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1、考点28生物的变异 考点29变异在育种上的应用 专题9生物的遗传与进化 考点30人类遗传病 考点31生物的进化 考点32基因频率的难点分析 高考考法突破 考法1基因突变的理解和判断 考法2基因重组的理解和判断 应试基础必备 考点28生物的进化 考点28生物的进化 考法3染色体变异的分析与判断 考法4变异类型的比较和判断 考法5 实验 低温诱导植物染色体数目变化 应试基础必备 1 基因突变 1 概念 DNA分子中发生碱基对的替换 增添和缺失 从而引起的基因结构的改变 2 时间 主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期 3 诱发因素 物理因素 化学因素和生物因素 其中黄曲霉素 亚硝酸 碱基类
2、似物属于化学因素 4 突变特点 普遍性 一切生物都可以发生 随机性 生物个体发育的任何时期和部位 低频性 自然状态下 突变频率很低 不定向性 一个基因可以向不同的方向发生突变 多害少利性 有些基因突变 可使生物获得新性状 适应改变的环境 5 意义 新基因产生的途径 生物变异的根本来源 生物进化的原始材料 2 基因重组 1 实质 控制不同性状的基因重新组合 2 类型 自由组合型 位于非同源染色体上的非等位基因自由组合 交叉互换型 四分体的非姐妹染色单体之间的交叉互换 人工重组型 转基因技术 即基因工程 3 结果 产生新的基因型 导致重组性状出现 4 意义 形成生物多样性的重要原因之一 考点28生
3、物的进化 应试基础必备 考点28生物的进化 3 染色体变异 1 染色体结构变异 2 染色体数目变异 染色体组 细胞中的一组非同源染色体 它们在形态和功能上各不相同 携带着控制生物生长发育的全部遗传信息 二倍体 单倍体与多倍体 返回考点目录 形成过程 应试基础必备 考点28生物的进化 高考考法突破 考法1基因突变的理解和判断 考点28生物的进化 角度1基因突变的特点分析 1 基因突变的发生范围 任何时期都可以发生 特别是真核生物有丝分裂 减数分裂 无丝分裂 原核生物及病毒遗传物质复制时 2 基因突变的结果是产生新基因 但并不一定是产生等位基因 病毒和原核生物的基因组结构简单 基因数目少 而且一般
4、是单个存在的 不存在等位基因 因此 真核生物基因突变可产生等位基因 而原核生物和病毒基因突变产生的是新基因 3 基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类 数目或排列顺序的改变 基因的数目和位置并未改变 4 基因突变对性状的影响 可能导致性状改变 也可能不改变生物的性状 基因突变改变生物性状的原因 突变引起密码子改变 最终表现为蛋白质结构发生改变 导致其功能改变 从而影响生物的性状 如镰刀型细胞贫血症 基因发生突变 但性状并不一定发生改变的原因主要有 若基因发生突变 其转录的mRNA并未改变 从而指导合成的蛋白质不发生改变 性状不变 基因发生突变后 引起mRNA上的密码子发生改变 因一种氨基
5、酸可对应多种密码子 改变了的密码子与原密码子对应同一种氨基酸 此时突变基因控制的性状也不改变 若基因突变为隐性突变 且得到的是杂合子 如AA中的一个A突变为a 此时性状也不改变 生物性状表现是基因和环境因素共同作用的结果 在某些环境条件下 改变了的基因可能并不会在性状上表现出来 高考考法突破 考点28生物的进化 角度2显性突变和隐性突变的判定 2 判定方法 选取突变体与其他已知未突变体杂交 据子代性状表现判断 让突变体自交 观察子代有无性状分离进行判断 5 基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件 如昆虫突变产生的残翅性状若在陆地上则为不利变异 而在多风的岛屿上则为有利变异 返回考法 考点28
6、生物的进化 高考考法突破 考点28生物的进化 考法2基因重组的理解和判断 角度1基因重组的类型与发生机制 返回考法 考点28生物的进化 考法3染色体变异的分析与判断 角度1染色体结构变异的分析 角度2单倍体 二倍体和多倍体的确定方法及育性分析 1 由合子发育来的个体 细胞中含有几个染色体组 就叫作几倍体 由配子直接发育来的个体 不管含有几个染色体组 都只能叫作单倍体 所以单倍体不一定只含1个染色体组 也可能含有多个染色体组 2 一般情况下 单倍体是高度不育的 但是这并不是绝对的 无论是单倍体 二倍体还是多倍体 如果来自同一物种的染色体组的数目恰好都是偶数 一般是 可育的 否则是不可育的 比如普
7、通小麦是异源六倍体 染色体组起源于3个种 每个种各提供2组染色体 减数分裂时就可以正常联会 能产生正常的配子 所以普通小麦是可育的 而马和驴都是同源二倍体 是可育的 但是马和驴的后代 骡是异源二倍体 体细胞有两个染色体组 但是这两个染色体组一组来自于马 一组来自于驴 在减数分裂时两组染色体无法正常联会 不能产生正常的配子 所以骡是高度不育的 高考考法突破 考点28生物的进化 角度3生物体细胞内染色体组数的判断 1 染色体组的特点 不含同源染色体 没有等位基因 染色体形态 大小和功能各不相同 含有控制一种生物性状的一整套基因 但不能重复 方法二 根据染色体形态判断 细胞内形态相同的染色体有几条
8、则含有几个染色体组 如图所示的细胞中 a中每一种形态相同的染色体有3条 b中两两相同 c中各不相同 则可判定它们分别含3 2 1个染色体组 方法三 根据基因型判断 控制同一性状的基因出现几次 就含几个染色体组 包括显性基因和隐性基因 每个染色体组内不含等位基因或相同基因 如图所示 d g中依次含4 3 2 1个染色体组 2 染色体组数的判断方法方法一 根据细胞分裂图像进行识别判断 以生殖细胞中的染色体数为标准 判断题目中所给图的染色体组数 如图所示 图甲处于减数第一次分裂的前期 染色体有4条 生殖细胞中染色体有2条 每个染色体组有2条染色体 该细胞中有2个染色体组 图乙处于减数第二次分裂前期
9、有2条染色体 且各不相同 故该细胞中有1个染色体组 图丙处于减数第一次分裂的后期 染色体有4条 该细胞中有2个染色体组 图丁处于有丝分裂后期 染色体有8条 该细胞中有4个染色体组 高考考法突破 考点28生物的进化 返回考法 考点28生物的进化 考法4变异类型的比较和判断 角度1可遗传变异与不可遗传变异 1 生物变异的类型 2 可遗传变异与不可遗传变异的关系 角度2变异类型的比较 1 关于 互换 问题 同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换 属于基因重组 非同源染色体之间片段的互换 属于染色体结构变异中的易位 2 关于 缺失 问题 DNA分子上若干基因的缺失属于染色体结构变异 DNA分子上若
10、干碱基对的缺失 属于基因突变 高考考法突破 考点28生物的进化 3 关于变异的水平问题 基因突变 基因重组属于分子水平的变化 光学显微镜下观察不到 染色体变异属于亚细胞水平的变化 光学显微镜下可以观察到 4 关于变异的 质 和 量 问题 基因突变改变基因的质 不改变基因的量 基因重组不改变基因的质 一般也不改变基因的量 但转基因技术会改变基因的量 染色体变异不改变基因的质 但会改变基因的量或改变基因的排列顺序 角度3变异类型的判断1 可遗传变异与不可遗传变异的判断方法 2 基因突变和基因重组的判断方法 高考考法突破 考点28生物的进化 返回考法 考点28生物的进化 考法5 实验 低温诱导植物染
11、色体数目变化 角度1实验原理及流程 高考考法突破 考点28生物的进化 角度2实验的注意事项 1 试剂及用途 2 低温诱导时 一般设常温 低温4 0 三种 以作为对照 否则实验设计不严密 高考考法突破 考点28生物的进化 返回考法 本考点结束 考点28生物的进化 考点29变异在育种上的应用 高考考法突破 考法6育种方法的比较和选择 考点29变异在育种上的应用 应试基础必备 应试基础必备 1 杂交育种 1 含义 将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起 再经过选择和培育 获得新品种的方法 2 育种原理 基因重组 2 诱变育种 1 含义 利用物理因素或化学因素来处理生物 使生物发生基因突变 2
12、育种原理 基因突变 3 基因工程 1 概念 又叫基因拼接技术或DNA重组技术 是按照人们的意愿 把一种生物的某种基因提取出来 加以修饰改造 然后放到另一种生物的细胞里 定向地改造生物的遗传性状 2 原理 不同生物间的基因重组 3 工具 限制性核酸内切酶 简称限制酶 DNA连接酶 运载体 其中两种工具酶作用的化学键都是磷酸二酯键 4 步骤 提取目的基因 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 5 应用 育种 如抗虫棉 药物研制 如胰岛素 环境保护 如超级细菌分解石油 考点29变异在育种上的应用 返回考点目录 高考考法突破 考法6育种方法的比较和选择 考点29变异在育种
13、上的应用 高考考法突破 考点29变异在育种上的应用 高考考法突破 1 诱变育种材料 并非所有的材料都能进行诱变育种 只有能进行细胞分裂的材料才符合要求 如萌发的种子 小白鼠等 不进行细胞分裂的材料不符合要求 如干种子 动物精子等 原因是诱变育种必须发生基因突变 而基因突变一般发生在细胞分裂的DNA复制过程中 2 杂交育种 杂交育种与连续自交 杂交育种不一定都需要连续自交 若选育显性优良纯种 则需要连续自交 直至性状不再发生分离 若选育隐性优良纯种 则只要出现该性状即可 动植物杂交育种的区别 植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法 而动物杂交育种中纯合子的获得一般通过测交的方法 植物杂
14、交育种的育种年限分析 以培育一对相对性状的显性纯合子为例 在逐代自交过程中将隐性纯合子去掉 自交n代 第 n 1 代中杂合子的概率为2 2n 1 显性纯合子的概率为1 2 2n 1 自交n代后显性性状中的纯合子 AA 所占比例为 2n 1 2n 1 当n 此数值为1 因此自交代数越多 显性纯合子的概率越大 但在生产中一般连续自交6代 从公式中可算出自交6代显性纯合的概率就可达97 这一概率可认为所得新品种几乎都是纯合子 所以 杂交育种的育种年限至少是6年 杂种优势 杂种优势是通过杂交获得种子 一般不是纯合子 在杂种一代上表现出多个优良性状 但只能用杂种一代 因为其后代会发生性状分离 如杂交玉米
15、的制种 考点29变异在育种上的应用 高考考法突破 角度2不同育种目标的育种方式的选择 1 培育无子果实可选择多倍体育种 其原理是三倍体植株减数分裂时联会紊乱 不能结子 2 要获得本物种没有的性状可采用诱变育种或基因工程育种 其中基因工程育种的目的性强 3 如果要将不同个体的优良性状集中到同一个体 则可以选择杂交育种或单倍体育种 其中单倍体育种可大大缩短育种年限 从而快速获得纯种 4 如果要克服远缘杂交不亲和的障碍 则可以选择基因工程育种和植物体细胞杂交技术 5 如果要培育隐性性状个体 则可用自交或杂交 只要出现该性状即可 6 如果要使染色体加倍 则可以采用秋水仙素处理等方法 也可以采用细胞融合
16、的方法 并且细胞融合可在两个不同物种之间进行 7 有些植物如小麦 水稻等 杂交实验较难操作 则最简便的方法是自交 考点29变异在育种上的应用 3 无子西瓜和无子番茄的比较 高考考法突破 考点29变异在育种上的应用 8 实验材料若为动物 则杂交育种中一般通过测交的方法培育 9 实验材料若为植物营养繁殖类 如土豆 地瓜等 则只要出现所需性状即可 不需要培育出纯种 10 实验材料若为原核生物 则不能运用杂交育种 细菌的育种一般采用诱变育种和基因工程育种的方法 角度3育种图解的识别1 育种程序图的识别 如图所示 A表示杂交 B表示花药离体培养 C表示秋水仙素或低温处理 D表示自交 E表示人工诱变 F表示秋水仙素或低温处理 G表示基因工程 H表示脱分化 I表示再分化 J表示包裹人工种皮 从左到右表示的育种方法依次为 杂交育种 单倍体育种 诱变育种 多倍体育种和基因工程育种 2 基于个体基因型的育种图解识别 如图所示 过程 表示杂交育种 过程 表示多倍体育种 过程 表示单倍体育种 过程 表示诱变育种 返回考法 本考点结束 考点29变异在育种上的应用 考点30人类遗传病 高考考法突破 考法7人类遗传
