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专题8遗传变异、育种与进化 答案速填答案速填: :增添、缺失、替换增添、缺失、替换普遍性、随机性、普遍性、随机性、不定向性、多害少利性不定向性、多害少利性 DNADNA复制时期复制时期 新基因新基因( (新性状新性状) ) 转基因转基因 缺失、重复、倒位、易位缺失、重复、倒位、易位育种年限长等育种年限长等 不定向性不定向性 大大缩短育种年限大大缩短育种年限低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 种群种群基因频率变化基因频率变化 突变和基因重组突变和基因重组 自然选择自然选择( (生殖生殖) )隔离隔离【知识【知识方法方法】一、变异的种类一、变异的种类1.1.识图区别变异类型识图区别变异类型: :缺失、缺失、重复、重复、倒位、倒位、基因突变。基因突变。 2.2.识图区分染色体识图区分染色体易位与交叉互换易位与交叉互换: :3.“3.“两看两看”法界定二倍体、多倍体、单倍体法界定二倍体、多倍体、单倍体: : 4.4.变异对生物的影响变异对生物的影响: :(1)(1)基因突变对性状的影响。基因突变对性状的影响。替换替换: :只改变只改变1 1个氨基酸或不改变。个氨基酸或不改变。增添增添: :插入位置前不影响插入位置前不影响, ,影响插入后的序列影响插入后的序列, ,以以3 3个个或或3 3的倍数个碱基为单位的增添影响较小。的倍数个碱基为单位的增添影响较小。缺失缺失: :缺失位置前不影响缺失位置前不影响, ,影响缺失后的序列影响缺失后的序列, ,以以3 3个个或或3 3的倍数个碱基为单位的缺失影响较小。的倍数个碱基为单位的缺失影响较小。(2)(2)可遗传变异对基因种类和基因数量的影响。可遗传变异对基因种类和基因数量的影响。基因突变基因突变改变基因的种类改变基因的种类( (基因结构改变基因结构改变, ,成为成为新基因新基因),),不改变基因的数量。不改变基因的数量。基因重组基因重组不改变基因的种类和数量不改变基因的种类和数量, ,但改变基因但改变基因间组合方式间组合方式, ,即改变基因型。即改变基因型。染色体变异染色体变异改变基因的数量或排列顺序。改变基因的数量或排列顺序。二、变异原理在育种实践中的应用二、变异原理在育种实践中的应用1.1.图解图解: :2.2.图解中图解中A AG G表示的处理方法表示的处理方法: :A.A.杂交杂交B.B.花药离体培养花药离体培养C.C.秋水仙素处理秋水仙素处理D.D.自交自交E.E.诱变处理诱变处理F.F.秋水仙素处理秋水仙素处理G.G.转基因技术转基因技术3.3.育种方法及原理育种方法及原理: :三、生物的进化三、生物的进化1.1.现代生物进化理论中的现代生物进化理论中的“两、两、三、三两、两、三、三”: :2.2.基因频率的计算方法基因频率的计算方法: :(1)(1)定义法。定义法。基因频率基因频率= = 100%100%。(2)(2)根据定义法计算的两种类型。根据定义法计算的两种类型。若某基因在常染色体上若某基因在常染色体上, ,则则基因频率基因频率= = 100%100%。种群内某基因总数种群内某基因和其等位基因的总数2种群内某基因总数种群个体数若某基因只位于若某基因只位于X X染色体上染色体上, ,则则基因频率基因频率= = 100%100%。(3)(3)通过基因型频率计算基因频率通过基因型频率计算基因频率: :若基因在常染色若基因在常染色体上体上, ,则该对等位基因中则该对等位基因中, ,显显( (或隐或隐) )性基因的频率性基因的频率= =显显( (或隐或隐) )性纯合子基因型频率性纯合子基因型频率+1/2+1/2杂合子基因型频率。杂合子基因型频率。2种群内某基因总数雌性个体数雄性个体数3.3.基因型频率的计算基因型频率的计算: :(1)(1)纯合子的基因型频率纯合子的基因型频率= =相应基因频率的平方。相应基因频率的平方。(2)(2)杂合子的基因型频率杂合子的基因型频率=2=2显性基因频率显性基因频率隐性基因隐性基因频率。频率。【易错【易错易混易混】1.1.辨析变异的几个易混点辨析变异的几个易混点: :(1)(1)关于关于“互换互换”问题。问题。同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换: :属于属于基因重组基因重组, ,参与互换的基因为等位基因或相同基因。参与互换的基因为等位基因或相同基因。非同源染色体之间的互换非同源染色体之间的互换: :属于染色体结构变异中的属于染色体结构变异中的易位易位, ,参与互换的基因为非等位基因。参与互换的基因为非等位基因。(2)(2)关于关于“缺失缺失”问题。问题。DNADNA分子上若干分子上若干“基因基因”的缺失的缺失: :属于染色体结构变属于染色体结构变异。异。基因内部若干基因内部若干“碱基对碱基对”的缺失的缺失: :属于基因突变。属于基因突变。(3)(3)关于变异的水平问题。关于变异的水平问题。分子水平分子水平: :基因突变、基因重组属于分子水平的变化基因突变、基因重组属于分子水平的变化, ,光学显微镜下观察不到。光学显微镜下观察不到。细胞水平细胞水平: :染色体变异属于细胞水平的变化。涉及染染色体变异属于细胞水平的变化。涉及染色体色体“某片段某片段”或数目的改变或数目的改变, ,在光学显微镜下可以观在光学显微镜下可以观察到察到, ,故常用制片观察的方法确认是否发生染色体变异。故常用制片观察的方法确认是否发生染色体变异。2.2.关注常考查的关注常考查的3 3类育种方案类育种方案: :(1)(1)最简便最简便: :杂交育种。侧重于技术操作。杂交育种。侧重于技术操作。(2)(2)最快最快: :单倍体育种。明显缩短育种年限。单倍体育种。明显缩短育种年限。(3)(3)产生新基因产生新基因( (或新性状或新性状):):诱变育种。侧重于诱变育种。侧重于“新新”。3.3.辨析隔离、物种形成与进化的关系辨析隔离、物种形成与进化的关系: :(1)(1)生物进化生物进化物种的形成。物种的形成。区别区别: :生物进化的实质是种群基因频率的改变生物进化的实质是种群基因频率的改变; ;物种物种形成的标志是产生生殖隔离。形成的标志是产生生殖隔离。联系联系: :生物发生进化生物发生进化, ,并不一定形成新物种并不一定形成新物种, ,但是新物但是新物种的形成要经过生物进化种的形成要经过生物进化, ,即生物进化是物种形成的基即生物进化是物种形成的基础。础。(2)(2)物种形成与隔离的关系物种形成与隔离的关系: :物种的形成不一定要经过物种的形成不一定要经过地理隔离地理隔离, ,但必须要经过生殖隔离。但必须要经过生殖隔离。(3)(3)共同进化共同进化: :并不只包括生物与生物之间的共同进化并不只包括生物与生物之间的共同进化, ,还包括生物与环境之间的共同进化。还包括生物与环境之间的共同进化。题型一变异的种类题型一变异的种类【典例【典例1 1】(2017(2017南昌二模南昌二模) )如图如图分别表示不分别表示不同的变异类型同的变异类型, ,基因基因a a、aa仅有图仅有图所示片段的差异。所示片段的差异。相关叙述正确的是世纪金榜导学号相关叙述正确的是世纪金榜导学号73414042(73414042() )A.A.图中图中4 4种变异中能够遗传的变异是种变异中能够遗传的变异是B.B.中的变异属于染色体结构变异中的缺失中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.C.中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复D.D.都表示同源染色体非姐妺染色单体的交叉互换都表示同源染色体非姐妺染色单体的交叉互换, ,发生在减数第一次分裂的前期发生在减数第一次分裂的前期【解题技法【解题技法】归类法归类法1.1.关键信息关键信息:“:“基因基因a a、aa仅有图仅有图所示片段的差异所示片段的差异”。2.2.思考路线图思考路线图: :答案答案: :C C【借题发挥【借题发挥】高考大题长句表达专项练高考大题长句表达专项练从基因水平考虑从基因水平考虑, ,交换结构的不同在于交换结构的不同在于_。答案答案: :中交换的是等位基因或相同基因中交换的是等位基因或相同基因, ,中交换的中交换的是非等位基因是非等位基因题型二变异在育种中的应用题型二变异在育种中的应用【典例【典例2 2】(2017(2017烟台二模烟台二模) )某自花且闭花受粉植物某自花且闭花受粉植物, ,抗抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因因R R和和r r控制控制, ,抗病为显性抗病为显性; ;茎的高度由两对独立遗传的茎的高度由两对独立遗传的基因基因(D(D、d,Ed,E、e)e)控制控制, ,同时含有同时含有D D和和E E表现为矮茎表现为矮茎, ,只含只含有有D D或或E E表现为中茎表现为中茎, ,其他表现为高茎。现有感病矮茎和其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子抗病高茎两品种的纯合种子, ,欲培育纯合的抗病矮茎品欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答种。请回答: :世纪金榜导学号世纪金榜导学号7341404373414043(1)(1)自然状态下该植物一般都是自然状态下该植物一般都是_合子。合子。(2)(2)若采用诱变育种若采用诱变育种, ,在用在用射线处理时射线处理时, ,需要处理大量需要处理大量种子种子, ,其原因是基因突变具有其原因是基因突变具有_、_ _ _和多害少利性这三个特点。和多害少利性这三个特点。(3)(3)若采用杂交育种若采用杂交育种, ,可通过将上述两个亲本杂交可通过将上述两个亲本杂交, ,在在_代中首先出现抗病矮茎个体代中首先出现抗病矮茎个体, ,再经再经_ _ _,_,最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测测, ,一般情况下一般情况下, ,控制性状的基因数越多控制性状的基因数越多, ,其育种过程所其育种过程所需的年限需的年限_。若只考虑茎的高度。若只考虑茎的高度, ,亲本杂交亲本杂交所得到的所得到的F F1 1在自然状态下繁殖在自然状态下繁殖, ,则理论上则理论上F F2 2的表现型及的表现型及其比例为其比例为_。(4)(4)若采用单倍体育种若采用单倍体育种, ,该过程涉及的原理有该过程涉及的原理有_ _ _。请用遗传图解表示其过程。请用遗传图解表示其过程( (说明说明: :选育结果只需选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例写出所选育品种的基因型、表现型及其比例) )。【解题技法【解题技法】第第(1)(1)小题小题信息推导法信息推导法关键信息关键信息:“:“自花且闭花受粉自花且闭花受粉”“”“自然状态下自然状态下”。思考路线图思考路线图: :自花且闭花受粉自花且闭花受粉连续自交连续自交纯合子。纯合子。第第(2)(2)小题小题信息推导法信息推导法关键信息关键信息:“:“诱变育种诱变育种”“”“处理大量种子处理大量种子”。思考路线图思考路线图: :第第(3)(3)小题小题图解法图解法关键信息关键信息:“:“杂交育种杂交育种”“”“首先出现抗病矮茎个首先出现抗病矮茎个体体”“”“同时含有同时含有D D和和E E表现为矮茎表现为矮茎, ,只含有只含有D D或或E E表现为中表现为中茎茎, ,其他表现为高茎其他表现为高茎”“”“现有感病矮茎和抗病高茎两品现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子种的纯合种子”。思考路线图思考路线图: :第第(4)(4)小题小题图解法图解法关键信息关键信息:“:“单倍体育种单倍体育种”“”“原理原理”“”“遗传图解遗传图解”。思考路线图思考路线图: :单倍体育种单倍体育种杂交、花药离体培养、染杂交、花药离体培养、染色体加倍、选择四个流程。具体步骤见答案。色体加倍、选择四个流程。具体步骤见答案。答案答案: :(1)(1)纯纯(2)(2)低频性不定向性低频性不定向性(3)(3)子一连续自交越长矮茎子一连续自交越长矮茎中茎中茎高茎高茎=961=961(4)(4)基因重组和染色体变异遗传图解如图基因重组和染色体变异遗传图解如图: :【思维建模【思维建模】题型三生物的进化题型三生物的进化【典例【典例3 3】(2017(2017郑州三模郑州三模) )如图如图A A、B B、C C代表不同的种代表不同的种群群, ,已知已知A A和和B B原本属于同一物种原本属于同一物种, ,都以物种都以物种C C作为食物来作为食物来源源, ,由于地理隔离由于地理隔离, ,且经过若干年的进化且经过若干年的进化, ,现在不知现在不知A A和和B B是否还属于同一物种是否还属于同一物种, ,下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是( () )A.A.若若A A和和B B在一起还能进行自由交配在一起还能进行自由交配, ,则它们就一定不存则它们就一定不存在生殖隔离在生殖隔离B.AB.A和和B B的关系一定为竞争的关系一定为竞争C.C.若若A A和和B B仍然为同一物种仍然为同一物种, ,则它们具有共同的基因库则它们具有共同的基因库D.AD.A和和B B种群基因频率的定向改变种群基因频率的定向改变, ,导致它们朝着一定方导致它们朝着一定方向进化向进化【解题技法【解题技法】信息推导法信息推导法1.1.关键信息关键信息:“A:“A和和B B原本属于同一物种原本属于同一物种, ,都以物种都以物种C C作作为食物来源为食物来源”“”“地理隔离地理隔离”“”“经过若干年的进化经过若干年的进化”。2.2.思考路线图思考路线图: :答案答案: :D D【借题发挥【借题发挥】高考大题长句表达专项练高考大题长句表达专项练基因突变可直接改变基因频率基因突变可直接改变基因频率, ,但不能决定基因频率变但不能决定基因频率变化的方向化的方向, ,原因是原因是_。答案答案: :基因突变改变某个基因的数量基因突变改变某个基因的数量, ,但不改变基因总但不改变基因总的数量的数量; ;基因突变具有不定向性基因突变具有不定向性【高考新动向【高考新动向】生物变异类型的实验探究生物变异类型的实验探究【典例【典例】遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失。若一对同源染色体中两条因一起丢失的现象叫缺失。若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子, ,若仅一条染若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活子的生活力降低但能存活, ,缺失纯合子常导致个体死缺失纯合子常导致个体死亡。现有一红眼雄果蝇亡。现有一红眼雄果蝇X XA AY Y与一白眼雌果蝇与一白眼雌果蝇X Xa aX Xa a杂交杂交, ,子子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由染色体缺失造成的白眼雌果蝇的出现是由染色体缺失造成的, ,还是由基因还是由基因突变引起的。世纪金榜导学号突变引起的。世纪金榜导学号7341404473414044方法一方法一:_:_。方法二方法二:_:_。【解题技法【解题技法】逆推正答法逆推正答法1.1.关键信息关键信息:“:“基因突变基因突变”“”“缺失纯合子缺失纯合子”“”“缺失杂合缺失杂合子子”“”“缺失杂合子的生活力降低但能存活缺失杂合子的生活力降低但能存活, ,缺失纯合子缺失纯合子常导致个体死亡常导致个体死亡”。2.2.思考路线图思考路线图: :答案答案: :方法一方法一: :取该白眼雌果蝇有分裂能力的细胞制成取该白眼雌果蝇有分裂能力的细胞制成装片装片, ,显微镜下观察染色体结构。若染色体正常显微镜下观察染色体结构。若染色体正常, ,可能可能是基因突变引起的是基因突变引起的; ;反之反之, ,可能是染色体缺失造成的可能是染色体缺失造成的方法二方法二: :选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交, ,若杂交子若杂交子代中雌果蝇数目与雄果蝇数目比为代中雌果蝇数目与雄果蝇数目比为11,11,则这只白眼雌则这只白眼雌果蝇的出现是基因突变引起的果蝇的出现是基因突变引起的; ;若杂交子代中雌果蝇数若杂交子代中雌果蝇数目与雄果蝇数目比为目与雄果蝇数目比为21,21,则这只白眼雌果蝇的出现是则这只白眼雌果蝇的出现是染色体缺失造成的染色体缺失造成的
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