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1、2013高考生物考前回扣---生物的變異與育種 一、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 二、基礎(chǔ)回扣 第五章 基因突變及其他變異 第一節(jié) 基因突變和基因重組 一、基因突變的實(shí)例 1、鐮刀型細(xì)胞貧血癥 ⑴癥狀 ⑵病因 基因中的堿基替換 直接原因：血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)的改變 根本原因：控制血紅蛋白分子合成的基因結(jié)構(gòu)的改變 2、基因突變 概念：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變 二、基因突變的原因和特點(diǎn) 1、基因突變的原因 有內(nèi)因和外因 物理因素：如紫外線、X射線 ⑴誘發(fā)突變（外因） 化學(xué)因素：如亞硝酸、堿基類(lèi)似物 生物因素：如某些病毒 ⑵自然突變（內(nèi)因）

2、 2、基因突變的特點(diǎn) ⑴普遍性 ⑵隨機(jī)性 ⑶不定向性 ⑷低頻性 ⑸多害少利性 3、基因突變的時(shí)間 有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期 4.基因突變的意義：是新基因產(chǎn)生的途徑；生物變異的根本來(lái)源；是進(jìn)化的原始材料 三、基因重組 1、基因重組的概念 隨機(jī)重組（減數(shù)第一次分裂后期） 2、基因重組的類(lèi)型　 交換重組（四分體時(shí)期） 3.　時(shí)間：減數(shù)第一次分裂過(guò)程中（減數(shù)第一次分裂后期和四分體時(shí)期） ４．基因重組的意義 四、基因突變與基因重組的區(qū)別 基因突變 基因重組 本質(zhì) 基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，也可以產(chǎn)生新基因型，出現(xiàn)了新的性狀。 不同基因的重

3、新組合，不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合。 發(fā)生時(shí)間及原因 細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時(shí)，由于外界理化因素引起的堿基對(duì)的替換、增添或缺失。 減數(shù)第一次分裂后期中，隨著同源染色體的分開(kāi)，位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行了自由組合；四分體時(shí)期非姐妹染色單體的交叉互換。 條件 外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用。 有性生殖過(guò)程中進(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞。 意義 生物變異的根本來(lái)源，是生物進(jìn)化的原材料。 生物變異的來(lái)源之一，是形成生物多樣性的重要原因。 發(fā)生可能 突變頻率低，但普遍存在。 有性生殖中非常普遍。

4、 第二節(jié) 染色體變異 一、染色體結(jié)構(gòu)的變異（貓叫綜合征） 1、 概念 2、變異類(lèi)型 缺失 重復(fù) 倒位 易位 二、染色體數(shù)目的變異 1.染色體組的概念及特點(diǎn) 2.常見(jiàn)的一些關(guān)于單倍體與多倍體的問(wèn)題 ⑴一倍體一定是單倍體嗎？單倍體一定是一倍體嗎？ （一倍體一定是單倍體；單倍體不一定是一倍體。） ⑵二倍體物種所形成的單倍體中，其體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組，這種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？ （答：對(duì)，因?yàn)樵隗w細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色體分開(kāi)， 導(dǎo)致染色體數(shù)目減半。） ⑶如果是四倍體、六倍體物種形成的單倍體，其體細(xì)胞中

5、就含有兩個(gè)或三個(gè)染色體組，我們可以稱(chēng)它為二倍體或三倍體，這種說(shuō)法對(duì)嗎？ （答：不對(duì)，盡管其體細(xì)胞中含有兩個(gè)或三個(gè)染色體組，但因?yàn)槭钦５捏w細(xì)胞的配子所形成的物種，因此，只能稱(chēng)為單倍體。） （4）單倍體中可以只有一個(gè)染色體組，但也可以有多個(gè)染色體組，對(duì)嗎？ （答：對(duì)，如果本物種是二倍體，則其配子所形成的單倍體中含有一個(gè)染色體組；如果本物種是四倍體，則其配子所形成的單倍體含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的染色體組。） 3.總結(jié)：多倍體育種方法： 單倍體育種方法： 列表比較多倍體育種和單倍體育種： 多倍體育種 單倍體育種 原理 染色體組成倍增加 染色體組成

6、倍減少，再加倍后得到純種（指每對(duì)染色體上成對(duì)的基因都是純合的） 常用方法 秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗 花藥的離體培養(yǎng)后，人工誘導(dǎo)染色體加倍 優(yōu)點(diǎn) 器官大，提高產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分 明顯縮短育種年限 缺點(diǎn) 適用于植物，在動(dòng)物方面難以開(kāi)展 技術(shù)復(fù)雜一些，須與雜交育種配合 4.染色體組數(shù)目的判斷 （1）細(xì)胞中同種形態(tài)的染色體有幾條，細(xì)胞內(nèi)就含有幾個(gè)染色體組 。 問(wèn)：圖中細(xì)胞含有幾個(gè)染色體組？ （2） 根據(jù)基因型判斷細(xì)胞中的染色體數(shù)目，根 據(jù)細(xì)胞的基本型確定控制每一性狀的基因出現(xiàn)的次數(shù)，該次數(shù)就等于染色體組數(shù)。 問(wèn)：圖中細(xì)胞含有幾個(gè)染色體組？ （3）根據(jù)

7、染色體數(shù)目和染色體形態(tài)數(shù)確定染色體數(shù)目。染色體組數(shù)=細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目/染色體形態(tài)數(shù) 果蠅的體細(xì)胞中含有8條染色體，4對(duì)同源染色體，即染色體形態(tài)數(shù)為4（X、Y視為同種形態(tài)染色體），染色體組數(shù)目為2。人類(lèi)體細(xì)胞中含有46條染色體，共23對(duì)同源染色體，即染色體形態(tài)數(shù)是23，細(xì)胞內(nèi)含有2個(gè)染色體組。 4.三倍體無(wú)子西瓜的培育過(guò)程圖示： 注：親本中要用四倍體植株作為母本，二倍體作為父本，兩次使用二倍體花粉的作用是不同的。 第三節(jié) 人類(lèi)遺傳病 第6章 從雜交育種到基因工程 第1節(jié) 雜交育種與誘變育種 一、雜交育種 1.概念：是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中一

8、起，再經(jīng)過(guò)選擇和培育，獲得新品種的方法。 2.原理：基因重組。通過(guò)基因重組產(chǎn)生新的基因型，從而產(chǎn)生新的優(yōu)良性狀。 3.優(yōu)點(diǎn)：可以將兩個(gè)或多個(gè)優(yōu)良性狀集中在一起。 4.缺點(diǎn)：不會(huì)創(chuàng)造新基因，且雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離，育種過(guò)程緩慢，過(guò)程復(fù)雜。 二、誘變育種 1.概念：指利用物理或化學(xué)因素來(lái)處理生物，使生物產(chǎn)生基因突變，利用這些變異育成新品種的方法。 2.誘變?cè)恚夯蛲蛔? 3.誘變因素： （1）物理：X射線，紫外線，γ射線等。 （2）化學(xué)：亞硝酸，硫酸二乙酯等。 4.優(yōu)點(diǎn)：可以在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良性狀。 5.缺點(diǎn)：因?yàn)榛蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐郧矣欣耐蛔兒苌伲?/p>

9、以誘變育種具有一定盲目性，所以利用理化因素出來(lái)生物提高突變率，且需要處理大量的生物材料，再進(jìn)行選擇培育。 三、四種育種方法的比較 雜交育種 誘變育種 多倍體育種 單倍體育種 原理 基因重組 基因突變 染色體變異 染色體變異 方法 雜交 激光、射線或化學(xué)藥品處理 秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗 花藥離體培養(yǎng) 后加倍 優(yōu)點(diǎn) 可集中優(yōu)良性狀 時(shí)間短 器官大和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高 縮短育種年限 缺點(diǎn) 育種年限長(zhǎng) 盲目性及突變頻率較低 動(dòng)物中難以開(kāi)展 成活率低，只適用 于植物 舉例 高桿抗病與矮桿感病雜交獲得矮桿抗病品種 高產(chǎn)青霉菌株的育成 三倍體

10、西瓜 抗病植株的育成 三、考題預(yù)測(cè) 1．(2013·龍巖高三質(zhì)檢)下列關(guān)于生物變異和進(jìn)化的敘述，正確的是(　　) ①基因突變的有害或有利往往取決于環(huán)境條件?、诠餐M(jìn)化既發(fā)生在不同物種之間，也發(fā)生在生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間?、凵矬w內(nèi)的基因突變屬于可遺傳的變異?、墉h(huán)境條件穩(wěn)定時(shí)種群的基因頻率不會(huì)發(fā)生變化 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 2．(2013·濱州一模)如圖表示某種農(nóng)作物品種①和②培育出⑥的幾種方法，有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．培育品種⑥的最簡(jiǎn)捷途徑是Ⅰ→Ⅴ B．通過(guò)Ⅱ→Ⅳ過(guò)程最不容易達(dá)到目的 C．通過(guò)Ⅲ→Ⅵ過(guò)程的原理是染色體變異 D．過(guò)程Ⅵ常用

11、一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 2．(2012·錦州高三四模)下圖甲為果蠅體細(xì)胞中染色體結(jié)構(gòu)模式圖，圖乙為該個(gè)體減數(shù)分裂形成配子時(shí)某細(xì)胞中的兩對(duì)染色體。下列說(shuō)法正確的是(　　) 甲　　　　　　乙 A．圖乙減數(shù)分裂完成后，若形成Da的卵細(xì)胞，則同時(shí)產(chǎn)生的三個(gè)極體的基因型是Da、dA、dA B．據(jù)甲圖此果蠅理論上將產(chǎn)生8種不同基因型的卵細(xì)胞、16種不同染色體組合的卵細(xì)胞 C．圖甲含有兩個(gè)染色體組，圖乙含有四個(gè)染色體 D．圖乙減數(shù)分裂完成后，若形成了Dda的卵細(xì)胞，其原因只是減數(shù)第一次分裂后期同源染色體①和②沒(méi)有分離 3. (2013·太原高三調(diào)研)A、b代表玉米的優(yōu)良基因

12、，這兩種基因自由組合。現(xiàn)有AABB、aabb兩個(gè)品種，為培育出優(yōu)良品種AAbb，可采用的方法如圖所示。據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)由品種AABB、aabb經(jīng)過(guò)①②③過(guò)程培育出新品種的育種方式稱(chēng)為_(kāi)_______，其原理是此過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)________。應(yīng)用此育種方式一般從________代才能開(kāi)始選育AAbb個(gè)體，是因?yàn)開(kāi)_____ 。 (2)若過(guò)程②產(chǎn)生的子代總數(shù)為1 552株，則其中基因型為AAbb的植株理論上有________株?；蛐蜑锳abb的植株經(jīng)過(guò)過(guò)程③，子代中AAbb與aabb的數(shù)量比是________。 (3)過(guò)程⑤常采用______________技術(shù)得到Ab個(gè)體。

13、與過(guò)程①②③的育種方法相比，過(guò)程⑤⑥的優(yōu)勢(shì)是__________________________________。 (4)過(guò)程⑦育種方式是________，與過(guò)程⑦比較，過(guò)程④方法的明顯優(yōu)勢(shì)是________ 。 4.(2013·南京四校高三聯(lián)考)圖1為白化基因(用a表示)和色盲基因(用b表示)在某人體細(xì)胞中的分布示意圖；圖2為有關(guān)色盲和白化病的某家族遺傳系譜圖，其中Ⅲ9同時(shí)患白化病和色盲病，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 　圖1　　　　　　　　　　　　圖2　　　　　　　 (1)圖1所示細(xì)胞產(chǎn)生的帶有致病基因的生殖細(xì)胞的基因型有__________________________。 (2)

14、根據(jù)圖2判斷，Ⅱ4患________病，Ⅱ8是純合子的概率是________。 (3)Ⅲ12的基因型是________；我國(guó)婚姻法規(guī)定，禁止近親結(jié)婚，若Ⅲ10和Ⅲ12結(jié)婚，所生子女中發(fā)病率是________。 (4)若Ⅲ9染色體組成為XXY，那么產(chǎn)生異常生殖細(xì)胞的是其________(填“父親”或“母親”)，說(shuō)明理由________ 。 答案與解析 1．【解析】　基因突變具有不定向性，突變的有害或有利往往取決于環(huán)境條件；共同進(jìn)化是指不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展；可遺傳變異包括基因突變、基因重組和染色

15、體變異；引起種群的基因頻率發(fā)生變化的因素有自然選擇、遷移、氣候、疾病等，環(huán)境條件穩(wěn)定時(shí)，種群的基因頻率也會(huì)發(fā)生變化。 【答案】　A 2．【解析】　培育品種⑥的最簡(jiǎn)捷途徑是雜交育種即Ⅰ→Ⅴ；讀圖知Ⅱ和Ⅳ均為誘變育種，因基因突變是不定向的，故最不容易達(dá)到目的；由Ⅲ到Ⅳ為單倍體育種，其原理是染色體變異；因?yàn)閱伪扼w植株b高度不育，因此D中用一定濃度的秋水仙素處理其種子說(shuō)法錯(cuò)誤。 【答案】　D 3．【解析】　若形成Da的卵細(xì)胞，由圖乙知發(fā)生①與④，②與③的重組，因此產(chǎn)生的三個(gè)極體應(yīng)該為da、dA、dA；由甲圖知此果蠅基因型為DdAaXWXw，則其可能產(chǎn)生8種不同基因型的卵細(xì)胞、16種不同染色體組

16、合的卵細(xì)胞；形成了Dda的卵細(xì)胞，可能是減二后期著絲點(diǎn)分裂后，分開(kāi)的兩條染色體移向了一極。 【答案】　B 4．【解析】　AABB、aabb經(jīng)過(guò)①②③過(guò)程培育出新品種的過(guò)程稱(chēng)為雜交育種，過(guò)程⑤⑥為單倍體育種。與雜交育種方法相比，單倍體育種可明顯縮短育種年限。過(guò)程④為基因工程育種，基因工程育種可以使生物產(chǎn)生定向變異。 【答案】　(1)雜交育種　基因重組　F2　F2開(kāi)始出現(xiàn)AAbb個(gè)體(從F2開(kāi)始出現(xiàn)性狀分離) (2)97　1∶1 (3)花藥離體培養(yǎng)　明顯縮短了育種年限 (4)誘變育種　過(guò)程④產(chǎn)生的變異是定向的(基因工程育種轉(zhuǎn)入的基因是已知的，用基因工程手段產(chǎn)生的變異是定向的) 5．【

17、解析】　(1)圖1所示細(xì)胞的基因型為AaXBXb，故產(chǎn)生帶有致病基因生殖細(xì)胞的基因型為aXB、aXb、AXb。(2)根據(jù)“無(wú)中生有為隱性，生女患病為常隱”判斷，圖2中豎線陰影表示的為白化病，斜線陰影表示的為色盲，Ⅱ4患白化?。挥散?推測(cè)，Ⅰ1和Ⅰ2的基因型為Aa，由Ⅱ7判斷，Ⅰ1和Ⅰ2的基因型分別為XBXb、XBY，綜合分析，則Ⅰ1和Ⅰ2的基因型分別為AaXBXb、AaXBY，因此Ⅱ8是純合子的概率是1/3×1/2＝1/6。(3)Ⅲ11的基因型為aa，推測(cè)Ⅱ5和Ⅱ6的基因型均為Aa，而Ⅲ12不患色盲，則Ⅲ12的基因型是AAXBY或AaXBY；Ⅲ10的基因型為1/2AaXBXb或1/2AaXBX

18、B，與Ⅲ12(1/3AAXBY或2/3AaXBY)結(jié)婚，后代發(fā)病率的概率：1/2AaXBXb×1/3AAXBY→1/2×1/3×1/4＝1/24；1/2AaXBXb×2/3AaXBY→1/2×2/3×1/4×3/4＋1/2×2/3×3/4×1/4＋1/2×2/3×1/4×1/4＝7/48；1/2AaXBXB×2/3AaXBY→1/2×2/3×1/4＝1/12，故發(fā)病概率為1/24＋7/48＋1/12＝13/48。 【答案】　(1)aXB、aXb、AXb (2)白化　1/6 (3)AAXBY或AaXBY　13/48 (4)母親　由于Ⅲ9患色盲，父親正常，其母親是攜帶者，因此這個(gè)男孩從他母親那里得到兩個(gè)含有色盲基因的X染色體