《创新设计》2017版高考生物人教版(全国)一轮复习课件考点加强课4生物变异的比较及育种方案选择

工选育→目标 目标品种
细胞；④目的基因的检
品种
测与鉴定。
①矮秆抗锈病 ①青霉素高产菌
常考 小麦的培育； 株的培育②我国 ②抗虫棉、转基因玉米
实例 ②杂交玉米、 黑农5号大豆的培 等
水稻
育
2.针对育种目的而采用相应的育种方法归纳
育种目的
育种方法
集中双亲的不同优 良性状
杂交育种（耗时长，但简便易行） 单倍体育种（明显缩短育种年限，但 技术复杂）
期和后期
裂过程中
次分裂前的间期
适用范围
所有生物
真核生物、有性生 真核生物（细胞增 殖核基因遗传 殖过程）
产生结果
产生新的基因
未产生新基因，基 产生新基因型，没
因数目或顺序发生 产生新基因
变化
光镜下均无法检出，可根据是否有新
鉴定方法
光镜下可检出
性状或新性状组合确定
2.着眼于四大角度，辨析三种可遗传变异 （1）“互换”问题 ①同源染色体上非姐妹染色单体间互换——基因重组 ②非同源染色体间互换（或单方移接）——染色体结构变异 （即“易位”） 注 若同一条染色体的两姐妹染色单体发生片段互换，则基 因不改变。
2.（2015·河南周口一模，3）如图表示果蝇体细胞内一条染色体 发生了变异，①②代表染色体，下列说法中正确的是（ ）
A.果蝇的缺刻翅是基因b丢失造成的 B.①和②构成一对同源染色体 C.该变异能导致新基因的形成 D.①和②都能被龙胆紫溶液染色
解析 分析图形可知，果蝇的缺刻翅是染色体缺失造成的， 缺失的染色体区段含基因b，A错误；①和②是同一条染色体 发生缺失变化前后的情况，B错误；该变异属于染色体结构 变异中的缺失，不能形成新基因，C错误；①和②都是染色 体，都能被龙胆紫溶液染成紫色，D正确。 答案 D
利用表格比较了三者之间的异同点，老师提示他表中有1处错 误，请你帮助他找出错误的一项（ ）
变异类型 基因突变
比较项目
基因重组
染色体变异
A 适用生物
所有生物 主要是真核生物 仅限于真核生物
B
基因种类
增加
不变
一般不变
所存在的真核细 有丝分裂和
C 胞分裂类型
减数分裂
减数分裂
有丝分裂和减数 分裂
D 生物变异
1.不同生物可遗传变异来源归纳 （1）病毒可遗传变异的来源——基因突变。 （2）原核生物可遗传变异的来源——基因突变（不考虑基因 工程中涉及的基因重组）。 （3）真核生物可遗传变异的来源：①进行无性生殖时——基 因突变和染色体变异；②进行有性生殖时——基因突变、基因 重组和染色体变异。 （4）减数分裂过程中可能发生的变异有基因突变、基因重组、 染色体数目及结构变异。
突破点1 三种可遗传变异的比较（5年14考）
[必备知识]
1.基因突变、基因重组、染色体变异的比较
比较项目 基因突变
基因重组 染色体变异
变异的本 基 因 的 分子 结 原 有 基 因 的 重 染 色 体 结 构 或
质 构发生改变 新组合
数目发生改变
主要在有丝分裂
减数第一次分裂前 有丝分裂和减数分
发生时间 间 期 和 减 数 第 一
能提高突变率，加 定向改造生物性状， 速育种进程，大幅 打破生殖隔离，育种 度改良某些性状 周期短
育种年限长、 具有盲目性，有利
缺点 不能产生新 变异少，需大量处 可能存在安全性问题
基因
理实验材料
①提取目的基因；②目
甲×乙
的基因与运载体结合；
流程
→F1→F2→人
生物人工选育→ ③将目的基因导入受体
2.现有高秆不抗病（Bbcc）和矮秆抗病（bbCc）两作物品种， 为了达到长期培育高秆抗病（BbCc）杂交种的目的，下列 有关快速育种方案的叙述中，正确的是（ C ） A.每年让高秆不抗病（Bbcc）和矮秆抗病（bbcc）杂交就可 以达到目的 B.利用诱变育种技术可以达到快速育种的目的 C.制备纯合的亲本对长期培育杂交种是必要的 D.只要使用单倍体育种技术就能实现快速育种的目的 解析 为了达到长期培育高秆抗病（BbCc）杂交种的目的， 就必须先培育出BBcc和bbCC的纯合子，利用单倍体育种或 连续自交的方法可以获得上述纯合子，因此本题应选C。
3.（2016·江苏淮安调研）有两个纯种小麦品种，甲品种是高秆 抗锈病（DDTT），乙品种是矮秆不抗锈病（ddtt）。现将这 两个品种进行下列3组实验，结果都能筛选出矮秆抗锈病植株。 回答下锈病植株所占比例
是
。
（2）第②组育种方法称为
，其优点是
。其
中花药离体培养为幼苗，依据的原理是植物细胞具
2.“三看法”判断可遗传变异的类型
3.关注可遗传变异的三个“唯一”
考向2 依据性状的改变判断变异类型 3.决定玉米子粒有色（C）和无色（c）、淀粉质（Wx）和蜡
质（wx）的基因位于9号染色体上，结构异常的9号染色体 一端有染色体结节，另一端有来自8号染色体的片段。下列 有关玉米染色体特殊性的研究，说法正确的是（ ）
期是细胞的
，请列举一种能引起E过程变化的化学物
质：
；F过程最常用的一种化学试剂的作用原理
是
。
（3）图中G→J过程中涉及的生物技术有
。
解析 图中A→D表示的是杂交育种，依据的原理是基因重组； A→B→C表示的是单倍体育种，其特点是能够明显缩短育种 年限。E过程为诱变育种，DNA在分裂间期解旋后变得不稳 定，易于突变，因此可以在此时期用诱变因子诱导基因突变。 F过程为多倍体育种过程，常用秋水仙素处理萌发的种子或 幼苗，作用原理是秋水仙素可抑制有丝分裂过程中纺锤体的 形成。图中G→J过程为基因工程育种，涉及的生物技术有基 因工程和植物组织培养。 答案 （1）基因重组 明显缩短育种年限 （2）分裂间期 亚硝酸（碱基类似物、硫酸二乙酯等） 抑制有丝分裂过程 中纺锤体的形成 （3）基因工程和植物组织培养
根本来源
一种来源
一种来源
解析 基因突变的结果是产生新的基因，基因的种类增加，基 因重组的结果是产生新的基因型，增加了基因型的种类，染色 体变异改变的是基因的数量或排列，基因种类一般不会发生变 化，B正确。基因突变可以发生在有丝分裂、无丝分裂和减数 分裂中；基因重组主要发生在减数第一次分裂过程中；染色体 变异仅发生在真核细胞生物中，主要发生在有丝分裂和减数分 裂中，也可以发生在无丝分裂中，C错误。 答案 C
大幅度改良某一品 种，使之出现前所 未有的新性状
诱变育种（可提高变异频率，期望获 得理想性状
对原有品种实施 “定向”改造
基因工程育种
要求快速育种
单倍体育种、植物组织培养
对原品种性状进行“增大”或 “加强”，提高营养物质含量
多倍体育种
突破种间界限
基因工程育种、植物体细胞 杂交
3.巧辨杂交育种的选育目标与育种程序的类型 杂交育种的选育目标可分三类——隐性纯合子、显性纯合子 （包括AABB或AAbb）及杂合子。 （1）你能否写出培育显性或隐性纯合子品种的程序？二者 有何差异？
二者的差异在于培育隐性纯合子，从F2中出现的隐性类型直 接选出即可，而培育显性纯合子时从F2中只能选出“显性类 型”，不能选出“纯合子”，故选种后需“连续自交”直至
确认“不发生性状分离”为止。
（2）在农业生产上，可以将杂种子一代作为种子直接利用， 如水稻、玉米等。如何培育杂合子品种？在生产实践中如何 达到长期利用杂种的目的？ 提示 ①培育杂合子品种基本步骤为：选取双亲P（♀ ♂） →杂交→F1。 ②杂合子具有高产、优质、抗性强等特点，但种子只能用一 年，需年年育种（因杂合子自交后代会发生性状分离）。可 采用无性繁殖技术如植物组织培养、营养繁殖（如甘薯、马 铃薯等）等技术达到长期利用杂种子一代的目的。
（2）“缺失”或“增添”问题 ①发生于“基因内部”的“碱基对”增添或缺失——基因突变 ―导―致→产生新基因 ②发生于 DNA 分子上（或染色体中）“基因”的增添或缺失 ——染色体变异―导―致→基因数量改变
（3）“镜检”问题 ①基因突变、基因重组属“分子水平”变异，不能用光学显
微镜观察
②染色体变异（结构、数目变异）属“细胞水平”变异，可
答案 （1）1/16 （2）单倍体育种 明显缩短育种年限
突破点2 育种方案的选择（5年6考）
[必备知识]
1.杂交育种、诱变育种与基因工程育种比较
项目
杂交育种
诱变育种 基因工程育种
原理
基因重组
基因突变
基因重组
①选育纯种：杂交→自交→
选优→自交，直至不发生性
物理因素和化
方法 状分离
体外DNA重组
学因素诱变
②选育杂种优势品种：杂交
→杂种
可集中多个 优点
优良性状
用显微镜观察（但需用“分生组织”）
（4）基因的“质”与“量”问题 ①唯一可改变基因结构（即发生质变）的——基因突变 ②既不改变“质”又不改变“量”，仅改变组合方式的—— 基因重组 ③虽不改变“质”，但可改变“量”或“序”（基因排列顺 序）的——染色体变异
[明确考向]
考向1 三种可遗传变异的辨析 1.某同学在学习了基因突变、基因重组和染色体变异的知识之后，
4. 下 图 中 图 1 为 等 位 基 因 Aa 间 的 转 化 关 系 图 ， 图 2 为 黑 腹 果 蝇 （2n＝8）的单体图，图3为某动物的精原细胞形成的四个精 细胞的示意图，则图1、2、3分别发生何种变异（ ）
A.基因突变 染色体变异 基因重组 B.基因突变 染色体变异 染色体变异 C.基因重组 基因突变 染色体变异 D.基因突变 基因重组 基因突变 解析 等位基因A、a是由基因突变形成的，图1反映了突变的 不定向性；图2黑腹果蝇正常体细胞的染色体数为8条，单体 则有7条，此变异应属于染色体数目变异；图3形成了四个染 色体各不相同的精子，可推断某动物的精原细胞在减数第一 次分裂时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。 答案 A
提示 ①培育隐性纯合子品种：选出双亲―杂―交→子一代―自―交→ 子二代―→选出符合要求的优良性状个体即可推广。 ②培育显性纯合子品种：选出双亲―杂―交→子一代―自―交→子二 代―→选出符合要求的优良性状个体―自―交→子三代―→选出符 合要求的优良性状个体―自―交→……―→选出能稳定遗传的个体 推广。
[明确考向]
考向 根据育种目标巧选育种类型 1.如图是五种不同育种方法的示意图，请据图回答：
（ 1 ） 图 中 A→D 表 示 的 育 种 方 法 的 原 理 是
，
A→B→C 表 示 的 育 种 方 法 与 A→D 的 相 比 较 ， 其 优 越 性 在
于
。
（2）图中E过程对种子或幼苗进行相关处理时，最佳作用时
有
，所得幼苗中含矮秆抗病基因的个体所占比例
是
。
（3）第③组育种方法所依据的原理是
，一般来说，
在多种变异植株中符合要求的新品种比例较
（高或
低）。育种时所需处理的种子应当是萌发的而非休眠的，原
因是
。
解析 第①组 F1 的基因型是 DdTt，F2 中能稳定遗传的矮秆抗 锈病植株基因型是 ddTT，所占比例是14×14＝116。第②组育种 方法称为单倍体育种，其优点是明显缩短育种年限，花药离体 培养为幼苗的原理是植物细胞具有全能性。由于 F1 产生四种 类型的配子，分别是 DT、Dt、dT、dt，因此所得幼苗中含矮 秆抗病基因的个体所占比例是 1/4。第③组育种方法是诱变育 种，原理是基因突变。因为基因突变具有不定向性，因此一般 情况下，在多种变异植株中符合要求的新品种比例较低。休眠 种子的代谢缓慢，细胞几乎不发生分裂，而萌发的种子细胞分 裂旺盛，容易发生基因突变，所以育种时所需处理的种子应当 是萌发的而非休眠的。
A.异常9号染色体的产生称为基因重组 B.异常的9号染色体可与结构正常的9号染色体发生基因重组 C.图2中的母本在减数分裂形成配子时，这两对基因所在的染 色体不能发生联会 D.图2中的亲本杂交时，F1出现了无色蜡质个体，说明亲代母 本在形成配子时，同源染色体的姐妹染色单体间发生了交叉 互换
解析 一条染色体的片段转移到另外一条染色体上称为染色 体变异，A错误；异常的9号染色体上与结构正常的9号染色 体为同源染色体，非姐妹染色单体间可进行交叉互换发生基 因重组，B正确；图2中的母本含有两对基因，在减数分裂过 程中两对基因会发生配对，所以这两对基因所在的染色体会 发生联会，C错误；正常情况下，图2表示的类型杂交，由于 母本有结构异常片段的存在，只能产生Wxc的配子，后代不 会出现表现型为无色蜡质个体，如果出现，就说明母本产生 了wxc的配子，要产生这种配子,需要经过同源染色体非姐妹 的交叉互换，D错误。 答案 B