复习生物的变异和进化

矮抗 矮不 •矮抗•ddTt
•矮抗 矮不抗 •ddTT •ddTt 复习生物的变异和进化
杂交育种
•概念：杂交育种是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。
•流程：•杂交 自交 (选优 自交)若干次 •纯种
•优点：•能有目的地将不同亲本的性状集中在一起
•缺点：•不能产生新的基因，育种时间长，可供选取 的亲本范围有限
•GA A
•GT A 复习生物的变异和进化
•A•AT• C C G C •T •TA• G G C G
•A T C C G C •缺 •A • C C G C •T A G G C 失 •T • G G C G
G•碱基对的增添、缺
失或替换，改变了
•A •T• CA C CG GC
遗传信息。
•T •A•CGT GG GC CG
3、原因
由于受到内部或外界因素的影响，
DNA局部碱基对排列顺序改变。
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4、基因突变的类型
v 形态突变：主要影响生物的形态结构。 果蝇的红眼突变为白眼。
v 生化突变：影响生物的代谢过程。 如苯丙酮尿症。
v 致死突变：导致个体活力下降，甚至死亡。 镰刀型细胞贫血症。
v 被子植物中有1/3或更多的物种是多倍体植 物。
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•（3）多倍体 •①产生的原因
•细胞分裂时纺锤体的形成受到破坏
•纺锤体形成受破坏 •不能分裂成2个子细胞
•2n
•2n
•4n
•温度骤变等
•正常的 有丝分裂
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•形成染色体数
•目加倍的组织 或个体
•4n •4n 复习生物的变异和进化
•遗传信息的改变一定引起密码子G或氨基酸
•的变化吗？为什么？
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[习题1]自然界中一种生物某一基因及其三种突变基因 决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：
正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 突变基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 突变基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 突变基因3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸
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•雄果蝇的染色体组图解
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•某种生物一套完整的非同源染色体
•（1）都是非同源染色体 •染色•（2）不同生物的一个染色体组所含 •体组• 的染色体数目可不同 •特点•：（3）携带控制一种生物的全部遗传信
息
•染色体组（没有性染色体的生物一个染色体组就
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子 的改变是
A.突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添 B.突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添 C.突变基因1为一个碱基的替换,突变基因2和3为一个碱基的增添 D.突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的增添
形态突变和致死突变都伴随有特定的生化 过程改变，因此严格地说，也都是生化突变。
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•镰刀型细胞贫血症病因分析
• 红细胞 圆饼状 镰刀型
• 血红蛋白 正常 异常 •氨基酸 •谷氨酸 •缬氨酸
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•mRNA •GAA •GUA
•DNA
•CTT•突变 •CAT
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5、意义 是生物变异的根本来源，为生 物进化提供了最初的原材料。
6、遗传情况 发生在体细胞上，一般不传给后代。 发生在生殖细胞上，可遗传给后代。
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•6、基因突变的特点
•哪些个体
•普遍 性
•稀有 性
•有害 性
•多方向 性
•可逆
何通过杂交育种得到符合人们要求的矮杆抗
病的优良品种？
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•杂 •P 交抗
•杂交育种
高抗 矮不 •DDTT •ddtt
•自
•F１
交
•DdTt 高抗
•选 •F２ •高抗 高不抗
择
抗
•矮 •ddTT
•纯合
抗
化
•矮 •ddTT
• 连续自交抗，选择能稳
定遗传的优良品种。
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(2)一倍体、二倍体、多倍体
v 一倍体：只有一个染色体组的细胞或体细胞 中含有一个染色体组的个体。
v 二倍体(2n)：由合子发育形成的，具有两个染 色体组的细胞或体细胞中含有两个染色体组 的个体，叫做二倍体。 几乎全部动物和过半数高等植物都是二倍体。
v 多倍体：由合子发育形成的，体细胞中含有 三个或三个以上染色体组的生物，叫做多倍 体。
•一、基因重
1、概念
组
›主要指生物体进行有性生殖的过程中，控
制不同性状的基因的重新组合。
基因重组主要是通过有性生殖过程实现的。
•2、来源（原因）
•非同源染色体上的非等位基因自由组合。
•同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换。
•外源基因的导入。如转基因、细菌转化。
•3、实质
•改变基因型，未改变基因本身的结构。
是一个基因组）
•人的单倍体基因组由几条染色体组 成?(研究几条染色体?) •水稻的单倍体基因组研究几条染色体?
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•说一说以下细胞图中有几个染色体组？
•A •3个
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•D •4个
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•B •1个
•C •2个
•AaaBBb
•A a a
•B B b •E •3个
源多倍体)结实率较低，发育延迟。
③多倍体育种（应用）
•原理 染色体畸变
•方法 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
›秋水仙素的作用机理 当秋水仙素作用于正
在分裂的细胞时，能抑制纺锤体的形成，导
致着丝粒能分裂，而染色体不分离，从而引
起细胞内染色体数目加倍。
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•还有其他方法获得多倍体吗？ 复习生物的变异和进化
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•三、染色体畸变
v 1、概念 › 生物细胞中染色体在数目和结构 上发生变化。
2、原因 受某些因素的影响，染色体发生 断裂后，在断裂处发生错误连接或染色 体数目出现增加或减少。
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3、类型
•缺失•：染色体中某一片段的缺失
•染色
体结构 •重复•：染色体中增加了某一片段
•优良 •品种
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•（4）优点•：提高突变频率，产生多种多样新类型。 加速育种过程，改良作物品质。
•（5）缺 •有利变异少，需大量处理供试材料，
点：
有一定的盲目性。
•（6）成功的例子：早熟的籼稻种子、
•
抗性强的“太辐一号”小麦、
•
青霉素的高产菌株、
•
雌雄可辨的蚕(常染色体上卵色基因
• • • • •
胞体 细
胞
•染色
体 细
•减数子 配
•受子 合
•发 体 个
体加倍
•2n
•4n
分裂
精
•2n
•4n 育 •四倍体
•2n
•n •3n •三倍体
•问:若细胞减数分裂时纺锤体的形成受到破 坏,配子及合子的染色体能否加倍?
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普 通 小 麦 的 形 成
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•成就：•高产矮秆小麦(水稻)、抗病红果肉番茄
•基因工程育种：周期短，目的性强，能定向改变生物
•
的遗传特性，能克服远缘杂交的障碍。
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1、概念
•二、基因突 变
由于DNA分子中发生碱基对的增添、
缺失或替换，而引起的基因结构的改变，
就叫做基因突变。
2、实质
基因结构的改变，产生了新基因(它的等位 基因)，改变了基因型，通常会引起一定 的表现型的变化。
•曼陀罗紫花A对白花a显性,基因型为AAaa的 •曼陀罗自交,后代紫花与白花的分离比是?
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（4）单倍体 ①概念 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。 ②形成原因 配子未受精直接发育成个体。 ③植株特点 弱小、高度不育。 ›人工获得单倍体的方法 花药离体培养：花粉粒→→单倍体植株
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•发育的哪些时期 •哪些细胞(生殖细胞、体细胞) •哪些基因
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•8、诱变育种
•（1）概念：
• 利用物理、化学因素诱导生物发生变异，并从 变异后代中选育新品种的过程。
•（2）原理： •基因突变、染色体畸变。
•（3）常用方 •辐射诱变、化学诱变。
法：
•生 物
•物理因素 •变异 •选择 •化学因素 •类型 •培育
•
•一粒小麦AA (2X=14)
•×
•山羊草BB (2X=14)
•杂种AB不育 (2X=14)
•染色体加倍
•二粒小麦 AABB
•×
•另一种山羊 草DD(2X=14)
(4X=28) •杂种ABD不 育(3X=21)
•染色体加倍
•普通小麦AABBDD
(6X=42)
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•普通小麦AABBDD (6X=42)
•
体二 倍
•秋水仙 •三倍体无籽西瓜的培育
素
•
粉 授 •父本
•
体二 倍
•
体四 倍
三 倍 体
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•
•母 本
•花粉刺激
•母本 •联会紊乱
• 果实•(四倍体) •种子•(三倍体)
•
•父本
二 倍
体
•三倍体果
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•联会紊乱
•正常的配子
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•染色体数目不平衡 •的异常配子
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2020/11/14
复习生物的变异和进化
高考复习第六单元 第一节
生物的变异和育种
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判断下列属于哪种变异？
v 水稻的糯性、转基因抗虫棉、因水肥管理好 而得到结实率更高水稻、太空椒、高杆抗性 小麦、用一定浓度生长素处理得到的无子番 茄、猫叫综合征、白化、R型细菌与S型菌的 DNA混合培养后转变成S型菌
染色体数目变异，使基因的数量发生 改变，可改变基因型，而引起表现型的改 变。
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5、染色体数目的变异
（1）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，但是携带着控制一种 生物发育、遗传和变异的全部遗传信息， 这样的一组染色体就叫做一个染色体组。
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•④单倍体育种
•概念
• 利用单倍体作为中间环节产生具有优 良性状的可育纯合子的育种方法。
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•不遗传的变异
•表现
•基因
•环境条 •（改变）
•（型改变） •型（改变） 件
•可遗传的变异
•基因突 •染变色体畸
•来源 变•基因重
•诱因
•基因突 变•基因重
组
•分子水平的变化，光镜下看不 见
•组染色体畸 •细胞水平的变化，光镜可可见
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•染 •变异
•色
•倒位 •：染色体中某一片段的位置颠
•体
•倒了180°
•畸
•易位•：染色体中某一片段移接到
•变 •••染数变色目异体•加非或整•减倍少另体）一变条异非（同个源别染染色色体体上的增
•整倍体变异（以染色体组的形式成倍
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地增加或减少）
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4、实质 染色体结构变异使位于染色体上的基 因的数目和排列顺序也发生改变。大多数 的染色体结构变异对生物体是不利的，甚 至会导致生物体死亡。
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•4、意义
•生物多样性的原因之一，对生物进化有
•重要意义。
5、原理的应用（育种）
方法——杂交育种
基因工程
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•杂交育种
• 小麦高秆(D)对矮秆(d)显性，抗锈病(T) 对不抗锈病(t)显性，现有纯合高秆抗锈病
小麦(DDTT)和矮秆不抗锈病小麦(ddtt)，如
•
片段易位到W染色体上)。
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复习生物的变异和进化
例：在一个牛群中，一对正常的双亲生了一头 矮脚的雄牛犊。你怎样判断这头矮脚牛的产 生，是基因突变的直接结果，还是由于它的 双亲都是隐性矮脚基因的携带者造成的？
如果这种牛在长期繁殖过程中，从未出 现过矮脚牛，那么这头矮脚牛的产生，可能 是基因突变的直接结果。否则，可能是由于 它的双亲都是隐性矮脚基因的携带者。
复习生物的变异和进化
•基因型AAaa产生的正常配子种类及比例
•如何？
•A•A •a •a
•1 2 3 4
•配子
•1 2 •3 4
•1 3 •1 4 •2 3 •2 4
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•AA •aa
•1 ：1
•Aa •Aa •Aa •Aa
：4
复习生物的变异和进化
•思考: •基因型AAaa与aaaa测交,子代表现型比如何?
• 黑麦的染色体组 为RR (2n＝14)，它 与普通小麦杂交,后 代几倍体?八倍体的 小黑麦是怎样得到的?
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•六倍体的细胞中一定每6 个同源吗？ •每2个染色体同源的一定 是二倍体吗？
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②植株特点
›茎秆粗壮，叶片、果实、种子比较大，营养
物质含量多，抗逆性强。但有的多倍体(同