小专题 生物的变异 育种和进化

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考向二 考查育种方案的设计 2.(2015安徽黄山二模)如图表示由甲、乙两种植物逐步培育出戊植株的过程,请据图回答:
(1)通过Ⅰ过程培育出丙种植物的方法有以下两种:
方法一:将甲、乙两种植物杂交得到基因型为
的植株,并在
期用
(化学
物质)处理,从而获得基因型为bbDD的丙种植物。
方法二:先取甲、乙两种植物的
行。
(4)若要培育“马铃薯—番茄”杂种植株,应采用
(填字母)途径所用的方法;其中 (填字母)表示的技术手段最为合理可
技术手段。
【解题思路】 (2)单倍体育种可以明显缩短育种年限,图示中E、F、G途径为单倍体育种,F过程表 示花药离体培养。(3)欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状应采用转基因技术,即图示中的C、D过程。 (4)若要培育“马铃薯—番茄”杂种植株,应采用植物体细胞杂交技术手段。
(4)通过图中所示育种过程,
(填“能”或“不能”)增加物种的多样性。
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考点三 基因频率与生物的进化
典例引领 (2014山西忻州二模)某种群基因库中有一对等位基因A和a,且A和a的基因频率都是50%,一段时间 后,若a的基因频率变为95%,由此判断,错误的是 () A.此C时该种群中A的基因频率为5% B.该种群所处的环境发生了一定的变化 C.种群基因频率发生改变,产生了新物种 D.a的基因频率提高,说明a基因控制的性状更适应环境
遗传的个体所占比例为
。
【解题思路】 (1)题中杂交育种应从F2开始选出矮秆抗病植株进行连续自交。F2矮秆抗病小麦 的基因型为1/3ddRR、2/3ddRr。
答案: (1)F2 1/3
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(2)若要在较短时间内获得上述新品种小麦,可选图中
的F过程表示
。
(3)欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状,选择图中
①基因突变——改变基因的质(基因结构改变,成为新基因),不改变基因 的量。 ②基因重组——不改变基因的质,也不改变基因的量,但改变基因间组合搭配方式及改变基因型 (注:转基因技术可改变基因的量)。 ③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。
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考向一
以基础判断的形式,考查对三大变异的理解
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2.不同需求的育种方法选择与分析 (1)若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。 (2)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。 (3)若要快速获得纯种,则用单倍体育种方法。 (4)若实验植物为营养繁殖类如马铃薯、甘薯等,则只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种。 (5)若要培育原先没有的性状,则可用诱变育种。 (6)若要定向改变生物的性状,可利用基因工程育种。 3.解决“育种”类问题的注意事项 (1)选亲本要求:亲本的表现型不能出现要培育品种的表现型。如培育绿色圆粒豌豆,亲本(纯合子)只 能选黄圆×绿皱;若要培育黄圆品种,则亲本(纯合子)只能选黄皱×绿圆。 (2)F2中筛选要求:只能筛选表现型,不能选肉眼看不到的基因型。
种群内某基因总数
×100%。
雌性个体数 2 雄性个体数
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(3)通过基因型频率计算 若已知 AA、Aa、aa 的频率,求 A(a)的基因频率,则 A%=AA%+ 1 ×Aa%;a%=
2 aa%+ 1 ×Aa%。
2
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考向一 以基础判断或材料分析的形式,考查生物进化的基本理论
答案: (2)E、F、G 花药离体培养 (3)C、D (4)植物体细胞杂交
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归纳拓展
1.育种方式及原理辨析 (1)诱变育种原理
原基因 A(a)
新基因 a(A)
原性状
目标性状
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(2)单倍体育种与杂交育种的关系
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(3)多倍体育种的原理分析
注:多倍体育种中秋水仙素可处理“萌发的种子或幼苗”,单倍体育种中秋水仙素只能处理“单倍 体幼苗”,切不可写成处理“种子”。
,利用
处理,获得具有活力的
:
然后用
方法诱导融合、筛选出基因型为
的杂种细胞;接下来将该杂种细胞通
过
技术培育出基因型为bbDD的丙种植物,此种育种方法的优点是
.
。
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(2)由丙种植物经Ⅱ过程培育成丁植株,发生的变异属于
的过程,在育种上称为
。
;将丁植株经Ⅲ培育成戊植株
(3)若B基因控制着植株的高产,D基因决定着植株的抗病性。如何利用戊植株(该植株为两性花), 采用简便的方法培育出高产抗病的新品种(不考虑同源染色体的交叉互换),请画图作答并作简要 说明。
2.在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中,发现一个如图所示的细胞(图中Ⅰ、Ⅱ表示该细胞中部分染色
体,其他染色体均正常),以下分析合理的是( )
B
A.a基因产生的原因可能是其亲代产生配子时发生了基因突变
B.该细胞一定发生了染色体变异,一定没有发生基因自由组合
C.该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察
D.该细胞的变异均为可遗传变异,都可通过有性生殖传给后代
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考点二 生物变异在育种中的应用
典例引领 如图是植物育种的几种方法,请据图回答有关问题。
(1)若采用杂交育种方法,以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)小麦为亲本进行杂交,培育矮
秆抗病小麦新品种时,应从 开始选出矮秆抗病植株进行连续自交,F2矮秆抗病小麦中能稳定
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考向二 以推断题的形式,考查基因频率和基因型频率的计算
2.(2015新课标全国理综Ⅰ)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等,且对于A和a这对等位基因来说
只有Aa一种基因型。回答下列问题:
(1)若不考虑基因突变和染色体变异,则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为
。理论上,
该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为
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考向一 考查育种的原理和步骤
1.(2014广州综合测试)番茄的抗病(R)对感病(r)为显性,高秆(D)对矮秆(d)为显性,控制上述两对 相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得纯合高秆抗病番茄植株,研究人员采用了如 图所示的方法。据图分析,正确的是( ) AB..若过过程程②①常的用一F1自定交浓一度A 代的,秋产水生仙的素高处秆理抗单病倍植体株的中种纯子合子占1/9 C.过程③应用的原理是细胞增殖 D.过程④“航天育种”方法中主要的变异类型是基因重组
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归纳拓展 1.现代生物进化理论图解
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2.基因频率的计算方法
(1)定义法
基因频率=
种群内某基因总数
×100%。
种群内某基因和其等位基因的总数
(2)基因位置法
①若某基因在常染色体上,则
基因频率= 种群内某基因总数 ×100%。 种群个体数 2
②若某基因只出现在 X 染色体上,则
基因频率=
比较 交换 对象
易位 非同源染色体,非等位基因
交叉互换 同源染色体,等位基因
图示
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(2)关于“缺失”问题 DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体变异;基因内部若干“碱基对”的缺失属于“基因突 变”。
(3)关于变异的水平问题
①基因突变、基因重组属于“分子”水平的变异,光学显微镜下观察不到。 ②染色体变异是“细胞”水平的变异,涉及染色体的“某片段”的改变,这一片段可能含有若干个基 因,在光学显微镜下可以观察到,故常用分生组织制片观察的方法确认是否发生了染色体变异。 (4)涉及基因“质”与“量”的变化问题
1.(2014北京理综)为控制野兔种群数量,澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒 性病毒比例最高,兔被强毒性病毒感染后很快死亡,致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染 后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高,兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出 () A.病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用 B.毒C性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系 C.中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降 D.蚊子在兔和病毒之间的协同(共同)进化过程中发挥了作用
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小专题8 生物的变异、育种和进化
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知识·串联导思 重点·提炼透析
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知识·串联导思
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重点·提炼透析
考点一 三种可遗传变异的比较、分析与整合
典例引领
(2015天津河西质量调查)在自然界中,生物变异处处发生。下面是几个变异的例子:①动物细胞 在分裂过程中突破“死亡”的界限成为具有无限增殖能力的癌细胞;②R型活细菌与S型细菌的 DNA混合后转化为S型活细菌;③某同卵双胞胎兄弟,哥哥长期在野外工作,弟弟长期在室内工作, 哥哥与弟弟相比脸色较黑;④让灰身纯合果蝇(EE)与黑檀体杂交,在F1中出现了一只黑檀体果蝇, 再让F1的黑檀体果蝇与灰身纯合果蝇(EE)杂交,得到的F2自由交配,F3中灰身∶黑檀体=4∶1。上 述四种变异的来源依次是( ) A.基因重组、基因突变、基因重组、环境改变 B.基因突变、染色体变异、基因重组、环境改变 C.基因突变、基因重组、染色体变异、基因突变 D.基因突变、D基因重组、环境改变、染色体变异
原因:①若基因突变发生后,引起了信使RNA上的密码子改变,但由于一种氨基酸可对应多个密码 子,若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不改变;②若基因 突变为隐性突变,如AA中的一个A→a,此时性状也不改变。
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2.突破生物变异的4大问题 (1)关于“互换”问题
同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,属于基因重组,参与互换的基因为等位基因;非同 源染色体之间的互换,属于染色体结构变异中的易位,参与互换的基因为非等位基因。
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归纳拓展
1.基因突变对蛋白质和生物性状的影响分析 (1)基因突变对蛋白质结构的影响
碱基对 替换 增添 缺失
影响范围 小 大 大
对氨基酸序列的影响 只改变1个氨基酸或不改变 插入位置前不影响,影响插入后的序列 缺失位置前不影响,影响缺失后的序列
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(2)基因突变对性状的影响 ①基因突变影响性状 原因:突变引起密码子改变,最终表现为蛋白质功能改变,影响生物性状。例如镰刀型细胞贫血症。 ②基因突变不影响性状
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【思考】 1.判断两个种群是否属于同一物种的标准是什么? 提示:它们之间是否存在生殖隔离,若存在生殖隔离,则一定是两个物种。 2.判断种群是否进化的标准是什么? 提示:基因频率是否发生了变化,若种群基因频率没有发生变化,则种群没有发生进化。 3.自然选择对基因频率有哪些影响? 提示:①自然选择的直接对象是具有某特定性状表现的生物体;②自然选择的实质是对控制某特定性 状表现的基因的选择;③自然选择的结果:从生物个体角度看导致生物个体生存或死亡;从基因角度看 导致控制某特定性状基因的频率上升或下降。
,A基因频率
为
。
(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型,且比例为2∶1,则对该
结果最合理的解释是
。根据这一解释,第一代再随机交配,第二代中Aa和aa基因型个体数
量的比例应为
。
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(3)动植物育种的区别
植物 动物
Leabharlann Baidu
自交性状分离后筛选,可选用连续自交的方法获得纯合子
只能选相同性状的个体相互交配(注意性别和数量),待性状分离后筛选,然后 用测交的方法获得纯合子
(4)育种年限的要求及计算 ①对植物来说,要获得植株则比获得种子多一年。 ②对跨年度的植物(如小麦),则比不跨年度的植株(如豌豆)要多一年。
1.(2014江苏生物)下列关于染色体变异的叙述,正确的是( )
D
A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异
B.染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能力
C.染色体易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响
D.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育,培育出作物新类型
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考向二 结合相关图示,考查变异类型的判断