高三生物第二輪復(fù)習(xí)課件

高三生物第二輪復(fù)習(xí)

生物變異與生物育種

設(shè)計:洞口四中高三生物備課組知識點:基因突變和基因重組的概念和意義基因突變和基因重組的原因及基因突變的特點人工誘變在育種上應(yīng)用染色體結(jié)構(gòu)變異的類型染色體數(shù)目的變異、染色體組的概念及染色體組與二倍體、多倍體和單倍體的關(guān)系生物育種方法的比較主要考點：基因突變的概念、主要特點及人工誘變在農(nóng)業(yè)育種上的應(yīng)用染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的概念辨析人工誘導(dǎo)多倍體、單倍體在農(nóng)業(yè)育種上的應(yīng)用二、生物變異的類型思考?生物的基因型、表現(xiàn)型及環(huán)境條件之間的關(guān)系表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件（改變）（改變）（改變）（改變）遺傳的變異不遺傳的變異基因突變?nèi)旧w變異基因重組來源誘因思考？遺傳的變異與不遺傳的變異的區(qū)別三、基因突變概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。時期：有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期意義：產(chǎn)生新的等位基因，是生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供最初的原材料。特點：普遍性、隨機(jī)性、低頻率、多害少利性、不定向性實例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥思考?基因突變的概念、發(fā)生時期、意義、特點及實例原因：外因是外界環(huán)境條件（生物、物理、化學(xué)因素）；內(nèi)因是DNA復(fù)制過程中基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量、排列順序發(fā)生局部改變。

鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因圖解：DNACTTGAACATGTAGAARNA氨基酸谷氨酸蛋白質(zhì)正常突變GUA纈氨酸異常四、基因重組概念:是指生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。類型：1.減數(shù)分裂時非同源染色體上的非等位基因間的自由組合2.減數(shù)分裂四分體時，同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換3.異源基因重組[基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)]（基因工程）區(qū)別：1與2是在有性生殖（減數(shù)分裂）過程中實現(xiàn)的。3是在對基因改造、重組后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)通過無性繁殖，使重組基因表達(dá)，產(chǎn)生出人類需要的基因產(chǎn)物。思考?

基因重組的概念、類型、發(fā)生時期及意義基因工程思考?基因工程的內(nèi)容、操作環(huán)境、對象、水平、工具、過程、步驟和結(jié)果

？

基本內(nèi)容：基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境：生物體外操作對象：基因操作水平：DNA分子水平操作工具：限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶、運載體基本過程：剪切----拼接----導(dǎo)入----表達(dá)基本步驟：提取目的基因、目的基因與運載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測和表達(dá)結(jié)果：人類需要的基因產(chǎn)物意義：產(chǎn)生新的基因型，為生物變異提供豐富的來源。基因重組生物多樣性的原因之一，對生物進(jìn)化有重要意義?；蚬こ碳夹g(shù)可定向改變生物性狀，產(chǎn)生出人類所需的生物類型。染色體變異思考？染色體組的概念及二倍體、多倍體、單倍體的概念、成因與特點1、染色體組：細(xì)胞中的一組非同源染色體，形態(tài)和功能各不相同，但攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息。概念：特征：①同組內(nèi)的所有染色體形態(tài)、大小各不相同，均是非同源染色體②同組內(nèi)的染色體必須包含本物種的所有染色體種類染色體組數(shù)的判別：①根據(jù)染色體形態(tài)加以判別：細(xì)胞內(nèi)形態(tài)、大小相同的染色體有幾條，則含有幾個染色體組。②根據(jù)基因型加以判別：控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，則有幾個染色體組

2、二倍體：概念：實例：由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體。幾乎全部的動物、過半數(shù)的高等植物3、多倍體：概念:成因：特點：應(yīng)用:由受精卵發(fā)育而成,體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。外界條件劇變或受內(nèi)部因素的干擾，有絲分裂過程受阻，染色體數(shù)目加倍。莖稈粗壯，葉片果實種子較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高，發(fā)育延遲，結(jié)實率低。人工誘導(dǎo)多倍體育種二倍體三倍體秋水仙素刺激三倍體的子房發(fā)育成果實三倍體無籽西瓜的培育兩次傳粉的作用不同秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗后，其莖尖分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉等染色體數(shù)目加倍，而未處理根細(xì)胞染色體數(shù)目不變。四倍體西瓜植株結(jié)四倍體西瓜，其種子為三倍體注意與八倍體小黑麥的培育過程進(jìn)行比較染色體變異動物細(xì)胞克?。豪碚摶A(chǔ)：細(xì)胞的全能性過程：意義:培育繁殖優(yōu)良生物品種，用于保存頻危物種，有選擇地繁殖某性別動物將動物體細(xì)胞中的細(xì)胞核取出，移植到動物去核的卵細(xì)胞中，獲得重組細(xì)胞；通過處理后形成早期胚胎，通過胚胎移植置入某雌性動物子宮內(nèi)，發(fā)育成成熟的幼體。植物體細(xì)胞雜交：概念：理論基礎(chǔ)：過程：意義：將兩個來自不同植物的體細(xì)胞融合成一個雜種細(xì)胞并把其培育成新植物體的方法。細(xì)胞全能性植物細(xì)胞A原生質(zhì)體A

去細(xì)胞壁融合雜種細(xì)胞雜種植物植物細(xì)胞B原生質(zhì)體B獲得雜種植株，克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，擴(kuò)展了用于雜交的親本組合的范圍七、生物育種

生物育種是利用遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、現(xiàn)代生物工程技術(shù)等方法原理培育生物新品種的過程。生物育種的技術(shù)和方法目前有：雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、轉(zhuǎn)基因育種和細(xì)胞工程育種等。生物育種是提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的主要途徑，隨著生物科學(xué)研究的進(jìn)展，育種的方法發(fā)展迅速，效果也越來越好。

1、雜交育種原理：

基因重組(基因的二大遺傳基本定律)方法：

（1）連續(xù)自交選擇能穩(wěn)定遺傳的純合子（2）通過雜交使親本的優(yōu)良性狀組合在一起優(yōu)點：使位于不同個體上的多個優(yōu)良性狀集中于一個個體上，即“集優(yōu)”,能產(chǎn)生新的基因型。缺點：育種所需時間較長（自交選擇需五--六代,甚至十幾代)。應(yīng)用：用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥

3、單倍體育種

原理：

染色體變異(染色體組成倍地減少)方法：常用方法為花藥離體培養(yǎng)：(1)先將花藥離體培養(yǎng)，培養(yǎng)出單倍體植株；(2)將單倍體幼苗經(jīng)一定濃度的秋水仙素處理獲得純合體。

優(yōu)點：

明顯縮短育種年限（一般為兩年），加速育種進(jìn)程。

缺點：不能從根本上改變原有性狀，因而不能按人類意愿定向改變作物的的遺傳特性

。應(yīng)用：用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥雜交得F1，用F1的花藥離體培育純種矮稈抗病小麥

4、多倍體育種原理：染色體變異(染色體組成倍地增加)方法:用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗.原理:有絲分裂秋水仙素抑制紡錘體形成細(xì)胞染色體數(shù)目加倍發(fā)育

多倍體植株優(yōu)點：育種周期短，能改良原有性狀，提高產(chǎn)量（莖桿粗壯，葉片、果實和種子較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量較多。）缺點：一般只適合于植物，發(fā)育延遲，結(jié)實率低。應(yīng)用：同源多倍體育種(偶數(shù)染色體組數(shù))。如：四倍體水稻的培育異源多倍體育種。如：可育性的“蘿卜—甘藍(lán)”和“八倍體小黑麥的培育”

含奇數(shù)染色體組數(shù)的多倍體的培育。如：三倍體無籽西瓜的培育

5、轉(zhuǎn)基因育種原理:異源DNA(基因)重組[基因工程]方法:“提”“裝”“導(dǎo)”“檢”“選”。即：目的基因的提取，裝入運載體，導(dǎo)入受體細(xì)胞，目的基因的檢測與表達(dá)，篩選出符合要求的新品種。

優(yōu)點:不受生物親緣關(guān)系的限制，可按人的意愿改造生物，目的性強(qiáng)，科技含量高，可以培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)或具有特殊用途的動植物品種

缺點:技術(shù)復(fù)雜，操作要求精細(xì),難度大。

應(yīng)用:抗蟲棉、轉(zhuǎn)基因“向日葵豆”“轉(zhuǎn)基因超級綿羊”“轉(zhuǎn)基因超級鯉魚”等。6、細(xì)胞工程育種動物細(xì)胞克隆育種理論基礎(chǔ)：細(xì)胞的全能性方法：核移植和胚胎移植

優(yōu)點：

培育繁殖優(yōu)良生物品種，用于保存頻危物種，有選擇地繁殖某性別動物

缺點：技術(shù)復(fù)雜，操作要求精細(xì),難度大。應(yīng)用：鯉鯽移核魚、克隆羊——“多莉”的培育

方法雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種轉(zhuǎn)基因育種植物體細(xì)胞雜交育種動物細(xì)胞克隆育種原理處理方法特點基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異異源基因重組細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性先將選取的親本雜交雜交得F1;F1自交得F2;從Ｆ２中選取并通過自交選育利用物理方法或化學(xué)方法來處理生物，然后從中篩選符合要求的類型先用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,使之成為多倍體,后從中選育花藥離體培養(yǎng),使花粉直接發(fā)育成單倍體,再經(jīng)人工誘導(dǎo)染色體加倍基因工程的“四步曲”去壁、誘融、組織培養(yǎng)。核移植和胚胎移植使位于不同個體上的優(yōu)良性狀集中于一個個體上;育種年限較長(自交選擇5—6代).提高突變頻率,后代變異性狀能較快穩(wěn)定,加速育進(jìn)程;能大幅度改良某些性狀,植物莖桿粗壯,葉片果實種子較大,營養(yǎng)物質(zhì)含量較高,但發(fā)育延遲,結(jié)實率低明顯縮短育種年限,一般只需2年;后代均為純合體不受生物親緣關(guān)系的限制，可按人的意愿改造生物，目的性強(qiáng)，可以培育出動植物新品種克服不同種生物間的生殖隔離和遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，可按人類意愿定向改變生物性狀，培育作物新品種。培育繁殖優(yōu)良生物品種，用于保存頻危物種，有選擇地繁殖某性別動物練習(xí)題例題2下圖是用某種作物的兩個品種①和②分別培育出④、⑤、⑥品種的示意圖，試分析回答：①AABBEAb------------④D③AaBbFAAbb----------⑤②aabbGAAaaBBbb----⑥（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步驟分別是

和

。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是

。（2）用③培育⑤所采用的E和H步驟分別是

和

。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是

。（3）用③培育⑥所采用的G步驟是

。其遺傳學(xué)原理是

。H雜交自交基因重組花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理幼苗染色體變異（單倍體育種）秋水仙素處理幼苗染色體變異（多倍體育種）人類遺傳病與優(yōu)生一、人類遺傳病概述：指由于遺傳物質(zhì)改變而引起的人類疾病。1、單基因遺傳?。?1)概念：(2)已發(fā)現(xiàn)種類：由一對等位基因控制的遺傳病。目前世界上已發(fā)現(xiàn)的這類遺傳病有6600種，且每年以10~50種的速度遞增。(3)常見病例：常染色體隱性：先天性聾啞、苯丙酮尿癥、鐮刀型細(xì)胞貧血癥、白化病。常染色體顯性：軟骨發(fā)育不全、多指、并指、。伴Ｘ隱性遺傳：進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良、紅綠色盲、血友病、果蠅白眼。

伴Ｘ顯性遺傳：果蠅紅眼、抗ＶＤ性佝僂病。伴Ｙ遺傳：人類外耳廓多毛癥。(4)苯丙酮尿癥的發(fā)病機(jī)理：基因型PP或Pp(正常)pp(患者)合成酶能合成某種酶不能合成某種酶苯丙氨酸代謝途徑苯丙氨酸正常代謝轉(zhuǎn)變成酪氨酸苯丙氨酸異常代謝轉(zhuǎn)變成有害的苯丙酮酸新生兒發(fā)病率較高的一種隱性遺傳病?；純涸诔錾?~4個月后出現(xiàn)智力低下癥狀，頭發(fā)黃，尿有異味。2、多基因遺傳?。?1)概念：(2)特點：指由多對基因控制的人類遺傳病。A、表現(xiàn)出家族聚集現(xiàn)象。B、比較容易受環(huán)境影響。C、在群體中發(fā)病率比較高。(4)常見病例：

唇裂、無腦兒、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病.(3)已發(fā)現(xiàn)種類：目前已發(fā)現(xiàn)的多基因遺傳病有100多種。3、染色體異常遺傳病：(1)概念：由于人的染色體發(fā)生異常而引起的遺傳病(2)已發(fā)現(xiàn)種類：目前已發(fā)現(xiàn)人類染色體異常遺傳病有100多種(3)特點：染色體異常病往往造成較嚴(yán)重的后果。甚至在胚胎期就引起自然流產(chǎn)。(4)常染色體病例：21三體綜合征(先天性愚型)A、原因：患者比正常人多了一條21號染色體B、發(fā)病率：1/800~1/600我國每年出生的這種患兒