高考生物蘇教版大一輪復(fù)習(xí)能力提升案生物變異的比較及育種方案的選擇課件

能力提升案8生物變異的比較及育種方案的選擇1突破點(diǎn)1三種可遺傳變異的比較[知識(shí)精講]基因突變、基因重組和染色體變異的相關(guān)問(wèn)題(1)關(guān)于“互換”問(wèn)題。同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組；非同源染色體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。(2)關(guān)于“缺失”問(wèn)題。DNA分子上若干“基因”的缺失屬于染色體變異，DNA分子上若干“堿基對(duì)”的缺失屬于基因突變。2(3)關(guān)于變異的水平問(wèn)題?；蛲蛔?、基因重組屬于“分子”水平的變化，光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于亞細(xì)胞水平的變化，光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。(4)關(guān)于變異的“質(zhì)”和“量”問(wèn)題?；蛲蛔兏淖兓虻馁|(zhì)，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質(zhì)，一般也不改變基因的量，但轉(zhuǎn)基因技術(shù)會(huì)改變基因的量；染色體變異不改變基因的質(zhì)，但會(huì)改變基因的量或改變基因的排列順序。3

[考題示例]【示例1】

(2014·安徽合肥二模，3)在某基因型為

AA的二倍體水稻根尖中，發(fā)現(xiàn)一個(gè)如圖所示

的細(xì)胞(圖中Ⅰ、Ⅱ表示該細(xì)胞中部分染色體，

其他染色體均正常)，以下分析合理的是(

)

A．a(chǎn)基因產(chǎn)生的原因可能是其親代產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了基因突變 B．該細(xì)胞一定發(fā)生了染色體變異，一定沒(méi)有發(fā)生基因自由組合 C．該細(xì)胞產(chǎn)生的各項(xiàng)變異均可在光學(xué)顯微鏡下直接進(jìn)行觀察 D．該細(xì)胞的變異均為可遺傳變異，都可通過(guò)有性生殖傳給后代

4解析水稻根尖細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，a基因產(chǎn)生的原因可能是有絲分裂過(guò)程中發(fā)生了基因突變，A錯(cuò)誤；細(xì)胞中Ⅱ號(hào)染色體是3條，一定發(fā)生了染色體變異，基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，B正確；基因突變不能在光學(xué)顯微鏡下直接進(jìn)行觀察，C錯(cuò)誤；水稻根尖細(xì)胞是體細(xì)胞，發(fā)生的變異不能通過(guò)有性生殖傳給后代，D錯(cuò)誤。答案B5【示例2】如圖所示是一個(gè)基因型為AaBb (兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳)的精原細(xì)胞在一

次減數(shù)分裂過(guò)程中產(chǎn)生的兩個(gè)次級(jí)精母

細(xì)胞，則該過(guò)程發(fā)生了(

) A．交叉互換與同源染色體未分離 B．交叉互換與姐妹染色單體未分離 C．基因突變與同源染色體未分離 D．基因突變與姐妹染色單體未分離6解析根據(jù)兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中染色體與基因的位置關(guān)系可以看出第一對(duì)同源染色體上發(fā)生了基因突變，因?yàn)橛幸粋€(gè)A基因突變成了a基因，若發(fā)生交叉互換，則每個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中都應(yīng)含A和a基因各一個(gè)；B與b基因分別在兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中，說(shuō)明同源染色體正常分離，而含有b基因的兩條染色體移向細(xì)胞的一極，說(shuō)明減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體形成的兩條染色體未正常分離。答案D7(1)準(zhǔn)確界定下圖①～⑤所示染色體上基因的來(lái)源(親代細(xì)胞基因型均為AaBB)8①左下方染色體的姐妹染色單體上，a來(lái)自“基因突變”(因上面那條染色體的姐妹染色單體均含“a”表明未發(fā)生交叉互換)；②右上方染色體上A應(yīng)來(lái)自“交叉互換”(因該染色體呈現(xiàn)互換來(lái)的“白斑塊”)；③左下方染色體上的a應(yīng)來(lái)自“基因突變”(因該細(xì)胞為有絲分裂后期圖——有絲分裂不發(fā)生交叉互換)；④右上方“b”應(yīng)來(lái)自基因突變(因親代細(xì)胞基因型為BB，無(wú)“b”供互換)；⑤左側(cè)染色體上B應(yīng)來(lái)自“染色體結(jié)構(gòu)變異”(如易位)(姐妹染色單體及同源染色體同一位置上，不應(yīng)出現(xiàn)“控制不同性狀”的基因)。9(2)根據(jù)“題意”確定圖中變異的類型①若為有絲分裂(如根尖分生區(qū)細(xì)胞、受精卵等)，則只能是基因突變?cè)斐傻?。②若為減數(shù)分裂，則原因是基因突變(間期)或基因重組(減數(shù)第一次分裂)。③若題目中問(wèn)造成B、b不同的根本原因，應(yīng)考慮可遺傳變異中的最根本來(lái)源——基因突變。④若題目中有××分裂××?xí)r期提示，如減Ⅰ前期造成的則考慮交叉互換，間期造成的則考慮基因突變。⑤若圖中B或b處顏色與其他處不同如b處為“黑色”，則來(lái)自交叉互換。10名師點(diǎn)睛1．關(guān)注可遺傳變異的三個(gè)“唯一”112．姐妹染色單體上不同基因來(lái)源歸納

(1)只來(lái)自基因突變 ①有絲分裂過(guò)程中姐妹染色單體含不同基因。 ②雖為減數(shù)分裂，但四分體的另一染色體上不含互換基因，如圖1、圖2。 ③題目已知的相關(guān)基因型中不含等位基因(如AA)，但姐妹染色單體卻為Aa。12(2)只來(lái)自交叉互換姐妹染色單體上可顯示互換跡象，如圖3、圖4所示，圖中顯示攜帶有a基因的片段顏色與整體不同，為互換而來(lái)(此時(shí)另一條染色體上也應(yīng)存在互換片段)(3)來(lái)自交叉互換或基因突變?cè)跍p數(shù)分裂過(guò)程中，僅顯示姐妹染色單體上具有不同基因，但未顯示是否發(fā)生互換，如圖5所示。則Aa產(chǎn)生的原因應(yīng)答為“基因突變或交叉互換”。13(4)來(lái)自染色體易位若姐妹染色體上含有控制不同性狀的基因如A(a)與B(b)，則基因來(lái)源于染色體結(jié)構(gòu)變異(如易位)，如圖6所示。圖614

[跟進(jìn)題組]1．(2015·東城區(qū)檢測(cè))下列有關(guān)可遺傳變異的敘述，不正確的是 (

) A．精子和卵細(xì)胞隨機(jī)結(jié)合，導(dǎo)致基因重組 B．DNA復(fù)制時(shí)堿基對(duì)的增添、缺失和改變，導(dǎo)致基因突變 C．非同源染色體之間交換一部分片段，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異 D．著絲點(diǎn)分裂后，子染色體不能移向細(xì)胞兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異15解析基因重組是由減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合導(dǎo)致的非同源染色體上的非等位基因自由組合引起的，或者是由減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期同源染色體上非姐妹染色單體間的交叉互換引起的；基因突變是由DNA堿基對(duì)的增添、缺失和改變引起的；非同源染色體之間交換一部分片段，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；著絲點(diǎn)分裂后，子染色體不能移向細(xì)胞兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異。答案A162．某雌性動(dòng)物體細(xì)胞中有4條染色體，基因型為MMNn。如圖為該動(dòng)物個(gè)體的細(xì)胞分裂示意圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (

) A．圖中含有兩個(gè)染色體組的是②③④細(xì)胞 B．孟德?tīng)栠z傳規(guī)律發(fā)生在②細(xì)胞中 C．④細(xì)胞表示次級(jí)卵母細(xì)胞或極體 D．④細(xì)胞在分裂之前發(fā)生了基因突變17解析因④細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)均等分裂，且該動(dòng)物為“雌性”故該細(xì)胞是極體，而不是次級(jí)卵母細(xì)胞。該動(dòng)物體細(xì)胞基因型為“MMNn”，無(wú)m，故m不可能來(lái)自交叉互換，應(yīng)為突變產(chǎn)生的新基因。答案C183．如圖是基因型為AAXBY的個(gè)體產(chǎn)生的一個(gè)

異常精細(xì)胞，下列相關(guān)敘述中，正確的是 (

) A．與該細(xì)胞來(lái)源相同的另3個(gè)精細(xì)胞的

基因型分別為AY、aY、A B．該細(xì)胞中a基因可能來(lái)自基因突變，也可能來(lái)自基因重組 C．該異常精細(xì)胞可能是由次級(jí)精母細(xì)胞分裂異常所產(chǎn)生的 D．①和②可能是同源染色體或姐妹染色單體分開(kāi)后的染色體19解析根據(jù)圖示，該異常精細(xì)胞的基因型為aXBXB，則另外3個(gè)精細(xì)胞的基因型分別為AY、AY、a或AY、AY、A；該細(xì)胞中a基因只能來(lái)自基因突變；該異常細(xì)胞的產(chǎn)生是減數(shù)第二次分裂后期X染色體上2條姐妹染色單體分開(kāi)后移向同一極所致；①和②是姐妹染色單體分開(kāi)后的染色體。答案C20突破點(diǎn)2育種方案的選擇[知識(shí)精講]育種方法的選擇和設(shè)計(jì)育種方法的選擇要根據(jù)育種要求、材料特點(diǎn)、技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)因素，進(jìn)行綜合考慮和科學(xué)決策。(1)最簡(jiǎn)捷、最常規(guī)的育種方法是雜交育種。進(jìn)行雜交育種的個(gè)體一定是進(jìn)行有性生殖的個(gè)體，只進(jìn)行無(wú)性生殖的個(gè)體無(wú)法通過(guò)雜交育種培育新品種。(2)一般作物育種，要將兩個(gè)親本的不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體，可選用雜交育種和單倍體育種相結(jié)合的方法。21

(3)要大幅度改良某一品種，使之產(chǎn)生從來(lái)沒(méi)有的性狀，可選用誘變育種(如太空育種)和雜交育種相結(jié)合的方法。(4)要提高品種產(chǎn)量，提高其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，可選用多倍體育種。(5)要快速發(fā)育，可選用單倍體育種。(6)若要將特殊性狀組合到一起，還需克服不同物種的生殖隔離，可考慮基因工程育種，如抗蟲(chóng)棉的培育。22

[考題示例]【示例1】

如圖表示以某種作物中的①和②兩個(gè)品種分別培育出④⑥⑦三個(gè)新品種的過(guò)程，有關(guān)說(shuō)法正確的是 (

) A．經(jīng)Ⅵ、Ⅶ過(guò)程培育出⑦所依據(jù)的主要原理是基因重組 B．用③培育出④常用的方法是花藥離體培養(yǎng)法 C．過(guò)程Ⅰ和Ⅱ所采用的方法分別稱為雜交和測(cè)交 D．只有培育品種⑥的過(guò)程中需要用到秋水仙素

23解析經(jīng)Ⅵ、Ⅶ過(guò)程培育出⑦的主要原理為基因突變；Ⅰ、Ⅱ?yàn)殡s交、自交，圖示Ⅴ、Ⅳ過(guò)程均需秋水仙素處理。答案B24【示例2】下圖為6種不同的育種方法。25據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)圖中A至D方向所示的途徑表示__________育種方式，這種方法屬常規(guī)育種，一般從F2代開(kāi)始選種，這是因?yàn)開(kāi)_____________。A→B→C的途徑表示________育種方式，這兩種育種方式中后者的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在__________。(2)B常用的方法為_(kāi)________。(3)E方法所用的原理是______，所用的方法如________、________。育種時(shí)所需處理的種子應(yīng)是萌動(dòng)的(而非休眠的)種子，原因是______________。(4)C、F過(guò)程最常用的藥劑是________，其作用的原理是__________________________。(5)由G到H過(guò)程中涉及的生物技術(shù)有_______________。(6)K→L→M這種育種方法的優(yōu)越性表現(xiàn)在____________。26答案(1)雜交從F2代開(kāi)始發(fā)生性狀分離單倍體明顯縮短育種年限(2)花藥離體培養(yǎng)(3)基因突變X射線、紫外線、激光亞硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素(理化因素需各說(shuō)出一項(xiàng))種子萌動(dòng)后進(jìn)行細(xì)胞分裂，DNA在復(fù)制過(guò)程中可能由于某種因素的影響發(fā)生基因突變(4)秋水仙素在細(xì)胞分裂時(shí)，抑制紡錘體形成，引起染色體數(shù)目加倍(5)基因工程(或DNA拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)或轉(zhuǎn)基因技術(shù))植物組織培養(yǎng)(6)克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，大大擴(kuò)展了可用于雜交的親本組合范圍27六類育種方法的優(yōu)缺點(diǎn)(1)“雜交育種”：其優(yōu)點(diǎn)是操作“最簡(jiǎn)便”可集中雙親的優(yōu)良性狀，但不能打破生殖隔離界限，且育種時(shí)間較長(zhǎng)。(2)“單倍體育種”：其優(yōu)點(diǎn)是“可明顯縮短育種時(shí)間”，但“操作困難”。(3)“誘變育種”：其優(yōu)點(diǎn)是“可產(chǎn)生新基因、新性狀”，缺點(diǎn)是“盲目”，未必達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。28(4)“多倍體育種”：其優(yōu)點(diǎn)是可“果實(shí)大型”或“營(yíng)養(yǎng)豐富”，缺點(diǎn)是“發(fā)育延遲，結(jié)子率低”。(5)基因工程育種：其優(yōu)點(diǎn)是“定向改造生物性狀”，缺點(diǎn)是“技術(shù)難度高”難以成功。(6)細(xì)胞工程育種：其優(yōu)點(diǎn)是可克服“遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙”，缺點(diǎn)表現(xiàn)為“技術(shù)含量高”難以成功。

29[跟進(jìn)題組]1．現(xiàn)有高稈不抗病(Bbcc)和矮稈抗病(bbCc)兩作物品種，為了達(dá)到長(zhǎng)期培育高稈抗病(BbCc)雜交種的目的，下列有關(guān)快速育種方案的敘述中，正確的是 (

) A．每年讓高稈不抗病(Bbcc)和矮稈抗病(bbCc)雜交就可以達(dá)到目的 B．利用誘變育種技術(shù)可以達(dá)到快速育種的目的 C．制備純合的親本對(duì)長(zhǎng)期培育雜交種是必要的 D．只要使用單倍體育種技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)快速育種的目的30解析本題考查育種方案的設(shè)計(jì)能力。解答本題的關(guān)鍵是抓住題干關(guān)鍵詞——“長(zhǎng)期培育”。為了達(dá)到長(zhǎng)期培育高稈抗病(BbCc)雜交種的目的，就必須先培育出BBcc和bbCC的純合子，利用單倍體育種或連續(xù)自交的方法可以獲得上述純合子，因此本題應(yīng)選C。答案C312．小麥品種中高稈(A)對(duì)矮稈(a)為顯性、抗病(B)對(duì)易感病(b)為顯性，兩對(duì)相對(duì)