生物的变异、育种与进化.ppt
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1、第第3讲生物的变异、育种与进化讲生物的变异、育种与进化1(2011安安徽徽理理综综卷卷)人人体体甲甲状状腺腺滤滤泡泡上上皮皮细细胞胞具具有有很很强强的的摄摄碘碘能能力力。临临床床上上常常用用小小剂剂量量的的放放射射性性同同位位素素131I治治疗疗某某些些甲甲状状腺腺疾疾病病,但但大大剂剂量量的的131I对对人人体体会会产产生生有有害害影影响响。积积聚聚在在细细胞胞内内的的131I可能直接可能直接()A插入插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改分子引起插入点后的碱基序列改变变B替替换换DNA分子中的某一碱基引起基因突分子中的某一碱基引起基因突变变C造成染色体断裂、缺失或易位等染色体造成染色体断裂
2、、缺失或易位等染色体结结构构变变异异D诱发诱发甲状腺甲状腺滤滤泡上皮泡上皮细细胞基因突胞基因突变变并并遗传给遗传给下一代下一代解解析析:碘碘是是人人体体甲甲状状腺腺激激素素的的组组成成元元素素,为为组组成成人人体体的的微微量量元元素素。由由于于131I有有放放射射性性,能能诱诱发发甲甲状状腺腺滤滤泡泡上上皮皮细细胞胞发发生生基基因因突突变变,但但这这属属于于体体细细胞胞的的基基因因突突变变,不不会会遗遗传传给给下一代,下一代,D项错误。项错误。131I不不是是碱碱基基类类似似物物,故故不不能能直直接接插插入入到到DNA分分子子中中,也也不不能能替替换换DNA分分子子中中的的某某一碱基,一碱基,
3、A、B项错误。大剂量的放射性元素会引起染色体结构变异,项错误。大剂量的放射性元素会引起染色体结构变异,C项正确。项正确。答案:答案:C类类型型项项目目基因突基因突变变基因重基因重组组染色体染色体变变异异概念概念DNA分分子子中中发发生生碱碱基基对对的的替替换换、增增添添和和缺缺失失,而而引引起起的的基基因因结结构构的的改改变变在在生生物物体体进进行行有有性性生生殖殖的的过过程程中中,控控制制不不同同性状的基因的重新性状的基因的重新组组合合因因染染色色体体数数目目或或结结构构发发生生变变化化而而导导致生物性状致生物性状发发生生变变异异适适用用范范围围生生物种类物种类所所有有生生物物(包包括括病病
4、毒毒)均可均可发发生生自自然然状状态态下下只只发发生生于于真真核核生生物物有有性性生生殖殖过过程程中,中,为为核核遗传遗传真真核核生生物物细细胞胞增殖增殖过过程中均可程中均可发发生生生生殖殖无无性性生生殖殖、有有性性生生殖殖有性生殖有性生殖无无性性生生殖殖、有有性生殖性生殖类类型型项项目目基因突基因突变变基因重基因重组组染色体染色体变变异异类类型型自自然然突突变变、诱诱发发突突变变交交叉叉互互换换、自自由由组组合、人工合、人工DNA拼接技拼接技术术染染色色体体结结构构变变异、染色体数目异、染色体数目变变异异发发生生时时期期DNA复复制制时时(有有丝丝分分裂裂间间期期、减减数数第第一一次次分分裂
5、裂前的前的间间期期)减减数数分分裂裂四四分分体体时时期期及及减减数数第第一一次次分分裂裂过过程程中中细细胞分裂期胞分裂期产产生生结结果果产产生新的基因生新的基因只只产产生生新新的的基基因因型型,不不产产生新的基因生新的基因不不产产生生新新的的基基因因,但但可可引引起起基基因因数数目或目或顺顺序的序的变变化化类类型型项项目目基因突基因突变变基因重基因重组组染色体染色体变变异异镜检镜检光光镜镜下下均均无无法法检检出出,可可根根据据是是否否有有新新性性状状或或新性状新性状组组合确定合确定光光镜镜下可下可检检出出育种育种应应用用诱变诱变育种育种杂杂交育种交育种基因工程育种基因工程育种单单倍体育种倍体育
6、种多倍体育种多倍体育种1三者均属于可遗传的变异,都为生物的进化提供了原材料。三者均属于可遗传的变异,都为生物的进化提供了原材料。2基因突变产生新的基因,是生物变异的根本来源;基因突变是基因重组的基础。基因突变产生新的基因,是生物变异的根本来源;基因突变是基因重组的基础。3基因重组是形成生物多样性的重要原因之一。基因重组是形成生物多样性的重要原因之一。2(2011山山东东实实验验中中学学一一模模)下下图图表表示示培培育育高高品品质质小小麦麦的的几几种种方方法法,下下列列叙叙述述正正确确的的是是()A图图中涉及的育种方法有中涉及的育种方法有杂杂交育种、交育种、单单倍体育种和倍体育种和诱变诱变育种育
7、种Ba过过程能提高突程能提高突变频变频率,从而明率,从而明显缩显缩短育种年限短育种年限Ca、c过过程都需要用秋水仙素程都需要用秋水仙素处处理萌理萌发发的种子的种子D要要获获得得yyRR,b过过程需要程需要进进行不断自交来提高行不断自交来提高纯纯合率合率 解解析析:a过过程程属属于于单单倍倍体体育育种种,此此过过程程因因无无种种子子,所所以以只只能能用用秋秋水水仙仙素素处处理理单单倍倍体体幼幼苗苗,因因该该过过程程未未利利用用诱诱变变因因素素,所所以以这这种种育育种种方方法法不不能能提提高高突突变变频频率率,但但能能明明显显缩缩短短育育种种年年限限;b过过程程为为杂杂交交育育种种,需需要要进进行
8、行不不断断自自交交提提高高纯纯合合率率;c过过程程为为多多倍倍体体育育种种,可可用用秋秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。水仙素处理萌发的种子或幼苗。答案:答案:D不同的育种方法比较不同的育种方法比较杂杂交交育种育种人工人工诱诱变变育种育种单单倍体倍体育种育种多倍体多倍体育种育种基因工基因工程育种程育种依依据原理据原理基因重基因重组组基因突基因突变变染色体染色体变变异异染色体染色体变变异异基因重基因重组组常常用方法用方法选选育育纯纯种种:杂杂交交自自交交选选种种自交自交选选育育杂杂种种:杂杂交交杂杂交种交种辐辐射射、激激光光、化化学学药药品品处处理理、生生物物处处理理、作作物物空空间间技技术术育种育
9、种花花药药离离体体培培养养后后再再用用秋秋水水仙仙素素(或或低低温温)处处理理幼幼苗苗,使染色体数目加倍使染色体数目加倍秋秋 水水 仙仙素素(或或低低温温)处处理理萌萌发发的种子或幼苗的种子或幼苗转转 基基 因因(DNA重重组组)技技术术将将目目的的基基因因引引入入生生物物体体内内,培育新品种培育新品种杂杂交交育种育种人工人工诱诱变变育种育种单单倍体倍体育种育种多倍多倍体体育种育种基因工基因工程育种程育种育育种种程程序序杂杂交交育育种种人工人工诱诱变变育种育种单单倍体倍体育种育种多倍体多倍体育种育种基因工基因工程育种程育种优优点点操操作作简简单单,目的性目的性强强可可以以提提高高变变异异的的频
10、频率率,大大幅幅度度地改良某些品种地改良某些品种可可以以明明显显地地缩缩短短育育种种年限年限操操作作简简单单,能能较较快快获获得得新新类类型型打打破破物物种种界界限限,定定向向改改变变生生物物的的性性状状缺缺点点时时间间长长,需需及及时时发发现现优优良品种良品种有有利利变变异异少少,需需大大量量处处理理实实验验材材料料技技术术复复杂杂且且需需与与杂杂交交育种配合育种配合所所 得得 品品 种种发发育育延延迟迟,结结实实率率低低,在在动动物物中中难难以以进进行行有可能有可能引引发发生生态态危机危机举举例例矮矮秆秆抗抗锈锈病病小麦小麦青青霉霉素素高高产产菌株、太空椒菌株、太空椒单单倍倍体体育育种种获
11、获得得的的矮矮秆秆抗抗锈锈病小麦病小麦三三 倍倍 体体 无无子子西西瓜瓜、八八倍倍体体小黑麦小黑麦产产生生人人胰胰岛岛素素的的大大肠肠杆菌、抗虫棉杆菌、抗虫棉3(2011江江苏苏卷卷)根据根据现现代生物代生物进进化理化理论论,下列,下列说说法正确的是法正确的是()A自然自然选择选择决定了生物决定了生物变变异和异和进进化的方向化的方向B生物生物进进化的化的实质实质是种群基因型是种群基因型频频率的改率的改变变C种群内基因种群内基因频频率的改率的改变变在世代在世代间间具有具有连续连续性性D种群内基因种群内基因频频率改率改变变的偶然性随种群数量下降而减小的偶然性随种群数量下降而减小解解析析:生生物物变
12、变异异的的方方向向是是不不定定向向的的,而而自自然然选选择择是是定定向向的的,故故生生物物进进化化的的方方向向是是由由定定向向的的自自然然选选择择决决定定的的,A项项错错误误;生生物物进进化化的的实实质质是是种种群群基基因因频频率率的的改改变变,而而不不是是种种群群基基因因型型频频率率的的改改变变,B项项错错误误;种种群群内内基基因因频频率率的的改改变变可可在在世世代代间间逐逐渐渐变变化化,即即在在世世代代间间具具有有连连续续性性,C项项正正确确;种种群群内内基基因因频频率率改改变变的的偶偶然然性性是是随随着着种种群群数数量量下下降降而而增增大大的的,D项错误。项错误。答案:答案:C1物种形成
13、的方式物种形成的方式(1)渐变式渐变式(2)爆爆发发式式爆爆发发式式物物种种的的形形成成主主要要是是由由异异源源多多倍倍体体的的染染色色体体变变异异的的方方式式形形成成新新种种,一一出出现现可可以以很快达到生殖隔离。很快达到生殖隔离。(3)人工制造新物种人工制造新物种人工人工诱导诱导多倍体,植物体多倍体,植物体细细胞胞杂杂交等。交等。(4)依据依据遗传遗传平衡定律平衡定律计计算算在在一一个个有有性性生生殖殖的的自自然然种种群群中中,当当种种群群较较大大,种种群群内内个个体体间间的的交交配配是是随随机机的的,没没有有突突变变发发生生、没没有有新新基基因因加加入入和和自自然然选选择择时时,存存在在
14、以以下下公公式式:(pq)2p22pqq21,其其中中p代代表表一一个个等等位位基基因因的的频频率率,q代代表表另另一一个个等等位位基基因因的的频频率率,p2代代表表一一个个等等位位基基因因纯纯合合子子(如如AA)的的频频率,率,2pq代表代表杂杂合子的合子的频频率,率,q2代表另一个等位基因代表另一个等位基因纯纯合子合子(aa)的的频频率。率。(2011杭州学杭州学军军中学中学)如果一个基因的中部缺失了如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸个核苷酸对对,不可能的后果是,不可能的后果是()A没有蛋白没有蛋白质产质产物物B翻翻译为译为蛋白蛋白质时质时在缺失位置在缺失位置终终止止C所控制合成的蛋白所控
15、制合成的蛋白质质减少多个氨基酸减少多个氨基酸D翻翻译译的蛋白的蛋白质质中,缺失部位以后的氨基酸序列中,缺失部位以后的氨基酸序列发发生生变变化化解解析析:基基因因的的中中部部若若编编码码区区缺缺少少1个个核核苷苷酸酸对对,该该基基因因仍仍然然能能表表达达,但但是是表表达达产产物物(蛋蛋白白质质)的的结结构构蛋蛋白白质质发发生生变变化化,有有可可能能出出现现下下列列三三种种情情况况:翻翻译译为为蛋蛋白白质质时时在在缺缺失失位位置置终终止止、所所控控制制合合成成的的蛋蛋白白质质减减少少或或者者增增加加多多个个氨氨基基酸酸、缺缺失失部部位位以以后后的的氨氨基基酸酸序序列列发发生生变变化。化。答案:答案
16、:A基因突变对生物性状的影响基因突变对生物性状的影响 (1)基基因因突突变变对对性性状状的的影影响响:突突变变间间接接引引起起密密码码子子改改变变,决决定定氨氨基基酸酸可可能能改改变变,最最终终表现为蛋白质功能可能改变,影响生物性状。表现为蛋白质功能可能改变,影响生物性状。(2)基基因因片片段段上上碱碱基基对对的的种种类类发发生生改改变变不不一一定定会会导导致致生生物物性性状状的的改改变变,原原因因可可能能有有三三个:个:突变部位可能在非编码部位突变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区内含子和非编码区);基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同种氨
17、基酸;种氨基酸;基因突变若为隐性突变,如基因突变若为隐性突变,如AAAa,也不会导致性状的改变。,也不会导致性状的改变。1据据河河南南日日报报报报道道,河河南南省省新新乡乡市市原原阳阳县县推推出出每每公公斤斤30元元的的高高价价“太太空空营营养养米米”,目目前前已已开开始始在在北北京京市市场场销销售售。据据介介绍绍,“太太空空营营养养米米”是是搭搭载载卫卫星星上上过过太太空空的的优优质质变变异异大大米米,分分析下列哪析下列哪项项与与“太空太空营营养米养米”品种培育所依据的原理相似品种培育所依据的原理相似()A人工栽培人工栽培选选育出矮育出矮秆秆抗抗锈锈病的小麦品种病的小麦品种B用一定用一定浓浓
18、度的生度的生长长素素处处理番茄雌蕊柱理番茄雌蕊柱头获头获得无子番茄得无子番茄C用用X射射线线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强强D用一定用一定浓浓度的秋水仙素度的秋水仙素处处理,理,获获得八倍体小黑麦得八倍体小黑麦解解析析:太太空空育育种种的的原原理理是是基基因因突突变变。A为为杂杂交交育育种种,B不不属属于于育育种种范范畴畴,D是是多多倍倍体育种,体育种,C是诱变育种。是诱变育种。答案:答案:C (2011山山东东潍潍坊坊一一模模)某某农农科科所所通通过过如如图图所所示示的的育育种种过过程程培培育育成成了了高高品品质质的的糯糯小小麦。下列有关叙述正确的是麦。下列有
19、关叙述正确的是()Aa过过程中运用的程中运用的遗传遗传学原理是基因重学原理是基因重组组Bb过过程能提高突程能提高突变变率,从而明率,从而明显缩显缩短了育种年限短了育种年限Ca过过程需要使用秋水仙素,作用于萌程需要使用秋水仙素,作用于萌发发的种子的种子Db过过程需要通程需要通过过自交来提高自交来提高纯纯合率合率解解析析:分分析析题题图图可可知知,a为为单单倍倍体体育育种种过过程程,其其遗遗传传学学原原理理是是染染色色体体变变异异;b过过程程为为杂杂交交育育种种过过程程,不不是是诱诱变变育育种种,不不能能提提高高突突变变率率,缩缩短短育育种种年年限限;a过过程程需需要要使使用用秋秋水水仙仙素素,但
20、但其其作作用用对对象象不不是是萌萌发发的的种种子子,而而是是花花粉粉萌萌发发形形成成的的单单倍倍体体幼幼苗苗;杂杂合合子子自自交交可可以以提提高后代中纯合子的比例。高后代中纯合子的比例。答案:答案:D生物育种方法的选择生物育种方法的选择(1)要获得本物种没有的性状可通过诱变和基因工程,其中基因工程是有目的的改良。要获得本物种没有的性状可通过诱变和基因工程,其中基因工程是有目的的改良。(2)杂杂交交育育种种是是最最简简捷捷的的育育种种方方法法,而而单单倍倍体体育育种种是是最最快快获获得得纯纯合合子子的的方方法法,可可缩缩短短育种年限。育种年限。(3)染染色色体体加加倍倍可可以以采采用用秋秋水水仙
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- 关 键 词:
- 生物 变异 育种 进化
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