内容正文:
第3讲 变异、育种与进化
[考纲要求] 1.基因重组及其意义(Ⅱ)。2.基因突变的特征和原因(Ⅱ)。3.染色体结构变异和数目变异(Ⅱ)。4.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)。5.转基因食品的安全(Ⅰ)。6.现代生物进化理论的主要内容(Ⅱ)。7.生物进化与生物多样性的形成(Ⅱ)。
考点一 生物变异及其在育种中的应用
1.关于生物变异的几点辨析
(1)关于“互换”问题
①同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组。
②非同源染色体之间的互换属于染色体结构变异中的易位。
(2)关于“缺失”问题
①DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体结构变异。
②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分子水平:基因突变、基因重组属于分子水平的变异,在光学显微镜下观察不到。
②细胞水平:染色体变异是细胞水平的变异,在光学显微镜下可以观察到。
(4)可遗传变异对基因种类和基因数量的影响
①基因突变——改变基因的种类(基因结构改变,成为新基因),不改变基因的数量。
②基因重组——不改变基因的种类和数量,但改变基因间的组合方式,即改变基因型。
③染色体变异——改变基因的数量或排列顺序。
2.生物育种方法归纳
(1)“亲本新品种”为杂交育种。
(2)“亲本新品种”为单倍体育种。
(3)“种子或幼苗新品种”为诱变育种。
(4)“种子或幼苗新品种”为多倍体育种。
(5)“植物细胞新细胞愈伤组织胚状体人工种子―→新品种”为基因工程育种。
3.根据育种目标选择合适的育种方案
育种目标
育种方案
集中双亲优良性状
单倍体育种(明显缩短育种年限)
杂交育种(耗时较长,但简便易行)
对原品系实施“定向”改造
基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种
让原品系产生新性状(无中生有)
诱变育种(可提高变异频率,期望获得理想性状)
使原品系营养器官“增大”或“加强”
多倍体育种
培育“隐性”性状
自交或杂交,出现即可
最简捷育种
杂交育种
1.(2019·海南,11)下列有关基因突变的叙述,正确的是( )
A.高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中
B.基因突变必然引起个体表现型发生改变
C.环境中的某些物理因素可引起基因突变
D.根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的
答案 C
解析 高等生物中基因突变可以发生在体细胞或生殖细胞中,A错误;由于密码子的简并性,基因突变不一定引起个体表现型发生改变;显性纯合子中只有一个基因发生隐性突变,表现型也不发生改变,B错误;环境中的某些物理因素如射线可引起基因突变,C正确;根细胞不是生殖细胞,其基因突变只能通过无性生殖传递,D错误。
易错提醒 关于基因突变的3个不一定
内容
特例(原因)
基因突变不一定引起生物性状的改变
由于密码子具有简并性,突变前、后的密码子决定的是一种氨基酸
基因突变不一定发生在分裂间期
物理、化学等外部因素对DNA的损伤在各个时期都会发生
基因突变不一定产生等位基因
原核生物和病毒基因突变不能产生等位基因
2.(2020·全国Ⅲ,32)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题:
(1)在普通小麦的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是____________________________。
已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有________条染色体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是__________________________________________
__________________________________________________________________(答出2点即可)。
(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍,可采用的方法有______________(答出1点即可)。
(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合子),甲的表现型是抗病易倒伏,乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,请简要写出实验思路。
答案 (1)无同源染色体,不能进行正常的减数分裂 42
营养物质含量高、茎秆粗壮 (2)秋水仙素处理 (3)甲、乙两个品种杂交,F1自交,选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株
解析 (1)杂种一中的两个染色体组分别来自一粒小麦和斯氏麦草两个不同物种,无同源染色体,不能通过减数分裂产生正常的配子,因此杂种一是高度不育的。杂种二中含3个染色体组,经其染色体加倍形成的普通小麦中含有6个