内容正文:
微小专题4 生物变异综合、生物育种综合
第七单元
生物的变异和进化
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
高考一轮复习 南方凤凰台·生物学
1
核 心 提 炼
1.生物的变异综合
(1)生物变异的类型
核 心 提 炼
(2)变异的适应范围
①基因突变适应于所有生物;②基因重组发生于进行有性生殖的真核生物;③染色体变异的范围是具染色体的真核生物。
(3)三种变异的实质解读
若把基因视为染色体上的一个位“点”,染色体视为点所在的“线段”,则:
基因突变——“点”的变化,但基因数目不变;
基因重组——“点”的自由组合或互换;
染色体结构变异——“线段”的部分片段重复、缺失、倒位、易位;
染色体数目变异——个别“线段”增添、缺失或“线段”成倍增减。
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(4)关注可遗传变异的三个“唯一”
唯一产生新基因的变异 基因突变
唯一可通过光学显微镜观察到的变异 染色体变异
唯一属“正常”发生(非病变)的变异 基因重组
注:基因突变产生的一些个体或细胞的性状改变在光镜下是可见的。
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2.生物变异与细胞分裂的联系
(1)减数分裂与基因突变
在减数分裂前的间期,DNA分子复制过程中,如复制出现差错,则会引起基因突变,此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因,这种突变能通过配子传递给下一代。如下图所示:
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(2)减数分裂与基因重组
①非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。在减数分裂Ⅰ后期,可因同源染色体分离,非同源染色体自由组合而出现基因重组,如A与B或A与b组合(见上图)。
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②同源染色体非姐妹染色单体间互换导致基因重组。在减数分裂Ⅰ四分体时期,可因同源染色体的非姐妹染色单体间互换而导致基因重组,如原本A与B组合,a与b组合,经基因重组可导致A与b组合,a与B组合(见下图)。
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(3)减数分裂与染色体数目变异
若减数分裂Ⅰ异常,则所形成的配子全部异常;若减数分裂Ⅱ一个次级精母细胞分裂异常,则所形成的配子一半异常;若次级卵母细胞分裂异常,则形成的卵细胞异常。
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3.生物变异在育种上的应用
名称 原理 方法 优点 缺点
杂交
育种 基因重组 杂交后再自交、筛选 ①操作简单,最简捷;
②使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上,即“集优” ①育种时间长;
②局限于同一种或亲缘关系较近的个体
诱变
育种 基因突变或染色体结构变异 物理或化学诱变剂处理种子或幼苗 提高变异频率,加快育种进程,大幅度改良某些性状 有利变异少,需处理大量实验材料(有很大盲目性)
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名称 原理 方法 优点 缺点
单倍
体育种 染色体数目变异 花药离体培养 明显缩短育种年限 技术复杂且需与杂交育种配合
多倍
体育种 染色体数目变异 秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗 操作简单,能较快获得所需品种 所获品种发育延迟,结实率低,一般只适用于植物
基因工
程育种 基因
重组 — 能定向地改变生物的遗传性状;目的性强;育种周期短;克服了远缘杂交不亲和的障碍 技术复杂,安全性问题多
核 心 提 炼
解 疑 释 惑
(1)原核生物不能进行减数分裂,所以不能运用杂交的方法进行育种,一般采用诱变育种,如高产青霉素菌株的获得。
(2)若实验植物为营养繁殖类的,如马铃薯等,则只要出现所需性状即可,然后可以用植物茎尖组织培养技术进行快速繁殖获得脱毒苗。
(3)单倍体育种和基因工程育种、植物细胞工程育种,都运用了植物组织培养技术。
(4)单倍体育种能缩短育种年限,这是与杂交育种相比的。如果选育的是隐性品种或杂合子,则还是杂交育种占优势。
核 心 提 炼
举 题 固 法
考向1 生物的变异综合
右图中乙、丙、丁为某二倍体生物甲细胞分裂过程中出现变异的细胞,每个细胞只发生一种类型的变异。下列相关叙述正确的是 ( )
A.乙、丙、丁中依次可能发生的是基因突变、染色体结构变异和基因重组
1
B.乙细胞有 4 个染色体组,该过程中可能发生等位基因的分离
C.丙细胞中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了易位
D.丁细胞出现了异常的联会,减数分裂结束后产生的子细胞全部异常
B
举 题 固 法
解析:乙、丙、丁中依次可能发生的是基因突变、基因重组和染色体结构变异;乙细胞处于有丝分裂后期,若有丝分裂前的间期发生基因突变,产生了等位基因A、a,可能发生等位基因分离;丙细胞中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换;丁细胞出现了异常的联会,减数分裂结束后,形成的子细胞可能全部正常,也可能全部异常。
举 题 固 法
考向2 生物育种
(2017·江苏卷)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株,决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回