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高三第一轮复习资料
高三第一轮复习资料遗传与变异
三生物的变异
●学习目标
1、知道生物变异的类型和意义。
2、理解并识记概念:
基因突变、基因重组、染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等。
3、掌握基因突变、基因重组和染色体变异的成因、特点及其在生产实践中的应用。
●知识结构
不遗传的变异:
由_______因素引起
基因_______
变异类型遗传的变异基因_____:
指生物体在有性生殖过程中,控制不同性状的
(遗传物质改变)基因之间的_________,使后代中出现不同于亲本的类型。
染色体变异
概念:
DNA分子种_______的替换、缺失或增加而使基因______________发生改变的现象。
类型自然突变
诱发突变:
通过X射线、太空育种等途径增加突变的____,培育新品种。
具有可逆性、多方向性
特点大部分是中性的
自然发生的频率很低
实例:
____________________________
意义:
是产生_______的主要来源,是生物变异的主要原因,为生物_______提供了最初的原材料。
结构变异:
_______、_______、_______、_______
个别染色体数目增减:
如______________;睾丸发育不全症(XXY)
染色体组概念:
二倍体生物___________中的一组染色体。
特征:
形态和功能__________,携带该生物生长发育、遗传和变异的_______的一组_______染色体。
二倍体概念:
体细胞中含有____________的的个体,由_______发育而来
举例:
几乎全部动物,大部分植物
概念:
体细胞中含有_____________________的个体,由_______发育而来。
含三个染色体组的,叫三倍体,含四个染色体组的叫四倍体……
举例:
香蕉为三倍体,普通小麦是六倍体。
多倍体成因:
外界条件剧变或体内因素干扰,已复制的染色体不能均等分成两组,使细胞内的______________。
特点:
茎秆粗壮,叶片、果实和种子都较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量增加,抗旱、抗寒、抗病能力强。
应用:
_______育种
概念:
体细胞中含有____________________数目的个体
成因:
由_______直接发育而成
单倍体举例:
雄性蜜蜂
特点:
单倍体植株长得弱小,高度_______。
应用:
_______育种
●基础知识
一、比较基因重组、基因突变和染色体变异
基因重组
基因突变
染色体变异
本质
______________产生新的基因型,使性状_______
基因的___________发生了改变,产生了__________,出现了新的性状
_________成倍增加或减少,或_____染色体增加或减少,或染色体______________发生改变
发生时期及其原因
减Ⅰ四分体时期由于四分体的非姐妹染色单体的交叉互换和_______非同源染色体的自由组合
个体发育的_______和_________DNA复制时,DNA碱基对的增添、缺失或改变
体细胞在_________中,染色体不分离,出现多倍体;或__________时,偶然发生染色体不配对不分离,分离延迟等原因产生染色体数加倍的生殖细胞,形成多倍体
条件
不同个体之间的____
_________的剧变和_______的相互作用
__________的剧变和________的相互作用
意义
是生物_______和产生生物_______的重要原因之一。
通过_______育种,导致性状的重新组合,从而培育出新的优良品种
生物变异的根本来源,也是生物______的重要因素之一。
通过______育种可培育出新品种
利用_______育种和_______育种可选育出优质、高产的新品种。
利用个别染色体的增加或减少,还可进行基因定位研究和实施染色体工程的研究,有针对性地选育动植物新品种
二、比较作物育种方式
类型
杂交育种
人工诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
原理
_______
_______
______________
______________
方法
将具有不同优良性状的两个亲本_______
用_______或_______的方法处理生物
先_____________,再用________处理幼苗
用_______处理_________________
主要优点
使_____性状集中在一个个体
可提高变异_____,_____育种进程
自交后代是纯合体,明显_______育种年限
器官巨大,_____产量和质量
实例
______________
______________
______________
______________
三、染色体数目变异及示例
类别
名称
符号
染色体组示例
示例
整
倍
体
单倍体
二倍体
三倍体
n
2n
3n
(ABCD)
(ABCD)(ABCD)
(ABCD)(ABCD)(ABCD)
小麦(21)
人(46)
香蕉(33)
非整倍体
单体
缺体
三体
2n-1
2n-2
2n+1
(ABCD)(ABC)
(ABC)(ABC)
(ABCD)(ABCD)(A)
21三体综合征
四、判断二倍体、多倍体和单倍体
对一个个体称单倍体还是几倍体,关键看它是由_______发育而成的个体,还是由_______发育而成的个体。
由_______发育而成的个体,根据其体细胞中的染色体组数叫几倍体;由_______发育而成的个体叫单倍体。
单倍体生物,其存在的前提条件是本物种体细胞中的染色体组数是偶数(如二倍体、四倍体、六倍体)的生物。
单倍体是由配子直接发育而成的个体,因此单倍体的体细胞中可以含有__________染色体组。
如普通小麦(六倍体)经花药离体培育而成的小麦苗,称为普通小麦的单倍体,含____染色体组,但不称作_______。
五、秋水仙素:
秋水仙素是从一种从百合科植物秋水仙中提取出来的的一种植物碱。
秋水仙素有剧毒。
主要作用于______________的前期,抑制_______的形成。
六、蜜蜂社会中有三大类:
蜂王、工蜂、雄峰
蜂王和工蜂由受精卵发育而来,二倍体,32条染色体,_____染色体组。
雄蜂由_______发育而来,雄峰的体细胞中只有16条染色体,_______染色体组。
七、单倍体育种——花药离体培养法
P:
AABB×aabb(亲本_______)
F1:
AaBb
F1配子:
ABAbaBab
______________
单倍体幼苗:
ABAbaBab
___________处理
纯合二倍体:
AABBAAbbaaBBaabb(选择所需性状即可)
八倍体小黑麦(耐贫瘠的土壤和寒冷的气候,面粉白,蛋白质含量高,产量高)的培育
P:
普通小麦(6n)×二倍体黑麦(2n)—→四倍体小黑麦(4n,不育)
__________处理萌发的种子或幼苗
八倍体小黑麦(8n)
三倍体无籽西瓜的培育
●典型例题
【例1】进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在一定差异的主要原因是(A)
A、基因重组B、基因突变C、染色体变异D、生活条件改变
[解析]变异是生物的基本特征之一。
如果仅仅是由于环境条件改变而引起的变异不遗传,也不是变异的主要原因,故排除供选答案D。
引起可遗传的变异的原因有三,其中基因突变率极低,染色体变异也较少见,故排除B、C。
而基因重组是有性生殖的生物必然发生的过程,如果生物的染色体数目多、等位基因多、基因重组类型多,生物的变异就多,因此基因重组成为亲子代之间差异的主要原因。
【例2】用四倍体西瓜植株作母本,二倍体西瓜植株作父本进行杂交,结出西瓜的果皮细胞、种子的种皮细胞、胚细胞的染色体组数依次为(D )
A.4、3、3 B.4、2、3 C.3、4、3 D.4、4、3
[解析]在结出西瓜的过程中,子房壁形成果皮,珠被发育成种皮。
子房壁细胞和珠被细胞都属于体细胞,与其母本——四倍体西瓜植株细胞内的染色体数目相同,即为四个染色体组,胚是由受精卵发育而来的,胚细胞内的染色体应是精子和卵细胞的染色体的总和,即为三个染色体组。
【例3】萝卜体细胞内有9对染色体,白菜体细胞内也有9对染色体,将萝卜和白菜杂交得到的种子,一般是不育的,但经过培育后长成了能开花结籽的新作物,这种作物最少含有染色体数为(C)
A.9B.18C.36D.72
[解析]萝卜和白菜是属于两个物种,其染色体不同。
二者杂交后得的种子一般不育是因为种子内无同源染色体。
要想使杂交种子可育,必须让其染色体加倍,细胞内出现了同源染色体,才能进行减数分裂产生生殖细胞,能够开花结籽。
【例4】已知小麦的基因型为AaBbCc,三对基因分别位于三对同源染色体上,利用其花药进行离体培养,获得n株小麦,其中基因型为aabbcc的个体占( D)
A.n/4B.n/8C.n/16D.0
[解析]此题考查单倍体育种和基因的自由组合定律。
花药离体培养,就是将花粉培育成花粉植株。
花粉粒是花粉母细胞经减数分裂产生的。
基因型为AaBbCc的个体,按基因的自由组合定律,形成的花粉粒的基因型为23=8种,即ABC、ABc、AbC、Abc、aBc、aBC、abC、abc;经组织培养形成的单倍体(花粉植株)的基因型也是上述8种。
根据题意分析可知花药离体培养获得的n株小麦,均未经过秋水仙素处理,染色体均未加倍,故不存在基因型为aabbcc的个体。
【例5】用花药离体培养出马铃薯单倍体植株,当它进行减数分裂时,观察到染色体两两配对,形成12个四分体,据此现象可知产生花药的马铃薯是(C)
A.二倍体B.三倍体C.四倍体D.六倍体
[解析]单倍体马铃薯在减数分裂过程中,发现染色体两两配对,形成12个四分体,这说明偶数倍的单倍体是可能产生正常配子的。
两两配对联合,说明该单倍体含有两个染色体组,从而推知产生花药马铃薯必是四倍体。
即马铃薯(4n)
花药(2n)
马铃薯单倍体(2n)
两两配对。
【例6】小麦小穗(D)对大穗(d)为显性,抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性,两对基因独立遗传。
现有3株小麦A、B、C分别为:
A:
小穗抗锈病(DdTt);B:
大穗抗锈病(ddTT);C:
大穗抗锈病(ddTt)。
(1)在不借助其他品种小麦的情况下,鉴定B、C两样小麦是否为纯种的最简便方法是____让其自交,所得F1在生长过程中用锈病病菌感染________。
(2)若从小穗抗锈病小麦(A株)迅速获得稳定遗传的大穗抗锈病小麦,则育种方法最好采用____单倍体育种______。
(3)若要改变小麦原有基因的遗传信息,则应该选择的育种方法是__诱变育种____。
(4)A株小穗抗锈病小麦自交后代中获得30株大穗抗病个体,若将这30株大穗抗病个体作亲本自交。
在其中F1中选择大穗抗病的再进行自交,F2能稳定遗传的大穗抗病小麦占F2中所有大穗抗病的比为___7/9___。
(5)将选出的大穗抗病小麦种子晒干后放在容器内,采用什么措施可延长储存期?
(不少于两种措施)___降低温度,降低湿度,抽出空气,充N2和CO2______。
[解析]快速育种方法即单倍体育种,可明显缩短育种年限。
诱变育种的原理是诱发基因突变,出现新类型。
A株自交→大穗抗病(ddT_,其中1/3ddT
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