生物的变异育种与进化省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、第第3讲生物变异、育种与进化讲生物变异、育种与进化第1页1(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含含有有很很强强摄摄碘碘能能力力。临临床床上上惯惯用用小小剂剂量量放放射射性性同同位位素素131I治治疗疗一一些些甲甲状状腺腺疾疾病病,但但大大剂剂量量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131I可可能能直直接接()第2页A插入插入DNA分子引分子引发发插入点后碱基序列改插入点后碱基序列改变变B替替换换DNA分子中某一碱基引分子中某一碱基引发发基因突基因突变变C造成染色体断裂、缺失或易位等染色体造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结结
2、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组组成成元元素素,为为组组成成人人体体微微量量元元素素。因因为为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基基因因突突变变,不不会会遗遗传传给给下下一一代代,D项错误。项错误。第3页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分分子子中中某某一一碱基,碱基,A、B项错误。大剂量放射性元素会引发
3、染色体结构变异,项错误。大剂量放射性元素会引发染色体结构变异,C项正确。项正确。答案:答案:C第4页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正正确确替替换换、增增添添和和缺缺失失,而而引发基因结构改变引发基因结构改变在在生生物物体体进进行行有有性性生生殖殖过过程程中中,控控制制不不一一样样性性状状基基因重新组合因重新组合因因染染色色体体数数目目或或结结构构发发生生改改变变而而造造成成生生物物性状发生变异性状发生变异适适用用范范围围生生物种类物种类全全部部生生物物(包包含含病病毒毒)均可发生均可发生自自然然状状态态下下只只发发
4、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、有有性生殖性生殖第5页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交交换换、自自由由组组合合、人工人工DNA拼接技术拼接技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期、减数第一次分裂前间期间期、减数第一次分裂前间期)减减数数分分裂裂四四分分体体
5、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生新基因产生新基因只只产产生生新新基基因因型型,不不产生新基因产生新基因不不产产生生新新基基因因,但但可可引引发发基基因因数数目目或或次次序改变序改变第6页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,可可依依据据是是否否有有新新性性状状或或新新性性状组合确定状组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种多倍体育种多倍体育种第7页1三者均属于可遗传变异,都为生物进
6、化提供了原材料。三者均属于可遗传变异,都为生物进化提供了原材料。2基因突变产生新基因,是生物变异根原来源;基因突变是基因重组基础。基因突变产生新基因,是生物变异根原来源;基因突变是基因重组基础。3基因重组是形成生物多样性重要原因之一。基因重组是形成生物多样性重要原因之一。第8页2(山山东试验东试验中学一模中学一模)下列下列图图表示培育高品表示培育高品质质小麦几个方法,以下叙述正确是小麦几个方法,以下叙述正确是()第9页A图图中包括育种方法有中包括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种Ba过过程能提升突程能提升突变频变频率,从而率,从而显显著著缩缩短育种年限短育种
7、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种子种子D要取得要取得yyRR,b过过程需要程需要进进行不停自交来提升行不停自交来提升纯纯合率合率 第10页解解析析: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原原因因,所所以以这这种种育育种种方方法法不不能能提提升升突突变变频频率率,但但能能显显著著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,需需要要进进行行不不停停自自交交提提升升纯纯合合率率;c过过程程为为多多倍倍体体育育种种,可
8、可用用秋秋水仙素处理萌发种子或幼苗。水仙素处理萌发种子或幼苗。答案:答案:D第11页不一样育种方法比较不一样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惯惯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
9、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)处处理理萌萌发发种种子子或或幼苗幼苗转转 基基 因因(DNA重重组组)技技术术将将目目标标基基因因引引入入生生物物体体内内,培培育育新新品种品种第12页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第13页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,目目标性强标性强能能够够提提升升变变异异频频率率,大大幅幅度度地地改改良一些品种良一些品种能能 够够 显显著著地
10、地缩缩短短育育种种年年限限操操作作简简单单,能较快取得新类型能较快取得新类型打打 破破 物物种种界界限限,定定向向改改变生物性状变生物性状缺缺点点时时间间长长,需需及及时时发发觉觉优优良良品种品种有有利利变变异异少少,需大量处理试验材料需大量处理试验材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,坚坚固固率率低低,在动物中难以进行在动物中难以进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 体体育育种种取取得得矮矮秆秆抗抗锈病小麦锈病小麦三三 倍倍 体体 无无子子西西瓜瓜
11、、八八倍倍体体小黑麦小黑麦产产 生生 人人胰胰岛岛素素大大肠肠杆杆菌菌、抗虫棉抗虫棉第14页3(江江苏苏卷卷)依据当代生物依据当代生物进进化理化理论论,以下,以下说说法正确是法正确是()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方向化方向B生物生物进进化化实质实质是种群基因型是种群基因型频频率改率改变变C种群内基因种群内基因频频率改率改变变在世代在世代间间含有含有连续连续性性D种群内基因种群内基因频频率改率改变变偶然性随种群数量下降而减小偶然性随种群数量下降而减小第15页解解析析:生生物物变变异异方方向向是是不不定定向向,而而自自然然选选择择是是定定向向,故故生生物物进进化化方方
12、向向是是由由定定向向自自然然选选择择决决定定,A项项错错误误;生生物物进进化化实实质质是是种种群群基基因因频频率率改改变变,而而不不是是种种群群基基因因型型频频率率改改变变,B项项错错误误;种种群群内内基基因因频频率率改改变变可可在在世世代代间间逐逐步步改改变变,即即在在世世代代间间含含有有连连续续性性,C项项正正确确;种群内基因频率改变偶然性是伴随种群数量下降而增大,种群内基因频率改变偶然性是伴随种群数量下降而增大,D项错误。项错误。答案:答案:C第16页1物种形成方式物种形成方式(1)渐变式渐变式第17页(2)暴暴发发式式暴暴发发式式物物种种形形成成主主要要是是由由异异源源多多倍倍体体染染
13、色色体体变变异异方方式式形形成成新新种种,一一出出现现能能够够很很快快到到达生殖隔离。达生殖隔离。(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。第18页第19页第20页(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交交配配是是随随机机,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频频率率,q代代表表另另一一个个等等
14、位位基基因因频频率率,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)频频率率,2pq代表代表杂杂合子合子频频率,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)频频率。率。第21页 (杭州学杭州学军军中学中学)假如一个基因中部缺失了假如一个基因中部缺失了1个核苷酸个核苷酸对对,不可能后果是,不可能后果是()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所控制合成蛋白所控制合成蛋白质质降低多个氨基酸降低多个氨基酸D翻翻译译蛋白蛋白质质中,缺失部位以后氨基酸序列中,缺失部位以后氨基酸序列发发生改生改变变第22页解解析析:基基
15、因因中中部部若若编编码码区区缺缺乏乏1个个核核苷苷酸酸对对,该该基基因因依依然然能能表表示示,不不过过表表示示产产物物(蛋蛋白白质质)结结构构蛋蛋白白质质发发生生改改变变,有有可可能能出出现现以以下下三三种种情情况况: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、所控制合成蛋白质降低或者增加多个氨基酸、缺失部位以后氨基酸序列发生改变。止、所控制合成蛋白质降低或者增加多个氨基酸、缺失部位以后氨基酸序列发生改变。答案:答案:A第23页基因突变对生物性状影响基因突变对生物性状影响 (1)基基因因突突变变对对性性状状影影响响:突突变变间间接接引引发发密密码码子子改改变变,决决定定氨氨基基酸酸
16、可可能能改改变变,最最终终表表现为蛋白质功效可能改变,影响生物性状。现为蛋白质功效可能改变,影响生物性状。(2)基因片段上碱基正确种类发生改变不一定会造成生物性状改变,原因可能有三个:基因片段上碱基正确种类发生改变不一定会造成生物性状改变,原因可能有三个: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);基因突变后形成密码子与原密码子决定是同基因突变后形成密码子与原密码子决定是同种氨基酸;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,也不会造成性状改变。,也不会造成性状改变。第24页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
17、市原原阳阳县县推推出出每每千千克克30元元高高价价“太太空空营营养养米米”,当当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优优质质变变异异大大米米,分分析析以以下哪下哪项项与与“太空太空营营养米养米”品种培育所依据原理相同品种培育所依据原理相同()A人工栽培人工栽培选选育出矮育出矮秆秆抗抗锈锈病小麦品种病小麦品种B用一定用一定浓浓度生度生长长素素处处理番茄雌蕊柱理番茄雌蕊柱头头取得无子番茄取得无子番茄C用用X射射线线照射青霉菌使青霉菌繁殖能力增照射青霉菌使青霉菌繁殖能力增强强D用一定用一定浓浓度秋水仙素度秋水仙素处处
18、理,取得八倍体小黑麦理,取得八倍体小黑麦第25页解解析析:太太空空育育种种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围围,D是是多多倍倍体体育种,育种,C是诱变育种。是诱变育种。答案:答案:C第26页 (山山东东潍潍坊坊一一模模)某某农农科科所所经经过过如如图图所所表表示示育育种种过过程程培培育育成成了了高高品品质质糯糯小小麦麦。以以下相关叙述正确是下相关叙述正确是()第27页Aa过过程中利用程中利用遗传遗传学原理是基因重学原理是基因重组组Bb过过程能提升突程能提升突变变率,从而率,从而显显著著缩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
19、萌程需要使用秋水仙素,作用于萌发发种子种子Db过过程需要程需要经过经过自交来提升自交来提升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,不不能能提提升升突突变变率率,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,但但其其作作用用对对象象不不是是萌萌发发种种子子,而而是是花花粉粉萌萌发发形形成成单单倍倍体体幼幼苗苗;杂杂合合子子自自交交能能够够提提升升后后代中纯合子百分比。代中纯合子百分比。答案:答案:D第28页生物育种
20、方法选择生物育种方法选择(1)要取得本物种没有性状可经过诱变和基因工程,其中基因工程是有目标改良。要取得本物种没有性状可经过诱变和基因工程,其中基因工程是有目标改良。(2)杂杂交交育育种种是是最最简简捷捷育育种种方方法法,而而单单倍倍体体育育种种是是最最快快取取得得纯纯合合子子方方法法,可可缩缩短短育育种种年限。年限。(3)染染色色体体加加倍倍能能够够采采取取秋秋水水仙仙素素、低低温温等等方方法法使使其其加加倍倍,也也能能够够是是细细胞胞融融合合,但但细细胞融合可在两个不一样物种之间进行。胞融合可在两个不一样物种之间进行。第29页(4)原原核核生生物物不不能能进进行行减减数数分分裂裂,所所以以
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