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12010高考二轮复习生物教案（4）专题四遗传变异育种进化（2）【考点透视】1.基因的分离规律和自由组合规律①基因的分离定律的实质：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。②一对相对性状的遗传现象：具有一对相对性状的纯合亲本杂交，后代表现为一种表现型，F1代自交，F2代中出现性状分离，分离比为3：1。③纯合子与杂合子的实验鉴别：④具有两对相对性状的纯合子亲本杂交后，产生的F1自交，后代出现四种表现型，比例为9：3：3：1。四种表现型中各有一种纯合子，分别在子二代占1/16，共占4/16；双显性个体比例占9/16；双隐性个体比例占1/16；单杂合子占2/16×4=8/16；双杂合子占4/16；亲本类型比例各占9/16、1/16；重组类型比例各占3/16、3/16。⑤基因的自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。发生在减数第一次分裂中。2．基因重组、基因突变和染色体变异的比较基因重组基因突变染色体变异本质基因的重新组合产生新的基因型，可使性状重新组合。基因的分子结构发生了改变，产生了新的基因，可出现了新的性状。染色体组成倍增加或减少，或个别染色体增加或减少，或染色体内部结构发生改变。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减Ⅰ后期非同源染色体的自由组合。个体发育的任何时期和任何细胞。DNA碱基对的增添、缺失或改变。体细胞在有丝分裂中，染色体不分离，出现多倍体；或减数分裂时，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。待测个体×隐性纯合子①与隐性纯合子相交（即测交法）②自交法结果分析若后代无性状分离，则为纯合子若后代有性状分离，则为杂合子待测个体结果分析若后代无性状分离，则为纯合子若后代有性状分离，则为杂合子2条件不同个体之间的杂交外界条件的剧变和内部因素的相互作用。外界条件的剧变和内部因素的相互作用。意义是生物变异和产生生物多样性的重要原因之一。通过杂交育种，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，也是生物进化的重要因素之一。通过诱变育种可培育出新品种。利用单倍体育种和多倍体育种可选育出优质、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。3．变异与育种的联系单倍体、一倍体、二倍体、多倍体（1）单倍体：由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。单倍体体细胞中所含有的染色体数目是本物种体细胞的一半。（2）一倍体则指体细胞中含有一个染色体组的个体，一定是单倍体。植株弱小，高度不育。少见。（3）二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有两个染色体组的个体。较为常见。（4）多倍体：体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。茎杆粗壮，果实、种子较大，糖类和蛋白质等含量高。植物中很常见，如马铃薯是四倍体、香蕉是三倍体。（5）它们之间的联系雌性配子二倍体单倍体合子生物体雄性配子多倍体4．常见育种方法的区别名称原理方法优点缺点应用杂交育种基因重组杂交→自交→筛优使分散在同一物种或不同品种中的多个优良性状集中与同一个体上①育种时间长②局限于同种或亲缘关系较近的个体③杂交品种只能种植一代，第二代开始出现性状分离而减产矮杆抗病小麦的培育诱变育种基因突变①物理：紫外线、射线、射线、微重力、激光等处理、再筛选②化学：秋水仙素、硫酸二乙酯处理，再选择提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状有利变异少，工作量大，需要大量的供试材料高产青霉菌、“黑农五号”大豆品种、太空辣椒的培育3单倍体育种染色体变异①杂交②先将花药离体培养，培养出单倍体植株③将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子由于纯合体自交后代不发生性状分离，所以明显缩短育种了年限，加速育种的进程技术复杂用纯种高杆抗病小麦与矮杆不抗病小麦快速培育矮杆抗病小麦多倍体育种染色体变异用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗植物茎杆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，营养物质含量提高技术复杂，发育延迟，结实率低，一般只适合于植物三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦、四倍体水稻转基因育种异源DNA重组提取目的基因→装入运载体→导入受体细胞→目的基因的检测与表达→筛选出符合要求的新品种目的性强，育种周期短，克服了远缘杂交不亲和的障碍技术复杂，安全性问题多转基因“向日葵豆”，转基因抗虫棉细胞工程育种细胞的全能性“去壁”→“诱融”→“组培”核移植和胚胎移植克服远缘杂交不亲和的障碍可应用于繁育优良动物，抢救濒危动物技术复杂，工作量大，操作烦琐技术要求高可育“白菜－甘蓝”的培育克隆羊“多莉”5．生物进化与多样性的形成①生物进化其实就是种群基因频率改变的过程。突变和基因重组使生物个体间出现可遗传的差异。种群产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择和种群的繁殖使有利变异基因不断积累，不利变异基因逐代淘汰，使种群的基因频率发生了定向改变，导致生物朝一定方向缓慢进化。因此，定向的自然选择决定了生物进化的方向。②生物多样性的形成：是长期自然选择的结果，包括基因的多样性、物种的多样性、生态系统的多样性。地球上生物的生存环境是多样的，在不同的环境中自然选择的方向是不同的，不同的选择的方向形成不同的生物类型，最后形成不同的物种。不同的物种，其基因库中的基因也是不同的，就形成了基因的多样性。【例题解析】例1（高考上海生物）下列表示纯合体的基因型是A．AaXHXHB．AABbC．AAXHXHD．aaXHXh考点定位考查纯合体的的概念指点迷津位于同源染色体上的相同位点上的基因由相同基因组成的个体称为纯合体，而由等位基因组成的都属于杂合体，在考虑多对基因时，只有每对基因都是纯合的个体才能称为纯合体，只要有一对基因是杂合的，都称为杂合体。所以A答案中Aa是杂合的，B答案中Bb是杂合的，D中XHX4是杂合的，只有C答案中两对基因都是纯合的参考答案C例2．（高考）21三体综合征患儿的发病率与母亲年龄的关系如右图所示，预防该遗传病的主要措施是（）①适龄生育②基因诊断③染色体分析④B超检查A．①③B．①②C．③④D．②③考点定位：本题综合考查染色体遗传病的预防知识和图解能力。指点迷津：21一三体综合征为染色体遗传病，显微镜下染色体异常；由图可知发病率与母亲年龄正相关，提倡适龄生育。答案：A例3．（广东高考）普通栽培稻是由普通野生稻进化而来的，以下叙述正确的是A．普通野生稻在进化过程中丧失了部分遗传多样性B．普通野生稻的遗传变异决定普通栽培稻的进化方向C．落粒性突变对普通野生稻有利，对普通栽培稻不利D．普通野生稻含抗病虫基因，是水稻育种的有用资源考点定位：本题考查生物进化与变异的基础知识。指点迷津：人工选择决定了普通栽培稻的进化方向；落粒性突变对野生稻有利和普通栽培稻都有利，只是对人类不利；普通野生稻在进化过程中丧失了部分遗传多样性；普通野生稻含有抗病虫基因，是水稻育种的有用资源，体现了普通野生稻直接使用价值。答案：AD。例4（2008高考广东生物）玉米植株的性别决定受两对基因（B—b，T—t）的支配，这两对基因位于非同源染色体上。玉米植株的性别和基因型的对应关系如下表，请回答下列问题：（1）基因型为bbTt的雄株与BBtt的雌株杂交，F1的基因型为_________，表现型为_______；F1自交，F2的性别为_________________，分离比为__________________。（2）基因型为______________的雄株与基因型为_______________的雌株杂交，后代全为雄株。（3）基因型为____________的雄株与基因型为____________的雌株杂交，后代的性别有雄株和雌株，且分离比为1：1。考点定位考查考生对遗传学基本规律的理解和掌握，考生需从表中正确获取相关遗传学信息，并综合应用遗传学基本知识解决实际问题指点迷津根据基因自由组合定律可知，基因型为bbTT和BBtt的植株杂交，后代的基因型为BbTt，再根据题干信息可推知，其表现型为雌雄同株异花。F1自交后代中出现9种基因型，其中B_T_（雌雄同株异花）占9/16，bbT_（雄株）占3/16，B_tt或bbtt（雌株）占4/16。若后代全为雄株。雄株的基因型为bbT_，所以亲代雌性个体不能含有B基因，其基因型只能为bbtt，它们后代全为雄株。若雄株与雌株杂交，后代的性别有雄株和雌株，且分离比为1：1，则亲代雄性个体不能含有B基因，其基因5型为bbTt，亲代雌性个体应为bbtt参考答案（1）BbTt，雌雄同株异花，雌雄同株异花、雄株和雌株，9：3：4（2）bbTT，bbtt（3）bbTt，bbtt【实验·探究·讨论】例5．调查与统计是科学研究的重要方法，被广泛应用于生物科学研究之中。以下是调查统计方法的具体运用，请回答有关问题：(1)为了解一些遗传病的遗传方式和发病率，某班同学拟从青少年型糖尿病和红绿色盲中选取一种，在全校学生及其家庭中开展调查。①人类的大多数疾病都与遗传基因有关，受一对或多对等位基因的控制。其中，青少年型糖尿病属于________________基因遗传病，红绿色盲属于_______________基因遗传病。②青少年型糖尿病和红绿色盲，一般选取后者开展调查比较可行。请说明理由。③在调查时，全班同学分为若干个小组，分工进行调查。为了保证调查的群体足够大，调查调束后应如何处理各小组的调查数据?________________(2)为了模拟样方法测定种群密度，两位同学分别在一张50cm×50cm的白纸上制作方格表，将200粒绿豆种子随机撒在白纸上，选择5个方格进行计数，再计算出种群密度。讨论：①计数完成后，应如何计算种群密度?________________②两位同学的调查结果有较大差异，你认为原因可能有哪些?(答出两点)______________________________；______________________________。[解析]青少年型糖尿病是由多对等位基因控制的遗传病，受遗传素质和环境等多种因素的影响，红绿色盲是由X染色体上的等位基因控制的单基因遗传病，在家族中有交叉遗传的倾向，调查应根据这两种病的特点确定调查的范围，调查的数据应进行汇总分析，才可以分析，得出结论。样方法是的关键是随机取样，同时要注意样方的大小一致。[答案](1)①多/单；②因为红绿色盲目是单基因遗传病，易于调查和分析(或青少年型糖尿病是多基因遗传病，影响因素多，不便于分析)；③应把各小组的调查数据进行汇总；(2)①先求每个样方的种群密度，再计算所有样方种群密度的平均值；②取样方法(或样方位置，随机取样)，样方大小(或样方面积，所画方格大小。例5．某生物科技活动小组对家鸡自然孵化进行了观察和温度测定，结果如下：①母鸡体温：42℃；②母鸡在抱窝（孵卵）时鸡蛋温度：不足40℃；③母鸡不抱窝时鸡蛋温度：低于30℃；④母鸡在抱窝时，每隔一定时间用爪和喙翻一次；⑤母鸡两天下抱（即离开需孵化的卵）一次；⑥小鸡出壳时间：21天。下面是该科技活动小组所进行的两组实验：第一组实验：取一立方米容积的大纸箱，箱内以60W灯泡加热，用手动调压器来调节温度，模拟自然状态（②③④⑤）孵化一批鸡蛋。第二组实验：实验一中同样的用具，对另一批鸡蛋进行42℃恒温条件下孵化。根据上述材料，回答下列问题：（1）两组实验中缺少一种最重要的用具是什么？________________。（2）该实验进行的目的是_________________。实验二的作用是_________________。（3）预计，先孵化出小鸡的实验可能是哪一组？_________________，出鸡率高的又是哪一组？_________________。（4）鸡蛋孵化具有的