1、第一部分 知识落实篇专题四 遗传、变异和进化第三讲 变异、育种和进化核心考点归纳整合 三种可遗传变异的比较、分析与整合1界定三类基因重组核心考点归纳整合2.突破生物变异的5大问题(1)关于“互换”问题。同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组参与互换的基因为“等位基因”；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位参与互换的基因为“非等位基因”。核心考点归纳整合核心考点归纳整合(2)关于“缺失”问题。DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体变异；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。基因突变、基因重组属于“分子”水平的变化，光学显微镜下观察不到。染色
2、体变异是“细胞”水平的变异，涉及染色体的“某一片段”的改变，这一片段可能含有若干个基因，在光学显微镜下可以观察到故常用分生组织制片观察的方法确认是否发生了染色体变异。核心考点归纳整合(4)涉及基因“质”与“量”的变化。基因突变改变基因的质(基因结构改变，成为新基因)，不改变基因的量。基因重组不改变基因的质，也不改变基因的量，但改变基因间组合搭配方式即改变基因型(注：转基因技术可改变基因的量)。染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。核心考点归纳整合(5)“两看”法界定二倍体、多倍体、单倍体。核心考点归纳整合不同生物的可遗传变异来源：(1)病毒：基因突变。(2)原核生物：
3、基因突变；S型细菌转化实验，体现为基因重组。(3)真核生物。无性生殖时：基因突变、染色体变异。有性生殖时：基因突变、基因重组、染色体变异。核心考点归纳整合对位训练1(2015镇江模拟)果蝇灰体对黄体为显性，相关基因E、e位于X染色体上。用X射线处理一只灰体雄蝇，然后将其与黄体雌蝇杂交，数千只子代(F1)中出现一只灰体雄蝇。检测发现，这只灰体雄蝇Y染色体上多了一段带有E基因的片段。下列判断错误的是(A)核心考点归纳整合A亲代灰体雄蝇的变异发生在胚胎时期B实验结果说明突变具有低频性CF1中灰体雄蝇的出现是染色体结构变异的结果DF1灰体雄蝇与黄体雌蝇交配，后代雄蝇都是灰体核心考点归纳整合解析：亲代灰
4、体雄蝇变异发生减数分裂产生精子的过程中，A错误；数千只子代(F1)中出现一只灰体雄蝇，说明突变具有低频性，B正确；Y染色体上多了一段带有E基因的片段，这是X染色体与Y染色体之间片段互换的结果，由于交换的部位属于非同源区段，因此其变异类型属于染色体结构变异，C正确；F1灰体雄蝇的基因型可表示为XeYE，后代雄蝇都遗传了父本的Y染色体，因此后代雄蝇均表现为灰体，D正确。核心考点归纳整合 变异原理在育种实践中的应用1育种方式及原理辨析(1)诱变育种原理：基因突变。(2)单倍体育种与杂交育种的关系：核心考点归纳整合(3)多倍体育种的原理分析：注：多倍体育种中秋水仙素可处理“萌发的种子或幼苗”，单倍体育
5、种中秋水仙素只能处理“单倍体幼苗”，切不可写成处理“种子”，因为单倍体高度不育。核心考点归纳整合(4)植物激素育种。原理：适宜浓度的生长素可以促进果实的发育。方法：在未授粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液，子房就可以发育成无子果实。优点：由于生长素所起的作用是促进果实的发育，并不能导致植物的基因型的改变，所以该种变异类型是不遗传的。缺点：该种方法只适用于植物。举例：无子番茄的培育。核心考点归纳整合 2育种方案的选择(1)种内关系(无生殖隔离者)。欲获得从未有过的性状诱变育种，如对从不抗旱的玉米诱变处理获得抗旱品种。欲将分散于不同品系的性状集中在一起(优势组合)杂交育种，如利用抗倒伏不
6、抗锈病的小麦和抗锈病不抗倒伏的小麦培育出既抗锈病、又抗倒伏的“双抗”品系。欲增大原品种效应多倍体育种，如用二倍体西瓜人工诱导染色体数目加倍获得“四倍体”，进而与二倍体杂交培育成“三倍体无子西瓜”。欲缩短获得“纯合子”时间单倍体育种(常针对优良性状受显性基因控制者)，如获得ddTT的矮秆抗病小麦品种。核心考点归纳整合(2)种间关系(具生殖隔离)。细胞水平上：利用植物体细胞杂交，从而实现遗传物质的重组。如将白菜、甘蓝细胞诱导“体细胞杂交”形成杂种细胞进而培育为杂种植株。分子水平上：应用转基因技术将控制优良性状的“目的基因”导入另一生物体内，从而实现基因重组。(3)欲保持优良性状扦插、嫁接、植物组织
7、培养(及动物细胞核移植、胚胎分割并移植)等。核心考点归纳整合归纳提炼 不同育种方法的关键点(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，如细菌的育种一般采用的方法是诱变育种。(2)杂交育种不一定需要连续自交。若利用杂种优势，则出现杂合子即可；若选育显性优良纯种有性生殖时，需要连续自交筛选，直至性状不再发生分离；无性生殖时(如马铃薯、甘薯)，只要出现该性状即可实现育种目标；若选育隐性优良纯种，则只要出现该性状个体即可。核心考点归纳整合(3)花药离体培养只是单倍体育种中的一个程序，要想得到可育的品种，还需要用秋水仙素处理单倍体幼苗使染色体加倍，从而获得可育品种。(4)应特别关注“
8、最简便”“最准确”“最快”“产生新基因、新性状或新的性状组合”等育种要求。最简便侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。最快侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。最准确侧重于目标精准度，基因工程技术可“定向”改变生物性状。产生新基因(或新性状)侧重于“新”即原本无该性状，诱变育种可产生新基因，进而出现新性状(注：杂交育种可实现性状重新组合，并未产生新基因，也未产生新性状，如黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，产生黄色皱粒组合，这里的黄色与皱粒性状原来就有，只是原来未组合而已)。核心考点归纳整合2(2014新课标卷)现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种。已知抗病对感
9、病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有_优良性状的新品种。(2)杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确的预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是_；核心考点归纳整合(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验。请简要写出该测交实验的过程。_。解析：(1)杂交育种的目的是获得多种优良性状于一身的纯合新品种，从题意知，抗病与
10、矮杆(抗倒伏)为优良性状。(2)孟德尔遗传定律研究的是真核生物细胞核基因的遗传特点，故控制相对性状的等位基因应位于细胞核。两对基因分别位于两对同源染色体上，才遵循基因的自由组合定律。(3)测交是指用杂合子和隐性纯合子杂交，而题干无杂合子，故应先杂交得到杂合子，然后再进行测交实验。核心考点归纳整合答案：(1)抗病矮杆(2)高杆与矮杆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对相对性状基因位于非同源染色体上(3)将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1与感病矮秆杂交。核心考点归纳整合生物的进化1现代生物进化理论图解核心考点归纳整合2达尔文自然选择学说与现代生物进化理论核心考
11、点归纳整合 3生物新物种形成的基本环节A表示突变与基因重组，B表示地理隔离，C表示生殖隔离。核心考点归纳整合归纳提炼核心考点归纳整合核心考点归纳整合注意：“新物种”必须具备两个条件 与原物种间已形成生殖隔离(不能杂交生出可育后代)。物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可称“物种”，因为它们均是“不育”的，而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是“新物种”，因它与二倍体西瓜杂交产生的子代(三倍体西瓜不育)，意味着二者间已产生生殖隔离，故已成为另类物种。核心考点归纳整合4基因频率与基因型频率的计算方法(1)定义法：根据定义“基因频率是指一个种群基因库中某个基因 占 全 部 等 位 基 因 数 的
12、比 例”，则 基 因 频 率 某基因总数某基因和其等位基因的总数100%。(2)基因位 置法：若 某基 因在常 染色 体上，则基 因频 率某基因总数种群个体数2100%；若某基因只出现在 X 染色体上，则基因频率某基因总数2雌性个体数雄性个体数100%。核心考点归纳整合(3)借助基因型频率：若基因在常染色体上，则该对等位基因中，显(或隐)性基因的频率显(或隐)性纯合子基因型频率1/2 杂合子基因型频率。已知基因型频率计算基因频率。设有 N 个个体的种群，AA、Aa、aa 的个体数分别为 n1、n2、n3，A、a 的基因频率分别用 PA、Pa 表示，AA、Aa、aa 的基因型频率分别用 PAA、
13、PAa、Paa 表示，则：PA2n1n22Nn1N12n2N PAA12PAa，Pa2n3n22Nn3N12n2N Paa12PAa。核心考点归纳整合由以上公式，可以得出下列结论：在种群中一对等位基因的频率之和等于1，而各种基因型频率之和也等于1。某等位基因的频率该等位基因纯合子的频率杂合子的频率。核心考点归纳整合已知基因频率计算基因型频率。设某种群中 A 的基因频率为 p，a 的基因频率为 q，则 AA 的基因型频率为 p2，aa 的基因型频率为 q2，Aa 的基因型频率为 2pq，则(pq)2p22pqq21。注：上述计算方法只适用于理想条件下。伴 X 染色体遗传方式。在一个工厂中，男、女
14、职工各 100 名，女性中色盲基因(Xb)携带者为 5 人，色盲患者为 1 人；男性中色盲患者为 8 人，则 Xb的基因频率为 51281002100100%5%。核心考点归纳整合已知人群中，伴X隐性男性患者的比例为p，则可认为这个人群中此基因频率为p，由此可计算女性中患病的频率为p2。上例中，色盲在男性中的发病率为7%，在女性中的发病率为(7%)20.5%。核心考点归纳整合XY型性别决定生物，基因在X染色体上，Y染色体上无等位基因，计算时只计X染色体上的基因数，不考虑Y染色体。ZW型性别决定也是这样。核心考点归纳整合对位训练3(2014上海卷)果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性。在一个由 600只长翅果蝇和 400 只残翅果蝇组成的种群中，若杂合子占所有个体的40%，那么隐性基因 v 在该种群内的基因频率为(C)核心考点归纳整合A20%B40%C60%D80%解析：据题意，共有果蝇 1000 只，vv 有 400 只，Vv 杂合子占所有个体的 40%有 400 只，VV 有 200 只，依据基因频率的计算方式，v 的基因频率为(40024001)(10002)60%。