2020高考生物育种与进化精讲课件(37张).pptx

1、变异与进化专题复习 课题2：育种与进化基因突变基因重组染色体变异诱变育种杂交育种育种基因工程育种单倍体育种多倍体育种育种原理原理原理方式进化的原材料现代生物进化理论自然选择隔离决定进化 的方向形成新物种的条件 进化的基本单位 共同 进化种群生物多样性的形成一、育种一、育种 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种 单倍体育种单倍体育种 多倍体育种多倍体育种原理是原理是基因重组基因重组原理是原理是基因突变基因突变原理是原理是染色体变异染色体变异原理是原理是染色体变异染色体变异（一）杂交育种优良性状优良性状集集中中P F1F2高杆高杆抗病抗病矮杆矮杆抗病抗病高杆高杆感病感病矮杆矮杆感病感病两个小麦品种杂

2、交示意图两个小麦品种杂交示意图高杆抗病高杆抗病矮杆感病矮杆感病DDTTddtt高杆抗病高杆抗病DdTt D_T_ ddT_ D_tt ddtt在在F2的这些矮杆抗病个体都是我们所需要的吗？为什么？的这些矮杆抗病个体都是我们所需要的吗？为什么？第第1年年第第2年年第第36年年ddTT 需要的矮抗品种需要的矮抗品种P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTtF2D_T_ D_tt ddT_ ddtt矮抗矮抗通过杂交，使控制所需性状的基因重新组合通过杂交，使控制所需性状的基因重新组合杂交杂交自交自交筛选筛选操作简便，使位于不同个体的多个优良性状集中操作简便，使

3、位于不同个体的多个优良性状集中于一个体。于一个体。只能利用已有的基因的重组，按需选择，并不能只能利用已有的基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。育种进程缓慢。创造新的基因。育种进程缓慢。基因重组（基因自由组合、基因的连锁与互换）基因重组（基因自由组合、基因的连锁与互换）（二）单倍体育种（二）单倍体育种 原理：原理：方法：方法：育种过程育种过程A AB F1B F1花粉花粉 44种单倍体植株种单倍体植株 44种纯种植株种纯种植株 种子种子杂交杂交花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素筛选筛选基因重组基因重组植物组织培养植物组织培养染色体数目加倍染色体数目加倍 优点：缩短了育种年限（优点：缩

4、短了育种年限（2 2年）年）获得的后代均为纯种个体获得的后代均为纯种个体新植株新植株（优良品种）（优良品种）单倍体植株的特点：植株矮小，高度不育单倍体植株的特点：植株矮小，高度不育染色体变异染色体变异花药离体培养花药离体培养为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？花药离花药离体培养体培养配子配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTT DDtt ddTT ddtt纯合体纯合体秋水仙素秋水仙素 需要的矮抗品种需要的矮抗品种 单倍体育种单倍体育种P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTt第一年第一年第二年第二年 杂交育种

5、杂交育种第第1年年第第2年年第第36年年ddTT 需要的矮抗品种需要的矮抗品种P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTtF2D_T_ D_tt ddT_ ddtt矮抗矮抗（三）多倍体育种（三）多倍体育种 原理：原理：方法：方法：染色体变异染色体变异低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗机理：抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致染色机理：抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极体不能移向细胞两极亲本亲本减数分裂错误减数分裂错误自花传粉自花传粉未减数配子未减数配子受精卵受精卵四倍体四倍体二倍体二倍体发育迟、结实率

6、低发育迟、结实率低形成的原因：形成的原因：纺锤体形成受阻纺锤体形成受阻多倍体优点：多倍体优点：多倍体缺点：多倍体缺点：茎杆粗壮，叶片较大，营养丰富茎杆粗壮，叶片较大，营养丰富应用：应用：多倍体甜菜、三倍体无籽西瓜、多倍体草莓等。多倍体甜菜、三倍体无籽西瓜、多倍体草莓等。杂交杂交四倍体四倍体二倍体二倍体三倍体三倍体联会紊乱联会紊乱三倍体无子西瓜的培育过程三倍体无子西瓜的培育过程花粉花粉无子西瓜无子西瓜三倍体无籽西瓜的培育过程三倍体无籽西瓜的培育过程二倍体二倍体幼苗幼苗四倍体四倍体植株植株秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍染色体加倍二倍体二倍体植株植株授粉授粉二倍体二倍体植株植株花粉刺激花粉刺激三

7、倍体三倍体种子种子三倍三倍体无体无籽瓜籽瓜三倍体三倍体植株植株发育发育第一年第一年第二年第二年育种过程育种过程联会紊乱，联会紊乱，不能产生正不能产生正常配子常配子物理因素物理因素化学因素化学因素基因突变基因突变基因突变基因突变（四）诱变育种（四）诱变育种思考：诱变育种有什么优点？利用诱变育种能不能直接思考：诱变育种有什么优点？利用诱变育种能不能直接得到我们所需要的新品种？得到我们所需要的新品种？3、优点：可以提高突变率、出现新性状，加速育、优点：可以提高突变率、出现新性状，加速育种进程种进程4、局限性：有利变异少，诱发突变的方向难以掌、局限性：有利变异少，诱发突变的方向难以掌握握,需大量处理实

8、验材料需大量处理实验材料类型类型 杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种 多倍体育种多倍体育种原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点实例实例将具有不同将具有不同优良性状的优良性状的两亲本杂交两亲本杂交用物理或化学用物理或化学的方法处理生物的方法处理生物花药离体培养花药离体培养用秋水仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个个集中于一个个体上体上提高变异频率提高变异频率加速育种进程加速育种进程明显缩短明显缩短育种年限育种年限器官大型，器官大型，营养含量高营养含量高育种时间长育种时间长有利变异少有利变异少需大量处

9、理需大量处理供试材料供试材料技术复杂，需与技术复杂，需与杂交育种配合杂交育种配合一般只适用于一般只适用于植物植物基因突变基因突变染色体组染色体组成倍减少成倍减少染色体组染色体组成倍增加成倍增加基因重组基因重组培育矮抗小麦培育矮抗小麦培育青霉培育青霉素高产菌株素高产菌株三倍体无子三倍体无子西瓜的培育西瓜的培育培育矮抗小麦培育矮抗小麦【例【例1】（2019江苏高考，江苏高考，4）下列关于生物变异与育种的叙述，正确）下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是的是 （）A.基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异B.基因突变使基因突变使DNA序列

10、发生的变化，都能引起生物性状变异序列发生的变化，都能引起生物性状变异C.弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种D.多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种C 二、进化二、进化 现代生物进化理论现代生物进化理论 共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成（一）（一）现代生物进化理论现代生物进化理论（1 1）种群概念）种群概念生活在一定区域的同种生物的全部个体。生活在一定区域的同种生物的全部个体。卧龙自然保护区 猕猴（2 2）种群的特点）种群的特点种群中的

11、个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配实行基种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配实行基因交流，并通过繁殖将各自的基因传给后代。因交流，并通过繁殖将各自的基因传给后代。1 1、种群是生物进化的基本单位种群是生物进化的基本单位人们为什么要提出人们为什么要提出“种群种群”这个概念呢？这个概念呢？自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种繁衍自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种繁衍、进化的基本单位。它为研究生物与环境的关系和物种的变化、进化的基本单位。它为研究生物与环境的关系和物种的变化带来了方便。带来了方便。（3 3）基因库）基因库一个种群中全部个体所含有

12、的一个种群中全部个体所含有的全部基因全部基因。（4 4）基因频率）基因频率在一个种群基因库中，某个基因占在一个种群基因库中，某个基因占全部全部等位基因数等位基因数的比率。的比率。【例【例2】从种群中随机抽出从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为个个体，测知基因型为AA、Aa和和aa的个体分别是的个体分别是30、60和和10个。那么个。那么A和和a的基因频率是多少的基因频率是多少?A基因的基因频率为基因的基因频率为:a基因的基因频率为：基因的基因频率为：基因频率基因频率=某基因的数目某基因的数目该基因的等位基因的总数该基因的等位基因的总数=纯合子频率纯合子频率+1/2杂合子频率杂合子频率=4

13、0%=(302+601)/(1002)=60%=10%+1/260%=40%A%=100%2AAAa2(AAAaaa)a%=100%=60%2aaAa2(AAAaaa)100%影响种群基因频率变化的根本原因是什么？影响种群基因频率变化的根本原因是什么？变异变异 变异的类型有那些？变异的类型有那些？影响种群基因频率变化的根本原因是什么？影响种群基因频率变化的根本原因是什么？不能遗传的变异不能遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组突变突变某海岛上的昆虫出现某海岛上的昆虫出现残翅和无翅残翅和无翅类型类型变异有利或不利要看是否适应变异有利或不利要看是否适

14、应环境环境突变突变基因重组基因重组新的等位基因新的等位基因多种多样多种多样的基因型的基因型种群中出现大量种群中出现大量可遗传的变异可遗传的变异变异是变异是不定向不定向的的形成了形成了进化的原材料进化的原材料,不能决定生物进化的方向不能决定生物进化的方向是什么决定进化的方向呢是什么决定进化的方向呢?由于突变和基因重组，桦尺蠖形成了不同的体色（黑色由于突变和基因重组，桦尺蠖形成了不同的体色（黑色S S、浅、浅色色s s）英英19世纪曼彻斯特世纪曼彻斯特英英20世纪曼彻斯特世纪曼彻斯特S(黑色黑色)基因频率：基因频率：桦桦尺尺蠖蠖桦桦尺尺蠖蠖5%以下以下 95%以上以上未形成生殖隔离，还有基因交流未

15、形成生殖隔离，还有基因交流生物进化生物进化物种形成物种形成项项 目目只有不同种群的基因库产生了明显差异，出只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才形成新物种现生殖隔离才形成新物种进化不一定产生新物种，新物种产生一定存进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化在进化二者联系二者联系基因频率改变，属于基因频率改变，属于同一物种，是量变同一物种，是量变出现生殖隔离，属于不出现生殖隔离，属于不同物种，是质变同物种，是质变变化后生变化后生物与原生物与原生物的关系物的关系基因频率改变基因频率改变生殖隔离出现生殖隔离出现标标 志志比较物种形成与生物进化比较物种形成与生物进化(1)共同进化共同进化

16、概念：不同概念：不同_之间、之间、_之间在相互影响中不断之间在相互影响中不断进化和发展。进化和发展。原因：生物与原因：生物与_之间的相互选择和生物与之间的相互选择和生物与_之间的相之间的相互影响。互影响。所含内容所含内容基因多样性、基因多样性、_多样性、多样性、_多样性多样性形成原因形成原因 _进化证据进化证据 主要是主要是_(2)生物多样性生物多样性物种物种生物与无机环境生物与无机环境生物生物无机环境无机环境物种物种生态系统生态系统共同进化共同进化化石化石影响基因频率的因素：影响基因频率的因素：突变、基因重组和自然选择突变、基因重组和自然选择生物进化的实质就是：生物进化的实质就是：种群是生物

17、进化的单位，也是生物（种群是生物进化的单位，也是生物（）的单位。）的单位。繁殖繁殖种群基因频率发生变化的过程种群基因频率发生变化的过程小小 结结变异是变异是不定向不定向的；的；自然选择是自然选择是定向定向的，决定进化的方向的，决定进化的方向_形成生物多样性，形成生物多样性，_多样性多样性_多样性多样性生态系统多样性生态系统多样性基因基因物种物种共同进化共同进化生物多样性包括生物多样性包括【例例3】抗青霉素葡萄球菌是一种突变型菌种。将未接触过青霉素抗青霉素葡萄球菌是一种突变型菌种。将未接触过青霉素的葡萄球菌接种到含青霉素的培养基上，结果有极少数存活下来。的葡萄球菌接种到含青霉素的培养基上，结果有

18、极少数存活下来。存活下来的葡萄球菌在相同培养基中经多代培养后，对青霉素的抗存活下来的葡萄球菌在相同培养基中经多代培养后，对青霉素的抗性明显增强。原因是性明显增强。原因是 ()A青霉素使用量的增加提高了葡萄球菌对青霉素的抗性青霉素使用量的增加提高了葡萄球菌对青霉素的抗性B青霉素的选择作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的频率青霉素的选择作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的频率C葡萄球菌对青霉素抗性的增强是定向突变的结果葡萄球菌对青霉素抗性的增强是定向突变的结果D葡萄球菌的抗青霉素基因是在使用青霉素后产生的葡萄球菌的抗青霉素基因是在使用青霉素后产生的B变异先于环境选择变异先于环境选择(1)“突变突变”不是基

19、因突变的简称，而是包括不是基因突变的简称，而是包括“基因突变基因突变”和和“染色体变异染色体变异”。(2)变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不能定向诱发基因突变。不能定向诱发基因突变。(3)变异是不定向的，而自然选择能定向改变种群基因频率，变异是不定向的，而自然选择能定向改变种群基因频率，从而使种群发生定向进化。从而使种群发生定向进化。提提 醒醒1.某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为基因携带者为15人，女性患者人，女性患者1人，男性患者人，男性患

20、者14人，这个群体中人，这个群体中色色盲基因盲基因的频率应为的频率应为 （）A、15%B、3.88%C、5.17%D、10.3%色盲（色盲（b）基因频率）基因频率1521420022005.17C 100%课堂练习课堂练习2(2018江苏高考江苏高考)下列关于生物进化的叙述，正确的是下列关于生物进化的叙述，正确的是 ()A群体中近亲繁殖可提高纯合体的比例群体中近亲繁殖可提高纯合体的比例B有害突变不能成为生物进化的原材料有害突变不能成为生物进化的原材料C某种生物产生新基因并稳定遗传后，则形成了新物种某种生物产生新基因并稳定遗传后，则形成了新物种D若没有其他因素影响，一个随机交配小群体的基因频率在

21、各代若没有其他因素影响，一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变保持不变A A3(2018海南高考海南高考)为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种，下列做法合理的是同一物种，下列做法合理的是 ()A了解这两个种群所在地区之间的距离后作出判断了解这两个种群所在地区之间的距离后作出判断B观察这两个种群个体之间是否存在生殖隔离现象观察这两个种群个体之间是否存在生殖隔离现象C将两个种群置于相同环境条件下，比较其死亡率将两个种群置于相同环境条件下，比较其死亡率D将两个种群置于相同环境条件下，比较其出生率将两个种群置于相同环境条件下，比较其出生率B

22、B 4.（2018天津卷，天津卷，2）芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为）芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌，雌株为株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是路线。有关叙述错误的是 （）A形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导B幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程C雄株丁的亲本的性染色体组成分别为雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XXD与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组与雄株甲不同，雄株丁

23、培育过程中发生了基因重组C A.深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响B.与浅色岩与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠杂合体频率低区相比，深色熔岩床区囊鼠杂合体频率低C.浅色岩浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为区的深色囊鼠的基因型为DD、DdD.与浅色岩与浅色岩Q区相比，浅色岩区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高区囊鼠的隐性纯合体频率高5.囊鼠的体毛深色（囊鼠的体毛深色（D）对浅）对浅色（色（d）为显性，若毛色与环）为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频查不同区域囊鼠深色表

24、现型频率，检测并计算基因频率，结率，检测并计算基因频率，结果如图。果如图。下列叙述错误的是（下列叙述错误的是（）BD基因频率基因频率 0.1 0.7 0.3d基因频率基因频率 0.9 0.3 0.76.6.下列表示某种农作物下列表示某种农作物和和两种品种分别培育出两种品种分别培育出三种品三种品种种,根据上述过程根据上述过程,回答下列问题回答下列问题:AABBAABBaabbaabb AaBb AaBb Ab Ab AAaaBBbb AAaaBBbb AAbb AAbb 用用和和培育培育所采用的方法所采用的方法称为称为_,_,方法方法称为称为 _,_,由由和和 培育培育所依据的原理是所依据的原理是 。用用培育出培育出的常用方法的常用方法是是_,_,由由培育成培育成的过程中用化学药剂的过程中用化学药剂 _ _ 处理处理的幼苗的幼苗,方法方法和和合称为合称为 育种育种.其优点是其优点是_。由由培育出培育出的常用方法是的常用方法是_,_,形成的形成的 叫叫_。依据的原理是。依据的原理是_。杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素单倍体单倍体明显缩短育种年限明显缩短育种年限用秋水仙素处理用秋水仙素处理多倍体多倍体染色体变异染色体变异