高考生物（山東專用）復習專題11生物的變異與進化教學課件-課件下載-教習網(wǎng)

考點1　基因突變和基因重組一、基因突變1.概念:DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失,而引起的基因堿基序列的改變。
小表達????DNA分子結構改變　　　????(填“一定”或“不一定”)引起基因突變,原因是????。答案:不一定　基因是有遺傳效應的DNA片段,DNA分子的非基因序列發(fā)生改變不屬于基因突變
2.實例(1)鐮狀細胞貧血
易混易錯????原癌基因和抑癌基因是生物體本身就存在的正?；?對細胞的生長和增殖起著調節(jié)作用,如原癌基因主要負責調節(jié)細胞周期,控制細胞生長和分裂的進程。3.基因突變的原因、特點、類型、結果及意義等?
4.基因突變與性狀的關系(1)基因突變可改變生物性狀的原因　　基因突變→mRNA上密碼子改變→編碼的氨基酸可能改變→蛋白質的結構和功能改變→生物性狀改變。(2)基因突變未改變生物性狀可能的原因
小表達????若基因中一個堿基對發(fā)生了替換,對多肽鏈的影響可能有??? ?? ???。答案:多肽鏈不改變(密碼子簡并等原因);改變一個氨基酸;肽鏈縮短(終止密碼子提前出現(xiàn))等
二、基因重組1.常見類型?
知識拓展基因重組的其他類型(1)細菌轉化:S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中,使R型細菌轉化為S型細菌;(2)病毒整合:病毒的DNA整合到宿主細胞的DNA中;(3)人工重組:基因工程。2.基因重組的實質、結果、意義和應用
考點2　染色體變異一、染色體數(shù)目變異1.類型(1)個別染色體的增減,如21三體綜合征。(2)以染色體組形式成套增減,如三倍體西瓜。
2.染色體組及染色體組的判斷
易混易錯????(1)單倍體≠含一個染色體組,由同源四倍體花粉發(fā)育而來的單倍體含2個染色體組。(2)單體、單倍體、三體和三倍體
(3)三倍體原始生殖細胞中有三套非同源染色體,減數(shù)分裂出現(xiàn)聯(lián)會紊亂,因此不能形成可育的配子,表現(xiàn)為高度不育。(4)不可育≠不可遺傳變異。三倍體無子西瓜表現(xiàn)為“不育”,但屬于可遺傳變異,可遺傳變異來源于基因突變、基因重組、染色體變異。
4.應用(1)單倍體育種
小表達????單倍體育種　　　????(填“一定”或“不一定”)能得到純合子,請舉例說明????。答案:不一定　基因型為AAaa的四倍體的配子有AA、Aa、aa三種,其花藥離體培養(yǎng)得到的單倍體幼苗,經(jīng)染色體數(shù)目加倍后得到基因型為AAAA、AAaa、aaaa的三種植株,其中基因型為AAaa的植株不是純合子
②實例:三倍體無子西瓜的培育?
(2)多倍體育種①原理和方法
5.實驗:低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化
二、染色體結構變異1.類型
2.結果:使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,從而導致性狀的變異。
易混易錯????(1)染色體易位與互換
(2)染色體結構變異與基因突變的區(qū)別
小表達????玉米的一個基因中插入了一小段DNA序列,使該基因的轉錄水平降低,判斷該突變屬于　　　　　　????。答案:基因突變
考點3　生物的進化一、達爾文的生物進化論1.達爾文的生物進化論的主要組成(1)共同由來學說:指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進化來的。(2)自然選擇學說:揭示了生物進化的機制,解釋了適應的形成和物種形成的原因。
2.生物有共同祖先的證據(jù)
知識歸納????細胞和分子水平的證據(jù)人和其他生物的細胞中普遍含有細胞色素c,說明這些生物都有共同的祖先。細胞色素c的氨基酸序列差異的大小揭示了不同生物之間親緣關系的遠近,差異越小,表明親緣關系越近。
3.自然選擇與適應的形成
二、現(xiàn)代生物進化理論1.種群是生物進化的基本單位?
易混易錯????生物進化的實質是種群基因頻率發(fā)生改變。2.突變和基因重組提供進化的原材料
3.自然選擇導致種群基因頻率的定向改變(1)?
知識拓展(1)自然選擇直接選擇的是表型,間接選擇的是基因型,實質是引起種群基因頻率的定向改變。(2)引起種群基因頻率改變的因素主要有自然選擇、非隨機交配、突變、遷入和遷出、遺傳漂變(小種群中偶然發(fā)生的事件導致種群基因頻率發(fā)生較大改變的現(xiàn)象)等。
(2)探究實踐:探究抗生素對細菌的選擇作用
知識歸納????(1)抑菌圈直徑的大小可反映藥物的抑菌效果,抑菌圈直徑越大,抑制效果越明顯。(2)抗生素的濫用使耐藥菌生存和繁殖的機會增加,耐藥性基因在細菌種群中的基因頻率上升,最終形成“超級細菌”。4.隔離是物種形成的必要條件(1)隔離?
易混易錯????(1)生殖隔離的三種情況:不能交配,能交配但不能產(chǎn)生后代,產(chǎn)生后代但后代不可育。(2)新物種的形成不一定需要經(jīng)過地理隔離,但必須有生殖隔離。(3)生物進化不一定導致新物種的形成,新物種一旦形成則一定發(fā)生了生物進化。
5.協(xié)同進化與生物多樣性的形成(1)協(xié)同進化
(2)生物多樣性:遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。(3)生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環(huán)境協(xié)同進化的過程,生物多樣性是協(xié)同進化的結果。
深挖教材(1)基因突變:DNA分子中發(fā)生堿基的　　　　　　　　　????,而引起的基因堿基序列的改變(必修2 P81)(2022重慶,24,14分)(2021浙江6月選考,6,2分)(2021福建,16,4分)。相對來說,基因突變中堿基的　　????對性狀的影響可能會小一些。(2)染色體數(shù)目的變異:一類是細胞內　　　　　　????的增加或減少,另一類是細胞內染色體數(shù)目以一套　　　　　　　　　?為基數(shù)成倍地增加或成套地減少(必修2 P87)(2023遼寧,2,2分)(2023江蘇,10,2分)。
(3)染色體結構的改變,會使排列在染色體上的基因　　　　 ?發(fā)生改變,導致性狀的變異。染色體結構變異常見的4種類型為　　　　　　　　　　　　　?(必修2P90),除此之外還會出現(xiàn)環(huán)狀染色體、染色體橋等結構變異的現(xiàn)象(2023湖北,16,2分)(2022山東,5,2分)(2022湖南,9,2分)。
缺失、重復、易位、倒位
真題演練????(2021浙江6月選考,6,2分)α-珠蛋白與α-珠蛋白突變體分別由141個和146個氨基酸組成,其中第1—138個氨基酸完全相同,其余氨基酸不同。該變異是由基因上編碼第139個氨基酸的一個堿基對缺失引起的。該實例不能說明?(　????)A.該變異屬于基因突變B.基因能指導蛋白質的合成C.DNA片段的缺失導致變異D.該變異導致終止密碼子后移
考法1　染色體變異個體產(chǎn)生配子的情況1.缺失、重復、易位產(chǎn)生配子情況
注:“O”表示不含該基因。
2.單體、三體、四體產(chǎn)生配子情況
知識歸納????(1)分析配子時常以同源染色體為單位,若基因位于同源染色體上,如表中的“重復”, 基因AA和a隨同源染色體的分離而產(chǎn)生2種配子;若基因位于非同源染色體上,如表中的“易位”,同源染色體分離(A與O分離、O與a分離),非同源染色體自由組合,得到4 種配子。(2)分析三體產(chǎn)生的配子類型時,為了避免混淆,可以進行標號,如AAa可以記為A1A2a,則染色體的三種分離方式為A1A2、a,A1、A2a,A2、A1a,最后把A合并即可得到Aa∶A∶ AA∶a=2∶2∶1∶1的結果。
例???(2023江蘇蘇州三模,8)豌豆的紅花、白花受一對等位基因B、b控制。某紅花豌豆植株的一條染色體發(fā)生部分片段缺失且多了一條染色體,如圖所示。在減數(shù)分裂時,三條染色體可以隨機兩兩聯(lián)會,剩余的一條隨機移向一極。研究還發(fā)現(xiàn),無正常染色體的配子不育。下列相關敘述錯誤的是?(　????)A.可利用該植株根尖分生區(qū)細胞制作臨時裝片觀察此變異B.該植株通過減數(shù)分裂可產(chǎn)生BB、Bb、B、b四種卵細胞C.以該植株為父本與正常植株雜交,子代中含缺失染色體的概率為2/5D.該植株自交,其后代的表型及比例為紅花∶白花=35∶1
? 解析????若用“O”表示缺失染色體上的基因,BBOb個體可形成比例相等的6種配子:BO(不育)、B、b、BBO、Bb、BOb,BO配子不育,Bb、BOb基因型均為Bb,故最終為四種配子,B正確。以該植株為父本,可形成的花粉為BO(不育)、B、b、BBO、Bb、BOb,其中含缺失染色體的配子(BBO、BOb)占比為2/5,正常植株產(chǎn)生的配子染色體都正常,故子代中含缺失染色體的概率為2/5,C正確。該個體形成的可育配子中,b占比為1/5,故該植株自交,后代白花(bb)占比為1/25,則后代中紅花∶白花=24∶1,D錯誤。
考法2　利用染色體變異進行基因定位1.利用單體(2n-1)進行基因定位(1)隱性突變:讓隱性突變體(2n)與多種單體(2n-1)的顯性純合體雜交,若某種單體的子代中出現(xiàn)顯性∶隱性=1∶1,則此突變基因在相應的染色體上;如2號染色體缺失一條的單體(AO)與隱性突變體(aa)雜交,子代中出現(xiàn)顯性∶隱性=1∶1,則a基因在2號染色體上。(2)顯性突變:讓某種顯性突變體的單體(2n-1)與隱性正常個體(2n)雜交,若突變基因位于該種單體所缺失的染色體上,則后代顯性∶隱性=1∶1,否則全為顯性。
2.利用三體進行基因定位將常染色體隱性突變型純合體和某一染色體的野生型三體(+/+/+)品系雜交,子一代中的三體個體再和隱性親本回交(或與隱性個體測交),如果回交(或測交)子代中野生型和突變型之比是5∶1,則該基因位于此染色體上。如圖:?
3.利用染色體缺失進行基因定位?
知識拓展其他染色體定位(1)克隆基因定位法:采用已克隆的cDNA探針與保留在雜種細胞內的染色體DNA進行分子雜交,確定克隆基因所在的染色體。(2)原位雜交:用標記(同位素、生物素、熒光燃料等)的核酸探針通過分子雜交確定核苷酸序列在染色體或細胞中的位置。以熒光標記為例:
?(3)染色體特異性標記:如SSR是DNA中的簡單重復序列,非同源染色體和不同品種的同源染色體上的SSR都不相同,常用于染色體的特異性標記。
例????(2023臨沭一中月考,25節(jié)選)某嚴格自花傳粉的二倍體植物(2n),野生型為紅花,突變型為白花。研究人員圍繞花色性狀的顯隱性關系和花色控制基因及在染色體上的定位,進行了以下相關實驗。請分析回答:(1)在甲地的種群中,該植物出現(xiàn)一株白花突變。讓白花植株自交,若后代　　　　???? 　????說明該突變型為純合體。將該白花植株與野生型雜交,若F1為紅花植株,F1自交所得F2中,紅花植株和白花植株比為3∶1,出現(xiàn)該結果的條件是①紅花和白花受　　　???? 等位基因控制,且基因完全顯性;②配子具有相同成活率及受精能力并能隨機結合;③ 受精卵的發(fā)育能力及各基因型植株存活率相同。(2)單體(2n-1)可用于基因的染色體定位。人工構建該種植物的單體系(紅花)應有　????
　????種單體。若白花由一對隱性突變基因控制,將白花突變植株與該種植物單體系中的全部單體分別雜交,留種并單獨種植,當子代出現(xiàn)表型及比例為　　　　　　　???? 　　　????時,可將白花突變基因定位于　　　　　　　　????。(3)三體(2n+1)也可用于基因的染色體定位。若白花由一對隱性突變基因控制,將白花突變植株與三體系(紅花純合)中全部三體分別雜交,留種并單獨種植,當F2出現(xiàn)表型及比例為　　　　　　　　　　　　　　　????時,可將白花突變基因定位。
? 解析????(1)純合體自交后代不發(fā)生性狀分離;白花植株與野生型雜交,F1全為紅花,F1自交所得F2中,紅花∶白花=3∶1,這符合基因的分離定律,紅花和白花受一對等位基因控制。(2)二倍體植物有n對同源染色體,可構建n種單體。假設花色基因由A/a控制,則白花基因型為aa,若該紅花單體缺少的染色體上含有相應的基因,則其基因型為AO(O表示缺少相應的基因),白花(aa)與紅花單體(AO)雜交,F1的表型及比例為紅花(Aa)∶白花 (aO)=1∶1。(3)白花基因型為aa,三體純合紅花基因型為AAA,F1的基因型為1/2Aa、1/2AAa;1/2Aa自交所得F2中白花(aa)比例為1/8;AAa產(chǎn)生的配子及比例為AA∶a∶Aa∶ A=1∶1∶2∶2,故1/2AAa自交所得F2中白花(aa)占比為1/2×1/6×1/6=1/72,所以,若突變基因位于該三體上,則F2中白花植株占1/8+1/72=5/36,紅花植株占1-5/36=31/36,即F2的表型及比例為紅花∶白花=31∶5。
? 答案????(1)不發(fā)生性狀分離(全為白花植株)　一對????(2)n　紅花植株∶白花植株=1∶1　該單體所缺失的染色體上????(3)紅花植株∶白花植株=31∶5
考法3　三系法和平衡致死1.三系法:如水稻的育性基因在細胞核和細胞質中都存在。?(1)雄性可育:S(RR)、S(Rr)、 N(rr)、N(RR)、N(Rr)。(2)雄性不育:S(rr)。(3)雄性不育系解決了去雄的麻煩,但雄性不育個體不能通過自交進行繁殖。
(4)保持系與雄性不育系雜交可得到雄性不育系,解決了雄性不育個體繁殖的問題;恢復系與雄性不育系雜交,可得到有繁殖優(yōu)勢的雜交種。?
2.平衡致死系:將隱性致死基因以雜合狀態(tài)保持下來,不發(fā)生分離的品系?！　」塂為展翅基因,純合致死,Gl為黏膠眼基因,純合致死,這兩個基因都位于果蠅第3號染色體上。?
例??(2023海南,15,3分)某作物的雄性育性與細胞質基因(P、H)和細胞核基因(D、d) 相關?，F(xiàn)有該作物的4個純合品種:①(P)dd(雄性不育)、②(H)dd(雄性可育)、③(H) DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育),科研人員利用上述品種進行雜交實驗,成功獲得生產(chǎn)上可利用的雜交種。下列有關敘述錯誤的是?(　????)A.①和②雜交,產(chǎn)生的后代雄性不育B.②、③、④自交后代均為雄性可育,且基因型不變C.①和③雜交獲得生產(chǎn)上可利用的雜交種,其自交后代出現(xiàn)性狀分離,故需年年制種D.①和③雜交后代作父本,②和③雜交后代作母本,二者雜交后代雄性可育和不育的比例為3∶1
? 解析????細胞質基因在遺傳時遵循母系遺傳,并且進行雜交實驗時,雄性不育個體只能作母本,利用①(P)dd和②(H)dd雜交時,(P)dd作母本,①和②雜交產(chǎn)生的后代都是(P)dd, 表現(xiàn)為雄性不育,A正確;①(P)dd(作母本)與③(H)DD雜交,獲得的F1雜交種是(P)Dd,表現(xiàn)為雄性可育,其自交的F2基因型為(P)DD、(P)Dd、(P)dd,其中(P)dd為雄性不育,其他為雄性可育,發(fā)生了性狀分離,需要年年制種,C正確;①(P)dd和③(H)DD雜交后代的基因型是(P)Dd,②(H)dd和③(H)DD雜交后代的基因型是(H)Dd,以(P)Dd為父本,(H)Dd為母本進行雜交,其后代基因型為(H)DD、(H)Dd、(H)dd,均表現(xiàn)為雄性可育,D錯誤。
考法4　種群中基因頻率和基因型頻率
知識歸納????遺傳平衡時X染色體上基因頻率與基因型頻率的關系(以紅綠色盲為例)(1)紅綠色盲基因(Xb)的基因頻率在男性和女性中相同,但發(fā)病率不同。(2)人群中男性的紅綠色盲發(fā)病率即為該群體Xb的基因頻率。(3)若紅綠色盲基因Xb的基因頻率為10%,則男性中?女性中?
說明:若男性和女性數(shù)量相等,則女性攜帶者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分別為18%和9%。
例????(2022重慶,17,2分)人的扣手行為屬于常染色體遺傳,右型扣手(A)對左型扣手(a)為顯性。某地區(qū)人群中AA、Aa、aa基因型頻率分別為0.16、0.20、0.64。下列敘述正確的是?(　????)A.該群體中兩個左型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率為3/50B.該群體中兩個右型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率為25/324C.該群體下一代AA基因型頻率為0.16,aa基因型頻率為0.64D.該群體下一代A基因頻率為0.4,a基因頻率為0.6

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