高考生物一轮教师用书 第3单元 第2讲 人类遗传病与生物育种教案 新人教版必修2.doc

第二讲人类遗传病与生物育种教材知识问题化梳理一、连线常见的遗传病的类型巧学助记巧记遗传病的类型常隐白聋苯，软骨指常显，色盲血友伴，基因控制单。原发高血压，冠心和哮喘，少年型糖尿，都为多因传。二、遗传病的监测和预防(1)手段：主要包括遗传咨询和产前诊断等。(2)遗传咨询的内容和步骤：三、人类基因组计划(1)目的：测定人类基因组的全部dna序列，解读其中包含的遗传信息。(2)意义：认识人类基因的组成、结构、功能及相互关系，有利于诊治和预防人类疾病。四、连线生物育种的原理及方法效果自评组合式设计一、在小题集训中洞悉命题视角1判断有关人类遗传病叙述的正误。(1)人类遗传病是指由于遗传物质改变而引起的疾病()(2)单基因遗传病是受一个基因控制的疾病()(3)单基因突变可以导致遗传病(2009全国卷t1a)()(4)携带遗传病基因的个体会患遗传病(2009江苏卷t18)()(5)哮喘病、青少年型糖尿病都属于多基因遗传病(2009广东卷t46)()2判断有关生物育种叙述的正误。(1)花药离体培养可获得抗锈高产小麦新品种(2009上海卷t21c)()(2)采用诱变育种可改良缺乏某种抗病性的水稻品种()(3)诱变育种和杂交育种均可形成新的基因()(4)三倍体植物不能由受精卵发育而来()二、在回顾教材图表中强化学科能力据人类21三体综合征患者的染色体组成回答问题：(1)21三体综合征属于哪种类型的遗传病？答案：染色体异常遗传病。(2)分析21三体综合征形成的原因。答案：减数分裂过程中第21号染色体分裂异常导致。人类遗传病及其调查1.先天性疾病、家族性疾病与遗传病的关系疾病项目先天性疾病家族性疾病遗传病划分依据疾病发生时间疾病发生的人群发病原因三者关系先天性疾病不一定是遗传病，如母亲妊娠前三个月内感染风疹病毒而使胎儿患先天性白内障家族性疾病不一定是遗传病，如由于食物中缺少va，家族中多个成员患夜盲症大多数遗传病是先天性疾病，但有些遗传病可在个体生长发育到一定年龄才表现出来，因此后天性疾病不一定不是遗传病2.调查常见的人类遗传病(1)调查原理：人类遗传病是由遗传物质改变而引起的疾病。遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解发病情况。(2)调查流程图：(3)发病率与遗传方式的调查：项目内容调查对象及范围注意事项结果计算及分析遗传病发病率广大人群随机抽样考虑年龄、性别等因素，群体足够大患病人数占所调查的总人数的百分比遗传方式患者家系正常情况与患病情况分析基因的显隐性及所在的染色体类型联前系后遗传病的产生原因分析(1)基因遗传病是由基因突变引起的，其中单基因遗传病的遗传遵循孟德尔遗传规律，可通过基因检测，遗传咨询等方式进行诊断。(2)染色体异常遗传病是由于减数分裂过程中染色体分离异常导致的，可通过产前诊断等方式进行检测。例1(2013南平检测)下列关于“调查人群中的遗传病”的叙述，正确的是() a调查时最好选取多基因遗传病b为保证调查的有效性，调查的患者应足够多c某种遗传病的发病率(某种遗传病的患病人数/某种遗传病的被调查人数)100%d若所调查的遗传病发病率较高，则可判定该遗传病为显性遗传病解析调查人群中遗传病最好选择发病率较高的单基因遗传病；为保证调查的有效性，调查时应随机取样，并且调查人群足够大；发病率较高的遗传病不一定是显性遗传病。答案c生物育种1.杂交育种与单倍体育种的过程(以选育抗病高产aabb为例)2几种育种方法的比较方法原理常用方法优点缺点代表实例杂交育种基因重组杂交操作简单，目标性强育种年限长矮秆抗病小麦诱变育种基因突变辐射诱变、激光诱变等提高突变率，加速育种进程有利变异少，需大量处理实验材料高产青霉素菌株多倍体育种染色体变异秋水仙素处理萌发的种子或幼苗操作简单，且能在较短的时间内获得所需品种所得品种发育迟缓、结实率低、在动物中无法开展无子西瓜、八倍体小黑麦单倍体育种染色体变异花药离体培养后，再用秋水仙素处理明显缩短育种年限技术复杂，需要与杂交育种配合“京花1号”小麦基因工程育种基因重组将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中能定向改造生物的遗传性状有可能引发生态危机转基因抗虫棉3生物育种方法的选择(1)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交的方法，只要出现该性状即可稳定遗传。(2)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。(3)若要快速获得纯种，则最好采用单倍体育种方法。(4)若实验植物为营养繁殖类如马铃薯等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。(5)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。例2(2013浙江四校调研)下列关于育种的叙述正确的是()a用杂交的方法进行育种，从f1自交后代中可筛选出符合人类需要的隐性优良品种b用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的具备更多优良性状c用基因型为ddtt的植株进行单倍体育种，所育的新品种自交后代约有1/4为纯合体d用二倍体的植株进行多倍体育种，所育的新品种和原品种杂交一定能产生可育后代解析隐性品种一旦出现就是隐性纯合子，因此，f1自交后代中可筛选出符合人类需要的隐性优良品种。诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，因此，诱变后的植株不一定比诱变前的具备更多优良性状。单倍体育种所育新品种都是纯合体，其自交后代都是纯合体。二倍体的植株进行多倍体育种，若新品种是四倍体，与原品种杂交，子代是不可育的三倍体。答案a课件展示更丰富见配套光盘易误点不能正确判断生物育种的方法和过程失误类型审题偏差类失误下图甲是普通小麦由三种不同植物通过种间杂交的形成过程示意图；图乙是某实验小组利用普通小麦中的高秆抗病(ttrr)和矮秆易感病(ttrr)两个品种(两对性状独立遗传)，通过三种不同途径培育矮秆抗病小麦品种的实验过程图解。下列说法正确的是()a图甲杂种一和杂种二与y组中的花药离体培养不同，有2个染色体组，自然条件下可育bx组中，f1自交后代f2中的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占1/3，若要确定f2中获得的矮秆抗病植株是否符合要求，可采用测交法cx、y、z三种方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的是zd通过y组获得的矮秆抗病为纯合子自主尝试选_c_。解题指导关键点信息解读图甲图中a、b、d表示的是染色体组，而不是基因。杂种一为异源二倍体，杂种二为异源三倍体，它们都不育，只有经过染色体数加倍才可育，因此、都是秋水仙素处理幼苗。图乙x组为杂交育种，检测f2中符合要求的纯合子应用自交法，而不能用测交法；y组为单倍体育种，矮秆抗病是花药离体培养得到的单倍体，由于没有用秋水仙素处理，故得不到纯合植株；z组为诱变育种，由于基因突变的低频性和不定向性，不容易获得所需性状(1)不能区分花药离体培养与单倍体育种的关系。单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程。花药离体培养只得到单倍体，只有经过秋水仙素处理才能得到纯合植株。(2)不明确杂交育种中纯合子的筛选方法。植物杂交育种一般用自交，动物杂交育种一般用测交。(3)此类问题还常因不能准确选择育种方法而出现失误，如“最简捷”的方法是杂交育种，明显缩短育种年限的是单倍体育种。调查类实验步骤的设计思路确定调查内容，了解相关要求确定调查方法选取调查对象确定调查范围制定记录表格实施调查研究进行结果分析，并撰写调查报告典例已知某种遗传病是由一对等位基因引起的，但是不知道致病基因的位置，某校动员全体学生参与该遗传病的调查，为了调查的科学准确，请你完善该校学生的调查步骤，并分析致病基因的位置。(1)调查步骤：确定要调查的遗传病，掌握其症状及表现；设计记录表格及调查要点如下：双亲性状调查的家庭个数子女总数子女患病人数男女双亲正常总计分多个小组调查，获得足够大的群体调查数据；数据汇总，统计分析结果。(2)回答问题：请在表格中的相应位置填出可能的双亲性状。若男女患病比例相等，且发病率较低，最可能是_遗传病。若男女患病比例不等，且男多于女，最可能是伴x染色体隐性遗传病。若男女患病比例不等，且女多于男，最可能是_遗传病。若只有男性患病，最可能是_遗传病。解题指导(1)设计遗传调查类实验时的注意事项：要以常见单基因遗传病为研究对象。要随机调查且调查的群体要足够大。遗传病发病率和遗传方式的调查对象及范围不同，调查发病率时需在广大人群中随机调查，调查遗传方式时需以患者家系为调查范围。(2)遗传病调查类实验的调查表格中含有的项目：双亲性状、子女总数、子女中男女患病人数、各项的数量汇总。(3)调查结果计算及分析：遗传病发病率：根据调查的数据可计算遗传病的发病率，计算公式为：患病人数/被调查总人数100%。分析基因显隐性及所在的染色体：根据男女患病比例可判断患病基因在常染色体上还是在性染色体上；根据患者的数量所占的比例可判断患病基因的显隐性关系。标准答案(2)如下表：双亲性状调查的家庭个数子女总数子女患病人数男女双亲正常母患病父正常父患病母正常双亲都患病总计常染色体隐性伴x染色体显性伴y染色体归纳小结利用调查法判断遗传方式(1)显隐性：患病人数多，且代代有患者一般为显性；患病人数少，且隔代遗传一般为隐性。(2)伴性遗传与常染色体遗传，据患者中男女比例予以判断，如本例题。必备答题流程 案例技法展示典例下图为水稻的几种不同育种方法示意图，据图回答：(注：图中序号及方框是为方便试题分析而添加)(1)b过程常用的方法是_；可能用到秋水仙素的过程有_(用图中字母表示)。(2)可以打破物种界限的育种方法是_(用图中的字母表示)，该方法所运用的原理是_。(3)假设要培育一个稳定遗传的水稻品种，它的性状都是由隐性基因控制的，其最简单的育种方法是_(用图中的字母表示)；如果都是由显性基因控制的，为缩短育种时间常采用的方法是_(用图中的字母表示)。(4)现有三个水稻品种：的基因型为aabbdd，的基因型为aabbdd，的基因型为aabbdd。这三对等位基因分别位于三对同源染色体上。现通过杂交育种方法利用以上三个程即可)：_。信息：由亲本f1f2fn新品种，即逐代淘汰不需要的性状个体，最终选择出稳定遗传的新品种。信息：由亲本f1单倍体幼苗纯合子新品种，即通过对单倍体的处理和选择直接得到新品种。信息：由种子或幼苗具有外源基因的种子或幼苗新品种，即将外源基因导入种子或幼苗的细胞中，通过培养得到新品种信息：由种子或幼苗染色体组加倍的种子或幼苗新品种，即通过对种子和幼苗的处理得到多倍体，选择后得到新品种。信息：新品种基因型为aabbdd，即都是隐性基因。解读：由信息可知，图中ad为杂交育种；优点是操作简单，缺点是育种年限长；其原理为基因重组。解读：由信息可知，图中abc为单倍体育种；其中b为花药离体培养，c是秋水仙素处理幼苗，优点是能明显缩短育种年限；其原理为染色体变异。解读：由信息可知，图中e为基因工程育种；特点是能够打破物种的界限，突破生殖隔离；依据的原理是基因重组。解读：由信息可知，图中f为多倍体育种；特点是器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低；其原理为染色体变异。解读：生物一旦表现出隐性性状，即为纯合体，因此，获得基因型为aabbdd的新品种最简单的育种方法是杂交育种 1设问(1)：图中abc为单倍体育种，其中b为花药离体培养。秋水仙素具有抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍的作用；因此，从单倍体幼苗到纯合子(即能正常生长发育的植株)及从种子或幼苗到多倍体的过程，都需要秋水仙素。2设问(2)：打破育种界限属于基因工程育种的特点，其原理是基因重组。3设问(3)：生物一旦表现出隐性性状，即为纯合体，因此，通过杂交育种直接从子代中选出具有该性状的个体即可。明显缩短育种时间的方法是单倍体育种。4设问(4)：首先，把abc基因中的两个组合到一起，如与杂交得到f1(aabbdd)；然后，把另一个组合进来，如f1与杂交得到f2(aabbdd)，最后，f2自交得到基因型为aabbdd的植株。 标准答案失分防范(1)花药离体培养c、f答“花粉离体培养”不得分第二问答“单倍体育种和多倍体育种”不得分)(2)e基因重组答“基因工程育种”不得分(3)a、da、b、c答“杂交育种”不得分第二空漏掉“a或c”不得分(4)与杂交得到杂交一代，杂交一代与杂交得到杂交二代，杂交二代自交得到基因型为aabbdd的植株漏掉“杂交二代自交”不得分易错探因(1)不能准确使用生物学术语，将“花药离体培养”误认为“花粉离体培养”；不能准确理解题干要求，漏答了多倍体育种的秋水仙素处理过程。(2)不能按题干要求答题，没有用图中字母表示；混淆各种生物育种的原理。(3)没有正确辨析“最简单”与“缩短育种年限”的区别；不明确单倍体育种的完整程序，误认为只有“花药离体培养”和“秋水仙素处理”两个阶段，而漏掉了杂交阶段。(4)不能正确描述杂交育种的完整程序，要培育纯合子，应先杂交，再自交。大题冲关集训1如下图所示，科研小组用60co照射棉花种子，诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性状，诱变1代获得低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因(a、a)控制，棉酚含量由另一对基因(b、b)控制，两对基因独立遗传。(1)两个新性状中，棕色是_性状，低酚是_性状。(2)诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株的基因型是_，白色、高酚的棉花植株的基因型是_。(3)棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变1代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代种植在一个单独的区域，从_的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本，再从诱变1代中选择另一亲本，设计一方案，尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表示)。解析：(1)从诱变当代棕色、高酚个体自交，后代出现棕色和白色，说明棕色为显性；从诱变当代白色、高酚个体自交，后代出现低酚和高酚性状，说明低酚为隐性。(2)从诱变当代个体自交后代的表现型即可判断出棕色、高酚的棉花植株的基因型为aabb；白色、高酚的棉花植株的基因型为aabb。(3)依题意，要尽快获得纯合的棕色低酚植株(aabb)，结合已知纯合体aabb，只要从诱变子代中选取白色低酚(aabb)个体，并利用单倍体育种的方法即可。在书写遗传图解时，需要标明表现型、基因型，同时注明必要的文字如花药离体培养、秋水仙素处理等。答案：(1)显性隐性(2)aabbaabb(3)不发生性状分离(或全为紫色棉，或没有出现白色棉)2棉纤维白色(b)和红色(b)是一对相对性状，育种专家发现深红棉(棉纤维深红色)基因型为bb，其单倍体植株为粉红棉(棉纤维粉红色)，粉红棉深受消费者青睐，但单倍体植株棉纤维少，产量低。为了获得产量高的粉红棉新品种，育种专家对深红棉做了如图(和为染色体)所示过程的技术处理，得到了基因型为b(右上角字母表示该染色体所含有的基因，没有字母表示该染色体不含此基因)的粉红棉新品种，解决了单倍体植株棉纤维少的难题。(1)图中培育新品种的处理过程发生的变异为_，该粉红棉新品种自交后代发生性状分离出现了另一种白色棉，该白色棉新品种的基因型是_。请用遗传图解说明该白色棉新品种产生的过程。(2)通过分析，粉红棉新品种的种子不能大面积推广。欲得到能大量推广的粉红棉种子，最简单的育种方法是_(写明材料和方法即可)。(3)图中基因a、a控制的性状分别是抗旱与不抗旱，则图中新品种自交产生的子代中，理论上抗旱粉红棉占总数的_。解析：(1)由图可知，号染色体经过处理后缺失了一部分，造成该染色体上的b基因丢失，得到了基因型为b的粉红棉。分析粉红棉自交后代的性状可知，两个b基因同时存在时表现为深红棉，只有一个b基因时表现为粉红棉，没有b基因时表现为白色棉。(2)最简单的育种方法为杂交育种，欲得到能大量推广的粉红棉种子，可用基因型为bb和的个体进行杂交。(3)图中新品种的基因型为aab，其自交产生的子代中，理论上抗旱粉红棉占总数的3/41/23/8。答案：(1)染色体结构变异(染色体结构缺失)遗传图解如下：(2)用深红棉与白色棉新品种杂交(3)3/83已知某哺乳动物棒状尾(a)对正常尾(a)为显性；直毛(b)对卷毛(b)为显性；黄色毛(y)对白色毛(y)为显性，但是雌性个体无论基因型如何，均表现为白色毛。三对基因均位于常染色体上并遵循基因的自由组合定律。请回答：(1)如果想依据子代的表现型判断出性别，下列各杂交组合中，能满足要求的有_(填数字序号)。aayyaayyaayyaayyaayyaayyaayyaayy(2)如果一只黄色个体与一只白色个体交配，生出一只白色雄性个体，则父本、母本、子代个体的基因型依次是_、_、_。(3)如果一只表现型为黄色棒状尾和一只白色棒状尾的亲本杂交，f1中雄性的表现型为3/8黄色棒状尾、1/8黄色正常尾、3/8白色棒状尾、1/8白色正常尾；雌性的表现型为3/4白色棒状尾、1/4白色正常尾。则两个亲本的基因型组合为_(标明亲本的雌雄)。(4)现有足够多的白色直毛棒状尾雌雄个体(纯合、杂合都有)，要选育出纯合白色卷毛棒状尾的雌性个体，请简要写出步骤：第一步：_；第二步：_。后代不出现性状分离的个体即为选育出的纯合白色卷毛棒状尾的雌性个体。解析：(1)若要依据子代的表现型判断出性别，则需子代中存在同种基因型在雌雄个体中表现不一致的性状。根据题中信息可知，只有子代基因型为yy或yy才满足题意。(2)后代白色雄性个体的基因型为yy，亲本是一只黄色个体与一只白色个体，则黄色个体是父本，且父本的基因型只能是yy，而母本的基因型可能是yy或yy。(3)尾的性状与性别没有关系，而黄色个体只能是雄性，因此白色个体为母本，黄色个体为父本，根据后代表现型的