高考生物一轮复习 第三单元 生物的变异、育种和进化课件 新人教版必修2.ppt

必修2遗传与进化第三单元生物的变异 育种和进化第一讲生物的变异第二讲人类遗传病与生物育种第三讲生物的进化专题培优课巧用数学思想解遗传与进化计算题 目录 教材知识问题化梳理 一 基因突变 1 概念 dna分子中发生碱基对的 而引起的的改变 替换 增添或缺失 基因结构 普遍性 低频性 新基因 生物变异 原始材料 4 连线表示诱发基因突变的因素 二 基因重组 1 实质 控制不同性状的基因 重新组合 非等位基因 交叉互换 转基因 3 结果 产生 导致出现 4 意义 形成生物多样性的重要原因之一 新的基因型 重组性状 三 染色体变异1 连线表示染色体结构变异的类型 2 染色体数目变异 1 单倍体 二倍体和多倍体 单倍体 体细胞中含有染色体数目的个体 二倍体 由发育而来 体细胞中含有两个染色体组的个体 多倍体 由受精卵发育而来 体细胞中含有 染色体组的个体 配子中 受精卵 三个或 三个以上 2 单倍体育种和多倍体育种 图中a和c操作是秋水仙素处理 其作用原理是 图中b过程是 单倍体育种的优点是 萌发的种子或幼苗 秋水仙素抑制纺锤体形成 花药离体培养 明显缩短育种年限 一 在小题集训中洞悉命题视角1 判断有关基因突变和基因重组叙述的正误 1 a基因突变为a基因 a基因还可能再突变为a基因 2011 海南卷t8a 2 人类镰刀形细胞贫血症发生的根本原因是基因突变 2008 上海卷t7a 3 非同源染色体自由组合 导致在减数分裂过程中发生基因重组 2009 福建卷t3b改编 4 非姐妹染色单体的交叉互换可引起基因重组 2008 宁夏卷t5b 效果自评组合式设计 2 判断有关染色体变异叙述的正误 1 染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化 2011 海南卷t19c 2 染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化 2011 海南卷t19d 3 低温可抑制染色体着丝点分裂 使子染色体不能分别移向两极 2010 福建卷t3a 4 多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会 2009 广东卷t7d 3 判断下图中发生的变异类型 2009 上海卷t22改编 二 在回顾教材图表中强化学科能力 据雌雄果蝇染色体图解回答下列问题 1 请写出果蝇一个染色体组的染色体组成 答案 x或 y 2 若染色体 中dna分子某碱基对g c缺失或染色体 中某一片段缺失 它们分别属于哪种变异类型 答案 基因突变 染色体结构变异 缺失 3 若某一雌果蝇减数分裂形成的卵细胞染色体组成为 x x 这属于哪种变异类型 答案 染色体数目变异 基因突变与基因重组 1 基因突变的原因分析 2 基因重组图解分析 3 基因突变与基因重组的比较 基因突变 基因重组 变异本质 基因分子结构发生改变 原有基因的重新组合 发生时间 通常在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 减数第一次分裂四分体时期和减数第一次分裂后期 适用范围 所有生物 包括病毒 进行有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物 基因突变 基因重组 结果 产生新基因 等位基因 控制新性状 产生新基因型 不产生新基因 意义 是生物变异的根本来源 生物进化的原始材料 生物变异的重要来源 有利于生物进化 应用 人工诱变育种 杂交育种 联系 通过基因突变产生新基因 为基因重组提供了自由组合的新基因 基因突变是基因重组的基础 例 2012 江苏高考 某植株的一条染色体发生缺失突变 获得该缺失染色体的花粉不育 缺失染色体上具有红色显性基因b 正常染色体上具有白色隐性基因b 见右图 如以该植株为父本 测交后代中部分表现为红色性状 下列解释最合理的是 a 减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为bb 减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离c 减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合d 减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换 解析 由于 缺失染色体的花粉不育 所以以该植株为父本 理论上测交后代应该全部表现为白色性状 后代中出现部分红色性状 可能是图示染色单体1或2上的基因b突变为b 但这种可能性很小 故a项不是最合理的 也有可能是减数第一次分裂的四分体时期非姐妹染色单体之间发生了交叉互换 b基因转移到染色单体1或2上 这种情况最为常见 d项解释最合理 答案 d 规律方法 姐妹染色单体中等位基因来源的判断 1 染色体结构变异 染色体易位 交叉互换 图解 染色体变异 染色体易位 交叉互换 区别 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体间 属于染色体结构变异 属于基因重组 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到 2 染色体的缺失 重复 倒位与基因突变的区别 3 染色体组数量的判断 1 根据染色体的形态判断 细胞内同一形态的染色体共有几条 则该细胞中含有几个染色体组 如图甲中与1号 或2号 相同的染色体共有4条 此细胞有4个染色体组 2 根据基因型判断 控制同一性状的基因 读音相同的大 小写字母 出现几次 则含有几个染色体组 如图乙中基因型为aaaabbbb 任一种基因有4个 则该细胞中含有4个染色体组 3 根据染色体的数目和染色体的形态数来推算 染色体组的数目 染色体数 染色体形态数 如雌果蝇体细胞中有8条染色体 分为4种形态 则染色体组的数目为2个 4 单倍体 二倍体和多倍体的比较 单倍体 二倍体 多倍体 发育来源 配子 受精卵 染色体组 1至多个 2 3个或3个以上 形成原因 自然成因 单性生殖 正常的有性生殖 外界环境条件剧变 人工诱导 花药离体培养 秋水仙素处理单倍体幼苗 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 单倍体 二倍体 多倍体 形成过程 单倍体 二倍体 多倍体 特点 植株弱小 高度不育 正常可育 果实 种子较大 营养物质含量丰富 生长发育延迟 结实率低 举例 蜜蜂的雄蜂 几乎全部的动物和过半数的高等植物 香蕉 三倍体 马铃薯 四倍体 八倍体小黑麦 例2 2013 武汉名校调研 下图是四种不同的植物体体细胞染色体组成 下列说法正确的是 a 甲 乙 丙 丁分别属于二倍体 三倍体 单倍体和四倍体b 乙个体的细胞中最多含有18条染色体c 丙细胞发生基因突变 自然状态下突变基因可以通过有性生殖遗传给后代d 丁产生的可遗传的变异来源有三种 解析 甲 乙 丁若是由本物种配子发育来的 则都属于单倍体 乙个体的细胞在正常有丝分裂情况下 后期染色体最多 为18条 但如果发生染色体数目变异 则染色体可能超过18条 丙的体细胞中只含一个染色体组 不能进行正常的减数分裂 其突变基因不可能通过有性生殖遗传给后代 丁产生的可遗传的变异来源有三种 即基因突变 基因重组和染色体变异 答案 d 规律方法 变异类型与细胞分裂的关系 变异类型 细胞分裂方式 基因突变 可发生于无丝分裂 有丝分裂 减数分裂 基因重组 减数分裂 染色体变异 有丝分裂 减数分裂 易误点 不能判断基因突变与生物性状的关系 失误类型 知识理解类失误 认知纠偏 1 基因突变对蛋白质结构的影响 碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 小 只改变1个氨基酸或不改变 增添 大 插入位置前不影响 影响插入后的序列 缺失 大 缺失位置前不影响 影响缺失后的序列 2 基因突变对性状的影响 1 基因突变影响性状 原因 突变引起密码子改变 最终表现为蛋白质功能改变 影响生物性状 例如镰刀型细胞贫血症 2 基因突变不影响性状 原因 若基因突变发生后 引起了mrna上的密码子改变 但由于一种氨基酸可对应多个密码子 若该改变了的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸 此时突变基因控制的性状不改变 若基因突变为隐性突变 如aa中其中一个a a 此时性状也不改变 3 基因突变的结果是产生新基因 并不全是产生等位基因不同生物的基因组组成不同 病毒和原核细胞的基因组结构简单 基因数目少 而且一般是单个存在的 不存在等位基因 因此 真核生物基因突变可产生它的等位基因 而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因 设误角度 高考命题常从以下角度设置陷阱 1 已知基因突变的类型 推断生物性状改变的状况 2 已知氨基酸的密码子和蛋白质中氨基酸的排列顺序 确定基因突变的类型 1 如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对 不可能的后果是 a 没有蛋白质产物b 翻译为蛋白质时在缺失位置终止c 所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸d 翻译的蛋白质中 缺失部位以后的氨基酸序列发生变化解析 基因的中部若编码区缺少1个核苷酸对 该基因仍然能表达 但是表达产物 蛋白质 的结构发生变化 有可能出现下列三种情况 翻译为蛋白质时在缺失位置终止 所控制合成的蛋白质减少或者增加多个氨基酸 缺失部位以后的氨基酸序列发生变化 答案 a 2 2010 福建高考 下图为人wnk4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图 已知wnk4基因发生一种突变 导致1169位赖氨酸变为谷氨酸 该基因发生的突变是 a 处插入碱基对g cb 处碱基对a t替换为g cc 处缺失碱基对a td 处碱基对g c替换为a t解析 根据图中1168位的甘氨酸的密码子ggg 可知wnk4基因是以其dna分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mrna的 那么1169位的赖氨酸的密码子是aag 因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是gag 由此可推知该基因发生的突变是 处碱基对a t被替换为g c 答案 b 有关变异原因与变异类型的实验探究 1 可遗传变异与不可遗传变异的探究 2 植物可通过无性生殖方式产生子代 在适宜条件下培养 观察子代是否出现该变异性状 2 染色体变异与基因突变的判别基因突变是分子水平的变异 在光学显微镜下是观察不到的 而染色体变异是细胞水平的变异 在光学显微镜下一般可以观察到 因此制作正常亲本与待测变异亲本的有丝分裂临时装片 找到中期图进行结构与数目的比较可以区分染色体变异与基因突变 3 显性突变和隐性突变的判定 2 判定方法 选取突变体与其他已知未突变体杂交 据子代性状表现判断 让突变体自交 观察子代有无性状分离而判断 案例示法 典例 遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失 若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子 若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子 缺失杂合子的生活力降低但能存活 缺失纯合子常导致个体死亡 现有一红眼雄果蝇xay与一白眼雌果蝇xaxa杂交 子代中出现一只白眼雌果蝇 请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由缺失造成的 还是由基因突变引起的 方法一 方法二 解题指导 1 镜检法 对于染色体变异 可通过显微镜检测的方法 观察该果蝇分裂的细胞中染色体结构是否发生改变 确定该变异是来自基因突变还是染色体缺失 2 杂交法 利用题干中的信息 缺失纯合子导致个体死亡 这一现象 将该果蝇与红眼雄果蝇杂交 观察并统计子代雌雄个体数目的比例来确定该变异的来源 若为基因突变 则xaxa xay xaxa xay 子代雌雄比例为1 1 若该变异为染色体缺失造成 则xax xay xaxa xax xay xy 致死 子代雌雄比例为2 1 标准答案 方法一 取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片 显微镜下观察染色体结构 若染色体正常 可能是基因突变引起的 反之可能是染色体缺失造成的方法二 选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交 若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数为1 1 则这只白眼雌果蝇的出现是由基因突变引起的 若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2 1 则这只白眼雌果蝇的出现是由染色体缺失造成的 归纳小结 杂交法的关键是选取合适的杂交个体 选取的依据是能让子代个体在不同类型的变异中出现明显的差异 可以是性状的差异 性状分离比的差异 也可以是性别比例的差异 课堂考点集训 考点一基因突变 1 2013 太原模考 基因突变是生物变异的根本来源 下列有关叙述错误的是 a 生物体内的基因突变属于可遗传的变异b 基因突变的频率很低 个体每代突变的基因数很少c 基因只要发生突变 生物的表现型就一定改变d 基因突变的方向与环境没有明确的因果关系解析 有些基因虽然发生了突变 但生物的性状不一定改变 答案 c 2 2013 合肥四校质检 用人工诱变方法使黄色短杆菌的某基因模板链的部分脱氧核苷酸序列发生如下变化 ccgctaacg ccgcgaacg 那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是 可能用到的密码子 天冬氨酸 gau gac 丙氨酸 gca gcu gcc gcg a 基因突变 性状改变b 基因突变 性状没有改变c 染色体结构缺失 性状没有改变d 染色体数目改变 性状改变 解析 对比题中该基因的部分序列可知 基因中cta转变成cga mrna中相应的密码子由gau转变成gcu 多肽中相应的氨基酸由天冬氨酸转变成丙氨酸 因此 黄色短杆菌发生了基因突变 性状也发生了改变 由于只是部分碱基的改变 所以不会导致染色体结构和数目的变化 答案 a 考点二基因重组 3 2013 洛阳统考 下列情况可引起基因重组的是 非同源染色体上的非等位基因自由组合 一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换 dna分子中发生碱基对的增添 缺失或替换 正常夫妇生出白化病儿子a b c d 解析 基因重组发生在减数第一次分裂前期 和后期 属于染色体结构变异 属于基因突变 属于性状分离 答案 c 考点三染色体变异 4 下列关于染色体组的叙述 正确的是 a 染色体组内不存在同源染色体b 染色体组只存在于生殖细胞中c 染色体组只存在于体细胞中d 染色体组在减数分裂过程中消失解析 染色体组是指细胞中形态和功能各不相同 但携带着控制一种生物生长 发育 遗传和变异的全部遗传信息的一组非同源染色体 所以染色体组内不存在同源染色体 生殖细胞和体细胞中都存在染色体组 答案 a a 与正常植株相比 单倍体植株一般长得弱小 而且高度不育b 含有两个染色体组的生物体 也可能是单倍体c 利用单倍体育种可缩短育种年限 能培育出品质优良的单倍体d 由花粉直接发育成的植物体是单倍体解析 四倍体生物的单倍体含有两个染色体组 单倍体育种的结果是培育出具有正常染色体数目的纯合子 而不是为了得到单倍体 答案 c 6 用秋水仙素处理植物分生组织 能诱导细胞内染色体数目加倍 那么 用一定时间的低温 4 处理水培的洋葱根尖时 是否也能诱导细胞内染色体数目加倍 请就低温对细胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素的影响相同这个问题进行实验探究 材料用具 长出根尖的洋葱 2n 16 若干 培养皿若干 清水 冰箱 2 的秋水仙素溶液 1 实验假设 假设依据 2 实验步骤 取3个洁净的培养皿 分别标号为1 2 3 将3组根尖分别制成装片后 在显微镜下观察和比较经过不同处理的根尖细胞内染色体数目 3 结果预测与结论 解析 该题以 秋水仙素诱导染色体数目加倍 引出要探究的课题 是从教材内容取材的 由实验目的可知 本实验应设立3个环境 常温下 低温下 秋水仙素处理 而这里最易被忽视的是第 组常温状态 空白对照 将3个状态下的实验结果相对比便可得出结论 答案 1 低温同秋水仙素一样 可以诱导细胞内染色体数目加倍低温能够影响酶的活性 或纺锤体形成 使细胞不能正常进行有丝分裂 2 将3组生长状况相同的洋葱根尖分别放入3个培养皿中 其中1号放在室温下 2号放在4 冰箱中 3号放在滴加了2 的秋水仙素的溶液中 同样处理12h 3 若1号和2号相同 染色体数目没有改变 则低温不能诱导细胞内染色体数目加倍 若2号和3号一样 染色体数目加倍 则低温可诱导细胞内染色体数目加倍 课下综合检测 见 课时跟踪检测 二十 教师备选题库 给有能力的学生加餐 1 2011 安徽高考 人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力 临床上常用小剂量的放射性同位素131i治疗某些甲状腺疾病 但大剂量的131i对人体会产生有害影响 积聚在细胞内的131i可能直接 a 插入dna分子引起插入点后的碱基序列改变b 替换dna分子中的某一碱基引起基因突变c 造成染色体断裂 缺失或易位等染色体结构变异d 诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代 解析 dna分子的组成元素为c h o n p 不含碘元素 故碘不能插入dna分子中或替换某一碱基 大剂量的放射性同位素131i积聚在甲状腺滤泡上皮细胞可诱发其发生基因突变 但因突变发生在体细胞而不是生殖细胞 故不能遗传给下一代 大剂量131i可造成染色体断裂 缺失或易位等染色体结构变异 答案 c 2 2011 上海高考改编 基因突变在生物进化中起重要作用 下列表述错误的是 a a基因突变为a基因 a基因还可能再突变为a基因b a基因可突变为a1 a2 a3 它们为一组复等位基因c 基因突变大部分是有利的d 基因突变可以改变种群的基因频率解析 a基因突变为a基因 a基因还可以回复突变为a基因 基因突变具有不定向性 可以产生一组复等位基因 基因突变大多是中性的 基因突变能够改变种群基因频率 答案 c 3 2011 江苏高考 在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是 多选 a dna复制时发生碱基对的增添 缺失或改变 导致基因突变b 非同源染色体之间发生自由组合 导致基因重组c 非同源染色体之间交换一部分片段 导致染色体结构变异d 着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极 导致染色体数目变异 解析 有丝分裂和减数分裂的过程中都有dna的复制 在dna复制的过程中可能发生基因突变 非同源染色体之间的自由组合只发生在减数分裂的过程中 故只有减数分裂过程中能发生基因重组 非同源染色体之间交换一部分片段在有丝分裂和减数分裂过程都可以发生 引起的变异为染色体结构变异中的易位 而同源染色体的非姐妹染色单体间交换部分片段则发生在减数分裂过程中 引起的变异为基因重组 在有丝分裂的后期或减数第二次分裂的后期 都可能发生着丝点分裂后染色体的分离异常 引起染色体数目的变异 答案 acd 4 2010 新课标全国卷 在白花豌豆品种栽培园中 偶然发现了一株开红花的豌豆植株 推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果 为了确定该推测是否正确 应检测和比较红花植株与白花植株中 a 花色基因的碱基组成b 花色基因的dna序列c 细胞的dna含量d 细胞的rna含量 解析 基因突变产生新的基因 不同的基因其碱基 或脱氧核苷酸 的排列顺序不同 故通过比较花色基因的dna序列能确定是否通过基因突变产生了等位基因 答案 b 5 2010 山东高考 100年来 果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视 请根据以下信息回答问题 1 黑体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇杂交 f1全为灰体长翅 用f1雄果蝇进行测交 测交后代只出现灰体长翅200只 黑体残翅198只 如果用横线 表示相关染色体 用a a和b b分别表示体色和翅型的基因 用点 表示基因位置 亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为 和 f1雄果蝇产生的配子的基因组成图示为 2 卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交 在f1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅 所有雄果蝇都是卷刚毛直翅 控制刚毛和翅型的基因分别位于 和 染色体上 如果在性染色体上 请确定出x或y 判断前者的理由是 控制刚毛和翅型的基因分别用d d和e e表示 f1雌雄果蝇的基因型分别为 和 f1雌雄果蝇互交 f2中直刚毛弯翅果蝇占的比例是 3 假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应 胚胎致死 无其他性状效应 根据隐性纯合体的死亡率 隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变 有一只雄果蝇偶然受到了x射线辐射 为了探究这只果蝇x染色体上是否发生了上述隐性致死突变 请设计杂交实验并预测最终实验结果 实验步骤 结果预测 如果 则x染色体上发生了完全致死突变 如果 则x染色体上发生了不完全致死突变 如果 则x染色体上没有发生隐性致死突变 2 x常刚毛性状与性别有关 或 交叉遗传 xdxdeexdyee1 8 3 这只雄蝇与正常雌蝇杂交 f1互交 或 f1雌蝇与正常雄蝇杂交 统计f2中雄蝇所占比例 或 统计f2中雌雄蝇比例 结果预测 f2中雄蝇占1 3 或 f2中雌 雄 2 1 f2中雄蝇占的比例介于1 3至1 2之间 或 f2中雌 雄在1 1 2 1之间 f2中雄蝇占1 2 或 f2中雌 雄 1 1 6 2012 广东高考 子叶黄色 y 野生型 和绿色 y 突变型 是孟德尔研究的豌豆相对性状之一 野生型豌豆成熟后 子叶由绿色变为黄色 图甲 图乙 1 在黑暗条件下 野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见图甲 其中 反映突变型豌豆叶片总叶绿素含量变化的曲线是 2 y基因和y基因的翻译产物分别是sgry蛋白和sgry蛋白 其部分氨基酸序列见图乙 据图乙推测 y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的 和 进一步研究发现 sgry蛋白和sgry蛋白都能进入叶绿体 可推测 位点 的突变导致了该蛋白的功能异常 从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱 最终使突变型豌豆子叶和叶片维持 常绿 3 水稻y基因发生突变 也出现了类似的 常绿 突变植株y2 其叶片衰老后仍为绿色 为验证水稻y基因的功能 设计了以下实验 请完善 一 培育转基因植株 植株甲 用含有空载体的农杆菌感染的细胞 培育并获得纯合植株 植株乙 培育并获得含有目的基因的纯合植株 二 预测转基因植株的表现型 植株甲 维持 常绿 植株乙 三 推测结论 解析 1 野生型豌豆成熟后子叶由绿色变为黄色 叶绿素含量减少 故图甲中曲线b表示野生型豌豆 曲线a表示突变型豌豆 2 处氨基酸的种类发生了改变 是碱基对替换造成的 处增加了氨基酸 是碱基对的增添造成的 sgry蛋白和sgry蛋白均能进入叶绿体 说明 处发生的突变不影响其转运功能 故调控叶绿素降解的能力减弱应是位点 的突变导致的 3 该实验是验证性实验 推测的结论应与实验目的相符 答案 1 a 2 替换增添 3 突变植株y2用含y基因的农杆菌感染突变植株y2的细胞叶片衰老后叶片衰老后由绿变黄水稻y基因通过调控叶绿素降解 使叶片衰老后由绿变黄 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 主要包括和等 2 遗传咨询的内容和步骤 遗传咨询 产前诊断 三 人类基因组计划 1 目的 测定人类基因组的 解读其中包含的遗传信息 2 意义 认识人类基因的及相互关系 有利于诊治和预防人类疾病 全部dna序列 组成 结构 功能 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 判断下列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 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 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 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 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 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 课件展示更丰富见配套光盘 超链接 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b x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c x 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 常见失分探因 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 案例示法 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 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 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 课堂考点集训 考点一人类遗传病与基因组计划 1 2013 银川质检 下列人类遗传病依次属于单基因遗传病 多基因遗传病和染色体异常遗传病的是 原发性高血压 先天性愚型 囊性纤维病 青少年型糖尿病 性腺发育不全 镰刀型细胞贫血症 哮喘 猫叫综合征 先天性聋哑 解析 单基因遗传病有 多基因遗传病有 染色体异常遗传病有 答案 b a b c d 2 2013 西安模拟 范科尼贫血是一种罕见的儿科疾病 科学家已经找到了与范科尼贫血相关的13个基因 当这些基因发生突变时就会引起该病 下列关于该遗传病的叙述正确的是 a 分析异常基因的碱基种类可以确定变异的类型b 调查该病的发病率应在自然人群中随机取样调查计算c 该遗传病一定会传给子代个体d 基因突变可能造成某个基因的缺失 引起该遗传病解析 基因突变不会改变碱基种类 也不会改变基因的数量 答案 b 3 2012 江苏高考 下列关于人类基因组计划的叙述 合理的是 a 该计划的实施将有助于人类对自身疾病的诊治和预防b 该计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程c 该计划的目的是测定人类一个染色体组中全部dna序列d 该计划的实施不可能产生种族歧视 侵犯个人隐私等负面影响 解析 a项是人类基因组计划的正面意义 b项 人类基因组计划是从dna分子水平上研究自身遗传物质 c项 人类基因组计划的目的是测定人类基因组 包括1 22号染色体与x y染色体 的全部dna序列 而人类一个染色体组只有23条染色体 d项 人类基因组计划的实施也可能产生种族歧视 侵犯个人隐私等负面影响 答案 a 考点二生物育种的原理和操作 4 2013 广州模拟 下列关于生物学中常见育种方法的叙述错误的是 a 在杂交育种中 一般从f2开始选种 因为从f2开始发生性状分离b 在单倍体育种中 常先筛选f1的花粉再进行花药离体培养c 在多倍体育种中 秋水仙素处理的目的是使染色体加倍d 在诱变育种中 常选用萌发的种子或幼苗作为处理材料 解析 在单倍体育种中 通常先将f1的花粉进行花药离体培养 待秋水仙素处理获得纯合子后再进行筛选 答案 b 课下综合检测 见 课时跟踪检测 二十一 教师备选题库 给有能力的学生加餐 1 2011 广东高考 某班同学对一种单基因遗传病进行调查 绘制并分析了其中一个家系的系谱图 如下图 下列说法正确的是 a 该病为常染色体显性遗传病b 5是该病致病基因的携带者c 5与 6再生患病男孩的概率为1 2d 9与正常女性结婚 建议生女孩 解析 据图分析 该遗传病为隐性遗传病 如果为常染色体隐性遗传 则 5和 6均为携带者 他们再生患病男孩的概率为1 8 9与正常女性结婚 子女患病概率与性别无关 如果为伴x染色体隐性遗传 5也为携带者 5和 6再生患病男孩的概率为1 4 9与正常女性结婚时 若女性为携带者 他们的子女患病概率一样 都为1 2 若女性不为携带者 则他们所生女孩都为携带者 男孩都正常 应建议生男孩 答案 b 2 2010 江苏高考 某城市兔唇畸形新生儿出生率明显高于其他城市 研究这种现象是否由遗传因素引起的方法不包括 a 对正常个体与畸形个体进行基因组比较研究b 对该城市出生的双胞胎进行相关的调查统计分析c 对该城市出生的兔唇畸形患者的血型进行调查统计分析d 对兔唇畸形患者家系进行调查统计分析 解析 a项叙述符合研究要求 双胞胎有同卵双生和异卵双生两种 一般同卵双生的双胞胎的基因型相同 表现型相同的部分是由相同的遗传物质决定的 表现型不同的部分是由环境条件引起的 故b项中通过研究双胞胎是否共同发病 来判断该病的发病是否与遗传因素相关 c项中调查患者的血型 血型直接取决于红细胞表面凝集原的种类 因此调查血型不能推知患者相应的遗传因素 d项中调查患者家系 了解其发病情况 再与整个人群中发病情况作比较 可以判断该病是否是遗传物质的改变引起的 答案 c 3 2010 上海高考 右图是对某种遗传病在双胞胎中共同发病率的调查结果 a b分别代表异卵双胞胎和同卵双胞胎中两者均发病的百分比 据图判断下列叙述中错误的是 a 同卵双胞胎比异卵双胞胎更易同时发病b 同卵双胞胎同时发病的概率受非遗传因素影响c 异卵双胞胎中一方患病时 另一方可能患病d 同卵双胞胎中一方患病时 另一方也患病 解析 图示的调查结果表明 同卵双胞胎中两者均发病的百分比较高 但也并不是百分百的同时发病 同卵双胞胎的基因型相同 当一方发病而另一方正常即表现型不同 则是由于环境因素的影响 异卵双胞胎中两者均发病的比例很小 一方发病时 另一方可能患病也可能正常 答案 2010 江苏高考 育种专家在稻田中发现一株十分罕见的 一秆双穗 植株 经鉴定该变异性状是由基因突变引起的 下列叙述正确的是 a 这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的b 该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体c 观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置d 将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系 解析 据题意可知 该植株发生基因突变之后当代性状就改变了 由此推出该基因突变属于显性突变 该植株为杂合子 该植株自交后可产生这种变异性状的纯合子 基因突变与染色体变异是两种不同的变异 不可以通过观察染色体的形态来判断基因突变的位置 仅进行花药离体培养而没有用秋水仙素诱导染色体加倍 得到的是高度不育的单倍体植株 答案 b 2010 江苏高考 为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题 人们培育出三倍体牡蛎 利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是 a 利用水压抑制受精卵的第一次卵裂 然后培育形成新个体b 用被 射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞 然后培育形成新个体c 将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中 然后培育形成新个体d 用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体 然后培育形成新个体 解析 利用水压抑制受精卵的第一次卵裂 使细胞中的染色体数目加倍 将发育成四倍体的个体 用 射线处理之后 新个体其实由卵细胞直接发育而来 因此新个体是含一个染色体组的单倍体 利用胚胎细胞进行克隆 获得的个体依然是二倍体 受精后的次级卵母细胞中含三个染色体组 一个来自精子 一个是将要分配到卵细胞中的 一个是将要分配到极体中的 若阻止受精后的次级卵母细胞释放极体 则三个染色体组共同存在于受精卵中 所以受精卵发育为三倍体的新个体 答案 d 必备答题流程 审读题干文字 标题 图表 注释及设问 获取关键信息 分析育种流程图 根据图示信息及各种育种方法的特点 明确育种方法 设计育种方案时 先根据实验目的 确定合理的育种方法 再根据育种方法的一般程序和题干信息设计具体的育种方案 联系各种育种方法的原理 程序 特点 构建基础知识与问题的关联点 用规范的生物学术语 准确规范答题 超链接 解答生物育种方案设计类试题的一般程序 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 信息 由亲本 f1 f2 fn 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a d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a b c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a b c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 标准答案 失分防范 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 3 不发生性状分离 或全为紫色棉 或没有出现白色棉 答案 1 显性隐性 2 aabbaabb 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 b b和 的个体进行杂交 3 图中新品种的基因型为aa b 其自交产生的子代中 理论上抗旱粉红棉占总数的3 4 1 2 3 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 8 3 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 aayy aayy aayy aayy aayy aayy