专题突破9　聚焦变异热点题型教案

漯河四高高三生物组周三公开课教案第第页专题突破9聚焦变异热点题型课标要求1.概述碱基的替换、增添或缺失会引发基因中碱基序列的改变。2.阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和互换会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异。3.举例说明染色体结构和数目的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。教学目标通过聚焦变异热点题型，消除学生畏难心理，帮助学生建立变异相关探究题的一般解题思路。学情分析学生学过三种可遗传变异后，对遗传变异相关基础知识掌握的还可以，但设计实验探究变异的类型需要学生有灵活的知识应用能力和逻辑推理能力，学生涉及到这类题型应对性很差，甚至没有头绪，需要教师引导共同建立解题模型，帮助学生形成答题的一般思路。考情分析1.变异类型的判定2023·湖南·T92022·湖南·T192021·广东·T202.基因定位问题2021·辽宁·T25教学重难点实验设计的基本思路及语言表述。课前引入设计意图：通过本道题直接引入专题9要探究的几种题型。(2023·成都七中诊断)研究者用X射线照射紫株玉米(AA)后，用该玉米花粉给绿株玉米(aa)授粉，F1幼苗中出现少量绿苗。下列叙述错误的是()参考答案：AA.可通过观察少量绿苗的长势判断是否可遗传B.推测X射线照射可导致A基因突变为aC.推测X射线照射可导致带有A基因的染色体片段缺失D.可通过光学显微镜观察染色体的形态初步判断变异的原因二、课中探究设计意图：通过三个变式题，学生课前独立做，课上小组讨论疑难点，小组代表讲解解题思路，组间互评，教师点拨总结，师生共建四种题型的解题模型。题型一探究某一变异性状是否为可遗传变异的方法变式1：一块高秆（纯合子）小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的原因是环境引起的不可遗传变异还是隐性突变（简要写出所用方法、结果、结论）。方法：。如果，则，如果，则。参考答案：方法一：让该矮秆小麦自交，观察并统计子代的性状。如果子代全为矮秆，则该矮秆性状出现的原因是隐性突变；如果子代全为高秆，则该矮秆性状出现的原因是环境引起的不可遗传变异。方法二：让该矮秆小麦与高秆小麦杂交，如果子一代全为高秆，子二代高秆：矮秆=3：1，则该矮秆性状出现的原因是隐性突变；如果子一代、子二代全为高秆，则该矮秆性状出现的原因是环境引起的不可遗传变异。基本模型题型二基因突变的类型与判断方法变式2：某植物为严格自花传粉植物，在野生型窄叶种群中偶见几株阔叶幼苗。回答下列问题：（1）判断该变异性状是否能够遗传，最为简便的方法是。（2）有人对阔叶幼苗的出现进行分析，认为可能有两种原因：一是基因突变，二是染色体加倍成为多倍体。请设计一个简单的实验鉴定阔叶幼苗出现的原因。（3）已知该性状是通过基因突变产生的，若要判断该突变是显性突变还是隐性突变，应选择的实验方案是。①若后代，说明该突变为隐性突变；②若后代，说明该突变为显性突变。参考答案：（1）待该阔叶幼苗长大成熟后，让其自交，观察后代是否出现阔叶性状取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目；若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体加倍的结果，否则为基因突变（3）方法一：阔叶植株与窄叶植株杂交，观察统计子代的表型。全为窄叶出现阔叶方法二：阔叶植株自交，观察统计子代的表型。全为阔叶出现窄叶基本模型1．类型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(显性突变：aa→Aa当代表现,隐性突变：AA→Aa当代不表现，一旦表现即为纯合))2．判断方法一：选取突变体与野生型杂交，根据子代表型判断。(1)若后代全表现野生型性状，则突变体由隐性突变产生。(即突变体基因型为aa)(2)若后代全表现突变型性状，则突变体由显性突变产生。(即突变体基因型为AA)(3)若后代既有突变型又有野生型性状，则突变体由显性突变产生。(即突变体基因型为Aa)判断方法二：选取突变体自交（或雌雄个体相互交配），根据子代表型判断。（1）若后代全表现突变型性状，则突变体由隐性突变产生。(即突变体基因型为aa)（2）若后代全表现突变型性状，则突变体由显性突变产生。(即突变体基因型为AA)（3）若后代既有突变型又有野生型性状，则突变体由显性突变产生。(即突变体基因型为Aa)题型三染色体变异、基因重组和基因突变的显微判断基本模型染色体变异在光学显微镜下能观察到，而基因突变和基因重组不能，所以可通过显微观察法辨别染色体变异，即制作临时装片，观察有丝分裂中期染色体是否发生变异，若有，则为染色体变异，否则为基因突变或基因重组(此处注意，若基因突变引起细胞结构改变也可间接用显微镜判断，例如，显微镜下观察血细胞涂片，若发现镰刀状红细胞，可判断发生了基因突变)。题型四不同突变体是否为同一位点突变的判断基本模型若红花(野生型)有两种白花隐性突变品系，则控制这两种白花突变的基因间的位置关系可能存在以下三种情况，可通过杂交实验进行判断。项目野生型白花1白花2互为等位基因AAa1a1a2a2非同源染色体上的非等位基因同源染色体上的非等位基因实验设计方法：将突变株1与突变株2进行杂交，根据是否转化为野生型个体判断突变基因对应的位置。变式3：某野生型二倍体植物(雌雄同株)花的花瓣数目均为4瓣，研究人员用一定剂量的某种化学试剂处理该植物的种子后，播种得到了两个不同突变型的植株(突变型1和突变型2)，均表现为花瓣数目明显多于4瓣。回答下列问题：(1)若上述两个突变型植株均为基因突变所致，请设计一个简便的实验判断其发生的基因突变属于显性突变还是隐性突变：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若已证实上述两个突变型植株均发生的是隐性突变，但不知道突变型1和突变型2是否是由同一对基因发生的突变所致。为此，某同学将突变型1与突变型2进行杂交得到F1，发现F1均表现为野生型。由此可推测___________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若上述推测成立，为进一步确定突变型1和突变型2发生突变的基因是否位于一对同源染色体上，该同学将F1继续进行自交得到F2。请预期实验结果并得出相应结论：①若F2的表型及比例为野生型∶突变型＝9∶7，则___________________________________；②若_________________________________________________，则_______________。参考答案：（1）分别用突变型1、突变型2进行自交，观察并统计子代的表型（2）突变型1和突变型2所对应的不是同一对基因发生的突变（3）突变型1和突变型2所对应的基因不位于一对同源染色体上F2的表型及比例为野生型∶突变型＝1∶1所对应的基因位于一对同源染色体上三、当堂检测设计意图：学生自主完成，教师随机选取代表讲解，反馈学习成果。1.（2022·湖南·19节选）中国是传统的水稻种植大国，有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中，发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。(1)突变型1叶片为黄色，由基因C突变为C1所致，基因C1纯合幼苗期致死。突变型1连续自交3代，F3成年植株中黄色叶植株占________。(4)突变型2叶片为黄色，由基因C的另一突变基因C2所致。用突变型2与突变型1杂交，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变？______(填“能”或“否”)，用文字说明理由____________________________________。2.石刀板是一种二倍体名贵蔬菜，雌、雄异株植物。野生型石刀板叶窄，产量低。在某野生种群中，发现生长着少数几株阔叶石刀板(突变型)，雌株、雄株均有。(1)有人认为阔叶突变型株是由于基因突变或具有多倍体的特点的缘故。请你设计一个简单实验来鉴定突变型的出现是基因突变所致，还是染色体组加倍所致？(要求写出实验方案和预期结果及结论)______________________________________________________________。（2）现已证实阔叶为基因突变的结果，为确定是显性突变还是隐性突变，选用多株阔叶雌雄株进行交配，并统计后代表现型。若_____________，则为_____________；若_____________，则为_____________。参考答案：1.（1）2/9（2）能若C2是隐性突变，则突变型2为纯合子，则子代CC2表现为绿色，C1C2表现为黄色，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变，突变型2（C2C）与突变型1（CC1）杂交，子代表型及比例应为黄∶绿=3∶1，与题意不符（1）取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片