变异与育种导学案.docx

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变异与育种导学案

变异与育种复习导学案

时间：

2012.05.14

学习目标及要求

1.理解基因突变的类型、特征；诱发基因突变的因素；理解诱变育种在生产中的应用。

2.说明基因重组发生的时期、结果、特点；会辨析基因重组的两种类型、理解基因重组的意义；理解基因重组在杂交育种和基因治疗方面的应用。

3.理解染色体变异的概念，并会辨析；理解染色体组的概念，会分析单倍体育种和多倍体育种的过程及在育种上的应用。

4.会辨析人类常见的遗传病的类型及进行遗传图谱分析和预防措施。

学习重点

1.可遗传变异的三个来源的辨析2.利用变异原理进行育种的五种方式的比较

3.遗传病概率计算

知识梳理

1.什么是变异？

分几类？

怎样区分？

2.可遗传的变异的来源有几种？

区别怎样？

（完成下表）

变异

类型

结果

范围

镜检

变异特点

变异的

实质

变异的意义

时期

基因突变

产生新基因

看不到

细胞分裂间期

染色体变异

结构

数目

基因数量的增减、顺序变化

基因重组

随机

组合

产生新基因型

看不到

减数Ⅰ前后

3.变异规律的应用—育种方式（完成下表）

育种方式

杂交育种

诱变育种

单倍体育种

多倍体育种

基因工程育种

育种原理

基因重组

育种方法

1.杂交→自交→选优→自交

2.杂交→“杂种”

辐射诱变、激光诱变、化学诱变

花药离体培养，然后再加倍

秋水仙素处理萌发种子、幼苗

育种优点

将不同优良性状集中到同一个个体上。

育种缺点

时间长，须及时发现优良性状

有利变异少，须大量处理实验材料，具有不确定性

技术复杂一些，须与杂交育种配合

适用于植物，在动物方面难于开展

技术复杂存在生物和食品安全性

4.人类遗传病（参考导学练P83）

类型

含义

特点

实例

单基因病

多基因病

染色体病

课堂探究案

考点一：

生物变异的类型

（一）基因突变

例1.以“镰刀型细胞贫血症”为例分析“基因突变的机理”

1.写出下列生理过程名称a_________，b________，c_________。

2.该过程属于基因突变的那种类型？

_____________。

从变异程度看，哪种类型大？

____________有怎样的影响？

（氨基酸的种类、数量、排序）___________________

_______________________________________。

3.镰刀型细胞贫血症发病的根本原因是____________________，直接原因_________

__________。

4利用造血干细胞可以治疗镰刀型细胞贫血症，如果一个女性患者和一个男性携带者结婚，其后代有患病的可能性吗？

（二）：

基因重组

例2.下列图解中哪些过程可以发生基因重组（）

A．①②④⑤B．④⑤C．③⑥D．①②③④⑤⑥

反思：

1.遗传规律发生的时期？

2.一条染色体上的两个单体同位置上基因不同的可能原因是什么？

（三）染色体变异染色体组的判断方法？

及单倍体与二倍体、多倍体的区分？

思考：

1.图中①②③④，和甲乙以及d—g各有几个染色体组？

2总结如何判定染色体组数目？

3三倍体无籽西瓜与无子番茄区别在哪里？

类型

三倍体无籽西瓜

无子番茄

原理

方法（试剂）

不产子的原因

4.单倍体与多倍体的区别怎样?

例3.从下图a～h所示的细胞图中，说明它们各含有几个染色体组。

正确答案为（）

A.细胞中含有一个染色体组的是h图B.细胞中含有二个染色体组的是g、e图

C.细胞中含有三个染色体组的是a、b图D.细胞中含有四个染色体组的是f、c图

例4.③实例：

多倍体育种----无籽西瓜的形成

方法：

__________________________。

原理：

_____________________________

过程：

1、秋水仙素的作用？

两次杂交（或授粉）的作用分别是什么？

多倍体育种染色体变异

2、无籽西瓜形成的原因是什么？

3、三倍体种子在哪个植株上收获？

4.每年都要制种很麻烦，可以采用的替代方法是。

变式1.关于染色体变异和基因突变的主要区别，错误的是（　　）

A．染色体结构变异是染色体的一个片段增加、缺失或替换等，而基因突变则是DNA分子碱基对的增加、减少或改变

B．原核生物和真核生物均可发生基因突变，而只有真核生物能发生染色体变异

C．基因突变一般是微小突变，其对生物体的影响较小，而染色体结构变异是较大的变异，其对生物体的影响较大

D．两者都能改变生物的基因型

考点二：

变异育种

例5.现有籽粒多（高产A）、不抗黑粉病（B）的品种合籽粒少（低产a）、抗黑粉病（b）的品种两个亲本，如何得到籽粒多、抗黑粉病（b）的纯种（AAbb）？

写出遗传图解。

（同时写出单倍体育种图解）

（2）在上述杂交过程中，子二代易发生性状分离，会出现哪些表现型？

如何把纯种选出并留下来作种？

变式二．以下分别表示几种不同的育种方法。

请分析回答：

（1）A所示过程称“克隆”技术，新个体丙的基因型应与亲本中的_____________个体相同.

（2）B过程中，由物种P突变为物种P1。

在指导蛋白质合成时，③处的氨基酸由物种P的_______改变成了_________。

（缬氨酸GUC；谷氨酰胺CAG；天门冬氨酸GAC）

（3）C过程所示的育种方法叫做_____________，该方法最常用的作法是在①处______________

（4）D表示的育种方法是______________，若要在F2中选出最符合要求的新品种，最简便的方法是_________________________________________________________________。

（5）E过程中，②常用的方法是________________________，与D过程相比，E方法的突出优点是_________________________________________________。

考点三：

人类遗传病

例6．“猫叫综合征”是人类的第5号染色体部分缺失引起的，这种遗传病的类型是（　　）

A．常染色体单基因遗传病B．性染色体多基因遗传病

C．常染色体数目变异疾病D．常染色体结构变异疾病

例7．遗传咨询的内容不包括（　　）

A．分析遗传病的传递方式B．推算后代再发风险

C．向咨询对象提出防治对策D．向社会公布咨询对象的遗传病类型

思考：

1.遗传病的特点有哪些？

2.分析21三体形成的原因（绘图）

课后练习案

1.赖氨酸的密码子有如下几种：

UUA、UUG、CUU、CUA、CUG，当某基因片段中的GAC突变为AAC时，这种突变的结果对该生物的影响是（）

A．一定是有害的B．一定是有利的C．有害的概率大于有利的概率D．既无利也无害

2.卵原细胞进行DNA复制时，细胞中不可能发生（）

A.DNA的解旋B.蛋白质的合成C.基因突变D.基因重组

3.一对夫妇生育的子女之间，性状上差异很大，这种差异主要来自（）

A.基因重组B.基因突变C.环境影响D.疾病影响

4、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则

A.不能转录C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变

B.不能翻译　　　　　　D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变

5．某基因的一个片断在解旋时，a链发生差错，C变成G，该基因复制3次，发生突变的基因占全部基因的

A．100%B．50%C．25%D．12.5%

6．下列哪种植株可确定为单倍体（）

A．高度不孕的植株B．无性繁殖生成的植株

C．花粉离体培养长成的植株D．利用秋水仙素处理过的植株

7．引起生物可遗传变异的原因有3种，以下几种生物性状的产生，来源于同一种变异类型的是①果蝇的白眼②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒③八倍体小黑麦

④人类的色盲⑤玉米的高茎皱形叶⑥人类的镰刀型细胞贫血症

A．①②③B．④⑤⑥C．①④⑥D．②③⑤

8．在三倍体无籽西瓜的培育过程中，以二倍体普通西瓜幼苗，用秋水仙素处理，待植株长成开花后授受普通二倍体西瓜的正常花粉，所结果实的果皮、种皮、胚、胚乳细胞的染色体组数依次为

A．4、2、2、4B．4、4、3、6C．3、3、3、4D．4、4、3、5

9．用纯种的高杆（D）抗锈病（T）小麦与矮杆（d）易染锈病（t）小麦培育矮杆

抗锈病小麦新品种的方法如下：

高秆抗病×矮秆易染病—1→F1—2→雄配子—3→幼苗—4→选出符合要求的品种，下列有关此种育种方法的叙述中，正确的是（）

A．这种育种方法叫杂交育种B．过程④必须使用生长素处理

C．这种方法的最大优点是缩短育种年限

D．过程③必须经过受精作用

10、右图中①和②表示发生在常染色体上的变异。

①和②所表示的变异类型分别属于

A.重组和易位B.易位和易位

C.易位和重组D.重组和重组

11．在人类常见的遗传病中既不属于单基因遗传病，也不属于多基因遗传病的是（　　）

A．21三体综合征B．高血压C．软骨发育不全D．苯丙酮尿症

12．多基因遗传病的特点是（　　）

①由多对基因控制②常表现出家族聚集现象③易受环境因素影响④发病率极低

A．①③④B．①②③C．③④D．①②③④

13．苯丙酮尿症是一种发病率较高的隐性遗传病，其发病的根本原因是（　　）

A．患者常染色体缺少正常基因pB．体细胞中缺少一种酶

C．体内的苯丙氨酸转变成了酪氨酸D．缺少正常基因P

14．下列与优生无关的措施是（　　）

A．适龄结婚、适龄生育B．遵守婚姻法，不近亲结婚

C．进行遗传咨询，做好婚前检查D．产前诊断，以确定胎儿性别

15．在下列人类生殖细胞中，哪两种生殖细胞的结合会产生先天愚型的男性患儿（　　）

① 23A+X        ② 22A+X        ③ 22A+Y        ④ 21A+Y

A．①③          B．②③          C．①④          D．②④

16、已知蜜蜂中的蜂王和工蜂都是二倍体（2n＝32），根据下图回答：

（1）雄蜂是由卵细胞直接发育而来，体细胞中含有　　　条染色体，属于　　　倍体。

（2）受精卵发育成蜂王的过程中，有丝分裂后期的细胞中含有　　　条染色体；蜂王产生卵细胞的过程中，一个初级卵母细胞中形成的四分体有　　　个。

（3）雄蜂产生的精子中染色体数是　　　。

（4）一雄蜂和一蜂王交配后产生的F1中工蜂的基因型是：

AaBb、Aabb、aaBb、aabb，则亲本的基因型分别是：

父本为　　　　，母本为　　　　，F1中雄蜂的基因型为　　　_____。

17．请分析下列两个实验：

①用适当浓度的生长素溶液处理未受精的番茄花蕾，子房发育成无籽果实；②用四倍体西瓜和二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的花粉，子房发育成无籽西瓜。

试问：

（1）番茄的无籽性状是否能遗传？

为什么？

。

若取此番茄植株的枝条扦插，长成的植株所结果实中是否有种子？

为什么？

__________________________________________________________________________。

（2）三倍体西瓜无性繁殖后，无籽性状是否能遗传？

。

若取此枝条扦插，长成的植株叶肉细胞有个染色体组。

18．下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，右图是一个家族中该病的遗传系谱图（控制基因为B与b），请据图回答（已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG）。

（1）图中①过程发生的时间　　　　　。

（2）α链碱基组成为　　　　，β链碱基组成为　　　　。

（3）镰刀型细胞贫血症的致病基因位于　　　染色体上，属于　　　性遗传病。

（4）Ⅱ8基因型是　　　，Ⅱ6和Ⅱ7再生一个患病男孩的概率为　　　。

要保证Ⅱ9结婚后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为　　　。

（5）若图中正常基因片段中CTT突变为CTC，由此控制的生物性状是否可能发生改变？

为什么？

　　　　　　　　　　　　　　。

总结：

变异与育种复习导学案答案

（三）染色体变异

2总结如何判定染色体组数目？

（1）据染色体数目和形态判断题目中所给图的染色体组数。

（2）据基因型判断规律总结：

控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等位或相同基因。

1．C　2．C　3．B　4．A5．C　6．D　7．C　8．C　9．D10．A11．D　12．B

例题答案

例1.1.复制（基因突变）转录翻译2.碱基替换碱基增添和缺失氨基酸的数量、种类、排序以及肽链的长度均有变化。

3.基因突变蛋白质的结构改变。

4.有

例2.A例3.C例6D例7D

例4.方法：

多倍体育种。

原理：

染色体变异

1、抑制纺锤体的形成第一次杂交获得三倍体的种子第二次刺激雌蕾产生生长素促进果实发育

2、同源染色体联会紊乱，不能形成正常配子。

3、四倍体植株

4.组织培养技术

变式训练：

1.C2.

（1）甲　

（2）天门冬氨酸　缬氨酸　（3）多倍体育种　用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗　（4）杂交育种　从F2中选出符合要求的个体连续自交，直到得到不发生性状分离的个体　（5）花药离体培养　明显缩短育种年限

课后练习答案：

1D2D3A4.D5.B6．C7．C8．D9．C10.A11—15ABDDD

16.

（1）16单

（2）6416（3）16（4）abAaBbAB、Ab、aB、ab

17

（1）无子性状不能遗传。

因为无子性状的出现是用生长素处理未受精的花蕾，遗传物质没有改变。

果实中有种子。

因为生长素处理后番茄植株的遗传物质没有发生改变。

（2）无子性状能遗传。

此时无子性状是因为减数分裂时联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞，且植株内遗传物质发生改变。

18.

（1）细胞分裂间期

（2）CAT　　GUA（3）常　　隐（4）BB或Bb　　1/8　　BB（5）不会，因为翻译形成的氨基酸没变，所以生物性状不变

试一试（13分钟）

1．在杂交育种工作中，选择通常从哪一代开始，理由是什么？

（　　）

A．F1基因出现重组B．F1性状开始分离C．F2性状开始分离D．P基因开始分离

2．对下列有关实例形成原理的解释,正确的是A．无籽番茄的获得是利用了多倍体育种原理

B．培育无籽西瓜是利用了单位体育种原理

C．培育青霉素高产苗株是利用了基因突变原理

D．“多莉”羊获得是利用了杂交育种原理

3．既要提高农作物的变异频率，又要使后代变异性状较快稳定，可采用

A．杂交育种法B．诱变育种法

C．单倍体育种法D．多倍体育法

4．小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗病（T）对易染病（t）为显性，两对基因可自由组合。

现用DDTT与ddtt两个品系作亲本，在F2中选育矮秆抗病类型，其中最合乎理想的基因型在F2中所占比例

A．1/16B．2/16C．3/16D．4/16

5．用纯种的高杆（D）抗锈病（T）小麦与矮杆（d）易染锈病（t）小麦培育矮杆抗锈病小麦新品种的方法如下：

高秆抗病×矮秆易染病—1→F1—2→雄配子—3→幼苗—4→选出符合要求的品种

下列有关此种育种方法的叙述中，正确的是A．这种育种方法叫杂交育种B．过程④必须使用生长素处理

C．这种方法的最大优点是缩短育种年限D．过程③必须经过受精作用

6．下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述不正确的是（）

A．由合子发育成的生物体细胞中有几个染色体组就叫几倍体

B．由配子发育成的生物体，细胞中无论有几个染色体组也只能叫单倍体

C．单倍体一般高度不孕，多倍体一般茎秆粗壮，果实、种子较大

D．单倍体都是纯种，多倍体等位基因至少有三个

7．用秋水仙素处理幼苗，所不能引起的变化是

①提高突变频率②获得无籽果实③大幅度改良某些性状④抑制细胞有丝分裂中纺缍体的形成⑤获得单倍体植株

A．①②③B．②④⑤C．②⑤D．①③

8．一个基因型为AaBbcc的小麦与一个基因型为AABbCc的小麦杂交，三对性状遗传符合基因自由组合规律，则子代中与亲本基因型不同的个体占

A．1/4B．3/8C．3/4D．5/8

9．豌豆灰种皮（G）对白种皮（g）为显性，黄子叶（Y）对绿子叶（y）为显性。

每对性状的杂合体（F1）自交后代（F2）均表现3：

1的性状分离比。

以上种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比分别来自对以下哪代植株群体所结种子的统计？

A．F1植株和F1植株B．F2植株和F2植株

C．F1植株和F2植株D．F2植株和F1植株

10．在农作物的育种上，采用的方法有：

杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种，它们的理论依据依次是①基因突变②基因互换③基因重组④染色体变异

A．③①④④B．④①②④C．④④①③D．④③①④

11．萝卜和甘蓝两种植物杂交,能得到的种子一般是不育的,但偶然发现个别种子种下去后可产生能育后代,出现这种现象的原因是

A.基因自由组合B.基因突变

C.染色体结构变异D.染色体数目加倍

12．下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是

①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻②我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育太空椒④我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛

A．①B．①②C．①②D．③④