宜宾三中二轮复习变异育种和进化导学案文档格式.docx
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二．【课中互助合作探究】
探究一：
几种变异类型的区别
1．易位与交叉互换的区别
（1）易位属于_______________变异，发生在____________染色体之间，是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。
（2）交叉互换属于___________，发生在___________染色体的非姐妹染色单体之间，如下图所示：
2．染色体结构变异与基因突变的区别
（1）变异范围不同：
①___________是在DNA分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个___________的改变，这种变化在光学显微镜下_______观察到。
②染色体结构的变异是在染色体水平上的变异，涉及到______________________的改变，这一片段可能含有若干个基因，这种变化在光学显微镜下_______观察到。
（2）变异的方式不同：
基因突变包括基因中碱基对的_____、_____或_______三种类型；
染色体结构变异包括染色体片段的_____、_____、_____和_____。
（3）变异的结果不同：
①基因突变引起基因结构的改变，基因数目_____，生物的性状__________改变。
②染色体结构变异引起排列在染色体上的______________________________发生改变，基因的数目和生物的性状发生改变。
基因突变、基因重组、染色体变异比较
基因突变
基因重组
染色体变异
适用范围
任何生物均可发生
真核、有性生殖、核遗传
真核生物、细胞核遗传
本质
基因结构改变，光镜下看不到，产生新基因，出现新性状
基因重新组合，产生新基因型，使性状重新组合
染色体内部结构改变或个别染色体增减或染色体组成倍增减，光镜下能看到
发生时期及原因
间期，碱基互补配对出现差错
减Ⅰ四分体时期非姐妹染色单体交叉互换和减Ⅰ后期非同源染色体自由组合
细胞分裂时染色体不分离
发生可能
可能性很小
非常普遍
可能性较小
发生条件
外界条件剧变和内部因素的相互作用
不同个体间的杂交，有性生殖过程中减数分裂和受精作用
后代变异类型出现频率
类型少，出现频率少，后代只个别性状发生变异
类型多，且出现频率大
类型少，出现频率少
种类
自然突变；
人工诱变
基因自由组合；
基因交换
染色体数目、结构变异
意义
变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料
为生物变异提供了极其丰富的来源，是生物多样性原因之一，对进化有重要意义
对生物进化有一定意义，单倍体或多倍体育种
【典型例题1】以下是关于基因重组和染色体变异的几种说法，其中正确的是（）
A.染色体上某个基因的增添或缺失不属于染色体变异
B.染色体上DNA碱基对的增添或缺失属于染色体变异
C.同源染色体上的姐妹染色单体交叉互换属于基因重组
D.非同源染色体之间进行交叉互换属于基因重组
【变式训练1】.如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图（数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因）。
据图判断不正确的是（）
A.该动物的性别是雄性的
B.乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组
C.1与2或1与4的片段交换，前者属基因重组，后者属染色体结构变异
D.丙细胞不能进行基因重组
【变式训练2】如下图表示某种生物的部分染色体发生了两种变异的示意图，图中①和②，③和④互为同源染色体，图a和图b中的部分染色体转移造成的生物变异分别属于
A．图a和图b均为染色体结构变异B．图a为基因重组，图b为染色体结构变异
C．图a为染色体结构变异，图b为基因重组D．图a和图b均为基因重组
【典型例题2】.某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。
a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于（）
A．三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失
B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加
C．三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失
D．染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体
【变式训练】下图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为
A．甲：
AaBb乙：
AAaBbbB．甲：
AaaaBBbb乙：
AaBB
C．甲：
AAaaBbbb乙：
AaaBBbD．甲：
AaaBbb乙：
AAaaBbbb
探究二：
生物变异在育种上的应用
1.杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种的原理分别是什么？
2.什么是染色体组？
单倍体只含有一个染色体组吗？
3.多倍体育种中秋水仙素处理幼苗，根部和茎部细胞的染色体数目变化一致吗？
4.花药离体培养就是单倍体育种吗？
5、关于育种方案的"
选取"
（1）在所有育种方法中，最简捷、最常规的育种方法——__________育种。
（2）根据不同育种需求选择不同的育种方法
①将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可利用杂交育种，亦可利用_________育种。
②要求快速育种，则运用_________育种。
③要大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用_____育种和杂交育种相结合的方法。
④要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用_________育种。
⑤若实现"
定向"
改变性状，则用__________________。
（3）杂交育种选育的时间是从F2代开始，原因是从F2开始发生__________________；
选育后是否连续自交取决于_____________________________________________。
几种育种的比较
名称
原理
方法
特点（优、缺点）
杂交育种
杂交、自交
不同优良性状集中于同一个体；
育种年限较长
诱变育种
物理、化学因素诱变
提高变异频率，大幅度改良某些性状；
但有利变异少，须大量处理供试材料
单倍体育种
染色体
变异
花药离体培养成单倍体，再诱导染色体加倍
自交后代不发生性状分离，可缩短育种年限；
技术复杂，且须与杂交育种配合
多倍体育种
常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，使之发育成多倍体植株
获得营养物质含量高的品种；
发育延迟，
结实率低
基因工程育种
基因是遗传单位
转基因技术将目的基因引入生物体内，培育新品种
打破物种界限，定向改变生物性状；
可能引起生态危机
【典型例题3】.下面为6种不同的育种方法。
据图回答下列问题:
（1）图中A至D方向所示的途径表示______________育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为______________。
A→B→C的途径表示育种方式，这两种育种方式中后者的优越性主要表现在______________。
（2）B常用的方法为______________。
（3）E方法所用的原理是______________，所用的方法如______________、______________。
育种时所需处理的种子应是萌动的（而非休眠的）种子，原因是_______________________________________。
（4）C、F过程最常用的药剂是______________，其作用的原理是______________。
（5）由G到H过程中涉及的生物技术有______________和______________。
（6）K→L→M这种育种方法的优越性表现在____________________________________。
【变式训练】假设a、B为玉米的优良基因，现有AABB、aabb两个品种，控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，实验小组用不同方法进行了实验（见下图），下列说法不正确的是
A．过程①育种方法的原理是基因突变，最大优点是能提高突变率，在短时间内获得更多的优良变异类型
B．过程②③④育种方法的原理是基因重组，基因型aaB__的类型经④后，子代中aaBB所占比例是5/6
C．过程⑤使用的试剂是秋水仙素，它可作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成
D．过程⑥⑦应用了单倍体育种的方法，最大的优点是明显缩短育种年限
探究三：
变异与人类遗传病
【典型例题4】
（1）人类遗传一般可以分为单基因遗传、多基因遗传和遗传病。
多基因遗传的发病除除受遗传因素影响外，还与有关，所以一般不表现典型的分离比例。
（2）系谱法是进行人类单基因遗传病分析的传统方法。
通常系谱图中必须给出的信息包括：
性别、性状表现、、以及每一个体在世代中的位置。
如果不考虑细胞质中和Y染色体上的基因，单基因遗传病可分成4类，原因是致病基因有之分，还有位于上之分。
（3）在系谱图记录无误的情况下，应用系谱法对某些系谱图进行分析时，有时得不到确切结论，因为系谱法是在表现型的水平上进行分析，而且这些系谱图记录的家系中少和少。
因此，为了确定一种单基因遗传病的遗传方式，往往需要得到，并进行合并分析。
探究四：
现代生物进化理论的主要内容
1.新物种形成的标志是什么？
种群的基因频率改变了是否一定形成新物种？
2.新物种形成是否一定经过地理隔离？
有其它方式吗？
3.种群的基因型频率改变，是否一定导致基因频率改变？
一定发生进化？
4.基因频率与基因型频率的相关计算
（1）已知基因型频率求基因频率
A%＝AA%＋1/2×
Aa%a%＝__________________________
（2）已知基因频率求基因型频率
若A%＝p，a%＝q，则：
AA%＝_____，aa%＝____，Aa%＝_________
现代生物进化理论
种群是
生物进
化的
单位
⑴一个种群所含有的全部基因，称为种群的基因库。
基因库代代相传，得到保持和发展
⑵种群中每个个体所含有的基因，只有基因库中的一个组成部分
⑶不同的基因在基因库中的基因频率是不同的
⑷生物进化的实质是种群基因频率发生变化的过程
突变和
是产生
进化的
原材料
⑴可遗传的变异是生物进化的原材料
⑵可遗传的变异包括基因突变、染色体变异和基因重组
⑶突变的有害或有利取决于生物生存的环境
⑷有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型
⑸变异的不定向性，确定了突变和基因重组是产生进化的原材料
自然选择
决定生物
进化方向
⑴种群中产生的变异是不定向的
⑵自然选择淘汰不利变异，保留有利变异
⑶自然选择使种群基因频率发生定向改变，即导致生物朝一个方向缓慢进化。
隔离导致
物种形成
⑴物种：
分布在一定自然区域，具有一定形态结构和生理功能，而且在自然状态下能相互交配、繁殖产生可育后代的一群生物个体
⑵隔离：
将一个种群分成若干个小种群，使彼此间不能交配，从而形成新的物种。
⑶物种形式：
同一个物种间产生变异和基因重组，经过长期的自然选择，使种群基因频率发生定向改变，再经过隔离作用产生新的物种。
【典型例题5】回答下列有关生物进化的问题。
（1）图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化的基本环节，X、Y分别是_______、__________。
（2）该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为_________，这是生物进化的________。
（3）小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为蜥蜴的________。
（4）小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因；
W代表联趾（趾间有蹼）基因。
图2表示这两种性状比例变化的过程。
1）由于蜥蜴过度繁殖，导致________加剧。
2）小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是________。
3）图2所示过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的________发生了改变。
（5）从生物多样性角度分析，图2所示群体中不同个体的存在反映了________多样性
【当堂检测】
1.下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）
A．第6位的C被替换为AB．第9位与第10位之间插入1个G
C．第100、101、102位被替换为CTCD．第103至105位的碱基全部缺失
2.以下有关基因重组的叙述，正确的是
A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组
B．姐妹染色单体间相同片段的交换导致基因重组
C．基因重组导致纯合体自交后代出现性状分离
D．同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的
3.将一粒花粉进行组织培养，对刚分化出来的芽用秋水仙素处理，长大后该植物正常开花结果。
与该植株珠被细胞染色体数目不相同的是
A．根细胞B．叶细胞C．花瓣细胞D．子房壁细胞
4.下图表示以某种作物中的①和②两个品种分别培育出④⑤⑥三个新品种的过程，有关说法正确的是
A.用①和②培育成⑤的过程中所采用的方法Ⅰ和Ⅱ分别称为杂交和测交
B.用③培育出④常用的方法Ⅲ是花药离体培养
C.③培育出⑥常用化学或物理的方法进行诱变处理
D.图中培育出⑤所依据的原理是基因突变和基因重组
5.下列有关人类遗传病的叙述，正确的是
①都是由于遗传物质改变引起的②都是由一对等位基因控制的
③都是先天性疾病④近亲结婚可使各种遗传病的发病机会大大增加
⑤线粒体基因异常不会导致遗传病⑥性染色体增加或缺失都不是遗传病
A.①B.①③⑥C.①②③⑥D.①②③④⑤⑥
6.某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人。
那么这个群体中色盲基因的频率为
A.6%B.12%C.8%D.20%
7.对细菌耐药性产生机理的叙述，不正确的是
A.细菌耐药性的获得是由于基因突变等方式获得耐药性基因并表达的结果
B.抗生素的使用使病原微生物产生了适应性的变异
C.耐药性增强是由于抗生素对细菌的变异定向选择的结果
D.耐药性增强的过程中细菌耐药性基因频率增大
8.下图为四种不同的育种方法，分析回答：
（1）图中A、D方向所示的途径表示杂交育种方式，一般从F2开始选种，这是因为_____________________________________________________________。
（2）若亲本的基因型有以下四种类型
①两亲本相互杂交，后代表现型为3：
1的杂交组合是_________________________。
②选乙、丁为亲本，经A、B、C途径可培育出________种纯合植物。
该育种方法突出的优点是______________________________
（3）E方法所运用的原理是______________________________。
（4）下列经F方法培育而成的新品种是____________。
A．太空椒B．无籽番茄C．白菜-甘蓝D．八倍体小黑麦
【课中小结】
【课后巩固拓展】在20分钟之内完成。
实际用时：
分钟
1．以下关于生物变异的叙述，正确的是
A．基因突变都会遗传给后代B．基因碱基序列发生改变，不一定导致性状改变
C．染色体变异产生的后代都是不育的D．基因重组只发生在生殖细胞形成过程中
2.下列说法正确的是
①水稻（2n＝24）一个染色体组有12条染色体，水稻单倍体基因组有13条染色体
②普通小麦（6n）的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但其不是三倍体
③番茄和马铃薯体细胞杂交形成的杂种植株含两个染色体组，每个染色体组都包含番茄和马铃薯的各一条染色体
④马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体，而雄蜂是可育的单倍体
A.①③ B.②④C.②③④
3.经过诱变，DNA分子某位点上的一个正常碱基变成了尿嘧啶，该DNA连续复制两次得到4个子代DNA分子，其中，2个DNA分子相应位点上的碱基分别为G—C和U—A，则另外两个DNA分子相应位点上的碱基是
A.均为G—C B.分别为U—A、A—T
C.分别为C—G、A—TD.分别为U—A、C—G
4.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
5.以二倍体植物甲（2N＝10）和二倍体植物乙（2n＝10）进行有性杂交，得到的F1不育。
以物理撞击的方法使F1在减数分裂时整套的染色体分配到同一个配子中，再让这样的雌雄配子结合，产生F2。
下列有关叙述正确的是
A.植物甲和乙能进行有性杂交，说明它们属于同种生物
B.F1为四倍体，具有的染色体为N＝10、n＝10
C.若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗，则长成的植株是可育的
D.物理撞击的方法导致配子中染色体数目加倍，产生的F2为二倍体
6.科学家为了研究抑制基因表达的机制，在基因中插入一段颠倒的转录区序列（如图所示），导致新基因转录形成的mRNA因分子内部形成互补区而失去功能。
对该操作描述错误的是
A.需要限制性内切酶和DNA连接酶
B.在细胞外实现了人工基因突变
C.干扰了基因表达中的转录过程
D.转录形成的mRNA分子内部靠A—U、C—G配对形成互补区
7.在一个自由交配的果蝇群体中，基因B、b在常染色体上，基因型为bb的果蝇孵化后不久就全部死亡，基因型为Bb和BB的个体都表现为正常。
在一个隔离的果蝇群体的亲代中，该等位基因B在成年果蝇中的频率为0.9，则成年果蝇中杂合子Bb的频率为
A.0.18B.0.2C.0.5D.0.09
8.万年前，科罗拉多大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生明显的分化。
研究人员指出，经过长期演化可能形成两个物种，如图所示。
请分析回答下列问题：
（1）结合现代生物进化理论分析可知，a、c分
别表示__________、__________，b的实
质变化是______________。
（2）①～⑥的存在说明了_______________。
（3）原松鼠种群中黑毛基因A的基因频率为
50%。
环境变化后，峡谷北侧山高林密，
生活于其中的松鼠种群中基因型为AA、
Aa的个体数量在一年后各增加20%，基因
型为aa个体数量减少20%，则一年后a的
基因频率为________，基因型为aa的个体
的比例为________。
9.为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种培育种方法，过程如下。
请回答问题。
Ⅰ.
（1）从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导成幼苗。
（2）用
射线照射上述幼苗，目的是；
然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有。
（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体，获得纯合，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
（4）对抗性的遗传基础做一步研究，可以选用抗性植株与杂交，如果，表明抗性是隐性性状。
自交，若
的性状分离比为15（敏感）：
1（抗性），初步推测。
Ⅱ.
（1）水稻杂交育种是通过品种间杂交，创造新变异类型而选育新品种的方法。
其特点是将两个纯合亲本的______通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。
（2）若这两个杂交亲本各具有期望的优点，则杂交后，F1自交能产生多种非亲本类型，其它原因是F1在______形成配子过程中，位于______基因通过自由组合，或者位于______基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合。
（3）假设杂交涉及到n对相对性状，每对相对性状各受一对等位基因控制，彼此间各自独立遗传。
在完全显性的情况下，从理论上讲，F2表现型共有____种，其中纯合基因型共有____种，杂合基因共有____种。
（4）从F2代起，一般还要进行我代自交和选择。
自交的目的是_____；
选择的作用是______。
10.刺毛鼠（2n=16）背上有硬棘毛,体浅灰色或沙色，张教授在一封闭饲养的刺毛鼠繁殖中，偶然发现一只无刺雄鼠（浅灰色），全身无棘毛，并终身保留无刺状态。
张教授为了研究无刺小鼠的遗传特性，让这只无刺雄鼠与雌性刺毛鼠交配，结果F1全是刺毛鼠；
再让F1刺毛鼠雌雄交配，生产出8只无刺小鼠和25只刺毛鼠，其中无刺小鼠全为雄性。
（1）张教授初步判断：
①该雄鼠无刺的原因是种群中基因突变造成的，而不是营养不良或其他环境因素造成的
②控制无刺性状的基因位于性染色体上。
写出张教授作出上述两项判断的理由：
判断①的理由
判断②的理由
（2）若该浅灰色无刺雄鼠基因型为BbXaY（基因独立遗传），为验证基因的自由组合定律，则可用来与该鼠进行交配的个体基因型分别为。
（3）若控制体色的基因为A．a，有刺无刺的基因为B．b，则浅灰色无刺雄鼠的基因型是_______。
如果它与沙色有刺雌鼠交配子代的表现型为浅灰无刺：
浅灰有刺：
沙色无刺：
沙色有刺为1：
1：
1，则沙色有刺雌鼠基因型为________。
（4）刺毛鼠的染色体组成2n=16。
若该浅灰色无刺雄鼠的某精原细胞经减数分裂产生了一个BbbXa的精子，则同时产生的另外三个精子的基因型分别为、Y、Y，这三个精子中染色体数目依次为，这些精子与卵细胞结合后，会引起后代发生变异，这种变异属于。
（5）若要繁殖出无刺雌鼠，则最佳方案是：
先让此无刺雄鼠和纯种有刺雄鼠交配，然后再让_______交配。
【课后反思】
参考答案：
【典型例题1】A【变式训练】BB
【典型例题2】C【变式训练】C
【典型例题3】
（1）杂交从F2代开始发生性状分离单倍体明显缩短育种年限
（2）花药离体培养（3）基因突变X射线、紫外线、激光亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素（理化因素需各说出一项）种子萌动后进行细胞分裂，DNA在复制过程中可能由于某种因素的影响发生基因突变
（4）秋水仙素在细胞分裂时，抑制纺锤体形成，引起染色体数目加倍
（5）基因工程或DNA拼接技术或DNA重组技术或转基因技术植物组织培养技术
（6）克服了远缘杂交不亲和的障碍，大大
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