新人教版高三生物教学案系列 变异育种与进化.docx
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新人教版高三生物教学案系列变异育种与进化
新人教版高三生物教学案系列：
变异、育种与进化
使用时间：
编号：
8
课型：
二轮复习课
课时：
1课时
主备人：
【考点整合】
【考点深化】
一．三种可遗传的变异来源的比较
基因重组
基因突变
染色体变异
概念
类型及原理
发生时期
适用范围
产生结果
意义
育种应用
例1.右图为人类中的一种单基因遗传病系谱图。
请回答：
（1）仅根据该系谱图，不能确定致病基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上。
请利用遗传图解简要说明原因。
（显性基因用A表示、隐性基因用a表示。
只写出与解答问题有关个体的基因型即可。
）
（2）如果致病基因位于X染色体上，Ⅲ5是携带者，其致病基因来自Ⅰ2的概率为；如果致病基因位于常染色体上，Ⅲ5是携带者，其致病基因来自Ⅰ2的概率为。
（3）如果将该系谱图中一个表现正常的个体换成患者，便可以形成一个新的系谱图，而且根据新系谱图，就可以确定该致病基因位于哪种染色体上。
请写出这个个体的标号和致病基因在何种染色体上（写出一个即可）。
二．生物的可遗传变异与育种
1．常见育种方式的比较
杂交育种
人工诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
基因工程育种
细胞融合技术
细胞核移植技术
依据原理
常用方法
优点
缺点
举例
2．动、植物杂交育种的区别
3.植物杂交育种年限的分析
例2.为丰富植物育种的种质资源材料，利用钴60的y射线辐射植物种子筛选出不同性状的突变植物，请回答下列问题。
⑴钴60的y辐射用于育种的方法属于育种。
⑵从突变材料中选出高产植株。
为培育高产、优质、抗盐新品种，利用该植株进行杂交实验如下：
①控制高产、优质性状的基因位于对染色体上，在减数分裂联会期（能、不能）配对。
②抗盐性性属于遗传。
⑶从突变植株中还获得了显性高蛋白植株（纯合子）。
为验证该性状是否由一对基因控制，请参与实验设计并完善实验方案：
方案：
①步骤1：
选择___________________和_________杂交。
预期结果：
____________________________________________。
②步骤2：
_______________________________。
预期结果：
____________________________________________。
③观察实验结果，进行统计分析：
如果与相符。
可证明该性状由一对基因控制。
三．基因频率和基因型频率的计算
例3.人类中有一种致死性疾病，隐性纯合的儿童（aa）10岁以前可导致全部死亡，而基因型为Aa和AA的个体都表现为正常。
已知在一个隔离的群体一代中，该基因a在成人中的频率为0.01。
如果群体中随机婚配的没有突变发生的情况下，在下一代的新生儿中杂合体（Aa）的频率会是（）
A．0.0198B．0.0099C．0.198D．0.0001
【课堂达标】
1.用人工诱变的方法使黄色短杆菌的质粒中脱氧核苷酸序列发生如下变化：
CCGCTAACGATC→CCGCGAACGATC。
下列有关推断正确的是（）
（可能用到的相关密码子：
脯氨酸—CCG、CCU；甘氨酸—GGC、GGU，天冬氨酸—GAU、GAC；丙氨酸—GCA、GCU、GCC、GCG；半胱氨酸—UGU、UGC；终止密码—UAA、UAG）
1该脱氧核苷酸序列控制合成的一段肽链中肽键数为3②该黄色短杆菌发生了基因突变
③该脱氧核苷酸序列控制合成的一段肽链中肽键数为2④该黄色短杆菌没有发生基因突变
⑤该黄色短杆菌性状会发生改变⑥该黄色短杆菌性状不会发生改变
A．①④⑤B．②③⑥C．①④⑥D．②③⑤
2．下列有关叙述中，正确的是（）
A．二倍体植物未受精的卵细胞发育成的植株一定是单倍体
B．含有两个染色体组的生物体一定不是单倍体
C．生物的精子或卵细胞一定都是单倍体
D．含有奇数染色体组的个体一定是单倍体
3．人类中有一种性别畸形，XYY个体，外貌像男性，有的智力差，有的智力高于一般人。
据说这种人常有反社会行为，富攻击性，在犯人中的比例高于正常人群，但无定论。
有生育能力，2n=47，XYY。
假如有一个XYY男性与一正常女性结婚，下列判断正确的是（）
A．该男性产生的精子有X、Y和XY三种类型B．所生育的后代中出现XYY孩子的几率为1/2
C．所生育的后代中出现性别畸形的几率为1/2D．所生育的后代智力都低于一般人
4．以下二倍体生物的细胞中含有两个染色体组的是（）
①有丝分裂中期细胞②有丝分裂后期细胞③减数第一次分裂中期细胞④减数第二次分裂中期细胞⑤减数第一次分裂后期细胞⑥减数第二次分裂后期细胞
A．①②③B．①③⑤C．①③⑤⑥D．①④⑤⑥
5．几种氨基酸可能的密码子如下：
甘氨酸：
GGU、GGC、GGA、GGG；缬氨酸：
GUU、GUC、GUA、GUG；甲硫氨酸：
AUG。
经研究发现，在编码某蛋白质的基因的某个位点上发生了一个碱基替换，导致对应位置上的氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸；接着由于另一个碱基的替换，该位置上的氨基酸又由缬氨酸变为甲硫氨酸，则该基因未突变时的甘氨酸的密码子应该是（）
A.GGUB.GGCC.GGAD.GGG
6.某种XY型性别决定的生物的下列杂交结果，相关基因最不可能位于常染色体上的一项是
A、一只直毛雄性与一只卷毛雌性杂交，产生1只卷毛雌性和一只直毛雄性
B、一只长毛雄性与多只短毛雌性杂交，产生3只长毛（1雄2雌）和4只短毛（2雄2雌）
C、一只白毛雄性与多只黑毛雌性杂交，后代中雄性全部白毛，雌性全部黑毛
D、一只花斑脚雄性与一只非花斑脚雌性杂交，后代雌性和雄性全部为花斑脚
7.白化病为常染色体隐性遗传病，色盲为伴X隐性遗传病。
有一对夫妇，女方的父亲患色盲，本人患白化病；男方的母亲患白化病，本人正常，预计他们的子女只患一种病的概率是（）
A．1/2B．1/8C．3/8D．1/4
8．.已知番茄的红果（R）对黄果（r）为显性，高茎（H）矮茎（h）为显性。
甲图为红果高茎番茄植株连续测交两代的结果。
据图分析回答：
（1）该红果高茎番茄植株的基因型是，它的遗传遵循定律。
（2）乙图为用该红果高茎番茄植株的花粉进行有关操作的示意图，试分析回答：
①图中植株A称为，该植株基因型及比例是。
②植株C可能有种基因型，种表现型。
③植株B、C相同的基因型有种。
（3）植株B与植株C相比，特点是。
（4）如果该红果高茎番茄植株自交，所结果实的颜色为。
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育种方法，过程如下。
请回答：
（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。
10．甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤（G）的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对，从而使DNA序列中G—C对转换成A—T对。
育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。
请回答下列问题。
（1）经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为突变。
（2）用EMS浸泡种子是为了提高，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有。
（3）EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，而染色体的不变。
（4）经EMS诱变处理后表现型优良的水稻植株也可能携带有害基因，为了确定是否携带有害基因，除基因工程方法外，可采用的方法有、。
（5）诱变选育出的变异水稻植株还可通过PCR方法进行检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为。
————————————————————————————————————
教（学）后反思：
第8教学案参考答案
例1．
（1）如果致病基因在常染色体上：
（2分）
如果致病基因在X染色体上：
（2分）
由上可知，不论致病基因在常染色体上，还是在X染色体上均可出现同样的系谱图，故不能确定。
（1分）
（2）11/4（每空1分，共2分）
（3）Ⅱ4（或答Ⅲ5）常染色体（共2分）
例2．⑴诱变⑵①两（或不同）不能②细胞质（或母系）
⑶①高蛋白（纯合）植株低蛋白植株（或非高蛋白植株）
后代（或F1）表现型都是高蛋白植株
2测交方案：
用F1与低蛋白植株杂交
后代高蛋白植株和低蛋白植株的比例是1:
1。
③实验结果预期结果
例3.A
课堂达标
1-5.DACCD6-7.CA
5.解析本题考查基因突变及翻译过程有关密码子的问题，对推理能力有较高的要求。
甘氨酸对应的密码子有四个，如果直接按题干说明的思路去推，难度很大。
有两种方法：
一是根据四个选项一个一个的去套，如A项中的GGU发生碱基替换，只可能对应缬氨酸GUU，依次推理；方法二是从结果“甲硫氨酸”开始，向前推理，如甲硫氨酸的密码子AUG只可能由缬氨酸GUG通过碱基替换而来。
本题要注意的是所有推理过程都要基于题干中指出的“编码某蛋白质的基因的某个位点上发生了一个碱基替换”。
8.
（1）RrHH基因的自由组合
（2）①单倍体RH：
rH=1：
1②32③2
（3）植株B自交后代一般不出现性状分离（植株B为纯合子）（4）红色
9．答案：
（1）单倍体
（2）诱发基因突变抗该除草剂的能力
（3）加倍二倍体
（4）（纯合）敏感型植株
都是敏感型该抗性植株中有两个基因发生了突变
解析：
本题考查了单倍体育种，诱变育种等知识，同时考查了多倍体育种的方法和遗传规律的应用。
花药离体培养是单倍体育种的基本手段，射线激光有诱发突变的能力，而且体细胞突变必须经过无性繁殖才能保留该突变形状，所以需要经过组织培养，为了获得可育的植株，需用秋水仙素使染色体加倍，加倍获得的是纯和子，通过与敏感型植株杂交，子一代表现出来的性状是显性，子二代出现性状分离，分离比是15：
1，不符合分离定律，可以用自由组合定律来解释，只有两对基因都隐性时才表现为抗性。
所以初步推测该抗性植株中两个基因发生了突变。
10.答案：
（1）显性
（2）基因突变频率不定向性
（3）结构和数目
（4）自交花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体
（5）该水稻植株体细胞基因型相同
解析：
本题考查基因突变相关知识。
（1）自交后代出现性状分离的亲本性状为显性；
（2）水稻种子用EMS溶液浸泡后，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株，所以EMS浸泡种子的作用是提高基因突变频率，变异类型多种说明变异具有不定向性；（3）EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，但是不影响而染色体的结构和数目。
（4）表现优良的植株可能含有隐性突变基因，为确定该基因是否有害要先让其表达出来，所以可用自交的方法，也可以用单倍体育种的方法来让隐性基因表达出来。
即花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体；（5）用EMS溶液浸泡水稻种子所以长成的突变植株的所有体细胞中都含相同的基因。
香蕉的某一性状变异，其变异不可能来自（ ）
A．基因重组 B．基因突变 C．染色体变异 D．环境改变
用糊粉层红色的玉米（prpr）作母本，紫色的玉米（PrPr）作父本进行人工授粉，母本果穗上所结籽粒应完全为紫色籽粒（Prpr），但在对多个杂种F1果穗上的647102粒籽粒的观察中发现了7粒淡红色的籽粒，导致这种遗传性状表现的最大可能性是（ ）
A．父本花粉中Pr中混有母本花粉Pr
B．个别是父本花粉的Pr基因突变为pr
C．个别母本卵细胞的pr基因突变不Pr
D．不同环境条件下的Prpr的表现型不同
XBXB× XbY
（2）①
雌性黑色雄性黄色
XBXb XBY
雌性黄底黑斑雄性黑色
②
XbXb× XBY
雌性黄色雄性黑色
XBXb XbY
雌性黄底黑斑雄性黄色
例4、Ⅰ雌雌XY
【解析】雄性个体的X染色体只能来自上一代的母本，并传给下一代的雌性个体；由于果蝇的眼色遗传是伴性遗传。
而在雄果蝇的X染色体和Y染色体有一部分是非同源的，因此判断果蝇的眼色基因位于X染色体上，在Y染色体上没有它的等位基因。
Ⅱ
（1）XbYbXBXBXBYbXbXbXbYbXBXb
【解析】刚毛为显性（B），截毛为隐性（b）,要最终获得雄性全为截毛（XbYb），雌性全为刚毛（XBX—），XB只能由上一代个体的雄性个体提供，且它提供的Y一定是Yb，因此第二代杂交亲本中基因型为XBYb和XbXb，要想获得XBYb的雄性个体，那么第一代杂交亲本的基因型应该为XbYb和XBXB。
⑵ XbXb × XBYB
截毛雌蝇 刚毛雄蝇
↓
XbYB × XbXb
F1 刚毛雄蝇 ∣ 截毛雌蝇
↓
XbXb XbYB
雌蝇均为截毛 雄蝇均为刚毛
【解析】要使最终获得的雌性果蝇全部为截毛（XbXb），雄性果蝇全部为刚毛（XBY—或X—YB），那么第二代杂交亲本中雌性个体只能提供Xb，雄性个体提供的X染色体也只能是Xb，提供的Y染色体应为YB。
因此第二代杂交亲本的基因型为XbYB和XbXb。
要想获得XbYB的雄性个体，第一代杂交亲本果蝇应选择XBYB和XbXb进行杂交。
9、答案：
（1）电子显微镜光反应色素、酶等
（2）色素叶绿素
（3）BI（4）无光照，不能进行光反应，不能产生\和ATP，C3不能还原成C5
（5）气孔关闭，缺少CO2，C5不能转化为C3（6）高
9、对叶绿体的某色素进行光谱分析，发现光谱中的红光区和蓝紫光区呈黑色，则此色素可能是
（1）
A、叶绿素a和叶绿素bB、叶绿素b和胡萝卜素
C、胡萝卜素和叶黄素D、叶黄素和叶绿素a
10．在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然改变某条件后，即可发现其叶肉细胞内五碳化合物的含量突然上升。
请问，突然改变的条件应是（ 4 ）
A．停止光照 B．停止光照并降低CO2的浓度
C．升高环境中CO2 D.降低环境中CO2的浓度
11．用O18标记的水来培养小麦，则O18将出现在（ 1 ）
A．周围空气中
B．光反应的产物的C6H12O6中
C．光反应的产物的水中
D．空气中的CO2中
12．用纸层析法分离叶绿体中的色素，在滤纸条上，色素带从上至下，依次为（4）
四种色素分子量不同，使其移动速度也各不相同
A．叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a
B．叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素
C．叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素
D．胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
《光合作用》习题精选
一、选择题
1．《齐民要术》中，要求栽种农作物要“正其行，通其风”，原理是（）
A．确保通风透光，从而有利于提高光合作用的效率
B．通风透光，可以增强农作物的呼吸作用
C．可以增强农作物的抗性
D．增强农作物的蒸腾作用
2．当绿色植物缺磷时，光合作用明显受到阻碍，这是因为（）
A．磷是酶的重要组成成分
B．磷是叶绿素的重要组成成分
C．磷对维持叶绿体膜的结构和功能起重要作用
D．糖类运输到块根、块茎和种子中都需要磷
3．在绿色植物的合成及运输糖类过程中，必须供应的矿质元素是（）
A．氮B．磷C．钾D．镁
4．大棚生产中，提高光能利用的可行性措施有（）
A．延长光照时间B．扩大光合面积
C．增加光照强度D．增大CO2浓度
5．下列措施不能提高阳生农作物的光合作用效率的是（）
A．合理密植
B．保证适量的必需矿质元素
C．延长光合作用时间
D．强的光照
6．合理施肥的实质是提高了光能的利用率。
下列叙述与提高光合作用效率密切相关的是（4）
①氮使叶面积增大，增大了光合作用的面积
②氮是光合产物蛋白质的必需元素
③磷是NADP＋和ATP的组成成分，可提高光合能力
④钾促进光合产物的运输
A．①③B．②④
C．②③④D．①③④
8．大棚栽培中，在适宜的光照、土壤、肥料、温度等条件下，为增加粮食的产量，应适当增加（）
A．空气中含氧量
B．空气中含氮量
C．空气中含CO2量
D．土壤中矿质元素含量
10．在表1中四种实验条件下，测定了不同光照强度对光合作用速率的影响，结果如图3所示。
表1
实验
CO2体积分数/%
温度/℃
1
0.01
30
2
0.01
20
3
0.03
30
4
0.03
20
从以上实验可知对光合作用速率限制的因素正确的是（）
A
B
C
D
实验2
光强度
0.01％CO2
温度
温度
实验4
0.03％CO2
光强度
光强度
0.03％CO2
P点
温度
温度
CO2浓度
光强度
11．农业生产上常用轮作来提高农作物产量，提高经济效益，主要是由于轮作（）
A．可以提高土壤肥力，减少虫害的发生
B．可以提高光能的利用率
C．有利于农田中实现物质的循环
D．有利于提高农田中能量的传递效率
二、非选择题
1．农业生产中，要提高农作物的产量，需增强农作物的，适当抑制农作物的。
在大棚内可采取的相关措施是。
2．将一株植物置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1h测定的条件和结果见表2（数据均在标准状况下测得，单位：
mL）。
表2
对上述结果仔细分析后回答下列问题：
（1）在25℃条件下，若这株植物在充分光照下1h积累的有机物都是葡萄糖，则1h积累葡萄糖g。
（2）在25℃条件下，这株植物在充分光照下1h总共制造葡萄糖g。
（3）如果1天有10h充分光照，其余时间在黑暗下度过且昼夜温度均为25℃，假定积累的有机物都是葡萄糖，则一昼夜积累葡萄糖g。
（4）如果1天有10h充分光照，其余时间在黑暗下度过，如果光照时的温度为25℃，黑暗时的温度为15℃，则一昼夜积累葡萄糖g。
（5）根据计算，种在新疆地区的西瓜比种在江浙一带的甜，其原因之一是：
。
10．实验证明矿物元素会直接或间接地影响光合作用。
图2-8所示为水稻叶片氮、磷含量与光合作用速率的关系。
请据图4回答：
（1）分析图2-8，水稻叶片的氮、磷含量与光合作用速率之间有何关系？
（2）请根据光合作用的过程和原理分析氮、磷两种元素是如何影响光合作用速度的？
提高训练
3．植物叶面积指数与呼吸作用、光合作用产物积累有密切关系（如图5所示）。
所谓叶面积指数是指植物叶面积和地表面积的比值。
请据图并联系实际分析回答下列问题。
（1）干物质产量低于光合作用实际量的原因是。
（2）分析干物质产量随叶面积指数的变化原因。
①叶面积指数为0～6时，干物质产量的变化是因为。
②叶面积指数大于6时，干物质产量的变化是因为。
（3）图中a、b两曲线中，哪一个能表示植物呼吸量与叶面积指数的变化关系？
。
（4）依据图中叶面积指数与其他各项的变化关系分析，在种植农作物时，应采取什么措施？
。
（5）若该图为森林生态系统，当叶面积指数为时，进行合理开采最有利于森林生态系统的更新。
（6）从光合作用进程分析，当叶面积指数大于6时，干物质产量下降是受光合作用的哪一阶段影响所致？
。
参考答案
一、选择题
1．A2．C3．C4．B5．C6．C7．D8．C9．C10．D11．B
二、非选择题
1．
（1）光合作用合成的有机物有一部分被呼吸作用消耗。
（2）①光合作用强度大于呼吸作用强度。
②呼吸作用强度大于光合作用强度。
（3）a
（4）合理密植
（5）6
（6）光反应
2．光合作用呼吸作用合理灌溉、施肥，适当提高CO2浓度，延长光照时间，控制室温（使白天室温高，夜间室温低）
3．
（1）0.105
（2）0.075（3）0.33（4）0.54
（5）新疆地区昼夜温差大，晚上气温较低，呼吸作用较弱，有机物消耗少，积累有机物较多
4．
（1）在一定范围内，N、P含量越多，光合作用的速度越快。
（2）①缺磷会影响ATP的合成（影响光合作用的能量传递），从而影响光合作用的速度。
②缺氮会影响酶的合成，进而影响光合作用的速度。
③适量的氮可使植物枝繁叶茂，光合作用进行得旺盛。
3、下列有关光合作用的叙述中错误的是
（1）
A、叶绿体离开叶肉细胞便不能光合作用
B、温度降到0℃依然有植物能进行光合作用
C、叶绿素吸收的光能要转移到ADP中形成ATP
D、光反应和暗反应都有许多酶参与催化作用
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