2019-2020年高三生物专题复习 生物的变异教案.doc

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2019-2020年高三生物专题复习 生物的变异教案 一. 教学内容： 复习生物的变异 生物的变异 二. 学习重点： 基因突变的特点及人工诱变的应用，多倍体育种及单倍体育种。 三. 学习过程： （一）基因突变： 1. 概念：由DNA分子中发生碱基对的增添、缺失、改变，而引起基因结构的改变。 实例：镰刀型贫血症。 2. 结果：形成等位基因。 3. 时期：在DNA复制时——有丝分裂的间期、减数分裂的间期。 4. 意义：生物变异的根本来源。为生物进化提供了最初的原始材料。 5. 特点： （1）普遍性：各种生物体均可能发生。 （2）随机性：生物体的各个细胞随时可能发生。 发生在体细胞不可遗传给后代，发生在生殖细胞可能遗传给后代。 发生时期越早，对生物个体性状影响越大。 （3）突变率低： （4）多害少利：利、害不是绝对的，依据环境的变化而定。 （5）不定向：变为何种等位基因不确定，并且突变是可逆的。 6. 突变分类： 自然突变：在自然条件下发生的。 人工诱变：人为诱发产生的，提高突变率，提供更多的变异性状以便选择。 方法：物理——射线、紫外线、激光等。 化学——亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素 太空技术——特殊环境条件 （二）基因重组： 1. 时期：减数分裂：自由组合：非同源染色体上的非等位基因之间。 交叉互换：同源染色体上的非等位基因之间。 受精作用：不同的精子和不同的卵细胞结合。 2. 意义：生物多样性的原因之一，生物个体性状的差异，主要是基因重组的结果。 为变异提供了丰富的来源。 3. 基因工程：不同生物的基因进行重新组合。 比较： 基因突变 基因重组 基因工程 DNA复制（间期） 有性生殖（减Ⅰ、受精作用） 细胞外人为处理 等位基因互变 非等位基因重组（同种生物） 不同生物基因重组 产生新基因 原有基因的重新组合 原有基因的重新组合 （三）染色体变异： 1. 染色体结构的变异： （1）概念：染色体结构的改变，使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。 （2）类型：缺失、重复、易位、倒位 （3）特点： ① 一般可以进行显微镜检测，染色体发生变异时，往往出现联会现象异常，形成“环”。 ② 形成不平衡配子：减数分裂后同时产生正常配子和异常配子。 ③ 绝大多数变异对生物不利，有的甚至死亡。 2. 染色体数目的变异： （1）以染色体条数为单位的增加或缺失而引起的变异： 先天愚型：47，+21，患者细胞中有三条21号染色体。 性腺发育不良：45，XO，患者只有一条性染色体。 （2）以染色体组为单位的倍增或倍减而引起的变异： ① 二倍体：经受精卵发育的个体，体细胞中有两个染色体组。 人等绝大多数动物、过半数的植物。 ② 多倍体：经受精卵发育的个体，体细胞中有三个或三个以上染色体组。 香蕉3n，马铃薯4n，小麦6n。 ③ 单倍体：经配子发育的生物体。 花粉发育的植物体、蜜蜂中的雄蜂。 3. 多倍体育种： 植株特点：植株茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类、蛋白质等营养物质的含量高。 （1）八倍体小麦： （2）三倍体西瓜： 比较： 无子蕃茄 不经传粉受精 生长素处理 缩短生长周期 二倍体果实 无子西瓜 经花粉刺激 秋水仙素处理 不发育的种子 三倍体果实 4. 单倍体育种： 植株特点：植株弱小、高度不育 （1）育种优点：迅速获得纯系品种，缩短育种年限。 （2）育种过程： 四. 疑难点拨： 1. 理解诱变育种的优缺点： 其优点是提高了基因突变率，这是与自然突变相比较的结果，实践中突变率仍然较低，因多数有害，甚至致死，必须大量处理实验材料大量繁殖后代，才能选育出有价值的品种，因此有成本较高，处理时间较长的缺点。 2. 有关基因重组发生的生理过程： 主要发生在生物有性生殖的过程中： 在减数第一次分裂过程中，由于同源染色体联会时，会发生交叉互换的现象，就会导致同源染色体上的非等位基因随之重新组合；由于非同源染色体会随机进入一个细胞，也会导致非同源染色体上所携带的非等位基因随之重组。 在受精过程中，精子和卵细胞是随机结合的。例如同是AaBb产生的配子，若ab与AB结合会表现出一种性状，若ab与Ab结合则会表现出另一种性状。 3. 异种生物的基因重组途径： 基因工程，主要利用DNA重组技术，通过对不同生物的DNA拼接，完成基因重组。 植物体细胞杂交，不同植物的体细胞融合，在对融合细胞进行组织培养，完成基因重组。 4. 单倍体和多倍体的判断： 若已知生物的体细胞含有3个染色体组，是否是三倍体？ 进行判断的关键是，此生物体是由受精卵发育来的还是配子发育来的，若是由受精卵发育来的，则该生物是三倍体；若是由配子发育来的，则该生物是单倍体。 单倍体是一个比较名词概念，不是数量概念，单倍体生物可以含有一个或多个染色体组。 【模拟试题】 一. 选择题： 1. 从某烟草的陈种子中榨出一种油，再用这种油处理该烟草的新鲜种子，处理后新种子长出的幼苗突变率与陈种子长出的幼苗突变率一样。这个事实说明（ ） A. 陈种子长出的突变幼苗属于自然突变 B. 处理种子长出的突变幼苗属于诱发突变 C. 细胞代谢的产物是诱变因子之一 D. 烟草容易发生基因突变 2. 大丽花的红色（C）对白色（c）为显性，一株杂合的大丽花植株有许多分枝，盛开众多花朵，其中有一朵花半边红色半边白色，这可能是哪个部位的基因突变为ｃ造成的（ ） A. 幼苗的体细胞 　　　　　B. 早期叶芽的体细胞 C. 花芽分化时的细胞 　　　　D. 杂合植株产生的性细胞 3. 下列为某一段多肽链和控制它合成的DNA双链的一段。“-甲硫氨酸-脯氨酸-苏氨酸-甘氨酸-缬氨酸-”。 密码表：甲硫氨酸AUG 脯氨酸CCA、CCC、CCU 苏氨酸ACU、ACC、ACA 甘氨酸GGU、GGA、GGG 缬氨酸GUU、GUC、GUA 根据上述材料，下列描述中，错误的是（ ） A. 这段DNA中的①链起了转录模板的作用 B. 决定这段多肽链的遗传密码子依次是AUG、CCC、ACC、GGG、GUA C. 这条多肽链中有4个“一CO—NH一”的结构 D. 若这段DNA的②链右侧第二个碱基T为G替代，这段多肽中将会出现两个脯氨酸 4. 对一个动物个体来说，几乎所有的体细胞都含有相同的基因，但细胞与细胞之间存在功能的差异，这是因为它们合成不同的（ ） A. 转运RNA B. 信使RNA C. 组蛋白 D. 核糖体 5. 下图所示为自然界遗传信息在三种生物大分子间的流动。下列说法正确的是（ ）A. 1、2、4途径常见，其他从未被认识到 B. 2、4、9途径常见，其他几乎从未被认识到 C. 2、3途径常见，1、3很少见 D. 1、2、4途径常见，3、7、5少见，其他未被认识到 6. 下图进行有性生殖的同一种生物体内的有关细胞分裂图像，下列说法中不正确的是（ ） A. 中心法则所表示的生命活动主要发生在图⑤时期 B. 基因重组的发生与图①有关而与图③无直接关系 C. 图②所示分裂方式，其间期突变产生的新基因传给后代的可能性要大于图③ D. 雄性动物体内，同时具有图①～图⑤所示细胞的器官是睾丸而不可能是肝脏 7. 基因为Ａa的西瓜经秋水仙素加倍后，形成的四倍体在减数分裂时，形成配子的基因型比例是（ ） A. 3:1 B. 1:2:1 C. 1:4:1 D. 1:6:1 8. 玉米间作与单作相比，可以明显提高产量。易染病抗倒伏玉米甲（aaBB）与抗病易倒伏玉米乙（AAbb）间作，甲株所结玉米胚、胚乳的基因型分别是（ ） ① AaBb ② aaBB ③ AAbb ④ AaaBBb ⑤ aaaBBB ⑥AAAbbb A. ①④ B. ③⑥ C. ①②④⑤ D. ②③⑤⑥ 9. 如果科学家通过转基因工程，成功地把一位女性血友病患者的造血细胞进行改造，使其凝血功能恢复正常。那么，她后来所生的儿子中（ ） A. 全部正常 B. 一半正常 C. 全部有病 D. 不能确定 10. 运用不同生物学原理，可培育出各种符合人类需要的生物品种。下列叙述错误的是（ ） A. 培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理 B. 培育无子西瓜是利用基因重组的原理 C. 培育八倍体小黑麦利用的是染色体变异的原理 D. 培育无子番茄利用的是生长素促进果实发育的原理 11. 一雌蜂和一雄蜂交配产生F1代，在F1代雌雄个体交配产生的F2代中，雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab四种，雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种，则亲本的基因型是（ ） A. aabb AB B. AaBb Ab C. Aabb aB D. AABB ab 12. 如果在一个种群中，基因型AA的比例占25%，基因型Aa的比例为50%，基因型aa的比例占25%。已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力，则随机交配一代后，基因型aa的个体所占的比例为（ ） A. 1/16 B. 1/9 C. 1/8 D. 1/4 13. 上海医学院遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可以大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的白蛋白提高了30多倍，这标志着我国转基因研究向产业化的目标迈进了一步。那么“转基因动物”是指（ ） A. 提供基因的动物 B. 基因组中录入了外源基因的动物 C. 基因组出现了新基因的动物 D. 能表达基因遗传信息的动物 14. 萝卜的体细胞内有９对染色体，白菜的体细胞中也有９对染色体，现将萝卜和白菜杂交，培育出能自行开花结籽的新作物，这种作物最少应有多少个染色体（ ） A. 9 B. 18 C. 36 D. 72 15. 具有两对相对性状（两对等位基因分别位于两对同源染色体上）的纯合体杂交，于二代中重组性状个体数占总个体数的比例为（ ） A. 3/8 B. 5/8 C. 3/8或5/8 D. 1/16或9/16 16. 豌豆灰种皮（G）对白种皮（g）为显性，黄子叶（Y）对绿 叶（y）为显性。每对性状的杂合体（F1）自交后代（F2）均表现为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 17. 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：AAaBbb B. 甲：AaaaBBbb 乙：AaBB C. 甲：AAaaBbbb 乙：AaaBBb D. 甲：AaaBbb 乙：AaaaBbbb 18. 突变型的面包霉能按下图合成氨基酸A和B，正常的面包霉只能合成氨基酸B，而氨基酸A是面包霉的必需氨基酸。如果要从各种面包霉中筛选出能合成氨基酸A的面包霉，所用的培养基应不含（ ） A. 氨基酸A B. 氨基酸B C. 酶① D. 酶④ 19. 将基因型为AaBbCcDD和AABbCcDd的向日葵杂交，按基因自由组合规律，后代中基因型为AABBCCDd的个体比例应为（ ） A. 1/8 B. 1/16 C. 1/32 D. 1/64 20. 在下列人类生殖细胞中，哪两种生物细胞的结合会产生先天愚型的男性患儿 （ ） ① 23A+X ② 22A+X ③ 2lA+Y ④ 22A+Y A. ①和③ B. ②和③ C. ①和④ D. ②和④ 21. 对某生物的一对同源染色体进行分析得知，该对同源染色体在减数分裂过程中能够发生交换，若该生物形成m个卵细胞里含交换染色体的卵细胞有n个，从理论上计算，在减数分裂过程中，发生交换的初级卵母细胞应占（ ） A. B. C. D. 22. 某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生长整齐而健壮，果穗大、籽粒多，因此这些植株可能是（ ） A. 单倍体 B. 三倍体 C. 四倍体 D. 杂交种 23. IA、IB、i三个等位基因控制ABO血型且位于常染色体上，色盲基因b位于X染色体上。请分析下面的家谱图，图中有的家长和孩子是色盲，同时也标出了血型情况。在小孩刚刚出生后，这对夫妇因某种原因调错了一个孩子，请指出调错的孩子是（ ） A. 1和3 B. 2和6 C. 2和5 D. 2和4 24. 已知西瓜R红瓤（R）对黄瓤（r）为显性。第一年将黄瓤西瓜种子种下，发芽后用秋水仙素处理，得到四倍体西瓜植株。以该四倍体植株作母本，二倍体纯合红瓤西瓜为父本进行杂交，并获得三倍体植株，开花后再授以纯合红瓤二倍体西瓜的成熟花粉，所结无籽西瓜瓤的颜色和基因型分别是（ ） A. 红瓤、RRr B. 红瓤、Rrr C. 红瓤、RRR D. 黄瓤、rrr 25. 一个基因型为AaBb的个体，两对基因位于一对染色体，但在形成配子时非姐妹染色单体之间发生了交换，基因从而发生了交换，那么，这两对等位基因的分离发生于（ ） A. 卵原细胞中 B. 减数第一次分裂和减数第二次分裂 C. 都在第二次分裂中 D. 都在第一次分裂中 26. 科学家用纳米技术制造出一种“生物导弹”，可以携带DNA分子。把它注射入组织中，可以通过细胞的内吞作用的方式进入细胞内，DNA被释放出来，进入到细胞核内，最终整合到细胞染色体中，成为细胞基因组的一部分，DNA整合到细胞染色体中的过程，属于（ ） A. 基因突变 B. 基因重组 C. 基因互换 D. 染色体变异 二. 简答题： 27. 现有三个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AabbDD，C品种的基因型为aaBBDD三对等基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形三对相对性状。请回答： （1）如何运用杂交育种的方法利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可） （2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需要几年？ （3）如果要缩短获得aabbdd植株的时间，可采用什么方法？（写出方法的名称即可） 28. 现有两个小麦品种，一个纯种麦性状是高杆（D），抗锈病（T）；另一个纯种麦的性状是矮杆（d），易染锈病（t）。两对基因独立遗传。 育种专家提出了如下图所示Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种。问： （1）要缩短育种年限，应选择的方法是 ，依据的变异原理是 ；另一种方法的育种原理是 。 （2）图中①和④基因组成分别为 。 （3）（二）过程中，D和d的分离发生在 ；（三）过程采用的方法称为 ；（四）过程常用的化学药剂是 。 （4）（五）过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合体占 ；如果让F1按（五）、（六）过程连续选择自交三代，则⑥中符合生产要求的能稳定遗传的个体占 。 （5）如将方法Ⅰ中获得的③⑤植株杂交，再让所得到的后代自交，则后代的基因型比例为 。 29. 请阅读下列材料： 材料一：由于细胞的密度不同，在地面上受重力影响，细胞的融合非常困难，在太空进行此试验比在地面试验细胞融合率大大提高。“神舟”四号飞船上曾进行了B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合、黄花烟草原生质体和“革新”一号烟草原生质体的融合两个科学实验，在电融合仪内经过160分钟后，终于获得成功。 材料二：下图为哺乳动物生殖过程及相关细胞工程的示意图，其中b为卵细 胞，c、d为体细胞。根据以上材料回答： （1）细胞融合技术与传统的有性杂交相比，其优越性在于 。在太空进行细胞融合与在地面进行细胞融合相比，其优越性在于 。 （2）动物细胞融合技术最重要的用途是 。 （3）动物个体甲、乙的产生分别属于 生殖和 生殖。 （4）在“神舟”四号飞船上举行的“太空融合”，与上图中的方法 的原理相同。 （5）人工诱导动物细胞融合除物理法、化学法外，还可用 作为诱导剂。根据上述材料，你认为在“神舟”四号上所用的方法是 。 30. 请阅读下列几段文字后回答： A. 有人把蚕的DNA分离出来，用一种酶“剪切”下制造丝蛋白的基因，再从细菌细胞中提取一种叫“质粒”的DNA分子，把它和丝蛋白基因拼接在一起再送回细菌细胞中，结果，此细菌就有生产蚕丝的本领。 B. 法国科学家发现，玉米、烟草等植物含有类似人体血红蛋白的基因，如加入“Fe”原子，就可以制造出人的血红蛋白，从而由植物提供医疗中所需要的人体血液。 C. 瑞士科学家找到了一种与果蝇眼睛形成有关的基因，将此基因注入果蝇幼虫不同细胞以后，果蝇的翅和其他部位都长出了眼睛。这为人造“器官”供移植使用提供了可能。 D. 1991年，我国复旦大学遗传所科学家成功的进行了世界上首例用基因疗法治疗血友病的临床实验：我国科学家还通过将高等动物生长激素基因移入泥鳅的受精卵，获得比普通泥鳅重三倍的大泥鳅。 E. 江苏农科院开展“转基因抗虫棉”的科技攻关研究，成功的将有关基因导入棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫等害虫毒杀效果高达80％～100％。 （1）所有这些实验统称为________工程，所有这些实验的结果，有没有生成前所未有的新型蛋白质?______________； （2）A段中实验结果的细菌具有生产蚕丝的本领，说明__________； （3）B段中由玉米、烟草的基因生产人类血红蛋白为什么要加入“Fe”原子?_________，植物中含类似人类血红蛋白基因，从进化上看，说明_______； （4）瑞士科学家的实验说明 ；我国“863”计划15周年成果展览中类似的实例是 。 （5）人类基因组计划(HGP)测定了人体中________条染色体的基因序列，D段中血友病基因疗法中有关的染色体是________染色体；我国科学家培育出的大泥鳅称为________产品，你认为此类产品的研究推广应做到________； （6）“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递可以表示为________，该项科技成果在环境保护上的重要作用是________，科学家们预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植株，此现象来源于________________。 【试题答案】 一. 1—5 CCDBD 6—10 BCCCB 11—15 ABBCC 16—20 DCADC 21—26 CDCBBB 二. 27. （1）A与B杂交得到杂交一代；杂交一代与C杂交，得到杂交二代；杂交二代自交，可以得到基因为aabbdd的种子；该种子可以长成基因为aabbdd的植株 （2）4年 （3）单倍体育种技术 28. （1）Ⅰ 染色体变异和基因重组 （2）DT ddTT （3）减数分裂第一次分裂 花药离体培养 秋水仙素 （4）1/3 2/3 （5）1:2:1 29. （1）克服了远缘杂交不亲和的障碍 解决了因两种细胞密度不同而难以融合的问题 （2）制备单克隆抗体 （3）有性 无性 （4）三 （5）灭活的病毒 物理方法 30. （1）基因 没有 （2）蚕的丝蛋白基因在细菌体内得以表达 （3）人类的血红蛋白是一种含Fe的特殊蛋白质 不同生物之间具有一定的亲缘关系 （4）简单的基因可控制较为复杂的器官的形成 人耳鼠、克隆牛 （5）24 X 转基因泥鳅 积极探索和研究，经过长期的实验以后再决定是否推行，以免破坏生态平衡 （6）DNA→RNA→蛋白质 减轻农药对环境的污染 基因突变