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1、單元綜合提升 重點(diǎn)題型歸納遺傳變異原理在育種中的應(yīng)用典例普通小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個(gè)品種，控制兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。實(shí)驗(yàn)小組利用不同的方法進(jìn)行了如下三組實(shí)驗(yàn)： 請分析回答下列問題。(1)B組所運(yùn)用的育種方法為_，F(xiàn)2中能穩(wěn)定遺傳的矮稈抗病植株所占比例為_。(2)最不容易獲得矮稈抗病小麥新品種的方法是_組，原因是_。(3)A組育種方法的原理是_，F(xiàn) 2所得矮稈抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占_。 (4)在遺傳學(xué)上把控制相同性狀的某對染色體缺失一條染色體的個(gè)體稱為單體，單體與正常個(gè)體之間，差別極其微小，可以進(jìn)行交配。普通小麥為異源六倍體，其染色體組成可表示
2、為AABBDD(A、B、D表示染色體組)，體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)為42，已分離得到21種不同染色體的野生型單體，應(yīng)用單體可把新發(fā)現(xiàn)的隱性基因定位在特定的染色體上?，F(xiàn)有一小麥隱性突變純合子，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定基因在哪條染色體上。 實(shí)驗(yàn)步驟：_；_。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：若_，說明基因位于該單體所缺少的那條染色體上。若_，說明基因不位于該單體所缺少的那條染色體上。 【解析】(1)圖中A、B、C三組育種方法分別是雜交育種、單倍體育種、誘變育種，由于圖中通過單倍體育種獲得的幼苗未經(jīng)秋水仙素處理，所以F2中能穩(wěn)定遺傳的矮稈抗病植株所占比例為0。(2)由于誘變育種需要處理大量實(shí)驗(yàn)材料且基因突變是不定向的、突變頻率比較低等
3、原因一般不容易獲得所需品種。(3)雜交育種的原理是基因重組，F(xiàn)2中矮稈抗病的植株ttR_，其中能穩(wěn)定遺傳的占1/3。(4)根據(jù)材料分析可讓該小麥隱性突變純合子與21種野生型小麥單體逐一雜交，觀察F 1的表現(xiàn)型及比例，若F1出現(xiàn)隱性突變型，而且這種突變型與野生型的比例為11，則說明基因位于該單體所缺少的那條染色體上；若F1全為野生型，則說明基因不位于該單體所缺少的那條染色體上。 【答案】(1)單倍體育種0(2)CC組所運(yùn)用的方法為誘變育種，基因突變是不定向的，而且突變頻率比較低(3)基因重組1/3(4)實(shí)驗(yàn)步驟：將小麥隱性突變純合子與21種野生型小麥單體逐一雜交，得F1觀察統(tǒng)計(jì)F1的表現(xiàn)型及比例
4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：F 1出現(xiàn)隱性突變型，而且這種突變型與野生型的比例為11F1全為野生型 (4)育種方法：按要求和題目中給定的信息設(shè)計(jì)，如要求最簡捷的方法雜交育種；產(chǎn)生新基因的方法誘變育種；能明顯縮短育種年限的方法單倍體育種(但要注意若選擇隱性性狀或不完全顯性的性狀應(yīng)考慮既簡單又快速的雜交育種；還應(yīng)考慮基因工程定向改造或組織培養(yǎng)、克隆無性繁殖不改變親代的性狀等)。(5)育種年限的要求及計(jì)算：對植物要獲得植株則比獲得種子多一年。對跨年度的植物如小麥則比不跨年度的植株豌豆要多一年。 強(qiáng)化訓(xùn)練1(2013北京海淀區(qū)模擬)葉銹病對小麥危害很大，傘花山羊草的染色體上攜帶抗體基因能抗葉銹病。傘花山羊草不能和
5、普通小麥進(jìn)行雜交，只能與其親緣關(guān)系相近的二粒小麥雜交。這三種植物的染色體組成如下表所示：注：x表示染色體組，每個(gè)字母表示一個(gè)(含有7條染色體的)染色體組。植物種類傘花山羊草二粒小麥普通小麥染色體組成2x14，CC 4x28，AABB 6x42，AABBDD 為了將傘花山羊草攜帶的抗葉銹病基因轉(zhuǎn)入小麥，研究人員做了如圖所示的操作。 (1)雜種P由于_，不能正常產(chǎn)生生殖細(xì)胞，因而高度不育。用秋水仙素處理，使_，形成異源多倍體。(2)雜種Q的染色體組成可表示為_，在其減數(shù)分裂過程中有_個(gè)染色體組的染色體因無法配對而隨機(jī)地趨向某一極，這樣形成的配子中，有的配子除了含有ABD組全部染色體以外，還可能含有
6、_。當(dāng)這樣的配子與普通小麥的配子融合后，能夠產(chǎn)生多種類型的后代，選擇其中具有抗性的后代雜種R，必然含有攜帶抗葉銹病基因的染色體。 (3)研究人員采用射線照射雜種R的花粉，目的使攜帶抗葉銹病基因的染色體片段能_到小麥的染色體上。經(jīng)照射誘變的花粉再授粉到經(jīng)過_處理的普通小麥花上，選擇抗葉銹病的子代普通小麥，經(jīng)_可獲得穩(wěn)定遺傳的抗葉銹病普通小麥。解析：主要考查多倍體育種原理和誘變育種。(1)雜種P中無同源染色體，減數(shù)分裂過程時(shí)染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。用秋水仙素處理雜種P，使其染色體加倍。(2)雜種Q的染色體組成(AABBCD 6x42)來源是普通小麥配子(ABD 3x21)和異源多倍體配子
7、(ABC 3x21)， 在減數(shù)分裂過程中有2個(gè)染色體組的染色體因無法配對而隨機(jī)地趨向某一極，這樣形成的配子中就有可能含有ABCD或ABC或ABD組染色體。(3)用射線照射雜種R的花粉，目的是使攜帶抗銹病基因的染色體片段移接到小麥染色體上，普通小麥需去雄后再授誘變的花粉，防止其他花粉干擾，要獲得穩(wěn)定遺傳的抗銹病普通小麥需連續(xù)自交直至不發(fā)生性狀分離。答案：(1)減數(shù)分裂時(shí)沒有同源染色體，不能聯(lián)會染色體加倍(2)6x42，AABBCD2(幾條)C組染色體(3)易位去雄(及套袋)多代自交(或連續(xù)自交) 2(2013寧波調(diào)研)水稻是重要的農(nóng)作物，科學(xué)育種能改良水稻性狀，提高產(chǎn)量。甲硫磺酸乙酯(EMS)能
8、使鳥嘌呤(G)變?yōu)?乙基鳥嘌呤，這種鳥嘌呤不與胞嘧啶(C)配對而與胸腺嘧啶(T)配對，從而使DNA序列中GC堿基對轉(zhuǎn)換成GT堿基對。育種專家為獲得更多的變異水稻類型，常先將水稻種子用EMS溶液浸泡，再在大田種植，通過選育可獲得株高、抗病、穗形、葉色等性狀變異的多種植株。(1)下圖表示水稻一個(gè)基因片段的部分堿基序列。若用EMS溶液浸泡處理水稻種子后，該DNA序列中所有鳥嘌呤(G)均變?yōu)?乙基鳥嘌呤。請?jiān)谙鄳?yīng)方框的空白處，繪出該基因片段經(jīng)復(fù)制后所形成的兩個(gè)DNA分子(片段)的堿基序列。 (2)用EMS浸泡種子是為了提高基因突變的頻率，某一性狀出現(xiàn)多種變異類型，說明變異具有_。水稻矮稈是一種優(yōu)良性狀
9、，某純種高稈水稻種子經(jīng)EMS溶液浸泡處理，種植后植株仍表現(xiàn)為高稈，但其自交后代中出現(xiàn)了一定數(shù)量的矮稈植株。請簡述該矮稈植株形成的原因_。 (3)已知水稻的抗病(B)對不抗病(b)為顯性，假定現(xiàn)有三個(gè)水稻純合品種：矮稈易染病、高稈易染病、高稈抗病(控制水稻株高的基因用A、a表示)。請你選用其中的親本在較短時(shí)間內(nèi)選育出矮稈抗病的新品種，用遺傳圖解表示選育過程，并作簡要說明。(4)如果你選育的矮稈抗病的新品種在生產(chǎn)上使用多年后,有少數(shù)植株表現(xiàn)為高稈，另有少數(shù)植株表現(xiàn)為不抗病，你應(yīng)采取何種方法去除這兩種類型的植株，使后代一致表現(xiàn)矮稈抗病的特征？ 解析：由題干所給信息可知經(jīng)過甲硫磺酸乙酯(EMS)處理，
10、DNA復(fù)制時(shí)使G與T配對，根據(jù)DNA半保留復(fù)制的原理寫出所給DNA片段的復(fù)制結(jié)果，各子代DNA中所有的G都與T配對。EMS誘導(dǎo)基因突變后產(chǎn)生多種變異，說明基因突變具有不定向性或具有多方向性。 說明：利用雜交育種從F2選出矮稈抗病多株植株自交,分株播種所得種子，將單株自交子代都表現(xiàn)矮稈抗病的留種。(4)對于高稈植株，收獲時(shí)直接拔除高稈植株(AA，Aa)，而留下來的矮稈生長植株都是aa，以此留種產(chǎn)生的后代不會出現(xiàn)AA或Aa。對于不抗病植株，收獲時(shí)選留表現(xiàn)抗病的植株(BB，Bb)，分株留種，來年分株播種成為株系。BB的株系一致表現(xiàn)抗病，留作生產(chǎn)用種；Bb的株系表現(xiàn)分離，加以淘汰。 規(guī)范答題遺傳病的調(diào)
11、查與研究綜合應(yīng)用案例答卷投影 思維方法1審題指導(dǎo)(1)題干中關(guān)鍵信息解讀：調(diào)查的遺傳病為“紅綠色盲”伴X隱性遺傳病，具備三個(gè)特點(diǎn)；表格數(shù)據(jù)只調(diào)查該病在男女中的發(fā)病率，只能體現(xiàn)“男多于女”這一特點(diǎn)。系譜圖中色盲為伴X隱性遺傳病，白化病為常染色體隱性遺傳病。故可知以下5個(gè)個(gè)體的相應(yīng)基因型：2為XbY、5為XbXb、8為aa、9為aa、10為XbY。(2)題目中關(guān)鍵信息解讀：第(1)小題要求：“據(jù)圖分析數(shù)據(jù)得結(jié)論”，應(yīng)具體情況具體分析，不能生搬硬套；第(3)小題白化病、色盲遺傳病類型已知，勿需判斷，但應(yīng)看清系譜圖中圖示，確定個(gè)體基因型，方能求對相關(guān)概率；第(4)小題知人群中白化病的發(fā)病率為1/250
12、0，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮到這一概率。 2解題突破(1)第(1)、(2)小題考查伴X隱性遺傳病的特點(diǎn)男多于女和隔代交叉遺傳，具體題目具體分析。(2)第(3)小題和第(4)小題概率的計(jì)算，親代基因型及概率的確定尤為關(guān)鍵，如7的基因型(對白化病而言)只能為AA或Aa，不可能為aa，故Aa的概率應(yīng)為2/3而非1/2；第(4)小題告知白化病發(fā)病率1/2500，可求出a1/50，則A49/50，則AA、Aa基因型頻率可求，可進(jìn)一步求Aa/(AAAa)的比例，可求子代的發(fā)病率。 3錯因歸類(1)審題與分析推斷能力造成失誤：第(1)小題考查的是學(xué)生分析圖表的能力。做這道題的關(guān)鍵在于仔細(xì)分析表格以及遺傳系譜?？忌捎谖?/p>
13、審清題意“第1組同學(xué)分析上表數(shù)據(jù)，可反映出紅綠色盲遺傳”，直接將紅綠色盲遺傳的所有特點(diǎn)全部答出來了，而僅通過表格信息是看不出“為伴X染色體隱性遺傳，具有隔代交叉遺傳現(xiàn)象”的特點(diǎn)，這明顯屬于審題粗心導(dǎo)致無謂的失分。(2)概率范圍確定不準(zhǔn)導(dǎo)致計(jì)算錯誤 考生由于未注意到7表現(xiàn)正常，錯誤地認(rèn)為其基因型為Aa的概率為1/2，而9所處的家庭，自身患白化病，基因型為aa，母親5患色盲，則9基因型為XBXb。由此得出所生育子女中兩種病都患的概率為：1/21/21/41/16。其實(shí)7表現(xiàn)正常，在正常的范圍內(nèi)，其基因型為Aa的概率為2/3，所以正確計(jì)算方法應(yīng)該為2/31/21/41/12?？忌捎趦H計(jì)算正常男性在
14、自然人群中Aa的概率為21/5049/5098/2500和僅計(jì)算出該女性在所有可能子代中的概率為1/2，則最終結(jié)果為21/5049/501/21/449/10000，其實(shí)題干已經(jīng)知道該男性正常，則應(yīng)該計(jì)算出在正常群體中Aa的概率而不是在自然人群中Aa的概率，其計(jì)算方法是“當(dāng)?shù)厝巳褐屑s2500人中有一個(gè)白化病患者， 即aa的基因型頻率為1/2500。由遺傳平衡定律知，自然人群中Aa的概率為21/5049/50，AA的概率為49/5049/50，則在正常群體中Aa的概率(249)/(2494949)2/51”；因女性的表現(xiàn)型正常，其雙親也正常，但其弟弟是白化病患者的女性的基因型為A_，是Aa的概率
15、為2/3。則他們所生男孩患白化病的概率為2/512/31/41/153。注意“男孩患病”和“患病男孩”的范圍不同。有的考生會出現(xiàn)多乘以1/2的錯誤，把第(4)題錯寫成“1/306”。 規(guī)范解答(1)男性患者多于女性患者1.23%(2)遺傳方式外祖父母親交叉遺傳(隔代遺傳)(3)1/12DC(4)1/153 實(shí)驗(yàn)技能提升調(diào)查類實(shí)驗(yàn)1主要方法調(diào)查法和觀察法是進(jìn)行科學(xué)研究的主要方法。2調(diào)查報(bào)告的內(nèi)容(1)調(diào)查目的：確定調(diào)查的內(nèi)容(調(diào)查什么，想獲得哪些調(diào)查指標(biāo))。(2)調(diào)查內(nèi)容或?qū)ο螅合蛘l進(jìn)行調(diào)查、調(diào)查限定在什么范圍內(nèi)。(3)調(diào)查方法(文獻(xiàn)調(diào)查或直接調(diào)查)：是通過訪問、座談、測驗(yàn)還是通過發(fā)放問卷來調(diào)查
16、，用普遍調(diào)查還是抽樣調(diào)查，怎樣抽取樣本和抽取多少樣本。(4)調(diào)查結(jié)果。(5)調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)與分析(一般要編制相應(yīng)的調(diào)查表)。(6)調(diào)查結(jié)論與建議。 典例某中學(xué)生物興趣小組關(guān)于“調(diào)查人群中某項(xiàng)性狀的遺傳”的課題方案如下。(1)調(diào)查流程確定調(diào)查的性狀、目的和要求：下列_項(xiàng)不能作為調(diào)查性狀，原因是_。A能否卷舌B發(fā)際形狀C體重 D血型 擬訂調(diào)查計(jì)劃：小組選擇發(fā)際形狀后，將下表發(fā)到同學(xué)手中填寫。家庭成員發(fā)際形狀調(diào)查表說明：請?jiān)谏媳碛H屬的相應(yīng)性狀(能夠了解到的)的空格中打上“”。性狀祖父祖母外祖父外祖母父親母親兄弟姐妹自己A1 A2 A3 B1 B2 B3發(fā)際V型直型 請指出本表的不足之處，并完善。_。實(shí)
17、施調(diào)查活動：讓同學(xué)根據(jù)自己家庭情況如實(shí)填寫。_，得出結(jié)論，撰寫調(diào)查報(bào)告。(2)結(jié)果分析在家庭調(diào)查中可依據(jù)_和調(diào)查數(shù)據(jù)判斷顯隱性。調(diào)查結(jié)論如與權(quán)威數(shù)字相差很大，試分析可能的原因是_。 【解析】遺傳病的調(diào)查一般先確定調(diào)查目的、性狀等；再制訂科學(xué)的調(diào)查計(jì)劃，調(diào)查人群基數(shù)要大，要隨機(jī)、真實(shí)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表要合乎要求；調(diào)查結(jié)束后要統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論?！敬鸢浮?1)C該性狀受環(huán)境因素影響較大“自己”一欄，應(yīng)要求填寫性別整理、分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果(2)性狀分離現(xiàn)象調(diào)查的群體太小、取樣不隨機(jī)、表格填寫不真實(shí)、統(tǒng)計(jì)出錯等(任寫出合理的兩項(xiàng)即可) 強(qiáng)化訓(xùn)練(2013杭州模擬)甲病是一種人類單基因遺傳病(設(shè)基因?yàn)锽、b)。表一
18、、表二是某生物興趣小組的同學(xué)對甲病調(diào)查的結(jié)果記錄。請分析回答：表一學(xué)生表現(xiàn)型2010屆2011屆2012屆男女男女男女正常(個(gè)) 404 398 524 432 436 328甲病(個(gè)) 8 0 1 3 1 6 表二(1)分析表一數(shù)據(jù)，可反映出甲病遺傳具有_的特點(diǎn)。(2)依據(jù)表二調(diào)查的各項(xiàng)，可知該生物興趣小組的同學(xué)調(diào)查的目的是希望了解甲病的_.表二家庭類型二中兒子的致病基因最可能來自于_(填“父親”、“母親”).類型表現(xiàn)型家庭類型一家庭類型二家庭類型三父母兒女 父母兒女父母兒女正常(個(gè)) 74 74 77 82 0 4 7 6 2 0 0 3甲病(個(gè)) 0 0 3 0 4 0 2 1 0 2
19、3 0 (3)請寫出表二家庭類型三的遺傳圖解。(4)若家庭類型二中患甲病的女兒與一正常男性結(jié)婚后，生了一個(gè)患乙病(設(shè)基因?yàn)镋、e)的女兒。則該正常男性的基因型為_。(5)下圖表示某遺傳病由于基因突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)中的一個(gè)氨基酸發(fā)生改變的過程。 圖中過程需要_酶參與，完成過程的運(yùn)載工具是_。a、b徹底水解的產(chǎn)物與c、d徹底水解的產(chǎn)物的區(qū)別是_。解析：(1)表格中男性患者明顯多于女性患者。(2)表二調(diào)查了很多戶家庭的父母和兒女的表現(xiàn)型，通過大量統(tǒng)計(jì)上下代的表現(xiàn)型推知該遺傳病遺傳方式，根據(jù)表二的調(diào)查可以看出，家庭類型一，雙親都正常生下了患病的兒子，說明甲病是隱性遺傳病，再根據(jù)家庭類型二，患病女兒的父親都
20、患病，家庭類型三，患病母親的兒子都患病，推測甲病最可能是X連鎖隱性遺傳病，那么家庭類型二中兒子的致病基因最可能來自于母親。 (3)遺傳圖解書寫時(shí)注意：基因型、表現(xiàn)型、各種交配符號、子代比例等。(4)雙親正常，生下患乙病的女兒，說明雙親的乙病基因型為Ee，而該男性沒有甲病，所以其基因型為EeXBY。(5) 過程是轉(zhuǎn)錄過程，需要RNA聚合酶，過程為翻譯過程，需要轉(zhuǎn)運(yùn)RNA來運(yùn)輸氨基酸。a、b是DNA，c、d是RNA，徹底水解的產(chǎn)物中，a、b中特有的是脫氧核糖、胸腺嘧啶，c、d中特有的是核糖、尿嘧啶。 答案：(1)男性患者多于女性患者(2)遺傳方式 母親(4)EeX BY (5)RNA聚合酶轉(zhuǎn)運(yùn)RNAa、b中含有脫氧核糖、胸腺嘧啶，c、d中含有核糖、尿嘧啶 本 部 分 內(nèi) 容 講 解 結(jié) 束按ESC鍵退出全屏播放
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