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1、單元綜合提升 重點題型歸納遺傳變異原理在育種中的應用典例普通小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個品種，控制兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。實驗小組利用不同的方法進行了如下三組實驗： 請分析回答下列問題。(1)B組所運用的育種方法為_，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)在遺傳學上把控制相同性狀的某對染色體缺失一條染色體的個體稱為單體，單體與正常個體之間，差別極其微小，可以進行交配。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)，體細胞內染色體數(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。現(xiàn)有一小麥隱性突變純合子，請設計實驗確定基因在哪條染色體上。 實驗步驟：_；_。實驗結果及結論：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驗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)實驗步驟：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F1的表現(xiàn)型及比例
4、實驗結果及結論：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計，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考慮既簡單又快速的雜交育種；還應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。 強化訓練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、普通小麥進行雜交，只能與其親緣關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，每個字母表示一個(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_個染色體組的染色體因無法配對而隨機地趨向某一極，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個染色體組的染色體因無法配對而隨機地趨向某一極，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寧波調研)水稻是重要的農(nóng)作物，科學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。請在相應方框的空白處，繪出該基因片段經(jīng)復制后所形成的兩個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間內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復制時使G與T配對，根據(jù)DNA半保留復制的原理寫出所給DNA片段的復制結果，各子代DNA中所有的G都與T配對。EMS誘導基因突變后產(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
11、查與研究綜合應用案例答卷投影 思維方法1審題指導(1)題干中關鍵信息解讀：調查的遺傳病為“紅綠色盲”伴X隱性遺傳病，具備三個特點；表格數(shù)據(jù)只調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。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個個體的相應基因型：2為XbY、5為XbXb、8為aa、9為aa、10為XbY。(2)題目中關鍵信息解讀：第(1)小題要求：“據(jù)圖分析數(shù)據(jù)得結論”，應具體情況具體分析，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，但應看清系譜圖中圖示，確定個體基因型，方能求對相關概率；第(4)小題知人群中白化病的發(fā)病率為1/250
12、0，計算時應考慮到這一概率。 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)小題概率的計算，親代基因型及概率的確定尤為關鍵，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)小題考查的是學生分析圖表的能力。做這道題的關鍵在于仔細分析表格以及遺傳系譜。考生由于未
13、審清題意“第1組同學分析上表數(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，這明顯屬于審題粗心導致無謂的失分。(2)概率范圍確定不準導致計算錯誤 考生由于未注意到7表現(xiàn)正常，錯誤地認為其基因型為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7表現(xiàn)正常，在正常的范圍內，其基因型為Aa的概率為2/3，所以正確計算方法應該為2/31/21/41/12?？忌捎趦H計算正常男性在
14、自然人群中Aa的概率為21/5049/5098/2500和僅計算出該女性在所有可能子代中的概率為1/2，則最終結果為21/5049/501/21/449/10000，其實題干已經(jīng)知道該男性正常，則應該計算出在正常群體中Aa的概率而不是在自然人群中Aa的概率，其計算方法是“當?shù)厝巳褐屑s2500人中有一個白化病患者， 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 實驗技能提升調查類實驗1主要方法調查法和觀察法是進行科學研究的主要方法。2調查報告的內容(1)調查目的：確定調查的內容(調查什么，想獲得哪些調查指標)。(2)調查內容或對象：向誰進行調查、調查限定在什么范圍內。(3)調查方法(文獻調查或直接調查)：是通過訪問、座談、測驗還是通過發(fā)放問卷來調查
16、，用普遍調查還是抽樣調查，怎樣抽取樣本和抽取多少樣本。(4)調查結果。(5)調查結果統(tǒng)計與分析(一般要編制相應的調查表)。(6)調查結論與建議。 典例某中學生物興趣小組關于“調查人群中某項性狀的遺傳”的課題方案如下。(1)調查流程確定調查的性狀、目的和要求：下列_項不能作為調查性狀，原因是_。A能否卷舌B發(fā)際形狀C體重 D血型 擬訂調查計劃：小組選擇發(fā)際形狀后，將下表發(fā)到同學手中填寫。家庭成員發(fā)際形狀調查表說明：請在上表親屬的相應性狀(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
17、施調查活動：讓同學根據(jù)自己家庭情況如實填寫。_，得出結論，撰寫調查報告。(2)結果分析在家庭調查中可依據(jù)_和調查數(shù)據(jù)判斷顯隱性。調查結論如與權威數(shù)字相差很大，試分析可能的原因是_。 【解析】遺傳病的調查一般先確定調查目的、性狀等；再制訂科學的調查計劃，調查人群基數(shù)要大，要隨機、真實，數(shù)據(jù)統(tǒng)計表要合乎要求；調查結束后要統(tǒng)計數(shù)據(jù)，得出結論?！敬鸢浮?1)C該性狀受環(huán)境因素影響較大“自己”一欄，應要求填寫性別整理、分析統(tǒng)計結果(2)性狀分離現(xiàn)象調查的群體太小、取樣不隨機、表格填寫不真實、統(tǒng)計出錯等(任寫出合理的兩項即可) 強化訓練(2013杭州模擬)甲病是一種人類單基因遺傳病(設基因為B、b)。表一
18、、表二是某生物興趣小組的同學對甲病調查的結果記錄。請分析回答：表一學生表現(xiàn)型2010屆2011屆2012屆男女男女男女正常(個) 404 398 524 432 436 328甲病(個) 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。(2)依據(jù)表二調查的各項，可知該生物興趣小組的同學調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) 74 74 77 82 0 4 7 6 2 0 0 3甲病(個) 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婚后，生了一個患乙病(設基因為E、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致蛋白質中的一個氨基酸發(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) 過程是轉錄過程，需要RNA聚合酶，過程為翻譯過程，需要轉運RNA來運輸氨基酸。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聚合酶轉運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 容 講 解 結 束按ESC鍵退出全屏播放
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