高考生物 专题五 遗传、变异和进化3讲学稿 新人教版

1 高三生物高三生物 专题五专题五 遗传 变异和进化遗传 变异和进化 讲学稿第三讲讲学稿第三讲 变异和进化变异和进化 一 一 考试要求考试要求 1 生物变异的种类 特点及意义 B 2 生物变异在育种上的应用 C 3 人类遗传病 B 4 生物进化 B 二 知识网络构建二 知识网络构建 三 课前预习三 课前预习 1 DNA 上碱基序列发生改变一定引起基因突变 2 同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组 3 某人患遗传病 基因肯定发生了改变 4 染色体中 DNA 的一个碱基缺失属于染色体结构变异 5 染色体变异 基因突变均可以用光学显微镜直接观察 6 秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进染色单体分离使染色体增倍 7 基因片段上碱基对的种类发生改变不一定会导致生物性状的改变 原因有哪些 8 色觉正常男女生出色盲男孩 XbXbY 的原因可能是 四 学习过程四 学习过程 考点考点 1 1 三种可遗传变异的相关知识整合三种可遗传变异的相关知识整合 1 1 基因突变基因突变 典题 1 下图为人 WNK4 基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图 已知 WNK4 基因 发生一种突变 导致 1 169 位赖氨酸变为谷氨酸 该基因发生的突变是 A 处插入碱基对 G C B 处碱基对 A T 替换为 G C C 处缺失碱基对 A T D 处碱基对 G C 替换为 A T 变式训练 1 在白花豌豆品种栽培园中 偶然发现了一株开红花的豌豆植株 推测该红花表现型的出 现是花色基因突变的结果 为了确定该推测是否正确 应检测和比较红花植株与白花植株中 A 花色基因的碱基组成 B 花色基因的 DNA 序列 C 细胞的 DNA 含量 D 细胞的 RNA 含量 2 2 基因重组与染色体变异 基因重组与染色体变异 例 2 右图为果蝇体细胞染色体图解 以下叙述正确的是 多选 A 从染色体组成分析 如图所示的果蝇可以产生 16 种配子 B 图中所示的细胞具有两个染色体组 其中 Y 染色体上的基因并不全是控制性 别的基因 C 对此果蝇进行基因组测序时需要检测 5 条染色体上基因的脱氧核苷酸排列顺 序 D X 或 Y 四条染色体携带了控制果蝇生长发育所需的全部遗传信息 变式训练 2 生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别 甲 乙两模式图分别表 示细胞减数分裂过程中出现的 环形圈 十字形结构 现象 图中字母表示染色体上的基因 下列 有关叙述正确的是 A 甲 乙两种变异类型分别属于染色体结构变异 基因重组 B 甲图是由于个别碱基对的增添或缺失 导致染色体上基因数目改变的结果 C 乙图是由于四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果 D 甲 乙两图常出现在减数第一次分裂的前期 染色体数与 DNA 数之比为 1 2 变式训练 3 下列与变异有关的叙述中 不正确的是 多选 A 子代的性状分离是基因重组的结果 B 用二倍体植物的花药离体培养 能得到叶片和果实较小的单倍体植物 C 肺炎双球菌抗药性的变异来源有基因突变 基因重组和染色体变异三种类型 D 若蝗虫的两个次级精母细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同 其 原因最可能是发生过交叉互换 互动探究 2009 年诺贝尔生理学或医学奖授予因发现端粒和端粒酶如何保护染色体的三位学者 端 粒是真核细胞内染色体末端的 DNA 重复片段 功能是完成染色体末端的复制 防止染色体融合 重组 和降解 它们在细胞分裂时不能被完全复制 因而随分裂次数的增加而缩短 除非有端粒酶的存在 端粒酶主要成分是 RNA 和蛋白质 其含有引物特异识别位点 能以自身 RNA 为模板 合成端粒 DNA 并加到染色体末端 使端粒延长 从而延长细胞的寿命甚至使其永生化 研究表明 如果细胞中不存 在端粒酶的活性 染色体将随每次分裂而变得越来越短 而且细胞的后代因必需基因的丢失 最终死 亡 1 染色体末端发生错误融合属于染色体结构变异中的 结果使染色体上基因的 发生 改变 2 端粒酶中 蛋白质成分的功能类似于 酶 体外培养正常纤维细胞 细胞中的端粒的长度与 细胞增殖能力呈 正相关 负相关 关系 3 研究人员将小鼠体内一条常染色体上控制端粒酶基因 B 敲除 培育出一只基因型为 B B 的雄性小 鼠 B 表示具有 B 基因 B 表示去除了 B 基因 欲利用这只雄性小鼠选育 B B 雌性小鼠 用来与 2 B B 小鼠交配的亲本是 杂交子代的基因型是 让 F1 代中雌雄 小鼠随机交配 子代中符合题意要求的个体的概率是 4 遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失 若一对同源染色体中两条染 色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子 若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子 缺失 杂合子的生活力降低但能存活 缺失纯合子常导致个体死亡 现有一红眼雄果蝇 XAY 与一白眼雌果蝇 XaXa杂交 子代中出现一只白眼雌果蝇 请采用两种方法判断 这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的 还是由于基因突变引起的 方法一 方法二 考点考点 2 2 生物变异在育种上的应用生物变异在育种上的应用 例 3 为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题 人们培育出三倍体牡蛎 利用普 通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是 A 利用水压抑制受精卵的第一次卵裂 然后培育形成新个体 B 用被 射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞 然后培育形成新个体 C 将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中 然后培育形成新个体 D 用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体 然后培育形成新个体 变式训练 4 番茄是二倍体植物 染色体 2N 24 有一种三体 其 6 号染色体的同 源染色体有三条 比正常的番茄多了一条 6 号染色体 三体在减数分裂联会时 形成一 个二价体和一个单价体 3 条同源染色体中的任意 2 条随意配对联会 另 1 条同源染 色体不能配对 减数第一次分裂的后期 组成二价体的同源染色体正常分离 组成单 价体的 1 条染色体随机地移向细胞的任何一极 而其他如 5 号染色体正常配对 分离 如图所示 1 在方框中绘出三体番茄减数第一次分裂后期图解 只要画出 5 6 号染色体就可以 并用 5 6 号 字样标明相应的染色体 2 设三体番茄的基因型为 AABBb 则花粉的基因型及其比例是 则根尖分生区连 续分裂两次所得到的子细胞的基因型为 3 从变异的角度分析 三体的形成属于 形成的原因是 4 以马铃薯叶型 dd 的二倍体番茄为父本 以正常叶型 DDD 的三体番茄为母本 纯合体 进行杂交 试 回答下列问题 假设 D 或 d 基因不在第 6 号染色体上 使 F1 的三体植株正常叶型与二倍体马铃薯叶型杂交 杂交 子代叶型的表现型及比例为 假设 D 或 d 基因在第 6 号染色体上 使 F1 的三体植株正常叶型与二倍体马铃薯叶型杂交 杂交子 代叶型的表现型及比例为 考点考点 3 3 生物进化生物进化 某植物种群中 AA 个体占 16 aa 个体占 36 请问 1 该种群随机交配产生的后代中 AA 个体百分比为 A 的基因频率 a 的基因频 率 与亲代种群相比是否发生了进化 请简述理由 2 若该种群全部自交 则产生的后代中 AA 个体百分比为 A 的基因频率 与亲代种 群相比是否发生了进化 简述理由 3 若在某环境条件下 具有隐性性状的个体均被淘汰 则该植物种群中随机交配的方式有 种 若是显性个体被淘汰 A 的基因频率比 a 的基因频率 下降或上升得快 慢 差不多 原因是 由此可见 自然选择使种群 从而决定了生物进化方向 例 4 根据现代生物进化理论 下列观点中正确的是 A 人工培育的新物种只能生活在人工环境中 B 生物进化的方向与基因突变的方向一致 C 冬季来临时植物中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害 D 受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代 变式训练 5 某植物种群中 r 基因纯合的个体不能存活 已知该种群的基因型分别为 YYRR YyRR yyRR YYRr YyRr yyRr 它们的基因型频率依次为 30 20 20 10 10 10 计算 Y 和 y 的基因频率依次为 A 55 和 45 B 45 和 55 C 27 5 和 22 5 D 22 5 和 27 5 变式训练 6 地区从 1964 年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫 至 1967 年中期停用 右图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线 R 表示杀虫剂抗性基因 S 表示野生敏感型基因 据图回答 1 R 基因的出现是 的结果 2 在 RR 基因型频率达到峰值时 RS SS 基因型频率分别为 4 和 1 此时 R 基因的频率为 3 1969 年中期 RR 基因型几乎消失 表明在 的环境 条件 下 RR 基因型幼虫比 SS 基因型幼虫的生存适应能力 4 该地区从此不再使用杀虫剂 预测未来种群中 最终频率最高的基因型是 原因是 体验高考 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 3 五 学生反思五 学生反思 典题 1 B 变式训练 1 B 例 2 ABD 变式训练 2 D 变式训练 3 ABC 互动探究 答案 1 易位 数量 顺序 2 逆转录 正相关 3 B B 雌性小鼠 B B B B 1 32 4 方法一 取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片 显微镜下观察染色体结构 若染色体正常 可能是基因突变引起的 反之可能是染色体缺失造成 的 方法二 选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交 若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为 1 1 则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的 若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为 2 1 则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的 例 3 D 变式训练 4 1 如图 2 ABB ABb AB Ab 1 2 2 1 AABBb 3 染色体 数目 变异 减数第 一次分裂有一对同源染色体未分开或是减数第二次分裂有一对姐妹染色单体未 分开 而是移向了同一极 这样形成的异常配子和正常减数分裂形成的配子结 合成的受精卵发育而成 4 正常叶型 马铃薯叶型 1 1 正常叶型 马铃薯叶型 5 1 考点考点 3 3 生物进化生物进化 1 16 4