浙江版生物必修二第四章电子课件

高中同步学案优化设计GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHUASHEJI第一节基因突变可能引起性状改变第四章2022内容索引0102课前篇自主预习课堂篇探究学习课标阐释学法指导1.举例概述基因突变的机理。(生命观念、科学思维)2.概述人工诱变的方法和诱变育种的主要特点。(生命观念、科学思维)3.通过收集基因突变在育种上应用的实例,关注生物学社会议题。(社会责任)1.联系DNA分子的结构并通过实例理解基因突变的机理。2.结合生活实例解释基因突变的利害关系,理解诱变育种的程序和意义。课前篇自主预习一、碱基对的替换、插入或缺失会引发基因序列的改变,基因序列改变可能会影响其编码的蛋白质1.碱基对的替换、插入或缺失会引发基因序列的改变(1)基因突变:指基因内部特定核苷酸序列发生改变的现象或过程。(2)DNA分子上碱基序列的改变方式:碱基对的替换、插入或缺失。(3)DNA复制时,碱基对的替换会导致基因碱基对序列的改变。DNA片段中某一位点插入或缺失非3倍数的几个碱基对,会造成插入或缺失位点以后的一系列编码顺序发生错位,引起该位点以后的遗传信息都出现异常。(4)基因突变是生物变异的根本来源,对生物进化和选育新品种具有非常重要的意义。2.基因序列改变可能会影响其编码的蛋白质(1)发生了插入或缺失突变的基因在表达时可使组成肽链的氨基酸序列发生改变,从而严重影响蛋白质的结构与功能。(2)镰刀形细胞贫血症①原因:控制血红蛋白的基因中DNA的碱基序列发生了改变,使组成血红蛋白分子的肽链上,发生一个氨基酸的替换。②示意图如下:(3)基因突变的特点

预习反馈1.判断正误。(1)基因可能在复制等时期发生碱基序列的改变,从而改变遗传信息。(

)(2)碱基对的替换不会导致基因表达时对应密码子序列的改变。(

)(3)DNA片段中某一位点缺失碱基对,一定会引起该位点以后的遗传信息出现异常。(

)(4)镰刀形细胞贫血症是碱基对的替换导致基因突变,进而使组成血红蛋白分子的肽链上发生了一个氨基酸的替换引起的。(

)(5)若一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变,使野生型变为突变型,则该突变类型为隐性突变。(

)√××√×2.人类镰刀形细胞贫血症的发病原因是基因突变,即控制血红蛋白的基因中一个碱基对A-T替换成了T-A。下列关于这一现象的叙述,错误的是(

)A.基因结构发生改变B.产生新的基因C.说明基因突变具有可逆性的特点D.说明基因能控制生物性状答案

C解析

基因突变中碱基对A-T替换成了T-A,基因的结构发生了改变,A项正确;基因突变产生了新的基因,B项正确;基因突变具有多方向性,因而是可逆的,但题意不能表现出可逆性,C项错误;人患镰刀形细胞贫血症是由于基因结构发生改变,说明基因能控制生物性状,D项正确。二、有些因素能提高基因突变概率、导致细胞分裂失控1.有些因素能提高基因突变概率(1)诱发基因突变的因素:物理因素(如X射线、紫外线等)、化学因素(如亚硝酸等)、生物因素(如麻疹病毒等)。(2)种类①自发突变:自然状态下发生的基因突变。②诱发突变:人工条件下诱发的基因突变。2.某些基因突变能导致细胞分裂失控(1)癌细胞:由一个正常细胞突变而来,具有无限增殖的重要特征。(2)原癌基因与抑癌基因:原癌基因是控制细胞生长和分裂的一类正常基因。抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。(3)致癌因子:物理致癌因子(如紫外线等)、化学致癌因子(如石棉等)和病毒致癌因子(如劳氏肉瘤病毒等)。预习反馈1.判断正误。(1)生物周围环境的变化,如温度剧变等会提高基因突变的概率。(

)(2)人工诱变可以控制基因突变的方向。(

)(3)氟氯碳化合物的大量排放,使全球皮肤癌患者数目增加。(

)(4)抑癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。原癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。(

)√×√×2.有些因素能提高基因突变概率,导致细胞分裂失控。下列关于基因突变的叙述,错误的是(

)A.癌细胞是由于基因突变引起的细胞分裂失控B.各种能改变DNA分子中碱基排列顺序的化合物均可诱发基因突变C.长期接受太阳光中紫外线的照射引发的基因突变称为诱发突变D.致癌病毒能将病毒基因及与致癌有关的核酸序列整合到人的基因组中,引起细胞发生癌变答案

C解析

长期接受太阳光中紫外线的照射引发的基因突变称为自发突变。三、基因突变可应用于诱变育种1.原理:利用如X射线、γ射线、紫外线、激光等物理因素或亚硝酸、硫酸二乙酯等化学因素来处理生物,使生物发生基因突变。2.特点(1)可提高突变概率,能产生多种多样的新类型,为育种创造出丰富的原材料。(2)能在较短时间内有效地改良生物品种的某些性状。(3)改良作物品质,增强抗逆性。3.缺点:在实际操作中需要处理大量的材料,并具有一定的盲目性。预习反馈1.判断正误。(1)基因突变可应用于诱变育种。(

)(2)自发突变率比人工诱发突变率要高100~1

000倍。(

)(3)诱变育种具有盲目性,处理材料太多,一般不采用其育种。(

)(4)采用诱变育种可增强抗逆性,但不能产生新类型。(

)√×××2.下列不属于诱变育种实例的是(

)A.太空椒B.高产青霉菌C.“黑农五号”大豆D.抗霜冻和抗锈病小麦答案

D解析

太空椒、高产青霉菌以及“黑农五号”大豆是通过基因突变获得的新品种,属于诱变育种。抗霜冻和抗锈病小麦是通过杂交育种获得的新品种。课堂篇探究学习探究点一基因突变的原因和结果右图为正常红细胞和镰刀状红细胞的形态示意图,思考解决下列问题。

1.镰刀状红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血,形成这种病的根本原因是什么?提示

镰刀形细胞贫血症是控制血红蛋白的基因中DNA的碱基对发生了替换,进而使组成血红蛋白分子的肽链上发生一个氨基酸的替换引起的。2.镰刀形细胞贫血症等类似疾病的发病概率高吗?提示

自然状态下基因突变的概率一般是很低的,该类疾病发病率不高。3.试归纳基因突变的机理。提示

诱发基因突变的因素

碱基对的替换、插入或缺失→DNA分子中核苷酸序列改变→其对应的mRNA的碱基序列改变→蛋白质异常→遗传性状改变。归纳提升基因突变的原因和结果

易错提醒(1)在没有诱发因素的作用下,基因突变也会自发产生,但自发突变率很低。(2)基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变,基因的数目和位置并未改变。(3)基因突变一定会导致基因结构的改变,但却不一定能引起生物性状的改变。(4)生殖细胞的基因突变率一般比体细胞的基因突变率高,这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。(5)基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫突变产生的残翅性状,若在陆地上则为不利变异,而在多风的岛屿上则为有利变异。探究应用1.产生镰刀形细胞贫血症的根本原因是(

)A.红细胞易变形破裂B.血红蛋白中的一个氨基酸不正常C.信使RNA中的一个碱基发生了改变D.基因中的一个碱基对发生了改变答案

D解析

产生镰刀形细胞贫血症的根本原因是基因突变,即基因中的一个碱基对发生了改变(替换)。2.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含量答案

B解析

如果要检测是否为基因突变,就应该检测花色基因的DNA的碱基序列是否发生了碱基对的替换、插入或缺失,从而导致基因结构的改变。3.线粒体糖尿病的发病机理是线粒体的DNA发生足量的基因突变,引起线粒体代谢酶缺陷,使线粒体形态异常,ATP合成发生障碍,导致胰岛素分泌不足。下列分析错误的是(

)A.患者的线粒体DNA的碱基排列顺序发生了改变B.线粒体糖尿病基因的遗传遵循基因的分离定律C.基因的复制、转录和翻译都与线粒体功能有关D.该病患者可通过注射适量胰岛素以缓解其症状答案

B解析

线粒体糖尿病的发病机理是线粒体的DNA发生足量的基因突变,由于基因突变是由基因内碱基对的替换、插入或缺失造成的,所以患者的线粒体DNA的碱基排列顺序发生了改变,A项正确;基因的分离定律和自由组合定律适用于核基因的遗传,所以线粒体糖尿病基因的遗传不遵循基因的分离定律,B项错误;基因的复制、转录和翻译都需要线粒体提供能量,C项正确;患者由于胰岛素分泌不足而发病,所以该病患者可通过注射适量胰岛素缓解其症状,D项正确。探究点二基因突变与生物性状的关系下图为某基因突变示意图,思考解决下列问题。

1.图示突变属于哪种方式?提示

碱基对的插入。2.该突变导致生物性状改变的原理是什么?提示

插入位点以后的一系列编码顺序发生错位,引起该位点以后的遗传信息出现异常,影响其编码的蛋白质,从而使性状改变。归纳提升1.基因结构中碱基对的替换、插入和缺失对生物的影响

类

型影响范围对氨基酸的影响替换小只改变1个氨基酸或不改变插入大插入位置前不影响,影响插入位置后的序列缺失大缺失位置前不影响,影响缺失位置后的序列2.基因突变与生物性状改变的关系

易错提醒(1)多数基因突变并不引起生物性状的改变①由于多种密码子决定同一种氨基酸,因此某些基因突变不引起性状的改变。②某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类,但没有影响蛋白质的功能。③隐性突变在杂合子状态下也不会引起性状的改变。(2)少数基因突变可引起性状的改变,如人的镰刀形细胞贫血症。探究应用1.基因突变是生物变异的根本来源,对人类生产、生活具有重要意义。下列关于基因突变的叙述,错误的是(

)A.基因可向多个方向突变成多种不同的等位基因B.紫外线、X射线、病毒等能提高基因突变的概率C.癌症的发生是原癌基因或抑癌基因中的某一基因突变的结果D.基因突变通常是有害的,有些甚至是致死的答案

C解析

一个基因可突变成多个等位基因,体现了基因突变的多方向性,A项正确;紫外线、X射线、病毒等能诱发基因突变,提高基因突变的概率,B项正确;癌症的发生是原癌基因和抑癌基因等多个基因突变的结果,C项错误;基因突变具有多数有害性,所以基因突变通常是有害的,有些甚至是致死的,D项正确。2.某婴儿不能消化牛奶,经检查发现其乳糖酶分子中有一个氨基酸改变,导致乳糖酶失活,发生这种现象的根本原因最可能是(

)A.缺乏吸收某种氨基酸的能力B.不能摄取足够的乳糖酶C.乳糖酶基因有一个碱基对被替换D.乳糖酶基因失去一个碱基对答案

C解析

根据题意可知,该婴儿不能消化牛奶是因为缺乏合成具有活性的乳糖酶的能力,A项错误;乳糖酶是细胞自身合成的,B项错误;控制乳糖酶合成的基因中有一个碱基对被替换,可能会导致乳糖酶分子中的一个氨基酸改变,最终导致乳糖酶失活,C项正确;如果乳糖酶基因缺失一个碱基对,会引起乳糖酶分子中的多个氨基酸改变,D项错误。3.某高等植物A核基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对,下列叙述正确的是(

)A.该植物其他体细胞均可发生此过程B.该细胞的子代细胞中遗传信息不会发生改变C.若该变异发生在基因中部,可能导致翻译过程提前终止D.若在插入位点再缺失3个碱基对,对A编码的蛋白质结构影响最小答案

C解析

基因突变一般发生在有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,该植物其他体细胞中一些不再分裂的细胞一般不发生基因突变,A项错误;该细胞的子代细胞也有可能发生基因突变,遗传信息有可能发生改变,B项错误;若该变异发生在基因中部,可能导致突变位点的密码子变成终止密码子,导致翻译进程提前终止,C项正确;若在插入位点再缺失1个碱基对,对A编码的蛋白质结构影响最小,D项错误。探究点三诱变育种下图为航天育种得到的品种,思考解决下列问题。

1.对农作物进行诱变育种时一般选择什么材料进行处理?原因是什么?提示

一般选择萌发的作物种子或幼苗,因为这样的材料中细胞分裂旺盛,大量细胞正在进行DNA复制,易发生基因突变。2.诱变育种有何优点和不足?提示

优点是诱变育种可以获得新品种。缺点是需处理大量材料,并具有一定的盲目性。归纳提升1.育种原理:诱发突变可明显提高基因的突变率,通过诱发突变和人工选择的方法,可培育生产上需要的新品种。2.诱变方法(1)物理因素:射线(X射线、紫外线、γ射线等)照射导致基因突变。(2)化学因素:许多化学药剂能引起DNA分子中碱基的排列顺序改变,导致基因突变。3.主要特点(1)可提高突变概率,能产生多种多样的新类型,为育种创造出丰富的原材料。(2)能在较短时间内有效地改良生物品种的某些性状。(3)改良作物品质,增强抗逆性。4.诱变育种实例(1)植物:太空椒、“黑农五号”大豆。用辐射处理萌发的种子或者幼苗。(2)微生物:高产的青霉菌株。探究应用1.育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状,其原因是诱变育种(

)A.提高了后代的出苗率B.提高了后代的遗传稳定性C.产生的突变大多是有利的D.能提高突变概率以供育种选择答案

D解析

诱变育种可提高突变概率,能产生多种多样的新类型,为育种创造出丰富的原材料。2.下图是高产糖化酶菌株的育种过程,下列有关叙述错误的是(

)A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株B.X射线处理可以引起基因突变C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高答案

D解析

通过此筛选过程获得的高产菌株的其他性状未必符合生产要求,故不一定能直接用于生产;X射线可改变基因的碱基序列,引起基因突变;基因突变具有多方向性,而筛选过程是定向的;诱变可提高基因的突变率,但每轮诱变相关基因的突变率不一定都会明显提高。高中同步学案优化设计GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHUASHEJI第二节基因重组使子代出现变异第四章2022内容索引0102课前篇自主预习课堂篇探究学习课标阐释学法指导1.举例概述基因重组及其意义。(生命观念)2.解释基因重组引起生物多样性的原因。(科学思维)3.简述杂交育种的过程。4.通过收集基因重组在育种上应用的实例,关注生物学社会议题。(社会责任)1.回顾减数分裂中染色体的行为变化,理解基因重组的类型及原因。2.联系生活现象、科学研究成果,通过孟德尔遗传定律理解基因重组的应用。课前篇自主预习一、基因重组1.基因重组(1)概念:指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时,控制不同性状的基因重新组合,导致后代出现不同于亲本类型的现象或过程。(2)结果:基因重组是通过有性生殖过程实现的。基因重组的结果是导致生物性状的多样性,为动、植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。2.非同源染色体间的自由组合导致基因重组(1)生物在通过减数分裂形成配子时,非同源染色体的自由组合,导致非同源染色体上的非等位基因也自由组合,因此产生多种类型的配子。雌、雄配子结合后形成的新个体的基因型就有可能与亲代的基因型和表型不同。(2)在完全显性的条件下,当控制两对相对性状的基因位于两对染色体上时,F2的表型种类为22=4;如果涉及的各种性状分别由n对基因控制,并且各对基因分别位于不同的染色体上,F2的表型数目是2n。3.同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换导致基因重组(1)在减数分裂中,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交换,使染色体上的基因产生重组。(2)在减数分裂中,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换的位点和次数有诸多变化,通过基因重组能够增加产生配子的种类,从而极大地增加了有性生殖后代的变异性。预习反馈1.判断正误。(1)基因重组的实质是控制不同性状的基因重新组合,其结果是产生新基因型,导致重组性状出现。(

)(2)减数分裂四分体时期,同源染色体的姐妹染色单体之间局部交换可导致基因重组,姐妹染色单体上含有相同基因不会导致基因重组。(

)(3)基因型为Pp的植株自交,后代表型比例约为3∶1,是基因重组的结果。(

)√××(4)若基因型为YyRr的植株自交,后代表型比例约为9∶3∶3∶1,其变异的来源是基因重组。(

)(5)在减数分裂过程中,同源染色体的姐妹染色单体交叉互换的位点和次数有限,增加产生配子的种类不多,导致后代的变异性也有限。(

)√×2.下列有关基因重组的说法,正确的是(

)A.基因重组可以产生多对等位基因B.发生在生物体内的基因重组都能遗传给后代C.基因重组所产生的新基因型不一定会表现为新的表型D.基因重组会改变基因中的遗传信息答案

C解析

基因重组属于基因的重新组合,不会改变基因内部的碱基序列,不可能产生新的基因,基因中的遗传信息也不会改变。生物体内经过基因重组所产生的配子不一定能够形成合子,所以不一定能够传递给后代。基因重组能产生新基因型的配子,不同的配子形成合子的表型可能与原有个体的表型相同。二、杂交育种与转基因技术1.基因重组可应用于杂交育种(1)杂交育种:利用基因重组原理,有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起,培育出更优良的新品种。(2)方法:一般可以通过杂交、选择、纯合化等手段培育出新品种。2.转基因技术可以实现物种间的基因重组(1)转基因技术:利用分子生物学和基因工程的手段,将某种生物的基因(外源基因)转移到其他生物物种中,使其出现原物种不具有的新性状的技术。(2)转基因生物:由于外源基因的导入而引起原有遗传物质组成发生改变的生物。(3)过程:用人工方法将人类所需要的目的基因导入受体细胞内,使其整合到受体的染色体上。外源基因随细胞的分裂而增殖,并在体内得以表达,还能将所获得的新性状稳定地遗传给后代。(4)特点:①人为地增加了生物变异的范围,实现种间遗传物质的交换。②针对性更强,效率更高,经济效益更明显。预习反馈1.判断正误。(1)杂交育种可将多个优良性状组合在同一个新品种中。一般可以通过杂交、选择、纯合化等手段培养出新品种。(

)(2)将抗虫基因导入玉米的体细胞中,培育成抗虫玉米新品种的育种方法属于杂交育种。(

)(3)转基因技术人为地增加了生物变异的范围,实现种间遗传物质的交换。(

)(4)杂交育种的原理是同源染色体上非等位基因自由组合。两个不抗病的亲本杂交后代出现抗病类型是因为发生了基因重组。(

)√×√×(5)将AAbb和aaBB杂交得到AaBb的过程实现了基因重组。杂种后代出现性状差异的主要原因是基因突变。(

)×2.下列过程中未发生基因重组的是(

)A.表型正常的双亲生下患苯丙酮尿症的孩子B.将人胰岛素基因导入大肠杆菌,利用大肠杆菌生产人胰岛素C.黑色家鼠和白化家鼠杂交,F1全为黑鼠,F2中黑鼠∶淡黄鼠∶白鼠=9∶3∶4D.灰身长翅果蝇和黑身残翅果蝇杂交,F1全为灰身长翅,F1的测交后代出现四种表型,比例为42∶42∶8∶8答案

A解析

表型正常的双亲生下患苯丙酮尿症的孩子,原因是基因分离,未发生基因重组,A项符合题意;将人胰岛素基因导入大肠杆菌需要采用转基因技术,其原理是基因重组,B项不符合题意;黑色家鼠和白化家鼠杂交,F1全为黑鼠,F2中黑鼠∶淡黄鼠∶白鼠=9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,说明该性状是由两对等位基因控制的,且这两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律,因此发生了基因重组,C项不符合题意;灰身长翅果蝇和黑身残翅果蝇杂交,F1全为灰身长翅,F1的测交后代出现四种表型,比例为42∶42∶8∶8,不符合1∶1∶1∶1的比例,说明这两对基因不遵循基因的自由组合定律,故可推知这两对基因位于一对同源染色体上,但该过程中发生了交叉互换,因此也发生了基因重组,D项不符合题意。课堂篇探究学习探究点一基因重组下图a、b为减数第一次分裂不同时期的细胞图像,思考解决下列问题。

1.a图处于哪一时期,发生基因重组的原因是什么?提示

a图处于减数第一次分裂前期。发生基因重组的原因是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。2.b图处于哪一时期,发生基因重组的原因是什么?提示

b图处于减数第一次分裂后期。发生基因重组的原因是非等位基因随非同源染色体的自由组合发生自由组合。归纳提升关注与基因重组有关的五个注意点(1)自然条件下基因重组发生的时间是MⅠ后期和四分体时期,而不是受精作用发生时。(2)自然条件下基因重组只发生在真核生物中,病毒和原核生物中一般只发生基因突变。(3)交叉互换不等于基因重组。如果交叉互换发生在同源染色体之间可导致基因重组;如果发生在非同源染色体之间就不是基因重组。(4)基因重组在人工操作下也可以实现,如转基因技术、肺炎链球菌转化实验中都发生了基因重组。(5)异卵双生间性状的差异,主要是基因重组引起的。探究应用1.在两对相对性状的模拟杂交实验中,某同学进行了如图操作,下列有关叙述错误的是(

)A.操作①模拟的是分离定律B.操作②模拟的现象发生在后期ⅠC.在操作③模拟的过程中会发生基因重组D.雌信封与雄信封卡片数不同不影响实验结果答案

C解析

操作①模拟的是等位基因的分离,即分离定律,A项正确;操作②模拟的是非等位基因的自由组合,发生在减数第一次分裂后期,B项正确;操作③模拟的是受精过程,该过程中不会发生基因重组,C项错误;由于雌雄配子数目不等,因此雌信封与雄信封卡片数可以不同,这不影响实验结果,D项正确。2.子代不同于亲代的性状,主要来自基因重组,下列图解中哪些过程可以发生基因重组?(

)A.①②④⑤ B.①②③④⑤⑥C.③⑥ D.④⑤答案

D解析

生物体内发生的基因重组有两种类型,减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换和减数第一次分裂后期非等位基因随非同源染色体的自由组合而重组。①②过程只有一对等位基因,不可能发生基因重组。从④⑤产生的配子来看,若A、a和B、b两对等位基因在两对同源染色体上,则配子产生过程中可能发生了自由组合;若A、a和B、b两对等位基因在一对同源染色体上,则配子产生过程中可能发生了交叉互换。③⑥过程为受精作用,不属于基因重组。3.下列关于基因重组的说法,不正确的是(

)A.生物体进行有性生殖过程中控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组B.一般情况下,水稻花药内可发生基因重组,而根尖则不能C.减数分裂前期Ⅰ,同源染色体的非姐妹染色单体之间含非等位基因的片段交换可导致基因重组D.减数分裂后期Ⅰ,非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组答案

C解析

基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的重新组合,导致后代出现不同于亲本类型的现象或过程,A项正确;一般情况下,基因重组只发生在减数分裂形成配子的过程中,水稻花药内精原细胞减数分裂形成配子的过程中可发生基因重组,根尖细胞只能进行有丝分裂,不会发生基因重组,B项正确;减数分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间含等位基因的片段的局部交换可导致基因重组,C项错误;减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组,D项正确。探究点二杂交育种只要我们生活在这个地球上,就离不开吃饭,现在米饭几乎成为大多数人的主食。袁隆平研究出来的杂交水稻不知道养活了多少人。思考解决下列问题。1.杂交水稻的育种原理是什么?提示

基因重组。2.杂交育种的一般程序是什么?提示

纯合亲本杂交→F1→自交→F2→选取→连续自交→纯合化。归纳提升针对不同目的的杂交育种程序(1)培育隐性纯合品种(3)培育杂合品种在农业生产上,可以将F1作为种子直接使用,如水稻、玉米等。其特点是利用杂种优势,获得的品种高产、抗性强,但种子只能种一年。培育的基本步骤如下:选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。探究应用1.能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是(

)A.诱变育种 B.杂交育种C.转基因技术 D.无相应方法答案

C解析

转基因技术是指将目的基因导入受体细胞并使其表达的技术手段,该方法能克服远缘杂交不亲和的障碍,从而使动物基因在植物细胞中表达。2.小麦抗锈病(T)对易染病(t)为显性,易倒伏(D)对抗倒伏(d)为显性,这两对等位基因位于两对同源染色体上。现有抗病易倒伏和易染病抗倒伏的两个纯合品种,采取杂交育种方法培育既抗病又抗倒伏的高产品种,那么,从F2中筛选出抗病抗倒伏植株所用的方法是(

)A.杂交 B.自交

C.测交 D.正交答案

B解析

根据题意已知小麦抗锈病(T)对易染病(t)为显性,易倒伏(D)对抗倒伏(d)为显性,这两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。现将抗病易倒伏(DDTT)和易染病抗倒伏(ddtt)的两个纯合品种杂交,F1基因型为DdTt,自交产生的抗病抗倒伏植株基因型为ddTT、ddTt,其中杂合子会发生性状分离,所以要连续自交,直到不再发生性状分离。3.下列关于动植物杂交选种的操作,不完全正确的是(

)A.在植物杂交育种中到了F1后,可以采用不断自交选育新品种B.在哺乳动物杂交育种中到了F2后,再采用测交鉴别选出纯合个体C.如果是用植物的营养器官来繁殖,那么只要杂交后代出现所需性状即可留种D.在植物杂交育种中到了F2后,即可通过测交检验选出新品种答案

D解析

在植物杂交育种中到了F1后,一般采用不断自交的方法来选育新品种;在哺乳动物杂交育种中到了F2后,采用测交鉴别选出纯合个体;若采用无性繁殖,则只要杂交后代出现所需性状即可留种;在植物杂交育种中到了F2后,如果所选品种是隐性性状,则直接获得,如果是显性性状,可通过连续自交检验选出新品种。高中同步学案优化设计GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHUASHEJI第三节染色体畸变可能引起性状改变第四章2022内容索引0102课前篇自主预习课堂篇探究学习课标阐释学法指导1.辨别染色体畸变的类型及其引起的性状改变。(生命观念)2.举例概述染色体组的概念。(生命观念、科学思维)3.以单倍体育种、多倍体育种为例,说明生物变异在生产上的应用。(科学思维)4.举例概述产生生物变异的原因。(生命观念)1.联系有丝分裂和减数分裂中染色体的行为,理解染色体畸变及染色体组的概念。2.通过无籽西瓜等常见生物理解单倍体育种、多倍体育种的机理和过程。课前篇自主预习一、染色体畸变1.染色体畸变(1)概念:指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化。(2)原因:在自然条件或人工因素的影响下,染色体可能发生数目与结构的变化,从而导致生物的变异。(3)特点:可用显微镜直接观察。2.染色体结构变异可能导致生物性状的改变(1)染色体结构变异概念:指染色体发生断裂后,在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异。(2)类型类型概

念图

解实例缺失染色体片段的丢失,引起片段上所带基因也随之丢失的现象猫叫综合征类型概

念图

解实例重复染色体上增加了某个相同片段的现象果蝇棒状眼倒位一个染色体的某个片段的正常排列顺序发生180°颠倒的现象—类型概

念图

解实例易位染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上的现象—3.染色体数目变异能导致生物性状的改变(1)染色体数目变异①概念:指生物细胞中染色体数目的增加或减少。②类型类型含

义举

例整倍体变异体细胞中的染色体数目以染色体组的形式成倍增加或减少单倍体、多倍体等非整倍体变异体细胞中个别染色体的增加或减少先天愚型(唐氏综合征)、特纳综合征③意义:染色体数目变异在生物界较为普遍,对育种有重要意义。

(2)染色体组①概念:一般将二倍体生物的一个配子中的全部染色体称为染色体组。②特点:一个染色体组中,染色体的形态结构、功能各不相同;一个染色体组中含有控制该生物生长发育的全部遗传信息。(3)整倍体①二倍体:由体细胞发育而来,具有两个染色体组的个体。②多倍体:通常是指体细胞中所含染色体组数超过两个的生物。如香蕉是三倍体,花生、大豆、马铃薯等是四倍体,小麦、燕麦等是六倍体。③单倍体:由配子不经受精,直接发育而来,其体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。如昆虫中的雄蜂、雄蚁等就是正常的单倍体生物,它们是由未受精的卵发育而成的。(4)非整倍体个别染色体的增加或减少往往是减数分裂过程中染色体的不正常分离引发的。如减数第一次分裂时同源染色体不分离、减数第二次分裂时姐妹染色单体不分离。预习反馈1.判断正误。(1)一个配子中的全部染色体是一个染色体组,是指来自父方或母方的全部染色体。一个染色体组中不含同源染色体。(

)(2)单倍体是指含一个染色体组的个体,单倍体不含同源染色体。(

)(3)先天愚型是由染色体数目变异引起的,特纳综合征的组型为XO。(

)(4)染色体数目变异通常会导致染色体上基因数目和基因的排列顺序发生改变。(

)(5)基因突变、基因重组和染色体结构变异都能导致DNA分子结构的改变,但能改变基因的“质”的仅是基因突变。(

)√×××√2.(2021浙江1月选考)野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼,是由于某个染色体中发生了如下图所示变化,a、b、c表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体畸变中的(

)A.缺失

B.重复C.易位

D.倒位答案

B解析

分析图示可知,与正常眼相比,棒眼的染色体上b片段重复了一个,超棒眼的染色体上b片段重复了两个,因此棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体结构变异中的重复,即染色体上增加了某个相同片段。二、染色体变异可应用于单倍体育种和多倍体育种1.单倍体育种(1)单倍体的特点:植株弱小,高度不育。(2)概念:利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法。(3)原理:染色体数目变异。(4)主要特点①缩短育种年限。②能排除显隐性干扰,提高效率。2.多倍体育种(1)多倍体特点:细胞大,细胞内有机物的含量高、抗逆性强。(2)概念:人们利用物理、化学因素来诱导多倍体产生的育种方法。(3)方法:目前效果较好的方法是用秋水仙素处理萌发的种子、幼苗等,使它们的染色体加倍。(4)原理:染色体数目变异。(5)实例:三倍体无籽西瓜的培育。其培育过程如下:预习反馈1.判断正误。(1)花药离体培养是单倍体育种过程中采用的技术之一。(

)(2)多倍体育种得到的新品种一定是纯合子。(

)(3)单倍体育种得到的新品种一定是单倍体。(

)(4)利用二倍体西瓜经多倍体育种可获得三倍体无籽西瓜主要依据的遗传学原理是基因突变。(

)(5)杂合的二倍体水稻经秋水仙素处理和花药离体培养,将获得纯合的二倍体。(

)√××××2.选择合适的方法培育新品种可造福人类,下列相关叙述正确的是(

)A.杂交育种一般可通过杂交、选择、纯合化等手段获得新品种B.诱变育种的原理是基因突变,能提高生物的突变概率C.单倍体育种最终是筛选出具有优良性状的单倍体作为新品种D.四倍体西瓜和二倍体西瓜杂交,所得后代为三倍体西瓜新物种答案

A解析

杂交育种一般可通过杂交、选择、纯合化等手段获得新品种,A项正确;诱变育种的原理是基因突变和染色体畸变,B项错误;单倍体育种最终是筛选出具有优良性状的可育纯合植株作为新品种,C项错误;四倍体西瓜和二倍体西瓜杂交所得的三倍体西瓜不可育,不属于新物种,D项错误。三、生物变异来源生物的变异可分为不遗传的变异和可遗传的变异。引起生物变异的原因主要有三种:一是环境条件的改变引起的,不涉及遗传物质的变化,其变异只限当代的表型改变。二是在强烈的物理、化学因素影响下发生的基因突变和染色体畸变。三是有性生殖过程中形成配子时,由于非同源染色体的自由组合和同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换而引起的基因重组。后两种变异属可遗传的变异,只有这两种变异的产物才能成为生物进化和培育新品种的材料。预习反馈1.判断正误。(1)花生在水肥充足的条件下会出现果实大且多的现象属于不遗传的变异。(

)(2)不遗传变异只限当代的表型改变。(

)(3)基因突变和染色体畸变属于可遗传的变异。(

)(4)同源染色体的姐妹染色单体间的片段交换引起的基因重组,属于可遗传的变异。(

)(5)只有基因突变能为生物进化和培育新品种提供材料。(

)√×√√×2.下列关于遗传和变异的叙述,错误的是(

)A.种豆得豆的现象是遗传B.兄弟姐妹之间长得很像的现象是遗传C.花生水肥条件不同,果实大小不一的现象是变异D.非同源染色体上非等位基因的自由组合属于基因重组答案

B解析

种豆得豆体现的是遗传,A项正确。兄弟姐妹之间长得很像但也有不同,体现的是遗传和变异,B项错误。花生水肥条件不同,果实大小不一的现象属于环境引起的不可遗传的变异,C项正确。非同源染色体上非等位基因的自由组合属于基因重组,D项正确。课堂篇探究学习探究点一染色体组数目与生物体倍数的判定下图为果蝇的体细胞染色体图解,思考解决下列问题。

1.什么是染色体组?图示果蝇的一个染色体组怎样表示?该果蝇一个细胞有几个染色体组?怎样确定染色体组?提示

一般将二倍体生物的一个配子中的全部染色体称为染色体组。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。该果蝇一个细胞有2个染色体组。细胞中形态、大小完全相同的染色体有几条,则有几个染色体组。2.果蝇是几倍体?怎样判断?提示

二倍体。一是看发育来源,二是看染色体组数。归纳提升1.染色体组数的判定(1)根据染色体形态判定:细胞中形态、大小完全相同的染色体有几条,则有几个染色体组。如图A中不同形态、大小的染色体都只有1条,所以有1个染色体组;图B中彼此相同的染色体(比如点状的)有3条,故有3个染色体组;同理,图C中有1个染色体组,图D中有2个染色体组。(2)根据基因型判定:在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次,则含有几个染色体组。如图甲所示基因型为ABC,所以有1个染色体组;图乙所示基因型为AAa,A(a)基因有3个,即含有3个染色体组;同理,图丙中有2个染色体组,图丁中有3个染色体组。注意:判定染色体组的数目时只需参考其中任意一对等位基因的数量即可。

(3)根据染色体数和染色体的形态数推算:染色体组数=染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体,有4种形态,则有2个染色体组。2.生物体倍数的判断如果生物体由受精卵或合子发育而来,则体细胞中有几个染色体组,就叫几倍体。如果生物体是由生殖细胞——卵细胞或花粉直接发育而来,则不管细胞内有几个染色体组,都叫单倍体。方法技巧“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体

探究应用1.将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗,然后用秋水仙素处理。该幼苗发育成的植株是(

)A.杂合子

B.部分结构为纯合子C.单倍体

D.四倍体答案

B解析

杂合的二倍体植株有两个染色体组,花粉中含有一个染色体组,花药离体培养后得到单倍体植株,再用秋水仙素处理,染色体数目加倍后基因型为纯合子,A项错误;用秋水仙素处理单倍体植株后,只有一部分细胞的染色体数目加倍,由这部分细胞发育成的结构为纯合子,B项正确;花粉中含有一个染色体组,花粉离体培养后得到的是单倍体植株,再用秋水仙素处理,染色体的数目加倍后含有两个染色体组,为二倍体,C、D两项错误。2.下图甲、乙是小麦(6n=42)的两个纯种品系的部分染色体及基因组成。乙品系是由普通小麦甲与近缘种偃麦草杂交后经过多代选育而来(图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段,不能与原小麦中的任何染色体配对)。丙是甲中某一突变种细胞中的部分染色体组成。下列叙述错误的是(

)A.普通小麦的一个染色体组中含有7条染色体B.若甲、乙杂交,F1个体在减数分裂时能观察到细胞中有20个正常的四分体C.丙产生突变的原因不是染色体数目变异,而是染色体结构变异中的易位D.丙突变的产生与环境条件的影响有关,可以发生在细胞分裂的各个时期答案

C解析

小麦体细胞中有42条染色体,有6个染色体组,故一个染色体组中含有7条染色体,A项正确;根据题干“乙图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段,不能与原小麦中的任何染色体配对”可知,甲、乙杂交,F1个体在减数分裂时一对同源染色体不能配对,只能观察到细胞中有20个正常的四分体,B项正确;丙产生变异的原因不是染色体数目变异,而是染色体结构变异中的缺失,C项错误;染色体畸变可以发生在小麦细胞分裂的各个时期,D项正确。3.下列有关细胞所含染色体的描述,正确的是(

)A.①代表的生物一定是二倍体,其每个染色体组含4条染色体B.②代表的生物可能是三倍体,其配子中有三条染色体C.③代表的生物可能是单倍体,其配子中有两个染色体组D.④代表的生物可能是单倍体,其基因型可以写成AaBB的形式答案

C解析

①所示的细胞有2个染色体组,每个染色体组含4条染色体,若它是由受精卵发育而来的,则代表二倍体,若是由配子发育而来的,则是单倍体,A项错误;②所示的细胞有3个染色体组,每个染色体组含2条染色体,若它是由受精卵发育而来的,则代表三倍体,其不能产生正常配子,B项错误;③所示的细胞有4个染色体组,每个染色体组含2条染色体,若它是由配子发育而来的,则代表单倍体,其配子中有两个染色体组,C项正确;④所示的细胞中含1个染色体组,故不含等位基因,D项错误。探究点二单倍体和多倍体比较野生草莓是二倍体,下图是野生草莓与染色体加倍后的草莓示意图,思考解决下列问题。1.染色体加倍后的草莓有什么特点?提示

果实和种子比较大。2.染色体加倍一般选用的处理试剂是什么?处理对象是什么?提示

秋水仙素。萌发的种子或幼苗。归纳提升单倍体和多倍体的比较

项

目单倍体多倍体概念体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体成因自然成因由配子直接发育成个体,如雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来由受精卵发育而来,外界环境条件剧变(如低温)人工诱导花药离体培养用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗发育起点配子受精卵或合子项

目单倍体多倍体植株特点植株弱小茎秆粗壮,叶片、果实和种子比较大,营养物质含量丰富,发育延迟,结实率低可育性高度不育可育,但结实性差应用单倍体育种多倍体育种探究应用1.某雄果蝇的体细胞中染色体组成如下图所示。有关叙述错误的是(

)A.该果蝇为二倍体B.该果蝇是三体C.该果蝇发生了基因突变D.该果蝇发生了染色体畸变答案

C解析

从图示看,Ⅳ号染色体多了一条,属于染色体畸变中的数目变异,C项错误。2.以下二倍体生物的细胞中含有两个染色体组的是(

)①有丝分裂中期的细胞②有丝分裂后期的细胞③减数第一次分裂中期的细胞④减数第二次分裂中期的细胞⑤减数第一次分裂后期的细胞⑥减数第二次分裂后期的细胞A.①②③ B.①③⑤C.①③⑤⑥ D.①⑤⑥答案

C解析

有丝分裂中期,着丝粒未分裂,所以细胞中染色体数目与体细胞相同,含有2个染色体组,①正确;有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,细胞中染色体数目是体细胞的2倍,含有4个染色体组,②错误;减数第一次分裂中期,染色体在减数分裂前的间期复制,但着丝粒和同源染色体均未分开,所以细胞中染色体数目与体细胞相同,含有2个染色体组,③正确;减数第一次分裂完成后,染色体数目减半,减数第二次分裂中期,细胞中染色体数目是体细胞中的一半,含有1个染色体组,④错误;减数第一次分裂后期,细胞中染色体数目与体细胞的相同,含有2个染色体组,⑤正确;减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,细胞中染色体数目与体细胞的相同,含有2个染色体组,③正确。综上所述,C项正确。3.普通小麦是六倍体,有42条染色体,科学家们用花药离体培养出的小麦幼苗是(

)A.单倍体、21条染色体B.三倍体、21条染色体C.三倍体、三个染色体组D.单倍体、一个染色体组答案

A解析

所有配子不经过受精形成的新个体都是单倍体,故以六倍体小麦的配子培养出的小麦幼苗虽然含有3个染色体组,但仍然是单倍体,染色体数目为21条。探究点三常见育种方法的比较下图为普通西瓜与无籽西瓜示意图,思考回答下列问题。

1.西瓜从有籽到无籽的变异类型是什么?提示

染色体畸变。2.无籽西瓜是几倍体?提示

三倍体。归纳提升1.育种流程

2.常见育种方法的原理与优缺点

方法原

理常用方法优

点缺

点杂交育种基因重组杂交、选择、纯合化操作简单,培育含多个优良性状的新品种育种年限长诱变育种基因突变、染色体畸变辐射诱变、化学诱变提高突变概率,加速育种进程有利变异少,需大量处理实验材料多倍体育种染色体畸变秋水仙素处理萌发的种子或幼苗操作简单,且能在较短的时间内获得所需品种所得品种发育迟缓,结实率低;在动物中无法开展方法原

理常用方法优

点缺

点单倍体育种染色体畸变花药离体培养后,再用秋水仙素处理明显缩短育种年限技术复杂,需要与杂交育种配合转基因技术基因重组将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中能定向改造生物的遗传性状,实现种间遗传物质交换有可能引发生态危机探究应用1.利用基因型为YYrr和yyRR的个体培育出基因型为YYRR的个体,最快捷的育种方法是(

)A.诱变育种

B.杂交育种C.单倍体育种

D.转基因技术答案

C解析

基因突变可应用于诱变育种,而基因突变是多方向性的,因此不能快速获得所需个体,A项错误;杂交育种的流程为:YYrr和yyRR杂交→F1自交→从F2中选择出Y_R_个体连续自交,直到后代不发生性状分离为止→最终获得性状稳定的优良品种YYRR,其育种时间相对较长,B项错误;利用单倍体育种,最终得到的植株都是可育的纯合子,能明显缩短育种年限,C项正确;通俗地说,转基因技术就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,整合到受体染色体上,定向改造生物的遗传性状,因此借助转基因技术,利用基因型为YYrr和yyRR的个体不能培育出基因型为YYRR的个体,D项错误。2.通过单倍体育种将宽叶不抗病(AAbb)和窄叶抗病(aaBB)两个烟草品种培育成宽叶抗病(AABB)新品种。下列关于育种过程的叙述,正确的是(

)A.将AAbb和aaBB相互授粉得到AaBb的过程发生了基因重组B.对F1的花药进行离体培养,可得到四种纯合子C.育种过程需要用秋水仙素处理诱发染色体畸变D.育种过程中淘汰了杂合个体,明显缩短了育种年限答案

C解析

将AAbb和aaBB相互授粉得到AaBb的过程没有发生基因重组,A项错误;对F1的花药进行离体培养,可得到单倍体植株,B项错误;单倍体育种过程需要用秋水仙素处理诱发染色体数目加倍,其原理是染色体畸变,C项正确;单倍体育种过程中没有淘汰杂合个体,D项错误。3.下列关于生物育种的叙述,正确的是(

)A.单倍体育种就是指花药离体培养形成单倍体的过程B.多倍体育种能明显缩短育种年限,果实大,茎秆粗壮,有机物含量高C.相比基因工程育种,杂交育种的优势在于可在不同种生物间进行D.高产“黑农五号”大豆的培育、高产青霉菌株的选育都利用了基因突变的原理答案

D解析

单倍体育种包括花药离体培养形成单倍体植物和人工诱导单倍体植物细胞染色体数目加倍这两个过程,A项错误;单倍体育种能明显缩短育种年限,多倍体植株的果实大,茎秆粗壮,有机物含量高,B项错误;基因工程育种的优势在于可在不同种生物间进行,C项错误;高产“黑农五号”大豆的培育、高产青霉菌株的选育都利用了基因突变的原理,D项正确。高中同步学案优化设计GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHUASHEJI第1课时人类遗传病的类型第四章2022内容索引0102课前篇自主预习课堂篇探究学习课标阐释学法指导辨别人类遗传病的类型(单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病),概述遗传病对人类的危害。(生命观念、科学思维)1.回顾过去所学的几种遗传病的知识,并结合教科书的内容进行归纳和总结,概括出人类常见的遗传病类型及其特点。2.归纳掌握解答遗传系谱题的方法和思路。课前篇自主预习一、遗传病概念由于生殖细胞或受精卵里的遗传物质发生了改变,从而使发育成的个体患病,这类疾病都称为遗传性疾病,简称遗传病。二、遗传病的种类1.单基因遗传病(1)概念:由染色体上单个基因的异常所引起的疾病。(2)类型类

型定

义实

例常染色体单基因遗传病由常染色体上单个基因的异常引起的遗传病常染色体显性遗传病:高胆固醇血症常染色体隐性遗传病:糖原沉积病Ⅰ型X连锁遗传病由X染色体上单个基因的异常引起的遗传病X连锁显性遗传病:抗维生素D佝偻病X连锁隐性遗传病:红绿色盲、血友病Y连锁遗传病由Y染色体上单个基因的异常引起的遗传病外耳道多毛症2.多基因遗传病(1)概念:涉及许多个基因和许多种环境因素的遗传病。(2)实例:唇裂、腭裂、先天性心脏病等。3.染色体异常遗传病(1)概念:由于染色体的数目、形态或结构异常引起的疾病。(2)实例:唐氏综合征、特纳综合征、克兰费尔特综合征、猫叫综合征等。预习反馈1.判断正误。(1)只要生殖细胞里的遗传物质发生了改变,其形成的受精卵发育成的个体所患的疾病就是遗传病。(

)(2)由染色体上一对等位基因的异常所引起的疾病为单基因遗传病。(

)(3)镰刀形细胞贫血症属于单基因遗传病,冠心病和唇裂属于多基因遗传病。(

)(4)特纳综合征是由染色体数目异常引起的染色体异常遗传病。(

)(5)由于遗传基础不是单一因素,因此多基因遗传病患者的后代中发病率很高。(

)√××√×2.下列不属于遗传病的是(

)A.红绿色盲B.21-三体综合征C.艾滋病D.抗维生素D佝偻病答案

C解析

红绿色盲与抗维生素D佝偻病均属于单基因遗传病;21-三体综合征属于染色体异常遗传病;艾滋病是HIV侵染人体细胞所致,属于传染病。课堂篇探究学习探究点一遗传病特点及判断钟摆型眼球震颤是一种单基因遗传病。调查发现,患病男性与正常女性结婚,他们的儿子都正常,女儿均患此病。思考解决下列问题。1.根据材料信息,钟摆型眼球震颤是哪一类遗传病?提示

X连锁显性遗传病。2.女性患者如果是携带者,产生的卵细胞中有钟摆型眼球震颤基因的概率是多少?如果是纯合子,则产生的卵细胞中有钟摆型眼球震颤基因的概率是多少?提示

女性患者如果是携带者,产生的卵细胞中有钟摆型眼球震颤基因的概率为1/2。如果是纯合子,则产生的卵细胞中有钟摆型眼球震颤基因的概率为1。归纳提升不同人类遗传病的特点

遗传病类型遗传特点致病基因传递情况男女患者比例单基因遗传病常染色体显性遗传病患者的双亲之一必患病,“有中生无”,代代相传相等常染色体隐性遗传病近亲结婚发病率高,“无中生有”,隔代遗传相等X连锁显性遗传病男患者的母亲及女儿一定患病,代代相传女患者多于男患者X连锁隐性遗传病女患者的父亲及儿子一定患病,隔代遗传和交叉遗传男患者多于女患者Y连锁遗传病父传子,子传孙患者只有男性遗传病类型遗传特点致病基因传递情况男女患者比例多基因遗传病群体中发病率较高;易受环境影响相等染色体异常遗传病病症严重,甚至引起自发性流产相等易错提醒(1)携带遗传病基因的个体不一定会患遗传病,如白化病基因携带者。(2)不携带遗传病基因的个体也可能患遗传病,如染色体异常遗传病。探究应用1.下列人类遗传病中,属于染色体异常遗传病的是(

)A.苯丙酮尿症B.镰刀形细胞贫血症C.特纳综合征D.遗传性神经性耳聋答案

C解析

苯丙酮尿症是单基因遗传病,A项错误;镰刀形细胞贫血症是基因突变导致的,B项错误;特纳综合征是女性缺失1条X染色体导致的,C项正确;遗传性神经性耳聋是单基因遗传病,D项错误。2.下列疾病的遗传方式与红绿色盲相同的是(

)A.抗维生素D佝偻病B.甲型血友病C.糖原沉积病Ⅰ型 D.唇裂、腭裂答案

B解析

红绿色盲属于X连锁隐性遗传病。抗维生素D佝偻病属于X连锁显性遗传病,A项错误;甲型血友病属于X连锁隐性遗传病,B项正确;糖原沉积病Ⅰ型属于常染色体隐性遗传病,C项错误;唇裂、腭裂属于多基因遗传病,D项错误。3.下列关于多基因遗传病的叙述,错误的是(

)A.发病原因和遗传方式复杂B.涉及多个基因并与环境因素密切相关C.易与后天获得性疾病区分D.患者后代中的发病率远低于1/2或1/4答案

C解析

多基因遗传病不易与后天获得性疾病区分,C项错误。探究点二遗传病的发病原因人类男性中的正常染色体组型为44+XY,但也会出现少数异常个体,这类个体的外貌像男性,患者第二性征发育差,有女性化表现,如无胡须、体毛少、身材高大等,一部分患者智力低下,睾丸发育不全,不能形成精子,无生育能力,组型一般记作44+XXY。思考解决下列问题。1.该变异属于可遗传变异中的哪种类型?产生组型为44+XXY的个体的原因可能有几种情况,分别是什么?提示

染色体数目变异。产生组型为44+XXY的个体的原因可能有两种情况:原因一是母亲正常,父亲在产生精子的过程中,减数第一次分裂后期,X和Y染色体没有正常分离;原因二是父亲正常,母亲在产生卵细胞的过程中,减数第一次分裂后期两条X染色体移向同一极或者减数第二次分裂后期着丝粒分裂后,两条X染色体移向同一极。2.唐氏综合征是一种染色体异常遗传病。调查中发现,随母亲年龄的增加,生育唐氏综合征患儿的概率增大。现诊断出一个唐氏综合征患儿,该遗传标记的基因型是“TTt”,其父亲的基因型是“Tt”,母亲的基因型是“tt”,那么这名患者患唐氏综合征的原因是什么?提示

其父亲的21号染色体的两条姐妹染色单体在减数第二次分裂后期未正常分离,移向细胞同一极。归纳提升1.精原细胞或卵原细胞在减数第一次分裂时同源染色体没有分开,或者第二次分裂时姐妹染色单体没有分开,产生了不正常的精子或卵细胞,从而出现异常受精卵,发育为染色体异常遗传病患者,如唐氏综合征等。2.由于基因突变产生了许多单基因遗传病,如红绿色盲等。3.多基因遗传病的病因和遗传方式比较复杂,涉及许多种环境因素和许多个基因。该病不遵循孟德尔定律。发病率大多超过1/1000。探究应用1.先天性夜盲症是一种单基因遗传病,调查发现,在部分家庭中,父母正常但有患该病的孩子。自然人群中正常男性个体不携带该遗传病的致病基因。不考虑突变,下列关于夜盲症的叙述,正确的是(

)A.先天性夜盲症在男性中的发病率高于女性B.一对正常夫妇的第一胎为先天性夜盲症患者,则再生育一个患病女孩的概率是25%C.可以在先天性夜盲症家系中调查该病的发病率D.可以通过镜检染色体的方法判断胎儿是否为先天性夜盲症患者答案

A解析

父母正常但有患病的孩子,说明先天性夜盲症是隐性遗传病,正常男性不携带该遗传病的致病基因,所以该遗传病属于X连锁隐性遗传病。X连锁隐性遗传病在男性中的发病率高于女性,A项正确;如果一对正常夫妇的第一胎为先天性夜盲症患者,说明妻子是携带者,再生育一个患病女孩的概率是0,B项错误;调查遗传病的发病率不能在患病家系中进行,应该在人群中调查,C项错误;先天性夜盲症是一种单基因遗传病,不能用镜检染色体的方法判断胎儿是否为先天性夜盲症患者,D项错误。2.下图表示人体细胞中某对同源染色体不正常分离的情况。如果一个类别A的卵细胞成功地与一个正常的精子受精,可能患有的遗传病是(

)A.镰刀形细胞贫血症 B.苯丙酮尿症C.唐氏综合征 D.白血病答案

C解析

通过图示可知,这对同源染色体在减数第一次分裂后期没有分开。类别A的卵细胞中比正常配子多了一条染色体,属于染色体异常遗传病,后代可能患有唐氏综合征。3.下图显示某种生物体细胞中的两对染色体及其上基因的分布情况,若发生如下图的四种变异,其中与唐氏综合征变异类型相同的是(

)答案

D解析

唐氏综合征的变异类型属于染色体数目变异,是由于患者体细胞内多了一条21号常染色体,即正常人为2条,患者为3条。比较四个选项中细胞内染色体形态和数目可知,只有D项的细胞中染色体较正常个体多了一条染色体。高中同步学案优化设计GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHUASHEJI第2课时遗传咨询与人类基因组计划第四章2022内容索引0102课前篇自主预习课堂篇探究学习课标阐释学法指导1.概述遗传咨询的程序。(生命观念)2.概述各种遗传病在人体不同发育阶段的发病风险。(科学思维)3.调查常见的人类遗传病并探讨其监测和预防措施。(科学探究)4.简述人类基因组计划。(生命观念)1.应用所学遗传学知识,熟悉遗传咨询的一般过程。2.结合材料,分析遗传病的发病风险,并能够运用生物学原理进行解释。3.通过调查常见的人类遗传病,学会调查与归纳的基本方法,能够运用生物学知识解释一些社会问题。课前篇自主预习一、遗传咨询和优生可以帮助检测和预防遗传病1.遗传咨询(1)概念:遗传咨询可以为遗传病患者或遗传性异常性状表现者及其家属做出诊断,估计疾病或异常性状再度发生的可能性,并详细解答有关病因、遗传方式、表现程度、诊治方法、预后情况及再发风险等问题。(2)程序

2.活动:根据材料分析各类遗传病在人体不同发育阶段的发病风险曲线的意义。各类遗传病在人体不同发育阶段的发病风险

(1)一般来说,染色体异常的胎儿50%以上会因自发流产而不出生。(2)新出生婴儿和儿童容易表现单基因病和多基因病。(3)各种遗传病在青春期的发病率很低。(4)成人很少新发染色体病,但成人的单基因病比青春期发病率高,更显著的是多基因遗传病的发病率在中老年群体中随着年龄增加而快速上升。(5)近亲结婚会提高遗传病发病风险,主要是由于近亲中具有相同隐性致病基因的可能性很大,从而提高了隐性遗传病的发生概率。3.如果要通过遗传咨询得知婴儿是否具有患病风险,羊膜腔穿刺和绒毛细胞检查是两种比较常用的产前诊断方法。预习反馈1.判断正误。(1)遗传咨询可以详细解答有关病因、遗传方式、表现程度、诊治方法、预后情况及再发风险等问题。(

)(2)羊膜腔穿刺和绒毛细胞检查是两种比较常见的产前诊断方法。通过检查发现胎儿确有缺陷的,要及时在受精至着床前后终止妊娠。(

)(3)畸形胎产生的原因有遗传和环境两类。我国的《婚姻法》规定,直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。(

)(4)一般来说,染色体异常的胎儿50%以上会因自发流产而不出生。(

)(5)成人的单基因病比青春期发病率低,但成人新发染色体病较高。(

)√×√√×2.(2021浙江1月选考)遗传病是生殖细胞或受精卵遗传物质改变引发的疾病。下列叙述正确的是(

)A.血友病是一种常染色体隐性遗传病B.X连锁遗传病的遗传特点是“传女不传男”C.重度免疫缺陷症不能用基因治疗方法医治D.孩子的先天畸形发生率与母亲的生育年龄有关答案

D解析

血友病是一种