高中生物 專題4 第4課時 生物變異及其在育種上的應(yīng)用課件

1、第4課時 生物變異及其在育種上的應(yīng)用考點1 基因突變與染色體變異考點2 基因重組考點3 基因工程考點4 育種方式的比較、選擇和設(shè)計【例1】人體細(xì)胞內(nèi)含有抑制癌癥發(fā)生的P53基因，生物技術(shù)可對此類基因的變化進(jìn)行檢測。(1)下圖表示從正常人和患者體內(nèi)獲取的P53基因的部分區(qū)域。與正常人相比，患者在該區(qū)域的堿基會發(fā)生改變，這種變異被稱為_。考點考點1 基因突變與染色體變異基因突變與染色體變異(2)已知限制酶E識別序列為CCGG，若用限制酶E分別完全切割正常人和患者的P53基因部分區(qū)域(見下圖)，那么正常人的會被切成_個片段；而患者的則被切割成長度為_對堿基和_對堿基的兩種片段。(3)如果某人的P53

2、基因部分區(qū)域經(jīng)限制酶E完全切割后，共出現(xiàn)170、220、290和460堿基對的四種片段，那么此人的基因型是_(以P+表示正?；?，P-表示異常基因)。解析：據(jù)圖可知，正常人的P53基因部分區(qū)域中有兩個限制酶E識別位點，因此可被切成三個片段，患者P53基因部分區(qū)域中只有一個限制酶E識別位點，只能被切成兩段，長度為220對堿基和290+170=460對堿基。 由于基因在人體內(nèi)成對存在，因為某人的P53基因部分區(qū)域被切成170、220、290和460個堿基對，可知此人含有一個正?；蚝鸵粋€異?；?，則基因型為P+P-。答案：基因突變3460220P+P- 【變式訓(xùn)練1】遺傳學(xué)上將染色體上某一區(qū)段及其

3、帶有的基因一起丟失，從而引起的變異叫缺失，缺失雜合子的生活力降低但能存活，缺失純合子(雄性個體X染色體片段缺失也視為缺失純合子)常導(dǎo)致個體死亡?，F(xiàn)有一紅眼雄果蠅XAY與一白眼雌果蠅XaXa交配，子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅。請采用兩種方法判斷這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于缺失造成的，還是由于基因突變引起的？方法一：_方法二：_解析：鑒定的方法可以用顯微鏡觀察其有絲分裂中期圖像，以確定染色體的結(jié)構(gòu)特點；也可以用該白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅交配，根據(jù)子代中雌雄果蠅的數(shù)量比來推導(dǎo)，若是染色體片段缺失，有一半雄果蠅是缺失純合子，將要死亡，因此雄性個體的數(shù)量要減半，如果雌雄個體數(shù)量相當(dāng)，說明是基因突變引起的。答案：

4、方法一：取該果蠅有分裂能力的細(xì)胞制成裝片，顯微鏡下觀察染色體結(jié)構(gòu)。若染色體正常，可能是基因突變引起的；反之可能是染色體缺失引起的。方法二：選該白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅交配，若雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為11，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于基因突變引起的；若雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為21，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于染色體缺失造成的?！纠?】下列關(guān)于基因重組的說法，不正確的是()A在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合屬于基因重組B減數(shù)分裂四分體時期，由于同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換，可導(dǎo)致基因重組C減數(shù)分裂過程中，非同源染色體上的非等位基因自由組合可導(dǎo)致基因

5、重組D一般情況下，水稻花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組，而根尖則不能 考點考點2 基因重組基因重組解析：基因重組有三大來源，一是減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合；二是減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換；三是轉(zhuǎn)基因工程的人為重組。前兩者基因重組都源自減數(shù)分裂，因此是有性生殖所特有的。答案：B【例3】基因工程中，需使用特定的限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列和切點是GGATCC，限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列和切點是GATC。根據(jù)圖示判斷下列操作正確的是() A質(zhì)粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割B質(zhì)粒用限制酶切割，目的

6、基因用限制酶切割C目的基因和質(zhì)粒均用限制酶切割D目的基因和質(zhì)粒均用限制酶切割考點考點3 基因工程基因工程解析：酶和酶切割后可得到相同的黏性末端，且酶的識別序列也可以被酶識別并切割，為了至少保留質(zhì)粒上的一個標(biāo)記基因，最佳選擇為A選項。答案：A 【變式訓(xùn)練2】下列有關(guān)限制性核酸內(nèi)切酶識別的敘述，不正確的是( )A從反應(yīng)類型來看，限制性核酸內(nèi)切酶催化的是一種水解反應(yīng)B限制性核酸內(nèi)切酶的活性受溫度、pH的影響C一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列D限制性核酸內(nèi)切酶識別序列越短，則該序列在DNA中出現(xiàn)的概率就越小 解析：限制性核酸內(nèi)切酶是能夠識別和切割DNA分子內(nèi)一小段特殊核

7、苷酸序列的酶。其作用的對象是磷酸二酯鍵并使其斷裂，是水解反應(yīng)，酶的活性受溫度、pH的影響，一種酶只能識別一種特定的序列，序列越短，出現(xiàn)該序列的概率就越大。 答案：D【例4】用純合的二倍體水稻品種高稈抗銹病(DDTT)和矮稈不抗銹病(ddtt)進(jìn)行育種時，一種方法是雜交得到F1，F(xiàn)1再自交得到F2；另一種方法是用F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，再用秋水仙素處理幼苗得到相應(yīng)矮稈抗病植株。下列敘述正確的是()考點考點4 育種方式的比較、選擇和設(shè)計育種方式的比較、選擇和設(shè)計A前一種方法所得的F2中重組類型、純合子各占5/8、1/4B后一種方法所得到的植株中可用于生產(chǎn)的類型比例為2/3C前一種方法的原理是基因重

8、組，原因是非同源染色體上非等位基因自由組合D后一種方法的原理是染色體變異，是由于染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 解析：本題主要考查了兩種育種方法雜交育種和單倍體育種的相關(guān)知識。A項中F2中重組類型比例為（3+3）/16=3/8；B項中可用于生產(chǎn)的類型比例為1/16；D項中單倍體育種時是染色體數(shù)目變化而不是結(jié)構(gòu)變化。答案：C【變式訓(xùn)練3】報春花的花色表現(xiàn)為白色(只含白色素)和黃色(含黃色錦葵色素)一對相對性狀，由兩對等位基因(A和a，B和b)共同控制，其生化機(jī)制如下圖所示。據(jù)此回答：(1)上述基因通過_，從而控制報春花的花色性狀。開黃花的報春花植株的基因型可能是_。 (2)為了培育出能穩(wěn)定遺傳的黃色品種，某

9、同學(xué)用開白花的純種植株設(shè)計了如下實驗，請幫助他完成。選擇基因型為_、_的兩個品種進(jìn)行雜交，得到F1種子；F1種子種下得F1植株，F(xiàn)1自交得F2種子；F2種子種下得F2植株，F(xiàn)2自交，并選擇開黃花植株的種子混合留種；重復(fù)步驟若干代，直到_。(3)根據(jù)上述實驗，回答相關(guān)問題：F1植株能產(chǎn)生比例相等的四種配子，說明其遵循_遺傳規(guī)律。由于報春花的雌蕊和雄蕊不等長，在自然狀態(tài)下可以進(jìn)行異花傳粉。為使上述實驗更完善，應(yīng)該怎樣處理？_。F2植株中開黃花的植株上所結(jié)的種子中黃色純合子占_。有的同學(xué)認(rèn)為這不是一個最佳方案，請你在原方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，使培育年限最短。請簡要概述你的方案：_。解析：由圖信息可知，基因A、B分別通過控制相應(yīng)的酶的合成來控制代謝過程進(jìn)而控制花色。由于B基因抑制A基因的表達(dá)，因此要開黃花則不能含有B基因。能穩(wěn)定遺傳的黃花品種的基因型為AAbb，需要