2022届高考生物一轮复习微专题四生物变异类型的实验探究学案新人教版

这是一份2022届高考生物一轮复习微专题四生物变异类型的实验探究学案新人教版，共6页。
微专题(四)　生物变异类型的实验探究 假说—演绎法是指在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,然后根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验检验。如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的;反之,则可以认为假说是错误的。孟德尔发现基因分离定律和自由组合定律的过程就是利用了假说—演绎法。高考复习中,通过挖掘假说—演绎法的内涵,运用它解答遗传设计题时可分解为3步:提出假说,正向演绎推理(结论→结果),逆向答题(结果→结论)。变异类型实验探究题的答题步骤如下。1.可遗传的变异和不遗传的变异生物的变异有可遗传的变异和不可遗传的变异两种情况,遗传物质的改变或环境条件的改变都可以引起变异,判断二者的不同是要看受环境因素影响还是受遗传因素影响。【典例1】某生物兴趣小组野外考查中,发现生长于背风向阳处的一株蒲公英叶型为全缘型,而生长于向风隐蔽处的一株蒲公英叶型为缺刻型。为确定这种不同的叶型是遗传物质的差异引起的还是环境的差异引起的,该兴趣小组进行了实验探究。实验材料:野外考查发现的上述两株蒲公英的直根各一条(蒲公英可以采用分根繁殖);花盆;小铲;剪刀;沃土等。方法步骤:(1)将全缘型叶蒲公英直根切成相似的两段并标记为甲和乙,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,分别埋于沃土中催芽。 (2)发芽后分别移栽到对应标号的花盆中,将　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)待蒲公英长出叶后,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 结果分析:a. 　。 b. 　。 审题指导实验目的是探究蒲公英叶型不同是遗传物质的差异引起还是环境的差异引起,自变量为不同叶型蒲公英和环境,因变量为叶型。故需要全缘型叶蒲公英和缺刻型叶蒲公英分组对照,以及背风向阳处和向风隐蔽处对照,因此全缘型叶蒲公英和缺刻型叶蒲公英都需要分别分两组在背风向阳处和向风隐蔽处对照,共4组对照,观察叶型。2.显性突变与隐性突变的判断由隐性基因突变成显性基因(a→A)是显性突变;由显性基因突变成隐性基因(A→a)是隐性突变。绝大多数为隐性突变,一般不考虑两个基因同时发生突变,即AA不考虑其突变为aa。(1)若在当代植株中表现新性状,且突变性状由一对等位基因控制。①若该等位基因位于常染色体上,则为显性突变,即aa突变为Aa,直接表现新性状。②若该等位基因位于X染色体上,则雌性个体中为显性突变(XaXa→XAXa),雄性个体中可能为显性突变(XaY→XAY),也可能为隐性突变(XAY→XaY)。③若该等位基因位于Z染色体上,则雄性个体中为显性突变(ZaZa→ZAZa),雌性个体中可能为显性突变(ZaW→ZAW),也可能为隐性突变(ZAW→ZaW)。(2)若在当代植株中未表现新性状,则为隐性突变,用当代植株进行自交,子代出现性状分离,新出现的性状为隐性性状。【典例2】研究人员对野生纯合小鼠进行X射线处理后,得到一只雄性突变型小鼠,该小鼠只有位于一条染色体上的某基因发生突变。现让该突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配,下列推理不合理的是(　　)A.若该突变为显性突变且基因位于X染色体上,则子代雌鼠全为突变型,雄鼠全为野生型B.若该突变为隐性突变且基因位于X染色体上,则子代雌鼠全为野生型,雄鼠全为突变型C.若该突变为显性突变且基因位于常染色体上,则子代雌雄鼠中一半为野生型,一半为突变型D.若该突变为显性突变且基因位于X、Y染色体的同源区段上,则子代雌鼠或雄鼠可能为突变型审题指导结合题意,可根据突变类型,写出突变型雄鼠与野生型雌鼠的基因型,推测子代的基因型及表型情况。方法总结如何鉴别显性突变和隐性突变(1)自交法　选取多个具有突变性状的亲本进行自交,若子代只表现突变性状,则控制相对性状的基因的突变是隐性突变;若子代既有突变性状又有原有的性状,则控制相对性状的基因的突变是显性突变。(2)杂交法　选取(多个)突变体与野生型进行杂交,若子代只表现突变性状,或者野生型和突变型性状都有,则控制相对性状的基因的突变是显性突变;若子代只表现野生性状,则控制相对性状的基因的突变是隐性突变。3.染色体变异与基因突变的判断如果变异是由基因突变引起的,最可能是在减数分裂第一次分裂前的间期,DNA复制时发生基因突变,突变的基因遗传给下一代遵循遗传定律,子代表型会出现特定的比例。若是由染色体变异引起的,如该变异是减数分裂过程中染色体片段缺失或整条染色体缺失,则该变异遗传给下一代时子代表型不出现特定的比例。【典例3】(2020山东烟台一模)某二倍体雌雄同株植物的茎色紫色对绿色为显性,受等位基因A/a的控制。科学家用X射线处理某纯合紫株的花药后,将获得的花粉对绿株进行授粉,得到的F1中出现了1株绿株(M)。请回答下列问题。(1)等位基因是通过　　　　　　　　产生的,等位基因A、a的根本区别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)若M是由基因突变造成的,则发生突变的基因是　　　(填“A”或“a”),发生突变的时间最可能为　　　　　　　　　　　　　　　　;若M的出现是由染色体变异引起的,而且变异的配子活力不受影响(两条染色体异常的受精卵不能发育),则对M出现的合理解释是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)为了确定M是由基因突变导致的还是由染色体变异引起的,某科研人员利用杂交实验进行探究:用　　　　　　　　　　　　　　　杂交得到F1,F1自交,统计F2　　　　　　　　　　　　　　。若F2　　　　　　　　　　　　　　,则为基因突变导致的;若F2　　　　　　　　　　　　　　　,则为染色体变异引起的。 审题指导纯合紫茎基因型为AA,绿茎基因型是aa。用X射线处理某纯合紫株的花药后,将获得的花粉对绿株进行授粉,得到的F1中出现了1株绿株M,该变异如果是基因突变导致的,则花粉的基因A突变成a;如果是染色体变异导致的,该绿株M的体细胞中不含有A基因,只含有一个a基因。          微专题(四)　生物变异类型的实验探究典例1答案(1)缺刻型叶蒲公英直根切成相似的两段并标记为丙和丁(2)甲、丙花盆置于背风向阳处,乙、丁花盆置于向风隐蔽处(3)观察四个花盆中蒲公英的叶型结果分析:a.甲、丙两个花盆中的蒲公英的叶型为全缘型,乙、丁两个花盆中蒲公英的叶型为缺刻型,则叶型不同是环境的差异引起的b.甲、乙两个花盆中的蒲公英的叶型为全缘型,丙、丁两个花盆中蒲公英的叶型为缺刻型,则叶型不同是遗传物质的差异引起的解析如果为遗传物质决定,则甲、乙两个花盆中的蒲公英由全缘型叶蒲公英直根发育而来,叶型为全缘型,丙、丁两个花盆中蒲公英都由缺刻型叶蒲公英直根发育而来,叶型为缺刻型;如果为环境引起,则甲、丙两个花盆中的蒲公英都在背风向阳处,叶型为全缘型,乙、丁两个花盆中蒲公英都在向风隐蔽处,叶型为缺刻型。典例2B　假设相关基因用A、a表示,若该突变为显性突变且基因位于X染色体上,该突变型雄鼠基因型为XAY,野生型雌鼠基因型为XaXa,子代基因型为XAXa和XaY,子代雌鼠全为突变型,雄鼠全为野生型,A项合理;若该突变为隐性突变且基因位于X染色体上,则该突变型雄鼠基因型为XaY,野生型雌鼠基因型为XAXA,子代基因型为XAXa和XAY,子代雌雄鼠全为野生型,B项不合理;若该突变为显性突变且基因位于常染色体上,则该突变型雄鼠基因型为Aa,野生型雌鼠基因型为aa,子代基因型为Aa和aa,子代雌雄鼠中一半为野生型,一半为突变型,C项合理;若该突变为显性突变且基因位于X、Y染色体的同源区段上,则该突变型雄鼠基因型为XAYa或XaYA,野生型雌鼠基因型为XaXa,子代基因型为XAXa、XaYa或XaXa、XaYA,子代雌鼠或雄鼠可能为突变型,D项合理。典例3答案(1)基因突变　脱氧核糖核苷酸的排列顺序不同　(2)A　减数分裂Ⅰ前的间期　在减数分裂过程中发生了A基因的缺失或A基因所在的染色体整条缺失　(3)绿株M与紫株纯合亲本　茎色的性状分离比　紫色∶绿色=3∶1　紫色∶绿色=6∶1解析(1)基因突变的结果是产生等位基因,A、a等位基因的遗传信息不同,根本区别是基因中脱氧核糖核苷酸的排列顺序不同。(2)如果M是基因突变导致的,最可能是在减数分裂Ⅰ前的间期,DNA复制时发生基因突变,A基因突变成a基因。若M的出现是由染色体变异导致的,可能是在减数分裂过程中A基因所在的染色体片段缺失或A所在的染色体整条缺失。(3)确定M是由基因突变导致的还是由染色体变异导致的,可以让M与纯合紫茎亲本进行杂交得到F1,让F1自交得到F2,统计F2的茎色的性状分离比进行判断。如果是基因突变,M的基因型为aa,F1基因型为Aa,F1自交,F2表型及比例是紫茎∶绿茎=3∶1。如果是染色体变异,M的基因型可以写成aO,F1基因型及比例是Aa∶AO=1∶1,只考虑Aa自交,F2表型及比例是紫茎∶绿茎=3∶1;只考虑AO,自交后代AA∶AO∶OO=1∶2∶1,由于OO受精卵不能发育,因此子二代紫茎∶绿茎=6∶1。