漯河四高高三生物組周三公開課教案第第頁專題突破9聚焦變異熱點題型課標(biāo)要求1.概述堿基的替換、增添或缺失會引發(fā)基因中堿基序列的改變。2.闡明進行有性生殖的生物在減數(shù)分裂過程中，染色體所發(fā)生的自由組合和互換會導(dǎo)致控制不同性狀的基因重組，從而使子代出現(xiàn)變異。3.舉例說明染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異都可能導(dǎo)致生物性狀的改變甚至死亡。教學(xué)目標(biāo)通過聚焦變異熱點題型，消除學(xué)生畏難心理，幫助學(xué)生建立變異相關(guān)探究題的一般解題思路。學(xué)情分析學(xué)生學(xué)過三種可遺傳變異后，對遺傳變異相關(guān)基礎(chǔ)知識掌握的還可以，但設(shè)計實驗探究變異的類型需要學(xué)生有靈活的知識應(yīng)用能力和邏輯推理能力，學(xué)生涉及到這類題型應(yīng)對性很差，甚至沒有頭緒，需要教師引導(dǎo)共同建立解題模型，幫助學(xué)生形成答題的一般思路。考情分析1.變異類型的判定2023·湖南·T92022·湖南·T192021·廣東·T202.基因定位問題2021·遼寧·T25教學(xué)重難點實驗設(shè)計的基本思路及語言表述。課前引入設(shè)計意圖：通過本道題直接引入專題9要探究的幾種題型。(2023·成都七中診斷)研究者用X射線照射紫株玉米(AA)后，用該玉米花粉給綠株玉米(aa)授粉，F(xiàn)1幼苗中出現(xiàn)少量綠苗。下列敘述錯誤的是()參考答案：AA.可通過觀察少量綠苗的長勢判斷是否可遺傳B.推測X射線照射可導(dǎo)致A基因突變?yōu)閍C.推測X射線照射可導(dǎo)致帶有A基因的染色體片段缺失D.可通過光學(xué)顯微鏡觀察染色體的形態(tài)初步判斷變異的原因二、課中探究設(shè)計意圖：通過三個變式題，學(xué)生課前獨立做，課上小組討論疑難點，小組代表講解解題思路，組間互評，教師點撥總結(jié)，師生共建四種題型的解題模型。題型一探究某一變異性狀是否為可遺傳變異的方法變式1：一塊高稈（純合子）小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥。請設(shè)計實驗方案探究該矮稈性狀出現(xiàn)的原因是環(huán)境引起的不可遺傳變異還是隱性突變（簡要寫出所用方法、結(jié)果、結(jié)論）。方法：。如果，則，如果，則。參考答案：方法一：讓該矮稈小麥自交，觀察并統(tǒng)計子代的性狀。如果子代全為矮稈，則該矮稈性狀出現(xiàn)的原因是隱性突變；如果子代全為高稈，則該矮稈性狀出現(xiàn)的原因是環(huán)境引起的不可遺傳變異。方法二：讓該矮稈小麥與高稈小麥雜交，如果子一代全為高稈，子二代高稈：矮稈=3：1，則該矮稈性狀出現(xiàn)的原因是隱性突變；如果子一代、子二代全為高稈，則該矮稈性狀出現(xiàn)的原因是環(huán)境引起的不可遺傳變異。基本模型題型二基因突變的類型與判斷方法變式2：某植物為嚴(yán)格自花傳粉植物，在野生型窄葉種群中偶見幾株闊葉幼苗。回答下列問題：（1）判斷該變異性狀是否能夠遺傳，最為簡便的方法是。（2）有人對闊葉幼苗的出現(xiàn)進行分析，認(rèn)為可能有兩種原因：一是基因突變，二是染色體加倍成為多倍體。請設(shè)計一個簡單的實驗鑒定闊葉幼苗出現(xiàn)的原因。（3）已知該性狀是通過基因突變產(chǎn)生的，若要判斷該突變是顯性突變還是隱性突變，應(yīng)選擇的實驗方案是。①若后代，說明該突變?yōu)殡[性突變；②若后代，說明該突變?yōu)轱@性突變。參考答案：（1）待該闊葉幼苗長大成熟后，讓其自交，觀察后代是否出現(xiàn)闊葉性狀取野生型植株和闊葉植株的根尖分生區(qū)制成裝片，用顯微鏡觀察有絲分裂中期細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目；若觀察到闊葉植株的染色體加倍，則說明是染色體加倍的結(jié)果，否則為基因突變（3）方法一：闊葉植株與窄葉植株雜交，觀察統(tǒng)計子代的表型。全為窄葉出現(xiàn)闊葉方法二：闊葉植株自交，觀察統(tǒng)計子代的表型。全為闊葉出現(xiàn)窄葉基本模型1．類型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(顯性突變：aa→Aa當(dāng)代表現(xiàn),隱性突變：AA→Aa當(dāng)代不表現(xiàn)，一旦表現(xiàn)即為純合))2．判斷方法一：選取突變體與野生型雜交，根據(jù)子代表型判斷。(1)若后代全表現(xiàn)野生型性狀，則突變體由隱性突變產(chǎn)生。(即突變體基因型為aa)(2)若后代全表現(xiàn)突變型性狀，則突變體由顯性突變產(chǎn)生。(即突變體基因型為AA)(3)若后代既有突變型又有野生型性狀，則突變體由顯性突變產(chǎn)生。(即突變體基因型為Aa)判斷方法二：選取突變體自交（或雌雄個體相互交配），根據(jù)子代表型判斷。（1）若后代全表現(xiàn)突變型性狀，則突變體由隱性突變產(chǎn)生。(即突變體基因型為aa)（2）若后代全表現(xiàn)突變型性狀，則突變體由顯性突變產(chǎn)生。(即突變體基因型為AA)（3）若后代既有突變型又有野生型性狀，則突變體由顯性突變產(chǎn)生。(即突變體基因型為Aa)題型三染色體變異、基因重組和基因突變的顯微判斷基本模型染色體變異在光學(xué)顯微鏡下能觀察到，而基因突變和基因重組不能，所以可通過顯微觀察法辨別染色體變異，即制作臨時裝片，觀察有絲分裂中期染色體是否發(fā)生變異，若有，則為染色體變異，否則為基因突變或基因重組(此處注意，若基因突變引起細(xì)胞結(jié)構(gòu)改變也可間接用顯微鏡判斷，例如，顯微鏡下觀察血細(xì)胞涂片，若發(fā)現(xiàn)鐮刀狀紅細(xì)胞，可判斷發(fā)生了基因突變)。題型四不同突變體是否為同一位點突變的判斷基本模型若紅花(野生型)有兩種白花隱性突變品系，則控制這兩種白花突變的基因間的位置關(guān)系可能存在以下三種情況，可通過雜交實驗進行判斷。項目野生型白花1白花2互為等位基因AAa1a1a2a2非同源染色體上的非等位基因同源染色體上的非等位基因?qū)嶒炘O(shè)計方法：將突變株1與突變株2進行雜交，根據(jù)是否轉(zhuǎn)化為野生型個體判斷突變基因?qū)?yīng)的位置。變式3：某野生型二倍體植物(雌雄同株)花的花瓣數(shù)目均為4瓣，研究人員用一定劑量的某種化學(xué)試劑處理該植物的種子后，播種得到了兩個不同突變型的植株(突變型1和突變型2)，均表現(xiàn)為花瓣數(shù)目明顯多于4瓣。回答下列問題：(1)若上述兩個突變型植株均為基因突變所致，請設(shè)計一個簡便的實驗判斷其發(fā)生的基因突變屬于顯性突變還是隱性突變：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若已證實上述兩個突變型植株均發(fā)生的是隱性突變，但不知道突變型1和突變型2是否是由同一對基因發(fā)生的突變所致。為此，某同學(xué)將突變型1與突變型2進行雜交得到F1，發(fā)現(xiàn)F1均表現(xiàn)為野生型。由此可推測___________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若上述推測成立，為進一步確定突變型1和突變型2發(fā)生突變的基因是否位于一對同源染色體上，該同學(xué)將F1繼續(xù)進行自交得到F2。請預(yù)期實驗結(jié)果并得出相應(yīng)結(jié)論：①若F2的表型及比例為野生型∶突變型＝9∶7，則___________________________________；②若_________________________________________________，則_______________。參考答案：（1）分別用突變型1、突變型2進行自交，觀察并統(tǒng)計子代的表型（2）突變型1和突變型2所對應(yīng)的不是同一對基因發(fā)生的突變（3）突變型1和突變型2所對應(yīng)的基因不位于一對同源染色體上F2的表型及比例為野生型∶突變型＝1∶1所對應(yīng)的基因位于一對同源染色體上三、當(dāng)堂檢測設(shè)計意圖：學(xué)生自主完成，教師隨機選取代表講解，反饋學(xué)習(xí)成果。1.（2022·湖南·19節(jié)選）中國是傳統(tǒng)的水稻種植大國，有一半以上人口以稻米為主食。在培育水稻優(yōu)良品種的過程中，發(fā)現(xiàn)某野生型水稻葉片綠色由基因C控制。(1)突變型1葉片為黃色，由基因C突變?yōu)镃1所致，基因C1純合幼苗期致死。突變型1連續(xù)自交3代，F(xiàn)3成年植株中黃色葉植株占________。(4)突變型2葉片為黃色，由基因C的另一突變基因C2所致。用突變型2與突變型1雜交，子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50%。能否確定C2是顯性突變還是隱性突變？______(填“能”或“否”)，用文字說明理由____________________________________。2.石刀板是一種二倍體名貴蔬菜，雌、雄異株植物。野生型石刀板葉窄，產(chǎn)量低。在某野生種群中，發(fā)現(xiàn)生長著少數(shù)幾株闊葉石刀板(突變型)，雌株、雄株均有。(1)有人認(rèn)為闊葉突變型株是由于基因突變或具有多倍體的特點的緣故。請你設(shè)計一個簡單實驗來鑒定突變型的出現(xiàn)是基因突變所致，還是染色體組加倍所致？(要求寫出實驗方案和預(yù)期結(jié)果及結(jié)論)______________________________________________________________。（2）現(xiàn)已證實闊葉為基因突變的結(jié)果，為確定是顯性突變還是隱性突變，選用多株闊葉雌雄株進行交配，并統(tǒng)計后代表現(xiàn)型。若_____________，則為_____________；若_____________，則為_____________。參考答案：1.（1）2/9（2）能若C2是隱性突變，則突變型2為純合子，則子代CC2表現(xiàn)為綠色，C1C2表現(xiàn)為黃色，子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50%。若突變型2為顯性突變，突變型2（C2C）與突變型1（CC1）雜交，子代表型及比例應(yīng)為黃∶綠=3∶1，與題意不符（1）取野生型植株和闊葉植株的根尖分生區(qū)制成裝片