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第5章 基因突變及其他變異
第2節(jié)　染色體變異
素能提升課4　有關(guān)變異類型的實驗探究
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淺仰芹1．判定突變性狀是否為可遺傳的變異
(1)判定方法
(2)將變異個體置于與原來類型相同的環(huán)境下種植或養(yǎng)育等，觀察變異性狀是否消失。若不消失，則為可遺傳的變異；反之，則為不可遺傳的變異。
2．基因突變與基因重組的判斷
3．顯性突變和隱性突變的判斷
(1)顯性突變和隱性突變
①顯性突變(即a→A)：該突變一旦發(fā)生，即aa→Aa，在當(dāng)代就能表現(xiàn)出新的突變性狀。
②隱性突變(即A→a)：該突變一旦發(fā)生，即AA→Aa，第一代突變體中突變性狀一般不能表現(xiàn)出來；只有當(dāng)隱性基因純合時，突變性狀才能表現(xiàn)出來，且突變性狀一旦表現(xiàn)，即可穩(wěn)定遺傳。
(2)判斷方法
選用突變型與原始親本(純合子)進(jìn)行雜交(植物可采用自交)：若子代只表現(xiàn)原有的性狀，則突變型為隱性性狀；若子代既表現(xiàn)出突變性狀，又表現(xiàn)出原有性狀，則突變型為顯性性狀。
4．染色體變異與基因突變的判斷
(1)判斷依據(jù)：光學(xué)顯微鏡下能觀察到的是染色體變異，不能觀察到的是基因突變。
(2)具體操作：制作正常個體與待測變異個體的有絲分裂臨時裝片，找到中期圖進(jìn)行染色體結(jié)構(gòu)與數(shù)目的比較可以判斷是否發(fā)生了染色體變異。
1．某省農(nóng)科院在培育新品種小麥種子時，發(fā)現(xiàn)某純合矮稈抗病小麥品種在自然狀態(tài)下自交卻出現(xiàn)了少數(shù)高稈后代。研究人員不能確定該性狀的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果，還是環(huán)境引起的。為檢驗是何種原因?qū)е赂叨捫←湹某霈F(xiàn)，可選擇的最簡便的操作方案是(　　)
A．讓種植在良好環(huán)境下的高稈小麥自交，觀察后代的性狀表現(xiàn)
B．讓得到的高稈小麥與純合矮稈小麥雜交，觀察后代的性狀表現(xiàn)
C．用顯微鏡觀察高稈小麥細(xì)胞的染色體，確認(rèn)其是否發(fā)生了基因突變
D．以上方案都不合理
A　[基因突變是可遺傳的變異，而環(huán)境引起的性狀的改變屬于不可遺傳的變異，小麥自交不需要去雄和傳粉，若是基因突變后代會發(fā)生性狀分離，因此最佳方案是讓該變異植株進(jìn)行自交，觀察后代的性狀再作出判斷，A正確；將得到的高稈小麥與純合矮稈小麥雜交，觀察后代的性狀表現(xiàn)也可以做出判斷，但該方案還需進(jìn)行人工異花授粉，操作較為復(fù)雜，不是最佳方案，B錯誤；用顯微鏡觀察高稈小麥細(xì)胞的染色體，不能確認(rèn)其是否發(fā)生了基因突變，C錯誤；根據(jù)以上分析可知，以上方案理論上有可行的，D錯誤。]
2．已知家雞的無尾(A)對有尾(a)是顯性。現(xiàn)用有尾雞(甲群體)交配產(chǎn)生的受精卵來孵小雞，在孵化早期向卵內(nèi)注射微量胰島素，孵化出的小雞就表現(xiàn)出無尾性狀(乙群體)。為研究胰島素在小雞孵化過程中是否引起基因突變，可行性方案是(　　)
A．甲群體×甲群體，孵化早期不向卵內(nèi)注射胰島素
B．乙群體×乙群體，孵化早期向卵內(nèi)注射胰島素
C．甲群體×乙群體，孵化早期向卵內(nèi)注射胰島素
D．甲群體×乙群體，孵化早期不向卵內(nèi)注射胰島素
D　[要研究注射胰島素是否引起乙群體基因突變，方案A中沒有用乙群體做雜交，故方案A不可行；方案B、C用到乙群體交配，但孵化早期又向卵內(nèi)注射胰島素，則無法確定乙群體是否發(fā)生了基因突變，故方案B、C不可行；方案D的雜交用到乙群體，且孵化早期不向卵內(nèi)注射胰島素干擾子代表型，故甲群體×乙群體，若子代均有尾，則沒有引起基因突變，若子代有無尾出現(xiàn)，則引起了基因突變，故方案D可行。]
3．一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生了突變，使野生型(一般均為純合子)變?yōu)橥蛔冃汀Ｗ屧摯剖笈c野生型雄鼠雜交，F(xiàn)1的雌、雄鼠中均有野生型和突變型。由此可以推斷，該雌鼠的突變?yōu)?　　)
A．顯性突變
B．隱性突變
C．Y染色體上的基因突變
D．X染色體上的基因突變
A　[由于這只野生型雄鼠為純合子，而突變型雌鼠有一條染色體上的基因發(fā)生突變，F(xiàn)1的雌、雄鼠中均出現(xiàn)性狀分離，所以該突變基因為顯性基因，即該突變?yōu)轱@性突變，突變基因可能在常染色體上，也可能在X染色體上。故選A。]
4．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通過有性生殖遺傳，最為簡便的方法是待該闊葉幼苗長大成熟后，讓其自交，觀察后代是否出現(xiàn)________性狀。
(2)研究發(fā)現(xiàn)，該變異性狀能夠通過有性生殖遺傳。有人對闊葉幼苗的出現(xiàn)進(jìn)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)計一個簡單的實驗快速鑒定闊葉幼苗出現(xiàn)的原因。_____________
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(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)選擇的實驗方案是闊葉植株與窄葉植株雜交。
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。
[解析]　(1)判斷該變異性狀是否能夠通過有性生殖遺傳，最為簡便的方法是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。
(2)由于染色體變異可通過在顯微鏡下觀察其染色體變化來確定，而基因突變在顯微鏡下觀察不到其變化，故最簡單的實驗設(shè)計是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)要判斷該突變是顯性突變還是隱性突變，應(yīng)選擇闊葉植株與窄葉植株雜交。
①若雜交后代全為窄葉，說明窄葉對闊葉為顯性，則闊葉為隱性突變所致；
②若雜交后代出現(xiàn)闊葉，說明闊葉對窄葉為顯性，則闊葉為顯性突變所致。
[答案]　(1)闊葉　(2)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)①全為窄葉　②出現(xiàn)闊葉
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