資源簡(jiǎn)介

　　　　　　　 　遺傳變異相關(guān)的解題方法
一、生物變異類(lèi)型的辨析
1．類(lèi)型：根據(jù)遺傳物質(zhì)是否改變，變異分為可遺傳的變異和不可遺傳的變異。
2．關(guān)系辨析
3．區(qū)分三種可遺傳變異
(1)關(guān)于“互換”
項(xiàng)目 交換 染色體易位
圖解
區(qū)別 發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間 發(fā)生在非同源染色體之間
屬于基因重組 屬于染色體結(jié)構(gòu)變異
(2)關(guān)于“缺失或重復(fù)”
項(xiàng)目 基因突變 染色體片段缺失或重復(fù)
圖解
區(qū)別 在一個(gè)基因內(nèi)部發(fā)生了堿基對(duì)的增添或缺失 在染色體上發(fā)生了染色體片段的重復(fù)或缺失
基因的數(shù)量和位置不改變，基因的種類(lèi)改變 基因的數(shù)量發(fā)生改變
(3)關(guān)于變異與分裂方式
變異類(lèi)型 變異水平 顯微觀察結(jié)果 細(xì)胞分裂方式
基因突變 分子水平變異 光學(xué)顯微鏡下不可見(jiàn) 二分裂、無(wú)絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂
基因重組 減數(shù)分裂
染色體變異 細(xì)胞水平變異 光學(xué)顯微鏡下可見(jiàn) 有絲分裂、減數(shù)分裂
(4)關(guān)于變異的“質(zhì)”和“量”：基因突變改變基因的質(zhì)，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質(zhì)，一般也不改變基因的量；染色體變異不改變基因的質(zhì)，會(huì)改變基因的量或基因的排列順序。
例1　圖甲、乙、丙、丁分別表示不同的變異類(lèi)型，其中圖丙中的基因2由基因1變異而來(lái)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　)
A．圖甲、乙都表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，發(fā)生在減數(shù)分裂前期Ⅰ
B．圖丙表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失
C．圖丁可能表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)
D．如圖所示的4種變異中能夠遺傳的是圖甲和圖丙所示的變異
例2　下列有關(guān)變異的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．非同源染色體上的非等位基因之間可發(fā)生基因重組
B．相對(duì)于DNA病毒，RNA病毒更容易發(fā)生基因突變
C．染色體結(jié)構(gòu)變異均可導(dǎo)致基因的種類(lèi)和數(shù)量發(fā)生改變
D．有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中均可發(fā)生染色體數(shù)量變異
二、細(xì)胞分裂異常與生物變異
1．配子中染色體出現(xiàn)異常的原因
(1)體細(xì)胞是純合子AABB，若形成的配子是AAB類(lèi)型，則形成的原因是含A的同源染色體未分離進(jìn)入同一子細(xì)胞或含A的姐妹染色單體分開(kāi)后形成的兩條染色體進(jìn)入同一子細(xì)胞。
(2)體細(xì)胞是AaBb雜合類(lèi)型發(fā)生異常
①若形成的配子是AaB或Aab或ABb或aBb類(lèi)型，則形成的原因是減數(shù)第一次分裂時(shí)，同源染色體未分離進(jìn)入同一子細(xì)胞。
②若形成的配子是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb類(lèi)型，則形成的原因是減數(shù)第二次分裂時(shí)，姐妹染色單體分開(kāi)后形成的兩條染色體進(jìn)入同一子細(xì)胞。
(3)親本為AaXBY，產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生異常
①若配子中出現(xiàn)Aa或XY在一起，則減數(shù)第一次分裂異常。
②若配子中A—a分開(kāi)，X—Y分開(kāi)，但出現(xiàn)AA/aa或XX/YY，則是減數(shù)第二次分裂異常。
③若配子中無(wú)性染色體或無(wú)A也無(wú)a，則是減數(shù)第一次分裂或減數(shù)第二次分裂異常。
2．姐妹染色單體上存在等位基因的原因
(1)根據(jù)變異前體細(xì)胞的基因型
①如果親本基因型為AA或aa，則引起姐妹染色單體上A與a不同的原因是基因突變。
②如果親本基因型為Aa，則引起姐妹染色單體上A與a不同的原因是基因突變或同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交換。
(2)根據(jù)細(xì)胞分裂方式判斷
①如果有絲分裂中姐妹染色單體分離形成的子染色體上基因不同，則為基因突變的結(jié)果，如圖甲。
②如果是減數(shù)分裂過(guò)程中姐妹染色單體上基因不同，可能是基因突變，也可能是同源染色體的非姐妹染色單體之間交換的結(jié)果，如圖乙。
③如果是減數(shù)分裂后期Ⅱ，兩條子染色體(顏色一致)上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果，如圖丙。
④如果是減數(shù)分裂后期Ⅱ，兩條子染色體(顏色不一致)上的兩基因不同，則為同源染色體的非姐妹染色單體之間交換的結(jié)果，如圖丁。
3．三體、三倍體與單體
三體指的是二倍體生物體細(xì)胞核中的一對(duì)同源染色體多了一條染色體的個(gè)體，其染色體組成表示為2n＋1，如21三體綜合征，先天性睪丸發(fā)育不全綜合征(47，XXY)等；而三倍體是指由受精卵發(fā)育而成的體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的個(gè)體，其染色體組成表示為3n；單體指的是二倍體生物體細(xì)胞核中的一對(duì)同源染色體少了一條染色體的個(gè)體，其染色體組成表示為2n－1，如性腺發(fā)育不全綜合征(45，XO)。
例3　下列關(guān)于配子基因型異常發(fā)生時(shí)期的判斷，正確的是(　　)
選項(xiàng) 個(gè)體基因型 配子基因型 異常發(fā)生時(shí)期
A Dd D、D、dd 減數(shù)第一次分裂
B AaBb AaB、AaB、b、b 減數(shù)第二次分裂
C XaY XaY、XaY 減數(shù)第一次分裂
D AaXBXb AAXBXb、XBXb、a、a 減數(shù)第二次分裂
例4　如圖中甲、乙為某精原細(xì)胞(基因型為AaBb)在減數(shù)分裂過(guò)程中產(chǎn)生的兩個(gè)細(xì)胞，下列敘述正確的是(　　)
A．圖甲細(xì)胞中存在A、a基因可能是因?yàn)橥慈旧w非姐妹染色單體發(fā)生交換或基因突變
B．圖甲細(xì)胞分裂結(jié)束形成的每個(gè)子細(xì)胞中各含有兩個(gè)染色體組
C．圖乙細(xì)胞處于減數(shù)分裂后期Ⅱ，其子細(xì)胞為精細(xì)胞或極體
D．圖乙細(xì)胞已開(kāi)始胞質(zhì)分裂，細(xì)胞中染色體數(shù)與體細(xì)胞的相同
三、有關(guān)變異類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)探究
1．判定突變性狀是否為可遺傳的變異
(1)判定方法
變異個(gè)體自交或與其他個(gè)體雜交
(2)將變異個(gè)體置于與原來(lái)類(lèi)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．判斷突變性狀的顯隱性
(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(lái)；只有當(dāng)隱性基因純合時(shí)，突變性狀才能表現(xiàn)出來(lái)，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；若子代全表現(xiàn)突變性狀或既表現(xiàn)出突變性狀，又表現(xiàn)出原有性狀，則突變型為顯性性狀。
例5　玉米籽粒種皮有黃色和白色之分，植株有高莖和矮莖之分(高莖為顯性性狀)。據(jù)此回答下列問(wèn)題：
(1)種皮的顏色是由細(xì)胞中的色素決定的，已知該色素不是蛋白質(zhì)，那么基因控制種皮的顏色是通過(guò)控制________________________________實(shí)現(xiàn)的。
(2)矮莖玉米幼苗經(jīng)特殊處理，可以長(zhǎng)成高莖植株。為了探究該變異性狀是否可穩(wěn)定遺傳，生物科技小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)你寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果及相關(guān)結(jié)論。
①實(shí)驗(yàn)步驟：
a．在這株變異的高莖玉米雌花、雄花成熟之前，分別用紙袋將雌穗、雄穗套住，防止異株之間傳粉。
b．雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。
c．雌穗上種子成熟后，收藏保管，第二年播種觀察。
②實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果及相關(guān)結(jié)論：
a．________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
b．________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
例6　蘆筍是一種名貴蔬菜，為XY型性別決定的雌雄異株植物。在某野生型窄葉種群中偶見(jiàn)幾株闊葉雌雄株蘆筍，雌雄株都有。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)有人對(duì)闊葉蘆筍的出現(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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)探究闊葉蘆筍出現(xiàn)的原因。
(2)現(xiàn)已證實(shí)出現(xiàn)闊葉蘆筍為基因突變的結(jié)果，為確定是顯性突變還是隱性突變，應(yīng)選用多株闊葉雌雄株蘆筍進(jìn)行雜交，并統(tǒng)計(jì)后代的表型。若____________________________________，則為隱性突變。
(3)若已經(jīng)知道出現(xiàn)闊葉蘆筍是顯性突變所致，由于雄株蘆筍產(chǎn)量高于雌株，種植戶(hù)希望在幼苗期就能區(qū)分雌雄，為了探求可行性，技術(shù)人員先用多株野生型雌株與闊葉雄株雜交，試推斷該技術(shù)人員做此實(shí)驗(yàn)的意圖：____________________________________________
________________________________________________________________________。
若雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果為_(kāi)_________________________________________________________，則種植戶(hù)的心愿可以實(shí)現(xiàn)。
方法歸納　基因突變和染色體變異的判斷
染色體通過(guò)染色后制作成臨時(shí)玻片標(biāo)本可在顯微鏡下觀察到，因此染色體變異可利用顯微鏡進(jìn)行檢測(cè)；基因突變屬于分子水平的變異，不能用顯微鏡檢測(cè)。因此欲確定是基因突變還是染色體變異，可直接利用顯微鏡檢測(cè)法，還可利用雜交實(shí)驗(yàn)法，通過(guò)觀察子代性狀比例或者性別比例來(lái)說(shuō)明。
四、育種方法的比較
1．三倍體無(wú)子西瓜的培育
培育過(guò)程：
(1)兩次傳粉
(2)三倍體西瓜無(wú)子的原因：三倍體西瓜在減數(shù)分裂過(guò)程中，由于染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生可育的配子。
2．單倍體育種
(1)方法
(2)優(yōu)點(diǎn)：能明顯縮短育種年限。
3．幾種育種方法的比較
育種類(lèi)型 雜交育種 誘變育種 單倍體育種 多倍體育種
原理 基因重組 基因突變 染色體數(shù)量的變異
處理方法 先雜交后連續(xù)自交，選優(yōu) 用化學(xué)或物理方法處理生物 花藥離體培養(yǎng)，人工誘導(dǎo)單倍體植株 用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
優(yōu)點(diǎn) 將優(yōu)良性狀集中到一起 能提高突變率，加速育種進(jìn)程 可獲得純合子，明顯縮短育種年限 器官較大，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等優(yōu)良性狀
缺點(diǎn) 育種年限長(zhǎng) 需要處理大量生物材料 技術(shù)難度大 發(fā)育遲緩，結(jié)實(shí)率低
例7　下列有關(guān)育種的敘述，正確的是(　　)
A．太空育種的原理為基因突變及基因重組
B．三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來(lái)
C．單倍體植物的培育與細(xì)胞的全能性表達(dá)有關(guān)
D．雜交育種和誘變育種都能產(chǎn)生新基因
例8　經(jīng)測(cè)定，經(jīng)太空育種后棉花具有棉桃大、抗病抗蟲(chóng)性強(qiáng)、結(jié)桃率高等優(yōu)點(diǎn)，畝產(chǎn)籽棉350 kg左右。如圖所示為育種專(zhuān)家對(duì)棉花品種的培育過(guò)程。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．太空育種依據(jù)的原理主要是基因突變
B．粉紅棉M的出現(xiàn)是染色體片段缺失的結(jié)果
C．深紅棉S與白色棉N雜交產(chǎn)生深紅棉的概率為1/4
D．粉紅棉M自交產(chǎn)生白色棉N的概率為1/4
1．如圖①～④表示二倍體生物出現(xiàn)的不同類(lèi)型變異，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　)
A．①表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位
B．②表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位
C．③表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位
D．變異后的④個(gè)體為三倍體
2.(2024·無(wú)錫高一期中)如圖是基因型為AaBb的某二倍體雌性動(dòng)物的細(xì)胞分裂圖像，下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．圖示結(jié)果可能是互換或基因突變所致
B．該細(xì)胞中有6條染色單體
C．該細(xì)胞中含有3對(duì)同源染色體
D．伴隨該細(xì)胞形成的卵細(xì)胞的基因型為aB或AB
3．如圖所示，將二倍體植株①和②雜交得到③，再將③做進(jìn)一步處理。下列對(duì)此分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．由⑤得到⑥的育種原理是基因重組
B．圖中秋水仙素的作用是使染色體數(shù)量加倍
C．若③的基因型是AaBbdd，則⑨的基因型可能是aBd
D．③→④過(guò)程中，所產(chǎn)生的變異都有利于生產(chǎn)
4．已知家雞的無(wú)尾(A)對(duì)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(lái)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(wú)尾性狀(乙群體)。為研究胰島素在小雞孵化過(guò)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
5．(多選)(2024·揚(yáng)州高一月考)養(yǎng)蠶業(yè)中，雄蠶的吐絲量比雌蠶高且蠶絲質(zhì)量好，但大規(guī)模鑒別雌雄是非常困難的。科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，家蠶染色體上的基因B使蠶卵呈黑色，不含基因B的蠶卵呈白色。遺傳學(xué)家利用X射線處理雌蠶甲，最終獲得突變體丁，流程如圖所示(染色體未按實(shí)際大小比例畫(huà)出)，由此實(shí)現(xiàn)多養(yǎng)雄蠶。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．X射線處理，既可以引起基因突變也可以引起染色體結(jié)構(gòu)變異
B．使用光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞中染色體形態(tài)，可區(qū)分乙、丙個(gè)體
C．將突變體丁與基因型為bbZZ的雄蠶雜交，可實(shí)現(xiàn)對(duì)子代的大規(guī)模性別鑒定
D．③過(guò)程中，丙與基因型為bbZZ的雄蠶雜交，子代中有1/2的個(gè)體基因型為bbZWB
6．(2023·淮安高一統(tǒng)考)果蠅的紅眼(R)對(duì)白眼(r)為顯性。染色體異常會(huì)導(dǎo)致果蠅的性別和育性發(fā)生變化。如圖分別表示幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：
(1)果蠅是遺傳學(xué)最常用的實(shí)驗(yàn)材料，因其具有___________________(至少答出2點(diǎn))的優(yōu)點(diǎn)。
(2)正常雄果蠅在有絲分裂后期細(xì)胞中含有______個(gè)染色體組，________種形態(tài)。
(3)純合的紅眼雌果蠅(XRXRY)通過(guò)減數(shù)分裂可產(chǎn)生XRXR、Y、________和__________的配子。
(4)用白眼雌果蠅(XX)和紅眼雄果蠅(XY)雜交，在F1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雌果蠅(P)。若只考慮P果蠅出現(xiàn)原因的兩種可能：第一種是環(huán)境改變引起表型變化，但基因型未變：第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)便的雜交實(shí)驗(yàn)，確定P果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的。
實(shí)驗(yàn)步驟：
①用P果蠅與紅眼雄果蠅雜交，獲得F1；
②觀察、統(tǒng)計(jì)________________________________________。
結(jié)果預(yù)測(cè)：
a．若________________________則是由環(huán)境改變引起的；
b．若________________________則是由基因突變引起的。
7．二倍體動(dòng)物缺失一條染色體稱(chēng)為單體。大多數(shù)單體動(dòng)物不能存活，但在黑腹果蠅中，點(diǎn)狀染色體(Ⅳ號(hào)染色體)缺失一條可以存活，而且能夠繁殖后代，兩條同時(shí)缺失不能存活。回答下列問(wèn)題：
(1)形成單體的變異類(lèi)型屬于_______________________________________________。
(2)果蠅群體中存在無(wú)眼個(gè)體，無(wú)眼基因位于常染色體上，將無(wú)眼果蠅個(gè)體與純合野生型個(gè)體交配，子代的表型及比例如表：
項(xiàng)目 無(wú)眼 野生型
F1 0 85
F2 79 245
根據(jù)表中數(shù)據(jù)的結(jié)果，某同學(xué)利用正常無(wú)眼果蠅與野生型(純合)單體果蠅交配，探究無(wú)眼基因是否位于Ⅳ號(hào)染色體上。請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：
步驟一：讓正常無(wú)眼果蠅與野生型(純合)單體果蠅交配，獲得子代；
步驟二：統(tǒng)計(jì)子代的性狀及分離比，并記錄。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：
①若子代中_____________________________________，則說(shuō)明無(wú)眼基因位于Ⅳ號(hào)染色體上。
②若子代中____________________________________，則說(shuō)明無(wú)眼基因不位于Ⅳ號(hào)染色體上。
(3)若實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論①成立，同學(xué)們繼續(xù)讓F1雌、雄果蠅之間進(jìn)行自由交配，則F2中有繁殖能力的個(gè)體中正常無(wú)眼果蠅所占的比例為_(kāi)_________。
答案精析
例1　C　[圖甲表示同源染色體的非姐妹染色單體間的交換，發(fā)生在減數(shù)分裂前期Ⅰ的四分體時(shí)期，屬于基因重組，A錯(cuò)誤；圖丙中基因2與基因1相比，多了1個(gè)堿基對(duì)，屬于基因突變，B錯(cuò)誤；圖丁中彎曲的部位表示其在同源染色體上沒(méi)有配對(duì)的片段，可能是上面的染色體重復(fù)了一段，或下面的染色體缺失了一段，C正確；圖中4種變異都能夠遺傳，D錯(cuò)誤。]
例2　C　[減數(shù)分裂后期Ⅰ非同源染色體上的非等位基因的自由組合，屬于基因重組，A正確；RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，RNA一般為單鏈結(jié)構(gòu)，相對(duì)于DNA病毒，RNA病毒更容易發(fā)生基因突變，B正確；染色體結(jié)構(gòu)變異不一定會(huì)導(dǎo)致基因的種類(lèi)和數(shù)量發(fā)生改變，如倒位，C錯(cuò)誤。]
例3　C　[A項(xiàng)中配子基因型發(fā)生異常是在減數(shù)第二次分裂時(shí)期；B項(xiàng)中配子基因型發(fā)生異常是在減數(shù)第一次分裂時(shí)期；D項(xiàng)中配子基因型發(fā)生異常是在減數(shù)第一次分裂及減數(shù)第二次分裂時(shí)期。]
例4　D　[該生物的基因型為AaBb，而圖甲次級(jí)精母細(xì)胞中含有A和a基因，圖乙次級(jí)精母細(xì)胞中含有a和a基因，可見(jiàn)，圖甲次級(jí)精母細(xì)胞中a基因是A基因突變形成的，A錯(cuò)誤；圖甲細(xì)胞分裂形成的子細(xì)胞只含有一個(gè)染色體組，B錯(cuò)誤；精原細(xì)胞減數(shù)分裂不能形成極體，圖乙細(xì)胞處于減數(shù)分裂后期Ⅱ，其子細(xì)胞為精細(xì)胞，C錯(cuò)誤。]
例5　(1)酶的合成控制代謝過(guò)程　(2)②a.若子代玉米苗有高莖植株，說(shuō)明該處理引起的變異能夠遺傳　b．若子代玉米苗全部是矮莖植株，說(shuō)明該處理引起的變異不能遺傳
解析　(1)基因?qū)π誀畹目刂朴袃煞N途徑：一是通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物性狀；二是通過(guò)控制酶的合成控制代謝過(guò)程，進(jìn)而間接控制生物性狀。因?yàn)樯夭皇堑鞍踪|(zhì)，顯然基因不能直接控制其合成，只能通過(guò)控制酶的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)該性狀的間接控制。(2)如果變異的高莖是由環(huán)境引起的，遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變，則自交后代的植株全部都是矮莖。如果遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，則自交后代仍然會(huì)有高莖植株存在。
例6　(1)取野生型窄葉植株和闊葉植株的根尖分生區(qū)制成臨時(shí)玻片標(biāo)本，用顯微鏡觀察處于有絲分裂中期的細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)量，若觀察到闊葉植株的染色體數(shù)量加倍，則說(shuō)明闊葉蘆筍的出現(xiàn)是染色體加倍成多倍體的結(jié)果，否則為基因突變　(2)后代都為闊葉植株　(3)通過(guò)該雜交實(shí)驗(yàn)判斷控制闊葉的基因是否在X染色體上　后代雌株都為闊葉，雄株都為窄葉
解析　選用多株野生型雌株與突變型雄株作為親本雜交，若雜交后代中雌株都為闊葉，雄株都為窄葉，則這對(duì)基因位于X染色體上；若雜交后代中雌、雄均有窄葉和闊葉，則這對(duì)基因位于常染色體上。故該技術(shù)人員做此實(shí)驗(yàn)的意圖是通過(guò)該雜交實(shí)驗(yàn)判斷控制闊葉的基因是否在X染色體上。
例7　C　[太空育種的原理為基因突變，A錯(cuò)誤；二倍體與四倍體雜交產(chǎn)生三倍體，B錯(cuò)誤；誘變育種能產(chǎn)生新基因，但雜交育種不能產(chǎn)生新基因，D錯(cuò)誤。]
例8　C　[由題圖可知，白色棉(BB)經(jīng)過(guò)太空育種突變?yōu)樯罴t棉S(bb)，該過(guò)程發(fā)生了基因突變，太空育種依據(jù)的原理主要是基因突變，A正確；由題圖可知，粉紅棉M與深紅棉S相比缺失了一段帶有b基因的染色體片段，故粉紅棉M的出現(xiàn)是染色體片段缺失的結(jié)果，B正確；深紅棉S的基因型為bb，白色棉N不含B或b基因，二者雜交產(chǎn)生的子代為粉紅棉M，不會(huì)產(chǎn)生深紅棉S(bb)，C錯(cuò)誤；粉紅棉M自交產(chǎn)生的子代性狀比為深紅棉S∶粉紅棉M∶白色棉N＝1∶2∶1，白色棉N在子代中所占比例為1/4，D正確。]
跟蹤訓(xùn)練
1．B　[①表示同源染色體的非姐妹染色單體之間的交換，屬于基因重組，A錯(cuò)誤；②表示非同源染色體之間片段的交換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，B正確；③表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)或缺失，C錯(cuò)誤；變異后的④個(gè)體中多了一條染色體，為三體，而不是三倍體，D錯(cuò)誤。]
2．D　[根據(jù)題意可知，該生物的基因型為AaBb，根據(jù)圖示染色體的顏色可知，A和a出現(xiàn)在該細(xì)胞內(nèi)的原因是A、a所在的同源染色體的非姐妹染色單體交換，A錯(cuò)誤；該細(xì)胞中姐妹染色單體分離，因此細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有染色單體，有6條染色體，B錯(cuò)誤；該細(xì)胞著絲粒斷裂，不含同源染色體，處于減數(shù)第二次分裂的后期，C錯(cuò)誤；圖示是雌性動(dòng)物體內(nèi)處于減數(shù)第二次分裂后期的圖像，細(xì)胞質(zhì)均等分裂，為極體，則伴隨該細(xì)胞形成的次級(jí)卵母細(xì)胞的基因型為AaBB，因此卵細(xì)胞的基因型為aB或AB，D正確。]
3．D　[分析題圖可知，⑤→⑥過(guò)程表示的是雜交育種的自交階段，遵循的原理為基因重組；秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，進(jìn)而使染色體數(shù)量加倍；③→⑨過(guò)程是花藥離體培養(yǎng)，所得到的幼苗是單倍體，若③的基因型為AaBbdd，則⑨的基因型可能為aBd、abd、ABd、Abd；③→④過(guò)程中多次射線處理萌發(fā)的種子應(yīng)為誘變育種，由于突變是不定向的，所以產(chǎn)生的性狀有可能是有利的，也有可能是有害的。]
4．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(méi)有用乙群體做雜交實(shí)驗(yàn)，故方案A不可行；方案B、C用到了乙群體交配，但孵化早期又向卵內(nèi)注射胰島素，則無(wú)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的雜交用到了乙群體，且孵化早期不向卵內(nèi)注射胰島素干擾子代表現(xiàn)，故甲群體×乙群體，若子代均有尾，則沒(méi)有引起基因突變，若子代有無(wú)尾出現(xiàn)，則引起了基因突變，故方案D可行。]
5．ABC　[分析圖示可知，X射線處理雌蠶甲，其B基因突變成b基因，屬于基因突變，再用X射線處理雌蠶乙，常染色體上的B基因所在片段轉(zhuǎn)移到W染色體上，屬于易位，即X射線處理可以引起基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異，A正確；乙與丙的區(qū)別在于B基因所在片段的位置，染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)有所差異，使用光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞中染色體形態(tài)，可區(qū)分乙、丙個(gè)體，B正確；將突變體丁(bbZWB)與bbZZ的雄蠶雜交，子代雄性全為蠶卵呈白色，雌性全為蠶卵呈黑色，因此可實(shí)現(xiàn)對(duì)子代的大規(guī)模性別鑒定，C正確；丙的基因型為bOZWB，與bbZZ的雄蠶雜交，子代為bbZWB的概率是1/2×1/2＝1/4，D錯(cuò)誤。]
6．(1)繁殖速度快、易飼養(yǎng)、相對(duì)性狀明顯等　(2)4　5　(3)XRY　XR　(4)②F1的表型　F1雄果蠅中出現(xiàn)紅眼　F1雄果蠅全為白眼
解析　(1)果蠅是遺傳學(xué)最常用的實(shí)驗(yàn)材料，因其具有繁殖速度快、易飼養(yǎng)、相對(duì)性狀明顯等優(yōu)點(diǎn)。(2)正常果蠅是二倍體生物，有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含有4條染色體。正常雄果蠅在有絲分裂后期的細(xì)胞內(nèi)染色體由于著絲粒分裂，染色體組數(shù)變?yōu)?個(gè)，染色體有5種形態(tài)(3種常染色體、一種X染色體形態(tài)、一種Y染色體形態(tài))。(3)純合的紅眼雌果蠅(XRXRY)產(chǎn)生配子的過(guò)程中，由于性染色體為三條，其中任意兩條配對(duì)正常分離，而另一條隨機(jī)移向一極，產(chǎn)生含兩條或一條性染色體的配子，可以是XR或者Y單獨(dú)移向一極，配子種類(lèi)及比例為2XR∶2XRY∶1XRXR∶1Y。(4)分析題干信息可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究該白眼雌果蠅P的變異是單純由環(huán)境改變引起表型變化，還是基因突變引起的，如果是單純由環(huán)境改變引起表型變化，則該性狀不能遺傳，如果是基因突變引起的，該變異可以遺傳，因此可以用該白眼雌果蠅P與紅眼雄果蠅(XRY)雜交，獲得F1，并觀察、統(tǒng)計(jì)F1的表型。結(jié)果預(yù)測(cè)：若F1雄果蠅中出現(xiàn)紅眼，推測(cè)出P的基因型為XRXr，則白眼雌果蠅P是由環(huán)境改變引起的；若F1雄果蠅全為白眼，推測(cè)出P的基因型為XrXr，則白眼雌果蠅P是由基因突變引起的。
7．(1)染色體(數(shù)目)變異　(2)①野生型果蠅∶無(wú)眼果蠅＝1∶1　②全為野生型果蠅　(3)4/15
解析　(1)某對(duì)染色體缺失一條的個(gè)體叫作單體，屬于染色體(數(shù)目)變異。(2)F1中全為野生型，F(xiàn)2中野生型和無(wú)眼的比例接近3∶1，所以野生型為顯性性狀。根據(jù)上述結(jié)果，某同學(xué)利用正常無(wú)眼果蠅與野生型(純合)單體果蠅交配，探究無(wú)眼基因是否位于Ⅳ號(hào)染色體上，設(shè)相關(guān)基因用A、a表示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：①若無(wú)眼基因位于Ⅳ號(hào)染色體上，因?yàn)闊o(wú)眼果蠅(aa)產(chǎn)生配子的基因型為a，而野生型(純合)Ⅳ號(hào)染色體單體果蠅(AO)產(chǎn)生的配子的基因型及比例為A∶O＝1∶1(O表示缺失的染色體)，所以讓無(wú)眼果蠅與野生型Ⅳ號(hào)染色體單體果蠅交配，后代野生型果蠅(Aa)和無(wú)眼果蠅(aO)的比例為1∶1；②若無(wú)眼基因不在Ⅳ號(hào)染色體上，野生型果蠅的基因型為AA，無(wú)眼果蠅的基因型為aa，二者進(jìn)行交配，后代基因型為Aa，全是野生型。(3)若實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論①成立，正常無(wú)眼果蠅(aa)與野生型(純合)單體果蠅(AO)交配，F(xiàn)1的基因型及比例為aO∶Aa＝1∶1，繼續(xù)讓F1雌、雄果蠅(產(chǎn)生的雌、雄配子基因型都是1/4A、1/2a、1/4O)之間進(jìn)行自由交配，則F2中正常無(wú)眼果蠅(aa)所占的比例為1/2×1/2＝1/4，致死個(gè)體(OO)所占的比例為1/4×1/4＝1/16，因此有繁殖能力的個(gè)體中正常無(wú)眼果蠅(aa)所占的比例為4/15。(共64張PPT)
微專(zhuān)題六
遺傳變異相關(guān)的解題方法
第三章 生物的變異
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一、生物變異類(lèi)型的辨析
1.類(lèi)型：根據(jù)遺傳物質(zhì)是否改變，變異分為可遺傳的變異和不可遺傳的變異。
2.關(guān)系辨析
項(xiàng)目 交換 染色體易位
圖解
區(qū)別 發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間 發(fā)生在非同源染色體之間
屬于基因重組 屬于染色體結(jié)構(gòu)變異
3.區(qū)分三種可遺傳變異
(1)關(guān)于“互換”
項(xiàng)目 基因突變 染色體片段缺失或重復(fù)
圖解
區(qū)別 在一個(gè)基因內(nèi)部發(fā)生了堿基對(duì)的增添或缺失 在染色體上發(fā)生了染色體片段的重復(fù)或缺失
基因的數(shù)量和位置不改變，基因的種類(lèi)改變 基因的數(shù)量發(fā)生改變
(2)關(guān)于“缺失或重復(fù)”
(3)關(guān)于變異與分裂方式
變異類(lèi)型 變異水平 顯微觀察結(jié)果 細(xì)胞分裂方式
基因突變 分子水平變異 光學(xué)顯微鏡下不可見(jiàn) 二分裂、無(wú)絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂
基因重組 減數(shù)分裂
染色體變異 細(xì)胞水平變異 光學(xué)顯微鏡下可見(jiàn) 有絲分裂、減數(shù)分裂
(4)關(guān)于變異的“質(zhì)”和“量”：基因突變改變基因的質(zhì)，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質(zhì)，一般也不改變基因的量；染色體變異不改變基因的質(zhì)，會(huì)改變基因的量或基因的排列順序。
例1　圖甲、乙、丙、丁分別表示不同的變異類(lèi)型，其中圖丙中的基因2由基因1變異而來(lái)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.圖甲、乙都表示染色體
結(jié)構(gòu)變異中的易位，發(fā)
生在減數(shù)分裂前期Ⅰ
B.圖丙表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失
C.圖丁可能表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)
D.如圖所示的4種變異中能夠遺傳的是圖甲和圖丙所示的變異
√
圖甲表示同源染色體的非姐妹染色單體間的交換，發(fā)生在減數(shù)分裂前期Ⅰ的四分體時(shí)期，屬于基因重組，A錯(cuò)誤；
圖丙中基因2與基因1相比，多了1個(gè)堿基對(duì)，屬于基因突變，B錯(cuò)誤；
圖丁中彎曲的部位表示其在同源染色體上沒(méi)有配對(duì)的片段，可能是上面的染色體重復(fù)了一段，或下面的染色體缺失了一段，C正確；
圖中4種變異都能夠遺傳，D錯(cuò)誤。
例2　下列有關(guān)變異的敘述，錯(cuò)誤的是
A.非同源染色體上的非等位基因之間可發(fā)生基因重組
B.相對(duì)于DNA病毒，RNA病毒更容易發(fā)生基因突變
C.染色體結(jié)構(gòu)變異均可導(dǎo)致基因的種類(lèi)和數(shù)量發(fā)生改變
D.有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中均可發(fā)生染色體數(shù)量變異
√
減數(shù)分裂后期Ⅰ非同源染色體上的非等位基因的自由組合，屬于基因重組，A正確；
RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，RNA一般為單鏈結(jié)構(gòu)，相對(duì)于DNA病毒，RNA病毒更容易發(fā)生基因突變，B正確；
染色體結(jié)構(gòu)變異不一定會(huì)導(dǎo)致基因的種類(lèi)和數(shù)量發(fā)生改變，如倒位，C錯(cuò)誤。
二、細(xì)胞分裂異常與生物變異
1.配子中染色體出現(xiàn)異常的原因
(1)體細(xì)胞是純合子AABB，若形成的配子是AAB類(lèi)型，則形成的原因是含A的同源染色體未分離進(jìn)入同一子細(xì)胞或含A的姐妹染色單體分開(kāi)后形成的兩條染色體進(jìn)入同一子細(xì)胞。
(2)體細(xì)胞是AaBb雜合類(lèi)型發(fā)生異常
①若形成的配子是AaB或Aab或ABb或aBb類(lèi)型，則形成的原因是減數(shù)第一次分裂時(shí)，同源染色體未分離進(jìn)入同一子細(xì)胞。
②若形成的配子是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb類(lèi)型，則形成的原因是減數(shù)第二次分裂時(shí)，姐妹染色單體分開(kāi)后形成的兩條染色體進(jìn)入同一子細(xì)胞。
(3)親本為AaXBY，產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生異常
①若配子中出現(xiàn)Aa或XY在一起，則減數(shù)第一次分裂異常。
②若配子中A—a分開(kāi)，X—Y分開(kāi)，但出現(xiàn)AA/aa或XX/YY，則是減數(shù)第二次分裂異常。
③若配子中無(wú)性染色體或無(wú)A也無(wú)a，則是減數(shù)第一次分裂或減數(shù)第二次分裂異常。
2.姐妹染色單體上存在等位基因的原因
(1)根據(jù)變異前體細(xì)胞的基因型
①如果親本基因型為AA或aa，則引起姐妹染色單體上A與a不同的原因是基因突變。
②如果親本基因型為Aa，則引起姐妹染色單體上A與a不同的原因是基因突變或同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交換。
(2)根據(jù)細(xì)胞分裂方式判斷
①如果有絲分裂中姐妹染色單體分離形成的子染色體上基因不同，則為基因突變的結(jié)果，如圖甲。
②如果是減數(shù)分裂過(guò)程中姐妹染
色單體上基因不同，可能是基因
突變，也可能是同源染色體的非
姐妹染色單體之間交換的結(jié)果，如圖乙。
③如果是減數(shù)分裂后期Ⅱ，兩條子染色體(顏色一致)上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果，如圖丙。
④如果是減數(shù)分裂后期Ⅱ，兩條子染色體(顏色不一致)上的兩基因不同，則為同源染色體的非姐妹染色單體之間交換的結(jié)果，如圖丁。
3.三體、三倍體與單體
三體指的是二倍體生物體細(xì)胞核中的
一對(duì)同源染色體多了一條染色體的個(gè)
體，其染色體組成表示為2n+1，如21
三體綜合征，先天性睪丸發(fā)育不全綜
合征(47，XXY)等；而三倍體是指由
受精卵發(fā)育而成的體細(xì)胞中含有三個(gè)
染色體組的個(gè)體，其染色體組成表示為3n；單體指的是二倍體生物體細(xì)胞核中的一對(duì)同源染色體少了一條染色體的個(gè)體，其染色體組成表示為2n-1，如性腺發(fā)育不全綜合征(45，XO)。
選項(xiàng) 個(gè)體基因型 配子基因型 異常發(fā)生時(shí)期
A Dd D、D、dd 減數(shù)第一次分裂
B AaBb AaB、AaB、b、b 減數(shù)第二次分裂
C XaY XaY、XaY 減數(shù)第一次分裂
D AaXBXb AAXBXb、XBXb、a、a 減數(shù)第二次分裂
例3　下列關(guān)于配子基因型異常發(fā)生時(shí)期的判斷，正確的是
√
A項(xiàng)中配子基因型發(fā)生異常是在減數(shù)第二次分裂時(shí)期；
B項(xiàng)中配子基因型發(fā)生異常是在減數(shù)第一次分裂時(shí)期；
D項(xiàng)中配子基因型發(fā)生異常是在減數(shù)第一次分裂及減數(shù)第二次分裂時(shí)期。
例4　如圖中甲、乙為某精原細(xì)胞(基因型為AaBb)在減數(shù)分裂過(guò)程中產(chǎn)生的兩個(gè)細(xì)胞，下列敘述正確的是
A.圖甲細(xì)胞中存在A、a基因可能是
因?yàn)橥慈旧w非姐妹染色單體
發(fā)生交換或基因突變
B.圖甲細(xì)胞分裂結(jié)束形成的每個(gè)子細(xì)胞中各含有兩個(gè)染色體組
C.圖乙細(xì)胞處于減數(shù)分裂后期Ⅱ，其子細(xì)胞為精細(xì)胞或極體
D.圖乙細(xì)胞已開(kāi)始胞質(zhì)分裂，細(xì)胞中染色體數(shù)與體細(xì)胞的相同
√
該生物的基因型為AaBb，而圖甲次級(jí)精母細(xì)胞中含有A和a基因，圖乙次級(jí)精母細(xì)胞中含有a和a基因，可見(jiàn)，圖甲次級(jí)精母細(xì)胞中a基因是A基因突變形成的，A錯(cuò)誤；
圖甲細(xì)胞分裂形成的子細(xì)胞只含有一
個(gè)染色體組，B錯(cuò)誤；
精原細(xì)胞減數(shù)分裂不能形成極體，圖
乙細(xì)胞處于減數(shù)分裂后期Ⅱ，其子細(xì)胞為精細(xì)胞，C錯(cuò)誤。
三、有關(guān)變異類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)探究
1.判定突變性狀是否為可遺傳的變異
(1)判定方法
變異個(gè)體自交或
與其他個(gè)體雜交
(2)將變異個(gè)體置于與原來(lái)類(lèi)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.判斷突變性狀的顯隱性
(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(lái)；只有當(dāng)隱性基因純合時(shí)，突變性狀才能表現(xiàn)出來(lái)，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；若子代全表現(xiàn)突變性狀或既表現(xiàn)出突變性狀，又表現(xiàn)出原有性狀，則突變型為顯性性狀。
例5　玉米籽粒種皮有黃色和白色之分，植株有高莖和矮莖之分(高莖為顯性性狀)。據(jù)此回答下列問(wèn)題：
(1)種皮的顏色是由細(xì)胞中的色素決定的，已知該色素不是蛋白質(zhì)，那么基因控制種皮的顏色是通過(guò)控制　　　　　　　　　　　實(shí)現(xiàn)的。
酶的合成控制代謝過(guò)程
基因?qū)π誀畹目刂朴袃煞N途徑：一是通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物性狀；二是通過(guò)控制酶的合成控制代謝過(guò)程，進(jìn)而間接控制生物性狀。因?yàn)樯夭皇堑鞍踪|(zhì)，顯然基因不能直接控制其合成，只能通過(guò)控制酶的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)該性狀的間接控制。
(2)矮莖玉米幼苗經(jīng)特殊處理，可以長(zhǎng)成高莖植株。為了探究該變異性狀是否可穩(wěn)定遺傳，生物科技小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)你寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果及相關(guān)結(jié)論。
①實(shí)驗(yàn)步驟：
a.在這株變異的高莖玉米雌花、雄花成熟之前，分別用紙袋將雌穗、雄穗套住，防止異株之間傳粉。
b.雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。
c.雌穗上種子成熟后，收藏保管，第二年播種觀察。
②實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果及相關(guān)結(jié)論：
a.　　　　 。
b.　　　 　。
若子代玉米苗有高莖植株，說(shuō)明該處理引起的變異能夠遺傳
若子代玉米苗全部是矮莖植株，說(shuō)明該處理引起的變異不能遺傳
如果變異的高莖是由環(huán)境引起的，遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變，則自交后代的植株全部都是矮莖。如果遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，則自交后代仍然會(huì)有高莖植株存在。
例6　蘆筍是一種名貴蔬菜，為XY型性別決定的雌雄異株植物。在某野生型窄葉種群中偶見(jiàn)幾株闊葉雌雄株蘆筍，雌雄株都有。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)有人對(duì)闊葉蘆筍的出現(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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)探究闊葉蘆筍出現(xiàn)的原因。
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
取野生型窄葉植株和闊葉植株的根尖分生區(qū)制成臨時(shí)玻片標(biāo)本，用顯微鏡觀察處于有絲分裂中期的細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)量，若觀察到闊葉植株的染色體數(shù)量加倍，則說(shuō)明闊葉蘆筍的出現(xiàn)是染色體加倍成多倍體的結(jié)果，否則為基因突變
(2)現(xiàn)已證實(shí)出現(xiàn)闊葉蘆筍為基因突變的結(jié)果，為確定是顯性突變還是隱性突變，應(yīng)選用多株闊葉雌雄株蘆筍進(jìn)行雜交，并統(tǒng)計(jì)后代的表型。若　　　　　 　　，則為隱性突變。
(3)若已經(jīng)知道出現(xiàn)闊葉蘆筍是顯性突變所致，由于雄株蘆筍產(chǎn)量高于雌株，種植戶(hù)希望在幼苗期就能區(qū)分雌雄，為了探求可行性，技術(shù)人員先用多株野生型雌株與闊葉雄株雜交，試推斷該技術(shù)人員做此實(shí)驗(yàn)的意圖：　　　　　 　　。若雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果為　　　 　，則種植戶(hù)的心愿可以實(shí)現(xiàn)。
后代都為闊葉植株
通過(guò)該雜交實(shí)驗(yàn)判斷控制闊葉的基因是否在X染色體上
后代雌株都為闊葉，雄株都為窄葉
選用多株野生型雌株與突變型雄株作為親本雜交，若雜交后代中雌株都為闊葉，雄株都為窄葉，則這對(duì)基因位于X染色體上；若雜交后代中雌、雄均有窄葉和闊葉，則這對(duì)基因位于常染色體上。故該技術(shù)人員做此實(shí)驗(yàn)的意圖是通過(guò)該雜交實(shí)驗(yàn)判斷控制闊葉的基因是否在X染色體上。
基因突變和染色體變異的判斷
方法歸納
染色體通過(guò)染色后制作成臨時(shí)玻片標(biāo)本可在顯微鏡下觀察到，因此染色體變異可利用顯微鏡進(jìn)行檢測(cè)；基因突變屬于分子水平的變異，不能用顯微鏡檢測(cè)。因此欲確定是基因突變還是染色體變異，可直接利用顯微鏡檢測(cè)法，還可利用雜交實(shí)驗(yàn)法，通過(guò)觀察子代性狀比例或者性別比例來(lái)說(shuō)明。
四、育種方法的比較
1.三倍體無(wú)子西瓜的培育
培育過(guò)程：
(1)兩次傳粉
(2)三倍體西瓜無(wú)子的原因：三倍體西瓜在減數(shù)分裂過(guò)程中，由于染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生可育的配子。
2.單倍體育種
(1)方法
(2)優(yōu)點(diǎn)：能明顯縮短育種年限。
3.幾種育種方法的比較
育種類(lèi)型 雜交育種 誘變育種 單倍體育種 多倍體育種
原理 基因重組 基因突變 染色體數(shù)量的變異
處理方法 先雜交后連續(xù)自交，選優(yōu) 用化學(xué)或物理方法處理生物 花藥離體培養(yǎng)，人工誘導(dǎo)單倍體植株 用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
優(yōu)點(diǎn) 將優(yōu)良性狀集中到一起 能提高突變率，加速育種進(jìn)程 可獲得純合子，明顯縮短育種年限 器官較大，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等優(yōu)良性狀
缺點(diǎn) 育種年限長(zhǎng) 需要處理大量生物材料 技術(shù)難度大 發(fā)育遲緩，結(jié)實(shí)
率低
例7　下列有關(guān)育種的敘述，正確的是
A.太空育種的原理為基因突變及基因重組
B.三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來(lái)
C.單倍體植物的培育與細(xì)胞的全能性表達(dá)有關(guān)
D.雜交育種和誘變育種都能產(chǎn)生新基因
√
太空育種的原理為基因突變，A錯(cuò)誤；
二倍體與四倍體雜交產(chǎn)生三倍體，B錯(cuò)誤；
誘變育種能產(chǎn)生新基因，但雜交育種不能產(chǎn)生新基因，D錯(cuò)誤。
例8　經(jīng)測(cè)定，經(jīng)太空育種后棉花具有棉桃大、抗病抗蟲(chóng)性強(qiáng)、結(jié)桃率高等優(yōu)點(diǎn)，畝產(chǎn)籽棉350 kg左右。如圖所示為育種專(zhuān)家對(duì)棉花品種的培育過(guò)程。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A.太空育種依據(jù)的原理主要是基因突變
B.粉紅棉M的出現(xiàn)是染色體片段缺失的結(jié)果
C.深紅棉S與白色棉N雜交產(chǎn)生深紅棉的概率為1/4
D.粉紅棉M自交產(chǎn)生白色棉N的概率為1/4
√
由題圖可知，白色棉(BB)經(jīng)過(guò)太空育種突變?yōu)樯罴t棉S(bb)，該過(guò)程發(fā)生了基因突變，太空育種依據(jù)的原理主要是基因突變，A正確；
由題圖可知，粉紅棉M與深紅棉S相比缺失了一段帶有b基因的染色體片段，故粉紅棉M的出現(xiàn)是染色體片段缺失的結(jié)果，B正確；
深紅棉S的基因型為bb，白色棉N不含B或b基因，二者雜交產(chǎn)生的子代為粉紅棉M，不會(huì)產(chǎn)生深紅棉S(bb)，C錯(cuò)誤；
粉紅棉M自交產(chǎn)生的子代性狀比為深紅棉S∶粉紅棉M∶白色棉N=1∶2∶1，白色棉N在子代中所占比例為1/4，D正確。
1.如圖①~④表示二倍體生物出現(xiàn)的不同類(lèi)型變異，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.①表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位
B.②表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位
C.③表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位
D.變異后的④個(gè)體為三倍體
跟蹤訓(xùn)練
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√
7
①表示同源染色體的非姐妹染色單體之間的交換，屬于基因重組，A錯(cuò)誤；
②表示非同源染色體之間
片段的交換，屬于染色體
結(jié)構(gòu)變異中的易位，B正確；
③表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)或缺失，C錯(cuò)誤；
變異后的④個(gè)體中多了一條染色體，為三體，而不是三倍體，D錯(cuò)誤。
跟蹤訓(xùn)練
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2.(2024·無(wú)錫高一期中)如圖是基因型為AaBb的某二倍體雌性動(dòng)物的細(xì)胞分裂圖像，下列有關(guān)敘述正確的是
A.圖示結(jié)果可能是互換或基因突變所致
B.該細(xì)胞中有6條染色單體
C.該細(xì)胞中含有3對(duì)同源染色體
D.伴隨該細(xì)胞形成的卵細(xì)胞的基因型為aB或AB
√
跟蹤訓(xùn)練
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根據(jù)題意可知，該生物的基因型為AaBb，根據(jù)圖示染色體的顏色可知，A和a出現(xiàn)在該細(xì)胞內(nèi)的原因是A、a所在的同源染
色體的非姐妹染色單體之間交換，A錯(cuò)誤；
該細(xì)胞中姐妹染色單體分離，因此細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有染色單
體，有6條染色體，B錯(cuò)誤；
該細(xì)胞著絲粒斷裂，不含同源染色體，處于減數(shù)第二次分裂的后期，C錯(cuò)誤；
跟蹤訓(xùn)練
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圖示是雌性動(dòng)物體內(nèi)處于減數(shù)第二次分裂后期的圖像，細(xì)胞質(zhì)均等分裂，為極體，則伴隨該細(xì)胞形成的次級(jí)卵母細(xì)胞的基因型為AaBB，因此卵細(xì)胞的基因型為aB或AB，D正確。
跟蹤訓(xùn)練
7
3.如圖所示，將二倍體植株①和②雜交得到③，再將③做進(jìn)一步處理。下列對(duì)此分析錯(cuò)誤的是
A.由⑤得到⑥的育種原
理是基因重組
B.圖中秋水仙素的作用
是使染色體數(shù)量加倍
C.若③的基因型是AaBbdd，則⑨的基因型可能是aBd
D.③→④過(guò)程中，所產(chǎn)生的變異都有利于生產(chǎn)
√
跟蹤訓(xùn)練
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分析題圖可知，⑤→⑥過(guò)程表示的是雜交育種的自交階段，遵循的原理為基因重組；秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，進(jìn)而使染色體數(shù)量加倍；③→⑨過(guò)程是花藥離體培養(yǎng)，所得到的幼苗是單倍體，若
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跟蹤訓(xùn)練
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③的基因型為AaBbdd，則⑨的基因型可能為aBd、abd、ABd、Abd；③→④過(guò)程中多次射線處理萌發(fā)的種子應(yīng)為誘變育種，由于突變是不定向的，所以產(chǎn)生的性狀有可能是有利的，也有可能是有害的。
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跟蹤訓(xùn)練
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4.已知家雞的無(wú)尾(A)對(duì)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(lái)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(wú)尾性狀(乙群體)。為研究胰島素在小雞孵化過(guò)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
√
跟蹤訓(xùn)練
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要研究注射胰島素是否引起乙群體基因突變，方案A中沒(méi)有用乙群體做雜交實(shí)驗(yàn)，故方案A不可行；
方案B、C用到了乙群體交配，但孵化早期又向卵內(nèi)注射胰島素，則無(wú)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的雜交用到了乙群體，且孵化早期不向卵內(nèi)注射胰島素干擾子代表現(xiàn)，故甲群體×乙群體，若子代均有尾，則沒(méi)有引起基因突變，若子代有無(wú)尾出現(xiàn)，則引起了基因突變，故方案D可行。
跟蹤訓(xùn)練
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5.(多選)(2024·揚(yáng)州高一月考)養(yǎng)蠶業(yè)中，雄蠶的吐絲量比雌蠶高且蠶絲質(zhì)量好，但大規(guī)模鑒別雌雄是非常困難的。科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，家蠶染色體上
跟蹤訓(xùn)練
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的基因B使蠶卵呈黑色，不含基因B的蠶卵呈白色。遺傳學(xué)家利用X射線處理雌蠶甲，最終獲得突變體丁，流程如圖所示(染色體未按實(shí)際大小比例畫(huà)出)，由此實(shí)現(xiàn)多養(yǎng)雄蠶。下列有關(guān)敘述正確的是
A.X射線處理，既可以引起基因突變也可以引起染色體結(jié)構(gòu)變異
B.使用光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞中染色體形態(tài)，可區(qū)分乙、丙個(gè)體
C.將突變體丁與基因型為bbZZ的雄
蠶雜交，可實(shí)現(xiàn)對(duì)子代的大規(guī)模
性別鑒定
D.③過(guò)程中，丙與基因型為bbZZ的
雄蠶雜交，子代中有1/2的個(gè)體基
因型為bbZWB
跟蹤訓(xùn)練
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√
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√
√
分析圖示可知，X射線處理雌蠶甲，其B基因突變成b基因，屬于基因突變，再用X射線處理雌蠶乙，常染色體上的B基因所在片段轉(zhuǎn)移到W染色體上，屬于易位，即X射
線處理可以引起基因突變和染色體
結(jié)構(gòu)變異，A正確；
乙與丙的區(qū)別在于B基因所在片段
的位置，染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)有所差
異，使用光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞中染
色體形態(tài)，可區(qū)分乙、丙個(gè)體，B正確；
跟蹤訓(xùn)練
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7
將突變體丁(bbZWB)與bbZZ的雄蠶雜交，子代雄性全為蠶卵呈白色，雌性全為蠶卵呈黑色，因此可實(shí)
現(xiàn)對(duì)子代的大規(guī)模性別鑒定，C
正確；
丙的基因型為bOZWB，與bbZZ
的雄蠶雜交，子代為bbZWB的概
率是1/2×1/2=1/4，D錯(cuò)誤。
跟蹤訓(xùn)練
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6.(2023·淮安高一統(tǒng)考)果蠅的紅眼(R)對(duì)白眼(r)為顯性。染色體異常會(huì)導(dǎo)致果蠅的性別和育性發(fā)生變化。如圖分別表示幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：
跟蹤訓(xùn)練
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6
7
果蠅是遺傳學(xué)最常用的實(shí)驗(yàn)材料，因其具有繁殖速度快、易飼養(yǎng)、相對(duì)性狀明顯等優(yōu)點(diǎn)。
(1)果蠅是遺傳學(xué)最常用的實(shí)驗(yàn)材料，因其具有______________________
　　　　　　　　(至少答出2點(diǎn))的優(yōu)點(diǎn)。
繁殖速度快、易飼養(yǎng)、
相對(duì)性狀明顯等
跟蹤訓(xùn)練
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6
7
(2)正常雄果蠅在有絲分裂后期細(xì)胞中含有　　個(gè)染色體組，　　種形態(tài)。
4
5
跟蹤訓(xùn)練
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7
正常果蠅是二倍體生物，有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含有4條染色體。正常雄果蠅在有絲分裂后期的細(xì)胞內(nèi)染色體由于著絲粒分裂，染色體組數(shù)變?yōu)?個(gè)，染色體有5種形態(tài)(3種常染色體、一種X染色體形態(tài)、一種Y染色體形態(tài))。
跟蹤訓(xùn)練
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7
(3)純合的紅眼雌果蠅(XRXRY)通過(guò)減數(shù)分裂可產(chǎn)生XRXR、Y、　　　和
　　　的配子。
XRY
XR
跟蹤訓(xùn)練
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純合的紅眼雌果蠅(XRXRY)產(chǎn)生配子的過(guò)程中，由于性染色體為三條，其中任意兩條配對(duì)正常分離，而另一條隨機(jī)移向一極，產(chǎn)生含兩條或一條性染色體的配子，可以是XR或者Y單獨(dú)移向一極，配子種類(lèi)及比例為2XR∶2XRY∶1XRXR∶1Y。
跟蹤訓(xùn)練
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7
(4)用白眼雌果蠅(XX)和紅眼雄果蠅(XY)雜交，在F1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雌果蠅(P)。若只考慮P果蠅出現(xiàn)原因的兩種可能：第一種是環(huán)境改變引起表型變化，但基因型未變：第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)便的雜交實(shí)驗(yàn)，確定P果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的。
跟蹤訓(xùn)練
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7
實(shí)驗(yàn)步驟：
①用P果蠅與紅眼雄果蠅雜交，獲得F1；
②觀察、統(tǒng)計(jì)　　 　　。
結(jié)果預(yù)測(cè)：
a.若__________________
則是由環(huán)境改變引起的；
b.若__________________
則是由基因突變引起的。
F1的表型
F1雄果蠅中出現(xiàn)紅眼
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F1雄果蠅全為白眼
分析題干信息可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究該白眼雌果蠅P的變異是單純由環(huán)境改變引起表型變化，還是基因突變引起的，如果是單純由環(huán)境改變引起表型變化，則該性狀不能遺傳，如果是基因突變引起的，該變異可以遺傳，因此可以用該白眼雌果蠅P與紅眼雄
跟蹤訓(xùn)練
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果蠅(XRY)雜交，獲得F1，并觀察、統(tǒng)計(jì)F1的表型。結(jié)果預(yù)測(cè)：若F1雄果蠅中出現(xiàn)紅眼，推測(cè)出P的基因型為XRXr，則白眼雌果蠅P是由環(huán)境改變引起的；若F1雄果蠅全為白眼，推測(cè)出P的基因型為XrXr，則白眼雌果蠅P是由基因突變引起的。
跟蹤訓(xùn)練
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7
某對(duì)染色體缺失一條的個(gè)體叫作單體，屬于染色體(數(shù)目)變異。
7.二倍體動(dòng)物缺失一條染色體稱(chēng)為單體。大多數(shù)單體動(dòng)物不能存活，但在黑腹果蠅中，點(diǎn)狀染色體(Ⅳ號(hào)染色體)缺失一條可以存活，而且能夠繁殖后代，兩條同時(shí)缺失不能存活。回答下列問(wèn)題：
(1)形成單體的變異類(lèi)型屬于　　 　　。
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染色體(數(shù)目)變異
(2)果蠅群體中存在無(wú)眼個(gè)體，無(wú)眼基因位于常染色體上，將無(wú)眼果蠅個(gè)體與純合野生型個(gè)體交配，子代的表型及比例如表：
根據(jù)表中數(shù)據(jù)的結(jié)果，某同學(xué)利用正常無(wú)眼果蠅與野生型(純合)單體果蠅交配，探究無(wú)眼基因是否位于Ⅳ號(hào)染色體上。請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：
步驟一：讓正常無(wú)眼果蠅與野生型(純合)單體果蠅交配，獲得子代；
步驟二：統(tǒng)計(jì)子代的性狀及分離比，并記錄。
項(xiàng)目 無(wú)眼 野生型
F1 0 85
F2 79 245
跟蹤訓(xùn)練
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實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：
①若子代中　 　　，則說(shuō)明無(wú)眼基因位于Ⅳ號(hào)染色體上。
項(xiàng)目 無(wú)眼 野生型
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F2 79 245
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野生型果蠅∶無(wú)眼果蠅=1∶1
F1中全為野生型，F(xiàn)2中野生型和無(wú)眼的比例接近3∶1，所以野生型為顯性性狀。根據(jù)上述結(jié)果，某同學(xué)利用正常無(wú)眼果蠅與野生型(純合)單體果蠅交配，探究無(wú)眼基因是否位于Ⅳ號(hào)染色體上，設(shè)相關(guān)基因用A、a表示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：若無(wú)眼基因位于Ⅳ號(hào)染色體上，因?yàn)闊o(wú)眼果蠅(aa)產(chǎn)生配子的基因型為a，而野生型(純合)Ⅳ號(hào)染色體單體果蠅(AO)產(chǎn)生的配子的基因型及比例為A∶O=1∶1(O表示缺失的染色體)，所以讓無(wú)眼果蠅與野生型Ⅳ號(hào)染色體單體果蠅交配，后代野生型果蠅(Aa)和無(wú)眼果蠅(aO)的比例為1∶1；
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若無(wú)眼基因不在Ⅳ號(hào)染色體上，野生型果蠅的基因型為AA，無(wú)眼果蠅的基因型為aa，二者進(jìn)行交配，后代基因型為Aa，全是野生型。
②若子代中　　　 　，則說(shuō)明無(wú)眼基因不位于Ⅳ號(hào)染色體上。
項(xiàng)目 無(wú)眼 野生型
F1 0 85
F2 79 245
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全為野生型果蠅
若實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論①成立，正常無(wú)眼果蠅(aa)與野生型(純合)單體果蠅(AO)交配，F(xiàn)1的基因型及比例為aO∶Aa=1∶1，繼續(xù)讓F1雌、雄果蠅(產(chǎn)生的雌、雄配子基因型都是1/4A、1/2a、1/4O)之間進(jìn)行自由交配，則F2中正常無(wú)眼果蠅(aa)所占的比例為1/2×1/2=1/4，致死個(gè)體(OO)所占的比例為1/4×1/4=1/16，因此有繁殖能力的個(gè)體中正常無(wú)眼果蠅(aa)所占的比例為4/15。
(3)若實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論①成立，同學(xué)們繼續(xù)讓F1雌、雄果蠅之間進(jìn)行自由交配，則F2中有繁殖能力的個(gè)體中正常無(wú)眼果蠅所占的比例為　　。
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