微專(zhuān)題突破5生物變異類(lèi)型的判斷與實(shí)驗(yàn)探究

1、(五)生物變異類(lèi)型的判斷與實(shí)驗(yàn)探究1可遺傳變異和不可遺傳變異(1)兩類(lèi)變異的本質(zhì)區(qū)別為遺傳物質(zhì)是否改變，改變則能遺傳給后代，僅由環(huán)境引起性狀改變但遺傳物質(zhì)未改變則不能遺傳；故是否發(fā)生了遺傳物質(zhì)的改變是實(shí)驗(yàn)假設(shè)的切入點(diǎn)，新性狀能否遺傳是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。(2)若為染色體變異，可直接借助顯微鏡觀察染色體形態(tài)、數(shù)目、結(jié)構(gòu)是否改變。(3)與原來(lái)類(lèi)型在相同環(huán)境下種植，觀察變異性狀是否消失，若不消失，則為可遺傳變異，反之，則為不可遺傳變異。(4)觀察自交后代是否發(fā)生性狀分離。2基因突變、基因重組、染色體變異的比較 類(lèi)型比較項(xiàng)目基因突變基因重組染色體變異變異的本質(zhì)基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變?cè)谢虻闹匦陆M合染色

2、體結(jié)構(gòu)或數(shù)目發(fā)生改變發(fā)生時(shí)間主要在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂前期和后期有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中適用范圍所有生物真核生物、有性生殖核基因遺傳真核生物(細(xì)胞增殖過(guò)程)產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)生新的基因產(chǎn)生新基因型，沒(méi)產(chǎn)生新基因未產(chǎn)生新基因，基因數(shù)目或順序發(fā)生變化鑒定方法光鏡下均無(wú)法檢出，可根據(jù)是否有新性狀或新性狀組合確定光鏡下可檢出(1)三種變異的實(shí)質(zhì)解讀若把基因視為染色體上的一個(gè)位“點(diǎn)”，染色體視為點(diǎn)所在的“線段”，則：基因突變“點(diǎn)”的變化(“點(diǎn)”的質(zhì)變，但數(shù)目不變)?；蛑亟M“點(diǎn)”的結(jié)合或交換(“點(diǎn)”的質(zhì)與量均不變)。染色體變異“線段”發(fā)生結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變化。a染色體結(jié)構(gòu)變異“線段”的

3、部分片段重復(fù)、缺失、倒位、易位(“點(diǎn)”的質(zhì)不變，數(shù)目和位置可能變化)。b染色體數(shù)目變異個(gè)別“線段”增添、缺失或“線段”成倍增減(“點(diǎn)”的質(zhì)不變，數(shù)目變化)。(2)顯性突變和隱性突變的判定類(lèi)型判定方法a選取突變體與其他已知未突變體雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。b讓突變體自交，觀察子代有無(wú)性狀分離而判斷。(3)根據(jù)題意確定圖中變異的類(lèi)型若為有絲分裂(如根尖分生區(qū)細(xì)胞、受精卵等)，則只能是基因突變?cè)斐傻?。若為減數(shù)分裂，則原因是基因突變(間期)或基因重組(減數(shù)第一次分裂)。若題目中問(wèn)造成B、b不同的根本原因，應(yīng)考慮可遺傳變異中的最根本來(lái)源基因突變。若題目中有××分裂×

4、5;時(shí)期提示，如減前期造成的則考慮交叉互換，間期造成的則考慮基因突變。(4)基因突變與基因重組的判斷(5)染色體變異與基因突變的判斷判斷依據(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。具體操作：制作正常個(gè)體與待測(cè)變異個(gè)體的有絲分裂臨時(shí)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。3變異類(lèi)型實(shí)驗(yàn)探究題的答題模板1關(guān)于生物變異的下列說(shuō)法，正確的是()A聯(lián)會(huì)時(shí)的交叉互換實(shí)現(xiàn)了染色體上等位基因的重新組合B用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是純合子C基因重組導(dǎo)致生物性狀多樣性，是生物變異的根本來(lái)源D育種可以培育出新品種，也可能得到新物種D聯(lián)會(huì)時(shí)的交叉互換實(shí)現(xiàn)

5、了同源染色體上非等位基因的重新組合，A錯(cuò)誤；用秋水仙素處理單倍體植株后得到的不一定是純合子，如AAaa就不是純合子，B錯(cuò)誤；基因重組導(dǎo)致生物性狀多樣性，是生物變異的一個(gè)重要來(lái)源，基因突變是生物變異的根本來(lái)源，C錯(cuò)誤；通過(guò)育種可培育出新品種，也可得到新物種，如多倍體育種獲得的四倍體等，D正確。2控制玉米籽粒顏色的黃色基因T與白色基因t是位于9號(hào)染色體上的一對(duì)等位基因，現(xiàn)有基因型為T(mén)t的黃色籽粒植株A的細(xì)胞中9號(hào)染色體如圖所示。已知9號(hào)染色體異常的花粉不能參與受精作用，為了確定植株A的T基因位于正常染色體還是異常染色體上，讓其進(jìn)行自交產(chǎn)生F1，能說(shuō)明T基因位于異常染色體上的F1表現(xiàn)型及比例為()A

6、黃色白色11B白色黃色10C黃色白色31D白色黃色31A若T位于正常染色體上，t位于異常染色體上，Tt自交時(shí)產(chǎn)生T和t兩種卵細(xì)胞，產(chǎn)生T一種精子，F(xiàn)1表現(xiàn)型都為黃色；若T位于異常染色體上，t位于正常染色體上，Tt自交時(shí)產(chǎn)生T和t兩種卵細(xì)胞，產(chǎn)生t一種精子，F(xiàn)1表現(xiàn)型為黃色白色11。3家蠶中，基因S(黑縞斑)、s(無(wú)斑)位于2號(hào)染色體上，因Y(黃血)和y(白血)也位于第2染色體上，假定兩對(duì)等位基因間完全連鎖無(wú)互換。用X射線處理蠶卵后，發(fā)生了圖中所示的變異，具有該類(lèi)型變異的一對(duì)家蠶交配產(chǎn)生的子代中，黑縞斑白血無(wú)斑白血為21。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：77782138】A具有甲圖基因的家蠶

7、表現(xiàn)為黑縞斑、黃血B具有甲圖基因的家蠶交配產(chǎn)生的后代有三種基因型CX射線照射后發(fā)生的變異為染色體缺失D缺失雜合體和缺失純合體的存活率相同D甲的基因型為SsYy，其表現(xiàn)型為黑縞斑、黃血，A正確；由于S與Y、s與y分別連鎖，圖甲所示的家蠶產(chǎn)生配子的基因組成為SY、sy；則具有SsYy的家蠶交配產(chǎn)生的后代基因型有SSYY、SsYy、ssyy共三種，B正確；由于射線照射的含有Y基因的染色體片段丟失，此變異為染色體缺失，C正確；圖乙的基因型為Ssyo，具有此基因型的家蠶雜交的子代表現(xiàn)型黑縞斑白血無(wú)斑白血21，由此推知缺失純合體死亡，D錯(cuò)誤。4如圖是基因型為AA的個(gè)體不同分裂時(shí)期的圖像，請(qǐng)根據(jù)圖像判定每個(gè)

8、細(xì)胞發(fā)生的變異類(lèi)型()A基因突變基因突變基因突變B基因突變或基因重組基因突變基因重組C基因突變基因突變基因突變或基因重組D基因突變或基因重組基因突變或基因重組基因重組A分析題圖可知，和均為有絲分裂，中A和a為同一染色體上的姐妹染色單體所攜帶的基因，中A和a所在的染色體來(lái)源于姐妹染色單體，為減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞圖，該個(gè)體的基因型為AA，沒(méi)有a，所以不可能是交叉互換引起的。故造成中出現(xiàn)a的原因都是基因突變。5正常的水稻體細(xì)胞染色體數(shù)為2n24?，F(xiàn)有一種三體水稻，細(xì)胞中7號(hào)染色體的同源染色體有三條，即染色體數(shù)為2n125。如圖為該水稻細(xì)胞及其產(chǎn)生的配子類(lèi)型示意圖(6、7為染色體標(biāo)號(hào)；A為抗病基因

9、，a為非抗病基因；為四種配子類(lèi)型)。已知染色體數(shù)異常的配子(、)中雄配子不能參與受精作用，其他配子均能參與受精作用。請(qǐng)回答：(1)若減數(shù)分裂過(guò)程沒(méi)有發(fā)生基因突變和染色體交叉互換，且產(chǎn)生的配子均有正常活性，配子的7號(hào)染色體上的基因?yàn)開(kāi)，四種類(lèi)型配子的比例為_(kāi)。(2)某同學(xué)取該三體的幼嫩花藥觀察減數(shù)分裂過(guò)程，若某次級(jí)精母細(xì)胞形成配子，該次級(jí)精母細(xì)胞中染色體數(shù)為_(kāi)。(3)現(xiàn)用非抗病水稻(aa)和該三體抗病水稻(AAa)雜交，已測(cè)得正交實(shí)驗(yàn)的F1抗病水稻非抗病21。請(qǐng)預(yù)測(cè)反交實(shí)驗(yàn)的F1中，非抗病水稻所占比例為_(kāi)，抗病水稻中三體所占比例為_(kāi)。解析(1)分析題圖可知，題中三體細(xì)胞的基因型為AAa，形成的配

10、子的基因型為A與Aa或AA與a，則配子的7號(hào)染色體上的基因一定是A。(2)由于該三體生物的體細(xì)胞中含有染色體數(shù)目為2n125，配子中多一條7號(hào)染色體，因此形成配子的次級(jí)精母細(xì)胞在前期和中期時(shí)染色體數(shù)目為12113條，后期由于著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)目加倍，變?yōu)?6條。(3)根據(jù)非抗病水稻(aa)和該三體抗病水稻(AAa)雜交，已測(cè)得正交實(shí)驗(yàn)的F1抗病水稻非抗病21。則AAa做的父本，反交實(shí)驗(yàn)AAa做母本，aa做父本，三體AAa產(chǎn)生的雌配子種類(lèi)及比例為AAaAaA1122，aa產(chǎn)生的精子為a，二者雜交，后代基因型及比例為：AAaAaaAaaa1221，抗病非抗病51，非抗病水稻所占比例為，抗病水稻中

11、三體所占比例為。答案(1)A1122(2)13或26(3)6幾種性染色體異常果蠅的性別、育性(可育/不可育)等如圖所示。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：77782139】(1)正常果蠅在減數(shù)第一次分裂中期的細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)為_(kāi)，在減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞中染色體數(shù)是_條。(2)白眼雌果蠅(XrXrY)最多能產(chǎn)生Xr、XrXr、_和_四種類(lèi)型的配子。該果蠅與紅眼雄果蠅(XRY)雜交，子代中紅眼雌果蠅的基因型為_(kāi)。(3)用黑身白眼雌果蠅(aaXrXr)與灰身紅眼雄果蠅(AAXRY)雜交，F(xiàn)1雌果蠅表現(xiàn)為灰身紅眼，雄果蠅表現(xiàn)為灰身白眼。F1自由交配得F2，F(xiàn)2中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為_(kāi)，從F2灰身紅眼雌果蠅和灰

12、身白眼雄果蠅中各隨機(jī)選取一只雜交，子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為_(kāi)。(4)以紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)為親本雜交，在F1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅(記為“M”)。M果蠅出現(xiàn)的原因有三種可能：第一種是環(huán)境改變引起表現(xiàn)型變化，但基因型未變；第二種是親本果蠅_；第三種是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時(shí)_。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)便的雜交實(shí)驗(yàn)，確定M果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的。實(shí)驗(yàn)步驟：_。結(jié)果預(yù)測(cè)：.若_，則為第一種情況；.若_，則為第二種情況；.若_，則為第三種情況。解析(1)正常果蠅是二倍體，每個(gè)染色體組含有4條染色體。減數(shù)第一次分裂中期，染色體已復(fù)制，但數(shù)目未變，故此時(shí)染色體組數(shù)為2。減數(shù)第一次分裂

13、形成的子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半，減數(shù)第二次分裂后期，由于著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分離，染色體數(shù)目加倍，為8條。(2)基因型為XrXrY的個(gè)體中含有三條同源染色體，在減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離，隨機(jī)移向細(xì)胞的兩極，所以，最多能產(chǎn)生Xr、XrXr、XrY和Y四種類(lèi)型的配子。該果蠅與紅眼雄果蠅(XRY)雜交，子代中紅眼雌果蠅的基因型可通過(guò)寫(xiě)遺傳圖解得出(注意運(yùn)用圖中信息確定果蠅的表現(xiàn)型，如XRXrXr死亡)。(3)黑身白眼雌果蠅(aaXrXr)×灰身紅眼雄果蠅(AAXRY)F1(AaXRXr、AaXrY)，F(xiàn)1自由交配得F2，F(xiàn)2中灰身紅眼果蠅(A_XRXr、A_XRY)所占比例為(

14、3/4)×(1/2)3/8，黑身白眼果蠅(aaXrXr、aaXrY)所占比例為(1/4)×(1/2)1/8，兩者的比例為31。從F2灰身紅眼雌果蠅(A_XRXr)和灰身白眼雄果蠅(A_XrY)中各隨機(jī)選取一只雜交，子代中出現(xiàn)黑身果蠅(aa)的概率為(2/3)×(2/3)×(1/4)1/9；出現(xiàn)白眼果蠅(XrXr、XrY)的概率為1/2，因此子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為(1/9)×(1/2)1/18。(4)以紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)為親本雜交，在F1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅(M果蠅)，M果蠅出現(xiàn)有三種可能原因，一是題目中已提

15、示的環(huán)境因素，二是親本果蠅發(fā)生了基因突變，產(chǎn)生了基因型為Xr的卵細(xì)胞，三是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時(shí)X染色體不分離，形成了不含性染色體的卵細(xì)胞。三種可能情況下，M果蠅基因型分別為XRY、XrY、XrO。因此，本實(shí)驗(yàn)可以用M果蠅與正常白眼雌果蠅(XrXr)雜交，統(tǒng)計(jì)子代果蠅的眼色。第一種情況下，XRY與XrXr雜交，子代雌性果蠅全部為紅眼，雄性果蠅全部為白眼；第二種情況下，XrY與XrXr雜交，子代全部是白眼；第三種情況下，XrO不育，因此與XrXr雜交，沒(méi)有子代產(chǎn)生。答案(1)28(2)XrYYXRXr、XRXrY(3)311/18(4)發(fā)生了基因突變X染色體不分離M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表現(xiàn)型.子代出現(xiàn)紅眼(雌)果蠅.子代表現(xiàn)型全部為白眼.無(wú)子代產(chǎn)生7在一群體型一直較正常的牛群中出現(xiàn)了一頭矮生雄牛，某研究小組在討論該矮生雄牛形成原因時(shí)，有三種不同的觀點(diǎn)。觀點(diǎn)一：種群中某一個(gè)體產(chǎn)生了隱性突變，該突變基因隨著個(gè)體間的交配，在群體中得以擴(kuò)散；矮生基因攜帶者交配后發(fā)生性狀分離產(chǎn)生該矮生雄牛。觀點(diǎn)二：由非遺傳因素(如飼養(yǎng)條件)引起。觀點(diǎn)三：_。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)，根據(jù)子一代雜交結(jié)果得出相應(yīng)的結(jié)論。(說(shuō)明：若是遺傳因素，則這一相對(duì)性狀由常染色體上的一對(duì)等位基因控制)(1)雜交實(shí)驗(yàn)方案：_，在正常的飼養(yǎng)條件下，觀察子代的表現(xiàn)型。(2)雜交結(jié)果