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生物新教材（2019）生物必修2微專題(5)
遺傳變異相關(guān)的解題方法
一、生物變異類型的辨析
1．類型
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(同源染色體非姐妹染色單體之間的互換) 染色體易位
圖解
區(qū)別 發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間 發(fā)生于非同源染色體之間
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)生了堿基的增添或缺失 在染色體上發(fā)生了染色體片段的增加(重復(fù))或缺失
基因的數(shù)量和位置不改變，基因的種類改變 基因的數(shù)目發(fā)生改變
(3)關(guān)于變異與分裂方式
變異類型 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 二分裂、無絲分裂、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 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型，其中圖丙中的基因2由基因1變異而來。下列有關(guān)說法，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Ⅰ的前期
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
答案　C
解析　圖甲表示同源染色體的非姐妹染色單體間的互換，發(fā)生在減數(shù)分裂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對(duì)堿基，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　(2020·北京西城區(qū)月考)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)致基因的種類和數(shù)目發(fā)生改變
D．有絲分裂和減數(shù)分裂過程中均可發(fā)生染色體數(shù)目變異
答案　C
解析　減數(shù)分裂Ⅰ后期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；相對(duì)于DNA病毒，RNA病毒的遺傳物質(zhì)是單鏈，更容易發(fā)生基因突變，B正確；染色體結(jié)構(gòu)變異不一定導(dǎo)致基因的種類和數(shù)目發(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后進(jìn)入同一子細(xì)胞。
(2)體細(xì)胞是AaBb雜合類型發(fā)生異常
①若形成的配子是AaB或Aab或ABb或aBb類型，則形成的原因是減數(shù)分裂Ⅰ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類型，則形成的原因是減數(shù)分裂Ⅱ時(shí)，姐妹染色單體分開后進(jìn)入同一子細(xì)胞。
(3)親代為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)分裂Ⅰ異常。
②若配子中A—a分開，X—Y分開，出現(xiàn)兩個(gè)AA/aa或兩個(gè)XX/YY，則是減數(shù)分裂Ⅱ異常。
③若配子中無性染色體或無A也無a，則是減數(shù)分裂Ⅰ或Ⅱ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如果親代基因型為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如果親代基因型為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)生了互換。
(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互換的結(jié)果，如圖乙。
③如果是減數(shù)分裂Ⅱ后期，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Ⅱ后期，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互換的結(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；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；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。
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)分裂Ⅰ
B AaBb AaB、AaB、b、b 減數(shù)分裂Ⅱ
C XaY XaY、XaY 減數(shù)分裂Ⅰ
D AAXBXb AAXBXb、XBXb、a、a 減數(shù)分裂Ⅱ
答案　C
解析　A項(xiàng)中配子基因型發(fā)生異常是在減數(shù)分裂Ⅱ時(shí)期；B項(xiàng)中配子基因型發(fā)生異常是在減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)期；D項(xiàng)中配子基因型發(fā)生異常是在減數(shù)分裂Ⅰ及減數(shù)分裂Ⅱ時(shí)期。
例4　下圖中甲、乙為一個(gè)基因型為AaBb的精原細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中產(chǎn)生的兩個(gè)細(xì)胞，下列敘述正確的是(　　)
A．甲圖細(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．甲圖細(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．乙圖細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，其子細(xì)胞為精細(xì)胞或極體
D．乙圖細(xì)胞已開始胞質(zhì)分裂，細(xì)胞中染色體數(shù)與體細(xì)胞的相同
答案　D
解析　該生物的基因型為AaBb，而甲圖次級(jí)精母細(xì)胞含有A和a基因，乙圖次級(jí)精母細(xì)胞含有a和a基因，可見，甲圖次級(jí)精母細(xì)胞中a是A基因突變形成的，A錯(cuò)誤；甲圖細(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，乙圖細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，其子細(xì)胞為精細(xì)胞，C錯(cuò)誤。
例5　黑腹果蠅的第Ⅳ號(hào)染色體多1條(Ⅳ號(hào)三體)或者少1條(Ⅳ號(hào)單體)都可以生活，而且還能繁殖后代。科學(xué)家在一群野生型黑腹果蠅品系中，偶然發(fā)現(xiàn)了無眼果蠅。為探究控制無眼性狀的基因是否在第Ⅳ號(hào)染色體上，利用黑腹果蠅Ⅳ號(hào)單體和Ⅳ號(hào)三體進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
組別 親本(P)類型 F1的表型和比例
甲 無眼×野生型單體 野生型∶無眼＝1∶1
乙 無眼×正常野生型 野生型
丙 無眼×野生型三體 野生型
請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：
(1)從變異類型看，無眼性狀的產(chǎn)生來源于_________，三體和單體屬于_____________。
(2)若只做甲組實(shí)驗(yàn)，能否依據(jù)結(jié)果確定控制無眼性狀的基因是否位于第Ⅳ號(hào)染色體上，為什么？______________________________________________________________________。
(3)科學(xué)家利用正常無眼果蠅對(duì)乙、丙兩組的F1分別進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步證實(shí)了控制該相對(duì)性狀的基因位于Ⅳ號(hào)染色體上，支持該結(jié)論的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是________________________。
答案　(1)基因突變　染色體(數(shù)目的)變異　(2)不能。因?yàn)橹蛔黾捉M實(shí)驗(yàn)，不能確定性狀顯隱性關(guān)系，若無眼性狀為顯性，甲組無眼為雜合子，則無論該等位基因位于第Ⅳ號(hào)染色體還是其他常染色體上，甲組雜交實(shí)驗(yàn)均能出現(xiàn)表中的結(jié)果　(3)乙組F1的測(cè)交子代出現(xiàn)野生型∶無眼＝1∶1；丙組F1的測(cè)交子代出現(xiàn)野生型∶無眼＝2∶1(或丙組一半F1的測(cè)交子代出現(xiàn)野生型∶無眼＝1∶1，一半F1的測(cè)交子代出現(xiàn)野生型∶無眼＝5∶1)
解析　(1)通過基因突變可以產(chǎn)生新的基因，進(jìn)而產(chǎn)生新的表型，因此無眼性狀的產(chǎn)生來源于基因突變，而三體與單體的產(chǎn)生是由于單條染色體的增加或減少，屬于染色體(數(shù)目的)變異。(2)只有先確定無眼性狀的顯隱性，才能判斷其位于幾號(hào)染色體上。(3)無眼果蠅與正常野生型果蠅雜交，后代全為野生型，說明無眼性狀由隱性基因控制，而野生型性狀由顯性基因控制。假如控制這對(duì)性狀的等位基因?yàn)锳、a，則乙組親本的雜交組合為aa(無眼)×AA(正常野生型)，F(xiàn)1的基因型為Aa。正常無眼果蠅與乙組的F1測(cè)交，即Aa×aa→Aa∶aa＝1∶1，則乙組F1的測(cè)交子代出現(xiàn)野生型∶無眼＝1∶1，丙組的雜交組合為aa(無眼)×AAA(野生型三體)，F(xiàn)1的基因型及比例為Aa∶AAa＝1∶1，正常無眼果蠅與丙組的F1測(cè)交，后代出現(xiàn)野生型∶無眼＝2∶1(或丙組一半F1的測(cè)交子代出現(xiàn)野生型∶無眼＝1∶1，一半F1的測(cè)交子代出現(xiàn)野生型∶無眼＝5∶1)，此實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持控制該相對(duì)性狀的基因位于Ⅳ號(hào)染色體上。
三、有關(guān)變異類型的實(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；只有當(dāng)隱性基因純合時(shí)，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。
例6　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．_______________________________________________________________________。
答案　(1)酶的合成來控制代謝過程　(2)a.若子代玉米苗有高莖植株，說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，一是通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀；二是通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀。因?yàn)樯夭皇堑鞍踪|(zhì)，顯然基因不能直接控制其合成，只能通過控制酶的合成來實(shí)現(xiàn)對(duì)該性狀的間接控制。(2)如果高莖變異是環(huán)境引起的，遺傳物質(zhì)沒有改變，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7　蘆筍是一種名貴蔬菜，又名石刁柏，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幾株闊葉蘆筍，雌雄株都有。請(qǐng)回答下列問題：
(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______________________________________________________________，則種植戶的心愿可以實(shí)現(xiàn)。
答案　(1)取野生型窄葉植株和闊葉植株的根尖分生區(qū)制成裝片，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)目，若觀察到闊葉植株的染色體加倍，則說明闊葉蘆筍的出現(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)的意圖是通過該雜交實(shí)驗(yàn)判斷控制闊葉的基因是否在X染色體上。
方法歸納　基因突變和染色體變異的判斷
染色體通過染色后制作成裝片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，通過觀察子代性狀比例或者性別比例來說明。
四、育種方法的比較
1．三倍體無子西瓜的培育
培育過程：
(1)兩次傳粉
(2)三倍體西瓜無子的原因：三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中，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)目的變異
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8　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
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
答案　C
解析　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9　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)目加倍
C．若③的基因型是AaBbdd，則⑨的基因型可能是aBd
D．③→④過程中，所產(chǎn)生的變異都有利于生產(chǎn)
答案　D
解析　分析題圖可知，③→④過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；⑤→⑥過程表示的是雜交育種的自交階段，遵循的原理為基因重組；③→⑨過程是花藥離體培養(yǎng)，所得到的幼苗是單倍體，⑨的基因型可能為aBd、abd、ABd、Abd；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)目加倍。
1．(2020·江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)下列關(guān)于生物變異的敘述，正確的是(　　)
A．四分體中的非姐妹染色單體之間片段的交換引起的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異
B．一般情況下，基因內(nèi)增加或缺失一個(gè)堿基與替換一個(gè)堿基相比，前者對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)的氨基酸序列影響更小
C．用高劑量的某種化學(xué)試劑處理，使染色體中某一片段缺失而引起的變異屬于基因突變
D．若用射線處理某初級(jí)卵母細(xì)胞，導(dǎo)致某一條染色單體上的某基因發(fā)生突變，則由該初級(jí)卵母細(xì)胞產(chǎn)生的卵細(xì)胞攜帶該突變基因的概率是
答案　D
解析　四分體中的非姐妹染色單體之間片段的交換引起的變異屬于基因重組，A錯(cuò)誤；基因內(nèi)增加或缺失一個(gè)堿基與替換一個(gè)堿基相比，前者對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)的氨基酸序列影響更大，B錯(cuò)誤；用高劑量的某種化學(xué)試劑處理，使染色體中某一片段缺失而引起的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，C錯(cuò)誤。
2．(2019·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二下開學(xué)考試)已知某哺乳動(dòng)物的基因型為MMNn，該動(dòng)物減數(shù)分裂形成一個(gè)基因組成為MmN的配子，如圖所示，下列關(guān)于此配子形成的分析，正確的是(　　)
①該配子的形成過程發(fā)生了基因突變
②該配子的形成與減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)同源染色體非姐妹染色單體之間的交換有關(guān)
③該配子的形成與減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)同源染色體未分離有關(guān)
④該配子的形成與減數(shù)分裂Ⅱ時(shí)姐妹染色單體未分開有關(guān)
A．①③ B．②④ C．②③ D．①④
答案　A
解析　分析題圖可知，該哺乳動(dòng)物的基因型為MMNn，產(chǎn)生了基因組成為MmN的配子，說明發(fā)生了基因突變，與交換無關(guān)，所以①正確、②錯(cuò)誤；在該配子中既有M，又有m，且兩條染色體來源不同，說明減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)，M、m所在的同源染色體未發(fā)生分離，移向了細(xì)胞同一極，所以③正確、④錯(cuò)誤，A項(xiàng)正確。
3．下圖甲、乙、丙表示減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中可能發(fā)生的變異，甲、乙、丙發(fā)生的變異分別屬于(　　)
A．染色體變異　基因突變　不遺傳變異
B．基因重組　基因突變　染色體變異
C．基因突變　不遺傳變異　基因重組
D．染色體變異　基因突變　基因重組
答案　D
解析　分析題圖可知，圖甲細(xì)胞正常進(jìn)行減數(shù)分裂，應(yīng)該產(chǎn)生A、A、a、a四個(gè)配子，卻產(chǎn)生了aa這種配子，原因是在減數(shù)分裂Ⅱ時(shí)姐妹染色單體分開后形成的兩條染色體沒有正常分離到兩個(gè)子細(xì)胞中，屬于染色體變異中的染色體數(shù)目的變異；圖乙細(xì)胞的基因型為AA，而產(chǎn)生的配子中存在a，故可判斷發(fā)生了基因突變；圖丙中基因型為AaBb的細(xì)胞正常進(jìn)行減數(shù)分裂，應(yīng)該產(chǎn)生兩種類型的配子，而出現(xiàn)圖示結(jié)果最可能的原因是兩對(duì)等位基因中的一對(duì)等位基因所在的同源染色體的對(duì)應(yīng)片段發(fā)生了交換，屬于基因重組。
4．已知家雞的無尾(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
答案　D
解析　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現(xiàn)，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。
5．(2020·廈門高一檢測(cè))下圖中①②③④分別表示不同的育種方式，下列相關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．方式①應(yīng)用的原理包括細(xì)胞全能性
B．方式②只適用于進(jìn)行有性生殖的生物
C．方式③試劑處理的對(duì)象只能是萌發(fā)的種子
D．方式④可以誘發(fā)基因突變產(chǎn)生新基因
答案　C
解析　分析題圖可知，方式①中對(duì)花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)形成單倍體的過程中利用了細(xì)胞的全能性；方式②是雜交育種，它只適用于進(jìn)行有性生殖的生物；方式③為多倍體育種，處理的對(duì)象為萌發(fā)的種子或幼苗；方式④為誘變育種，能產(chǎn)生新基因。
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，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
(1)正常果蠅在減數(shù)分裂Ⅰ中期的細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)為________組，在減數(shù)分裂Ⅱ后期的細(xì)胞中染色體條數(shù)是________條。
(2)白眼雌果蠅(XrXrY)最多能產(chǎn)生Xr、XrXr、________和________四種類型的配子。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__________________________。
(3)用黑身白眼雌果蠅(aaXrXr)與灰身紅眼雄果蠅(AAXRY)交配，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的比例為________，從F2灰身紅眼雌果蠅和灰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________。
(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)境改變引起表型變化，但基因型不變；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)：
Ⅰ.若_______________________________________________________，則為第一種情況；
Ⅱ.若_______________________________________________________，則為第二種情況；
Ⅲ.若_______________________________________________________，則為第三種情況。
答案　(1)2　8　(2)XrY　Y　XRXr、XRXrY　(3)3∶1　1/18　(4)發(fā)生了基因突變　X染色體不分離(發(fā)生了染色體變異)　讓M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表型　Ⅰ.子代出現(xiàn)紅眼(雌)果蠅　Ⅱ.子代全部為白眼　Ⅲ.無子代產(chǎn)生
解析　(1)分析題圖可知，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)分裂Ⅰ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組。減數(shù)分裂Ⅰ形成的子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半，減數(shù)分裂Ⅱ后期，由于著絲粒分裂，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3條同源染色體，在減數(shù)分裂Ⅰ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XRXr、XRXrY。(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3∶1。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)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)可以讓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，子代全部為白眼；第三種情況下，XrO不育，因此與XrXr雜交，沒有子代產(chǎn)生。

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