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微專題14　生物變異類型的實(shí)驗(yàn)探究
[專題整合]
1．探究某一變異性狀是否為可遺傳變異的方法
(1)兩類變異的本質(zhì)區(qū)別是遺傳物質(zhì)是否改變，遺傳物質(zhì)改變則可能遺傳給后代，環(huán)境引起性狀改變但遺傳物質(zhì)未變則不能遺傳給后代。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)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法：與原來類型在特定的相同環(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，反之則為不遺傳的變異。某些情況下也可以通過自交觀察后代是否發(fā)生性狀分離。
2．基因突變的類型與判斷方法
(1)顯性突變和隱性突變的判斷
①類型
②判定方法
a．選取突變體與其他已知未突變純合子雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。
b．讓突變體自交，觀察子代有無性狀分離來判斷。
(2)突變基因具體位置的判斷
①利用野生型的個(gè)體與缺失不同基因的突變體比較，根據(jù)有無特定酶的活性判斷編碼該酶的基因?qū)?yīng)的位置。
②將一缺失未知基因片段的突變株與已知的缺失不同基因片段的突變株分別培養(yǎng)，根據(jù)是否轉(zhuǎn)化為野生型個(gè)體判斷未知個(gè)體的缺失基因?qū)?yīng)的位置。
3．染色體變異、基因重組和基因突變的顯微判斷
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(shí)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)。
[專題集訓(xùn)]
1．某生物小組種植的純種高莖豌豆，自然狀態(tài)下出現(xiàn)了矮莖后代。小組成員有的認(rèn)為是基因突變的結(jié)果，有的認(rèn)為是由環(huán)境引起的。為檢驗(yàn)是何種原因?qū)е掳o豌豆出現(xiàn)，該小組成員設(shè)計(jì)了如下幾種實(shí)驗(yàn)方案，其中最簡便的方案是(　　)
A．分析種子中的基因序列
B．將矮莖植株上所結(jié)種子在良好的環(huán)境條件下種植，觀察其性狀表現(xiàn)
C．將得到的矮莖豌豆與純合高莖豌豆雜交，觀察后代的性狀表現(xiàn)
D．以上方案都不合理
2．(2022·北京西城區(qū)期末)相對野生型紅眼果蠅而言，白眼、朱紅眼、櫻桃色眼均為隱性突變性狀，基因均位于X染色體上。為判斷三種影響眼色的突變是否為染色體同一位點(diǎn)的基因突變，實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果如下。下列敘述正確的是(　　)
實(shí)驗(yàn)一：白眼♀×櫻桃色眼♂→櫻桃色眼♀∶白眼♂＝1∶1
實(shí)驗(yàn)二：白眼♀×朱紅眼♂→紅眼♀∶白眼♂＝1∶1
A．白眼與櫻桃色眼是同一基因的不同突變
B．由實(shí)驗(yàn)一可知櫻桃色眼對白眼為隱性
C．控制四種眼色的基因互為等位基因
D．眼色基因的遺傳遵循基因自由組合定律
3．(不定項(xiàng))將果蠅進(jìn)行相關(guān)處理后，其X染色體上可發(fā)生隱性突變、隱性致死突變、隱性不完全致死突變或不發(fā)生突變等情況，遺傳學(xué)家想設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)檢測出上述四種情況。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將經(jīng)相關(guān)處理的紅眼雄果蠅與野生型純合紅眼雌果蠅交配(B表示紅眼基因)，得F1，使F1單對交配，分別飼養(yǎng)，觀察F2的性狀分離情況。下列說法正確的是(　　)
A．若為隱性突變，則F2中表型比例為3∶1，且雄性中有隱性突變體
B．若不發(fā)生突變，則F2表型均為紅眼，且雄性中無隱性突變體
C．若為隱性致死突變，則F2中雌∶雄＝1∶2
D．若為隱性不完全致死突變，則F2中雌∶雄介于1∶1和2∶1之間
4．(2022·山東青島期中)倒位是遺傳研究中利用較多的變異類型。例如ClB品系果蠅可用于隱性突變的檢測。ClB品系果蠅有一條正常的X染色體(X＋)和一條含ClB區(qū)段的X染色體(XClB)，其中C表示染色體上的倒位區(qū)，可抑制X染色體間發(fā)生互換，增強(qiáng)了ClB區(qū)段的穩(wěn)定性；l基因?qū)е滦坌怨壟咛ニ劳觯籅為顯性棒眼基因，正常眼由b基因控制。回答下列問題：
(1)C區(qū)段的存在，表明該品系果蠅發(fā)生了______________________變異。可推測，倒位通過影響________________________過程抑制X染色體間發(fā)生互換，使ClB區(qū)段穩(wěn)定存在。
(2)自然狀態(tài)下是否存在基因型為XClBXClB的果蠅，為什么？___________________________。
(3)ClB品系果蠅用于隱性突變的檢測實(shí)例如下：正常眼的雄果蠅A(X＋Y)經(jīng)一定量射線輻射后，與ClB品系的雌果蠅(X＋XClB)雜交，再讓F1的棒眼果蠅與某果蠅雜交，觀察后代是否出現(xiàn)隱性突變性狀，以判斷果蠅A的X染色體是否發(fā)生隱性突變。
①利用射線處理正常眼個(gè)體的受精卵不一定能直接獲得想要的突變個(gè)體，原因是____________________________。
②F1的棒眼果蠅為________(填“雄性”或“雌性”)，所占比例為________。
③觀察后代是否出現(xiàn)隱性突變時(shí)應(yīng)該選擇________(填“雄性”或“雌性”)個(gè)體進(jìn)行觀察。
參考答案
1答案：B
2解析：選A。分析實(shí)驗(yàn)一，白眼♀×櫻桃色眼♂，后代雌性性狀表現(xiàn)與父本相同，雄性性狀表現(xiàn)與母本相同，說明白眼和櫻桃色眼受X染色體上的一對等位基因控制，且櫻桃色眼對白眼為顯性，A正確，B錯(cuò)誤；分析實(shí)驗(yàn)二，白眼♀×朱紅眼♂，后代雌性都表現(xiàn)為紅眼，雄性性狀表現(xiàn)與母本相同，說明白眼和朱紅眼不是X染色體上同一位點(diǎn)的基因突變，C錯(cuò)誤；根據(jù)題干可知，兩對等位基因位于一對同源染色體上，不遵循基因的自由組合定律，D錯(cuò)誤。
3解析：選ABD。由題意可得遺傳圖解如下：
P　　　　　♂X－Y×♀XBXB
　　　　　 　　↓
F1　　　　　 XBX－×XBY
　　　　　　 　↓
F2　XBXB　　XBX－　　XBY　　X－Y
如果其X染色體上發(fā)生隱性突變，則X－為Xb，則F2中表型比例為3∶1，且雄性中有隱性突變體；如果不發(fā)生突變，則X－為XB，則F2表型均為紅眼，且雄性中無隱性突變體；如果為隱性致死突變，則X－Y個(gè)體不能存活，F(xiàn)2中雌∶雄＝2∶1；如果為隱性不完全致死突變，X－Y個(gè)體部分存活，則F2中雌∶雄介于1∶1和2∶1 之間。
4解析：(1)據(jù)題干信息可知，C表示染色體上的倒位區(qū)，故C區(qū)段的存在表明該品系果蠅發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異。倒位后基因的排列順序發(fā)生改變，故倒位通過影響同源染色體聯(lián)會過程抑制X染色體間發(fā)生互換，使ClB區(qū)段穩(wěn)定存在。(2)據(jù)題干信息“l(fā)基因?qū)е滦坌怨壟咛ニ劳觥笨芍衛(wèi)基因的雄果蠅胚胎死亡，不可能產(chǎn)生XClB的雄配子，所以自然狀態(tài)下一般不存在基因型為XClBXClB的雌性個(gè)體。(3)①因基因突變具有低頻性和不定向性，故利用射線處理正常眼個(gè)體的受精卵不一定能直接獲得想要的突變個(gè)體。②設(shè)正常眼的雄果蠅A(X＋Y)經(jīng)一定量射線輻射后，基因型變?yōu)閄？Y，據(jù)題干信息可將雜交過程表示為P：X＋XClB×X？Y→F1：雌性X？XClB、X？X＋，雄性X＋Y、XClBY(死亡)，雌果蠅提供的XClB配子與含Y染色體的雄配子結(jié)合，由于含有l(wèi)基因，雄果蠅胚胎死亡，因此存在的棒眼個(gè)體一定為雌性，其所占比例為1/3。③P：X＋XClB×X？Y→F1：雌性X？XClB、X？X＋，雄性X＋Y、XClBY(死亡)，F(xiàn)1中棒眼果蠅基因型為X？XClB，正常眼雄果蠅的基因型為X＋Y，由于ClB存在時(shí)，同源染色體的非姐妹染色單體間不發(fā)生互換，因此X？XClB不會發(fā)生互換。又由于雜交后代中雄果蠅染色體來源于F1(X？XClB)雌果蠅，而F1棒眼雌果蠅(X？XClB)中的X？來自親本的被X射線照射過的雄果蠅，故隱性突變可以在子代雄性中顯現(xiàn)出來，即觀察后代是否出現(xiàn)隱性突變時(shí)應(yīng)該選擇雄性個(gè)體進(jìn)行觀察。
答案：(1)染色體結(jié)構(gòu)　同源染色體聯(lián)會　(2)不存在，因?yàn)楹衛(wèi)基因的雄果蠅胚胎致死，不可能產(chǎn)生XClB的雄配子，所以自然狀態(tài)下一般不存在基因型為XClBXClB的雌性個(gè)體　(3)①基因突變具有低頻性和不定向性　②雌性　1/3　③雄性
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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