生物的变异解题指导

1、考试说明 知识要求： 生物变异在育种上的应用（） 能力要求： 具有对一些生物问题进行初步探究的能 力，包括运用观察、实验与调查、假说演 绎、建立模型与系统分析等科学研究的方 法。 问 题 情 境 石刁柏，俗称芦笋，芦笋，是一种名贵蔬菜，属于 XY型性别决定。野生型窄叶芦笋，产量低。 在某野生种群中，发现少数几株阔叶芦笋，雌 株、雄株均有，阔叶雄株的产量明显高于阔叶 雌株。 问题： 1、芦笋的阔叶性状是否可以遗传？ 2、如何对阔叶性状加以利用？ 问题1 芦笋的阔叶性状是否可以遗传？ 该阔叶芦笋的出现，可能是由于环境因素该阔叶芦笋的出现，可能是由于环境因素 改变引起的不遗传变异，也可能是可遗传改变

2、引起的不遗传变异，也可能是可遗传 变异？请设计一个简单实验方案加以判断。变异？请设计一个简单实验方案加以判断。 环境因素 子代全为窄叶不遗传变异 子代出现阔叶 可遗传变异 多株阔叶芦笋（）阔叶芦笋（） 基因突变 问题2 属于哪种可遗传变异？ 有人认为阔叶芦笋具有杂种优势或具有多有人认为阔叶芦笋具有杂种优势或具有多 倍体。请设计一个简单的实验方案来鉴定倍体。请设计一个简单的实验方案来鉴定 阔叶变异株的出现是基因突变还是染色体阔叶变异株的出现是基因突变还是染色体 组加倍所致？组加倍所致？ 取根尖分生区制成装片，显微镜观察有丝 分裂中期细胞同源染色体数目。若观察到 同源染色体增倍，则属于染色体组加倍

3、所 致，否则为基因突变。 问题3 显、隐性突变的判断 若已经证实阔叶为基因突变所致，有两种 可能：一是显性突变；二是隐性突变。请 设计一个简单的实验方案加以判定。 多株阔叶芦笋（）阔叶芦笋（） 出现野生型窄叶芦笋 全为突变型阔叶芦笋 阔叶：显性突变 阔叶：隐性突变 若已经证实阔叶为显性突变，突变基因可能 位于常染色体上，也可能位于X染色体上。 请设计一个简单实验方案加以判定。 问题问题4 突变基因位置的突变基因位置的判断判断 基因位于X染色体 P 多对野生型( ) 突变型() F1 野生型 ()，突变型() 位于常染色体F1 野生型 ( 、)，突变型( 、) 练 习 问题5 在育种上的应 用

4、如果已经证实阔叶为显性突变所致且控制窄叶 和阔叶的基因位于X染色体上。由于雄性的芦笋 产量高于雌株，某园艺场需要通过杂交育种培 养出一批在幼苗时期就能识别出雄性的植株， 请你设计一个简单实用的杂交方案。（提供的 植株有阔叶雌、雄株，窄叶雌、雄株，要求用 遗传图解表示杂交方案，基因用B，b表示） 选用阔叶雄性植株与窄叶雌性植株作为亲本杂 交。子代表现为窄叶的为雄株，表现为阔叶的 为雌株。 同为突变型的阔叶石刁柏，其雄株的产量与质 量都超过雌株，请你从提高经济效益和育种效 率的角度考虑，提出两种合理的育种方案 ？ 方案1：利用植物细胞的全能性进行组织培养。 方案2.：利用单倍体育种获得纯合的XX植

5、株和 YY植株，再让其杂交产生大量雄株。 谢 谢 各 位！ 课堂小结 练习1 练习2 如何确定基因的位置如何确定基因的位置 方案一方案一 正反交法正反交法 若正反交结果一致若正反交结果一致, ,与性别无关与性别无关, ,为细胞核内常染色为细胞核内常染色 体遗传；体遗传； 若正交与反交结果不一样且表现出与性别有关，则可若正交与反交结果不一样且表现出与性别有关，则可 确定基因在性染色体上而且一般在确定基因在性染色体上而且一般在X X染色体上。染色体上。 提醒提醒 (1)看清实验材料是植物还是动物；看清实验材料是植物还是动物； 植物一般为雌雄同株无性别决定植物一般为雌雄同株无性别决定, （豌豆、小麦

6、、玉米）（豌豆、小麦、玉米） 但有些植物为但有些植物为XY型性别决定的雌雄异株植物型性别决定的雌雄异株植物, (大麻、石刀板菜、杨树、柳树、银杏大麻、石刀板菜、杨树、柳树、银杏) 动物一般为雌雄异体动物一般为雌雄异体 (注意常考两种性别决定注意常考两种性别决定XY型型(人、果蝇人、果蝇) 和和ZW型型(包括鸡在内的鸟类和一些昆虫如家蚕包括鸡在内的鸟类和一些昆虫如家蚕)。 。 。 方案二方案二 选择亲本杂交实验进行分析推断选择亲本杂交实验进行分析推断 选择亲本进行杂交，根据后代的表现型及在雌雄个选择亲本进行杂交，根据后代的表现型及在雌雄个 体中比例来确定基因位置：体中比例来确定基因位置： 亲本的

7、性状及性别的选择规律：选两条同型性染色亲本的性状及性别的选择规律：选两条同型性染色 体的亲本体的亲本( (XXXX或或ZZZZ) )为隐性性状为隐性性状, ,另一亲本则为显性另一亲本则为显性 性状。性状。 返返 回回 XYXY型性别决定型性别决定ZWZW型性别决定型性别决定 雌性雌性隐性性状隐性性状显性性状显性性状 雄性雄性显性性状显性性状隐性性状隐性性状 后代性后代性 状分布状分布 雌性全为显性雌性全为显性, , 雄性全为隐性雄性全为隐性 雄性全为显性雄性全为显性, , 雌性全为隐性雌性全为隐性 对应训练对应训练 1.1.( (高考改编题高考改编题) )家蚕是二倍体家蚕是二倍体, ,体细胞中

8、有体细胞中有2828对染色对染色 体体, ,其中一对是性染色体其中一对是性染色体, ,雄蚕含有两个同型的性染雄蚕含有两个同型的性染 色体色体ZZZZ, ,雌蚕含有两个异型的性染色体雌蚕含有两个异型的性染色体ZWZW。请回答。请回答 以下问题：以下问题： (1)家蚕的体色黄色基因家蚕的体色黄色基因(B)对白色基因对白色基因(b)为显性且为显性且 均位于均位于Z染色体上染色体上,请你设计一个方案请你设计一个方案,单就体色便能单就体色便能 辨别幼蚕的雌雄，方案是选择辨别幼蚕的雌雄，方案是选择 和和 亲亲 本本(表现型表现型)杂交杂交。 白色雄家蚕黄色雌家蚕 返回 对对 位位 训训 练练 1.1.玉米

9、子粒种皮有黄色和白色之分，植株有高茎和矮茎之玉米子粒种皮有黄色和白色之分，植株有高茎和矮茎之 分。据此完成下列题目：分。据此完成下列题目： （1 1）种皮的颜色是由细胞中的色素决定的，已知该色素）种皮的颜色是由细胞中的色素决定的，已知该色素 不是蛋白质，不是蛋白质，那么基因控制种皮的颜色是通过控制那么基因控制种皮的颜色是通过控制_ 来实现的来实现的。 （2 2）矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理，可）矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理，可 以长成高茎植株。为了探究该变异性状是否能稳定遗传，以长成高茎植株。为了探究该变异性状是否能稳定遗传， 生物科技小组设计实验方案如下。请你写出实验

10、预期及生物科技小组设计实验方案如下。请你写出实验预期及 相关结论，并回答问题。相关结论，并回答问题。 实验步骤：实验步骤： a.在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前，分别用纸在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前，分别用纸 袋将雌穗、雄穗套住，防止异株之间传粉。袋将雌穗、雄穗套住，防止异株之间传粉。 b.雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。 c.雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。 实验预期及相关结论：实验预期及相关结论： a.子代玉米苗有高茎植株，说明生长素类似物引起的变子代玉米苗有高茎植株，说明生

11、长素类似物引起的变 异能够遗传异能够遗传。 b.子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类似物引起子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类似物引起 的变异不能遗传的变异不能遗传。 问题：问题： （1）预期最可能的结果预期最可能的结果：_ 好 好 对上述预期结果的解释对上述预期结果的解释： 子代玉米苗全部是矮茎植株子代玉米苗全部是矮茎植株 说明生长素类似物引起的变异不能遗说明生长素类似物引起的变异不能遗传传 适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长、生长，但不适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长、生长，但不 能改变细胞的遗传物质能改变细胞的遗传物质 。 结果预测及结论：结果预测及结论： . . . 。

12、 对位训练对位训练 2.2.用飞船搭载萌发的纯合高秆水稻种子用飞船搭载萌发的纯合高秆水稻种子, ,将从太空带将从太空带回的的 水稻种子种植、培养水稻种子种植、培养, ,发现有个别矮杆出现发现有个别矮杆出现, ,若若 此变异性此变异性 状是基因突变的结果，请利用杂交实验鉴状是基因突变的结果，请利用杂交实验鉴 定该突变体是定该突变体是 显性突变显性突变( (d dD D) )还是隐性突变还是隐性突变( (D Dd d) )。 实验步骤：实验步骤： _ _ 。 选突变体选突变体(矮秆矮秆)植株和纯合的高秆水稻植株和纯合的高秆水稻 植株杂交植株杂交,得到种子种下去观察子代的表现型得到种子种下去观察子代

13、的表现型 若后代全为高秆若后代全为高秆,则说明该突变体是隐性突变则说明该突变体是隐性突变Dd); 若后代全为矮杆或既有高秆也有矮杆若后代全为矮杆或既有高秆也有矮杆,则说明该突变则说明该突变 体是显性突变体是显性突变(dD) 例题：小鼠是生物学研究中重要的实验材料，下列是利用小 鼠所做的有关研究。小鼠的体色灰色与白色是一对由常染色 体上的基因控制的相对性状，某校生物科研小组的同学饲养 了8只小鼠(编号)，同时进行了一次杂交实验。下表是 杂交组合及所得第一胎子鼠的体色情况。请回答问题： 杂交组合 亲本子代 雌雄灰白 灰白56 白灰46 灰灰110 白白09 该小组同学认为，根据上述实验结果不能确认

14、哪个性状是显 性性状，需重新设计杂交组合，以确定这对性状的显隐性。 请你简要写出最合理的实验方案，并预测实验结果及结论。 实验方案： . 预测结果及结论： . 让与杂交，与杂交，观察后代体色情况 问题5 在育种上的应 用 如果已经证实阔叶为显性突变所致且控制窄叶 和阔叶的基因位于X染色体上。由于雄性的芦笋 产量高于雌株，某园艺场需要通过杂交育种培 养出一批在幼苗时期就能识别出雄性的植株， 请你设计一个简单实用的杂交方案。（提供的 植株有阔叶雌、雄株，窄叶雌、雄株，要求用 遗传图解表示杂交方案，基因用B，b表示） 选用阔叶雄性植株与窄叶雌性植株作为亲本杂 交。子代表现为窄叶的为雄株，表现为阔叶的

15、 为雌株。 方案二方案二 选择亲本杂交实验进行分析推断选择亲本杂交实验进行分析推断 选择亲本进行杂交，根据后代的表现型及在雌雄个选择亲本进行杂交，根据后代的表现型及在雌雄个 体中比例来确定基因位置：体中比例来确定基因位置： 亲本的性状及性别的选择规律：选两条同型性染色亲本的性状及性别的选择规律：选两条同型性染色 体的亲本体的亲本( (XXXX或或ZZZZ) )为隐性性状为隐性性状, ,另一亲本则为显性另一亲本则为显性 性状。性状。 返返 回回 XYXY型性别决定型性别决定ZWZW型性别决定型性别决定 雌性雌性隐性性状隐性性状显性性状显性性状 雄性雄性显性性状显性性状隐性性状隐性性状 后代性后代性 状分布状分布 雌性全为显性雌性全为显性, , 雄性全为隐性雄性全为隐性 雄性全为显性雄性全为显性, , 雌性全为隐性雌性全为隐性 对应训练对应训练 1.1.( (高考改编题高考改编题) )家蚕是二倍体家蚕是二倍体, ,体细胞中有体细胞中有2828对染色对染色 体体, ,其中一对是性染色体其中一对是性