原创2025年高考一轮总复习生物 必修2 第5章 第2节 染色体变异配套课件_第1页
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必修2

遗传与进化第5章基因突变及其他变异2025年高考一轮总复习第2节染色体变异考点一染色体结构变异和数目变异1.染色体变异:生物体的体细胞或___________内染色体数目或结构的变化。生殖细胞2.染色体数目变异类型。个别染色体染色体组

(1)______________的增加或减少:如21三体综合征(唐氏综合征)、性染色体数目异常。 (2)以____________的形式成倍增减:如三倍体无子西瓜。3.染色体组:细胞中的一套完整的______________,在形态和功能上各不相同。非同源染色体(1)染色体组概念辨析。①从本质上看,全为非同源染色体,无同源染色体。②从形式上看,所有染色体形态和大小各不相同。③从功能上看,携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息。

(2)染色体组数目的判断方法。 ①根据染色体形态判断:细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组。如下图所示的细胞中所含的染色体组数分别是:a为3个,b为2个,c为1个。abc

②根据基因型判断:控制同一性状的基因出现几次,就含几个染色体组,每个染色体组内不含等位基因或相同基因。如下图所示的细胞中,它们所含的染色体组数分别是:a为4个,b为2个,c为3个,d为1个。abcd③细胞分裂图像中染色体组数的判断方法:abcd

ⅰ.图a为处于减数分裂Ⅰ前期的细胞,含染色体4条,生殖细胞中含染色体2条,该细胞中有2个染色体组,每个染色体组有2条染色体。

ⅱ.图b为处于减数分裂Ⅱ前期的细胞,含染色体2条,生殖细胞中含染色体2条,该细胞中有1个染色体组,染色体组中有2条染色体。

ⅲ.图c为处于减数分裂Ⅰ后期的细胞,含染色体4条,生殖细胞中含染色体2条,该细胞中有2个染色体组,每个染色体组有2条染色体。

ⅳ.图d为处于有丝分裂后期的细胞,含染色体8条,生殖细胞中含染色体2条,该细胞中有4个染色体组,每个染色体组有2条染色体。项目单倍体二倍体多倍体概念体细胞中含有本物种______染色体数目的个体体细胞中含有____个染色体组的个体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体发育起点配子受精卵__________植株特点①植株弱小②高度不育正常可育①茎秆粗壮②叶片、果实和种子较大③营养物质含量丰富4.单倍体、二倍体、多倍体的比较。配子两受精卵项目单倍体二倍体多倍体体细胞染色体组数≥12≥3形成过程(续表)项目单倍体二倍体多倍体形成原因自然原因单性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变(如低温)人工诱导花药离体培养秋水仙素处理单倍体幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗举例蜜蜂的雄蜂几乎全部的动物和过半数的高等植物香蕉(三倍体);马铃薯(四倍体);八倍体小黑麦(续表)关于单倍体与多倍体的易误点(1)单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组。

因为大部分的生物是二倍体,所以容易误认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组。多倍体的配子发育成的个体也是单倍体,其体细胞中含有的染色体组不止一个。(2)单倍体并非都不育。

二倍体的配子发育成的单倍体,表现为高度不育;多倍体的配子如含有偶数个染色体组,则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因,可育并能产生后代。类型图解变异个体染色体组成显微观察的联会异常缺失5.染色体结构变异。(1)类型。类型图解变异个体染色体组成显微观察的联会异常重复①______(续表)易位类型图解变异个体染色体组成显微观察的联会异常②______(续表)倒位(1)染色体结构变异与基因突变的判断项目易位染色体互换图解位置发生在非同源染色体之间发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间原理染色体结构变异基因重组观察可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到(2)易位与染色体互换的区别(2)染色体变异的结果。类型基因突变基因重组染色体变异变异的本质基因的分子结构发生改变原有基因的重新组合染色体结构或数目发生改变发生时间主要在有丝分裂间期和减数分裂Ⅰ前的间期减数分裂Ⅰ前期和后期有丝分裂和减数分裂过程中考点二可遗传变异的比较与判断1.比较三种可遗传变异。类型基因突变基因重组染色体变异适用范围所有生物真核生物、有性生殖核基因遗传真核生物(细胞增殖过程)产生结果产生新的基因_______________未产生新基因,基因数目或顺序发生变化鉴定方法光镜下均无法检出,可根据是否有新性状或新性状组合确定光镜下可检出(续表)没产生新基因2.生物变异类型的判定。

(1)生物类型推断法。①病毒→基因突变。②原核生物→基因突变。③真核生物→基因突变、基因重组和染色体变异。 (2)细胞分裂方式推断法:①二分裂→基因突变。②无丝分裂→基因突变、染色体变异。③有丝分裂→基因突变、染色体变异。④减数分裂→基因突变、基因重组和染色体变异。

(3)显微镜辅助推断法:①可见→细胞水平的变异→染色体变异。②不可见→分子水平的变异→基因突变和基因重组。(4)变异水平推断法。①染色体水平:同源染色体的非姐妹染色单体间的交换→重组基因;非同源染色体间的交换→易位。

②DNA分子水平:DNA分子中若干基因的增加或缺失→染色体变异;DNA分子中若干个碱基对的增加或缺失→基因突变。考点三生物育种的原理及应用1.单倍体育种。染色体(数目)变异秋水仙素(1)原理:_________________。(2)过程:(3)优点:______________________,所得个体均为________。(4)缺点:技术复杂。明显缩短育种年限纯合子2.多倍体育种。低温萌发的种子或幼苗(1)原理:染色体(数目)变异。(2)方法:用秋水仙素或_________处理。(3)处理材料:___________________。(4)过程:纺锤体染色体(5)实例:三倍体无子西瓜。三倍体种子果实

②用秋水仙素处理幼苗后,分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目___________,而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数__________。加倍不变联会紊乱

③三倍体西瓜无子的原因:三倍体西瓜在减数分裂过程中,由于染色体________________,不能产生正常配子。3.杂交育种。基因重组(1)原理:____________。(2)过程。

①培育杂合子品种:选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×F1(即为所需品种)。 ②培育隐性纯合子品种:选取符合要求的双亲杂交(♀×

)→

)→F1F2→选出表型符合要求的个体种植并推广。③培育显性纯合子品种:杂交不发生性状分离

a.植物:选择具有不同优良性状的亲本______,获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型,自交至_______________为止。后代不发生性状分离的F2个体

b.动物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1→F1

雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交,选择____________________________。优良性状(3)优点:操作简便,可以把多个品种的_________集中在一起。(4)缺点:获得新品种的周期长。4.诱变育种。基因突变突变频率

(1)原理:___________。 (2)过程: (3)优点:①可以提高___________,在较短时间内获得更多的优良变异类型。②大幅度地改良某些性状。 (4)缺点:有利变异个体往往不多,需要处理大量材料。【基础测评】1.易错诊断(1)三倍体西瓜植株没有同源染色体,不能产生正常配子。(

)(2)染色体易位或倒位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响。()(3)低温处理二倍体草莓幼苗,获得的植株中仍有部分细胞含2个染色体组。()(4)染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能力。(

)(5)秋水仙素抑制纺锤体的形成,使着丝粒不能分裂,染色体数目加倍。()答案:(1)×

(2)×

(3)√

(4)×(5)×2.(2022年浙江6月选考)猫叫综合征的病因是人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失。这种变异属于()

B.缺失D.易位A.倒位C.重复答案:B3.下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述,错误的是()

A.组成一个染色体组的染色体中不含减数分裂中能联会的染色体 B.由受精卵发育而成,体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体 C.含一个染色体组的个体是单倍体,但单倍体未必只含一个染色体组 D.人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

答案:D

4.小麦的穿梭育种是将一个地区的品种与其他地区的品种进行杂交,然后通过在两个地区间不断地反复交替穿梭种植、选择、鉴定,最终选育出多种优良性状的小麦新品种。下列关于小麦穿梭育种的叙述,错误的是()A.突变和基因重组导致各地区小麦基因库存在差异B.穿梭育种使小麦的染色体发生了定向变异C.穿梭育种培育的新品种可适应两个地区的环境条件D.穿梭育种充分地利用了小麦的基因多样性答案:B

考向1染色体结构变异的类型

[典例1](2021年浙江月考)野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼,是由于某个染色体中发生了如下图所示变化,a、b、c表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体畸变中的()A.缺失B.重复C.易位D.倒位

解析:分析图示可知,与正常眼相比,棒眼的该染色体上b片段重复了一个,超棒眼的该染色体上b片段重复了两个,因此棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体结构变异中的重复,即染色体上增加了某个相同片段。因此B正确,A、C、D错误。答案:B

【考向集训】

1.(2023年广东茂名一中三模)雄蚕食桑少、产丝率比雌蚕高20%左右,但普通蚕(图1)难以通过外形判断其性别,故研究者制作了一套雌蚕和雄蚕的平衡致死系统(图2),利用二者互相交配或者与其他野生型蚕交配,最终实现只养雄蚕。图3表示某特殊蚕的染色体和基因组成。下列说法错误的是()图1图2图3A.l1和l2

基因相对于野生型基因而言,是隐性基因B.图2中雄蚕与野生雌蚕交配,后代雌蚕全部死亡C.图2中雌雄蚕互相交配,其子代雄蚕的染色体组成和基因型与图2中的雄蚕相同D.如用图3中雌蚕替代图2中雌蚕,不能实现与图2中雌蚕相同的功能答案:D

考向2染色体数目变异

[典例2](2021年浙江6月选考)某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示,其中①~⑥表示细胞,基因未发生突变。下列叙述错误的是()A.⑥的形成过程中发生了染色体畸变B.若④的基因型是AbY,则⑤是abYC.②与③中均可能发生等位基因分离D.①为4个染色体组的初级精母细胞

解析:⑥是由③次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的,已知的一个精细胞染色体数目异常,有两条X染色体,说明③次级精母细胞在第二次分裂后期X染色单体分离后移向同一极,则⑥中应该缺少一条X染色体,故形成过程中发生了染色体畸变(染色体数目变异),A正确。④和⑤是由②次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的,若④的基因型是AbY,对比精原细胞中的染色体上的基因组成,应在减数分裂Ⅰ发生过染色体互换,即产生了同时含有Ab基因和ab基因的两条姐妹染色单体的染色体的次级精母细胞,即②次级精母细胞的基因型AabbYY,分裂后产生的两个子细胞基因型分别为AbY和abY,故⑤的基因组成是abY,B正确。根据B选项的分析可知,减数分裂Ⅰ过程中发生过染色体互换,②次级精母细胞的基因型AabbYY,③次级精母细胞的基因型为AaBBXX,故②与③中姐妹染色单体上均含有等位基因,故在减数分裂Ⅱ时可能发生等位基因分离,C正确。由分析可知,精原细胞的基因型为AaBbXY,含有2个染色体组,①为经过减数分裂Ⅰ间期染色体复制后的初级精母细胞,染色体数目不变,因此①含有2个染色体组,D错误。答案:D

【考向集训】

2.(2023年湖北模拟)三体自救是指减数分裂出现错误的精子(卵子)和卵子(精子)结合形成三体(多一条染色体)受精卵时,在胚胎早期有丝分裂过程中失去一条染色体,从而使胚胎染色体数目恢复正常,形成单亲二倍体。由错误的卵子导致的单亲二倍体类型如下图所示。下列说法正确的是()A.三体是染色体数目变异导致的,该变异可在光学显微镜下观察到B.导致单亲异二体和单亲同二体出现的配子错误发生在减数分裂的同一时期C.复合型单亲二体和片段性单亲二体都是减数分裂中同源染色体片段交换导致的D.若图中单亲同二体是红绿色盲患者,则其母亲一定是红绿色盲患者

解析:三体是染色体数目多了一条的变异,属于染色体数目变异,该变异可在光学显微镜下观察到,A正确。导致单亲异二体的原因是减数第一次分裂异常,而单亲同二体出现可能是减数第二次分裂后期姐妹染色单体未发生分离,B错误。据图可知,复合型单亲二体是减数第一次分裂中同源染色体片段交换导致,片段性单亲二体有一条染色体完全来自母亲,而另外一条染色体有来自父亲染色体其中一条的部分片段,该变异发生在胚胎早期有丝分裂过程中,C错误。若图中单亲同二体是红绿色盲患者,则其母亲可能是红绿色盲携带者,只是在产生错误的卵子时将致病基因传递给该个体,D错误。答案:A

考向3生物变异在育种中的应用

[典例3](2021年广东高考)白菜型油菜(2n=20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种,科学家诱导该油菜未受)精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是( A.Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组 B.将Bc作为育种材料,能缩短育种年限 C.秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株 D.自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育

解析:白菜型油菜是二倍体植株,则其卵细胞中含有1个染色体组,因此未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc,Bc成熟叶肉细胞中含有1个染色体组,A错误。将Bc作为育种材料,进行单倍体育种,能缩短育种年限,B正确。秋水仙素处理Bc幼苗,染色体数目加倍,可以培育出纯合植株,C正确。自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育,D正确。答案:A多倍体育种和单倍体育种的比较单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程。①单倍体育种的目的并非获得单倍体植株,而是获得能稳定遗传的正常植株。②单倍体育种不一定是最简便最快捷的育种方法,如:为了获得aabb的个体,杂交育种是最佳育种方法。

【考向集训】

3.(2022年广东汕头三模)家蚕(2n=56)的性别决定方式是ZW型。若家蚕野生型和味盲型分别由Z染色体上R、r基因控制,蚕卵颜色的紫灰和白色分别由10号染色体上的B、b基因控制,两对基因独立遗传。已知雄蚕的吐丝率更高,为了在家蚕还未孵化时通过卵色判断蚕的性别,科研育种人员采用辐射的方法处理,获得了一只如图所示的味盲型紫灰卵雌蚕(10号染色体上基因用b0表示)(注:仅有一个卵色基因的卵不能孵化成幼蚕)以下说法正确的是()A.该处理的变异属于染色体结构变异,诱变后得到的雌蚕染色体数目发生改变B.用该突变体与隐性纯合子为亲本杂交,子代中味盲型白卵雄幼蚕的概率为1/3C.用该突变体与味盲型白卵异性蚕杂交,子代中有两种基因型的卵无法孵化成幼蚕D.该突变体可以产生bZr、0Zr、bWB

三种类型的配子

解析:由图可知,10号染色体上B基因易位到W染色体,属于染色体结构变异,诱变后的雌蚕染色体数目没有发生改变,A错答案:B误。该突变体基因型为b0ZrWB,产生的配子种类以及比例为bZr∶0Zr∶bWB∶0WB=1∶1∶1∶1,隐性纯合子基因型为bbZrZr(味盲型白卵雄蚕),产生配子的种类为bZr,仅有一个卵色基因的卵不能孵化成幼蚕,则子代基因型及比例为bbZrZr∶bbZrWB∶b0ZrWB=1∶1∶1,其中味盲型白卵雄幼蚕(bbZrZr)的概率为1/3,B正确。用该突变体与味盲型白卵异性蚕杂交,即b0ZrWB×bbZrZr,结合B选项的分析可知,子代中有1种基因型的卵无法孵化成幼蚕,C错误。该突变体可以产生bZr、0Zr、bWB、0WB四种类型的配子,D错误。4.(2022年广东韶关一模)普通小麦是目前世界各地普遍栽培)的粮食作物,其培育过程如图所示。下列说法错误的是(

注:A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组A.一粒小麦和斯氏麦草之间存在生殖隔离B.杂种一无同源染色体,不可育,属于单倍体C.用秋水仙素处理杂种二的幼苗可以得到普通小麦

D.与杂种二相比,普通小麦茎秆粗壮,叶片和种子比较大

解析:一粒小麦和斯氏麦草之间形成的杂种一AB中不含同源染色体,不能形成正常配子,是不可育的个体,因此他们之间存在生殖隔离,A正确。杂种一无同源染色体,不可育,但含有2个染色体组,是由受精卵发育形成的,属于异源二倍体,B错误。秋水仙素能抑制纺锤体形成,导致染色体数目加倍,用秋水仙素处理杂种二的幼苗,可以得到可育的六倍体普通小麦,C正确。多倍体特点:植株的一般特征是茎粗、叶大、花大、果实大,但往往生长慢、矮生、成熟也较迟,多倍体的植株糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加;杂种二是三倍体,普通小麦是六倍体,因此与杂种二相比,普通小麦茎秆粗壮,叶片和种子比较大,D正确。

答案:B

考向4染色体结构变异与减数分裂和遗传定律综合

[典例4](2021年广东高考)人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(下图)。在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是()平衡易位携带者的联会复合物A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑如图中的3种染色体)

解析:有丝分裂中期的染色体,形态和数目是最清晰的,因此可以选择在有丝分裂中期观察平衡易位染色体,A正确。正常男性的初级精母细胞中含有46条染色体,由于一条14号染色体和一条21号染色体融合为一条染色体(14/21平衡易位染色体),故男性携带者的初级精母细胞中含有45条染色体,B正确。减数分裂时联会复合物中的3条染色体,任意2条进入同一个配子中,剩余1条染色体进入另一个配子中,故女性携带者的卵子中最多含23种形态不同的染色体,C错误。女性携带者的卵子可能有6种类型,①含有14、21号染色体的正常卵细胞,②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞,③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞,④含有14号染色体的卵细胞,⑤14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞,⑥含有21号染色体的卵细胞,D正确。

答案:C几种常考变异类型产生配子的分析方法分析三体产生的配子类型时,为了避免混淆,可以进行标号,如AAa,可以记为A1A2a,则染色体的三种分离方式为1A1A2、1a,1A1、1A2a,1A2、1A1a,最后把A合并即可得到各种配子的比例。

【考向集训】

5.(2023年河北衡水二中三模)如图表示人类(2n=46)4号和10号染色体之间发生重接的过程。减数分裂时,4号、10号染色体分别与重接后的染色体的同源区段联会,联会的3条染色体分开并随机移向细胞两极,其他染色体正常分离。下列叙述错误的是()A.4号和10号染色体重接属于易位,是可遗传变异的来源之一B.减数分裂时,四分体中除可发生图示变异外,还可发生非姐妹染色单体互换C.残片丢失导致染色体数目减少,但其有可能产生染色体组成正常的配子D.该染色体异常的胎儿可通过光学显微镜进行羊水检查

解析:4号和10号染色体重接属于染色体间的易位,属于染色体结构变异,是可遗传变异的来源之一,A正确。减数分裂时一个四分体中可发生非姐妹染色单体互换,属于基因重组,不会发生图中非同源染色体的结构变异,B错误。4号、10号染色体分别与重接后的染色体的同源区段联会,其含有正常4号、10号染色体,有可能产生染色体组成正常的配子,C正确。通过羊水抽取相应的细胞进行培养,可用于染色体分析、序列测定和分析等,因此检查该染色体异常的胎儿可通过光学显微镜进行羊水检查,D正确。答案:B

6.(2021年广东茂名联考)玉米籽粒黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因,已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的黄色籽粒植株A,其细胞中9号染色体如图1。图1植株A的9号

染色体示意图图2植株B的9号

染色体示意图

(1)为了确定植株A的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,用植株A进行自交实验获得F1,若F1

表型及比例为_______,则T基因位于异常染色体上;若F1

表型及比例为________,则T基因位于正常染色体上。

(2)若植株A中T基因位于异常染色体上,以植株A为父本进行测交产生图2所示个体植株B,其变异类型为________,请从减数分裂的角度分析植株B产生的原因_____________________________________________________________________________。

(3)若图2的植株B能正常进行减数分裂,其能产生的精子种类及比例为________,与正常白色籽粒玉米(为母本)杂交后代的表型及比例为________。

解析:(1)若T基因位于异常染色体上,让植株A进行自交产生F1,由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,故Tt个体产生的精子中只有t能参与受精作用,而Tt个体产生的卵细胞为T∶t=1∶1;所以F1

表型及比例为黄色(Tt)∶白色(tt)=1∶1。若T基因位于正常染色体上,由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,故Tt个体产生的精子中只有T能参与受精作用,而Tt个体产生的卵细胞为T∶t=1∶1,所以F1基因型及比例为TT∶Tt=1∶1,F1

表型全部为黄籽粒。(2)若植株A中T基因位于异常染色体上,以植株A为父本进行测交产生图2所示个体植株B,其变异类型为染色体(数目)变异,从减数分裂的角度分析植株B产生的原因是植株A在减数分裂产生精子的过程中9号同源染色体未分离。(3)若图2的植株B能正常进行减数分裂,其能产生的精子种类及比例为T∶t∶tt∶Tt=1∶2∶1∶2,由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,故植株B可育的精子种类及比例为t∶tt∶Tt=2∶1∶2,正常白色籽粒玉米(tt)产生的卵细胞为t,二者杂交后代的基因型及比例为tt∶ttt∶Ttt=2∶1∶2,表型及比例为黄籽粒∶白籽粒=2∶3。答案:(1)黄籽粒∶白籽粒=1∶1全为黄籽粒(2)染色体(数目)变异植株A在减数分裂产生精子的过程中9号同源染色体未分离 (3)T∶t∶tt∶Tt=1∶2∶1∶2黄籽粒∶白籽粒=2∶3考向5基因突变和染色体变异综合考查[典例5]基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。请回答下列问题。(1)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同,前者所涉及的数目比后者____。(2)在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以__________为单位的变异。

(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变),也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体,则最早在子____代中能观察到该显性突变的性状;最早在子____代中能观察到该隐性突变的性状;最早在子____代中能分离得到显性突变纯合体;最早在子____代中能分离得到隐性突变纯合体。

解析:(1)基因突变是指DNA分子中发生的碱基替换、增添或缺失,而染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序,所以基因突变所涉及的碱基数目相对较少。(2)在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以染色体为单位的变异。(3)AA植株发生隐性突变后基因型变为Aa,而aa植株发生显性突变后基因型也可变为Aa,题目中已知在子一代中都得到了基因型为Aa的个体,所以不论是显性突变还是隐性突变,在子一代中的基因型都有Aa,该基因型个体表现显性性状,故最早可在子一代观察到该显性突变的性状;该种植物自花受粉,且子一代基因型为Aa,则子二代的基因型有AA、Aa和aa三种,故最早在子二代中观察到该隐性突变的性状(aa);子二代虽然出现了显性突变纯合体(AA),但与基因型为Aa的杂合体区分不开(都表现显性性状),需要再自交一代,若后代不发生性状分离,才可证明基因型为AA,故最早在子三代中分离得到显性突变纯合体(AA);只有隐性突变纯合体(aa)才表现隐性性状,所以该性状一旦出现,即可确定是纯合体,故最早在子二代中分离得到隐性突变纯合体(aa)。答案:(1)少(2)染色体(3)一

二三

二染色体结构变异与基因突变的判断【考向集训】

7.(2023年广东梅州三模)野生型果蝇为灰体,常见的隐性突变体有黄体(aa)、黑体(bb)和黑檀体(ee),其中基因e位于Ⅱ号染色体上。科研人员利用野生型、黄体A、黑体B及黑檀体C四种纯合果蝇品系进行杂交实验(杂交过程中没有发生突变)。回答下列问题。实验一:野生型果蝇(

)与黄体果蝇(♀)杂交,F1

中黄体(

)∶野生型=1∶1。实验二:野生型果蝇与黑体果蝇杂交得F1,F1

自由交配,F2中野生型∶黑体=3∶1。

实验三:黑檀体果蝇与黑体果蝇杂交,F1

全为野生型,F1

相互交配,F2雌雄个体中均为野生型∶黑体∶黑檀体=3∶1∶1。

(1)果蝇的灰体与黄体是相对性状,相对性状是指______________________________,黄体、黑体和黑檀体等基因的出现说明基因突变具有________性,这体现了果蝇的遗传多样性。

(2)根据实验一可知,基因a位于______染色体上;野生型果蝇(♀)与黄体果蝇(

)杂交子代表现为____________。根据实验二的结果_____(填“能”或“不能”)判断基因b位于常染色体上。 (3)根据实验三推测,基因b和基因e这两对基因的位置关系是__________,实验三中,F2

的表型只有三种,其原因可能是________________________________。

(4)已知含XXY性染色体的果蝇为雌性且可育;含XO性染色体的果蝇为雄性且不育;含XXX性染色体的果蝇无法存活;含OY性染色体的果蝇无法存活。用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交,在F1

群体中发现一只白眼雄果蝇。推测该白眼雄果蝇出现的原因有三种:第一种是环境改变引起的表型改变,但基因型未变;第二种是______________________________;第三种是基因突变引起的。请写出简便的杂交实验方案,判断这只白眼雄果蝇的出现是哪一种原因引起的。实验方案:______________________________________________________________________________________________。

解析:(1)一种生物的同一性状的不同表现类型叫相对性状。基因突变的随机性表现在突变可以发生在个体发育的任何时期、细胞内不同DNA分子的不同部位,则黄体、黑体和黑檀体等基因的出现说明基因突变具有随机性,这体现了果蝇的遗传多样性。(2)根据实验一可知,野生型(

)与黄体(♀)杂交,F1中雌性全是野生型,雄性全是黄体,与性别有关,据此推测基因a位于X染色体上。则野生型果蝇(♀)XAXA

与黄体果蝇(

)XaY杂交子代为XAY、XAXa,表现为全为野生型。根据实验二可知,野生型与黑体杂交得F1,F1

自由交配,F2

中野生型∶黑体=3∶1,则b基因可能位于X染色体,也可能位于常染色体上,则不能判断基因b位于常染色体上。(3)实验三中,黑檀体与黑体杂交,F1

全为野生型,F1相互交配,F2中野生型∶黑体∶黑檀体=3∶1∶1,假设两对基因均位于常染色体上,则亲代的基因型分别为黑檀体BBee、黑体bbEE,则F1

基因型为BbEe,表型全为野生型;若基因位于两对同源染色体上,则F1

相互交配,F2

中有9B_E_、3B_ee、3bbE_、1bbee,由于F2

中只有三种表型,因此基因型为bbee的个体纯合致死,F2

中有9B_E_野生型、3B_ee黑檀体、3bbE_黑体,即性状分离比为野生型∶黑体∶黑檀体=3∶1∶1。若e基因位于Ⅱ号染色体(常染色体),b基因位于X染色体,eeXbY致死,则F2中有9E_XB_野生型、3eeXB_黑檀体、3E_XbY黑体,也符合题意,因此基因b和基因e位于2对同源染色体上,实验三中F2

的表型只有三种,其原因可能是基因型为eebb(eeXbY)的果蝇纯合致死。(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇。推测该白眼雄果蝇出现的原因有三种可能,第一种是环境改变引起的表现型改变,但基因型未变;第二种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体未分离;第三种是由基因突变引起的。要判断这只白眼雄果蝇的出现是由哪一种

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