微專題八生物變異類型的探究專|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)分是遺傳物質(zhì)是否變更，遺傳物質(zhì)變更則可能遺傳給后代，環(huán)境引起性狀變更但遺傳物質(zhì)未變則不能遺傳給后代。是否發(fā)生了遺傳物質(zhì)的變更是試驗假設(shè)的切入點，新性狀能否遺傳是試驗設(shè)計的動身點。(2)試驗設(shè)計的方法：與原來類型在特定的相同環(huán)境下種植，視察變異性狀是否消逝，若不消逝則為可遺傳變異，反之則為不遺傳的變異。某些狀況下也可以通過自交視察后代是否發(fā)生性狀分別。2．基因突變的類型與推斷方法(1)顯性突變和隱性突變的推斷①類型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(顯性突變：aa→Aa當代表現(xiàn),隱性突變：AA→Aa當代不表現(xiàn)，一旦,表現(xiàn)即為純合子))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)推斷。b．讓突變體自交，視察子代有無性狀分別來推斷。(2)突變基因具體位置的推斷①利用野生型的個體與缺失不同基因的突變體比較，依據(jù)有無特定酶的活性推斷編碼該酶的基因?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育，依據(jù)是否轉(zhuǎn)化為野生型個體推斷未知個體的缺失基因?qū)?yīng)的位置。3．染色體變異、基因重組和基因突變的顯微推斷染色體變異在光學顯微鏡下能視察到，而基因突變和基因重組不能，所以可通過顯微視察法辨別染色體變異，即制作臨時裝片，視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(此處留意，若基因突變引起細胞結(jié)構(gòu)變更也可間接用顯微鏡推斷，例如顯微鏡下視察血細胞涂片，若發(fā)覺鐮刀狀紅細胞，可推斷發(fā)生了基因突變)。對|點|落|實1．(2024·新將來聯(lián)考)玉米是我國重要的糧食產(chǎn)品之一。育種專家常接受雜交的方式來選育新品種。育種專家在用純合的細莖(不抗倒伏)玉米(AA)和粗莖(抗倒伏)玉米(aa)雜交得到的后代中，發(fā)覺了一株粗莖的個體，對于粗莖個體出現(xiàn)的緣由，提出以下的假設(shè)：①環(huán)境條件引起染色體數(shù)目加倍；②發(fā)生了基因突變；③發(fā)生了染色體片段缺失；④水肥足夠造成莖稈粗大，遺傳物質(zhì)沒有變更。回答下列問題。(1)若是該粗莖玉米是由染色體數(shù)目加倍引起的，則引起這種變異的環(huán)境因素最可能是低溫，檢測該變異類型最簡便的方法是顯微鏡視察處于有絲分裂中期的細胞，確定其染色體數(shù)目是否加倍。(2)有人欲用雜交的方式確定假設(shè)②③的變異類型，已知玉米若出現(xiàn)兩條同源染色體相同片段的缺失，則形成的種子無發(fā)芽實力。用該粗莖玉米與純合的細莖玉米雜交獲得F1，F(xiàn)1隨機受粉產(chǎn)生F2，視察、統(tǒng)計F2植株的表型及比例。a．若F2表型及比例為細莖∶粗莖＝3∶1，則該粗莖植株的成因是基因突變，并用遺傳圖解說明F1到F2的過程。b．若F2表型及比例為細莖∶粗莖＝4∶1或者細莖∶粗莖∶不發(fā)芽種子＝12∶3∶1，則該粗莖植株的成因是染色體片段缺失。(3)欲探究該粗莖玉米的產(chǎn)生是否是由水肥條件影響的，寫出試驗設(shè)計思路：取該玉米的組織進行植物組織培育，得到幼苗，均分為甲、乙兩組，甲組栽種在水肥足夠的土壤中，乙組栽種在相對貧瘠的土壤中，視察莖的粗細。答案：(2)a.解析：(2)b.若該粗莖植株的成因是染色體片段缺失，則其基因型為aO，aO與AA雜交獲得F1(Aa、AO)，F(xiàn)1隨機受粉產(chǎn)生F2，F(xiàn)1中A的基因頻率為1/2，a的基因頻率為1/4，O的基因頻率為1/4，則F1隨機受粉，F(xiàn)2中OO(種子無發(fā)芽實力)＝1/4×1/4＝1/16，粗莖(aa、aO)＝1/4×1/4＋1/4×1/4×2＝3/16，細莖＝1－1/16－3/16＝12/16，因此，F(xiàn)2表型及比例為細莖∶粗莖＝4∶1或細莖∶粗莖∶不發(fā)芽種子＝12∶3∶1。2．(2024·廣東珠海調(diào)研)生物學探討中會用到模式生物，它們通常具有生長繁殖周期短、遺傳信息清楚、生命力堅韌等特點。果蠅可作為模式生物，1933年、1946年、1995年和2011年，6位探討果蠅的科學家先后4次獲得諾貝爾獎。果蠅的正常翅和缺刻翅由位于X染色體上的一對等位基因(A/a)限制，Y染色體上沒有它的等位基因。某科研小組用射線照射一對正常翅果蠅產(chǎn)生的受精卵，由這些受精卵發(fā)育成的F1個體中出現(xiàn)了一只缺刻翅雌性(只考慮一種類型的變異)，將該果蠅與純合正常翅的雄果蠅雜交產(chǎn)生F2。回答下列問題：(1)果蠅作為模式生物，除題干中的特點外，還包括易飼養(yǎng)、產(chǎn)生的后代多、有多對易于區(qū)分的相對性狀。(2)若缺刻翅的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果，當F2中出現(xiàn)缺刻翅時，并不能確定是否發(fā)生了顯性突變(基因a突變?yōu)榛駻)，緣由是無論缺刻翅是顯性突變還是隱性突變，后代都會出現(xiàn)缺刻翅。若想證明缺刻翅的出現(xiàn)是發(fā)生顯性基因突變的結(jié)果，可實行的簡潔做法是統(tǒng)計F2中缺刻翅的性別比例，結(jié)果為雌、雄果蠅中均有缺刻翅(或缺刻翅中雌∶雄＝1∶1)時，缺刻翅基因為A。(3)若F2中正常翅∶缺刻翅＝2∶1，顯微鏡下視察到F1中該缺刻翅雌蠅體內(nèi)有五種形態(tài)的染色體，則這種變異屬于(X)染色體結(jié)構(gòu)變異，說明出現(xiàn)以上結(jié)果的緣由：正常翅對缺刻翅為顯性，射線照射引起受精卵中X染色體上A基因片段缺失，F(xiàn)1中缺刻翅雌蠅的基因型為XaXO，該雌蠅與正常翅的雄蠅XAY雜交，F(xiàn)2中XOY的胚胎(個體)致死。3．蜜蜂是一類營社會性生活的昆蟲。嗅覺在它們的生存和繁衍過程中具有特殊重要的作用。已知蜂王(可育)和工蜂(不育)均為雌蜂(2n＝32)，是由受精卵發(fā)育而來的；雄蜂(n＝16)是由卵細胞干脆發(fā)育而來的。探討發(fā)覺，在嗅覺正常的蜂群中出現(xiàn)了部分無嗅覺的蜜蜂，現(xiàn)針對蜜蜂的嗅覺進行一系列遺傳學試驗。回答下列問題：(1)用一只無嗅覺蜂王與一只嗅覺正常雄蜂交配，其后代F1中雌蜂均嗅覺正常，雄蜂均無嗅覺。在相對性狀中嗅覺正常(填“嗅覺正常”或“無嗅覺”)是顯性性狀，推斷的依據(jù)是無嗅覺的蜂王與嗅覺正常的雄蜂雜交，其后代中由受精卵發(fā)育成的雌蜂嗅覺均正常。(2)用F1中的蜂王和雄蜂交配，F(xiàn)2中出現(xiàn)了兩種新的表型，即傳統(tǒng)氣味型(嗅覺系統(tǒng)只能識別傳統(tǒng)的氣味分子，而不能識別非典型氣味分子)和非典型氣味型(嗅覺系統(tǒng)只能識別非典型氣味分子，而不能識別傳統(tǒng)的氣味分子)，已知嗅覺正常型蜜蜂均能識別傳統(tǒng)和非典型兩類氣味分子。雜交結(jié)果如下：①分析可知，蜜蜂嗅覺的相關(guān)性狀至少由2對等位基因限制。②若F2雌雄蜜蜂中四種表型的比例為1∶1∶1∶1，則說明相關(guān)基因在染色體上的位置關(guān)系是位于兩對同源染色體上，其中，F(xiàn)2中嗅覺正常型個體的基因型有2種。(3)探討發(fā)覺，蜜蜂體內(nèi)氣味受體分為傳統(tǒng)氣味受體(由R1基因限制合成)和非典型氣味受體(由R2基因限制合成)。已知，雄蜂個體中上述基因所在染色體的相應(yīng)片段缺失則會致死，雌蜂個體中上述基因所在同源染色體的相應(yīng)片段均缺失才會致死。用紫外線照射F1中嗅覺正常的蜂王，其后代只出現(xiàn)傳統(tǒng)氣味型和無嗅覺型，分析造成這種現(xiàn)象的可能緣由有：①F1蜂王的卵原細胞中含有R2基因的染色體片段缺失；②F1蜂王的卵原細胞中R2基因發(fā)生了隱性突變(或