《创新课堂》第5章微讲座(五) 有关变异类型的实验探究 讲义（教师版）-高中生物学必修2（人教版）同步讲练测

微讲座(五)　有关变异类型的实验探究
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1．判定突变性状是否为可遗传的变异
(1)
(2)将变异个体置于与原来类型相同的环境中种植或养育等，观察变异性状是否消失。若不消失，则为可遗传的变异；反之，则为不可遗传的变异。
2．显性突变和隐性突变的判断
(1)显性突变和隐性突变
①显性突变(即a→A)：该突变一旦发生，即aa→Aa，在当代就能表现出突变性状。
②隐性突变(即A→a)：该突变一旦发生，即AA→Aa，第一代突变体中突变性状一般不能表现出来；只有当隐性基因纯合时，突变性状才能表现出来，且突变性状一旦表现，即可稳定遗传。
(2)判断方法
选用突变个体与原始亲本(纯合子)进行杂交(植物可采用自交)：若子代只表现原有的性状，则突变性状为隐性性状；若子代既表现出突变性状，又表现出原有性状，则突变性状为显性性状。
3．基因突变与基因重组的判断
4．染色体变异与基因突变的判断
(1)判断依据：光学显微镜下能观察到的是染色体变异，不能观察到的是基因突变。
(2)具体操作：制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片，找到中期图进行染色体结构与数目的比较可以判断是否发生了染色体变异。
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1．用射线处理生物能诱导变异产生。现有X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了一株开白花的植株。下列叙述正确的是(　　)
A．观察白花植株自交后代的性状，可确定该变异是不是可遗传的变异
B．X射线可以引起生物体遗传物质发生改变，如基因突变、基因重组和染色体变异
C．若白花是基因突变引起的，则通过杂交实验，无法确定是显性突变还是隐性突变
D．白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存
解析：选A。将该白花植株自交，观察后代的性状，可确定该变异是不是可遗传的变异，A正确；X射线属于诱发变异的物理因素，可以引起生物体遗传物质发生改变而出现基因突变或染色体变异，B错误；豌豆在自然状态下是纯种的，因此若白花是基因突变引起的，通过自交可确定是显性突变还是隐性突变，C错误；白花植株的出现是X射线照射引起的，该现象属于变异，变异是不定向的，不存在主动适应，D错误。
2．芦笋又名石刁柏，是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定的雌雄异株植物。在某野生型窄叶种群中偶见几株阔叶芦笋，雌雄株都有。请回答下列问题：
(1)有人对阔叶芦笋的出现进行分析，认为可能有两种原因：一是基因突变，二是染色体加倍成为多倍体。请设计一个简单的实验探究阔叶芦笋出现的原因。
(2)现已证实出现阔叶芦笋的出现为基因突变的结果，为确定是显性突变还是隐性突变，应选用多株阔叶芦笋进行杂交，并统计后代的表型。若___________________________________________________________，
则为隐性突变。
答案：(1)取野生型窄叶芦笋和阔叶芦笋的根尖分生区制成装片，用显微镜观察处于有丝分裂中期的细胞内的染色体数目，若观察到阔叶芦笋细胞的染色体数目加倍，则说明阔叶芦笋出现的原因是染色体加倍成为多倍体，否则为基因突变。
(2)后代都为阔叶芦笋
3．几种性染色体异常的果蝇的性别、育性(可育/不可育)等如下图所示。回答下列问题：
(1)正常果蝇在减数分裂Ⅰ中期的细胞内染色体组数为________，在减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体数是________。
(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、______和________4种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为__________________。
(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F1自由交配得F2，F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为________，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为________。
(4)以红眼雌果蝇(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(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇__________________________；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时__________________________。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。
实验步骤：____________________________________
__________________________________________。
结果预测：
①若___________________________________________________________，则为第一种情况；
②若___________________________________________________________，则为第二种情况；
③若___________________________________________________________，则为第三种情况。
解析：(1)正常果蝇是二倍体，每个染色体组含有4条染色体。减数分裂Ⅰ中期，染色体已复制，但数目未变，故此时染色体组数为2。减数分裂Ⅰ形成的子细胞中染色体数目减半，减数分裂Ⅱ后期，由于着丝粒分裂，姐妹染色单体分离形成染色体，染色体数目暂时加倍，为8条。(2)基因型为XrXrY的个体中含有3条同源染色体，在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离并随机移向细胞的两极，所以，最多能产生Xr、XrXr、XrY和Y 4种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrXr(死亡)、XRXrY。(3)黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)×灰身红眼雄果蝇(AAXRY)→F1(AaXRXr、AaXrY)，F1自由交配得F2，F2中灰身红眼果蝇(A_XRXr、A_XRY)所占比例为(3/4)×(1/2)＝3/8，黑身白眼果蝇(aaXrXr、aaXrY)所占比例为(1/4)×(1/2)＝1/8，两者的比例为3∶1。从F2灰身红眼雌果蝇(A_XRXr)和灰身白眼雄果蝇(A_XrY)中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身果蝇(aa)的概率为(2/3)×(2/3)×(1/4)＝1/9；出现白眼果蝇(XrXr、XrY)的概率为1/2，因此子代中出现黑身白眼果蝇的概率为(1/9)×(1/2)＝1/18。(4)以红眼雌果蝇(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(M果蝇)，M果蝇出现的原因有三种可能：一是环境影响；二是亲本果蝇发生了基因突变，产生了基因型为Xr的卵细胞；三是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体分离异常，形成了不含性染色体的卵细胞。三种可能情况下，M果蝇的基因型分别为XRY、XrY、XrO。因此，本实验可以用M果蝇与正常白眼雌果蝇(XrXr)杂交，分析子代的表型。第一种情况下，XRY个体与XrXr个体杂交，子代雌果蝇全部表现为红眼，雄果蝇全部表现为白眼；第二种情况下，XrY个体与XrXr个体杂交，子代果蝇全部表现为白眼；第三种情况下，XrO个体不育，因此与XrXr个体杂交，没有子代产生。
答案：(1)2　8　(2)XrY　Y(两空顺序可颠倒)　XRXr、XRXrY　(3)3∶1　1/18　(4)发生了基因突变　X染色体分离异常　M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表型　①子代出现红眼(雌)果蝇
②子代表型全部为白眼　③无子代产生