[核心精要]
1.可遗传变异和不可遗传变异
(1)变异是否可遗传的本质区别在于遗传物质是否改变,环境因素引起性状改变但遗传物质未变则不能遗传。故是否发生了遗传物质的改变是实验假设的切入点,新性状能否遗传是实验设计的出发点。
(2)若为染色体变异,可直接借助显微镜观察染色体形态、数目、结构是否改变。
(3)与原来类型在相同环境下种植,观察变异性状是否消失,若不消失,则为可遗传变异,反之,则为不可遗传变异。
(4)观察自交后代是否发生性状分离。
2.三种变异的实质解读
若把基因视为染色体上的一个位“点”,染色体视为点所在的“线段”,则:
(1)基因突变——“点”的变化(“点”的质变,但数目不变)。
(2)基因重组——“点”的结合或交换(“点”的质与量均不变)。
(3)染色体变异——“线段”发生结构或数目的变化。
①染色体结构变异——“线段”的部分片段重复、缺失、倒位、易位(“点”的质不变,数目和位置可能变化)。
②染色体数目变异——个别“线段”增添、缺失或“线段”成倍增减(“点”的质不变,数目变化)。
3.显性突变和隐性突变的判定
(1)类型
(2)判定方法
①选取突变体与其他已知未突变体杂交,据子代性状表现判断。
②让突变体自交,观察子代有无性状分离而判断。
4.根据题意确定图中变异的类型
(1)若为有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等),则只能是基因突变造成的。
(2)若为减数分裂,则原因是基因突变(间期)或基因重组(减数第一次分裂)。
(3)若题目中问造成B、b不同的根本原因,应考虑可遗传变异中的最根本来源——基因突变。
(4)若题目中有××分裂××时期提示,如减Ⅰ前期造成的则考虑基因重组,间期造成的则考虑基因突变。
[对点训练]
1.已知家鸡的无尾(A)对有尾(a)是显性。现用有尾鸡(群体甲)自由交配产生的受精卵来孵化小鸡,在孵化早期向卵内注射某种物质,孵化出的小鸡就表现出无尾性状(群体乙)。为探究小鸡无尾性状产生的原因,可行性方案是( )
A.群体甲×群体甲,孵化早期不向卵内注射该物质
B.群体乙×群体乙,孵化早期向卵内注射该物质
C.群体甲×群体乙,孵化早期向卵内注射该物质
D.群体甲×群体乙,孵化早期不向卵内注射该物质
D [在孵化早期,向有尾鸡(群体甲)自由交配产生的受精卵内注射某种物质,孵化出的小鸡就表现出无尾性状,无尾性状的产生可能有两个原因,一是该物质诱导基因突变(a→A),二是该物质影响了发育进程。要探究小鸡无尾性状产生的原因,可以让群体乙与群体甲(aa)杂交,在孵化早期不向卵内注射该物质,观察孵化出的小鸡的性状,如果全为有尾鸡,则为该物质影响了发育进程,即不遗传的变异,如果还有无尾性状产生,则为基因突变。]
2.经X射线照射的紫花香豌豆品种,其后代中出现了几株白花植株,下列叙述错误的是( )
A.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
B.X射线不仅可引起基因突变,也会引起染色体变异
C.通过杂交实验,可以确定是显性突变还是隐性突变
D.观察白花植株自交后代的性状,可确定是否是可遗传变异
A [变异具有不定向性,不存在主动适应,A错误;X射线可导致生物体发生基因突变或染色体变异,B正确;白花植株与原紫花品种杂交,若后代都是紫花植株,则白花植株是隐性突变的结果,若后代都是白花或既有白花又有紫花,则是显性突变的结果,C正确;白花植株的自交后代中若出现白花植株,则是可遗传变异,若全是紫花植株,则是不遗传变异,D正确。]
3.某种群中发现一突变性状,连续培育到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型,则该突变为( )
A.显性突变(d→D)
B.隐性突变(D→d)
C.显性突变和隐性突变
D.人工诱变
A [由于突变性状的个体不是纯合子,而且表现突变性状,说明突变性状相对于原有性状为显性性状。 ]
4.如图为高等动物的细胞分裂示意图,图中不可能反映的是( )
A.发生了基因突变
B.发生了染色单体互换
C.该细胞为次级卵母细胞
D.该细胞为次级精母细胞
C [图示细胞处于减数第二次分裂后期,且细胞质均分,不可能是次级卵母细胞。]
5.控制玉米籽粒颜色的黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因,现有基因型为Tt的黄色籽粒植株A的细胞中9号染色体如图所示。已知9号染色体异常的花粉不能参与受精作用,为了确定植株A的T基因是位于正常染色体上还是异常染色体上,让其进行自交产生F1,能说明T基因位于异常染色体上的F1表现型及比例为( )
A.黄色∶白色=1∶1 B.白色∶黄色=1∶0
C.黄色∶白色=3∶1 D.白色∶黄色=3∶1
A [若T位于正常染色体上,t位于异常染色体上,Tt自交时产生T和t两种卵细胞,产生T一种精子,F1表现型都为黄色;若T位于异常染色体上,t位于正常染色体上,Tt自交时产生T和t两种卵细胞,产生t一种精子,F1表现型为黄色∶白色=1∶1。]
6.在一群体型一直较正常的牛群中出现了一头矮生雄牛,某研究小组在讨论该矮生雄牛形成原因时,有三种不同的观点。
观点一:种群中某一个体产生了隐性突变,该突变基因随着个体间的交配,在群体中得以扩散;矮生基因携带者交配后发生性状分离产生该矮生雄牛。
观点二:由非遗传因素(如饲养条件)引起。
观点三:________。
请你补充观点三并设计一个杂交实验,根据子一代杂交结果得出相应的结论。(说明:若是遗传因素,则这一相对性状由常染色体上的一对等位基因控制)
(1)杂交实验方案:________________,在正常的饲养条件下,观察子代的表现型。
(2)杂交结果及结论:
①若子代出现________的情况,则观点一正确。
②若子代出现________的情况,则观点二正确。
③若子代出现________的情况,则观点三正确。
[解析] 该矮生雄牛的产生可能是由非遗传因素引起的,也可能是由显性突变或隐性突变引起的。如果让该矮生雄牛与一头正常雌牛交配,由于后代个体少,不能区别不同的情况,因此应该让该矮生雄牛与多头正常雌牛交配。可能出现的结果,可从三个观点逆推。
[答案] 观点三:是显性突变的结果 (1)让该矮生雄牛与该群体中的多头正常雌牛交配 (2)①正常牛与矮生牛,且数量上正常牛明显多于矮生牛 ②全为正常牛 ③正常牛与矮生牛,且数量上无显著差异
7.研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株,决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题:
(1)要判断该变异株的育种价值,首先要确定它的____________物质是否发生了变化。
(2)在选择育种方法时,需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体,则可采用育种方法①,使早熟基因逐渐________,培育成新品种1。为了加快这一进程,还可以采集变异株的________进行处理,获得高度纯合的后代,选育成新品种2,这种方法称为________育种。
(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式,由此造成不规则的________,产生染色体数目不等、生活力很低的________,因而得不到足量的种子。即使得到少量后代,早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下,可考虑选择育种方法③,其不足之处是需要不断制备________,成本较高。
(4)新品种1与新品种3均具有早熟性状,但其他性状有差异,这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次________,产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。
[解析] (1)育种的目的是获得人类所需要的有价值的性状,只有由遗传物质改变引起的性状改变才能遗传下去,才具有育种价值。(2)方法①是自交,连续自交过程中,早熟基因逐渐纯合,培育成新品种1。单倍体育种能明显缩短育种年限,可先通过花药离体培养,再用秋水仙素处理单倍体幼苗。(3)若是由染色体组数目改变引起的变异,则该变异株减数分裂时联会紊乱,从而造成不规则的染色体分离,产生染色体数目不等、生活力很低的异常配子,只有极少数配子正常,故只能得到少量的种子。方法③需要先进行植物组织培养获得柑橘苗,此过程操作复杂、成本较高。(4)在新品种1的选育过程中,连续自交使早熟性状相关基因与其他性状相关基因发生了多次重组,而在植物组织培养过程中不发生基因重组。
[答案] (1)遗传 (2)纯合 花药 单倍体 (3)染色体分离 配子 组培苗 (4)重组
课件27张PPT。第四章 遗传的分子基础素能提升课 生物变异类型的判断与实验研究Thank you for watching !