浙科版高中生物必修2遗传与进化第4章素能提升课遗传变异相关的重点题型与解题方法学案

　基因突变、基因重组与染色体变异的比较

[核心精要]

[对点训练]

1．如图①②③④分别表示不同的变异类型，基因a、b仅有图③所示片段的差异。下列相关叙述正确的是(　　)

①　　　②　　　　③　　　　④

A．图中4种变异中能够遗传的变异只有①③

B．③中的变异属于染色体结构变异中的缺失

C．④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复

D．①②都属于染色体结构变异中的易位

C　[可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，因此图中4种变异都能够遗传给后代，A错误；③中的变异属于基因突变中碱基对的插入或缺失，而不是染色体结构变异中的缺失，B错误；④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复，C正确；图①是同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换，属于基因重组，图②是非同源染色体之间交换片段，属于染色体结构变异中的易位，D错误。]

2．某二倍体生物，让其显性纯合个体(AA)与隐性个体(aa)杂交，子代中偶然发现了1只表现为隐性的个体，关于该变异个体出现的原因不正确的是(　　)

A．基因突变　　　　 B．染色体结构变异

C．染色体数目变异     D．交叉互换

D　[根据题意可知，某二倍体生物，让其显性纯合个体(AA)与隐性个体(aa)杂交，子代正常情况下均为Aa，但是子代中偶然发现了1只表现为隐性的个体，该个体可能是基因型为aa，即发生了基因突变；基因型也可能是Oa，即发生了个别染色体缺失的现象，发生了染色体数目的变异，或者也可能是A所在的染色体部分片段缺失所致，即发生了染色体结构的变异现象。综上所述，A、B、C都可能是导致变异个体出现的原因，而交叉互换不会引起该个体变异的现象，故选D。]

3．视网膜母细胞瘤基因(R)是一种抑癌基因，杂合子(Rr)仍具有抑癌功能。杂合子在个体发育过程中，一旦体细胞的杂合性丢失形成纯合子(rr)或半合子(r)就会失去抑癌的功能而导致恶性转化。如图为视网膜母细胞增殖过程中杂合性丢失的可能机制，下列分析正确的是(　　)

A．1是由减数分裂导致含R的染色体移到另一个细胞中所形成的半合子(r)

B．2可能是由分裂时染色体分离不正常而导致纯合子(rr)的产生

C．1、2、3、4的变异都可以通过显微镜观察出来

D．1、2、3、4的变异有的对身体有利，有的对身体不利

B　[视网膜母细胞增殖方式是有丝分裂，1是有丝分裂导致含R的染色体移到另一个细胞中所形成的半合子(r)，A错误；2可能是有丝分裂后期染色体分离不正常而导致的，B正确；4属于基因突变，显微镜下观察不到，1、3的变异可以通过显微镜观察出来，C错误；据题干可知，图中无论哪种变异都会形成纯合子(rr)或半合子(r)，对身体都是有害的，D错误。]

　几种育种方法的比较

[核心精要]

(1)根据育种目标选择育种方式

(2)根据方法特点选择育种方式

[对点训练]

1．某生物的基因型为AaBB，通过下列技术可以分别将它转变为以下基因型的生物：①AABB　②aB　③AaBBC　④AAaaBBBB。则以下排列正确的是(　　)

A．诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合

B．杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种

C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术

D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术

B　[①将生物的基因型由AaBB转变为AABB，采用的技术是杂交育种；②将生物的基因型由AaBB转变为aB，采用的技术是花药离体培养；③将生物的基因型由AaBB转变为AaBBC，采用的技术是转基因技术；④将生物的基因型由AaBB转变为AAaaBBBB，采用的技术是多倍体育种，故选B。]

2．下列有关生物变异和育种的叙述，正确的是(　　)

A．单倍体育种的目的是获得茎秆粗壮、营养丰富的植株

B．杂交育种可将优良性状从一个物种转移到另一个物种

C．诱变育种能定向改变生物的性状，获得人们所需的品种

D．秋水仙素在单倍体育种和多倍体育种过程中的作用相同

D　[一般来讲，单倍体育种的目的是获得能够稳定遗传的纯合子，A错误；杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法，B错误；诱变育种的原理是基因突变，而基因突变具有不定向性，C错误；秋水仙素在单倍体育种和多倍体育种过程中的作用相同，都是抑制纺锤体的形成，D正确。]

3．下面①～④列举了四种育种方法，有关的叙述错误的是(　　)

A．第①种方法一般从F2开始选种，因为从F2开始出现新的性状组合

B．在第②种方法中，若F1中n对等位基因独立遗传，则单倍体幼苗有3n种类型

C．第③种育种方法的作用机理是秋水仙素抑制纺锤体形成

D．第④种方法中卫星搭载的种子应当选用萌发的种子或幼苗

B　[①是杂交育种，其原理是基因重组，F2因性状分离出现重组性状，所以一般从F2开始选种，A正确；②是单倍体育种，若F1中n对等位基因独立遗传，非等位基因之间将遵循基因自由组合定律，F1产生的配子有2n种，单倍体幼苗有2n种类型，B错误；③是多倍体育种，秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，使细胞不能正常分裂，从而使细胞中染色体数加倍，C正确；萌发的种子或幼苗因细胞分裂旺盛，容易诱导基因突变，可作为诱变育种的材料，D正确。]

　生物变异类型的实验探究

[核心精要]

利用“假说—演绎法”探究变异的类型

1．假说—演绎法的基本内容

2．变异类型实验探究题的答题模板

提醒：

(1)根据题目中的信息，要提出全部的假设，不能有遗漏；

(2)对所提出的每一个假设，都要有相应的结果和结论；

(3)反推——根据结论来推结果，即若结论是正确的，则必然会对应一个正确的结果，这是解题的关键。

[对点训练]

 1.已知豌豆(2n＝14)的花色受非同源染色体上的两对基因A、a和B、b控制。红花(A)对白花(a)为完全显性。B基因为修饰基因，淡化花的颜色，BB与Bb的淡化程度不同：前者淡化为白色，后者淡化为粉红色。现将一株纯合的红花植株和一株白花植株(aaBB)杂交产生的大量种子(F1)用射线处理后萌发，F1植株中有一株白花，其余为粉红花。请回答下列问题：

(1)关于F1白花植株产生的原因，科研人员提出了以下几种假说：

假说一：F1种子发生了一条染色体丢失；

假说二：F1种子发生了上述基因所在的一条染色体部分片段(含相应基因)缺失；

假说三：F1种子一条染色体上的某个基因发生了突变。

①经显微镜观察，F1白花植株________期四分体的个数为7个，可以否定假说一；

②已知4种不同颜色的荧光可以对A、a和B、b基因进行标记。经显微镜观察，F1白花植株的小孢子母细胞(同动物的初级精母细胞)中荧光点的数目为________个，可以否定假说二。

(2)现已确定种子萌发时某个基因发生了突变。

①有人认为：F1种子一定发生了A→a的隐性突变。该说法是否正确？________，原因是______________________。

②专家认为：F1种子中另一对基因发生了一次显性突变(突变基因与A、B基因不在同一条染色体上)，突变基因的产物可以抑制A基因的功能，但对a、B、b无影响。若假设正确，F1白花植株自交，子代表型及比例为___________________________。

(3)生物体的性状是由基因与基因、________________以及基因与环境之间相互作用，精确调控的结果，上述实验结果可以对此提供一些依据。

解析：(1)①出现四分体是减数第一次分裂前期的重要特征，因此用显微镜观察四分体应在F1白花植株减数第一次分裂的前期，此植物共有14条染色体，可形成7个四分体。如果观察到F1白花植株有7个四分体，说明没有丢失染色体；如果F1种子发生了一条染色体丢失，只会观察到6个四分体。

②由于减数第一次分裂前的间期，染色体进行复制，其上的基因也复制，导致染色体上的基因加倍，因此用4种不同颜色的荧光对A、a和B、b基因进行标记，经显微镜观察，F1白花植株的小孢子母细胞(同动物的初级精母细胞)中荧光点的数目为8个，可以否定假说二，说明F1种子发生了一条染色体没有发生片段缺失，否则荧光点的数目会小于8个。

(2)①F1植株的基因型为AaBb，而白色植株的基因型为aaB_或A_BB，因此，F1植株中有一株白色的原因可能是发生了A→a的隐性突变，导致F1植株的基因型由AaBb(粉色)变为aaBb(白色)，也可能是发生b→B的显性突变，导致F1的基因型由AaBb(粉色)变为AaBB，而基因型为AaBB的植株也开白色。因此有人认为F1种子一定发生了A→a的隐性突变，该说法不正确。

②据题意可知，另外一对基因与A、B基因不在同一条染色体上，因此这三对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。设另一对等位基因为C、c，据题意F1种子中另一对基因发生了一次显性突变，且突变基因的产物可以抑制A基因的功能，但对a、B、b无影响，因此F1白花植株的基因型为AaBbCc，结合题意“突变基因的产物可以抑制A基因的功能，但对a、B、b无影响”可知F1白花植株自交产生的后代植株的基因型、表型及所占比例：红色基因型为A_bbcc，所占比例为3/4×1/4×1/4＝3/64，粉色基因型为A_Bbcc，所占比例为3/4×1/2×1/4＝3/32，白色基因型分别为A_BBC_、A_BbC_、A_BBcc、A_bbC_、aaB_C_、aaB_cc、aabbC_、aabbcc，所占比例为1－3/64－3/32＝55/64，因此若假设正确，F1白花植株自交，子代表型及比例为红花∶粉红花∶白花＝3∶6∶55。

(3)生物体的性状是由基因与基因、基因与基因的产物以及基因与环境之间相互作用，精确调控的结果，上述实验结果可以对此提供一些依据。

答案：(1)①减数第一次分裂前　②8

(2)①不正确　当发生b→B的显性突变时，基因型为AaBB的植株也开白花　②红花∶粉红花∶白花＝3∶6∶55　(3)基因与基因的产物

2．小黑麦为二倍体生物，1个染色体组中含有7条染色体，分别记为1～7号，其中任何1条染色体缺失均会造成单体，即共有7种单体。单体在减数分裂时，未配对的染色体随机移向细胞的一极，产生的配子成活率相同且可以随机结合，后代出现二倍体单体和缺体(缺失一对同源染色体)三种类型。利用单体遗传可以进行基因的定位。

(1)若需区分7种不同的单体，可以利用显微镜观察________进行判断。

(2)每一种单体产生的配子中，含有的染色体数目为________条。

(3)已知小黑麦的抗病(B)与不抗病(b)是一对相对性状，但不知道控制该性状的基因位于几号染色体上。若某品种小黑麦为抗病纯合子(无b基因也视为纯合子)，且为7号染色体单体，将该抗病单体与________杂交，通过分析子一代的表型可以判断抗病基因是否位于7号染色体上。

①若子一代表现为____________________________，则该基因位于7号染色体上。

②若子一代表现为____________________________，则该基因不位于7号染色体上。

(4)若已确定抗病基因位于7号染色体上，则该抗病单体自交，子一代表型及比例为___________________________。

解析：(1)可以在有丝分裂中期时观察染色体形态、数目等，并且一个染色体组中的每条染色体的形态、大小均不同，因此若需区分7种不同的单体，可以利用显微镜观察染色体的形态和大小进行判断。

(2)单体的体细胞染色体数目为14－1＝13(条)，并且单体在减数分裂时，未配对的染色体随机移向细胞的一极，因此每一种单体产生的配子中，含有的染色体数目为6或7条。

(3)要判断抗病基因是否位于7号染色体上，可将该抗病单体与不抗病的正常二倍体杂交，通过分析子一代的表型可以判断抗病基因是否位于7号染色体上。

①若该基因位于7号染色体上，则亲本基因型可以表示为BO、bb，两者杂交产生的后代的基因型及比例为Bb∶bO＝1∶1，即子一代表现为抗病和不抗病两种类型。

②如果该基因不位于7号染色体上，则亲本基因型为BB、bb，杂交后代基因型将全为Bb，即子一代均表现为抗病类型。

(4)若已确定抗病基因位于7号染色体上，则该抗病单体(BO)自交，子一代基因型及比例为1BB、2BO、100，即表型及比例为抗病∶不抗病＝3∶1。

答案：(1)染色体的形态(和大小)　(2)6或7　(3)不抗病的正常二倍体　①抗病和不抗病两种类型　②均为抗病类型　(4)抗病∶不抗病＝3∶1