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微专题14　生物变异类型的实验探究
[专题整合]
1．探究某一变异性状是否为可遗传变异的方法
(1)两类变异的本质区别是遗传物质是否改变，遗传物质改变则可能遗传给后代，环境引起性状改变但遗传物质未变则不能遗传给后代。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)实验设计的方法：与原来类型在特定的相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则为不遗传的变异。某些情况下也可以通过自交观察后代是否发生性状分离。
2．基因突变的类型与判断方法
(1)显性突变和隐性突变的判断
①类型
②判定方法
a．选取突变体与其他已知未突变纯合子杂交，据子代性状表现判断。
b．让突变体自交，观察子代有无性状分离来判断。
(2)突变基因具体位置的判断
①利用野生型的个体与缺失不同基因的突变体比较，根据有无特定酶的活性判断编码该酶的基因对应的位置。
②将一缺失未知基因片段的突变株与已知的缺失不同基因片段的突变株分别培养，根据是否转化为野生型个体判断未知个体的缺失基因对应的位置。
3．染色体变异、基因重组和基因突变的显微判断
染色体变异在光学显微镜下能观察到，而基因突变和基因重组不能，所以可通过显微观察法辨别染色体变异，即制作临时装片，观察有丝分裂中期染色体是否发生变异，若有，则为染色体变异，否则为基因突变或基因重组(此处注意，若基因突变引起细胞结构改变也可间接用显微镜判断，例如显微镜下观察血细胞涂片，若发现镰刀状红细胞，可判断发生了基因突变)。
[专题集训]
1．某生物小组种植的纯种高茎豌豆，自然状态下出现了矮茎后代。小组成员有的认为是基因突变的结果，有的认为是由环境引起的。为检验是何种原因导致矮茎豌豆出现，该小组成员设计了如下几种实验方案，其中最简便的方案是(　　)
A．分析种子中的基因序列
B．将矮茎植株上所结种子在良好的环境条件下种植，观察其性状表现
C．将得到的矮茎豌豆与纯合高茎豌豆杂交，观察后代的性状表现
D．以上方案都不合理
2．(2022·北京西城区期末)相对野生型红眼果蝇而言，白眼、朱红眼、樱桃色眼均为隐性突变性状，基因均位于X染色体上。为判断三种影响眼色的突变是否为染色体同一位点的基因突变，实验过程和结果如下。下列叙述正确的是(　　)
实验一：白眼♀×樱桃色眼♂→樱桃色眼♀∶白眼♂＝1∶1
实验二：白眼♀×朱红眼♂→红眼♀∶白眼♂＝1∶1
A．白眼与樱桃色眼是同一基因的不同突变
B．由实验一可知樱桃色眼对白眼为隐性
C．控制四种眼色的基因互为等位基因
D．眼色基因的遗传遵循基因自由组合定律
3．(不定项)将果蝇进行相关处理后，其X染色体上可发生隐性突变、隐性致死突变、隐性不完全致死突变或不发生突变等情况，遗传学家想设计一个实验检测出上述四种情况。实验时，将经相关处理的红眼雄果蝇与野生型纯合红眼雌果蝇交配(B表示红眼基因)，得F1，使F1单对交配，分别饲养，观察F2的性状分离情况。下列说法正确的是(　　)
A．若为隐性突变，则F2中表型比例为3∶1，且雄性中有隐性突变体
B．若不发生突变，则F2表型均为红眼，且雄性中无隐性突变体
C．若为隐性致死突变，则F2中雌∶雄＝1∶2
D．若为隐性不完全致死突变，则F2中雌∶雄介于1∶1和2∶1之间
4．(2022·山东青岛期中)倒位是遗传研究中利用较多的变异类型。例如ClB品系果蝇可用于隐性突变的检测。ClB品系果蝇有一条正常的X染色体(X＋)和一条含ClB区段的X染色体(XClB)，其中C表示染色体上的倒位区，可抑制X染色体间发生互换，增强了ClB区段的稳定性；l基因导致雄性果蝇胚胎死亡；B为显性棒眼基因，正常眼由b基因控制。回答下列问题：
(1)C区段的存在，表明该品系果蝇发生了______________________变异。可推测，倒位通过影响________________________过程抑制X染色体间发生互换，使ClB区段稳定存在。
(2)自然状态下是否存在基因型为XClBXClB的果蝇，为什么？___________________________。
(3)ClB品系果蝇用于隐性突变的检测实例如下：正常眼的雄果蝇A(X＋Y)经一定量射线辐射后，与ClB品系的雌果蝇(X＋XClB)杂交，再让F1的棒眼果蝇与某果蝇杂交，观察后代是否出现隐性突变性状，以判断果蝇A的X染色体是否发生隐性突变。
①利用射线处理正常眼个体的受精卵不一定能直接获得想要的突变个体，原因是____________________________。
②F1的棒眼果蝇为________(填“雄性”或“雌性”)，所占比例为________。
③观察后代是否出现隐性突变时应该选择________(填“雄性”或“雌性”)个体进行观察。
参考答案
1答案：B
2解析：选A。分析实验一，白眼♀×樱桃色眼♂，后代雌性性状表现与父本相同，雄性性状表现与母本相同，说明白眼和樱桃色眼受X染色体上的一对等位基因控制，且樱桃色眼对白眼为显性，A正确，B错误；分析实验二，白眼♀×朱红眼♂，后代雌性都表现为红眼，雄性性状表现与母本相同，说明白眼和朱红眼不是X染色体上同一位点的基因突变，C错误；根据题干可知，两对等位基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，D错误。
3解析：选ABD。由题意可得遗传图解如下：
P　　　　　♂X－Y×♀XBXB
　　　　　 　　↓
F1　　　　　 XBX－×XBY
　　　　　　 　↓
F2　XBXB　　XBX－　　XBY　　X－Y
如果其X染色体上发生隐性突变，则X－为Xb，则F2中表型比例为3∶1，且雄性中有隐性突变体；如果不发生突变，则X－为XB，则F2表型均为红眼，且雄性中无隐性突变体；如果为隐性致死突变，则X－Y个体不能存活，F2中雌∶雄＝2∶1；如果为隐性不完全致死突变，X－Y个体部分存活，则F2中雌∶雄介于1∶1和2∶1 之间。
4解析：(1)据题干信息可知，C表示染色体上的倒位区，故C区段的存在表明该品系果蝇发生了染色体结构变异。倒位后基因的排列顺序发生改变，故倒位通过影响同源染色体联会过程抑制X染色体间发生互换，使ClB区段稳定存在。(2)据题干信息“l基因导致雄性果蝇胚胎死亡”可知含有l基因的雄果蝇胚胎死亡，不可能产生XClB的雄配子，所以自然状态下一般不存在基因型为XClBXClB的雌性个体。(3)①因基因突变具有低频性和不定向性，故利用射线处理正常眼个体的受精卵不一定能直接获得想要的突变个体。②设正常眼的雄果蝇A(X＋Y)经一定量射线辐射后，基因型变为X？Y，据题干信息可将杂交过程表示为P：X＋XClB×X？Y→F1：雌性X？XClB、X？X＋，雄性X＋Y、XClBY(死亡)，雌果蝇提供的XClB配子与含Y染色体的雄配子结合，由于含有l基因，雄果蝇胚胎死亡，因此存在的棒眼个体一定为雌性，其所占比例为1/3。③P：X＋XClB×X？Y→F1：雌性X？XClB、X？X＋，雄性X＋Y、XClBY(死亡)，F1中棒眼果蝇基因型为X？XClB，正常眼雄果蝇的基因型为X＋Y，由于ClB存在时，同源染色体的非姐妹染色单体间不发生互换，因此X？XClB不会发生互换。又由于杂交后代中雄果蝇染色体来源于F1(X？XClB)雌果蝇，而F1棒眼雌果蝇(X？XClB)中的X？来自亲本的被X射线照射过的雄果蝇，故隐性突变可以在子代雄性中显现出来，即观察后代是否出现隐性突变时应该选择雄性个体进行观察。
答案：(1)染色体结构　同源染色体联会　(2)不存在，因为含有l基因的雄果蝇胚胎致死，不可能产生XClB的雄配子，所以自然状态下一般不存在基因型为XClBXClB的雌性个体　(3)①基因突变具有低频性和不定向性　②雌性　1/3　③雄性
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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