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(共55张PPT)
素养加强课6 生物变异类型的探究和变异体在基因定位上的利用
必修2　遗传与进化
第六单元　生物的变异和进化
1．探究某一变异性状是否为可遗传变异的方法
提升点1　生物变异类型的实验探究
2．基因突变的类型与判断方法
(2)判断方法
①选取突变体与其他已知未突变体(即野生型)杂交，根据子代性状表现判断。
若后代全表现野生型性状，则突变体由隐性突变产生；若后代全表现突变型性状，则突变体由显性突变产生；若后代既有突变型又有野生型性状，则突变体由显性突变产生。
②让突变体自交(或雌雄个体相互交配)，观察后代有无性状分离从而进行判断。
若后代出现性状分离，则突变性状为显性性状；若后代没有出现性状分离，则突变性状为隐性性状。
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，若发现镰状红细胞，可判断发生了基因突变)。
1．芦笋的幼苗是一种名贵蔬菜，又名石刁柏，为XY型性别决定。在某野生型窄叶种群中偶见几株阔叶芦笋幼苗，雌雄株都有。请回答下列问题：
(1)仅从染色体角度分析，雄性芦笋幼苗产生的雄配子类型将有____种，比例为__________。
2
1∶1
(2)有人对阔叶芦笋幼苗的出现进行分析，认为可能有两种原因：一种是基因突变，另一种是染色体组加倍成为多倍体。请设计一个简单的实验鉴定阔叶芦笋出现的原因：_____________________________________________________________________________________
___________________________________________________________
____________________。
将野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体组加倍的结果，否则为基因突变
(3)现已证实阔叶为基因突变的结果，为确定是显性突变还是隐性突变，选用多株突变型阔叶芦笋雌、雄株进行杂交，并统计后代表型。
若______________________，则为____________。
若______________________，则为____________。
后代出现野生型窄叶
显性突变
后代都为突变型阔叶
隐性突变
[解析]　(1)由于芦笋为XY型性别决定，雄性植株的染色体组成为XY。仅从染色体分析，减数分裂产生的雄配子类型为2种，即X∶Y＝1∶1。(2)解析见答案。(3)选用多株突变型阔叶芦笋雌、雄株杂交，若后代出现了野生型窄叶，则阔叶植株的出现为显性突变所致。若后代仅出现阔叶突变型，则阔叶植株的出现为隐性突变所致。
2．用红眼雌果蝇(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；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时期X染色体不分离。以下是几种性染色体异常果蝇的性别、育性：XXY(雌性，可育)、XO(雄性，不育)、XXX(死亡)、OY(死亡)。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。
(1)实验步骤：______________________________________________。
(2)结果预测：
①若_____________________，则是环境改变；
②若_____________________，则是基因突变；
③若______________，则是减数分裂时X染色体不分离。
M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表型
子代出现红眼(雌)果蝇
子代表型全部为白眼
无子代产生
[解析]　本题以红眼雌果蝇(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为问题情境考查设计实验、问题探究的能力。遗传杂交探究实验，最好先预测各种可能的实验结论，并用基因型表示，然后选亲本杂交，分析下一代表型是否各有异同(因变量)进行区分。因此由题意可知设计实验区别M果蝇的基因型为XRY、XrY、XrO(雄性不育，由信息分析可知)的个体，因此，本实验可以用M果蝇与多只白眼雌果蝇(XrXr)杂交，统计子代果蝇的眼色。
1．不同突变体是否为同一位点突变的判断
若红花(野生型)有两种白花隐性突变品系，则控制这两种白花突变的基因间的位置关系可能存在以下三种情况，可通过杂交实验进行判断。
提升点2　变异体在基因定位上的利用
项目 野生型 白花1 白花2
互为等位基因 AA a1a1 a2a2
非同源染色体上的非等位基因
同源染色体上的非等位基因
实验设计方法：将突变株1与突变株2进行杂交，获得F1，若F1均为突变型，则两种突变基因互为等位基因；若F1均为野生型，取F1个体自交(相互交配)，获得F2，若F2中野生型∶突变型＝9∶7，则两对突变基因为非同源染色体上的非等位基因，否则为同源染色体上的非等位基因。
2．利用单体、三体或缺体判断特定基因是否位于特定染色体上
(1)利用单体定位
(2)利用三体定位
(3)利用染色体片段缺失定位
(2024·云南师大附中检测)观察发现某闭花受粉的二倍体植物(2n)，野生型开红花，突变型开白花。为了确定花色性状的显隐性关系和花色控制基因及其染色体上的定位，研究人员进行实验如下。
(1)在甲种群中，该植物出现一株白花突变株A。将该白花突变株A与野生型杂交，子一代为红花植株，子二代红花植株和白花植株比为3∶1，据此可推测：该红花和白花受____________基因控制，且红花基因对白花基因为完全显性。
一对等位
(2)在乙种群中，该植物也出现了一株白花突变株B，且与白花突变株A同为隐性突变。为确定白花突变株A、B是否由相同的等位基因控制，可将____________________杂交，当子一代表现为________时，可确定两株白花突变体由不同的等位基因控制，若子一代自然繁殖获得的子二代中表型及比例为______________________时，可确定白花突变A、B由独立遗传的两对等位基因控制。
(3)单体(缺少一条染色体的个体，可用2n－1表示)和三体(多一条染色体的个体，可用2n＋1表示)是两类染色体数目变异类型，也可利用该植物的单体和三体对上述甲种群(野生红花植株为纯合子)中的白花突变株A的白花基因进行定位。
白花突变株A、B
红花
红花∶白花＝9∶7
①人工构建该植物的单体系应有____种单体。将白花突变株A与该种植物单体系中的每一种单体分别杂交，留种并单独种植，当子代出现表型及比例为______________________时，可将白花突变基因定位于_________________染色体上。
②该植物的三体系有_____种三体，将白花突变植株A与该植物的全部三体系中的每一种三体分别杂交， 留种并单独种植。当子二代出现表型及比例为____________________时，可对此白花突变基因进行定位。
n
红花∶白花＝1∶1
该单体所缺少的
n
红花∶白花＝31∶5
[解析]　(1)白花植株与野生型杂交，子一代全为红花，子二代红花∶白花＝3∶1，说明遵循基因的分离定律，红花和白花受一对等位基因控制，且基因为完全显性。(2)甲、乙两种群的白花突变均为隐性突变，要确定甲、乙两种群的白花突变是否由相同的等位基因控制，可将甲、乙两种群的白花突变株A、B杂交，若子代都表现为白花，则甲、乙两种群的白花突变是由相同的等位基因控制的；若子代都表现为红花，则甲、乙两种群的白花突变是由不同的等位基因控制。若白花突变由独立遗传的两对等位基因控制，则两株突变体基因型为AAbb和aaBB，两者杂交，子一代均为AaBb，表现为红
花；F1自交，F2表型及比例为红花(A_B_)∶白花(A_bb＋aaB_＋aabb)＝9∶7。(3)①该自花传粉的二倍体植物有2n条染色体，n对同源染色体，每次只需缺一对同源染色体中的任意一条，共需构建n种单体。白花由一对隐性突变基因控制，若相关的基因用A和a表示，则该白花的基因型为aa，若该红花单体缺少的染色体上含有相应的基因，则其基因型为AO(O表示缺少相应的基因)，那么白花(aa)与红花单体(AO)杂交，F1的表型及比例为红花(Aa)∶白花(aO)＝1∶1，可将白花突变基因定位于该单体所缺少的染色体上。②设相关的基因用A和a表示，则白花的基因型为aa，三体红花纯合的基因型为
AAA(产生配子A∶AA＝1∶1)，F1的基因型为1/2Aa、1/2AAa。1/2Aa自交所得F2中白花(aa)占1/2×1/4＝1/8，AAa产生的配子及比例为1/6AA、1/6a、1/3Aa、1/3A，故1/2AAa自交所得F2中白花(aa)占1/2×1/6×1/6＝1/72，综上分析，在F2中，白花植株占1/8＋1/72＝5/36，红花植株占1－5/36＝31/36，即F2的表型及比例为红花∶白花＝31∶5。
(教师用书独具)
1．(2024·广东潮州期末)某野生型水稻叶片绿色由基因C控制，突变型1(由基因C1控制且C1纯合幼苗期致死)和突变型2(由基因C2控制)叶片均为黄色。用突变型1与突变型2杂交，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。下列相关叙述错误的是(　　)
A．上述事实表明基因突变具有不定向性
B．由C突变为C1时基因的结构将发生改变
C．由基因C突变为基因C2的过程属于显性突变
D．若子代不同表型植株杂交，后代中绿色叶占1/4
素养加强集训(六)　生物变异类型的探究和变异体在基因定位上的利用
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
√
C　[C可以突变成C1和C2，所以说明基因突变具有不定向性，A正确。基因突变时基因结构发生了改变，B正确。用突变型2(C2_)与突变型1(C1C)杂交，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若C2是隐性突变，则突变型2为纯合子，则子代CC2表现为绿色，C1C2表现为黄色，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变，突变型2(C2C)与突变型1(C1C)杂交，子代表型及比例应为黄∶绿＝3∶1，据题意判断，C2是隐性突变，C错误。亲本突变型1的基因型是C1C，突变型2的基因型是C2C2，则F1的基因型是CC2和C1C2，杂交之后F2的基因型为C1C(黄色叶)∶C1C2(黄色叶)∶CC2(绿色叶)∶C2C2(黄色叶)＝1∶1∶1∶1，绿色叶占1/4，D正确。]
题号
1
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7
2．(2024·湖北武汉调研)某二倍体植物花的颜色与显性基因A的数量相关，含有3、2、1、0个A基因的植株的花色分别为深红色、红色、浅红色、白色。该植物种群有6号染色体缺失1条的单体植株和增添1条的三体植株，单体植株不含6号染色体的花粉不育。用浅红色的单体植株作父本，红色三体植株作母本进行杂交，观察F1的表型。下列判断正确的是(　　)
A．上述单体植株的成因可能是其父本减数分裂异常
B．三体植株与正常植株相比，染色体组的数目增加
C．若A基因位于6号染色体上，则F1不会出现白色花植株
D．若A基因不位于6号染色体上，则F1会出现深红色花植株
√
题号
1
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7
C　[单体植株不含6号染色体的花粉不育，单体植株少1条染色体，不可能是由于其父本减数分裂异常产生的，A错误；三体植株只是多一条染色体，染色体组的数目并没有增加，B错误；若A基因位于6号染色体上，用浅红色的单体植株(A)作父本，只能产生含A的雄配子，与红色三体植株(AAa)作母本进行杂交，不会产生白色花植株(aa)，C正确；若A基因不位于6号染色体上，用浅红色的单体植株(Aa)作父本，红色三体植株(AA)作母本进行杂交，母本产生的雌配子为A，则F1不会出现深红色花植株(AAA)，D错误。]
题号
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3．(2024·广东梅州期末)植物三体(2n＋1)是遗传学研究中非常重要的非整倍体材料，常用于基因定位。三体细胞减数分裂时，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞的一极。某黄豆突变株表现为黄叶(ee)，为进行E/e基因的染色体定位，研究人员用该突变株作父本，分别与不同的三体(3号染色体三体和7号染色体三体)绿叶纯合植株杂交，再选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2，部分研究结果如下(不考虑致死情况)：
杂交一：突变株(♂)×3–三体(♀)→F1，F1中三体×黄叶→F2黄叶(21)，绿叶(110)
杂交二：突变株(♂)×7–三体(♀)→F1，F1中三体×黄叶→F2黄叶(115)，绿叶(120)
题号
1
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7
以下说法错误的是(　　)
A．突变株基因e位于3号染色体上
B．F1中出现三体的概率为1/2
C．F1中的3–三体减数分裂能产生两种不同基因型的配子，比例为1∶1
D．三体绿叶纯合植株的基因型为EEE或EE
√
题号
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题号
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7
C　[假设突变株基因e位于3号染色体上，突变株(♂)×3–三体(♀)，突变株的基因型为ee，三体绿叶纯合体植株的基因型为EEE，F1的基因型为EEe、Ee，F1中三体(EEe)与黄叶(ee)进行杂交，F1中三体产生的配子种类及比例为E∶Ee∶EE∶e＝2∶2∶1∶1，F2的基因型种类及比例为Ee、Eee、EEe、ee＝2∶2∶1∶1，表型及比例为黄叶∶绿叶＝5∶1。突变株(♂)×7–三体(♀)，突变株的基因型为ee，三体绿叶纯合体植株的基因型为EE，F1的基因型为Ee，F1中三体(Ee)与黄叶(ee)进行杂交，F1中三体产生的配子种类及比例为E∶e＝1∶1，F2的基因型种类及比例为Ee∶ee＝1∶1，表型及比例为黄
叶∶绿叶＝1∶1。与题意相符，故突变株基因e位于3号染色体上，F1中三体的概率是1/2，A、B正确；F1中的3–三体(EEe)减数分裂能产生四种不同基因型的配子及比例为E∶Ee∶EE∶e＝2∶2∶1∶1，C错误；突变株基因e位于3号染色体上，三体(3号染色体三体和7号染色体三体)绿叶纯合植株基因型分别为EEE或EE，D正确。
题号
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7
4．(2024·江苏南京高三模拟)某植物突变株表现为黄叶(aa)，用该突变株分别与不含a基因的5号单体(5号染色体缺失一条)、绿叶纯合的5号三体杂交得F1，F1自交得F2。若单体和三体产生的配子均可育，但一对同源染色体均缺失的个体致死。则关于F1和F2，下列说法错误的是 (　　)
A．分析突变株与5号单体的杂交后代F1，可确定A、a是否位于5号染色体上
B．若突变株与5号单体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶＝5∶3，则A、a基因位于5号染色体上
C．若A、a基因不位于5号染色体，则突变株与5号三体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶＝1∶3
D．若突变株与5号三体杂交得到的F2中绿叶∶黄叶＝31∶5，则A、a基因位于5号染色体上
√
题号
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B　[若A、a位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而单体绿叶纯合植株的基因型为AO(O代表缺失基因)，二者杂交后代为Aa∶aO＝1∶1，表现为绿叶和黄叶。若A、a不位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而单体绿叶纯合植株的基因型为AA，二者杂交后代均为Aa，表现为绿叶，A正确；若A、a基因位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而单体绿叶纯合植株的基因型为AO，二者杂交后代为Aa∶aO＝1∶1，表现为绿叶和黄叶，F1中Aa自交后代A_＝1/2×3/4＝3/8，aa＝1/2×1/4＝1/8，aO自交后代为aa＝1/2×1/4＝1/8、aO＝1/2×1/2＝1/4，由于一对同源染色体均缺失的个
题号
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7
体致死，所以致死个体为1/2×1/4＝1/8，所以F2中黄叶∶绿叶＝4∶3，B错误；若A、a基因不位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而三体绿叶纯合植株的基因型为AA，二者杂交后代均为Aa，表现为绿叶。F1自交，F2基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，黄叶∶绿叶＝1∶3，C正确；若A、a基因位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而三体绿叶纯合植株的基因型为AAA，AAA产生的配子为1/2AA、1/2A，因此二者杂交后代为1/2AAa、1/2Aa，均为绿叶，AAa产生的配子类型及比例为AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1，AAa自交后代黄叶aa的比例＝1/2×1/6×1/6＝1/72，Aa自交产生的后代中黄叶aa的比例＝1/2×1/4＝1/8，因此F1自交后代黄叶占1/72＋1/8＝5/36，绿叶占31/36，即绿叶∶黄叶＝31∶5，D正确。]
题号
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7
5．(2024·大连高三模拟)叶色突变体的研究可提高人们对叶绿素代谢、叶绿体发育和光合作用机制的了解。研究发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。研究者以诱变剂处理野生型水稻品系后，经筛选得到叶绿素含量较低的黄化突变体甲、乙(都能正常生长，光合产量较低)。回答下列问题：
(1)研究发现C1基因纯合时幼苗期致死，可推知基因C突变成C1属于
_________(填“显性突变”或“隐性突变”)，理由是________________________________________________________________________________________________________________。
突变体甲连续自交2代，F2成年植株中绿色叶植株占____。
题号
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7
显性突变
基因C1纯合时幼苗期致死，说明突变体甲都是杂合子，这种杂合子表现出突变性状，说明控制突变性状的基因C1为显性基因
3/5
(2)从野生型和突变体甲叶片细胞中获取控制上述叶片颜色的基因片段，用限制酶处理后进行电泳(电泳条带表示特定长度的DNA片段)，结果如图，属于突变体甲的是______(填“Ⅱ”或“Ⅲ”)，判断理由是___________________________________________。
题号
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7
Ⅲ
突变体甲为杂合子，同时具有C和C1两个基因
(3)某研究小组拟探究基因C2是显性突变还是隐性突变(已知C2基因不存在致死情况)，将突变体甲与突变体乙进行杂交，支持隐性突变的杂交结果是_________________。
题号
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7
黄化∶绿色＝1∶1
[解析]　(1)突变体甲是由基因C突变为C1所致，基因C1纯合时幼苗期致死，说明突变体甲都是杂合子，这种杂合子表现出突变性状，说明控制突变性状的基因C1为显性基因。突变体甲的基因型是CC1，由于C1C1致死，甲自交一次后CC1∶CC＝2∶1，自交两次后，CC1∶CC＝2∶3，即成年植株中绿色叶植株占3/5。(2)野生型只含有一种条带，说明1 000 bp的条带是C基因的条带，750 bp和250 bp的条带是C1基因的条带，突变体甲全为杂合子，除含有突变基因C1外还含有一个正常基因C，所以Ⅲ是突变体甲。(3)突变体乙不存在致死情况，将突变体甲与突变体乙进行杂交，若是隐性突变，则突变体乙为纯合子，甲是CC1，乙是C2C2，二者杂交后代C1C2∶CC2＝1∶1，即黄化∶绿色＝1∶1。
题号
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7
6．(2024·汕头金山中学检测)番茄细菌性斑点病会降低番茄产量、破坏番茄口味，研究番茄的抗病机理对农业生产具有重要意义。利用番茄抗病纯合品系甲，获得突变体1和突变体2，均表现为易感病。研究人员进行了如下杂交实验，结果见下表。
题号
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8
7
杂交组合 F1植株数量(株) F1自交得到的F2 植株数量(株)
抗病 易感病 抗病 易感病
品系甲×突变体1 70 1 360 112
品系甲×突变体2 70 0 250 75
(1)①上述杂交实验结果表明，显性性状为_____；推测突变体1和突变体2均为单基因突变体，判断依据是_________________________。
②品系甲与突变体1杂交，F1中出现1株易感病的原因可能有_______。
A．品系甲自交的结果
B．突变体1自交的结果
C．品系甲产生配子的过程中抗病基因发生了突变
D．突变体1产生配子的过程中发生了基因重组
题号
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8
7
√
抗病
F2性状分离比均约为3∶1
√
(2)为探究两种突变体是否为同一基因突变导致，让两种突变体杂交获得F1，F1自交获得F2(不考虑互换)。
①若F2_________，说明两突变基因是_________。
②若F2___________________，说明两突变基因是__________________________。
③若F2___________________，说明两突变基因是____________________________。
题号
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8
7
均易感病
同一基因
抗病∶不抗病≈9∶7
非同源染色体上的
抗病∶不抗病≈1∶1
同源染色体上的
非等位基因
非等位基因
[解析]　(1)①根据抗病和易感病杂交后代表现为抗病可知，抗病是显性性状。表格中F1自交后代的表型及比例约为3∶1，说明突变体1和突变体2均为单基因突变体。②正常情况下，纯合的显性抗病植株与隐性的突变体1杂交后代只有抗病，出现隐性的1株易感病，很可能的原因在于品系甲产生配子的过程中抗病基因发生了突变，也可能是隐性突变体1自交的结果，BC正确。(2)①若两种突变体是同一基因突变而来，则两种隐性的突变植株杂交获得的F1依然是隐性性状，F1的隐性性状杂交后代依然全部易感病；②若两种突变体是
题号
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7
非同源染色体上的非等位基因发生突变，用字母A/a、B/b表示，则若突变体1表示为AAbb，则突变体2基因型为aaBB，两种突变体杂交后代的基因型是AaBb，F1自交后代的表型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，表型及比例为抗病∶不抗病≈9∶7；③若两种突变体是同源染色体上的非等位基因发生突变，则F1的基因型依然是AaBb，但由于不遵循基因的自由组合定律，A与b基因连锁，a与B基因连锁，则F2的基因型及比例为AAbb∶AaBb∶aaBB＝1∶2∶1，表型及比例为抗病∶不抗病≈1∶1。
题号
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7．(2024·深圳福田中学检测)玉米(2n＝20)是一年生单性花、雌雄同株异花传粉的植物。研究发现，在玉米7号染色体上存在一对控制玉米叶片色素合成的基因A、a，体细胞中含有两个A的植株叶片呈现出深绿色，含有一个A的为浅绿色，没有A的植株叶片呈现出黄色，在幼苗期死亡；研究同时还表明，当7号染色体中的一条染色体发生片段缺失后，含有缺失片段染色体的花粉会失去受精能力。某兴趣小组发现，在强光照射的一片深绿色叶片的玉米田中，偶然发现几株浅绿色叶片的玉米(记作植株P)，植株P的出现可能有三种原因：图1(环境因素引起的性状变化，基因型未改变)、图2和图3。请回答下列问题：
题号
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7
(1)从变异类型角度看，图2属于________________，图3属于____________。
题号
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染色体结构变异
基因突变
(2)兴趣小组选择植株P玉米进行自交(同株雌、雄花异花受粉)，将所得的种子(F1)种植，在正常光照条件下生长，观察表型并统计其比例。
若__________________，则是由于图1(环境因素)引起的；
若__________________________，则是由于图2所示的变异引起的；
若__________________________，则是由于图3所示的变异引起的。
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都是深绿色叶片
深绿色∶浅绿色＝1∶1
深绿色∶浅绿色＝1∶2
[解析]　(1)从变异类型角度看，图2中有一条染色体缺失了一个片段，属于染色体结构变异，图3的染色体结构和数目没有改变，属于基因突变。(2)兴趣小组选择植株P玉米进行自交(同株雌、雄花异花受粉)，将所得的种子(F1)种植，在正常光照条件下生长，观察表型并统计其比例。如果是由于图1(环境因素)引起的，那么P玉米的基因型为AA，F1的表型为都是深绿色叶片；如果是由于图2染色体结构变异引起的，那么P玉米的基因型为AO(O代表A缺失)，由于含有缺失片段染色体的花粉失去受精能力，雌配子不受影响，故其产生的雌配子为A∶O＝1∶1，产生的可育雄配子为A，故F1的表型及比例为深绿色∶浅绿色＝1∶1；如果是由于图3基因突变引起的，那么P玉米的基因型为Aa，F1的表型及比例为深绿色∶浅绿色＝1∶2。
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8．(2024·福建厦门一中检测)科研小组在某种株高正常的野生型水稻(2n＝24)中获得了一株矮生型突变体(某对基因突变引起)。将该突变体与野生型纯合子杂交后，F1全为野生型，F1自交，F2中野生型∶矮生型＝3∶1。回答下列问题：
(1)该矮生植株的形成是野生型基因发生了________(填“显性”或“隐性”)突变的结果。该突变体植株喷施赤霉素后株高恢复正常，可推测：野生型正常株高的基因是通过________________________________________________，从而控制植株的高度。
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隐性
控制与赤霉素合成有关酶的合成来控制赤霉素的合成
(2)当体细胞缺失一对同源染色体中的一条染色体时，称为单体(能存活并可育，染色体数为2n－1)，可用于基因的染色体定位。人工构建该种水稻的单体系(正常株高)应有______种单体。现有纯合正常株高的各种单体系，请利用题干中F2植株进一步探究矮生基因是否位于1号染色体上，写出实验方案及预期结果与结论。
实验方案：将F2中矮生植株与_______________杂交，观察子代的表型及比例。
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正常株1号单体
预期结果及其结论：
①若子代______________，则矮生基因不位于1号染色体上；
②若子代______________________，则矮生基因位于1号染色体上。
(3)若矮生基因位于1号染色体上，让矮生1号染色体单体与正常株高1号染色体单体杂交，F1代野生型∶矮生型＝2∶1，出现这种性状分离比的原因是____________________________。若让F1自由交配，F2代野生型∶矮生型＝________。
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全为正常株高
野生型∶矮生型＝1∶1
不含1号染色体的个体不能存活
5∶3
[解析]　(1)矮生型突变体植株与野生型纯合子杂交，F1全为野生型，则野生型为显性性状，说明该矮生植株的形成是野生型基因发生了隐性突变的结果。该矮生型突变体植株喷施赤霉素后株高恢复正常，赤霉素化学成分为二萜类酸物质，不是蛋白质，因此野生型正常株高的基因是通过控制与赤霉素合成有关酶的合成来控制赤霉素的合成，从而控制植株的高度。(2)当体细胞缺失一对同源染色体中的一条染色体时，称为单体，由2n＝24可知，该水稻有12对同源染色体，因此有12种单体。要利用题干中F2植株进一步探究矮生基因(隐性基因)是否位于1号染色体上，可以利用F2中矮生植株与正常株1号单体
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进行杂交(假设相关基因为A和a)，观察子代的表型及比例。亲本矮生型突变体植株(aa)和野生型纯合子(AA)杂交，F1全为野生型(Aa)，则F2中矮生植株的基因型为aa。①若矮生基因不位于1号染色体上，则F2中矮生植株(aa)与正常株1号单体(AA)进行杂交，后代基因型为Aa，则子代全为正常株高。②若矮生基因位于1号染色体上，则F2中矮生植株(aa)与正常株1号单体(AO)进行杂交，后代基因型为Aa∶aO＝1∶1，则子代表型为野生型∶矮生型＝1∶1。(3)若矮生基因位于1号染色体上，矮生1号染色体单体的基因型为aO，正常株高1号染色体单体的基因型为AO，两者杂交，理论上，其后代的基
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因型以及比例为AO∶Aa∶aO∶OO＝1∶1∶1∶1，但后代野生型∶矮生型＝2∶1，说明不含1号染色体个体(OO)不能存活。F1产生的配子种类以及比例为A∶a∶O＝1∶1∶1，让F1自由交配，F2中野生型的基因型为AA、Aa和AO，矮生型的基因型为aa和aO，因此野生型∶矮生型＝(1/3×1/3＋2×1/3×1/3＋2×1/3×1/3)∶(1/3×1/3＋2×1/3×1/3)＝5∶3。
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谢 谢 ！提升点1　生物变异类型的实验探究
1．探究某一变异性状是否为可遗传变异的方法
2．基因突变的类型与判断方法
(2)判断方法
①选取突变体与其他已知未突变体(即野生型)杂交，根据子代性状表现判断。
若后代全表现野生型性状，则突变体由隐性突变产生；若后代全表现突变型性状，则突变体由显性突变产生；若后代既有突变型又有野生型性状，则突变体由显性突变产生。
②让突变体自交(或雌雄个体相互交配)，观察后代有无性状分离从而进行判断。
若后代出现性状分离，则突变性状为显性性状；若后代没有出现性状分离，则突变性状为隐性性状。
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，若发现镰状红细胞，可判断发生了基因突变)。
1．芦笋的幼苗是一种名贵蔬菜，又名石刁柏，为XY型性别决定。在某野生型窄叶种群中偶见几株阔叶芦笋幼苗，雌雄株都有。请回答下列问题：
(1)仅从染色体角度分析，雄性芦笋幼苗产生的雄配子类型将有______种，比例为__________。
(2)有人对阔叶芦笋幼苗的出现进行分析，认为可能有两种原因：一种是基因突变，另一种是染色体组加倍成为多倍体。请设计一个简单的实验鉴定阔叶芦笋出现的原因：___________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)现已证实阔叶为基因突变的结果，为确定是显性突变还是隐性突变，选用多株突变型阔叶芦笋雌、雄株进行杂交，并统计后代表型。
若__________________________，则为________________。
若__________________________，则为________________。
2．用红眼雌果蝇(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；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时期X染色体不分离。以下是几种性染色体异常果蝇的性别、育性：XXY(雌性，可育)、XO(雄性，不育)、XXX(死亡)、OY(死亡)。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。
(1)实验步骤：_________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)结果预测：
①若______________________，则是环境改变；
②若______________________，则是基因突变；
③若______________，则是减数分裂时X染色体不分离。提升点2　变异体在基因定位上的利用
1．不同突变体是否为同一位点突变的判断
若红花(野生型)有两种白花隐性突变品系，则控制这两种白花突变的基因间的位置关系可能存在以下三种情况，可通过杂交实验进行判断。
项目 野生型 白花1 白花2
互为等位基因 AA a1a1 a2a2
非同源染色体上的非等位基因
同源染色体上的非等位基因
实验设计方法：将突变株1与突变株2进行杂交，获得F1，若F1均为突变型，则两种突变基因互为等位基因；若F1均为野生型，取F1个体自交(相互交配)，获得F2，若F2中野生型∶突变型＝9∶7，则两对突变基因为非同源染色体上的非等位基因，否则为同源染色体上的非等位基因。
2．利用单体、三体或缺体判断特定基因是否位于特定染色体上
(1)利用单体定位
(2)利用三体定位
(3)利用染色体片段缺失定位
(2024·云南师大附中检测)观察发现某闭花受粉的二倍体植物(2n)，野生型开红花，突变型开白花。为了确定花色性状的显隐性关系和花色控制基因及其染色体上的定位，研究人员进行实验如下。
(1)在甲种群中，该植物出现一株白花突变株A。将该白花突变株A与野生型杂交，子一代为红花植株，子二代红花植株和白花植株比为3∶1，据此可推测：该红花和白花受__________________基因控制，且红花基因对白花基因为完全显性。
(2)在乙种群中，该植物也出现了一株白花突变株B，且与白花突变株A同为隐性突变。为确定白花突变株A、B是否由相同的等位基因控制，可将____________________杂交，当子一代表现为________时，可确定两株白花突变体由不同的等位基因控制，若子一代自然繁殖获得的子二代中表型及比例为______________________时，可确定白花突变A、B由独立遗传的两对等位基因控制。
(3)单体(缺少一条染色体的个体，可用2n－1表示)和三体(多一条染色体的个体，可用2n＋1表示)是两类染色体数目变异类型，也可利用该植物的单体和三体对上述甲种群(野生红花植株为纯合子)中的白花突变株A的白花基因进行定位。
①人工构建该植物的单体系应有______种单体。将白花突变株A与该种植物单体系中的每一种单体分别杂交，留种并单独种植，当子代出现表型及比例为______________________时，可将白花突变基因定位于____________________________________染色体上。
②该植物的三体系有______种三体，将白花突变植株A与该植物的全部三体系中的每一种三体分别杂交， 留种并单独种植。当子二代出现表型及比例为______________________时，可对此白花突变基因进行定位。
素养加强课6　生物变异类型的探究和变异体
在基因定位上的利用　　　　　　
提升点1
素能训练
1．(1)2　1∶1　(2)将野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体组加倍的结果，否则为基因突变　(3)后代出现野生型窄叶　显性突变　后代都为突变型阔叶　隐性突变
2．(1)M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表型　(2)子代出现红眼(雌)果蝇　子代表型全部为白眼　无子代产生
提升点2
素能训练
　(1)一对等位　(2)白花突变株A、B　红花　红花∶白花＝9∶7　(3)n　红花∶白花＝1∶1　该单体所缺少的　n　红花∶白花＝31∶5
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