江蘇專(zhuān)版高三生物一輪復(fù)習(xí)必修2第六單元素養(yǎng)加強(qiáng)課6生物變異類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)探究課件

第六單元生物的變異和進(jìn)化必修2

遺傳與進(jìn)化素養(yǎng)加強(qiáng)課6生物變異類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)探究1．探究某一變異性狀是否為可遺傳變異的方法

②讓突變體自交(或雌雄個(gè)體相互交配)，觀察后代有無(wú)性狀分離從而進(jìn)行判斷。若后代出現(xiàn)性狀分離，則突變性狀為顯性性狀；若后代沒(méi)有出現(xiàn)性狀分離，則突變性狀為隱性性狀。3．不同突變體是否為同一位點(diǎn)突變的判斷實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法：將突變株1與突變株2進(jìn)行雜交，根據(jù)是否轉(zhuǎn)化為野生型個(gè)體判斷突變基因?qū)?yīng)的位置。4．染色體變異、基因重組和基因突變的顯微判斷染色體變異在光學(xué)顯微鏡下能觀察到，而基因突變和基因重組不能，所以可通過(guò)顯微觀察法辨別染色體變異，即制作臨時(shí)裝片，觀察有絲分裂中期染色體是否發(fā)生變異，若有，則為染色體變異，否則為基因突變或基因重組(此處注意，若基因突變引起細(xì)胞結(jié)構(gòu)改變也可間接用顯微鏡判斷，例如，顯微鏡下觀察血細(xì)胞涂片，若發(fā)現(xiàn)鐮狀紅細(xì)胞，可判斷發(fā)生了基因突變)。1．(2023·江蘇南通高三?？茧A段練習(xí))某植物性別決定為XY型，控制該植物寬葉(B)和窄葉(b)的基因位于X染色體上，含窄葉基因(b)的花粉不育?；駾和d位于常染色體上，基因型為DD、Dd和dd的植株分別表現(xiàn)為大花瓣、小花瓣和無(wú)花瓣，無(wú)花瓣植物不能吸引昆蟲(chóng)傳粉，無(wú)法產(chǎn)生后代。回答下列問(wèn)題：(1)兩對(duì)基因的遺傳遵循________定律。實(shí)際種植中不存在________植株，原因是_________________________________________________________________。(2)寬葉小花瓣雌株與寬葉小花瓣雄株雜交，F(xiàn)1中窄葉無(wú)花瓣植株占1/16，則親本基因型組合為_(kāi)________________；F1隨機(jī)交配，則F2中小花瓣植株占比為_(kāi)_______，無(wú)花瓣寬葉植株占________。自由組合窄葉雌株

由于父本無(wú)法提供正常的Xb配子，故雌性后代中無(wú)基因型為XbXb的個(gè)體DdXBXb、DdXBY4/95/54

(3)研究發(fā)現(xiàn)該植株的紅花(R)和白花(r)的基因位于常染色體上。某純合紅花種子經(jīng)輻射處理后從中篩選出甲植株，甲產(chǎn)生的各種配子活性相同且無(wú)致死，且基因均能正常表達(dá)。將甲與正常白花植株雜交并篩選(如下圖所示)，請(qǐng)回答：①輻射處理獲得植株中發(fā)生的變異類(lèi)型是_______________，甲減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的基因型為_(kāi)_________________。②篩選2不用光學(xué)顯微鏡就能選出“含異常染色體的個(gè)體”，因?yàn)橹挥斜硇蜑開(kāi)_______的植株染色體形態(tài)正常，其余表型均含異常染色體。染色體結(jié)構(gòu)變異RXR、XR、RY、Y紅花雄性[解析]

(1)由題意可知，控制該植物寬葉(B)和窄葉(b)的基因位于X染色體上，基因D和d位于常染色體上，故兩對(duì)基因的遺傳遵循自由組合定律。窄葉性狀個(gè)體的基因型為XbXb或XbY，由于父本無(wú)法提供正常的Xb配子，故雌性后代中無(wú)基因型為XbXb的個(gè)體，故窄葉性狀只能出現(xiàn)在雄性植株中。(2)寬葉小花瓣雌株基因型為DdXBX－，寬葉小花瓣雄株基因型為DdXBY，F(xiàn)1中窄葉無(wú)花瓣植株，即ddXbY占1/16，子代出現(xiàn)窄葉，親本必然有Xb基因，推斷出親本的基因型組合為DdXBXb×DdXBY，則F1中兩對(duì)基因概率分別為1/4DD、1/2Dd、1/4dd和1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY、1/4XbY，其中含窄葉基因(b)的花粉不育，即XbY不能產(chǎn)生Xb的配子，無(wú)花瓣植物不能吸引昆蟲(chóng)傳粉，無(wú)法產(chǎn)生后代，即dd不產(chǎn)生配子，則F1中兩對(duì)基因的配子概率分別為2/3D、1/3d和3/4XB、1/4Xb的雌配子、1/3XB、2/3Y的雄配子，故F2的表型為小花瓣Dd＝2×2/3×1/3＝4/9，兩對(duì)基因自由組合之后，F(xiàn)2的表型為無(wú)花瓣寬葉雌株∶無(wú)花瓣寬葉雄株＝(1/9×1/3)∶(1/9×3/4×2/3)＝(2/54)∶(3/54)，故F2的表型為無(wú)花瓣寬葉植株＝2/54＋3/54＝5/54。(3)①由圖示可知，經(jīng)過(guò)輻射處理后，R基因所在染色體與X染色體發(fā)生了易位，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。變異后甲的基因型為RXRY，減數(shù)分裂過(guò)程發(fā)生同源染色體的分離與非同源染色體的自由組合，因此產(chǎn)生的配子的基因型為RXR、XR、RY、Y。②白花正常植株基因型為rrXX，其產(chǎn)生的配子基因型是rX，則F1個(gè)體基因型是RrXRX、RrXY、rXRX、rXY，其中XR與只含一個(gè)R/r基因的均是不正常染色體，可以看出上述F1個(gè)體中只有RrXY(紅花雄性)是正常的，其余均含有不正常染色體。因此篩選2可不用光學(xué)顯微鏡就能選出“含異常染色體的個(gè)體”，因?yàn)橹挥斜硇蜑榧t花雄性植株染色體形態(tài)正常，其余表型均含異常染色體。2．(2023·江蘇南通高一海安高級(jí)中學(xué)?？计谥?果蠅是遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的良好實(shí)驗(yàn)材料。如圖是雄性果蠅體細(xì)胞染色體示意圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)據(jù)圖寫(xiě)出該果蠅產(chǎn)生的一個(gè)配子的染色體組成__________________________________。如果對(duì)果蠅進(jìn)行基因組測(cè)序，需要測(cè)定________條染色體上DNA的堿基序列。(2)若果蠅無(wú)眼性狀產(chǎn)生的分子機(jī)制是由于控制正常眼的基因中間缺失一段較大的DNA片段所致，則該變異類(lèi)型是__________。(3)若果蠅Y染色體上的一個(gè)片段轉(zhuǎn)移到Ⅳ染色體上，則該變異類(lèi)型是____________。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X(或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y)5基因突變?nèi)旧w易位(4)已知果蠅正常翅(B)對(duì)小翅(b)為顯性，遺傳學(xué)家針對(duì)果蠅該對(duì)相對(duì)性狀進(jìn)行了相應(yīng)的遺傳實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一：父本母本子一代正常翅小翅正常翅(♀)∶小翅(♂)＝1∶1實(shí)驗(yàn)二：遺傳學(xué)家將一個(gè)DNA片段導(dǎo)入子一代正常翅雌蠅的體細(xì)胞中，通過(guò)DNA重組和克隆技術(shù)獲得一只轉(zhuǎn)基因小翅果蠅。研究發(fā)現(xiàn)：插入的DNA片段本身不控制具體的性狀，但會(huì)抑制B基因的表達(dá)，使個(gè)體表現(xiàn)為小翅，b基因的表達(dá)不受該片段影響；若果蠅的受精卵無(wú)控制該性狀的基因(B、b)，將造成胚胎致死。請(qǐng)回答：由實(shí)驗(yàn)一可知，控制果蠅該對(duì)相對(duì)性狀的基因位于______染色體上，子一代雄蠅的基因型是________。XXbY

遺傳學(xué)家認(rèn)為該DNA片段插入果蠅染色體上的位置有4種可能(如圖)，為確定具體的插入位置，進(jìn)行了相應(yīng)的雜交實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方案：讓該轉(zhuǎn)基因小翅果蠅與非轉(zhuǎn)基因小翅雄性果蠅雜交，統(tǒng)計(jì)子代的表型種類(lèi)及比例。(不考慮其他變異類(lèi)型)結(jié)果與結(jié)論：①若子代小翅雌蠅∶正常翅雌蠅∶小翅雄蠅∶正常翅雄蠅＝1∶1∶1∶1，則該DNA片段的插入位置屬于第1種情況；②若子代全為小翅，且雌雄比例為1∶1，則該DNA片段的插入位置屬于第________種情況；③若子代小翅雌蠅∶正常翅雌蠅∶小翅雄蠅∶正常翅雄蠅＝3∶1∶3∶1(或正常翅∶小翅＝1∶3)，則該DNA片段的插入位置屬于第________種情況；④若子代全為小翅，且雌雄比例為2∶1(或小翅雌蠅∶小翅雄蠅＝2∶1)，則該DNA片段的插入位置屬于第________種情況。324[解析]

(1)果蠅的一個(gè)配子中含有一個(gè)染色體組，一個(gè)染色體組有4條染色體，為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y；果蠅屬于XY型性別決定生物，故對(duì)其基因組測(cè)序需測(cè)3條常染色體和2條性染色體(X和Y)，共5條染色體。(2)控制正常眼的基因中間缺失一段較大的DNA片段，這是基因中堿基的缺失導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)改變，屬于基因突變。(3)若果蠅Y染色體上的一個(gè)片段轉(zhuǎn)移到Ⅳ染色體上，發(fā)生在非同源染色體上片段的轉(zhuǎn)移，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。(4)由雜交結(jié)果可知，子代中雌雄表型不同，說(shuō)明該對(duì)相對(duì)性狀是X染色體上等位基因控制的性狀。據(jù)此推出親本為XBY、XbXb，子代為XbY和XBXb，子一代小翅雄蠅的基因型為XbY。分析題意可知，插入的DNA片段會(huì)抑制B基因的表達(dá)，使個(gè)體表現(xiàn)為小翅，但b基因的表達(dá)不受該片段影響；若果蠅的受精卵無(wú)控制該性狀的基因(B、b)，將造成胚胎致死，據(jù)此分析：如果該DNA片段的插入位置屬于第2種可能性，即插入另外一對(duì)同源染色體上，根據(jù)題干信息，讓該轉(zhuǎn)基因小翅果蠅與非轉(zhuǎn)基因小翅雄性果蠅(XbY)雜交，后代中有1/2的個(gè)體含有該DNA片段，1/2的個(gè)體不含有該DNA片段，含有DNA片段的個(gè)體，B不表達(dá)，后代表型為小翅雌蠅∶正常翅雌蠅∶小翅雄蠅∶正常翅雄蠅＝3∶1∶3∶1(或正常翅∶小翅＝1∶3)。如果該DNA片段的插入位置屬于第3種可能性，即插入到與B基因所在的同一條染色體上，讓該轉(zhuǎn)基因小翅果蠅與非轉(zhuǎn)基因小翅雄性果蠅(XbY)雜交，由于B基因不能表達(dá)，則后代全為小翅，不會(huì)出現(xiàn)正常翅，且雌雄比例為1∶1。如果該DNA片段的插入位置屬于第4種可能性，即插入到B基因中，則B基因破壞，如果還存在b基因則表型為小翅，如果沒(méi)有b則胚胎致死，故后代表型全為小翅，且雌雄比例為2∶1(小翅雌蠅∶小翅雄蠅＝2∶1)。3．(2023·江蘇淮安高三統(tǒng)考階段練習(xí))某二倍體雌雄同株植物的莖色紫色對(duì)綠色為顯性，受等位基因A/a控制?？茖W(xué)家用X射線處理某純合紫株的花藥后，將獲得的花粉對(duì)綠株進(jìn)行授粉，得到的F1中只出現(xiàn)了1株綠株(M)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)等位基因是通過(guò)________產(chǎn)生的，等位基因A、a的根本區(qū)別是_______________________________________________________________。(2)若M是由基因突變?cè)斐傻?，則________(填“A”或“a”)發(fā)生了突變，發(fā)生突變的時(shí)間最可能為_(kāi)__________________。若M的出現(xiàn)是由染色體變異引起的，而且變異的配子活力不受影響(兩條染色體異常的受精卵不能發(fā)育)，則對(duì)M出現(xiàn)的合理解釋是______________________________________________________________________。基因突變脫氧核糖核苷酸的排列順序不同(堿基或堿基對(duì)排列順序不同)A減數(shù)分裂Ⅰ前的間期發(fā)生了染色體中含A基因片段的缺失或A基因所在的染色體整條缺失(3)已知每株植物所結(jié)種子的數(shù)目相同，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)最簡(jiǎn)便的雜交實(shí)驗(yàn)探究M的出現(xiàn)是由基因突變還是由染色體變異導(dǎo)致的。請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)思路及預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)思路：_____________________________________，觀察統(tǒng)計(jì)后代的性狀分離比。預(yù)期結(jié)果：若后代紫莖∶綠莖＝3∶1，則M植株的出現(xiàn)為基因突變引起的；若后代紫莖∶綠莖＝________，則M植株的出現(xiàn)為染色體變異引起的。將M與純合紫莖雜交，得到F1，F(xiàn)1自交6∶1[解析]

(1)基因突變產(chǎn)生了等位基因，等位基因A、a的根本區(qū)別是脫氧核糖核苷酸的排列順序不同。(2)若M是由基因突變?cè)斐傻?，則應(yīng)是A發(fā)生了隱性突變，發(fā)生突變的時(shí)間最可能為減數(shù)分裂Ⅰ前的間期；若M的出現(xiàn)是由染色體變異引起的，則可能是在減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生了染色體中含A基因片段的缺失或A基因所在的染色體整條缺失。(3)要想探究M的出現(xiàn)是由基因突變還是由染色體變異導(dǎo)致的，將M與純合紫莖雜交，得到F1，F(xiàn)1自交，觀察統(tǒng)計(jì)后代的性狀分離比。若