统编版高中生物必修二 第5章 微专题六.docx

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统编版高中生物必修二第5章微专题六

一、生物变异类型的辨析

1．类型

根据遗传物质是否改变，变异分为可遗传的变异和不遗传的变异。

2．关系辨析

3．区分三种可遗传变异

（1）关于“互换”

项目

交换（同源染色体非姐妹染色单体的互换）

染色体易位

图解

区别

发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间

发生于非同源染色体之间

属于基因重组

属于染色体结构变异

（2）关于“缺失或重复”

项目

基因突变

染色体片段缺失或重复

图解

区别

在一个基因内部发生了碱基的增添或缺失

在染色体上发生了染色体片段的增加（重复）或缺失

基因的数量和位置不改变，基因的种类改变

基因的数目发生改变

（3）关于变异的水平

变异类型

变异水平

显微观察结果

可发生的细胞分裂方式

基因突变

分子水平变异

光学显微镜下不可见

二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂

基因重组

减数分裂

染色体变异

细胞水平变异

光学显微镜下可见

有丝分裂、减数分裂

（4）关于变异的“质”和“量”

基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般不改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，会改变基因的量或基因的排列顺序。

例1　图甲、乙、丙、丁分别表示不同的变异类型，其中图丙中的基因2由基因1变异而来。

下列有关说法，正确的是（　　）

A．图甲、乙都表示染色体结构变异中的易位，发生在减数分裂Ⅰ的前期

B．图丙表示染色体结构变异中的缺失

C．图丁可能表示染色体结构变异中的缺失或重复

D．如图所示的4种变异中能够遗传的是图甲和图丙所示的变异

答案　C

解析　图甲表示同源染色体的非姐妹染色单体间的交换，发生在减数分裂四分体时期，属于基因重组，A错误；图丙中基因2与基因1相比，多了1个碱基对，属于基因突变，B错误；图丁中弯曲的部位表示其在同源染色体上没有配对的片段，可能是上面的染色体重复了一段，或下面的染色体缺失了一段，C正确；图中4种变异都能够遗传，D错误。

例2　（2019·北京西城区月考）下面有关变异的叙述，错误的是（　　）

A．非同源染色体上的非等位基因之间可发生基因重组

B．相对于DNA病毒，RNA病毒更容易发生基因突变

C．染色体结构变异均可导致基因的种类和数目发生改变

D．有丝分裂和减数分裂过程中均可发生染色体数目变异

答案　C

解析　减数分裂Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合，属于基因重组，A正确；相对于DNA病毒，RNA病毒的遗传物质是单链，更容易发生基因突变，B正确；染色体结构变异不一定导致基因的种类和数目发生改变，如倒位，C错误；有丝分裂和减数分裂过程中均可发生染色体数目变异，D正确。

二、细胞分裂异常与生物变异

1．配子中染色体出现异常的原因

（1）体细胞是纯合子AABB，若形成的配子是AAB类型，则形成的原因是含A的同源染色体未分离进入同一子细胞或含A的姐妹染色单体分开后进入同一子细胞。

（2）体细胞是AaBb杂合类型发生异常

①若形成的配子是AaB或Aab或ABb或aBb类型，则形成的原因是减数分裂Ⅰ时，同源染色体未分离进入同一子细胞。

②若形成的配子是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型，则形成的原因是减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体分开后进入同一子细胞。

（3）亲代为AaXBY，产生配子时发生异常

①若配子中出现Aa或XY在一起，则减数分裂Ⅰ异常。

②若配子中A—a分开，X—Y分开，出现两个AA/aa或两个XX/YY，则是减数分裂Ⅱ异常。

③若配子中无性染色体或无A也无a，则是减数分裂Ⅰ或Ⅱ异常。

2．姐妹染色单体上存在等位基因的原因

（1）根据变异前体细胞的基因型

①如果亲代基因型为AA或aa，则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变。

②如果亲代基因型为Aa，则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变或互换。

（2）根据细胞分裂方式判断

①如果有丝分裂中姐妹染色单体分离形成的子染色体上基因不同，则为基因突变的结果，如图甲。

②如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，可能是基因突变，也可能是互换的结果，如图乙。

③如果是减数分裂Ⅱ后期，两条子染色体（颜色一致）上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图丙。

④如果是减数分裂Ⅱ后期，两条子染色体（颜色不一致）上的两基因不同，则为互换的结果，如图丁。

3．三体、三倍体与单体

三体指的是二倍体生物体细胞核中的一对同源染色体多了一条染色体的个体，其染色体组成表示为2n＋1；而三倍体是指由受精卵发育而成的体细胞中含有三个染色体组的个体；单体指的是二倍体生物体细胞核中的一对同源染色体少了一条染色体的个体，其染色体组成表示为2n－1。

例3　下列关于配子基因型异常发生时期的判断，正确的是（　　）

选项

个体基因型

配子基因型

异常发生时期

A

Dd

D、D、dd

减数分裂Ⅰ

B

AaBb

AaB、AaB、b、b

减数分裂Ⅱ

C

XaY

XaY、XaY

减数分裂Ⅰ

D

AAXBXb

AAXBXb、XBXb、a、a

减数分裂Ⅱ

答案　C

解析　A项中配子基因型异常发生在减数分裂Ⅱ时期；B项中配子发生异常的时期是减数分裂Ⅰ时期；D项中配子基因型发生异常是在减数分裂Ⅰ及减数分裂Ⅱ时期。

例4　下图中甲、乙为某精原细胞在减数分裂过程中产生的两个细胞，下列叙述正确的是（　　）

A．甲图细胞中存在A、a基因可能是因为同源染色体非姐妹染色单体发生交换或基因突变

B．甲图细胞分裂结束形成的每个子细胞中各含有两个染色体组

C．乙图细胞处于减数分裂Ⅱ后期，其子细胞为精细胞或第二极体

D．乙图细胞已开始胞质分裂，细胞中染色体数与体细胞的相同

答案　D

解析　该生物的基因型为AaBb，而甲图次级精母细胞含有A和a基因，乙图次级精母细胞含有a和a基因，可见，甲图次级精母细胞中a是A基因突变形成的，A错误；甲图细胞分裂形成的子细胞只含有一个染色体组，B错误；精原细胞减数分裂不能形成极体，乙图细胞处于减数分裂Ⅱ后期，其子细胞为精细胞，C错误；乙图细胞处于减数分裂Ⅱ后期，此时细胞中染色体数目与体细胞相同，D正确。

例5　（2018·福建福州高二下期末）黑腹果蝇的第Ⅳ号染色体多1条（Ⅳ号三体）或者少1条（Ⅳ号单体）都可以生活，而且还能繁殖后代。

科学家在一群野生型黑腹果蝇品系中，偶然发现了无眼果蝇。

为探究控制无眼性状的基因是否在第Ⅳ号染色体上，利用黑腹果蝇Ⅳ号单体和Ⅳ号三体进行如下实验。

组别

亲本（P）类型

F1的表型和比例

甲

无眼×野生型单体

野生型∶无眼＝1∶1

乙

无眼×正常野生型

野生型

丙

无眼×野生型三体

野生型

请根据上述实验，回答下列问题：

（1）从变异类型看，无眼性状的产生来源于________，三体和单体属于________。

（2）若只做甲组实验，能否依据结果确定控制无眼性状的基因是否位于第Ⅳ号染色体上，为什么？

________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________。

（3）科学家利用正常无眼果蝇对乙、丙两组的F1分别进行测交实验，进一步证实了控制该相对性状的基因位于Ⅳ号染色体上，支持该结论的实验结果是__________________________

___________________________________________________________________________。

答案　

（1）基因突变　染色体变异　

（2）不能。

因为只做甲组实验，不能确定性状显隐性关系，若无眼性状为显性，甲组无眼为杂合子，则无论该等位基因位于第Ⅳ号染色体还是其他常染色体上，甲组杂交实验均能出现表中的结果　（3）乙组F1的测交子代出现野生型∶无眼＝1∶1；丙组F1的测交子代出现野生型∶无眼＝2∶1（或丙组一半F1的测交子代出现野生型∶无眼＝1∶1，一半F1的测交子代出现野生型∶无眼＝5∶1）

解析　

（1）通过基因突变可以产生新的基因，进而产生新的表型，因此无眼性状的产生来源于基因突变，而三体与单体的产生是由于单条染色体的增加或减少，属于染色体变异。

（2）只做甲组实验，不能依据其结果确定控制无眼性状的基因是否位于第Ⅳ号染色体上，因为只做该组实验，不能确定性状的显隐性关系，若无眼性状为显性，且甲组无眼果蝇为杂合子，无论该等位基因位于第Ⅳ号染色体上还是其他常染色体上，甲组杂交实验均能出现表中的结果，只有先确定无眼性状的显隐性，才能判断其位于几号染色体上。

（3）无眼果蝇与正常野生型果蝇杂交，后代全为野生型，说明无眼性状由隐性基因控制，而野生型性状由显性基因控制。

假如控制这对性状的等位基因为A、a，则乙组亲本的杂交组合为aa（无眼）×AA（正常野生型），F1的基因型为Aa。

正常无眼果蝇与乙组的F1测交，即Aa×aa→Aa∶aa＝1∶1，则乙组F1的测交子代出现野生型∶无眼＝1∶1，丙组的杂交组合为aa（无眼）×AAA（野生型三体），F1的基因型及比例为Aa∶AAa＝1∶1，正常无眼果蝇与丙组的F1测交，后代出现野生型∶无眼＝2∶1（或丙组一半F1的测交子代出现野生型∶无眼＝1∶1，一半F1的测交子代出现野生型∶无眼＝5∶1），此实验结果支持控制该相对性状的基因位于Ⅳ号染色体上。

三、有关变异类型的实验探究

1．判定突变性状是否为可遗传的变异

（1）判定方法

变异个体自交或与其他个体杂交——

（2）将变异个体置于与原来类型相同的环境下种植或养育等，观察变异性状是否消失。

若不消失，则为可遗传的变异；反之，则为不遗传的变异。

2．判断突变性状的显隐性

（1）显性突变和隐性突变

①显性突变（即a→A）

该突变一旦发生，即aa→Aa，在当代就能表现出新的突变性状。

②隐性突变（即A→a）

该突变一旦发生，即AA→Aa，第一代突变体中突变性状一般不能表现出来；只有当隐性基因纯合时，突变性状才能表现出来，且突变性状一旦表现，即可稳定遗传。

（2）判断方法

选用突变型与原始亲本（纯合子）进行杂交（植物可采用自交）：

若子代只表现原有的性状，则突变型为隐性性状；若子代既表现出突变性状，又表现出原有性状，则突变型为显性性状。

例6　玉米籽粒种皮有黄色和白色之分，植株有高茎和矮茎之分（高茎为显性性状）。

据此回答下列问题：

（1）种皮的颜色是由细胞中的色素决定的，已知该色素不是蛋白质，那么基因控制种皮的颜色是通过控制________________________________实现的。

（2）矮茎玉米幼苗经特殊处理，可以长成高茎植株。

为了探究该变异性状是否可稳定遗传，生物科技小组设计了如下实验方案，请你写出实验预期结果及相关结论。

①实验步骤：

a．在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前，分别用纸袋将雌穗、雄穗套住，防止异株之间传粉。

b．雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。

c．雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。

②实验预期结果及相关结论：

a．________________________________________________________________________。

b．________________________________________________________________________。

答案　

（1）有关酶的合成来控制代谢过程　

（2）a.若子代玉米苗有高茎植株，说明该处理引