高中生物必修二优质学案微专题七 遗传变异相关的解题方法.docx

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高中生物必修二优质学案微专题七遗传变异相关的解题方法

微专题七　遗传变异相关的解题方法

一、基因突变、基因重组和染色体变异的区别

1．三种变异的共同点

基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质的改变，都是可遗传变异，但不一定遗传给后代。

三种变异都为生物的进化提供了原材料。

2．三组变异的图形识别

（1）染色体结构变异与基因突变图形辨析

图中①②③分别属于染色体结构变异中的缺失、重复和倒位，原有基因的数目或排列顺序发生改变；④为基因突变，产生了⑤所指的新基因n。

（2）易位与交叉互换图形辨析

图中甲为非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。

乙为同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组。

（3）三体与三倍体的图形辨析

图A中只有一种形态的染色体有三条，而其他均只有两条，则判断为三体。

图B中每种形态的染色体都是三条，且是由受精卵发育而来，是三倍体，两者都属于染色体数目的变异。

3．变异水平问题

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

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

显微镜下可见

有丝分裂、减数分裂

4.不同生物变异的来源

（1）原核生物和病毒的可遗传变异的来源都是基因突变。

（2）真核生物可遗传变异的来源

①进行无性生殖时——基因突变和染色体变异。

②进行有性生殖时——基因突变、基因重组和染色体变异。

例1

　（2019·合肥联考）下图为雌性果蝇体内部分染色体的行为及细胞分裂图像，其中能够体现基因重组的是（　　）

A．①③B．①④C．②③D．②④

答案　B

解析　题图①表示减数分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，能够实现基因重组；题图②表示染色体结构变异中的易位；题图③表示有丝分裂后期，着丝点分裂导致两套相同的染色体分别移向细胞两极，在这个过程中不发生基因重组；题图④表示减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因自由组合，即基因重组。

例2

　（2018·湖北武汉二中期末）关于下列实例的分析正确的是（　　）

A．果蝇白眼性状的形成与基因突变有关

B．肺炎双球菌抗药性的自然变异来源于基因重组

C．由肠道病毒EV71（RNA病毒）引起的手足口病，其易发生的变异是染色体变异

D．转基因四倍体与正常二倍体杂交，生产出不育的转基因三倍体鱼苗是染色体结构变异

答案　A

解析　果蝇白眼性状的形成属于基因突变；肺炎双球菌抗药性的自然变异来源于基因突变；EV71是一种RNA病毒，没有细胞结构，也没有染色体，因此肯定不会发生染色体变异；三倍体鱼苗的产生属于染色体数目变异。

二、染色体组的判定

1．细胞中染色体组数判断方法

（1）根据染色体形态判断：

细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。

下图所示的细胞中所含的染色体组数：

a为3个，b为2个，c为1个。

（2）根据基因型判断：

控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等位或相同基因。

下图所示的细胞中所含的染色体组数：

a为4个，b为2个，c为3个，d为1个。

（3）根据染色体数与形态数的比值判断：

染色体组数＝染色体数/染色体形态数，如玉米的体细胞中共有20条染色体，10种形态，则玉米含有2个染色体组。

2．细胞分裂图像中染色体组数的判断

以生殖细胞中的染色体数为标准，判断题目中所给图像中的染色体组数。

如下图所示：

（1）图a为减数第一次分裂的前期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有2条染色体。

（2）图b为减数第一次分裂末期后的细胞或减数第二次分裂前期的细胞，染色体2条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有1个染色体组，每个染色体组中有2条染色体。

（3）图c为减数第一次分裂后期的细胞，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有2条染色体。

（4）图d为有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有4个染色体组，每个染色体组有2条染色体。

例3

　如图是四种生物的体细胞示意图，A、B图中的字母代表细胞中染色体上的基因，C、D图代表细胞中染色体情况，那么最可能属于多倍体的细胞是（　　）

答案　D

解析　根据题图可推知，A、B、C、D中分别具有4个、1个、2个、4个染色体组，则A、D有可能为多倍体，但有丝分裂过程的前期和中期，每条染色体上含有两条姐妹染色单体，而姐妹染色单体上含有相同的基因，则一对同源染色体可能具有相应的4个基因，如图A。

故最可能属于多倍体的细胞是图D。

例4

　双子叶植物大麻（2n＝20）为雌雄异株，性别决定为XY型，若将其花药离体培养，再将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成应是（　　）

A．18＋XYB．18＋YY

C．9＋X或9＋YD．18＋XX或18＋YY

答案　D

解析　由题知2n＝20，性别决定为XY型，则花药的染色体组成为9＋X或9＋Y，将其培育成单倍体后再利用秋水仙素处理，诱导染色体加倍后，植株的染色体组成是18＋XX或18＋YY。

1．（2018·黑龙江绥化肇东一中高二下期末）下列关于三种可遗传变异的来源的叙述中，不正确的是（　　）

A．基因中碱基对的增添、缺失和替换可导致基因突变

B．减数分裂过程中非同源染色体的自由组合可导致基因重组

C．减数分裂过程中同源染色体未分离会导致染色体变异

D．所有生物体都可以发生基因突变、基因重组和染色体变异

答案　D

解析　一般情况下，基因重组发生在减数分裂过程中，只有进行有性生殖的真核生物才能发生；只有真核生物才具有染色体，故染色体变异只发生在真核生物中，D错误。

2．（2019·福建莆田一中期中）下列细胞在其生命活动过程中既有可能发生基因重组，又有可能发生基因突变的是（　　）

A．细菌的增殖过程B．神经细胞的分化过程

C．精原细胞产生配子的过程D．受精卵的卵裂过程

答案　C

3．下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述中，正确的是（　　）

A．基因型为ABCD的个体一定是单倍体

B．所有的单倍体都是高度不育的

C．秋水仙素诱导产生的个体一定是纯合的多倍体

D．多倍体一定能通过减数分裂产生正常配子

答案　A

解析　基因型为ABCD的个体中没有等位基因，说明是由生殖细胞发育而来的，因此一定是单倍体，A正确；由四倍体的配子发育而来的单倍体含有两个染色体组，是可育的，B错误；用秋水仙素诱导基因型为Aa的个体，产生的个体基因型为AAaa，不是纯合子，C错误；多倍体如三倍体无子西瓜，在减数分裂过程中联会紊乱，不能产生正常配子，D错误。

4.如图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为（　　）

A．甲：

AaBb　乙：

AAaBbb

B．甲：

AaaaBBbb　乙：

AaBB

C．甲：

AAaaBbbb　乙：

AaaBBb

D．甲：

AaaBbb　乙：

AAaaBbbb

答案　C

解析　分析题图可知，甲图中含有4个染色体组，等位基因为4个，因此，B、C均符合题意，乙图含有3个染色体组，等位基因有3个，A、C符合题意，综合判断，C正确。

5．（2019·武汉高一检测）下图是基因型为Aa的个体细胞不同分裂时期的图像，请根据图像判定每个细胞发生的变异类型（　　）

A．①基因突变　②基因突变　③基因突变

B．①基因突变或基因重组　②基因突变　③基因重组

C．①基因突变　②基因突变　③基因突变或基因重组

D．①基因突变或基因重组　②基因突变或基因重组

③基因重组

答案　C

解析　题图中①②分别属于有丝分裂的中期和后期，A与a所在的DNA分子都是经过复制而得到的，由于交叉互换只发生在减数分裂过程中，所以题图中①②的变异只能属于基因突变；③属于减数第二次分裂的后期，由于减数分裂过程中可以发生交叉互换，所以不能确定A与a的不同是基因突变还是基因重组的结果。

6．（2019·马鞍山一中期中）果蝇具有繁殖速度快、培养周期短、染色体数目少、可区分的性状多等特点，是遗传学研究的好材料。

请回答下列有关问题：

（1）果蝇的体细胞有____对染色体，该果蝇是______性。

（2）摩尔根利用X射线照射处理红眼果蝇，之所以能获得白眼果蝇是因为发生了________________。

（3）图1为果蝇的原始生殖细胞中染色体组成及染色体上部分基因分布的示意图，该果蝇的基因型是________，该果蝇最多能产生________种卵细胞。

（4）一个如图1所示的卵原细胞产生了一个ADXW的极体，那么与该极体同时产生的卵细胞基因型为________或________。

（5）图2是该果蝇Ⅳ号染色体结构发生异常时出现的情况，该异常属于________。

答案　

（1）4　雌　

（2）基因突变　（3）AaDDXWXw　4　（4）ADXW　aDXw　（5）易位

解析　

（1）果蝇的体细胞有4对同源染色体，是二倍体生物，该果蝇的性染色体组成为XX，属于雌性。

（2）X射线照射处理红眼果蝇从而获得了白眼果蝇，这是由于X射线照射导致果蝇发生了基因突变。

（3）该果蝇是雌果蝇，其基因型为AaDDXWXw，又由于三对等位基因分别位于三对同源染色体上，该果蝇最多能产生的卵细胞为2×1×2＝4（种）。

（4）如果卵原细胞产生了一个ADXW的极体，那么，如果该极体是由次级卵母细胞产生的，则与该极体同时产生的卵细胞基因型为ADXW，如果该极体是由第一极体经过减数第二次分裂产生的，则卵细胞的基因型为aDXw。

（5）从图2中可以看出，该染色体异常属于一条染色体上的片段移接到另一条非同源染色体上，这种变化属于易位。

1．分析下列关于基因突变和基因重组的叙述中，正确的是（　　）

A．基因突变只能改变基因型，而基因重组能产生新基因

B．基因突变和基因重组均可发生在噬菌体侵染细菌的实验中

C．自然条件下，基因突变和基因重组均会改变一条染色体上基因的数量

D．基因突变能为生物进化提供原始材料

答案　D

解析　基因突变可以产生新基因，基因重组可以产生新的基因型，A项错误；噬菌体侵染细菌不能发生基因重组，B项错误；自然条件下，基因突变和基因重组不会改变染色体上基因的个数，C项错误；基因突变是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料，D项正确。

2．（2019·湖南长沙一中期末）细胞分裂过程中不同阶段对辐射的敏感性不同，图1中OA段是分裂间期，D、E和F点是辐射敏感点。

图2是细胞受到辐射后产生的染色体变化示意图。

下列有关说法不正确的是（　　）

A．D点时受到辐射可能会引起基因突变

B．E点时受到辐射可能会形成染色体数目异常的配子

C．图2中所示变异属于染色体结构的变异

D．图2中的变异发生在F点时

答案　D

解析　由图2可看出细胞受到辐射后发生的变异是染色体结构变异，在染色体结构变异前染色体还没有复制，即还没有形成染色单体，所以图2中的变异发生在F点前。

3．（2019·湖北宜昌一中月考）下列关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是（　　）

A．二者都属于可遗传的变异

B．二者都一定会导致个体表现型改变

C．二者都可用光学显微镜观察检测

D．基因突变会导致染色体结构发生变异

答案　A

解析　可遗传的变异有三种来源：

基因突变、染色体变异和基因重组，A项正确；由于密码子的简并性，基因突变不一定改变生物的性状，B项错误；用光学显微镜能直接观察到染色体结构变异，但是不能观察到基因突变，C项错误；基因突变不会导致染色体结构变异，D项错误。

4．（2018·内蒙古包头一中高二下期末）下列关于配子基因型异常发生时期的