34　必修2　素养加强课6　生物变异类型的实验探究

必修2遗传与进化素养加强课6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．不同突变体是否为同一位点突变的判断实验设计方法：将突变株1与突变株2进行杂交，根据是否转化为野生型个体判断突变基因对应的位置。4．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．某二倍体雌雄同株植物的茎色紫色对绿色为显性，受等位基因A/a控制。科学家用X射线处理某纯合紫株的花药后，将获得的花粉对绿株进行授粉，得到的F1中只出现了1株绿株(M)。请回答下列问题：(1)等位基因是通过____________产生的，等位基因A、a的根本区别是___________________________________________________________________________________________________________。(2)若M是由基因突变造成的，则____________(填“A”或“a”)发生了突变，发生突变的时间最可能为__________________________。若M的出现是由染色体变异引起的，而且变异的配子活力不受影响(两条染色体异常的受精卵不能发育)，则对M出现的合理解释是_________________________________________________________________________________________________________。(3)已知每株植物所结种子的数目相同，请设计最简便的杂交实验探究M的出现是由基因突变还是由染色体变异导致的。请补充实验思路及预期实验结果。实验思路：________________________________________________，观察统计后代的性状分离比。预期结果：若后代紫茎∶绿茎＝3∶1，则M植株的出现为基因突变引起的；若后代紫茎∶绿茎＝____________，则M植株的出现为染色体变异引起的。解析：(1)基因突变产生了等位基因，等位基因A、a的根本区别是脱氧核糖核苷酸的排列顺序不同。(2)若M是由基因突变造成的，则应是A发生了隐性突变，发生突变的时间最可能为减数分裂Ⅰ前的间期；若M的出现是由染色体变异引起的，则可能是在减数分裂过程中发生了染色体中含A基因片段的缺失或A基因所在的染色体整条缺失。(3)要想探究M的出现是由基因突变还是由染色体变异导致的，将M与纯合紫茎杂交，得到F1，F1自交，观察统计后代的性状分离比。若M是由基因突变导致的，则绿株M(aa)与紫株纯合(AA)亲本杂交得到F1(Aa)，F1(Aa)自交，后代紫色(A_)∶绿色(aa)＝3∶1；若M是由染色体变异引起的，则绿株M(aO)与紫株纯合(AA)亲本杂交得到F1(1/2Aa、1/2AO)，F1(1/2Aa、1/2AO)自交，Aa自交后代紫色(A_)∶绿色(aa)＝3∶1，AO自交后代紫色(AO)∶绿色(aa)＝3∶0，因此后代紫色(A_)∶绿色(aa)＝6∶1。答案：(1)基因突变脱氧核糖核苷酸的排列顺序不同(碱基或碱基对排列顺序不同)

(2)A减数分裂Ⅰ前的间期发生了染色体中含A基因片段的缺失或A基因所在的染色体整条缺失(3)将M与纯合紫茎杂交，得到F1，F1自交6∶12．家蚕的体色多样，刚孵化的幼虫体色黑色对赤色为显性，且相关基因B/b位于性染色体上(不考虑性染色体同源区段)。(1)为研究家蚕的性别决定方式，研究人员选择了某黑色雄性个体与赤色雌性个体交配，若结果是________________________，则家蚕的性别决定方式为ZW型，而不是XY型。(2)已确定家蚕的性别决定方式为ZW型。幼虫时期的另一性状普通斑和虎斑由等位基因E/e控制。现有两家蚕作亲本杂交，得到F1中雄性个体的表型为普通斑黑色∶虎斑黑色＝3∶1，雌性个体的表型为普通斑黑色∶虎斑黑色∶普通斑赤色∶虎斑赤色＝3∶1∶3∶1。据此判断基因E/e与B/b_______________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，理由是_______________________________________。亲本雌家蚕的基因型是__________________。(3)在家蚕胚胎发育晚期，若将培养温度由正常的25℃升至35℃，会使孵化的幼虫外骨骼硬度降低，但在25℃条件下其产生的子代仍是正常的。某同学提出这种变化是表观遗传现象，你是否认同。____________(填“是”或“否”)，理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)雄蚕食桑量少、出丝率高、蚕丝质量也较高，实现饲养雄蚕化，可显著提高经济效益。研究发现，赤色体色还决定了胚胎期的热敏致死性，即在高温干燥(30℃，相对湿度60%)条件下胚胎致死，请设计一次杂交实验以达到只孵化雄蚕的目的(简要写出培育思路)。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)假如家蚕的性别决定方式是ZW型，黑色雄性个体与赤色雌性个体交配，结果是后代雄雌性全为黑色(亲本为ZBZB和ZbW)或雌雄个体均为黑色∶赤色＝1∶1(亲本为ZBZb和ZbW)。(2)根据3∶1∶3∶1可知，基因E/e与B/b遵循自由组合定律，理由是F1不同性别的个体中普通斑∶虎斑比例相同，均为3∶1，说明基因E/e位于常染色体上，与位于性染色体上的基因B/b遵循自由组合定律。此时亲本雌家蚕的基因型是EeZBW。(3)这种变化不是表观遗传现象，理由是表观遗传是可遗传的，该现象并未发生遗传(25℃条件下其产生的子代仍是正常的)。(4)要设计一次杂交实验以达到只孵化雄蚕的目的，可以选用赤色雄蚕与黑色雌蚕为亲本杂交，在F1胚胎期时对卵进行高温干燥处理，使雌蚕卵致死，雄蚕卵正常孵化。答案：(1)F1全为黑色或F1雌雄个体均为黑色∶赤色＝1∶1

(2