染色體變異系統(tǒng)性復(fù)習(xí)及解析

　　高二生物《遺傳與變異》中生物的變異提到了三種類型：基因突變、基因重組和染色體變異，前兩者基因重組在孟德?tīng)栠z傳定理中作了系統(tǒng)詳細(xì)描述，基因突變?cè)谧儺愐徽逻M(jìn)行了重點(diǎn)詳實(shí)描述，而染色體變異內(nèi)容雖說(shuō)龐雜，教材中描述卻很簡(jiǎn)單，但這一知識(shí)點(diǎn)在一些題中卻考查的深?yuàn)W靈活，針對(duì)此，我主要就染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)量變異里邊較簡(jiǎn)單的兩種變化為例進(jìn)行分析，目的主要是想和各位同行探討交流心得：

　　1、應(yīng)用單體或三體。

　　方法：把新發(fā)現(xiàn)的隱性突變型的純合體，與缺少不同染色體的野生型逐一雜交，如果后代具有新發(fā)現(xiàn)隱性性狀的突變型，而且這種突變型與野生型的比例為1∶1，就說(shuō)明這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的隱性基因正好在缺少了的這條染色體上。

　　例：具有隱性基因ey(無(wú)眼)的果蠅純合體，與野生型正常眼的“單體IV果蠅”雜交，子一代正好是野生型數(shù)：無(wú)眼型數(shù)=1∶1。這就證明，ey基因就在果蠅的第四染色體上。

　　如把果蠅的無(wú)眼個(gè)體(ey/ey，復(fù)眼小或無(wú))與正常個(gè)體交配，子一代為野生型，子二代分離為野生型 3∶無(wú)眼 1(圖1)。 但如將無(wú)眼個(gè)體(ey/ey)與第4染色體單體的正常個(gè)體(+)雜交，則子一代分離為野生型1∶無(wú)眼1(圖2)。

　　野生型1∶無(wú)眼1是單體生物的子一代分離比。從上面的實(shí)驗(yàn)中，知道ey基因呈現(xiàn)單體的分離比，同時(shí)知道一個(gè)親體的第4染色體是單數(shù)(2n—1)，所以這就證明，ey基因是在第4染色體上。

　　第4染色體為三個(gè)的果蠅(2n+1)形態(tài)變化較小，身上剛毛稍稍粗些。

　　如把無(wú)眼果蠅(ey/ey)與第4染色體三體的果蠅(+/+/+)交配，子一代全為野生型(圖3)。如把子一代的三體果蠅(+/+/ey)與無(wú)眼果蠅(ey/ey)雜交，則下代分離為野生型5∶無(wú)眼1(圖4)。

　　野生型5∶無(wú)眼1，這是三體生物的測(cè)交分離比，與一般的測(cè)交分離比1∶1不同。這同樣證明了，ey基因是在第4染色體上的。

　　訓(xùn)練1：番茄是二倍體植物(染色體2N=24)。有一種三體，其6號(hào)染色體的同源染色體有三條(比正常的番茄多了一條6號(hào)染色體)。三體在減數(shù)分裂聯(lián)會(huì)時(shí)，形成一個(gè)二價(jià)體和一個(gè)單價(jià)體;3條同源染色體中的任意2條隨意配對(duì)聯(lián)會(huì)，另1條同源染色體不能配對(duì)，減數(shù)第一次分裂的后期，組成二價(jià)體的同源染色體正常分離，組成單價(jià)體的1條染色體隨機(jī)地移向細(xì)胞的任何一極，而其他如5號(hào)染色體正常配對(duì)、分離(如圖所示)。

　　(1)在方框中繪出三體番茄減數(shù)第一次分裂后期圖解。(只要畫(huà)出5、6號(hào)染色體就可以，并用“5、6號(hào)”字樣標(biāo)明相應(yīng)的染色體)[來(lái)源:

　　(2)設(shè)三體番茄的基因型為AABBb，則花粉的基因型及其比例是___________。則根尖分生區(qū)連續(xù)分裂兩次所得到的子細(xì)胞的基因型為_(kāi)_______。

　　(3)從變異的角度分析，三體的形成屬于________，形成的原因是______________________________________________________。

　　(4)以馬鈴薯葉型(dd)的二倍體番茄為父本，以正常葉型(DDD)的三體番茄為母本(純合體)進(jìn)行雜交。試回答下列問(wèn)題：

　?、偌僭O(shè)D(或d)基因不在第6號(hào)染色體上，使F1的三體植株正常葉型與二倍體馬鈴薯葉型雜交，雜交子代葉型的表現(xiàn)型及比例為_(kāi)_______。

　　②假設(shè)D(或d)基因在第6號(hào)染色體上，使F1的三體植株正常葉型與二倍體馬鈴薯葉型雜交，雜交子代葉型的表現(xiàn)型及比例為_(kāi)_______。

　　解析：(1)因6號(hào)染色體有3條，所以在減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離使細(xì)胞一極有2條6號(hào)染色體和1條5號(hào)染色體，另一極有1條5號(hào)染色體和1條6號(hào)染色體。(2)BBb中，BB到一極，b到另一極有1種情況;Bb到一極，B到另一極有兩種情況，故花粉的基因型及比例為ABB∶ABb∶AB∶Ab=1∶2∶2∶1;因根尖分生區(qū)細(xì)胞分裂方式為有絲分裂，故得到的子細(xì)胞的基因型仍為AABBb。(3)三體屬于染色體數(shù)目變異，可由減數(shù)第一次分裂后期同源染色體未分離或減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體未分離而產(chǎn)生的配子與正常減數(shù)分裂形成的配子結(jié)合形成的受精卵發(fā)育而形成。(4)D或d不在第6號(hào)染色體上時(shí)，F(xiàn)1的基因型為Dd，其與dd雜交，子代基因型為Dd∶dd=1∶1，故雜交子代葉型的表現(xiàn)型及比例為

　　正常葉型∶馬鈴薯葉型=1∶1。D或d在第6號(hào)染色體上時(shí)，F(xiàn)1三體植株的基因型為DDd，其產(chǎn)生的配子種類及比例為DD∶Dd∶D∶d=1∶2∶2∶1，即d占1/6，故F1與二倍體馬鈴薯葉型dd雜交，其子代中馬鈴薯葉型占1/6，正常葉型占5/6，故雜交子代葉型的表現(xiàn)型及比例為正常葉型∶馬鈴薯葉型=5∶1。答案：(1)如圖　(2)ABB∶ABb∶AB∶Ab=1∶2∶2∶1　AABBb　(3)染色體(數(shù)目)變異　減數(shù)第一次分裂有一對(duì)同源染色體未分開(kāi)或是減數(shù)第二次分裂有一對(duì)姐妹染色單體未分開(kāi)，而是移向了同一極，這樣形成的異常配子和正常減數(shù)分裂形成的配子結(jié)合成的受精卵發(fā)育而成;(4)①正常葉型∶馬鈴薯葉型=1∶1?、谡Ｈ~型∶馬鈴薯葉型=5∶1

　　練習(xí)1:動(dòng)物多為二倍體，缺失一條染色體是單體(2n-1)。大多數(shù)動(dòng)物的單體不能存活，但在黑腹果蠅中，點(diǎn)狀染色體(4號(hào)染色體)缺失一條也可以存活，而且能夠繁殖后代，可以用來(lái)進(jìn)行遺傳學(xué)研究。

　　(1)某果蠅體細(xì)胞染色體組成如右圖：該果蠅的性別是 ，對(duì)其進(jìn)行基因組測(cè)序時(shí)，需測(cè)定的染色體是 (填圖中字母)。

　　(2)從變異角度看，單體屬于 。請(qǐng)參照上面果蠅染色體組成示意圖，繪制出能繁殖后代的單體果蠅的染色體組成。

　　(3)果蠅群體中存在無(wú)眼個(gè)體，無(wú)眼基因位于常染色體上，將無(wú)眼果蠅個(gè)體與純合野生型個(gè)體交配，子代的表現(xiàn)型及比例如下表：

　　據(jù)表判斷，顯性性狀為------------------------------ ，理由是-------------------------------------- 。

　　(4)根據(jù)(3)中判斷結(jié)果，可利用正常無(wú)眼果蠅與野生型(純合)4號(hào)染色體單體果蠅交配，探究無(wú)眼基因是否位于4號(hào)染色體上。請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

　　實(shí)驗(yàn)步驟：

　?、?-------------------------------------------------------------------- ;

　?、?---------------------------------------------------------------------------------------。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：

　?、?-----------------------------------------------------------------------------，則說(shuō)明無(wú)眼基因位于4號(hào)染色體上;

　?、?--------------------------------------------------------------------------------------。