高中生物第三章遺傳和染色體第3節(jié)第三章遺傳和染色體知識點分析蘇教版必修2

1、第三章 遺傳和染色體 第3節(jié) 第三章遺傳和染色體 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爾遺傳定理中作了系統(tǒng)詳細描述，基因突變在變異一章進行了重點詳實描述，而染色體變異內(nèi)容雖說龐雜，教材中描述卻很簡單，但這一知識點在一些題中卻考查的深奧靈活，針對此，我主要就染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)量變異里邊較簡單的兩種變化為例進行分析，目的主要是想和各位同行探討交流心得： 1、應用單體或三體。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11，就說明這個新發(fā)現(xiàn)的隱性基因正

2、好在缺少了的這條染色體上。例：具有隱性基因ey（無眼）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)：無眼型數(shù)=11。這就證明，ey基因就在果蠅的第四染色體上。如把果蠅的無眼個體（eyey，復眼小或無）與正常個體交配，子一代為野生型，子二代分離為野生型 3無眼 1（圖1）。 但如將無眼個體（eyey）與第4染色體單體的正常個體（）雜交，則子一代分離為野生型1無眼1（圖2）。 野生型1無眼1是單體生物的子一代分離比。從上面的實驗中，知道ey基因呈現(xiàn)單體的分離比，同時知道一個親體的第4染色體是單數(shù)（2n1），所以這就證明，ey基因是在第4染色體上。 第4染色體為三個的果蠅

3、（2n1）形態(tài)變化較小，身上剛毛稍稍粗些。 如把無眼果蠅（eyey）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）與無眼果蠅（ey/ey）雜交，則下代分離為野生型5無眼1（圖4）。 野生型5無眼1，這是三體生物的測交分離比，與一般的測交分離比11不同。這同樣證明了，ey基因是在第4染色體上的。訓練1：番茄是二倍體植物(染色體2N24)。有一種三體，其6號染色體的同源染色體有三條(比正常的番茄多了一條6號染色體)。三體在減數(shù)分裂聯(lián)會時，形成一個二價體和一個單價體；3條同源染色體中的任意2條隨意配對聯(lián)會，另1條同源染色體不能配對，減數(shù)第一次分裂

4、的后期，組成二價體的同源染色體正常分離，組成單價體的1條染色體隨機地移向細胞的任何一極，而其他如5號染色體正常配對、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。(只要畫出5、6號染色體就可以，并用“5、6號”字樣標明相應的染色體)(2)設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胞的基因型為_。(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)進行雜交。試回答下列問題：假設D(或d)基因不在第6號染色體上，使F1的三體植

5、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_。假設D(或d)基因在第6號染色體上，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_。解析：(1)因6號染色體有3條，所以在減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離使細胞一極有2條6號染色體和1條5號染色體，另一極有1條5號染色體和1條6號染色體。(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ABBABbABAb1221；因根尖分生區(qū)細胞分裂方式為有絲分裂，故得到的子細胞的基因型仍為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

6、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號染色體上時，F(xiàn)1的基因型為Dd，其與dd雜交，子代基因型為Dddd11，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11。D或d在第6號染色體上時，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DDDdDd1221，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51。答案：(1)如圖(2)ABBABbABAb=1221AABBb(3)染色體(數(shù)目)變

7、異減數(shù)第一次分裂有一對同源染色體未分開或是減數(shù)第二次分裂有一對姐妹染色單體未分開，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)正常葉型馬鈴薯葉型=11正常葉型馬鈴薯葉型=51練習1:動物多為二倍體，缺失一條染色體是單體（2n1）。大多數(shù)動物的單體不能存活，但在黑腹果蠅中，點狀染色體（4號染色體）缺失一條也可以存活，而且能夠繁殖后代，可以用來進行遺傳學研究。(1)某果蠅體細胞染色體組成如右圖：該果蠅的性別是 ，對其進行基因組測序時，需測定的染色體是 （填圖中字母）。 (2)從變異角度看，單體屬于 。請參照上面果蠅染色體組成示意圖，繪制出能繁殖后代的單

8、體果蠅的染色體組成。(3)果蠅群體中存在無眼個體，無眼基因位于常染色體上，將無眼果蠅個體與純合野生型個體交配，子代的表現(xiàn)型及比例如下表：無眼野生型F1085F279245據(jù)表判斷，顯性性狀為 ，理由是 。(4)根據(jù)(3)中判斷結(jié)果，可利用正常無眼果蠅與野生型（純合）4號染色體單體果蠅交配，探究無眼基因是否位于4號染色體上。請完成以下實驗設計：實驗步驟： ； 。實驗結(jié)果預測及結(jié)論： ，則說明無眼基因位于4號染色體上； 。2、利用染色體缺失 方法：人工方法造成染色體的不同位置發(fā)生斷裂，形成各種缺失類型，分別與待定定位的染色體某隱性基因個體雜交，后代呈現(xiàn)雜合體，如果隱性基因表達，證明該隱性基因位于缺

9、失的區(qū)域上。訓練2：布里奇斯發(fā)現(xiàn)了一種翅膀后端邊緣缺刻（缺刻翅）的紅眼雌果蠅（控制該翅型和眼色的基因只位于X染色體上），并用這種果蠅做了如圖甲所示的實驗： （1）假設缺刻翅是由X染色體上控制翅型的基因發(fā)生突變引起的，與正常翅是一對等位基因控制的相對性狀如果缺刻翅由隱性基因控制，則后代中不應該有 果蠅出現(xiàn)；如果缺刻翅是由顯性基因控制，則后代中應該有 果蠅出現(xiàn)實驗結(jié)果與上述假設是否相符： （2）布里奇斯認為“X染色體片段缺失”是導致圖甲所示實驗現(xiàn)象的原因為證實這一猜測，科研工作者對表現(xiàn)型為 的果蠅做了唾液腺染色體的檢查，顯微鏡下觀察到如圖乙所示聯(lián)會時 配對的片段，從而證實了布里奇斯的猜測 （3）從

10、果蠅的眼色性狀分析，后代雌蠅有兩種表現(xiàn)型，說明親代雌性親本產(chǎn)生了 種類型的配子從理論上分析圖甲所示的實驗，子代的表現(xiàn)型應該有 種類型 （4）從圖甲中雌性親本所產(chǎn)生的配子分析，子代中自眼缺刻個體只出現(xiàn)雌性的原因是：含白眼缺刻基因的X染色體片段缺失的雌配子受精后所形成的受精卵發(fā)育成 。解析：（1）假定果蠅的缺刻翅或正常翅由基因B（b）控制，如果缺刻翅由隱性基因控制，則親代中缺刻翅雌性果蠅的基因型是XbXb，正常翅雄性果蠅的基因型是XBY，XbXbXBYXBXb（正常翅）和XbY（缺刻翅），后代中無題圖中的刻缺翅和正常翅；如果缺刻翅由顯性性基因控制則有親代中缺刻翅雌性果蠅的基因型是XBXb，正常翅雄

11、性果蠅的基因型是XbY，雜交后代應是XBXbXbYXBXb（缺刻翅）、XbXb（正常翅），XbY（正常翅），XBY（缺刻翅），題圖中缺少刻缺翅實驗結(jié)果與假設不符（2）布里奇斯認為“X染色體片段缺失”是導致圖甲所示實驗現(xiàn)象的原因為證實這一猜測，科研工作者對表現(xiàn)型為刻缺翅的果蠅做了唾液腺染色體的檢查，顯微鏡下觀察到如圖乙所示聯(lián)會時X染色體配對的片段，從而證實了布里奇斯的猜測（3）雄性果蠅只產(chǎn)生一種含X染色體的配子，所以從果蠅的眼色性狀分析，后代雌蠅有兩種表現(xiàn)型，說明親代雌性親本產(chǎn)生了2種類型的配子親代雄果蠅也產(chǎn)生2種配子，所以從理論上分析圖甲所示的實驗，子代的表現(xiàn)型應該有四種類型（4）X染色體缺失

12、導致缺刻翅性狀，同時缺失的部分包括控制眼色的基因，所以子代中自眼缺刻個體只出現(xiàn)雌性的原因是：含白眼缺刻基因的X染色體片段缺失的雌配子受精后所形成的受精卵發(fā)育成刻缺翅白眼答案：（1）刻缺翅和正常翅刻缺翅不相符（2）刻缺翅X染色體 （3）兩 四 （4）發(fā)育成刻缺翅白眼訓練3：2009年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予因發(fā)現(xiàn)端粒和端粒酶如何保護染色體的三位學者。端粒是真核細胞內(nèi)染色體末端的DNA重復片段，功能是完成染色體末端的復制，防止染色體融合、重組和降解。它們在細胞分裂時不能被完全復制，因而隨分裂次數(shù)的增加而縮短，除非有端粒酶的存在。端粒酶主要成分是RNA和蛋白質(zhì)，其含有引物特異識別位點，能以自身RNA

13、為模板，合成端粒DNA并加到染色體末端，使端粒延長，從而延長細胞的壽命甚至使其永生化。研究表明：如果細胞中不存在端粒酶的活性，染色體將隨每次分裂而變得越來越短，而且細胞的后代因必需基因的丟失，最終死亡。(1)染色體末端發(fā)生錯誤融合屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的_，結(jié)果使染色體上基因的_發(fā)生改變。(2)端粒酶中，蛋白質(zhì)成分的功能類似于_酶。體外培養(yǎng)正常纖維細胞，細胞中的端粒的長度與細胞增殖能力呈_(正相關(guān)、負相關(guān))關(guān)系。(3)研究人員將小鼠體內(nèi)一條常染色體上控制端粒酶基因B敲除，培育出一只基因型為BB的雄性小鼠(B表示具有B基因，B表示去除了B基因)，欲利用這只雄性小鼠選育BB雌性小鼠，用來與BB小鼠交

14、配的親本是_，雜交子代的基因型是_，讓F1代中雌雄小鼠隨機交配，子代中符合題意要求的個體的概率是_。(4)遺傳學上將染色體上某一區(qū)段及其帶有的基因一起丟失的現(xiàn)象叫缺失，若一對同源染色體中兩條染色體在相同區(qū)域同時缺失叫缺失純合子，若僅一條染色體發(fā)生缺失而另一條正常叫缺失雜合子。缺失雜合子的生活力降低但能存活，缺失純合子常導致個體死亡?，F(xiàn)有一紅眼雄果蠅XAY與一白眼雌果蠅XaXa雜交，子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅。請采用兩種方法判斷這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于缺失造成的，還是由于基因突變引起的？方法一：_。方法二：_。解析：(1)染色體發(fā)生錯誤融合導致非同源染色體間的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的

15、易位。染色體結(jié)構(gòu)變異使染色體上的基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變，而導致生物性狀的改變。(2)由題意可知端粒本身具有以RNA為模板合成DNA的功能，因此其功能類似于逆轉(zhuǎn)錄酶，它的存在與否決定了染色體端粒的長短，從而決定了細胞增殖的次數(shù)。(3)由于原雌性小鼠中的基因型只有BB，欲利用BB的雄性小鼠獲得BB的雌性小鼠，方法必然為：BB()BB()F1(BB和BB)F1中雌雄小鼠隨機交配獲得F2中有BB雌性小鼠。F1的雌雄性小鼠的基因型均為BB、BB且比例相等，因此F1隨機交配產(chǎn)生的F2中BB雌性小鼠的比例1/21/21/41/21/32。(4)方法一：用顯微鏡檢測的方法觀察該果蠅分裂的細胞中染色體結(jié)構(gòu)

16、是否發(fā)生改變，確定該變異是來自基因突變還是染色體缺失造成的。方法二：利用題干信息：缺失純合子導致個體死亡這一現(xiàn)象，可將該果蠅與紅眼雄果蠅雜交，觀察并統(tǒng)計子代雌雄性個體數(shù)目的比例來確定該變異的來源。若為基因突變，則XaXaXAYXAXa、XaY，子代雌雄比例為11；若該變異為染色體缺失造成，則XaXXAYXAXa、XAX、XaY、XY(致死)，子代雌雄比例為21。答案：(1)易位數(shù)量、順序(2)逆轉(zhuǎn)錄正相關(guān)(3)BB雌性小鼠BB、BB1/32(4)方法一：取該果蠅有分裂能力的細胞制成裝片，顯微鏡下觀察染色體結(jié)構(gòu)，若染色體正常，可能是基因突變引起的；反之可能是染色體缺失造成的 方法二：選該白眼雌果

17、蠅與紅眼雄果蠅雜交，若雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為11，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于基因突變引起的；若雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為21，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于缺失造成的。練習2：果蠅翅膀后端邊緣的缺刻性狀是X染色體的一段缺失所導致的變異，屬于伴X顯性遺傳，缺刻翅紅眼雌蠅（沒有白眼基因）與正常翅白眼雄蠅雜交，F(xiàn)1出現(xiàn)了缺刻翅白眼雌果蠅且雌雄比為2:1，下列敘述錯誤的是： A親本缺失片段恰好位于X染色體上紅眼基因所在的位置 BF1缺刻翅白眼雌蠅的X染色體一條片段缺失，另一條帶有白眼基因 C缺刻翅雄蠅不能存活，F(xiàn)1雄蠅的成活率比雌蠅少一半 DX染色體發(fā)生的片段缺失無法用光學顯微鏡直接觀

18、察練習3：將果蠅進行誘變處理后，其染色體上可發(fā)生隱形突變、硬性致死突變或不發(fā)生突變等情況，遺傳學家想設計實驗檢測出上述三種情況。.檢測X染色體上的突變情況：實驗時，將經(jīng)誘變處理的紅眼雄果蠅與野生型純合紅眼雌果蠅交配（B表示紅眼基因），得F1，使F1單對交配，分別飼養(yǎng)，觀察F2的分離情況。P XBXB XY（待測果蠅） F1 X XB XBY 單對交配 F2 XBXB X XB XBY X Y 預期結(jié)果和結(jié)論： 若F2中表現(xiàn)型為3:1，且雄性中有隱性突變體，則說明 。 若F2中表現(xiàn)型均為紅眼，且雄性中無隱性突變體，則說明 。 若F2中：=2:1，則說明 。.檢測常染色體上的突變情況：（1）果蠅中

19、有一種翻翅平衡致死系，翻翅平衡致死系個體的體細胞中一條2號染色體上有一顯性基因Cy（翻翅），這是純合致死的；另一條2號染色體上有另一顯性基因S（星狀眼），也是純合致死的。翻翅平衡致死系的雌雄個體相互交配，其遺傳圖解如下，請補充完善：F1 。由上述遺傳圖解，可以得出的結(jié)論是 。（2）現(xiàn)有一批經(jīng)誘變處理的雄果蠅，遺傳學家用翻翅作標志性狀，利用上述平衡致死系設計了如下的雜交實驗，通過三代雜交實驗，就可以判斷出這批雄果蠅2號染色體的其他位置上是否帶有隱性突變或隱性致死突變基因，用m和n表示要鑒定的野生型果蠅的兩條2號染色體，如下圖所示：將誘變處理后的雄果蠅與“翻翅平衡致死系”的雌蠅交配，得F1，F(xiàn)1有

20、_種類型的個體（不考慮雌雄差異）； 在F1中選取翻翅雄蠅，再與“翻翅平衡致死系”的雌蠅單對交配，分別飼養(yǎng)，得到F2，F(xiàn)2有_種類型的個體（不考慮雌雄差異）； 在F2中選取翻翅雌雄個體相互交配，得到F3。預期結(jié)果和結(jié)論： .如果F3中有1/3左右的野生型果蠅，則說明 。.如果F3中只有翻翅果蠅，則說明 。.如果F3中除翻翅果蠅外，還有1/3左右的突變型，則說明 。若該隱性突變發(fā)生在X染色體上，位于X與Y的非同源區(qū)段上，則采用上述的方案，應在_（F1、F2、F3）代，就可得到結(jié)果。練習4：果蠅正常眼由779個小眼組成,如果X染色體增加了棒狀眼基因B所在的染色體片段,則小眼的數(shù)量顯著減少，而表現(xiàn)出棒狀眼變異。具體如下表所示：基因型XBXBXBBXBXBBXBBXBBBXBXBBBXBBXBBBXBBB表現(xiàn)型正常眼棒狀眼棒狀眼棒狀眼棒狀眼棒狀眼小眼數(shù)77935868453625（1）果蠅棒狀眼變異是由于_的改變,使排列在染色體上的基因的_和_發(fā)生改變,而導致小眼數(shù)量不同,表現(xiàn)出各種棒狀眼變異.(2)基因型為_的棒狀眼雌果蠅與正常的雄果蠅雜交,F1