章末整合生物的變異

一、變異類型的判斷1.判斷可遺傳的變異和不遺傳的變異的方法(1)兩類變異的本質區(qū)別是遺傳物質是否改變,改變則能遺傳給后代;環(huán)境引起性狀改變,但遺傳物質未改變,則不能遺傳給后代。(2)若是染色體畸變,可直接借助顯微鏡觀察染色體形態(tài)、數(shù)目、結構。(3)與原來類型在相同環(huán)境下種植,觀察變異性狀是否消失,若不消失,則為可遺傳變異;反之,則為不可遺傳變異。(4)讓變異個體進行自交,觀察后代是否發(fā)生性狀分離。2.通過四個“關于”區(qū)分三種變異(1)關于“互換”問題。同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換,屬于基因重組;非同源染色體之間的互換,屬于染色體結構變異中的易位。(2)關于“缺失”問題。染色體上若干基因的缺失屬于染色體畸變;基因中堿基對的缺失,屬于基因突變。(3)關于變異的水平問題。基因突變、基因重組屬于分子水平的變化,光學顯微鏡下觀察不到;染色體畸變屬于亞細胞水平的變化,光學顯微鏡下可以觀察到。(4)關于變異的“質”和“量”問題。基因突變改變基因的質,不改變基因的量;基因重組不改變基因的質,一般也不改變基因的量,但轉基因技術會改變基因的量;染色體畸變不改變基因的質,但會改變基因的量或改變基因的排列順序。例題2018年中國科學家通過過程甲創(chuàng)建出國際首例人造單染色體酵母細胞(SY14酵母菌)。端粒是線型染色體末端的保護結構,天然釀酒酵母具有32個端粒。下列敘述正確的是(

)A.SY14酵母菌只有1個端粒B.過程甲只發(fā)生了染色體數(shù)目變異C.SY14酵母菌的染色體DNA不含多對等位基因D.過程甲說明染色體三維結構改變則基因無法表達解析:SY14酵母菌只有1條染色體,有2個端粒,A項錯誤;16條染色體拼接成1條染色體,會發(fā)生染色體結構變異和染色體數(shù)目變異,B項錯誤;一倍體的釀酒酵母通常不含等位基因,故SY14酵母菌的染色體DNA不含多對等位基因,C項正確;過程甲染色體三維結構發(fā)生了巨變,但SY14酵母菌仍具有生物學活性,基因仍能正常表達,D項錯誤。答案:C二、細胞分裂圖像中的變異類型的判斷1.先看基因型(1)如果基因型為BB或bb,則引起姐妹染色單體上B與b不同的原因是基因突變。(2)如果基因型為Bb,則引起姐妹染色單體上B與b不同的原因是基因突變或交叉互換。2.再看細胞分裂

(1)如果是有絲分裂后期圖像,兩條子染色體上的兩基因不同,則為基因突變的結果,如圖甲。(2)如果是減數(shù)第二次分裂后期圖像,兩條完全相同的子染色體(同白或同黑)上的兩基因不同,則為基因突變的結果,如圖乙。(3)如果是減數(shù)第二次分裂后期圖像,兩條部分差異的子染色體(顏色不一致)上的兩基因不同,則為交叉互換(基因重組)的結果,如圖丙。例題(2020浙江“超級全能生”高三3月選考)二倍體生物(2n=6)的某細胞處于細胞分裂某時期的示意圖如下,字母表示基因。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是(

)A.該細胞中非同源染色體的組合類型有4種B.①中發(fā)生了染色體的互換,一定導致基因重組C.產(chǎn)生Aa基因型配子是發(fā)生了易位的結果D.該細胞可形成4個精細胞,共4種基因型解析:該細胞中非同源染色體的組合類型有2×2×2=8(種),A項錯誤;①中發(fā)生了同源染色體的部分非姐妹染色單體之間的互換,若交換部位含有的基因相同,則沒有發(fā)生基因重組,B項錯誤;圖中A移接到了a所在的染色體上,由于發(fā)生在同源染色體之間,不屬于易位,C項錯誤;由于A所在的片段發(fā)生了移接,所以該細胞將產(chǎn)生4個、4種精細胞,D項正確。答案:D三、育種方法的選擇與辨別1.依據(jù)育種要求選擇育種方式(1)最簡便的育種技術——雜交育種(但耗時較長)(2)最具預見性的育種技術——轉基因技術(但技術含量高)(3)最盲目的育種——誘變育種(但可獲得新基因)(4)最能提高產(chǎn)量的育種——多倍體育種(尤其是營養(yǎng)器官增大)(5)可明顯縮短育種年限的育種——單倍體育種2.依據(jù)不同育種目標選擇育種方案

育種目標育種方案集中雙親優(yōu)良性狀單倍體育種雜交育種對原品系實施“定向”改造轉基因技術讓原品系產(chǎn)生新性狀(無中生有)誘變育種使原品系營養(yǎng)器官“增大”或“加強”多倍體育種3.依據(jù)育種流程辨別育種方式(1)雜交育種:涉及親本的雜交和子代的自交。(2)誘變育種:涉及誘變因子,產(chǎn)生的子代中會出現(xiàn)新的基因,但基因的總數(shù)不變。(3)單倍體育種:常用方法為花藥離體培養(yǎng),然后用秋水仙素處理使染色體數(shù)目加倍,形成純合植株。(4)多倍體育種:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。(5)轉基因技術:與原有生物相比,出現(xiàn)了其他生物的基因。例題下圖所示為用農(nóng)作物①和②兩個品種分別培養(yǎng)出④⑤⑥⑦四個品種的過程。請據(jù)圖回答下列問題。(1)通過Ⅲ和Ⅴ培育出⑤的育種方法是

,所依據(jù)的遺傳學原理是

。該方法培育出的個體都是

。Ⅲ過程稱為

,Ⅴ過程需要用

處理幼苗。

(2)由③培育出的⑥是

倍體,該個體體細胞中的染色體組數(shù)目是

個。

(3)⑤通過Ⅵ過程培育出⑦的過程叫

。

解析:(1)通過Ⅲ和Ⅴ培育出⑤的育種方法是單倍體育種,依據(jù)的遺傳學原理是染色體畸變,該方法培育出的個體都是純合子。Ⅲ過程稱為花藥離體培養(yǎng),Ⅴ過程需要用秋水仙素處理幼苗,目的是使染