課時驗收評價（三十三） 生物變異的實驗設計及分析1．一只突變型的雌果蠅與一只野生型雄果蠅交配后，產生的F1中野生型與突變型之比為2∶1，且雌雄個體之比也為2∶1，這個結果從遺傳學角度可作出的合理解釋是(　 )A．該突變?yōu)?/span>X染色體顯性突變，且含該突變基因的雌配子致死B．該突變?yōu)?/span>X染色體顯性突變，且含該突變基因的雄性個體致死C．該突變?yōu)?/span>X染色體隱性突變，且含該突變基因的雄性個體致死D．X染色體片段發(fā)生缺失可導致突變型，且缺失會導致雌配子致死解析：選B　突變型雌果蠅的后代中雄性有1/2死亡，說明該雌性果蠅為雜合子，該突變可能為X染色體顯性突變，若含該突變基因的雌配子致死，則子代中會出現(xiàn)一種表型，且不會引起雌雄個體數(shù)量的差異，A錯誤；如果該突變?yōu)?/span>X染色體顯性突變，且含該突變基因的雄性個體致死，假設相關基因用D、d表示，則子代為XDXd(突變型♀)、XdXd(野生型♀)、XDY(死亡)、XdY(野生型♂)，B正確；若X染色體片段發(fā)生缺失可導致突變型，且缺失會導致雌配子致死，則子代中會出現(xiàn)一種表型，且不會引起雌雄個體數(shù)量的差異，D錯誤。2．經某種藥物處理的紅眼雄果蠅(XBY)與野生型純合紅眼雌果蠅(XBXB)雜交得F1，F1均為紅眼且雌∶雄＝1∶1，F1隨機交配，觀察并統(tǒng)計F2的情況。下列關于親本雄蠅基因突變情況的描述，不正確的是(　 )A．若F2中紅眼∶白眼＝3∶1，則可能發(fā)生了隱性突變B．若F2中雌雄果蠅均為紅眼，則可能沒發(fā)生基因突變C．若F2中雌∶雄＝1∶2，則可能發(fā)生隱性突變導致純合個體全部死亡D．若F2中雌∶雄介于1∶1和2∶1之間，則可能發(fā)生隱性突變導致純合個體部分死亡解析：選C　若為隱性突變，則F2中的基因型有XBXB、XBXb、XBY、XbY，即表型為紅眼∶突變眼＝3∶1，且雄性中有隱性突變體，A正確；若為隱性致死突變，F2中XbY死亡，則F2中雌∶雄＝2∶1，C錯誤；若為隱性不完全致死突變，則F2中雌∶雄比為介于2∶1和1∶1之間，D正確；若不發(fā)生突變，則F2中基因型有XBXB、XBY，即表型為紅眼，且雄性中無隱性突變體，B正確。3.雄蠶產絲量比雌蠶高。右圖為雄蠶兩條Z染色體上分別帶有一個致死基因(Ⅰ′、Ⅱ′)，利用該雄蠶與野生型雌蠶雜交，子代雌蠶均胚胎致死，雄蠶均可正常發(fā)育。下列說法正確的是(　 )A．Ⅰ′為隱性突變、Ⅱ′為顯性致死突變B．Ⅰ′為顯性突變、Ⅱ′為隱性致死突變C．所獲得的子代雄蠶基因型與親代相同D．Ⅰ′、Ⅱ′所在區(qū)域沒有發(fā)生互換解析：選D　子代雌蠶均胚胎致死，雄蠶均可正常發(fā)育，可判斷Ⅰ′、Ⅱ′均為隱性致死突變，且Ⅰ′、Ⅱ′所在區(qū)域沒有發(fā)生互換，A、B錯誤，D正確；所獲得的子代雄蠶有一條Z染色體來自野生型雌蠶，其上都是正?；?，而親代雄蠶兩條Z染色體上都含隱性致死基因，C錯誤。4．已知果蠅的紅眼和白眼由X染色體上A、a基因控制，XO型(只有一條性染色體)個體為不育的雄果蠅。將紅眼雄果蠅與白眼雌果蠅雜交，理論上F1雌性全為紅眼，雄性全為白眼。觀察發(fā)現(xiàn)，在上述雜交中，2 000～3 000只白眼雄果蠅中出現(xiàn)了一只紅眼雄果蠅M。為探究果蠅M出現(xiàn)的原因，將果蠅M與正常白眼雌果蠅雜交，下列分析錯誤的是(　 )A．如果沒有子代產生，則果蠅M的基因型為XAOB．如果要判斷果蠅M是否為XO型，可以通過顯微鏡檢查確定C．如果子代雌雄果蠅均為白眼，則果蠅M的出現(xiàn)是僅由環(huán)境改變引起D．如果子代雄性全為紅眼，雌性全為白眼，則果蠅M的出現(xiàn)為基因突變的結果解析：選D　由題意可知，XO型(只有一條性染色體)個體為不育的雄果蠅，如果沒有子代，則果蠅M發(fā)生了染色體缺失，其基因型為XAO，A正確；染色體變異可以在光學顯微鏡下觀察到，所以要判斷果蠅M是否為XO型，可以通過顯微鏡檢查確定，B正確；果蠅M與正常白眼雌果蠅雜交，后代均為白眼，則果蠅M的基因型為XaY，因此果蠅M的出現(xiàn)是僅由環(huán)境改變引起，C正確；果蠅M與正常白眼雌果蠅雜交，若子代雄性全為白眼，雌性全為紅眼，則果蠅M的基因型為XAY，是基因突變的結果，D錯誤。5．果蠅的紅眼和白眼是一對相對性狀，缺刻翅和正常翅是另一對相對性狀，分別受一對等位基因控制?，F(xiàn)用一些純合親本果蠅進行雜交實驗，結果如表：組別親本F1表型及比例F2表型及比例1紅眼♀×白眼♂紅眼♀∶紅眼♂＝1∶1紅眼♀∶紅眼♂∶白眼♂＝2∶1∶12缺刻翅♀×正常翅♂正常翅♀∶缺刻翅♂＝1∶1—(1)缺刻翅和正常翅這對相對性狀中顯性性狀是________。(2)這兩對相對性狀的遺傳________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由組合定律，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)研究者在組別2的F1中偶然發(fā)現(xiàn)了一只缺刻翅雌果蠅。出現(xiàn)該果蠅的原因可能是親本果蠅在形成配子時發(fā)生了基因突變，也可能是染色體片段缺失。請你選擇合適的材料，設計雜交實驗方案來判斷出現(xiàn)該缺刻翅果蠅的原因。(注：各型配子活力相同；雄性個體一條染色體片段缺失時胚胎致死。)實驗方案：_______________________________________________________________。結果預測：Ⅰ.若__________________________，則為基因突變；Ⅱ.若____________________，則為染色體片段缺失。解析：(1)缺刻翅♀×正常翅♂→后代中雌性個體只有正常翅，說明正常翅對缺刻翅為顯性。親本的基因型為XbXb和XBY，F1的基因型為XBXb和XbY。(2)由第1組實驗結果可判斷控制果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上，由于控制這兩對相對性狀的兩對等位基因都位于X染色體上，即位于同一對同源染色體上，所以這兩對相對性狀的遺傳不遵循基因的自由組合定律。(3)由于組別2的F1中雌果蠅應該都是正常翅，現(xiàn)偶然發(fā)現(xiàn)了一只缺刻翅雌果蠅，可能是親本果蠅在形成配子時發(fā)生了基因突變，也可能是染色體片段缺失，而雄性個體一條染色體片段缺失時胚胎致死。因此，可讓這只缺刻翅雌果蠅(XbXb或XbO)與正常翅雄果蠅(XBY)雜交，觀察子代表型及比例。Ⅰ.如果子代中正常翅(XBXb)∶缺刻翅(XbY)＝1∶1，即雌性∶雄性＝1∶1，說明親本果蠅在形成配子時發(fā)生了基因突變；Ⅱ.由于雄性個體一條染色體片段缺失時胚胎致死，如果子代中正常翅(XBXb和XBO)∶缺刻翅[XbY和OY(胚胎致死)]＝2∶1，即雌性∶雄性＝2∶1，說明親本果蠅在形成配子時發(fā)生了染色體片段缺失。答案：(1)正常翅　(2)不遵循　控制這兩對相對性狀的兩對等位基因位于同一對同源染色體上(3)讓這只缺刻翅雌果蠅與正常翅雄果蠅雜交，觀察子代表型及比例Ⅰ.正常翅∶缺刻翅＝1∶1或雌性∶雄性＝1∶1Ⅱ.正常翅∶缺刻翅＝2∶1或雌性∶雄性＝2∶16．蘆筍為XY型性別決定。在某野生型窄葉種群中偶見幾株闊葉蘆筍幼苗，雌雄株都有。(1)一株基因型為BbXaY的雄株，若此雄株的一個精原細胞減數(shù)分裂時產生了一個基因型為BbbXa的精子，則另外三個精子的基因型分別為________________。(2)有人對闊葉蘆筍幼苗的出現(xiàn)進行分析，認為可能有兩種原因：一是基因突變，二是染色體加倍成為多倍體。請設計一個簡單的實驗鑒定闊葉蘆筍出現(xiàn)的原因：__________________________________________________________________________________________________________________。(3)現(xiàn)已證實闊葉為基因突變的結果，為確定是顯性突變還是隱性突變，選用多株闊葉雌雄株進行交配，并統(tǒng)計后代表型。若____________________，則為______________。若____________________，則為______________。(4)已經知道闊葉是顯性突變所致，由于雄株蘆筍幼苗產量高于雌株，種植戶希望在幼苗期就能區(qū)分雌雄，為了探求可行性，求助于科研工作者。技術人員先用多株野生型雌株與闊葉雄株雜交，進行此實驗的意圖是____________________________。若雜交實驗結果出現(xiàn)______________________________，種植戶的心愿可以實現(xiàn)。解析：(1)一株基因型為BbXaY的雄株，若此雄株的一個精原細胞減數(shù)分裂時產生了一個基因型為BbbXa的精子，則減數(shù)分裂Ⅰ后期，含有基因B和基因b的同源染色體未分離，形成了基因型為YY和BBbbXaXa的次級精母細胞。減數(shù)分裂Ⅱ后期，含有基因b的染色體的著絲粒分裂后，子染色體未分離，移向了細胞同一極，因此另外三個精子的基因型分別為BXa、Y、Y。(2)由于染色體加倍成為多倍體可在顯微鏡下觀察到，而基因突變在顯微鏡下觀察不到，故最簡單的實驗設計是取野生型窄葉植株和闊葉植株的根尖分生區(qū)制成裝片，顯微觀察有絲分裂中期細胞內染色體數(shù)目。若觀察到闊葉植株的染色體加倍，則說明是染色體加倍的結果，否則為基因突變。(3)選用多株闊葉突變型雌、雄交配，若為顯性突變所致，則雜交后代出現(xiàn)野生型窄葉；若為隱性突變所致，則雜交后代僅出現(xiàn)突變型闊葉。(4)選用多對野生型雌株與突變型雄株作為親本雜交。若雜交后代野生型窄葉全為雄株，突變型闊葉全為雌株，則這對基因位于X染色體上；若雜交后代，野生型窄葉和突變型闊葉雌、雄均有，則這對基因位于常染色體。故該技術人員進行此實驗的意圖是通過該雜交實驗判斷控制闊葉的基因是否在X染色體上。答案：(1)BXa、Y、Y　(2)用顯微鏡觀察野生型植株和闊葉植株細胞內染色體數(shù)目，若觀察到闊葉植株的染色體加倍，則說明是染色體加倍的結果，否則為基因突變　(3)后代出現(xiàn)窄葉　顯性突變　后代都為闊葉　隱性突變　(4)通過該雜交實驗判斷控制闊葉的基因是否在X染色體上　后代雌株都為闊葉，雄株都為窄葉7．[壓軸考法·適情選做]某二倍體雌雄同株植物的莖色紫色對綠色為顯性，受等位基因A/a的控制?？茖W家用X射線處理某純合紫株的花藥后，將獲得的花粉對綠株進行授粉，得到的F1中出現(xiàn)了1株綠株(M)。(1)等位基因是通過____________產生的，等位基因A、a的根本區(qū)別是________________________。(2)若M是由基因突變造成的，則發(fā)生突變的基因是________(填“A”或“a”)，發(fā)生突變的時間最可能為____________________；若M的出現(xiàn)是由染色體變異引起的，而且變異的配子活力不受影響(兩條染色體異常的受精卵不能發(fā)育)，則對M出現(xiàn)的合理解釋是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)為了確定M是由基因突變導致的還是由染色體變異引起的，某科研人員利用雜交實驗進行探究：用________________________雜交得到F1，F1自交，統(tǒng)計后代________________。若后代________________________，則為基因突變導致的；若后代________________________，則為染色體變異引起的。解析：(1)基因突變產生等位基因，等位基因A、a的根本區(qū)別是基因中脫氧核苷酸的排列順序不同。(2)如果M是基因突變引起的，最可能發(fā)生突變的時期是減數(shù)分裂前的間期，DNA復制時A基因突變成a基因。若M的出現(xiàn)是由染色體變異引起的，該變異可能是減數(shù)分裂過程中A基因所在的染色體片段缺失或A基因所在的染色體整條缺失。(3)為了確定M是由基因突變導致的還是由染色體變異引起的，可以讓M與純合紫株親本進行雜交得到F1，讓F1自交得到F2，統(tǒng)計F2中莖色的性狀分離比進行判斷。如果是基因突變，M的基因型為aa，F1的基因型為Aa，F1自交，F2表型及比例是紫莖∶綠莖＝3∶1；如果是染色體變異，M的基因型可以寫成aO，F1的基因型及比例是Aa∶AO＝1∶1，只考慮Aa自交，后代表型及比例是紫莖∶綠莖＝3∶1；只考慮AO，自交后代AA∶AO∶OO＝1∶2∶1，由于OO受精卵不能發(fā)育，因此所有F1自交，F2表型及比例為紫莖∶綠莖＝6∶1。答案：(1)基因突變　脫氧核苷酸的排列順序不同　(2)A　減數(shù)分裂前的間期　在減數(shù)分裂過程中發(fā)生了A基因所在的染色體片段的缺失或A基因所在的染色體整條缺失　(3)綠株M與紫株純合親本　莖色的性狀分離比　紫色∶綠色＝3∶1　紫色∶綠色＝6∶1

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