2020高考生物大一轮复习 微专题七 变异类型实验设计题的解题关键点课件 新人教版

微专题七|变异类型实验设计题的解题关键点知识归纳解答与判断变异类型有关的实验设计题的关键点(1)审清题干要求和实验目的。实验设计时，实验方法的选取、对结果的分析以及表述结论等都要围绕实验目的来进行。(2)理清实验设计的思路，合理选择杂交亲本。动物的遗传类实验通常采用测交实验法，要注意检测动物(如雄性突变小鼠)一定要与多只正常异性个体(如多只雌性野生小鼠)杂交，才能在统计上有意义。设计实验思路时要考虑到可能该基因存在于常染色体、X染色体、Y染色体上三种情况，除了Y染色体，还需考虑基因的显隐性，需要同时进行判断。(3)严密表述实验过程。实验过程的设计既要考虑合理设计交配类型，也要注意适时筛选；结果分析应考虑全面，分析中可能涉及：出现某性状、全为某性状、多数为某性状等不同情况，对此应严密表述，准确分析。[典例]果蝇是遗传学研究的材料，其以便于培养、繁殖较快、相对性状明显等特点成为遗传学家研究的模式生物。已知果蝇的红眼(B)和白眼(b)性状为单基因遗传，请回答以下问题：(1)摩尔根最初在研究果蝇时发现纯系红眼果蝇中出现了一只白眼雄果蝇。从变异来源上看，该现象可能属于环境影响、基因突变或________。单纯受环境影响而遗传物质不改变的变异属于________变异。(2)若要通过杂交实验来区分该变异是环境影响的还是由基因突变引起的，可选择与之杂交的个体表现型为________，杂交后能否仅观察F1的表现得出结论？____________，原因是______________________________________。若要在杂交过程中同时看出该遗传是属于伴X染色体遗传还是属于常染色体遗传，可根据________中性别为________(填“雌”或“雄”)性的个体中是否出现白眼来判断。(3)若已经确认该果蝇遗传物质发生了变化，且能通过显微镜观察到是复眼细胞中X染色体的异常所致，则该白眼雄果蝇的变异应属于________________________。[解析](1)在纯系红眼果蝇中出现的白眼雄果蝇，可能是环境影响，也可能是基因突变，还可能是染色体结构变异(如控制红眼的基因所在染色体发生缺失)。单纯由环境引起的变异遗传物质未发生改变，所以为不可遗传的变异。(2)可选择的杂交亲本为红眼雌果蝇，因为只有选择红眼雌果蝇才能在F2个体中观察到现象。环境引起的变异，杂交后任何一代均不表现出白眼，而由基因突变引起的变异，无论是常染色体遗传还是伴X染色体遗传，都不能在F1中表现出来(F1的基因型为Bb或XBXb、XBY)，所以至少需要到F2才能出现白眼性状(基因型为bb或XbY)。无论是常染色体遗传还是伴X染色体遗传，在F2雄果蝇中均有白眼出现，伴X染色体遗传中雌性不会出现白眼，而常染色体遗传无论雌雄均可出现1/4的白眼个体，所以要看雌果蝇中是否出现白眼，以此来判断是常染色体遗传还是伴X染色体遗传。(3)能通过显微镜观察到是X染色体的异常，又因该果蝇为雄性，且具X染色体，故说明该变异类型为染色体结构缺失(X缺Y)。[答案](1)染色体变异不可遗传(2)红眼雌果蝇不能无论是否发生基因突变，F1为纯合红眼或杂合红眼，而不表现为白眼性状；若是基因突变，F2个体会出现纯合白眼果蝇F2雌(3)染色体缺失命题探究1．(2019·湖北孝感摸底)芦笋的幼苗是一种名贵蔬菜，又名石刀板，为XY型性别决定。在某野生型窄叶种群中偶见几株阔叶芦笋幼苗，雌雄株都有。(1)仅从性染色体分析，雄性芦笋幼苗产生的精子类型将有________种，比例为________。(2)有人对阔叶芦笋幼苗的出现进行分析，认为可能有两种原因：一是基因突变，二是染色体加倍成为多倍体。请设计一个简单的实验鉴定阔叶石刀板出现的原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)已经知道阔叶是显性突变所致，由于雄株芦笋幼苗产量高于雌株，养殖户希望在幼苗期就能区分雌雄，为了探求可行性，求助于科研工作者。技术人员先用多株野生型雌石刀板与阔叶雄株杂交，该技术人员做此实验的意图是通过该杂交实验判断________________________染色体上。若杂交实验结果出现后代______________________，养殖户的心愿可以实现。解析：(1)仅从性染色体分析，雄性芦笋幼苗产生的精子类型将有2种，比例为1∶1。(2)基因突变用光学显微镜观察不到，染色体数目变异可以用显微镜观察到，为验证阔叶石刀板出现的原因，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目即可。(3)多株野生型雌石刀板与阔叶雄株杂交(隐雌显雄法)，该技术人员做此实验的意图是通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上，若后代雌株都为阔叶，雄株为窄叶，则证明控制阔叶的基因在X染色体上。答案：(1)21∶1(2)取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体组加倍的结果，否则为基因突变(3)控制阔叶的基因是否在X雌株都为阔叶，雄株为窄叶2．(2019·甘肃张掖诊断)中国科学家屠呦呦因从青蒿中分离出青蒿素并应用于疟疾治疗获得了诺贝尔生理学或医学奖。已知野生型青蒿为二倍体，茎秆中白色(Y)对紫色(y)为显性，叶片中稀裂叶(R)对分裂叶(r)为显性，这两对性状独立遗传。分析回答问题：(1)通过一定的处理让野生型青蒿成为三倍体植株，该三倍体青蒿________(填“可育”或“高度不育”)，这种三倍体青蒿形成过程中发生的变异属于________(填“可遗传”或“不可遗传”)的变异。(2)用X射线照射分裂叶青蒿以后，r基因中一小段碱基序列发生变化，使分裂叶转变为稀裂叶，这种变异属于可遗传变异中的________。(3)现用白秆分裂叶植株与紫秆稀裂叶植株杂交，F1均表现为白秆稀裂叶，则亲本的基因型为________。(4)染色体变异可导致R基因所在的染色体整体缺失，同源染色体中一条染色体缺失的植株可以存活，两条都缺失的植株不能存活。现有基因型为YyOR的植株(“O”代表该染色体缺失)与基因型为yyOr的植株杂交，子一代中y的基因频率为________，子一代存活植株中紫秆稀裂叶的比例是________。解析：(1)生物体可遗传的变异包括：基因突变、基因重组和染色体变异。用秋水仙素处理使二倍体加倍成四倍体，让其和二倍体杂交，可获得三倍体植株，三倍体的变异属于可遗传的变异，因三倍体个体在进行减数分裂过程中联会紊乱，形成正常配子的概率极低，故高度不育。(2)r基因中一小段碱基序列发生变化，属于基因内部碱基序列的改变，属于基因突变。(3)已知茎秆中白色(Y)对紫色(y)为显性，叶片中稀裂叶(R)对分裂叶(r)为显性，两对基因遵循自由组合定律。现用白秆分裂叶(Y_rr)与紫秆稀裂叶(yyR_)植株杂交，F1均表现为白秆稀裂叶，则亲本的基因型为YYrr和yyRR。(4)由题干知，同源染色体中一条染色体缺失的植株可以存活，两条都缺失的植株不能存活。基因型为YyOR的植株与基因型为yyOr的植株杂交，后代基因组成及比例为YyRr∶yyRr∶YyOR∶yyOR∶YyOr∶yyOr∶YyOO(死亡)∶yyOO(死亡)＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1，存活植株中紫秆稀裂叶的比例是1/3，子一代中y的基因频率为75%。答案：(1)高度不育可遗传(2)基因突变(3)YYrr和yyRR(4)75%1/33．肥胖与遗传密切相关，是影响人类健康的重要因素之一。(1)某肥胖基因发现于一突变系肥胖小鼠，人们对该基因进行了相关研究。①为确定其遗传方式，进行了杂交实验，根据实验结果与结论完成以下内容。实验材料：____________小鼠；杂交方法：____________。实验结果：子一代表现型均正常；结论：遗传方式为常染色体隐性遗传。②正常小鼠能合成一种蛋白类激素，检测该激素的方法是____________。小鼠肥胖是由于正常基因的编码链(模板链的互补链)部分序列“”中的一个C被T替换，突变为决定终止密码(UAA或UGA或UAG)的序列，导致该激素不能正常合成，突变后的序列是____________，这种突变________(填“能”或“不能”)使基因的转录终止。③在人类肥胖症研究中发现，许多人能正常分泌该类激素却仍患肥胖症，其原因是靶细胞缺乏相应的________。(2)目前认为，人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为AaBb(A、B基因使体重增加的作用相同且具累加效应，两对基因独立遗传)，从遗传角度分析，其子女体重超过父母的概率是________，体重低于父母的基因型为________。(3)有学者认为，利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代，表明________决定生物进化的方向。在这些基因的频率未明显改变的情况下，随着营养条件改善，肥胖发生率明显增高，说明肥胖是________共同作用的结果。解析：(1)为研究某相对性状的显隐性，应选择具有该相对性状的纯合亲本，进行正反交实验，子一代表现出的性状是显性性状，且若子一代表现型相同，则为常染色体遗传。蛋白质分子检测可用抗原抗体杂交的方法；终止密码对应的编码链碱基序列为TAA或TGA或TAG；这种突变可能影响翻译过程，但不会影响转录过程。激素需与靶细胞的受体结合才能发挥相应的调节作用。(2)AaBb×AaBb→9/16A_B_、3/16A_bb、3/16aaB_、1/16aabb，其中含4个或3个显性基因的个体体重将超过父母，故子女体重超过父母的概率是1/16＋2/16＋2/16＝5/16；子女中含1个或0个显性基因的个体体重低于父母，基因型分别为aaBb、Aabb、aabb。(3)自然选择决定生物进化的方向，生物性状是环境因素与遗传因素共同作用的结果。答案：(1)①纯合肥胖小鼠和纯合正常正反交②抗原抗体杂交(分子检测)CTCTGA(TGA)不能③受体(2)5/16aaBb、Aabb、aabb(3)自然选择环境因素与遗传因素