2024届人教版高中生物一轮复习素养提升探究生物变异类型实验设计学案（不定项）

[知识方法]

1．探究某一变异性状是否为可遗传的变异的方法

(1)可遗传的变异与不可遗传的变异的本质区别：遗传物质是否改变，遗传物质改变则可能遗传给后代，环境引起的性状改变而遗传物质未改变则不能遗传给后代。是否发生了遗传物质的改变是实验假设的切入点，新性状能否遗传是实验设计的出发点。

(2)实验设计的方法

与原来类型在特定的相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则为不可遗传变异。某些情况下也可以通过自交观察后代是否发生性状分离。

2．基因突变类型的判断方法

(1)显性突变和隐性突变的判断方法

①选取突变体与其他已知未突变体(即野生型)杂交，根据子代性状表现判断。

a．若后代全表现野生型性状，则突变体由隐性突变产生。

b．若后代全表现突变型性状，则突变体由显性突变产生。

c．若后代既有突变型又有野生型性状，则突变体由显性突变产生。

②让突变体自交(或雌雄个体相互交配)，观察后代有无性状分离从而进行判断。

a．若后代出现性状分离，则突变性状为显性性状。

b．若后代没有出现性状分离，则突变性状为隐性性状。

(2)突变基因具体位置的判断

①利用野生型的个体与缺失不同基因的突变体比较，根据有无特定酶的活性判断编码该酶的基因对应的位置。

②将一缺失未知基因片段的突变株与已知的缺失不同基因片段的突变株分别培养，根据是否转化为野生型个体判断未知个体的缺失基因对应的位置。

3．染色体变异、基因重组和基因突变的显微判断

染色体变异在光学显微镜下能观察到，而基因突变和基因重组不能，所以可通过显微观察法辨别染色体变异，即制作临时装片，观察有丝分裂中期染色体是否发生变异，若有，则为染色体变异，否则为基因突变或基因重组(此处注意，若基因突变引起细胞结构改变也可间接用显微镜判断，例如显微镜下观察血细胞涂片，若发现镰刀状红细胞，可判断发生了基因突变)。

[类题精练]

1．研究者用X射线照射紫株玉米(AA)后，用该玉米花粉给绿株玉米(aa)授粉，F1幼苗中出现少量绿苗。下列叙述不正确的是(　　)

A．可通过观察少量绿苗的长势判断是否可遗传

B．推测X射线照射可导致A基因突变为a

C．推测X射线照射可导致带有A基因的染色体片段缺失

D．可通过显微镜观察染色体的形态初步判断变异的原因

解析：选A　若判断该种性状是否可遗传，应将绿苗自交看是否产生绿苗后代，不应该观察F1，A错误；亲本中紫株的基因型为AA，绿株的基因型为aa，F1幼苗中出现少量绿苗，说明X射线照射可能导致A基因突变为a，B正确；带有A基因的染色体片段缺失也可能会导致后代出现绿苗，C正确；如果是染色体片段缺失，可以用显微镜观察到，基因突变无法用显微镜直接观察，因此可通过显微镜观察染色体的形态初步判断变异的原因，D正确。

2．(2023·南阳模拟)一只突变型的雌果蝇与一只野生型雄果蝇交配后，产生的F1中野生型与突变型之比为2∶1，且雌雄个体之比也为2∶1，这个结果从遗传学角度可作出的合理解释是(　　)

A．该突变为X染色体显性突变，且含该突变基因的雌配子致死

B．该突变为X染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死

C．该突变为X染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个体致死

D．X染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死

解析：选B　突变型雌果蝇的后代中雄性有1/2死亡，说明该雌性果蝇为杂合子，该突变可能为X染色体显性突变，若含突变基因的雌配子致死，则子代中会出现一种表型，且不会引起雌雄个体数量的差异；如果该突变为X染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死，假设相关基因用D、d表示，则子代为XDXd(突变型♀)、XdXd(野生型♀)、XDY(死亡)、XdY(野生型♂)；若X染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死，则子代中会出现一种表型，且不会引起雌雄个体数量的差异。

3．相对野生型红眼果蝇而言，白眼、朱红眼、樱桃色眼均为隐性突变性状，基因均位于X染色体上。为判断三种影响眼色的突变是否为染色体同一位点的基因突变，实验过程和结果如下。下列叙述正确的是(　　)

实验一：白眼♀×樱桃色眼→樱桃色眼♀∶白眼＝1∶1

实验二：白眼♀×朱红眼→红眼♀∶白眼＝1∶1

A．白眼与樱桃色眼是同一基因的不同突变

B．由实验一可知樱桃色眼对白眼为隐性

C．控制4种眼色的基因互为等位基因

D．4种眼色基因的遗传遵循基因自由组合定律

解析：选A　分析实验一，白眼♀×樱桃色眼，后代雌性性状表现与父本相同，雄性性状表现与母本相同，说明白眼和樱桃色眼受X染色体上的一对等位基因控制，且樱桃色眼对白眼为显性，A正确，B错误；分析实验二，白眼♀×朱红眼♂，后代雌性都表现为红眼，雄性性状表现与母本相同，说明白眼和朱红眼不是X染色体上同一位点的基因突变，C错误；根据题干可知，两对等位基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，D错误。

4．某植物为严格自花传粉植物，在野生型窄叶种群中偶见几株阔叶幼苗。回答下列问题：

(1)判断该变异性状是否能够遗传，最为简便的方法是___________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。

(2)有人对阔叶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幼苗出现的原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)已知该性状是通过基因突变产生的，若要判断该突变是显性突变还是隐性突变，应选择的实验方案是________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

①若后代______________，说明该突变为隐性突变；

②若后代______________，说明该突变为显性突变。

答案　(1)待该阔叶幼苗长大成熟后，让其自交，观察后代是否出现阔叶性状

(2)取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区细胞制成装片，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，则说明是染色体加倍的结果，否则为基因突变

(3)让阔叶植株与窄叶植株杂交　①全为窄叶

②出现阔叶