2025版高考生物一轮总复习教案必修2微专题8生物变异类型的探究

这是一份2025版高考生物一轮总复习教案必修2微专题8生物变异类型的探究，共3页。

1．探究某一变异性状是否为可遗传变异的方法
(1)两类变异的本质区别是遗传物质是否改变，遗传物质改变则可能遗传给后代，环境引起性状改变但遗传物质未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，反之则为不遗传的变异。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．基因突变的类型与判断方法
(1)显性突变和隐性突变的判断
①类型eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(显性突变：aa→Aa当代表现,隐性突变：AA→Aa当代不表现，一旦, 表现即为纯合子))
②判定方法
a．选取突变体与其他已知未突变纯合子杂交，据子代性状表现判断。
b．让突变体自交，观察子代有无性状分离来判断。
(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)。
对|点|落|实
1．(2023·新未来联考)玉米是我国重要的粮食产品之一。育种专家常采用杂交的方式来选育新品种。育种专家在用纯合的细茎(不抗倒伏)玉米(AA)和粗茎(抗倒伏)玉米(aa)杂交得到的后代中，发现了一株粗茎的个体，对于粗茎个体出现的原因，提出以下的假设：①环境条件引起染色体数目加倍；②发生了基因突变；③发生了染色体片段缺失；④水肥充足造成茎秆粗壮，遗传物质没有改变。回答下列问题。
(1)若是该粗茎玉米是由染色体数目加倍引起的，则引起这种变异的环境因素最可能是低温，检测该变异类型最简便的方法是显微镜观察处于有丝分裂中期的细胞，确定其染色体数目是否加倍。
(2)有人欲用杂交的方式确定假设②③的变异类型，已知玉米若出现两条同源染色体相同片段的缺失，则形成的种子无发芽能力。用该粗茎玉米与纯合的细茎玉米杂交获得F1，F1随机受粉产生F2，观察、统计F2植株的表型及比例。
a．若F2表型及比例为细茎∶粗茎＝3∶1，则该粗茎植株的成因是基因突变，并用遗传图解解释F1到F2的过程。
b．若F2表型及比例为细茎∶粗茎＝4∶1或者细茎∶粗茎∶不发芽种子＝12∶3∶1，则该粗茎植株的成因是染色体片段缺失。
(3)欲探究该粗茎玉米的产生是否是由水肥条件影响的，写出实验设计思路：取该玉米的组织进行植物组织培养，得到幼苗，均分为甲、乙两组，甲组栽种在水肥充足的土壤中，乙组栽种在相对贫瘠的土壤中，观察茎的粗细。
答案：(2)a.
解析：(2)b.若该粗茎植株的成因是染色体片段缺失，则其基因型为aO，aO与AA杂交获得F1(Aa、AO)，F1随机受粉产生F2，F1中A的基因频率为1/2，a的基因频率为1/4，O的基因频率为1/4，则F1随机受粉，F2中OO(种子无发芽能力)＝1/4×1/4＝1/16，粗茎(aa、aO)＝1/4×1/4＋1/4×1/4×2＝3/16，细茎＝1－1/16－3/16＝12/16，因此，F2表型及比例为细茎∶粗茎＝4∶1或细茎∶粗茎∶不发芽种子＝12∶3∶1。
2．(2024·广东珠海调研)生物学研究中会用到模式生物，它们通常具有生长繁殖周期短、遗传信息清楚、生命力顽强等特点。果蝇可作为模式生物，1933年、1946年、1995年和2011年，6位研究果蝇的科学家先后4次获得诺贝尔奖。果蝇的正常翅和缺刻翅由位于X染色体上的一对等位基因(A/a)控制，Y染色体上没有它的等位基因。某科研小组用射线照射一对正常翅果蝇产生的受精卵，由这些受精卵发育成的F1个体中出现了一只缺刻翅雌性(只考虑一种类型的变异)，将该果蝇与纯合正常翅的雄果蝇杂交产生F2。回答下列问题：
(1)果蝇作为模式生物，除题干中的特点外，还包括易饲养、产生的后代多、有多对易于区分的相对性状。
(2)若缺刻翅的出现是基因突变的结果，当F2中出现缺刻翅时，并不能确定是否发生了显性突变(基因a突变为基因A)，原因是无论缺刻翅是显性突变还是隐性突变，后代都会出现缺刻翅。若想证明缺刻翅的出现是发生显性基因突变的结果，可采取的简单做法是统计F2中缺刻翅的性别比例，结果为雌、雄果蝇中均有缺刻翅(或缺刻翅中雌∶雄＝1∶1)时，缺刻翅基因为A。
(3)若F2中正常翅∶缺刻翅＝2∶1，显微镜下观察到F1中该缺刻翅雌蝇体内有五种形态的染色体，则这种变异属于(X)染色体结构变异，解释出现以上结果的原因：正常翅对缺刻翅为显性，射线照射引起受精卵中X染色体上A基因片段缺失，F1中缺刻翅雌蝇的基因型为XaXO，该雌蝇与正常翅的雄蝇XAY杂交，F2中XOY的胚胎(个体)致死。
3．蜜蜂是一类营社会性生活的昆虫。嗅觉在它们的生存和繁衍过程中具有非常重要的作用。已知蜂王(可育)和工蜂(不育)均为雌蜂(2n＝32)，是由受精卵发育而来的；雄蜂(n＝16)是由卵细胞直接发育而来的。研究发现，在嗅觉正常的蜂群中出现了部分无嗅觉的蜜蜂，现针对蜜蜂的嗅觉进行一系列遗传学实验。回答下列问题：
(1)用一只无嗅觉蜂王与一只嗅觉正常雄蜂交配，其后代F1中雌蜂均嗅觉正常，雄蜂均无嗅觉。在相对性状中嗅觉正常(填“嗅觉正常”或“无嗅觉”)是显性性状，判断的依据是无嗅觉的蜂王与嗅觉正常的雄蜂杂交，其后代中由受精卵发育成的雌蜂嗅觉均正常。
(2)用F1中的蜂王和雄蜂交配，F2中出现了两种新的表型，即传统气味型(嗅觉系统只能识别传统的气味分子，而不能识别非典型气味分子)和非典型气味型(嗅觉系统只能识别非典型气味分子，而不能识别传统的气味分子)，已知嗅觉正常型蜜蜂均能识别传统和非典型两类气味分子。杂交结果如下：
①分析可知，蜜蜂嗅觉的相关性状至少由2对等位基因控制。
②若F2雌雄蜜蜂中四种表型的比例为1∶1∶1∶1，则说明相关基因在染色体上的位置关系是位于两对同源染色体上，其中，F2中嗅觉正常型个体的基因型有2种。
(3)研究发现，蜜蜂体内气味受体分为传统气味受体(由R1基因控制合成)和非典型气味受体(由R2基因控制合成)。已知，雄蜂个体中上述基因所在染色体的相应片段缺失则会致死，雌蜂个体中上述基因所在同源染色体的相应片段均缺失才会致死。用紫外线照射F1中嗅觉正常的蜂王，其后代只出现传统气味型和无嗅觉型，分析造成这种现象的可能原因有：①F1蜂王的卵原细胞中含有R2基因的染色体片段缺失；②F1蜂王的卵原细胞中R2基因发生了隐性突变(或R2基因突变为隐性基因)。请利用上述信息，采用两种较为简便的方法确定造成这种现象的原因：方法一：用显微镜观察F1蜂王的卵原细胞内是否发生了染色体片段缺失；方法二：统计经紫外线照射的蜂王的雄性后代数量，若明显少于其他蜂王的雄性后代，则说明发生了染色体片段缺失；若雄性后代数量相差不大，则说明发生了基因突变。