例解染色體變異在高考中的考查

吳藝

【摘 要】遺傳與變異在高考中是常考點，在生物考查的知識中占比例較大，在高考的考查中出現的概率比較高，通常結合減數分裂進行考查，本文就染色體變異在高考中的考查類型進行歸納闡述。

【關鍵詞】染色體 變異 減數分裂 遺傳

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）03B-0159-02

染色體變異會帶來嚴重的遺傳病，對人類健康影響非常大，它包括結構變異與數目變異兩方面。在高考的考查中出現的概率比較高，通常結合減數分裂進行考查，這就要求學生對減數分裂的內容要掌握好，能融會貫通。

現通過例子加以說明。

一、染色體結構變異結合減數分裂的考查

例1 二倍體觀賞植物藍鈴花的花色（紫色、藍色、白色）由三對常染色體上的等位基因（A，a；E，e；F，f）控制，下圖為基因控制物質合成的途徑。已知體細胞中f基因數多于F基因時，F基因不能表達。下圖是基因型為aaEeFf的兩種突變體類型與其可能的染色體組成（其他染色體與基因均正常，產生的各種配子正常存活）。

①圖中甲所示的變異類型是___________________________，基因型為aaEeFff的突變體花色為___________________________。

②現有純合的紫花和藍花植株，欲通過一代雜交確定aaEeFff植株屬于圖中的哪一種突變體類型，請完善實驗步驟及結果預測。

實驗步驟：讓該突變體與___________________________植株雜交，觀察并統計子代的表觀型與比例。

結果預測：I.若子代中，藍∶紫=3∶1，則其為突變體___________________________。

Ⅱ.若子代中___________________________，則其為突變體___________________________。

〖解析〗①甲圖中在含有F和f的一對同源染色體外，一條非同源染色體上多了一個基因f，為染色體結構變異中的易位；根據題意，體細胞中f基因數多于F基因時，F基因不能表達，則基因型為aaEeFff的突變體只能合成出有色物質I，所以其花色為藍色。

②純合的紫花和藍花植株基因型分別為aaEEFF和aaEEff，為確定aaEeFff植株屬于圖中的哪一種突變體類型，可讓該突變體與藍花植株（aaEEff）雜交，觀察并統計子代的表觀型與比例。

I.若為突變體甲（aaEeFff），則其產生的配子為F∶f∶Ff∶ff=1∶1∶1∶1（aaEe產生的配子省略），與藍花植株（aaEEff）雜交，則子代中，藍∶紫=3∶1。

Ⅱ.若為突變體乙（aaEeFff），則其產生的配子為F∶ff=1∶1（aaEe產生的配子省略），與藍花植株（aaEEff）雜交，則其子代中，藍∶紫=1∶1。

〖答案〗①易位 藍色 ②藍色 I 甲 Ⅱ 藍色∶紫色=1∶1 乙

例2 已知果蠅眼色有鮮紅眼、紅褐眼、白眼三種表現型， 并且具有A基因的果蠅，眼色呈鮮紅色；具有aa基因或A和a基因丟失（丟失一個或完全丟失）的果蠅顏色呈紅褐色。另有B和b基因與果蠅眼色的形成有關。多只紅褐眼果蠅和白眼果蠅雜交，F1均表現為白眼，F1白眼果蠅相互交配，F2的表現型及比例如下表。

請回答問題：

（1）由果蠅雜交實驗及F2的表現型及比例可以推測，果蠅的眼色遺傳是由兩對獨立遺傳的基因控制的。為了驗證這一結論，可以讓___________________________雜交，若出現___________________________結論，則說明猜測正確。

（2）若符合（1）中的結論，則F2鮮紅眼果蠅的基因型是___________________________，F2鮮紅眼果蠅相互交配，后代中褐紅眼所占的比例是___________________________，但由于某種原因，F2鮮紅眼果蠅多次自交，后代中F2紅褐眼果蠅所占的比例都高于這一分離比，經研究發現，一部分純和鮮紅眼果蠅的受精卵在發育過程中，A基因隨機的整合到與果蠅眼色有關的染色體上，A基因在染色體上整合后出現如同圖所示的三種情況（空白為基因整合的位點）為確定甲乙丙三種情況，設計雜交實驗進行驗證屬于哪種情況。

實驗步驟：① ______________________________________________________

②觀察并統計后代的性狀表現。

結果預測：

Ⅰ若自交后代均為鮮紅眼果蠅，則為圖___________________________所示的基因組成。

Ⅱ. 若鮮紅眼∶紅褐眼=3∶1，則為圖___________________________所示的基因組成。

Ⅲ.若鮮紅眼∶紅褐眼=15∶1，則為圖___________________________所示的基因組成。

〖分析〗F2代白∶鮮紅∶紅褐=12∶3∶1，說明F1代是AaBb，親代紅褐眼為aabb，白眼為AABB（含B基因就是白眼，含A基因不含B基因是鮮紅眼）。純合鮮紅眼（AAbb）的A基因整合到與果蠅眼色有關的染色體上，如圖甲、乙、丙，則分別產生一種配子（Ab）、兩種配子（Aab，b，數量1∶1）、三種配子（Aab，Ab，b，數量1∶2∶1），分別相互交配，據棋盤法，即可得到結果。

〖答案〗（1）F1代白眼和親代紅褐眼回交___________________________子代為白∶鮮紅∶紅褐=2∶1∶1

（2）AAbb或Aabb（注意相互交配不是自交，所以有兩個）

實驗步驟：①讓甲、乙、丙三種類型的果蠅分別相互交配

結果預測：Ⅰ.甲 Ⅱ.乙 Ⅲ.丙

二、基因突變、染色體結構變異結合減數分裂的考查

純合長翅果蠅（EE）與殘翅果蠅（ee）雜交，在子代中發現了一只殘翅果蠅。出現該殘翅果蠅的原因一是親代果蠅在減數分裂過程中發生了基因突變，二是發生了染色體片段缺失?，F有一批果蠅可供選擇（EE，Ee，ee），設計實驗探究是哪種原因。（注：同源染色體對應片段都缺失會導致胚胎死亡；各種配子受精能力相同）實驗步驟：

①用 果蠅與基因組成為EE的果蠅雜交，獲得 F1。

②F1個體隨機交配，觀察、統計子二代性狀表現。

預測結果：I.若子二代性狀表現為___________________________，則該個體產生原因是基因突變；

II.若子二代性狀表現為___________________________，則該個體產生原因是染色體片段缺失。

〖解析〗由題意知，若為基因突變，則此殘翅果蠅基因型為 ee，該個體與EE交配，子一代基因型為 Ee，子一代自由交配，子二代的顯隱性之比為 3∶1。

若為染色體片段缺失，則基因型為 e-，該個體與EE交配，子一代基因型為 Ee，E-，子一代自由交配，則雌雄配子的種類及比例均為：E是1/2，e是1/4，e-是1/4，雌雄配子隨機結合，用棋盤法列出子代性狀比例可得出--致死個體占1/16，顯性E-占12/16，隱性e-占3/16，故顯隱性之比為4∶1。

〖答案〗①殘翅 ②I 長翅∶殘翅=3∶1 II長翅∶殘翅=4∶1

三、染色體數目變異結合減數分裂的考查

果蠅缺失一條染色體稱為單體。能存活，還能夠繁殖子代。果蠅3號染色體存在裂翅基因（A）、非裂翅基因（a），現有一只非裂翅雌果蠅，欲通過實驗探究其是否為單體果蠅，請完成以下實驗設計：

實驗步驟：①讓該非裂翅雌果蠅與純合裂翅雄果蠅交配，得到子代；

②統計子代的 ___________________________，并記錄。

實驗結果預測及結論：

若子代中出現____________________________，則說明該非裂翅雌果蠅為單體；

②若子代全為___________________________，說明該非裂翅雌果蠅為正常二倍體。

【解析】探究非裂翅果蠅是否為單體果蠅，可利用非裂翅果蠅與純合裂翅果蠅交配，獲得子代，統計子代的性狀表現，可以得出結論。若該非裂翅雌果蠅為單體，則有親本為非裂翅

（a）×裂翅（AA），所以子代的基因型是Aa（裂翅）和a（非裂翅），比例是1∶1。若該非裂翅雌果蠅為正常二倍體，則有親本為非裂翅（aa）×裂翅（AA），子代全部為裂翅（Aa）。

〖答案〗性狀表現 裂翅∶非裂翅為1∶1 裂翅

四、二倍體轉基因植株可視為該基因的雜合子

植物若是二倍體的，導入某基因時，一般只進入了一個基因（可能整合到某一染色體DNA中），則另一同源染色體上無此基因（相當于隱性），可視為該基因的雜合子。（因為我們導入基因的時候，只導入進去一個，只能與一對同源染色體中的一個染色體相整合，所以，在這一對同源染色體上，結果是一個染色體上有這個轉入的基因，可以看做顯性基因，而另外一個染色體上沒有轉入的基因，可以看做隱性基因，故可以看做是雜合子），所以，這樣的轉基因植株自交，子代中，轉基因性狀∶非轉基因性狀=3∶1。

從上述例子可以看出，要學好遺傳與變異，減數分裂的內容在當中起到非常關鍵的基礎作用，我們在教學過程中，一定要做好這一方面的教學。