例析“染色體變異”中的三個(gè)判定

周偉

一、生物變異類型的判定

例1?圖1中①、②、③、④分別表示不同的變異類型，其中圖③中的基因2由基因1變異而來(lái).有關(guān)說(shuō)法正確的是（?）.

A.圖①②都表示易位，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期

B.圖③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失

C.圖④中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)

D.圖中4種變異能夠遺傳的是①③

解析?圖①表示交叉互換，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期，圖②表示易位;圖③中的變異屬于基因突變中的堿基對(duì)的缺失;圖④中，若染色體3正常，則染色體4發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，若染色體4正常，則染色體3發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù);圖中4種變異原因都是遺傳物質(zhì)的改變，都能夠遺傳.

答案：C

技法點(diǎn)撥

（1）可遺傳變異與不可遺傳變異的區(qū)分

主要是依據(jù)據(jù)遺傳物質(zhì)是否發(fā)生改變，不可遺傳變異僅僅是由環(huán)境條件的改變引起的，而可遺傳變異是由遺傳物質(zhì)的改變引起的，后者主要有基因突變、基因重組和染色體變異三種來(lái)源.

（2）基因突變、基因重組與染色體變異的區(qū)分

基因突變主要是依據(jù)基因中堿基對(duì)的種類、數(shù)量或排列順序是否改變，而不是依據(jù)基因的數(shù)量是否改變;自然狀態(tài)下的基因重組不會(huì)改變基因的數(shù)量，但人工狀態(tài)下的基因重組，如基因工程，基因的數(shù)量會(huì)發(fā)生改變;染色體變異則依據(jù)基因的數(shù)量或基因的排列順序是否發(fā)生改變.注意：基因突變、基因重組屬于分子水平的變化，光學(xué)顯微鏡下觀察不到;染色體變異屬于亞細(xì)胞水平的變化，光學(xué)顯微鏡下可以觀察到.

（3）關(guān)于“互換”的辨析

同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換，屬于基因重組;非同源染色體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位.

（4）關(guān)于“缺失”的辨析

DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體變異;DNA分子上若干堿基對(duì)的缺失，屬于基因突變.

二、染色體組數(shù)的判定

例2?圖2是甲、乙兩種生物的體細(xì)胞內(nèi)染色體情況示意圖，則染色體數(shù)與圖示相同的甲、乙兩種生物體細(xì)胞的基因型可依次表示為（）.

A.甲：Aaaa 乙：AaaBbb

B.甲：AaBb 乙：AaBB

C.甲：AAaaBbbb 乙：AaaBbb

D.甲：AaBb 乙：AAaaBbbb

解析?由圖分析可知，甲生物體細(xì)胞和乙生物體細(xì)胞中形態(tài)相同的染色體分別為4條和3條，故分別含有4個(gè)染色體組和3個(gè)染色體組.而基因型AAaaBbbb和基因型 AaaBbb中控制控制同一性狀的基因分別出現(xiàn)了4次和3次，故分別含有4個(gè)染色體組和3個(gè)染色體組.答案：C

技法點(diǎn)撥

（1）染色體組概念的內(nèi)涵與外延

①?gòu)谋举|(zhì)上看，染色體組的所有染色體互為非同源染色體，即在一個(gè)染色體組中無(wú)同源染色體的存在.

②從形態(tài)上看，一個(gè)染色體組中的所有染色體的形態(tài)、大小各不相同.

③從功能上看，一個(gè)染色體組攜帶著一種生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳變異的全部信息.

④從物種類型上看，不同種生物染色體組的染色體大小、形態(tài)不同，但是數(shù)目可能相同.

（2）染色體組數(shù)的判定方法

①根據(jù)染色體的形態(tài)來(lái)判斷：細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，就含有幾個(gè)染色體組.

②根據(jù)基因型來(lái)判斷：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，就有幾個(gè)染色體組.

③根據(jù)染色體的個(gè)數(shù)和形態(tài)數(shù)來(lái)推算：染色體組數(shù)=染色體個(gè)數(shù)╱染色體形態(tài)數(shù).

三、生物體倍性的判定

例3?四倍體水稻是重要的糧食作物，下列有關(guān)水稻的說(shuō)法正確的是（）.

A.四倍體水稻的配子形成的子代含兩個(gè)染色體組，是單倍體

B.二倍體水稻經(jīng)過(guò)秋水仙素加倍后可以得到四倍體植株，表現(xiàn)為早熟、粒多等性狀

C.三倍體水稻的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)，可得到單倍體水稻，稻穗、米粒變小

D.四倍體水稻初級(jí)精母細(xì)胞中控制同一性狀的核基因一般有4個(gè)

解析?所有配子不經(jīng)過(guò)受精形成的新個(gè)體，無(wú)論含有幾個(gè)染色體組，都是單倍體，所以四倍體水稻的配子形成的子代雖然含有兩個(gè)染色體組，但仍然是單倍體.二倍體水稻經(jīng)秋水仙素處理，染色體數(shù)目加倍，得到四倍體水稻，多倍體植株的特點(diǎn)是其種子粒大，子粒數(shù)目減少，但是發(fā)育周期延長(zhǎng)，表現(xiàn)為晚熟.三倍體水稻高度不育，不能形成正常配子，所以無(wú)法形成單倍體.四倍體水稻初級(jí)精母細(xì)胞中控制同一性狀的核基因一般有8個(gè).

答案：A

技法點(diǎn)撥

（1）單倍體、二倍體和多倍體的判定方法

如生物體由受精卵（或合子）發(fā)育而成，其體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組，該生物就稱為幾倍體;如生物體是由生殖細(xì)胞——卵細(xì)胞或花粉直接發(fā)育而成，則無(wú)論體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組，都稱為單倍體.

（2）單倍體的體細(xì)胞中并非只有一個(gè)染色體組

因?yàn)榇蟛糠值纳锸嵌扼w，所以有時(shí)認(rèn)為單倍體的體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組，但是多倍體的配子形成的單倍體的體細(xì)胞中含有不只一個(gè)染色體組.

（3）單倍體并非都不育

二倍體的配子發(fā)育成的單倍體，表現(xiàn)為高度不育;多倍體的配子如含有偶數(shù)個(gè)染色體組，則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育并能產(chǎn)生后代.

鞏固練習(xí)

1.圖3表示某種生物的部分染色體發(fā)生了兩種變異的示意圖，圖中①和②，③和④互為同源染色體，則圖a、圖b所示的變異（）.

A.均為染色體結(jié)構(gòu)變異

B.基因的數(shù)目和排列順序均發(fā)生改變

C.均使生物的性狀發(fā)生改變

D.均可發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中

解析?由圖可知，圖a為交叉互換屬于基因重組，基因的數(shù)目和排列順序未發(fā)生改變，性狀可能沒(méi)有變化;圖b是染色體結(jié)構(gòu)變異，基因的數(shù)目和排列順序均發(fā)生改變，性狀也隨之改變;二者均可發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中.

答案：D

2.如圖4表示細(xì)胞中所含的染色體，下列敘述不正確的是（?）.

A.①代表的生物可能是二倍體，其每個(gè)染色體組含4條染色體

B.②代表的生物可能是二倍體，其每個(gè)染色體組含3條染色體

C.③代表的生物可能是單倍體，其每個(gè)染色體組含2條染色體

D.④代表的生物可能是單倍體，其每個(gè)染色體組含4條染色體

解析?①所示的細(xì)胞有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含4條染色體，若它是由受精卵發(fā)育而來(lái)的個(gè)體的體細(xì)胞，則代表二倍體.②所示的細(xì)胞有3個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含2條染色體，若它是由受精卵發(fā)育而來(lái)的個(gè)體的體細(xì)胞，則代表三倍體.③所示的細(xì)胞有4個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含2條染色體，若它是由受精卵發(fā)育而來(lái)的個(gè)體的體細(xì)胞，則代表四倍體;若它是由配子發(fā)育而來(lái)的個(gè)體的體細(xì)胞，則代表的生物可能是單倍體.④所示的細(xì)胞有1個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含4條染色體，可能代表單倍體.

答案：B

3.下列關(guān)于單倍體、二倍體和多倍體的敘述不正確的是（）.

A.二倍體生物一定是由受精卵直接發(fā)育而來(lái)的

B.單倍體生物體細(xì)胞中不一定只含有一個(gè)染色體組

C.采用花藥離體培養(yǎng)的方法得到的個(gè)體是單倍體

D.三倍體無(wú)子西瓜體細(xì)胞含有三個(gè)染色體組

解析?二倍體生物可以由受精卵發(fā)育而來(lái)，也可能通過(guò)無(wú)性生殖由二倍體生物的體細(xì)胞直接發(fā)育而來(lái);單倍體雖然是由配子直接發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，但其細(xì)胞中不一定只含有一個(gè)染色體組;花藥離體培養(yǎng)是由花藥直接培育成的個(gè)體，屬于單倍體;三倍體是指體細(xì)胞含有三個(gè)染色體組的個(gè)體.

答案：A

（收稿日期：2018-11-20）