染色体变异系统性复习及解析

　　高二生物《遗传与变异》中生物的变异提到了三种类型：基因突变、基因重组和染色体变异，前两者基因重组在孟德尔遗传定理中作了系统详细描述，基因突变在变异一章进行了重点详实描述，而染色体变异内容虽说庞杂，教材中描述却很简单，但这一知识点在一些题中却考查的深奥灵活，针对此，我主要就染色体结构和数量变异里边较简单的两种变化为例进行分析，目的主要是想和各位同行探讨交流心得：

　　1、应用单体或三体。

　　方法：把新发现的隐性突变型的纯合体，与缺少不同染色体的野生型逐一杂交，如果后代具有新发现隐性性状的突变型，而且这种突变型与野生型的比例为1∶1，就说明这个新发现的隐性基因正好在缺少了的这条染色体上。

　　例：具有隐性基因ey(无眼)的果蝇纯合体，与野生型正常眼的“单体IV果蝇”杂交，子一代正好是野生型数：无眼型数=1∶1。这就证明，ey基因就在果蝇的第四染色体上。

　　如把果蝇的无眼个体(ey/ey，复眼小或无)与正常个体交配，子一代为野生型，子二代分离为野生型 3∶无眼 1(图1)。 但如将无眼个体(ey/ey)与第4染色体单体的正常个体(+)杂交，则子一代分离为野生型1∶无眼1(图2)。

　　野生型1∶无眼1是单体生物的子一代分离比。从上面的实验中，知道ey基因呈现单体的分离比，同时知道一个亲体的第4染色体是单数(2n—1)，所以这就证明，ey基因是在第4染色体上。

　　第4染色体为三个的果蝇(2n+1)形态变化较小，身上刚毛稍稍粗些。

　　如把无眼果蝇(ey/ey)与第4染色体三体的果蝇(+/+/+)交配，子一代全为野生型(图3)。如把子一代的三体果蝇(+/+/ey)与无眼果蝇(ey/ey)杂交，则下代分离为野生型5∶无眼1(图4)。

　　野生型5∶无眼1，这是三体生物的测交分离比，与一般的测交分离比1∶1不同。这同样证明了，ey基因是在第4染色体上的。

　　训练1：番茄是二倍体植物(染色体2N=24)。有一种三体，其6号染色体的同源染色体有三条(比正常的番茄多了一条6号染色体)。三体在减数分裂联会时，形成一个二价体和一个单价体;3条同源染色体中的任意2条随意配对联会，另1条同源染色体不能配对，减数第一次分裂的后期，组成二价体的同源染色体正常分离，组成单价体的1条染色体随机地移向细胞的任何一极，而其他如5号染色体正常配对、分离(如图所示)。

　　(1)在方框中绘出三体番茄减数第一次分裂后期图解。(只要画出5、6号染色体就可以，并用“5、6号”字样标明相应的染色体)[来源:

　　(2)设三体番茄的基因型为AABBb，则花粉的基因型及其比例是___________。则根尖分生区连续分裂两次所得到的子细胞的基因型为________。

　　(3)从变异的角度分析，三体的形成属于________，形成的原因是______________________________________________________。

　　(4)以马铃薯叶型(dd)的二倍体番茄为父本，以正常叶型(DDD)的三体番茄为母本(纯合体)进行杂交。试回答下列问题：

　　①假设D(或d)基因不在第6号染色体上，使F1的三体植株正常叶型与二倍体马铃薯叶型杂交，杂交子代叶型的表现型及比例为________。

　　②假设D(或d)基因在第6号染色体上，使F1的三体植株正常叶型与二倍体马铃薯叶型杂交，杂交子代叶型的表现型及比例为________。

　　解析：(1)因6号染色体有3条，所以在减数第一次分裂后期，同源染色体分离使细胞一极有2条6号染色体和1条5号染色体，另一极有1条5号染色体和1条6号染色体。(2)BBb中，BB到一极，b到另一极有1种情况;Bb到一极，B到另一极有两种情况，故花粉的基因型及比例为ABB∶ABb∶AB∶Ab=1∶2∶2∶1;因根尖分生区细胞分裂方式为有丝分裂，故得到的子细胞的基因型仍为AABBb。(3)三体属于染色体数目变异，可由减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离而产生的配子与正常减数分裂形成的配子结合形成的受精卵发育而形成。(4)D或d不在第6号染色体上时，F1的基因型为Dd，其与dd杂交，子代基因型为Dd∶dd=1∶1，故杂交子代叶型的表现型及比例为

　　正常叶型∶马铃薯叶型=1∶1。D或d在第6号染色体上时，F1三体植株的基因型为DDd，其产生的配子种类及比例为DD∶Dd∶D∶d=1∶2∶2∶1，即d占1/6，故F1与二倍体马铃薯叶型dd杂交，其子代中马铃薯叶型占1/6，正常叶型占5/6，故杂交子代叶型的表现型及比例为正常叶型∶马铃薯叶型=5∶1。答案：(1)如图　(2)ABB∶ABb∶AB∶Ab=1∶2∶2∶1　AABBb　(3)染色体(数目)变异　减数第一次分裂有一对同源染色体未分开或是减数第二次分裂有一对姐妹染色单体未分开，而是移向了同一极，这样形成的异常配子和正常减数分裂形成的配子结合成的受精卵发育而成;(4)①正常叶型∶马铃薯叶型=1∶1　②正常叶型∶马铃薯叶型=5∶1

　　练习1:动物多为二倍体，缺失一条染色体是单体(2n-1)。大多数动物的单体不能存活，但在黑腹果蝇中，点状染色体(4号染色体)缺失一条也可以存活，而且能够繁殖后代，可以用来进行遗传学研究。

　　(1)某果蝇体细胞染色体组成如右图：该果蝇的性别是 ，对其进行基因组测序时，需测定的染色体是 (填图中字母)。

　　(2)从变异角度看，单体属于 。请参照上面果蝇染色体组成示意图，绘制出能繁殖后代的单体果蝇的染色体组成。

　　(3)果蝇群体中存在无眼个体，无眼基因位于常染色体上，将无眼果蝇个体与纯合野生型个体交配，子代的表现型及比例如下表：

　　据表判断，显性性状为------------------------------ ，理由是-------------------------------------- 。

　　(4)根据(3)中判断结果，可利用正常无眼果蝇与野生型(纯合)4号染色体单体果蝇交配，探究无眼基因是否位于4号染色体上。请完成以下实验设计：

　　实验步骤：

　　①--------------------------------------------------------------------- ;

　　② ---------------------------------------------------------------------------------------。

　　实验结果预测及结论：

　　① -----------------------------------------------------------------------------，则说明无眼基因位于4号染色体上;

　　② --------------------------------------------------------------------------------------。