Question

2．關(guān)于染色體變異的易混易錯題組，注意染色體結(jié)構(gòu)變異與數(shù)目變異的不同，結(jié)合遺傳規(guī)律計算解決問題

Ⅰ．家蠶是二倍體生物，含56條染色體，ZZ為雄性，ZW為雌性．幼蠶體色中的有斑紋和無斑紋性狀分別由Ⅱ號染色體上的A和a基因控制．雄蠶由于吐絲多、絲的質(zhì)量好，更受蠶農(nóng)青睞，但在幼蠶階段，雌雄不易區(qū)分．于是，科學家采用如圖所示的方法培育出了“限性斑紋雌蠶”來解決這個問題．請回答：
（1）家蠶的一個染色體組含有28條染色體，其組成為27+X或27+Y．
（2）圖中變異家蠶的“變異類型”屬于染色體變異中的結(jié)構(gòu)變異（易位），圖中的限性斑紋雌蠶的基因型為aaZW^A，染色體變異可發(fā)生在細胞的哪種分裂方式中有絲分裂和減數(shù)分裂均可．
Ⅱ．玉米葉片的非甜（H）對甜（h）為顯性，基因位于常染色體上，H^-和h^-表示該基因所在染色體發(fā)生部分缺失（缺失區(qū)段不包括H和h基因），缺失不影 響減數(shù)分裂過程．染色體缺失的精子不育，而染色體缺失的卵細胞可育．
（1）現(xiàn)有基因型為HH、Hh、H^-h、hh^-、hh的5種玉米，欲設計實驗驗證“染色體缺失的精子不育，而染色體缺失的卵細胞可育”的結(jié)論，可選擇基因型為H^-h×hh的測交親本組合進行正交或反交實驗．
（2）若上述結(jié)論成立，以Hh^-個體為母本，H^-h個體為父本雜交得F₁，則后代的表現(xiàn)型及比例是非甜：甜=1：1．
（3）若某玉米植株出現(xiàn)了新的性狀，科研人員不清楚此性狀的出現(xiàn)是由基因突變引起的，還是由染色體變異引起的，請設計最簡單的實驗加以證明（只寫出實驗設計思路）取具有分裂能力的細胞制成臨時裝片，用顯微鏡觀察染色體結(jié)構(gòu)、數(shù)目是否改變．
Ⅲ．對植物進行一定時間的低溫（如4℃）處理，是否也能誘導染色體數(shù)目加倍？請回答有關(guān)實驗對問題進行探究．
（1）依據(jù)所學知識，你作出的最合理實驗假設是低溫可能誘導染色體數(shù)目加倍．
（2）該實驗的自變量是溫度．
（3）在實驗過程中將生長狀態(tài)一致的洋蔥隨機平分為兩組：實驗組和對照組將實驗組放入冰箱（4℃），對照組在室溫（25℃）下培養(yǎng)，其他培養(yǎng)條件保持一致，適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，剪取根尖先用卡諾氏液處理，其作用固定細胞形態(tài)，再用95%的酒精沖洗，然后制成臨時裝片，包括解離、漂洗、染色、制片4個步驟．

Answer 1

分析 Ⅰ．1、發(fā)生在非同源染色體之間的染色體的交叉互換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，發(fā)生在同源染色體之間的染色體的交叉互換屬于基因重組；
2、染色體組是細胞中的一組非同源染色體，大小、形態(tài)、功能各不相同，但相互協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體叫一個染色體組；
3、雜交育種是通過雜交，將生物的不同優(yōu)良性狀集中到一個個體上，并通過選育進一步培育新品種的方法．
Ⅱ．基因位于常染色體上，H′和h′表示該基因所在染色體發(fā)生部分缺失（缺失區(qū)段不包括H和h基因），缺失不影響減數(shù)分裂過程．染色體缺失的精子不育，而染色體缺失的卵細胞可育，這是審題的關(guān)鍵，以此解題．

解答 解：Ⅰ．（1）由題意知，家蠶是二倍體，即含有2個染色體組，體細胞中染色體數(shù)是56條，因此每個染色體組含有28條染色體．其組成為27+X或27+Y．
（2）分析題圖可知，變異家蠶是由于Ⅱ染色體上的一個片段移接到W染色體上，因此屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，分析題圖可知，限性斑紋雌蠶的培育方法是用變異家蠶與普通家蠶雜交，然后通過自交方法獲得的，屬于雜交育種；圖中的限性斑紋雌蠶的基因型為aaZW^A．染色體變異可發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂的間期．
Ⅱ．（1）題干中給出了5種植株的基因型，要求通過測交實驗驗證“染色體缺失的花粉不育，而染色體缺失的雌配子可育”的結(jié)論．解題的“題眼”是測交的概念：測交親本之一為雜合體，符合題意的有①Hh和②H′h；另外一個為隱性純合體，符合題意的有③hh和④hh′．其中①③測交，因為沒有染色體缺失，不能選；①④測交，正反交結(jié)果相同，無法判斷，也不能選；②④測交雖然正反交結(jié)果不相同，但由于雌、雄配子中同時出現(xiàn)染色體缺失，不能作出“染色體缺失的花粉不育，而染色體缺失的雌配子可育”的結(jié)論；只有②③組合是符合題意的，故測交親本組合為hh（♀）×H′h（♂）或H′h（♀）×hh（♂）．
（2）以Hh^-個體為母本，H^-h個體為父本雜交得F₁，則后代的表現(xiàn)型及比例是非甜：甜=1：1．
（3）要觀察性狀的出現(xiàn)是由基因突變引起的，還是由染色體變異引起的，可以性狀的出現(xiàn)是由基因突變引起的，還是由染色體變異引起的．
Ⅲ．（1）該實驗的原理是低溫抑制紡錘體的形成，導致染色體數(shù)目加倍．
（2）該實驗的自變量是溫度．
（3）實驗步驟為在實驗過程中將生長狀態(tài)一致的洋蔥隨機平分為兩組實驗組和對照組，將實驗組放入冰箱（4℃），對照組在室溫（25℃）下培養(yǎng)，其他培養(yǎng)條件保持一致，適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，剪取根尖先用卡諾氏液處理，其作用是固定細胞形態(tài)，再用95%的酒精沖洗，然后制成臨時裝片，包括解離、漂洗、染色、制片4個步驟．
故答案為：
Ⅰ．（1）28   27+X或27+Y 　
（2）結(jié)構(gòu)變異（易位）　　aaZW^A   有絲分裂和減數(shù)分裂均可
Ⅱ．（1）H^-h×hh　  反交　 
 （2）非甜：甜=1：1    
（3）取具有分裂能力的細胞制成臨時裝片，用顯微鏡觀察染色體結(jié)構(gòu)、數(shù)目是否改變
Ⅲ．（1）低溫可能誘導染色體數(shù)目加倍   
 （2）溫度    
（3）實驗組   對照組     固定細胞形態(tài)   沖洗   解離、漂洗、染色、制片

點評 本題旨在考查伴性遺傳、染色體變異等相關(guān)知識，意在考查考生理解所學知識的要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系并利用題干信息通過分析、比較等方法解答生物學問題的能力．