Question

2．关于染色体变异的易混易错题组，注意染色体结构变异与数目变异的不同，结合遗传规律计算解决问题

Ⅰ．家蚕是二倍体生物，含56条染色体，ZZ为雄性，ZW为雌性．幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由Ⅱ号染色体上的A和a基因控制．雄蚕由于吐丝多、丝的质量好，更受蚕农青睐，但在幼蚕阶段，雌雄不易区分．于是，科学家采用如图所示的方法培育出了“限性斑纹雌蚕”来解决这个问题．请回答：
（1）家蚕的一个染色体组含有28条染色体，其组成为27+X或27+Y．
（2）图中变异家蚕的“变异类型”属于染色体变异中的结构变异（易位），图中的限性斑纹雌蚕的基因型为aaZW^A，染色体变异可发生在细胞的哪种分裂方式中有丝分裂和减数分裂均可．
Ⅱ．玉米叶片的非甜（H）对甜（h）为显性，基因位于常染色体上，H^-和h^-表示该基因所在染色体发生部分缺失（缺失区段不包括H和h基因），缺失不影 响减数分裂过程．染色体缺失的精子不育，而染色体缺失的卵细胞可育．
（1）现有基因型为HH、Hh、H^-h、hh^-、hh的5种玉米，欲设计实验验证“染色体缺失的精子不育，而染色体缺失的卵细胞可育”的结论，可选择基因型为H^-h×hh的测交亲本组合进行正交或反交实验．
（2）若上述结论成立，以Hh^-个体为母本，H^-h个体为父本杂交得F₁，则后代的表现型及比例是非甜：甜=1：1．
（3）若某玉米植株出现了新的性状，科研人员不清楚此性状的出现是由基因突变引起的，还是由染色体变异引起的，请设计最简单的实验加以证明（只写出实验设计思路）取具有分裂能力的细胞制成临时装片，用显微镜观察染色体结构、数目是否改变．
Ⅲ．对植物进行一定时间的低温（如4℃）处理，是否也能诱导染色体数目加倍？请回答有关实验对问题进行探究．
（1）依据所学知识，你作出的最合理实验假设是低温可能诱导染色体数目加倍．
（2）该实验的自变量是温度．
（3）在实验过程中将生长状态一致的洋葱随机平分为两组：实验组和对照组将实验组放入冰箱（4℃），对照组在室温（25℃）下培养，其他培养条件保持一致，适宜条件下培养一段时间后，剪取根尖先用卡诺氏液处理，其作用固定细胞形态，再用95%的酒精冲洗，然后制成临时装片，包括解离、漂洗、染色、制片4个步骤．

Answer 1

分析 Ⅰ．1、发生在非同源染色体之间的染色体的交叉互换属于染色体结构变异，发生在同源染色体之间的染色体的交叉互换属于基因重组；
2、染色体组是细胞中的一组非同源染色体，大小、形态、功能各不相同，但相互协调，共同控制生物的生长发育、遗传和变异，这样的一组染色体叫一个染色体组；
3、杂交育种是通过杂交，将生物的不同优良性状集中到一个个体上，并通过选育进一步培育新品种的方法．
Ⅱ．基因位于常染色体上，H′和h′表示该基因所在染色体发生部分缺失（缺失区段不包括H和h基因），缺失不影响减数分裂过程．染色体缺失的精子不育，而染色体缺失的卵细胞可育，这是审题的关键，以此解题．

解答 解：Ⅰ．（1）由题意知，家蚕是二倍体，即含有2个染色体组，体细胞中染色体数是56条，因此每个染色体组含有28条染色体．其组成为27+X或27+Y．
（2）分析题图可知，变异家蚕是由于Ⅱ染色体上的一个片段移接到W染色体上，因此属于染色体结构变异中的易位，分析题图可知，限性斑纹雌蚕的培育方法是用变异家蚕与普通家蚕杂交，然后通过自交方法获得的，属于杂交育种；图中的限性斑纹雌蚕的基因型为aaZW^A．染色体变异可发生在有丝分裂和减数分裂的间期．
Ⅱ．（1）题干中给出了5种植株的基因型，要求通过测交实验验证“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”的结论．解题的“题眼”是测交的概念：测交亲本之一为杂合体，符合题意的有①Hh和②H′h；另外一个为隐性纯合体，符合题意的有③hh和④hh′．其中①③测交，因为没有染色体缺失，不能选；①④测交，正反交结果相同，无法判断，也不能选；②④测交虽然正反交结果不相同，但由于雌、雄配子中同时出现染色体缺失，不能作出“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”的结论；只有②③组合是符合题意的，故测交亲本组合为hh（♀）×H′h（♂）或H′h（♀）×hh（♂）．
（2）以Hh^-个体为母本，H^-h个体为父本杂交得F₁，则后代的表现型及比例是非甜：甜=1：1．
（3）要观察性状的出现是由基因突变引起的，还是由染色体变异引起的，可以性状的出现是由基因突变引起的，还是由染色体变异引起的．
Ⅲ．（1）该实验的原理是低温抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍．
（2）该实验的自变量是温度．
（3）实验步骤为在实验过程中将生长状态一致的洋葱随机平分为两组实验组和对照组，将实验组放入冰箱（4℃），对照组在室温（25℃）下培养，其他培养条件保持一致，适宜条件下培养一段时间后，剪取根尖先用卡诺氏液处理，其作用是固定细胞形态，再用95%的酒精冲洗，然后制成临时装片，包括解离、漂洗、染色、制片4个步骤．
故答案为：
Ⅰ．（1）28   27+X或27+Y 　
（2）结构变异（易位）　　aaZW^A   有丝分裂和减数分裂均可
Ⅱ．（1）H^-h×hh　  反交　 
 （2）非甜：甜=1：1    
（3）取具有分裂能力的细胞制成临时装片，用显微镜观察染色体结构、数目是否改变
Ⅲ．（1）低温可能诱导染色体数目加倍   
 （2）温度    
（3）实验组   对照组     固定细胞形态   冲洗   解离、漂洗、染色、制片

点评 本题旨在考查伴性遗传、染色体变异等相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系并利用题干信息通过分析、比较等方法解答生物学问题的能力．