第5章 素能提升课4 生物变异类型的判断与探究-【名师导航】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化教师用书word（人教版）

该高中生物学课件聚焦生物变异类型判断与基因定位实验探究，涵盖染色体变异与基因突变区分、显性隐性突变判断、突变来源分析及基因定位方法，通过基础判断方法导入，结合对比分析与实验设计构建知识脉络，形成学习支架。 其亮点在于以科学思维和探究实践为核心，通过凤仙花白花突变杂交实验、果蝇突变基因定位等实例，引导学生运用实验设计与结果分析进行逻辑推理。采用理论与例题结合的教学方法，助力学生提升问题解决能力，教师可增强教学实践性与针对性。

提升点1　生物变异类型的判断 1．染色体变异与基因突变的判断 (1)判断依据：光学显微镜下能观察到的是染色体变异，不能观察到的是基因突变。 (2)具体操作：制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片，找到中期图进行染色体结构与数目的比较，可以判断是否发生了染色体变异。 2．显性突变和隐性突变的判断 (1)显性突变和隐性突变 ①显性突变(即a→A)：该突变一旦发生，即aa→Aa，在当代就能表现出新的突变性状。 ②隐性突变(即A→a)：该突变一旦发生，即AA→Aa，第一代突变体中突变性状一般不能表现出来；只有当隐性基因纯合时，突变性状才能表现出来，且突变性状一旦表现，即可稳定遗传。 (2)判断方法 3．两种隐性突变来源的判断 (1)两种突变来自一对基因突变 (2)两种突变来自两对基因突变 1．凤仙花是自花传粉的二倍体植物，开红花。若在红花种群中，偶尔发现甲、乙两株植物开白花。下列关于白花的探究实验方案及结果分析，不正确的是(　　) A．要判断甲、乙是否为纯合子，可采用自交的方式 B．要判断甲、乙发生的是显性突变还是隐性突变，可用突变体分别与红花植株杂交 C．若已知甲、乙均为隐性突变，将甲、乙杂交，如果子一代全为白花，说明甲、乙可能为同一基因突变 D．若已知甲、乙是不同的基因发生隐性突变的结果，将甲、乙杂交，如果子一代全为红花，说明甲、乙突变基因位于非同源染色体上 D　[将甲、乙植物分别自交，若后代出现性状分离，则说明甲、乙为杂合子，若子代全开白花，可说明甲、乙为纯合子，A正确。甲、乙植株分别与红花植株杂交，即具有相对性状的亲本杂交，若子代全开红花，说明红花为显性性状，白花为隐性性状，突变体是隐性突变的结果；若子代中有白花，说明红花为隐性性状，白花为显性性状，突变体是显性突变的结果，B正确。若已知甲、乙均为隐性突变，让甲、乙两白花植株杂交，若子一代全为白花，则甲、乙可能为同一基因突变导致，C正确。若已知甲、乙是不同的基因发生隐性突变的结果，如果甲、乙植株杂交，后代表现为红花，则这两对等位基因可能位于两对同源染色体上，也可能位于同一对同源染色体上，D错误。] 2．芦笋是一种名贵蔬菜，又名石刁柏，为XY型性别决定的雌雄异株植物。在某野生型窄叶种群中偶见几株阔叶芦笋，雌雄株都有。请回答下列问题： (1)有人对阔叶芦笋的出现进行分析，认为可能有两种原因：一是基因突变，二是染色体加倍成为多倍体。请设计一个简单的实验探究阔叶芦笋出现的原因：_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (2)现已证实出现阔叶芦笋为基因突变的结果，为确定是显性突变还是隐性突变，应选用多株阔叶芦笋进行杂交，并统计后代的表型。若_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________， 则为隐性突变。 (3)若已经知道出现阔叶芦笋是显性突变所致，由于雄株芦笋产量高于雌株，种植户希望在幼苗期就能区分雌雄，为了探求可行性，技术人员先用多株野生型雌株与阔叶雄株杂交，试推断该技术人员做此实验的意图：___________________ _____________________________________________________________________。 若杂交实验结果为_____________________________________________________ _____________________________________________________________________， 则种植户的心愿可以实现。 [解析]　(1)由于染色体变异可通过在显微镜下观察其染色体变化来确定，而基因突变在显微镜下观察不到其变化，故最简单的实验设计是取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内染色体数目。若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体组加倍的结果，否则为基因突变。(2)显隐性关系的判断主要有两种情况，自交或者杂交。选用多株阔叶芦笋雌、雄进行杂交。若杂交后代出现了野生型，则为显性突变所致；若杂交后代仅出现突变型，则为隐性突变所致。(3)选用多株野生型雌株与阔叶雄株作为亲本杂交。若杂交后代野生型全为雄株，阔叶全为雌株，则这对基因位于X染色体上；若杂交后代，野生型和阔叶雌、雄均有，则这对基因位于常染色体。故该技术人员此实验的意图是通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上。 [答案]　(1)取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制作装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体组加倍的结果，否则为基因突变　(2)后代都为阔叶　(3)通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上　后代雌株都为阔叶，雄株都为窄叶 提升点2　确定基因位于几号常染色体上实验探究 方法1　利用已知基因定位 举例：已知基因A与a位于2号染色体上 方法2　利用三体定位 方法3　利用单体定位 方法4　利用染色体片段缺失定位 1．某种自花传粉植物(2n＝18)所结果实的圆形和椭圆形受到等位基因A/a的控制，纯合的圆形植株和椭圆形植株杂交，F1表现为圆形，F1自交得到F2。该种植物的某条染色体多1条称为三体(2n＋1)，三体产生的配子可育。为确定基因A/a是否位于3号染色体上，研究人员构建了3号染色体的三体。下列叙述错误的是(　　) A．理论上该种植物的三体类型有9种 B．基因型为AAa的三体产生的配子为AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1 C．纯合圆形三体和正常椭圆形植株杂交，F2三体的基因型可能为Aa D．纯合圆形三体和正常椭圆形植株杂交，F2椭圆形植株占1/36，则A/a基因位于3号染色体上 D　[由题意可知，该种植物的染色体组成为2n＝18，有9种类型的染色体，所以理论上该种植物的三体类型有9种，A正确；基因型为AAa的三体产生的配子，三条染色体中任意两条移向一极，另外一条移向另一极，配子种类及比例为AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1，B正确；纯合圆形三体和正常椭圆形植株杂交，若A/a位于数目正常的染色体上，则F2三体的基因型可能为Aa，C正确；若A/a基因位于3号染色体上，纯合圆形三体(AAA)和正常椭圆形(aa)植株杂交，F1为1/2AAa、1/2Aa，F1自交得F2，F2椭圆形植株占1/2×1/36＋1/2×1/4＝5/36，D错误。] 2．某科研小组偶然发现一突变果蝇，为确定该突变性状的显隐性(相关基因用A、a表示)，科研小组做了杂交实验，结果如下表。请回答下列问题： P F1 F2 母本 父本 雌果蝇 雄果蝇 雌果蝇 雄果蝇 突变 型 野生 型 100只 野生型 99只 野生型 300只野生型、99只突变型 301只野生型、100只突变型 (1)由杂交结果可知，该突变性状为________性状，控制该性状的基因位于________上。 (2)已知普通果蝇的Ⅲ号染色体上基因T突变为t可产生上述同种突变型。基因a和基因t之间可能有哪些位置关系？请在下图中标出基因a的位置。 为确定上述基因a和t的关系，取两种突变果蝇相互交配(不考虑互换)： ①若F1全为野生型，且F2野生型∶突变型＝9∶7，则基因a和t分布在________________上。 ②若F1全为野生型，且F2野生型∶突变型＝1∶1，则基因a和t分布在______________上。 ③若F1和F2均为突变型，则基因a和t可能是______________。 (3)二倍体动物缺失一条染色体称为单体。大多数单体动物不能存活，但缺失一条Ⅳ号染色体的黑腹果蝇能够存活且能繁殖后代。为探究该突变基因a是否位于Ⅳ号染色体上，可让正常二倍体突变果蝇与野生型单体果蝇交配，获得F1，统计并记录F1的______________。若F1中____________________________，则说明突变基因位于Ⅳ号染色体上；若F1中______________，则说明突变基因不位于Ⅳ号染色体上。 [解析]　(1)亲本为突变型和野生型，F1只有野生型，则说明野生型为显性性状，突变型为隐性性状，且F2的表现与性别无关，则说明基因位于常染色体上。(2)普通果蝇的Ⅲ号染色体上基因T突变为t可产生题述同种突变型，a的位置未知，则可能与t位于相同的染色体，或者同源染色体，也可能是非同源染色体上，所以基因a的位置如图： ①若a和t分布在非同源染色体上，则两个突变型的基因型为aaTT和AAtt，则F1全为野生型(AaTt)，F2为A_T_∶A_tt∶aaT_∶aatt＝9∶3∶3∶1，表型及比例为野生型∶突变型＝9∶7。②若a和t分布在同源染色体上，且aT连锁，At连锁，则两个突变型的基因型为aaTT和AAtt，F1全为野生型(AaTt)，由于aT连锁，At连锁，则F2为AaTt∶AAtt∶aaTT＝2∶1∶1，表型及比例为野生型∶突变型＝1∶1。③若a和t是同一种突变，位于染色体的相同的位置，则两个突变体都是隐性纯合子，则F1和F2均为突变型。(3)二倍体动物缺失一条染色体称为单体。大多数单体动物不能存活，但缺失一条Ⅳ号染色体的黑腹果蝇能够存活且能繁殖后代。为探究该突变基因a是否位于Ⅳ号染色体上，可让正常二倍体突变果蝇(aa)与野生型单体果蝇交配，获得F1，统计并记录F1的表型及比例。若突变基因位于Ⅳ号染色体上，则单体的基因型为AO，与aa杂交后代为Aa∶aO＝1∶1，表型及比例为野生型∶突变型＝1∶1；若突变基因不位于Ⅳ号染色体上，则单体的基因型为AA，与aa杂交后代为Aa，全部表现为野生型。 [答案]　(1)隐性　常染色体 (2) 非同源染色体　同源染色体　同一突变基因　(3)表型及比例　野生型∶突变型＝1∶1　全部是野生型 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $