例談染色體結(jié)構變異\\交叉互換\\基因突變?nèi)咧g的辨析

生物的可遺傳變異主要有三種情況構成，分別是染色體變異、基因重組、基因突變。其中染色體變異中的染色體結(jié)構變異、基因重組中的交叉互換、基因突變?nèi)呒扔邢嗨菩?，又有本質(zhì)區(qū)別，現(xiàn)根據(jù)幾個實例對這三種情況進行辨析。

1 染色體結(jié)構變異與基因突變的辨析

【例1】(多選)已知某物種的一條染色體上依次排列著M、N、O、p、q五個基因，如圖1所示，在細胞有絲分裂后出現(xiàn)了如圖A-D變化所示的染色體，其中屬于染色體結(jié)構變異的是( )

解析：在此題中A圖染色體片段縮短，基因數(shù)量明顯減少，屬于染色體結(jié)構變異中的缺失；B圖中0基因數(shù)量增多屬于染色體結(jié)構變異中的增添；C圖中基因的數(shù)量種類都沒有發(fā)生變化，但是各個基因在染色體上的位置發(fā)生了明顯的變化，所以應屬于染色體結(jié)構變異中的基因倒位。D圖中基因的數(shù)量沒有發(fā)生變化，各個基因的位置沒有變，但是原圖中N、o、p三個基因分別變成了n、o、P，出現(xiàn)了原染色體上沒有的基因，應是基因突變或交叉互換。本題題干中已明確說明是發(fā)生在有絲分裂過程中，因此排除了交叉互換的可能。應為基因突變。

參考答案：ABC。

小結(jié)：在此題中要辨析染色體結(jié)構變異和基因突變之間的差異，主要是抓住兩者的本質(zhì)差異：染色體上有無新基因的產(chǎn)生。

注意：由于染色體結(jié)構變異中還有一種情況是易位，因此在利用此策略時還要注意染色體上產(chǎn)生的新基因是否是細胞內(nèi)其他染色體上已經(jīng)存在的。如果產(chǎn)生的新基因是在其他染色體上也有的，那么也不排除發(fā)生易位的可能。2染色體結(jié)構變異與交叉互換的辨析

【例2】圖2是果蠅細胞的染色體組成，以下說法正確的是( )

A 1與4之間的交換屬于基因重組

B 染色體1、2、4、5屬于一個染色體組

C 控制果蠅紅眼或白眼的基因位于6號染色體上

D 果蠅單倍體基因組可以由1、3、7、5、6組成

解析：基因重組有兩種情況，一種是可以發(fā)生在減數(shù)分裂過程中以及非同源染色體上的非等位基因之間，這叫自由組合；另一種是發(fā)生在同源染色體聯(lián)會時的非姐妹染色單體之間，這叫做交叉互換。此題中誤選A的錯誤率非常高，在這里主要是對交叉互換與染色體機構變異中的易位認識不清。由于圖中1與4形狀大小很相似，因此認為可以發(fā)生交叉互換，屬于基因重組。而仔細觀察就會發(fā)現(xiàn)1與4并不是屬于同源染色體，無聯(lián)會現(xiàn)象。它們之間的交換已不屬于基因重組的范疇，而是屬于非同源染色體之間片段的互換，應是染色體結(jié)構變異中的易位。

參考答案：D。

小結(jié)：交叉互換是屬于基因重組的一種類型，前提是發(fā)生在減數(shù)分裂過程中和同源染色體中的非姐妹染色體單體之間。而易位屬于染色體結(jié)構變異，是發(fā)生在非同源染色體之間。兩種情況發(fā)生的對象不同。

3 基因突變和交叉互換的辨析

【例3】(多選)圖3是某個二倍體動物的幾個細胞分裂示意圖(數(shù)字代表染色體，字母代表染色體上帶有的基因)。據(jù)圖所做的判斷中，不正確的是( )

A 該動物的性別是雄性的

B 乙細胞表明該動物發(fā)生了基因突變或基因重組

C 1與2或1與4的片段交換，都屬于基因重組

D 丙分裂產(chǎn)生子細胞后的變化特點，是某些性狀表現(xiàn)母系遺傳的重要原因

解析：基因突變既可能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中又可以發(fā)生在有絲分裂過程中，交叉互換只能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。B選項說乙圖中分離的姐妹染色單體上出現(xiàn)了A、a兩種基因，若要出現(xiàn)基因重組，必定應該是發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，但是乙圖卻分明是有絲分裂后期。因此可以排除交叉互換或者說是基因重組的可能。c選項可以采用第二種情況來分析。

參考答案：BC。

小結(jié)3：要判斷基因突變和交叉互換主要是要從發(fā)生的時間來看：基因突變既可能發(fā)生在有絲分裂又可能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，而交叉互換只能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。