可遺傳變異中易混變異類型辨析

山西 宋金紅

可遺傳變異中易混變異類型辨析

山西 宋金紅

在復習生物變異一部分知識時，學生一直對可遺傳變異中的基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失、四分體時期非姐妹染色單體交叉互換和染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位混淆不清?，F(xiàn)對這兩對變異類型加以比較辨析，以期學生能更好的理解和應用。

一、基因突變和缺失的辨析

概念 結(jié)果 變異水平能否用顯微鏡觀察到適用范圍基因突變DNA分子中堿基對的替換、增添和缺失，而引起基因結(jié)構(gòu)改變產(chǎn)生新基因，染色體上基因的位置、數(shù)量和基因排列順序都未變化；生物性狀不一定發(fā)生變化（原因：密碼子具有簡并性，有可能翻譯出相同的氨基酸；由純合子顯性基因突變成雜合子中的隱性基因）DNA分子水平 不能 所有生物缺失染色體中某一片段缺失引起變異排列在染色體上的基因的數(shù)目，排列順序都發(fā)生變化，導致生物性狀變異染色體水平 能 真核生物

為加強這一組概念辨析，筆者還做了形象的比喻，將染色體比作一條布條，布條上分別縫著幾段拉鏈，每段拉鏈看作一個基因，拉鏈的齒看作堿基對，基因突變只是某一段拉鏈的一對或幾對齒掉了或換了或加了幾對，但這條拉鏈（基因）仍然存在，只是堿基對排列順序發(fā)生改變，基因數(shù)量和排列順序未變。而染色體缺失好比布條斷了一段，其上的基因隨之消失，所以染色體缺失后其上的基因種類、排列順序發(fā)生改變。

二、交叉互換和易位的辨析

概念 發(fā)生部位 結(jié)果 變異類型發(fā)生時間能否用顯微鏡觀察到交叉互換在減數(shù)分裂形成配子的過程中，四分體時期，非姐妹染色單體的部分片段交換同源染色體的非姐妹染色單體之間導致同源染色體上的非等位基因重組基因重組減數(shù)第一次分裂前期能易位染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的變異非同源染色體之間染色體上的基因的數(shù)目，排列順序都發(fā)生變化，導致生物性狀變異染色體結(jié)構(gòu)變異減數(shù)分裂和有絲分裂過程中能

三、應用練習

1.對一株玉米白化苗研究發(fā)現(xiàn)，控制其葉綠素合成的基因缺失了一段DNA，導致該基因不能正常表達，功能喪失，無法合成葉綠素，該白化苗發(fā)生的變異類型屬于 （ ）

A.染色體數(shù)目變異

B.基因突變

C.染色體結(jié)構(gòu)變異

D.基因重組

【解析】葉綠素合成的基因缺失了一段DNA，但葉綠素合成的基因仍然存在，應該屬于基因突變。染色體數(shù)目變異是由于染色體數(shù)目的增減造成的變異；染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體上基因的增減或排列順序的改變造成的變異；基因重組是有性生殖過程中基因的重新組合。

【答案】B

2.圖1為某哺乳動物某個DNA分子中控制毛色的a、b、c三個基因的分布狀況，其中Ⅰ、Ⅱ為無遺傳效應的序列。有關敘述正確的是 （ ）

圖1

A.c基因堿基對缺失，屬于染色體變異

B.在減數(shù)分裂四分體時期的交叉互換，可發(fā)生在ab之間

C.Ⅰ、Ⅱ中發(fā)生的堿基對的替換，屬于基因突變

D.基因與性狀之間并不都是一一對應關系

【解析】基因的堿基對缺失，應屬于基因突變，A錯誤；減數(shù)分裂四分體時期的交叉互換，發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，不能發(fā)生在基因之間，B錯誤；Ⅰ、Ⅱ是非基因序列，發(fā)生堿基對的替換，不屬于基因突變，C錯誤；一個基因可控制多個性狀，一個性狀也可受多個基因的控制，并不都是一一對應關系，D正確。

【答案】D

3.如圖2表示果蠅體細胞內(nèi)一條染色體發(fā)生了變異，①②代表染色體，下列說法中正確的是 （ ）

圖2

A.果蠅的缺刻翅是基因b丟失造成的

B.①和②構(gòu)成一對同源染色體

C.該變異能導致新基因的形成

D.①和②都能被龍膽紫溶液染色

【解析】分析圖2可知，果蠅的缺刻翅是含基因b的一段染色體丟失造成的，A錯誤；①和②是同一條染色體發(fā)生缺失前后變化的情況，B錯誤；該變異是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，不能形成新基因，C錯誤；①和②都是染色體，都能被龍膽紫溶液染色，D正確。

【答案】D

4.如圖表示某種生物的部分染色體發(fā)生了兩種變異示意圖，圖中①和②，③和④互為同源染色體，圖3和圖4中的部分染色體轉(zhuǎn)移造成的生物變異，有關敘述正確的是（ ）

圖3

圖4

A.圖3和圖4均為染色體結(jié)構(gòu)變異

B.基因數(shù)目和排列順序均發(fā)生改變

C.均使生物性狀發(fā)生改變

D.均可發(fā)生在減數(shù)分裂過程中

【解析】圖3所示為同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組，基因的數(shù)目和排列順序未發(fā)生改變，生物的性狀可能沒發(fā)生變化；圖4所示為染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，基因的數(shù)目和排列順序均發(fā)生改變，性狀也隨之改變；兩者均可發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。

【答案】D

5.關于基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述，正確的是（ ）

A.基因突變都會導致染色體結(jié)構(gòu)變異

B.基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導致個體表現(xiàn)型改變

C.基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導致堿基序列的改變

D.基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異通常都用光學顯微鏡觀察

【解析】基因突變只是基因中個別堿基對的替換、增添、缺失，而染色體變異是關于染色體中某個片段增加、缺失、倒位、易位的情況，所以基因突變不會導致染色體結(jié)構(gòu)變異，A錯誤；基因突變中若有堿基對的替換，可能因為密碼子的簡并性，不會改變氨基酸的種類，進而表現(xiàn)型也不會改變，或顯性純合子的一個基因突變?yōu)殡[性基因，個體表現(xiàn)型也可能不變，而染色體結(jié)構(gòu)變異的各種情況均能導致個體表現(xiàn)型改變，B錯誤；基因突變使基因中堿基序列發(fā)生變化，染色體變異使得染色體中的堿基序列發(fā)生變化，所以基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導致堿基序列的改變，C正確；基因突變在光學顯微鏡下是不可見的，染色體結(jié)構(gòu)變異可用光學顯微鏡觀察到，D錯誤。

【答案】C

（作者單位：山西省臨汾市襄汾縣汾城高級中學校）