生物必修二拓展遗传

生物必修二·拓展思维

一、按照遗传规律，白眼雌果蝇(X a X a)和红眼雄果蝇(X A Y)交配，后代雄果蝇都应该是白眼

的，后代雌果蝇都应该是红眼的。可是有一天，Bridges发现白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交所产生的子一代中出现了一个白眼雌果蝇。大量的观察发现，在上述杂交中，2000~3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同样在2000~3000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇。你怎样解释这种奇怪的现象？

☞解雌果蝇卵原细胞减数分裂过程中，在2000~3000个细胞中有一次发生了差错，两条X染色体不分离，结果产生的卵细胞中，或者含有两条X染色体，或者不含X 染色体。如果含X a X a的卵细胞与含Y的精子受精，则产生X a X a Y的个体为白眼雄果蝇；如果不含X染色体的卵细胞与含X a的精子受精，则产生OX A的个体为红眼雄果蝇，这样就可以解释上述现象。可以用显微镜检查细胞中的染色体，如果在上述杂交的子一代中出现的那只白眼雌果蝇中找到Y染色体，在那只红眼雄果蝇中找不到Y 染色体，就可以证明解释是正确的。

二、“牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象。原来下过蛋的母鸡，以后却变成

公鸡，长出公鸡的羽毛，发出公鸡样的啼叫声。从遗传的物质基础和性别控制的角度，你怎样解释这种现象出现的可能原因？鸡是ZW型性别决定，攻击的两条性染色体是同型的(ZZ)，母鸡的两条性染色体是异型的(ZW)。如果一只母鸡性反转成公鸡，这只公鸡与母鸡交配，后代的性别会是怎样的？

☞解性别和其他形状类似，也是受遗传物质和环境共同影响的，性反转现象可能是某种环境因素，使性腺出现反转现象的缘故。子代雌雄之比为2:1。

三、生物如果丢失或增加一条或几条染色体，就会出现严重疾病甚至死亡。但在自然界中，

有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞（如卵细胞）单独发育来的，如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物的体细胞中染色体数目虽然减少一半，但仍能正常生活。你如何解释这一现象？

☞解这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少一半，但仍具有一整套非同源染色体。这一组染色体携带有控制该种生物体生长、发育、遗传和变异的一整套基因。

四、DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA

分子的单链具有互补的碱基序列时，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链。形成杂合双链区的部位越多，说明个这两种生物的亲缘关系越近，这是为什么？

☞解形成杂合双链区的部位越多，DNA碱基序列的一致性越高，说明在生物进化过程中，DNA碱基序列发生的变化越小，因此两种生物的亲缘关系越近。

五、形成果蝇红眼的直接原因是红色色素的形成，而红色色素的形成需要经历一系列生化

反应，每一个反应所涉及的酶都与相应的基因有关，因此，红眼的形成实际上是多个基因协同作用的结果。但是，科学家只将其中一个因突变而导致红眼不能形成的基因命名为红眼基因。请你根据上述事实，分析红眼的形成与红眼基因的关系。

☞解红眼基因正常是形成红眼的必要不充分条件。红眼基因正常，并且其他涉及红眼形成的基因都正常时，果蝇的红眼才能形成；如果红眼基因不正常，即使所有涉及红眼形成的基因都正常，果蝇的红眼也不能形成。

六、具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体(即杂合子)并不表现镰刀型细胞贫血症的

症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾有比较强的抵抗力。

镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区，请根据这一事实探讨突变基因对当地人生存的影响。

☞解镰刀型细胞贫血症患者对疟疾具有较强的抵抗力，这说明在易患疟疾的地区，镰刀型红细胞的突变具有有利于当地人生存的一面。虽然这个突变体的纯合体对生存不利，但其杂合体却有利于生存。

七、人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理，可以得到

四倍体植株。然后，用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，进行杂交，得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去，就会长出三倍体植株。请回答下列问题：

(1) 为什么以一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？

(2) 获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交？

(3) 三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗都没有吗？

(4) 每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？

☞解(1) 西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理芽尖有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而使染色体数目加倍形成四倍体西瓜植株。

(2) 杂交可以获得三倍体植株。

(3)三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此不能形成种子。但并不

是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。

(4)有其他的方法可以替代。方法一，进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培

养获取大量的组培苗，再进行移栽。方法二，利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，在此过程中要进行套袋处理，以避免受粉。

八、野生型链孢霉能在基本培养基上生长，而用X射线照射后的链孢霉却不能在基本培养

基上生长。在基本培养基中添加某种维生素后，经过X射线照射后的链孢霉又能生长了。请你对这一实验结果作出合理的解释。

☞解野生型链孢霉能在基本培养基上生长，而用X射线照射后的链孢霉却不能在基本培养基上生长，这说明X射线照射后的链孢霉发生了基因突变，有可能不能合成某种物质，所以不能在基本培养基上生长。在基本培养基中添加某种维生素后，经过X 射线照射后的链孢霉又能生长，说明经X射线照射后的链孢霉不能合成该种维生素。

1、假如雌雄配子的结合不是随机的，F2中还会出现3:1的性状分离比吗？

不会。因为孟德尔实验的前提条件之一是雌雄配子结合的机会相等。

2、孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测角实验进行验证呢？

作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能预测另一些实验结果。

3、减数第一次分裂前的间期在光学显微镜下能看到姐妹染色单体吗？

在减数第一次分裂前的间期，染色体复制后，每条染色体上的两条姐妹染色单体各是一条长的细丝，呈染色质状态。所以这时候在光学显微镜下看不到每条染色体上的两条姐妹染色单体。

4、减数第一次分裂后期，同源染色体和非同源染色体的行为是怎样的？

减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。

5、配子的形成为什么必须经过减数分裂？

为了保证前后代遗传物质的稳定性。

6、玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对，对吗？

不对。只有同源染色体才能叫几对，而减数分裂后卵细胞内不含同源染色体，其染色体数目应该叫几条。

7、人的体细胞中有23对染色体，请你根据自由组合定律计算，一位父亲可能产生多少种染色体组成不同的精子，一位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞？

223种精子；223种卵细胞。

8、即使不考虑基因突变，如果要保证子女中有两个所有基因完全相同的个体，子女的数量至少应是多少？

246+1个个体。