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三、染色体变异与基因突变的比较

基因突变、染色体变异与生物进化 · 高一
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 染色体变异指染色体结构或数目改变,基因突变指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换。

从哪来 建立在“二、两定律的细胞学基础”之上,理解减数分裂中染色体的行为是区分微观基因变化与宏观染色体变化的前提。

为什么 基因突变发生在分子水平,涉及DNA序列内部碱基排列的改变,光学显微镜下不可见;染色体变异发生在细胞水平,涉及染色体片段或整条染色体的增减,导致基因数目或排列顺序改变,光学显微镜下可见。两者本质区别在于变异单位不同(碱基对 vs 染色体片段/整条染色体)及可观测性不同。

类比法
适合形象思维强、抽象逻辑较弱的学生。 将基因比作“字母”,染色体比作“书页”。基因突变是书里某个字母写错了(如A变成G),但书页完整;染色体变异是撕掉一页(缺失)、把一页粘到另一本(易位)或者多复印了一页(数目变异)。强调“看得到”与“看不到”的区别。
微观-宏观层级法
适合逻辑严密、喜欢结构化知识的学生。 从分子水平(DNA双螺旋)上升到细胞水平(染色体形态)。指出基因突变是“点”状改变,不改变基因在染色体上的位置;染色体结构变异是“线”或“面”状改变,直接改变基因在染色体上的排列顺序或数量。利用“光学显微镜能否观察到”作为核心判据进行二分法分类。
案例对比法
适合喜欢实例、对理论记忆困难的学生。 列举具体疾病:镰刀型细胞贫血症(基因突变,血红蛋白基因第6位碱基改变)vs 21三体综合征(染色体数目变异,多了一条21号染色体)vs 猫叫综合征(染色体结构变异,5号染色体短臂缺失)。通过具体病症反推变异类型,强化“可见性”和“影响范围”的差异。
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练一道
基础题
下列变异中,属于基因突变的是( ) A. 21三体综合征 B. 猫叫综合征 C. 镰刀型细胞贫血症 D. 果蝇的棒眼
变式
某生物体细胞中有20条染色体,若发生染色体结构变异中的“缺失”,其细胞中染色体数目是否一定减少?若发生基因突变,其细胞中染色体数目是否改变?请说明理由。
试试手自己判
检测题
某果蝇的X染色体上有一个显性基因D,其对应的隐性等位基因为d。若一只基因型为X^D Y的雄果蝇,其X染色体上D基因所在的片段移接到了Y染色体上,且该雄果蝇与一只基因型为X^d X^d的雌果蝇交配。请问: 1. 该变异属于哪种类型的变异? 2. 子代雄果蝇的表现型是什么?
看答案和判分标准
答案:1. 染色体结构变异(易位)。 2. 子代雄果蝇表现为显性性状(D控制的性状)。
判对标准:
- 第一问必须答出“染色体结构变异”或“易位”,仅答“变异”不得分。
- 第二问必须答出“显性性状”或具体描述D基因控制的性状。若答“隐性”或“正常”则错误。
- 逻辑推导:父本X^D易位到Y,父本染色体为X^0 Y^D(假设X上D没了,Y上多了D)。母本X^d X^d。子代雄性从母本得X^d,从父本得Y^D。故子代雄性基因型为X^d Y^D,因Y上有D基因,故表现显性性状。
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