例談染色體結構變異\\交叉互換\\基因突變三者之間的辨析

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構變異、基因重組中的交叉互換、基因突變三者既有相似性，又有本質區(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，屬于染色體結構變異中的缺失；B圖中0基因數(shù)量增多屬于染色體結構變異中的增添；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：在此題中要辨析染色體結構變異和基因突變之間的差異，主要是抓住兩者的本質差異：染色體上有無新基因的產生。

注意：由于染色體結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生的新基因是否是細胞內其他染色體上已經存在的。如果產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，應是染色體結構變異中的易位。

參考答案：D。

小結：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。