陆 军  江苏省常州市戚墅堰实验中学  213011

 

生物的可遗传变异主要有三种情况构成，分别是染色体变异、基因重组、基因突变。其中染色体变异中的结构变异、基因重组中的交叉互换、基因突变三者既有相似性，又有本质区别，现根据几个实例对这三种情况进行辨析。

【例】．已知某物种的一条染色体上依次排列着M、N、O、p、q五个基因，如图所示，在细胞有丝分裂后出现了如图A~D变化所示的染色体，其中属于染色体结构变异的是  (多选题)

 

【解析】在此题中A图染色体片段缩短，基因数量明显减少，属于染色体结构变异中的缺失，B图中O基因数量增多属于染色体结构变异中的增添，C图中基因的数量种类都没有发生变化，但是各个基因在染色体上的位置发生了明显的变化，所以应属于染色体结构变异中的基因倒位。D图中基因的数量染色体的片段长短都没有发生变化，各个基因的位置没有变，但是原图中N、O、p三个基因分别变成了n、o、P，出现了原染色体上没有的基因，应是基因突变或交叉互换，本题题干中已明确说明是发生在有丝分裂过程中，因此排除了交叉互换的可能，应为基因突变。

答案：A B C

【小结】在此题中要辨析染色体结构变异和基因突变之间的差异，主要是抓住两者的本质差异：染色体上有无新基因的产生。基因突变是指基因结构中DNA上的碱基对的增添、缺失、改变，在这里是染色体结构变异是通过染色体的上的基因的增添、缺失、改变来体现的，因此两者的研究对象着实不同。染色体结构变异属于细胞水平，而基因突变属于分子水平，本题是利用染色体片段上的基因变化来对染色体结构变异进行辨析，因此要解好此题，关键是要把握好基因位于染色体上这个概念，通过分子水平的变化来判读细胞水平的变化情况。解决此题的策略是染色体上有无新基因的产生。这种概念的辨析往往对学生的要求很高，如果没有抓住概念的实质对这样的题目就会误选ABCD.

【探讨】由于染色体结构变异中还有一种情况是易位，因此在利用此策略时还要注意染色体上产生的新基因是否是细胞内其他染色体上已经存在的。如果产生的新基因是在其他染色体上也有的，那么也不排除发生易位的可能。

【例】判断题：如图是果蝇细胞的染色体组成，1与4之间的交换属于基因重组（    ）

【解析】此题中误选A的错误率非常高，大部分学生认为图中1与4形状大小很相似，因此认为可以发生交叉互换，属于基因重组。在这里主要是对交叉互换与染色体结构变异中的易位的概念认识不清。基因重组有两种情况，一种是可以发生在减数分裂过程中以及非同源染色体上的非等位基因之间，这叫自由组合；另一种是发生在同源染色体联会时的非姐妹染色单体之间，这叫做交叉互换。现在仔细观察该图就会发现1与4是一对非同源染色体，他们之间要发生基因重组就应发生减数分裂，但是现在题目告诉我们发生的是染色体片段的交换，也就是说没有发生基因的自由组合；另一方面它们并不是一对同源染色体，无联会现象，也就不会发生交叉互换，所以说他们之间的交换不属于基因重组的范畴。1与4之间的交换应是非同源染色体之间的片段互换，这是属于染色体结构变异中的易位，所以说该判读是错误的。

【小结2】交叉互换是属于基因重组的一种类型，前提是发生在减数分裂过程中和同源染色体中的非姐妹染色体单体之间。而易位属于染色体结构变异，是发生在非同源染色体之间。两种情况发生的对象不同。

【例3】下图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图（数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因）。据图所做的判断中，不正确的是（多选题）

 

A．该动物的性别是雄性的

B．乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组

C．1与2或1与4的片段交换，都属于基因重组

D．丙分裂产生子细胞后的变化特点，是某些性状表现母系遗传的重要原因

【解析】本题就是考察基因突变与交叉互换基因突变既可能发生在减数分裂过程中又可以发生在有丝分裂过程中，交叉互换只会发生在减数分裂过程中。B选项说乙图中分离的姐妹染色单体上出现了A、a两种基因，若要出现基因重组，必定应该是发生在减数分裂过程中，但是乙图却分明是有丝分裂后期。因此可以排除交叉互换或者说是基因重组的可能。C选项可以采用第二种情况来分析。

答案：B  C

【小结3】要判断基因突变和交叉互换主要是要从发生的时间来看：基因突变既可能发生在有丝分裂又可能发生在减数分裂过程中，而交叉互换只能发生在减数分裂过程中。