内容正文:
精研重难点(三) 生物变异类型的判断及实验探究
从“高度”上研究高考
[思维建模]
利用“假说—演绎法”探究变异类型的答题模型
[例1] (2022·山东高考)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘,研究影响其叶片形状的基因时,发现了6个不同的隐性突变,每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①~⑥,每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变,根据表中的杂交实验结果,下列推断错误的是( )
杂交组合
①×②
①×③
①×④
①×⑤
②×⑥
子代叶片
边缘
光滑形
锯齿状
锯齿状
光滑形
锯齿状
A.②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形
B.③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状
C.②和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形
D.④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形
解题关键—科学思维
[解析] 6个不同的突变体均为隐性纯合,可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的。①×②的子代叶片边缘为光滑形,说明①与②是分别由不同基因发生隐性突变导致,①×③、①×④的子代叶片边缘全为锯齿状,说明①与③④应是同一基因突变而来,因此②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形,③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状,A、B正确;①×②、①×⑤的子代叶片边缘全为光滑形,说明①与②、①与⑤是分别由不同基因发生隐性突变导致,但②与⑤可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的,若为前者,则②和⑤杂交,子代叶片边缘为锯齿状,若为后者,子代叶片边缘为光滑形,C错误;②×⑥的子代叶片边缘为锯齿状,说明②与⑥是由同一基因发生隐性突变导致,①与②是由不同基因发生隐性突变导致,①与④是由同一基因突变而来,因此④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形,D正确。
[答案] C
[例2] (2022·湖南高考)中国是传统的水稻种植大国,有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中,发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题:
(1)突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C1所致,基因C1纯合幼苗期致死。突变型1连续自交3代,F3成年植株中黄色叶植株占________。
(2)测序结果表明,突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5′—GAGAG—3′变为5′—GACAG—3′,导致第______位氨基酸突变为_________,从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理______________________________________________________________________。(部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺)
(3)由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段,用限制酶处理后进行电泳(电泳条带表示特定长度的DNA片段),其结果为图中____(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(4)突变型2叶片为黄色,由基因C的另一突变基因C2所致。用突变型2与突变型1杂交,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变?______(填“能”或“否”),用文字说明理由____________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[解析] (1)突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C1所致,基因C1纯合幼苗期致死,说明突变型1应为杂合子,C1对C为显性,突变型1连续自交3代,F1成年植株的基因型及概率为1/3CC、2/3CC1,F2成年植株的基因型及概率为3/5CC、2/5CC1,F3成年植株的基因型及概率为7/9CC、2/9CC1,则黄色叶植株占2/9。(2)突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5′—GAGAG—3′变为5′—GACAG—3′,突变位点前对应氨基酸数为726/3=242,则会导致第243位氨基酸由谷氨酸突变为谷氨酰胺。叶片变黄是叶绿体中色素含量变化的结果,而色素不是蛋白质,从基因控制性状的角度推测,基因突变影响与色素形成有关酶的合成,导致叶片变黄。(3)突变