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微专题(二) 生物变异的类型及其探究
真题测评·试能力
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
子代叶片边缘
①×②
光滑形
①×③
锯齿状
①×④
锯齿状
①×⑤
光滑形
②×⑥
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
解析:选C 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。
2.(2023·全国乙卷)某种观赏植物的花色有红色和白色两种,花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的,红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的,第1步由酶1催化,第2步由酶2催化。其中酶1的合成由A基因控制,酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子,某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨,得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液,并用这些研磨液进行不同的实验。
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实验一:探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合,混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸,冷却后再混合,混合液颜色无变化。
实验二:确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸,冷却后与乙的细胞研磨液混合,发现混合液变成了红色。
回答下列问题。
(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用,与无机催化剂相比,酶所具有的特性是______________________________________________(答出3点即可);煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用,其原因是高温破坏了酶的__________。
(2)实验一②中,两种细胞研磨液混合后变成了红色,推测可能的原因是________________________________________________________________________________________________________。
(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是________,乙的基因型是________;若只将乙的细胞研磨液煮沸,冷却后与甲的细胞研磨液混合,则混合液呈现的颜色是________。
解析:(1)与无机催化剂相比,酶具有高效性、专一性和作用条件较温和等特性。温度过高会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,因此,煮沸使细胞研磨液中的酶失去催化作用的原因是高温破坏了酶的空间结构。(2)实验一②中,在室温下将两种细胞研磨液充分混合,混合液变成红色,推测可能的原因是一种细胞研磨液中含有酶1及其催化产生的中间产物,另一种细胞研磨液中含有酶2,将两种细胞研磨液充分混合后,混合液变成红色。(3)实验二中,将甲的细胞研磨液煮沸,冷却后与乙的细胞研磨液混合,发现混合液变成了红色。甲的细胞研磨液经煮沸后,其中的酶变性失活,不能发挥作用,乙的细胞研磨液中的酶能发挥作用,推出乙的细胞研磨液中含有酶2,甲的细胞研磨液中含有酶1及其催化产生的中间产物,进而确定甲的基因型为AAbb、乙的基因型为aaBB。若只将乙的细胞研磨液煮沸,冷却后与甲的细胞研磨液混合,则酶2失活,不能发挥催化作用,不能将中间产物转化为红色色素,混合液呈现白色。
答案:(1)高效性、专一性和作用条件较温和 空间结构 (2)白色底物形成红色色素需要酶1和酶2的催化,一种细胞研磨液中含有酶1及其催化产生的中间产物,另一种细胞研磨液中含有酶2,将两种细胞研磨液充分混合后,混合液变成红色 (3)AAbb aaBB 白色
3.(2022