主题2 语言表达(2) 变异类型的确定-【步步高】2024年高考生物大二轮专题复习与增分策略（新高考，粤渝闽鄂京津琼黑晋皖云新赣甘豫桂贵）

变异类型的确定 1．(措施思路类)(经典高考题)某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性，高茎(H)对矮茎(h)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。 注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡。 (1)实验步骤： ①________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②观察、统计后代表型及比例。 (2)结果预测：①若________________________________________，则为图甲所示的基因组成； ②若______________________________________，则为图乙所示的基因组成； ③若______________________________________，则为图丙所示的基因组成。 答案　答案一：(1)①用该宽叶红花突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交，收集并种植种子，长成植株　(2)①子代宽叶红花∶宽叶白花＝1∶1　②子代宽叶红花∶宽叶白花＝2∶1　③子代中宽叶红花∶窄叶白花＝2∶1 答案二：(1)①用该宽叶红花突变体与缺失一条2号染色体的窄叶红花植株杂交，收集并种植种子，长成植株　(2)①子代宽叶红花∶宽叶白花＝3∶1 ②子代全部为宽叶红花植株　③子代宽叶红花∶窄叶红花＝2∶1 解析　确定基因型可用测交的方法，依据题意选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株mOrO(缺失的基因用O表示)与该宽叶红花突变体进行测交。若为图甲所示的基因组成，即MMRr与mOrO杂交，后代基因型为MmRr、MORO、Mmrr、MOrO，子代表型及比例为宽叶红花∶宽叶白花＝1∶1；若为图乙所示的基因组成，即MMRO与mOrO杂交，后代基因型为MmRr、MORO、MmrO、MOOO(幼胚死亡)，子代表型及比例为宽叶红花∶宽叶白花＝2∶1；若为图丙所示的基因组成，即MORO与mOrO杂交，后代基因型为MmRr、MORO、mOrO、OOOO(幼胚死亡)，子代表型及比例为宽叶红花∶窄叶白花＝2∶1。也可用缺失一条2号染色体的窄叶红花植株与该突变体植株进行杂交。 2．(2020·全国Ⅰ，32)遗传学理论可用于指导农业生产实践。请回答下列问题： (1)(过程表述类)生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生染色体结构变异的情况下，产生基因重新组合的途径有两条，分别是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)(分析原因类)在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (措施思路类)若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是________________________________________________________________________ ________________________。 答案　(1)在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合；同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生互换，导致染色单体上的基因重组　(2)控制新性状的基因是杂合的　通过自交筛选出性状能够稳定遗传的子代 3．(说明依据类)(2022·广东，19节选)研究小组了解到：①雄蚕产丝量高于雌蚕；②家蚕的性别决定为ZW型；③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制；④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄，满足大规模生产对雄蚕需求的目的，该小组设计了一个诱变育种的方案。如图为方案实施流程及得到的部分结果。 统计多组实验结果后，发现大多数组别家蚕的性别比例与 Ⅰ组相近，有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析： (1)Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于________染色体上。 (2)将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交，子代中雌蚕的基因型是________(如存在基因缺失，亦用b表示)。这种杂交模式可持续应用于生产实践中，其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。 (3)尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕，但其后代仍无法实现持续分离雌雄，不能满足生产需求，请简要说明理由：__________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)常　(2)bbZWB　(3)Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子(bbZBZ)，与白壳卵雌蚕(bbZW)杂交，后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性，无法通过卵壳颜色区分性别 4．(2023·新课标，34节选)果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状，眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状，翅型由等位基因T/t控制，眼色由等位基因R/r控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验，杂交子代的表型及其比例分别为长翅红眼雌蝇∶长翅红眼雄蝇＝1∶1(杂交①的实验结果)；长翅红眼雌蝇∶截翅红眼雄蝇＝1∶1(杂交②的实验结果)。回答下列问题： (1)(说明依据类)根据杂交结果可以判断，翅型的显性性状是________，判断的依据是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 根据杂交结果可以判断，属于伴性遗传的性状是__________，判断的依据是________________________________________________________________________ ____________。 (2)(结果预测类)若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇杂交，则子代翅型和眼色的表型及其比例为____________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)长翅　亲本是长翅和截翅果蝇，杂交①子代全是长翅　翅型　翅型的正反交实验结果不同　(2)红眼长翅∶红眼截翅∶紫眼长翅∶紫眼截翅＝3∶3∶1∶1 说明依据类方法突破 说明依据类主要是根据题目中给出的结果、数据，针对某种现象做出相应判断，遵循“从题干和课本原话”中去寻找和组织的原则。许多题的答案都是来自相关内容在课本上呈现的原话，或者题干、设问中的词语、语句组合或者实验结果数据的直接分析描述。 1．林肯郡卷毛猪毛发的颜色受独立遗传且完全显性的三对基因A/a、B/b、D/d控制，基因与性状之间的关系如图1所示，请回答下列问题： (1)研究发现，体细胞中D基因数少于d基因数时，D基因的表达减弱而形成黑青色突变体。黑青色突变体的体细胞中D、d基因与染色体的组成如图2所示，三种突变体中属于染色体结构变异的有____________________________________________________________。 (2)今有多头纯种林肯郡卷毛猪，请设计一个简便的杂交实验，以确定基因型为aaBbDdd的黑青色猪属于图2中的哪一种突变体(假设实验过程中不存在突变与染色体互换，各型配子活力相同)。 实验步骤： ①让该突变体与基因型为________的林肯郡卷毛猪交配。 ②观察并统计____________________________________________________________。 ③结果与结论： Ⅰ.若子代中黑色猪∶黑青色猪∶棕色猪＝1∶1∶2，则该突变体为突变体甲。 Ⅱ.若子代中_____________________________________________________________， 则该突变体为突变体乙。 Ⅲ.若子代中黑色猪∶棕色猪＝1∶1，则该突变体为突变体丙。 答案　(1)突变体甲和突变体丙　(2)①aaBBdd　②子代的表型与比例　③Ⅱ.黑色猪∶黑青色猪∶棕色猪＝1∶2∶3 解析　(1)突变体甲和突变体丙是染色体结构发生变异，突变体乙是染色体数目发生变异。(2)由于aaBbDdd中多了一个d基因，又因为体细胞中D基因数少于d基因数时，D基因的表达减弱而形成黑青色突变体，要判断突变体的类型，关键是区分突变体配子的产生情况。因此用aaBbDdd的林肯郡卷毛猪与基因型为aaBBdd的林肯郡卷毛猪杂交，观察并统计子代的表型与比例。结果与结论：Ⅱ.假设该突变体为突变体乙，则经减数分裂可产生aBD、aBDd、aBdd、aBd、abD、abDd、abdd、abd共8种配子，其比例为1∶2∶1∶2∶1∶2∶1∶2，与aaBBdd杂交，子代基因型及表型为1aaBBDd(黑色)、2aaBBDdd(黑青色)、1aaBBddd(棕色)、2aaBBdd(棕色)、1aaBbDd(黑色)、2aaBbDdd(黑青色)、1aaBbddd(棕色)、2aaBbdd(棕色)，故若子代中黑色猪∶黑青色猪∶棕色猪＝1∶2∶3，则该突变体为突变体乙。 2．某果蝇种群中，灰体(D)对黑檀体(d)为显性，灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交，在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇。出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。请完成下列实验步骤及结果预测，以探究其原因。(注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死，各型配子活力相同) 实验步骤： ①用该黑檀体果蝇与基因型为Dd的果蝇杂交，获得F1。 ②F1自由交配，观察、统计F2的表型及比例。 结果预测： Ⅰ.如果F2表型及比例为__________________，则为基因突变。 Ⅱ.如果F2表型及比例为__________________，则为染色体片段缺失。 答案　Ⅰ.灰体∶黑檀体＝7∶9　Ⅱ.灰体∶黑檀体＝7∶8 解析　Ⅰ.若是基因突变，则黑檀体果蝇的基因型为dd，dd×Dd→F1(1/2Dd、1/2dd)，F1自由交配，产生的配子比例为1/4D、3/4d，则F2表型及比例为灰体∶黑檀体＝7∶9。Ⅱ.若是染色体片段缺失，则设黑檀体果蝇的基因型为_d，_d×Dd→F1(1/4_D、1/4_d、1/4Dd、1/4dd)，F1自由交配，产生的配子比例为1/4D、1/2d、1/4_，F2的表型及比例为灰体∶黑檀体＝7∶8。 3．科研工作者利用某二倍体植物(2n＝20)进行实验。该植物的红花和白花由5号染色体上的一对等位基因(D、d)控制。正常情况下纯合红花植株与白花植株杂交，子代均为红花植株。育种工作者用X射线照射纯合红花植株A后，再使其与白花植株杂交，发现子代有红花植株932株，白花植株1株(白花植株B)。请分析回答下列问题。 (1)若对该植物基因组进行测序，发现一个DNA分子有3个碱基对发生了改变，但该DNA控制合成的蛋白质功能均正常，试说出两种可能的原因：______________________ ________________________________________________________________________。 (2)关于白花植株B产生的原因，科研人员提出了以下三种假设： 假设一：X射线照射红花植株A导致其发生了基因突变。 假设二：X射线照射红花植株A导致其5号染色体断裂，含有基因D的片段缺失。 假设三：X射线照射红花植株A导致其5号染色体丢失一条。 ①经显微镜观察，白花植株B减数分裂Ⅰ前期四分体为________个，则可以否定假设三。 ②若假设二成立，则如图所示杂交实验中，白花植株B能产生__________种配子，F1自交得到的F2中，红花植株所占的比例应为________。(注：一条染色体片段缺失不影响个体生存，两条同源染色体缺失相同的片段则个体死亡) 答案　(1)该3个碱基对改变引起了密码子改变，但对应的氨基酸未改变或个别氨基酸改变，但并不影响该蛋白质功能；该3个碱基对改变发生于DNA的非基因序列；该3个碱基对改变发生于基因的非编码区或编码区的内含子中　(2)①10　②2　6/7 4．某雌雄同株异花的二倍体植物(2n＝30)种群中，高茎(A)对矮茎(a)为显性，且无累加效应。以基因型为Aa的植株为材料，经多次诱变等手段，最终选育到了一株基因型为AAa的可育高茎植株，其体细胞中基因与染色体的位置关系可能有如图①②③④四种类型(其余未画出的染色体都正常)。回答下列问题： (1)若类型①与类型③杂交过程中产生的生殖细胞和子代都能存活，且子代数量足够多，则它们子代的表型及比例为____________________________________________________。 (2)通过让该高茎植株与正常矮茎植株杂交，已排除了该高茎植株为类型①②的可能，但不能确定是类型③还是④。请你另设计一个杂交实验进一步确认，要求简要写出实验思路、预期实验结果及结论。 实验思路：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 预期实验结果及结论：____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)高茎∶矮茎＝23∶1　(2)方案一：让该高茎植株染色体加倍，再让加倍后的植株与正常矮茎植株杂交，观察统计子代的表型及比例　若子代高茎∶矮茎＝35∶1，则原高茎植株为变异类型③；若子代全为高茎，则原高茎植株为变异类型④ 方案二：让该高茎植株染色体加倍，再让加倍后的植株自交，观察统计子代的表型及比例　若子代高茎∶矮茎＝1 295∶1，则原高茎植株为变异类型③；若子代全为高茎，则原高茎植株为变异类型④ 解析　(1)类型①减数分裂形成的生殖细胞的基因型及比例为A∶AA∶Aa∶a＝2∶1∶2∶1，可以简化为含A配子与只含a配子之比为5∶1；类型③减数分裂形成的生殖细胞的基因型及比例为AO∶AA∶Aa∶aO＝1∶1∶1∶1，可以简化为含A与只含a配子之比为3∶1，由此可知，类型①与类型③杂交子代中，只含a的呈矮茎性状的个体占1/6×1/4＝1/24，则呈高茎性状的个体占1－1/24＝23/24，所以子代表型及比例为高茎∶矮茎＝23∶1。(2)要区分类型③与类型④，无论让它们分别自交，还是让它们分别测交，它们的子代表型及比例都一样，达不到区分的目的。而染色体加倍后再进行自交或测交就可以达到目的。染色体加倍后类型③减数分裂形成含A的生殖细胞∶只含a 的生殖细胞＝35∶1，所以加倍后的类型③测交，子代高茎∶矮茎＝35∶1，加倍后的类型③若自交，子代高茎∶矮茎＝1 295∶1；染色体加倍后类型④减数分裂形成含A的生殖细胞占100%，所以加倍后的类型④测交，子代全为高茎，加倍后的类型④若自交，子代也全为高茎。 5．B基因编码水稻花药正常发育所必要的一种转录因子，纯合的B基因突变体(bb)在长日照条件下雄性半不育(花粉只有50%可育)，短日照条件下育性正常，BB和Bb在长日照、短日照条件下均育性正常。对B和b基因的测序结果如图所示，从基因表达的角度分析，B基因突变体(bb)产生长日照条件下雄性半不育性状的原因是________________________ ________________________________________________________________________。 答案　b基因编码区碱基缺失，长日照条件下，mRNA上的终止密码子提前出现，翻译提前终止，肽链变短，B蛋白功能异常 6．研究人员在研究水稻叶片颜色时，发现了叶片黄色突变体丙和叶片黄色突变体丁。野生型水稻叶片绿色由基因Y控制，突变体丙叶片黄色由基因Y突变为Y1所致(若基因Y1纯合，水稻会在幼苗期死亡)。突变体丁叶片黄色由基因Y的另一突变基因Y2所致(Y2基因纯合或杂合均不会致死)。用突变体丁与突变体丙杂交，子代中叶片黄色植株与叶片绿色植株各占50%。据此推测Y2的突变类型是________(填“显性”或“隐性”)突变，请简要说明理由________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　隐性　若Y2的突变类型是隐性突变，则突变体丁为纯合子(Y2Y2)，则子代YY2表现为绿色，Y1Y2表现为黄色，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%，符合题意；若Y2的突变类型为显性突变，突变体丁(Y2Y)与突变体丙(Y1Y)杂交，子代表型及比例应为黄色∶绿色＝3∶1，与题意不符 学科网（北京）股份有限公司 $$