2027年高考一轮生物学总复习讲义-微专题10 生物变异类型的判断及应用

微专题十　生物变异类型的判断及应用 专|题|整|合 一、基因突变类型的实验探究 1．显性突变与隐性突变的判断 (1)突变类型 (2)判定方法 2．一对基因突变和两对基因突变的判断 (1)两种突变来自一对基因突变(隐性突变) (2)两种突变来自两对基因突变(隐性突变) 二、不同突变体是否为同一位点突变的判断 若红花(野生型)有两种白花隐性突变品系，则控制这两种白花突变的基因间的位置关系可能存在以下三种情况，可通过杂交实验进行判断。 项目 野生型 白花1 白花2 互为等位基因 AA a1a1 a2a2 非同源染色体上 的非等位基因 同源染色体上 的非等位基因 实验设计方法：将突变株1与突变株2进行杂交，根据是否转化为野生型个体判断突变基因对应的位置。 三、染色体变异、基因重组和基因突变的显微判断 染色体变异在光学显微镜下能观察到，而基因突变和基因重组不能，所以可通过显微观察法辨别染色体变异，即制作临时装片，观察有丝分裂中期染色体是否发生变异，若有，则为染色体变异，否则为基因突变或基因重组(此处注意，若基因突变引起细胞结构改变也可间接用显微镜判断，例如显微镜下观察血细胞涂片，若发现镰刀状红细胞，可判断发生了基因突变)。 四、利用单体、三体或缺体判断特定基因是否位于特定染色体上 1．利用单体定位 2．利用三体定位 3．利用染色体片段缺失定位 对|点|落|实 1．将果蝇进行相关处理后，其X染色体上可发生隐性突变、隐性致死突变、隐性不完全致死突变或不发生突变等情况，遗传学家想设计一个实验检测出上述四种情况。实验时，将经相关处理的红眼雄果蝇与野生型纯合红眼雌果蝇交配(B表示红眼基因)，得F1，使F1单对交配，分别饲养，观察F2的性状分离情况。下列说法错误的是(　　) A．若为隐性突变，则F2中表型比例为3∶1，且雄性中有隐性突变体 B．若不发生突变，则F2表型均为红眼，且雄性中无隐性突变体 C．若为隐性致死突变，则F2中雌∶雄＝1∶2 2．(2026·南京模拟)某植物突变株表现为黄叶(aa)，用该突变株分别与不含a基因的5号单体(5号染色体缺失一条)、绿叶纯合的5号三体杂交得F1，F1自交得F2。若单体和三体产生的配子均可育，但一对同源染色体均缺失的个体致死。则关于F1和F2，下列说法错误的是(　　) A．分析突变株与5号单体的杂交后代F1，可确定A、a是否位于5号染色体上 B．若突变株与5号单体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶＝5∶3，则A、a基因位于5号染色体上 C．若A、a基因不位于5号染色体，则突变株与5号三体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶＝1∶3 D．若突变株与5号三体杂交得到的F2中绿叶∶黄叶＝31∶5，则A、a基因位于5号染色体上 3．大豆是雌雄同花植物，科学家从大豆种群中分离得到一株雄性不育单基因突变体甲，为确定其遗传机制，进行了以下实验： (1)雄性不育突变体甲的出现，可能是因为基因的碱基发生了________，导致________________________________。 (2)让野生型大豆与该雄性不育突变体甲进行杂交，F1均为雄性可育，F1自交得F2，其中雄性可育∶雄性不育＝3∶1，说明雄性不育属于__________(填“显性性状”或“隐性性状”)，该性状的遗传遵循______________________(填“基因的分离定律”或“基因的自由组合定律”)。 (3)已知大豆M基因的隐性突变也会导致雄性不育(雄性不育突变体乙)，科学家为确定两种突变体是否属于同一基因发生的突变，做了以下实验：将雄性不育突变体乙与野生大豆杂交得到F1，再将F1与雄性不育突变体甲进行杂交，得到F2。 ①若F2________________________________________________________________________，则说明二者属于同一基因发生的突变； ②若F2________________________________________________________________________，则说明二者属于不同基因发生的突变。 (4)经实验证明，两种突变系属于不同基因发生的突变，为进一步研究这两对基因是否位于同一对染色体上，科研人员将上述F2进行自交得F3。 ①若子代________________________________________________________________________，则说明两对基因位于同一对染色体上。 ②若子代________________________________________________________________________，则说明两对基因位于不同对染色体上。 4．某二倍体雌雄同株植物的茎色紫色对绿色为显性，受等位基因A/a控制。科学家用X射线处理某纯合紫株的花药后，将获得的花粉对绿株进行授粉，得到的F1中只出现了1株绿株(M)。请回答下列问题： (1)等位基因是通过________________________________________________________________________产生的，等位基因A、a的根本区别是____________________________________________________________________________。 (2)若M是由基因突变造成的，则________(填“A”或“a”)发生了突变，发生突变的时间最可能为______________________________________。若M的出现是由染色体变异引起的，而且变异的配子活力不受影响(两条染色体异常的受精卵不能发育)，则对M出现的合理解释是_____________________________________________________________________________________________。 (3)已知每株植物所结种子的数目相同，请设计最简便的杂交实验探究M的出现是由基因突变还是由染色体变异导致的。请补充实验思路及预期实验结果。 实验思路：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，观察统计后代的性状分离比。 预期结果：若后代紫株∶绿株＝3∶1，则M植株的出现为基因突变引起的；若后代紫株：绿株＝_____________________________________________________________________________，则M植株的出现为染色体变异引起的。 微专题十　生物变异类型的判断及应用 专|题|整|合 一、基因突变类型的实验探究 1．显性突变与隐性突变的判断 (1)突变类型 (2)判定方法 2．一对基因突变和两对基因突变的判断 (1)两种突变来自一对基因突变(隐性突变) (2)两种突变来自两对基因突变(隐性突变) 二、不同突变体是否为同一位点突变的判断 若红花(野生型)有两种白花隐性突变品系，则控制这两种白花突变的基因间的位置关系可能存在以下三种情况，可通过杂交实验进行判断。 项目 野生型 白花1 白花2 互为等位基因 AA a1a1 a2a2 非同源染色体上 的非等位基因 同源染色体上 的非等位基因 实验设计方法：将突变株1与突变株2进行杂交，根据是否转化为野生型个体判断突变基因对应的位置。 三、染色体变异、基因重组和基因突变的显微判断 染色体变异在光学显微镜下能观察到，而基因突变和基因重组不能，所以可通过显微观察法辨别染色体变异，即制作临时装片，观察有丝分裂中期染色体是否发生变异，若有，则为染色体变异，否则为基因突变或基因重组(此处注意，若基因突变引起细胞结构改变也可间接用显微镜判断，例如显微镜下观察血细胞涂片，若发现镰刀状红细胞，可判断发生了基因突变)。 四、利用单体、三体或缺体判断特定基因是否位于特定染色体上 1．利用单体定位 2．利用三体定位 3．利用染色体片段缺失定位 对|点|落|实 1．将果蝇进行相关处理后，其X染色体上可发生隐性突变、隐性致死突变、隐性不完全致死突变或不发生突变等情况，遗传学家想设计一个实验检测出上述四种情况。实验时，将经相关处理的红眼雄果蝇与野生型纯合红眼雌果蝇交配(B表示红眼基因)，得F1，使F1单对交配，分别饲养，观察F2的性状分离情况。下列说法错误的是(　　) A．若为隐性突变，则F2中表型比例为3∶1，且雄性中有隐性突变体 B．若不发生突变，则F2表型均为红眼，且雄性中无隐性突变体 C．若为隐性致死突变，则F2中雌∶雄＝1∶2 D．若为隐性不完全致死突变，则F2中雌∶雄介于1∶1和2∶1之间 答案：C 解析：由题意可得遗传图解如下： P　　　　　♂X－Y×♀XBXB 　　　 　 　 　↓ F1　　　　　XBX－、XBY 　　　 　 　 　↓♀、♂交配 F2　　XBXB　XBX－　　XBY　　X－Y 若其X染色体上发生隐性突变，则X－为Xb，则F2中表型比例为3∶1，且雄性中有隐性突变体，A正确；若不发生突变，则X－为XB，则F2表型均为红眼，且雄性中无隐性突变体，B正确；若为隐性致死突变，则X－Y个体不能存活，F2中雌∶雄＝2∶1，C错误；若为隐性不完全致死突变，X－Y个体部分存活，则F2中雌∶雄介于1∶1和2∶1之间，D正确。 2．(2026·南京模拟)某植物突变株表现为黄叶(aa)，用该突变株分别与不含a基因的5号单体(5号染色体缺失一条)、绿叶纯合的5号三体杂交得F1，F1自交得F2。若单体和三体产生的配子均可育，但一对同源染色体均缺失的个体致死。则关于F1和F2，下列说法错误的是(　　) A．分析突变株与5号单体的杂交后代F1，可确定A、a是否位于5号染色体上 B．若突变株与5号单体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶＝5∶3，则A、a基因位于5号染色体上 C．若A、a基因不位于5号染色体，则突变株与5号三体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶＝1∶3 D．若突变株与5号三体杂交得到的F2中绿叶∶黄叶＝31∶5，则A、a基因位于5号染色体上 答案：B 解析：若A、a基因位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而单体绿叶纯合植株的基因型为AO(O代表缺失基因)，二者杂交后代为Aa∶aO＝1∶1，表现为绿叶和黄叶；若A、a基因不位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而单体绿叶纯合植株的基因型为AA，二者杂交后代均为Aa，表现为绿叶，A正确；若A、a基因位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而单体绿叶纯合植株的基因型为AO，二者杂交后代为Aa∶aO＝1∶1，表现为绿叶和黄叶，F1中Aa自交后代A_＝1/2×3/4＝3/8，aa＝1/2×1/4＝1/8，aO自交后代为aa＝1/2×1/4＝1/8、aO＝1/2×1/2＝1/4，由于一对同源染色体均缺失的个体致死，所以致死个体为1/2×1/4＝1/8，所以F2中黄叶∶绿叶＝4∶3，B错误；若A、a基因不位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而三体绿叶纯合植株的基因型为AA，二者杂交后代均为Aa，表现为绿叶，F1自交，F2基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，黄叶∶绿叶＝1∶3，C正确；若A、a基因位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而三体绿叶纯合植株的基因型为AAA，AAA产生的配子为1/2AA、1/2A，因此二者杂交后代为1/2AAa、1/2Aa，均为绿叶，AAa产生的配子类型及比例为AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1，AAa自交后代黄叶aa的比例＝1/2×1/6×1/6＝1/72，Aa自交产生的后代中黄叶(aa)的比例＝1/2×1/4＝1/8，因此F1自交后代黄叶占1/72＋1/8＝10/72＝5/36，绿叶占31/36，即绿叶∶黄叶＝31∶5，D正确。 3．大豆是雌雄同花植物，科学家从大豆种群中分离得到一株雄性不育单基因突变体甲，为确定其遗传机制，进行了以下实验： (1)雄性不育突变体甲的出现，可能是因为基因的碱基发生了________，导致________________________________。 (2)让野生型大豆与该雄性不育突变体甲进行杂交，F1均为雄性可育，F1自交得F2，其中雄性可育∶雄性不育＝3∶1，说明雄性不育属于__________(填“显性性状”或“隐性性状”)，该性状的遗传遵循______________________(填“基因的分离定律”或“基因的自由组合定律”)。 (3)已知大豆M基因的隐性突变也会导致雄性不育(雄性不育突变体乙)，科学家为确定两种突变体是否属于同一基因发生的突变，做了以下实验：将雄性不育突变体乙与野生大豆杂交得到F1，再将F1与雄性不育突变体甲进行杂交，得到F2。 ①若F2________________________________________________________________________，则说明二者属于同一基因发生的突变； ②若F2________________________________________________________________________，则说明二者属于不同基因发生的突变。 (4)经实验证明，两种突变系属于不同基因发生的突变，为进一步研究这两对基因是否位于同一对染色体上，科研人员将上述F2进行自交得F3。 ①若子代________________________________________________________________________，则说明两对基因位于同一对染色体上。 ②若子代________________________________________________________________________，则说明两对基因位于不同对染色体上。 答案：(1)缺失、增添、替换　基因碱基序列改变　(2)隐性性状　基因的分离定律　(3)①雄性可育∶雄性不育＝1∶1　②全为雄性可育　(4)①雄性可育∶雄性不育＝5∶3　②雄性可育∶雄性不育＝21∶11 4．某二倍体雌雄同株植物的茎色紫色对绿色为显性，受等位基因A/a控制。科学家用X射线处理某纯合紫株的花药后，将获得的花粉对绿株进行授粉，得到的F1中只出现了1株绿株(M)。请回答下列问题： (1)等位基因是通过________________________________________________________________________产生的，等位基因A、a的根本区别是____________________________________________________________________________。 (2)若M是由基因突变造成的，则________(填“A”或“a”)发生了突变，发生突变的时间最可能为______________________________________。若M的出现是由染色体变异引起的，而且变异的配子活力不受影响(两条染色体异常的受精卵不能发育)，则对M出现的合理解释是_____________________________________________________________________________________________。 (3)已知每株植物所结种子的数目相同，请设计最简便的杂交实验探究M的出现是由基因突变还是由染色体变异导致的。请补充实验思路及预期实验结果。 实验思路：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，观察统计后代的性状分离比。 预期结果：若后代紫株∶绿株＝3∶1，则M植株的出现为基因突变引起的；若后代紫株：绿株＝_____________________________________________________________________________，则M植株的出现为染色体变异引起的。 答案：(1)基因突变　脱氧核糖核苷酸的排列顺序不同(或碱基对排列顺序不同)　(2)A　减数分裂前的间期　发生了染色体中含A基因片段的缺失或A基因所在的染色体整条缺失　(3)将M与纯合紫株杂交，得到F1，F1自交　6∶1 解析：(1)等位基因是通过基因突变产生的，等位基因A、a的根本区别是脱氧核糖核苷酸的排列顺序不同(或碱基对排列顺序不同)。 (2)据题干可知茎色紫色对绿色为显性，则纯合紫株基因型为AA，绿株基因型为aa。若绿株(M)是由基因突变造成的，则应是A发生了隐性突变，发生突变的时间最可能为减数分裂前的间期。若M的出现是由染色体变异引起的，则可能是在减数分裂过程中发生了染色体中含A基因片段的缺失或A基因所在的染色体整条缺失。 (3)要想探究M的出现是由基因突变还是由染色体变异导致的，可将M与纯合紫株杂交，得到F1，F1自交，观察统计后代的性状分离比。若M的出现是由基因突变导致的，则M(aa)与纯合紫株(AA)杂交得到F1(Aa)，F1(Aa)自交，后代紫株(A_)∶绿株(aa)＝3∶1；若M的出现是由染色体变异引起的，则M(aO)(O表示含A基因片段缺失或A基因所在染色体整条缺失)与纯合紫株(AA)杂交得到F1(1/2Aa、1/2AO)，F1自交，Aa自交后代紫株(A_)∶绿株(aa)＝3∶1，AO自交后代紫株(A_)∶绿株(aa)＝3∶0，因此后代紫株(A_)∶绿株(aa)＝6∶1。 学科网（北京）股份有限公司 $