2023届高考生物二轮复习专题5重难大题集训(三)　变异与遗传的综合考查-讲义(通用版).docx

重难大题集训(三)变异与遗传的综合考查1大豆是雌雄同花植物，野生型大豆雄蕊和雌蕊育性正常。科学家从大豆种群中分离出发生隐性突变的甲、乙，二者均为雄性不育单基因突变体。为探究这两种突变体是同一基因突变还是不同基因突变所致，A、B两同学分别设计了杂交方案。请回答有关问题：(1)诱变可以使同一基因突变产生一种以上的等位基因，也可以使同一个DNA分子不同部位的基因发生突变，这体现了基因突变具有_的特点。(2)A同学的杂交方案：将突变体甲与突变体乙进行杂交，通过观察统计子代雄性可育与雄性不育个体的比例来判断这两种突变体的产生原因。该同学的方案是否可行？_，理由是_。(3)B同学的杂交方案：突变体甲、突变体乙分别与野生型大豆杂交获得F甲1、F乙1，再将F甲1与F乙1杂交得F2。若F2中雄性可育雄性不育_，则这两种突变体是由同一基因突变所致。若已确定这两种突变体是由不同基因突变所致，_(填“能”或“不能”)依据F2的性状表现推断不同的突变基因是否位于同一对染色体上，理由是_。若已确定这两种突变体是由位于同一对染色体上的不同基因突变所致，F甲1与F乙1杂交时，是否可能会由交叉互换而导致子代出现雄性不育植株？_(填“可能”或“不可能”)。答案(1)不定向性和随机性(2)不可行突变体甲和乙均为雄性不育，两者不能进行杂交(3)31不能无论不同的突变基因是否位于同一对染色体上，F2均全为雄性可育不可能解析(1)同一基因突变产生一种以上的等位基因，这体现了基因突变的不定向性；基因突变可发生在同一个DNA分子的不同部位，这体现了基因突变的随机性。(3)若甲、乙两种突变体是由同一基因突变所致，设野生型大豆基因型为AA，突变体甲基因型为a1a1，突变体乙基因型为a2a2，则F甲1的基因型为Aa1、F乙1的基因型为Aa2，F甲1与F乙1杂交得到的F2基因型为AA、Aa1、Aa2、a1a2，表型及比例为雄性可育雄性不育31。若甲、乙两种突变体是由不同基因突变所致，设野生型大豆基因型为AABB，突变体甲基因型为aaBB，突变体乙基因型为AAbb。如果这两对基因位于两对同源染色体上，则F甲1基因型为AaBB，F乙1基因型为AABb，两者杂交的F2全为雄性可育。如果这两对基因位于同一对染色体上，则两者杂交的F2也全为雄性可育。若这两种突变体是由位于同一对染色体上的不同基因突变所致，F甲1与F乙1杂交时，由于两者各有一对基因纯合，即使发生交叉互换，F甲1仍只能产生AB和aB两种配子，F乙1仍只能产生AB和Ab两种配子，故F甲1与F乙1杂交不可能由交叉互换而导致子代出现雄性不育植株。2某雌雄同株的植物，因一条染色体上的某基因发生了突变，使野生性状变为突变性状。用该突变型植株进行杂交实验，结果如表。请回答下列问题：杂交组PF1甲突变型×野生型突变型野生型11乙突变型×突变型突变型野生型21(1)由题意可知，该突变性状属于_(填“显性”或“隐性”)性状。突变基因_(填“位于”或“不位于”)性染色体上，理由是_。(2)由乙组杂交结果推测，可能有致死或存活率下降的现象。有人推测产生乙组杂交的结果是由合子致死引起的，即_致死。可以让乙组中F1个体进行自由传粉，若后代表型及比例为_，则推测正确。(3)也有人认为产生乙组杂交的结果可能是某种配子致死或存活率下降的影响。请据题作出合理假说，并设计实验予以验证(要求写出实验方案、支持假说的实验结果)。假说：_。实验验证：_。后代：_。答案(1)显性不位于该种植物为雌雄同株，没有性染色体(2)含突变基因纯合的个体突变型野生型11(3)含突变基因的雄配子有一半致死(或“含突变基因的雄配子存活率下降一半”)突变型×野生型突变型野生型12解析(1)由题中乙的杂交结果出现了性状分离，可判断该突变性状属于显性性状；突变基因不位于性染色体上，理由是该种植物为雌雄同株，没有性染色体。(2)假设相应基因用A、a表示，由乙组杂交结果可确定突变个体基因型是Aa，野生型基因型是aa；由于乙组突变型×突变型，F1突变型野生型21，得出AA纯合致死。若让F1个体进行自由传粉，可得出A，a。若显性纯合致死，则后代基因型为Aaaa11。即后代表型及比例为突变型野生型11。(3)假说：含突变基因的雄配子有一半致死。让突变型×野生型，即雄性Aa与雌性aa杂交，若含突变基因的雄配子有一半致死，则能进行繁殖的雄配子中A，a，雌配子为a，所以杂交后代突变型(Aa)野生型(aa)12。3(2021·山东模拟)调查发现黄颡鱼(XY型)在相同养殖条件下，雄鱼比雌鱼生长快23倍。在某野生型的黄颡鱼(背部灰黄色)种群中，偶见几条背部黑褐色的黄颡鱼，雌雄个体都有。(1)有人对背部黑褐色黄颡鱼的出现进行分析，认为可能有两种原因：一是因为基因突变，二可能是染色体加倍成为多倍体的结果。请设计一种简单方法来鉴定背部黑褐色黄颡鱼出现的原因：_。(2)现已证实背部黑褐色黄颡鱼的出现为基因突变的结果，为确定是显性突变还是隐性突变，可选用_进行杂交，并统计子代表型，若_，则为隐性突变，反之则为显性突变。(3)若已知黑褐色黄颡鱼是显性突变所致(B)，由于黄颡鱼中雄鱼比雌鱼生长快23倍，养殖户希望在黄颡鱼幼年期就能区分雌雄，为了探求可行性，求助于科研工作者。技术人员先用多对野生型的雌黄颡鱼与背部黑褐色的雄黄颡鱼杂交，试推断该技术人员做此实验的意图：_，若杂交实验结果出现_，则养殖户的心愿可以实现。(4)若背部灰黄色基因(b)在解旋后，其中一条母链上的碱基G被T所替代，而另一条链正常，则该基因再连续复制n次后，突变成的基因B与基因b的比例为_。答案(1)将背部黑褐色黄颡鱼的有分裂能力的细胞制成装片，用显微镜观察，若观察到染色体加倍，则说明是染色体加倍的结果，否则为基因突变(2)多对背部黑褐色雌雄黄颡鱼子代均为背部黑褐色(3)通过该实验判断控制背部黑褐色的基因是否位于X染色体上后代雌性都为背部黑褐色，雄性都为野生型(背部灰黄色)(4)11解析(3)若已知黑褐色黄颡鱼是显性突变所致(B)，技术人员先用多对野生型的雌黄颡鱼(隐性的雌)与背部黑褐色的雄黄颡鱼(显性的雄)杂交，其目的是确定控制背部黑褐色的基因是否位于X染色体上，若后代雌性都为背部黑褐色，雄性都为野生型(背部灰黄色)，则控制背部黑褐色的基因是位于X染色体上，养殖户希望在黄颡鱼幼年期就能区分雌雄的心愿可以实现。(4)背部灰黄色基因(b)在解旋后，其中一条母链上的碱基G被T所替代，而另一条链正常，则该基因再连续复制n次后，突变链和正常链数量相同，所以突变成的基因B与基因b的比例为11。4石刁柏是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定的雌、雄异株植物。野生型石刁柏叶窄，产量低。在某野生种群中，发现生长着少数几株阔叶石刁柏(突变型)，雌株、雄株均有，雄株的产量高于雌株。(1)若要鉴定突变型的出现是基因突变所致，还是染色体组加倍所致，可以直接采用显微镜检的方法，具体操作是：取阔叶突变型株根尖分生区制成装片，显微观察有丝分裂_(时期)细胞内同源染色体数目。若观察到_，则属染色体组加倍所致；否则为基因突变所致。(2)若已证实阔叶为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变；二是隐性突变。请你设计一个简单实验方案加以判定：_(要求写出杂交组合，杂交结果，得出结论)。(3)若已证实阔叶为显性突变所致，突变基因可能位于常染色体上，还可能位于X染色体上。请你设计一个简单实验方案加以判定：_(要求写出杂交组合，杂交结果，得出结论)。(4)若已证实阔叶基因在X染色体上，现有阔叶石刁柏和野生型石刁柏，雌株、雄株均有。请设计一个实验，只做一代杂交实验，就可以在幼苗期筛选出高产(雄性)的个体：_(要求写出实验方案，筛选的方法)。答案(1)中期同源染色体倍增(2)选用多株阔叶突变型石刁柏雌株、雄株相互杂交，若杂交后代出现了野生型，则为显性突变所致；若杂交后代仅出现突变型，则为隐性突变所致(3)选用多对野生型雌株与突变型雄株作为亲本杂交。若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则这对基因位于X染色体上；若杂交后代，野生型和突变型雌、雄均有，则这对基因位于常染色体上(4)选表型为野生型的雌株与阔叶的雄株进行杂交，幼苗为窄叶的即为雄株解析由于细胞中的染色体数目在光学显微镜下能观察到，所以可取根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期(此时期细胞中染色体形态固定、数目清晰)细胞内染色体数目。若观察到同源染色体倍增，则属于染色体组加倍所致；否则为基因突变所致。5已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性，红眼(B)对白眼(b)为显性，这两对等位基因均不位于Y染色体上。现有两组杂交实验结果如下：实验：纯合残翅红眼雌果蝇×纯合长翅白眼雄果蝇长翅红眼雌果蝇920只、长翅红眼雄果蝇927只。实验：纯合残翅红眼雄果蝇×纯合长翅白眼雌果蝇长翅红眼雌果蝇930只、长翅白眼雄果蝇926只、长翅白眼雌果蝇1只。上述实验中的亲本的性染色体组成均是正常，无控制眼色的基因的胚胎不能发育成果蝇，果蝇的性染色体异常与胚胎发育情况的关系如下表(“O”代表不含性染色体)。性染色体异常情况XXXXXYXYYYYXOYO胚胎发育情况致死雌性可育雄性可育致死雄性不育致死请分析回答：(1)根据实验与实验可以判断出_。(2)理论上预期实验的F2基因型共有_种，其中长翅红眼雌性个体中杂合子的概率为_。(3)实验F1中出现了1只例外的可遗传的白眼雌果蝇，该蝇产生的原因可能有三种，请通过杂交实验予以探究。(要求：书写出实验思路及预测结果和结论)实验思路：_。预测结果和结论：_。答案(1)眼色性状与性别有关，翅型性状与性别无关(或翅型基因位于常染色体上，眼色基因位于X染色体上)(2)125/6(3)用表型为红眼且性染色体组成正常的雄果蝇与这只例外的白眼雌果蝇杂交，观察统计子代的表型及比例若子代红眼雌果蝇白眼雌果蝇红眼雄果蝇白眼雄果蝇4114(或若子代雌果蝇出现白眼，雄果蝇出现红眼)，则这只例外的白眼雌果蝇是亲本雌果蝇减数分裂过程中X染色体未分离导致；若子代红眼雌果蝇白眼雄果蝇21，则这只例外的白眼雌果蝇是一条X染色体上缺失了B基因片段导致；若子代红眼雌果蝇白眼雄果蝇11，则这只例外的白眼雌果蝇是基因突变导致(答案合理即可)解析(1)实验和实验为正反交实验，两组实验中，子代都是长翅，正反交结果一致，说明控制长翅和残翅的等位基因位于常染色体上，实验子代都是红眼，实验子代雌果蝇为红眼和白眼，雄果蝇为白眼，正反交结果不一致，说明控制红眼和白眼的等位基因位于X染色体上，所以，眼色性状与性别有关，等位基因位于X染色体上，翅型性状与性别无关，等位基因位于常染色体上。(2)分析可知实验亲本的基因型为aaXBXB×AAXbY，F1的基因型为AaXBXb、AaXBY，F1雌雄个体杂交产生F2，基因型为1/16AAXBXB、1/16AAXBXb、1/16AAXBY、1/16AAXbY、1/8AaXBXB、1/8AaXBXb、1/8AaXBY、1/8AaXbY、1/16aaXBXB、1/16aaXBXb、1/16aaXBY、1/16aaXbY，共计12种，长翅红眼雌性个体为1/16AAXBXB、1/16AAXBXb、1/8AaXBXB、1/8AaXBXb，其中杂合子的概率为5/6。(3)只考虑眼色基因时，实验亲本基因型为XBY×XbXb，F1正常果蝇的基因型为XBXb、XbY，出现了1只例外的可遗传的白眼雌果蝇，该果蝇产生的原因可能有三种，第一种：亲本雌果蝇减数分裂过程中X染色体未分离导致，则该只例外的可遗传的白眼雌果蝇基因型为XbXbY；第二种：该只例外的白眼雌果蝇是一条X染色体上缺失了B基因片段导致，则该只例外的可遗传的白眼雌果蝇基因型为XOXb(O表示缺失)；第三种：该只例外的白眼雌果蝇是基因突变导致，则该只例外的可遗传的白眼雌果蝇基因型为XbXb。6(2021·滨州一模)玉米是雌雄同株异花植物，是我国重要的粮食作物，但虫害严重影响玉米的产量，研究人员将某抗病基因(A)导入普通玉米中，最终获得抗虫效果较好的转基因抗虫玉米。请回答：(1)种植转基因玉米的过程中发现某些转基因玉米失去抗虫特性，原因是A突变为a，研究发现，A和a的序列长度相同，均为787碱基对，但基因a部出现了限制酶Nla的识别位点，该基因突变最可能是由碱基的_导致，用限制酶Nla处理，不同植株的DNA片段获得电泳图如下，含有A的纯合植株为_(填植株编号)(2)研究人员已经通过分子生物学的手段筛选出了含两个抗虫基因(A)的转基因抗虫品系，研究人员通过杂交实验探究这两个A的位置。大田做玉米杂交实验时，通常在实验田周围种植株高显著高于玉米的高粱，目的是_。实验思路：让该转基因玉米与普通玉米进行正反交实验，其中转基因玉米做父本时为正交，转基因玉米做母本时为反交，分别统计F1抗虫与不抗虫植株比例：若_，则两个A分别位于一对同源染色体的两条染色体上；若_，则两个A位于非同源染色体上；若_，则一个A位于染色体上一个A位于细胞质中。(3)经过以上杂交实验证明，研究人员得到的转基因抗虫玉米，一个A在染色体上，一个A在细胞质中。为培育基因A仅位于细胞质的转基因抗虫玉米，选育研究人员取(2)中_(填“正交”或“反交”)实验的F1与普通玉米间行种植，对_进行去雄处理，分别收获F1植株上和普通植株的种子，分别单独种植，得到F2植株，若普通植株所结种子发育成的F2都不抗虫，F1自交得到的F2都抗虫，则F1自交得到的F2即为所需转基因抗虫玉米，从生态安全的角度考虑，培育抗虫基因仅在细胞质中的转基因抗虫玉米的意义是_。答案(1)替换2(2)形成一个相对独立(隔离)的小环境，防止其他玉米花粉的干扰正反交的F1全抗虫正反交的F1均为抗虫不抗虫31正交的F1抗虫不抗虫11，反交的F1全抗虫(3)反交普通玉米防止抗虫基因通过花粉扩散到其他近亲植物中