高考圈题（新课标I卷）高考生物总复习 题组训练9 变异的类型及变异在育种学上的应用.doc

题组9 变异的类型及变异在育种学上的应用（一）考法解法【命题特点分析】本部分属于每年高考选考内容，近年来多以非选择题（必做题）的形式呈现，难度系数在0.6-0.8之间；考查重点为变异相关原理的应用。近五年没有出现单独命题的情况，一般与“遗传的基本规律的应用及计算”联合出题。【解题方法荟萃】解决该部分试题，需要从以下几个方面着手考虑：与“遗传的基本规律的应用及计算”的联合考查，具体内容详见题组7。（二）真题剖析【题干】（2012全国新课标卷理综31）一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛色出现异常的原因有两种：一是基因突变的直接结果（控制毛色基因的显隐性未知，突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因）；二是隐性基因携带者之间交配的结果（只涉及亲本常染色体上一对等位基因）。假设这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖能力，后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。（1）如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为 ，则可推测毛色异常是 性基因突变为 性基因的直接结果，因为 。（2）如果不同窝子代出现两种情况，一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为 ，另一种是同一窝子代全部表现为 鼠，则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。【答案】（1）1:1 隐 显 只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基因时，才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1:1的结果（2）1:1 毛色正常【解析】（1）如果毛色异常是基因突变的结果，要想表现毛色异常，该突变只能为显性突变，即由隐性基因突变为显性基因，毛色异常雄鼠基因型可拟为aa，正常雌鼠则拟为aa。用毛色异常的雄鼠与同一窝的多只毛色正常雌鼠交配，后代毛色异常鼠与毛色正常的鼠才能出现每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常的鼠比例均为均为1:1的结果。 （2）如果不同窝子代出现该小题所说的两种情况，可推出：毛色正常雌鼠基因型为aa，与毛色异常的雄鼠（aa）交配，后代毛色异常鼠与毛色正常鼠比例是1:1；毛色正常雌鼠基因型为aa，与毛色异常的雄鼠（aa）交配，则后代全部为毛色正常鼠。（三）高考圈题【题干】调查发现某种蜣螂提高了“生活品位”，不仅吃粪便，还取食蜈蚣、千足虫等。与普通蜣螂相比，这种蜣螂前足较卷曲，便于捕猎，头部较窄而长，便于进食内脏。由此得不出的结论是a从进化的角度看，这种蜣螂与普通蜣螂存在生殖隔离b从生态系统成分看，这种蜣螂既是消费者又是分解者c与普通蜣螂相比较，这种蜣螂类型的出现是自然选择的结果d与普通蜣螂相比较，这种蜣螂种群的某些基因频率发生了改变【答案】a【圈题理由】本题考查生态系统的成分与生物进化的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力。【解析】根据题意，该种蜣螂与普通蜣螂存在差异，说明生物进化了，但不能说明二者存在生殖隔离，二者仍属于同一物种，a错误；从生态系统成分看，这种蜣螂吃粪便，属于分解者；还取食蜈蚣、千足虫等又是消费者，b正确；与普通蜣螂相比较，这种蜣螂类型的出现是自然选择的结果，c正确；与普通蜣螂相比较，这种蜣螂种群的某些基因频率发生了改变，说明该种群进化了，d正确。【题干】植物基因d控制蛋白质的合成。研究发现，在基因d中插入某小段dna序列后，植物出现了性状的改变。该变异a使控制合成蛋白质的结构发生了改变b破坏了基因中遗传信息的传递与表达c导致染色体中基因数目与次序的变化d导致种群基因库和生物进化方向的改变【答案】a【圈题理由】考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力。【解析】基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状，在基因d中插入某小段dna序列后，植物出现了性状的改变，这说明该变异使控制合成的蛋白质的结构发生改变，a正确；该基因发生变异后仍能传递和表达，但其控制合成的蛋白质结构发生改变，b错误；该变异导致基因中碱基数目和次序的变化，c错误；由以上分析可知该变异属于基因突变，基因突变能导致种群基因库发生改变，但不能导致生物进化的方向发生改变，d错误。【题干】已知果蝇是xy型性别决定，体细胞中含一条x染色体的是雄性（如6+xy，6+x，6+xyy，其中6+x不育），含两条x染色体的是雌性（如6+xx，6+xxy，都可育），含3条或0条x染色体表现为胚胎期致死，有y或无y染色体都不影响性别。现有一只基因型为xrxr的白眼雌果蝇和基因型为xry的红眼雄果蝇杂交，f1中出现白眼雄果蝇和红眼雌果蝇，还出现少数白眼雌果蝇和不育的红眼雄果蝇。如将f1中白眼雌果蝇与基因型为xry的红眼雄果蝇杂交，f2中出现白眼雄果蝇和红眼雌果蝇，又出现少数白眼雌果蝇和可育的红眼雄果蝇。（1）f1中白眼雄果蝇、红眼雄果蝇的基因型分别是 、 。（2）f1中红眼雄果蝇的x染色体来自亲本中的 蝇，白眼雌果蝇的x染色体来自亲本中的 蝇，并将其传给f2中表现型为 的果蝇。（3）f2中红眼雌果蝇的基因型是 。【答案】（1）xry(1分) xr(1分)（2）（红眼）雄 （白眼）雌 红眼、白眼、白眼（3）xrxr 和xrxry【圈题理由】考查学生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。【解析】（1）由题意可知亲本是xrxr和xry，子一代中白眼雄果蝇应是xry，红眼雄果蝇应是xr，说明雌性产生了不正常的配子。（2）因为亲本雌性只能提供xr配子，所以f1中红眼雄果蝇的x染色体来自亲本中的雄蝇，且是不育的。f1中正常的雌果蝇应是红眼即xrxr，而产生的白眼雌果蝇基因型应是xrxry，因为雄果蝇只能提供xr，所以x染色体是来自亲本中的白眼雌性。其与xry杂交，可以将其x染色体传给后代的xrxr红眼雌果蝇，后代的xrxry白眼雌果蝇，还有xry白眼雄果蝇。（3）因为f1雌性能产生xrxr、y、xry和x配子，雄性能产生xr和y配子，所以f2中红眼雌果蝇的基因型是xrxr和xrxry。（四）分层训练基础过关1下列有关遗传变异的说法，正确的是a蓝藻、毛霉的遗传物质都是dna，都遵循孟德尔的遗传规律b基因重组、基因突变、染色体变异都属于可遗传的变异，都是生物进化的根本原因cdna的复制、转录、翻译过程中都可能出错，发生的变异都是基因突变d由于同源染色体间的联会互换，互换后的等位基因发生分离可能发生在减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期【答案】d【解析】蓝藻是原核生物，遗传物质是dna，但不遵循孟德尔遗传定律，故a错误。基因重组、基因突变和染色体变异都属于可遗传的变异，都是生物进化的原材料，但只有基因突变是生物进化的根本原因，故b错误。dna复制时出现的差错属于基因突变，转录、和翻译过程中出现的差错不属于基因突变，故c错误。同源染色体上的非姐妹染色单体发生交叉互换后，互换后的等位基因既位于同源染色体上也位于姐妹染色单体上，故可能发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期，故d正确。2下列关于变异和育种的叙述中，正确的是a四倍体马铃薯的花粉离体培养后形成的植株具有两个染色体组，称为二倍体b减数分裂四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换和人的5号染色体部分缺失引起的猫叫综合征都属于染色体结构变异c子女与父母的性状总有一些差异，这些变异的主要来源是基因重组d一条染色体上缺失了8个碱基对，不属于基因突变，应属于染色体变异【答案】c【解析】四倍体马铃薯的花药离体培养后得到的个体，称为单倍体，含有2个染色体组，故a错误；减数分裂四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组，而5号染色体的缺失属于染色体结构的变异，故b错误；子女和父母的性状存在差异，这些变异的来源主要是基因重组，故c正确；一条染色体上缺失了8个碱基对，属于基因突变，故d错误。3下图表示生物新物种形成的过程，对图示分析正确的是aa表示生存斗争，决定生物进化的方向b.生物进化的实质是图中的b发生了改变c.长期的c一定导致d,d表示生殖隔离d.能相互交配并产生后代的一群生物称为一个物种【答案】b【解析】分析图形可知，a是自然选择，b是种群基因频率的改变，c是地理隔离，d是生殖隔离；a是自然选择，自然选择决定生物进化的方向，a错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，b正确；长期的地理隔离不一定导致生殖隔离，c错误；自然条件下能相互交配并产生可育后代的一群生物称为一个物种，d错误。4下列关于育种方法的叙述错误的是a.杂交育种的主要原理是非同源染色体上的非等位基因自由结合b.诱变育种可在较短时向内获得更多的优良变异类型c.用aabb的植株进行单倍体育种，所得植株自交后代全为纯合子d.用aabb的植株进行多倍体育种，所得植株基因种类和数量均增加【答案】d【解析】杂交育种的主要原理是是基因重组，即非同源染色体上的非等位基因自由结合，a正确；诱变育种提高变异频率，在较短时向内获得更多的优良变异类型，b正确；用aabb的植株进行单倍体育种，所得植株自交后代全为纯合子，c正确；用aabb的植株进行多倍体育种，所得植株基因种类只有aaaabbbb一种，d错误。5肥胖与遗传密切相关，是影响人类健康的重要因素之一。（1）某肥胖基因发现于一突变系肥胖小鼠，人们对该基因进行了相关研究。为确定其遗传方式，进行了杂交实验，根据实验结果与结论完成以下内容。实验材料：_小鼠；杂交方法：_。实验结果：子一代表现型均正常；结论：遗传方式为常染色体隐性遗传。小鼠肥胖是由于正常基因的编码链(模板链的互补链)部分序列“ctc cga”中的一个c被t替换，突变为决定终止密码(uaa或uga或uag)的序列，导致该激素不能正常合成，突变后的序列是_，这种突变_(填“能”或“不能”)使基因的转录终止。在人类肥胖症研究中发现，许多人能正常分泌该类激素却仍患肥胖症，其原因是靶细胞缺乏相应的_。（2）目前认为，人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为aabb(a、b基因使体重增加的作用相同且具累加效应，两对基因独立遗传)，从遗传角度分析，其子女体重超过父母的概率是_，体重低于父母的基因型为_。（3）有学者认为，利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代，表明_决定生物进化的方向。【答案】（1）纯合肥胖小鼠和纯合正常 正反交 ctctga(tga) 不能 受体 （2）5/16 aabb、aabb、aabb （3）自然选择 【解析】（1）依题意并仿照孟德尔的豌豆杂交实验，若确定突变系肥胖小鼠的遗传方式，可将具有一对相对性状的两个纯合亲本（纯合肥胖小鼠和纯合正常小鼠）进行正交和反交，观察子一代的表现型。若以纯合肥胖小鼠为父本，纯合正常为母本，子一代都为正常，以纯合肥胖小鼠为母本，纯合正常为父本，子一代雌鼠正常，雄鼠都肥胖，说明该遗传方式为伴x染色体隐性遗传；若正、反交结果相同，子一代表现型均正常，则是常染色体隐性遗传。终止密码为uaa或uga或uag，则基因模板链的相应碱基序列为att或act或atc，模板链的互补链的碱基序列为taa或tga或tag。依题意“模板链的互补链 部分序列ctc cga中的一个c被t替换，产生终止密码”可推知，突变后的序列为ctctga(tga) 。这种突变能使翻译终止，但不会使转录终止。激素与相应的受体结合后，才能发挥作用，当受体缺乏时，也能引起肥胖症。由题意“许多人能正常分泌该类激素却仍患肥胖症”，说明这些人靶细胞缺乏相应的受体。（2）由于a、b基因具有累加效应，且独立遗传，双亲基因型为aabb，子代中有3或4个显性基因则体重超过父母，概率为1/16aabb+2/16aabb+2/16aabb=5/16，低于父母的基因型应含有1个或0个显性基因，即为aabb、aabb、aabb。（3）由题意可知，利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代，说明自然选择决定生物进化的方向。智能拓展6某实验小组将多株高粱的成熟花粉分别授给多株玉米成熟的雌蕊,结果一粒种子也没有产生。与此有关的说法正确的是a上述实验结果可以说明高粱和玉米之间存在生殖隔离 b此实验每一株高粱与玉米的杂交组合与其他杂交组合形成对照实验 c此实验说明玉米卵细胞膜上的糖蛋白与高粱精子细胞膜上的糖蛋白有区别 d此实验还需要多次重复,才能排除偶然性因素对实验结果的影响【答案】a【解析】生殖隔离是指两种群之间不能产生可育后代的现象,包括不能交配、交配后不能完成受精、受精卵不能发育或不能发育成可育个体等,a正确。本实验没有设置对照组,一个杂交组合与其他杂交组合体现的是实验的平行重复原则,而不是对照,b错误。从授粉到不能发育成种子,可能有多个环节受影响,如花粉是不是萌发,精子是不是可以与卵细胞结合,受精卵和受精极核是不是能正常发育等,所以此实验结果并不能确定到底是哪个环节出现问题,c错误。本实验中已经使用了多株高粱和多株玉米分别授粉,已经体现了重复性原则,d错误。7果蝇缺失1条染色体仍能正常生存和繁殖，缺失2条则致死。2号染色体上的翻翅对正常翅为显性。缺失1条2号染色体的翻翅果蝇和缺失1条2号染色体正常翅果蝇杂交的f1，f1随机交配得f2，则关于f2的判断不正确的是a染色体数正常的果蝇占1/2b翻翅果蝇占5/8c染色体数正常的翻翅果蝇占3/8d染色体数异常的正常翅果蝇占2/9【答案】d【解析】假设翻翅果蝇用a表示，正常翅用a表示，缺失1条2号染色体的翻翅果蝇基因型为a0，缺失1条2号染色体正常翅果蝇为ao，则f1基因型为1/3ao、1/3ao、1/3aa（oo致死）；f1产生雌雄各3种配子：1/3a、1/3o、1/3a，随机交配，f2中基因型及比例为：2/8ao、2/8ao、2/8aa 、1/8aa、1/8aa(oo 致死)，所以d错误。8现有纯合的野生型小鼠若干，经x射线处理后，得到一只雄性突变型小鼠，经研究发现，该突变性状是由一条染色体的某个基因突变产生的，为确定该突变基因的显隐性及其是位于常染色体、x染色体还是y染色体上，某科研小组让该突变型小鼠与多只野生型雌性小鼠杂交，观察并分别统计子代雌雄小鼠中突变型个体所占的比例，实验结果如表所示，下列各项对实验结果的讨论不正确的是突变型/(野生型突变型)雄性小鼠a雌性小鼠ba.如果a1，b0，则说明突变基因最可能位于y染色体上b如果a0，b1，则说明突变基因是位于x染色体上的显性基因c如果ab1/2，则说明突变基因是位于x、y染色体上同源区段的显性基因d如果a0，b0，则说明突变基因是位于x染色体上的隐性基因【答案】c【解析】可用逆推法解题。如果突变基因位于y染色体上，则子代雄性均表现突变性状，雌性均表现野生性状，a项正确；如果突变基因是位于x染色体上的显性基因，则子代雌性均表现突变性状，即a0，b1，b项正确；该突变性状是由一条染色体的某个基因突变产生的，如果突变基因是位于x、y染色体上同源区段的显性基因，则应再分两种情况讨论，突变基因位于y染色体上，后代中只有雄性表现突变性状，即a1，b0，突变基因位于x染色体上，后代中只有雌性表现突变性状，即a0，b1，c项错误；如果突变基因是位于x染色体上的隐性基因，则子代雌性、雄性个体均不表现突变性状，a0，b0，d项正确。9决定玉米籽粒有色（c）和无色（c）、淀粉质（wx）和蜡质（wx）的基因位于9号染色体上，结构异常的9号染色体一端有染色体结节，另一端有来自8号染色体的片段。下列有关玉米染色体特殊性的研究，说法正确的是（ ）a.异常9号染色体的产生称为基因重组b.异常的9号染色体可为c和wx的基因重组提供细胞学标记c.图2中的母本在减数分裂形成配子时，这两对基因所在的染色体能发生联会d.图2中的亲本杂交时，f1出现了无色蜡质个体，说明亲代母本在形成配子时，同源染色体的姐妹染色单体间发生了交叉互换【答案】bc【解析】异常9号染色体的一端有来自8号染色体的片段，属于染色体变异中的易位，不属于基因重组，故a错误；可以根据9号染色体一端的染色体结节和另一端的8号染色体的片段判断9号染色体上的基因，故b正确；图2中的2条9号染色体属于同源染色体，可以发生联会，故c正确；由于f1出现了无色蜡质个体，说明亲本都能产生基因型为cwx的配子，则母本产生配子时，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，故d错误。10出芽酵母的生活史如下图1所示，其野生型基因发生突变后，表现为突变型（如图2所示）。研究发现该突变型酵母（单倍体）中有少量又回复为野生型表现型，请分析回答：（1）酵母的生殖方式与、相比，在减数分裂过程中能发生 ，因而产生的后代具有更大的变异性。（2）依据图2和表1分析，a基因的突变会导致相应蛋白质的合成 ，进而使其功能缺失。（3）研究者提出两种假设来解释突变型酵母回复为野生型表现型的原因。假设一：a基因又突变回a基因。提出此假设的依据是基因突变具有 性。假设二：a基因未发生突变，编码能携带谷氨酰胺的trna的基因b突变为b基因（a、b基因位于非同源染色体上）。在a基因表达过程中，b基因的表达产物携带的氨基酸为_，识别的密码子为 ，使a基因指导合成出完整的、有功能的蛋白质。 （4）为检验以上假设是否成立，研究者将回复后的单倍体野生型酵母与原始单倍体野生型酵母进行杂交，获取二倍体个体（f1），培养f1，使其减数分裂产生大量单倍体后代，检测并统计这些单倍体的表现型。若f1的单倍体子代表现型为 ，