高中生物 难点突破练54　生物变异的类型判断及实验探究

难点突破练54生物变异的类型判断及实验探究(分值∶60分)(第1～6题，每题5分，共30分。)一、选择题1．(2026·河北示范高中联盟联考)某二倍体生物(2n＝4)的细胞分裂过程中出现多种变异。下列叙述错误的是()A．减数分裂Ⅰ前期，同源染色体非姐妹染色单体交换片段，该变异为基因重组B．一条染色体的片段移接到另一条非同源染色体上，改变基因排列顺序，属于基因突变C．体细胞有丝分裂后期，染色体未均分到两极，导致染色体数目的变异D．亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基且基因突变也会自发产生答案B解析染色体片段移接到非同源染色体上属于染色体结构变异中的易位，而基因突变是DNA分子中碱基的替换、增添或缺失，B错误；有丝分裂后期染色体未均分到两极，会导致子细胞染色体数目变异(如形成非整倍体)，C正确。2．(2025·浙南名校联盟联考)某昆虫性别决定方式为XY型，其体色由一对等位基因控制，有多种表型。现有两种体色突变体(由基因突变导致)，利用这两种突变体进行如表杂交实验。下列叙述正确的是()组别亲本F1表型实验一黑体(♀)×野生型(♂)均为野生型实验二黑体(♀)×黑檀体(♂)均为黑檀体A.两种突变的基因都位于常染色体上B．黑檀体基因不一定是由野生型基因突变而来C．黑体和黑檀体的出现是基因发生了隐性突变D．不同体色基因的出现体现了基因突变的普遍性答案B解析两组杂交实验的F1表型均与雄性亲本的相同，说明在F1中显现出来的表型为显性性状，两种突变的基因都可能位于常染色体上，也可能位于X和Y染色体的同源区段上，A错误；两种体色突变体都是由基因突变导致的，而基因突变是不定向的，所以黑檀体基因不一定是由野生型基因突变而来，B正确；实验一、二的F1表型都只有一种，分别为野生型、黑檀体，说明野生型对黑体为显性性状、黑檀体对黑体为显性性状，因此黑体的出现是基因发生了隐性突变，而黑檀体的出现是基因发生了显性突变，C错误；不同体色基因的出现体现了基因突变的不定向性，D错误。3．(2025·黄石联考)为了研究氟乐灵对小麦根尖细胞有丝分裂的影响，某研究团队将小麦根尖分生组织分别用浓度为100、200、300、400、500μmol·L－1的氟乐灵溶液各培养12h、24h、36h、48h，然后取不同处理的小麦根尖分生组织进行观察，统计染色体加倍的细胞数占总细胞数的百分比(%)，得到如表所示实验结果。下列叙述正确的是()培养时间处理浓度/(μmol·L－1)10020030040050012h6.252.852.952.9224h5.45.754.956.053.6536h2.71.152.852.152.4548h0.90.81.551.251.1A.本实验的自变量是氟乐灵的浓度B．小麦根尖用解离液处理后需要用50%的酒精漂洗C．氟乐灵可能通过抑制纺锤体的形成，使染色体无法移向细胞两极D．氟乐灵浓度越低，使染色体加倍比例越高答案C解析本实验的自变量是氟乐灵的浓度和培养时间，A错误；小麦根尖用解离液处理后需要用清水漂洗，B错误；当培养时间为12h时，氟乐灵浓度越低，使染色体加倍比例越高，当培养时间为24h、48h时，不具有该结论，D错误。4．(2025·吉林船营一中月考)农业上，常用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体葡萄(2n＝38)茎段上的芽，然后将茎段扦插以获得四倍体葡萄。研究发现，四倍体葡萄中约有40%细胞中的染色体被诱导加倍，而剩余的细胞均表现正常，故被称为“嵌合体”。下列叙述正确的是()A．秋水仙素的作用是促进染色体多次复制B．“嵌合体”产生的配子中含有38条染色体C．“嵌合体”的体细胞中可能含有2、4或8个染色体组D．“嵌合体”与二倍体杂交获得的三倍体不能由受精卵发育而来答案C解析秋水仙素作用于细胞分裂前期，抑制纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍，A错误；“嵌合体”产生的配子中含有一个或两个染色体组，染色体数目是19条或38条，B错误；“嵌合体”中有的细胞是原来的体细胞(含有2个染色体组)、有的是加倍过的细胞(含有4个染色体组)，加倍过的细胞如果处于有丝分裂后期，就可能含8个染色体组，C正确；“嵌合体”与二倍体杂交获得的三倍体，是由受精卵发育而来的，D错误。5．(2026·重庆八中月考)在细胞分裂过程中，端粒缺失的染色体极不稳定，其姐妹染色单体可能会连在一起，着丝粒分裂后向两极移动时，端粒缺失处的姐妹染色单体可能会形成“染色体桥”或“染色体环”，具体过程如图。若某细胞进行分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体会移到细胞两极。下列叙述错误的是()A．“染色体桥”形成可发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期B．细胞内出现“染色体环”的前提是姐妹染色单体的两端均出现端粒缺失C．“染色体环”形成过程中，发生了染色体数目变异使染色体数目增加D．若非同源染色体之间形成的“染色体桥”发生断裂，可导致染色体结构变异答案C解析“染色体桥”形成于着丝粒分裂后向两极移动时，故可以发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期，A正确；“染色体环”形成过程中，着丝粒不变，染色体数目不变，C错误；非同源染色体之间形成的“染色体桥”发生断裂，可能会导致一条染色体发生缺失，而另一条染色体上增加了非同源染色体的片段，因此发生的变异属于染色体结构变异，D正确。6．(2025·辽宁名校联盟联考)如图为人体细胞分裂过程中产生的两种变异过程。下列叙述正确的是()A．发生图1变异类型，生物体的表型不发生改变B．图1变异类型为基因重组，图2变异类型为染色体结构变异C．图1变异类型只能发生在减数分裂过程D．发生图1和图2变异类型的个体均有可能产生染色体组成正常的配子答案D解析图1变异类型属于染色体易位，图2变异类型为染色体结构变异和染色体数目变异，均会使生物体的表型发生改变，A、B错误；有丝分裂和减数分裂过程均能发生染色体变异，C错误；发生题述变异的体细胞中均存在正常的染色体，因此均有可能产生染色体组成正常的配子，D正确。二、非选择题7．(12分)(2026·成都模拟)某二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对等位基因控制。研究发现，该植物体细胞中r基因数多于R基因时，R基因的表达减弱而形成粉红花突变体。基因控制色素合成的途径如图甲所示，粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成(其他基因数量与染色体均正常)如图乙所示，回答下列问题：(1)若某正常红花植株自交后代为红花∶白花＝9∶7，则该正常红花植株的基因型为_______，正常情况下，图甲中纯合白花植株的基因型有________种。图乙中突变体③发生的染色体结构变异类型是__________。(2)将R基因和r基因扩增、测序，证实r是突变基因，图丙为两种基因非模板链的部分测序结果，据图可知r基因发生了碱基的____________。(3)现有一开粉红花的突变植株，为确定该植株属于图乙中的哪一种突变体，让该突变体与基因型为iiDDrr的植株杂交，观察并统计子代的表型与比例(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，无致死现象)。结果预测：Ⅰ.若子代中红花、粉红花与白花植株的比例为__________，则其为突变体①。Ⅱ.若子代中红花、粉红花与白花植株的比例为__________，则其为突变体②。Ⅲ.若子代中红花、粉红花与白花植株的比例为1∶0∶1，则其为突变体③。答案(1)iiDdRr7重复(2)缺失和替换(3)1∶1∶21∶2∶3解析(1)依据图甲可知，正常红花的基因型为iiD－R－，若某正常红花植株自交后代为红花∶白花＝9∶7，则该正常红花的基因型为iiDdRr，正常情况下，图甲中，纯合红花的基因型只有一种即iiDDRR，则纯合白花植株的基因型有23－1＝7(种)。由图乙可知，突变体③属于重复(染色体中增加某一片段引起变异)。(2)据图丙可知，r基因的非模板链与R基因的非模板链相比较，在1320号碱基发生了碱基的缺失，在1321号碱基发生了碱基的替换。(3)为了确定粉红花(iiD－Rrr)植株属于图乙中的哪一种突变体，让该突变体与基因型为iiDDrr的植株杂交，观察并统计子代的表型与比例。若该植株属于突变体①，只考虑R与r这对基因，突变体①能产生四种配子，R∶Rr∶r∶rr＝1∶1∶1∶1，杂交后子代为Rr∶Rrr∶rr∶rrr＝1∶1∶1∶1，即红花Rr、粉红花Rrr、白花植株(rr、rrr)的比例为1∶1∶2。若该植株属于突变体②，突变体②为三体，可产生含R、rr、Rr、r的4种配子，其比例为1∶1∶2∶2，杂交后子代中红花Rr、粉红花Rrr与白花植株(rr、rrr)的比例为1∶2∶3。8．(18分)(2026·安阳模拟)研究人员利用诱变技术，获得了甲、乙、丙三个纯合的短穗水稻品系。已知三个短穗品系均为染色体上的单一基因隐性突变所致(甲、乙、丙三品系的短穗基因分别用a、b、c表示)。利用短穗水稻和正常穗水稻进行杂交实验，结果如图所示。回答下列问题：(1)根据杂交2结果判断，B/b、C/c这两对基因的位置关系是____________；统计发现，F2中的正常穗植株略多于短穗植株，若没有发生新的突变，也不考虑致死情况，此现象出现的原因可能是____________________________________________________________________。(2)经DNA测序发现，b基因比B基因多56个碱基对，此种变异属于____________(填“基因突变”或“染色体变异”)；b基因控制合成的蛋白质比B基因控制合成的蛋白质少388个氨基酸，氨基酸数量减少的原因是_________________________________________________。(3)已知A/a、B/b这两对基因独立遗传。让杂交1与杂交2的F1进行杂交获得F2，若F2完全随机传粉，不发生其他变异，理论上F3的短穗植株占________。若短穗植株占比显著大于该值，则从传粉方式角度分析，原因可能是__________________________________________。(4)(6分)研究人员最近又获得了一个新的短穗突变水稻品系丁，欲探究此新突变是否为细胞质基因突变，请写出简要的实验思路和预期结果及结论。实验思路：______________________。预期结果及结论：_______________________________________________________________。答案(1)位于一对同源染色体上形成配子时，B/b、C/c这两对基因所在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换(2)基因突变碱基对增添导致b基因转录的mRNA中终止密码子提前出现，使翻译提前终止(3)23/128水稻主要进行自花传粉(4)用正常穗水稻和品系丁短穗水稻作亲本进行正反交若正反交的结果不同，且总是与母本一致，则为细胞质基因突变；否则，不是细胞质基因突变解析(1)已知三个纯合的短穗品系均为染色体上的单一基因隐性突变所致，则甲、乙、丙品系的基因型分别为aaBBCC、AAbbCC、AABBcc。若B/b、C/c两对基因位于非同源染色体上，则杂交2的F1均为正常穗，F2正常穗∶短穗＝9∶7；若B/b、C/c两对基因位于一对同源染色体上，则杂交2的F1为正常穗，基因型为AABbCc，产生的配子为ABc和AbC两种，雌雄配子随机结合，F2正常穗∶短穗＝1∶1，当B/b、C/c这两对基因所在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换时，会产生ABC和Abc两种重组类型配子，使得F2中的正常穗植株占比提高。(2)b基因比B基因多56个碱基对，属于碱基对增添导致的基因突变，不属于染色体变异。合成的蛋白质中氨基酸数量减少，原因是碱基对增添导致b基因转录的mRNA中终止密码子提前出现，使翻译提前终止。(3)A/a、B/b这两对基因独立遗传，B/b、C/c两对基因位于一对同源染色体上，杂交1的F1基因型为AaBBCC，杂交2的F1基因型为AABbCc，二者杂交获得F2，F2随机传粉，根据基因自由组合定律，将A/a单独计算，将B/b、C/c单独计算，过程如下：Aa与AA杂交，F2为AA∶Aa＝1∶1，F2随机交配，F3中AA∶Aa∶aa＝9∶6∶1，aa(短穗)占1/16，AA、Aa占15/16；BBCC与Bb