高考生物——有关变异类型的实验探究

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∶1②子代宽叶红花∶宽叶白花＝2∶1③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∶1②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。

微专题六利用“假说—演绎法”解决生物变异实验探究题题型一探究某一变异性状是否为可遗传变异的方法1．两类变异的本质区别：新性状能否遗传。

2．实验设计方法(1)与原来类型在特定的相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则为不可遗传变异。

(2)某些情况下也可以通过自交观察后代是否发生性状分离。

跟踪训练1．研究者用X射线照射紫株玉米(AA)后，用该玉米花粉给绿株玉米(aa)授粉，F1幼苗中出现少量绿苗。

下列叙述不正确的是( )A．可通过观察少量绿苗的长势判断是否可遗传B．推测X射线照射可导致A基因突变为aC．推测X射线照射可导致带有A基因的染色体片段缺失D．可通过显微镜观察染色体的形态初步判断变异的原因答案 A解析若判断该种性状是否可遗传，应将绿苗自交看是否产生绿苗后代，不应该观察F1，A 错误；亲本中紫株的基因型为AA，绿株的基因型为aa，F1幼苗中出现少量绿苗，说明X射线照射可能导致A基因突变为a，B正确；带有A基因的染色体片段缺失也可能会导致后代出现绿苗，C正确；如果是染色体片段缺失，可以用显微镜观察到，基因突变无法用显微镜直接观察，因此可通过显微镜观察染色体的形态初步判断变异的原因，D正确。

2．果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性，长翅(D)对残翅(d)为显性。

正常果蝇的眼色为暗红色，是由朱砂色(f)和褐色(g)叠加形成的，朱砂色眼基因f和褐色眼基因g不发生互换。

上述基因都位于2号染色体上。

研究表明，位于一对同源染色体上位置相距非常远的两对等位基因，与非同源染色体上的两对等位基因在形成配子时的比例很接近而难以区分。

在减数分裂时，雌果蝇的非姐妹染色单体间发生互换，而雄果蝇则不会发生。

回答下列问题：(1)控制眼色的基因(F/f、G/g)在遗传时遵循________定律，该定律的实质是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

专题04 生物变异类型的判断目录导航一、真题考法归纳考法01 借助基因突变实质考查生命观念考法02 借助细胞癌变的原理、特点考查科学探究考法03 借助染色体组的概念和特点考查生命观念考法04 借助生物育种原理考查社会责任新考法借助变异类型判断考查科学探究（三体定位和单体定位）二、常考热点实验梳理三、实验热点专练四、实验命题预测链合成提前终止。

科研人员成功合成了一种tRNA（sup—tRNA），能帮助A基因第401位碱基发生无义突变的成纤维细胞表达出完整的A蛋白。

该 sup—tRNA对其他蛋白的表达影响不大。

过程如下图。

下列叙述正确的是（）A．基因模板链上色氨酸对应的位点由UGG突变为UAGB．该sup—tRNA修复了突变的基因A，从而逆转因无义突变造成的影响C．该sup—tRNA能用于逆转因单个碱基发生插入而引起的蛋白合成异常D．若A基因无义突变导致出现UGA，则此sup—tRNA无法帮助恢复读取【答案】D【解析】基因是有遗传效应的DNA片段，DNA中不含碱基U，A错误；由图可知，该sup-tRNA 并没有修复突变的基因A，但是在sup-tRNA作用下，能在翻译过程中恢复读取，进而抵消因无义突变造成的影响，B错误；由图可知，该sup-tRNA能用于逆转因单个碱基发生替换而引起的蛋白合成异常，C错误；若A基因无义突变导致出现UGA，由于碱基互补原则，则此sup-tRNA 只能帮助AUC恢复读取UAG，无法帮助UGA突变恢复读取，D正确。

2．（2021·浙江·统考高考真题）α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成，其中第1~138个氨基酸完全相同，其余氨基酸不同。

该变异是由基因上编码第 139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。

该实例不能说明（）A．该变异属于基因突变B．基因能指导蛋白质的合成C．DNA片段的缺失导致变异D．该变异导致终止密码子后移【答案】C【解析】该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的，故属于基因突变，A不符合题意；基因结构的改变导致了相应蛋白质的改变，说明基因能指导蛋白质的合成，B 不符合题意；分析题意可知，该变异发生了一个碱基对的缺失，而非DNA片段的缺失，C符合题意；α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146 个氨基酸组成，说明变异后形成的蛋白质中氨基酸数目增多，可推测该变异导致终止密码子后移，D不符合题意。

一、性状分离比的模拟实验 (1)目的要求 (1)材料用具 (2)方法步骤 (2)结果和结论 (2)讨论 (2)二、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 (2)目的要求 (2)材料用具 (3)方法步骤 (3)讨论 (3)三、建立减数分裂中染色体变化的模型 (3)目的要求 (3)材料用具 (4)方法步骤 (4)四、制作DNA双螺旋结构模型 (5)目的要求 (5)材料用具 (5)模型设计 (5)讨论 (5)五、低温诱导植物细胞染色体数目的变化 (6)目的要求 (6)材料用具 (6)方法步骤 (6)结论 (6)六、调查人群中的遗传病 (6)目的要求 (6)提示 (7)讨论 (7)七、探究自然选择对种群基因频率变化的影响 (7)提出问题 (7)作出假设 (7)讨论探究思路 (7)制订并实施研究方案 (7)分析结果，得出结论 (8)讨论 (8)八、探究抗生素对细菌的选择作用 (8)目的要求 (8)材料用具 (8)方法步骤 (8)结果和结论 (9)讨论 (9)一、性状分离比的模拟实验本实验用甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合。

建议两人一组合作完成。

目的要求通过模拟实验，理解遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。

材料用具两个小桶，分别标记甲、乙；两种大小相同、颜色不同的彩球各20个，一种彩球标记 D ，另一种彩球标记d ；记录用的纸和笔。

方法步骤（1）在甲、乙两个小桶中放人两种彩球各10个。

（2）摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。

（3）分别从两个桶内随机抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。

（4）将抓取的彩球放回原来的小相内，摇匀。

（5）按步骤（3）和（4）重复做30次以上。

结果和结论1．统计实验结果：彩球组合有几种？每种组合的数量是多少？计算彩球组合类型之间的数量比。

热点微练21有关变异类型的实验探究(时间：15分钟)[规律方法][方法体验]1.(2021·河南名校联盟尖子生调研)果蝇为XY型性别决定生物，是遗传学研究的理想材料。

其体色中的灰体与黑檀体为一对相对性状(相应基因用A、a表示)；红眼与白眼为一对相对性状(相应基因位于X染色体上，用B、b表示)。

图示为一只果蝇的染色体组成示意图。

请回答以下问题：(1)该果蝇的性别为________，做出此判断的理由是________________________。

(2)遗传学家布里吉斯用白眼雌果蝇(X b X b)与红眼雄果蝇(X B Y)杂交，子一代中，2 000～3 000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇。

请你从可遗传的变异角度提出三种假设，对子一代中白眼雌果蝇形成的原因进行说明，并写出相应F1白眼雌果蝇的基因型(说明：果蝇的性别由X染色体数量决定；含有一条X染色体的个体为雄性，如XY及没有Y染色体的XO，均为雄性；含有两条X染色体的个体为雌性；X染色体上没有相应基因的记为X－；不存在OY及XXX个体)。

假设一：____________________________________________________________；F1白眼雌果蝇基因型为________。

假设二：____________________________________________________________；F1白眼雌果蝇基因型为________。

假设三：____________________________________________________________；F1白眼雌果蝇基因型为________。

(3)现有雌雄灰体果蝇与雌雄黑檀体果蝇若干，请设计一个一次性杂交实验方案，要求能根据F1的表型情况可以判断出灰体与黑檀体之间的显隐性关系，以及控制体色的基因位于X 染色体上还是常染色体上(要求写出实验方案即可)。

高考生物——生物变异类型的判断(时间：15分钟)[规律方法]1.可遗传变异与不可遗传变异的判断方法2.基因突变和基因重组的判断方法3.染色体变异与基因突变的判断(1)判断依据：光学显微镜下能观察到的是染色体变异，不能观察到的是基因突变。

(2)具体操作：制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片，找到中期图进行染色体结构与数目的比较可以判断是否发生了染色体变异。

4.根据题意确定图中变异的类型(1)若为有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等)，则只能是基因突变造成的。

(2)若为减数分裂，则原因是基因突变(间期)或基因重组(减数第一次分裂)。

(3)若题目中间造成B、b不同的根本原因，应考虑可遗传变异中的最根本来源——基因突变。

(4)若题目中有××分裂××时期提示，如减Ⅰ前期造成的则考虑交叉互换，间期造成的则考虑基因突变。

[方法体验]1.(2019·山东德州期中)某白花品系中出现一紫花变异植株，将该紫花植株自交所结的种子种植后，长出的126株新植株中有64株开白花，下列叙述正确的是()A.该变异为环境引起的不可遗传变异B.该变异不可能是染色体变异C.紫花自交子代中出现白花是基因重组的结果D.可以通过连续自交提高紫花植株的纯合度解析由题意可知紫花植株自交后代中紫花∶白花约为2∶1，后代还有紫花，说明该变异可以遗传，A错误；该变异可能是染色体变异也可能是基因突变的结果，B错误；如果该性状是一对等位基因控制的，白花的出现是等位基因的分离和雌雄配子随机结合的结果，不属于基因重组，C错误；该变异的紫花肯定是杂合子，要提高紫花植株的纯合度可以通过连续自交，D正确。

答案D2.(2019·湖北重点高中联考协作体期中)摩尔根及同事发现控制果蝇红眼(W)及白眼(w)的基因位于X染色体上。

在大量的杂交实验中，发现白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，F1中在2 000～3 000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同样在2 000～3 000只白眼雄果蝇中会出现一只不育的红眼雄性果蝇，下列对这种现象的解释中正确的是()[注：XXX与OY(无X染色体)为胚胎时期致死型、XXY为可育雌蝇、XO(无Y 染色体)为不育雄蝇]A.雌蝇的卵原细胞在减数分裂过程中发生了基因突变B.雌蝇的卵原细胞在减数分裂过程中两个X染色体没有分离C.雄蝇的精原细胞在减数分裂过程中性染色体没有分离D.雄蝇的精原细胞在减数分裂过程中发生了基因突变解析白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，在正常情况下不会出现白眼雌果蝇或红眼雄果蝇，由题干信息，子代出现一只不育的红眼雄性果蝇，其基因型为X W O，红眼基因来自雄蝇，可知母本没有提供X染色体，即雌蝇的卵原细胞在减数分裂过程中两个X染色体没有分离，移向同一极，结果使形成的卵细胞中没有X染色体。

某科研小组对野生纯合小鼠进行X射线处理，得到一只雄性突变型小鼠。

对该小鼠研究发现，突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。

该小组想知道突变基因的显隐性及其在染色体上的位置，设计了如下杂交实验方案，假设你是其中一员，请将下列方案补充完整。

(注：除要求外，不考虑性染色体的同源区段。

相应基因用D、d表示)(1)杂交方法：_________________________________________________________________。

(2)观察统计：将子代雌雄小鼠中野生型和突变型的数量填入下表。

项目野生型突变型突变型/(野生型＋突变型)雄性小鼠 A雌性小鼠 B(3)结果分析与结论：①如果A＝1，B＝0，说明突变基因位于______________；②如果A＝0，B＝1，说明突变基因为________(填“显性”或“隐性”)，且位于____________；③如果A＝0，B＝__________，说明突变基因为隐性，且位于X染色体上；④如果A＝B＝12，说明突变基因为________(填“显性”或“隐性”)，且位于________________。

(4)拓展分析：如果基因位于X、Y染色体的同源区段，且突变后性状发生改变，则突变性状为________(填“显性性状”或“隐性性状”)，该个体的基因型为____________________。

审题关键由题干可知，对野生纯合小鼠进行X射线处理，得到一只雄性突变型小鼠，突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。

则：(1)若突变基因位于Y染色体上，则该突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配的子代中雄性全为突变型小鼠。

(2)若突变基因位于X染色体上，且为显性，则该突变型雄鼠与野生型雌鼠的基因型分别为X D Y和X d X d，二者杂交所得子代中雄性全为野生型小鼠，雌性全为突变型小鼠。

(3)若突变基因位于X染色体上，且为隐性，则该突变型雄鼠与野生型雌鼠的基因型分别为X d Y和X D X D，二者杂交所得子代中雄性和雌性全为野生型小鼠。