【备考2026】生物学高考一轮同步基础练--专题练3　利用假说—演绎法解决生物变异类型实验探究题（含解析）

专题练3　利用假说—演绎法解决生物变异类型实验探究题
1.(3分)染色体片段缺失的杂合子生活力降低但能存活,片段缺失的纯合子常因此死亡。控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上,且红眼对白眼为显性,现有一红眼雄蝇(甲)与一白眼雌蝇(乙)杂交,子代中出现一例染色体数目正常的白眼雌蝇(丙)。相关叙述不正确的是(　　)
A.正常情况下,甲与乙杂交后代中只有红眼雌蝇和白眼雄蝇
B.丙的出现可能是甲的精子产生了基因突变或X染色体片段缺失
C.丙与正常红眼雄蝇杂交,统计后代雌雄比可确定其变异类型
D.基因突变和X染色体片段缺失两种变异均可通过显微镜观察
2.(8分)(2022·湖南卷)中国是传统的水稻种植大国,有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中,发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题。 (1)突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C1所致,基因C1纯合幼苗期致死。突变型1连续自交3代,F3成年植株中黄色叶植株占　　　　　。
(2)测序结果表明,突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5'-GAGAG-3'变为5'-GACAG-3',导致第　　　　　位氨基酸突变为　　　　　,从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺)
(3)由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段,用限制酶处理后进行电泳(电泳条带表示特定长度的DNA片段),其结果为图中　　　　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(4)突变型2叶片为黄色,由基因C的另一突变基因C2所致。用突变型2与突变型1杂交,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变 　　　　　(填“能”或“否”),用文字说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
3.(7分)玉米非糯性基因(A)对糯性基因(a)为显性,植株紫色基因(B)对植株绿色基因(b)为显性,这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择。
(1)若要验证基因的自由组合定律,应选择的杂交组合是　　　　　　　　　　　　　。
(2)当用X射线照射纯合糯性紫株玉米花粉后,将其授于纯合糯性绿株的个体上,发现在F1的734株中有2株为绿色。关于这2株绿色植株产生的原因,有两种推测。
推测一:少数花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b),导致F1少数绿株的产生。
推测二:6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失导致的。已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育,而缺失纯合子(两条同源染色体均缺失相同片段)致死。
某同学设计了以下杂交实验,以探究X射线照射花粉后产生的变异类型。
实验步骤
第一步,选上述绿色植株与　　　　　　纯种品系杂交,得到F2;
第二步,让F2植株自交,得到F3;
第三步,观察并记录F3　　　　　　。
结果预测及结论
①若F3植株的　　　　　　　　　　　,说明推测一成立;
②若F3植株的　　　　　　　　　　　,说明推测二成立。
参考答案
专题练3　利用假说—演绎法解决生物变异类型实验探究题
1.D　解析 果蝇的红眼对白眼为显性,若用A、a基因分别表示果蝇的红眼与白眼,则红眼雄蝇(甲)的基因型为XAY,白眼雌蝇(乙)的基因型为XaXa,正常情况下,甲与乙杂交后代的基因型及表型为XAXa(红眼雌蝇)、XaY(白眼雄蝇),A项正确;甲的基因型为XAY,乙的基因型为XaXa,杂交后子代中出现一例染色体数目正常的白眼雌蝇(丙),丙的基因型可能为XaXa(甲的精子产生了基因突变导致)或XOXa(O表示甲的精子X染色体片段缺失,刚好丢失了含A基因的片段),B项正确;丙的基因型可能为XaXa或XOXa,丙与正常红眼雄蝇(XAY)杂交,若为基因突变(XaXa),则子代雌性均为红眼,雄性均为白眼,且雌雄果蝇数之比为1∶1,若为染色体片段的缺失(XOXa),则杂交子代中雌蝇数与雄蝇数之比为2∶1(雄蝇中片段缺失的纯合子个体死亡),故丙与正常红眼雄蝇杂交,统计后代雌雄比可确定其变异类型,C项正确;染色体片段的缺失在光学显微镜下可以观察,但是基因突变用显微镜观察不到,D项错误。
2.答案 (1)2/9　
(2)243　谷氨酰胺　基因突变影响与色素形成有关酶的合成,导致叶片变黄
(3)Ⅲ　
(4)能　突变型1和突变型2杂交后,只有突变型2表现为隐性突变,子代才可能出现黄色叶植株与绿色叶植株各占50%
解析 (1)基因C1纯合幼苗期致死,相当于显性纯合致死,杂合子自交淘汰显性纯合个体,F1中CC∶CC1=1∶2,F2中CC∶CC1=3∶2,3/5CC自交产生的子代均为绿色,2/5CC1自交产生1/10CC、1/5CC1、1/10C1C1,其中1/10C1C1致死,所以F3成年植株中黄色叶植株占2/9。(2)由于三个碱基决定一个氨基酸,因此第727位碱基前共有242个密码子,说明第727位碱基对应第243个密码子的第一位,由于是编码序列,密码子由GAG突变为CAG,对应的氨基酸由谷氨酸变为谷氨酰胺。基因突变影响与色素形成有关酶的合成,导致叶片变黄。(3)突变体为杂合子,被限制酶处理后应该有三种类型的DNA片段,因此结果为Ⅲ。(4)若突变型2为显性突变,突变型2(CC2)与突变型1(CC1)杂交,子代表型及比例为黄∶绿=3∶1,与题意不符。只有突变型2为隐性突变,突变型1和突变型2杂交子代才可能出现黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。
3.答案 (1)非糯性绿株和糯性紫株　(2)非糯性紫株(或糯性紫株)　植株颜色及比例　①紫色∶绿色=3∶1　②紫色∶绿色=6∶1
解析 (1)若要验证基因的自由组合定律,杂交获得的F1的基因型应该是AaBb,因此选择的亲本是非糯性绿株(AAbb)和糯性紫株(aaBB)。(2)纯合糯性紫株玉米的基因型是aaBB,产生的精子基因型是aB,纯合糯性绿株的基因型是aabb,产生的卵细胞基因型是ab,正常情况下,杂交后代的基因型是aaBb,都是紫株。如果用X射线照射纯合糯性紫株玉米花粉后,将其授于纯合糯性绿株的个体上,发现在F1的734株中有2株为绿色,绿株出现的可能原因是精子中B基因突变形成b,或者精子中B基因所在的染色体片段缺失。仅考虑与植株颜色有关的基因,如果是基因突变引起的,该突变绿株的基因型是bb,与紫株纯合品系杂交,F2的基因型是Bb,F2自交得到F3的基因型及比例是BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,表型及比例为紫株∶绿株=3∶1。如果是染色体片段缺失引起的,则突变绿株的基因型用B-b表示,与紫株纯合品系杂交,F2的基因型是Bb、BB-,比例是1∶1,Bb自交后代的基因型及比例是BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,BB-自交后代的基因型及比例是BB∶BB-∶B-B-=1∶2∶1,其中B-B-致死,因此F2自交得到的F3的表型及比例是紫株∶绿株=6∶1。
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