2020高考生物人教版一轮复习练习：高考加强课（十四）生物变异的判断及相关实验探究含解析

高考加强课?十四?

生物变异的判断及相关实验探究

一、生物变异的判断 【考题范例】

如图显示一对表现型正常的夫妇及其智障儿子细胞中的两对染色体(不考虑受精和胚胎发育过程中的任何情况)，造成儿子异常的根本原因是( )

A．父亲染色体上的基因发生突变 B．母亲染色体上的基因发生突变 C．母亲染色体发生缺失 D．母亲染色体发生易位

[审答提示] (1)观察双亲的两对染色体，可知母亲的染色体发生了易位，但表现型正常；(2)对比儿子的染色体，可知儿子的异常由母亲提供的异常染色体造成的。

解析：选D。由图示可看出：父亲的染色体正常(同源染色体的大小、形态一致)，母亲的染色体异常。若把图示亲本细胞中的染色体按从左到右编号为1、2、3、4，其中1与2为一对同源染色体，3与4为一对同源染色体。与父亲正常的染色体比较，可看出母亲细胞中2号染色体的一段移接到了3号染色体上，属于染色体结构变异中的易位。由此可推断造成儿子异常的根本原因是母亲染色体发生易位。

【备考锦囊】

生物变异类型的判定方法 1．生物类型推断法 生物类型

→病毒→基因突变→原核生物→基因突变

→真核生物→基因突变、基因重组和染色体变异

2．细胞分裂方式推断法 细胞分裂方式

→二分裂→基因突变

→无丝分裂→基因突变、染色体变异→有丝分裂→基因突变、染色体变异

→减数分裂→基因突变、基因重组和染色体变异

3．显微镜辅助推断法

4．变异水平推断法

(1)

(2)

【应考提升】

1．因为环境温度的骤降，某育种工作者选取的高茎(DD)豌豆植株与矮茎(dd)豌豆植株杂交产生的F1全为髙茎；但其中有一F1植株自交得到的F2中出现了髙茎∶矮茎＝35∶1，据此可判断该F1植株变异的来源最可能是( )

A．基因突变 C．染色体结构变异

B．基因重组 D．染色体数目变异

解析：选D。某育种工作者选取的高茎(DD)豌豆植株与矮茎(dd)豌豆植株杂交产生的F1全为髙茎，基因型为Dd，其自交后代的性状分离比是3∶1，而其中有一F1植株自交得到的F2中出现了髙茎∶矮茎＝35∶1，隐性性状出现的比例是1/36，可能是由于F1植株Dd发生了染色体数目的加倍，基因型为DDdd，其产生的配子及其比例为DD∶Dd∶dd＝1∶4∶1，dd的概率为1/6，则后代dddd的概率为1/36，符合题意。

2．下图为某二倍体生物减数分裂简图(图中只表示某一对染色体的变化情况)，据图分析下列说法正确的是( )

A．图甲中配子①②的产生是因为减数第二次分裂异常形成 B．图甲中配子③与一个正常配子结合可能产生猫叫综合征患者 C．图乙中A与a、B与b会发生非等位基因的自由组合

D．图乙如表示一个卵原细胞，则形成的一个卵细胞基因型可能为AB

解析：选D。图甲中配子①②内的染色体属于同源染色体，由此可推知配子①②的产生是因为减数第一次分裂异常形成(同源染色体未分离)的，A项错误；猫叫综合征患者是由于第5号染色体短臂缺失(5p缺失)所引起的染色体缺失综合征，属于染色体结构变异。而图甲中配子③内将缺少一条染色体，属于染色体数目变异，故B项错误；图乙中A与a、B与b位于同一对染色体上，所以不能发生非等位基因的自由组合，C

项错误；图乙如表示一个卵原细胞，且在四分体时期在非姐妹染色单体之间发生交叉互换，则形成的一个卵细胞基因型可能为AB，D项正确。

3．有一玉米植株(二倍体)，它的一条9号染色体有缺失，另一条9号染色体正常。该植株9号染色体上决定糊粉层颜色的基因是杂合的，缺失的染色体带有产色素的显性基因A，而正常的染色体带有无色隐性基因a。已知含有缺失染色体的花粉不能成活。若以该杂合玉米植株为父本，在测交后代中，有10%的有色籽粒出现。下列解释合理的是( )

A．减数分裂时正常染色体的基因a突变为A B．减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换 C．减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合 D．染色体组数目整倍增加

解析：选B。根据题意，该杂合玉米植株为父本，正常情况下能产生分别含A、a基因的两种配子，其中A基因在缺失的染色体上，且含缺失染色体的配子是不育的，所以该植株测交后代正常情况下都是无色籽粒，但由于部分初级精母细胞减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换，产生了含A基因的正常染色体，使测交后代中部分出现了有色籽粒。B正确；如果是减数分裂时正常染色体的基因a突变为A，因基因突变频率很低，则测交子代应是极少数为有色籽粒，故A错误；自由组合发生在减数第一次分裂后期非同源染色体之间，故C错误；染色体组数目整倍增加，可育的配子中也不含A基因，测交后代不会出现有色籽粒，故D错误。

二、 利用“假说—演绎法”探究变异的类型 【考题范例】

果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性；短刚毛和长刚毛是一对相对性状，由一对等位基因(B，b)控制。这两对基因位于常染色体上且独立遗传。用甲、乙、丙三只果蝇进行杂交实验，杂交组合、F1表现型及比例如下：

灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交，在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇。出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有基因型为EE、Ee和ee的果蝇可供选择，请完成下列实验步骤及结果预测，以探究其原因。(注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死；各型配子活力相同)实验步骤：

①用该黑檀体果蝇与基因型为_______________的果蝇杂交，获得F1 ；

②F1自由交配，观察、统计F2表现型及比例。

结果预测：Ⅰ.如果F2表现型及比例为______________，则为基因突变； Ⅱ.如果F2表现型及比例为_________________，则为染色体片段缺失。

[审答提示] (1)与黑檀体果蝇杂交的果蝇的基因型有两种选择；(2)运用逆向思维的方法解决该问题。 解析：灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交，正常情况下后代基因型是Ee，在后代中出现了一只黑檀体果蝇，如果是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变，则这只果蝇的基因型是ee，如果是亲本果蝇在产生配子过程中染色体片段缺失，则基因型是0e。可以选择EE的个体与这只果蝇杂交，如果这只果蝇的基因型是ee，则F1全是灰体(Ee)，则F1自由交配，F2表现型及比例为灰体∶黑檀体＝3∶1。如果这只果蝇的基因型是0e，则F1全是灰体(Ee、E0)，F1自由交配，由于一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死，F2表现型及比例为灰体∶黑檀体＝4∶1。也可以选择Ee的个体与这只果蝇杂交，如果这只果蝇的基因型是ee，则F1灰体∶黑檀体＝1(ee)∶1(Ee)，则F1自由交配，F2表现型及比例为灰体∶黑檀体＝7∶9。如果这只果蝇的基因型是0e，则F1灰体(Ee、E0)，黑檀体(0e、ee)，F1自由交配，由于一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死，F2表现型及比例为灰体∶黑檀体＝7∶8。

答案：答案一：①EE ②Ⅰ.灰体∶黑檀体＝3∶1 Ⅱ.灰体∶黑檀体＝4∶1 答案二：①Ee ②Ⅰ.灰体∶黑檀体＝7∶9 Ⅱ.灰体∶黑檀体＝7∶8 【备考锦囊】

1．假说—演绎法的基本内容

2．假说—演绎法在解题时的应用

用此法解答题目的流程是先作假设，然后根据假设进行演绎推理(一般要通过画遗传图解)得出结果，再由结果得出结论。但在具体应用时，应注意：

(1)根据题目中的信息，要提出全部的假设，不能有遗漏； (2)对所提出的每一个假设，都要有相应的结果和结论；

(3)反推——根据结论来推结果，即若结论是正确的，则必然会对应一个正确的结果，这是解题的关键。 【应考提升】

1．一只杂合长翅雄果蝇与一只残翅雌果蝇杂交，产生一只三体长翅雄果蝇，其基因可能为AAa或Aaa。已知三体在减数分裂过程中，三条中随机两条配对，剩余一条随机分配至细胞一极。为确定该三体果蝇的基因组成(不考虑基因突变)，让其与残翅雌果蝇测交，下列说法正确的是( )

A．AAa产生的原因只能为父本减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分开 B．Aaa产生的原因只能为母本减数第一次分裂时姐妹染色单体没有分开 C．如果后代表现型比例为长翅∶残翅＝5∶1，则该三体果蝇的基因组成为Aaa D．如果后代表现型比例为长翅∶残翅＝1∶1，则该三体果蝇的基因组成为AAa

解析：选A。根据题意可知，一只杂合长翅雄果蝇(Aa)与一只残翅雌果蝇(aa)杂交，若产生基因型为AAa的三体，a来自母本，则AA来自父本，原因是父本减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分开，A项正确；