2025版高考生物二轮复习课件 限时练15 遗传变异大题突破

遗传变异大题突破限时练15

(时间：40分钟

分值：50分

)1.(2024·全国甲卷，32改编)袁隆平研究杂交水稻，对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题。 (1)用性状优良的水稻纯合体(甲)给某雄性不育水稻植株授粉，杂交子一代均表现雄性不育；杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配)，子代均表现雄性不育；连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)。由此推测控制雄性不育的基因(A)位于________(填“细胞质”或“细胞核”)。细胞质(2)将另一性状优良的水稻纯合体(丙)与乙杂交，F1均表现雄性可育，且长势与产量优势明显，F1即为优良的杂交水稻。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达。基因R表达过程中，以mRNA为模板翻译产生多肽链的细胞器是________。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为______________________。(3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1，F1自交得F2，则F2中与育性有关的表型有________种。反交结果与正交结果不同，反交的F2中与育性有关的基因型有________种。核糖体3∶113解析

(1)假如控制雄性不育的基因(A)位于细胞核，则F1的基因组成为Aa，F1与甲(aa)回交产生的子代中雄性不育∶雄性可育＝1∶1，与题目所给信息不符；假如控制雄性不育的基因(A)位于细胞质，因为受精卵中的细胞质大部分来自卵细胞，雄性不育植株只能作母本，其子代全部表现为雄性不育，与题目所给信息吻合。(2)多肽链的合成(翻译)场所是核糖体。乙只能作母本，子代都含有A基因。根据题意，丙和乙杂交，F1均表现为雄性可育，可推出F1均具有基因R，进而推出丙的核基因组成为RR，乙的核基因组成为rr，F1的基因组成为A(Rr)，F1自交子代的基因组成及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)＝1∶2∶1，雄性可育株和雄性不育株的数量比为3∶1。(3)分析可知，甲的基因组成为a(rr)，丙的核基因组成为RR，以丙作父本与甲杂交，得到的F1的基因组成为a(Rr)，F1自交得到的F2的基因组成有a(RR)、a(Rr)和a(rr)，全部表现为可育。以丙作母本与甲杂交(反交)，所得结果与正交结果不同，则丙的基因组成为A(RR)，得到的F1的基因组成为A(Rr)，F1自交得到的F2的基因组成有A(RR)、A(Rr)和A(rr)，即与育性有关的基因型有3种。2.(2024·九省联考江西卷，21)对水稻品种“淮稻7号”诱变，获得白叶枯病“类病变”突变体lmp2(基因型aa)，它在没有病原菌侵染的情况下能自发形成类似白叶枯病表型。从突变体中克隆出位于9号染色体上的关键基因a(本题中如涉及更多的基因，名称依次按照B/b、C/c、D/d……命名)。回答下列问题： (1)将突变体与野生型(简称WT，表型正常，基因型AA)水稻1杂交，F1表型均为野生型，其基因型为________；F1自交，F2中野生型与突变体比例为________。Aa3∶1(2)分析突变体的a基因全序列及其编码产物发现，突变体的a基因是野生型水稻1的A基因内插入654bp(碱基对)片段形成的，其编码的肽链长度比野生型A基因编码的肽链短，其原因是654bp片段的插入产生了新的______________。终止密码子(3)比对水稻基因组发现，野生型水稻的3号染色体上也存在上述654bp序列。为探究突变体产生的原因，在野生型水稻的3号染色体和突变体水稻的9号染色体上654bp序列外侧各设计一对引物，对野生型、突变体基因组DNA进行PCR，产物的凝胶电泳结果如图(M为核酸分子量大小的标准参照物)。据图分析突变体lmp2产生的原因是_______________________________________________________________________。 3号染色体上的654bp序列移接到了9号染色体上，形成了突变体(4)若用该突变体与野生型水稻2杂交，F1全为野生型，F1自交，F2野生型和突变体比例为15∶1，则该突变体与野生型水稻1、2杂交结果存在差异的原因是_______________________________________________________________________________，突变体、野生型水稻1和野生型水稻2的基因型依次为________、________和________。野生型水稻1的3号染色体上的654bp序列从3号染色体移除，但没有插入9号染色体上aabbAAbbAABB(5)为了解A蛋白(由基因A编码)在自然界的起源和进化，研究人员比较了生物甲、乙、丙……的A蛋白序列与水稻A蛋白序列的差异氨基酸个数，并成功解析了各物种间的亲缘关系，结果如下表。如果水稻与上述各种生物的亲缘关系由近而远依次为甲、乙、丙，在下表中填写最合理的数字。生物名称甲乙丙丁戊……差异氨基酸个数2______468……3解析

(1)突变体的基因型为aa，野生型水稻1的基因型为AA，F1表型均为野生型，基因型为Aa，F1自交，F2中野生型(AA和Aa)与突变体(aa)比例为3∶1。(2)突变体的a基因是野生型水稻1的A基因内插入654bp(碱基对)片段形成的，其编码的肽链长度比野生型A基因编码的肽链短，说明翻译提前终止了，可能是654bp片段的插入产生了新的终止密码子。(3)根据电泳图谱可知，野生型3号染色体上的片段为754bp，突变体3号染色体上的片段为100bp，减少了654bp，野生型9号染色体上的片段为200bp，突变体9号染色体上的片段为854bp，增加了654bp，由此推测3号染色体上的654bp序列移接到了9号染色体上，形成了突变体。(4)若用该突变体与野生型水稻2杂交，F1全为野生型，F1自交，F2野生型和突变体比例为15∶1，为9∶3∶3∶1的变式，说明野生型与突变体至少受两对等位基因控制且遵循自由组合定律，假设位于3号染色体上的相关基因为B/b，只有当这两对基因为隐性时表现为突变体，则突变体的基因型为aabb，野生型水稻2的基因型应为AABB，由于突变体与野生型水稻1杂交，F1自交，F2中野生型水稻1与突变体比例为3∶1，说明野生型水稻1的基因型为AAbb，可推测该突变体与野生型水稻1、2杂交结果存在差异的原因是野生型水稻1的3号染色体上的654bp序列从3号染色体移除，但没有插入9号染色体上。(5)如果水稻与上述各种生物的亲缘关系由近而远依次为甲、乙、丙，说明氨基酸差异个数越小亲缘关系越近，则水稻与乙的差异氨基酸个数应介于甲和丙之间，所以水稻与乙的差异氨基酸个数为3。3.(2024·黑吉辽卷，24)作物在成熟期叶片枯黄，若延长绿色状态将有助于提高产量。某小麦野生型在成熟期叶片正常枯黄(熟黄)，其单基因突变纯合子m1在成熟期叶片保持绿色的时间延长(持绿)。回答下列问题。 (1)将m1与野生型杂交得到F1，表型为________(填“熟黄”或“持绿”)，则此突变为隐性突变(A1基因突变为al基因)。推测A1基因控制小麦熟黄，将A1基因转入________个体中表达，观察获得的植株表型可验证此推测。熟黄持绿(2)突变体m2与m1表型相同，是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子，A2基因与A1基因是非等位的同源基因，序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知，与野生型基因相比，a1基因发生了___________，a2基因发生了___________，使合成的mRNA都提前出现了___________，翻译出的多肽链长度变________，导致蛋白质的空间结构改变，活性丧失。A1(A2)基因编码A酶，图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果，其中________号株系为野生型的数据。碱基的替换碱基的增添终止密码子短①(3)A1和A2基因位于非同源染色体上，m1的基因型为________，m2的基因型为________。若将m1与m2杂交得到F1，F1自交得到F2，F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为________。图1 图2a1a1A2A2A1A1a2a21/2或50%解析

(1)若此突变为隐性突变，则m1的基因型为a1a1，野生型的基因型为A1A1，m1×野生型→A1a1，表型为野生型，即熟黄。若要证明此推测，可将A1基因转入持绿(或m1或突变型)个体中表达，若植株表现为熟黄，则可验证此推测。(2)依据题干和图1可知，A2基因与A1基因是非等位的同源基因，序列相同；突变体m2与m1表型相同，且均为对应基因的隐性纯合子；由于终止密码子为UAA、UAG、UGA，可知对应模板链上碱基为ATT、ATC、ACT。与野生型基因相比较，a1发生了碱基的替换即C→T，a2基因发生了碱基的增添，导致a1序列上提前出现了ACT，a2序列上都提前出现ACT，即合成的mRNA都提前出现了终止密码子，导致翻译出的多肽链长度变短，导致蛋白质的空间结构改变，活性丧失。A1(A2)基因4.(2024·福州市质检)豌豆、玉米等是遗传学上常用的模式生物。豌豆茎的长度、种子形状和豆荚颜色这三种性状分别由D/d、R/r、G/g三对等位基因控制。将高茎圆粒绿豆荚和矮茎皱粒黄豆荚两种豌豆进行杂交，F1均为高茎圆粒绿豆荚，F1自交所得F2中高茎圆粒绿豆荚∶矮茎圆粒绿豆荚∶高茎皱粒黄豆荚∶矮茎皱粒黄豆荚＝9∶3∶3∶1。 (1)上述实验结果表明不遵循自由组合定律的性状是______________________ ______________________________，原因是控制这些性状的基因位于______________________上。

种子形状和豆荚颜色(圆粒和皱粒、绿豆荚和黄豆荚)一对同源染色体(2)R基因是编码淀粉分支酶的基因，r基因的产生是由于该淀粉分支酶基因中插入一段外来序列。已知这段外来序列中含有一个限制酶Ⅰ的识别位点，用限制酶Ⅰ处理亲本和F1的淀粉分支酶基因，再进行电泳，电泳结果如图1所示。代表F1的条带是____________，判断①②③的基因型分别是__________________。①Rr、rr、RR(3)玉米9号染色体上存在控制籽粒颜色的基因(E/e，其中E控制紫色，e控制无色)和糯粒的基因(B/b，其中B控制非糯粒、b控制糯粒)。科学家以两个玉米品系为材料进行如下杂交实验(图2)，图中显示父本、母本的9号染色体及其基因组成。①对F1中无色糯粒植株的染色体组成进行镜检观察，发现有一条9号染色体形态正常，另一条无染色体结、有8号染色体的易位片段。可见这种表型出现的原因是母本产生了重组类型的配子，其中一种如图3左侧所示，请在右侧画出另一种的染色体结构，并标出相应的基因。如图所示②该发现为“基因在染色体上”的结论提供细胞学的直观证据，试阐述理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。将同源染色体片段互换与性状的重组联系在一起。从而确定了控制性状的基因与染色体片段的关系[或F1出现无色糯粒个体，可推知其基因型为eebb，母本产生的基因型为eb的配子来源于同源染色体(9号染色体)片段的交换，用显微镜可观察到染色体发生片段交换]解析

(1)仅考虑茎的长度和种子形状这两对性状，F2中高茎圆粒∶矮茎圆粒∶高茎皱粒∶矮茎皱粒＝9∶3∶3∶1，说明控制茎的高度和种子形状这两对性状的基因的遗传遵循自由组合定律；仅考虑茎的长度和豆荚颜色这两对性状，F2中高茎绿豆荚∶矮茎绿豆荚∶高茎黄豆荚∶矮茎黄豆荚＝9∶3∶3∶1，说明控制茎的高度和豆荚颜色这两对性状的基因的遗传遵循自由组合定律；仅考虑种子形状和豆荚颜色这两对性状，F2中圆粒绿豆荚∶皱粒黄豆荚＝(9＋3)∶(3＋1)＝3∶