2024年高考生物一轮复习（新人教版） 第7单元　微专题五　利用“假说—演绎法”解决生物变异实验探究题

微专题五　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

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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a基因

C．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，不应该观察绿苗长势，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基因，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．在一块高秆(纯合子显性)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该性状出现的原因是环境引起的不遗传变异还是隐性突变(简要写出所用方法、结果和结论)。

方法：_____________________________________。如果____________________________，则_________________________________________；如果____________________________，则____________________________。

答案　将矮秆小麦与高秆小麦杂交　子一代为高秆，子二代高秆∶矮秆＝3∶1　矮秆性状是由基因突变造成的　子一代为高秆，子二代仍是高秆　矮秆性状是环境引起的

题型二　基因突变的类型与判断方法

1．类型

2．判断方法

(1)选取突变体与其他已知未突变体(即野生型)杂交，根据子代性状表现判断。

①若后代全表现野生型性状，则突变体由隐性突变产生；②若后代全表现突变型性状，则突变体由显性突变产生；③若后代既有突变型又有野生型性状，则突变体由显性突变产生。

(2)让突变体自交(或雌雄个体相互交配)，观察后代有无性状分离从而进行判断。

①若后代出现性状分离，则突变性状为显性性状；②若后代没有出现性状分离，则突变性状为隐性性状。

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3．某植物为严格自花传粉植物，在野生型窄叶种群中偶见几株阔叶幼苗。已知该性状是通过基因突变产生的，若要判断该突变是显性突变还是隐性突变，应选择的实验方案是_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。若后代______________，说明该突变为隐性突变。若后代______________，说明该突变为显性突变。

答案　让阔叶植株与窄叶植株杂交　全为窄叶　出现阔叶

4．石刀板是一种二倍体名贵蔬菜，雌、雄异株植物。野生型石刀板叶窄，产量低。在某野生种群中，发现生长着少数几株阔叶石刀板(突变型)，雌株、雄株均有。

(1)有人认为阔叶突变型株是由于基因突变或具有多倍体的特点的缘故。请你设计一个简单实验来鉴定突变型的出现是基因突变所致，还是染色体组加倍所致？_______________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________(要求写出实验方案和预期结果及结论)。

(2)若已证实阔叶为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变，二是隐性突变。请你设计杂交实验方案加以判定______________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________(要求写出杂交组合，预期结果及结论)。

答案　(1)实验方案：取根尖分生区细胞制成装片，显微观察有丝分裂中期细胞内染色体数目

预期结果与结论：若观察到染色体增倍，则属染色体组加倍所致；否则为基因突变所致

(2)实验方案一：选用多株阔叶突变型石刀板雌、雄相交，统计子代性状表现

预期结果与结论：若杂交后代出现了野生型(窄叶)，则为显性突变所致；若杂交后代仅出现突变型(阔叶)，则为隐性突变所致

实验方案二：选用突变型(阔叶)与野生型(窄叶)植株杂交，统计子代性状表现

预期结果与结论：若杂交后代出现了突变型(阔叶)，则为显性突变所致；若杂交后代全为野生型(窄叶)，则为隐性突变所致

题型三　不同突变体是否为同一位点突变的判断

实验设计方法：将突变株1与突变株2进行杂交，根据是否转化为野生型个体判断突变基因对应的位置。

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5．水稻为二倍体雌雄同株植物，花为两性花。现有四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z，这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变(显性基因突变为隐性基因)导致。为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系，育种人员进行了杂交实验，杂交组合及F1叶色见下表。

实验结果表明，W的浅绿叶基因与突变体________的浅绿叶基因属于非等位基因。为进一步判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上，育种人员将第4、5、6三组实验的F1自交，观察并统计F2的表型及比例。不考虑基因突变、染色体变异和同源染色体非姐妹染色单体的互换，预测如下两种情况将出现的结果：

若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，结果为___________________________。

若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，结果为____________________________________________________________________。

答案　Y、Z　三组均为绿叶∶浅绿叶＝1∶1　第4组绿叶∶浅绿叶＝1∶1；第5组和第6组绿叶∶浅绿叶＝9∶7

6．遗传专家在小鼠2个纯种品系均发现了眼睛变小的隐性突变个体，欲通过一代杂交实验确定这两个隐性突变基因是否为同一基因的等位基因。

(1)实验方案：___________________________________________________________________。

(2)预期结果和结论：______________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

答案　(1)让2个眼睛变小的隐性突变型个体交配

(2)若杂交子代全部表现为眼睛变小，可判断它们为同一基因的等位基因，若子代全部表现为正常，可判断它们不为同一基因的等位基因

题型四　染色体变异、基因重组和基因突变的显微判断

染色体变异在光学显微镜下能观察到，而基因突变和基因重组不能，所以可通过显微观察法辨别染色体变异，即制作临时装片，观察有丝分裂中期染色体是否发生变异，若有，则为染色体变异，否则为基因突变或基因重组(此处注意，若基因突变引起细胞结构改变也可间接用显微镜判断，例如，显微镜下观察血细胞涂片，若发现镰刀状红细胞，可判断发生了基因突变)。

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7．蜜蜂是一类营社会性生活的昆虫。嗅觉在它们的生存和繁衍过程中具有非常重要的作用。已知蜂王(可育)和工蜂(不育)均为雌蜂(2n＝32)，是由受精卵发育而来的；雄蜂(n＝16)是由卵细胞直接发育而来的。研究发现，在嗅觉正常的蜂群中出现了部分无嗅觉的蜜蜂，现针对蜜蜂的嗅觉进行一系列遗传学实验。回答下列问题：

(1)用一只无嗅觉蜂王与一只嗅觉正常雄蜂交配，其后代F1中雌蜂均嗅觉正常，雄蜂均无嗅觉。在相对性状中________(填“嗅觉正常”或“无嗅觉”)是显性性状，判断的依据是________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

(2)研究发现，蜜蜂体内气味受体分为传统气味受体(由R1基因控制合成)和非典型气味受体(由R2基因控制合成)。已知，雄蜂个体中上述基因所在染色体的相应片段缺失则会致死，雌蜂个体中上述基因所在同源染色体的相应片段均缺失才会致死。用紫外线照射F1中嗅觉正常的蜂王，其后代只出现传统气味型和无嗅觉型，分析造成这种现象的可能原因有：①F1蜂王的卵原细胞中含有R2基因的染色体片段缺失；②_________________________________________。

请利用上述信息，采用两种较为简便的方法确定造成这种现象的原因：_________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________。

答案　(1)嗅觉正常　无嗅觉的蜂王与嗅觉正常的雄蜂杂交，其后代中由受精卵发育成的雌蜂嗅觉均正常　(2)②F1蜂王的卵原细胞中基因R2发生了隐性突变(或基因R2突变为隐性基因)　方法一：用显微镜观察F1蜂王的卵原细胞内是否发生了染色体片段缺失　方法二：统计经紫外线照射的蜂王的雄性后代数量，若明显少于其他蜂王的雄性后代，则说明发生了染色体片段缺失；若雄性后代数量相差不大，则说明发生了基因突变