高考生物试题分类解析生物的变异

高考生物试题分类解析生物的变异

‎2012年高考生物试题分类解析：生物的变异 ‎1.（2012全国卷新课标版）31．（10分）一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛色出现异常的原因有两种：一是基因突变的直接结果（控制毛色的基因显隐性未知，突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因）；二是隐性基因携带者之间交配的结果（只涉及亲本常染色体上一对等位基因）。假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖能力，后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。‎ ‎（1）如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常的鼠比例均为 ，则可推测毛色异常是 性基因突变为 性基因的直接结果，因为 。‎ ‎（2）如果不同窝子代出现两种情况，一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠比例是 ，另一种是同一窝子代全部表现为 鼠，则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。‎ ‎【解析】该题以常染色体上一对等位基因控制生物的性状位为出发点，结合基因突变，考查对遗传规律和生物变异分析应用能力，难度较低。假设该性状由一对等位基因Aa控制（1）若为基因突变，又只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因，要想表现毛色异常，该突变只能为显性突变，即由隐性记忆突变为显性基因，突变体为Aa，正常雌鼠为aa，所以后代毛色异常鼠与毛色正常的鼠比例均为1:1，（2）若为亲本中隐形基因的携带者，此毛色异常的雄鼠的（基因型为aa）与同一窝的多只雌鼠（基因型为AA或Aa）交配后，不同窝的子代不同，若雌鼠为AA，后代全部为毛色正常鼠，若雌鼠为Aa，后代毛色异常鼠与毛色正常鼠比例是1:1。‎ ‎【答案】（1）1:1 隐 显 只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基因时，才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1：1的结果 （2）1:1 毛色正常 ‎2.（2012广东卷）28.（16）子叶黄色（Y，野生型）和绿色（y，突变型）是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色。‎ ‎（1）在黑暗条件下，野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见图10。其中，反映突变型豌豆叶片总绿叶素含量变化的曲先是____________。‎ ‎（2）Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白，其部分氨基酸序列见图11。据图11推测，Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的_______和_______。进一步研究发现，SGRY蛋白和SGRy蛋白都能进入叶绿体。可推测，位点_______的突变导致了该蛋白的功能异常，从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。‎ ‎（3）水稻Y基因发生突变，也出现了类似的“常绿”突变植株y2，其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻Y基因的功能，设计了以下实验，请完善。‎ ‎（一）培育转基因植株：‎ Ⅰ.植株甲：用含有空载体的农杆菌感染________的细胞，培育并获得纯和植株。‎ Ⅱ.植株乙：________，培育并获得含有目的基因的纯合植株。‎ ‎（二）预测转基因植株的表现型：‎ 植株甲：________维持“常绿”；植株乙：________。‎ ‎（三）推测结论：________。‎ ‎【答案】 （1）A （2）替换 增加 ③ ‎ ‎（3）（一）突变植株y2 用Y基因的农杆菌感染纯和突变植株y2 （二）能 不能维持“常绿” （三）Y基因能使子叶由绿色变为黄色 ‎【解析】（1）根据题干所给信息“野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色”，可推测出野生型豌豆成熟后，子叶发育成的叶片中叶绿素含量降低。分析图10，B从第六天开始总叶绿素含量明显下降，因此B代表野生型豌豆，则A为突变型豌豆。‎ ‎(2)根据图11可以看出，突变型的SGRy蛋白和野生型的SGRY有3处变异，①处氨基酸由T变成S,②处氨基酸由N变成K，可以确定是基因相应的碱基发生了替换，③处多了一个氨基酸,所以可以确定是发生了碱基的增添；从图11中可以看出SGRY蛋白的第12和38个氨基酸所在的区域的功能是引导该蛋白进入叶绿体，根据题意，SGRy和SGRY都能进入叶绿体，说明①②处的变异没有改变其功能；所以突变型的SGRy蛋白功能的改变就是有由③处变异引起。 ‎ ‎(3)本实验通过具体情境考查对照实验设计能力。欲通过转基因实验验证Y基因“能使子叶由绿色变为黄色”的功能，首先应培育纯合的常绿突变植株y2，然后用含有Y基因的农杆菌感染纯合的常绿突变植株y2，培育出含有目的基因的纯合植株观察其叶片颜色变化。为了排除农杆菌感染对植株的影响，应用含有空载体的农杆菌感染常绿突变植株y2作为对照。 ‎ ‎3.(2012·天津卷) 8.（20分）。黄曲霉毒素B1 （AFB1）存在于被黄曲霉菌污染的饲料中，它可以通过食物链进入动物体内并蓄积，引起癌变。某些微生物能表达AFB1解毒酶．将该酶添加在饲料中可以降解AFB1，清除其毒性。‎ ‎( 1 ) AFB1属于 类致癌因子。‎ ‎( 2 ) AFB1能结合在DNA 的G 上．使该位点受损伤变为G ' ，在DNA复制中，G '会与A配对。现有受损伤部位的序列为，经两次复制后，该序列突变为 。‎ ‎( 3 ）下图为采用基因工程技术生产AFB1解毒酶的流程图 据图回答问题：‎ ‎① 在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株．经测定．甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶：乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶．过程l 应选择 菌液的细胞提取总RNA ，理由是 ‎ ‎② 过程Ⅱ中，根据图示，可以看出与引物结合的模版是 ‎ ‎③ 检测酵母菌工程菌是否合成了AFB1解毒酶，应采用 方法。‎ ‎( 4 ）选取不含AFB1的饲料和某种实验动物为材料，探究该AFB1解毒酶在饲料中的解毒效果。实验设计及测定结果间下表：‎ 据表回答问题：‎ ‎① 本实验的两个自变量，分别为 。‎ ‎② 本实验中．反映AFB1解毒酶的解毒效果的对照组是 。‎ ‎③ 经测定，某污染饲料中AFB1含量为100μg/kg ，则每千克饲料应添加 克AFB1解毒酶．解毒效果最好．同时节的了成本。‎ ‎（5）采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是：从提高每的活性出发，设计语气的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的 。‎ ‎【答案】( 1 )化学( 2 ) ‎ ‎（3）①甲 因为甲菌液细胞含解毒酶，意味着完成了基因的表达，所以应选择甲菌液的细胞提取总RNA ‎② cDNA. ③ 抗原-抗体杂交 ‎ ‎(4）① AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量。‎ ‎② B组 ③ 5 ‎ ‎(5）脱氧核苷酸序列。‎ ‎【解析】黄曲霉毒素B1 （AFB1）存在于被黄曲霉菌污染的饲料中，它可以通过食物链进入动物体内并蓄积，引起瘤变。某些微生物能表达AFB1解毒酶．将该酶添加在饲料中可以降解AFB1，清除其毒性。‎ ‎( 1 ) 黄曲霉毒素B1（AFB1）是化学物质，AFB1属于化学类致癌因子。 ( 2 ) AFB1能结合在DNA 的G 上．使该位点受损伤变为G ' ，在DNA复制中，G '会与A配对。现有受损伤部位的序列为，经两次复制后，得到如下序列其中突变序列为 ‎（3）① 在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株．经测定．甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶：乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶．过程l 应选择甲菌液的细胞提取总RNA ‎ ，理由是因为甲菌液细胞含解毒酶，意味着完成了基因的表达，所以应选择甲菌液的细胞提取总RNA ‎② 过程Ⅱ中，根据图示，可以看出与引物结合的模版是cDNA. ‎ ‎③ 检测酵母菌工程菌是否合成了AFB1解毒酶，应采用抗原-抗体杂交方法。‎ ‎（4）① 本实验的两个自变量，分别为AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量。‎ ‎② 本实验中．反映AFB1解毒酶的解毒效果的对照组是B组。‎ ‎③ 经测定，某污染饲料中AFB1含量为100μg/kg ，则每千克饲料应添加‎5克AFB1解毒酶．解毒效果最好．同时节的了成本。‎ ‎（5）采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是：从提高每的活性出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列。‎ ‎4.（2012江苏卷）28．科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题：‎ ‎（1）异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代，经＿＿＿＿＿＿方法培育而成，还可用植物细胞工程中＿＿＿＿＿＿方法进行培育。‎ ‎（2）杂交后代①染色体组的组成为＿＿＿＿＿＿，进行减数分裂时形成＿＿＿个四分体，体细胞中含有＿＿＿＿条染色体。‎ ‎（3）杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体＿＿＿＿。‎ ‎（4）为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称为＿＿＿＿＿＿＿。‎ 答案：‎ ‎（1）秋水仙素诱导染色体数目加倍　　　植物体细胞杂交　‎ ‎（2）AABBCD　　14　　42‎ ‎（3）无同源染色体配对　　（4）染色体结构变异 解析：（1）A、B、C、D表示4个不同的染色体组，植物AABB产生AB 的配子，植物ＣＣ产生含C的配子，结合后形成ABC受精卵并发育为相应的种子，用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，形成可育的后代AABBCC；还可以利用植物体细胞杂交技术获得AABBCC的个体。‎ ‎（2）AABBCC产生的配子为ABC，AABBDD产生的配子为ABD，配子结合形成AABBCD的受精卵，减数分裂过程中同染色两两配对形成四分体， C染色体组和D染色体组中无同源染色体，不能形成四分体，两个A染色体组可形成7个四分体，两个B染色体组可形成7个四分体，共计14个四分体。由于①中有6个染色体，每个染色体组7条染色体，共42条。‎ ‎（3）杂交后代②，减数分裂过程中C组染色体无同源染色体配对而丢失。‎ ‎（4）射线可能会导致C染色体断裂，断裂的部分如果含有抗病基因，抗病基因可通过易位的方式转移到另一条非同源染色体上，这种变异为染色体结构变异。‎ ‎5.（2012浙江）32．（18分）玉米的抗病和不抗病（基因为A、a）、高秆和矮秆（基因为B、b）是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子（甲），研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：‎ ‎ 取适量的甲，用合适剂量的γ射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株（乙）和不抗病高秆1株（丙）。将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株（丁）。‎ ‎ 另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。‎ ‎ 请回答：‎ ‎（1）对上述l株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常＿＿＿＿＿，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有＿＿＿＿的特点，该变异类型属于＿＿＿＿＿＿。‎ ‎（2）上述培育抗病高秆玉米的实验运用了＿＿＿＿＿＿＿＿、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是＿＿＿＿＿＿＿＿。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成________获得再生植株。‎ ‎（3）从基因组成看，乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生＿＿＿＿种配子。‎ ‎（4）请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。‎ ‎【答案】（1）表达　　有害性　　基因突变　‎ ‎（2）诱变育种　　基因重组　　胚状体　　（3）4‎ ‎（4）‎ ‎【命题透析】本题是遗传与变异类的综合试题，综合考查了变异、育种及现代生物技术在生产中的应用。‎ ‎【思路点拨】（1）由“甲和丁杂交后代均为抗病高秆”可知，抗病和高秆为显性，据此推出各亲本的基因型：甲（aabb）、乙（Aabb）、丙（aaBb）、丁（AABB）。‎ ‎（2）基因缺失DNA片段后，其数量并未减少，变异类型为基因突变。突变后的基因无法正常进行转录和翻译，体现了变异的有害性。‎ ‎（3）乙和丙杂交得到的F1，其基因型为AaBb，可产生4种不同类型的配子。‎ ‎6.（2012北京）30.(16分)‎ 在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中，偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛，以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式，研究者设置了6组小鼠交配组合，统计相同时间段内繁殖结果如下。‎ ‎(1)己知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异，说明相关基因位于_____染色体上。‎ ‎(2) Ⅲ组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由____________基因控制的，相关基因的遗传符合____________定律。‎ ‎(3) Ⅳ组的繁殖结果说明，小鼠表现出脱毛性状不是____________影响的结果。‎ ‎(4)在封闭小种群中，偶然出现的基因突变属于____________。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是____________。‎ ‎(5)测序结果表明：突变基因序列模板链中的1个G突变为A，推测密码子发生的变化是_____(填选项前的符号)。　　　‎ Ａ. 由GGA变为AGA B.由CGA变为GGA Ｃ. 由AGA变为UGA D. 由CGA变为UGA ‎(6)研突发现，突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质，推测出现此现象的原因是蛋白质合成 。进一步研究发现，该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降，据此推测脱毛小鼠细胞的_ 下降，这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠的_____________原因。‎ ‎30.(1)常(2)一对等位 孟德尔分离(3)环境因素(4)自发/自然突变 突变基因的频率足够高 ‎(5)D (6)提前终止 代谢速率 产仔率低 解析：‎ ‎（1）考察基因的位置，据“脱毛、有毛性状不存在性别差异”可知，该性状与性别无关，位于常染色体上。‎ ‎（2）考察基因的分离定律和自由组合定律，据Ⅲ组的繁殖结果可得有毛：脱毛≈3.8，接近一对相对性状的性状分离比3:1，可得出，该性状是由一对等位基因控制的，遗传符合孟德尔遗传规律。‎ ‎（3）考察性状与基因的关系，据Ⅳ组的繁殖结果，亲本都是脱毛纯合子，后代全部都是脱毛，说明该性状是由基因控制的，而不是环境因素影响的结果。‎ ‎（4）考察基因突变的类型：自然突变和人工诱变；同时出现几只脱毛小鼠说明突变基因的频率高。‎ ‎（5）考察基因与密码子的关系，基因序列模板链中的1个G突变为A，则密码子改变为由C变为U，只有D选项符合题意 ‎（6）基因突变导致表达的蛋白质相对分子质量明显变小，说明蛋白质的合成提前终止；该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降，说明甲状腺激素的作用减弱，新陈代谢速率下降。‎ 对比雌性脱毛小鼠和有毛脱毛小鼠的实验结果可以得出，雌性脱毛小鼠产仔率低。‎