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专题十二生物的变异及其应用2010—2019年高考全国卷考情一览表考点2010—201420152016201720182019合计1卷2卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1.基因突变5年2考326610年5考2.基因重组5年1考10年1考3.染色体变异5年1考63229610年5考4.生物变异在育种中的应用5年2考3210年3考【考情分析】本专题主要是考查基因突变、染色体变异的原理及其与细胞分裂、遗传规律等知识点的联系,命题以生产、生活实际情境为依托,考查变异的种类、时间以及育种方案的选择、过程分析或育种方案设计等。考点40考点41考点42考点43考点40基因突变1.(2019·天津,4,6分,难度★★)叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成,其叶绿体基粒类囊体减少,光合速率减小,液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是(C)A.红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别B.两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察C.两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较D.红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定考点40考点41考点42考点43解析据分析可知,基因突变不可以用普通光学显微镜观察识别,因为基因是有遗传效应的DNA片段,DNA在普通光学显微镜下观察不到,A项错误;叶绿体的形态在普通光学显微镜下可以观察到,但叶绿体结构在普通光学显微镜下观察不到,基粒类囊体属于生物膜,是叶绿体的内部结构,所以在普通光学显微镜观察不到,B项错误;由题干信息可知,要使红叶杨和绿叶杨的光合作用强度相等,红叶杨需要更强的光照,原因是红叶杨比绿叶杨的叶绿体基粒类囊体少,光合速率小,因此,两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较,C项正确;红叶杨细胞中花青素的相对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定,若要测定花青素的绝对含量需要进一步实验,D项错误。考点40考点41考点42考点432.(2018·全国1,6,6分,难度★★)某大肠杆菌能在基本培养基上生长。其突变体M和N均不能在基本培养基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后,再将菌体接种在基本培养基平板上,发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断,下列说法不合理的是(C)A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到XD.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移考点40考点41考点42考点43解析本题的整体命题思路借鉴肺炎双球菌的转化实验。由题意知,大肠杆菌X是由大肠杆菌M和N转变而来,大肠杆菌X既可以自身产生氨基酸甲,也可以产生氨基酸乙,而突变体M不能产生氨基酸甲,突变体N不能产生氨基酸乙。所以,将两个突变体单独在基本培养基中培养都不能生存。将它们在既含氨基酸甲又含氨基酸乙的培养基中培养,两种突变体都可以生存。然后本题的思路转移到了证明DNA是遗传物质的经典实验之一——肺炎双球菌的转化实验中,突变体M和突变体N可以通过基因转移获得正常的基因,从而恢复到了突变前的菌株X,细胞中的遗传物质是DNA而不是RNA,即促使两种突变体转化成菌种X的不是RNA,而是遗传物质DNA。考点40考点41考点42考点433.(2018·江苏,15,2分,难度★★)下列过程不涉及基因突变的是(C)A.经紫外线照射后,获得红色素产量更高的红酵母B.运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基C.黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花,提高产量D.香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,增加患癌风险解析紫外线照射酵母细胞,引发基因突变,经过筛选可获得红色素产量更高的红酵母,A项不符合题意;基因中碱基被替换属于基因突变,B、D两项不符合题意;使用植物激素2,4-D诱导黄瓜产生更多的雌花,属于不可遗传变异,与基因突变无关,C项符合题意。考点40考点41考点42考点434.(2016·江苏,14,2分,难度★★)下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是(B)A.个体甲的变异对表型无影响B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C.个体甲自交的后代,性状分离比为3∶1D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常考点40考点41考点42考点43解析甲图是染色体结构变异中的缺失,乙图是染色体结构变异中的倒位,两种变异都可能会对表型有影响,A、D项错误。由于个体乙染色体出现了染色体结构变异中的倒位,个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常,B项正确。个体甲缺失了e基因,ee基因型不出现,所以自交的后代性状分离比不是3∶1,C项错误。考点40考点41考点42考点435.(2016·天津,5,6分,难度★★)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表:注P:脯氨酸;K:赖氨酸;R:精氨酸下列叙述正确的是(A)A.S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性B.链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能C.突变型的产生是由于碱基对的缺失所致D.链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变枯草杆菌核糖体S12蛋白第55-58位的氨基酸序列链霉素与核糖体的结合在含链霉素培养基中的存活率(%)野生型...-P-K-K-P-...能0突变型...-P-R-K-P-...不能100考点40考点41考点42考点43解析从表中可以看出野生型和突变型枯草杆菌的S12蛋白中第56位氨基酸不同,最终导致突变型能在含链霉素的培养基上存活,所以S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性,A项正确。核糖体是进行翻译的场所,所以链霉素通过与核糖体结合抑制枯草杆菌的翻译功能,B项错误。因为野生型和突变型的S12蛋白中第55、57、58位氨基酸都相同,所以突变型的产生最可能是由于碱基对的替换所致,C项错误。由题干信息不能推断链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变,D项错误。考点40考点41考点42考点436.(2015·海南,19,2分,难度★)关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是(B)A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率C.基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致基因突变D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变解析基因突变具有不定向性,等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因,A项正确。X射线属于物理诱变因子,易诱发基因B和基因b的突变,B项错误。碱基对的替换、增添和缺失都可导致基因突变,C项、D项都正确。考点40考点41考点42考点437.(2011·安徽,4,6分,难度★★★)人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病,但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接(C)A.插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变B.替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变C.造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D.诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代解析DNA分子中没有I元素,所以131I不会插入DNA分子或替换DNA分子中碱基而引起基因突变,所以积聚在细胞内的131I可能直接造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构的变异,而这种变异发生在体细胞,不可能传递给下一代。考点40考点41考点42考点438.(2011·海南,11,2分,难度★★)野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长,用射线照射野生型大肠杆菌得到一突变株,该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长。对这一实验结果的解释,不合理的是(B)A.野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲B.野生型大肠杆菌代谢可能不需要氨基酸甲C.该突变株可能无法产生氨基酸甲合成所需的酶D.该突变株中合成氨基酸甲所需酶的功能可能丧失解析野生型大肠杆菌能合成氨基酸甲,突变株不能合成氨基酸甲。野生型在基本培养基上能正常繁殖,突变株在基本培养基上不能正常繁殖,说明氨基酸甲是野生型大肠杆菌正常繁殖所必需的物质。考点40考点41考点42考点439.(2010·全国,6,6分,难度★)在白花豌豆品种栽培园中,偶然发现了一株开红花的豌豆植株,推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确,应检测和比较红花植株与白花植株中(B)A.花色基因的碱基组成B.花色基因的DNA序列C.细胞的DNA含量D.细胞的RNA含量解析基因突变会导致DNA碱基对的增添、缺失或替换。分析花色基因是否突变,可比较花色基因的DNA序列。考点40考点41考点42考点4310.(2014·江苏,33,9分,难度★★★)有一果蝇品系,其一种突变体的X染色体上存在ClB区段(用XClB表示)。B基因表现显性棒眼性状;l基因的纯合子在胚胎期死亡(XClBXClB与XClBY不能存活);ClB存在时,X染色体间非姐妹染色单体不发生交换;正常果蝇X染色体无ClB区段(用X+表示)。果蝇的长翅(Vg)对残翅(vg)为显性,基因位于常染色体上。请回答下列问题。图1图2考点40考点41考点42考点43(1)图1是果蝇杂交实验示意图。图中F1长翅与残翅个体的比例为3∶1,棒眼与正常眼的比例为1∶2。如果用F1正常眼长翅的雌果蝇与F1正常眼残翅的雄果蝇杂交,预期产生正常眼残翅果蝇的概率是1/3;用F1棒眼长翅的雌果蝇与F1正常眼长翅的雄果蝇杂交,预期产生棒眼残翅果蝇的概率是1/27。(2)图2是研究X射线对正常眼果蝇X染色体诱变示意图。为了鉴定X染色体上正常眼基因是否发生隐性突变,需用正常眼雄果蝇与F1中棒眼雌性果蝇杂交,X染色体的诱变类型能在其杂交后代雄性果蝇中直接显现出来,且能计算出隐性突变频率,合理的解释是杂交后代中雄果蝇X染色体来源于亲代雄果蝇,且X染色体间未发生交换,Y染色体无对应的等位基因;如果用正常眼雄果蝇与F1中正常眼雌性果蝇杂交,不能准确计算出隐性突变频率,合理的解释是X染色体间可能发生了交换。考点40考点41考点42考点43解析(1)图1中双亲的基因型为VgvgX+XClB×VgvgX+Y,所以F1中长翅与残翅个体比例是3∶1。单就眼的性状来说,F1的基因型为X+X+(正常眼)、X+XClB(棒眼)、X+Y(正常眼)和XClBY(死亡),所以F1中,棒眼与正常眼的比例为1∶2。F1中正常眼长翅的雌果蝇基因型有VgVgX+X+和VgvgX+X+,比例是1∶2,与F1中正常眼残翅雄果蝇(其基因型为vgvgX+Y)杂交,后代产生正常眼残翅果蝇的概率为2/3×1/2×1=1/3。F1中棒眼长翅雌果蝇的基因型有VgVgX+XClB和VgvgX+XClB两种,比例为1∶2,F1中正常眼长翅雄果蝇的基因型有VgVgX+Y和VgvgX+Y两种,比例为1∶2,所以F1中正常眼长翅雄果蝇与F1中棒眼长翅雌果蝇杂交,后代产生棒眼的概率为1/3,残翅的概率为2/3×2/3×1/4=1/9,后代为棒眼残翅的概率为1/3×1/9=1/27。考点40考点41考点42考点43(2)双亲杂交后,F1基因型为X+X?、XClBX?和X+Y。为鉴定X染色体上正常眼是否发生隐性突变,可用正常眼雄果蝇与F1中的棒眼雌果蝇杂交,即X+Y×XClBX?,因为在ClB存在时X染色体的非姐妹染色单体不发生交换,所以后代会有X+X?、X+XClB和X?Y三种基因型,若出现雄果蝇眼形的隐性性状,且比例在子代中占1/3,就是发生了隐性突变。也可用正常眼雄果蝇与F1中的正常眼雌性杂交,即X+Y×X+X?,理论上在不发生交换的情况下,后代的基因型为X+X+、X+X?、X+Y、X?Y,表现型在雄性个体中正常眼和隐性突变类型为1∶1,但由于没有ClB区段,X染色体可发生交叉互换,所以不能准确计算出隐性突变的频率。考点40考点41考点42考点4311.(2012·北京,30