内容正文:
专题4遗传的基本规律
一、单选题
1.(22-23高二下·浙江衢州·期末)人类的ABO血型是由IA、IB、i三个基因控制的,基因型IAi、IBi、IAIB的表型分别为A型、B型、AB型,从显性现象的表现形式看,IA对i、IA对IB的关系分别是( )
A.共显性 完全显性 B.完全显性 不完全显性
C.共显性 共显性 D.完全显性 共显性
2.(20-21高二下·浙江宁波·期末)孟德尔在一对相对性状的豌豆杂交实验中,观察到出现性状分离现象,进而提出分离定律。现代遗传学认为分离定律的实质是( )
A.体细胞中的基因都是成对存在的
B.产生的雄、雄配子的种类和数目均相同
C.产生的雄、雄配子随机结合且受精几率均等
D.产生配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离
3.(21-22高二下·浙江温州·期末)下列关于性染色体的叙述,正确的是( )
A.控制外耳道多毛症的基因会随着Y染色体的传递而遗传
B.真核生物都有性染色体和常染色体
C.性染色体上的基因没有其相应的等位基因
D.含X染色体的配子是雌配子
4.(21-22高二下·浙江温州·期末)豌豆的红花与白花是由一对等位基因控制的相对性状。现将一批红花豌豆与白花豌豆进行杂交,后代中红花:白花=5:1(假设每个个体产生后代数量相同)。若将该批红花豌豆在自然条件下种植一代,后代中出现白花的概率为( )
A.1/36 B.1/18 C.1/12 D.1/6
5.(21-22高二下·浙江温州·期末)两对相对性状的杂交实验中,F1只有一种表型,F1自交,如果F2的表型比分别为9:7和9:3:4,那么F1与隐性个体测交,与此对应的性状分离比分别是( )
A.3:1和1:2:1 B.3:1和1:3:1
C.1:3和1:1:2 D.1:3和1:1:1
6.(22-23高二下·浙江宁波·期末)生物学是一门实验科学,每一次重大发现,都浸透了科学家的汗水。下列有关科学史的说法正确的是( )
A.如果摩尔根用豌豆做杂交实验也能发现伴性遗传
B.“孟德尔对F1进行测交,所得后代中高、矮茎数量比接近1:1”属于假说-演绎法中的演绎推理过程
C.赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料,利用同位素标记技术,证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D.达尔文除了提出自然选择学说外,还对植物的向光性进行了研究
7.(22-23高二下·浙江杭州·期末)某同学用卡片模拟杂交实验,卡片在信封中的放置情况如下图,其中信封4中Y的数量待定。已知A、a位于常染色体上,群体中A的基因频率为0.8;B、b位于X染色体非同源区段,群体中XB的基因频率为0.6。群体中无配子致死和基因型致死现象。
下列叙述正确的是( )
A.从信封1、2中各取1张卡片组合在一起,模拟Aa个体自交产生子代
B.信封4模拟的是雄性个体,因Y上无B、b基因,故Y的数量应当是0
C.从信封1、3中各取1张卡片组合在一起,可得到概率相等的四种配子
D.从信封1、2中各取1张卡片组合在一起,得到纯合子的概率为0.68
8.(22-23高二下·浙江绍兴·期末)黄色圆形(YyRr)豌豆自交得到中黄色圆形∶黄色皱形;绿色圆形∶绿色皱形=9∶3∶3∶1,再对中所有黄色圆形个体进行测交得到,下列相关叙述错误的是( )
A.亲本豌豆植株上采得的种子就是统计对象
B.中黄色与绿色属于两种不同性状
C.中杂合的黄色圆形豌豆占50%
D.中黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形;绿色皱形=4∶2∶2∶1
9.(21-22高二下·浙江舟山·期末)蚕豆病(进食蚕豆后会引起急性溶血性疾病)患者的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏,自然人群中男女患病比例约为9:1。如图表示某家族蚕豆病的遗传系谱图。下列叙述错误的是( )
A.蚕豆病的遗传方式是伴X隐性遗传病
B.蚕豆病致病基因表达产物会直接导致蚕豆病病症出现
C.3号个体与一正常男性结婚,可通过构建胎儿的染色体组型来判断胎儿是否患蚕豆病
D.7号个体与一正常男性结婚,怀孕后需进行遗传咨询
10.(21-22高二下·浙江台州·期末)研究发现R基因是水稻的一种“自私基因”,R基因编码的毒性蛋白对雌配子没有影响,但会导致一定比例不含R基因的花粉死亡。现让基因型为Rr的水稻作为亲本自交,F1中rr占1/6.下列有关叙述错误的是( )
A.亲本Rr产生雄配子R:r=2:1
B.R基因会使1/2不含R的花粉死亡
C.F1中三种基因型比例为RR:Rr:rr=2:3:1
D.F1随机交配产生F2,F2中rr占1/9
11.(21-22高二下·浙江衢州·期末)图1是某遗传病的家庭遗传系谱图,该病由A/a控制。提取该家系中Ⅲ7—Ⅲ10与此基因有关的DNA片段并进行PCR,产物用限制酶Ⅰ酶切后进行电泳,产生的结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.该病为常染色体上的隐性遗传病
B.Ⅰ1号个体的基因型与Ⅱ5号相同
C.与a基因比,A基因内部增加了一个限制酶Ⅰ的酶切位点
D.若Ⅱ5号个体与正常男性婚配,子代出现女性患者的概率为1/2
12.(20-21高二下·浙江金华·期末)玉米是雌雄同株异花的植株,已知宽叶对窄叶为显性,长果穗对短果穗为显性,两对性状独立遗传。现有一宽叶长果穗与一窄叶短果穗的植株杂交F1中宽叶长果穗:宽叶短果穗=1:1。若F1随机交配,则在宽叶短果穗植株上所结种子长成植株后,宽叶长果穗:宽叶短果穗:窄叶长果穗:窄叶短果穗的比例为( )
A.3:9:1:3 B.9:3:3:1
C.21:27:7:9 D.0:3:1:0
13.(21-22高二下·浙江舟山·期末)菠菜是一种雌雄堆异株的植物,其性别决定方式为XY型,在生态习性上有耐寒和不耐寒两种类型(基因用A、a表示),叶片的形状有圆叶和尖叶两种类型(基因用B、b表示)。让不耐寒圆叶雌雄各一株进行杂交,所得子代F1表现型及比例如下表(单位:株)。
不耐寒圆叶
不耐寒尖叶
耐寒圆叶
耐寒尖叶
雌性
122
0
41
0
雄性
61
59
19
21
下列叙述错误的是( )
A.对菠菜进行杂交时不需去雄但需要套袋处理
B.不耐寒圆叶雌雄亲本的基因型分别为AaXBXb和AaXBY
C.若F1中的不耐寒植株随机交配,则F2中耐寒基因的基因频率为1/3
D.若F1中的不耐寒圆叶与不耐寒尖叶植株杂交,则F2雄性个体中纯合子所占比例为1/9
14.(20-21高二下·浙江宁波·期末)某家族遗传系谱图如下,甲乙两种病分别由A/a和B/b控制,其中Ⅰ-1、Ⅱ-3和Ⅱ-8不携带乙致病基因。下列叙述正确的是( )
A.甲病遗传方式为常染色体显性遗传,乙病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B.Ⅱ-5和Ⅲ-9基因型相同的概率为1/4
C.如果Ⅲ-9与Ⅲ-12结婚,生下只患乙病的男孩的概率是1/24
D.若Ⅱ-3和Ⅱ-4再生一个孩子,其表现为患乙病且同时患有葛莱弗德氏综合征(XXY),原因可能是Ⅱ-3减数分裂异常所致
15.(22-23高二下·浙江台州·期末)下图为某家系中甲病和乙病的的遗传系谱图,1号不携带乙病致病基因。已知甲病在人群中的发病率为1/100,且带有甲病致病基因的精子存活率只有50%,患乙病男性在人群中占1/100,不考虑基因突变和染色体数目变异。下列叙述正确的是( )
A.人群中乙病致病基因的频率是1/100
B.若只考虑甲病,4号与2号基因型相同的概率为3/5
C.若7号和8号生育一个男孩,其两病兼患的概率1/560
D.若3号和4号生出一个患乙病女孩,则是父方MI后期异常所致
二、非选择题
16.(22-23高二下·浙江舟山·期末)某种植物果实成熟涉及一系列生理生化过程,导致果肉颜色发生变化,探究其果肉颜色变化的机制,科学家进行了相关研究。已知野生型果肉为红色,现有两种纯合突变体,甲(基因A突变a)果肉黄色,乙(基因B突变为b)果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验,结果如下图1,其中F2的橙色个体全为雄株。
(1)根据图1实验结果判断, A、a和B、b两对基因的遗传 (“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,A、a基因位于常染色体上,B、b基因位于 染色体上,亲本甲植株的基因型是 。
(2)F2橙色雄株的基因型是 ,取F2中橙色雄株和红色雌株随机交配,F3中橙色雌株的概率为 。
(3)欲鉴定F2黄色雌株的基因型,可采取 的方法。欲快速培育出稳定遗传的红色雌株,选择F2中表型为 的植株作为实验材料,该育种方法的原理是 并用遗传图解表示(无X染色体的个体无法存活) 。
(4)研究发现野生型植株果肉成熟时,由于红色素的积累而呈红色,当红色素量较少时,果肉呈黄色,前体物质2积累会使果肉呈橙色,如图2所示,由此说明基因可以通过控制 进而控制生物性状。图中基因A、B及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶,但基因H在果实中的表达量较低。根据上述代谢途径,解释无基因A和B的个体中果肉呈橙色的原因是 。
17.(22-23高二下·浙江台州·期末)蜜蜂是营社会性生活的昆虫,蜂王(可育)和工蜂(不育)均由受精卵发育而来的雌蜂(2n=32),雄蜂(n=16)由卵细胞直接发育而来。雄蜂进行假减数分裂产生精子,染色体与其体细胞染色体相同。已知蜜蜂的体色有褐体和黑体,眼色有黑眼和黄眼,分别由基因A/a、B/b控制。下列有两个杂交组合,结果如表(不考虑基因突变和染色体畸变)。
组合
父本
母本
F1表现型
雌性
雄性
组合一
褐体黑眼
褐体黑眼
1种
4种
组合二
黑体黄眼
褐体黑眼
1种
1种
回答下列问题:
(1)据题干信息可知,蜜蜂的性别由 决定。依据个体发育起点,雄蜂是 倍体。
(2)可依据组合 ,判定两对相对性状中显性性状分别是 。组合二亲本的基因型为 。
(3)组合一后代中雌雄蜂的表型存在差异, (填“是”或“不是”)伴性遗传的结果,F1雄性出现4种表型是由于母本减数分裂产生配子时发生了 。若组合一F1中雌蜂的基因型及比例为 ,则两对基因相互独立;若F1雄性中4种表型比例出现“两多两少”现象,其原因是 ,请在答题卷的框中画出组合一母本两对基因的位置关系 。(注:用“|”代表染色体,用·表示基因座位)。
18.(22-23高二下·浙江温州·期末)油菜物种I(2n=20)与Ⅱ(2n=18)杂交产生的幼苗经秋水仙素处理后,得到一个油菜新品系(注:I的染色体和Ⅱ的染色体在减数分裂中不会相互配对)。
(1)秋水仙素通过抑制分裂细胞中 的形成,导致染色体加倍;获得的植株进行自交,子代 (会/不会)出现性状分离。
(2)观察油菜新品系根尖细胞有丝分裂,应观察 区的细胞,处于分裂后期的细胞中含有 条染色体。
(3)该油菜新品系经多代种植后出现不同颜色的种子,已知种子颜色由一对基因A/a控制,并受另一对基因R/r影响。用产黑色种子植株(甲)、产黄色种子植株(乙和丙)进行以下实验:
组别
亲代
F1表现型
F1自交所得F2的表现型及比例
实验一
甲×乙
全为产黑色种子植株
产黑色种子植株:产黄色种子植株=3:1
实验二
乙×丙
全为产黄色种子植株
产黑色种子植株:产黄色种子植株=3:13
①由实验一得出,种子颜色性状中黄色对黑色为 性。
②分析以上实验可知,当 基因存在时会抑制A基因的表达。实验二中丙的基因型为 ,F2产黄色种子植株中纯合子的比例为 。
③有人重复实验二,发现某一F1植株,其体细胞中含R/r基因的同源染色体有三条(其中两条含R基因),请解释该变异产生的一种具体原因: 。让该植株自交,理论上后代中产能稳定遗传的黑色种子的植株所占比例为 。
19.(22-23高二下·浙江杭州·期末)某植物为XY型性别决定,其花色受基因A/a控制,花的着生位置受B/b控制,两对基因均不位于Y染色体上。假定每株植株的生殖力相同,且子代的存活率相同,配子、合子均无致死情况。研究人员利用2对亲本进行了杂交实验,结果见下表。
杂交组合
P
F1
F2
雄株
雌株
雄株
雌株
雄株
雌株
一
紫花
紫花
紫花
紫花
紫花:白花=15:1
紫花:白花=15:1
二
腋生
顶生
顶生:腋生=1:1
顶生:腋生=1:1
顶生:腋生=1:3
顶生:腋生=5:3
注:表中F1为1对亲本的杂交后代,F2为F1全部个体随机交配的后代。
回答下列问题:
(1)花色基因位于 (填“常”“X”或“无法确定”)染色体上。A/a和B/b两对基因 (填“是”“否”或“无法确定”)遵循自由组合定律,依据是 。
(2)花的着生位置中 为隐性性状。让组合二的F2个体间随机交配,F3中雌株的表型及比例为 。
(3)取组合一F2全部雌株进行测交,子代花色性状的表型及比例为 。
(4)该植物种群中存在两种叶型,宽叶对窄叶为显性,欲探究叶型基因位于X染色体或常染色体。现有4种纯合品系植株:宽叶雄株、宽叶雌株、窄叶雄株、窄叶雌株。请完善实验思路,预测实验结果并分析讨论。(已知叶型基因不位于Y染色体上,不考虑交叉互换,实验仅进行一代,具体操作不作要求)
①实验思路:
选择 进行杂交获得F1, 。
②预测实验结果并分析讨论:
Ⅰ:若 ,则叶型基因位于X染色体上。
Ⅱ:若 ,则叶型基因位于常染色体上。
20.(22-23高二下·浙江金华·期末)研究者在一个野生型果蝇纯系(红眼正常眼)中发现了几只紫眼正常眼果蝇甲(雌蝇、雄蝇都有)和红眼棒眼果蝇乙(雌蝇、雄蝇都有)。果蝇的棒眼与正常眼为一对相对性状。野生型、甲、乙均为纯合子。
杂交组合
F1表型
F2表型
一:甲雌蝇×野生型雄蝇
红眼正常眼
红眼正常眼:紫眼正常眼=3:1
二:乙雄蝇×野生型雌蝇
红眼正常眼雄蝇:红眼棒眼雌蝇=1:1
红眼正常眼雄蝇:红眼棒眼雌蝇:红眼棒眼雄蝇:红眼正常眼雌蝇=1:1:1:1
注:表中F2为F1全部个体随机交配的后代,控制眼色基因用A/a表示,控制眼形基因用B/b表示。
(1)根据杂交组合一可判断紫眼由 染色体上的 (显性/隐性)基因控制。根据杂交组合二可判断控制棒眼的基因位于 染色体上,依据是 。
(2)将甲雌蝇与乙雄蝇杂交得F1,请用遗传图解表示该过程(遗传图解写在答题纸相应位置上) 。让此过程所得F1随机交配得到F2,F2中基因型有 种。
(3)现将一个DNA片段导入到杂交组合二某一棒眼雌蝇的体细胞中,获得一只转基因正常眼雌蝇。研究发现:插入的DNA片段本身不控制具体的性状,但会抑制B基因的表达,使个体表现为正常眼,b基因的表达不受该片段影响。下图为该DNA片段插入位置的3种可能情况,为确定具体位置,进行了如下研究。
实验方案:取转基因正常眼雌蝇与 杂交,统计子代的表型及比例。(不考虑其他基因突变,染色体畸变)
结果结论:①若子代正常眼雌蝇:正常眼雄蝇=1:1,则该DNA片段插入位置属于第 种情况;
②若子代表型及比例为 ,则该DNA片段插入位置属于第2种情况;
③若子代正常眼雌蝇:棒眼雌蝇:正常眼雄蝇:棒眼雄蝇=1:1:1:1,则该DNA片段插入位置属于第 种情况。
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专题4遗传的基本规律
一、单选题
1.(22-23高二下·浙江衢州·期末)人类的ABO血型是由IA、IB、i三个基因控制的,基因型IAi、IBi、IAIB的表型分别为A型、B型、AB型,从显性现象的表现形式看,IA对i、IA对IB的关系分别是( )
A.共显性 完全显性 B.完全显性 不完全显性
C.共显性 共显性 D.完全显性 共显性
【答案】D
【分析】人类的ABO血型是由常染色体上的复等位基因i、IA、IB控制的,其中A型血的基因型是IAIA或IAi;B型血的基因型是IBIB或IBi;AB型血的基因型是IAIB;O型的血基因型是ii。
【详解】IAi表现为A型,则说明IA对i是完全显性;IAIB表现为AB型,则说明IA对IB是共显性,ABC错误,D正确。
故选D。
2.(20-21高二下·浙江宁波·期末)孟德尔在一对相对性状的豌豆杂交实验中,观察到出现性状分离现象,进而提出分离定律。现代遗传学认为分离定律的实质是( )
A.体细胞中的基因都是成对存在的
B.产生的雄、雄配子的种类和数目均相同
C.产生的雄、雄配子随机结合且受精几率均等
D.产生配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离
【答案】D
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、体细胞中的基因是成对存在的,但这不是分离定律的实质,其属于假说内容,A错误;
B、自然界中,雄配子的数量往往多于雌配子,B错误;
C、雌、雄配子随机结合发生于受精过程中,而基因的分离发生于减数第一次分裂的后期,C错误;
D、孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中,杂种子一代的遗传因子组成为Dd,Dd产生配子时,彼此分离,分别进入不同的配子中,受精时,雌雄配子的结合又是随机的,才会出现子二代的性状分离比,因此,分离定律的实质是F1产生配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离,D正确。
故选D。
3.(21-22高二下·浙江温州·期末)下列关于性染色体的叙述,正确的是( )
A.控制外耳道多毛症的基因会随着Y染色体的传递而遗传
B.真核生物都有性染色体和常染色体
C.性染色体上的基因没有其相应的等位基因
D.含X染色体的配子是雌配子
【答案】A
【分析】性别决定有的是由性染色体决定,有的是由染色体组决定,有的是雌雄同体,不同个体之间没有性别差异;性染色体决定的性别常见的有XY型和ZW型,XY型性别决定的生物,雌性的性染色体组型是XX,雄性是性染色体组型是XY;ZW型性别决定的生物,雌性的性染色体组型是ZZ,雄性的是ZW;位于性染色体上的基因控制的性状的遗传,总是和性别相关联,叫伴性遗传
【详解】A、控制外耳道多毛症的基因位于Y染色体上,会随着Y染色体的传递而遗传,A正确;
B、真核生物不是都有性染色体和常染色体,如雌雄同体的豌豆、玉米等没有性染色体,B错误;
C、性染色体的同源区段含有等位基因,如XDXd、XDYd,C错误;
D、XY型的性别决定的雄性个体的性染色体是XY,产生雄配子一半含有X染色体,因此含X染色体的配子不一定是雌配子,D错误。
故选A。
4.(21-22高二下·浙江温州·期末)豌豆的红花与白花是由一对等位基因控制的相对性状。现将一批红花豌豆与白花豌豆进行杂交,后代中红花:白花=5:1(假设每个个体产生后代数量相同)。若将该批红花豌豆在自然条件下种植一代,后代中出现白花的概率为( )
A.1/36 B.1/18 C.1/12 D.1/6
【答案】C
【分析】红花与白花是由一对等位基因控制的相对性状,根据红花豌豆与白花豌豆进行杂交,后代中红花:白花=5:1可知白花为隐性性状,红花为显性性状,假设红花由A基因控制,白花由a基因控制。亲本红花豌豆和白花豌豆杂交,子代表现型比例为红花:白花=5:1,则可推知亲本红花豌豆有两种基因型,即AA、Aa,假设AA所占比例为X,Aa比例为1-X,则子代白花(aa基因型)比例为1/2×(1-X)=1/6,X=2/3,则亲本红花豌豆中,AA所占比例为2/3,Aa比例为1/3。
【详解】豌豆在自然状态下进行自花传粉、闭花授粉,当红花豌豆种下去后,即2/3AA和1/3Aa自交,后代aa比例为1/3×1/4=1/12,故C正确,A项、B项、D项错误。
故选C。
5.(21-22高二下·浙江温州·期末)两对相对性状的杂交实验中,F1只有一种表型,F1自交,如果F2的表型比分别为9:7和9:3:4,那么F1与隐性个体测交,与此对应的性状分离比分别是( )
A.3:1和1:2:1 B.3:1和1:3:1
C.1:3和1:1:2 D.1:3和1:1:1
【答案】C
【分析】自由组合的实质:当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配定律。9:7与15:1都是9:3:3:1的变式;设两对相对性状分别由A、a,B、b控制。
【详解】自交后代为9:7,即A_B_:(A_bb+aaB_+aabb)=9:7,故测交后代AaBb:(Aabb+aaBb+aabb)=1:3;自交后代为9:3:4,即A_B_∶(A_bb)∶(aaB_+aabb)=9:3:4,故测交后代AaBb∶Aabb∶(aaBb+aabb)=1:1:2,故选C。
故选C。
6.(22-23高二下·浙江宁波·期末)生物学是一门实验科学,每一次重大发现,都浸透了科学家的汗水。下列有关科学史的说法正确的是( )
A.如果摩尔根用豌豆做杂交实验也能发现伴性遗传
B.“孟德尔对F1进行测交,所得后代中高、矮茎数量比接近1:1”属于假说-演绎法中的演绎推理过程
C.赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料,利用同位素标记技术,证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D.达尔文除了提出自然选择学说外,还对植物的向光性进行了研究
【答案】D
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);
②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);
③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);
④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);
⑤得出结论(就是分离定律)。
【详解】A、豌豆是无性别划分的生物,没有性染色体,因此,摩尔根用豌豆做杂交实验不可能发现伴性遗传,A错误;
B、“孟德尔对F1进行测交,所得后代中高、矮茎数量比接近1:1”属于假说-演绎法中的实验验证阶段,B错误;
C、赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料,利用同位素标记技术,证明了DNA是噬菌体的遗传物质,C错误;
D、达尔文除了提出自然选择学说外,还对植物的向光性进行了研究,并解释了向光性产生的原因,D正确。
故选D。
7.(22-23高二下·浙江杭州·期末)某同学用卡片模拟杂交实验,卡片在信封中的放置情况如下图,其中信封4中Y的数量待定。已知A、a位于常染色体上,群体中A的基因频率为0.8;B、b位于X染色体非同源区段,群体中XB的基因频率为0.6。群体中无配子致死和基因型致死现象。
下列叙述正确的是( )
A.从信封1、2中各取1张卡片组合在一起,模拟Aa个体自交产生子代
B.信封4模拟的是雄性个体,因Y上无B、b基因,故Y的数量应当是0
C.从信封1、3中各取1张卡片组合在一起,可得到概率相等的四种配子
D.从信封1、2中各取1张卡片组合在一起,得到纯合子的概率为0.68
【答案】D
【分析】基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因随着同源染色体的分离而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、由图可知,信封1、2中A:a为4:1,都不是1:1,故从信封1、2中各取1张卡片组合在一起,不能模拟Aa个体自交产生子代,A错误;
B、信封4含有Y染色体,故模拟的是雄性个体,虽然Y上无B、b基因,但Y的数量不是0,应为50,B错误;
C、信封1中A:a为4:1,信封3中XB:Xb为3:2,都不是1:1,因此从信封1、3中各取1张卡片组合在一起,可得到概率不等的四种配子,C错误;
D、由题干可知,群体中A的基因频率为0.8,故从信封1、2中各取1张卡片组合在一起,得到纯合子(AA、aa)的概率为0.8×0.8+0.2×0.2=0.68,D正确。
故选D。
8.(22-23高二下·浙江绍兴·期末)黄色圆形(YyRr)豌豆自交得到中黄色圆形∶黄色皱形;绿色圆形∶绿色皱形=9∶3∶3∶1,再对中所有黄色圆形个体进行测交得到,下列相关叙述错误的是( )
A.亲本豌豆植株上采得的种子就是统计对象
B.中黄色与绿色属于两种不同性状
C.中杂合的黄色圆形豌豆占50%
D.中黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形;绿色皱形=4∶2∶2∶1
【答案】B
【分析】1、基因的自由组合规律:在F1产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合,这一规律就叫基因的自由组合规律。2、两对相对性状的遗传试验:①P:黄色圆粒X绿色皱粒→F1:黄色圆粒→F2:9黄圆:3绿圆:3黄皱:1绿皱。
【详解】A、本题调查的是种皮的颜色和圆皱粒,因此亲本豌豆植株上采得的种子就是 F1 统计对象,A正确;
B、黄色和绿色属于一对相对性状,同一性状的两种表现类型,B错误;
C、F1黄色圆粒基因型为Y-R-,其中纯合的为YYRR,占1/16,所以杂合的黄色圆粒占8/16,即50%,C正确;
D、F1黄色圆粒基因型为Y-R-,YYRR1/9,YyRr4/9,YYRr2/9,YyRR2/9,所以YR占4/9,Yr2/9,yR2/9,yr2/9,对 F1 中所有黄色圆形个体进行测交得到 F2 ,黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形;绿色皱形=4∶2∶2∶1,D正确。
故选B。
9.(21-22高二下·浙江舟山·期末)蚕豆病(进食蚕豆后会引起急性溶血性疾病)患者的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏,自然人群中男女患病比例约为9:1。如图表示某家族蚕豆病的遗传系谱图。下列叙述错误的是( )
A.蚕豆病的遗传方式是伴X隐性遗传病
B.蚕豆病致病基因表达产物会直接导致蚕豆病病症出现
C.3号个体与一正常男性结婚,可通过构建胎儿的染色体组型来判断胎儿是否患蚕豆病
D.7号个体与一正常男性结婚,怀孕后需进行遗传咨询
【答案】B
【分析】系谱图分析,Ⅱ-5和Ⅱ-6正常生出了患病的Ⅲ-9,说明蚕豆病属于隐性遗传病,且题干中提到 自然人群中男女患病比例约为9:1,即男患者居多,则蚕豆病为伴X染色体隐性遗传病,用字母A、a表示,据此答题。
【详解】A、由分析可知,蚕豆病的遗传方式是伴X隐性遗传病,A正确;
B、蚕豆病致病基因表达产物是酶,通过控制细胞代谢间接控制生物体的性状,B错误;
C、3号个体的基因型是XaXa,与正常男性XAY结婚,后代男性患病,女性正常,则可通过构建胎儿的染色体组型来判断性别,进而判断胎儿是否患蚕豆病,C正确;
D、7号个体的基因型是1/2XAXA或1/2XAXa,与正常男性XAY婚配,后代女儿不患病,男孩有一定的患病概率,因此怀孕后需进行遗传咨询,D正确。
故选B。
10.(21-22高二下·浙江台州·期末)研究发现R基因是水稻的一种“自私基因”,R基因编码的毒性蛋白对雌配子没有影响,但会导致一定比例不含R基因的花粉死亡。现让基因型为Rr的水稻作为亲本自交,F1中rr占1/6.下列有关叙述错误的是( )
A.亲本Rr产生雄配子R:r=2:1
B.R基因会使1/2不含R的花粉死亡
C.F1中三种基因型比例为RR:Rr:rr=2:3:1
D.F1随机交配产生F2,F2中rr占1/9
【答案】D
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、现让基因型为Rr的水稻作为亲本自交,Rr产生的雌配子为R:r=1:1,F1中rr占1/6,故可知雄配子中r占1/3,可推测Rr产生的雄配子为R:r=2:1,A正确;
B、由A选项分析可知,R基因会使1/2不含R的花粉死亡,B正确;
C、Rr产生的雌配子为R:r=1:1,雄配子为R:r=2:1,故F1中三种基因型比例为RR:Rr:rr=(1/2×2/3):(1/2×2/3+1/2×1/3):(1/2×1/3)=2:3:1,C正确;
D、F1中三种基因型比例为RR:Rr:rr=2:3:1,正常产生雌配子比例R:r=7:5,又因为R基因会使1/2不含R的花粉死亡,故雄配子R:r=14:5,F1随机交配产生F2,F2中rr占5/12×5/19=25/228,D错误。
故选D。
11.(21-22高二下·浙江衢州·期末)图1是某遗传病的家庭遗传系谱图,该病由A/a控制。提取该家系中Ⅲ7—Ⅲ10与此基因有关的DNA片段并进行PCR,产物用限制酶Ⅰ酶切后进行电泳,产生的结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.该病为常染色体上的隐性遗传病
B.Ⅰ1号个体的基因型与Ⅱ5号相同
C.与a基因比,A基因内部增加了一个限制酶Ⅰ的酶切位点
D.若Ⅱ5号个体与正常男性婚配,子代出现女性患者的概率为1/2
【答案】C
【分析】Ⅲ7—Ⅲ10与此基因有关的DNA片段并进行PCR,条带如图2,可知Ⅲ7患病且只有条带1,因此条带1为致病基因,Ⅱ6患病,但是Ⅲ10不含致病基因,Ⅱ5正常,因此该病为伴X染色体隐性遗传。
【详解】A、根据以上分析,该病为伴X染色体隐性遗传,A错误;
B、Ⅱ5为XAXa,Ⅰ1号个体的基因型可能为XAXA,也可能为XAXa,B错误;
C、与a基因比,A基因内部增加了一个限制酶Ⅰ的酶切位点,A基因水解能得到条带2和3,C正确;
D、若Ⅱ5号个体(XAXa)与正常男性(XAY)婚配,子代出现女性患者(XaXa)的概率为0,D错误。
故选C。
12.(20-21高二下·浙江金华·期末)玉米是雌雄同株异花的植株,已知宽叶对窄叶为显性,长果穗对短果穗为显性,两对性状独立遗传。现有一宽叶长果穗与一窄叶短果穗的植株杂交F1中宽叶长果穗:宽叶短果穗=1:1。若F1随机交配,则在宽叶短果穗植株上所结种子长成植株后,宽叶长果穗:宽叶短果穗:窄叶长果穗:窄叶短果穗的比例为( )
A.3:9:1:3 B.9:3:3:1
C.21:27:7:9 D.0:3:1:0
【答案】A
【分析】题意显示,假设宽叶和窄叶由等位基因A、a控制、假设长果穗和短果穗由等位基因B、b,宽叶和长果穗为相应显性,控制一宽叶长果穗(A_B_)与一窄叶短果穗植株(aabb)杂交,F1中宽叶长果穗(A_B_)∶宽叶短果穗(A_bb)=1∶1,则亲本的基因型为AABb和aabb,F1的基因型为AaBb和Aabb。
【详解】由分析可知:F1的基因型为1/2AaBb和1/2Aabb,若F1随机交配,在宽叶短果穗植株上所结种子,即Aabb×1/2Aabb和Aabb×1/2AaBb杂交,可分成Aa×Aa,1/2bb×bb、1/2Bb×bb,前者产生A_∶aa=3∶1,后两个产生基因型及比例为Bb∶bb=1/2×1/2∶(1/2+1/2×1/2)=1∶3,故在宽叶短果穗植株(Aabb)上所结种子长成植株后,宽叶长果穗(A_B_)∶宽叶短果穗(A_bb)∶窄叶长果穗(aaB_)∶窄叶短果穗(aabb)的比例为(3∶1)×(1∶3)=3∶9∶1∶3,A正确。
故选A。
【点睛】
13.(21-22高二下·浙江舟山·期末)菠菜是一种雌雄堆异株的植物,其性别决定方式为XY型,在生态习性上有耐寒和不耐寒两种类型(基因用A、a表示),叶片的形状有圆叶和尖叶两种类型(基因用B、b表示)。让不耐寒圆叶雌雄各一株进行杂交,所得子代F1表现型及比例如下表(单位:株)。
不耐寒圆叶
不耐寒尖叶
耐寒圆叶
耐寒尖叶
雌性
122
0
41
0
雄性
61
59
19
21
下列叙述错误的是( )
A.对菠菜进行杂交时不需去雄但需要套袋处理
B.不耐寒圆叶雌雄亲本的基因型分别为AaXBXb和AaXBY
C.若F1中的不耐寒植株随机交配,则F2中耐寒基因的基因频率为1/3
D.若F1中的不耐寒圆叶与不耐寒尖叶植株杂交,则F2雄性个体中纯合子所占比例为1/9
【答案】D
【分析】让不耐寒圆叶雌雄各一株进行杂交,子代雌雄个体不耐寒和耐寒表现型及比例相同,说明耐寒性状由常染色体上的基因控制,且子代出现耐寒性状,说明耐寒为隐性性状;子代雌雄个体圆叶和尖叶表现型及比例不同,说明叶片形状由性染色体上的基因控制,且且子代出现尖叶,说明尖叶为隐性性状。
【详解】A、菠菜是一种雌雄堆异株的植物,对菠菜进行杂交时不需去雄,但需要套袋处理,避免外来花粉的干扰,A正确;
B、根据子代耐寒:不耐寒=1:3;子代雌性只有圆叶,雄性中圆叶:尖叶=1:1,可得不耐寒圆叶雌雄亲本的基因型分别为AaXBXb和AaXBY,B正确;
C、F1中的不耐寒植株有1/3AA、2/3Aa,随机交配,配子中A概率为2/3,a概率为1/3,雌雄配子随机结合,F2中耐寒基因的基因频率不变,依旧为1/3,C正确;
D、对于叶片形状雄性个体均为纯合子,所以只需要考虑耐寒与不耐寒,若F1中的不耐寒圆叶(1/3AA、2/3Aa))与不耐寒尖叶植株(1/3AA、2/3Aa)杂交,则F2雄性个体中杂合子所占比例=1/3×2/3×1/2+2/3×1/3×1/2+2/3×2/3×1/2=4/9,则纯合子=1-4/9=5/9,D错误。
故选D。
14.(20-21高二下·浙江宁波·期末)某家族遗传系谱图如下,甲乙两种病分别由A/a和B/b控制,其中Ⅰ-1、Ⅱ-3和Ⅱ-8不携带乙致病基因。下列叙述正确的是( )
A.甲病遗传方式为常染色体显性遗传,乙病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B.Ⅱ-5和Ⅲ-9基因型相同的概率为1/4
C.如果Ⅲ-9与Ⅲ-12结婚,生下只患乙病的男孩的概率是1/24
D.若Ⅱ-3和Ⅱ-4再生一个孩子,其表现为患乙病且同时患有葛莱弗德氏综合征(XXY),原因可能是Ⅱ-3减数分裂异常所致
【答案】C
【分析】题图分析:Ⅱ-7号和Ⅱ-8号患甲病,生了不患甲病的女儿Ⅲ-11号,故甲病为常染色体显性遗传病;Ⅱ-3号和Ⅱ-4号不患乙病,生了患乙病的儿子Ⅲ-10号,故乙病为隐性遗传病,又Ⅱ-3号不携带乙致病基因,故可确认乙病是伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、由分析可知,甲病遗传方式为常染色体显性遗传,乙病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,A错误;
B、Ⅱ-5不患病,则对于甲病来说其基因型为aa,Ⅰ-1不携带乙致病基因,其基因型为AaXBXB,Ⅰ-2不患甲病患乙病,其基因型为aaXbY,则Ⅱ-5的基因型为aaXBXb。Ⅲ-9不患病,则对于甲病来说其基因型为aa,而Ⅲ-10两病均患,则可知其双亲Ⅱ-3、Ⅱ-4的基因型为aaXBY、AaXBXb,因此Ⅲ-9的基因型为aa(1/2XBXB、1/2XBXb),故Ⅱ-5和Ⅲ-9基因型相同的概率为1/2,B错误;
C、Ⅲ-9的基因型为aa(1/2XBXB、1/2XBXb),而Ⅲ-12的双亲均患甲病,并且其有一个不患甲病的妹妹,且Ⅲ-12患甲病不患乙病,因此其基因型为(1/3AA、2/3Aa)XBY,则Ⅲ-9 与Ⅲ-12结婚,生出的孩子患甲病的概率为2/3,生出患乙病男孩的概率为1/8,生下只患乙病的男孩的概率是(1-2/3)×1/8=1/24,C正确;
D、Ⅱ-3的基因型为aaXBY,Ⅱ-4的基因型为AaXBXb,若Ⅱ-3和Ⅱ-4再生一个孩子,其表现为患乙病且同时患有葛莱弗德氏综合征(47,XbXbY),原因只能是Ⅱ-4减数分裂异常,提供XbXb的卵细胞所致,D错误。
故选C。
15.(22-23高二下·浙江台州·期末)下图为某家系中甲病和乙病的的遗传系谱图,1号不携带乙病致病基因。已知甲病在人群中的发病率为1/100,且带有甲病致病基因的精子存活率只有50%,患乙病男性在人群中占1/100,不考虑基因突变和染色体数目变异。下列叙述正确的是( )
A.人群中乙病致病基因的频率是1/100
B.若只考虑甲病,4号与2号基因型相同的概率为3/5
C.若7号和8号生育一个男孩,其两病兼患的概率1/560
D.若3号和4号生出一个患乙病女孩,则是父方MI后期异常所致
【答案】B
【分析】题图分析:1号和2号都正常,但他们的女儿(5号)患有有甲病,说明甲病为常染色体隐性遗传病(相关基因用A、a表示);2号和2号都正常,但他们的儿子(6号)患乙病,且1号不携带乙病致病基因,则乙病为伴X染色体隐性遗传病(相关基因用B、b表示)。
【详解】A、乙病为伴X染色体隐性遗传病,患乙病男性在人群中占1/100,则人群中乙病致病基因的频率是1/50,A错误;
B、若只考虑甲病,4号的基因型为AA或Aa,2号基因型为Aa,由于带有甲病致病基因的精子存活率只有50%,则1号个体产生的精子的种类和比例为A∶a=2∶1,则1号与2号婚配产生Aa的概率为1/2×1/3+1/2×2/3=1/2,aa的概率为1/3×1/2=1/6,AA的概率2/3×1/2=1/3,可见4号个体为Aa的概率为(1/2)÷(1/2+1/3)=3/5,B正确;
C、只考虑甲病,7号个体的基因型为AA或Aa,二者的比例为2∶3,甲病在人群中的发病率为1/100,即a的基因频率为1/10,则8号为Aa的概率为(2×1/10×9/10)÷(1-1/100)=2/11,考虑乙病,7号个体的基因型为XBXb或XBXB,二者的比例为1∶1,8号个体的基因型为XBY,则7号和8号生育一个男孩,其两病兼患的概率2/11×3/5×1/4×1/2×1/2=3/440,C错误;
D、3号和4号均表现正常,若3号和4号生出一个患乙病(XbXb)女孩,则是父方发生基因突变产生了基因型为Xb的精子所致,基因突变主要发生在间期DNA复制过程中,D错误。
故选B。
二、非选择题
16.(22-23高二下·浙江舟山·期末)某种植物果实成熟涉及一系列生理生化过程,导致果肉颜色发生变化,探究其果肉颜色变化的机制,科学家进行了相关研究。已知野生型果肉为红色,现有两种纯合突变体,甲(基因A突变a)果肉黄色,乙(基因B突变为b)果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验,结果如下图1,其中F2的橙色个体全为雄株。
(1)根据图1实验结果判断, A、a和B、b两对基因的遗传 (“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,A、a基因位于常染色体上,B、b基因位于 染色体上,亲本甲植株的基因型是 。
(2)F2橙色雄株的基因型是 ,取F2中橙色雄株和红色雌株随机交配,F3中橙色雌株的概率为 。
(3)欲鉴定F2黄色雌株的基因型,可采取 的方法。欲快速培育出稳定遗传的红色雌株,选择F2中表型为 的植株作为实验材料,该育种方法的原理是 并用遗传图解表示(无X染色体的个体无法存活) 。
(4)研究发现野生型植株果肉成熟时,由于红色素的积累而呈红色,当红色素量较少时,果肉呈黄色,前体物质2积累会使果肉呈橙色,如图2所示,由此说明基因可以通过控制 进而控制生物性状。图中基因A、B及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶,但基因H在果实中的表达量较低。根据上述代谢途径,解释无基因A和B的个体中果肉呈橙色的原因是 。
【答案】(1) 遵循 X aaXBXB
(2) AAXbY、AaXbY、aaXbY 1/8
(3) 基因检测、与橙色雄株杂交或测交 红色雄株 基因重组和染色体畸变(染色体数目变异、整倍体变异)
(4) 酶的合成 酶H使前体物质1转化为前提物质2,但前体物质2不能转化为红色素,果肉呈橙色
【分析】自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【详解】(1)据图1可知,F1红色自交后代红色:黄色:橙色的比例为185:62:83≈9:3:4,这是9:3:3:1的变式,说明A、a和B、b两对基因的遗传遵循自由组合定律。因为F2的橙色个体全为雄株,说明与性别有关,A、a基因位于常染色体上,则B、b基因应该位于X染色体上。F1中红色的基因型应该是AaXBXb与AaXBY,亲代的雌性甲是基因A突变a导致的,雄性乙是基因B突变为b的,因此甲是aaXBXB,乙是AAXbY。
(2)F1中红色的基因型是AaXBXb与AaXBY,F2中表现型比例为9:3:4,说明A和B同时存在表现为红色,有B没有A表现为黄色,其余都是橙色,因此F2中橙色雄株的基因型是AAXbY、AaXbY、aaXbY,且比例为1:2:1,能产生Xb配子的概率为1/2;取F2中橙色雄株和红色雌株(AAXBXB:AaXBXB:AAXBXb:AaXBXb=1:2:1:2,能产生Xb配子的概率为1/4)随机交配,F3中橙色雌株(_ _XbXb)的概率为1/2×1/4=1/8。
(3)欲鉴定F2黄色雌株(aaXBX_)的基因型,即全部含有B基因,还是既含B基因又含b基因,可采取基因检测、与橙色雄株杂交或测交的方法。欲快速培育出稳定遗传的红色雌株(AAXBXB),可采用单倍体育种的方法,因此选择F2中表型为红色雄株(A_XBY)的植株作为实验材料,单倍体育种的过程主要是花药离体培养和秋水仙素处理,因此该育种方法的原理是基因重组和染色体畸变(染色体数目变异、整倍体变异),育种过程为:
(4)由题意和图2可知,基因A、B、H能表达出酶A、B、H,进而控制生物性状,说明基因可以通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物性状。某果实的果肉由于红色素的积累而呈红色,当红色素量较少时,果肉呈黄色,而前体物质2积累会使果肉呈橙色,则存在A或H,不在B基因时,果肉呈橙色。因此,无基因A和B的个体(即aabb)中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H,酶H使前体物质1转化为前提物质2,但前体物质2由于由于没有B基因,不能表达出酶2,不能转化为红色素,果肉呈橙色。
17.(22-23高二下·浙江台州·期末)蜜蜂是营社会性生活的昆虫,蜂王(可育)和工蜂(不育)均由受精卵发育而来的雌蜂(2n=32),雄蜂(n=16)由卵细胞直接发育而来。雄蜂进行假减数分裂产生精子,染色体与其体细胞染色体相同。已知蜜蜂的体色有褐体和黑体,眼色有黑眼和黄眼,分别由基因A/a、B/b控制。下列有两个杂交组合,结果如表(不考虑基因突变和染色体畸变)。
组合
父本
母本
F1表现型
雌性
雄性
组合一
褐体黑眼
褐体黑眼
1种
4种
组合二
黑体黄眼
褐体黑眼
1种
1种
回答下列问题:
(1)据题干信息可知,蜜蜂的性别由 决定。依据个体发育起点,雄蜂是 倍体。
(2)可依据组合 ,判定两对相对性状中显性性状分别是 。组合二亲本的基因型为 。
(3)组合一后代中雌雄蜂的表型存在差异, (填“是”或“不是”)伴性遗传的结果,F1雄性出现4种表型是由于母本减数分裂产生配子时发生了 。若组合一F1中雌蜂的基因型及比例为 ,则两对基因相互独立;若F1雄性中4种表型比例出现“两多两少”现象,其原因是 ,请在答题卷的框中画出组合一母本两对基因的位置关系 。(注:用“|”代表染色体,用·表示基因座位)。
【答案】(1) 染色体(组)数 单
(2) 一 褐体、黑眼(写全对给分) ab
(3) 不是 基因重组 AABB:AABb:AaBB:AaBb=1:1:1:1 两对基因位于同一对同源染色体,母本减数分裂产生配子时发生交叉互换
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)题意显示,蜂王(可育)和工蜂(不育)均由受精卵发育而来的雌蜂(2n=32),雄蜂(n=16)由卵细胞直接发育而来,因此,蜜蜂的性别由染色体(组)数决定。雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来,因而属于单倍体。
(2)组合一杂交产生的雄性个体有四种表现型,说明亲本雌性个体产生了四种比例均等的配子,其表现型为褐体黑眼,据此可判断两对相对性状中显性性状分别是褐体、黑眼,且亲本的基因型为AaBb和AB。结合组合一的分析可知,组合二亲本的基因型为AABB和ab。
(3)组合一后代中雌雄蜂的表型存在差异不是伴性遗传的结果,因为蜜蜂没有性染色体,F1雄性出现4种表型是由于母本减数分裂产生配子时发生了基因重组(或自由组合,或交叉互换)。若组合一F1中雌蜂的基因型及比例为AABB∶AABb∶AaBB∶AaBb=1∶1∶1∶1,则说明亲本雌蜂产生了四种比例均等的配子,因而能说明两对基因相互独立;若F1雄性中4种表型比例出现“两多两少”现象,则相关基因的遗传不遵循自由组合定律,而是两对等位基因位于一对同源染色体上,且母本雌蜂在产生卵细胞的过程中发生了交叉互换,因而产生了四种卵细胞,比例表现为两多两少,组合一雌蜂细胞中相关基因的位置可表示如下: 。
18.(22-23高二下·浙江温州·期末)油菜物种I(2n=20)与Ⅱ(2n=18)杂交产生的幼苗经秋水仙素处理后,得到一个油菜新品系(注:I的染色体和Ⅱ的染色体在减数分裂中不会相互配对)。
(1)秋水仙素通过抑制分裂细胞中 的形成,导致染色体加倍;获得的植株进行自交,子代 (会/不会)出现性状分离。
(2)观察油菜新品系根尖细胞有丝分裂,应观察 区的细胞,处于分裂后期的细胞中含有 条染色体。
(3)该油菜新品系经多代种植后出现不同颜色的种子,已知种子颜色由一对基因A/a控制,并受另一对基因R/r影响。用产黑色种子植株(甲)、产黄色种子植株(乙和丙)进行以下实验:
组别
亲代
F1表现型
F1自交所得F2的表现型及比例
实验一
甲×乙
全为产黑色种子植株
产黑色种子植株:产黄色种子植株=3:1
实验二
乙×丙
全为产黄色种子植株
产黑色种子植株:产黄色种子植株=3:13
①由实验一得出,种子颜色性状中黄色对黑色为 性。
②分析以上实验可知,当 基因存在时会抑制A基因的表达。实验二中丙的基因型为 ,F2产黄色种子植株中纯合子的比例为 。
③有人重复实验二,发现某一F1植株,其体细胞中含R/r基因的同源染色体有三条(其中两条含R基因),请解释该变异产生的一种具体原因: 。让该植株自交,理论上后代中产能稳定遗传的黑色种子的植株所占比例为 。
【答案】(1) 纺锤体 不会
(2) 分生 76
(3) 隐 R AARR 3/13 植株丙在减数第一次分裂后期含R基因的同源染色体未分离(或植株丙在减数第二次分裂后期含R基因的姐妹染色单体未分开) 1/144
【分析】根据题意和图表分析可知:油菜物种Ⅰ与Ⅱ杂交产生的幼苗经秋水仙素处理,得到的是异源多倍体,属于染色体数目变异。
【详解】(1)秋水仙素通过抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体形成,导致染色体加倍,形成纯合体;纯合子自交后代不会发生性状分离,故获得的植株进行自交,子代不会出现性状分离。
(2)由于分生区细胞分裂旺盛,故观察油菜新品系根尖细胞有丝分裂,应观察分生区的细胞;油菜物种I(2n=20)与Ⅱ(2n=18)杂交产生的幼苗经秋水仙素处理后,子一代中染色体数目2n=38,观察油菜新品系根尖细胞有丝分裂,处于分裂后期的细胞中,着丝点(着丝粒)分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,含有76条染色体。
(3)①根据实验一,F1黑色自交F2出现性状分离,因此产黑色种子植株为显性,产黄色种子植株为隐性。
②分析题意,种子颜色受一对基因A/a控制,并受另一对基因R/r影响,据实验二可知,F2中产黑色种子植株∶产黄色种子植株=3∶13,结合孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验性状分离比可知,A_rr表现为产黑色种子植株,A_R_、aaR_、aarr均表现为产黄色种子植株,因此当R基因存在时会抑制A基因的表达;产黑色种子植株(甲)、产黄色种子植株(乙和丙)为材料,实验一中F1全为产黑色种子植株,则甲为AArr,乙为aarr,实验二中乙(aarr)、丙是产黄色种子植株,F1全为产黄色种子植株,则丙为AARR;F2产黄色种子植株包括A_R_、aaR_、aarr,其中杂合子为AaRr、AaRR、AARr、aaRr,占10/13。纯合子的比例为3/13。
③重复实验二,发现某一F1植株,体细胞中含R/r基因的同源染色体有三条(其中两条含R基因),该植株体细胞中含R基因的染色体多了一条,可能是植株丙在产生配子时,减数第一次分裂过程中含R/r基因的同源染色体没有分离或减数第二次分裂中姐妹染色单体没有分离;该植株基因型即为AaRRr,该植株产生的配子类型及比例为2/6R、2/6Rr、1/6RR、1/6r,所以理论上自交后代产能稳定遗传的黑色种子(A_rr)的植株所占比例为1/4×(1/6r×1/16r)=1/144。
19.(22-23高二下·浙江杭州·期末)某植物为XY型性别决定,其花色受基因A/a控制,花的着生位置受B/b控制,两对基因均不位于Y染色体上。假定每株植株的生殖力相同,且子代的存活率相同,配子、合子均无致死情况。研究人员利用2对亲本进行了杂交实验,结果见下表。
杂交组合
P
F1
F2
雄株
雌株
雄株
雌株
雄株
雌株
一
紫花
紫花
紫花
紫花
紫花:白花=15:1
紫花:白花=15:1
二
腋生
顶生
顶生:腋生=1:1
顶生:腋生=1:1
顶生:腋生=1:3
顶生:腋生=5:3
注:表中F1为1对亲本的杂交后代,F2为F1全部个体随机交配的后代。
回答下列问题:
(1)花色基因位于 (填“常”“X”或“无法确定”)染色体上。A/a和B/b两对基因 (填“是”“否”或“无法确定”)遵循自由组合定律,依据是 。
(2)花的着生位置中 为隐性性状。让组合二的F2个体间随机交配,F3中雌株的表型及比例为 。
(3)取组合一F2全部雌株进行测交,子代花色性状的表型及比例为 。
(4)该植物种群中存在两种叶型,宽叶对窄叶为显性,欲探究叶型基因位于X染色体或常染色体。现有4种纯合品系植株:宽叶雄株、宽叶雌株、窄叶雄株、窄叶雌株。请完善实验思路,预测实验结果并分析讨论。(已知叶型基因不位于Y染色体上,不考虑交叉互换,实验仅进行一代,具体操作不作要求)
①实验思路:
选择 进行杂交获得F1, 。
②预测实验结果并分析讨论:
Ⅰ:若 ,则叶型基因位于X染色体上。
Ⅱ:若 ,则叶型基因位于常染色体上。
【答案】(1) 常 是 A/a位于常染色体上,B/b位于X染色体上
(2) 腋生 顶生∶腋生=17∶15
(3)紫花∶白花=3∶1
(4) 窄叶雌株、宽叶雄株 统计F1表型及比例 雌性均为宽叶,雄性均为窄叶 雌雄均为宽叶
【分析】自由组合的实质:当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配定律。
【详解】(1)组合一中的雌雄中的F2紫花∶白花=15∶1,说明花色受基因A/a位于常染色体上,且组合一的亲本为AA×Aa,F1为1/2AA、1/2Aa,F1随机交配,F2紫花∶白花=15∶1;组合二中的F2雌雄中表型不一样,说明花的着生位置B/b在X染色体上,组合二的亲本为XBXb(顶生)×XbY(腋生),因此这两对等位基因遵循自由组合定律。
(2)花的着生位置中腋生为隐性性状;组合二的F1为1/2XBXb、1/2XbXb,1/2XBY、1/2XbY,F2雌性为1/8XBXB、4/8XBXb、3/8XbXb,产生的雌配子为3/8XB、5/8Xb,F2雄性为1/4XBY、3/4XbY,产生的雄配子为1/8XB、3/8Xb、1/2Y,F3中雌株的表型及比例为顶生(17/32XBX-)∶腋生(15/32XbXb)=17∶15。
(3)取组合一F2全部雌株(9/16AA、6/16Aa、1/16aa)进行测交,即与aa杂交,雌配子为3/4A、1/4a,子代花色性状的表型及比例为紫花∶白花=3∶1。
(4)让窄叶雌株与宽叶雄株杂交,统计F1中雌雄中的表型及比例;若位于X染色体上,即XbXb与XBY杂交,后代雌性全为宽叶(XBXb),雄性全为窄叶(XbY),若为常染色体上,则bb与BB杂交,后代无论雌雄均为宽叶。
20.(22-23高二下·浙江金华·期末)研究者在一个野生型果蝇纯系(红眼正常眼)中发现了几只紫眼正常眼果蝇甲(雌蝇、雄蝇都有)和红眼棒眼果蝇乙(雌蝇、雄蝇都有)。果蝇的棒眼与正常眼为一对相对性状。野生型、甲、乙均为纯合子。
杂交组合
F1表型
F2表型
一:甲雌蝇×野生型雄蝇
红眼正常眼
红眼正常眼:紫眼正常眼=3:1
二:乙雄蝇×野生型雌蝇
红眼正常眼雄蝇:红眼棒眼雌蝇=1:1
红眼正常眼雄蝇:红眼棒眼雌蝇:红眼棒眼雄蝇:红眼正常眼雌蝇=1:1:1:1
注:表中F2为F1全部个体随机交配的后代,控制眼色基因用A/a表示,控制眼形基因用B/b表示。
(1)根据杂交组合一可判断紫眼由 染色体上的 (显性/隐性)基因控制。根据杂交组合二可判断控制棒眼的基因位于 染色体上,依据是 。
(2)将甲雌蝇与乙雄蝇杂交得F1,请用遗传图解表示该过程(遗传图解写在答题纸相应位置上) 。让此过程所得F1随机交配得到F2,F2中基因型有 种。
(3)现将一个DNA片段导入到杂交组合二某一棒眼雌蝇的体细胞中,获得一只转基因正常眼雌蝇。研究发现:插入的DNA片段本身不控制具体的性状,但会抑制B基因的表达,使个体表现为正常眼,b基因的表达不受该片段影响。下图为该DNA片段插入位置的3种可能情况,为确定具体位置,进行了如下研究。
实验方案:取转基因正常眼雌蝇与 杂交,统计子代的表型及比例。(不考虑其他基因突变,染色体畸变)
结果结论:①若子代正常眼雌蝇:正常眼雄蝇=1:1,则该DNA片段插入位置属于第 种情况;
②若子代表型及比例为 ,则该DNA片段插入位置属于第2种情况;
③若子代正常眼雌蝇:棒眼雌蝇:正常眼雄蝇:棒眼雄蝇=1:1:1:1,则该DNA片段插入位置属于第 种情况。
【答案】(1) 常 隐性 X 组合二F1的雄蝇全为正常眼而雌蝇全为眼棒眼,说明该性状与性别有关
(2) 12
(3) 野生型 正常眼雄蝇 1 正常眼雌蝇:棒眼雌蝇:正常眼雄蝇:棒眼雄蝇=3:1:3:1 3
【分析】分析杂交组合一:甲雌蝇(紫眼正常眼,为纯合子)×野生型雄蝇(红眼正常眼,为纯合子),F1表型为红眼正常眼,且F2表型红眼正常眼:紫眼正常眼=3:1,说明红眼为显性性状,紫眼为隐性性状。
分析杂交组合:乙雄蝇(红眼棒眼,为纯合子)×野生型雌蝇(红眼正常眼,为纯合子),F1表型红眼正常眼雄蝇:红眼棒眼雌蝇=1:1,眼形与性别有关,说明B/b位于X染色体上,且棒眼为显性性状,正常眼为隐性性状。
【详解】(1)甲雌蝇(紫眼,为纯合子)×野生型雄蝇(红眼,为纯合子),F1表型为红眼,说明紫眼为隐性性状,若该基因为X染色体上,F1会出现紫眼,与题干不符,故紫眼由常染色体上的隐性基因控制。根据杂交组合二可判断控制棒眼的基因位于X染色体上,因为组合二F1的雄蝇全为正常眼而雌蝇全为眼棒眼,该性状与性别有关。
(2)红眼为显性性状,紫眼为隐性性状,棒眼为显性性状,正常眼为隐性性状。甲雌蝇(紫眼正常眼,为纯合子)的基因型为aaXbXb,乙雄蝇(红眼棒眼,为纯合子)的基因型为AAXBY,两者杂交得F1,遗传图解如下:
F1的基因型分别为AaXBXb,AaXbY,让其随机交配得到F2,F2中基因型种类=3×4=12种。
(3)棒眼为显性性状(XB控制),正常眼为隐性性状(Xb控制),图显示该棒眼雌蝇的基因型为XBXb,要探究该DNA片段插入位置的3种可能情况(假设插入的该基因用E表示,没有该基因的用O表示,E只抑制B基因的表达),可以用测交实验来判断,故实验方案:取转基因正常眼雌蝇与正常眼雄蝇(XbY)杂交,统计子代的表型及比例。
若该DNA片段插入位置属于第1种情况,转基因正常眼雌蝇的基因型为XBEXbO,则子代基因型以及比例为XBEXb:XBEY:Xb0Xb:Xb0Y=1:1:1:1,子代全表现为正常眼,即子代表现为正常眼雌蝇:正常眼雄蝇=1:1。
若该DNA片段插入位置属于第2种情况,转基因正常眼雌蝇的基因型为EOXBXb,则子代基因型以及比例为EOXBXb(正常眼雌蝇):EOXBY(正常眼雄蝇):EOXbXb(正常眼雌蝇):EOXbY(正常眼雄蝇):OOXBXb(正常眼雌蝇):OOXBY(正常眼):OOXbXb(正常眼雌蝇):OOXbY(正常眼雄蝇)=1:1:1:1:1:1:1:1,故子代正常眼雌蝇:棒眼雌蝇:正常眼雄蝇:棒眼雄蝇=3:1:3:1 。
若该DNA片段插入位置属于第3种情况,转基因正常眼雌蝇的基因型为XBOXbE,则子代基因型以及比例为XbEXb:XBOXb:XbEY:XBOY=1:1:1:1,则子代表现为正常眼雌蝇:棒眼雌蝇:正常眼雄蝇:棒眼雄蝇=1:1:1:1。
因此①若子代正常眼雌蝇:正常眼雄蝇=1:1,则该DNA片段插入位置属于第1种情况;
②若子代表型及比例为正常眼雌蝇:棒眼雌蝇:正常眼雄蝇:棒眼雄蝇=3:1:3:1,则该DNA片段插入位置属于第2种情况;
③若子代正常眼雌蝇:棒眼雌蝇:正常眼雄蝇:棒眼雄蝇=1:1:1:1,则该DNA片段插入位置属于第3种情况。
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