第2章 基因和染色体的关系 【单元测试·基础卷】-2024-2025学年高一生物单元速记·巧练(人教版2019必修2)
2025-01-16
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2份
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40页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第2章 基因和染色体的关系 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.28 MB |
| 发布时间 | 2025-01-16 |
| 更新时间 | 2025-01-16 |
| 作者 | 易学生物 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-01-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50039045.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第2章 基因和染色体的关系
基础通关卷
(满分100分,考试用时60分钟)
一、选择题:本题共25小题,每小题2分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下图所示动物精原细胞中有一对同源染色体,在减数分裂过程中,该对同源染色体发生了交叉互换,结果形成了①~④所示的四个精细胞。这四个精细胞中,来自同一个次级精母细胞的是( )
A.①与④ B.③与④ C.①与② D.②与④
2.图1为某一果蝇(2n=8)体内细胞分裂过程中染色体组数目变化示意图,图2所示为该果蝇体内某一细胞分裂图像中部分染色体的情况。下列叙述正确的是( )
A.图1中BC、FG和LM段染色体组数目减半的原因相同
B.图2代表的细胞为次级精母细胞,处于图1的EF段,产生的子细胞染色体全部异常
C.图1中DE、HI和JK段细胞中染色体组数目加倍的原因相同
D.图1中AB、EF和KL段细胞含DNA分子数目相同
3.下图表示不同分裂时期细胞内染色体数目与核DNA分子数目的比值关系,下列相关叙述错误的是( )
A.AB段细胞中核糖体的活动很活跃
B.发生CD段变化的细胞,可能发生同源染色体上的非姐妹染色单体间的互换
C.间期DNA复制产生了BC所示的变化,细胞中染色体数目加倍
D.着丝粒分裂产生了DE所示的变化
4.下图中编号①~⑤是某二倍体植物(2n=24)的减数分裂不同时期的图像。下列叙述不正确的是( )
A.正常情况下,编号①②③图像的细胞中含有同源染色体
B.编号③图像的细胞中正在发生染色体的交换
C.图②中的细胞最多有48个DNA,24条染色体
D.细胞图像按减数分裂的顺序进行排序:①→③→②→⑤→④
5.三种蛋白质(P16、CDK、Cyclin)调控造血干细胞细胞周期的方式如图1。科研人员探究黄芪多糖对衰老小鼠造血干细胞(HSC)细胞周期相关蛋白的影响。现将生理状况相似的60只小鼠随机分成三组:模型组采用D-半乳糖皮下注射建立衰老小鼠模型;干预组在模型组的基础上给予黄芪多糖水溶液灌胃;对照组和模型组给予等剂量水灌胃。细胞周期相关蛋白表达情况如图2。下列分析正确的是( )
A.G1期细胞比例增多会导致小鼠造血干细胞衰老
B.黄芪多糖可通过减少P16的表达使HSC停滞于G1期
C.黄芪多糖干预可使HSC中CDK和Cyclin的含量增加,S期细胞比例不变
D.皮下注射D-半乳糖及黄芪多糖水溶液灌胃会影响同源染色体联会
6.如图是猎豹的有性生殖过程,据图判断下列叙述不正确的是( )
A.受精卵中的染色体由精子和卵细胞各提供一半
B.过程Ⅱ形成的受精卵的细胞质主要来自卵子
C.基因的自由组合定律发生在过程Ⅱ
D.维持亲子代之间染色体数目的恒定依赖过程I和过程Ⅱ
7.某生物的精原细胞含有42条染色体,在减数第一次分裂形成四分体时,细胞内含有的染色单体、染色体和DNA分子数依次是( )
A.42、84、84 B.84、42、84
C.84、42、42 D.42、42、84
8.如图是哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是( )
A.该细胞正在进行减数第一次分裂
B.该细胞为初级精母细胞或初级卵母细胞
C.减数第二次分裂中不可能出现基因组成为AABb的细胞
D.等位基因B与b的分离发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂中
9.科学的研究方法是取得成功的关键之一,假说—演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法,人类在探索基因神秘踪迹的历程中,进行了如下研究:①孟德尔通过豌豆杂交实验,提出了基因的分离定律和自由组合定律;②萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程,提出基因在染色体上的假说;③摩尔根进行果蝇杂交实验,找到基因在染色体上的实验证据。他们在研究的过程中所使用的科学研究方法依次为( )
A.①假说—演绎法 ②假说—演绎法 ③类比推理
B.①假说—演绎法 ②类比推理 ③类比推理
C.①假说—演绎法 ②类比推理 ③假说—演绎法
D.①类比推理 ②假说—演绎法 ③类比推理
10.如图是果蝇X染色体上的一些基因的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞在分裂过程中可以含有4个相同基因
B.控制果蝇朱砂眼和星状眼的基因是等位基因
C.黄身基因和卷翅基因的遗传不遵循基因的自由组合定律
D.一条染色体上有许多基因,且这些基因在染色体上呈线性排列
11.基因主要位于染色体上,下图为基因和染色体关系的示意图,有关表述错误的是( )
A.染色体是基因的主要载体
B.复制的两个基因随染色单体分开而分离
C.染色体是由一条DNA上的基因组成的
D.基因和染色体的行为存在平行关系
12.果蝇作为实验材料所具备的优点,不包括( )
A.比较常见,具有危害性
B.生长速度快,繁殖周期短
C.具有易于区分的相对性状
D.子代数目多,有利于获得客观的实验结果
13.萨顿假说认为“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”,下列不支持此推测的是( )
A.体细胞中基因的数量远远大于染色体的数目
B.非等位基因与非同源染色体在减数分裂时自由组合
C.在体细胞中成对存在的基因和染色体,在配子中单个存在
D.基因和染色体在杂交过程中均保持相对完整性和独立性
14.萨顿利用类比推理法提出基因在染色体上的假说后,摩尔根做了如图所示实验。下列与此实验相关的叙述正确的是( )
A.该对相对性状的遗传不符合孟德尔定律
B.该实验说明控制果蝇红眼和白眼的基因不在X和Y染色体的同源区段
C.利用F2的白眼雄果蝇与F1的红眼雌果蝇回交可以排除基因在常染色体上的可能
D.可以确定控制果蝇红眼和白眼的基因不可能只位于Y染色体上
15.基因和染色体的关系叙述错误的是 ( )
A.基因在染色体上呈线性排列
B.复制的两个基因随着染色单体的分开而分离
C.非等位基因都位于非同源染色体上
D.同源染色体分离时,等位基因随之分离
16.人的X 染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.若某病是由位于非同源区段Ⅲ上的致病基因控制的,则患者均为男性
B.若X、Y 染色体上存在一对等位基因,则该对等位基因位于同源区段Ⅱ上
C.若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的显性基因控制的,则男性患者的儿子一定患病
D.若某病是由位于非同源区段I上的隐性基因控制的,则患病女性的儿子一定是患者
17.家蚕的性别决定为ZW型(雄性的性染色体为ZZ,雌性的性染色体为ZW)。正常家蚕幼虫的皮肤不透明,由显性基因A控制,“油蚕”幼虫的皮肤透明,由隐性基因a控制,位于Z染色体上。以下杂交组合方案中,能在幼虫时期根据皮肤特征,区分其后代幼虫雌雄的是( )
A.ZaZa×ZAW B.ZAZA×ZaW C.ZAZa×ZAW D.ZAZA×ZAW
18.单唾液酸四己糖神经节苷脂沉积病是一种单基因遗传病,主要发生在婴幼儿时期,随病情发展,出现智力发育迟缓、癫痫等多种症状。下图为该病患者的家系图。下列相关叙述错误的是( )
A.可通过在人群中随机调查判断遗传方式
B.该病为常染色体隐性遗传病
C.Ⅲ-3为杂合子的概率是2/3
D.若Ⅱ-2再次怀孕,生育健康孩子的概率为3/4
19.某小组选用长翅红眼果蝇(P1)和截翅紫眼果蝇(P2)进行杂交实验,结果如下表:
杂交组合
F1表型及比例
P1(♀)×P2(♂)
长翅红眼雌蝇:长翅红眼雄蝇=1:1
P1(♂)×P2(♀)
长翅红眼雌蝇:截翅红眼雄蝇=1:1
下列分析错误的是( )
A.红眼紫眼由常染色体上基因控制,红眼显性
B.长翅截翅为伴性遗传,遵循孟德尔遗传规律
C.F1随机交配,两组的F2都会出现1/4紫眼
D.F1随机交配,两组的F2都会出现截翅雌果蝇
20.下图为一只正常雄果蝇体细胞中两对同源染色体上部分基因的分布示意图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.D与d、E与e互为等位基因,E与d、E与w互为非等位基因
B.有丝分裂后期,图中所示的基因不会同时出现在细胞的同一极
C.A与a基因位于X、Y染色体的同源区段,其后代性状可能与性别有关
D.不考虑突变,减数分裂时若基因d、e出现在细胞同一极,说明发生了染色体互换
21.大象的性别决定与人类相同。控制大象有牙、无牙的基因位于X染色体上,有牙雄象和无牙雌象的后代中均只有无牙雌象、有牙雄象、有牙雌象。以下判断错误的是( )
A.大象无牙对有牙为显性
B.无牙雌象只有纯合子
C.上述后代雌雄比例为2∶1
D.有牙雌象只产生一种配子
22.泰—萨克斯病(TS)是一种罕见的遗传病,患者由于进行性神经退化导致全身瘫痪而早夭,在人群中发病率约为1/360000。下图是一个TS的系谱图,其中Ⅱ-3不携带致病基因。相关叙述错误的是( )
A.TS是常染色体隐性遗传病
B.Ⅱ-2携带致病基因的概率为1/2
C.人群中TS致病基因频率为1/600
D.Ⅲ-1和Ⅲ-2所生孩子患病概率为1/18
23.先天性眼球震颤是一种由多对致病基因导致的疾病,下图为该病的两个家系图。测序发现,两个家族各自只携带一种致病基因;甲家系中 II-4 无该病的致病基因,乙家系中所有与该家族婚配的个体均未携带该病的致病基因。下列说法错误的是( )
A.甲家族中该病为伴 X 染色体隐性遗传病
B.若甲家族中II-3 和 II-4再生一个男孩,则其患病概率为50%
C.乙家族中该病患者均为杂合子
D.若甲家族 Ⅲ-3 与乙家族Ⅲ-3 婚配,则后代患病概率为25%
24.鹌鹑的性别决定方式为ZW型,白羽和栗羽由一对等位基因控制。一群栗羽鹌鹑雌雄相互交配,每一代都会出现白羽鹌鹑,且均为雌性。下列说法错误的是( )
A.栗羽和白羽为一对相对性状
B.控制白羽和栗羽的基因位于性染色体上
C.将栗羽雄鹌鹑与白羽雌鹌鹑杂交,子代中白羽雄鹌鹑约占 1/8
D.将栗羽雌鹌鹑和白羽雄鹌鹑杂交,可通过羽色判断子代幼鸟性别
25.某种鸟类(ZW型)的羽毛中,红色(D)对灰色(d)为显性,有条纹(R)对无条纹(r)为显性,其中的1对等位基因位于Z染色体上。现有1只红色有条纹个体与1只灰色有条纹个体杂交,F1雄鸟中约有1/8为灰色无条纹。下列叙述正确的是( )
A.亲本的基因型为DdZRZr和DdZRW
B.母本产生的配子中,含dZR的配子占1/4
C.F1出现红色有条纹雌性个体的概率为3/16
D.F1雌性个体中,灰色无条纹个体的概率是1/16
二、非选择题:共5题,共50分。
26.哺乳动物精子发生是一个复杂的过程。构成生精小管管壁的睾丸支持细胞是唯一与生精细胞直接接触的体细胞,它不仅起着结构上的支持作用,更起着营养与调节的作用。研究人员发现睾丸支持细胞中特异性表达的Rictor基因可能是精子发生的一个关键调控基因,对此进行了一系列研究。
(1)哺乳动物的精子是由 细胞经过 形成的子细胞变形而来。
(2)已知,大多数基因可以控制相应蛋白质的合成。研究者构建了睾丸支持细胞Rictor基因敲除小鼠,并测定了正常鼠和敲除鼠的相应蛋白含量,若实验结果是 ,说明基因敲除效果可信,可进行后续实验。
(3)研究人员进一步证实:睾丸支持细胞缺失Rictor基因后,敲除鼠表现为无精症且雄性不育。为检验“无精症是因为敲除鼠精子发生过程阻滞”这一推测,分别取正常鼠和敲除鼠的生精小管中的细胞,检测生精小管中各种细胞的数量及细胞中DNA含量,如图所示(体细胞的DNA含量为2C):
a.DNA 含量为1C的细胞是 细胞,DNA含量为2C的细胞是 细胞。
b.结果显示,与正常鼠相比,敲除鼠生精小管中各种细胞数量的变化为 。说明敲除鼠的精子发生过程被阻滞在 时期。
(4)精子发生过程中,激素调节发挥重要作用。研究者检测了正常鼠和敲除鼠血清中几种激素的水平,结果如图所示,推测对精子的发生具有重要作用的是 。
(5)综上所述,睾丸支持细胞Rictor基因的缺失引起 和 ,从而导致无精症,最终致使敲除鼠完全丧失生育能力。
27.杂种优势是指杂交子一代在多种表型上优于亲本的现象。水稻(2n=12)的杂种优势显著,杂交水稻有较高经济价值。
(1)杂交稻的自交后代会发生 ,无法保持亲本的优良性状,种植时需要每年制种。为此,科学家对水稻减数分裂相关基因进行了探索。
(2)B基因与减数分裂有关。研究人员通过基因编辑技术获得基因型为bb的突变品种。显微镜下观察野生型和突变型的水稻花粉母细胞,某时期染色体行为如图1,由此推测B蛋白的功能是 。
(3)除基因B外,科学家又发现与减数分裂有关的基因D和基因R,这三对基因独立遗传。已有实验证据表明bb个体和rr个体不育。科学家通过以下杂交过程获得bbddrr个体。将图2的杂交育种过程补充完整① ;② 。
(4)科学家发现bbddrr个体表现出“有丝分裂代替减数分裂”的现象(MiMe),育性得到恢复。
①利用流式细胞仪对野生型水稻配子的DNA含量检测结果如图3,请画图表示MiMe水稻配子DNA含量检测结果 。
②利用转基因技术获得细胞中只含一个标记基因A(位于染色体上)的野生型和MiMe水稻。野生型水稻的配子中,含A基因的配子占比为 。MiMe水稻(bbddrr)配子的基因型为 。
(5)结合上述信息,阐述MiMe水稻在育种中的作用: 。
28. 鹌鹑(ZW型性别决定方式)羽色的栗色和黄色由一对等位基因(Y/y)控制。科研人员对鹌鹑羽色的遗传进行研究。
(1)将纯合黄羽和纯合栗羽鹌鹑进行如图1所示杂交实验。
根据杂交结果判断,Y和y基因位于 染色体上。
(2)科研人员又发现了鹌鹑羽色中的白羽性状。将纯合黄羽和纯合白羽鹌鹑进行图2所示两组杂交实验。
杂交结果证明鹌鹑白羽基因(b)和黄羽基因是非等位基因,理由是 。进一步研究发现,栗羽和黄羽的表现取决于B基因的存在,当鹌鹑个体不含B基因时,Y、y基因的表达被抑制。据此推测图2杂交亲本白羽雄鹌鹑的基因型为 。
(3)利用图2中F1栗羽♂鹌鹑与亲本白羽♀鹌鹑进行杂交。
①用遗传图解表示该杂交过程,用以预期子代的表型及比例 。
②研究人员统计子代的表型及其比例,实际数据如下表。
入孵卵(枚)
孵化出的雏鸟(只)
栗羽
黄羽
白羽
♂
♀
♂
♀
♂
♀
770
551
152
18
0
108
134
139
根据子代出现 判断,Y/y和B/b基因所在染色体发生互换。已知互换率为重组型配子数占全部配子数的比例,据表中数据计算基因间互换率为 (用分数表示)。
(4)鹌鹑是重要的产蛋禽类,请说出其羽色遗传研究在鹌鹑养殖中的应用。
29.兔子皮下脂肪的颜色受一对等位基因(A和a)的控制。研究人员选择纯种亲本进行了如下两组杂交实验,请分析回答:
(1)控制兔子皮下脂肪颜色的基因位于 染色体上, 是显性性状。F₂性状表现说明家兔皮下脂肪颜色的表现是 共同作用的结果。
(2)兔子体内某一基因控制合成的蛋白质可以催化黄色素分解,说明这一基因是通过控制 来控制生物性状的。
(3)兔子白细胞核的形态有正常Pelger异常(简称P 异常)极度病变三种表现型,这种性状是由一对等位基因(B和b)控制的。P异常的表现是白细胞核异形,但不影响生活力;极度病变会导致死亡。为探究皮下脂肪颜色与白细胞核的形态两对相对性状的遗传规律,实验人员做了两组杂交实验,结果如下:
杂交组合
白脂
正常
黄脂
正常
白脂
P 异常
黄脂
P 异常
白脂极
度病变
黄脂极
度病变
I
黄脂正常×白脂P异常
237
0
217
0
0
0
Ⅱ
白脂P异常×白脂P异常
167
56
329
110
30
9
注:杂交后代的每种表现型中雌雄比例均约为 1:1
①杂交组合I中白脂P异常亲本的基因型是 ,杂交组合Ⅱ中白脂P异常亲本的基因型是 。
②根据杂交组合 的结果可以判断上述两对基因的遗传符合 定律。
③杂交组合Ⅱ的子代中白脂P异常雌性和黄脂P异常雄性个体交配,子代中理论上出现黄脂P异常的概率是 ;子代中极度病变的个体数量明显低于理论值,是因为部分个体的死亡发生在 。
30.中国是世界上最早掌握养蚕和制造丝绸技艺的国家。家蚕的性别决定方式为zW型,雌蚕产生配子时不发生同源染色体的互换。
(1)家蚕在蚁蚕阶段体色有黑蚁与赤蚁两种表现,由一对基因S、s控制。将纯合黑蚁和赤蚁进行杂交,结果如下图。
根据杂交结果推测,赤蚁对黑蚁为 性状,S和s基因位于 染色体上。请设计一个杂交实验验证上述推测,用遗传图解表示该杂交过程。
(2)研究发现,赤蚁蚕伴有高温致死性(温敏),而黑蚁蚕高温不敏感(非温敏)。为研究温敏是由与s基因连锁的另一隐性a基因控制,还是由s基因控制,研究者做如下杂交实验。
若F2出现 ,则温敏由a基因控制;否则由s基因控制。实验结果支持后者。
(3)我国科学家培育的家蚕品系“夏秋”以其“好养、高产、优质”深受欢迎。为培育具有赤蚁温敏特性的“夏秋”,理想的育种方案是:让赤蚁温敏雄蚕与“夏秋”雌蚕杂交,选出F1雄蚕与 回交,选出F2 蚕与“夏秋”雄蚕回交,多次重复上述两步,最后让子代中的 相互交配,挑选出赤蚁温敏雌雄个体保种,即为“赤蚁温敏夏秋”新品种。
(4)据统计专养雄蚕比雌雄蚕混养,产丝量可增加15%。请问实现专养“夏秋”雄蚕的途径为 。
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第2章 基因和染色体的关系
基础通关卷
(满分100分,考试用时60分钟)
一、选择题:本题共25小题,每小题2分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下图所示动物精原细胞中有一对同源染色体,在减数分裂过程中,该对同源染色体发生了交叉互换,结果形成了①~④所示的四个精细胞。这四个精细胞中,来自同一个次级精母细胞的是( )
A.①与④ B.③与④ C.①与② D.②与④
【答案】A
【分析】在减数第一次分裂前期,联会的同源染色体之间的非姐妹染色单体能发生交叉互换;在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,分别进入两个子细胞中去。来自同一个次级精母细胞的精子细胞其中的染色体形态和数目应该是相同的,但由于交叉互换会导致同一个次级精母细胞产生的两个精细胞中含有的染色体大部分相同,只有交换的部分存在差异。
【详解】次级精母细胞在减数第二次分裂后期,同一染色体的姐妹染色单体分开成为两条染色体,分别进入两个不同的精细胞中,因此,来自同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体除交换部分外,完全相同。即①与④来自同一个次级精母细胞,②与③来自另一个次级精母细胞,即A正确。
故选A。
2.图1为某一果蝇(2n=8)体内细胞分裂过程中染色体组数目变化示意图,图2所示为该果蝇体内某一细胞分裂图像中部分染色体的情况。下列叙述正确的是( )
A.图1中BC、FG和LM段染色体组数目减半的原因相同
B.图2代表的细胞为次级精母细胞,处于图1的EF段,产生的子细胞染色体全部异常
C.图1中DE、HI和JK段细胞中染色体组数目加倍的原因相同
D.图1中AB、EF和KL段细胞含DNA分子数目相同
【答案】A
【分析】分析题图:图1表示A-H表示减数分裂染色体组数目的变化过程,HI表示受精作用,IM表示受精卵细胞进行有丝分裂。图2表示减数第二次分裂后期。
【详解】A、图1中AB段代表减数第一次分裂间期、前期、中期和后期,该阶段可发生同源染色体的联会和分离,染色体组数目减半的原因一定是细胞一分为二,A正确;
B、图1是“某一果蝇”体内细胞分裂过程中染色体组数目变化曲线图,只有雌性果蝇体内会同时出现减数分裂和受精作用,所以该果蝇只能代表雌性果蝇,图2所示细胞无同源染色体,加之细胞均等分裂,所以只能是极体,产生的子细胞染色体全部异常,B错误;
C、图1为染色体数目变化,AB段为减数分裂,其中AB为减数分裂Ⅰ,CG为减数分裂Ⅱ,DE的短暂加倍为减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂导致;HI为受精作用,精卵结合,染色体恢复正常数目;IM段为有丝分裂,JK段的短暂加倍为有丝分裂后期着丝粒分裂导致,因此DE、HI、JK三个时间的染色体加倍原因不完全相同,C错误;
D、AB段细胞中含有16个DNA分子,EF段细胞中含有8个DNA分子,IJ段细胞中含有16个DNA分子,D错误。
故选A。
3.下图表示不同分裂时期细胞内染色体数目与核DNA分子数目的比值关系,下列相关叙述错误的是( )
A.AB段细胞中核糖体的活动很活跃
B.发生CD段变化的细胞,可能发生同源染色体上的非姐妹染色单体间的互换
C.间期DNA复制产生了BC所示的变化,细胞中染色体数目加倍
D.着丝粒分裂产生了DE所示的变化
【答案】C
【分析】题图分析:图示为某动物细胞在分裂过程中细胞内染色体与核DNA数目比的变化曲线,AB段表示G1期;BC段表示每条染色体上的DNA含量由1变为2,其形成原因是S期DNA的复制;CD段表示每条染色体上含有两个DNA分子,可表示G2期、有丝分裂前期、中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;DE段表示每条染色体上的DNA含量由2变为1,其形成原因是着丝粒的分裂;EF段表示每条染色体含有1个DNA分子,可表示有丝分裂后期、末期、减数第二次分裂后期、末期。
【详解】A、AB段表示进行蛋白质合成的间期,所以细胞中核糖体的活动很活跃,A正确;
B、CD段可表示间期,有丝分裂前期、中期,减数分裂Ⅰ,减数分裂Ⅱ前期和中期,其中处于减数分裂Ⅱ前期和中期的细胞,此时有可能发生同源染色体上非姐妹染色单体间的互换(基因重组),B正确;
C、BC段表示进行DNA复制的间期,此时DNA含量加倍,但染色体数量不变,C错误;
D、DE段形成的原因是着丝粒分裂,染色单体分开成为染色体,D正确。
故选C。
4.下图中编号①~⑤是某二倍体植物(2n=24)的减数分裂不同时期的图像。下列叙述不正确的是( )
A.正常情况下,编号①②③图像的细胞中含有同源染色体
B.编号③图像的细胞中正在发生染色体的交换
C.图②中的细胞最多有48个DNA,24条染色体
D.细胞图像按减数分裂的顺序进行排序:①→③→②→⑤→④
【答案】C
【分析】题图分析,图中①~⑤是显微镜下拍到的二倍体(2n=24)的减数分裂不同时期的图象,其中①细胞处于减数第一次分裂间期;②细胞处于减数第一次分裂后期(同源染色体分离,分布在细胞两极);③细胞处于减数第一次分裂前期(同源染色体联会);④细胞处于减数第二次分裂末期(存在4个细胞核);⑤细胞处于减数第二次分裂后期(染色体分布在细胞两极且下一个时期能形成4个子细胞)。
【详解】A、图中①细胞处于减数分裂Ⅰ前的间期;②细胞处于减数分裂Ⅰ后期(同源染色体分离,分布在细胞两极);③细胞处于减数分裂Ⅰ前期,这些细胞中都含有同源染色体,A正确;
B、编号③图像的细胞处于减数分裂Ⅰ前期,此时发生的是同源染色体两两配对,其中可能正在发生染色体的交换,B正确;
C、②细胞处于减数分裂Ⅰ后期,其中发生的是同源染色体分离,非同源染色体自由组合,此时DNA已经完成了复制,细胞核中含有48个DNA,24条染色体,但细胞质也有少量的DNA,因此图②中的细胞DNA数大于48个,C错误;
D、结合图示可知,图中①~⑤依次处于减数分裂Ⅰ前的间期、减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ前期(同源染色体联会)、减数分裂Ⅱ末期、减数分裂Ⅱ后期,因此发生的顺序依次为①→③→②→⑤→④,D正确。
故选C。
5.三种蛋白质(P16、CDK、Cyclin)调控造血干细胞细胞周期的方式如图1。科研人员探究黄芪多糖对衰老小鼠造血干细胞(HSC)细胞周期相关蛋白的影响。现将生理状况相似的60只小鼠随机分成三组:模型组采用D-半乳糖皮下注射建立衰老小鼠模型;干预组在模型组的基础上给予黄芪多糖水溶液灌胃;对照组和模型组给予等剂量水灌胃。细胞周期相关蛋白表达情况如图2。下列分析正确的是( )
A.G1期细胞比例增多会导致小鼠造血干细胞衰老
B.黄芪多糖可通过减少P16的表达使HSC停滞于G1期
C.黄芪多糖干预可使HSC中CDK和Cyclin的含量增加,S期细胞比例不变
D.皮下注射D-半乳糖及黄芪多糖水溶液灌胃会影响同源染色体联会
【答案】A
【分析】分析题意,为探究黄芪多糖对衰老小鼠造血干细胞(HSC)细胞周期相关蛋白的影响,分为三组实验,自变量为黄芪多糖,因变量通过检测吸光度的比值。
【详解】A、由图分析可知,经D-半乳糖处理后,模型组的P16含量增多,而CDK和Cyclin减少,推测D-半乳糖可能通过增强衰老小鼠HSC中P16蛋白的表达,减弱CDK和Cyclin的表达,导致细胞停滞于G1期,使小鼠细胞衰老,A正确;
B、干预组在模型组的基础上给予黄芪多糖水溶液灌胃,据图2可知,与模型组相比,干预组的P16含量降低,而CDK和Cyclin的含量增加,推测黄芪多糖可能通过降低P16的表达来增加CDK的形成,使细胞顺利由G1期进入S期,完成分裂,从而对抗衰老,B错误;
C、经黄芪多糖干预后衰老小鼠HSC中P16蛋白的表达减弱,CDK4和Cyclin的表达均增强,细胞从G1期进入S期,故进入S期细胞比例增加,C错误;
D、P16、CDK、Cyclin都是影响了G1期到S期的过程,不影响染色体的行为,所以皮下注射D-半乳糖及黄芪多糖水溶液灌胃不影响减数分裂,则不会影响同源染色体联会,D错误。
故选A。
6.如图是猎豹的有性生殖过程,据图判断下列叙述不正确的是( )
A.受精卵中的染色体由精子和卵细胞各提供一半
B.过程Ⅱ形成的受精卵的细胞质主要来自卵子
C.基因的自由组合定律发生在过程Ⅱ
D.维持亲子代之间染色体数目的恒定依赖过程I和过程Ⅱ
【答案】C
【分析】分析题图:图示是生物的有性生殖过程,其中Ⅰ表示减数分裂形成配子的过程;Ⅱ表示精子和卵细胞受精形成受精卵的过程;从受精卵到新个体属于个体发育过程。
【详解】A、受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞,A正确;
B、Ⅱ表示精子和卵细胞受精形成受精卵的过程,该过程形成的受精卵的细胞质主要来自卵细胞,B正确;
C、基因自由组合发生在减数分裂过程中,即过程I中,C错误;
D、过程I(减数分裂)和过程Ⅱ(受精作用)共同维持了亲子间染色体数目的恒定,D正确。
故选C。
7.某生物的精原细胞含有42条染色体,在减数第一次分裂形成四分体时,细胞内含有的染色单体、染色体和DNA分子数依次是( )
A.42、84、84 B.84、42、84
C.84、42、42 D.42、42、84
【答案】B
【分析】减数第一次分裂间期:染色体复制染色体复制减数第一次分裂:前期。联会,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换;中期,同源染色体成对的排列在赤道板上;后期,同源染色体分离非同源染色体自由组合;末期,细胞质分裂。核膜,核仁重建纺锤体和染色体消失。减数第二次分裂:前期,核膜,核仁消失,出现纺锤体和染色体;中期,染色体形态固定,数目清晰;后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体病均匀的移向两级;末期,核膜核仁重建,纺锤体和染色体消失。
【详解】某精原细胞含有42条染色体,在减数第一次分裂形成四分体时,会有21个四分体,由于此时经过了DNA复制,所有细胞内每条染色体上含有两个染色单体,此时细胞内含有的染色单体数目为84个,染色单体数等于DNA的数目,复制后染色体数目并未随着DNA的增加而增加,染色体数目为依然为42个,即在减数第一次分裂形成四分体时,细胞内含有的染色体、染色单体和DNA分子数依次是42、84、84个,B正确,ACD错误。
故选B。
8.如图是哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是( )
A.该细胞正在进行减数第一次分裂
B.该细胞为初级精母细胞或初级卵母细胞
C.减数第二次分裂中不可能出现基因组成为AABb的细胞
D.等位基因B与b的分离发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂中
【答案】C
【分析】图示含有两对同源染色体,其中B和b所在的非姐妹染色单体之间的互换导致基因重组。
【详解】A、图示细胞内的两对同源染色体正在联会,为减数第一次分裂前期,A正确;
B、图示细胞为减数第一次分裂前期的细胞,为初级精母细胞或初级卵母细胞,B正确;
C、由于图示出现了交叉互换,使姐妹染色单体上出现了等位基因B和b,因此减数第二次分裂中可能出现基因组成为AABb的细胞,C错误;
D、由于图示出现了交叉互换,使姐妹染色单体上出现了等位基因B和b,因此等位基因B与b的分离发生在减数第一次分裂(同源染色体的分离导致同源染色体上的B和b分离)和减数第二次分裂(姐妹染色单体的分离导致姐妹染色单体上的B和b分离)中,D正确。
故选C。
9.科学的研究方法是取得成功的关键之一,假说—演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法,人类在探索基因神秘踪迹的历程中,进行了如下研究:①孟德尔通过豌豆杂交实验,提出了基因的分离定律和自由组合定律;②萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程,提出基因在染色体上的假说;③摩尔根进行果蝇杂交实验,找到基因在染色体上的实验证据。他们在研究的过程中所使用的科学研究方法依次为( )
A.①假说—演绎法 ②假说—演绎法 ③类比推理
B.①假说—演绎法 ②类比推理 ③类比推理
C.①假说—演绎法 ②类比推理 ③假说—演绎法
D.①类比推理 ②假说—演绎法 ③类比推理
【答案】C
【分析】1、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。
2、“基因在染色体上”的发现历程:萨顿通过类比基因和染色体的行为,提出基因在染色体上的假说;之后,摩尔根以果蝇为实验材料,采用假说-演绎法证明基因在染色体上。
【详解】①孟德尔提出遗传定律时采用了假说-演绎法;②萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程,结合孟德尔的遗传定律中遗传因子的行为变化采用类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说;③摩尔根采用假说-演绎法证明了基因位于染色体上,即C正确。
故选C。
10.如图是果蝇X染色体上的一些基因的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞在分裂过程中可以含有4个相同基因
B.控制果蝇朱砂眼和星状眼的基因是等位基因
C.黄身基因和卷翅基因的遗传不遵循基因的自由组合定律
D.一条染色体上有许多基因,且这些基因在染色体上呈线性排列
【答案】B
【分析】1、基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段。
2、基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。
【详解】A、一个细胞中可能含有4个相同基因,如基因型为AA的个体,经过间期复制之后,会出现4个AAAA,A正确;
B、同在果蝇一条X染色体上的基因都是非等位基因,控制果蝇朱砂眼和星状眼的基因都位于果蝇X染色体上,是非等位基因,B错误;
C、黄身基因和卷翅基因在同一条染色体,二者的遗传不遵循基因的自由组合定律,C正确;
D、基因是具有遗传效应的DNA片段,基因在染色体上呈线性排列,一条染色体上有许多基因,D正确。
故选B。
11.基因主要位于染色体上,下图为基因和染色体关系的示意图,有关表述错误的是( )
A.染色体是基因的主要载体
B.复制的两个基因随染色单体分开而分离
C.染色体是由一条DNA上的基因组成的
D.基因和染色体的行为存在平行关系
【答案】C
【分析】基因是DNA的一部分,DNA和染色体结合构成染色体,1个DNA分子上有许多个基因,1条染色体上有1个或2个DNA分子。
【详解】A、染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列,A正确;
B、在细胞分裂过程中,复制后的两个基因位于姐妹染色单体上,随染色单体分开而分离,B正确;
C、染色体主要由DNA和蛋白质组成,而不是由一条DNA上的基因组成的,C错误;
D、基因和染色体的行为存在平行关系,例如在减数分裂过程中,等位基因随同源染色体的分离而分离等,D正确。
故选C。
12.果蝇作为实验材料所具备的优点,不包括( )
A.比较常见,具有危害性
B.生长速度快,繁殖周期短
C.具有易于区分的相对性状
D.子代数目多,有利于获得客观的实验结果
【答案】A
【分析】由于果蝇具有生长速度快、繁殖周期短,身体较小、所需培养空间小,具有易于区分的相对性状,子代数目多、有利于获得客观的实验结果等优点,果蝇常用作生物科学研究的实验材料。
【详解】A、果蝇比较常见,具有危害性,不是果蝇作为遗传学实验材料所具备的优点之一,A符合题意;
B、果蝇容易培养,繁殖周期短,是果蝇作为遗传学实验材料所具备的优点之一,B不符合题意;
C、具有易于区分的相对性状,是果蝇作为遗传学实验材料所具备的优点之一,C不符合题意;
D、果蝇子代数目多,有利于获得客观的实验结果,是果蝇作为遗传学实验材料所具备的优点之一,D不符合题意。
故选A。
13.萨顿假说认为“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”,下列不支持此推测的是( )
A.体细胞中基因的数量远远大于染色体的数目
B.非等位基因与非同源染色体在减数分裂时自由组合
C.在体细胞中成对存在的基因和染色体,在配子中单个存在
D.基因和染色体在杂交过程中均保持相对完整性和独立性
【答案】A
【分析】基因和染色体存在着明显的平行关系:
1、基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中也有相对稳定的形态结构。
2、体细胞中基因、染色体成对存在,配子中成对的基因只有以个,同样,也只有成对的染色体中的一条。
3、基因、染色体来源相同,均一个来自父方,一个来自母方。
4、减数分裂过程中基因和染色体行为相同。
【详解】A、体细胞中基因的数量远远大于染色体的数目,不能证明基因和染色体存在着明显的平行关系,A符合题意;
B、非等位基因与非同源染色体在减数分裂时自由组合,说明基因和染色体行为相同,存在着明显的平行关系,B不符合题意;
C、在体细胞中成对存在的基因和染色体,在配子中单个存在,说明基因和染色体行为相同,存在着明显的平行关系,C不符合题意;
D、基因和染色体在杂交过程中均保持相对完整性和独立性,说明基因和染色体存在着明显的平行关系,D不符合题意。
故选A。
14.萨顿利用类比推理法提出基因在染色体上的假说后,摩尔根做了如图所示实验。下列与此实验相关的叙述正确的是( )
A.该对相对性状的遗传不符合孟德尔定律
B.该实验说明控制果蝇红眼和白眼的基因不在X和Y染色体的同源区段
C.利用F2的白眼雄果蝇与F1的红眼雌果蝇回交可以排除基因在常染色体上的可能
D.可以确定控制果蝇红眼和白眼的基因不可能只位于Y染色体上
【答案】D
【分析】识图分析可知,亲代为红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交,F1代只有红眼,因此红眼对白眼为显性性状,F1代雌雄果蝇随机交配F2代既有红眼又有白眼,发生性状分离现象,且分离比为3∶1,说明遵循孟德尔的分离定律,但是杂交过程中白眼只出现在雄果蝇中,说明存在性状与性别相关联的现象,即控制该性状的基因位于性染色体上。
【详解】A、F2性状分离比为3∶1,该对相对性状的遗传符合孟德尔定律,A错误;
B、该实验不能说明控制果蝇红眼和白眼的基因不在X和Y染色体的同源区段,只能说明控制果蝇红眼和白眼的基因在性染色体上,B错误;
C、无论基因在常染色体还是性染色体上,F2的白眼雄果蝇与F1的红眼雌果蝇回交的结果均为雌雄果蝇红眼和白眼比例为1:1,不能排除基因在常染色体上的可能,C错误;
D、果蝇红眼和白眼的性状在雌雄果蝇中都有表现,可以确定控制果蝇红眼和白眼的基因不可能只位于Y染色体上,D正确。
故选D。
15.基因和染色体的关系叙述错误的是 ( )
A.基因在染色体上呈线性排列
B.复制的两个基因随着染色单体的分开而分离
C.非等位基因都位于非同源染色体上
D.同源染色体分离时,等位基因随之分离
【答案】C
【分析】1、基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。
【详解】A、染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列,A正确;
B、复制的两个基因存在于(姐妹)染色单体上,在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期随着染色单体的分开而分离,B正确;
C、等位基因位于一对同源染色体的同一位置上,非等位基因位于非同源染色体上或同源染色体的不同位置上,C错误;
D、等位基因位于同源染色体的相同位置上,同源染色体分离时,等位基因也随之分离,D正确。
故选C。
【点睛】
16.人的X 染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.若某病是由位于非同源区段Ⅲ上的致病基因控制的,则患者均为男性
B.若X、Y 染色体上存在一对等位基因,则该对等位基因位于同源区段Ⅱ上
C.若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的显性基因控制的,则男性患者的儿子一定患病
D.若某病是由位于非同源区段I上的隐性基因控制的,则患病女性的儿子一定是患者
【答案】C
【分析】分析图示:Ⅰ片段上是位于X染色体上的非同源区段;同源区段Ⅱ上存在等位基因;Ⅲ片段是位于Y染色体上的非同源区段,Ⅲ片段上基因控制的遗传病为伴Y遗传。
【详解】A、由题图可以看出,Ⅲ片段位于Y染色体上,X染色体上无对应的部分,因此若某病是位于Ⅲ片段上致病基因控制的,则患者均为男性,A正确;
B、Ⅱ片段是X和Y染色体的同源区段,存在等位基因,B正确;
C、由题图可知Ⅰ片段位于X染色体上,Y染色体上无对应区段,若该区段的疾病由显性基因控制,男患者致病基因总是传递给女儿,则女儿一定患病,而儿子是否患病由母方决定,C错误;
D、若某病是位于Ⅰ片段上隐性致病基因控制的,儿子的X染色体一定来自于母方,因此患病女性的儿子一定是患者,D正确。
故选C。
17.家蚕的性别决定为ZW型(雄性的性染色体为ZZ,雌性的性染色体为ZW)。正常家蚕幼虫的皮肤不透明,由显性基因A控制,“油蚕”幼虫的皮肤透明,由隐性基因a控制,位于Z染色体上。以下杂交组合方案中,能在幼虫时期根据皮肤特征,区分其后代幼虫雌雄的是( )
A.ZaZa×ZAW B.ZAZA×ZaW C.ZAZa×ZAW D.ZAZA×ZAW
【答案】A
【分析】雌性家蚕的基因型有ZAW和ZaW,雄性家蚕的基因型有ZAZA、ZaZa、ZAZa。
【详解】A、ZaZa×ZAW,子代雄性基因型为ZAZa,表型为皮肤不透明,子代雌性基因型为ZaW,表型为皮肤透明,雌雄表型不同,可以根据皮肤特征区分其后代幼虫雌雄,A正确;
B、ZAZA×ZaW,子代雄性基因型为ZAZa,表型为皮肤不透明,子代雌性基因型为ZAW,表型为皮肤不透明,雌雄表型相同,不可以根据皮肤特征区分其后代幼虫雌雄,B错误;
C、ZAZa×ZAW,子代雄性基因型为ZAZa、ZAZA,表型为皮肤不透明,子代雌性基因型为ZAW、ZaW,部分表型为皮肤不透明,部分表型为皮肤透明,一些个体雌雄表型相同,不可以根据皮肤特征区分其后代幼虫雌雄,C错误;
D、ZAZA×ZAW,子代雄性基因型为ZAZA,表型为皮肤不透明,子代雌性基因型为ZAW,表型为皮肤不透明,雌雄表型相同,不可以根据皮肤特征区分其后代幼虫雌雄,D错误。
故选A。
18.单唾液酸四己糖神经节苷脂沉积病是一种单基因遗传病,主要发生在婴幼儿时期,随病情发展,出现智力发育迟缓、癫痫等多种症状。下图为该病患者的家系图。下列相关叙述错误的是( )
A.可通过在人群中随机调查判断遗传方式
B.该病为常染色体隐性遗传病
C.Ⅲ-3为杂合子的概率是2/3
D.若Ⅱ-2再次怀孕,生育健康孩子的概率为3/4
【答案】A
【分析】“无中生有为隐性,女病男正非伴性”,Ⅱ-1和Ⅱ-2不患病,却生出了患病的Ⅲ-2(女性),可知该病为常染色体隐性遗传病。
【详解】A、应该在患者家系中调查遗传方式,A错误;
B、Ⅱ-1和Ⅱ-2不患病,却生出了患病的Ⅲ-2(女性),可知该病为常染色体隐性遗传病,B正确;
C、Ⅱ-1和Ⅱ-2基因型为Aa,Ⅲ-3表现正常,为杂合子的概率是2/3,C正确;
D、Ⅱ-1和Ⅱ-2基因型为Aa,如果若Ⅱ-2再次怀孕,生育健康孩子(A_)的概率为3/4,D正确。
故选A。
19.某小组选用长翅红眼果蝇(P1)和截翅紫眼果蝇(P2)进行杂交实验,结果如下表:
杂交组合
F1表型及比例
P1(♀)×P2(♂)
长翅红眼雌蝇:长翅红眼雄蝇=1:1
P1(♂)×P2(♀)
长翅红眼雌蝇:截翅红眼雄蝇=1:1
下列分析错误的是( )
A.红眼紫眼由常染色体上基因控制,红眼显性
B.长翅截翅为伴性遗传,遵循孟德尔遗传规律
C.F1随机交配,两组的F2都会出现1/4紫眼
D.F1随机交配,两组的F2都会出现截翅雌果蝇
【答案】D
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关,这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。
【详解】A、由杂交实验可知,无论正交还是反交,红眼果蝇与紫眼果蝇杂交,子代雌雄均为红眼,说明红眼是显性性状,且红眼紫眼由常染色体上基因控制,A正确;
B、分析杂交①和杂交②可知,两组实验是正反交实验,翅型在正反交实验中比例不一致,说明翅型为伴性遗传,遵循孟德尔遗传规律,B正确;
C、假设红眼、紫眼基因为A/a,由题意可知两组杂交实验的F1均为为Aa,因此F1随机交配,两组的F2都会出现1/4紫眼(aa),C正确;
D、只考虑长翅与残翅这对相对性状,假设控制的基因为B/b,P1(♀)×P2(♂)为XBXB×XbY,所得的F1为XBXb、XBY,F1随机交配F2代雌果蝇为XBXB、XBXb,全为长翅果蝇,D错误。
故选D。
20.下图为一只正常雄果蝇体细胞中两对同源染色体上部分基因的分布示意图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.D与d、E与e互为等位基因,E与d、E与w互为非等位基因
B.有丝分裂后期,图中所示的基因不会同时出现在细胞的同一极
C.A与a基因位于X、Y染色体的同源区段,其后代性状可能与性别有关
D.不考虑突变,减数分裂时若基因d、e出现在细胞同一极,说明发生了染色体互换
【答案】B
【分析】题图分析,染色体1和染色体2属于同源染色体,染色体3和染色体4属于一对特殊的同源染色体,为性染色体,染色体1和染色体2为常染色体。
【详解】A、染色体1和2是同源染色体,3和4是同源染色体,染色体1与3或4是非同源染色体,D与d、E与e互为等位基因,E与d、E与w互为非等位基因,A正确;
B、有丝分裂时,所有染色体经复制形成的姐妹染色单体在后期会彼此分离,图中所有基因会同时出现在细胞同一极,B错误;
C、控制刚毛与截毛的基因位于X、Y染色体的同源区段,位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上与性别相关联,C正确;
D、若减数分裂四分体时期,染色体1和2发生交换,使D/d与E/e基因发生重组,再经过减数第一次分裂的后期非同源染色体的自由组合,则基因d、e可能出现在细胞的同一极,D正确。
故选B。
21.大象的性别决定与人类相同。控制大象有牙、无牙的基因位于X染色体上,有牙雄象和无牙雌象的后代中均只有无牙雌象、有牙雄象、有牙雌象。以下判断错误的是( )
A.大象无牙对有牙为显性
B.无牙雌象只有纯合子
C.上述后代雌雄比例为2∶1
D.有牙雌象只产生一种配子
【答案】B
【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、若无牙为隐性,且相关基因位于X染色体上,则有牙雄象和无牙雌象的后代中雄象均无牙,雌象均有牙,与题意不符,可见大象无牙对有牙为显性,A正确;
B、若无牙雌象只有纯合子,则有牙雄象和无牙雌象杂交后代中应该均表现为无牙,与事实不符,B错误;
C、结合A项分析可知,若相关基因用A/a表示,亲本有牙雄象的基因型为XaY,无牙雌象的基因型为XAXa,二者杂交后代的基因型和表现型为XAXa、XaXa、XAY(致死)、XaY,可见后代的雌雄比例为2∶1,C正确;
D、有牙雌象的基因型为XaXa,因而其减数分裂只产生一种配子,D正确。
故选B。
22.泰—萨克斯病(TS)是一种罕见的遗传病,患者由于进行性神经退化导致全身瘫痪而早夭,在人群中发病率约为1/360000。下图是一个TS的系谱图,其中Ⅱ-3不携带致病基因。相关叙述错误的是( )
A.TS是常染色体隐性遗传病
B.Ⅱ-2携带致病基因的概率为1/2
C.人群中TS致病基因频率为1/600
D.Ⅲ-1和Ⅲ-2所生孩子患病概率为1/18
【答案】B
【分析】并不是所有遗传病患者都携带致病基因,如唐氏综合征是多了一条21号染色体引起的,患者不携带致病基因。
【详解】A、Ⅲ-3是TS的女性患者,其父母正常,则说明致病基因是隐性,而且致病基因位于常染色体上,因此该病为常染色体隐性遗传病,A正确。
B、Ⅲ-3是TS的女性患者,其父母正常,则说明致病基因是隐性,而且致病基因位于常染色体上,因此该病为常染色体隐性遗传病,若该病的相关基因用A/a表示,则Ⅰ-1与Ⅰ-2的基因型为Aa、Aa,Ⅱ-2的基因型为2/3Aa、1/3AA,故Ⅱ-2携带致病基因的概率为2/3,B错误;
C、在人群中发病率约为1/360000,即在人群中aa基因型概率约为1/360000,a基因频率=1/600,C正确;
D、Ⅱ-2的基因型为2/3Aa、1/3AA,Ⅱ-3不携带致病基因,其基因型为AA,故Ⅲ-1的基因型为2/3AA、1/3Aa,Ⅲ-2的基因型为2/3Aa、1/3AA,故Ⅲ-1和Ⅲ-2所生患病孩子概率为1/3×2/3×1/4=1/18,D正确。
故选B。
23.先天性眼球震颤是一种由多对致病基因导致的疾病,下图为该病的两个家系图。测序发现,两个家族各自只携带一种致病基因;甲家系中 II-4 无该病的致病基因,乙家系中所有与该家族婚配的个体均未携带该病的致病基因。下列说法错误的是( )
A.甲家族中该病为伴 X 染色体隐性遗传病
B.若甲家族中II-3 和 II-4再生一个男孩,则其患病概率为50%
C.乙家族中该病患者均为杂合子
D.若甲家族 Ⅲ-3 与乙家族Ⅲ-3 婚配,则后代患病概率为25%
【答案】D
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:
(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)。
(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病。
(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【详解】A、分析甲图,图中的II-3和II-4正常,生有患病的孩子III-4,说明该病是隐性遗传病,又因为 II-4 无该病的致病基因,说明该病不是常染色体遗传病,故甲家族中该病为伴 X 染色体隐性遗传病,A正确;
B、甲家族中该病为伴 X 染色体隐性遗传病,设相关基因是B/b,则甲家族中II-3基因型XBXb,II-4基因型是XBY,甲家族中基因型II-3和II-4再生一个男孩,其基因型是XBY或XbY,其患病概率为50%,B正确;
C、两个家族各自只携带一种致病基因,则乙不可能是伴X隐性遗传病,该病不可能是伴X显性遗传病(II-1与III-2可知),又因为乙家系中所有与该家族婚配的个体均未携带该病的致病基因,故也不可能是常染色体隐性遗传病,则乙家族中该病是常染色体显性遗传病,由于患者的后代都有正常个体,则可推知乙家族中该病患者均为杂合子,设相关基因是A/a,则都是Aa,C正确;
D、甲家族中该病为伴 X 染色体隐性遗传病,设相关基因是B/b,乙家族中该病是常染色体显性遗传病,设相关基因是A/a,两个家族各自只携带一种致病基因,若甲家族 Ⅲ-3(1/2aaXBXB、1/2aaXBXb) 与乙家族Ⅲ-3 (aaXBY)婚配,Ⅲ-3产生的后代及比例是3/4aXB、1/4aXb,Ⅲ-3产生的后代及比例是1/2aXB、1/2aY, 则后代患病概率为1/4×1/2=1/8,D错误。
故选D。
24.鹌鹑的性别决定方式为ZW型,白羽和栗羽由一对等位基因控制。一群栗羽鹌鹑雌雄相互交配,每一代都会出现白羽鹌鹑,且均为雌性。下列说法错误的是( )
A.栗羽和白羽为一对相对性状
B.控制白羽和栗羽的基因位于性染色体上
C.将栗羽雄鹌鹑与白羽雌鹌鹑杂交,子代中白羽雄鹌鹑约占 1/8
D.将栗羽雌鹌鹑和白羽雄鹌鹑杂交,可通过羽色判断子代幼鸟性别
【答案】C
【分析】根据题意分析可知:鹌鹑的性别决定是ZW型,因此雌鹌鹑的性染色体组型是ZW,雄鹌鹑的性染色体组型是ZZ。
【详解】A、相对性状是同种生物同一性状的不同表现,栗羽和白羽为一对相对性状,A正确;
B、一群栗羽鹌鹑雌雄相互交配,每一代都会出现白羽鹌鹑,且均为雌性,性状与性别相关联,说明控制白羽和栗羽的基因位于性染色体上,B正确;
C、雌鹌鹑的性染色体组型是ZW,雄鹌鹑的性染色体组型是ZZ,栗羽鹌鹑雌雄相互交配,每一代都会出现白羽鹌鹑,且均为雌性,说明白色是隐性性状,设相关基因是B/b,则亲代基因型是ZBZb、ZBW,将栗羽雄鹌鹑(ZBZb)与白羽雌鹌鹑(ZbW)杂交,子代中白羽雄鹌鹑(ZbZb)约占 1/4,C错误;
D、将栗羽雌鹌鹑(ZBW)和白羽雄鹌鹑(ZbZb)杂交,子代是ZBZb、ZbW,可通过羽色判断子代幼鸟性别,D正确。
故选C。
25.某种鸟类(ZW型)的羽毛中,红色(D)对灰色(d)为显性,有条纹(R)对无条纹(r)为显性,其中的1对等位基因位于Z染色体上。现有1只红色有条纹个体与1只灰色有条纹个体杂交,F1雄鸟中约有1/8为灰色无条纹。下列叙述正确的是( )
A.亲本的基因型为DdZRZr和DdZRW
B.母本产生的配子中,含dZR的配子占1/4
C.F1出现红色有条纹雌性个体的概率为3/16
D.F1雌性个体中,灰色无条纹个体的概率是1/16
【答案】C
【分析】ZW型性别决定方式的生物,其中雄性个体的性染色体组成为ZZ,只能产生一种含有Z的雄配子;雌性个体的性染色体组成为ZW,能产生两种雌配子,即含有Z的卵细胞和含有W的卵细胞,且比例为1:1。含有Z的精子和含有W的卵细胞结合会形成雌性个体,含有Z的精子和含有Z的卵细胞结合会形成雄性个体,所以群体中的雌雄比例接近1:1。
【详解】A、1只红色有条纹个体D_R_与1只灰色有条纹ddR_个体杂交,F1雄鸟中约有1/8为灰色无条纹,即1/2×1/4,即R、r这对基因后代出现rr的概率是1/4,亲本基因型都是Rr,进一步可推测出亲本的基因型为 RrZDZd和RrZdW,A错误;
B、母本的基因型是RrZdW,不产生含dZR的配子,B错误;
C、亲本的基因型为 RrZDZd和RrZdW,F1出现红色有条纹雌性个体(R_ZDW)的概率为3/4×1/4=3/16,C正确;
D、亲本的基因型为 RrZDZd和RrZdW,F1雌性个体中,基因型为rrZdW个体的概率是1/4×1/2=1/8,D错误。
故选C。
二、非选择题:共5题,共50分。
26.哺乳动物精子发生是一个复杂的过程。构成生精小管管壁的睾丸支持细胞是唯一与生精细胞直接接触的体细胞,它不仅起着结构上的支持作用,更起着营养与调节的作用。研究人员发现睾丸支持细胞中特异性表达的Rictor基因可能是精子发生的一个关键调控基因,对此进行了一系列研究。
(1)哺乳动物的精子是由 细胞经过 形成的子细胞变形而来。
(2)已知,大多数基因可以控制相应蛋白质的合成。研究者构建了睾丸支持细胞Rictor基因敲除小鼠,并测定了正常鼠和敲除鼠的相应蛋白含量,若实验结果是 ,说明基因敲除效果可信,可进行后续实验。
(3)研究人员进一步证实:睾丸支持细胞缺失Rictor基因后,敲除鼠表现为无精症且雄性不育。为检验“无精症是因为敲除鼠精子发生过程阻滞”这一推测,分别取正常鼠和敲除鼠的生精小管中的细胞,检测生精小管中各种细胞的数量及细胞中DNA含量,如图所示(体细胞的DNA含量为2C):
a.DNA 含量为1C的细胞是 细胞,DNA含量为2C的细胞是 细胞。
b.结果显示,与正常鼠相比,敲除鼠生精小管中各种细胞数量的变化为 。说明敲除鼠的精子发生过程被阻滞在 时期。
(4)精子发生过程中,激素调节发挥重要作用。研究者检测了正常鼠和敲除鼠血清中几种激素的水平,结果如图所示,推测对精子的发生具有重要作用的是 。
(5)综上所述,睾丸支持细胞Rictor基因的缺失引起 和 ,从而导致无精症,最终致使敲除鼠完全丧失生育能力。
【答案】(1) 精原 减数分裂
(2)相应蛋白质含量正常鼠高于敲除鼠
(3) 精细胞和精子 精原细胞和次级精母细胞 DNA含量为1C的细胞减少,DNA含量为2C的细胞增多 减数分裂II(减数第二次分裂)
(4)睾酮
(5) 睾酮含量下降 精子发生过程的阻滞
【分析】睾丸支持细胞中特异性表达的Rictor基因可能是精子发生的一个关键调控基因,睾丸支持细胞缺失Rictor基因后,敲除鼠可能会表现为无精症且雄性不育。
【详解】(1)哺乳动物的精子是由精原细胞经过减数分裂形成精细胞,精细胞变形发育为精子。
(2)由于大多数基因可以控制相应蛋白质的合成,基因敲除后,相应蛋白的表达量应该大幅减少,因此若实验结果是相应蛋白质含量正常鼠高于敲除鼠,说明基因敲除效果可信,可进行后续实验。
(3)a、精原细胞中DNA含量为2C,间期DNA复制后,初级精母细胞中DNA数目变为4C,经减数第一次分裂后形成的次级精母细胞中DNA数目减半,变为2C,次级精母细胞经过减数第二次分裂形成的精细胞或者精子中DNA数目减半,变为1C,因此DNA 含量为1C的细胞是精细胞和精子细胞,DNA含量为2C的细胞是精原细胞和次级精母细胞。
b、据图可知,与正常鼠相比,敲除鼠的4C细胞(初级精母细胞)略微增加,2C细胞(精原细胞、次级精母细胞)增加,而1C细胞(精细胞)减少,说明敲除鼠精子形成过程阻滞在减数第二次分裂(次级精母细胞形成精细胞)过程。
(4)图中三种激素分别是正常鼠和敲除鼠血清中几种激素的水平,前两种激素差别不大,敲除鼠中睾酮的水平明显低于正常鼠,推测对精子的发生具有重要作用的是睾酮。
(5)综上所述,睾丸支持细胞Rictor基因的缺失引起睾酮含量下降和精子形成的过程发生阻滞,从而导致无精症,最终致使敲除鼠完全丧失生育能力。
27.杂种优势是指杂交子一代在多种表型上优于亲本的现象。水稻(2n=12)的杂种优势显著,杂交水稻有较高经济价值。
(1)杂交稻的自交后代会发生 ,无法保持亲本的优良性状,种植时需要每年制种。为此,科学家对水稻减数分裂相关基因进行了探索。
(2)B基因与减数分裂有关。研究人员通过基因编辑技术获得基因型为bb的突变品种。显微镜下观察野生型和突变型的水稻花粉母细胞,某时期染色体行为如图1,由此推测B蛋白的功能是 。
(3)除基因B外,科学家又发现与减数分裂有关的基因D和基因R,这三对基因独立遗传。已有实验证据表明bb个体和rr个体不育。科学家通过以下杂交过程获得bbddrr个体。将图2的杂交育种过程补充完整① ;② 。
(4)科学家发现bbddrr个体表现出“有丝分裂代替减数分裂”的现象(MiMe),育性得到恢复。
①利用流式细胞仪对野生型水稻配子的DNA含量检测结果如图3,请画图表示MiMe水稻配子DNA含量检测结果 。
②利用转基因技术获得细胞中只含一个标记基因A(位于染色体上)的野生型和MiMe水稻。野生型水稻的配子中,含A基因的配子占比为 。MiMe水稻(bbddrr)配子的基因型为 。
(5)结合上述信息,阐述MiMe水稻在育种中的作用: 。
【答案】(1)性状分离
(2)使同源染色体正常联会
(3) BbDDRr BbDdRr
(4) 1/2 Abbddrr
(5)MiMe水稻不发生减数分裂,不进行基因重组,能保持杂种优势,无需制种
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂前的间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂类似有丝分裂过程。
【详解】(1)杂交稻的自交后代会发生性状分离,使得子代的表现型多种多样,无法保持亲本的优良性状,因此需要每年制种。
(2)据图1分析可知,观察野生型和突变型的水稻花粉母细胞,发现野生型水稻的染色体发生同源染色体联会配对,而突变型水稻的染色体发生同源染色体联会配对
,据此推测B蛋白的功能是促进同源染色体正常联会。
(3) 由于bb个体和rr个体不育,且三对基因独立遗传,故要获得bbddrr个体,故先用BbDDRR与BBDDRr杂交筛选获得①BbDDRr个体,再与BBDdRR个体杂交筛选获得②BbDdRr,再自交,从F2中筛选出双隐性个体(bbddrr)即可。
(4)①野生型水稻为二倍体,配子中染色体数目减半,故配子中DNA含量是体细胞的一半;MiMe水稻发生有丝分裂代替减数分裂的现象,其配子中染色体数目与体细胞相同,故配子中DNA含量与体细胞相同,因此MiMe水稻配子DNA含量检测结果可用下图表示: 。
由于野生型水稻中标记基因A位于染色体上,且只含一个标记基因A,故野生型水稻的配子中,含A基因的配子占比为1/2;由于MiMe水稻(bbddrr)发生有丝分裂代替减数分裂'的现象,且为纯合子,故其配子与体细胞基因型相同,即配子的基因型为Abbddrr。
(5)结合上述信息,MiMe水稻在育种中的作用是:MiMe水稻不发生减数分裂,不进行基因重组,能保持杂种优势,无需制种。
28. 鹌鹑(ZW型性别决定方式)羽色的栗色和黄色由一对等位基因(Y/y)控制。科研人员对鹌鹑羽色的遗传进行研究。
(1)将纯合黄羽和纯合栗羽鹌鹑进行如图1所示杂交实验。
根据杂交结果判断,Y和y基因位于 染色体上。
(2)科研人员又发现了鹌鹑羽色中的白羽性状。将纯合黄羽和纯合白羽鹌鹑进行图2所示两组杂交实验。
杂交结果证明鹌鹑白羽基因(b)和黄羽基因是非等位基因,理由是 。进一步研究发现,栗羽和黄羽的表现取决于B基因的存在,当鹌鹑个体不含B基因时,Y、y基因的表达被抑制。据此推测图2杂交亲本白羽雄鹌鹑的基因型为 。
(3)利用图2中F1栗羽♂鹌鹑与亲本白羽♀鹌鹑进行杂交。
①用遗传图解表示该杂交过程,用以预期子代的表型及比例 。
②研究人员统计子代的表型及其比例,实际数据如下表。
入孵卵(枚)
孵化出的雏鸟(只)
栗羽
黄羽
白羽
♂
♀
♂
♀
♂
♀
770
551
152
18
0
108
134
139
根据子代出现 判断,Y/y和B/b基因所在染色体发生互换。已知互换率为重组型配子数占全部配子数的比例,据表中数据计算基因间互换率为 (用分数表示)。
(4)鹌鹑是重要的产蛋禽类,请说出其羽色遗传研究在鹌鹑养殖中的应用。
【答案】(1)Z
(2) 子一代中白羽性状个体的出现总是与性别相联系,并且雌雄个体中皆出现了白羽性状 ZYbZYb
(3) 栗羽雌性鹌鹑 6.5%
(4)由于鹌鹑的羽色遗传总是与性别相联系,因此可根据羽色对子代鹌鹑进行性别鉴定,筛选雌性鹌鹑产蛋。
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传,又称性连锁(遗传)或性环连。许多生物都有伴性遗传现象,人类了解最清楚的是红绿色盲和血友病的伴性遗传。它们的遗传方式与果蝇的白眼的伴X染色体遗传(如:抗维生素D佝偻病 [1]、钟摆型眼球震颤等)、X染色体隐性遗传(如:红绿色盲和血友病 [1])和Y染色体遗传(如:鸭蹼病、外耳道多毛)都属于伴性遗传。
【详解】(1)由于由性染色体上的基因所控制的鹌鹑羽色性状在F1中出现性别差异,在遗传过程中总是与性别相联系,符合伴性遗传的特点,因此其在性染色体上。由于该性状可同时出现在雌雄鹌鹑上,因此排除只有雌性拥有的W基因上的可能,因此Y和y基因位于Z染色体上。
(2)子一代中白羽性状个体的出现总是与性别相联系,并且雌雄个体中皆出现了白羽性状,因此推测同样位于Z染色体上,与黄羽基因是非等位基因;又根据题意,当个体不含B基因时Y、y基因表达被抑制而表现出白羽性状,且亲本皆为纯合个体,因此具有白羽性状 的个体不含B基因。由此推测杂交亲本白羽雄鹌鹑为b基因纯合,杂交亲本黄羽雌性基因型为ZyBW。由于子一代中有栗羽性状,因此杂交亲本白羽雄鹌鹑必定携带Y基因,因此其基因型ZYbZYb。
(3)①由(2)可知,F1栗羽♂鹌鹑的基因型为ZyBZYb,亲本白羽♀鹌鹑的基因型为ZYbW,该杂交过程的遗传图解为:
②由于染色体交叉互换是由两条染色体共同参与,因此两条染色体的基因皆重组了,因 此18只栗羽雌性鹌鹑以及数量相等的白羽雄鹌鹑都是重组类型。它们的数目就是对应测交过 程中交换型配子的数目。因此,重组型配子数 =18+18=36;总配子数 = 152 +18+108+134 +139=551,也就是孵 化出的雏鸟个数;交换值 = (36÷551)×100%= 6.5%;
(4)由于鹌鹑的羽色遗传总是与性别相联系,因此可根据羽色对子代鹌鹑进行性别鉴定,筛选雌性鹌鹑产蛋。
29.兔子皮下脂肪的颜色受一对等位基因(A和a)的控制。研究人员选择纯种亲本进行了如下两组杂交实验,请分析回答:
(1)控制兔子皮下脂肪颜色的基因位于 染色体上, 是显性性状。F₂性状表现说明家兔皮下脂肪颜色的表现是 共同作用的结果。
(2)兔子体内某一基因控制合成的蛋白质可以催化黄色素分解,说明这一基因是通过控制 来控制生物性状的。
(3)兔子白细胞核的形态有正常Pelger异常(简称P 异常)极度病变三种表现型,这种性状是由一对等位基因(B和b)控制的。P异常的表现是白细胞核异形,但不影响生活力;极度病变会导致死亡。为探究皮下脂肪颜色与白细胞核的形态两对相对性状的遗传规律,实验人员做了两组杂交实验,结果如下:
杂交组合
白脂
正常
黄脂
正常
白脂
P 异常
黄脂
P 异常
白脂极
度病变
黄脂极
度病变
I
黄脂正常×白脂P异常
237
0
217
0
0
0
Ⅱ
白脂P异常×白脂P异常
167
56
329
110
30
9
注:杂交后代的每种表现型中雌雄比例均约为 1:1
①杂交组合I中白脂P异常亲本的基因型是 ,杂交组合Ⅱ中白脂P异常亲本的基因型是 。
②根据杂交组合 的结果可以判断上述两对基因的遗传符合 定律。
③杂交组合Ⅱ的子代中白脂P异常雌性和黄脂P异常雄性个体交配,子代中理论上出现黄脂P异常的概率是 ;子代中极度病变的个体数量明显低于理论值,是因为部分个体的死亡发生在 。
【答案】(1) 常 白脂 基因(基因型、遗传物质)与环境
(2)酶的合成
(3) AABb AaBb Ⅱ 自由组合 1/6 出生前(或“胚胎期”)
【分析】1、基因、蛋白质与性状的关系:
①基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;
②基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状;
2、基因自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。.
【详解】(1)由图可知,亲本正反交子一代表现型一致,并且雌雄比例为1:1,表明控制皮下脂肪颜色的基因的遗传与性别无关,故控制兔子皮下脂肪颜色的基因位于常染色体上,其中白脂为显性性状。F2性状表现说明家兔皮下脂肪颜色的表现是基因(基因型、遗传物质)与环境共同作用的结果;
(2)具有催化功能的蛋白质为酶,兔子体内某一基因控制合成的蛋白质可以催化黄色素分解,结合分析,说明这一基因是通过控制酶的合成来控制生物性状的;
(3)①杂交组合Ⅰ中子代均为白脂,正常:P异常=1:1;可知白脂为显性性状,杂交组合Ⅱ中白脂:黄脂=3:1,正常:P异常=1:2,极度病变因为会致死,所以数量非常少。因此可推断极度病变基因型为BB,P异常基因型为Bb,正常基因型为bb。杂交组合Ⅰ亲本基因型分别为aabb和AABb,杂交组合Ⅱ亲本基因型为AaBb和AaBb,杂交组合Ⅰ和杂交组合Ⅱ中, 白脂、P异常亲本的基因型分别是AABb、AaBb;
②杂交组合Ⅰ亲本基因型分别为aabb和AABb,杂交组合Ⅱ亲本基因型为AaBb和AaBb。根据杂交组合Ⅱ的性状分离结果可以判断上述两对基因符合基因的自由组合定律;
③杂交组合Ⅱ的子代中白脂、P异常雌性基因型为2/3AaBb,1/3AABb;黄脂、P异常雄性个体基因型为aaBb,子代中理论上出现黄脂、P异常(aaBb)的概率为2/3×1/2×1/2=1/6。子代中极度病变的个体数量明显低于理论值,是因为部分个体的死亡发生在出生前(或“胚胎期”),无法计入理论数据中。
30.中国是世界上最早掌握养蚕和制造丝绸技艺的国家。家蚕的性别决定方式为zW型,雌蚕产生配子时不发生同源染色体的互换。
(1)家蚕在蚁蚕阶段体色有黑蚁与赤蚁两种表现,由一对基因S、s控制。将纯合黑蚁和赤蚁进行杂交,结果如下图。
根据杂交结果推测,赤蚁对黑蚁为 性状,S和s基因位于 染色体上。请设计一个杂交实验验证上述推测,用遗传图解表示该杂交过程。
(2)研究发现,赤蚁蚕伴有高温致死性(温敏),而黑蚁蚕高温不敏感(非温敏)。为研究温敏是由与s基因连锁的另一隐性a基因控制,还是由s基因控制,研究者做如下杂交实验。
若F2出现 ,则温敏由a基因控制;否则由s基因控制。实验结果支持后者。
(3)我国科学家培育的家蚕品系“夏秋”以其“好养、高产、优质”深受欢迎。为培育具有赤蚁温敏特性的“夏秋”,理想的育种方案是:让赤蚁温敏雄蚕与“夏秋”雌蚕杂交,选出F1雄蚕与 回交,选出F2 蚕与“夏秋”雄蚕回交,多次重复上述两步,最后让子代中的 相互交配,挑选出赤蚁温敏雌雄个体保种,即为“赤蚁温敏夏秋”新品种。
(4)据统计专养雄蚕比雌雄蚕混养,产丝量可增加15%。请问实现专养“夏秋”雄蚕的途径为 。
【答案】(1) 隐性 Z
(2)在高温条件下F2出现赤蚁雌雄个体存活
(3) “夏秋”雌蚕 赤蚁雌蚕 F1雄蚕和F2赤蚁雌蚕
(4)选择赤蚁温敏雄蚕和夏秋雌蚕杂交得到F1,而后在高温条件下培养胚胎,留下来的个体均为雄蚕。
【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】(1)根据F1的性状表现可知,赤蚁对黑蚁为隐性性状,又知F2中的性状表现与性别有关,因而可确定S和s基因位于Z染色体上。为了证明上述推测,可设计图示的反交实验,即选择雄性赤蚁和雌性的黑蚁杂交,观察后代的性状表现即可,若后代中雄性均表现为黑蚁,雌性均表现为赤蚁,则可证明推测,相关遗传图解可表示如下:
。
(2)研究发现,赤蚁蚕伴有高温致死性(温敏),而黑蚁蚕高温不敏感(非温敏)。为研究温敏是由与s基因连锁的另一隐性a基因控制,还是由s基因控制,研究者做如下杂交实验。若温敏由a基因控制,则亲本的基因型为ZASW和ZasZas,F1的基因型为ZasW和ZASZas,考虑交叉互换,则在高温条件下F2出现赤蚁雌雄个体存活;若该性状由s基因直接控制,则在高温条件下只有黑蚁存活,不会出现赤蚁,最终表现为s基因引起温敏致死。
(3)我国科学家培育的家蚕品系“勇秋”以其“好养、高产、优质”深受欢迎。为培育具有赤蚁温敏特性的“夏秋”,理想的育种方案是:让赤蚁温敏雄蚕ZsZs与“夏秋”雌蚕ZSW杂交,选出F1雄蚕(ZSZs)与“夏秋”雌蚕(ZSW)回交,选出F2赤蚁雌蚕(ZsW)与“夏秋”雄蚕(ZSZS)回交,多次重复上述两步,最后让子代中的F1雄蚕(ZSZs)和F2赤蚁雌蚕(ZsW)相互交配,挑选出赤蚁温敏雌雄个体保种,即为“赤蚁温敏夏秋”新品种。
(4)据统计专养雄蚕比雌雄蚕混养,产丝量可增加15%。为了实现专养“夏秋”雄蚕的目的选择赤蚁温敏雄蚕和夏秋雌蚕杂交得到F1,而后在高温条件下培养胚胎,由于雌蚕均表现为温敏性,雄蚕均表现为正常,因此经过高温处理后获得的个体均为雄蚕,可直接推广生产。
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