专题04 遗传的基本规律(广东专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二生物下学期期末真题分类汇编(广东专用)
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内容正文:
专题04遗传的基本规律
一、单选题
1.(23-24高二下·广东潮州·期末)毕生追求“禾下乘凉梦”的袁隆平院士被誉为“世界杂交水稻之父”,下列有关杂交育种的叙述,错误的是( )
A.水稻是自花传粉植物,一般都是纯种
B.杂交水稻具有杂种优势
C.杂交水稻研究中雄性不育系的出现十分关键,因为水稻花粉十分小,去雄难度大
D.杂交育种的原理是染色体变异,可以集合两个或多个亲本的优良特性
【答案】D
【分析】杂交育种:(
1)概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
(2)方法:杂交→自交→选优→自交。
(3)原理:基因重组。通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。
(4)优缺点:方法简单,可预见强,但周期长。
【详解】A、自花传粉植物接受的是自身的花粉,一般都是纯种,A正确;
B、杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种,在生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质上比其双亲优越的现象,杂交水稻具有杂种优势,B正确;
C、水稻是两性花,杂交时需要去雄,水稻花粉十分小,去雄难度大,所以杂交水稻研究中雄性不育系的出现十分关键,C正确;
D、杂交育种的原理是基因重组,可以集合两个或多个亲本的优良特性,D错误。
故选D。
2.(23-24高二下·广东惠州·期末)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体,为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆:矮秆:极矮秆=9:6:1。若用A、B 表示显性基因,则下列相关推测错误的是( )
A.亲本的基因型为aaBB 和AAbb
B.F2中基因型为AaBb的个体所占比例为4/9
C.F2中高秆、矮秆的基因型均有4种
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/3
【答案】B
【分析】由题干信息可知,2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆:矮秆:极矮秆=9:6:1,符合9:3:3:1的变式,因此高秆和矮秆由两对等位基因控制,且遵循自由组合定律。
【详解】A、由分析可知,控制高秆和矮秆的基因遵循基因的自由组合定律,高秆基因型为A_B_,矮秆基因型为A_bb、aaB_,极矮秆基因型为aabb,F1的基因型为AaBb,因此可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb,A正确;
B、F2中基因型为AaBb的个体所占比例为1/2×1/2=1/4,B错误;
C、F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种,F2高秆的基因型有AABB、AaBB、AaBb、AABb,共4种,C正确;
D、F2矮秆的基因型为A_bb、aaB_,共6份,矮秆纯合子基因型为aaBB、AAbb,共2份,因此F2矮秆中纯合子所占的比例为1/3,D正确。
故选B。
3.(23-24高二上·广东汕头·期末)Laron综合征又称垂体性侏儒症Ⅱ型,是一种常染色体遗传病,最常见病因是生长激素受体(GHR)基因突变引起生长激素(GH)信号通路传导障碍。曾有一病例,患者女性9岁,身高84.8cm,其父母和姐姐身高均正常。结合所学知识判断,下列说法正确的是( )
A.因GHR基因发生突变而患病的个体,其体内GH水平低于正常范围
B.夫妻只要有一方为Laron综合征,就不可能生出身高正常的后代
C.理论上看,GHR基因均杂合突变的夫妻,后代为侏儒患者的概率占3/4
D.Laron综合征患者不能通过注射外源生长激素来促进其正常生长
【答案】D
【分析】基因分离定律:在杂合子细胞中,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,等位基因会随同源染色体分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、生长激素能促进骨骼、内脏和全身生长,因GHR基因发生突变而患病的个体,身高异常,是因为生长激素受体数量不足,并非生长激素含量不足,A错误;
B、根据题干,曾有一病例,患者女性,其父母和姐姐身高均正常,说明该致病基因为隐性基因,则只有一方患病的夫妻可以生出身高正常的后代,B错误;
C、该致病基因为隐性基因,假设正常GHR基因为A,致病基因为a,则GHR基因均杂合突变的夫妻均为Aa,后代为侏儒患者aa的概率占1/4,C错误;
D、该病最常见病因是生长激素受体(GHR)基因突变引起生长激素(GH)信号通路传导障碍,因此注射外源生长激素并不能达到治疗效果,D正确。
故选D。
4.(23-24高二上·广东江门·期末)已知水稻的两对相对性状分别由等位基因A、a与B、b控制,自然条件下,一株基因型为AaBb的水稻产生了大量子代。若子代出现3:1的性状分离比,不必要的前提条件是( )
A.A与B基因在同一条染色体上
B.显性基因对隐性基因完全显性
C.亲本产生的雌雄配子的结合是随机的
D.亲本产生的雌雄配子的数量是相同的
【答案】D
【分析】1、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。
2、基因的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】若A、B基因位于同一条染色体上,AaBb自交产生的基因型以及比例为AABB:AaBb:aabb=1:2:1,且显性基因对隐性基因完全显性,亲本产生的雌雄配子的结合是必须是随机的,但雌雄配子的数量是不相同的,雄配子的数量要远远大于雌配子的数量,满足以上条件,则AaBb自交后代的性状分离比是3:1,ABC正确,D错误。
故选D。
5.(22-23高二下·广东肇庆·期末)下列有关微生物的叙述,正确的是( )
A.一个大肠杆菌既是细胞层次,也是个体层次
B.支原体无细胞壁,可在线粒体上合成ATP
C.根霉细胞中有DNA和RNA,无核仁和高尔基体
D.蓝细菌与植物都是自养生物,都遵循孟德尔遗传规律
【答案】A
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体;原核生物只能进行二分裂生殖;原核细胞只有核糖体一种细胞器。但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、大肠杆菌属于单细胞生物,因此一个大肠杆菌既是细胞层次,也是个体层次,A正确;
B、支原体属于原核生物,没有细胞壁,也没有线粒体,B错误;
C、根霉细胞属于真核细胞,细胞中有DNA和RNA,有核仁和高尔基体,C错误;
D、蓝细菌属于原核生物,不遵循孟德尔遗传规律,D错误。
故选A。
6.(22-23高二上·广东江门·期末)西葫芦在我国有悠久的栽培历史,是人们喜食的传统蔬菜之一。常见的西葫芦果皮颜色有白色和绿色,科学家研究西葫芦果皮颜色的遗传规律,获得下表所示的结果。可以判断西葫芦果皮颜色显隐性的两组实验是( )
实验结果记录表
组别
杂交组合
子代
白果株数
绿果株数
1
白果×绿果
0
174
2
白果×绿果
90
84
3
白果×白果
175
0
4
绿果×绿果
46
134
A.1和4 B.2和3 C.1和3 D.2和4
【答案】A
【分析】题表分析,第1组杂交结果说明绿果对白果为显性,亲本的基因型为aa和AA(相关基因用A/a表示);第2组为测交,亲本基因型为Aa和aa;第3组亲本的基因型为aa和aa,第4组亲本的基因型为Aa和Aa。
【详解】判断显隐性的方法是杂交和自交,第1组为相对性状的亲本杂交,后代均表现为其中的一种性状,据此可判断绿果对白果为显性;第4组中绿果和绿果杂交的结果是绿果和白果的比例是3∶1,据此可判断绿果对白果为显性,而第2组和第3组均不能说明显隐关系,即通过1和4组可判断显隐关系,即A正确。
故选A。
7.(22-23高二上·广东江门·期末)今年是孟德尔诞辰200周年。下图是一张孟德尔的纪念邮票,其中的遗传图解是一对相对性状杂交实验中的( )
A.亲本杂交 B.子一代自交
C.子一代测交 D.子一代自由交配
【答案】A
【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。孟德尔发现了基因分离定律和自由组合定律两大遗传定律,被称为遗传学之父。
【详解】邮票中的遗传图解是一对相对性状杂交实验中的亲本杂交实验,即RR和rr杂交产生Rr的过程,即A正确。
故选A。
二、解答题
8.(23-24高二下·广东揭阳·期末)茄子的果皮因富含花青素而呈现紫色,花青素是一种水溶性色素。研究人员选用三个纯合品系茄子进行实验,它们的表型分别为:甲:白皮,乙:绿皮,丙:紫皮。科研人员进行下表所示实验,对果皮颜色的遗传进行分析。回答下列问题:
组别
杂交亲本
F1表型及比例
F1自交,F2表型及比例
I
乙×丙
全为紫皮
紫皮:绿皮=3:1
Ⅱ
甲×丙
全为紫皮
紫皮:绿皮:白皮=12:3:1
(1)I 组的F1全部为紫皮,说明 是隐性性状,F2中的紫皮茄子自交,子代还是紫皮的概率是 。
(2)由Ⅱ组实验结果判断,果皮颜色的遗传符合 定律,判断依据是 。 推测甲品系的基因型是 (一对等位基因用A/a 表示,两对等位基因用A/a、 B/b表示,依此类推)。
(3)欲确定Ⅱ组F2中绿皮茄子的基因型,你的实验思路是 。
【答案】(1) 绿皮 5/6
(2) 自由组合 实验Ⅱ的F2中紫皮:绿皮:白皮=12:3:1,是9:3:3:1的变式 aabb
(3)将绿皮茄子与白皮茄子杂交,若后代只有绿皮一种表型,说明是纯合子,若后代既有绿皮又有白皮,说明是杂合子。
【分析】1、具有相对性状的两纯合亲本杂交,子一代表现出来的性状为显性性状,子一代未显现出来的性状为隐性性状。
2、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)Ⅰ组亲本为绿皮和紫皮,F1全部为紫皮,说明紫皮是显性性状,绿皮是隐性性状。假设控制紫皮和绿皮的基因分别用A、a表示,F2紫皮的基因型为2/3Aa、1/3AA,F2中的紫皮茄子自交,子代还是紫皮的概率是1/3+2/3×3/4=5/6。
(2)Ⅱ组实验结果中,F2的表型及比例为紫皮:绿皮:白皮=12:3:1,是9:3:3:1的变式,说明果皮颜色的遗传符合自由组合定律。根据F2白皮占1/16,可知白皮为双隐性个体,故甲品系的基因型是aabb。
(3)Ⅱ组F2中绿皮茄子的基因型为A-bb(或aaB-),欲确定Ⅱ组F2中绿皮茄子的基因型,可进行测交,即将绿皮茄子与白皮茄子杂交,若后代只有绿皮一种表型,说明是纯合子,若后代既有绿皮又有白皮,说明是杂合子。
一、单选题
1.(23-24高二下·广东潮州·期末)研究人员发现人类的RN7GS8基因与遗传性近视密切相关,图1为一个遗传性近视的家系图,进一步对家系部分成员进行基因检测,用限制酶SmaⅠ处理RN7GS8基因及其等位基因,将得到大小不同的片段进行电泳,电泳结果如图2所示(条带表示检出的特定长度的酶切片段,数字表示碱基对的数目)。下列分析正确的是( )
A.由两图中的Ⅱ-5可知该病为常染色体显性遗传病
B.Ⅲ-8为正常女孩
C.Ⅲ-7的致病基因可能来自Ⅰ-1或Ⅰ-2
D.Ⅲ-8与Ⅰ-1的基因型相同
【答案】D
【分析】根据电泳图分析,Ⅱ-6号为患者,只有一种条带,说明该条带为致病基因的电泳条带,则1.25×104的条带为正常基因的条带,Ⅱ-5为正常男性,带有两种基因的条带,说明正常基因控制显性性状,且基因位于常染色体上,因此可判断该病为常染色体隐性遗传病。
【详解】A、根据电泳图可知,Ⅱ-5是含有正常和致病基因的表型正常的男性,所以该病为常染色体隐性遗传病,A错误;
B、根据电泳图可知,Ⅲ-8为杂合子,所以表型正常,但是女孩、男孩不确定,B错误;
C、根据电泳图可知,Ⅰ-2不含致病基因,Ⅲ-7的致病基因不可能来自Ⅰ-2,Ⅲ-7的致病基因来自Ⅰ-1,C错误;
D、Ⅲ-8与Ⅰ-1均携带致病基因且均不患病,二者均为杂合子,因此Ⅲ-8与Ⅰ-1的基因型相同,D正确。
故选D。
2.(23-24高二下·广东清远·期末)家蚕(2n=28)的性别决定方式为ZW型,其皮肤正常(正常蚕)和皮肤透明(油蚕)是一对相对性状,由一对等位基因R、r控制,该相对性状的显隐性以及控制该相对性状的基因在染色体上的位置均未知(不考虑Z、W染色体同源区段),某科学小组进行了如表所示的实验。下列相关叙述错误的是( )
组合
亲本
F₁ 的表型及比例
组合一
正常蚕(雄)×油蚕(雌)
全部为正常蚕
组合二
正常蚕(♀)×正常蚕(♂)
正常蚕(♀): 油蚕(♀): 正常蚕(♂)=1:1:2
A.根据组合二中 F₁的表型及比例,可以推测控制正常蚕和油蚕的基因位于Z染色体上
B.两个组合亲本中雄性正常蚕的基因型不同
C.在组合二的 F₁雄蚕中,控制油蚕的基因频率是1/4
D.若让组合二F₁中皮肤正常的雌雄蚕相互交配,F₂正常蚕中纯合子:杂合子=7:1
【答案】D
【分析】题意分析,根据组合一和二都可判断正常蚕是显性性状,根据组合二可知,性状表现和性别相关联,说明相关基因在Z染色体上。则两组亲本的基因型分别为ZRZR和ZrW,ZRZr和ZRW。
【详解】A、组合二中 F1的表型及比例为正常蚕∶油蚕=3∶1,说明正常蚕对油蚕为显性,且雌性均为正常蚕,雄性表现为正常蚕∶油蚕=1∶1,即性状表现与性别有关,据此可以推测控制正常蚕和油蚕的基因位于Z染色体上,A正确;
B、组合一的亲本基因型为ZrW和ZRZR,组合二亲本基因型为ZRW和ZRZr,可见两个组合亲本中雄性正常蚕的基因型不同,B正确;
C、组合二亲本的基因型为ZRW和ZRZr,F1的基因型为ZRW、ZrW、ZRZr和ZRZR,F1雄蚕中控制油蚕的基因r的频率为1/4,C正确;
D、组合二中皮肤正常的雌雄蚕基因型为ZRW、ZrW、ZRZr和ZRZR,该群体正常蚕中卵细胞的种类和比例为ZR∶Zr=3∶1,精子的种类和比例为ZR∶W=1∶1,F2正常蚕的基因型和比例为3ZRZR、3ZRW、1ZRZr,可见F2正常蚕中纯合子∶杂合子=6∶1,D错误。
故选D。
3.(23-24高二下·广东清远·期末)下列关于基因、DNA、染色体及伴性遗传的叙述,错误的是( )
A.真核细胞中非等位基因在遗传中均遵循基因自由组合定律
B.DNA复制过程中子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端
C.在杂交实验中正、反交实验结果不一致的原因可能是基因位于性染色体上
D.在减数分裂中,正常联会的两条染色体一定是同源染色体
【答案】A
【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】A、真核细胞中非同源染色体的非等位基因才遵循基因自由组合定律,A错误;
B、DNA复制过程中子链延伸时方向是5'-3',游离的脱氧核苷酸添加到3'端,B正确;
C、在杂交实验中正、反交实验结果不一致的原因可能是基因位于性染色体上,也可能是细胞质遗传,C正确;
D、减数分裂过程中,复制后的同源染色体两两配对,称为联会,故在减数分裂中,正常联会的两条染色体一定是同源染色体,D正确。
故选A。
4.(23-24高二下·广东韶关·期末)油菜具有两性花,去雄是杂交的关键步骤,但人工去雄耗时费力,在生产上不具备可操作性。我国学者发现了一株油菜雄性不育突变株(雄蕊异常,肉眼可辨),现已知道育性正常与雄性不育由同一个基因座上的三个复等位基因A+、A、a控制,科学家利用该突变株进行了如下的杂交实验:
下列说法正确的是( )
A.杂交实验一和杂交实验二中雄性不育株不用去雄,而品系1和品系3需要
B.由杂交一的结果可知,雄性不育性状相对于品系1的育性正常为显性性状
C.由杂交二的结果可知,雄性不育性状相对于品系3的育性正常为隐性性状
D.若A+对A、a显性,A对a显性,则亲本中的雄性不育株的基因型为AA
【答案】D
【分析】分析遗传图:杂交一中,雄性不育植株与品系1杂交,F1全部可育,F1自交产生的F2中育性正常:雄性不育=3:1,说明育性正常与雄性不育性状受一对等位基因控制;杂交二中,由于雄性不育植株与品系3逐代杂交始终出现雄性不育性状的植株,所以雄性不育为显性性状。
【详解】A、杂交实验一和杂交实验二中雄性不育株均为母本,不用去雄,而品系1和品系3作为父本,也不需要去雄,A错误;
B、杂交一中,雄性不育植株与品系1杂交,F1全部可育,F1自交产生的F2中育性正常:雄性不育=3:1,说明育性正常与雄性不育性状受一对等位基因控制,且雄性不育性状相对于品系1的育性正常为隐性性状,B错误;
C、杂交二中,由于雄性不育植株与品系3逐代杂交始终出现雄性不育性状的植株,所以雄性不育为显性性状,C错误;
D、若A+对A、a显性,A对a显性,由BC可知,品系1的育性正常相对于雄性不育性状为显性性状,雄性不育性状相对于品系3的育性正常为显性性状,则亲本中的雄性不育株的基因型为AA,D正确。
故选D。
5.(23-24高二下·广东茂名·期末)研究人类的遗传病我们不能做遗传学实验,但是可以从对系谱图的研究中获取资料。以下为某家族甲病(设基因为B、b)和乙病(设基因为D、d)的遗传家系图,其中Ⅱ-4家族中没有出现甲病。下列叙述正确的是( )
A.甲病是伴X染色体显性遗传病
B.Ⅱ-1 和Ⅱ-3 基因型相同的概率为 100%
C.若Ⅲ-5 的性染色体组成为XXY,则产生异常生殖细胞的是其父亲
D.若Ⅲ-1 与一正常男性婚配,他们最好选择生男孩
【答案】B
【分析】根据遗传系谱图推断遗传方式通常的判定方法:(1)首先确定显隐性:①“无中生有为隐性”;②“有中生无为显性”;③判断是显性还是隐性遗传病方法:看患者总数,如果患者很多连续每代都有常为显性遗传。如果患者数量很少,只有某代或隔代个别有患者常为隐性遗传。
【详解】A、对于甲病,Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病,而其后代Ⅱ2患甲病,因此甲病是一种隐性遗传病,Ⅱ-4家族中没有出现甲病,但是出现了患甲病Ⅱ5,则该病为伴X染色体的隐性遗传,A错误;
B、对于乙病,无中生有为隐性,Ⅲ2患病而Ⅱ2正常,则乙病的遗传方式为常染色染体隐性遗传, 因此可以推得Ⅱ-1 和Ⅱ-3基因型都是 DdXBXᵇ,B 正确;
C、Ⅲ-5患甲病,基因型为 XᵇXᵇY,而其父亲基因型为XBY,异常不可能是父亲导致的,C错误;
D、Ⅲ-1 基因型为 正常男性基因型为 D-XBY,其儿子全部患甲病,应建议生女孩,D错误。
故选B。
6.(22-23高二下·广东韶关·期末)甲病和乙病是两种单基因遗传病,某家系的遗传系谱图如图1所示,已知I1号个体不携带致病基因。对家系中部分成员进行关于乙病的基因检测,将各自含有相关基因的DNA片段用限制酶切割后电泳分离,结果如图2所示。若不考虑其它基因的影响也不存在基因突变的情况,以下选项错误的是( )
A.甲病为伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅱ2和Ⅱ4基因型相同的概率为2/3
C.图2长度为8.0kb和3.3kb的DNA片段来源于乙病的致病基因
D.Ⅱ3和Ⅱ4婚后生一个同时患有甲、乙两种病孩子的概率为1/48
【答案】D
【分析】分析图1:I3和I4不患乙病,生出的女儿Ⅱ5患有乙病,说明乙病为常染色体隐性遗传病;I1和I2不患甲病,生出的Ⅱ1患有甲病,且I1不携带致病基因,说明甲病为伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、I1和I2不患甲病,生出的Ⅱ1患有甲病,且I1不携带致病基因,说明甲病为伴X染色体隐性遗传病,A正确;
BC、I3和I4不患乙病,生出的女儿Ⅱ5患有乙病,说明乙病为常染色体隐性遗传病,假设甲病的相关基因为A和a,乙病的相关基因为B和b。单独分析甲病,Ⅱ2和Ⅱ4都不患甲病,基因型都是XAY。单独分析乙病,Ⅱ5患有乙病,相关基因型为bb,故I 4基因型为Bb,对照图2可知,11.3kb为代表B,8.0kb和3.3kb代表b,故Ⅱ2基因型为Bb,I3和I4基因型都为Bb,则Ⅱ4基因型为BB或Bb,比例为1:2,所以Ⅱ2和Ⅱ4基因型相同(Bb)的概率为2/3,图2长度为8.0kb和3.3kb的DNA片段来源于乙病的致病基因(b),BC正确;
D、单独分析甲病,Ⅱ1基因型为XaY,故I1和I2基因型分别为XAY和XAXa,则Ⅱ3基因型为1/2XAXa或1/2XAXA,Ⅱ4基因型为XAY,Ⅱ3和Ⅱ4婚后生出患乙病孩子(XaY)的概率为1/2×1/4=1/8。单独分析乙病,Ⅱ4基因型1/3BB或2/3Bb,I1不携带致病基因,其基因型为BB,由于Ⅱ2基因型为Bb,故I2基因型为Bb,所以I1和I2生出的Ⅱ3基因型为1/2BB或1/2Bb, Ⅱ3和Ⅱ4婚后生出患甲病孩子(bb)的概率为2/3×1/2×1/4=1/12。因此Ⅱ3和Ⅱ4婚后生一个同时患有甲、乙两种病孩子的概率为1/8×1/12=1/96,D错误。
故选D。
7.(22-23高二下·广东茂名·期末)某种大鼠甲品系和乙品系的基因组成如图所示,其中甲品系基因n所在染色体片段缺失,含片段缺失染色体的雄配子致死。两对等位基因分别控制一对相对性状,且均完全显性遗传。下列相关叙述正确的是( )
A.甲品系(♂)×乙品系(♀),后代有4种表型
B.甲品系(♀)×乙品系(♂),后代有2种表型
C.甲品系(♀)×甲品系(♂),后代有2种表型
D.乙品系(♂)×乙品系(♀),后代有2种表型
【答案】C
【分析】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】A、甲品系(♂)产生可育的雄配子有NR、Nr,乙品系(♀)产生1种nr卵细胞,则甲品系(♂)×乙品系(♀),后代基因型为NnRr和Nnrr,则后代有2种表型,A错误;
B、甲品系(♀)产生NR、Nr、nR、nr4种卵细胞,乙品系(♂)产生nr1种精子,则甲品系(♀)×乙品系(♂)后代基因型为NnRr、Nnrr、nnRr和nnrr,则后代有4种表型,B错误;
C、甲品系(♀)产生NR、Nr、nR、nr4种卵细胞,甲品系(♂)产生可育的雄配子有NR、Nr,则甲品系(♀)×甲品系(♂),后代基因型为NNRR、NNRr、NnRR、NnRr、NNrr、Nnrr,后代有2种表型,C正确;
D、乙品系(♂)产生nr1种精子,乙品系(♀)产生1种nr卵细胞,则乙品系(♂)×乙品系(♀),后代基因型为nnrr,后代有1种表型,D错误。
故选C。
8.(22-23高二下·广东韶关·期末)某种猫的毛色受X染色体上的黑化基因B和黄化基因O控制。研究发现,杂合雌猫(XBXO)早期胚胎细胞在有丝分裂间期两条X染色体(质)中的1条会随机发生失活现象(其上DNA碱基序列不变,但无法进行表达),且所产生的子代细胞也保留着相同的状态。若不考虑其它因素的影响,下列有关叙述错误的是( )
A.杂合雌猫的这种遗传现象属于表观遗传
B.杂合雌猫的毛色为黑色与黄色相间分布
C.杂合雌猫形成黑毛与形成黄毛的皮肤细胞遗传物质不同
D.杂合雌猫胚胎细胞有丝分裂后期含有4条X染色体
【答案】C
【分析】猫的性别决定是XY型,由于控制毛色的基因位于X染色体上,由于在胚胎发育过程中会有一条X随机失活,因此基因型为XBXO中的X染色体随机失活后,可能会出现黑黄相间的雌猫。
【详解】A、表观遗传是指细胞内基因的碱基序列没有改变,但发生DNA甲基化、组蛋白修饰等,使基因的表达和表型发生改变的现象。杂合雌猫(XBXO)早期胚胎细胞在有丝分裂间期两条X染色体(质)中的1条会随机发生失活现象(其上DNA碱基序列不变,但无法进行表达),且所产生的子代细胞也保留着相同的状态,故杂合雌猫的这种遗传现象属于表观遗传,A正确;
B、基因型为XBXO中的X染色体随机失活后,有些细胞中黑化基因B会表达,有些细胞中黄化基因O会表达,因此可能会出现黑黄相间的雌猫,B正确;
C、杂合雌猫形成黑毛与形成黄毛的皮肤细胞过程中,细胞中的DNA碱基序列不变,遗传物质相同,C错误;
D、杂合雌猫(XBXO)早期胚胎细胞在有丝分裂后期着丝粒会分裂,染色单体分开形成2条子染色体,故杂合雌猫胚胎细胞有丝分裂后期含有4条X染色体,D正确。
故选C。
9.(22-23高二下·广东中山·期末)科研人员将苏云金杆菌的CryIAb基因导入水稻细胞培育成抗螟虫的克螟稻,克螟稻与普通水稻杂交,子代抗螟虫与不抗螟虫的比例为1:1。下列有关叙述正确的是( )
A.CrylAb基因已整合到克螟稻细胞的染色体上并表达
B.转入的CryIAb基因可能整合到细胞质中的DNA上
C.克螟稻降低了农药的使用量导致害虫不会出现抗药性
D.抗螟虫的克螟稻和普通水稻已经不属于同一个物种
【答案】A
【分析】1、目的基因进入受体细胞后,是否稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道,我们可以通过分子水平的检测,以及个体生物学水平的鉴定,来确定基因工程的操作是否成功。例如,本题的克螟稻具有抗螟虫的能力,说明操作成功。
2、在遗传学和进化论的研究中,把能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种,简称“种”。也就是说,不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,这种现象叫做生殖隔离,同一物种不存在生殖隔离。
【详解】A、科研人员培育成了抗螟虫的克螟稻,说明Cry1Ab基因已整合到克螟稻细胞的染色体上并成功表达,A正确;
B、克螟稻与普通水稻杂交,子代抗螟虫与不抗螟虫的比例为1∶1,遵循分离定律,有性生殖过程中的核基因才遵循分离定律,说明转入的Cry1Ab基因位于细胞核,不在细胞质中,B错误;
C、使用农药只是把害虫种群中抗药个体筛选出来,害虫种群中抗药性个体的出现是基因突变的结果,与使用农药无关,C错误;
D、克螟稻和普通水稻能够杂交并产生可育后代,所以仍然属于同一个物种,D错误。
故选A。
10.(22-23高二下·广东深圳·期末)果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制,不确定该基因是位于常染色体还是X染色体。为了证实控制果蝇黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性,某科学研究小组进行了如下两个杂交实验,不考虑基因突变和染色体变异。根据杂交结果,下列判断错误的是( )
杂交组合
亲本
后代
①
灰体雄×黄体雌
灰体雌、黄体雄
②
灰体雄×灰体雌
灰体雌、灰体雄、黄体雄
A.①不能说明黄体是隐性性状
B.②能够说明黄体是隐性性状
C.①②都能说明控制黄体的基因位于X染色体
D.①杂交组合的正交和反交的结果是不相同的
【答案】A
【分析】若基因位于X染色体上,则控制相关的性状有性别差异,若基因位于常染色体上,则控制相关的性状没有性别差异。
【详解】A、由于①中后代性状表现出性别差异,故可推得控制果蝇灰体和黄体的基因位于X染色体上,假设果蝇灰体黄体的基因分别表示为A与a,如灰体为显性基因,黄体为隐性基因,则①中亲本的基因型为XAY与XaXa,则后代基因型为XaY与XAXa,表现型为灰体雌与黄体雄,与杂交结果相符;如灰体为隐性基因,黄体为显性基因,则①中父本的基因型为XaY,母本为XAXA或XAXa,推算出的子代的性状与实验结果不相符,因此①能够说明黄体是隐性基因,A错误;
B、由于②中亲本表现型皆为灰体,而后代出现黄体性状,无中生有的性状则为隐性基因,因此②能够说明黄体是隐性基因,B正确;
C、由于①、②中后代性状皆表现出性别差异符合伴性遗传的特征,故①②都能说明控制果蝇黄体的基因位于X染色体上,C正确;
D、由于控制果蝇黄体的基因位于X染色体上并表现为隐性,假设果蝇灰体黄体的基因分别为A与a,则①中亲本的基因型为XAY与XaXa,则后代基因型为XaY与XAXa,表现型为灰体雌与黄体雄,而反交的亲本基因型为XaY与XAXA,则后代基因型为为XAY与XAXa,表现型全为灰体,因此①杂交组合的正交和反交结果不相同,D正确。
故选A。
11.(22-23高二下·广东深圳·期末)纯种的甜玉米与纯种的非甜玉米实行间行种植。收获时发现,在甜玉米的果穗上结有非甜玉米籽粒,但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒。下列叙述错误的是( )
A.控制甜玉米性状的是隐性基因
B.甜玉米果穗上结出的都是非甜玉米籽粒
C.非甜玉米果穗上结出的都是非甜玉米籽粒
D.甜玉米果穗上结出的非甜玉米籽粒都为杂合子
【答案】B
【分析】玉米是单性花,且雌雄同株,纯种甜玉米和非甜玉米间行种植,既有同株间的异花传粉,也有不同株间的异花传粉,甜玉米上的非甜玉米,是非甜玉米授粉的结果,而非甜玉米上的没有甜玉米,说明甜是隐性性状,非甜是显性性状。
【详解】A、由于在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的种子,但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒,说明控制非甜玉米性状的是显性基因,控制甜玉米性状的是隐性基因,A正确;
B、控制甜玉米性状的是隐性基因,由于玉米既可以自交,也可以杂交,故在甜玉米的果穗上有甜玉米的籽粒,也有非甜玉米的籽粒,B错误;
C、由于控制非甜玉米性状的是显性基因,所以非甜玉米无论接受何种花粉时,后代均表现为显性性状,都是非甜玉米籽粒,C正确;
D、设相关基因是A/a,则甜玉米果穗上结出的非甜玉米籽粒是接受AA后形成的,都为杂合子Aa,D正确。
故选B。
12.(22-23高二下·广东清远·期末)下图为某男性生殖细胞中的性染色体结构模式图,其中Ⅰ为两条染色体的同源区段,Ⅱ为非同源区段。不考虑变异,下列相关叙述正确的是( )
A.该细胞中Ⅰ区段上基因的遗传与常染色体上基因的遗传相同
B.位于Ⅱ1和Ⅱ2区段的基因只能分别遗传给女性和男性
C.该细胞中性染色体上的部分基因是成对存在的
D.红绿色盲的致病基因位于Ⅱ1区段
【答案】C
【分析】题图分析,Ⅰ是X、Y染色体的同源区段,位于该区段上的遗传,可能在性别之间存在差异。Ⅱ1是Y染色体的非同源区段,该遗传病没有显隐性关系,男患者的后代男性都是患者,表现为限男性遗传。Ⅱ2是X染色体的非同源区段,位于该区段上的显性遗传病是X染色体显性遗传病,特点是:女患者多于男患者,女患者的母亲和女儿一定患病,女性正常,其父亲和儿子一定正常;位于该区段上的隐性遗传病是X染色体隐性遗传病,特点:男患者多于女患者,女患者的父亲、儿子一定是患者,男性正常,母亲、女儿一定正常。
【详解】A、该细胞中,位于X染色体Ⅰ区段上的基因只能遗传给女性,位于Y染色体Ⅰ区段上的基因只能遗传给男性,与常染色体上基因的遗传不同,A错误;
B、位于Ⅱ1和Ⅱ2区段的基因只能分别遗传给男性和女性,B错误;
C、图中X和Y染色体存在同源片段Ⅰ,因此,该细胞中性染色体上的部分基因是成对存在的,C正确;
D、红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,其致病基因位于Ⅱ2区段,D错误。
二、解答题
13.(22-23高二下·广东清远·期末)某小组利用某自花传粉的二倍体植物进行杂交实验。杂交涉及的两对相对性状分别是果形与花序,其中圆形果(圆)与长形果(长)相关基因分别用A、a表示;单一花序(单)与复状花序(复)相关基因分别用B、b表示,实验数据如表所示。回答下列问题:
组别
杂交组合
F1表型
F2表型及个体数
一
圆单×长复
圆单
660圆单、90圆复、90长单、160长复
二
圆复×长单
圆单
510圆单、240圆复、240长单、10长复
(1)上述两对相对性状中属于显性性状的分别是 ,两对相对性状的相关基因的遗传是否遵循自由组合定律? ,原因是 。
(2)用4种不同颜色的荧光,分别标记组别一F1植株初级精母细胞的基因A、a、B和b,观察其分裂过程,发现某个次级精母细胞中有3种不同颜色的4个荧光点,其原因是 。
(3)H基因编码的一种毒性蛋白可使植株对害虫表现出一定的抗性,但会导致同一植株中不含H基因的花粉一定比例的死亡(对雌配子没有影响)。现让甲、乙两纯合品种杂交得F1,F1自交所得的F2个体中基因型及比例为HH∶Hh∶hh=3∶4∶1。
①由子代结果推测,基因型为Hh的植株所产生的含h基因的花粉存活率为 (用分数表示)。
②若上述杂交实验为正交实验,现以甲为母本、乙为父本进行反交实验,在其他实验条件相同的情况下,反交实验的F1数目少于正交试验的,则乙的基因型为 。
【答案】(1) 圆、单 否(或不遵循) F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1(的变式)
(2)A/a基因或B/b基因所在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换
(3) 1/3 hh
【分析】1.基因分离定律的实质是:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代。
2.基因自由组合定律的实质是: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)由亲本及F1的表型可知(亲本为圆和长,F1只有圆;亲本为单和复,F1只有单),上述两对相对性状中属于显性性状的分别是圆、单; F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1(的变式),因此控制这两对相对性状的基因的遗传不遵循自由组合定律。
(2)用4种不同颜色的荧光分别标记基因A、a、B和b,正常次级精母细胞中只能观察到2种颜色的4个荧光点。现在观察到了3种不同颜色的4个荧光点,说明在减数分裂Ⅰ前期,A/a基因或B/b基因所在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换,使同一条染色体的染色单体上携带有等位基因,呈现出3种不同的颜色。
(3)现让甲、乙两纯合品种杂交得F1,其基因型为Hh,F1自交所得的F2个体中基因型及比例为HH∶Hh∶hh=3∶4∶1;
①假基因型为Hh的植株所产生的含h基因的花粉存活率为X,Hh的植株产生的雌配子H∶h=1∶1,而Hh的植株产生的雄配子H∶h=1∶X,则后代hh所占的比例为=1/2×X/(1+X)=1/8,X=1/3;
②含h基因的花粉会部分死亡,以甲为母本、乙为父本进行反交实验,在其他实验条件相同的情况下,反交实验的子代数目低于正交实验的,说明反交实验的父本花粉数量更少,因此,乙的基因型为hh。
14.(23-24高二下·广东·期末)遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA 甲基化(DNA的部分碱基上结合甲基)是遗传印记重要的方式之一。来自亲本的甲基化印记在子一代体细胞的有丝分裂中保持终生,但在子一代形成配子时,亲本的甲基化印记被去除,遗传印记会重新设定。鼠的灰色(A)对褐色(a)是一对相对性状,下图为遗传印记对小鼠等位基因表达和传递影响的示意图,甲基化的基因不能表达。回答下列问题:
(1)图中雌鼠的表型为 ,图中雄鼠的A基因来自于 (填“父方”、“母方”),理由是 。
(2)图中雌鼠与雄鼠杂交,子代小鼠的表型及比例为 。
(3)为进一步追踪遗传印记的遗传方式,科研人员将绿色荧光蛋白(GFP)基因通过基因工程技术整合到小鼠的染色体上,下图为所用载体图谱示意图和限制酶的识别序列及切割位点。为使GFP基因(该基因序列不含图中限制酶的识别序列)与载体正确连接,在扩增的GFP基因两端分别引入 和 两种不同限制酶的识别序列。经过这两种酶酶切的GFP基因和载体可用T4 DNA连接酶连接,从而构建出表达载体,此过程是基因工程的核心步骤,其目的是 。
(4)假如GFP基因插入到A基因的染色体上,并随A基因的表达而表达,A基因不表达则该基因也不表达。若(2)中子代小鼠中的灰色个体自由交配,则后代发绿色荧光的个体所占比例是 。
【答案】(1) 褐色 母方 配子形成过程中印记发生的机制是雄配子中印记重建是将等位基因A、a全部甲基化;雌配子中印记重建是将等位基因A、a全部去甲基化;亲代雄鼠的A基因未甲基化,说明该A基因来自它的母方
(2)灰色:褐色=1:1
(3) EcoRI PstⅡ 让目的基因在受体细胞中稳定存在,并遗传给下一代;同时,使目的基因能够表达和发挥作用
(4)3/4
【分析】分析题图:雄配子中印记重建是通过将等位基因A和a全部甲基化;雌配子中印记重建是通过将等位基因A和a全部去甲基化。
【详解】(1)图中雌鼠的基因型是Aa,A发生了甲基化,而变现出a的表型,即为褐色。配子形成过程中印记发生的机制是雄配子中印记重建是将等位基因A、a,全部甲基化,雌配子中印记重建是将等位基因A、a,全部去甲基化,可以断定亲代雄鼠的A基因未甲基化,说明该A基因来自它的母方。
(2)图中雌鼠与雄鼠的基因型都是Aa,雌鼠产生未甲基化的配子A:a=1:1,雄鼠产生甲基化的配子A甲:a甲=1:1,子代基因型为AA甲、Aa甲、A甲a、a甲a、且比例相等,子代小鼠的表型及比例为灰色:褐色=1:1。
(3)根据启动子和终止子的作用可知,目的基因应导入启动子和终止子之间,图中看出,两者之间存在三种限制酶切点,但是由于Kpn I在质粒上不止一个酶切位点,所以应该选择EcoR I和Pst Ⅱ两种不同限制酶的识别序列。不能将目的基因直接导入受体细胞,为了让目的基因在受体细胞中稳定存在,并遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用,需要构建出表达载体。
(4)假如GFP基因插入到A基因的染色体上,并随A基因的表达而表达,A基因不表达则该基因也不表达,则(2)中子代小鼠中的灰色个体包括AA甲、Aa甲,自由交配,形成的配子为A:A甲:a=2:1:1,只有A能使后代发荧光,A甲和a都不会使后代发荧光,即发荧光配子:不发荧光配子=1:1,不发荧光配子遇到不发荧光配子后代无荧光,无荧光占1/4,则后代发绿色荧光的个体所占比例是3/4。
15.(23-24高二下·广东惠州·期末)自然界中存在一类称为“单向异交不亲和”的玉米,该性状由G/g控制,其中G决定单向异交不亲和。该性状的遗传机制是“含有G的卵细胞不能与g的花粉结合受精,其余配子间结合方式均正常”。玉米籽粒颜色紫色和黄色为一对相对性状,用A/a 表示,两对性状独立遗传。研究人员选择纯种紫粒单向异交不亲和品系与正常纯种黄粒品系进行杂交,F1均为紫粒,F1进行自交获得F2(不考虑突变、互换)
(1)玉米的籽粒颜色中隐性性状是 ,F1的基因型是 。
(2)F1产生的可接受g花粉的卵细胞的基因型及比例是 ,F2中纯种育性正常黄粒的比例是 。
(3)单向异交不亲和性状在生产实践中能保持玉米某些优良性状稳定遗传。现有甲类型(GG)、乙类型(gg)两种植株,乙类型的植株具有诸多优良性状且每对基因均为纯合。为培育既具有稳定遗传优良性状又表现为单向异交不亲和的玉米新品种,研究者首先要以甲、乙类型植株为材料进行杂交,杂交时甲类型应作为 (填“父本”或“母本”),理由是: 。
【答案】(1) 黄粒 AaGg
(2) Ag:ag=1:1 1/12
(3) 父本 单向异交不亲和品系作母本时,由于G基因的卵细胞不能接受g基因的花粉,无法产生后代 ,因此甲类型(GG)不能作母本,只能作父本。
【分析】1、基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。
2、据题意可知,纯种紫粒品系与纯种黄粒品系进行杂交,F1均为紫粒,说明紫粒为显性,黄粒为隐性,F1基因型为Aa,再考虑另外一对相对性状,G决定单向异交不亲和,因此亲代纯种单向异交不亲和品系(GG)与正常纯种品系(gg)进行杂交,F1基因型为Gg,因此F1的基因型是AaGg。
【详解】(1)据题意可知,纯种紫粒品系与纯种黄粒品系进行杂交,F1均为紫粒,说明紫粒为显性,黄粒为隐性,F1基因型为Aa,再考虑另外一对相对性状,G决定单向异交不亲和,因此亲代纯种单向异交不亲和品系(GG)与正常纯种品系(gg)进行杂交,F1基因型为Gg,因此F1的基因型是AaGg。
(2)F1的基因型为AaGg,产生配子及比例为AG:Ag:aG:ag=1:1:1:1,含有G的卵细胞不能与g的花粉结合受精,因此F1产生的可接受g花粉的卵细胞的基因型及比例是Ag:ag=1:1。由于F1产生雌雄配子及比例为AG:Ag:aG:ag=1:1:1:1,且含有G的卵细胞(占2份)不能与g的花粉(占2份)结合受精,故导致后代16份中会死亡4份,存活的个体中aagg占1份,故F2中纯种育性正常黄粒(aagg)的比例是1/(16-4)=1/12。
(3)由题意可知:含有G的卵细胞不能与g的花粉结合受精,单向异交不亲和品系作母本时,由于G基因的卵细胞不能接受g基因的花粉,无法产生后代,因此甲类型(GG)不能作母本,只能作父本。
16.(23-24高二下·广东清远·期末)种子是农业的“芯片”,育好种是“端牢中国饭碗”的重要基础。“十三五”以来,我国农作物良种覆盖率在96%以上,自主选育品种面积占比超过95%,杂交水稻领先国际。科研工作者在对水稻进行种质资源调查时,发现了两个不同品种——高秆抗病和矮秆感病(水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对感病(r)为显性),由于高秆易倒伏,研究人员希望以上述两个品种为基础,通过杂交育种的方式培育出既抗倒伏又抗病的品种。回答下列问题:
(1)对水稻进行杂交实验时,需对母本的花进行的操作是 → →授粉→套袋。
(2)补充完成下列操作步骤,以在最短时间内培育出能稳定遗传的抗倒伏又抗病水稻品种。
第一步,用纯合高秆抗病和纯合矮秆感病杂交,得到 F₁杂合高秆抗病植株;
第二步, ;
第三步, ;
第四步,从第三步所得到的植株中选出抗倒伏又抗病植株。
(3)现用一个纯合矮秆感病与一个纯合高秆抗病品种杂交,得到F₁,再与矮秆感病品种杂交,F₂中只出现矮秆感病和高秆抗病两种表型,不考虑致死等原因,能否确定这两对相对性状之间不属于独立遗传 (填“能”或“不能”),请说明理由 。
(4)育好种不仅体现在农作物种植方面,动物品种选育也很重要。研究发现,某动物棕色毛发的形成与1号染色体上的B基因突变表达出异常蛋白有关;下图为发生 B基因突变后相应的mRNA序列。据图分析蛋白发生异常的原因可能是 。
【答案】(1) 去雄 套袋
(2) 取F1的花药进行离体培养,获得单倍体幼苗 用秋水仙素处理单倍体幼苗
(3) 能 若属于独立遗传则F2会出现矮杆感病、矮杆抗病、高杆感病、高杆抗病四种表型
(4)碱基缺失导致终止密码子UGA提前出现
【分析】水稻的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊,也有雌蕊),人工异花传粉过程为:去雄(在花蕾期去掉雄蕊)→套上纸袋→人工异花传粉(待花成熟时,采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上)→套上纸袋。
单倍体育种的过程一般是首先花药离体培养,从而获得单倍体植株,然后进行秋水仙素加倍,从而获得所需性状的纯合个体;单倍体育种的优点是能迅速获得纯合体,加快育种进程;依据的原理是染色体变异。根据题意和图示分析可知:要在最短时间内获得矮秆抗病无芒纯系新品种,应采用单倍体育种的方法。
【详解】(1)水稻的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊,也有雌蕊),人工异花传粉过程为:去雄(在花蕾期去掉雄蕊)→套上纸袋→人工异花传粉(待花成熟时,采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上)→套上纸袋。
(2)要在最短时间内获得稳定遗传的抗倒伏又抗病水稻品种,常用的育种方法是单倍体育种,其过程如下:第一步:选择纯合高秆抗病和纯合矮秆感病杂交,得到 F1杂合高秆抗病植株;第二步:取F1的花药进行离体培养,获得单倍体幼苗;第三步:用秋水仙素处理单倍体幼苗;第四步:从第三步所得到的植株中选出抗倒伏又抗病植株。
(3)根据题意可知:能确定这两对相对性状之间不属于独立遗传,因为若属于独立遗传则F2会出现矮杆感病、矮杆抗病、高杆感病、高杆抗病四种表型。
(4)根据图示可知:由于碱基缺失导致终止密码子UGA提前出现,所以B基因突变表达出异常蛋白。
17.(22-23高二下·广东韶关·期末)玉米无性染色体,其性别由两对等位基因H/h和T/t控制:H和T同时存在时,玉米为雌雄同株;无H且有T基因时,玉米为雄株;有H且无T基因时,玉米为雌株;H和T基因均无时,玉米也为雌株。以上4种类型玉米植株的花序生长情况均各不相同。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,由B/b基因控制。H/h、T/t和B/b三对等位基因均独立遗传。研究者对玉米植株的性别与籽粒的性状开展了研究实验,有关操作及实验结果如表3所示。请回答相关问题
表3
组别
实验处理(每次实验父本、母本均只有一株)
F1表现型
实验处理
F2部分表现型及比例
甲组
纯合饱满雄株×纯合凹陷雌株
均为饱满、雌雄同株
F1自交
饱满:凹陷≈3∶1
乙组
纯合饱满雌雄同株×纯合凹陷雌株
均为饱满、雌雄同株
利用F1与亲本雌株回交
雌雄同株∶雌株≈1∶1或雌雄同株∶雌株∶雄株≈1∶2∶1
(1)根据实验结果可判断,玉米籽粒饱满与凹陷中属于显性性状的是 。
(2)甲组中,若仅考虑题中所涉及的基因组成,则F1玉米的基因型为 ;F2中玉米植株的性别及比例为 ;F2中的雌株玉米最多可由 种基因型的玉米籽粒发育而来。
(3)乙组中,F1的基因型为 。若乙组实验所得F2中雌雄同株∶雌株∶雄株≈1∶2∶1,欲利用实验所得F2中雌雄同株玉米通过单倍体育种方法选育出基因型为HHtt的雌株和hhTT的雄株,请补充完善以下育种过程:
①利用该雌雄同株玉米,通过 技术得到基因型为HT、Ht、hT、ht的单倍体幼苗;
② ;
③根据玉米植株花序的生长情况,从步骤②所获植株中选出基因型为HHtt的雌株和hhTT的雄株。
【答案】(1)饱满
(2) BbHhTt 雌雄同株:雌株:雄株=9:4:3 9/九
(3) HHTt或HhTt 花药离体培养 用秋水仙素或低温处理幼苗
【分析】由题意可知,雌雄同株为H_T_,雄株为hhT_,雌株为H_tt或hhtt。由表可知亲本纯合饱满×纯合凹陷,子代全为饱满,说明饱满为显性性状。
【详解】(1)由表可知,亲本纯合饱满×纯合凹陷,子代全为饱满,说明饱满为显性性状。
(2)由题意可知,甲组F1表现为饱满、雌雄同株B_H_T_,说明亲本为纯合饱满雄株BBhhTT×纯合凹陷雌株bbHHtt,则F1饱满、雌雄同株为BbHhTt,F1自交,F2中玉米植株的性别及比例为H_T_雌雄同株:H_tt+hhtt雌株:hhT_雄株=9:4:3,F2中的雌株玉米(H_tt+hhtt)(B_+bb)最多可由3×3=9中基因型的玉米籽粒发育而来。
(3)由题意可知,乙组F1表现为饱满、雌雄同株B_H_T_,利用F1与亲本雌株回交,F2雌雄同株∶雌株≈1∶1或雌雄同株∶雌株∶雄株≈1∶2∶1,说明F1为HHTt或HhTt,可推出亲本为纯合饱满雌雄同株BBHHTT×纯合凹陷雌株bbHHtt或bbhhtt。若乙组实验所得F2中雌雄同株∶雌株∶雄株≈1∶2∶1,则亲本为BBHHTT×纯合凹陷雌株bbhhtt,F1为BbHhTt,F2中雌雄同株玉米为HhTt。
①利用该雌雄同株玉米,将其花药通过花药离体培养技术得到基因型为HT、Ht、hT、ht的单倍体幼苗;
②用秋水仙素或低温处理幼苗,使其染色体加倍;
③根据玉米植株花序的生长情况,从步骤②所获植株中选出基因型为HHtt的雌株和hhTT的雄株。
18.(22-23高二下·广东揭阳·期末)女娄菜是性别决定方式为XY型的雌雄异株二倍体草本植物。科研人员将来自番茄的番茄红素基因A和来自胡萝卜的基因B同时导入女娄菜细胞,培育出能合成类胡萝卜素且籽粒呈现不同颜色的转基因女娄菜,相关基因对籽粒颜色的控制机制如图所示。
基因A和基因B的插入位置可能有多种,将获得的插入位置相同的同种转基因女娄菜相互杂交,获得F1,统计结果如表。
组别
F1表型及比例
一
亮红色雌:亮红色雄:白色雌:白色雄=3:3:1:1
二
亮红色雌:亮红色雄:橙色雄:白色雌:白色雄=6:3:3:2:2
三
亮红色雌:亮红色雄:橙色雌:橙色雄:白色雌:白色雄=9:9:3:3:4:4
请回答下列问题:
(1)题图表明基因与性状的关系是 。
(2)第一组实验结果表明基因A和基因B插入染色体的位置是 。
(3)第二组实验结果表明基因A和基因B遗传时遵循 ,判断依据是 。F1亮红色雌性个体中杂合子所占的比例是 。
(4)第三组实验结果表明基因A和基因B插入染色体的位置是 。F1橙色雌雄个体相互交配,后代出现橙色个体的概率是 。
【答案】(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状
(2)同一条常染色体上
(3) 自由组合定律 F1中亮红色:橙色:白色=9:3:4,是9:3:3:1的变式 5/6
(4) 两条非同源的常染色体上
8/9
【分析】分析题图,含有A基因和B基因的女娄菜籽粒呈亮红色,含A基因不含B基因的女娄菜籽粒呈橙色,不含A基因的女娄菜籽粒呈白色。基因A和基因B的插入位置可能有多种:①基因A和基因B位于同一条常染色体上,②基因A和基因B位于一对同源染色体上,③基因A和基因B位于两条非同源的常染色体上,④基因A和基因B分别位于X染色体和常染色体上,⑤基因A和基因B位于同一条X染色体上。
分析题表:组别一子代性状与性别无关,亮红色:白色=3:1,说明基因A和基因B位于同一条常染色体上;组别二性状与性别有关,且雌性无橙色个体,说明B基因位于X染色体上,又因F1中亮红色:橙色:白色=9:3:4,两基因遵循自由组合定律,说明A基因位于常染色体上;组别三子代性状与性别无关,F1中亮红色:橙色:白色=9:3:4,两基因遵循自由组合定律,故基因A和基因B位于两条非同源的常染色体上。
【详解】(1)题图表明基因与性状的关系是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)组别一子代性状与性别无关,亮红色:白色=3:1,说明基因A和基因B位于同一条常染色体上。
(3)组别二性状与性别有关,且雌性无橙色个体,说明B基因位于X染色体上,又因F1中亮红色:橙色:白色=9:3:4,两基因遵循自由组合定律,说明A基因位于常染色体上,故亲本基因型分别为AaXBXb和AaXBY。F1中亮红色雌性个体基因型为A_XBX-,所占比例为6/16,纯合子基因型为AAXBXB,所占比例为1/16,F1亮红色雌性个体中纯合子所占的比例是(1/16)÷(6/16)= 1/6,杂合子所占的比例为1-(1/6)=5/6。
(4)组别三子代性状与性别无关,F1中亮红色:橙色:白色=9:3:4,两基因遵循自由组合定律,故基因A和基因B位于两条非同源的常染色体上,故亲本基因型均为AaBb。F1中橙色个体基因型为AAbb:Aabb=1:2,雌雄个体相互交配,其中A配子占2/3,a配子占1/3,后代出现橙色的概率为1-(1/3)×(1/3)=8/9。
19.(22-23高二下·广东茂名·期末)某种小鼠毛色灰色与黄色由一对等位基因(A/a)控制,有条纹与无条纹是由另一对等位基因(B/b)控制,且Y染色体上没有这两对等位基因。现有两只小鼠多次杂交产生多窝小鼠,子代雌鼠中灰色有条纹85只,黄色有条纹28只,子代雄鼠中灰色有条纹41只、灰色无条纹40只、黄色有条纹13只、黄色无条纹14只。根据杂交结果,回答下列问题:
(1)根据杂交结果分析,小鼠毛色性状中显性性状是 ,无条纹的遗传方式是 。
(2)亲本雌鼠的基因型为 ,子代小鼠中杂合子所占比例为 。
(3)将子代灰色有条纹雌鼠与子代黄色无条纹雄鼠杂交,若子二代雌雄均有4种表型,则该灰色有条纹雌鼠基因型为 ;若子二代雌雄均有2种表型,则该灰色有条纹雌鼠为 。
【答案】(1) 灰色 伴X染色体隐性遗传
(2) AaXBXb 5/8
(3) AaXBXb AaXBXB或AAXBXb
【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。
【详解】(1)根据杂交结果,子代雌雄小鼠中,灰色∶黄色均为3∶1,说明控制小鼠毛色的基因位于常染色体上;子代小鼠中,雌性均为有条纹,雄性有条纹∶无条纹=1∶1,该性状在雌雄的表型不一致,故控制该性状的基因位于X染色体上。灰色对黄色为显性,有条纹对无条纹为显性,无条纹的遗传方式是伴X染色体隐性遗传。
(2)亲本杂交组合为AaXBXb×AaXBY,子代小鼠中纯合子所占比例为1/2×3/4=3/8,杂合子所占比例为1-3/8=5/8。
(3)子代灰色有条纹雌鼠的基因型可能有AAXBXB、AaXBXb、AaXBXB和AAXBXb这四种,黄色无条纹雄鼠的基因型aaXbY,子代灰色有条纹雌鼠与子代黄色无条纹雄鼠杂交,若子二代雌雄均有4种表型,则该灰色有条纹雌鼠基因型为AaXBXb,若子二代雌雄均有2种表型,则该灰色有条纹雌鼠为AaXBXB或AAXBXb。
20.(22-23高二下·广东汕头·期末)某种兔子的毛色与毛囊中黑色素细胞合成的色素种类有关。色素合成机制如下图所示,a基因无法表达酪氨酸激酶,使兔子呈白色;b基因无法表达黑色素合成酶,多巴醌会转化成棕黄色素。此外,基因A和基因B还与胚胎发育有关,兔子胚胎必须有酪氨酸激酶或者黑色素合成酶才能成活。请回答下列问题。
(1)由题意可知,基因A不表达而B基因表达时兔子毛色为 (填“黑色”、“棕黄色”或“白色”),由此可见基因可通过 从而控制生物体的性状,基因与性状之间并非总是呈线性关系。
(2)下图I~Ⅲ表示兔子细胞内部分染色体及基因的位置关系。为了确定B/b基因在染色体上的位置,选用两只纯种的棕黄色雌兔和白色雄兔杂交,产生出足够多的子代(不考虑基因突变和交叉互换),并统计子代的性状及比例
预测结果及结论:
①若F1中 ,则能判断B/b基因在染色体上的位置如图Ⅲ所示;
②若F1中雌雄兔都是黑色,则需进一步将F1中雌雄个体相互交配得F2:
F2中小鼠的性状及比例
B/b基因在染色体上的位置
若F2中黑兔;棕黄色兔∶白兔=
则B/b基因位置如图I所示
若F2中黑兔;棕黄色兔∶白兔=
则B/b基因位置如图Ⅱ所示
(3)若实验结果与①预测结果相符,将F1中雌雄个体相互交配后,理论上F2中出现棕黄色雄兔的概率为 。
【答案】(1) 白色 酶的合成
(2) 黑色雌兔:棕黄色雄兔=1:1 9:3:3 2:1:1
(3)3/14
【分析】基因对性状的控制方式:①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状,如白化病、豌豆的粒形;②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状,如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。
【详解】(1)由题意可知,A基因不表达时,无法表达酪氨酸激酶,兔子毛色为白色。图中两个基因通过控制两种酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,一种性状可能由一对基因控制,也可能由多对基因控制,基因与性状并非是一一对应的。
(2)①如图III所示基因位于两对不同的染色体上,两对基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律,若B/b基因在染色体上的位置如图 III所示,两只纯种的棕黄色雌兔(AAXbXb)和白色雄兔(aaXBY)杂交,F1的表现型及比例为黑色雌兔(AaXBXb):棕黄色雄兔(AaXbY)=1:1。
②若F1中雌雄兔都是黑色,由图可知,B/b基因在染色体上的位置如图I所示(A/a基因和B/b基因位于两对不同的常染色体上,两对基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律),两只纯种的棕黄色雌兔(AAbb)和白色雄兔(aaBB)杂交,F1应该为AaBb,F1中雌雄个体相互交配得F2,兔子胚胎必须有酪氨酸激酶或者黑色素合成酶才能成活,可得F2的表现型及比例为黑兔(A_B_):棕黄兔(A_bb):白兔(aaB_)=9:3:3;若B/b基因在染色体上的位置如图Ⅱ所示(A/a基因和B/b基因位于一对同源染色体上,遵循基因的分离定律),两只纯种的棕黄色雌兔(AAbb)和白色雄兔(aaBB)杂交,F1应该为AaBb,F1中雌雄个体相互交配得F2,可得F2的表现型及比例为黑兔(A_B_):棕黄兔(A_bb):白兔(aa__)=2:1:1。
(3)若实验结果符合图III,将F1中雌雄个体((AaXBXb、AaXbY)相互交配后,基因A和基因B还与胚胎发育有关,兔子胚胎必须有酪氨酸激酶或者黑色素合成酶才能成活,因此理论上F2中基因型aaXbXb(1/16)和aaXbY(1/16)的胚胎不能发育,出现棕黄色雄兔的概率为(3/4×1/4)/(1-1/16-1/16)=3/14。
21.(22-23高二下·广东深圳·期末)家蚕的性别决定为ZW型,卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制。黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达,辐射诱变后有4种情况:①没有转移,②转移到另一常染色体上,③转移到Z染色体上,④转移到W染色体上。现有黑壳卵(Bb)雌蚕经辐射诱变后作为亲本与白壳卵雄蚕杂交,获得F1,选留黑壳卵,孵化并统计雌雄家蚕的数目。回答下列问题。
(1)携带B基因的染色体片段发生转移,这种变异属于 (填“基因突变”、“交叉互换”或“染色体结构变异”)。B基因转移到W染色体上,黑色卵壳的遗传总是和性别相关联,这种现象称为 。
(2)若是情况②,亲本黑壳卵雌蚕的基因型表示为bbBb(如存在基因缺失,亦用b表示),①和②这两种情况,后代统计结果是 (填“相同的”或“不同的”)。若是情况③,亲本黑壳卵雌蚕的基因型为 。
(3)情况③后代统计的结果为黑壳卵个体全是 ;情况④后代统计的结果为黑壳卵个体全是 。
【答案】(1) 染色体结构变异 伴性遗传
(2) 相同的 bbZBWb(bbZBW)
(3) 雄性 雌性
【分析】染色体结构变异:染色体在内外因的作用下断裂,断裂端具有愈合与重接的能力,染色体在不同区段断裂后,在同一条染色体或不同染色体之间以不同方式重接时,导致的各种结构变异,包括:缺失、重复、倒位、易位。
【详解】(1)发生在非同源染色体之间片段的交换属于染色体结构变异,携带B基因的染色体片段发生转移(转移到其他染色体上,即非同源染色体),这种变异属于染色体结构变异。B基因转移到W染色体上,位于性染色体上的基因,在遗传过程中总是与性别相关联的现象,叫伴性遗传。
(2)①没有转移,②转移到另一常染色体上,亲本黑壳卵雌蚕的基因型表示为bbBb,①和②中后代携带B基因的概率皆为二分之一,后代中黑色卵壳个体与白色卵壳个体的比例皆为1:1。若为情况3,由于常染色体中B基因转移而缺失亦用b表示,故常染色体为bb,而B转移到雌蚕的Z上,故性染色体为ZBW,则亲本黑壳卵雌蚕的基因型为bbZBW。
(3)若为情况③,则亲本雌蚕的基因型为bbZBW,亲本雄蚕基因型为bbZZ,则后代基因型为bbZBZ与bbZW,因此后代黑壳卵个体全为雄蚕。若为情况④,则亲本雌蚕的基因型为bbZWB,亲本雄蚕基因型为bbZZ,则后代基因型为bbZZ与bbZWB,因此后代黑壳卵个体全为雌蚕。
三、实验题
22.(23-24高二下·广东韶关·期末)果蝇(2n=8)是杂交实验常用的实验材料,某研究所在调查果蝇性状时,发现了一些隐性纯合体,这些隐性纯合体的表型、基因及基因所在染色体的情况如下表。请回答下列问题。
隐性纯合体表型
基因
基因所在染色体
残翅
a
3号
黑身
b
3号
白眼
e
x
细眼
r
4号
(1)灰身果蝇与灰身果蝇杂交,后代既有灰身果蝇,又有黑身果蝇,这种现象称为 。表中所列的基因中,能与a基因进行自由组合的是 。
(2)若要对果蝇进行基因组测序,应该测 条染色体上DNA的碱基排列顺序。研究发现,基因r是基因R某位点发生了一个碱基对的替换而产生的,造成mRNA上对应位点碱基发生改变, 导致表达出的肽链变短的原因是 。
(3)粗眼(R)对细眼(r)为显性,红眼(E)对白眼(e)为显性。为鉴定一只粗眼红眼雌果蝇的基因型,某同学将其与若干只细眼白眼雄果蝇交配,产生的F1全为粗眼,且红眼与白眼个体的比例为1:1,则该雌果蝇的基因型是 。若让F1中雌雄果蝇随机交配,则F2中细眼白眼雌果蝇所占的比例为 。
(4)摩尔根的学生将白眼雌蝇与红眼雄果蝇杂交,在子代中发现了一只白眼雌果蝇,取其体细胞,在显微镜下观察发现其性染色体组成为XXY,请你分析该白眼雌果蝇产生的具体原因是 。(答出一种原因即可)
【答案】(1) 性状分离 e、r
(2) 5/五 r基因转录出来的mRNA中终止密码子提前出现,使翻译提前终止
(3) RRXEXe 3/64
(4)亲代的白眼雌果蝇在减数第一次分裂后期时,两条X染色体未分离或亲代的白眼雌果蝇在减数第二次分裂后期时,X染色体的着丝粒分裂后形成的两条子染色体(或者“X染色体上的两条姐妹染色单体”)未分离
【分析】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的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)性状分离是指杂种的后代,同时出现显性性状和隐性性状的现象,故灰身果蝇与灰身果蝇杂交,后代既有灰身果蝇,又有黑身果蝇,这种现象称为性状分离。只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合,故表中所列的基因中,能与a基因进行自由组合的是e、r。
(2)果蝇是二倍体生物(2n=8),其性别决定方式为XY型,若要对果蝇进行基因组测序,应该测3+X+Y=5条染色体上DNA的碱基排列顺序。mRNA是翻译的模板,若基因R基因突变后的基因r转录出来的mRNA中终止密码子提前出现,使翻译提前终止,则会导致表达出的肽链变短。
(3)粗眼(R)对细眼(r)为显性,红眼(E)对白眼(e)为显性,据表可知,这两对基因遵循自由组合定律,为鉴定一只粗眼红眼雌果蝇(基因型为R_XEX_)的基因型,某同学将其与若干只细眼白眼雄果蝇(基因型为rrXeY)交配,产生的F1全为粗眼,且红眼与白眼个体的比例为1:1,说明该雌果蝇的基因型是RRXEXe。F1的基因型及比例为RrXEXe:RrXeXe:RrXEY:RrXeY=1:1:1:1,若让F1中雌雄果蝇随机交配,则F2中细眼白眼雌果蝇(基因型为rrXeXe)所占的比例为1/4×3/4×1/4=3/64。
(4)该只白眼雌果蝇的性染色体组成为XXY,基因型为XeXeY,说明减数分裂发生异常,产生该白眼雌果蝇的具体原因可能是亲代的白眼雌果蝇在减数第一次分裂后期时,两条X染色体未分离,也可能是亲代的白眼雌果蝇在减数第二次分裂后期时,X染色体的着丝粒分裂后形成的两条子染色体(或者“X染色体上的两条姐妹染色单体”)未分离。
23.(23-24高二下·广东·期末)某鸟类(性别决定为ZW型)羽毛的性状由A/a控制,雄性的羽毛有美羽和素羽之分,雌性不论基因型如何均只有素羽。脚掌的颜色由B/b控制,B控制红色,b控制棕色,无论雌雄均有红色和棕色之分。假设这两对基因独立遗传,且Z染色体的同源区段上不存在控制这两种性状的基因。现有一只红掌美羽雄鸟和一只棕掌素羽雌鸟杂交得F1,经孵化成长后得到如下结果:
♂
红掌美羽:红掌素羽:棕掌美羽:棕掌素羽=3:1:3:1
♀
红掌素羽:棕掌素羽=1:1
(1)据题推测,该鸟类羽毛的性状中, 为显性性状。控制该性状的基因A/a位于 染色体上。
(2)根据后代的表现型及比例,不能判断B/b的位置。请从F1中选择合适的个体进行一次杂交实验判断B/b的位置,写出实验思路、预测结果和结论: 。
(3)选择压是指在两个相对性状之间,一个性状被选择而生存下来的优势。如果一个基因表现的效应对生物体的生存或繁殖是有利的,我们称之为正选择压,反之则称之为负选择压。美羽雄鸟羽毛艳丽,易被天敌发现,而素羽则有利于躲避天敌,就这一点而言,A基因具有 选择压,但美羽作为一种求偶信号有利于雌鸟的识别,避免与近似物种错误交配使生殖失败,而素羽不利于雌鸟识别,这一点上A基因具有 选择压。根据题目信息,在天敌剧增、没有近似物种干扰的情况下,aa个体占比将会 (填“增加”、“减少”或“不变”),其原因是 。
【答案】(1) 美羽 常
(2)实验思路:选取后代中的红掌雌鸟与棕掌雄鸟杂交,观察后代脚掌颜色
预测结果与结论:若后代雌鸟全为棕掌、雄鸟全为红掌,则控制脚掌的基因位于 Z染色体上;若后代雌雄鸟中红掌:棕掌皆为1:1,则控制脚掌的基因位于常染色体上
(3) 负 正 增加 天敌剧增,A的负选择压加大;没有近似物种干扰,A的正选择压减小,A基因频率下降,a基因频率升高,从而使得 aa个体的数量增加
【分析】分析题可知,鸟类为 ZW 型性别决定生物,雄鸟的性染色体组成为ZZ,羽毛有美羽和素羽之分,雌鸟的性染色体组成为ZW,只有素羽;现有一只红掌美羽雄鸟和一只棕掌素羽雌鸟杂交得F1,雄鸟中红掌∶ 棕掌=1:1,美羽∶ 素羽=3∶1,雌鸟中红掌素羽:棕掌素羽=1∶1。
【详解】(1)由杂交结果,F1雄鸟中美羽∶ 素羽=3∶1,可知鸭子羽毛的颜色中,美羽为显性性状。若控制羽色的基因在Z染色体上,则亲代美羽雄性(ZAZA或ZAZa)与素羽雌性(ZaW)杂交,后代雄性全美羽或美羽∶素羽=1∶1,该比例与题干中后代雄性中美羽∶素羽=3∶1不相符,故控制羽色的基因位于常染色体上;若控制羽色的基因在常染色体上,则亲代美羽雄性(Aa)与素羽(Aa)雌性杂交,后代雄性美羽∶素羽=3∶1,该比例与题干中后代雄性的表现型和比例相符。说明控制该性状的基因 A/a 位于常染色体上。
(2)根据后代的表现型及比例,由于雌雄鸟中红掌∶ 棕掌皆为1∶1,故不能判断 B、b的位置,根据伴性遗传规律可知,可从 F1中选取红掌雌鸟与棕掌雄鸟杂交,观察后代雌雄鸟中的脚掌颜色。若控制掌色的基因位于 Z染色体上,亲本红掌雄鸟的基因型为ZBZb,棕掌雌鸟的基因型为ZbW, F1中的红掌雌鸟的基因型为ZBW,棕掌雌鸟的基因型为ZbW,棕掌雄鸟的基因型为ZbZb,红掌雄鸟的基因型ZBZb,所以 F1中红掌雌鸟(ZBW)与棕掌雄鸟(ZbZb)杂交,后代雌鸟全为棕掌(ZbW)、雄鸟全为红掌(ZBZb)。若控制掌色的基因位于常染色体上,亲本红掌雄鸟和棕掌雌鸟的基因型为Bb和bb(或bb和Bb),F1中的红掌雌鸟与棕掌雄鸟的基因型也为Bb和bb(或bb和Bb),杂交后代雌雄鸟中红掌:棕掌皆为1:1。
(3)如果一个基因表现的效应对生物体的生存或繁殖是有利的,将之称为正选择压,另外的一些效应是不利的,称为负选择压。美羽雄鸟羽毛艳丽,易被天敌发现,而素羽则有利于躲避天敌,就这一点而言,由(1)可知美羽为显性性状,A 基因具有负选择压,但美羽有利于雌鸟的识别,避免与近似鸟种错交使生殖失败,而素羽不利于雌鸟识别,和近似鸟种错交的机会增大,这一点上A基因具有正选择压。根据以上分析可知,天敌剧增,美羽为不利性状,A 的负选择压加大;没有近似鸟种,A 的正选择压减小,导致A 基因频率下降,a 基因频率升高,从而使得aa个体的数量增加。
24.(23-24高二下·广东潮州·期末)鸟类的性别决定为ZW型,某种鹦鹉毛色由两对等位基因A、a和B、b控制(其中一对位于Z染色体上,另一对位于常染色体上)。该鸟的毛色决定机制如下图1,某实验小组进行鹦鹉杂交实验如下图2。请读图回答。
(1)控制该鸟毛色的两对等位基因A、a和B、b (填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律。
(2)由图分析:当体细胞中同时具有A、B基因,则该鸟体色为 色,据此推测基因A/a位于 染色体上。
(3)写出亲本甲的基因型 ,F1雌、雄鸟的基因型分别是 、 。
(4)F2中绿色雄性鸟的比例为 。
(5)在统计时发现F2雄性鸟中出现了一只白色个体。关于这只白色雄鸟的成因,小组成员意见不一:甲认为这仅仅是环境作用的结果;乙认为一定是控制毛色的基因发生了改变。
①若这只白色个体的出现是因为控制毛色的基因发生了的改变,则该个体基因型为 。
②请利用图2中的亲本或F1现有的个体,设计实验帮助他们解决困惑,则实验思路是 。若 ,则乙的观点正确。
【答案】(1)遵循
(2) 绿 Z
(3) BBZaW BbZAW BbZAZa
(4)3/8
(5) bbZaZa 让这只白色鸟与甲杂交产生后代若干,统计后代的性状表现 子代毛色全为黄色
【分析】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)由题意可知,某种鹦鹉毛色由两对等位基因A、a和B、b控制,其中一对位于Z染色体上,另一对位于常染色体上,因此这两对基因遵循基因自由组合定律;
(2)毛色由两对等位基因控制(其中一对位于Z染色体上,另一对位于常染色体上);再结合图2纯合黄色雌性鹦鹉甲和纯合蓝色雄性乙杂交,后代都是绿色,可判断基因A/a位于Z染色体上。分析图1可知,白色的基因型为bbZaZa、bbZaW;蓝色的基因型为bbZAZ-、bbZAW;黄色的基因型为B-ZaZa、B-ZaW;绿色的基因型为B-ZAZ-、B-ZAW,故当体细胞中同时具有A、B基因,则鹦鹉体色为绿色;
(3)由(2)分析可知,亲本甲、乙鹦鹉的基因型分别是BBZaW和bbZAZA。F1中绿色雌性鹦鹉的基因型为BbZAW,雄性鹦鹉的基因型为BbZAZa。
(4)F1中绿色雌性鹦鹉的基因型为BbZAW,雄性鹦鹉的基因型为BbZAZa,F2中绿色雄性鹦鹉的比例为B-ZAZ-=3/4×1/2=3/8;
(5)若乙猜想正确,则雄性白色个体的基因型为bbZaZa,让这只白色雄鹦鹉与甲(BBZaW)杂交产生后代若干,统计后代的性状表现。如果实验结果为子代全为黄色鹦鹉(BbZaZa、BbZaW),则乙猜想正确。
25.(23-24高二上·广东江门·期末)中国是世界第一大茄子生产国及消费大国,不同地区消费者对茄子果色的喜好不同。茄子果皮的颜色有紫色、白色和绿色,由两对基因W/w和Y/y控制。科研团队利用三种果皮颜色不同的纯合亲本开展了以下研究(见表)。回答下列问题。
组合
亲本
F1
F2(株数)
紫色
绿色
白色
Ⅰ
绿色×紫色
紫色
58
20
Ⅱ
白色×紫色
紫色
59
15
5
(1)由组合 的结果可以得出结论:控制茄子果皮颜色遗传的基因位于 对同源染色体。从表中该组合的亲本和后代中选取合适的个体,进一步设计实验验证以上结论。
实验思路: 。
预期结果: 。
(2)若控制紫色性状的基因为W,控制绿色性状的基因为Y,则W、Y基因之间的作用关系应为 ,因此组合Ⅱ中F2的绿色果皮植株的基因型是 。
(3)茄子果皮颜色越深,花青素含量越高,其营养价值越高。研究人员发现:强光能激活MBW复合物,进而促进花青素合成酶基因的表达,在花青素合成酶的催化下,苯丙氨酸能合成花青素。上述现象说明基因通过 ,进而控制生物体的性状;且茄子果皮颜色这一性状是 共同作用的结果。
【答案】(1) Ⅱ 两/二/2 选F1与白色亲本(或F2的白色个体)进行杂交,观察并统计后代的性状及比例 子代出现紫色:绿色:白色=2:1:1
(2) W基因抑制Y基因的表达 wwYY、wwYy
(3) 控制酶的合成来控制代谢过程 基因和环境
【分析】分析表格:组合Ⅱ紫色与白色杂交,子一代全为紫色,子一代自交,子二代紫色:绿色:白色=12:3:1,为9:3:3:1的变式,说明紫花为显性性状,该性状由两对等位基因控制,且独立遗传,符合基因的自由组合定律。
【详解】(1)由组合Ⅱ可知,紫色与白色杂交,子一代全为紫色,子一代自交,子二代紫色:绿色:白色=12:3:1,为9:3:3:1的变式,说明控制茄子果皮颜色遗传的基因位于两对同源染色体上,为了进一步设计实验验证以上结论,实验思路为选取组合Ⅱ的F1(WwYy)和亲本白色植株(wwyy)杂交(测交实验),观察并统计子代的表现性及比例,预期结果:若子代中紫色:绿色:白色=2:1:1,则可验证控制茄子果皮颜色遗传的基因位于两对同源染色体上。
(2)由组合Ⅱ可知,紫色(WWYY)与白色(wwyy)杂交,子一代全为紫色,子一代自交,子二代紫色:绿色:白色=12:3:1,说明F1的基因型为WwYy,则W、Y基因之间的作用关系应为W基因抑制Y基因的表达,因此组合Ⅱ中F2的绿色果皮植株的基因型是wwYY和wwYy。
(3)强光能激活MBW复合物,进而促进花青素合成酶基因的表达,在花青素合成酶的催化下,苯丙氨酸能合成花青素。上述现象说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;且茄子果皮颜色这一性状是基因和环境共同作用的结果。
试卷第1页,共3页
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专题04遗传的基本规律
一、单选题
1.(23-24高二下·广东潮州·期末)毕生追求“禾下乘凉梦”的袁隆平院士被誉为“世界杂交水稻之父”,下列有关杂交育种的叙述,错误的是( )
A.水稻是自花传粉植物,一般都是纯种
B.杂交水稻具有杂种优势
C.杂交水稻研究中雄性不育系的出现十分关键,因为水稻花粉十分小,去雄难度大
D.杂交育种的原理是染色体变异,可以集合两个或多个亲本的优良特性
2.(23-24高二下·广东惠州·期末)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体,为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆:矮秆:极矮秆=9:6:1。若用A、B 表示显性基因,则下列相关推测错误的是( )
A.亲本的基因型为aaBB 和AAbb
B.F2中基因型为AaBb的个体所占比例为4/9
C.F2中高秆、矮秆的基因型均有4种
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/3
3.(23-24高二上·广东汕头·期末)Laron综合征又称垂体性侏儒症Ⅱ型,是一种常染色体遗传病,最常见病因是生长激素受体(GHR)基因突变引起生长激素(GH)信号通路传导障碍。曾有一病例,患者女性9岁,身高84.8cm,其父母和姐姐身高均正常。结合所学知识判断,下列说法正确的是( )
A.因GHR基因发生突变而患病的个体,其体内GH水平低于正常范围
B.夫妻只要有一方为Laron综合征,就不可能生出身高正常的后代
C.理论上看,GHR基因均杂合突变的夫妻,后代为侏儒患者的概率占3/4
D.Laron综合征患者不能通过注射外源生长激素来促进其正常生长
4.(23-24高二上·广东江门·期末)已知水稻的两对相对性状分别由等位基因A、a与B、b控制,自然条件下,一株基因型为AaBb的水稻产生了大量子代。若子代出现3:1的性状分离比,不必要的前提条件是( )
A.A与B基因在同一条染色体上
B.显性基因对隐性基因完全显性
C.亲本产生的雌雄配子的结合是随机的
D.亲本产生的雌雄配子的数量是相同的
5.(22-23高二下·广东肇庆·期末)下列有关微生物的叙述,正确的是( )
A.一个大肠杆菌既是细胞层次,也是个体层次
B.支原体无细胞壁,可在线粒体上合成ATP
C.根霉细胞中有DNA和RNA,无核仁和高尔基体
D.蓝细菌与植物都是自养生物,都遵循孟德尔遗传规律
6.(22-23高二上·广东江门·期末)西葫芦在我国有悠久的栽培历史,是人们喜食的传统蔬菜之一。常见的西葫芦果皮颜色有白色和绿色,科学家研究西葫芦果皮颜色的遗传规律,获得下表所示的结果。可以判断西葫芦果皮颜色显隐性的两组实验是( )
实验结果记录表
组别
杂交组合
子代
白果株数
绿果株数
1
白果×绿果
0
174
2
白果×绿果
90
84
3
白果×白果
175
0
4
绿果×绿果
46
134
A.1和4 B.2和3 C.1和3 D.2和4
7.(22-23高二上·广东江门·期末)今年是孟德尔诞辰200周年。下图是一张孟德尔的纪念邮票,其中的遗传图解是一对相对性状杂交实验中的( )
A.亲本杂交 B.子一代自交
C.子一代测交 D.子一代自由交配
二、解答题
8.(23-24高二下·广东揭阳·期末)茄子的果皮因富含花青素而呈现紫色,花青素是一种水溶性色素。研究人员选用三个纯合品系茄子进行实验,它们的表型分别为:甲:白皮,乙:绿皮,丙:紫皮。科研人员进行下表所示实验,对果皮颜色的遗传进行分析。回答下列问题:
组别
杂交亲本
F1表型及比例
F1自交,F2表型及比例
I
乙×丙
全为紫皮
紫皮:绿皮=3:1
Ⅱ
甲×丙
全为紫皮
紫皮:绿皮:白皮=12:3:1
(1)I 组的F1全部为紫皮,说明 是隐性性状,F2中的紫皮茄子自交,子代还是紫皮的概率是 。
(2)由Ⅱ组实验结果判断,果皮颜色的遗传符合 定律,判断依据是 。 推测甲品系的基因型是 (一对等位基因用A/a 表示,两对等位基因用A/a、 B/b表示,依此类推)。
(3)欲确定Ⅱ组F2中绿皮茄子的基因型,你的实验思路是 。
一、单选题
1.(23-24高二下·广东潮州·期末)研究人员发现人类的RN7GS8基因与遗传性近视密切相关,图1为一个遗传性近视的家系图,进一步对家系部分成员进行基因检测,用限制酶SmaⅠ处理RN7GS8基因及其等位基因,将得到大小不同的片段进行电泳,电泳结果如图2所示(条带表示检出的特定长度的酶切片段,数字表示碱基对的数目)。下列分析正确的是( )
A.由两图中的Ⅱ-5可知该病为常染色体显性遗传病
B.Ⅲ-8为正常女孩
C.Ⅲ-7的致病基因可能来自Ⅰ-1或Ⅰ-2
D.Ⅲ-8与Ⅰ-1的基因型相同
2.(23-24高二下·广东清远·期末)家蚕(2n=28)的性别决定方式为ZW型,其皮肤正常(正常蚕)和皮肤透明(油蚕)是一对相对性状,由一对等位基因R、r控制,该相对性状的显隐性以及控制该相对性状的基因在染色体上的位置均未知(不考虑Z、W染色体同源区段),某科学小组进行了如表所示的实验。下列相关叙述错误的是( )
组合
亲本
F₁ 的表型及比例
组合一
正常蚕(雄)×油蚕(雌)
全部为正常蚕
组合二
正常蚕(♀)×正常蚕(♂)
正常蚕(♀): 油蚕(♀): 正常蚕(♂)=1:1:2
A.根据组合二中 F₁的表型及比例,可以推测控制正常蚕和油蚕的基因位于Z染色体上
B.两个组合亲本中雄性正常蚕的基因型不同
C.在组合二的 F₁雄蚕中,控制油蚕的基因频率是1/4
D.若让组合二F₁中皮肤正常的雌雄蚕相互交配,F₂正常蚕中纯合子:杂合子=7:1
3.(23-24高二下·广东清远·期末)下列关于基因、DNA、染色体及伴性遗传的叙述,错误的是( )
A.真核细胞中非等位基因在遗传中均遵循基因自由组合定律
B.DNA复制过程中子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端
C.在杂交实验中正、反交实验结果不一致的原因可能是基因位于性染色体上
D.在减数分裂中,正常联会的两条染色体一定是同源染色体
4.(23-24高二下·广东韶关·期末)油菜具有两性花,去雄是杂交的关键步骤,但人工去雄耗时费力,在生产上不具备可操作性。我国学者发现了一株油菜雄性不育突变株(雄蕊异常,肉眼可辨),现已知道育性正常与雄性不育由同一个基因座上的三个复等位基因A+、A、a控制,科学家利用该突变株进行了如下的杂交实验:
下列说法正确的是( )
A.杂交实验一和杂交实验二中雄性不育株不用去雄,而品系1和品系3需要
B.由杂交一的结果可知,雄性不育性状相对于品系1的育性正常为显性性状
C.由杂交二的结果可知,雄性不育性状相对于品系3的育性正常为隐性性状
D.若A+对A、a显性,A对a显性,则亲本中的雄性不育株的基因型为AA
5.(23-24高二下·广东茂名·期末)研究人类的遗传病我们不能做遗传学实验,但是可以从对系谱图的研究中获取资料。以下为某家族甲病(设基因为B、b)和乙病(设基因为D、d)的遗传家系图,其中Ⅱ-4家族中没有出现甲病。下列叙述正确的是( )
A.甲病是伴X染色体显性遗传病
B.Ⅱ-1 和Ⅱ-3 基因型相同的概率为 100%
C.若Ⅲ-5 的性染色体组成为XXY,则产生异常生殖细胞的是其父亲
D.若Ⅲ-1 与一正常男性婚配,他们最好选择生男孩
6.(22-23高二下·广东韶关·期末)甲病和乙病是两种单基因遗传病,某家系的遗传系谱图如图1所示,已知I1号个体不携带致病基因。对家系中部分成员进行关于乙病的基因检测,将各自含有相关基因的DNA片段用限制酶切割后电泳分离,结果如图2所示。若不考虑其它基因的影响也不存在基因突变的情况,以下选项错误的是( )
A.甲病为伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅱ2和Ⅱ4基因型相同的概率为2/3
C.图2长度为8.0kb和3.3kb的DNA片段来源于乙病的致病基因
D.Ⅱ3和Ⅱ4婚后生一个同时患有甲、乙两种病孩子的概率为1/48
7.(22-23高二下·广东茂名·期末)某种大鼠甲品系和乙品系的基因组成如图所示,其中甲品系基因n所在染色体片段缺失,含片段缺失染色体的雄配子致死。两对等位基因分别控制一对相对性状,且均完全显性遗传。下列相关叙述正确的是( )
A.甲品系(♂)×乙品系(♀),后代有4种表型
B.甲品系(♀)×乙品系(♂),后代有2种表型
C.甲品系(♀)×甲品系(♂),后代有2种表型
D.乙品系(♂)×乙品系(♀),后代有2种表型
8.(22-23高二下·广东韶关·期末)某种猫的毛色受X染色体上的黑化基因B和黄化基因O控制。研究发现,杂合雌猫(XBXO)早期胚胎细胞在有丝分裂间期两条X染色体(质)中的1条会随机发生失活现象(其上DNA碱基序列不变,但无法进行表达),且所产生的子代细胞也保留着相同的状态。若不考虑其它因素的影响,下列有关叙述错误的是( )
A.杂合雌猫的这种遗传现象属于表观遗传
B.杂合雌猫的毛色为黑色与黄色相间分布
C.杂合雌猫形成黑毛与形成黄毛的皮肤细胞遗传物质不同
D.杂合雌猫胚胎细胞有丝分裂后期含有4条X染色体
9.(22-23高二下·广东中山·期末)科研人员将苏云金杆菌的CryIAb基因导入水稻细胞培育成抗螟虫的克螟稻,克螟稻与普通水稻杂交,子代抗螟虫与不抗螟虫的比例为1:1。下列有关叙述正确的是( )
A.CrylAb基因已整合到克螟稻细胞的染色体上并表达
B.转入的CryIAb基因可能整合到细胞质中的DNA上
C.克螟稻降低了农药的使用量导致害虫不会出现抗药性
D.抗螟虫的克螟稻和普通水稻已经不属于同一个物种
10.(22-23高二下·广东深圳·期末)果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制,不确定该基因是位于常染色体还是X染色体。为了证实控制果蝇黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性,某科学研究小组进行了如下两个杂交实验,不考虑基因突变和染色体变异。根据杂交结果,下列判断错误的是( )
杂交组合
亲本
后代
①
灰体雄×黄体雌
灰体雌、黄体雄
②
灰体雄×灰体雌
灰体雌、灰体雄、黄体雄
A.①不能说明黄体是隐性性状
B.②能够说明黄体是隐性性状
C.①②都能说明控制黄体的基因位于X染色体
D.①杂交组合的正交和反交的结果是不相同的
11.(22-23高二下·广东深圳·期末)纯种的甜玉米与纯种的非甜玉米实行间行种植。收获时发现,在甜玉米的果穗上结有非甜玉米籽粒,但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒。下列叙述错误的是( )
A.控制甜玉米性状的是隐性基因
B.甜玉米果穗上结出的都是非甜玉米籽粒
C.非甜玉米果穗上结出的都是非甜玉米籽粒
D.甜玉米果穗上结出的非甜玉米籽粒都为杂合子
12.(22-23高二下·广东清远·期末)下图为某男性生殖细胞中的性染色体结构模式图,其中Ⅰ为两条染色体的同源区段,Ⅱ为非同源区段。不考虑变异,下列相关叙述正确的是( )
A.该细胞中Ⅰ区段上基因的遗传与常染色体上基因的遗传相同
B.位于Ⅱ1和Ⅱ2区段的基因只能分别遗传给女性和男性
C.该细胞中性染色体上的部分基因是成对存在的
D.红绿色盲的致病基因位于Ⅱ1区段
二、解答题
13.(22-23高二下·广东清远·期末)某小组利用某自花传粉的二倍体植物进行杂交实验。杂交涉及的两对相对性状分别是果形与花序,其中圆形果(圆)与长形果(长)相关基因分别用A、a表示;单一花序(单)与复状花序(复)相关基因分别用B、b表示,实验数据如表所示。回答下列问题:
组别
杂交组合
F1表型
F2表型及个体数
一
圆单×长复
圆单
660圆单、90圆复、90长单、160长复
二
圆复×长单
圆单
510圆单、240圆复、240长单、10长复
(1)上述两对相对性状中属于显性性状的分别是 ,两对相对性状的相关基因的遗传是否遵循自由组合定律? ,原因是 。
(2)用4种不同颜色的荧光,分别标记组别一F1植株初级精母细胞的基因A、a、B和b,观察其分裂过程,发现某个次级精母细胞中有3种不同颜色的4个荧光点,其原因是 。
(3)H基因编码的一种毒性蛋白可使植株对害虫表现出一定的抗性,但会导致同一植株中不含H基因的花粉一定比例的死亡(对雌配子没有影响)。现让甲、乙两纯合品种杂交得F1,F1自交所得的F2个体中基因型及比例为HH∶Hh∶hh=3∶4∶1。
①由子代结果推测,基因型为Hh的植株所产生的含h基因的花粉存活率为 (用分数表示)。
②若上述杂交实验为正交实验,现以甲为母本、乙为父本进行反交实验,在其他实验条件相同的情况下,反交实验的F1数目少于正交试验的,则乙的基因型为 。
14.(23-24高二下·广东·期末)遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA 甲基化(DNA的部分碱基上结合甲基)是遗传印记重要的方式之一。来自亲本的甲基化印记在子一代体细胞的有丝分裂中保持终生,但在子一代形成配子时,亲本的甲基化印记被去除,遗传印记会重新设定。鼠的灰色(A)对褐色(a)是一对相对性状,下图为遗传印记对小鼠等位基因表达和传递影响的示意图,甲基化的基因不能表达。回答下列问题:
(1)图中雌鼠的表型为 ,图中雄鼠的A基因来自于 (填“父方”、“母方”),理由是 。
(2)图中雌鼠与雄鼠杂交,子代小鼠的表型及比例为 。
(3)为进一步追踪遗传印记的遗传方式,科研人员将绿色荧光蛋白(GFP)基因通过基因工程技术整合到小鼠的染色体上,下图为所用载体图谱示意图和限制酶的识别序列及切割位点。为使GFP基因(该基因序列不含图中限制酶的识别序列)与载体正确连接,在扩增的GFP基因两端分别引入 和 两种不同限制酶的识别序列。经过这两种酶酶切的GFP基因和载体可用T4 DNA连接酶连接,从而构建出表达载体,此过程是基因工程的核心步骤,其目的是 。
(4)假如GFP基因插入到A基因的染色体上,并随A基因的表达而表达,A基因不表达则该基因也不表达。若(2)中子代小鼠中的灰色个体自由交配,则后代发绿色荧光的个体所占比例是 。
15.(23-24高二下·广东惠州·期末)自然界中存在一类称为“单向异交不亲和”的玉米,该性状由G/g控制,其中G决定单向异交不亲和。该性状的遗传机制是“含有G的卵细胞不能与g的花粉结合受精,其余配子间结合方式均正常”。玉米籽粒颜色紫色和黄色为一对相对性状,用A/a 表示,两对性状独立遗传。研究人员选择纯种紫粒单向异交不亲和品系与正常纯种黄粒品系进行杂交,F1均为紫粒,F1进行自交获得F2(不考虑突变、互换)
(1)玉米的籽粒颜色中隐性性状是 ,F1的基因型是 。
(2)F1产生的可接受g花粉的卵细胞的基因型及比例是 ,F2中纯种育性正常黄粒的比例是 。
(3)单向异交不亲和性状在生产实践中能保持玉米某些优良性状稳定遗传。现有甲类型(GG)、乙类型(gg)两种植株,乙类型的植株具有诸多优良性状且每对基因均为纯合。为培育既具有稳定遗传优良性状又表现为单向异交不亲和的玉米新品种,研究者首先要以甲、乙类型植株为材料进行杂交,杂交时甲类型应作为 (填“父本”或“母本”),理由是: 。
16.(23-24高二下·广东清远·期末)种子是农业的“芯片”,育好种是“端牢中国饭碗”的重要基础。“十三五”以来,我国农作物良种覆盖率在96%以上,自主选育品种面积占比超过95%,杂交水稻领先国际。科研工作者在对水稻进行种质资源调查时,发现了两个不同品种——高秆抗病和矮秆感病(水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对感病(r)为显性),由于高秆易倒伏,研究人员希望以上述两个品种为基础,通过杂交育种的方式培育出既抗倒伏又抗病的品种。回答下列问题:
(1)对水稻进行杂交实验时,需对母本的花进行的操作是 → →授粉→套袋。
(2)补充完成下列操作步骤,以在最短时间内培育出能稳定遗传的抗倒伏又抗病水稻品种。
第一步,用纯合高秆抗病和纯合矮秆感病杂交,得到 F₁杂合高秆抗病植株;
第二步, ;
第三步, ;
第四步,从第三步所得到的植株中选出抗倒伏又抗病植株。
(3)现用一个纯合矮秆感病与一个纯合高秆抗病品种杂交,得到F₁,再与矮秆感病品种杂交,F₂中只出现矮秆感病和高秆抗病两种表型,不考虑致死等原因,能否确定这两对相对性状之间不属于独立遗传 (填“能”或“不能”),请说明理由 。
(4)育好种不仅体现在农作物种植方面,动物品种选育也很重要。研究发现,某动物棕色毛发的形成与1号染色体上的B基因突变表达出异常蛋白有关;下图为发生 B基因突变后相应的mRNA序列。据图分析蛋白发生异常的原因可能是 。
17.(22-23高二下·广东韶关·期末)玉米无性染色体,其性别由两对等位基因H/h和T/t控制:H和T同时存在时,玉米为雌雄同株;无H且有T基因时,玉米为雄株;有H且无T基因时,玉米为雌株;H和T基因均无时,玉米也为雌株。以上4种类型玉米植株的花序生长情况均各不相同。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,由B/b基因控制。H/h、T/t和B/b三对等位基因均独立遗传。研究者对玉米植株的性别与籽粒的性状开展了研究实验,有关操作及实验结果如表3所示。请回答相关问题
表3
组别
实验处理(每次实验父本、母本均只有一株)
F1表现型
实验处理
F2部分表现型及比例
甲组
纯合饱满雄株×纯合凹陷雌株
均为饱满、雌雄同株
F1自交
饱满:凹陷≈3∶1
乙组
纯合饱满雌雄同株×纯合凹陷雌株
均为饱满、雌雄同株
利用F1与亲本雌株回交
雌雄同株∶雌株≈1∶1或雌雄同株∶雌株∶雄株≈1∶2∶1
(1)根据实验结果可判断,玉米籽粒饱满与凹陷中属于显性性状的是 。
(2)甲组中,若仅考虑题中所涉及的基因组成,则F1玉米的基因型为 ;F2中玉米植株的性别及比例为 ;F2中的雌株玉米最多可由 种基因型的玉米籽粒发育而来。
(3)乙组中,F1的基因型为 。若乙组实验所得F2中雌雄同株∶雌株∶雄株≈1∶2∶1,欲利用实验所得F2中雌雄同株玉米通过单倍体育种方法选育出基因型为HHtt的雌株和hhTT的雄株,请补充完善以下育种过程:
①利用该雌雄同株玉米,通过 技术得到基因型为HT、Ht、hT、ht的单倍体幼苗;
② ;
③根据玉米植株花序的生长情况,从步骤②所获植株中选出基因型为HHtt的雌株和hhTT的雄株。
18.(22-23高二下·广东揭阳·期末)女娄菜是性别决定方式为XY型的雌雄异株二倍体草本植物。科研人员将来自番茄的番茄红素基因A和来自胡萝卜的基因B同时导入女娄菜细胞,培育出能合成类胡萝卜素且籽粒呈现不同颜色的转基因女娄菜,相关基因对籽粒颜色的控制机制如图所示。
基因A和基因B的插入位置可能有多种,将获得的插入位置相同的同种转基因女娄菜相互杂交,获得F1,统计结果如表。
组别
F1表型及比例
一
亮红色雌:亮红色雄:白色雌:白色雄=3:3:1:1
二
亮红色雌:亮红色雄:橙色雄:白色雌:白色雄=6:3:3:2:2
三
亮红色雌:亮红色雄:橙色雌:橙色雄:白色雌:白色雄=9:9:3:3:4:4
请回答下列问题:
(1)题图表明基因与性状的关系是 。
(2)第一组实验结果表明基因A和基因B插入染色体的位置是 。
(3)第二组实验结果表明基因A和基因B遗传时遵循 ,判断依据是 。F1亮红色雌性个体中杂合子所占的比例是 。
(4)第三组实验结果表明基因A和基因B插入染色体的位置是 。F1橙色雌雄个体相互交配,后代出现橙色个体的概率是 。
19.(22-23高二下·广东茂名·期末)某种小鼠毛色灰色与黄色由一对等位基因(A/a)控制,有条纹与无条纹是由另一对等位基因(B/b)控制,且Y染色体上没有这两对等位基因。现有两只小鼠多次杂交产生多窝小鼠,子代雌鼠中灰色有条纹85只,黄色有条纹28只,子代雄鼠中灰色有条纹41只、灰色无条纹40只、黄色有条纹13只、黄色无条纹14只。根据杂交结果,回答下列问题:
(1)根据杂交结果分析,小鼠毛色性状中显性性状是 ,无条纹的遗传方式是 。
(2)亲本雌鼠的基因型为 ,子代小鼠中杂合子所占比例为 。
(3)将子代灰色有条纹雌鼠与子代黄色无条纹雄鼠杂交,若子二代雌雄均有4种表型,则该灰色有条纹雌鼠基因型为 ;若子二代雌雄均有2种表型,则该灰色有条纹雌鼠为 。
20.(22-23高二下·广东汕头·期末)某种兔子的毛色与毛囊中黑色素细胞合成的色素种类有关。色素合成机制如下图所示,a基因无法表达酪氨酸激酶,使兔子呈白色;b基因无法表达黑色素合成酶,多巴醌会转化成棕黄色素。此外,基因A和基因B还与胚胎发育有关,兔子胚胎必须有酪氨酸激酶或者黑色素合成酶才能成活。请回答下列问题。
(1)由题意可知,基因A不表达而B基因表达时兔子毛色为 (填“黑色”、“棕黄色”或“白色”),由此可见基因可通过 从而控制生物体的性状,基因与性状之间并非总是呈线性关系。
(2)下图I~Ⅲ表示兔子细胞内部分染色体及基因的位置关系。为了确定B/b基因在染色体上的位置,选用两只纯种的棕黄色雌兔和白色雄兔杂交,产生出足够多的子代(不考虑基因突变和交叉互换),并统计子代的性状及比例
预测结果及结论:
①若F1中 ,则能判断B/b基因在染色体上的位置如图Ⅲ所示;
②若F1中雌雄兔都是黑色,则需进一步将F1中雌雄个体相互交配得F2:
F2中小鼠的性状及比例
B/b基因在染色体上的位置
若F2中黑兔;棕黄色兔∶白兔=
则B/b基因位置如图I所示
若F2中黑兔;棕黄色兔∶白兔=
则B/b基因位置如图Ⅱ所示
(3)若实验结果与①预测结果相符,将F1中雌雄个体相互交配后,理论上F2中出现棕黄色雄兔的概率为 。
21.(22-23高二下·广东深圳·期末)家蚕的性别决定为ZW型,卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制。黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达,辐射诱变后有4种情况:①没有转移,②转移到另一常染色体上,③转移到Z染色体上,④转移到W染色体上。现有黑壳卵(Bb)雌蚕经辐射诱变后作为亲本与白壳卵雄蚕杂交,获得F1,选留黑壳卵,孵化并统计雌雄家蚕的数目。回答下列问题。
(1)携带B基因的染色体片段发生转移,这种变异属于 (填“基因突变”、“交叉互换”或“染色体结构变异”)。B基因转移到W染色体上,黑色卵壳的遗传总是和性别相关联,这种现象称为 。
(2)若是情况②,亲本黑壳卵雌蚕的基因型表示为bbBb(如存在基因缺失,亦用b表示),①和②这两种情况,后代统计结果是 (填“相同的”或“不同的”)。若是情况③,亲本黑壳卵雌蚕的基因型为 。
(3)情况③后代统计的结果为黑壳卵个体全是 ;情况④后代统计的结果为黑壳卵个体全是 。
三、实验题
22.(23-24高二下·广东韶关·期末)果蝇(2n=8)是杂交实验常用的实验材料,某研究所在调查果蝇性状时,发现了一些隐性纯合体,这些隐性纯合体的表型、基因及基因所在染色体的情况如下表。请回答下列问题。
隐性纯合体表型
基因
基因所在染色体
残翅
a
3号
黑身
b
3号
白眼
e
x
细眼
r
4号
(1)灰身果蝇与灰身果蝇杂交,后代既有灰身果蝇,又有黑身果蝇,这种现象称为 。表中所列的基因中,能与a基因进行自由组合的是 。
(2)若要对果蝇进行基因组测序,应该测 条染色体上DNA的碱基排列顺序。研究发现,基因r是基因R某位点发生了一个碱基对的替换而产生的,造成mRNA上对应位点碱基发生改变, 导致表达出的肽链变短的原因是 。
(3)粗眼(R)对细眼(r)为显性,红眼(E)对白眼(e)为显性。为鉴定一只粗眼红眼雌果蝇的基因型,某同学将其与若干只细眼白眼雄果蝇交配,产生的F1全为粗眼,且红眼与白眼个体的比例为1:1,则该雌果蝇的基因型是 。若让F1中雌雄果蝇随机交配,则F2中细眼白眼雌果蝇所占的比例为 。
(4)摩尔根的学生将白眼雌蝇与红眼雄果蝇杂交,在子代中发现了一只白眼雌果蝇,取其体细胞,在显微镜下观察发现其性染色体组成为XXY,请你分析该白眼雌果蝇产生的具体原因是 。(答出一种原因即可)
23.(23-24高二下·广东·期末)某鸟类(性别决定为ZW型)羽毛的性状由A/a控制,雄性的羽毛有美羽和素羽之分,雌性不论基因型如何均只有素羽。脚掌的颜色由B/b控制,B控制红色,b控制棕色,无论雌雄均有红色和棕色之分。假设这两对基因独立遗传,且Z染色体的同源区段上不存在控制这两种性状的基因。现有一只红掌美羽雄鸟和一只棕掌素羽雌鸟杂交得F1,经孵化成长后得到如下结果:
♂
红掌美羽:红掌素羽:棕掌美羽:棕掌素羽=3:1:3:1
♀
红掌素羽:棕掌素羽=1:1
(1)据题推测,该鸟类羽毛的性状中, 为显性性状。控制该性状的基因A/a位于 染色体上。
(2)根据后代的表现型及比例,不能判断B/b的位置。请从F1中选择合适的个体进行一次杂交实验判断B/b的位置,写出实验思路、预测结果和结论: 。
(3)选择压是指在两个相对性状之间,一个性状被选择而生存下来的优势。如果一个基因表现的效应对生物体的生存或繁殖是有利的,我们称之为正选择压,反之则称之为负选择压。美羽雄鸟羽毛艳丽,易被天敌发现,而素羽则有利于躲避天敌,就这一点而言,A基因具有 选择压,但美羽作为一种求偶信号有利于雌鸟的识别,避免与近似物种错误交配使生殖失败,而素羽不利于雌鸟识别,这一点上A基因具有 选择压。根据题目信息,在天敌剧增、没有近似物种干扰的情况下,aa个体占比将会 (填“增加”、“减少”或“不变”),其原因是 。
24.(23-24高二下·广东潮州·期末)鸟类的性别决定为ZW型,某种鹦鹉毛色由两对等位基因A、a和B、b控制(其中一对位于Z染色体上,另一对位于常染色体上)。该鸟的毛色决定机制如下图1,某实验小组进行鹦鹉杂交实验如下图2。请读图回答。
(1)控制该鸟毛色的两对等位基因A、a和B、b (填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律。
(2)由图分析:当体细胞中同时具有A、B基因,则该鸟体色为 色,据此推测基因A/a位于 染色体上。
(3)写出亲本甲的基因型 ,F1雌、雄鸟的基因型分别是 、 。
(4)F2中绿色雄性鸟的比例为 。
(5)在统计时发现F2雄性鸟中出现了一只白色个体。关于这只白色雄鸟的成因,小组成员意见不一:甲认为这仅仅是环境作用的结果;乙认为一定是控制毛色的基因发生了改变。
①若这只白色个体的出现是因为控制毛色的基因发生了的改变,则该个体基因型为 。
②请利用图2中的亲本或F1现有的个体,设计实验帮助他们解决困惑,则实验思路是 。若 ,则乙的观点正确。
25.(23-24高二上·广东江门·期末)中国是世界第一大茄子生产国及消费大国,不同地区消费者对茄子果色的喜好不同。茄子果皮的颜色有紫色、白色和绿色,由两对基因W/w和Y/y控制。科研团队利用三种果皮颜色不同的纯合亲本开展了以下研究(见表)。回答下列问题。
组合
亲本
F1
F2(株数)
紫色
绿色
白色
Ⅰ
绿色×紫色
紫色
58
20
Ⅱ
白色×紫色
紫色
59
15
5
(1)由组合 的结果可以得出结论:控制茄子果皮颜色遗传的基因位于 对同源染色体。从表中该组合的亲本和后代中选取合适的个体,进一步设计实验验证以上结论。
实验思路: 。
预期结果: 。
(2)若控制紫色性状的基因为W,控制绿色性状的基因为Y,则W、Y基因之间的作用关系应为 ,因此组合Ⅱ中F2的绿色果皮植株的基因型是 。
(3)茄子果皮颜色越深,花青素含量越高,其营养价值越高。研究人员发现:强光能激活MBW复合物,进而促进花青素合成酶基因的表达,在花青素合成酶的催化下,苯丙氨酸能合成花青素。上述现象说明基因通过 ,进而控制生物体的性状;且茄子果皮颜色这一性状是 共同作用的结果。
试卷第1页,共3页
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