专题02 遗传的基本规律(北京专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高一生物下学期期末真题分类汇编(北京专用)
2025-05-16
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.39 MB |
| 发布时间 | 2025-05-16 |
| 更新时间 | 2025-05-16 |
| 作者 | xkw_072916606 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-05-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52143196.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:
专题02 遗传的基本规律
1.(23-24高一下·北京西城·期末)孟德尔在豌豆杂交实验中,发现问题和验证假说所采用的实验方法依次是( )
A.自交、杂交和测交 B.杂交、自交和测交
C.测交、自交和杂交 D.杂交、测交和自交
2.(23-24高一下·北京丰台·期末)孟德尔遗传规律包括分离定律和自由组合定律。下列相关叙述正确的是( )
A.分离定律不能用于分析两对等位基因的遗传
B.基因的自由组合发生在合子形成的过程中
C.非等位基因的遗传遵循基因自由组合定律
D.基因的自由组合定律是以分离定律为基础的
3.(23-24高一下·北京朝阳·期末)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
4.(23-24高一下·北京朝阳·期末)M基因位于人类1号染色体,表达产物M酶是叶酸代谢途径中的关键酶。下列叙述错误的是( )
A.基因发生碱基对的替换,一般不会导致氨基酸序列的大量改变
B.若M基因突变后氨基酸种类或蛋白质结构不变,则其遗传信息不变
C.一对基因型为Mm的夫妻生下mm的孩子的概率为1/4
D.M基因可发生不同的突变,体现了基因突变的不定向性
5.(23-24高一下·北京西城·期末)下列关于生物实验中科学方法或实验操作的叙述,错误的是( )
A.做豌豆杂交实验时,应在花未成熟时进行去雄处理
B.艾弗里的肺炎链球菌转化实验采用了减法原理控制自变量
C.噬菌体侵染的细菌实验利用了放射性同位素标记法
D.在“探究抗生素对细菌的选择作用”的实验中,应从远离抑菌圈的菌落上挑取细菌进行下一代培养
6.(23-24高一下·北京西城·期末)副突变是指一个等位基因的转录受其同源基因的影响而产生稳定可遗传变化的现象。纯合深绿色玉米(BB)与纯合浅绿色玉米(B'B')杂交, 自交,结果发现 和 都是浅绿色,其机制如图。下列说法错误的是( )
A.F₂的基因型及比例为BB:BB':B'B'=1:2:1
B.副突变是一种表观遗传现象
C.F₂的BB植株中B 基因mRNA 含量低于深绿色亲本
D.B'基因对 B基因表达的影响不会传递到F2的BB植株
7.(23-24高一下·北京西城·期末)美洲原住民有两种类型的耳垢:干燥和粘稠。统计不同表型亲本组合所生后代的耳垢类型,结果如表。下列说法错误的是( )
亲本
子代
编号
表型
对数
粘稠
干燥
1
粘稠×粘稠
10
32
6
2
粘稠×干燥
8
21
9
3
干燥×干燥
12
0
42
A.由组合 3 可知耳垢粘稠对干燥为显性
B.组合1 的亲本中可能有纯合子
C.组合2子代中耳垢粘稠个体为杂合子
D.据此结果不能判断是否为伴性遗传
8.(23-24高一下·北京西城·期末)孟德尔运用假说-演绎法发现分离定律,其对分离现象的原因提出的假说不包括( )
A.生物的性状由遗传因子决定
B.形成配子时成对的遗传因子分离
C.受精时,雌雄配子的结合是随机的
D.F₁与隐性纯合子杂交,后代性状分离比为1:1
9.(23-24高一上·北京朝阳·期末)豇豆豆荚绿色(G)对黄色(g)为显性,花腋生(H)对顶生(h)为显性。纯合品种甲与纯合品种乙杂交得F1,再让F1与丙(ggHh)杂交,所得F2代中绿色腋生:绿色顶生:黄色腋生:黄色顶生=3:1:3:1,下列分析错误的是( )
A.G/g、H/h的遗传分别遵循分离定律
B.甲、乙的基因型可能是GGhh与ggHH
C.F2中纯合子占1/4,且全部表现为黄色
D.若F1自交,子代中基因型为GgHh的占9/16
10.(23-24高一上·北京朝阳·期末)羊的毛色由一对基因A、a控制。分析下列毛色遗传图谱,错误的是( )
A.毛色的显性性状是白色
B.亲本1的基因型为AA
C.4号和5号均为杂合子
D.6号毛色出现概率为1/4
11.(23-24高一下·北京丰台·期末)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
12.(23-24高一下·北京丰台·期末)两对相对性状的杂交实验中,最能说明基因自由组合定律实质的是( )
A.F1产生的雌雄配子随机结合
B.F1产生的配子比例为1:1:1:1
C.F1测交后代表型比例为1:1:1:1
D.F1中子代表型比例为9:3:3:1
13.(23-24高一下·北京丰台·期末)番茄果实颜色多样。研究人员以纯种绿果番茄(P1)和纯种红果番茄(P2)为亲本进行杂交实验。对F1,F2成熟果实的果皮和果肉的颜色进行观察分析,结果见下表。
各代果实颜色性状统计
代数
果皮颜色
果肉颜色
黄色
透明
红
浅黄
浅绿
P1
√
√
P2
√
√
F1
50
0
50
0
0
F2
177
62
172
52
15
(1)番茄花是两性花,P1、P2正反交,F1成熟果实表型均与红果相同,说明果皮和果肉的颜色均由 中的基因控制。
(2)果皮的黄色和透明色称为一对 ,黄色果皮有 种基因型。根据表中统计数据推测,果肉颜色的遗传遵循 定律,判断依据是 。写出验证该推测的实验思路和预期结果: 。
(3)有同学根据表中数据提出:控制果皮颜色和果肉颜色的所有基因位于非同源染色体上。请评价他的观点 。
(4)自然界红果番茄远多于绿果番茄。用进化与适应的观点分析此现象: 。
14.(23-24高一下·北京房山·期末)大豆花叶病毒会严重降低大豆的产量和品质。科研人员筛选出了 A、B和 C三个抗大豆花叶病毒的纯合品系,并对抗性遗传进行研究。
(1)用三个抗大豆花叶病毒的品系进行杂交实验,结果如下表。
杂交组合
F1
F2
抗病
感病
抗病
感病
A×感病
12
0
116
42
B×感病
13
0
95
36
C×感病
9
0
99
34
据表分析,三组杂交实验中抗病性状均为 性性状,F2均接近 的性状分离比。
(2)为探究不同抗性基因位点之间的关系,科研人员进行了图 1所示杂交实验。
①据实验一分析,品系 B和品系 C的抗性基因位于 对同源染色体上,判断的依据是 ,其中F2抗病植株的基因型有 种,抗病植株中纯合子所占比例为 。
②据实验二推测,从位置关系上看,品系 A和品系 B的抗性基因可能是 或同一对染色体上不发生交叉互换的两个突变基因。
(3)科研人员利用一段特定的DNA片段— S序列(某染色体特定位置的标记物,不同品系中 S序列长度不同)进一步确定 A、B 两品系抗性基因的位置关系。
①将A品系、感病品系及其相互杂交得到的F1和F2 若干个体中的 S序列进行电泳,结果如图2所示。
注:1为A品系,2为F1 ,3为感病品系4~10为F2的不同个体,其中7、10为感病,其余为抗病
据图分析,推测 A品系抗性基因与 S序列位于同一条染色体上,依据是 。
②同一条染色体的基因间距离越近,发生交叉互换的概率越低。科研人员分别测定了 A品系抗性基因和 S序列、B品系抗性基因和 S序列之间的交换概率。若检测结果不同,则说明 。
15.(23-24高一下·北京海淀·期末)在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中,偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛,以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式,研究者设置了6组小鼠交配组合,统计相同时间段内繁殖结果如下。
组合编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
交配组合
●×
◐×■
◐×
●×■
●×□
○×■
产仔次数
6
6
17
4
6
6
子代小鼠
总数(只)
脱毛
9
20
29
11
0
0
有毛
12
27
110
0
13
40
注:●纯合脱毛早,■纯合脱毛♂、○纯合有毛♀,□纯合有毛♂,◐杂合♀,杂合♂
回答下列问题:
(1)已知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异,说明相关基因位于 染色体上。
(2)Ⅲ组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由 基因控制的,相关基因的遗传符合 定律。
(3)Ⅳ组的繁殖结果说明,小鼠表现出脱毛性状不是 影响的结果。
(4)在封闭小种群中,偶然出现的基因突变属于 。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是 。
(5)测序结果表明:突变基因序列模板链中的1个G突变为A,推测密码子发生的变化是______(填选项前的符号)。
A.由GGA变为AGA B.由CGA变为GGA
C.由AGA变为UGA D.由CGA变为UGA
(6)研突发现,突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质,推测出现此现象的原因是蛋白质合成 。进一步研究发现,该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降,据此推测脱毛小鼠细胞的代谢速率下降,这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠 的原因。
16.(23-24高一下·北京朝阳·期末)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 。
17.(23-24高一下·北京东城·期末)玉米是世界上重要的粮食作物。研究玉米叶色突变体对阐明光合作用调控机理、增加作物产量具有重要意义。
(1)某品系玉米甲自然突变后,通过连续自交获得突变体乙,甲与乙杂交过程及结果如图1。
①据图1可初步判断,此玉米叶色的遗传受两对基因控制,用A/a、B/b表示。这两对基因的位置关系如图2中 (填“a”或“b”)所示,符合孟德尔的 定律。
②若要进一步验证,可用F1与 进行测交,后代的表型及比例为 ,说明上述判断成立。
③研究发现,A基因控制A酶合成,B基因控制B酶合成,当A酶不存在时B酶对叶绿素形成有一定的补偿作用,使叶片呈现黄色。据此分析,图1的F2中黄色叶的基因型为 。F2绿色叶植株中有部分个体无论自交多少代,其后代仍为绿色叶,这样的个体在F2绿色叶植株中所占的比例为 。
(2)进一步研究发现突变体乙在18℃叶色为白色;28℃为黄色;32℃为绿色。说明生物体的表型受 共同影响。
18.(23-24高一下·北京房山·期末)20世纪50年代,科研工作者们受到达尔文进化思想的启发,广泛开展了人工动植物育种研究。通过人工创造变异并选育优良的新品种,这一过程被形象地称为“人工进化”。
(1)六倍体高加索三叶草(6n=48)具有很强的抗旱、抗寒能力,但固氮能力差;而四倍体白三叶草(4n=32)具有强固氮能力。为培育出兼具强抗逆性和强固氮能力的三叶草新品种,科学家以高加索三叶草为母本,白三叶草为父本进行杂交。
①进行人工杂交时,需要在开花前去除高加索三叶草花内未成熟的 并套袋,再授以白三叶草的花粉。
②杂交后代F1中有 个染色体组,F1高度不育,其原因是在减数分裂过程中 ,这说明高加索三叶草和白三叶草存在 。为进一步获得可育的杂种植株,可用 处理F1的幼苗。
(2)已知在某三叶草种群中,亲代基因型AA占24%,Aa占72%,aa占4%,它们随机交配,则F1中A的基因频率为 。假如这三种基因型的个体在某一环境中的生存能力或竞争能力为AA=Aa>aa,则在长期的选择过程中,A和a的基因频率会有改变,请在图中绘出A基因频率变化的大致趋势 。
(3)与自然界的生物进化一样,“人工进化”过程的实质也是 。
19.(23-24高一下·北京西城·期末)研究者发现一株雄性不育突变玉米m,对其雄性不育的原因进行了研究。
(1)将 m 与野生自交系玉米(一直通过自交繁育的品系)杂交,后代育性正常与雄性不育比例为1:1,说明m为杂合子,判断的理由是 。
(2)观察野生型玉米(2n=20)和m的花粉母细胞减数分裂过程,结果如图1,在野生费玉米减数分裂的终变期,可观察到10 个 ,随后进行两次分裂形成四个子增胞。在m中,粗线期之后染色体聚集并逐渐变成致密的染色质团,减数分裂被抑制,
(3)定位突变基因后进行测序,发现INVAN6 基因序列发生了变化,如图2所示。与野生型相比,突变基因发生了碱基对的 。
(4)INVAN6 基因编码一种酶(INVAN6) 。研究者对野生型和突变型 INVAN6的活性进行了测定。将等量的两种酶分别与一定量的二糖进行混合,测定底物和产物的量,结果如图3。
根据图3结果推测,INVAN6 功能是 。INVAN6基因突变使INVAN6蛋白功能 ,破坏了花粉母细胞的糖代谢和信号传导,影响了花粉的正常发育。
(5)揭示突变株m雄性不育的原因,还需要做进一步研究。请举出一个需要研究的问题 。
20.(23-24高一上·北京朝阳·期末)白菜是我国主要蔬菜之一,各地广泛栽培。为研究白菜的花色遗传规律,育种人员将三种花色的白菜进行杂交实验,结果如下表。
杂交组合
亲本
F1
F2
一
白花×黄花
黄花
黄花:白花=3:1
二
桔花×黄花
黄花
黄花:桔花=3:1
三
白花×桔花
黄花
黄花:桔花:白花=9:3:4
(1)亲本白菜的三种花色互为 ,F2中出现不同花色的现象称为 。
(2)根据表中数据,可推测白菜花色受 对等位基因控制。若由一对等位基因控制用A、a表示,若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示,以此类推,则组合一亲本黄花及组合三F1黄花的基因型分别是 和 。
(3)理论上,组合二F2中纯合子所占的比例为 ,组合三F2黄花中杂合子所占的比例为 。
(4)将组合三F1与其子代白花杂交,若后代的表现型及比例为 ,则白花为隐性纯合子。
1.(23-24高一下·北京房山·期末)慢性粒细胞白血病患者的第22号染色体比正常人的要短,所缺失的片段接到了9号染色体上。下列相关叙述不正确的是( )
A.该患者体细胞的染色体数目不变
B.这种类型的变异在光学显微镜下能够辨认出来
C.正常人的A/a和B/b基因的遗传遵循自由组合定律
D.该变异类型属于基因重组,改变了基因的数量和排列顺序
2.(22-23高一下·北京西城·期末)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
3.(23-24高一下·北京朝阳·期末)下列关于性染色体说法错误的是( )
A.♀隐×♂显纯合子可判断基因位于X、Y染色体同源区段还是仅位于X染色体
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上
C.若隐性致病基因位于X染色体上,则女性患者的儿子一定患病
D.某病由位于X染色体非同源区段上的显性基因控制,则男患者多于女患者
4.(23-24高一下·北京西城·期末)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%
5.(23-24高一下·北京西城·期末)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
6.(23-24高一下·北京·期末)下图为果蝇体细胞染色体组成示意图,以下说法正确的是( )
A.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y构成一个染色体组
B.X染色体上的基因均与性别决定有关
C.果蝇体内的细胞都含有两个染色体组
D.配子含有个体发育所需的全套遗传信息
7.(23-24高一下·北京东城·期末)“日出而作,日落而息”是一种原始的作息节律。科学家从果蝇体内克隆出per基因,并对其调控昼夜节律的分子机制展开研究。
(1)野生型果蝇昼夜节律是24h,经诱变获得节律为19h、28h和无节律的三种突变体,相应per基因记作perS、perL和perO。
①已知per基因位于X染色体上,科学家将无节律、长节律的雄性个体分别与野生型的雌性个体杂交,F1全为正常节律,表明perO、perL均为 性基因。
②欲探究perO基因和perL基因的位置关系,进行下图所示杂交实验(棒眼为伴X显性遗传)。研究者观察F2中 个体的节律,发现其均表现为长节律,说明perO和perL为 (填“等位”或“非等位”)基因,做出此判断的理由是 。
(2)科学家发现per基因的表达也存在昼夜周期性节律,于是提出负反馈理论解释per基因表达的周期性变化,即PER蛋白被合成后,一部分在细胞质中降解,一部分入核抑制per基因的表达。进入细胞核的PER蛋白越多,per基因表达量越低。一定时间后,PER蛋白含量开始下降,per基因的表达量随之升高,完成一个昼夜节律的循环。能支持上述解释的证据包括_________。
A.PER蛋白可定位在细胞核中
B.与PER蛋白相比较,PERS蛋白的稳定性更高,不易在细胞质降解
C.被转入额外per(正常节律)基因的果蝇,昼夜节律变短
D.PER蛋白没有与DNA结合的位点
(3)PER蛋白需与TIM蛋白结合才能进入细胞核,据此推测perL突变体昼夜节律延长的原因可能是 。
(4)从进化与适应的角度分析,per基因突变改变昼夜节律给自然界生物带来的不良影响是 。
8.(23-24高一下·北京朝阳·期末)茄子是我国重要的蔬菜作物之一。研究茄子果皮色和花色遗传的相关性,可为茄子新品种选育提供理论依据。
(1)茄子果皮色由W、w和Y、y基因(两对基因独立遗传)控制。W和Y基因分别控制花青素(紫色)和叶绿素(绿色)的合成,花青素存在时,能够遮盖叶绿素(如图)。
将紫皮(WWYY)与白皮(wwyy)杂交,F1的基因型为 ,F1自交获得F2,F2的表型及比例为 。将F1与白皮杂交,后代中绿皮所占比例为 。其基因型是 。
(2)茄子花色由一对等位基因D、d控制,研究者将紫花紫皮与白花绿皮茄子进行杂交,结果如下表。
亲本
F1表型
F2表型与数据(株)
紫花紫皮×白花绿皮
紫花紫皮
紫花紫皮(50)
紫花绿皮(10)
白花紫皮(8)
白花绿皮(10)
①亲本的基因型分别为 。
②据此实验结果,请在图中标示F1中三对基因在染色体上的位置关系 (竖线代表染色体,横线代表基因的位置)。
③为进一步确定三对基因的位置关系,将F1与纯合的白花绿皮杂交,子代中紫花紫皮∶白花绿皮∶紫花绿皮∶白花紫皮=28∶34∶12∶4.由此可判断F1在减数分裂时 基因所在的同源染色体发生互换,产生基因组成为 的重组型配子。互换率为重组型配子数占全部配子数的比值,请计算基因间互换率为 (用分数表示)。
9.(23-24高一下·北京·期末)控制人血红蛋白合成的基因分别位于11和16号染色体上,基因分布及不同发育时期的血红蛋白组成如图所示,α、β、γ、ε、δ和ξ表示不同基因,(表示该血红蛋白由2条α肽链和2条β肽链组成。人类镰刀型细胞贫血症由β基因突变引起。
请据图回答问题:
(1)图中所示人在不同发育时期血红蛋白的组成不同,从分子水平上分析,这是 的结果。
(2)据图分析,下列叙述正确的是
a.人体血红蛋白基因的表达有时间顺序
b.多个基因控制血红蛋白的合成
c.控制某血红蛋白合成的基因位于相同染色体上
d.控制某血红蛋白合成基因发生突变则一定会患病
(3)合成血红蛋白肽链的场所是 。已知α肽链由141个氨基酸组成,β肽链由146个氨基酸组成,那么成年人中肽链组成为a₂β₂的1个血红蛋白分子中的肽键数是 。
(4)β基因中一个碱基对的改变会导致镰刀型细胞贫血症,结果是β肽链上的谷氨酸被缬氨酸替换。已知谷氨酸的密码子之一为GAA,缬氨酸的密码子之一为GUA。则突变基因中控制该氨基酸的相应碱基组成是 。
(5)若两个健康成年人均携带三个α隐性突变致病基因和一个β隐性突变致病基因,则此二人婚配后生出患病孩子的概率是 。
10.(23-24高一下·北京丰台·期末)家族性高胆固醇血症(FH)患者先天胆固醇高,易引发心脑血管疾病,是遗传性疾病。
(1)图1为某FH患者(Ⅲ-1)家族系谱图,研究发现该患者是2号染色体上的载脂蛋白基因A突变所致。对家族不同成员的A基因进行测序,I-2的A基因正常。据图分析该病的遗传方式是 。
(2)图2展示FH发病的根本原因。患者的A基因发生了碱基对的 ,遗传信息 时该位点的氨基酸由丙氨酸变为苏氨酸。这导致A蛋白增加了一个氢键,引起A蛋白的 改变,运输胆固醇的效率下降。
(3)研究者分别培养A基因正常细胞和A基因突变细胞,检测相关基因的表达情况,结果如图3。其中C基因编码的酶参与脂肪酸的合成,S基因编码的蛋白可以激活胆固醇合成酶基因的转录,推测FH患者易出现心脑血管疾病的原因: 。
(4)FH给患者和家庭带来了痛苦,可通过 对该病进行检测和预防,辅以低脂饮食和适当锻炼,降低心脑血管疾病发病率。
11.(23-24高一下·北京·期末)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 。
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专题02 遗传的基本规律
1.(23-24高一下·北京西城·期末)孟德尔在豌豆杂交实验中,发现问题和验证假说所采用的实验方法依次是( )
A.自交、杂交和测交 B.杂交、自交和测交
C.测交、自交和杂交 D.杂交、测交和自交
【答案】B
【分析】假说—演绎法:在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的,反之,则可以认为假说是错误的。其基本步骤:发现问题→作出假说→演绎推理→ 实验验证→得出结论。
【详解】假说—演绎法的基本步骤:发现问题→作出假说→演绎推理→ 实验验证→得出结论。孟德尔在豌豆杂交实验中,先通过具有一对或两对相对性状的个体杂交得F1,F1自交得F2,F2出现一定的性状分离比,在此基础上提出问题,并创立假说,演绎推理,然后用测交验证假说,最后得出结论。B正确,ACD错误。
故选B。
2.(23-24高一下·北京丰台·期末)孟德尔遗传规律包括分离定律和自由组合定律。下列相关叙述正确的是( )
A.分离定律不能用于分析两对等位基因的遗传
B.基因的自由组合发生在合子形成的过程中
C.非等位基因的遗传遵循基因自由组合定律
D.基因的自由组合定律是以分离定律为基础的
【答案】D
【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、位于非同源染色体上的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,但其中的每一对等位基因的遗传遵循分离定律,自由组合定律是以分离定律为基础的,因此分离定律能用于分析两对等位基因的遗传,A错误;
B、基因自由组合定律发生在减数分裂形成配子的过程中,B错误;
C、自由组合定律适用范围是两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因,C错误;
D、参考A项,自由组合定律是以分离定律为基础的,二者往往共同应用于相关遗传习题中,D正确。
故选D。
3.(23-24高一下·北京朝阳·期末)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。
4.(23-24高一下·北京朝阳·期末)M基因位于人类1号染色体,表达产物M酶是叶酸代谢途径中的关键酶。下列叙述错误的是( )
A.基因发生碱基对的替换,一般不会导致氨基酸序列的大量改变
B.若M基因突变后氨基酸种类或蛋白质结构不变,则其遗传信息不变
C.一对基因型为Mm的夫妻生下mm的孩子的概率为1/4
D.M基因可发生不同的突变,体现了基因突变的不定向性
【答案】B
【分析】基因突变:DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换,引起基因结构改变。基因突变不改变基因的数量和排列顺序。
【详解】A、基因发生碱基对的替换,一般改变的只是个别氨基酸,一般不会导致氨基酸序列的大量改变,A正确;
B、密码子具有简并性,即不同的密码子决定相同的氨基酸,据此推测,若M基因突变后氨基酸种类或蛋白质结构不变,则并不意味着遗传信息(碱基序列)不变,B错误;
C、根据基因分离定律可推测,一对基因型为Mm的夫妻生下mm的孩子的概率为1/4,C正确;
D、M基因可发生不同的突变,进而产生了M基因的多个复等位基因,说明基因突变具有不定向性,D正确。
故选B。
5.(23-24高一下·北京西城·期末)下列关于生物实验中科学方法或实验操作的叙述,错误的是( )
A.做豌豆杂交实验时,应在花未成熟时进行去雄处理
B.艾弗里的肺炎链球菌转化实验采用了减法原理控制自变量
C.噬菌体侵染的细菌实验利用了放射性同位素标记法
D.在“探究抗生素对细菌的选择作用”的实验中,应从远离抑菌圈的菌落上挑取细菌进行下一代培养
【答案】D
【分析】①在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。②模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述,包括物理模型、概念模型、数学模型等。③假说―演绎法是指在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的,反之,则可以认为假说是错误的。④用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清楚化学反应的详细过程。
【详解】A 、做豌豆杂交实验时,为了防止自花传粉,应该在花未成熟时进行去雄处理,A正确;
B、艾弗里肺炎链球菌转化实验的实验组中,添加某种酶的目的是通过酶解去除其中相应的成分,采用了“减法原理”控制自变量,B正确;
C、噬菌体侵染大肠杆菌的实验分别使用35S或32P标记噬菌体,即利用了放射性同位素标记法,C正确;
D、在“探究抗生素对细菌的选择作用”的实验中,应从抑菌圈的边缘的菌落上挑取细菌进行下一代培养,D错误。
故选D。
6.(23-24高一下·北京西城·期末)副突变是指一个等位基因的转录受其同源基因的影响而产生稳定可遗传变化的现象。纯合深绿色玉米(BB)与纯合浅绿色玉米(B'B')杂交, 自交,结果发现 和 都是浅绿色,其机制如图。下列说法错误的是( )
A.F₂的基因型及比例为BB:BB':B'B'=1:2:1
B.副突变是一种表观遗传现象
C.F₂的BB植株中B 基因mRNA 含量低于深绿色亲本
D.B'基因对 B基因表达的影响不会传递到F2的BB植株
【答案】D
【分析】基因的碱基序列不变但表型改变的现象属于表观遗传。
【详解】A、纯合深绿色玉米(BB)与纯合浅绿色玉米(B'B')杂交F1:BB',表型为浅绿,F1自交F2:BB:BB':B'B'=1:2:1,A正确;
B、副突变不改变基因的碱基序列,但使表型发生了改变,所以是一种表观遗传现象,B正确;
C、亲本BB为深绿色,F2中BB植株表型为浅绿,说明了F₂的BB植株中B 基因mRNA 含量低于深绿色亲本,C正确;
D、依据题干信息,纯合深绿色玉米(BB)与纯合浅绿色玉米(B'B')杂交→F1:BB',表型为浅绿,F1自交→F2:BB:BB':B'B'=1:2:1,表型均为浅绿色,说明B'基因对 B基因表达的影响会传递到F2的BB植株,D错误。
故选D。
7.(23-24高一下·北京西城·期末)美洲原住民有两种类型的耳垢:干燥和粘稠。统计不同表型亲本组合所生后代的耳垢类型,结果如表。下列说法错误的是( )
亲本
子代
编号
表型
对数
粘稠
干燥
1
粘稠×粘稠
10
32
6
2
粘稠×干燥
8
21
9
3
干燥×干燥
12
0
42
A.由组合 3 可知耳垢粘稠对干燥为显性
B.组合1 的亲本中可能有纯合子
C.组合2子代中耳垢粘稠个体为杂合子
D.据此结果不能判断是否为伴性遗传
【答案】A
【分析】具有一对相对性状的纯合亲本杂交,子一代表现出来的性状即为显性性状,子一代未表现出的性状即为隐性性状。
【详解】A、由组合1,具有相同性状(粘稠)的亲本杂交,后代出现干燥个体,说明耳垢粘稠对干燥为显性,而根据组合3,干燥干燥干燥,无法判断显隐性,A错误;
B、由组合1,子代中粘稠:干燥=5:1,若粘稠对干燥由基因A、a控制,则子代中干燥个体aa=1/6,1/6aa=1/2a1/3a,则亲本由Aa与A- 杂交,A - 群体产生的配子中A:a=2:1,可求得A- 群体中AA:Aa=1:2,故组合1 的亲本中可能有纯合子,B正确;
C、结合A项,粘稠对干燥为显性,依据组合2可知,亲代的基因型分别为A-、aa,由于亲代中干燥个体只能产生a 的配子,故子代中粘稠个体的基因型一定为杂合子Aa,C正确;
D、三组杂交实验结果,均没有体现性别差异,故不能判断是否为伴性遗传,D正确。
故选A。
8.(23-24高一下·北京西城·期末)孟德尔运用假说-演绎法发现分离定律,其对分离现象的原因提出的假说不包括( )
A.生物的性状由遗传因子决定
B.形成配子时成对的遗传因子分离
C.受精时,雌雄配子的结合是随机的
D.F₁与隐性纯合子杂交,后代性状分离比为1:1
【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。
【详解】A、生物的性状是由遗传因子决定的是假说的内容之一,A错误;
B、形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,这是假说的内容之一,B错误;
C、受精时,雌雄配子随机结合,这是假说的内容之一,C错误;
D、演绎是根据假设内容推测测交实验的结果,即若F1产生配子时遗传因子分离,则测交后代的两种性状比接近1:1,不属于假说,D正确。
故选D。
9.(23-24高一上·北京朝阳·期末)豇豆豆荚绿色(G)对黄色(g)为显性,花腋生(H)对顶生(h)为显性。纯合品种甲与纯合品种乙杂交得F1,再让F1与丙(ggHh)杂交,所得F2代中绿色腋生:绿色顶生:黄色腋生:黄色顶生=3:1:3:1,下列分析错误的是( )
A.G/g、H/h的遗传分别遵循分离定律
B.甲、乙的基因型可能是GGhh与ggHH
C.F2中纯合子占1/4,且全部表现为黄色
D.若F1自交,子代中基因型为GgHh的占9/16
【答案】D
【分析】 基因自由组合定律: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】A、F2中,绿色:黄色=1:1,腋生:顶生=3:1,G/g、H/h的遗传分别遵循分离定律,A正确;
B、F1与丙(ggHh)杂交,所得F2中绿色:黄色=1:1,腋生:顶生=3:1,则F1基因型为GgHh,甲、乙的基因型可能是GGhh与ggHH,B正确;
C、F1基因型为GgHh,与丙(ggHh)杂交,所得F2代中纯合子=1/8ggHH+1/8gghh=1/4,全部为黄色,C正确;
D、F1基因型为GgHh,子代中基因型为GgHh的占1/2×1/2=1/4,D错误。
故选D。
10.(23-24高一上·北京朝阳·期末)羊的毛色由一对基因A、a控制。分析下列毛色遗传图谱,错误的是( )
A.毛色的显性性状是白色
B.亲本1的基因型为AA
C.4号和5号均为杂合子
D.6号毛色出现概率为1/4
【答案】B
【分析】据图分析:4白色羊和5白色羊杂交,得到6是黑色羊,推测白色为显性性状,由A基因控制,黑色为隐性性状,由a基因控制。
【详解】AC、个体4和5均为白色,而后代6为黑毛羊,说明白毛是显性性状,4和5均为杂合子Aa,AC正确;
B、由A可知,白毛是显性,1和2杂交,子代出现白毛和黑毛,说明1的基因型为Aa,B错误;
D、4和5均为杂合子Aa,6号毛色aa出现概率为1/4,D正确。
故选B。
11.(23-24高一下·北京丰台·期末)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。
12.(23-24高一下·北京丰台·期末)两对相对性状的杂交实验中,最能说明基因自由组合定律实质的是( )
A.F1产生的雌雄配子随机结合
B.F1产生的配子比例为1:1:1:1
C.F1测交后代表型比例为1:1:1:1
D.F1中子代表型比例为9:3:3:1
【答案】B
【分析】自由组合定律的实质:等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】最能体现自由组合定律实质的是基因型为YyRr个体产生的配子的类型及比例为YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1,ACD错误,B正确。
故选B。
13.(23-24高一下·北京丰台·期末)番茄果实颜色多样。研究人员以纯种绿果番茄(P1)和纯种红果番茄(P2)为亲本进行杂交实验。对F1,F2成熟果实的果皮和果肉的颜色进行观察分析,结果见下表。
各代果实颜色性状统计
代数
果皮颜色
果肉颜色
黄色
透明
红
浅黄
浅绿
P1
√
√
P2
√
√
F1
50
0
50
0
0
F2
177
62
172
52
15
(1)番茄花是两性花,P1、P2正反交,F1成熟果实表型均与红果相同,说明果皮和果肉的颜色均由 中的基因控制。
(2)果皮的黄色和透明色称为一对 ,黄色果皮有 种基因型。根据表中统计数据推测,果肉颜色的遗传遵循 定律,判断依据是 。写出验证该推测的实验思路和预期结果: 。
(3)有同学根据表中数据提出:控制果皮颜色和果肉颜色的所有基因位于非同源染色体上。请评价他的观点 。
(4)自然界红果番茄远多于绿果番茄。用进化与适应的观点分析此现象: 。
【答案】(1)细胞核
(2) 相对性状 2 基因的自由组合 F1代果肉都是红色,F2代红:浅黄:浅绿=12:3:1,符合9:3:3:1的变式 实验思路和预期结果:用F1与果肉浅绿色的番茄杂交,统计后代表型及比例,预期实验结果为红:浅黄:浅绿=2:1:1,则说明推测正确
(3)仅表中数据无法得出该结论。需补充相应数据
(4)红果番茄颜色鲜艳,更易吸引动物食用并传播种子,红果番茄的相应基因频率不断上升
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合.2、分析表格信息可知:表格中子二代对于果皮颜色来说,黄色:透明=3:1,说明黄色对透明色是显性性状,由一对等位基因控制;对于果肉颜色来说,红色:浅黄色:浅绿色=12:3:1,相当于2对相对性状的杂合子自交实验,因此果肉颜色由2对等位基因控制,且2对等位基因遵循自由组合定律。
【详解】(1)正反交一致,说明基因在细胞核中。
(2)果皮的黄色和透明色称为一对相对性状,黄色果皮为显性性状,基因型有2种,果肉的颜色来说,子二代中红色:浅黄:绿色=12:3:1,说明果肉的颜色由2对等位基因控制,且遵循自由组合定律。利用测交验证自由组合定律,让F1番茄与果肉浅绿色的番茄杂交,子代的表现型及比例为:果肉红色:浅红色:浅绿色=2:1:1,说明控制果肉颜色的2对等位基因遵循自由组合定律。
(3)仅表中数据无法得出该结论。需补充相应数据,比如补充测交的数据,根据测交数据判断是否遵循自由组合定律。
(4)红果番茄颜色鲜艳,更易吸引动物食用并传播种子导致红果番茄的基因频率上升,绿果基因频率下降,最终红果番茄远多于绿果番茄。
14.(23-24高一下·北京房山·期末)大豆花叶病毒会严重降低大豆的产量和品质。科研人员筛选出了 A、B和 C三个抗大豆花叶病毒的纯合品系,并对抗性遗传进行研究。
(1)用三个抗大豆花叶病毒的品系进行杂交实验,结果如下表。
杂交组合
F1
F2
抗病
感病
抗病
感病
A×感病
12
0
116
42
B×感病
13
0
95
36
C×感病
9
0
99
34
据表分析,三组杂交实验中抗病性状均为 性性状,F2均接近 的性状分离比。
(2)为探究不同抗性基因位点之间的关系,科研人员进行了图 1所示杂交实验。
①据实验一分析,品系 B和品系 C的抗性基因位于 对同源染色体上,判断的依据是 ,其中F2抗病植株的基因型有 种,抗病植株中纯合子所占比例为 。
②据实验二推测,从位置关系上看,品系 A和品系 B的抗性基因可能是 或同一对染色体上不发生交叉互换的两个突变基因。
(3)科研人员利用一段特定的DNA片段— S序列(某染色体特定位置的标记物,不同品系中 S序列长度不同)进一步确定 A、B 两品系抗性基因的位置关系。
①将A品系、感病品系及其相互杂交得到的F1和F2 若干个体中的 S序列进行电泳,结果如图2所示。
注:1为A品系,2为F1 ,3为感病品系4~10为F2的不同个体,其中7、10为感病,其余为抗病
据图分析,推测 A品系抗性基因与 S序列位于同一条染色体上,依据是 。
②同一条染色体的基因间距离越近,发生交叉互换的概率越低。科研人员分别测定了 A品系抗性基因和 S序列、B品系抗性基因和 S序列之间的交换概率。若检测结果不同,则说明 。
【答案】(1) 显 3:1
(2) 2 F2表型及比例为抗病:感病=15:1 8 1/5 同一个位点的基因突变
(3) F2 所有抗病植株均有A品系的S序列条带 A、B两品系的抗性基因是位于同一染色体上不同的两个基因
【分析】依据孟德尔分离定律可知,2个纯质亲本杂交,在F1代中表现出的性状为显性性状,在F2代中的出现性状分离,分离比接近3:1。由实验一知F1代自交后得到F2代的比例中抗病与感病是15:1,类似于9:3:3:1的比例,说明抗病与感病有两对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律。对确定2个基因的位置关系,就要看电泳后出现的条带,是否出现扩增 A 品系和抗性条带。
【详解】(1)三个抗大豆花叶病毒的品系进行杂交实验可知,A×感病、B×感病、C×感病,F1代全部表现为抗病,所以抗病为显性性状;在F2代中抗病与感病比例中接近3:1。
(2)①由实验一知F1代自交后得到F2代的比例中抗病与感病是15:1,类似于9:3:3:1的比例,说明抗病与感病有两对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律。2株抗病植株的基因型为组合16种,若以AABB表示抗病植株的基因型,aabb表示感病植株的基因型,依据孟德尔自由组合定律可知,抗性基因位于2对同源染色体上,F1代杂合体中等位基因自由分离,非等位基因自由组合,F2代中有4种表型,9种基因型,16种基因组合后代表型比例为15:1,故只要有A或 B基因的存在,植株表现为抗病,aabb是感病植株的基因型,所以抗病植株的基因型有8种;在F2代有16种基因型组合,只有AABB、aaBB、AAbb这三种是纯合体,在F2代中有15份个体是抗病的,所以纯合个体占1/5。
②依据孟德尔自由组合定律可知, F2代杂合体中等位基因自由分离,非等位基因自由组合,故品系A和品系B的抗性基因可能是等位基因或同一对染色体上不发生交叉互换的两个突变基因。
(3)①用引物扩增 A 品系、感病品系及其相互杂交得到的F1和F2若干个体中的S序列,通过电泳图谱分析可知,当电泳结果出现A品系的S序列的扩增结果时,植株为抗性,当电泳结果只出现感病植株的S序列扩增结果时,植株为感病,故推测A品系抗性基因与S序列位于同一条染色体上。②同一条染色体的基因间距离越近,发生交叉互换的概率越低,科研人员分别测定了A品系抗性基因和S序列、B品系抗性基因和S序列之间的交换概率,若结果不同,说明两基因在同一条染色体的基因间距离越远,故说明A、B基因是位于同一染色体上不同的两个基因。
15.(23-24高一下·北京海淀·期末)在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中,偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛,以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式,研究者设置了6组小鼠交配组合,统计相同时间段内繁殖结果如下。
组合编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
交配组合
●×
◐×■
◐×
●×■
●×□
○×■
产仔次数
6
6
17
4
6
6
子代小鼠
总数(只)
脱毛
9
20
29
11
0
0
有毛
12
27
110
0
13
40
注:●纯合脱毛早,■纯合脱毛♂、○纯合有毛♀,□纯合有毛♂,◐杂合♀,杂合♂
回答下列问题:
(1)已知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异,说明相关基因位于 染色体上。
(2)Ⅲ组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由 基因控制的,相关基因的遗传符合 定律。
(3)Ⅳ组的繁殖结果说明,小鼠表现出脱毛性状不是 影响的结果。
(4)在封闭小种群中,偶然出现的基因突变属于 。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是 。
(5)测序结果表明:突变基因序列模板链中的1个G突变为A,推测密码子发生的变化是______(填选项前的符号)。
A.由GGA变为AGA B.由CGA变为GGA
C.由AGA变为UGA D.由CGA变为UGA
(6)研突发现,突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质,推测出现此现象的原因是蛋白质合成 。进一步研究发现,该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降,据此推测脱毛小鼠细胞的代谢速率下降,这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠 的原因。
【答案】(1)常
(2) 一对 分离
(3)环境因素
(4) 自发突变 突变基因的频率足够高
(5)D
(6) 提前终止 产仔率低
【分析】分析表格:Ⅰ、Ⅱ组结果相同,即正交和反交的结果相同,说明控制脱毛和有毛这一对相对性状的基因位于常染色体上;Ⅲ组亲本都为杂合,子代中产生性状分离,且比例接近3:1,说明有毛相对于脱毛是显性性状。
【详解】(1)Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异,即正交和反交的结果相同,说明控制该性状的基因位于常染色体上。
(2)Ⅲ组亲本都为杂合(表现型相同),子代中产生性状分离,且比例接近3:1,说明有毛相对于脱毛是显性性状,也说明这对相对性状由一对等位基因控制,符合基因的分离定律。
(3)Ⅳ组中脱毛纯合个体雌雄交配,后代都为脱毛小鼠,若存在环境基因的影响,后代可能会出现有毛小鼠,说明小鼠表现出脱毛性状不是环境因素影响的结果。
(4)基因突变分为自发突变和人工诱变,在封闭小种群中,偶然出现的基因突变属于自发突变;只有突变基因的频率足够高时,此种群中才有可能同时出现几只脱毛小鼠。
(5)DNA模板链上的碱基和mRNA上的碱基互补配对,若模板链中的1个碱基G变为A,则mRNA中相应位置上的碱基应该由C变为U,D正确,ABC错误。
故选D。
(6)若突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质,说明该蛋白质合成提前终止。该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降,而甲状腺激素能促进细胞新陈代谢,由此可见该蛋白质会导致小鼠细胞的代谢下降,这可能也是雌性脱毛小鼠产仔率低的原因。
16.(23-24高一下·北京朝阳·期末)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。
17.(23-24高一下·北京东城·期末)玉米是世界上重要的粮食作物。研究玉米叶色突变体对阐明光合作用调控机理、增加作物产量具有重要意义。
(1)某品系玉米甲自然突变后,通过连续自交获得突变体乙,甲与乙杂交过程及结果如图1。
①据图1可初步判断,此玉米叶色的遗传受两对基因控制,用A/a、B/b表示。这两对基因的位置关系如图2中 (填“a”或“b”)所示,符合孟德尔的 定律。
②若要进一步验证,可用F1与 进行测交,后代的表型及比例为 ,说明上述判断成立。
③研究发现,A基因控制A酶合成,B基因控制B酶合成,当A酶不存在时B酶对叶绿素形成有一定的补偿作用,使叶片呈现黄色。据此分析,图1的F2中黄色叶的基因型为 。F2绿色叶植株中有部分个体无论自交多少代,其后代仍为绿色叶,这样的个体在F2绿色叶植株中所占的比例为 。
(2)进一步研究发现突变体乙在18℃叶色为白色;28℃为黄色;32℃为绿色。说明生物体的表型受 共同影响。
【答案】(1) a (基因的)自由组合 乙 绿色叶:黄色叶:白色叶=2:1:1 aaBB、aaBb 1/3
(2)基因与环境
【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)①据图1可知,F2中绿色叶:黄色叶:白色叶=12:3:1,是9:3:3:1的变式,说明这两对基因符合孟德尔的自由组合定律,这两对基因位于两对同源染色体上,位置关系如图2中a所示。
②若要进一步验证,可用F1与隐性纯合子aabb(即图1中的乙)进行测交,AaBb×aabb→AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,即后代的表型及比例为绿色叶:黄色叶:白色叶=2:1:1。
③当A酶不存在时B酶对叶绿素形成有一定的补偿作用,使叶片呈现黄色,再结合F2中绿色叶:黄色叶:白色叶=12:3:1,因此图1的F2中黄色叶的基因型为aaBB、aaBb。F2绿色叶植株(基因型为A_B_或Aabb或AAbb)中有部分个体无论自交多少代,其后代仍为绿色叶,说明这样的个体的基因型为AABB或AAbb或AABb,在F2绿色叶植株中所占的比例为4/12,即1/3。
(2)进一步研究发现突变体乙在18℃叶色为白色;28℃为黄色;32℃为绿色,即同一基因型的突变体乙在不同的温度下表型不同,说明生物体的表型受基因与环境共同影响。
18.(23-24高一下·北京房山·期末)20世纪50年代,科研工作者们受到达尔文进化思想的启发,广泛开展了人工动植物育种研究。通过人工创造变异并选育优良的新品种,这一过程被形象地称为“人工进化”。
(1)六倍体高加索三叶草(6n=48)具有很强的抗旱、抗寒能力,但固氮能力差;而四倍体白三叶草(4n=32)具有强固氮能力。为培育出兼具强抗逆性和强固氮能力的三叶草新品种,科学家以高加索三叶草为母本,白三叶草为父本进行杂交。
①进行人工杂交时,需要在开花前去除高加索三叶草花内未成熟的 并套袋,再授以白三叶草的花粉。
②杂交后代F1中有 个染色体组,F1高度不育,其原因是在减数分裂过程中 ,这说明高加索三叶草和白三叶草存在 。为进一步获得可育的杂种植株,可用 处理F1的幼苗。
(2)已知在某三叶草种群中,亲代基因型AA占24%,Aa占72%,aa占4%,它们随机交配,则F1中A的基因频率为 。假如这三种基因型的个体在某一环境中的生存能力或竞争能力为AA=Aa>aa,则在长期的选择过程中,A和a的基因频率会有改变,请在图中绘出A基因频率变化的大致趋势 。
(3)与自然界的生物进化一样,“人工进化”过程的实质也是 。
【答案】(1) 雄蕊 5 同源染色体联会紊乱 生殖隔离 秋水仙素
(2) 60%
(3)种群基因频率的改变
【分析】种群的基因型频率计算种群基因频率的方法是:显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半;隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。
【详解】(1)进行人工杂交时,为了避免自花传粉,需要在开花前,去除高加索三叶草花内未成熟的雄蕊并套袋,来作母本,再授以白三叶草的花粉。以高加索三叶草(6n=48)为母本(配子中三个染色体组),白三叶草(4n=32)为父本(配子中两个染色体组),进行杂交,后代F1中有5个染色体组,但F1高度不育,其原因是同源染色体联会紊乱,几乎无法产生后代,这说明高加索三叶草和白三叶草存在生殖隔离,秋水仙素可以抑制纺锤体的形成,导致染色体加倍,所以为进一步获得可育的杂种植株,可用秋水仙素处理F1种子或幼苗。
(2)已知在某三叶草种群中,亲代基因型AA占24%,Aa占72%,aa占4%,则A的频率为24%+72%×1/2=60%,a的频率为4%+72%×1/2=40%,随机交配,A的频率不变,则F1中A的基因频率为60%。三种基因型的个体在某一环境中的生存能力或竞争能力为AA=Aa>aa,则aa个体就会减少,导致A基因频率会逐渐增加,a的基因频率会逐渐减少,A基因频率变化的可能趋势如下: 。
(3)“人工进化”和自然界生物进化一样,实质都是种群基因频率的改变。
19.(23-24高一下·北京西城·期末)研究者发现一株雄性不育突变玉米m,对其雄性不育的原因进行了研究。
(1)将 m 与野生自交系玉米(一直通过自交繁育的品系)杂交,后代育性正常与雄性不育比例为1:1,说明m为杂合子,判断的理由是 。
(2)观察野生型玉米(2n=20)和m的花粉母细胞减数分裂过程,结果如图1,在野生费玉米减数分裂的终变期,可观察到10 个 ,随后进行两次分裂形成四个子增胞。在m中,粗线期之后染色体聚集并逐渐变成致密的染色质团,减数分裂被抑制,
(3)定位突变基因后进行测序,发现INVAN6 基因序列发生了变化,如图2所示。与野生型相比,突变基因发生了碱基对的 。
(4)INVAN6 基因编码一种酶(INVAN6) 。研究者对野生型和突变型 INVAN6的活性进行了测定。将等量的两种酶分别与一定量的二糖进行混合,测定底物和产物的量,结果如图3。
根据图3结果推测,INVAN6 功能是 。INVAN6基因突变使INVAN6蛋白功能 ,破坏了花粉母细胞的糖代谢和信号传导,影响了花粉的正常发育。
(5)揭示突变株m雄性不育的原因,还需要做进一步研究。请举出一个需要研究的问题 。
【答案】(1)野生自交系玉米为纯合子,子代出现分离比
(2)四分体
(3)替换
(4) 将蔗糖分解成葡萄糖和果糖 改变
(5)突变体减数第一次分裂前期被抑制是否与INVAN6 基因突变有关
【详解】(1)野生自交系玉米为纯合子,m与野生自交系玉米杂交,后代育性正常与雄性不育比例为1:1,说明m为杂合子。
(2)由题知2n=10,减Ⅰ前期的终变期出现10个四分体。
(3)由图2可知,不育植株是碱基G被A替换。
(4)由图3可知,与野生型相比,突变型不能把蔗糖分解成果糖和葡萄糖,所以INVAN6 功能是分解蔗糖,INVAN6基因突变使INVAN6控制的酶失活。
(5)由题可知,突变体不育是减数第一次分裂前期被抑制造成的,而INVAN6 基因突变导致突变体糖代谢改变,所以需要进一步研究突变体减数第一次分裂前期被抑制是否与INVAN6 基因突变有关。
20.(23-24高一上·北京朝阳·期末)白菜是我国主要蔬菜之一,各地广泛栽培。为研究白菜的花色遗传规律,育种人员将三种花色的白菜进行杂交实验,结果如下表。
杂交组合
亲本
F1
F2
一
白花×黄花
黄花
黄花:白花=3:1
二
桔花×黄花
黄花
黄花:桔花=3:1
三
白花×桔花
黄花
黄花:桔花:白花=9:3:4
(1)亲本白菜的三种花色互为 ,F2中出现不同花色的现象称为 。
(2)根据表中数据,可推测白菜花色受 对等位基因控制。若由一对等位基因控制用A、a表示,若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示,以此类推,则组合一亲本黄花及组合三F1黄花的基因型分别是 和 。
(3)理论上,组合二F2中纯合子所占的比例为 ,组合三F2黄花中杂合子所占的比例为 。
(4)将组合三F1与其子代白花杂交,若后代的表现型及比例为 ,则白花为隐性纯合子。
【答案】(1) 相对性状 性状分离
(2) 两 AABB AaBb
(3) 1/2 8/9
(4)黄花:桔花:白花=1:1:2
【分析】分析题意:根据组合三,F2中黄花:桔花:白花=9:3:4,为9:3:3:1的变式,可推测白菜花色受两对等位基因的控制。并且黄花为双显,桔花为某种单显,白花为另外一种单显和双隐。
【详解】(1)根据题意,亲本白菜的三种花色互为为一对性状中的相对性状。F2中出现不同花色的现象称为性状分离。
(2)分析题意:根据组合三,F2中黄花:桔花:白花=9:3:4,为9:3:3:1的变式,可推测白菜花色受两对等位基因的控制。且黄花为双显,桔花为某种单显,白花为另外一种单显和双隐。
若两对等位基因控制用A、a和B、b表示,那么组合三中F1黄花基因型为AaBb(双杂)。组合1中F2为黄花:白花=3:1,说明F1黄花为单杂,并且由于白花为一种单显或双隐,只有亲本黄花为AABB才满足题意,F1黄花为单杂。
(3)组合二中,F2为黄花:桔花=3:1,说明说明F1黄花也为单杂,单杂自交后代纯合子所占比例为1/2。组合三F2黄花(A_B_)中,只有一份的纯合子AABB,另外8份均为杂合子,故杂合子所占的比例为8/9。
(4)组合三F1(AaBb)与子代白花杂交,若白花为隐性纯合子,说明这是双杂的测交实验,后代为1:1:1:1的变式,结合对应的表现型,可推知后代的表现型及比例为黄花:桔花:白花=1:1:2。
1.(23-24高一下·北京房山·期末)慢性粒细胞白血病患者的第22号染色体比正常人的要短,所缺失的片段接到了9号染色体上。下列相关叙述不正确的是( )
A.该患者体细胞的染色体数目不变
B.这种类型的变异在光学显微镜下能够辨认出来
C.正常人的A/a和B/b基因的遗传遵循自由组合定律
D.该变异类型属于基因重组,改变了基因的数量和排列顺序
【答案】D
【分析】染色体结构变异的基本类型:
(1)缺失:染色体中某一片段的缺失,例如,猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,因为患病儿童哭声轻,音调高,很像猫叫而得名,猫叫综合征患者的两眼距离较远,耳位低下,生长发育迟缓,而且存在严重的智力障碍;果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的;
(2)重复:染色体增加了某一片段果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的;
(3)倒位:染色体某一片段的位置颠倒了180度,造成染色体内的重新排列;
(4)易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。
【详解】A、题图显示,慢性粒细胞白血病的病因是由于患者体内发生了第9号染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体第22号上,属于染色体结构变异中的易位,会改变染色体上基因的排列顺序,不发生染色体数目变异,即该患者体细胞的染色体数目不变,A正确;
B、慢性粒细胞白血病的病因是由于染色体变异引起的,且染色体变异可借助显微镜观察,B正确;
C、正常人的A/a和B/b基因分别位于9号、22号这两对同源染色体上,遵循自由组合定律,C正确;
D、该变异类型发生在非同源染色体之间,属于染色体结构变异中的易位,改变了基因的数量和排列顺序,D错误。
故选D。
2.(22-23高一下·北京西城·期末)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。
3.(23-24高一下·北京朝阳·期末)下列关于性染色体说法错误的是( )
A.♀隐×♂显纯合子可判断基因位于X、Y染色体同源区段还是仅位于X染色体
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上
C.若隐性致病基因位于X染色体上,则女性患者的儿子一定患病
D.某病由位于X染色体非同源区段上的显性基因控制,则男患者多于女患者
【答案】D
【分析】细胞中与性别决定有关的染色体叫做性染色体,与性别决定无关的染色体叫做常染色体,常见的性别决定方式为XY型和ZW型,另外还有多种类型,如蜜蜂的性别决定方式与细胞中染色体数目有关。
【详解】A、♀隐×♂显纯合子可判断基因位于X、Y染色体同源区段还是仅位于X染色体,若为前者则无论雌雄均表现为显性性状,若为后者则雄性均为隐性,雌性均为显性,据此做出判断,A正确;
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上,该对等位基因的遗传也会表现出与性别相关联的现象,B正确;
C、若隐性致病基因位于X染色体上,则女性患者的儿子一定患病,女性患者的父亲一定患病,C正确;
D、某病由位于X染色体非同源区段上的显性基因控制,则女患者多于男患者,D错误。
故选D。
4.(23-24高一下·北京西城·期末)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。
5.(23-24高一下·北京西城·期末)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。
6.(23-24高一下·北京·期末)下图为果蝇体细胞染色体组成示意图,以下说法正确的是( )
A.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y构成一个染色体组
B.X染色体上的基因均与性别决定有关
C.果蝇体内的细胞都含有两个染色体组
D.配子含有个体发育所需的全套遗传信息
【答案】D
【分析】根据题意和图示分析可知:果蝇有四对同源染色体,其中三对常染色体和一对性染色体。一个染色体组不能有同源染色体,也就是说是一组非同源染色体,同时还必须含有本物种生长、发育、遗传和变异所需要的全套遗传信息。
【详解】A、根据染色体组的概念判断,果蝇的一个染色体组含有的染色体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X(或Y),A错误;
B、位于X、Y染色体的基因,不一定是决定性别的,如人的红绿色盲基因,B错误;
C、果蝇体细胞有丝分裂后期会出现四个染色体组,生殖细胞中含有一个染色体组,C错误;
D、果蝇配子含有一个染色体组,含有的染色体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X(或Y),这些染色体上含有控制本物种生长、发育、遗传、变异的全部基因,D正确。
故选D。
7.(23-24高一下·北京东城·期末)“日出而作,日落而息”是一种原始的作息节律。科学家从果蝇体内克隆出per基因,并对其调控昼夜节律的分子机制展开研究。
(1)野生型果蝇昼夜节律是24h,经诱变获得节律为19h、28h和无节律的三种突变体,相应per基因记作perS、perL和perO。
①已知per基因位于X染色体上,科学家将无节律、长节律的雄性个体分别与野生型的雌性个体杂交,F1全为正常节律,表明perO、perL均为 性基因。
②欲探究perO基因和perL基因的位置关系,进行下图所示杂交实验(棒眼为伴X显性遗传)。研究者观察F2中 个体的节律,发现其均表现为长节律,说明perO和perL为 (填“等位”或“非等位”)基因,做出此判断的理由是 。
(2)科学家发现per基因的表达也存在昼夜周期性节律,于是提出负反馈理论解释per基因表达的周期性变化,即PER蛋白被合成后,一部分在细胞质中降解,一部分入核抑制per基因的表达。进入细胞核的PER蛋白越多,per基因表达量越低。一定时间后,PER蛋白含量开始下降,per基因的表达量随之升高,完成一个昼夜节律的循环。能支持上述解释的证据包括_________。
A.PER蛋白可定位在细胞核中
B.与PER蛋白相比较,PERS蛋白的稳定性更高,不易在细胞质降解
C.被转入额外per(正常节律)基因的果蝇,昼夜节律变短
D.PER蛋白没有与DNA结合的位点
(3)PER蛋白需与TIM蛋白结合才能进入细胞核,据此推测perL突变体昼夜节律延长的原因可能是 。
(4)从进化与适应的角度分析,per基因突变改变昼夜节律给自然界生物带来的不良影响是 。
【答案】(1) 隐 非棒眼雌性 等位 若perO和perL为非等位基因,那么perO和perL会被相同位置上的野生型基因掩盖掉,表现出野生型的性状(节律正常)
(2)ABC
(3)PERL蛋白空间结构改变,与TIM蛋白结合能力变弱
(4)打破了生物在进化过程中与环境形成的协调关系,适应性下降
【分析】基因突变的特点:①普遍性:所有生物都可能发生基因突变,低等生物、高等动植物等。②随机性:可以发生在生物个体发育的任何时期;可以发生在细胞内不同的DNA分子上;同一DNA分子的不同部位。③不定向性:可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。④低频性:自然状态下,突变的频率比较低。⑤多害少利性:多数有害,少数有利,也有中性。
【详解】(1)①per基因位于X染色体上,将无节律、长节律的雄性个体分别与野生型的雌性个体杂交,F1全为正常节律,表明perO、perL均为隐性基因;
②应观察非棒眼雌性个体的节律,发现其均表现为长节律,说明perO和perL为等位基因,理由如下:若perO和perL为非等位基因,那么perO和perL会被相同位置上的野生型基因掩盖掉,表现出野生型的性状(节律正常)。
(2)PER蛋白被合成后,一部分在细胞质中降解,一部分入核抑制per基因的表达。进入细胞核的PER蛋白越多,per基因表达量越低。一定时间后,PER蛋白含量开始下降,per基因的表达量随之升高,完成一个昼夜节律的循环,即负理论调节。因此推测推测果蝇通过直接调节per基因的转录,使per的mRNA和蛋白质呈周期性变化。故:
A、PER蛋白可定位在细胞核中,A正确;
B、与PER蛋白相比较,PERS蛋白的稳定性更高,不易在细胞质降解,B正确;
C、被转入额外per(正常节律)基因的果蝇,昼夜节律变短,C正确;
D、PER蛋白没有与DNA结合的位点,D错误。
故选ABC。
(3)PERL蛋白空间结构改变,与TIM蛋白结合能力变弱,导致PER蛋白需与TIM蛋白结合才能进入细胞核,使perL突变体昼夜节律延长。
(4)从进化与适应的角度分析,per基因突变改变昼夜节律给自然界生物带来的不良影响是打破了生物在进化过程中与环境形成的协调关系,适应性下降。
8.(23-24高一下·北京朝阳·期末)茄子是我国重要的蔬菜作物之一。研究茄子果皮色和花色遗传的相关性,可为茄子新品种选育提供理论依据。
(1)茄子果皮色由W、w和Y、y基因(两对基因独立遗传)控制。W和Y基因分别控制花青素(紫色)和叶绿素(绿色)的合成,花青素存在时,能够遮盖叶绿素(如图)。
将紫皮(WWYY)与白皮(wwyy)杂交,F1的基因型为 ,F1自交获得F2,F2的表型及比例为 。将F1与白皮杂交,后代中绿皮所占比例为 。其基因型是 。
(2)茄子花色由一对等位基因D、d控制,研究者将紫花紫皮与白花绿皮茄子进行杂交,结果如下表。
亲本
F1表型
F2表型与数据(株)
紫花紫皮×白花绿皮
紫花紫皮
紫花紫皮(50)
紫花绿皮(10)
白花紫皮(8)
白花绿皮(10)
①亲本的基因型分别为 。
②据此实验结果,请在图中标示F1中三对基因在染色体上的位置关系 (竖线代表染色体,横线代表基因的位置)。
③为进一步确定三对基因的位置关系,将F1与纯合的白花绿皮杂交,子代中紫花紫皮∶白花绿皮∶紫花绿皮∶白花紫皮=28∶34∶12∶4.由此可判断F1在减数分裂时 基因所在的同源染色体发生互换,产生基因组成为 的重组型配子。互换率为重组型配子数占全部配子数的比值,请计算基因间互换率为 (用分数表示)。
【答案】(1) WwYy 紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1 1/4 wwYy
(2) DDWWYY、ddwwYY D、W和d、w Dw和dW 8/39
【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)将紫皮(WWYY)与白皮(wwyy)杂交,F1的基因型为WwYy,表现型为紫色,F1自交获得F2,根据自由组合定律可知,F2的表型及比例为9W_Y_(紫皮)∶3W_yy(紫皮)∶3wwY_(绿皮)∶1wwyy(白皮),紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1,将F1与白皮(wwyy)杂交,后代的基因型和表型比例为WwYy(紫皮)∶Wwyy(紫皮)∶wwYy(绿皮)∶wwyy(白皮)=1∶1∶1∶1,绿皮所占比例为1/4。
(2)①紫花与白花杂交后代均为紫花,说明紫花对白花为显性,紫皮与绿皮杂交后代均为紫皮,F2中紫皮∶绿皮≈3∶1,说明亲本关于果皮的基因型为WWYY和wwYY,综合分析可知,亲本的基因型为DDWWYY和ddwwYY。
②F2的表现型比例不符合9∶3∶3∶1的比例,因此D/d与相关基因存在连锁关系,即F1中三对基因在染色体上的位置关系可用下图表示:
③为进一步确定三对基因的位置关系,将F1DdWwYY与纯合的白花绿皮ddwwYY杂交,子代中紫花紫皮∶白花绿皮∶紫花绿皮∶白花紫皮=28∶34∶12∶4,由此可判断F1在减数分裂时D、W和d、w基因所在的同源染色体发生互换,进而产生基因组成为Dw和dW的重组型配子。由于子代的表现型可代表产生的配子类型,因此互换率为(12+4)÷(28+34+12+4)=8/39。
9.(23-24高一下·北京·期末)控制人血红蛋白合成的基因分别位于11和16号染色体上,基因分布及不同发育时期的血红蛋白组成如图所示,α、β、γ、ε、δ和ξ表示不同基因,(表示该血红蛋白由2条α肽链和2条β肽链组成。人类镰刀型细胞贫血症由β基因突变引起。
请据图回答问题:
(1)图中所示人在不同发育时期血红蛋白的组成不同,从分子水平上分析,这是 的结果。
(2)据图分析,下列叙述正确的是
a.人体血红蛋白基因的表达有时间顺序
b.多个基因控制血红蛋白的合成
c.控制某血红蛋白合成的基因位于相同染色体上
d.控制某血红蛋白合成基因发生突变则一定会患病
(3)合成血红蛋白肽链的场所是 。已知α肽链由141个氨基酸组成,β肽链由146个氨基酸组成,那么成年人中肽链组成为a₂β₂的1个血红蛋白分子中的肽键数是 。
(4)β基因中一个碱基对的改变会导致镰刀型细胞贫血症,结果是β肽链上的谷氨酸被缬氨酸替换。已知谷氨酸的密码子之一为GAA,缬氨酸的密码子之一为GUA。则突变基因中控制该氨基酸的相应碱基组成是 。
(5)若两个健康成年人均携带三个α隐性突变致病基因和一个β隐性突变致病基因,则此二人婚配后生出患病孩子的概率是 。
【答案】(1)基因选择性表达
(2)ab
(3) 核糖体 570
(4)
(5)7/16
【分析】分析题图:图示表示人的不同时期表达的血红蛋白基因及血红蛋白组成。控制人的血红蛋白基因分别位于11号、16号染色体上,人的血红蛋白由4条肽链组成,但在人的不同发育时期血红蛋白分子的组成是不相同的。
【详解】(1) 图中所示人在不同发育时期血红蛋白的组成不同,从分子水平上分析,这是基因选择性表达的结果。
(2) a、在不同的生长发育期,血红蛋白基因控制合成的蛋白质不同,说明人体血红蛋白基因的表达有时间顺序,a正确;
b、控制人血红蛋白合成的基因分别位于11和16号染色体上,α、β、γ、ε、δ和ξ表示不同基因,可见多个基因控制血红蛋白的合成,b正确;
c、控制人血红蛋白合成的基因分别位于11和16号染色体上,c错误;
d、看图可知:16号染色体上,α基因有两个,如果一个α基因发生突变不会患病,因为另一个α基因可以表达出原有的α肽链,d错误。
故选ab。
(3) 合成血红蛋白肽链的直接模板是mRNA,翻译的场所是核糖体,α2β2表示该血红蛋白由2条α肽链和2条β肽链组成,共有4条链,α链由141个氨基酸,β链由146个氨基酸组成,所以总氨基酸数为141×2+146×2=574,所以肽键数=574﹣4=570。
(4)突变后密码子为GUA,根据碱基互补配对原则可知,故基因的碱基组成成是CAT// GTA 。
(5) 若两个健康成年人均携带三个α隐性突变致病基因和一个β隐性突变致病基因,双亲都是杂合子,则此二人婚配后生出正常孩子的概率是:3/4×3/4=9/16,生患病孩子的概率为 7/16。
10.(23-24高一下·北京丰台·期末)家族性高胆固醇血症(FH)患者先天胆固醇高,易引发心脑血管疾病,是遗传性疾病。
(1)图1为某FH患者(Ⅲ-1)家族系谱图,研究发现该患者是2号染色体上的载脂蛋白基因A突变所致。对家族不同成员的A基因进行测序,I-2的A基因正常。据图分析该病的遗传方式是 。
(2)图2展示FH发病的根本原因。患者的A基因发生了碱基对的 ,遗传信息 时该位点的氨基酸由丙氨酸变为苏氨酸。这导致A蛋白增加了一个氢键,引起A蛋白的 改变,运输胆固醇的效率下降。
(3)研究者分别培养A基因正常细胞和A基因突变细胞,检测相关基因的表达情况,结果如图3。其中C基因编码的酶参与脂肪酸的合成,S基因编码的蛋白可以激活胆固醇合成酶基因的转录,推测FH患者易出现心脑血管疾病的原因: 。
(4)FH给患者和家庭带来了痛苦,可通过 对该病进行检测和预防,辅以低脂饮食和适当锻炼,降低心脑血管疾病发病率。
【答案】(1)常染色体显性遗传
(2) 替换 翻译 空间结构
(3)A蛋白改变后导致C基因和S基因的表达上升,合成脂肪酸和胆固醇增多
(4)遗传咨询和产前诊断
【分析】1、遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病,常为先天性的,也可后天发病。如先天愚型 、多指(趾)、 先天性聋哑 、血友病等,这些遗传病完全由遗传因素决定发病,并且出生一定时间后才发病,有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。
2、遗传病的检测方法包括系谱分析、染色体检查、产前检查、基因检查等,可以从限制结婚、避免近亲结婚、坚持婚前检查、重视生殖保健、完善产前诊断等方面来进行预防。
【详解】(1)由图1可知,该病是2号染色体上的载脂蛋白基因A突变所致,但I-2的A基因正常,因此Ⅱ-2、Ⅱ-3的致病基因只能来自I-1,因此该致病基因为显性,且Ⅲ-1患病、Ⅱ-4正常,排除伴X染色体遗传,故该病的遗传方式是常染色体显性遗传;
(2)由图2可知,FH发病的原因是控制A蛋白合成的基因中发生了碱基替换,使遗传信息翻译时第226位氨基酸由丙氨酸变为苏氨酸,导致A蛋白增加了一个氢键,引起A蛋白的空间结构改变,运输胆固醇的效率下降;
(3)由图3可以看出,A蛋白改变后导致C基因和S基因的表达上升,合成脂肪酸和胆固醇增多,这是FH患者易出现心脑血管疾病的原因;
(4)FH给患者和家庭带来了痛苦,可通过遗传咨询和产前诊断对该病进行检测和预防,辅以低脂饮食和适当锻炼,降低心脑血管疾病发病率。
11.(23-24高一下·北京·期末)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。
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