内容正文:
专题04 遗传、变异与进化
(
遗传的基本规律
考点1
)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
D
B
D
D
A
D
D
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
C
CD
CD
BCD
BCD
AC
BD
CD
AV
题号
21
答案
AC
22.【答案】(1)①. 不具有 ②. R插入后,使基因中遗传信息改变,功能丧失
(2①. 25% ②. ARaBb、AaBRb ③. 1/16
(3) ①. 三 ②. 1/9 ③. A1R2或A2R1或A1R1或A2R2 ④. ARaBb ⑤. ②
23.【答案】(1)①. 有翅、长翅 ②. 是 ③. 能
(2)7/8 (3)B、A、b
(4) ①. A ②. 数目(数目和排列顺序) ③. 增添
24.【答案】(1)①. 大红 ②. aaBB ③. 黄色:粉红色=3:1
(2) ①. 具有不定向性 ②. 3:1 ③. 不能
(3) ①. aabbDDEE ②. b或D ③. e ④. 1/5 ⑤. F1中,基因b与D连锁且不互换,基因B与基因d连锁且不互换,F2中无法出现基 因型为aabbddee的粉红果肉小籽粒植株 ⑥. 1/2
25.【答案】(1)①. Z ②. 常
(2)①. 1/6 ②. 7/48
(3)①. 黄色斑纹雌性 ②. bbZAZa
(4)①. 基因A所在染色体上 ②. 基因B所在染色体上
26.【答案】(1)①. B ②. 基因的自由组合
(2)①. 3/14 ②. 1/13
(3)①. 样本2叶色为纯合子AA ②. aabb
(4)①. AaBbEeFf ②. 可以保持杂种优势,后代不发生性状分离
27.【答案】(1)①. 卵细胞 ②. 雄性
(2)①. 5 ②. 60% ③. 群体中S基因频率逐代升高,而S基因表达的蛋白可以抑制病毒复制
(3)①. 在双荧光品系杂交的后代中,无荧光的个体即为非转基因雄蚊,让有荧光的个体相互交配用于持续生产 ②. 3/7 ③. 2/3 ④. 不需挑选即可连续传代且易分离出非转基因雄蚊
28.【答案】(1)①. D与E连锁、d与e连锁 ②. 5/8或1/2 ③. 1/10
(2)①. 基因突变和染色体结构变异(缺失) ②. 向导RNA与目标DNA通过碱基互补配对结合,核酸酶Cas9使与向导RNA结合的DNA双链断裂 ③. 两基因间距缩短,减数分裂时可交换位点减少,基因间的交叉互换概率降低
(3)①. 选取基因型为EEMM与eemm的果蝇杂交,得到F1,选取F1代雄果蝇与基因型为eemm的雌果蝇进行测交,观察并统计F2代的表型及比例 ②. F2长翅正常翅脉:残翅=1:1(或答:长翅全为正常翅脉)
29.【答案】(1) ①. 父本 ②. 1/2
(2) ①. AaBb ②. 基因A与b位于一条染色体上,基因a和B位于其同源染色体上,且无互换 ③. 1/6 ④. 占比0~1/6,基因连锁且发生了互换
(3)①. 4号、2号 ②. F2新性状植株均有突变体甲4号染色体的SSR,但均无突变体甲2号染色体的SSR
30.【答案】(1)①. 4 ②. 长翅刚毛:长翅截毛:残翅刚毛:残翅截毛=3:3:1:1
(2)①. 正常黑体 ②. 雄性均为灰体,雌性均为黑体 ③. 雌性均为灰体,雄性均为黑体
(3)①. 基因通过控制蛋白质结构直接控制生物性状 ②. 绿色翅个体中同时含GAL4基因与UAS—GFP基因,GAL4表达的蛋白质结合到UAS,驱动了绿色荧光蛋白基因表达,从而出现绿色翅(合理即可) ③. 不能 ④. 实验思路:选取F1绿色翅雄果蝇(雄性果蝇减数分裂一般不发生互换)与正常无转基因雌果蝇测交,统计子代翅色(或F1绿色翅雌雄个体相互交配,后面比例对应)(合理即可)
预期结果:若子代绿色翅:无色翅=1:3,则未插入到Ⅱ号染色体上;若子代均为无色翅,则插入到Ⅱ号染色体上
(
遗传的分子基础
考点2
)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
A
B
C
C
C
A
C
C
A
(
生物的变异与进化
考点
3
)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
A
C
D
C
C
B
A
B
(
1
)
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专题04 遗传、变异与进化
3大考点概览
考点1 遗传的基本规律
考点2 遗传的分子基础
考点3 生物的变异与进化
(
遗传的基本规律
考点1
)
1.(2026·山东滨州·一模)人类的ABO血型由9号染色体上的等位基因、和i控制,基因与血型抗原关系如图,H蛋白是血型抗原的前体。上述基因所在的同源染色体片段发生不均等交换会影响个体的血型。可通过血型初步鉴定发生了不均等交换的是( )
A. A型×O型→O型 B. A型×B型→B型
C. AB型×O型→AB型 D. AB型×A型→AB型
2.(2026·山东济宁·一模)某单基因遗传病由基因M/m控制。如图为该病遗传系谱图,Ⅰ-2不携带该病致病基因。通过体外受精技术以确保Ⅱ-3和Ⅱ-4生育不含该致病基因的后代,部分过程为:取Ⅱ-3的4个卵母细胞进行培养,然后分别选取一个子细胞(编号为①~④)进行检测,其中①和②是第一极体,③和④是来自次级卵母细胞的第二极体,①含有M、m基因,②和③只有致病基因,④只有正常基因。不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A. ①含有M、m基因可能由姐妹染色单体发生交换导致
B. 可选择与②或④来自同一个卵母细胞的卵细胞进行受精
C. 不能选择与③来自同一个卵母细胞的卵细胞进行受精
D. 为避免后代患此病,需对Ⅱ-4个体的相关基因进行测序
3.(2026·山东德州·一模)果蝇正常眼和无眼由一对等位基因控制。图1为某果蝇家系部分后代的系谱图,对该家系部分个体的正常眼和无眼基因进行PCR扩增,产物的电泳结果如图2所示。不考虑突变和X、Y染色体同源区段。下列说法错误的是( )
A. 控制无眼的基因位于常染色体或X染色体上
B. Ⅲ—2为纯合子的概率为3/4
C. Ⅳ—1为无眼的概率为1/16
D. Ⅲ—1的X染色体来自Ⅰ—1和Ⅱ—2的概率相等
4.(2026·山东滨州·一模)某动物的耳朵翘立或软垂受一对等位基因(A/a)控制,毛长受X染色体上两对等位基因(B/b、D/d)控制,B、D均存在的个体为长毛,B、D均不存在的个体为短毛,只含B或D的个体为中等长度体毛。下图表示某次杂交实验的结果,括号内数字代表个体数量。有关基因均不在Y染色体上,不考虑突变。下列说法错误的是( )
A. A、a一定位于常染色体上
B. 只考虑体毛性状,亲本的基因型分别为XBDXbd、XBDY
C. 该对亲本杂交生出翘耳长毛雌性的概率为3/8
D. 子代雄性出现3种毛长性状的原因是发生了基因重组
5.(2026·山东东营·一模)下图为某单基因遗传病(基因D突变为d所致)患者家系部分成员相关基因扩增后的电泳结果。患儿的父母、外祖父母、姐姐均不患该病。研究发现,d基因转录出的mRNA长度不变但提前出现终止密码子UGA,可用抑制性tRNA(sup-tRNA)进行治疗,原理是sup-tRNA识别终止密码子并携带氨基酸至核糖体。不考虑其它变异,下列说法正确的是( )
A. 该家系中患儿的患病基因来自其外祖父
B. 基因D到d的突变过程中发生了碱基对的替换
C. 用于治疗该病的sup-tRNA的反密码子是5'-ACU-3'
D. 若姐姐已怀孕,对胎儿性别鉴定不能确定是否患该病
6.(2026·山东聊城·一模)油菜是两性花植物,杂交育种时人工去雄耗时费力。研究发现,其育性性状由3对基因(A/a、B/b、C/c)决定,我国学者自主研发了品系1和品系2两种油菜雄性不育系(不考虑突变),且两品系控制不育性的突变基因不相同,相关杂交实验结果如下:
利用两品系都培育出了育性正常的保持系,即突变品系与保持系杂交,后代中既有雄性不育系又有保持系。下列叙述错误的是( )
A. 品系1的雄性不育性状由隐性基因控制
B. 杂交一的F2自由交配得到的后代中雄性不育个体占1/6
C. 杂交二的F2中育性正常的植株随机授粉,育性正常:雄性不育=64:17
D. 品系2培育的保持系只能是含有两对基因杂合的杂合子
7.(2026·山东日照·一模)某植物苦参碱的含量分为高含量、中含量、低含量三种,由三对独立遗传的等位基因控制。研究人员进行了两组杂交实验:①高含量植株甲与低含量植株乙杂交,F1中高含量∶低含量∶中含量=1:1:6;②让F1中的中含量植株与低含量植株乙杂交,F2中低含量∶中含量=3:5。若F1中所有中含量植株自交,后代中低含量植株的占比是( )
A. 5/32 B. 7/32 C. 1/32 D. 1/8
8.(2026·山东菏泽·一模)某两性花植物的野生型叶片表面密被茸毛,将其萌动的种子经射线处理后筛选出具有单一突变位点的两个无茸毛纯合品系。为确认无茸毛的遗传机制进行了如图所示的实验。不考虑其他突变、互换、致死等异常情况,下列说法正确的是( )
A. 两对突变基因为非同源染色体上的非等位基因
B. F1与两亲本分别回交,所生子代中无茸毛植株均约占1/4
C. 若x=7/16,则F2有茸毛中杂合子占比为4/9
D. 若F2中有茸毛个体全为杂合子,则x=1/2
9.(2026·山东淄博·一模)某病为单基因遗传病,存在多种遗传方式。患者甲、乙的家系系谱图(部分)如下,甲、乙家族均不携带对方家族的致病基因。不考虑XY染色体同源区段和突变,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙家族中该病的遗传方式分别为伴X染色体显性遗传和常染色体隐性遗传
B. 乙的父亲一定携带致病基因,乙的姐妹可不携带致病基因
C. 若甲和乙婚配,致病基因的遗传遵循基因的自由组合定律
D. 若甲和乙婚配,生一个患病女儿的概率为1/4
10.(2026·山东青岛·一模)科研人员对某遗传病患者进行家系分析和染色体检查,结果如图1和图2,已知丙的配子都能正常受精,不考虑其他变异。下列叙述正确的是( )
A. 该遗传病和唐氏综合征都由染色体数目变异导致的遗传病
B. Ⅰ-1体内的异常染色体一定来自其母亲
C. Ⅱ-2减数分裂可形成2种类型的卵细胞
D. Ⅱ-5再生一个完全正常的男孩的概率为1/8
11.(2026·山东临沂·一模)戈谢病患者体内葡萄糖脑苷脂酶(GCASE)活性异常,与体内相关基因的突变密切相关。已知正常基因为G,突变基因G1会导致GCASE轻度缺陷,突变基因G₂会导致GCASE重度缺陷。某研究团队对戈谢病患者的家系进行调查,绘制了该家系的系谱图(图1),并对部分个体的相关基因进行PCR扩增后电泳分离,得到电泳结果(图2)。下列说法错误的是( )
A. 结合系谱图和电泳结果可判断,该病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B. 基因G突变为G1或G2,根本原因是G发生了碱基对的替换、增添或缺失
C. Ⅲ2的基因型为G1G2,其致病基因G1来源于I4,致病基因G2来源于I1或I2
D. 根据Ⅱ5的患病程度不能确定其基因型,可通过电泳技术进一步鉴定
12.(2026·山东临沂·一模)水稻的叶色(紫色、绿色)由两对等位基因(A/a、D/d)控制;其籽粒颜色(紫色、棕色和白色)由两对等位基因(B/b、D/d)控制,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律,有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验,结果见下表。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,不考虑突变和互换。下列说法错误的是( )
实验
亲本
F1表型
F2表型及比例
实验1
叶色:紫叶×绿叶
紫叶
紫叶:绿叶=9:7
实验2
粒色:紫粒×白粒
紫粒
紫粒:棕粒:白粒=9:3:4
A. 实验1中,F2的绿叶水稻有5种基因型,控制水稻叶色的两对基因独立遗传
B. 综合分析实验1和实验2,紫叶水稻籽粒的颜色有紫色和棕色2种
C. 若基因型为Bbdd的水稻与水稻X杂交,子代籽粒的颜色最多,则水稻X基因型为BbDd
D. 基因型为AaBbDD的水稻自交,若子代植株的表型及比例为紫叶紫粒:紫叶棕粒:绿叶紫粒:绿叶棕粒=9:3:3:1,则A/a和B/b位于非同源染色体上
13.(2026·山东菏泽·一模)(不定项)某二倍体雌雄异株植物中,控制其刺长短的等位基因A(长)、a(短)只位于X染色体上。已知基因A、a来自雌株时不表达,且基因A、a均不表达时植株表现为无刺。某雄株与某雌株杂交,F1中出现长刺、无刺两种表型。下列说法正确的是( )
A. 亲代雄株的基因型为XAY,表型为长刺
B. 亲代雌株的表型可能为长刺、短刺或无刺
C. 让F1自由交配,若F2出现长、短、无刺三种表型,则亲代雌株基因型为XAXa
D. 来自雌株的基因A、a不表达的原因可能是甲基化修饰抑制了转录
14.(2026·山东日照·一模)(不定项家蚕蚕茧形态与常染色体上2对独立遗传的等位基因M、m和N、n有关,M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就表现为蚕茧形态异常,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,只有该基因隐性纯合子才表现出蚕茧形态异常。下列说法正确的是( )
A. 母本为nn的子代均表现为蚕茧形态异常
B. 基因型为Mmnn的个体一定表现为蚕茧形态异常
C. 通过蚕茧形态异常的MmNN个体一定能确定母体效应基因
D. 基因型为MmNn的雌蚕生出蚕茧形态异常子代的概率最大为1/2
15.(2026·山东济宁·一模)(不定项)某植物花瓣色素合成机制如图所示,基因型为EeRr的植株自交,其中一株(甲)F1性状分离比异常,为红花:黄花:白花=3:9:4,研究发现,该异常比例由1个染色体d基因显性突变引起,D基因抑制控制色素合成的某个基因的表达。不考虑染色体交换。下列叙述错误的是( )
A. 甲个体可产生四种基因型的配子
B. EeRrdd个体自交,F1中黄花的占比为3/16或3/4
C. d基因发生显性突变后抑制了E基因的表达
D. 基因E、R通过控制蛋白质的结构直接控制花色
16.(2026·山东滨州·一模)(不定项)某雌雄异株植物的全缘叶和羽裂叶受常染色体上两对等位基因(A/a、B/b)控制,基因型aabb个体叶形为羽裂叶,当父本产生AB花粉参与形成的受精卵发育成雌株时,也表现为羽裂叶。其余基因型均为全缘叶。两株全缘叶亲本杂交,子代中出现羽裂叶雄株。不考虑突变和染色体片段的交换,这两株亲本杂交后代中出现羽裂叶的概率可能为( )
A. 1/16 B. 1/8 C. 1/4 D. 1/2
17.(2026·山东淄博·一模)(不定项)江汉鸡胸部羽毛分为“无黑色素沉着”“边缘黑色素沉着”“非边缘黑色素沉着”3类。该性状由位于非同源染色体上的2对等位基因G/g和M/m控制,M基因控制黑色素的合成。研究发现所有具有边缘黑色素沉着表型的个体均为雄性且基因型为Gg,具有非边缘黑色素沉着表型个体的基因型中雄性均为GG、雌性为GG或Gg。将两只表型为无黑色素沉着的江汉鸡进行多次杂交,F1的表型及比例为无黑色素沉着雄鸡:无黑色素沉着雌鸡:边缘黑色素沉着雄鸡:非边缘黑色素沉着雌鸡=3:3:1:1。不考虑性染色体同源区段及突变,下列说法正确的是( )
A. 基因G/g位于常染色体上,基因g纯合时能掩盖基因M的作用
B. F1中雌雄鸡的表型有差异,说明基因M/m位于性染色体上
C. F1中表型为非边缘黑色素沉着雌鸡的基因型相同
D. F1中有黑色素沉着的雌雄个体随机交配,F2中表型为边缘黑色素沉着的个体占3/16
18.(2026·山东潍坊·一模)(不定项)某XY型昆虫眼的形状由两对等位基因控制。一只星眼个体与一只圆眼个体杂交,后代雌性个体中,星眼∶圆眼∶棒眼∶方眼=1∶1∶1∶1。不考虑新的突变及染色体互换,将任意两只棒眼个体杂交,后代雄性个体分离比可能是( )
A. 星眼∶圆眼∶棒眼∶方眼=9∶3∶3∶1
B. 星眼∶圆眼∶棒眼=1∶1∶2
C. 棒眼∶方眼=1∶1
D. 棒眼∶星眼=1∶1
19.(2026·山东青岛·一模)(不定项)某作物籽粒颜色有红色(显性)和白色(隐性)之分,由多对基因控制。个体所含显性基因数目越多,籽粒颜色表现红色越重,具有累加效应。现用籽粒颜色最红个体与白色个体杂交,结果如下图所示。相关叙述正确的是( )
P
最红♀×白色♂
F1
全为中深红
F2
最红:暗红:深红:中深红:中红:浅红:白色=1:6:15:20:15:6:1
A. 由图分析,控制该作物籽粒颜色的基因至少有4对
B. F2籽粒颜色表现为中深红色的个体中既有纯合子又有杂合子
C. F2籽粒颜色表现为深红色的个体基因型为6种
D. F1个体与F2白色个体杂交,后代籽粒颜色为中红色的个体比例为3/8
20.(2026·山东德州·一模)(不定项)某二倍体植物的抗病与感病由等位基因M/m控制,高秆和矮秆由两对等位基因N/n和R/r控制,且R基因会抑制N基因的表达。用纯合抗病高秆品系甲、乙分别与纯合感病矮秆品系丙杂交,F1自交得F2,结果如表所示。不考虑突变和互换,下列说法正确的是( )
组别
亲本组合
F1
F2中抗病矮秆植株的占比
①
甲×丙
全为抗病高秆
9/64
②
乙×丙
全为抗病高秆
3/16
A. M/m、N/n和R/r基因独立遗传,N基因表达时植株表现为矮秆
B. 甲的基因型为MMNNRR,乙的基因型为MMnnRR
C. 组别①F2的抗病矮秆植株中能稳定遗传的个体占1/9
D. 某抗病植株自交后代中矮秆占1/4,则该植株可能的基因型最多有3种
21.(2026·山东聊城·一模)(不定项)对位于一条染色体上的3个基因来说,可以发生单交换,如图1,也可以发生如图2所示的双交换(相当于两次独立的单交换),双交换的发生概率低于单交换的。假设E/e、F/f和G/g三对等位基因位于同一对常染色体上。将显性纯合子(EEFFGG)和隐性个体(eeffgg)杂交得F1,F1某雄性个体产生的配子类型及部分数目如表所示(假定数目符合概率比例),不考虑其他类型的变异。下列叙述错误的是( )
雄配子基因型
EFG
efg
EfG
eFg
eFG
Efg
EFg
efG
配子数目
k
①
p
②
m
③
n
④
A. 若F1该雄性个体有10%的精母细胞发生如图1的单交换,则重组型配子占比20%
B. 表中的“②”和“③”分别为p和m
C. 若k>p>m,则图中1、2、3位置对应的基因为E、F、G
D. 若F1的一个精原细胞发生双交换,则产生重组型配子的概率为1/2
22.(2026·山东潍坊·一模)某二倍体植株的色素合成由独立遗传的两对等位基因A、a和B、b控制,两种显性基因同时表达为深红色,只表达一种为浅红色。研究小组向两种纯合的浅红色植株中导入抗虫基因R,成功获得了基因A或B内部插入单个R基因的植株甲和乙,插入R基因后的相关基因表示为AR、BR。取甲、乙进行实验,结果如表1所示。
组合
P
F1
Ⅰ
甲⊗
浅红色不抗虫:浅红色抗虫:白色抗虫=1:2:1
Ⅱ
乙⊗
浅红色不抗虫:浅红色抗虫:白色抗虫=1:2:1
Ⅲ
甲×乙
?
表1
(1)据表1推测,AR和BR______(填“具有”或“不具有”)控制色素合成的功能,从分子水平解释其原因是______。
(2)组合ⅢF1中基因的基因频率是______,其中浅红色个体基因型为______,若让F1浅红色个体自由交配,后代中白色不抗虫个体占比为______。
(3)浅红色抗虫植株具有较高的经济价值。为获得纯合浅红色抗虫植株,可选择方案______。
方案一:从组合Ⅰ的F1中选取浅红色植株自交,从F2中选取
方案二:从组合Ⅱ的F1中选取浅红色植株自交,从F2中选取
方案三:从组合Ⅲ的F1中选取浅红色植株自交,从F2中选取
上述所选方案产生的F2浅红色抗虫植株中,纯合植株占______。
要获得纯合浅红色抗虫植株还需要借助PCR扩增技术,如图是依据相关基因序列设计的引物,其中a和b基因分别是A和B基因内部碱基序列缺失导致,不影响两端引物的结合,bp是碱基对数。将所选方案的F1植株(丙)自交,选取图中的引物对F2中3株浅红色抗虫植株DNA进行扩增,结果如表2所示。
植株①
植株②
植株③
引物组合
组合1
组合2
组合3
组合1
组合2
组合3
组合1
组合2
组合3
电泳条带
300bp
350bp
560bp
700bp
1010bp
表2
引物组合1为______(填图中引物编号),丙的基因型为______,植株______(填表2中植株编号)符合要求。
23.(2026·山东滨州·一模)果蝇的有翅与无翅由一对等位基因A/a控制,有翅个体的长翅与小翅由另一对等位基因B/b控制。两只纯合果蝇杂交及产生的子代表型如图1所示,杂交过程中无突变发生。
(1)果蝇翅形中的显性性状分别是____;控制翅形的两对等位基因____(填“是”或“否”)遵循基因的自由组合定律。根据杂交实验____(填“能”或“不能”)确定Y染色体上有没有相关基因。
(2)F2中与亲本基因型不同的个体所占比例为____。
(3)研究人员将上述实验果蝇每种表型选择1只,对其体细胞中有关基因进行PCR后电泳分离,结果如图2所示,据图推断①~③代表的基因依次是____。
(4)进一步研究发现无翅果蝇体内缺乏甲蛋白,科研人员对甲蛋白基因及其等位基因进行测序,结果如图3所示。据图推断无翅果蝇甲蛋白缺失的根本原因是____(填“A”或“a”或“B”或“b”)基因中碱基的____发生改变。综合图2和图3判断,B突变为b的原因是基因中发生了碱基的____(填“增添”或“缺失”或“替换”)。
24.(2026·山东淄博·一模)成熟西瓜的果肉颜色有黄色和红色(大红和粉红)之分,与细胞中的番茄红素和β-胡萝卜素有关,由基因A/a、B/b控制。基因A能使番茄红素转化为β-胡萝卜素,基因B能提高番茄红素的含量。西瓜种子有大籽粒、中籽粒和小籽粒3种类型。研究人员为探究果肉颜色与籽粒大小的遗传规律,利用三个纯合品系黄果肉小籽粒甲、大红果肉中籽粒乙和粉红果肉大籽粒丙的植株进行了杂交实验一、二后,又进行了实验三,结果如下表。不考虑突变和互换。
实验
亲本
F1表型
F2表型及比例
一
甲×乙
黄果肉中籽粒
黄果肉:大红果肉=3:1
中籽粒:小籽粒=3:1
二
乙×丙
大红果肉大籽粒
大红果肉:粉红果肉=3:1
大籽粒:中籽粒=3:1
三
甲×丙
黄果肉大籽粒
?
(1)成熟西瓜红色果肉中显性性状为______,亲本乙与果肉颜色有关的基因型为______。若实验三中F2的果肉颜色及比例为______,则控制果肉颜色的2对基因位于一对同源染色体上。
(2)根据实验一、二结果,研究人员推测籽粒大小由2对等位基因或3个复等位基因(C1、C2、C3)控制,复等位基因的产生体现了基因突变的特点是_____。若籽粒大小由复等位基因控制,则实验三的F2中籽粒大小的性状分离比为______,若出现了该性状分离比______(填“能”或“不能”)排除籽粒大小由2对等位基因控制。
(3)实验三结束后,统计出F2果肉颜色及比例为黄果肉:大红果肉:粉红果肉=12:3:1,籽粒大小及比例为大籽粒:中籽粒:小籽粒=9:6:1(控制籽粒大小的基因用D/d、E/e表示)。为探究控制籽粒大小的2对等位基因与基因A/a、B/b的位置关系,对实验三的F2中所有大红果肉中籽粒植株的相关基因进行PCR并电泳处理,结果显示只有3种类型(如图)。
①品系丙的基因型为_____。
②条带2、4代表的基因分别是______、_____,大红果肉中籽粒植株中的类型I占比为______。
③F2中没有粉红果肉小籽粒植株的原因是_____。考虑果肉和籽粒两种性状,F2中粉红果肉植株中的杂合子占______。
25.(2026·山东日照·一模)某种昆虫的平衡棒斑纹颜色受两对等位基因A/a和B/b控制,其中基因A控制黄色色素的合成,基因B控制褐色色素的合成,基因B的存在完全抑制基因A的表达,不含色素的个体斑纹为白色。为研究该昆虫平衡棒斑纹颜色的遗传规律,研究人员利用褐色斑纹品系和白色斑纹品系进行杂交实验得到F1,F1的雌雄个体随机交配获得F2,结果如表所示。不考虑性染色体同源区段。
P
F1
F2表型及个体数/只
褐色斑纹(♂)×白色斑纹(♀)
褐色斑纹
褐色斑纹(♂,612);褐色斑纹(♀,612);
黄色斑纹(♂,204);黄色斑纹(♀,102);
白色斑纹(♀,103)
(1)由表中数据可推知,等位基因A/a位于________染色体上,等位基因B/b位于________染色体上。
(2)F2褐色斑纹雄性个体中纯合子的概率为________。让F2中褐色斑纹雌性个体与黄色斑纹雄性个体杂交,后代中黄色斑纹雄性个体占比为________。
(3)现有一只黄色斑纹雄性个体,欲探究其基因型,可从F2中选择表型为________的个体与之杂交,若后代中黄色斑纹∶白色斑纹=3∶1,则其基因型为________。
(4)研究人员从发育为褐色斑纹雄性个体的受精卵中,利用PCR技术鉴定出一个与F1基因型相同的受精卵,并将1个雄配子致死基因R随机插入到该受精卵染色体DNA上,待其发育成熟后,让该转基因个体与F1雌性个体进行交配产生F2,统计F2关于斑纹性状的表型及其比例,以确定基因R插入的具体染色体位置。若F2中褐色斑纹∶黄色斑纹∶白色斑纹=6∶1∶1,则基因R插入到________上;若F2中褐色斑纹∶黄色斑纹∶白色斑纹=4∶3∶1,则基因R插入到________上。
26.(2026·山东东营·一模)水稻是二倍体两性花的常见粮食作物,其叶色(紫色、绿色)由基因A、a控制,白叶枯病抗性由基因B、b控制。为研究水稻叶色和白叶枯病抗性性状的遗传方式,研究人员进行了杂交实验,结果如下表。回答下列问题。
组别
亲本
F1
F1全部个体自交获得F2
实验一
均为绿叶抗病
绿色抗病∶绿叶感病=2∶1
绿叶抗病∶绿叶感病=2∶3
实验二
紫叶抗病、绿叶感病
紫叶抗病∶紫叶感病=1∶1
紫叶抗病∶紫叶感病∶绿叶抗
病∶绿叶感病=6∶15∶2∶5
(1)分析表中数据,推测__________基因纯合导致幼苗死亡,控制水稻叶色与白叶枯病抗性基因的遗传遵循__________定律。
(2)实验二F2存活个体中同时携带抗病基因和紫叶基因的个体所占的比例为__________。若F2再自交一代,子代中B的基因频率为__________。
(3)选择杂交实验二的部分F2样本,对叶色和抗病相关基因的特异序列进行PCR和电泳检测,结果如图所示(所有检测基因均有条带显示)。样本1、样本2植株表现为紫叶感病;样本4在幼苗期死亡。样本2的叶色基因检测结果仅出现1条条带,原因是__________。样本3的基因型为__________。
(4)水稻的无融合生殖(不发生雌、雄配子的融合而产生种子的一种繁殖过程)受两对等位基因控制:含基因E的植株形成雌配子时,MI同源染色体都移向同一极,MⅡ正常进行,雌配子染色体数目加倍;含基因F的植株产生的雌配子可直接发育成植株。雄配子的发育不受基因E、F的影响。基因型为AaBbEeFf植株,产生的雌配子基因组成为__________,利用无融合生殖繁育水稻杂交种的优势是__________。
27.(2026·山东德州·一模)蚊子一次受精可多次产卵,雄蚊只以花蜜和植物汁液为食,雌蚊要靠吸血来满足产卵的需求。蚊子在叮咬人时传播疾病(如登革热、寨卡病毒等)。为控制蚊子传播疾病,科研人员进行了相关研究。(不考虑突变和互换)
(1)W菌是蚊子的胞内共生菌。科研人员利用一种新型W菌转染蚊子获得品系W,将其与野生型品系Z进行如下杂交实验。
P
F1
Z(♀)×Z(♂)
均为野生型
Z(♀)×W(♂)
无后代
W(♀)×W(♂)
均为品系W
W(♀)×Z(♂)
均为品系W
根据杂交结果可知,W菌在蚊子亲子代之间依靠___________(填“精子”或“卵细胞”)传播。为控制蚊子的数量,应连续多次释放___________(填“雄性”或“雌性”)品系W蚊子。
(2)S基因表达的蛋白能抑制登革热病毒复制。科研人员将S基因分别与A、B基因构建融合基因,并利用基因编辑技术将两种融合基因分别插入两对常染色体上,获得纯合的显性突变雄蚊(品系N)。已知只有A或B基因的胚胎致死,让品系N与野生型雌蚊(不含A、B基因)交配获得F1,F1自由交配,F2个体中有___________种基因型,其中A基因频率为___________。若将品系N释放,野生蚊子体内登革热病毒的平均含量会逐代降低,原因是___________。
(3)新型防控策略一般都需要释放雄蚊,为高效生产和分离非转基因雄蚊(不含荧光蛋白基因的雄蚊),科研人员构建了双荧光品系,如图1所示。
注:M为决定雄性特征的特殊序列,没有M的对应位置记作m;C和P分别为外源插入的红色荧光蛋白基因和绿色荧光蛋白基因;l为天然存在的隐性致死基因
①利用双荧光品系分离并持续生产非转基因雄蚊的方案是___________。若双荧光品系的F1自由交配,F2中无荧光的个体所占比例为___________,无荧光个体中非转基因雄蚊所占比例为___________。
②在双荧光品系的基础上,科研人员利用另一天然存在的隐性致死基因k并通过不断的筛选和交配,构建了单荧光品系,如图2所示。据图分析,与双荧光品系相比,单荧光品系在生产和分离非转基因雄蚊上的优势是___________。
28.(2026·山东济宁·一模)研究表明位于一对同源染色体上位置相距非常远的两对等位基因,与非同源染色体上的两对等位基因在形成配子时的比例接近而难以区分。果蝇2号染色体上控制翅无斑和有斑的基因D、d与控制正常翅脉和网状翅脉的基因E、e相距非常远;减数分裂时,只有雌果蝇染色体可互换。现用无斑正常翅果蝇进行正反交实验,其中正交子代表型及比例为:无斑正常翅脉:无斑网状翅脉:有斑正常翅脉:有斑网状翅脉=5:1:1:1.回答下列问题。
(1)正交实验时,亲本雄果蝇中控制这两种性状的基因在染色体上的位置关系为____。无斑正常翅脉果蝇反交,其子代无斑正常翅脉占比为____。正交F1中的无斑正常翅脉雌果蝇测交,后代出现有斑网状翅脉果蝇的概率为____。
(2)基因组编辑系统CRISPR/Cas9由人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9组成,可靶向敲除雌果蝇两基因间的一段DNA片段,该操作可导致的变异类型有____,CRISPR/Cas9能靶向敲除DNA片段的机理是____。敲除一段DNA后,雌果蝇产生的重组型配子占比减少,推测其原因是____。
(3)果蝇的长翅和残翅分别由基因M、m控制,残翅果蝇因翅形萎缩没有翅脉之分。现有基因型为EEMM、eemm的果蝇若干,请利用以上材料设计杂交实验探究M/m基因是否也在2号染色体上,写出实验设计思路并预期结果。
实验思路:____。
预期结果:若____,则M/m基因在2号染色体上。
29.(2026·山东临沂·一模)拟南芥是生物学研究中常用的模式生物。T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥(2n=10)2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能的缺失会造成不育。
(1)以Aa植株为_______(填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交中卡那霉素抗性植株的占比为0,其反交的F1中卡那霉素抗性植株所占的比例为_______。
(2)实验中还获得了一个B基因被T-DNA插入突变为b基因的植株,b基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因B/b和A/a在染色体上的位置关系,进行下列实验:
①利用基因型为AaBB和AABb的植株进行杂交,筛选出基因型为_______的F1植株。
②选出的F1植株自交获得F2,不考虑其他突变,若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0,B/b和A/a在染色体上的位置关系及染色体互换情况为______;若两对基因位于非同源染色体,该类植株的占比为_____。除了上述两种占比,分析该类植株可能的其他占比及原因:______。
(3)SSR序列是染色体上的短串联重复序列,不同染色体具有各自特异的SSR序列,SSRn表示n号染色体上特有序列。将拟南芥突变体甲和突变体乙杂交,F1均为野生型,F1自交,F2出现新的性状,且野生型:突变性状甲:突变性状乙:新性状=9:3:3:1。随机选取一株F2新性状植株,检测含有突变体甲染色体SSR情况如表所示。据表推测,控制突变性状甲和突变性状乙的基因分别位于______染色体上,判断的依据是______。
植株
SSR1
SSR2
SSR3
SSR4
SSR5
1
-
-
-
+
-
2
+
-
-
+
+
3
+
-
-
+
+
4
-
-
-
+
+
5
+
-
-
+
+
6
-
-
+
+
-
7
+
-
+
+
-
30.(2026·山东青岛·一模)果蝇的翅为透明的膜质结构,是双翅目昆虫的典型特征。果蝇的膜翅中长翅和残翅为一对相对性状,由Ⅱ号染色体上的等位基因A/a控制;灰体和黑体由Ⅲ号染色体上的等位基因B/b控制,且灰体对黑体为显性;刚毛和截毛由基因E/e控制。研究人员将纯合长翅截毛雌果蝇(P1)和纯合残翅刚毛雄果蝇(P2)杂交,F1表型及比例为长翅刚毛雌果蝇:长翅截毛雄果蝇=1:1。回答下列问题:
(1)根据上述杂交实验可知,F1雄果蝇能产生________种配子,F1雌雄果蝇交配得到F2的表型及比例为________(不考虑性别)。
(2)研究人员又选取纯合黑体和灰体果蝇进行杂交,产生F1幼虫,用X射线照射F1幼虫,待其成熟后对部分雄果蝇进行测交,结果体色表现出伴性遗传。研究发现其可能为如图所示的两种变异。
请设计一最简单的杂交方案以进行区分两种变异类型。实验方案:将该变异雄性与________雌性杂交,统计后代的性状表现。预期实验结果及结论:若子代果蝇中________,则为变异Ⅰ;若子代果蝇中________,则为变异Ⅱ。
(3)GAL4/UAS是一种基因表达调控系统,GAL4基因表达出的GAL4蛋白能够与DNA中特定序列UAS结合,并驱动UAS下游的基因表达。研究人员将一个GAL4基因随机插入雄果蝇的Ⅱ号染色体上,得到转基因雄果蝇(多只甲)。将一个UAS-绿色荧光蛋白基因(简称UAS-GFP)随机插入到雌果蝇的某条染色体上,得到转基因雌果蝇乙。取一只转基因雄果蝇甲与一只转基因雌果蝇乙杂交得到F1,在紫外线照射下显示,F1中绿色翅:无色翅=1:3(不考虑其他变异)。
①绿色翅果蝇的出现,体现了基因控制生物性状的方式为________,根据基因之间的关系,分析F1出现绿色翅的原因________。
②根据F1性状比例________(填“能”或“不能”)判断UAS-GFP是否插入Ⅱ号染色体上,若不能,请你设计实验进行判断,并写出实验思路和预期结果:________。
(
遗传的分子基础
考点
2
)
1.(2026·山东滨州·一模)在U型管两侧分别培养野生型菌及合成代谢突变菌phe-(无法合成苯丙氨酸),在培养液中加入了充足的DNA酶。经抽吸后,将右侧的菌液涂布在无苯丙氨酸的培养基上,长出了野生型菌,同时在右侧发现了一定量的噬菌体P,P侵染细菌后可合成子代噬菌体并裂解细菌。下列说法错误的是( )
A. 实验证明DNA酶不能抑制突变菌向野生菌的转化
B. 噬菌体P外壳错误包装宿主细菌的部分DNA片段
C. 噬菌体P参与了两细菌之间遗传物质的传递
D. 培养基上出现野生型菌的原因是发生了基因重组
2.(2026·山东聊城·一模)DNA复制时,复制起点呈现叉子形的复制叉,该位置DNA双链含有丰富的A—T碱基对序列。DNA复制从固定的起始点以双向等速方式进行,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 复制起点富含A—T碱基对序列,该序列氢键少、更容易解旋
B. 若复制起点为发生甲基化的启动子,则酶a将不能识别并与之结合
C. 酶b可将脱氧核苷酸聚合到前导链3'端,形成磷酸二酯键
D. 冈崎片段②先于①形成,酶c可将相邻两个冈崎片段连接起来
3.(2026·山东淄博·一模)下列关于真核细胞中DNA复制、转录和翻译的说法正确的是( )
A. DNA复制后,两条新的子链通过氢键形成双螺旋结构
B. 密码子5'-GUA-3′对应的反密码子为5'-CAU-3′
C. RNA聚合酶与核糖体沿各自模板链的移动方向相反
D. 翻译过程中,一种tRNA可转运多种氨基酸称为密码子的简并性
4.(2026·山东滨州·一模)用重亚硫酸盐处理使DNA未发生甲基化的胞嘧啶转变为尿嘧啶,已被甲基化的胞嘧啶不受影响。测序时尿嘧啶被测序仪读取为胸腺嘧啶,参考原始序列即可判断原胞嘧啶位点的甲基化情况。下图为正常测序和重亚硫酸盐处理后的测序结果,下列说法错误的是( )
A. a链为重亚硫酸盐处理后的测序结果
B. 重亚硫酸盐处理DNA会影响碱基对之间的氢键数
C. 该待测链中共含2个未被甲基化胞嘧啶
D. DNA的甲基化不影响其碱基的排列顺序
5.(2026·山东济宁·一模)研究发现,某植物的抗虫基因R编码区某位点发生突变,导致转录的mRNA中原本编码酪氨酸的密码子UAC转变为UAA,翻译提前终止,植株丧失抗虫性。下列说法正确的是( )
A. 抗虫基因R编码区的突变是由一个碱基对的缺失导致的
B. 翻译提前终止的原因是转运酪氨酸的tRNA无法识别UAA
C. 抗虫基因R的突变不影响RNA聚合酶在突变位点的移动
D. 抗虫基因R的突变使其转录的mRNA中提前出现了终止子
6.(2026·山东菏泽·一模)tmRNA是细菌中兼具tRNA和mRNA功能的特殊RNA分子。当核糖体在mRNA上异常停滞时,tmRNA会结合到该核糖体上,随后tmRNA携带的丙氨酸连接到先前停滞的多肽链上,然后核糖体以tmRNA为模板继续合成嵌合蛋白(原多肽链+tmRNA编码的标记肽)。嵌合蛋白的标记肽能被细菌的蛋白酶识别,最终导致嵌合蛋白被降解。下列说法错误的是( )
A. tmRNA同时含有起始密码子和终止密码子
B. tmRNA从翻译水平调控细菌蛋白质的合成
C. tmRNA可帮助细菌清除异常翻译的蛋白质
D. tmRNA与tRNA的反密码子进行碱基互补配对
7.(2026·山东日照·一模)物质5-BU为胸腺嘧啶类似物,既能与碱基A配对,又能与碱基G配对。吖啶橙是一种小分子有机物,可插入DNA双链或单链上,复制时新合成的DNA链上必须要有一个碱基与之配对。下列说法正确的是( )
A. 两种物质均能引起可遗传变异并会遗传给后代
B. 5-BU使DNA分子中的碱基对发生替换引起基因突变
C. DNA复制过程中,DNA聚合酶与模板链结合并沿其3'→5'移动
D. 一个碱基T被5-BU取代的DNA复制两次后,突变DNA占1/2
8.(2026·山东淄博·一模)转座子是可在基因组内发生位点转移的DNA序列。玉米的P基因使糊粉层呈现紫色,花斑(紫色与白色相间)糊粉层个体中存在P'基因。研究发现,P'基因是由一个转座子插入到P基因的启动子区域导致。在玉米发育过程中,该转座子偶尔会被精确“切离”,使被插入的基因恢复功能,同时该转座子的“切离”与其甲基化程度有关。研究人员对比了不同条件下PP'个体及后代的表型,结果如下表所示。下列说法错误的是( )
幼苗处理
当代植株糊粉层表型
自交后代中完全恢复为紫色植株的比例
常温(25℃)
花斑(紫色斑块较小且稀疏)
约0.01%
高温(37℃)
花斑(紫色斑块明显增大且密集)
约5%
高温(37℃)并施加DNA甲基转移酶抑制剂
接近全白(几乎无紫色斑块)
约0.001%
注:DNA甲基转移酶可将甲基基团转移至DNA分子上
A. P′基因的产生是基因突变的结果,可为生物进化提供原材料
B. 高温促进P′基因中转座子的“切离”可遗传给后代
C. P′基因中转座子去甲基化后引起的“切离”属于表观遗传
D. 在玉米发育的不同时期进行高温处理,可导致花斑大小不同
9.(2026·山东潍坊·一模)原核生物DNA复制、转录和翻译的过程如图,其中①②③分别表示生理过程,a、b分别表示亲代DNA的两条链。下列说法错误的是( )
A. ①过程中b链的5′-端指向解旋酶移动方向
B. ②过程中启动子在基因的左侧
C. ③过程中核糖体由mRNA的5′-端向3′-端移动
D. ①②③三个过程均存在碱基互补配对现象
(
生物的变异和进化
考点
3
)
考点3 生物的变异和进化
1.(2026·山东滨州·一模)为训练一种AI模型以协助科研人员判断哪些基因突变可能对细胞有害,训练时不必考虑的因素是( )
A. 基因中的碱基种类和蛋白质中的氨基酸种类
B. 某种蛋白质在细胞生命活动中的重要程度
C. 蛋白质中某位点氨基酸的改变对细胞的影响
D. 突变基因的碱基序列及对应蛋白质氨基酸序列
2.(2026·山东济宁·一模)下列关于癌变细胞的基因表达及细胞癌变机制的叙述,错误的是( )
A. 细胞癌变属于可遗传的变异
B. 肝细胞癌变后,细胞周期变短
C. 原癌基因的过量表达可能存在表观遗传调控
D. 细胞癌变后,核孔数目增加,细胞膜各类蛋白质含量降低
3.(2026·山东青岛·一模)耐药性鲍曼不动杆菌是医院内主要流行病原菌,这种细菌在全球范围内对包括碳青霉烯类及粘菌素类在内的多种抗生素具有广谱耐药性,将可能进化成“超级细菌”,对其引起的疾病的针对性治疗变得日益困难。下列相关叙述不正确的是( )
A. 基因突变和基因重组是耐药性鲍曼不动杆菌进化的基础
B. 基因突变不一定会导致耐药性鲍曼不动杆菌的抗药性改变
C. 抗生素的选择作用使耐药性鲍曼不动杆菌进化为“超级细菌”
D. 耐药性鲍曼不动杆菌疫苗研制困难的原因可能是其易发生变异
4.(2026·山东潍坊·一模)慢性髓细胞性白血病的发病机制是造血干细胞中9号染色体与22号染色体发生片段交换,9号染色体上的ABL1基因与22号染色体上的BCR基因形成融合基因,融合基因的表达导致造血干细胞增殖失控。下列说法错误的是( )
A. 9号和22号染色体的结构改变可通过光学显微镜观察到
B. 融合基因的形成过程中有磷酸二酯键的断裂和形成
C. 造血干细胞中的融合基因会随着有性生殖遗传给后代
D. 抑制该融合基因的表达有助于慢性髓细胞性白血病的治疗
5.(2026·山东潍坊·一模)同种植物不同种群因开花时间、授粉期或其他生殖活动在时间上不重叠,会出现时间隔离。热带地区的某种兰花因时间隔离分化为两种,一种在夜间开花吸引夜行蛾类传粉,另一种在白天开花吸引蜂类传粉。下列说法错误的是( )
A. 时间隔离属于生殖隔离
B. 时间隔离使两种兰花的基因库差异越来越大
C. 两种兰花通过不同动物传粉是生态位分化的表现
D. 两种兰花产生时间隔离是协同进化的结果
6.(2026·山东济宁·一模)自然选择通常有三种类型。定向选择:保留种群中趋于某一极端变异个体、淘汰另一极端变异个体。分裂选择:按照不同方向保留种群中极端变异个体、淘汰中间类型个体。稳定选择:淘汰种群中极端变异个体、保留中间类型个体。下列说法错误的是( )
A. 细菌耐药性提高和桦尺蛾体色黑化属于定向选择
B. 常年大风的海岛上保留了无翅和翅膀发达的昆虫属于分裂选择
C. 稳定选择通常会减少遗传多样性,种群的基因频率不变
D. 分裂选择能够保留更多变异类型,有可能形成新的物种
7.(2026·山东德州·一模)研究表明,猿类(包括人类、黑猩猩、大猩猩等不同物种)的Y染色体差异较大。不同物种间Y染色体的长度因DNA重复序列的数量和类型不同而存在明显差异,并且Y染色体上含有大量物种特异性基因。下列说法正确的是( )
A. 由于黑猩猩与大猩猩的亲缘关系较近,因此二者不存在生殖隔离
B. 由于X和Y染色体存在同源区段,因此在细胞分裂时X、Y染色体均能联会
C. Y染色体上的DNA重复序列可能源于染色体变异,不能决定猿类进化方向
D. Y染色体的长度差异和基因序列差异可作为细胞水平上猿类进化的证据
8.(2026·山东聊城·一模)挪威鲱鱼长期遵循祖传迁徙路线每年南下1300公里至西海岸产卵,后来受选择性捕捞的影响,鲱鱼鱼群突然北迁800公里,呈现“集体记忆丧失”特征。下列叙述正确的是( )
A. 鱼群北迁的行为变化标志着新物种的形成
B. 捕捞压力对鱼群年龄结构进行了定向选择
C. 新迁徙路径的选择与基因频率的改变有关
D. 老鱼随新鱼转向新路径迁徙体现种群进化
9.(2026·山东临沂·一模)玉米基因中的C和c分别控制籽粒紫色和无色,Sh和sh分别控制籽粒饱满和凹陷,Wx和wx分别控制籽粒蜡质和非蜡质。科学家在玉米杂交实验中发现了Ac/Ds系统。Ds是DNA的一段序列,易发生断裂和转座及转座后的丢失,如图所示。若Ds转座到C基因中,C基因功能丧失。下列说法错误的是( )
A. Ds转座到C基因中的变异类型属于基因重组
B. 籽粒发育过程中的部分细胞发生图2所示过程会导致紫色斑点出现
C. 受精卵发生图1所示过程,将发育成表型为无色、凹陷、非蜡质的籽粒
D. Ac/Ds系统提高了突变的频率,为种群的进化提供更多原材料
10.(2026·山东菏泽·一模)犬蔷薇为异源五倍体AABCD(每个字母代表一个含7条染色体的染色体组),减数分裂时,两组A中的同源染色体配对并正常分离,剩余的21条染色体不参与配对,产生花粉时,未配对的染色体全部丢失;产生卵细胞时,未配对的染色体被拉向形成卵细胞的一极并全部保留。犬蔷薇细胞分裂过程中染色体数与核DNA数的关系如图。下列说法正确的是( )
A. 图中a点对应的细胞为精子、卵细胞
B. 图中c、j点对应的细胞处于减数第二次分裂后期
C. 图中g点对应的时期正在进行着丝粒分裂
D. 图中k点对应的细胞中含有5个染色体组
(
1
)
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专题04 遗传、变异与进化
3大考点概览
考点1 遗传的基本规律
考点2 遗传的分子基础
考点3 生物的变异与进化
(
遗传的基本规律
考点1
)
1.(2026·山东滨州·一模)人类的ABO血型由9号染色体上的等位基因、和i控制,基因与血型抗原关系如图,H蛋白是血型抗原的前体。上述基因所在的同源染色体片段发生不均等交换会影响个体的血型。可通过血型初步鉴定发生了不均等交换的是( )
A. A型×O型→O型 B. A型×B型→B型
C. AB型×O型→AB型 D. AB型×A型→AB型
【答案】C
【解析】A、A型(IAIA或IAi)×O型(ii),正常后代基因型为IAi(A型)或ii(O型),后代为O型是可能的,无需不均等交换,A不符合题意;
B、A型(IAIA或IAi)×B型(IBIB或IBi),正常后代基因型可为IAIB(AB型)、IAi(A型)、IBi(B型)、ii(O型),后代为B型是正常遗传结果,无需不均等交换,B不符合题意;
C、AB型(IAIB)×O型(ii),正常后代基因型应为IAi(A型)或IBi(B型),不可能出现AB型。若后代为AB型,说明发生了同源染色体片段的不均等交换,导致AB型亲本的染色体上同时出现了IA和IB基因,C符合题意;
D、AB型(IAIB)×A型(IAIA或IAi),正常后代基因型可为IAIA(A型)、IAIB(AB型)、IAi(A型)、IBi(B型),后代为AB型是正常遗传结果,无需不均等交换,D不符合题意。
故选C。
2.(2026·山东济宁·一模)某单基因遗传病由基因M/m控制。如图为该病遗传系谱图,Ⅰ-2不携带该病致病基因。通过体外受精技术以确保Ⅱ-3和Ⅱ-4生育不含该致病基因的后代,部分过程为:取Ⅱ-3的4个卵母细胞进行培养,然后分别选取一个子细胞(编号为①~④)进行检测,其中①和②是第一极体,③和④是来自次级卵母细胞的第二极体,①含有M、m基因,②和③只有致病基因,④只有正常基因。不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A. ①含有M、m基因可能由姐妹染色单体发生交换导致
B. 可选择与②或④来自同一个卵母细胞的卵细胞进行受精
C. 不能选择与③来自同一个卵母细胞的卵细胞进行受精
D. 为避免后代患此病,需对Ⅱ-4个体的相关基因进行测序
【答案】C
【解析】A、正常第一极体只能含等位基因中的一种,而细胞①的第一极体同时含正常基因和致病基因,可能是在减数第一次分裂时非姐妹染色单体发生交换,A错误;
B、在不考虑变异的情况下,②的第一极体含致病基因,说明同时产生的次级卵母细胞中不含致病基因,最终产生的卵细胞中也就不含致病基因;④的第二极体不含致病基因,如果发生了染色体互换,则卵细胞可含有致病基因,B错误;
C、③是第二极体且只有致病基因,与③来自同一个卵母细胞的卵细胞可能含有致病基因,所以不能选择与③来自同一个卵母细胞的卵细胞进行受精,C正确;
D、根据Ⅰ代的1和2正常生出患病的Ⅱ-1,Ⅰ-2不携带该病致病基因,判断该病为伴 X 染色体隐性遗传病。Ⅱ-4为正常男性,不携带致病基因,无需对其进行基因测序,D错误。
故选C。
3.(2026·山东德州·一模)果蝇正常眼和无眼由一对等位基因控制。图1为某果蝇家系部分后代的系谱图,对该家系部分个体的正常眼和无眼基因进行PCR扩增,产物的电泳结果如图2所示。不考虑突变和X、Y染色体同源区段。下列说法错误的是( )
A. 控制无眼的基因位于常染色体或X染色体上
B. Ⅲ—2为纯合子的概率为3/4
C. Ⅳ—1为无眼的概率为1/16
D. Ⅲ—1的X染色体来自Ⅰ—1和Ⅱ—2的概率相等
【答案】D
【解析】A、Ⅱ-1无眼,父母Ⅰ-1、Ⅰ-2正常,无眼为隐性性状,由图2得知,Ⅰ-1为杂合子,Ⅰ-2为纯合子,符合常染色体或X连锁隐性遗传模式。则基因可位于常染色体或X染色体上,A正确;
B、常染色体遗传:Ⅱ-3基因型:1/2AA, 1/2 Aa ,Ⅱ-4基因型:AA, Ⅲ-2为纯合子(AA)概率 =1/2×1 + 1/2×1/2 = 3/4;X连锁遗传:Ⅱ-3基因型:1/2 XAXA, 1/2XAXa,Ⅱ-4基因型: XAY ,Ⅲ-2为纯合子(XAXA)概率 =1/2×1 + 1/2×1/2 = 3/4,由此无论哪种遗传方式,概率均为3/4,B正确;
C、Ⅲ-1必为携带者(常染色体:Aa;X连锁: XAY ),Ⅲ-2为杂合子概率 = 1/4 ,Ⅳ-1为无眼需双亲均提供隐性等位基因:常染色体:1/4×1/4=1/16;X连锁:1/4×1/4=1/16,两种情况概率均为1/16,C正确;
D、Ⅲ-1为雄性,其X染色体来自母亲Ⅱ-2。Ⅱ-2的两条X染色体分别来自Ⅰ-1和Ⅰ-2,Ⅱ-2为XAXA(概率1/2)时,传递给Ⅲ-1的X来自Ⅰ-1或Ⅰ-2各1/2;Ⅱ-2为XAXa(概率1/2)时,因Ⅲ-1表型正常,只能继承来自Ⅰ-2的XA;来自Ⅰ-1的概率=1/2×1/2+ 1/2= 1/4。来自Ⅰ-2的概率=1/2×1/2+1/2×1 =3/4,D错误。
故选D。
4.(2026·山东滨州·一模)某动物的耳朵翘立或软垂受一对等位基因(A/a)控制,毛长受X染色体上两对等位基因(B/b、D/d)控制,B、D均存在的个体为长毛,B、D均不存在的个体为短毛,只含B或D的个体为中等长度体毛。下图表示某次杂交实验的结果,括号内数字代表个体数量。有关基因均不在Y染色体上,不考虑突变。下列说法错误的是( )
A. A、a一定位于常染色体上
B. 只考虑体毛性状,亲本的基因型分别为XBDXbd、XBDY
C. 该对亲本杂交生出翘耳长毛雌性的概率为3/8
D. 子代雄性出现3种毛长性状的原因是发生了基因重组
【答案】B
【解析】A、亲本均为翘耳,子代中出现了垂耳个体(雄性),说明翘耳(A)对垂耳(a)为显性。假设A/a位于 X染色体上,则雌性亲本基因型必须为XAXa ,雄性亲本为XAY ,此时子代雄性的基因型为XAY (翘耳)或XaY (垂耳),子代雌性的基因型为XAXa 和XAXA ,无垂耳与题干不符,故假设错误,则A、a一定位于常染色体上,A正确;
B、子代雄性体毛有长毛(XBDY)、中毛(XBdY或XbDY)、短毛(XbdY),子代雄性的X染色体只来自母本,Y染色体来自父本,说明母本能产生XBD、Xbd、XBd、XbD四种配子,又因为B/b 和 D/d两对等位基因位于X 染色体上,则雌性亲本的基因型可能为XBDXbd或XBdXbD,且发生了交叉互换;亲本雄性的基因型为XBDY,B错误;
C、耳型:Aa×Aa→ 翘耳(A_)的概率为3/4。 毛长(X染色体): 母本:XBDXbd或XBdXbD,父本:XBDY,所有雌性子代均为长毛,占子代总数的1/2,故该对亲本杂交生出翘耳长毛雌性的概率为1/2×3/4= 3/8,C正确;
D、B/b和D/d两对等位基因位于X 染色体上,正常情况下,母本XBDXbd或XBdXbD,只能产生XBD和Xbd或 XBd和XbD,子代雄性只有长毛(XBDY)和短毛(XbdY)或均为中毛(XBdY和XbDY),现在子代雄性个体有长毛(XBDY)、中毛(XBdY或XbDY)、短毛(XbdY),说明母本能产生XBD、Xbd、XBd、XbD四种配子,这是由于减数分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,属于基因重组,D正确。
故选B。
5.(2026·山东东营·一模)下图为某单基因遗传病(基因D突变为d所致)患者家系部分成员相关基因扩增后的电泳结果。患儿的父母、外祖父母、姐姐均不患该病。研究发现,d基因转录出的mRNA长度不变但提前出现终止密码子UGA,可用抑制性tRNA(sup-tRNA)进行治疗,原理是sup-tRNA识别终止密码子并携带氨基酸至核糖体。不考虑其它变异,下列说法正确的是( )
A. 该家系中患儿的患病基因来自其外祖父
B. 基因D到d的突变过程中发生了碱基对的替换
C. 用于治疗该病的sup-tRNA的反密码子是5'-ACU-3'
D. 若姐姐已怀孕,对胎儿性别鉴定不能确定是否患该病
【答案】D
【解析】A、据图可知,患者父亲没有致病基因所以该病为X染色体上的隐性遗传病,其外祖父不患该病所以没有该致病基因,A错误;
B、根据电泳图可知,d基因长度大于D,基因D到d的突变过程中发生了碱基对的增添,B错误;
C、由于终止密码子为5'-UGA-3',所以用于治疗该病的sup-tRNA的反密码子为5'-UCA-3',C错误;
D、姐姐电泳有两个条带,基因型为XDXd,与正常男性(XDY)婚配:女儿全部不患病,儿子有1/2概率患病,因此通过胎儿性别鉴定不能确定是否患该病,D正确。
故选D。
6.(2026·山东聊城·一模)油菜是两性花植物,杂交育种时人工去雄耗时费力。研究发现,其育性性状由3对基因(A/a、B/b、C/c)决定,我国学者自主研发了品系1和品系2两种油菜雄性不育系(不考虑突变),且两品系控制不育性的突变基因不相同,相关杂交实验结果如下:
利用两品系都培育出了育性正常的保持系,即突变品系与保持系杂交,后代中既有雄性不育系又有保持系。下列叙述错误的是( )
A. 品系1的雄性不育性状由隐性基因控制
B. 杂交一的F2自由交配得到的后代中雄性不育个体占1/6
C. 杂交二的F2中育性正常的植株随机授粉,育性正常:雄性不育=64:17
D. 品系2培育的保持系只能是含有两对基因杂合的杂合子
【答案】D
【解析】A、杂交一,品系1和育性正常杂交,子一代均为育性正常,说明品系1的雄性不育性状由隐性基因控制,A正确;
B、杂交一子一代育性正常自交获得的子二代,育性正常:雄性不育=3:1,说明杂交一中该对性状中有一对等位基因,可用基因C/c表示,其余两对为显性纯合基因。可推知F1基因型为AABBCc,F2基因型为1/4AABBCC,2/4AABBCc,1/4AABBcc,F2自由交配,其中1/4AABBcc雄性不育,进行自由交配时,F2的雌配子及比例是ABC:ABc=1:1,F2的雄配子及比例是ABC:ABc=2:1,所以,F2自由交配,后代中AABBcc的比例为1/2×1/3=1/6,得到的后代中雄性不育个体占1/6,B正确;
C、杂交二F1育性正常自交,子二代育性正常:雄性不育=9:7,说明F1有两对等位基因,还有一对显性纯合子,F1基因型可表示为AaBbCC,F2中育性正常的植株基因型种类及比例为AABBCC:AaBBCC:AABbCC:AaBbCC=1:2:2:4,产生的配子种类及比例为ABC:aBC:AbC:abC=4:2:2:1,雌雄配子随机结合,育性正常:雄性不育=(36+8+4+8+4+4):17=64:17,C正确;
D、品系2基因型为AAbbcc,突变品系与保持系杂交,后代中既有雄性不育系又有保持系,因此基因型为AABbCC、AABBCc、AABbCc等都可以作为品系2的保持系,D错误。
故选D。
7.(2026·山东日照·一模)某植物苦参碱的含量分为高含量、中含量、低含量三种,由三对独立遗传的等位基因控制。研究人员进行了两组杂交实验:①高含量植株甲与低含量植株乙杂交,F1中高含量∶低含量∶中含量=1:1:6;②让F1中的中含量植株与低含量植株乙杂交,F2中低含量∶中含量=3:5。若F1中所有中含量植株自交,后代中低含量植株的占比是( )
A. 5/32 B. 7/32 C. 1/32 D. 1/8
【答案】A
【解析】设三对等位基因为A/a、B/b、C/c,独立遗传符合自由组合定律。由实验①高含量甲与低含量乙杂交F1性状比为高含量∶低含量∶中含量=1:1:6,总和为8,符合三对基因测交子代1:1:1:1:1:1:1:1的变式,可判断甲为三杂合子AaBbCc,乙为隐性纯合子aabbcc(低含量,0个显性基因);F1中含3个显性基因的AaBbCc为高含量,含1个或2个显性基因的个体为中含量,隐性纯合子为低含量,F1中含量有1/6AaBbcc、1/6AabbCc、1/6aaBbCc、1/6Aabbcc、1/6aaBbcc、1/6aabbCc,与低含量植株乙aabbcc杂交,产生低含量比例为1/6×1/2×3+1/6×1/4×3=3/8,中含量比例为1-3/8=5/8,与实验②结果相同可验证该假设成立。F1中含量植株自交产生低含量aabbcc的概率为1/6×1/4×3+1/6×1/16×3=5/32。A正确,BCD错误。
8.(2026·山东菏泽·一模)某两性花植物的野生型叶片表面密被茸毛,将其萌动的种子经射线处理后筛选出具有单一突变位点的两个无茸毛纯合品系。为确认无茸毛的遗传机制进行了如图所示的实验。不考虑其他突变、互换、致死等异常情况,下列说法正确的是( )
A. 两对突变基因为非同源染色体上的非等位基因
B. F1与两亲本分别回交,所生子代中无茸毛植株均约占1/4
C. 若x=7/16,则F2有茸毛中杂合子占比为4/9
D. 若F2中有茸毛个体全为杂合子,则x=1/2
【答案】D
【解析】A、两个突变植株杂交,F1全为野生型(有茸毛),判断单一突变位点的两个无茸毛纯合品系均为隐性纯合子,并且突变的基因属于非等位基因,用A/a、B/b表示,分别用AAbb、aaBB表示二者基因型,因此,F1的基因型为AaBb,则该两对非等位基因可以分别位于非同源染色体上,也可以是两对非等位基因位于一对同源染色体上,A错误;
B、两个突变植株杂交,F1全为野生型,判断单一突变位点的两个无茸毛纯合品系均为隐性纯合子,并且突变的基因属于非等位基因,分别用AAbb、aaBB表示二者基因型,因此,F1的基因型为AaBb,无论两对等位基因是否独立遗传,回交子代中无茸毛植株均约占1/2,B错误;
C、若x=7/16,说明两对等位基因独立遗传,F1的基因型为AaBb,F2有茸毛基因型为9A_B_(1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb),其中杂合子占8/9,C错误;
D、F1的基因型为AaBb,若两对基因分别位于两对不同的同源染色体上,则F2中不会出现有茸毛个体全为杂合子的现象,故两对基因位于一对同源染色体上,自交后会产生,AaBb:AAbb:aaBB=2:1:1,对应的表型中,有茸毛个体全为杂合子,无茸毛占1/2,D正确。
故选D。
9.(2026·山东淄博·一模)某病为单基因遗传病,存在多种遗传方式。患者甲、乙的家系系谱图(部分)如下,甲、乙家族均不携带对方家族的致病基因。不考虑XY染色体同源区段和突变,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙家族中该病的遗传方式分别为伴X染色体显性遗传和常染色体隐性遗传
B. 乙的父亲一定携带致病基因,乙的姐妹可不携带致病基因
C. 若甲和乙婚配,致病基因的遗传遵循基因的自由组合定律
D. 若甲和乙婚配,生一个患病女儿的概率为1/4
【答案】D
【解析】A、甲的母亲不携带致病基因,甲患病,且甲的父亲也患病,则为显性病,不能确定是否为伴性遗传;患者乙的家系中,女患者的父亲正常,则为常染色体隐性遗传病,A错误;
B、乙为常染色体隐性遗传病,则患者的父母均携带致病基因,由于乙的母亲患病则为隐性纯合子,则子代一定携带致病基因,则乙的姐妹一定携带致病基因,B错误;
C、由于甲病也可能位于常染色体,则可能与乙病连锁,不一定符合自由组合定律,C错误;
D、若甲和乙婚配,甲的基因型:设为伴 X 显性遗传,甲为女性,基因型为XAXa(因母亲XaXa); 乙的基因型:常染色体隐性遗传,乙为男性,设基因型为bb,且不携带甲家族致病基因(即性染色体为XaY); 婚配后: 伴 X 显部分:XAXa × XaY → 女儿患病概率为1/4; 常染色体部分:BB(甲不携带乙家族致病基因)× bb → 子女均为Bb(不患病),即则后代生患病女儿的概率为1/4×1=1/4;若甲病为常染色体显性,则甲基因型为Aa,乙为aa,关于乙病基因型,甲为BB,乙为bb,则后代患病女儿为Aa,概率为1/2(患甲病的概率)×1/2(生女儿的概率)=1/4,D正确。
故选D。
10.(2026·山东青岛·一模)科研人员对某遗传病患者进行家系分析和染色体检查,结果如图1和图2,已知丙的配子都能正常受精,不考虑其他变异。下列叙述正确的是( )
A. 该遗传病和唐氏综合征都由染色体数目变异导致的遗传病
B. Ⅰ-1体内的异常染色体一定来自其母亲
C. Ⅱ-2减数分裂可形成2种类型的卵细胞
D. Ⅱ-5再生一个完全正常的男孩的概率为1/8
【答案】D
【解析】A、该遗传病是由染色体结构变异导致的遗传病,唐氏综合征是由染色体数目变异导致的遗传病,A错误;
B、Ⅰ-1体内的异常染色体可能来自其父方或母方,B错误;
C、若不考虑其他变异,Ⅱ-2减数分裂可形成4种类型的卵细胞,C错误;
D、Ⅱ-5产生四种卵细胞(其中同时含正常的5号和8号染色体的卵细胞概率为1/4),与Ⅱ-6生育完全正常孩子的概率1/4,男孩为1/2,所以完全正常的男孩的概率是1/8,D正确。
故选D。
11.(2026·山东临沂·一模)戈谢病患者体内葡萄糖脑苷脂酶(GCASE)活性异常,与体内相关基因的突变密切相关。已知正常基因为G,突变基因G1会导致GCASE轻度缺陷,突变基因G₂会导致GCASE重度缺陷。某研究团队对戈谢病患者的家系进行调查,绘制了该家系的系谱图(图1),并对部分个体的相关基因进行PCR扩增后电泳分离,得到电泳结果(图2)。下列说法错误的是( )
A. 结合系谱图和电泳结果可判断,该病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B. 基因G突变为G1或G2,根本原因是G发生了碱基对的替换、增添或缺失
C. Ⅲ2的基因型为G1G2,其致病基因G1来源于I4,致病基因G2来源于I1或I2
D. 根据Ⅱ5的患病程度不能确定其基因型,可通过电泳技术进一步鉴定
【答案】B
【解析】A、分析图 1,Ⅰ1和Ⅰ2正常,却生出了患病的Ⅱ3,无中生有为隐性。再看患病个体Ⅱ3为女性,若为伴X隐性遗传,其父亲Ⅰ1应患病,而Ⅰ1正常,所以可判断该病为常染色体隐性遗传,A正确;
B、根据遗传图和电泳图,可以推得Ⅰ4基因型为G1G1,Ⅱ3基因型为 G2G2,则基因①②③分别代表G、G2、G1,说明G基因电泳距离最近,碱基对越多,突变后发生了碱基对的缺失,B错误;
C、由图 2 可知Ⅲ2的基因型为 G1G2,Ⅱ3基因型为G2G2,所以G2可能来自Ⅰ1或Ⅰ2,而G1只能来自Ⅰ4,因为Ⅰ4基因型为G1G1,C正确;
D、Ⅰ4基因型为G1G1,Ⅰ3基因型为GG1或者GG2,Ⅱ5为轻度患病,其基因型可能是G1G1或 G1G2,仅根据患病程度不能确定其基因型,D正确。
故选B。
12.(2026·山东临沂·一模)水稻的叶色(紫色、绿色)由两对等位基因(A/a、D/d)控制;其籽粒颜色(紫色、棕色和白色)由两对等位基因(B/b、D/d)控制,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律,有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验,结果见下表。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,不考虑突变和互换。下列说法错误的是( )
实验
亲本
F1表型
F2表型及比例
实验1
叶色:紫叶×绿叶
紫叶
紫叶:绿叶=9:7
实验2
粒色:紫粒×白粒
紫粒
紫粒:棕粒:白粒=9:3:4
A. 实验1中,F2的绿叶水稻有5种基因型,控制水稻叶色的两对基因独立遗传
B. 综合分析实验1和实验2,紫叶水稻籽粒的颜色有紫色和棕色2种
C. 若基因型为Bbdd的水稻与水稻X杂交,子代籽粒的颜色最多,则水稻X基因型为BbDd
D. 基因型为AaBbDD的水稻自交,若子代植株的表型及比例为紫叶紫粒:紫叶棕粒:绿叶紫粒:绿叶棕粒=9:3:3:1,则A/a和B/b位于非同源染色体上
【答案】C
【解析】A、实验1F2共有9种基因型,紫叶A_D_有4种基因型,因此绿叶基因型为9-4=5种(AAdd、Aadd、aaDD、aaDd、aadd),9:7的分离比说明两对基因独立遗传,A正确;
B、紫叶水稻基因型为A_D_,一定含有D基因,因此粒色只能是B_D_(紫粒)或bbD_(棕粒),共2种,B正确;
C、Bbdd与X杂交要使子代粒色最多(3种:紫、棕、白),X只要满足能产生含D、不含D的配子,且能提供b基因即可,基因型可为BbDd或bbDd,并非只有BbDd,C错误;
D、基因型为AaBbDD的个体自交,DD纯合因此子代均含D,叶色分离比为紫叶(A_):绿叶(aa)=3:1,粒色分离比为紫粒(B_):棕粒(bb)=3:1,若子代表型比例为9:3:3:1,说明两对基因自由组合,即A/a和B/b位于非同源染色体上,D正确。
故选C。
13.(2026·山东菏泽·一模)(不定项)某二倍体雌雄异株植物中,控制其刺长短的等位基因A(长)、a(短)只位于X染色体上。已知基因A、a来自雌株时不表达,且基因A、a均不表达时植株表现为无刺。某雄株与某雌株杂交,F1中出现长刺、无刺两种表型。下列说法正确的是( )
A. 亲代雄株的基因型为XAY,表型为长刺
B. 亲代雌株的表型可能为长刺、短刺或无刺
C. 让F1自由交配,若F2出现长、短、无刺三种表型,则亲代雌株基因型为XAXa
D. 来自雌株的基因A、a不表达的原因可能是甲基化修饰抑制了转录
【答案】CD
【解析】A、由于控制其刺长短的等位基因A(长)、a(短)只位于X染色体上,且基因A、a来自雌株时不表达,基因A、a均不表达时植株表现为无刺,说明雄株都表现为无刺。又某雄株与某雌株杂交,F1中出现长刺、无刺两种表型,说明后代长刺基因XA来自父本。亲代雄株的基因型为XAY,表型为无刺,A错误;
B、亲代雄株的基因型为XAY,亲代雌株可以是XAXA(长刺)、XAXa(若XA来自父本表型为长刺,若Xa来自父本表型为短刺)、XaXa(短刺),B错误;
C、让F1自由交配,若F2出现长、短、无刺三种表型,这表明F1中雄株应含有A和a基因,即亲代雌株基因型为XAXa,C正确;
D、甲基化修饰抑制转录属于表观遗传机制,可能是来自雌株的基因A、a不表达的原因,D正确。
故选CD。
14.(2026·山东日照·一模)(不定项家蚕蚕茧形态与常染色体上2对独立遗传的等位基因M、m和N、n有关,M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就表现为蚕茧形态异常,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,只有该基因隐性纯合子才表现出蚕茧形态异常。下列说法正确的是( )
A. 母本为nn的子代均表现为蚕茧形态异常
B. 基因型为Mmnn的个体一定表现为蚕茧形态异常
C. 通过蚕茧形态异常的MmNN个体一定能确定母体效应基因
D. 基因型为MmNn的雌蚕生出蚕茧形态异常子代的概率最大为1/2
【答案】CD
【解析】A、若nn是母体效应基因,则母本为nn的子代均表现为蚕茧形态异常;若nn不是母体效应基因,则子代不一定均表现为蚕茧形态异常,A错误;
B、若nn是母体效应基因,仅母本为nn时子代才异常,自身为Mmnn不直接决定异常,B错误;
C、MmNN的个体自身无隐性纯合,若表现为蚕茧形态异常,原因只能是母本为隐性纯合(母体效应),而非自身基因异常,且母体效应基因为mm,C正确;
D、基因型为MmNn的雌蚕生出蚕茧形态异常子代只能是非母体效应基因,假没1对非母体效应基因为nn ,要使后代蚕茧形态异常的概率最大,则父本的基因型为--nn,故后代蚕茧形态异常的最大概率为1/2,D正确。
故选CD。
15.(2026·山东济宁·一模)(不定项)某植物花瓣色素合成机制如图所示,基因型为EeRr的植株自交,其中一株(甲)F1性状分离比异常,为红花:黄花:白花=3:9:4,研究发现,该异常比例由1个染色体d基因显性突变引起,D基因抑制控制色素合成的某个基因的表达。不考虑染色体交换。下列叙述错误的是( )
A. 甲个体可产生四种基因型的配子
B. EeRrdd个体自交,F1中黄花的占比为3/16或3/4
C. d基因发生显性突变后抑制了E基因的表达
D. 基因E、R通过控制蛋白质的结构直接控制花色
【答案】BCD
【解析】A、基因型为EeRr的植株自交,产生的后代的表现型比例为红花∶黄花∶白花=3∶9∶4,该比例共16份,为42,因而可知,甲个体可产生四种基因型的配子,且比例均等,A正确;
B、EeRrdd个体自交后,F1中黄花(E_rrdd)的占比为3/4×1/4=3/16, B错误;
C、基因型为EeRr的植株自交,正常情况下产生的后代的基因型和表现型比9红花(E_R_)∶3黄花(E_rr )∶4白花(eeR_),但由于1个染色体d基因显性突变产生D基因,D基因抑制控制色素合成的某个基因的表达进而使得后代的表现型为红花∶黄花∶白花=3∶9∶4。由于红花个体减少,因而d基因发生显性突变后抑制了R基因的表达,且应该是部分个体中的d基因发生了显性突变导致的,C错误;
D、由图可知,E、R基因通过控制酶(蛋白质)的合成来控制色素合成的代谢过程,属于基因对性状的间接控制方式,D错误。
故选BCD。
16.(2026·山东滨州·一模)(不定项)某雌雄异株植物的全缘叶和羽裂叶受常染色体上两对等位基因(A/a、B/b)控制,基因型aabb个体叶形为羽裂叶,当父本产生AB花粉参与形成的受精卵发育成雌株时,也表现为羽裂叶。其余基因型均为全缘叶。两株全缘叶亲本杂交,子代中出现羽裂叶雄株。不考虑突变和染色体片段的交换,这两株亲本杂交后代中出现羽裂叶的概率可能为( )
A. 1/16 B. 1/8 C. 1/4 D. 1/2
【答案】BCD
【解析】分析可知,基因型为aabb的个体表现为羽裂叶,父本产生AB花粉参与形成的受精卵发育成雌株时,也表现为羽裂叶,两株全缘叶亲本杂交,子代中出现羽裂叶雄株,说明双亲都含有ab基因,若两对等位基因独立遗传,则对应的亲本组合概率如下:♂AaBb×♀AaBb,后代中出现羽裂叶(aabb+A_B_雌株)的概率为3/16(1/16+1/4×1/2);♂AaBb×♀Aabb或aaBb,后代中出现羽裂叶(aabb+A_B_雌株)的概率为1/4(1/8+1/4×1/2);♂Aabb或aaBb×♀AaBb,后代中出现羽裂叶(aabb)的概率为1/8;♂Aabb或aaBb×♀Aabb或aaBb,后代中出现羽裂叶(aabb)的概率为1/4;若两对等位基因位于一对同源染色体上,且AB位于同一染色体上,则对应的亲本组合概率如下:♂AaBb×♀AaBb,后代中出现羽裂叶(aabb+A_B_雌株)的概率为1/2(1/4+1/2×1/2);♂AaBb×♀Aabb或aaBb,后代中出现羽裂叶(aabb+A_B_雌株)的概率为1/2(1/4+1/2×1/2);♂Aabb或aaBb×♀AaBb,后代中出现羽裂叶(aabb)的概率为1/4;♂Aabb或aaBb×♀Aabb或aaBb,后代中出现羽裂叶(aabb)的概率为1/4;若两对等位基因位于一对同源染色体上,且Ab与aB位于同一染色体上,则对应的亲本组合概率如下:♂AaBb×♀AaBb,后代中出现羽裂叶(aabb+A_B_雌株)的概率为0;♂AaBb×♀Aabb或aaBb,后代中出现羽裂叶(aabb+A_B_雌株)的概率为0;♂Aabb或aaBb×♀AaBb,后代中出现羽裂叶(aabb)的概率为0;♂Aabb或aaBb×♀Aabb或aaBb,后代中出现羽裂叶(aabb)的概率为1/4。A错误,BCD正确。
17.(2026·山东淄博·一模)(不定项)江汉鸡胸部羽毛分为“无黑色素沉着”“边缘黑色素沉着”“非边缘黑色素沉着”3类。该性状由位于非同源染色体上的2对等位基因G/g和M/m控制,M基因控制黑色素的合成。研究发现所有具有边缘黑色素沉着表型的个体均为雄性且基因型为Gg,具有非边缘黑色素沉着表型个体的基因型中雄性均为GG、雌性为GG或Gg。将两只表型为无黑色素沉着的江汉鸡进行多次杂交,F1的表型及比例为无黑色素沉着雄鸡:无黑色素沉着雌鸡:边缘黑色素沉着雄鸡:非边缘黑色素沉着雌鸡=3:3:1:1。不考虑性染色体同源区段及突变,下列说法正确的是( )
A. 基因G/g位于常染色体上,基因g纯合时能掩盖基因M的作用
B. F1中雌雄鸡的表型有差异,说明基因M/m位于性染色体上
C. F1中表型为非边缘黑色素沉着雌鸡的基因型相同
D. F1中有黑色素沉着的雌雄个体随机交配,F2中表型为边缘黑色素沉着的个体占3/16
【答案】AC
【解析】A、两对等位基因G/g、M/m位于非同源常染色体,遵循自由组合定律;M控制黑色素合成,故mm个体均无黑色素;gg个体即使含M也无黑色素,即g纯合掩盖M的作用;根据题干G/g的基因型可知,基因G/g位于常染色体上,A正确;
B、两对等位基因G/g、M/m位于非同源常染色体,基因G/g位于常染色体上,且基因g纯合时能掩盖基因M的作用;若基因M/m位于Z染色体上,综上分析可推测,亲本的基因型应该为雄性ggZMZm×雌性GgZmW,根据棋盘法可知,F1的表型及比例符合题意;若基因M/m位于常染色体上,亲本的基因型应该为Ggmm×ggMm,则F1的表型及比例也符合题意,B错误;
C、根据B项分析可知,若亲本的基因型为雄性ggZMZm×雌性GgZmW,F1中非边缘黑色素沉着雌鸡的基因型为GgZMW;若亲本的基因型为Ggmm×ggMm,F1中表型为非边缘黑色素沉着雌鸡的基因型GgMm,无论哪种情况基因型仅一种,C正确;
D、亲本的基因型为雄性ggZMZm×雌性GgZmW,F1中有黑色素的个体基因型为GgZMZm和GgZMW,雌雄随机交配,所有具有边缘黑色素沉着表型的个体均为雄性且基因型为Gg;F2中表型为边缘黑色素沉着的个体为(GgZMZ-)=1/2×1/2=1/4;若亲本基因型为Ggmm×ggMm,有黑色素的个体基因型为GgMm(边缘黑色素沉着雄鸡)×GgMm(非边缘黑色素沉着雌鸡),雌雄个体随机交配,F2中(16份中,GgMM2份+GgMm4份),GgMM+GgMm中有一半为雄性为边缘黑色素沉着的个体,即F2中表型为边缘黑色素沉着的个体占3/16,D错误。
18.(2026·山东潍坊·一模)(不定项)某XY型昆虫眼的形状由两对等位基因控制。一只星眼个体与一只圆眼个体杂交,后代雌性个体中,星眼∶圆眼∶棒眼∶方眼=1∶1∶1∶1。不考虑新的突变及染色体互换,将任意两只棒眼个体杂交,后代雄性个体分离比可能是( )
A. 星眼∶圆眼∶棒眼∶方眼=9∶3∶3∶1
B. 星眼∶圆眼∶棒眼=1∶1∶2
C. 棒眼∶方眼=1∶1
D. 棒眼∶星眼=1∶1
【答案】BD
【解析】A、 一只星眼个体与一只圆眼个体杂交,后代雌性个体中星眼:圆眼:棒眼:方眼= 1:1:1:1,任意两只棒眼个体杂交,若两对基因位于两对常染色体上,棒眼为双杂合子,后代棒眼比例应为9/16,A错误;
B、若两对基因位于同一对常染色体上,且星眼、圆眼为单显性,棒眼为双显性,两只棒眼个体杂交,后代雄性个体分离比是星眼∶圆眼∶棒眼=1∶1∶2,B正确;
C、一只星眼个体与一只圆眼个体杂交,后代雌性个体中星眼:圆眼:棒眼:方眼= 1:1:1:1,棒眼为双杂合子,方眼为双隐纯合子或棒眼、方眼均为单显杂合子,任意两只棒眼个体杂交,后代雄性个体分离比不可能是棒眼∶方眼=1∶1,C错误;
D、一只星眼个体与一只圆眼个体杂交,后代雌性个体中星眼:圆眼:棒眼:方眼= 1:1:1:1,棒眼为双杂合子,方眼为双隐纯合子(星眼、圆眼为单显杂合子)或棒眼、方眼均为单显杂合子(星眼为双显杂合子,圆眼为双隐纯合子),若两只棒眼个体为AAXBXb、AaXBY,后代雄性个体的分离比为棒眼:星眼=1:1,C错误,D正确;
故选BD。
19.(2026·山东青岛·一模)(不定项)某作物籽粒颜色有红色(显性)和白色(隐性)之分,由多对基因控制。个体所含显性基因数目越多,籽粒颜色表现红色越重,具有累加效应。现用籽粒颜色最红个体与白色个体杂交,结果如下图所示。相关叙述正确的是( )
P
最红♀×白色♂
F1
全为中深红
F2
最红:暗红:深红:中深红:中红:浅红:白色=1:6:15:20:15:6:1
A. 由图分析,控制该作物籽粒颜色的基因至少有4对
B. F2籽粒颜色表现为中深红色的个体中既有纯合子又有杂合子
C. F2籽粒颜色表现为深红色的个体基因型为6种
D. F1个体与F2白色个体杂交,后代籽粒颜色为中红色的个体比例为3/8
【答案】CD
【解析】A、F2中最红:暗红:深红:中深红:中红:浅红:白色=1:6:15:20:15:6:1,分离比之和为64=43,说明某作物籽粒颜色由三对能独立遗传的基因控制,A错误;
B、F2籽粒颜色表现为中深红色的个体含3个显性基因,如果对应的基因用A/a、B/b、C/c表示,对应的基因型有AABbcc、AAbbCc、aaBBCc、AaBBcc、AabbCC、aaBbCC、AaBbCc等7种,都为杂合子,B错误;
C、F2籽粒颜色表现为深红色的个体含4个显性基因,基因型为AABBcc、AAbbCC、aaBBCC、AaBBCc、AABbCc、AaBbCC,共6种,C正确;
D、F1的基因型为AaBbCc与F2白色个体,基因型为aabbcc杂交,后代籽粒颜色为中红色的个体含有两个显性基因,比例为1/2×1/2×1/2×3=3/8,D正确。
故选CD。
20.(2026·山东德州·一模)(不定项)某二倍体植物的抗病与感病由等位基因M/m控制,高秆和矮秆由两对等位基因N/n和R/r控制,且R基因会抑制N基因的表达。用纯合抗病高秆品系甲、乙分别与纯合感病矮秆品系丙杂交,F1自交得F2,结果如表所示。不考虑突变和互换,下列说法正确的是( )
组别
亲本组合
F1
F2中抗病矮秆植株的占比
①
甲×丙
全为抗病高秆
9/64
②
乙×丙
全为抗病高秆
3/16
A. M/m、N/n和R/r基因独立遗传,N基因表达时植株表现为矮秆
B. 甲的基因型为MMNNRR,乙的基因型为MMnnRR
C. 组别①F2的抗病矮秆植株中能稳定遗传的个体占1/9
D. 某抗病植株自交后代中矮秆占1/4,则该植株可能的基因型最多有3种
【答案】AC
【解析】A、由F1全为抗病高秆可知抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性,R基因抑制N基因表达,仅当基因型为N_rr时N基因正常表达,植株表现为矮秆,其余基因型均表现为高秆。组别①F2抗病矮秆占比为9/64,可拆解为3/4(抗病M_)×3/4(N_)×1/4(rr),符合三对等位基因独立遗传的自由组合比例且F1为MmNnRr;N基因仅在无R抑制时(即N_rr)表达,对应性状为矮秆,A正确;
B、甲与丙(mmNNrr)杂交F1为MmNnRr,推导得甲的基因型为MMnnRR;组别②F2抗病矮秆占比为9/64,可拆解为3/4(抗病M_)×1(NN)×1/4(rr),乙与丙杂交F1为MmNNRr,推导得乙的基因型为MMNNRR,B错误;
C、组别①F2抗病矮秆的基因型为M_N_rr,共9种组合,其中能稳定遗传的纯合子仅MMNNrr1种,占比为1/9,C正确;
D、抗病植株(M_)自交后代矮秆占1/4,仅当N/R基因型为NNRr时满足,结合M的基因型仅存在MMNNRr、MmNNRr2种可能,D错误。
故选AC。
21.(2026·山东聊城·一模)(不定项)对位于一条染色体上的3个基因来说,可以发生单交换,如图1,也可以发生如图2所示的双交换(相当于两次独立的单交换),双交换的发生概率低于单交换的。假设E/e、F/f和G/g三对等位基因位于同一对常染色体上。将显性纯合子(EEFFGG)和隐性个体(eeffgg)杂交得F1,F1某雄性个体产生的配子类型及部分数目如表所示(假定数目符合概率比例),不考虑其他类型的变异。下列叙述错误的是( )
雄配子基因型
EFG
efg
EfG
eFg
eFG
Efg
EFg
efG
配子数目
k
①
p
②
m
③
n
④
A. 若F1该雄性个体有10%的精母细胞发生如图1的单交换,则重组型配子占比20%
B. 表中的“②”和“③”分别为p和m
C. 若k>p>m,则图中1、2、3位置对应的基因为E、F、G
D. 若F1的一个精原细胞发生双交换,则产生重组型配子的概率为1/2
【答案】AC
【解析】A、F1基因型为EeFfGg,发生单交换的精母细胞减数分裂会形成一半的重组型配子,因此重组型配子占比10%÷2=5%,A错误;
B、显性纯合子(EEFFGG)和隐性个体(eeffgg)杂交,F₁的基因型为EeFfGg。由于3对基因位于同一对常染色体上,减数分裂时发生交换,产生的配子存在对应关系(交换产生的配子两两对应)。观察表格:基因型为EfG的配子的对应配子的基因型是eFg,因此②为p;基因型为eFg的配子的对应配子的基因型是EfG,因此③为m,B正确;
C、由题干可知,基因型为Efg和eFG的配子数量最少,属于双交换得到的配子,将其与基因型为EFG的配子进行比较可知,基因G/g及F/f均发生了交换,继而推出E基因位于G基因和F基因的中间,C错误;
D、双交换相当于两次单交换,发生图2所示双交换后所得的重组型配子的基因型为Efg和eFG,另外两个是EFG、efg,产生重组型配子的概率为1/2,D正确。
故选AC。
22.(2026·山东潍坊·一模)某二倍体植株的色素合成由独立遗传的两对等位基因A、a和B、b控制,两种显性基因同时表达为深红色,只表达一种为浅红色。研究小组向两种纯合的浅红色植株中导入抗虫基因R,成功获得了基因A或B内部插入单个R基因的植株甲和乙,插入R基因后的相关基因表示为AR、BR。取甲、乙进行实验,结果如表1所示。
组合
P
F1
Ⅰ
甲⊗
浅红色不抗虫:浅红色抗虫:白色抗虫=1:2:1
Ⅱ
乙⊗
浅红色不抗虫:浅红色抗虫:白色抗虫=1:2:1
Ⅲ
甲×乙
?
表1
(1)据表1推测,AR和BR______(填“具有”或“不具有”)控制色素合成的功能,从分子水平解释其原因是______。
(2)组合ⅢF1中基因的基因频率是______,其中浅红色个体基因型为______,若让F1浅红色个体自由交配,后代中白色不抗虫个体占比为______。
(3)浅红色抗虫植株具有较高的经济价值。为获得纯合浅红色抗虫植株,可选择方案______。
方案一:从组合Ⅰ的F1中选取浅红色植株自交,从F2中选取
方案二:从组合Ⅱ的F1中选取浅红色植株自交,从F2中选取
方案三:从组合Ⅲ的F1中选取浅红色植株自交,从F2中选取
上述所选方案产生的F2浅红色抗虫植株中,纯合植株占______。
要获得纯合浅红色抗虫植株还需要借助PCR扩增技术,如图是依据相关基因序列设计的引物,其中a和b基因分别是A和B基因内部碱基序列缺失导致,不影响两端引物的结合,bp是碱基对数。将所选方案的F1植株(丙)自交,选取图中的引物对F2中3株浅红色抗虫植株DNA进行扩增,结果如表2所示。
植株①
植株②
植株③
引物组合
组合1
组合2
组合3
组合1
组合2
组合3
组合1
组合2
组合3
电泳条带
300bp
350bp
560bp
700bp
1010bp
表2
引物组合1为______(填图中引物编号),丙的基因型为______,植株______(填表2中植株编号)符合要求。
【答案】(1)①. 不具有 ②. R插入后,使基因中遗传信息改变,功能丧失
(2①. 25% ②. ARaBb、AaBRb ③. 1/16
(3)①. 三 ②. 1/9 ③. A1R2或A2R1或A1R1或A2R2 ④. ARaBb ⑤. ②
【解析】
【小问1详解】
外源抗虫基因R插入基因A或B的内部,破坏了基因A或B的结构,使其无法表达出有功能的蛋白质,因此AR和BR不具有控制色素合成的功能。从分子水平解释其原因是R基因插入后,使基因中遗传信息改变,功能丧失。
【小问2详解】
先根据组合 Ⅰ、Ⅱ 的 F1表型比(浅红色不抗虫:浅红色抗虫:白色抗虫 = 1:2:1),可推断:甲的基因型为ARAbb,乙的基因型为aaBRB。组合Ⅲ:甲(ARAbb)×乙(aaBRB) ,F₁基因型及比例: 1/4AᴿaBᴿb(白色抗虫):1/4AᴿaBb(浅红色抗虫):1/4AaBᴿb(浅红色抗虫):1/4AaBb(深红色不抗虫)。F1中含AR的个体为 AᴿaBᴿb和 AᴿaBb,各占1/4,其余个体不含Aᴿ,AR频率 = (1/4×1 + 1/4×1) /2=1/4;F1中浅红色个体基因型为AᴿaBb、AaBᴿb;若让F1浅红色个体(AᴿaBb:AaBᴿb=1:1)自由交配,ARaBb产生ab配子的概率为1/8,AaBᴿb产生ab配子的概率为1/8,即F1浅红色个体(AᴿaBb:AaBᴿb=1:1)产生ab配子的概率为1/8+1/8=1/4。F1浅红色个体自由交配,后代中白色不抗虫个体(aabb)占比为1/4(ab)×1/4(ab)=1/16。
【小问3详解】
方案一:从组合 Ⅰ(甲自交)的 F1中选取浅红色抗虫植株(AᴿAbb)自交,F₂中不能得到纯合浅红色抗虫植株;方案二:从组合 Ⅱ(乙自交)的 F1中选取浅红色抗虫植株(aaBᴿB)自交,F₂中不能得到纯合浅红色抗虫植株;方案三:从组合 Ⅲ(甲 × 乙)的 F1中浅红色抗虫植株(AᴿaBb、AaBᴿb)自交,F₂中可得到AᴿAᴿBB或AABᴿBᴿ的纯合浅红色抗虫植株,因此可选择的方案为方案三。组合Ⅲ的F1浅红色植株为AᴿaBb:AaBᴿb=1:1,AᴿaBb自交,F2中ARARBB占1/2×1/9=1/18,AaBᴿb自交,F2中AABRBR占1/2×1/9=1/18,即组合Ⅲ的F1浅红色植株自交,F2浅红色抗虫植株中纯合子占1/18+1/18=1/9。要扩增出 200bp 的R基因条带,需要使用引物 R1和 R2(对应图中 R 基因的一对引物),因此引物组合为A1R2或A2R1或A1R1或A2R2。由表2可知,3株浅红色抗虫植株DNA进行扩增后得到的电泳条带都含有1010bp,说明R基因插入A基因,因此丙的基因型为ARaBb,F2中符合要求的浅红色抗虫植株的基因型为ARARBB,电泳后应含有的条带为1010bp和350bp两种,因此植株②符合要求。
23.(2026·山东滨州·一模)果蝇的有翅与无翅由一对等位基因A/a控制,有翅个体的长翅与小翅由另一对等位基因B/b控制。两只纯合果蝇杂交及产生的子代表型如图1所示,杂交过程中无突变发生。
(1)果蝇翅形中的显性性状分别是____;控制翅形的两对等位基因____(填“是”或“否”)遵循基因的自由组合定律。根据杂交实验____(填“能”或“不能”)确定Y染色体上有没有相关基因。
(2)F2中与亲本基因型不同的个体所占比例为____。
(3)研究人员将上述实验果蝇每种表型选择1只,对其体细胞中有关基因进行PCR后电泳分离,结果如图2所示,据图推断①~③代表的基因依次是____。
(4)进一步研究发现无翅果蝇体内缺乏甲蛋白,科研人员对甲蛋白基因及其等位基因进行测序,结果如图3所示。据图推断无翅果蝇甲蛋白缺失的根本原因是____(填“A”或“a”或“B”或“b”)基因中碱基的____发生改变。综合图2和图3判断,B突变为b的原因是基因中发生了碱基的____(填“增添”或“缺失”或“替换”)。
【答案】(1)①. 有翅、长翅 ②. 是 ③. 能
(2)7/8 (3)B、A、b
(4)①. A ②. 数目(数目和排列顺序) ③. 增添
【解析】
【小问1详解】亲本纯合小翅雌蝇(有翅)和无翅雄蝇杂交,F1全部为长翅(有翅),说明有翅为显性性状,F1长翅随机交配后代出现小翅果蝇,说明长翅为显性性状。F1相互交配得F2,F2中有翅和无翅雌雄比例均为1:1,说明控制有翅和无翅的等位基因A/a位于常染色体上,有翅个体中雄性全为长翅,且小翅只出现在雌性中,说明控制长翅和小翅的等位基因B/b位于X染色体上,所以控制翅形的两对等位基因遵循基因的自由组合定律。由于F1全部为长翅,所以亲本小翅雌蝇基因型为AAXbXb,无翅雄蝇为aaXBY-,若Y染色体上没有相关基因,亲本雄蝇基因型为aaXBY,则F1基因型为AaXBXb和AaXbY,F2中就会出现小翅雄蝇,与杂交实验结果不符,所以能确定Y染色体上有相关基因。
【小问2详解】亲本小翅雌蝇基因型为AAXbXb,无翅雄蝇基因型为aaXBYB,F1基因型为AaXBXb和AaXbYB,所以F2中和亲本基因型相同的个体所占比例为1/4×1/4+1/4×1/4=1/8,F2中与亲本基因型不同的个体所占比例为1-1/8=7/8。
【小问3详解】F2果蝇每种表型选择1只,对其体细胞中有关基因进行PCR后电泳分离,结果如图2所示,F2中雌蝇有长翅(AAXBXb和AaXBXb)、小翅(AAXbXb和AaXbXb)、无翅(aaXbXb和aaXBXb),雄性有长翅(A_XBYB和A_XbYB)、无翅(aaXBYB和aaXbYB),图2雌果蝇中,表型1有四种基因说明是长翅雌蝇(AaXBXb),表型2和表型3分别为小翅和无翅且都有三种基因,所以是小翅(AaXbXb)或者无翅(aaXBXb),他们共有a和b基因,可知条带③为b基因;图2雄果蝇中,表型1有四种基因说明是长翅雄蝇(AaXbYB),表型2是无翅雄蝇且有三种基因(aaXbYB),所以条带①为B基因,那么②为A。
【小问4详解】A决定有翅,a决定无翅,根据图3可知无翅果蝇甲蛋白缺失的根本原因是A基因中碱基的数目发生缺失引起的,电泳过程中分子量越小移动速度越快形成的条带距离加样孔越远,结合图2中A和a的条带位置可以得出B基因分子量要小于b,所以B突变为b的原因是基因中发生了碱基的增添。
24.(2026·山东淄博·一模)成熟西瓜的果肉颜色有黄色和红色(大红和粉红)之分,与细胞中的番茄红素和β-胡萝卜素有关,由基因A/a、B/b控制。基因A能使番茄红素转化为β-胡萝卜素,基因B能提高番茄红素的含量。西瓜种子有大籽粒、中籽粒和小籽粒3种类型。研究人员为探究果肉颜色与籽粒大小的遗传规律,利用三个纯合品系黄果肉小籽粒甲、大红果肉中籽粒乙和粉红果肉大籽粒丙的植株进行了杂交实验一、二后,又进行了实验三,结果如下表。不考虑突变和互换。
实验
亲本
F1表型
F2表型及比例
一
甲×乙
黄果肉中籽粒
黄果肉:大红果肉=3:1
中籽粒:小籽粒=3:1
二
乙×丙
大红果肉大籽粒
大红果肉:粉红果肉=3:1
大籽粒:中籽粒=3:1
三
甲×丙
黄果肉大籽粒
?
(1)成熟西瓜红色果肉中显性性状为______,亲本乙与果肉颜色有关的基因型为______。若实验三中F2的果肉颜色及比例为______,则控制果肉颜色的2对基因位于一对同源染色体上。
(2)根据实验一、二结果,研究人员推测籽粒大小由2对等位基因或3个复等位基因(C1、C2、C3)控制,复等位基因的产生体现了基因突变的特点是_____。若籽粒大小由复等位基因控制,则实验三的F2中籽粒大小的性状分离比为______,若出现了该性状分离比______(填“能”或“不能”)排除籽粒大小由2对等位基因控制。
(3)实验三结束后,统计出F2果肉颜色及比例为黄果肉:大红果肉:粉红果肉=12:3:1,籽粒大小及比例为大籽粒:中籽粒:小籽粒=9:6:1(控制籽粒大小的基因用D/d、E/e表示)。为探究控制籽粒大小的2对等位基因与基因A/a、B/b的位置关系,对实验三的F2中所有大红果肉中籽粒植株的相关基因进行PCR并电泳处理,结果显示只有3种类型(如图)。
①品系丙的基因型为_____。
②条带2、4代表的基因分别是______、_____,大红果肉中籽粒植株中的类型I占比为______。
③F2中没有粉红果肉小籽粒植株的原因是_____。考虑果肉和籽粒两种性状,F2中粉红果肉植株中的杂合子占______。
【答案】(1) ①. 大红 ②. aaBB ③. 黄色:粉红色=3:1
(2) ①. 具有不定向性 ②. 3:1 ③. 不能
(3) ①. aabbDDEE ②. b或D ③. e ④. 1/5 ⑤. F1中,基因b与D连锁且不互换,基因B与基因d连锁且不互换,F2中无法出现基 因型为aabbddee的粉红果肉小籽粒植株 ⑥. 1/2
【解析】
【小问1详解】
实验二F2大红果肉:粉红果肉=3:1,说明红色果肉中,大红对粉红为显性;基因A使番茄红素转化为β-胡萝卜素(黄果肉),无A(aa)时,基因B提高番茄红素含量,因此纯合大红果肉乙的基因型为aaBB,纯合粉红果肉丙为aabb,纯合黄果肉甲为AABB;实验三甲(AABB)×丙(aabb),F₁为AaBb。若两对基因位于一对同源染色体上(A与B连锁、a与b连锁),不考虑互换,F₁仅产生AB、ab两种配子,F₂基因型为AABB(黄):AaBb(黄):aabb(粉红)=1:2:1,表型为黄果肉:粉红果肉=3:1。
【小问2详解】
复等位基因是基因突变向不同方向发生的结果,体现了基因突变的不定向性; 若籽粒由复等位基因控制(显隐性:大C1>中C2>小C3),甲为C3C3(小),丙为C1C1(大),F1为C1C3(大),F2基因型为C1C1:C1C3:C3C3=1:2:1,表型为大籽粒:小籽粒=3:1;若籽粒由两对等位基因控制且完全连锁,F2也可出现3:1的分离比,因此不能排除两对等位基因控制的可能。
【小问3详解】
F2果肉比例12:3:1、籽粒比例9:6:1,说明A/a与B/b、D/d与E/e分别遵循自由组合定律;电泳结果显示大红中籽粒仅3种类型,说明B/b与D/d完全连锁(无互换),连锁关系为B与d连锁,b与D连锁,因此基因型对应:BB=dd、Bb=Dd、bb=DD。品系丙为纯合粉红果肉大籽粒:粉红果肉基因型为aabb,大籽粒纯合为DDEE,且b与D连锁,因此纯合丙的基因型为aabbDDEE。对应甲的基因型为纯合黄果肉小籽粒AABBddee(B与d连锁,小籽粒为ddee),二者杂交F1为AaBbDdEe,符合所有实验结果。大红果肉中籽粒的3种基因型(对应电泳3种类型): 类型Ⅰ:aaBBddEE(纯合,无b、D、e),类型Ⅱ:aaBBddEe(杂合Ee,有e),类型Ⅲ:aaBbDdee(杂合BbDd,有b、D,有e),条带2仅类型Ⅱ/Ⅲ独有,对应b或D);条带4对应e基因。F1为AaBbDdEe,BbDd完全连锁,自交后代BB:Bb:bb=1:2:1;E/e自交后代EE:Ee:ee=1:2:1;aa比例为1/4,aaBBddEE(类型Ⅰ):1/4×1/4×1/4 = 1/64,aaBBddEe(类型Ⅱ):1/4×1/4×2/4 = 2/64,aaBbDdee(类型Ⅲ):1/4×2/4×1/4 = 2/64。3种基因型总比例为1+2+2=5份,类型Ⅰ占1份,因此占比为1/5。F1中,基因b与D连锁且不互换,基因B与基因d连锁且不互换,F2中无法出现基因型为aabbddee的粉红果肉小籽粒植株。粉红果肉基因型为aabb,而b与D完全连锁,因此aabb个体必为DD纯合;但小籽粒需要ddee(dd纯合),二者无法同时出现,因此无粉红果肉小籽粒植株。粉红果肉植株基因型为aabbDD_ _(bb=DD}),E/e独立遗传,因此基因型及比例为:纯合aabbDDEE:1/64,纯合aabbDDee:1/64,杂合aabbDDEe:2/64,总比例为1+2+1=4份,杂合子占2份,因此占比为2/4=1/2。
25.(2026·山东日照·一模)某种昆虫的平衡棒斑纹颜色受两对等位基因A/a和B/b控制,其中基因A控制黄色色素的合成,基因B控制褐色色素的合成,基因B的存在完全抑制基因A的表达,不含色素的个体斑纹为白色。为研究该昆虫平衡棒斑纹颜色的遗传规律,研究人员利用褐色斑纹品系和白色斑纹品系进行杂交实验得到F1,F1的雌雄个体随机交配获得F2,结果如表所示。不考虑性染色体同源区段。
P
F1
F2表型及个体数/只
褐色斑纹(♂)×白色斑纹(♀)
褐色斑纹
褐色斑纹(♂,612);褐色斑纹(♀,612);
黄色斑纹(♂,204);黄色斑纹(♀,102);
白色斑纹(♀,103)
(1)由表中数据可推知,等位基因A/a位于________染色体上,等位基因B/b位于________染色体上。
(2)F2褐色斑纹雄性个体中纯合子的概率为________。让F2中褐色斑纹雌性个体与黄色斑纹雄性个体杂交,后代中黄色斑纹雄性个体占比为________。
(3)现有一只黄色斑纹雄性个体,欲探究其基因型,可从F2中选择表型为________的个体与之杂交,若后代中黄色斑纹∶白色斑纹=3∶1,则其基因型为________。
(4)研究人员从发育为褐色斑纹雄性个体的受精卵中,利用PCR技术鉴定出一个与F1基因型相同的受精卵,并将1个雄配子致死基因R随机插入到该受精卵染色体DNA上,待其发育成熟后,让该转基因个体与F1雌性个体进行交配产生F2,统计F2关于斑纹性状的表型及其比例,以确定基因R插入的具体染色体位置。若F2中褐色斑纹∶黄色斑纹∶白色斑纹=6∶1∶1,则基因R插入到________上;若F2中褐色斑纹∶黄色斑纹∶白色斑纹=4∶3∶1,则基因R插入到________上。
【答案】(1)①. Z ②. 常
(2)①. 1/6 ②. 7/48
(3)①. 黄色斑纹雌性 ②. bbZAZa
(4)①. 基因A所在染色体上 ②. 基因B所在染色体上
【解析】
【分析】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,同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合。
【小问1详解】
根据表格数据,F2中黄色斑纹和白色斑纹个体在雌雄中的比例不同,说明有一对基因位于性染色体上。因为基因A控制黄色色素的合成,基因B控制褐色色素的合成,基因B的存在完全抑制基因A的表达,不含色素的个体斑纹为白色,结合性状表现,可推知等位基因A/a位于Z染色体上,等位基因B/b位于常染色体上。
【小问2详解】
亲本基因型为BBZAZA(褐色斑纹雄性)和bbZaW(白色斑纹雌性),F1基因型为BbZAW(褐色斑纹雌性)和BbZAZa(褐色斑纹雄性)。F2褐色斑纹雄性个体的基因型为B_ZAZ_,其中纯合子(BBZAZA)的概率为1/3×1/2=1/6。F2中褐色斑纹雌性个体的基因型及比例为1/6BBZAW、1/6BBZaW、2/6BbZAW、2/6BbZaW,黄色斑纹雄性个体的基因型为1/2bbZAZA、1/2bbZAZa。两者杂交,可单独对对每一对进行分析,先看常染色体上的B/b基因,雌性中BB:Bb=1:2,2/3Bb×bb=1/3bb,再看性染色体上的A/a基因,雌性中有ZAW:ZaW=1:1,雄性中有ZAZA:ZAZa=1:1,雌雄交配出现ZAZ_的概率为7/16,故后代中黄色斑纹雄性个体(bbZAZ_)占比为1/3×7/16=7/48。
【小问3详解】
黄色斑纹雄性个体的基因型为bbZAZA、bbZAZa,欲探究其基因型,可从F2中选择表型为黄色斑纹雌性(bbZAW)的个体与之杂交。若后代中黄色斑纹∶白色斑纹=3∶1,则其基因型为bbZAZa。
【小问4详解】
F1基因型为BbZAW和BbZAZa,转基因个体与F1雌性个体(BbZAW)交配。若基因R插入到基因A所在染色体上,该转基因个体产生的雄配子中含R的致死,存活配子类型及比例影响后代表型比例为褐色斑纹:黄色斑纹:白色斑纹=6:1:1;若基因R插入到基因B所在染色体上,存活配子类型及比例影响后代表型比例为褐色斑纹:黄色斑纹:白色斑纹=4:3:1。
26.(2026·山东菏泽·一模)水稻为两性花植物,真菌引发的纹枯病可导致其大幅减产。科研人员发现一籼稻品系Y对纹枯病具有天然的抗病性,对此进行了相关研究。
(1)抗病和感病由一对等位基因(R/r)控制,籼稻抗病品系Y与感病品系S杂交,F1全为抗病,F1自交得到F2,F2抗病个体中纯合子占比为________,欲鉴定F2中某抗病植株是否为纯合子的最简便方法为________。
(2)为研究R、r基因的差异,研究者对抗病植株和感病植株中两基因进行电泳,结果如图1所示。据此推测:抗病基因是由于感病基因发生了碱基的________形成的。做出该判断所依据的电泳原理是________。
(3)已知R基因编码的是一种受体,推测R基因并不表达抗真菌蛋白,而是参与调控某抗真菌蛋白基因(目标基因)的表达。为此,科研者筛选到几丁质(真菌细胞壁含有几丁质)水解酶基因(D),假定基因D为目标基因,然后对抗病品系Y进行基因编辑,破坏基因D的结构,获得品系G.对品系Y、S、G和通过杂交实验获得的植株X相关基因进行电泳检测,结果如图2所示。品系G的基因型为________,表型为________,从而确定了基因D为目标基因。若将植株X与品系S进行杂交得F1,F1自交得到F2.不考虑突变和染色体互换,预期F2中,感病:抗病=________。
(4)根据上述研究,品系Y抗病的分子机制是:________。
【答案】(1)①. 1/3 ②. 自交
(2)①. 增添 ②. 不同分子量的DNA分子在电场中迁移速率不同(DNA分子量越小,电泳时移动速度 越快,移动的距离越远)
(3)①. RRdd ②. 感病 ③. 23:9或3:1
(4)R基因表达产物参与调控基因D表达几丁质水解酶,破坏真菌细胞壁,使Y获得抗病性
【解析】
【小问1详解】
抗病和感病由一对等位基因(R/r)控制,籼稻抗病品系Y与感病品系S杂交,F1全为抗病,说明抗病为显性性状,亲本Y基因型为RR,S基因型为rr,F1基因型为Rr。F1自交得到F2,F2中抗病个体基因型为RR和Rr,比例为1:2,所以抗病个体中纯合子占比为1/3。 因为水稻为两性花植物,欲鉴定F2中某抗病植株是否为纯合子,最简便方法为自交,若自交后代不发生性状分离,则为纯合子,若发生性状分离,则为杂合子。
【小问2详解】
由图1可知,R基因和r基因的电泳条带不同,说明二者的分子量不同,据此推测抗病基因是由于感病基因发生了碱基的增添形成的。 做出该判断所依据的电泳原理是不同分子量的DNA分子在电场中迁移速率不同(DNA分子量越小,电泳时移动速度越快,移动的距离越远)。
【小问3详解】
为了验证R基因编码的是一种受体,是参与调控某抗真菌蛋白基因D的表达。品系Y有抗病能力,基因型为RRDD,根据电泳结果可知,从上到下呈现的条带依次对应的基因为R、r、d、D,因此品系G的基因型为RRdd,表现为感病。植株X基因型为Rrdd,品系S基因型为rrDD,F1基因型为RrDd:rrDd=1:1,同时有R、D基因表现为抗病,RrDd自交可以产生抗病个体,F2中抗病个体的概率为1/2×9/16=9/32,即抗病:感病=9:23。若两对基因连锁,RrDd产生的配子种类及比例为Rd:rD=1:1,产生抗病的概率为1/2×1/2=1/4,即抗病:感病=1:3。
【小问4详解】
根据上述研究,品系Y抗病的分子机制是:R基因表达产物参与调控基因D表达几丁质水解酶,破坏真菌细胞壁,使Y获得抗病性。
27.(2026·山东东营·一模)水稻是二倍体两性花的常见粮食作物,其叶色(紫色、绿色)由基因A、a控制,白叶枯病抗性由基因B、b控制。为研究水稻叶色和白叶枯病抗性性状的遗传方式,研究人员进行了杂交实验,结果如下表。回答下列问题。
组别
亲本
F1
F1全部个体自交获得F2
实验一
均为绿叶抗病
绿色抗病∶绿叶感病=2∶1
绿叶抗病∶绿叶感病=2∶3
实验二
紫叶抗病、绿叶感病
紫叶抗病∶紫叶感病=1∶1
紫叶抗病∶紫叶感病∶绿叶抗
病∶绿叶感病=6∶15∶2∶5
(1)分析表中数据,推测__________基因纯合导致幼苗死亡,控制水稻叶色与白叶枯病抗性基因的遗传遵循__________定律。
(2)实验二F2存活个体中同时携带抗病基因和紫叶基因的个体所占的比例为__________。若F2再自交一代,子代中B的基因频率为__________。
(3)选择杂交实验二的部分F2样本,对叶色和抗病相关基因的特异序列进行PCR和电泳检测,结果如图所示(所有检测基因均有条带显示)。样本1、样本2植株表现为紫叶感病;样本4在幼苗期死亡。样本2的叶色基因检测结果仅出现1条条带,原因是__________。样本3的基因型为__________。
(4)水稻的无融合生殖(不发生雌、雄配子的融合而产生种子的一种繁殖过程)受两对等位基因控制:含基因E的植株形成雌配子时,MI同源染色体都移向同一极,MⅡ正常进行,雌配子染色体数目加倍;含基因F的植株产生的雌配子可直接发育成植株。雄配子的发育不受基因E、F的影响。基因型为AaBbEeFf植株,产生的雌配子基因组成为__________,利用无融合生殖繁育水稻杂交种的优势是__________。
【答案】(1)①. B ②. 基因的自由组合
(2)①. 3/14 ②. 1/13
(3)①. 样本2叶色为纯合子AA ②. aabb
(4)①. AaBbEeFf ②. 可以保持杂种优势,后代不发生性状分离
【解析】
【小问1详解】
分析表中数据,实验一抗病自交,F1抗病:感病=2:1,可知B基因纯合(BB)会导致幼苗死亡。根据实验二可知,紫叶和绿叶杂交F1全为紫叶,说明紫叶为显性,F1紫叶抗病(AaBb)∶紫叶感病(Aabb)=1∶1,F1紫叶Aa自交子代紫叶:绿叶=3:1,1/2Bb和1/2bb分别自交得F2中BB=1/2×1/4=1/8(死亡),Bb=1/2×2/4=2/8,bb=1/2×1/4+1/2×1=5/8,即抗病:感病=2:5,自由组合可得F2中紫叶抗病∶紫叶感病∶绿叶抗病∶绿叶感病=6∶15∶2∶5,符合题意,所以控制水稻叶色与白叶枯病抗性基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
【小问2详解】
实验二F2存活个体中同时携带抗病基因和紫叶基因的个体即紫叶抗病所占的比例为6/(6+15+2+5)=3/14。F2再自交一代,求子代中B的基因频率,仅考虑Bb这对基因即可,F2中Bb:bb=2:5,自交子代BB=2/7×1/4=1/14(死亡),Bb=2/7×2/4=2/14,bb=2/7×1/4+5/7×1=11/14,即Bb=2/13,bb=11/13,因此,B基因频率=BB+1/2Bb=0+1/2×2/13=1/13。
【小问3详解】
样本2植株表现为紫叶感病(A_bb),样本2的叶色基因检测结果仅出现1条条带,说明样本2的叶色紫色为纯合子AA。由于样本4在幼苗期死亡,说明样本4含有BB,而样本4只有条带①③,而样本1和样本2为感病所以没有B条带,只有b条带,得出条带①为B基因条带,由于样本2(AAbb)没有条带③,所以条带③为a,条带④为A或者b,由于样本3只有条带③④,所以条带④为b,因此样本3的基因型为aabb。
【小问4详解】
由于含基因E的植株形成雌配子时,MI同源染色体都移向同一极,MⅡ正常进行,雌配子染色体数目加倍,同时含基因F的植株产生的雌配子可直接发育成植株。所以基因型为AaBbEeFf植株含有E基因,产生的雌配子基因组成为AaBbEeFf,而雌配子中含有F,所以雌配子可以直接发育成AaBbEeFf植株,所以利用无融合生殖繁育水稻杂交种的优势是可以保持杂种优势,后代不发生性状分离。
28.(2026·山东德州·一模)蚊子一次受精可多次产卵,雄蚊只以花蜜和植物汁液为食,雌蚊要靠吸血来满足产卵的需求。蚊子在叮咬人时传播疾病(如登革热、寨卡病毒等)。为控制蚊子传播疾病,科研人员进行了相关研究。(不考虑突变和互换)
(1)W菌是蚊子的胞内共生菌。科研人员利用一种新型W菌转染蚊子获得品系W,将其与野生型品系Z进行如下杂交实验。
P
F1
Z(♀)×Z(♂)
均为野生型
Z(♀)×W(♂)
无后代
W(♀)×W(♂)
均为品系W
W(♀)×Z(♂)
均为品系W
根据杂交结果可知,W菌在蚊子亲子代之间依靠___________(填“精子”或“卵细胞”)传播。为控制蚊子的数量,应连续多次释放___________(填“雄性”或“雌性”)品系W蚊子。
(2)S基因表达的蛋白能抑制登革热病毒复制。科研人员将S基因分别与A、B基因构建融合基因,并利用基因编辑技术将两种融合基因分别插入两对常染色体上,获得纯合的显性突变雄蚊(品系N)。已知只有A或B基因的胚胎致死,让品系N与野生型雌蚊(不含A、B基因)交配获得F1,F1自由交配,F2个体中有___________种基因型,其中A基因频率为___________。若将品系N释放,野生蚊子体内登革热病毒的平均含量会逐代降低,原因是___________。
(3)新型防控策略一般都需要释放雄蚊,为高效生产和分离非转基因雄蚊(不含荧光蛋白基因的雄蚊),科研人员构建了双荧光品系,如图1所示。
注:M为决定雄性特征的特殊序列,没有M的对应位置记作m;C和P分别为外源插入的红色荧光蛋白基因和绿色荧光蛋白基因;l为天然存在的隐性致死基因
①利用双荧光品系分离并持续生产非转基因雄蚊的方案是___________。若双荧光品系的F1自由交配,F2中无荧光的个体所占比例为___________,无荧光个体中非转基因雄蚊所占比例为___________。
②在双荧光品系的基础上,科研人员利用另一天然存在的隐性致死基因k并通过不断的筛选和交配,构建了单荧光品系,如图2所示。据图分析,与双荧光品系相比,单荧光品系在生产和分离非转基因雄蚊上的优势是___________。
【答案】(1)①. 卵细胞 ②. 雄性
(2)①. 5 ②. 60% ③. 群体中S基因频率逐代升高,而S基因表达的蛋白可以抑制病毒复制
(3)①. 在双荧光品系杂交的后代中,无荧光的个体即为非转基因雄蚊,让有荧光的个体相互交配用于持续生产 ②. 3/7 ③. 2/3 ④. 不需挑选即可连续传代且易分离出非转基因雄蚊
【解析】
【小问1详解】
由 W菌的传播方式 观察杂交实验: Z(♀)×W(♂):无后代(无法判断), W(♀)×W(♂):后代均为品系W , W(♀)×Z(♂):后代均为品系W , 关键对比:当母本为W时,无论父本是W还是Z,后代都是W;而Z(♀)×W(♂)无后代。这说明W菌通过母本(卵细胞)传递给后代,属于母系遗传(细胞质遗传)。 根据"Z(♀)×W(♂)无后代"这一关键结果,释放雄性品系W蚊子可使野生型雌蚊交配后无法产生后代,从而逐代降低蚊子数量。
【小问2详解】
分析F₁自由交配产生F₂的情况 F₁(AaBb)自由交配,理论上F₂有9种基因型:A_B、A_bb、aaB、aabb 根据条件"只有A或B基因的胚胎致死";只有A基因(有A无B):A_bb 致死,即AAbb、Aabb 致死;只有B基因(有B无A):aaB 致死,即aaBB、aaBb 致死 ;存活个体: A_B_(有A和B):AABB、AABb、AaBB、AaBb 和aabb(同时无A和B)。 F₂存活基因型共5种:AABB、AABb、AaBB、AaBb、aabb。存活个体中: AABB: 1,AABb: 2 ,AaBB: 2,AaBb: 4,aabb: 1。计算A基因频率: A基因总数 = 2+4+2+4= 12,等位基因总数 = 2×10 = 20, A基因频率 = 12/20 = 3/5(或60%)。由于致死现象的存在,群体中A、B的基因频率逐代升高,伴随着群体中S基因频率逐代升高,而S基因表达的蛋白可以抑制病毒复制,因此将品系N释放,野生蚊子体内登革热病毒的平均含量会逐代降低。
【小问3详解】
分析图1染色体组成:雄蚊(♂):M / m-C-l(一条含M,另一条含C和致死基因l) ,雌蚊(♀):m/m-P-l(含P和致死基因l)。遗传特点:有M → 发育为雄性l为隐性致死,纯合ll致死 C(红荧光)、P(绿荧光)为转基因标记。杂交策略: 让两种荧光品系的雄蚊与雌蚊交配,后代中:无荧光个体不含C和P,即为非转基因雄蚊(目Mm);有荧光个体含C或P,留下继续交配生产。具体方案: 让双荧光品系的雄蚊与雌蚊交配,后代中无荧光的个体即为非转基因雄蚊,将有荧光的个体留下相互交配用于持续生产。 亲本杂交:♂(M/m-C-l)× ♀(m/m-P-l),F₁基因型及比例:M/m-P-l(绿色荧光雄蚊): M/m(无荧光雄蚊): m-C-l/m-P-l(II致死):m-C-l/m红色荧光雌蚊)=1:1:1:1, 即F₁中:绿色荧光雄蚊:无荧光雄蚊:红色荧光雌蚊 = 1:1:1。 F₁自由交配,雄蚊(M/m)和 M/m-P-l, 雌蚊m-C-l/m,F1雄配子M:m:m-P-l= 2:1:1,雌配子m:m-C-l= 1:1,故F2中Mm:mm:mm-P-1:Mm-C-1:mm-C-1:m-C-1m-P-1=2:1:1:2:1:1,m-C-1mP-1致死,故F2中无荧光的个体Mm和mm共为3/7,无荧光个体中非转基因雄蚊为Mm,所占比例为2/3。
单荧光品系中雄蚊无荧光,雌蚊有绿色荧光,通过荧光筛选可直接分离雌雄,简化了非转基因雄蚊的筛选过程,不需挑选即可连续传代且易分离出非转基因雄蚊。
29.(2026·山东济宁·一模)研究表明位于一对同源染色体上位置相距非常远的两对等位基因,与非同源染色体上的两对等位基因在形成配子时的比例接近而难以区分。果蝇2号染色体上控制翅无斑和有斑的基因D、d与控制正常翅脉和网状翅脉的基因E、e相距非常远;减数分裂时,只有雌果蝇染色体可互换。现用无斑正常翅果蝇进行正反交实验,其中正交子代表型及比例为:无斑正常翅脉:无斑网状翅脉:有斑正常翅脉:有斑网状翅脉=5:1:1:1.回答下列问题。
(1)正交实验时,亲本雄果蝇中控制这两种性状的基因在染色体上的位置关系为____。无斑正常翅脉果蝇反交,其子代无斑正常翅脉占比为____。正交F1中的无斑正常翅脉雌果蝇测交,后代出现有斑网状翅脉果蝇的概率为____。
(2)基因组编辑系统CRISPR/Cas9由人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9组成,可靶向敲除雌果蝇两基因间的一段DNA片段,该操作可导致的变异类型有____,CRISPR/Cas9能靶向敲除DNA片段的机理是____。敲除一段DNA后,雌果蝇产生的重组型配子占比减少,推测其原因是____。
(3)果蝇的长翅和残翅分别由基因M、m控制,残翅果蝇因翅形萎缩没有翅脉之分。现有基因型为EEMM、eemm的果蝇若干,请利用以上材料设计杂交实验探究M/m基因是否也在2号染色体上,写出实验设计思路并预期结果。
实验思路:____。
预期结果:若____,则M/m基因在2号染色体上。
【答案】(1)①. D与E连锁、d与e连锁 ②. 5/8或1/2 ③. 1/10
(2)①. 基因突变和染色体结构变异(缺失) ②. 向导RNA与目标DNA通过碱基互补配对结合,核酸酶Cas9使与向导RNA结合的DNA双链断裂 ③. 两基因间距缩短,减数分裂时可交换位点减少,基因间的交叉互换概率降低
(3)①. 选取基因型为EEMM与eemm的果蝇杂交,得到F1,选取F1代雄果蝇与基因型为eemm的雌果蝇进行测交,观察并统计F2代的表型及比例 ②. F2长翅正常翅脉:残翅=1:1(或答:长翅全为正常翅脉)
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
题干明确“位于一对同源染色体上位置相距非常远的两对等位基因,与非同源染色体上的两对等位基因在形成配子时的比例接近而难以区分”。2号染色体上基因D、d与E、e相距非常远,产生配子情况接近非同源染色体上的非等位基因。根据无斑正常翅果蝇正交结果无斑正常翅脉:无斑网状翅脉:有斑正常翅脉:有斑网状翅脉=5:1:1:1,雌果蝇染色体可互换,推出雌果蝇产生配子DE:De:dE:de=1:1:1:1,雄果蝇产生精子DE:de=1:1,说明亲本雄果蝇中控制这两种性状的基因在染色体上的位置关系为D与E连锁、d与e连锁。反交时,雌果蝇仍产生四种配子,比例不变,若雄果蝇仍是D与E连锁、d与e连锁,结果与正交结果完全相同,子代无斑正常翅脉占比为5/8;若雄果蝇D与e连锁、d与E连锁,子代无斑正常翅脉占比为1/2。正交F1中的无斑正常翅脉雌果蝇基因型及比例:1DDEE :1DDEe :1DdEE :2DdEe,雌果蝇基因型为DdEe(2/5)时,测交可出现有斑网状翅脉果蝇,比例为2/5×1/4=1/10。
【小问2详解】
基因组编辑系统CRISPR/Cas9由向导RNA和Cas9组成,进行基因编辑时,向导RNA与目标DNA通过碱基互补配对结合,核酸酶Cas9使与向导RNA结合的DNA双链断裂,从而靶向敲除DNA片段。敲除一段 DNA,可能造成某基因碱基对缺失引起基因突变,敲除一段较长的 DNA 片段也可能造成染色体结构变异(缺失)。敲除一段DNA后,两基因间距缩短,减数分裂时可交换位点减少,基因间的交叉互换概率降低,所以雌果蝇产生的重组型配子占比减少。
【小问3详解】
雄果蝇M/m和E/e完全连锁,不发生交叉互换,若 M/m 在 2 号染色体上:EEMM与eemm杂交得F₁ 雄果蝇基因型为EeMm,只产生 EM、em 两种配子,测交后代:EeMm(长翅正常翅脉)∶ eemm(残翅)= 1∶1,长翅全为正常翅脉。若 M/m 不在 2 号染色体上:测交后代应为:长翅正常翅脉∶长翅网状翅脉∶残翅 = 1∶1∶2。所以实验思路:选取基因型为EEMM与eemm的果蝇杂交,得到F1,选取F1代雄果蝇与基因型为eemm的雌果蝇进行测交,观察并统计F2代的表型及比例。预期结果:若F2长翅正常翅脉:残翅=1:1(或答:长翅全为正常翅脉),则M/m基因在2号染色体上。
30.(2026·山东临沂·一模)拟南芥是生物学研究中常用的模式生物。T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥(2n=10)2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能的缺失会造成不育。
(1)以Aa植株为_______(填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交中卡那霉素抗性植株的占比为0,其反交的F1中卡那霉素抗性植株所占的比例为_______。
(2)实验中还获得了一个B基因被T-DNA插入突变为b基因的植株,b基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因B/b和A/a在染色体上的位置关系,进行下列实验:
①利用基因型为AaBB和AABb的植株进行杂交,筛选出基因型为_______的F1植株。
②选出的F1植株自交获得F2,不考虑其他突变,若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0,B/b和A/a在染色体上的位置关系及染色体互换情况为______;若两对基因位于非同源染色体,该类植株的占比为_____。除了上述两种占比,分析该类植株可能的其他占比及原因:______。
(3)SSR序列是染色体上的短串联重复序列,不同染色体具有各自特异的SSR序列,SSRn表示n号染色体上特有序列。将拟南芥突变体甲和突变体乙杂交,F1均为野生型,F1自交,F2出现新的性状,且野生型:突变性状甲:突变性状乙:新性状=9:3:3:1。随机选取一株F2新性状植株,检测含有突变体甲染色体SSR情况如表所示。据表推测,控制突变性状甲和突变性状乙的基因分别位于______染色体上,判断的依据是______。
植株
SSR1
SSR2
SSR3
SSR4
SSR5
1
-
-
-
+
-
2
+
-
-
+
+
3
+
-
-
+
+
4
-
-
-
+
+
5
+
-
-
+
+
6
-
-
+
+
-
7
+
-
+
+
-
【答案】(1) ①. 父本 ②. 1/2
(2) ①. AaBb ②. 基因A与b位于一条染色体上,基因a和B位于其同源染色体上,且无互换 ③. 1/6 ④. 占比0~1/6,基因连锁且发生了互换
(3)①. 4号、2号 ②. F2新性状植株均有突变体甲4号染色体的SSR,但均无突变体甲2号染色体的SSR
【解析】
【分析】自由组合定律的实质: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。
【小问1详解】
据题分析可知,带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能的缺失会导致不育,因此Aa植株作为父本时,其含a基因花粉不育,无法参与受精,仅产生含A基因的花粉,故以Aa植株为父本与野生型(AA)拟南芥杂交,F1中卡那霉素抗性植株的占比为0。若Aa植株作为母本,其卵细胞可育(含a基因),而野生型父本花粉(含A基因)可育,F1基因型为Aa(抗性)和AA(非抗性),比例为1:1,因此反交卡那霉素抗性植株占比为1/2。
【小问2详解】
①如果利用杂交实验的方法分析基因B/b和A/a在染色体上的位置关系,那么需利用两个基因位点均为杂合的个体自交后代进行推理。因此从AaBB和AABb杂交所得的F1中应选出基因型为AaBb的植株。
②已知亲本的基因型为AaBB和AABb,A/a和B/b两对基因的位置关系有两种,位于一对同源染色体或位于非同源染色体上。若A/a和B/b两对基因位于一对同源染色体,则两亲本的基因位置关系如图1所示,杂交获得的子代中基因型为AaBb个体的基因位置关系如图2所示。
AaBb自交,F2中花粉和自交所结种子均发育正常的植株基因型应为AABB。如果AABB占比为0,说明A/a和B/b基因位于一对同源染色体,且没有交换形成AB和ab配子,只有Ab和aB雌雄配子。若A/a和B/b两对基因位于非同源染色体上,则遵循自由组合定律。AaBb植株产生4种花粉和卵细胞,基因型均为AB、ab、Ab、aB,比例为1:1:1:1,其中基因型为ab和aB的花粉不育,而Ab花粉和Ab、ab卵细胞受精产生的种子不发育,所以AaBb自交后代有AABB、AABb、AABb、AaBB、AaBb(AB和ab)、AaBb(Ab和aB),其中AABB占比为1/6。除了上述两种情况外,A/a和B/b还可能位于一对同源染色体且发生了交换。则花粉和卵细胞均会有AB、ab、Ab、aB四种,但其中因交换产生的配子AB和ab要偏少。考虑到花粉不育和种子败育情况,在自交后代中,AABB占比介于0和1/6之间。
【小问3详解】
根据将拟南芥突变体甲和突变体乙杂交,F1均为野生型,F1自交,F2出现新的性状,且野生型:突变性状甲:突变性状乙:新性状=9:3:3:1,可知新性状为双隐性,甲乙由两对基因控制且可以自由组合。观察表格,发现所有检测的F2新性状植株中突变性状甲与SSR4的出现存在关联(因为所有个体都有SSR4)。因为不同染色体具有各自特异的SSR序列,所以可以推测突变性状甲的基因位于4号染色体上(与SSR4相关),而SSR2和突变性状甲没有任何关联(即均无突变体甲2号染色体的SSR),那么突变性状乙的基因位于2号染色体上。
31.(2026·山东青岛·一模)果蝇的翅为透明的膜质结构,是双翅目昆虫的典型特征。果蝇的膜翅中长翅和残翅为一对相对性状,由Ⅱ号染色体上的等位基因A/a控制;灰体和黑体由Ⅲ号染色体上的等位基因B/b控制,且灰体对黑体为显性;刚毛和截毛由基因E/e控制。研究人员将纯合长翅截毛雌果蝇(P1)和纯合残翅刚毛雄果蝇(P2)杂交,F1表型及比例为长翅刚毛雌果蝇:长翅截毛雄果蝇=1:1。回答下列问题:
(1)根据上述杂交实验可知,F1雄果蝇能产生________种配子,F1雌雄果蝇交配得到F2的表型及比例为________(不考虑性别)。
(2)研究人员又选取纯合黑体和灰体果蝇进行杂交,产生F1幼虫,用X射线照射F1幼虫,待其成熟后对部分雄果蝇进行测交,结果体色表现出伴性遗传。研究发现其可能为如图所示的两种变异。
请设计一最简单的杂交方案以进行区分两种变异类型。实验方案:将该变异雄性与________雌性杂交,统计后代的性状表现。预期实验结果及结论:若子代果蝇中________,则为变异Ⅰ;若子代果蝇中________,则为变异Ⅱ。
(3)GAL4/UAS是一种基因表达调控系统,GAL4基因表达出的GAL4蛋白能够与DNA中特定序列UAS结合,并驱动UAS下游的基因表达。研究人员将一个GAL4基因随机插入雄果蝇的Ⅱ号染色体上,得到转基因雄果蝇(多只甲)。将一个UAS-绿色荧光蛋白基因(简称UAS-GFP)随机插入到雌果蝇的某条染色体上,得到转基因雌果蝇乙。取一只转基因雄果蝇甲与一只转基因雌果蝇乙杂交得到F1,在紫外线照射下显示,F1中绿色翅:无色翅=1:3(不考虑其他变异)。
①绿色翅果蝇的出现,体现了基因控制生物性状的方式为________,根据基因之间的关系,分析F1出现绿色翅的原因________。
②根据F1性状比例________(填“能”或“不能”)判断UAS-GFP是否插入Ⅱ号染色体上,若不能,请你设计实验进行判断,并写出实验思路和预期结果:________。
【答案】(1)①. 4 ②. 长翅刚毛:长翅截毛:残翅刚毛:残翅截毛=3:3:1:1
(2)①. 正常黑体 ②. 雄性均为灰体,雌性均为黑体 ③. 雌性均为灰体,雄性均为黑体
(3)①. 基因通过控制蛋白质结构直接控制生物性状 ②. 绿色翅个体中同时含GAL4基因与UAS—GFP基因,GAL4表达的蛋白质结合到UAS,驱动了绿色荧光蛋白基因表达,从而出现绿色翅(合理即可) ③. 不能 ④. 实验思路:选取F1绿色翅雄果蝇(雄性果蝇减数分裂一般不发生互换)与正常无转基因雌果蝇测交,统计子代翅色(或F1绿色翅雌雄个体相互交配,后面比例对应)(合理即可)
预期结果:若子代绿色翅:无色翅=1:3,则未插入到Ⅱ号染色体上;若子代均为无色翅,则插入到Ⅱ号染色体上
【解析】
【分析】1、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。2、伴性遗传:控制某些性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联的现象叫做伴性遗传。
【小问1详解】
由杂交实验的F1表型可知,长翅对残翅为显性,刚毛对截毛为显性性状,又因为F1中刚毛全为雌性,截毛全为雄性,性状与性别相关联,说明E/e位于X染色体上,故亲本的基因型为AAXeXe×aaXEY→AaXeY、AaXEXe。F1雄果蝇可产生AXe、AY、aXe、aY四种配子,F1雌雄交配得到F2(A_:aa=3:1)(XEXe、XeXe、XEY、XeY),即表型及比例为长翅刚毛:长翅截毛:残翅刚毛:残翅截毛=3:3:1:1。
【小问2详解】
由图可知,变异Ⅰ和Ⅱ的基因型分别为bXYB、bXBY,分别与bbXX杂交可确定相应的基因型。若子代果蝇中雄性均为灰体,雌性均为黑体,则为变异Ⅰ;若子代果蝇中雌性均为灰体,雄性均为黑体,则为变异Ⅱ.
【小问3详解】
①绿色翅果蝇的出现,体现了基因控制生物性状的方式为基因通过控制蛋白质的合成结构直接控制生物性状,根据基因之间的关系,分析F1出现绿色翅的原因是绿色翅个体中同时含GAL4基因与UAS—GFP基因,GAL4表达的蛋白质结合到UAS,驱动了绿色荧光蛋白基因表达,从而出现绿色翅。
GAL4基因随机插入雄果蝇的Ⅱ号染色体,设GAL4基因为G(无GAL4为 g),UAS-GFP基因为U(无UAS-GFP为u);转基因雄甲(Gg,Ⅱ号染色体含G)× 转基因雌乙(Uu),后代绿色翅:无色翅=1:3,该比例无论U是否插入Ⅱ号染色体都可能出现: 若U未插入Ⅱ号染色体:G/g与U/u独立遗传,GgUu(绿色):Gguu:ggUu:gguu=1:1:1:1,绿色翅占1/4,即1:3; 若U插入 Ⅱ 号染色体:杂交后也可出现1:3的比例。因此不能根据该比例判断UAS-GFP是否插入Ⅱ号染色体。选取F₁中绿色翅雄果蝇(GgUu,雄性果蝇减数分裂一般不发生互换,避免基因重组干扰)与正常无转基因雌果蝇(gguu) 测交,统计子代的翅色表型及比例。预期结果:若UAS-GFP未插入Ⅱ号染色体:G/g与U/u独立遗传,绿色翅雄果蝇(GgUu)产生配子GU:Gu:gU:gu=1:1:1:1,与gu结合后,子代GgUu(绿色):Gguu:ggUu:gguu=1:1:1:1,即绿色翅:无色翅=1:3;若UAS-GFP插入Ⅱ号染色体:G与u位于同一条Ⅱ号染色体,g与U位于同一条Ⅱ号染色体,绿色翅雄果蝇(GgUu)仅能产生Gu、gU两种配子,与gu结合后,子代 Gguu(无色)、ggUu(无色),即子代均为无色翅。
(
遗传的分子基础
考点
2
)
1.(2026·山东滨州·一模)在U型管两侧分别培养野生型菌及合成代谢突变菌phe-(无法合成苯丙氨酸),在培养液中加入了充足的DNA酶。经抽吸后,将右侧的菌液涂布在无苯丙氨酸的培养基上,长出了野生型菌,同时在右侧发现了一定量的噬菌体P,P侵染细菌后可合成子代噬菌体并裂解细菌。下列说法错误的是( )
A. 实验证明DNA酶不能抑制突变菌向野生菌的转化
B. 噬菌体P外壳错误包装宿主细菌的部分DNA片段
C. 噬菌体P参与了两细菌之间遗传物质的传递
D. 培养基上出现野生型菌的原因是发生了基因重组
【答案】A
【解析】A、实验中没有设计对照组,无法证明DNA酶不能抑制突变菌向野生菌的转化,A错误;
B、噬菌体P外壳错误包装宿主DNA片段符合转导机制,B正确;
C、U型管的滤膜允许噬菌体通过,但不允许细菌通过。野生型菌的遗传物质通过噬菌体P的转导作用,传递到了phe⁻突变菌中,使其恢复为野生型,说明噬菌体P参与了两细菌间遗传物质的传递,C正确;
D、phe⁻突变菌获得了野生型菌的DNA片段,通过基因重组恢复了合成苯丙氨酸的能力,因此能在无苯丙氨酸的培养基上生长,D正确。
故选A。
2.(2026·山东聊城·一模)DNA复制时,复制起点呈现叉子形的复制叉,该位置DNA双链含有丰富的A—T碱基对序列。DNA复制从固定的起始点以双向等速方式进行,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 复制起点富含A—T碱基对序列,该序列氢键少、更容易解旋
B. 若复制起点为发生甲基化的启动子,则酶a将不能识别并与之结合
C. 酶b可将脱氧核苷酸聚合到前导链3'端,形成磷酸二酯键
D. 冈崎片段②先于①形成,酶c可将相邻两个冈崎片段连接起来
【答案】B
【解析】A、双链DNA的碱基A、T之间含有2个氢键,G、C之间含有3个氢键,故复制起始点含有丰富的A、T序列的氢键少,更容易解旋,A正确;
B、酶 a 是解旋酶,其作用是解开 DNA 双链,它不识别启动子。启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的位点,用于启动转录。因此,即使复制起点发生甲基化,也不会影响解旋酶的结合,B错误;
C、酶b为DNA聚合酶,DNA聚合酶可将脱氧核苷酸聚合到前导链的3'端,形成磷酸二酯键,C正确;
D、前导链的合成是连续的,解旋的方向应与前导链的合成方向一致,因此冈崎片段②先于①合成,D正确。
故选B。
3.(2026·山东淄博·一模)下列关于真核细胞中DNA复制、转录和翻译的说法正确的是( )
A. DNA复制后,两条新的子链通过氢键形成双螺旋结构
B. 密码子5'-GUA-3′对应的反密码子为5'-CAU-3′
C. RNA聚合酶与核糖体沿各自模板链的移动方向相反
D. 翻译过程中,一种tRNA可转运多种氨基酸称为密码子的简并性
【答案】C
【解析】A、DNA复制为半保留复制,子代DNA分子由一条母链和一条新合成的子链通过氢键形成双螺旋结构,并非两条新子链直接结合,A错误;
B、密码子与反密码子反向互补配对,密码子5'-GUA-3′对应的反密码子按5'→3'规范书写应为5'-UAC-3′,B错误;
C、RNA聚合酶转录时沿DNA模板链的3'→5'方向移动,以合成5'→3'的mRNA;核糖体翻译时沿mRNA模板链的5'→3'方向移动合成肽链,二者沿各自模板链的移动方向相反,C正确;
D、密码子的简并性指一种氨基酸可对应多种密码子的特性,且tRNA具有专一性,一种tRNA只能特异性转运一种氨基酸,D错误。
故选C。
4.(2026·山东滨州·一模)用重亚硫酸盐处理使DNA未发生甲基化的胞嘧啶转变为尿嘧啶,已被甲基化的胞嘧啶不受影响。测序时尿嘧啶被测序仪读取为胸腺嘧啶,参考原始序列即可判断原胞嘧啶位点的甲基化情况。下图为正常测序和重亚硫酸盐处理后的测序结果,下列说法错误的是( )
A. a链为重亚硫酸盐处理后的测序结果
B. 重亚硫酸盐处理DNA会影响碱基对之间的氢键数
C. 该待测链中共含2个未被甲基化胞嘧啶
D. DNA的甲基化不影响其碱基的排列顺序
【答案】C
【解析】A、b链序列中的C在a序列中被替换为T,符合“未甲基化的C→U”,测序时尿嘧啶(U)被测序仪读取为胸腺嘧啶(T)的规律。因此a链是重亚硫酸盐处理后的测序结果,A正确;
B、重亚硫酸盐处理使C→U,碱基对由C-G(3个氢键)变为U-A(2个氢键),因此会改变碱基对之间的氢键数,B正确;
C、有3个未被甲基化胞嘧啶,分别位于b连中5'→3'的第4、9、15号位置,C错误;
D、DNA甲基化是在碱基上添加甲基基团,不改变碱基本身的排列顺序,仅影响化学修饰和基因表达,D正确。
故选C。
5.(2026·山东济宁·一模)研究发现,某植物的抗虫基因R编码区某位点发生突变,导致转录的mRNA中原本编码酪氨酸的密码子UAC转变为UAA,翻译提前终止,植株丧失抗虫性。下列说法正确的是( )
A. 抗虫基因R编码区的突变是由一个碱基对的缺失导致的
B. 翻译提前终止的原因是转运酪氨酸的tRNA无法识别UAA
C. 抗虫基因R的突变不影响RNA聚合酶在突变位点的移动
D. 抗虫基因R的突变使其转录的mRNA中提前出现了终止子
【答案】C
【解析】A、mRNA上密码子UAC变为UAA仅发生了一个碱基的替换,对应抗虫基因R编码区为一个碱基对的替换,不属于碱基对的缺失,A错误;
B、翻译提前终止的原因是UAA为终止密码子,不存在对应的tRNA识别结合终止密码子,并非转运酪氨酸的tRNA无法识别UAA,B错误;
C、RNA聚合酶沿DNA模板链移动催化转录过程,该突变为碱基对替换,不会阻碍RNA聚合酶的移动,转录过程可正常完成,C正确;
D、终止子是位于基因非编码区、调控转录终止的DNA序列,mRNA上的UAA是终止密码子,不属于终止子,D错误。
故选C。
6.(2026·山东菏泽·一模)tmRNA是细菌中兼具tRNA和mRNA功能的特殊RNA分子。当核糖体在mRNA上异常停滞时,tmRNA会结合到该核糖体上,随后tmRNA携带的丙氨酸连接到先前停滞的多肽链上,然后核糖体以tmRNA为模板继续合成嵌合蛋白(原多肽链+tmRNA编码的标记肽)。嵌合蛋白的标记肽能被细菌的蛋白酶识别,最终导致嵌合蛋白被降解。下列说法错误的是( )
A. tmRNA同时含有起始密码子和终止密码子
B. tmRNA从翻译水平调控细菌蛋白质的合成
C. tmRNA可帮助细菌清除异常翻译的蛋白质
D. tmRNA与tRNA的反密码子进行碱基互补配对
【答案】A
【解析】AD、当核糖体在mRNA上异常停滞时,tmRNA会结合到该核糖体上,随后tmRNA携带的丙氨酸连接到先前停滞的多肽链上,然后核糖体以tmRNA为模板继续合成嵌合蛋白,tmRNA能与tRNA的反密码子进行碱基互补配对,tmRNA不包含起始密码子(如AUG),但含有终止密码子(如UAA、UAG、UGA)以结束标记肽合成,A错误,D正确;
B、tmRNA在核糖体翻译停滞时介入,通过改变翻译模板调控异常多肽链的后续合成,属于翻译水平的调控机制,B正确;
C、据题干信息可知,tmRNA引导合成的嵌合蛋白被蛋白酶识别降解,清除了翻译异常产生的缺陷蛋白,故tmRNA可帮助细菌清除异常翻译的蛋白质,C正确。
故选A。
7.(2026·山东日照·一模)物质5-BU为胸腺嘧啶类似物,既能与碱基A配对,又能与碱基G配对。吖啶橙是一种小分子有机物,可插入DNA双链或单链上,复制时新合成的DNA链上必须要有一个碱基与之配对。下列说法正确的是( )
A. 两种物质均能引起可遗传变异并会遗传给后代
B. 5-BU使DNA分子中的碱基对发生替换引起基因突变
C. DNA复制过程中,DNA聚合酶与模板链结合并沿其3'→5'移动
D. 一个碱基T被5-BU取代的DNA复制两次后,突变DNA占1/2
【答案】C
【解析】A.两种物质均可改变DNA的碱基序列,引发可遗传变异,但如果变异发生在体细胞中,一般无法通过有性生殖遗传给后代,并非所有变异都会遗传给后代,A错误;
B.5-BU是胸腺嘧啶类似物,可替代T与A配对,同时又能与G配对,经过多轮DNA复制后可使原有的A-T碱基对替换为G-C碱基对,若能引起基因碱基序列改变属于基因突变,但是如果发生在非编码区,或者没有引起基因碱基序列改变不会引起基因突变,B错误;
C.DNA复制过程中DNA聚合酶使子链沿5'→3' 方向延伸,即沿模板链3'→5'方向移动合成子链,C正确;
D.由于5-BU既可以与A配对也可以与G配对,若第一次复制与A配对,则两次复制后,得到的4个DNA分子中突变DNA的比例为1/4,若第一次复制与G配对,则两次复制后,得到的4个DNA分子中突变DNA的比例为1/2,D错误。
8.(2026·山东淄博·一模)转座子是可在基因组内发生位点转移的DNA序列。玉米的P基因使糊粉层呈现紫色,花斑(紫色与白色相间)糊粉层个体中存在P'基因。研究发现,P'基因是由一个转座子插入到P基因的启动子区域导致。在玉米发育过程中,该转座子偶尔会被精确“切离”,使被插入的基因恢复功能,同时该转座子的“切离”与其甲基化程度有关。研究人员对比了不同条件下PP'个体及后代的表型,结果如下表所示。下列说法错误的是( )
幼苗处理
当代植株糊粉层表型
自交后代中完全恢复为紫色植株的比例
常温(25℃)
花斑(紫色斑块较小且稀疏)
约0.01%
高温(37℃)
花斑(紫色斑块明显增大且密集)
约5%
高温(37℃)并施加DNA甲基转移酶抑制剂
接近全白(几乎无紫色斑块)
约0.001%
注:DNA甲基转移酶可将甲基基团转移至DNA分子上
A. P′基因的产生是基因突变的结果,可为生物进化提供原材料
B. 高温促进P′基因中转座子的“切离”可遗传给后代
C. P′基因中转座子去甲基化后引起的“切离”属于表观遗传
D. 在玉米发育的不同时期进行高温处理,可导致花斑大小不同
【答案】C
【解析】A、转座子插入P基因的启动子区域导致基因结构发生改变,属于基因突变,基因突变属于可遗传变异,能够为生物进化提供原材料,A正确;
B、对比常温和高温处理组,高温组紫色斑块更密集,且自交后代完全恢复紫色的比例显著升高,说明高温可促进P'基因中转座子的“切离”,且该变异可遗传给后代,B正确;
C、表观遗传是指DNA序列不发生改变,仅基因表达和表型发生可遗传变化的现象,转座子“切离”会改变P'基因的DNA序列,因此不属于表观遗传,C错误;
D、若在玉米发育早期细胞分化程度较低时发生转座子切离,该细胞增殖产生的子细胞均会恢复P基因功能,紫色斑块更大;若在发育晚期发生切离,紫色斑块更小,因此不同时期高温处理会导致花斑大小不同,D正确。
故选C。
9.(2026·山东潍坊·一模)原核生物DNA复制、转录和翻译的过程如图,其中①②③分别表示生理过程,a、b分别表示亲代DNA的两条链。下列说法错误的是( )
A. ①过程中b链的5′-端指向解旋酶移动方向
B. ②过程中启动子在基因的左侧
C. ③过程中核糖体由mRNA的5′-端向3′-端移动
D. ①②③三个过程均存在碱基互补配对现象
【答案】A
【解析】A、①是 DNA 复制,解旋酶负责解开DNA双链,其移动方向与复制叉推进方向一致。从图中看,b链作为模板时,新链的合成方向是5'→3',解旋酶应向b链的3' 端方向移动,而非5'端,A错误;
B、②是转录,RNA聚合酶结合在启动子上启动转录。图中转录方向向右,说明启动子位于基因的左侧(上游),B正确;
C、③是翻译,核糖体沿着mRNA的5'端向3'端移动,依次读取密码子,C正确;
D、①DNA复制(A-T、T-A、C-G、G-C)、②转录(A-U、T-A、C-G、G-C)、③翻译(A-U、U-A、C-G、G-C)均存在碱基互补配对现象,D正确。
故选A。
(
生物的变异和进化
考点
3
)
考点3 生物的变异和进化
1.(2026·山东滨州·一模)为训练一种AI模型以协助科研人员判断哪些基因突变可能对细胞有害,训练时不必考虑的因素是( )
A. 基因中的碱基种类和蛋白质中的氨基酸种类
B. 某种蛋白质在细胞生命活动中的重要程度
C. 蛋白质中某位点氨基酸的改变对细胞的影响
D. 突变基因的碱基序列及对应蛋白质氨基酸序列
【答案】A
【解析】A、所有基因的碱基种类均为A、T、C、G共4种,构成生物体蛋白质的氨基酸种类共21种,该信息是所有基因和蛋白质共有的通用属性,无法用于判断某一基因突变是否对细胞有害,无需考虑,A符合题意;
B、若某种蛋白质是细胞生命活动必需的关键蛋白(如呼吸酶),突变导致其功能异常时对细胞危害极大,因此蛋白质的重要程度是需要考虑的因素,B不符合题意;
C、蛋白质不同位点的氨基酸改变对其功能影响存在差异,部分位点突变不影响蛋白功能,部分位点突变会导致蛋白失活,因此氨基酸改变对细胞的影响是需要考虑的因素,C不符合题意;
D、需要对比突变前后的基因碱基序列、对应蛋白质的氨基酸序列差异,才能判断突变是否改变蛋白质结构,是需要考虑的因素,D不符合题意。
故选A。
2.(2026·山东济宁·一模)下列关于癌变细胞的基因表达及细胞癌变机制的叙述,错误的是( )
A. 细胞癌变属于可遗传的变异
B. 肝细胞癌变后,细胞周期变短
C. 原癌基因的过量表达可能存在表观遗传调控
D. 细胞癌变后,核孔数目增加,细胞膜各类蛋白质含量降低
【答案】D
【解析】A、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,基因突变属于可遗传的变异,A正确;
B、癌细胞具有无限增殖的特点,分裂速率快,因此肝细胞癌变后细胞周期变短,B正确;
C、表观遗传是指基因碱基序列不发生改变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,原癌基因的过量表达可能由DNA甲基化、组蛋白修饰等表观遗传调控导致,C正确;
D、细胞癌变后代谢旺盛,核孔数目增加,但细胞膜上并非各类蛋白质含量都降低,比如癌胚抗原、甲胎蛋白等蛋白质的含量会升高,只有糖蛋白等物质含量减少,D错误。
故选D。
3.(2026·山东青岛·一模)耐药性鲍曼不动杆菌是医院内主要流行病原菌,这种细菌在全球范围内对包括碳青霉烯类及粘菌素类在内的多种抗生素具有广谱耐药性,将可能进化成“超级细菌”,对其引起的疾病的针对性治疗变得日益困难。下列相关叙述不正确的是( )
A. 基因突变和基因重组是耐药性鲍曼不动杆菌进化的基础
B. 基因突变不一定会导致耐药性鲍曼不动杆菌的抗药性改变
C. 抗生素的选择作用使耐药性鲍曼不动杆菌进化为“超级细菌”
D. 耐药性鲍曼不动杆菌疫苗研制困难的原因可能是其易发生变异
【答案】A
【解析】A、耐药鲍曼不动杆菌属于细菌,其内部没有染色体,属于原核生物,自然状态下不能基因重组,因此可发生的可遗传变异为基因突变,A错误;
B、基因突变具有不定向性,因此基因突变不一定会导致耐药性鲍曼不动杆菌的抗药性改变,B正确;
C、抗生素具有选择作用,通过不断的选择使得耐药性个体所占比例逐渐增大,耐药性强的个体所占比例增大,可能使鲍曼不动杆菌进化为“超级细菌”,C正确;
D、耐药性鲍曼不动杆菌疫苗研制困难的原因可能是其易发生基因突变,D正确。
故选A。
4.(2026·山东潍坊·一模)慢性髓细胞性白血病的发病机制是造血干细胞中9号染色体与22号染色体发生片段交换,9号染色体上的ABL1基因与22号染色体上的BCR基因形成融合基因,融合基因的表达导致造血干细胞增殖失控。下列说法错误的是( )
A. 9号和22号染色体的结构改变可通过光学显微镜观察到
B. 融合基因的形成过程中有磷酸二酯键的断裂和形成
C. 造血干细胞中的融合基因会随着有性生殖遗传给后代
D. 抑制该融合基因的表达有助于慢性髓细胞性白血病的治疗
【答案】C
【解析】A、9号和22号染色体发生片段交换属于染色体结构变异中的易位,染色体结构变异可在光学显微镜下观察到,A正确;
B、融合基因形成过程中涉及染色体断裂后重新连接,该过程包含DNA分子断裂(磷酸二酯键断裂)和重新连接(磷酸二酯键形成),B正确;
C、造血干细胞是体细胞,其遗传物质改变不会影响生殖细胞,故融合基因不能通过有性生殖遗传给后代,C错误;
D、融合基因表达导致细胞增殖失控,抑制其表达可阻断异常增殖,D正确。
故选C。
5.(2026·山东潍坊·一模)同种植物不同种群因开花时间、授粉期或其他生殖活动在时间上不重叠,会出现时间隔离。热带地区的某种兰花因时间隔离分化为两种,一种在夜间开花吸引夜行蛾类传粉,另一种在白天开花吸引蜂类传粉。下列说法错误的是( )
A. 时间隔离属于生殖隔离
B. 时间隔离使两种兰花的基因库差异越来越大
C. 两种兰花通过不同动物传粉是生态位分化的表现
D. 两种兰花产生时间隔离是协同进化的结果
【答案】D
【解析】A、时间隔离属于生殖隔离的一种类型,因生殖活动时间不同阻碍基因交流,A正确;
B、时间隔离阻止种群间基因交流,自然选择使适应不同环境的基因频率定向改变,导致基因库差异增大,B正确;
C、两种兰花分别利用夜行蛾类和蜂类传粉,减少对相同传粉者的竞争,属于生态位分化(资源利用的分化),C正确;
D、协同进化指不同物种之间相互影响共同进化,而两种兰花是同一物种的分化,其时间隔离主要由自然选择驱动(非物种间相互作用),D错误。
故选D。
6.(2026·山东济宁·一模)自然选择通常有三种类型。定向选择:保留种群中趋于某一极端变异个体、淘汰另一极端变异个体。分裂选择:按照不同方向保留种群中极端变异个体、淘汰中间类型个体。稳定选择:淘汰种群中极端变异个体、保留中间类型个体。下列说法错误的是( )
A. 细菌耐药性提高和桦尺蛾体色黑化属于定向选择
B. 常年大风的海岛上保留了无翅和翅膀发达的昆虫属于分裂选择
C. 稳定选择通常会减少遗传多样性,种群的基因频率不变
D. 分裂选择能够保留更多变异类型,有可能形成新的物种
【答案】C
【解析】A、细菌耐药性提高是抗生素选择压力下耐药突变菌株被保留的过程;桦尺蛾黑化是工业污染环境中深色突变体适应性的体现,二者均属于淘汰原有类型、强化单一新性状的定向选择,A正确;
B、常年大风的海岛上,无翅昆虫(抗风)和强翅昆虫(飞行能力)均被保留,中等翅型被淘汰,符合分裂选择(多方向保留极端变异),B正确;
C、稳定选择淘汰极端变异个体(如过高/过矮个体),使中间类型占比增加,导致种群遗传多样性减少;同时,淘汰极端类型意味着相关基因频率改变(如控制极端性状的基因频率下降),故基因频率发生改变,C错误;
D、分裂选择同时保留多种极端变异(如海岛昆虫的翅型分化),增加了变异类型的多样性。长期积累可能导致种群分化,若产生生殖隔离则可形成新物种,D正确。
故选C。
7.(2026·山东德州·一模)研究表明,猿类(包括人类、黑猩猩、大猩猩等不同物种)的Y染色体差异较大。不同物种间Y染色体的长度因DNA重复序列的数量和类型不同而存在明显差异,并且Y染色体上含有大量物种特异性基因。下列说法正确的是( )
A. 由于黑猩猩与大猩猩的亲缘关系较近,因此二者不存在生殖隔离
B. 由于X和Y染色体存在同源区段,因此在细胞分裂时X、Y染色体均能联会
C. Y染色体上的DNA重复序列可能源于染色体变异,不能决定猿类进化方向
D. Y染色体的长度差异和基因序列差异可作为细胞水平上猿类进化的证据
【答案】C
【解析】A、生殖隔离是不同物种的本质判断依据,黑猩猩和大猩猩属于不同物种,二者存在生殖隔离,A错误;
B、X、Y染色体的联会仅发生在减数分裂Ⅰ前期,有丝分裂过程中同源染色体不会发生联会,并非所有细胞分裂时X、Y染色体都能联会,B错误;
C、Y染色体上的DNA重复序列可来源于染色体结构变异中的重复类变异,变异是不定向的,自然选择才决定生物进化的方向,此类变异不能决定猿类进化方向,C正确;
D、Y染色体的长度差异、基因序列差异属于分子水平的进化证据,不属于细胞水平证据,D错误。
故选C。
8.(2026·山东聊城·一模)挪威鲱鱼长期遵循祖传迁徙路线每年南下1300公里至西海岸产卵,后来受选择性捕捞的影响,鲱鱼鱼群突然北迁800公里,呈现“集体记忆丧失”特征。下列叙述正确的是( )
A. 鱼群北迁的行为变化标志着新物种的形成
B. 捕捞压力对鱼群年龄结构进行了定向选择
C. 新迁徙路径的选择与基因频率的改变有关
D. 老鱼随新鱼转向新路径迁徙体现种群进化
【答案】B
【解析】A、鱼群北迁属于行为变化,未涉及生殖隔离或遗传物质积累,不满足新物种形成的条件(如生殖隔离),A错误;
B、选择性捕捞主要移除了具有迁徙经验的老鱼(特定年龄个体),导致种群年龄结构向年轻化偏移,这种人为干预实质是对年龄结构的定向选择,符合自然选择定义,B正确;
C、新迁徙路径是因代际传承中断导致的行为学习缺失,题干未提及遗传变异或适应性基因频率改变,与基因频率无直接关联,C错误;
D、老鱼随新鱼改变路径属于行为适应,而非可遗传的有利变异积累,不满足生物进化(种群基因频率定向改变)的本质,D错误。
故选B。
9.(2026·山东临沂·一模)玉米基因中的C和c分别控制籽粒紫色和无色,Sh和sh分别控制籽粒饱满和凹陷,Wx和wx分别控制籽粒蜡质和非蜡质。科学家在玉米杂交实验中发现了Ac/Ds系统。Ds是DNA的一段序列,易发生断裂和转座及转座后的丢失,如图所示。若Ds转座到C基因中,C基因功能丧失。下列说法错误的是( )
A. Ds转座到C基因中的变异类型属于基因重组
B. 籽粒发育过程中的部分细胞发生图2所示过程会导致紫色斑点出现
C. 受精卵发生图1所示过程,将发育成表型为无色、凹陷、非蜡质的籽粒
D. Ac/Ds系统提高了突变的频率,为种群的进化提供更多原材料
【答案】A
【解析】A、Ds转座到C基因的变异类型是染色体结构变异,A错误;
B、若Ds转座到C基因,C基因功能丧失,但发生图2所示的过程后会使C基因功能丧失后又恢复,据此推测,籽粒发育过程中的部分细胞发生图2所示过程会导致紫色斑点出现,B正确;
C、若受精卵发生图1所示过程,而受精卵(基因型为cOshOwxO)将来会发育成完整植株,其表型为无色、凹陷、非蜡质的籽粒,C正确;
D、根据图示可知,Ac/Ds系统提高了突变的频率,进而为生物进化提供了更加丰富的原材料,有利于物种进化,D正确。
故选A。
10.(2026·山东菏泽·一模)犬蔷薇为异源五倍体AABCD(每个字母代表一个含7条染色体的染色体组),减数分裂时,两组A中的同源染色体配对并正常分离,剩余的21条染色体不参与配对,产生花粉时,未配对的染色体全部丢失;产生卵细胞时,未配对的染色体被拉向形成卵细胞的一极并全部保留。犬蔷薇细胞分裂过程中染色体数与核DNA数的关系如图。下列说法正确的是( )
A. 图中a点对应的细胞为精子、卵细胞
B. 图中c、j点对应的细胞处于减数第二次分裂后期
C. 图中g点对应的时期正在进行着丝粒分裂
D. 图中k点对应的细胞中含有5个染色体组
【答案】B
【解析】A、a点染色体数7,核DNA数7,对应减数分裂完成后的配子,但花粉染色体数为7,卵细胞染色体数为28,因此a点只能是精子,不能是卵细胞,A错误;
B、花粉染色体数为7,卵细胞染色体数为28,而c点染色体数14、核DNA数14,j点染色体数56、核DNA数56,减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色体数暂时加倍,核DNA数与染色体数相等,符合c、j点特征,B正确;
C、图中g点对应染色体数35、核DNA分子数56,正在进行DNA复制,DNA复制完成后逐渐到h点状态,C错误;
D、犬蔷薇为异源五倍体,体细胞中染色体数目为35,k点对应的细胞中染色体数目为加倍后的70条,对应的时期是有丝分裂后期,此时细胞中有10个染色体组,D错误。
故选B。
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