内容正文:
生物学
(2)A和a位于常染色体上,B和b只位于X染色体
上(2分)aaXX、aaXXb(2分)6
(3)雄有的杂交组合F全为长翅,F2为长翅:小
翅:残翅=9:3:4有的杂交组合F中长翅:小翅=
1:1,F2为长翅:小翅:残翅=3:3:2
【解析】(1)该杂交实验中F,的性状分离比为9:3:4,
即F,的性状分离比为9:3:3:1的变式,由此可得出
A/a和B/b的遗传遵循分离定律和自由组合定律。
(2)因为F,中小翅果蝇全为雄性,因此两对等位基因
不可能全位于常染色体上。对2对等位基因所在染
色体的合理假设除了题中的假设外,还可为A/a位
于常染色体上,B/b只位于X染色体上。若支持假设
I,亲本中甲的基因型应为AAXX,乙的基因型为
aaX Yh,则F2残翅雌果蝇的基因型是aaXBXB和
aaXX。若支持假设Ⅱ,亲本中甲的基因型应为
AAXX,乙的基因型为aaXY,F,长翅果蝇的基因
型为AXBX(4种)和AXY(2种),共6种。
(3)利用甲品系果蝇(♀AAXX,AAXY或
AAXY)和乙品系果蝇(♀aaXXB或aaXX,
个aaXY或aaXY;♂aaXY或aaXY)进行实验
时,最佳方案是将甲品系中雄蝇(AAXY或
AAXEYE)与乙品系雌雕蝇(aaXBXB或aaXX)交配,
得F,F雌雄果蝇相互交配得F2,单独统计每个杂
交组合中F,F2的翅形及比例(只统计翅形,不统计
性别)。杂交情况如下:情况1:AAXEY×aaXX→
F1:长翅(AaXX、AaXY)→F2:长翅(AX_):残翅
(aaX_)=3:l。情况2:AAXBY×aaXX→F1:长翅
(AaXX):小翅(AaXY)=1:1→F2:长翅(AX_):
小翅(A-X-):残翅(aa--)=3:3:2。情
况3:AAXBYB X aaXEXB→F1:长翅(AaXX、
AaXEYB)→F2:长翅(A_X_):残翅(aaX_)=3:1。
情况4:AAXEYE×aaXX→F1:长翅(AaXX、
AaX YB)→F2:长翅(A_XB-、A_XY):小翅
(AXX):残翅(aa)=9:3:4。情况1和情况3结
果相同,不可区分。情况2时假设Ⅱ成立,情况4时
则假设I成立。因此预期实验结果及结论:若有的杂
交组合F中长翅:小翅=1:1,F2翅形及比例长翅:
小翅:残翅=3:3:2,则假设Ⅱ成立。若有的杂交组
合F,全为长翅,F:翅形及比例为长翅:小翅:残翅=
·33
参考答案及解析
9:3:4,则假设I成立。
分组练(4)遗传变异B组
1.(10分,除标注外,每空1分)
(1)156苏氨酸
(2)子代白花:黄花=1:1
(3)2突变植株基因的酶切序列含有800bp的
DNA片段,说明含有A基因(2分)基因突变影响
与黄色素形成相关酶的合成,导致花瓣变白(2分)
(4)橙黄花:金黄花:白花:黄花=21:27:7:9(2分)
【解析】(1)由题意可知,mRNA的第467位碱基由
5'-GAGAG-3'变为5'-GACAG-3',因为mRNA
中三个相邻碱基决定一个氨基酸,称为一个密码子,
所以是第156位氨基酸由AGA(精氨酸)变为ACA
(苏氨酸)。
(2)从黄花品种中发现一株白花突变植株,是由基因
A突变为A所致。若白花为显性性状,该白花突变
植株(基因型最可能为AA)与纯合黄花植株(基因
型为AA)杂交,子代白花:黄花=1:1。
(3)纯合黄花植株基因片段长度为1000bp,酶切后
得到800bp和200bp两种长度的片段,说明基因A
有1个该限制酶识别序列;突变植株酶切后得到
800bp、300bp和200bp三种长度的片段,说明基因
A!有3个该限制酶识别序列,所以基因A突变为A
新增了2个该限制酶的识别序列。纯合黄花植株(基
因型为AA)酶切后有两种条带(800bp和200bp),突
变植株酶切后有三种条带(800bp、300bp和200bp),
说明突变植株中既有基因A(能切出800bp和200bp
片段)又有基因A(能切出300bp和200bp片段),
所以其基因型是AA。从基因控制性状的角度分
析,与花色有关的基因突变后表达的蛋白质结构改
变,导致参与花色形成的代谢途径改变,使得花的颜
色发生变化,即基因突变影响与黄色素形成相关酶的
合成,影响代谢过程,进而导致花瓣变白。
(4)由题意可知,纯合金黄色植株基因型为AABB,白
花突变植株基因型为AAbb,杂交得到的F1基因型
为AABb:AABb=1:1。F1产生的配子有AB:Ab:
AB:Ab=1:1:3:3。F随机传粉,利用棋盘法可得F2
中橙黄花:金黄花:白花:黄花=21:27:7:9。
参考答案及解析
2.(10分,除标注外,每空1分)
(1)XXY亲代白眼雌果蝇在减数分裂I过程中同
源染色体未分离,也可能是在减数分裂Ⅱ过程中姐妹
染色单体移到同一极,产生了异常的雌配子XX,与
正常雄配子Y结合,得到基因型为XXY的白眼可
育雌果蝇(2分)
(2)红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果
蝇=4:1:1:4(2分)
(3)①95
②16
③25%8或10
【解析】(1)白眼雌果蝇(XX)和红眼雄果蝇(XBY)
交配,正常情况下,雌性果蝇全为红眼。若发生染色
体数目变异,可能是亲代白眼雌果蝇在减数分裂I过
程中同源染色体未分离,也可能是在减数分裂Ⅱ过程
中姐妹染色单体移到同一极,产生了异常的雌配子
XX,与正常雄配子Y结合,得到基因型为XXY
的白眼可育雌果蝇。
(2)若假设正确,且减数分裂时3条性染色体两两联
会的概率相同,另一条没联会的性染色体随机移向
极,该F,白眼雌果蝇的基因型为XXY,能产生四
种配子,XX:Y:XY:X=1:1:2:2,与红眼雄果蝇
(XBY)杂交,F2基因型为1XXXb(胚胎致死):
1XXY(白眼雌果蝇):1XY(红眼雄果蝇):2XXY
(红眼雌果蝇):1YY(胚胎致死):2XYY(白眼雄果
蝇):2XX(红眼雌果蝇):2XY(白眼雄果蝇),即F2
红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=
4:1:1:4。
(3)①取F白眼雌果蝇(基因型为XXY)的卵原细
胞制作有丝分裂装片,正常果蝇中染色体数量为8
条,该个体比正常雌性个体多一条Y染色体,因此在
中期时可以看到9条5种形态的染色体。
②取F,红眼雄果蝇(基因型为XBY)的精原细胞制作
有丝分裂装片,后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,
染色体数目加倍,故在后期时可以看到16条染色体。
③取F2红眼雌果蝇(基因型为XXY或XX)的次
级卵母细胞制作装片,含Y染色体的装片比例是
25%,含2条Y染色体的细胞处于减数分裂Ⅱ后期,
细胞中可能含有8或10条染色体。
生物学
3.(10分,每空1分)
I.(1)26自由组合
(2)aaXBY AAXb Xb AaXbY 2 3/16
(3)酶的合成控制代谢过程
Ⅱ.(4)①体表条纹:体表豹纹=3:1
②体表条纹:体表豹纹=4:1
【解析】I.(1)斑马鱼的基因组测序需测定24条常
染色体和X、Y染色体上DNA的碱基序列。由图可
知,A和B基因同时存在时,表现为紫色:存在A基
因,不存在B基因时,表现为红色;不存在A基因时,
表现为白色。若A、B基因均位于常染色体上,则纯
合红色雌鱼的基因型为AAbb,纯合白色雄鱼的基因
型为aaBB或aabb,杂交得到的F!均为紫色或红色,
与实验结果不符。若A、B基因均位于X染色体上,
则纯合红色雌鱼的基因型为XbX,纯合白色雄鱼
的基因型为XbY或XBY,杂交得到的F、F2与实验
结果也不完全相符。若基因A/a位于常染色体上,
基因B/b位于X染色体上,则纯合红色雌鱼的基因
型为AAX X,纯合白色雄鱼的基因型应为aaXBY,
杂交得到的F!中雌鱼基因型为AaXX,表现为紫
色,雄鱼基因型为AXY,表现为红色,与实验结果
相符。若基因B/b位于常染色体上,基因A/a位于X
染色体上,则纯合红色雌鱼的基因型为bbX4XA,纯
合白色雄鱼的基因型应为BBXY,杂交得到的F中
雌鱼基因型为BbXX,表现为紫色,雄鱼基因型为
BbXAY,表现为紫色,与实验结果不符。由此可知,控
制斑马鱼体色的基因A/a位于常染色体上,基因B/b
位于X染色体上,控制斑马鱼体色基因的遗传遵循
自由组合定律。
(2)根据(1)可知,亲本中父本的基因型为aaXY,母
本的基因型为AAXX,F,红色雄鱼的基因型为
AaXY,F2中红色雄鱼基因型有AAXY、AaXY2
种,占F2的概率为3/4×1/4=3/16。
(3)斑马鱼的体色形成途径表明:基因可以通过控制
酶的合成控制代谢过程从而控制生物体的性状。
Ⅱ.(4)①若豹纹斑马鱼的出现为基因突变所致,则其
基因型为ee,与基因型为EE的斑马鱼杂交,F:基因
型为Ee,F自由交配,F,的基因型及比例为EE:Ee:
ee=1:2:1,表型及比例为体表条纹:体表豹纹=3:1。
②若豹纹斑马鱼的出现为染色体片段缺失所致,其基
生物学
因型为eO,与基因型为EE的斑马鱼杂交,F,基因型
为Ee、EO,F产生的雌雄配子均为1/2E、1/4e、
1/4O,F:自由交配,F2的基因型及比例为EE:Ee:
ee:E0:eO:O0=4:4:1:4:2:1,因为一对同源染色体
都缺失相同片段时胚胎致死,各基因型配子活力相
同,故F2的表型及比例为体表条纹:体表豹纹=4:1。
4.(10分,除标注外,每空1分)
(1)a常
(2)AaXY、AaXX(2分)5/8
(3)Ⅲ-10致病基因a来自Ⅱ-5和Ⅱ-6,致病基因b
来自Ⅱ-6(2分)
(4)
1-2
条带①
■
条带②
条带③
■
条带④
■2分)
【解析】(1)根据I-1和I-2表型正常,生出Ⅱ5患
病,可以推理出Ⅱ-5患先天性聋哑病为隐性遗传病,
又已知Ⅱ-5患病和B/b基因有关,所以Ⅱ-5有b基
因条带,不能含B基因条带,所以根据电泳图谱中
Ⅱ-5的条带分布可知,Ⅱ-5含有A、a、b三种基因,所
以条带③为B基因。再根据Ⅱ-3和Ⅱ-4表型正常,
生出Ⅲ-8女性患病,可以推理出Ⅲ-8患先天性聋哑
病为常染色体隐性遗传病,又因为Ⅲ-8个体含有条
带③为B基因,但是还患有先天性哑病,所以致病
基因为a,Ⅲ-8含有a、B、b三种基因,所以确定条带
①为A基因。根据电泳图谱中I-1的条带分布可知,
I-1个体只含有A、B基因,能够生出患病的Ⅱ-5,所
以判断出Ⅱ-5所患先天性聋哑病为伴X染色体隐性
遗传病。根据电泳图谱中Ⅲ-7的条带分布可知,Ⅲ-7
同时含有A、B和一个a或b基因,又由于Ⅲ-7是男
性,B/b基因位于X染色体上,所以判断出一定不含
b,而是含有a基因,因此条带②表示a基因,条带④
表示b基因,这样根据条带分布情况和基因位置就可
以确定相关个体的基因型,I-1基因型为AAXEY,
Ⅱ-5基因型为AaXY,Ⅲ-7基因型为AaXY,Ⅲ-8
基因型为aaXX,Ⅲ-l0基因型为aaXbY。
(2)Ⅱ-6是正常女性,再根据子代Ⅲ-10的基因型为
·35
参考答案及解析
aaXY,推理出Ⅱ-6的基因型为AaXX,与基因型为
AaXbY的Ⅱ-5婚配,生出患常染色体隐性遗传先天
性聋哑病的孩子(aa)概率为l/4,正常孩子概率(A)
为3/4:生出患伴X染色体隐性遗传先天性聋哑病的
孩子(XY和XX)概率为1/2,正常孩子(XY和
XX)概率为1/2。又因为两对基因之间没有相互作
用,且都可以单独致病,所以生出正常孩子的概率=
3/4×1/2=3/8,所以患病孩子的概率=1-正常孩子
概率=1-3/8=5/8。
(3)系谱图中共有三个个体患病,根据系谱图条带分
布情况可知,同时患有两种类型先天性聋哑病的个体
是Ⅲ-l0(aaXY),所以致病基因a来自Ⅱ-5(Aa)和
I-6(Aa),b基因来自Ⅱ-6(XBX)。
(4)I-2是正常女性,再根据子代Ⅱ-5(AaXY)和
I-1(AAXY),推理出I-2的基因型为AaXX,因
此电泳后具有四条条带,如答案所示。
分组练(5)生物技术与工程A组
1.(10分,除标注外,每空1分)
(1)聚乙烯醇(或“PVA”)多于
(2)血细胞1.6×10°偏小当两个或多个细胞连
在一起时,平板上观察到的只是一个菌落(2分)
(3)碘白色透明斑直径/菌落直径的大小(2分)
【解析】(1)要从土壤中筛选出能高效分解PVA的细
菌,应以聚乙烯醇(PVA)为唯一的碳源,目的是淘汰
不能分解聚乙烯醇(PVA)的细菌。实验中设置的对
照组培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养
基上的数目,从而说明选择培养基具有筛选作用。
(2)要测定土壤稀释液中微生物的数目,可在显微镜
下用血细胞计数板直接计数。根据题意可知,
100mL原菌液中PVA分解菌的数量=160÷0.1×
10×100=1.6×10°个。由于当两个或多个细胞连
在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以该方
法的测量值比实际值小。
(3)PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物,当PVA
被分解时蓝绿色复合物消失,形成白色透明斑,因此
鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌时,培养基中
除了加入必需的营养物质外,还需要加入碘。比较不
同菌株降解PVA能力的大小,可用含相同PVA浓
度的鉴别培养基来培养不同菌株,一定时间后,通过分组练(4)遗传变异B组
1.(10分)油菜是我国重要的油料作物,也是徽州地
合后,花色呈现金黄色,基因b无显色效应。已知
区重要的旅游观赏植物。在培育油菜优良品种
B/b与A/A1两对基因独立遗传,现将纯合金黄色
时,从黄花品种中发现一株白花突变植株,它是由
植株与该白花突变植株杂交,获得的F1随机传
基因A突变为A1所致。回答下列问题:
粉,F2的表型及比例为
(1)测序结果表明,突变基因A]转录产物编码序2.(10分)摩尔根用果蝇实验证明了基因在染色体上
列第467位碱基由5'一GAGAG一3′变为
时,还有少数的科学家认为两者的平行关系只是
5'-GACAG一3',导致第
位氨基酸突
偶然的巧合。他的学生布里吉斯又做了一个经典
变为
(部分密码子及对应氨基酸:GAG
的遗传学实验,他用大量的白眼雌果蝇(XX)和
谷氨酸;AGA精氨酸:GAC天冬氨酸;ACA苏氨
红眼雄果蝇(XBY)杂交,发现每2000一3000个
酸;CAG谷氨酰胺)。
F,中就有一只可育的白眼雌果蝇。果蝇的性染色
(2)为确定白花和黄花的显隐性关系,将该白花突
体组成与性别和育性的关系如表所示。回答下列
变植株与纯合黄花植株杂交,观察统计子代表型
问题:
及比例。若
受精卵中性染色体组成
发育情况
,说明白花为显性性状。
XX、XXY
雌性,可育
(3)现从该突变植株和纯合黄花植株的叶片细胞
XY、XYY
雄性,可育
中分别获取控制花色的基因片段,长度为1000bp
XXX、YO(没有X染色体)、YY
胚胎期致死
(bp表示碱基对),用某种限制酶彻底酶切后进行
XO(没有Y染色体)
雄性,不育
电泳,其结果如图所示。
(1)试提出合理假设,可能是染色体数目变异引起
纯合黄花植株。突变植株
1000bp
的,该子代白眼雌果蝇的基因型可能为
800bp
300bp
,形成该白眼雌果蝇的原因是
200bp
注:M为标准DNA片段:电泳条带表示特定长度的DNA片段。
基因A突变为A新增了
个该限制酶
的识别序列。根据电泳结果,可确定该白花突变
植株的基因型是A1A,依据是
(2)若假设成立,且减数分裂时3条性染色体两两
。
从基因控制性状的角度分析,
联会的概率相同,另一条没联会的性染色体随机
突变植株花的颜色变化的机理是
移向一极,则F1的白眼雌果蝇和正常的红眼雄果
蝇杂交,F2的表型及比例是
(4)油菜花色还受另一对基因(B/b)控制,基因B
致使细胞中胡萝卜素(橙黄色)积累,与黄色素混
(3)经实验验证,F,果蝇的表型与预期一致,用该
生物学第56页(共64页)
结论对上述实验过程中果蝇的染色体形态及数量
(3)斑马鱼的体色形成途径表明:基因可以通过控
进行预测:
制
从而控制生物
①取F,白眼雌果蝇的卵原细胞制作有丝分裂装
体性状。
片,在中期时可以看到
条
种形
Ⅱ.某斑马鱼种群中,体表条纹(E)对体表豹纹(e)
态的染色体。
为显性且E/e位于常染色体上,体表条纹纯合斑
②取F,红眼雄果蝇的精原细胞制作有丝分裂装
马鱼与体表豹纹斑马鱼杂交,后代群体中出现了
片,在后期时可以看到
条染色体。
一只体表豹纹斑马鱼。出现该体表豹纹斑马鱼的
③取F,红眼雌果蝇的次级卵母细胞制作装片,含
原因可能是亲本斑马鱼在产生配子的过程中发生
Y染色体的装片比例是
,含2条Y
了基因突变或染色体片段缺失。请完成下列实验
染色体的细胞含有
条染色体。
步骤及结果预测,以探究其原因(注:一对同源染
若上述预测都在显微镜下完美的观察到,无可辩
色体都缺失相同片段时胚胎致死,各基因型配子
驳地证明了基因在染色体上。
活力相同)。
3.(10分)斑马鱼是一种体长4cm左右的热带淡水
(4)实验步骤(该过程不再发生其他变异)及结果
鱼,性别决定方式为XY型,体细胞中的常染色体
预测:用该体表豹纹斑马鱼与基因型为EE的斑马
数目是24对。斑马鱼的基因组与人类基因组高
鱼杂交,获得F1,F1自由交配,观察并统计F2的
度相似,被称为“水中小白鼠”,常用于科学研究。
表型及比例。
请回答下列问题:
①如果F2的表型及比例为
I.研究发现斑马鱼的体色受两对等位基因控制,
,则为基因突变;
其体色形成途径如图所示。现有纯合红色雌鱼与
②如果F2的表型及比例为
纯合白色雄鱼杂交得到F1,F1相互交配得到F2,
,则为染色体片段缺失。
结果如表所示(不考虑XY染色体同源区段)。
4.(10分)先天性聋哑是一种存在多种遗传方式的单
基因A
基因B
基因遗传病,每对等位基因中致病基因都会导致
白色色素
酶A
→红色色素
酶B
→紫色色素
该病发生。图1表示某家系有关先天性聋哑的遗
子代
表型及比例
传系谱图,已知该家族聋哑遗传涉及两对独立遗
紫色雌鱼:红色雄鱼=1:1
传的等位基因(A/a和B/b),且两对基因之间没有
红色:紫色:白色=3:3:2
相互作用。某研究小组对该家系部分成员与该病
(1)若对斑马鱼的基因组测序,需测定
有关的基因进行了电泳,电泳结果如图2所示。
条染色体上DNA的碱基序列。控制斑马鱼体色
已知基因A,B、a、b均只电泳出一个条带且不考虑
基因的遗传遵循
定律。
突变,已知Ⅱ-5患病和B/b基因有关,回答下列
(2)亲本中父本的基因型为
,母本的
问题:
基因型为
,F红色雄鱼的基因型为
F2中红色雄鱼有
种
基因型,占F2的概率为
生物学第57页(共64页)
口○正常男女
(2)Ⅱ-5和Ⅱ-6的基因型组合为
,再
■●聋哑男女
生一个孩子患病的概率是
(3)系谱图中同时患有两种类型先天性聋哑病的
10
图1
个体是
,两种致病基因分别来自Ⅱ
I-1I-2Ⅱ-5Ⅲ-7
Ⅲ-8
Ⅲ-10
代中
0
条带①
条带②
(4)若对I-2的相关基因进行了电泳,请在图2中
条带③
画出出现的电泳结果。
条带④
■
图2
(1)分析电泳结果可知,条带②表示
基因,该基因位于
染色体上。
生物学第58页(共64页)