【压轴抢分必刷】期末压轴题提升攻破练（12大压轴题型）（期末复习专项训练）高一生物下学期人教版

**基本信息** 聚焦高一下学期生物核心难点，以12大常考点为模块，通过图像分析、计算推理、实验设计等多元题型构建系统性突破训练，强化生命观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |细胞分裂|10题|图像辨析+曲线分析|从有丝分裂到减数分裂异常，构建分裂过程动态模型| |遗传规律|20题|计算推理+实验设计|从分离定律到自由组合，结合伴性遗传综合应用| |分子遗传|15题|结构分析+复制计算|DNA结构→复制→表达→表观遗传的调控逻辑| |变异进化|15题|综合辨析+案例分析|基因突变→染色体变异→进化理论的递进关系|

高一下学期生物期末 压轴题提升攻破练（12大常考点） 12大压轴题提升概览 压轴题提升01 有丝分裂和减数分裂图像、曲线综合辨析压轴 压轴题提升02 减数分裂异常题型专项 压轴题提升03 DNA分子结构与半保留复制计算题压轴 压轴题提升04 基因表达综合题型 压轴题提升05 细胞分裂与DNA复制综合拔高题 压轴题提升06 基因分离定律拔高压轴题 压轴题提升07 基因自由组合定律综合计算题 压轴题提升08 伴性遗传综合压轴大题 压轴题提升09 遗传实验设计专项压轴 压轴题提升10 基因突变、基因重组与染色体变异综合辨析题 压轴题提升11 遗传规律与变异综合压轴大题 压轴题提升12 现代生物进化理论拔高题 压轴题提升01 有丝分裂和减数分裂图像、曲线综合辨析压轴 题号 1 2 3 4 5 答案 D D D C D 6. 答案 (1) 丙乙甲；次级卵母细胞或（第一）极体；都有同源染色体，都有两个染色体组，染色体数目相同 (2) 6；AAXBXB、aaXbXb或AAXbXb、aaXBXB (3) ③⑥；a过程染色体复制一次细胞分裂两次，c过程染色体复制一次细胞分裂一次 7. 答案 (1) 4；8；0 (2) 卵细胞或（第二）极体；3 (3) 染色体；DNA；Ⅰ、Ⅱ；次级精母细胞；精细胞 8. 答案 (1) 减数分裂Ⅱ的后期；①；受精作用 (2) 38；19；20 (3) 减数分裂Ⅰ中 9. 答案 (1) B、F；A、E；同源染色体分离 (2) 初级卵母细胞；次级卵母细胞和极体 (3) A—B；有丝分裂 (4) 受精作用 10. 答案 (1) 乙 (2) 甲乙；乙丙；有丝分裂、减数分裂 (3) c；I；甲 (4) 四；同源染色体分离，非同源染色体自由组合 压轴题提升02 减数分裂异常题型专项 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C D B D A D A 8. 答案 (1) a、b、c、e；C（或C组） (2) d；2；0；同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合 (3) a、c；A (4) 2；减数第二次分裂后期Y染色体的着丝粒分裂后，两个Y染色体没有移向细胞两极而是进入细胞一极 9. 答案 (1) 8；（第一）极体 (2) 同源染色体分离，非同源染色体自由组合；有丝分裂、减数分裂 (3) 减数分裂I后期 (4) 减数分裂 (5) 减数分裂Ⅱ后期，含有B基因的染色体在着丝粒分裂后移向细胞同一极，都进入到卵细胞中 压轴题提升03 DNA分子结构与半保留复制计算题压轴 题号 1 2 3 4 5 6 答案 B D C D D D 7. 答案 (1) 双螺旋；两；相反；染色体 (2) DNA聚合；脱氧核苷酸；3'端；磷酸二酯 (3) 胸腺嘧啶脱氧核苷酸；磷酸与脱氧核糖 (4) 1；n；1/2 8. 答案 (1) ② (2) 5' (3) 28%；1 (4) 5'-GGTATC-3' 9. 答案 (1) 腺嘌呤脱氧（核糖）核苷酸 (2) 磷酸和脱氧核糖交替连接；脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 (3) DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行；边解旋边复制 (4) 100%；320 10. 答案 (1) 反向平行；双螺旋；磷酸和脱氧核糖交替排列 (2) 5'-CATG-3'；否 (3) 解旋酶、DNA聚合酶；磷酸二酯键 (4) 3'→5' 压轴题提升04 基因表达综合题型 1. 答案 (1) 转录；氨基酸；T—A (2) 从右到左；相同 (3) 27% (4) 靶基因mRNA；翻译；不变；降低 2. 答案 (1) RNA聚合；A (2) 碱基互补配对；核酸杂交分子1 (3) 越短 (4) HRCR通过与miR-223互补配对结合，吸附并清除miR-223，使ARC基因的表达增加进而抑制心肌细胞的死亡 3. 答案 (1) DNA聚合；线粒体和细胞核 (2) ②和③；胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸；半保留复制；反向平行 (3) mRNA；核糖核苷酸；一个密码子 (4) 300；21 (5) a→b；是 4. 答案 (1) 从左到右；5'；相同 (2) 5'-GGU-3'；小于；N/3 (3) 1/2 (4) 核糖体与铁蛋白mRNA一端结合；翻译；升高 5. 答案 (1) RNA聚合酶；A-U (2) mRNA、tRNA、rRNA；由左向右；少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质，提高翻译的效率 (3) 反密码子；精氨酸 6. 答案 (1) 核糖和U；核孔；不会；成熟的miRNA要先与AGO蛋白结合形成miRNA-蛋白质复合物（RISC） (2) 空间结构；翻译；A-U、C-G、G-C (3) 从左向右；2 (4) 基因 7. 答案 (1) 过程①；苏氨酸 (2) a端→b端；随着翻译的进行，核糖体中合成的肽链长度变长 (3) 该基因发生了碱基对的替换，导致终止密码子提前出现；密码子的简并性 8. 答案 (1) ①；解旋酶、DNA聚合酶；拟核 (2) 5′-AUGCCG-3'；已合成的mRNA仍可继续翻译 (3) A//T替换为G//C (4) 等量经过抗生素Y处理后的各种tRNA；甲、乙两组中蛋白质的生成量相等；乙组蛋白质的生成量少于甲组蛋白质的生成量 9. 答案 (1) 碱基排列顺序不同；酶的合成控制代谢过程 (2) 转录；RNA聚合酶；胞嘧啶核糖核苷酸；从右到左 (3) 从左到右；UGG；3´﹣CCACTGACC﹣5´ (4) 0.2 10. 答案 (1) 乳酸菌 (2) 半保留复制；5 (3) RNA聚合；磷酸二酯键；a→b；少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质 (4) tRNA；丙氨酸 压轴题提升05 细胞分裂与DNA复制综合拔高题 题号 1 答案 BD 2. 答案 (1) 细胞核；氨基酸；tRNA (2) 不会；mRNA (3) 饲喂花粉和花蜜，发育为工蜂；注射适量的DNMT3siRNA，发育为蜂王 3. 答案 (1) 表观遗传；拟南芥的耐盐性受A、V两个基因共同调控 (2) 紧密；RNA聚合酶 (3) 组蛋白去乙酰化酶；降低；抑制 4. 答案 (1) 否；基因a甲基化后，其碱基序列没有发生改变 (2) 转录；① (3) 去甲基化；甲基化 (4) Aa、aa；1/2 5. 答案 (1) 细胞核；T-A；一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成 (2) 不会 (3) 注射DNMT3 siRNA；B 6. 答案 (1) 是；AUGCAUCCU (2) 不变；密码子具有简并性，CAU、CAC均为组氨酸的密码子；4 (3) 识别并转运氨基酸；脯氨酸-精氨酸-天冬酰胺 (4) 抑制 7. 答案 (1) 基因突变；抑癌；黏连蛋白减少 (2) RNA聚合酶；启动子 (3) 碱基互补配对；转录后 (4) 使DNA不容易发生甲基化 8. 答案 (1) DNA→RNA→蛋白质；转录；转录后 (2) AUGUUAACGUAAUCG；甲硫氨酸-亮氨酸-苏氨酸 (3) Cry和PHR基因同时表达才能形成含铁杆状多聚体；在飞行中迷失方向、不能识别外界磁场、无法完成导航 9. 答案 (1) 不会 (2) 半保留复制；维持甲基化酶 (3) 基因的转录 (4) 全部正常；正常∶矮小=1∶1；卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达，精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达；含A的精子∶含a的精子=1∶1 10. 答案 (1) 转录；细胞核；氨基酸 (2) RNA聚合；RNA；表观 (3) 抑制；降低；促进 压轴题提升06 基因分离定律拔高压轴题 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 A B C C B C B 8. 答案 (1) 脱氧核苷酸的排列顺序不同；5 (2) AaXBXb、AaXBY；8/9 (3) 让F1雌雄果蝇相互交配，统计子代的表型及比例；细眼灰身：粗眼黑身 = 3:1；细眼灰身：细眼黑身：粗眼灰身：粗眼黑身 = 9:3:3:1 9. 答案 (1) 假说-演绎法 (2) F1雌雄性状表现不同（F1性状表现与性别相关联） (3) a在常染色体上，b在X染色体上；8；1/2 (4) 纯合亮红眼雌果蝇和纯合朱红眼雄果蝇 10. 答案 (1) 染色体结构变异；用光学显微镜观察区分 (2) 均为抗病植株；抗病植株∶感病植株＝2∶1；抗病植株∶感病植株＝8∶3 压轴题提升07 基因自由组合定律综合计算题 题号 1 2 3 4 答案 D C C D 5. 答案 (1) 两对；1/9 (2) 1:1；DdEe；全是紫花；DDEE 6. 答案 (1) 毛形（F、f）；分叉毛 (2) BbXFY和bbXFXf；BBXFXf (3) 灰身分叉毛；后代只有雄性个体；后代个体雌性：雄性=1：2 7. 答案 (1) 21；6 (2) AAbbmm、aaBBmm (3) 9/64；基因X插入到B基因中；基因X插入到M基因中；基因X插入到A基因中 8. 答案 (1) aaBB、aabb；A/a和B/b位于非同源染色体上 (2) 3/16；3/8 (3) r基因纯合时会抑制酶I的合成；橙；27/64 9. 答案 (1) 杂交种自交后代会发生性状分离，失去杂种优势 (2) 两；杂交组合③的F₂表型比例为9：7，符合两对等位基因自由组合定律的变式 (3) aaBB；2/3；3/7；有紫线：无紫线=1：3 (4) 让两种待区分水稻分别与粳稻1（aaBB）杂交，观察子代的表型及比例；若子代均为有紫线，则为AABb；若子代有紫线：无紫线=1：1，则为AaBB 10. 答案 (1) 橘红色 (2) ４；3/7 (3) 让待测个体甲与基因型为eeff的无覆纹个体进行杂交，观察后代的性状表现；若子代全为有覆纹，则待测个体甲为纯合子；若子代有覆纹：无覆纹≈1：3或1：1，则待测个体甲为杂合子 压轴题提升08 伴性遗传综合压轴大题 1. 答案 (1) 常染色体显性遗传；Ⅱ-3、Ⅱ-5、Ⅲ-7、Ⅲ-8和Ⅲ-9 (2) 不能；无论二者是同卵双胞胎还是异卵双胞胎，其表现型均存在相同的情况 (3) Ⅱ；大于；5/16 2. 答案 (1) 常染色体隐性遗传；Aa (2) 初级精母细胞；23或46 (3) AaXBXb；AXB 3. 答案 (1) 遗传物质；染色体异常遗传病 (2) 常染色体显性遗传；Ⅱ-4、Ⅱ-5患甲病，生育不患甲病的Ⅲ-4和Ⅲ-5 (3) aaXbY；1 (4) 3/16 4. 答案 (1) 常染色体隐性；若为伴X染色体隐性，4的父亲1和儿子9必然患病 (2) 伴X染色体显性；XaY、XAY；100%；建议生男孩 5. 答案 (1) 常染色体隐性遗传 (2) AaXBXb；1/3 (3) 9/16 (4) aabb；AABb (5) 选择F1蓝紫花植株进行自交；若子代出现蓝紫色花瓣∶红色花瓣∶白色花瓣=9∶3∶4 6. 答案 (1) 5；较低 (2) 2 (3) 2/3；1/2 (4) 遗传咨询、产前诊断 7. 答案 (1) 常染色体显性遗传；常 (2) aaBB或aaBb；1/720 (3) 基因诊断；母方在减数第二次分裂后期两条Xd染色体在着丝粒分裂后进入同一个卵细胞中形成的 8. 答案 (1) 两种基因中碱基对的排列顺序不同 (2) 显；常；不同 (3) 4；aaXBXB或aaXBXb；7/16 (4) 羊水检查、孕妇血细胞检查、基因检测 压轴题提升09 遗传实验设计专项压轴 题号 1 2 3 答案 C C B 4. 答案 (1) 基因的自由组合定律 (2) A基因；aabb；AABb；白色毛：黄色毛：棕色毛：黑色毛=4：3：6：3；黑色毛；乙 5. 答案 (1) 基因的自由组合；只要存在A就能合成花青素，果皮就呈现紫色，不含A、只含B时，只合成叶绿素，表现为绿色，隐性纯合子aabb不能合成花青素和叶绿素，表现为白色 (2) 5/6；4:3:1 (3) 选择紫花单生和白花簇生纯合子进行杂交，F1自交，观察F2的表现型及比例；若紫花单生：紫花簇生：白花单生：白花簇生=9:3:3:1，说明两对基因位于两对同源染色体上；若紫花单生：白花簇生=3:1，说明两对基因位于一对同源染色体上 6. 答案 (1) 去雄→套袋→人工授粉→再套袋 (2) aaBb；Aabb (3) 思路一：选择F1中的蓝紫花植株进行自交，统计子代的表型及比例，预期结果：蓝紫花：红花：白花=9：3：4；思路二：选择F1中的蓝紫花植株和红花植株进行杂交，统计子代的表型及比例，预期结果：蓝紫花：红花：白花=3：3：2 (4) 不可行；待鉴定的白花植株基因型为aaBb或aabb，两种基因型植株自交子代均为白花，无性状差异，无法鉴定基因型 7. 答案 (1) 遵循；F2的表型比例为9:3:3:1的变式，说明两对基因独立遗传，遵循自由组合定律 (2) 让F1与白花窄叶植株（ddee）杂交，统计后代表型及比例；后代出现粉红花宽叶、粉红花窄叶、白花宽叶、白花窄叶四种表型，比例为1:1:1:1 (3) 2；ddEE、ddEe；3/5 8. 答案 (1) FF、Ff (2) 性状分离；2/3；实验二出现性状分离，白色脂肪兔为杂种，白色为显性性状 (3) 白色脂肪兔：淡黄色脂肪兔=15：1 (4) 遗传图解见解析 9. 答案 (1) 5 (2) AABB×AAbb或aaBB×AAbb (3) ①见解析；②将基因型为AaBb的植株自交；③6∶3∶7；1∶1 (4) 3；见解析 压轴题提升10 基因突变、基因重组与染色体变异综合辨析题 1. 答案 (1) 同源染色体分离，非同源染色体自由组合；AX、aX (2) b-d-c-e (3) 抑癌基因；抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡 (4) ａ 2. 答案 (1) 染色体结构变异（缺失）；基因突变；不会 (2) 4；1/5 (3) ABC 3. 答案 (1) 基因重组；染色体结构变异（易位）；基因突变；染色体结构变异（缺失、重复） (2) 非同源染色体上的非等位基因自由组合，发生在减数分裂I后期；同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组，发生在减数分裂I前期 (3) 刚萌发的种子细胞分裂旺盛，间期DNA复制时易发生基因突变 (4) 一定；不一定 (5) 卡诺氏液；体积分数为95%的酒精 4. 答案 (1) 抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成；BBbb (2) 基因突变；染色体结构变异 (3) 显微镜；白色：粉红色：深红色=1∶2∶1；深红色：粉红色=1∶2 5. 答案 (1) 染色体结构变异；用光学显微镜观察区分 (2) 均为抗病植株；抗病植株∶感病植株＝2∶1；抗病植株∶感病植株＝8∶3 6. 答案 (1) 42；无同源染色体，不能进行正常的减数分裂，染色体联会紊乱；染色体（组）自然加倍 (2) 11；11；减数分裂Ⅰ同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离 7. 答案 (1) 基因重组、染色体变异；减数分裂同源染色体联会紊乱，无法产生正常配子 (2) 抑制纺锤体的形成；秋水仙素浓度和幼苗类型；选择500mg/L秋水仙素处理壮苗 8. 答案 (1) 1/2；无性 (2) 1/4；见解析 (3) 抗除草剂；抗除草剂：不抗除草剂=6：1；23 压轴题提升11 遗传规律与变异综合压轴大题 1. 答案 (1) 3/7；遵循 (2) 2；bbDd（或BbDd） (3) 紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒=1∶1∶1∶1 (4) 4；3/4或1/2 2. 答案 (1) X；0或2 (2) 3；7/9 (3) 1/4 (4) 卷翅、黏胶眼、红眼；显性纯合致死；Ⅱ；见解析 3. 答案 (1) 9:7 (2) 将F1与乙品系测交，子代有地下茎∶无地下茎=1:3 (3) 4.05 (4) 见解析 4. 答案 (1) 物质准备；分裂期；抑制纺锤体形成，抑制癌细胞分裂增殖 (2) 有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后；染色体变异；GF、gf或GGF、F、gf (3) 0~24 5. 答案 (1) 诱变育种；萌发的玉米种子（细胞分裂旺盛，易突变） (2) 隐；F1自交出现3:1性状分离比，矮化性状占1/4 (3) 同源染色体非姐妹染色单体交叉互换；低；距离越近，连锁遗传概率越高 (4) 对比矮化品种与正常品种Dwarf1基因表达产物的结构和功能差异 6. 答案 (1) 否；F1自交后代1∶2∶1的比例不符合9∶3∶3∶1变式，两对基因不独立遗传 (2) d基因转录的mRNA中终止密码子提前出现，无法合成完整花青素合成酶 (3) AABBdd、AAbbDD；白枸杞∶浅紫枸杞=1∶1；黑枸杞∶浅紫枸杞∶白枸杞=3∶6∶7 7. 答案 (1) 温控育性，操作简便；无需繁育保持系，节约生产成本 (2) 高温降低Os蛋白入核量，导致E蛋白表达量下降 (3) 1（或2）；两对基因连锁位于一对同源染色体上；1/4 (4) 含连锁基因群的花粉致死；自交可稳定遗传优良性状，无需环境调控 8. 答案 (1) A基因是触角发育必需基因，触角长度与A基因数量正相关；B基因抑制触角发育 (2) aaBB；AaBb (3) D；乙与甲雄性个体杂交，统计子代表型比例；比例3:3:2则两对基因独立，2:1:1则D与A连锁，1:2:1则D与a连锁 (4) 分叉:无分叉=3：1、17：1 压轴题提升12 现代生物进化理论拔高题 1. 答案 (1) 不一定；无法根据现有数据判断种群基因频率是否改变；岩石裸露环境 (2) M+变异型增强基因B转录，加深体色，更适应岩石裸露环境，被自然选择保留 (3) 紫外线辐射强度、精子活力、DNA损伤修复率 (4) 不一定；物种形成的标志是产生生殖隔离，与性状差异无关 2. 答案 (1) 种群 (2) 升高；进化；种群原有抗药突变个体在杀虫剂选择下，抗药基因频率定向升高 (3) 20%；生殖隔离 3. 答案 (1) ①转入X基因的同种蜜蜂；排除转基因操作本身对实验的影响；实验组Lkr基因表达被抑制，对照组正常；提高蜜蜂对蔗糖的敏感度 ②见解析 (2) 生殖隔离 4. 答案 (1) 基因库；基因重组；不定向的 (2) 地理隔离；自然选择；生殖隔离 (3) 协同进化；生态系统多样性 5. 答案 (1) 化石 (2) 基因多样性；突变和基因重组；地理隔离；基因频率；生殖隔离 (3) 自然选择；相对 (4) 协同进化 6. 答案 (1) 化石；比较解剖学、胚胎学、分子生物学证据；ABC (2) 大熊猫与小熊猫存在生殖隔离，不属于同一物种 (3) 基因（遗传）多样性；物种多样性 (4) 基因交流；55.1%；发生了进化（基因频率改变） 7. 答案 (1) 地理隔离；突变和基因重组 (2) 基因（遗传）多样性和物种多样性 (3) Y3-Y4；否；种群基因频率未发生改变，未发生进化 (4) 个体数量多；物种 8. 答案 (1) 生存斗争(2) X和Q(3) 60%；协同进化；遗传多样性 9. 答案 (1) 分子水平 (2) 定向改变；突变；基因重组 (3) 自然选择学说；生殖隔离 (4) 生态系统多样性 (5) 70%；是；种群基因频率发生定向改变，生物发生进化 10. 答案 (1) 有性生殖产生的后代因基因重组具有更大变异性和环境适应性 (2) 增加物种多样性；物种(3) 丙；分子生物学(4) 0.6；0.48 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一下学期生物期末 压轴题提升攻破练（12大常考点） 12大压轴题提升概览 压轴题提升01 有丝分裂和减数分裂图像、曲线综合辨析压轴 压轴题提升02 减数分裂异常题型专项 压轴题提升03 DNA分子结构与半保留复制计算题压轴 压轴题提升04 基因表达综合题型 压轴题提升05 表观遗传拔高题 压轴题提升06 基因分离定律拔高压轴题 压轴题提升07 基因自由组合定律综合计算题 压轴题提升08 伴性遗传综合压轴大题 压轴题提升09 遗传实验设计专项压轴 压轴题提升10 基因突变、基因重组与染色体变异综合辨析题 压轴题提升11 遗传规律与变异综合压轴大题 压轴题提升12 现代生物进化理论拔高题 压轴题提升01 有丝分裂和减数分裂图像、曲线综合辨析压轴 1．下图表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程，下列相关说法不正确的是（　　） A．甲、丙两细胞都发生了基因自由组合 B．图中的细胞均处于细胞分裂后期 C．可属于卵原细胞分裂过程的是甲、乙、丁 D．乙、丁的染色体数都是体细胞的一半 【答案】D 【分析】题图分析，图甲代表的是初级卵母细胞，处于减数第一次分裂后期；图乙处于减数第二次分裂后期，为次级卵母细胞，图丙处于减数第一次分裂后期，细胞质表现为均等分裂，为初级精母细胞，图丁代表的是减数第二次分裂后期，可能为第一极体或次级精母细胞。 【解析】A、甲、丙两细胞都处于减数第一次分裂后期，均发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合，A正确； B、图中的甲、丙细胞同源染色体分离，均处于减数第一次分裂后期；图中的乙、丁细胞着丝粒分裂，均处于减数第二次分裂后期，B正确； C、甲、乙两细胞的细胞质都不均等分裂，分别是初级卵母细胞和次级卵母细胞，丁细胞的细胞质均等分裂，可能是次级精母细胞，也可能是极体，而丙细胞的细胞质均等分裂，是初级精母细胞，故甲、乙、丁可属于卵原细胞分裂过程的细胞，C正确； D、由于乙、丁细胞中着丝粒分裂，染色体暂时加倍，故细胞中的染色体数与体细胞的相等，D错误。 2．下图是光学显微镜下拍摄的百合（2n=24）减数分裂不同时期的图像。下列说法正确的是（    ） A．观察前取百合的根尖解离、漂洗、甲紫染色后，制成临时装片 B．图戊中，细胞内没有同源染色体和染色单体 C．等位基因的分离只会发生在图己中，不会发生在图丙中 D．图甲细胞中有12个四分体，核DNA分子数为精细胞的4倍 【答案】D 【分析】图示是在光学显微镜下拍到的二倍体百合的减数分裂不同时期的图象。其中甲细胞中同源染色体联会，处于减数第一次分裂前期；丙细胞姐妹染色单体分离，处于减数第二次分裂后期；丁细胞处于减数第一次分裂中期，戊细胞处于减数第二次分裂中期，己细胞处于减数第一次分裂后期。 【解析】A、取根尖观察有丝分裂，减数分裂应该观察取雄蕊花药进行观察，A错误； B、图戊中，细胞为减数分裂Ⅱ的中期，细胞内没有同源染色体，但是有染色单体，B错误； C、若考虑基因突变和同源染色体互换片段，则等位基因分离也可发生在减数分裂Ⅱ的后期，C错误； D、百合体细胞中染色体数 2n=24，则 n=12。图甲细胞处于减数第一次分裂前期，同源染色体联会形成四分体，一个四分体包含一对同源染色体，所以细胞中有12个四分体。 此时核DNA分子数为48，而精细胞中核DNA分子数为12，所以图甲细胞中核DNA分子数为精细胞的4倍，D正确。 3．如图表示人体某细胞分裂过程中核DNA含量的变化曲线，据图分析正确的是（　　） A．a阶段的细胞为精原细胞，b阶段表示减数分裂 B．IJ段细胞中可能存在两个染色体组及同源染色体 C．DE段与HI段的变化均导致染色体数目较体细胞中减半 D．基因的自由组合一定发生于GH段，该段对应的纵坐标值为92 【答案】D 【分析】根据题意和图示分析可知：a阶段表示有丝分裂过程中核DNA含量变化，其中AC段表示分裂间期，CD段表示前期、中期和后期、末期，E点表示末期结束。b阶段表示减数分裂过程中核DNA含量变化，其中FG表示减数分裂Ⅰ前的间期，GH表示减数分裂Ⅰ过程，IK表示减数分裂Ⅱ过程。 【解析】A、a阶段进行有丝分裂，所以细胞为精原细胞或卵原细胞，b阶段表示减数分裂，A错误； B、IJ段处于减数分裂Ⅱ，细胞中可能存在两个染色体组（如减数第分裂Ⅱ后期核末期，着丝点分裂，染色体加倍），但不存在同源染色体，B错误； C、DE段的变化导致染色体数目与体细胞中相等，HI段的变化导致染色体数目较体细胞中减半，C错误； D、基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期，即一定发生于GH段（减数分裂Ⅰ），核DNA经过复制加倍，即该段对应的纵坐标值为92，D正确。 故选D。 4．图1表示基因型为AaXBXb的生物体某个细胞的分裂过程中，某种物质或结构数量变化的相关模式图，图2表示图1过程某些时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列相关叙述正确的是（    ） A．图1还可表示细胞内染色体组数在细胞分裂不同时期的变化 B．图2的I时期细胞中无姐妹染色单体，可能位于图1的AB段、CD段、HI段 C．若该细胞核DNA双链均被32P标记，在图1过程中HI段的着丝粒分裂前，细胞中的每条染色体上都有32P标记，分裂结束后至少有4个子细胞带32P标记 D．若该细胞经过分裂最终形成一个基因型为aXBXb的子细胞，则一定是后期I同源染色体未分离导致 【答案】C 【分析】图1中AF表示有丝分裂，FG表示减数第一次分裂，HI表示减数第二次分裂，图2中b表示染色单体，a表示染色体，c表示核DNA。 【解析】A、图1呈现的是细胞内同源染色体对数在细胞分裂不同时期的变化，HI表示减数第二次分裂，无同源染色体，但有1~2个染色体组，因此图1不能表示细胞内染色体组数在细胞分裂不同时期的变化，A错误； B、图 2 中 Ⅰ 时期染色体数为 8，染色单体数为 0，核 DNA 数为 8，可表示有丝分裂后期。而图 1 中 AB 段可表示有丝分裂前期和中期，此时细胞中有姐妹染色单体；CD段表示有丝分裂后期，无姐妹染色单体；HI段表示减数第二次分裂后期，也无姐妹染色单体，但染色体数和核DNA数为4，因此图2的I时期细胞中无姐妹染色单体，可能位于图1的CD段，B错误； C、若该细胞核 DNA 双链均被32P标记，HI 段为减数分裂II，着丝粒分裂前为前期和中期，每条染色体上有2个 DNA 分子，且该 DNA 分子有一条链被32P标记，所以细胞中的每条染色体上都有32P标记。减数第二次分裂过程中姐妹染色单体分开后随机移向两极，减数分裂形成的 8 个子细胞中带标记的子细胞最少为4个，C正确； D、若该细胞经过分裂最终形成一个基因型为aXBXb的子细胞，则可能是减数第一次分裂后期同源染色体XBXb未分离导致的，也可能是减数第一次分裂前期姐妹染色单体（XBXB或XbXb）发生互换或减数第一次分裂间期基因突变，导致姐妹染色单体未分开，移向了细胞同一极导致的，D错误。 故选C。 5．某二倍体高等动物（2n=6）雄性个体的基因型为AaBb，其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是（　　） A．形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体变异 B．该细胞含有3个染色体组，6条染色体，12个DNA分子 C．该细胞的中心体在减数分裂I前期复制并移向两极 D．该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBxA、AbY、bY 【答案】D 【分析】据题意和图示分析可知：细胞中两两配对的同源染色体开始分离，处于减数第一次分裂后期。含A的染色体片段移到另一条非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位。 【解析】A、据图分析，图中含有3对同源染色体，其中一条染色体含有A基因的片段转移到非同源染色体（X染色体）上，属于染色体变异，没有发生基因突变，A错误； B、据图分析可知，该细胞中含有2个染色体组，6条染色体， 12个DNA 分子，B错误； C、中心体的复制发生在减数分裂前的间期，C错误； D、据图分析可知，该细胞分裂产生的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY，D正确。 故选D。 6．用光学显微镜观察基因型为AaXBXb的某动物器官切片后，绘制了如图所示甲、乙、丙三细胞分裂示意图(仅展示部分染色体)，图丁表示该动物在发育过程中细胞内染色体数目的变化曲线。回答下列问题： (1)若图甲、乙、丙是一个细胞连续分裂过程中三个时期示意图，那么这三个时期发生的先后顺序是 ，甲所示细胞的名称是 。简述乙图和丙图细胞中染色体的共同点有 （答出两点即可）。 (2)图甲绘制了 条姐妹染色单体。图乙细胞分裂产生的两个子细胞的基因型是 。 (3)图丁中姐妹染色单体分离发生在 (填数字标号)阶段。在细胞水平上解释a过程与c过程产生的子细胞染色体数不同的原因是 。 【答案】(1) 丙乙甲 次级卵母细胞或（第一）极体 都有同源染色体，都有两个染色体组，染色体数目相同等 (2) 6 AAXBXB、aaXbXb或AAXbXb、aaXBXB (3) ③⑥ a过程染色体复制一次细胞分裂两次，c过程染色体复制一次细胞分裂一次 【分析】甲细胞中染色体为奇数，有染色单体，着丝粒排列整齐，为减数第二次分裂中期的细胞图；乙有四分体，中心体移向细胞两极，为减数第一次分裂的前期；丙着丝粒排列整齐，有同源染色体和染色单体，为有丝分裂中期。丁图中涉及减数分裂过程，受精作用和有丝分裂过程中染色体数目变化，a阶段是减数分裂过程，b阶段发生了受精作用，c阶段是有丝分裂过程。 【解析】（1）分析图可知，甲为减数第二次分裂中期的细胞，乙为减数第一次分裂前期的细胞，丙为有丝分裂中期的细胞，故这三个时期发生的先后顺序是丙乙甲。丁图存在受精作用，发生在雌性动物体内，故该动物器官为卵巢。甲所示细胞（减数第二次分裂中期）的名称是次级卵母细胞或（第一）极体。乙图和丙图细胞分别处于减数第一次分裂前期、有丝分裂中期，两者细胞中染色体的共同点有：都有同源染色体，都有两个染色体组，染色体数目相同等。 （2）图甲绘制了3条染色体，含有6条姐妹染色单体，图乙细胞并没有发生互换，减数第一次分裂会发生同源染色体分离和非同源染色体自由组合（A与B组合、a与b组合或A与b组合、a与B组合），故图乙细胞（AAaaXBXBXbXb）分裂产生的两个子细胞的基因型是AAXBXB、aaXbXb或AAXbXb、aaXBXB。 （3）图丁中姐妹染色单体分离，染色体数目会加倍，发生在③⑥阶段。a阶段是减数分裂过程，c阶段是有丝分裂过程，a过程与c过程的染色体数目不同的原因是a过程染色体复制一次细胞分裂两次，c过程染色体复制一次细胞分裂一次。 7．细胞的增殖是细胞一个重要的生命历程，也是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。请根据有关知识回答下列问题： (1)假设某高等雄性动物的一个细胞分裂如图②，此细胞中有 条染色体， 个DNA分子；其基因A、a、B、b分布如图，此细胞产生Ab配子的几率是 。 (2)图③是某高等雌性动物体内的一个细胞，它的名称是 ，在分裂形成此细胞的过程中，细胞内有 个四分体。 (3)下图表示某高等雄性动物细胞在减数分裂过程中，4个不同时期的细胞核内相关物质和结构的数量变化。 ①图中a表示 ，b表示 。 ②在图中的4个时期中，细胞中含有同源染色体的时期有 （填图中时期序号），处于时期Ⅲ的细胞名称是 ，分裂产生的子细胞名称是 。 【答案】(1) 4 8 0 (2) 卵细胞或（第二）极体 3 (3) 染色体 DNA Ⅰ、Ⅱ 次级精母细胞 精细胞 【分析】减数分裂：（1）范围：进行有性生殖的生物。（2）时期：产生成熟生殖细胞时。（3）特点：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。（4）结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。 【解析】（1）分析题图②可知，图中细胞中含有4条染色体，8个DNA分子，细胞中存在同源染色体，且染色体的着丝粒排列在赤道板上，说明该细胞处于有丝分裂后期，不可能产生Ab配子。 （2）分析题图②可知，该细胞为某高等雌性动物体内的一个细胞，且细胞中含有3条染色体，没有同源染色体，也没有染色单体，它的名称是卵细胞或（第二）极体。此细胞含有3条染色体，说明卵原细胞含有6条染色体（3对同源染色体），在分裂形成此细胞的过程中，在减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会会形成3个四分体。 （3）①染色体与核DNA的数目之比可能为1:1或1:2，减数分裂过程中染色体数目存在2n或n条，而核DNA数目存在4n条或2n条，故图中a表示表示染色体，b表示DNA。 ②分析柱状图可知，Ⅰ表示正常体细胞未进行DNA复制，Ⅰ表示分裂间期；Ⅱ中染色体数和DNA分子数之比为1：2，可能是减数第一次分裂过程；Ⅲ中染色体数和DNA分子数之比为1：2，但数目均只有Ⅱ中的一半，可能是减数第二次分裂前期和中期；Ⅳ中染色体数和DNA分子数之比为1：1，且数目是正常体细胞的一半，可能处于减数第二次分裂末期。同源染色体在减数第一次分裂后期分离，因此在图中的4个时期中，细胞中含有同源染色体的时期有Ⅰ、Ⅱ；时期Ⅲ的细胞处于减数第二次分裂，称为次级精母细胞，分裂产生的子细胞名称是精细胞。 8．研究人员在对猪（2N＝38）的卵原细胞减数分裂的研究过程中发现，基因Chk1的表达对猪细胞的减数分裂起调控作用。下图甲为某猪细胞分裂过程中某时期的示意图（部分染色体），图乙为该猪的某个细胞连续分裂过程中染色体数目变化曲线，回答下列问题： (1)图甲细胞所处的时期是 。 图乙中表示减数分裂过程是 （填“①”或“③”）。图乙中，②过程所代表的是 。 (2)图甲所示细胞的实际染色体数目是 ，该细胞分裂所得子细胞染色体数目是 。研究猪基因组计划时需要测定 条染色体上的DNA序列。 (3)研究发现抑制Chk1基因的表达，能够正常形成纺锤体，但是同源染色体不发生分离。说明抑制Chk1基因的表达将导致卵原细胞的减数分裂停滞在 （填文字）期。 【答案】(1) 减数分裂Ⅱ的后期 ① 受精作用 (2) 38 19 20 (3)减数分裂Ⅰ中 【分析】据图分析，图甲细胞中没有同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期，由于其细胞质是不均等分裂的，因此该细胞为次级卵母细胞。图乙中①表示减数分裂，②表示受精作用，③表示有丝分裂。 【解析】（1）图甲细胞中没有同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期。图乙中，①过程染色体数目减半，符合减数分裂的特征，所以图乙中表示减数分裂过程的是①。图乙中，②过程染色体数目恢复到体细胞水平，所代表的是受精作用。 （2）猪的染色体数目2N=38，图甲细胞处于减数第二次分裂后期，此时细胞中的染色体数目与体细胞相同，所以图甲所示细胞的实际染色体数目是38条。该细胞分裂所得子细胞为卵细胞和极体，染色体数目是体细胞的一半，即19条。研究猪基因组计划时，需要测定的染色体数量为常染色体总数的一半加上X染色体（猪的性别决定为XY型，题干研究的是卵原细胞相关问题，只涉及X染色体，不需要考虑Y染色体 ），即38÷2 +1=20条染色体上的DNA序列。 （3）同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期。已知抑制Chk1基因的表达，能够正常形成纺锤体，但是同源染色体不发生分离，这说明抑制Chk1基因的表达将导致卵原细胞的减数分裂停滞在减数第一次分裂中期。 9．图甲是高等动物（2N=4）细胞分裂的6个示意图；图乙表示人类生殖和发育过程中细胞的染色体数目变化曲线。请分析回答下列问题： (1)图甲A—G中，属于有丝分裂分裂期的图像是 ，多数情况下，不可能在同一个个体内进行的图像是 。图乙中A—B细胞染色体数目减半的原因是 。 (2)图甲中A细胞的名称是 ，其形成的子细胞的名称是 。 (3)减数分裂过程中，自由组合定律发生在图乙中的时间段是 ，E—F段表示的细胞分裂方式是 。 (4)图乙中D—E发生的现象叫 。 【答案】(1) B、F A、E 同源染色体分离 (2) 初级卵母细胞 次级卵母细胞和极体 (3) A—B 有丝分裂 (4)受精作用 【分析】根据题意和图示分析可知：A同源染色体分离，非同源染色体自由组合，表示减数第一次分裂后期；B细胞中存在同源染色体，而且着丝点分裂，处于有丝分裂的后期；C细胞表示原始生殖细胞和体细胞；E细胞表示减数第一次分裂后期；F细胞中存在同源染色体，而且着丝点排列在赤道板上，处于有丝分裂的中期；G细胞中没有同源染色体，而且染色体散乱排列在细胞中，表示减数第二次分裂前期。 图乙中A-D表示减数分裂，D-E表示受精作用，E-F表示有丝分裂。 【解析】（1）图甲A～G 中，其中属于有丝分裂分裂期的图象是B（有丝分裂的后期）、F（有丝分裂中期）；图A处于减数第一次分裂后期，且细胞质不均等分裂，称为初级卵母细胞，图E细胞处于减数第一次分裂后期，且细胞质均等分裂，称为初级精母细胞，两者不可能发生在同一个个体内。图乙中A—B细胞同源染色体分离，所以染色体数目减半。 （2）A同源染色体分开，细胞质不均等分裂，是初级卵母细胞，形成的子细胞有次级卵母细胞和极体。 （3）基因重组有自由组合和互换两类，前者发生在减数第一次分裂的后期（非同源染色体的自由组合），后者发生在减数第一次分裂的四分体（同源染色体的非姐妹染色单体的互换），即图乙中的时间段是A～B；E～F段前后代染色体数目不变，表示有丝分裂。 （4）图乙中D～E发生的现象叫受精作用，使得染色体数目回归本物种体细胞染色体数目。 10．图1和图2分别表示某动物（2n＝4）体内细胞不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系及细胞分裂图像，请分析回答： (1)根据图2哪个图可以判断该生物性别为雌性： 。 (2)图2中具有同源染色体的细胞是 ，染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2的细胞是 。图2中甲产生的子细胞可继续进行的分裂方式是 。 (3)图1中a、b、c柱表示核DNA数量变化的是 。细胞分裂中姐妹染色单体分开可能对应图1中 和图2中 图像对应时期（图1用I、II、III、IV表示，图2用甲、乙、丙表示）。 (4)该动物正常体细胞中染色体数目是 条。图2中乙发生的染色体行为是 ，这也是孟德尔遗传定律的细胞学基础。 【答案】(1)乙 (2) 甲乙 乙丙 有丝分裂、减数分裂 (3) c I 甲 (4) 4/四 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 【分析】图1中a代表染色体数目，b代表染色单体数量，c代表DNA数量，图2中甲细胞有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期，乙细胞同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，丙细胞无同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上，处于减数第二次分裂中期。 【解析】（1）图2中乙图同源染色体分离，且细胞质不均等分裂，代表了处于减数第一次分裂后期的初级卵母细胞，可判断为雌性动物。 （2）甲图着丝粒分裂，染色体数目为正常体细胞的2倍，因此判断处于有丝分裂后期，此时具有同源染色体；乙图正在进行同源染色体分离，因此也具有同源染色体；丙图着丝粒排列在赤道板上，且染色体数目为正常体细胞的一半，判断处于减数第二次分裂中期，此时没有同源染色体，因此图2中具有同源染色体的细胞是甲和乙。图2中甲可能是卵原细胞，因此其经过有丝分裂产生的子细胞可继续进行的分裂方式是有丝分裂和减数分裂。 （3）这三种柱中，b柱可以等于0，由于染色单体在DNA复制之前及着丝粒分裂之后是不存在的，因此b柱可代表染色单体数量变化；由Ⅱ可知，a柱数量可以是c柱的一半，结合每条染色体上可能由2条DNA考虑，a柱为染色体数量变化，c柱为DNA数量变化。姐妹染色单体分开发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，会导致染色单体消失，同时每条染色体上DNA由2条变为1条，即染色体数目等于DNA数目，全为8（有丝分裂后期）或全为4（减数第二次分裂后期），结合图分析，图1中I无染色单体且DNA数目与染色体数目全为4，因此符合。根据分析可知，图2中甲细胞处于有丝分裂后期（无染色单体，染色体数等于DNA数都为8），也可以与细胞分裂中姐妹染色单体分开过程相对应。 （4）该动物正常体细胞中染色体数目是4条。图2乙正在进行同源染色体分离，非同源染色体自由组合。 压轴题提升02 减数分裂异常题型专项 1.图1为某个基因型是BbddXAXa的哺乳动物细胞分裂不同时期染色体和核DNA的数目示意图，图2为该分裂过程中的某一时期的细胞分裂图像。不考虑突变，下列相关叙述错误的是（    ） A．图 2 所示细胞对应图 1 中的时期Ⅳ，产生的生殖细胞的基因型为 BdXa B．图 1 中，Ⅰ→Ⅱ的过程中会发生 DNA 的复制，同源染色体联会发生在时期Ⅱ C．不考虑染色体互换的情况下，该动物的一个卵原细胞可以产生 4 种配子 D．若一个卵原细胞产生的卵细胞的基因型为 BdXa，则产生的第一极体的基因型是 bbddXaXa 【答案】C 【分析】识图分析可知，图2中细胞中没有同源染色体且染色体的着丝粒分裂，故为减数分裂Ⅱ后期，且细胞质不均等分裂，该细胞为次级卵母细胞；由图2可知该雌性动物进行的是减数分裂，因此图1中表示减数分裂过程中的DNA和染色体数目变化关系，Ⅰ表示减数分裂Ⅰ前的间期，Ⅱ表示减数分裂Ⅰ的前、中、后期，Ⅲ表示减数分裂Ⅱ的前、中期，Ⅳ表示减数分裂Ⅱ的后期和末期，V表示减数分裂Ⅱ形成的子细胞。 【解析】A、图1中Ⅳ表示减数分裂Ⅱ的后期和末期，因此图2对应图1中的Ⅳ时期，图2细胞分裂后形成的体积较大的是卵细胞，即下半部分是生殖细胞，1表示X染色体，所以产生的生殖细胞基因型为BdXa，A正确； B、图1中Ⅰ→Ⅱ过程染色体数不变，核DNA数加倍，会发生DNA的复制。同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期，时期Ⅱ染色体数为2n，核DNA数为4n，包含减数分裂Ⅰ前期，所以同源染色体联会发生在时期Ⅱ，B正确； C、一个卵原细胞经过减数分裂只能产生一个卵细胞，即一种配子，C错误； D、已知动物基因型是BbddXAXa，若产生的卵细胞基因型为BdXa，则与卵细胞同时产生的第一极体的基因型为bbddXaXa，D正确。 故选C。 2.雌性蜜蜂（蜂王和工蜂）进行正常的减数分裂；雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育形成，进行“假减数分裂”，过程如图所示，图中仅绘出细胞内两条染色体的行为和数量变化。象牙色眼和棕色眼是蜜蜂的一对相对性状，象牙色眼为隐性性状。下列判断正确的是（　　） A．在蜜蜂卵细胞和精子的形成过程中，染色体数目减半都发生在减数分裂Ⅰ B．雄蜂产生精细胞时不存在姐妹染色单体的分离过程 C．象牙色眼蜂王和棕色眼雄蜂杂交产生的后代全为棕色眼 D．象牙色眼蜂王和棕色眼雄蜂杂交产生的后代，可根据眼色鉴定性别 【答案】D 【分析】基因的分离定律是指：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 【解析】A、雄蜂属于单倍体，据图分析，雄蜂进行假减数分裂，染色体数目不发生减半，A错误； B、从图中可以看出，雄蜂产生精细胞过程中存在姐妹染色单体的分离过程，B错误； CD、象牙色眼蜂王的基因型为aa，棕色眼雄蜂的基因型为A，杂交后代中雌蜂均为棕色眼（Aa），而雄蜂由未受精的卵细胞直接发育形成，为象牙色（a），C错误，D正确。 3．减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个卵原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。关于这些卵原细胞最终形成的子细胞，下列说法错误的是（    ） A．只考虑细胞类型和A/a基因，卵原细胞最多产生12种子细胞 B．与精原细胞Aa正常减数分裂形成的精子结合形成受精卵最多有10种 C．卵原细胞产生基因组成为AA卵细胞的同时，会产生等量基因组成为aa的极体 D．若产生了基因组成Aa卵细胞，则减数分裂Ⅰ时同源染色体进入1个子细胞 【答案】B 【分析】减数分裂是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式。在这一过程中，DNA复制一次，细胞连续分裂两次，结果形成4个子细胞的染色体数目只有母细胞的一半，故称为减数分裂。 【解析】A、首先分析减数分裂Ⅰ时，A、a所在同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换的情况。异常联会同源染色体进入1个子细胞时，子细胞基因组成为AAaa，另一个子细胞不含A、a，经减数分裂Ⅱ，对于AAaa的子细胞，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成AA、aa、Aa的子细胞； 不含A、a的子细胞形成不含A、a的子细胞。异常联会同源染色体进入2个子细胞时，两个子细胞基因组都为Aa，经减数分裂Ⅱ，可形成A、a的子细胞。综合考虑，卵原细胞产生的子细胞类型有AA、aa、Aa、A、a、不含A和a，由于是卵原细胞，最终产生1个卵细胞和3个极体，从细胞类型和A/a基因看，最多产生12种子细胞（不同组合情况），A正确； B、精原细胞Aa正常减数分裂形成的精子为A、a两种。上述卵原细胞产生的卵细胞类型有AA、aa、Aa、A、a、不含A和a，它们与正常精子结合形成受精卵通过棋盘法可知，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种，B错误； C、当卵原细胞产生基因组成为AA卵细胞时，说明减数分裂Ⅰ异常联会同源染色体进入1个子细胞，形成AAaa的细胞，经减数分裂Ⅱ产生AA卵细胞，同时会产生等量基因组成为aa的极体，C正确； D、若产生了基因组成Aa卵细胞，说明在减数分裂Ⅰ时同源染色体进入1个子细胞，形成AAaa的细胞，经减数分裂Ⅱ同源染色体分离形成Aa的卵细胞，D正确。 故选B。 4.如图为人体两种不同遗传病PWS综合征和AS综合征的可能形成机制。图中染色体都表示15号染色体，异常受精卵会随机丢失一条染色体后继续发育，但由于雌配子与雄配子中的15号染色体上的基因存在表观遗传差异，异常受精卵发育成的胎儿出生后会表现出遗传病症状。根据以上信息及图分析，下列叙述正确的是（　　） A．异常配子的形成可能是由于减数分裂Ⅱ时子染色体未正常分离 B．PWS 综合征和 AS 综合征都属于染色体数目异常遗传病 C．PWS 和AS 综合征的遗传符合孟德尔遗传规律 D．来自母亲和父亲的15 号染色体形态、大小相同，但功能不完全相同 【答案】D 【分析】1、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）。 2、由于异常受精卵可随机丢失一条15号染色体而完成胚胎发育，则剩下的两条15号染色体组成有三种情况：一条来自母亲，另一条来自父亲，胚胎正常发育 ；两条15号染色体都来自父方，这种情况会导致AS综合征；两条15号染色体都来自母方，这种情况会导致PWS综合征。 【解析】A、异常配子是由于减数第一次分裂同源染色体未分离或减数第二次分裂后期子染色体未分离形成的，A错误； B、由分析可知，PWS综合征和AS综合征都是由于染色体结构异常引起的遗传病，B错误； C、PWS综合征和AS综合征都是由于染色体结构异常引起的遗传病，不是由致病基因引起的，故其遗传不符合孟德尔遗传规律，C错误； D、由分析可知，PWS综合征和AS综合征患者细胞中的染色体数目正常，但是含有的两条15号染色体都来自母方或父方导致的，故可推测形态大小相同的同源染色体功能可能不完全相同，D正确。 故选D。 5.图示为正在分裂的卵母细胞，该个体的基因型为AaXBXb，下列相关叙述正确的是（　　） A．该卵母细胞不可能产生基因型为aXb的正常卵细胞 B．出现图中变异的原因是减数第一次分裂后期同源染色体未分离 C．该细胞处于减数第二次分裂后期，1处的基因一定为A D．该细胞形成的卵细胞若与正常精子结合，将导致子代患21三体综合征 【答案】A 【解析】A、图示为次级卵母细胞，处于减数第二次分裂后期，该次级卵母细胞分裂后产生的卵细胞不含有Xb基因，A正确； B、出现图中变异的原因是减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开后移向同一极，B错误； C、该细胞处于减数第二次分裂后期，1处的基因不一定为A，若发生基因突变或互换，1处的基因可能是a，C错误； D、该细胞形成的卵细胞多一条X染色体，若与正常精子结合，将导致子代患三体综合征，但不一定是21三体综合征，属于性染色体多了1条，D错误。 6.减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换可能有多种情况。下图展示了在不同位置、不同染色单体间发生互换的不同情况（箭头位置代表发生交换的位置，箭头连接的为发生交换的两条染色单体）。三种情况发生后，将产生不同比例的亲本型配子（AB和ab），只考虑发生变化的细胞。    下列说法错误的是（　　） A．上述三种情况均发生在减数第一次分裂前期 B．若发生情况①，亲本型配子和重组型配子的比例为1：1 C．若发生情况②，仅产生亲本型配子，不产生重组型配子 D．若发生情况③，仅产生重组型配子，不产生亲本型配子 【答案】D 【分析】减数分裂Ⅰ开始不久，初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗并两两配对。配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方，叫作同源染色体。在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会。由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体，因此，联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。 【解析】A、减数第一次分裂前期，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段，A正确； B、分析图可知，若不发生交换，应该产生AB、ab两种配子，若发生情况①，产生的配子基因型及比例为：AB：ab：Ab：aB=1:1:1:1，及亲本型配子和重组型配子的比例为1：1，B正确； C、若发生情况②，因为经过两次交换，且交换的位置在两种基因所在的位置中间，因此两次交换后基因所在的位置不发生改变，因此仅产生亲本型配子，不产生重组型配子，C正确。 D、若发生情况③，第一次交换后，使同源染色体上一条染色单体上基因为Ab，另一条同源染色体上一条染色单体基因为aB，第二次交换，因为交换片段的位置都是b基因，因此若发生情况③，该细胞产生AB、ab、Ab、aB四种配子，即亲本型配子和重组型配子都有，D错误。 故选D。 7.基因型为Dd（D、d位于常染色体上）的多个初级精母细胞均有一条染色体发生了图示变化。在减数分裂Ⅱ后期，图示结构在两个着丝粒之间随机断裂，形成的两条子染色体分别进入两个子细胞。不考虑其他突变，上述形成的精子和其形成的受精卵的基因组成种类数最多分别为（　　） A．4；7 B．3；4 C．2；7 D．3；8 【答案】A 【分析】有丝分裂过程染色体复制一次，细胞分裂一次，产生的子细胞与亲代的染色体数目相同；减数分裂过程染色体复制一次，细胞分裂两次，产生的子细胞染色体数目是亲代的半。基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括自由组合型和互换型，发生在减数分裂过程。 【解析】假设不含D、d基因的精子基因型用“O”表示，则次级精母细胞形成的精子有D、d、Dd和O四种，卵原细胞产生的卵细胞有D、d两种，产生受精卵的基因型有DD、Dd、DDd、DO、Dd（重复）、dd、Ddd、Od，共7种，A正确，BCD错误。 8.某研究小组从哺乳动物的精巢中提取一些细胞，观察并绘制出细胞中染色体的形态（如图1，其中细胞 b 表示某分裂的后期）；还测定了细胞中核 DNA 数目(无突变发生)，并将这些细胞分为 A、B 和 C 三组，每组的细胞数（如图2）所示。请回答下列问题： (1)图 1 中含同源染色体的细胞有__________（填写相应的字母），而图 2 细胞中一定含有同源染色体的组是__________。 (2)图 1 中的__________细胞（填写相应的字母）对应于图 2 中的 B 组，此细胞中含有__________染色体组。图 1 中 c 细胞中四分体的数目为__________个。图 1 中 b 细胞所代表的时期特点是______________。 (3)人的皮肤生发层细胞可能会发生类似于图 1 中__________细胞（填写相应的字母）所示的分裂现象，进行此种分裂的细胞不会属于图 2 中的__________组。 (4)综合图 1 和图 2 分析，N 等于__________。若在图 2 的 A 组中发现有一个细胞中有 2 个 Y 染色体，而无其他性染色体，请说明出现这种现象的原因____________________。 【答案】(1) a、b、c、e C（或C组） (2) d 2 0 同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合 (3) a、c A (4) 2 减数第二次分裂后期Y染色体的着丝粒分裂后，两个Y染色体没有移向细胞两极而是进入细胞一极（或Y染色体着丝粒分裂，2个Y移向细胞一极也可） 【分析】1、分析图1：a细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；b细胞含有同源染色体，且同源染色体排列在赤道板两侧，处于减数分裂Ⅰ后期；c细胞含有同源染色体，染色体的着丝粒排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；d细胞无同源染色体，着丝粒分裂，染色体移向细胞两极，处于减数分裂Ⅱ后期；e细胞中发生了同源染色体的联会，处于减数分裂Ⅰ前期。 2、分析图2：A组细胞中的染色体数目只有体细胞的一半，可表示减数分裂Ⅱ前期、中期和末期的细胞；B组细胞中的染色体数目与体细胞相同，可表示未分裂的细胞、间期、有丝分裂前期、中期、减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期的细胞；C组细胞的染色体数目是体细胞的2倍，可表示有丝分裂后期的细胞。 【解析】（1）图1中：a为有丝分裂后期，b为减数分裂Ⅰ后期，c为有丝分裂中期，e为减数分裂Ⅰ前期，这些时期细胞中都含同源染色体；d为减数分裂Ⅱ后期，不含同源染色体。所以含同源染色体的细胞有a、b、c、e。图 2 中：A组核DNA含量为N，可表示减数分裂产生的配子或减数分裂Ⅱ的细胞；B组核DNA含量为2N，可表示有丝分裂间期、减数分裂Ⅰ前的间期、减数分裂Ⅱ时期；C组核DNA含量为4N，可表示有丝分裂前期、中期、后期和减数分裂Ⅰ时期。一定含有同源染色体的是C组（有丝分裂前期、中期、后期和减数分裂Ⅰ时期都含同源染色体）。 （2）图2中的B组细胞中核DNA含量为2N，对应图1中的d细胞（处于减数分裂Ⅱ后期），d细胞中含有2个染色体组。c细胞处于有丝分裂Ⅰ中期，有丝分裂过程中无四分体（四分体出现在减数分裂），所以四分体数目为0个。图1中b细胞是减数分裂Ⅰ后期，此时期特点是同源染色体分离，非同源染色体自由组合。 （3）人的皮肤生发层细胞进行有丝分裂，类似于图1中的a、c细胞（a有丝分裂后期，c有丝分裂中期）。进行有丝分裂的细胞，核DNA含量为2N或4N，不会属于图2中的A组（A组核DNA含量为N，是减数分裂产生的配子或减数分裂Ⅱ的细胞）。 （4）由图1可知，该生物体细胞中染色体数目在有丝分裂后期为8条（a细胞），则体细胞中染色体数目为4条，核DNA含量为4（正常体细胞），所以N等于2（因为A组核DNA含量为N，是体细胞的一半，即配子中的核DNA含量）。若在图 2 的A组中发现有一个细胞中有2个Y染色体，而无其他性染色体，原因是减数第二次分裂后期Y染色体的着丝粒分裂后，两个Y染色体没有移向细胞两极而是进入细胞一极。 9.图1是基因型为AaBb的二倍体雌性生物（2n=8）的某器官中，部分细胞分裂示意图（仅显示部分染色体）。回答下列问题： (1)图1所示②时期细胞中有________条染色单体，④表示的细胞名称是_______。 (2)图1细胞②揭示孟德尔自由组合定律的细胞学基础是_________；细胞③产生的子细胞可继续进行的分裂方式是________。 (3)减数分裂四分体时期染色体的正常排列和分离与两种黏连复合蛋白REC8和RAD21L有关，如图2所示。RAD21L在________（填时期）之前发生分离才能保证减数分裂正常进行。 (4)图3中，若纵坐标是染色体数且cd段核DNA分子数是染色体数的两倍，则该曲线可表示_________（填“减数分裂”“有丝分裂”或“减数分裂和有丝分裂”）。 (5)若该雌性动物某卵原细胞分裂完成后形成了基因型为ABB的卵细胞，其原因最可能是________。 【答案】(1) 8 （第一）极体 (2) 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 .有丝分裂、减数分裂 (3)减数分裂I后期 (4)减数分裂 (5)减数分裂Ⅱ后期，含有B基因的染色体在着丝粒分裂后移向细胞同一极，都进入到卵细胞中 【分析】1、分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立的随配子遗传给后代。2、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。 【解析】（1）图1细胞②处于减数第一次分裂后期，4条染色体，8条染色单体。图④中无同源染色体，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，处于减数第二次分裂后期，又因为细胞质均等分裂，该细胞的名称是极体。 （2）图1细胞②（处于减数第一次分裂后期）揭示孟德尔自由组合定律的细胞学基础是同源染色体分离，非同源染色体自由组合。由题意可知，细胞③是卵原细胞，其产生的子细胞既可以进行减数分裂，也可以进行有丝分裂。 （3）由图可知，RAD21L位于同源染色体上，在减数第一次分裂后期同源染色体要分离，因此，RAD21L在减数第一次分裂后期之前发生分离才能保证减数分裂正常进行。 （4）图3中，若纵坐标是染色体数且cd段核DNA分子数是染色体数的两倍，cd段染色体数减半，但着丝粒未分裂，说明cd段表示减数第二次分裂前期、中期，所以该曲线表示减数分裂。 （5） 该雌性小鼠的基因型是AaBb，某卵原细胞分裂完成后形成了基因型为ABB的卵细胞，其原因最可能是减数分裂Ⅱ后期，含有B基因的染色体在着丝粒分裂后移向细胞同一极，都进入到卵细胞中。 压轴题提升03 DNA分子结构与半保留复制计算题压轴 1．人体细胞中遗传物质的部分结构如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．该结构为双链DNA片段 B．该物质存在于细胞核中的染色体上 C．理论上，碱基对数目越多，储存的遗传信息容量越大 D．图中虚线框内的结构为鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 【答案】B 【解析】A、图中含有碱基T，所以该结构为双链DNA片段，A正确； B、染色体是细胞核内具有遗传性质的结构，染色体是DNA的主要载体，但是DNA在细胞质中也存在，B错误； C、核酸所储存的遗传信息的容量很大，其多样性的原因在于核苷酸碱基排列顺序的多样化，C正确； D、碱基G表示鸟嘌呤，所以虚线框内的结构为鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸，D正确。 故选B。 2．下图为如皋某中学同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段，下列为几位同学对此图的评价，正确的是（    ） A．甲同学：“物质组成和结构上没有错误” B．乙同学：“有两处错误，其中U应改为T” C．丙同学：“如果他画的是RNA双链，则该图应是正确的” D．丁同学：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖” 【答案】D 【解析】A、DNA中含有的五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖，同时DNA不含碱基U，而是含碱基T，A错误； BD、图中有三处错误：①五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；②DNA不含碱基U，而是含碱基T；③两条链的方向表示错误，B错误，D正确； C、如果图中画的是RNA双链，两条链的方向也是错误的，C错误。 故选D。 3．研究发现，DNA中G-C比例越高，DNA热稳定性越高，某嗜热好氧杆菌的一个DNA有1000个碱基对，A的比例为12%，下列说法错误的是（　　） A．该DNA中G的比例为38%，热稳定性较高 B．DNA中含有760个鸟嘌呤 C．提高G的含量，会改变该DNA中嘌呤的比例 D．该菌的遗传物质是DNA 【答案】C 【解析】A、根据题意，A占12%，则T也占12%。G和C共占76%（100% - 12%×2），因此G的比例为38%。由于G-C含量高（76%），DNA热稳定性较高，A正确； B、DNA共有1000个碱基对（2000个碱基），G占38%，故鸟嘌呤数量为2000×38% = 760，B正确； C、DNA中嘌呤（A+G）与嘧啶（T+C）的比例恒为1:1。若提高G的含量，C的含量同步增加，A和T减少，但嘌呤总比例仍为50%，C错误； D、嗜热好氧杆菌为原核生物，遗传物质是DNA，D正确。 故选C。 4．M13噬菌体和T2噬菌体的遗传信息都储存于DNA中，前者的DNA为单链环状结构，鸟嘌呤约占全部碱基的20%，后者的DNA为双链环状结构，鸟嘌呤占全部碱基的24%。下列叙述正确的是（　　） A．M13噬菌体中胞嘧啶占全部碱基的20% B．M13噬菌体中有RNA C．T2噬菌体DNA分子的一条链中胸腺嘧啶占该链碱基总数的26% D．T2噬菌体DNA分子的一条链中T+A/C+G=13/12 【答案】D 【解析】A、M13噬菌体的DNA为单链环状，鸟嘌呤（G）占20%，但单链DNA中碱基无互补配对关系，胞嘧啶（C）的含量无法直接确定，A错误； B、M13噬菌体为病毒，仅由DNA和蛋白质外壳组成，自身不含RNA，B错误； C、T2噬菌体的DNA为双链，G占24%，则C=24%，A+T=52%。双链中A=T=26%，但单链中的胸腺嘧啶（T）含量可能不等于26%，C错误； D、双链DNA中A+T=52%，C+G=48%，单链中A+T和C+G的比例与双链一致，故单链中（T+A）/(C+G)=52/48=13/12，D正确。 5．一个含个碱基对的分子片段，其中一条链中占，若将该分子连续复制次，相关叙述正确的是（    ） A．该分子的另一条链中占 B．该分子中含有的数目为个 C．该分子经复制共产生个分子 D．该分子第次复制时需要消耗个 【答案】D 【解析】A、该DNA分子的一条链中T+A占30%，根据碱基互补配对原则，则另一条链中T+A也等于30%，A错误； B、1000个碱基对的DNA分子片段，其中一条链中T+A占30%，则整个DNA中T+A也等于30%，又因A=T，A即占15%，故A=1000×2×15%=300个，B错误； C、DNA复制3次后，DNA分子数为23=8个，而非16个，C错误； D、该DNA分子的G=（1000×2-300-300）/2=700，第3次复制时，是4个该DNA分子复制，因此需要G=700×4=2800个，D正确。 故选D。 6．某双链DNA分子共含有1 000个碱基对，其所含氮元素用15N标记，其中含腺嘌呤脱氧核苷酸m个，再将其置于含14N脱氧核苷酸的培养液中。该DNA复制n次，下列相关叙述错误的是（　　） A．第n代DNA分子中，含有15N的只有2个 B．该过程消耗的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为m（2n-1）个 C．第n代DNA分子中都含有14N标记的碱基 D．第n次复制时，需消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为（1000-m）（2n-1）个 【答案】D 【解析】A、DNA复制为半保留复制，亲代DNA的两条链含有15N，放在含有14N的培养基中复制后，第n代DNA分子中，含有15N的只有2个，A正确； B、该DNA分子含腺嘌呤脱氧核苷酸m个，则含胸腺嘧啶脱氧核苷酸数m个，该DNA复制n次需要消耗的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为m（2n-1）个，B正确； C、第n代DNA分子中都含有14N标记的碱基，其中有两个DNA分子只有一条链含有14N，C正确； D、已知具有1000个碱基对的一个DNA分子片段中，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸，则A=T=m个，G=C=（1000-m）个，所以第n次复制时，需消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为（1000-m）·2n-1个，D错误。 故选D。 7．图甲中DNA分子有a和d两条链，将图甲中某一片段放大后如图乙所示，结合所学知识回答下列问题： (1)从图甲中可以看出DNA分子具有规则的 结构。从图乙中可以看出DNA是由 条平行且方向 的长链组成的。在真核细胞中，DNA的主要载体是 。 (2)图甲中，A和B均是DNA复制过程中所需要的酶，其中B是 酶，能将游离的 连接到引物的 （选填“5’端”或“3’端”）形成 键，从而延伸子链。 (3)图乙中7是 。DNA的基本骨架由 交替连接构成。 (4)在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）的比例为 。若图乙中一单链的（A+T）/（G+C）=n，则在另一条互补链中其比例为 ，图乙中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则该DNA分子经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的 。 【答案】(1) 双螺旋 两 相反 染色体 (2) DNA聚合 脱氧核苷酸 3’端 磷酸二酯 (3) 胸腺嘧啶脱氧核苷酸/胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 磷酸与脱氧核糖 (4) 1 n 1/2 【分析】据图分析：图甲表示DNA分子的复制过程，A是解旋酶，B是DNA聚合酶，a、d是DNA复制的模板链，b、c是新合成的子链；图乙中1是碱基C，2是碱基A，3是碱基G，4是碱基T，5是脱氧核糖，6是磷酸，7是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。 【解析】（1）从图甲中可以看出DNA分子具有规则的双螺旋结构。分析甲图可知，a、d是DNA复制的模板链，b、c是新合成的子链，DNA分子是半保留复制，而且是边解旋边复制。从图乙中可以看出DNA是由2条平行且方向相反的长链组成的。在真核细胞中，DNA的主要载体是染色体，线粒体和叶绿体也含有少量DNA。 （2）分析题图甲可知，A是DNA解旋酶，作用是断裂氢键，使DNA解旋，形成单链DNA；B是DNA聚合酶，作用是将单个的脱氧核苷酸连接到引物的3'端形成磷酸二酯键延伸子链。 （3）图乙中，7是由磷酸、脱氧核糖和碱基T组成的，故表示胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸；DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接构成了DNA分子的基本骨架。 （4）因为双链DNA中A与T配对，C与G配对，所以在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）的比例为1。互补碱基之和的比例在两条单链中相等，故一条链中A+T/C+G=n，它的互补链中该比值也为n。在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）的比例为1。DNA在复制时，一条链上的碱基发生突变，另一条链上的碱基不发生突变，以发生突变的单链为模板复制形成的DNA分子都是异常的，以碱基没有发生突变的单链为模板复制形成的DNA分子都是正常的，因此不论复制多少次，发生差错的DNA都占一半。 8．图1为DNA的基本单位脱氧核苷酸示意图，图2为某双链DNA分子片段的平面结构示意图。回答相关问题： (1)图1中磷酸基团的结合位点在 （填“①”或“②”）。 (2)图2中⑩所示物质所处的一端为 （填3'或5'）端。 (3)若该双链DNA片段中，A占27%，其中一条链中的C占该单链的18%，则另一条链中的C占该单链碱基总数的比例为 。若该DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）=3/2，那么在整个DNA中（A+G）/（T+C）= 。 (4)若图2中某段DNA一条链的序列是5'-GATACC-3'，那么它的互补链的序列是 。（从5'写到3'） 【答案】(1)② (2)5' (3) 28% 1 (4)5'-GGTATC-3' 【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下： （1）DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构； （2）DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧； （3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤） 一定与C（胞嘧啶）配对。 【解析】（1）磷酸基团与5号碳原子相连，即图1中磷酸基团的结合位点在②。 （2）图2中⑩所示物质为磷酸，所处的一端为5'端。 （3）若该双链DNA片段中，A占27%，双链DNA中，任意不互补碱基之和占碱基总数的50%，即A%+C%=50%则C占23%；C%=（C1%+C2%）/2，其中一条链中的C占该单链的18%，假设为C1%=18%，则另一条链中的C占该单链碱基总数的比例C%=28%。不论DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）的比例是多少，在整个双链DNA中（A+G）/（T+C）都是1。 （4）若图2中某段DNA一条链的序列是5′-GATACC-3′，那么它的互补链的序列与给出的链是反向互补且平行的，所以互补链是5’-GGTATC-3’。 9．下图甲是DNA分子平面结构示意图，图乙表示DNA分子复制的过程。据图回答下列问题： (1)填出图甲中结构⑤的名称： 。 (2)DNA分子的基本骨架是 ，一条链中相邻碱基通过 连接。 (3)DNA复制准确进行的原因 在此过程中，延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制特点是 。 (4)将亲代DNA用15N标记，放在含有14N的培养基上培养，复制四次后含14N的DNA分子占DNA分子总数的 ，若该DNA分子共有300个碱基对，其中胞嘧啶为260个，则第四次复制时，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为 个。 【答案】(1)腺嘌呤脱氧（核糖）核苷酸 (2) 磷酸和脱氧核糖交替连接 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 (3) DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行 边解旋边复制 (4) 100% 320 【分析】DNA的空间结构：是一个独特的双螺旋结构。 （1）是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成； （2）其外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对（A-T、C-G）通过氢键连接。在DNA复制时，碱基对中的氢键断裂。 【解析】（1）图甲是DNA分子平面结构示意图，由碱基A可知⑤是腺嘌呤脱氧核苷酸（腺嘌呤脱氧核糖核苷酸）。 （2）DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对，一条链中相邻碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接。 （3）DNA复制准确进行的原因是DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行，在此过程中，延伸的子链紧跟着解旋酶，这体现了DNA分子复制特点是边解旋边复制。 （4）将亲代DNA用15N标记，放在含有14N的培养基上培养，由于DNA的半保留复制，故复制四次后所有DNA分子都含有14N，即含有14N的DNA分子占DNA分子总数的100%，若该DNA分子共有300个碱基对，其中胞嘧啶为260个，则含有腺嘌呤为（300×2-260×2）/2=40个，故第四次复制时，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为24-1×40=320个。 10．1953 年，沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国的《自然》杂志上刊发，在论文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制”。甲图表示 DNA 的结构片段，乙图表示复制过程的示意图。请回答下列问题 (1)甲图中 DNA 分子两条链在空间上按 方式盘旋成 结构，其基本骨架是由 构成的。 (2)甲图中另一条脱氧核糖核苷酸链上，从 5’→3’的顺序，碱基排列顺序是 。图中① （填写“能”或者“否”）表示一个脱氧核苷酸。 (3)乙图 DNA 复制时酶 1 和酶 2 分别是 ，其中酶 2 作用的化学键是 （填名称）。 (4)DNA 复制时，新合成的子链沿模板链的 方向延伸。 【答案】(1) 反向平行 双螺旋 磷酸和脱氧核糖交替排列 (2) 5'-CATG-3' 否 (3) 解旋酶、DNA聚合酶 磷酸二酯键 (4)3'→5' 【分析】DNA的双螺旋结构：（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。 【解析】（1）甲图表示 DNA 的结构片段，甲图中 DNA 分子两条链在空间上按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构，其基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替排列构成的。 （2）DNA的3′端为-OH端，根据碱基互补配对原则可知，甲图中另一条脱氧核糖核苷酸链上，从5′→3′的顺序，碱基排列顺序是5'-CATG-3'。由于脱氧核苷酸的磷酸基团连在脱氧核糖的5号碳原子上，故图中①不能表示一个脱氧核苷酸。 （3）乙图中酶1负责解旋，是解旋酶，酶2负责合成子链，是DNA聚合酶，DNA聚合酶能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，DNA聚合酶可以催化形成磷酸二酯键。 （4）DNA 复制时，游离的脱氧核苷酸添加到已有链的3′端，新合成的子链与模板链反向平行，因此新合成的子链沿模板链的3′→5′方向延伸。 压轴题提升04 基因表达综合题型 1.图甲表示真核细胞中某前体蛋白的合成过程，①～③表示生理过程。微小RNA（miRNA）是一类由内源基因编码的非编码单链小分子RNA，研究表明miRNA可导致基因“沉默”，是参与细胞表观遗传调控的重要分子。图乙表示miRNA的产生和作用机制。请据图回答问题。 (1)图甲中②表示______过程，过程③的原料是______。与过程③相比，过程②特有的碱基配对方式是________。 (2)图甲过程③中核糖体在mRNA上的移动方向为______（填“从左到右”或“从右到左”）；过程③中不同核糖体合成的蛋白质中氨基酸序列______（填“相同”或“不同”）。 (3)如果图甲RNA中尿嘧啶和腺嘌呤之和占46%，则可得出与其对应的DNA片段中胞嘧啶占______。 (4)图乙中miRNA使相关基因“沉默”的主要机制是沉默复合体中的miRNA能与______发生碱基互补配对，进而阻止了基因表达的_______过程继续进行。图乙靶基因发生miRNA调控时，靶基因转录的mRNA水平和翻译的蛋白质水平的变化分别是______、______（填“升高”或“不变”或“降低”）。 【答案】(1) 转录 氨基酸 T—A (2) 从右到左 相同 (3)27% (4) 靶基因mRNA 翻译 不变 降低 【分析】在图乙中，④为在细胞核内进行的转录过程，其产物发夹结构的RNA被加工成miRNA前体。⑤表示miRNA前体被转运出细胞核到达细胞质。⑥表示miRNA前体被Dicer酶剪切成为成熟miRNA。成熟miRNA随即被整合进RNA沉默复合体，参与有关生理过程的调控。 【解析】（1）转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，因此图甲中属于转录过程的是②。 ③表示翻译过程，原料是氨基酸。转录过程发生的碱基配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G，翻译时发生的碱基配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G，因此过程②特有的碱基配对方式是T—A。 （2）过程③是翻译，左边的核糖体上的肽链最长，右边核糖体上的肽链最短，因此图甲过程③中核糖体在mRNA上的移动方向为从右到左。过程③中不同核糖体结合的是同一条mRNA，因此翻译出的蛋白质中的氨基酸序列相同。 （3）图甲的mRNA上的尿嘧啶U和腺嘌呤A之和占46%，则其中C+G=1-46%=54%，根据碱基互补配对原则可知，对应的DNA中C+G=54%，故其中C占27%。 （4）根据图乙的信息可知：沉默复合体中的miRNA能与靶基因mRNA发生碱基互补配对，进而阻止了基因表达的翻译过程继续进行（缺少翻译的模板mRNA）。这个基因沉默过程只影响翻译不影响转录，只影响翻译过程，因此图乙靶基因发生miRNA调控时，靶基因转录的mRNA水平不变，翻译的蛋白质水平降低。 2.心肌细胞不能增殖，基因ARC在心肌细胞中特异性表达，抑制其凋亡，以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA在加工过程中会产生许多非编码RNA，如miR-223（链状）、HRCR（环状）。请结合下图回答问题： (1)启动过程①时，________酶需识别并结合基因上的一段序列，使双链DNA解开。过程②中核糖体移动的方向是________（选填字母：A：从左到右；B：从右到左）。 (2)当心肌缺血、缺氧时，基因miR-223过度表达，所产生的miR-223可与基因ARC的mRNA特定序列通过________原则结合形成________，使过程②因缺少模板而被抑制，使ARC无法合成，最终导致心力衰竭。 (3)HRCR可以吸附miR-223等链状的miRNA，以达到清除它们的目的。链状的miRNA长度________（选填“越短”或“越长”），特异性越差，越容易与HRCR结合。 (4)科研人员认为，HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物，据图分析其依据是________。 【答案】(1) RNA聚合 A (2) 碱基互补配对 核酸杂交分子1 (3)越短 (4)HRCR通过与miR-223互补配对结合，吸附并清除miR-223，使ARC基因的表达增加进而抑制心肌细胞的死亡 【分析】题图分析：①过程是转录过程，以一条DNA链为模板，合成mRNA；②过程是翻译过程，以单链mRNA为模板，合成蛋白质。其中mRNA可与miR-223结合形成核酸杂交分子1，进而减少了凋亡抑制因子的合成过程，促进细胞凋亡，而miR-223可与HRCR结合形成核酸杂交分子2，进而使凋亡抑制因子合成正常，细胞凋亡过程被抑制。 【解析】（1）过程①是转录，启动转录时，RNA聚合酶需识别并结合基因上的启动子序列，使双链DNA解开。过程②是翻译，根据正在合成的多肽链的长度，长的多肽链先合成，所以核糖体移动的方向是从左到右（A）。 （2）当心肌缺血、缺氧时，基因miR-223过度表达，所产生的miR-223可与基因ARC的mRNA特定序列通过碱基互补配对原则结合形成核酸杂交分子1，使翻译过程（过程②）因缺少模板而被抑制，使ARC无法合成，最终导致心力衰竭。 （3）HRCR可以吸附miR-223等链状的miRNA，以达到清除它们的目的。链状的miRNA越短，特异性越差，越容易通过碱基互补配对原则与HRCR结合，因而越容易被吸附，因而可以缓解心力衰竭。 （4）结合图示可以看出，HRCR通过与miR-223互补配对，吸附并清除miR-223，进而解除了miR-223对基因ARC表达的抑制作用，使细胞中凋亡抑制因子正常表达，即ARC基因的表达增加，进而抑制心肌细胞的死亡，因此，HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物。 3.如图为某生物体内与基因表达过程有关的示意图。据图回答下列问题。图甲中原DNA分子有a和d两条链，A、B代表物质，Ⅰ和Ⅱ均是DNA复制过程中所需要的酶，将图甲中某一片段放大后如图甲中图所示。请分析回答下列问题： (1)图甲中，Ⅰ和Ⅱ均是DNA复制过程中所需要的酶，其中Ⅱ能催化磷酸二酯键形成，则Ⅱ是__________酶。在绿色植物根尖分生区细胞中进行图乙过程的场所有________。 (2)图甲的图所示结构中，其基本骨架由________（用图中序号表示）交替连接构成，④的名称是_______。它复制的方式是__________ ，两条链 __________ ，盘旋成双螺旋结构。 (3)图乙中B可作为翻译的模板，其代表的物质为________，基本单位是________，B中决定一个氨基酸的相邻的3个碱基称为________。 (4)若一分子的A中含有300个碱基对，则转录形成的B中最多含有________个碱基。由B翻译成的蛋白质最多含有________种氨基酸（不考虑终止密码子）。 (5)图丙中核糖体移动方向是________（用图中字母及箭头表示），图中的三个核糖体合成的肽链是否相同？________（填“是”或“否”）。 【答案】(1) DNA聚合 线粒体和细胞核 (2) ②和③ 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 半保留复制 反向平行 (3) mRNA 核糖核苷酸 一个密码子 (4) 300 21 (5) a→b 是 【分析】据图分析：甲是复制，乙是转录，丙是翻译。Ⅰ是解旋酶，Ⅱ是DNA聚合酶。①是胸腺嘧啶，②是脱氧核糖，③是磷酸，④则是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，⑤腺嘌呤。 【解析】（1）图甲中，Ⅰ是解旋酶，在DNA复制过程中，Ⅱ能催化磷酸二酯键形成，Ⅱ是DNA聚合酶。 图乙表示转录过程，在绿色植物根尖分生区细胞中，没有叶绿体，转录的场所是细胞核和线粒体。 （2）图甲的图所示结构为DNA片段，其基本骨架由③磷酸和②脱氧核糖交替连接构成。④的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA复制的方式是半保留复制。两条链反向平行，盘旋成双螺旋结构。 （3）图乙中B可作为翻译的模板，B代表的物质为mRNA（信使RNA），其基本单位是核糖核苷酸。 mRNA中决定一个氨基酸的相邻的3个碱基称为密码子。 （4）若一分子的A（DNA）中含有300个碱基对，由于转录是以DNA的一条链为模板，所以转录形成的B（mRNA）中最多含有300个碱基。组成蛋白质的氨基酸约有21种，所以由B翻译成的蛋白质最多含有21种氨基酸。 （5） 根据图丙中肽链的长短可知，核糖体移动方向是a→b。 因为模板mRNA相同，所以图中的三个核糖体合成的肽链是相同的。 4.铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关，铁应答元件能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，如图所示。请回答相关问题。 (1)图中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体，核糖体的移动方向应是______（填“从左到右”或“从右到左”），其中a为mRNA的______端（填“5”或“3””），最终合成的两条肽链结构______（填“相同”或“不相同”）。 (2)据图推测该甘氨酸的密码子是______（要标明方向）。若指导铁蛋白合成的mRNA碱基数为N，则铁蛋白由______个氨基酸组成（考虑不编码氨基酸的终止密码子）。（填“等于3N”或“大于 3N”或“等于 N/3”或“小于 N/3”） (3)若一个铁蛋白基因一条链上的一个碱基A变成C，则该基因经过n次复制后，产生的基因中发生差错的占______。 (4)据图分析Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了______，从而抑制了______过程，阻遏铁蛋白合成。Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白的表达量______（填“升高”或“不变”或“下降”），储存细胞内多余的Fe3+。 【答案】(1) 从左到右 5' 相同 (2) 5'-GGU-3' 小于 N/3 (3)50%/1/2 (4) 核糖体与铁蛋白mRNA一端结合 翻译 升高 【分析】题意分析：Fe3+浓度较低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，阻止铁蛋白的合成；Fe3+浓度较高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白可以合成。 【解析】（1）由图可知，一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体，左侧的核糖体合成的肽链短，右侧的核糖体合成的肽链长，同时右侧核糖体的翻译过程中，左侧tRNA运输氨基酸结束，右侧tRNA运氨基酸过来，因此翻译的方向是从左到右，即核糖体移动方向应是从左到右。翻译时是沿着模板链5'→3'方向进行，故a为mRNA的3'端，由于模板相同，2个核糖体上最终合成的两条肽链结构相同。 （2）据图可知，甘氨酸的反密码子是CCA，则其密码子为GGU，由于翻译时是沿着模板链5'→3'方向进行，故甘氨酸密码子序列为5'-GGU-3'。若指导铁蛋白合成的mRNA碱基数为N，由于其中含有终止密码，则铁蛋白最多由N/3个氨基酸组成，即铁蛋白含有的氨基酸数目小于1/3N。 （3）若1个铁蛋白基因在进行复制时，一条链上的一个碱基A变成C，即一个DNA分子中，一条链正常、一条链异常，则该基因经过n次复制后，产生的基因中一半正常一半异常，即发生差错的占1/2。 （4）根据题中信息可知，Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合，不能沿mRNA移动，从而抑制了翻译的过程，阻遏铁蛋白合成。Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译，铁蛋白的表达量升高，储存细胞内多余的Fe3+。 5.在动画电影《哪吒2》里，申公豹父子三人的故事情节扣人心弦，引人共鸣，且从外貌设定上有很多相似的地方。现在，抛开奇幻设定，从生物学的视角剖析，下图表示在三者的细胞内进行的基因控制蛋白质合成的过程，据图回答问题： (1)图甲中物质①是__________，与DNA复制相比，转录中特有的碱基互补配对方式是__________。 (2)图甲中参与翻译过程的RNA有哪些?__________，核糖体的移动方向为__________（由左向右/由右向左）；一条mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是__________。 (3)图乙中tRNA与mRNA结合的特异性结构是前端的__________，该tRNA携带的氨基酸为__________。（密码子及其对应氨基酸：5'AGC3'—丝氨酸；5'UCG3'—丝氨酸；5'GCU3'—丙氨酸；5'CGA3'—精氨酸） 【答案】(1) RNA 聚合酶 A - U (2) mRNA、tRNA、rRNA 由左向右 少量的 mRNA 可以迅速合成出大量的蛋白质，提高翻译的效率 (3) 反密码子 精氨酸 【分析】转录过程由RNA聚合酶进行，以DNA为模板，产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所在核糖体。 【解析】（1）图甲中物质①是 RNA聚合酶，它在转录过程中催化核糖核苷酸聚合形成 RNA。 DNA 复制时碱基互补配对方式有 A - T、T - A、C - G、G - C，转录时碱基互补配对方式有 A - U、T - A、C - G、G - C，所以与 DNA 复制相比，转录中特有的碱基互补配对方式是 A - U。 （2）图甲中参与翻译过程的 RNA 有mRNA（作为翻译的模板）、tRNA（转运氨基酸）、rRNA（构成核糖体的成分）。 根据图中 tRNA 进出核糖体的方向以及肽链的延伸方向，可以判断核糖体的移动方向为由左向右。 一条 mRNA 分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是少量的 mRNA 可以迅速合成出大量的蛋白质，提高翻译的效率。 （3） 图乙中 tRNA与mRNA 结合的特异性结构是前端的反密码子。 图乙中tRNA 上的反密码子是 3' - GCU - 5'，根据碱基互补配对原则，其对应的 mRNA 上的密码子是 5' - CGA - 3'，由题中所给密码子及其对应氨基酸可知，该密码子对应的氨基酸为精氨酸。 6.miRNA是一类非编码RNA分子，其调控基因表达的过程可分为生成与作用两个阶段。首先，miRNA基因转录形成初级前体（pri-miRNA），随后在酶1的作用下形成次级前体（pre-miRNA）。pre-miRNA被转运至细胞质，经酶2切割生成成熟miRNA。成熟miRNA与AGO蛋白结合形成miRNA-蛋白质复合物（RISC）。RISC通过与靶基因mRNA互补配对抑制基因的表达，模式图如下。回答下列问题： (1)与DNA相比，miRNA彻底水解后特有的化学成分有______，次级前体（pre-miRNA）通过______（结构）转运至细胞质，被加工为成熟miRNA后，______（会/不会）立即与P基因mRNA结合，原因是______。 (2)因为AGO蛋白具有特定的______，才能与成熟miRNA结合形成复合体。复合体通过抑制P基因的______（填文字）过程来抑制基因的表达。①、②、③过程中，碱基互补配对方式相同的是______。 (3)翻译时，核糖体沿着P基因mRNA的移动方向为______，核糖体与mRNA的结合部位形成______个tRNA的结合位点。 (4)miRNA除了抑制基因表达，也能促进基因表达，例如，细胞核中的miRNA-373能够与E-钙黏蛋白基因的启动区域序列互补并促进mRNA的转录，这个过程中体现了______之间的相互作用，从而调控生物体性状的形成。 【答案】(1) 核糖和U 核孔 不会 成熟的miRNA要先与AGO蛋白结合形成miRNA-蛋白质复合物（RISC） (2) 空间结构 翻译 A-U、C-G、G-C (3) 从左向右 2 (4)基因 【分析】由图可知，miRNA转录的产物可以与AGO蛋白结合，形成复合物，该复合物可以与P基因的转录产物结合，阻止P基因的翻译过程。 【解析】（1）DNA彻底水解的产物有脱氧核糖、磷酸、A、T、C、G，RNA彻底水解的产物有核糖、磷酸、A、U、C、G，miRNA彻底水解后特有的化学成分有核糖和U。RNA通过核孔运输到细胞质，成熟的miRNA要先与AGO蛋白结合形成miRNA-蛋白质复合物（RISC），RISC才能与P基因的mRNA结合，故成熟miRNA不会立即与P基因mRNA结合。 （2）结构与功能相适应，因为AGO蛋白具有特定的空间结构，才能与成熟miRNA结合形成复合体。该复合物可以与P基因的转录产物结合，阻止P基因的翻译过程。①表示转录过程，碱基配对方式有A-U、T-A、C-G、G-C，②表示对RNA的加工过程，其中存在的碱基配对方式有A-U、U-A、C-G、G-C，③表示翻译，碱基配对方式有A-U、U-A、C-G、G-C，①②③中，相同的碱基配对方式有A-U、C-G、G-C。 （3）复合体结合在mRNA的右侧，而核糖体也可以与mRNA结合，说明核糖体沿mRNA的移动方向是从左向右，核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点。 （4）上述实例说明一种基因的转录产物可以促进或抑制另一种基因的表达过程，说明基因之间存在相互作用，从而调控生物性状的形成。 7.真核细胞内与基因有关的生命活动如图所示，①②③为相关过程。已知密码子ACC对应苏氨酸，CCA对应脯氨酸。回答下列问题：    (1)需要消耗脱氧核糖核苷酸的是_______（填“过程①”或“过程②”），图中tRNA携带的是_______（填“苏氨酸”或“脯氨酸”）。 (2)已知图中核糖体为不同时期的同一个核糖体，则核糖体的移动方向是_______（填“a端→b端”或“b端→a端”），判断依据是_______。 (3)已知某基因发生了突变，转录的mRNA长度不变，但编码的肽链长度变短，原因最可能是_______。tRNA在读取密码子时，某个碱基配对出现了差错，但翻译出的多肽链没有发生改变，原因是_______。 【答案】(1) 过程① 苏氨酸 (2) a端→b端 随着翻译的进行，核糖体中合成的肽链长度变长（或者由a端→b端，肽链的长度变长；b段的肽链长度长于a端的） (3) 该基因发生了碱基对的替换，导致终止密码子提前出现 密码子的简并（或不同密码子对应的氨基酸相同） 【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 【解析】（1）过程①为DNA的复制，需要消耗脱氧核糖核苷酸，过程②是转录，需要利用的原料是核糖核苷酸。图中tRNA上携带的反密码子为UGG，对应的密码子是ACC，对应苏氨酸。 （2）随着翻译的进行，核糖体中合成的肽链长度变长，b端的肽链长度长于a端的，因此图中核糖体的移动方向是从a端→b端。 （3）某基因发生了突变，转录的mRNA长度不变，推测该基因发生了碱基对的替换；但编码的肽链长度变短，说明终止密码子提前出现。tRNA在读取密码子时，某个碱基出现了错误，翻译出的多肽链不一定发生改变，理由是密码子的简并性，即不同密码子对应的氨基酸相同。 8.科学家研究两种抗生素对大肠杆菌的抑制机制，进行了以下实验：将大肠杆菌分为三组，A组加入抗生素X（抑制解旋酶），B组加入抗生素Y（抑制RNA聚合酶），C组为对照组。通过实时监测发现，在A组加入抗生素后10分钟，DNA复制速率从1 000核苷酸/秒降至0，细胞停止分裂；在B组加入抗生素后5分钟，mRNA合成量下降为0，20分钟后蛋白质合成完全停止；对照组在相同条件下正常生长，DNA复制速率稳定在1 000核苷酸/秒，mRNA和蛋白质合成持续进行。如图为大肠杆菌细胞内遗传信息传递的部分过程示意图。回答下列问题：    (1)抗生素X可抑制图中过程_________（填序号），该过程中需要的酶是________，该过程发生的场所主要在________。 (2)若图中乙链某段的序列为5'－ATGCCG－3'，则物质a对应区段序列为________（用5'→3'表示）。实验中B组蛋白质合成停止的时间滞后于mRNA合成停止的时间，其可能原因是________。 (3)若图示大肠杆菌细胞内遗传信息传递的过程中，由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），则该基因这个碱基对的替换情况是________（碱基对由“A//T”表示）。 (4)科学家分析认为抗生素Y除了能阻断大肠杆菌的转录过程，可能还阻断大肠杆菌tRNA的功能，科学家设计了如下实验对该假设进行探究，请完善实验过程。 ①实验基本思路：设置甲、乙两组实验，进行体外模拟大肠杆菌的翻译过程。甲组加入不经抗生素Y处理的各种tRNA，乙组加入________，置于相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测两组实验中蛋白质的生成量。 ②实验结果及结论：若________，则抗生素Y不能阻断大肠杆菌tRNA的功能；若________，则抗生素Y能阻断大肠杆菌tRNA的功能。 【答案】(1) ① 解旋酶、DNA聚合酶 拟核 (2) 5′-AUGCCG-3' 已合成的mRNA仍可继续翻译 (3)A//T替换为G//C (4) 等量经过抗生素Y处理后的各种tRNA 甲、乙两组中蛋白质的生成量相等 乙组蛋白质的生成量少于甲组蛋白质的生成量 【分析】1、DNA复制是一个边解旋边复制的过程，需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 2、RNA是在细胞核中，通过 RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。 3、mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。 【解析】（1）过程①表示DNA复制，DNA复制需要解旋酶解开双链、需要DNA聚合酶将游离的脱氧核糖核苷酸连接到已有的DNA链上，而抗生素X抑制解旋酶，所以加入后过程①被抑制，原核生物DNA复制的场所主要是在拟核。 （2） 由图可看出，②是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程，属于转录，物质a为mRNA，甲链为转录的模板链，乙链某段的序列为5′-ATGCCG-3′，则甲链对应区段的序列为5′-CGGCAT—3'，则mRNA上对应区段的序列为5′-AUGCCG-3'。当在抗生素Y作用下转录停止后，由于大肠杆菌细胞已经有原来合成的mRNA，这部分mRNA仍能在核糖体上进行翻译，所以蛋白质合成滞后。 （3）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），可得出基因突变后密码子中间的一个碱基U变成了碱基C，因此，该基因这个碱基对的替换情况是A//T替换为G//C。 （4） ①翻译过程中需要tRNA转运氨基酸，探究抗生素Y能否阻断大肠杆菌的tRNA功能的实验中，自变量是抗生素Y的有无，因变量是蛋白质的生成量，设置甲、乙两组实验，进行体外模拟大肠杆菌的翻译过程，甲组加入不经抗素Y处理的各种tRNA，乙组加入等量经过抗生素Y处理后的各种tRNA，其余条件相同且适宜，最后检测两组实验中蛋白质的生成量。②若甲、乙两组中蛋白质的生成量相等，则抗生素Y不能阻断大肠杆菌tRNA的功能；若乙组蛋白质的生成量少于甲组蛋白质的生成量，则抗生素Y能阻断大肠杆菌tRNA的功能。 9.豌豆种子的圆粒与皱粒是一对相对性状。由等位基因R、r控制，当R基因插入一段外源DNA片段时，就成为r基因。下图是豌豆圆粒和皱粒种子形成的机制（甘、丙等表示甘氨酸、丙氨酸），据下图回答： (1)基因R、r的根本区别是_________，这一基因通过控制__________从而控制生物体的性状。 (2)图中a过程称为_________，催化该过程的酶是__________。放大后的图中③的名称是________，其转录的方向是__________（填“从左到右”或“从右到左”）。 (3)图中b过程中核糖体的移动方向是__________（填“从左到右”或“从右到左”），由放大后的图可知，决定色氨酸的密码子是_________，基因中决定“~甘~天~色~”肽链的模板链的碱基序列为3'-________-5'。 (4)mRNA中（A+U）/（G+C）=0.2，则合成它的DNA双链中（A+T）/（G+C）=______。 【答案】(1) 碱基排列顺序不同 酶的合成控制代谢过程 (2) 转录 RNA聚合酶 胞嘧啶核糖核苷酸 从右到左 (3) 从左到右 UGG 3´﹣CCACTGACC﹣5´ (4)0.2 【分析】题图分析：a过程表示转录过程，是通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。b过程表示翻译过程，是以mRNA为模板翻译多肽链的过程。 【解析】（1）基因R、r的关系是等位基因，位于同源染色体的相同位置，控制同一性状的不同表现形式的基因，两者的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同；据图分析基因通过控制淀粉分支酶的合成来控制蔗糖转化为淀粉进而控制豌豆的圆皱，所以这一基因通过控制酶的合成控制代谢过程从而间接控制生物体的性状。 （2）a过程表示转录过程，是通过RNA聚合酶结合到DNA的启动子部位开始，并以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程；图中③位于mRNA链上，图中③的中文名称是胞嘧啶核糖核苷酸；RNA越右边越早合成，因此，其转录的方向是从右到左。 （3） 过程b为翻译，其中部分区域的放大显示，空载tRNA位于左侧，负载tRNA位于右侧，因而推测图示翻译方向为从左向右；密码子位于mRNA上，由放大后的图可知，决定色氨酸的密码子是UGG；根据tRNA与mRNA的碱基互补配对原则可知“-甘-天-色-”的密码子为5´﹣GGUGACUGG﹣3´，再根据mRNA与DNA碱基互补配对原则可知“-甘-天-色-”的模板链的碱基序列为3´﹣CCACTGACC﹣5´。 （4）已知mRNA中(A+U)/(G+C) =0.2，根据碱基互补配对原则，DNA 模板链中(A+T)/(G+C) =0.2，故合成它的DNA 双链中(A+T)/(G+C) =0.2； 10.下图表示某微生物遗传信息传递和表达的过程。回答下列问题： (1)该微生物可能是_______（填“酵母菌”或“乳酸菌”）。 (2)DNA复制产生的子代DNA分子中，一条链为母链，另一条是新合成的子链，这种复制方式为______复制。若子代DNA分子的母链中（A+G）（C+T）=0.2，则子链中（A+G）/（C+T）=______。 (3)遗传信息的传递和表达需要多种酶的参与，其中酶2是______酶，该酶催化合成的化学键的名称是_____。翻译过程中，核糖体的移动方向是_______（填“a→b”或“b→a”）。一个mRNA上同时有多个核糖体进行翻译，其意义是______。 (4)核糖体认读决定氨基酸种类的密码，选择对应的氨基酸，由对应的_______来转运。下列密码子（5'→3'）和对应的氨基酸如下：GGC甘氨酸、CGG精氨酸、CCG脯氨酸、GCC丙氨酸。根据提供的密码子推测图中氨基酸1是______。 【答案】(1)乳酸菌 (2) 半保留复制 5 (3) RNA聚合 磷酸二酯键 a→b 少量的mRNA分子就可以迅速合 成大量的蛋白质 (4) tRNA 丙氨酸 【分析】基因指导蛋白质合成包括转录和翻译，转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，该过程主要发生在细胞核中；翻译是指以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在细胞质中的核糖体上。 【解析】（1）图示为基因表达的过程，图中转录和翻译同时进行，这是原核生物的特征，而酵母菌是真核生物，因此，图示过程只能发生在乳酸菌（原核生物）中。 （2）DNA复制产生的子代DNA分子中，一条链为母链，另一条是新合成的子链，即每个子代DNA中保留了亲代DNA的一条链，这种复制方式为半保留复制。若子代DNA分子的母链中（A+G）/（C+T）=0.2，则子链中（A+G）/（C+T）=1/0.2=5，即该比值在互补的两个子链中互为倒数。 （3）遗传信息的传递和表达需要多种酶的参与，其中酶2催化转录过程，为RNA聚合酶，该酶催化合成的化学键的名称是磷酸二酯键。翻译过程中，根据图示肽链的长短可以判断，核糖体的移动方向是a→b。一个mRNA上同时有多个核糖体进行翻译，可同时翻译多条肽链，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 （4）核糖体认读决定氨基酸种类的密码，选择对应的氨基酸，由对应的tRNA（或转运RNA）来转运，即该过程中，tRNA（或转运RNA）是氨基酸的运载工具，反密码子的认读是3'→5'，故氨基酸1对应的tRNA上的反密码子是CGG，密码子和反密码子互补配对，因此对应的密码子是GCC，所以氨基酸1为丙氨酸。 压轴题提升05 表观遗传拔高题 1.（不定项）春化作用是指某些植物需要经过低温诱导才能开花的现象，这与FRI蛋白和FLC基因有关。温暖条件下，FRI蛋白与FLC基因结合后发生多种修饰，共同作用促使FLC基因表达，进而抑制植物开花；低温条件下，FRI蛋白不与FLC基因结合，导致组蛋白上的多种修饰发生改变，共同抑制FLC基因表达，进而促进植物开花。下列说法错误的是（    ） A．低温条件下，可通过抑制FLC基因转录出mRNA，从而促进该植物开花 B．低温条件下，FRI蛋白凝聚成团，抑制FLC基因组蛋白的乙酰化从而促进开花 C．温暖条件下，FRI蛋白使FLC基因组蛋白发生甲基化，促进FLC基因的表达 D．抑制FLC基因组蛋白发生乙酰化和泛素化，即可达到春化作用效果 【答案】BD 【分析】分析题意和题图：温暖条件下，FRI蛋白与FLC基因结合，组蛋白的乙酰化、泛素化，FLC基因表达，抑制植物开花。低温条件下，FRI蛋白在细胞内凝聚成团不与FLC基因结合，组蛋白去乙酰化、去泛素化，组蛋白甲基化修饰位点发生改变，抑制FLC基因表达，从而解除对植物开花的抑制。 【解析】A、低温条件下，FLC基因转录受抑制（无mRNA产生），解除开花抑制，促进开花，A正确； B、由题意可知，低温条件下，FRI蛋白聚集成团，FRI蛋白不与FLC基因结合，导致组蛋白上的多种修饰发生改变，共同抑制FLC基因表达，进而促进植物开花，B错误； C、温暖条件下，FRI蛋白与FLC基因结合，使组蛋白发生修饰（如乙酰化、泛素化等 ），促进FLC基因表达，C正确； D、春化作用（低温诱导开花 ）需要抑制FLC基因表达，而组蛋白乙酰化和泛素化在温暖条件下是促进FLC基因表达的（图中温暖条件下有这些修饰且FLC表达 ）。若抑制组蛋白乙酰化和泛素化，无法模拟低温下 “抑制FLC表达” 的效果，不能达到春化作用，D错误。 故选BD。 2.DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式，能影响表型，也能遗传给子代。在蜂群中，雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。研究发现，DNMT3蛋白是核基因DNMT3表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团。回答下列问题： (1)蜜蜂细胞中DNMT3基因发生图1中①过程的场所是_______，过程②需要的原料是______，运载该物质进入核糖体的工具是_______。 (2)由图2可知发生甲基化后______（填“会”或“不会”）改变基因的碱基序列。图3表示DNA甲基化对该基因表达的影响，由图3可知DNA甲基化会影响RNA聚合酶与基因中的启动子的识别，从而直接影响了______的合成。 (3)研究发现蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂。为验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素，现利用多只生理状况相同的雌蜂幼虫、DNMT3siRNA（提示：注射DNMT3siRNA能使DNMT3基因表达沉默）进行实验，一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况（发育为工蜂还是蜂王），请完成下表。 组别 处理方式 饲养方式 培养条件 预期结果 A组 不做处理 ②_____ 相同且适宜 ③_____ B组 ①_____ 饲喂花粉和花蜜 ④_____ 【答案】(1) 细胞核 氨基酸 tRNA (2) 不会 mRNA (3) 饲喂花粉和花蜜 发育为工蜂 注射适量的DNMT3siRNA 发育为蜂王 【分析】据图分析：过程①是转录过程，过程②为翻译过程。表观遗传指的是生物体基因的碱基序列不发生改变，但基因的表达和表型发生可遗传变化的现象。 【解析】（1）过程①是转录过程，其中DNMT3基因是核基因，因此过程①发生在细胞核内，过程②为翻译过程，发生在核糖体中，需要的原料为氨基酸，运载该物质进入核糖体的工具是tRNA。 （2）分析图2可知，基因甲基化不改变基因的碱基序列，但会影响转录，从而影响基因的表达。图3显示基因的甲基化区域发生在启动子，从而影响RNA聚合酶与启动子的结合，抑制转录过程，直接影响了mRNA的形成。 （3）根据题干可知，DNMT3siRNA能使DNMT3基因表达沉默，基因的甲基化程度降低，雌蜂幼虫发育成蜂王。实验的自变量为有无DNMT3sRNA，因变量是幼蜂的发育类别。据此取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组，A组不作处理，B组注射适量的DNMT3siRNA，其他条件相同且适宜，均用花粉和花密饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况。如果A组发育成工蜂，B组发育成蜂王，则能验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。 3.组蛋白乙酰化及去乙酰化均会影响基因的表达，如图1所示。V基因对拟南芥种子萌发过程中的耐盐性具有负调控作用，A基因通过调控V基因的表达进而影响耐盐性。为探究A基因对该过程的调控机制，科研人员对野生型及A基因低表达突变株的组蛋白乙酰化水平进行检测，结果如图2。 (1)组蛋白乙酰化导致生物性状出现可遗传变化的现象属于_______，从这个实例可以看出基因与性状不是一一对应关系，依据是_____。 (2)据图1分析，组蛋白去乙酰化会引起染色体结构变________（填“紧密”或者“松弛”）。而组蛋白乙酰化有利于______酶识别并与DNA结合，进而促进转录过程。 (3)据图2分析，A基因的表达产物为_______（填“组蛋白乙酰化酶”或“组蛋白去乙酰化酶”），能_______乙酰化水平，从而_______V基因的表达，进而正向调控拟南芥种子萌发过程中耐盐性。 【答案】(1) 表观遗传 拟南芥的耐盐性受（A、V基因）两个基因的调控（要答出具体性状和基因数量） (2) 紧密 RNA聚合酶 (3) 组蛋白去乙酰化酶 降低 抑制 【分析】表观遗传指的是生物体基因的碱基序列不变，但基因的表达和表型发生可遗传变化的现象。基因与性状不是一一对应关系。 【解析】（1）组蛋白乙酰化导致生物性状出现可遗传变化，这种不涉及DNA序列改变但影响基因表达的现象属于表观遗传。从题干可知，A基因通过调控V基因的表达进而影响耐盐性，说明拟南芥的耐盐性受（A、V基因）两个基因的调控，并非一个基因决定一种性状，所以基因与性状不是一一对应关系。 （2）观察图1，组蛋白去乙酰化后，染色质的结构变得更加紧密。因为去乙酰化使得组蛋白与DNA结合更紧密，导致染色体结构紧密。转录过程需要RNA聚合酶识别并结合到DNA上，组蛋白乙酰化后，染色体结构变得松弛，有利于RNA聚合酶识别并与DNA结合，从而促进转录过程。 （3）分析图2，A基因低表达突变株的组蛋白乙酰化水平比野生型高，说明A基因的表达产物会降低组蛋白乙酰化水平，而组蛋白去乙酰化酶能降低组蛋白乙酰化水平，所以A基因的表达产物为组蛋白去乙酰化酶。由前面分析可知，A基因的表达产物（组蛋白去乙酰化酶）能降低乙酰化水平。因为V基因对拟南芥种子萌发过程中的耐盐性具有负调控作用，A基因通过调控V基因表达影响耐盐性，且A基因降低组蛋白乙酰化水平后能正向调控耐盐性，所以A基因降低乙酰化水平会抑制V基因的表达。 4.基因组印记指的是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，DNA甲基化是基因组印记的方式之一。小鼠体内的基因A（野生型）和基因a（突变型）若受到印记的影响，则不能表达。现有两只野生型小鼠，均为杂合子，基因a甲基化，在亲本整个生命历程中印记不变，在产生生殖细胞的过程中，印记重建的过程如图所示。回答下列问题： (1)基因 a 甲基化是否属于基因突变? ________，理由是________。 (2)甲基化直接影响了基因的 ________过程，在亲代细胞中能检测到以下几种物质中的________（填序号）。 ①基因 a ②基因 a 的 mRNA ③基因 a 表达的蛋白质 (3)据图分析，雌性个体在产生配子时基因________，而雄性个体产生配子时，基因________。（两空选填“甲基化”或“去甲基化”） (4)亲代雌鼠和雄鼠随机交配，产生的 F1中突变型小鼠的基因型可能是________，所占比例为________。 【答案】(1) 否 基因a甲基化后，其碱基序列没有发生改变 (2) 转录 ① (3) 去甲基化 甲基化 (4) Aa、aa 1/2 【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可 遗传变化的现象，叫作表观遗传；DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰都会影响基因的表达。 【解析】（1）基因a甲基化后，其碱基序列没有发生改变，因此基因a甲基化不是基因突变。 （2）基因a甲基化直接影响了基因的转录过程，因此在亲代细胞中能检测到基因a，不能检测到基因a的mRNA和基因a表达的蛋白质 （3）图中信息表明雌性小鼠产生配子时a基因去甲基化，雄性小鼠产生配子时A基因甲基化。 （4）雌鼠(Aa)产生的A∶a = 1∶1，两种雌配子均能正常表达。雄鼠(Aa)产生的A−∶a− = 1∶1，两种雄配子均不能表达(甲基化抑制表达，用A−、a−表示)。亲代雌鼠(Aa)和雄鼠(Aa)随机交配，产生的F1为AA−（野生型）∶Aa−（野生型）∶A−a（突变型）∶aa−（突变型） = 1∶1∶1∶1，即突变型小鼠所占比例为1/2，因为基因甲基化并不改变基因所以突变型基因型为Aa、aa。 5.在蜂群中，雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。研究发现，DNMT3蛋白是核基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如图所示。回答下列问题： (1)基因经过过程①(虚线框中碱基序列)合成的RNA的碱基序列为CUUGCCAGC，过程①发生的场所是__________。相比过程②，过程①特有的碱基配对方式是________。在细胞内，少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质，原因是__________。 (2)DNA甲基化若发生在基因转录的启动子序列上，则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与 结合，进而抑制基因的表达。据图可知，DNA甲基化______(填“会”或“不会”)改变基因的碱基序列。 (3)已知注射DNMT3 siRNA(小干扰RNA)能使DNMT3基因表达沉默，蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂的，请设计实验验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。实验思路：取多只生理状况相似的雌蜂幼虫，均分为A、B两组，A组不作处理，B组___________，其他条件相同且适宜，用花粉和花蜜饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况(幼虫发育成工蜂还是蜂王)。实验预期结果：____组幼虫发育成蜂王，另一组幼虫发育成工蜂。 【答案】(1) 细胞核 T-A 一个 mRNA 分子上可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成 (2)不会 (3) 注射DNMT3 siRNA B 【分析】DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加上甲基，虽然不改变DNA序列，但是导致相关基因转录沉默。DNA甲基化在细胞中普遍存在，对维持细胞的生长及代谢等是必需的。如果某DNA片段被甲基化，那么包含该片段的基因功能就会被抑制。 【解析】（1）过程①是转录过程，主要发生在细胞核中，根据碱基互补配对原则，DNMT3基因经过程①（虚线框中碱基序列）合成的RNA的碱基序列为CUUGCCAGC，则转录过程是以基因的阝链为模板进行的；过程②为翻译过程（碱基配对方式有A-U、U-A、G-C、C-G），相比转录过程（碱基配对方式有A-U、T-A、G-C、C-G），转录过程中特有的碱基配对方式是T-A。在细胞内，翻译是一个快速而高效的过程，通常一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链，并且最终的产物相同，因此，少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质。 （2）DNA甲基化若发生在基因转录的启动子序列上，则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合，进而抑制基因的表达。结合图示可知，基因甲基化不改变基因的碱基序列，但会影响转录，从而影响基因的表达。 （3）本实验的目的是验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素，因此实验的自变量为是否注射适量的DNMT3siRNA，进而引起甲基化水平的改变，因变量是雌蜂幼虫发育的结果，题意显示，DNMT3siRNA（小干扰RNA）能使DNMT3基因表达沉默，即抑制DNMT3基因表达，进而降低基因的甲基化水平，据此设计实验如下：取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组；A组不作处理，B组注射适量的DNMT3siRNA，其他条件相同且适宜；用花粉和花蜜饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况。如果A组发育成工蜂，B组发育成蜂王，则能验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。 6.遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫，若一直以蜂王浆为食将发育成蜂后（蜂王），若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。蜜蜂细胞中的DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，DNMT3基因表达的部分过程如下图所示。回答下列问题。 注：AUG（起始密码子）：甲硫氨酸；CAU、CAC：组氨酸；UUA、UUG：亮氨酸；CCU、CCC：脯氨酸；AGA：精氨酸；AAC：天冬酰胺；CAA：谷氨酰胺；GGG：甘氨酸；UCU：丝氨酸；GUU：缬氨酸。 (1)若DNMT3蛋白中起始氨基酸序列为甲硫氨酸-组氨酸-…，则图示DNMT3基因的一条链_____（填“是”或“不是”）①过程的模板链，写出①过程产物的9个碱基5’_______3’。 (2)若图示DNMT3基因的一条链中6号碱基A替换为G，则其控制合成的蛋白质中氨基酸序列_______（填“改变”或“不变”），原因是_____。假设某种生物的氨基酸只有14种，其DNA和RNA的碱基组成分别只有A、T及A、U，则该生物的一个密码子至少由______个碱基组成。 (3)②过程中tRNA的作用是________，据虚线框中mRNA上的部分碱基序列，按照核糖体移动方向写出此肽链的部分氨基酸序列为_______（写3个氨基酸）。 (4)DNMT3蛋白使DNA甲基化后阻止了某些基因的表达，推测蜂王浆能______（填“促进”或“抑制”）DNMT3蛋白活性，从而解除甲基化对基因表达的影响。 【答案】(1) 是 AUGCAUCCU (2) 不变 密码子具有简并性，CAU、CAC均为组氨酸的密码子 4 (3) 识别并转运氨基酸 脯氨酸-精氨酸-天冬酰胺 (4)抑制 【分析】DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。 【解析】（1）起始氨基酸为甲硫氨酸（AUG ），对应 DNA 模板链 TAC，图中 DNA 链含 TAC，故①是模板链；转录产物（RNA ）为 AUGCAUCCU（9 个碱基 ）。 （2）DNA 链中 6 号碱基 A→G，对应密码子由 CAU→CAC（均编码组氨酸 ），故①不变；若氨基酸 14 种，碱基 4 种（DNA：A、T；RNA：A、U ），密码子至少需 4 个碱基（23=8 不够，24=16够 ），所以需要4 个碱基。 （3）tRNA 作用是识别并转运氨基酸；mRNA 序列 CCAAAGAAC，对应氨基酸为脯氨酸（CCA ）、精氨酸（AGA ）、天冬酰胺（AAC ），所以氨基酸的序列为脯氨酸 - 精氨酸 - 天冬酰胺 。 （4）DNMT3 蛋白使 DNA 甲基化抑制基因表达，蜂王浆让幼虫发育成蜂王（基因表达活跃 ），故蜂王浆抑制 DNMT3 蛋白活性。 7.表观遗传通过调控基因表达进而影响性状。多种类型的肿瘤研究中发现，表观遗传调控发生异常，如DNA甲基化异常、组蛋白修饰异常和非编码RNA（如miRNA）调控异常等，可导致肿瘤发生。 据图分析回答下列问题： (1)肿瘤发生机制多种多样，可能是原癌基因和抑癌基因发生了多次___________所致，也可能是___________（填“原癌”或“抑癌”）基因被高度甲基化，抑制其表达所致。癌细胞因___________而呈现容易扩散转移的特征。 (2)组蛋白的乙酰化和去乙酰化是染色体结构调节的重要机制之一。正常情况下，组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于___________识别并结合在抑癌基因的___________部位，开启该基因的转录。 (3)miRNA与靶向mRNA序列的结合遵循___________原则，在___________（填“转录前”、“转录后”或“翻译后”）抑制基因的表达，减少蛋白质的合成。 (4)生物药阿扎胞苷是一种新型抗癌药，它是胞嘧啶类似物，能在DNA复制时替代胞嘧啶脱氧核苷酸。DNA甲基化一般发生在胞嘧啶的碳原子上，据此推测该药物治疗肿瘤的机制是___________。 【答案】(1) 基因突变 抑癌 黏连蛋白减少 (2) RNA聚合酶 启动子 (3) 碱基互补配对 转录后 (4)使DNA不容易发生甲基化 【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质，所有已知的生命，都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶进行，以DNA为模板，产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所在核糖体。 【解析】（1）原癌基因与抑癌基因均与癌症相关，而癌变是多个突变基因的累积，因此原癌基因和抑癌基因中发生多次 基因突变（基因中碱基对替换、增添或缺失引起基因结构的改变），都可引起肿瘤的发生；启动子与RNA聚合酶结合启动转录，若基因的启动子区域高度甲基化，会导致抑癌基因转录受抑制，从而抑制抑癌基因的表达；癌细胞黏连蛋白减少，导致癌细胞易转移和扩散。 （2） 组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于DNA与蛋白质分离，有利于RNA聚合酶与基因的启动部位结合，启动转录。 （3）miRNA与靶向mRNA之间能进行碱基互补配对；mRNA是转录后的产物，转录的产物与miRNA结合，抑制翻译过程。 （4）生物药阿扎胞苷属于胞嘧啶类似物，可替代DNA复制过程中的胞嘧啶脱氧核苷酸，阿扎胞苷可能降低DNA接受甲基的能力，又抑制DNA甲基转移酶活性，从而可以治疗肿瘤。 8.研究发现，家鸽视网膜中隐花色素蛋白基因（Cry）和光解酶同源蛋白基因（PHR）的表达产物是形成含铁杆状多聚体的关键，这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列，帮助家鸽完成导航。请结合基因结构与表达的相关知识，回答下列问题： (1)Cry和PHR基因表达相应蛋白质时，遗传信息的流动过程为______（用文字和箭头表示）。科学家发现，部分家鸽因PHR基因启动子区域甲基化程度升高，从而抑制其与RNA聚合酶结合，导致PHR基因______水平降低；此外，家鸽视网膜细胞中miRNA-122可与Cry基因的mRNA互补结合，导致基因表达受阻，该调控机制属于______（填“转录前”“转录后”或“翻译后”）水平的调控。 (2)PHR基因中有一段模板链碱基序列为5′-CGATTACGTTAACAT-3′，则其转录形成的mRNA序列为5′-______-3′；若以该mRNA为模板，则其编码的氨基酸序列为______（部分密码子及对应氨基酸：AUG-甲硫氨酸；ACG-苏氨酸；UUA-亮氨酸；UCG-丝氨酸；UAA-终止密码子）。 (3)为探究Cry和PHR基因表达对含铁杆状多聚体形成的影响，科研人员进行如下实验： 实验组别 处理方式 含铁杆状多聚体含量 ① 正常表达Cry和PHR基因 +++ ② 敲除Cry基因 - ③ 敲除PHR基因 - 实验结果表明，Cry和PHR基因表达对含铁杆状多聚体形成的影响是______；②③组家鸽的行为可能发生的变化是______。 【答案】(1) DNARNA蛋白质 转录 转录后 (2) AUGUUAACGUAAUCG 甲硫氨酸-亮氨酸-苏氨酸 (3) Cry和PHR基因同时表达才能形成含铁杆状多聚体 在飞行中迷失方向或不能识别外界磁场或无法完成导航 【分析】基因表达相应蛋白质时，遗传信息流动过程为DNARNA蛋白质；RNA聚合酶的作用是驱动基因转录出mRNA。 【解析】（1）基因表达相应蛋白质时，遗传信息流动过程为DNARNA蛋白质；RNA聚合酶的作用是驱动基因转录出mRNA，因此启动子甲基化降低了基因的转录水平；miRNA-122可与Cry基因的mRNA互补结合导致mRNA不能与核糖体结合，翻译无法进行，属于“转录后”调控。 （2）根据碱基互补配对原则可得mRNA上的碱基序列，从mRNA的5′端AUG开始，则其转录形成的mRNA序列为5′-AUGUUAACGUAAUCG-3′；根据题中所给的部分密码子可以得到相应的氨基酸序列甲硫氨酸-亮氨酸-苏氨酸。 （3）通过表格分析，Cry和PHR基因单独表达均不能形成含铁杆状多聚体，说明Cry和PHR基因同时表达才能形成含铁杆状多聚体；由题干可知，这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列，帮助家鸽完成导航，因此②③组家鸽可能在飞行中迷失方向或不能识别外界磁场或无法完成导航。 9.DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子（RNA聚合酶识别并结合的部位）上存在富含双核苷酸“CG”的区域，称为“CG岛”。其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶（如图1所示），从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化；维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点，使其全甲基化。 (1)由上述材料可知，DNA甲基化________（选填“会”或“不会”）改变基因转录产物的碱基序列。 (2)由图2可知，过程①的方式是________，必须经过过程②________的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。 (3)研究发现，启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合，从而抑制________。 (4)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2（IGF-2），a基因无此功能（A、a位于常染色体上）。IGF-2是小鼠正常发育必须的一种蛋白质，缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中，来自父本的A及其等位基因能够表达，来自母本的则不能表达。检测发现，这对基因的启动子在精子中是非甲基化的，在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交，则F1的表现型应为________。F1雌雄个体间随机交配，则F2的表现型及其比例应为________。结合F1配子中A及其等位基因启动子的甲基化状态，分析F2出现这种比例的原因是________。 【答案】(1)不会 (2) 半保留复制 维持甲基化酶 (3)基因的转录 (4) 全部正常 正常∶矮小=1∶1 卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达，精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达；并且含A的精子∶含a的精子=1∶1 【分析】根据题意和图示分析可知：由于表现遗传是指DNA序列不改变，而基因的表达发生可遗传的改变，说明其基因没有发生突变。RNA聚合酶与启动子结合，催化基因进行转录形成mRNA。 【解析】（1）DNA甲基化是在胞嘧啶上添加甲基，不改变基因的碱基序列，所以不会改变基因转录产物（RNA）的碱基序列。 （2）图2中过程①是DNA复制，方式是半保留复制，半保留复制后新合成链未甲基化，过程②需维持甲基化酶催化，使半甲基化位点全甲基化，恢复亲代甲基化状态。 （3）启动子是RNA聚合酶识别结合位点，“CG 岛”甲基化影响其与RNA聚合酶结合，抑制基因的转录。 （4）纯合矮小雌鼠（aa）与纯合正常雄鼠（AA，精子中A基因启动子非甲基化可表达）杂交，F1基因型Aa，父本A基因可表达，表现全部正常。F1雌雄（Aa）交配，精子中A、a基因启动子非甲基化都能表达，卵细胞中A、a基因启动子甲基化都不能表达，后代基因型及比例AA:Aa:aa=1:2:1，但只有含父本A或a基因能表达，表现为正常（含A）: 矮小（含a）=1:1。卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达，精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达；并且含A的精子：含a的精子=1:1，所以后代正常（A表达）和矮小（a表达）比例1:1。 10.在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食则发育成工蜂。DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式，能影响表型，也能遗传给子代。研究发现，Dnmt3蛋白是核基因Dnmt3表达的一种DNA甲基转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团。敲除Dnmt3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。回答下列问题： (1)蜜蜂细胞中Dnmt3基因发生图1中①过程为______，场所是______；过程②需要的原料是______。 (2)图3表示DNA甲基化对该基因表达的影响，由图可知发生甲基化的区域为______酶的结合位点，直接影响了______的合成。这种不改变靶基因序列而对其表达进行调控的现象属于______遗传。 (3)蜂王产生可能的原因是：蜂王浆中的物质______（填“促进”或“抑制”）幼虫Dnmt3基因的表达，使幼虫卵巢发育相关基因的甲基化水平______（填“提高”或“降低”），从而______（填“促进”或“抑制”）卵巢发育相关基因的表达。 【答案】(1) 转录 细胞核 氨基酸 (2) RNA聚合 RNA 表观 (3) 抑制 降低 促进 【分析】图中呈现蜜蜂发育与基因表达调控的流程：Dnmt3基因在蜜蜂细胞内先经①转录（细胞核中，以基因的一条链为模板合成RNA ），再经②翻译（以RNA为模板，在核糖体用氨基酸为原料合成Dnmt3蛋白 ）。Dnmt3蛋白作为DNA甲基转移酶，会利用SAM等物质，给DNA特定区域（如图 2 中特定碱基 ）添加甲基。从发育调控看（图 3 ），若基因启动子区域被甲基化，会阻碍RNA聚合酶结合，抑制转录，使基因无法表达；未甲基化则能正常转录。蜂王浆作用特殊，其中物质抑制Dnmt3基因表达，减少DNA甲基化，让卵巢发育相关基因顺利转录、表达，促使幼虫发育成蜂王，体现了表观遗传（DNA甲基化 ）对蜜蜂级型分化的调控，将基因表达、蛋白功能与发育结果串联，展现从分子机制到表型的完整流程 。 【解析】（1）图 1 中①是Dnmt3基因→RNA，为转录过程，蜜蜂细胞（真核 ）转录主要在细胞核进行；②是RNA→Dnmt3蛋白，为翻译，原料是氨基酸。 （2）图 3 中甲基化区域是转录起始区，是RNA聚合酶结合位点，甲基化后阻碍其结合，影响RNA合成；这种不改变DNA序列、调控基因表达的现象，属于表观遗传（DNA甲基化是典型表观修饰 ）。 （3）敲除Dnmt3基因（即抑制其表达 ）会发育成蜂王，推测蜂王浆中物质抑制Dnmt3基因表达；Dnmt3蛋白促进DNA甲基化，基因表达受抑制时，卵巢发育相关基因甲基化水平降低，进而促进其表达（因甲基化抑制转录，去甲基化则促进 ）。 压轴题提升06 基因分离定律拔高压轴题 1.某种兔的毛色由基因G、、、控制，它们互为等位基因，显隐性关系为（表示G对完全显性，其余以此类推）。下列杂交组合中，子代表型种类最少的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【解析】Gg1与Gg2杂交，子代基因型有：GG、Gg2、Gg1、g1g2，共有2种表型；g1g3与g2g3杂交，子代基因型有：g1g2、g1g3、g2g3、g3g3，共有3种表型；Gg3×g1g2 子代基因型有Gg1、Gg2、g1g3、g2g3，共3种表型；Gg2×g1g3子代有Gg1、Gg3、g1g2、g2g3，共3种表型。A符合题意。 2．豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，根据下表中的三组杂交实验结果。判断显性性状和纯合子分别为（　　） 杂交组合 子代表现类型及数量 ①甲（顶生）×乙（腋生） 101腋生，99顶生 ②甲（顶生）×丙（腋生） 198腋生，201顶生 ③甲（顶生）×丁（腋生） 全为腋生 A．顶生；甲、乙 B．腋生；甲、丁 C．顶生；丙、丁 D．腋生：甲、丙 【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。 【解析】根据第③组顶生×腋生杂交后代全为腋生，可以确定腋生为显性性状，顶生为隐性性状，假设相关基因为A和a。第③组后代没有发生性状分离，因此丁的基因型为AA，甲的基因型为aa，第①组和第②组的后代均发生1：1的性状分离，因此可以确定乙和丙的基因型均为Aa，因此纯合子有甲和丁，B正确，ACD错误。 3．某植物的红花和白花分别由B基因和b基因控制，现用一批红花植株进行自由交配，该群体中个体的基因型及比例为BB：Bb=1：2，含b的花粉有1/2没有受精能力，理论上子代红花和白花的数量比约为（　　） A．8：1 B．11：1 C．14：1 D．17：1 【答案】C 【解析】因为群体中BB:Bb = 1:2，所以B的基因频率为1/3 + 2/3×1/2=2/3，b的基因频率为1-2/3=1/3。 雌配子中B=2/3，b=1/3；又因为含b的花粉有1/2没有受精能力，所以可育雄配子中B的比例为2/3/(2/3+1/3×1/2)=4/5，b的比例为1/3×1/2/(2/3+1/3×1/2)=1/5。故子代白花（bb）的比例为1/3×1/5=1/15，红花比例为1-1/15=14/15。红花与白花的数量比为14:1，ABD错误，C正确。 4．某植物的紫花（A）与白花（a）由一对等位基因控制。多株紫花植株自交得到F1，F1中紫花：白花=5：1。下列叙述错误的是（    ） A．亲本紫花中杂合子占2/3 B．F1紫花中纯合子占3/5 C．若亲本自由交配，则子代中紫花：白花=3：1 D．让F1的紫花植株自交，子代中紫花：白花=9：1 【答案】C 【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立的随配子遗传给后代。 【解析】A、亲本紫花自交后，F₁中白花占1/6，说明亲本中杂合子（Aa）的比例为2/3（因Aa自交产生1/4 aa，故2/3×1/4=1/6），A正确； B、F₁紫花中纯合子（AA）的比例为：来自AA亲本的1/3和来自Aa自交的1/4 AA，总和为1/3+2/3×1/4=1/2，占紫花总数5/6的3/5，B正确； C、亲本自由交配时，A配子占2/3，a配子占1/3，子代aa概率为（1/3）²=1/9，紫花：白花=8:1，C错误； D、F₁紫花中3/5为AA（自交全为紫花），2/5为Aa（自交白花占1/4），故白花比例为2/5×1/4=1/10，紫花：白花=9:1，D正确。 5．某高茎豌豆种群中DD∶Dd＝1∶2，自然状态下繁殖一代，已知含d的花粉致死率为50%(对子代数量影响忽略不计)，则F1中高茎与矮茎的比值为（　　） A．14∶1 B．8∶1 C．5∶1 D．25∶2 【答案】B 【解析】原种群中DD占1/3，自交后代全为高茎（DD）；Dd占2/3，已知含d的花粉致死率为50%，故D花粉所占的比例为2/3，d花粉所占比例为1/3，自交后高茎与矮茎比例为5:1，总比例为（1/3 + 2/3×5/6）∶（2/3×1/6）=8/9：1/9=8:1，ACD错误，B正确。 故选B。 6．自然界配子的发生、个体的发育受多种因素制约，存在致死现象。基因型为Aa的植株自交，子代基因型AA：Aa：aa的比例可能出现不同的情况。下列分析错误的是（　　） A．若含a的花粉50%死亡，则自交后代基因型的比例是2：3：1 B．若aa个体有50%死亡，则自交后代基因型的比例是2：4：1 C．若含a的配子有50%死亡，则自交后代基因型的比例是4：2：1 D．若因配子致死而导致后代出现AA：Aa：aa=2：5：3，则亲本可能是含A的雄配子或雌配子死亡1/3 【答案】C 【分析】分离定律的实质是在杂合子的细胞中，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。 【解析】A、若含有a的花粉 50%死亡，雌配子A占1/2，a占1/2，雄配子A占2/3，a占1/3，自交后代AA占1/2×2/3=2/6， Aa占1/2×2/3+1/2×1/3=3/6，aa占1/2×1/3=1/6，自交后代基因型的比例是2∶3∶1，A正确； B、基因型为 Aa的植株自交，子代基因型 AA占1/4，Aa占2/4，aa占1/4，若 aa个体有 50%死亡，子代基因型 AA占2/7，Aa占4/7，aa占1/7，自交后代基因型的比例是2∶4∶1，B正确； C、若含有a的配子有50%死亡，雌配子和雄配子中都是A占2/3，a占1/3，自交后代AA占2/3×2/3=4/9， Aa占2/3×1/3+2/3×1/3=4/9，aa占1/3×1/3=1/9，自交后代基因型的比例是4∶4∶1，C错误； D、若含A的雄配子死亡1/3，则雄配子中A占2/5，a占3/5，雌配子为1/2A、1/2a，雌雄配子结合导致后代为AA：Aa：aa=2：5：3，D正确。 7．兔毛的颜色是由位于常染色体上的4个复等位基因控制的，分别是C、Cab、Cb、c，其中C对其它三者完全显性，使兔毛的颜色呈深灰色；Cab使兔毛的颜色呈银灰色；Cb使兔毛的颜色呈喜马拉雅型，c使兔毛的颜色呈白色。某同学用遗传图解表示一只银灰色兔和一只喜马拉雅型兔杂交产生三种后代的过程如下图所示。下列有关说法错误的是（　　） A．控制兔毛颜色的基因型共有10种 B．结合遗传图解不能判断四个基因的显隐性关系 C．该同学的遗传图解书写不规范 D．两只不同体色的兔杂交，子代最多有3种表型 【答案】B 【解析】A、控制兔毛颜色的基因为4个，其基因型有6种杂合子和4种纯合子，共10种，A正确； B、C对其它三者完全显性，而遗传图解中Cabc和CabCb均为银灰色，则Cab>Cb，Cab>c，Cbc表型为喜马拉雅型，则Cb>c，因此四个基因的显隐性关系为C>Cab>Cb>c，B错误； C、该同学的遗传图解中缺少亲本之间的杂交符号×，C正确； D、两只不同体色的兔杂交，子代最多有三种表型，如题中的遗传图解，D正确。 8.果蝇中有红眼（B）和白眼（b）之分，B、b位于X染色体上，果蝇的灰身和黑身由位于第II号染色体上的等位基因A，a控制。 (1)B与b基因的本质区别是_________；若要研究果蝇的基因组，需要测定_________条染色体的DNA碱基序列。 (2)现以灰身红眼雌果蝇和灰身红眼雄果蝇为亲本杂交，F1表型及比例如图所示。亲本的基因型为_________，F1中灰身果蝇自由交配，其后代中灰身果蝇所占的比例为_________。 (3)纯合的细眼、灰身和粗眼、黑身果蝇为亲本进行正反交，F1均为细眼、灰身。为判断控制细眼和粗眼的等位基因是否也位于第II号染色体上（已排除细眼和粗眼的等位基因位于性染色体上），请利用F1设计杂交方案，并作出判断： 杂交方案：________。 预期结果与结论： ①若子代表型及比例为_________，则控制细眼和粗眼的基因位于第II号染色体上； ②若子代表型及比例为_________，则控制细眼和粗眼的基因不位于第II号染色体上。 【答案】(1) 脱氧核苷酸的排列顺序不同 5 (2) AaXBXb、AaXBY 8/9 (3) 让F1​雌雄果蝇相互交配，统计子代的表型及比例 细眼灰身：粗眼黑身 = 3:1 细眼灰身：细眼黑身：粗眼灰身：粗眼黑身 = 9:3:3:1 【分析】如图，第一张图中雌雄均存在灰身和黑身两种情况，且比例均为3:1，说明体色位于常染色体，且灰色为显性。雌性均为红眼，说明眼色基因位于X染色体上，且红眼为显性。 【解析】（1）基因的本质是有遗传效应的DNA片段，B与b是等位基因，本质区别在于脱氧核苷酸的排列顺序不同，这决定了基因的特异性。果蝇是XY型性别决定，基因组测序需测 3 对常染色体（每对测 1 条）+X染色体 +Y染色体，共5 条。 （2）分析灰身 / 黑身：亲本均为灰身（A_），F1灰身：黑身 = 3:1 ，符合杂合子自交（Aa×Aa）；分析红眼 / 白眼：亲本均为红眼（XB_ ），F1 雌性全红眼，雄性红眼：白眼 = 1:1 ，说明母本是XBXb 、父本是XBY。结合灰身和红眼性状，亲本基因型为AaXBXb（灰身红眼雌 ）、AaXBY（灰身红眼雄）。F1​中灰身果蝇基因型及比例为AA:Aa=1:2 ，自由交配时，A 基因频率 = 1/3+2/3×1/2=2/3 ，a 基因频率 = 1/3，后代黑身（aa）概率 = 1/3×1/3=1/9 ，故灰身果蝇比例 = 1−1/9=8/9。 （3）判断基因是否在第 II 号染色体上，可以让F1雌雄果蝇相互交配，观察子代表型及比例。若连锁，子代表型比例偏离自由组合；若独立，符合自由组合，为9:3:3:1的变式。若控制细眼 / 粗眼的基因（设为C/c ）与A/a 均在第 II 号染色体上，F1​基因型为AaCc（细眼灰身 ，A 与C 连锁、a 与c 连锁 ），仅产生AC 、ac 配子，后代基因型及比例为AACC:AaCc:aacc=1:2:1 ，表型为细眼灰身：粗眼黑身 = 3:1 。若控制细眼 / 粗眼的基因与A/a 独立（不在第 II 号染色体 ），则F2，遵循自由组合定律，后代表型及比例为细眼灰身：细眼黑身：粗眼灰身：粗眼黑身 =9:3:3:1。 9.果蝇的亮红眼和朱红眼两种表型分别由两种单基因隐性突变形成，控制亮红眼和朱红眼的基因分别用a、b表示，眼色表现为亮红眼或朱红眼的个体均被称为突变型。为探究两种基因是位于常染色体还是X染色体，以纯合亮红眼雄（♂）果蝇和纯合朱红眼雌（♀）果蝇为亲本进行杂交，杂交结果如下表所示（不考虑基因突变、染色体互换及染色体变异）： 子代 表现型 野生型 突变型 F1 77♀ 73♂ F2 63♂：60♀ 102♂：98♀ (1)美国生物学家摩尔根用果蝇进行实验，通过___________（填科学方法）证明了基因位于染色体上。 (2)根据表格中子一代的性状表现可初步判断基因A/a、B/b中至少有一对等位基因位于X染色体上，判断的依据是___________。 (3)进一步分析可以得出结论：___________；F2中突变型的基因型有___________种，其中纯合子的比例为___________。 (4)设上述杂交实验为正交，可通过选择___________作为亲本进行反交实验来验证（3）中得出的结论。 【答案】(1)假说-演绎法 (2)F1雌雄性状表现不同（或F1性状表现与性别相关联） (3) a在常染色体上，b在X染色体上 8 1/2 (4)纯合亮红眼雌果蝇和纯合朱红眼雄果蝇 【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的过程中，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；位于性染色体上的基因控制的性状的遗传，总是与性别相关联，叫伴性遗传，伴性遗传也遵循分离定律，是分离定律的特殊形式。 【解析】（1）摩尔根利用果蝇做杂交实验采用假说-演绎法证明了基因位于染色体上。 （2） 表格中子一代的表型为，野生型全为雌性、突变型全为雄性，即F1雌雄性状表现不同（或F1性状表现与性别相关联），说明基因a、b中至少有一个基因位于X染色体上。F2的雄果蝇中出现了野生型，假设a、b均在X染色体上，那么亲本纯合亮红眼雄为XaBY，纯合朱红眼为XAbXAb，后代雄性为XAbY，雌性为XAbXaB，F1杂交，子二代中雄性XAbY、XaBY应均为突变型，与实验结果不符，说明a、b不能都位于X染色体上。 （3） 假设a在X染色体上，b在常染色体上，则亲本BBXaY×bbXAXA，F1中应全为野生型，与结果不符，因此a在常染色体上，b在X染色体上，则亲本aaXBY×AAXbXb，F1基因型AaXbY、AaXBXb，F2中突变型的基因型有：1/16AAXbY、1/8AaXbY、1/16aaXbY、1/8AaXbXb、1/16AAXbXb、1/16aaXbXb、1/16aaXBXb、1/16aaXBY，一共8种，其中纯合子概率为1/2。 （4） 设上述杂交实验为正交，可通过选择纯合亮红眼雌果蝇和朱红眼雄果蝇作为亲本进行反交实验来验证（3）中得出的结论。 10.水稻是我国重要的粮食作物，水稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。水稻的抗稻瘟病是由基因R控制的，与不抗稻瘟病r均位于第11号染色体上。水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活。研究人员发现两株染色体异常稻（体细胞染色体如图所示）。    请据图分析回答下列问题： (1)植株甲的可遗传变异类型具体为________，请简要写出区分该变异类型与基因突变最简单的鉴别方法：__________。 (2)已知植株甲的基因型为Rr，若要确定R基因位于正常还是异常的11号染色体上，请用最简单的方法设计实验证明R基因的位置（写出杂交组合预期结果及结论）。 ①让甲植株自交产生种子，将种子种植后观察并统计子代植株表型和比例； ②若子代______，R基因在11号正常染色体上；若子代_______，R基因在11号异常染色体上； ③若植株甲、乙均为R位于异常染色体上，正常染色体上为r，让植株甲、乙进行杂交，假设产生配子时，三条互为同源染色体的其中任意两条随机联会，然后分离，多出的一条随机分配到细胞的一极，则子代植株表型及比例为_______。 【答案】(1) 染色体结构变异 用光学显微镜观察区分 (2) 均为抗病植株 抗病植株∶感病植株＝2∶1 抗病植株∶感病植株＝8∶3 【分析】分析题图：据图可知，植株甲的异常染色体与正常染色体相比，短了一截，可判断变异类型属于染色体结构变异（缺失），植株乙的染色体数比正常植株多一条，故植株乙的变异类型属于染色体数目变异。 【解析】（1） 植株甲的异常染色体与正常染色体相比，短了一截，可判断变异类型属于染色体结构变异（缺失）。染色体变异可在光学显微镜下观察到，而基因突变不能在光学显微镜下观察，所以可用光学显微镜观察区分染色体变异和基因突变。 （2）①结合题意“水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活”，要确定R基因位于正常还是异常的11号染色体上，可让甲植株（Rr）自交产生种子，观察并统计子代表型和比例； ②正常情况下，Rr自交后代基因型为RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，若R基因在11号正常染色体上，基因型rr的个体因不含正常染色体而死亡，子代只有抗病植株；若R基因在11号异常染色体上，基因型RR的个体无正常染色体而死亡，子代剩下Rr和rr基因型的个体，表型及比例为抗病植株∶感病植株＝2∶1。 ③若R位于异常染色体上，甲（Rr）能产生两种配子R∶r＝1∶1，乙（Rrr）能产生配子2Rr∶2r∶1R∶1rr，子代为2RRr∶1RR∶3Rrr∶3Rr∶1rrr∶2rr，其中RR个体死亡，剩下的抗病植株∶感病植株＝8∶3。 压轴题提升07 基因自由组合定律综合计算题 1．已知豌豆种子的黄色（Y）对绿色（y）、高秆（D）对矮秆（d）是显性，这两对相对性状独立遗传。用双亲性状分别为黄色高秆和绿色矮秆的豌豆植株杂交，得F1，选取F1中数量相等的两种植株分别进行测交，产生的后代数量相同，所有测交后代表型及比例为黄色高秆：绿色高秆：黄色矮秆：绿色矮秆=1：3：1：3。下列说法不正确的是（　　） A．双亲的基因型可能是YyDd和yydd B．上述F1用于测交的个体基因型是YyDd和yyDd C．上述F1用于测交的个体自交，所有后代表型比例为9：15：3：5 D．若F1的所有个体自交，产生的后代中杂合子有4种 【答案】D 【解析】A、根据测交后代表型及比例为黄色高秆：绿色高秆：黄色矮秆：绿色矮秆=1：3：1：3，再结合测交特点可知，该比例可分为黄色高秆：绿色高秆：黄色矮秆：绿色矮秆=1：1：1：1和绿色高秆：绿色矮秆=2：2，据此可推测进行测交的F1的基因型为YyDd和yyDd，且二者的比例为1：1，再结合双亲性状为黄色高秆和绿色矮秆，推测双亲的基因型可能是YyDd和yydd，A正确； B、由A选项分析可知，F1用于测交的个体的表型为黄色高秆和绿色高秆，基因型是YyDd和yyDd，B正确； C、上述F1 (YyDd和yyDd）自交，其中前者自交产生的后代表型及比例为黄色高秆：绿色高秆：黄色矮秆：绿色矮秆=9：3：3：1，后者自交产生的后代表型及比例为绿色高秆：绿色矮秆=12：4，因此F1用于测交的个体自交产生的所有后代表型及比例为黄色高秆： 绿色高秆：黄色矮秆：绿色矮秆=9：15：3：5，C正确； D、双亲的基因型可能是YyDd和yydd，也可能为YyDD和yydd，所以F1的基因型有YyDd、yyDd、Yydd和yydd（或YyDd、yyDd），若F1的所有个体自交，产生的后代的基因型应根据YyDd自交分析，该个体自交共产生9种基因型，4种表型，其中杂合子有5种分别为YyDd、yyDd、YyDD、YYDd、Yydd，D错误。 故选D。 2．某学生重复孟德尔豌豆杂交实验，取一粒黄色圆粒种子（），培养成植株，成熟后随机取4个豆荚，所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述合理的是（    ） 性状 黄色 绿色 圆粒 皱粒 个数（粒） 25 7 20 12 A．32粒种子中有18粒黄色圆粒种子，2粒绿色皱粒种子 B．实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子 C．不同批次随机摘取4个豆荚，所得种子的表型比会有差别 D．该实验豌豆种子的两对性状不符合孟德尔遗传定律 【答案】C 【解析】A、黄色圆粒种子理论比例为9/16，32粒中应为18粒，绿色皱粒为2粒，但实际数据中黄色和圆粒的独立统计显示组合数可能不符，A错误； B、圆粒（R_）实际比例20/32=5/8，低于理论3/4，可能因R配子活力低导致，但由于样本太少，所以不能确定含R基因配子的活力低于含r基因的配子，B错误； C、豌豆自交后，不同豆荚的种子表型分布可能不均，且样本量小（仅4个豆荚，32粒种子），不同批次取样会因偶然性导致比例波动，C正确； D、实验结果比例偏离理论值，可能受配子活力等外因影响，但基因的分离与自由组合仍遵循孟德尔定律，D错误。 3．香豌豆有许多品种，花色不同。现有两白花品种A、B，分别与一普通红花品种杂交，F1都开红花，F2中红花与白花之比是3：1。让白花品种A和白花品种B杂交，F1全为红花，F2中红花与白花之比是9：7。下列叙述错误的是（    ） A．亲本的普通红花品种是纯合子 B．香豌豆花色的遗传至少受两对等位基因控制 C．白花品种的基因型共有4种 D．品种A和品种B杂交，F2红花豌豆中纯合子占1/9 【答案】C 【分析】本题考察显隐性关系及基因的自由组合定律。根据杂交结果推断，香豌豆花色由两对独立遗传的等位基因控制，且显性基因互补（即同时存在至少一个显性等位基因时表现为红花，否则为白花）。 【解析】A、根据杂交结果推断，香豌豆花色由两对独立遗传的等位基因控制，且显性基因互补（即同时存在至少一个显性等位基因时表现为红花，否则为白花）。普通红花品种与白花A或B杂交，F₁全为红花，F₂红花:白花=3:1，说明普通红花为显性纯合子（如AABB），A正确； B、A和B杂交后F₂红花:白花=9:7，符合两对等位基因自由组合的显性互补现象（A_B_为红花，其余为白花），B正确； C、白花基因型包括A_bb、aaB_、aabb，共5种（如AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb），而非4种，C错误； D、品种A和品种B杂交，F₁基因型是AaBb，自交后，F₂红花（A_B_）占9/16，其中纯合子（AABB）仅占1/16，故红花中纯合子比例为1/9，D正确。 故选C。 4．某辣椒品系的果实着生方向有下垂和直立之分，果皮的颜色有绿色、中间色和紫色三种，选取纯合的绿色直立辣椒植株和紫色下垂辣椒植株进行杂交，F1自交得到F2，F2果实中下垂∶直立=3∶1，绿色∶中间色∶紫色=9∶3∶4。下列分析正确的是（    ） A．F2紫色果实的辣椒中，自交后代中不发生性状分离的植株所占比例为50% B．辣椒果实着生方向、果皮的颜色受两对等位基因控制，遵循自由组合定律 C．F2果实直立且为绿色的个体约占9/64 D．F2果实中间色的个体随机交配子代中间色个体占8/9 【答案】D 【解析】A、F2中绿色：中间色：紫色=9：3：4，说明辣椒的果皮颜色受两对等位基因控制，假设控制辣椒果皮颜色的等位基因为A/a和B/b。则可设绿色基因型为A_B_，中间色基因型为aaB_，紫色基因型为aa_ _，自交后代中都有aa，都是紫色，不发生性状分离的植株所占比例为100％，A错误； B、果皮的颜色有绿色、中间色和紫色三种，选取纯合的绿色直立辣椒植株和紫色下垂辣椒植株进行杂交，F1自交得到F2，F2中下垂：直立＝3：1，绿色：中间色：紫色＝9：3：4，说明辣椒果实着生方向受一对等位基因控制，辣椒果皮的颜色受两对等位基因控制。B错误； C、F2果实中的下垂：直立=3:1，果皮的颜色有绿色：中间色：紫色＝9：3：4，且两对相对性状独立遗传，题干未给出三对等位基因的位置关系，F2果实直立且为绿色的个体比例无法计算，C错误； D、中间色基因型2/3Aabb、1/3AAbb，产生两种类型配子Ab:ab=2:1，aabb=1/9，则F2果实中间色的个体比例为1-1/9=8/9，D正确。 故选D。 5.某种植物的花色有紫色和红色两种，由两对等位基因（D/d、E/e）控制，为研究该植物的花色遗传规律，研究人员用纯合紫花植株甲和纯合红花植株乙进行杂交。 回答下列问题： (1)甲和乙杂交产生的F1植株全为紫花，F1自交产生的F2植株中紫花：红花=9：7。由此可推测，两对基因位于_______（填“一对”或“两对”）同源染色体上。F2紫花植株中纯合子所占比例为______。 (2)为确定某紫花植株的基因型，研究人员设计了以下实验。 实验思路：将该紫花植株与乙进行杂交，统计子代植株花色及比例。 预期结果及结论： 若子代植株中紫花与红花的比例为______，则该紫花植株的基因型是DDEe或DdEE； 若子代植株中紫花与红花的比例为1：3，则该紫花植株的基因型是______； 若子代植株中________，则该紫花植株的基因型是_______。 【答案】(1) 两对 1/9 (2) 1:1 DdEe 全是紫花（紫花：红花=1:0） DDEE 【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。 【解析】（1）F2植株中紫花：红花 = 9:7，是 9:3:3:1 的变式，说明两对基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律 。紫花基因型为D_E_，其中纯合子是DDEE，F2中紫花（D_E_ ）占9/16，纯合紫花（DDEE ）占1/16，所以F2紫花植株中纯合子所占比例为1/16÷9/16=1/9 。 （2）纯合红花植株乙基因型为ddee（因为F2中红花是D_ee、ddE_、ddee ，纯合红花是ddee ）。若紫花植株基因型是DDEe或DdEE，与ddee杂交，以DDEe×ddee为例，后代基因型及比例为DdEe:Ddee=1:1，紫花（DdEe）: 红花（Ddee ） = 1:1；同理DdEE×ddee后代也是紫花：红花 = 1:1，所以若子代紫花与红花比例为1:1 ，则基因型是DDEe或DdEE；若紫花植株基因型是DdEe，与ddee杂交，后代基因型及比例为DdEe:Ddee:ddEe:ddee=1:1:1:1，紫花（DdEe ）: 红花（Ddee、ddEe、ddee ） = 1:3，所以若比例为 1:3，基因型是DdEe；若紫花植株基因型是DDEE，与ddee杂交，后代基因型是DdEe，全为紫花，所以若子代全是紫花 ，则该紫花植株的基因型是DDEE。 6.果蝇的体色（B、b）和毛形（F、f），分别由非同源染色体上的两对等位基因控制，两对基因中有一对基因仅位于X染色体上。若甲、乙两组杂交组合繁殖得到的F1表型及比例如下表，请回答问题： 杂交组合 亲本表型 F1表型及比例 父本 母本 雄性 雌性 甲 灰身直毛 黑身直毛 1/4灰身直毛、1/4灰身分叉毛、1/4黑身直毛、1/4黑身分叉毛 1/2灰身直毛、1/2黑身直毛 乙 黑身分叉毛 灰身直毛 1/2灰身直毛、1/2灰身分叉毛 0 (1)果蝇的体色和毛形基因中，_______基因位于X染色体上，毛形性状的_______为隐性性状。 (2)杂交组合甲亲本的基因型是______，杂交组合乙中母本的基因型是_____。 (3)杂交组合乙的后代没有雌性个体，其可能的原因有两个：①基因f使精子致死；②基因b和f共同使精子致死。现欲设计简单的杂交实验进一步明确原因，可从上述杂交组合的F1选择表型为_______的雄果蝇为父本，与雌果蝇杂交，观察统计子代性别及比例。预测结果及结论：若_______，则是基因f使精子致死；若______，则是基因b和f共同使精子致死。 【答案】(1) 毛形（或F、f） 分叉毛 (2) BbXFY和bbXFXf BBXFXf (3) 灰身分叉毛 后代只有雄性个体 后代个体雌性：雄性=1：2 【分析】分析表格信息可知，甲组合中，子代雌性个体、雄性个体灰身：黑身=1：1，说明灰身和黑身基因位于常染色体上，雄性个体分叉毛与直毛之比是1：1，雌性个体都是直毛，没有分叉毛，说明分叉毛和直毛基因位于X染色体上，且直毛对分叉毛是显性性状；乙杂交组合中，黑身与灰身杂交，子代都是灰身，说明灰身是显性性状。 【解析】（1）分析表格信息可知，甲组合中，子代雌性个体、雄性个体灰身：黑身=1：1，说明灰身和黑身基因位于常染色体上，雄性个体分叉毛与直毛之比是1：1，雌性个体都是直毛，没有分叉毛，说明分叉毛和直毛基因位于X染色体上，且直毛对分叉毛是显性性状；乙杂交组合中，黑身与灰身杂交，子代都是灰身，说明灰身是显性性状，黑身是隐性性状。 （2）根据（1）分析和表格中杂交组合甲的F1表型及比例，黑身与灰身杂交，子代有黑身与灰身，因此灰身亲本基因型是Bb，直毛雌性亲本的后代雄性个体既有直毛也有分叉毛，说明母本含有直毛基因和分叉毛基因，因此对两对等位基因来说，杂交组合甲亲本的基因型是BbXFY和bbXFXf；乙组合中，黑身与灰身杂交，子代都是灰身，因此灰身亲本基因型是BB，直毛雌性亲本的后代雄性个体既有直毛也有分叉毛，说明母本含有直毛基因和分叉毛基因，因此对两对等位基因来说，母本的基因型是BBXFXf。 （3）如果是f精子致死，选择BbXfY的雄性个体与雌果蝇杂交，雄性产生的具有活力的配子是BY、bY，与雌性个体杂交后代都是雄性；如果是b、f共同存在使精子致死，则产生的有活力的精子的基因型及比例是BXf：BY：bY=1：1：1，与雌性个体交配，后代雌性：雄性=1：2。 7.植物开红花和粉色花能够吸引昆虫帮助传粉，但是不同植物影响花色的基因不同，基因间的相互作用机制也不尽相同。植物甲和植物乙的花色都有白色、粉色和红色，已知三对基因影响花色，三对基因的相互关系如下图所示。已知M和m不位于A、a和B、b基因所在的染色体上，各种配子的活性相同且不存在致死。 (1)根据上图基因对花色性状的控制，白花基因型有______种。其中纯合子有______种。 (2)以植物甲为研究对象，研究人员选择纯合开粉花植株与纯合开白花植株杂交，F1代全部开红花，则亲本的基因型为______。 (3)植物乙体细胞中上述三对等位基因相互独立遗传，则AaBbMm植株自交，子代中红花植株的比例为______。科研人员在进行转基因研究时意外将一个外源基因X插入植物乙与花色有关的显性基因所在的染色体上，结果抑制了A、B、M中某个基因的表达，影响了花瓣颜色性状的遗传。现在让该植株自交以探究X基因的插入对以上三个基因的抑制情况。 ①若子代中表型及比例为白色∶粉色=13∶3，则说明________； ②若子代中表型及比例为红色∶白色：粉色=9∶4∶3，则说明_______； ③若子代中表型全部为白色，则说明________。 【答案】(1) 21 6 (2)AAbbmm、aaBBmm (3) 9/64 基因X插入到B基因中 基因X插入到M基因中 基因X插入到A基因中 【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、利用分离定律思维解决自由组合定律的问题、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用 【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。 【解析】（1）根据图中信息可知，纯种白花的基因型有两种情况，一种为aa纯合，B/b与M/m不论是何种基因型，植株均为白花，此情况下白花基因型为aa--，共3×3=9种；另一种情况为基因M抑制基因A使植株为白花，此情况下白花基因型为A-M---，基因型共有2×2×3=12种，综上所述，白花品种共有21种基因型。结合上述分析，白花中纯合子基因型有aa--（2×2=4种）、A-M---（1×1×2=2种）共6种。 （2）结合图中信息可知，纯合开粉花植株基因型为AAbbmm，其与纯合开白花植株杂交，F1代全部开红花，可知F1基因型为A_B_mm，由此可得亲本纯合白花的基因型为aaBBmm。 （3）植物乙体细胞中上述三对等位基因相互独立遗传，说明三队等位基因遵循自由组合定律，则AaBbMm植株自交，子代中红花植株（A_B_mm）的比例为3/4×3/4×1/4=9/64；若没有X基因影响，AaBbMm个体自交后代表型及比例为红花：粉花：白花=9：3：52，根据题目信息“科研人员在进行转基因研究时意外将一个外源基因X插入植物乙与花色有关的显性基因所在的染色体上，结果抑制了A、B、M中某个基因的表达，影响了花瓣颜色性状的遗传”可推测，若子代中表型及比例为白色∶粉色=13∶3，该比例为9∶3∶3∶1的变式，说明相关基因有两对等位基因发生自由组合，由于子代中有粉丝出现但没有红色出现，因而可判断不能表达的是B基因，即说明基因X插入到B基因中，此时该个体的基因型相当于是AabbMm；③若子代中表型及比例为红色∶白色：粉色=9∶4∶3，该比例为9∶3∶3∶1的变式，说明相关基因有两对等位基因发生自由组合，由于子代中红花粉花均有出现，说明基因A和基因B都能正常表达，由此可推测是基因X插入到M基因内部，导致基因M不能表达，此时该个体的基因型相当于是AaBbmm；④若子代中表型全部为白色，可推测基因A不能表达，则该个体的基因型可表示为aaBbMm，表现为稳定遗传，子代均为白花。 8.某二倍体自花传粉植物的花瓣颜色受两对独立遗传的基因（A/a、B/b）控制。花瓣色素合成的代谢途径如图。不考虑染色体互换。 (1)纯合白花植株的基因型为_______。从基因位置的角度分析，A/a和B/b能够独立遗传的原因是________。 (2)现有基因型为AaBb的植株自交，F1中花瓣为橙色的植株占比为________。F1中自交后代花瓣颜色不出现性状分离的个体占比为_______。 (3)实验中发现一株橙色花瓣的突变株，该突变株自交后代性状分离比为橙色：白色=9：7。经检测发现该突变株存在一对等位基因R和r，且该对等位基因会调节酶I的合成。根据杂交结果推测，R/r基因对酶I的调节作用是_____。为探究基因B/b与R/r是否在同一对染色体上，现将基因型为AABBRR和aabbrr的个体杂交得到F1，F1自交得到F2。若F2中不出现_______色花瓣，则B/b与R/r在同一对染色体上；若F2中红色花瓣个体的比例为_______，则B/b与Rr不在同一对染色体上。 【答案】(1) aaBB、aabb A/a和B/b位于非同源染色体上 (2) 3/16 3/8 (3) r基因纯合时会抑制酶I的合成 橙 27/64 【分析】基因通过控制酶的合成来控制代谢进而生物的性状，根据题目意思可知A_B_同时存在为红色花瓣、A_bb为橙色花瓣、aa_ _为白色花瓣，花瓣颜色受两对基因独立遗传，说明遵循自由组合定律。 【解析】（1）根据题目意思可知A_B_同时存在为红色花瓣，A_bb为橙色花瓣，aa_ _为白色花瓣，纯合白花植株的基因型为aaBB、aabb。A/a和B/b位于非同源染色体上遵循自由组合定律能够独立遗传。 （2）AaBb的植株自交，F1中花瓣为橙色的植株A_bb为3/16，F1中自交后代花瓣颜色不出现性状分离的个体（1/16AABB、1/16AAbb、1/16aaBB、2/16aaBb、1/16aabb）占比为3/8。 （3）该突变株自交后代性状分离比为橙色：白色=9：7，其基因型为：AaRrbb，说明A_R_bb为橙色，aaR_bb、A_rrbb、aarrbb基因型为白色，说明r基因纯合时会抑制酶I的合成。现将基因型为AABBRR和aabbrr的个体杂交得到F1，假设B/b与R/r在同一对染色体上，B与R连锁，b与r连锁 ，AaBbRr自交，则F2不会橙色花瓣，只会出现红色（A_BBR_)和白色(A_bbrr)。若不在同一对染色体上，遵循自由组合定律，红色花瓣基因型为A_B_R_，A_占3/4，B_占3/4，R_占3/4，所以比例为3/4×3/4×3/4 = 27/64 。 9.水稻是自花传粉植物，籼稻和粳稻的杂交种既有籼米的蓬松清香，又有粳米的柔滑微甘，产量明显提高，但需每年制种。农业生产上可根据水稻胚芽鞘上的紫线性状来筛选杂交种，已知胚芽鞘上有无紫线由A/a和B/b控制，为探究两对基因在染色体上的位置关系，科研小组利用纯合的三种水稻品种进行实验，杂交组合和子代表型如下表所示，其中籼稻1有紫线，籼稻2无紫线，基因测序发现，籼稻2中含有基因A。 杂交组合 亲本类型 F1表型 F2表型 ① 籼稻1×籼稻2 有紫线 有紫线：无紫线=3：1 ② 籼稻1×粳稻1 有紫线 有紫线：无紫线=3：1 ③ 籼稻2×粳稻1 有紫线 有紫线：无紫线=9：7 (1)籼稻和粳稻的杂交种虽然具有杂种优势，却只能种植一代，需要每年制种的原因是_____。 (2)由杂交结果可知，A/a和B/b位于_____对同源染色体上，判断依据是_____。 (3)粳稻1的基因型为______。杂交组合①的F2有紫线植株中杂合子比例为_____。杂交组合③的F2中无紫线植株基因型有_____种，其中纯合子比例为______。将杂交组合③的F1测交，子代表型及比例为_____。 (4)基因型为AABb和AaBB的水稻胚芽鞘上紫线性状的表型相同，请设计实验将二者区分开来。实验材料：上述3种纯合亲本水稻（籼稻1、籼稻2、粳稻1）及2种待区分水稻。实验思路：______；预期结果及结论：______。 【答案】(1)杂交种自交后代会发生性状分离，失去杂种优势 (2) 两 杂交组合③的F₂表型比例为9：7，符合两对等位基因自由组合定律的变式 (3) aaBB 2/3 5/五 3/7 有紫线：无紫线=1：3 (4) 让两种待区分水稻分别与粳稻1（aaBB）杂交，观察子代的表型及比例 若子代均为有紫线，则为AABb；若子代有紫线：无紫线=1：1，则为AaBB 【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。 【解析】（1）水稻是自花传粉植物，杂交种为杂合子，自交后其后代会发生性状分离，失去杂种优势，所以需每年制种获取新的杂交种 。 （2）杂交组合③的F2表型比例为9：7（9：3：3：1的变式 ），说明两对基因独立遗传，遵循自由组合定律，位于两对同源染色体上。 （3）组合③籼稻2（含A、无紫线）×粳稻1，F2表型比例为9：7，说明F1是AaBb ，所以籼稻2基因型是AAbb，粳稻1基因型为aaBB。组合①中，籼稻 1（有紫线纯合，基因型为AABB）×籼稻 2（AAbb ），F1为AABb ，F2有紫线中AABB（纯合）：AABb（杂合 ）=1：2 ，杂合子比例为2/3 。杂交组合③的F2中无紫线植株基因型有5种，具体有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb。组合③F2无紫线共7份，纯合子为AAbb、aaBB、aabb，共3份，比例为3/7。组合③F1（AaBb ）与aabb测交，后代基因型为AaBb（有紫线）、Aabb（无紫线）、aaBb（无紫线）、aabb（无紫线），表型及比例为有紫线：无紫线=1：3。 （4）要区分AABb和AaBB，可利用测交或杂交，可让两种待区分水稻分别与粳稻1（aaBB）杂交，观察子代的表型及比例。若为AABb，AABb×aaBB→AaBB、AaBb，子代均为有紫线；若为AaBB，AaBB×aaBB→AaBB：aaBB=1：1，子代有紫线：无紫线=1：1。 10.科研人员用某种甜瓜的纯合白色无覆纹植株和纯合橘红色无覆纹植株进行杂交，得到F1，F1自交得到F2，结果如下表所示。 性状 控制基因及其所在染色体 母本 父本 F1 F2 果肉颜色 B/b，9号染色体 白色 橘红色 橘红色 橘红色：白色≈3：1 果皮覆纹 E/e，4号染色体  F/f，2号染色体 无覆纹 无覆纹 有覆纹 有覆纹：无覆纹≈9：7 注：当E和F同时存在时，果皮才表现出有覆纹性状。 请分析并回答下列问题： (1)果肉颜色的显性性状是______。 (2)F2的表型有______种，F2中无覆纹果皮的植株中纯合子所占的比例是______。 (3)现有1株有覆纹植株甲，若要通过一次杂交实验（要求选用1种纯合个体与植株进行杂交）来确定其是否为纯合子，请简要书写杂交方案并预期结果及结论。 杂交方案：______。 结果及结论：_____。 【答案】(1)橘红色 (2) ４ 3/7 (3) 让待测个体甲与基因型为eeff的无覆纹个体进行杂交，观察后代的性状表现 若子代全为有覆纹 ，则待测个体甲为纯合子；若子代有覆纹：无覆纹≈1：3或有覆纹：无覆纹≈1：1，则待测个体甲为杂合子 【分析】基因自由组合定律：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。 表格分析，控制果肉颜色的B、b基因位于9号染色体，控制果皮覆纹E、e和F、f的基因分别位于4和2号染色体上，两对基因独立遗传，且有覆纹基因型为E_F_，无覆纹基因型为E_ff、eeF_、eeff。 【解析】（1）结合表格分析可知，亲本分别是白色和橘红色杂交，F1均为橘红色，F1自交，子代出现橘红色：白色≈3：1的性状分离比，说明果肉颜色的显性性状是橘红色。 （2）结合表格可知，F2中关于果肉颜色的表型有2种，F2中关于果皮覆纹的表型也有2种，故F2的表现型有2×2=4种。根据F2中橘红色：白色≈3：1，有覆纹：无覆纹≈9：7，可知F1的基因型为BbEeFf，F2中无覆纹果皮的植株中纯合子所占的比例是3/7。 （3） 现有1株有覆纹植株甲，基因型为E_F_，若要通过一次杂交实验来确定其是否为纯合子，可采用测交的方式，即选用的基因型为eeff的无覆纹个体与待测植株甲杂交。 若植株甲为纯合子，即基因型为EEFF，EEFF×eeff→EeFf（有覆纹），因此若子代全为有覆纹，则植株甲为纯合子； 若植株甲为杂合子，即基因型为EEFf或EeFF或EeFf，EEFf×eeff→EeFf（有覆纹）：Eeff（无覆纹）=1：1，EeFF×eeff→EeFf（有覆纹）：eeFf（无覆纹）=1：1，EeFf×eeff→EeFf（有覆纹）：Eeff（无覆纹）：eeFf（无覆纹）：eeff（无覆纹）=1：1：1：1，因此若子代有覆纹：无覆纹≈1：3或有覆纹：无覆纹≈1：1，则植株甲为杂合子。 压轴题提升08 伴性遗传综合压轴大题 1.图甲为某种单基因遗传病的系谱图，相关基因用A、a表示（A/a不位于X、Y同源区段），图乙为人类性染色体的结构示意图。已知双胞胎一般情况下分为同卵双胞胎和异卵双胞胎，同卵双胞胎是由一个受精卵分裂形成的，异卵双胞胎直接由两个受精卵形成。请据图回答下列问题：    (1)图甲中遗传病的遗传方式为_______。关于该病，图甲女性中基因一定相同的个体有_______。 (2)Ⅲ-7与Ⅲ-8为双胞胎，能否根据图甲中二者的表现型判断其是同卵双胞胎还是异卵双胞胎？_______（选填“能”或“不能”），理由是_______。 (3)图乙中，红绿色盲基因所在位置是_______（填序号）区段，该病在男性中的发病率_______（选填“大于”“小于”或“等于”）在女性中的发病率。已知Ⅱ-3为红绿色盲基因的携带者；Ⅱ-4不患红绿色盲。若Ⅱ-3和Ⅱ-4再生一个女儿，成年后与健康男性婚配后，所生后代患一种病的概率为_______。 【答案】(1) 常染色体显性遗传 Ⅱ-3、Ⅱ-5、Ⅲ-7、Ⅲ-8和Ⅲ-9 (2) 不能 无论二者是同卵双胞胎还是异卵双胞胎，其表现型均存在相同的情况 (3) Ⅱ 大于 5/16 【分析】分析图甲：Ⅰ-1、Ⅰ-2患病，二者的女儿Ⅱ-5正常，可推出该病为常染色体显性遗传病；分析图乙：图中Ⅰ区段为X染色体与Y染色体的同源区段，在此区段中有等位基因；Ⅱ为X染色体上特有区段，Ⅲ为Y染色体上特有区段。 【解析】（1）依据图甲遗传系谱图，Ⅰ-1、Ⅰ-2患病，二者的女儿Ⅱ-5正常，可推出该病为常染色体显性遗传病，Ⅰ-1、Ⅰ-2的基因型均为Aa；Ⅱ-3正常，Ⅱ-4患病，二者的女儿Ⅲ-7正常，则Ⅱ-4为Aa，Ⅱ-3、Ⅱ-5、Ⅱ-6、Ⅲ-7、Ⅲ-8、Ⅲ-9的基因型均为aa，图甲女性中基因一定相同的个体有Ⅱ-3、Ⅱ-5、Ⅲ-7、Ⅲ-8和Ⅲ-9。 （2）无论Ⅲ-7与Ⅲ-8为同卵双胞胎还是异卵双胞胎，二者表现型均相同，因此不能根据图甲中二者的表现型判断其是同卵双胞胎还是异卵双胞胎。 （3）红绿色盲属于伴X染色体隐性遗传病，基因位于Ⅱ区段；伴X染色体隐性遗传病在男性中的发病率大于在女性中的发病率；假设控制红绿色盲的基因为B、b，Ⅱ-3的基因型为aaXBXb，Ⅱ-4的基因型为AaXBY，二者再生一个女儿，其基因型为1/2AaXBX-、1/2aaXBX-，两对基因分开考虑，先考虑A、a，该女儿的基因型为1/2Aa、1/2aa，表现正常男子的基因型为aa，二者婚配，后代患病的概率为1/2×1/2=1/4，正常的概率为3/4。再考虑B、b，该女儿基因型为1/2XBXB、1/2XBXb，表现正常男子的基因型为XBY，二者婚配，后代患病的概率为1/2×1/4=1/8，正常的概率为7/8。两对基因结合起来考虑，所生后代只患一种病的概率是1/4×7/8+3/4×1/8=5/16。 2.遗传病是威胁人类健康的一个重要因素，甲图为某种单基因遗传病（相关基因用A、a表示）的部分遗传系谱图，其中Ⅲ7个体的一个精原细胞形成精子的过程如乙图所示，请分析回答下列问题： (1)据甲图分析，该遗传病的遗传方式最可能是___________________。图中Ⅱ6的基因型是__________。 (2)乙图中细胞①的名称为______________________，细胞②中有__________条染色体。 (3)甲图中Ⅲ7个体色觉正常，他与一表现正常的女性婚配后生下一个患此遗传病且色盲（相关基因用B和b表示）的孩子，其妻子基因型是__________。若该孩子是由乙图中的③与卵细胞结合成的受精卵发育而来的，推测乙图中的④的基因型是__________。 【答案】(1) 常染色体隐性遗传 Aa (2) 初级精母细胞 23或46 (3) AaXBXb AXB 【分析】人类遗传病的遗传方式：根据遗传系谱图推测，“无中生有”是隐性，“无”指的是父母均不患病，“有”指的是子代中有患病个体；隐性遗传看女病，后代女儿患病父亲正常的话是常染色体遗传。“有中生无”是显性，“有”指的是父母患病，“无”指的是后代中有正常个体；显性遗传看男病，儿子正常母亲患病为常染色体遗传，母女都患病为伴X染色体遗传。母亲和女儿都正常，遗传病只在男子之间遗传的话，极有可能是伴Y染色体遗传。 【解析】（1）分析图甲可知，Ⅱ5和Ⅱ6正常，后代女儿患病，说明该病是常染色体隐性基因控制的，Ⅱ5和Ⅱ6的基因型均为Aa。 （2）乙图表示的是精子的形成过程，①代表的是初级精母细胞，人体体细胞有46条染色体，在减数第一次分裂后，染色体数目减半，细胞②处于减数第二次分裂过程中，若处于减数第二次分裂的前期和中期，染色体着丝粒未分裂，细胞②中有23条染色体，若处于减数第二次分裂的后期，染色体着丝粒分裂，细胞②中有46条染色体。 （3）分析题意可知，Ⅲ7色觉正常，他与一表现正常的女性婚配后生下一个患此遗传病且色盲（相关基因用B和b表示）的孩子，这个孩子的基因型是aaXbY，是男性，其色盲基因来自母亲，故Ⅲ7基因型是AaXBY，其妻子的基因型为AaXBXb。因为孩子的基因型为aaXbY，形成该孩子的卵细胞是aXb，精子③是aY，由图可知，另一个精子④的基因型是AXB。 3.如图表示某家系关于甲（相关基因用A/a表示）、乙（相关基因用B/b表示）两种遗传病的系谱图，基因A/a、B/b的遗传遵循自由组合定律，且都不在Y染色体上。已知I-1不携带乙病致病基因，回答下列问题。 (1)人类遗传病通常是指由______改变而引起的人类疾病，主要分为单基因遗传病、多基因遗传病和______ (2)分析系谱图，甲病的遗传方式是________，判断的依据是______。 (3)Ⅱ-3的基因型是____，I-2和Ⅱ-5基因型相同的概率是________。 (4)若Ⅱ-4和Ⅱ-5再生育一个孩子，甲、乙两病兼患的概率是_____。 【答案】(1) 遗传物质 染色体异常遗传病 (2) 常染色体显性遗传 Ⅱ-4、Ⅱ-5患甲病，生育不患甲病的Ⅲ-4和Ⅲ-5 (3) aaXbY 1 (4)3/16 【分析】根据Ⅱ-4和Ⅱ-5患甲病，生出不患甲病的孩子，说明甲病为显性遗传病；根据I-1、I-2不患乙病，Ⅱ-3患乙病，说明乙病为隐性遗传病，结合I-1不携带乙病致病基因可知，乙病为伴X隐性遗传病，又因为A/a、B/b的遗传遵循自由组合定律，故甲病为常染色体显性遗传病。 【解析】（1）人类遗传病是由遗传物质该病而引起的，包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。 （2）根据I-1、I-2不患乙病，Ⅱ-3患乙病，且I-1不携带乙病致病基因可知，乙病为伴X隐性遗传病，又根据Ⅱ-4和Ⅱ-5患甲病，生出不患甲病的孩子，说明甲病为常染色体显性遗传病。 （3）Ⅱ-3只患乙病，故为隐性纯合子，即aaXbY，I-2患甲病但有不患甲病的孩子，说明其甲病的基因型为Aa，I-2不患乙病，但有患乙病的孩子，说明其乙病相关的基因型为XBXb，I-2的基因型为AaXBXb，Ⅱ-5患甲病，所生孩子有不患甲病的，说明其甲病的基因型为Aa，Ⅱ-5不患乙病，但有患乙病的孩子，说明其乙病相关的基因型为XBXb，Ⅱ-5的基因型为AaXBXb，I-2和Ⅱ-5基因型相同的概率是1，同理可知，Ⅱ-4的基因型为AaXBY。 （4）Ⅱ-4的基因型为AaXBY，Ⅱ-5的基因型为AaXBXb，同时患两种病的概率为：3/4×1/4=3/16。 4.下图是某单基因遗传病的系谱图(相关基因用A、a表示)，不考虑Y染色体含有相关基因，请据图回答问题。 (1)若该遗传病为隐性遗传病，一定是_____(填“常染色体隐性”或“伴X染色体隐性”)，原因是_____。 (2)若1号、6号均为纯合子，则该病的遗传方式为_____，1号、6号的基因型分别为_____。 ①已知人群中该病的基因频率为1%，7号与正常女性结婚，生一个女孩患病的概率为_____。 ②要想避免7号后代中出现患者，可以采取的优生措施是_____。 【答案】(1) 常染色体隐性 若为伴X染色体隐性，4的父亲1和儿子9必然患病 (2) 伴X染色体显性 XaY、XAY 100% 建议生男孩 【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点： （1）伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。 （2）伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者；世代相传。 （3）常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。 （4）常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。 （5）伴Y染色体遗传：如人类外耳道多毛症，其特点是：传男不传女。 【解析】（1）若该遗传病为隐性遗传病，一定是常染色体隐性遗传病，因为若为伴X染色体隐性，4号的父亲1号和儿子9号必然患病，而1号和9号不患病，故为常染色体隐性遗传病。 （2）若1号、6号均为纯合子，则该病的遗传方式为伴X染色体显性。若为常染色体遗传病，6号必定含有1号的基因，又1号不患病，6号患病，则6号必不为纯合子，与题意不符。若为伴X染色体隐性遗传病，则1号的基因型为XAY，4号个体必定含有XA，表现为不患病，而4号个体患病，故该病不可能是伴X染色体隐性遗传病。若为伴X染色体显性遗传病，则1号个体的基因型为XaY，又5号个体不患病，则基因型为XaXa，故2号个体的基因型为XAXa，4号个体基因型为XAXa（患病），6号个体基因型为XAY（患病，纯合），3号个体基因型为XaY（不患病），7号个体基因型为XAY（患病），8号个体基因型为XaXa（不患病），9号个体基因型为XaY（不患病），10号个体基因型为XAXa（患病），符合题意，故该病的遗传方式为伴X染色体显性。 ①7号个体基因型为XAY，其与正常女性结婚，其女儿必定获得来自7号个体的XA基因，必定患病，概率为100%。 ②7号个体基因型为XAY，其女儿必定获得来自7号个体的XA基因，必定患病，故要想避免7号后代中出现患者，可以采取的优生措施是建议生男孩。 5. I、下图所示的遗传系谱图中有甲 (基因为A、a)、乙 (基因为B、b) 两种遗传病, 其中一种为红绿色盲。据图回答下列问题: II、下图为某二倍体自花传粉植物体内花瓣色素代谢途径示意图。 让开白花的纯合植株与开蓝紫色花的植株杂交，F1中蓝紫色花植株与红花植株的比例为1：1. (1)甲病属于______________遗传病。 (2)II4基因型是__________，她和与II5基因型相同的概率是___________。 (3)若II3和II4生一个正常孩子的概率是____。 (4)白花亲本的基因型为___________。蓝紫花亲本的基因型为___________。 (5)若要验证控制花瓣颜色的基因满足自由组合定律，请利用上述植株进行一个最简单的实验进行验证，请写出实验方案并预期结果。实验方案：_____________，获得子代植株，并统计子代植株的花瓣颜色及比例。预期结果：______________，即可证明控制花瓣颜色的基因满足自由组合定律。 【答案】(1)常染色体隐性遗传 (2) AaXBXb 1/3 (3)9/16 (4) aabb AABb (5) 选择F1蓝紫花植株进行自交 若子代出现蓝紫色花瓣∶红色花瓣∶白色花瓣=9∶3∶4 【分析】基因的自由组合定律：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。 【解析】（1）根据Ⅱ-3和Ⅱ-4不患甲病，而子代有患甲病的女儿，可知甲病为常染色体隐性遗传病，又知两种遗传病中一种为红绿色盲，则乙病为红绿色盲。 （2） Ⅱ-4不患病，但子代有患甲病的女儿和患乙病的儿子，因此Ⅱ-4基因型是AaXBXb，Ⅱ-6患甲病，Ⅱ-7患乙病，因此Ⅰ-1基因型为AaXBXb、Ⅰ-2基因型为AaXBY，Ⅱ-5基因型为AaXBXb的概率为2/3×1/2=1/3，因此Ⅱ-4与Ⅱ-5基因型相同的概率是1/3。 （3） Ⅱ-3基因型为AaXBY，Ⅱ-4基因型是AaXBXb，若Ⅱ-3和Ⅱ-4生一个正常孩子的概率是3/4×3/4=9/16。 （4）依据题意可知，白花植株基因型为aa_ _，红花植株基因型为A_bb，蓝紫色花植株基因型为A_B_，让开白花的植株与开蓝紫色花的植株杂交，由F1中蓝紫色花植株（A_B_）与红花植株（A_bb）的比例为1∶1，可推知亲本白花植株的基因型为aabb，蓝紫色花植株的基因型为AABb。 （5）要验证控制花瓣颜色的基因满足自由组合定律，对于自花传粉植物来说，最简单的实验方案是让F1中蓝紫色花植株（AaBb）自交，获得子代植株，并统计子代植株的花瓣颜色及比例。若控制花瓣颜色的基因满足自由组合定律，AaBb自交，子代的表型及比例为A_B_（蓝紫色）∶A_bb（红色）∶aa_ _（白色）=9∶3∶4，因此若子代的表型及比例为A_B_（蓝紫色）∶A_bb（红色）∶aa_ _（白色）=9∶3∶4，则可证明控制花瓣颜色的基因满足自由组合定律。 6.下图所示的系谱图中，I-1和I-2的后代中个别家系成员患红绿色盲（伴X染色体隐性遗传病）或苯丙酮尿症（常染色体隐性遗传病）。回答下列问题： (1)人类的红绿色盲是由视锥细胞的基因B突变为b引起的。人群中，B/b这对基因共组成_____种基因型。与男性相比，女性红绿色盲的患病率_____（填“较高”“较低”或“相等”）。 (2)如果Ⅲ-1为红绿色盲致病基因携带者，其色盲致病基因来自于I中的_____号。 (3)Ⅱ-3是苯丙酮尿症致病基因携带者的概率是________。如果Ⅱ-3是苯丙酮尿症致病基因携带者，Ⅲ-1为苯丙酮尿症患者的概率是______。 (4)遗传病不仅威胁人类的健康，给社会及患者家庭也带来了较大的危害。除了禁止近亲结婚，还可通过________等手段，有效预防遗传病的发生。 【答案】(1) 5 较低 (2)2 (3) 2/3 1/2 (4)遗传咨询、产前诊断 【分析】根据题意可知，苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病，设相关的基因为A/a，红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，设相关的基因为B/b。 【解析】（1）红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，人群中，B/b这对基因共组成的基因型有XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY，共5种。与男性相比，女性有两个b基因才会患病，男性只有一个b基因就会患病，与男性相比，女性红绿色盲的患病率较低。 （2）Ⅱ−3号的基因型为XBY， 如果Ⅲ−1为红绿色盲致病基因携带者，则其基因为XBXb，致病基因来自Ⅱ−3号，Ⅰ−1号个体不含该致病基因，所以Ⅱ−3号个体的致病基因来自Ⅰ−2号。 （3）苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病，用A、a表示，Ⅱ−2患苯丙酮尿症，基因型为aa，Ⅰ−1和Ⅰ−2的表现型都是正常，基因型为Aa，Ⅱ−3表现正常，是苯丙酮尿症致病基因携带者Aa的概率是2/3。如果Ⅱ-3是苯丙酮尿病致病基因携带者，基因型为Aa，Ⅱ-4号表现为苯丙酮尿症，基因型为aa，后代Ⅲ−1为苯丙酮尿症患者aa的概率是1/2。 （4）遗传病不仅威胁人类的健康，给社会及患者家庭也带来了较大的危害。除了禁止近亲结婚，还可通过遗传咨询、产前诊断等手段，有效预防遗传病的发生。 7.一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病由等位基因A/a控制，乙病由等位基因B/b控制，两对基因独立遗传。回答下列问题（不考虑X、Y染色体同源区段）： (1)分析遗传系谱图可知，甲病的遗传方式是______，B/b基因位于______（常、X）染色体上。 (2)推测II-3的基因型是______。假设在正常人群中乙病携带者的概率为1/60，若II-4不携带致病基因，则Ⅲ-3与一个无亲缘关系的正常女性婚配，生育患病孩子的概率为______。 (3)对遗传病进行检测和预防，在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展，可通过______来精确诊断Ⅲ-5是否携带致病基因。通过该方式发现Ⅲ-5为红绿色盲致病基因携带者（XDXd），其与一个正常男性婚配，生育了一个性染色体组成为XdXdY的红绿色盲患者，试分析其原因：______。 【答案】(1) 常染色体显性遗传 常 (2) aaBB或aaBb 1/720 (3) 基因诊断 母方在减数第二次分裂后期两条Xd染色体在着丝粒分裂后进入同一个卵细胞中形成的 【分析】由家庭系谱图可知，I-1和I-2患甲病，生了一个正常的女儿Ⅱ-3，所以甲病是常染色体显性遗传病；I-1和I-2都不患乙病，生了一个患乙病的女儿Ⅱ-2，所以乙病是常染色体隐性遗传病。 【解析】（1）由家庭系谱图可知，I-1和I-2患甲病，生了一个正常的女儿Ⅱ-3，所以甲病是常染色体显性遗传病；I-1和I-2都不患乙病，生了一个患乙病的女儿Ⅱ-2，所以乙病是常染色体隐性遗传病，乙病由等位基因B/b控制，B/b基因位于常染色体上。 （2）I-1和I-2的基因型都是AaBb，II-3既不患甲病也不患乙病，基因型是aaBB或aaBb。若II-4不携带致病基因，基因型是aaBB，对于乙病，II-3的基因型是1/3BB、2/3Bb，Ⅲ-3基因型是2/3BB、1/3Bb，正常人群中乙病携带者的概率为1/60，则后代患乙病的概率是1/3×1/60×1/4=1/720。Ⅲ-3与正常女性都不患甲病，后代也不可能患甲病，则生育患病孩子的概率为1/720。 （3）对遗传病进行检测和预防，在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展，可通过基因诊断来精确诊断Ⅲ-5是否携带致病基因。该患者可能是基因型为Y的精子和基因型为XdXd的卵细胞结合形成的，异常卵细胞形成的原因是母方在减数第二次分裂后期两条Xd染色体在着丝粒分裂后进入同一个卵细胞中形成的。 8.视网膜色素变性（RP）是一种人类基因突变引起的疾病，存在多种遗传方式，但都属于单基因遗传病。下图表示患者甲（相关基因用A/a表示）和患者乙（相关基因用B/b）的部分家系图（甲乙家族均不具有对方家族的致病基因），其中乙的父亲不携带致病基因。 (1)基因A与B不同的根本原因是_____________。 (2)据图分析，患者甲的RP为________性性状，致病基因位于_______染色体上。患者乙RP的遗传方式与甲______（选填“相同”或“不同”）。 (3)若同时考虑甲、乙家族的两对基因，患者甲产生的精子类型有_____种，Ⅲ-12的基因型为_______。两人婚后生育一个正常孩子的概率为________。 (4)若要确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病，除B超检测外，还可以通过__________（填两种）等手段。 【答案】(1)两种基因中碱基对的排列顺序不同 (2) 显 常 不同 (3) 4（四） aaXBXB或aaXBXb  7/16 (4)羊水检查、孕妇血细胞检查、基因检测 【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）。 【解析】（1）不同基因储存的遗传信息不同，基因A与B不同的根本原因是碱基对的排列顺序不同。 （2）据图分析，I-1和I-2均是患者，但生有正常的子代II-7，说明是显性遗传病，又因为患者甲为患病男性，但其母亲正常，因此致病基因位于常染色体上；患者乙的父母正常，且乙的父亲不携带致病基因，故患者乙RP的遗传方式为伴X隐性遗传，因此患者乙RP的遗传方式与甲不同。 （3） 患者甲的RP遗传方式为常染色体显性遗传，患者乙RP的遗传方式为伴X隐性遗传，已知甲乙家族均不具有对方家族的致病基因，且甲的母亲不患病，故患者甲的基因型为AaXBY，产生的精子类型为AXB、AY、aXB、aY，共4种类型；由于不携带甲致病基因，可推知乙的父母基因型为aaXBXb×aaXBY，故Ⅲ-12的基因型为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb，故甲（AaXBY）与Ⅲ-12婚配，生育一个正常孩子的概率为1/2×1/2+1/2×3/8=7/16。 （4）若要确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病，除B超检测外，还可以通过羊水检查、孕妇血细胞检查、基因检测等手段。 压轴题提升09 遗传实验设计专项压轴 1.孟德尔利用豌豆杂交实验发现了遗传规律，被称为“遗传学之父”。下列关于遗传实验和遗传规律的叙述，错误的是（　　） A．选用豌豆做实验材料需要考虑花的成熟度 B．孟德尔进行的测交实验属于假说—演绎法的验证过程 C．自由组合是指受精时雌雄配子的随机结合 D．孟德尔所假设的颗粒状的成对的遗传因子最终被定位于同源染色体上 【答案】C 【知识点】孟德尔获得成功的原因 【分析】孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两条基本规律：遗传因子的分离定律和自由组合定律。这两条基本规律的精髓是：生物体遗传的不是性状本身，而是控制性状的遗传因子。 【解析】A、豌豆是自花传粉，闭花授粉的植物，孟德尔在花未开放时对母本去雄并套袋，需要考虑花的成熟度，A正确； B、孟德尔进行的测交实验属于假说—演绎法的验证过程，B正确； C、自由组合是指在减数分裂过程中，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，而不是发生在受精时，C错误； D、孟德尔所假设的颗粒状的成对的遗传因子最终被定位于同源染色体上，D正确。 2.科学家发现某二倍体植物体细胞中含有两个抗病基因，为探究这两个基因的位置关系，将其多次自交，如果植株只要含有抗病基因即表现为抗病性状，且不考虑互换，下列说法错误的是（　　） A．若子代抗病：不抗病=15：1，则这两个基因一定为两对同源染色体上的非等位基因 B．若子代抗病：不抗病=3：1，则这两个基因一定为一条染色体上的非等位基因 C．若子代全表现为抗病，则这两个基因一定为一对同源染色体上非等位基因 D．若子代表现不遵循孟德尔遗传定律，则这两个基因可能位于线粒体中 【答案】C 【知识点】基因连锁与交换定律、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因自由组合定律的实质和应用 【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。 【解析】AB、由题意可知，植株只要含有抗病基因即表现为抗病性状，其同源染色体上若没有抗病基因，则可视作隐性基因，由所学知识可知，若子代抗病：不抗病=15：1，则这两个基因一定为两对同源染色体上的非等位基因，若子代抗病：不抗病=3：1，则这两个基因一定为一条染色体上的非等位基因，AB正确； C、若子代全表现为抗病，这两个基因可以为一对同源染色体上的非等位基因，也可以为一对同源染色体上的等位基因，C错误； D、若子代表现不遵循孟德尔遗传定律，则可能为细胞质基因，位于线粒体中，D正确。 故选C。 3.如图甲和乙分别为两株豌豆体细胞中的有关基因组成，要通过一代杂交达成目标，下列操作不合理的是（    ） A．甲自交，通过B、b基因控制的性状分析，可验证基因的分离定律 B．乙自交，通过A、a和B、b基因控制的性状分析，可验证基因的自由组合定律 C．甲、乙杂交，通过B、b基因控制的性状分析，可验证基因的分离定律 D．甲、乙杂交，通过A、a和D、d基因控制的性状分析，不能验证基因的自由组合定律 【答案】B 【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、基因分离定律的实质和应用 【分析】甲、乙中均有两对同源染色体，两对等位基因位于一对同源染色体上，D、d位于另一对同源染色体上。两对同源染色体上的非等位基因可以自由组合。 【解析】A、甲自交，验证B、b的遗传遵循基因的分离定律，表现型之比为3∶1，A不符合题意； B、乙自交，不能验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律，两对等位基因位于一对同源染色体上，不遵循自由组合定律，B符合题意； C、甲、乙杂交，验证B、b的遗传遵循基因的分离定律，后代表现型之比为3∶1，C不符合题意； D、甲、乙杂交，A、a和D、d无论是连锁还是自由组合，结果都是1:1:1:1，无法验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律，D不符合题意。 4.某动物的毛色同时受A/a、B/b两对等位基因控制，A/a基因控制色素的有无，B/b基因控制色素种类的合成，其毛色的遗传如下图所示，其中基因b对基因I的表达有抑制作用，且存在累加效应，回答下列问题： (1)由图中信息可知，A/a、B/b两对等位基因的遗传遵循________。 (2)现有纯合白色毛品系甲和黄色毛品系乙，这两个品系只有一对基因不同，黄色毛品系乙在繁殖过程中偶然出现了一只表型为棕色毛的个体丙，科研人员做了如下两组实验： 实验一：甲×乙→子代全为黄色毛 实验二：乙×丙→子代中黄色毛：棕色毛=1：1 ①图中基因I为______，甲的基因型为_____，丙的基因型为________。 ②科研人员紧接着做了实验三：将甲和丙杂交，选择子一代中表型为棕色毛的雌雄个体进行随机交配，请预测子二代的表型及其比例为________。 ③为了获得大量的棕色毛个体，可选择实验三的子二代中表型为_________的个体与_________（填“甲”“乙”或“丙”）进行杂交，子代全为棕色毛个体。 【答案】(1)基因的自由组合定律 (2) A基因 aabb AABb 白色毛：黄色毛：棕色毛：黑色毛=4：3：6：3 黑色毛 乙 【知识点】验证性实验与探究性实验、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因自由组合定律的实质和应用 【分析】自由组合定律实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合互不干扰，减一后期，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【解析】（1）由图可知基因①位于M染色体，基因②位于N染色体，因此遵循自由组合定律。 （2）①由实验一可知，黄色对白色为显性性状，且甲与乙只有一对基因不同，则就是A/a这一对控制色素有无的基因不同，又因甲、乙品系均为纯合子，则甲（白色）为aa，乙（黄色）为AA。由图可知基因I表达的酶能催化色素的合成，因此基因I即为基因A。由实验二可知这是一个测交实验，丙由乙突变而来且颜色（棕色）比乙（黄色）更深，基因b对基因A的表达有抑制作用，且存在累加效应，因此乙的基因型为AAbb，丙的基因型为AABb，甲与乙只有一对基因不同，所以甲的基因型为aabb。 ②甲和丙杂交，子一代棕色毛的基因型为AaBb，雌雄个体随机交配后子代的情况为：白色毛个体（aa__）占1/4，黄色毛个体（A_bb）占3/4×1/4=3/16，棕色毛个体（A_Bb）占3/4×1/2=3/8，黑色毛个体（A_BB）占3/4×1/4=3/16，因此白色毛：黄色毛：棕色毛：黑色毛=4：3：6：3。 ③实验三的子二代中黑色毛个体（A_BB）与品系乙（AAbb）杂交，子代基因型为A_Bb，子代表型全为棕色毛。 5.茄子(2n=24)是我国重要的蔬菜作物之一。茄子果皮颜色由基因A、a和B、b控制，花色由基因D、d控制。研究人员进行了如下表所示的杂交实验。回答下列问题： 组别 亲本 F₁表型 F₂表型及比例 实验一 甲(紫皮AABB)×乙(白皮aabb) 紫皮 紫皮：绿皮：白皮=12:3:1 实验二 丙(紫花)×丁(白花) 紫花 紫花:白花=3:1 (1)茄子果皮颜色形成的有关过程如下图1所示，结合图示请分析实验一F₂表型及比例为紫皮：绿皮：白皮=12：3：1的原因： ①A、a和B、b这两对等位基因在遗传时遵循_________________定律； ②A、B基因分别控制花青素和叶绿素的合成，且_____________________________。 (2)实验一F₂紫皮中杂合子所占比例为__________。将实验一中F₁与绿皮杂合子杂交，所得后代表型及比例为______________。 (3)茄子花型单生和簇生分别由基因R、r控制，已知R、r基因位于10号染色体上。现有紫花单生、紫花簇生、白花单生和白花簇生的纯合子若干，请从中选择合适的材料，设计一个实验探究控制花色的基因是否在10号染色体上。 实验思路：________________________________________________。 预期结果及结论：_________________________________________。 【答案】(1) 基因的自由组合 只要存在A就能合成花青素，果皮就呈现紫色，不含A、只含B时，只合成叶绿素，表现为绿色，隐性纯合子aabb不能合成花青素和叶绿素，表现为白色 (2) 5/6 4:3:1 (3) 选择紫花单生和白花簇生纯合子进行杂交，F1自交，观察F2的表现型及比例 若紫花单生：紫花簇生：白花单生：白花簇生=9:3:3:1，说明两对基因位于两对同源染色体上，即控制花色的基因不在10号染色体上；若紫花单生：白花簇生=3:1，说明两对基因位于一对同源染色体上，即控制花色的基因也位于10号染色体上。 【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用 【分析】根据实验一的F2代中，紫皮：绿皮：白皮=12:3:1可知，该性状至少受两对独立遗传的基因控制。结合图1可知，紫皮对应的基因型为A---，绿皮对应的基因型为aaB-，白皮的基因型为aabb。F1的基因型为AaBb。 实验二：根据子二代中紫花：白花=3:1可知，F1的基因型为Dd，则亲本的基因型为DD和dd。 【解析】（1）①根据实验一的F2代中，紫皮：绿皮：白皮=12:3:1可知，该性状至少受两对独立遗传的基因控制。两对基因遵循基因的自由组合定律。 ②由图1可知，只要存在A就能合成花青素，果皮就呈现紫色，不含A、只含B时，只合成叶绿素，表现为绿色，隐性纯合子aabb不能合成花青素和叶绿素，表现为白色。 （2）实验一F1的基因型为AaBb，F2中紫皮的基因型及比例为AABB:AABb:AaBB:AaBb:AAbb:Aabb=1:2:2:4:1:2，杂合子的比例为10/12=5/6。实验一F1的基因型为AaBb，绿皮杂合子的基因型为aaBb，后代中，紫皮A---的比例为1/2，绿皮aaB-的比例为1/2×3/4=3/8，白皮aabb的比例为1/2×1/4=1/8，紫皮：绿皮：白皮=4:3:1。 （3）四种纯合子的基因型分别为：紫花单生DDRR、紫花簇生DDrr、白花单生ddRR和白花簇生ddrr的纯合子基因型，要探究两对基因的位置关系，可以选择紫花单生DDRR、白花簇生ddrr杂交，F1的基因型为DdRr，观察F2的表现型及比例。若两对基因位于两对同源染色体上，则F2代中：紫花单生：紫花簇生：白花单生：白花簇生=9:3:3:1，也说明控制花色的基因不在10号染色体上。若两对基因位于一对同源染色体上，则F2中：紫花单生：白花簇生=3:1，说明控制花色的基因在10号染色体上。 6.某种植物为两性花，有白花、红花、蓝紫花三种类型，其花色的遗传受两对等位基因A/a、B/b的控制，相关机制如图所示。实验人员将甲（白花）和乙（红花）作为亲本进行杂交。甲（白花）与乙（红花）进行正反交，均表现为白花：红花：蓝紫花=2：1：1。回答下列问题： (1)若为了保证实验的成功，以乙为母本，则对乙进行的具体操作流程是________。 (2)甲（白花）与乙（红花）的基因型分别是________、________。 (3)为了验证基因A/a、B/b的遗传遵循自由组合定律，请在中选择合适的材料进行一次杂交实验，写出实验思路和预期的结果________。 (4)为鉴定中某株白花植株的基因型，实验人员提出让该株白花植株自交的实验方案，请评价该方案是否可行？________（填“可行”或不可行），理由是________。 【答案】(1)去雄→套袋→人工授粉→再套袋 (2) aaBb Aabb（两空顺序不能互换） (3)思路一：实验思路：选择中的蓝紫花植株进行自交，统计子代的表型及比例 预期的结果：蓝紫花：红花：白花=9：3：4 思路二：实验思路：选择中的蓝紫花植株和红花植株进行杂交，统计子代的表型及比例 预期的结果：蓝紫花：红花：白花=3：3：2 (4) 不可行 待鉴定的白花植株的基因型可能是aaBb或aabb，两种基因型的白花植株自交的结果均是子代表现为白花，没有差异，无法通过自交实验来鉴定该白花植株的基因型（合理即可） 【知识点】9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、孟德尔获得成功的原因、基因自由组合定律的实质和应用 【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。 【解析】（1）人工授粉前，为防止乙自身花粉干扰，需对乙去雄，即在花未成熟时去掉母本的雄蕊。 去雄后套上纸袋避免外来花粉干扰。 待乙雌蕊成熟，采集甲的花粉人工授粉到乙的雌蕊柱头上。 授粉后再套上纸袋，保证子代是甲、乙杂交的结果。所以操作流程是去雄→套袋→人工授粉→套袋。 （2）红花基因型为 A_bb，乙为红花设为 Aabb；白花为 aa__，甲为白花。杂交后出现蓝紫花（A_B_），甲需含 B 基因，即 aaBb。杂交后代基因型及比例为 AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1，对应表现型比例白花：红花：蓝紫花 =2:1:1，符合题意。 （3）思路一：选择 F1中蓝紫花植株（AaBb）自交，统计子代表型及比例。 预期结果：蓝紫花（A_B_）：红花（A_bb）：白花（aa__） =9:3:4。 思路二：选择 F1中蓝紫花植株（AaBb）和红花植株（Aabb）杂交，统计子代表型及比例。 预期结果：蓝紫花（A_B_）：红花（A_bb）：白花（aa__） =3:3:2。 （4）白花植株基因型可能是aaBb、aabb。 白花植株自交，无论哪种基因型，后代都是白花，无法区分不同基因型。所以该方案不可行，因为两种基因型的白花植株自交结果都是子代表现为白花，没有差异，无法通过自交实验来确定该白花植株的基因型。 7.某雌雄同株植物的花色有红色、白色和粉红色三种，由一对等位基因D、d控制，且基因D与红色素的形成有关；叶形有窄叶和宽叶两种，由一对等位基因E、e控制。为了研究该植物花色和叶形的遗传规律，研究人员将红花宽叶植株与白花窄叶植株杂交得到F1，F1自交得F2，F2的表型及数量如表所示。回答下列问题： 表型 红花宽叶 粉红花宽叶 白花宽叶 红花窄叶 粉红花窄叶 白花窄叶 F2/株 119 243 121 39 80 40 (1)基因D、d和基因E、e的遗传____（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律，理由是_______。 (2)为验证（1）中的推测，请从本实验的F1及F2中选择合适的个体进行实验，简要写出实验思路，并预期结果。 ①实验思路：________________________。 ②预期结果：________________________。 (3)该植物中，红花宽叶植株的基因型有________种。F2中白花宽叶植株的基因型为________；F2中的白花宽叶植株自交，F3白花宽叶植株中纯合子的比例为________________。 【答案】(1) 遵循 F2的表型比例符合（3：1）×（1：2：1）=3:6:3:1:2:1，属于9:3:3:1的变式，说明两对基因独立遗传，遵循自由组合定律 (2) 让F1与白花窄叶植株（ddee）杂交，统计后代的表型及比例。 后代出现粉红花宽叶、粉红花窄叶、白花宽叶、白花窄叶四种表型，比例约为1:1:1:1。 (3) 2 ddEE、ddEe 3/5 【知识点】性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、利用分离定律思维解决自由组合定律的问题、基因自由组合定律的实质和应用 【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。由此可见，同源染色体上的等位基因、非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循孟德尔的遗传定律。适用范围：①有性生殖的真核生物；②细胞核内染色体上的基因；③两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。 【解析】（1）植物的花色有红色、白色和粉红色三种，由一对等位基因D、d控制，且基因D与红色素的形成有关，叶形有窄叶和宽叶两种，由一对等位基因E、e控制。F2中植物花色的表型及比例红花：粉红花：白花≈1:2:1，叶形的表型及比例为宽叶：窄叶≈3:1， F2的表型比例符合（3宽叶：1窄叶）×（1红花：2粉红花：1白花）=3：6：3：1：2：1，符合9：3：3：1的变式，因此可知基因D、d和基因E、e的遗传遵循基因的自由组合定律。 （2）为验证基因D、d和基因E、e的遗传遵循基因的自由组合定律，可设计测交实验，即选择F1（基因型为DdEe）与F2中白花窄叶（基因型为ddee）个体进行测交，观察子代的表型及比例。若遵循基因的自由组合定律，DdEe可产生4种比例相等的配子，即DE：De：dE：de=1:1:1:1，则DdEe与ddee杂交得后代基因型及比例为DdEe：Ddee：ddEe：ddee=1:1:1:1，表型比为粉红花宽叶：粉红花窄叶：白花宽叶：白花窄叶=1:1:1:1。 （3）该植物中，红花宽叶植株的基因型有DDEE、DDEe，共2种。F2中白花宽叶植株的基因型为ddEE、ddEe；F2中的白花宽叶植株中基因型及比例为ddEE：ddEe=1:2，若自交F3中ddee=2/3×1/4=1/6，ddEe=2/3×1/2=2/6，即F3中基因型及比例为ddEE：ddEe：ddee=3:2:1，则白花宽叶植株（ddE_）中纯合子（ddEE）的比例为3/5。 8.家兔的脂肪有白色和淡黄色两种，由常染色体上一对等位基因F、f控制。现有甲、乙、丙三组家兔，甲组家兔都是淡黄色脂肪兔，乙、丙两组家兔都是白色脂肪兔，某研究小组利用这三组家兔进行了以下实验： 实验一：让甲组中的雌雄淡黄色脂肪兔交配，F1全为淡黄色脂肪兔； 实验二：让乙组中的雌雄白色脂肪兔交配，F1中的白色脂肪兔：淡黄色脂肪兔=3：1； 实验三：让丙组中的白色脂肪兔与甲组中的淡黄色脂肪兔交配，F1中的白色脂肪兔：淡黄色脂肪兔=1：1。 根据以上实验结果，回答下列问题： (1)白色脂肪兔的基因组成是_______。 (2)实验二的F1中出现白色脂肪兔和淡黄色脂肪兔，这种现象在遗传学上称为______。F1中的白色脂肪兔与亲本中的白色脂肪兔的基因型相同的概率为______。据实验二可知白色脂肪兔为显性性状，判断依据是______。 (3)某个家兔种群的基因组成及比例为FF：Ff：ff=4：1：1，若它们之间随机交配，则子代的表型及比例是_______。 (4)在方框中写出实验三的遗传图解：_______。 【答案】(1)FF、Ff (2) 性状分离 2/3 实验二出现性状分离现象，因此乙组白色脂肪兔为杂种，白色为显性性状 (3)白色脂肪兔：淡黄色脂肪兔=15：1 (4) 【知识点】基因分离定律的实质和应用 【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；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【解析】（1）让乙组中的雌雄白色脂肪兔交配，F1中的白色脂肪兔：淡黄色脂肪兔=3：1，说明白色对淡黄色为显性，因此，白色脂肪兔的基因组成是FF、Ff。 （2）实验二的F1中白色脂肪兔：淡黄色脂肪兔=3：1，说明亲本白色脂肪兔的基因型均为Ff，而F1白色脂肪兔的基因型为1/3FF、2/3Ff，可见，实验二的F1中的白色脂肪兔与亲本中的白色脂肪兔的基因型相同的概率为2/3；显性性状指的是具有相对性状的纯合亲本杂交，子一代显现出来的性状。杂合子自交后代同时出现显性和隐性性状的现象，叫性状分离。实验二出现性状分离现象，说明乙组白色脂肪兔为杂种，白色为显性性状。 （3）某个家兔种群关于脂肪颜色的基因组成及比例为FF：Ff：ff=4：1：1，它们之间随机交配，则该群体中产生雌雄配子的种类及其比例均为F：f=3：1，因此子代基因组成为ff的家兔占1/4×1/4=1/16，为淡黄色脂肪兔，其余占比15/16的家兔均为白色脂肪兔。 （4）丙组中的白色脂肪兔与甲组中的淡黄色脂肪兔（ff）交配，F1中的白色脂肪兔：淡黄色脂肪兔=1：1，说明亲本白色脂肪兔的基因型为Ff，则相关遗传图解可表示如下： 9.某自花传粉的植物花的颜色由两对基因(A和a、B和b)控制，A基因控制红色素合成(AA和Aa的效应相同)，B基因为修饰基因，能淡化颜色的深度(BB和Bb的效应不同)，完全淡化表现为白色，不完全淡化为粉红色。请回答下列问题： (1)白花植株的基因型有____________种。 (2)让纯合白花植株和纯合红花植株杂交，产生的子一代植株的花色全为粉色。请写出可能的亲本基因型组合：____________。 (3)为了探究两对基因(A和a、B和b)是在同一对同源染色体上，还是在两对同源染色体上，某课题小组选用基因型为AaBb的植株设计实验。 ①实验假设：这两对基因在染色体上的位置有三种类型，已给出两种类型，如下图所示，竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位置。请将未给出的类型画在方框内_______。 ②实验步骤： 用最简便的方法设计实验 第一步：________________________。 第二步：观察并统计子代植株花的颜色和比例。 实验可能的结果(不考虑交换)及相应的结论： a．若子代植株花色及比例为粉色∶红色∶白色＝__________，则两对基因在两对同源染色体上(符合第一种类型)。 b．若子代植株花色及比例为粉色∶白色＝__________，则两对基因在一对同源染色体上(符合第二种类型)。 c．若子代植株花色及比例为粉色∶红色∶白色＝2∶1∶1，则两对基因在一对同源染色体上(符合第三种类型)。 (4)为使该植物获得抗虫害能力，科学家将两个抗虫基因D通过转基因技术随机插入染色体上，则两个抗虫基因D在染色体上的位置关系有__________种可能。当两个抗虫基因D在染色体上的位置关系为何种情况时，该植物自交产生抗虫的概率最小，请用竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位置，将该情况画出来_____。 【答案】(1)5 (2)AABB×AAbb或aaBB×AAbb (3) 将基因型为AaBb的植株自交 6∶3∶7 1∶1 (4) 3 【知识点】验证性实验与探究性实验、基因连锁与交换定律、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因自由组合定律的实质和应用 【分析】自由组合定律的实质是减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【解析】（1）根据题干信息A基因控制红色素合成(AA和Aa的效应相同)，B基因为修饰基因，能淡化颜色的深度(BB和Bb的效应不同)，完全淡化表现为白色，不完全淡化为粉红色，分析可知，A-bb为红色，A-Bb为粉红色，A-BB和aa--为白色，白花植株的基因型有AABB、AaBB、aaBB、aaBb、aabb5种。 （2）让纯合白花植株(AABB、aaBB、aabb)和纯合红花植株(AAbb)杂交，产生的子一代植株花色全为粉色(A_Bb)，则亲本可能的基因型组合是AABB×AAbb或aaBB×AAbb。 （3）①两对基因在染色体上的位置有三种情况，若这两对基因位于两对同源染色体上是第一种类型；若这两对基因位于同一对同源染色体上有两种类型，一种是A和B基因位于同一条染色体上，即第二种类型；另一种是A和b位于同一条染色体上。因此题中未给出的第二种类型是A和B位于同一条染色体上，a与b位于另一条染色体上，如图所示：    ②该植物为自花传粉植物，为探究两对基因(A和a、B和b)是在同一对同源染色体上，最简便的方法是将基因型为AaBb的植株自交，观察并统计子代植株花的颜色和比例。 ③若两对基因在两对同源染色体上，即符合第一种类型，则这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，所以基因型为AaBb的植株能形成四种比例相等的配子(AB、Ab、aB、ab)，自交后代植株将具有三种花色，粉色(A_Bb)∶红色(A_bb)∶白色(A_BB或aa__)＝(3/4×1/2)∶(3/4×1/4)∶(1－3/4×1/2－3/4×1/4)＝6∶3∶7。若两对基因在一对同源染色体上，并符合第二种类型，则亲本将形成两种比例相等的配子(AB和ab)，这两种配子随机结合，产生的三种基因型后代分别是AABB(白色)∶AaBb(粉色)∶aabb(白色)＝1∶2∶1，即粉色∶白色＝1∶1。若两对基因在一对同源染色体上，并符合第三种类型，亲本将形成两种比例相等的配子(Ab和aB)，这两种配子随机结合，产生的三种基因型后代分别是AaBb(粉色)∶AAbb(红色)aaBB(白色)＝2∶1∶1。 （4）两个抗虫基因D在染色体上的位置关系有3种可能，第一种是两个D基因在一条染色体上，第二种是两个D基因位于同一对同源染色体上，第三种是两个D基因位于非同源染色体上，其中第一种类型自交，子代抗虫性状比例为3/4；第二种类型自交，子代抗虫性状比例为1；第三种类型自交，子代抗虫性状比例为15/16；因此第一种类型自交子代抗虫性状比例最小，如图所示： 压轴题提升10 基因突变、基因重组与染色体变异综合辨析题 1. Ⅰ、小鼠是研究人类遗传病的模式动物。图1为小鼠的某细胞分裂示意图（仅示部分染色体，不考虑染色体变异），图2表示不同细胞的染色体与核DNA之间的数量关系。 Ⅱ、人类的头颈部鳞状细胞癌（简称HNSCC）与染色体片段或整条染色体丢失密切相关，其中丢失的9号染色体片段上含有与细胞周期的调控有关的p16基因（p16基因的过度甲基化会导致表达受阻使细胞过度增殖）。 (1)图1细胞所处的分裂时期正发生的染色体行为是 ，其分裂完成后，产生的配子类型有aY和 。 (2)若b - e代表同一细胞的不同分裂期（以图1所示分裂方式进行），则其先后顺序为 （用图中字母表示）。 (3)根据p16基因在细胞增殖中的作用可判断，p16基因属于 （填“原癌基因”或“抑癌基因”），这类基因表达的蛋白质能够 。 (4)HNSCC细胞常由于染色体端粒的缺失，在分裂后期姐妹染色单体连接在一起而出现“染色体桥”现象（如图3所示）。若染色体断裂发生在 （填“a”或“b”）处，则有可能使子细胞中的原癌基因数量增多，进而造成细胞过度增殖。 【答案】(1) 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 AX、aX (2)b-d-c-e (3) 抑癌基因 抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡 (4)ａ 【分析】据图分析：图1细胞含有同源染色体，且同源染色体分离移向细胞两极，处于减数第一次分裂后期；图2表示不同细胞染色体和核DNA之间的数量关系，a为一条染色体含一个DNA分子，且相对值为4n，处于有丝分裂后期；b为一条染色体含两个DNA分子，且相对值为4n，处于有丝前期和中期或减数第一次分裂；c为一条染色体含一个DNA分子，且相对值为2n，处于减数第二次分裂后期；d为一条染色体含两个DNA分子，且相对值为2n，处于减数第二次分裂前期和中期；e为一条染色体含一个DNA分子，且相对值为n，是成熟生殖细胞。 【详解】（1）图1细胞含有同源染色体，且同源染色体分离移向细胞两极，处于减数第一次分裂后期，此时染色体发生的行为变化是同源染色体分离，非同源染色体自由组合；分裂完成后，产生的配子类型有aY和AX、aX。 （2）图2中b-e代表同一细胞的不同分裂期(以图1减数分裂方式进行)，则b为一条染色体含两个DNA分子，且相对值为4n，处于减数第一次分裂；c为一条染色体含一个DNA分子，且相对值为2n，处于减数第二次分裂后期；d为一条染色体含两个DNA分子，且相对值为2n，处于减数第二次分裂前期和中期；e为一条染色体含一个DNA分子，且相对值为n，是精细胞。则其先后顺序为b-d-c-e。 （3）一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖或促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应的蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。据题意“p16基因的过度甲基化会导致表达受阻使细胞过度增殖”可知p16 基因属于抑癌基因，这类基因表达的蛋白质能够抑制细胞的生长和增殖或促进细胞凋亡。 （4）分析图3可知：若染色体断裂发生在a处，右侧的染色体含有2个原癌基因，则有可能使子细胞中的原癌基因数量增多，进而造成细胞过度增殖；若染色体断裂发生在b处，则左右两侧的染色体含有1个原癌基因。 2.某雌雄同株植物的宽叶和窄叶为一对相对性状，宽叶对窄叶为显性，受一对等位基因B（b）控制。对基因型为Bb的杂合植株（部分染色体及基因位置如图甲）进行诱变处理，得到图乙、丙、丁所示的突变体，据图回答问题：    (1)图乙和图丁所对应的可遗传变异类型分别为________和________，图乙对应的可遗传变异类型可使排列在染色体上的基因的数目发生改变，图丁对应的可遗传变异类型一般________（选填“会”或“不会”）导致染色体上基因数量的改变。 (2)另一杂合植株（部分染色体及基因位置如图丙）表现为宽叶。若该植株产生的各种类型的配子活力相同，受精卵中同时缺少B和b基因时不能存活，则该植株产生的雌配子有________种，该植株自交后代中窄叶植株理论上约占________。 (3)纯合宽叶植株与纯合窄叶植株杂交，后代中出现一株窄叶植株，原因可能有________。 A．亲代宽叶植株在产生配子过程中，B基因突变成b基因 B．亲代宽叶植株在产生配子过程中，载有B基因的染色体片段丢失 C．后代植株在个体发育的早期，有丝分裂时B基因突变成b基因 D．亲代宽叶植株的叶片细胞在进行有丝分裂时B基因突变成b基因 【答案】(1) 染色体变异（或染色体结构变异或 缺失） 基因突变 不会 (2) 4/四 1/5 (3)ABC 【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。 2、体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。包括染色体数目变异和染色体结构变异。染色体结构变异包括缺失、增添、易位、倒位，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。 【解析】（1）据图可知，与图甲细胞中染色体相比，图乙中B基因所在染色体明显更短，说明该条染色体发生了染色体片段缺失，即染色体结构变异；据图可知，与图甲细胞基因相比，丁图中B基因内部缺失若干碱基对，说明B基因发生了基因突变。基因突变产生新的等位基因，一般不会导致染色体上基因数量改变。 （2）据图可知，B基因所位于的染色体移接至另一条非同源染色体上了，变异后的个体基因型可表示为ObOB（O表示同源染色体相同位点上没有等位基因）。则基因型为ObOB的个体减数分裂时，两对染色体自由组合，则产生的配子种类及比例可表示为：OO、OB、Ob、Bb。依题意，该植株产生的各种类型的配子活力相同，因此，则该植株产生的雌配子有4种。细胞中两对染色体上基因的遗传互不干扰，因此，单独考虑b基因，自交产生的子代基因型及比例为1OO：2Ob：1bb；单独考虑B基因所位于的染色体，自交产生的子代基因型及比例为1OO：2OB：1BB。又知受精卵中同时缺少B和b基因时不能存活，则该植株自交后代中窄叶植株理论上约占（1/2×1/4+1/4×1/4）÷（1-1/4×1/4）=1/5。 （3）A、依题意，纯合宽叶植株（BB）与纯合窄叶植株（bb）杂交，正常情况下产生的后代基因型为Bb，应该表现为宽叶。若亲代宽叶植株在产生配子过程中，B基因突变成b基因，则子代基因型为bb，则可表现为窄叶，A符合题意； B、若亲代宽叶植株在产生配子过程中，B基因所位于的染色体片段缺失，则子代细胞中只含b基因，则子代可表现为窄叶，B符合题意； C、纯合宽叶植株（BB）与纯合窄叶植株（bb）杂交，产生的子代受精卵基因型为Bb，正常情况下该受精卵发育的个体应该表现为宽叶。若该受精卵发育成个体的早期，有丝分裂时B基因突变成b基因，则发育后期分化出现的叶可表现为窄叶，C符合题意； D、亲代宽叶植株的叶片细胞在进行有丝分裂时B基因突变成b基因，但亲代宽叶植株的原始生殖细胞的基因型未变，因此，纯合宽叶植株与纯合窄叶植株杂交产生的子代基因型为Bb，仍表现宽叶，D不符合题意。 故选ABC。 3.图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。据此分析： (1)图①②③④表示的变异类型分别是______、______、______、______。 (2)基因重组的2种类型及发生时间： ①自由组合指：______，发生时间：______。 ②互换指：______，发生时间：______。 (3)飞船搭载的种子应该选择刚萌发的种子而非休眠种子，原因是：______。 (4)若某基因发生突变，其遗传信息______（一定/不一定）发生改变；生物性状______（一定/不一定）发生改变。 (5)低温诱导染色体数目变异实验中，低温诱导剪取根尖后，放到______中浸泡，以固定细胞形态，然后用______冲洗2次。 【答案】(1) 基因重组 易位（染色体结构变异） 基因突变 缺失或重复（染色体结构变异） (2) 非同源染色体上的非等位基因自由组合 减数分裂I后期 同源染色体的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换，导致染色单体上的非等位基因重新组合 减数分裂I前期 (3)刚萌发的种子细胞分裂旺盛，在间期DNA复制时基因易发生突变 (4) 一定 不一定 (5) 卡诺氏液 体积分数为95%的酒精 【分析】图中①②③④依次表示互换（基因重组）、染色体结构变异的易位、基因突变、染色体结构变异（重复或缺失）。 【解析】（1）图中①②③④依次表示互换（基因重组）、染色体结构变异的易位、基因突变、染色体结构变异（重复或缺失）。 （2）①自由组合发生在减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合时其上的非等位基因随之自由组合。 ②互换发生在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色体单体之间交换，从而导致其上的等位基因随之交换。 （3）由于刚萌发的种子细胞分裂旺盛，在间期DNA复制时基因易发生突变，所以飞船搭载的种子应该选择刚萌发的种子而非休眠种子。 （4）遗传信息是指基因中碱基的排列顺序，所以发生基因突变后，其遗传信息一定发生改变。由于密码子具有简并性，基因发生突变后，可能其转录出的mRNA所编码的蛋白质相同，所以基因发生突变后，其生物性状不一定发生改变。 （5）低温诱导染色体数目变异实验中，低温诱导剪取根尖后，放到卡诺氏液中浸泡，以固定细胞形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次，洗去固定液。 4.与白色棉相比，彩色棉在纺织过程中减少了印染工序，减少了环境污染。基因型为BB的植株结白色棉，基因型为Bb、b（只含一个b基因）的植株结粉红色棉，基因型为bb的植株结深红色棉。一正常纯合白色棉植株经育种工作者的诱变处理后，可能发生如下甲、乙变异类型，从而获得彩色棉。回答下列问题： (1)若用秋水仙素适时处理甲植株的幼苗，则可获得四倍体植株，上述操作中秋水仙素的作用是_________，所得的四倍体植株的基因型为________。 (2)由图可知，甲的变异类型是________；乙的变异类型是________。 (3)已知基因B/b所在染色体都缺失的植株不育（不结果实），欲探究F1粉红色棉的产生是甲、乙中的哪一种变异类型，最直接的实验方法是用________直接观察。此外还可以将粉红色棉在相同且适宜的条件下单株种植，并严格自交，观察统计可育子代的表型及比例。若后代的表型及比例为________，则该变异类型为甲；若后代的表型及比例为________，则该变异类型为乙。 【答案】(1) 抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成 BBbb (2) 基因突变 染色体结构变异 (3) 显微镜 白色：粉红色：深红色=1∶2∶1 深红色：粉红色=1∶2 【分析】据图分析，过程①是基因突变，该变异具有不定向性和低频性等特点；过程②是染色体结构变异，导致染色体片段部分缺失。 【解析】（1）用秋水仙素适时处理甲植株的幼苗，则可获得四倍体植株，秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，因甲的基因型为Bb，所以获得的四倍体植株基因型为BBbb。 （2）据图分析，甲的变异类型是基因突变，乙中一条染色体B基因所在染色体片段缺失，所以乙的变异类型是染色体结构变异（染色体片段缺失）。 （3）欲探究F1粉红色棉的产生是甲、乙中的哪一种变异类型，最简便的实验方法是用显微镜观察，染色体变异在显微镜下是可见的，还可将粉红色棉在相同且适宜的条件下单株种植，并严格自交，观察统计可育子代表型及比例。若产生原因是甲的变异类型，则甲的基因型为Bb，则其自交后代的基因型及比例为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1，基因型为BB的植株结白色棉，基因型为Bb、b（只含一个b基因）的植株结粉红色棉，基因型为 bb的植株结深红色棉，因此子代表现型及比例为白色：粉红色：深红色=1∶2∶1。若产生原因是乙的变异类型，则乙的基因型为b_，已知基因B/b所在染色体都缺失的植株不育（不结果实），则其自交后代基因型及比例为_ _:bb∶b_=1:1:2，其中_ _植株不育，故可育子代中深红色：粉红色=1:2。 5.水稻是我国重要的粮食作物，水稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。水稻的抗稻瘟病是由基因R控制的，与不抗稻瘟病r均位于第11号染色体上。水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活。研究人员发现两株染色体异常稻（体细胞染色体如图所示）。    请据图分析回答下列问题： (1)植株甲的可遗传变异类型具体为________，请简要写出区分该变异类型与基因突变最简单的鉴别方法：__________。 (2)已知植株甲的基因型为Rr，若要确定R基因位于正常还是异常的11号染色体上，请用最简单的方法设计实验证明R基因的位置（写出杂交组合预期结果及结论）。 ①让甲植株自交产生种子，将种子种植后观察并统计子代植株表型和比例； ②若子代______，R基因在11号正常染色体上；若子代_______，R基因在11号异常染色体上； ③若植株甲、乙均为R位于异常染色体上，正常染色体上为r，让植株甲、乙进行杂交，假设产生配子时，三条互为同源染色体的其中任意两条随机联会，然后分离，多出的一条随机分配到细胞的一极，则子代植株表型及比例为_______。 【答案】(1) 染色体结构变异 用光学显微镜观察区分 (2) 均为抗病植株 抗病植株∶感病植株＝2∶1 抗病植株∶感病植株＝8∶3 【分析】分析题图：据图可知，植株甲的异常染色体与正常染色体相比，短了一截，可判断变异类型属于染色体结构变异（缺失），植株乙的染色体数比正常植株多一条，故植株乙的变异类型属于染色体数目变异。 【解析】（1） 植株甲的异常染色体与正常染色体相比，短了一截，可判断变异类型属于染色体结构变异（缺失）。染色体变异可在光学显微镜下观察到，而基因突变不能在光学显微镜下观察，所以可用光学显微镜观察区分染色体变异和基因突变。 （2）①结合题意“水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活”，要确定R基因位于正常还是异常的11号染色体上，可让甲植株（Rr）自交产生种子，观察并统计子代表型和比例； ②正常情况下，Rr自交后代基因型为RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，若R基因在11号正常染色体上，基因型rr的个体因不含正常染色体而死亡，子代只有抗病植株；若R基因在11号异常染色体上，基因型RR的个体无正常染色体而死亡，子代剩下Rr和rr基因型的个体，表型及比例为抗病植株∶感病植株＝2∶1。 ③若R位于异常染色体上，甲（Rr）能产生两种配子R∶r＝1∶1，乙（Rrr）能产生配子2Rr∶2r∶1R∶1rr，子代为2RRr∶1RR∶3Rrr∶3Rr∶1rrr∶2rr，其中RR个体死亡，剩下的抗病植株∶感病植株＝8∶3。 6.普通小麦和水稻都是常见的农作物，现代科学已经证实了普通小麦的起源。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体组加倍过程，如下图所示（其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体）。    (1)普通小麦体细胞中有______条染色体。在普通小麦的形成过程中，杂种一和杂种二是高度不育的，原因是______。请推测在杂种一形成拟二粒小麦和杂种二形成普通小麦的过程中发生了______现象。 (2)中国是世界上最早驯化水稻的国家之一。水稻为二倍体植物（2n=24），个别植株的体细胞中染色体为23条，这种植株称为单体，水稻单体植株具有正常的生活力和一定的繁殖能力。水稻单体植株在减数分裂I时能形成______个四分体。这种单体植株是由正常配子与染色体数为______条的异常配子结合发育形成的，请分析这种异常配子形成的原因：______。 【答案】(1) 42 无同源染色体，不能进行正常的减数分裂（或者染色体联会紊乱） 染色体（组）自然加倍 (2) 11 11 减数分裂I过程中，初级精（卵）母细胞中某对同源染色体没有分离，减数分裂Ⅱ分裂正常；减数分裂I正常，减数分裂Ⅱ过程中，次级精（卵）母细胞中某条染色体的姐妹染色单体没有分开 【分析】多倍体是指由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体，称为多倍体;与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量都有所增加。 【解析】（1）分析题意可知，A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组都含有7条染色体，杂种一的染色体组成是AB，杂种二的染色体组成是ABD，杂种二含有21条染色体，经过染色体数目加倍形成普通小麦，因此普通小麦体细胞中有42条染色体。杂种一的染色体组成是AB，杂种二的染色体组成是ABD，杂种一和杂种二由于无同源染色体，不能进行正常的减数分裂，所以是高度不育的。杂种一形成拟二粒小麦和杂种二形成普通小麦的过程中发生了染色体加倍，可能是自然加倍。 （2）水稻为二倍体植物（2n=24），个别植株的体细胞中染色体为23条，这种植株称为单体，水稻单体植株在减数第一次分裂时能形成11个四分体，这种单体植株是由于正常配子（12条染色体）与染色体数为11的异常配子结合发育形成的，减数第一次分裂过程中，初级精（卵）母细胞中某对同源染色体没有分离，第二次分裂正常；减数第一次分裂正常，第二次分裂过程中，次级精（卵）母细胞中某条染色体的姐妹染色单体没有分开导致形成异常配子。 7.云南省农科院在培育集耐寒、耐旱等优良性状于一体的云麦112新品种的过程中，采用小麦玉米远缘杂交染色体消除法培育出小麦单倍体，部分过程如图1所示。回答下列问题： (1)图1所示的育种过程中，涉及的原理有________，只含小麦染色体的单倍体胚发育成的植株不育的原因是________。 (2)秋水仙素对单倍体幼苗具有一定的毒害作用。为获得数量较多的可育植株，科研人员开展了用秋水仙素处理单倍体幼苗的相关实验，部分结果如图2和图3所示。 ①秋水仙素能引起细胞内染色体数目加倍，其作用机理是_________。 ②据图分析，本实验的自变量为_______。分析实验结果，可得出_______。 【答案】(1) 基因重组、染色体变异 减数分裂时，同源染色体联会紊乱，几乎无法产生正常配子 (2) 抑制纺锤体的形成 秋水仙素浓度和幼苗的类型 应选择浓度为500mg/L的秋水仙素处理壮苗 【分析】秋水仙素和低温均可以抑制纺锤体的形成，导致染色体数目的加倍，引起染色体数目的变异。 【解析】（1）小麦品种1和2杂交的过程中，主要依赖于基因重组，远缘杂交获得单倍体幼苗的过程中，发生了染色体数目的变异。只含小麦染色体的单倍体胚，减数分裂时，同源染色体联会紊乱，几乎无法产生正常配子，故不育。 （2）①秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，导致姐妹染色单体分开后的子染色体不能被拉向细胞两极，引起染色体数目的加倍。 ②由图可知，秋水仙素浓度和幼苗的类型均会影响幼苗的存活率和染色体加倍率，500mg/L的秋水仙素的秋水仙素处理壮苗幼苗的存活率和染色体加倍率均较高，应该选浓度为500mg/L的秋水仙素处理壮苗。 8.利用转基因技术将抗虫基因A和抗除草剂基因R转入普通烟草（2N=48），获得某个转基因烟草品系（只含一个A基因和一个R基因），已知基因A位于7号染色体，A基因与R基因可能存在的位置关系有3种。 请回答下列问题： (1)若A基因与R基因位置关系如Ⅰ所示，正常情况下该转基因烟草自交后代既抗虫又抗除草剂的比例是____________，所以为了保持亲本的优良性状，宜采用____________繁殖方式。 (2)若A基因与R基因位置关系如Ⅱ所示，正常情况下该转基因烟草测交的后代既抗虫又抗除草剂的比例是____________。请在Ⅲ中标出A基因与R基因除Ⅰ、Ⅱ外的可能位置关系____________。 (3)为了将转基因烟草的抗除草剂基因R定位到特定染色体上，现提供24个不同的普通烟草单体品系（染色体数为2N-1=47），如果缺失一对同源染色体会导致胚胎无法发育。不考虑抗虫性状，具体实验操作如下： 将转基因烟草与普通单体烟草杂交，选择F1中表型为____________的烟草自交，统计F2的表型及比例。 ①若子代表型及比例为____________，则基因R在该烟草单体品系所缺失的那条染色体上。 ②若子代表型及比例为抗除草剂：不抗除草剂=3：1，则基因R不在该烟草单体品系所缺失的那条染色体上。 按照此种方法，则该转基因烟草最多与____________个普通烟草单体品系进行杂交即可将R基因准确定位。 【答案】(1) 1/2 无性 (2) 1/4 (3) 抗除草剂 抗除草剂：不抗除草剂=6：1 23 【分析】图Ⅰ中抗除草剂基因和抗虫基因分别位于一对同源染色体的不同染色体上，减数分裂形成的配子中只含有一种基因A或R。 图Ⅱ中抗除草剂基因和抗虫基因分别位于非同源染色体的不同染色体上，减数分裂形成的配子中可能只含有一种基因A或R，也可能都不含上述基因或都含有上述基因。 【解析】（1）若A基因与R基因位置关系如Ⅰ所示，则其自交后代的基因型及比例为A:R:AR=1:1:2，AR既抗虫由抗除草剂，占1/2。转基因烟草一个细胞内只有一个A基因，相当于杂合子，后代会发生性状分离，故为了保持亲本的优良性状，应选择无性繁殖方式。 （2）若如图Ⅱ中基因排列方式，则A、R基因遵循自由组合定律，子代中既抗虫又抗除草剂的比例为A-R-=1/2×1/2=1/4。Ⅰ中AR位于2条同源染色体上，Ⅱ中AR位于非同源染色体上，二者均为AR位于两条染色体上，AR还可能位于一条染色体上，如图所示：。 （3）为了将转基因烟草的抗除草剂基因R定位到特定染色体上，可将转基因烟草与普通单体烟草杂交，选择子代中表现型为抗除草剂的烟草自交，统计F2的表现型及比例。①可将抗除草剂基因记为R，不含除草剂的正常的染色体记为r，单体染色体记为O，若R不在缺失的那条染色体上，则F1中抗除草剂烟草的基因型为Rr，其自交后代中抗除草剂：不抗除草剂=3:1；若R基因位于单体的那条染色体上，则F1中抗除草剂的基因型为1/2Rr、1/2RO，分别自交，子代为RR、2Rr、rr与RR、2RO、OO（致死），所以子代中抗除草剂与不抗除草剂的比例为6∶1。按照这种方法，有可能第一次就出现了6∶1的比例即可将R基因定位，也可能一直到第23次杂交也没有出现6∶1，那么基因就一定在第24号染色体上，故最多杂交23次即可将其准确定位。 压轴题提升11 遗传规律与变异综合压轴大题 1.水稻的叶色（紫色、绿色）是一对相对性状，由两对等位基因（A/a、D/d）控制；天然色素可赋予稻米多样化颜色，其籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也由两对等位基因控制。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。请回答下列问题（不考虑基因突变、染色体变异和互换等）。 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 (1)实验1中，F2的绿叶水稻中纯合子占 ；实验2中，控制水稻粒色的两对基因 （填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律。 (2)研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则紫叶水稻籽粒的颜色有 种；基因型为Bbdd的水稻与基因型为 的水稻杂交，子代籽粒的颜色最多。 (3)为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则理论上子代植株的表型及比例为 。 (4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，继续开展如下实验，请预测结果。 ①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因，则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中，最多能观察到 个荧光标记。 ②若植株M自交，理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为 。 【答案】(1) 3/7 遵循 (2) 2 bbDd（或BbDd） (3)紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒=1∶1∶1∶1 (4) 4 3/4或1/2 【分析】基因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的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 题意分析，水稻的叶色由2对同源染色体上的2对等位基因控制，其籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也由两对等位基因控制。亲本组合1紫叶与绿叶杂交，子一代表现为紫叶，子一代自交子二代紫叶∶绿叶=9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，说明两对等位基因自由组合，因此子一代的基因型是AaDd，A_D_表现为紫叶，A_dd、aaD_、aadd表现为绿叶。亲本组合2紫粒与白粒杂交，子一代表现为紫粒，子一代自交子二代紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4，因此子一代的基因型是双杂合子，是9∶3∶3∶1的变式，说明两对等位基因自由组合。 【详解】（1） 亲本组合1紫叶与绿叶杂交，子一代表现为紫叶，子一代自交子二代紫叶∶绿叶=9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，说明两对等位基因自由组合，因此子一代的基因型是AaDd，子二代A_D_表现为紫叶，A_dd、aaD_、aadd表现为绿叶，故F2的绿叶水稻有1AAdd、2Aadd、1aaDD、2aaDd、1aadd，共5种基因型，其中绿叶水稻中纯合子占比为3/7。实验2中，紫粒与白粒杂交，子一代表现为紫粒，子一代自交子二代紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4，是9∶3∶3∶1的变式，说明控制水稻粒色的两对基因的遗传遵循自由组合定律。 （2）研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则实验2中，紫粒与白粒杂交，子一代表现为紫粒（B_D_），子一代自交子二代紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4，则紫粒基因型为BBDD、BbDD、BBDd、BbDd，白粒基因型为BBdd、Bbdd、bbdd，棕粒基因型为bbDD、bbDd。紫叶水稻基因型有AADD、AaDD、AADd、AaDd，则紫叶水稻籽粒的颜色有紫粒和棕粒，共2种；基因型为Bbdd的水稻与基因型为bbDd（或BbDd）的水稻杂交，子代出现的籽粒的颜色最多（都有3种）。 （3）为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒aabbDD水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则两对基因自由组合，理论上子代基因型为AaBbDD、AabbDD、aaBbDD、aabbDD，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=1∶1∶1∶1。 （4） 研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，则两对基因连锁，继续开展如下实验： ①若用红色和黄色荧光分子分别标记基因型为AaBbDD的植株M细胞中的A、B基因，若A和B在一条染色体上，则在一个处于减数分裂Ⅱ的基因型为AABB的细胞中，最多能观察到2个红色和2个黄色，共4个荧光标记。 ②若A和B在一条染色体上，a和b在一条染色体上，植株M自交，理论上子代基因型为1AABBDD（紫叶紫粒）、2AaBbDD（紫叶紫粒）、1aabbDD（绿叶棕粒），则紫叶紫粒植株所占比例为3/4。若A和b在一条染色体上，a和B在一条染色体上，植株M自交，理论上子代基因型为1AAbbDD（紫叶棕粒）、2AaBbDD（紫叶紫粒）、1aaBBDD（绿叶紫粒），则紫叶紫粒植株所占比例为1/2。 2.为研究果蝇眼色的遗传特点，科研人员利用三种纯合品系果蝇进行了一系列杂交实验，不考虑X、Y染色体的同源区段。请分析回答： 组别 ① ② ③ P F1 F2 (1)白眼基因位于 染色体上。C果蝇次级精母细胞中含有 个白眼基因。 (2)组别③F2中的亮红眼果蝇有 种基因型，红眼果蝇中杂合子比例为 。 (3)组别③F2中的亮红眼果蝇与白眼果蝇交配，后代白眼果蝇比例为 。 (4)为研究亮红眼基因的位置，科研人员利用培育的黏胶眼卷翅红眼雌雄个体为亲本进行杂交实验，后代表型及比例为黏胶眼卷翅红眼∶黏胶眼正常翅红眼∶正常眼卷翅亮红眼∶正常眼正常翅亮红眼＝4∶2∶2∶1。卷翅基因和黏胶眼基因分别位于Ⅱ号和Ⅲ号染色体上。眼形、翅形和眼色的相应基因分别用G/g、D/d、E/e表示。 ①出现上述性状分离比说明 为显性遗传，且具有 效应。 ②亮红眼基因与位于 (填“Ⅱ”或“Ⅲ”)号染色体上的基因遵循自由组合定律；请在上图中标出亲本果蝇眼形、翅形和眼色的相应基因的相对位置 。 【答案】(1) X 0或2 (2) 3/三 7/9 (3)1/4 (4) 卷翅、黏胶眼、红眼 显性纯合致死 Ⅱ 【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）根据第一组杂交实验，F1自交，子代雄性和雌性中红眼∶亮红眼=3∶1，说明这对基因在常染色体上，红眼为显性，用Aa表示，则亲本A的基因型是aa，亲本B的基因型是AA，根据第②组实验，F1中红眼相互交配，子代中雌性全为红眼，雄性既有红眼又有白眼，可以判定控制白眼的基因位于X染色体上，用Bb表示基因，B基因型是XBXB，所以B的基因型是AAXBXB，A的基因型是aaXBY，C的基因型是AAXbY，在减数分裂Ⅰ时同源染色体分离，所以次级精母细胞中可能有0个或2个白眼基因。 （2）组别③中F2的性状分离比为9∶3∶4，结合（1）的分析，双显性个体表现为红眼，aaXB_表现为亮红眼，其余基因型是白眼，F1红眼个体的基因型为AaXBXb和AaXBY，F2中亮红眼果蝇基因型有aaXBXB、aaXBXb和aaXBY共三种基因型，红眼中杂合子基因型有1/16AAXBXb、2/16AaXBXB、2/16AaXBXb、2/16AaXBY，而红眼的比例为9/16，所以红眼中杂合子的比例为7/9。 （3）组别③F2中的亮红眼果蝇基因型是1/2aaXBXB、1/2aaXBXb，全为雌性，而白眼基因型有1/4AAXbY、1/2AaXbY、1/4aaXbY，全为雄性，二者杂交，只要出现XbXb和XbY则为白眼，所以白眼果蝇的比例为1/2×1/2=1/4。 （4）①题意显示，卷翅基因和黏胶眼基因分别位于Ⅱ号和Ⅲ号染色体上，且黏胶眼卷翅红眼雌雄个体为亲本进行杂交实验，后代表型及比例为黏胶眼卷翅红眼∶黏胶眼正常翅红眼∶正常眼卷翅亮红眼∶正常眼正常翅亮红眼=4∶2∶2∶1，为9∶3∶3∶1的变式，说明卷翅、黏胶眼、红眼均为显性遗传，具有显性纯合致死效应，即GG和DD致死。 ②实验结果显示，亮红眼性状与正常眼连锁，因而推测亮红眼基因E/e与G/g表现为连锁关系，均位于Ⅲ号染色体上；据此可知，亲本果蝇黏胶眼基因、卷翅基因、亮红眼基因的相对位置如图： 。 3.水稻为一年生植物，每次收获后需要重新播种。我国科学家展开了培育多年生水稻的相关研究。 (1)甲品系具有地下茎，地下茎可使水稻进行无性繁殖，从而具备多年生特性。将无地下茎的乙品系与甲品系进行如下图所示的杂交实验。结果显示，F2的性状分离比接近 ，由此判断这一相对性状由位于非同源染色体上的2对等位基因控制。 (2)若要进一步验证上述结论，可设计的杂交方案和预期结果为 。研究者将2个控制地下茎的基因分别命名为R2和R3。 (3)DNA中存在许多简单重复序列（SSR），可作为基因定位的分子标记。通过对F2群体分子标记与表型的关联性分析，最终确定了R2和R3的位置，甲品系的基因和SSR在染色体上的位置关系如下图所示，乙品系的相关分子标记用小写字母表示，如m1。 F1在减数分裂过程中，有16.2%的初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换，推测F1雄配子中m1R2配子所占比例为 %。 (4)由于乙品系高产、口感好，且生育周期短，能实现一年两熟甚至三熟，适合在我国大面积种植。欲利用杂交育种，培育可稳定遗传的具有地下茎的新型乙品系，请完善育种流程。 。 【答案】(1)9:7 (2)将F1与乙品系进行测交，预期结果为子代中有地下茎与无地下茎的比例为1:3 (3)4.05 (4) 【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，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上的非等位基因进行自由组合。 【详解】（1）根据F2有地下茎：无地下茎=3024:2237≈9:7，可知这一相对性状由位于非同源染色体上的2对等位基因控制。 （2）要验证上述结论（即这一相对性状由位于非同源染色体上的2对等位基因控制），可采用测交的方法。即让F1（双杂合子）与乙品系（隐性纯合子）杂交。若遵循自由组合定律，测交后代的基因型及比例为R1r1R2r2：R1r1r2r2：r1r1R2r2：r1r1r2r2 = 1:1:1:1，表现型及比例为有地下茎 : 无地下茎=1:3。 （3）已知有16.2%的初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换。一个初级精母细胞减数分裂能产生4个配子，发生互换的初级精母细胞产生的4个配子中有1个是m1R2。设初级精母细胞总数为N，发生互换的初级精母细胞数为0.162N，这些细胞产生的m1R2配子数为0.162N，未发生互换的初级精母细胞不产生m1R2配子。所以F1雄配子中m1R2配子所占比例为0.162N÷4N=4.05%。 （4）乙品系高产、口感好，且生育周期短，能实现一年两熟甚至三熟，适合在我国大面积种植。利用杂交育种，培育可稳定遗传的具有地下茎的新型乙品系，育种流程为：将甲品系与乙品系杂交，获得F1（含有控制地下茎的基因，但为杂合子）；让F1与乙品系杂交，在后代中筛选含M1~M4分子标记的植株，继续与乙品系杂交，每代筛选含M2、M3分子标记的植株，最后让该类型植株自交，筛选可稳定遗传的具有地下茎的植株。图解如下： 4.紫杉醇是红豆杉树皮中提取的天然抗癌药物，广泛应用于乳腺癌、卵巢癌等的化疗。其作用机制是抑制纺锤体的形成，从而将细胞周期阻断在某个特定阶段：真核细胞中染色体失去端粒不稳定。其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥（如图1所示）。回答下列问题。 (1)细胞增殖具有周期性，细胞增殖包括 和细胞分裂两个相连续的过程。紫杉醇最可能将细胞周期阻断在 （填“分裂间期”或“分裂期”）。紫杉醇能够抗癌的原理是 。 (2)染色体桥形成可能发生在细胞增殖的 期，该过程通常会导致 （填“基因重组”或“染色体变异”）。图2为减数分裂I后期的细胞，若基因G所在的染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到两极，不考虑其他变异和性染色体的情况下，该细胞减数分裂产生配子的基因型可能是 。 (3)将红豆杉（2n=24）某个根尖细胞中的核DNA用3H充分标记，随后转入普通培养液中培养，进行连续两次有丝分裂，此时子细胞中含3H标记的染色体数目是 条。 【答案】(1) 物质准备 分裂期 抑制纺锤体形成，使癌细胞不能正常分裂增殖 (2) 有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后 染色体变异 GF、gf或GGF、F、gf (3)0~24 【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】（1）细胞增殖包括物质准备（DNA 复制、蛋白质合成等）和细胞分裂两个相连续的过程； 紫杉醇抑制纺锤体形成，纺锤体在分裂期（前期）形成，因此紫杉醇最可能将细胞周期阻断在分裂期； 紫杉醇通过抑制纺锤体形成，使细胞不能正常分裂，从而抑制癌细胞的增殖，达到抗癌效果。 （2）染色体桥形成于着丝粒分裂后（姐妹染色单体分离时），发生在有丝分裂后期或减数分裂 Ⅱ 后期； 染色体桥是染色体结构异常导致的，属于染色体变异； 图2为减数分裂 Ⅰ 后期的细胞，若基因G所在染色体出现染色体桥，断裂后形成的两条子染色体移到两极，不考虑其他变异时，可能G和G会彼此分开，或GG没有分开，该细胞减数分裂产生配子的基因型可能是GF、gf或GGF、F、gf（断裂位置不同，导致G的分配不同）。 （3）第一次有丝分裂：DNA 复制为半保留复制，每个DNA 均含一条³H 链和一条普通链；分裂后，每个子细胞的24条染色体均含 ³H 标记。 第二次有丝分裂：DNA 再次复制，每个染色体的两条姐妹染色单体中，一条含³H标$ 高一下学期生物期末 压轴题提升攻破练（12大常考点） 12大压轴题提升概览 压轴题提升01 有丝分裂和减数分裂图像、曲线综合辨析压轴 压轴题提升02 减数分裂异常题型专项 压轴题提升03 DNA分子结构与半保留复制计算题压轴 压轴题提升04 基因表达综合题型 压轴题提升05 表观遗传拔高题 压轴题提升06 基因分离定律拔高压轴题 压轴题提升07 基因自由组合定律综合计算题 压轴题提升08 伴性遗传综合压轴大题 压轴题提升09 遗传实验设计专项压轴 压轴题提升10 基因突变、基因重组与染色体变异综合辨析题 压轴题提升11 遗传规律与变异综合压轴大题 压轴题提升12 现代生物进化理论拔高题 压轴题提升01 有丝分裂和减数分裂图像、曲线综合辨析压轴 1．下图表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程，下列相关说法不正确的是（　　） A．甲、丙两细胞都发生了基因自由组合 B．图中的细胞均处于细胞分裂后期 C．可属于卵原细胞分裂过程的是甲、乙、丁 D．乙、丁的染色体数都是体细胞的一半 2．下图是光学显微镜下拍摄的百合（2n=24）减数分裂不同时期的图像。下列说法正确的是（    ） A．观察前取百合的根尖解离、漂洗、甲紫染色后，制成临时装片 B．图戊中，细胞内没有同源染色体和染色单体 C．等位基因的分离只会发生在图己中，不会发生在图丙中 D．图甲细胞中有12个四分体，核DNA分子数为精细胞的4倍 3．如图表示人体某细胞分裂过程中核DNA含量的变化曲线，据图分析正确的是（　　） A．a阶段的细胞为精原细胞，b阶段表示减数分裂 B．IJ段细胞中可能存在两个染色体组及同源染色体 C．DE段与HI段的变化均导致染色体数目较体细胞中减半 D．基因的自由组合一定发生于GH段，该段对应的纵坐标值为92 4．图1表示基因型为AaXBXb的生物体某个细胞的分裂过程中，某种物质或结构数量变化的相关模式图，图2表示图1过程某些时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列相关叙述正确的是（    ） A．图1还可表示细胞内染色体组数在细胞分裂不同时期的变化 B．图2的I时期细胞中无姐妹染色单体，可能位于图1的AB段、CD段、HI段 C．若该细胞核DNA双链均被32P标记，在图1过程中HI段的着丝粒分裂前，细胞中的每条染色体上都有32P标记，分裂结束后至少有4个子细胞带32P标记 D．若该细胞经过分裂最终形成一个基因型为aXBXb的子细胞，则一定是后期I同源染色体未分离导致 5．某二倍体高等动物（2n=6）雄性个体的基因型为AaBb，其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是（　　） A．形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体变异 B．该细胞含有3个染色体组，6条染色体，12个DNA分子 C．该细胞的中心体在减数分裂I前期复制并移向两极 D．该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBxA、AbY、bY 6．用光学显微镜观察基因型为AaXBXb的某动物器官切片后，绘制了如图所示甲、乙、丙三细胞分裂示意图(仅展示部分染色体)，图丁表示该动物在发育过程中细胞内染色体数目的变化曲线。回答下列问题： (1)若图甲、乙、丙是一个细胞连续分裂过程中三个时期示意图，那么这三个时期发生的先后顺序是 ，甲所示细胞的名称是 。简述乙图和丙图细胞中染色体的共同点有 （答出两点即可）。 (2)图甲绘制了 条姐妹染色单体。图乙细胞分裂产生的两个子细胞的基因型是 。 (3)图丁中姐妹染色单体分离发生在 (填数字标号)阶段。在细胞水平上解释a过程与c过程产生的子细胞染色体数不同的原因是 。 7．细胞的增殖是细胞一个重要的生命历程，也是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。请根据有关知识回答下列问题： (1)假设某高等雄性动物的一个细胞分裂如图②，此细胞中有 条染色体， 个DNA分子；其基因A、a、B、b分布如图，此细胞产生Ab配子的几率是 。 (2)图③是某高等雌性动物体内的一个细胞，它的名称是 ，在分裂形成此细胞的过程中，细胞内有 个四分体。 (3)下图表示某高等雄性动物细胞在减数分裂过程中，4个不同时期的细胞核内相关物质和结构的数量变化。 ①图中a表示 ，b表示 。 ②在图中的4个时期中，细胞中含有同源染色体的时期有 （填图中时期序号），处于时期Ⅲ的细胞名称是 ，分裂产生的子细胞名称是 。 8．研究人员在对猪（2N＝38）的卵原细胞减数分裂的研究过程中发现，基因Chk1的表达对猪细胞的减数分裂起调控作用。下图甲为某猪细胞分裂过程中某时期的示意图（部分染色体），图乙为该猪的某个细胞连续分裂过程中染色体数目变化曲线，回答下列问题： (1)图甲细胞所处的时期是 。 图乙中表示减数分裂过程是 （填“①”或“③”）。图乙中，②过程所代表的是 。 (2)图甲所示细胞的实际染色体数目是 ，该细胞分裂所得子细胞染色体数目是 。研究猪基因组计划时需要测定 条染色体上的DNA序列。 (3)研究发现抑制Chk1基因的表达，能够正常形成纺锤体，但是同源染色体不发生分离。说明抑制Chk1基因的表达将导致卵原细胞的减数分裂停滞在 （填文字）期。 9．图甲是高等动物（2N=4）细胞分裂的6个示意图；图乙表示人类生殖和发育过程中细胞的染色体数目变化曲线。请分析回答下列问题： (1)图甲A—G中，属于有丝分裂分裂期的图像是 ，多数情况下，不可能在同一个个体内进行的图像是 。图乙中A—B细胞染色体数目减半的原因是 。 (2)图甲中A细胞的名称是 ，其形成的子细胞的名称是 。 (3)减数分裂过程中，自由组合定律发生在图乙中的时间段是 ，E—F段表示的细胞分裂方式是 。 (4)图乙中D—E发生的现象叫 。 10．图1和图2分别表示某动物（2n＝4）体内细胞不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系及细胞分裂图像，请分析回答： (1)根据图2哪个图可以判断该生物性别为雌性： 。 (2)图2中具有同源染色体的细胞是 ，染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2的细胞是 。图2中甲产生的子细胞可继续进行的分裂方式是 。 (3)图1中a、b、c柱表示核DNA数量变化的是 。细胞分裂中姐妹染色单体分开可能对应图1中 和图2中 图像对应时期（图1用I、II、III、IV表示，图2用甲、乙、丙表示）。 (4)该动物正常体细胞中染色体数目是 条。图2中乙发生的染色体行为是 ，这也是孟德尔遗传定律的细胞学基础。 压轴题提升02 减数分裂异常题型专项 1.图1为某个基因型是BbddXAXa的哺乳动物细胞分裂不同时期染色体和核DNA的数目示意图，图2为该分裂过程中的某一时期的细胞分裂图像。不考虑突变，下列相关叙述错误的是（    ） A．图 2 所示细胞对应图 1 中的时期Ⅳ，产生的生殖细胞的基因型为 BdXa B．图 1 中，Ⅰ→Ⅱ的过程中会发生 DNA 的复制，同源染色体联会发生在时期Ⅱ C．不考虑染色体互换的情况下，该动物的一个卵原细胞可以产生 4 种配子 D．若一个卵原细胞产生的卵细胞的基因型为 BdXa，则产生的第一极体的基因型是 bbddXaXa 2.雌性蜜蜂（蜂王和工蜂）进行正常的减数分裂；雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育形成，进行“假减数分裂”，过程如图所示，图中仅绘出细胞内两条染色体的行为和数量变化。象牙色眼和棕色眼是蜜蜂的一对相对性状，象牙色眼为隐性性状。下列判断正确的是（　　） A．在蜜蜂卵细胞和精子的形成过程中，染色体数目减半都发生在减数分裂Ⅰ B．雄蜂产生精细胞时不存在姐妹染色单体的分离过程 C．象牙色眼蜂王和棕色眼雄蜂杂交产生的后代全为棕色眼 D．象牙色眼蜂王和棕色眼雄蜂杂交产生的后代，可根据眼色鉴定性别 3．减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个卵原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。关于这些卵原细胞最终形成的子细胞，下列说法错误的是（    ） A．只考虑细胞类型和A/a基因，卵原细胞最多产生12种子细胞 B．与精原细胞Aa正常减数分裂形成的精子结合形成受精卵最多有10种 C．卵原细胞产生基因组成为AA卵细胞的同时，会产生等量基因组成为aa的极体 D．若产生了基因组成Aa卵细胞，则减数分裂Ⅰ时同源染色体进入1个子细胞 4.如图为人体两种不同遗传病PWS综合征和AS综合征的可能形成机制。图中染色体都表示15号染色体，异常受精卵会随机丢失一条染色体后继续发育，但由于雌配子与雄配子中的15号染色体上的基因存在表观遗传差异，异常受精卵发育成的胎儿出生后会表现出遗传病症状。根据以上信息及图分析，下列叙述正确的是（　　） A．异常配子的形成可能是由于减数分裂Ⅱ时子染色体未正常分离 B．PWS 综合征和 AS 综合征都属于染色体数目异常遗传病 C．PWS 和AS 综合征的遗传符合孟德尔遗传规律 D．来自母亲和父亲的15 号染色体形态、大小相同，但功能不完全相同 5.图示为正在分裂的卵母细胞，该个体的基因型为AaXBXb，下列相关叙述正确的是（　　） A．该卵母细胞不可能产生基因型为aXb的正常卵细胞 B．出现图中变异的原因是减数第一次分裂后期同源染色体未分离 C．该细胞处于减数第二次分裂后期，1处的基因一定为A D．该细胞形成的卵细胞若与正常精子结合，将导致子代患21三体综合征 6.减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换可能有多种情况。下图展示了在不同位置、不同染色单体间发生互换的不同情况（箭头位置代表发生交换的位置，箭头连接的为发生交换的两条染色单体）。三种情况发生后，将产生不同比例的亲本型配子（AB和ab），只考虑发生变化的细胞。    下列说法错误的是（　　） A．上述三种情况均发生在减数第一次分裂前期 B．若发生情况①，亲本型配子和重组型配子的比例为1：1 C．若发生情况②，仅产生亲本型配子，不产生重组型配子 D．若发生情况③，仅产生重组型配子，不产生亲本型配子 7.基因型为Dd（D、d位于常染色体上）的多个初级精母细胞均有一条染色体发生了图示变化。在减数分裂Ⅱ后期，图示结构在两个着丝粒之间随机断裂，形成的两条子染色体分别进入两个子细胞。不考虑其他突变，上述形成的精子和其形成的受精卵的基因组成种类数最多分别为（　　） A．4；7 B．3；4 C．2；7 D．3；8 8.某研究小组从哺乳动物的精巢中提取一些细胞，观察并绘制出细胞中染色体的形态（如图1，其中细胞 b 表示某分裂的后期）；还测定了细胞中核 DNA 数目(无突变发生)，并将这些细胞分为 A、B 和 C 三组，每组的细胞数（如图2）所示。请回答下列问题： (1)图 1 中含同源染色体的细胞有__________（填写相应的字母），而图 2 细胞中一定含有同源染色体的组是__________。 (2)图 1 中的__________细胞（填写相应的字母）对应于图 2 中的 B 组，此细胞中含有__________染色体组。图 1 中 c 细胞中四分体的数目为__________个。图 1 中 b 细胞所代表的时期特点是______________。 (3)人的皮肤生发层细胞可能会发生类似于图 1 中__________细胞（填写相应的字母）所示的分裂现象，进行此种分裂的细胞不会属于图 2 中的__________组。 (4)综合图 1 和图 2 分析，N 等于__________。若在图 2 的 A 组中发现有一个细胞中有 2 个 Y 染色体，而无其他性染色体，请说明出现这种现象的原因____________________。 9.图1是基因型为AaBb的二倍体雌性生物（2n=8）的某器官中，部分细胞分裂示意图（仅显示部分染色体）。回答下列问题： (1)图1所示②时期细胞中有________条染色单体，④表示的细胞名称是_______。 (2)图1细胞②揭示孟德尔自由组合定律的细胞学基础是_________；细胞③产生的子细胞可继续进行的分裂方式是________。 (3)减数分裂四分体时期染色体的正常排列和分离与两种黏连复合蛋白REC8和RAD21L有关，如图2所示。RAD21L在________（填时期）之前发生分离才能保证减数分裂正常进行。 (4)图3中，若纵坐标是染色体数且cd段核DNA分子数是染色体数的两倍，则该曲线可表示_________（填“减数分裂”“有丝分裂”或“减数分裂和有丝分裂”）。 (5)若该雌性动物某卵原细胞分裂完成后形成了基因型为ABB的卵细胞，其原因最可能是________。 压轴题提升03 DNA分子结构与半保留复制计算题压轴 1．人体细胞中遗传物质的部分结构如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．该结构为双链DNA片段 B．该物质存在于细胞核中的染色体上 C．理论上，碱基对数目越多，储存的遗传信息容量越大 D．图中虚线框内的结构为鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 2．下图为如皋某中学同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段，下列为几位同学对此图的评价，正确的是（    ） A．甲同学：“物质组成和结构上没有错误” B．乙同学：“有两处错误，其中U应改为T” C．丙同学：“如果他画的是RNA双链，则该图应是正确的” D．丁同学：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖” 3．研究发现，DNA中G-C比例越高，DNA热稳定性越高，某嗜热好氧杆菌的一个DNA有1000个碱基对，A的比例为12%，下列说法错误的是（　　） A．该DNA中G的比例为38%，热稳定性较高 B．DNA中含有760个鸟嘌呤 C．提高G的含量，会改变该DNA中嘌呤的比例 D．该菌的遗传物质是DNA 4．M13噬菌体和T2噬菌体的遗传信息都储存于DNA中，前者的DNA为单链环状结构，鸟嘌呤约占全部碱基的20%，后者的DNA为双链环状结构，鸟嘌呤占全部碱基的24%。下列叙述正确的是（　　） A．M13噬菌体中胞嘧啶占全部碱基的20% B．M13噬菌体中有RNA C．T2噬菌体DNA分子的一条链中胸腺嘧啶占该链碱基总数的26% D．T2噬菌体DNA分子的一条链中T+A/C+G=13/12 5．一个含个碱基对的分子片段，其中一条链中占，若将该分子连续复制次，相关叙述正确的是（    ） A．该分子的另一条链中占 B．该分子中含有的数目为个 C．该分子经复制共产生个分子 D．该分子第次复制时需要消耗个 6．某双链DNA分子共含有1 000个碱基对，其所含氮元素用15N标记，其中含腺嘌呤脱氧核苷酸m个，再将其置于含14N脱氧核苷酸的培养液中。该DNA复制n次，下列相关叙述错误的是（　　） A．第n代DNA分子中，含有15N的只有2个 B．该过程消耗的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为m（2n-1）个 C．第n代DNA分子中都含有14N标记的碱基 D．第n次复制时，需消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为（1000-m）（2n-1）个 7．图甲中DNA分子有a和d两条链，将图甲中某一片段放大后如图乙所示，结合所学知识回答下列问题： (1)从图甲中可以看出DNA分子具有规则的 结构。从图乙中可以看出DNA是由 条平行且方向 的长链组成的。在真核细胞中，DNA的主要载体是 。 (2)图甲中，A和B均是DNA复制过程中所需要的酶，其中B是 酶，能将游离的 连接到引物的 （选填“5’端”或“3’端”）形成 键，从而延伸子链。 (3)图乙中7是 。DNA的基本骨架由 交替连接构成。 (4)在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）的比例为 。若图乙中一单链的（A+T）/（G+C）=n，则在另一条互补链中其比例为 ，图乙中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则该DNA分子经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的 。 8．图1为DNA的基本单位脱氧核苷酸示意图，图2为某双链DNA分子片段的平面结构示意图。回答相关问题： (1)图1中磷酸基团的结合位点在 （填“①”或“②”）。 (2)图2中⑩所示物质所处的一端为 （填3'或5'）端。 (3)若该双链DNA片段中，A占27%，其中一条链中的C占该单链的18%，则另一条链中的C占该单链碱基总数的比例为 。若该DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）=3/2，那么在整个DNA中（A+G）/（T+C）= 。 (4)若图2中某段DNA一条链的序列是5'-GATACC-3'，那么它的互补链的序列是 。（从5'写到3'） 9．下图甲是DNA分子平面结构示意图，图乙表示DNA分子复制的过程。据图回答下列问题： (1)填出图甲中结构⑤的名称： 。 (2)DNA分子的基本骨架是 ，一条链中相邻碱基通过 连接。 (3)DNA复制准确进行的原因 在此过程中，延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制特点是 。 (4)将亲代DNA用15N标记，放在含有14N的培养基上培养，复制四次后含14N的DNA分子占DNA分子总数的 ，若该DNA分子共有300个碱基对，其中胞嘧啶为260个，则第四次复制时，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为 个。 10．1953 年，沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国的《自然》杂志上刊发，在论文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制”。甲图表示 DNA 的结构片段，乙图表示复制过程的示意图。请回答下列问题 (1)甲图中 DNA 分子两条链在空间上按 方式盘旋成 结构，其基本骨架是由 构成的。 (2)甲图中另一条脱氧核糖核苷酸链上，从 5’→3’的顺序，碱基排列顺序是 。图中① （填写“能”或者“否”）表示一个脱氧核苷酸。 (3)乙图 DNA 复制时酶 1 和酶 2 分别是 ，其中酶 2 作用的化学键是 （填名称）。 (4)DNA 复制时，新合成的子链沿模板链的 方向延伸。 压轴题提升04 基因表达综合题型 1.图甲表示真核细胞中某前体蛋白的合成过程，①～③表示生理过程。微小RNA（miRNA）是一类由内源基因编码的非编码单链小分子RNA，研究表明miRNA可导致基因“沉默”，是参与细胞表观遗传调控的重要分子。图乙表示miRNA的产生和作用机制。请据图回答问题。 (1)图甲中②表示______过程，过程③的原料是______。与过程③相比，过程②特有的碱基配对方式是________。 (2)图甲过程③中核糖体在mRNA上的移动方向为______（填“从左到右”或“从右到左”）；过程③中不同核糖体合成的蛋白质中氨基酸序列______（填“相同”或“不同”）。 (3)如果图甲RNA中尿嘧啶和腺嘌呤之和占46%，则可得出与其对应的DNA片段中胞嘧啶占______。 (4)图乙中miRNA使相关基因“沉默”的主要机制是沉默复合体中的miRNA能与______发生碱基互补配对，进而阻止了基因表达的_______过程继续进行。图乙靶基因发生miRNA调控时，靶基因转录的mRNA水平和翻译的蛋白质水平的变化分别是______、______（填“升高”或“不变”或“降低”）。 2.心肌细胞不能增殖，基因ARC在心肌细胞中特异性表达，抑制其凋亡，以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA在加工过程中会产生许多非编码RNA，如miR-223（链状）、HRCR（环状）。请结合下图回答问题： (1)启动过程①时，________酶需识别并结合基因上的一段序列，使双链DNA解开。过程②中核糖体移动的方向是________（选填字母：A：从左到右；B：从右到左）。 (2)当心肌缺血、缺氧时，基因miR-223过度表达，所产生的miR-223可与基因ARC的mRNA特定序列通过________原则结合形成________，使过程②因缺少模板而被抑制，使ARC无法合成，最终导致心力衰竭。 (3)HRCR可以吸附miR-223等链状的miRNA，以达到清除它们的目的。链状的miRNA长度________（选填“越短”或“越长”），特异性越差，越容易与HRCR结合。 (4)科研人员认为，HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物，据图分析其依据是________。 3.如图为某生物体内与基因表达过程有关的示意图。据图回答下列问题。图甲中原DNA分子有a和d两条链，A、B代表物质，Ⅰ和Ⅱ均是DNA复制过程中所需要的酶，将图甲中某一片段放大后如图甲中图所示。请分析回答下列问题： (1)图甲中，Ⅰ和Ⅱ均是DNA复制过程中所需要的酶，其中Ⅱ能催化磷酸二酯键形成，则Ⅱ是__________酶。在绿色植物根尖分生区细胞中进行图乙过程的场所有________。 (2)图甲的图所示结构中，其基本骨架由________（用图中序号表示）交替连接构成，④的名称是_______。它复制的方式是__________ ，两条链 __________ ，盘旋成双螺旋结构。 (3)图乙中B可作为翻译的模板，其代表的物质为________，基本单位是________，B中决定一个氨基酸的相邻的3个碱基称为________。 (4)若一分子的A中含有300个碱基对，则转录形成的B中最多含有________个碱基。由B翻译成的蛋白质最多含有________种氨基酸（不考虑终止密码子）。 (5)图丙中核糖体移动方向是________（用图中字母及箭头表示），图中的三个核糖体合成的肽链是否相同？________（填“是”或“否”）。 4.铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关，铁应答元件能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，如图所示。请回答相关问题。 (1)图中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体，核糖体的移动方向应是______（填“从左到右”或“从右到左”），其中a为mRNA的______端（填“5”或“3””），最终合成的两条肽链结构______（填“相同”或“不相同”）。 (2)据图推测该甘氨酸的密码子是______（要标明方向）。若指导铁蛋白合成的mRNA碱基数为N，则铁蛋白由______个氨基酸组成（考虑不编码氨基酸的终止密码子）。（填“等于3N”或“大于 3N”或“等于 N/3”或“小于 N/3”） (3)若一个铁蛋白基因一条链上的一个碱基A变成C，则该基因经过n次复制后，产生的基因中发生差错的占______。 (4)据图分析Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了______，从而抑制了______过程，阻遏铁蛋白合成。Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白的表达量______（填“升高”或“不变”或“下降”），储存细胞内多余的Fe3+。 5.在动画电影《哪吒2》里，申公豹父子三人的故事情节扣人心弦，引人共鸣，且从外貌设定上有很多相似的地方。现在，抛开奇幻设定，从生物学的视角剖析，下图表示在三者的细胞内进行的基因控制蛋白质合成的过程，据图回答问题： (1)图甲中物质①是__________，与DNA复制相比，转录中特有的碱基互补配对方式是__________。 (2)图甲中参与翻译过程的RNA有哪些?__________，核糖体的移动方向为__________（由左向右/由右向左）；一条mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是__________。 (3)图乙中tRNA与mRNA结合的特异性结构是前端的__________，该tRNA携带的氨基酸为__________。（密码子及其对应氨基酸：5'AGC3'—丝氨酸；5'UCG3'—丝氨酸；5'GCU3'—丙氨酸；5'CGA3'—精氨酸） 6.miRNA是一类非编码RNA分子，其调控基因表达的过程可分为生成与作用两个阶段。首先，miRNA基因转录形成初级前体（pri-miRNA），随后在酶1的作用下形成次级前体（pre-miRNA）。pre-miRNA被转运至细胞质，经酶2切割生成成熟miRNA。成熟miRNA与AGO蛋白结合形成miRNA-蛋白质复合物（RISC）。RISC通过与靶基因mRNA互补配对抑制基因的表达，模式图如下。回答下列问题： (1)与DNA相比，miRNA彻底水解后特有的化学成分有______，次级前体（pre-miRNA）通过______（结构）转运至细胞质，被加工为成熟miRNA后，______（会/不会）立即与P基因mRNA结合，原因是______。 (2)因为AGO蛋白具有特定的______，才能与成熟miRNA结合形成复合体。复合体通过抑制P基因的______（填文字）过程来抑制基因的表达。①、②、③过程中，碱基互补配对方式相同的是______。 (3)翻译时，核糖体沿着P基因mRNA的移动方向为______，核糖体与mRNA的结合部位形成______个tRNA的结合位点。 (4)miRNA除了抑制基因表达，也能促进基因表达，例如，细胞核中的miRNA-373能够与E-钙黏蛋白基因的启动区域序列互补并促进mRNA的转录，这个过程中体现了______之间的相互作用，从而调控生物体性状的形成。 7.真核细胞内与基因有关的生命活动如图所示，①②③为相关过程。已知密码子ACC对应苏氨酸，CCA对应脯氨酸。回答下列问题：    (1)需要消耗脱氧核糖核苷酸的是_______（填“过程①”或“过程②”），图中tRNA携带的是_______（填“苏氨酸”或“脯氨酸”）。 (2)已知图中核糖体为不同时期的同一个核糖体，则核糖体的移动方向是_______（填“a端→b端”或“b端→a端”），判断依据是_______。 (3)已知某基因发生了突变，转录的mRNA长度不变，但编码的肽链长度变短，原因最可能是_______。tRNA在读取密码子时，某个碱基配对出现了差错，但翻译出的多肽链没有发生改变，原因是_______。 8.科学家研究两种抗生素对大肠杆菌的抑制机制，进行了以下实验：将大肠杆菌分为三组，A组加入抗生素X（抑制解旋酶），B组加入抗生素Y（抑制RNA聚合酶），C组为对照组。通过实时监测发现，在A组加入抗生素后10分钟，DNA复制速率从1 000核苷酸/秒降至0，细胞停止分裂；在B组加入抗生素后5分钟，mRNA合成量下降为0，20分钟后蛋白质合成完全停止；对照组在相同条件下正常生长，DNA复制速率稳定在1 000核苷酸/秒，mRNA和蛋白质合成持续进行。如图为大肠杆菌细胞内遗传信息传递的部分过程示意图。回答下列问题：    (1)抗生素X可抑制图中过程_________（填序号），该过程中需要的酶是________，该过程发生的场所主要在________。 (2)若图中乙链某段的序列为5'－ATGCCG－3'，则物质a对应区段序列为________（用5'→3'表示）。实验中B组蛋白质合成停止的时间滞后于mRNA合成停止的时间，其可能原因是________。 (3)若图示大肠杆菌细胞内遗传信息传递的过程中，由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），则该基因这个碱基对的替换情况是________（碱基对由“A//T”表示）。 (4)科学家分析认为抗生素Y除了能阻断大肠杆菌的转录过程，可能还阻断大肠杆菌tRNA的功能，科学家设计了如下实验对该假设进行探究，请完善实验过程。 ①实验基本思路：设置甲、乙两组实验，进行体外模拟大肠杆菌的翻译过程。甲组加入不经抗生素Y处理的各种tRNA，乙组加入________，置于相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测两组实验中蛋白质的生成量。 ②实验结果及结论：若________，则抗生素Y不能阻断大肠杆菌tRNA的功能；若________，则抗生素Y能阻断大肠杆菌tRNA的功能。 9.豌豆种子的圆粒与皱粒是一对相对性状。由等位基因R、r控制，当R基因插入一段外源DNA片段时，就成为r基因。下图是豌豆圆粒和皱粒种子形成的机制（甘、丙等表示甘氨酸、丙氨酸），据下图回答： (1)基因R、r的根本区别是_________，这一基因通过控制__________从而控制生物体的性状。 (2)图中a过程称为_________，催化该过程的酶是__________。放大后的图中③的名称是________，其转录的方向是__________（填“从左到右”或“从右到左”）。 (3)图中b过程中核糖体的移动方向是__________（填“从左到右”或“从右到左”），由放大后的图可知，决定色氨酸的密码子是_________，基因中决定“~甘~天~色~”肽链的模板链的碱基序列为3'-________-5'。 (4)mRNA中（A+U）/（G+C）=0.2，则合成它的DNA双链中（A+T）/（G+C）=______。 10.下图表示某微生物遗传信息传递和表达的过程。回答下列问题： (1)该微生物可能是_______（填“酵母菌”或“乳酸菌”）。 (2)DNA复制产生的子代DNA分子中，一条链为母链，另一条是新合成的子链，这种复制方式为______复制。若子代DNA分子的母链中（A+G）（C+T）=0.2，则子链中（A+G）/（C+T）=______。 (3)遗传信息的传递和表达需要多种酶的参与，其中酶2是______酶，该酶催化合成的化学键的名称是_____。翻译过程中，核糖体的移动方向是_______（填“a→b”或“b→a”）。一个mRNA上同时有多个核糖体进行翻译，其意义是______。 (4)核糖体认读决定氨基酸种类的密码，选择对应的氨基酸，由对应的_______来转运。下列密码子（5'→3'）和对应的氨基酸如下：GGC甘氨酸、CGG精氨酸、CCG脯氨酸、GCC丙氨酸。根据提供的密码子推测图中氨基酸1是______。 压轴题提升05 表观遗传拔高题 1.（不定项）春化作用是指某些植物需要经过低温诱导才能开花的现象，这与FRI蛋白和FLC基因有关。温暖条件下，FRI蛋白与FLC基因结合后发生多种修饰，共同作用促使FLC基因表达，进而抑制植物开花；低温条件下，FRI蛋白不与FLC基因结合，导致组蛋白上的多种修饰发生改变，共同抑制FLC基因表达，进而促进植物开花。下列说法错误的是（    ） A．低温条件下，可通过抑制FLC基因转录出mRNA，从而促进该植物开花 B．低温条件下，FRI蛋白凝聚成团，抑制FLC基因组蛋白的乙酰化从而促进开花 C．温暖条件下，FRI蛋白使FLC基因组蛋白发生甲基化，促进FLC基因的表达 D．抑制FLC基因组蛋白发生乙酰化和泛素化，即可达到春化作用效果 2.DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式，能影响表型，也能遗传给子代。在蜂群中，雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。研究发现，DNMT3蛋白是核基因DNMT3表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团。回答下列问题： (1)蜜蜂细胞中DNMT3基因发生图1中①过程的场所是_______，过程②需要的原料是______，运载该物质进入核糖体的工具是_______。 (2)由图2可知发生甲基化后______（填“会”或“不会”）改变基因的碱基序列。图3表示DNA甲基化对该基因表达的影响，由图3可知DNA甲基化会影响RNA聚合酶与基因中的启动子的识别，从而直接影响了______的合成。 (3)研究发现蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂。为验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素，现利用多只生理状况相同的雌蜂幼虫、DNMT3siRNA（提示：注射DNMT3siRNA能使DNMT3基因表达沉默）进行实验，一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况（发育为工蜂还是蜂王），请完成下表。 组别 处理方式 饲养方式 培养条件 预期结果 A组 不做处理 ②_____ 相同且适宜 ③_____ B组 ①_____ 饲喂花粉和花蜜 ④_____ 3.组蛋白乙酰化及去乙酰化均会影响基因的表达，如图1所示。V基因对拟南芥种子萌发过程中的耐盐性具有负调控作用，A基因通过调控V基因的表达进而影响耐盐性。为探究A基因对该过程的调控机制，科研人员对野生型及A基因低表达突变株的组蛋白乙酰化水平进行检测，结果如图2。 (1)组蛋白乙酰化导致生物性状出现可遗传变化的现象属于_______，从这个实例可以看出基因与性状不是一一对应关系，依据是_____。 (2)据图1分析，组蛋白去乙酰化会引起染色体结构变________（填“紧密”或者“松弛”）。而组蛋白乙酰化有利于______酶识别并与DNA结合，进而促进转录过程。 (3)据图2分析，A基因的表达产物为_______（填“组蛋白乙酰化酶”或“组蛋白去乙酰化酶”），能_______乙酰化水平，从而_______V基因的表达，进而正向调控拟南芥种子萌发过程中耐盐性。 4.基因组印记指的是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，DNA甲基化是基因组印记的方式之一。小鼠体内的基因A（野生型）和基因a（突变型）若受到印记的影响，则不能表达。现有两只野生型小鼠，均为杂合子，基因a甲基化，在亲本整个生命历程中印记不变，在产生生殖细胞的过程中，印记重建的过程如图所示。回答下列问题： (1)基因 a 甲基化是否属于基因突变? ________，理由是________。 (2)甲基化直接影响了基因的 ________过程，在亲代细胞中能检测到以下几种物质中的________（填序号）。 ①基因 a ②基因 a 的 mRNA ③基因 a 表达的蛋白质 (3)据图分析，雌性个体在产生配子时基因________，而雄性个体产生配子时，基因________。（两空选填“甲基化”或“去甲基化”） (4)亲代雌鼠和雄鼠随机交配，产生的 F1中突变型小鼠的基因型可能是________，所占比例为________。 5.在蜂群中，雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。研究发现，DNMT3蛋白是核基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如图所示。回答下列问题： (1)基因经过过程①(虚线框中碱基序列)合成的RNA的碱基序列为CUUGCCAGC，过程①发生的场所是__________。相比过程②，过程①特有的碱基配对方式是________。在细胞内，少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质，原因是__________。 (2)DNA甲基化若发生在基因转录的启动子序列上，则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与 结合，进而抑制基因的表达。据图可知，DNA甲基化______(填“会”或“不会”)改变基因的碱基序列。 (3)已知注射DNMT3 siRNA(小干扰RNA)能使DNMT3基因表达沉默，蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂的，请设计实验验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。实验思路：取多只生理状况相似的雌蜂幼虫，均分为A、B两组，A组不作处理，B组___________，其他条件相同且适宜，用花粉和花蜜饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况(幼虫发育成工蜂还是蜂王)。实验预期结果：____组幼虫发育成蜂王，另一组幼虫发育成工蜂。 6.遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫，若一直以蜂王浆为食将发育成蜂后（蜂王），若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。蜜蜂细胞中的DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，DNMT3基因表达的部分过程如下图所示。回答下列问题。 注：AUG（起始密码子）：甲硫氨酸；CAU、CAC：组氨酸；UUA、UUG：亮氨酸；CCU、CCC：脯氨酸；AGA：精氨酸；AAC：天冬酰胺；CAA：谷氨酰胺；GGG：甘氨酸；UCU：丝氨酸；GUU：缬氨酸。 (1)若DNMT3蛋白中起始氨基酸序列为甲硫氨酸-组氨酸-…，则图示DNMT3基因的一条链_____（填“是”或“不是”）①过程的模板链，写出①过程产物的9个碱基5’_______3’。 (2)若图示DNMT3基因的一条链中6号碱基A替换为G，则其控制合成的蛋白质中氨基酸序列_______（填“改变”或“不变”），原因是_____。假设某种生物的氨基酸只有14种，其DNA和RNA的碱基组成分别只有A、T及A、U，则该生物的一个密码子至少由______个碱基组成。 (3)②过程中tRNA的作用是________，据虚线框中mRNA上的部分碱基序列，按照核糖体移动方向写出此肽链的部分氨基酸序列为_______（写3个氨基酸）。 (4)DNMT3蛋白使DNA甲基化后阻止了某些基因的表达，推测蜂王浆能______（填“促进”或“抑制”）DNMT3蛋白活性，从而解除甲基化对基因表达的影响。 7.表观遗传通过调控基因表达进而影响性状。多种类型的肿瘤研究中发现，表观遗传调控发生异常，如DNA甲基化异常、组蛋白修饰异常和非编码RNA（如miRNA）调控异常等，可导致肿瘤发生。 据图分析回答下列问题： (1)肿瘤发生机制多种多样，可能是原癌基因和抑癌基因发生了多次___________所致，也可能是___________（填“原癌”或“抑癌”）基因被高度甲基化，抑制其表达所致。癌细胞因___________而呈现容易扩散转移的特征。 (2)组蛋白的乙酰化和去乙酰化是染色体结构调节的重要机制之一。正常情况下，组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于___________识别并结合在抑癌基因的___________部位，开启该基因的转录。 (3)miRNA与靶向mRNA序列的结合遵循___________原则，在___________（填“转录前”、“转录后”或“翻译后”）抑制基因的表达，减少蛋白质的合成。 (4)生物药阿扎胞苷是一种新型抗癌药，它是胞嘧啶类似物，能在DNA复制时替代胞嘧啶脱氧核苷酸。DNA甲基化一般发生在胞嘧啶的碳原子上，据此推测该药物治疗肿瘤的机制是___________。 8.研究发现，家鸽视网膜中隐花色素蛋白基因（Cry）和光解酶同源蛋白基因（PHR）的表达产物是形成含铁杆状多聚体的关键，这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列，帮助家鸽完成导航。请结合基因结构与表达的相关知识，回答下列问题： (1)Cry和PHR基因表达相应蛋白质时，遗传信息的流动过程为______（用文字和箭头表示）。科学家发现，部分家鸽因PHR基因启动子区域甲基化程度升高，从而抑制其与RNA聚合酶结合，导致PHR基因______水平降低；此外，家鸽视网膜细胞中miRNA-122可与Cry基因的mRNA互补结合，导致基因表达受阻，该调控机制属于______（填“转录前”“转录后”或“翻译后”）水平的调控。 (2)PHR基因中有一段模板链碱基序列为5′-CGATTACGTTAACAT-3′，则其转录形成的mRNA序列为5′-______-3′；若以该mRNA为模板，则其编码的氨基酸序列为______（部分密码子及对应氨基酸：AUG-甲硫氨酸；ACG-苏氨酸；UUA-亮氨酸；UCG-丝氨酸；UAA-终止密码子）。 (3)为探究Cry和PHR基因表达对含铁杆状多聚体形成的影响，科研人员进行如下实验： 实验组别 处理方式 含铁杆状多聚体含量 ① 正常表达Cry和PHR基因 +++ ② 敲除Cry基因 - ③ 敲除PHR基因 - 实验结果表明，Cry和PHR基因表达对含铁杆状多聚体形成的影响是______；②③组家鸽的行为可能发生的变化是______。 9.DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子（RNA聚合酶识别并结合的部位）上存在富含双核苷酸“CG”的区域，称为“CG岛”。其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶（如图1所示），从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化；维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点，使其全甲基化。 (1)由上述材料可知，DNA甲基化________（选填“会”或“不会”）改变基因转录产物的碱基序列。 (2)由图2可知，过程①的方式是________，必须经过过程②________的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。 (3)研究发现，启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合，从而抑制________。 (4)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2（IGF-2），a基因无此功能（A、a位于常染色体上）。IGF-2是小鼠正常发育必须的一种蛋白质，缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中，来自父本的A及其等位基因能够表达，来自母本的则不能表达。检测发现，这对基因的启动子在精子中是非甲基化的，在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交，则F1的表现型应为________。F1雌雄个体间随机交配，则F2的表现型及其比例应为________。结合F1配子中A及其等位基因启动子的甲基化状态，分析F2出现这种比例的原因是________。 10.在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食则发育成工蜂。DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式，能影响表型，也能遗传给子代。研究发现，Dnmt3蛋白是核基因Dnmt3表达的一种DNA甲基转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团。敲除Dnmt3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。回答下列问题： (1)蜜蜂细胞中Dnmt3基因发生图1中①过程为______，场所是______；过程②需要的原料是______。 (2)图3表示DNA甲基化对该基因表达的影响，由图可知发生甲基化的区域为______酶的结合位点，直接影响了______的合成。这种不改变靶基因序列而对其表达进行调控的现象属于______遗传。 (3)蜂王产生可能的原因是：蜂王浆中的物质______（填“促进”或“抑制”）幼虫Dnmt3基因的表达，使幼虫卵巢发育相关基因的甲基化水平______（填“提高”或“降低”），从而______（填“促进”或“抑制”）卵巢发育相关基因的表达。 压轴题提升06 基因分离定律拔高压轴题 1.某种兔的毛色由基因G、、、控制，它们互为等位基因，显隐性关系为（表示G对完全显性，其余以此类推）。下列杂交组合中，子代表型种类最少的是（    ） A． B． C． D． 2．豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，根据下表中的三组杂交实验结果。判断显性性状和纯合子分别为（　　） 杂交组合 子代表现类型及数量 ①甲（顶生）×乙（腋生） 101腋生，99顶生 ②甲（顶生）×丙（腋生） 198腋生，201顶生 ③甲（顶生）×丁（腋生） 全为腋生 A．顶生；甲、乙 B．腋生；甲、丁 C．顶生；丙、丁 D．腋生：甲、丙 3．某植物的红花和白花分别由B基因和b基因控制，现用一批红花植株进行自由交配，该群体中个体的基因型及比例为BB：Bb=1：2，含b的花粉有1/2没有受精能力，理论上子代红花和白花的数量比约为（　　） A．8：1 B．11：1 C．14：1 D．17：1 4．某植物的紫花（A）与白花（a）由一对等位基因控制。多株紫花植株自交得到F1，F1中紫花：白花=5：1。下列叙述错误的是（    ） A．亲本紫花中杂合子占2/3 B．F1紫花中纯合子占3/5 C．若亲本自由交配，则子代中紫花：白花=3：1 D．让F1的紫花植株自交，子代中紫花：白花=9：1 5．某高茎豌豆种群中DD∶Dd＝1∶2，自然状态下繁殖一代，已知含d的花粉致死率为50%(对子代数量影响忽略不计)，则F1中高茎与矮茎的比值为（　　） A．14∶1 B．8∶1 C．5∶1 D．25∶2 6．自然界配子的发生、个体的发育受多种因素制约，存在致死现象。基因型为Aa的植株自交，子代基因型AA：Aa：aa的比例可能出现不同的情况。下列分析错误的是（　　） A．若含a的花粉50%死亡，则自交后代基因型的比例是2：3：1 B．若aa个体有50%死亡，则自交后代基因型的比例是2：4：1 C．若含a的配子有50%死亡，则自交后代基因型的比例是4：2：1 D．若因配子致死而导致后代出现AA：Aa：aa=2：5：3，则亲本可能是含A的雄配子或雌配子死亡1/3 7．兔毛的颜色是由位于常染色体上的4个复等位基因控制的，分别是C、Cab、Cb、c，其中C对其它三者完全显性，使兔毛的颜色呈深灰色；Cab使兔毛的颜色呈银灰色；Cb使兔毛的颜色呈喜马拉雅型，c使兔毛的颜色呈白色。某同学用遗传图解表示一只银灰色兔和一只喜马拉雅型兔杂交产生三种后代的过程如下图所示。下列有关说法错误的是（　　） A．控制兔毛颜色的基因型共有10种 B．结合遗传图解不能判断四个基因的显隐性关系 C．该同学的遗传图解书写不规范 D．两只不同体色的兔杂交，子代最多有3种表型 8.果蝇中有红眼（B）和白眼（b）之分，B、b位于X染色体上，果蝇的灰身和黑身由位于第II号染色体上的等位基因A，a控制。 (1)B与b基因的本质区别是_________；若要研究果蝇的基因组，需要测定_________条染色体的DNA碱基序列。 (2)现以灰身红眼雌果蝇和灰身红眼雄果蝇为亲本杂交，F1表型及比例如图所示。亲本的基因型为_________，F1中灰身果蝇自由交配，其后代中灰身果蝇所占的比例为_________。 (3)纯合的细眼、灰身和粗眼、黑身果蝇为亲本进行正反交，F1均为细眼、灰身。为判断控制细眼和粗眼的等位基因是否也位于第II号染色体上（已排除细眼和粗眼的等位基因位于性染色体上），请利用F1设计杂交方案，并作出判断： 杂交方案：________。 预期结果与结论： ①若子代表型及比例为_________，则控制细眼和粗眼的基因位于第II号染色体上； ②若子代表型及比例为_________，则控制细眼和粗眼的基因不位于第II号染色体上。 9.果蝇的亮红眼和朱红眼两种表型分别由两种单基因隐性突变形成，控制亮红眼和朱红眼的基因分别用a、b表示，眼色表现为亮红眼或朱红眼的个体均被称为突变型。为探究两种基因是位于常染色体还是X染色体，以纯合亮红眼雄（♂）果蝇和纯合朱红眼雌（♀）果蝇为亲本进行杂交，杂交结果如下表所示（不考虑基因突变、染色体互换及染色体变异）： 子代 表现型 野生型 突变型 F1 77♀ 73♂ F2 63♂：60♀ 102♂：98♀ (1)美国生物学家摩尔根用果蝇进行实验，通过___________（填科学方法）证明了基因位于染色体上。 (2)根据表格中子一代的性状表现可初步判断基因A/a、B/b中至少有一对等位基因位于X染色体上，判断的依据是___________。 (3)进一步分析可以得出结论：___________；F2中突变型的基因型有___________种，其中纯合子的比例为___________。 (4)设上述杂交实验为正交，可通过选择___________作为亲本进行反交实验来验证（3）中得出的结论。 10.水稻是我国重要的粮食作物，水稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。水稻的抗稻瘟病是由基因R控制的，与不抗稻瘟病r均位于第11号染色体上。水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活。研究人员发现两株染色体异常稻（体细胞染色体如图所示）。    请据图分析回答下列问题： (1)植株甲的可遗传变异类型具体为________，请简要写出区分该变异类型与基因突变最简单的鉴别方法：__________。 (2)已知植株甲的基因型为Rr，若要确定R基因位于正常还是异常的11号染色体上，请用最简单的方法设计实验证明R基因的位置（写出杂交组合预期结果及结论）。 ①让甲植株自交产生种子，将种子种植后观察并统计子代植株表型和比例； ②若子代______，R基因在11号正常染色体上；若子代_______，R基因在11号异常染色体上； ③若植株甲、乙均为R位于异常染色体上，正常染色体上为r，让植株甲、乙进行杂交，假设产生配子时，三条互为同源染色体的其中任意两条随机联会，然后分离，多出的一条随机分配到细胞的一极，则子代植株表型及比例为_______。 压轴题提升07 基因自由组合定律综合计算题 1．已知豌豆种子的黄色（Y）对绿色（y）、高秆（D）对矮秆（d）是显性，这两对相对性状独立遗传。用双亲性状分别为黄色高秆和绿色矮秆的豌豆植株杂交，得F1，选取F1中数量相等的两种植株分别进行测交，产生的后代数量相同，所有测交后代表型及比例为黄色高秆：绿色高秆：黄色矮秆：绿色矮秆=1：3：1：3。下列说法不正确的是（　　） A．双亲的基因型可能是YyDd和yydd B．上述F1用于测交的个体基因型是YyDd和yyDd C．上述F1用于测交的个体自交，所有后代表型比例为9：15：3：5 D．若F1的所有个体自交，产生的后代中杂合子有4种 2．某学生重复孟德尔豌豆杂交实验，取一粒黄色圆粒种子（），培养成植株，成熟后随机取4个豆荚，所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述合理的是（    ） 性状 黄色 绿色 圆粒 皱粒 个数（粒） 25 7 20 12 A．32粒种子中有18粒黄色圆粒种子，2粒绿色皱粒种子 B．实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子 C．不同批次随机摘取4个豆荚，所得种子的表型比会有差别 D．该实验豌豆种子的两对性状不符合孟德尔遗传定律 3．香豌豆有许多品种，花色不同。现有两白花品种A、B，分别与一普通红花品种杂交，F1都开红花，F2中红花与白花之比是3：1。让白花品种A和白花品种B杂交，F1全为红花，F2中红花与白花之比是9：7。下列叙述错误的是（    ） A．亲本的普通红花品种是纯合子 B．香豌豆花色的遗传至少受两对等位基因控制 C．白花品种的基因型共有4种 D．品种A和品种B杂交，F2红花豌豆中纯合子占1/9 4．某辣椒品系的果实着生方向有下垂和直立之分，果皮的颜色有绿色、中间色和紫色三种，选取纯合的绿色直立辣椒植株和紫色下垂辣椒植株进行杂交，F1自交得到F2，F2果实中下垂∶直立=3∶1，绿色∶中间色∶紫色=9∶3∶4。下列分析正确的是（    ） A．F2紫色果实的辣椒中，自交后代中不发生性状分离的植株所占比例为50% B．辣椒果实着生方向、果皮的颜色受两对等位基因控制，遵循自由组合定律 C．F2果实直立且为绿色的个体约占9/64 D．F2果实中间色的个体随机交配子代中间色个体占8/9 5.某种植物的花色有紫色和红色两种，由两对等位基因（D/d、E/e）控制，为研究该植物的花色遗传规律，研究人员用纯合紫花植株甲和纯合红花植株乙进行杂交。 回答下列问题： (1)甲和乙杂交产生的F1植株全为紫花，F1自交产生的F2植株中紫花：红花=9：7。由此可推测，两对基因位于_______（填“一对”或“两对”）同源染色体上。F2紫花植株中纯合子所占比例为______。 (2)为确定某紫花植株的基因型，研究人员设计了以下实验。 实验思路：将该紫花植株与乙进行杂交，统计子代植株花色及比例。 预期结果及结论： 若子代植株中紫花与红花的比例为______，则该紫花植株的基因型是DDEe或DdEE； 若子代植株中紫花与红花的比例为1：3，则该紫花植株的基因型是______； 若子代植株中________，则该紫花植株的基因型是_______。 6.果蝇的体色（B、b）和毛形（F、f），分别由非同源染色体上的两对等位基因控制，两对基因中有一对基因仅位于X染色体上。若甲、乙两组杂交组合繁殖得到的F1表型及比例如下表，请回答问题： 杂交组合 亲本表型 F1表型及比例 父本 母本 雄性 雌性 甲 灰身直毛 黑身直毛 1/4灰身直毛、1/4灰身分叉毛、1/4黑身直毛、1/4黑身分叉毛 1/2灰身直毛、1/2黑身直毛 乙 黑身分叉毛 灰身直毛 1/2灰身直毛、1/2灰身分叉毛 0 (1)果蝇的体色和毛形基因中，_______基因位于X染色体上，毛形性状的_______为隐性性状。 (2)杂交组合甲亲本的基因型是______，杂交组合乙中母本的基因型是_____。 (3)杂交组合乙的后代没有雌性个体，其可能的原因有两个：①基因f使精子致死；②基因b和f共同使精子致死。现欲设计简单的杂交实验进一步明确原因，可从上述杂交组合的F1选择表型为_______的雄果蝇为父本，与雌果蝇杂交，观察统计子代性别及比例。预测结果及结论：若_______，则是基因f使精子致死；若______，则是基因b和f共同使精子致死。 7.植物开红花和粉色花能够吸引昆虫帮助传粉，但是不同植物影响花色的基因不同，基因间的相互作用机制也不尽相同。植物甲和植物乙的花色都有白色、粉色和红色，已知三对基因影响花色，三对基因的相互关系如下图所示。已知M和m不位于A、a和B、b基因所在的染色体上，各种配子的活性相同且不存在致死。 (1)根据上图基因对花色性状的控制，白花基因型有______种。其中纯合子有______种。 (2)以植物甲为研究对象，研究人员选择纯合开粉花植株与纯合开白花植株杂交，F1代全部开红花，则亲本的基因型为______。 (3)植物乙体细胞中上述三对等位基因相互独立遗传，则AaBbMm植株自交，子代中红花植株的比例为______。科研人员在进行转基因研究时意外将一个外源基因X插入植物乙与花色有关的显性基因所在的染色体上，结果抑制了A、B、M中某个基因的表达，影响了花瓣颜色性状的遗传。现在让该植株自交以探究X基因的插入对以上三个基因的抑制情况。 ①若子代中表型及比例为白色∶粉色=13∶3，则说明________； ②若子代中表型及比例为红色∶白色：粉色=9∶4∶3，则说明_______； ③若子代中表型全部为白色，则说明________。 8.某二倍体自花传粉植物的花瓣颜色受两对独立遗传的基因（A/a、B/b）控制。花瓣色素合成的代谢途径如图。不考虑染色体互换。 (1)纯合白花植株的基因型为_______。从基因位置的角度分析，A/a和B/b能够独立遗传的原因是________。 (2)现有基因型为AaBb的植株自交，F1中花瓣为橙色的植株占比为________。F1中自交后代花瓣颜色不出现性状分离的个体占比为_______。 (3)实验中发现一株橙色花瓣的突变株，该突变株自交后代性状分离比为橙色：白色=9：7。经检测发现该突变株存在一对等位基因R和r，且该对等位基因会调节酶I的合成。根据杂交结果推测，R/r基因对酶I的调节作用是_____。为探究基因B/b与R/r是否在同一对染色体上，现将基因型为AABBRR和aabbrr的个体杂交得到F1，F1自交得到F2。若F2中不出现_______色花瓣，则B/b与R/r在同一对染色体上；若F2中红色花瓣个体的比例为_______，则B/b与Rr不在同一对染色体上。 9.水稻是自花传粉植物，籼稻和粳稻的杂交种既有籼米的蓬松清香，又有粳米的柔滑微甘，产量明显提高，但需每年制种。农业生产上可根据水稻胚芽鞘上的紫线性状来筛选杂交种，已知胚芽鞘上有无紫线由A/a和B/b控制，为探究两对基因在染色体上的位置关系，科研小组利用纯合的三种水稻品种进行实验，杂交组合和子代表型如下表所示，其中籼稻1有紫线，籼稻2无紫线，基因测序发现，籼稻2中含有基因A。 杂交组合 亲本类型 F1表型 F2表型 ① 籼稻1×籼稻2 有紫线 有紫线：无紫线=3：1 ② 籼稻1×粳稻1 有紫线 有紫线：无紫线=3：1 ③ 籼稻2×粳稻1 有紫线 有紫线：无紫线=9：7 (1)籼稻和粳稻的杂交种虽然具有杂种优势，却只能种植一代，需要每年制种的原因是_____。 (2)由杂交结果可知，A/a和B/b位于_____对同源染色体上，判断依据是_____。 (3)粳稻1的基因型为______。杂交组合①的F2有紫线植株中杂合子比例为_____。杂交组合③的F2中无紫线植株基因型有_____种，其中纯合子比例为______。将杂交组合③的F1测交，子代表型及比例为_____。 (4)基因型为AABb和AaBB的水稻胚芽鞘上紫线性状的表型相同，请设计实验将二者区分开来。实验材料：上述3种纯合亲本水稻（籼稻1、籼稻2、粳稻1）及2种待区分水稻。实验思路：______；预期结果及结论：______。 10.科研人员用某种甜瓜的纯合白色无覆纹植株和纯合橘红色无覆纹植株进行杂交，得到F1，F1自交得到F2，结果如下表所示。 性状 控制基因及其所在染色体 母本 父本 F1 F2 果肉颜色 B/b，9号染色体 白色 橘红色 橘红色 橘红色：白色≈3：1 果皮覆纹 E/e，4号染色体  F/f，2号染色体 无覆纹 无覆纹 有覆纹 有覆纹：无覆纹≈9：7 注：当E和F同时存在时，果皮才表现出有覆纹性状。 请分析并回答下列问题： (1)果肉颜色的显性性状是______。 (2)F2的表型有______种，F2中无覆纹果皮的植株中纯合子所占的比例是______。 (3)现有1株有覆纹植株甲，若要通过一次杂交实验（要求选用1种纯合个体与植株进行杂交）来确定其是否为纯合子，请简要书写杂交方案并预期结果及结论。 杂交方案：______。 结果及结论：_____。 压轴题提升08 伴性遗传综合压轴大题 1.图甲为某种单基因遗传病的系谱图，相关基因用A、a表示（A/a不位于X、Y同源区段），图乙为人类性染色体的结构示意图。已知双胞胎一般情况下分为同卵双胞胎和异卵双胞胎，同卵双胞胎是由一个受精卵分裂形成的，异卵双胞胎直接由两个受精卵形成。请据图回答下列问题：    (1)图甲中遗传病的遗传方式为_______。关于该病，图甲女性中基因一定相同的个体有_______。 (2)Ⅲ-7与Ⅲ-8为双胞胎，能否根据图甲中二者的表现型判断其是同卵双胞胎还是异卵双胞胎？_______（选填“能”或“不能”），理由是_______。 (3)图乙中，红绿色盲基因所在位置是_______（填序号）区段，该病在男性中的发病率_______（选填“大于”“小于”或“等于”）在女性中的发病率。已知Ⅱ-3为红绿色盲基因的携带者；Ⅱ-4不患红绿色盲。若Ⅱ-3和Ⅱ-4再生一个女儿，成年后与健康男性婚配后，所生后代患一种病的概率为_______。 2.遗传病是威胁人类健康的一个重要因素，甲图为某种单基因遗传病（相关基因用A、a表示）的部分遗传系谱图，其中Ⅲ7个体的一个精原细胞形成精子的过程如乙图所示，请分析回答下列问题： (1)据甲图分析，该遗传病的遗传方式最可能是___________________。图中Ⅱ6的基因型是__________。 (2)乙图中细胞①的名称为______________________，细胞②中有__________条染色体。 (3)甲图中Ⅲ7个体色觉正常，他与一表现正常的女性婚配后生下一个患此遗传病且色盲（相关基因用B和b表示）的孩子，其妻子基因型是__________。若该孩子是由乙图中的③与卵细胞结合成的受精卵发育而来的，推测乙图中的④的基因型是__________。 3.如图表示某家系关于甲（相关基因用A/a表示）、乙（相关基因用B/b表示）两种遗传病的系谱图，基因A/a、B/b的遗传遵循自由组合定律，且都不在Y染色体上。已知I-1不携带乙病致病基因，回答下列问题。 (1)人类遗传病通常是指由______改变而引起的人类疾病，主要分为单基因遗传病、多基因遗传病和______ (2)分析系谱图，甲病的遗传方式是________，判断的依据是______。 (3)Ⅱ-3的基因型是____，I-2和Ⅱ-5基因型相同的概率是________。 (4)若Ⅱ-4和Ⅱ-5再生育一个孩子，甲、乙两病兼患的概率是_____。 4.下图是某单基因遗传病的系谱图(相关基因用A、a表示)，不考虑Y染色体含有相关基因，请据图回答问题。 (1)若该遗传病为隐性遗传病，一定是_____(填“常染色体隐性”或“伴X染色体隐性”)，原因是_____。 (2)若1号、6号均为纯合子，则该病的遗传方式为_____，1号、6号的基因型分别为_____。 ①已知人群中该病的基因频率为1%，7号与正常女性结婚，生一个女孩患病的概率为_____。 ②要想避免7号后代中出现患者，可以采取的优生措施是_____。 5. I、下图所示的遗传系谱图中有甲 (基因为A、a)、乙 (基因为B、b) 两种遗传病, 其中一种为红绿色盲。据图回答下列问题: II、下图为某二倍体自花传粉植物体内花瓣色素代谢途径示意图。 让开白花的纯合植株与开蓝紫色花的植株杂交，F1中蓝紫色花植株与红花植株的比例为1：1. (1)甲病属于______________遗传病。 (2)II4基因型是__________，她和与II5基因型相同的概率是___________。 (3)若II3和II4生一个正常孩子的概率是____。 (4)白花亲本的基因型为___________。蓝紫花亲本的基因型为___________。 (5)若要验证控制花瓣颜色的基因满足自由组合定律，请利用上述植株进行一个最简单的实验进行验证，请写出实验方案并预期结果。实验方案：_____________，获得子代植株，并统计子代植株的花瓣颜色及比例。预期结果：______________，即可证明控制花瓣颜色的基因满足自由组合定律。 6.下图所示的系谱图中，I-1和I-2的后代中个别家系成员患红绿色盲（伴X染色体隐性遗传病）或苯丙酮尿症（常染色体隐性遗传病）。回答下列问题： (1)人类的红绿色盲是由视锥细胞的基因B突变为b引起的。人群中，B/b这对基因共组成_____种基因型。与男性相比，女性红绿色盲的患病率_____（填“较高”“较低”或“相等”）。 (2)如果Ⅲ-1为红绿色盲致病基因携带者，其色盲致病基因来自于I中的_____号。 (3)Ⅱ-3是苯丙酮尿症致病基因携带者的概率是________。如果Ⅱ-3是苯丙酮尿症致病基因携带者，Ⅲ-1为苯丙酮尿症患者的概率是______。 (4)遗传病不仅威胁人类的健康，给社会及患者家庭也带来了较大的危害。除了禁止近亲结婚，还可通过________等手段，有效预防遗传病的发生。 7.一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病由等位基因A/a控制，乙病由等位基因B/b控制，两对基因独立遗传。回答下列问题（不考虑X、Y染色体同源区段）： (1)分析遗传系谱图可知，甲病的遗传方式是______，B/b基因位于______（常、X）染色体上。 (2)推测II-3的基因型是______。假设在正常人群中乙病携带者的概率为1/60，若II-4不携带致病基因，则Ⅲ-3与一个无亲缘关系的正常女性婚配，生育患病孩子的概率为______。 (3)对遗传病进行检测和预防，在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展，可通过______来精确诊断Ⅲ-5是否携带致病基因。通过该方式发现Ⅲ-5为红绿色盲致病基因携带者（XDXd），其与一个正常男性婚配，生育了一个性染色体组成为XdXdY的红绿色盲患者，试分析其原因：______。 8.视网膜色素变性（RP）是一种人类基因突变引起的疾病，存在多种遗传方式，但都属于单基因遗传病。下图表示患者甲（相关基因用A/a表示）和患者乙（相关基因用B/b）的部分家系图（甲乙家族均不具有对方家族的致病基因），其中乙的父亲不携带致病基因。 (1)基因A与B不同的根本原因是_____________。 (2)据图分析，患者甲的RP为________性性状，致病基因位于_______染色体上。患者乙RP的遗传方式与甲______（选填“相同”或“不同”）。 (3)若同时考虑甲、乙家族的两对基因，患者甲产生的精子类型有_____种，Ⅲ-12的基因型为_______。两人婚后生育一个正常孩子的概率为________。 (4)若要确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病，除B超检测外，还可以通过__________（填两种）等手段。 压轴题提升09 遗传实验设计专项压轴 1.孟德尔利用豌豆杂交实验发现了遗传规律，被称为“遗传学之父”。下列关于遗传实验和遗传规律的叙述，错误的是（　　） A．选用豌豆做实验材料需要考虑花的成熟度 B．孟德尔进行的测交实验属于假说—演绎法的验证过程 C．自由组合是指受精时雌雄配子的随机结合 D．孟德尔所假设的颗粒状的成对的遗传因子最终被定位于同源染色体上 2.科学家发现某二倍体植物体细胞中含有两个抗病基因，为探究这两个基因的位置关系，将其多次自交，如果植株只要含有抗病基因即表现为抗病性状，且不考虑互换，下列说法错误的是（　　） A．若子代抗病：不抗病=15：1，则这两个基因一定为两对同源染色体上的非等位基因 B．若子代抗病：不抗病=3：1，则这两个基因一定为一条染色体上的非等位基因 C．若子代全表现为抗病，则这两个基因一定为一对同源染色体上非等位基因 D．若子代表现不遵循孟德尔遗传定律，则这两个基因可能位于线粒体中 3.如图甲和乙分别为两株豌豆体细胞中的有关基因组成，要通过一代杂交达成目标，下列操作不合理的是（    ） A．甲自交，通过B、b基因控制的性状分析，可验证基因的分离定律 B．乙自交，通过A、a和B、b基因控制的性状分析，可验证基因的自由组合定律 C．甲、乙杂交，通过B、b基因控制的性状分析，可验证基因的分离定律 D．甲、乙杂交，通过A、a和D、d基因控制的性状分析，不能验证基因的自由组合定律 4.某动物的毛色同时受A/a、B/b两对等位基因控制，A/a基因控制色素的有无，B/b基因控制色素种类的合成，其毛色的遗传如下图所示，其中基因b对基因I的表达有抑制作用，且存在累加效应，回答下列问题： (1)由图中信息可知，A/a、B/b两对等位基因的遗传遵循________。 (2)现有纯合白色毛品系甲和黄色毛品系乙，这两个品系只有一对基因不同，黄色毛品系乙在繁殖过程中偶然出现了一只表型为棕色毛的个体丙，科研人员做了如下两组实验： 实验一：甲×乙→子代全为黄色毛 实验二：乙×丙→子代中黄色毛：棕色毛=1：1 ①图中基因I为______，甲的基因型为_____，丙的基因型为________。 ②科研人员紧接着做了实验三：将甲和丙杂交，选择子一代中表型为棕色毛的雌雄个体进行随机交配，请预测子二代的表型及其比例为________。 ③为了获得大量的棕色毛个体，可选择实验三的子二代中表型为_________的个体与_________（填“甲”“乙”或“丙”）进行杂交，子代全为棕色毛个体。 5.茄子(2n=24)是我国重要的蔬菜作物之一。茄子果皮颜色由基因A、a和B、b控制，花色由基因D、d控制。研究人员进行了如下表所示的杂交实验。回答下列问题： 组别 亲本 F₁表型 F₂表型及比例 实验一 甲(紫皮AABB)×乙(白皮aabb) 紫皮 紫皮：绿皮：白皮=12:3:1 实验二 丙(紫花)×丁(白花) 紫花 紫花:白花=3:1 (1)茄子果皮颜色形成的有关过程如下图1所示，结合图示请分析实验一F₂表型及比例为紫皮：绿皮：白皮=12：3：1的原因： ①A、a和B、b这两对等位基因在遗传时遵循_________________定律； ②A、B基因分别控制花青素和叶绿素的合成，且_____________________________。 (2)实验一F₂紫皮中杂合子所占比例为__________。将实验一中F₁与绿皮杂合子杂交，所得后代表型及比例为______________。 (3)茄子花型单生和簇生分别由基因R、r控制，已知R、r基因位于10号染色体上。现有紫花单生、紫花簇生、白花单生和白花簇生的纯合子若干，请从中选择合适的材料，设计一个实验探究控制花色的基因是否在10号染色体上。 实验思路：________________________________________________。 预期结果及结论：_________________________________________。 6.某种植物为两性花，有白花、红花、蓝紫花三种类型，其花色的遗传受两对等位基因A/a、B/b的控制，相关机制如图所示。实验人员将甲（白花）和乙（红花）作为亲本进行杂交。甲（白花）与乙（红花）进行正反交，均表现为白花：红花：蓝紫花=2：1：1。回答下列问题： (1)若为了保证实验的成功，以乙为母本，则对乙进行的具体操作流程是________。 (2)甲（白花）与乙（红花）的基因型分别是________、________。 (3)为了验证基因A/a、B/b的遗传遵循自由组合定律，请在中选择合适的材料进行一次杂交实验，写出实验思路和预期的结果________。 (4)为鉴定中某株白花植株的基因型，实验人员提出让该株白花植株自交的实验方案，请评价该方案是否可行？________（填“可行”或不可行），理由是________。 7.某雌雄同株植物的花色有红色、白色和粉红色三种，由一对等位基因D、d控制，且基因D与红色素的形成有关；叶形有窄叶和宽叶两种，由一对等位基因E、e控制。为了研究该植物花色和叶形的遗传规律，研究人员将红花宽叶植株与白花窄叶植株杂交得到F1，F1自交得F2，F2的表型及数量如表所示。回答下列问题： 表型 红花宽叶 粉红花宽叶 白花宽叶 红花窄叶 粉红花窄叶 白花窄叶 F2/株 119 243 121 39 80 40 (1)基因D、d和基因E、e的遗传____（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律，理由是_______。 (2)为验证（1）中的推测，请从本实验的F1及F2中选择合适的个体进行实验，简要写出实验思路，并预期结果。 ①实验思路：________________________。 ②预期结果：________________________。 (3)该植物中，红花宽叶植株的基因型有________种。F2中白花宽叶植株的基因型为________；F2中的白花宽叶植株自交，F3白花宽叶植株中纯合子的比例为________________。 8.家兔的脂肪有白色和淡黄色两种，由常染色体上一对等位基因F、f控制。现有甲、乙、丙三组家兔，甲组家兔都是淡黄色脂肪兔，乙、丙两组家兔都是白色脂肪兔，某研究小组利用这三组家兔进行了以下实验： 实验一：让甲组中的雌雄淡黄色脂肪兔交配，F1全为淡黄色脂肪兔； 实验二：让乙组中的雌雄白色脂肪兔交配，F1中的白色脂肪兔：淡黄色脂肪兔=3：1； 实验三：让丙组中的白色脂肪兔与甲组中的淡黄色脂肪兔交配，F1中的白色脂肪兔：淡黄色脂肪兔=1：1。 根据以上实验结果，回答下列问题： (1)白色脂肪兔的基因组成是_______。 (2)实验二的F1中出现白色脂肪兔和淡黄色脂肪兔，这种现象在遗传学上称为______。F1中的白色脂肪兔与亲本中的白色脂肪兔的基因型相同的概率为______。据实验二可知白色脂肪兔为显性性状，判断依据是______。 (3)某个家兔种群的基因组成及比例为FF：Ff：ff=4：1：1，若它们之间随机交配，则子代的表型及比例是_______。 (4)在方框中写出实验三的遗传图解：_______。 9.某自花传粉的植物花的颜色由两对基因(A和a、B和b)控制，A基因控制红色素合成(AA和Aa的效应相同)，B基因为修饰基因，能淡化颜色的深度(BB和Bb的效应不同)，完全淡化表现为白色，不完全淡化为粉红色。请回答下列问题： (1)白花植株的基因型有____________种。 (2)让纯合白花植株和纯合红花植株杂交，产生的子一代植株的花色全为粉色。请写出可能的亲本基因型组合：____________。 (3)为了探究两对基因(A和a、B和b)是在同一对同源染色体上，还是在两对同源染色体上，某课题小组选用基因型为AaBb的植株设计实验。 ①实验假设：这两对基因在染色体上的位置有三种类型，已给出两种类型，如下图所示，竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位置。请将未给出的类型画在方框内_______。 ②实验步骤： 用最简便的方法设计实验 第一步：________________________。 第二步：观察并统计子代植株花的颜色和比例。 实验可能的结果(不考虑交换)及相应的结论： a．若子代植株花色及比例为粉色∶红色∶白色＝__________，则两对基因在两对同源染色体上(符合第一种类型)。 b．若子代植株花色及比例为粉色∶白色＝__________，则两对基因在一对同源染色体上(符合第二种类型)。 c．若子代植株花色及比例为粉色∶红色∶白色＝2∶1∶1，则两对基因在一对同源染色体上(符合第三种类型)。 (4)为使该植物获得抗虫害能力，科学家将两个抗虫基因D通过转基因技术随机插入染色体上，则两个抗虫基因D在染色体上的位置关系有__________种可能。当两个抗虫基因D在染色体上的位置关系为何种情况时，该植物自交产生抗虫的概率最小，请用竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位置，将该情况画出来_____。 压轴题提升10 基因突变、基因重组与染色体变异综合辨析题 1. Ⅰ、小鼠是研究人类遗传病的模式动物。图1为小鼠的某细胞分裂示意图（仅示部分染色体，不考虑染色体变异），图2表示不同细胞的染色体与核DNA之间的数量关系。 Ⅱ、人类的头颈部鳞状细胞癌（简称HNSCC）与染色体片段或整条染色体丢失密切相关，其中丢失的9号染色体片段上含有与细胞周期的调控有关的p16基因（p16基因的过度甲基化会导致表达受阻使细胞过度增殖）。 (1)图1细胞所处的分裂时期正发生的染色体行为是 ，其分裂完成后，产生的配子类型有aY和 。 (2)若b - e代表同一细胞的不同分裂期（以图1所示分裂方式进行），则其先后顺序为 （用图中字母表示）。 (3)根据p16基因在细胞增殖中的作用可判断，p16基因属于 （填“原癌基因”或“抑癌基因”），这类基因表达的蛋白质能够 。 (4)HNSCC细胞常由于染色体端粒的缺失，在分裂后期姐妹染色单体连接在一起而出现“染色体桥”现象（如图3所示）。若染色体断裂发生在 （填“a”或“b”）处，则有可能使子细胞中的原癌基因数量增多，进而造成细胞过度增殖。 2.某雌雄同株植物的宽叶和窄叶为一对相对性状，宽叶对窄叶为显性，受一对等位基因B（b）控制。对基因型为Bb的杂合植株（部分染色体及基因位置如图甲）进行诱变处理，得到图乙、丙、丁所示的突变体，据图回答问题：    (1)图乙和图丁所对应的可遗传变异类型分别为________和________，图乙对应的可遗传变异类型可使排列在染色体上的基因的数目发生改变，图丁对应的可遗传变异类型一般________（选填“会”或“不会”）导致染色体上基因数量的改变。 (2)另一杂合植株（部分染色体及基因位置如图丙）表现为宽叶。若该植株产生的各种类型的配子活力相同，受精卵中同时缺少B和b基因时不能存活，则该植株产生的雌配子有________种，该植株自交后代中窄叶植株理论上约占________。 (3)纯合宽叶植株与纯合窄叶植株杂交，后代中出现一株窄叶植株，原因可能有________。 A．亲代宽叶植株在产生配子过程中，B基因突变成b基因 B．亲代宽叶植株在产生配子过程中，载有B基因的染色体片段丢失 C．后代植株在个体发育的早期，有丝分裂时B基因突变成b基因 D．亲代宽叶植株的叶片细胞在进行有丝分裂时B基因突变成b基因 3.图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。据此分析： (1)图①②③④表示的变异类型分别是______、______、______、______。 (2)基因重组的2种类型及发生时间： ①自由组合指：______，发生时间：______。 ②互换指：______，发生时间：______。 (3)飞船搭载的种子应该选择刚萌发的种子而非休眠种子，原因是：______。 (4)若某基因发生突变，其遗传信息______（一定/不一定）发生改变；生物性状______（一定/不一定）发生改变。 (5)低温诱导染色体数目变异实验中，低温诱导剪取根尖后，放到______中浸泡，以固定细胞形态，然后用______冲洗2次。 4.与白色棉相比，彩色棉在纺织过程中减少了印染工序，减少了环境污染。基因型为BB的植株结白色棉，基因型为Bb、b（只含一个b基因）的植株结粉红色棉，基因型为bb的植株结深红色棉。一正常纯合白色棉植株经育种工作者的诱变处理后，可能发生如下甲、乙变异类型，从而获得彩色棉。回答下列问题： (1)若用秋水仙素适时处理甲植株的幼苗，则可获得四倍体植株，上述操作中秋水仙素的作用是_________，所得的四倍体植株的基因型为________。 (2)由图可知，甲的变异类型是________；乙的变异类型是________。 (3)已知基因B/b所在染色体都缺失的植株不育（不结果实），欲探究F1粉红色棉的产生是甲、乙中的哪一种变异类型，最直接的实验方法是用________直接观察。此外还可以将粉红色棉在相同且适宜的条件下单株种植，并严格自交，观察统计可育子代的表型及比例。若后代的表型及比例为________，则该变异类型为甲；若后代的表型及比例为________，则该变异类型为乙。 5.水稻是我国重要的粮食作物，水稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。水稻的抗稻瘟病是由基因R控制的，与不抗稻瘟病r均位于第11号染色体上。水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活。研究人员发现两株染色体异常稻（体细胞染色体如图所示）。    请据图分析回答下列问题： (1)植株甲的可遗传变异类型具体为________，请简要写出区分该变异类型与基因突变最简单的鉴别方法：__________。 (2)已知植株甲的基因型为Rr，若要确定R基因位于正常还是异常的11号染色体上，请用最简单的方法设计实验证明R基因的位置（写出杂交组合预期结果及结论）。 ①让甲植株自交产生种子，将种子种植后观察并统计子代植株表型和比例； ②若子代______，R基因在11号正常染色体上；若子代_______，R基因在11号异常染色体上； ③若植株甲、乙均为R位于异常染色体上，正常染色体上为r，让植株甲、乙进行杂交，假设产生配子时，三条互为同源染色体的其中任意两条随机联会，然后分离，多出的一条随机分配到细胞的一极，则子代植株表型及比例为_______。 6.普通小麦和水稻都是常见的农作物，现代科学已经证实了普通小麦的起源。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体组加倍过程，如下图所示（其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体）。    (1)普通小麦体细胞中有______条染色体。在普通小麦的形成过程中，杂种一和杂种二是高度不育的，原因是______。请推测在杂种一形成拟二粒小麦和杂种二形成普通小麦的过程中发生了______现象。 (2)中国是世界上最早驯化水稻的国家之一。水稻为二倍体植物（2n=24），个别植株的体细胞中染色体为23条，这种植株称为单体，水稻单体植株具有正常的生活力和一定的繁殖能力。水稻单体植株在减数分裂I时能形成______个四分体。这种单体植株是由正常配子与染色体数为______条的异常配子结合发育形成的，请分析这种异常配子形成的原因：______。 7.云南省农科院在培育集耐寒、耐旱等优良性状于一体的云麦112新品种的过程中，采用小麦玉米远缘杂交染色体消除法培育出小麦单倍体，部分过程如图1所示。回答下列问题： (1)图1所示的育种过程中，涉及的原理有________，只含小麦染色体的单倍体胚发育成的植株不育的原因是________。 (2)秋水仙素对单倍体幼苗具有一定的毒害作用。为获得数量较多的可育植株，科研人员开展了用秋水仙素处理单倍体幼苗的相关实验，部分结果如图2和图3所示。 ①秋水仙素能引起细胞内染色体数目加倍，其作用机理是_________。 ②据图分析，本实验的自变量为_______。分析实验结果，可得出_______。 8.利用转基因技术将抗虫基因A和抗除草剂基因R转入普通烟草（2N=48），获得某个转基因烟草品系（只含一个A基因和一个R基因），已知基因A位于7号染色体，A基因与R基因可能存在的位置关系有3种。 请回答下列问题： (1)若A基因与R基因位置关系如Ⅰ所示，正常情况下该转基因烟草自交后代既抗虫又抗除草剂的比例是____________，所以为了保持亲本的优良性状，宜采用____________繁殖方式。 (2)若A基因与R基因位置关系如Ⅱ所示，正常情况下该转基因烟草测交的后代既抗虫又抗除草剂的比例是____________。请在Ⅲ中标出A基因与R基因除Ⅰ、Ⅱ外的可能位置关系____________。 (3)为了将转基因烟草的抗除草剂基因R定位到特定染色体上，现提供24个不同的普通烟草单体品系（染色体数为2N-1=47），如果缺失一对同源染色体会导致胚胎无法发育。不考虑抗虫性状，具体实验操作如下： 将转基因烟草与普通单体烟草杂交，选择F1中表型为____________的烟草自交，统计F2的表型及比例。 ①若子代表型及比例为____________，则基因R在该烟草单体品系所缺失的那条染色体上。 ②若子代表型及比例为抗除草剂：不抗除草剂=3：1，则基因R不在该烟草单体品系所缺失的那条染色体上。 按照此种方法，则该转基因烟草最多与____________个普通烟草单体品系进行杂交即可将R基因准确定位。 压轴题提升11 遗传规律与变异综合压轴大题 1.水稻的叶色（紫色、绿色）是一对相对性状，由两对等位基因（A/a、D/d）控制；天然色素可赋予稻米多样化颜色，其籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也由两对等位基因控制。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。请回答下列问题（不考虑基因突变、染色体变异和互换等）。 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 (1)实验1中，F2的绿叶水稻中纯合子占 ；实验2中，控制水稻粒色的两对基因 （填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律。 (2)研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则紫叶水稻籽粒的颜色有 种；基因型为Bbdd的水稻与基因型为 的水稻杂交，子代籽粒的颜色最多。 (3)为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则理论上子代植株的表型及比例为 。 (4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，继续开展如下实验，请预测结果。 ①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因，则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中，最多能观察到 个荧光标记。 ②若植株M自交，理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为 。 2.为研究果蝇眼色的遗传特点，科研人员利用三种纯合品系果蝇进行了一系列杂交实验，不考虑X、Y染色体的同源区段。请分析回答： 组别 ① ② ③ P F1 F2 (1)白眼基因位于 染色体上。C果蝇次级精母细胞中含有 个白眼基因。 (2)组别③F2中的亮红眼果蝇有 种基因型，红眼果蝇中杂合子比例为 。 (3)组别③F2中的亮红眼果蝇与白眼果蝇交配，后代白眼果蝇比例为 。 (4)为研究亮红眼基因的位置，科研人员利用培育的黏胶眼卷翅红眼雌雄个体为亲本进行杂交实验，后代表型及比例为黏胶眼卷翅红眼∶黏胶眼正常翅红眼∶正常眼卷翅亮红眼∶正常眼正常翅亮红眼＝4∶2∶2∶1。卷翅基因和黏胶眼基因分别位于Ⅱ号和Ⅲ号染色体上。眼形、翅形和眼色的相应基因分别用G/g、D/d、E/e表示。 ①出现上述性状分离比说明 为显性遗传，且具有 效应。 ②亮红眼基因与位于 (填“Ⅱ”或“Ⅲ”)号染色体上的基因遵循自由组合定律；请在上图中标出亲本果蝇眼形、翅形和眼色的相应基因的相对位置 。 3.水稻为一年生植物，每次收获后需要重新播种。我国科学家展开了培育多年生水稻的相关研究。 (1)甲品系具有地下茎，地下茎可使水稻进行无性繁殖，从而具备多年生特性。将无地下茎的乙品系与甲品系进行如下图所示的杂交实验。结果显示，F2的性状分离比接近 ，由此判断这一相对性状由位于非同源染色体上的2对等位基因控制。 (2)若要进一步验证上述结论，可设计的杂交方案和预期结果为 。研究者将2个控制地下茎的基因分别命名为R2和R3。 (3)DNA中存在许多简单重复序列（SSR），可作为基因定位的分子标记。通过对F2群体分子标记与表型的关联性分析，最终确定了R2和R3的位置，甲品系的基因和SSR在染色体上的位置关系如下图所示，乙品系的相关分子标记用小写字母表示，如m1。 F1在减数分裂过程中，有16.2%的初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换，推测F1雄配子中m1R2配子所占比例为 %。 (4)由于乙品系高产、口感好，且生育周期短，能实现一年两熟甚至三熟，适合在我国大面积种植。欲利用杂交育种，培育可稳定遗传的具有地下茎的新型乙品系，请完善育种流程。 。 4.紫杉醇是红豆杉树皮中提取的天然抗癌药物，广泛应用于乳腺癌、卵巢癌等的化疗。其作用机制是抑制纺锤体的形成，从而将细胞周期阻断在某个特定阶段：真核细胞中染色体失去端粒不稳定。其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥（如图1所示）。回答下列问题。 (1)细胞增殖具有周期性，细胞增殖包括 和细胞分裂两个相连续的过程。紫杉醇最可能将细胞周期阻断在 （填“分裂间期”或“分裂期”）。紫杉醇能够抗癌的原理是 。 (2)染色体桥形成可能发生在细胞增殖的 期，该过程通常会导致 （填“基因重组”或“染色体变异”）。图2为减数分裂I后期的细胞，若基因G所在的染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到两极，不考虑其他变异和性染色体的情况下，该细胞减数分裂产生配子的基因型可能是 。 (3)将红豆杉（2n=24）某个根尖细胞中的核DNA用3H充分标记，随后转入普通培养液中培养，进行连续两次有丝分裂，此时子细胞中含3H标记的染色体数目是 条。 5.玉米株高是影响产量的关键性状，科研团队处理正常玉米得到了具有新的矮化性状的新品种，矮化玉米与正常玉米杂交得到F1，F1自交后代F2的表型及比例如下表。回答下列问题： 组别 正常表型 矮化表型 1 217 58 2 241 74 3 161 46 (1)该团队处理正常玉米最可能是采用了 育种方法，被处理的材料应该选择 合适。 (2)据上表推测，该矮化性状是 （显/隐）性性状，判断依据是 。 (3)SSR是DNA分子中的简单重复序列，如-GAGAGAGA……-，其长度（重复次数）在不同染色体（含同源染色体的相同位置）间可能不同，常作为分子标记用于基因位置的定位。该团队在一对同源染色体上选择了大量的SSR分子标记进行矮化基因的定位研究，其中的1个标记经电泳后的示意图如下。 ①矮化子代出现正常亲本分子标记的现象被科学家称为“重组”，结合配子产生时同源染色体的行为分析，“重组”产生的原因是 。 ②研究发现，“重组”出现的频率与其距离待定位基因的远近关系密切，结合染色体的结构推测，科研团队会选择重组出现频率 （高/低）的标记来定位染色体，理由是 。 (4)最终，科学家将矮化基因定位在了3号染色体上的Dwarf1基因，但是在矮化品种中Dwarf1基因仍正常表达，但株高发生变化。请对该团队下一步的研究提出你的建议： 。 6.黑枸杞是西北地区的特色药用植物，其果实颜色主要由花青素的积累决定，花青素的合成受两对等位基因控制。基因B调控花青素合成；b基因阻碍花青素合成通路，导致枸杞无法积累花青素。左图是黑枸杞花青素合成的调控过程，右图是一组杂交实验，其中黑枸杞（亲本）是纯合子，白枸杞（亲本）是隐性纯合子。请回答下列问题（不考虑基因突变和互换）： (1)请根据F2中黑枸杞、浅紫枸杞与白枸杞的比例，判断两对基因A/a和B/b是否位于非同源染色体上， （填“是”或“否”），理由是 。 (2)进一步研究发现，D基因也是花青素合成所需的酶基因。对相关基因转录的模板链进行序列分析，结果如图。 据图推测，基因型为AABBdd的白枸杞不能合成花青素的原因最可能是 。 (3)现从纯合黑枸杞中获得D基因单位点突变的白枸杞AABBdd，此外还有已知基因型的两种白枸杞植株：AAbbDD、aabbdd。欲判断三对基因在染色体上的位置关系，应从上述的三种基因型的白枸杞中选取基因型为 的植株作为亲本进行杂交，F1自交后得F2，分析F2的表型及比例并分别在图中标出F1三对基因在染色体上的位置（竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位置）。 ①若F2的表型及比例为 ，则三对基因的关系为 (在左图标出)； ②若F2的表型及比例为 ，则三对基因的关系为 (在右图标出)。 7.水稻雄性不育受多种基因影响。三系杂交水稻雄性不育由细胞核基因（a）和细胞质基因（S）共同控制，三系杂交种培育过程如图1。光温敏型雄性不育系的育性与Os基因有关，Os蛋白进入细胞核激活E基因表达E蛋白，E蛋白可以促进花粉发育。利用光温敏雄性不育培育两系杂交种过程如图2。绿色荧光蛋白基因GFP可使水稻种子发出绿色荧光，基因R可使雄性不育基因m育性恢复，基因F使含有该基因的花粉致死，我国科研人员利用基因工程将基因GFP、R、F构建成连锁基因群，导入纯种雄性不育系（mm）中，培育出了智能（GFP基因可替换为其他筛选基因）不育系水稻。 (1)两系杂交育种相对于三系杂交育种的优点有 （答出两点）。 (2)研究人员检测了高温下光温敏雄性不育系水稻与野生型的相关蛋白表达量，Os蛋白的表达量无显著差异，E基因的转录量明显低于野生型。据此推测光温敏雄性不育系水稻高温下不育的原因可能是 。 (3)通过基因工程（导入超过2个连锁基因群的概率极低）获得发绿色荧光水稻种子若干，对其单独隔离种植。不考虑基因突变和连锁互换。若子代种子绿色荧光∶非绿色=1∶1，则亲代导入的连锁基因群有 个；若无子代产生，可能的原因是 ；若子代种子绿色荧光∶非绿色=3∶1，则子代基因型与亲代相同的占 。 (4)智能不育系作为转基因植物不会造成基因污染，理由是 。智能不育系与图示不育系相比，其优点是 。 8.某昆虫的触角长度由常染色体上A/a和B/b控制，已知四种纯合子AABB，AAbb，aaBB，aabb的触角长度分别为2cm，4cm，0cm，0cm。为研究两对基因的作用和位置关系，研究人员选择触角长度为4cm和0cm的两个纯合亲本进行杂交得F1，触角长度均为1cm，F1自交得F2，统计F2中触角长度及对应个体数量，结果如下表。 触角长度（cm） 0 1 2 3 4 个体数量（个） 60 40 30 20 10 (1)基因A和B对昆虫触角的发育分别有什么作用 。 (2)亲本中触角长度为0cm的个体基因型为 ，F2中触角长度为1cm的杂合子基因型为 。 (3)将AAbb和aabb杂交产生的幼虫群体（甲）进行诱变处理，得到一个触角有分叉的雌性个体乙。通过PCR扩增控制分叉性状相关基因（D/d）并用同种限制酶完全切割后进行电泳，结果如图，分叉性状是由 （填“D”或“d”）控制。请利用甲、乙为材料设计实验并判断D/d和A/a的位置关系，实验思路： ，预期结果和结论： 。    (4)已知D/d和A/a、B/b均位于非同源染色体上，且A/a不位于3号和4号染色体上。为判断分叉基因位于3号还是4号染色体上（非性染色体），研究人员进行了如下杂交实验： 组别 亲本P（触角长度均为4cm的纯合子） 子一代F1 实验一 无分叉二倍体雄×有分叉的3号染色体三体雌 二倍体和3号三体 实验二 无分叉二倍体雄×有分叉的4号染色体三体雌 二倍体和4号三体 在产生配子时，3条同源染色体中的任意两条移向同一极，另一条移向另一极，染色体异常的精子致死。分别让两组F1中的三体雌雄个体自由交配得F2，若实验一和实验二中F2的表型比分别为 ，则该基因位于4号染色体上。 压轴题提升12 现代生物进化理论拔高题 1.在某高海拔山区，生活着一种特有蜥蜴雪岭蜥。该蜥蜴种群的深灰色（B）与浅灰色（b）由一对等位基因控制。研究发现，其体色与岩石栖息环境的匹配度直接影响被捕食者（如鹰）发现的概率。近年来，因全球气候变暖，该山区冬季积雪覆盖时间缩短，岩石裸露期延长，研究人员对2010年（T0）、2015年（T1）和2020年（T2）的雪岭蜥种群进行调查，结果见下表。回答下列问题。 时期 深灰色个体比例 浅灰色个体比例 岩石裸露面积占比 平均积雪覆盖时长（天） T0 32% 68% 45% 180 T1 47% 53% 60% 150 T2 65% 35% 75% 120 (1)仅根据表中数据判断从T0到T2，该种群是否发生进化?_______（填“是”或“否”或“不一定”），判断依据是_____。雪岭蜥体色的适应性差异是种群直接在_________（填环境因素）的定向选择下形成的。 (2)研究发现，控制雪岭蜥体色基因的上游存在一段调控序列M，M与特定转录因子结合后可促进基因B表达，但对基因b无影响。与M类型相比，其变异类型M+对基因B的表达促进作用更强。在T2时期的深灰色个体中，携带M+变异型个体占比为72%，试从分子水平解释该现象：______。 (3)科学家推测高海拔环境中的紫外线辐射可能促进雪岭蜥DNA损伤修复机制的进化。若某修复基因R的突变体r能提高DNA修复效率，但会降低精子活力，该突变体在种群中的频率变化可能取决于______（回答两点）。 (4)雪岭蜥的祖先原本生活在低海拔地区，随着地质运动形成高山后逐渐适应高海拔环境。该适应现象是否意味着雪岭蜥与低海拔近缘物种产生了生殖隔离?_______（填“是”或“否”或“不一定”），理由是_____。 2.经研究，某害虫对杀虫剂的抗药（R）对敏感（r）为显性，科研人员在不同时间点（T1、T2）对甲、乙两个地区进行调查，三种基因型的基因型频率变化如图所示。请回答下列问题： (1)生物进化的基本单位是____________。 (2)甲地区T1→T2时，R的基因频率______（填“升高”或“降低”），说明甲地区的害虫发生了_______。用现代生物进化理论解释，甲地区长期使用杀虫剂后该害虫群体中的抗药个体数上升的原因：__________。 (3)T2时，乙地区该害虫种群中R基因的频率约为__________。 若甲、 乙两地的害虫之间产生______________，则说明这种群是不同的两个物种。 3.蜜蜂是一种传粉昆虫，它的舌管（吻）较长，适于采集不同花的花蜜，且周身长有绒毛，便于携带花粉，这是长期进化的结果。 (1)我国现有的东方蜜蜂有7种。研究发现，每种东方蜜蜂中都存在白细胞激肽受体基因（Lkr），该基因与蜜蜂对糖的敏感度有关。为研究 Lkr 在蜜蜂适应环境中的作用，研究人员将X基因转入蜜蜂体内，该基因的转录产物能与 Lkr 的mRNA 结合，干扰 Lkr mRNA 的翻译。科研人员检测了不同处理下蜜蜂对蔗糖产生反应的最低蔗糖溶液浓度，结果如图所示。 请回答下列问题： ①已知该实验中对照组1为不进行处理的蜜蜂，对照组2 为转入了可转录出无关RNA的基因的同种蜜蜂，则实验组应是___________。设置对照组2的目的是_________。对照组1和2与实验组中Lkr在表达上的差异是___________。结合上图分析可知， Lkr 的作用是___________。 ②对蔗糖敏感的蜜蜂倾向于采集花粉为食，反之则倾向于采蜜为食。温带地区植物花蜜较多，而热带地区植物花粉更充足。请用柱形图表示温带和热带地区蜜蜂种群 Lkr相对表达量的差异______________。 (2)我国东方蜜蜂种群生活在不同地区，各种群间存在地理隔离。不同的气候、植物花期等因素的选择作用，会导致各种群基因库形成明显的差异。如果这种差异继续增大，以至于出现_______________，它们便会发展成不同的物种。 4.加拉帕戈斯群岛上地雀的共同祖先是来自南美洲大陆的原始地雀，经过长期的进化，最终在各个岛屿上形成了13个不同的物种。回答下列问题： (1)一个地雀种群中全部个体所含有的全部基因叫作该种群的______。原始地雀种群中，基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的__形成了多种基因型，这些可遗传变异是________（填“定向的”或“不定向的”）。 (2)原始地雀迁徙至不同岛屿后，各岛屿的地雀之间存在__隔离，由于各岛屿环境差异较大，在________的作用下，不同种群的基因频率朝着不同方向发生定向改变。随着有利变异的逐渐积累，彼此之间出现_____隔离，最终形成地雀的新物种。 (3)不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断的进化和发展，称为________。通过漫长的进化过程最终导致了生物多样性的形成，生物多样性主要有三个层次的内容：遗传多样性、物种多样性和______。 5.美国西部某山林生活着不少彩蝶，分别集中分布于该山林的甲、乙、丙三个区域。距今1000年前的A、B、C三个品种的彩蝶形状差异很大；距今500年前，在乙、丙两区之间曾出现过一条宽阔的大河。如今大河早就干涸，该地区依然保留A、B两种彩蝶，C种彩蝶已经绝迹，出现的是D种彩蝶，且甲、乙两区结合处的A、B彩蝶依然能互相交配产生可育后代，乙、丙地区结合处的B、D彩蝶能杂交，但雌蝶所产受精卵不能发育变成成虫。 (1)研究彩蝶进化最直接、最重要的证据是__________。 (2)一种彩蝶有A、B、C三个品种，体现了__________多样性。根据资料可推测，D是由C进化来的。在进化过程中，C种群中出现的__________提供了进化的原材料，大河导致的__________使C种群无法与A、B种群进行基因交流；由于丙区的环境与甲、乙区不同，所以在自然选择的作用下，C种群的__________定向改变；久而久之，C种群的基因库就变得与A、B种群有明显差异，最后与A、B种群产生了__________，这就标志着C彩蝶已经进化成了一个新物种——D彩蝶。 (3)凤蝶幼虫的臭腺通过释放刺鼻气味的萜类化合物来驱避蚂蚁等小型天敌，这种适应是__________的结果；但凤蝶金小蜂已适应该气味，甚至能通过气味定位凤蝶的幼虫，将卵产在凤蝶幼虫体内，这体现了适应的__________性。 (4)风兰为吸引特化传粉者，进化出细长花冠并在底部分泌花蜜；天蛾蝶为获取花蜜进化出较长的口器，在采蜜时头部会接触花冠深处的柱头帮助风兰完成传粉。像风兰和天蛾蝶这样的进化现象属于__________。 6.在甘肃南部海拔2000m~4000m的高山中生活着小熊猫和大熊猫，小熊猫和大熊猫是两个不同的物种。小熊猫喜食箭竹的竹笋、嫩枝和竹叶，各种野果、树叶、苔藓、以及捕食小鸟或鸟卵和其它小动物、昆虫等，尤其喜食带有甜味的食物，而大熊猫99%的食物都是竹子。最新群体遗传学的研究表明，现存大熊猫并未走到进化历史的尽头，仍然具有进化潜力。回答下列问题： (1)研究生物进化最直接的证据是________，除此之外还有________（至少答1个）证据都能给生物进化提供有力支持。生物都有共同的祖先，下列各项能作为支持这一论点的证据的是( )（多选） A．所有生物共用一套遗传密码 B．几乎所有生物遗传信息的传递都遵循中心法则 C．各种生物的细胞具有基本相同的结构 (2)大熊猫与小熊猫是两个物种的原因是________。 (3)大熊猫和小熊猫之间性状的差异，体现了________和________多样性层次。 (4)大熊猫分布于四川、陕西和甘肃等省的多个自然保护区中，由于地理障碍造成了不同种群个体之间不能发生________而出现地理隔离。某一年大熊猫某种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为10%、30%和60%。现假设该种群所生存的环境发生了一种新的变化，使得各基因型个体的生存能力大小变为AA=Aa>aa，其中aa个体每年减少10%，而AA和Aa个体每年增加10%，则一年后种群中aa的基因型频率约为________，该种群________（填“发生了”或“未发生”）进化。 7.1万多年前，某地区有许多湖泊（A、B、C、D），湖泊之间通过纵横交错的溪流联结起来，湖中有不少鳉鱼。后来，气候逐渐干旱，小溪流渐渐消失，形成了若干个独立的湖泊（如下图），湖中的鱼形态差异也变得明显。请分析回答下列问题： (1)溪流消失后，各个湖泊中的鱼不再发生基因交流，原因是存在___________，各个种群通过__________产生进化的原材料。 (2)有人将A、B两湖中的一些鱼混合养殖，结果发现：两湖的鱼能进行交配且产生后代，但其后代高度不育。A、B两湖内和两湖之间鱼的差异分别体现了___________多样性。 (3)对C湖泊中的鳉鱼种群进行调查时，发现基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为65%和25%（各种基因型个体生存能力相同），第二年对同一种群进行的调查中，发现基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为45%和5%，其调查的年份应该在下图的________时间段内，在这一年中，该种群是否发生了进化？__________（填“是”或“否”），理由是_______。 (4)鳉鱼主要捕食蚊虫幼虫及小型水生无脊椎动物等，作为捕食者，其在客观上起到了促进种群发展的作用，“收割理论”认为捕食者往往捕食____________的物种，这样就会避免一种或少数几种生物占绝对优势，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加__________多样性。 8.请回答下列有关生物进化的问题： 图1：五个有亲缘关系的物种（G、H、Q、W、X）的进化历程及亲缘关系。 图2：插入外源基因S的显性突变蚊子（AABB）的染色体及局部放大。 (1)达尔文进化理论认为：由于个体间存在_________，自然界中任何生物的个体数都不可能无限增加。 (2)图1的五个物种中，基因库相似程度最高的两个物种最可能是_________。 (3)蚊子不仅常常影响人们的睡眠，更是传播各类病原体的媒介，对人类健康产生危害。科学家获得一种显性突变蚊子（AABB），A、B基因位于非同源染色体上，只有A或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊（ AABB）与野生型雌蚊（aabb）交配，F1自由交配，F2群体中A基因频率是_________，生物多样性是_________的结果，从生物多样性角度分析：蚊子群体中存在不同个体反映了_________多样性。 9.请结合现代生物进化理论的概念图回答下列问题。 (1)相对于达尔文的学说而言，现代生物进化理论对遗传变异的研究已经由个体水平深入到了_______水平。 (2)图中①指_______的改变，②导致①改变的内因，包括生物的_______和_______，它为生物进化提供原材料。 (3)图中③指______，③的观点没有提出隔离是物种形成的必要条件，隔离是指不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象，也就是物种形成必须要有_______隔离。 (4)④包括基因多样性、物种多样性和_______多样性。 (5)某植物种群中基因型AA的个体占20%，基因型aa的个体占50%．倘若人为舍弃隐性性状类型仅保留显性性状，此时种群中A的基因频率为_______，经这种人工选择作用，该种群是否发生了进化？_______，原因_______。 10.非洲大草原不仅草木茂盛，而且还生活着多种食草动物（如羚羊、大象、犀牛等）和食肉动物（如狮子、猎豹等），这些动物都具有自己生存的技能，如羚羊通过快速奔跑躲避猎豹的捕食，而猎豹以更快的奔跑速度进行捕猎。回答下列问题： (1)在生物进化的过程中，有性生殖作为一种新的繁殖方式出现后，生物进化的速度明显加快，原因是______。 (2)大型食草动物的食性比较广，会啃食多种植物，在这个过程中，捕食者往往捕食个体数量多的植物物种，这样的方式有利于______。由于各种因素的影响，非洲草原上犀牛数量近几年明显减小，专家提出要加以保护，这是在______层次上保护生物的多样性。 (3)比较草原上几种不同动物的DNA序列，可以确定它们之间的亲缘关系。如图为编码甲、乙、丙三种动物呼吸酶的部分基因片段、DNA单链及DNA单链中的碱基序列。    如果让c链和b链分别与a链混合，根据实验结果可推测：与甲的亲缘关系较近的动物是______，上述研究为生物进化提供了______水平上的证据。 (4)草原上某昆虫灰体（B）对黑体（b）为显性，在没有迁入迁出、突变和选择等条件下，一个由纯合昆虫组成的大种群个体间自由交配得到F1，F1中灰体6400只，黑体3600只。F1中b的基因频率为______，Bb的基因型频率为______。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $