第13讲 减数分裂和受精作用（培优专练）（26年高考真题+强化训练+限时模拟）（全国通用）2027年高考生物一轮复习高效培优系列

**基本信息** 以高考真题为引领，通过“真题感知-进阶演练-限时模拟”三阶训练，构建减数分裂与受精作用的“情境-方法-应用”三维体系，融合生命观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |真题·命题感知|3题（2026浙江/黑吉辽蒙/安徽卷）|染色体行为定性法、次数等效转化法、极体互补法|从基础分裂规律到异常染色体行为（易位/多倍体）的递进| |进阶·强化演练|4类38题（情境/图表/实验/计算）|生物倍性分析法、遗传信息差异溯源法、SSR连锁分析法|结合农业/医疗情境，整合分子机制与遗传规律| |拔高·限时模拟|20题（选择+非选择）|减数异常配子推导模型、三体遗传概率计算|综合考查细胞分裂与遗传变异的交叉应用|

第13讲 减数分裂和受精作用（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知（含2026高考真题） 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析、实验探究、计算推理类） 5 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 35 真题·命题感知 1．（2026·浙江·高考真题）减数分裂过程中，同源染色体间每发生1次交换会形成1个交叉。在某原始生殖细胞中，观察到一对结构异常的同源染色体，其中一条染色体的两端分别带有来自其他非同源染色体的片段。若这对同源染色体的非姐妹染色单体间发生1次交换，该细胞产生的配子组合为①②③④，如图所示。 若这对染色体的非姐妹染色单体间发生多次交换，下列叙述错误的是（　　） A．交换2次产生的配子组合可能是①②③④ B．交换2次产生的配子组合可能是③③④④ C．交换3次产生的配子组合可能是①②③④ D．交换3次产生的配子组合不可能是①①②② 命题情境 本题以染色体结构变异（相互易位）+ 减数分裂交叉互换为综合情境，依托细胞遗传学科研观察现象，结合配子形成结果创设遗传综合考题。融合染色体畸变、交叉互换、减数分裂配子生成规律，属于高考遗传高频综合题型，贴合新高考侧重染色体行为、微观遗传物质变化的命题趋势。 考点解读 染色体结构变异：易位的染色体联会、交换特点 减数分裂中非姐妹染色单体交叉互换（偶数次、奇数次交换对配子类型的影响） 同源染色体联会、染色单体分离与配子基因型 / 染色体组成的对应关系 多次交换后配子类型的可能性判断 解题方法 染色体行为定性法：先区分易位染色体联会特征，区分奇数次、偶数次交叉互换的整体效果：奇数交换 = 片段互换，产生 4 类配子；偶数交换可抵消交换效应，仅产生 2 类配子。 次数等效转化法：交换次数除以 2 看余数，余数 1（1、3、5 次）等效单次交换；余数 0（2、4 次）等效无交换。 配子类型穷举法：分 2 次交换、3 次交换两种场景分别推导配子组合可能性，逐一验证选项能否成立。 易错点突破：易混淆 “多次交换位置相同 / 不同” 带来的不同配子结果，误以为 2 次交换只能产生 4 种配子，忽略同区段两次交换可还原原始染色单体。 答案：D 2．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）从二倍体和四倍体西瓜植株中随机选取一株，观察其花药中的细胞。细胞分裂示意图如下（仅显示部分染色体）。不考虑突变，四倍体减数分裂仅考虑同源染色体两两配对、彼此分离。下列叙述正确的是（　　） A．该细胞不可能处于有丝分裂后期 B．该细胞不可能处于减数第二次分裂后期 C．图示区域可能含有6个染色体组 D．①和②染色体上的遗传信息可能不同 命题情境 本题以农业育种多倍体西瓜为生产情境，结合花药细胞分裂（有丝分裂 + 减数分裂）综合考查染色体组、细胞分裂时期判断、同源染色体遗传信息差异，融合多倍体育种、细胞分裂两大主干知识，贴合高考联系农业生产、综合细胞分裂与染色体变异的命题风格。 考点解读 二倍体 / 四倍体生物有丝分裂、减数分裂各时期染色体组数量变化 花药细胞分裂类型：花药壁细胞可进行有丝分裂，花粉母细胞进行减数分裂 减数第二次分裂后期、有丝分裂后期染色体特征区分 同源 / 姐妹染色体遗传信息差异来源（交叉互换、染色体结构变异） 选项解读 选项 A：花药壁体细胞可进行有丝分裂，四倍体西瓜有丝分裂后期染色体组加倍，图示片段存在对应可能性，“不可能有丝分裂后期” 表述错误； 选项 B：减数第二次分裂后期无同源染色体，四倍体减 Ⅱ 后期染色体组为 2 个，图示染色体片段符合减 Ⅱ 后期特征，“不可能” 表述错误； 选项 C：四倍体正常体细胞 4 个染色体组，有丝分裂后期最多 8 个染色体组；减数分裂全过程最多 4 个染色体组，图示区域不可能出现 6 个染色体组，C 错误； 选项 D：①②若为同源染色体，可因交叉互换携带不同等位基因；若发生染色体易位、缺失等结构变异，遗传信息存在差异；即使姐妹染色单体，交换后序列也可不同，因此二者遗传信息可能不同，D 正确。 解题方法 生物倍性分析法：区分二倍体（2 组）、四倍体（4 组）体细胞、分裂期染色体组最大值，快速排除 C； 分裂场所分析法：花药包含体细胞（有丝分裂）和生殖母细胞（减数分裂），直接推翻 A、B 绝对化表述； 遗传信息差异溯源法：牢记交叉互换、染色体结构变异均可造成同源 / 姐妹染色体遗传信息不同，“可能不同” 为合理表述； 绝对词排除法：选项出现 “不可能”“一定” 等绝对限定词优先验证，大多为错误选项。 答案：D 3．（2026·安徽·高考真题）一对表型正常的夫妇，生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿，可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测，结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断（不考虑突变），可以选择用于移植的受精卵是（　　） A．仅受精卵1 B．仅受精卵2 C．受精卵1和2 D．都不可以 命题情境 本题以遗传病优生筛查、试管婴儿极体基因检测为医疗健康情境，结合限制性内切酶电泳、孟德尔常染色体隐性遗传、卵母细胞减数分裂极体形成规律命题，贴合高考健康生活、优生优育热点，融合分子检测技术与经典遗传规律。 考点解读 常染色体隐性遗传基因型推导（父母均为携带者 Aa，患儿 aa） 限制酶电泳条带与致病 / 正常基因的对应关系 卵原细胞减数分裂：初级极体、次级极体与卵细胞基因型互补规律 胚胎植入前遗传学筛查（PGS）极体检测原理 选项解读 遗传基础：常隐病，父母正常生患病孩子，亲本基因型均为 Aa；正常基因、致病基因酶切后分别对应 2.6kb、2.0kb 条带；患儿仅含 2.0kb 条带（aa），证明 2.0kb 为致病基因，2.6kb 为正常显性基因； 极体逻辑：卵母细胞减数分裂，卵细胞与对应极体基因型互补；若极体携带致病条带，说明卵细胞不含致病基因（健康）；若极体含正常条带，卵细胞携带致病基因； 条带匹配推导： 受精卵 1 配套极体检测条带含致病片段，卵细胞仅携带正常基因，受精卵基因型为 A_，不患病； 受精卵 2 配套极体条带仅正常片段，卵细胞携带致病基因，受精卵存在 aa 患病风险； 因此仅受精卵 1 可移植，答案选 A。 解题方法 基因型逆向推导法：由患儿电泳条带确定致病基因对应的 DNA 片段，反向推出父母条带对应的 A/a 基因； 减数分裂极体互补法：卵母细胞分裂，卵细胞与极体基因互补，极体有致病基因→卵细胞无致病基因； 电泳条带对应法：将条带长度与显隐性基因一一绑定，直观判断卵细胞基因型； 优生筛选判断法：受精卵不含纯合致病基因型才可移植，排除携带双致病基因的受精卵。 答案：C 进阶·强化演练 情境探究类 1．【生活化实验素材】菠菜（2n=12）为典型雌雄异株植物，少数植株表现为雌雄同株。菠菜的性型遗传主要受性染色体控制，性染色体上的X/Y基因控制雌雄异株。XM基因控制雌雄同株，Y对X、XM为显性，XM对X为显性。下列相关叙述正确的是（    ） A．制作菠菜减数分裂临时装片的一般过程是固定、染色、制片 B．XY及XMY基因型的菠菜不适合用于制作减数分裂临时装片 C．可以利用菠菜的叶肉细胞观察叶绿体和染色体 D．观察菠菜减数分裂装片可以看到大多数细胞具有12个四分体 2．【农业分子科研前沿】减数分裂起始源于程序化DNA双链断裂（Double-Strand    Breaks，DSB）的形成，DSB正常产生是确保减数分裂一系列重要事件顺利进行的前提。在水稻rdr6-mei突变体中，减数分裂DSB的形成明显减少，导致一部分同源染色体不能正常联会；小RNA测序以及转录组分析发现，在水稻rdr6-mei突变体中小RNA含量发生改变，导致基因的表达调控出现异常，从而影响减数分裂DSB的形成。下列叙述错误的是（    ） A．抑制细胞中RNA聚合酶的活性，不影响减数分裂DSB的形成 B．研究DSB形成的机理有助于从分子水平认识正常减数分裂发生机制 C．减数分裂能正常进行需要DNA正常复制和DSB正常形成 D．水稻rdr6-mei突变体中部分同源染色体行为异常可以在减数第一次分裂前期观察到 3．【畜牧育种生产情境】非洲猪瘟让家猪成了网红。科学家发现家猪(2n=38)群体中有一种染色体易位导致的变异，如图所示。易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体，易位纯合公猪与四头染色体组成正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子。下列相关叙述，错误的是（    ） A．上述变异是染色体结构和数目均异常导致的 B．易位杂合子有可能产生染色体组成正常的配子 C．易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体 D．易位纯合公猪的初级精母细胞中含72条染色体 4．【干细胞生物医药前沿】研究发现，在高氧条件下抑制小鼠多能干细胞的BMP/WNT信号通路，可成功构建出“人工睾丸”。在“人工睾丸”中原始生殖细胞可正常发育为精子。下列叙述正确的是（    ） A．正常雄鼠生殖细胞中BMP/WNT信号通路处于激活状态 B．“人工睾丸”的构建表明小鼠多能干细胞具有细胞全能性 C．“人工睾丸”中原始生殖细胞和精子的遗传物质完全相同 D．“人工睾丸”中发育异常的精子的清除属于细胞凋亡 5．【公共健康热点】环境因素可通过表观遗传修饰影响生物性状。研究人员对比分析了长期吸烟者与不吸烟者的精子样本，获得如下数据。下列推断不合理的是（　　） 检测项目 不吸烟者 长期吸烟者 精子浓度（×10⁶/mL） 46.75±0.33 37.81±0.34 精子总活力（%） 47.89±0.34 43.81±0.21 DNA甲基化水平（相对值） 1.00 显著升高 A．吸烟者精子DNA甲基化水平升高，可能会抑制某些基因的表达 B．吸烟引起的DNA甲基化会改变基因的碱基序列，并可传递给子代 C．烟雾中的尼古丁等有害物质可能会干扰精母细胞的减数分裂过程 D．该研究从表观遗传角度为“吸烟危害生殖健康”提供了科学依据 6．【作物育种科研实验】研究人员发现有一种孤雌生殖诱导系玉米S，当其作为父本与普通玉米杂交时，会产生2.29%的单倍体子代。就这些单倍体出现的原因，科研人员提出了两种假说：单受精理论认为S的花粉中只有一个有效精子，随机与卵细胞或极核受精；染色体排除理论认为受精卵中来自精子的染色体全部丢失。极核是指在被子植物中伴随卵细胞形成的两个极核，每个极核含有正常体细胞的一半染色体。若将控制植株紫色色素形成基因A和控制胚紫色色素合成的基因R导入S的染色体DNA，使其作为父本与黄籽粒普通玉米杂交，则产生的单倍体子代表现型为（    ） A．若单受精理论成立，该单倍体子代应表现为植株为绿色、胚为紫色 B．若单受精理论成立，该单倍体子代应表现为植株为紫色、胚为黄色 C．若染色体排除理论成立，该单倍体子代应表现为植株和胚均为紫色 D．若染色体排除理论成立，该单倍体子代应表现为植株为绿色、胚为黄色 7．【民生健康热搜热点】近日热搜榜上“大学生志愿者精子合格率不到20%”让人大跌眼镜。据人类精子库工作人员回应，如果大学生能做到不熬夜、不酗酒、饮食清淡，精子合格率可达到70%～80%。熬夜可能造成性激素功能下降，抽烟会提高精子形态异常的百分率，酒精会造成精子的头端破裂、尾端卷缩等，这些都会直接影响精子质量。下列相关叙述错误的是（    ） A．性激素分泌减少后，短期内下丘脑合成的促性腺激素释放激素会增多 B．正常精子的头部可释放多种酶，尾部可促进自身的运动 C．抽烟导致精子异常的原因可能是其中的有害物质会损伤细胞中的DNA D．高盐饮食会导致抗利尿激素的分泌减少，同时损伤肾脏 8．【细胞质遗传科研探究】利用线粒体突变体可检测植物线粒体父系渗漏现象：携带缺陷型线粒体（会导致种子萌发缺陷）的母本，与携带正常线粒体的父本杂交，发现极少数种子萌发。下列关于萌发种子的推断一定成立的是（    ） A．获得父本线粒体，发生父系渗漏 B．仅继承母本线粒体，未发生父系渗漏 C．同时继承双亲线粒体，发生基因重组 D．线粒体功能未受影响，未发生父系渗漏 9．【国内植物生殖科研前沿】植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是（    ） A．多精入卵会产生更多的种子 B．防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定 C．未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2 D．ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合 10．【生物遗传探究】科学家发现遗传物质的交换不仅可以发生在减数分裂形成配子的过程中，同样也可以发生在某些生物体细胞有丝分裂的过程中，一对同源染色体上的非姐妹染色单体间可以发生交换。现有一只杂合野生型果蝇（Yy），下列关于该果蝇某一体细胞的生命历程的叙述，错误的是（    ） A．该果蝇体细胞在有丝分裂过程中，间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成 B．该果蝇可能出现基因型为YY的体细胞，也可能出现基因型为yy的体细胞 C．该果蝇体内可能出现基因型为Y的细胞，也可能出现基因型为y的细胞 D．该果蝇的某一体细胞在衰老的过程中出现细胞以及细胞核体积减小的现象 11．【微生物遗传教学素材】红色面包霉的菌丝颜色由一对等位基因（A、a）控制，红色对白色显性。下图表示其生活史，合子分裂产生的孢子是按分裂形成的顺序排列的。下列相关分析错误的是   A．子代菌丝体出现1∶1的性状分离比能直观验证分离定律 B．子代菌丝体基因型为A或a C．若囊中A、a孢子比例不为1∶1，说明是减数分裂过程发生交叉互换 D．若囊中第一、二个孢子基因型为A，第三、四个为a，最可能是减数分裂中发生交叉互换 12．【水稻育种实践】全球气温上升威胁水稻的产量和质量，科研人员筛选出与水稻高温耐受相关的关键基因QT12，并揭示了高温导致OM品种水稻（高温敏感型）产量与品质下降的部分机制如图。图中NF-YA8、NF-YB9、NF-YC10（简称A8、B9、C10蛋白）参与调控QT12基因的表达。 (1)对图所示机制的推断，正确的有________。 A．水稻对高温的耐受性状仅受一对基因调控 B．高温直接调控QT12基因的表达水平 C．高温能够改变A8蛋白与不同分子间的亲和性 D．QT12基因的表达水平与水稻高温耐受能力负相关 (2)QT12基因表达产物能导致异常蛋白质在内质网中大量堆积，造成内质网的超负荷工作状态，称为“内质网应激”，该现象对细胞代谢的影响可能包括_______。 A．蛋白质折叠、加工的处理效率降低 B．细胞内物质运输的效率下降 C．内质网的修复增加了细胞的能量消耗 D．长期内质网应激引发细胞坏死 照启动子序列差异，将水稻品种CH（高温耐受型）与OM（高温敏感型）的QT12基因分别称为QT12A和QT12G，且研究表明QT12A对QT12G为隐性，不论在常温还是高温条件下，A8蛋白均无法与QT12A的启动子结合。 (3)为进一步证明QT12基因差异与是否耐受高温之间存在因果关系，请用编号将下列实验方案补充完整并预测可能的实验结果。 实验材料及遗传改造 环境条件 符合上述研究结论的结果预测 对照组 （1）___ （2）___ （3）___ 实验组 ①⑥④ （4）___ （5）___ ①CH水稻②OM水稻③导入QT12A基因④导入QT12G基因⑤不进行遗传改造⑥使原有QT12基因“失效”⑦常温（如25℃）⑧高温（如37℃）⑨产量、品质相对较高⑩产量、品质相对较低 (4)如需探究“高温是否通过表观遗传机制调控QT12基因的表达水平”这一问题，可进一步检测的指标有______________。（至少列出两种指标） HZ是中国种植面积最广的水稻优质品种之一，该品种属于高温敏感型。为将CH水稻的高温耐受性状赋予HZ水稻，科研人员设计了如下图所示杂交实验： (5)结合育种目标，自F2开始，每代需要“检测并筛选”的具体内容是___________。（填空） (6)在不考虑突变、选择等事件的理想条件下，F3水稻植株中源自HZ的基因占比的平均值（数学期望值）约为________。 A．5/6 B．1/6 C．7/8 D．1/8 (7)F2中某株水稻个体源自HZ的基因比例可能不为3/4，在细胞分裂过程中与该现象相关的生理活动包括_________。 A．有丝分裂后期，染色单体分离 B．有丝分裂间期，DNA精确自我复制 C．后期I，非同源染色体自由组合 D．前期I，同源染色体互换 13．【本土人类遗传病临床科研】结晶样视网膜色素变性（简称BCD）是一种以视网膜结晶和色素上皮萎缩为特征的眼科疾病。胡诞宁团队最早于上海启动对该病的研究，在对100个家系的调查中发现，男女发病率均等，患者中亲代的近亲通婚率远高于正常群体。 (1)根据调查结果推测，该病最可能的遗传方式是_____。 A．常染色体显性遗传 B．常染色体隐性遗传 C．伴X染色体显性遗传 D．伴X染色体隐性遗传 (2)研究发现，在我国该致病基因频率约为1/200，则理论上患病率约为______。但据调查统计，该病在人群中发病率约为1/24000，与理论值相比偏高的原因可能是______。 (3)对BCD的诊断可以利用电生理检查，原因是正常的光感受器受刺激后会引发传入神经元膜内电位的变化，该变化为_______。 研究发现CYP4V2基因编码一种参与脂肪酸代谢的关键酶，主要在人体的视网膜色素上皮中表达，其突变会破坏脂质代谢，导致视网膜光感受器损伤，引发BCD并随年龄增大受损程度加剧。专家团队发现，对BCD治疗可以利用基因治疗、干细胞治疗及视网膜假体（仿生眼）植入等不同方案进行。下表为某患者及其家系部分成员CYP4V2基因上2个变异位点相关检测的结果（+表示DNA上该位点发生变异，-表示DNA上该位点正常）。 变异位点 802位点 1091位点 变异类型 碱基插入或缺失 碱基替换 患者基因型 杂合（+/-） 杂合（+/-） 女儿基因型 野生型（-/-） 杂合（+/-） 外孙基因型 野生型（-/-） 野生型（-/-） (4)经测序发现，患者DNA编码链上（不考虑内含子）第1091位点发生了A→G的变异，从而导致相应氨基酸由_____替换为_____。（编号选填） ①丝氨酸（AGU） ②谷氨酰胺（CAG） ③异亮氨酸（AUA） ④甘氨酸（GGU） ⑤精氨酸（CGG） ⑥甲硫氨酸（AUG） (5)据表，患者突变后的CYP4V2基因控制合成的酶蛋白与正常酶蛋白相比，可能存在的差异有_____。 A．仅1个氨基酸改变 B．突变位点后所有氨基酸均改变 C．多肽链长度改变 D．空间结构改变 (6)图表示相关染色体上CYP4V2基因的位置，该患者产生的配子中CYP4V2基因变异状况可能为_____。    A．   B．   C．   D．   (7)该患者女婿CYP4V2基因上1091位点基因型可能为_____。（编号选填） ①杂合型 ②野生型 ③杂合或野生型 (8)下列对治疗方案的分析合理的是_____。 A．可以依据存活的光感受器和视网膜色素上皮细胞数量去选择相应治疗方案 B．一旦发现病症，越早进行人工视网膜假体植入越好 C．患病中期，可以选择干细胞分化形成视网膜色素上皮进行治疗 D．患病晚期，将正常CYP4V2基因导入视网膜色素上皮中进行基因治疗更有优势 14．【农耕传统文化 】玉米是世界上最重要的粮食作物之一，南美洲和北美洲的土著人培育出了具有各种不同颜色的玉米籽粒的品种一黄色、白色、紫色等，并且赋予每种颜色不同的审美和宗教价值。例如，一些部落认为有斑点的玉米籽粒是力量和活力的象征。玉米籽粒的颜色如褐色、斑点等的遗传是不稳定的。 (1)种子中的胚乳是由两个极核与一个精子极核形成的。玉米籽粒的颜色与胚乳最外层糊粉层的颜色有关。极核的形成过程如下：    基因型为AAbb的玉米花粉给基因型为aaBb的雌穗授粉，所得到籽粒胚乳的基因型有___________种。 (2)玉米的第9号染色体上有两对与糊粉层颜色有关的等位基因，CI对C呈显性、Bz对bz呈显性，其中Bz促进糊粉层发育为紫色，bzbz纯合子则促进糊粉层发育为褐色，但CI抑制糊粉层颜色的发生，糊粉层表现为无色。麦克林托克选择CCbzbz的母本与CICIBzBz的父本进行杂交，得到F1代。 ①理论上F1代籽粒的颜色为___________色。 ②实际的杂交结果中，大部分籽粒的确如此，但同时还发现有一些籽粒在此颜色的背景上出现了褐色斑点。麦克林托克猜想这些杂合体中，在胚乳发育的某个时期CI基因连同___________一起发生了丢失，导致有些细胞群能够制造褐色色素：如果在胚乳发育早期就发生了丢失，褐色色斑的面积会___________（“较大”、“较小”）。 ③麦克林托克提出了关于有关基因丢失机制的解释：9号染色体还有一个重要的基因Ds，它是染色体发生断裂的位点，断裂后的CI所在染色体片段丢失的原因是__________。    综上所述，CCbzbz（不含Ds）的母本与CICIBzBzDsDs的父本杂交所得F1代中，发育为褐色细胞群的基因型为__________，在此过程中细胞发生了__________变异。 (3)麦克林托克随后又发现单独的Ds并不能直接诱导染色体断裂，而是需要另一个因子的帮助，即Ac。Ac位于另一条染色体上，只有在Ac存在的前体条件下，Ds才能发生断裂。更深入的研究发生，Ds不仅能诱导染色体断裂，而且能够从染色体的一个位置上切离，转移到另一个位置上。 ①Ds从染色体的一个位置转移到另一个位置上，涉及____________键的水解与重建。 ②基因型为_____________精子与极核结合形成为基因型CCCBzbzbzDs的胚乳，其糊粉层发育为全褐色，可能的原因是_____________。 (4)麦克林托克用Ac/Ds双因子系统（转座元件）解释了玉米9号染色体的遗传不稳定性。在玉米中转座元件是普遍存在的，转座元件从一个位置移动到另一个位置时，它们会造成染色体结构变异或引起____________，因此这些元件有着非常重要的遗传意义。 图表分析类 1．【有丝、减数分裂图像与曲线分析】某高等动物体内的细胞分裂过程可用下图来表示，其中图甲表示细胞分裂各阶段染色体数与核DNA数的比例关系(用实线表示)和细胞质中mRNA含量的变化(用虚线表示)，图乙表示该动物(2n＝4，基因型AaBb)某一器官内的细胞分裂图像，据图分析，下列说法正确的是： A．图甲中b时期发生的主要变化是着丝点分裂 B．图甲中c时期，细胞内mRNA增加是染色体高度螺旋化造成的 C．图乙中细胞III处于图甲中d段，从图乙判断此器官为卵巢 D．如果Ⅳ的基因型是AAbb，则I细胞最终产生的子细胞基因型有Ab和aB 2．【细胞周期、交叉互换时期判断】人体内生殖细胞增殖的方式是减数分裂，体细胞增殖的主要方式是有丝分裂，根据增殖状态可以分为3类细胞： ①暂不分裂（休眠期）的细胞，如淋巴细胞、肝细胞、肾细胞，这类细胞在受到适宜的刺激后可重新进入分裂状态； ②永不分裂的细胞，如神经细胞、肌肉细胞等高度分化的细胞； ③进行连续分裂的细胞，如干细胞。 如图表示在细胞增殖过程中核DNA和RNA的数量变化情况，下列叙述正确的是（    ） A．图中甲曲线表示核DNA的数量变化，b时期DNA复制需要解旋酶和DNA酶的参与 B．B淋巴细胞只要受到抗原刺激，核DNA就会发生图示变化 C．c时期细胞中核DNA、染色体的数量均是a时期的2倍 D．在d时期一般不会发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换 3．【真菌减数分裂与分离定律】红色面包霉的菌丝颜色由一对等位基因（A、a）控制，红色对白色显性。下图表示其生活史，合子分裂产生的孢子是按分裂形成的顺序排列的。下列相关分析错误的是   A．子代菌丝体出现1∶1的性状分离比能直观验证分离定律 B．子代菌丝体基因型为A或a C．若囊中A、a孢子比例不为1∶1，说明是减数分裂过程发生交叉互换 D．若囊中第一、二个孢子基因型为A，第三、四个为a，最可能是减数分裂中发生交叉互换 4．【有丝、减数交叉互换对比】减数分裂中发生的染色体交叉互换，也可以发生在某些生物体的有丝分裂中，这种现象称为有丝分裂交换。下图是某高等动物一个表皮细胞发生有丝分裂交换的示意图。下列说法不正确的是 A．该细胞在发生有丝分裂交换后，产生4种基因型的子代表皮细胞 B．若不考虑该生物在产生配子时发生的交换，那么该生物产生的配子有2种基因型 C．若上面是该生物的精原细胞在产生精细胞时发生减数分裂交换后的结果，由它产生的配子类型有4种 D．若细胞在减数分裂和有丝分裂中都发生交换，减数分裂对于遗传多样性的贡献较大 5．【减数交叉缺失、染色体数目变异】染色体交叉是保障斑马鱼减数分裂时同源染色体精准分离的关键。科研人员通过敲除斑马鱼的cntd1基因，成功破坏了雌鱼减数分裂过程中的染色体交叉（敲除前记为“+”，敲除后记为“-”），获得染色体数目未减半的卵子，以此为基础获得三倍体和四倍体个体，流程如图。下列叙述正确的是（    ） A．图中三倍体和四倍体斑马鱼的形成是敲除cntd1基因引起的，属于基因突变 B．所有三倍体个体均由未减数卵子（2N）与正常精子（N）受精后发育而来 C．图中F3三倍体斑马鱼的产生，属于可遗传变异，这些三倍体雌性斑马鱼是可育的 D．未减数卵子的形成说明减数分裂Ⅰ中未发生同源染色体的配对 6．【异常受精与染色体组】半同卵双胞胎是两个精子与单个卵细胞受精后，受精卵恢复分裂能力形成三极纺锤体，其将三组染色体平均分成细胞群，细胞群分裂成两组而产生的双胞胎。如图为三极纺锤体及最初分裂成三细胞a、b、c的示意图，c细胞中含有2个父方染色体组（无生存竞争能力），a、b细胞均各含一个父方和母方的染色体组。下列相关叙述错误的是（    ） A．半同卵双胞胎的体细胞中可能既有a细胞也有b细胞 B．c细胞在胚胎发育中被淘汰，不参与构成任一半同卵双胞胎 C．在a、b、c三细胞形成之前，每个原核都复制了自己的基因组 D．2个精子与1个卵细胞受精产生的受精卵的性染色体组合类型有6种 7．【雄蜂减数分裂、特殊染色体遗传】蜜蜂的工蜂和蜂王都是二倍体，而雄蜂为单倍体。有一种黄蜂的群体中存在这样一种现象：一些雄蜂体内含有一种特殊的染色体psr，在受精时它能破坏来自同一染色体组的其他染色体，导致后代表型变化，其作用机制如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．psr含有雄蜂生长发育所需的全部基因 B．卵细胞经过受精形成的都是雌性 C．psr能从父方传给雄性和雌性子代 D．psr会在后代雄蜂中代代相传 8．【减数交叉互换分子机制】程序性DNA 双链断裂是减数分裂中互换的关键。双链断裂后会生成局部单链 DNA，随后发生单链的入侵和连接，形成含两个 Holliday连接体（HJ）的四链中间体。经不同方式的切割和修复后得到甲或乙两种结果。过程如图所示，下列说法合理的是（　　） 注：a、b、c、d代表脱氧核苷酸链，①和②表示酶切位点 A．a链和c链从左到右的方向都是5'→3' B．单链的入侵和连接发生在姐妹染色单体之间 C．如果两个HJ都在②位点切割断裂会产生甲结果 D．四链中间体的形成意味着非同源染色体上非等位基因发生了重组 9．【减数 DNA 断裂酶、有丝着丝粒异常】(多选)有丝分裂过程中，如果着丝粒功能异常，有一些染色体无法被拉向两极而滞留在细胞中间（图1中箭头所指）。研究发现，SPO11是小鼠细胞减数分裂必需的一种酶，它的作用是引起DNA的双链断裂。如果SPO11酶98位的氨基酸改变（用SPO11-cd表示），则该酶催化活性丧失。科研人员利用基因工程技术在正常细胞中导入经诱导才能表达的SPO11基因，发现SPO11高表达会导致有丝分裂过程中一种着丝粒蛋白（CENPA）消失，结果如图2所示。下列说法错误的是（    ） A．着丝粒异常会抑制细胞从两极发出纺锤丝，进而不利于染色体移向两极 B．图1的细胞处于有丝分裂后期，此时期最方便进行图2的计数 C．SPO11可在减数分裂I的前期发挥作用，实现非姐妹染色单体间的交叉互换 D．没有催化活性的SPO11-cd酶丧失了原SPO11酶的一切功能 10．【XXY 个体减数配子、连锁互换】黑腹果蝇性别决定方式为：XX、XXY（雌性），XY、XYY（雄性），XO（雄性不育），XXX、YO和YY均致死。XXY的个体在减数分裂时，X与X联会的概率为84%，X与Y联会的概率为16%，两条联会的染色体分离时，另外一条染色体随机分配。已知灰身（A）对黑身（a）为显性，长翅（B）对残翅（b）为显性，两对基因位于常染色体上。红眼（D）对白眼（d）为显性，基因位于X染色体上，甲、乙为两只基因型相同的灰身长翅个体，组别2、3中个体的染色体组成均正常。杂交实验结果如下： 组别 亲本组合 F1表型及比例 1 ♀白眼（XXY）×♂红眼（XY） 2 ♂甲×♀黑身残翅 灰身残翅：黑身长翅=1：1 3 ♀乙×♂黑身残翅 灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅：黑身残翅=1：4：4：1 (1)组别1的白眼个体，在减数分裂时，Xd和Xd染色体的分离发生在___（时期），产生的配子类型及比例为___。 (2)由组别2可知，控制体色和翅型的基因不遵循基因的自由组合定律，从配子的角度分析原因是___。组别3中，乙个体发生互换的初级卵母细胞所占比例为___。 (3)甲、乙交配，后代表型及比例为___，后代灰身残翅中杂合子所占比例为___。 (4)外显率是指某一基因型个体显示预期表型的比例。由于修饰基因的存在，或者由于外界因素的影响，使某基因的预期性状没有表现出来而低于正常比例，他们的后代同样会有相同的比例不能表现出来。果蝇的野生型（I）对间断翅脉（i）为显性，基因位于常染色体上。基因型为Ii的个体自由交配，后代中间断翅脉比例为22.5%。请从后代中选择合适的亲本，进行杂交实验，验证该比例是由于外显率降低导致的。不考虑其他变异和致死。 实验步骤：从后代中选择___自由交配。 实验结果：若后代中表型及比例为___，则为外显率降低导致的。 11．【受精细胞质遗传、线粒体病】糖尿病是一种常见内分泌疾病，主要由于体内外各种因素影响，导致激素Y分泌不足或机体组织细胞对激素Y反应不灵敏，引起血糖浓度增高。图9为细胞A分泌激素Y的机制。 (1)图中，细胞A与激素Y分别是_____、_____。(编号选填) ①胰岛α细胞         ②胰岛B细胞         ③胰岛素            ④胰高血糖素 (2)根据题意和已学知识，以下______原因可能引起糖尿病。 A．激素Y结构异常 B．细胞A的Ca2+转运蛋白结构异常 C．细胞A核糖体数目减少 D．组织细胞的激素Y受体数目减少 线粒体糖尿病(MDM)是一种特殊类型的糖尿病，是由线粒体DNA突变导致。受精作用时，精子的线粒体不进入卵子。小王患有MDM，下表为其家族主要成员与MDM发病有关的基因M的测序结果(显示转录编码链起始段)。基因M控制线粒体电子传递链蛋白合成。 家族成员 体细胞中的基因M 家族成员 体细胞中的基因M 小王 5’-ATGGGGAAGTGCCA-3’ 小王姐姐 拒绝检测 母亲 5’-ATGGGGAAGTGCCA-3’ 姐夫 拒绝检测 父亲 5’-ATGGGGTATTGCCA-3’ 外甥女 拒绝检测 妻子 5’-ATGGGGCATTGCCA-3’ (可能用到的密码子: 5’-AUG-3’为起始密码子，5’-UAU-3’编码酪氨酸，5’-AAG-3’编码赖氨酸，5’-CAU-3’编码组氨酸) (3)根据题干信息，以下说法中正确的是________。 A．小王的外甥女也患有MDM B．MDM的遗传不遵循基因分离定律 C．小王只有一半的次级精母细胞含致病基因 D．小王的基因M来自其母亲体内图9细胞A发生的基因突变 (4)结合题干信息和图，说明小王所患的MDM发病机制_______。 (5)已知小王父亲不患MDM。请结合题干和上表信息推测，小王夫妇生下的孩子是否患有MDM，并阐明理由_______________。 线粒体置换技术(MRT)是预防线粒体遗传病的新型手段，其基本流程如下图所示。 (6)如图所示过程中，运用到的生物技术有_____。(编号选填) ①动物细胞融合技术    ②体外受精技术        ③胚胎移植技术    ④动物细胞培养技术 (7)以下说法中正确的是_______。 A．MRT可能面临伦理争议 B．MRT没有任何生物安全隐患 C．MRT可用于治疗小王的MDM D．需要政策法规对MRT应用范围作出规定 12．【受精抑制极体、多倍体减数不育】鱼类精子入卵的时期是减数第二次分裂中期。正常情况下，卵子受精后会释放出第二极体。若设法抑制第二极体的释放，即可形成二倍体卵子。二倍体的卵原核与正常精原核结合就可形成三倍体；若卵子受精后，正常排出第二极体形成单倍体卵，单倍体卵原核与单倍体精原核结合，即形成正常的二倍体；若抑制二倍体受精卵的第一次卵裂，则产生四倍体。二倍体、三倍体和四倍体产生过程如图所示（图中表示的是部分染色体），回答下列问题：    (1)鱼类精子在减数第二次分裂中期入卵，入卵后冷休克处理使第二极体无法释放出，形成二体倍卵，冷休克处理的原理是__________；单倍体卵原核与单倍体精原核结合获得受精卵，冷休克后染色体数目增加一倍获得是__________（填“纯合子”“杂合子”或“纯的合子或杂合子”）。 (2)二倍体的卵原核与正常精原核结合形成三倍体，三倍体鱼高度不育的原因是__________。请再列举一种培育三倍体鱼的方案：__________。与四倍体鱼相比，三倍体鱼往往体型更大，肉质好，死亡率更低，其可能的原因是__________。 (3)多倍体育种通过增加__________的数目来改造生物的遗传物质。 13．【减数交叉互换基因突变恢复】某植物为XY型性别决定的二倍体植物，其叶色（绿色对黄色为显性）、叶裂（缺刻/全缘）、叶型（圆叶对尖叶为显性）分别受一对等位基因控制。科研人员用绿色缺刻尖叶雌株与黄色缺刻圆叶雄株进行杂交，F1结果如下表。回答下列问题： 缺刻叶:全缘叶 圆叶:尖叶 1/2绿色叶 3:1 1:1 1/2黄色叶 3:1 1:1 (1)据实验结果，_____（填“能”或“不能”）确定控制叶色与叶型的基因遵循自由组合定律，理由是_____。 (2)仅分析表中F1叶色，不能判断控制该性状的基因位于常染色体还是X染色体，理由是_____。若进一步判断控制叶色基因的位置，请从表中F1选取材料设计一次杂交实验，写出实验方案_____。 (3)研究发现控制缺刻叶的基因B分别发生碱基对增添、缺失后突变成基因b1、b2，过程如图所示。基因B突变为b1导致其表达的蛋白功能丧失，据图分析，基因B突变为b2可能导致_____。全缘叶（b1b1）与全缘叶（b2b2）杂交，F1全部为全缘叶，但F2出现少数缺刻叶，这可能是由于F1减数分裂过程中_____。 14．【小麦远缘杂交减数联会育种】普通小麦（6n=42，染色体组为AABBDD，A、B、D代表不同的染色体组）的品质和产量受赤霉病严重影响，长穗偃麦草（2n=14，染色体组为EE）的7号染色体（7E）上带有显性抗赤霉病基因H。科研人员获得了小麦品系甲，其D染色体组两条7号染色体（7D）均被长穗偃麦草的7E代替，在杂交育种时发现，7D与7E因不能联会而随机进入配子。小麦品系乙的两条5B染色体显性基因T突变为t，tt可诱导7D与7E在减数分裂时发生联会和互换。为获得两条7D染色体上带有H基因的纯合普通小麦丙，设计部分过程如图1的实验。回答下列问题。 (1)F1在减数分裂时形成________个四分体，若植株X的染色体数目正常，只考虑本研究相关基因，X的基因型是________，筛选该种基因型植株的目的是________。通过不断育种筛选，最终获得小麦丙。 (2)不同染色体具有各自特异的DNA序列—SSR。SSR1和SSR2分别位于小麦的7D和3D染色体。现有另一纯合抗赤霉病小麦丁，为确定其抗赤霉病基因与7D、3D染色体的关系，让小麦丙与小麦丁杂交，取F1自交所得F2中抗病植株，PCR扩增它们的SSR1、SSR2并进行电泳检测，按电泳条带组成相同原则归类（不考虑突变和染色体互换），共得到8种类型，结果如图2所示。 小麦丁的抗赤霉病基因位于________染色体，F2中类型________（填序号）植株自交时抗病性状能稳定遗传。将F2中抗赤霉病植株随机交配，F3中抗赤霉病植株占比为________。 (3)为提高育种效率，科研人员培育了基因型为mm的雄性不育小麦植株，然后将正常育性基因M和α淀粉酶基因（可以使带有该基因的花粉失去活性）一起插入其m基因所在的一条染色体上，该植株自交，F1中关于育性的表型及分离比为________；若要使后代表型均为雄性不育，设计杂交方案为________。 15．【减数交换、SSR 连锁遗传分析】水稻对稻瘟病的抗性由一对等位基因R/r控制。SSR为DNA上的简单重复序列，不同品系在同一SSR位点常存在片段长度差异，可用PCR扩增后再电泳分型。研究人员用纯合抗病品系P与纯合感病品系Q杂交，F1全部表现为抗病。F1自交得F2。研究人员在F2中挑选12株感病植株（编号1～12），提取品系P、品系Q和1～12号感病植株的叶片DNA，分别用两对SSR引物进行PCR扩增后再电泳分型。SSR-A是位于5号染色体的区段，SSR-B是位于8号染色体的区段。根据电泳结果，只有P型条带的植株记为“PP，”只有Q型条带的植株记为“QQ”，两条带同时出现的植株记为“PQ”，统计结果如下。 植株编号 品系P 品系Q 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 SSR-A PP QQ QQ QQ PQ QQ QQ QQ QQ PQ QQ QQ QQ QQ SSR-B PP QQ PP PQ QQ PQ PQ PP QQ PQ PP QQ PQ QQ 回答下列问题： (1)抗病和感病这对相对性状中，______为显性性状，F2中感病植株所占比例是______。 (2)若某SSR位点与抗性基因不连锁，则在F2感病植株中，该SSR位点的PP、PQ、QQ三种类型的比例应接近________________。若某SSR位点与抗性基因连锁，则在F2感病植株中，该SSR位点的类型应是______。 (3)结合表中数据分析，抗性基因更可能位于______号染色体上，作出此判断的理由是_______________。 (4)在这12株感病植株中，SSR-A分型为PQ的个体形成的原因是________________。 实验探究类 1．【自由组合与基因互作】果蝇翅膀的形状有全翅和残翅，其中全翅又分为长翅与小翅两种表型，已知全翅与残翅由一对等位基因控制（用V、v表示），长翅与小翅由另一对等位基因控制（用M、m表示）。研究人员利用纯合果蝇进行杂交实验，并结合基因检测技术进一步探究了控制翅型相关基因的遗传方式和基因互作类型，实验过程及检测结果分别如图1和图2所示。回答下列问题： (1)遗传实验中常选取果蝇作为实验材料，其优点有________（答出两点）。在减数分裂Ⅱ后期，雄果蝇一个次级精母细胞中有________条Y染色体。 (2)根据以上实验过程和检测结果分析，亲本雌、雄果蝇的基因型分别为________。现对F2个体进行基因检测，请在下图补充F2中小翅杂合体的检测结果_____。 (3)基因互作存在以下两种类型：显性抑制（在两对独立遗传的等位基因中，其中一对显性基因本身并不控制性状的表现，但对另一对基因的表现有抑制作用）和隐性上位（两对独立遗传的等位基因共同对一对性状发生作用，其中一对基因的隐性基因对另一对基因的表现有遮盖作用）。根据图1杂交结果，推测控制翅型的两对基因的互作类型是_______，判断的依据是_______。为验证上述推测是否正确，研究人员利用纯合残翅和纯合小翅果蝇进行反交实验，并统计F2的表型及比例，若F2中长翅：小翅：残翅=_______，则说明推测正确。 2．【水稻减数交叉、连锁遗传】某实验室研究一种新型水稻的遗传规律，发现其具有三对易于区分的相对性状：抗盐性（S/s）、叶鞘颜色（P/p）和穗型（T/t），研究人员利用该新型水稻的若干纯种进行了如下表的实验，不考虑变异，回答下列问题： 实验 P F1 F2 实验一 抗盐紫叶鞘×敏盐绿叶鞘 抗盐紫叶鞘 抗盐紫叶鞘：敏盐绿叶鞘 = 3：1 实验二 ? 抗盐紧凑穗型 抗盐紧凑穗型：敏盐紧凑穗型：抗盐松散穗型：敏盐松散穗型 = 9：3：3：1 (1)仅考虑穗型性状，紧凑穗型的基因型为________。对于基因型 Tt 个体，它的某个细胞中的某条染色体上同时含有 T、t 基因，但此时细胞中没有同源染色体，该细胞所处时期是________。 (2)若实验一中 F1为紧凑穗型杂合子，请在下图中绘制出 F1个体的 S/s、P/p 和 T/t 三对等位基因在染色体上的相对位置________。    (3)实验二中亲本的基因型为________，将 F2中敏盐紧凑穗型测交，后代表型及比例为________。 (4)松散穗型可以减少病虫害的生存藏匿空间，该研究人员想要在实验二的子二代中继续通过育种获得纯合的抗盐松散穗型水稻，请写出最简便的育种思路：________。 3．【四倍体减数联会、雄性不育育种】水稻雌雄同株，自然状态下自花授粉。水稻花粉发育异常或不育会导致出现花粉活力下降、花药开裂不全、花粉管萌发受阻等问题，最终降低水稻的结实率和产量。但雄性不育植株可以简化制种程序，避免人工去雄操作，是杂交水稻遗传育种的关键材料。回答下列问题： (1)对二倍体水稻采取________的措施可获取同源四倍体水稻，与二倍体水稻相比，同源四倍体水稻具有的优点有________（答出1点），但其结实率偏低，影响产量。 (2)水稻花粉母细胞减数分裂期间，若染色体的行为只考虑同源染色体联会后平均分配且随机移向细胞两极的情况，则将基因型为AAAA的长穗植株与基因型为aaaa的短穗植株杂交获得F1，F1与基因型为aaaa的植株杂交获得F2，F2的表型及比例为________。但实际上，染色体的行为会出现如图1所示的3种同源染色体的联会和分离现象，图1中联会方式________（填序号）在减I后期容易出现非2/2式分离，从而形成非整倍体的配子，使水稻的结实率下降。研究人员利用同源四倍体水稻T1与同源四倍体水稻品系T2杂交，经选育获得了可克服结实率低的新型四倍体水稻H3，相关材料花粉育性的统计结果如表所示。从花粉母细胞减数分裂期间染色体的行为上分析，H3能克服结实率低的原因可能是________。T1、H3与T2的生长情况如图2所示，与T1、T2相比，H3在产量方面表现出明显的________的遗传学现象。 材料 T1 T2 H3 E（二倍体水稻） 育性正常的花粉比例/% 52.51 60.10 90.79 96.32 (3)研究发现雄性可育（C基因控制）与雄性不育（c基因控制）为一对相对性状。为确保基因型为∝的品系F的雄性不育特性能够稳定遗传下去，研究人员构建了如图3所示的基因表达载体，将其导入品系F，获得仅一条染色体含表达载体的品系G。如何仅利用品系G为材料进行品系F的保持和品系G的制作，写出简要思路及理由：________。 4．【连锁基因减数交换】某昆虫的体色、翅长和眼型3种性状分别受等位基因A/a、B/b和D/d的控制。现用基因型均为AaBbDd的雌雄个体杂交，的性状分离比如下表所示。 A_B_D_ A_B_dd A_bbD_ aaB_D_ A_bbdd aabbD_ 6 3 2 3 1 1 (1)据表分析，上述三对等位基因的遗传______（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，判断依据是______。结合以上信息画出两亲本这3对等位基因在染色体上的相对位置关系图：______。（注：用“”的形式表示，其中横线表示染色体，字母表示基因，“·”表示基因在染色体上的位置）。 (2)已知同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生互换而产生比例较少的重组型配子。理论上讲，基因型为AaBbDd的雄虫可以产生______种配子；对该雄虫进行测交，发现后代中基因型为aabbdd的个体所占的比例为1/50，则该雄虫发生互换的初级精母细胞所占的比例为______。 (3)研究人员取雄虫的一个精原细胞置于含放射性同位素的培养液中使其进行一次有丝分裂，再将子细胞转移至普通培养液中激发其进行减数分裂，获得8个精细胞，这8个精细胞中不含放射性同位素标记的细胞数目可能是______个。 (4)科研人员从经射线处理的个体中筛选到显性纯合致死的新品系，该显性基因（位于常染色体上）导致翅膀后缘开裂，正常翅膀后缘光滑无缺口。欲探究裂翅基因与翅长基因（长翅为野生型且为显性）是否位于同一染色体上，请利用该新品系和野生型纯合品系设计杂交实验并预测实验结果：______。 5．【自由组合、三体减数配子分析】番茄植株的茎、叶表面广泛存在表皮毛，可以帮助植株抵御逆境。现有多毛突变体甲、乙，为探究多毛性状的遗传机制，科研人员进行了如下杂交实验： (1)突变体甲、乙的多毛性状对野生型分别为________性状。控制突变体甲、乙多毛性状的基因为_________（填“等位”或“非等位”）基因，原因是_________。 (2)F2中多毛植株随机传粉所得F3中超多毛植株占_______，F3多毛植株中纯合子占________。 (3)从甲、乙两种突变体中分别克隆出控制多毛性状的基因进行电泳，并与野生型（WT）中克隆的等位基因电泳结果进行对比。根据下图电泳结果（bp表示碱基对）可判断，两种突变体中突变基因形成的原因分别是________。进一步检测乙突变体的突变基因控制合成的相应蛋白质，发现其肽链比野生型中该蛋白短，原因可能________。 注：WT1为甲突变体中突变基因的等位基因，WT2为乙突变体中突变基因的等位基因。 (4)甲突变体某细胞减数分裂过程中3号染色体未正常分离，导致F1超多毛植株中出现一株3号染色体三体植株。该三体植株减数分裂时3号染色体的任意两条移向细胞一极，剩下的一条移向细胞另一极。欲利用该三体植株通过一次杂交实验来判断甲植株的多毛基因是否位于3号染色体上（乙植株的多毛基因不位于3号染色体上），请简述实验思路及预期结果与结论。 实验思路：________； 预期结果与结论：________。 6．【ZW 型减数分裂、孤雌生殖减数调控】为了培育蚕丝更有韧性的家蚕，科研人员利用转基因技术经筛选获得含有A基因（位于5号染色体）的雄蚕以及含有B基因（染色体位置未知）的雌蚕进行相关杂交实验，过程如图1，同时含有A、B基因时表现为韧性蚕丝。孤雌生殖是自然界中动植物的一种单性生殖方式，图2为一种诱导家蚕孤雌生殖的示意图。请回答下列问题。    (1)图1中，F1雄蚕可产生__________种配子，F2中韧性雌蚕纯合子的概率为__________。 (2)图2孤雌生殖产生的子代与亲本遗传组成相同，下列解释合理的有__________。 A．高温破坏减数分裂Ⅰ时的纺锤体，同源染色体分离受阻，常温下恢复分裂 B．高温破坏减数分裂Ⅱ时的纺锤体，子染色体分离受阻，常温下恢复分裂 C．高温下减数分裂Ⅰ未排出的极体与卵核融合后，常温下进行有丝分裂 D．高温下减数分裂Ⅰ形成的次级卵母细胞停止分裂，常温下继续进行有丝分裂 (3)与有性生殖相比，图2孤雌生殖技术的优点是__________。 (4)雌蚕食桑多，产丝少。为了培育食桑少、产丝多且品质高的雄蚕，研究人员对野生型雌、雄蚕进行人工诱变筛选出三个品系（如图3），并尝试构建平衡致死体系雄蚕（如图4）进行育种。已知l1、l2为两种隐性纯合致死基因。    ①品系A、B、C中发生的变异类型有_________。品系A与野生雌蚕杂交后代雄蚕的比例为__________，品系B与品系C杂交后代的雌雄比例为__________。 ②研究人员利用图3品系__________作亲本进行杂交，从子代中选择合适的个体再与图3品系__________杂交，可培育出图4平衡致死系雄蚕。最后利用图4雄蚕与基因型为__________的雌蚕杂交即可获得所需产丝多且有韧性的雄蚕。 计算推理类 1．【生殖细胞减数、转座染色体变异】果蝇是重要的模式生物，可用于人类疾病的机制研究。P元件是果蝇染色体上一段可转移DNA，其结构如图所示。根据P元件的有无，果蝇可分为P型（有P元件）和M型（无P元件）。研究人员将P型和M型果蝇杂交，结果如下表所示。 杂交组合 F₁ F₂ 甲：P型父本×M型母本 不育果蝇 无后代 乙：P型母本×M型父本 正常果蝇 正常果蝇 回答下列问题： (1)P元件可导致生殖细胞发生的变异类型是______。 (2)研究发现，P型果蝇的P元件不发生转移是因为其细胞质中存在转座酶的抑制因子。据此分析，杂交组合甲子代果蝇不育的原因是______。 (3)玫瑰色（R）眼和白色（r）眼是果蝇的一对相对性状。研究人员试图利用P元件将R基因转入白眼果蝇胚胎生殖系（主要为原始生殖细胞）中，其操作流程如图所示。 载体B的作用是______。果蝇X的眼色为______。导入果蝇X生殖系细胞中的R基因数目至少有______个，R基因插入的染色体的相互关系是______（填“同一条染色体”“同源染色体”或“非同源染色体”）。 (4)研究人员将人类β淀粉样前体蛋白基因（APP）导入果蝇构建模型果蝇，用于阿尔茨海默病的发病机制研究。请利用P元件构建上述模型果蝇，简要写出构建过程______。 2．【XY 型减数、孤雌生殖配子结合】果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，由于易饲养、繁殖快、子代数量多，常作为遗传学研究的实验材料。已知果蝇的体色和肢型各由一对等位基因控制，为探究这两种性状的遗传特点，某实验小组做了以下杂交实验: 亲本（P） 子一代（F1） 性状 数目 正常肢（♂） 正常肢（♀） 短肢（♂） 短肢（♀） 正常肢（♂）×正常肢（♀） 3对 102只 122只 11只 9只 (1)果蝇的正常肢与短肢是一对_______， 决定肢型差异的根本原因是基因中________不同。 (2)根据实验结果分析，控制果蝇肢型的基因位于_________染色体上，子代肢型性状并没有呈典型的孟德尔性状分离比（3:1），原因是_______________。 (3)另一对灰身正常肢、黑身短肢果蝇杂交，F1全为灰身正常肢，F1随机交配后F2中灰身:黑身=3:1，正常肢:短肢=3:1，若需探究两对性状的遗传是否遵循自由组合定律，还需要统计的数据是_____________________。 (4)一只雄果蝇由于某种原因发生性反转，并进行孤雌生殖，即该果蝇的卵细胞与同一原始生殖细胞产生的极体随机结合形成受精卵，所产生后代的雌性和雄性的比例为________（染色体组成为YY的受精卵不能发育）。 3．【花药减数、三体减数配子分析】拟南芥（2n=10）是常用的植物遗传分子育种模式生物，科研人员以拟南芥为研究材料逐步开展了如下相关实验。请分析并回答下列相关问题： (1)细胞核型放射性自显影：取1个正常的拟南芥花粉母细胞，所有核DNA均用32P标记，然后在含31P的培养基中先进行1次有丝分裂再进行1次减数分裂。若不考虑交叉互换，则减数第一次分裂完成后得到的子细胞中含有放射性的细胞占比为_____________，减数分裂得到的子细胞中最多有_____________条带放射性的染色体。 (2)细胞荧光染色法制片：采用荧光染色法对花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目进行显微观察，以下为镜检时拍摄的4幅图片。图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为_____________（用字母和箭头表示），图b细胞所处时期及染色体行为特点为____________。 (3)异常细胞核型分析：拟南芥种群中偶尔会出现少一条5号染色体的单体（2n-1）和多一条5号染色体的三体（2n+1），这种变异属于_____________变异。若5号同源染色体上存在一对等位基因A/a，且该三体植株的基因型为Aaa，则该三体植株能产生的配子类型有_____________种，其中a配子所占的比例约为___________。 (4)对突变体进行基因定位：研究人员在拟南芥中发现了黄叶（yy）性状的突变体，为探究Y/y是否位于5号染色体上，用该突变株与单体绿叶纯合植株杂交得F1。已知单体产生的配子均可育，而一对同源染色体均缺失的个体致死。通过突变体与单体杂交的F1即可进行基因定位：若_____________，则说明Y/y位于5号染色体上；若_____________，则说明Y/y不位于5号染色体上。 4．【XY 同源区段减数异常、遗传病】脊髓性肌萎缩症（SMA）是由单基因控制的遗传病，临床表现为进行性、对称性、肢体近端为主的弛缓性麻痹和肌萎缩。该病在人群中的发病率约为1/10000。马德隆畸形是由位于X、Y染色体同源区段的S基因控制的显性遗传病，临床表现为桡骨远端骨骺发育障碍，导致桡骨向掌侧、尺侧弯曲，尺骨相对过长并向手背侧脱位，外观上呈现“腕下垂”“尺骨突起”的特殊形态。图1为某家族两种遗传病的遗传系谱图，已知第一代个体Ⅰ2为马德隆畸形纯合子。回答下列问题： (1)SMA的遗传方式为________。 (2)若仅考虑马德隆畸形，Ⅱ1与Ⅱ2所生后代中不患马德隆畸形的概率为________。若Ⅲ1的性染色体组成为XXY，且是马德隆畸形纯合子，则其染色体数目异常的原因最可能是________。 (3)若Ⅳ1与一表型正常的男性结婚，他们生育同时患两种病孩子的概率是________。为保证优生优育，若你是医生，给予他们的建议是________。 (4)研究人员对正常人的s基因和马德隆畸形患者的S基因（编码序列）进行测序，结果如图2所示。对比正常人和患者的基因序列，患者发生的基因突变类型是________，该突变导致S基因编码的蛋白质多肽链长度________（填“变长”“变短”或“不变”），判断依据是________。 5．【伴 X 减数分离、性染色体异常配子】果蝇翅型的长翅和残翅、体色的灰身和黑身是两对相对性状。现有两种品系的果蝇，杂交实验结果如下图。请回答下列问题： (1)摩尔根等人运用___________法，通过果蝇杂交实验，证明了基因在染色体上。果蝇的发育过程包括受精卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段。杂交实验中，为避免影响实验结果的统计，在子代处于蛹期时应将亲本___________。 (2)控制上述两种性状的基因在染色体上的位置关系为___________。 (3)进行反交实验，选用的亲本表型为___________，F2实验结果为：灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=3:3:1:1据此分析，控制残翅的基因在___________染色体上，判断的依据是___________。 (4)正交实验的F2灰身长翅个体中雌蝇所占比例为___________，若F2中灰身长翅果蝇随机交配，后代灰身残翅果蝇中杂合子的比例为___________ (5)果蝇的性染色体数目异常可影响性别，如XYY或XO为雄性，XXY为雌性。若由于亲本减数分裂过程中染色体分离异常，反交实验的F1中出现1只例外残翅雌蝇，则该果蝇产生的配子为___________（只考虑翅型，野生型基因用“+”表示，残翅基因用“e”表示） 6．【染色体易位减数联会、配子致死】果蝇红眼与褐眼、灰体与黑檀体两对性状分别由2号染色体和3号染色体上的基因B/b和E/e控制。研究人员发现一种红眼灰体易位纯合体（易位未破坏基因结构），将其与褐眼黑檀体果蝇杂交，所得F1均为易位杂合体，如下图所示。已知减数分裂产生配子时，易位纯合体的两对染色体能正常联会与分离，而易位杂合体的2号和3号染色体同源区段均联会，呈现出“十字花”结构，形成配子时，四条染色体随机两两分离。假设各种类型配子均存活且可育，如果受精卵的2号或3号染色体同源片段存在缺失或增加，则受精卵停止发育。不考虑其他变异类型，回答以下问题： (1)图中的变异类型属于______。产生的配子基因型为______，其中含有2号、3号染色体全部遗传信息的配子占______。 (2)将代果蝇随机交配得，存活个体的表型和比例为______，红眼灰体果蝇中易位杂合体的比例为______。 (3)另有研究发现，果蝇的圆眼与棒眼、直毛与分叉毛分别由基因D/d、F/f控制。为研究其遗传机制，选取一对圆眼直毛雌雄果蝇交配，经统计，表型和数量如下表所示。亲本圆眼直毛雌雄果蝇的基因型为______，子代中基因型为______的个体致死。将中圆眼果蝇混合培养，产生的个体中，圆眼分叉毛雌蝇所占比例为______。 性状 雌性个体数（只） 雄性个体数（只） 圆眼直毛 148 301 圆眼分叉毛 152 0 棒眼直毛 47 99 棒眼分叉毛 0 0 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．下图表示某雌性动物（核DNA数＝2N）体内细胞分裂某时期细胞内染色体、核DNA、染色单体之间的关系，下列不属于该时期染色体的行为变化的是（    ） A．染色体着丝粒排列在细胞中的一平面上 B．同源染色体分离，非同源染色体自由组合 C．同源染色体的非姐妹染色单体发生互换 D．着丝粒分裂，姐妹染色单体分离移向两极 2．研究发现，果蝇的体细胞进行有丝分裂时也能发生同源染色体非姐妹染色单体相应位置的互换(同源染色体互换)。现有一只基因型为Bb的雌果蝇，基因B、b分别控制灰身和黑身。不考虑基因突变与染色体变异，下列关于该雌果蝇的叙述，错误的是（    ） A．该雌果蝇灰身体色上可能存在黑色斑块 B．该雌果蝇可能只产生一种类型的配子 C．有丝分裂发生同源染色体互换的概率较减数分裂低 D．只含b基因的细胞一定是该雌果蝇的卵细胞或极体 3．基因型为Aa的雄性（XY型性别决定）个体，某个精原细胞在减数分裂过程中A和a所在的同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，而且含A的一条染色体发生如图所示的着丝粒横裂（正常为纵裂），不考虑其他变异。下列说法正确的是（    ） A．该过程先后发生在减数分裂I和减数分裂II B．一个次级精母细胞中Y染色体的数目为0或1 C．仅考虑A、a基因，该精原细胞产生的精细胞种类有3种或4种 D．该精原细胞产生的精细胞都含有结构变异的染色体 4．若某动物（2n=4）的基因型为BbXDY，其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞，如图所示。不考虑基因突变和交叉互换，据图分析，下列相关叙述正确的是（　　） A．甲细胞中，同源染色体分离、染色体数目减半 B．乙细胞中，有4对同源染色体、4个染色体组 C．XD与b的分离可在甲细胞中发生，B与B的分离可在甲乙细胞中发生 D．甲细胞产生的精细胞中基因型为bY的占1/2，乙细胞产生的子细胞基因型相同 5．细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。细胞增殖指的是细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。如图是基因型为AaBb的某二倍体哺乳动物的细胞分裂模式图，下列叙述错误的是（    ）    A．细胞①进行的是有丝分裂，细胞②③④进行的是减数分裂 B．细胞②是初级精母细胞，会发生基因重组，这增加了配子的多样性，有利于生物适应环境 C．细胞④处于减数分裂Ⅱ后期，该细胞同时含有B、b的原因可能是发生了基因突变 D．果蝇的精原细胞发生减数分裂时，细胞中可能存在5种形态的染色体 6．粗糙型链孢霉（2n＝14）是一种多细胞真菌，子囊是其生殖器官。子囊孢子的大型/小型、黑色/白色分别由独立遗传的两对等位基因A/a、B/b控制。现将大型黑色、小型白色两种子囊孢子分别培养成菌丝，两种菌丝杂交产生合子。由于子囊狭窄，合子分裂形成的8个子囊孢子按分裂形成的顺序以“一”字形排列在子囊中，如下图所示。不考虑突变。下列叙述错误的是（　　） 注：代表的子囊孢子大小、颜色未知。 A．图中的菌丝体为单倍体，其体细胞中可含1或2个染色体组 B．若1-4号子囊孢子颜色相同，则5-8号子囊孢子颜色一定相同 C．若1号和3号子囊孢子颜色不同，则过程③发生了染色体片段的互换 D．若1号子囊孢子的基因型为AB，则2号孢子的基因型最多有3种 7．某三体玉米植株含有三条2号染色体，基因型为EEe。其减数分裂时，2号染色体任意两条移向一极，一条移向另一极。实验模拟：甲容器含2个E小球和1个e小球，每次从甲随机取1球或2球，且两种取法概率相等，同时从放有e小球的乙容器取1球，记录组合。下列叙述正确的是（    ） A．该三体植株产生含两条2号染色体的配子中，Ee的占比为1/3 B．若该三体玉米植株自交，产生含E基因的子代的概率为17/18 C．模拟实验操作无误时，不同组合类型中EEe所占比例约为1/6 D．若甲容器放4个E小球和2个e小球，则实验结果数据更可靠 8．某植物（2N=4）的基因型为AaBbCc。减数分裂过程中，一个细胞中染色体及相关基因的分布如图所示。不考虑染色体变异，下列叙述正确的是（    ） A．该细胞含2对同源染色体，4个染色体组 B．该细胞形成过程中发生了基因突变 C．B/b的分离只发生在减数第一次分裂 D．该细胞最终可形成4种类型的子细胞 9．下列为显微镜下韭菜花粉母细胞（2N=32）的分裂组图，推断正确的是（    ） A．图a细胞中染色体数目会随DNA复制而加倍 B．图b细胞中染色体的姐妹染色单体彼此分离 C．图c细胞中同源染色体分离并移向细胞两极 D．图d细胞中各含16条染色体，没有染色单体 10．图1表示某二倍体动物细胞减数分裂过程中某项指标的数量变化曲线；图2表示对该动物精巢切片显微观察后绘制的两幅细胞分裂示意图，下列分析错误的是（　　）    A．图1曲线可表示细胞中同源染色体对数的数量变化 B．细胞甲为次级精母细胞，处于图1中的BC段（不含B点），可能存在等位基因 C．图1曲线中BC段细胞中染色体数量可能与AB段细胞中染色体数量相同 D．若细胞乙的DNA两条链都被32P标记，使其在不含放射性的培养液中继续培养至第二次有丝分裂中期，部分染色体可能没有放射性 11．科研人员在观察果蝇（2n=8）精原细胞分裂过程中发现甲、乙两种异常情况，如图所示。甲表示联会时，有 2 条非同源染色体发生融合，导致染色体失活（失去了着丝粒分裂的功能）和部分丢失。融合染色体及正常的 2 条相应染色体在之后会随机分配（一极至少有 1 条）。乙表示一对同源染色体在减数分裂时断裂、联结形成同源双着丝粒染色体，经修复后可以进行后续的减数 分裂。不考虑其它异常情况，下列说法正确的是（　　） A．情况甲分裂形成的精子中含染色体数目为 3 或 4 B．只考虑 A/a ，情况乙分裂产生的精子基因型有 4 种 C．甲发生在四分体时期，乙发生在减数第二次分裂后期 D．情况乙中变异的染色体修复后能稳定遗传与部分着丝粒失活有关 12．某实验室在观察二倍体哺乳动物细胞分裂时，用橙、蓝荧光（分别用黑白颜色表示）分别标记同源染色体的着丝粒（不同形状代表不同的同源染色体），然后在荧光显微镜下观察到其中一个细胞的图像如图所示。不考虑变异，下列说法正确的是（　　） A．该分裂过程中，有同源染色体的细胞中一定有姐妹染色单体 B．该细胞的上一时期会出现联会，且可以形成8个四分体 C．减数分裂过程中，生殖细胞中同源染色体数目减少为2对 D．该细胞连续分裂两次形成的精细胞中无同源染色体 13．细胞分裂对维持亲代和子代的遗传稳定性有着十分重要的作用。下表是某同学在复习完细胞分裂内容后对果蝇的细胞分裂进行了部分总结，下列有关内容错误的是（    ） 选项 内容 发生的时期 细胞中的变化 A 核DNA复制 有丝分裂前的间期和减数分裂Ⅰ前的间期 核DNA数目加倍，染色单体形成，但染色体数目没有加倍 B 着丝粒分裂 有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期 染色单体消失、染色体数目暂时加倍，核DNA数目不变 C 产生子细胞 有丝分裂末期、减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ末期 染色体数目、核DNA数目和同源染色体数目发生减半 D 基因重组 减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅰ前期四分体中的非姐妹染色单体交换、减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合 A．A B．B C．C D．D 14．为解决人类卵巢早衰、生精障碍引发的不孕不育，研究者将皮肤细胞改造为能和精子受精的“类卵细胞”，如图所示（仅显示了其中3对同源染色体）。去核卵母细胞质里残留的物质可使G1期皮肤细胞或成纤维细胞跳过DNA复制阶段，直接进入分裂状态，获得“类卵细胞”。下列叙述正确的是（    ） A．图中“？”阶段的细胞内同源染色体排列方式与减数分裂Ⅰ中期一致 B．该“类卵细胞”形成过程中发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合 C．异常“类卵细胞”的形成原因是同源染色体联会紊乱 D．正常“类卵细胞”的细胞核DNA数量变化为46→92→46 15．下图甲表示某鸟体内细胞分裂过程中，每条染色体上DNA数量的变化曲线，图乙表示该鸟某个细胞分裂的示意图。下列叙述错误的是（　　）    A．图甲表明细胞分裂过程中，染色体上的DNA复制后又彼此分离 B．图甲bc段时期，该动物细胞中可能进行同源染色体的交叉互换 C．图乙细胞为初级精母细胞，细胞内含两条形态相同的性染色体 D．图乙细胞中的同源染色体彼此分离，其子细胞中不含有等位基因 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．（除标注外，每空1分，共15分）蜜蜂中雌蜂（2n=32）由受精卵发育而来。现有蜜蜂的眼色（正常眼和黄绿眼）、绒毛有无和体色（黑体和灰体）分别由三对等位基因控制，记作A/a、B/b、D/d。为研究三对基因的位置关系，科研人员开展了如下所示实验。请回答下列问题。    (1)蜜蜂的雄蜂是________倍体。若对蜜蜂基因组测序，需测定________条染色体。 (2)眼色和体色两对相对性状中，显性性状分别为_________。控制眼色和体色的两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，判断依据是________。 (3)亲代蜂王和雄蜂的基因型分别为_________和________。请在图中标出三对基因在F1雌蜂染色体上的相对位置______。    (4)基因型相同的蜂王和工蜂在形态、结构、生理和行为等方面截然不同；一个蜂巢中通常仅一个蜂王，一个失去蜂王的蜂巢会迅速利用工蜂培育蜂王，这表明，除基因外，环境和________均可影响生物的表型。将F2雌蜂分巢饲养获得多只蜂王，蜂王的基因型有________种。F2雄蜂中眼色和绒毛有无两对性状出现表中比例的原因是蜂王在减数分裂过程中通过________实现基因重组，发生该变异的卵母细胞占比为________。 17．（除标注外，每空1分，共10分）水稻（2N＝24）是重要的粮食作物，纯合品系水稻甲含有抗病基因H和耐缺氮基因T，纯合品系水稻乙含相应的隐性基因，让甲和乙杂交，得到F1，F1自交得F2。利用分子杂交检测技术对亲本及F2植株分别进行T/t基因和H/h基因的检测，并统计F2中两对基因相应带型的植株数量，结果如下表（“＋”表示出现相应基因条带，“一”表示不出现相应基因条带）。 亲本带型 F2带型 品系甲 品系乙 带型1 带型2 带型3 T/t基因条带 + － + + － － + － + + 数量 \ \ 35 72 36 H/h基因条带 + － － + + － + + + － 数量 \ \ 60 71 12 (1)我国科学家发布了首个完整的水稻参考基因组，该工作需要对____条染色体上的DNA进行测序。 (2)耐缺氮性状的遗传遵循____定律，判断依据是____。 (3)F1中的T/t基因和H/h基因____（填“一定”“不一定”或“一定不”）位于一对同源染色体上。研究发现F1产生的部分花粉无活性，则可推测带有____基因的花粉无活性。利用已有材料设计一次杂交实验来验证上述推测，写出实验思路：____。 (4)从F1植株上取一些细胞，用3种不同颜色的荧光（可分别标记T、H、t）进行标记，不考虑胚乳、基因突变和染色体变异，若某细胞中出现了3种颜色的4个荧光点，则其原因最可能是____。 18．丙酯草醚是一种除草剂，研究者利用洋葱根尖为实验材料，开展了丙酯草醚对植物细胞有丝分裂影响的实验研究。 (1)研究者将正常生长的洋葱根尖转入不同浓度的丙酯草醚溶液中，继续培养一段时间后，切取根尖2～3mm，以获取___区的细胞、用于制作根尖细胞有丝分裂临时装片，制片前需对根尖进行___漂洗和染色，上图为显微镜下观察到的部分细胞图像。 (2)据图分析，图中A箭头所指细胞处于分裂的___期，伴随着丝粒的分裂，___分开，并移向两极。图中B箭头所指细胞的染色体数与核DNA分子数之比为___。 (3)研究者统计不同浓度丙酯草醚处理后处于不同时期细胞的个数，结果如下表。 丙酯草醚浓度（%） 0 0.0125 0.0250 0.0500 0.1000 根尖细胞有丝分裂指数（%） 18.3 8.5 6.2 4.2 3.9 注：有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞总数×100% 表中实验结果显示，随丙酯草醚处理浓度升高，分裂期细胞___。 且在分裂期的细胞中，处于图中B箭头所示时期细胞的比例增加，推测丙酯草醚可能会___。 19．荠菜属于一年生草本植物，分布广泛，是人们喜食的野菜，其果实形状有三角形和长圆形两种，由两对等位基因D和d、E和e控制。为研究果实形状的遗传机制，研究人员利用纯合三角形果和长圆形果荠菜进行杂交实验，如图1。 (1)荠菜的三角形果和长圆形果是一对_______，其中_______为显性性状。 (2)亲本通过减数分裂产生的_______细胞将控制果实形状的基因传给子代。 (3)控制荠菜果实形状的两对基因在遗传时遵循基因的_______定律。F1的基因型为_______，F2中长圆形果的基因型为_______。 (4)三角形果的形成是由于其肩部生长较快导致，如图2。研究人员推测：D基因通过促进物质X的合成，促进三角形果肩部生长。利用野生型（三角形果）和D基因缺失突变体进行实验，结果如图3。 若要验证上述推测，图3实验中还需检测果实发育中肩部的_______。 20．（除标注外，每空2分，共15分）细叶百合（2n=24）具有养阴润肺，清心安神之功效，常用于缓解阴虚燥咳、劳嗽咳血、虚烦惊悸、失眠多梦、精神恍惚等症状。细叶百合的鳞茎有卵形和圆锥形两种，由常染色体上的基因A、a控制；花瓣的颜色有鲜红色和白色两种，由常染色体上的基因B、b控制。研究人员进行了以下实验。 实验一：用鳞茎卵形、花瓣鲜红色植株人工传粉给鳞茎圆锥形、花瓣白色植株，F1表型及其比例为鳞茎卵形、花瓣鲜红色：鳞茎卵形、花瓣白色=1：1。F1中花瓣白色植株自交，F2表型及其比例为花瓣白色：花瓣鲜红色=3：1。 实验二：从实验一的F1两种表型中各选取一株，对它们和两个亲本的两对基因（A、a和B、b）进行PCR扩增，然后进行电泳分离，结果如图。已知：①条带1和2表示一对等位基因，条带3和4表示另一对等位基因；②图谱四为实验一中亲代鳞茎圆锥形、花瓣白色植株的电泳图谱。不考虑致死。 (1)图谱一、二、三、四中对应F1鳞茎卵形、花瓣鲜红色植株的是图谱____，条带1、2、3、4代表的基因分别是____。 (2)为探究F1鳞茎卵形、花瓣鲜红色植株中控制鳞茎形状的基因和控制花瓣颜色的基因是否位于一对同源染色体上，科研人员让F1鳞茎卵形、花瓣鲜红色植株测交，该方法是否可行，为什么？____；请你提供一种探究实验思路，以F1中的植株为实验材料，并写出预期结果及结论。 实验思路：____。 预期结果及结论：____。 (3)某细叶百合缺失了一条染色体，则该细叶百合处于减数分裂Ⅱ时期的细胞中可能含有____条染色体。 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13讲 减数分裂和受精作用（一轮培优练）参考答案 真题·命题感知 题号 1 2 3 答案 C D C 进阶·强化演练 情境探究类 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A D D B D D A A D 题号 11 答案 C 12.(1)CD (2)ABCD (3) ①⑤ ⑧ ⑨ ⑧ ⑩ (4)QT12基因的甲基化水平、QT12基因转录产生的mRNA量、QT12基因表达的蛋白质含量等 (5)检测植株是否含有耐高温的QT12A基因（或检测高温耐受性状），同时检测植株基因组中源自HZ的基因占比，筛选出含有QT12A基因、且HZ基因占比高的水稻植株 (6)C (7)CD 13.(1)B (2) 1/40000 样本较少，近亲婚配增加发病率 (3)由负电位变为正电位 (4) ② ⑤ (5)ABCD (6)ABCD (7)③ (8)AC 14.(1)2 (2) 无 Bz基因 较大 CI与Bz基因所在片段无着丝粒，有丝分裂过程中无纺锤丝牵引移向细胞两极 CCbzbzDs 染色体结构 (3) 磷酸二酯键 CBzDs 胚乳刚开始发育时，细胞中含有Ac，Ac帮助Ds诱导染色体断裂，导致细胞中Bz基因丢失 (4)基因突变 图表分析类 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 D D C A C D D C ABD 10(1) 减数第一次分裂后期或者是减数第二次分裂后期 Xd∶XdY∶XdXd∶Y=23:23:2:2 (2) 甲的基因型为AaBb，产生了两种比例相等的配子，说明体色和翅型的基因连锁且位于一对同源染色体上 2/5 (3) 灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅=2：1：1 1/5 (4) 间断翅脉ii果蝇 间断翅脉：野生型=9:1 11.(1) ② ③ (2)ABCD (3)AB (4)小王的致病基因导致其线粒体电子传递链蛋白的结构与功能异常。而该蛋白的异常，会使有氧呼吸过程中，ATP的大量合成受抑制；ATP的缺乏导致胞外钙离子吸收减少，而胞内钙离子能够促进胰岛素的释放；胰岛素分泌不足导致糖尿病的产生 (5)会。由于MDM通过卵细胞遗传给后代，因此小王夫妇是否生下患病孩子，需要判断小王妻子是否患有MDM。根据表中信息推断，小王妻子基因M发生突变，该基因表达产物的第3号氨基酸上与小王父亲不同。由于小王父亲不是患者，因此小王妻子的基因M也是致病基因，她是MDM患者。所以小王夫妇所生的孩子也会患有MDM（或无法判断。由于MDM通过卵细胞遗传给后代，因此小王夫妇是否生下患病孩子，需要判断小王妻子是否患有MDM。根据表3推断，小王妻子基因M发生突变，该基因表达产物的第3号氨基酸上与小王父亲不同。小王父亲不是患者，其基因M是正常基因，但无法得知小王妻子的基因M表达产物中，这一氨基酸的改变是否一定影响蛋白质功能，或仅凭表中信息提供的部分序列无法判断整个蛋白质结构是否发生异常，因此无法判断小王夫妇所生的孩子是否患有MDM。） (6)②③④ (7)AD 12.(1) 低温抑制纺锤体的形成，影响染色体不能移向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，导致染色体数目加倍 纯合子或杂合子 (2) 减数分裂时染色体联会发生紊乱，不能形成正常的生殖细胞 先利用二倍体鱼培育出四倍体鱼，再与正常的二倍体鱼杂交得到三倍体鱼 三倍体鱼不育，减少了性腺发育（性成熟）对营养和能量的消耗 (3)染色体组 13.(1) 不能 无论控制叶色的基因和控制叶型的基因位于两对同源染色体上还是位于一对同源染色体上，亲本均产生两种相同配子，F1表型相同且比例均为1：1：1：1 (2) 表中F1叶色表型及比例为绿色：黄色=1：1，无法观察到性状与性别相关联的现象（F1叶色表型及比例在雌性和雄性中的情况未知） 方案1：选取F1中黄色雌株与绿色雄株杂交，观察并统计子代（雌株和雄株）的表型及比例 方案2：选取F1中绿色雌株与绿色雄株杂交，观察并统计子代（雌株和雄株）的表型及比例（答出任意一个方案即可） (3) 蛋白质无法合成（基因无法转录） 含有基因b1和b2的同源染色体的非姐妹染色单体发生交换形成基因B，进而产生含有基因B的配子 14.(1) 20 Hott 诱导交换，使植株7D染色体带有基因H (2) 3D 1、2、3、6、8 24/25 (3) 雄性不育∶雄性可育=1∶1 转基因植株作为父本，雄性不育植株作为母本进行杂交 15.(1) 抗病 1/4 (2) 1:2:1 QQ (3) 5 5植株1~12的SSR-A的条带类型大部分是QQ，只有个别植株是PQ(若题目涉及的SSR与抗 性基因连锁，则感病群体的标记应以QQ为主） (4)F1在减数分裂I前期，5号染色体的非姐妹染色单体发生互换，产生RP、rQ、RQ和rP四种配子，rQ 和P的配子受精后发育为分型为PQ的个体 实验探究类 1.(1) 相对性状多且易于区分、繁殖周期短、子代个体数量多等 0或2 (2) vvXMXM、VVXmY (3) 隐性上位 F2表型及比例为长翅：小翅：残翅=9：3：4，说明两对基因独立遗传，且控制残翅的隐性基因（v）对长翅基因（M）与小翅基因（m）的表现有遮盖作用 3：3：2 2. (1) TT、Tt 减数第二次分裂前期、减数第二次分裂中期 (2)   (3) Sstt×ssTT或SSTT×sstt 敏盐紧凑穗型∶敏盐松散穗型=2∶1 (4)将子代的抗盐松散穗型连续自交，并逐代淘汰敏盐松散穗型 3.(1) 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 茎秆粗壮（或叶片、果实和种子都比较大等） (2) 长穗 : 短穗 = 5 : 1 ③ H3花粉母细胞减数分裂时，染色体联会更正常（如形成更多二价体，正常分离），育性正常花粉比例高 杂种优势 4.(1) 不遵循 表中各表型之和为16 (2) 8 4/25 (3)0～4 (4)将该新品系的短翅个体（Eebb）和野生型纯合品系（eeBB）杂交，取子代中裂翅长翅雌雄个体相互交配，观察子代的表型及比例。若裂翅基因（E）与翅长基因位于同一染色体上，则子代裂翅长翅∶正常翅长翅=2∶1；若裂翅基因（E）与翅长基因位于非同源染色体上，则遵循自由组合定律，子代裂翅长翅∶裂翅短翅∶正常翅长翅∶正常翅短翅=6∶2∶3∶1 5.(1) 显性、显性 非等位 甲、乙杂交的F1为超多毛，F2中超多毛：多毛：野生型≈9：6：1，说明甲、乙的多毛性状分别由位于两对同源染色体上的不同基因控制（，且同时具有这两种显性基因时性状表现为超多毛） (2) 2/9 1/3 (3) 野生型基因缺失部分碱基序列形成甲突变基因，野生型基因增添部分碱基序列形成乙突变基因 插入的碱基序列导致终止密码子序列提前出现 (4) 选取野生型正常植株与该三体植株杂交，观察子代的表型及比例 若子代中超多毛：多毛：野生型=5：6：1，则甲植株的多毛基因位于3号染色体上；若子代中超多毛：多毛：野生型=1：2：1，则甲植株的多毛基因不位于3号染色体上 6. (1) 4/四 1/36 (2)AC (3)不会发生性状分离，能持续保持优良性状 (4) 基因突变和易位（染色体结构变异） 2/3 2:1 B、C（或A、C） A（或B） AAZBW 计算推理类 1.(1)染色体结构变异 (2)M型果蝇细胞质中不存在抑制因子，甲杂交的受精卵细胞质来自M型，故无法抑制P元件的转移，导致生殖细胞发育异常，从而产生不育果蝇 (3) 表达出转座酶，与载体A的转座酶识别序列特异性结合并切下R基因，插入果蝇生殖细胞的染色体中 白色 2 非同源染色体 (4)将载体A中的R基因换成APP，利用载体A和B导入果蝇胚胎生殖系中，筛选出APP成功表达的果蝇即可 2.(1) 相对性状 碱基对排列顺序 (2) 常 只有双亲均为杂合体才会出现 3∶1的性状分离比，而双亲中存在部分显性纯合体 (3)灰身正常肢、灰身短肢、黑身正常肢、黑身短肢四种表现型的比例 (4)1∶4 3.(1) 100% 5 (2) a→b→c→d 处于减数第一次分裂中期，四分体排列在赤道板附近 (3) 染色体（数目）变异 4 1/3 (4) 二者杂交后代表现为绿色和黄色 二者杂交后代均表现为绿色 4.(1)常染色体隐性遗传 (2) 1/4 Ⅱ2减数第二次分裂后期，着丝粒分裂后形成的两条X染色体未分离移向同一极，产生了XSXS的卵细胞 (3) 1/202 产前诊断 (4) 碱基对缺失 变短 患者S基因缺失了碱基A，导致转录形成的mRNA上提前出现了终止密码子UAG 5(1) 假说-演绎 移除（或去除） (2)位于两对同源染色体上（或位于非同源染色体上） (3) 灰身残翅雌蝇，黑身长翅雄蝇 X 翅型正反交结果不同 (4) 2/3 1/2 (5)XeXe、Y、Xe、XeY 6.(1) 染色体（结构）变异 BE、Bb、Be、bE、be、Ee 1/3 (2) 红眼灰体：褐眼黑檀体=7：1 6/7 (3) DdXFXf、DdXfYF ddXfXf 8/47 . 拔高·限时模拟 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D A B B D C B D D 题号 11 12 13 14 15 答案 D D C B D 16．（除标注外，每空1分，共15分） (1) 单 16 (2) 黄绿眼和黑体（2分） F2雄蜂中正常眼灰体：正常眼黑体：黄绿眼灰体：黄绿眼黑体=1：1：1：1（2分） (3) AABBdd abD   （2分） (4) 表观遗传 8/八 交换 24% 17．（除标注外，每空1分，共10分） (1)12 (2) 基因分离 F2中基因型及比例为TT：Tt：tt≈1：2：1（F2中耐缺氮植株概率为3/4）（2分） (3) 一定不 H 以F1为父本，乙为母本进行杂交，观察并统计后代表型及比例（也可选择F2中双隐性（或基因型为 hh 的）个体作母本）（2分） (4)F1的生殖细胞在减数第一次分裂前期同源染色体发生了互换，使T与t交换位置，含基因T、t的染色体和含基因H的染色体同时进入该细胞中（2分） 18．（每空1分，共8分） (1) 分生 解离 (2) 后 姐妹染色单体 1∶2 (3) 减少 抑制着丝粒的断裂 19．（每空1分，共7分） (1) 相对性状 三角形果 (2)有性生殖 (3) 自由组合 DdEe ddee (4)物质X的浓度 20．（除标注外，每空2分，共15分） (1) 二 b、B、a、A (2) 不可行，因为控制鳞茎形状的基因和控制花瓣颜色的基因位于一对同源染色体上或位于两对同源染色体上，F1鳞茎卵形、花脾鲜红色植株进行测交，子代的表型及比例均为鳞茎卵形、花瓣鲜红色：鳞茎圆锥形、花瓣鲜红色=1：1 （3分） 让F1鳞茎卵形、花瓣鲜红色植株与F1鳞茎卵形、花瓣白色植株杂交，观察并统计F2的表型及比例 （3分） 若F2的表型及比例为鳞茎卵形、花瓣鲜红色：鳞茎卵形、花瓣白色：鳞茎圆锥形、花瓣白色=2：1：1，则控制鳞茎形状的基因和控制花瓣颜色的基因位于一对同源染色体上；若F2的表型及比例为鳞茎卵形、花瓣鲜红色：鳞茎卵形、花瓣白色：鳞茎圆锥形、花瓣鲜红色：鳞茎圆锥形、花瓣白色=3：3：1：1，则控制鳞茎形状的基因和控制花瓣颜色的基因位于两对同源染色体上（3分） (3)11或22或12或24 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13讲 减数分裂和受精作用（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知（含2026高考真题） 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析、实验探究、计算推理类） 5 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 63 真题·命题感知 1．（2026·浙江·高考真题）减数分裂过程中，同源染色体间每发生1次交换会形成1个交叉。在某原始生殖细胞中，观察到一对结构异常的同源染色体，其中一条染色体的两端分别带有来自其他非同源染色体的片段。若这对同源染色体的非姐妹染色单体间发生1次交换，该细胞产生的配子组合为①②③④，如图所示。 若这对染色体的非姐妹染色单体间发生多次交换，下列叙述错误的是（　　） A．交换2次产生的配子组合可能是①②③④ B．交换2次产生的配子组合可能是③③④④ C．交换3次产生的配子组合可能是①②③④ D．交换3次产生的配子组合不可能是①①②② 命题情境 本题以染色体结构变异（相互易位）+ 减数分裂交叉互换为综合情境，依托细胞遗传学科研观察现象，结合配子形成结果创设遗传综合考题。融合染色体畸变、交叉互换、减数分裂配子生成规律，属于高考遗传高频综合题型，贴合新高考侧重染色体行为、微观遗传物质变化的命题趋势。 考点解读 染色体结构变异：易位的染色体联会、交换特点 减数分裂中非姐妹染色单体交叉互换（偶数次、奇数次交换对配子类型的影响） 同源染色体联会、染色单体分离与配子基因型 / 染色体组成的对应关系 多次交换后配子类型的可能性判断 解题方法 染色体行为定性法：先区分易位染色体联会特征，区分奇数次、偶数次交叉互换的整体效果：奇数交换 = 片段互换，产生 4 类配子；偶数交换可抵消交换效应，仅产生 2 类配子。 次数等效转化法：交换次数除以 2 看余数，余数 1（1、3、5 次）等效单次交换；余数 0（2、4 次）等效无交换。 配子类型穷举法：分 2 次交换、3 次交换两种场景分别推导配子组合可能性，逐一验证选项能否成立。 易错点突破：易混淆 “多次交换位置相同 / 不同” 带来的不同配子结果，误以为 2 次交换只能产生 4 种配子，忽略同区段两次交换可还原原始染色单体。 答案：D 2．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）从二倍体和四倍体西瓜植株中随机选取一株，观察其花药中的细胞。细胞分裂示意图如下（仅显示部分染色体）。不考虑突变，四倍体减数分裂仅考虑同源染色体两两配对、彼此分离。下列叙述正确的是（　　） A．该细胞不可能处于有丝分裂后期 B．该细胞不可能处于减数第二次分裂后期 C．图示区域可能含有6个染色体组 D．①和②染色体上的遗传信息可能不同 命题情境 本题以农业育种多倍体西瓜为生产情境，结合花药细胞分裂（有丝分裂 + 减数分裂）综合考查染色体组、细胞分裂时期判断、同源染色体遗传信息差异，融合多倍体育种、细胞分裂两大主干知识，贴合高考联系农业生产、综合细胞分裂与染色体变异的命题风格。 考点解读 二倍体 / 四倍体生物有丝分裂、减数分裂各时期染色体组数量变化 花药细胞分裂类型：花药壁细胞可进行有丝分裂，花粉母细胞进行减数分裂 减数第二次分裂后期、有丝分裂后期染色体特征区分 同源 / 姐妹染色体遗传信息差异来源（交叉互换、染色体结构变异） 选项解读 选项 A：花药壁体细胞可进行有丝分裂，四倍体西瓜有丝分裂后期染色体组加倍，图示片段存在对应可能性，“不可能有丝分裂后期” 表述错误； 选项 B：减数第二次分裂后期无同源染色体，四倍体减 Ⅱ 后期染色体组为 2 个，图示染色体片段符合减 Ⅱ 后期特征，“不可能” 表述错误； 选项 C：四倍体正常体细胞 4 个染色体组，有丝分裂后期最多 8 个染色体组；减数分裂全过程最多 4 个染色体组，图示区域不可能出现 6 个染色体组，C 错误； 选项 D：①②若为同源染色体，可因交叉互换携带不同等位基因；若发生染色体易位、缺失等结构变异，遗传信息存在差异；即使姐妹染色单体，交换后序列也可不同，因此二者遗传信息可能不同，D 正确。 解题方法 生物倍性分析法：区分二倍体（2 组）、四倍体（4 组）体细胞、分裂期染色体组最大值，快速排除 C； 分裂场所分析法：花药包含体细胞（有丝分裂）和生殖母细胞（减数分裂），直接推翻 A、B 绝对化表述； 遗传信息差异溯源法：牢记交叉互换、染色体结构变异均可造成同源 / 姐妹染色体遗传信息不同，“可能不同” 为合理表述； 绝对词排除法：选项出现 “不可能”“一定” 等绝对限定词优先验证，大多为错误选项。 答案：D 3．（2026·安徽·高考真题）一对表型正常的夫妇，生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿，可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测，结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断（不考虑突变），可以选择用于移植的受精卵是（　　） A．仅受精卵1 B．仅受精卵2 C．受精卵1和2 D．都不可以 命题情境 本题以遗传病优生筛查、试管婴儿极体基因检测为医疗健康情境，结合限制性内切酶电泳、孟德尔常染色体隐性遗传、卵母细胞减数分裂极体形成规律命题，贴合高考健康生活、优生优育热点，融合分子检测技术与经典遗传规律。 考点解读 常染色体隐性遗传基因型推导（父母均为携带者 Aa，患儿 aa） 限制酶电泳条带与致病 / 正常基因的对应关系 卵原细胞减数分裂：初级极体、次级极体与卵细胞基因型互补规律 胚胎植入前遗传学筛查（PGS）极体检测原理 选项解读 遗传基础：常隐病，父母正常生患病孩子，亲本基因型均为 Aa；正常基因、致病基因酶切后分别对应 2.6kb、2.0kb 条带；患儿仅含 2.0kb 条带（aa），证明 2.0kb 为致病基因，2.6kb 为正常显性基因； 极体逻辑：卵母细胞减数分裂，卵细胞与对应极体基因型互补；若极体携带致病条带，说明卵细胞不含致病基因（健康）；若极体含正常条带，卵细胞携带致病基因； 条带匹配推导： 受精卵 1 配套极体检测条带含致病片段，卵细胞仅携带正常基因，受精卵基因型为 A_，不患病； 受精卵 2 配套极体条带仅正常片段，卵细胞携带致病基因，受精卵存在 aa 患病风险； 因此仅受精卵 1 可移植，答案选 A。 解题方法 基因型逆向推导法：由患儿电泳条带确定致病基因对应的 DNA 片段，反向推出父母条带对应的 A/a 基因； 减数分裂极体互补法：卵母细胞分裂，卵细胞与极体基因互补，极体有致病基因→卵细胞无致病基因； 电泳条带对应法：将条带长度与显隐性基因一一绑定，直观判断卵细胞基因型； 优生筛选判断法：受精卵不含纯合致病基因型才可移植，排除携带双致病基因的受精卵。 答案：C 进阶·强化演练 情境探究类 1．【生活化实验素材】菠菜（2n=12）为典型雌雄异株植物，少数植株表现为雌雄同株。菠菜的性型遗传主要受性染色体控制，性染色体上的X/Y基因控制雌雄异株。XM基因控制雌雄同株，Y对X、XM为显性，XM对X为显性。下列相关叙述正确的是（    ） A．制作菠菜减数分裂临时装片的一般过程是固定、染色、制片 B．XY及XMY基因型的菠菜不适合用于制作减数分裂临时装片 C．可以利用菠菜的叶肉细胞观察叶绿体和染色体 D．观察菠菜减数分裂装片可以看到大多数细胞具有12个四分体 【答案】A 【分析】减数分裂过程： （1）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交叉互换；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】A、由于染色体需要染色后才能观察，且容易被碱性染料染色，因此，制作菠菜减数分裂临时装片的一般过程是固定、染色、制片，A正确； B、XY及XMY基因型的菠菜能进行正常的减数分裂过程，因此，可用于制作减数分裂临时装片，B错误； C、菠菜的叶肉细胞中叶绿体因此可用作观察叶绿体的材料，而菠菜叶肉细胞不再进行细胞分裂过程，因此细胞中的染色体呈染色质的状态，因而不能用作观察染色体的材料，C错误； D、观察菠菜减数分裂装片应该看到少数细胞具有12个四分体，因为间期时间长，D错误。 故选A。 2．【农业分子科研前沿】减数分裂起始源于程序化DNA双链断裂（Double-Strand    Breaks，DSB）的形成，DSB正常产生是确保减数分裂一系列重要事件顺利进行的前提。在水稻rdr6-mei突变体中，减数分裂DSB的形成明显减少，导致一部分同源染色体不能正常联会；小RNA测序以及转录组分析发现，在水稻rdr6-mei突变体中小RNA含量发生改变，导致基因的表达调控出现异常，从而影响减数分裂DSB的形成。下列叙述错误的是（    ） A．抑制细胞中RNA聚合酶的活性，不影响减数分裂DSB的形成 B．研究DSB形成的机理有助于从分子水平认识正常减数分裂发生机制 C．减数分裂能正常进行需要DNA正常复制和DSB正常形成 D．水稻rdr6-mei突变体中部分同源染色体行为异常可以在减数第一次分裂前期观察到 【答案】A 【分析】减数分裂正常进行需要DNA正常复制和DNA双链正常断裂；同源染色体联会发生在减数第一次分裂的前期。 【详解】A、RNA聚合酶参与基因表达的转录过程，抑制其活性会影响基因表达，根据题干信息，基因的表达调控出现异常，从而影响减数分裂 DSB的形成，A项错误； B、DSB形成的机理与基因表达有关，因此有助于从分子水平认识正常减数分裂发生机制，B项正确； C、分裂前DNA分子必须先进行复制，题干信息说明DSB正常产生是确保减数分裂一系列重要事件顺利进行的前提，C项正确； D、在水稻rdr6-mei突变体中，一部分同源染色体不能正常联会，联会发生在减数第一次分裂前期，D项正确。 故选A 3．【畜牧育种生产情境】非洲猪瘟让家猪成了网红。科学家发现家猪(2n=38)群体中有一种染色体易位导致的变异，如图所示。易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体，易位纯合公猪与四头染色体组成正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子。下列相关叙述，错误的是（    ） A．上述变异是染色体结构和数目均异常导致的 B．易位杂合子有可能产生染色体组成正常的配子 C．易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体 D．易位纯合公猪的初级精母细胞中含72条染色体 【答案】D 【分析】分析题图：易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体，由于13和17号染色体的易位，形成了一条易位染色体和残片，残片的丢失而导致易位纯合公猪体细胞减少了两条染色体，故其细胞内只有36条染色体。 【详解】A、图中发生了染色体结构变异（易位）和染色体数目变异，A正确； B、易位纯合公猪无正常13、17号染色体，而易位杂合子含有易位染色体和正常13、17号染色体，其有可能产生染色体组成正常的配子，B正确； C、易位杂合子含有易位染色体和正常13、17号染色体，它们不能形成正常四分体，其它正常染色体可以形成17个正常的四分体，因此易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体，C正确； D、易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体，由于13和17号染色体的易位，形成了一条易位染色体和残片，残片的丢失而导致易位纯合公猪体细胞减少了两条染色体，故其细胞内只有36条染色体，在其初级精母细胞中只存在36条染色体，D错误。 故选D。 4．【干细胞生物医药前沿】研究发现，在高氧条件下抑制小鼠多能干细胞的BMP/WNT信号通路，可成功构建出“人工睾丸”。在“人工睾丸”中原始生殖细胞可正常发育为精子。下列叙述正确的是（    ） A．正常雄鼠生殖细胞中BMP/WNT信号通路处于激活状态 B．“人工睾丸”的构建表明小鼠多能干细胞具有细胞全能性 C．“人工睾丸”中原始生殖细胞和精子的遗传物质完全相同 D．“人工睾丸”中发育异常的精子的清除属于细胞凋亡 【答案】D 【详解】A、抑制BMP/WNT信号通路后原始生殖细胞才能正常发育为精子，说明正常雄鼠生殖细胞中该通路处于抑制状态，而非激活状态，A错误； B、细胞全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能，本实验仅培育出睾丸这一器官，未获得完整个体，不能体现细胞全能性，B错误； C、原始生殖细胞经减数分裂形成精子，精子染色体数目为原始生殖细胞的一半，且减数分裂过程中会发生基因重组，二者遗传物质不完全相同，C错误； D、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的程序性死亡过程，机体清除发育异常的精子属于细胞凋亡，D正确。 5．【公共健康热点】环境因素可通过表观遗传修饰影响生物性状。研究人员对比分析了长期吸烟者与不吸烟者的精子样本，获得如下数据。下列推断不合理的是（　　） 检测项目 不吸烟者 长期吸烟者 精子浓度（×10⁶/mL） 46.75±0.33 37.81±0.34 精子总活力（%） 47.89±0.34 43.81±0.21 DNA甲基化水平（相对值） 1.00 显著升高 A．吸烟者精子DNA甲基化水平升高，可能会抑制某些基因的表达 B．吸烟引起的DNA甲基化会改变基因的碱基序列，并可传递给子代 C．烟雾中的尼古丁等有害物质可能会干扰精母细胞的减数分裂过程 D．该研究从表观遗传角度为“吸烟危害生殖健康”提供了科学依据 【答案】B 【详解】A、DNA甲基化是常见的表观遗传修饰，通常会阻碍RNA聚合酶与基因启动子的结合，从而抑制相关基因的表达，因此吸烟者精子DNA甲基化水平升高可能抑制某些基因的表达，A正确； B、DNA甲基化属于表观遗传修饰，表观遗传的特点是不改变基因的碱基序列，仅改变基因的表达状态，因此吸烟引起的DNA甲基化不会改变基因的碱基序列，B错误； C、精子是精母细胞经减数分裂产生的，表格显示长期吸烟者的精子浓度、总活力均显著低于不吸烟者，可推测烟雾中的尼古丁等有害物质可能干扰了精母细胞的减数分裂过程，C正确； D、本研究发现吸烟会改变精子的DNA甲基化水平（表观遗传修饰），同时降低精子的浓度和活力，从表观遗传角度为“吸烟危害生殖健康”提供了科学依据，D正确。 6．【作物育种科研实验】研究人员发现有一种孤雌生殖诱导系玉米S，当其作为父本与普通玉米杂交时，会产生2.29%的单倍体子代。就这些单倍体出现的原因，科研人员提出了两种假说：单受精理论认为S的花粉中只有一个有效精子，随机与卵细胞或极核受精；染色体排除理论认为受精卵中来自精子的染色体全部丢失。极核是指在被子植物中伴随卵细胞形成的两个极核，每个极核含有正常体细胞的一半染色体。若将控制植株紫色色素形成基因A和控制胚紫色色素合成的基因R导入S的染色体DNA，使其作为父本与黄籽粒普通玉米杂交，则产生的单倍体子代表现型为（    ） A．若单受精理论成立，该单倍体子代应表现为植株为绿色、胚为紫色 B．若单受精理论成立，该单倍体子代应表现为植株为紫色、胚为黄色 C．若染色体排除理论成立，该单倍体子代应表现为植株和胚均为紫色 D．若染色体排除理论成立，该单倍体子代应表现为植株为绿色、胚为黄色 【答案】D 【分析】玉米是双受精植物，即一个花粉粒中的一个精子与卵细胞结合形成受精卵发育成胚，另一个精子和两个极核（每个极核的基因型与卵细胞相同）结合形成受精极核发育成胚乳。 【详解】AB、若单受精理论成立，即S的花粉中只有一个有效精子，随机与卵细胞或极核受精，则产生的单倍体子代中，若精子与卵细胞结合，则植株为紫色、胚为紫色；若精子与极核结合，则植株为绿色、胚为紫色，AB错误； CD、若染色体排除理论成立，即受精卵中来自精子的染色体全部丢失，则产生的单倍体子代中，无论精子与卵细胞结合还是与极核结合植株均为绿色、胚为黄色，C错误，D正确。 故选D。 7．【民生健康热搜热点】近日热搜榜上“大学生志愿者精子合格率不到20%”让人大跌眼镜。据人类精子库工作人员回应，如果大学生能做到不熬夜、不酗酒、饮食清淡，精子合格率可达到70%～80%。熬夜可能造成性激素功能下降，抽烟会提高精子形态异常的百分率，酒精会造成精子的头端破裂、尾端卷缩等，这些都会直接影响精子质量。下列相关叙述错误的是（    ） A．性激素分泌减少后，短期内下丘脑合成的促性腺激素释放激素会增多 B．正常精子的头部可释放多种酶，尾部可促进自身的运动 C．抽烟导致精子异常的原因可能是其中的有害物质会损伤细胞中的DNA D．高盐饮食会导致抗利尿激素的分泌减少，同时损伤肾脏 【答案】D 【分析】抗利尿激素是经下丘脑—垂体束到达神经垂体后叶后释放出来，主要作用是提高集合管对水的通透性，促进水的吸收，是尿液浓缩和稀释的关键性调节激素。 【详解】A、性激素分泌减少后，由于反馈调节机制，短期内下丘脑合成的促性腺激素释放激素会增多，A正确； B、正常精子的头部可释放多种酶，以溶解卵细胞膜外的一些结构，尾部可促进自身的运动，便于精子和卵细胞膜结合，B正确； C、香烟中的尼古丁等有害物质属于致癌物，可能会损伤细胞中的DNA，C正确； D、高盐饮食会导致抗利尿激素的分泌增多，同时损伤肾脏，D错误。 故选D。 8．【细胞质遗传科研探究】利用线粒体突变体可检测植物线粒体父系渗漏现象：携带缺陷型线粒体（会导致种子萌发缺陷）的母本，与携带正常线粒体的父本杂交，发现极少数种子萌发。下列关于萌发种子的推断一定成立的是（    ） A．获得父本线粒体，发生父系渗漏 B．仅继承母本线粒体，未发生父系渗漏 C．同时继承双亲线粒体，发生基因重组 D．线粒体功能未受影响，未发生父系渗漏 【答案】A 【详解】A、正常情况下子代线粒体全部来自缺陷型母本，种子应无法萌发，现在种子可萌发说明获得了父本的正常线粒体，即发生了父系渗漏，A正确； B、若仅继承母本线粒体，母本线粒体为缺陷型，会导致种子萌发缺陷，无法萌发，B错误； C、萌发种子只要获得父本的正常线粒体即可正常萌发，不一定需要同时继承双亲线粒体，且题意未支持发生线粒体基因重组的论断，C错误； D、若未发生父系渗漏，子代仅含有母本的缺陷型线粒体，线粒体功能会受影响，种子无法萌发，不符合题意，D错误。 9．【国内植物生殖科研前沿】植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是（    ） A．多精入卵会产生更多的种子 B．防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定 C．未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2 D．ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合 【答案】A 【分析】受精时精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。紧接着，在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜，以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久，里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇，使彼此的染色体会合在一起。 【详解】AB、多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体，破坏亲子代之间遗传信息的稳定性，因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞，能保持后代染色体数目稳定，A错误，B正确； C、结合题意“当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知，未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2，C正确； D、据题意可知，ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合，推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合，D正确。 故选A。 10．【生物遗传探究】科学家发现遗传物质的交换不仅可以发生在减数分裂形成配子的过程中，同样也可以发生在某些生物体细胞有丝分裂的过程中，一对同源染色体上的非姐妹染色单体间可以发生交换。现有一只杂合野生型果蝇（Yy），下列关于该果蝇某一体细胞的生命历程的叙述，错误的是（    ） A．该果蝇体细胞在有丝分裂过程中，间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成 B．该果蝇可能出现基因型为YY的体细胞，也可能出现基因型为yy的体细胞 C．该果蝇体内可能出现基因型为Y的细胞，也可能出现基因型为y的细胞 D．该果蝇的某一体细胞在衰老的过程中出现细胞以及细胞核体积减小的现象 【答案】D 【分析】根据题意，一对同源染色体上的非姐妹染色单体间发生交换，既可以发生在减数分裂过程中，也可以发生在有丝分裂过程中，杂合野生型果蝇（Yy）的染色体经过复制基因型为YY/yy，交换之后，染色体上的基因型为Yy/Yy。 【详解】A、有丝分裂过程中，间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，A正确； B、有丝分裂过程中，发生交换后，染色体上的基因型为Yy/Yy，有丝分裂后期着丝粒分裂，YY的子染色体可能移向一极，yy的子染色体移向一极，形成的就是基因型为YY的体细胞，和基因型为yy的体细胞， B正确； C、该果蝇既可进行有丝分裂，又可进行减数分裂，减数分裂形成的配子中只含成对基因中的一个，即生殖细胞的基因型是Y或y，C正确； D、衰老的细胞细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞核的体积增大，D错误。 故选D。 11．【微生物遗传教学素材】红色面包霉的菌丝颜色由一对等位基因（A、a）控制，红色对白色显性。下图表示其生活史，合子分裂产生的孢子是按分裂形成的顺序排列的。下列相关分析错误的是   A．子代菌丝体出现1∶1的性状分离比能直观验证分离定律 B．子代菌丝体基因型为A或a C．若囊中A、a孢子比例不为1∶1，说明是减数分裂过程发生交叉互换 D．若囊中第一、二个孢子基因型为A，第三、四个为a，最可能是减数分裂中发生交叉互换 【答案】C 【分析】本题以红色面包菌的分裂为背景，考查细胞分裂、变异相关知识，意在考查考生信息获取的能力，及能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力。 【详解】如果子代菌丝体出现1∶1的性状分离比，说明合子在减数分裂时，等位基因彼此分离，产生了A、a两种类型且数量相等的配子，因此可以直观验证分离定律，A正确；据图可知，8个子代菌丝体是由成熟的生殖细胞经过一次有丝分裂后直接发育而来的，说明子代菌丝体是单倍体，因此子代菌丝体基因型为A或a，B正确；如果合子在减数分裂过程中其同源染色体发生交叉互换，孢子囊中A、a孢子的比例也是1:1，因此若囊中A、 a孢子比例不为1∶1, 不能说明合子减数分裂过程发生交叉互换，可能的原因是合子在减数分裂过程中发生了基因突变，C错误；按顺序前四个孢子应该基因组成相同，若囊中第一、二个孢子与第三、四个孢子基因型不同，即减数分裂第二次分裂由同一个细胞形成的2子细胞不同，最可能是减数分裂中同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，导致染色单体基因不同，进而导致孢子的基因型不同，D正确。 【点睛】解答此题的关键是要明确题图过程中涉及的不同分裂方式及结果，进而结合选项分析作答。 12．【水稻育种实践】全球气温上升威胁水稻的产量和质量，科研人员筛选出与水稻高温耐受相关的关键基因QT12，并揭示了高温导致OM品种水稻（高温敏感型）产量与品质下降的部分机制如图。图中NF-YA8、NF-YB9、NF-YC10（简称A8、B9、C10蛋白）参与调控QT12基因的表达。 (1)对图所示机制的推断，正确的有________。 A．水稻对高温的耐受性状仅受一对基因调控 B．高温直接调控QT12基因的表达水平 C．高温能够改变A8蛋白与不同分子间的亲和性 D．QT12基因的表达水平与水稻高温耐受能力负相关 (2)QT12基因表达产物能导致异常蛋白质在内质网中大量堆积，造成内质网的超负荷工作状态，称为“内质网应激”，该现象对细胞代谢的影响可能包括_______。 A．蛋白质折叠、加工的处理效率降低 B．细胞内物质运输的效率下降 C．内质网的修复增加了细胞的能量消耗 D．长期内质网应激引发细胞坏死 照启动子序列差异，将水稻品种CH（高温耐受型）与OM（高温敏感型）的QT12基因分别称为QT12A和QT12G，且研究表明QT12A对QT12G为隐性，不论在常温还是高温条件下，A8蛋白均无法与QT12A的启动子结合。 (3)为进一步证明QT12基因差异与是否耐受高温之间存在因果关系，请用编号将下列实验方案补充完整并预测可能的实验结果。 实验材料及遗传改造 环境条件 符合上述研究结论的结果预测 对照组 （1）___ （2）___ （3）___ 实验组 ①⑥④ （4）___ （5）___ ①CH水稻②OM水稻③导入QT12A基因④导入QT12G基因⑤不进行遗传改造⑥使原有QT12基因“失效”⑦常温（如25℃）⑧高温（如37℃）⑨产量、品质相对较高⑩产量、品质相对较低 (4)如需探究“高温是否通过表观遗传机制调控QT12基因的表达水平”这一问题，可进一步检测的指标有______________。（至少列出两种指标） HZ是中国种植面积最广的水稻优质品种之一，该品种属于高温敏感型。为将CH水稻的高温耐受性状赋予HZ水稻，科研人员设计了如下图所示杂交实验： (5)结合育种目标，自F2开始，每代需要“检测并筛选”的具体内容是___________。（填空） (6)在不考虑突变、选择等事件的理想条件下，F3水稻植株中源自HZ的基因占比的平均值（数学期望值）约为________。 A．5/6 B．1/6 C．7/8 D．1/8 (7)F2中某株水稻个体源自HZ的基因比例可能不为3/4，在细胞分裂过程中与该现象相关的生理活动包括_________。 A．有丝分裂后期，染色单体分离 B．有丝分裂间期，DNA精确自我复制 C．后期I，非同源染色体自由组合 D．前期I，同源染色体互换 【答案】(1)CD (2)ABCD (3) ①⑤ ⑧ ⑨ ⑧ ⑩ (4)QT12基因的甲基化水平、QT12基因转录产生的mRNA量、QT12基因表达的蛋白质含量等 (5)检测植株是否含有耐高温的QT12A基因（或检测高温耐受性状），同时检测植株基因组中源自HZ的基因占比，筛选出含有QT12A基因、且HZ基因占比高的水稻植株 (6)C (7)CD 【详解】（1）A、水稻高温耐受性状由QT12、NF-YA8等多个基因共同调控，A错误； B、高温通过改变A8等蛋白与启动子的结合，间接调控QT12的表达，B错误； C、常温与高温下，A8蛋白与启动子、其他蛋白的结合状态不同，说明高温改变了A8蛋白与不同分子的亲和性，C正确； D、QT12表达水平越高，水稻内质网应激越严重，高温下产量、品质越差，说明其表达水平与高温耐受能力呈负相关，D正确。 （2）A、因为QT12基因表达产物导致异常蛋白质在内质网大量堆积，会影响蛋白质的加工，使蛋白质的加工效率降低，A正确； B、异常蛋白质在内质网堆积，会阻碍内质网内物质运输，导致细胞内物质运输效率下降，B正确； C、内质网对异常蛋白质进行修复需要消耗能量，这会增加细胞的能量消耗，C正确；    D、长期的“内质网应激”会对细胞造成不良影响，可能引发细胞坏死，D正确。 （3）实验目的是证明QT12基因差异与高温耐受性的因果关系，遵循单一变量原则：对照组为野生型CH水稻（含耐受型QT12A），不做遗传改造，高温环境下表现为产量、品质高； 实验组为CH水稻敲除原有QT12基因、导入敏感型QT12G基因，仅改变QT12基因类型，相同高温环境下，表现为产量、品质低，证明QT12基因差异直接决定高温耐受性。 （4）若探究“高温是否通过表观遗传机制调控QT12基因的表达水平”，可检测的指标有QT12基因的甲基化水平、QT12基因转录产生的mRNA量、QT12基因表达的蛋白质含量等。 （5）该育种为回交育种，核心目标是将CH的耐高温QT12A基因导入HZ，同时让植株的遗传背景尽可能接近HZ，因此每代需要筛选同时具备“耐高温性状（含QT12A）”和“高比例HZ基因”的个体。 （6）回交育种中，每回交一次，子代中源自CH的基因比例减半，源自HZ的基因比例为1-源自CH的比例。F1：源自CH的比例为1/2，HZ的比例为1/2。F2（回交1次）：源自CH的比例为1/2×1/2=1/4，HZ的比例为1-1/4=3/4；F3（回交2次）：源自CH的比例为1/4×1/2=1/8，HZ的比例为1-1/8=7/8。 （7）AB、有丝分裂是体细胞的增殖方式，不影响配子的基因组成，不会改变子代的基因比例，AB错误； C、减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，导致F1产生的配子中，来自CH的染色体数目不一定为平均值，最终使F2个体的HZ基因比例偏离3/4，C正确； D、减数第一次分裂前期，同源染色体发生互换，导致染色体上的基因重组，配子中来自CH/HZ的基因比例偏离平均值，使F2个体的HZ基因比例偏离3/4，D正确。 13．【本土人类遗传病临床科研】结晶样视网膜色素变性（简称BCD）是一种以视网膜结晶和色素上皮萎缩为特征的眼科疾病。胡诞宁团队最早于上海启动对该病的研究，在对100个家系的调查中发现，男女发病率均等，患者中亲代的近亲通婚率远高于正常群体。 (1)根据调查结果推测，该病最可能的遗传方式是_____。 A．常染色体显性遗传 B．常染色体隐性遗传 C．伴X染色体显性遗传 D．伴X染色体隐性遗传 (2)研究发现，在我国该致病基因频率约为1/200，则理论上患病率约为______。但据调查统计，该病在人群中发病率约为1/24000，与理论值相比偏高的原因可能是______。 (3)对BCD的诊断可以利用电生理检查，原因是正常的光感受器受刺激后会引发传入神经元膜内电位的变化，该变化为_______。 研究发现CYP4V2基因编码一种参与脂肪酸代谢的关键酶，主要在人体的视网膜色素上皮中表达，其突变会破坏脂质代谢，导致视网膜光感受器损伤，引发BCD并随年龄增大受损程度加剧。专家团队发现，对BCD治疗可以利用基因治疗、干细胞治疗及视网膜假体（仿生眼）植入等不同方案进行。下表为某患者及其家系部分成员CYP4V2基因上2个变异位点相关检测的结果（+表示DNA上该位点发生变异，-表示DNA上该位点正常）。 变异位点 802位点 1091位点 变异类型 碱基插入或缺失 碱基替换 患者基因型 杂合（+/-） 杂合（+/-） 女儿基因型 野生型（-/-） 杂合（+/-） 外孙基因型 野生型（-/-） 野生型（-/-） (4)经测序发现，患者DNA编码链上（不考虑内含子）第1091位点发生了A→G的变异，从而导致相应氨基酸由_____替换为_____。（编号选填） ①丝氨酸（AGU） ②谷氨酰胺（CAG） ③异亮氨酸（AUA） ④甘氨酸（GGU） ⑤精氨酸（CGG） ⑥甲硫氨酸（AUG） (5)据表，患者突变后的CYP4V2基因控制合成的酶蛋白与正常酶蛋白相比，可能存在的差异有_____。 A．仅1个氨基酸改变 B．突变位点后所有氨基酸均改变 C．多肽链长度改变 D．空间结构改变 (6)图表示相关染色体上CYP4V2基因的位置，该患者产生的配子中CYP4V2基因变异状况可能为_____。    A．   B．   C．   D．   (7)该患者女婿CYP4V2基因上1091位点基因型可能为_____。（编号选填） ①杂合型 ②野生型 ③杂合或野生型 (8)下列对治疗方案的分析合理的是_____。 A．可以依据存活的光感受器和视网膜色素上皮细胞数量去选择相应治疗方案 B．一旦发现病症，越早进行人工视网膜假体植入越好 C．患病中期，可以选择干细胞分化形成视网膜色素上皮进行治疗 D．患病晚期，将正常CYP4V2基因导入视网膜色素上皮中进行基因治疗更有优势 【答案】(1)B (2) 1/40000 样本较少，近亲婚配增加发病率 (3)由负电位变为正电位 (4) ② ⑤ (5)ABCD (6)ABCD (7)③ (8)AC 【分析】1、调查人类遗传病时，最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病，如色盲、白化病等；若调查的是遗传病的发病率，则应在群体中抽样调查，选取的样本要足够的多，且要随机取样；若调查的是遗传病的遗传方式，则应以患者家庭为单位进行调查，然后画出系谱图，再判断遗传方式。 2、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】（1）题意显示，在对100个家系的调查中发现，该病在男女中发病率均等，因而判断相关基因位于常染色体上，又知患者中亲代的近亲通婚率远高于正常群体，因而导致该病在人群中发病率约为1/24000，远高于理论值，而近亲结婚会导致隐性遗传病的发病率高，据此可判断该病为常染色体隐性遗传病，即B正确。 故选B。 （2）研究发现，在我国该致病基因频率约为1/200，若相关基因用A/a表示，则理论上患病（aa）率约为（1/200）2=1/40000。但据调查统计，该病在人群中发病率约为1/24000，与理论值相比偏高的原因可能是样本较少，且近亲婚配增加发病率，即统计数量足够多的情况下，统计的数据会偏高。 （3）对BCD的诊断可以利用电生理检查，原因是正常的光感受器受刺激后会产生兴奋，即产生外负内正的动作电位，即此时会引发传入神经元膜内电位的变化表现为由负电位变为正电位。 （4）经测序发现，患者DNA编码链上第1091位点发生了A→G的变异，则相应的决定氨基酸的密码子中间位置的碱基由A变成了G，结合所给密码子可推测，相应密码子由原来的CAG变成了CGG，从而导致相应氨基酸由②谷氨酰胺替换为⑤精氨酸。 （5）根据表中信息可知，患者突变的基因表现为碱基插入或缺失和碱基替换，而碱基插入或缺失引起的改变包括仅1个氨基酸改变、 突变位点后所有氨基酸均改变、 多肽链长度改变、 空间结构改变等情况均可发生，因而可判断突变后的CYP4V2基因控制合成的酶蛋白与正常酶蛋白相比，可能存在的差异有ABCD均有可能，即ABCD正确。 故选ABCD。 （6）患者表现为两个位点突变，而图示的配子中包含一个突变位点，即802位点突变，根据交叉互换原理可推测，该患者产生的配子中包含的可能突变种类有只有802突变，只有1091突变，包含两个位点突变，两个位点均正常，即ABCD正确。 故选ABCD。 （7）该患者女儿的基因型为1091+-（+可能来自患者），外孙的基因型为两个位点均为--，因而推测女婿一定能提供-类型精子，因而推测该女婿CYP4V2基因上1091位点基因型可能为③杂合或野生型。 （8）A、题意显示，结晶样视网膜色素变性（简称BCD）是一种以视网膜结晶和色素上皮萎缩为特征的眼科疾病，因而可以依据存活的光感受器和视网膜色素上皮细胞数量去选择相应治疗方案，A正确； B、一旦发现病症，并非越早进行人工视网膜假体植入越好，因为幼年是神经系统发育尚未成熟，B错误； C、患病中期，可以选择干细胞分化形成视网膜色素上皮进行治疗，进行表型治疗，C正确； D、患病早期，将正常CYP4V2基因导入视网膜色素上皮中进行基因治疗更有优势，而不应该是晚期，D错误。 故选AC。 14．【农耕传统文化 】玉米是世界上最重要的粮食作物之一，南美洲和北美洲的土著人培育出了具有各种不同颜色的玉米籽粒的品种一黄色、白色、紫色等，并且赋予每种颜色不同的审美和宗教价值。例如，一些部落认为有斑点的玉米籽粒是力量和活力的象征。玉米籽粒的颜色如褐色、斑点等的遗传是不稳定的。 (1)种子中的胚乳是由两个极核与一个精子极核形成的。玉米籽粒的颜色与胚乳最外层糊粉层的颜色有关。极核的形成过程如下：    基因型为AAbb的玉米花粉给基因型为aaBb的雌穗授粉，所得到籽粒胚乳的基因型有___________种。 (2)玉米的第9号染色体上有两对与糊粉层颜色有关的等位基因，CI对C呈显性、Bz对bz呈显性，其中Bz促进糊粉层发育为紫色，bzbz纯合子则促进糊粉层发育为褐色，但CI抑制糊粉层颜色的发生，糊粉层表现为无色。麦克林托克选择CCbzbz的母本与CICIBzBz的父本进行杂交，得到F1代。 ①理论上F1代籽粒的颜色为___________色。 ②实际的杂交结果中，大部分籽粒的确如此，但同时还发现有一些籽粒在此颜色的背景上出现了褐色斑点。麦克林托克猜想这些杂合体中，在胚乳发育的某个时期CI基因连同___________一起发生了丢失，导致有些细胞群能够制造褐色色素：如果在胚乳发育早期就发生了丢失，褐色色斑的面积会___________（“较大”、“较小”）。 ③麦克林托克提出了关于有关基因丢失机制的解释：9号染色体还有一个重要的基因Ds，它是染色体发生断裂的位点，断裂后的CI所在染色体片段丢失的原因是__________。    综上所述，CCbzbz（不含Ds）的母本与CICIBzBzDsDs的父本杂交所得F1代中，发育为褐色细胞群的基因型为__________，在此过程中细胞发生了__________变异。 (3)麦克林托克随后又发现单独的Ds并不能直接诱导染色体断裂，而是需要另一个因子的帮助，即Ac。Ac位于另一条染色体上，只有在Ac存在的前体条件下，Ds才能发生断裂。更深入的研究发生，Ds不仅能诱导染色体断裂，而且能够从染色体的一个位置上切离，转移到另一个位置上。 ①Ds从染色体的一个位置转移到另一个位置上，涉及____________键的水解与重建。 ②基因型为_____________精子与极核结合形成为基因型CCCBzbzbzDs的胚乳，其糊粉层发育为全褐色，可能的原因是_____________。 (4)麦克林托克用Ac/Ds双因子系统（转座元件）解释了玉米9号染色体的遗传不稳定性。在玉米中转座元件是普遍存在的，转座元件从一个位置移动到另一个位置时，它们会造成染色体结构变异或引起____________，因此这些元件有着非常重要的遗传意义。 【答案】(1)2 (2) 无 Bz基因 较大 CI与Bz基因所在片段无着丝粒，有丝分裂过程中无纺锤丝牵引移向细胞两极 CCbzbzDs 染色体结构 (3) 磷酸二酯键 CBzDs 胚乳刚开始发育时，细胞中含有Ac，Ac帮助Ds诱导染色体断裂，导致细胞中Bz基因丢失 (4)基因突变 【分析】玉米第9号染色体上的Bz/bz基因与CI/C基因与性状的关系为：其中基因CI对C显性，且基因CI抑制糊粉层细胞中色素的合成，基因Bz对bz显性，且基因Bz控制紫色色素合成，基因bz控制褐色色素合成，则紫色的基因型为CCBz_，无色基因型为CI_Bz_、CI_bzbz，褐色基因型为C_bzbz。 【详解】（1）胚乳由两个极核与一个精子极核形成，基因型为aaBb的雌穗经减数分裂可产生aB、ab的大孢子，再经三次有丝分裂可产生基因型为aB、ab的极核，由图可知，参与形成胚乳细胞的两个极核是经同一个大孢子经三次有丝分裂形成的极核，这两个极核的基因型是相同的，用基因型为AAbb的花粉给基因型为aaBb的雌穗授粉，参与融合的两个极核与一个精子基因型可能是（aB+aB+Ab）或（ab+ab+Ab），可以得到基因型为AaaBBb、Aaabbb两种基因型的胚乳细胞。 （2）①CCbzbz的母本产生基因型为Cbz的极核，CICIBzBz的父本产生基因型为CIBz的精子极核，子代胚乳基因型为CICCBzbzbz，细胞中存在CI基因，会抑制糊粉层颜色的发生，因此F1代籽粒颜色理论上为无色。 ②一些籽粒在无色的背景上出现了褐色斑点，说明没有了CI基因的抑制作用，也没有了Bz基因对bz基因的显性作用，而表现出了bz基因指导的褐色，根据题意，应是胚乳发育的某个时期CI基因连同Bz基因一起发生了丢失；胚乳组织由受精极核经有丝分裂细胞分化发育而成，CI和Bz基因丢失得越早，胚乳组织中就有更多的细胞不含这两类基因而表现为褐色，因此，如果在胚乳发育早期就发生了丢失，褐色色斑的面积会较大。 ③在细胞分裂过程中，着丝粒分裂后，由纺锤丝牵引着着丝粒向细胞两极移动，根据题图可知，染色体在基因Ds处断裂后，CI和Bz基因所在片段没有着丝粒，导致该片段因没有纺锤丝牵引而容易丢失；CCbzbz的母本将产生基因型为Cbz的极核，CICIBzBzDsDs的父本将产生CIBzDs的精子极核，二者杂交后代胚乳细胞中基因型为CICCBzbzbzDs，该基因型理论上表现为无色，但某些细胞实际上表现为了褐色，说明这些细胞中在Ds位点发生了染色体断裂且CI、Bz基因所在片段丢失了，细胞中基因型为CCbzbzDs，过程中发生了染色体结构变异。 （3）①Ds宋染色体上的一个位置转移到另一个位置，涉及到DNA分子的断裂与重新连接，因此过程中涉及到磷酸二酯键的水解与断裂。 ②基因型CCCBzbzbzDs的胚乳细胞中，因参与形成胚乳细胞的两个极核基因型是相同的，所以参与形成胚乳细胞的两个极核基因型应为CCbzbz，则形成该胚乳细胞的精子极核基因型应为CBzDs，基因型CCCBzbzbzDs的胚乳细胞理论上应表现为Bz决定的紫色，但其糊粉层全表现为褐色，说明经有丝分裂而成的所有细胞中均无Bz基因表达产物，根据题意，Ds发生断裂需要Ac因子的帮助，所有可能原因是在胚胎发育初期，细胞中因存在AC因子，在Ac因子的帮助下，Ds发生断裂，导致Bz基因所在片段丢失，经有丝分裂产生的子代细胞中均无Bz基因而全表现为褐色。 （4）转座元件从一个位置移动到另一个位置时，插入另一个位置的位点是随机的，当转座子插入某个基因中时往往导致该基因的碱基序列改变，即引起基因突变。 图表分析类 1．【有丝、减数分裂图像与曲线分析】某高等动物体内的细胞分裂过程可用下图来表示，其中图甲表示细胞分裂各阶段染色体数与核DNA数的比例关系(用实线表示)和细胞质中mRNA含量的变化(用虚线表示)，图乙表示该动物(2n＝4，基因型AaBb)某一器官内的细胞分裂图像，据图分析，下列说法正确的是： A．图甲中b时期发生的主要变化是着丝点分裂 B．图甲中c时期，细胞内mRNA增加是染色体高度螺旋化造成的 C．图乙中细胞III处于图甲中d段，从图乙判断此器官为卵巢 D．如果Ⅳ的基因型是AAbb，则I细胞最终产生的子细胞基因型有Ab和aB 【答案】D 【分析】试题分析：由图甲可知，b时期染色体数与核DNA数的比值由1变为1/2，表示S期（DNA合成期），则a表示G1期（DNA合成前期），c表示G2期（DNA合成后期），d、e为分裂期。由图乙分析，Ⅰ细胞内有同源染色体，且正在移向两极的染色体没有染色单体，为有丝分裂后期；Ⅱ细胞为精原细胞；Ⅲ细胞内同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期，且细胞质均分，说明该高等动物为雄性。在雄性动物体内既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂的器官是睾丸。 【详解】A、据图甲可知，b时期染色体数与核DNA数的比值由1变为1/2，表明b时期为S期，主要发生的变化是DNA复制（或染色体复制），A错误； B、由前面的分析可知，图甲c时期是G2期，此时细胞没有进入分裂期，细胞内染色质没有发生高度螺旋化，B错误； C、由前面的分析可知，图乙中的Ⅲ细胞处于减数第一次分裂后期，且细胞质均分，为初级精母细胞，说明该高等动物为雄性，同时能发生减数分裂和有丝分裂的器官是睾丸，C错误； D、该动物体细胞的基因型是AaBb，如果IV的基因型是AAbb，则另一个次级精母细胞的基因型是aaBB，该精原细胞最终产生的四个精子的基因型分别是Ab、Ab、aB、aB，其精子基因型的种类有Ab和aB两种，D正确。 故选D。 2．【细胞周期、交叉互换时期判断】人体内生殖细胞增殖的方式是减数分裂，体细胞增殖的主要方式是有丝分裂，根据增殖状态可以分为3类细胞： ①暂不分裂（休眠期）的细胞，如淋巴细胞、肝细胞、肾细胞，这类细胞在受到适宜的刺激后可重新进入分裂状态； ②永不分裂的细胞，如神经细胞、肌肉细胞等高度分化的细胞； ③进行连续分裂的细胞，如干细胞。 如图表示在细胞增殖过程中核DNA和RNA的数量变化情况，下列叙述正确的是（    ） A．图中甲曲线表示核DNA的数量变化，b时期DNA复制需要解旋酶和DNA酶的参与 B．B淋巴细胞只要受到抗原刺激，核DNA就会发生图示变化 C．c时期细胞中核DNA、染色体的数量均是a时期的2倍 D．在d时期一般不会发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换 【答案】D 【分析】有丝分裂过程： （1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成； （2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体； （3）中期：染色体形态固定、数目清晰； （4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极； （5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 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交叉互换；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：着丝点分裂，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】A、图中甲曲线表示核DNA的数量变化，b时期为DNA复制过程，该过程需要解旋酶和DNA聚合酶的参与，A错误； B、B淋巴细胞在受到抗原刺激，同时还需要T淋巴细胞产生的淋巴因子的作用下，才能进行增殖，即核DNA就会发生图示变化，B错误； C、c时期表示有丝分裂前期，该时期的细胞中含有的核DNA数目是a时期细胞中的2倍，而染色体数目与a时期的细胞相同，C错误； D、d时期为有丝分裂中期，而同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换发生在减数第一次分裂前期，显然在d时期一般不会发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，D正确。 故选D。 3．【真菌减数分裂与分离定律】红色面包霉的菌丝颜色由一对等位基因（A、a）控制，红色对白色显性。下图表示其生活史，合子分裂产生的孢子是按分裂形成的顺序排列的。下列相关分析错误的是   A．子代菌丝体出现1∶1的性状分离比能直观验证分离定律 B．子代菌丝体基因型为A或a C．若囊中A、a孢子比例不为1∶1，说明是减数分裂过程发生交叉互换 D．若囊中第一、二个孢子基因型为A，第三、四个为a，最可能是减数分裂中发生交叉互换 【答案】C 【分析】本题以红色面包菌的分裂为背景，考查细胞分裂、变异相关知识，意在考查考生信息获取的能力，及能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力。 【详解】如果子代菌丝体出现1∶1的性状分离比，说明合子在减数分裂时，等位基因彼此分离，产生了A、a两种类型且数量相等的配子，因此可以直观验证分离定律，A正确；据图可知，8个子代菌丝体是由成熟的生殖细胞经过一次有丝分裂后直接发育而来的，说明子代菌丝体是单倍体，因此子代菌丝体基因型为A或a，B正确；如果合子在减数分裂过程中其同源染色体发生交叉互换，孢子囊中A、a孢子的比例也是1:1，因此若囊中A、 a孢子比例不为1∶1, 不能说明合子减数分裂过程发生交叉互换，可能的原因是合子在减数分裂过程中发生了基因突变，C错误；按顺序前四个孢子应该基因组成相同，若囊中第一、二个孢子与第三、四个孢子基因型不同，即减数分裂第二次分裂由同一个细胞形成的2子细胞不同，最可能是减数分裂中同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，导致染色单体基因不同，进而导致孢子的基因型不同，D正确。 【点睛】解答此题的关键是要明确题图过程中涉及的不同分裂方式及结果，进而结合选项分析作答。 4．【有丝、减数交叉互换对比】减数分裂中发生的染色体交叉互换，也可以发生在某些生物体的有丝分裂中，这种现象称为有丝分裂交换。下图是某高等动物一个表皮细胞发生有丝分裂交换的示意图。下列说法不正确的是 A．该细胞在发生有丝分裂交换后，产生4种基因型的子代表皮细胞 B．若不考虑该生物在产生配子时发生的交换，那么该生物产生的配子有2种基因型 C．若上面是该生物的精原细胞在产生精细胞时发生减数分裂交换后的结果，由它产生的配子类型有4种 D．若细胞在减数分裂和有丝分裂中都发生交换，减数分裂对于遗传多样性的贡献较大 【答案】A 【分析】据图分析，设DEF的染色单体为①，Def的染色单体为②，deF的染色单体为③，def的染色单体为④，着丝点分裂后，①与②分离，③与④分裂，结果出现①③，②④组合或①④，②③组合，所以产生两种情况的子代细胞或一种情况的基因型细胞。如果正常分裂，一对同源染色体分开，形成的配子种类为21=2，基因型为DEF和def。在减数分裂过程，首先发生同源染色体分离，随后发生着丝点分裂，形成四个子细胞，基因组成为DEF、DEf、deF、def减数分裂的贡献更大。 【详解】A、该细胞有丝分裂过程中出现了如题图所示的交换，当在有丝分裂的后期姐妹染色单体分离后，两条染色体是随机移向细胞两极的，因此可以出现两种情况：若产生了DdEeFF子细胞，同时产生的子细胞基因型为DdEeff，若产生的子细胞基因型为DdEeFf，同时产生的子细胞为DdEeFf，A错误； B、若不考虑互换，减数分裂过程中同源染色体分离，必将产生两种基因组成的配子，即DEF和def，B正确； C、减数分裂过程中若发生了如题图所示的互换，经过减数第一次分裂同源染色体分离和减数第二次分裂姐妹染色单体分开，会产生四种配子分别是：DEF、def、DEf、deF，C正确； D、由于减数分裂产生的配子能够影响到后代，而有丝分裂只能影响部分细胞，因此减数分裂对于遗传多样性的贡献大，D正确。 故选A。 5．【减数交叉缺失、染色体数目变异】染色体交叉是保障斑马鱼减数分裂时同源染色体精准分离的关键。科研人员通过敲除斑马鱼的cntd1基因，成功破坏了雌鱼减数分裂过程中的染色体交叉（敲除前记为“+”，敲除后记为“-”），获得染色体数目未减半的卵子，以此为基础获得三倍体和四倍体个体，流程如图。下列叙述正确的是（    ） A．图中三倍体和四倍体斑马鱼的形成是敲除cntd1基因引起的，属于基因突变 B．所有三倍体个体均由未减数卵子（2N）与正常精子（N）受精后发育而来 C．图中F3三倍体斑马鱼的产生，属于可遗传变异，这些三倍体雌性斑马鱼是可育的 D．未减数卵子的形成说明减数分裂Ⅰ中未发生同源染色体的配对 【答案】C 【详解】A、敲除cntd1基因是使得基因敲除个体产生染色体数目不减半的卵子属于染色体结构变异，A错误； B、由图可知，F3的三倍体个体是由未减数卵子（2n）与精子（n）受精发育而来，但是F5中的三倍体是由F4的四倍体雄性个体产生的精子（2n）与卵细胞（n）受精发育而来的，B错误； C、图中F3三倍体斑马鱼的产生，是由于发生了染色体数目变异，属于可遗传变异，这些三倍体雌性斑马鱼是可育的，可通过产生未减数卵子和正常二倍体产生的精子受精，产生四倍体可育后代，C正确； D、由题干信息可知，未减数卵子的形成只能说明敲除斑马鱼的cntd1基因，破坏了雌鱼减数分裂过程中的染色体交叉，导致同源染色体未精准分离，而不能确定其是否发生同源染色体的配对，D错误。 6．【异常受精与染色体组】半同卵双胞胎是两个精子与单个卵细胞受精后，受精卵恢复分裂能力形成三极纺锤体，其将三组染色体平均分成细胞群，细胞群分裂成两组而产生的双胞胎。如图为三极纺锤体及最初分裂成三细胞a、b、c的示意图，c细胞中含有2个父方染色体组（无生存竞争能力），a、b细胞均各含一个父方和母方的染色体组。下列相关叙述错误的是（    ） A．半同卵双胞胎的体细胞中可能既有a细胞也有b细胞 B．c细胞在胚胎发育中被淘汰，不参与构成任一半同卵双胞胎 C．在a、b、c三细胞形成之前，每个原核都复制了自己的基因组 D．2个精子与1个卵细胞受精产生的受精卵的性染色体组合类型有6种 【答案】D 【分析】受精作用是指精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到提细胞的数目，其中有一半来自精子有一半来自卵细胞。 【详解】AB、半同卵双胞胎形成过程中，受精卵分裂后，细胞群分裂成两组，导致半同卵双胞胎的体细胞中可能既有a细胞也有b细胞，c细胞缺少母方染色体组，无生存竞争能力，在胚胎发育期会死亡，AB正确； C、根据染色体已经加倍，可判断在a、b、c三细胞形成之前，每个原核都复制了自己的基因组，C正确； D、2个精子与1个卵细胞受精产生的受精卵的性染色体组合类型有3种，即XXX、XXY、XYY，D错误。 故选D。 7．【雄蜂减数分裂、特殊染色体遗传】蜜蜂的工蜂和蜂王都是二倍体，而雄蜂为单倍体。有一种黄蜂的群体中存在这样一种现象：一些雄蜂体内含有一种特殊的染色体psr，在受精时它能破坏来自同一染色体组的其他染色体，导致后代表型变化，其作用机制如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．psr含有雄蜂生长发育所需的全部基因 B．卵细胞经过受精形成的都是雌性 C．psr能从父方传给雄性和雌性子代 D．psr会在后代雄蜂中代代相传 【答案】D 【分析】1、在大多数生物的体细胞中，染色体 都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中 每套非同源染色体称为一个染色体组。 2、受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。 【详解】A、题干信息：蜜蜂的工蜂和蜂王都是二倍体，而雄蜂为单倍体；也就是说雄蜂中含有一个染色体组，而一个染色体组中包含了雄蜂生长发育所需的全部基因，但是psr仅仅是雄蜂体内的一种特殊的染色体，不能代表一个染色体组，所以psr不含有雄蜂生长发育所需的全部基因，A错误； B、受精时psr能破坏来自同一染色体组的其他染色体，题图可知卵细胞经过受精后形成的含有psr的受精卵将来会发育成雄性，B错误； C、psr来自父方，将来也只能够传递给雄性，因为经过受精后形成的含有psr的受精卵将来只能发育成雄性，C错误； D、由于psr来自父方，将来也只能够传递给雄性，所以psr会在后代雄蜂中代代相传，D正确。 故选D。 8．【减数交叉互换分子机制】程序性DNA 双链断裂是减数分裂中互换的关键。双链断裂后会生成局部单链 DNA，随后发生单链的入侵和连接，形成含两个 Holliday连接体（HJ）的四链中间体。经不同方式的切割和修复后得到甲或乙两种结果。过程如图所示，下列说法合理的是（　　） 注：a、b、c、d代表脱氧核苷酸链，①和②表示酶切位点 A．a链和c链从左到右的方向都是5'→3' B．单链的入侵和连接发生在姐妹染色单体之间 C．如果两个HJ都在②位点切割断裂会产生甲结果 D．四链中间体的形成意味着非同源染色体上非等位基因发生了重组 【答案】C 【详解】A、由于新合成链的方向只能从5'→3'，可以判断从左到右a链延伸方向是3'→5'，c链延伸方向是5'→3'，方向不同，A错误； BD、互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，可能会导致同源染色体上的非等位基因重组，BD错误； C、②位点切割后重新连接能得到甲，C正确。 故选C。 9．【减数 DNA 断裂酶、有丝着丝粒异常】(多选)有丝分裂过程中，如果着丝粒功能异常，有一些染色体无法被拉向两极而滞留在细胞中间（图1中箭头所指）。研究发现，SPO11是小鼠细胞减数分裂必需的一种酶，它的作用是引起DNA的双链断裂。如果SPO11酶98位的氨基酸改变（用SPO11-cd表示），则该酶催化活性丧失。科研人员利用基因工程技术在正常细胞中导入经诱导才能表达的SPO11基因，发现SPO11高表达会导致有丝分裂过程中一种着丝粒蛋白（CENPA）消失，结果如图2所示。下列说法错误的是（    ） A．着丝粒异常会抑制细胞从两极发出纺锤丝，进而不利于染色体移向两极 B．图1的细胞处于有丝分裂后期，此时期最方便进行图2的计数 C．SPO11可在减数分裂I的前期发挥作用，实现非姐妹染色单体间的交叉互换 D．没有催化活性的SPO11-cd酶丧失了原SPO11酶的一切功能 【答案】ABD 【分析】有丝分裂过程： （1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，即染色体的复制，DNA数目加倍，但染色体数目不变； （2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体； （3）中期：染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期； （4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，染色体数目加倍； （5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、在分裂后期时，着丝粒功能异常，染色体无法被拉向两极而滞留在细胞中间，而纺锤丝形成与前期，由小鼠细胞中心体发出，因此着丝粒异常不会抑制细胞从两极发出纺锤丝，不会影响染色体移向两极，A错误； B、图1的细胞中染色体分别向两极移动，处于有丝分裂后期，此时期有利于观察异常染色体情况，但并不意味着最方便进行图2的计数，B错误； C、SPO11是小鼠细胞减数分裂必需的一种酶，它的作用是引起DNA的双链断裂，因而可在减数第一次分裂的四分体时期发挥作用，实现非姐妹染色单体的交叉互换，C正确； D、没有催化活性的SPO11-cd酶是SPO11酶98位的氨基酸改变形成的，并未丧失原SPO11酶的一切功能，D错误。 故选ABD。 10．【XXY 个体减数配子、连锁互换】黑腹果蝇性别决定方式为：XX、XXY（雌性），XY、XYY（雄性），XO（雄性不育），XXX、YO和YY均致死。XXY的个体在减数分裂时，X与X联会的概率为84%，X与Y联会的概率为16%，两条联会的染色体分离时，另外一条染色体随机分配。已知灰身（A）对黑身（a）为显性，长翅（B）对残翅（b）为显性，两对基因位于常染色体上。红眼（D）对白眼（d）为显性，基因位于X染色体上，甲、乙为两只基因型相同的灰身长翅个体，组别2、3中个体的染色体组成均正常。杂交实验结果如下： 组别 亲本组合 F1表型及比例 1 ♀白眼（XXY）×♂红眼（XY） 2 ♂甲×♀黑身残翅 灰身残翅：黑身长翅=1：1 3 ♀乙×♂黑身残翅 灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅：黑身残翅=1：4：4：1 (1)组别1的白眼个体，在减数分裂时，Xd和Xd染色体的分离发生在___（时期），产生的配子类型及比例为___。 (2)由组别2可知，控制体色和翅型的基因不遵循基因的自由组合定律，从配子的角度分析原因是___。组别3中，乙个体发生互换的初级卵母细胞所占比例为___。 (3)甲、乙交配，后代表型及比例为___，后代灰身残翅中杂合子所占比例为___。 (4)外显率是指某一基因型个体显示预期表型的比例。由于修饰基因的存在，或者由于外界因素的影响，使某基因的预期性状没有表现出来而低于正常比例，他们的后代同样会有相同的比例不能表现出来。果蝇的野生型（I）对间断翅脉（i）为显性，基因位于常染色体上。基因型为Ii的个体自由交配，后代中间断翅脉比例为22.5%。请从后代中选择合适的亲本，进行杂交实验，验证该比例是由于外显率降低导致的。不考虑其他变异和致死。 实验步骤：从后代中选择___自由交配。 实验结果：若后代中表型及比例为___，则为外显率降低导致的。 【答案】(1) 减数第一次分裂后期或者是减数第二次分裂后期 Xd∶XdY∶XdXd∶Y=23:23:2:2 (2) 甲的基因型为AaBb，产生了两种比例相等的配子，说明体色和翅型的基因连锁且位于一对同源染色体上 2/5 (3) 灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅=2：1：1 1/5 (4) 间断翅脉ii果蝇 间断翅脉：野生型=9:1 【分析】1、减数第一次分裂的主要特征：同源染色体配对联会，四分体中非姐妹染色单体可以发生交叉互换，同源染色体分离，分别移向细胞两极；减数第二次分裂主要特征：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极。 2、用分离定律解决自由组合问题：（1）原理是分离定律是自由组合定律的基础；（2）解题思路首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题；在独立遗传的情况下，有几对基因就可以分解为几个分离定律问题；如AaBb×Aabb可分解为：Aa×Aa，Bb×bb。然后，按分离定律进行逐一分析；最后，将获得的结果进行综合，得到正确答案。 【详解】（1）根据题干知，XXY的个体在减数分裂时，X与X联会的概率为84%，X与Y联会的概率为16%，两条联会的染色体分离时，另外一条染色体随机分配，则组别1的白眼个体，在减数分裂时，Xd和Xd染色体的分离发生可在减数第一次分裂的后期同源染色体分离时，也可发生在减数第二次分裂的后期姐妹染色体分离时；产生配子时Xd和Xd联会的概率为84%，产生两种配子42%XdY、42%Xd，X与Y联会的概率为16%，产生四种配子4%Xd、4%XdY、4%XdXd、4%Y，合并后四种配子46%Xd、46%XdY、4%XdXd、4%Y，即Xd、XdY、XdXd、Y=23：23：2：2。 （2）根据题干知，灰身（A）对黑身（a）为显性，长翅（B）对残翅（b）为显性，两对基因位于常染色体上，且甲、乙为两只基因型相同的灰身长翅个体，组别2中♂甲×♀黑身残翅F1表型及比例为灰身残翅：黑身长翅=1：1，知甲基因型为AaBb产生两种类型配子Ab：aB=1：1，这说明这两对基因连锁位于一对同源染色体上，所以控制体色和翅型的基因不遵循基因的自由组合定律；组别3♀乙×♂黑身残翅灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅：黑身残翅=1：4：4：1，知乙基因型为AaBb产生四种类型配子AB：Ab：aB：ab=1：4：4：1，这说明这两对基因之间发生了交叉互换，假设乙个体发生互换的初级卵母细胞所占比例为x，则未交换的初级卵母细胞所占比例为1-x，产生配子时xAaBbx/4AB、x/4Ab、x/4 aB、x/4ab，（1-x）AaBb→（1-x）/2Ab、（1-x）/2 aB，合并后AB：Ab：aB：ab=x：(2-x)：(2-x)：x==1：4：4：1，可求出x=2/5。 （3）甲基因型为AaBb产生两种类型配子Ab：aB=1：1（即1/2Ab、1/2aB），乙基因型为AaBb产生四种类型配子AB：Ab：aB：ab=1：4：4：1(即1/10AB、4/10Ab、4/10aB、 1/10ab)，甲、乙交配，产生后代灰身长翅（1/20AABb+1/20AaBB+4/20AaBb+4/20AaBb)     共10/20，灰身残翅（4/20AAbb+1/20Aabb) 共5/20，黑身长翅（4/20aaBB+1/20aaBb)共5/20，则后代表型及比例为灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅=2：1：1，后代灰身残翅中（4/20AAbb、1/20Aabb)杂合子所占比例为1/5。 （4）基因型为Ii的个体自由交配，理论上后带中ii比例为25%，据题干信息后代中间断翅脉比例为22.5%，则有2.5%表现为野生型，间断翅脉：野生型=9:1，从后代中选择合适的亲本，进行杂交实验，验证该比例是由于外显率降低导致的，可从后代中选择中间断翅脉ii果蝇自由交配，其子代都为ii,由题干信息于修饰基因的存在，或者由于外界因素的影响，使某基因的预期性状没有表现出来而低于正常比例，他们的后代同样会有相同的比例不能表现出来，则其子代中表型及比例也为中间断翅脉：野生型=9:1，则说明为外显率降低导致的。 11．【受精细胞质遗传、线粒体病】糖尿病是一种常见内分泌疾病，主要由于体内外各种因素影响，导致激素Y分泌不足或机体组织细胞对激素Y反应不灵敏，引起血糖浓度增高。图9为细胞A分泌激素Y的机制。 (1)图中，细胞A与激素Y分别是_____、_____。(编号选填) ①胰岛α细胞         ②胰岛B细胞         ③胰岛素            ④胰高血糖素 (2)根据题意和已学知识，以下______原因可能引起糖尿病。 A．激素Y结构异常 B．细胞A的Ca2+转运蛋白结构异常 C．细胞A核糖体数目减少 D．组织细胞的激素Y受体数目减少 线粒体糖尿病(MDM)是一种特殊类型的糖尿病，是由线粒体DNA突变导致。受精作用时，精子的线粒体不进入卵子。小王患有MDM，下表为其家族主要成员与MDM发病有关的基因M的测序结果(显示转录编码链起始段)。基因M控制线粒体电子传递链蛋白合成。 家族成员 体细胞中的基因M 家族成员 体细胞中的基因M 小王 5’-ATGGGGAAGTGCCA-3’ 小王姐姐 拒绝检测 母亲 5’-ATGGGGAAGTGCCA-3’ 姐夫 拒绝检测 父亲 5’-ATGGGGTATTGCCA-3’ 外甥女 拒绝检测 妻子 5’-ATGGGGCATTGCCA-3’ (可能用到的密码子: 5’-AUG-3’为起始密码子，5’-UAU-3’编码酪氨酸，5’-AAG-3’编码赖氨酸，5’-CAU-3’编码组氨酸) (3)根据题干信息，以下说法中正确的是________。 A．小王的外甥女也患有MDM B．MDM的遗传不遵循基因分离定律 C．小王只有一半的次级精母细胞含致病基因 D．小王的基因M来自其母亲体内图9细胞A发生的基因突变 (4)结合题干信息和图，说明小王所患的MDM发病机制_______。 (5)已知小王父亲不患MDM。请结合题干和上表信息推测，小王夫妇生下的孩子是否患有MDM，并阐明理由_______________。 线粒体置换技术(MRT)是预防线粒体遗传病的新型手段，其基本流程如下图所示。 (6)如图所示过程中，运用到的生物技术有_____。(编号选填) ①动物细胞融合技术    ②体外受精技术        ③胚胎移植技术    ④动物细胞培养技术 (7)以下说法中正确的是_______。 A．MRT可能面临伦理争议 B．MRT没有任何生物安全隐患 C．MRT可用于治疗小王的MDM D．需要政策法规对MRT应用范围作出规定 【答案】(1) ② ③ (2)ABCD (3)AB (4)小王的致病基因导致其线粒体电子传递链蛋白的结构与功能异常。而该蛋白的异常，会使有氧呼吸过程中，ATP的大量合成受抑制；ATP的缺乏导致胞外钙离子吸收减少，而胞内钙离子能够促进胰岛素的释放；胰岛素分泌不足导致糖尿病的产生 (5)会。由于MDM通过卵细胞遗传给后代，因此小王夫妇是否生下患病孩子，需要判断小王妻子是否患有MDM。根据表中信息推断，小王妻子基因M发生突变，该基因表达产物的第3号氨基酸上与小王父亲不同。由于小王父亲不是患者，因此小王妻子的基因M也是致病基因，她是MDM患者。所以小王夫妇所生的孩子也会患有MDM（或无法判断。由于MDM通过卵细胞遗传给后代，因此小王夫妇是否生下患病孩子，需要判断小王妻子是否患有MDM。根据表3推断，小王妻子基因M发生突变，该基因表达产物的第3号氨基酸上与小王父亲不同。小王父亲不是患者，其基因M是正常基因，但无法得知小王妻子的基因M表达产物中，这一氨基酸的改变是否一定影响蛋白质功能，或仅凭表中信息提供的部分序列无法判断整个蛋白质结构是否发生异常，因此无法判断小王夫妇所生的孩子是否患有MDM。） (6)②③④ (7)AD 【分析】在血糖平衡的调节过程中，胰岛素具有促进细胞摄取、利用、储存和转化葡萄糖的作用，是人体内唯一降低血糖的激素；胰高血糖素主要是促进血糖的来路，即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖，提高血糖浓度，而具有拮抗作用；肾上腺素在血糖平衡的调节过程中，与胰高血糖素具有协同作用，而共同作用使血糖升高。 【详解】（1）由图可知，细胞A能吸收利用葡萄糖，分泌激素Y，使血糖的浓度降低，故细胞A是胰岛B细胞，激素Y为胰岛素，故细胞A与激素Y分别是②胰岛B细胞、③胰岛素； （2）A、如果胰岛素结构异常，不能与相应的靶细胞结合，可能会使血糖浓度升高而引起糖尿病，A正确； B、细胞A的Ca2+转运蛋白结构异常，使Ca2+转运受阻，会影响胰岛素的释放，可能会引起糖尿病，B正确； C、细胞A核糖体数目减少，合成分泌的胰岛素减少，可能会因缺乏胰岛素而出现糖尿病，C正确； D、组织细胞的胰岛素受体数目减少，使靶细胞不能接受胰岛素的刺激而吸收、利用葡萄糖，会引起糖尿病，D正确。 故选ABCD。 （3）由题意可知，线粒体糖尿病(MDM)是一种特殊类型的糖尿病，是由线粒体DNA突变导致。小王患有MDM，小王致病基因M序列与其母亲相同，说明小王的致病基因M来自其母亲，而线粒体DNA属于细胞质DNA，因此该基因的遗传不遵循基因的分离定律，母亲的致病基因M会传给小王的姐姐，进而传给小王的外甥女，因此小王的外甥女也患有MDM，故AB正确； （4）由题干及图示信息可知，小王的致病基因导致其线粒体电子传递链蛋白的结构与功能异常。而该蛋白的异常，会使有氧呼吸过程中，ATP的大量合成受抑制;ATP的缺乏导致胞外钙离子吸收减少，而胞内钙离子能够促进胰岛素的释放；胰岛素分泌不足导致糖尿病的产生； （5）由题干和上表信息推测，小王夫妇生下的孩子会患有MDM，由于MDM通过卵细胞遗传给后代，因此小王夫妇是否生下患病孩子，需要判断小王妻子是否患有MDM。根据表可推断，小王妻子基因M发生突变，该基因表达产物的第3号氨基酸上与小王父亲不同。由于小王父亲不是患者，因此小王妻子的基因M也是致病基因，她是MDM患者。所以小王夫妇所生的孩子也会患有MDM。 （或无法判断。由于MDM通过卵细胞遗传给后代，因此小王夫妇是否生下患病孩子，需要判断小王妻子是否患有MDM。根据表推断，小王妻子基因M发生突变，该基因表达产物的第3号氨基酸上与小王父亲不同。小王父亲不是患者，其基因M是正常基因，但无法得知小王妻子的基因M表达产物中，这一氨基酸的改变是否一定影响蛋白质功能，或仅凭表提供的部分序列无法判断整个蛋白质结构是否发生异常。因此无法判断小王夫妇所生的孩子是否患有MDM。） （6）由图可知，线粒体置换技术(MRT)运用到的生物技术有体外受精技术、胚胎移植技术和动物细胞培养技术，即②③④； （7）线粒体置换技术(MRT)的运用可能会面临伦理争议，需要政策法规对MRT应用范围作出规定，这项技术的运用存在一定的安全隐患，不能用来治疗小王的MDM，AD正确、BC错误，故选AD。 12．【受精抑制极体、多倍体减数不育】鱼类精子入卵的时期是减数第二次分裂中期。正常情况下，卵子受精后会释放出第二极体。若设法抑制第二极体的释放，即可形成二倍体卵子。二倍体的卵原核与正常精原核结合就可形成三倍体；若卵子受精后，正常排出第二极体形成单倍体卵，单倍体卵原核与单倍体精原核结合，即形成正常的二倍体；若抑制二倍体受精卵的第一次卵裂，则产生四倍体。二倍体、三倍体和四倍体产生过程如图所示（图中表示的是部分染色体），回答下列问题：    (1)鱼类精子在减数第二次分裂中期入卵，入卵后冷休克处理使第二极体无法释放出，形成二体倍卵，冷休克处理的原理是__________；单倍体卵原核与单倍体精原核结合获得受精卵，冷休克后染色体数目增加一倍获得是__________（填“纯合子”“杂合子”或“纯的合子或杂合子”）。 (2)二倍体的卵原核与正常精原核结合形成三倍体，三倍体鱼高度不育的原因是__________。请再列举一种培育三倍体鱼的方案：__________。与四倍体鱼相比，三倍体鱼往往体型更大，肉质好，死亡率更低，其可能的原因是__________。 (3)多倍体育种通过增加__________的数目来改造生物的遗传物质。 【答案】(1) 低温抑制纺锤体的形成，影响染色体不能移向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，导致染色体数目加倍 纯合子或杂合子 (2) 减数分裂时染色体联会发生紊乱，不能形成正常的生殖细胞 先利用二倍体鱼培育出四倍体鱼，再与正常的二倍体鱼杂交得到三倍体鱼 三倍体鱼不育，减少了性腺发育（性成熟）对营养和能量的消耗 (3)染色体组 【分析】据图可知，精子与卵细胞结合后通过冷休克处理抑制其第二极体的释放可获得三倍体，若通过冷休克处理正常受精卵的第一次卵裂，则会产生四倍体。 【详解】（1）冷休克处理可通过低温抑制纺锤体的形成，使分开的姐妹染色体不能移向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，导致染色体数目加倍，因此冷休克处理可获得二体倍卵。由于单倍体卵原核基因型与单倍体精原核基因型不一定相同，因此其结合获得受精卵的基因型可能为纯合子，也可能为杂合子。 （2）三倍体鱼含有三个染色体组，减数分裂时染色体联会发生紊乱，不能形成正常的生殖细胞，因此三倍体鱼高度不育。也可以通过多倍体育种的方法获得三倍体，如先利用二倍体鱼培育出四倍体鱼，再与正常的二倍体鱼杂交得到三倍体鱼。由于三倍体鱼不育，减少了性腺发育（性成熟）对营养和能量的消耗，因此有更多的能量用于自身生长，故与四倍体鱼相比，三倍体鱼往往体型更大，肉质好，死亡率更低。 （3）多倍体育种的原理是染色体数目变异，即多倍体育种通过增加染色体组的数目来改造生物的遗传物质。 13．【减数交叉互换基因突变恢复】某植物为XY型性别决定的二倍体植物，其叶色（绿色对黄色为显性）、叶裂（缺刻/全缘）、叶型（圆叶对尖叶为显性）分别受一对等位基因控制。科研人员用绿色缺刻尖叶雌株与黄色缺刻圆叶雄株进行杂交，F1结果如下表。回答下列问题： 缺刻叶:全缘叶 圆叶:尖叶 1/2绿色叶 3:1 1:1 1/2黄色叶 3:1 1:1 (1)据实验结果，_____（填“能”或“不能”）确定控制叶色与叶型的基因遵循自由组合定律，理由是_____。 (2)仅分析表中F1叶色，不能判断控制该性状的基因位于常染色体还是X染色体，理由是_____。若进一步判断控制叶色基因的位置，请从表中F1选取材料设计一次杂交实验，写出实验方案_____。 (3)研究发现控制缺刻叶的基因B分别发生碱基对增添、缺失后突变成基因b1、b2，过程如图所示。基因B突变为b1导致其表达的蛋白功能丧失，据图分析，基因B突变为b2可能导致_____。全缘叶（b1b1）与全缘叶（b2b2）杂交，F1全部为全缘叶，但F2出现少数缺刻叶，这可能是由于F1减数分裂过程中_____。 【答案】(1) 不能 无论控制叶色的基因和控制叶型的基因位于两对同源染色体上还是位于一对同源染色体上，亲本均产生两种相同配子，F1表型相同且比例均为1：1：1：1 (2) 表中F1叶色表型及比例为绿色：黄色=1：1，无法观察到性状与性别相关联的现象（F1叶色表型及比例在雌性和雄性中的情况未知） 方案1：选取F1中黄色雌株与绿色雄株杂交，观察并统计子代（雌株和雄株）的表型及比例 方案2：选取F1中绿色雌株与绿色雄株杂交，观察并统计子代（雌株和雄株）的表型及比例（答出任意一个方案即可） (3) 蛋白质无法合成（基因无法转录） 含有基因b1和b2的同源染色体的非姐妹染色单体发生交换形成基因B，进而产生含有基因B的配子 【详解】（1）若叶色用基因A/a、叶型用基因B/b表示，据表推知，亲本基因型为Aabb和aaBb，无论控制叶色的基因A/a和控制叶型的基因B/b位于两对同源染色体上还是位于一对同源染色体上，亲本Aabb均产生Ab、ab两种配子，亲本aaBb均产生aB、ab两种配子，F1表型相同且比例均为1：1：1：1，所以不能确定控制叶色与叶型的基因遵循自由组合定律。 （2）无论控制叶色的基因在常染色体还是X染色体上，亲本杂交产生的F1中，叶色表型及比例均为绿色：黄色=1：1，但该表型及比例在雌性和雄性中的情况未知，无法观察到性状与性别相关联的现象，所以仅分析表中F1叶色，不能判断控制该性状的基因位于常染色体还是X染色体。若进一步判断控制叶色基因的位置，实验思路为：（方案1）选取F1中黄色雌株与绿色雄株杂交，观察并统计子代雌株和雄株的表型及比例。预期结果及结论：若绿色雌株：黄色雄株=1：1，则控制叶色的基因位于X染色体上；若雌株和雄株中均为绿色：黄色=1：1，则控制叶色的基因位于常染色体上。（方案2：选取F1中绿色雌株与绿色雄株杂交，观察并统计子代雌株和雄株的表型及比例。预期结果及结论：若绿色雌株：绿色雄株：黄色雄株=2：1：1，则控制叶色的基因位于X染色体上；若雌株和雄株中均为绿色：黄色=3：1，则控制叶色的基因位于常染色体上。） （3）基因B突变为b2的突变位点在启动子区，启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，启动基因转录。因此，基因B突变为b2会导致基因无法正常转录，进而无法合成蛋白质。基因b1是在基因B上插入一段碱基序列后形成的。F2中出现少数缺刻叶的原因是由于F1减数分裂过程中，含有基因b1和b2的同源染色体的非姐妹染色单体发生交换产生基因B，即在染色体上基因b1的插入序列之前，启动子序列之后发生断裂，与含有基因b2的非姐妹染色单体发生交换，进而产生含有基因B的配子。 14．【小麦远缘杂交减数联会育种】普通小麦（6n=42，染色体组为AABBDD，A、B、D代表不同的染色体组）的品质和产量受赤霉病严重影响，长穗偃麦草（2n=14，染色体组为EE）的7号染色体（7E）上带有显性抗赤霉病基因H。科研人员获得了小麦品系甲，其D染色体组两条7号染色体（7D）均被长穗偃麦草的7E代替，在杂交育种时发现，7D与7E因不能联会而随机进入配子。小麦品系乙的两条5B染色体显性基因T突变为t，tt可诱导7D与7E在减数分裂时发生联会和互换。为获得两条7D染色体上带有H基因的纯合普通小麦丙，设计部分过程如图1的实验。回答下列问题。 (1)F1在减数分裂时形成________个四分体，若植株X的染色体数目正常，只考虑本研究相关基因，X的基因型是________，筛选该种基因型植株的目的是________。通过不断育种筛选，最终获得小麦丙。 (2)不同染色体具有各自特异的DNA序列—SSR。SSR1和SSR2分别位于小麦的7D和3D染色体。现有另一纯合抗赤霉病小麦丁，为确定其抗赤霉病基因与7D、3D染色体的关系，让小麦丙与小麦丁杂交，取F1自交所得F2中抗病植株，PCR扩增它们的SSR1、SSR2并进行电泳检测，按电泳条带组成相同原则归类（不考虑突变和染色体互换），共得到8种类型，结果如图2所示。 小麦丁的抗赤霉病基因位于________染色体，F2中类型________（填序号）植株自交时抗病性状能稳定遗传。将F2中抗赤霉病植株随机交配，F3中抗赤霉病植株占比为________。 (3)为提高育种效率，科研人员培育了基因型为mm的雄性不育小麦植株，然后将正常育性基因M和α淀粉酶基因（可以使带有该基因的花粉失去活性）一起插入其m基因所在的一条染色体上，该植株自交，F1中关于育性的表型及分离比为________；若要使后代表型均为雄性不育，设计杂交方案为________。 【答案】(1) 20 Hott 诱导交换，使植株7D染色体带有基因H (2) 3D 1、2、3、6、8 24/25 (3) 雄性不育∶雄性可育=1∶1 转基因植株作为父本，雄性不育植株作为母本进行杂交 【详解】（1）普通小麦6n=42，共21对同源染色体。F1中A组7对、B组7对、D组1-6D共6对可正常联会，7D与7E无法联会，总计7+7+6=20个四分体。品系乙为tt纯合，t可诱导7D与7E联会互换，F1基因型为HoTt，与品系乙（oott）回交得到BC1，筛选Hott的植株，既保留了H基因，又通过纯合tt实现诱导交换，使植株7D染色体带有基因H，最终将H基因整合到7D上。 （2）SSR1位于7D，SSR2位于3D，纯合抗病丙和纯合抗病丁杂交，F1自交后抗病植株的SSR标记共8种（缺少1种），说明只有双隐性纯合（无抗病基因）为感病，对应SSR组合为S1-D/D、S2-P/P，证明丁的抗病基因与SSR2（3D染色体）连锁，即位于3D染色体。纯合子自交不发生性状分离。类型1（S1-P/P、S2-P/P，基因型HHrr）、类型2（Hhrr）、类型3（HHrr）、类型6（S1-P/P、S2-D/D，基因型HHRR）、类型8（S1-D/D、S2-D/D，基因型hhRR）均为纯合抗病，自交抗病性状稳定遗传。F2抗病植株占15/16，基因型及比例为H_R_：H_rr：hhR_=9：3：3。计算配子比例为HR：Hr：hR：hr=4：4：4：3，只有hr配子结合产生hhrr（感病），占比(3/15)2=1/25，因此F3抗病植株占比1-1/25=24/25。 （3）该植株基因型为M-αm，雌配子为M-α：m=1：1；雄配子中带M-α的花粉因α淀粉酶失活，仅m花粉可育。自交后代为M-αm（可育，1/2）、mm（不育，1/2），表型比为雄性可育：雄性不育=1：1；mm雄性不育植株只能作母本，转基因植株作为父本，父本为M-αm时，可育花粉只有m，杂交后代全为mm，均为雄性不育。 15．【减数交换、SSR 连锁遗传分析】水稻对稻瘟病的抗性由一对等位基因R/r控制。SSR为DNA上的简单重复序列，不同品系在同一SSR位点常存在片段长度差异，可用PCR扩增后再电泳分型。研究人员用纯合抗病品系P与纯合感病品系Q杂交，F1全部表现为抗病。F1自交得F2。研究人员在F2中挑选12株感病植株（编号1～12），提取品系P、品系Q和1～12号感病植株的叶片DNA，分别用两对SSR引物进行PCR扩增后再电泳分型。SSR-A是位于5号染色体的区段，SSR-B是位于8号染色体的区段。根据电泳结果，只有P型条带的植株记为“PP，”只有Q型条带的植株记为“QQ”，两条带同时出现的植株记为“PQ”，统计结果如下。 植株编号 品系P 品系Q 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 SSR-A PP QQ QQ QQ PQ QQ QQ QQ QQ PQ QQ QQ QQ QQ SSR-B PP QQ PP PQ QQ PQ PQ PP QQ PQ PP QQ PQ QQ 回答下列问题： (1)抗病和感病这对相对性状中，______为显性性状，F2中感病植株所占比例是______。 (2)若某SSR位点与抗性基因不连锁，则在F2感病植株中，该SSR位点的PP、PQ、QQ三种类型的比例应接近________________。若某SSR位点与抗性基因连锁，则在F2感病植株中，该SSR位点的类型应是______。 (3)结合表中数据分析，抗性基因更可能位于______号染色体上，作出此判断的理由是_______________。 (4)在这12株感病植株中，SSR-A分型为PQ的个体形成的原因是________________。 【答案】(1) 抗病 1/4 (2) 1:2:1 QQ (3) 5 5植株1~12的SSR-A的条带类型大部分是QQ，只有个别植株是PQ(若题目涉及的SSR与抗 性基因连锁，则感病群体的标记应以QQ为主） (4)F1在减数分裂I前期，5号染色体的非姐妹染色单体发生互换，产生RP、rQ、RQ和rP四种配子，rQ 和P的配子受精后发育为分型为PQ的个体 【详解】（1）纯合抗病品系和纯合感病品系杂交，F1​全部表现为抗病，因此抗病为显性性状。该性状由1对等位基因控制，F1​基因型为Rr，自交得到F2，隐性性状感病（rr）所占比例为1/4。 （2）若SSR位点与抗性基因不连锁（独立遗传），F1的SSR位点为杂合PQ，自交后后代SSR位点基因型比例始终为PP:PQ:QQ=1:2:1，因此感病群体中该比例不变。若SSR与抗性基因连锁：抗病R来自P品系，与P型SSR连锁；感病r来自Q品系，与Q型SSR连锁；感病植株基因型为rr，两个r均来自Q的染色体，因此SSR位点类型应为QQ。 （3）结合表中数据分析，植株1~12的SSR-A的条带类型大部分是QQ，只有个别植株是PQ（若题目涉 及的SSR与抗性基因连锁，则感病群体的标记应以QQ为主），因此抗性基因更可能位于5号染色体上。 （4）在这12株感病植株中，SSR-A分型为PQ的个体形成的原因是F1在减数分裂I前期，5号染色体的 非姐妹染色单体发生互换，原本与R连锁的P型SSR-A交换到了携带r的染色体上，产生RP、rQ、RQ和rP四种配子，rQ和rP的配子受精后发育为分型为PQ 的个体。 实验探究类 1．【自由组合与基因互作】果蝇翅膀的形状有全翅和残翅，其中全翅又分为长翅与小翅两种表型，已知全翅与残翅由一对等位基因控制（用V、v表示），长翅与小翅由另一对等位基因控制（用M、m表示）。研究人员利用纯合果蝇进行杂交实验，并结合基因检测技术进一步探究了控制翅型相关基因的遗传方式和基因互作类型，实验过程及检测结果分别如图1和图2所示。回答下列问题： (1)遗传实验中常选取果蝇作为实验材料，其优点有________（答出两点）。在减数分裂Ⅱ后期，雄果蝇一个次级精母细胞中有________条Y染色体。 (2)根据以上实验过程和检测结果分析，亲本雌、雄果蝇的基因型分别为________。现对F2个体进行基因检测，请在下图补充F2中小翅杂合体的检测结果_____。 (3)基因互作存在以下两种类型：显性抑制（在两对独立遗传的等位基因中，其中一对显性基因本身并不控制性状的表现，但对另一对基因的表现有抑制作用）和隐性上位（两对独立遗传的等位基因共同对一对性状发生作用，其中一对基因的隐性基因对另一对基因的表现有遮盖作用）。根据图1杂交结果，推测控制翅型的两对基因的互作类型是_______，判断的依据是_______。为验证上述推测是否正确，研究人员利用纯合残翅和纯合小翅果蝇进行反交实验，并统计F2的表型及比例，若F2中长翅：小翅：残翅=_______，则说明推测正确。 【答案】(1) 相对性状多且易于区分、繁殖周期短、子代个体数量多等 0或2 (2) vvXMXM、VVXmY (3) 隐性上位 F2表型及比例为长翅：小翅：残翅=9：3：4，说明两对基因独立遗传，且控制残翅的隐性基因（v）对长翅基因（M）与小翅基因（m）的表现有遮盖作用 3：3：2 【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）遗传实验中常选取果蝇作为实验材料的优点有易于区分的相对性状多、繁殖周期短、子代个体数量多等。在减数分裂Ⅱ后期，雄果蝇中的性染色体是XY，在减数第一次分裂后，同源染色体X、Y会分离，所以一个次级精母细胞中有0或2条Y染色体。 （2）根据题图实验过程和检测结果可推知，亲本果蝇的基因型为vvXMXM、VVXmY。F2中小翅杂合体的基因型为VvXmY。 （3）结合基因互作存在的两种类型，根据图1杂交结果，推测控制翅型的两对基因的互作类型是隐性上位，判断的依据是F2表型及比例为长翅：小翅：残翅=9：3：4，说明两对基因独立遗传且控制残翅的隐性基因（v）对长翅基因（M）与小翅基因（m）的表现有遮盖作用。为验证上述推测是否正确，研究员利用纯合残翅和纯合小翅果蝇进行反交实验，即vvXMY×VVXmXm，若F2中长翅：小翅：残翅=3：3：2，则说明推测正确。 2．【水稻减数交叉、连锁遗传】某实验室研究一种新型水稻的遗传规律，发现其具有三对易于区分的相对性状：抗盐性（S/s）、叶鞘颜色（P/p）和穗型（T/t），研究人员利用该新型水稻的若干纯种进行了如下表的实验，不考虑变异，回答下列问题： 实验 P F1 F2 实验一 抗盐紫叶鞘×敏盐绿叶鞘 抗盐紫叶鞘 抗盐紫叶鞘：敏盐绿叶鞘 = 3：1 实验二 ? 抗盐紧凑穗型 抗盐紧凑穗型：敏盐紧凑穗型：抗盐松散穗型：敏盐松散穗型 = 9：3：3：1 (1)仅考虑穗型性状，紧凑穗型的基因型为________。对于基因型 Tt 个体，它的某个细胞中的某条染色体上同时含有 T、t 基因，但此时细胞中没有同源染色体，该细胞所处时期是________。 (2)若实验一中 F1为紧凑穗型杂合子，请在下图中绘制出 F1个体的 S/s、P/p 和 T/t 三对等位基因在染色体上的相对位置________。    (3)实验二中亲本的基因型为________，将 F2中敏盐紧凑穗型测交，后代表型及比例为________。 (4)松散穗型可以减少病虫害的生存藏匿空间，该研究人员想要在实验二的子二代中继续通过育种获得纯合的抗盐松散穗型水稻，请写出最简便的育种思路：________。 【答案】(1) TT、Tt 减数第二次分裂前期、减数第二次分裂中期 (2)   (3) Sstt×ssTT或SSTT×sstt 敏盐紧凑穗型∶敏盐松散穗型=2∶1 (4)将子代的抗盐松散穗型连续自交，并逐代淘汰敏盐松散穗型 【分析】自由组合的实质：当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合，即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的，各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配定律。 【详解】（1）根据实验二中的子二代中，紧凑穗型∶松散穗型=3∶1，说明紧凑穗型为显性性状，那么紧凑穗型的基因型为Tt、TT。对于Tt个体，某个细胞的一条染色体上同时含有T、t基因，说明此时发生了染色体互换，但是并没有发生着丝粒分裂，又因为该细胞不含有同源染色体，说明已经经历了同源染色体的分离过程，那么该细胞所处时期为减数第二次分裂前期和减数第二次分裂中期。 （2）实验1中，抗盐紫叶鞘自交后代抗盐紫叶鞘∶敏盐绿叶鞘=3∶1，并未出现9∶3∶3∶1的分离比，说明两对等位基因位于一对同源染色体上，根据亲本的表型为抗盐紫叶鞘×敏盐绿叶鞘，可以推知S和P连锁，s和p连锁。再根据实验2，后代出现9∶3∶3∶1的比例，说明两对基因（S/s和T/t）位于两对同源染色体上，即三对等位基因所处的位置如下图所示：    （3）根据实验二抗盐紧凑穗型∶敏盐紧凑穗型∶抗盐松散穗型∶敏盐松散穗型=9∶3∶3∶1，推断子一代的基因型为SsTt，那么亲本的基因型为SSTT×sstt或者Sstt×ssTT。子代敏盐紧凑穗型（ssT_）测交，即1/3TT和2/3Tt测交，后代表型及比例为敏盐紧凑穗型∶敏盐松散穗型=2∶1。 （4）子代的抗盐松散穗型有杂合子Sstt，纯合子SStt，可以让它们连续自交，并逐代淘汰掉隐性纯合子sstt，那么就能提高后代的纯度。 3．【四倍体减数联会、雄性不育育种】水稻雌雄同株，自然状态下自花授粉。水稻花粉发育异常或不育会导致出现花粉活力下降、花药开裂不全、花粉管萌发受阻等问题，最终降低水稻的结实率和产量。但雄性不育植株可以简化制种程序，避免人工去雄操作，是杂交水稻遗传育种的关键材料。回答下列问题： (1)对二倍体水稻采取________的措施可获取同源四倍体水稻，与二倍体水稻相比，同源四倍体水稻具有的优点有________（答出1点），但其结实率偏低，影响产量。 (2)水稻花粉母细胞减数分裂期间，若染色体的行为只考虑同源染色体联会后平均分配且随机移向细胞两极的情况，则将基因型为AAAA的长穗植株与基因型为aaaa的短穗植株杂交获得F1，F1与基因型为aaaa的植株杂交获得F2，F2的表型及比例为________。但实际上，染色体的行为会出现如图1所示的3种同源染色体的联会和分离现象，图1中联会方式________（填序号）在减I后期容易出现非2/2式分离，从而形成非整倍体的配子，使水稻的结实率下降。研究人员利用同源四倍体水稻T1与同源四倍体水稻品系T2杂交，经选育获得了可克服结实率低的新型四倍体水稻H3，相关材料花粉育性的统计结果如表所示。从花粉母细胞减数分裂期间染色体的行为上分析，H3能克服结实率低的原因可能是________。T1、H3与T2的生长情况如图2所示，与T1、T2相比，H3在产量方面表现出明显的________的遗传学现象。 材料 T1 T2 H3 E（二倍体水稻） 育性正常的花粉比例/% 52.51 60.10 90.79 96.32 (3)研究发现雄性可育（C基因控制）与雄性不育（c基因控制）为一对相对性状。为确保基因型为∝的品系F的雄性不育特性能够稳定遗传下去，研究人员构建了如图3所示的基因表达载体，将其导入品系F，获得仅一条染色体含表达载体的品系G。如何仅利用品系G为材料进行品系F的保持和品系G的制作，写出简要思路及理由：________。 【答案】(1) 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 茎秆粗壮（或叶片、果实和种子都比较大等） (2) 长穗 : 短穗 = 5 : 1 ③ H3花粉母细胞减数分裂时，染色体联会更正常（如形成更多二价体，正常分离），育性正常花粉比例高 杂种优势 (3)思路：让品系G自交，从后代中分别选取雄性不育个体（品系F）和含基因表达载体的个体（品系G）；理由：品系G基因型为Cc，F基因使含C基因的花粉死亡，仅能产生含c基因的花粉；而雌配子可正常产生C、c两种。自交时，雌配子（C、c）与雄配子（c）结合，后代基因型为Cc（品系G）和cc（品系F）。因此，品系G自交后代会分离出cc（保持品系F）和Cc（持续制作品系G），实现保种与制种。 【分析】染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位四种类型。缺失是指染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失，从而引起变异的现象。重复是指染色体上增加了相同的某个区段而引起变异的现象，分为顺接重复和反接重复。倒位指某染色体的内部区段发生180°的倒转，而使该区段的原来基因顺序发生颠倒的现象。易位是指一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，从而引起变异的现象。染色体数量变异包括整倍性变异和非整倍性变异两种类型。整倍性变异指以一定染色体数为一套的染色体组呈整倍增减的变异。非整倍性变异是指生物体的2n染色体数增或减一个以至几个染色体或染色体臂的现象。 【详解】（1）要获取同源四倍体水稻，对二倍体水稻采取用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的措施。因为秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。 ② 与二倍体水稻相比，同源四倍体水稻具有茎秆粗壮、叶片、果实和种子都比较大等优点； （2）基因型为AAAA的长穗植株与基因型为aaaa的短穗植株杂交，F1的基因型为AAaa。F1（AAaa）产生的配子类型及比例为AA : Aa : aa = 1 : 4 : 1，与基因型为aaaa的植株杂交，F2的基因型及比例为AAaa : Aaaa : aaaa = 1 : 4 : 1，表型及比例为长穗 : 短穗 = 5 : 1；图1中联会方式③（1个单价体和1个三价体）在减数分裂Ⅰ后期容易出现非2/2式分离，因为单价体和三价体均随机移向细胞一极，从而形成非整倍体的配子，使水稻的结实率下降；从花粉母细胞减数分裂期间染色体的行为上分析，H3能克服结实率低的原因可能是H3能克服结实率低，由表可以看出H3育性正常花粉比例高，说明其花粉母细胞减数分裂时，染色体联会更正常，比如多数形成二价体，正常分离，所以育性正常花粉多；H3产量比T1、T2好，表现出杂种优势。T1、T3与T2的生长情况如图2所示，与T1、T2相比，H3在产量方面表现出明显的杂种优势的遗传学现象，即杂种后代在生长、繁殖、抗逆性等方面优于亲本的现象，从育性正常的花粉比例也可看出H3花粉育性较高，有利于产量提升； （3）品系G的基因型是Cc，因为原本是cc，导入了C和F的一条染色体。现在要保种，自交的话，G自交，产生配子。因为F基因在花粉形成后让花粉死亡，所以含F所在染色体的花粉（即C那个）无法存活。那G产生的花粉只有c。而雌配子能正常产生C和c两种。所以自交后代：雌配子C、c，雄配子只有c。后代就是Cc（品系G）和cc（品系F）。   因此利用品系G为材料进行品系F的保持和品系G的制作的思路是：让品系G自交。这样后代会有cc（品系F）和Cc（品系G）。然后分别留种。这样既得到了品系F，又得到了品系G；理由是：品系G基因型为Cc，F基因使含C基因的花粉死亡，仅能产生含c基因的花粉；而雌配子可正常产生C、c两种。自交时，雌配子（C、c）与雄配子（c）结合，后代基因型为Cc（品系G）和cc（品系F）。因此，品系G自交后代会分离出cc（保持品系F）和Cc（持续制作品系G），实现保种与制种。 4．【连锁基因减数交换】某昆虫的体色、翅长和眼型3种性状分别受等位基因A/a、B/b和D/d的控制。现用基因型均为AaBbDd的雌雄个体杂交，的性状分离比如下表所示。 A_B_D_ A_B_dd A_bbD_ aaB_D_ A_bbdd aabbD_ 6 3 2 3 1 1 (1)据表分析，上述三对等位基因的遗传______（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，判断依据是______。结合以上信息画出两亲本这3对等位基因在染色体上的相对位置关系图：______。（注：用“”的形式表示，其中横线表示染色体，字母表示基因，“·”表示基因在染色体上的位置）。 (2)已知同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生互换而产生比例较少的重组型配子。理论上讲，基因型为AaBbDd的雄虫可以产生______种配子；对该雄虫进行测交，发现后代中基因型为aabbdd的个体所占的比例为1/50，则该雄虫发生互换的初级精母细胞所占的比例为______。 (3)研究人员取雄虫的一个精原细胞置于含放射性同位素的培养液中使其进行一次有丝分裂，再将子细胞转移至普通培养液中激发其进行减数分裂，获得8个精细胞，这8个精细胞中不含放射性同位素标记的细胞数目可能是______个。 (4)科研人员从经射线处理的个体中筛选到显性纯合致死的新品系，该显性基因（位于常染色体上）导致翅膀后缘开裂，正常翅膀后缘光滑无缺口。欲探究裂翅基因与翅长基因（长翅为野生型且为显性）是否位于同一染色体上，请利用该新品系和野生型纯合品系设计杂交实验并预测实验结果：______。 【答案】(1) 不遵循 表中各表型之和为16 (2) 8 4/25 (3)0～4 (4)将该新品系的短翅个体（Eebb）和野生型纯合品系（eeBB）杂交，取子代中裂翅长翅雌雄个体相互交配，观察子代的表型及比例。若裂翅基因（E）与翅长基因位于同一染色体上，则子代裂翅长翅∶正常翅长翅=2∶1；若裂翅基因（E）与翅长基因位于非同源染色体上，则遵循自由组合定律，子代裂翅长翅∶裂翅短翅∶正常翅长翅∶正常翅短翅=6∶2∶3∶1 【分析】自由组合定律：位于非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。 【详解】（1）表中各表型之和为6+3+2+3+1+1=16，说明有两对基因位于一对同源染色体上，另一对基因位于另一对非同源染色体上，三对等位基因的遗传不遵循自由组合定律。各表型中没有出现aa_ _dd，推测A与d位于同一条染色体上，3对等位基因在染色体上的相对位置关系图为： （2）同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生互换而产生比例较少的重组型配子，理论上讲，基因型为AaBbDd的雄虫可以产生2×2×2=8种配子；对该雄虫进行测交，发现后代中基因型为aabbdd的个体所占的比例为1/50，则abd配子比例为1/50，产生b的概率是1/2，产生ad的概率是2/50，发生互换的初级精母细胞产生的4种配子各占1/4，该雄虫发生互换的初级精母细胞所占的比例为2/50÷1/4=4/25。 （3）取雄虫的一个精原细胞置于含放射性同位素的培养液中使其进行一次有丝分裂，子细胞染色体中的每一个DNA分子均有一条链含有32P，再将子细胞转移至普通培养液中激发其进行减数分裂，减数第一次分裂结束后子细胞中每一条染色体均含有一条32P标记的单链，减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开后随机移向细胞的两极，一个精原细胞产生的4个精细胞不含放射性同位素标记的细胞可能是0、1、2个。两个精原细胞产生的8个精细胞不含放射性同位素标记的细胞数目可能是0～4个。 （4）探究裂翅基因（E）与翅长基因（长翅为野生型且为显性）是否位于同一染色体上，可将该新品系的短翅个体（Eebb）和野生型纯合品系（eeBB）杂交，取子代中裂翅长翅雌雄个体相互交配，观察子代的表型及比例。若裂翅基因（E）与翅长基因位于同一染色体上，则子代裂翅长翅∶正常翅长翅=2∶1；若裂翅基因（E）与翅长基因位于非同源染色体上，则遵循自由组合定律，子代裂翅长翅∶裂翅短翅∶正常翅长翅∶正常翅短翅=6∶2∶3∶1。 5．【自由组合、三体减数配子分析】番茄植株的茎、叶表面广泛存在表皮毛，可以帮助植株抵御逆境。现有多毛突变体甲、乙，为探究多毛性状的遗传机制，科研人员进行了如下杂交实验： (1)突变体甲、乙的多毛性状对野生型分别为________性状。控制突变体甲、乙多毛性状的基因为_________（填“等位”或“非等位”）基因，原因是_________。 (2)F2中多毛植株随机传粉所得F3中超多毛植株占_______，F3多毛植株中纯合子占________。 (3)从甲、乙两种突变体中分别克隆出控制多毛性状的基因进行电泳，并与野生型（WT）中克隆的等位基因电泳结果进行对比。根据下图电泳结果（bp表示碱基对）可判断，两种突变体中突变基因形成的原因分别是________。进一步检测乙突变体的突变基因控制合成的相应蛋白质，发现其肽链比野生型中该蛋白短，原因可能________。 注：WT1为甲突变体中突变基因的等位基因，WT2为乙突变体中突变基因的等位基因。 (4)甲突变体某细胞减数分裂过程中3号染色体未正常分离，导致F1超多毛植株中出现一株3号染色体三体植株。该三体植株减数分裂时3号染色体的任意两条移向细胞一极，剩下的一条移向细胞另一极。欲利用该三体植株通过一次杂交实验来判断甲植株的多毛基因是否位于3号染色体上（乙植株的多毛基因不位于3号染色体上），请简述实验思路及预期结果与结论。 实验思路：________； 预期结果与结论：________。 【答案】(1) 显性、显性 非等位 甲、乙杂交的F1为超多毛，F2中超多毛：多毛：野生型≈9：6：1，说明甲、乙的多毛性状分别由位于两对同源染色体上的不同基因控制（，且同时具有这两种显性基因时性状表现为超多毛） (2) 2/9 1/3 (3) 野生型基因缺失部分碱基序列形成甲突变基因，野生型基因增添部分碱基序列形成乙突变基因 插入的碱基序列导致终止密码子序列提前出现 (4) 选取野生型正常植株与该三体植株杂交，观察子代的表型及比例 若子代中超多毛：多毛：野生型=5：6：1，则甲植株的多毛基因位于3号染色体上；若子代中超多毛：多毛：野生型=1：2：1，则甲植株的多毛基因不位于3号染色体上 【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）甲、乙杂交的F1为超多毛，F2中超多毛：多毛：野生型≈9：6：1，由此可判断出突变体甲、乙的多毛性状对野生型均为显性性状，甲、乙的多毛性状分别由位于两对同源染色体上的不同基因控制，且同时具有这两种显性基因时性状表现为超多毛。 （2）假设甲植株的多毛基因用A表示，乙植株的多毛基因用B表示，F2中多毛植株基因型及比例为AAbb：Aabb：aaBB：aaBb=1：2：1：2，F2多毛植株产生的雌雄配子类型及比例为Ab：aB：ab=1：1：1，随机传粉所得F3中超多毛植株（A_B_）占1/3×1/3×2=2/9。F3多毛植株基因型及比例为AAbb：Aabb：aaBB：aaBb=1：2：1：2，其中纯合子占1/3。 （3）电泳结果显示，甲的多毛基因比野生型中等位基因长度短，乙的多毛基因比野生型中等位基因长度长，因此甲突变基因是由野生型基因缺失部分碱基序列形成的，乙突变基因是由野生型基因增添部分碱基序列形成的。乙突变体的突变基因控制合成的相应蛋白质，其肽链比野生型中该蛋白质短，原因可能是插入的碱基序列导致终止密码子序列提前出现，导致肽链的合成提前终止。 （4）据题干信息分析可知，甲植株某细胞减数分裂过程中3号染色体未正常分离，导致F1超多毛植株中出现一株3号染色体三体植株，已知乙植株的多毛基因不位于3号染色体上，若要利用该三体植株通过一次杂交实验来判断甲植株的多毛基因是否位于3号染色体上，所以可选择该三体植株与野生型正常植株（aabb）杂交来探究。 故实验思路：选取野生型正常植株与该三体植株杂交，观察子代的表型及比例。 预期结果与结论：若甲植株的多毛基因位于3号染色体上，F1中超多毛三体植株基因型可表示为AAaBb，产生的配子类型及比例为AB：AaB：AAB：aB：Ab：Aab：AAb：ab=2：2：1：1：2：2：1：1，与野生型（aabb）杂交，子代为超多毛：多毛：野生型=5：6：1；若甲植株的多毛基因不位于3号染色体上，该三体植株基因型可表示为AaBb，产生的配子类型及比例为AB：aB：Ab：ab=1：1：1：1，与野生型杂交，子代为超多毛：多毛：野生型=1：2：1。 6．【ZW 型减数分裂、孤雌生殖减数调控】为了培育蚕丝更有韧性的家蚕，科研人员利用转基因技术经筛选获得含有A基因（位于5号染色体）的雄蚕以及含有B基因（染色体位置未知）的雌蚕进行相关杂交实验，过程如图1，同时含有A、B基因时表现为韧性蚕丝。孤雌生殖是自然界中动植物的一种单性生殖方式，图2为一种诱导家蚕孤雌生殖的示意图。请回答下列问题。    (1)图1中，F1雄蚕可产生__________种配子，F2中韧性雌蚕纯合子的概率为__________。 (2)图2孤雌生殖产生的子代与亲本遗传组成相同，下列解释合理的有__________。 A．高温破坏减数分裂Ⅰ时的纺锤体，同源染色体分离受阻，常温下恢复分裂 B．高温破坏减数分裂Ⅱ时的纺锤体，子染色体分离受阻，常温下恢复分裂 C．高温下减数分裂Ⅰ未排出的极体与卵核融合后，常温下进行有丝分裂 D．高温下减数分裂Ⅰ形成的次级卵母细胞停止分裂，常温下继续进行有丝分裂 (3)与有性生殖相比，图2孤雌生殖技术的优点是__________。 (4)雌蚕食桑多，产丝少。为了培育食桑少、产丝多且品质高的雄蚕，研究人员对野生型雌、雄蚕进行人工诱变筛选出三个品系（如图3），并尝试构建平衡致死体系雄蚕（如图4）进行育种。已知l1、l2为两种隐性纯合致死基因。    ①品系A、B、C中发生的变异类型有_________。品系A与野生雌蚕杂交后代雄蚕的比例为__________，品系B与品系C杂交后代的雌雄比例为__________。 ②研究人员利用图3品系__________作亲本进行杂交，从子代中选择合适的个体再与图3品系__________杂交，可培育出图4平衡致死系雄蚕。最后利用图4雄蚕与基因型为__________的雌蚕杂交即可获得所需产丝多且有韧性的雄蚕。 【答案】(1) 4/四 1/36 (2)AC (3)不会发生性状分离，能持续保持优良性状 (4) 基因突变和易位（染色体结构变异） 2/3 2:1 B、C（或A、C） A（或B） AAZBW 【分析】体细胞或生殖细胞中染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。染色体变异分别染色体结构的变异和染色体数目的变异。 【详解】（1）依据图1，F1中雌雄性别表现不一致，且A基因位于5号染色体上，则B基因位于Z染色体上，同时含有A、B基因时表现为韧性蚕丝，雄蚕含有A基因，雌蚕含有B基因，则亲本的基因型雄蚕的基因型为A-ZbZb、aaZBW，F1中，韧性雄蚕：非韧性雄蚕=2:1，即AaZBZb：aaZBZb=2:1，可推知，亲本雄蚕可以产生AZb：aZb=2:1，即亲本雄蚕的基因型AAZbZb：AaZbZb=2:1，所以：①F1雄蚕可以产生4种配子，②F1的基因型及比例为：AaZBZb：aaZBZb：AaZbW：aaZbW=2:1:2:1，当F1雌雄蚕随机交配时，按照配子法和拆分法，可推知，F2中韧性雌蚕纯合子（AAZBW）的概率为（1/31/3）（1/4）=1/36。 （2）AB、依据图2，孤雌生殖产生的子代与亲本遗传组成相同，所以可推知，应为高温破坏减数分裂Ⅰ时的纺锤体，进而导致减数第一次分裂后期，同源染色体没有正常分离，而在常温下，恢复分裂和分化能力，A正确，B错误； CD、孤雌生殖产生的子代与亲本遗传组成相同，可能是高温下减数分裂Ⅰ未排出的极体与卵核融合后，常温下进行有丝分裂，而并非高温下减数分裂Ⅰ形成的次级卵母细胞停止分裂，C正确，D错误。 故选AC。 （3）孤雌生殖与有性生殖相比较，没有经过精子和卵细胞的结合，所以不会发生性状分离，能持续保持亲本的优良性状。 （4）①品系A和品系B是野生雄蚕经过人工诱变形成的，所以依据的原理是基因突变，品系C的形成，发生在Z、W染色体之间，发生易位，属于染色体结构的变异。品系A（ZⅠ1Z+）与野生雌蚕（Z+W）杂交可以产生，ZⅠ1Z+、Z+Z+、ZⅠ1W、Z+W四种基因型，其中，ZⅠ1W致死，所以后代中雄蚕占2/3；品系B（Z+ZⅠ2）与品系C（ZOW++）杂交，可以产生Z+ZO、Z+W++、ZⅠ2ZO、ZⅠ2W++，其中ZⅠ2ZO不能存活，所以雌：雄=2:1. ②若要培育图4所示的Z+Ⅰ1ZⅠ2+的雄蚕，可以利用品系B（Z++Z+Ⅰ2）与品系C（ZOW++）杂交，获得ZⅠ2+W++的雌蚕，然后与A品系（Z+Ⅰ1Z++）杂交，进而选择Z+Ⅰ1ZⅠ2+的雄蚕，即平衡致死系雄蚕。最后利用此雄蚕与基因型为AAZBW的韧性雌蚕杂交，即可获得所需产丝多且有韧性的雄蚕（ZBZ-）。 计算推理类 1．【生殖细胞减数、转座染色体变异】果蝇是重要的模式生物，可用于人类疾病的机制研究。P元件是果蝇染色体上一段可转移DNA，其结构如图所示。根据P元件的有无，果蝇可分为P型（有P元件）和M型（无P元件）。研究人员将P型和M型果蝇杂交，结果如下表所示。 杂交组合 F₁ F₂ 甲：P型父本×M型母本 不育果蝇 无后代 乙：P型母本×M型父本 正常果蝇 正常果蝇 回答下列问题： (1)P元件可导致生殖细胞发生的变异类型是______。 (2)研究发现，P型果蝇的P元件不发生转移是因为其细胞质中存在转座酶的抑制因子。据此分析，杂交组合甲子代果蝇不育的原因是______。 (3)玫瑰色（R）眼和白色（r）眼是果蝇的一对相对性状。研究人员试图利用P元件将R基因转入白眼果蝇胚胎生殖系（主要为原始生殖细胞）中，其操作流程如图所示。 载体B的作用是______。果蝇X的眼色为______。导入果蝇X生殖系细胞中的R基因数目至少有______个，R基因插入的染色体的相互关系是______（填“同一条染色体”“同源染色体”或“非同源染色体”）。 (4)研究人员将人类β淀粉样前体蛋白基因（APP）导入果蝇构建模型果蝇，用于阿尔茨海默病的发病机制研究。请利用P元件构建上述模型果蝇，简要写出构建过程______。 【答案】(1)染色体结构变异 (2)M型果蝇细胞质中不存在抑制因子，甲杂交的受精卵细胞质来自M型，故无法抑制P元件的转移，导致生殖细胞发育异常，从而产生不育果蝇 (3) 表达出转座酶，与载体A的转座酶识别序列特异性结合并切下R基因，插入果蝇生殖细胞的染色体中 白色 2 非同源染色体 (4)将载体A中的R基因换成APP，利用载体A和B导入果蝇胚胎生殖系中，筛选出APP成功表达的果蝇即可 【分析】基因工程的操作步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）P元件是果蝇染色体上可转移的DNA片段，在生殖细胞中，转座酶基因会表达出转座酶，转座酶与P元件两端的识别序列结合后，可将P元件从原有染色体位置切下并随机插入其他染色体的任意位置。 这种DNA片段在不同染色体间的移动，会改变染色体上基因的排列顺序，属于染色体结构变异。 （2）P型果蝇细胞质中存在转座酶抑制因子，可阻止自身P元件转移；而M型果蝇无P元件，细胞质中也无该抑制因子。杂交组合甲为P型父本×M型母本，果蝇受精卵的细胞质主要来自母本（M型），因此该受精卵细胞质中没有转座酶抑制因子，无抑制因子时，父本P型果蝇提供的P元件会在转座酶作用下自由转移，导致生殖细胞的染色体结构异常，最终使子代果蝇生殖细胞发育异常，表现为不育。 （3）题干中操作是“利用P元件将R基因转入白眼果蝇胚胎生殖系中”，结合P元件需转座酶才能转移的特点，载体B的功能应是表达转座酶，转座酶可与载体A上的转座酶识别序列结合，切割下载体A中的R基因，并将其插入到果蝇生殖细胞的染色体中，实现R基因的导入。白眼果蝇胚胎生殖系细胞内只存在r基因，将R基因导入白眼果蝇胚胎生殖系细胞，由于转座酶基因在生殖细胞才能表达，因此成体果蝇X只能表现为白眼，其产生的配子会携带R基因，与白眼果蝇杂交时，后代才能继承R基因并表现出玫瑰眼，因此实验中“强调后代表现玫瑰眼”，本质是验证“R基因已成功整合到生殖系细胞，且能正常遗传和表达”，并非果蝇X本身不能表现，而是实验目标更聚焦于“遗传效应”而非“个体自身效应”。R基因的数目与位置，根据图可知，果蝇X与白眼果蝇杂交后代玫瑰眼与白眼比例为3：1。已知白眼果蝇无R基因，只能产生1种配子r1r2，从后代结果说明果蝇X可产生4种（R1R2、R1r2、r1R2、r1r2）比例相等的配子。因此果蝇若至少导入2个R基因，且R1、R2位于两条非同源染色体上。 （4）由图可知，构建含R基因的果蝇时，核心步骤是“载体A携带R基因，载体B提供转座酶，共同导入果蝇生殖系细胞，筛选成功表达的个体”。因此步骤为将载体A中的R基因换成APP基因，保留载体A的转座酶识别序列（保证转座酶能切割）；再将改造后的载体A与载体B（提供转座酶）共同导入果蝇胚胎生殖系细胞；最后筛选出APP基因成功表达的果蝇，即为所需的阿尔茨海默病模型果蝇。 2．【XY 型减数、孤雌生殖配子结合】果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，由于易饲养、繁殖快、子代数量多，常作为遗传学研究的实验材料。已知果蝇的体色和肢型各由一对等位基因控制，为探究这两种性状的遗传特点，某实验小组做了以下杂交实验: 亲本（P） 子一代（F1） 性状 数目 正常肢（♂） 正常肢（♀） 短肢（♂） 短肢（♀） 正常肢（♂）×正常肢（♀） 3对 102只 122只 11只 9只 (1)果蝇的正常肢与短肢是一对_______， 决定肢型差异的根本原因是基因中________不同。 (2)根据实验结果分析，控制果蝇肢型的基因位于_________染色体上，子代肢型性状并没有呈典型的孟德尔性状分离比（3:1），原因是_______________。 (3)另一对灰身正常肢、黑身短肢果蝇杂交，F1全为灰身正常肢，F1随机交配后F2中灰身:黑身=3:1，正常肢:短肢=3:1，若需探究两对性状的遗传是否遵循自由组合定律，还需要统计的数据是_____________________。 (4)一只雄果蝇由于某种原因发生性反转，并进行孤雌生殖，即该果蝇的卵细胞与同一原始生殖细胞产生的极体随机结合形成受精卵，所产生后代的雌性和雄性的比例为________（染色体组成为YY的受精卵不能发育）。 【答案】(1) 相对性状 碱基对排列顺序 (2) 常 只有双亲均为杂合体才会出现 3∶1的性状分离比，而双亲中存在部分显性纯合体 (3)灰身正常肢、灰身短肢、黑身正常肢、黑身短肢四种表现型的比例 (4)1∶4 【分析】结合表格信息，正常肢（♂）×正常肢（♀），后代出现短肢，因此短肢为隐性性状。雌性中正常肢∶短肢=122∶9，雄性中正常肢∶短肢=102∶11，两者比值相近，因此位于常染色体上。 【详解】（1）果蝇的正常肢与短肢是同一性状的不同的表现形式，是一对相对性状。正常肢为显性基因控制，短肢由隐性基因控制，决定肢型差异的根本原因是基因中碱基对排列顺序不同，因而导致基因不同。 （2）据实验结果分析，控制果蝇肢型的基因位于常染色体上；表格中有3对双亲，只有双亲均为杂合体才会出现 3∶1的性状分离比，而双亲中存在部分显性纯合体，因此子代肢型性状并没有呈典型的孟德尔性状分离比（3∶1）。 （3）一对灰身正常肢、黑身短肢果蝇杂交，F1全为灰身正常肢，说明灰身、正常肢为显性，且双亲纯合，F1为双杂合，若两对性状的遗传遵循自由组合定律，则双杂合的F1随机交配，F2应出现灰身正常肢、灰身短肢、黑身正常肢、黑身短肢=9∶3∶3∶1，因此若需探究两对性状的遗传是否遵循自由组合定律，还需要统计灰身正常肢、灰身短肢、黑身正常肢、黑身短肢四种表现型的比例。 （4）一只雄果蝇由于某种原因发生性反转，并进行孤雌生殖，雄果蝇的染色体组成为XY，性逆转后产生的四个细胞为X、X、Y、Y，其中一个为卵细胞，另三个为第二极体，卵细胞与第二极体结合形成受精卵，受精卵的基因型及比例为：1XX、4XY、1YY（不能发育），即所产生后代的雌性（XX）和雄性（XY）的比例为1∶4。 【点睛】本题主要考查基因的自由组合和性别决定，要求学生有一定的理解分析计算能力。 3．【花药减数、三体减数配子分析】拟南芥（2n=10）是常用的植物遗传分子育种模式生物，科研人员以拟南芥为研究材料逐步开展了如下相关实验。请分析并回答下列相关问题： (1)细胞核型放射性自显影：取1个正常的拟南芥花粉母细胞，所有核DNA均用32P标记，然后在含31P的培养基中先进行1次有丝分裂再进行1次减数分裂。若不考虑交叉互换，则减数第一次分裂完成后得到的子细胞中含有放射性的细胞占比为_____________，减数分裂得到的子细胞中最多有_____________条带放射性的染色体。 (2)细胞荧光染色法制片：采用荧光染色法对花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目进行显微观察，以下为镜检时拍摄的4幅图片。图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为_____________（用字母和箭头表示），图b细胞所处时期及染色体行为特点为____________。 (3)异常细胞核型分析：拟南芥种群中偶尔会出现少一条5号染色体的单体（2n-1）和多一条5号染色体的三体（2n+1），这种变异属于_____________变异。若5号同源染色体上存在一对等位基因A/a，且该三体植株的基因型为Aaa，则该三体植株能产生的配子类型有_____________种，其中a配子所占的比例约为___________。 (4)对突变体进行基因定位：研究人员在拟南芥中发现了黄叶（yy）性状的突变体，为探究Y/y是否位于5号染色体上，用该突变株与单体绿叶纯合植株杂交得F1。已知单体产生的配子均可育，而一对同源染色体均缺失的个体致死。通过突变体与单体杂交的F1即可进行基因定位：若_____________，则说明Y/y位于5号染色体上；若_____________，则说明Y/y不位于5号染色体上。 【答案】(1) 100% 5 (2) a→b→c→d 处于减数第一次分裂中期，四分体排列在赤道板附近 (3) 染色体（数目）变异 4 1/3 (4) 二者杂交后代表现为绿色和黄色 二者杂交后代均表现为绿色 【分析】减数分裂过程： （1）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交叉互换；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。 染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异。 【详解】（1）细胞核型放射性自显影：取1个正常的拟南芥花粉母细胞，所有核DNA均用32P标记，然后在含31P的培养基中先进行1次有丝分裂，则产生的子代细胞中所有的DNA均带有32P标记，且均是一条链带有标记，然后进行减数分裂，经过减数分裂前的间期复制后，细胞中的每个共用着丝粒的染色体均为只有一个染色单体带有32P标记，此后进入减数分裂过程。若不考虑交叉互换，由于细胞中的每条染色体均带有标记（其中的一个染色单体带有标记），且减数第一次分裂过程中发生的是同源染色体的分离，因此经过减数第一次分裂完成后得到的子细胞均含有放射性，即带有放射性的细胞占比为100%，要求的子细胞中最多含有的放射性染色体的数目，则可考虑减数第一次分裂后形成的子细胞中的5条带有放射性的染色体经过着丝粒分裂后都进入到一个子细胞中的特殊情况，即减数分裂得到的子细胞中最多有5　　　　　　　　　　　条带放射性的染色体。 （2）细胞荧光染色法制片：采用荧光染色法对花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目进行显微观察，以下为镜检时拍摄的4幅图片。a图的5对同源染色体正在配对，散乱的分布在细胞中，因此a图为联会时期；b图中配对的染色体排列在赤道板附近，因此为减数第一次分裂中期；c图形成了两个子细胞，且每个子细胞中染色体的着丝点排列在赤道板上，因此c图为减数第二次分裂中期；e图为减数第二次分裂末期，形成了4个子细胞，因此其分裂的先后顺序为a→b→c→d。图b细胞中同源染色体成对（四分体）排在细胞中央赤道板的部位，为减数第一次分裂中期。 （3）异常细胞核型分析：拟南芥种群中偶尔会出现少一条5号染色体的单体（2n-1）和多一条5号染色体的三体（2n+1），这种变异属于以单个染色体为单位增加或减少的数目变异，即 属于染色体数目变异。若5号同源染色体上存在一对等位基因A/a，且该三体植株的基因型为Aaa，这三条5号染色体在减数第一次分裂后期随机的呈两条和一条分开，则该三体植株能产生的配子类型有4种，其基因型和比例为Aa∶a∶A∶aa=2∶2∶1∶1，显然其中a配子所占的比例约为1/3。 （4）对突变体进行基因定位：研究人员在拟南芥中发现了黄叶（yy）性状的突变体，为探究Y/y是否位于5号染色体上，用该突变株与单体绿叶纯合植株杂交得F1。已知单体产生的配子均可育，而一对同源染色体均缺失的个体致死。通过突变体与单体杂交的F1即可进行基因定位：若Y/y位于5号染色体上，则F1的基因型和表现型为Yy和Oy（O表示5号染色体缺失），表现型比例为绿色和黄色； 若Y/y不位于5号染色体上，则F1的基因型和表现型为Yy，全为绿色。 【点睛】熟知有丝分裂和减数分裂过程中染色体行为变化是 解答本题的关键，正确分析图示的信息是解答本题的前提，掌握染色体数目变异即单体在生产中的应用是解答本题的另一关键。 4．【XY 同源区段减数异常、遗传病】脊髓性肌萎缩症（SMA）是由单基因控制的遗传病，临床表现为进行性、对称性、肢体近端为主的弛缓性麻痹和肌萎缩。该病在人群中的发病率约为1/10000。马德隆畸形是由位于X、Y染色体同源区段的S基因控制的显性遗传病，临床表现为桡骨远端骨骺发育障碍，导致桡骨向掌侧、尺侧弯曲，尺骨相对过长并向手背侧脱位，外观上呈现“腕下垂”“尺骨突起”的特殊形态。图1为某家族两种遗传病的遗传系谱图，已知第一代个体Ⅰ2为马德隆畸形纯合子。回答下列问题： (1)SMA的遗传方式为________。 (2)若仅考虑马德隆畸形，Ⅱ1与Ⅱ2所生后代中不患马德隆畸形的概率为________。若Ⅲ1的性染色体组成为XXY，且是马德隆畸形纯合子，则其染色体数目异常的原因最可能是________。 (3)若Ⅳ1与一表型正常的男性结婚，他们生育同时患两种病孩子的概率是________。为保证优生优育，若你是医生，给予他们的建议是________。 (4)研究人员对正常人的s基因和马德隆畸形患者的S基因（编码序列）进行测序，结果如图2所示。对比正常人和患者的基因序列，患者发生的基因突变类型是________，该突变导致S基因编码的蛋白质多肽链长度________（填“变长”“变短”或“不变”），判断依据是________。 【答案】(1)常染色体隐性遗传 (2) 1/4 Ⅱ2减数第二次分裂后期，着丝粒分裂后形成的两条X染色体未分离移向同一极，产生了XSXS的卵细胞 (3) 1/202 产前诊断 (4) 碱基对缺失 变短 患者S基因缺失了碱基A，导致转录形成的mRNA上提前出现了终止密码子UAG 【详解】（1）Ⅲ2和Ⅲ3均不患SMA，所生女儿Ⅳ1患SMA，说明SMA的遗传方式为常染色体隐性遗传病。 （2）已知马德隆畸形是由位于X、Y染色体同源区段的S基因控制的显性遗传病，Ⅱ1与Ⅱ2均患马德隆畸形，有一个女儿不患马德隆畸形，说明Ⅱ1与Ⅱ2的基因型为XsYS和XSXs，Ⅱ1与Ⅱ2所生后代中不患马德隆畸形的概率为1/4。若Ⅲ1的性染色体组成为XXY，且是马德隆畸形纯合子，即基因型为XSXSYS,其染色体数目异常的原因最可能是Ⅱ2减数第二次分裂后期，着丝粒分裂后形成的两条X染色体未分离移向同一极，产生了XSXS的卵细胞。 （3）假定SMA的相关基因为A、a，Ⅱ1与Ⅱ2的基因型为XsYS和XSXs，Ⅲ2不患SMA，患马德隆畸形，其女儿同时患两种病，Ⅲ2基因型为AaXSXs，Ⅲ3不患病，基因型为AaXsYs，Ⅳ1的基因型为aaXSXs，表型正常的男性基因型为AAXsYs或AaXsYs，SMA在人群中的发病率约为1/10000，即a的概率为1/100，A的概率为99/100，在正常人群中Aa的概率为（2×1×99）÷（2×1×99+99×99）=2/101，他们生育同时患两种病孩子的概率是2/101×1/2×1/2=1/202。为保证优生优育，若你是医生，给予他们的建议是进行产前诊断。 （4）对比正常人的s基因和马德隆畸形患者的S基因碱基序列，S基因缺少碱基对A-T，患者发生的基因突变类型是碱基对的缺失。患者S基因缺失了碱基A，导致转录形成的mRNA上提前出现了终止密码子UAG，因此该突变导致S基因编码的蛋白质多肽链长度变短。 5．【伴 X 减数分离、性染色体异常配子】果蝇翅型的长翅和残翅、体色的灰身和黑身是两对相对性状。现有两种品系的果蝇，杂交实验结果如下图。请回答下列问题： (1)摩尔根等人运用___________法，通过果蝇杂交实验，证明了基因在染色体上。果蝇的发育过程包括受精卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段。杂交实验中，为避免影响实验结果的统计，在子代处于蛹期时应将亲本___________。 (2)控制上述两种性状的基因在染色体上的位置关系为___________。 (3)进行反交实验，选用的亲本表型为___________，F2实验结果为：灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=3:3:1:1据此分析，控制残翅的基因在___________染色体上，判断的依据是___________。 (4)正交实验的F2灰身长翅个体中雌蝇所占比例为___________，若F2中灰身长翅果蝇随机交配，后代灰身残翅果蝇中杂合子的比例为___________ (5)果蝇的性染色体数目异常可影响性别，如XYY或XO为雄性，XXY为雌性。若由于亲本减数分裂过程中染色体分离异常，反交实验的F1中出现1只例外残翅雌蝇，则该果蝇产生的配子为___________（只考虑翅型，野生型基因用“+”表示，残翅基因用“e”表示） 【答案】(1) 假说-演绎 移除（或去除） (2)位于两对同源染色体上（或位于非同源染色体上） (3) 灰身残翅雌蝇，黑身长翅雄蝇 X 翅型正反交结果不同 (4) 2/3 1/2 (5)XeXe、Y、Xe、XeY 【详解】（1）摩尔根证明基因在染色体上运用了假说-演绎法；果蝇杂交实验统计子代时，为避免亲本混入子代影响统计结果，需要在子代蛹期将亲本移除。 （2）正交实验F2性状分离比为9:3:3:1，说明两对性状遵循基因自由组合定律，因此两对基因位于两对同源染色体上。 （3）反交是相对于正交的互换亲本性别，正交为灰身残翅♂×黑身长翅♀，因此反交亲本表型为灰身残翅♀×黑身长翅♂。正交F2性状比为灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=9:3:3:1，反交F2性状比为灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=3:3:1:1，翅型正交长翅：残翅=3:1，反交长翅：残翅=1:1，正反交结果不同，说明翅型的遗传与性别相关联，符合伴X遗传的特点，因此控制残翅的基因位于X染色体上，可知控制体色的基因位于常染色体上，根据正交结果可知灰身对黑身为显性，长翅对残翅为显性。 （4）设控制体色基因为A/a，翅型野生型（长翅）基因用“+”表示，残翅基因用“e”表示。正交亲本基因型：AAXeY（灰身残翅♂）×aaX+X+（黑身长翅♀），F1为AaX+Xe（灰长雌）、AaX+Y（灰长雄）。F2中，灰身占3/4，所有雌果蝇均为长翅，雄果蝇中仅有1/2为长翅，因此灰身长翅中雌蝇比例为(1/2×3/4)/(1/2×3/4+1/2×1/2×3/4)=2/3。F2灰身长翅（A_X+X+、A_X+Xe、A_X+Y）中，体色（1/3AA、2/3Aa）基因频率A=2/3、a=1/3，随机交配后，A_中AA:Aa=（2/3×2/3）：（2×2/3×1/3）=1:1，而残翅只能为XeY，因此灰身残翅中杂合子（AaXeY）比例为1/2。 （5）反交亲本基因型：AAXeXe（灰身残翅♀）×aaX+Y（黑身长翅♂），正常F1雌蝇应为长翅X+Xe，例外残翅雌蝇（XXY为雌性）基因型为XeXeY，减数分裂时同源染色体随机分离，产生配子为：Xe、Y、XeY、XeXe。 6．【染色体易位减数联会、配子致死】果蝇红眼与褐眼、灰体与黑檀体两对性状分别由2号染色体和3号染色体上的基因B/b和E/e控制。研究人员发现一种红眼灰体易位纯合体（易位未破坏基因结构），将其与褐眼黑檀体果蝇杂交，所得F1均为易位杂合体，如下图所示。已知减数分裂产生配子时，易位纯合体的两对染色体能正常联会与分离，而易位杂合体的2号和3号染色体同源区段均联会，呈现出“十字花”结构，形成配子时，四条染色体随机两两分离。假设各种类型配子均存活且可育，如果受精卵的2号或3号染色体同源片段存在缺失或增加，则受精卵停止发育。不考虑其他变异类型，回答以下问题： (1)图中的变异类型属于______。产生的配子基因型为______，其中含有2号、3号染色体全部遗传信息的配子占______。 (2)将代果蝇随机交配得，存活个体的表型和比例为______，红眼灰体果蝇中易位杂合体的比例为______。 (3)另有研究发现，果蝇的圆眼与棒眼、直毛与分叉毛分别由基因D/d、F/f控制。为研究其遗传机制，选取一对圆眼直毛雌雄果蝇交配，经统计，表型和数量如下表所示。亲本圆眼直毛雌雄果蝇的基因型为______，子代中基因型为______的个体致死。将中圆眼果蝇混合培养，产生的个体中，圆眼分叉毛雌蝇所占比例为______。 性状 雌性个体数（只） 雄性个体数（只） 圆眼直毛 148 301 圆眼分叉毛 152 0 棒眼直毛 47 99 棒眼分叉毛 0 0 【答案】(1) 染色体（结构）变异 BE、Bb、Be、bE、be、Ee 1/3 (2) 红眼灰体：褐眼黑檀体=7：1 6/7 (3) DdXFXf、DdXfYF ddXfXf 8/47 【分析】图中2号染色体上的片段和3号染色体上的片段发生了交换，非同源染色体上的片段交换称为易位，属于染色体结构变异。 【详解】（1）图中2号染色体上的片段和3号染色体上的片段发生了交换，非同源染色体上的片段交换称为易位，变异类型属于染色体（结构）变异。F1的基因型是BbEe，形成配子时，四条染色体随机两两分离，产生的配子基因型为BE、Be、Bb、bE、be、Ee。其中含有2号、3号染色体全部遗传信息的配子为BE和be占1/3。 （2）如果受精卵的2号或3号染色体同源片段存在缺失或增加，则受精卵停止发育，因为能够存活的基因型只有BBEE、bbee和BbEe，F1雌雄个体均产生BE、Be、Bb、bE、be、Ee六种比例相同的配子。其中每种雄配子均能找到对应的雌配子形成BbEe的子代，共6份，再加上BBEE、bbee各1份。因此存活个体的表型和比例为红眼灰体：褐眼黑檀体=7：1。红眼灰体果蝇中易位杂合体（BbEe）的比例为6/7。 （3）将表格中的数据约分可得表型比例，雌性3：3：1：0，雄性6：0：2：0，接近9:3:3:1的变式，推测棒眼分叉毛雌性原本有1份，但由于致死消失。补全致死后可得，雌雄中圆眼：棒眼均为3：1，可知基因位于常染色体，圆眼为显性，亲本基因型为Dd×Dd。雌性直毛：分叉毛=1：1，雄性均为分叉毛，可知基因位于性染色体上，直毛为显性，且亲本均为杂合子。根据子代雄性均为显性可知，Y染色体上携带了显性基因F，因此可知亲本基因型为XFXf×XfYF。综上所述，亲本圆眼直毛雌雄果蝇的基因型为DdXFXf、DdXfYF，子代中基因型为ddXfXf的个体致死。F1圆眼果蝇中，雌雄眼型基因均为DD：Dd=1：2，两者产生的配子中D：d=2：1，因此F2棒眼（dd）占比为1/3×1/3=1/9，圆眼（D_）占比为1-1/9=8/9。雌性毛型基因为XFXf：XfXf=1：1，雄性毛型基因为XFYF：XfYF=1：1，因此F2分叉毛雌蝇（XfXf）占比为3/4×1/4=3/16。综上所述，F2中圆眼分叉毛雌蝇的占比为8/9×3/16=1/6。但由于基因型为ddXfXf的个体致死，其占比为1/9×3/16=1/48，存活个体占1-1/48=47/48。因此在F2存活个体中圆眼分叉毛雌蝇的占比为1/6÷47/48=8/47。 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．下图表示某雌性动物（核DNA数＝2N）体内细胞分裂某时期细胞内染色体、核DNA、染色单体之间的关系，下列不属于该时期染色体的行为变化的是（    ） A．染色体着丝粒排列在细胞中的一平面上 B．同源染色体分离，非同源染色体自由组合 C．同源染色体的非姐妹染色单体发生互换 D．着丝粒分裂，姐妹染色单体分离移向两极 【答案】D 【分析】减数分裂各时期特点：间期：DNA复制和有关蛋白质的合成； MⅠ前（四分体时期）：同源染色体联会，形成四分体； MⅠ中：四分体排在赤道板上；MⅠ后：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；MⅠ末：形成两个次级性母细胞。MⅡ分裂与有丝分裂基本相同，区别是无同源染色体。 【详解】细胞内染色体、核DNA、染色单体之间的关系如题图所示时，该细胞可能处于有丝分裂的前期和中期，也可能处于减数分裂Ⅰ，也可能处于减数分裂Ⅱ的前期和中期，这些时期的细胞中均不发生着丝粒分裂、姐妹染色单体分离移向两极，D正确，ABC错误。 故选D。 2．研究发现，果蝇的体细胞进行有丝分裂时也能发生同源染色体非姐妹染色单体相应位置的互换(同源染色体互换)。现有一只基因型为Bb的雌果蝇，基因B、b分别控制灰身和黑身。不考虑基因突变与染色体变异，下列关于该雌果蝇的叙述，错误的是（    ） A．该雌果蝇灰身体色上可能存在黑色斑块 B．该雌果蝇可能只产生一种类型的配子 C．有丝分裂发生同源染色体互换的概率较减数分裂低 D．只含b基因的细胞一定是该雌果蝇的卵细胞或极体 【答案】D 【分析】基因分离定律的实质: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，独立的随子遗传给后代。 【详解】A、基因型为Bb的雌果蝇在发育早期，细胞有丝分裂中发生同源染色体非姐妹染色单体相应位置的互换，导致某些细胞的基因型为bb，该种基因型的细胞分裂产生的一群子细胞可能表现出黑色色素，果蝇身体上出现黑色斑块，A正确； B、基因型为Bb的雌果蝇在发育早期，细胞有丝分裂中发生同源染色体互换，导致子细胞的基因型为BB或bb，若基因型为BB或bb的细胞发育成果蝇的性腺，那么该果蝇只能产生一种类型的配子，B正确； C、减数分裂会发生同源染色体的联会，同源染色体的非姐妹染色单体容易发生缠绕，进而发生互换，因此有丝分裂发生同源染色体互换的概率较减数分裂低，C正确； D、体细胞由于有丝分裂发生同源染色体的互换，可能产生基因型为BB或bb的子细胞，故只含b基因的细胞不一定是该雌果蝇的卵细胞或极体，也可能是体细胞，D错误。 故选D。 3．基因型为Aa的雄性（XY型性别决定）个体，某个精原细胞在减数分裂过程中A和a所在的同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，而且含A的一条染色体发生如图所示的着丝粒横裂（正常为纵裂），不考虑其他变异。下列说法正确的是（    ） A．该过程先后发生在减数分裂I和减数分裂II B．一个次级精母细胞中Y染色体的数目为0或1 C．仅考虑A、a基因，该精原细胞产生的精细胞种类有3种或4种 D．该精原细胞产生的精细胞都含有结构变异的染色体 【答案】A 【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交叉互换；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】A、图示某个精原细胞在减数分裂过程中A和a所在的同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，该过程发生在减数第一次分裂四分体时期，着丝粒分裂发生于有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期，即图示的着丝粒横裂可发生在减数第二次分裂，A正确； B、一个次级精母细胞中Y染色体的数目为0或1或2，B错误； C、只考虑这一对等位基因，该精原细胞产生的4个精子的类型有4种，1个基因型为Aa的精子、1个基因型为a的精子、1个基因型为A的精子，1个不含Aa基因的精子，C错误； D、该精原细胞产生的精细胞不都含有结构变异的染色体，其中含有结构变异的染色体的精子只有两个，D错误。 故选A。 4．若某动物（2n=4）的基因型为BbXDY，其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞，如图所示。不考虑基因突变和交叉互换，据图分析，下列相关叙述正确的是（　　） A．甲细胞中，同源染色体分离、染色体数目减半 B．乙细胞中，有4对同源染色体、4个染色体组 C．XD与b的分离可在甲细胞中发生，B与B的分离可在甲乙细胞中发生 D．甲细胞产生的精细胞中基因型为bY的占1/2，乙细胞产生的子细胞基因型相同 【答案】B 【分析】图甲细胞同源染色体分离，非同源染色体自由组合，处于减数第一次分裂后期；图乙细胞着丝粒分裂，染 色体均分到细胞两极，含有同源染色体，处于有丝分裂后期。 【详解】A、甲细胞表示减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，甲细胞中染色体数目不变，A错误； B、乙细胞表示有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色体组数加倍，乙细胞中，有4对同源染色体、4个染色体组，B正确； C、甲细胞表示减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，XD与b的分离可在甲细胞中发生；B与B的分离发生在乙细胞而不在甲细胞，C错误； D、甲细胞产生的精细胞中基因型可能为bY、BXD或BY、bXD，可见甲细胞产生的精细胞中基因型为bY的占1/2或0，乙细胞产生的子细胞基因型相同，D错误。 故选B。 5．细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。细胞增殖指的是细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。如图是基因型为AaBb的某二倍体哺乳动物的细胞分裂模式图，下列叙述错误的是（    ）    A．细胞①进行的是有丝分裂，细胞②③④进行的是减数分裂 B．细胞②是初级精母细胞，会发生基因重组，这增加了配子的多样性，有利于生物适应环境 C．细胞④处于减数分裂Ⅱ后期，该细胞同时含有B、b的原因可能是发生了基因突变 D．果蝇的精原细胞发生减数分裂时，细胞中可能存在5种形态的染色体 【答案】B 【分析】据图分析，图①代表有丝分裂中期，图②代表减数第一次分裂后期，图③代表减数第二次分裂中期，图④代表减数第二次分裂后期。 【详解】A、根据染色体形态可判断出，图①同源染色体不联会，代表有丝分裂中期，图②代表减数第一次分裂后期，图③代表减数第二次分裂中期，图④代表减数第二次分裂后期，A正确； B、细胞②细胞质不均分，是初级卵母细胞，B错误； C、细胞④无同源染色体，着丝粒分裂，处于减数分裂Ⅱ后期，该细胞同时含有B、b的原因可能是发生了基因突变或者互换，C正确； D、雄果蝇的染色体组成为3对常染色体+XY性染色体，发生减数分裂时，细胞中可能存在5种形态的染色体，D正确。 故选B。 6．粗糙型链孢霉（2n＝14）是一种多细胞真菌，子囊是其生殖器官。子囊孢子的大型/小型、黑色/白色分别由独立遗传的两对等位基因A/a、B/b控制。现将大型黑色、小型白色两种子囊孢子分别培养成菌丝，两种菌丝杂交产生合子。由于子囊狭窄，合子分裂形成的8个子囊孢子按分裂形成的顺序以“一”字形排列在子囊中，如下图所示。不考虑突变。下列叙述错误的是（　　） 注：代表的子囊孢子大小、颜色未知。 A．图中的菌丝体为单倍体，其体细胞中可含1或2个染色体组 B．若1-4号子囊孢子颜色相同，则5-8号子囊孢子颜色一定相同 C．若1号和3号子囊孢子颜色不同，则过程③发生了染色体片段的互换 D．若1号子囊孢子的基因型为AB，则2号孢子的基因型最多有3种 【答案】D 【详解】A、菌丝体由单倍性子囊孢子发育而来，本身为单倍体，正常体细胞含1个染色体组，有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体加倍，可含2个染色体组，A正确； B、若 合子基因型为Bb，若1-4号颜色都相同，说明减数分裂I时B和b已经完全分离，1-4均为B（或b），剩余5-8号均为b（或B），颜色一定相同，B正确； C、若不发生交叉互换，同一个减数分裂I子细胞产生的1号、3号基因型相同，颜色一致，若1号和3号颜色不同，说明减数分裂I（过程③）中同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，姐妹染色单体携带不同等位基因，C正确； D、1号和2号是同一个减数分裂II产物经有丝分裂得到的，不考虑突变，二者基因型一定相同，若1号为AB，2号基因型只能是AB，只有1种，D错误。 7．某三体玉米植株含有三条2号染色体，基因型为EEe。其减数分裂时，2号染色体任意两条移向一极，一条移向另一极。实验模拟：甲容器含2个E小球和1个e小球，每次从甲随机取1球或2球，且两种取法概率相等，同时从放有e小球的乙容器取1球，记录组合。下列叙述正确的是（    ） A．该三体植株产生含两条2号染色体的配子中，Ee的占比为1/3 B．若该三体玉米植株自交，产生含E基因的子代的概率为17/18 C．模拟实验操作无误时，不同组合类型中EEe所占比例约为1/6 D．若甲容器放4个E小球和2个e小球，则实验结果数据更可靠 【答案】C 【详解】A、该三体植株配子比例为EE：Ee：e：e=1：2：2：1，含两条2号染色体的配子为EE和Ee，其中Ee 的占比为2/3，A错误； B、三体植株自交时，只有雌雄配子均为e时，子代才不含 E基因，子代含E的概率=1-ee=1-1/6×1/6=35/36，B错误； C、得到EEe，需要甲容器抽出EE，其概率为1/6，C正确； D、甲容器放4个E和2个e，取2个球时会出现ee的情况，而真实情况不会产生ee的配子，实验结果数据不可靠，D错误。 8．某植物（2N=4）的基因型为AaBbCc。减数分裂过程中，一个细胞中染色体及相关基因的分布如图所示。不考虑染色体变异，下列叙述正确的是（    ） A．该细胞含2对同源染色体，4个染色体组 B．该细胞形成过程中发生了基因突变 C．B/b的分离只发生在减数第一次分裂 D．该细胞最终可形成4种类型的子细胞 【答案】B 【详解】A、该细胞中同源染色体发生联会，处于减数第一次分裂前期。细胞中有2对同源染色体（共4条染色体），但染色体组数目为2个（每个染色体组包含2条非同源染色体），A错误； B、该植物基因型为AaBbCc，其中AB连锁，ab连锁，ab所在染色体上出现B基因是基因突变的结果，B正确； C、由于同源染色体发生了交叉互换，B/b基因不仅存在于同源染色体上，也存在于同一条染色体的两条姐妹染色单体上，因此，B/b的分离既发生在减数第一次分裂后期，也发生在减数第二次分裂后期，C错误； D、最终产生4个子细胞，但子细胞类型只有3种，分别是ABC、abc、aBc或ABc、abC、aBC，D错误。 9．下列为显微镜下韭菜花粉母细胞（2N=32）的分裂组图，推断正确的是（    ） A．图a细胞中染色体数目会随DNA复制而加倍 B．图b细胞中染色体的姐妹染色单体彼此分离 C．图c细胞中同源染色体分离并移向细胞两极 D．图d细胞中各含16条染色体，没有染色单体 【答案】D 【详解】A、图a是初级精母细胞，为减数分裂Ⅰ前的间期，完成DNA复制，DNA数目加倍，染色体数目不变，A错误； B、图b为减数分裂Ⅰ中期，同源染色体排列在赤道板的两侧，姐妹染色单体没有发生分离，B错误； C、图c细胞为次级精母细胞，没有同源染色体，C错误； D、图d细胞为生殖细胞，此时的染色体数目减半，为16条，没有染色单体，D正确。 故选D。 10．图1表示某二倍体动物细胞减数分裂过程中某项指标的数量变化曲线；图2表示对该动物精巢切片显微观察后绘制的两幅细胞分裂示意图，下列分析错误的是（　　）    A．图1曲线可表示细胞中同源染色体对数的数量变化 B．细胞甲为次级精母细胞，处于图1中的BC段（不含B点），可能存在等位基因 C．图1曲线中BC段细胞中染色体数量可能与AB段细胞中染色体数量相同 D．若细胞乙的DNA两条链都被32P标记，使其在不含放射性的培养液中继续培养至第二次有丝分裂中期，部分染色体可能没有放射性 【答案】D 【分析】图1中：该物质的含量在减数第一次结束变为0，纵坐标可能表示同源染色体的对数。图2中：甲表示减数第二次分裂的中期，乙表示间期。 【详解】A、图1表示该生物细胞中该物质的含量在减数第一次结束变为0，减数第一次分裂发生同源染色体分离，故可以表示同源染色体对数的数量变化，A正确； B、细胞甲无同源染色体，着丝粒在赤道板上，处于减数第二次分裂中期，故为次级精母细胞，处于图1中的BC段（不含B点），可能存在等位基因（若发生基因突变或互换），B正确； C、图1曲线AB段具有同源染色体，处于减数第一次分裂，染色体数为2N，BC段没有同源染色体，应处于减数第二次分裂，当处于减数第二次分裂后期时，着丝粒分裂染色体数目加倍，此时染色体数也为2N，故图1曲线中BC段细胞中染色体数量可能与AB段细胞中染色体数量相同，C正确； D、细胞丁处于分裂的间期，若细胞丁的DNA都被32P标记，使其在含31P的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中培养至第二次有丝分裂中期，每个染色体都有放射性，其中每个染色体上的一个单体含放射性，一个单体不含放射性，D错误。 故选D。 11．科研人员在观察果蝇（2n=8）精原细胞分裂过程中发现甲、乙两种异常情况，如图所示。甲表示联会时，有 2 条非同源染色体发生融合，导致染色体失活（失去了着丝粒分裂的功能）和部分丢失。融合染色体及正常的 2 条相应染色体在之后会随机分配（一极至少有 1 条）。乙表示一对同源染色体在减数分裂时断裂、联结形成同源双着丝粒染色体，经修复后可以进行后续的减数 分裂。不考虑其它异常情况，下列说法正确的是（　　） A．情况甲分裂形成的精子中含染色体数目为 3 或 4 B．只考虑 A/a ，情况乙分裂产生的精子基因型有 4 种 C．甲发生在四分体时期，乙发生在减数第二次分裂后期 D．情况乙中变异的染色体修复后能稳定遗传与部分着丝粒失活有关 【答案】D 【分析】可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。 【详解】A、果蝇有4对同源染色体，发生情况甲时，有2对同源染色体正常分离，其余三条染色体随机移动，其中一极2条，另一极1条，融合的染色体失去了着丝粒分裂的功能，若形成的2个次级精母细胞的染色体数目分别为2条正常染色体+1条融合的染色体、4条正常染色体，则形成的精子中含染色体数目为2条或3条或4条。若形成的2个次级精母细胞的染色体数目分别为3条正常染色体+1条融合的染色体、3条正常染色体，则形成的精子中含染色体数目为3条或4条。因此情况甲分裂形成的精子中含染色体数目为2或3或4，A错误； B、结合图乙分析，一对同源染色体结合形成一条染色体，一条单体上的基因是Aa，另一条单体上的基因是aa，减数第一次分裂同源染色体分离，减数第二次分裂着丝粒分裂，姐妹染色体单体分离，因此只考虑A/a，情况乙分裂产生的精子基因型有3种，一种不含A、a基因，一种是Aa，一种是aa，B错误； C、乙表示一对同源染色体在减数分裂时断裂、联结形成同源双着丝粒染色体，减数第二次分裂后期没有同源染色体，因此乙发生在减数第一次分裂，C错误； D、结合图示可知，一对同源染色体在减数分裂时断裂、联结形成同源双着丝粒染色体，经修复后其中一个着丝粒失活，另一个着丝粒正常，在减数第二次分裂时着丝粒可以正常分裂，染色体正常分离从而稳定遗传，D正确。 故选D。 12．某实验室在观察二倍体哺乳动物细胞分裂时，用橙、蓝荧光（分别用黑白颜色表示）分别标记同源染色体的着丝粒（不同形状代表不同的同源染色体），然后在荧光显微镜下观察到其中一个细胞的图像如图所示。不考虑变异，下列说法正确的是（　　） A．该分裂过程中，有同源染色体的细胞中一定有姐妹染色单体 B．该细胞的上一时期会出现联会，且可以形成8个四分体 C．减数分裂过程中，生殖细胞中同源染色体数目减少为2对 D．该细胞连续分裂两次形成的精细胞中无同源染色体 【答案】D 【分析】分析图可知，细胞中含有8个荧光点，说明具有8条、4对同源染色体，且同源染色体排列在赤道板的两侧，说明处于减数第一次分裂中期。 【详解】A、分析图可知，细胞中含有8个荧光点，说明具有8条、4对同源染色体，且同源染色体排列在赤道板的两侧，说明处于减数第一次分裂中期。减数分裂过程中，要DNA复制完成后才会有姐妹染色单体，A错误； B、该时期是减数第一次分裂中期，上一时期是前期，发生联会，形成4个四分体，B错误； C、生殖细胞中无同源染色体，染色体不成对存在，C错误； D、该细胞连续分裂两次，即减数分裂完成形成的精细胞中无同源染色体，D正确。 故选D。 13．细胞分裂对维持亲代和子代的遗传稳定性有着十分重要的作用。下表是某同学在复习完细胞分裂内容后对果蝇的细胞分裂进行了部分总结，下列有关内容错误的是（    ） 选项 内容 发生的时期 细胞中的变化 A 核DNA复制 有丝分裂前的间期和减数分裂Ⅰ前的间期 核DNA数目加倍，染色单体形成，但染色体数目没有加倍 B 着丝粒分裂 有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期 染色单体消失、染色体数目暂时加倍，核DNA数目不变 C 产生子细胞 有丝分裂末期、减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ末期 染色体数目、核DNA数目和同源染色体数目发生减半 D 基因重组 减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅰ前期四分体中的非姐妹染色单体交换、减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】减数分裂过程： （1）减数第一次分裂前的间期：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交叉互换；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：①前期：染色体散乱地分布在细胞中；②中期： 染色体的着丝粒排列在细胞中央的平面上；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：核形成新的核膜、核仁、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、DNA分子复制发生在有丝分裂前的间期和减数分裂I前的间期，核DNA数目加倍，染色单体形成，但是染色体数目没有加倍，染色体数目的加倍是以着丝粒的变化而变化的，而间期着丝粒没有变化，A正确； B、着丝粒分裂发生在有丝分裂后期和减数分裂II后期，染色单体消失、染色体数目加倍，核DNA数目不变，B正确； C、细胞通过分裂产生子细胞，发生在有丝分裂末期、减数分裂I和减数分裂II末期，会使染色体数目和核DNA数目减半，但是在减数分裂I后期，同源染色体分离，细胞完成减数分裂I过程后，减数分裂II同源染色体消失，C错误； D、基因重组发生在果蝇细胞产生配子过程中，即减数分裂Ⅰ前期四分体中的非姐妹染色单体交换和减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，D正确。 故选C。 14．为解决人类卵巢早衰、生精障碍引发的不孕不育，研究者将皮肤细胞改造为能和精子受精的“类卵细胞”，如图所示（仅显示了其中3对同源染色体）。去核卵母细胞质里残留的物质可使G1期皮肤细胞或成纤维细胞跳过DNA复制阶段，直接进入分裂状态，获得“类卵细胞”。下列叙述正确的是（    ） A．图中“？”阶段的细胞内同源染色体排列方式与减数分裂Ⅰ中期一致 B．该“类卵细胞”形成过程中发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合 C．异常“类卵细胞”的形成原因是同源染色体联会紊乱 D．正常“类卵细胞”的细胞核DNA数量变化为46→92→46 【答案】B 【详解】A、“？”代表的时期是有丝分裂中期，因为该时期存在同源染色体，且染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板中央，这是有丝分裂中期的典型特征，A错误； B、“类卵细胞”在形成的过程中会发生同源染色体的联会和非同源染色体的自由组合，B正确； C、由图可知，异常“类卵细胞”形成的过程中，未发生同源染色体联会，其形成的原因是染色体未排列在赤道板两侧，导致染色体未均分形成，C错误； D、去核卵母细胞质里残留的物质可使皮肤细胞核跳过DNA复制阶段（DNA不会复制），皮肤细胞核DNA数为46个，形成正常“类卵细胞”过程中，细胞均分且分裂一次，所以正常“类卵细胞”形成过程中，细胞核DNA的数量变化是46→23，D错误。 15．下图甲表示某鸟体内细胞分裂过程中，每条染色体上DNA数量的变化曲线，图乙表示该鸟某个细胞分裂的示意图。下列叙述错误的是（　　）    A．图甲表明细胞分裂过程中，染色体上的DNA复制后又彼此分离 B．图甲bc段时期，该动物细胞中可能进行同源染色体的交叉互换 C．图乙细胞为初级精母细胞，细胞内含两条形态相同的性染色体 D．图乙细胞中的同源染色体彼此分离，其子细胞中不含有等位基因 【答案】D 【分析】根据题意和图示分析可知：在正常体细胞中，每条染色体上的DNA含量为1。在细胞分裂的间期，复制后变为2；当着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，每条染色体上的DNA含量由2变为1。bc段形成的原因是DNA的复制（发生在间期），de段形成的原因是着丝粒分裂（发生在有丝分裂的后期或者减数第二次分裂的后期）。bc段表示有丝分裂的前期和中期，或者减数第一次分裂的前、中、后、末和减数第二次分裂的前、中期。 【详解】A、图甲曲线中a点之前，每条染色体上有1个DNA，ab段为DNA复制，bc段每条染色体上有2个DNA，c点后，每条染色体上有1个DNA，因此图甲表明细胞分裂过程中，染色体上的DNA复制后又彼此分离，A正确； B、同源染色体的交叉互换发生在减数第一次分裂的前期，每条染色体上有2个DNA，位于bc段时期，B正确 C、图乙是减数第一次分裂的后期，细胞质均等分裂，是初级精母细胞，雄鸟的性染色体是ZZ，所以形态相同，C正确； D、图乙是减数第一次分裂的后期，同源染色体分离，但是可能发生基因突变或者发生交叉互换，所以产生的子细胞中可能存在等位基因，D错误。 故选D。 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．（除标注外，每空1分，共15分）蜜蜂中雌蜂（2n=32）由受精卵发育而来。现有蜜蜂的眼色（正常眼和黄绿眼）、绒毛有无和体色（黑体和灰体）分别由三对等位基因控制，记作A/a、B/b、D/d。为研究三对基因的位置关系，科研人员开展了如下所示实验。请回答下列问题。    (1)蜜蜂的雄蜂是________倍体。若对蜜蜂基因组测序，需测定________条染色体。 (2)眼色和体色两对相对性状中，显性性状分别为_________。控制眼色和体色的两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，判断依据是________。 (3)亲代蜂王和雄蜂的基因型分别为_________和________。请在图中标出三对基因在F1雌蜂染色体上的相对位置______。    (4)基因型相同的蜂王和工蜂在形态、结构、生理和行为等方面截然不同；一个蜂巢中通常仅一个蜂王，一个失去蜂王的蜂巢会迅速利用工蜂培育蜂王，这表明，除基因外，环境和________均可影响生物的表型。将F2雌蜂分巢饲养获得多只蜂王，蜂王的基因型有________种。F2雄蜂中眼色和绒毛有无两对性状出现表中比例的原因是蜂王在减数分裂过程中通过________实现基因重组，发生该变异的卵母细胞占比为________。 【答案】(1) 单 16 (2) 黄绿眼和黑体（2分） F2雄蜂中正常眼灰体：正常眼黑体：黄绿眼灰体：黄绿眼黑体=1：1：1：1（2分） (3) AABBdd abD   （2分） (4) 表观遗传 8/八 交换 24% 【分析】根据题意，蜂王和工蜂均是由受精卵发育而来的雌蜂，而雄蜂是由卵细胞直接发育而来，所以蜜蜂的性别由染色体组数决定，不存在性染色体； 【详解】（1）蜂王和工蜂均是由受精卵发育而来的雌蜂，而雄蜂是由卵细胞直接发育而来，所以蜜蜂的雄蜂是单倍体。若对蜜蜂基因组测序，需测定16条染色体，因为蜜蜂无性染色体，需要测定32/2=16条染色体。 （2）眼色中，F1代雌雄蜂全为黄绿眼，而F2代出现正常眼（新性状），说明正常眼为隐性（a）。黄绿眼为正常眼。 体色中，F1代雌蜂全为黑体，而雄蜂是由卵细胞直接发育而来，而F2代出现灰体（新性状），说明黑体为显性（D），控制眼色和体色的两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，因为F2雄蜂中正常眼灰体：正常眼黑体：黄绿眼灰体：黄绿眼黑体=1：1：1：1。 （3）因F1代雌蜂表现为黄绿眼无绒毛黑体（与蜂王部分性状相同黄绿眼无绒毛，与雄蜂部分性状相同黑体），结合小问2，说明雄蜂提供了一组单倍体基因（abD），蜂王提供另一组（AABBdd）。因为黄绿眼总与无绒毛性状相关联，并且因为F1雌雄均为无绒毛，F2中出现了有绒毛，所以无绒毛为显性性状，所谓A与B在同一条染色体上，a与b在同一条染色体上，D、d与A/a位于非同源染色体上，三对基因在F1雌蜂染色体上的相对位置   （4）除基因外，环境和表观遗传均可影响生物的表型。将F2雌蜂分巢饲养获得多只蜂王，F1雌蜂为AaBbDd，F1雄蜂为ABd，由表格可知，F2蜂王的基因型有8种。F2雄蜂中眼色和绒毛有无两对性状出现表中比例的原因是蜂王在减数分裂过程中通过互换，实现基因重组，蜂王为二倍体，产生卵细胞时若发生交叉互换（如A与b重组，a与B重组），则雄蜂（单倍体）会表现出重组性状。F2中重组性状占比为12%，因为雄蜂是由卵细胞直接发育而来，发生互换的卵母细胞产生重组细胞的比例为1/2，所以发生该变异的卵母细胞占比为12%×2=24%。 17．（除标注外，每空1分，共10分）水稻（2N＝24）是重要的粮食作物，纯合品系水稻甲含有抗病基因H和耐缺氮基因T，纯合品系水稻乙含相应的隐性基因，让甲和乙杂交，得到F1，F1自交得F2。利用分子杂交检测技术对亲本及F2植株分别进行T/t基因和H/h基因的检测，并统计F2中两对基因相应带型的植株数量，结果如下表（“＋”表示出现相应基因条带，“一”表示不出现相应基因条带）。 亲本带型 F2带型 品系甲 品系乙 带型1 带型2 带型3 T/t基因条带 + － + + － － + － + + 数量 \ \ 35 72 36 H/h基因条带 + － － + + － + + + － 数量 \ \ 60 71 12 (1)我国科学家发布了首个完整的水稻参考基因组，该工作需要对____条染色体上的DNA进行测序。 (2)耐缺氮性状的遗传遵循____定律，判断依据是____。 (3)F1中的T/t基因和H/h基因____（填“一定”“不一定”或“一定不”）位于一对同源染色体上。研究发现F1产生的部分花粉无活性，则可推测带有____基因的花粉无活性。利用已有材料设计一次杂交实验来验证上述推测，写出实验思路：____。 (4)从F1植株上取一些细胞，用3种不同颜色的荧光（可分别标记T、H、t）进行标记，不考虑胚乳、基因突变和染色体变异，若某细胞中出现了3种颜色的4个荧光点，则其原因最可能是____。 【答案】(1)12 (2) 基因分离 F2中基因型及比例为TT：Tt：tt≈1：2：1（F2中耐缺氮植株概率为3/4）（2分） (3) 一定不 H 以F1为父本，乙为母本进行杂交，观察并统计后代表型及比例（也可选择F2中双隐性（或基因型为 hh 的）个体作母本）（2分） (4)F1的生殖细胞在减数第一次分裂前期同源染色体发生了互换，使T与t交换位置，含基因T、t的染色体和含基因H的染色体同时进入该细胞中（2分） 【分析】1、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；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。 2、基因自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，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）水稻为雌雄同株植物，花是两性花，无性染色体，并且水稻体细胞含12对同源染色体，因此进行水稻基因组测序时需要对12条染色体上的DNA进行测序。 （2）甲的基因型为TT，乙的基因型为tt，杂交产生的F1应为Tt，由表中基因型条带可知，F1自交获得的F2中基因型及比例为TT：Tt：tt=35：72：36≈1：2：1，符合基因分离定律。 （3）由表中基因型条带可知，F2中T/t 有关的基因型及比例为 TT：Tt：tt=35：72：36≈1：2：1，H/h有关的基因型及比例为 HH：Hh：hh=12：71：60≈1：6：5，若两对基因在一对染色体上，则两对基因的分离比应均为1：2：1或1：6：5，而两对基因的分离情况不一致，可以判断 F1（TtHh）中的T/t 基因和H/h基因一定不位于一对同源染色体上。若上述比例不一致是由于部分花粉无活性导致的，则可判断与 H/h 有关，又由于F2中HH 植株比例明显偏低，可判断是由部分含H基因的花粉无活性所致。甲的基因型为TTHH，乙的基因型为tthh，F1的基因型为TtHh. F2中除了双隐性的个体外，其他个体的基因型有多种可能性，因此设计的实验可选择测交思路，并要保证父本能产生含H的花粉，故用F1为父本，乙为母本（F2中双隐性（或基因型为 hh 的）个体作母本）进行杂交，观察并统计后代中表型及比例即可验证。 （4）F1植株的基因型为TtHh，当F1植株的细胞进行有丝分裂或减数分裂，并发生染色体复制后，其4个染色体上分别有 2 个T、2 个t、2 个H、2 个h，若某细胞中出现3种颜色的荧光，说明细胞中同时存在基因T、t、H，由于要出现4个荧光点，则说明细胞中某种基因应该有2个。根据题意排除了胚乳、基因突变、染色体分离异常等情况，推测有可能是减数第一次分裂前期同源染色体发生了互换使T与t交换位置，含基因 T、t 的染色体和含基因 H 的染色体同时进入该细胞中，故标记后其出现3种不同颜色的4个荧光点。 18．丙酯草醚是一种除草剂，研究者利用洋葱根尖为实验材料，开展了丙酯草醚对植物细胞有丝分裂影响的实验研究。 (1)研究者将正常生长的洋葱根尖转入不同浓度的丙酯草醚溶液中，继续培养一段时间后，切取根尖2～3mm，以获取___区的细胞、用于制作根尖细胞有丝分裂临时装片，制片前需对根尖进行___漂洗和染色，上图为显微镜下观察到的部分细胞图像。 (2)据图分析，图中A箭头所指细胞处于分裂的___期，伴随着丝粒的分裂，___分开，并移向两极。图中B箭头所指细胞的染色体数与核DNA分子数之比为___。 (3)研究者统计不同浓度丙酯草醚处理后处于不同时期细胞的个数，结果如下表。 丙酯草醚浓度（%） 0 0.0125 0.0250 0.0500 0.1000 根尖细胞有丝分裂指数（%） 18.3 8.5 6.2 4.2 3.9 注：有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞总数×100% 表中实验结果显示，随丙酯草醚处理浓度升高，分裂期细胞___。 且在分裂期的细胞中，处于图中B箭头所示时期细胞的比例增加，推测丙酯草醚可能会___。 【答案】(1) 分生 解离 (2) 后 姐妹染色单体 1∶2 (3) 减少 抑制着丝粒的断裂 【分析】观察植物细胞有丝分裂实验：解离：剪取根尖2-3mm（最好每天的10-14点取根，因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期），立即放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（1∶1）的玻璃皿中，在室温下解离3-5min；漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min；染色：把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液的培养皿中，染色3-5min；制片：取一干净载玻片，在中央滴一滴清水，将染色的根尖用镊子取出，放入载玻片的水滴中，并且用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片再加一载玻片然后，用拇指轻轻地压载玻片取下后加上的载玻片，即制成装片；观察：（1）低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察，要求找到分生区的细胞，特点是：细胞呈正方形，排列紧密。（2）高倍镜观察找到分生区的细胞后，把低倍镜移走，直接换上高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮，直到看清细胞物像为止。 【详解】（1）由于分生区的细胞能够进行旺盛的分裂，因此将正常生长的洋葱根尖转入不同浓度的丙酯草醚溶液中，继续培养一段时间后，切取根尖2~3mm，以获取分生区的细胞，分生区的细胞特点是：细胞呈正方形，排列紧密。装片制作的步骤是解离、漂洗、染色和制片，因此制片前需对根尖进行解离、漂洗和染色。 （2）图中箭头A所指的细胞中着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分开的染色体在纺锤丝的牵引下分别向两极移动，该细胞处于有丝分裂后期。箭头B细胞中含有姐妹染色单体，所以染色体数与核DNA分子数之比为1∶2。 （3）有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞总数×100%，根据表格数据可知，随着丙酯草醚处理浓度升高，有丝分裂指数降低，即分裂期细胞数目减少；如果图中B箭头所示时期细胞（含有姐妹染色单体）增多，说明细胞不能进入后期，所以推测丙酯草醚抑制了染色体着丝粒的分裂。 19．荠菜属于一年生草本植物，分布广泛，是人们喜食的野菜，其果实形状有三角形和长圆形两种，由两对等位基因D和d、E和e控制。为研究果实形状的遗传机制，研究人员利用纯合三角形果和长圆形果荠菜进行杂交实验，如图1。 (1)荠菜的三角形果和长圆形果是一对_______，其中_______为显性性状。 (2)亲本通过减数分裂产生的_______细胞将控制果实形状的基因传给子代。 (3)控制荠菜果实形状的两对基因在遗传时遵循基因的_______定律。F1的基因型为_______，F2中长圆形果的基因型为_______。 (4)三角形果的形成是由于其肩部生长较快导致，如图2。研究人员推测：D基因通过促进物质X的合成，促进三角形果肩部生长。利用野生型（三角形果）和D基因缺失突变体进行实验，结果如图3。 若要验证上述推测，图3实验中还需检测果实发育中肩部的_______。 【答案】(1) 相对性状 三角形果 (2)有性生殖 (3) 自由组合 DdEe ddee (4)物质X的浓度 【详解】（1）荠菜的三角形果和长圆形果是一对相对性状，F1自交产生的后代的性状分离比为三角形果∶长圆形果=15∶1，可见三角形果为显性性状。 （2）亲本通过减数分裂产生的有性生殖细胞将控制果实形状的基因传给子代，减数分裂过程中通过基因重组产生了多样的配子进而增加了后代的变异性。 （3）F1自交产生的后代的性状分离比为三角形果∶长圆形果=15∶1，为9∶3∶3∶1的变式，因而可知，控制荠菜果实形状的两对基因在遗传时遵循基因的自由组合定律。F1的基因型为DdEe，F2中长圆形果的基因型为ddee。 （4）研究人员推测：D基因通过促进物质X的合成，促进三角形果肩部生长。利用野生型（三角形果）和D基因缺失突变体进行实验，结果如图3。图3实验中只是检测了角度，还需检测果实发育中肩部的物质X的浓度，进而可以证明D基因通过促进物质X的合成，促进三角形果肩部生长。 20．（除标注外，每空2分，共15分）细叶百合（2n=24）具有养阴润肺，清心安神之功效，常用于缓解阴虚燥咳、劳嗽咳血、虚烦惊悸、失眠多梦、精神恍惚等症状。细叶百合的鳞茎有卵形和圆锥形两种，由常染色体上的基因A、a控制；花瓣的颜色有鲜红色和白色两种，由常染色体上的基因B、b控制。研究人员进行了以下实验。 实验一：用鳞茎卵形、花瓣鲜红色植株人工传粉给鳞茎圆锥形、花瓣白色植株，F1表型及其比例为鳞茎卵形、花瓣鲜红色：鳞茎卵形、花瓣白色=1：1。F1中花瓣白色植株自交，F2表型及其比例为花瓣白色：花瓣鲜红色=3：1。 实验二：从实验一的F1两种表型中各选取一株，对它们和两个亲本的两对基因（A、a和B、b）进行PCR扩增，然后进行电泳分离，结果如图。已知：①条带1和2表示一对等位基因，条带3和4表示另一对等位基因；②图谱四为实验一中亲代鳞茎圆锥形、花瓣白色植株的电泳图谱。不考虑致死。 (1)图谱一、二、三、四中对应F1鳞茎卵形、花瓣鲜红色植株的是图谱____，条带1、2、3、4代表的基因分别是____。 (2)为探究F1鳞茎卵形、花瓣鲜红色植株中控制鳞茎形状的基因和控制花瓣颜色的基因是否位于一对同源染色体上，科研人员让F1鳞茎卵形、花瓣鲜红色植株测交，该方法是否可行，为什么？____；请你提供一种探究实验思路，以F1中的植株为实验材料，并写出预期结果及结论。 实验思路：____。 预期结果及结论：____。 (3)某细叶百合缺失了一条染色体，则该细叶百合处于减数分裂Ⅱ时期的细胞中可能含有____条染色体。 【答案】(1) 二 b、B、a、A (2) 不可行，因为控制鳞茎形状的基因和控制花瓣颜色的基因位于一对同源染色体上或位于两对同源染色体上，F1鳞茎卵形、花脾鲜红色植株进行测交，子代的表型及比例均为鳞茎卵形、花瓣鲜红色：鳞茎圆锥形、花瓣鲜红色=1：1 （3分） 让F1鳞茎卵形、花瓣鲜红色植株与F1鳞茎卵形、花瓣白色植株杂交，观察并统计F2的表型及比例 （3分） 若F2的表型及比例为鳞茎卵形、花瓣鲜红色：鳞茎卵形、花瓣白色：鳞茎圆锥形、花瓣白色=2：1：1，则控制鳞茎形状的基因和控制花瓣颜色的基因位于一对同源染色体上；若F2的表型及比例为鳞茎卵形、花瓣鲜红色：鳞茎卵形、花瓣白色：鳞茎圆锥形、花瓣鲜红色：鳞茎圆锥形、花瓣白色=3：3：1：1，则控制鳞茎形状的基因和控制花瓣颜色的基因位于两对同源染色体上（3分） (3)11或22或12或24 【分析】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）分析题意可知，细叶百合的鳞茎有卵形和圆锥形两种，由常染色体上的基因A、a控制；花瓣的颜色有鲜红色和白色两种，由常染色体上的基因B、b控制，用鳞茎卵形、花瓣鲜红色植株人工传粉给鳞茎圆锥形、花瓣白色植株，F1表型及其比例为鳞茎卵形、花瓣鲜红色：鳞茎卵形、花瓣白色=1：1根据题干F1的表型及比例可判断亲本基因型为AAbb、aaBb。单独分析花瓣颜色，鲜红色和白色植株杂交，F1鲜红色：白色=1：1，F1白色植株自交，F2白色：鲜红色=3：1，可推出亲本鲜红色花瓣植株的基因型为bb，亲本白色花瓣植株的基因型为Bb。单独分析鳞茎类型，用鳞茎卵形与鳞茎圆锥形杂交，F1全为鳞茎卵形，说明鳞茎卵形为显性性状，亲本基因型分别为AA和aa，即父本和母本的基因型分别为AAbb、aaBb。则F1鳞茎卵形、花瓣鲜红色植株的基因型为Aabb，鳞茎卵形、花瓣白色植株的基因型为AaBb。再结合电泳图谱，图谱四为实验一中母本鳞茎圆锥形、花瓣白色植株的电泳图谱，可知条带3对应a基因，条带4对应A基因，图谱一只有两个电泳条带，对应雄性亲本，条带1对应b基因，条带2对应B基因，故F1鳞茎卵形、花瓣鲜红色植株对应图谱二。 （2）F1鳞茎卵形、花瓣鲜红色植株测交，无论控制鳞茎形状和花瓣颜色的两对基因是否位于一对同源染色体上，子代都为鳞茎卵形、花瓣鲜红色：鳞茎圆锥形、花瓣鲜红色=1：1，所以测交的方法不可行。同理可推导自交的方法也不可行。可让F1鳞茎卵形、花瓣鲜红色植株与F1鳞茎卵形、花瓣白色植株杂交，观察并统计F2的表型及比例：若F2的表型及比例为鳞茎卵形、花瓣鲜红色：鳞茎卵形、花瓣白色：鳞茎圆锥形、花瓣白色=2：1：1，则控制鳞茎形状和花瓣颜色的两对基因位于一对同源染色体上；若F2的表型及比例为鳞茎卵形、花瓣鲜红色：鳞茎卵形、花瓣白色：鳞茎圆锥形、花瓣鲜红色：鳞茎圆锥形、花瓣白色=3：3：1：1，测控制鳞茎形状和花瓣颜色的两对基因位于两对同源染色体上。 （3）某细叶百合缺失了一条染色体，则该细叶百合的染色体条数为23条，则该植株处于减数分裂Ⅱ中期的细胞中可能含有11或12条染色体，处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中可能含有22或24条染色体。 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $