高考生物大题满分规范练(2) 遗传与变异(含解析）
文档属性
| 名称 | 高考生物大题满分规范练(2) 遗传与变异(含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 419.7KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-03-07 00:02:07 | ||
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文档简介
大题满分规范练(二) 遗传与变异
(30分钟 100分)
1.(20分)某研究机构利用家鼠中棕色和白色品种为亲本进行杂交,后代(F1)均为黑色,让F1中雌雄个体多次相互交配繁殖,F2中出现黑色181只、棕色59只、白色82只。请回答:
(1)已知家鼠的毛色性状由2对等位基因共同控制,则相关基因在染色体上的位置关系是 。若要判断相关基因是否在性染色体上,需要在F2中 。
(2)棕色是家鼠毛色的原始性状表现,据题意可知,其他毛色的出现则来源于 。
(3)假设毛色由两对等位基因A、a和B、b共同控制,棕色亲本基因型为aaBB,则白色个体出现的原因可能是下列图示 (填“①”“②”或“③”)所对应的毛色控制途径。由此也说明基因和性状的关系并不是简单的线性关系,一对相对性状可能由 基因控制,基因与基因之间 。
(4)选择F2中棕色雌鼠与黑色雄鼠随机交配,F3中白色鼠所占的比例为 。
【解析】(1)家鼠中棕色和白色品种为亲本进行杂交,F1均为黑色,说明为显性性状,让F1中雌雄个体多次相互交配繁殖,F2中出现黑色181只、棕色59只、白色82只,表现型比为黑色∶棕色∶白色=9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变形,若家鼠的毛色性状由2对等位基因共同控制,则两对等位基因分别位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律。要判断相关基因是否在性染色体上,需要在F1中按照性别统计各种毛色个体数量及比例。
(2)棕色是家鼠毛色的原始性状表现,而出现黑色和白色,且相关基因位于两对同源染色体上,说明其他毛色的出现来源于棕色基因的基因突变以及基因重组。
(3)假设毛色由两对等位基因A、a和B、b共同控制,棕色亲本基因型为aaBB,黑色∶棕色∶白色=9∶3∶4,则黑色对应基因型为A_B_,白色个体基因型为A_bb和aabb,出现的原因可能是下列图示③所对应的毛色控制途径。由此也说明基因和性状的关系并不是简单的线性关系,一对相对性状可能由两对或多对基因控制,基因与基因之间可以通过相互作用共同控制生物的性状。
(4)选择F2中棕色雌鼠(1/3aaBB、2/3aaBb)与黑色雄鼠(1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb)随机交配,棕色雌鼠产生卵细胞基因型中aB∶ab=2∶1,黑色雄鼠产生精子基因型中AB∶Ab∶aB∶ab=4∶2∶2∶1,F3中白色鼠(A_bb和aabb)所占的比例为1/3ab×2/9Ab+1/3ab×1/9ab=3/27=1/9。
答案:(1)两对等位基因分别位于两对同源染色体上 按照性别统计各种毛色个体数量及比例
(2)棕色基因的基因突变以及基因重组
(3)③ 两对或多对 可以通过相互作用共同控制生物的性状 (4)1/9
2.(20分)某家蚕品系因不耐热,在夏季饲养时死亡率升高,产茧量下降。为解决这一问题,研究人员将某细菌的耐热基因导入到家蚕体细胞中,获得转基因耐热型家蚕。回答下列问题:
(1)科研人员从供体细菌中分离得到耐热基因转录出的mRNA,将其 (填过程)为DNA,再与载体DNA连接为重组DNA分子。
(2)研究人员成功培育出一只转基因耐热型雌蚕。已知蚕的性别决定方式为ZW型,该雌蚕含两个耐热基因,且均已整合到染色体上,但具体位置不能确定。将该耐热型雌蚕蛾与一只普通型雄蚕蛾杂交,得到足够数量的F1。请完善有关问题:
①如果F1中耐热型占 ,则两个耐热基因位于同一条染色体上。
②如果 F1中耐热型占75%,那么两个耐热基因的位置为 。
③如果F1全为耐热型,那么两个耐热基因的位置有两种可能:a.分别位于两条常染色体,且这两条常染色体是一对同源染色体;
b.______________________________________________________。
请利用F1设计一代杂交实验,来继续探究耐热基因的位置究竟是a还是b,简要写出杂交方案及预期的结果和结论: 。
【解析】(1)在基因工程中,以RNA为模板合成DNA的过程称为逆转录过程,因此从供体细菌中分离得到耐热基因转录出的mRNA,经逆转录形成DNA。
(2)①对耐热型雌蚕蛾进行测交,若后代耐热型∶普通型=1∶1,即耐热型占1/2,相当于一对等位基因的测交,则两个耐热基因位于同一条染色体上。
②若后代耐热型∶普通型=3∶1,即耐热型占75%,相当于两对等位基因的测交,则两个耐热基因的位置位于两条非同源染色体上。
③若后代全为耐热型,则两个耐热型基因位于一对同源染色体的两条染色体上,两个耐热基因的位置有两种可能:分别位于两条常染色体上或分别位于两条性染色体(Z、W)上。判断基因的位置是在常染色体上,还是在性染色体上,且依题要求,利用F1设计一代杂交实验,可将F1个体随机交配,观察F2中家蚕的表现型及比例。若导入耐热基因位于常染色体上,则耐热型和普通型的出现在雌雄中相同,即F2中耐热雄∶耐热雌∶普通雄∶普通雌=3∶3∶1∶1,即F2中普通型家蚕雌雄均有,耐热型家蚕中雌∶雄=1∶1;若导入耐热基因位于两条性染色体上,则会出现表现型与性别相关联的现象,即F2中耐热雌∶耐热雄∶普通雄=2∶1∶1,即F2中耐热型家蚕中雌∶雄=2∶1,即F2中普通型家蚕中只有雄性。
答案:(1)逆转录 (2)①1/2 ②两条非同源染色体上 ③分别位于Z、W染色体上 F1个体随机交配,统计F2中的普通型家蚕的性别,如果F2中普通型家蚕中雌雄均有,则基因的位置为a;如F2中普通型家蚕中只有雄性,则基因的位置为b(或F1个体随机交配,统计F2中耐热型家蚕的性别比例,如果F2中耐热型家蚕中雌∶雄=1∶1,则基因的位置为a;如F2中耐热型家蚕中雌∶雄=2∶1,则基因的位置为b。或F1个体随机交配,统计F2中家蚕的表现型及比例,如果F2中耐热雄∶耐热雌∶普通雄∶普通雌=3∶3∶1∶1,则基因的位置为a;如F2中耐热雌∶耐热雄∶普通雄=2∶1∶1,则基因的位置为b)
3.(18分)大麦是高度自交植物,配制杂种相当困难。育种工作者采用染色体诱变的方法培育获得三体品系。该品系的一对染色体上有紧密连锁(不发生交叉互换) 的两个基因,一个是雄性不育基因(ms),使植株不能产生花粉,另一个是黄色基因(r),控制种皮的颜色。这两个基因的显性等位基因Ms能形成正常花粉,R控制茶褐色种皮。带有这两个显性基因的染色体片段易位连接到另一染色体片段上,形成一条额外染色体,其他染色体正常,成为三体,该品系的自交后代可分离出两种植株,如图所示。请回答下列问题:
(1)已知大麦的正常体细胞染色体是7对,育成的新品系三体大麦体细胞染色体为 条。
(2)三体大麦减数分裂时,其他染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体,在减数第一次分裂后期随机分向一极,减数第二次分裂过程正常,形成的花粉中,有额外染色体的花粉无受粉能力。三体大麦减数第一次分裂后期细胞两极染色体数目之比为 ,减数分裂结束后可产生的配子基因型是 。
(3)三体大麦自花授粉后,雄性不育个体和雄性可育个体所对应的种皮颜色分别是 ,理论上二者的比例为 。
(4)与传统杂交育种方法比较,此育种方法采用不育系的优点是 。
【解析】(1)根据题意,育成的新品系三体大麦体细胞中染色体比正常个体体细胞额外多一条,因此育成的新品系三体大麦体细胞染色体为15条。
(2)根据题意,正常大麦的体细胞染色体是7对,三体大麦减数分裂时,若其他染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体,在后期随机分向一极,两极染色体数比为7∶8;由于ms、r两极均有,而Ms、R仅一极有,所以配子基因型为MsmsRr和msr。
(3)根据题意,该三体大麦的基因型为MsmsmsRrr,能产生2种类型的雌配子msr和MsmsRr,1种类型的雄配子msr,因此该三体大麦自花授粉,子代黄色种皮msmsrr的种子和茶褐色种皮MsmsmsRrr的种子的理论比值为=1∶1。
(4)由于种皮颜色不同,可采用机选方式分开,方便实用,不育系的雄性不育,在生产中采用不育系配制杂种的目的是对母本不用进行去雄环节,方便杂交,降低劳动成本。
答案:(1)15
(2)7∶8(或8∶7) MsmsRr和msr
(3)黄色和茶褐色 1∶1
(4)对母本不用去雄处理,方便杂交
【加固训练】
观察发现某闭花授粉的二倍体植物(2n),野生型开红花,突变型开白花。为了确定花色性状的显隐性关系和花色控制基因及其在染色体上的定位,研究人员进行实验如下,请分析回答:
(1)在甲种群中,该植物出现一株白花突变株A,将该白花突变株A与野生型杂交,子一代为红花植株,子二代红花植株和白花植株比为3∶1,据此可推测:该红花和白花受 对等位基因控制,且基因完全显性。
(2)在乙种群中,该植物也出现了一株白花突变株B,且与白花突变株A同为隐性突变。为确定白花突变株A、B是否由相同的等位基因控制,可将 杂交,当子一代表现为 时,可确定白花突变由不同的等位基因控制。若子一代自然繁殖获得的子二代中表现型及比例为 时,可确定白花突变由独立遗传的两对等位基因控制。
(3)缺体(2n-1)可用于基因的染色体定位。人工构建该种植物的缺体系(红花)应有 种缺体。将白花突变株A与该种植物缺体系中的全部缺体分别杂交留种并单独种植,当子代出现表现型及比例为 时,可将白花突变基因定位于 染色体上。
(4)三体(2n+1)也可用于基因的染色体定位。若白花由一对隐性突变基因控制,将白花突变植株与三体系(红花纯合)中全部三体分别杂交,留种并单独种植, 当子二代出现表现型及比例为 时,可对此白花突变基因进行定位。
【解析】(1)白花植株与野生型杂交,子一代全为红花,子二代红花∶白花=3∶1,这符合孟德尔基因的分离定律,说明红花和白花受一对等位基因控制。
(2)要确定甲、乙两种群的白花突变是否由相同的等位基因控制,应将这两种群的白花突变型植株杂交,若两地的白花突变由不同的等位基因控制,若这2对等位基因位于两对同源染色体上用A(a)、B(b)表示,又它们均为隐性突变、严格自花传粉,则甲种群白花植物基因型为aaBB,乙种群白花植物基因型为AAbb,它们杂交一代基因型为AaBb,全为红花,F1自交,F2基因型及比例是A_B_(红花)∶A_bb(白花)∶aaB_(白花)∶aabb(白花)=9∶3∶3∶1,即红花植株∶白花植株=9∶7。
(3)该严格自花传粉的二倍体植物有2n条染色体,n对同源染色体,同源染色体上的基因相同,每次只需缺一对同源染色体中的任意一条,共需构建n种缺体。白花由一对隐性突变基因(A、a)控制,其基因型为aa,若该缺体缺少的染色体上含有该基因,则其基因型为A0,亲本:aa×A0,F1:Aa红花∶a0白花=1∶1。
(4)白花由一对隐性突变基因(A、a)控制,其基因型为aa,若该三体(红花纯合)基因型为AAA,亲本:aa×AAA,F:Aa红花∶AAa红花=1∶1,即Aa占1/2,其自交后代中aa白花1/2×1/4,AAa占1/2,其产生配子种类及比例1/6AA、1/6a、1/3Aa、1/3A,自交后代中aa白花占1/2×1/6×1/6,因此F2白花占:1/8+1/72=5/36,红花占31/36,红花植株∶白花植株=31∶5。
答案:(1)一 (2)白花突变株A、B 红花 红花∶白花=9∶7 (3)n 红花∶白花=1∶1 该缺体所缺少的 (4)红花∶白花=31∶5
4.(22分)黑腹果蝇翅的大翅和小翅、有斑和无斑分别由两对常染色体上的等位基因A/a、B/b控制。用纯合的大翅有斑果蝇与小翅无斑果蝇进行杂交,F1全是大翅有斑果蝇。让F1雌、雄果蝇交配得F2,F2表现型的比例为7∶3∶1∶1。请分析回答:
(1)黑腹果蝇翅的显性性状为 。
(2)若用纯合的大翅雄蝇和纯合的小翅雌蝇杂交,结果子代出现了Aaa的个体,其原因可能是减数第一次分裂 未分离,也可能是减数第二次分裂 。
(3)针对“F2表现型的比例为7∶3∶1∶1”这一结果,研究小组尝试作出解释:
①研究小组认为:控制黑腹果蝇翅的两对等位基因存在雌配子不育的现象。据此推断,不育雌配子的基因型为 。
②为验证上述解释的正确性,可重复上述实验,获得F1代后,选择F1中 (填“雌”或“雄”)果蝇进行测交。若测交后代表现型的比例为 ,则研究小组的解释是正确的。
【解析】(1)F1表现的性状即为显性性状,F1全是大翅有斑果蝇,显性性状为大翅有斑。
(2)若用纯合的大翅雄蝇(AA)和纯合的小翅(aa)雌蝇杂交,结果子代出现了Aaa的个体,其原因可能是减数第一次分裂a基因所在的同源染色体未分离,也可能是减数第二次分裂a基因所在的染色体的姐妹染色单体未分离。
(3)①由分析可知,不育雌配子的基因型为Ab或aB。
②为验证上述解释的正确性,可采用测交进行验证,因为测交可以检测待测个体产生的配子类型及比例,因此选择F1中雌果蝇进行测交,即F1中雌果蝇(AaBb)与小翅无斑果蝇(aabb)雄果蝇进行杂交:若后代表现型的比例为1∶1∶1,则说明是基因型为Ab或aB的雌配子致死引起的。
答案:(1)大翅有斑 (2)a基因所在的同源染色体 a基因所在的染色体的姐妹染色单体未分离 (3)Ab或aB 雌 1∶1∶1
5.(20分)随着科学技术的发展,遗传学研究已进入分子生物学阶段,请分析回答相关问题:
(1)二倍体(染色体数为2n)生物中,某一对同源染色体少一条,染色体表示为2n-1的个体称为单体;缺失一对同源染色体,染色体表示为2n-2的个体称为缺体。单体、缺体植株的变异类型为 ,该变异相对于基因突变来说, (填“能”或“不能”)通过显微镜观察判断。
(2)理想情况下,某单体植株(2n-1)产生的配子中,染色体数可表示为 。
(3)分子免疫遗传学常用 (填“蛋白质培养基”“活鸡胚”“煮熟的鸡胚”)培养禽流感病毒。如何培养有同位素标记的细菌病毒 请说明步骤: ___________________________________。
【解析】(1)根据分析,单体(2n-1)、缺体(2n-2)植株的变异类型为染色体(数目)变异,基因突变是指碱基对的增添、缺失和替换,引起基因结构的变化,是DNA分子水平的改变,染色体(数目)变异相对于基因突变来说,能通过显微镜观察判断。
(2)理想情况下,某单体植株(2n-1),经减数第一次分裂会产生含有染色体数n和(n-1)的子细胞,进而经减数第二次分裂着丝点分裂后产生的配子中,染色体数可表示为n和(n-1)。
(3)病毒无细胞结构,必须寄生在活细胞中。分子免疫遗传学常用活鸡胚培养禽流感病毒。培养有同位素标记的细菌病毒的步骤是:制备有同位素标记的培养基→培养细菌→有标记的细菌→细菌病毒侵染细菌→有标记的病毒。
答案:(1)染色体(数目)变异 能
(2)n和(n-1)
(3)活鸡胚 制备有同位素标记的培养基→培养细菌→有标记的细菌→细菌病毒侵染细菌→有标记的病毒
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(30分钟 100分)
1.(20分)某研究机构利用家鼠中棕色和白色品种为亲本进行杂交,后代(F1)均为黑色,让F1中雌雄个体多次相互交配繁殖,F2中出现黑色181只、棕色59只、白色82只。请回答:
(1)已知家鼠的毛色性状由2对等位基因共同控制,则相关基因在染色体上的位置关系是 。若要判断相关基因是否在性染色体上,需要在F2中 。
(2)棕色是家鼠毛色的原始性状表现,据题意可知,其他毛色的出现则来源于 。
(3)假设毛色由两对等位基因A、a和B、b共同控制,棕色亲本基因型为aaBB,则白色个体出现的原因可能是下列图示 (填“①”“②”或“③”)所对应的毛色控制途径。由此也说明基因和性状的关系并不是简单的线性关系,一对相对性状可能由 基因控制,基因与基因之间 。
(4)选择F2中棕色雌鼠与黑色雄鼠随机交配,F3中白色鼠所占的比例为 。
【解析】(1)家鼠中棕色和白色品种为亲本进行杂交,F1均为黑色,说明为显性性状,让F1中雌雄个体多次相互交配繁殖,F2中出现黑色181只、棕色59只、白色82只,表现型比为黑色∶棕色∶白色=9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变形,若家鼠的毛色性状由2对等位基因共同控制,则两对等位基因分别位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律。要判断相关基因是否在性染色体上,需要在F1中按照性别统计各种毛色个体数量及比例。
(2)棕色是家鼠毛色的原始性状表现,而出现黑色和白色,且相关基因位于两对同源染色体上,说明其他毛色的出现来源于棕色基因的基因突变以及基因重组。
(3)假设毛色由两对等位基因A、a和B、b共同控制,棕色亲本基因型为aaBB,黑色∶棕色∶白色=9∶3∶4,则黑色对应基因型为A_B_,白色个体基因型为A_bb和aabb,出现的原因可能是下列图示③所对应的毛色控制途径。由此也说明基因和性状的关系并不是简单的线性关系,一对相对性状可能由两对或多对基因控制,基因与基因之间可以通过相互作用共同控制生物的性状。
(4)选择F2中棕色雌鼠(1/3aaBB、2/3aaBb)与黑色雄鼠(1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb)随机交配,棕色雌鼠产生卵细胞基因型中aB∶ab=2∶1,黑色雄鼠产生精子基因型中AB∶Ab∶aB∶ab=4∶2∶2∶1,F3中白色鼠(A_bb和aabb)所占的比例为1/3ab×2/9Ab+1/3ab×1/9ab=3/27=1/9。
答案:(1)两对等位基因分别位于两对同源染色体上 按照性别统计各种毛色个体数量及比例
(2)棕色基因的基因突变以及基因重组
(3)③ 两对或多对 可以通过相互作用共同控制生物的性状 (4)1/9
2.(20分)某家蚕品系因不耐热,在夏季饲养时死亡率升高,产茧量下降。为解决这一问题,研究人员将某细菌的耐热基因导入到家蚕体细胞中,获得转基因耐热型家蚕。回答下列问题:
(1)科研人员从供体细菌中分离得到耐热基因转录出的mRNA,将其 (填过程)为DNA,再与载体DNA连接为重组DNA分子。
(2)研究人员成功培育出一只转基因耐热型雌蚕。已知蚕的性别决定方式为ZW型,该雌蚕含两个耐热基因,且均已整合到染色体上,但具体位置不能确定。将该耐热型雌蚕蛾与一只普通型雄蚕蛾杂交,得到足够数量的F1。请完善有关问题:
①如果F1中耐热型占 ,则两个耐热基因位于同一条染色体上。
②如果 F1中耐热型占75%,那么两个耐热基因的位置为 。
③如果F1全为耐热型,那么两个耐热基因的位置有两种可能:a.分别位于两条常染色体,且这两条常染色体是一对同源染色体;
b.______________________________________________________。
请利用F1设计一代杂交实验,来继续探究耐热基因的位置究竟是a还是b,简要写出杂交方案及预期的结果和结论: 。
【解析】(1)在基因工程中,以RNA为模板合成DNA的过程称为逆转录过程,因此从供体细菌中分离得到耐热基因转录出的mRNA,经逆转录形成DNA。
(2)①对耐热型雌蚕蛾进行测交,若后代耐热型∶普通型=1∶1,即耐热型占1/2,相当于一对等位基因的测交,则两个耐热基因位于同一条染色体上。
②若后代耐热型∶普通型=3∶1,即耐热型占75%,相当于两对等位基因的测交,则两个耐热基因的位置位于两条非同源染色体上。
③若后代全为耐热型,则两个耐热型基因位于一对同源染色体的两条染色体上,两个耐热基因的位置有两种可能:分别位于两条常染色体上或分别位于两条性染色体(Z、W)上。判断基因的位置是在常染色体上,还是在性染色体上,且依题要求,利用F1设计一代杂交实验,可将F1个体随机交配,观察F2中家蚕的表现型及比例。若导入耐热基因位于常染色体上,则耐热型和普通型的出现在雌雄中相同,即F2中耐热雄∶耐热雌∶普通雄∶普通雌=3∶3∶1∶1,即F2中普通型家蚕雌雄均有,耐热型家蚕中雌∶雄=1∶1;若导入耐热基因位于两条性染色体上,则会出现表现型与性别相关联的现象,即F2中耐热雌∶耐热雄∶普通雄=2∶1∶1,即F2中耐热型家蚕中雌∶雄=2∶1,即F2中普通型家蚕中只有雄性。
答案:(1)逆转录 (2)①1/2 ②两条非同源染色体上 ③分别位于Z、W染色体上 F1个体随机交配,统计F2中的普通型家蚕的性别,如果F2中普通型家蚕中雌雄均有,则基因的位置为a;如F2中普通型家蚕中只有雄性,则基因的位置为b(或F1个体随机交配,统计F2中耐热型家蚕的性别比例,如果F2中耐热型家蚕中雌∶雄=1∶1,则基因的位置为a;如F2中耐热型家蚕中雌∶雄=2∶1,则基因的位置为b。或F1个体随机交配,统计F2中家蚕的表现型及比例,如果F2中耐热雄∶耐热雌∶普通雄∶普通雌=3∶3∶1∶1,则基因的位置为a;如F2中耐热雌∶耐热雄∶普通雄=2∶1∶1,则基因的位置为b)
3.(18分)大麦是高度自交植物,配制杂种相当困难。育种工作者采用染色体诱变的方法培育获得三体品系。该品系的一对染色体上有紧密连锁(不发生交叉互换) 的两个基因,一个是雄性不育基因(ms),使植株不能产生花粉,另一个是黄色基因(r),控制种皮的颜色。这两个基因的显性等位基因Ms能形成正常花粉,R控制茶褐色种皮。带有这两个显性基因的染色体片段易位连接到另一染色体片段上,形成一条额外染色体,其他染色体正常,成为三体,该品系的自交后代可分离出两种植株,如图所示。请回答下列问题:
(1)已知大麦的正常体细胞染色体是7对,育成的新品系三体大麦体细胞染色体为 条。
(2)三体大麦减数分裂时,其他染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体,在减数第一次分裂后期随机分向一极,减数第二次分裂过程正常,形成的花粉中,有额外染色体的花粉无受粉能力。三体大麦减数第一次分裂后期细胞两极染色体数目之比为 ,减数分裂结束后可产生的配子基因型是 。
(3)三体大麦自花授粉后,雄性不育个体和雄性可育个体所对应的种皮颜色分别是 ,理论上二者的比例为 。
(4)与传统杂交育种方法比较,此育种方法采用不育系的优点是 。
【解析】(1)根据题意,育成的新品系三体大麦体细胞中染色体比正常个体体细胞额外多一条,因此育成的新品系三体大麦体细胞染色体为15条。
(2)根据题意,正常大麦的体细胞染色体是7对,三体大麦减数分裂时,若其他染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体,在后期随机分向一极,两极染色体数比为7∶8;由于ms、r两极均有,而Ms、R仅一极有,所以配子基因型为MsmsRr和msr。
(3)根据题意,该三体大麦的基因型为MsmsmsRrr,能产生2种类型的雌配子msr和MsmsRr,1种类型的雄配子msr,因此该三体大麦自花授粉,子代黄色种皮msmsrr的种子和茶褐色种皮MsmsmsRrr的种子的理论比值为=1∶1。
(4)由于种皮颜色不同,可采用机选方式分开,方便实用,不育系的雄性不育,在生产中采用不育系配制杂种的目的是对母本不用进行去雄环节,方便杂交,降低劳动成本。
答案:(1)15
(2)7∶8(或8∶7) MsmsRr和msr
(3)黄色和茶褐色 1∶1
(4)对母本不用去雄处理,方便杂交
【加固训练】
观察发现某闭花授粉的二倍体植物(2n),野生型开红花,突变型开白花。为了确定花色性状的显隐性关系和花色控制基因及其在染色体上的定位,研究人员进行实验如下,请分析回答:
(1)在甲种群中,该植物出现一株白花突变株A,将该白花突变株A与野生型杂交,子一代为红花植株,子二代红花植株和白花植株比为3∶1,据此可推测:该红花和白花受 对等位基因控制,且基因完全显性。
(2)在乙种群中,该植物也出现了一株白花突变株B,且与白花突变株A同为隐性突变。为确定白花突变株A、B是否由相同的等位基因控制,可将 杂交,当子一代表现为 时,可确定白花突变由不同的等位基因控制。若子一代自然繁殖获得的子二代中表现型及比例为 时,可确定白花突变由独立遗传的两对等位基因控制。
(3)缺体(2n-1)可用于基因的染色体定位。人工构建该种植物的缺体系(红花)应有 种缺体。将白花突变株A与该种植物缺体系中的全部缺体分别杂交留种并单独种植,当子代出现表现型及比例为 时,可将白花突变基因定位于 染色体上。
(4)三体(2n+1)也可用于基因的染色体定位。若白花由一对隐性突变基因控制,将白花突变植株与三体系(红花纯合)中全部三体分别杂交,留种并单独种植, 当子二代出现表现型及比例为 时,可对此白花突变基因进行定位。
【解析】(1)白花植株与野生型杂交,子一代全为红花,子二代红花∶白花=3∶1,这符合孟德尔基因的分离定律,说明红花和白花受一对等位基因控制。
(2)要确定甲、乙两种群的白花突变是否由相同的等位基因控制,应将这两种群的白花突变型植株杂交,若两地的白花突变由不同的等位基因控制,若这2对等位基因位于两对同源染色体上用A(a)、B(b)表示,又它们均为隐性突变、严格自花传粉,则甲种群白花植物基因型为aaBB,乙种群白花植物基因型为AAbb,它们杂交一代基因型为AaBb,全为红花,F1自交,F2基因型及比例是A_B_(红花)∶A_bb(白花)∶aaB_(白花)∶aabb(白花)=9∶3∶3∶1,即红花植株∶白花植株=9∶7。
(3)该严格自花传粉的二倍体植物有2n条染色体,n对同源染色体,同源染色体上的基因相同,每次只需缺一对同源染色体中的任意一条,共需构建n种缺体。白花由一对隐性突变基因(A、a)控制,其基因型为aa,若该缺体缺少的染色体上含有该基因,则其基因型为A0,亲本:aa×A0,F1:Aa红花∶a0白花=1∶1。
(4)白花由一对隐性突变基因(A、a)控制,其基因型为aa,若该三体(红花纯合)基因型为AAA,亲本:aa×AAA,F:Aa红花∶AAa红花=1∶1,即Aa占1/2,其自交后代中aa白花1/2×1/4,AAa占1/2,其产生配子种类及比例1/6AA、1/6a、1/3Aa、1/3A,自交后代中aa白花占1/2×1/6×1/6,因此F2白花占:1/8+1/72=5/36,红花占31/36,红花植株∶白花植株=31∶5。
答案:(1)一 (2)白花突变株A、B 红花 红花∶白花=9∶7 (3)n 红花∶白花=1∶1 该缺体所缺少的 (4)红花∶白花=31∶5
4.(22分)黑腹果蝇翅的大翅和小翅、有斑和无斑分别由两对常染色体上的等位基因A/a、B/b控制。用纯合的大翅有斑果蝇与小翅无斑果蝇进行杂交,F1全是大翅有斑果蝇。让F1雌、雄果蝇交配得F2,F2表现型的比例为7∶3∶1∶1。请分析回答:
(1)黑腹果蝇翅的显性性状为 。
(2)若用纯合的大翅雄蝇和纯合的小翅雌蝇杂交,结果子代出现了Aaa的个体,其原因可能是减数第一次分裂 未分离,也可能是减数第二次分裂 。
(3)针对“F2表现型的比例为7∶3∶1∶1”这一结果,研究小组尝试作出解释:
①研究小组认为:控制黑腹果蝇翅的两对等位基因存在雌配子不育的现象。据此推断,不育雌配子的基因型为 。
②为验证上述解释的正确性,可重复上述实验,获得F1代后,选择F1中 (填“雌”或“雄”)果蝇进行测交。若测交后代表现型的比例为 ,则研究小组的解释是正确的。
【解析】(1)F1表现的性状即为显性性状,F1全是大翅有斑果蝇,显性性状为大翅有斑。
(2)若用纯合的大翅雄蝇(AA)和纯合的小翅(aa)雌蝇杂交,结果子代出现了Aaa的个体,其原因可能是减数第一次分裂a基因所在的同源染色体未分离,也可能是减数第二次分裂a基因所在的染色体的姐妹染色单体未分离。
(3)①由分析可知,不育雌配子的基因型为Ab或aB。
②为验证上述解释的正确性,可采用测交进行验证,因为测交可以检测待测个体产生的配子类型及比例,因此选择F1中雌果蝇进行测交,即F1中雌果蝇(AaBb)与小翅无斑果蝇(aabb)雄果蝇进行杂交:若后代表现型的比例为1∶1∶1,则说明是基因型为Ab或aB的雌配子致死引起的。
答案:(1)大翅有斑 (2)a基因所在的同源染色体 a基因所在的染色体的姐妹染色单体未分离 (3)Ab或aB 雌 1∶1∶1
5.(20分)随着科学技术的发展,遗传学研究已进入分子生物学阶段,请分析回答相关问题:
(1)二倍体(染色体数为2n)生物中,某一对同源染色体少一条,染色体表示为2n-1的个体称为单体;缺失一对同源染色体,染色体表示为2n-2的个体称为缺体。单体、缺体植株的变异类型为 ,该变异相对于基因突变来说, (填“能”或“不能”)通过显微镜观察判断。
(2)理想情况下,某单体植株(2n-1)产生的配子中,染色体数可表示为 。
(3)分子免疫遗传学常用 (填“蛋白质培养基”“活鸡胚”“煮熟的鸡胚”)培养禽流感病毒。如何培养有同位素标记的细菌病毒 请说明步骤: ___________________________________。
【解析】(1)根据分析,单体(2n-1)、缺体(2n-2)植株的变异类型为染色体(数目)变异,基因突变是指碱基对的增添、缺失和替换,引起基因结构的变化,是DNA分子水平的改变,染色体(数目)变异相对于基因突变来说,能通过显微镜观察判断。
(2)理想情况下,某单体植株(2n-1),经减数第一次分裂会产生含有染色体数n和(n-1)的子细胞,进而经减数第二次分裂着丝点分裂后产生的配子中,染色体数可表示为n和(n-1)。
(3)病毒无细胞结构,必须寄生在活细胞中。分子免疫遗传学常用活鸡胚培养禽流感病毒。培养有同位素标记的细菌病毒的步骤是:制备有同位素标记的培养基→培养细菌→有标记的细菌→细菌病毒侵染细菌→有标记的病毒。
答案:(1)染色体(数目)变异 能
(2)n和(n-1)
(3)活鸡胚 制备有同位素标记的培养基→培养细菌→有标记的细菌→细菌病毒侵染细菌→有标记的病毒
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