高考生物二轮复习热点训练2 科学思维之基因（Word版含解析）

高考生物二轮复习热点训练
2科学思维之基因
基因、DNA、染色体和性状的关系
1.(2021·绵阳二模)基因是控制生物性状的基本单位。下列有关基因的说法,正确的是 (　　)
A.都能控制酶的合成 B.都位于染色体上
C.都只在细胞内表达 D.都含有遗传密码
【解析】选C。基因不都能控制酶的合成,有些基因控制结构蛋白的合成,A错误;基因不都位于染色体上,细胞质中也含有基因,如线粒体基因和叶绿体基因,B错误;基因控制蛋白质合成的过程需要在细胞中完成,因此基因都只在细胞内表达,C正确;遗传密码位于信使RNA上,D错误。
2.(2021·红河州二模)下列关于基因的位置及其遗传规律的叙述,正确的是 (　　)
A.位于一对同源染色体的同一位置的基因,控制的是同一性状
B.非等位基因都位于非同源染色体上,且遵循自由组合定律
C.性染色体上基因的传递都有交叉遗传的特点
D.同源染色体上的一对等位基因,碱基数目相同而排列顺序不同
【解析】选A。一对染色体的同一位置上存在相同基因或等位基因,控制的是同一性状,A正确;非等位基因也可能位于同源染色体上不同的位置,B错误;X染色体上的基因有交叉遗传的特点,Y染色体上的基因表现为父子相传,不是交叉遗传,C错误;同源染色体上的等位基因碱基排列顺序不同,碱基数目也可能不同,D错误。
3.(2021·吉林二模)下列关于基因和染色体关系的叙述,正确的是 (　　)
A.生物形成的配子中基因和染色体都单个存在
B.摩尔根等人通过灰身与黑身果蝇杂交实验证明基因在染色体上
C.人类的性染色体上基因所控制的性状与性别相关联
D.基因都是通过控制酶的合成来控制生物性状的
【解析】选C。1条染色体上有许多个基因,四倍体生物形成的配子中基因和染色体都成对存在,A错误;摩尔根等人通过红眼与白眼果蝇杂交实验证明基因在染色体上,B错误;性染色体上的基因所控制的性状与性别相关联,这种遗传方式称为“伴性遗传”,C正确;基因对性状的控制有两种途径:一,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;二,基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,D错误。
4.如图为人体内胰岛素基因的表达过程。胰岛素含有2条多肽链,其中A链含有21个氨基酸,B链含有30个氨基酸,含有3个二硫键(二硫键是由2个-SH连接而成的),下列说法错误的是 (　　)
A.过程①以核糖核苷酸为原料,RNA聚合酶催化该过程
B.过程②发生在细胞质中,需要3种RNA参与
C.胰岛素基因的两条链分别控制A、B两条肽链的合成
D.51个氨基酸形成胰岛素后,相对分子质量比原来减少了888
【解析】选C。过程①表示转录,以核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶催化下合成RNA,A正确;过程②表示翻译,发生在细胞质中,需要mRNA、tRNA、rRNA参与,B正确;转录是以基因的一条链为模板,胰岛素基因的一条链控制胰岛素分子中A、B两条肽链的合成,C错误;51个氨基酸形成胰岛素后,其相对分子质量的减少量=脱水数×18+形成的二硫键×2=49×18+3×2=888,D正确。
基因的遗传规律和变异
5.(2021·乌鲁木齐二模)某高等动物的基因型为AaBbCc,如图为该动物一个核DNA分子中的三个基因A、B、C的分布情况,图中①、②为基因间无遗传效应的片段。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.三对基因可在减数分裂过程中发生基因重组
B.染色体结构变异有可能导致基因B、C的位置发生互换
C.仅考虑上述基因,该动物可产生数量相等的8种配子
D.基因A的碱基序列改变可能影响基因B、C的表达
【解析】选C。三对基因位于一对同源染色体上,在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,会导致基因重组,A正确;染色体结构变异,发生倒位,会导致B、C的位置互换,B正确;形成配子时如果不发生交叉互换,只能产生数量相等的2种配子,C错误;基因之间的作用可能会相互影响,因此基因A的碱基序列改变可能影响基因B、C的表达,D正确。
6.(2021·六盘山二模)兔子的毛色是由一组复等位基因控制的。C+控制野鼠色,对其他3个复等位基因为显性;Cch控制灰色,对Ch和Ca为显性;Ch控制喜马拉雅白化,对Ca为显性;Ca是一种突变型,不能形成色素,纯合时兔子毛色为白色。以下分析正确的是 (　　)
A.控制兔子毛色的复等位基因的遗传遵循分离定律和自由组合定律
B.若某种群仅含有三种与毛色相关的复等位基因,则杂合子有6种基因型
C.喜马拉雅白化兔相互交配产生白色兔是基因突变的结果
D.C+Ch与CchCa杂交后代表现型及比例接近野鼠色∶灰色∶喜马拉雅白化=2∶1∶1
【解析】选D。兔子的毛色是由一组复等位基因控制的,遵循基因的分离定律,但不遵循的基因的自由组合定律,A错误;若某种群仅含有三种与毛色相关的复等位基因,则杂合子有3种,B错误;喜马拉雅白化兔相互交配产生白色兔是基因分离的结果,C错误;C+Ch与CchCa杂交后代情况为C+Cch(野鼠色)∶C+Ca(野鼠色)∶CchCh(灰色)∶ChCa(喜马拉雅白化)=1∶1∶1∶1,可见,后代表现型及比例接近野鼠色∶灰色∶喜马拉雅白化=2∶1∶1,D正确。
7.豌豆(2n=14)的高茎(A)对矮茎(a)为显性。细胞中的某一对同源染色体少一条的个体称为单体,染色体表示为2n-1。已知单体和缺少一条染色体的生殖细胞均能存活。为了判断基因A/a是否位于4号染色体上,现让纯合的高茎4号染色体单体(4号同源染色体少一条)与矮茎正常个体杂交。下列叙述正确的是 (　　)
A.4号染色体单体的细胞进行减数分裂时,能形成6个四分体
B.若子代个体全部表现为高茎,则说明基因A位于4号染色体上
C.可通过显微镜观察法判断基因A是否位于4号染色体上
D.单体的变异类型与猫叫综合征的变异类型相同
【解析】选A。4号染色体单体的细胞进行减数分裂时,只有6对同源染色体,故能形成6个四分体,A正确;若基因A位于4号染色体上,则子代个体中高茎∶矮茎=1∶1,B错误;显微镜只能观察到染色体,无法观察到DNA分子序列,故无法观察到基因A是否位于4号染色体上,C错误;单体的变异类型属于染色体数目的变异,而猫叫综合征属于染色体结构变异中的缺失,D错误。
8.(2021·郑州二模)果蝇的体色有黄身(A)、灰身(a)之分,翅形有长翅(B)、残翅(b)之分,均在常染色体上。现用两种纯合果蝇杂交,因某种精子没有受精能力,导致F2的4种表现型比例为5∶3∶3∶1。下列叙述错误的是 (　　)
A.果蝇体色、翅形的遗传都遵循基因的分离定律
B.亲本雄果蝇的基因型不可能为AABB
C.基因型为AaBb的雄果蝇进行测交,其子代有3种表现型
D.F2黄身长翅果蝇中双杂合子个体占2/5
【解析】选D。由于F2出现4种类型且比例为5∶3∶3∶1,所以果蝇体色与翅型的遗传遵循基因的自由组合定律,也遵循基因的分离定律,A正确;由分析可知,说明基因组成为AB的精子没有受精能力,亲本雄果蝇的基因型不可能为AABB,B正确;基因型为AaBb的雄果蝇进行测交,测交父本产生的精子中能受精的只有Ab、aB、ab三种,所以其子代基因型有Aabb、aaBb、aabb,表现型有3种,C正确;F2黄身长翅果蝇的基因型是AaBB、AABb、AaBb,比例为1∶1∶3,所以双杂合子个体占3/5,D错误。
9.果蝇正常翅(Ct )对缺刻翅(ct)显性,红眼(W)对白眼(w)显性,两对基因均位于X染色体的A片段上。用“+”表示A片段存在,“-”表示A片段缺失。染色体组成为X+X-的红眼缺刻翅雌果蝇与染色体组成为X+Y的白眼正常翅雄果蝇杂交,F1中雌雄比为2∶1,且白眼全是雌果蝇,雄果蝇全是红眼。下列叙述错误的是 (　　)
A.Ct/ct、 W/w两对基因的遗传不遵循自由组合定律
B.A片段缺失的X-Y个体表现为缺失纯合致死
C.F1中红眼正常翅雌果蝇与红眼缺刻翅雄果蝇的比例为1∶1
D.F1雌雄果蝇相互交配,F2中红眼缺刻翅雌果蝇占1/7
【解析】选D。因为只有非同源染色体上的非等位基因才遵循自由组合定律,Ct/ct、 W/w两对基因均位于X染色体的A片段上,因此Ct/ct、 W/w两对基因的遗传不遵循自由组合定律,A正确;X+X-的红眼缺刻翅雌果蝇与染色体组成为X+Y的白眼正常翅雄果蝇杂交,后代表现型依次为红眼正常翅雌果蝇、白眼正常翅雌果蝇、红眼缺刻翅雄果蝇和X-Y个体,由于F1中雌雄比为2∶1,且只存在红眼雄果蝇,所以A片段缺失的X-Y个体表现为缺失纯合致死,B正确;由以上分析可知F1中红眼正常翅雌果蝇与红眼缺刻翅雄果蝇的比例为1∶1,C正确;F1雌果蝇的基因型XWctXwCt,XwCtX-,雄果蝇的基因型XWctY,随机交配,产生的配子及后代为
雄配子 雌配子
1/4XWct 1/2XwCt 1/4X-
1/2XWct 1/8XWctXWct 1/4XWctXwCt 1/8XWctX-
1/2Y 1/8XWctY 1/4XwCtY 致死
所以F2中红眼缺刻翅雌果蝇占2/7。
10.(2021·武威二模)果蝇是遗传学中常用的模式生物,其性别决定方式为XY型。现有一果蝇群体,灰身与黑身是一对相对性状,而且受等位基因(A/a)控制,请回答下列问题:
(1)灰身雌果蝇与黑身雄果蝇杂交,其后代F1均为灰身。若要分析A/a基因的位置,让F1相互交配,F2中灰身∶黑身=3∶1。若　　　　　,则说明位于常染色体上;若　　　　,则说明位于X染色体上或位于　　　　　。
(2)已知灰身(A)与黑身(a)、红眼(B)与白眼(b)、长翅(D)与短翅(d)三对等位基因均位于常染色体上,现有品系①:纯合灰身红眼长翅果蝇,品系②:黑身白眼短翅果蝇,让品系①与品系②杂交,F1均为灰身红眼长翅果蝇,F1相互交配,F2中灰身红眼长翅果蝇占9/16,可以说明三对等位基因位于　　　　对同源染色体上。以上述两种品系以及F1中的果蝇为材料,设计实验,通过一次杂交的方式确定上述3对等位基因的位置关系。
实验案:　　　　　。 若子代中　　　　,则A/a与B/b位于同一对同源染色体上。
【解析】(1)根据以上分析已知,F2 中出现了灰身∶黑身=3∶1 的性状分离比,可能是伴性遗传也可能是常染色体遗传的结果,若是常染色体遗传,则性状与性别不关联,即后代雌雄个体中均为灰身∶黑身=3∶1;若是伴性遗传,可能在X染色体上或位于同源区,则亲本为XAXa、XAY或者XAXa、XAYa,其子代性状之比也是 3∶1,但是后代性状要与性别相关联,即后代雌性均为灰身,雄性个体中灰身∶黑身=1∶1。
(2)根据以上分析已知,F1基因型为 AaBbDd,由于F2中灰身红眼长翅果蝇(A_B_D_)占9/16,出现的是 9∶3∶3∶1 的类型,则说明这三对等位基因必然有两对是连锁型的,即三对等位基因位于两对同源染色体上;由于品系①②都是纯合子,所以 F1(AaBbDd)基因的位置关系共有 3 种情况:①AB 连锁,ab 连锁,Dd 独立位于另一对同源染色体上;②AD 连锁,ad 连锁,Bb 独立位于另一对同源染色体上;③BD 连锁,bd 连锁,Aa 独立位于另一对同源染色体上。这三种情况下,F1 所产生的配子种类会有差异,所以可以通过让 F1灰身红眼长翅果蝇(AaBbDd)与品系②(aabbdd)杂交,即测交实验,观察子代性状及比例来判断究竟是哪一种情况。若子代中灰身红眼长翅∶灰身红眼短翅∶黑身白眼长翅∶黑身白眼短翅=1∶1∶1∶1,则说明A/a与B/b位于同一对同源染色体上。
答案:(1)雌雄个体中均为灰身∶黑身=3∶1　雌性均为灰身,雄性个体中灰身∶黑身=1∶1　X、Y 染色体的同源区段　(2)2　让 F1 中的灰身红眼长翅果蝇与品系②杂交,观察子代性状及比例　灰身红眼长翅∶灰身红眼短翅∶黑身白眼长翅∶黑身白眼短翅=1∶1∶1∶1
【加固训练】
　　(2021·九江二模)水稻(2n=24)是我国主要的粮食作物之一,请回答下列问题:
(1)提高水稻产量的一个重要途径是利用杂交种的杂种优势,但杂交种只能种植一代,其原因是　　　　　,进而影响产量。
(2)水稻的抗病和感病性状由一对等位基因控制,研究人员通常用单体(2n-1)进行基因的染色体定位,人工构建水稻的单体系(抗病)应有　　　种单体,若感病是由一对隐性基因控制,将感病水稻与水稻单体系中的全部抗病单体分别杂交,留种并单独种植,当子代出现表现型以及比例为　　　　　时,可将感病基因定位于该单体所缺少的染色体上。
(3)现研究人员将抗病,感病基因(R/r)定位于2号染色体上,已知n-1型配子对外界环境敏感,雄配子不育,现有两个2号单体品种,甲品种抗病但其他性状较差,乙品种不抗病但其他性状优良,育种时通常以　　　　　杂交,在其后代中选出单体,再连续多代与乙品种杂交,每次均选择　　　　　的单体植株,最后让该单体自交,获得稳定遗传的抗病且其他性状优良的品种。
【解析】(1)杂交水稻利用的是杂种优势,杂交水稻中的个体为杂种个体,杂种个体自交后代会发生性状分离,性状分离产生的纯种个体不会有杂种优势,从而影响产量,故杂交种只能种植一代。
(2)单体是指二倍体中缺少了一条染色体的个体,水稻是二倍体,有12对染色体,每一对染色体随机缺少一条即为单体,所以水稻可以有12种单体;若感病基因在缺少染色体上,该单体抗病水稻只能产生一个带有显性基因的配子,另一个配子不含该基因,经过受精作用,配子随机结合后,理论上有一半的个体不含该基因的配子,表现为感病,所以感病个体和抗病个体的比例为1∶1。
(3)由题可知,单体的雄性配子不育,要得到抗病植株,乙品种为不抗病则需要作母本。故乙品种2号单体植株为母本与甲品种杂交,在其后代中选出单体,再连续多代与乙品种杂交,每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株,最后让该单体自交。连续自交后能稳定遗传的个体逐渐增多,则可达到育种目的。
答案:(1)杂交种(杂合子)自交后代会发生性状分离现象　　
(2)12　抗病∶感病=1∶1
(3)乙品种2号单体植株为母本与甲品种　抗病且其他性状优良
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