第5章 遗传的基本规律（2019新人教高考真题分类集训）(共74张PPT)
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| 名称 | 第5章 遗传的基本规律（2019新人教高考真题分类集训）(共74张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-09-25 19:28:56 | ||
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文档简介
(共74张PPT)
第16练 基因的分离定律及应用
第五章 遗传的基本规律
2019新人教高考真题分类集训
1. [2020全国Ⅰ·5,6分,难度★★☆☆☆]
已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇),子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此无法判断的是 ( )
A.长翅是显性性状还是隐性性状
B.亲代雌蝇是杂合子还是纯合子
C.该等位基因位于常染色体还是X染色体上
D.该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在
答案
1.C 亲代全为长翅,后代出现了截翅,可推出长翅为显性性状,A项不符合题意;不管控制长翅和截翅的等位基因位于常染色体上还是X染色体上,亲代雌蝇都是杂合子,B项不符合题意;不管该等位基因位于常染色体上还是X染色体上,后代性状表现都可能出现题述比例,故无法判断该等位基因的位置,C项符合题意;雌蝇的性染色体组成是XX,该等位基因不管位于常染色体上还是X染色体上,在雌性个体中都是成对存在的,D项不符合题意。
答案
2.D 依据题意可知,马的毛色受常染色体上一对等位基因控制,棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,说明棕色对白色为不完全显性,A错误;马的毛色遗传仅涉及一对等位基因,不会发生基因重组,B错误;假设相关基因用A、a表示,F2中相同毛色的雌雄马交配,即(1/4)AA×AA、(1/2)Aa×Aa、(1/4)aa×aa,其后代中AA占1/4+1/2×1/4=3/8,因此子代中雌性棕色马所占的比例为3/8×1/2=3/16,C错误;F2中淡棕色马(Aa)与棕色马(AA)交配,其子代基因型比例为AA∶Aa=1∶1,表现型比例为棕色马∶淡棕色马=1∶1,D正确。
2. [2020浙江1月·18,2分,难度★★★☆☆]
若马的毛色受常染色体上一对等位基因控制,棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,F1随机交配,F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马=1∶2∶1。下列叙述正确的是 ( )
A.马的毛色性状中,棕色对白色为完全显性
B.F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因重组的结果
C.F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中雌性棕色马所占的比例为3/8
D.F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例与表现型的比例相同
3. [2021浙江1月·19,2分,难度★★★☆☆]
某种小鼠的毛色受AY(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3个基因控制,三者互为等位基因,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,并且基因型AYAY胚胎致死(不计入个体数)。下列叙述错误的是 ( )
A.若AYa个体与AYA个体杂交,则F1有3种基因型
B.若AYa个体与Aa个体杂交,则F1有3种表现型
C.若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体
D.若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交,则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体
答案
3.C 若AYa个体与AYA个体杂交,F1的基因型有AYA、AYa、Aa 3种(AYAY胚胎致死),A正确。若AYa个体与Aa个体杂交,F1的表现型为黄色(AYA、AYa)、鼠色(Aa)、黑色(aa),共3种,B正确。若1只黄色雄鼠(基因型为AYA或AYa)与若干只黑色雌鼠(基因型为aa)杂交,AYA×aa→AYa(黄色)、Aa(鼠色),AYa×aa→AYa(黄色)、aa(黑色),F1不会同时出现鼠色个体和黑色个体,C错误。若1只黄色雄鼠(基因型为AYA或AYa)和若干只纯合鼠色雌鼠(基因型为AA)杂交,AYA×AA→AYA(黄色)、AA(鼠色),AYa×AA→AYA(黄色)、Aa(鼠色),两种情况下F1都会同时出现黄色个体和鼠色个体,D正确。
【技法速攻】 1.致死现象的解题方法解答此类题目的思维流程:写出无致死现象时的遗传图解→去除致死个体→变换去除致死个体后的比例,不管是配子致死还是个体致死,都要重新分配比例,然后进行有关的计算和分析。
2.复等位基因遗传的解题方法复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合基因分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状,具体解题时按“等位基因”做即可。
4. [2019全国Ⅱ·5,6分,难度★★★☆☆]
某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是( )
A.①或② B.①或④ C.②或③ D.③或④
答案
4.B 实验①中植株甲自交,子代出现了性状分离,说明作为亲本的植株甲为杂合子。实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交,后代出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为杂合子。在相对性状的显隐性不确定的情况下,无法依据实验②、③判定植株甲为杂合子。
5. [2021浙江6月·18,2分,难度★★★☆☆]
某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某显性遗传病的遗传模型,向甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子,随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录,再将豆子放回各自的容器中并摇匀,重复100次。下列叙述正确的是 ( )
A.该实验模拟基因自由组合的过程
B.重复100次实验后,Bb组合约为16%
C.甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体
D.乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数
答案
5.C 该实验只涉及一对等位基因,该实验不能模拟基因自由组合的过程,A错误;重复100次实验后,Bb组合的概率约为1/5×4/5×2=8/25,B错误;根据甲容器中不同颜色豆子的数量可知B的基因频率为1/5,b的基因频率为4/5,结合题中信息,可知健康男性(bb)所占的比例为4/5×4/5=16/25,则患病男性所占的比例为1-16/25=9/25,即36%,C正确;乙容器中的豆子数模拟的是亲代产生的配子类型及比例,D错误。
6. [2020江苏·7,2分,难度★★★☆☆]
有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是 ( )
A.桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子
B.突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应
C.自然繁育条件下,桔红带黑斑性状容易被淘汰
D.通过多次回交,可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系
答案
6.D 亲本为桔红带黑斑品系,后代的性状分离比为桔红带黑斑∶野生型=2∶1,说明亲本品系为杂合子,A正确;子代中桔红带黑斑个体占2/3,说明子代中无桔红带黑斑纯合个体,即桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,B正确;由桔红带黑斑基因具有纯合致死效应可知,桔红带黑斑基因逐渐被淘汰,故在自然选择作用下桔红带黑斑性状易被淘汰,C正确;桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,无法通过多次回交获得性状不再分离的纯合桔红带黑斑品系,D错误。
答案
7.D 紫外线照射使果蝇的直翅基因结构发生了改变,产生了新的等位基因,A正确;由题干信息可知,选择翻翅个体进行交配,F1出现了性状分离,说明翻翅为显性性状,直翅为隐性性状,B正确;假设控制果蝇翻翅、直翅的基因分别为A、a,F1中Aa所占的比例为2/3,aa所占的比例为1/3,A的基因频率为2/3×1/2=1/3,C正确;F1中A的基因频率为1/3,a的基因频率为2/3,由于翻翅基因纯合致死(胚胎期),故F2中直翅个体(aa)所占的比例为2/3×2/3÷(1-1/3×1/3)=1/2,D错误。
7. [2020海南·20,3分,难度★★★☆☆]
直翅果蝇经紫外线照射后出现一种突变体,表现型为翻翅,已知直翅和翻翅这对相对性状为完全显性,其控制基因位于常染色体上,且翻翅基因纯合致死(胚胎期)。选择翻翅个体进行交配,F1中翻翅和直翅个体的数量比为2∶1。下列有关叙述错误的是 ( )
A.紫外线照射使果蝇的直翅基因结构发生了改变
B.果蝇的翻翅对直翅为显性
C.F1中翻翅基因频率为1/3
D.F1果蝇自由交配,F2中直翅个体所占比例为4/9
8. [2021湖北·18,2分,难度★★★★☆]
人类的ABO血型是由常染色体上的基因IA、IB和i(三者之间互为等位基因)决定的。IA基因产物使得红细胞表面带有A抗原,IB基因产物使得红细胞表面带有B抗原。IAIB基因型个体红细胞表面有A抗原和B抗原,ii基因型个体红细胞表面无A抗原和B抗原。现有一个家系的系谱图(如图),对家系中各成员的血型进行检测,结果如表,其中“+”表示阳性反应,“-”表示阴性反应。
下列叙述正确的是 ( )
A.个体5基因型为IAi,个体6基因型为IBi
B.个体1基因型为IAIB,个体2基因型为IAIA或IAi
C.个体3基因型为IBIB或IBi,个体4基因型为IAIB
D.若个体5与个体6生第二个孩子,该孩子的基因型一定是ii
个体 1 2 3 4 5 6 7
A抗原抗体 + + - + + - -
B抗原抗体 + - + + - + -
答案
8.A A型血个体的红细胞表面带有A抗原,可以与A抗原抗体产生阳性反应,B型血个体的红细胞表面带有B抗原,可以与B抗原抗体产生阳性反应,AB型血个体的红细胞表面带有A抗原、B抗原,可以与A抗原抗体和B抗原抗体产生阳性反应,O型血个体的红细胞表面无A抗原、B抗原,不能与A抗原抗体和B抗原抗体产生阳性反应。由此可判断个体7为O型血,基因型为ii,个体1、个体4为AB型血,基因型均为IAIB;个体2、个体5为A型血,个体5的基因型为IAi,则个体2的基因型为IAi;个体3、个体6为B型血,个体6的基因型为IBi,则个体3的基因型为IBi,A正确,B、C错误。若个体5(IAi)与个体6(IBi)生第二个孩子,该孩子的基因型可能是IAIB、IAi、IBi或ii,D错误。
9. [2019全国Ⅲ·32,9分,难度★★★★☆]
玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是 。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
9.【参考答案】 (1)显性性状 ( 2)答:思路及预期结果
①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。(任答两种即可)
【解题思路】 (1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现为显性性状。(2)欲验证基因的分离定律,可采用自交法和测交法。根据题意,现有在自然条件下获得的具有一对相对性状的玉米子粒若干,其显隐性未知,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,可让两种性状的玉米分别自交,若某些亲本自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;若子代没有出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为纯合子,在子代中选择两种性状的玉米杂交得F1,F1自交得F2,若F2出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。也可让两种性状的玉米杂交,若F1只表现一种性状,说明亲本均为纯合子,让F1自交得F2,若F2出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;若F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,说明该亲本分别为杂合子和纯合子,则可验证分离定律。
答案
【技法速攻】 基因分离定律的验证方法
(1)自交法
(2)测交法→子代性状分离比为1∶1 符合基因分离定律
第17练 基因的自由组合
定律及应用
1. [2021浙江6月·3,2分,难度★★☆☆☆]
某玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。若该个体自交,其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为 ( )
A.1/16 B.1/8
C.1/4 D.1/2
答案
1.B 由题意可知,该玉米植株的基因型为YyRr,且Y/y、R/r独立遗传,若该个体自交,其子代中基因型为YyRR个体所占的比例为1/2×1/4=1/8,故答案为B。
2. [2021全国乙·6,6分,难度★★★☆☆]
某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上,下列说法错误的是 ( )
A.植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体
B.n越大,植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异越大
C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D.n≥2时,植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
答案
2.B 植株A的测交子代的每个性状都有2种表现型,考虑n对等位基因,植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体,A项正确。植株A的测交子代中每种表现型所占比例均为1/2n,理论上,不同表现型个体数目相同,与n值大小无关,B项错误。植株A测交子代中,n对基因均杂合的个体所占比例为1/2n,纯合子所占比例也是1/2n,C项正确。植株A的测交子代中,杂合子所占比例为1-1/2n,当n≥2时,(1-1/2n)>1/2n,故n≥2时,植株A的测交子代中,杂合子的个体数多于纯合子的个体数,D项正确。
3. [2022全国甲·6,6分,难度★★★☆☆]
某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交, 则下列叙述错误的是 ( )
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
3.B 由“等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上”可推出这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,即A/a和B/b独立遗传。单独分析B/b,亲本的基因型为Bb,自交后,子代的基因型及比例为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,表型及比例为红花植株∶白花植株=3∶1,A项正确。单独分析A/a,亲本的基因型为Aa,产生的雌配子类型及比例为A∶a=1∶1,理论上产生的雄配子类型及比例为A∶a=1∶1,由“含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育”可推出亲本产生的可育雄配子数∶不育雄配子数=3∶1,则子代中基因型为aa的个体占1/6,推断过程如下表:
综合分析可知,子一代中基因型为aabb的个体所占比例为 ,B项错误、C项正确。亲本关于花色的基因型为Bb,其产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等,D项正确。
答案
4. [2021湖北·19,2分,难度★★★☆☆]
甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种。甲分别与乙、丙杂交产生F1,F1自交产生F2,结果如表。
组别 杂交组合 F1 F2
1 甲×乙 红色籽粒 901红色籽粒,699白色籽粒
2 甲×丙 红色籽粒 630红色籽粒,490白色籽粒
根据结果,下列叙述错误的是 ( )
A.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色
B.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制
C.组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色∶1白色
D.组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色
答案
4.C 甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种,甲与乙、甲与丙杂交产生F1,F1自交产生F2,两个杂交组合所得F2中红色籽粒∶白色籽粒为9∶7,则两个杂交组合产生的F1均能产生四种类型的配子,玉米籽粒颜色至少受三对等位基因控制,且至少有两个不同的显性基因存在时玉米籽粒表现为红色。设相关基因为A/a,B/b,C/c……。若甲的基因型为AAbbcc,乙的基因型为aaBBcc,丙的基因型为aabbCC。乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对等位基因控制,F1自交所得F2中红色籽粒∶白色籽粒为9∶7,A、B正确。设甲的基因型为AAbbcc,乙的基因型为aaBBcc,丙的基因型为aabbCC,则组合1中F1的基因型为AaBbcc,其与甲(AAbbcc)杂交,后代中红色籽粒∶白色籽粒为1∶1;组合2中F1的基因型为AabbCc,其与丙(aabbCC)杂交,后代中红色籽粒∶白色籽粒为1∶1,C错误,D正确。
性状 控制基因及其所在染色体 母本 父本 F1 F2
果皮底色 A/a,4号染色体 黄绿色 黄色 黄绿色 黄绿色∶黄色≈3∶1
果肉颜色 B/b,9号染色体 白色 橘红色 橘红色 橘红色∶白色≈3∶1
果皮覆纹 E/e,4号染色体F/f,2号染色体 无覆纹 无覆纹 有覆纹 有覆纹∶无覆纹≈9∶7
已知A、E基因在一条染色体上,a、e基因在另一条染色体上,当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑交叉互换、染色体变异、基因突变等情况,回答下列问题。
(1)果肉颜色的显性性状是 。
(2)F1的基因型为 ,F1产生的配子类型有 种。
(3)F2的表现型有 种,F2中黄绿色有覆纹果皮、黄绿色无覆纹果皮、黄色无覆纹果皮的植株数量比是 ,F2中黄色无覆纹果皮橘红色果肉的植株中杂合子所占比例是 。
5. [2021海南·23,10分,难度★★★☆☆]
科研人员用一种甜瓜(2n)的纯合亲本进行杂交得到F1,F1经自交得到F2,结果如表。
5.【参考答案】 (1)橘红色 (2)AaBbEeFf 8 (3)8 9∶3∶4 5/6
【解题思路】 (1)仅考虑甜瓜果肉颜色这对性状,结合表格分析可知,亲本果肉颜色分别是白色和橘红色,F1果肉颜色均为橘红色,则橘红色是显性性状。(2)由F2中黄绿色∶黄色≈3∶1,可推知F1关于果皮底色的基因型为Aa;由F2中橘红色∶白色≈3∶1,可推知F1关于果肉颜色的基因型为Bb;由F2中有覆纹∶无覆纹≈9∶7,可推知F1关于果皮覆纹的基因型为EeFf,综上可知F1的基因型为AaBbEeFf。由于A和E基因在一条染色体上,a和e基因在一条染色体上,A/a、E/e位于4号染色体上,B/b位于9号染色体上,F/f位于2号染色体上,则A/a(E/e)、B/b、F/f独立遗传,F1产生的配子类型有2×2×2=8(种)。(3)结合表格可知,F2关于果皮底色的表现型有2种,关于果肉颜色的表现型有2种,关于果皮覆纹的表现型有2种,故F2的表现型有2×2×2=8(种)。F2中基因型为A_E_的个体占3/4,基因型为aaee的个体占1/4,F2中黄绿色有覆纹果皮个体(A_E_F_)所占的比例为3/4×3/4=9/16,黄绿色无覆纹果皮个体(A_E_ff)所占的比例为3/4×1/4=3/16,黄色无覆纹果皮个体(aaeeF_、aaeeff)所占的比例为1/4×1=1/4,这三种表现型的植株数量比为9∶3∶4。F2黄色无覆纹果皮植株中纯合子占1/2,橘红色果肉植株中纯合子占1/3,则F2黄色无覆纹果皮橘红色果肉植株中纯合子所占比例为1/2×1/3=1/6,F2黄色无覆纹果皮橘红色果肉的植株中杂合子所占比例为1-1/6=5/6。
答案
6. [2022全国乙·32,12分,难度★★★☆☆]
某种植物的花色有白、红和紫三种,花的颜色由花瓣中色素决定,色素的合成途径是:白色 紫色。其中酶1的合成由基因A控制,酶2的合成由基因B控制,基因A和B位于非同源染色体上。回答下列问题。
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合体植株杂交,子代植株表现型及其比例为 ;子代中红花植株的基因型是 ;子代白花植株中纯合体所占的比例是 。
(2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲,若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型,请写出所选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。
答案
6.【参考答案】 (1)紫花∶红花∶白花=3∶3∶2 AAbb和Aabb 1/2
(2)选用的亲本基因型为AAbb。预期实验结果和结论:若子代植株全开紫花,则植株甲的基因型为aaBB;若子代植株全开红花,则植株甲的基因型为aabb
【解题思路】 (1)由题干信息可以推出,红花杂合体植株的基因型为Aabb,其与紫花植株(基因型为AaBb)杂交,子代红花植株的基因型为AAbb(所占比例为1/4×1/2=1/8)和Aabb(所占比例为1/2×1/2=1/4),所占比例之和为3/8;子代白花植株的基因型为aaBb(所占比例为1/4×1/2=1/8)和aabb(所占比例为1/4×1/2=1/8),所占比例之和为1/4;子代紫花植株的基因型为AABb(所占比例为1/4×1/2=1/8)和AaBb(所占比例为1/2×1/2=1/4),所占比例之和为3/8。(2)白花纯合体植株甲的基因型为aaBB或aabb;若选择白花纯合个体(基因型为aaBB或aabb)与其杂交,子代植株全部表现为白花;若选择紫花纯合个体(基因型为AABB)与其杂交,子代植株全部表现为紫花;若选择红花纯合个体(基因型为AAbb)与其杂交,若子代全部表现为紫花,则植株甲的基因型为aaBB,若子代全部表现为红花,则植株甲的基因型为aabb。
【解后反思】 在解答(2)小问时,首先明确纯合体的基因型包括AABB、AAbb、aaBB和aabb 4种,再将这些纯合体作为亲本分别与植株甲杂交,根据杂交结果可以确定选用的亲本基因型。
7. [2022全国甲·32,12分,难度★★★★☆]
玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制, 雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是 。
(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为 ,F2中雄株的基因型是 ;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是 。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是 ;若非糯是显性,则实验结果是 。
答案
7.【参考答案】 (1)(先去除甲植株未成熟花的全部雄蕊,)在甲植株雌蕊上套上纸袋,待雌蕊成熟时,采集丁植株的花粉,撒在去雄花的雌蕊的柱头上,再套上纸袋
(2)1/4 bbTT和bbTt 1/4
(3)糯玉米的果穗上只有糯籽粒,非糯玉米的果穗上有糯和非糯两种籽粒 非糯玉米的果穗上只有非糯籽粒,糯玉米的果穗上有糯和非糯两种籽粒
【解题思路】 (1)甲为雌雄同株,丁为雄株,解答该小题时可套用人工杂交实验流程,即对母本去雄→套袋→传粉→套袋,因此若以甲为母本,丁为父本进行杂交育种,应先去除甲植株未成熟花的全部雄蕊,套上纸袋,待雌蕊成熟时,采集丁植株的花粉,撒在去雄花的雌蕊的柱头上,再套上纸袋(注:玉米是雌雄异花植株,也可不去雄)。(2)分析可知,基因型与表现型之间的对应关系为B_T_(雌雄同株)、B_tt和bbtt(雌株)、bbT_(雄株)。由于甲、乙、丙和丁是4种纯合体玉米植株,乙(雌株)和丁(雄株,bbTT)杂交,F1都是雌雄同株,则F1的基因型为BbTt,乙的基因型为BBtt,丙的基因型为bbtt。F1自交,F2中雌株(B_tt、bbtt)所占比例为3/16+1/16=1/4。F2中雄株的基因型为bbTT和bbTt。丙的基因型为bbtt,在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例为1/4。
(3)玉米间行种植时,交配方式有两种,自交和杂交。已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状,设相关基因为A、a。AA植株的自交后代、AA植株与aa植株的杂交后代的基因型分别为AA和Aa,都表现为显性性状;aa植株的自交后代、aa植株与AA植株的杂交后代的基因型分别为aa和Aa,分别表现为隐性性状和显性性状。将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植,若糯为显性,则在糯玉米的果穗上只有糯籽粒,在非糯玉米的果穗上有糯和非糯两种籽粒;若非糯为显性,则在非糯玉米的果穗上只有非糯籽粒,在糯玉米的果穗上有糯和非糯两种籽粒。
8. [2021福建·19,13分,难度★★★★★]
某一年生植物甲和乙是具有不同优良性状的品种,单个品种种植时均正常生长。欲获得兼具甲乙优良性状的品种,科研人员进行了杂交实验,发现部分F1植株在幼苗期死亡。已知该植物的致死性状由非同源染色体上的两对等位基因(A/a和B/b)控制,品种甲的基因型为aaBB,品种乙的基因型为_ _bb。回答下列问题:
(1)品种甲和乙杂交,获得优良性状F1的育种原理是 。
(2)为研究部分F1植株致死的原因,科研人员随机选择10株乙,在自交留种的同时,单株作为父本分别与甲杂交,统计每个杂交组合所产生的F1的表现型,只出现两种情况,如表所示。
甲(母本) 乙(父本) F1
aaBB 乙-1 幼苗期全部死亡
乙-2 幼苗期死亡∶幼苗期成活=1∶1
①该植物的花是两性花,上述杂交实验,在授粉前需要对甲采取的操作是 、 。
②根据实验结果推测,部分F1植株致死的原因有两种:其一,基因型为A_B_的植株致死;其二,基因型为 的植株致死。
③进一步研究确认,基因型为A_B_的植株致死,则乙-1的基因型为 。
(3)要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种,可选择的亲本组合为品种甲(aaBB)和基因型为 的品种乙,该品种乙选育过程如下:
第一步:种植品种甲作为亲本。
第二步:将乙-2自交收获的种子种植后作为亲本,然后 ,统计每个杂交组合所产生的F1的表现型。
选育结果:若某个杂交组合产生的F1全部成活,则 的种子符合选育要求。
答案
8.【参考答案】 (1)基因重组
(2)①去雄 套袋
②aaBb
③AAbb
(3)aabb 用这些植株自交留种的同时,单株作为父本分别与母本甲杂交 对应父本乙自交收获
【解题思路】 (1)题中所述育种方法是杂交育种,杂交育种的原理是基因重组。(2)①该植物的花是两性花,进行杂交实验时,在授粉前需要对母本进行去雄、套袋处理。②乙-1作为父本时,幼苗期全部死亡,乙-2作为父本时,幼苗期死亡∶幼苗期成活=1∶1,推测乙-1是纯合子,乙-2是杂合子,则乙-1的基因型为AAbb或aabb,其与甲(aaBB)杂交,子代的基因型为AaBb或aaBb,全部死亡。③进一步研究确认,基因型为A_B_的植株致死,则乙-1的基因型为AAbb。(3)已知基因型为A_B_的植株致死,要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种,可选择的亲本组合为品种甲(aaBB)和基因型为aabb的品种乙。
9. [2021山东·22,16分,难度★★★★★]
番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。M、m基因位于2号染色体上,基因型为mm的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。R、r基因位于5号染色体上,基因型为RR、Rr、rr的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的H基因控制某种酶的合成,导入H基因的转基因番茄植株中,H基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和交叉互换。
(1)基因型为Mm的植株连续自交两代,F2中雄性不育植株所占比例为 。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为 ,以该杂交种为亲本连续种植,若每代均随机受粉,则F2中可育晚熟红果植株所占比例为 。
(2)已知H基因在每条染色体上最多插入1个且不影响其他基因。将H基因导入基因型为Mm的细胞并获得转基因植株甲和乙,植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施NAM,F1均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含1个或多个H基因,则以上所得F1的体细胞中含有 个H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因,则H基因插入了 所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因,则H基因在染色体上的分布必须满足的条件是 ,
植株乙与雄性不育植株杂交,若不喷施NAM,则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为 。
(3)若植株甲的细胞中仅含一个H基因,在不喷施NAM的情况下,利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案 。
答案
9.【参考答案】 (1)1/6 MmRr 5/12
(2)0 M基因 必须有1个H基因位于M所在染色体上,且2条同源染色体上不能同时存在H基因 1/2n
(3)以雄性不育植株为母本、植株甲为父本进行杂交,子代中大花植株即为所需植株(或:利用雄性不育植株与植株甲杂交,子代中大花植株即为所需植株)
【解题思路】 (1)基因型为Mm的植株自交一代,所得子一代中基因型为Mm、MM、mm的植株所占比例分别为1/2、1/4、1/4。由于基因型为mm的植株雄性不育,无法自交,所以子一代中可自交的植株的基因型为2/3Mm、1/3MM,其自交后,子二代中基因型为Mm的植株所占比例为2/3×1/2=1/3,基因型为MM的植株所占比例为1/3+2/3×1/4=1/2,基因型为mm的植株所占比例为2/3×1/4=1/6。雄性不育植株的基因型为mm,所以其与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为MmRr。以该可育晚熟红果杂交种(MmRr)为亲本连续种植,每代均随机受粉,可将两对性状分开分析。由于基因型为mm的植株雄性不育,只能作母本,故F1中可作父本的植株的基因型及其比例是2/3Mm、1/3MM,可作母本的植株的基因型及比例为2/4Mm、1/4MM、1/4mm,F1群体中产生的雄配子种类及比例是2/3M、1/3m,产生的雌配子种类及比例为1/2M、1/2m,则F2中雄性不育植株(mm)占1/3×1/2=1/6,可育植株所占比例为1-1/6=5/6;基因型为Rr的植株随机交配2代,F2中晚熟红果植株(Rr)占1/2,综上分析,F2中可育晚熟红果植株(M_Rr)所占比例为5/6×1/2=5/12。
(2)根据题意,将H基因导入基因型为Mm的细胞获得的转基因植株甲、乙分别与雄性不育植株杂交,即甲和乙作父本,雄性不育植株作母本。在形成配子时喷施NAM,由于喷施NAM后含H基因的雄配子全部死亡,故F1的体细胞中均不含H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因,由于植株甲与雄性不育植株(mm)杂交,在形成配子时喷施NAM,产生的F1均表现为雄性不育(mm),可推知植株甲产生的雄配子中只有含m基因的雄配子存活,而含M基因的雄配子死亡,所以H基因插入了M基因所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因,由于植株乙与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施NAM,F1均表现为雄性不育,故必须有1个H基因插入了M基因所在的染色体中;喷施NAM后仍有存活的雄配子,说明部分配子不含H基因,故2条同源染色体上不能同时存在H基因。综上,植株乙体细胞中含有的n个H基因分别插入n对同源染色体中,并且每对同源染色体均仅有一条染色体插入了H基因,故若不喷施NAM,则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为1/2n。(3)植株甲的基因型是Mm,所以可以将植株甲与雄性不育植株测交,子代中表现型与植株甲相同(大花)的植株即为基因型与植株甲相同的植株。
第18练 伴性遗传与人类遗传病
1. [2019全国Ⅰ·5,6分,难度★★★☆☆]
某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是( )
A.窄叶性状只能出现在雄株中,不可能出现在雌株中
B.宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株
C.宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中既有雌株又有雄株
D.若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子
答案
【快解】 考生在解这类遗传题时,要在试题中先划出重点,本题的重点就是含基因b的花粉不育,这样就会导致不存在窄叶雌株,同时,窄叶雄株的后代只有雄性个体。
1.C 控制宽叶和窄叶的基因位于X染色体上,宽叶对窄叶为显性,含基因b的花粉不育,可推出不存在窄叶雌株(XbXb),A正确。宽叶雌株中有纯合子与杂合子,杂合宽叶雌株作母本时,子代雄株可为宽叶,也可为窄叶;纯合宽叶雌株作母本时,子代雄株全为宽叶,B、D正确。当窄叶雄株作父本时,由于含基因b的花粉不育,故后代只有雄性个体,C错误。
2. [2022全国乙·6,6分,难度★★★☆☆]
依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄,提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是 ( )
A.正交亲本中雌鸡为芦花鸡,雄鸡为非芦花鸡
B.正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合体
C.反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡均为芦花鸡
D.仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别
答案
2.C 根据正反交结果不同可推出控制芦花和非芦花的基因位于Z染色体上;根据反交子代均表现为芦花可推出芦花为显性性状。设控制该对相对性状的等位基因为A和a,结合伴性遗传特点,可推出正交的亲本基因型为ZaZa和ZAW,反交的亲本基因型为ZAZA和ZaW。正交亲本中,雌鸡的基因型为ZAW,表现为芦花,雄鸡的基因型为ZaZa,表现为非芦花,A项正确。无论正交还是反交,子代雄鸡的基因型均为ZAZa,均为杂合体,B项正确。反交子代的基因型为ZAZa和ZAW,均表现为芦花;反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡的基因型为ZAW(表现为芦花)和ZaW(表现为非芦花),C项错误。正交子代的基因型为ZaW和ZAZa,雌鸡全表现为非芦花,雄鸡全表现为芦花,D项正确。
答案
3.C 据图分析可知,Ⅰ-1的基因型为XAXa,Ⅰ-2的基因型为XAY,Ⅱ-1的基因型为XaY,Ⅱ-2的基因型为XAXa,A项正确;Ⅱ-2(XAXa)与正常男性(XAY)婚后生出患者(XaY)的概率为1/4,B项正确;Ⅰ-1的基因型为XAXa,因XaY无生育能力,所以其致病基因只能来自母亲,C项错误;由于XaY的个体无生育能力,Xa不能通过男方传递给后代,XaY的个体死亡后其携带的基因a消失,所以人群中基因a的频率会越来越低, D项正确。
3. [2021湖南·10,2分,难度★★★☆☆]
有些人的性染色体组成为XY,其外貌与正常女性一样,但无生育能力,原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a,而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的家系图谱如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Ⅱ-1的基因型为XaY
B.Ⅱ-2与正常男性婚后所生后代的患病概率为1/4
C.Ⅰ-1的致病基因来自其父亲或母亲
D.人群中基因a的频率将会越来越低
4. [2021福建·13,4分,难度★★★☆☆]
一位患有单基因显性遗传病的妇女(其父亲与丈夫表现型正常)想生育一个健康的孩子。医生建议对极体进行基因分析,筛选出不含该致病基因的卵细胞,采用试管婴儿技术辅助生育后代,技术流程示意图如图。
下列叙述正确的是 ( )
A.可判断该致病基因位于X染色体上
B.可选择极体1或极体2用于基因分析
C.自然生育患该病子女的概率是25%
D.在获能溶液中精子入卵的时期是③
答案
4.B 据题意不能确定该致病基因是位于X染色体上还是位于常染色体上,A错误;根据该患病妇女的父亲表现型正常可知,该妇女关于该病的基因型是杂合的,故可选择极体1或极体2用于基因分析,以推测卵细胞中是否含有该病的致病基因,B正确;该妇女关于该病的基因型是杂合的,她的丈夫表现型正常,是隐性纯合子,故他们自然生育患该病子女的概率是50%,C错误;在获能溶液中精子入卵的时期是②,D错误。
5. [2021全国甲·5,6分,难度★★★☆☆]
果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制,且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交,分别统计子代果蝇不同性状的个体数量,结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是( )
A.果蝇M为红眼杂合体雌蝇
B.果蝇M体色表现为黑檀体
C.果蝇N为灰体红眼杂合体
D.亲本果蝇均为长翅杂合体
答案
5.A 假设与果蝇翅型有关的基因为A、a,子代果蝇中长翅∶残翅≈3∶1,由此可判断双亲关于翅型都为显性性状(长翅)且为杂合体(Aa);假设与果蝇眼色有关的基因为B、b,子代果蝇中红眼∶白眼≈1∶1,又知红眼为显性性状,控制眼色的基因位于X染色体上,则双亲的基因型为XBXb、XbY或XbXb、XBY;假设与果蝇体色有关的基因为C、c,子代果蝇中灰体∶黑檀体≈1∶1,则双亲中一个为杂合体(Cc),一个为隐性纯合体(cc)。果蝇N表现为显性性状(长翅)灰体红眼,则果蝇N的基因型为AaCcXBY或AaCcXBXb,果蝇M为长翅黑檀体白眼,基因型为AaccXbXb或AaccXbY。因此,A项错误。
6. [2022河北·7,2分,难度★★★☆☆]
研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,结果如图。下列叙述错误的是 ( )
A.奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制
B.F2红眼雌蝇的基因型共有6种
C.F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交,得到伊红眼雌蝇的概率为5/24
D.F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交,均能得到奶油眼雌蝇
答案
6.D F1红眼果蝇互交所得F2中红眼∶伊红眼∶奶油眼=12∶3∶1,为9∶3∶3∶1的变式,说明奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制,A正确。根据F1互交所得F2中红眼雌∶红眼雄∶伊红眼雄∶奶油眼雄=8∶4∶3∶1可知,眼色的遗传与性别相关联,若果蝇眼色受两对基因控制,则一对基因位于常染色体上,另一对基因位于X染色体上,设相关基因为A/a、B/b,根据F2的性状分离比可知,F1红眼雌、雄果蝇的基因型分别为AaXBXb、AaXBY。而F2中红眼雌蝇占8/16、红眼雄蝇占4/16、伊红眼雄蝇占3/16、奶油眼雄蝇占1/16,可知F2中红眼雌蝇的基因型为A_XBX-、aaXBX-,红眼雄蝇的基因型为A_XBY、aaXBY,伊红眼雄蝇的基因型为A_XbY,奶油眼雄蝇的基因型为aaXbY。F2红眼雌蝇的基因型共有2×2+2=6(种),B正确。F1红眼雌蝇(AaXBXb)与F2伊红眼雄蝇(1/3AAXbY、2/3AaXbY)杂交,得到伊红眼雌蝇(A_XbXb)的概率为1/3×1/4+2/3×3/4×1/4=5/24,C正确。若F2雌蝇的基因型为AAXBXB,则其与F2的三种眼色雄蝇杂交都不能得到奶油眼雌蝇,D错误。
答案
7.ABD 根据题意可知,S基因可能位于X染色体或者Y染色体上。假设Y染色体上的S基因丢失用Y0表示。一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠,其基因型可能为XXS、XYS、XSY(正常情况下不存在基因型为XSXS、XSYS的雄鼠)。让基因型为XY0的小鼠分别与上述三种雄鼠杂交得F1,F1小鼠雌雄间随机杂交得F2,则F2小鼠中雌雄比例分别为7∶8、4∶3、3∶4,A、B、D符合题意。
7. [2021山东·17,3分,难度★★★★☆](多选)
小鼠Y染色体上的S基因决定雄性性别的发生,在X染色体上无等位基因,带有S基因的染色体片段可转接到X染色体上。已知配子形成不受S基因位置和数量的影响,染色体能正常联会、分离,产生的配子均具有受精能力;含S基因的受精卵均发育为雄性,不含S基因的均发育为雌性,但含有两个Y染色体的受精卵不发育。一个基因型为XYS的受精卵中的S基因丢失,由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠。若该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠杂交得F1,F1小鼠雌雄间随机杂交得F2,则F2小鼠中雌雄比例可能为 ( )
A.4∶3 B.3∶4 C.8∶3 D.7∶8
8. [2021辽宁·20,3分,难度★★★★☆](多选)
雌性小鼠在胚胎发育至4~6天时,细胞中两条X染色体会有一条随机失活,经细胞分裂形成子细胞,子细胞中此条染色体仍是失活的。雄性小鼠不存在X染色体失活现象。现有两只转荧光蛋白基因的小鼠,甲为发红色荧光的雄鼠(基因型为XRY),乙为发绿色荧光的雌鼠(基因型为XGX)。甲乙杂交产生F1,F1雌雄个体随机交配,产生F2。若不发生突变,下列有关叙述正确的是 ( )
A.F1中发红色荧光的个体均为雌性
B.F1中同时发出红绿荧光的个体所占的比例为1/4
C.F1中只发红色荧光的个体,发光细胞在身体中分布情况相同
D.F2中只发一种荧光的个体出现的概率是11/16
8.ABD 据题意可知,F1中发红色荧光的个体中一定含有来自雄性亲本的XR染色体,故F1中发红色荧光的个体均为雌性,A正确。据题意可知,F1中同时发出红绿荧光的个体的基因型为XRXG,雄性亲本产生基因型为XR配子的概率为1/2,雌性亲本产生基因型为XG配子的概率为1/2,则F1中基因型为XRXG的个体所占的比例为1/2×1/2=1/4,B正确。雌性小鼠在胚胎发育至4~6天时,细胞中两条X染色体中有一条是随机失活的,因此F1中只发红色荧光的个体,发光细胞在身体中分布情况可能不同,C错误。据题意,甲乙杂交产生F1,F1的基因型为XRXG、XRX、XGY、XY,F1雌性个体产生的配子种类及比例为XR∶XG∶X=2∶1∶1,F1雄性个体产生的配子种类及比例为XG∶X∶Y=1∶1∶2,F1雌雄个体随机交配产生F2,【解法一】F2中只发一种荧光的个体的基因型包括XGY、XRX、XRY、XGXG、XGX,故F2中只发一种荧光的个体所占的比例为 ,D正确。【解法二】F2中同时发两种荧光的个体(XRXG)所占的,F2中不发荧光的个体(XX、XY)所占的比例为
,则F2中只发一种荧光的个体所占的比例为1- ,D正确。
答案
9. [2021河北·15,3分,难度★★★★☆](多选)
杜氏肌营养不良(DMD)是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病,男性中发病率约为1/4 000。甲、乙家系中两患者的外祖父均表现正常,家系乙Ⅱ-2还患有红绿色盲。两家系部分成员DMD基因测序结果(显示部分序列,其他未显示序列均正常)如图。下列叙述错误的是 ( )
A.家系甲Ⅱ-1和家系乙Ⅱ-2分别遗传其母亲的DMD致病
基因
B.若家系乙Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育一个儿子,儿子患两种病的概
率比患一种病的概率低
C.不考虑其他突变,家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患
DMD儿子的概率为1/8
D.人群中女性DMD患者频率远低于男性,女性中携带者
的频率约为1/4 000
答案
9.ABD 由家系甲的部分成员DMD基因测序结果可知,家系甲Ⅱ-1的母亲的基因序列正常,故家系甲Ⅱ-1的DMD致病基因不是遗传其母亲,A项错误;由题意可知,DMD和红绿色盲都是伴X染色体隐性遗传病,设与DMD和红绿色盲相关的基因分别为A/a和B/b,则家系乙Ⅱ-2的基因型为XabY,进而推出家系乙Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别为XABY和XABXab,若家系乙Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育一个儿子,则儿子患两种病的概率为1/2,患一种病的概率为0,B项错误;若只考虑DMD,则家系甲Ⅱ-2的基因型为XAY,家系乙Ⅱ-1的基因型为XAXA(占1/2)或XAXa(占1/2),不考虑其他突变,家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为1/2×1/4=1/8,C项正确;由男性中DMD的发病率为1/4 000可推出该病致病基因在人群中的基因频率为1/4 000,女性患者频率为1/4 000×1/4 000=1/16 000 000,女性中携带者的频率约为2×1/4 000×3 999/4 000≈1/2 000,D项错误。
10. [2021全国乙·32,10分,难度★★★☆☆]
果蝇的灰体对黄体是显性性状,由X染色体上的1对等位基因(用A/a表示)控制;长翅对残翅是显性性状,由常染色体上的1对等位基因(用B/b表示)控制。回答下列问题:
(1)请用灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇为实验材料,设计杂交实验以获得黄体雌果蝇。(要求:用遗传图解表示杂交过程。)
(2)若用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇(XAYBB)作为亲本杂交得到F1,F1相互交配得F2,则F2中灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅= ,F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为 。
答案
10.【参考答案】 (1)如图所示
(2)3∶1∶3∶1 3/16
【解题思路】 (1)由题意可知,用灰体纯合子雌果蝇(XAXA)和黄体雄果蝇(XaY)为实验材料,要想获得黄体雌果蝇(XaXa),首先需要获得灰体雌果蝇(XAXa),让灰体雌果蝇(XAXa)与黄体雄果蝇(XaY)杂交即可获得黄体雌果蝇(XaXa),遗传图解如答案所示。(2)由题意可知,亲本的基因型为XaXabb和XAYBB,亲本杂交得到F1,F1的基因型为XAXaBb、XaYBb,F1相互交配得F2,F2的表现型及比例为灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅=3∶1∶3∶1,则F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为3/16。
11. [2020海南·23,11分,难度★★★★☆]
人类有一种隐性遗传病(M),其致病基因a是由基因A编码序列部分缺失产生的。从人组织中提取DNA,经酶切、电泳和DNA探针杂交得到条带图,再根据条带判断个体的基因型。如果只呈现一条带,说明只含有基因A或a;如果呈现两条带,说明同时含有基因A和a。对左图所示某家族成员1~6号分别进行基因检测,得到的条带图如右图所示。
回答下列问题。
(1)基因A的编码序列部分缺失产生基因a,这种变异属于 。
(2)基因A、a位于 (填“常”“X”或“Y”)染色体上,判断依据是 。
(3)成员8号的基因型是 。
(4)已知控制白化病和M病的基因分别位于两对同源染色体上,若7号是白化病基因携带者,与一个仅患白化病的男性结婚,他们生出一个同时患白化病和M病孩子的概率是 。
答案
11.【参考答案】 (1)基因突变 (2)X 条带图中成员1只含基因A,成员2只含基因a,成员4只含基因A而不含基因a (3)XAY或XaY (4)1/16
【解题思路】 (1)DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫基因突变,基因A的编码序列部分缺失产生基因a,这种变异属于基因突变。(2)由条带图中成员1只含基因A,成员2只含基因a,成员4只含基因A而不含基因a,可推断基因A、a位于X染色体上。(3)由以上分析及条带图可知,5号、6号的基因型分别为XAXa和XAY,则8号的基因型是XAY或XaY。(4)已知控制白化病和M病的基因分别位于两对同源染色体上,则两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。假设白化病由等位基因B/b控制,7号是白化病基因携带者,则7号关于白化病的基因型为Bb,5号、6号关于M病的基因型分别为XAXa、XAY,则7号关于M病的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,综合考虑两病,则7号的基因型为1/2BbXAXA、1/2BbXAXa,其丈夫仅患白化病,基因型为bbXAY,他们生出一个同时患白化病和M病孩子的概率为1/2×1/2×1/4=1/16。
【图象分析】 由条带图中成员1只含基因A,成员2只含基因a,而成员4只含基因A可推知,该病的致病基因位于X染色体上。根据系谱图和条带图可知1号、2号的基因型分别为XAXA、XaY,5号、6号的基因型分别为XAXa、XAY,7号的基因型为XAXA或XAXa,8号的基因型为XAY或XaY。
12. [2022浙江1月·28,10分,难度★★★★☆]
果蝇的正常眼和星眼受等位基因A、a控制,正常翅和小翅受等位基因B、b控制,其中1对基因位于常染色体上,为进一步研究遗传机制,以纯合个体为材料进行了杂交实验,各组合重复多次,结果如表。
回答下列问题:
(1)综合考虑A、a和B、b两对基因,它们的遗传符合孟德尔遗传定律中的 。组合甲中母本的基因型为 。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,在子代处于蛹期时将亲本 。
(2)若组合乙F1的雌雄个体随机交配获得F2,则F2中星眼小翅雌果蝇占 。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。若发现组合甲F1中有1只非整倍体星眼小翅雄果蝇,原因是母本产生了不含 的配子。
杂交组合 P F1 ♀ ♀
甲 星眼正常翅 正常眼小翅 星眼正常翅 星眼正常翅
乙 正常眼小翅 星眼正常翅 星眼正常翅 星眼小翅
丙 正常眼小翅 正常眼正常翅 正常眼正常翅 正常眼小翅
(3)若有一个由星眼正常翅雌、雄果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体,群体中个体均为纯合子。该群体中的雌雄果蝇为亲本,随机交配产生F1,F1中正常眼小翅雌果蝇占21/200、星眼小翅雄果蝇占49/200,则可推知亲本雄果蝇中星眼正常翅占 。
(4)写出以组合丙F1的雌雄果蝇为亲本杂交的遗传图解。
答案
12.【参考答案】 (1)自由组合定律 AAXBXB 移除 (2)3/16 X染色体 (3)7/10
(4)如图所示
【解题思路】 (1)分析可知,控制果蝇眼型的基因A/a位于常染色体上,星眼为显性性状;控制果蝇翅型的基因B/b位于X染色体上,正常翅为显性性状,所以这两对基因的遗传符合自由组合定律。三个组合中的P、F1的基因型见表:
杂交组合 P F1 雌 雄 雌 雄
甲 AAXBXB aaXbY AaXBXb AaXBY
乙 aaXbXb AAXBY AaXBXb AaXbY
丙 aaXbXb aaXBY aaXBXb aaXbY
所以组合甲中母本的基因型为AAXBXB。为精准统计,应在蛹期时将亲本移除。(2)组合乙F1的雌雄个体(AaXBXb、 AaXbY)随机交配获得的F2中星眼小翅雌果蝇(A_XbXb)占3/4×1/2×1/2=3/16。由题意可知,组合甲F1中的非整倍体星眼小翅雄果蝇的基因型为AaXbO,为母本减数分裂异常所致,即母本产生了不含X染色体的雌配子。(3)假设该群体的雌性个体中AAXBXB∶aaXbXb=M∶N;雄性个体中AAXBY∶aaXbY=P∶Q,雌雄个体随机交配,产生的配子类型见表:
所以P∶Q=7∶3,亲本雄果蝇中星眼正常翅占7/10。(4)组合丙F1的雌雄果蝇的基因型为aaXBXb 、aaXbY,绘制遗传图解时注意格式的规范性。
配子 M(AXB) N(aXb)
P/2(AXB)
Q/2(aXb) Q/2×N=21/200
P/2(AY) P/2×N=49/200
Q/2(aY)
第19练 遗传规律的应用
1. [2021湖北·4,2分,难度★★★☆☆]
浅浅的小酒窝,笑起来像花儿一样美。酒窝是由人类常染色体的单基因所决定,属于显性遗传。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性,丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述正确的是 ( )
A.若甲与丙结婚,生出的孩子一定都有酒窝
B.若乙与丁结婚,生出的所有孩子都无酒窝
C.若乙与丙结婚,生出的孩子有酒窝的概率为50%
D.若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩,则甲的基因型可能是纯合的
答案
1.B 由题意可知,酒窝的遗传方式为常染色体显性遗传,据题意知,甲、丙有酒窝,二者可能为显性纯合子,也可能是杂合子,若甲与丙均为杂合子,二者婚配所生孩子有可能无酒窝,A项错误;乙与丁都无酒窝,二者均为隐性纯合子,乙、丁婚配,所生孩子都无酒窝,B项正确;由于丙的基因型不能确定,故乙与丙结婚,生出有酒窝孩子的概率无法确定,C项错误;若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩,说明甲为杂合子,D项错误。
2. [2022河北·5,2分,难度★★★☆☆]
《尔雅》《四民月令》和《齐民要术》中记载,麻为雌雄异株,黑、白种子萌发分别长成雌、雄植株,其茎秆经剥皮、加工后生产的纤维可用于制作织物。雄麻纤维产量远高于雌麻,故“凡种麻,用白麻子”。依据上述信息推断,下列叙述错误的是 ( )
A.可从雄麻植株上取部分组织,体外培养产生大量幼苗用于生产
B.对雄麻喷洒赤霉素可促进细胞伸长,增加纤维产量
C.因为雌麻纤维产量低,所以在生产中无需播种黑色种子
D.与雌雄同花植物相比,麻更便于杂交选育新品种
答案
2.C 植物细胞具有全能性是植物组织培养的理论基础,由于雄麻纤维产量远高于雌麻,故可从雄麻植株上取部分组织,通过组织培养产生大量幼苗用于生产,A正确;赤霉素的主要作用是促进细胞伸长,从而引起植株增高,故对雄麻喷洒赤霉素可促进细胞伸长,增加纤维产量,B正确;麻为雌雄异株,欲得到大量白色种子(雄麻),在生产中需播种黑色种子,C错误;与雌雄同花植物相比,进行杂交育种时,雌雄异株植物可省去去雄这一步骤,故麻更便于杂交选育新品种,D正确。
3. [2022广东·16,4分,难度★★★☆☆]
遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表现型正常的夫妇,生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰刀型细胞贫血症的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图所示)。下列叙述错误的是 ( )
A.女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3
B.若父母生育第三胎,此孩携带该病致病基因的概率是3/4
C.女儿将该病致病基因传递给下一代的概率是1/2
D.该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视
答案
3.C
由【试题分析】可知,女儿和父母基因检测结果相同的概率为2/3,A项正确;若父母生育第三胎,则第三胎孩子的基因型为1/4AA、2/4Aa、1/4aa,故此孩携带该病致病基因的概率为3/4,B项正确;女儿的基因型为1/3AA、2/3Aa,故女儿将该病致病基因传递给下一代的概率为2/3×1/2=1/3,C项错误;该家庭的基因检测信息应受到保护,以避免基因歧视,D项正确。
【试题分析】 据题意和题图的基因检测结果可知,镰刀型细胞贫血症为常染色体隐性遗传病,设相关基因为A/a,则父母的基因型均为Aa,儿子的基因型为aa,女儿的基因型为1/3AA、2/3Aa。
4. [2021山东·6,2分,难度★★★☆☆]
果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制,星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1,星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1。缺刻翅、正常翅由X染色体上的一对等位基因控制,且Y染色体上不含其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F1,下列关于F1的说法错误的是 ( )
A.星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
B.雌果蝇中纯合子所占比例为1/6
C.雌果蝇数量是雄果蝇的2倍
D.缺刻翅基因的基因频率为1/6
答案
4.D 假设果蝇星眼、圆眼这对性状由等位基因A/a控制,缺刻翅、正常翅这对性状由等位基因B/b控制。由题干信息“星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1,星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1”可知,果蝇的星眼对圆眼为显性,且A基因纯合致死,故星眼果蝇的基因型只有Aa。由题干信息“缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,雄果蝇均为正常翅”可知,果蝇的缺刻翅对正常翅为显性,且B基因纯合致死,故缺刻翅雌果蝇的基因型只有XBXb。若星眼缺刻翅雌果蝇(AaXBXb)与星眼正常翅雄果蝇(AaXbY)杂交,单独分析每对性状,F1为(2/3Aa、1/3aa)(1/3XBXb、1/3XbXb、1/3XbY),所以F1中星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇所占比例均为2/9,即数量相等,A正确;F1雌果蝇中纯合子所占比例为1/3×1/2=1/6,B正确;F1中雌果蝇与雄果蝇的数量之比为2∶1,C正确;缺刻翅基因的基因频率为(1/3×1)/(1/3×2+1/3×2+1/3×1)=1/5,D错误。
5. [2020山东·17,3分,难度★★★★☆](多选)
如图表示甲、乙两种单基因遗传病的家系图和各家庭成员基因检测的结果。检测过程中用限制酶处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳,电泳结果中的条带表示检出的特定长度的酶切片段,数字表示碱基对的数目。下列说法正确的是 ( )
A.甲病的致病基因位于常染色体上,乙病的致病基因位于X染色体上
B.甲病可能由正常基因发生碱基对的替换导致,替换后的序列可被MstⅡ识别
C.乙病可能由正常基因上的两个BamHⅠ识别序列之间发生碱基对的缺失导致
D.Ⅱ4不携带致病基因、Ⅱ8携带致病基因,两者均不患待测遗传病
答案
5.CD 观察甲病家系图,Ⅰ1、Ⅰ2正常而Ⅱ3患病,说明甲病属于常染色体隐性遗传病,甲病的致病基因位于常染色体上;观察乙病家系电泳结果,Ⅰ6、Ⅱ7只有一种DNA片段(含1.0×104对碱基),而Ⅰ5含有两种DNA片段,说明Ⅰ6、Ⅱ7只含有致病基因,Ⅰ5含有正常基因和致病基因,所以乙病属于隐性遗传病,乙病的致病基因位于常染色体上,A错误。电泳后Ⅱ3出现一种DNA条带(含1 350对碱基),Ⅰ1、Ⅰ2多出现两条DNA条带(含1 150、2 00对碱基),说明甲病可能由正常基因发生碱基对替换导致,替换后的序列不能被MstⅡ识别,B错误。乙病的致病基因对应的DNA条带含有的碱基对数目少(1.0×104对碱基),而正常基因对应的DNA条带含有的碱基对数目多(1.4×104对碱基),说明乙病可能由正常基因上的两个BamHⅠ识别序列之间发生碱基对的缺失导致,C正确。观察电泳结果,Ⅱ4不含有Ⅱ3致病基因对应的DNA条带,所以Ⅱ4不携带致病基因,Ⅱ8含有Ⅱ7致病基因对应的DNA条带,也含有正常基因对应的DNA条带,所以Ⅱ8含有正常基因和致病基因,因此两个体均不患待测遗传病,D正确。
6. [2021天津·17,9分,难度★★★☆☆]
黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花:仅雌蕊发育;雄花:仅雄蕊发育;两性花:雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。
(1)M基因的表达与乙烯的产生之间存在 (正/负)反馈,造成乙烯持续积累,进而抑制雄蕊发育。
(2)依据F和M基因的作用机制推断,FFMM基因型的黄瓜植株开雌花,FFmm基因型的黄瓜植株开 花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加 (乙烯抑制剂/乙烯利)时,出现雌花。
(3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本,若要获得基因型为ffmm的植株,请完成如图实验流程设计。
答案
6.【参考答案】 (1)正
(2)两性 乙烯利
(3)母本:FFmm 父本:ffMM 乙烯抑制剂
【解题思路】 (1)乙烯可激活M基因的表达,M基因表达后进一步促进乙烯的合成,合成的乙烯进一步促进M基因的表达,说明M基因的表达与乙烯的产生之间存在正反馈,造成乙烯持续积累。(2)FFmm基因型的黄瓜植株能够合成乙烯,但不能持续积累乙烯,故该植株开两性花。FFmm基因型的黄瓜植株开两性花,当对该植株外源施加乙烯利时,该植株出现雌花。(3)现有FFMM(开雌花)、ffMM(开雄花)、FFmm(开两性花)三种基因型的亲本,要想获得基因型为ffmm的植株,则母本应选基因型为FFmm的植株,父本应选基因型为ffMM的植株,F1的基因型为FfMm(开雌花),对F1中部分植株(FfMm)施加适量乙烯抑制剂,则这部分植株(FfMm)开雄花,再向开雌花的雌株(FfMm)授粉,在子代中可获得基因型为ffmm的植株。
7. [2020浙江1月·28,9分,难度★★★★☆]
已知某二倍体雌雄同株(正常株)植物,基因t纯合导致雄性不育而成为雌株,宽叶与窄叶由等位基因(A、a)控制。将宽叶雌株与窄叶正常株进行杂交实验,其F1全为宽叶正常株。F1自交产生F2,F2的表现型及数量:宽叶雌株749株、窄叶雌株251株、宽叶正常株2 250株、窄叶正常株753株。回答下列问题:
(1)与正常株相比,选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便,不需进行 处理。授粉后需套袋,其目的是 。
(2)为什么F2会出现上述表现型及数量 。
(3)若取F2中纯合宽叶雌株与杂合窄叶正常株杂交,则其子代(F3)的表现型及比例为 ,F3群体随机授粉,F4中窄叶雌株所占的比例为 。
(4)选择F2中的植株,设计杂交实验以验证F1植株的基因型,用遗传图解表示。
答案
7.【参考答案】 (1)人工去雄 防止外来花粉授粉 (2)F1形成配
子时,等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
(3)宽叶雌株∶宽叶正常株=1∶1 3/32 (4)遗传图解如图
解题思路】 (1)用雄性不育株作为母本进行杂交实验不会发生自
花授粉,可以免去人工去雄的过程。授粉之后还需要进行套袋处理,
是为了避免外来花粉的干扰。(2)亲本为宽叶雌株和窄叶正常株,F1
全为宽叶正常株,而F2出现了不同于亲本的表现型且4种表现型的比例约为9∶3∶3∶1,这是因为两对基因都是杂合的F1形成配子时,等位基因分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。(3)根据题干可推知,tt表现为雌株,TT、Tt表现为正常株,宽叶为显性,窄叶为隐性,F1基因型为AaTt。F2中纯合宽叶雌株基因型为AAtt,杂合窄叶正常株的基因型为aaTt,两者杂交,后代(F3)的基因型有AaTt和Aatt两种,表现型及比例为宽叶正常株∶宽叶雌株=1∶1。F3随机授粉,即可能是AaTt×AaTt或者AaTt×Aatt,概率均为1/2,若是AaTt×AaTt,F4中窄叶雌株(aatt)所占比例为1/4×1/4=1/16,若是AaTt×Aatt,F4中窄叶雌株(aatt)所占比例为1/4×1/2=1/8,因此F4中窄叶雌株(aatt)所占比例为1/2×1/16+1/2×1/8=3/32。(4)为验证F1的基因型,应该选择测交实验,即让F1和F2中的隐性纯合子杂交,所以遗传图解中亲本的基因型为AaTt(父本)、aatt(母本)。
8. [2021湖南·17,12分,难度★★★★☆]
油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关实验,如图所示。
回答下列问题:
(1)根据F2表现型及数据分析,油菜半矮秆突变体S的遗传机制是 ,
杂交组合①的F1产生各种类型的配子所占比例相等,自交时雌雄配子有 种结合方式,且每种结合方式概率相等。F1产生各种类型配子所占比例相等的细胞遗传学基础是 。
(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,分为三种类型,全为高秆的记为F3-Ⅰ,高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3-Ⅱ,高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3-Ⅲ。产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为 。产生F3-Ⅲ的高秆植株基因型为 (用A、a; B、b; C、c……表示基因)。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交实验,能否验证自由组合定律 。
答案
8.【参考答案】 (1)2对(独立遗传的)基因控制的隐性性状 16 在减数分裂时,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
(2)7∶4∶4 Aabb、aaBb 不能
【解题思路】 (1)杂交组合①、②中,F1自交,产生的F2中均为高秆∶半矮秆≈15∶1,且杂交组合③中F1和S杂交,产生的F2中高秆∶半矮秆≈3∶1,符合两对等位基因的自由组合,且表现型与性别无关,因此油菜半矮秆突变体S的遗传机制是受位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因控制,且两对等位基因均为隐性时才表现出半矮秆性状。杂交组合①的F1产生4种数量相等的配子,自交时雌、雄配子有4×4=16种结合方式,且每种结合方式概率相等。F1产生各种类型配子所占比例相等的细胞遗传学基础是在减数分裂过程中,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。
(2)分析可知,油菜的高秆和半矮秆由两对独立遗传的等位基因控制,且当两对等位基因都为隐性时才表现出半矮秆,其他基因型均表现为高秆,进一步分析可知,杂交组合①的F1的基因型为AaBb,F1自交产生F2,F2所有高秆(基因型及比例为AABB∶AABb∶AAbb∶AaBB∶aaBB∶AaBb∶Aabb∶aaBb=1∶2∶1∶2∶1∶4∶2∶2)自交,其中基因型为AABB、AABb、AAbb、AaBB和aaBB的高秆植株自交,子代全为高秆,记为F3-Ⅰ;基因型为AaBb的高秆植株自交,子代高秆∶半矮秆=15∶1,和杂交组合①、②的F2基本一致,记为F3-Ⅱ;基因型为Aabb和aaBb的高秆植株自交,子代高秆∶半矮秆=3∶1,和杂交组合③的F2基本一致,记为F3-Ⅲ,故产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为(1+2+1+2+1)∶4∶(2+2)=7∶4∶4。产生F3-Ⅲ的高秆植株基因型为Aabb、aaBb,用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交实验,子代中高秆∶半矮秆=3∶1,若这两对等位基因位于一对同源染色体上,得到的结果也为“子代中高秆∶半矮秆=3∶1”,因此不能验证自由组合定律。
9. [2020山东·23,16分,难度★★★★★]
玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了以下实验:
(1)实验一中作为母本的是 ,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为 (填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因 (填“是”或“不是”)位于同一条染色体上,F2中抗螟雌株的基因型是 。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为 。
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1,由此可知,乙中转入的A基因 (填“位于”或“不位于”)2号染色体上,理由是 。F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是 。F2抗螟矮株中ts基因的频率为 ,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为 。
答案
9.【参考答案】 (1)甲 雌雄同株
(2)是 AAtsts 抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1
(3)不位于 抗螟性状与性别性状间是自由组合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上 含A基因的雄配子不育 1/2 1/6
【解题思路】 (1)据题干信息可知,品系M为雌雄同株,甲为雌株突变品系,因此实验一中作为母本的是甲。实验二的F1中非抗螟植株的基因型为Tsts,Ts对ts为显性,因此该植株为雌雄同株。(2)实验一中F1抗螟植株的基因型为ATsts,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株=2∶1∶1,说明甲中转入的A基因与ts基因位于同一条染色体上。F1抗螟植株中A和ts位于一条染色体上,另一条染色体上的基因为Ts,F1抗螟植株自交产生的F2中抗螟雌株的基因型为AAtsts,其产生的配子为Ats,抗螟雌雄同株的基因型为ATsts,其产生的配子为1/2Ats、1/2Ts,二者杂交,子代的基因型及比例为AAtsts∶ATsts=1∶1,表现型及比例为抗螟雌株∶抗螟雌雄同株=1∶1。
(3)实验二中F1抗螟矮株基因型为ATsts,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株=3∶1∶3∶1,是(1∶1)(3∶1)的组合,说明两对基因独立遗传,因此乙中转入的A基因不位于2号染色体上。分析F2中性状表现可知,抗螟∶非抗螟=1∶1,雌雄同株∶雌株=3∶1,由此可判断含A基因的雌配子或含A基因的雄配子不育,再结合实验二信息(乙可产生正常配子)可推断含A基因的雄配子不育。F2中抗螟矮株的基因型为1/4ATsTs、2/4ATsts、1/4Atsts,ts基因的频率为1/2。F2中抗螟矮株雌株的基因型为Atsts,抗螟矮株雌雄同株的基因型为1/3ATsTs、2/3ATsts,又含A基因的雄配子不育,因此能受粉的雄配子的基因型为2/3Ts、1/3ts,因此F3中抗螟矮株雌株占1/6。
第16练 基因的分离定律及应用
第五章 遗传的基本规律
2019新人教高考真题分类集训
1. [2020全国Ⅰ·5,6分,难度★★☆☆☆]
已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇),子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此无法判断的是 ( )
A.长翅是显性性状还是隐性性状
B.亲代雌蝇是杂合子还是纯合子
C.该等位基因位于常染色体还是X染色体上
D.该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在
答案
1.C 亲代全为长翅,后代出现了截翅,可推出长翅为显性性状,A项不符合题意;不管控制长翅和截翅的等位基因位于常染色体上还是X染色体上,亲代雌蝇都是杂合子,B项不符合题意;不管该等位基因位于常染色体上还是X染色体上,后代性状表现都可能出现题述比例,故无法判断该等位基因的位置,C项符合题意;雌蝇的性染色体组成是XX,该等位基因不管位于常染色体上还是X染色体上,在雌性个体中都是成对存在的,D项不符合题意。
答案
2.D 依据题意可知,马的毛色受常染色体上一对等位基因控制,棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,说明棕色对白色为不完全显性,A错误;马的毛色遗传仅涉及一对等位基因,不会发生基因重组,B错误;假设相关基因用A、a表示,F2中相同毛色的雌雄马交配,即(1/4)AA×AA、(1/2)Aa×Aa、(1/4)aa×aa,其后代中AA占1/4+1/2×1/4=3/8,因此子代中雌性棕色马所占的比例为3/8×1/2=3/16,C错误;F2中淡棕色马(Aa)与棕色马(AA)交配,其子代基因型比例为AA∶Aa=1∶1,表现型比例为棕色马∶淡棕色马=1∶1,D正确。
2. [2020浙江1月·18,2分,难度★★★☆☆]
若马的毛色受常染色体上一对等位基因控制,棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,F1随机交配,F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马=1∶2∶1。下列叙述正确的是 ( )
A.马的毛色性状中,棕色对白色为完全显性
B.F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因重组的结果
C.F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中雌性棕色马所占的比例为3/8
D.F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例与表现型的比例相同
3. [2021浙江1月·19,2分,难度★★★☆☆]
某种小鼠的毛色受AY(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3个基因控制,三者互为等位基因,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,并且基因型AYAY胚胎致死(不计入个体数)。下列叙述错误的是 ( )
A.若AYa个体与AYA个体杂交,则F1有3种基因型
B.若AYa个体与Aa个体杂交,则F1有3种表现型
C.若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体
D.若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交,则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体
答案
3.C 若AYa个体与AYA个体杂交,F1的基因型有AYA、AYa、Aa 3种(AYAY胚胎致死),A正确。若AYa个体与Aa个体杂交,F1的表现型为黄色(AYA、AYa)、鼠色(Aa)、黑色(aa),共3种,B正确。若1只黄色雄鼠(基因型为AYA或AYa)与若干只黑色雌鼠(基因型为aa)杂交,AYA×aa→AYa(黄色)、Aa(鼠色),AYa×aa→AYa(黄色)、aa(黑色),F1不会同时出现鼠色个体和黑色个体,C错误。若1只黄色雄鼠(基因型为AYA或AYa)和若干只纯合鼠色雌鼠(基因型为AA)杂交,AYA×AA→AYA(黄色)、AA(鼠色),AYa×AA→AYA(黄色)、Aa(鼠色),两种情况下F1都会同时出现黄色个体和鼠色个体,D正确。
【技法速攻】 1.致死现象的解题方法解答此类题目的思维流程:写出无致死现象时的遗传图解→去除致死个体→变换去除致死个体后的比例,不管是配子致死还是个体致死,都要重新分配比例,然后进行有关的计算和分析。
2.复等位基因遗传的解题方法复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合基因分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状,具体解题时按“等位基因”做即可。
4. [2019全国Ⅱ·5,6分,难度★★★☆☆]
某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是( )
A.①或② B.①或④ C.②或③ D.③或④
答案
4.B 实验①中植株甲自交,子代出现了性状分离,说明作为亲本的植株甲为杂合子。实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交,后代出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为杂合子。在相对性状的显隐性不确定的情况下,无法依据实验②、③判定植株甲为杂合子。
5. [2021浙江6月·18,2分,难度★★★☆☆]
某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某显性遗传病的遗传模型,向甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子,随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录,再将豆子放回各自的容器中并摇匀,重复100次。下列叙述正确的是 ( )
A.该实验模拟基因自由组合的过程
B.重复100次实验后,Bb组合约为16%
C.甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体
D.乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数
答案
5.C 该实验只涉及一对等位基因,该实验不能模拟基因自由组合的过程,A错误;重复100次实验后,Bb组合的概率约为1/5×4/5×2=8/25,B错误;根据甲容器中不同颜色豆子的数量可知B的基因频率为1/5,b的基因频率为4/5,结合题中信息,可知健康男性(bb)所占的比例为4/5×4/5=16/25,则患病男性所占的比例为1-16/25=9/25,即36%,C正确;乙容器中的豆子数模拟的是亲代产生的配子类型及比例,D错误。
6. [2020江苏·7,2分,难度★★★☆☆]
有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是 ( )
A.桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子
B.突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应
C.自然繁育条件下,桔红带黑斑性状容易被淘汰
D.通过多次回交,可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系
答案
6.D 亲本为桔红带黑斑品系,后代的性状分离比为桔红带黑斑∶野生型=2∶1,说明亲本品系为杂合子,A正确;子代中桔红带黑斑个体占2/3,说明子代中无桔红带黑斑纯合个体,即桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,B正确;由桔红带黑斑基因具有纯合致死效应可知,桔红带黑斑基因逐渐被淘汰,故在自然选择作用下桔红带黑斑性状易被淘汰,C正确;桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,无法通过多次回交获得性状不再分离的纯合桔红带黑斑品系,D错误。
答案
7.D 紫外线照射使果蝇的直翅基因结构发生了改变,产生了新的等位基因,A正确;由题干信息可知,选择翻翅个体进行交配,F1出现了性状分离,说明翻翅为显性性状,直翅为隐性性状,B正确;假设控制果蝇翻翅、直翅的基因分别为A、a,F1中Aa所占的比例为2/3,aa所占的比例为1/3,A的基因频率为2/3×1/2=1/3,C正确;F1中A的基因频率为1/3,a的基因频率为2/3,由于翻翅基因纯合致死(胚胎期),故F2中直翅个体(aa)所占的比例为2/3×2/3÷(1-1/3×1/3)=1/2,D错误。
7. [2020海南·20,3分,难度★★★☆☆]
直翅果蝇经紫外线照射后出现一种突变体,表现型为翻翅,已知直翅和翻翅这对相对性状为完全显性,其控制基因位于常染色体上,且翻翅基因纯合致死(胚胎期)。选择翻翅个体进行交配,F1中翻翅和直翅个体的数量比为2∶1。下列有关叙述错误的是 ( )
A.紫外线照射使果蝇的直翅基因结构发生了改变
B.果蝇的翻翅对直翅为显性
C.F1中翻翅基因频率为1/3
D.F1果蝇自由交配,F2中直翅个体所占比例为4/9
8. [2021湖北·18,2分,难度★★★★☆]
人类的ABO血型是由常染色体上的基因IA、IB和i(三者之间互为等位基因)决定的。IA基因产物使得红细胞表面带有A抗原,IB基因产物使得红细胞表面带有B抗原。IAIB基因型个体红细胞表面有A抗原和B抗原,ii基因型个体红细胞表面无A抗原和B抗原。现有一个家系的系谱图(如图),对家系中各成员的血型进行检测,结果如表,其中“+”表示阳性反应,“-”表示阴性反应。
下列叙述正确的是 ( )
A.个体5基因型为IAi,个体6基因型为IBi
B.个体1基因型为IAIB,个体2基因型为IAIA或IAi
C.个体3基因型为IBIB或IBi,个体4基因型为IAIB
D.若个体5与个体6生第二个孩子,该孩子的基因型一定是ii
个体 1 2 3 4 5 6 7
A抗原抗体 + + - + + - -
B抗原抗体 + - + + - + -
答案
8.A A型血个体的红细胞表面带有A抗原,可以与A抗原抗体产生阳性反应,B型血个体的红细胞表面带有B抗原,可以与B抗原抗体产生阳性反应,AB型血个体的红细胞表面带有A抗原、B抗原,可以与A抗原抗体和B抗原抗体产生阳性反应,O型血个体的红细胞表面无A抗原、B抗原,不能与A抗原抗体和B抗原抗体产生阳性反应。由此可判断个体7为O型血,基因型为ii,个体1、个体4为AB型血,基因型均为IAIB;个体2、个体5为A型血,个体5的基因型为IAi,则个体2的基因型为IAi;个体3、个体6为B型血,个体6的基因型为IBi,则个体3的基因型为IBi,A正确,B、C错误。若个体5(IAi)与个体6(IBi)生第二个孩子,该孩子的基因型可能是IAIB、IAi、IBi或ii,D错误。
9. [2019全国Ⅲ·32,9分,难度★★★★☆]
玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是 。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
9.【参考答案】 (1)显性性状 ( 2)答:思路及预期结果
①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。(任答两种即可)
【解题思路】 (1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现为显性性状。(2)欲验证基因的分离定律,可采用自交法和测交法。根据题意,现有在自然条件下获得的具有一对相对性状的玉米子粒若干,其显隐性未知,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,可让两种性状的玉米分别自交,若某些亲本自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;若子代没有出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为纯合子,在子代中选择两种性状的玉米杂交得F1,F1自交得F2,若F2出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。也可让两种性状的玉米杂交,若F1只表现一种性状,说明亲本均为纯合子,让F1自交得F2,若F2出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;若F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,说明该亲本分别为杂合子和纯合子,则可验证分离定律。
答案
【技法速攻】 基因分离定律的验证方法
(1)自交法
(2)测交法→子代性状分离比为1∶1 符合基因分离定律
第17练 基因的自由组合
定律及应用
1. [2021浙江6月·3,2分,难度★★☆☆☆]
某玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。若该个体自交,其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为 ( )
A.1/16 B.1/8
C.1/4 D.1/2
答案
1.B 由题意可知,该玉米植株的基因型为YyRr,且Y/y、R/r独立遗传,若该个体自交,其子代中基因型为YyRR个体所占的比例为1/2×1/4=1/8,故答案为B。
2. [2021全国乙·6,6分,难度★★★☆☆]
某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上,下列说法错误的是 ( )
A.植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体
B.n越大,植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异越大
C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D.n≥2时,植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
答案
2.B 植株A的测交子代的每个性状都有2种表现型,考虑n对等位基因,植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体,A项正确。植株A的测交子代中每种表现型所占比例均为1/2n,理论上,不同表现型个体数目相同,与n值大小无关,B项错误。植株A测交子代中,n对基因均杂合的个体所占比例为1/2n,纯合子所占比例也是1/2n,C项正确。植株A的测交子代中,杂合子所占比例为1-1/2n,当n≥2时,(1-1/2n)>1/2n,故n≥2时,植株A的测交子代中,杂合子的个体数多于纯合子的个体数,D项正确。
3. [2022全国甲·6,6分,难度★★★☆☆]
某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交, 则下列叙述错误的是 ( )
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
3.B 由“等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上”可推出这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,即A/a和B/b独立遗传。单独分析B/b,亲本的基因型为Bb,自交后,子代的基因型及比例为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,表型及比例为红花植株∶白花植株=3∶1,A项正确。单独分析A/a,亲本的基因型为Aa,产生的雌配子类型及比例为A∶a=1∶1,理论上产生的雄配子类型及比例为A∶a=1∶1,由“含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育”可推出亲本产生的可育雄配子数∶不育雄配子数=3∶1,则子代中基因型为aa的个体占1/6,推断过程如下表:
综合分析可知,子一代中基因型为aabb的个体所占比例为 ,B项错误、C项正确。亲本关于花色的基因型为Bb,其产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等,D项正确。
答案
4. [2021湖北·19,2分,难度★★★☆☆]
甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种。甲分别与乙、丙杂交产生F1,F1自交产生F2,结果如表。
组别 杂交组合 F1 F2
1 甲×乙 红色籽粒 901红色籽粒,699白色籽粒
2 甲×丙 红色籽粒 630红色籽粒,490白色籽粒
根据结果,下列叙述错误的是 ( )
A.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色
B.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制
C.组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色∶1白色
D.组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色
答案
4.C 甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种,甲与乙、甲与丙杂交产生F1,F1自交产生F2,两个杂交组合所得F2中红色籽粒∶白色籽粒为9∶7,则两个杂交组合产生的F1均能产生四种类型的配子,玉米籽粒颜色至少受三对等位基因控制,且至少有两个不同的显性基因存在时玉米籽粒表现为红色。设相关基因为A/a,B/b,C/c……。若甲的基因型为AAbbcc,乙的基因型为aaBBcc,丙的基因型为aabbCC。乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对等位基因控制,F1自交所得F2中红色籽粒∶白色籽粒为9∶7,A、B正确。设甲的基因型为AAbbcc,乙的基因型为aaBBcc,丙的基因型为aabbCC,则组合1中F1的基因型为AaBbcc,其与甲(AAbbcc)杂交,后代中红色籽粒∶白色籽粒为1∶1;组合2中F1的基因型为AabbCc,其与丙(aabbCC)杂交,后代中红色籽粒∶白色籽粒为1∶1,C错误,D正确。
性状 控制基因及其所在染色体 母本 父本 F1 F2
果皮底色 A/a,4号染色体 黄绿色 黄色 黄绿色 黄绿色∶黄色≈3∶1
果肉颜色 B/b,9号染色体 白色 橘红色 橘红色 橘红色∶白色≈3∶1
果皮覆纹 E/e,4号染色体F/f,2号染色体 无覆纹 无覆纹 有覆纹 有覆纹∶无覆纹≈9∶7
已知A、E基因在一条染色体上,a、e基因在另一条染色体上,当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑交叉互换、染色体变异、基因突变等情况,回答下列问题。
(1)果肉颜色的显性性状是 。
(2)F1的基因型为 ,F1产生的配子类型有 种。
(3)F2的表现型有 种,F2中黄绿色有覆纹果皮、黄绿色无覆纹果皮、黄色无覆纹果皮的植株数量比是 ,F2中黄色无覆纹果皮橘红色果肉的植株中杂合子所占比例是 。
5. [2021海南·23,10分,难度★★★☆☆]
科研人员用一种甜瓜(2n)的纯合亲本进行杂交得到F1,F1经自交得到F2,结果如表。
5.【参考答案】 (1)橘红色 (2)AaBbEeFf 8 (3)8 9∶3∶4 5/6
【解题思路】 (1)仅考虑甜瓜果肉颜色这对性状,结合表格分析可知,亲本果肉颜色分别是白色和橘红色,F1果肉颜色均为橘红色,则橘红色是显性性状。(2)由F2中黄绿色∶黄色≈3∶1,可推知F1关于果皮底色的基因型为Aa;由F2中橘红色∶白色≈3∶1,可推知F1关于果肉颜色的基因型为Bb;由F2中有覆纹∶无覆纹≈9∶7,可推知F1关于果皮覆纹的基因型为EeFf,综上可知F1的基因型为AaBbEeFf。由于A和E基因在一条染色体上,a和e基因在一条染色体上,A/a、E/e位于4号染色体上,B/b位于9号染色体上,F/f位于2号染色体上,则A/a(E/e)、B/b、F/f独立遗传,F1产生的配子类型有2×2×2=8(种)。(3)结合表格可知,F2关于果皮底色的表现型有2种,关于果肉颜色的表现型有2种,关于果皮覆纹的表现型有2种,故F2的表现型有2×2×2=8(种)。F2中基因型为A_E_的个体占3/4,基因型为aaee的个体占1/4,F2中黄绿色有覆纹果皮个体(A_E_F_)所占的比例为3/4×3/4=9/16,黄绿色无覆纹果皮个体(A_E_ff)所占的比例为3/4×1/4=3/16,黄色无覆纹果皮个体(aaeeF_、aaeeff)所占的比例为1/4×1=1/4,这三种表现型的植株数量比为9∶3∶4。F2黄色无覆纹果皮植株中纯合子占1/2,橘红色果肉植株中纯合子占1/3,则F2黄色无覆纹果皮橘红色果肉植株中纯合子所占比例为1/2×1/3=1/6,F2黄色无覆纹果皮橘红色果肉的植株中杂合子所占比例为1-1/6=5/6。
答案
6. [2022全国乙·32,12分,难度★★★☆☆]
某种植物的花色有白、红和紫三种,花的颜色由花瓣中色素决定,色素的合成途径是:白色 紫色。其中酶1的合成由基因A控制,酶2的合成由基因B控制,基因A和B位于非同源染色体上。回答下列问题。
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合体植株杂交,子代植株表现型及其比例为 ;子代中红花植株的基因型是 ;子代白花植株中纯合体所占的比例是 。
(2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲,若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型,请写出所选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。
答案
6.【参考答案】 (1)紫花∶红花∶白花=3∶3∶2 AAbb和Aabb 1/2
(2)选用的亲本基因型为AAbb。预期实验结果和结论:若子代植株全开紫花,则植株甲的基因型为aaBB;若子代植株全开红花,则植株甲的基因型为aabb
【解题思路】 (1)由题干信息可以推出,红花杂合体植株的基因型为Aabb,其与紫花植株(基因型为AaBb)杂交,子代红花植株的基因型为AAbb(所占比例为1/4×1/2=1/8)和Aabb(所占比例为1/2×1/2=1/4),所占比例之和为3/8;子代白花植株的基因型为aaBb(所占比例为1/4×1/2=1/8)和aabb(所占比例为1/4×1/2=1/8),所占比例之和为1/4;子代紫花植株的基因型为AABb(所占比例为1/4×1/2=1/8)和AaBb(所占比例为1/2×1/2=1/4),所占比例之和为3/8。(2)白花纯合体植株甲的基因型为aaBB或aabb;若选择白花纯合个体(基因型为aaBB或aabb)与其杂交,子代植株全部表现为白花;若选择紫花纯合个体(基因型为AABB)与其杂交,子代植株全部表现为紫花;若选择红花纯合个体(基因型为AAbb)与其杂交,若子代全部表现为紫花,则植株甲的基因型为aaBB,若子代全部表现为红花,则植株甲的基因型为aabb。
【解后反思】 在解答(2)小问时,首先明确纯合体的基因型包括AABB、AAbb、aaBB和aabb 4种,再将这些纯合体作为亲本分别与植株甲杂交,根据杂交结果可以确定选用的亲本基因型。
7. [2022全国甲·32,12分,难度★★★★☆]
玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制, 雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是 。
(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为 ,F2中雄株的基因型是 ;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是 。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是 ;若非糯是显性,则实验结果是 。
答案
7.【参考答案】 (1)(先去除甲植株未成熟花的全部雄蕊,)在甲植株雌蕊上套上纸袋,待雌蕊成熟时,采集丁植株的花粉,撒在去雄花的雌蕊的柱头上,再套上纸袋
(2)1/4 bbTT和bbTt 1/4
(3)糯玉米的果穗上只有糯籽粒,非糯玉米的果穗上有糯和非糯两种籽粒 非糯玉米的果穗上只有非糯籽粒,糯玉米的果穗上有糯和非糯两种籽粒
【解题思路】 (1)甲为雌雄同株,丁为雄株,解答该小题时可套用人工杂交实验流程,即对母本去雄→套袋→传粉→套袋,因此若以甲为母本,丁为父本进行杂交育种,应先去除甲植株未成熟花的全部雄蕊,套上纸袋,待雌蕊成熟时,采集丁植株的花粉,撒在去雄花的雌蕊的柱头上,再套上纸袋(注:玉米是雌雄异花植株,也可不去雄)。(2)分析可知,基因型与表现型之间的对应关系为B_T_(雌雄同株)、B_tt和bbtt(雌株)、bbT_(雄株)。由于甲、乙、丙和丁是4种纯合体玉米植株,乙(雌株)和丁(雄株,bbTT)杂交,F1都是雌雄同株,则F1的基因型为BbTt,乙的基因型为BBtt,丙的基因型为bbtt。F1自交,F2中雌株(B_tt、bbtt)所占比例为3/16+1/16=1/4。F2中雄株的基因型为bbTT和bbTt。丙的基因型为bbtt,在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例为1/4。
(3)玉米间行种植时,交配方式有两种,自交和杂交。已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状,设相关基因为A、a。AA植株的自交后代、AA植株与aa植株的杂交后代的基因型分别为AA和Aa,都表现为显性性状;aa植株的自交后代、aa植株与AA植株的杂交后代的基因型分别为aa和Aa,分别表现为隐性性状和显性性状。将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植,若糯为显性,则在糯玉米的果穗上只有糯籽粒,在非糯玉米的果穗上有糯和非糯两种籽粒;若非糯为显性,则在非糯玉米的果穗上只有非糯籽粒,在糯玉米的果穗上有糯和非糯两种籽粒。
8. [2021福建·19,13分,难度★★★★★]
某一年生植物甲和乙是具有不同优良性状的品种,单个品种种植时均正常生长。欲获得兼具甲乙优良性状的品种,科研人员进行了杂交实验,发现部分F1植株在幼苗期死亡。已知该植物的致死性状由非同源染色体上的两对等位基因(A/a和B/b)控制,品种甲的基因型为aaBB,品种乙的基因型为_ _bb。回答下列问题:
(1)品种甲和乙杂交,获得优良性状F1的育种原理是 。
(2)为研究部分F1植株致死的原因,科研人员随机选择10株乙,在自交留种的同时,单株作为父本分别与甲杂交,统计每个杂交组合所产生的F1的表现型,只出现两种情况,如表所示。
甲(母本) 乙(父本) F1
aaBB 乙-1 幼苗期全部死亡
乙-2 幼苗期死亡∶幼苗期成活=1∶1
①该植物的花是两性花,上述杂交实验,在授粉前需要对甲采取的操作是 、 。
②根据实验结果推测,部分F1植株致死的原因有两种:其一,基因型为A_B_的植株致死;其二,基因型为 的植株致死。
③进一步研究确认,基因型为A_B_的植株致死,则乙-1的基因型为 。
(3)要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种,可选择的亲本组合为品种甲(aaBB)和基因型为 的品种乙,该品种乙选育过程如下:
第一步:种植品种甲作为亲本。
第二步:将乙-2自交收获的种子种植后作为亲本,然后 ,统计每个杂交组合所产生的F1的表现型。
选育结果:若某个杂交组合产生的F1全部成活,则 的种子符合选育要求。
答案
8.【参考答案】 (1)基因重组
(2)①去雄 套袋
②aaBb
③AAbb
(3)aabb 用这些植株自交留种的同时,单株作为父本分别与母本甲杂交 对应父本乙自交收获
【解题思路】 (1)题中所述育种方法是杂交育种,杂交育种的原理是基因重组。(2)①该植物的花是两性花,进行杂交实验时,在授粉前需要对母本进行去雄、套袋处理。②乙-1作为父本时,幼苗期全部死亡,乙-2作为父本时,幼苗期死亡∶幼苗期成活=1∶1,推测乙-1是纯合子,乙-2是杂合子,则乙-1的基因型为AAbb或aabb,其与甲(aaBB)杂交,子代的基因型为AaBb或aaBb,全部死亡。③进一步研究确认,基因型为A_B_的植株致死,则乙-1的基因型为AAbb。(3)已知基因型为A_B_的植株致死,要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种,可选择的亲本组合为品种甲(aaBB)和基因型为aabb的品种乙。
9. [2021山东·22,16分,难度★★★★★]
番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。M、m基因位于2号染色体上,基因型为mm的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。R、r基因位于5号染色体上,基因型为RR、Rr、rr的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的H基因控制某种酶的合成,导入H基因的转基因番茄植株中,H基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和交叉互换。
(1)基因型为Mm的植株连续自交两代,F2中雄性不育植株所占比例为 。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为 ,以该杂交种为亲本连续种植,若每代均随机受粉,则F2中可育晚熟红果植株所占比例为 。
(2)已知H基因在每条染色体上最多插入1个且不影响其他基因。将H基因导入基因型为Mm的细胞并获得转基因植株甲和乙,植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施NAM,F1均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含1个或多个H基因,则以上所得F1的体细胞中含有 个H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因,则H基因插入了 所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因,则H基因在染色体上的分布必须满足的条件是 ,
植株乙与雄性不育植株杂交,若不喷施NAM,则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为 。
(3)若植株甲的细胞中仅含一个H基因,在不喷施NAM的情况下,利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案 。
答案
9.【参考答案】 (1)1/6 MmRr 5/12
(2)0 M基因 必须有1个H基因位于M所在染色体上,且2条同源染色体上不能同时存在H基因 1/2n
(3)以雄性不育植株为母本、植株甲为父本进行杂交,子代中大花植株即为所需植株(或:利用雄性不育植株与植株甲杂交,子代中大花植株即为所需植株)
【解题思路】 (1)基因型为Mm的植株自交一代,所得子一代中基因型为Mm、MM、mm的植株所占比例分别为1/2、1/4、1/4。由于基因型为mm的植株雄性不育,无法自交,所以子一代中可自交的植株的基因型为2/3Mm、1/3MM,其自交后,子二代中基因型为Mm的植株所占比例为2/3×1/2=1/3,基因型为MM的植株所占比例为1/3+2/3×1/4=1/2,基因型为mm的植株所占比例为2/3×1/4=1/6。雄性不育植株的基因型为mm,所以其与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为MmRr。以该可育晚熟红果杂交种(MmRr)为亲本连续种植,每代均随机受粉,可将两对性状分开分析。由于基因型为mm的植株雄性不育,只能作母本,故F1中可作父本的植株的基因型及其比例是2/3Mm、1/3MM,可作母本的植株的基因型及比例为2/4Mm、1/4MM、1/4mm,F1群体中产生的雄配子种类及比例是2/3M、1/3m,产生的雌配子种类及比例为1/2M、1/2m,则F2中雄性不育植株(mm)占1/3×1/2=1/6,可育植株所占比例为1-1/6=5/6;基因型为Rr的植株随机交配2代,F2中晚熟红果植株(Rr)占1/2,综上分析,F2中可育晚熟红果植株(M_Rr)所占比例为5/6×1/2=5/12。
(2)根据题意,将H基因导入基因型为Mm的细胞获得的转基因植株甲、乙分别与雄性不育植株杂交,即甲和乙作父本,雄性不育植株作母本。在形成配子时喷施NAM,由于喷施NAM后含H基因的雄配子全部死亡,故F1的体细胞中均不含H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因,由于植株甲与雄性不育植株(mm)杂交,在形成配子时喷施NAM,产生的F1均表现为雄性不育(mm),可推知植株甲产生的雄配子中只有含m基因的雄配子存活,而含M基因的雄配子死亡,所以H基因插入了M基因所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因,由于植株乙与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施NAM,F1均表现为雄性不育,故必须有1个H基因插入了M基因所在的染色体中;喷施NAM后仍有存活的雄配子,说明部分配子不含H基因,故2条同源染色体上不能同时存在H基因。综上,植株乙体细胞中含有的n个H基因分别插入n对同源染色体中,并且每对同源染色体均仅有一条染色体插入了H基因,故若不喷施NAM,则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为1/2n。(3)植株甲的基因型是Mm,所以可以将植株甲与雄性不育植株测交,子代中表现型与植株甲相同(大花)的植株即为基因型与植株甲相同的植株。
第18练 伴性遗传与人类遗传病
1. [2019全国Ⅰ·5,6分,难度★★★☆☆]
某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是( )
A.窄叶性状只能出现在雄株中,不可能出现在雌株中
B.宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株
C.宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中既有雌株又有雄株
D.若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子
答案
【快解】 考生在解这类遗传题时,要在试题中先划出重点,本题的重点就是含基因b的花粉不育,这样就会导致不存在窄叶雌株,同时,窄叶雄株的后代只有雄性个体。
1.C 控制宽叶和窄叶的基因位于X染色体上,宽叶对窄叶为显性,含基因b的花粉不育,可推出不存在窄叶雌株(XbXb),A正确。宽叶雌株中有纯合子与杂合子,杂合宽叶雌株作母本时,子代雄株可为宽叶,也可为窄叶;纯合宽叶雌株作母本时,子代雄株全为宽叶,B、D正确。当窄叶雄株作父本时,由于含基因b的花粉不育,故后代只有雄性个体,C错误。
2. [2022全国乙·6,6分,难度★★★☆☆]
依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄,提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是 ( )
A.正交亲本中雌鸡为芦花鸡,雄鸡为非芦花鸡
B.正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合体
C.反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡均为芦花鸡
D.仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别
答案
2.C 根据正反交结果不同可推出控制芦花和非芦花的基因位于Z染色体上;根据反交子代均表现为芦花可推出芦花为显性性状。设控制该对相对性状的等位基因为A和a,结合伴性遗传特点,可推出正交的亲本基因型为ZaZa和ZAW,反交的亲本基因型为ZAZA和ZaW。正交亲本中,雌鸡的基因型为ZAW,表现为芦花,雄鸡的基因型为ZaZa,表现为非芦花,A项正确。无论正交还是反交,子代雄鸡的基因型均为ZAZa,均为杂合体,B项正确。反交子代的基因型为ZAZa和ZAW,均表现为芦花;反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡的基因型为ZAW(表现为芦花)和ZaW(表现为非芦花),C项错误。正交子代的基因型为ZaW和ZAZa,雌鸡全表现为非芦花,雄鸡全表现为芦花,D项正确。
答案
3.C 据图分析可知,Ⅰ-1的基因型为XAXa,Ⅰ-2的基因型为XAY,Ⅱ-1的基因型为XaY,Ⅱ-2的基因型为XAXa,A项正确;Ⅱ-2(XAXa)与正常男性(XAY)婚后生出患者(XaY)的概率为1/4,B项正确;Ⅰ-1的基因型为XAXa,因XaY无生育能力,所以其致病基因只能来自母亲,C项错误;由于XaY的个体无生育能力,Xa不能通过男方传递给后代,XaY的个体死亡后其携带的基因a消失,所以人群中基因a的频率会越来越低, D项正确。
3. [2021湖南·10,2分,难度★★★☆☆]
有些人的性染色体组成为XY,其外貌与正常女性一样,但无生育能力,原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a,而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的家系图谱如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Ⅱ-1的基因型为XaY
B.Ⅱ-2与正常男性婚后所生后代的患病概率为1/4
C.Ⅰ-1的致病基因来自其父亲或母亲
D.人群中基因a的频率将会越来越低
4. [2021福建·13,4分,难度★★★☆☆]
一位患有单基因显性遗传病的妇女(其父亲与丈夫表现型正常)想生育一个健康的孩子。医生建议对极体进行基因分析,筛选出不含该致病基因的卵细胞,采用试管婴儿技术辅助生育后代,技术流程示意图如图。
下列叙述正确的是 ( )
A.可判断该致病基因位于X染色体上
B.可选择极体1或极体2用于基因分析
C.自然生育患该病子女的概率是25%
D.在获能溶液中精子入卵的时期是③
答案
4.B 据题意不能确定该致病基因是位于X染色体上还是位于常染色体上,A错误;根据该患病妇女的父亲表现型正常可知,该妇女关于该病的基因型是杂合的,故可选择极体1或极体2用于基因分析,以推测卵细胞中是否含有该病的致病基因,B正确;该妇女关于该病的基因型是杂合的,她的丈夫表现型正常,是隐性纯合子,故他们自然生育患该病子女的概率是50%,C错误;在获能溶液中精子入卵的时期是②,D错误。
5. [2021全国甲·5,6分,难度★★★☆☆]
果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制,且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交,分别统计子代果蝇不同性状的个体数量,结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是( )
A.果蝇M为红眼杂合体雌蝇
B.果蝇M体色表现为黑檀体
C.果蝇N为灰体红眼杂合体
D.亲本果蝇均为长翅杂合体
答案
5.A 假设与果蝇翅型有关的基因为A、a,子代果蝇中长翅∶残翅≈3∶1,由此可判断双亲关于翅型都为显性性状(长翅)且为杂合体(Aa);假设与果蝇眼色有关的基因为B、b,子代果蝇中红眼∶白眼≈1∶1,又知红眼为显性性状,控制眼色的基因位于X染色体上,则双亲的基因型为XBXb、XbY或XbXb、XBY;假设与果蝇体色有关的基因为C、c,子代果蝇中灰体∶黑檀体≈1∶1,则双亲中一个为杂合体(Cc),一个为隐性纯合体(cc)。果蝇N表现为显性性状(长翅)灰体红眼,则果蝇N的基因型为AaCcXBY或AaCcXBXb,果蝇M为长翅黑檀体白眼,基因型为AaccXbXb或AaccXbY。因此,A项错误。
6. [2022河北·7,2分,难度★★★☆☆]
研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,结果如图。下列叙述错误的是 ( )
A.奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制
B.F2红眼雌蝇的基因型共有6种
C.F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交,得到伊红眼雌蝇的概率为5/24
D.F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交,均能得到奶油眼雌蝇
答案
6.D F1红眼果蝇互交所得F2中红眼∶伊红眼∶奶油眼=12∶3∶1,为9∶3∶3∶1的变式,说明奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制,A正确。根据F1互交所得F2中红眼雌∶红眼雄∶伊红眼雄∶奶油眼雄=8∶4∶3∶1可知,眼色的遗传与性别相关联,若果蝇眼色受两对基因控制,则一对基因位于常染色体上,另一对基因位于X染色体上,设相关基因为A/a、B/b,根据F2的性状分离比可知,F1红眼雌、雄果蝇的基因型分别为AaXBXb、AaXBY。而F2中红眼雌蝇占8/16、红眼雄蝇占4/16、伊红眼雄蝇占3/16、奶油眼雄蝇占1/16,可知F2中红眼雌蝇的基因型为A_XBX-、aaXBX-,红眼雄蝇的基因型为A_XBY、aaXBY,伊红眼雄蝇的基因型为A_XbY,奶油眼雄蝇的基因型为aaXbY。F2红眼雌蝇的基因型共有2×2+2=6(种),B正确。F1红眼雌蝇(AaXBXb)与F2伊红眼雄蝇(1/3AAXbY、2/3AaXbY)杂交,得到伊红眼雌蝇(A_XbXb)的概率为1/3×1/4+2/3×3/4×1/4=5/24,C正确。若F2雌蝇的基因型为AAXBXB,则其与F2的三种眼色雄蝇杂交都不能得到奶油眼雌蝇,D错误。
答案
7.ABD 根据题意可知,S基因可能位于X染色体或者Y染色体上。假设Y染色体上的S基因丢失用Y0表示。一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠,其基因型可能为XXS、XYS、XSY(正常情况下不存在基因型为XSXS、XSYS的雄鼠)。让基因型为XY0的小鼠分别与上述三种雄鼠杂交得F1,F1小鼠雌雄间随机杂交得F2,则F2小鼠中雌雄比例分别为7∶8、4∶3、3∶4,A、B、D符合题意。
7. [2021山东·17,3分,难度★★★★☆](多选)
小鼠Y染色体上的S基因决定雄性性别的发生,在X染色体上无等位基因,带有S基因的染色体片段可转接到X染色体上。已知配子形成不受S基因位置和数量的影响,染色体能正常联会、分离,产生的配子均具有受精能力;含S基因的受精卵均发育为雄性,不含S基因的均发育为雌性,但含有两个Y染色体的受精卵不发育。一个基因型为XYS的受精卵中的S基因丢失,由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠。若该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠杂交得F1,F1小鼠雌雄间随机杂交得F2,则F2小鼠中雌雄比例可能为 ( )
A.4∶3 B.3∶4 C.8∶3 D.7∶8
8. [2021辽宁·20,3分,难度★★★★☆](多选)
雌性小鼠在胚胎发育至4~6天时,细胞中两条X染色体会有一条随机失活,经细胞分裂形成子细胞,子细胞中此条染色体仍是失活的。雄性小鼠不存在X染色体失活现象。现有两只转荧光蛋白基因的小鼠,甲为发红色荧光的雄鼠(基因型为XRY),乙为发绿色荧光的雌鼠(基因型为XGX)。甲乙杂交产生F1,F1雌雄个体随机交配,产生F2。若不发生突变,下列有关叙述正确的是 ( )
A.F1中发红色荧光的个体均为雌性
B.F1中同时发出红绿荧光的个体所占的比例为1/4
C.F1中只发红色荧光的个体,发光细胞在身体中分布情况相同
D.F2中只发一种荧光的个体出现的概率是11/16
8.ABD 据题意可知,F1中发红色荧光的个体中一定含有来自雄性亲本的XR染色体,故F1中发红色荧光的个体均为雌性,A正确。据题意可知,F1中同时发出红绿荧光的个体的基因型为XRXG,雄性亲本产生基因型为XR配子的概率为1/2,雌性亲本产生基因型为XG配子的概率为1/2,则F1中基因型为XRXG的个体所占的比例为1/2×1/2=1/4,B正确。雌性小鼠在胚胎发育至4~6天时,细胞中两条X染色体中有一条是随机失活的,因此F1中只发红色荧光的个体,发光细胞在身体中分布情况可能不同,C错误。据题意,甲乙杂交产生F1,F1的基因型为XRXG、XRX、XGY、XY,F1雌性个体产生的配子种类及比例为XR∶XG∶X=2∶1∶1,F1雄性个体产生的配子种类及比例为XG∶X∶Y=1∶1∶2,F1雌雄个体随机交配产生F2,【解法一】F2中只发一种荧光的个体的基因型包括XGY、XRX、XRY、XGXG、XGX,故F2中只发一种荧光的个体所占的比例为 ,D正确。【解法二】F2中同时发两种荧光的个体(XRXG)所占的,F2中不发荧光的个体(XX、XY)所占的比例为
,则F2中只发一种荧光的个体所占的比例为1- ,D正确。
答案
9. [2021河北·15,3分,难度★★★★☆](多选)
杜氏肌营养不良(DMD)是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病,男性中发病率约为1/4 000。甲、乙家系中两患者的外祖父均表现正常,家系乙Ⅱ-2还患有红绿色盲。两家系部分成员DMD基因测序结果(显示部分序列,其他未显示序列均正常)如图。下列叙述错误的是 ( )
A.家系甲Ⅱ-1和家系乙Ⅱ-2分别遗传其母亲的DMD致病
基因
B.若家系乙Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育一个儿子,儿子患两种病的概
率比患一种病的概率低
C.不考虑其他突变,家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患
DMD儿子的概率为1/8
D.人群中女性DMD患者频率远低于男性,女性中携带者
的频率约为1/4 000
答案
9.ABD 由家系甲的部分成员DMD基因测序结果可知,家系甲Ⅱ-1的母亲的基因序列正常,故家系甲Ⅱ-1的DMD致病基因不是遗传其母亲,A项错误;由题意可知,DMD和红绿色盲都是伴X染色体隐性遗传病,设与DMD和红绿色盲相关的基因分别为A/a和B/b,则家系乙Ⅱ-2的基因型为XabY,进而推出家系乙Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别为XABY和XABXab,若家系乙Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育一个儿子,则儿子患两种病的概率为1/2,患一种病的概率为0,B项错误;若只考虑DMD,则家系甲Ⅱ-2的基因型为XAY,家系乙Ⅱ-1的基因型为XAXA(占1/2)或XAXa(占1/2),不考虑其他突变,家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为1/2×1/4=1/8,C项正确;由男性中DMD的发病率为1/4 000可推出该病致病基因在人群中的基因频率为1/4 000,女性患者频率为1/4 000×1/4 000=1/16 000 000,女性中携带者的频率约为2×1/4 000×3 999/4 000≈1/2 000,D项错误。
10. [2021全国乙·32,10分,难度★★★☆☆]
果蝇的灰体对黄体是显性性状,由X染色体上的1对等位基因(用A/a表示)控制;长翅对残翅是显性性状,由常染色体上的1对等位基因(用B/b表示)控制。回答下列问题:
(1)请用灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇为实验材料,设计杂交实验以获得黄体雌果蝇。(要求:用遗传图解表示杂交过程。)
(2)若用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇(XAYBB)作为亲本杂交得到F1,F1相互交配得F2,则F2中灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅= ,F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为 。
答案
10.【参考答案】 (1)如图所示
(2)3∶1∶3∶1 3/16
【解题思路】 (1)由题意可知,用灰体纯合子雌果蝇(XAXA)和黄体雄果蝇(XaY)为实验材料,要想获得黄体雌果蝇(XaXa),首先需要获得灰体雌果蝇(XAXa),让灰体雌果蝇(XAXa)与黄体雄果蝇(XaY)杂交即可获得黄体雌果蝇(XaXa),遗传图解如答案所示。(2)由题意可知,亲本的基因型为XaXabb和XAYBB,亲本杂交得到F1,F1的基因型为XAXaBb、XaYBb,F1相互交配得F2,F2的表现型及比例为灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅=3∶1∶3∶1,则F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为3/16。
11. [2020海南·23,11分,难度★★★★☆]
人类有一种隐性遗传病(M),其致病基因a是由基因A编码序列部分缺失产生的。从人组织中提取DNA,经酶切、电泳和DNA探针杂交得到条带图,再根据条带判断个体的基因型。如果只呈现一条带,说明只含有基因A或a;如果呈现两条带,说明同时含有基因A和a。对左图所示某家族成员1~6号分别进行基因检测,得到的条带图如右图所示。
回答下列问题。
(1)基因A的编码序列部分缺失产生基因a,这种变异属于 。
(2)基因A、a位于 (填“常”“X”或“Y”)染色体上,判断依据是 。
(3)成员8号的基因型是 。
(4)已知控制白化病和M病的基因分别位于两对同源染色体上,若7号是白化病基因携带者,与一个仅患白化病的男性结婚,他们生出一个同时患白化病和M病孩子的概率是 。
答案
11.【参考答案】 (1)基因突变 (2)X 条带图中成员1只含基因A,成员2只含基因a,成员4只含基因A而不含基因a (3)XAY或XaY (4)1/16
【解题思路】 (1)DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫基因突变,基因A的编码序列部分缺失产生基因a,这种变异属于基因突变。(2)由条带图中成员1只含基因A,成员2只含基因a,成员4只含基因A而不含基因a,可推断基因A、a位于X染色体上。(3)由以上分析及条带图可知,5号、6号的基因型分别为XAXa和XAY,则8号的基因型是XAY或XaY。(4)已知控制白化病和M病的基因分别位于两对同源染色体上,则两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。假设白化病由等位基因B/b控制,7号是白化病基因携带者,则7号关于白化病的基因型为Bb,5号、6号关于M病的基因型分别为XAXa、XAY,则7号关于M病的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,综合考虑两病,则7号的基因型为1/2BbXAXA、1/2BbXAXa,其丈夫仅患白化病,基因型为bbXAY,他们生出一个同时患白化病和M病孩子的概率为1/2×1/2×1/4=1/16。
【图象分析】 由条带图中成员1只含基因A,成员2只含基因a,而成员4只含基因A可推知,该病的致病基因位于X染色体上。根据系谱图和条带图可知1号、2号的基因型分别为XAXA、XaY,5号、6号的基因型分别为XAXa、XAY,7号的基因型为XAXA或XAXa,8号的基因型为XAY或XaY。
12. [2022浙江1月·28,10分,难度★★★★☆]
果蝇的正常眼和星眼受等位基因A、a控制,正常翅和小翅受等位基因B、b控制,其中1对基因位于常染色体上,为进一步研究遗传机制,以纯合个体为材料进行了杂交实验,各组合重复多次,结果如表。
回答下列问题:
(1)综合考虑A、a和B、b两对基因,它们的遗传符合孟德尔遗传定律中的 。组合甲中母本的基因型为 。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,在子代处于蛹期时将亲本 。
(2)若组合乙F1的雌雄个体随机交配获得F2,则F2中星眼小翅雌果蝇占 。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。若发现组合甲F1中有1只非整倍体星眼小翅雄果蝇,原因是母本产生了不含 的配子。
杂交组合 P F1 ♀ ♀
甲 星眼正常翅 正常眼小翅 星眼正常翅 星眼正常翅
乙 正常眼小翅 星眼正常翅 星眼正常翅 星眼小翅
丙 正常眼小翅 正常眼正常翅 正常眼正常翅 正常眼小翅
(3)若有一个由星眼正常翅雌、雄果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体,群体中个体均为纯合子。该群体中的雌雄果蝇为亲本,随机交配产生F1,F1中正常眼小翅雌果蝇占21/200、星眼小翅雄果蝇占49/200,则可推知亲本雄果蝇中星眼正常翅占 。
(4)写出以组合丙F1的雌雄果蝇为亲本杂交的遗传图解。
答案
12.【参考答案】 (1)自由组合定律 AAXBXB 移除 (2)3/16 X染色体 (3)7/10
(4)如图所示
【解题思路】 (1)分析可知,控制果蝇眼型的基因A/a位于常染色体上,星眼为显性性状;控制果蝇翅型的基因B/b位于X染色体上,正常翅为显性性状,所以这两对基因的遗传符合自由组合定律。三个组合中的P、F1的基因型见表:
杂交组合 P F1 雌 雄 雌 雄
甲 AAXBXB aaXbY AaXBXb AaXBY
乙 aaXbXb AAXBY AaXBXb AaXbY
丙 aaXbXb aaXBY aaXBXb aaXbY
所以组合甲中母本的基因型为AAXBXB。为精准统计,应在蛹期时将亲本移除。(2)组合乙F1的雌雄个体(AaXBXb、 AaXbY)随机交配获得的F2中星眼小翅雌果蝇(A_XbXb)占3/4×1/2×1/2=3/16。由题意可知,组合甲F1中的非整倍体星眼小翅雄果蝇的基因型为AaXbO,为母本减数分裂异常所致,即母本产生了不含X染色体的雌配子。(3)假设该群体的雌性个体中AAXBXB∶aaXbXb=M∶N;雄性个体中AAXBY∶aaXbY=P∶Q,雌雄个体随机交配,产生的配子类型见表:
所以P∶Q=7∶3,亲本雄果蝇中星眼正常翅占7/10。(4)组合丙F1的雌雄果蝇的基因型为aaXBXb 、aaXbY,绘制遗传图解时注意格式的规范性。
配子 M(AXB) N(aXb)
P/2(AXB)
Q/2(aXb) Q/2×N=21/200
P/2(AY) P/2×N=49/200
Q/2(aY)
第19练 遗传规律的应用
1. [2021湖北·4,2分,难度★★★☆☆]
浅浅的小酒窝,笑起来像花儿一样美。酒窝是由人类常染色体的单基因所决定,属于显性遗传。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性,丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述正确的是 ( )
A.若甲与丙结婚,生出的孩子一定都有酒窝
B.若乙与丁结婚,生出的所有孩子都无酒窝
C.若乙与丙结婚,生出的孩子有酒窝的概率为50%
D.若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩,则甲的基因型可能是纯合的
答案
1.B 由题意可知,酒窝的遗传方式为常染色体显性遗传,据题意知,甲、丙有酒窝,二者可能为显性纯合子,也可能是杂合子,若甲与丙均为杂合子,二者婚配所生孩子有可能无酒窝,A项错误;乙与丁都无酒窝,二者均为隐性纯合子,乙、丁婚配,所生孩子都无酒窝,B项正确;由于丙的基因型不能确定,故乙与丙结婚,生出有酒窝孩子的概率无法确定,C项错误;若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩,说明甲为杂合子,D项错误。
2. [2022河北·5,2分,难度★★★☆☆]
《尔雅》《四民月令》和《齐民要术》中记载,麻为雌雄异株,黑、白种子萌发分别长成雌、雄植株,其茎秆经剥皮、加工后生产的纤维可用于制作织物。雄麻纤维产量远高于雌麻,故“凡种麻,用白麻子”。依据上述信息推断,下列叙述错误的是 ( )
A.可从雄麻植株上取部分组织,体外培养产生大量幼苗用于生产
B.对雄麻喷洒赤霉素可促进细胞伸长,增加纤维产量
C.因为雌麻纤维产量低,所以在生产中无需播种黑色种子
D.与雌雄同花植物相比,麻更便于杂交选育新品种
答案
2.C 植物细胞具有全能性是植物组织培养的理论基础,由于雄麻纤维产量远高于雌麻,故可从雄麻植株上取部分组织,通过组织培养产生大量幼苗用于生产,A正确;赤霉素的主要作用是促进细胞伸长,从而引起植株增高,故对雄麻喷洒赤霉素可促进细胞伸长,增加纤维产量,B正确;麻为雌雄异株,欲得到大量白色种子(雄麻),在生产中需播种黑色种子,C错误;与雌雄同花植物相比,进行杂交育种时,雌雄异株植物可省去去雄这一步骤,故麻更便于杂交选育新品种,D正确。
3. [2022广东·16,4分,难度★★★☆☆]
遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表现型正常的夫妇,生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰刀型细胞贫血症的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图所示)。下列叙述错误的是 ( )
A.女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3
B.若父母生育第三胎,此孩携带该病致病基因的概率是3/4
C.女儿将该病致病基因传递给下一代的概率是1/2
D.该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视
答案
3.C
由【试题分析】可知,女儿和父母基因检测结果相同的概率为2/3,A项正确;若父母生育第三胎,则第三胎孩子的基因型为1/4AA、2/4Aa、1/4aa,故此孩携带该病致病基因的概率为3/4,B项正确;女儿的基因型为1/3AA、2/3Aa,故女儿将该病致病基因传递给下一代的概率为2/3×1/2=1/3,C项错误;该家庭的基因检测信息应受到保护,以避免基因歧视,D项正确。
【试题分析】 据题意和题图的基因检测结果可知,镰刀型细胞贫血症为常染色体隐性遗传病,设相关基因为A/a,则父母的基因型均为Aa,儿子的基因型为aa,女儿的基因型为1/3AA、2/3Aa。
4. [2021山东·6,2分,难度★★★☆☆]
果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制,星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1,星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1。缺刻翅、正常翅由X染色体上的一对等位基因控制,且Y染色体上不含其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F1,下列关于F1的说法错误的是 ( )
A.星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
B.雌果蝇中纯合子所占比例为1/6
C.雌果蝇数量是雄果蝇的2倍
D.缺刻翅基因的基因频率为1/6
答案
4.D 假设果蝇星眼、圆眼这对性状由等位基因A/a控制,缺刻翅、正常翅这对性状由等位基因B/b控制。由题干信息“星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1,星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1”可知,果蝇的星眼对圆眼为显性,且A基因纯合致死,故星眼果蝇的基因型只有Aa。由题干信息“缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,雄果蝇均为正常翅”可知,果蝇的缺刻翅对正常翅为显性,且B基因纯合致死,故缺刻翅雌果蝇的基因型只有XBXb。若星眼缺刻翅雌果蝇(AaXBXb)与星眼正常翅雄果蝇(AaXbY)杂交,单独分析每对性状,F1为(2/3Aa、1/3aa)(1/3XBXb、1/3XbXb、1/3XbY),所以F1中星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇所占比例均为2/9,即数量相等,A正确;F1雌果蝇中纯合子所占比例为1/3×1/2=1/6,B正确;F1中雌果蝇与雄果蝇的数量之比为2∶1,C正确;缺刻翅基因的基因频率为(1/3×1)/(1/3×2+1/3×2+1/3×1)=1/5,D错误。
5. [2020山东·17,3分,难度★★★★☆](多选)
如图表示甲、乙两种单基因遗传病的家系图和各家庭成员基因检测的结果。检测过程中用限制酶处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳,电泳结果中的条带表示检出的特定长度的酶切片段,数字表示碱基对的数目。下列说法正确的是 ( )
A.甲病的致病基因位于常染色体上,乙病的致病基因位于X染色体上
B.甲病可能由正常基因发生碱基对的替换导致,替换后的序列可被MstⅡ识别
C.乙病可能由正常基因上的两个BamHⅠ识别序列之间发生碱基对的缺失导致
D.Ⅱ4不携带致病基因、Ⅱ8携带致病基因,两者均不患待测遗传病
答案
5.CD 观察甲病家系图,Ⅰ1、Ⅰ2正常而Ⅱ3患病,说明甲病属于常染色体隐性遗传病,甲病的致病基因位于常染色体上;观察乙病家系电泳结果,Ⅰ6、Ⅱ7只有一种DNA片段(含1.0×104对碱基),而Ⅰ5含有两种DNA片段,说明Ⅰ6、Ⅱ7只含有致病基因,Ⅰ5含有正常基因和致病基因,所以乙病属于隐性遗传病,乙病的致病基因位于常染色体上,A错误。电泳后Ⅱ3出现一种DNA条带(含1 350对碱基),Ⅰ1、Ⅰ2多出现两条DNA条带(含1 150、2 00对碱基),说明甲病可能由正常基因发生碱基对替换导致,替换后的序列不能被MstⅡ识别,B错误。乙病的致病基因对应的DNA条带含有的碱基对数目少(1.0×104对碱基),而正常基因对应的DNA条带含有的碱基对数目多(1.4×104对碱基),说明乙病可能由正常基因上的两个BamHⅠ识别序列之间发生碱基对的缺失导致,C正确。观察电泳结果,Ⅱ4不含有Ⅱ3致病基因对应的DNA条带,所以Ⅱ4不携带致病基因,Ⅱ8含有Ⅱ7致病基因对应的DNA条带,也含有正常基因对应的DNA条带,所以Ⅱ8含有正常基因和致病基因,因此两个体均不患待测遗传病,D正确。
6. [2021天津·17,9分,难度★★★☆☆]
黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花:仅雌蕊发育;雄花:仅雄蕊发育;两性花:雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。
(1)M基因的表达与乙烯的产生之间存在 (正/负)反馈,造成乙烯持续积累,进而抑制雄蕊发育。
(2)依据F和M基因的作用机制推断,FFMM基因型的黄瓜植株开雌花,FFmm基因型的黄瓜植株开 花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加 (乙烯抑制剂/乙烯利)时,出现雌花。
(3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本,若要获得基因型为ffmm的植株,请完成如图实验流程设计。
答案
6.【参考答案】 (1)正
(2)两性 乙烯利
(3)母本:FFmm 父本:ffMM 乙烯抑制剂
【解题思路】 (1)乙烯可激活M基因的表达,M基因表达后进一步促进乙烯的合成,合成的乙烯进一步促进M基因的表达,说明M基因的表达与乙烯的产生之间存在正反馈,造成乙烯持续积累。(2)FFmm基因型的黄瓜植株能够合成乙烯,但不能持续积累乙烯,故该植株开两性花。FFmm基因型的黄瓜植株开两性花,当对该植株外源施加乙烯利时,该植株出现雌花。(3)现有FFMM(开雌花)、ffMM(开雄花)、FFmm(开两性花)三种基因型的亲本,要想获得基因型为ffmm的植株,则母本应选基因型为FFmm的植株,父本应选基因型为ffMM的植株,F1的基因型为FfMm(开雌花),对F1中部分植株(FfMm)施加适量乙烯抑制剂,则这部分植株(FfMm)开雄花,再向开雌花的雌株(FfMm)授粉,在子代中可获得基因型为ffmm的植株。
7. [2020浙江1月·28,9分,难度★★★★☆]
已知某二倍体雌雄同株(正常株)植物,基因t纯合导致雄性不育而成为雌株,宽叶与窄叶由等位基因(A、a)控制。将宽叶雌株与窄叶正常株进行杂交实验,其F1全为宽叶正常株。F1自交产生F2,F2的表现型及数量:宽叶雌株749株、窄叶雌株251株、宽叶正常株2 250株、窄叶正常株753株。回答下列问题:
(1)与正常株相比,选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便,不需进行 处理。授粉后需套袋,其目的是 。
(2)为什么F2会出现上述表现型及数量 。
(3)若取F2中纯合宽叶雌株与杂合窄叶正常株杂交,则其子代(F3)的表现型及比例为 ,F3群体随机授粉,F4中窄叶雌株所占的比例为 。
(4)选择F2中的植株,设计杂交实验以验证F1植株的基因型,用遗传图解表示。
答案
7.【参考答案】 (1)人工去雄 防止外来花粉授粉 (2)F1形成配
子时,等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
(3)宽叶雌株∶宽叶正常株=1∶1 3/32 (4)遗传图解如图
解题思路】 (1)用雄性不育株作为母本进行杂交实验不会发生自
花授粉,可以免去人工去雄的过程。授粉之后还需要进行套袋处理,
是为了避免外来花粉的干扰。(2)亲本为宽叶雌株和窄叶正常株,F1
全为宽叶正常株,而F2出现了不同于亲本的表现型且4种表现型的比例约为9∶3∶3∶1,这是因为两对基因都是杂合的F1形成配子时,等位基因分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。(3)根据题干可推知,tt表现为雌株,TT、Tt表现为正常株,宽叶为显性,窄叶为隐性,F1基因型为AaTt。F2中纯合宽叶雌株基因型为AAtt,杂合窄叶正常株的基因型为aaTt,两者杂交,后代(F3)的基因型有AaTt和Aatt两种,表现型及比例为宽叶正常株∶宽叶雌株=1∶1。F3随机授粉,即可能是AaTt×AaTt或者AaTt×Aatt,概率均为1/2,若是AaTt×AaTt,F4中窄叶雌株(aatt)所占比例为1/4×1/4=1/16,若是AaTt×Aatt,F4中窄叶雌株(aatt)所占比例为1/4×1/2=1/8,因此F4中窄叶雌株(aatt)所占比例为1/2×1/16+1/2×1/8=3/32。(4)为验证F1的基因型,应该选择测交实验,即让F1和F2中的隐性纯合子杂交,所以遗传图解中亲本的基因型为AaTt(父本)、aatt(母本)。
8. [2021湖南·17,12分,难度★★★★☆]
油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关实验,如图所示。
回答下列问题:
(1)根据F2表现型及数据分析,油菜半矮秆突变体S的遗传机制是 ,
杂交组合①的F1产生各种类型的配子所占比例相等,自交时雌雄配子有 种结合方式,且每种结合方式概率相等。F1产生各种类型配子所占比例相等的细胞遗传学基础是 。
(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,分为三种类型,全为高秆的记为F3-Ⅰ,高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3-Ⅱ,高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3-Ⅲ。产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为 。产生F3-Ⅲ的高秆植株基因型为 (用A、a; B、b; C、c……表示基因)。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交实验,能否验证自由组合定律 。
答案
8.【参考答案】 (1)2对(独立遗传的)基因控制的隐性性状 16 在减数分裂时,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
(2)7∶4∶4 Aabb、aaBb 不能
【解题思路】 (1)杂交组合①、②中,F1自交,产生的F2中均为高秆∶半矮秆≈15∶1,且杂交组合③中F1和S杂交,产生的F2中高秆∶半矮秆≈3∶1,符合两对等位基因的自由组合,且表现型与性别无关,因此油菜半矮秆突变体S的遗传机制是受位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因控制,且两对等位基因均为隐性时才表现出半矮秆性状。杂交组合①的F1产生4种数量相等的配子,自交时雌、雄配子有4×4=16种结合方式,且每种结合方式概率相等。F1产生各种类型配子所占比例相等的细胞遗传学基础是在减数分裂过程中,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。
(2)分析可知,油菜的高秆和半矮秆由两对独立遗传的等位基因控制,且当两对等位基因都为隐性时才表现出半矮秆,其他基因型均表现为高秆,进一步分析可知,杂交组合①的F1的基因型为AaBb,F1自交产生F2,F2所有高秆(基因型及比例为AABB∶AABb∶AAbb∶AaBB∶aaBB∶AaBb∶Aabb∶aaBb=1∶2∶1∶2∶1∶4∶2∶2)自交,其中基因型为AABB、AABb、AAbb、AaBB和aaBB的高秆植株自交,子代全为高秆,记为F3-Ⅰ;基因型为AaBb的高秆植株自交,子代高秆∶半矮秆=15∶1,和杂交组合①、②的F2基本一致,记为F3-Ⅱ;基因型为Aabb和aaBb的高秆植株自交,子代高秆∶半矮秆=3∶1,和杂交组合③的F2基本一致,记为F3-Ⅲ,故产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为(1+2+1+2+1)∶4∶(2+2)=7∶4∶4。产生F3-Ⅲ的高秆植株基因型为Aabb、aaBb,用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交实验,子代中高秆∶半矮秆=3∶1,若这两对等位基因位于一对同源染色体上,得到的结果也为“子代中高秆∶半矮秆=3∶1”,因此不能验证自由组合定律。
9. [2020山东·23,16分,难度★★★★★]
玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了以下实验:
(1)实验一中作为母本的是 ,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为 (填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因 (填“是”或“不是”)位于同一条染色体上,F2中抗螟雌株的基因型是 。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为 。
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1,由此可知,乙中转入的A基因 (填“位于”或“不位于”)2号染色体上,理由是 。F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是 。F2抗螟矮株中ts基因的频率为 ,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为 。
答案
9.【参考答案】 (1)甲 雌雄同株
(2)是 AAtsts 抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1
(3)不位于 抗螟性状与性别性状间是自由组合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上 含A基因的雄配子不育 1/2 1/6
【解题思路】 (1)据题干信息可知,品系M为雌雄同株,甲为雌株突变品系,因此实验一中作为母本的是甲。实验二的F1中非抗螟植株的基因型为Tsts,Ts对ts为显性,因此该植株为雌雄同株。(2)实验一中F1抗螟植株的基因型为ATsts,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株=2∶1∶1,说明甲中转入的A基因与ts基因位于同一条染色体上。F1抗螟植株中A和ts位于一条染色体上,另一条染色体上的基因为Ts,F1抗螟植株自交产生的F2中抗螟雌株的基因型为AAtsts,其产生的配子为Ats,抗螟雌雄同株的基因型为ATsts,其产生的配子为1/2Ats、1/2Ts,二者杂交,子代的基因型及比例为AAtsts∶ATsts=1∶1,表现型及比例为抗螟雌株∶抗螟雌雄同株=1∶1。
(3)实验二中F1抗螟矮株基因型为ATsts,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株=3∶1∶3∶1,是(1∶1)(3∶1)的组合,说明两对基因独立遗传,因此乙中转入的A基因不位于2号染色体上。分析F2中性状表现可知,抗螟∶非抗螟=1∶1,雌雄同株∶雌株=3∶1,由此可判断含A基因的雌配子或含A基因的雄配子不育,再结合实验二信息(乙可产生正常配子)可推断含A基因的雄配子不育。F2中抗螟矮株的基因型为1/4ATsTs、2/4ATsts、1/4Atsts,ts基因的频率为1/2。F2中抗螟矮株雌株的基因型为Atsts,抗螟矮株雌雄同株的基因型为1/3ATsTs、2/3ATsts,又含A基因的雄配子不育,因此能受粉的雄配子的基因型为2/3Ts、1/3ts,因此F3中抗螟矮株雌株占1/6。
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