【精品解析】备考2023年高考生物学二轮复习12遗传的基本规律和伴性遗传

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名称 【精品解析】备考2023年高考生物学二轮复习12遗传的基本规律和伴性遗传
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2023-02-01 12:04:50

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备考2023年高考生物学二轮复习12遗传的基本规律和伴性遗传
一、单选题
1.(2022高一下·十堰期末)科学实验中选择合适的实验材料是实验成功的关键。下列叙述正确的是(  )
A.以豌豆为实验材料的优点之一是豌豆不用去雄
B.噬菌体侵染大肠杆菌的实验中需要用同位素3H标记噬菌体
C.以果蝇为实验材料的优点之一是果蝇易饲养,后代数目多
D.肺炎链球菌体内转化实验中需要用不同酶处理S型细菌的细胞提取物
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验;孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A、豌豆是两性花,以豌豆为实验材料做杂交需要去雄,A错误;
B、噬菌体侵染大肠杆菌的实验中需要用同位素32P和35S分别标记两组噬菌体,B错误;
C、以果蝇为实验材料的优点之一是果蝇易饲养,后代数目多,便于进行性状统计,C正确;
D、肺炎链球菌体内转化实验中不需要用酶处理S型细菌的细胞提取物,而是直接将S型细菌加热杀死后与R型菌混合注射小鼠,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、孟德尔豌豆杂交实验中,豌豆作为实验材料的优点由:(1)豌豆是自花传粉植物,且是闭花授粉的植物,自然状态下是纯种;
(2)豌豆花较大,易于人工操作;
(3)豌豆具有易于区分的相对性状性状。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验:
①研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。
②实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。
③实验方法:放射性同位素标记法。
④实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
⑤过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
⑥实验结论:DNA是遗传物质。
2.(2022高一下·长春月考)孟德尔选用豌豆作为杂交实验的材料是其成功的重要原因之一,下列有关豌豆的杂交实验说法正确的是(  )
A.去雄是指在父本的花成熟后将其全部雄蕊去除
B.自然状态下豌豆花在未开放时就完成了受粉
C.豌豆杂交时要在母本的雌蕊成熟前进行传粉
D.人工杂交过程中需要对父本和母本分别套袋
【答案】B
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律;孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A.去雄是指在母本的花未成熟时将其全部雄蕊去除,A不符合题意;
B.自然状态下豌豆花在未开放时就完成了受粉,B符合题意;
C.豌豆杂交时要在母本的雌蕊成熟时进行传粉,C不符合题意;
D.人工杂交过程只需要对母本进行套袋,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1.人工异花传粉过程:
(1)先除去母本未成熟花的全部雄蕊,然后套上纸袋;
(2)带去雄母本花雌蕊成熟时采集另一植株的花粉;
(3)将采集到的花粉涂在去雄母本花的雌蕊的柱头上,再套上纸袋。
2.不同植株的花进行异花传粉时,供应花粉的植株叫作父本,接受花粉的植株叫作母本。
3.(2022高三上·太原期中)孟德尔一对相对性状的杂交实验中,实现3:1的分离比必须同时满足的条件是(  )
①F1形成的配子数目相等且生活力相同
②雌、雄配子结合的机会相等
③F2不同基因型的个体存活率相等
④F1体细胞中各基因表达的机会相等
⑤等位基因间的显隐性关系是完全的
⑥观察的子代样本数目足够多
A.②③④⑤⑥ B.①②④⑥ C.①②④⑤ D.①②③⑤⑥
【答案】D
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】①F1形成的配子数目相等且生活力相同,这是实现3:1的分离比要满足的条件,①正确;
②雌、雄配子结合的机会相等,这是实现3:1的分离比要满足的条件,②正确;
③F2不同基因型的个体存活率要相等,否则会影响子代表现型之比,③正确;
④基因是选择性表述的,因此F1体细胞中各基因表达的机会不相等,④错误;
⑤等位基因间的显隐性关系是完全的,否则会影响子代表现型之比,⑤正确;
⑥观察的子代样本数目要足够多,这样可以避免偶然性,⑥正确。
故答案为:D。
【分析】孟德尔一对相对性状的杂交实验中,高茎豌豆与矮茎豌豆正反交,F1均是高茎,F1自交得到F2,F2高:矮=3:1,实现3:1的性状分离比必须同时满足以下条件:子代样本数目要足够多,这样可以避免偶然性;F1形成的配子数目相等且存活率相同,雌雄配子结合的机会相等;F1中不同遗传因子组成的个体存活率要相等,否则会影响子代表现型之比;高茎对矮茎必须是完全显性。
4.(2023高三上·河南月考)假说——演绎法是在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。下列关于孟德尔运用假说——演绎法探索遗传定律过程的叙述,错误的是(  )
A.“性状由遗传因子控制”“雌雄配子的结合是随机的”属于假说的内容
B.“F1测交,后代中高茎与矮茎的数量比应接近1:1”属于演绎推理的内容
C.让纯合高茎豌豆与纯合矮茎豌豆杂交,得到的F1自交属于实验验证阶段
D.“F1产生配子时成对的遗传因子分离”既是假说的内容,也是实验的结论
【答案】C
【知识点】假说-演绎和类比推理;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、“性状由遗传因子控制”“雌雄配子的结合是随机的”属于假说的内容,A正确;
B、“让F1测交,后代中高茎与矮茎的数量比应接近1:1”属于演绎推理的内容,B正确;
C、让纯合高茎豌豆与纯合矮茎豌豆杂交,得到的F1自交属于观察现象阶段,C错误;
D、“F1产生配子时成对的遗传因子分离”既是假说的内容,也是实验的结论,D正确。
故答案为:C。
【分析】孟德尔发现基因的分离定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);
②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);
③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);
④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);
⑤得出结论(就是分离定律)。
5.(2022高三上·长春月考)斑翅果蝇翅的黄色和白色、有斑点和无斑点分别由两对等位基因A/a 、B/b控制。用纯合的黄色有斑点果蝇与白色无斑点果蝇进行杂交,F1全是黄色有斑点果蝇。让F1雌雄果蝇交配得F2,F2表现型比例为7∶3∶1∶1。下列叙述错误的是(  )
A.斑翅果蝇翅的显性性状为黄色、有斑点
B.F2出现7∶3∶1∶1的原因是基因型为Ab或aB的配子不育
C.F2的基因型共有8种,其中纯合子比例为1/4
D.选F1中的果蝇进行测交,则测交后代表现型的比例为1∶1∶1或1∶1∶1∶1
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A. 用纯合的黄色有斑点果蝇与白色无斑点果蝇进行杂交,F1全是黄色有斑点果蝇 ,说明斑翅果蝇翅的显性性状为黄色、有斑点,A正确;
B、F2表现型比例为7∶3∶1∶1 ,按正常比例的应该是9:3:3:1,说明出现了配子不育的情况,而且有7∶3∶1∶1 比例可知,原因是或者雌配子Ab,或者雌配子aB,或者雄配子Ab,或者雄配子aB其中一种不育导致的,假定雌配子Ab不育导致,B错误;
C、假设雄配子aB出现的了不育,F1能产生的雌配子为AB、Ab、aB、ab;产生 雄配子为AB、Ab、ab,后代后基因型为aaBB是存在的,因此F2的基因型共有8种,其中纯合子比例=3/12=1/4,C正确;
D、假定雌配子Ab不育导致出现7:3:1:1,F1的基因型为AaBb,产生雄配子为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,雌配子AB:aB:ab=1:1:1,选F1中的果蝇进行测交时,如果F1做父本,可后代比例为1:1:1:1,如果F1做母本,后代比例为能为1:1:1,D正确;
故答案为:B
【分析】“和”小于 16 的特殊分离比成因:
原因 后代比例
显性纯合致死(AA、BB致死) 自交子代AaBb:Aabb:aaBb:aabb=4:2:2:1,其余基因型个体致死 测交个体AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1
隐性纯合致死(自交情况) 自交子代出现9:3:3(双隐性致死):自交子代出现9:1(单隐性致死)
6.(2022高三上·太原期中)玉米中因含支链淀粉多而具有黏性(由基因A控制)的子粒和花粉遇碘不变蓝;含直链淀粉多不具有黏性(由基因a控制)的子粒和花粉遇碘变蓝色。A对a为完全显性。把AA和aa杂交得到的种子播种下去,先后获取F1植株的花粉和子粒,分别滴加碘液观察统计,结果应为(  )
A.花粉1/2变蓝、子粒3/4变蓝 B.花粉1/2变蓝、子粒1/4变蓝
C.花粉、子粒各3/4变蓝 D.花粉、子粒全部变蓝
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】AA和aa杂交,F1的基因型为 Aa ,其能产生A 和 a 两者比例相等的配子,其中 A 遇碘不变蓝色, a遇碘变蓝色,即产生的花粉遇碘1/2不变蓝色,1/2变蓝色。
AA和aa杂交,F1的基因型为Aa,F1的子粒,即F2的基因型及比例为AA : Aa : aa =1:2:1,其中 AA和 Aa 遇碘不变蓝色,aa遇碘变蓝色,即产生的子粒遇碘3/4不变蓝色,1/4变蓝色。综上所述,花粉1/2变蓝、子粒1/4变蓝。
ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
7.(2022高二上·重庆市月考)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;两性花则雌、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基因对乙烯合成的调节途径如图。下列叙述错误的是(  )
A.基因型为FFMM和ffMm的黄瓜植株分别开雌花和雄花
B.乙烯含量增加会促进M基因的表达,进一步抑制植株雄蕊的发育
C.对基因型为Ffmm的植株喷洒乙烯抑制剂可诱导植株开雌花
D.植物的生长发育与特定时间和空间中基因的选择性表达密切相关
【答案】C
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合;植物生长素的发现和作用
【解析】【解答】A、基因型为F_M_的黄瓜植株开雌花,ffM_和 ffmm的黄瓜植株开雄花,基因型为F_mm的黄瓜植株开双性花,故基因型为FFMM和ffMm的黄瓜植株分别开雌花和雄花,A正确;
B、M基因的表达会促进乙烯的产生,乙烯的产生又会促进M基因的表达,即二者之间存在正反馈,造成乙烯持续积累,进而抑制雄蕊发育,B正确;
C、基因型为Ffmm的植株,施加乙烯抑制剂时,较低浓度的乙烯会促进雄蕊的发育,最终出现Ffmm的植株开两性花,C错误;
D、植物的生长发育过程是基因组在一定时间、空间上选择性表达的结果,D正确。
故答案为:C。
【分析】由图可知:F基因的存在促进乙烯的生成,促进雌蕊的发育,同时激活M基因,M基因的表达会进一步促进乙烯合成而抑制雄蕊的发育。
8.(2022高一下·潮安期末)孟德尔用具有两对相对性状的豌豆作亲本杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9:3:3:1,与F2出现这种比例无直接关系的是(  )
A.亲本必须是纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆
B.F1产生的雌、雄配子各有4种,比例为1:1:1:1
C.F1自交时,4种类型的雌、雄配子的结合是随机的
D.F1的雄、雄配子结合成的合子都能发育成新个体
【答案】A
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合
【解析】【解答】A、F2中出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型,比例为9:3:3:1,说明F1是黄色圆粒双杂合体,两对基因遵循基因自由组合定律。亲本既可以选择纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆,也可以选择纯种的黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆,A错误;
B、F1产生的雌、雄配子各有4种,比例为1:1:1:1,是F2中出现9:3:3:1的基础,B正确;
C、F1自交时,4种类型的雌、雄配子的结合是随机的,则配子间的组合方式有16种,是F2中出现9:3:3:1的保证,C正确;
D、F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体,即所有个体到的存活机会相等,是F2中出现9:3:3:1的保证,D正确。
故答案为:A。
【分析】孟德尔一对相对性状杂交实验中,实现3:1分离比、测交1:1分离比的前提:生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合。显隐性关系为完全显性,子代数目足够多,F1会产生两种数量相等活力相同的配子,随机结合生成子代F2个体的存活几率相等。
9.(2022高一下·郑州期中)下列最能体现孟德尔遗传规律本质的选项是(  )
A.纯合的高茎与矮茎豌豆杂交,F1测交后代出现1:1的性状分离
B.纯合的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交,F1测交后代有四种表现型,比例为1:1:1:1
C.纯合的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交,F2有四种表现型,比例为9:3:3:1
D.纯合的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交,F1产生四种配子,比例为1:1:1:1
【答案】D
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、纯合的高茎与矮茎豌豆杂交,F1测交后代出现1:1的性状分离,可以推理出F1产生了比例相同的2种配子,根据“基因的分离定律的本质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,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,独立的随配子遗传给后代”,不是“最能”体现孟德尔分离定律本质的选项,A不符合题意;
B、纯合的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交,F1测交后代有四种表现型,比例为1:1:1:1,可以推理出F1产生了比例相同的4种配子,根据“基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,在减数分裂过程中,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”,不是“最能”体现孟德尔自由组合定律本质的选项,B不符合题意;
C、纯合的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交,F2有四种表现型,比例为9:3:3:1,这属于性状分离,不能体现孟德尔自由组合定律本质,C不符合题意;
D、纯合的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交,F1产生四种配子,比例为1:1:1:1,说明在减数分裂过程中,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,产生四种比例相等的配子,“最能”体现孟德尔自由组合定律的实质,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】孟德尔遗传规律:
(1)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,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,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)自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,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。
10.(2022高一下·湖北期中)鸡的性别决定类型为ZW型,其光腿和毛腿由一对等位基因控制,片羽、丝羽由另一对等位基因控制,取一只光腿片羽雄鸡与多只雌鸡杂交,F1表型及比例如图所示。下列说法错误的是(  )
A.两对相对性状的遗传符合自由组合定律
B.亲本雌鸡表现型是光腿片羽
C.子代中表型为光腿片羽的雄性个体中,纯合子与杂合子的比例为1∶6
D.子代中光腿雌鸡与毛腿雄鸡交配,可产生毛腿鸡的比例为1/3
【答案】C
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合;交配类型及应用
【解析】【解答】A、根据分析,控制光腿、毛腿的基因位于常染色体上,控制片羽、丝羽的基因位于性染色体上,因此两对相对性状的遗传符合自由组合定律,A正确;
B、光腿片羽雄鸡与多只雌鸡杂交,F1表现型为光腿∶毛腿=3∶1,说明亲本雌鸡表现型是光腿;F1雌鸡中片羽∶丝羽=1∶1,说明亲本雄鸡为杂合子,雌鸡为片羽,B正确;
C、亲代AaZBZb和AaZBW杂交,子代中表型为光腿片羽雄鸡的基因型有A-ZBZ-,纯合子∶杂合子=(1/3×1/2):(1-1/3×1/2)=1∶5,C错误;
D、只考虑光腿与毛腿这一对相对性状,子代中光腿雌鸡基因型为1/3AA、2/3Aa,毛腿雄鸡基因型为aa,二者交配,可产生毛腿鸡(aa)的比例为2/3×1/2=1/3,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
(2)性别的类型:
类型 染色体组成特点 性别
雄性 雌性
XY型 雄性具有两条异型性染色体 XY XX
ZW 雌性具有两条异型性染色体 ZZ ZW
11.(2022高三上·长春月考)蝴蝶紫翅(P)对黄翅(p)为显性,绿眼(G)对白眼(g)为显性,两对基因独立遗传,某生物小组用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交,F1出现的性状类型及比例如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.亲本的基因型是PpGgxPpgg
B.F1中纯合的紫翅绿眼个体占1/8
C.F1紫翅白眼个体中,与亲本基因型相同的个体占2/3
D.F1紫翅白眼个体“自交”(基因型相同的雌雄个体间交配),F2中纯合子占2/3
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由图示可知,紫翅:黄翅=3:1,绿眼:白眼=1:1,说明亲本的基因型为PpGgxPpgg ,A正确;
B、F1中没有纯合的紫翅绿眼个体 ,B错误;
C、F1紫翅白眼个体的基因型为P-gg,与亲本基因型相同的个体占2/3,C正确;
D、F1紫翅白眼个体“自交”,则F1紫翅白眼的基因型为Ppgg和PPgg,基因型相同的雌雄个体间交配,则 (2/3)的Ppgg自交,(1/3)的PPgg自交,则F2中纯合子占2/3 ,D正确;
故答案为:B
【分析】已知子代表现型分离比推测亲本基因型:
①9:3:3:1=(3:1)(3:1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)
②1:1:1:1=(1:1)(1:1)→(Aa×aa)(Bb×bb)
③3:3:1:1=(3:1)(1:1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)
12.(2022高三上·河南开学考)某同学利用掷骰子的随机性模拟配子产生的随机性。如图该同学设置了10个格子,2个为一组,现有质地均匀且相同的标注有A/a的正方体骰子若干,每个格子中放置1枚骰子后盖上盖子摇晃模拟投掷过程,每次投掷就可相当于课本中的5次雌雄配子的随机结合。下列相关叙述中错误的是(  )
A.每组2个格子可分别代表雌雄生殖器官
B.每个骰子相邻的3个面标注A代表显性基因,另外相邻的3个面标注a代表隐性基因
C.投掷后每组只读取一个格子中骰子所显示的字母可模拟等位基因的分离
D.若每个格子中再放置1枚标注有B/b的骰子,将每组2个格子中骰子所显示的字母组合在一起可模拟基因的自由组合
【答案】D
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、每组2个格子可分别代表雌雄生殖器官,A正确;
B、每个骰子相邻的3个面标注A代表显性基因,另外相邻的3个面标注a代表隐性基因,B正确;
C、投掷后只读取一个格子中骰子所显示的字母可模拟等位基因的分离,C正确;
D、若每个格子中再放置1枚标注有B/b的骰子,将每组2个格子中骰子所显示的字母组合在一起可模拟雌雄配子的随机结合,每个格子中的字母组合可模拟基因的自由组合,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);⑤得出结论(就是分离定律)。
2、基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,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,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
13.(2023高三上·清远期末)最新研究发现,线粒体DNA可以插入核DNA中,且被插入线粒体DNA的核DNA会遗传给子代。在大多数情况下,机体自身会识别插入的线粒体DNA,并在甲基化的过程中使其沉默。下列说法错误的是(  )
A.线粒体DNA进入细胞核的通道可能为核孔
B.线粒体DNA的插入可能不会导致基因突变的发生
C.甲基化改变了线粒体DNA的碱基序列,使其不能表达
D.线粒体DNA插入核基因组DNA中可能为进化提供了原材料
【答案】C
【知识点】线粒体的结构和功能;表观遗传
【解析】【解答】A、线粒体存在于细胞质基质中,线粒体DNA进入细胞核的通道可能为核孔,因为核孔是大分子物质进出细胞核的通道,A正确;
B、线粒体DNA的插入引起的是基因重组,可能不会导致基因突变的发生,B正确;
C、甲基化不会改变线粒体DNA的碱基序列,但会使RNA聚合酶无法结合到该部位,使其不能表达,C错误;
D、线粒体DNA插入核基因组DNA引起了遗传物质的改变,即产生了可遗传的变异,因而可能为进化提供了原材料,D正确。
故答案为:C。
【分析】线粒体:真核细胞的重要细胞器(动植物都有),机能旺盛的含量多,是有氧呼吸的主要场所。形状为粒状、棒状,具有双层膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜上有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。
14.(2023高三上·东莞期末)长期滥用抗生素使少数因为基因突变而具有抗药性的细菌形成优势种群,在药物的筛选下最终变成超级细菌。我国科学家发现了消灭甲氧西林耐药性金黄色葡萄球菌(超级细菌)的抗生素,这一研究成果有望帮助人类战胜超级细菌。下列叙述错误的是(  )
A.抗生素可诱导细菌发生基因突变,最终逐渐形成超级细菌
B.超级细菌形成的实质是在抗生素的选择下菌群基因频率的定向改变
C.超级细菌的形成和新型抗生素的研发体现了生物与环境间的协同进化
D.给患者建立抗生素使用档案并轮换使用不同抗生素可减缓超级细菌形成
【答案】A
【知识点】基因突变的特点及意义;现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、变异是不定向的,抗生素对变异进行选择,不能诱导细菌发生基因突变,A错误;
B、进化的实质是自然选择导致种群基因频率定向改变,故超级细菌形成的实质是在抗生素的选择下菌群基因频率的定向改变,B正确;
C、协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,超级细菌的形成和新型抗生素的研发体现了生物与环境间的协同进化,C正确;
D、建立抗生素使用档案并轮换使用不同抗生素,可减少耐药性的形成,减缓超级细菌形成,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,引起基因碱基序列的改变。基因突变的特征有:普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性。
2、现代生物进化理论认为,种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
15.(2022高三上·通州期中)为快速培育抗除草剂的水稻(2n=24),育种工作者用下图所示方法进行育种,下列说法错误的是(  )
A.过程①的原理是植物的花粉细胞具有全能性
B.过程②可提高幼苗的突变率,属于诱变育种
C.过程②③获得的叶片变黄的植株未发生基因突变
D.过程⑤也可以通过调控温度实现染色体数目加倍
【答案】C
【知识点】诱变育种;单倍体育种
【解析】【解答】A、花粉细胞具有发育形成完整个体所需的全套遗传物质,因此经①获得的单倍体幼苗,其理论依据是细胞的全能性,A正确;
B、过程②经γ射线照射后,可能会发生基因突变或染色体变异,经过除草剂筛选,获得了抗除草剂的幼苗,属于诱变育种,B正确;
C、而经②③过程获得的部分叶片变黄色的植株,因为突变造成叶绿色不能合成,C错误;
D、经过⑤处理后可获得单倍体抗除草剂植株,经过低温处理后染色体数目加倍,成为具有稳定遗传的抗除草剂性状,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、杂交育种的原理是基因重组;其优点是可以将不同个体的优良性状集中于同一个体上,且方法简单,可预见强。
2、诱变育种的原理是基因突变;方法是用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错,从而引起基因突变;其优点是可提高变异频率,出现新性状,大幅度改良某些性状,加速育种进程。
3、单倍体育种的原理是染色体变异;方法是用花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍;优点是纯合体自交后代不发生性状分离,因而能明显缩短育种年限。
4、多倍体育种的原理是染色体变异;方法是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗;优点是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
5、基因工程育种的原理是基因重组;优点是能按照人们的意愿定向改造生物的性状。
6、分析图解可知,该育种方式中综合运用了单倍体育种和诱变育种,其中γ射线照射是为了诱导基因发生突变,而除草剂是起了选择的作用。由于基因突变大多数是有害的,少数是有利的,因此用除草剂选择后只有少部分植物的叶片保持绿色。
16.(2022高三上·赣州期中)某深海鱼,外形非常奇特。雌鱼的第一背鳍向上延伸形成肉状突起,形似“灯笼”,可发出荧光,引诱周围游动的小鱼。雄鱼依附在雌鱼身体上,靠雌鱼血液获取营养物质,从而进行繁殖。下列有关叙述正确的是(  )
A.雌鱼在海底黑暗环境的选择下发生定向突变使其头顶发荧光
B.雄鱼依附雌鱼获取营养进行繁殖,它们的关系为寄生
C.突变产生的新基因,可使该鱼种群中出现更多种的基因型
D.若该鱼种群的生活环境相对稳定,则其基因频率不会发生改变
【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义;基因频率的概念与变化;种间关系
【解析】【解答】A、突变是不定向的,头顶发光的形成是黑暗环境选择的结果,A正确;
B、寄生是不同物种间的种间关系,雄鱼和雌鱼属于同一物种,它们之间的关系不是寄生,B错误;
C、基因突变产生等位基因,通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型,C正确;
D、生活环境相对稳定,也可因为可遗传的变异、自然选择等因素会都使种群的基因频率发生改变,D错误。
故答案为:C。
【分析】基因突变: (1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。 (2)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。 (3)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
17.(2022高二上·深圳期中)“超雄综合征”患者性染色体组成为XYY,部分患者性发育正常并有生育能力,可表现为身材高大,有攻击性行为、暴力倾向、学习障碍等,有时还伴随躯干畸形。有一个患者与一正常女性结婚,他们生育了一个正常的女儿,下列相关叙述正确的是(  )
A.该患者生育健康男孩的概率是1/3,生育健康女孩的概率是1/6
B.若该男性患者是红绿色盲,其色盲基因可能来自其母亲或父亲.
C.“超雄综合征”属于一种遗传病,可在患者家系中调查该遗传病的发病率
D.在显微镜下,可以观察到患者细胞中多出的一个染色体和其上的基因
【答案】A
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、患者性染色体是XYY,可以产生的配子类型及比例为:xx:xy:x:y=1:2:1:2,由配子的比例可知,该患者生育健康男孩需要产生Y正常配子,此配子的比例是1/3;生育健康女时需要提供正确的X配子,此配子的比例是1/6,A正确;
B、若该男性患者是红绿色盲,其色盲基因只能来自于母亲,B错误;
C、调查某遗传病的发病率,需要随机选取调查人群,不能在患者家族中调查,C错误;
D、在显微镜下是无法观察到染色体上的基因的,D错误;
故答案为:A
【分析】(1) 基因型为xxy的人产生的配子是:xx:xy:x:y=1:2:1:2。
(2)调查人群中的遗传病
①调查时,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,如红绿色盲、白化病等。
②遗传病发病率的计算公式:
某种遗传病的发病率=(某种遗传病的患者数/某种遗传病的被调查人数)×100%。
18.(2022高三上·龙江期中)研究表明,正常女性细胞核内两条X染色体中的一条会随机失活,浓缩形成染色较深的巴氏小体。肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用a表示),女性杂合子中有5%的个体会患病,图1为某患者家族遗传系谱图。利用图中四位女性细胞中与此病有关的基因片段经能识别特定碱基序列的酶进行切割(如图2),产物的电泳结果如图3所示。下列叙述正确的是(  )
A.女性杂合子患ALD的原因是巴氏小体上的基因丢失
B.a基因比A基因多一个酶切位点是因为发生了碱基的增添或缺失
C.若Ⅱ﹣1和一个基因型与Ⅱ﹣4相同的女性婚配,后代患ALD的概率为10%
D.Ⅱ﹣2个体的基因型是XAXa,患ALD的原因是来自父方的X染色体形成巴氏小体
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、根据题干信息“两条X染色体中的一条会随机失活”,而不是巴氏小体上的基因丢失,A错误;
B、a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段,对照Ⅱ-4可以判断另外的两个条带长度分别为217bp和93bp,长度之和为310bp,与A基因酶切的片段之一310bp长度相同,故新增的酶切位点位于310bpDNA片段中,也说明A基因多一个酶切位点是因为发生了碱基的替换,DNA中碱基总数没变,B错误;
C、Ⅱ-1基因型为XaY,和一个与Ⅱ-4基因型(XAXA)相同的女性婚配,后代女儿基因型为XAXa,儿子基因型为XAY,可知所生男孩均不含致病基因,都正常,所生女孩均为杂合子,由于女性杂合子中有5%的个体会患病,因此后代患ALD的概率为1/2×5%=2.5%,C错误;
D、据分析可知,Ⅱ-3个体的基因型是XAXa,据题可知其父方Ⅰ-2基因型为XAY,故其XA来自其父亲,Xa来自母亲,但含XA的Ⅱ-3依然表现为患病,故推测其患ALD的原因可能是来自父方的X染色体失活,Xa正常表达,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶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,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、常见的单基因遗传病及其特点:
(1)伴x染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴x染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
19.(2022高二上·云南月考)某种抗生素在某医院住院患者中的人均使用量,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该抗生素的耐药率如表所示。下列叙述错误的是(  )
年份 2017 2018 2019 2020
人均使用量 0.074 0.120 0.140 0.190
耐药率 2.1% 7.4% 9.9% 23.2%
A.细菌和人群、细菌和环境在相互影响中不断进化和发展
B.随着表中抗生素使用量的增加,细菌的耐药率也随之增加
C.在抗生素的作用下,该种细菌的基因频率发生了定向改变
D.规范且交替使用不同种类的抗生素可以避免细菌产生耐药性
【答案】D
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、生物与无机环境之间、生物与生物之间相互影响协同进化,则细菌和人群、细菌和环境在相互影响中不断进化和发展,A正确;
B、随着抗生素人均使用量的增加,不耐药的细菌生存和繁殖的机会减少,耐药菌生存和繁殖的机会增加,耐药性基因在细菌种群中的基因频率上升,导致耐药率升高,B正确;
C、细菌对多种抗生素具有抗药性是因为滥用抗生素对细菌的抗药性变异起了定向选择作用,C正确;
D、规范且交替使用不同种类的抗生素可以减缓细菌耐药性的产生,但不能避免,D错误。
故答案为:D。
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
20.(2022高二上·吉首月考)因火山爆发,中美洲的某种海龟被分隔成两个不同种群,现已进化成两个不同物种。下列有关说法错误的是(  )
A.隔离的实质是不同种群的基因不能自由交流
B.两个种群在各自的进化过程中,均不存在协同进化现象
C.两种海龟产生地理隔离后,基因频率仍在发生改变
D.地理隔离后,仍然需要突变和基因重组提供进化的原材料
【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、隔离的实质是阻止种群之间发生基因交流,A正确;
B、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,两个种群在进化过程中均存在协同进化现象,B错误;
C、两种海龟产生地理隔离后,发生了进化,说明基因频率仍在发生改变,C正确;
D、突变和基因重组为进化提供原材料,所以地理隔离后,仍然需要突变和基因重组提供进化的原材料,D正确。
故答案为:B。
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
二、多选题
21.(2022高三上·南通月考)某种大鼠毛色有黑色、白色、黄色、灰色,受两对等位基因A、a和B、b控制,基因A控制黑色物质合成,基因a控制白色物质合成,且A对a为不完全显性;b基因纯合时A和a基因表达受到抑制,大鼠毛色表现为黄色。黑身大鼠与黄身大鼠纯合品系甲进行正反交,F1全为灰身大鼠,F1与品系甲进行回交,结果如下表所示。下列分析不正确的是()
杂交组合 父本 母本 F2表型及比例
Ⅰ F1 品系甲 灰身:黄身=1:1
Ⅱ 品系甲 F1 灰身:白身:黄身=21:4:25
A.基因A、a与基因B、b的遗传遵循自由组合定律
B.黄身大鼠雌雄间进行交配,后代可出现性状分离
C.杂交组合Ⅱ中品系甲产生配子时发生了基因重组
D.F1雌雄个体杂交,后代中灰身大鼠所占比例最大
【答案】A,B,C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】A、由分析可知,F1AaBb测交,雄性个体的配子为AB:ab=1:1,说明AB基因连锁在一条染色体上ab连锁在另一条非同源染色体上,基因A、a与基因B、b的遗传不遵循自由组合定律,A错误;
B、黄身大鼠基因型为__bb,雌雄间进行交配,由于b基因纯合时A和a基因表达受到抑制,大鼠毛色表现为黄色,故后代不会出现性状分离,B错误;
C、杂交组合Ⅱ:母本F1AaBb×aabb品系甲父本→灰身:白身:黄身=21:4:25,说明AaBb雌性个体可以产生的配子种类及比例为AB:aB:ab=21:4:25,即AB+aB=ab=25,其产生配子过程中,A基因发生突变,C错误;
D、F1基因型为AaBb,F1雌雄个体杂交,后代中灰身大鼠AaB_所占比例为1/2×3/4=3/8,黑色个体AAB_占1/4×3/4=3/16,白色个体aaB_占1/4×3/4=3/16,黄色个体__bb占1×1/4=1/4,灰色大鼠所占比例最大 ,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】1、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,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、基因的连锁和交换定律的实质是:在进行减数分裂形成配子时,位于同一条染色体上的不同基因,常常连在一起进入配子;在减数分裂形成四分体时,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,因而产生了基因的重组。
3、基因的连锁和交换定律与基因的自由组合定律是在不同情况下发生的遗传规律:位于非同源染色体上的两对(或多对)基因,是按照自由组合定律向后代传递的,而位于同源染色体上的两对(或多对)基因,则是按照连锁和交换定律向后代传递的。
22.(2021高三下·苏州开学考)澳洲老鼠的毛色由常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制,A对a、B对b完全显性,其中A基因控制黑色素的合成,B基因控制褐色素的合成,两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构。用纯合的黑色和褐色亲本杂交,F1为白色,F1雌雄个体相互交配得到F2。若不考虑交叉互换,下列有关叙述错误的是(  )
A.同时含有A和B基因的个体毛色呈白色,原因是两基因不能转录
B.若F2中褐色个体的比例接近1/4,则A和b在同一条染色体上
C.若F1测交后代中黑鼠与褐鼠数量相当,则两对基因不能独立遗传
D.可以推断F2会有3种表现型,其中的黑色个体会有2种基因型
【答案】A,C,D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】A、由题干可知,当A和B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达,因此含有A和B基因的个体为白色的原因是转录产物没有翻译的结果,A错误;
B、由分析可知,若F2中褐色个体的比例接近1/4,符合分析中第四条,两对等位基因位于一对同源染色体上,A和b在同一条染色体上,a和B在同一条染色体上,B正确;
C、若两对基因独立遗传,F1(AaBb)测交后代(AaBb、Aabb、aaBb、aabb)中黑色个体(Aabb)数量:褐鼠个体(aaBb)数量=1:1,因此,F1测交后代中黑鼠与褐鼠数量相当,则两对基因独立遗传,C错误;
D、由分析可知,若两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则F1(AaBb)自交得到F2,F2中出现3种表现型(黑色、褐色和白色),其中表现型为黑色的个体基因型有AAbb、Aabb两种;若两对等位基因位于一对同源染色体上,F2出现3种表现型(黑色、褐色和白色),则F2中黑色只有AAbb一种基因型,D错误。
故答案为:ACD。
【分析】1、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,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、依据题意可知,黑色鼠的基因型为A-bb、褐色鼠的基因型为aaB-、白色鼠的基因型为aabb、A-B-。
23.(2017高三上·东台月考)某种两性花的植物,可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25 ℃的条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花,但在30 ℃的条件下,各种基因型的植株均开白花。下列说法正确的是(  )
A.不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状
B.在25 ℃的条件下生长的白花植株自交,后代中不会出现红花植株
C.在30 ℃的条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25 ℃条件下生长可能会出现红花植株
D.若要探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25 ℃条件下进行杂交实验
【答案】A,B,C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】根据题干信息分析,不同温度条件下同一植株花色不同,说明生物的性状受环境能影响,A符合题意;
在25 ℃的条件下生长的白花植株的基因型为aa,其自交后代中不会出现红花植株,B符合题意;
在30 ℃的条件下生长的白花植株的基因型可能为AA、Aa或者aa,其自交产生的后代基因型可能为AA、Aa、aa,其中AA、Aa在25 ℃条件下长大后开红花,C符合题意;
若要探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25 ℃条件下进行自交实验,D不符合题意。
故答案为:ABC
【分析】由题干,该植物“在25℃条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花”,说明该植物花色的性状受基因的控制;由题干“但在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花”,可知该植物花色的性状也受环境(温度)的影响。 生物的性状受遗传物质(基因)的控制,但也会受生活环境的影响;生物的性状是基因与基因、基因与基因产物、基因与环境共同作用的结果。
由题干知,基因型是AA和Aa的该植物在25℃条件下都开红花、而在30℃条件下均开白花,说明环境能影响生物的性状,A正确;
由题干知,在25℃的条件下生长的白花植株的基因型是aa,此种基因型的个体自交后代的基因型仍为aa、表现为白花,后代中不会出现红花植株,B正确;
由题干知,在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花,所以在30℃的条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25℃条件下生长可能会出现红花植株,C正确;
探究一株该植物的基因型是AA、Aa还是aa,最简单可行的方法是在25℃条件下进行自交,并在25℃的条件下培养后代,如果后代全部是红花植株、说明该植植株的基因型为AA,如果都开白花、说明该植株的基因型为aa,如果既有开白花的植株,也有开红花的植株,则说明该植株的基因型为Aa,D错误。
24.(2022高三下·辽宁月考)科研人员分别用物理方法和化学方法对不抗病烟草进行人工诱变,分别获得了甲、乙两种抗病烟草并进行了如下杂交实验。第一组:让甲植株进行自交,所得子代中抗病植株∶非抗病植株=3∶1,第二组:让乙植株进行自交,所得子代中抗病植株∶非抗病植株=2∶1,第三组:让甲、乙植株杂交,所得子代中抗病植株∶非抗病植株=3∶1,基于此结果,科研人员认为甲、乙植株都只有一对等位基因发生了突变。下列相关叙述正确的是(  )
A.甲、乙两植株都发生了隐性基因突变,且乙植株的自交后代出现显性纯合致死现象
B.上述两对等位基因可能位于两对同源染色体上,能进行自由组合
C.第三组实验的抗病烟草植株中含两种抗病基因的植株占1/3
D.上述三组实验中的非抗病烟草植株自交所得子代可能会发生性状分离
【答案】B,C
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合;交配类型及应用
【解析】【解答】A、若相关基因用A/a、B/b表示,科研人员认为甲、乙植株都只有一对等位基因发生了突变,甲植株自交后代抗病植株∶非抗病植株=3∶1,说明甲植株发生了显性基因突变,基因型为Aabb;乙植株自交后代抗病植株∶非抗病植株=2∶1,说明乙植株发生了显性基因突变,基因型为aaBb,且后代BB纯合致死,A错误;
B、让甲、乙植株杂交,所得子代中抗病植株∶非抗病植株=3∶1,不管上述两对等位基因是否位于两对同源染色体上,甲产生的配子均为Ab∶ab=1∶1,乙产生的配子均为aB∶ab=1∶1,子代均出现抗病植株∶非抗病植株=3∶1的结果,B正确;
C、第三组实验中甲(Aabb)、乙(aaBb)植株杂交,子代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,其中aabb为非抗病植株,其余均为抗病植株,抗病烟草植株中含两种抗病基因的植株(AaBb)占1/3,C正确;
D、上述三组实验中的非抗病烟草植株基因型均为aabb,自交所得子代不会发生性状分离,D错误。
故答案为:BC。
【分析】两对基因性状分离比的应用:
利用“逆向组合法”推断亲本基因型的一般思路
(1)方法:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。
(2)题型示例
①9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1) (Aa×Aa)(Bb×Bb);
②1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1) (Aa×aa)(Bb×bb);
③3∶3∶1∶1 (3∶1)(1∶1) (Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb);
④3∶1 (3∶1)×1 (Aa×Aa)(BB×BB)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×AA)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。
25.(2022高三上·南京月考)下图1为甲(A、a)、乙(D、d)两种单基因遗传病的家系图,已知正常人群中甲病基因携带者占1/40。通过电泳图谱方法能够使基因D显示一个条带,基因d则显示为位置不同的另一个条带,用该方法对上述家系中的部分个体进行分析,条带的有无及其位置表示为图2。下列相关叙述正确的是(  )
A.图2中DNA片段为150bp代表D基因
B.Ⅱ-6的基因型为AaXDXd或AaXDXD
C.Ⅱ-8与Ⅲ-12基因型相同的概率为1/3
D.Ⅲ-10和人群中正常男性结婚,生育一个患甲病孩子的概率为1/80
【答案】A,C,D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、乙病为X染色体上的隐性遗传病,Ⅱ-7为纯合子,表型正常,故150bp对应的为正常的D基因,A正确;
B、根据题意,甲病为常染色体隐性遗传,Ⅱ-6的父亲患乙病,女儿患甲病,故Ⅱ-6的基因型只为AaXDXd,B错误;
C、Ⅲ-13同时患两病,故Ⅱ-8基因型为AaXDXd,Ⅱ-78基因型为AaXDY,Ⅲ-12的表型正常,所以基因型为Aa的概率为2/3,为XDXd的概率为1/2,AaXDXd=2/3×1/2=1/3,即二者基因型相同的概率为1/3,C正确;
D、Ⅲ-10患有甲病基因型为aa,正常人群中甲病基因携带者即Aa占1/40,他们生育一个患病孩子的概率为1/2×1/40=1/80,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】系谱图分析:Ⅱ-5与Ⅱ-6号都正常,但他们有一个患病的女儿,即“无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”,说明该病为常染色体隐性遗传病。Ⅱ-7与Ⅱ-8表现型正常,生出一个患乙病儿子,说明乙病为隐性遗传病,Ⅲ-13患乙病,而Ⅱ-7只有一个条带,因此可确定乙病为伴X隐性遗传病。
26.苯丙酮尿症(PKU)是一种由致病基因决定的氨基酸代谢病,常造成新生儿神经系统损害而智力低下。图1是某家庭中该病的遗传系谱图,为避免再生下患儿,该家庭成员去医院进行了基因检测,已知被检测的PKU基因为142bp(bp表示碱基对)。检测人员用特定限制酶酶切部分家庭成员(III—1、III—2、III—3)的PKU基因,产生了大小不同的几种片段,结果如图2所示。下列叙述不正确的是(  )
A.苯丙酮尿症是单基因遗传病,由一个基因决定
B.若III—2与III—3近亲结婚,生一个患病孩子的概率是六分之一
C.III—1的每个PKU基因中均有2个该特定限制酶的酶切位点
D.可以在患者家系中调查该遗传病的发病率
【答案】A,B,D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;基因工程的应用;调查人类遗传病
【解析】【解答】A、结合分析可知,苯丙酮尿症是单基因遗传病,单基因遗传病是由一对等位基因决定的,A错误;
B、由分析可知,Ⅲ-2的基因型为AA,Ⅲ-3的基因型为Aa,若两者结婚,生一个患病孩子(aa)的概率是0,B错误;
C、根据题意分析,已知被检测的Ⅲ-1的PKU基因为142bp,限制酶切割后产生50 bp和42 bp两种长度的片段,142-50-42=50bp,说明50 bp的片段有2个,即切割后产生了三个片段,因此III-1的每个PKU基因中均具有2个该特定限制酶的酶切位点,C正确;
D、调查遗传病的发病率应在人群中随机取样,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】(1)遗传病的分类:
(1)单基因遗传病:受一对等位基因控制的人类遗传病。
(2)多基因遗传病:受多对等位基因控制的人类遗传病。
(3)染色体异常遗传病:由染色体异常引发的遗传病叫做染色体异常遗传病(简称染色体病),主要可分为染色体数目异常遗传病与染色体结构遗传病两种。
(2)调查人群中的遗传病如下:
调查内容 调查对象及范围 注意事项
遗传病发病率 广大人群随机抽样 考虑年龄、性别等因素;群体足够大
遗传方式 患者家系 正常情况与患病情况
三、综合题
27.(2022高三上·广东月考)如图表示甲乙两种单基因遗传病的遗传系谱图,基因分别用A、a和B、b表示。甲家系用限制酶l处理相关基因得到不同片段,乙家系用限制酶2处理相关基因得到另一些片段。然后分别将两家系中经限制酶切割后的DNA片段进行电泳,其电泳结果如图(数字代表碱基对的数目)。又知甲家系中无乙病致病基因,人群中患有甲病的概率是1/100。请据此作答:
(1)根据电泳结果,甲病的致病基因可能是正常基因发生碱基对的   ,导致A基因所在DNA分子中限制酶1的识别序列   (增加/减少)。
(2)甲病的遗传方式为   ,乙病为   (显/隐)性疾病,致病基因肯定不位于   (常染色体/X染色体非同源区段/X、Y染色体同源区段)。
(3)甲乙两家系Ⅱ4(女)和Ⅱ8(正常男性)结为夫妇,Ⅱ8的基因型为   ,生一个表现型正常孩子的概率是   。
【答案】(1)替换;减少
(2)常染色体隐性遗传;隐;X染色体非同源区段
(3)AABb或AaBb;21/22
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】(1)由甲家系电泳图可知:Ⅱ3(aa)只有一条电泳带,I1、I2、Ⅱ4电泳结果有200、1150和1350三个条带,说明限制性酶1切的是正常基因 A,并且 A(1150+200=1350)和 a(1350)碱基总数相等,推知 A→a可能是基因突变中碱基对替换导致的,致病基因无法被酶1所识别,导致A基因所在DNA分子中限制酶1的识别序列减少。
(2)分析甲病家系图:双亲正常生下患病女儿,说明甲病为常染色体隐性遗传病,分析乙病家系图:结合DNA电泳图可知6号和7号只有一种条带,5号和8号有两条条带,说明 5号和 8号为杂合子,乙病可能为常染色体隐性遗传病,致病基因也可能位于 XY 同源染色体上,致病基因肯定不位于X染色体非同源区段。
(3)由于Ⅱ8是正常儿子,说明乙病遗传方式是常染色体隐性遗传。Ⅱ4基因型为 AaBB,Ⅱ8基因型AABb、AaBb两种,根据乙家系中患甲病的概率是1/100,可知aa =1/100,a=1/10,A=9/10,Ⅱ8个体中 AA:Aa=9:2,所以Ⅱ8基因型 为9/11AABb、2/11AaBb;Ⅱ4和Ⅱ8生一个患病的孩子的概率为2/11×1/4=1/22,则正常孩子的概率为21/22。
【分析】遗传病的判定方法:
(1)排除或确定伴Y遗传若系谱图中患者全为男性,而且患者后代中男性全为患者,则为伴Y遗传病;若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y遗传。
首先确定显隐性:
①“无中生有为隐性”;
②“有中生无为显性” ;
③如没有典型系谱,判断是显性还是隐性遗传病方法:看患者总数,如果患者很多连续每代都有即为显性遗传。如果患者数量很少,只有某代或隔代个别有患者即为隐性遗传。
(3)再确定致病基因的位置:
①“无中生有为隐性,女儿患病为常隐”
②“有中生无为显性,女儿正常为常显”
③“母患子必患,女患父必患,男性患者多于女性”——最可能为“X隐”(女病男必病)
④“父患女必患,子患母必患,女性患者多于男性”——最可能为“X显”(男病女必病)
⑤“父传子,子传孙,子子孙孙无穷尽,无女性患者”——最可能为“伴Y”(男性全为患者)
(4)常染色体与性染色体同时存在的处理方法:
①当既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对及以上的性状遗传时;
②由性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理;
③由常染色体上的基因控制的性状按分离规律处理;
④整体上则按基因的自由组合定律来处理。
28.(2022高二上·深圳期中)西瓜(单性花,雌雄同株)种子大小由两对基因A.a和B、b共同决定,a基因纯合产生大子,但b基因纯合会抑制a基因的表达;显性红瓤与隐性黄瓤分别由基因R与r决定,三对基因独立遗传。如图所示为培育三倍体西瓜的方法,已知其中二倍体植株的基因型为aabbRr,且四倍体植株减数分裂时四条同源染色体随机两两联会。分析并回答下列问题:
(1)二倍体与四倍体杂交的基本步骤为   (用文字和箭头简要写出关键操作名称即可)。
(2)为鉴定四倍体植株细胞中染色体数目是否加倍,可首先取植株幼嫩的芽尖,再经固定、解离、   、   和制片后,制得四倍体植株芽尖的临时装片。最后选择处于   的细胞进行染色体数目统计。
(3)若仅考虑瓜瓤颜色这一对性状,四倍体西瓜植株的基因型为   。获得的所有三倍体西瓜植株中,RRr个体所占的比例为   。
(4)香蕉的种植面临香蕉枯萎病的威胁,感染了病菌的香蕉大面积减产,甚至绝收。这主要是因为三倍体香蕉主要通过   生殖产生后代,后代不发生   ,遗传多样性减少,易受同一疾病的影响。
【答案】(1)套袋→授粉→套袋
(2)漂洗;染色;有丝分裂中期
(3)RRrr;5/12
(4)无性;基因重组
【知识点】观察细胞的有丝分裂;基因重组及其意义;染色体数目的变异;低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】(1)因为西瓜是单性花,而且是雌雄同株,二倍体与四倍体杂交的前后都需要套袋处理,故 二倍体与四倍体杂交的基本步骤为:套袋→授粉→套袋 ;
故填: 套袋→授粉→套袋 。
(2)可以通过观察细胞分裂的的染色体的行为变化来鉴定四倍体植株的染色体数目是否加倍,因此取材的时候需要取具有分生组织的细胞,可以选取植株幼嫩的芽尖 ,然后进行制片,制片的步骤如下:固定,解离、漂洗、染色,最后制成临时装片,并通过显微镜进行观察,观察的时候要选取有丝分裂中期的细胞进行染色体数目的统计;
故填: 漂洗 ; 染色 ; 有丝分裂中期 。
(3) 已知其中二倍体植株的基因型为aabbRr ,二倍体通过秋水仙素处理,得到四倍体,若仅考虑瓜瓤颜色的这对性状,四倍体西瓜植株的基因型为RRrr;获得的所有三倍体西瓜植株中,RRr的基因型为可能有两种来源方式,一种是二倍体提供R,四倍体提供Rr;另外一种可能是二倍体提供r,四倍体提供RR,而且二倍体产生配子的类型和比例如为R:r=1:1,四倍体产生的配子的类型和比例为RR:Rr:rr=1:4:1,所以三倍体西瓜植株中产生RRr的比例是5/12;
故填: RRrr ; 5/12 。
(4) 香蕉的种植面临香蕉枯萎病的威胁,感染了病菌的香蕉大面积减产,甚至绝收。这主要三倍体香蕉进行减数分裂时,由于同源染色体联会紊乱,不能产生正常配子,只能进行无性生殖产生后代,后代也无法发生基因重组,遗传多样性减少,容易受同一疾病的影响;
故填:无性;基因重组。
【分析】(1)制作有丝分裂临时装片的流程如下:
①装片制作(流程:解离→漂洗→染色→制片)
解离的目的:使组织中的细胞相互分离开来 。
漂洗的目的:洗去药液,防止解离过度,便于染色 。
染色的目的:用龙胆紫溶液或 醋酸洋红液使染色体着色,便于观察。
制片的目的:使细胞分散开来,有利于观察
②观察:先放在低倍镜下观察找到分生区的细胞(特点:细胞呈正方形,排列紧密 );再转换成高倍镜观察。
(2)三倍体无子西瓜的培育过程
①过程a传粉是为了杂交得到三倍体种子,过程b传粉是为了提供生长素刺激子房发育成果实。
②获取三倍体种子是在第一年四倍体植株上,获取三倍体无子果实则是在第二年的三倍体植株上。
③无子的原因:三倍体西瓜进行减数分裂时,由于同源染色体联会紊乱,不能产生正常配子。
29.(2022高三上·张掖期中)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,形成一个额外染色体,成为三体,从该品系的自交后代中分离出两种植株,如下图所示。请回答下列问题:
(1)已知大麦的体细胞中染色体数目是7对,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,若其他染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体,在后期随机移向一极,其中花粉中有额外染色体的配子无授粉能力。减数第一次分裂细胞两极染色体数之比为   ,减数分裂结束后可产生的配子基因组成是   和   。
(3)三体大麦自花传粉后,   种皮的个体为雄性不育,由于种皮颜色不同,可采用机选方式分开,方便实用,在生产中采用不育系配制杂种的目的是   。
(4)三体大麦自花传粉,子代黄色种皮的种子和茶褐色种皮的种子的理论比值为   ,但在生产实践中发现,大多数种子为黄色种皮,这可能是因为   。
【答案】(1)15
(2)7∶8;MsmsRr;msr
(3)黄色;对母本不用做去雄处理,方便杂交
(4)1∶1;雌配子MsmsRr与雄配子msr受精能力较低,受精后生长发育受影响
【知识点】减数分裂概述与基本过程;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)根据题意,培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,因此培育成的新品系三体大麦体细胞染色体为15条。
(2)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,在后期随机移向一极,两极染色体数之比为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)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传粉后,msmsrr为黄色雄性不育,MsmsmsRrr为茶褐色雄性可育。由于种皮颜色不同,可采用机选方式分开,方便实用,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,降低劳动成本,方便杂交。
(4)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传粉,子代黄色种皮的种子msmsrr和茶褐色种皮的种子MsmsmsRrr的理论比值为1:1.但在生产实践中,大多数种子为黄色种皮,这可能是因为雌配子MsmsRr与雄配子msr受精能力较低,受精后生长发育受影响。
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ: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)减数分裂Ⅱ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。
30.(2022高二上·湖北月考)蜜蜂是一类营社会性生活的昆虫。嗅觉在它们的生存和繁衍过程中具有非常重要的作用。已知蜂王(可育)和工蜂(不育)均为雌蜂(2n=32),是由受精卵发育而来的:雄蜂(n=16)是由卵细胞直接发育而来的。蜂王进行正常的减数分裂产生卵细胞,雄蜂进行假减数分裂,每个初级精母细胞只产生一个正常精子,精子的染色体与其体细胞的染色体相同。研究发现,在嗅觉正常的蜂群中出现了部分无嗅觉的蜜蜂,现针对蜜蜂的嗅觉进行一系列遗传学实验。回答下列问题:
(1)雄蜂是   倍体。
(2)用一只无嗅觉蜂王与一只嗅觉正常雄蜂交配,其后代中雌蜂均嗅觉正常,雄蜂均无嗅觉。无嗅觉蜂王最可能为   (填“纯合子”或“杂合子”);在相对性状中,   (填“嗅觉正常”或“无嗅觉”)最可能是显性性状,判断的依据是无嗅觉的蜂王与嗅觉正常的雄蜂杂交,其后代中   。
(3)用中的蜂王和雄蜂交配,中出现了两种新的表现型,即传统气味型(嗅觉系统只能识别传统的气味分子,而不能识别非典型气味分子)和非典型气味型(嗅觉系统只能识别非典型气味分子,而不能识别传统的气味分子),已知嗅觉正常型蜜蜂均能识别传统和非典型两类气味分子。杂交结果如下图所示:
①分析可知,蜜蜂嗅觉的相关性状至少由   对等位基因控制。
②若雌雄蜜蜂中四种表现型的比例为1:1:1:1,则出现这种结果的原因是   ,从而产生了四种比例相同的配子,其中,中嗅觉正常型个体的基因型是   (相关基因用A/a、B/b、C/c…表示,从“至少几对等位基因”考虑)。
【答案】(1)单
(2)纯合子;嗅觉正常;由受精卵发育成的雌蜂
(3)两;相关基因是位于非同源染色体上的非等位基因,减Ⅰ后期非同源染色体自由组合导致相关基因自由组合;AaBb、AB
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】(1)由于雄蜂是由卵细胞直接发育而来的,所以雄蜂是单倍体。
(2)雄蜂是由亲本蜂王的卵细胞发育而来的,蜂王为无嗅觉型,而F1中雄蜂均无嗅觉,说明亲本蜂王最可能为纯合子;雌蜂是由受精卵发育而来的,由于亲本蜂王为纯合无嗅觉型,雄蜂为嗅觉正常型,而由受精卵发育成的雌蜂嗅觉均正常,故嗅觉正常对无嗅觉为显性。
(3)①由题可知:F2雌雄蜜蜂有四种表现型,即说明F1 中的蜂王能产生四种类型的配子,则说明蜜蜂的嗅觉相关性状至少是由两对等位基因控制的。
②若 F2 雌雄蜜蜂中四种表现型的比例为1∶1∶1∶1,则说明F1 中的蜂王能产生四种比例均等的配子,说明这两对等位基因的遗传符合自由组合定律,且位于两对同源染色体上,由于在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导致相关基因自由组合,从而产生了四种比例相同的配子。F1 中的蜂王基因型可表示为AaBb,雄蜂的基因型为ab,则F2中嗅觉正常的后代既有雄性又有雌性,且雌雄染色体组成不同,其基因型是AaBb、AB。
【分析】1、单倍体是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体。单倍体通常是由配子直接发育而来的个体,不论含有几个染色体组的配子发育成的个体都为单倍体,由受精卵发育而成的个体,含有几个染色体组就为几倍体。
2、基因自由组合定律的实质是,生物在减数分裂产生配子时,同源染色体上等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3、基因的自由组合定律适用范围:
①适用两对或两对以上相对性状的遗传,并且非等位基因均位于不同对的同源染色体上。
②非同源染色体上的非等位基因自由组合,发生在减数分裂 Ⅰ 后期,因此只有进行有性生殖的生物,才能出现基因的自由组合。
四、实验探究题
31.(2022高三上·焦作期中)已知果蝇的两对相对性状圆眼、棒眼和长翅、残翅分別由两对等位基因A/a、B/b控制。两只表现型都为圆眼长翅的雌、雄果蝇进行杂交,产生的F1,表现型及比例如下表所示。请回答下列问题:
圆眼长翅 圆眼残翅 棒眼长翅 棒眼残翅
雌果蝇 0 0
雄果蝇
(1)等位基因   位于X染色体上,不可能仅位于Y染色体上的原因是   。
(2)若对F1的所有圆眼长翅雄果蝇进行测交,则其子代共有   种表现型,其中纯合子的比例是   。
(3)根据F1的雌果蝇表现型及比例可知,基因型为   的个体可能存在致死现象。请利用F1中的果蝇,仅通过一代杂交实验来确定致死基因型,请写出实验方案并预期结果和结论。
实验方案:    。
预期结果和结论:    。
【答案】(1)A/a;棒眼只在雄性中出现,与性别相关联,且子代中雌雄个体均有与眼色有关的性状
(2)4;1/6
(3)BBXAXA或BBXAXa;选择圆眼长翅雌果蝇和棒眼长翅雄果蝇杂交,观察子代雌雄个体的比例;若雌雄比例为1:1,则致死基因型是BBXAXA;若雌雄比例不是1:1,则致死基因型是BBXAXa
【知识点】交配类型及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)分析图表可知,圆眼与圆眼杂交子代出现棒眼,则圆眼为显性性状,且棒眼只在雄性中出现,与性别相关联,故控制眼型性状的基因位于X染色体上,而不能位于Y染色体上。
(2)分析题意,圆眼与圆眼杂交子代出现棒眼,则圆眼为显性性状,棒眼为隐性性状,长翅与长翅杂交子代出现残翅,则残翅为隐性性状,翅型在雌雄个体间无差异,说明该性状相关基因位于常染色体上,结合比例可推知两个亲本的基因型分别是BbXAXa和BbXAY,F1代中圆眼长翅雄果蝇的基因型及比例为2/3BbXAY和1/3BBXAY,对其进行测交(与基因型为bbXaXa的个体杂交),子代共有4种表现型,分别是长翅圆眼雄性、长翅棒眼雄性、残翅圆眼雌性、残翅棒眼雌性;其中纯合子是bbXaY,比例为2/3(Bb)×1/2×1/2=1/6。
(3)根据亲代基因型可知子代(F1)中雌性圆眼长翅:圆眼残翅比例应为(1BBXAXA+1BBXAXa+2BbXAXA+2BbXAXa):(1bbXAXA+1bbXAXa)=6:2,而实际比例是5:2,因此可判定基因型为BBXAXA或BBXAXa的个体致死;欲通过一代杂交实验来确定致死基因型,可选择圆眼长翅雌果蝇(B-XAX-)和棒眼长翅雄果蝇(B-XaY)杂交,观察子代雌雄个体的比例:若致死基因型是BBXAXA,则参与交配的个体是B-XAXa和B-XAXA,与XaY的个体交配,子代无致死个体,雌雄比例为1:1;若致死基因型是BBXAXa,则参与交配的个体是B-XAXa和B-XAXA,与B-XaY的个体交配,子代会出现BBXAXa的类型,雌雄比例不是1:1.
【分析】1、基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;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、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,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。
3、位于性染色体上的基因,在遗传过程中总是与性别相关联,叫伴性遗传,伴性遗传在基因传递过程中遵循孟德尔的遗传规律。
32.(2023高三上·东莞期末)家蚕原产中国,珠江三角洲地区盛产蚕丝。家蚕的性别决定方式为ZW型,蚕体有斑和无斑受常染色体上一对等位基因控制。为培育通过斑纹就能判断幼蚕性别的优良品种,育种专家利用有斑蚕和无斑蚕两个纯种品系进行了实验。
实验一:有斑(♀)×无斑(♂)→有斑,雌雄相等有斑(♂)×无斑(♀)→有斑,雌雄相等
实验二:用X射线处理实验一得到的子代有斑雌蚕,得到一只携带有斑基因的染色体片段转移到其他染色体上且能正常表达的个体甲。
回答下列问题:
(1)分析实验一的结果可知:无斑为   (填“显”或“隐”)性性状。
(2)利用实验二中的甲和纯合无斑雄蚕杂交,观察并统计后代的性状表现及性别比例可确定有斑基因所转移到的染色体类型。
若   ,则有斑基因转移到了其他常染色体上;
若   ,则有斑基因转移到了Z染色体上;
若   ,则有斑基因转移到了W染色体上。
(3)为提高蚕农收入,育种专家制订两个育种目标:①让蚕农根据幼蚕体表是否有斑来判断蚕的性别,少养雌蚕,多养雄蚕;②所获品种交给蚕农后,蚕农可让蚕子代自由交配,自行留种,代代使用。若证实实验二得到的是有斑基因转移到了   染色体上的雌蚕,即可达到以上两个育种目标,理由是   。
【答案】(1)隐
(2)子代雌雄中有斑和无斑都是1:1;子代雄性都有斑,雌性都无斑;子代雄性都无斑,雌性都有斑
(3)W染色体上;若转移到Z染色体上,后代雌雄中都能出现有斑和无斑两种表现型,不能代代使用
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】(1)实验一是正反交实验,正反交结果相同,且雌雄表现型都是有斑,说明有斑是显性,无斑是隐性。
(2)甲是携带有斑基因的染色体片段转移到其他染色体上且能正常表达的个体,设有伴基因为A,该基因若转移到其他常染色体上,基因型为A_a_,无斑的雄蚕基因型为aa,则后代有斑和无斑的比例为1:1;若该基因若转移到Z常染色体上,基因型为a_ZAW,和aaZZ杂交,后代表现型为雄性都有斑,雌性都无斑;若该基因若转移到W常染色体上,基因型为a_ZWA,和aaZZ杂交,后代表现为雌性都有斑,雄性都无斑。
(3)若该基因若转移到Z常染色体上,基因型为a_ZAW,和aaZZ杂交,后代雄性基因型为ZAZ,雌性是ZW,自由交配后雌雄都出现有斑和无斑,不能代代使用;若该基因若转移到W常染色体上,基因型为a_ZWA,和aaZZ杂交,后代雌性是ZWA,雄性都是ZZ,自由交配后代依然是雌性有斑,雄性无斑,可代代留种使用。
【分析】1、显隐性性状的鉴定
(1)根据子代性状判断
①概念法:不同性状的亲本杂交(正交或反交)→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状。
②自交法:相同性状的亲本杂交→子代出现不同性状→子代所出现的不同于亲本的性状为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断
具有一对相对性状的亲本杂交→F2性状分离比为3∶1→分离比占3/4的性状为显性性状。
2、正交和反交所得的结果:
(1)如果是细胞质遗传物质,正交与反交子代总表现为母本的性状,因为受精卵中的细胞质几乎全都来自卵细胞。
(2)如果是细胞核中常染色体上的遗传物质,正交与反交子代表型一样,就如孟德尔的实验。
(3)如果是细胞核中性染色体上的遗传物质,正交与反交时子代会表型不同,如正常女性和色盲男性的子代都正常,而正常男性和色盲女性的子代女儿都正常儿子都色盲。
1 / 1备考2023年高考生物学二轮复习12遗传的基本规律和伴性遗传
一、单选题
1.(2022高一下·十堰期末)科学实验中选择合适的实验材料是实验成功的关键。下列叙述正确的是(  )
A.以豌豆为实验材料的优点之一是豌豆不用去雄
B.噬菌体侵染大肠杆菌的实验中需要用同位素3H标记噬菌体
C.以果蝇为实验材料的优点之一是果蝇易饲养,后代数目多
D.肺炎链球菌体内转化实验中需要用不同酶处理S型细菌的细胞提取物
2.(2022高一下·长春月考)孟德尔选用豌豆作为杂交实验的材料是其成功的重要原因之一,下列有关豌豆的杂交实验说法正确的是(  )
A.去雄是指在父本的花成熟后将其全部雄蕊去除
B.自然状态下豌豆花在未开放时就完成了受粉
C.豌豆杂交时要在母本的雌蕊成熟前进行传粉
D.人工杂交过程中需要对父本和母本分别套袋
3.(2022高三上·太原期中)孟德尔一对相对性状的杂交实验中,实现3:1的分离比必须同时满足的条件是(  )
①F1形成的配子数目相等且生活力相同
②雌、雄配子结合的机会相等
③F2不同基因型的个体存活率相等
④F1体细胞中各基因表达的机会相等
⑤等位基因间的显隐性关系是完全的
⑥观察的子代样本数目足够多
A.②③④⑤⑥ B.①②④⑥ C.①②④⑤ D.①②③⑤⑥
4.(2023高三上·河南月考)假说——演绎法是在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。下列关于孟德尔运用假说——演绎法探索遗传定律过程的叙述,错误的是(  )
A.“性状由遗传因子控制”“雌雄配子的结合是随机的”属于假说的内容
B.“F1测交,后代中高茎与矮茎的数量比应接近1:1”属于演绎推理的内容
C.让纯合高茎豌豆与纯合矮茎豌豆杂交,得到的F1自交属于实验验证阶段
D.“F1产生配子时成对的遗传因子分离”既是假说的内容,也是实验的结论
5.(2022高三上·长春月考)斑翅果蝇翅的黄色和白色、有斑点和无斑点分别由两对等位基因A/a 、B/b控制。用纯合的黄色有斑点果蝇与白色无斑点果蝇进行杂交,F1全是黄色有斑点果蝇。让F1雌雄果蝇交配得F2,F2表现型比例为7∶3∶1∶1。下列叙述错误的是(  )
A.斑翅果蝇翅的显性性状为黄色、有斑点
B.F2出现7∶3∶1∶1的原因是基因型为Ab或aB的配子不育
C.F2的基因型共有8种,其中纯合子比例为1/4
D.选F1中的果蝇进行测交,则测交后代表现型的比例为1∶1∶1或1∶1∶1∶1
6.(2022高三上·太原期中)玉米中因含支链淀粉多而具有黏性(由基因A控制)的子粒和花粉遇碘不变蓝;含直链淀粉多不具有黏性(由基因a控制)的子粒和花粉遇碘变蓝色。A对a为完全显性。把AA和aa杂交得到的种子播种下去,先后获取F1植株的花粉和子粒,分别滴加碘液观察统计,结果应为(  )
A.花粉1/2变蓝、子粒3/4变蓝 B.花粉1/2变蓝、子粒1/4变蓝
C.花粉、子粒各3/4变蓝 D.花粉、子粒全部变蓝
7.(2022高二上·重庆市月考)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;两性花则雌、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基因对乙烯合成的调节途径如图。下列叙述错误的是(  )
A.基因型为FFMM和ffMm的黄瓜植株分别开雌花和雄花
B.乙烯含量增加会促进M基因的表达,进一步抑制植株雄蕊的发育
C.对基因型为Ffmm的植株喷洒乙烯抑制剂可诱导植株开雌花
D.植物的生长发育与特定时间和空间中基因的选择性表达密切相关
8.(2022高一下·潮安期末)孟德尔用具有两对相对性状的豌豆作亲本杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9:3:3:1,与F2出现这种比例无直接关系的是(  )
A.亲本必须是纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆
B.F1产生的雌、雄配子各有4种,比例为1:1:1:1
C.F1自交时,4种类型的雌、雄配子的结合是随机的
D.F1的雄、雄配子结合成的合子都能发育成新个体
9.(2022高一下·郑州期中)下列最能体现孟德尔遗传规律本质的选项是(  )
A.纯合的高茎与矮茎豌豆杂交,F1测交后代出现1:1的性状分离
B.纯合的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交,F1测交后代有四种表现型,比例为1:1:1:1
C.纯合的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交,F2有四种表现型,比例为9:3:3:1
D.纯合的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交,F1产生四种配子,比例为1:1:1:1
10.(2022高一下·湖北期中)鸡的性别决定类型为ZW型,其光腿和毛腿由一对等位基因控制,片羽、丝羽由另一对等位基因控制,取一只光腿片羽雄鸡与多只雌鸡杂交,F1表型及比例如图所示。下列说法错误的是(  )
A.两对相对性状的遗传符合自由组合定律
B.亲本雌鸡表现型是光腿片羽
C.子代中表型为光腿片羽的雄性个体中,纯合子与杂合子的比例为1∶6
D.子代中光腿雌鸡与毛腿雄鸡交配,可产生毛腿鸡的比例为1/3
11.(2022高三上·长春月考)蝴蝶紫翅(P)对黄翅(p)为显性,绿眼(G)对白眼(g)为显性,两对基因独立遗传,某生物小组用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交,F1出现的性状类型及比例如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.亲本的基因型是PpGgxPpgg
B.F1中纯合的紫翅绿眼个体占1/8
C.F1紫翅白眼个体中,与亲本基因型相同的个体占2/3
D.F1紫翅白眼个体“自交”(基因型相同的雌雄个体间交配),F2中纯合子占2/3
12.(2022高三上·河南开学考)某同学利用掷骰子的随机性模拟配子产生的随机性。如图该同学设置了10个格子,2个为一组,现有质地均匀且相同的标注有A/a的正方体骰子若干,每个格子中放置1枚骰子后盖上盖子摇晃模拟投掷过程,每次投掷就可相当于课本中的5次雌雄配子的随机结合。下列相关叙述中错误的是(  )
A.每组2个格子可分别代表雌雄生殖器官
B.每个骰子相邻的3个面标注A代表显性基因,另外相邻的3个面标注a代表隐性基因
C.投掷后每组只读取一个格子中骰子所显示的字母可模拟等位基因的分离
D.若每个格子中再放置1枚标注有B/b的骰子,将每组2个格子中骰子所显示的字母组合在一起可模拟基因的自由组合
13.(2023高三上·清远期末)最新研究发现,线粒体DNA可以插入核DNA中,且被插入线粒体DNA的核DNA会遗传给子代。在大多数情况下,机体自身会识别插入的线粒体DNA,并在甲基化的过程中使其沉默。下列说法错误的是(  )
A.线粒体DNA进入细胞核的通道可能为核孔
B.线粒体DNA的插入可能不会导致基因突变的发生
C.甲基化改变了线粒体DNA的碱基序列,使其不能表达
D.线粒体DNA插入核基因组DNA中可能为进化提供了原材料
14.(2023高三上·东莞期末)长期滥用抗生素使少数因为基因突变而具有抗药性的细菌形成优势种群,在药物的筛选下最终变成超级细菌。我国科学家发现了消灭甲氧西林耐药性金黄色葡萄球菌(超级细菌)的抗生素,这一研究成果有望帮助人类战胜超级细菌。下列叙述错误的是(  )
A.抗生素可诱导细菌发生基因突变,最终逐渐形成超级细菌
B.超级细菌形成的实质是在抗生素的选择下菌群基因频率的定向改变
C.超级细菌的形成和新型抗生素的研发体现了生物与环境间的协同进化
D.给患者建立抗生素使用档案并轮换使用不同抗生素可减缓超级细菌形成
15.(2022高三上·通州期中)为快速培育抗除草剂的水稻(2n=24),育种工作者用下图所示方法进行育种,下列说法错误的是(  )
A.过程①的原理是植物的花粉细胞具有全能性
B.过程②可提高幼苗的突变率,属于诱变育种
C.过程②③获得的叶片变黄的植株未发生基因突变
D.过程⑤也可以通过调控温度实现染色体数目加倍
16.(2022高三上·赣州期中)某深海鱼,外形非常奇特。雌鱼的第一背鳍向上延伸形成肉状突起,形似“灯笼”,可发出荧光,引诱周围游动的小鱼。雄鱼依附在雌鱼身体上,靠雌鱼血液获取营养物质,从而进行繁殖。下列有关叙述正确的是(  )
A.雌鱼在海底黑暗环境的选择下发生定向突变使其头顶发荧光
B.雄鱼依附雌鱼获取营养进行繁殖,它们的关系为寄生
C.突变产生的新基因,可使该鱼种群中出现更多种的基因型
D.若该鱼种群的生活环境相对稳定,则其基因频率不会发生改变
17.(2022高二上·深圳期中)“超雄综合征”患者性染色体组成为XYY,部分患者性发育正常并有生育能力,可表现为身材高大,有攻击性行为、暴力倾向、学习障碍等,有时还伴随躯干畸形。有一个患者与一正常女性结婚,他们生育了一个正常的女儿,下列相关叙述正确的是(  )
A.该患者生育健康男孩的概率是1/3,生育健康女孩的概率是1/6
B.若该男性患者是红绿色盲,其色盲基因可能来自其母亲或父亲.
C.“超雄综合征”属于一种遗传病,可在患者家系中调查该遗传病的发病率
D.在显微镜下,可以观察到患者细胞中多出的一个染色体和其上的基因
18.(2022高三上·龙江期中)研究表明,正常女性细胞核内两条X染色体中的一条会随机失活,浓缩形成染色较深的巴氏小体。肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用a表示),女性杂合子中有5%的个体会患病,图1为某患者家族遗传系谱图。利用图中四位女性细胞中与此病有关的基因片段经能识别特定碱基序列的酶进行切割(如图2),产物的电泳结果如图3所示。下列叙述正确的是(  )
A.女性杂合子患ALD的原因是巴氏小体上的基因丢失
B.a基因比A基因多一个酶切位点是因为发生了碱基的增添或缺失
C.若Ⅱ﹣1和一个基因型与Ⅱ﹣4相同的女性婚配,后代患ALD的概率为10%
D.Ⅱ﹣2个体的基因型是XAXa,患ALD的原因是来自父方的X染色体形成巴氏小体
19.(2022高二上·云南月考)某种抗生素在某医院住院患者中的人均使用量,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该抗生素的耐药率如表所示。下列叙述错误的是(  )
年份 2017 2018 2019 2020
人均使用量 0.074 0.120 0.140 0.190
耐药率 2.1% 7.4% 9.9% 23.2%
A.细菌和人群、细菌和环境在相互影响中不断进化和发展
B.随着表中抗生素使用量的增加,细菌的耐药率也随之增加
C.在抗生素的作用下,该种细菌的基因频率发生了定向改变
D.规范且交替使用不同种类的抗生素可以避免细菌产生耐药性
20.(2022高二上·吉首月考)因火山爆发,中美洲的某种海龟被分隔成两个不同种群,现已进化成两个不同物种。下列有关说法错误的是(  )
A.隔离的实质是不同种群的基因不能自由交流
B.两个种群在各自的进化过程中,均不存在协同进化现象
C.两种海龟产生地理隔离后,基因频率仍在发生改变
D.地理隔离后,仍然需要突变和基因重组提供进化的原材料
二、多选题
21.(2022高三上·南通月考)某种大鼠毛色有黑色、白色、黄色、灰色,受两对等位基因A、a和B、b控制,基因A控制黑色物质合成,基因a控制白色物质合成,且A对a为不完全显性;b基因纯合时A和a基因表达受到抑制,大鼠毛色表现为黄色。黑身大鼠与黄身大鼠纯合品系甲进行正反交,F1全为灰身大鼠,F1与品系甲进行回交,结果如下表所示。下列分析不正确的是()
杂交组合 父本 母本 F2表型及比例
Ⅰ F1 品系甲 灰身:黄身=1:1
Ⅱ 品系甲 F1 灰身:白身:黄身=21:4:25
A.基因A、a与基因B、b的遗传遵循自由组合定律
B.黄身大鼠雌雄间进行交配,后代可出现性状分离
C.杂交组合Ⅱ中品系甲产生配子时发生了基因重组
D.F1雌雄个体杂交,后代中灰身大鼠所占比例最大
22.(2021高三下·苏州开学考)澳洲老鼠的毛色由常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制,A对a、B对b完全显性,其中A基因控制黑色素的合成,B基因控制褐色素的合成,两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构。用纯合的黑色和褐色亲本杂交,F1为白色,F1雌雄个体相互交配得到F2。若不考虑交叉互换,下列有关叙述错误的是(  )
A.同时含有A和B基因的个体毛色呈白色,原因是两基因不能转录
B.若F2中褐色个体的比例接近1/4,则A和b在同一条染色体上
C.若F1测交后代中黑鼠与褐鼠数量相当,则两对基因不能独立遗传
D.可以推断F2会有3种表现型,其中的黑色个体会有2种基因型
23.(2017高三上·东台月考)某种两性花的植物,可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25 ℃的条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花,但在30 ℃的条件下,各种基因型的植株均开白花。下列说法正确的是(  )
A.不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状
B.在25 ℃的条件下生长的白花植株自交,后代中不会出现红花植株
C.在30 ℃的条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25 ℃条件下生长可能会出现红花植株
D.若要探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25 ℃条件下进行杂交实验
24.(2022高三下·辽宁月考)科研人员分别用物理方法和化学方法对不抗病烟草进行人工诱变,分别获得了甲、乙两种抗病烟草并进行了如下杂交实验。第一组:让甲植株进行自交,所得子代中抗病植株∶非抗病植株=3∶1,第二组:让乙植株进行自交,所得子代中抗病植株∶非抗病植株=2∶1,第三组:让甲、乙植株杂交,所得子代中抗病植株∶非抗病植株=3∶1,基于此结果,科研人员认为甲、乙植株都只有一对等位基因发生了突变。下列相关叙述正确的是(  )
A.甲、乙两植株都发生了隐性基因突变,且乙植株的自交后代出现显性纯合致死现象
B.上述两对等位基因可能位于两对同源染色体上,能进行自由组合
C.第三组实验的抗病烟草植株中含两种抗病基因的植株占1/3
D.上述三组实验中的非抗病烟草植株自交所得子代可能会发生性状分离
25.(2022高三上·南京月考)下图1为甲(A、a)、乙(D、d)两种单基因遗传病的家系图,已知正常人群中甲病基因携带者占1/40。通过电泳图谱方法能够使基因D显示一个条带,基因d则显示为位置不同的另一个条带,用该方法对上述家系中的部分个体进行分析,条带的有无及其位置表示为图2。下列相关叙述正确的是(  )
A.图2中DNA片段为150bp代表D基因
B.Ⅱ-6的基因型为AaXDXd或AaXDXD
C.Ⅱ-8与Ⅲ-12基因型相同的概率为1/3
D.Ⅲ-10和人群中正常男性结婚,生育一个患甲病孩子的概率为1/80
26.苯丙酮尿症(PKU)是一种由致病基因决定的氨基酸代谢病,常造成新生儿神经系统损害而智力低下。图1是某家庭中该病的遗传系谱图,为避免再生下患儿,该家庭成员去医院进行了基因检测,已知被检测的PKU基因为142bp(bp表示碱基对)。检测人员用特定限制酶酶切部分家庭成员(III—1、III—2、III—3)的PKU基因,产生了大小不同的几种片段,结果如图2所示。下列叙述不正确的是(  )
A.苯丙酮尿症是单基因遗传病,由一个基因决定
B.若III—2与III—3近亲结婚,生一个患病孩子的概率是六分之一
C.III—1的每个PKU基因中均有2个该特定限制酶的酶切位点
D.可以在患者家系中调查该遗传病的发病率
三、综合题
27.(2022高三上·广东月考)如图表示甲乙两种单基因遗传病的遗传系谱图,基因分别用A、a和B、b表示。甲家系用限制酶l处理相关基因得到不同片段,乙家系用限制酶2处理相关基因得到另一些片段。然后分别将两家系中经限制酶切割后的DNA片段进行电泳,其电泳结果如图(数字代表碱基对的数目)。又知甲家系中无乙病致病基因,人群中患有甲病的概率是1/100。请据此作答:
(1)根据电泳结果,甲病的致病基因可能是正常基因发生碱基对的   ,导致A基因所在DNA分子中限制酶1的识别序列   (增加/减少)。
(2)甲病的遗传方式为   ,乙病为   (显/隐)性疾病,致病基因肯定不位于   (常染色体/X染色体非同源区段/X、Y染色体同源区段)。
(3)甲乙两家系Ⅱ4(女)和Ⅱ8(正常男性)结为夫妇,Ⅱ8的基因型为   ,生一个表现型正常孩子的概率是   。
28.(2022高二上·深圳期中)西瓜(单性花,雌雄同株)种子大小由两对基因A.a和B、b共同决定,a基因纯合产生大子,但b基因纯合会抑制a基因的表达;显性红瓤与隐性黄瓤分别由基因R与r决定,三对基因独立遗传。如图所示为培育三倍体西瓜的方法,已知其中二倍体植株的基因型为aabbRr,且四倍体植株减数分裂时四条同源染色体随机两两联会。分析并回答下列问题:
(1)二倍体与四倍体杂交的基本步骤为   (用文字和箭头简要写出关键操作名称即可)。
(2)为鉴定四倍体植株细胞中染色体数目是否加倍,可首先取植株幼嫩的芽尖,再经固定、解离、   、   和制片后,制得四倍体植株芽尖的临时装片。最后选择处于   的细胞进行染色体数目统计。
(3)若仅考虑瓜瓤颜色这一对性状,四倍体西瓜植株的基因型为   。获得的所有三倍体西瓜植株中,RRr个体所占的比例为   。
(4)香蕉的种植面临香蕉枯萎病的威胁,感染了病菌的香蕉大面积减产,甚至绝收。这主要是因为三倍体香蕉主要通过   生殖产生后代,后代不发生   ,遗传多样性减少,易受同一疾病的影响。
29.(2022高三上·张掖期中)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,形成一个额外染色体,成为三体,从该品系的自交后代中分离出两种植株,如下图所示。请回答下列问题:
(1)已知大麦的体细胞中染色体数目是7对,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,若其他染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体,在后期随机移向一极,其中花粉中有额外染色体的配子无授粉能力。减数第一次分裂细胞两极染色体数之比为   ,减数分裂结束后可产生的配子基因组成是   和   。
(3)三体大麦自花传粉后,   种皮的个体为雄性不育,由于种皮颜色不同,可采用机选方式分开,方便实用,在生产中采用不育系配制杂种的目的是   。
(4)三体大麦自花传粉,子代黄色种皮的种子和茶褐色种皮的种子的理论比值为   ,但在生产实践中发现,大多数种子为黄色种皮,这可能是因为   。
30.(2022高二上·湖北月考)蜜蜂是一类营社会性生活的昆虫。嗅觉在它们的生存和繁衍过程中具有非常重要的作用。已知蜂王(可育)和工蜂(不育)均为雌蜂(2n=32),是由受精卵发育而来的:雄蜂(n=16)是由卵细胞直接发育而来的。蜂王进行正常的减数分裂产生卵细胞,雄蜂进行假减数分裂,每个初级精母细胞只产生一个正常精子,精子的染色体与其体细胞的染色体相同。研究发现,在嗅觉正常的蜂群中出现了部分无嗅觉的蜜蜂,现针对蜜蜂的嗅觉进行一系列遗传学实验。回答下列问题:
(1)雄蜂是   倍体。
(2)用一只无嗅觉蜂王与一只嗅觉正常雄蜂交配,其后代中雌蜂均嗅觉正常,雄蜂均无嗅觉。无嗅觉蜂王最可能为   (填“纯合子”或“杂合子”);在相对性状中,   (填“嗅觉正常”或“无嗅觉”)最可能是显性性状,判断的依据是无嗅觉的蜂王与嗅觉正常的雄蜂杂交,其后代中   。
(3)用中的蜂王和雄蜂交配,中出现了两种新的表现型,即传统气味型(嗅觉系统只能识别传统的气味分子,而不能识别非典型气味分子)和非典型气味型(嗅觉系统只能识别非典型气味分子,而不能识别传统的气味分子),已知嗅觉正常型蜜蜂均能识别传统和非典型两类气味分子。杂交结果如下图所示:
①分析可知,蜜蜂嗅觉的相关性状至少由   对等位基因控制。
②若雌雄蜜蜂中四种表现型的比例为1:1:1:1,则出现这种结果的原因是   ,从而产生了四种比例相同的配子,其中,中嗅觉正常型个体的基因型是   (相关基因用A/a、B/b、C/c…表示,从“至少几对等位基因”考虑)。
四、实验探究题
31.(2022高三上·焦作期中)已知果蝇的两对相对性状圆眼、棒眼和长翅、残翅分別由两对等位基因A/a、B/b控制。两只表现型都为圆眼长翅的雌、雄果蝇进行杂交,产生的F1,表现型及比例如下表所示。请回答下列问题:
圆眼长翅 圆眼残翅 棒眼长翅 棒眼残翅
雌果蝇 0 0
雄果蝇
(1)等位基因   位于X染色体上,不可能仅位于Y染色体上的原因是   。
(2)若对F1的所有圆眼长翅雄果蝇进行测交,则其子代共有   种表现型,其中纯合子的比例是   。
(3)根据F1的雌果蝇表现型及比例可知,基因型为   的个体可能存在致死现象。请利用F1中的果蝇,仅通过一代杂交实验来确定致死基因型,请写出实验方案并预期结果和结论。
实验方案:    。
预期结果和结论:    。
32.(2023高三上·东莞期末)家蚕原产中国,珠江三角洲地区盛产蚕丝。家蚕的性别决定方式为ZW型,蚕体有斑和无斑受常染色体上一对等位基因控制。为培育通过斑纹就能判断幼蚕性别的优良品种,育种专家利用有斑蚕和无斑蚕两个纯种品系进行了实验。
实验一:有斑(♀)×无斑(♂)→有斑,雌雄相等有斑(♂)×无斑(♀)→有斑,雌雄相等
实验二:用X射线处理实验一得到的子代有斑雌蚕,得到一只携带有斑基因的染色体片段转移到其他染色体上且能正常表达的个体甲。
回答下列问题:
(1)分析实验一的结果可知:无斑为   (填“显”或“隐”)性性状。
(2)利用实验二中的甲和纯合无斑雄蚕杂交,观察并统计后代的性状表现及性别比例可确定有斑基因所转移到的染色体类型。
若   ,则有斑基因转移到了其他常染色体上;
若   ,则有斑基因转移到了Z染色体上;
若   ,则有斑基因转移到了W染色体上。
(3)为提高蚕农收入,育种专家制订两个育种目标:①让蚕农根据幼蚕体表是否有斑来判断蚕的性别,少养雌蚕,多养雄蚕;②所获品种交给蚕农后,蚕农可让蚕子代自由交配,自行留种,代代使用。若证实实验二得到的是有斑基因转移到了   染色体上的雌蚕,即可达到以上两个育种目标,理由是   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验;孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A、豌豆是两性花,以豌豆为实验材料做杂交需要去雄,A错误;
B、噬菌体侵染大肠杆菌的实验中需要用同位素32P和35S分别标记两组噬菌体,B错误;
C、以果蝇为实验材料的优点之一是果蝇易饲养,后代数目多,便于进行性状统计,C正确;
D、肺炎链球菌体内转化实验中不需要用酶处理S型细菌的细胞提取物,而是直接将S型细菌加热杀死后与R型菌混合注射小鼠,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、孟德尔豌豆杂交实验中,豌豆作为实验材料的优点由:(1)豌豆是自花传粉植物,且是闭花授粉的植物,自然状态下是纯种;
(2)豌豆花较大,易于人工操作;
(3)豌豆具有易于区分的相对性状性状。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验:
①研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。
②实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。
③实验方法:放射性同位素标记法。
④实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
⑤过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
⑥实验结论:DNA是遗传物质。
2.【答案】B
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律;孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A.去雄是指在母本的花未成熟时将其全部雄蕊去除,A不符合题意;
B.自然状态下豌豆花在未开放时就完成了受粉,B符合题意;
C.豌豆杂交时要在母本的雌蕊成熟时进行传粉,C不符合题意;
D.人工杂交过程只需要对母本进行套袋,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1.人工异花传粉过程:
(1)先除去母本未成熟花的全部雄蕊,然后套上纸袋;
(2)带去雄母本花雌蕊成熟时采集另一植株的花粉;
(3)将采集到的花粉涂在去雄母本花的雌蕊的柱头上,再套上纸袋。
2.不同植株的花进行异花传粉时,供应花粉的植株叫作父本,接受花粉的植株叫作母本。
3.【答案】D
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】①F1形成的配子数目相等且生活力相同,这是实现3:1的分离比要满足的条件,①正确;
②雌、雄配子结合的机会相等,这是实现3:1的分离比要满足的条件,②正确;
③F2不同基因型的个体存活率要相等,否则会影响子代表现型之比,③正确;
④基因是选择性表述的,因此F1体细胞中各基因表达的机会不相等,④错误;
⑤等位基因间的显隐性关系是完全的,否则会影响子代表现型之比,⑤正确;
⑥观察的子代样本数目要足够多,这样可以避免偶然性,⑥正确。
故答案为:D。
【分析】孟德尔一对相对性状的杂交实验中,高茎豌豆与矮茎豌豆正反交,F1均是高茎,F1自交得到F2,F2高:矮=3:1,实现3:1的性状分离比必须同时满足以下条件:子代样本数目要足够多,这样可以避免偶然性;F1形成的配子数目相等且存活率相同,雌雄配子结合的机会相等;F1中不同遗传因子组成的个体存活率要相等,否则会影响子代表现型之比;高茎对矮茎必须是完全显性。
4.【答案】C
【知识点】假说-演绎和类比推理;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、“性状由遗传因子控制”“雌雄配子的结合是随机的”属于假说的内容,A正确;
B、“让F1测交,后代中高茎与矮茎的数量比应接近1:1”属于演绎推理的内容,B正确;
C、让纯合高茎豌豆与纯合矮茎豌豆杂交,得到的F1自交属于观察现象阶段,C错误;
D、“F1产生配子时成对的遗传因子分离”既是假说的内容,也是实验的结论,D正确。
故答案为:C。
【分析】孟德尔发现基因的分离定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);
②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);
③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);
④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);
⑤得出结论(就是分离定律)。
5.【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A. 用纯合的黄色有斑点果蝇与白色无斑点果蝇进行杂交,F1全是黄色有斑点果蝇 ,说明斑翅果蝇翅的显性性状为黄色、有斑点,A正确;
B、F2表现型比例为7∶3∶1∶1 ,按正常比例的应该是9:3:3:1,说明出现了配子不育的情况,而且有7∶3∶1∶1 比例可知,原因是或者雌配子Ab,或者雌配子aB,或者雄配子Ab,或者雄配子aB其中一种不育导致的,假定雌配子Ab不育导致,B错误;
C、假设雄配子aB出现的了不育,F1能产生的雌配子为AB、Ab、aB、ab;产生 雄配子为AB、Ab、ab,后代后基因型为aaBB是存在的,因此F2的基因型共有8种,其中纯合子比例=3/12=1/4,C正确;
D、假定雌配子Ab不育导致出现7:3:1:1,F1的基因型为AaBb,产生雄配子为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,雌配子AB:aB:ab=1:1:1,选F1中的果蝇进行测交时,如果F1做父本,可后代比例为1:1:1:1,如果F1做母本,后代比例为能为1:1:1,D正确;
故答案为:B
【分析】“和”小于 16 的特殊分离比成因:
原因 后代比例
显性纯合致死(AA、BB致死) 自交子代AaBb:Aabb:aaBb:aabb=4:2:2:1,其余基因型个体致死 测交个体AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1
隐性纯合致死(自交情况) 自交子代出现9:3:3(双隐性致死):自交子代出现9:1(单隐性致死)
6.【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】AA和aa杂交,F1的基因型为 Aa ,其能产生A 和 a 两者比例相等的配子,其中 A 遇碘不变蓝色, a遇碘变蓝色,即产生的花粉遇碘1/2不变蓝色,1/2变蓝色。
AA和aa杂交,F1的基因型为Aa,F1的子粒,即F2的基因型及比例为AA : Aa : aa =1:2:1,其中 AA和 Aa 遇碘不变蓝色,aa遇碘变蓝色,即产生的子粒遇碘3/4不变蓝色,1/4变蓝色。综上所述,花粉1/2变蓝、子粒1/4变蓝。
ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
7.【答案】C
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合;植物生长素的发现和作用
【解析】【解答】A、基因型为F_M_的黄瓜植株开雌花,ffM_和 ffmm的黄瓜植株开雄花,基因型为F_mm的黄瓜植株开双性花,故基因型为FFMM和ffMm的黄瓜植株分别开雌花和雄花,A正确;
B、M基因的表达会促进乙烯的产生,乙烯的产生又会促进M基因的表达,即二者之间存在正反馈,造成乙烯持续积累,进而抑制雄蕊发育,B正确;
C、基因型为Ffmm的植株,施加乙烯抑制剂时,较低浓度的乙烯会促进雄蕊的发育,最终出现Ffmm的植株开两性花,C错误;
D、植物的生长发育过程是基因组在一定时间、空间上选择性表达的结果,D正确。
故答案为:C。
【分析】由图可知:F基因的存在促进乙烯的生成,促进雌蕊的发育,同时激活M基因,M基因的表达会进一步促进乙烯合成而抑制雄蕊的发育。
8.【答案】A
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合
【解析】【解答】A、F2中出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型,比例为9:3:3:1,说明F1是黄色圆粒双杂合体,两对基因遵循基因自由组合定律。亲本既可以选择纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆,也可以选择纯种的黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆,A错误;
B、F1产生的雌、雄配子各有4种,比例为1:1:1:1,是F2中出现9:3:3:1的基础,B正确;
C、F1自交时,4种类型的雌、雄配子的结合是随机的,则配子间的组合方式有16种,是F2中出现9:3:3:1的保证,C正确;
D、F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体,即所有个体到的存活机会相等,是F2中出现9:3:3:1的保证,D正确。
故答案为:A。
【分析】孟德尔一对相对性状杂交实验中,实现3:1分离比、测交1:1分离比的前提:生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合。显隐性关系为完全显性,子代数目足够多,F1会产生两种数量相等活力相同的配子,随机结合生成子代F2个体的存活几率相等。
9.【答案】D
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、纯合的高茎与矮茎豌豆杂交,F1测交后代出现1:1的性状分离,可以推理出F1产生了比例相同的2种配子,根据“基因的分离定律的本质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,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,独立的随配子遗传给后代”,不是“最能”体现孟德尔分离定律本质的选项,A不符合题意;
B、纯合的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交,F1测交后代有四种表现型,比例为1:1:1:1,可以推理出F1产生了比例相同的4种配子,根据“基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,在减数分裂过程中,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”,不是“最能”体现孟德尔自由组合定律本质的选项,B不符合题意;
C、纯合的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交,F2有四种表现型,比例为9:3:3:1,这属于性状分离,不能体现孟德尔自由组合定律本质,C不符合题意;
D、纯合的黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交,F1产生四种配子,比例为1:1:1:1,说明在减数分裂过程中,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,产生四种比例相等的配子,“最能”体现孟德尔自由组合定律的实质,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】孟德尔遗传规律:
(1)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,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,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)自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,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。
10.【答案】C
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合;交配类型及应用
【解析】【解答】A、根据分析,控制光腿、毛腿的基因位于常染色体上,控制片羽、丝羽的基因位于性染色体上,因此两对相对性状的遗传符合自由组合定律,A正确;
B、光腿片羽雄鸡与多只雌鸡杂交,F1表现型为光腿∶毛腿=3∶1,说明亲本雌鸡表现型是光腿;F1雌鸡中片羽∶丝羽=1∶1,说明亲本雄鸡为杂合子,雌鸡为片羽,B正确;
C、亲代AaZBZb和AaZBW杂交,子代中表型为光腿片羽雄鸡的基因型有A-ZBZ-,纯合子∶杂合子=(1/3×1/2):(1-1/3×1/2)=1∶5,C错误;
D、只考虑光腿与毛腿这一对相对性状,子代中光腿雌鸡基因型为1/3AA、2/3Aa,毛腿雄鸡基因型为aa,二者交配,可产生毛腿鸡(aa)的比例为2/3×1/2=1/3,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
(2)性别的类型:
类型 染色体组成特点 性别
雄性 雌性
XY型 雄性具有两条异型性染色体 XY XX
ZW 雌性具有两条异型性染色体 ZZ ZW
11.【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由图示可知,紫翅:黄翅=3:1,绿眼:白眼=1:1,说明亲本的基因型为PpGgxPpgg ,A正确;
B、F1中没有纯合的紫翅绿眼个体 ,B错误;
C、F1紫翅白眼个体的基因型为P-gg,与亲本基因型相同的个体占2/3,C正确;
D、F1紫翅白眼个体“自交”,则F1紫翅白眼的基因型为Ppgg和PPgg,基因型相同的雌雄个体间交配,则 (2/3)的Ppgg自交,(1/3)的PPgg自交,则F2中纯合子占2/3 ,D正确;
故答案为:B
【分析】已知子代表现型分离比推测亲本基因型:
①9:3:3:1=(3:1)(3:1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)
②1:1:1:1=(1:1)(1:1)→(Aa×aa)(Bb×bb)
③3:3:1:1=(3:1)(1:1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)
12.【答案】D
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、每组2个格子可分别代表雌雄生殖器官,A正确;
B、每个骰子相邻的3个面标注A代表显性基因,另外相邻的3个面标注a代表隐性基因,B正确;
C、投掷后只读取一个格子中骰子所显示的字母可模拟等位基因的分离,C正确;
D、若每个格子中再放置1枚标注有B/b的骰子,将每组2个格子中骰子所显示的字母组合在一起可模拟雌雄配子的随机结合,每个格子中的字母组合可模拟基因的自由组合,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);⑤得出结论(就是分离定律)。
2、基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,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,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
13.【答案】C
【知识点】线粒体的结构和功能;表观遗传
【解析】【解答】A、线粒体存在于细胞质基质中,线粒体DNA进入细胞核的通道可能为核孔,因为核孔是大分子物质进出细胞核的通道,A正确;
B、线粒体DNA的插入引起的是基因重组,可能不会导致基因突变的发生,B正确;
C、甲基化不会改变线粒体DNA的碱基序列,但会使RNA聚合酶无法结合到该部位,使其不能表达,C错误;
D、线粒体DNA插入核基因组DNA引起了遗传物质的改变,即产生了可遗传的变异,因而可能为进化提供了原材料,D正确。
故答案为:C。
【分析】线粒体:真核细胞的重要细胞器(动植物都有),机能旺盛的含量多,是有氧呼吸的主要场所。形状为粒状、棒状,具有双层膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜上有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。
14.【答案】A
【知识点】基因突变的特点及意义;现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、变异是不定向的,抗生素对变异进行选择,不能诱导细菌发生基因突变,A错误;
B、进化的实质是自然选择导致种群基因频率定向改变,故超级细菌形成的实质是在抗生素的选择下菌群基因频率的定向改变,B正确;
C、协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,超级细菌的形成和新型抗生素的研发体现了生物与环境间的协同进化,C正确;
D、建立抗生素使用档案并轮换使用不同抗生素,可减少耐药性的形成,减缓超级细菌形成,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,引起基因碱基序列的改变。基因突变的特征有:普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性。
2、现代生物进化理论认为,种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
15.【答案】C
【知识点】诱变育种;单倍体育种
【解析】【解答】A、花粉细胞具有发育形成完整个体所需的全套遗传物质,因此经①获得的单倍体幼苗,其理论依据是细胞的全能性,A正确;
B、过程②经γ射线照射后,可能会发生基因突变或染色体变异,经过除草剂筛选,获得了抗除草剂的幼苗,属于诱变育种,B正确;
C、而经②③过程获得的部分叶片变黄色的植株,因为突变造成叶绿色不能合成,C错误;
D、经过⑤处理后可获得单倍体抗除草剂植株,经过低温处理后染色体数目加倍,成为具有稳定遗传的抗除草剂性状,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、杂交育种的原理是基因重组;其优点是可以将不同个体的优良性状集中于同一个体上,且方法简单,可预见强。
2、诱变育种的原理是基因突变;方法是用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错,从而引起基因突变;其优点是可提高变异频率,出现新性状,大幅度改良某些性状,加速育种进程。
3、单倍体育种的原理是染色体变异;方法是用花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍;优点是纯合体自交后代不发生性状分离,因而能明显缩短育种年限。
4、多倍体育种的原理是染色体变异;方法是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗;优点是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
5、基因工程育种的原理是基因重组;优点是能按照人们的意愿定向改造生物的性状。
6、分析图解可知,该育种方式中综合运用了单倍体育种和诱变育种,其中γ射线照射是为了诱导基因发生突变,而除草剂是起了选择的作用。由于基因突变大多数是有害的,少数是有利的,因此用除草剂选择后只有少部分植物的叶片保持绿色。
16.【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义;基因频率的概念与变化;种间关系
【解析】【解答】A、突变是不定向的,头顶发光的形成是黑暗环境选择的结果,A正确;
B、寄生是不同物种间的种间关系,雄鱼和雌鱼属于同一物种,它们之间的关系不是寄生,B错误;
C、基因突变产生等位基因,通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型,C正确;
D、生活环境相对稳定,也可因为可遗传的变异、自然选择等因素会都使种群的基因频率发生改变,D错误。
故答案为:C。
【分析】基因突变: (1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。 (2)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。 (3)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
17.【答案】A
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、患者性染色体是XYY,可以产生的配子类型及比例为:xx:xy:x:y=1:2:1:2,由配子的比例可知,该患者生育健康男孩需要产生Y正常配子,此配子的比例是1/3;生育健康女时需要提供正确的X配子,此配子的比例是1/6,A正确;
B、若该男性患者是红绿色盲,其色盲基因只能来自于母亲,B错误;
C、调查某遗传病的发病率,需要随机选取调查人群,不能在患者家族中调查,C错误;
D、在显微镜下是无法观察到染色体上的基因的,D错误;
故答案为:A
【分析】(1) 基因型为xxy的人产生的配子是:xx:xy:x:y=1:2:1:2。
(2)调查人群中的遗传病
①调查时,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,如红绿色盲、白化病等。
②遗传病发病率的计算公式:
某种遗传病的发病率=(某种遗传病的患者数/某种遗传病的被调查人数)×100%。
18.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、根据题干信息“两条X染色体中的一条会随机失活”,而不是巴氏小体上的基因丢失,A错误;
B、a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段,对照Ⅱ-4可以判断另外的两个条带长度分别为217bp和93bp,长度之和为310bp,与A基因酶切的片段之一310bp长度相同,故新增的酶切位点位于310bpDNA片段中,也说明A基因多一个酶切位点是因为发生了碱基的替换,DNA中碱基总数没变,B错误;
C、Ⅱ-1基因型为XaY,和一个与Ⅱ-4基因型(XAXA)相同的女性婚配,后代女儿基因型为XAXa,儿子基因型为XAY,可知所生男孩均不含致病基因,都正常,所生女孩均为杂合子,由于女性杂合子中有5%的个体会患病,因此后代患ALD的概率为1/2×5%=2.5%,C错误;
D、据分析可知,Ⅱ-3个体的基因型是XAXa,据题可知其父方Ⅰ-2基因型为XAY,故其XA来自其父亲,Xa来自母亲,但含XA的Ⅱ-3依然表现为患病,故推测其患ALD的原因可能是来自父方的X染色体失活,Xa正常表达,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶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,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、常见的单基因遗传病及其特点:
(1)伴x染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴x染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
19.【答案】D
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、生物与无机环境之间、生物与生物之间相互影响协同进化,则细菌和人群、细菌和环境在相互影响中不断进化和发展,A正确;
B、随着抗生素人均使用量的增加,不耐药的细菌生存和繁殖的机会减少,耐药菌生存和繁殖的机会增加,耐药性基因在细菌种群中的基因频率上升,导致耐药率升高,B正确;
C、细菌对多种抗生素具有抗药性是因为滥用抗生素对细菌的抗药性变异起了定向选择作用,C正确;
D、规范且交替使用不同种类的抗生素可以减缓细菌耐药性的产生,但不能避免,D错误。
故答案为:D。
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
20.【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、隔离的实质是阻止种群之间发生基因交流,A正确;
B、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,两个种群在进化过程中均存在协同进化现象,B错误;
C、两种海龟产生地理隔离后,发生了进化,说明基因频率仍在发生改变,C正确;
D、突变和基因重组为进化提供原材料,所以地理隔离后,仍然需要突变和基因重组提供进化的原材料,D正确。
故答案为:B。
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
21.【答案】A,B,C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】A、由分析可知,F1AaBb测交,雄性个体的配子为AB:ab=1:1,说明AB基因连锁在一条染色体上ab连锁在另一条非同源染色体上,基因A、a与基因B、b的遗传不遵循自由组合定律,A错误;
B、黄身大鼠基因型为__bb,雌雄间进行交配,由于b基因纯合时A和a基因表达受到抑制,大鼠毛色表现为黄色,故后代不会出现性状分离,B错误;
C、杂交组合Ⅱ:母本F1AaBb×aabb品系甲父本→灰身:白身:黄身=21:4:25,说明AaBb雌性个体可以产生的配子种类及比例为AB:aB:ab=21:4:25,即AB+aB=ab=25,其产生配子过程中,A基因发生突变,C错误;
D、F1基因型为AaBb,F1雌雄个体杂交,后代中灰身大鼠AaB_所占比例为1/2×3/4=3/8,黑色个体AAB_占1/4×3/4=3/16,白色个体aaB_占1/4×3/4=3/16,黄色个体__bb占1×1/4=1/4,灰色大鼠所占比例最大 ,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】1、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,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、基因的连锁和交换定律的实质是:在进行减数分裂形成配子时,位于同一条染色体上的不同基因,常常连在一起进入配子;在减数分裂形成四分体时,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,因而产生了基因的重组。
3、基因的连锁和交换定律与基因的自由组合定律是在不同情况下发生的遗传规律:位于非同源染色体上的两对(或多对)基因,是按照自由组合定律向后代传递的,而位于同源染色体上的两对(或多对)基因,则是按照连锁和交换定律向后代传递的。
22.【答案】A,C,D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】A、由题干可知,当A和B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达,因此含有A和B基因的个体为白色的原因是转录产物没有翻译的结果,A错误;
B、由分析可知,若F2中褐色个体的比例接近1/4,符合分析中第四条,两对等位基因位于一对同源染色体上,A和b在同一条染色体上,a和B在同一条染色体上,B正确;
C、若两对基因独立遗传,F1(AaBb)测交后代(AaBb、Aabb、aaBb、aabb)中黑色个体(Aabb)数量:褐鼠个体(aaBb)数量=1:1,因此,F1测交后代中黑鼠与褐鼠数量相当,则两对基因独立遗传,C错误;
D、由分析可知,若两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则F1(AaBb)自交得到F2,F2中出现3种表现型(黑色、褐色和白色),其中表现型为黑色的个体基因型有AAbb、Aabb两种;若两对等位基因位于一对同源染色体上,F2出现3种表现型(黑色、褐色和白色),则F2中黑色只有AAbb一种基因型,D错误。
故答案为:ACD。
【分析】1、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,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、依据题意可知,黑色鼠的基因型为A-bb、褐色鼠的基因型为aaB-、白色鼠的基因型为aabb、A-B-。
23.【答案】A,B,C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】根据题干信息分析,不同温度条件下同一植株花色不同,说明生物的性状受环境能影响,A符合题意;
在25 ℃的条件下生长的白花植株的基因型为aa,其自交后代中不会出现红花植株,B符合题意;
在30 ℃的条件下生长的白花植株的基因型可能为AA、Aa或者aa,其自交产生的后代基因型可能为AA、Aa、aa,其中AA、Aa在25 ℃条件下长大后开红花,C符合题意;
若要探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25 ℃条件下进行自交实验,D不符合题意。
故答案为:ABC
【分析】由题干,该植物“在25℃条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花”,说明该植物花色的性状受基因的控制;由题干“但在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花”,可知该植物花色的性状也受环境(温度)的影响。 生物的性状受遗传物质(基因)的控制,但也会受生活环境的影响;生物的性状是基因与基因、基因与基因产物、基因与环境共同作用的结果。
由题干知,基因型是AA和Aa的该植物在25℃条件下都开红花、而在30℃条件下均开白花,说明环境能影响生物的性状,A正确;
由题干知,在25℃的条件下生长的白花植株的基因型是aa,此种基因型的个体自交后代的基因型仍为aa、表现为白花,后代中不会出现红花植株,B正确;
由题干知,在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花,所以在30℃的条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25℃条件下生长可能会出现红花植株,C正确;
探究一株该植物的基因型是AA、Aa还是aa,最简单可行的方法是在25℃条件下进行自交,并在25℃的条件下培养后代,如果后代全部是红花植株、说明该植植株的基因型为AA,如果都开白花、说明该植株的基因型为aa,如果既有开白花的植株,也有开红花的植株,则说明该植株的基因型为Aa,D错误。
24.【答案】B,C
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合;交配类型及应用
【解析】【解答】A、若相关基因用A/a、B/b表示,科研人员认为甲、乙植株都只有一对等位基因发生了突变,甲植株自交后代抗病植株∶非抗病植株=3∶1,说明甲植株发生了显性基因突变,基因型为Aabb;乙植株自交后代抗病植株∶非抗病植株=2∶1,说明乙植株发生了显性基因突变,基因型为aaBb,且后代BB纯合致死,A错误;
B、让甲、乙植株杂交,所得子代中抗病植株∶非抗病植株=3∶1,不管上述两对等位基因是否位于两对同源染色体上,甲产生的配子均为Ab∶ab=1∶1,乙产生的配子均为aB∶ab=1∶1,子代均出现抗病植株∶非抗病植株=3∶1的结果,B正确;
C、第三组实验中甲(Aabb)、乙(aaBb)植株杂交,子代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,其中aabb为非抗病植株,其余均为抗病植株,抗病烟草植株中含两种抗病基因的植株(AaBb)占1/3,C正确;
D、上述三组实验中的非抗病烟草植株基因型均为aabb,自交所得子代不会发生性状分离,D错误。
故答案为:BC。
【分析】两对基因性状分离比的应用:
利用“逆向组合法”推断亲本基因型的一般思路
(1)方法:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。
(2)题型示例
①9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1) (Aa×Aa)(Bb×Bb);
②1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1) (Aa×aa)(Bb×bb);
③3∶3∶1∶1 (3∶1)(1∶1) (Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb);
④3∶1 (3∶1)×1 (Aa×Aa)(BB×BB)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×AA)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。
25.【答案】A,C,D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、乙病为X染色体上的隐性遗传病,Ⅱ-7为纯合子,表型正常,故150bp对应的为正常的D基因,A正确;
B、根据题意,甲病为常染色体隐性遗传,Ⅱ-6的父亲患乙病,女儿患甲病,故Ⅱ-6的基因型只为AaXDXd,B错误;
C、Ⅲ-13同时患两病,故Ⅱ-8基因型为AaXDXd,Ⅱ-78基因型为AaXDY,Ⅲ-12的表型正常,所以基因型为Aa的概率为2/3,为XDXd的概率为1/2,AaXDXd=2/3×1/2=1/3,即二者基因型相同的概率为1/3,C正确;
D、Ⅲ-10患有甲病基因型为aa,正常人群中甲病基因携带者即Aa占1/40,他们生育一个患病孩子的概率为1/2×1/40=1/80,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】系谱图分析:Ⅱ-5与Ⅱ-6号都正常,但他们有一个患病的女儿,即“无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”,说明该病为常染色体隐性遗传病。Ⅱ-7与Ⅱ-8表现型正常,生出一个患乙病儿子,说明乙病为隐性遗传病,Ⅲ-13患乙病,而Ⅱ-7只有一个条带,因此可确定乙病为伴X隐性遗传病。
26.【答案】A,B,D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;基因工程的应用;调查人类遗传病
【解析】【解答】A、结合分析可知,苯丙酮尿症是单基因遗传病,单基因遗传病是由一对等位基因决定的,A错误;
B、由分析可知,Ⅲ-2的基因型为AA,Ⅲ-3的基因型为Aa,若两者结婚,生一个患病孩子(aa)的概率是0,B错误;
C、根据题意分析,已知被检测的Ⅲ-1的PKU基因为142bp,限制酶切割后产生50 bp和42 bp两种长度的片段,142-50-42=50bp,说明50 bp的片段有2个,即切割后产生了三个片段,因此III-1的每个PKU基因中均具有2个该特定限制酶的酶切位点,C正确;
D、调查遗传病的发病率应在人群中随机取样,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】(1)遗传病的分类:
(1)单基因遗传病:受一对等位基因控制的人类遗传病。
(2)多基因遗传病:受多对等位基因控制的人类遗传病。
(3)染色体异常遗传病:由染色体异常引发的遗传病叫做染色体异常遗传病(简称染色体病),主要可分为染色体数目异常遗传病与染色体结构遗传病两种。
(2)调查人群中的遗传病如下:
调查内容 调查对象及范围 注意事项
遗传病发病率 广大人群随机抽样 考虑年龄、性别等因素;群体足够大
遗传方式 患者家系 正常情况与患病情况
27.【答案】(1)替换;减少
(2)常染色体隐性遗传;隐;X染色体非同源区段
(3)AABb或AaBb;21/22
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】(1)由甲家系电泳图可知:Ⅱ3(aa)只有一条电泳带,I1、I2、Ⅱ4电泳结果有200、1150和1350三个条带,说明限制性酶1切的是正常基因 A,并且 A(1150+200=1350)和 a(1350)碱基总数相等,推知 A→a可能是基因突变中碱基对替换导致的,致病基因无法被酶1所识别,导致A基因所在DNA分子中限制酶1的识别序列减少。
(2)分析甲病家系图:双亲正常生下患病女儿,说明甲病为常染色体隐性遗传病,分析乙病家系图:结合DNA电泳图可知6号和7号只有一种条带,5号和8号有两条条带,说明 5号和 8号为杂合子,乙病可能为常染色体隐性遗传病,致病基因也可能位于 XY 同源染色体上,致病基因肯定不位于X染色体非同源区段。
(3)由于Ⅱ8是正常儿子,说明乙病遗传方式是常染色体隐性遗传。Ⅱ4基因型为 AaBB,Ⅱ8基因型AABb、AaBb两种,根据乙家系中患甲病的概率是1/100,可知aa =1/100,a=1/10,A=9/10,Ⅱ8个体中 AA:Aa=9:2,所以Ⅱ8基因型 为9/11AABb、2/11AaBb;Ⅱ4和Ⅱ8生一个患病的孩子的概率为2/11×1/4=1/22,则正常孩子的概率为21/22。
【分析】遗传病的判定方法:
(1)排除或确定伴Y遗传若系谱图中患者全为男性,而且患者后代中男性全为患者,则为伴Y遗传病;若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y遗传。
首先确定显隐性:
①“无中生有为隐性”;
②“有中生无为显性” ;
③如没有典型系谱,判断是显性还是隐性遗传病方法:看患者总数,如果患者很多连续每代都有即为显性遗传。如果患者数量很少,只有某代或隔代个别有患者即为隐性遗传。
(3)再确定致病基因的位置:
①“无中生有为隐性,女儿患病为常隐”
②“有中生无为显性,女儿正常为常显”
③“母患子必患,女患父必患,男性患者多于女性”——最可能为“X隐”(女病男必病)
④“父患女必患,子患母必患,女性患者多于男性”——最可能为“X显”(男病女必病)
⑤“父传子,子传孙,子子孙孙无穷尽,无女性患者”——最可能为“伴Y”(男性全为患者)
(4)常染色体与性染色体同时存在的处理方法:
①当既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对及以上的性状遗传时;
②由性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理;
③由常染色体上的基因控制的性状按分离规律处理;
④整体上则按基因的自由组合定律来处理。
28.【答案】(1)套袋→授粉→套袋
(2)漂洗;染色;有丝分裂中期
(3)RRrr;5/12
(4)无性;基因重组
【知识点】观察细胞的有丝分裂;基因重组及其意义;染色体数目的变异;低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】(1)因为西瓜是单性花,而且是雌雄同株,二倍体与四倍体杂交的前后都需要套袋处理,故 二倍体与四倍体杂交的基本步骤为:套袋→授粉→套袋 ;
故填: 套袋→授粉→套袋 。
(2)可以通过观察细胞分裂的的染色体的行为变化来鉴定四倍体植株的染色体数目是否加倍,因此取材的时候需要取具有分生组织的细胞,可以选取植株幼嫩的芽尖 ,然后进行制片,制片的步骤如下:固定,解离、漂洗、染色,最后制成临时装片,并通过显微镜进行观察,观察的时候要选取有丝分裂中期的细胞进行染色体数目的统计;
故填: 漂洗 ; 染色 ; 有丝分裂中期 。
(3) 已知其中二倍体植株的基因型为aabbRr ,二倍体通过秋水仙素处理,得到四倍体,若仅考虑瓜瓤颜色的这对性状,四倍体西瓜植株的基因型为RRrr;获得的所有三倍体西瓜植株中,RRr的基因型为可能有两种来源方式,一种是二倍体提供R,四倍体提供Rr;另外一种可能是二倍体提供r,四倍体提供RR,而且二倍体产生配子的类型和比例如为R:r=1:1,四倍体产生的配子的类型和比例为RR:Rr:rr=1:4:1,所以三倍体西瓜植株中产生RRr的比例是5/12;
故填: RRrr ; 5/12 。
(4) 香蕉的种植面临香蕉枯萎病的威胁,感染了病菌的香蕉大面积减产,甚至绝收。这主要三倍体香蕉进行减数分裂时,由于同源染色体联会紊乱,不能产生正常配子,只能进行无性生殖产生后代,后代也无法发生基因重组,遗传多样性减少,容易受同一疾病的影响;
故填:无性;基因重组。
【分析】(1)制作有丝分裂临时装片的流程如下:
①装片制作(流程:解离→漂洗→染色→制片)
解离的目的:使组织中的细胞相互分离开来 。
漂洗的目的:洗去药液,防止解离过度,便于染色 。
染色的目的:用龙胆紫溶液或 醋酸洋红液使染色体着色,便于观察。
制片的目的:使细胞分散开来,有利于观察
②观察:先放在低倍镜下观察找到分生区的细胞(特点:细胞呈正方形,排列紧密 );再转换成高倍镜观察。
(2)三倍体无子西瓜的培育过程
①过程a传粉是为了杂交得到三倍体种子,过程b传粉是为了提供生长素刺激子房发育成果实。
②获取三倍体种子是在第一年四倍体植株上,获取三倍体无子果实则是在第二年的三倍体植株上。
③无子的原因:三倍体西瓜进行减数分裂时,由于同源染色体联会紊乱,不能产生正常配子。
29.【答案】(1)15
(2)7∶8;MsmsRr;msr
(3)黄色;对母本不用做去雄处理,方便杂交
(4)1∶1;雌配子MsmsRr与雄配子msr受精能力较低,受精后生长发育受影响
【知识点】减数分裂概述与基本过程;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)根据题意,培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,因此培育成的新品系三体大麦体细胞染色体为15条。
(2)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,在后期随机移向一极,两极染色体数之比为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)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传粉后,msmsrr为黄色雄性不育,MsmsmsRrr为茶褐色雄性可育。由于种皮颜色不同,可采用机选方式分开,方便实用,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,降低劳动成本,方便杂交。
(4)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传粉,子代黄色种皮的种子msmsrr和茶褐色种皮的种子MsmsmsRrr的理论比值为1:1.但在生产实践中,大多数种子为黄色种皮,这可能是因为雌配子MsmsRr与雄配子msr受精能力较低,受精后生长发育受影响。
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ: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)减数分裂Ⅱ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。
30.【答案】(1)单
(2)纯合子;嗅觉正常;由受精卵发育成的雌蜂
(3)两;相关基因是位于非同源染色体上的非等位基因,减Ⅰ后期非同源染色体自由组合导致相关基因自由组合;AaBb、AB
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】(1)由于雄蜂是由卵细胞直接发育而来的,所以雄蜂是单倍体。
(2)雄蜂是由亲本蜂王的卵细胞发育而来的,蜂王为无嗅觉型,而F1中雄蜂均无嗅觉,说明亲本蜂王最可能为纯合子;雌蜂是由受精卵发育而来的,由于亲本蜂王为纯合无嗅觉型,雄蜂为嗅觉正常型,而由受精卵发育成的雌蜂嗅觉均正常,故嗅觉正常对无嗅觉为显性。
(3)①由题可知:F2雌雄蜜蜂有四种表现型,即说明F1 中的蜂王能产生四种类型的配子,则说明蜜蜂的嗅觉相关性状至少是由两对等位基因控制的。
②若 F2 雌雄蜜蜂中四种表现型的比例为1∶1∶1∶1,则说明F1 中的蜂王能产生四种比例均等的配子,说明这两对等位基因的遗传符合自由组合定律,且位于两对同源染色体上,由于在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导致相关基因自由组合,从而产生了四种比例相同的配子。F1 中的蜂王基因型可表示为AaBb,雄蜂的基因型为ab,则F2中嗅觉正常的后代既有雄性又有雌性,且雌雄染色体组成不同,其基因型是AaBb、AB。
【分析】1、单倍体是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体。单倍体通常是由配子直接发育而来的个体,不论含有几个染色体组的配子发育成的个体都为单倍体,由受精卵发育而成的个体,含有几个染色体组就为几倍体。
2、基因自由组合定律的实质是,生物在减数分裂产生配子时,同源染色体上等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3、基因的自由组合定律适用范围:
①适用两对或两对以上相对性状的遗传,并且非等位基因均位于不同对的同源染色体上。
②非同源染色体上的非等位基因自由组合,发生在减数分裂 Ⅰ 后期,因此只有进行有性生殖的生物,才能出现基因的自由组合。
31.【答案】(1)A/a;棒眼只在雄性中出现,与性别相关联,且子代中雌雄个体均有与眼色有关的性状
(2)4;1/6
(3)BBXAXA或BBXAXa;选择圆眼长翅雌果蝇和棒眼长翅雄果蝇杂交,观察子代雌雄个体的比例;若雌雄比例为1:1,则致死基因型是BBXAXA;若雌雄比例不是1:1,则致死基因型是BBXAXa
【知识点】交配类型及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)分析图表可知,圆眼与圆眼杂交子代出现棒眼,则圆眼为显性性状,且棒眼只在雄性中出现,与性别相关联,故控制眼型性状的基因位于X染色体上,而不能位于Y染色体上。
(2)分析题意,圆眼与圆眼杂交子代出现棒眼,则圆眼为显性性状,棒眼为隐性性状,长翅与长翅杂交子代出现残翅,则残翅为隐性性状,翅型在雌雄个体间无差异,说明该性状相关基因位于常染色体上,结合比例可推知两个亲本的基因型分别是BbXAXa和BbXAY,F1代中圆眼长翅雄果蝇的基因型及比例为2/3BbXAY和1/3BBXAY,对其进行测交(与基因型为bbXaXa的个体杂交),子代共有4种表现型,分别是长翅圆眼雄性、长翅棒眼雄性、残翅圆眼雌性、残翅棒眼雌性;其中纯合子是bbXaY,比例为2/3(Bb)×1/2×1/2=1/6。
(3)根据亲代基因型可知子代(F1)中雌性圆眼长翅:圆眼残翅比例应为(1BBXAXA+1BBXAXa+2BbXAXA+2BbXAXa):(1bbXAXA+1bbXAXa)=6:2,而实际比例是5:2,因此可判定基因型为BBXAXA或BBXAXa的个体致死;欲通过一代杂交实验来确定致死基因型,可选择圆眼长翅雌果蝇(B-XAX-)和棒眼长翅雄果蝇(B-XaY)杂交,观察子代雌雄个体的比例:若致死基因型是BBXAXA,则参与交配的个体是B-XAXa和B-XAXA,与XaY的个体交配,子代无致死个体,雌雄比例为1:1;若致死基因型是BBXAXa,则参与交配的个体是B-XAXa和B-XAXA,与B-XaY的个体交配,子代会出现BBXAXa的类型,雌雄比例不是1:1.
【分析】1、基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;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、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,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。
3、位于性染色体上的基因,在遗传过程中总是与性别相关联,叫伴性遗传,伴性遗传在基因传递过程中遵循孟德尔的遗传规律。
32.【答案】(1)隐
(2)子代雌雄中有斑和无斑都是1:1;子代雄性都有斑,雌性都无斑;子代雄性都无斑,雌性都有斑
(3)W染色体上;若转移到Z染色体上,后代雌雄中都能出现有斑和无斑两种表现型,不能代代使用
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】(1)实验一是正反交实验,正反交结果相同,且雌雄表现型都是有斑,说明有斑是显性,无斑是隐性。
(2)甲是携带有斑基因的染色体片段转移到其他染色体上且能正常表达的个体,设有伴基因为A,该基因若转移到其他常染色体上,基因型为A_a_,无斑的雄蚕基因型为aa,则后代有斑和无斑的比例为1:1;若该基因若转移到Z常染色体上,基因型为a_ZAW,和aaZZ杂交,后代表现型为雄性都有斑,雌性都无斑;若该基因若转移到W常染色体上,基因型为a_ZWA,和aaZZ杂交,后代表现为雌性都有斑,雄性都无斑。
(3)若该基因若转移到Z常染色体上,基因型为a_ZAW,和aaZZ杂交,后代雄性基因型为ZAZ,雌性是ZW,自由交配后雌雄都出现有斑和无斑,不能代代使用;若该基因若转移到W常染色体上,基因型为a_ZWA,和aaZZ杂交,后代雌性是ZWA,雄性都是ZZ,自由交配后代依然是雌性有斑,雄性无斑,可代代留种使用。
【分析】1、显隐性性状的鉴定
(1)根据子代性状判断
①概念法:不同性状的亲本杂交(正交或反交)→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状。
②自交法:相同性状的亲本杂交→子代出现不同性状→子代所出现的不同于亲本的性状为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断
具有一对相对性状的亲本杂交→F2性状分离比为3∶1→分离比占3/4的性状为显性性状。
2、正交和反交所得的结果:
(1)如果是细胞质遗传物质,正交与反交子代总表现为母本的性状,因为受精卵中的细胞质几乎全都来自卵细胞。
(2)如果是细胞核中常染色体上的遗传物质,正交与反交子代表型一样,就如孟德尔的实验。
(3)如果是细胞核中性染色体上的遗传物质,正交与反交时子代会表型不同,如正常女性和色盲男性的子代都正常,而正常男性和色盲女性的子代女儿都正常儿子都色盲。
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