高考生物大题冲关—核心知识点专练4　巧解遗传与育种的相关应用题(含解析）

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高考生物大题冲关—核心知识点专练
4　巧解遗传与育种的相关应用题
(时间：20分钟)
1.(2021·江西临川一中质检)某种两性花植物有紫花(A)和白花(a)两种，株高有高秆(B)和矮秆(b)两种。有一紫花高秆植株(甲)与一白花矮秆植株(乙)杂交，F1全为紫花高秆植株(丙)。请回答下列有关问题：
(1)现要探究该植物的两对等位基因A/a、B/b是否独立遗传，可以选择________(填“甲”“乙”或“丙”)植株进行自交，若后代的表型及比例为____________________，则说明两对等位基因是独立遗传的；若后代的表型及比例为____________________，则说明两对等位基因不是独立遗传的(不考虑互换)。
(2)一杂合紫花植株自交，理论上后代的表型及比例为____________________，出现这一比例的原因是_________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)已知等位基因B/b位于2号染色体上，如果2号染色体结构异常，则会导致含有该染色体的卵细胞有1/2不育(该异常对精子没有影响)。已知某高秆植株(Bb)的细胞中含有B、b基因的同源染色体中有一条发生了部分缺失(B、b基因未缺失)，要确定是基因B还是基因b位于缺失染色体上，可以让该植株自交：如果后代的表型及比例为____________________，则说明基因B位于缺失染色体上；如果后代的表型及比例为____________________，则说明基因b位于缺失染色体上。
答案　(1)丙　紫花高秆∶紫花矮秆∶白花高秆∶白花矮秆＝9∶3∶3∶1　紫花高秆∶白花矮秆＝3∶1
(2)紫花∶白花＝3∶1　亲本(Aa)产生的雌、雄配子各有两种，且两种配子的比例为1∶1；在受精时，雌、雄配子随机结合
(3)高秆∶矮秆＝2∶1　高秆∶矮秆＝5∶1
2.(2021·大庆实验中学调研)烟草体细胞中含有24条染色体，染色体缺失某一片段不影响减数分裂过程，但会引起含缺失染色体的一种配子(不确定是雄配子还是雌配子)致死。现有含如图所示染色体的某株烟草(甲)，其中A、a基因分别控制烟草的心形叶和戟形叶。请回答下列问题：
(1)图中A、B、C基因在5号染色体上呈________排列。只考虑烟草的叶形，该株烟草自交后代的性状表现为________。
(2)若现有各种基因型及表型的个体(染色体未缺失片段)可供选择，为了确定染色体片段缺失致死的配子是雄配子还是雌配子，请利用题干所述的染色体片段缺失的烟草植株甲与提供的具有各种基因型及表型的个体设计杂交实验加以证明，用“O”代表缺失的基因，并预测实验结果：___________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)已知B、b基因控制烟草的株高，D、d基因控制焦油的含量。现有基因型为BbDd的个体(不含缺失染色体)，若想确定D、d基因是否位于5号染色体上，可让基因型为BbDd的植株自交，若后代________________________________，则说明D、d基因不位于5号染色体；若后代____________________________，则说明D、d基因位于5号染色体上(不考虑互换，两空均只描述表型种类及比例)。
答案　(1)线性　全为心形叶
(2)选择染色体片段缺失个体(甲)与戟形叶个体进行正反交(正交：AO♀×aa♂；反交：AO♂×aa♀)，观察后代的性状表现；若正交后代全为心形叶，反交后代心形叶∶戟形叶＝1∶1，则染色体片段缺失会使雌配子致死；若正交后代心形叶∶戟形叶＝1∶1，反交后代全为心形叶，则染色体片段缺失会使雄配子致死(答案合理即可)
(3)出现四种表型，比例为9∶3∶3∶1　出现两种表型，比例为3∶1，或出现三种表型，比例为1∶2∶1
解析　(1)分析题图可知，图中A、B、C基因在5号染色体上呈线性排列。5号染色体的一条染色体发生了片段缺失，含缺失染色体的一种配子(不确定是雄配子还是雌配子)致死，若是含缺失染色体的雌配子致死，则该个体产生的具有活性的雌配子只有A一种类型，若是含缺失染色体的雄配子致死，则该个体产生的具有活性的雄配子只有A一种类型。所以该株烟草自交后代的基因型为AA、AO，均表现为心形叶。(2)为了确定染色体片段缺失致死的配子是雄配子还是雌配子，可选择染色体片段缺失个体(甲)与戟形叶个体进行正反交(如正交：AO♀×aa♂；反交：AO♂×aa♀)，并观察后代的性状表现。若正交后代全为心形叶，反交后代心形叶∶戟形叶＝1∶1，则染色体片段缺失会使雌配子致死；若正交后代心形叶∶戟形叶＝1∶1，反交后代全为心形叶，则染色体片段缺失会使雄配子致死。(3)两对基因若位于两对同源染色体上(即D、d基因不位于5号染色体上)，则遗传时遵循自由组合定律，让基因型为BbDd的植株自交，后代应出现四种表型，比例为9∶3∶3∶1。若两对等位基因位于一对同源染色体上，且不考虑互换，则基因型为BbDd的植株会产生两种数量相等的雌(雄)配子，可能是BD∶bd＝1∶1，也可能是Bd∶bD＝1∶1，若为前者，后代会出现两种表型，比例为3∶1；若为后者，则后代会出现三种表型，比例为1∶2∶1。
3.(2021·山西康杰中学调研)蝴蝶的性别决定方式为ZW型，野生型的某种蝴蝶(二倍体)翅膀均为橙色底黑条纹，人工培养的该种蝴蝶多了三种表型，白色底黑条纹、橙色底白条纹、全白，均可遗传。经研究发现，翅膀的底色和花纹分别受两对等位基因A/a、B/b控制，白色底黑条纹蝴蝶和橙色底白条纹蝴蝶均仅含有一对纯合隐性基因，而全白则是不含显性基因。回答下列相关问题。
(1)蝴蝶翅膀的底色和花纹是通过色素(非蛋白质)表现的，说明基因对生物性状的控制是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)研究人员在对某橙色底黑条纹蝴蝶种群进行基因检测时，发现该种群中存在如图所示两种变异类型(假设两对等位基因都位于常染色体上)。若各基因型的蝴蝶产生的配子数相同且各类型配子的活力相同，欲确定该种群中某橙色底黑条纹突变体属于图示哪种变异类型，不考虑互换，请利用四种表型的纯合蝴蝶设计简便的杂交实验并预期实验结果和结论。
杂交方案：____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________；
预期实验结果和结论：__________________________________________________
______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)假设控制蝴蝶翅膀底色的基因A/a位于常染色体上，控制花纹的基因B/b位于Z染色体上，一白色底黑条纹雄性蝴蝶与一橙色底白条纹雌性蝴蝶杂交，后代雌雄蝴蝶均出现两种表型，则亲本可能的基因型杂交组合有____________________，请以遗传图解的方式写出其中一种组合的杂交情况。
答案　(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
(2)让该橙色底黑条纹蝴蝶与全白的蝴蝶(或纯合白色底黑条纹蝴蝶)进行多次交配，观察后代的表型及比例　若后代橙色底黑条纹∶橙色底白条纹∶白色底黑条纹∶全白＝5∶5∶1∶1(或橙色底黑条纹∶白色底黑条纹＝5∶1)，则属于图甲变异类型；若后代橙色底黑条纹∶橙色底白条纹∶白色底黑条纹∶全白＝1∶1∶1∶1(或橙色底黑条纹∶白色底黑条纹＝1∶1)，则属于图乙变异类型
(3)AAZbW×aaZBZb、AaZbW×aaZBZB　如图(写出一种即可)
或
解析　(1)据题中信息可知，翅膀的底色和花纹涉及的色素不属于蛋白质类物质，因此可推出基因对这两个性状的控制方式是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。(2)分析题干信息可知，橙色底黑条纹蝴蝶的基因型为A_B_，橙色底白条纹蝴蝶的基因型为A_bb，白色底黑条纹蝴蝶的基因型为aaB_，全白蝴蝶的基因型为aabb。图甲变异类型的蝴蝶可产生的配子及比例为AB∶AaB∶AAB∶aB∶Ab∶Aab∶AAb∶ab＝2∶2∶1∶1∶2∶2∶1∶1，图乙变异类型的蝴蝶可产生的配子及比例为AB∶Aab∶B∶ab＝1∶1∶1∶1。欲利用四种表型的纯合蝴蝶与该橙色底黑条纹蝴蝶进行杂交来判断其变异类型，可逐个分析。图甲变异类型的蝴蝶产生的配子中同时含A和B的占5/12，同时含A和b的占5/12，aB以及ab均占1/12，四种表型的纯合蝴蝶分别产生的配子类型为AB、Ab、aB、ab，进一步列表分析杂交结果如下：
图甲变异类型 图乙变异类型
5/12含A、B 5/12含A、b 1/12aB 1/12ab 1/4AB 1/4Aab 1/4B 1/4ab
AB 均含A、B，表现为橙色底黑条纹
Ab 橙色底黑条纹∶橙色底白条纹＝1∶1 橙色底黑条纹∶橙色底白条纹＝1∶1
aB 橙色底黑条纹∶白色底黑条纹＝5∶1 橙色底黑条纹∶白色底黑条纹＝1∶1
ab 橙色底黑条纹∶橙色底白条纹∶白色底黑条纹∶全白＝5∶5∶1∶1 橙色底黑条纹∶橙色底白条纹∶白色底黑条纹∶全白＝1∶1∶1∶1
据表分析可知，表型为白色底黑条纹和全白的纯合蝴蝶与该橙色底黑条纹突变体蝴蝶杂交，后代表型会出现差异。(3)白色底黑条纹雄性蝴蝶的基因型有aaZBZB、aaZBZb两种情况，橙色底白条纹雌性蝴蝶的基因型有AAZbW、AaZbW两种情况，可组成的杂交组合有四种，aaZBZB×AAZbW、aaZBZB×AaZbW、aaZBZb×AAZbW、aaZBZb×AaZbW，其中只有aaZBZB×AaZbW、aaZBZb×AAZbW产生的子代雌雄个体中均具有两种表型，遗传图解见答案。
4.(2021·贵阳市高三摸底调研)利用遗传和变异的原理培育农作物新品种在现代农业生产上得到了广泛应用。用某闭花受粉的二倍体植物进行育种实验。请回答下列问题：
(1)自然状态下该植物进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生突变的情况下，从基因组成的角度分析，可产生________种雌配子。
(2)若采用诱变育种来培育新品种，用γ射线处理时，需要处理大量种子，有利于获得新品种，其原因是__________________________________________________
_____________________________________________________________________；
通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是__________________________
______________________________________________________________________(仅考虑一对等位基因)。
(3)现有该植物甲、乙两个品种(纯合体)，甲的表型是抗病易倒伏，乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计杂交实验获得抗病抗倒伏且能稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)上述杂交实验中，需先对母本进行____________处理，再进行套袋、人工传粉等操作。
答案　(1)一
(2)基因突变具有低频性、不定向性、多害少利性等特点　具有新性状个体的基因型一般是杂合的，遗传时会发生性状分离
(3)让甲、乙两个品种杂交得F1，F1自交得F2，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株
(4)去雄
解析　(1)由题意可知，该植物是闭花受粉的植物，故该植物在自然状态下一般是纯合子，自然状态下该植物进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生突变的情况下，可产生一种雌配子。(2)因为基因突变具有低频性、不定向性、多害少利性等特点，若采用诱变育种来培育新品种，用γ射线处理时，需要处理大量种子；通过诱变获得的新性状有些不能稳定遗传，原因是具有新性状个体的基因型一般是杂合的，遗传时会发生性状分离。(3)若要以甲、乙为实验材料设计杂交实验获得抗病抗倒伏且能稳定遗传的新品种，应让甲、乙两个品种杂交，获得F1，F1自交得F2，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株。(4)上述杂交实验中，需先对母本进行去雄处理，再进行套袋、人工传粉等操作。