非选择题技法总结和必练20题
【分离定律的应用】
一、亲子代遗传因子组成与性状表现的相互推断
1．由亲代推断子代的遗传因子组成、性状表现及其概率(正推型)。
亲本 子代遗传因子组成 子代性状表现
AA×AA AA 全为显性
AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全为显性
AA×aa Aa 全为显性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 显性∶隐性＝3∶1
Aa×aa Aa∶aa＝1∶1 显性∶隐性＝1∶1
aa×aa aa 全为隐性
2.由子代推断亲代的遗传因子组成(逆推型)。
角度一：遗传因子填充法。
先根据亲代性状表现写出能确定的遗传因子，如显性性状的遗传因子组成可用A_来表示，那么隐性性状的遗传因子组成只有一种aa，根据子代中一对遗传因子分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的遗传因子。
角度二：隐性纯合子突破法。
如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，因此亲代遗传因子组成中必然都有一个a遗传因子，然后再根据亲代的性状表现做进一步的推断。
角度三：根据分离定律中的规律性比值来直接判断。
后代显隐性关系 双亲类型 结合方式
显性∶隐性＝3∶1 都是杂合子 Aa×Aa→3A_∶1aa
显性∶隐性＝1∶1 测交类型 Aa×aa→1Aa∶1aa
只有显性性状 至少一方为显性纯合子 AA×AA或AA×Aa或AA×aa
只有隐性性状 一定都是隐性纯合子 aa×aa→aa
二、概率计算
1．用经典公式计算
概率＝×100%。
2．根据分离比计算
如Aa∶1aa
(1)如果没有明确子代的性状表现，那么AA、aa出现的概率各是1/4，Aa出现的概率是1/2。
(2)如果明确了子代的性状表现是显性，那么AA出现的概率是1/3，Aa出现的概率是2/3。
3．用配子法计算
(1)先计算亲本产生每种配子的概率。
(2)根据题目要求用相关的两种(♀、♂)配子的概率相乘，即可得出某一遗传因子组成的个体的概率。
(3)计算性状表现概率时，再将相同性状表现的个体的概率相加即可。
如：
F1 高茎(Dd)
↓
F2
雄配子 雌配子 1/2D 1/2d
1/2D 1/4DD高茎 1/4Dd高茎
1/2d 1/4Dd高茎 1/4dd矮茎
三、自交和自由交配
1．概念不同
(1)自交是指遗传因子组成相同的个体交配。
(2)自由交配是指群体中不同个体随机交配，遗传因子组成相同或不同的个体之间都要进行交配。
2．交配组合种类不同
若某群体中有遗传因子组成为AA、Aa和aa的个体。
(1)自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种。
(2)自由交配方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA×Aa、AA×aa、Aa×aa六种。
四、特殊情况下的性状分离比
1．不完全显性
具有相对性状的纯合亲本杂交，F1显现中间类型的现象。例如，红花的遗传因子组成为AA，白花的遗传因子组成为aa，杂合子的遗传因子组成为Aa，开粉红花。这种情况下，F2的性状分离比不是3∶1，而是1∶2∶1。
2．致死现象
(1)配子致死：指致死遗传因子在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。
(2)合子致死：指致死遗传因子在胚胎时期或幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体夭折的现象。
如：Aa×Aa
↓
∶aa
3 ∶1
3．从性遗传
(1)从性遗传是指由常染色体上遗传因子控制的性状，在性状表现上受个体性别影响的现象，又称性控遗传。比如牛、羊角的遗传，人类秃顶，蝴蝶颜色的遗传等。
(2)从性遗传的本质：性状表现＝遗传因子组成＋环境条件(性激素种类及含量差异等)。
4．人类ABO血型的决定方式
IAIA、IAi―→A型血；IBIB、IBi―→B型血；
IAIB―→AB型血(共显性)；ii―→O型血。
前后代遗传的推断及概率运算比正常情况要复杂。
【自由组合定律的常规解题方法】
两对基因控制的性状遗传中异常分离比现象
1.解题模型
条件 F1(AaBb) 自交后代比例 F1(AaBb) 测交 后代比例
存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状，其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
即A_bb和aaB_个体的表型相同
A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
即A_bb、aaB_、aabb个体的表型相同
a(或b)成对存在时表现同一种性状，其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
即aaB_和aabb的表型相同或A_bb和aabb的表型相同
只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状，其余正常表现 15∶1 3∶1
即A_B_、A_bb和aaB_个体的表型相同
显性基因在基因型中的数量影响性状表现(累加效应) AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1 AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶1
致死类型(和小于16) ①AA和BB致死 ②AA(或BB)致死 ③aabb致死 ④aa(或bb)致死 ⑤AB等配子致死
2.解题技巧： “三步法”巧解自由组合定律中特殊分离比问题
第一步，判断是否遵循基因的自由组合定律：若没有致死的情况，双杂合子自交后代的表型比例之和为16，则遵循基因的自由组合定律，否则不遵循基因的自由组合定律。
第二步，写出遗传图解：根据基因的自由组合定律，写出F2四种表型对应的基因型，并注明自交后代性状分离比(9∶3∶3∶1)，然后结合作用机理示意图推敲双显性、单显性、双隐性分别对应什么表型。
第三步，合并同类项：根据题意，将具有相同表型的个体进行“合并同类项”。
二、判断基因所在位置的实验设计
1．两对等位基因位于一对或两对同源染色体上的判断方法
(1)位置关系
①两对等位基因位于一对同源染色体上(基因用A、a，B、b表示)，位置如图甲和乙：
②两对等位基因位于两对同源染色体上(基因用A、a，B、b表示)，位置如图丙：
(2)判断方法
①自交法：如果双杂合子自交，后代表型分离比符合3∶1或1∶2∶1，则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上；如果后代表型分离比符合9∶3∶3∶1，则控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
②测交法：双杂合子与双隐性纯合子测交，如果测交后代表型比符合1∶1，则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上；如果测交后代表型比符合1∶1∶1∶1，则控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
2．判断基因是位于常染色体上还是X染色体上
(1)在已知显隐性性状的条件下，可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交
(2)在未知显性性状(或已知)条件下，可设置正反交杂交实验
①若正、反交结果相同，则基因位于常染色体上。
②若正、反交结果不同，则基因位于X染色体上。
3．判断基因是位于X、Y染色体同源区段上还是仅位于X染色体上
隐♀×(纯合)显♂
4．判断基因位于X、Y染色体的同源区段上还是位于常染色体上
用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，获得的F1全表现为显性性状，再让F1的雌雄个体随机交配获得F2，观察F2的表型情况。即：
【遗传变异相关的解题方法】
一、生物变异类型的辨析
1．类型
根据遗传物质是否改变，变异分为可遗传的变异和不遗传的变异。
注：表观遗传虽碱基序列未改变，但属于可遗传变异。
2．关系辨析
3．利用四个“关于”区分三种变异
(1)关于“互换”：同源染色体上的非姐妹染色单体之间的互换，属于基因重组；非同源染色体之间的交换，属于染色体结构变异中的易位。
(2)关于“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异；DNA分子上若干碱基的缺失、增添(增加)，属于基因突变。
(3)关于变异的“质”和“量”：基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般不改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，会改变基因的量或基因的排列顺序。
(4)关于变异与分裂方式
变异类型 变异水平 细胞分裂方式
基因突变 分子水平变异 二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
基因重组 减数分裂
染色体变异 细胞水平变异 有丝分裂、减数分裂
二、细胞分裂异常与生物变异
1．配子中染色体出现异常的原因
(1)体细胞是纯合子AABB，若形成的配子是AAB类型，则形成的原因是含A的同源染色体未分离进入同一子细胞或含A的姐妹染色单体分开后进入同一子细胞。
(2)体细胞是AaBb杂合类型发生异常
①若形成的配子是AaB或Aab或ABb或aBb类型，则形成的原因是减数分裂Ⅰ时，同源染色体未分离进入同一子细胞。
②若形成的配子是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型，则形成的原因是减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体分开后进入同一子细胞。
(3)亲代为AaXBY，产生配子时发生异常
①若配子中出现Aa或XY在一起，则减数分裂Ⅰ异常。
②若配子中A—a分开，X—Y分开，出现两个AA/aa或两个XX/YY，则是减数分裂Ⅱ异常。
③若配子中无性染色体或无A也无a，则是减数分裂Ⅰ或Ⅱ异常。
2．姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析
(1)一定源自基因突变
一定是基因突变
(2)一定源自互换
一定是互换
(3)无任何提示，则上述两种情况都有可能。
3．三体、三倍体与单体
(1)概念
①三体指的是二倍体生物体细胞核中的一对同源染色体多了一条染色体的个体。
②三倍体是指由受精卵发育而成的体细胞中含有三个染色体组的个体。
③单体指的是二倍体生物体细胞核中的一对同源染色体少了一条染色体的个体。
(2)单体和三体形成配子的分析
项目 单体 三体
减数分裂“减半”
配子的种类与比例 A∶O＝1∶1(O表示不含有该染色体) AA∶a∶Aa∶A＝1∶1∶2∶2
三、有关变异类型的实验探究
1．判定突变性状是否为可遗传的变异
(1)判定方法
——
(2)将变异个体置于与原来类型相同的环境下种植或养育等，观察变异性状是否消失。若不消失，则为可遗传的变异；反之，则为不遗传的变异。
2．判断突变性状的显隐性
(1)显性突变和隐性突变
①显性突变(即a→A)：该突变一旦发生，即aa→Aa，在当代就能表现出新的突变性状。
②隐性突变(即A→a)：该突变一旦发生，即AA→Aa，第一代突变体中突变性状一般不能表现出来；只有当隐性基因纯合时，突变性状才能表现出来，且突变性状一旦表现，即可稳定遗传。
(2)判断方法
选用突变型与原始亲本(纯合子)进行杂交(植物可采用自交)：若子代只表现原有的性状，则突变型为隐性性状；若子代既表现出突变性状，又表现出原有性状，则突变型为显性性状。
1．玉米叶绿素的合成受到细胞核中基因A和a的控制，基因型为AA、Aa的植株叶片分别为深绿色、浅绿色，基因型为aa的植株叶片为黄色，这种黄色植株在幼苗期即死亡。请回答下列问题：
(1)在正常光照条件下，基因型为AA、Aa的植株叶片分别为深绿色和浅绿色，但在遮光条件下均为黄色，这一现象说明 。
(2)在正常光照条件下，让基因型为Aa的植株自交得F1，再让F1中的成熟植株自由交配得F2，则F2中幼苗的表现型有 种，F2成熟植株中的杂合子占 。
(3)基因型为AA的植株在光照较弱时表现为浅绿色，现有一浅绿色植株，为确定该植株的基因型，请设计最简便的遗传实验方案，并简要描述实验思路、预期结果及结论： 。
2．在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中，存在的毛色表现型与基因型的关系如下表（注：AA纯合胚胎致死）。
表现型 黄色 灰色 黑色
基因型
（1）若亲本基因型为，则其子代的表现型为 。
（2）两只鼠杂交，后代出现三种表现型。该对亲本的基因型是 和 ，它们再生一只黑色雄鼠的概率是 。
（3）假设进行很多的杂交，平均每窝生8只小鼠。在同样条件下进行许多的杂交，预期每窝平均生 只小鼠。
（4）现有一只黄色雄鼠和多只其他各色雌鼠，如何利用杂交方法检测出该雄鼠的基因型？
实验思路：
①选用该黄色雄鼠与多只 色雌鼠杂交；
②观察 。
结果预测：
①如果后代出现黄色和灰色，则该黄色雄鼠的基因型为 ；
②如果后代出现 ，则该黄色雄鼠的基因型为。
3．已知红玉杏花朵颜色由两对基因(A、a和B、b)控制，A基因控制色素合成，该色素随液泡中细胞液 pH 降低而颜色变浅；B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表型的对应关系见下表：
基因型 A_ bb A_ Bb A_BB、aa _
表型 深紫色 淡紫色 白色
(1)纯合白色植株和纯合深紫色植株作亲本杂交，F 全部是淡紫色植株，则该杂交亲本的基因型组合是 。
(2)有人认为A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，也有人认为A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上。现利用淡紫色红玉杏(AaBb)设计实验进行探究。
实验步骤：让淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交，观察并统计子代红玉杏花的颜色和比例(不考虑互换)。
实验预测及结论：
①若子代红玉杏花色及比例为，则 A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上。
②若子代红玉杏花色及比例为 ，则A、a和B、b基因在一对同源染色体上，且A和B在一条染色体上。
③若子代红玉杏花色及比例为 ，则A、a和B、b基因在一对同源染色体上，且A和b在一条染色体上。
(3)若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上，则淡紫色红玉杏(AaBb)自交，F 中白色红玉杏的基因型有 种，其中纯种个体占 。
4．下图表示某自花传粉植物花色遗传情况，请回答下列问题：
(1)利用该植物进行杂交实验时，应对 （填“母本”或“父本”）进行去雄，去雄的时间应注意在 ，并对 （填“母本”或“父本”）进行套袋和人工授粉，授粉前后均需套袋，目的是 。
(2)F2中出现各种花色的现象称为 。该植物花色性状的遗传至少受 对基因控制，彼此之间遵循基因 定律，判断理由是 。
(3)图一F2紫花中能稳定遗传的占 ，F2中的白花植株的基因型有 种。让F2中的蓝花植株进行自交，则理论上子代蓝花植株中纯合子所占的比例为 。让图中的F1进行测交，则后代表型及比例为 。
5．格雷戈尔·孟德尔是奥地利帝国生物学家，遗传学的奠基人，被誉为现代遗传学之父。他通过豌豆杂交实验，发现了分离及自由组合定律，是遗传学中最基本、最重要的规律，后来发现的许多遗传学规律都是在它们的基础上产生并建立起来的，为遗传学的发展奠定了坚实的基础。回答下列问题：
(1)豌豆有高茎和矮茎两种性状，由位于常染色体的一对等位基因D/d控制，选择纯种高茎与矮茎杂交，F 全部为高茎，让F 自交，统计 F ，结果为高茎 ：矮茎＝3：1，说明 是隐性性状，F 中高茎豌豆的基因型有 种，并且这对相对性状的遗传遵循 定律。
(2)已知豌豆的圆粒对皱粒为显性，由位于常染色体的另一对等位基因R/r的控制。为了初步判断控制茎秆高、矮与粒形圆、皱基因的位置关系（不考虑任何变异），设计如下实验（选择易操作的方法）：
实验思路：
①让纯合高茎圆粒豌豆和纯合矮茎皱粒豌豆杂交，子代F 都是高茎圆粒豌豆。
② ，统计F2的表型及比例。
预期实验结果：
①若F2中 ，说明控制这两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。
②若F2中 ，说明控制这两对性状的基因位于一对同源染色体上。
6．已知某生物体内三对基因在染色体上分布如图，分别控制一对相对性状，数字是染色体代号，字母表示基因，根据图示及提示回答问题：
(1)2与3、2与4都称为 ；A与d称为 。
(2)若未发生交叉互换，三对基因都是完全显性遗传：基因型为AaBbDd的雄性个体经减数分裂将产生 种配子，如果该生物与aabbdd测交，子代表现型有 种，其比例为 ；如果该生物与基因型同样的异性个体交配，后代基因型aabbdd占比为 。
(3)基因型为AaBbDd的一个卵原细胞，未发生交叉互换，经减数分裂将产生 种极体；若发生交叉互换（恰好是Dd片段发生交换），该卵原细胞经减数分裂将产生 种极体，
(4)若未发生交叉互换，三对基因都是不完全显性遗传：基因型为AaBbDd的个体与基因型同样的异性个体交配，产生的后代有 种表现型。
(5)若发生交叉互换（恰好是Dd片段发生交换），三对基因都是完全显性遗传：基因型为AaBbDd的个体与三隐性类型aabbdd测交，产生的后代有 种表现型；基因型为AaBbDd的个体与基因型同样的异性个体交配，产生的后代有 种表现型。
7．太谷核不育小麦是我国在小麦中首次发现的显性雄性不育突变体，其不育性状由位于小麦4号染色体上的单基因M控制。
(1)太谷核不育小麦不能产生可育花粉，但能产生正常雌配子，因此在杂交育种时，具有的优点是 ；选取太谷核不育小麦与野生型杂交时，具体的操作过程是 。杂交后代中雄性可育与雄性不育的比例为1∶1，原因是 。
(2)为简化雄性不育的筛选工作，研究人员以太谷核不育小麦为材料，培育了基因M与显性矮秆基因N位于同一条染色体上的双杂合小麦品种，命名为“矮败”。“矮败”小麦与野生型杂交，后代矮秆全为不育，高秆全为可育；但偶尔也会出现矮秆可育和高秆不育个体，对该现象的最可能解释是 。
(3)近日，科学家成功的将拟南芥植株的一个可育基因R导入“矮败”小麦幼胚细胞中，使其表现为矮秆雄性可育。经初步鉴定，导入的可育基因R所在染色体与4号染色体可能存在下图所示的三种位置关系，请设计实验进行探究。
实验思路：让导入R基因的植株进行自交，并统计自交后代的性状及比例关系。
实验结果及结论：
若后代中 ，则基因R位置关系如图1所示；
若后代中 ，则基因R位置关系如图2所示；
若后代中 ，则基因R位置关系如图3所示。
8．下列示意图分别表示某动物（2n=4）体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的关系，以及细胞分裂图像。请分析并回答：
(1)图①中b柱表示的是 ，图②中表示有丝分裂的是 。
(2)图①中由Ⅰ变化为Ⅱ的过程，细胞核内发生的分子水平的变化主要是 ；由Ⅱ变化为Ⅲ，相当于图②中的 变成乙的过程。
(3)图①中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所对应的细胞中没有同源染色体的是 。
(4)图A是该种生物的一个精细胞，根据染色体的类型和数目，判断图B中与其来自同一个次级精母细胞的为 。
9．某动物（2n）的基因型为AaBb，某实验小组在某实验过程中检测到该动物某个细胞的形态如图1所示。不同时期核DNA数量变化如图2所示。请回答下列问题：
(1)图1所示的细胞来自 （填“雄性”或“雌性”）动物，该实验小组判断该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期，判断理由是 。
(2)产生图1所示细胞基因型的原因是 ，该现象发生在 期，该细胞有 条染色单体。
(3)图2中属于有丝分裂的是 段（填字母），属于减数分裂Ⅰ的是 段（填字母）；与e点相比，m点DNA数量减半的原因是 。
10．图甲为人体细胞中DNA正在进行的某生理过程，将其中某一核基因片段放大后如图乙所示，结合所学知识回答下列问题：
(1)图甲所示的生理过程为 ，A和B均是该过程中所需要的酶，其中A是 酶，B能将单个的 （原料）连接成子链。
(2)图乙某基因片段的局部放大图中，7是 ，1与G的配对遵循 原则。基因通常是指 片段。
(3)经检测，某人的肝、胰、脾细胞核中该基因片段的（A+T）/（G+C）比值相同，分析其原因是 。
11．1952年，美国遗传学家赫尔希和他的助手蔡斯以T2噬菌体为实验材料完成了大肠杆菌侵染实验，发现了噬菌体DNA和蛋白质在侵染过程中的功能。请回答下列有关问题：
(1)先通过 的方法分别获得32P和35S标记的T2噬菌体，具体操作是 。
(2)由上图放射性结果可知，该组是用 （填32P或者35S）标记的物质是噬菌体的 ，所以沉淀物的放射性很高。
(3)检测两组上清液中的放射性，得到如下图所示的实验结果：当搅拌时间充分以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明 。若搅拌时间过短时，用35S标记的一组侵染实验中，上清液中的放射性 （填“偏低”或“偏高”）。
(4)实验结果表明：图中作为对照组的“被侵染细菌存活率”曲线基本保持在100%，这说明 ，否则细胞外的32P放射性会增高。
12．科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。针对这些假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如图实验（图2）。回答下列问题：
(1)图2中用含15NH4Cl的培养液来培养大肠杆菌若干代作为亲本，培养若干代的原因是 ，但无论培养几代，都有不属于重带的DNA分子，原因是 。
(2)结合图1中所示的复制方式的特点，图2中的实验结果可说明DNA复制方式是 ，根据该复制方式判断，若细胞进行第3次分裂，提取DNA并离心的结果应是 （条带种类与各条带DNA分子相对含量均要写）；请简述DNA的复制若为分散复制方式，则第一代和第二代的实验结果为 。
(3)有同学认为，将子一代的DNA分子用解旋酶处理后再离心，若一半在轻带，一半在重带，则一定为半保留复制。你认为这种说法是否合理并简要说出你的理由： 。
13．人体中的促红细胞生成素（EPO）是由肾脏和肝脏分泌的一种激素样物质，能够促进红细胞生成。研究发现，在氧气供应不足时，低氧诱导因子（HIF）可与促红细胞生成素（EPO）基因的低氧应答元件（非编码蛋白质序列）结合，促进EPO的合成，最终促进造血干细胞分裂分化为红细胞，以适应低氧环境，相关机理如图所示。回答下列问题：
(1)肾脏细胞中①过程需要 酶催化，②过程的场所在 ，除mRNA外，还需要的RNA有 。
(2)受调控后的EPO基因使得促红细胞生成素的mRNA的含量 ，增强对低氧的适应；由此说明 之间通过复杂的相互作用，共同调控生物体的生命活动。
(3)请用文字和箭头表示造血干细胞中遗传信息的传递过程： 。
(4)研究表明骨髓造血功能不全患者，EPO表达水平较正常人高，其原因是 。
14．图甲表示细胞内进行的重要生理活动，A~C表示相关过程，a、b、①~⑧表示相关物质和结构；图乙表示中心法则图解，①~⑤表示相关过程。回答下列问题：
(1)过程A表示DNA的 过程，与图乙中过程③所用的原料 （“相同”或“不同”），两过程的不同点是 （答两点）。
(2)图甲中过程B和C分别对应图乙中过程 ，真核生物核基因表达时，过程B和C （填“能”或“不能”）同时发生，从真核细胞的结构方面分析其原因是 。
(3)图甲中C过程的方向是 （填“从左到右”或“从右到左”），形成的产物⑦ （“相同”或“不同”），原因是 。
(4)研究发现，某生物体内的核糖体每秒可翻译16个氨基酸，这就意味着核糖体沿着mRNA每秒至少可读取约 个核糖核苷酸。
15．谷子是我国重要的粮食作物，是由狗尾草驯化改良而来的。狗尾草种子小，成熟后易脱落，但谷子种子成熟时却不易脱落。科研人员对比谷子与狗尾草的基因组序列发现，谷子的DNA中插入了一段855bp的DNA片段，使SH基因变为sh基因。接着又研究了狗尾草中落粒基因SH和谷子中sh基因的表达情况，如图所示。回答下列相关问题：
(1)SH基因变为sh基因是发生了 （填变异类型），SH基因与sh基因的根本区别是 。
(2)图中过程①需要 酶的作用。在过程②中，核糖体与mRNA的结合部位会形成 个tRNA的结合位点。
(3)据图可知，狗尾草中SH蛋白进入细胞核后，与CAD基因结合会抑制其 （填具体生理过程）。据图分析，sh基因控制谷子种子成熟时不易从离层脱落的性状的方式是 。
16．血红蛋白HbA含有4条肽链，其中有两条α链，两条β链。在一些镰状细胞贫血患者体内发现血红蛋白β链的氨基酸序列发生了改变，从而改变了HbA的空间结构，产生了异常血红蛋白HbS。
(1)下表是正常血红蛋白HbA与异常血红蛋白HbS的β链的氨基酸序列和密码子，图中省略的序列均相同。回答下列问题：
β链氨基酸序列 … 5 6 7 8 …
正常血红蛋白HbA的β链氨基酸序列 … 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 …
正常血红蛋白HbA的密码子 … CCU GAA GAA AAA …
异常血红蛋白HbS的β链氨基酸序列 … 脯氨酸 缬氨酸 谷氨酸 赖氨酸 …
异常血红蛋白HbS的密码子 … CCU GUA GAA AAA …
①血红蛋白HbA的一条α链中含141个氨基酸，一条β链中含146个氨基酸，则该血红蛋白HbA的肽键数目共有 个。
②血红蛋白基因在红细胞中表达，而在其他细胞中不表达，其根本原因是 。
③据表分析，与正常血红蛋白HbA相比，异常血红蛋白HbS的空间结构发生变化的直接原因是 。
(2)下图是表示血红蛋白基因表达的部分过程，请回答下列问题：
①图示表示遗传信息的 过程，核糖体沿着mRNA移动的方向是 。（填“左→右”或“右→左”）。氨基酸g应为 。（GAC：天冬氨酸、CAG：谷氨酰胺、GUC：缬氨酸、CUG：亮氨酸）。
②此图涉及RNA有 种，DNA转录形成RNA时 （填“需要”或“不需要”）DNA解旋酶。
(3)下图是镰状细胞贫血症的遗传系谱图，该遗传病受B/b基因的控制，当个体基因型为Bb时可表达产生HbS，但不患病。不考虑发生新的变异。
①据图分析，镰状细胞贫血的遗传方式为 ，判断的理由 。
②Ⅱ—6和Ⅱ—7再生一个男孩，该男孩患病的概率是 。
17．如图为四种不同的育种方法，请回答：
(1)图中 A→D 途径表示 育种，水稻某一优良性状(A)对不良性状(a)为显性，如用该方法育种，杂合子 Aa 逐代自交 3 次，后代中纯合子的比例是 。
(2)若亲本的基因型如上图四种类型：
①两亲本相互杂交，后代表现型为 3∶1 的杂交组合是 。
②选乙、丁为亲本，经 A→B→C 途径可培育出 种纯合植株。该育种方法的原理是 ，与A→D 途径的育种方法相比，突出的优点是 。
(3)人工诱导多倍体采用的是方法 （填字母） ，该过程最常用的化学药剂是 ,该物质的作用是 ，促使染色体加倍。
18．（一）阅读下列材料，回答相关问题。
材料1：植物产生有毒酚糖充当“矛”来防御昆虫侵害，多余酚糖会通过自身PMaT1基因产物来降解，烟粉虱直接“盗用”植物PMaT1基因变成自身基因，获得对抗植物的“盾”。
材料2：海岛上有一群野兔，后因地质变迁，变为一南一北相互隔绝的两岛，野兔也随机分成两部分，野兔体色受A（黑色)、a(白色)、a1（灰色）控制，原岛上野兔种群基因频率为A(60%)、a(40%)，10年后，南岛基因型频率为AA(55%)、Aa(10%)、aa(35%)，北岛基因频率为A(8%)、a(32%)、a1(60%)。
(1)材料1反映的是 之间的协同进化。
(2)材料2中，与原来相比，北岛野兔发生了进化，判断依据是 ；两岛上的野兔产生了隔离，却不一定形成了新物种，原因是 。
（二）兰花的多样性及其对不同环境极强的适应能力，吸引着科学家们对它们的进化产生了浓厚的兴趣。2017年我国科学家以深圳拟兰为重点研究对象，通过基因组的测序和功能分析从基因水平上解开了兰花进化之谜，在“分子水平上研究进化”这一画卷上描下了浓重的一笔。回答下列问题。
(3)科学家发现兰花有474个特有基因家族，导致形成了不同种的兰花，这体现了生物多样性中的 。不同种兰花的DNA和蛋白质等生物大分子具有共同点和差异性，差异性的大小揭示了 ，以及在进化史上出现的顺序。
(4)某兰花种群中一对相对性状由A和a基因控制，其中基因型为AA的个体占20%，基因型为aa的个体占50%。若人为舍弃隐性性状，仅保留显性性状，让其自交，则F1中AA的基因型频率为 ,A的基因频率为 。
（三）蝴蝶全世界大约有14000余种，主要分布在美洲，在世界其他地区除了南北极寒冷地带以外，都有分布。蝴蝶大多数翅色艳丽，面有的则呈现枯叶色，这都是对环境的一种适应。
(5)枯叶色的蝴蝶飞到鲜艳的花丛中，更易被天敌捕食，由此可见适应具有 性，其原因是 。
(6)蝴蝶的口器并不是完全相同的，有一种蝴蝶的口器细长类似吸管，可以吸食存在于某种花细长花距底部的花蜜，这种现象是协同进化的结果。协同进化是指 。
(7)假设某蝴蝶种群足够大且没有其他因素干扰，种群内随机交配产生子代。某一时间段内种群中Aa与aa的基因型频率相等，则其子代中显性纯合子所占的比例为 。据图分析，该种群在 时间段内发生了进化，判断依据是 。
(8)科学家发现了两种外观形态、生活习性非常类似的蝴蝶甲和乙。经基因组分析发现，甲、乙两种蝴蝶完全相同；经染色体组成分析发现，蝴蝶甲含有32对同源染色体，蝴蝶乙含有64对同源染色体。蝴蝶甲和乙 （填“属于”或“不属于”）同一物种，原因是 。
19．油菜是一种草本植物，其中甘蓝型油菜是由白菜（染色体组为AA，2n=20）与甘蓝（染色体组为CC，2n=18）通过种间杂交，自然加倍形成的异源四倍体。油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产，而萝卜（染色体组为RR，2n=18）具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交，通过如图所示途径获得抗线虫病油菜。
(1)甘蓝型油菜根尖分生区细胞中含有 条染色体。亲代杂交时，需要对甘蓝型油菜进行 、授粉等操作。
(2)F1植株为 倍体，由于减数第一次分裂时染色体不能 ，自然状态下不可育，说明油菜和萝卜存在 ，需要用 处理F1植株使染色体数加倍，形成异源多倍体。
(3)将异源多倍体与亲本油菜回交，获得BC1，BC1细胞中的染色体组成为 。
(4)用BC1与油菜再一次杂交，得到BC2植株，其染色体数目范围为 ，选择染色体数为39的抗线虫病BC2植株自交，正常情况下后代表型及比例为 。若染色体数为38的后代植株也具有抗线虫病的特性，则可能原因是 。
20．某地大白菜农田蜗牛危害严重，农民起初喷洒杀虫剂R控制虫害，但几年后效果不明显，于是通过放养青蛙来控制害虫，如图是几年中蜗牛种群数量变化的曲线。回答下列相关问题：
(1)现代生物进化理论认为蜗牛从A点到B点发生了进化，其原因是 。从 点开始，农民开始放养青蛙控制害虫。
(2)蜗牛还能被一些鸟类捕食。蜗牛壳上有条纹与无条纹的性状是由一对等位基因A和a控制的，研究人员调查了某地区的1 000只蜗牛，对存活的个体数和被鸟捕食后剩下的蜗牛空壳数进行统计，得到的数据如表所示。
有条纹（显性） 无条纹（隐性） 合计
存活个体数 178 211 389
空壳数 332 279 611
合计 510 490 1 000
在这1000只蜗牛中，aa的基因型频率为 。如果Aa的基因型频率为32%，则a的基因频率为 。由表中数据可推断，经多个世代后，该种群中 （填“有条纹”或“无条纹”）基因的频率将会增大。非选择题技法总结和必练20题
【分离定律的应用】
一、亲子代遗传因子组成与性状表现的相互推断
1．由亲代推断子代的遗传因子组成、性状表现及其概率(正推型)。
亲本 子代遗传因子组成 子代性状表现
AA×AA AA 全为显性
AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全为显性
AA×aa Aa 全为显性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 显性∶隐性＝3∶1
Aa×aa Aa∶aa＝1∶1 显性∶隐性＝1∶1
aa×aa aa 全为隐性
2.由子代推断亲代的遗传因子组成(逆推型)。
角度一：遗传因子填充法。
先根据亲代性状表现写出能确定的遗传因子，如显性性状的遗传因子组成可用A_来表示，那么隐性性状的遗传因子组成只有一种aa，根据子代中一对遗传因子分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的遗传因子。
角度二：隐性纯合子突破法。
如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，因此亲代遗传因子组成中必然都有一个a遗传因子，然后再根据亲代的性状表现做进一步的推断。
角度三：根据分离定律中的规律性比值来直接判断。
后代显隐性关系 双亲类型 结合方式
显性∶隐性＝3∶1 都是杂合子 Aa×Aa→3A_∶1aa
显性∶隐性＝1∶1 测交类型 Aa×aa→1Aa∶1aa
只有显性性状 至少一方为显性纯合子 AA×AA或AA×Aa或AA×aa
只有隐性性状 一定都是隐性纯合子 aa×aa→aa
二、概率计算
1．用经典公式计算
概率＝×100%。
2．根据分离比计算
如Aa∶1aa
(1)如果没有明确子代的性状表现，那么AA、aa出现的概率各是1/4，Aa出现的概率是1/2。
(2)如果明确了子代的性状表现是显性，那么AA出现的概率是1/3，Aa出现的概率是2/3。
3．用配子法计算
(1)先计算亲本产生每种配子的概率。
(2)根据题目要求用相关的两种(♀、♂)配子的概率相乘，即可得出某一遗传因子组成的个体的概率。
(3)计算性状表现概率时，再将相同性状表现的个体的概率相加即可。
如：
F1 高茎(Dd)
↓
F2
雄配子 雌配子 1/2D 1/2d
1/2D 1/4DD高茎 1/4Dd高茎
1/2d 1/4Dd高茎 1/4dd矮茎
三、自交和自由交配
1．概念不同
(1)自交是指遗传因子组成相同的个体交配。
(2)自由交配是指群体中不同个体随机交配，遗传因子组成相同或不同的个体之间都要进行交配。
2．交配组合种类不同
若某群体中有遗传因子组成为AA、Aa和aa的个体。
(1)自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种。
(2)自由交配方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA×Aa、AA×aa、Aa×aa六种。
四、特殊情况下的性状分离比
1．不完全显性
具有相对性状的纯合亲本杂交，F1显现中间类型的现象。例如，红花的遗传因子组成为AA，白花的遗传因子组成为aa，杂合子的遗传因子组成为Aa，开粉红花。这种情况下，F2的性状分离比不是3∶1，而是1∶2∶1。
2．致死现象
(1)配子致死：指致死遗传因子在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。
(2)合子致死：指致死遗传因子在胚胎时期或幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体夭折的现象。
如：Aa×Aa
↓
∶aa
3 ∶1
3．从性遗传
(1)从性遗传是指由常染色体上遗传因子控制的性状，在性状表现上受个体性别影响的现象，又称性控遗传。比如牛、羊角的遗传，人类秃顶，蝴蝶颜色的遗传等。
(2)从性遗传的本质：性状表现＝遗传因子组成＋环境条件(性激素种类及含量差异等)。
4．人类ABO血型的决定方式
IAIA、IAi―→A型血；IBIB、IBi―→B型血；
IAIB―→AB型血(共显性)；ii―→O型血。
前后代遗传的推断及概率运算比正常情况要复杂。
【自由组合定律的常规解题方法】
两对基因控制的性状遗传中异常分离比现象
1.解题模型
条件 F1(AaBb) 自交后代比例 F1(AaBb) 测交 后代比例
存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状，其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
即A_bb和aaB_个体的表型相同
A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
即A_bb、aaB_、aabb个体的表型相同
a(或b)成对存在时表现同一种性状，其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
即aaB_和aabb的表型相同或A_bb和aabb的表型相同
只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状，其余正常表现 15∶1 3∶1
即A_B_、A_bb和aaB_个体的表型相同
显性基因在基因型中的数量影响性状表现(累加效应) AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1 AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶1
致死类型(和小于16) ①AA和BB致死 ②AA(或BB)致死 ③aabb致死 ④aa(或bb)致死 ⑤AB等配子致死
2.解题技巧： “三步法”巧解自由组合定律中特殊分离比问题
第一步，判断是否遵循基因的自由组合定律：若没有致死的情况，双杂合子自交后代的表型比例之和为16，则遵循基因的自由组合定律，否则不遵循基因的自由组合定律。
第二步，写出遗传图解：根据基因的自由组合定律，写出F2四种表型对应的基因型，并注明自交后代性状分离比(9∶3∶3∶1)，然后结合作用机理示意图推敲双显性、单显性、双隐性分别对应什么表型。
第三步，合并同类项：根据题意，将具有相同表型的个体进行“合并同类项”。
二、判断基因所在位置的实验设计
1．两对等位基因位于一对或两对同源染色体上的判断方法
(1)位置关系
①两对等位基因位于一对同源染色体上(基因用A、a，B、b表示)，位置如图甲和乙：
②两对等位基因位于两对同源染色体上(基因用A、a，B、b表示)，位置如图丙：
(2)判断方法
①自交法：如果双杂合子自交，后代表型分离比符合3∶1或1∶2∶1，则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上；如果后代表型分离比符合9∶3∶3∶1，则控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
②测交法：双杂合子与双隐性纯合子测交，如果测交后代表型比符合1∶1，则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上；如果测交后代表型比符合1∶1∶1∶1，则控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
2．判断基因是位于常染色体上还是X染色体上
(1)在已知显隐性性状的条件下，可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交
(2)在未知显性性状(或已知)条件下，可设置正反交杂交实验
①若正、反交结果相同，则基因位于常染色体上。
②若正、反交结果不同，则基因位于X染色体上。
3．判断基因是位于X、Y染色体同源区段上还是仅位于X染色体上
隐♀×(纯合)显♂
4．判断基因位于X、Y染色体的同源区段上还是位于常染色体上
用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，获得的F1全表现为显性性状，再让F1的雌雄个体随机交配获得F2，观察F2的表型情况。即：
【遗传变异相关的解题方法】
一、生物变异类型的辨析
1．类型
根据遗传物质是否改变，变异分为可遗传的变异和不遗传的变异。
注：表观遗传虽碱基序列未改变，但属于可遗传变异。
2．关系辨析
3．利用四个“关于”区分三种变异
(1)关于“互换”：同源染色体上的非姐妹染色单体之间的互换，属于基因重组；非同源染色体之间的交换，属于染色体结构变异中的易位。
(2)关于“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异；DNA分子上若干碱基的缺失、增添(增加)，属于基因突变。
(3)关于变异的“质”和“量”：基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般不改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，会改变基因的量或基因的排列顺序。
(4)关于变异与分裂方式
变异类型 变异水平 细胞分裂方式
基因突变 分子水平变异 二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
基因重组 减数分裂
染色体变异 细胞水平变异 有丝分裂、减数分裂
二、细胞分裂异常与生物变异
1．配子中染色体出现异常的原因
(1)体细胞是纯合子AABB，若形成的配子是AAB类型，则形成的原因是含A的同源染色体未分离进入同一子细胞或含A的姐妹染色单体分开后进入同一子细胞。
(2)体细胞是AaBb杂合类型发生异常
①若形成的配子是AaB或Aab或ABb或aBb类型，则形成的原因是减数分裂Ⅰ时，同源染色体未分离进入同一子细胞。
②若形成的配子是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型，则形成的原因是减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体分开后进入同一子细胞。
(3)亲代为AaXBY，产生配子时发生异常
①若配子中出现Aa或XY在一起，则减数分裂Ⅰ异常。
②若配子中A—a分开，X—Y分开，出现两个AA/aa或两个XX/YY，则是减数分裂Ⅱ异常。
③若配子中无性染色体或无A也无a，则是减数分裂Ⅰ或Ⅱ异常。
2．姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析
(1)一定源自基因突变
一定是基因突变
(2)一定源自互换
一定是互换
(3)无任何提示，则上述两种情况都有可能。
3．三体、三倍体与单体
(1)概念
①三体指的是二倍体生物体细胞核中的一对同源染色体多了一条染色体的个体。
②三倍体是指由受精卵发育而成的体细胞中含有三个染色体组的个体。
③单体指的是二倍体生物体细胞核中的一对同源染色体少了一条染色体的个体。
(2)单体和三体形成配子的分析
项目 单体 三体
减数分裂“减半”
配子的种类与比例 A∶O＝1∶1(O表示不含有该染色体) AA∶a∶Aa∶A＝1∶1∶2∶2
三、有关变异类型的实验探究
1．判定突变性状是否为可遗传的变异
(1)判定方法
——
(2)将变异个体置于与原来类型相同的环境下种植或养育等，观察变异性状是否消失。若不消失，则为可遗传的变异；反之，则为不遗传的变异。
2．判断突变性状的显隐性
(1)显性突变和隐性突变
①显性突变(即a→A)：该突变一旦发生，即aa→Aa，在当代就能表现出新的突变性状。
②隐性突变(即A→a)：该突变一旦发生，即AA→Aa，第一代突变体中突变性状一般不能表现出来；只有当隐性基因纯合时，突变性状才能表现出来，且突变性状一旦表现，即可稳定遗传。
(2)判断方法
选用突变型与原始亲本(纯合子)进行杂交(植物可采用自交)：若子代只表现原有的性状，则突变型为隐性性状；若子代既表现出突变性状，又表现出原有性状，则突变型为显性性状。
1．玉米叶绿素的合成受到细胞核中基因A和a的控制，基因型为AA、Aa的植株叶片分别为深绿色、浅绿色，基因型为aa的植株叶片为黄色，这种黄色植株在幼苗期即死亡。请回答下列问题：
(1)在正常光照条件下，基因型为AA、Aa的植株叶片分别为深绿色和浅绿色，但在遮光条件下均为黄色，这一现象说明 。
(2)在正常光照条件下，让基因型为Aa的植株自交得F1，再让F1中的成熟植株自由交配得F2，则F2中幼苗的表现型有 种，F2成熟植株中的杂合子占 。
(3)基因型为AA的植株在光照较弱时表现为浅绿色，现有一浅绿色植株，为确定该植株的基因型，请设计最简便的遗传实验方案，并简要描述实验思路、预期结果及结论： 。
【答案】(1)叶绿素的合成既受基因控制，也与光照条件有关
(2) 3 1/2
(3)让该植株自交，将获得的后代在正常光照条件下培养，观察后代的性状表现。如果后代全为深绿色植株，说明为纯合子；如果后代中出现了浅绿色和黄色植株，说明为杂合子（Aa）
【分析】1、基因分离定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂过程中，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:植株进行自由。
2、基因控制生物的性状，但同时又受环境的影响，即表现型=基因型+环境因素。
【解析】（1）在正常光照条件下，基因型为Aa的植株叶片为浅绿色，但在遮光条件下为黄色，这说明叶绿素的合成既受基因控制，也与光照条件有关。
（2）基因型Aa的植株自交，F1成熟的植株的基因型为1/3AA、2/3Aa，现让F1成熟的植株的基因型为1/3AA、2/3Aa的植株自由交配，产生的配子为：2/3A、1/3a，F2中幼苗的基因型为：4/9AA、4/9Aa、1/9aa，F2中幼苗的表现型有3种，F2成熟植株的基因型为1/2AA、1/2Aa，F2成熟植株中的杂合子占1/2。
（3）基因型为 AA 的植株在正常光照下表现为深绿色，但在光照较弱时表现为浅绿色，现有一浅绿色植株(不知道是由基因型引起，还是由光照条件引起)，为了确定该植株的基因型，可让该浅绿色植株自交，将获得的后代在正常光照条件下培养，观察后代幼苗期的性状表现及比例，即可以确定亲本的基因型，如果后代全为深绿色植株，说明为纯合子；如果后代中出现了浅绿色和黄色植株，说明为杂合子（Aa）。
2．在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中，存在的毛色表现型与基因型的关系如下表（注：AA纯合胚胎致死）。
表现型 黄色 灰色 黑色
基因型
（1）若亲本基因型为，则其子代的表现型为 。
（2）两只鼠杂交，后代出现三种表现型。该对亲本的基因型是 和 ，它们再生一只黑色雄鼠的概率是 。
（3）假设进行很多的杂交，平均每窝生8只小鼠。在同样条件下进行许多的杂交，预期每窝平均生 只小鼠。
（4）现有一只黄色雄鼠和多只其他各色雌鼠，如何利用杂交方法检测出该雄鼠的基因型？
实验思路：
①选用该黄色雄鼠与多只 色雌鼠杂交；
②观察 。
结果预测：
①如果后代出现黄色和灰色，则该黄色雄鼠的基因型为 ；
②如果后代出现 ，则该黄色雄鼠的基因型为。
【答案】 黄色、灰色 1/8 6 黑 后代的毛色 Aa 黄色和黑色
【分析】1．题中已知亲本的基因型，结合自由组合定律可得出子代的基因型，由此分析子代的表现型；结合表格，根据后代有三种表现型分析亲本的基因型，再结合自由组合定律分析它们再生一只黑色雄鼠的概率，注意毛色基因位于常染色体，不会伴性遗传；结合AA纯合胚胎致死分析Aa2和a1a2所生后代和Aa2和Aa2的后代的存活率；要检测该雄鼠的基因型，应让其与隐性纯合子杂交。
2．分析表格可知，从黄色个体的基因型可知，A基因对a1和a2均为显性基因；从灰色个体的基因型看出，a1对a2为显性基因。
【解析】(1)若亲本基因型为Aa1和Aa2，则其子代的基因型和表现型为AA(死亡) 、Aa(黄色)、 Aa(黄色)、aa(灰色)。
(2)由后代有黑色a2a2可推知其父母均有a2，又因后代有3中表现型，所以亲本的基因型为Aa2和a1a2，它们再生一只黑色鼠为，雄性概率为，所以黑色雄鼠为。
(3)Aa2和a1a2所生的后代全部存活，而Aa2和Aa2的后代中AA纯合胚胎致死，只有存活，所以预期每窝平均生只小鼠。
(4)要通过杂交方法检测出黄色雄鼠的基因型，可将该黄色雄鼠与多只黑色雌鼠杂交并观察后代毛色。如果后代出现黄色和灰色，则该黄色雄鼠的基因型为Aa1；如果后代出现黄色和黑色，则该黄色雄鼠的基因型为Aa2。
3．已知红玉杏花朵颜色由两对基因(A、a和B、b)控制，A基因控制色素合成，该色素随液泡中细胞液 pH 降低而颜色变浅；B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表型的对应关系见下表：
基因型 A_ bb A_ Bb A_BB、aa _
表型 深紫色 淡紫色 白色
(1)纯合白色植株和纯合深紫色植株作亲本杂交，F 全部是淡紫色植株，则该杂交亲本的基因型组合是 。
(2)有人认为A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，也有人认为A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上。现利用淡紫色红玉杏(AaBb)设计实验进行探究。
实验步骤：让淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交，观察并统计子代红玉杏花的颜色和比例(不考虑互换)。
实验预测及结论：
①若子代红玉杏花色及比例为，则 A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上。
②若子代红玉杏花色及比例为 ，则A、a和B、b基因在一对同源染色体上，且A和B在一条染色体上。
③若子代红玉杏花色及比例为 ，则A、a和B、b基因在一对同源染色体上，且A和b在一条染色体上。
(3)若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上，则淡紫色红玉杏(AaBb)自交，F 中白色红玉杏的基因型有 种，其中纯种个体占 。
【答案】(1)AABB×AAbb或aaBB×AAbb
(2)深紫色∶淡紫色∶白色=3∶6∶7 淡紫色∶白色=1∶1 深紫色∶淡紫色∶白色=1∶2∶1
(3) 5 3/7
【分析】基因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自由组合是互不干扰的；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。
表格分析：A基因控制色素合成，该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅，B基因与细胞液的酸碱性有关，结合表格，深紫色为A_bb，淡紫色为A_Bb，白色为A_BB和aa__，说明B基因的存在能使细胞液中的pH下降。
【解析】（1）结合表格可知，纯合白色植株的基因型有AABB、aaBB和aabb三种，纯合深紫色植株的基因型为AAbb，而淡紫色植株的基因型有AABb和AaBb两种，所以该杂交亲本的基因型组合是AABB×AAbb或aaBB×AAbb。
（2）①如果A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上，AaBb产生的雌雄配子的基因型以及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1，则AaBb自交，子代表现型深紫色（A_bb）∶淡紫色（A_Bb）∶白色（A_BB+aa__）=3∶6∶（3+4）=3∶6∶7。
②如果A、a和B、b基因在一对同源染色体上，且A、B在一条染色体上时，AaBb产生的雌雄配子的基因型以及比例为AB∶ab=1∶1，则AaBb自交，子代表现型淡紫色（AaBb）∶白色（AABB+aabb）=2∶2=1∶1。
③如果A、a和B、b基因在一对同源染色体上，且A、b在一条染色体上时，AaBb产生的雌雄配子的基因型以及比例为Ab∶aB=1∶1，则AaBb自交，子代表现型深紫色（AAbb）∶淡紫色（AaBb）∶白色（aaBB）=1∶2∶1。
（3）若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上，根据自由组合定律可知，淡紫色植株（AaBb）自交后代中，子代白色植株的基因型有1AABB、2AaBB、1aaBB、2aaBb、1aabb共5种，其中纯种个体大约占3/7。
4．下图表示某自花传粉植物花色遗传情况，请回答下列问题：
(1)利用该植物进行杂交实验时，应对 （填“母本”或“父本”）进行去雄，去雄的时间应注意在 ，并对 （填“母本”或“父本”）进行套袋和人工授粉，授粉前后均需套袋，目的是 。
(2)F2中出现各种花色的现象称为 。该植物花色性状的遗传至少受 对基因控制，彼此之间遵循基因 定律，判断理由是 。
(3)图一F2紫花中能稳定遗传的占 ，F2中的白花植株的基因型有 种。让F2中的蓝花植株进行自交，则理论上子代蓝花植株中纯合子所占的比例为 。让图中的F1进行测交，则后代表型及比例为 。
【答案】(1) 母本 雄蕊成熟前 （或花蕾期） 母本 避免外来花粉的干扰
(2) 性状分离 2 自由组合 F2的性状分离比为9∶3∶4， 为9∶3∶3∶1 的变式
(3) 1/9 3 3/5 紫花∶蓝花∶白花=1∶1∶2
【分析】自由组合的实质：当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。
人工授粉的过程：1、去雄：在花蕾期对母本去除雄蕊；2、套袋：对母本进行套袋，防止其他花粉的干扰；3、人工授粉；4、套袋。
【解析】（1）该植物为自花传粉植物，利用其进行杂交实验，应在花未成熟时对母本进行去雄；为避免外来的花粉干扰，在去雄和人工授粉后均需要对母本进行套袋。
（2）F2中出现各种花色的现象称为性状分离。 图显示：F2的性状分离比为9∶3∶4，为为9∶3∶3∶1 的变式，说明F1紫花植株能产生四种数量相等的配子，从而说明控制该植物花色的两对等位基因分别位于两对同源染色体上，因此该植物花色性状的遗传遵循自由组合定律。
（3）若相关基因用A/a、B/b表示，根据图可知：F1紫花植株的基因型可表示为AaBb，F2紫花植株的基因型可表示为A_B_，其中能稳定遗传的基因型为AABB，故F2紫花中能稳定遗传的占1/9。F2中的白花植株的基因型有3种，分别是aabb、aaBB、aaBb，它们的比例为1∶1∶2,。F2的蓝花植株中，基因型为AAbb与Aabb的个体各占1/3和2/3，所以让F2中的蓝花植株进行自交，则理论上子代蓝花植株中纯合子所占的比例为(1/3AAbb+2/3×1/4AAbb)÷(1/3AAbb+2/3×3/4A_bb))=3/5。图中F1紫花植株的基因型为AaBb，进行测交，即AaBb×aabb，则后代表型及比例为紫花（AaBb）∶蓝花（Aabb）∶白花（aabb、aaBb）＝1∶1∶2。
5．格雷戈尔·孟德尔是奥地利帝国生物学家，遗传学的奠基人，被誉为现代遗传学之父。他通过豌豆杂交实验，发现了分离及自由组合定律，是遗传学中最基本、最重要的规律，后来发现的许多遗传学规律都是在它们的基础上产生并建立起来的，为遗传学的发展奠定了坚实的基础。回答下列问题：
(1)豌豆有高茎和矮茎两种性状，由位于常染色体的一对等位基因D/d控制，选择纯种高茎与矮茎杂交，F 全部为高茎，让F 自交，统计 F ，结果为高茎 ：矮茎＝3：1，说明 是隐性性状，F 中高茎豌豆的基因型有 种，并且这对相对性状的遗传遵循 定律。
(2)已知豌豆的圆粒对皱粒为显性，由位于常染色体的另一对等位基因R/r的控制。为了初步判断控制茎秆高、矮与粒形圆、皱基因的位置关系（不考虑任何变异），设计如下实验（选择易操作的方法）：
实验思路：
①让纯合高茎圆粒豌豆和纯合矮茎皱粒豌豆杂交，子代F 都是高茎圆粒豌豆。
② ，统计F2的表型及比例。
预期实验结果：
①若F2中 ，说明控制这两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。
②若F2中 ，说明控制这两对性状的基因位于一对同源染色体上。
【答案】(1) 矮茎 2 (基因的)分离
(2) 让F1自交产生F2 茎圆粒:高茎皱粒:矮茎圆粒:矮茎皱粒=9:3:3:1 高茎圆粒:矮茎皱粒=3:1
【分析】1、一对相对性状的遗传现象：具有一对相对性状的纯合亲本杂交，后代表现为一种表型，F1代自交，F2代中出现性状分离，分离比为3：1。
2、基因分离定律的实质：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，生物体在进行减数分裂时，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。
【解析】（1）依据题干信息，纯种高茎与矮茎杂交，F1全部为高茎，说明高茎为显性性状，矮茎为隐性性状，F1自交，统计 F2，结果为高茎 ：矮茎＝3：1，F2中高茎豌豆的基因型有2种，分别是DD、Dd，这对相对性状的遗传遵循基因的分离定律。
（2）依据题干信息，为了判断控制茎秆高、矮（D/d）与粒形圆、皱基因（R/r）的位置关系，实验设计思路为：
①纯合高茎圆粒豌豆DDRR与矮茎皱粒豌豆ddrr杂交，子代F1都是高茎圆粒豌豆DdRr；
②让F1自交产生F2，统计F2的表型及比例。
预期实验结果：
①若控制这两对性状的基因分别位于两对同源染色体上，则F2中高茎圆粒:高茎皱粒:矮茎圆粒:矮茎皱粒=9:3:3:1；
②若控制这两对性状的基因位于一对同源染色体上（D、R在一条染色体上，d、r在另一条染色体上），则F2中高茎圆粒:矮茎皱粒=3:1。
6．已知某生物体内三对基因在染色体上分布如图，分别控制一对相对性状，数字是染色体代号，字母表示基因，根据图示及提示回答问题：
(1)2与3、2与4都称为 ；A与d称为 。
(2)若未发生交叉互换，三对基因都是完全显性遗传：基因型为AaBbDd的雄性个体经减数分裂将产生 种配子，如果该生物与aabbdd测交，子代表现型有 种，其比例为 ；如果该生物与基因型同样的异性个体交配，后代基因型aabbdd占比为 。
(3)基因型为AaBbDd的一个卵原细胞，未发生交叉互换，经减数分裂将产生 种极体；若发生交叉互换（恰好是Dd片段发生交换），该卵原细胞经减数分裂将产生 种极体，
(4)若未发生交叉互换，三对基因都是不完全显性遗传：基因型为AaBbDd的个体与基因型同样的异性个体交配，产生的后代有 种表现型。
(5)若发生交叉互换（恰好是Dd片段发生交换），三对基因都是完全显性遗传：基因型为AaBbDd的个体与三隐性类型aabbdd测交，产生的后代有 种表现型；基因型为AaBbDd的个体与基因型同样的异性个体交配，产生的后代有 种表现型。
【答案】(1) 非同源染色体 非等位基因
(2) 4 4 1：1：1：1 1/16
(3) 2 3
(4)9
(5) 8 8
【分析】题图分析：据图可知，基因A、a和D、d位于一对同源染色体上，B、b位于另一对同源染色体上，同源染色体在减数分裂过程中会联会形成四分体。在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因发生分离，非同源染色体的非等位基因自由组合。四分体时期，一个四分体中的非姐妹染色单体上的片段可能会发生交换，相应的基因也发生交换。
【解析】（1）据图可知，2与3、2与4分别含有控制不同性状的基因，因此可判断它们分别都称为非同源染色体。A和d分别控制不同性状，位于一同源染色体的不同位点上，因此，它们称为非等位基因。
（2）据图可知，基因A、a和D、d位于一对同源染色体上，B、b位于另一对同源染色体上。若未发生交叉互换，则基因型为AaBbDd的雄性个体经减数分裂将产生的配子的基因型及比例为：1ADB:1adB:1ADb:1adb，共4种配子。
基因型为aabbdd的个体经减数分裂产生的配子基因型全为ad，则基因型为AaBbDd的雄性个体与aabbdd测交产生的子代基因型及比例为：1AaDdBb:1aaddBb:1AaDdbb:1aaddbb。依题意，三对基因都是完全显性遗传，则子代表现型有4种，比例为1：1：1：1。基因型为AaBbDd的个体产生基因型为abd的配子占比为1/4，如果该生物与基因型同样的异性个体交配，则另一个体产生基因型为abd的配子占比也为1/4，则后代基因型aabbdd占比为。
（3）基因型为AaBbDd的一个卵原细胞，未发生交叉互换，经减数分裂产生4个细胞，这4个细胞基因型两相同，其中由第一极体产生的2个核体基因型相同，由次级卵母细胞产生的卵细胞和极体基因型相同，由第一极体产生的极体与由次级卵母细胞产生的极体基因型不同，故若未发生交叉互换，基因型为AaBbDd的一个卵原细胞经减数分裂将产生2种极体。若Dd片段发生交换，则该卵母细胞产生基因型为ADB、AdB、aDb、adb或ADb、adb、ADB、adB4种细胞，其中有3个细胞是极体，故若Dd片段发生交换，该卵原细胞经减数分裂将产生3种极体。
（4）单独分析两对染色体上的基因的遗传情况：若未发生交叉互换，A、a和D、d 这两对基因产生的配子基因型为AD、ad，则与基因型同样的异性个体交配，产生的后代基因型有：AADD、aadd、AaDd。B、b这对基因产生的配子基因型为B、b，则与基因型同样的异性个体交配，产生的后代基因型有BB、Bb、bb。依题意，三对基因都是不完全显性遗传，因此，基因型为AaBbDd的个体与基因型同样的异性个体交配，产生的后代表现型共有：种。
（5）三对基因都是完全显性遗传，若Dd片段发生交换，基因型为aabbdd的个体产生的配子全为abd，基因型为AaBbDd的个体产生的配子为AbD:abd:Abd:abD:ABD:aBd:ABd:aBD，共8种表现型。基因型为AaBbDd的个体与三隐性类型aabbdd测交，aabbdd个体产生的配子中基因不影响AaBbDd个体产生的配子的基因的表达，因此，基因型为AaBbDd的个体与三隐性类型aabbdd测交，产生的后代有8种表现型。单独分析两对染色体上的基因的遗传情况： 若发生交叉互换，A、a和D、d 这两对基因产生的配子基因型为AD、ad、aD、Ad，与基因型同样的异性个体交配，产生的后代基因型为：A_D_、A_dd、aaD_、aadd共4种表现型。B、b这对基因产生的配子基因型为B、b，则与基因型同样的异性个体交配，产生的后代基因型有BB、Bb、bb共2种表现型。综合以上分析，基因型为AaBbDd的个体与基因型同样的异性个体交配，产生的后代有8种表现型。
7．太谷核不育小麦是我国在小麦中首次发现的显性雄性不育突变体，其不育性状由位于小麦4号染色体上的单基因M控制。
(1)太谷核不育小麦不能产生可育花粉，但能产生正常雌配子，因此在杂交育种时，具有的优点是 ；选取太谷核不育小麦与野生型杂交时，具体的操作过程是 。杂交后代中雄性可育与雄性不育的比例为1∶1，原因是 。
(2)为简化雄性不育的筛选工作，研究人员以太谷核不育小麦为材料，培育了基因M与显性矮秆基因N位于同一条染色体上的双杂合小麦品种，命名为“矮败”。“矮败”小麦与野生型杂交，后代矮秆全为不育，高秆全为可育；但偶尔也会出现矮秆可育和高秆不育个体，对该现象的最可能解释是 。
(3)近日，科学家成功的将拟南芥植株的一个可育基因R导入“矮败”小麦幼胚细胞中，使其表现为矮秆雄性可育。经初步鉴定，导入的可育基因R所在染色体与4号染色体可能存在下图所示的三种位置关系，请设计实验进行探究。
实验思路：让导入R基因的植株进行自交，并统计自交后代的性状及比例关系。
实验结果及结论：
若后代中 ，则基因R位置关系如图1所示；
若后代中 ，则基因R位置关系如图2所示；
若后代中 ，则基因R位置关系如图3所示。
【答案】(1) 无须去雄，大大减轻了杂交操作的工作量 对甲植株套袋，将乙植株的新鲜花粉由上而下授到甲植株柱头上后套袋 甲植株产生了D、d两种雌配子且比例为1：1，乙植株只产生了d一种雄配子
(2)丙植株减数分裂Ⅰ前期四分体中的非姐妹染色单体发生了互换，导致M和m基因互换
(3) 矮秆可育：高秆可育=3：1 矮秆不育：矮秆可育：高秆可育=1：2：1 矮秆不育：矮秆可育：高秆可育=3：9：4
【分析】1、自由组合定律的实质：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、基因分离定律的实质：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；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着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。
【解析】（1）杂交实验中一般需要对母本进行人工去雄，避免自花授粉，太谷核不育小麦不能产生可育花粉，但能产生正常雌配子，因此在杂交育种时，具有的优点是无须去雄，大大减轻了杂交操作的工作量。选取太谷核不育小麦与野生型杂交时，具体的操作过程是对甲植株套袋，将乙植株的新鲜花粉由上而下授到甲植株柱头上后套袋。杂交后代中雄性可育与雄性不育的比例为1∶1，原因是甲植株产生了D、d两种雌配子且比例为1：1，乙植株只产生了d一种雄配子。
（2）培育了显性雄性不育基因(M)与显性矮秆基因(N)位于同一条染色体上，则这两对等位基因不会发生自由组合，但是若矮败小麦在减数第一次分裂前期，4号染色体中的非姐妹染色单体发生互换，产生了少量基因型为Mn和mN的配子，则会出现矮秆雄性可育植株和高秆雄性不育植株。
（3）探究基因R是否整合到4号染色体上，可通过杂交观察后代是否符合自由组合定律来判断，若不符合自由组合定律则R整合到4号染色体上，若符合自由组合定律则R没有整合到4号染色体上。
则实验设计如下：实验思路：让该种植株自交，观察统计子代的表型及比例。
预期结果及结论：若子代中矮秆可育：高秆可育=3：1，则基因R所在染色体与4号染色体的位置关系如图1所示
若子代表型及比例为矮秆不育∶矮秆可育∶高秆可育＝1∶2∶1，则说明R基因整合到了4号染色体上；
若子代表型及比例为矮秆可育∶矮秆不育∶高秆可育＝9∶3∶4，则说明基因R整合到了4号染色体以外的其他染色体。
8．下列示意图分别表示某动物（2n=4）体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的关系，以及细胞分裂图像。请分析并回答：
(1)图①中b柱表示的是 ，图②中表示有丝分裂的是 。
(2)图①中由Ⅰ变化为Ⅱ的过程，细胞核内发生的分子水平的变化主要是 ；由Ⅱ变化为Ⅲ，相当于图②中的 变成乙的过程。
(3)图①中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所对应的细胞中没有同源染色体的是 。
(4)图A是该种生物的一个精细胞，根据染色体的类型和数目，判断图B中与其来自同一个次级精母细胞的为 。
【答案】(1) 染色单体 甲
(2) DNA 分子复制 丙
(3)Ⅲ、Ⅳ
(4)③
【分析】图①中根据abc的比例及有无可判断，a表示染色体数目、b表示染色单体数目、c表示DNA数目；Ⅰ可表示体细胞、精原细胞、卵原细胞或减数第二次分裂后期和末期；Ⅱ表示有丝分裂的前期、中期或减数第一次分裂；Ⅲ表示减数第二次分裂的前、中期；Ⅳ表示卵细胞、第二极体或精细胞；图②中甲表示有丝分裂中期；乙表示减数第二次分裂中期；丙表示减数第一次分裂后期。
【解析】（1）图①中，b柱在Ⅰ中不存在，表示染色单体，Ⅱ中b柱和c柱相等，c为DNA，则a表示染色体；图②中甲有同源染色体但不联会，表示有丝分裂中期，乙表示减数第二次分裂中期，丙表示减数第一次分裂中期，所以图②中表示有丝分裂的是甲。
（2）图①中，由Ⅰ变化为Ⅱ的过程，细胞核内发生的分子水平的变化主要是DNA复制，导致DNA数量加倍，并形成染色单体；由Ⅱ变化为Ⅲ，染色体数目减半，相当于图2中的丙变成乙的过程。
（3） 图①中，Ⅰ为减数第二次分裂后期和末期或未经复制的体细胞，Ⅱ为有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程，Ⅲ为减数第二次分裂前期和中期，Ⅳ为减数第二次分裂末期结束形成的配子，由此可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所对应的细胞中不存在同源染色体的是Ⅲ和Ⅳ。
（4）分析图A可知，形成该细胞的过程中，发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，来自同一个次级精母细胞的精细胞染色体应一致，但由于发生了互换，故有部分染色体不一致，因此图B中③可能与图A细胞来自同一个次级精母细胞。
9．某动物（2n）的基因型为AaBb，某实验小组在某实验过程中检测到该动物某个细胞的形态如图1所示。不同时期核DNA数量变化如图2所示。请回答下列问题：
(1)图1所示的细胞来自 （填“雄性”或“雌性”）动物，该实验小组判断该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期，判断理由是 。
(2)产生图1所示细胞基因型的原因是 ，该现象发生在 期，该细胞有 条染色单体。
(3)图2中属于有丝分裂的是 段（填字母），属于减数分裂Ⅰ的是 段（填字母）；与e点相比，m点DNA数量减半的原因是 。
【答案】(1) 雌性 该细胞中没有同源染色体，且着丝粒分裂，染色体正在移向细胞两极
(2) 同源染色体的非姐妹染色单体间的互换 减数分裂Ⅰ前期 0
(3) ae gi 减数分裂过程中染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次
【分析】题图分析，图1中细胞表现为不均等分裂，且细胞中不含有同源染色体，则该细胞为次级卵母细胞；图2种ae段，细胞分裂前后DNA分子数目不变，属于有丝分裂，其中bc段表示S期DNA复制，em段分裂结束后，细胞中DNA分子数减半，属于减数分裂，fg表示减数分裂Ⅰ之前的间期中S期DNA复制，gh段表示减数分裂Ⅰ，ij段表示减数分裂Ⅱ。
【解析】（1）图1所示细胞的细胞质不均等分裂，所以来自雌性动物；该细胞中不含同源染色体，且着丝粒已分裂，形成的子染色体正在移向细胞两极，为次级卵母细胞。
（2）图1所示细胞的基因型异常，根据染色体颜色推测其发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，其发生该异常的时期是减数第一次分裂前期即四分体时期；此时细胞中无同源染色体，且着丝粒已分裂，含有零条染色单体。
（3）有丝分裂过程中，遗传物质复制一次，细胞分裂一次，分裂后的子细胞中遗传物质与亲代细胞保持一致，图2中ae段符合；处于减数分裂Ⅰ中的细胞经过DNA复制，细胞中DNA分子数目加倍为4C，减数分裂Ⅰ结束，随着同源染色体分裂分别进入两个子细胞中，每个子细胞中DNA分子数目减半，变为2C，图2中gi段符合减数分裂Ⅰ的DNA数目特点；图2中e点表示有丝分裂结束，有丝分裂过程中细胞遗传物质复制一次，细胞分裂一次，分裂前后DNA数目不变，图中m点表示减数分裂结束，减数分裂过程中细胞遗传物质复制一次，细胞连续分裂两次，导致形成的子细胞中遗传物质减半，因此与e点相比，m点DNA数目减半的原因是减数分裂过程中染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。
10．图甲为人体细胞中DNA正在进行的某生理过程，将其中某一核基因片段放大后如图乙所示，结合所学知识回答下列问题：
(1)图甲所示的生理过程为 ，A和B均是该过程中所需要的酶，其中A是 酶，B能将单个的 （原料）连接成子链。
(2)图乙某基因片段的局部放大图中，7是 ，1与G的配对遵循 原则。基因通常是指 片段。
(3)经检测，某人的肝、胰、脾细胞核中该基因片段的（A+T）/（G+C）比值相同，分析其原因是 。
【答案】(1) DNA复制 解旋酶 脱氧核苷酸
(2) 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基互补配对 DNA
(3)组成某人的体细胞是由同一个受精卵经过有丝分裂、分化来的，有丝分裂过程能维持亲子代细胞间遗传物质的稳定性和连续性，且细胞分化具有不变性
【分析】题图分析，图甲是DNA分子复制过程，A的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开，形成单链DNA，因此A是解旋酶；B是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c，因此B是DNA聚合酶；由图可以看出形成的新DNA分子中都含有一条模板链和一条子链，故DNA分子的复制是半保留复制。图乙是DNA分子的平面结构，1是碱基C，2是碱基A，3是碱基G，4是碱基T，5是脱氧核糖，6是磷酸，7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，8是碱基对，9是氢键，10是脱氧核糖核苷酸链。
【解析】（1） 图甲表示的是DNA复制，A的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开，形成单链DNA，因此A是解旋酶；B能将单个的脱氧核苷酸连接成DNA子链，因此B是DNA聚合酶。
（2）图乙某基因片段的局部放大图中，具有双螺旋结构，其中7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，1为碱基C，C和G的配对遵循碱基互补配对原则。基因通常是指具有遗传效应的DNA片段，图乙所示为DNA片段的平面结构。
（3）经检测，某人的肝、胰、脾细胞核中该基因片段的（A+T）/（G+C）比值相同，这是由于组成某人的体细胞是由同一个受精卵经过有丝分裂、分化来的，有丝分裂过程能维持亲子代细胞间遗传物质的稳定性和连续性，且细胞分化具有不变性，因此该人体内肝、胰、脾细胞核中该基因片段的（A+T）/（G+C）比值相同。
11．1952年，美国遗传学家赫尔希和他的助手蔡斯以T2噬菌体为实验材料完成了大肠杆菌侵染实验，发现了噬菌体DNA和蛋白质在侵染过程中的功能。请回答下列有关问题：
(1)先通过 的方法分别获得32P和35S标记的T2噬菌体，具体操作是 。
(2)由上图放射性结果可知，该组是用 （填32P或者35S）标记的物质是噬菌体的 ，所以沉淀物的放射性很高。
(3)检测两组上清液中的放射性，得到如下图所示的实验结果：当搅拌时间充分以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明 。若搅拌时间过短时，用35S标记的一组侵染实验中，上清液中的放射性 （填“偏低”或“偏高”）。
(4)实验结果表明：图中作为对照组的“被侵染细菌存活率”曲线基本保持在100%，这说明 ，否则细胞外的32P放射性会增高。
【答案】(1) 同位素标记 先用含有放射性物质的培养基培养细菌，再用上述细菌培养噬菌体
(2) 32P DNA
(3) DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌 偏低
(4)细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来
【分析】赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中，利用了同位素标记法，用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为：吸附→注入→合成→组装→释放。
【解析】（1）本实验利用了放射性同位素标记技术。 噬菌体营寄生生活，先用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P或35S标记的大肠杆菌，分别获得被32P或35S标记的噬菌体。
（2）本实验利用了放射性同位素标记技术。 噬菌体营寄生生活，先用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P或35S标记的大肠杆菌，分别获得被32P或35S标记的噬菌体。由题图放射性结果可知，该组是用32P标记的是噬菌体的DNA，所以沉淀物的放射性很高。
（3）搅拌的目的是将噬菌体和大肠杆菌分离，实验结果表明当搅拌时间充分以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌。若搅拌时间过段时，被35S标记的蛋白质外壳部分仍吸附在大肠杆菌上，并随着大肠杆菌离心到沉淀物中，使上清液中的放射性偏低。
（4）图中作为对照组的“被侵染细菌存活率”曲线基本保持在100%，以证明细菌没有裂解，子代噬菌体没有释放出来，否则细胞外的32P放射性会增高。
12．科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。针对这些假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如图实验（图2）。回答下列问题：
(1)图2中用含15NH4Cl的培养液来培养大肠杆菌若干代作为亲本，培养若干代的原因是 ，但无论培养几代，都有不属于重带的DNA分子，原因是 。
(2)结合图1中所示的复制方式的特点，图2中的实验结果可说明DNA复制方式是 ，根据该复制方式判断，若细胞进行第3次分裂，提取DNA并离心的结果应是 （条带种类与各条带DNA分子相对含量均要写）；请简述DNA的复制若为分散复制方式，则第一代和第二代的实验结果为 。
(3)有同学认为，将子一代的DNA分子用解旋酶处理后再离心，若一半在轻带，一半在重带，则一定为半保留复制。你认为这种说法是否合理并简要说出你的理由： 。
【答案】(1) 保证用于实验的大肠杆菌的DNA几乎都是15N标记的 DNA复制属于半保留复制，无论复制多少次，最初的母链所在的DNA分子只有1条链含15N
(2) 半保留复制 含轻带和中带，且轻带DNA含量是中带的3倍 第一代都在中带，第二代介于轻带和中带之间
(3)不合理，因为无论DNA复制是全保留复制还是半保留复制，子一代用解旋酶处理后都有一半的单链含15N，一半的单链含14N，离心后都是一半在轻带，一半在重带
【分析】1、DNA分子的复制，时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。
2、亲代为全重，第1代为全中，说明DNA分子是半保留复制或分散复制；第2代中一半为轻，一半为中，说明复制两次后一半DNA都是14N，另一半DNA中一条链为14N，另一条链为15N，从而证明DNA的复制方式为半保留复制。
【解析】（1）图2中用含15NH4Cl的培养液来培养大肠杆菌若干代作为亲本，培养若干代的原因是保证用于实验的大肠杆菌的DNA几乎都是15N标记的，但无论培养几代，都有不属于重带的DNA分子，这是因为DNA复制属于半保留复制，无论复制多少次，最初的母链均参与形成一个DNA分子，该DNA分子均只有1条链含15N。
（2）图2中的实验结果可说明DNA复制方式是半保留复制，因为第一代的结果是只有位于中带的DNA分子，第二代有位于轻带和中带的DNA分子，且轻带DNA数量和中带DNA数量相当，若为分散复制则第二代复制后DNA应该聚集在中带和轻带之间的位置，若为全保留复制，则无论第一代还是第二代，子代DNA应均有轻带和重带，与事实不符，据此可判断DNA复制方式为半保留复制，根据该复制方式判断，若细胞进行第3次分裂，由于带有母链DNA单链的DNA分子只有2个，轻带DNA有6个，因此，提取DNA并离心的结果应是含轻带和中带，且轻带DNA含量是中带的3倍；若DNA的复制若为分散复制方式，则第一代和第二代的实验结果为第一代都在中带，第二代介于轻带和中带之间。
（3）有同学认为，将子一代的DNA分子用解旋酶处理后再离心，若一半在轻带，一半在重带，则一定为半保留复制。这种说法是不合理的，若DNA复制方式为全保留复制，则子一代用解旋酶处理后也表现为有一半的单链含15N，一半的单链含14N，离心后都是一半在轻带，一半在重带，因而无法做出判断。
13．人体中的促红细胞生成素（EPO）是由肾脏和肝脏分泌的一种激素样物质，能够促进红细胞生成。研究发现，在氧气供应不足时，低氧诱导因子（HIF）可与促红细胞生成素（EPO）基因的低氧应答元件（非编码蛋白质序列）结合，促进EPO的合成，最终促进造血干细胞分裂分化为红细胞，以适应低氧环境，相关机理如图所示。回答下列问题：
(1)肾脏细胞中①过程需要 酶催化，②过程的场所在 ，除mRNA外，还需要的RNA有 。
(2)受调控后的EPO基因使得促红细胞生成素的mRNA的含量 ，增强对低氧的适应；由此说明 之间通过复杂的相互作用，共同调控生物体的生命活动。
(3)请用文字和箭头表示造血干细胞中遗传信息的传递过程： 。
(4)研究表明骨髓造血功能不全患者，EPO表达水平较正常人高，其原因是 。
【答案】(1) RNA聚合酶 核糖体 rRNA和tRNA
(2) 增多 不同基因、基因与环境之间
(3)
(4)骨髓造血功能不全患者，其体内红细胞数量减少，因而运输氧的能力下降，进而触发低氧诱导因子（HIF）可与促红细胞生成素（EPO）基因的低氧应答元件（非编码蛋白质序列）结合，促进EPO的合成
【分析】题图分析，图示表示人体缺氧调节机制，其中①表示转录过程，②表示翻译过程。在氧气供应不足的情况下，机体通过调节促进EPO的合成，进而实现了对低氧条件的应答。
【解析】（1）肾脏细胞中①过程为转录，该过程需要RNA聚合酶的催化，②过程为翻译过程，该过程发生在细胞质基质中的核糖体上，此时进行的是脱水缩合反应，除mRNA外，翻译过程还需要的RNA有rRNA（核糖体的组成成分）和tRNA（转运氨基酸的工具）。
（2） 由题干信息“低氧诱导因子（HIF）可与促红细胞生成素（EPO）基因的低氧应答元件（非编码蛋白质序列）结合，使得促红细胞生成素（EPO）的mRNA的含量增多”可知，HIF在转录水平调控EPO的表达，即受调控后的EPO基因使得促红细胞生成素的mRNA的含量增加，增强对低氧的适应；由此说明HIF、EPO基因与低氧环境相互作用，即不同基因、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，共同调控生物体的生命活动。
（3）造血干细胞具有增殖分化能力，其遗传信息的传递包括DNA复制、转录和翻译，故造血干细胞中的遗传信息的传递方向为：
（4）研究表明骨髓造血功能不全患者，其体内红细胞数量减少，因而运输氧的能力下降，进而使机体受到氧气供应不足的刺激，进而触发低氧诱导因子（HIF）可与促红细胞生成素（EPO）基因的低氧应答元件（非编码蛋白质序列）结合，促进EPO的合成，因而患者体内EPO表达水平较正常人高。
14．图甲表示细胞内进行的重要生理活动，A~C表示相关过程，a、b、①~⑧表示相关物质和结构；图乙表示中心法则图解，①~⑤表示相关过程。回答下列问题：
(1)过程A表示DNA的 过程，与图乙中过程③所用的原料 （“相同”或“不同”），两过程的不同点是 （答两点）。
(2)图甲中过程B和C分别对应图乙中过程 ，真核生物核基因表达时，过程B和C （填“能”或“不能”）同时发生，从真核细胞的结构方面分析其原因是 。
(3)图甲中C过程的方向是 （填“从左到右”或“从右到左”），形成的产物⑦ （“相同”或“不同”），原因是 。
(4)研究发现，某生物体内的核糖体每秒可翻译16个氨基酸，这就意味着核糖体沿着mRNA每秒至少可读取约 个核糖核苷酸。
【答案】(1) 复制 相同 所用模板不同(过程A以解旋后的DNA单链为模板，过程③以单链RNA为模板)、所用酶不同
(2) ②和⑤ 不能 真核细胞中核基因转录场所细胞核内和翻译场所核糖体之间有核膜阻隔
(3) 从左到右 相同 产物⑦合成过程的模板是相同的
(4)48
【分析】题图分析：甲图：A是DNA复制，B是转录，C是翻译；图乙：①是DNA复制，②是转录，③逆转录，④RNA复制，⑤翻译。
【解析】（1）过程A表示DNA复制，是以DNA的两条链为模板、以脱氧核苷酸为原料、在解旋酶和DNA聚合酶的催化作用下合成子代DNA的过程；图乙中过程③是逆转录，是以RNA为模板、以脱氧核苷酸为原料、在逆转录酶的催化作用下合成DNA的过程，因此图甲中的过程A与图乙中过程③所用原料相同，均为脱氧核苷酸，两过程的不同点有所用模板不同(过程A以解旋后的DNA单链为模板，过程③以单链RNA为模板)、所用酶不同。
（2）图甲中过程B是转录、C是翻译过程，分别对应图乙中过程②和⑤；真核生物核基因表达时，过程B和C不能同时发生，因为真核生物过程B（转录）主要发生在细胞核，过程C（翻译）发生在核糖体中，细胞核和核糖体之间有核膜阻隔。
（3）图甲中C过程是翻译，随着核糖体沿mRNA移动，肽链逐渐延长，因此图甲中C过程是从左向右的，形成的产物⑦（肽链）相同，因此图中所有肽链均以同一条mRNA作为模板；
（4）mRNA上每3个相邻的碱基决定一个氨基酸，因此某生物体内的核糖体每秒可翻译16个氨基酸，这就意味着核糖体沿着mRNA每秒至少可读取约48个核糖核苷酸。
15．谷子是我国重要的粮食作物，是由狗尾草驯化改良而来的。狗尾草种子小，成熟后易脱落，但谷子种子成熟时却不易脱落。科研人员对比谷子与狗尾草的基因组序列发现，谷子的DNA中插入了一段855bp的DNA片段，使SH基因变为sh基因。接着又研究了狗尾草中落粒基因SH和谷子中sh基因的表达情况，如图所示。回答下列相关问题：
(1)SH基因变为sh基因是发生了 （填变异类型），SH基因与sh基因的根本区别是 。
(2)图中过程①需要 酶的作用。在过程②中，核糖体与mRNA的结合部位会形成 个tRNA的结合位点。
(3)据图可知，狗尾草中SH蛋白进入细胞核后，与CAD基因结合会抑制其 （填具体生理过程）。据图分析，sh基因控制谷子种子成熟时不易从离层脱落的性状的方式是 。
【答案】(1) 基因突变 碱基的排列顺序不同
(2) RNA聚合 2
(3) 转录 通过控制 蛋白质的结构直接控制生物的性状
【分析】题图分析，图1中SH基因的表达产物可与CAD基因结合，从而抑制CAD基因的转录过程。根据图2可知，CAD基因的表达产物可促进苯丙氨酸转化为木质素，从而导致离层细胞的细胞壁强度增加，不易脱落。
【解析】（1）题意显示，科研人员对比谷子与狗尾草的基因组序列发现，谷子的DNA中插入了一段855bp的DNA片段，使SH基因变为sh基因，这种变异类型是基因突变。SH基因与sh基因的根本区别是它们的碱基的排列顺序不同，因而其中含有的遗传信息的是不同的。
（2）图中过程①代表转录，该过程需要RNA聚合酶的催化作用，过程②表示翻译，核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点。
（3）据图可知，SH蛋白与CAD基因结合会抑制其转录。图中显示，sh基因控制合成的蛋白质不能和CAD基因特定位置结合，进而细胞核中CAD基因得以表达，其表达的CAD蛋白能促进苯丙氨酸转变为木质素，表现为种子成熟时不易脱落，即该过程中说明sh基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
16．血红蛋白HbA含有4条肽链，其中有两条α链，两条β链。在一些镰状细胞贫血患者体内发现血红蛋白β链的氨基酸序列发生了改变，从而改变了HbA的空间结构，产生了异常血红蛋白HbS。
(1)下表是正常血红蛋白HbA与异常血红蛋白HbS的β链的氨基酸序列和密码子，图中省略的序列均相同。回答下列问题：
β链氨基酸序列 … 5 6 7 8 …
正常血红蛋白HbA的β链氨基酸序列 … 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 …
正常血红蛋白HbA的密码子 … CCU GAA GAA AAA …
异常血红蛋白HbS的β链氨基酸序列 … 脯氨酸 缬氨酸 谷氨酸 赖氨酸 …
异常血红蛋白HbS的密码子 … CCU GUA GAA AAA …
①血红蛋白HbA的一条α链中含141个氨基酸，一条β链中含146个氨基酸，则该血红蛋白HbA的肽键数目共有 个。
②血红蛋白基因在红细胞中表达，而在其他细胞中不表达，其根本原因是 。
③据表分析，与正常血红蛋白HbA相比，异常血红蛋白HbS的空间结构发生变化的直接原因是 。
(2)下图是表示血红蛋白基因表达的部分过程，请回答下列问题：
①图示表示遗传信息的 过程，核糖体沿着mRNA移动的方向是 。（填“左→右”或“右→左”）。氨基酸g应为 。（GAC：天冬氨酸、CAG：谷氨酰胺、GUC：缬氨酸、CUG：亮氨酸）。
②此图涉及RNA有 种，DNA转录形成RNA时 （填“需要”或“不需要”）DNA解旋酶。
(3)下图是镰状细胞贫血症的遗传系谱图，该遗传病受B/b基因的控制，当个体基因型为Bb时可表达产生HbS，但不患病。不考虑发生新的变异。
①据图分析，镰状细胞贫血的遗传方式为 ，判断的理由 。
②Ⅱ—6和Ⅱ—7再生一个男孩，该男孩患病的概率是 。
【答案】(1) 570 基因的选择性表达 正常血红蛋白HbA的β链第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸
(2) 翻译 左到右 缬氨酸 3 不需要
(3) 常染色体隐性遗传 Ⅰ-1和Ⅰ-2都正常，生下的女儿Ⅱ-5患病 1/6
【分析】由题图信息可知：异常血红蛋白HbS产生的直接原因是正常血红蛋白HbA的β链的第6位谷氨酸被缬氨酸所替代；异常血红蛋白HbS产生的根本原因是编码β链的基因模板链上的碱基T被碱基A替换。
【解析】（1）①血红蛋白HbA含有4条肽链，其中有两条α链，两条β链，一条α链中含141个氨基酸，一条β链中含146个氨基酸，所以该血红蛋白HbA的肽键数目=氨基酸个数-肽链条数=141×2+146×2-4=570个。
②血红蛋白基因在红细胞中表达，而在其他细胞中不表达，究其原因是在细胞分化的过程中，发生了基因的选择性表达。
③据表分析，与正常血红蛋白HbA相比，异常血红蛋白HbS的空间结构发生变化的直接原因是正常血红蛋白HbA的β链第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸。
（2）①图示表示遗传信息的翻译过程，核糖体沿着mRNA移动的方向是5′→3′。图中携带g的tRNA上的反密码子是CAG，则对应的密码子是GUC，则对应的g氨基酸为缬氨酸。
②此图涉及RNA有3种，分别是mRNA、tRNA和rRNA，形成RNA时需要的是RNA聚合酶。
（3）①遗传系谱图显示：Ⅰ-1和Ⅰ-2均正常，其女儿Ⅱ-5患病，据此可推知，镰状细胞贫血的遗传方式为常染色体隐性遗传。
②Ⅱ–5和Ⅰ–3的基因型均为bb，进而推知Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型均为Bb，Ⅱ-6的基因型为1/3BB、2/3Bb，Ⅱ-7的基因型为Bb，Ⅱ-6和Ⅱ-7所生子代的基因型及其比例为BB∶Bb∶bb＝（1/3×1/2＋2/3×1/4）：（1/3×1/2＋2/3×1/2）：（2/3×1/4）=2：3：1，综上分析可推知，Ⅱ-6和Ⅱ-7再生一个男孩，该男孩患病的概率是1/6。
17．如图为四种不同的育种方法，请回答：
(1)图中 A→D 途径表示 育种，水稻某一优良性状(A)对不良性状(a)为显性，如用该方法育种，杂合子 Aa 逐代自交 3 次，后代中纯合子的比例是 。
(2)若亲本的基因型如上图四种类型：
①两亲本相互杂交，后代表现型为 3∶1 的杂交组合是 。
②选乙、丁为亲本，经 A→B→C 途径可培育出 种纯合植株。该育种方法的原理是 ，与A→D 途径的育种方法相比，突出的优点是 。
(3)人工诱导多倍体采用的是方法 （填字母） ，该过程最常用的化学药剂是 ,该物质的作用是 ，促使染色体加倍。
【答案】(1) 杂交 7/8
(2) 甲×乙 4/四 染色体数目变异 明显缩短育种年限
(3) F 秋水仙素 抑制纺锤体形成
【分析】根据题意和图示分析可知：“亲本→A→D新品种”是杂交育种，“A→B→C 新品种”是单倍体育种，“种子或幼苗→E→新品种”是诱变育种，“种子或幼苗→F→新品种”是多倍体育种。
【解析】（1）据图分析，图中 A→D 途径能够集中不同亲本的优良性状，表示杂交育种；水稻某一优良性状(A)对不良性状(a)为显性，如用该方法育种，杂合子 Aa 逐代自交 3 次，后代中纯合子的比例是（1-1/23）×1/2=7/8。
（2）①要想使后代出现3：1的性状分离比，则所选的两亲本要具有一对相同的杂合基因，而另一对基因杂交后代的性状表现为一种，所以可以选择甲和乙。
②乙丁为亲本，F1代中有AaBb和Aabb，而AaBb可产生4种配子，所以经A、B、C途径可培育出4种纯合植物；该方法是单倍体育种，原理是染色体数目变异；单倍体育种得到的个体都是纯合体，自交后代不发生性状分离，优点是明显缩短育种年限。
（3）三倍体无子西瓜的培育属于多倍体育种即图中的F，该过程最常用的化学药剂是秋水仙素，该物质的作用是抑制纺锤体形成，促使染色体加倍。
18．（一）阅读下列材料，回答相关问题。
材料1：植物产生有毒酚糖充当“矛”来防御昆虫侵害，多余酚糖会通过自身PMaT1基因产物来降解，烟粉虱直接“盗用”植物PMaT1基因变成自身基因，获得对抗植物的“盾”。
材料2：海岛上有一群野兔，后因地质变迁，变为一南一北相互隔绝的两岛，野兔也随机分成两部分，野兔体色受A（黑色)、a(白色)、a1（灰色）控制，原岛上野兔种群基因频率为A(60%)、a(40%)，10年后，南岛基因型频率为AA(55%)、Aa(10%)、aa(35%)，北岛基因频率为A(8%)、a(32%)、a1(60%)。
(1)材料1反映的是 之间的协同进化。
(2)材料2中，与原来相比，北岛野兔发生了进化，判断依据是 ；两岛上的野兔产生了隔离，却不一定形成了新物种，原因是 。
（二）兰花的多样性及其对不同环境极强的适应能力，吸引着科学家们对它们的进化产生了浓厚的兴趣。2017年我国科学家以深圳拟兰为重点研究对象，通过基因组的测序和功能分析从基因水平上解开了兰花进化之谜，在“分子水平上研究进化”这一画卷上描下了浓重的一笔。回答下列问题。
(3)科学家发现兰花有474个特有基因家族，导致形成了不同种的兰花，这体现了生物多样性中的 。不同种兰花的DNA和蛋白质等生物大分子具有共同点和差异性，差异性的大小揭示了 ，以及在进化史上出现的顺序。
(4)某兰花种群中一对相对性状由A和a基因控制，其中基因型为AA的个体占20%，基因型为aa的个体占50%。若人为舍弃隐性性状，仅保留显性性状，让其自交，则F1中AA的基因型频率为 ,A的基因频率为 。
（三）蝴蝶全世界大约有14000余种，主要分布在美洲，在世界其他地区除了南北极寒冷地带以外，都有分布。蝴蝶大多数翅色艳丽，面有的则呈现枯叶色，这都是对环境的一种适应。
(5)枯叶色的蝴蝶飞到鲜艳的花丛中，更易被天敌捕食，由此可见适应具有 性，其原因是 。
(6)蝴蝶的口器并不是完全相同的，有一种蝴蝶的口器细长类似吸管，可以吸食存在于某种花细长花距底部的花蜜，这种现象是协同进化的结果。协同进化是指 。
(7)假设某蝴蝶种群足够大且没有其他因素干扰，种群内随机交配产生子代。某一时间段内种群中Aa与aa的基因型频率相等，则其子代中显性纯合子所占的比例为 。据图分析，该种群在 时间段内发生了进化，判断依据是 。
(8)科学家发现了两种外观形态、生活习性非常类似的蝴蝶甲和乙。经基因组分析发现，甲、乙两种蝴蝶完全相同；经染色体组成分析发现，蝴蝶甲含有32对同源染色体，蝴蝶乙含有64对同源染色体。蝴蝶甲和乙 （填“属于”或“不属于”）同一物种，原因是 。
【答案】(1)不同物种
(2) 北岛上野兔种群的基因频率发生了改变 仅仅产生了地理隔离，不一定形成生殖隔离
(3) 基因多样性、物种多样性 亲缘关系的远近
(4) 55% 70%
(5) 相对性 遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
(6)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
(7) 1/9 Y1-Y3 种群中基因A的基因频率发生变化
(8) 不属于 杂交产生的后代为三倍体，不育
【分析】现代生物进化理论认为：生物进化的单位是种群，种群是一定区域内的同种生物的全部个体，种群中所有个体的全部基因叫基因库；突变和基因重组为生物进化提供原材料，自然选择决定生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率改变；隔离是新物种形成的必要条件；生物进化是共同进化；通过漫长的共同进化形成生物多样性；生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性三个层次。达尔文的观点是：过度繁殖（基础）、生存斗争（动力）、遗传变异（内因）、适者生存（结果）。变异是选择的原材料，在生存竞争中，有利的变异将较多地保存下来，有害的变异则被淘汰。有利变异在种内经过长期积累，导致性状分歧，最后形成新种，生物就是这样通过自然选择缓慢进化的。
【解析】（1）分析材料1可知为昆虫和植物之间的关系，因此材料1反映的是不同物种之间的协同进化。
（2）北岛上野兔种群的基因频率发生了改变，可判断与原来相比，北岛野兔发生了进化，两岛上的野兔产生了隔离，却不一定形成了新物种，原因是仅仅产生了地理隔离，不一定形成生殖隔离。
（3）生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。兰花有474个特有基因家族，导致形成了不同种的兰花，这体现了生物多样性中的基因多样性、物种多样性。不同种兰花的DNA和蛋白质等生物大分子具有共同点和差异性，共同点说明它们之间具有共同的祖先，而差异性的大小则体现亲缘关系的远近。
（4）基因型为AA的个体占20%，基因型为aa的个体占50%，则Aa基因型个体占30%，A基因频率为2/10+3/10×1/2=7/20，即35%。倘若人为舍弃隐性性状，仅保留显性性状，即基因型AA,个体占2/5，基因型Aa基因型个体占3/5，令其自交，F1中AA的基因型频率为2/5×1+3/5×1/4=11/20，即55%。F1中AA基因型频率为55%，计算出Aa的基因型频率为3/5×1/2=3/10，则A的基因频率=11/20+1/2×3/10=28/40，即70%。
（5） 枯叶色的蝴蝶飞到鲜艳的花丛中，更易被天敌捕食，说明适应具有相对性，适应具有相对性的根本原因在于遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。
（6）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，这就是协同进化。
（7）假设该种群的a频率为m，A=1-m，由于种群足够大且没有其他因素干扰，种群内随机交配产生子代，Aa与aa基因型频率相等，则2×m×（1-m）=m2，m=2/3，A的基因频率=1/3，故产生的子代中显性纯合子所占的比例为AA=（1/3）2=1/9。生物进化的实质是基因频率的改变，因此据图2可知，Y1-Y3时间段内种群中基因A的基因频率发生变化，因此该阶段发生了进化。
（8） 蝴蝶甲是二倍体，与蝴蝶乙（四倍体）杂交产生的后代三倍体是不可育的，因此蝴蝶甲与乙不是同一物种。
19．油菜是一种草本植物，其中甘蓝型油菜是由白菜（染色体组为AA，2n=20）与甘蓝（染色体组为CC，2n=18）通过种间杂交，自然加倍形成的异源四倍体。油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产，而萝卜（染色体组为RR，2n=18）具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交，通过如图所示途径获得抗线虫病油菜。
(1)甘蓝型油菜根尖分生区细胞中含有 条染色体。亲代杂交时，需要对甘蓝型油菜进行 、授粉等操作。
(2)F1植株为 倍体，由于减数第一次分裂时染色体不能 ，自然状态下不可育，说明油菜和萝卜存在 ，需要用 处理F1植株使染色体数加倍，形成异源多倍体。
(3)将异源多倍体与亲本油菜回交，获得BC1，BC1细胞中的染色体组成为 。
(4)用BC1与油菜再一次杂交，得到BC2植株，其染色体数目范围为 ，选择染色体数为39的抗线虫病BC2植株自交，正常情况下后代表型及比例为 。若染色体数为38的后代植株也具有抗线虫病的特性，则可能原因是 。
【答案】(1) 38或76 去雄、套袋
(2) 三 配对（联会） 生殖隔离 秋水仙素
(3)AACCR
(4) 38-47 抗线虫病：不抗线虫病=3：1 抗线虫病基因易位到油菜染色体上
【分析】根据题意和图示分析可知：油菜和萝卜杂交，F1植株属于萝卜AACC和油菜RR为亲本的各自花药AC×R的细胞融合ACR，用秋水仙素处理使染色体形成异源多倍体AACCRR，2n=56；异源多倍体AACCRR形成的配子为ACR与亲本油菜AACC形成的配子为AC杂交（回交），获得BC1．基因型为AACCR，2n=28+19=47由于BC1细胞中的染色体组成为AACCR。
【解析】（1）甘蓝型油菜（AACC）根尖分生区细胞为体细胞，此处细胞进行有丝分裂，其中含有20+18=38条或者76染色体。甘蓝型油菜是两性花，故进行杂交时，需要对甘蓝型油菜进行去雄、套袋、授粉等操作。
（2）F1杂种甘蓝型油菜（ACR）的正常体细胞中含有3个染色体组，为三倍体，由于减数第一次分裂时染色体不能正常联会完成减数分裂产生配子，故自然状态下不可育，说明油菜和萝卜存在生殖隔离。需要用秋水仙素处理F1植株使染色体数加倍，形成异源多倍体（AACCRR）。
（3）异源多倍体AACCRR形成的配子为ACR与亲本油菜AACC形成的配子为AC杂交（回交），获得BC1，基因型为AACCR。
（4）BC1的染色体组成为AACCR，染色体数目为47条，BC1植株植株的R染色体组中的9条染色体在减数第一次分裂后期都随机地移向两极，因而产生的配子中染色体最少有19条，最多有28条，故该植株与油菜AACC杂交后，产生的BC2植株的染色体数目为38～47条之间。选择染色体数为39的抗线虫病BC2植株（染色体组成为AACCR，即有38条染色体来源于油菜，1条染色体来源于萝卜且含有抗线虫病基因）自交，正常情况下后代染色体组成及比例为AACCRR：AACCR：AACC=1：2：1，故子代表现型及比例为抗线虫病：不抗线虫病=3：1。若染色体数为38的后代植株也具有抗线虫病的特性，则可能原因是抗线虫病基因易位到油菜染色体上。
20．某地大白菜农田蜗牛危害严重，农民起初喷洒杀虫剂R控制虫害，但几年后效果不明显，于是通过放养青蛙来控制害虫，如图是几年中蜗牛种群数量变化的曲线。回答下列相关问题：
(1)现代生物进化理论认为蜗牛从A点到B点发生了进化，其原因是 。从 点开始，农民开始放养青蛙控制害虫。
(2)蜗牛还能被一些鸟类捕食。蜗牛壳上有条纹与无条纹的性状是由一对等位基因A和a控制的，研究人员调查了某地区的1 000只蜗牛，对存活的个体数和被鸟捕食后剩下的蜗牛空壳数进行统计，得到的数据如表所示。
有条纹（显性） 无条纹（隐性） 合计
存活个体数 178 211 389
空壳数 332 279 611
合计 510 490 1 000
在这1000只蜗牛中，aa的基因型频率为 。如果Aa的基因型频率为32%，则a的基因频率为 。由表中数据可推断，经多个世代后，该种群中 （填“有条纹”或“无条纹”）基因的频率将会增大。
【答案】(1) 从A到B杀虫剂R的使用会使蜗牛种群中抗药性基因频率上升，种群基因频率发生改变 C
(2)49% 65% 无条纹
【分析】现在生物进化理论基本观点：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，自然选择使种群的基因频率定向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。
【解析】（1）现代生物进化理论认为生物进化的实质是种群基因频率的改变。蜗牛从A点到B点发生了进化，其原因是从A到B杀虫剂R的使用会使蜗牛种群中抗药性基因频率上升，种群基因频率发生改变。C点后蜗牛种群数量开始下降，从C点开始，农民开始放养青蛙控制害虫。
（2）由题意可知，无条纹是隐性性状，基因型为aa。由表格信息可知，aa的基因型频率是490÷1000=49%，Aa=32%，则a的基因频率为：49%+1/2×32%=65%。由表格中的信息可知，有条纹的蜗牛空壳的相对数量更多，因此有条纹的蜗牛更易被鸟捕食，控制有条纹性状的基因A的基因频率会逐渐降低，控制无条纹性状的基因a的基因频率会逐渐上升。
