2019年高考生物真题分类汇编专题04:遗传的分子基础与规律

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名称 2019年高考生物真题分类汇编专题04:遗传的分子基础与规律
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2019-06-13 19:18:52

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2019年高考生物真题分类汇编专题04:遗传的分子基础与规律
一、单选题(共8题)
1.(2019?江苏)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质,下列关于该实验的叙述正确的是(?? )
A.?实验中可用15N代替32P标记DNA???????????????????????B.?噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的 C.?噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌?????????????????D.?实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
2.(2019?北京) 油菜是我国重要的油菜作物,培育高产优质新品种意义重大。油菜的杂种一代会出现杂种优势(产量等性状优于双亲),但这种优势无法在自交后代中保持。杂种优势的利用可显著提高油菜籽的产量。 (1)油菜具有两性花,去雄是杂交的关键步骤,但人工去雄耗时费力,在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株(雄蕊异常,肉眼可辨),利用该突变株进行的杂交实验如下:
①由杂交一结果推测,育性正常与雄性不育性状受________对等位基因控制。在杂交二中,雄性不育为________性性状。
②杂交一与杂交二的F1表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因(A1、A2、A3)决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据
杂交一、二的结果,判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是________。
(2)利用上述基因间的关系,可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子(YF1),供农业生产使用,主要过程如下:
①经过图中虚线框内的杂交后,可将品系3的优良性状与________性状整合在同一植株上,该植株所结种子的基因型及比例为________。
②将上述种子种成母本行,将基因型为________的品系种成父本行,用于制备YF1。
③为制备YF1 , 油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则,得到的种子给
农户种植后,会导致油菜籽减产,其原因是________。
(3)上述辨别并拔除特定植株的操作只能在油菜刚开花时(散粉前)完成,供操作的时间短,还有因辨别失误而漏拔的可能。有人设想:“利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性”,请用控制该性状的等位基因(E、e)及其与A基因在染色体上的位置关系展示这一设想。
3.(2019?天津)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率,检测并计算基因频率,结果如图。下列叙述错误的是(?? )
A.?深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响 B.?与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低 C.?浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD,Dd D.?与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高
4.(2019?天津)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸,注入真核细胞,可用于研究(?? )
A.?DNA复制的场所??????B.?mRNA与核糖体的结合????????C.?分泌蛋白的运输?????D.?细胞膜脂质的流动
5.(2019?全国Ⅲ)假设在特定环境中,某种动物基因型为BB和Bb的受精卵均可发育成个体,基因型为bb的受精卵全部死亡。现有基因型均为Bb的该动物1 000对(每对含有1个父本和1个母本),在这种环境中,若每对亲本只形成一个受精卵,则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为(?? )
A.?250、500、0?????????????????B.?250、500、250?????????????????C.?500、250、0?????????????????D.?750、250、0
6.(2019?全国Ⅱ) 某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。(????? )
① 植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
② 用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶
③ 用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④ 用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是
A.?① 或②????????????????????????????????B.?① 或 ④????????????????????????????????C.?② 或③????????????????????????????????D.?③ 或④
7.(2019?全国Ⅰ)用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽链,所需的材料组合是(?? )
①同位素标记的tRNA ②蛋白质合成所需的酶
③同位素标记的苯丙氨酸 ④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 ⑤ 除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A.?① ② ④????????????????????????????????B.?② ③ ④????????????????????????????????C.?③ ④ ⑤????????????????????????????????D.?① ③ ⑤
8.(2019?全国Ⅰ)某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是(?? )
A.?窄叶性状只能出现在雄株中,不可能出现在雌株中 B.?宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株 C.?宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中既有雌株又有雄株 D.?若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子
二、综合题(共5题)
9.(2019?江苏)杜洛克猪毛色受两对独立遗传的等位基因控制,毛色有红毛、棕毛和白毛三种,对应的基因组成如下表。请回答下列问题:
毛色
红毛
棕毛
白毛
基因组成
A_B_
A_bb、aaB_
aabb
(1)棕毛猪的基因型有________种。
(2)已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛,F1雌雄交配产生F2。
① 该杂交实验的亲本基因型为________。
② F1测交,后代表现型及对应比例为________。
③ F2中纯合个体相互交配,能产生棕毛子代的基因型组合有________种(不考虑正反交)。
④ F2的棕毛个体中纯合体的比例为________。F2中棕毛个体相互交配,子代白毛个体的比例为________。
(3)若另一对染色体上有一对基因I、i,I基因对A和B基因的表达都有抑制作用,i基因不抑制,如I_A_B_表现为白毛。基因型为IiAaBb的个体雌雄交配,子代中红毛个体的比例为________,白毛个体的比例为________。
10.(2019?全国Ⅲ)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是________。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律。写出两种验证思路及预期结果。
11.(2019?全国Ⅰ)基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。
(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以从基因文库中获得。基因文库包括________和________。
(2)生物体细胞内的DNA复制开始时,解开DNA双链的酶是________。在体外利用PCR技术扩增目的基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是________。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的________。
(3)目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是________。
12.(2019?江苏)叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题:
(1)合成酶R时,细胞核DNA编码小亚基的遗传信息________到RNA上,RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成;在叶绿体中,参与大亚基肽链合成的RNA中,种类最多的是________。
(2)进行光合作用时,组装完成的酶R需ATP参与激活,光能转化为ATP中的化学能是在________上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3-l),C3-I还原为三碳糖(C3-Ⅱ),这一步骤需要________作为还原剂。在叶绿体中C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外,还必须合成化合物X以维持卡尔文循环,X为________。
(3)作为光合作用的重要成分,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和物质代谢过程,与X浓度相关的有________(填序号)。
① 外界环境的CO2浓度
② 叶绿体接受的光照强度
③ 受磷酸根离子浓度调节的C3-ll输出速度
④ 酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度
(4)光合作用旺盛时,很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中,假如以大量可溶性糖的形式存在,则可能导致叶绿体________。
13.(2019?天津)作物M的F1基因杂合,具有优良性状。F1自交形成自交胚的过程见途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因,获得具有与F1优良性状一致的N植株,该植株在形成配子时,有丝分裂替代减数分裂,其卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚,过程见途径2。据图回答:
(1)与途径1相比,途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂,不会发生由________和________导致的基因重组,也不会发生染色体数目________。
(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为例,理论上,自交胚与F1基因型一致的概率是________,克隆胚与N植株基因型一致的概率是________。 (3)通过途径________获得的后代可保持F1的优良性状。
三、实验探究题(共2题)
14.(2019?全国Ⅱ) 某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制,只含隐性基因的个体表现隐性性状,其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。
实验①:让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交,子代都是绿叶
实验②:让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株进行杂交,子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3
回答下列问题。
(1)甘蓝叶色中隐性性状是________,实验① 中甲植株的基因型为________。
(2)实验② 中乙植株的基因型为________,子代中有________种基因型。
(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1,则丙植株所有可能的基因型是________;若杂交子代均为紫叶,则丙植株所有可能的基因型是________;若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1,则丙植株的基因型为________。
15.(2019?全国Ⅰ)某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。
(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为________。图中所列基因中,不能与翅外展基因进行自由组合的是________。
(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交),则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为________;若进行反交,子代中白跟个体出现的概率为________。
(3)为了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1 , F1相互交配得到F2。那么,在所得实验结果中,能够验证自由组合定律的F1表现型是________,F2表现型及其分离比是________;验证伴性遗传时应分析的相对性状是________,能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是________。
答案解析部分
一、单选题
1. C
【考点】噬菌体侵染细菌实验
解:【解答】A、由于蛋白质的组成元素也还有N,所以如果用15N标记DNA,那蛋白质也会被标记,A不符合题意 B、噬菌体的外壳蛋白合成原料是大肠杆菌提供的,但编码蛋白质的DNA还是噬菌体自己的,B不符合题意 C、噬菌体为寄生生物,其合成自身物质的原料都来自于大肠杆菌,C符合题意 D、实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA,没有证明大肠杆菌的遗传物质是什么,D不符合题意
故答案为:C
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验流程: a、研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。 b、实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。 c、实验方法:放射性同位素标记法。 d、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。 e、实验过程:标记细菌→标记噬菌体→用标记的噬菌体侵染普通细菌→搅拌离心。 f、测试的结果表明,噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部,而是留在细菌的外部,噬菌体的DNA却进入了细菌体内,可见,噬菌体在细菌内的增殖是在噬菌体DNA的作用下完成的。即结论:在噬菌体中,亲代和子代间具有连续性的物质是DNA,即子代噬菌体的各种性状是通过亲代 DNA传给后代的,DNA才是真正的遗传物质。 2. (1)一;显;A1对A2为显性,A2对A3为显性 (2)雄性不育;A2A3:A3A3=1:1;A1A1;母本中育性正常个体自交后代为纯合子,产量低于杂合种子,故去除育性正常个体 (3)将E基因插入A2基因所在染色体,使其紧密连锁,则表现E基因性状个体为不育,未表现E基因性状个体为可育。
【考点】基因的分离规律的实质及应用
解:【解答】(1)①杂交一F2代性状分离比为3:1,由此推测育性正常与雄性不育性状受一对等位基因控制。在杂交二中,两亲本具有相对性状,F1均为雄性不育,所以雄性不育为显性性状。②根据杂交一亲本雄性不育(A2A2)植株与品系1(A1A1)植株杂交,F1(A1A2)均育性正常,说明A1对A2为显性;根据杂交二亲本雄性不育(A2A2)植株与品系3(A3A3)植株杂交,F1(A2A3)均雄性不育,说明A2对A3为显性。 (2)①图中虚线框内是雄性不育植株(A2A3)与品系3(A3A3)植株杂交,杂交结果是将品系3的优良性状与雄性不育性状整合在同一植株上该植株与品系3杂交所结种子的基因型及比例为A2A3:A3A3=1:1.②YF1兼具品系1、3优良性状,若上述种子(A2A3和A3A3)做母本,则父本应含A1 , 所以将基因型为A1A1的品系种成父本行。③母本行中有基因型为A3A3的植株,此种植株育性正常能自交产生纯合子,产量低于杂合种子,所以需除去育性正常个体。(3)要想利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性,需要控制这一相对性状的基因与A2基因产生连锁关系,方法是将E基因插入A2基因所在染色体,使其紧密连锁,则表现E基因性状个体为不育,未表现E基因性状个体为可育。 故答案为:(1)①一 显 ②A1对A2为显性,A2对A3为显性 (2)①雄性不育 ②A1A1 ③母本中育性正常个体自交后代为纯合子,产量低于杂合种子,所以需除去育性正常个体。 (3)将E基因插入A2基因所在染色体,使其紧密连锁,则表现E基因性状个体为不育,未表现E基因性状个体为可育。
3. B
【考点】基因的分离规律的实质及应用
解:【解答】A、由于毛色与环境差异大则易被天敌捕食,囊鼠不同颜色的表现型频率在随区域的改变而发生变化,所以深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响,不符合题意; B、据图可推算浅色岩P区囊鼠的杂合体(Dd)频率为0.1×0.9×2=0.18,而深色熔岩床区囊鼠的杂合体(Dd)频率为0.7×0.3×2=0.42,所以深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率高,符合题意; C、因为体毛深色(D)对浅色(d)为显性,深色囊鼠为显性性状,其基因型有两种DD和Dd,,不符合题意; D、浅色岩Q区隐性纯合体(dd)的频率为0.7×0.7=0.49,而浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体(dd)的频率为0.9×0.9=0.81,所以浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率比Q区高,不符合题意; 故答案为:B 【分析】主要考查基因频率的计算以及基因型频率与环境的关系。明确基因频率的计算方法,在一个自由交配的种群中,基因A、a的频率分别为P(A)、P(a),则基因型AA、Aa、aa的频率为:P(AA)=P(A)2 , P(aa)=P(a)2 , P(Aa)=2P(A)×P(a)。浅色岩P区:深色表现型频率为0.18,因为囊鼠的毛色(深色)与环境(浅色岩)差异大易被天敌捕食,D基因频率为0.1,则d基因频率为1-0.1=0.9;深色熔岩床区:深色表现型频率为0.95,因为囊鼠颜色与环境差异小不易被天敌捕食,D的基因频率为0.7,则d的基因频率为1-0.7=0.3;浅色岩Q区的深色表现型频率为0.50,因为毛色与环境差异大则易被天敌捕食,D的基因频率为0.3,则d的基因频率为1-0.3=0.7。
4. A
【考点】细胞膜的结构特点,细胞器之间的协调配合,DNA分子的复制,遗传信息的翻译
解:【解答】A、DNA复制需要脱氧核苷酸作为原料,3H标记胸腺嘧啶为DNA复制特有碱基,可以跟踪放射性研究DNA复制的场所, 符合题意; B、mRNA与核糖体的结合,开始翻译的过程需要原料是氨基酸,不需要脱氧核苷酸,不符合题意; C、分泌蛋白的运输需要内质网的加工,形成囊泡运到高尔基体,加工、分类和包装,形成分泌小泡通过胞吐运输出去,与脱氧核苷酸无关,不符合题意; D、细胞膜脂质的流动与细胞膜上的磷脂流动性有关,不需要脱氧核苷酸,不符合题意 故答案为:A 【分析】主要考查DNA的复制、蛋白质的合成、分泌蛋白的运输及细胞膜的结构等知识。DNA复制需要脱氧核苷酸作为原料,胸腺嘧啶为DNA特有的碱基。而mRNA与核糖体结合,翻译形成蛋白质;分泌蛋白的运输需要内质网和高尔基体加工运输;细胞膜脂质的流动与细胞膜上的磷脂运动有关,都不需要脱氧核苷酸作为原料。
5. A
【考点】基因的分离规律的实质及应用
解:【解答】亲本基因型均为Bb,产生配子的比例B占1/2,b占1/2,子一代群体中BB、Bb、bb各占1/4、1/2、1/4,因该动物共1 000对(每对含有1个父本和1个母本),每对亲本只形成一个受精卵,则理论上产生后代1 000只,BB、Bb、bb个体的数目依次为250、500、250。由于基因型为bb的受精卵全部死亡。则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为250、500、0。 故答案为:A 【分析】主要考查基因的分离定律。由于亲本基因型均为Bb,产生配子的比例B占1/2,b占1/2,子一代群体中BB占1/2×1/2=1/4、Bb占1/2×1/2×2=1/2、、bb占1/2×1/2=1/4,该动物1 000对(每对含有1个父本和1个母本),若每对亲本只形成一个受精卵,则子一代受精卵个数理论上是1000,即BB有1/4×1000=250、Bb有1/2×1000=500、bb有1/4×1000=250。因为基因型为bb的受精卵全部死亡。所以子一代存活个体中BB、Bb、bb个体的数目依次为250、500、0。 6. B
【考点】基因的分离规律的实质及应用
解:【解答】①植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离,说明全缘叶为显性性状,子代出现羽裂叶,羽裂叶为隐性性状,羽裂叶植株为隐性纯合子,则植株甲一定为杂合子;②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,若全缘叶为显性,另一全缘叶植株基因型为AA,或全缘叶植株均为隐性纯合子,子代均为全缘叶,不能判定植株甲为杂合子;③用植株甲给羽裂叶植株授粉,植株甲或羽裂叶植株肯定有一个为隐性纯合子,又子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1:1,则显性个体一定是杂合子,但没有说全缘叶为显性,所以不能判定植株甲为杂合子;④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代出现了性状分离,说明全缘叶为显性性状,又性状分离比为3:1,说明植株甲和另一植株均为杂合子。所以能判定植株甲为杂合子的实验是①④,B符合题意。
故答案为:B
【分析】1.纯合子、杂合子的判断方法 (1)自交法:待测个体自交,若后代无性状分离,则待测个体为纯合子,若后代有性状分离,则待测个体为杂合子。 (2)测交法:待测个体与隐性纯合子杂交,若后代无性状分离,则为纯合子;若后代有性状分离,则为杂合子。 2.由子代性状分离比推测亲代基因型
后代表现型
亲本基因型组合
亲本表现性
全显
AA×AA(或Aa或aa)
亲本中一定有一个是显性纯合子
全隐
Aa×aa
双亲均为隐性纯合子
显:隐=1:1
Aa×aa
亲本一方为显性杂合子,一方为隐性纯合子
显:隐=3:1
Aa×Aa
双亲均为显性杂合子
7. C
【考点】遗传信息的转录,遗传信息的翻译
解:【解答】① tRNA是运输氨基酸的工具,同位素标记tRNA无法使多肽链具有标记,错误
②由题意知,目的为获得多肽链,不需要将其合成为蛋白质,所以不需要蛋白质合成所需的酶,错误
③若要使多肽链被同位素标记,需要同位素标记多肽链合成的原料氨基酸,正确
④为了获得多肽链,应该需要指导多肽链合成的mRNA,所以需要人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸来作为mRNA,正确
⑤翻译的过程需要各种酶和能量,所以需要除去了DNA和mRNA的细胞裂解液来提供合成所需要的其他物质,正确
所需的材料组合是③④⑤
故答案为:C
【分析】主要考查基因表达中翻译的条件。翻译是蛋白质生物合成(基因表达中的一部分,基因表达还包括转录)过程中的第二步(转录为第一步),翻译是根据遗传密码的中心法则,将成熟的信使RNA分子(由DNA通过转录而生成)中“碱基的排列顺序”(核苷酸序列)解码,并生成对应的特定氨基酸序列的过程。体外合成同位素标记的多肽链的条件包括:模板(mRNA)、原料(同位素标记的氨基酸)、能量(ATP)、酶(蛋白质合成所需的酶)和场所。除去了DNA和mRNA的细胞裂解液可以模拟细胞环境。
8. C
【考点】伴性遗传
解:【解答】A、叶雄株基因型为XbY,窄叶雌株基因型应该为XbXb , 根据题目意思,Xb的花粉不育,所有不可能出现窄叶雌株,不符合题意;
B、如果而亲代宽叶雌株是杂合体,则子代雄株既有宽叶,也有窄叶,不符合题意;
C、宽叶雌株基因型为XBX- , 窄叶雄株基因型为XbY,含基因的X染色体的花粉不育,所以在子代中只有雄株出现,符合题意;
D、若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株只产生X B配子,一定是纯合子,不符合题意
故答案为:C
【分析】(1)主要考查伴性遗传和分离定律。根据题意分析可知:宽叶(B)对窄叶(b)是显性,等位基因位于X染色体上,属于伴性遗传。窄叶基因b会使花粉致死,后代没有雌性窄叶植株。若母方宽叶纯合父方宽叶则子代雌雄均有都为宽叶;若母方宽叶杂合父方宽叶则子代雌性均为宽叶,雄性宽叶窄叶都有比例相等;若母方宽叶纯合父方窄叶则子代只有雄性且均为宽叶;若母方宽叶杂合父方窄叶则子代只有雄性,且宽叶窄叶比例相等。 (2)伴性遗传规律: ①当同配性别的性染色体(如哺乳类等为XX为雌性,鸟类ZZ为雄性)传递纯合显性基因时,F1雌、雄个体都为显性性状。F2性状的分离呈3显性:1隐性;性别的分离呈1雌:1雄。其中隐性个体的性别与祖代隐性体一样,即1/2的外孙与其外祖父具有相同的表型特征。 ②当同配性别的性染色体传递纯合体隐性基因时,F1表现为交叉遗传,即母亲的性状传递给儿子,父亲的性状传递给女儿,F2中,性状与性别的比例均表现为1:1。 ③存在于Y染色体差别区段上的基因(特指哺乳类)所决定的性状,或由W染色体所携带的基因所决定的性状,仅仅由父亲(或母禽、母鸟)传递给其儿子(或雌禽、母鸟)。表现为特殊的Y连锁(或W连锁)遗传。 ④伴X显性遗传疾病,女性患者多于男性患者;伴X隐性遗传疾病,男性患者多于女性患者。
二、综合题
9. (1)4 (2)Aabb和aaBB;红毛∶棕毛∶白毛=1∶2∶1;4;1/3;1/9 (3)9/64;49/64
【考点】基因的自由组合规律的实质及应用
解:【解答】(1)由表格知:棕毛猪的基因组成为A_bb、aaB_,因此棕毛猪的基因型有:AAbb、Aabb、aaBB、aaBb 4种。 (2)①由两头纯合棕毛猪杂交,F1均为红毛猪,红毛猪的基因组成为A_B_,可推知两头纯合棕毛猪的基因型为AAbb和aaBB,F1红毛猪的基因型为AaBb。 ②F1测交,即AaBb与aabb杂交,后代基因型及比例为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,根据表格可知后代表现型及对应比例为:红毛:棕毛:白毛=1:2:1 ③F1红毛猪的基因型为AaBb,F1雌雄个体随机交配产生F2,F2的基因型有:A_B_、A_bb、aaB_、aabb,其中纯合子有:AABB、AAbb、aaBB、aabb,能产生棕色猪(A_bb、aaB_)的基因型组合有:AAbb×AAbb、aaBB×aaBB、AAbb×aabb、aaBB×aabb 共4种。 ④F2的基因型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,棕毛猪A_bb:aaB_所占比例为6/16,其中纯合子为AAbb、aaBB,所占比例为2/16,故F2的棕毛个体中纯合体所占的比例为2/6,即1/3。F2的棕毛个体中各基因型及比例为1/6AAbb、2/6Aabb、1/6aaBB、2/6aaBb。 棕毛个体相互交配,能产生白毛个体(aabb)的杂交组合及概率为:2/6Aabb×2/6Aabb+2/6aaBb×2/6aaBb+2/6Aabb×2/6aaBb×2=1/3×1/3×1/4+1/3×1/3×1/4+1/3×1/3×1/2×1/2×2=1/9。 (3)若另一对染色体上的I基因对A和B基因的表达有抑制作用,只要有I基因,不管有没有A或B基因都表现为白色,基因型为IiAaBb个体雌雄交配,后代中红毛个体即基因型为ii A_B_的个体。把Ii和AaBb分开来做,Ii×Ii后代有3/4I _和1/4ii,AaBb×AaBb后代基因型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1。故子代中红毛个体(ii A_B_)的比例为1/4×9/16=9/64,棕毛个体(ii A_bb、iiaaB_)所占比例为1/4×6/16=6/64,白毛个体所占比例为:1-9/64-6/64=49/64。 故答案为:(1)4;(2)①Aabb和aaBB??? ②红毛∶棕毛∶白毛=1∶2∶1??? ③.4?? ④ 1/3?? ?1/9?? ; (3)9/64?? ?49/64
【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。 (1)实质 ①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。 ②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)适用条件 ①有性生殖的真核生物。 ②细胞核内染色体上的基因。 ③两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。 2、由题意:猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制,可知猪毛色的遗传遵循自由组合定律。AaBb个体相互交配,后代A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,本题主要考查自由组合定律的应用,以及9:3:3:1变型的应用。
10. (1)显性性状 (2)答:思路及预期结果
①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2 , 若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2 , 若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
【考点】基因的分离规律的实质及应用
解:【解答】(1)显性性状是指当两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代(即杂合子)出现的一个亲本性状。 (2)分离定律的实质就是杂合子中控制一对相对性状的的等位基因在形成配子时彼此分离,分别进入不同的配子中,结果一半的配子带有一种等位基因,另一半的配子带有另一种等位基因。即杂合子在产生配子时,可以形成两种分别含有显性基因、隐性基因的配子,其比例为1:1,所以只要验证这一点就可以证实分离定律。那么按照孟德尔的假设,测交就是用这个杂合子和隐性的纯合子交配,因为隐性纯合子只会产生一种隐性配子,故它与任何配子结合形成等位基因都会表现出配子的基因型,杂合子测交子代表现出显性:隐性=1:1,分离定律得以证实。同理,杂合子自交子代表现出显性:隐性=3:1,分离定律也会得以证实。 故答案为:(1)显性性状 (2)思路及预期结果 ①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。 ②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2 , 若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。 ③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2 , 若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。 ④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。 【分析】主要考查基因的分离定律。显性性状是具有一对相对性状的亲本进行杂交,子一代为杂合体,相应的等位基因中其中一个对表现出的性状有明显影响,另个则暂时不表现,表现出的那个亲本的性状为显性性状。基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于同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,独立的随配子遗传给后代,即杂合子在产生配子时,可以形成两种分别含有显性基因、隐性基因的配子,其比例为1:1,据此答题。
11. (1)基因组文库;cDNA文库 (2)解旋酶;加热至90~95 ℃;氢键 (3)Taq酶热稳定性高,而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活
【考点】PCR技术的基本操作和应用,DNA分子的复制,基因工程的操作程序(详细)
解:【解答】(1)将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。如果这个文库包含了某种生物的所有基因,那么,这种基因文库叫做基因组文库。如果这个文库只包含了某种生物的一部分基因,这种基因文库叫做部分基因文库, (2)体内DNA复制解旋的酶为解旋酶,PCR体系内没有放置解旋酶,使用的是高温(即加热到90~95℃)来讲DNA的氢键断开,从而达到解旋的目的。共同点是为了解螺旋,都破坏了DNA双链之间的氢键 (3)PCR反应中由于使用了高温作为解旋的条件,如果使用普通的聚合酶,其活性会被高温破坏,所以只能使用Taq酶 故答案为:(1)基因组文库 ?部分基因文库 (2)解旋酶 ??加热到90~95℃ ??氢键? (3)Taq酶热稳定性高,如果用大肠杆菌DNA聚合酶则在高温下会失活 【分析】(1)基因文库包括基因组文库和部分基因文库。将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。如果这个文库包含了某种生物的所有基因,那么,这种基因文库叫做基因组文库。如果这个文库只包含了某种生物的一部分基因,这种基因文库叫做部分基因文库,例如cDNA文库,首先得到mRNA,再反转录得cDNA,形成文库。cDNA文库与基因组文库的区别在于cDNA文库在mRNA拼接过程中已经除去了内含子等成分,便于DNA重组时直接使用。 (2)PCR技术: 概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术. 原理:DNA复制. 前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物. 条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶) 过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链.
12. (1)转录;tRNA (2)类囊体;【H】;C5(五碳化合物) (3)①②③④ (4)吸水涨破
【考点】光合作用的过程和意义,影响光合作用的环境因素,渗透作用,遗传信息的转录,遗传信息的翻译
解:【解答】(1)DNA的遗传信息到RNA上通过的过程是转录,转录完成后再通过核糖体上的翻译形成小亚基。大亚基基因表达过程中需要一种mRNA,61种tRNA,故需要RNA种类最多的是tRNA。 (2)光合作用过程中合成ATP是在叶绿体的类囊体薄膜上完成。光合作用时作为还原剂的为[H]。在卡尔文循环中需要循环的物质为C5和ATP,所以该空填C5。 (3)①外界环境的CO2浓度,直接影响二氧化碳的固定,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度,故①符合题意 ②叶绿体接受的光照强度,直接影响光反应产生的[H]和ATP,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度,故②符合题意; ③磷酸根离子浓度,直接影响ATP的合成,间接影响C3的还原以及C3-II输出速度,进而影响C5的浓度,故③符合题意; ④酶R催化X与02结合产生C2化合物的强弱;直接影响酶R催化二氧化碳的固定,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度,故④符合题意; (4)光合作用合成的糖类,如以大量可溶性糖的形式存在,则叶绿体的的渗透压会增大,从外界环境中吸水,导致叶绿体吸水涨破。 故答案为: (1). 转录?? ?tRNA; (2). 类囊体薄膜?? ?[H]?? .C5(五碳化合物);(3). ①②③④; (4).吸水涨破
【分析】(1)转录翻译的比较 (2)光合作用相关知识点
13. (1)同源染色体非姐妹染色单体交叉互换;非同源染色体自由组合;减半 (2)1/2n;100% (3)2
【考点】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:【解答】(1)基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合,包括同源染色体非姐妹染色单体交叉互换和非同源染色体自由组合两种类型,都是发生在减数分裂产生配子时。途径2是通过有丝分裂产生配子,不会发生基因重组。子细胞中染色体数目减半发生在减数分裂不发生在有丝分裂。 (2)一对杂合基因的个体自交获得杂合子的概率是1/2,若该植株有n对独立遗传的等位基因,根据自由组合定律,杂合子自交子代中每对基因均杂合的概率为1/2n , 故自交胚与F1基因型(全部杂合)一致的概率为1/2n。而克隆胚形成子代和N植株遗传信息一致,相当于无性繁殖过程,故克隆胚与N植株基因型一致的概率是100%。 (3)途径1通过减数分裂进行,在减数分裂时会发生基因重组,使F1的遗传物质与亲本不同,不可保持F1的优良性状;途径2通过有丝分裂进行,子代和亲本的遗传物质完全一致,故可以保持F1的优良性状。 故答案为:(1) 同源染色体非姐妹染色单体交叉互换? ??非同源染色体自由组合?? ??减半 ;? (2)1/2n??? ??100%? ;(3)2 【分析】主要考查基因重组、减数分裂以及基因的分离定律和自由组合定律。途径1为正常情况下F1自交,根据基因重组的原理可以把优良性状集中到同一子代,途径2通过进行有丝分裂而非减数分裂产生卵细胞,导致其卵细胞含有与N植株体细胞一样的遗传信息,该个体与N植株的遗传信息一致,可以保留亲本的优良性状。基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合,包括四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换和减数第一次分裂后期非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。基因的分离定律实质: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。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;在减数分裂的过程中,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。
三、实验探究题
14. (1)绿色;aabb (2)AaBb;4 (3)Aabb、aaBb;AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb;AABB
【考点】基因的自由组合规律的实质及应用
解:【解答】(1)根据题意甘蓝的叶色受2对独立遗传的基因控制,且只含隐性基因的个体表现隐性性状,又根据实验②绿叶甘蓝(甲植株)和紫叶甘蓝(乙植株)必定有一个为隐性纯合子,又子代出现性状分离,则另外一个为杂合子,二者杂交为侧交,又因为子代个体中绿叶:紫叶=1:3,则形状分离比为1的为隐性性状,即甘蓝叶色中隐性性状是绿色,又因为只含隐性基因的个体表现隐性性状,则甲植株的基因型为aabb。 (2)据分析乙植株为杂合子,显示显性性状的杂合子包括AaBB、AABb、aaBb、Aabb、AaBb,其中基因型为AaBB、AABb的植株与甲植株(aabb)杂交子代均为紫色,不符合题意;基因型为aaBb、Aabb的植株与甲植株(aabb)杂交子代形状分离比为1:1,不符合题意;基因型为AaBb的的植株与甲植株(aabb)杂交子代形状分离比为1:3,符合题意,故实验②中乙植株的基因型为AaBb。甲植株(aabb)与乙植株(AaBb)杂交,其中aa与Aa杂交子代有2种基因型,bb与Bb杂交子代中也有2种基因型,则甲植株(aabb)与乙植株(AaBb)杂交子代中共有2×2=4种基因型。 (3)用另一紫叶甘蓝丙与甲植株(aabb)杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1:1,则说明丙植株为杂合子,能与甲植株杂交产生形状分离比为1:1的杂合子基因型为aaBb、Aabb,所以丙植株可能的基因型为aaBb、Aabb;若杂交子代均为紫叶,则丙植株可能是纯合子(AABB、Aabb、aaBB)或杂合子(AaBB、AABb);若杂交子代均为紫叶,该子代自交,自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15:1,说明杂交子代基因型为AaBb,则与甲植株杂交的丙植株基因型为AABB。 故答案为:(1)绿色 ??aabb。(2)AaBb?? 4 (3)aaBb、Aabb??? AABB、Aabb、aaBB、AaBB、AABb????? AABB。
【分析】自由组合定律的变形原因及基因型组成情况:
AaBb自交后代形状分离比
原因分析
侧交后代性状分离比
9:7
当双显性基因同时出现时表现一种表现性,其余基因型都表现一种表现型: (9A B ):(3A bb+3aaB +1aabb)
1:3
9:3:4
一对等位基因中隐性基因制约其他基因: (9A B ):(3A bb):(3aaB +1aabb)
1:1:2
9:6:1
双显、单显、双隐三种表现型: (9A B ):(3A bb+3aaB):(1aabb)
1:2:1
15:1
只要有显性基因其表现型就一致,其余为另一种表现型: (9A B +3A bb+3aaB):(1aabb)
3:1
1:4:6:4:1
A与B的作用效果相同,且显性基因越多,其作用效果越强: 1(AABB):4(AaBB+AABb):6(AaBb+Aabb+aaBB):4(Aabb+aaBb):1(aabb)
1:2:1
13:3
一种显性基因抑制另一种显性基因的作用,使后者的作用不能显示出来: (9A B +3A bb+1aabb):(3aaB )
3:1
15. (1)3/16;紫眼基因 (2)0;1/2 (3)红眼灰体;红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1;红眼/白眼;红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1
【考点】基因的自由组合规律的实质及应用,伴性遗传
解:【解答】(1)翅外展粗糙眼果蝇(dpdprara)与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇(DPDPRARA)杂交,F1应为正常翅正常眼(DPdpRAra),且两对基因均为杂合子,所以F2中出现翅外展正常眼的概率为.自由组合定律适用于两对基因位于不同的染色体上,而紫眼与翅外展位于同一条染色体上,所以不能与翅外展基因进行自由组合的是紫眼。 (2)由图可知,白眼基因和焦刚毛基因在同一条染色体上,所以焦刚毛白眼雄蝇(XsnwY)与野生型即直刚毛红眼纯合子雌蝇(XSNWXSNW)进行杂交,子代雄蝇应该从亲代雄蝇处获取Y染色体,从母方获取X染色体,所以子代雄蝇一定为直刚毛红眼,即出现焦刚毛的概率为0,。反交:焦刚毛白眼雌蝇(XsnwXsnw)与野生型直刚毛红眼纯合子雄蝇(XSNWY)杂交,子代若为雄性,则一定从父方处获取Y染色体,从母方获取X染色体,所以应为焦刚毛白眼,若子代为雌性,则从父母双方各获得一条X染色体,所以一定为直刚毛红眼。故子代为白眼的概率为.
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