2024届高考生物一轮复习专项练习（4）古典遗传学

这是一份2024届高考生物一轮复习专项练习（4）古典遗传学，共12页。试卷主要包含了玉米是重要的粮食作物之一等内容，欢迎下载使用。
（4）古典遗传学  1.玉米（2n=20）是重要的粮食作物之一。已知等位基因A/a控制高秆、矮秆，等位基因B/b控制抗病、感病。将纯种高秆抗病与纯种矮秆感病玉米杂交，得到F1。F1自交，F2出现的高开抗病，高秆感病、矮秆抗病，矮秆感病依次为1003株、600株、601株、198株。假设该植物致死的情况仅分为：①合子致死型，即其有某种基因型的个体在胚胎期或成体阶段致死的现象：②配子致死型，即具有某种基因型的配子不能存活的现象。回答下列问题：（1）为建立玉米基因组数据库，科学家需要对玉米细胞中____条染色体的DNA进行测序。（2）与高秆相比，矮秆是____性状。等位基因A/a与B/b的遗传___（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，依据是_____。（3）甲同学认为F2结果的出现属于合子致死型，则致死个体的基因型为_____。（4）若仅为一种基因型的配子致死，则乙同学认为F2结果出现的原因是F1个体产生的AB雌配子或雄配子完全致死，而其他基因型的雌雄配子正常。利用各种已知基因型的玉米植株，设计两个杂交方案验证乙同学的假说：_____。2.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)。少数女性杂合子会患病,这与女性核内两条X染色体中的一条会随机失活有关。下图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进行PCR,产物经酶切后的电泳结果如图2所示(A基因含一个限制酶切位点,a基因新增了一个酶切位点)。下列叙述错误的是(   )图1                    图2A.Ⅱ-2个体的基因型是XAXaB.Ⅱ-3患ALD的原因可能是来自母方的X染色体失活C.若Ⅱ-1和一个基因型与Ⅱ-4相同的女性婚配,后代男性不患病,女性也不患病D.a基因新增的酶切位点位于310bpDNA片段中3.某种小鼠的毛色受AY(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3个基因控制，三者互为等位基因，AY对A、a为完全显性，A对a为完全显性，并且基因型AYAY胚胎致死(不计入个体数)。下列叙述错误的是(   )A.若AYa个体与AYA个体杂交，则F1有3种基因型B.若AYa个体与Aa个体杂交，则F1有3种表现型C.若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交，则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体D.若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交，则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体4.某昆虫的性别决定类型为XY型，该种昆虫的星眼、圆眼由位于常染色体上的一对等位基因A/a控制，体色红色白色由等位基因B/仍控制。现让白色星眼雌昆虫与红色星眼雄昆虫杂交，获得的，表型及比例为白色星眼雄虫：白色圆眼楼虫：红色足眼雌虫：红色圆眼雌虫=2:1:2:1。不考虑X、Y染色体的同源区段的遗传，请回答下列可题。（1）控制体色的基因位于____（填“常”或“X”）染色体上，理由是____。（2）F1中是眼：圆眼=2:1的原因是____；F1中屋眼与圆眼昆虫白由交配，子代中圆眼个体所占的比例是____。（3）假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应（胚胎纯合致死），无其他性状效应。有一只雄性昆虫接受射线辐射处理，发生隐性致死突变，为探究该突变基因位于常染色体上，还是X染色体上，请设计杂交实验进行探究，简要写出实验思路并预期实验结果。实验思路：____。预期实验结果：若____，则隐性致死突变基因在X染色体上；若____，则隐性致死突变基因在常染色体上。5.西红柿是世界主要蔬菜之一，为严格的自花受粉作物，杂种优势能极大提高西红柿的产量，抗病及抗逆表现，因此西红柿生产基本上都是应用杂交种。（1）科学家获得了位于4号染色体上的ps-2基因隐性突变体，表现为雄性不育，在杂交育种时，选育雄性不育植株的优点是____。（2）在雄性不育系大田中发现一株苗期绿茎突变体。①实验证明苗期茎色由一对等位基因控制，紫茎对绿茎是显性。利用SSR技术可以进行基因在染色体上的定位，SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR、不同品种的同源染色体上的SSR不同，因此常用于染色体特异性标记。研究者将纯合情期紫茎和苗期绿茎植株杂交，F1自交后提取F2中苗期绿茎突变体50株单株的叶肉细胞DNA，利用4号染色体上特异的SSR（ps-2基因紧密连锁的SSR标记）进行PCR扩增，实验证明苗期绿茎基因位于4号染色体上，请在图1中画出PCR扩增、电泳后结果。②雄性不育系在环境温度或光照时间的影向下可能恢复育性，苗期绿茎突变体雄性不育系在实际生产中应用的优势是____。（3）我国科学家在西红柿基因组中鉴定到154个在雄蕊中特异表达的基因，选取其中的一个基因SISTRl作为靶标基因（T表示）。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对西红柿的SISTRl基因进行定向敲除获得雄性不育系（tt，绿色）。将正常功能的SISTRl基因（T）和控制花青素合成的SISTRl基因（A表示）连锁在一起，共同转回到雄性不育系中，从而获得了紫色的转基因保持系（如图2所示）。①请用遗传图解阐述利用转基因保持系制备和鉴别雄性不育系的过程。②关于图2所示转基因保持系的制备过程及其在农业生产上的优点，下列说法正确的是____。A转基因保持系通过杂交可产生维性不育系又可产生转基因品系B.可通过幼苗颜色准确鉴定不育株用于杂交种子生产C.该技术用于杂交制种的不育系并不含任何转基因成分D.该研究策略易推广到其他蔬菜、花卉等园艺作物，具有广阔的应用前景6.家免的毛色由两对独立遗传的等位基因控制，现让纯种灰色雌兔与纯种白色雄兔杂交，F1雌雄兔均为灰色：再让F1雌兔与亲本的雄兔进行杂交，F2灰色：白色=1：3请回答下列问题：（1）在家兔的毛色中，显性性状是_____判断的依据是_____。（2）控制毛色的两对等位基因在染色体上的位置有两种情况（不考虑XY染色体的同隙区段）：①____；②一对等位基因在常染色体上，另一对等位基因在X染色体上。若为第①种情况，则家兔种群中灰兔的基因型最多有____种。（3）请从亲本和F1中选择合适的材科，设计杂交实验判断上述①②两种情况，并预测实验结果和结论。实验思路：____；实验结果及结论：若子代雌家兔中灰色：白色=3：1，且雄家免中灰色：白色=____，则为第②种情况。7.番茄是雌雄同花植物，可自花受粉也可异花受粉。M、m基因位于2号染色体上，基因型为mm的植株只产生可有雌配子，表现为小花、雄性不育。基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。R、r基因位于5号染色体上，基因型为R、r、r的植株表型分别为：正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。（1）基因型为Mm的植株连续自交两代，F2中雄性不育植株所占的比例为____。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为____以该杂交种为亲本连续种植，若每代均随机受粉，则F2中可育晚熟红果植株所占比例为____。（2）图一表示番茄的花色遗传情况，图二为基因控制花色性状的方式图解。回答下列问题：①A与a基因的本质区别是____。②利用该种植物进行杂交实验，应在花未成熟时对____（填“母本”或“父本”）进行去雄，在去雄和人工授粉后均需要套袋，目的是____。③该植物花色性状的遗传遵循____判断依据是____。④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____。⑤让图一中的F1进行测交，则后代表型及比例为_____。8.番茄的抗病和易感病为一对相对性状。某研究团队利用番茄抗病品系甲，培育出两种纯合突变体，突变体1和突变体2表型均为易感病。研究人员用品系甲、突变体1和突变体2进行了杂交实验。杂交实验1：品系甲×突变体1，F1中除1株为易感病外，其余均为抗病。F1中抗病自交得到的F2中抗病:易感病＝3:1。杂交实验2：品系甲×突变体2，F1均为抗病。F1自交得到的F2中抗病:易感病＝3:1。（1）若只研究品系甲与突变体2，抗病与易感病的遗传符合______________定律，依据是____________________。（2）品系甲与突变体1杂交，F1中出现1株易感病的原因可能有_________（答出2点即可）。（3）为进一步研究突变体1和突变体2是否为同一基因发生突变导致的。研究人员的研究方案是：突变体1×突变体2，F1自交，观察并记录F2的表型及其比例（不考虑互换）。①若____________________，说明发生突变的基因为同一基因；②若____________________，说明发生突变的基因是非同源染色体上的非等位基因；③若____________________，说明发生突变的基因是同源染色体上的非等位基因。


       答案以及解析1.答案：（1）10（2）隐性；遵循；根据杂交实验可知：F1基因型为AaBb，而F2表型及比例为高秆抗病：高秆感病：矮秆抗病：矮秆感病=5：3：3：1，为9：3：3：1的变式（3）AaBB和AABh（4）方案1：F1与矮秆感病植株做正交和反交，观察并记录子代表型及比例。方案2：F1与基因型为Abb（或基因型为aaBb）的植株做正交和反交，观察并记录子代表型及比例解析：（1）玉米为雌雄同体异花植株，玉米细胞中共含有20条染色体，10对同源染色体，因此为建立玉米基因组数据库，科学家需要对玉米细胞中10条染色体的DNA进行测序。（2）由F2表型及比例为高秆：矮秆=2：1可知，高秆为显性性状，矮秆为隐性性状。由亲子代表型可知，F1基因型为ABb，而2表型及比例为高秆抗病：高秆感病：矮秆抗病：矮秆感病=5：3：3：1，为9：3：3：1的变式，因此等位基因A/与B/b的遗传遵循自由组合定律。（3）根据自由组合定律，理论上F2中高秆抗病的基因型及比例应为AABB：AaBB：AABb：AaBb=1：2：2：4，亲代纯种高秆抗病的基因型为AABB,F1基因型为AaBb，因此当致死型的基因型为AaBB和AABb时才与亲代、F1、F2的事实相符。（4）由F1（AaBb）产生的雌雄配子的基因型及比例为AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1，若基因型为AaBb的个体产生的基因型为AB的雌配子完全致死或基因型为AB的雄配子完全致死，均可得出题千实验中的F2表型及比例。依据分析可确定杂交实验方案或实验流程，一般实验思路操作流程为：。2.答案：BC解析：A对，分析题意，肾上腺脑白质营养不良（ALD）是伴X染色体隐性遗传病，分析电泳结果图：正常基因含一个限制酶切割位，点，因此正常基因酶切后只能形成两种长度的DNA片段；a基因增加了一个酶切位，点，则a基因酶切后可形成3种长度的DNA片段。结合电泳图可知，正常基因A酶切后可形成长度为3I0bp和118bp的两种DNA片段，a基因酶切后应该得到三个DNA片段，对照A基因酶切后形成的两条条带可以判断另外的两条条带长度分别为217bp和93bp，长度之和为310bp，故a基因酶切后可形成长度为217bp、118bp和93bp的三种DNA片段，据此判断Ⅱ-2个体的基因型是XAXa。B错，Ⅱ-3个体的基因型是XX，据题可知其父亲Ⅰ-2的基因型为XAY，故Ⅱ-3的X来自其父亲，X来自其母亲，但含XA的Ⅱ-3依然表现为患病，结合题干信息可推测其患ALD的原因可能是来自父亲的XA染色体失活，来自母亲的Xa染色体正常表达。C错，Ⅱ-1基因型为XaY，和一个基因型与Ⅱ-4（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，由于女性细胞核内两条X染色体中的一条会随机失活，故女孩有一定概率会患病。D对，基因酶切后应该得到三个DNA片段，对照A基因酶切后形成的两条条带可以判断另外的两条条带长度分别为217bp和93bp，长度之和为310bp，故新增的酶切位点位于310bp。DNA片段中。3.答案：C解析：A、若AYa个体与AYA个体杂交，由于基因型AYAY胚胎致死，则F1有AYA、AYa、Aa共3种基因型，A正确；B、若AYa个体与Aa个体杂交，产生的F1的基因型及表现型有AYA（黄色）、AYa（黄色）、Aa（鼠色）、aa（黑色），即有3种表现型，B正确；C、若1只黄色雄鼠（AYA或AYa）与若干只黑色雌鼠（aa）杂交，产生的F1的基因型为AYa（黄色）、Aa（鼠色），或AYa（黄色）、aa（黑色），不会同时出现鼠色个体与黑色个体，C错误；D、若1只黄色雄鼠（AYA或AYa）与若干只纯合鼠色雌鼠（AA）杂交，产生的F1的基因型为AYA（黄色）、AA（鼠色），或AYA（黄色）、Aa（鼠色），则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体，D正确。故选C。4.答案：（1）X；昆虫体色的遗传与性别相关联（2）AA致死；1/2（3）将该只突变雄性昆虫与正常纯合雌性昆虫杂交获得F1；F1雌雄昆虫相互交配；统计F2成虫中雄性昆虫比例（或雌雄比例）；F2中雄性昆虫占1/3（或F2中雌：雄=2：1）；F2中雄性昆虫占1/2（或F2中雌：雄=1：1）解析：（3）假设该隐性致死基因为d，欲探究该突变基因位于常染色体上，还是X染色体上，可将该突变雄性昆虫与正常纯合雌性昆虫杂交获得F1，F1雌雄昆虫相互交配，统计F2成虫中雄性昆虫比例（或雌雄比例）。。5.答案：（1）无需进行去雄，大大减轻了杂交操作的工作量（2）①如图所示②可通过改变环境条件实现自交留种，用于每年制备杂交种（3）①如图所示②ABCD解析：（1）在杂交育种时，选育雄性不育植株的优点是无需去雄，大大减轻了杂交育种的工作量。（2）①苗期茎色由一对等位基因控制，紫茎对绿茎是显性，假设相关基因为A、a，将纯合苗期紫茎（AA）和苗期绿茎（aa）植株杂交，F1（Aa）自交后提取F2中苗期绿茎（aa）突变体50株单株的叶肉细胞DNA。由图1可知，紫茎亲本含有SSR，而绿茎亲本不含SSR，如果苗期绿茎基因位于4号染色体上，PCR扩增、电泳后F2绿茎都没有SSR条带。②雄性不育系在环境温度或光照时间的影响下可能恢复育性，苗期绿茎突变体雄性不育系在实际生产中应用的优势是可通过改变环境条件实现自交留种，用于每年制备杂交种。（3）①以不育系为母本，紫色保持系为父本进行杂交，子代转基因的保持系（紫色）：非转基因的不育系（绿色）=1：1非转基因的不育单株很容易通过幼苗颜色挑选出来并用于杂交种子生产。②紫色保持系和雄性不育系杂交可以大量繁殖不育系，并可通过幼苗颜色准确鉴定不育株用于杂交种子生产，A、B正确；紫色保持系是通过转基因手段获得的，用于杂交制种的不育系并不含任何转基因成分，C正确；该研究策略可复制推广到其他蔬菜、花卉等园艺作物，具有广阔的应用前景，D正确。6.答案：（1）灰色；纯种灰色雌免与纯种白色雄兔杂交，F1雌雄免均为灰色（2）两对等位基因分别位于两对常染色体上；4（3）让F1雌雄家兔相互交配，观察并统计子代雌雄家兔的表型及比例；3：5解析：（1）根据题意，纯种灰色雌兔与纯种白色雄兔杂交，F1雌雄兔均为灰色，说明灰色为显性性状。（2）假设控制家免毛色的两对等位基因分别为A、和B、b，由F2表型及比例为灰色：白色=1：3，可说明A和B同时存在时表现为灰色，其余基因型表现为白色。两对基因独立遗传，但根据题意不能确定两对基因的具体位置，因此两对等位基因的位置有两种情况：①两对等位基因分别位于两对常染色体上；②一对等位基因在常染色体上，另一对等位基因在X染色体上。若为第①种情况，则家兔种群中灰兔（A_B_）的基因型最多有AABB、AaBB、AABb、AaBb共4种。（3）若存在一对基因在X染色体上，则子代雌雄的表型会出现差异，因此若要判断上述①②两种情况，可让F1雌雄家兔相互交配，观察并统计子代雌雄家兔的表型及比例。若一对等位基因在常染色体上，另一对等位基因在X染色体上，可假设A、基因在常染色体上，B、b基因在X染色体上，则亲本基因型组合为AAXBXB×aaXbY，子一代基因型为AaXBXb、AaXBY，子一代雌雄家免相互交配，可依据“模型构建（2）”的思想，将两对基因先分开考虑，再组合。即Aa×Aa→AA、Aa、aa；XBXb×XBY→XBXB、XBXb、XBY、XbY。7.答案：(1)1/6;MmRr;5/12(2)①碱基对(或脱氧核苷酸)的排列顺序不同②母本;避免外来的花粉干扰③自由组合定律;F2的性状分离比为9:3:4,为“9:3:3:1”的变式④1/9;3;3/5⑤紫花:蓝花:白花=1:1:2解析：(1)基因型为Mm的植株自交,F1中MM:Mmmm=1:2:1,其中MM、Mm的植株表现为大花、可育,mm的植株只产生可育雌配子,故只有1/3MM和2/3Mm能够自交,则F2中雄性不育植株mm所占的比例为2/3×1/4=1/6;雄性不育植株的基因型为mm,与野生型植株杂交所得可育(基因型为Mm)晚熟红果(基因型为Rr)杂交种的基因型为MmRr;雄性不育植株mm与野生型植株杂交所得可育(Mm)晚熟红果(Rr)杂交种的基因型为MmRr,以该杂交种为亲本连续种植,若每代均随机受粉即自由交配,两对自由组合,产生的配子有MR、Mr、mR、mr,比例为1:1:1:1,则F1中有9种基因型,分别为:1MMRR、2MMRr、1MMrr、2MmRR、4MmRr、2Mmrr、1mmRR、2mmRr、1mmrr,雌配子种类及比例为:MR:Mr:mR:mr=1:1:1:1,雄配子种类及比例为:MR:Mr:mR:mr=2:2:1:1,则F2中可育晚熟红果植株(基因型为M_Rr)所占比例为1/4×3/6+1/4×3/6+1/4×2/6+1/4×2/6=10/24=5/12。(2)①A和a基因的本质区别是碱基对的排列顺序不同。②利用该植物进行杂交实验,应在花未成熟时对母本进行去雄;在去雄和人工授粉后均需要套袋,目的是避免外来的花粉的干扰,保证子代是实验杂交的结果。③根据子二代出现9:3:4的比例,符合9:3:3:1的特殊分离比,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,即该植物花色性状的遗传遵循自由组合定律。④子二代中紫花植株的基因型为A_B_,稳定遗传的基因型为AABB,因此F2紫花中能稳定遗传的占1/16÷9/16=1/9。F2中的白花植株的基因型有aaBB、aaBb、aabb共3种。F2中的蓝花植株基因型是1/3AAbb和2/3Aabb,让其进行自交,则理论上子代蓝花植株所占比例为1/3+2/3×3/4=5/6,蓝花纯合子的比例为1/3+2/3×1/4=3/6,所以子代蓝花植株中纯合子所占的比例为3/5。⑤F1基因型为AaBb,与aabb测交,后代基因型为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,表现型及比例为紫花:蓝花:白花=1:1:2。8.答案：（1）基因的分离；F1自交得到的F2中抗病:易感病＝3:1（2）基因突变产生aa或A所在的染色体缺失导致（3）均为易感病；抗病：易感病=9：7；抗病：易感病=1：1解析：（1）由杂交实验2可知，若只研究品系甲与突变体2，抗病与易感病的遗传符合基因的分离定律，依据是F1自交得到的F2中抗病：易感病=3:1。（2）由题意可知，抗病为显性，则杂交实验1中F1应该为Aa抗病，出现1株易感病，可能是基因突变产生aa或A所在的染色体缺失导致。（3）①若突变体1、突变体2发生突变的基因为同一基因，则二者基因型均为aa，则F1为易感病，F1自交子代均为易感病。②若突变体1、突变体2发生突变的基因是非同源染色体上的非等位基因，则突变体1、突变体2基因型分别为aaBB，AAbb，且遵循基因的自由组合定律，二者杂交F1为AaBb抗病，F1自交子代为A_B_抗病：（A_bb+aaB_+aabb）易感病=9:7。③若突变体1、突变体2发生突变的基因是同源染色体上的非等位基因，则突变体1、突变体2基因型分别为aaBB，AAbb，但aB、Ab连锁，则二者杂交F1为AaBb抗病，F1可产生aB、Ab两种配子=1:1，F1自交产生后代为aaBB易感病：AaBb抗病：AAbb易感病=1:2:1，即抗病：易感病=1:1。