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新高考生物二轮复习综合提升训练专题四 遗传规律和伴性遗传(含解析)
展开这是一份新高考生物二轮复习综合提升训练专题四 遗传规律和伴性遗传(含解析),共37页。试卷主要包含了基因的自由组合定律的实质是,细胞培养等内容,欢迎下载使用。
专题四 遗传规律和伴性遗传
定考向
(1)孟德尔遗传实验的科学方法。
(2)基因的分离定律和自由组合定律。
(3)基因与性状的关系。
(4)伴性遗传。
(5)人类遗传病的类型。
(6)人类遗传病的监测和预防。
建网络
判对错
(1)孟德尔首先提出假说,并据此开展豌豆杂交实验,设计测交实验进行演绎。(×)
(2)基因自由组合定律的实质是同源染色体上等位基因分离,非等位基因自由组合。(×)
(3)一对杂合的黑色豚鼠,一胎产仔四只,一定是3黑1白。(×)
(4)摩尔根等人通过假说—演绎法证明基因在染色体上。(√)
(5)调查人群中红绿色盲的发病率应在患者家系中多调查几代,以减少实验误差。(×)
(6)女性的某一条X染色体来自父方的概率是,男性的X染色体来自母亲的概率是1。(√)
(7)XY型性别决定的生物中,仅考虑性染色体,女性只能产生一种卵细胞,男性能产生两种精子。(√)
(8)人类红绿色盲患病家系的系谱图中一定能观察到隔代遗传现象。(×)
(9)羊水检查可检查出染色体异常遗传病和多基因遗传病。(×)
(10)测定水稻的基因组,可以直接测定一个染色体组中所有的DNA序列。(√)
回归教材
1.融合遗传的观点曾在19世纪下半叶十分盛行。然而,在奥地利的一所修道院里,孟德尔冲破了这个错误的观点的“束缚”,提出了完全不同理论。(必修2.P2)
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。(必修2.P32)
3.一对相对性状的杂交实验1结果发现,在所得的1064株F2植株中,784株是高茎,277株是矮茎,高茎与矮茎的性状分离比接近3 : 1。(必修2.P4)
4.摩尔根等人的设想可以合理的解释实验现象,但是判断一种假设或假说是否正确,仅能解释已有的实验现象是不够的,还应运用假说—演绎法预测。另外,设计实验的结果再通过实验来检验。摩尔根等人又通过测交等方法,进一步验证了这些解释。(必修2.P31)
5.某种遗传病的发病率等于某种遗传病的患者数/某以某种遗传病的被调查人数乘以100%。每个小组可调查周围熟悉的四到十个家庭中遗传病的情况。为保证调查群体足够大,应将小组调查数据在班级和年级中汇总。(必修2.P93)
6.受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,保证了物种染色体数目的稳定。其中一半染色体来自于精子(父方),另外一半来自于卵细胞(母方)。(必修2.P27)女性性染色体为XX,一条X染色体来自父方的概率为1/2,男方性染色体为XY,X染色体来自母方的概率为1.
7.三个集体都退化消失,结果是一个卵原细胞经过减数分裂,只形成一个卵细胞。(必修2.P22)在减数分裂一中形成的两个次级精母细胞,经过减数分裂二,形成了四个精细胞。(必修2.P21)
8.如果女性、红绿色盲患者和色觉正常的男性结婚,在他们的后代中,女儿均为携带者,儿子均为色盲。(必修2.P93)
9.细胞培养(用于染色体分析、性别确定、序列测定和分析等)
10.人类共48条染色体,基因组计划测定的是24条染色体上DNA的碱基序列。(必修2.P58)水稻是二倍体生物,也是测一个染色体中的半数染色体,故而可以直接测定一个染色体组中所有的DNA序列。
明核心
微专题1 孟德尔遗传定律及应用
1.性状显隐性的判断方法
(1)根据子代性状判断
(2)根据子代性状分离比判断
(3)根据遗传系谱图判断
2.纯合子与杂合子的判断方法
3.两对等位基因的遗传分析
(1)两对基因位于两对同源染色体上(据子代推亲代)→拆分法(以A、a和B、b两对基因为例)
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(Bb×Bb)(Aa×aa);
④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)×(BB×_ _)或(Aa×Aa)×(bb×bb)或(Bb×Bb)×(AA×_ _)或(Bb×Bb)×(aa×aa)。
(2)基因完全连锁遗传现象(以A、a和B、b两对基因为例)
连锁类型
基因A和B在一条染色体上,基因a和b在另一条染色体上
基因A和b在一条染色体上,基因a和B在另一条染色体上
图解
配子类型
AB∶ab=1∶1
Ab∶aB=1∶1
自交后代
基因型
1AABB、2AaBb、1aabb
1AAbb、2AaBb、1aaBB
表型
性状分离比为3∶1
性状分离比为1∶2∶1
4.特殊遗传现象全扫描
材料一 自交不亲和性指某一植物的雌雄两性机能正常,但不能进行自花传粉或不能进行同一品系内异花传粉的现象。
烟草的自交不亲和性机理如图所示。
材料二 母性效应是指子代某一性状的表型由母体的核基因决定,而不受本身基因的支配。具有相对性状的亲本进行正反交时,F1总是表现出母本的性状可能是母系遗传,也可能是母性效应。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖,但若单独饲养,也可进行自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分。
如图为右旋(基因型为DD)和左旋(基因型为dd)椎实螺遗传情况。
材料三 科研人员研究核质互作的实验过程中,发现细胞质雄性不育玉米可被显性核恢复基因(R基因)恢复育性,T基因表示雄性不育基因,如图表示其作用机理。
(1).分离定律的异常情况(以Aa×Aa为例)
(2).剖析9∶3∶3∶1的变形(以AaBb×AaBb为例)
考向1 围绕分离定律的应用,考查理解能力
1.女娄菜为二倍体雌雄异株植物,属于XY型性别决定的生物,图甲和图乙为正在分裂的两个细胞。其分裂过程中均无基因突变发生。下列有关分析错误的是( )
A.根据图甲可知,图乙细胞的产生可能是MⅠ过程中同源染色体未分离导致的
B.图乙中的基因是ab或者没有a、b基因
C.图甲是处于有丝分裂后期的一个细胞,基因组成是AAaaBBbb
D.仅考虑给出的基因,细胞乙形成过程中可能发生了分离定律,但没有自由组合定律的发生
【答案】B
【详解】A、图乙为减数第二次分裂结束形成的生殖细胞,但是细胞中多出了一条染色体,所以图乙细胞的产生可能是MⅠ过程中同源染色体未分离导致的染色体数目的异常,A正确;
B、图乙为多出一条染色体的生殖细胞,获得了4号或8号染色体中的一条,可以推知其基因型为ab,不可能没有a、b基因,因为在没有发生基因突变的情况下,4号与8号染色体上的基因组成相同,B错误;
C、细胞甲是处于有丝分裂后期的一个细胞,基因型是AAaaBBbb,C正确;
D、形成细胞乙的原生殖细胞的基因型为AaBb,研究的两对基因位于一对同源染色体上,故细胞乙的形成过程中可能发生了分离定律,没有自由组合定律的发生,D正确。
故选B。
2.椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖,若单独饲养,也可以进行自体受精。经研究发现,决定椎实螺螺壳螺旋方向的是“母性效应”,即子代某一性状的表型由母体核基因型决定,而不受本身基因型支配。如图实验所示,下列说法正确的是( )
A.母性效应的遗传方式不符合孟德尔分离定律
B.该实验证明了表型由基因与环境共同决定
C.两次实验的,F2代基因型和表型都相同
D.在母性效应中,线粒体DNA有着决定性作用
【答案】C
【详解】A、“母性效应”,即子代某一性状的表型由母体核基因型决定,而不受本身基因型支配。但母性效应在遗传的过程中,成对的基因彼此分离,遗传方式符合孟德尔分离定律,A错误;
B、该实验子代某一性状的表型由母体核基因型决定,该实验并未证明表型与环境的关系,B错误;
C、实验一和实验二的F1基因型都是Dd,F2的基因型都是1DD:2Dd:1dd,F2的表现型由F1雌性的基因型决定,F1雌性的基因型是Dd,故子代表现型都是右旋,C正确;
D、母性效应是由细胞核基因控制的,D错误;
故选C。
考向2 围绕自由组合定律的应用,考查科学思维能力
3.某昆虫性别决定为ZW型,有长触角和短触角两种性状,受两对等位基因A/a和B/b控制,其中一对等位基因位于性染色体上。选取纯合短触角昆虫甲和纯合短触角昆虫乙杂交,F1全为长触角,F1相互交配,F2表现型及比例为长触角∶短触角=9∶7;请根据以上信息判断,下列叙述错误的是( )
A.两对等位基因符合自由组合定律
B.F1代雄性产生纯合隐性配子的概率为
C.F2代有12种基因型,仅雌性有短触角个体
D.F2代长触角中雌性纯合子的概率为
【答案】C
【详解】A、由分析可知,F2出现9:7的比例,为9:3:3:1的变式,故两对等位基因符合自由组合定律,A正确;
B、由分析可知,F1代雄性的基因型为AaZBZb,可以产生AZB、AZb、aZB、aZb4种配子,其中纯合隐性配子(aZb)所占的概率为1/4,B正确;
C、由分析可知,F1的基因型为AaZBZb、AaZBW,F1相互交配得F2,将两对基因分开计算,Aa×Aa→AA、2Aa、aa,ZBZb×ZBW→ZBZB、ZBZb、ZBW、ZbW,则F2代有3×4=12种基因型,其中__ZbW(雌)、aaZBZ_(雄)为短触角个体,C错误;
D、结合C选项可知,F2代长触角(A_ZB_)中雌性纯合子(AAZBW)的概率为1/3×1/3=1/9,D正确。
故选C。
4.果蝇有突变型和野生型,纯合野生型果蝇表现为灰体、长翅、红眼。现有甲(黑体)、乙(残翅)、丙(白眼雄果蝇)三种单基因隐性突变体果蝇,这3种隐性突变基因在染色体上的位置如图所示。下列说法错误的是( )
A.将甲、乙杂交得F1,F1雌雄相互交配,无法验证基因的自由组合定律
B.将乙、丙杂交得F1,F1雌雄相互交配,可用于验证白眼基因位于X染色体上
C.将甲、丙杂交得F1,F1雌雄相互交配得到F2,F2中灰体红眼的基因型有6种
D.将甲与野生型杂交,某性状在后代雌雄个体中所占比例相同,则控制该性状的基因一定位于常染色体上
【答案】D
【详解】A、将甲bbVGVG、乙BBvgvg杂交得F1(BbVGvg),两对等位基因位于同一对同源染色体上,无法验证基因的自由组合定律,A正确;
B、为验证白眼基因位于X染色体上,可用乙(XWXW)、丙(XwY)杂交得F1(XWXw、XWY),F1雌雄相互交配,若子代只有雄性中出现白眼,即可得证,B正确;
C、将甲(bbVGVGXWXW)、丙(BBVGVGXwY)杂交得F1(BbVGVGXWXw、BbVGVGXWY),F1雌雄相互交配得到F2,F2中灰体(B—)红眼(XW—)的基因型有2×3=6种,C正确;
D、将甲与野生型杂交,某性状在后代雌雄个体中所占比例相同,则控制该性状的基因不一定位于常染色体上,如甲XWXW×野生型XWY,子代全为显性性状,但基因位于X染色体,D错误。
故选D。
考向3 特殊遗传题型训练
5.家蚕(2n=56)的性别决定方式为ZW型。雄蚕比雌蚕食桑量低,产丝率高。为了达到只养雄蚕的目的,科研人员培育了雄蚕(甲),其Z染色体上带有隐性胚胎致死基因e、f(e或f纯合都可导致胚胎致死)及其等位基因。W染色体上无相关基因。利用甲与雌蚕(乙)进行杂交,后代雌蚕均在胚胎期死亡,下列相关分析正确的是( )
A.E、e和F、f之间的遗传遵循自由组合定律
B.甲的基因型为ZEFZef,乙的基因型为ZEFW
C.若后代有雌蚕成活,则父本发生了基因突变
D.后代中E、F的基因频率均为
【答案】D
【详解】A、分析题意可知,E、e和F、f位于同一对同源染色体上,故E、e和F、f之间的遗传不遵循自由组合定律,A错误;
B、雄蚕(甲)Z染色体上带有两个隐性胚胎致死基因e、f及其等位基因,且甲与雌蚕(乙)进行杂交,杂交后代雌蚕在胚胎期死亡,说明甲的基因型为ZEfZeF,乙的基因型为ZEFW,B错误;
C、杂交后代雌蚕的基因型为ZEfW(死亡)或ZeFW(死亡),若后代有雌蚕成活,说明产生了基因型为ZEFW的可成活的雌蚕,故可能发生了基因突变或基因重组(交叉互换),C错误;
D、甲的基因型为ZEfZeF,乙的基因型为ZEFW,存活的后代的基因型为ZEFZEf、ZEFZeF,E的基因频率=E/(E+e)=3/4,F的基因频率=F/(F+f)=3/4,D正确。
故选D。
6.下图是果蝇眼睛色素的合成途径,没有色素时眼色为白色。下列分析不合理的是( )
A.生物体的一种性状可以受多对基因的控制
B.基因可以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
C.控制果蝇眼色的基因在遗传时必须遵循自由组合定律
D.出现白眼果蝇的原因除了表观遗传外,还可能有其他原因
【答案】C
【详解】A、从眼睛色素的合成途径中可以看出果蝇的眼色由多对基因控制,A不符合题意;
B、由图可知,基因可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,B不符合题意;
C、从图中看不出与眼色有关的基因是位于一对染色体上还是多对染色体上,所以不能确定控制果蝇眼色的基因在遗传时是否遵循自由组合定律,C符合题意;
D、据图可知,基因突变可能会影响酶的合成,使之不能形成有色色素物质,缺少相应的前体物质或某种环境条件使酶失去了活性或环境条件不适宜,均可影响有关基因的表达和色素的合成,D不符合题意。
故选C。
微专题3 伴性遗传与人类遗传病
1.性染色体不同区段分析
(1)仅在X染色体上基因的遗传特点
(2)XY同源区段遗传特点
①涉及同源区段的基因型女性为XAXA、XAXa、XaXa,男性为XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。
②遗传仍与性别有关
2.“程序法”分析遗传系谱图
3.明确遗传病中的5个“不一定”
(1)携带遗传病致病基因的个体不一定患遗传病。如女性色盲基因携带者XBXb,不患色盲。
(2)不携带遗传病基因的个体不一定不患遗传病。如21三体综合征、猫叫综合征等。
(3)先天性疾病不一定是遗传病。如母亲妊娠前三个月内感染风疹病毒而使胎儿患先天性白内障。
(4)后天性疾病不一定不是遗传病。有些遗传病可在个体生长发育到一定阶段才表现出来。
(5)家族性疾病不一定是遗传病。如由于食物中缺少维生素A,家庭中多个成员患夜盲症。
考向1 围绕人类遗传病考查考生的社会责任
7.人类遗传病对社会及家庭危害极大,对遗传病的监测和预防显得尤为重要。下列有关人类遗传病的叙述不正确的是( )
A.白化病、哮喘病、21三体综合征均属于多基因遗传病
B.色盲和苯丙酮尿症均属于隐性基因控制的遗传性疾病
C.人类遗传病监测和预防的手段主要是遗传咨询和产前诊断
D.禁止近亲结婚可减少隐性基因控制的遗传病的发病概率
【答案】A
【详解】A、白化病为单基因遗传病,21三体综合征为染色体异常遗传病,哮喘病为多基因遗传病,A错误;
B、色盲为X染色体隐性遗传病,苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病,B正确;
C、人类遗传病监测和预防的手段主要是遗传咨询和产前诊断,以降低人类遗传病的发生概率,C正确;
D、禁止近亲结婚可减少隐性基因控制的遗传病的发病概率,D正确。
故选A。
8.人类的遗传性疾病已成为威胁人类健康的一个重要因素。某家系某种遗传病调查结果如图1所示。通常通过羊水检测、B超检查、DNA测序分析等诊断手段来确定胎儿是否患有遗传病,图2为部分个体DNA(控制该遗传病的一对等位基因)电泳图。下列叙述错误的是( )
A.该遗传病为伴X染色体隐性遗传病
B.2号、3号、5号个体基因型相同
C.7号与9号基因型相同的概率是5/9
D.基因诊断技术的改进可有效地预防遗传病的产生
【答案】C
【详解】A、据遗传系谱图可知,1号、2号正常,其儿子6号患病,说明该遗传病为隐性遗传病,若该病为常染色体隐性遗传病,则1号为杂合子,1号DNA电泳应该有2个条带,而图2中1号DNA只有1个条带,说明该病为伴X染色体隐性遗传病,A正确;
B、假设该病由B/b基因控制,则2号的基因型为XBXb、5号基因型为XBXb,由图2推知,3号基因型为XBXb,B正确;
C、4号与5号基因型为XBY、XBXb,7号和9号基因型均为1/2XBXB、1/2XBXb,7号与9号基因型相同的概率是1/2×1/2+1/2×1/2=1/2,C错误;
D、基因检测可以精确地诊断病因。疾病的发生。此外,检测父母是否携带遗传病的致病基因,也能够预测后代患这种疾病的概率。所以,基因诊断技术的改进可有效地检测和预防遗传病的产生,D正确。
故选C。
考向2 伴性遗传的综合运用,考查科学探究能力
9.已知蝴蝶的体色由常染色体上的一对等位基因A、a控制,只有基因型为AA或Aa的雄性蝴蝶表现为黄色,aa雄性蝴蝶和雌性蝴蝶都表现为白色(没有迁移和突变,自然选择对该对性状无影响)。若以一群白色雄性和白色雌的蝴蝶作亲代进行杂交,F1中雄性1/4表现为黄色。F1随机交配产生F2。下列叙述错误的是( )
A.该遗传现象不属于伴性遗传
B.亲代雌性蝴蝶中AA:Aa:aa可能为=1:3:6
C.F1的基因型3/4Aa和1/4aa
D.若F2中黄色个体比例减少,但A和a的基因频率仍与F1相同
【答案】C
【详解】A、伴性遗传是由于控制性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联的现象,蝴蝶的体色由常染色体上的一对等位基因控制,不属于伴性遗传,A正确;
B、若亲代雌性蝴蝶中AA:Aa:aa =1:3:6,产生的配子为A:a=1:3,若与白色雄性杂交,白色雄性的基因型一定是aa,相当于测交实验,雄性后代的表现型比例为白色雌性个体的配子比,F1中雄性雄性1/4 表现为黄色,B正确;
C、F1 基因型为1/4Aa、3/4aa,随机交配,则F1产生的配子比A:a=1:7,F2中基因型所占比例无论雌雄都是:aa占49/64,AA占1/64,Aa占14/64,因雌性都是白色,雄性aa为白色,故黄色占15/64×1/2=15/128,C错误;
D、题目中没有致死,没有突变等情况,在随机交配的情况下基因频率不变,D正确。
故选C。
链接高考:遗传实验设计题精细打磨
考向1 基因分离定律和自由组合定律的验证
10.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,子代中白眼个体出现的概率为________。
(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表型是________,F2表型及其分离比是____________________________;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表型及其分离比是________________________。
答案 (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
解析 (1)由图可知,翅外展基因与粗糙眼基因分别位于两对同源染色体上,二者能自由组合,两对相对性状的纯合子杂交,F2中翅外展正常眼(一隐一显)个体所占比例是3/16。紫眼基因与翅外展基因位于同一条染色体上,二者不能自由组合。(2)焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇杂交,后代雄蝇中不会出现焦刚毛个体;若反交,子代雄蝇全部为白眼,雌蝇全部为红眼,即子代中白眼个体出现的概率为1/2。(3)欲验证自由组合定律,可以用双杂合个体自交或测交。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,所得F1的表型为红眼灰体,F1相互交配所得F2的表型及分离比是红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1;验证伴性遗传时,需要分析位于X染色体上的基因,所以要分析红眼/白眼这对性状,此时F2的表型及比例是红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1。
考向2 一对等位基因位置的判断
11.随着遗传学的发展,科学家们将控制相对性状的基因定位在特定的染色体上,某豌豆个体 一 些基因的位置如图。关于这些基因,下列说法正确的是( )
A.该植株细胞内,控制每对性状的基因在遗传时均遵循基因的分离定律
B.该植株细胞内,控制植株高度和子叶颜色的基因在遗传时遵循自由组合定律
C.控制豆荚是否分节的等位基因间的本质区别是碱基对的种类 、序列不同
D.控制花色的等位基因在减数分裂中常发生交换,导致非等位基因间重组
【答案】D
【详解】A、分离定律的实质是杂合子在产生配子时等位基因分离,该植株细胞内Ⅳ号染色体上控制植株高度的基因型为纯合,不遵循分离定律,A错误;
B、该植株细胞内株高基因是纯合,株高和子叶颜色的基因中只存在子叶颜色一对等位基因,因此不遵循自由组合定律,B错误;
C、等位基因间的本质区别是碱基对的数目、排列顺序不同。碱基对的种类一般相同,均为A和T、C和G,C错误;
D、控制花色的等位基因在减数分裂中常随同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而发生交换,导致该对染色体上的非等位基因间重组,D正确。
故选D。
12.某二倍体雌雄异株植物无性染色体,其核基因M表达的蛋白质抑制雌蕊形成,使植株发育为雄株,而不含M基因的植株为发育为雌株。科学家将耐盐基因D设法转移到雄性植株一个体细胞的某条染色体上,将该细胞经组织培养得到植株N,再将植株N与野生型异性植株杂交,根据后代的表型可以判断D基因的位置。不考虑共他变异,且所有基因型植株存活率相同。下列说法错误的是( )
A.基因D的插入可能会导致N变异为雌株
B.该植物的自然种群中雌性植株的数量多于雄性植株
C.杂交后代的耐盐雌雄株各占1/4,无法确定D是否与M位于同一条染色体上
D.杂交后代中的耐盐雌株或雄株占1/2,可以确定D是否与M位于同一条染色体上
【答案】B
【详解】A 、 D 基因的插入 M 基因所在的位置,就会导致 M 基因突变,可能会导致 N 变异为雌株, A 正确;
B 、该植物种群中的雄性植株数量与雌性植株数量关系与 M 基因的基因频率有关,根据题干信息无法判断数量关系, B 错误;
C 、植株 N 与野生型异性植株杂交,若杂交后代的耐盐雌雄株各占1/4,当D与M应位于非同源染色体上时,若N为DdMm,与野生型ddmm杂交,符合该结果,当D与m位于一对同源染色体上时,若N为Ddmm,野生型为ddMm,也符合该结果,故无法确定D是否与M位于同一条染色体上,C正确;
D 、若杂交后代中的耐盐雌株占1/2,当N为DdMm(或Ddmm),与野生型ddmm(或ddMm)杂交,则D与m位于一条染色体上,若杂交后代中的耐盐雄株占1/2,则可以判断D与M位于一天染色体上,D正确。
故选B。
考向3 判断某特定基因是否位于特定染色体上
13.某小组绘制了某家族的系谱图如图1所示,并对部分家庭成员是否携带甲病基因进行核酸分子检测。不同分子质量的基因片段在电泳时会形成不同条带,结果如图2所示。甲、乙两病的致病基因均不位于XY同源区段,甲病由基因B/b控制,乙病由基因D/d控制,请据图回答∶
(1)甲病的遗传方式是_____________,判断依据是_____________________________________________ 。
(2)限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并使每一条链中特定部位的_____________断开。
(3)若乙病基因位于X染色体上,则Ⅱ9的基因型为_______。Ⅱ9和Ⅱ10再生二胎,________(填“能”或“不能”)通过染色体分析确定胎儿是否患病。
(4)与单基因遗传病相比,多基因遗传病具有的特点是_________________________________。
【答案】(1)常染色体隐性遗传 I3、I4均含有B和b基因且不患病,说明患病为隐性性状且基因位于常染色体上
(2)磷酸二酯键
(3) BBXdY 不能
(4)具有家族聚集现象、群体中发病率较高、易受环境影响等
【详解】
(1)I3、I4均含有B和b基因且不患病,说明患病为隐性性状且基因位于常染色体上,所以甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传。
(2)限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
(3)I3和I4生出患病II9,说明乙病为隐性遗传病,若乙病基因位于X染色体上,Ⅱ9为患者,根据电泳结果可知,Ⅱ9不含甲病致病基因,则Ⅱ9的基因型为BBXdY。两种病都是基因引起的,所以不能通过染色体分析确定胎儿是否患病。
(4)与单基因遗传病相比,多基因遗传病具有的特点是具有家族聚集现象、群体中发病率较高、易受环境影响等。
规范写
长难句规范答
(1)基因分离定律的实质是 。自由组合定律的实质是
答:同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离;非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)基因重组发生在生物体的有性生殖的过程中,包括
答:非同源染色体上非等位基因的自由组合、同源染色体联会时非姐妹染色单体的互换,是杂交育种的理论基础。
(3)伴X染色体隐性遗传病的遗传特点是: 判断依据:
答:男性患者多于女性患者;具有隔代交叉遗传现象。母病子必病,女病父必病。
(4)伴X染色体显性遗传病的遗传特点: 女性患者多于男性患者;具有世代连续遗传现象。判断依据 父病女必病,子病母必病。
答:女性患者多于男性患者;具有世代连续遗传现象。父病女必病,子病母必病。
综合训练
1.孟德尔通过豌豆的杂交实验得出了分离定律和自由组合定律,下列关于孟德尔杂交实验的叙述,正确的是( )
A.“一对相对性状的杂交实验”中,不需要对父本进行套袋
B.对杂交实验F1代进行统计时,需获取双亲豆荚中的全部籽粒
C.从1个装有四种相同数量小球的容器中随机抽取两个小球,可模拟基因的自由组合
D.“两对相对性状的杂交实验”中,F2中与亲本表型相同的杂合子占1 / 4
【答案】A
【详解】A、“一对相对性状的杂交实验”中,对母本去雄及授粉后套袋,不需要对父本进行套袋,A正确;
B、对杂交实验F1代进行统计时,需获取母本豆荚中的全部籽粒,B错误;
C、模拟基因的自由组合,应该从2个分别装有2种相同数量小球的容器(如一个容器中装A和a,一个容器中装B和b)中随机抽取一个小球,C错误;
D、“孟德尔两对相对性状的杂交实验”中,F2中与F1表型相同的双杂合子占1/4,亲本中无杂合子,D错误。
故选A。
2.在两对相对性状的模拟杂交实验中某同学进行了如图操作,下列有关叙述错误的是( )
A.操作①模拟的是分离定律
B.操作②模拟的现象发生在后期I
C.操作③模拟的过程发生基因重组
D.雌信封与雄信封卡片数不同不影响实验结果
【详解】A、操作①模拟的是等位基因的分离,即分离定律,A正确;
B、操作②模拟的是非等位基因的自由组合,发生在减数第一次分裂后期,B正确;
C、操作③模拟的是受精过程,该过程中不会发生基因重组,C错误;
D、由于雌雄配子数目不等,因此雌信封与雄信封卡片数可以不同,这不影响实验结果,D正确。
故选C。
3.果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅,下列叙述错误的是( )
A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B.F1中出现长翅雄蝇的概率为1/16
C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体
【答案】B
B、F1出现长翅雄果蝇(B_)的概率为1/2×3/4=3/8,B错误;
C、亲本雄果蝇关于眼色基因型是XrY,雌果蝇基因型是XRXr,产生Xr的配子的比例都是1/2,C正确;
D、白眼残翅雌果蝇的基因型为bbXrXr,经减数分裂可以产生基因型为bXr的极体,D正确。
故选B。
4.新型冠状病毒感染的肺炎是一种急性感染性肺炎,其病原体为新型冠状病毒(COVID-19),属于单股正链RNA病毒。下列相关叙述正确的是( )
A.COVID-19的遗传物质中含有胸腺嘧啶脱氧核苷酸
B.COVID-19侵入人体后,在内环境中不会发生增殖
C.人体细胞能为COVID-19的繁殖提供模板、原料和能量等
D.COVID-19在人体细胞的核糖体上合成多肽链需要RNA聚合酶的催化
【答案】B
【详解】A、COVID-19的遗传物质是RNA,不含胸腺嘧啶脱氧核苷酸,A错误;
B、COVID-19侵入人体后,在内环境中不会发生增殖,只能在活细胞中增殖,B正确;
C、COVID-19增殖所需要的模板不需要人体提供,C错误;
D、COVID-19在核糖体上合成多肽链不需要RNA聚合酶的催化,D错误。
故选B。
5.如图为某动物睾丸中不同细胞的分裂图像,下列说法错误的是
A.进行减数分裂的细胞为②和④ B.①②③细胞均含有同源染色体
C.③细胞的子细胞称为初级精母细胞 D.④中可能发生等位基因的分离
【答案】C
【详解】A、根据以上分析已知,图中①、③细胞进行的是有丝分裂,②、④细胞进行的是减数分裂,A正确;
B、图中①②③细胞均含有同源染色体,而④细胞处于减数第二次分裂,没有同源染色体,B正确;
C、③细胞进行的是有丝分裂,产生的子细胞是体细胞,C错误;
D、④细胞处于减数第二次分裂后期,若发生过基因突变或交叉互换,则分离的两条染色体上可能存在等位基因,D正确。
故选C。
6.下图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化。下列叙述正确的是( )
A.若图1表示减数分裂,则图1的CD段表示同源染色体分开
B.若图1表示减数分裂、图2表示有丝分裂,则两图的CD段都发生着丝点分裂
C.若两图均表示有丝分裂,则两图的DE段一个细胞内只含有2个染色体组
D.若图1表示减数分裂,则图1的BC段一个细胞中可能含有0个或1个Y染色体
【答案】D
【详解】AB、若图1表示减数分裂,CD段每条染色体的DNA含量由2减少至1,说明姐妹染色单体消失,发生着丝点分裂,若图2表示有丝分裂,CD段每个细胞核DNA含量由4N减少至2N,说明形成了子细胞核,A、B错误;
C、综上分析,若两图均表示有丝分裂,则图1的DE段一个细胞内含有4个染色体组,图2的DE段一个细胞内含有2个染色体组,C错误;
D、若图1表示减数分裂,BC段每条染色体含有2个DNA分子,说明存在染色单体,可能处于减数第二次分裂的前期或中期,也可能处于减数第一次分裂,因此BC段一个细胞中可能含有0个或1个Y染色体,D正确。
故选D。
7.图为正常男性的染色体组型图。下列叙述错误的是( )
A.该图像中的染色体通常取自于有丝分裂中期的细胞
B.该图像的形成需要对染色体进行配对、分组和排列
C.该图体现了正常男性染色体数目、大小和形态的全貌
D.染色体组型具有个体特异性,并且能用于遗传病的诊断
【答案】D
【详解】A、图像中的染色体都含有两条姐妹染色单体,且形态清晰、稳定,通常取自于有丝分裂中期的细胞,A正确;
B、染色体组型图的形成需要对染色体进行配对、分组和排列,B正确;
C、该图体现了正常男性染色体数目、大小和形态的全貌,C正确;
D、染色体组型具有物种特异性,不具有个体特异性,D错误。
故选D。
8.在男女学生比例均等的某校学生中,有红绿色盲患者占4.5%,且全为男性,红绿色盲基因携带者占7%,在该校学生中的色盲基因频率是( )
A.11.5% B.7.7% C.8% D.4.54%
【答案】B
【详解】ABCD、色盲基因个数/(色盲基因个数+其等位基因个数)×100%=色盲基因频率,所以频率计算为(9+14)/(9+14+91+14+86×2)×100%=7.7%,ACD错误。
故选B。
9.下列关于遗传咨询和优生的相关,叙述错误的是( )
A.可以用显微镜检测胎儿是否患21-三体综合征
B.各种遗传病都是由一种或多种致病基因引起的
C.胎儿是否患病与孕妇的遗传物质、饮食、心态等多方面有关
D.如果一对正常的夫妇第一胎生了患血友病的儿子,则建议第二胎时做产前诊断
【答案】B
【详解】A、21三体综合征是常染色体异常遗传病,可以在显微镜下观察到,A正确;
B、人类遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,B错误;
C、胎儿是否患病与孕妇的遗传物质、饮食、心态等多方面有关,C正确;
D、如果一对正常的夫妇第一胎生了患血友病的儿子,说明妻子的携带者,可能生出有病的儿子,且血友病是伴X隐性遗传病,所以第二胎时应该进行产前诊断,D正确。
故选B
10.随科技发展,人类遗传病受到更多的关注,下列关于人类遗传病的叙述,正确的是( )
A.遗传物质改变引起的疾病均为遗传病
B.遗传病是由1个或多个基因异常导致的
C.血友病是伴X染色体隐性遗传病,女性患者更多
D.多基因遗传病病因和遗传方式复杂,不易与后天获得性疾病相区分
【答案】D
【详解】A、细胞中遗传物质改变引起的疾病不都是遗传病,比如细胞癌变,A错误;
B、人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,其中单基因遗传病、多基因遗传病是由1对、多对基因异常导致的,而染色体异常遗传病是染色体结构或数目发生改变而引起的,B错误;
C、血友病是伴 X 染色体隐性遗传病,男性患者更多,C错误;
D、多基因遗传病病因和遗传方式复杂,许多多基因遗传病是后天发病的,不易与后天获得性疾病相区分,D正确。
故选D。
11.若将染色体DNA被3H充分标记的洋葱(2n=16)分生组织细胞置于不含3H的培养液中,从G1期培养至第三次分裂中期。下列叙述错误的是( )
A.一个细胞中至少有一条染色体含3H B.一个染色体中最多有一个染色单体含3H
C.一个DNA分子中最多一条脱氧核苷酸链含3H D.一个细胞中最多有16条染色体含3H
【答案】A
【详解】A、第一次有丝分裂结束后,DNA都有一条链含有标记;第二次分裂过程中染色体复制后,染色体上只有一条染色单体含3H,由于第二次分裂后期时,染色单体随机分开,具有3H标记的染色体也随机进入两个细胞,所以第三次分裂的中期,细胞内可能有不存在被3H标记的染色体,A错误;
BC、由A项分析可知,第二次分裂结束后,DNA分子最有只有一条链被标记,有可能两条链都没有标记,所以第三次有丝分裂的中期,一个染色体中最多有一个染色单体含3H,一个DNA分子中最多一条脱氧核苷酸链含3H,BC正确;
D、第二次分裂后期,当所有有3H标记的染色体移向同一极时,到第三次有丝分裂中期,此时一个细胞中最多有16条染色体含3H,D正确。
故选A。
12.甲病和乙病均为单基因遗传病,某家族遗传家系图如下,其中Ⅱ-4不携带甲病的致病基因。下列叙述错误的是( )
A.甲病为X染色体隐性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病
B.若Ⅲ-3为乙病基因携带者,则Ⅳ-1为乙病基因携带者的概率是3/5
C.若乙病在人群中发病率为1%,则Ⅲ-2与Ⅲ-3生育一个患乙病的女儿的概率为1/66
D.若Ⅱ-3与Ⅱ-4生1个患甲病的性染色体为XXY的孩子,其染色体异常是由Ⅱ-4造成的
【答案】D
【详解】A、根据上述分析可知,乙病为常染色体隐性遗传病,甲病为伴X隐性遗传病,A正确;
B、由于Ⅲ-1是bb,故Ⅱ-1和Ⅱ-2均为Bb,则Ⅲ-2的基因型为1/3BB、2/3Bb,若Ⅲ-3为乙病基因携带者即为Bb, Ⅲ-2和Ⅲ-3所生后代的基因型为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,Ⅳ-1表现型正常,为乙病基因携带者的概率是3/5,B正确;
C、Ⅲ-2的基因型为1/3BB、2/3Bb,若乙病在人群中发病率为1%,即b%=0.1,B%=0.9,BB%=0.9×0.9=81%,Bb%=2×0.1×0.9=18%,正常人中Bb比例为18%÷(81%+18%)=2/11,Ⅲ-3的基因型为2/11Bb,则Ⅲ-2与 Ⅲ-3生一个患乙病的女儿即bbXX的概率为2/3×2/11×1/4×1/2=1/66,C正确;
D、根据Ⅲ-8患甲病可知,Ⅱ-3关于甲病的基因型为XAXa,Ⅱ-4关于甲病的基因型为XAY,若Ⅱ-3与 Ⅱ-4生1个患甲病的性染色体为XXY的孩子即XaXaY,该个体多了一条Xa,是Ⅱ-3产生配子时减数第二次分裂的后期姐妹染色单体异常分离所致,D错误。
故选D。
13.下列疾病中属于遗传病的是( )
A.艾滋病 B.癌症 C.蚕豆病 D.败血症
【答案】C
【详解】A、艾滋病是由于艾滋病毒攻击免疫系统导致免疫系统瘫痪而导致的疾病,不是遗传病,A错误;
B、癌症是细胞内多个突变累积导致原癌基因和抑癌基因突变而导致细胞无限增殖不受控制的疾病,多为后天性疾病,B错误;
C、蚕豆病是一种6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏所导致的疾病,相应的基因改变,属于遗传病,C正确;
D、败血症是指致病菌或条件致病菌侵入血循环,并在血中生长繁殖,产生毒素而发生的急性全身性感染,并未导致遗传物质改变,不是遗传病,D错误。
故选C。
14.在某严格自花传粉的二倍体植物中,发现甲、乙两类矮生突变体(如图所示),矮化植株无 A 基因,矮化程度与 a 基因的数量呈正相关。假设甲乙产生的各类型配子和后代都能成活,且成活率相同。下列叙述错误的是
A.甲类变异属于基因突变,乙类变异属于基因突变和染色体的结构变异
B.乙减数分裂产生2种花粉,在第一次分裂前期,某个四分体中带有 4 个 a 基因
C.乙的自交后代有3种矮化类型
D.甲与乙杂交后代出现两种表现型,比例为2:1
【答案】D
【详解】A、A基因与a基因属于等位基因,甲类变异属于基因突变,乙类变异是在甲类变异的基础上发生了染色体结构变异,A正确;
B、乙减数分裂产生不含a和含有2个a的2 种花粉,且二者比例为1∶1,在第一次分裂前期,复制后联会的一对同源染色体构成一个四分体,某个四分体中的一条染色体上含有4条染色单体,含有 4 个 a 基因,B正确;
C、矮化程度与 a 基因的数量呈正相关,乙的自交后代有不含a、含有2个a和含有4个a的3 种矮化类型,C正确;
D、甲减数分裂产生含有个1a的配子,甲与乙杂交后代含有1个a或3个a,两种表现型的比例为1:1,D错误。
故选D。
15.某植物花的色素由非同源染色体上的A和B基因编码的酶催化合成(其对应的等位基因a和b编码无功能蛋白),如下图所示。亲本基因型为AaBb的植株自花授粉产生子一代,下列相关叙述正确的是( )
A.子一代的表现型及比例为红色:黄色=9:7
B.子一代的白色个体基因型为Aabb和aaBb
C.子一代的表现型及比例为红色:白色:黄色=9:4:3
D.子一代红色个体中能稳定遗传的基因型占比为1/3
【答案】C
【详解】AC、由分析可知,子一代的表现型及比例为红色:白色:黄色=9:4:3,A错误;C正确;
B、子一代的白色个体基因型为aaBb、aaBb和aabb,B错误;
D、子一代红色个体(A_B_)中能稳定遗传的基因型(AABB)占比为1/9,D错误。
故选C。
16.研究发现某些家系中出现一种如图所示的线粒体变异遗传模式(异质性表示线粒体DNA中该碱基位点的突变频率),下列叙述错误的是( )
A.线粒体基因是细胞质基因
B.线粒体基因只能通过母亲遗传给后代
C.线粒体DNA缺陷可导致多种遗传疾病
D.线粒体的遗传模式不符合分离定律
【答案】B
【详解】A、线粒体存在于细胞质中,线粒体基因是细胞质基因,A正确;
B、分析图片前三个基因可知,线粒体基因与父母双方都有关系,B错误;
C、线粒体DNA缺陷会导致线粒体基因组发生突变可导致多种遗传疾病,C正确;
D、线粒体的遗传模式是细胞质遗传,不符合分离定律,D正确。
故选B。
17.某动物的毛色有红、黄两种表现型,由一对等位基因(B/b)控制,且B对b完全显性,其遗传过程中存在纯合致死现象(XY、ZW均视为纯合子)。现用表现型不同的雌雄个体杂交,F1代中雌性∶雄性=1∶2,则下列推测最合理的是( )
A.红色为显性性状,F1代中雌性毛色表现型为红色
B.黄色为显性性状,F1代中雌性毛色表现型为黄色
C.该生物的性别决定类型为ZW型,F1代中雌性个体的表现型与母本相同
D.该生物的性别决定类型为XY型,F1代中雌性个体的表现型与母本相同
【答案】C
【详解】A、根据分析,若红色是显性性状,则F1代中雌性毛色表现型为黄色,A错误;
B、若黄色为显性性状,F1代中雌性毛色表现型为红色,B错误;
CD、由分析可知,该生物的性别决定类型为ZW型,亲本的基因型是ZBZb、ZbW,且ZBW存在致死现象,F1代中雌性个体的表现型与母本相同(基因型都是ZbW),C正确,D错误。
故选C。
18.先天性肌肉强直由编码骨骼肌氯离子通道蛋白的CLCNE1基因突变引起,依据遗传方式不同分为Beeker病(显性遗传)和Thomsen病(隐性遗传)。下图为某一先天性肌强直家系的遗传系谱图(阴影为患者),据此分析错误的是( )
A.Beeker病与Thomsen病的致病基因互为等位基因
B.人群中涉及先天性肌肉强直的基因型共有6种
C.CLCNE1基因与红绿色盲基因相互独立遗传
D.Ⅲ-5与一患者(双亲正常)婚配,子代患病的概率为1/2
【答案】D
【详解】A、Beeker病和Thomsen病的致病基因与正常基因属于复等位基因,A正确;
B、人群中涉及先天性肌肉强直的基因型共有6种,分别是AA、Aa、Aa+、a+a+、a+a、aa,B正确;
C、CLCNE1基因位于常染色体、红绿色盲基因位于性染色体,CLCNE1基因与红绿色盲基因相互独立遗传,C正确;
D、Ⅲ-5为患者,基因型可能为Aa+、Aa、aa,双亲正常的患者的基因型为aa,若Ⅲ-5的基因型为Aa或aa,则与基因型为aa的患者婚配,子代都患病;若Ⅲ-5的基因型为Aa+,则与基因型为aa的患者婚配,子代患病的概率为1/2,D错误。
故选D。
19.图中甲、乙表示水稻两个品种, A、a和B、b分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因,①~⑥表示培育水稻新品种的过程,下列说法合理的是( )
A.④所示的育种方式能大幅度的改良某一性状
B.水稻通过花药离体培养得到的均为纯合子
C.图中能发生基因重组的为过程③⑤
D.水稻的杂交育种过程一定需要通过连续自交才能获得稳定遗传的个体
【答案】A
【详解】A、④为诱变育种,能大幅度的改良生物体的性状,A正确;
B、水稻通过花药离体培养后,再用秋水仙素处理得到的是纯合子,B错误;
C、图中能发生基因重组的过程是①②③,⑤为染色体数目的变异,C错误;
D、水稻的杂交育种若选育的是隐性纯合子,则不需要连续不断的自交,只要出现隐性性状即可,D错误。
故选A。
20.某杂合子植株基因型为AaBb,两对独立遗传的等位基因控制两对相对性状其自交时,下列叙述错误的是( )
A.若自交后代表现型比例是5:3:3:1,则是因为AaBb合子致死
B.若自交后代表现型比例是8:2:2,可能是基因型为ab的花粉不育造成的
C.若自交后代表现型比例是18:3:3:1,可能 是含隐性基因的配子有50%死亡造成的
D.若自交后代表现型比例是6:3:2:1,可能是A或B基因显性纯合致死造成的
【答案】A
【详解】A、由于题干中杂合子植株基因型为AaBb,能存活,因此AaBb合子不会致死,若AaBB和AABb合子致死,2份AaBB和2份AABb共占4份,则植株(AaBb)自交后代表现型比例应为A_B_(1AABB+4AaBb)∶A_bb(1AAbb+2Aabb)∶aaB_(1aaBB+2aaBb)∶aabb=5∶3∶3∶1,因此该比例的出现可能原因为AaBB和AABb合子致死,A错误;
B、若基因型为ab的花粉不育,则AaBb植株产生的雌配子种类以及比例为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,而雄配子种类以及比例为AB:Ab:aB=1:1:1,由雌雄配子结合并发育得到的后代表现型比例=A_B_(1AABB+2AaBB+2AABb+3AaBb)∶A_bb(1AAbb+1Aabb)∶aaB_(1aaBB+1aaBb)=8:2:2,B正确;
C、若含隐性基因的配子有50%死亡,则AaBb植株产生的雌配子种类以及比例为AB:Ab:aB:ab=2:1:1:1,雄配子种类以及比例为AB:Ab:aB:ab=2:1:1:1,由雌雄配子结合并发育得到的后代表现型比例=A_B_(4AABB+4AaBB+4AABb+6AaBb)∶A_bb(1AAbb+2Aabb)∶aaB_(1aaBB+2aaBb)∶aabb=18:3:3:1,C正确;
D、若A或B基因显性纯合致死(只计算一种情况,如BB致死),则植株(AaBb)自交后代表现型比例应为A_B_(2AABb+4AaBb)∶A_bb(1AAbb+2Aabb)∶aaB_(2aaBb)∶aabb=6∶3∶2∶1,D正确。
故选A。
21.某雌雄异株的二倍体植物的雄株与雌株由A、a基因控制;有红花、粉花、白花三种植株,花色受两对同源染色体上D、d与E、e两对基因的控制(D与E基因同时存在时开红花,二者都不存在时开白花),雄株部分基因型的花粉不能萌发。研究人员进行了三次实验,结果如下表∶
实验
操作过程
F1
雄株
雌株
1
红花雄株的花粉离体培养,并用秋水仙素处理
120株白花
123株白花
2
粉花雄株的花粉离体培养,并用秋水仙素处理
123株白花
125株白花
3
红花雌株×红花雄株
60株红花、122株粉花、62株白花
61株红花、119株粉花、62株白花
请回答:
(1)花的颜色有红花、粉花、白花三种表现型,这种显现的表现形式称为_________。因为该植物是雌雄异株的,所以在杂交实验中对母本的操作可以省去_________步骤。
(2)该种植物雄株的基因型只有Aa,其原因是__________________;实验一中红花雄株产生的可萌发花粉的基因型有_________;实验二中粉花雄株的基因型是_________。
(3)若选用实验一中的红花雄株与实验二中的白花雌株为亲本杂交,子代的表现型及比例是_________;若实验三F1中的粉花雌雄株随机交配,则F2中白花雌株所占_________。
【答案】 不完全显性 去雄 雌株为aa,不能产生含有A的雌配子 Ade、ade AaddEe或AaDdee 全是白花 1/4
【详解】(1)花的颜色有红花、粉花、白花三种表现型,这种显现的表现形式是不完全显性;因为该植物是雌雄异株的,所以在杂交实验中对母本的操作可以省去去雄步骤。
(2)该植株中的雌株的基因型为aa,雄株的基因型只有Aa,原因是雌株为aa,不能产生含有A的雌配子;由分析可知,实验一中红花雄株的基因型为AaDdEe,由于DE、De、dE的雄配子不能发育,因此实验一中该红花雄株产生的可萌发花粉的基因型Ade、ade;由分析可知,实验二中粉花雄株的基因型可能是AaddEe或AaDdee。
(3)实验一中的红花雄株的基因型是AaDdEe,但是产生的可育雄配子有Ade、ade,实验二中的白花雌株的基因型是aaddee,产生的配子类型是ade,二者杂交后代的基因型是Aaddee、aaddee,都表现为白花;实验三 F1中的粉花雌雄株的基因型是Ddee:ddEe=1:1,雄株产生的可育配子只有一种是de,雌株产生的配子类型及比例是De:dE:de=1:1:2,随机交配后代的基因型及比例是Ddee:ddEe:ddee=1:1:2,Ddee、ddEe为粉花,ddee为白花,粉花:白花=1:1,雌株与雄株各占一半,因此白花雌株的比例是1/2×1/2=1/4。
22.家蚕性别决定为ZW型,雄蚕产丝多,色蚕丝销路较好。幼蚕体色正常与油质透明由基因T、t控制,结绿色茧与白色茧由基因G、g控制,两对基因均不位于W染色体上。现有1只纯合幼蚕时期体色正常结白色茧的家蚕甲与1只纯合幼蚕时期体色透明结绿色茧的家蚕乙杂交,选择F1中结绿色茧的家蚕相互交配得F2。F2的表现型及比例如下表:
表现型及比例
F2♀
体色正常绿色茧:体色正常白色茧:体色透明绿色茧:体色透明白色茧=8:1:8:1
F2♂
体色正常绿色茧:体色正常白色茧=8:1
(注:结白色茧的家蚕在幼蚕时期易感染病毒而存在一定的致死率)
回答下列问题:
(1)亲本中作为母本的是________(甲/乙),其基因型为________。
(2)控制幼蚕体色的基因和蚕茧颜色的基因________(遵循/不遵循)自由组合定律,判断理由:____________________________。
(3)让F2中体色正常绿色茧的雌雄家蚕杂交,后代体色透明的雌蚕中产绿蚕丝的个体占________。
(4)将水母的绿色荧光蛋白基因转移到家蚕体内可获得发绿色荧光的家蚕。现以性染色体组成为ZW的受精卵为材料插入一个基因A,但基因A插入位点不可知。请设计杂交实验(可以用F2家蚕作为材料),判断基因A是否插入到控制幼蚕体色基因所在的染色体上________。
【答案】 乙 GGZtW 遵循 控制体色的基因位于Z染色体上,控制茧颜色的基因位于常染色体上,所以两对基因可以自由组合 64/67 让该转基因雌家蚕与雄家蚕杂交,观察后代表现型
若后代的所有雌家蚕均没有荧光,雄家蚕均有荧光,则插入点在控制体色基因的这条染色体上
若后代雌雄家蚕均有荧光,则插入点不在控制体色基因的这条染色体上
若后代的所有雄家蚕均没有荧光,雌家蚕均有荧光,则插入点不在控制体色基因的这条染色体上
【详解】(1)F2中雄性个体均为体色正常,说明F1中雌性个体基因型为ZTW,所以亲本中雄性个体基因型为ZTZT,雌性个体基因型为ZtW;根据F2中雌、雄个体在茧的颜色上均出现绿色:白色=8:1的比例,说明F1个体中关于茧的颜色基因杂合,基因型为Gg,所以亲本基因型分别为GG和gg。据此可知,父本为家蚕甲,基因型为ggZTZT;母本为家蚕乙,基因型为GGZtW。
(2)由于控制体色的基因位于Z染色体上,控制茧颜色的基因位于常染色体上,所以两对基因可以自由组合,遵循自由组合定律。
(3)由于蚕茧颜色与体色符合自由组合定律,所以可以单独考虑蚕茧颜色,在F2中,由于白色茧的个体部分死亡,出现绿色茧:白色茧=8:1=24:3的性状分离比,而理论上应为绿色茧:白色茧=3:1=24:8,可得白色茧应该为8份,存活3份,故白色茧个体死亡5/8,又因为F2中绿色茧个体的基因型及比例为:GG:Gg=1:2,产生配子的比例为G:g=2:1,所以F2后代中,白色茧个体gg死亡的概率为1/9×5/8(存活率)=5/72,存活概率为1-5/72=67/72,其中白色个体gg为1/9×3/8=3/72,绿色茧的概率为1-1/9gg=8/9,所以F2中体色正常绿色茧的雌雄家蚕杂交,后代体色透明的雌蚕中产绿蚕丝的个体占(8/9)÷(67/72)=64/67。
(4)为确定基因位置,直接用转基因雌蚕和雄蚕进行杂交,观察后代表现型;若后代的所有雌家蚕均没有荧光,雄家蚕均有荧光,说明插入基因的遗传与性别相关联,且ZZ个体有荧光,所以插入点在Z染色体上,则插入点在控制体色基因的这条染色体上;若后代雌雄家蚕均有荧光,说明插入基因的遗传与性别无关,所以插入点在常染色体上,则插入点不在控制体色基因的这条染色体上;若后代的所有雄家蚕均没有荧光,雌家蚕均有荧光,说明插入基因的遗传与性别有关,且ZW个体有荧光,所以插入点在W染色体上,则插入点不在控制体色基因的这条染色体上。
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