四川省内江市第六中学2023-2024学年高一下学期第一次月考生物试卷(Word版附解析)
展开考试时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(共50分,每小题2分)
1. 孟德尔杂交实验成功的重要因素之一是选择了严格自花受粉的豌豆作为材料,下列是对其一对相对性状杂交实验的叙述,正确的是( )
A. 测交和自交都可以用来判断一对相对性状的显隐性
B. 豌豆F2出现了性状分离的现象说明不符合融合遗传
C. “受精时,雌、雄配子随机结合”是导致F2出现性状分离的根本原因
D. F1(Dd)产生的基因型为D的卵细胞与基因型为d的精子的数量之比为1:1
【答案】B
【解析】
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。(1)提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);(2)做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);(3)演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);(4)实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);(5)得出结论(就是分离定律)。
【详解】A、自交、杂交可以用来判断一对相对性状的显隐性,但测交不可以,A错误
B、两个亲本杂交后,双亲的遗传物质会在子代体内发生混合,使子代表现出介于双亲之间的性状,这种观点也称作融合遗传;豌豆F2出现了性状分离的现象说明不符合融合遗传,B正确;
C、成对的遗传因子分离,分别进入不同的配子中,这是F2出现性状分离的根本原因,C错误;
D、一般而言,精子的数量远远多于卵细胞的数量,因此F1(Dd)产生的基因型为D的卵细胞与基因型为d的精子的数量之比不相等,D错误。
故选B。
2. 下列关于遗传学的基本概念的叙述中正确的是( )
A. 后代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离
B. 性状表现相同的生物,遗传因子组成不一定相同
C. 纯合子自交后代都是纯合子,杂合子自交后代都是杂合子
D. 猫的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状
【答案】B
【解析】
【分析】1、相对性状是指同一生物的同种性状的不同表现类型,具有相对性状的亲本杂交,F1表现出来的性状是显性性状,不表现出的性状是隐性性状;2、纯合子自交后代仍然是纯合子,不会发生性状分离,杂合子自交后代会发生性状分离,能产生纯合子和杂合子;3、表现型是基因型和环境共同作用的结果。
【详解】A、性状分离是指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的个体的现象,A错误;
B、表现性状相同的生物,遗传因子组成不一定相同,例如豌豆的高茎的基因型可能是DD,也可能是Dd,B正确;
C、杂合子自交后代也会出现纯合子,如Aa×Aa→AA、Aa、aa, C错误;
D、相对性状是指同一生物的同种性状的不同表现类型,猫的白毛与黑毛属于相对性状,狗的长毛和卷毛不属于相对性状,D错误。
故选B。
3. 下列关于基因发现过程中各位科学家的贡献的叙述,错误的是( )
A. 孟德尔为了解释豌豆杂交实验结果而提出了“遗传因子”的概念
B. 约翰逊提出了表型和基因型的概念,并将控制相对性状的基因叫作等位基因
C. 萨顿运用假说一演绎法提出了“基因在染色体上”的假说
D. 摩尔根通过果蝇眼色性状杂交实验证实了“基因在染色体上”
【答案】C
【解析】
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。2、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、孟德尔为解释豌豆杂交结果,提出了“生物的性状是由遗传因子控制的”的假说,A正确;
B、1909年,约翰逊用“基因”一词代替了孟德尔的“遗传因子”,并提出了基因型和表现型的概念,并将控制相对性状的基因叫作等位基因,B正确;
C、萨顿运用类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说,C错误;
D、摩尔根通过果蝇眼色性状杂交实验,采用假说—演绎法证实了“基因在染色体上”,D正确。
故选C。
4. 基因在生物进化中有“绝对自私性”。某种植物的花有红花、粉红花和白花三种颜色,受一对等位基因A/a控制,A基因是一种“自私基因”,杂合子在产生配子时,A基因能“杀死”体内的部分雄配子。选择红花(AA)植株和白花(aa)植株杂交,F1全部开粉红花,F1植株自交,F2中红花∶粉红花∶白花=2∶3∶1.下列相关分析正确的是( )
A. 该植物花色的遗传不遵循孟德尔遗传规律
B. 基因型为Aa的植株中,A基因对a基因为完全显性
C. F1产生的基因型为a的雄配子中有1/3被A基因“杀死”
D. 若F2植株随机传粉,则后代中白花植株占5/36
【答案】D
【解析】
【分析】F1植株自交,F2中红花:粉红花:白花=2:3:1,即aa占1/6,a雌配子占1/2,说明雄配子中a占1/3,雄配子中A:a=2:1,说明含有a雄配子有1/2死亡。
【详解】A、花色受一对等位基因A/a控制,符合孟德尔的分离定律,A错误;
B、Aa的植株表现为粉红色,表现为不完全显性,A基因若抑制a基因会表现为红花,B错误;
C、F2中红花:粉红花:白花=2:3:1,即aa占1/6,a雌配子占1/2,说明雄配子中a占1/3,则F1产生的基因型为a的雄配子中有2/3被A基因“杀死”,C错误;
D、F2的基因型是AA:Aa:aa=2:3:1,随机授粉雌配子A=2/6+3/6×1/2=7/12,a雌配子占5/12, 因Aa产生雄配子时A:a=2:1,雄配子中A都存活,但Aa产生的a有一半死亡,即3/6×1/2×1/2=3/24的雄配子死亡,故雄配子存活的A配子占7/12,a配子占5/12-3/24=7/24,即A:a=2:1,白花aa=5/12×1/3=5/36,D正确。
故选D。
5. 控制植物果实重量的三对等位基因A/a、B/b和C/c,对果实重量的作用相等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的果实重120克,AABBCC的果实重210克。现有果树基因型为AAbbcc与aaBbCc杂交,F1的果实中165克个体自交,后代果实中能稳定遗传的150克个体所占比例为( )
A. 1/10B. 1/32C. 3/32D. 3/64
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质在减数分裂过程中,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。
【详解】已知基因型为aabbcc的果实重120克,AABBCC的果实重210克,所以一个显性基因使果实增重15克,又知三对等位基因分别位于三对同源染色体上,所以三对等位基因的遗传遵循自由组合定律,现有果树基因型为AAbbcc与aaBbCc杂交,F1的果实中165克个体自交(三个显性基因),即AaBbCc自交,后代果实150克个体(两个显性基因)其中稳定遗传的个体(AAbbcc、aaBBcc、aabbCC)占1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4=3/64,D正确。
故选D。
6. 水稻雄性育性由等位基因A/a控制,A对a完全显性,B基因会抑制不育基因的表达,反转为可育。某科研小组进行了下列相关实验:取甲(雄蕊异常,雌蕊正常,表现为雄性不育)、乙(可育)两个品种的水稻进行相关实验,实验过程和结果如下表所示。下列推断不合理的是( )
A. 雄性不育株一定不含B基因
B. 甲一定为杂合子,乙一定为纯合子
C. F2所有可育株中能稳定遗传的占11/13
D. 若F1随机传粉,子代雄性不育株占7/64
【答案】C
【解析】
【分析】据题意可知,可育的基因型为A_B_、aaB_、aabb,雄性不育的基因型是A_bb,甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB,F1的基因型为1/2AaBb、1/2aaBb。
【详解】AB、根据题干信息和表格信息分析,结果②显示一半F1个体自交得到F2代中,雄性可育株∶雄性不育株=13∶3,是9∶3∶3∶1的变式,说明该性状受两对等位基因控制,遵循自由组合定律,且这部分子一代的基因型是AaBb。由于B基因会抑制不育基因的表达,反转为可育,说明雄性不育株一定不含B基因,进而确定控制雄性不育的基因为A,可育的基因型为A_B_、aaB_、aabb,雄性不育的基因型是A_bb;F2出现两种情况,说明F1的基因型有两种且各占1/2,可确定甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB,即甲一定为杂合子,乙一定为纯合子,AB正确;
C、甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB,F1的基因型为1/2AaBb、1/2aaBb,其中aaBb自交,后代全是雄性可育,且均能稳定遗传;AaBb自交后代可育株中个体的基因型为1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1aaBB、2aaBb、1aabb,其中2AABb和4AaBb自交后代会发生性状分离,其他均能稳定遗传,F2中可育植株有1/2+1/2×13/16=29/32,F2可稳定遗传植株所的比例为1/2+1/2×(1/16+2/16+1/16+2/16+1/16)=23/32,所以F2中的可育株中,能稳定遗传的个体所占的比例为23/32÷29/32=23/29,C错误;
D、F1的基因型为1/2AaBb、1/2aaBb,产生的配子为AB:Ab:aB:ab=1:1:3:3,若F1随机传粉,子代雄性不育株(A_bb)占1/8×18+1/8×3/8+3/8×1/8=7/64,D正确。
故选C。
7. 某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上,下列说法错误的是( )
A. 植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体
B. n越大,植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异越大
C. 植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D. n≥2时,植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
【答案】B
【解析】
【分析】1、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。
2、分析题意可知:n对等位基因独立遗传,即n对等位基因遵循自由组合定律。
【详解】A、每对等位基因测交后会出现2种表现型,故n对等位基因杂合的植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体,A正确;
B、不管n有多大,植株A测交子代比为(1:1)n=1:1:1:1……(共2n个1),即不同表现型个体数目均相等,B错误;
C、植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数为1/2n,纯合子的个体数也是1/2n,两者相等,C正确;
D、n≥2时,植株A的测交子代中纯合子的个体数是1/2n,杂合子的个体数为1-(1/2n),故杂合子的个体数多于纯合子的个体数,D正确。
故选B。
8. 完成下列各项任务,依次采用的最合适的方法是( )
①检验子一代的基因型
②提高小麦抗病品种的纯度
③区分一对相对性状中的显性或隐性
A. 杂交、自交、测交B. 测交、自交、杂交
C 测交、测交、杂交D. 测交、杂交、杂交
【答案】B
【解析】
【分析】鉴别方法:(1)鉴别一只动物是否为纯合子,可用测交法;(2)鉴别一棵植物是否为纯合子,可用测交法和自交法,其中自交法最简便;(3)鉴别一对相对性状的显性和隐性,可用杂交法和自交法(只能用于植物);(4)提高优良品种的纯度,常用自交法;(5)检验杂种F1的基因型采用测交法。
【详解】①测交法可用来检验F1的基因型,关键原因是与F1进行测交的个体是隐性纯合子;
②提高小麦抗病品种纯度是通过连续自交完成的;
③用杂交法可以区别一对相对性状中的显隐性关系,后代表现出的性状是显性性状。
故选B。
【点睛】
9. 某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状;高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中正确的是( )
A. 从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死
B. 实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为AAbb
C. 若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBB
D. 将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/2
【答案】A
【解析】
【分析】实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为AA:Aa:aa=1:2:1,因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB:Bb:bb=1:2:1,因此推测BB致死。
【详解】A、实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为AA:Aa:aa=1:2:1,因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB:Bb:bb=1:2:1,因此推测BB致死,A正确;
B、实验①中亲本为宽叶矮茎,且后代出现性状分离,所以基因型为Aabb,子代中由于AA致死,因此宽叶矮茎的基因型也为Aabb,B错误;
C、由于AA和BB均致死,因此若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb ,C错误;
D、将宽叶高茎植株AaBb进行自交,由于AA和BB致死,子代原本的9:3:3:1剩下4:2:2:1,其中只有窄叶矮茎的植株为纯合子,所占比例为1/9,D错误。
故选A。
10. 水稻的某病害是由某种真菌(有多个不同菌株)感染引起的。水稻中与该病害抗性有关的基因有3个(A1、A2、a);基因A1控制全抗性状(抗所有菌株),基因A2控制抗性性状(抗部分菌株),基因a控制易感性状(不抗任何菌株),且A1对A2为显性,A1对a为显性、A2对a为显性。现将不同表现型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表现型及其分离比。下列叙述错误的是( )
A. 全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗:抗性=3:1
B. 抗性植株与易感植株杂交,子代可能出现抗性:易感=1:1
C. 全抗植株与易感植株杂交,子代可能出现全抗:抗性=1:1
D. 全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗:抗性:易感=2:1:1
【答案】A
【解析】
【分析】基因分离定律实质:在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;当细胞进行减数分裂,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子当中,独立地随配子遗传给后代。据题干分析可知,全抗植株是A1A1,A1A2,A1a,抗性植株A2A2或者A2a,易感植株是aa。
【详解】AD、全抗植株与抗性植株,有六种交配情况:A1A1与A2A2或者A2a交配,后代全是全抗植株;A1A2与A2A2或者A2a交配,后代全抗:抗性=1:1;A1a与A2A2交配,后代全抗:抗性=1:1;A1a与A2a交配,后代全抗:抗性:易感=2:1:1。A错误,D正确;
B、抗性植株A2A2或者A2a与易感植株aa交配,后代全为抗性,或者为抗性:易感=1:1,B正确
C、全抗与易感植株交,若如果是A1A1与aa,后代全为全抗,若是A1A2与a,后代为全抗:抗性=1:1,若是A1a与aa,后代为全抗:易感=1:1,C正确。
故选A。
11. 用红色、黄色两种橡皮泥和白纸建构细胞分裂模型(2对同源染色体),以下说法错误的是( )
A. 用不同颜色表示一对同源染色体中的两条染色体来源不同
B. 若模拟有丝分裂,则间期复制之后含有4条黄色染色单体
C. 若模拟减数分裂,减数分裂Ⅱ中期的纺锤体应与减数分裂Ⅰ中期的纺锤体平行
D. 模拟减数分裂Ⅰ后期时,细胞同极的橡皮泥条颜色不一定相同
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时,进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中染色体只复制,而细胞分裂。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的。
【详解】A、在模拟减数分裂实验中,用不同颜色的橡皮泥制成的长度相同的染色体,可以表示一对同源染色体中的两条染色体来源不同,A正确;
B、如果模拟有丝分裂,细胞复制之后有2条黄色染色体,每条染色体有2条姐妹单体,故含有4条黄色染色单体,B正确;
C、在模拟减数第二次分裂时,构建的两个纺锤体应与减数第一次分裂的一个纺锤体垂直,C错误;
D、减数分裂I后期时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞同极的橡皮泥条颜色可能相同,也可能不同,D正确。
故选C。
12. 某生物兴趣小组观察了几种二倍体(染色体数为2N)生物处于不同分裂时期的细胞,并根据观察结果绘制出如下图形。下列说法中正确的是( )
A. 甲图所示细胞处于有丝分裂后期,在此时期之前细胞中央出现细胞板
B. 乙图所示细胞可能处于减数第一次分裂后期,发生同源染色体的分离
C. 乙图所示细胞可能处于有丝分裂中期,此阶段染色体的着丝粒发生分裂
D. 如果丙图表示睾丸内的几种细胞,则C组细胞可发生联会并形成四分体
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图甲细胞中含有同源染色体,着丝点分裂,染色体移向细胞两极,处于有丝分裂后期;图乙中染色体、染色单体、DNA之间的比例为1∶2∶2,并且染色体数为2N,因此可能处于有丝分裂的前期或中期、减数第一次分裂的前期、中期后期;图丙中,A组细胞中染色体数为N,即染色体数目减半,可以表示减数第二次分裂的前期、中期、末期;B组细胞中染色体数目为2N,可以表示有丝分裂的间期、前、中、末期,减数第一次分裂和减数第二次分裂后期;C组细胞中染色体数目为4N,为体细胞的两倍,只可能表示有丝分裂的后期。
【详解】A、甲图细胞中有同源染色体,且姐妹染色单体分离,处于有丝分裂后期,但细胞板应在下一时期末期形成,A错误;
BC、乙图中染色体数目为 2N ,每条染色体上有两条染色单体、两个DNA分子,可能处于减数第一次分裂后期,此时可发生同源染色体的分离;也可能处于有丝分裂中期,但有丝分裂中期着丝粒不分裂,B正确,C错误;
D、发生联会的细胞处于减数第一次分裂前期,此时细胞中染色体数目为2N ,而题图中C组细胞的染色体数目为4N ,D错误。
故选B。
13. 每一种生物在繁衍过程中,既保持遗传的稳定性,又表现遗传的多样性,下列有关遗传多样性原因的叙述,错误的是( )
A. 同源染色体的非姐妹染色单体间的互换导致配子中染色体组合的多样性
B. 卵细胞和精子的随机结合,进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性
C. 非同源染色体的自由组合导致配子中染色体组合的多样性
D. 受精卵的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,增加了子代遗传的多样性
【答案】D
【解析】
【分析】有性生殖后代呈现多样性的根本原因是:①减数分裂过程中随同源染色体上等位基因分离而使非同源染色体上非等位基因表现为自由组合;②减数第一次分裂前期中联会形成的四分体中同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换导致同源染色体上非等位基因自由组合;③受精作用过程中配子结合是随机的。
【详解】A、发生在减数第一次分裂四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换导致配子中染色体组合的多样,A正确;
B、配子的多样性,再加上受精时精子与卵细胞随机结合,进一步增加了受精卵中染色体组合具有多样性,B正确;
C、发生在减数第一次分裂后期的非同源染色体的自由组合导致配子中染色体组合的多样,C正确;
D、受精卵的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,对于维持生物前后代体细胞中染色体数目恒定具有重要意义,不能增加了子代遗传的多样性,D错误。
故选D。
14. 一位患有单基因显性遗传病的妇女(其父亲与丈夫表现型正常)想生育一个健康的孩子。医生建议对极体进行基因分析,筛选出不含该致病基因的卵细胞,采用试管婴儿技术辅助生育后代,技术流程示意图如下。下列叙述正确的是( )
A. 可判断该致病基因位于X染色体上
B. 可选择极体1或极体2用于基因分析
C. 自然生育患该病子女的概率是25%
D. 极体1可能含有0或1或2个致病基因
【答案】B
【解析】
【分析】1、一位患有单基因显性遗传病的妇女,进行基因分析可筛选出不含该致病基因的卵细胞,说明该患病妇女为杂合子。
2、一个卵原细胞减数分裂产生三个第二极体和一个卵细胞,极体最终退化消失。
3、通常说的“卵子”指次级卵母细胞,精卵结合指的是成熟的精子与次级卵母细胞识别,在入卵的同时,次级卵母细胞完成减数第二次分裂产生卵细胞,最后完成精核与卵核的融合。
【详解】A、由题意可知,患病妇女为杂合子,该显性致病基因可以位于常染色体上,也可以位于X染色体上,A错误;
B、卵原细胞减数第一次分裂中同源染色体分离,其上基因也随之分离,最终产生一个次级卵母细胞和一个第一极体,二者基因互补,次级卵母细胞减数第二次分裂着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,其上基因也随之分离,最终产生一个卵细胞和一个第二极体,二者基因相同,且卵细胞可用于受精,而极体最后退化消失,因此可选择极体1或极体2用于基因分析,B正确;
C、若显性致病基因用A表示,位于常染色体,则患病妇女基因型为Aa,丈夫正常,基因型为aa,自然生育患该病子女(Aa)的概率是1/2,若显性致病基因位于X染色体上,则患病妇女基因型为XAXa,丈夫的基因型为XaY,自然生育患该病子女(XAXa,XAY)的概率是1/4+1/4=1/2,C错误;
D、根据C分析可知,患病妇女为杂合子,经过减数第一次分裂,同源染色体分裂,其上的等位基因也分离,故极体1可能含有0或2个致病基因,D错误。
故选B。
15. 某雄性动物(2n=20)基因型为AaXBY,该动物体内的-一个精原细胞进行减数分裂。下列有关说法错误的是( )
A. 基因组成为AAXBXB时细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期
B. 次级精母细胞中可能含有0条、1条或2条Y染色体
C. 该精原细胞经过减数分裂形成的精子中染色体数目为5对
D. 若产生的精子AaXB:Y=1:1,则可能是同源染色体未分离
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂过程: (1) 减数第一次分裂间期:染色体的复制。(2) 减敷第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合:④末期:细胞质分裂。(3) 减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锺体和染色体:②中期:染色体形态固定、 数目清晰:③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极:④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、基因组成为AAXBXB,无同源染色体且无染色单体,可能处于减数分裂Ⅱ后期,A正确;
B、减数第一次分裂后期,同源染色体(X、Y)分离,非同源染色体自由组合,所以减数第二次分裂的次级精母细胞一个含有X染色体,一个含有Y染色体,而减数第二次分裂后期,着丝粒分裂后,可能出现2条Y染色体,B正确;
C、该精原细胞经过减数分裂形成的精子中染色体数目为10条,这10条都是非同源染色体,不能称为5对,C错误;
D、精子AaXB中等位基因Aa未分开,所以可能是携带等位基因Aa的同源染色体未分离,D正确。
故选C。
16. 武昌鱼(2n=48)与长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞,一般不能观察到的是( )
A. 含有24条染色体的细胞B. 染色体两两配对的细胞
C. 染色体移到两极的细胞D. 含有48个四分体的细胞
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
2、基因重组方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。
【详解】A、精原细胞通过减数分裂形成精子,则精子中含有24条染色体,A不符合题意;
B、精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对,即联会,B不符合题意;
C、精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极,在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移到两极,细胞有丝分裂后期也可观察到染色体移向细胞两极,C不符合题意;
D、精原细胞在减数第一次分裂前期,能观察到含有24个四分体的细胞,D符合题意。
故选D。
17. 有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa,若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换,则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是( )
A. 有丝分裂的后期B. 有丝分裂的末期
C. 减数第一次分裂D. 减数第二次分裂
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂过程包括减数第一次分裂和减数第二次分裂;主要特点是减数第一次分裂前期同源染色体联会,可能发生同源染色体非姐妹单体之间的交叉互换,后期同源染色体分开,同时非同源染色体自由组合,实现基因的重组,减数第二次分裂则为姐妹染色单体的分离。
【详解】AB、有丝分裂过程中不会发生同源染色体联会形成四分体的过程,也不会发生交叉互换,不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的现象,A、B错误;
CD、根据题意,某动物基因型是Aa,经过间期复制,初级性母细胞中有AAaa四个基因,该动物的某细胞在四分体时期发生交叉互换,涉及A和a的交换,交换后两条同源染色体的姐妹染色单体上均分别具有A和a基因,减数第一次分裂时,同源染色体分开,两组Aa彼此分开进入次级性母细胞,至此减数第一次分裂完成,所以不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a的现象;而在减数第二次分裂时,姐妹染色单体分离,导致其上的等位基因A和a分开进入两个子细胞,C错误,D正确。
故选D。
18. 人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如:A1~An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列叙述正确的是( )
A. 基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B. 母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C. 基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D. 若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C4C5
【答案】B
【解析】
【分析】根据题目信息,染色体上A、B、C三个基因紧密排列,三个基因位于一条染色体上,不发生互换,连锁遗传给下一代,不符合自由组合定律;基因位于X染色体上时,男孩只能获得父亲的Y染色体而不能获得父亲的X染色体。
【详解】A、儿子的A、B、C基因中,每对基因各有一个来自于父亲和母亲,如果基因位于X染色体上,则儿子不会获得父亲的X染色体,而不会获得父亲的A、B、C基因,A错误;
B、三个基因位于一条染色体上,不发生互换,由于儿子的基因型是A24A25B7B8C4C5,其中A24B8C5来自于母亲,而母亲的基因型为A3A24B8B44C5C9,说明母亲的其中一条染色体基因型是A3B44C9,B正确;
C、根据题目信息,人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换,不符合自由组合定律,位于非同源染色体上的非等位基因符合自由组合定律,C错误;
D、根据儿子的基因型A24A25B7B8C4C5推测,母亲的两条染色体是A24B8C5和A3B44C9;父亲的两条染色体是A25B7C4和A23B35C2,基因连锁遗传,若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C2C5,D错误。
故选B。
19. 下列有关性染色体的说法正确的是( )
A. 生物的性别只由性染色体决定
B. 性染色体上的基因都与性别决定有关
C. 基因位于 XY 的同源区段,则性状表现与性别无关
D. 玉米、水稻、豌豆等植物雌雄同株,细胞内无性染色体
【答案】D
【解析】
【分析】生物的性别并不都是由性染色体决定的,如激素、温度也会影响性别的形成;性染色体上除了有决定性别的基因,还有一些决定其他性状的基因,如人的红绿色盲基因、果蝇的白眼基因等;XY染色体是性染色体,上面有不同基因,基因在XY染色体上所在的位置分同源区段和非同源区段,基因在同源区段上,意味着XY上均有该基因;基因在非同源区段上,意味着基因仅在X染色体上或仅在Y染色体上。
【详解】AB、生物的性别并不都是由性染色体决定的,如激素、温度也会影响性别的形成;性染色体上除了有决定性别的基因,还有一些决定其他性状的基因,如人的红绿色盲基因、果蝇的白眼基因等,A、B错误;
C、基因位于XY的同源区段,性状表现与性别也有关,如XbXb和XbYB杂交,子代雌性全为隐性,雄性全为显性,C错误;
D、玉米、水稻、豌豆等植物雌、雄同株,细胞内无性染色体,雌、雄蕊的分化由某些基因决定,D正确。
故选D。
20. 如图是果蝇X染色体上的一些基因的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 一个细胞中可以含有4个相同基因
B. 控制果蝇朱砂眼和星状眼的基因是等位基因
C. 黄身基因和卷翅基因的遗传不遵循基因的自由组合定律
D. 一条染色体上有许多基因,且这些基因在染色体上呈线性排列
【答案】B
【解析】
【分析】基因是具有遗传效应的DNA或RNA片段,是决定生物性状的基本单位;染色体是基因的主要载体,在染色体上呈线性排列。
【详解】A、一个细胞中可能含有4个相同基因,如基因型为AA的个体,经过间期复制之后,会出现4个AAAA,A正确;
B、果蝇同在一条X染色体上的基因都是非等位基因,由图可知,控制果蝇朱砂眼和星状眼的基因都位于果蝇X染色体上,是非等位基因,B错误;
C、由图可知,黄身基因和卷翅基因在同一条染色体,二者的遗传不遵循基因的自由组合定律,C正确;
D、基因是DNA上有遗传效应的片段,基因在染色体上呈线性排列,一条染色体上有1个DNA,有许多个基因,D正确。
故选B。
21. 下列关于人类伴性遗传的叙述,正确的是( )
A. 性染色体只存在于人体生殖细胞中
B. 一般来说,伴X染色体隐性遗传病的女性患者多于男性患者
C. 红绿色盲男性患者和色觉正常女性婚配,其女儿一定不患该病
D. 抗维生素D佝偻病男性患者和正常女性婚配,其女儿一定患该病
【答案】D
【解析】
【分析】伴性遗传定义:决定性状的基因位于性染色体上在遗传上总是和性别相关联。
1、伴X染色体隐性遗传病特点: 患者中男性多于女性;男性患者的基因只能从母亲那里传来,以后也只能传给女儿;隔代遗传;
2、伴X染色体显性遗传病特点: 患者中女性多于男性;男性患者的基因只能从母亲那里传来,以后也只能传给女儿。
【详解】A、伴性遗传指决定性状的基因位于性染色体上在遗传上总是和性别相关联,体细胞和生殖细胞都含有性染色体,A错误;
B、由女性含有两条X染色体,需要两条X染色体都有隐性致病基因时才患病,男性只有一条X染色体,该染色体含致病基因,男性就会患病,因此伴X染色体隐性遗传病的女性患者少于男性患者,B错误;
C、红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,红绿色盲男性患者的基因型为XbY,色觉正常女性的基因型为XBXB或XBXb,当色觉正常女性的基因型XBXb,可能生出基因型为XbXb的患病女儿,C错误;
D、抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病,男性患者的基因型为XDY,一定会给女儿一个XD的染色体,所以其女儿一定患该病,D正确。
故选D
22. Y(黄色)和y(白色)是位于某种蝴蝶常染色体上控制体色的一对等位基因,雄性有黄色和白色,雌性只有白色。下列杂交组合中,可以从其子代表型判断出性别的是( )
A. ♀Yy×♂YyB. ♀Yy×♂yyC. ♀yy×♂YYD. ♀yy×♂yy
【答案】C
【解析】
【分析】性染色体上的的基因控制性状遗传总是和性别相关联,这种现象叫做伴性遗传;性染色体上的基因在遗传时遵循孟德尔遗传规律;从性遗传是指相同基因型在不同的性别中表现为不同表现型的现象;它与伴性遗传的区别为控制从性遗传的基因一般位于常染色体,而不是性染色体。
【详解】A、由题干可知,雄性有黄色和白色,雌性只有白色,且黄色对白色为显性,若杂交组合为♀Yy×♂Yy,则子代是YY(♂黄色、♀白色)、Yy(♂黄色、♀白色)、yy(♂白色、♀白色),白色表型可能雌性也可能是雄性,不能从其子代表型判断出性别,A错误;
B、若杂交组合为♀Yy×♂yy,则子代是Yy(♂黄色、♀白色)、yy(♂白色、♀白色),白色表型可能雌性也可能是雄性,不能从其子代表型判断出性别,B错误;
C、若杂交组合为♀yy×♂YY,则子代均是Yy(♂黄色、♀白色),白色为雌性,黄色为雄性,C正确;
D、若杂交组合为♀yy×♂yy,则子代是yy(♂白色、♀白色),白色表型可能雌性也可能是雄性,不能从其子代表型判断出性别,D错误。
故选C。
23. 芦花鸡羽毛上有黑白相间的横斑条纹,这是由位于Z染色体上的显性基因B决定的,当它的等位基因b纯合时,鸡表现为非芦花,羽毛上没有横斑条纹。若公鸡甲与母鸡乙交配,所得子代中非芦花公鸡占1/4,则( )
A. 公鸡甲的表现为芦花,母鸡乙的表现为非芦花
B. 公鸡甲表现为芦花,母鸡乙的表现为芦花
C. 公鸡甲的表现为非芦花,母鸡乙的表现为非芦花
D. 公鸡甲的表现为非芦花,母鸡乙的表现为芦花
【答案】A
【解析】
【分析】已知芦花鸡羽色有黑毛相间的横斑条纹,由Z染色体上显性基因B决定,当它的等位基因b纯合时,鸡表现为非芦花,羽毛上没有横斑条纹;则芦花鸡的基因型为ZBZB、ZBZb、ZBW,非芦花鸡的基因型为ZbZb少、ZbW,
【详解】非芦花公鸡的基因型为ZbZb,若公鸡甲与母鸡乙交配,所得子代中非芦花公鸡占1/4,则公鸡甲产生含Zb配子的概率为1/2,母鸡乙产生含Zb配子的概率也为1/2,因此,公鸡甲的基因型为ZBZb(芦花),母鸡乙的基因型为ZbW(非芦花),A正确,BCD错误。
故选A。
24. 纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果,下列推测错误的是( )
A. 控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B. F1雌果蝇只有一种基因型
C. F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D. 上述杂交结果符合自由组合定律
【答案】A
【解析】
【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。
【详解】A、白眼雌蝇与红眼雄果蝇杂交,产生的F1中白眼均为雄性,红眼均为雌性,说明性状表现与性别有关,则控制眼色的基因位于X染色体上,同时说明红眼对白眼为显性;另一对相对性状的果蝇杂交,无论雌雄均表现为长翅,说明长翅对产残翅为显性,F2中每种表型都有雌、雄个体,无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1,说明控制果蝇翅形的基因位于常染色体上,A错误;
B、若控制长翅和残翅的基因用A/a表示,控制眼色的基因用B/b表示,则亲本的基因型可表示为AAXbXb,aaXBY,二者杂交产生的F1中雌性个体的基因型为AaXBXb,B正确;
C、亲本的基因型可表示为AAXbXb,aaXBY,F1个体的基因型为AaXBXb、AaXbY,则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb、aaXbY,这些雌雄果蝇交配的结果依然为残翅白眼,即子代表型不变,C正确;
D、 根据上述杂交结果可知,控制眼色的基因位于X染色体上,控制翅型的基因位于常染色体上,可见, 上述杂交结果符合自由组合定律,D正确。
故选A。
25. 某昆虫的性别决定方式为 XY型,其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对相对性状,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。现用长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1 只杂交获得F1,F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4 种表型,且比例相等。不考虑突变、互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述,错误的是( )
A. 若F₁每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体
B. 若 F₁ 每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因不可都位于 X 染色体
C. 若F₁有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体
D. 若 有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色基因不可位于一对染色体
【答案】D
【解析】
【分析】位于性染色体上的基因在遗传上总是和性别相关联的现象,叫做伴性遗传。
【详解】A、假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因,若F1每种表型都有雌雄个体,则亲本的基因型为AaBb和aabb或AaXBXb和aaXbY,这两种情况的杂交组合产生的F1均有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等,A正确;
B、若控制翅形和眼色的基因都位于X染色体上,则杂交的结果是:F1有两种表型为雌性、两种为雄性,或者只有两种表现型,两种表现型中每种表型都有雌雄个体。所以若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体,B正确;
C、若控制翅形和眼色的基因都位于常染色体上,则性状的表现与性别没有关联,F1每种表型都应该有雌雄个体,不可能出现F1有两种表型为雌性、两种为雄性的情况,所以控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体上,C正确;
D、假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因,若F1有两种表型为雌性、两种为雄性,则亲本的基因型为XaBXab和XAbY符合F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等的条件,D错误。
故选D。
二、非选择题(共50分,每道题10分)
26. 玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是_________。
(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为___________,F2中雄株的基因型是_________﹔在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是_________。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是_________。
【答案】(1)对母本甲的雌花花序进行套袋,待雌蕊成熟时,采集丁的成熟花粉,撒在甲的雌蕊柱头上,再套上纸袋。
(2) ①. 1/4 ②. bbTT、bbTt ③. 1/4
(3)糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
【解析】
【分析】雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株、甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株),可推断出甲的基因型为BBTT,乙、丙基因型可能为BBtt或bbtt,丁的基因型为bbTT。
【小问1详解】
杂交育种的原理是基因重组,若甲为母本,丁为父本杂交,因为甲为雌雄同株异花植物,所以在花粉未成熟时需对甲植株雌花花序套袋隔离,等丁的花粉成熟后再通过人工授粉把丁的花粉传到甲的雌蕊柱头后,再套袋隔离。
【小问2详解】
根据分析及题干信息“乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株”,可知乙基因型为BBtt,丁的基因型为bbTT,F1基因型为BbTt,F1自交产生的F2基因型及比例为9B_T_(雌雄同株):3B_tt(雌株):3bbT_(雄株):1bbtt(雌株),故F2中雌株所占比例为1/4,雄株的基因型为bbTT、bbTt;由于乙和丙为2种不同基因型的纯合体雌株玉米,所以丙的基因型为bbtt,因此F2雌株中与丙基因型相同的比例为1/4。
【小问3详解】
假设糯和非糯这对相对性状受A/a基因控制,因为两种玉米均为雌雄同株植物,间行种植时,既有自交又有杂交。若糯性为显性,基因型为AA,非糯基因型为aa,则糯性植株无论自交还是杂交,糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株杂交子代为糯性籽粒,自交子代为非糯籽粒,所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理,非糯为显性时,非糯性植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
27. 研究发现,细胞周期蛋白B3(Cyclin B3)缺失小鼠体型和生理状态都比较正常,具有完整的卵泡和睾丸发育状况,但自然交配后雌性小鼠不能产生后代,而雄性小鼠的发育和繁殖能力均正常。为进一步揭示Cyclin B3的功能,研究者对正常雌鼠(2n=40)与Cyclin B3缺失雌鼠卵细胞形成过程中的关键时期进行了对比,如图所示。据图回答下列问题。
(1)雌鼠的卵细胞是卵原细胞经减数分裂形成的,减数分裂的特点是______,卵原细胞减数分裂前的间期为减数分裂Ⅰ、Ⅱ所做的物质准备是______。
(2)由图分析可知,Cyclin B3缺失的卵母细胞形成了正常的纺锤体,但未排出第一极体,表明Cyclin B3缺失的卵母细胞被阻滞于______。推测Cyclin B3可以______分离。
(3)研究发现,Cyclin B3缺失的卵母细胞在受精后可以绕过减数分裂Ⅰ后期而进行减数分裂Ⅱ,发生______分离,在排出第二极体后会发育为早期胚胎。
【答案】(1) ①. 减数分裂过程中DNA复制一次,细胞连续分裂两次 ②. DNA分子复制和有关蛋白质合成
(2) ①. 减数第一次分裂中期 ②. 促进同源染色体
(3)姐妹染色单体
【解析】
【分析】分析题图:与正常小鼠相比,Cyclin B3缺失小鼠的同源染色体不能分离,减数第二次分裂过程不能正常进行。
【小问1详解】
减数分裂过程中DNA复制一次,细胞连续分裂两次,故最终得到的卵细胞核遗传物质减半。卵原细胞减数分裂Ⅰ的间期是物质准备期,为减数分裂Ⅰ、Ⅱ所做的物质准备是DNA分子复制和有关蛋白质合成。
【小问2详解】
由图可知,与正常小鼠相比,CyclinB3缺失小鼠的同源染色体不能分离,减数第二次分裂过程不能正常进行,细胞停滞在MⅠ中期(减数第一次分裂中期),由此可推测CyclinB3的功能是促进同源染色体的分离。
【小问3详解】
结合题意可知,Cyclin B3缺失的卵母细胞在受精后可以绕过减数分裂Ⅰ后期而进行减数分裂Ⅱ,则发生姐妹染色单体分离,在排出第二极体后会发育为早期胚胎。
28. 下面的系谱图表示了受一对等位基因控制的山羊某种性状遗传,图中深色表示该种性状的表现者。在不考虑染色体变异和基因突变的条件下,回答下列问题:
(1)据系谱图推测,该性状为___________(填“隐性”或“显性”)性状。
(2)控制该性状的基因__________(填“可能”或“不可能”)位于Y染色体上。
(3)若控制该性状的基因位于常染色体上,则系谱图中一定是杂合子的个体除了I-2、Ⅱ-1还有_________;Ⅲ-2无法确定是否是杂合子,它是杂合子的概率是__________。
(4)已知控制该性状的基因位于常染色体上或只位于X染色体上,请以第Ⅲ代个体为材料设计实验验证属于哪一种情况。要求以第Ⅲ代某个体的形式写出亲本的杂交组合,并预期基因只位于X染色体上的实验结果__________。
【答案】(1)隐性 (2)不可能
(3) ①. Ⅱ-2、Ⅱ-4、Ⅲ-4 ②. 2/3
(4)杂交组合:Ⅲ-3与Ⅲ-4多次交配。基因只位于X染色体上的实验结果为:后代雄性个体全部表现为该性状(隐性),雌性个体全部表现为显性
【解析】
【分析】分析遗传系谱图:图中Ⅱ-1、Ⅱ-2不是深色,Ⅲ-1深色,说明深色为隐性性状,据此答题。
【小问1详解】
分析系谱图,Ⅲ-1出现该性状,但其双亲Ⅱ-1和Ⅱ-2均不表现该性状,说明该性状为隐性性状。
【小问2详解】
若控制该性状的基因仅位于Y染色体上,则该性状由Y染色体传递,因此表现该性状个体的所有雄性后代和雄性亲本都表现该性状,而雌性个体不会表现该性状,而图中的III-3是雌性,出现该性状,说明不可能位于Y染色体上。
【小问3详解】
若控制该性状的基因位于常染色体上,设相关基因是A、a,则图中的I-1、III-1、Ⅱ-3、III-3均为aa,故图中一定是杂合子的个体有I-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-4、Ⅲ-4;由于Ⅱ-1、Ⅱ-2都是杂合子,则Ⅲ-2基因型可能为AA或Aa,是杂合子的概率为2/3。
【小问4详解】
若控制该性状的基因仅位于X染色体上(设为A、a),由(1)可知该性状为隐性遗传,Ⅲ-3表现该性状,则其基因型为XaXa,III-4是XAY,故可让Ⅲ-3与Ⅲ-4多次交配,若基因只位于X染色体上,预期结果是后代雄性个体基因型是XaY,全部表现为该性状(隐性),雌性个体XAXa,全部表现为显性。
29. 果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状,眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状,翅型由等位基因T/t控制,眼色由等位基因R/r控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验,杂交子代的表型及其比例分别为,长翅红眼雌蝇:长翅红眼雄蝇=1:1(杂交①的实验结果);长翅红眼雌蝇:截翅红眼雄蝇=1:1(杂交②的实验结果)。回答下列问题。
(1)根据杂交结果可以判断,翅型的显性性状是__________,判断的依据是__________。
(2)根据杂交结果可以判断,属于伴性遗传的性状是__________,判断的依据是__________。
杂交①亲本的基因型是__________,杂交②亲本的基因型是__________。
(3)若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇杂交,则子代翅型和眼色的表型及其比例为__________。
【答案】(1) ①. 长翅 ②. 亲代是长翅和截翅果蝇,杂交①子代全是长翅
(2) ①. 翅型 ②. 翅型的正反交实验结果不同 ③. RRXTXT、rrXtY ④. rrXtXt、RRXTY
(3)红眼长翅∶红眼截翅∶紫眼长翅∶紫眼截翅=3∶3∶1∶1
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
具有相对性状的亲本杂交,子一代所表现出的性状是显性性状,分析题意可知,仅考虑翅型,亲代是长翅和截翅果蝇,杂交①子代全是长翅,说明长翅对截翅是显性性状。
【小问2详解】
分析题意,实验①和实验②是正反交实验,两组实验中翅型在子代雌雄果蝇中表现不同(正反交实验结果不同),说明该性状位于X染色体上,属于伴性遗传;根据实验结果可知,翅型的相关基因位于X染色体,且长翅是显性性状,而眼色的正反交结果无差异,说明基因位于常染色体,且红眼为显性性状,杂交①长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇(R-XTX-):长翅红眼雄蝇(R-XTY)=1:1,其中XT来自母本,说明亲本中雌性是长翅红眼RRXTXT,而杂交②长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇(R-XTX-):截翅红眼雄蝇(R-XtY)=1:1,其中的Xt只能来自亲代母本,说明亲本中雌性是截翅紫眼,基因型是rrXtXt,故可推知杂交①亲本的基因型是RRXTXT、rrXtY,杂交②的亲本基因型是rrXtXt、RRXTY。
【小问3详解】
若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇(RrXTXt)与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇(RrXtY)杂交,两对基因逐对考虑,则Rr×Rr→R-∶rr=3∶1,即红眼∶紫眼=3∶1,XTXt×XtY→XTXt:XtXt:XTY∶XtY=1∶1∶1∶1,即表现为长翅∶截翅=1∶1,则子代中红眼长翅∶红眼截翅∶紫眼长翅∶紫眼截翅=3∶3∶1∶1。
30. 某昆虫的性别决定方式为XY型,野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼,由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变获得了紫红眼和卷翅昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式,研究人员利用紫红眼、卷翅和野生型昆虫进行了杂交实验,结果见下表。
(1)红眼性状对紫红眼性状属于__________性状。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上,还需要对杂交组合__________的各代昆虫进行性别鉴定。鉴定后,若该杂交组合的F2表型及其比例为__________,则可判定紫红眼基因位于X染色体上。
(2)根据杂交组合丙的F1表型比例为2∶1,其原因是_________;杂交组合丙的F2中的个体随机交配所得的F3表型及比例为_________。
(3)研究人员从野生型(灰体红眼)中诱变获得了隐性纯合的黑体,已知灰体对黑体完全显性,灰体(黑体)和红眼(紫红眼)分别由常染色体上的一对等位基因控制。请从黑体、紫红眼和野生型3种纯合品系昆虫中选择实验材料,设计实验探究灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传是否遵循自由组合定律。请完善实验思路,预测实验结果并分析讨论。
(说明:该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换;每只昆虫的生殖力相同,且子代的存活率相同;实验的具体操作不作要求)
①实验思路:第一步:选择__________进行杂交获得F1,__________。
第二步:观察记录表型及个数,并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论:
Ⅰ:若统计后的表型及其比例为__________,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传遵循自由组合定律。
Ⅱ:若统计后的表型及其比例为__________,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传不遵循自由组合定律。
【答案】(1) ①. 显性 ②. 乙 ③. 红眼雌:红眼雄:紫红眼雄=2:1:1
(2) ①. 卷翅基因纯合致死 ②. 卷翅:直翅=2:3
(3) ①. 黑体和紫红眼 ②. F1随机交配得F2 ③. 灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9∶3∶3∶1 ④. 灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2∶1∶1
【解析】
【分析】据杂交组合乙分析可得红眼为显性,紫红眼为隐性;据杂交组合丙分析可得卷翅为显性,直翅为隐性。
【小问1详解】
杂交组合乙分析:紫红眼突变体与野生型交配,F1全为红眼,F2红眼∶紫红眼=3∶1,可得红眼为显性,紫红眼为隐性,因此红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变;若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上,还需要对杂交组合乙的各代昆虫进行性别鉴定。鉴定后,若该杂交组合的F2表型及其比例为红眼雌:红眼雄:紫红眼雄=2:1:1,则可判定紫红眼基因位于X染色体上。
【小问2详解】
由杂交组合丙:卷翅突变体x卷翅突变体→F1卷翅:直翅=2:1可知,卷翅对直翅为显性性状,说明卷翅表现为显性纯合致死的情况,设翅型的相关基因为A/a,则F1的基因型及比例为Bb:bb=2:1,F1随机交配所得F2的基因型及比例为Aa:aa=1:1,F2产生的配子及比例为1/4A、3/a,随机交配后代AA为1/16,Aa为2×1/4×3/4=6/16,aa为9/16,其中AA纯合致死,则F3基因新及比例为Aa:aa=6:9,表现型及比例为卷翅:直翅=2:3。
【小问3详解】
实验思路:选择黑体突变体和紫红眼突变体进行杂交获得F1,F1随机交配得F2,观察F2表型及个数。预测实验结果并分析讨论:若统计后的F2表型及其比例为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9∶3∶3∶1,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传遵循自由组合定律;若统计后的表型及其比例为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2∶1∶1,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传不遵循自由组合定律。P
F1
F1个体自交单株收获,种植并统计F2表型
甲与乙杂交
全部可育
一半全部可育
另一半可育株:雄性不育株=13:3
父亲
母亲
儿子
女儿
基因组成
A23A25B7B35C2C4
A3A24B8B44C5C9
A24A25B7B8C4C5
A3A23B35B44C2C9
杂交组合
P
F1
F2
甲
紫红眼x紫红眼
紫红眼
紫红眼
乙
紫红眼x野生型
红眼
红眼∶紫红眼=3∶1
丙
卷翅x卷翅
卷翅∶直翅=2∶1
卷翅∶直翅=1∶1
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