备战2025年高考二轮复习生物（湖南版）大题分析与表达练2遗传推理与实验设计练习（Word版附解析）

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(1)推测乙为单基因突变体,其依据是 。研究发现抗病突变对甲与丙杂交产生的F1的繁殖力造成了影响,根据杂交实验结果推测,这一影响应为 。
(2)已知乙的抗病突变基因位于2号染色体上。为确定丙的抗病突变基因是否也位于2号染色体上,请利用上述水稻品系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和结论。
(3)经研究确定,丙的抗病突变发生在2号染色体上,并且甲与丙杂交获得的抗病杂交种同时具有抗倒伏、品质好的优势。该杂交种不能直接留种使用,需年年制种,原因是 。为解决上述问题,可利用基因工程将一个隐性纯合致死基因导入抗病杂交种的 染色体上,培育成转基因抗病杂交种。
答案(1)甲与乙杂交得F1,F1自交后F2表现为抗病∶易感病=3∶1,符合分离定律 含有抗病基因的雌配子或者雄配子不育
(2)实验思路:使突变品系乙和丙杂交得F1,F1自交,观察并记录F2的表型及比例。预期结果和结论:若F2均为抗病,说明丙的抗病突变基因也位于2号染色体上;若F2抗病∶易感病=7∶1,则说明丙的抗病突变基因不位于2号染色体上。
(3)杂交种为杂合子,自交后代会发生性状分离出现易感病个体 不含抗病基因的2号
解析(1)甲与乙杂交得F1,F1自交后F2表现为抗病∶易感病=3∶1,符合分离定律,因此乙为单基因突变体。甲与丙杂交,F1全为抗病,F1自交,F2表现为抗病∶易感病=1∶1,意味着F1中父本或者母本一方只能提供易感病基因,因此可能含有抗病基因的雌配子或者雄配子不育。
(2)已知乙的抗病突变基因位于2号染色体上,为确定丙的抗病突变基因是否也位于2号染色体上,可使突变品系乙和丙杂交得F1,F1自交,观察并记录F2的表型及比例。若丙的抗病突变基因也位于2号染色体上,两对基因遵循分离定律,则F2全为抗病;若丙的抗病突变基因位于其他染色体上,两对基因遵循自由组合定律,且含有丙品系中抗病基因的雌配子或者雄配子不育,则F2抗病∶易感病=7∶1。因此若F2均抗病,说明丙的抗病突变基因也位于2号染色体上;若F2抗病∶易感病=7∶1,则说明丙的抗病突变基因位于其他染色体上。
(3)丙的抗病突变发生在2号染色体上,该杂交种不能直接留种使用,是因为杂交种为杂合子,自交后代会发生性状分离出现易感病个体。利用基因工程将一个隐性纯合致死基因导入抗病杂交种的不含抗病基因的2号染色体上,会使后代中易感病个体死亡,培育成转基因抗病杂交种。
2.(2024·湖南衡阳三模)(10分)杂种劣育是指杂交子代出现卵巢发育不全,减数分裂异常等现象。科学家在黑腹果蝇P品系的染色体上发现导致杂种劣育的遗传因子(简称P因子),P因子可随配子遗传给后代,而M品系没有P因子。在P品系果蝇的体细胞中,P因子只有部分序列得以表达合成A蛋白,而在生殖细胞中不合成A蛋白。A蛋白会抑制P因子全部序列的表达从而抑制B蛋白的合成,而B蛋白是导致杂种劣育的关键因子。研究者进行了以下杂交实验,回答下列问题。
(1)请从基因表达的角度分析,造成P品系果蝇体细胞和生殖细胞中A蛋白合成情况有差异的原因可能是 。
(2)研究者推测造成黑腹果蝇杂种劣育的现象还与细胞质因子有关,上述实验中支持该推测的杂交组合是 和 。而P品系作母本时杂交子代全部表现正常,结合题意分析原因是 。
(3)进一步研究表明,在B蛋白的作用下,P因子可以从染色体上切离下来,插入相应位点而引起变异,这种遗传现象称为转座。科学家推测果蝇的白眼性状也是由P因子转座插入红眼基因引起的变异,这种变异不属于 (填“基因突变”或“基因重组”)。现有P品系和M品系的红眼雌雄果蝇若干,请设计杂交实验验证上述推测。请写出杂交组合和预期结果: 。
答案(1)体细胞中存在阻碍P因子序列完整表达的物质,而生殖细胞中不存在(或体细胞中存在RNA干扰等表观遗传修饰作用使P因子部分序列无法表达,而生殖细胞中不存在)
(2)M(♀)×P(♂) M(♂)×P(♀) P品系在作为母本时,体细胞中可以合成A蛋白,进入生成的卵细胞中,受精卵中的细胞质几乎全部来自母本,从而抑制受精卵中的P因子全部序列的表达,无法合成B蛋白
(3)基因重组 M(♀)×M(♂),杂交子代全为红眼;M(♀)×P(♂),杂交子代出现白眼
解析(1)根据题意分析,体细胞中存在阻碍P因子序列完整表达的物质,而生殖细胞中不存在(或体细胞中存在RNA干扰等表观遗传修饰作用使P因子部分序列无法表达,而生殖细胞中不存在),会造成P品系果蝇体细胞和生殖细胞中A蛋白合成情况有差异。
(2)研究者推测造成黑腹果蝇杂种劣育的现象还与细胞质因子有关,由于细胞质主要来自母本,则应找到正反交实验且结果不同的实验,即M(♀)×P(♂)劣育和M(♂)×P(♀)正常。而P品系作母本时杂交子代全部表现正常,原因可能是P品系在作为母本时,体细胞中可以合成A蛋白,进入生成的卵细胞中,受精卵中的细胞质几乎全部来自母本,从而抑制受精卵中的P因子全部序列的表达,无法合成B蛋白。
(3)P因子可以从染色体上切离下来,插入相应位点而引起变异,这种遗传现象称为转座,因为插入的片段不同,可能引起基因突变,也可能引起染色体变异,出现基因重排但不导致基因重组。分析题意,在B蛋白的作用下,P因子可以从染色体上切离下来,插入相应位点而引起变异,要验证果蝇的白眼性状也是由P因子转座插入红眼基因引起的变异,材料是P品系和M品系的红眼雌雄果蝇若干,则可选择M(♀)×M(♂),由于M品系没有P因子,故杂交子代全为红眼;M(♀)×P(♂),由于父本含有P因子,在生殖细胞中不合成A蛋白,B蛋白会起作用,导致杂交子代出现白眼。
3.(2024·黑龙江大庆三模)(12分)二倍体植物喷瓜的性别受基因G/g+/g控制,G(雄株)、g+(两性株或雌雄同株)和g(雌株)互为等位基因。该植物花冠形状有轮状和阔钟状两种表型,由另一对基因B/b控制。现有阔钟状雄株和轮状雌株杂交,F1的表型及比例为轮状雄株∶轮状两性株∶阔钟状雄株∶阔钟状两性株=1∶1∶1∶1。回答下列问题。
(1)基因G/g+/g之间的显隐性关系为 (显性对隐性用“>”表示),G/g+/g在遗传中遵循 定律。
(2)据题中遗传现象分析,能否确定轮状和阔钟状的显隐性关系,选择回答Ⅰ或Ⅱ。
Ⅰ、若能,则显性性状为 。
Ⅱ、若不能,从F1中选择材料设计遗传实验加以确定,最简便的方案是 。
(3)若花冠轮状对阔钟状为显性,则雄性亲本的基因型为 。现在其F1中发现一基因型为BBb的变异雄株,推测其形成原因是母本在产生配子的过程中发生了染色体结构变异中的重复或染色体未分离导致的染色体数目变异。为确定变异来源,可选择花冠表型为 的正常雌株与该变异雄株杂交(注:若该变异雄株为染色体未分离导致的,则B、B、b位于3条同源染色体上,在减数分裂时,3条同源染色体中任意配对的两条彼此分离,另一条随机移向细胞一极;上述两种变异对配子的形成及活力无影响),观察并统计其子代的表型及数量比。
①若子代中轮状植株∶阔钟状植株= ,则该变异为染色体结构变异中的重复;
②若子代中轮状植株∶阔钟状植株= ,则该变异为染色体未分离导致的染色体数目变异。
答案(1)G>g+>g 分离
(2)Ⅱ、取花冠轮状和阔钟状两性株分别自交,观察子代花冠表型是否发生性状分离(观察并统计子代表型及比例)
(3)bbGg+ 阔钟状 1∶1 5∶1
解析(1)由题意可知,雄株与雌株杂交后,F1雄株与两性株的比例为1∶1,可推出亲本雄株为Gg+,雌株为gg,F1中雄株为Gg,两性株为g+g,说明基因G/g+/g之间的显隐性关系为G>g+>g;G/g+/g互为等位基因,在遗传中遵循基因的分离定律。(2)由题意可知,亲本花冠形状属于测交类型(性状比例为1∶1),即Bb×bb,不能确定二者的显隐性关系;针对植物而言,确定基因型最简便的方案是自交,故可选择雌雄同株轮状和阔钟状分别自交,观察子代花冠表型及比例,子代出现性状分离的亲本为显性性状。(3)由(1)可知,若花冠轮状对阔钟状为显性,则杂交中雄性亲本阔钟状雄株的基因型为bbGg+;由题意可知,F1该雄株基因型为BBbGg,可通过测交手段进行检测,即选择雌株基因型为bbgg,表型为阔钟状。只分析花冠表型,若发生染色体重复,则该雄株(BBb)可产生的配子的基因型及比例为BB∶b=1∶1,其测交子代中轮状植株∶阔钟状植株=1∶1;若发生染色体未正常分离,则该雄株(BBb)可产生的配子的基因型及比例为B∶BB∶Bb∶bb=2∶1∶2∶1,其测交子代中轮状植株∶阔钟状植株=5∶1。
4.(2024·河北石家庄模拟)(14分)鹌鹑(2N=78)性别决定方式是ZW型,已知鹌鹑羽毛有栗色、黄色和白色,受B/b和T/t两对独立遗传的等位基因控制。已知T基因存在的情况下,B、b基因分别控制栗色和黄色;T基因不存在时,鹌鹑羽色为白色。某农场引进了一批3种羽色的纯种性成熟的雌、雄鹌鹑,研究人员用引进的鹌鹑进行了如下杂交实验。
回答下列问题。
(1)鹌鹑的初级精母细胞可形成 个四分体;鹌鹑的T/t基因位于 (填“常”“Z”或“W”)染色体上(不考虑Z、W染色体的同源区段),原因是 。
(2)雄鹌鹑的出肉率高且肌肉中含脂肪少。某农场设想通过羽毛颜色区分雏鹌鹑的性别,在幼年阶段就对雌、雄鹌鹑进行分别饲养,以获取更大的经济价值。为此,农场技术员甲利用少量鹌鹑进行上面的杂交试验,杂交实验Ⅰ的黄色亲本的基因型是 ,若让杂交实验Ⅱ的子代进行交配,生出栗色鹌鹑的比例约为 。
(3)技术员乙对技术员甲的做法提出了质疑,认为上述杂交实验Ⅱ并不能完全实现农场设想。技术员乙提出质疑的依据是 。为了实现在幼年阶段即可对雌、雄鹌鹑进行区分的设想,请你为该农场提供一种可行的杂交方案,要求写出杂交组合并预期后代情况。
杂交方案: ;
预期后代情况: 。
答案(1)39 常 不论正交还是反交,子代雌雄羽毛表现为有色(黄色和栗色),与性别无关
(2)TTZbW 3/8
(3)群体中白色鹌鹑的基因型不确定。若选用的白色鹌鹑基因型为ttZBW,则能够成功通过羽色区分性别;若选用的白色雌鹌鹑的基因型为ttZbW,则因后代均为黄色,导致失败 纯种黄色(♂)×纯种栗色(♀) 子代雄性都是栗色,雌性都是黄色
解析(1)鹌鹑的染色体数为2N=78,因此,鹌鹑初级精母细胞可形成四分体39个。分析杂交实验Ⅰ和Ⅱ可知,正交和反交的结果在羽毛有颜色(黄色或栗色)方面相同,与性别没有关联,因此,T/t基因位于常染色体上,羽毛颜色的正交和反交结果不同,说明羽色的遗传和性别相关联,B/b基因位于Z染色体上。(2)因实验用鹌鹑均为纯种鹌鹑,杂交实验Ⅰ中,黄色(♀)×白色(♂)→F1雌雄鹌鹑均为栗色,则杂交实验Ⅰ中黄色亲本的基因型为TTZbW,白色亲本的基因型为ttZBZB,杂交实验Ⅱ中母本(白色)的基因型为ttZBW,父本(黄色)的基因型为TTZbZb,F1雌雄鹌鹑的基因型分别是TtZbW、TtZBZb,F1雌雄鹌鹑相互交配,F2生出栗色鹌鹑(T_ZBW、T_ZBZb)的比例约为3/4×1/2=3/8。(3)群体中白色鹌鹑的基因型不确定,若选用的白色雌鹌鹑基因型为ttZBW,则后代雌雄羽色不同,能够成功通过羽色区分性别;若选用的白色雌鹌鹑基因型为ttZbW,则因后代由于不含有B基因,则雌雄均为黄色而导致失败。为了实现在幼年阶段即可对雌、雄鹌鹑进行区分的设想,可以选择纯种黄色雄性鹌鹑(TTZbZb)和纯种栗色雌性鹌鹑(TTZBW)进行杂交,子代雄性都是栗色,雌性都是黄色,即可通过羽色在幼年阶段区分雌雄。
5.(2024·安徽宣城二模)(10分)某雌雄异株的植物(2n=24),性别决定方式为XY型。该植物有高茎和矮茎(由基因A、a控制)、抗病和感病(由基因B、b控制)两对相对性状,用高茎感病植株和矮茎抗病植株为亲本进行正交和反交实验,F1均为高茎抗病。F1的雌雄植株进行杂交,F2的表型及比例为高茎抗病∶高茎感病∶矮茎抗病∶矮茎感病=7∶1∶3∶1(不考虑基因位于X、Y染色体同源区段)。请回答下列问题。
(1)欲对该植物的基因组DNA进行测序,需测定 条染色体上的DNA序列。
(2)根据正、反交实验结果,可判断上述两对相对性状的遗传都不属于伴性遗传,判断的依据是: 。
(3)科研人员将某外源抗虫基因M导入该植物某雄株中的某条染色体上,使之具备抗虫性状。为了确定基因M所在的染色体,通过最简单的杂交实验,测定后代的抗虫性。
①若后代中 ,则基因M最可能位于Y染色体上。
②若后代中 ,则基因M最可能位于X染色体上。
③若后代中 。
答案(1)13
(2)正交、反交结果相同(子代性状表现与性别无关)
(3)仅雄株具备抗虫性 仅雌株具备抗虫性 不论雌雄均有抗虫(不抗虫)性状,则基因M最可能位于常染色体上
解析(1)某雌雄异株的植物(2n=24),该植物性别决定方式为XY型,欲对该植物的基因组DNA进行测序,需测定11条常染色体和X、Y两条性染色体,共13条染色体上的DNA序列。(2)根据正、反交实验结果可判断上述两对相对性状的遗传都不属于伴性遗传,判断的依据是正、反交结果相同(子代性状表现与性别无关)。(3)①若基因M位于Y染色体上,Y染色体只能传给后代雄性个体,因此后代中仅雄株具备抗虫性状。②若基因M位于X染色体上,亲本雄株的X染色体只能传给后代雌性个体,因此后代中仅雌株具备抗虫性状。③若基因M位于常染色体上,遗传与性别无关,因此后代中不论雌雄均有抗虫和不抗虫性状。
♂
♀
M
P
M
子代正常
子代正常
P
子代劣育
子代正常
杂交实验Ⅰ,黄色(♀)×白色(♂)→F1雌雄鹌鹑均为栗色
杂交实验Ⅱ,黄色(♂)×白色(♀)→F1雄鹌鹑全部表现为栗色,雌鹌鹑全部表现为黄色