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高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题11基因的分离定律课件
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这是一份高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题11基因的分离定律课件，共60页。
第五单元 基因的传递规律专题11 基因的分离定律
生物 (天津市选考专用)
A组 自主命题·天津卷题组
1.(2018天津理综,6,6分)某生物基因型为A1A2,A1和A2的表达产物N1和N2可随机组合形成二聚 体蛋白,即N1N1、N1N2、N2N2三种蛋白。若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍,则由 A1和A2表达产物形成的二聚体蛋白中,N1N1型蛋白占的比例为 ( )A.1/3 B.1/4 C.1/8 D.1/9
答案 D 本题以基因的表达为载体,考查概率的计算。由题意可知,基因型为A1A2的生物体 内基因的表达产物N1与N2的数量比为1∶2,且表达产物N1与N2又可随机组合形成二聚体蛋白, 因此N1与N1结合的概率为 × ,即 。
2.(2017天津理综,9Ⅱ,8分)玉米自交系(遗传稳定的育种材料)B具有高产、抗病等优良性状,但 难以直接培育成转基因植株,为使其获得抗除草剂性状,需依次进行步骤Ⅰ、Ⅱ。Ⅰ.获得抗除草剂转基因玉米自交系A,技术路线如下图。(略)Ⅱ.通过回交使自交系B获得抗除草剂性状(6)抗除草剂自交系A(GG)与自交系B杂交产生F1,然后进行多轮回交(如图)。自交系B作为亲 本多次回交的目的是使后代 。 (7)假设子代生活力一致,请计算上图育种过程F1、H1、H2、H3各代中含G基因植株的比例,并
在图1中画出对应的折线图。若回交后每代不进行鉴定筛选,直接回交,请在图2中画出相应的 折线图。 (8)下表是鉴定含G基因植株的4种方法。请预测同一后代群体中,4种方法检出的含G基因植 株的比例,从小到大依次是 。
对Hn继续筛选,最终选育出高产、抗病、抗除草剂等优良性状的玉米自交系。
答案 (6)积累越来越多自交系B的遗传物质/优良性状 (7) (8)x4,x3,x2,x1
解析 Ⅱ.(6)通过回交可以使子代携带B品系的基因的纯合子的比例随着回交次数的增加越 来越高。(7)品系A(GG)与品系B杂交,F1个体全部含G基因,通过筛选得到的Hi'为含G 基因的杂 合子,与不含G基因的B品系杂交,后代有1/2个体含G基因。若回交每代不进行筛选,随回交代 次增加,不同代次间含G基因的个体比以1/2比例递减。(8)依据基因表达的特点:含有G基因的 植株中G基因不一定转录合成mRNA,G 基因转录的mRNA不一定翻译合成蛋白质,合成蛋白 质后不一定表现抗除草剂性状,故4种检测方法对同一后代群体G基因的检测结果,含G基因植 株的比例从小到大依次为x4,x3,x2,x1。
3.(2016天津理综,9,10分)鲤鱼和鲫鱼体内的葡萄糖磷酸异构酶(GPI)是同工酶(结构不同、功 能相同的酶),由两条肽链构成。编码肽链的等位基因在鲤鱼中是a1和a2,在鲫鱼中是a3和a4,这 四个基因编码的肽链P1、P2、P3、P4可两两组合成GPI。以杂合体鲤鱼(a1a2)为例,其GPI基因、 多肽链、GPI的电泳(蛋白分离方法)图谱如下。 请回答相关问题:(1)若一尾鲫鱼为纯合二倍体,则其体内GPI类型是 。(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体,则鲤鲫杂交的子一代中,基因型为a2a4个体的比例为 。在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析,图谱中会出现 条条带。(3)鲤鲫杂交育种过程中获得了四倍体鱼。四倍体鱼与二倍体鲤鱼杂交,对产生的三倍体子代 的组织进行GPI电泳分析,每尾鱼的图谱均一致,如下所示。
据图分析,三倍体的基因型为 ,二倍体鲤鱼亲本为纯合体的概率是 。
答案 (1)P3P3或P4P4 (2)25% 3 (3)a1a2a3 100%
解析 本题主要考查学生的理解能力。(1)鲫鱼中编码GPI肽链的等位基因是a3和a4,编码的肽 链分别为P3和P4,其纯合体(a3a3或a4a4)内GPI类型是P3P3或P4P4。(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍 体,则其基因型分别为a1a2、a3a4,鲤鲫杂交子一代中a2a4个体所占比例为1/2×1/2=1/4,即25%;因 鲤鲫杂交子一代均为杂合子,任一尾鱼的组织均含有2种不同的肽链,其两两组合共有3种GPI 类型,对其进行电泳分析,图谱中会出现3条条带。(3)据图示分析,子代中出现了P1、P2和P3肽 链,所以产生的三倍体子代的基因型为a1a2a3,因三倍体子代均为a1a2a3,未发生性状分离,推出亲 本均为纯合子,所以二倍体鲤鱼亲本必为纯合子。
方法技巧 准确获取题干的信息“以杂合体鲤鱼(a1a2)为例,其GPI基因、多肽链、GPI的电泳 (蛋白分离方法)图谱”以及对于图谱的解读,是解题的突破口。
B组 统一命题、省(区、市)卷题组
考点1 孟德尔遗传实验的科学方法
1.(2018江苏单科,6,2分)一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合3∶1性状分离比的 情况是 ( )A.显性基因相对于隐性基因为完全显性B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异D.统计时子二代3种基因型个体的存活率相等
答案 C 本题主要考查基因的分离定律。一对相对性状的遗传实验中,子二代要符合3∶1 的性状分离比,需要满足的条件有显性基因对隐性基因完全显性、雌雄配子中各类型配子活 力无差异以及各种基因型个体的存活率相等等条件,故A、B、D不符合题意,C符合题意。
规律总结 杂合子自交、测交子代表现
2.(2017海南单科,20,2分)遗传学上的平衡种群是指在理想状态下,基因频率和基因型频率都不 再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中,栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控 制。下列叙述正确的是 ( )A.多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为显性B.观察该种群,若新生的栗色个体多于黑色个体,则说明栗色为显性C.若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不等D.选择1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,则说明栗色为隐性
答案 C 若黑色为隐性,多对黑色个体交配,每对的子代也均为黑色,A错误;若隐性基因的基 因频率较高时,则新生的隐性个体可多于显性个体,B错误;若显隐性基因频率相等时(均为1/2), 则隐性性状的比例应占1/4,所以若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率 不等,C正确;若选择的1对栗色个体之一为显性纯合子,则子代也全部表现为栗色,D错误。
知识拓展 性状显、隐性的判断的方法(1)不同性状亲本杂交→后代只出现一种性状→具有这一性状的亲本为显性纯合子。(2)相同性状亲本杂交→后代出现不同性状→新出现的性状为隐性性状。
3.(2017江苏单科,32,9分)人类某遗传病受一对基因(T、t)控制。3个复等位基因IA、IB、i控制 ABO血型,位于另一对染色体上。A血型的基因型有IAIA、IAi,B血型的基因型有IBIB、IBi,AB血 型的基因型为IAIB,O血型的基因型为ii。两个家系成员的性状表现如图,Ⅱ-3和Ⅱ-5均为AB血 型,Ⅱ-4和Ⅱ-6均为O血型。请回答下列问题: (1)该遗传病的遗传方式为 。Ⅱ-2基因型为Tt的概率为 。(2)Ⅰ-5个体有 种可能的血型。Ⅲ-1为Tt且表现A血型的概率为 。(3)如果Ⅲ-1与Ⅲ-2婚配,则后代为O血型、AB血型的概率分别为 、 。(4)若Ⅲ-1与Ⅲ-2生育一个正常女孩,可推测女孩为B血型的概率为 。若该女孩真为B
血型,则携带致病基因的概率为 。
答案 (9分)(1)常染色体隐性 2/3 (2)3 3/10 (3)1/4 1/8 (4)5/16 13/27
解析 (1)根据图示中Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,而其女儿Ⅱ-1患病,可以确定该病为常染色体隐性 遗传病。Ⅰ-1、Ⅰ-2关于该病的基因型均为Tt,则Ⅱ-2的基因型为TT的概率为1/3,Tt的概率为2/3。(2)Ⅱ-5为AB血型,其父亲Ⅰ-5可能为A血型、B血型或AB血型。Ⅱ-3的基因型为 TTIAIB, TtIAIB,Ⅱ-4的基因型为Ttii,利用Ⅱ-3产生配子T的概率为 ,产生配子t的概率为 ,可计算其子代中TT的概率为 × = ,Tt的概率为 × + × = ,tt的概率为 × = ,而Ⅲ-1表现正常,故其为Tt的概率为 = ;Ⅲ-1为A血型(IAi)的概率为 ,所以Ⅲ-1为Tt且表现A血型的概率为 × = 。(3)Ⅲ-1和Ⅲ-2关于血型的基因型均为 IAi、 IBi,二者产生配子i的概率均为 ,产生配子IA的概率均为 ,产生配子IB的概率均为 ,所以后代为O血型(ii)的概率为 × = ,为AB血型的概率为 × + × = 。(4)由(3)分析可知,Ⅲ-1与Ⅲ-2生育的正常女孩为B血型的概率为 × + × + × = 。控制患病的基因与控制血型的基因位于两对常染色体上,独立遗传。根据
(2)知,Ⅲ-1为TT的概率为 ,Tt的概率为 ,其产生配子T的概率为 ,产生配子t的概率为 ;Ⅲ-2为Tt的概率为 ,为TT的概率为 ,其产生的配子中t的概率为 ,T的概率为 ,所以Ⅲ-1与Ⅲ-2的子代中,TT的概率 × = ,Tt的概率为 × + × = ,Ⅲ-1与Ⅲ-2生育一个表现正常的女儿携带致病基因的概率为 /( + )= 。
4.(2015北京理综,30,17分)野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛,而一只突变果蝇S的腹部却生 出长刚毛。研究者对果蝇S的突变进行了系列研究。用这两种果蝇进行杂交实验的结果见 图。 (1)根据实验结果分析,果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对 性状,其中长刚毛是 性性状。图中①、②基因型(相关基因用A和a表示)依次为 。
(2)实验2结果显示:与野生型不同的表现型有 种。③基因型为 ,在实验2后代 中该基因型的比例是 。(3)根据果蝇③和果蝇S基因型的差异,解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因: 。(4)检测发现突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小,推测相关基因发生的变化为 。(5)实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由F1新发生突变的基因控制的,作出这一判断的理由 是:虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状,但 ,说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。
答案 (1)相对 显 Aa、aa(2)两 AA 1/4(3)两个A基因抑制胸部长出刚毛,只有一个A基因时无此效应(4)核苷酸数量减少/缺失(5)新的突变基因经过个体繁殖后传递到下一代中不可能出现比例高达25%的该基因纯合子
解析 (1)根据实验2可判断,长刚毛是显性性状。实验1的杂交后代中显、隐性比例为1∶1,且 与性别无关,结合实验1亲本表现型得出实验1亲本杂交组合为测交(Aa×aa)。(2)实验2中,与野 生型不同的表现型有2种,一种是腹部长刚毛、胸部短刚毛,基因型为Aa。另一种是腹部长刚 毛、胸部无刚毛,基因型为AA,占全部后代的1/4。(3)果蝇③腹部长刚毛,胸部无刚毛的原因可 能是A基因的纯合抑制胸部长出刚毛,只有一个A基因时无此效应。(4)突变基因转录的mRNA 相对分子质量比野生型的小,这说明基因突变类型为碱基对的缺失。(5)果蝇③胸部无刚毛是 一个新性状,但由于数量较多,占全部后代的 ,说明该性状的出现不是基因突变的结果,而是A基因的纯合导致的。
易错警示 本题以果蝇刚毛性状遗传研究为背景,考查遗传基本定律、基因与性状的关系、 基因突变、基因表达等知识的综合运用。容易忽视实验2中突变型的两种表现型比例而误 答。
素养解读 本题通过相似情境遗传实验探究的形式考查辨认、解读能力。通过学生对遗传 现象的异常的分析,考查考生归因和论证的能力。突出体现归因与论证的科学思维。
考点2 基因的分离定律及应用
1.(2019课标全国Ⅱ,5,6分)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让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∶1④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
答案 B 本题借助遗传学实验相关知识,考查考生对一些生物学问题进行初步探究的能力; 对植株甲基因型的判断,体现了对科学探究素养中结果分析要素的考查。①若植株甲自花传粉,子代出现性状分离,可以说明全缘叶为显性性状,且甲为杂合子;②用植 株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶,可以说明甲和另一全缘叶植株至少有一个为纯 合子,不能判断相对性状的显隐性,也不能确定甲是否为杂合子;③用植株甲给羽裂叶植株授 粉,子代性状分离比为1∶1,杂交类型属于测交,不能判断性状的显隐性,甲可能为杂合子(全缘 叶为显性性状时),也可能为纯合子(全缘叶为隐性性状时);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比例为3∶1,说明甲为杂合子。故B正确,A、C、D错误。
方法技巧 判断性状的显隐性方法一:依据显隐性性状的概念(也叫杂交法) 具有相对性状的亲本杂交,所有F1均表现一种性状。则F1表现出来的性状为显性性状,未 表现出来的性状为隐性性状。(注:在F1数量较多情况下,才可作出这样的判断)方法二:依据性状分离现象(也可叫自交法、性状分离法)
1.自交后代发生了性状分离的亲本所表现出来的性状为显性性状,未表现出来的性状为 隐性性状。
2.表现型相同的亲本相交,若子代出现性状分离,则亲本所表现出来的性状为显性性状,未表现 出来的性状为隐性性状。
3.在一个种群中,多对表现型相同的亲本相交,若子代均无性状分离,则亲本所表现出来的 性状为隐性性状,未表现出来的性状为显性性状。(注:此法应强调是“在一个种群中,多对表 现型相同的亲本相交”,这句话隐含有随机交配之意。若是人为选定数量较少的几对表现型 相同的亲本相交,则不能作出上述判断)方法三:假设推论法在运用该法判断显隐性性状时,若出现假设与事实相符的情况时,要注意对两种性状同时作假 设或对同一性状作两种假设,切不可只根据一种假设得出片面的结论。但若假设与事实不相 符时,则不必再作另一种假设,可直接判断。
2.(2019课标全国Ⅲ,6,6分)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、250C.500、250、0 D.750、250、0
答案 A 本题借助分离定律的相关知识,考查考生通过分析与综合的方法,对某些生物学问 题进行推理、解释并作出正确判断的能力;试题通过考查特殊情况下的分离定律,体现了科学 思维素养中的分析与推断要素。基因型为Bb的1 000对个体相互交配,产生的1 000个子代的基因型有BB、Bb、bb三种,比例应 为1∶2∶1,由于bb受精卵死亡,故子一代BB、Bb、bb个体数目依次为250、500、0,A正确。
知识归纳 基因的分离定律(1)基因分离定律的实质是杂合子在产生配子的过程中等位基因随同源染色体的分开而分离, 分别进入不同的配子中,随配子独立地遗传给后代;(2)一对相对性状的遗传实验中,杂合子自交产生的后代的基因型及比例:显性纯合子∶杂合 子∶隐性纯合子=1∶2∶1。
3.(2019课标全国Ⅲ,32,9分)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。
答案 (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。
解析 本题借助分离定律的相关知识,考查考生理解所学知识,并能对一些生物学问题进行初 步探究的能力;试题通过实验方案设计考查科学探究素养。(1)在一对等位基因控制的相对性状中,通常杂合子表现的性状是显性性状。(2)分离定律是指 杂合子形成配子时,等位基因发生分离并分别进入不同的配子中。验证分离定律常采用杂合 子自交法或测交法。因未知所给玉米的基因型,可采用以下方案验证分离定律。思路①:两种 玉米分别自交,若某玉米自交子代出现3∶1的性状分离比,则该玉米为杂合子,通过该玉米的自 交子代性状分离比可验证分离定律。思路②:两种玉米分别自交,若子代都未发生性状分离,说 明两种玉米都为纯合子,则让两种纯合子玉米杂交,获得F1,F1自交子代中若出现3∶1的性状分 离比,即可验证分离定律。思路③:两种玉米杂交,若F1只出现一种性状,则该性状为显性性状,F1为显性性状的杂合子,F1自交后代中若出现3∶1的性状分离比,可验证分离定律。思路④:两 种玉米杂交,若后代出现1∶1的性状分离比,则说明一种玉米为杂合子,另一种玉米为隐性纯合 子,杂合子的测交可验证分离定律。
方法技巧 “两法”验证分离定律(1)自交法:若杂合子自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,该性状由位于一 对同源染色体上的一对等位基因控制。(2)测交法:若测交后代的性状分离比为1∶1,则符合基 因的分离定律,该性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
4.(2019北京理综,30,17分)油菜是我国重要的油料作物,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 验如图:
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。
答案 (17分)(1)①一 显 ②A1对A2为显性;A2对A3为显性(2)①雄性不育 A2A3∶A3A3=1∶1 ②A1A1 ③所得种子中混有A3A3自交产生的种子、A2A3 与A3A3杂交所产生的种子,这些种子在生产上无杂种优势且部分雄性不育(3)
解析 本题借助杂交育种相关知识,考查运用所学知识对某些生物学问题进行解释、推理的 能力;通过油菜杂交的两种途径体现了科学思维素养中的演绎与推理要素。(1)①根据杂交一中杂合子F1自交后得到的F2为3育性正常∶1雄性不育,推知育性正常与雄性 不育性状受一对等位基因控制。根据杂交二的F1均为雄性不育,推知雄性不育为显性性状。 ②杂交一中P雄性不育株(A2A2)×品系1(A1A1)→F1全为育性正常,说明A1相对A2为显性。杂交 二中P雄性不育株(A2A2)×品系3(A3A3)→F1均为雄性不育,说明A2相对A3为显性。(2)①观察虚 线框,可将品系3(A3A3)的优良性状与雄性不育性状整合在同一植株上,该植株基因型为A2A3,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。②将上述种子种成母本行, 将基因型为A1A1的品系种成父本行,用于制备YF1。③若不拔除母本行中具有某一育性性状的 植株(A3A3),该种植株会自交,该种植株也会与A2A3植株杂交,这样所得种子中混有A3A3自交产 生的种子、A2A3与A3A3杂交所产生的种子,这些种子在生产上无杂种优势且部分雄性不育。 (3)需辨别植株的基因型为A2A3和A3A3。假设E基因位于A2基因所在染色体上,e基因在A3基因 所在染色体上,则母本行中某一育性性状植株基因型为A3A3ee,而雄性不育植株基因型为A2A3Ee。若油菜植株具有E基因对应的显性性状,则其为雄性不育植株;若油菜具有e基因对应的隐性性状,则其为育性正常植株。
C组 教师专用题组
1.(2014海南单科,25,2分)某二倍体植物中,抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制,要 确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是 ( )A.抗病株×感病株B.抗病纯合体×感病纯合体C.抗病株×抗病株,或感病株×感病株D.抗病纯合体×抗病纯合体,或感病纯合体×感病纯合体
答案 B 抗病株与感病株杂交,若子代有两种性状,则不能判断显隐性关系;抗病纯合体×感 病纯合体,后代表现出来的性状即为显性性状,据此可以判断显隐性关系;抗病株×抗病株(或感 病株×感病株),只有后代出现性状分离时才能判断显隐性;抗病纯合体×抗病纯合体(或感病纯 合体×感病纯合体),后代肯定为抗病(或感病),据此不能判断显隐性关系。
2.(2014上海单科,14,2分)性状分离比的模拟实验中,如图准备了实验装置,棋子上标记的D、d 代表基因。实验时需分别从甲、乙中各随机抓取一枚棋子,并记录字母。此操作模拟了 ( ) ①等位基因的分离 ②同源染色体的联会 ③雌雄配子的随机结合 ④非等位基因的自由组合A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
答案 A 每个实验袋中的D、d可看作基因型为Dd的个体产生的两种配子,且比例为1∶1。 从甲、乙袋中随机抓取一枚棋子合在一起,表示雌、雄配子间的随机结合,因此①③正确;该实 验只能模拟一对等位基因的分离实验,而不能模拟两对等位基因的自由组合。
3.(2013课标Ⅰ,6,6分,0.546)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实 验结论影响最小的是 ( )A.所选实验材料是否为纯合子B.所选相对性状的显隐性是否易于区分C.所选相对性状是否受一对等位基因控制D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
答案 A 孟德尔分离定律的本质是杂合子在减数分裂时,位于一对同源染色体上的一对等 位基因分离,进入不同的配子中去,独立地遗传给后代。验证孟德尔分离定律一般用测交的方 法,即杂合子与隐性个体杂交。若如题中选项A用纯合子验证的话,可用杂交再测交得出子二 代1∶1的性状分离比,这样也能验证孟德尔的分离定律,即所选实验材料是否为纯合子都不影 响验证结果,故A选项符合题意,影响较小;对分离定律进行验证的实验要求所选相对性状有明 显的显性隐性区分,否则会严重影响实验结果;验证实验中所选的相对性状一定受一对等位基 因控制,这样才符合分离定律的适用范围;实验中要严格遵守实验操作流程和统计分析方法,否 则会导致实验误差。
4.(2014浙江理综,32,18分)利用种皮白色水稻甲(核型2n)进行原生质体培养获得再生植株,通 过再生植株连续自交,分离得到种皮黑色性状稳定的后代乙(核型2n)。甲与乙杂交得到丙,丙 全部为种皮浅色(黑色变浅)。设种皮颜色由1对等位基因A和a控制,且基因a控制种皮黑色。请回答:(1)甲的基因型是 。上述显性现象的表现形式是 。(2)请用遗传图解表示丙为亲本自交得到子一代的过程。(3)在原生质体培养过程中,首先对种子胚进行脱分化得到愈伤组织,通过 培养获得 分散均一的细胞。然后利用酶处理细胞获得原生质体,原生质体经培养再生出 ,才能 进行分裂,进而分化形成植株。(4)将乙与缺少1条第7号染色体的水稻植株(核型2n-1,种皮白色)杂交获得子一代,若子一代的 表现型及其比例为 ,则可将种皮黑色基因定位于第7号染色体上。(5)通过建立乙植株的 ,从中获取种皮黑色基因,并转入玉米等作物,可得到转基因 作物。因此,转基因技术可解决传统杂交育种中 亲本难以有性杂交的缺陷。
答案 (18分)(1)AA 不完全显性(2)P 种皮浅色 Aa F1
种皮白色∶种皮浅色∶种皮黑色=1∶2∶1(3)液体悬浮 细胞壁(4)种皮浅色∶种皮黑色=1∶1(5)基因文库 种间(或远缘)
解析 (1)由题意知乙为纯合子,甲与乙杂交得到丙,丙全部为种皮浅色,可推知甲为纯合子AA, AA表现型为白色,Aa表现型为浅色,aa表现型为黑色,这种显性现象为不完全显性。(2)书写遗 传图解时,注意代次,亲代的基因型与表现型、子代基因型与表现型及比例要齐全。(3)愈伤组 织通过液体悬浮培养可以获得分散均一的细胞。(4)注意运用逆向思维方法,若种皮颜色基因 位于第7号染色体上,则缺1条7号染色体种皮白色的植株基因型为AO,其与aa杂交,子代中Aa (浅色)∶aO(黑色)=1∶1。(5)从乙植株的基因文库中能获取种皮黑色基因,运用转基因技术和 植物体细胞杂交技术均可以解决传统杂交育种中远缘亲本难以有性杂交的缺陷。
5.(2013广东理综,28,16分)地中海贫血症属于常染色体遗传病。一对夫妇生有一位重型β地中 海贫血症患儿,分析发现,患儿血红蛋白β链第39位氨基酸的编码序列发生了点突变(C→T)。 用PCR扩增包含该位点的一段DNA片段l,突变序列的扩增片段可用一种限制酶酶切为大小不 同的两个片段m和s;但正常序列的扩增片段不能被该酶酶切,如图(a)。目前患儿母亲再次怀 孕,并接受了产前基因诊断。家庭成员及胎儿的PCR扩增产物酶切电泳带型示意图见图(b)。 (终止密码子为UAA、UAG、UGA。)
图(a)
图(b)
(1)在获得单链模板的方式上,PCR扩增与体内DNA复制不同,前者通过 解开双链,后 者通过 解开双链。(2)据图分析,胎儿的基因型是 (基因用A、a表示)。患儿患病可能的原因是 的原始生殖细胞通过 过程产生配子时,发生了基因突变;从基因表达水平分析,其患病 是由于 。(3)研究者在另一种贫血症的一位患者β链基因中检测到一个新的突变位点,该突变导致β链第 102位的天冬酰胺替换为苏氨酸。如果 ,但 ,则为证明该突变位点就是这种贫血症的致病位点提供了一个有力证据。
答案 (1)高温 解旋酶 (2)Aa 母亲 减数分裂 mRNA上编码第39位氨基酸的密码子变 为终止密码子,β链的合成提前终止,β链变短而失去功能 (3)在无亲缘关系的这种贫血症患者 中检测到该突变位点 正常人未检测到该突变位点的纯合子
解析 本题考查基因分离定律、基因表达、基因突变等相关知识。(1)PCR是一项在生物体 外复制特定DNA片段的核酸合成技术,通过高温使双链解开,而体内DNA复制则通过解旋酶 使DNA双链解开。(2)首先判断该遗传病为常染色体隐性遗传病,由电泳结果可知含有l片段 即含有A基因,含有m和s片段即含有a基因,所以母亲、父亲、患儿、胎儿的基因型分别为 AA、Aa、aa、Aa。患儿是由含a基因的卵细胞和含a基因的精子结合形成的受精卵发育而来, 而母亲的基因型为AA,则只有在减数分裂过程中发生基因突变的情况下才能产生含a的卵细 胞;基因突变后,转录模板链中的GTC突变成ATC,则mRNA上CAG变成UAG(终止密码子),因 而使翻译过程提前终止。(3)若该突变点为该贫血症的致病位点,则无亲缘关系的这种贫血症 患者中可检测到该突变点,正常人中可能没有也可能含有(携带者)该突变点,但正常人不会是 该突变点的纯合子。所以如果在人群中的调查符合上述特点,则可判断该突变的位点很可能 为此贫血症的致病位点。
6.(2012课标,31,10分)一对毛色正常鼠交配,产下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为, 鼠毛色出现异常的原因有两种:一是基因突变的直接结果(控制毛色基因的显隐性未知,突变 只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因);二是隐性基因携带者之间交配的结 果(只涉及亲本常染色体上一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育,并具有生殖能力, 后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因,用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌 鼠交配,得到多窝子代。请预测结果并作出分析。(1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为 ,则可推测毛色异常是 性基因突变为 性基因的直接结果,因为 。(2)如果不同窝子代出现两种情况,一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为 ,另一种是同一窝子代全部表现为 鼠,则可推测毛色异常是隐性基因携带者之 间交配的结果。
答案 (1)1∶1 隐 显 只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基 因时,才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1∶1的结果(其他合理答案也可) (2)1∶1 毛色正常
解析 本题考查基因分离定律的应用及基因突变的相关知识。(1)若毛色异常鼠为基因突变 所致,则毛色正常鼠应为纯合子,被发现的毛色异常鼠应为杂合子。则题干中的交配实验,其子 代中表现型比例为毛色正常鼠∶毛色异常鼠=1∶1。(2)设控制毛色的基因为A、a,若毛色异 常鼠的出现是隐性基因携带者之间交配的结果,则一对毛色正常鼠交配有:♀Aa×♂Aa→1 AA∶2Aa∶1aa,用毛色异常的雄鼠(aa)分别与其同一窝的多只毛色正常雌鼠交配,可能出现两 种情况:①Aa×aa→1Aa∶1aa;②AA×aa→Aa。
A组 2017—2019年高考模拟·考点基础题组
考点1 孟德尔遗传实验的科学方法
1.(2019安徽合肥七中、十中联考,24)在如图所示利用Ⅰ、Ⅱ模拟性状分离比的实验中,叙述 正确的有几项 ( ) ①分别从两个桶内抓取一个小球,组合在一起的过程发生在图示的C时期②每次要保证随机抓取,读取组合后必须放回③要求每个桶中小球总数量必须相同,并且每个桶中不同的小球必须相等④需要统计全班的结果并计算平均值,是为了减少统计的误差A.1 B.2 C.3 D.4
答案 C Ⅰ、Ⅱ小桶中的小球表示的是一对等位基因D和d,说明模拟的是基因分离定律实 验。 分别从两个桶内抓取一个小球,组合在一起模拟的过程是受精作用,即为图示C时期,①正 确;模拟分离定律实验时,每次要保证随机抓取,读取组合后必须放回,②正确;两个小桶的小球 模拟的是雌雄生殖器官中产生的配子数,雌雄个体产生的雌雄配子数目本不相等,自然每个小 桶中小球总数量不一定要相同,③错误;为了减少误差,需要统计全班的结果并计算平均值,④ 正确。
解题关键 根据桶内的小球种类数可以判断模拟的是分离定律还是自由组合定律实验,如 果小桶内两种小球模拟的是一对等位基因,则该实验模拟分离定律实验;若两小桶中的小球表 示的是两对等位基因(如A、a和B、b),说明模拟的是基因自由组合定律实验。
2.(2019福建三明期末,12)下列遗传实例中,属于性状分离现象的是 ( )A.某非糯性水稻产生的花粉既有糯性的又有非糯性的B.对某未知基因型的个体进行测交后子代的性状表现C.一对表现型正常的夫妇生了一个正常的女儿和色盲的儿子D.纯合红花和纯合白花的植物杂交,所得F1的花色表现为粉红花
答案 C 性状分离是指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象,也就是说只 有亲本表现型一致,子代出现不同性状时方可称为性状分离,选项C中的亲本表现为一个性状, 后代两种性状,符合性状分离的概念,C正确。
易错辨析 选项A中,某非糯性水稻产生的花粉既有糯性的又有非糯性的,能直接证明孟德尔 的基因分离定律,但不属于性状分离现象。
方法技巧 子代表现出不同性状≠性状分离,只有亲本表现型一致,子代出现不同性状时才可 称为性状分离。 若双方亲本表现型不同,即使子代为不同表现类型,也不可称为性状分离。
3.(2019福建福州质量抽测,18)假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法,下列属 于孟德尔在发现分离定律时的假说的内容是 ( )A.子一代自交,后代出现3∶1的性状分离比B.受精时,雌雄配子的结合是随机的,雌雄配子的数量比例为1∶1C.生物体产生配子时,成对的遗传因子随着同源染色体的分离而彼此分离D.生物的性状是由遗传因子决定的,这些因子就像独立的颗粒,不相融合
答案 D 子一代自交,后代出现3∶1的性状分离比属于实验现象,A错误;雌雄配子的数量不 相等,B错误;生物体产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,孟德尔未涉及“同源染色体分离” 的观点,C错误;生物的性状是由遗传因子决定的,这些因子就像独立的颗粒,不相融合,这属于 假说内容,D正确。
知识拓展 孟德尔在分离定律的探究实验中提出的假说:生物的性状是由遗传因子决定的;体 细胞中遗传因子是成对存在的;配子中只含有每对遗传因子中的一个;受精时,雌雄配子的结合 是随机的。
4.(2018福建泉州一模,4)园艺工作者在栽培开黄花的兰花品种时,偶然发现了一株开白花的兰 花。下列叙述正确的是 ( )A.控制白花性状的基因是通过基因重组产生的B.白花植株和黄花植株存在着生殖隔离C.白花植株的自交子代开出黄花,则白花植株为杂合子D.快速繁育白花品种,应取白花植株的种子进行繁殖
答案 C 控制白花性状的基因是通过基因突变产生的,A错误;白花植株和黄花植株是否存 在生殖隔离,需要看它们能否杂交且杂交后代是否可育,而题干中没有任何相关信息,无法进行 判断,B错误;如果白花植株的自交子代开出黄花,则黄花为隐性性状,该白花植株为显性杂合 子,C正确;快速繁育白花品种,应用无性繁殖的方法,D错误。
考点2 基因的分离定律及应用
1.(2019江西五市八校一模,8)下列选项中能判断出性状显隐性的是 ( )A.一红色茉莉花与白色茉莉花杂交,子代全部为粉红色茉莉花B.果蝇的眼色遗传方式为伴X染色体遗传,一白眼雄果蝇与一红眼雌果蝇杂交,子代雌果蝇中 白眼和红眼各占一半C.患某遗传病的男子与一正常女子结婚,生育一患病的儿子D.高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,子代中高茎豌豆∶矮茎豌豆≈1∶1
答案 B 一红色茉莉花与白色茉莉花杂交,子代全部为粉红色茉莉花,属于不完全显性,A错 误;一白眼雄果蝇与一红眼雌果蝇杂交,子代雌果蝇中白眼和红眼各占一半,说明红眼雌果蝇亲 本是杂合子,杂合子表现的性状是显性性状,B正确;选项C、D为测交组合,不能判断显隐 性,C、D错误。
2.(2019福建泉州一模,6)某种植物的叶色与花色皆是由一对等位基因控制的。研究人员任取 红叶植株与绿叶植株杂交,F1均表现淡红叶;任取红花植株与白花植株杂交,F1均表现淡红花。 研究人员经分析认为叶色和花色是由同一对基因控制的,若让淡红叶淡红花植株自交,则下列 关于子代的预期不能支持该看法的是 ( )A.红叶植株皆开红花 B.绿叶植株皆开白花C.淡红叶淡红花植株占1/4 D.红叶红花植株占1/4
答案 C 红叶植株与绿叶植株杂交,后代全部为淡红叶植株,则控制红叶和绿叶的性状为不 完全显性;红花植株与白花植株杂交,F1均表现淡红花,控制红花和白花的基因也为不完全显 性,由于这两对相对性状由一对等位基因控制,假设相关基因用A、a表示,淡红叶淡红花基因 型为Aa,Aa自交后代中Aa个体比例为1/2,即淡红叶淡红花植株占1/2,C错误。
题后悟道 此题宜采用假设法,假设A控制红叶红花,a控制绿叶白花,则红叶红花基因型为AA, 绿叶白花基因型为aa,由此可推知选项A、B、D都支持题干中的假说。
3.(2019安徽芜湖期末,4)果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性。将孵化后基因型为AA的长翅果蝇 幼虫,放在35~37 ℃(正常培养温度为25 ℃)环境中处理一定时间后,表现出残翅性状。现有一 只残翅雄果蝇,让该果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇交配,孵化的幼虫在正常的温度环境中 培养,观察后代的表现。下列说法不合理的是 ( )A.残翅性状可能受基因组成和环境条件的影响B.若后代出现长翅,则该果蝇的基因型为AAC.若后代表现均为残翅,则该果蝇的基因型为aaD.基因A、a一般存在于同源染色体的相同位置
答案 B 基因A 控制果蝇的长翅性状,但将孵化后基因型为AA的长翅果蝇幼虫放在35~37 ℃环境中处理一定时间后,却表现出残翅性状,这说明残翅性状可能受基因组成和环境条件的 影响,A正确;现有一只残翅雄果蝇(aa或A_),让该果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇(aa)交配, 孵化的幼虫在正常的温度环境中培养,若后代出现长翅,则该果蝇的基因型为AA或Aa,若后代 表现均为残翅,则该果蝇的基因型为aa,B错误,C正确;基因A、a为一对等位基因,等位基因一般 存在于同源染色体的相同位置,D正确。
4.(2019安徽合肥高三调研,9)番茄中红果(R)对黄果(r)是显性,如果把红果植株上的花粉授到黄 果植株的柱头上,所结果实的颜色和果实内某一粒种子的胚的基因型分别是 ( )A.黄或红,rr B.黄,Rr或rrC.红,RR或rr D.黄,Rr
答案 B 果实的果皮由母本的子房壁发育而来,故其性状应受母本基因的控制。该果实的 母本的基因型为rr,故果实的颜色应为黄色。题干中未明确说明红果为纯合子,则红果既可为 纯合子(RR),也可为杂合子(Rr),则其与黄果植株(基因型为rr)杂交,其子一代胚的基因型应为Rr 或rr,B正确。
知识拓展 果皮和种皮分别由母本子房壁和珠被发育而来,其性状由母本的基因控制,种子的 胚是通过有性生殖形成的,其基因来自父方和母方。
5.(2018安徽重点学校第二次联考,17)家鼠的毛色受常染色体上的一对等位基因(A/a)控制,且 黄色对灰色为显性,含AA的胚胎致死。下列叙述错误的是 ( )A.无需测交实验,只看毛色即可知道个体的基因型B.黄色鼠自由交配的后代中黄色鼠∶灰色鼠=2∶1C.黄色鼠与灰色鼠杂交能获得最大比例的黄色鼠D.黄色鼠与黄色鼠交配得到F1,F1自由交配一次得到F2,F2中黄色鼠的比例是1/2
答案 C 黄色对灰色为显性,含AA的胚胎致死,故家鼠中只有Aa(黄色)和aa(灰色)的个体,故 无需测交实验,只看毛色即可知道个体的基因型,A正确;黄色鼠基因型均为Aa,故自由交配的 后代中黄色鼠∶灰色鼠=2∶1,B正确;黄色鼠(Aa)与灰色鼠(aa)杂交后代中黄色鼠占1/2,而黄色 鼠(Aa)与黄色鼠(Aa)交配所得后代中黄色鼠占2/3,C错误;黄色鼠(Aa)与黄色鼠(Aa)交配得到F1,F1中Aa∶aa=2∶1,若F1自由交配得到F2,F1中A的基因频率为1/3,a的基因频率为2/3,所得F2中 AA=1/9(致死),Aa=4/9,aa=4/9,故F2中黄色鼠的比例是1/2,D正确。
知识拓展 有些性状遗传中,显性基因具有致死作用,如人的神经胶质症(皮肤畸形生长,智力 严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死,若为显 性纯合致死,杂合子自交后代显∶隐=2∶1。
B组 2017—2019年高考模拟·专题综合题组时间:50分钟 分值:60分一、选择题(每题5分,共25分)
1.(2019天津南开中学月考,5)动物毛色黄色与黑色是一对相对性状,受一对位于常染色体上的 等位基因(A、a)控制。已知在含有基因A、a的同源染色体上,有一条染色体带有致死基因,但 致死基因的表达会受到性激素的影响。根据表中杂交组合结果判断,以下说法错误的是 ( )
A.在黄色与黑色这对相对性状中,黄色是显性性状B.乙组在遗传学的研究方法中称为测交C.致死基因是显性基因,与A基因位于同一条染色体上D.丙组子代的雄性个体中,含有致死基因的个体约占2/3
答案 C 由甲组判断黄色为显性性状,A选项正确;显性性状个体与隐性纯合子杂交称为测 交,其后代性状分离比为1∶1,B选项正确;由丙组分析,黄色(显性)纯合子为雄性时无法生存,导 致子代雄性中黄色∶黑色为2∶1,所以推测致死基因应该是隐性基因,并且与A基因在同一条 染色体上,C选项错误,D选项正确。
2.(2019湖南株洲一模,12)戈谢病是患者缺乏β-葡糖苷酶-葡糖脑苷脂酶而引起不正常的葡萄 糖脑苷脂在细胞内积聚所致,患者肝脾肿大。如图是用凝胶电泳的方法得到的某患者家系带 谱,据图分析下列推断不正确的是 ( ) A.该病为常染色体隐性遗传病B.2号为该病携带者,5号为杂合子的概率是2/3C.1号和2号再生一个正常男孩的概率是3/8D.该病可通过测羊水中酶的活性来进行产前诊断
答案 B 本题通过对戈谢病遗传的分析与推断,考查考生的科学思维素养。根据系谱图中 “无中生有”的特点,可判断该病是隐性遗传病,根据各个体的表现型及其基因带谱对应关系, 可推知1号个体为杂合子,3号为显性纯合子,4号为隐性纯合子,5号为杂合子,1号和2号都正常, 儿子4号是患者,若该病是伴X染色体隐性遗传病,则1号一定是纯合子,与前述矛盾,故该病为常 染色体隐性遗传病,A正确;根据5号个体的基因带谱知,5号为杂合子的概率是100%,B错误;1号 和2号均为杂合子,再生一个正常男孩的概率是3/4×1/2=3/8,C正确;由于患者缺乏β-葡糖苷酶- 葡糖脑苷脂酶,所以该遗传病可以通过测羊水中相关酶的活性来进行产前诊断,D正确。
3.(2019安徽江淮十校三模,6)某异花传粉植物种群花色由一对等位基因A、a控制,其中基因型 AA、Aa、aa花色分别表现为红色、粉色、白色,aa个体不具有繁殖能力。经统计该种群子一 代中开红色、粉色、白色花的植株数量依次分别是14 850、9 900、1 650株,则亲代中开红 色、粉色、白色花的植株数量比可能为 ( )A.4∶2∶1 B.4∶3∶2C.4∶2∶3 D.5∶5∶1
答案 D 本题结合基因分离定律考查不完全显性和隐性个体致死的遗传分析与判断,属于 对科学思维素养的考查。根据题意红花(AA)∶粉色(Aa)∶白色(aa)=14 850∶9 900∶1 650= 9∶6∶1,aa占1/16,说明亲代种群中a的基因频率为1/4,A的基因频率为3/4。亲代中aa个体不具 有繁殖能力,AA、Aa具有繁殖能力,依此判断两种基因型的个体比例应该为1∶1,D正确。
知识拓展 不完全显性: 具有相对性状的亲本杂交后,F1显现中间类型的现象。如果一对呈显 隐性关系的遗传因子相互作用而出现了介于两者之间的中间性状,即杂合子的性状表现较显 性(或隐性)纯合子轻,这就是不完全显性,例如红花(AA)和白花(aa)的杂合体(Aa)所开的花是粉 红色的。
4.(2019河北唐山一模,6)许多生物体的隐性等位基因很不稳定,以较高的频率逆转为野生型。 玉米的一个基因A,决定果实中产生红色色素;等位基因a1或a2不会产生红色色素。a1在玉米果 实发育中较晚发生逆转,且逆转频率高;a2较早发生逆转,但逆转频率低。下列说法正确的是 ( )A.Aa1自交后代成熟果实红色和无色比例为3∶1B.a1a1自交后代成熟果实表现为有数量较少的小红斑C.a2a2自交后代成熟果实表现为有数量较多的大红斑D.a1a2自交后代成熟果实一半既有小红斑又有大红斑,且小红斑数量更多
答案 D 本题通过果实颜色的遗传分析考查学生的分析与推断能力,属于对科学思维素养 的考查。Aa1自交后代为AA∶Aa1∶a1a1=1∶2∶1,由于a1逆转频率高,所以成熟果实红色和无 色比例大于3∶1,A错误;a1a1自交后代都是a1a1,由于a1逆转突变晚,逆转频率高,形成的斑块小,所 以成熟果实表现为有数量较多的小红斑,B错误;a2a2自交后代都是a2a2,由于a2逆转突变早,逆转 频率低,形成的斑块大,所以成熟果实表现为有数量较少的大红斑,C错误;逆转突变早,则形成 的斑块大,逆转突变晚,则形成的斑块小,逆转突变频率和形成的斑块数目成正比,a1a2基因型的 个体自交后代,理论上约25%的果实(a1a1)具有小而多的红斑,约25%的果实(a2a2)具有大而少的 红斑,约50%的果实(a1a2)既有小红斑,又有大红斑,且小红斑数量更多,D正确。
5.(2019安徽合肥高三调研,6)“假说—演绎法”是科学研究中常用的方法,孟德尔在发现基因 分离定律时的“演绎”过程是 ( )A.由一对相对性状的杂交实验推测,生物的性状是由遗传因子决定的B.由F2中出现了“3∶1”性状分离比,推测生物体产生配子时,成对遗传因子彼此分离C.若F1产生配子时成对遗传因子彼此分离,则测交后代性状分离比为1∶1D.若测交后代性状分离比接近1∶1,则F1的遗传因子组成为Aa
答案 C 本题通过对假说—演绎法进行分析探讨,考查科学探究素养。演绎是根据假说内 容推测测交实验的结果,即若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离,则测交后代的两种性状 分离比为1∶1,C正确。
二、非选择题(共35分)
6.(2019广东惠州三模,32)(12分)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。请回答问题:(1)烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因(S1、S2……S15)控制,以上复 等位基因的出现是 的结果,同时也体现了该生命现象具有 (特点)。(2)烟草的自交不亲和性机理如图所示。
据图分析,自然条件下,烟草不存在S系列基因的纯合个体的原因是 。只考虑S(S1、S2……S15)基因,该植物在自然界中存在着 种基因型,因此,自然条件下,自交不亲和性阻碍了自花受粉,增加了植物的 多样性,从而增强了对多变环境的适应性。(3)我市某果园种植着极受市民喜爱的同一品系的红心李,其也存在着类似烟草的这种自交不 亲和性机制,因此有经验的果农常常要在红心李园中栽种几棵本地产的三华李树作为授粉树, 以获得预期的产量和果实品质。请从三华李的S基因型角度说明作为授粉树必须具备的特 点: 。
答案 (1)基因突变 不定向性(2)当花粉粒所携带的S等位基因与母本的任何一个S基因种类相同时,花粉管就不能伸长完成 受精作用 105 基因(或遗传)(3)三华李的S基因型应该与红心李的S基因型不同
解析 本题通过烟草性状的遗传考查考生的科学思维素养。(1)生物个体中控制同一性状的 不同表现型的基因互为等位基因。烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等 位基因(S1、S2……S15)控制,以上复等位基因的出现是基因突变的结果,同时也体现了基因突 变具有不定向性(或多方向性)。(2)第一幅图中,S3S4的花粉落在S1S2植株的柱头上,花粉管都能 伸长,均可与卵细胞完成受精作用;第二幅图中,S1S2的花粉落在S1S2植株的柱头上,花粉管都不 能伸长;第三幅图中,S1S3的花粉落在S1S2植株的柱头上,S3花粉管伸长,S1花粉管不伸长,S3可与 卵细胞完成受精作用。因此,当花粉所含S基因与卵细胞的S基因种类相同时,花粉管就不能伸 长完成受精作用,所以自然条件下,烟草不存在S系列基因的纯合个体。只考虑S(S1、S2……S15)基因,该植物在自然界中存在着 =105种基因型,因此,自然条件下,自交不亲和性阻碍了自花受粉,增加了植物的基因(遗传)多样性,从而增强了对多变环境的适应性。(3)由于三华李的 花粉所含S基因与卵细胞的S基因种类相同时,花粉管就不能伸长完成受精作用,所以选择授粉 树必须保证其花粉所含的S基因型与红心李的S基因型不同。
评分细则 (12分)(1)基因突变(2分) 不定向性(或多方向性)(2分) (2)当花粉粒所携带的S等 位基因与母本的任何一个S基因种类相同,花粉管就不能伸长完成受精作用(2分)【补充答案: 当花粉所含S基因与卵细胞的S基因种类相同时(或当花粉基因型与卵细胞基因型相同时),花 粉管就不能伸长完成受精作用(2分,其他合理答案也给分)】 105(2分) 基因(或遗传)(2分) (3)三华李的S基因型应该与红心李的S基因型不同(2分)
7.(2019天津红桥一模,10)(13分)野生型水稻基因M会突变为m,隐性纯合子表现为雄性不育,雄 性不育植株不能产生可育花粉,但能产生正常雌配子。(1)水稻的花为两性花,自花受粉并结种子。在杂交育种时,雄性不育植株的优点是无需进行 ,大大减轻了杂交操作的工作量。(2)我国科研人员将紧密连锁不发生交换的三个基因M、P和R(P是与花粉代谢有关的基因,R 为红色荧光蛋白基因)与Ti质粒连接,构建重组DNA,通常可通过 法将其转入雄 性不育水稻植株细胞中,获得转基因植株,如图所示:雄性不育植株(基因型 mm) 转基因植株 (3)转基因植株(核DNA中仅插入M、P、R基因各一个)自交后代中,雄性不育植株为 荧光植株。正常情况下,无荧光植株与红色荧光植株性状分离比应为 ,已知产生 图中两种植株的比例与P基因有关,则P基因对花粉的影响是 。(4)在育种中,以转基因植株自交产生的雄性不育植株为母本,以其他水稻品种为父本进行杂 交,获得杂交稻。因雄性不育植株 M、P、R基因,且转基因植株中含M、P、R基因的
花粉 ,所以M、P、R基因不会随着花粉扩散,防止了基因污染。
答案 (1)去雄(2)农杆菌转化(3)无 1∶3 使带有P基因的花粉败育(4)不含 不育
解析 (1)雄性不育植株不能产生正常可育的花粉,在杂交育种时,无需进行去雄,大大减轻了 杂交操作的工作量。(2)将目的基因导入水稻植株细胞最常用的方法是农杆菌转化法。(3)雄 性不育植株(mm)转入M基因后,可以产生雄配子,可以进行自交;Mm与Mm杂交后代正常情况 下为隐性(无荧光)∶显性(有荧光)=1∶3,但如图所示无荧光植株和红色荧光植株的性状分离 比为1∶1,与Mm自交后的性状分离比不符,原因是P基因可以使花粉败育,使转基因植株只能 产生不含M、P和R基因的花粉,自交后代的性状分离比为1∶1。(4)雄性不育植株不含M、P 和R基因,而且转基因植株含有P基因的花粉是败育的,转基因植株只能产生不含M、P和R基 因的花粉,所以M、P、R基因不会随着花粉扩散,不会产生基因污染。
8.(2019天津九校联考,9)(10分)玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一,已知玉米的高秆易倒伏 (D)对矮秆抗倒伏(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述两对性状的基因分别位于两 对同源染色体上。为获得纯合矮秆抗病玉米植株,研究人员采用了如图所示的方法,根据材料 分析回答问题。 (1)若过程①的F1自交3代,只考虑抗病、易感病性状,产生的F4中的纯合抗病植株占 。
(2)过程②利用花药培育成的单倍体幼苗的基因型,在理论上应有 种;若单倍体幼苗通过 染色体加倍后获得M株玉米,通过筛选得到的矮秆抗病植株的基因型为 ,在理论 上有 株。(3)转基因植株是否培育成功,可以用放射性同位素标记的 作探针进行分 子杂交检测。
答案 (1)7/16(2)4 ddRR M/4(3)目的基因的一条链(抗病基因的一条链)
解析 (1)F1自交三代,产生的F4中杂合子占1/8,纯合子占7/8,其中纯合抗病植株(RR)占7/16。 (2)由于F1基因型为DdRr,可产生的配子为DR、Dr、dR、dr且比例为1∶1∶1∶1,所以会产生4 种基因型的单倍体,经染色体加倍后矮秆抗病植株的基因型为ddRR,是总后代的1/4,所以有M/4株。(3)可用DNA分子杂交技术验证目的基因是否导入受体细胞,所用探针可选择目的基因 的一条链(模板链和非模板链皆可)即可保证探针可以与目的基因结合。
C组 2017—2019年高考模拟·应用创新题组(2019 5·3原创预测卷一,31)某种鼠的有尾和无尾为一对相对性状,由一对等位基因A和a控 制。为研究其遗传特点,研究者进行了如下实验:
(1)根据第 组的F1,可判断该种鼠尾长的遗传存在致死现象。(2)根据组合③的杂交结果,可判断 为显性性状,且该对等位基因位于 染色体上。(3)②③两组的母本基因型是否相同? 。从控制变量的角度来看,第②组与第③组子 代致死情况不同,说明致死与 (填“父本”或“母本”)有关。由于三组的F1中的雄鼠 均正常存活,推测致死现象出现的原因可能是 。
(4)两栖纲动物的性别决定方式既有XY型也有ZW型。研究者发现一种新的蛙类,成蛙肤色由 一对位于性染色体上的等位基因控制,显性基因B控制褐色,隐性基因b控制灰色。请以该蛙种 群中的纯合个体为亲本,设计实验确定该种蛙的性别决定方式是XY型还是ZW型,要求写出实 验思路、预期实验结果、得出结论。
答案 (1)①②(2)有尾 X(3)相同 父本 Xa型的精子不育或Xa型的精子导致受精卵死亡(4)(以下两种方案可任选一种)方案一 杂交组合:♀灰色×♂褐色预期结果及结论:若F1中所有的雌性都表现为褐色,雄性都表现为灰色,说明性别决定方式为 XY型;若F1中所有个体均为褐色,则为ZW型。方案二 杂交组合:♀褐色×♂灰色预期结果及结论:若F1中所有的雄性都表现为褐色,雌性都表现为灰色,说明性别决定方式为 ZW型;若F1中所有个体均为褐色,则为XY型。
解析 (1)组合①和组合②的F1均只有雄鼠而没有雌鼠,说明存在致死现象。(2)组合③亲本均 为有尾而F1出现无尾个体,说明无尾为隐性性状,有尾为显性性状。F1雌鼠均有尾,雄鼠中有 尾∶无尾=1∶1,二者性状比不同,可见该对性状的遗传与性别相关联,A和a基因位于X染色体 上。(3)②③两组的F1中雄鼠既有有尾个体又有无尾个体,说明这两组的母本均为杂合子,基因 型为XAXa;组合②的父本为XaY,组合③的父本为XAY,两组亲本中的母本基因型相同而父本基 因型不同,说明子代性状表现不同是由父本不同导致的;①②两组的F1中雄鼠均正常而雌鼠致 死,说明致死现象与父本产生的Xa型精子有关,Y型精子正常。综上所述,致死现象的可能原因 是Xa型的精子不育或Xa型的精子导致受精卵死亡。(4)方案一 选取灰色雌蛙与褐色雄蛙交 配,观察F1不同性别成蛙肤色:♀灰色 ×♂褐色 遗传图解如下:杂交组合:♀灰色×♂褐色
若为XY型:P (♀灰)XbXb × (♂褐)XBY ↓F1 XBXb(♀褐) XbY(♂灰)若为ZW型:P (♀灰)ZbW × (♂褐)ZBZB ↓F1 ZBZb(♂褐) ZBW(♀褐)方案二 选取褐色雌蛙与灰色雄蛙交配,观察F1不同性别成蛙肤色:♀褐色 ×♂灰色 遗传图解如下:杂交组合:♀褐色×♂灰色
若为XY型:P (♀褐)XBXB × (♂灰)XbY ↓F1 XBXb(♀褐) XBY(♂褐)若为ZW型:P (♀褐)ZBW × (♂灰)ZbZb ↓F1 ZBZb(♂褐) ZbW(♀灰)
创新点 以遗传现象为情境,考查科学思维和科学探究等核心素养。
第五单元 基因的传递规律专题11 基因的分离定律
生物 (天津市选考专用)
A组 自主命题·天津卷题组
1.(2018天津理综,6,6分)某生物基因型为A1A2,A1和A2的表达产物N1和N2可随机组合形成二聚 体蛋白,即N1N1、N1N2、N2N2三种蛋白。若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍,则由 A1和A2表达产物形成的二聚体蛋白中,N1N1型蛋白占的比例为 ( )A.1/3 B.1/4 C.1/8 D.1/9
答案 D 本题以基因的表达为载体,考查概率的计算。由题意可知,基因型为A1A2的生物体 内基因的表达产物N1与N2的数量比为1∶2,且表达产物N1与N2又可随机组合形成二聚体蛋白, 因此N1与N1结合的概率为 × ,即 。
2.(2017天津理综,9Ⅱ,8分)玉米自交系(遗传稳定的育种材料)B具有高产、抗病等优良性状,但 难以直接培育成转基因植株,为使其获得抗除草剂性状,需依次进行步骤Ⅰ、Ⅱ。Ⅰ.获得抗除草剂转基因玉米自交系A,技术路线如下图。(略)Ⅱ.通过回交使自交系B获得抗除草剂性状(6)抗除草剂自交系A(GG)与自交系B杂交产生F1,然后进行多轮回交(如图)。自交系B作为亲 本多次回交的目的是使后代 。 (7)假设子代生活力一致,请计算上图育种过程F1、H1、H2、H3各代中含G基因植株的比例,并
在图1中画出对应的折线图。若回交后每代不进行鉴定筛选,直接回交,请在图2中画出相应的 折线图。 (8)下表是鉴定含G基因植株的4种方法。请预测同一后代群体中,4种方法检出的含G基因植 株的比例,从小到大依次是 。
对Hn继续筛选,最终选育出高产、抗病、抗除草剂等优良性状的玉米自交系。
答案 (6)积累越来越多自交系B的遗传物质/优良性状 (7) (8)x4,x3,x2,x1
解析 Ⅱ.(6)通过回交可以使子代携带B品系的基因的纯合子的比例随着回交次数的增加越 来越高。(7)品系A(GG)与品系B杂交,F1个体全部含G基因,通过筛选得到的Hi'为含G 基因的杂 合子,与不含G基因的B品系杂交,后代有1/2个体含G基因。若回交每代不进行筛选,随回交代 次增加,不同代次间含G基因的个体比以1/2比例递减。(8)依据基因表达的特点:含有G基因的 植株中G基因不一定转录合成mRNA,G 基因转录的mRNA不一定翻译合成蛋白质,合成蛋白 质后不一定表现抗除草剂性状,故4种检测方法对同一后代群体G基因的检测结果,含G基因植 株的比例从小到大依次为x4,x3,x2,x1。
3.(2016天津理综,9,10分)鲤鱼和鲫鱼体内的葡萄糖磷酸异构酶(GPI)是同工酶(结构不同、功 能相同的酶),由两条肽链构成。编码肽链的等位基因在鲤鱼中是a1和a2,在鲫鱼中是a3和a4,这 四个基因编码的肽链P1、P2、P3、P4可两两组合成GPI。以杂合体鲤鱼(a1a2)为例,其GPI基因、 多肽链、GPI的电泳(蛋白分离方法)图谱如下。 请回答相关问题:(1)若一尾鲫鱼为纯合二倍体,则其体内GPI类型是 。(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体,则鲤鲫杂交的子一代中,基因型为a2a4个体的比例为 。在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析,图谱中会出现 条条带。(3)鲤鲫杂交育种过程中获得了四倍体鱼。四倍体鱼与二倍体鲤鱼杂交,对产生的三倍体子代 的组织进行GPI电泳分析,每尾鱼的图谱均一致,如下所示。
据图分析,三倍体的基因型为 ,二倍体鲤鱼亲本为纯合体的概率是 。
答案 (1)P3P3或P4P4 (2)25% 3 (3)a1a2a3 100%
解析 本题主要考查学生的理解能力。(1)鲫鱼中编码GPI肽链的等位基因是a3和a4,编码的肽 链分别为P3和P4,其纯合体(a3a3或a4a4)内GPI类型是P3P3或P4P4。(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍 体,则其基因型分别为a1a2、a3a4,鲤鲫杂交子一代中a2a4个体所占比例为1/2×1/2=1/4,即25%;因 鲤鲫杂交子一代均为杂合子,任一尾鱼的组织均含有2种不同的肽链,其两两组合共有3种GPI 类型,对其进行电泳分析,图谱中会出现3条条带。(3)据图示分析,子代中出现了P1、P2和P3肽 链,所以产生的三倍体子代的基因型为a1a2a3,因三倍体子代均为a1a2a3,未发生性状分离,推出亲 本均为纯合子,所以二倍体鲤鱼亲本必为纯合子。
方法技巧 准确获取题干的信息“以杂合体鲤鱼(a1a2)为例,其GPI基因、多肽链、GPI的电泳 (蛋白分离方法)图谱”以及对于图谱的解读,是解题的突破口。
B组 统一命题、省(区、市)卷题组
考点1 孟德尔遗传实验的科学方法
1.(2018江苏单科,6,2分)一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合3∶1性状分离比的 情况是 ( )A.显性基因相对于隐性基因为完全显性B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异D.统计时子二代3种基因型个体的存活率相等
答案 C 本题主要考查基因的分离定律。一对相对性状的遗传实验中,子二代要符合3∶1 的性状分离比,需要满足的条件有显性基因对隐性基因完全显性、雌雄配子中各类型配子活 力无差异以及各种基因型个体的存活率相等等条件,故A、B、D不符合题意,C符合题意。
规律总结 杂合子自交、测交子代表现
2.(2017海南单科,20,2分)遗传学上的平衡种群是指在理想状态下,基因频率和基因型频率都不 再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中,栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控 制。下列叙述正确的是 ( )A.多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为显性B.观察该种群,若新生的栗色个体多于黑色个体,则说明栗色为显性C.若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不等D.选择1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,则说明栗色为隐性
答案 C 若黑色为隐性,多对黑色个体交配,每对的子代也均为黑色,A错误;若隐性基因的基 因频率较高时,则新生的隐性个体可多于显性个体,B错误;若显隐性基因频率相等时(均为1/2), 则隐性性状的比例应占1/4,所以若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率 不等,C正确;若选择的1对栗色个体之一为显性纯合子,则子代也全部表现为栗色,D错误。
知识拓展 性状显、隐性的判断的方法(1)不同性状亲本杂交→后代只出现一种性状→具有这一性状的亲本为显性纯合子。(2)相同性状亲本杂交→后代出现不同性状→新出现的性状为隐性性状。
3.(2017江苏单科,32,9分)人类某遗传病受一对基因(T、t)控制。3个复等位基因IA、IB、i控制 ABO血型,位于另一对染色体上。A血型的基因型有IAIA、IAi,B血型的基因型有IBIB、IBi,AB血 型的基因型为IAIB,O血型的基因型为ii。两个家系成员的性状表现如图,Ⅱ-3和Ⅱ-5均为AB血 型,Ⅱ-4和Ⅱ-6均为O血型。请回答下列问题: (1)该遗传病的遗传方式为 。Ⅱ-2基因型为Tt的概率为 。(2)Ⅰ-5个体有 种可能的血型。Ⅲ-1为Tt且表现A血型的概率为 。(3)如果Ⅲ-1与Ⅲ-2婚配,则后代为O血型、AB血型的概率分别为 、 。(4)若Ⅲ-1与Ⅲ-2生育一个正常女孩,可推测女孩为B血型的概率为 。若该女孩真为B
血型,则携带致病基因的概率为 。
答案 (9分)(1)常染色体隐性 2/3 (2)3 3/10 (3)1/4 1/8 (4)5/16 13/27
解析 (1)根据图示中Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,而其女儿Ⅱ-1患病,可以确定该病为常染色体隐性 遗传病。Ⅰ-1、Ⅰ-2关于该病的基因型均为Tt,则Ⅱ-2的基因型为TT的概率为1/3,Tt的概率为2/3。(2)Ⅱ-5为AB血型,其父亲Ⅰ-5可能为A血型、B血型或AB血型。Ⅱ-3的基因型为 TTIAIB, TtIAIB,Ⅱ-4的基因型为Ttii,利用Ⅱ-3产生配子T的概率为 ,产生配子t的概率为 ,可计算其子代中TT的概率为 × = ,Tt的概率为 × + × = ,tt的概率为 × = ,而Ⅲ-1表现正常,故其为Tt的概率为 = ;Ⅲ-1为A血型(IAi)的概率为 ,所以Ⅲ-1为Tt且表现A血型的概率为 × = 。(3)Ⅲ-1和Ⅲ-2关于血型的基因型均为 IAi、 IBi,二者产生配子i的概率均为 ,产生配子IA的概率均为 ,产生配子IB的概率均为 ,所以后代为O血型(ii)的概率为 × = ,为AB血型的概率为 × + × = 。(4)由(3)分析可知,Ⅲ-1与Ⅲ-2生育的正常女孩为B血型的概率为 × + × + × = 。控制患病的基因与控制血型的基因位于两对常染色体上,独立遗传。根据
(2)知,Ⅲ-1为TT的概率为 ,Tt的概率为 ,其产生配子T的概率为 ,产生配子t的概率为 ;Ⅲ-2为Tt的概率为 ,为TT的概率为 ,其产生的配子中t的概率为 ,T的概率为 ,所以Ⅲ-1与Ⅲ-2的子代中,TT的概率 × = ,Tt的概率为 × + × = ,Ⅲ-1与Ⅲ-2生育一个表现正常的女儿携带致病基因的概率为 /( + )= 。
4.(2015北京理综,30,17分)野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛,而一只突变果蝇S的腹部却生 出长刚毛。研究者对果蝇S的突变进行了系列研究。用这两种果蝇进行杂交实验的结果见 图。 (1)根据实验结果分析,果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对 性状,其中长刚毛是 性性状。图中①、②基因型(相关基因用A和a表示)依次为 。
(2)实验2结果显示:与野生型不同的表现型有 种。③基因型为 ,在实验2后代 中该基因型的比例是 。(3)根据果蝇③和果蝇S基因型的差异,解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因: 。(4)检测发现突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小,推测相关基因发生的变化为 。(5)实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由F1新发生突变的基因控制的,作出这一判断的理由 是:虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状,但 ,说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。
答案 (1)相对 显 Aa、aa(2)两 AA 1/4(3)两个A基因抑制胸部长出刚毛,只有一个A基因时无此效应(4)核苷酸数量减少/缺失(5)新的突变基因经过个体繁殖后传递到下一代中不可能出现比例高达25%的该基因纯合子
解析 (1)根据实验2可判断,长刚毛是显性性状。实验1的杂交后代中显、隐性比例为1∶1,且 与性别无关,结合实验1亲本表现型得出实验1亲本杂交组合为测交(Aa×aa)。(2)实验2中,与野 生型不同的表现型有2种,一种是腹部长刚毛、胸部短刚毛,基因型为Aa。另一种是腹部长刚 毛、胸部无刚毛,基因型为AA,占全部后代的1/4。(3)果蝇③腹部长刚毛,胸部无刚毛的原因可 能是A基因的纯合抑制胸部长出刚毛,只有一个A基因时无此效应。(4)突变基因转录的mRNA 相对分子质量比野生型的小,这说明基因突变类型为碱基对的缺失。(5)果蝇③胸部无刚毛是 一个新性状,但由于数量较多,占全部后代的 ,说明该性状的出现不是基因突变的结果,而是A基因的纯合导致的。
易错警示 本题以果蝇刚毛性状遗传研究为背景,考查遗传基本定律、基因与性状的关系、 基因突变、基因表达等知识的综合运用。容易忽视实验2中突变型的两种表现型比例而误 答。
素养解读 本题通过相似情境遗传实验探究的形式考查辨认、解读能力。通过学生对遗传 现象的异常的分析,考查考生归因和论证的能力。突出体现归因与论证的科学思维。
考点2 基因的分离定律及应用
1.(2019课标全国Ⅱ,5,6分)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让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∶1④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
答案 B 本题借助遗传学实验相关知识,考查考生对一些生物学问题进行初步探究的能力; 对植株甲基因型的判断,体现了对科学探究素养中结果分析要素的考查。①若植株甲自花传粉,子代出现性状分离,可以说明全缘叶为显性性状,且甲为杂合子;②用植 株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶,可以说明甲和另一全缘叶植株至少有一个为纯 合子,不能判断相对性状的显隐性,也不能确定甲是否为杂合子;③用植株甲给羽裂叶植株授 粉,子代性状分离比为1∶1,杂交类型属于测交,不能判断性状的显隐性,甲可能为杂合子(全缘 叶为显性性状时),也可能为纯合子(全缘叶为隐性性状时);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比例为3∶1,说明甲为杂合子。故B正确,A、C、D错误。
方法技巧 判断性状的显隐性方法一:依据显隐性性状的概念(也叫杂交法) 具有相对性状的亲本杂交,所有F1均表现一种性状。则F1表现出来的性状为显性性状,未 表现出来的性状为隐性性状。(注:在F1数量较多情况下,才可作出这样的判断)方法二:依据性状分离现象(也可叫自交法、性状分离法)
1.自交后代发生了性状分离的亲本所表现出来的性状为显性性状,未表现出来的性状为 隐性性状。
2.表现型相同的亲本相交,若子代出现性状分离,则亲本所表现出来的性状为显性性状,未表现 出来的性状为隐性性状。
3.在一个种群中,多对表现型相同的亲本相交,若子代均无性状分离,则亲本所表现出来的 性状为隐性性状,未表现出来的性状为显性性状。(注:此法应强调是“在一个种群中,多对表 现型相同的亲本相交”,这句话隐含有随机交配之意。若是人为选定数量较少的几对表现型 相同的亲本相交,则不能作出上述判断)方法三:假设推论法在运用该法判断显隐性性状时,若出现假设与事实相符的情况时,要注意对两种性状同时作假 设或对同一性状作两种假设,切不可只根据一种假设得出片面的结论。但若假设与事实不相 符时,则不必再作另一种假设,可直接判断。
2.(2019课标全国Ⅲ,6,6分)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、250C.500、250、0 D.750、250、0
答案 A 本题借助分离定律的相关知识,考查考生通过分析与综合的方法,对某些生物学问 题进行推理、解释并作出正确判断的能力;试题通过考查特殊情况下的分离定律,体现了科学 思维素养中的分析与推断要素。基因型为Bb的1 000对个体相互交配,产生的1 000个子代的基因型有BB、Bb、bb三种,比例应 为1∶2∶1,由于bb受精卵死亡,故子一代BB、Bb、bb个体数目依次为250、500、0,A正确。
知识归纳 基因的分离定律(1)基因分离定律的实质是杂合子在产生配子的过程中等位基因随同源染色体的分开而分离, 分别进入不同的配子中,随配子独立地遗传给后代;(2)一对相对性状的遗传实验中,杂合子自交产生的后代的基因型及比例:显性纯合子∶杂合 子∶隐性纯合子=1∶2∶1。
3.(2019课标全国Ⅲ,32,9分)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。
答案 (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。
解析 本题借助分离定律的相关知识,考查考生理解所学知识,并能对一些生物学问题进行初 步探究的能力;试题通过实验方案设计考查科学探究素养。(1)在一对等位基因控制的相对性状中,通常杂合子表现的性状是显性性状。(2)分离定律是指 杂合子形成配子时,等位基因发生分离并分别进入不同的配子中。验证分离定律常采用杂合 子自交法或测交法。因未知所给玉米的基因型,可采用以下方案验证分离定律。思路①:两种 玉米分别自交,若某玉米自交子代出现3∶1的性状分离比,则该玉米为杂合子,通过该玉米的自 交子代性状分离比可验证分离定律。思路②:两种玉米分别自交,若子代都未发生性状分离,说 明两种玉米都为纯合子,则让两种纯合子玉米杂交,获得F1,F1自交子代中若出现3∶1的性状分 离比,即可验证分离定律。思路③:两种玉米杂交,若F1只出现一种性状,则该性状为显性性状,F1为显性性状的杂合子,F1自交后代中若出现3∶1的性状分离比,可验证分离定律。思路④:两 种玉米杂交,若后代出现1∶1的性状分离比,则说明一种玉米为杂合子,另一种玉米为隐性纯合 子,杂合子的测交可验证分离定律。
方法技巧 “两法”验证分离定律(1)自交法:若杂合子自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,该性状由位于一 对同源染色体上的一对等位基因控制。(2)测交法:若测交后代的性状分离比为1∶1,则符合基 因的分离定律,该性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
4.(2019北京理综,30,17分)油菜是我国重要的油料作物,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 验如图:
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。
答案 (17分)(1)①一 显 ②A1对A2为显性;A2对A3为显性(2)①雄性不育 A2A3∶A3A3=1∶1 ②A1A1 ③所得种子中混有A3A3自交产生的种子、A2A3 与A3A3杂交所产生的种子,这些种子在生产上无杂种优势且部分雄性不育(3)
解析 本题借助杂交育种相关知识,考查运用所学知识对某些生物学问题进行解释、推理的 能力;通过油菜杂交的两种途径体现了科学思维素养中的演绎与推理要素。(1)①根据杂交一中杂合子F1自交后得到的F2为3育性正常∶1雄性不育,推知育性正常与雄性 不育性状受一对等位基因控制。根据杂交二的F1均为雄性不育,推知雄性不育为显性性状。 ②杂交一中P雄性不育株(A2A2)×品系1(A1A1)→F1全为育性正常,说明A1相对A2为显性。杂交 二中P雄性不育株(A2A2)×品系3(A3A3)→F1均为雄性不育,说明A2相对A3为显性。(2)①观察虚 线框,可将品系3(A3A3)的优良性状与雄性不育性状整合在同一植株上,该植株基因型为A2A3,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。②将上述种子种成母本行, 将基因型为A1A1的品系种成父本行,用于制备YF1。③若不拔除母本行中具有某一育性性状的 植株(A3A3),该种植株会自交,该种植株也会与A2A3植株杂交,这样所得种子中混有A3A3自交产 生的种子、A2A3与A3A3杂交所产生的种子,这些种子在生产上无杂种优势且部分雄性不育。 (3)需辨别植株的基因型为A2A3和A3A3。假设E基因位于A2基因所在染色体上,e基因在A3基因 所在染色体上,则母本行中某一育性性状植株基因型为A3A3ee,而雄性不育植株基因型为A2A3Ee。若油菜植株具有E基因对应的显性性状,则其为雄性不育植株;若油菜具有e基因对应的隐性性状,则其为育性正常植株。
C组 教师专用题组
1.(2014海南单科,25,2分)某二倍体植物中,抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制,要 确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是 ( )A.抗病株×感病株B.抗病纯合体×感病纯合体C.抗病株×抗病株,或感病株×感病株D.抗病纯合体×抗病纯合体,或感病纯合体×感病纯合体
答案 B 抗病株与感病株杂交,若子代有两种性状,则不能判断显隐性关系;抗病纯合体×感 病纯合体,后代表现出来的性状即为显性性状,据此可以判断显隐性关系;抗病株×抗病株(或感 病株×感病株),只有后代出现性状分离时才能判断显隐性;抗病纯合体×抗病纯合体(或感病纯 合体×感病纯合体),后代肯定为抗病(或感病),据此不能判断显隐性关系。
2.(2014上海单科,14,2分)性状分离比的模拟实验中,如图准备了实验装置,棋子上标记的D、d 代表基因。实验时需分别从甲、乙中各随机抓取一枚棋子,并记录字母。此操作模拟了 ( ) ①等位基因的分离 ②同源染色体的联会 ③雌雄配子的随机结合 ④非等位基因的自由组合A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
答案 A 每个实验袋中的D、d可看作基因型为Dd的个体产生的两种配子,且比例为1∶1。 从甲、乙袋中随机抓取一枚棋子合在一起,表示雌、雄配子间的随机结合,因此①③正确;该实 验只能模拟一对等位基因的分离实验,而不能模拟两对等位基因的自由组合。
3.(2013课标Ⅰ,6,6分,0.546)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实 验结论影响最小的是 ( )A.所选实验材料是否为纯合子B.所选相对性状的显隐性是否易于区分C.所选相对性状是否受一对等位基因控制D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
答案 A 孟德尔分离定律的本质是杂合子在减数分裂时,位于一对同源染色体上的一对等 位基因分离,进入不同的配子中去,独立地遗传给后代。验证孟德尔分离定律一般用测交的方 法,即杂合子与隐性个体杂交。若如题中选项A用纯合子验证的话,可用杂交再测交得出子二 代1∶1的性状分离比,这样也能验证孟德尔的分离定律,即所选实验材料是否为纯合子都不影 响验证结果,故A选项符合题意,影响较小;对分离定律进行验证的实验要求所选相对性状有明 显的显性隐性区分,否则会严重影响实验结果;验证实验中所选的相对性状一定受一对等位基 因控制,这样才符合分离定律的适用范围;实验中要严格遵守实验操作流程和统计分析方法,否 则会导致实验误差。
4.(2014浙江理综,32,18分)利用种皮白色水稻甲(核型2n)进行原生质体培养获得再生植株,通 过再生植株连续自交,分离得到种皮黑色性状稳定的后代乙(核型2n)。甲与乙杂交得到丙,丙 全部为种皮浅色(黑色变浅)。设种皮颜色由1对等位基因A和a控制,且基因a控制种皮黑色。请回答:(1)甲的基因型是 。上述显性现象的表现形式是 。(2)请用遗传图解表示丙为亲本自交得到子一代的过程。(3)在原生质体培养过程中,首先对种子胚进行脱分化得到愈伤组织,通过 培养获得 分散均一的细胞。然后利用酶处理细胞获得原生质体,原生质体经培养再生出 ,才能 进行分裂,进而分化形成植株。(4)将乙与缺少1条第7号染色体的水稻植株(核型2n-1,种皮白色)杂交获得子一代,若子一代的 表现型及其比例为 ,则可将种皮黑色基因定位于第7号染色体上。(5)通过建立乙植株的 ,从中获取种皮黑色基因,并转入玉米等作物,可得到转基因 作物。因此,转基因技术可解决传统杂交育种中 亲本难以有性杂交的缺陷。
答案 (18分)(1)AA 不完全显性(2)P 种皮浅色 Aa F1
种皮白色∶种皮浅色∶种皮黑色=1∶2∶1(3)液体悬浮 细胞壁(4)种皮浅色∶种皮黑色=1∶1(5)基因文库 种间(或远缘)
解析 (1)由题意知乙为纯合子,甲与乙杂交得到丙,丙全部为种皮浅色,可推知甲为纯合子AA, AA表现型为白色,Aa表现型为浅色,aa表现型为黑色,这种显性现象为不完全显性。(2)书写遗 传图解时,注意代次,亲代的基因型与表现型、子代基因型与表现型及比例要齐全。(3)愈伤组 织通过液体悬浮培养可以获得分散均一的细胞。(4)注意运用逆向思维方法,若种皮颜色基因 位于第7号染色体上,则缺1条7号染色体种皮白色的植株基因型为AO,其与aa杂交,子代中Aa (浅色)∶aO(黑色)=1∶1。(5)从乙植株的基因文库中能获取种皮黑色基因,运用转基因技术和 植物体细胞杂交技术均可以解决传统杂交育种中远缘亲本难以有性杂交的缺陷。
5.(2013广东理综,28,16分)地中海贫血症属于常染色体遗传病。一对夫妇生有一位重型β地中 海贫血症患儿,分析发现,患儿血红蛋白β链第39位氨基酸的编码序列发生了点突变(C→T)。 用PCR扩增包含该位点的一段DNA片段l,突变序列的扩增片段可用一种限制酶酶切为大小不 同的两个片段m和s;但正常序列的扩增片段不能被该酶酶切,如图(a)。目前患儿母亲再次怀 孕,并接受了产前基因诊断。家庭成员及胎儿的PCR扩增产物酶切电泳带型示意图见图(b)。 (终止密码子为UAA、UAG、UGA。)
图(a)
图(b)
(1)在获得单链模板的方式上,PCR扩增与体内DNA复制不同,前者通过 解开双链,后 者通过 解开双链。(2)据图分析,胎儿的基因型是 (基因用A、a表示)。患儿患病可能的原因是 的原始生殖细胞通过 过程产生配子时,发生了基因突变;从基因表达水平分析,其患病 是由于 。(3)研究者在另一种贫血症的一位患者β链基因中检测到一个新的突变位点,该突变导致β链第 102位的天冬酰胺替换为苏氨酸。如果 ,但 ,则为证明该突变位点就是这种贫血症的致病位点提供了一个有力证据。
答案 (1)高温 解旋酶 (2)Aa 母亲 减数分裂 mRNA上编码第39位氨基酸的密码子变 为终止密码子,β链的合成提前终止,β链变短而失去功能 (3)在无亲缘关系的这种贫血症患者 中检测到该突变位点 正常人未检测到该突变位点的纯合子
解析 本题考查基因分离定律、基因表达、基因突变等相关知识。(1)PCR是一项在生物体 外复制特定DNA片段的核酸合成技术,通过高温使双链解开,而体内DNA复制则通过解旋酶 使DNA双链解开。(2)首先判断该遗传病为常染色体隐性遗传病,由电泳结果可知含有l片段 即含有A基因,含有m和s片段即含有a基因,所以母亲、父亲、患儿、胎儿的基因型分别为 AA、Aa、aa、Aa。患儿是由含a基因的卵细胞和含a基因的精子结合形成的受精卵发育而来, 而母亲的基因型为AA,则只有在减数分裂过程中发生基因突变的情况下才能产生含a的卵细 胞;基因突变后,转录模板链中的GTC突变成ATC,则mRNA上CAG变成UAG(终止密码子),因 而使翻译过程提前终止。(3)若该突变点为该贫血症的致病位点,则无亲缘关系的这种贫血症 患者中可检测到该突变点,正常人中可能没有也可能含有(携带者)该突变点,但正常人不会是 该突变点的纯合子。所以如果在人群中的调查符合上述特点,则可判断该突变的位点很可能 为此贫血症的致病位点。
6.(2012课标,31,10分)一对毛色正常鼠交配,产下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为, 鼠毛色出现异常的原因有两种:一是基因突变的直接结果(控制毛色基因的显隐性未知,突变 只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因);二是隐性基因携带者之间交配的结 果(只涉及亲本常染色体上一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育,并具有生殖能力, 后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因,用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌 鼠交配,得到多窝子代。请预测结果并作出分析。(1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为 ,则可推测毛色异常是 性基因突变为 性基因的直接结果,因为 。(2)如果不同窝子代出现两种情况,一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为 ,另一种是同一窝子代全部表现为 鼠,则可推测毛色异常是隐性基因携带者之 间交配的结果。
答案 (1)1∶1 隐 显 只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基 因时,才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1∶1的结果(其他合理答案也可) (2)1∶1 毛色正常
解析 本题考查基因分离定律的应用及基因突变的相关知识。(1)若毛色异常鼠为基因突变 所致,则毛色正常鼠应为纯合子,被发现的毛色异常鼠应为杂合子。则题干中的交配实验,其子 代中表现型比例为毛色正常鼠∶毛色异常鼠=1∶1。(2)设控制毛色的基因为A、a,若毛色异 常鼠的出现是隐性基因携带者之间交配的结果,则一对毛色正常鼠交配有:♀Aa×♂Aa→1 AA∶2Aa∶1aa,用毛色异常的雄鼠(aa)分别与其同一窝的多只毛色正常雌鼠交配,可能出现两 种情况:①Aa×aa→1Aa∶1aa;②AA×aa→Aa。
A组 2017—2019年高考模拟·考点基础题组
考点1 孟德尔遗传实验的科学方法
1.(2019安徽合肥七中、十中联考,24)在如图所示利用Ⅰ、Ⅱ模拟性状分离比的实验中,叙述 正确的有几项 ( ) ①分别从两个桶内抓取一个小球,组合在一起的过程发生在图示的C时期②每次要保证随机抓取,读取组合后必须放回③要求每个桶中小球总数量必须相同,并且每个桶中不同的小球必须相等④需要统计全班的结果并计算平均值,是为了减少统计的误差A.1 B.2 C.3 D.4
答案 C Ⅰ、Ⅱ小桶中的小球表示的是一对等位基因D和d,说明模拟的是基因分离定律实 验。 分别从两个桶内抓取一个小球,组合在一起模拟的过程是受精作用,即为图示C时期,①正 确;模拟分离定律实验时,每次要保证随机抓取,读取组合后必须放回,②正确;两个小桶的小球 模拟的是雌雄生殖器官中产生的配子数,雌雄个体产生的雌雄配子数目本不相等,自然每个小 桶中小球总数量不一定要相同,③错误;为了减少误差,需要统计全班的结果并计算平均值,④ 正确。
解题关键 根据桶内的小球种类数可以判断模拟的是分离定律还是自由组合定律实验,如 果小桶内两种小球模拟的是一对等位基因,则该实验模拟分离定律实验;若两小桶中的小球表 示的是两对等位基因(如A、a和B、b),说明模拟的是基因自由组合定律实验。
2.(2019福建三明期末,12)下列遗传实例中,属于性状分离现象的是 ( )A.某非糯性水稻产生的花粉既有糯性的又有非糯性的B.对某未知基因型的个体进行测交后子代的性状表现C.一对表现型正常的夫妇生了一个正常的女儿和色盲的儿子D.纯合红花和纯合白花的植物杂交,所得F1的花色表现为粉红花
答案 C 性状分离是指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象,也就是说只 有亲本表现型一致,子代出现不同性状时方可称为性状分离,选项C中的亲本表现为一个性状, 后代两种性状,符合性状分离的概念,C正确。
易错辨析 选项A中,某非糯性水稻产生的花粉既有糯性的又有非糯性的,能直接证明孟德尔 的基因分离定律,但不属于性状分离现象。
方法技巧 子代表现出不同性状≠性状分离,只有亲本表现型一致,子代出现不同性状时才可 称为性状分离。 若双方亲本表现型不同,即使子代为不同表现类型,也不可称为性状分离。
3.(2019福建福州质量抽测,18)假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法,下列属 于孟德尔在发现分离定律时的假说的内容是 ( )A.子一代自交,后代出现3∶1的性状分离比B.受精时,雌雄配子的结合是随机的,雌雄配子的数量比例为1∶1C.生物体产生配子时,成对的遗传因子随着同源染色体的分离而彼此分离D.生物的性状是由遗传因子决定的,这些因子就像独立的颗粒,不相融合
答案 D 子一代自交,后代出现3∶1的性状分离比属于实验现象,A错误;雌雄配子的数量不 相等,B错误;生物体产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,孟德尔未涉及“同源染色体分离” 的观点,C错误;生物的性状是由遗传因子决定的,这些因子就像独立的颗粒,不相融合,这属于 假说内容,D正确。
知识拓展 孟德尔在分离定律的探究实验中提出的假说:生物的性状是由遗传因子决定的;体 细胞中遗传因子是成对存在的;配子中只含有每对遗传因子中的一个;受精时,雌雄配子的结合 是随机的。
4.(2018福建泉州一模,4)园艺工作者在栽培开黄花的兰花品种时,偶然发现了一株开白花的兰 花。下列叙述正确的是 ( )A.控制白花性状的基因是通过基因重组产生的B.白花植株和黄花植株存在着生殖隔离C.白花植株的自交子代开出黄花,则白花植株为杂合子D.快速繁育白花品种,应取白花植株的种子进行繁殖
答案 C 控制白花性状的基因是通过基因突变产生的,A错误;白花植株和黄花植株是否存 在生殖隔离,需要看它们能否杂交且杂交后代是否可育,而题干中没有任何相关信息,无法进行 判断,B错误;如果白花植株的自交子代开出黄花,则黄花为隐性性状,该白花植株为显性杂合 子,C正确;快速繁育白花品种,应用无性繁殖的方法,D错误。
考点2 基因的分离定律及应用
1.(2019江西五市八校一模,8)下列选项中能判断出性状显隐性的是 ( )A.一红色茉莉花与白色茉莉花杂交,子代全部为粉红色茉莉花B.果蝇的眼色遗传方式为伴X染色体遗传,一白眼雄果蝇与一红眼雌果蝇杂交,子代雌果蝇中 白眼和红眼各占一半C.患某遗传病的男子与一正常女子结婚,生育一患病的儿子D.高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,子代中高茎豌豆∶矮茎豌豆≈1∶1
答案 B 一红色茉莉花与白色茉莉花杂交,子代全部为粉红色茉莉花,属于不完全显性,A错 误;一白眼雄果蝇与一红眼雌果蝇杂交,子代雌果蝇中白眼和红眼各占一半,说明红眼雌果蝇亲 本是杂合子,杂合子表现的性状是显性性状,B正确;选项C、D为测交组合,不能判断显隐 性,C、D错误。
2.(2019福建泉州一模,6)某种植物的叶色与花色皆是由一对等位基因控制的。研究人员任取 红叶植株与绿叶植株杂交,F1均表现淡红叶;任取红花植株与白花植株杂交,F1均表现淡红花。 研究人员经分析认为叶色和花色是由同一对基因控制的,若让淡红叶淡红花植株自交,则下列 关于子代的预期不能支持该看法的是 ( )A.红叶植株皆开红花 B.绿叶植株皆开白花C.淡红叶淡红花植株占1/4 D.红叶红花植株占1/4
答案 C 红叶植株与绿叶植株杂交,后代全部为淡红叶植株,则控制红叶和绿叶的性状为不 完全显性;红花植株与白花植株杂交,F1均表现淡红花,控制红花和白花的基因也为不完全显 性,由于这两对相对性状由一对等位基因控制,假设相关基因用A、a表示,淡红叶淡红花基因 型为Aa,Aa自交后代中Aa个体比例为1/2,即淡红叶淡红花植株占1/2,C错误。
题后悟道 此题宜采用假设法,假设A控制红叶红花,a控制绿叶白花,则红叶红花基因型为AA, 绿叶白花基因型为aa,由此可推知选项A、B、D都支持题干中的假说。
3.(2019安徽芜湖期末,4)果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性。将孵化后基因型为AA的长翅果蝇 幼虫,放在35~37 ℃(正常培养温度为25 ℃)环境中处理一定时间后,表现出残翅性状。现有一 只残翅雄果蝇,让该果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇交配,孵化的幼虫在正常的温度环境中 培养,观察后代的表现。下列说法不合理的是 ( )A.残翅性状可能受基因组成和环境条件的影响B.若后代出现长翅,则该果蝇的基因型为AAC.若后代表现均为残翅,则该果蝇的基因型为aaD.基因A、a一般存在于同源染色体的相同位置
答案 B 基因A 控制果蝇的长翅性状,但将孵化后基因型为AA的长翅果蝇幼虫放在35~37 ℃环境中处理一定时间后,却表现出残翅性状,这说明残翅性状可能受基因组成和环境条件的 影响,A正确;现有一只残翅雄果蝇(aa或A_),让该果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇(aa)交配, 孵化的幼虫在正常的温度环境中培养,若后代出现长翅,则该果蝇的基因型为AA或Aa,若后代 表现均为残翅,则该果蝇的基因型为aa,B错误,C正确;基因A、a为一对等位基因,等位基因一般 存在于同源染色体的相同位置,D正确。
4.(2019安徽合肥高三调研,9)番茄中红果(R)对黄果(r)是显性,如果把红果植株上的花粉授到黄 果植株的柱头上,所结果实的颜色和果实内某一粒种子的胚的基因型分别是 ( )A.黄或红,rr B.黄,Rr或rrC.红,RR或rr D.黄,Rr
答案 B 果实的果皮由母本的子房壁发育而来,故其性状应受母本基因的控制。该果实的 母本的基因型为rr,故果实的颜色应为黄色。题干中未明确说明红果为纯合子,则红果既可为 纯合子(RR),也可为杂合子(Rr),则其与黄果植株(基因型为rr)杂交,其子一代胚的基因型应为Rr 或rr,B正确。
知识拓展 果皮和种皮分别由母本子房壁和珠被发育而来,其性状由母本的基因控制,种子的 胚是通过有性生殖形成的,其基因来自父方和母方。
5.(2018安徽重点学校第二次联考,17)家鼠的毛色受常染色体上的一对等位基因(A/a)控制,且 黄色对灰色为显性,含AA的胚胎致死。下列叙述错误的是 ( )A.无需测交实验,只看毛色即可知道个体的基因型B.黄色鼠自由交配的后代中黄色鼠∶灰色鼠=2∶1C.黄色鼠与灰色鼠杂交能获得最大比例的黄色鼠D.黄色鼠与黄色鼠交配得到F1,F1自由交配一次得到F2,F2中黄色鼠的比例是1/2
答案 C 黄色对灰色为显性,含AA的胚胎致死,故家鼠中只有Aa(黄色)和aa(灰色)的个体,故 无需测交实验,只看毛色即可知道个体的基因型,A正确;黄色鼠基因型均为Aa,故自由交配的 后代中黄色鼠∶灰色鼠=2∶1,B正确;黄色鼠(Aa)与灰色鼠(aa)杂交后代中黄色鼠占1/2,而黄色 鼠(Aa)与黄色鼠(Aa)交配所得后代中黄色鼠占2/3,C错误;黄色鼠(Aa)与黄色鼠(Aa)交配得到F1,F1中Aa∶aa=2∶1,若F1自由交配得到F2,F1中A的基因频率为1/3,a的基因频率为2/3,所得F2中 AA=1/9(致死),Aa=4/9,aa=4/9,故F2中黄色鼠的比例是1/2,D正确。
知识拓展 有些性状遗传中,显性基因具有致死作用,如人的神经胶质症(皮肤畸形生长,智力 严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死,若为显 性纯合致死,杂合子自交后代显∶隐=2∶1。
B组 2017—2019年高考模拟·专题综合题组时间:50分钟 分值:60分一、选择题(每题5分,共25分)
1.(2019天津南开中学月考,5)动物毛色黄色与黑色是一对相对性状,受一对位于常染色体上的 等位基因(A、a)控制。已知在含有基因A、a的同源染色体上,有一条染色体带有致死基因,但 致死基因的表达会受到性激素的影响。根据表中杂交组合结果判断,以下说法错误的是 ( )
A.在黄色与黑色这对相对性状中,黄色是显性性状B.乙组在遗传学的研究方法中称为测交C.致死基因是显性基因,与A基因位于同一条染色体上D.丙组子代的雄性个体中,含有致死基因的个体约占2/3
答案 C 由甲组判断黄色为显性性状,A选项正确;显性性状个体与隐性纯合子杂交称为测 交,其后代性状分离比为1∶1,B选项正确;由丙组分析,黄色(显性)纯合子为雄性时无法生存,导 致子代雄性中黄色∶黑色为2∶1,所以推测致死基因应该是隐性基因,并且与A基因在同一条 染色体上,C选项错误,D选项正确。
2.(2019湖南株洲一模,12)戈谢病是患者缺乏β-葡糖苷酶-葡糖脑苷脂酶而引起不正常的葡萄 糖脑苷脂在细胞内积聚所致,患者肝脾肿大。如图是用凝胶电泳的方法得到的某患者家系带 谱,据图分析下列推断不正确的是 ( ) A.该病为常染色体隐性遗传病B.2号为该病携带者,5号为杂合子的概率是2/3C.1号和2号再生一个正常男孩的概率是3/8D.该病可通过测羊水中酶的活性来进行产前诊断
答案 B 本题通过对戈谢病遗传的分析与推断,考查考生的科学思维素养。根据系谱图中 “无中生有”的特点,可判断该病是隐性遗传病,根据各个体的表现型及其基因带谱对应关系, 可推知1号个体为杂合子,3号为显性纯合子,4号为隐性纯合子,5号为杂合子,1号和2号都正常, 儿子4号是患者,若该病是伴X染色体隐性遗传病,则1号一定是纯合子,与前述矛盾,故该病为常 染色体隐性遗传病,A正确;根据5号个体的基因带谱知,5号为杂合子的概率是100%,B错误;1号 和2号均为杂合子,再生一个正常男孩的概率是3/4×1/2=3/8,C正确;由于患者缺乏β-葡糖苷酶- 葡糖脑苷脂酶,所以该遗传病可以通过测羊水中相关酶的活性来进行产前诊断,D正确。
3.(2019安徽江淮十校三模,6)某异花传粉植物种群花色由一对等位基因A、a控制,其中基因型 AA、Aa、aa花色分别表现为红色、粉色、白色,aa个体不具有繁殖能力。经统计该种群子一 代中开红色、粉色、白色花的植株数量依次分别是14 850、9 900、1 650株,则亲代中开红 色、粉色、白色花的植株数量比可能为 ( )A.4∶2∶1 B.4∶3∶2C.4∶2∶3 D.5∶5∶1
答案 D 本题结合基因分离定律考查不完全显性和隐性个体致死的遗传分析与判断,属于 对科学思维素养的考查。根据题意红花(AA)∶粉色(Aa)∶白色(aa)=14 850∶9 900∶1 650= 9∶6∶1,aa占1/16,说明亲代种群中a的基因频率为1/4,A的基因频率为3/4。亲代中aa个体不具 有繁殖能力,AA、Aa具有繁殖能力,依此判断两种基因型的个体比例应该为1∶1,D正确。
知识拓展 不完全显性: 具有相对性状的亲本杂交后,F1显现中间类型的现象。如果一对呈显 隐性关系的遗传因子相互作用而出现了介于两者之间的中间性状,即杂合子的性状表现较显 性(或隐性)纯合子轻,这就是不完全显性,例如红花(AA)和白花(aa)的杂合体(Aa)所开的花是粉 红色的。
4.(2019河北唐山一模,6)许多生物体的隐性等位基因很不稳定,以较高的频率逆转为野生型。 玉米的一个基因A,决定果实中产生红色色素;等位基因a1或a2不会产生红色色素。a1在玉米果 实发育中较晚发生逆转,且逆转频率高;a2较早发生逆转,但逆转频率低。下列说法正确的是 ( )A.Aa1自交后代成熟果实红色和无色比例为3∶1B.a1a1自交后代成熟果实表现为有数量较少的小红斑C.a2a2自交后代成熟果实表现为有数量较多的大红斑D.a1a2自交后代成熟果实一半既有小红斑又有大红斑,且小红斑数量更多
答案 D 本题通过果实颜色的遗传分析考查学生的分析与推断能力,属于对科学思维素养 的考查。Aa1自交后代为AA∶Aa1∶a1a1=1∶2∶1,由于a1逆转频率高,所以成熟果实红色和无 色比例大于3∶1,A错误;a1a1自交后代都是a1a1,由于a1逆转突变晚,逆转频率高,形成的斑块小,所 以成熟果实表现为有数量较多的小红斑,B错误;a2a2自交后代都是a2a2,由于a2逆转突变早,逆转 频率低,形成的斑块大,所以成熟果实表现为有数量较少的大红斑,C错误;逆转突变早,则形成 的斑块大,逆转突变晚,则形成的斑块小,逆转突变频率和形成的斑块数目成正比,a1a2基因型的 个体自交后代,理论上约25%的果实(a1a1)具有小而多的红斑,约25%的果实(a2a2)具有大而少的 红斑,约50%的果实(a1a2)既有小红斑,又有大红斑,且小红斑数量更多,D正确。
5.(2019安徽合肥高三调研,6)“假说—演绎法”是科学研究中常用的方法,孟德尔在发现基因 分离定律时的“演绎”过程是 ( )A.由一对相对性状的杂交实验推测,生物的性状是由遗传因子决定的B.由F2中出现了“3∶1”性状分离比,推测生物体产生配子时,成对遗传因子彼此分离C.若F1产生配子时成对遗传因子彼此分离,则测交后代性状分离比为1∶1D.若测交后代性状分离比接近1∶1,则F1的遗传因子组成为Aa
答案 C 本题通过对假说—演绎法进行分析探讨,考查科学探究素养。演绎是根据假说内 容推测测交实验的结果,即若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离,则测交后代的两种性状 分离比为1∶1,C正确。
二、非选择题(共35分)
6.(2019广东惠州三模,32)(12分)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。请回答问题:(1)烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因(S1、S2……S15)控制,以上复 等位基因的出现是 的结果,同时也体现了该生命现象具有 (特点)。(2)烟草的自交不亲和性机理如图所示。
据图分析,自然条件下,烟草不存在S系列基因的纯合个体的原因是 。只考虑S(S1、S2……S15)基因,该植物在自然界中存在着 种基因型,因此,自然条件下,自交不亲和性阻碍了自花受粉,增加了植物的 多样性,从而增强了对多变环境的适应性。(3)我市某果园种植着极受市民喜爱的同一品系的红心李,其也存在着类似烟草的这种自交不 亲和性机制,因此有经验的果农常常要在红心李园中栽种几棵本地产的三华李树作为授粉树, 以获得预期的产量和果实品质。请从三华李的S基因型角度说明作为授粉树必须具备的特 点: 。
答案 (1)基因突变 不定向性(2)当花粉粒所携带的S等位基因与母本的任何一个S基因种类相同时,花粉管就不能伸长完成 受精作用 105 基因(或遗传)(3)三华李的S基因型应该与红心李的S基因型不同
解析 本题通过烟草性状的遗传考查考生的科学思维素养。(1)生物个体中控制同一性状的 不同表现型的基因互为等位基因。烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等 位基因(S1、S2……S15)控制,以上复等位基因的出现是基因突变的结果,同时也体现了基因突 变具有不定向性(或多方向性)。(2)第一幅图中,S3S4的花粉落在S1S2植株的柱头上,花粉管都能 伸长,均可与卵细胞完成受精作用;第二幅图中,S1S2的花粉落在S1S2植株的柱头上,花粉管都不 能伸长;第三幅图中,S1S3的花粉落在S1S2植株的柱头上,S3花粉管伸长,S1花粉管不伸长,S3可与 卵细胞完成受精作用。因此,当花粉所含S基因与卵细胞的S基因种类相同时,花粉管就不能伸 长完成受精作用,所以自然条件下,烟草不存在S系列基因的纯合个体。只考虑S(S1、S2……S15)基因,该植物在自然界中存在着 =105种基因型,因此,自然条件下,自交不亲和性阻碍了自花受粉,增加了植物的基因(遗传)多样性,从而增强了对多变环境的适应性。(3)由于三华李的 花粉所含S基因与卵细胞的S基因种类相同时,花粉管就不能伸长完成受精作用,所以选择授粉 树必须保证其花粉所含的S基因型与红心李的S基因型不同。
评分细则 (12分)(1)基因突变(2分) 不定向性(或多方向性)(2分) (2)当花粉粒所携带的S等 位基因与母本的任何一个S基因种类相同,花粉管就不能伸长完成受精作用(2分)【补充答案: 当花粉所含S基因与卵细胞的S基因种类相同时(或当花粉基因型与卵细胞基因型相同时),花 粉管就不能伸长完成受精作用(2分,其他合理答案也给分)】 105(2分) 基因(或遗传)(2分) (3)三华李的S基因型应该与红心李的S基因型不同(2分)
7.(2019天津红桥一模,10)(13分)野生型水稻基因M会突变为m,隐性纯合子表现为雄性不育,雄 性不育植株不能产生可育花粉,但能产生正常雌配子。(1)水稻的花为两性花,自花受粉并结种子。在杂交育种时,雄性不育植株的优点是无需进行 ,大大减轻了杂交操作的工作量。(2)我国科研人员将紧密连锁不发生交换的三个基因M、P和R(P是与花粉代谢有关的基因,R 为红色荧光蛋白基因)与Ti质粒连接,构建重组DNA,通常可通过 法将其转入雄 性不育水稻植株细胞中,获得转基因植株,如图所示:雄性不育植株(基因型 mm) 转基因植株 (3)转基因植株(核DNA中仅插入M、P、R基因各一个)自交后代中,雄性不育植株为 荧光植株。正常情况下,无荧光植株与红色荧光植株性状分离比应为 ,已知产生 图中两种植株的比例与P基因有关,则P基因对花粉的影响是 。(4)在育种中,以转基因植株自交产生的雄性不育植株为母本,以其他水稻品种为父本进行杂 交,获得杂交稻。因雄性不育植株 M、P、R基因,且转基因植株中含M、P、R基因的
花粉 ,所以M、P、R基因不会随着花粉扩散,防止了基因污染。
答案 (1)去雄(2)农杆菌转化(3)无 1∶3 使带有P基因的花粉败育(4)不含 不育
解析 (1)雄性不育植株不能产生正常可育的花粉,在杂交育种时,无需进行去雄,大大减轻了 杂交操作的工作量。(2)将目的基因导入水稻植株细胞最常用的方法是农杆菌转化法。(3)雄 性不育植株(mm)转入M基因后,可以产生雄配子,可以进行自交;Mm与Mm杂交后代正常情况 下为隐性(无荧光)∶显性(有荧光)=1∶3,但如图所示无荧光植株和红色荧光植株的性状分离 比为1∶1,与Mm自交后的性状分离比不符,原因是P基因可以使花粉败育,使转基因植株只能 产生不含M、P和R基因的花粉,自交后代的性状分离比为1∶1。(4)雄性不育植株不含M、P 和R基因,而且转基因植株含有P基因的花粉是败育的,转基因植株只能产生不含M、P和R基 因的花粉,所以M、P、R基因不会随着花粉扩散,不会产生基因污染。
8.(2019天津九校联考,9)(10分)玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一,已知玉米的高秆易倒伏 (D)对矮秆抗倒伏(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述两对性状的基因分别位于两 对同源染色体上。为获得纯合矮秆抗病玉米植株,研究人员采用了如图所示的方法,根据材料 分析回答问题。 (1)若过程①的F1自交3代,只考虑抗病、易感病性状,产生的F4中的纯合抗病植株占 。
(2)过程②利用花药培育成的单倍体幼苗的基因型,在理论上应有 种;若单倍体幼苗通过 染色体加倍后获得M株玉米,通过筛选得到的矮秆抗病植株的基因型为 ,在理论 上有 株。(3)转基因植株是否培育成功,可以用放射性同位素标记的 作探针进行分 子杂交检测。
答案 (1)7/16(2)4 ddRR M/4(3)目的基因的一条链(抗病基因的一条链)
解析 (1)F1自交三代,产生的F4中杂合子占1/8,纯合子占7/8,其中纯合抗病植株(RR)占7/16。 (2)由于F1基因型为DdRr,可产生的配子为DR、Dr、dR、dr且比例为1∶1∶1∶1,所以会产生4 种基因型的单倍体,经染色体加倍后矮秆抗病植株的基因型为ddRR,是总后代的1/4,所以有M/4株。(3)可用DNA分子杂交技术验证目的基因是否导入受体细胞,所用探针可选择目的基因 的一条链(模板链和非模板链皆可)即可保证探针可以与目的基因结合。
C组 2017—2019年高考模拟·应用创新题组(2019 5·3原创预测卷一,31)某种鼠的有尾和无尾为一对相对性状,由一对等位基因A和a控 制。为研究其遗传特点,研究者进行了如下实验:
(1)根据第 组的F1,可判断该种鼠尾长的遗传存在致死现象。(2)根据组合③的杂交结果,可判断 为显性性状,且该对等位基因位于 染色体上。(3)②③两组的母本基因型是否相同? 。从控制变量的角度来看,第②组与第③组子 代致死情况不同,说明致死与 (填“父本”或“母本”)有关。由于三组的F1中的雄鼠 均正常存活,推测致死现象出现的原因可能是 。
(4)两栖纲动物的性别决定方式既有XY型也有ZW型。研究者发现一种新的蛙类,成蛙肤色由 一对位于性染色体上的等位基因控制,显性基因B控制褐色,隐性基因b控制灰色。请以该蛙种 群中的纯合个体为亲本,设计实验确定该种蛙的性别决定方式是XY型还是ZW型,要求写出实 验思路、预期实验结果、得出结论。
答案 (1)①②(2)有尾 X(3)相同 父本 Xa型的精子不育或Xa型的精子导致受精卵死亡(4)(以下两种方案可任选一种)方案一 杂交组合:♀灰色×♂褐色预期结果及结论:若F1中所有的雌性都表现为褐色,雄性都表现为灰色,说明性别决定方式为 XY型;若F1中所有个体均为褐色,则为ZW型。方案二 杂交组合:♀褐色×♂灰色预期结果及结论:若F1中所有的雄性都表现为褐色,雌性都表现为灰色,说明性别决定方式为 ZW型;若F1中所有个体均为褐色,则为XY型。
解析 (1)组合①和组合②的F1均只有雄鼠而没有雌鼠,说明存在致死现象。(2)组合③亲本均 为有尾而F1出现无尾个体,说明无尾为隐性性状,有尾为显性性状。F1雌鼠均有尾,雄鼠中有 尾∶无尾=1∶1,二者性状比不同,可见该对性状的遗传与性别相关联,A和a基因位于X染色体 上。(3)②③两组的F1中雄鼠既有有尾个体又有无尾个体,说明这两组的母本均为杂合子,基因 型为XAXa;组合②的父本为XaY,组合③的父本为XAY,两组亲本中的母本基因型相同而父本基 因型不同,说明子代性状表现不同是由父本不同导致的;①②两组的F1中雄鼠均正常而雌鼠致 死,说明致死现象与父本产生的Xa型精子有关,Y型精子正常。综上所述,致死现象的可能原因 是Xa型的精子不育或Xa型的精子导致受精卵死亡。(4)方案一 选取灰色雌蛙与褐色雄蛙交 配,观察F1不同性别成蛙肤色:♀灰色 ×♂褐色 遗传图解如下:杂交组合:♀灰色×♂褐色
若为XY型:P (♀灰)XbXb × (♂褐)XBY ↓F1 XBXb(♀褐) XbY(♂灰)若为ZW型:P (♀灰)ZbW × (♂褐)ZBZB ↓F1 ZBZb(♂褐) ZBW(♀褐)方案二 选取褐色雌蛙与灰色雄蛙交配,观察F1不同性别成蛙肤色:♀褐色 ×♂灰色 遗传图解如下:杂交组合:♀褐色×♂灰色
若为XY型:P (♀褐)XBXB × (♂灰)XbY ↓F1 XBXb(♀褐) XBY(♂褐)若为ZW型:P (♀褐)ZBW × (♂灰)ZbZb ↓F1 ZBZb(♂褐) ZbW(♀灰)
创新点 以遗传现象为情境,考查科学思维和科学探究等核心素养。
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