10年高考生物真题专题分类8分离定律和自由组合定律练习含答案

这是一份10年高考生物真题专题分类8分离定律和自由组合定律练习含答案，共79页。试卷主要包含了番茄的紫茎对绿茎为完全显性，2、0等内容，欢迎下载使用。
1.(2023海南,15,3分)某作物的雄性育性与细胞质基因(P、H)和细胞核基因(D、d)相关。现有该作物的4个纯合品种:①(P)dd(雄性不育)、②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育),科研人员利用上述品种进行杂交实验,成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述错误的是( )
A.①和②杂交,产生的后代雄性不育
B.②、③、④自交后代均为雄性可育,且基因型不变
C.①和③杂交获得生产上可利用的杂交种,其自交后代出现性状分离,故需年年制种
D.①和③杂交后代作父本,②和③杂交后代作母本,二者杂交后代雄性可育和不育的比例为3∶1
答案 D 细胞质基因在遗传时遵循母系遗传,并且进行杂交实验时,雄性不育个体只能作母本,利用①(P)dd和②(H)dd杂交时,(P)dd作母本,①和②杂交产生的后代都是(P)dd,表现为雄性不育,A正确;②(H)dd、③(H)DD、④(P)DD均为雄性可育,其自交后代对应的基因型不变,分别是(H)dd、(H)DD、(P)DD,均为雄性可育,B正确;①(P)dd作母本,和③(H)DD杂交,获得的F1杂交种是(P)Dd,表现为雄性可育,其自交的F2基因型为(P)DD、(P)Dd、(P)dd,其中(P)dd为雄性不育,其他为雄性可育,发生了性状分离,需要年年制种,C正确;由上述分析可知,①(P)dd和③(H)DD杂交后代的基因型是(P)Dd,②(H)dd和③(H)DD杂交后代的基因型是(H)Dd,再以(P)Dd为父本,(H)Dd为母本进行杂交,其后代基因型为(H)DD、(H)Dd、(H)dd,均表现为雄性可育,D错误。
2.(2023全国甲,6,6分)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 由题意可知,A1对A2、a为显性,A2对a为显性,全抗植株的基因型为A1_,抗性植株的基因型为A2A2或A2a,易感植株的基因型为aa。全抗植株与抗性植株杂交,即A1_×A2A2或A1_×A2a,子代可能出现的表现型及比例有以下几种情况:①全抗(A1A1×A2A2或A1A1×A2a);②全抗∶抗性=1∶1(A1A2×A2A2或A1A2×A2a或A1a×A2A2);③全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1(A1a×A2a),子代不会出现全抗∶抗性=3∶1的情况,A错误,D正确。抗性植株与易感植株杂交,子代可能出现抗性∶易感=1∶1的情况,如A2a×aa→A2a(抗性)∶aa(易感)=1∶1,B正确。全抗植株与易感植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=1∶1的情况,如A1A2×aa→A1a(全抗)∶A2a(抗性)=1∶1,C正确。
3.(2023河北,3,2分)下列关于生物实验的叙述,错误的是( )
A.性状分离比的模拟实验中,两个小桶内彩球的总数必须相同
B.调查遗传病时,选发病率较高的单基因遗传病更容易推断其遗传方式
C.利用抗生素对大肠杆菌逐代选择培养过程中,平板上抑菌圈可以逐渐变小
D.用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精,应先耗尽培养液中的葡萄糖
答案 A 性状分离比的模拟实验中,两小桶代表雌、雄生殖器官,小桶内的彩球代表雌、雄配子,通常雄配子数量远大于雌配子数量,两小桶内彩球的总数可不相同,A错误;调查遗传病推断其遗传方式时,最好选取发病率较高的单基因遗传病,且在患者家系中进行调查,B正确;用抗生素对大肠杆菌逐代进行选择培养过程中,耐药菌的比例逐渐升高,平板上的抑菌圈可以逐渐变小,C正确;葡萄糖、酒精都可与酸性重铬酸钾发生颜色反应,应先耗尽培养液中的葡萄糖再来检测是否有酒精产生,D正确。
4.(2022浙江6月选考,9,2分)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是( )
A.让该紫茎番茄自交 B.与绿茎番茄杂交
C.与纯合紫茎番茄杂交 D.与杂合紫茎番茄杂交
答案 C 番茄的紫茎对绿茎为完全显性,让该紫茎番茄自交,若后代全为紫茎,则该紫茎番茄为纯合子,若后代发生性状分离,则该紫茎番茄为杂合子,A法可行;让该紫茎番茄与绿茎番茄杂交,若后代全为紫茎,则该紫茎番茄为纯合子,若后代既有紫茎也有绿茎,则该紫茎番茄为杂合子,B法可行;让该紫茎番茄与纯合紫茎番茄杂交,不论该紫茎番茄是否为纯合子,后代均全为紫茎,C法不可行;让该紫茎番茄与杂合紫茎番茄杂交,若后代全为紫茎,则该紫茎番茄为纯合子,若后代既有紫茎也有绿茎,则该紫茎番茄为杂合子,D法可行。
5.(2022海南,15,3分)匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%,匍匐型个体占80%,随机交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是( )
A.F1中匍匐型个体的比例为12/25 B.与F1相比,F2中A基因频率较高
C.F2中野生型个体的比例为25/49 D.F2中a基因频率为7/9
答案 D 依题意,A基因纯合致死,基因型为Aa的个体表现为匍匐性状,基因型为aa的个体表现为野生性状。亲本基因型及比例为aa=20%、Aa=80%,则A基因频率=40%、a基因频率=60%,随机交配的F1中AA=16%、Aa=48%、aa=36%,其中AA个体死亡,则存活的F1中匍匐型个体(Aa)的比例为4/7,野生型个体(aa)的比例为3/7,A错误;由上述分析可推知,F1中A基因频率=2/7、a基因频率=5/7,F1雌、雄个体随机交配得到的F2中,AA=4/49(死亡)、Aa=20/49、aa=25/49,则存活的F2中匍匐型个体(Aa)的比例为4/9,野生型个体(aa)的比例为5/9,可计算F2中A基因频率=2/9、a基因频率=7/9,与F1相比,F2中A基因频率较低,B、C错误,D正确。
6.(2021浙江6月选考,18,2分)某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某显性遗传病的遗传模型,向甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子,随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录,再将豆子放回各自的容器中并摇匀,重复100次。下列叙述正确的是( )
A.该实验模拟基因自由组合的过程
B.重复100次实验后,Bb组合约为16%
C.甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体
D.乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数
答案 C 该实验仅涉及一对等位基因,其遗传不符合自由组合定律,A错误;每个容器中的红色豆子(或白色豆子)的比例表示人群中携带B(或b)配子的比例,即人群中携带B、b配子的概率分别为0.2、0.8,故Bb组合出现的概率为2×0.2×0.8×100%=32%,B错误;当人群中B基因的频率为0.2,b基因的频率为0.8时,患病(BB、Bb)比例为0.2×0.2×100%+32%=36%,即甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体,乙容器模拟的可能是该病占36%的女性群体,C正确;乙容器的豆子数模拟的可能是人群中男性或女性B、b的基因频率,D错误。
7.(2021浙江1月选考,19,2分)某种小鼠的毛色受AY(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3个基因控制,三者互为等位基因,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,并且基因型AYAY胚胎致死(不计入个体数)。下列叙述错误的是( )
A.若AYa个体与AYA个体杂交,则F1有3种基因型
B.若AYa个体与Aa个体杂交,则F1有3种表现型
C.若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体
D.若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交,则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体
答案 C 若AYa个体与AYA个体杂交,F1存活的个体基因型有AYA、AYa、Aa 3种,A正确;若AYa个体与Aa个体杂交,F1有AYA(黄色)、AYa(黄色)、Aa(鼠色)、aa(黑色)4种基因型,3种表现型,B正确;1只黄色雄鼠(AYA或AYa)与若干只黑色雌鼠(aa)杂交,F1若出现鼠色个体,则亲代黄色雄鼠基因型为AYA,亲本杂交不能产生黑色子代,F1若出现黑色个体,则亲代黄色雄鼠基因型为AYa,亲本杂交不能产生鼠色子代,C错误;若1只黄色雄鼠(AYA或AYa)与若干只纯合鼠色雌鼠(AA)杂交,则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体,D正确。
8.(2021湖北,4,2分)浅浅的小酒窝,笑起来像花儿一样美。酒窝是由人类常染色体的单基因所决定的,属于显性遗传。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性,丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述正确的是( )
A.若甲与丙结婚,生出的孩子一定都有酒窝
B.若乙与丁结婚,生出的所有孩子都无酒窝
C.若乙与丙结婚,生出的孩子有酒窝的概率为50%
D.若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩,则甲的基因型可能是纯合的
答案 B 设酒窝有无由基因A、a控制,甲、乙基因型分别为A_、aa,丙、丁基因型分别为A_、aa,若甲与丙结婚,其后代可能无酒窝,A错误;若乙与丁结婚,其后代一定无酒窝,B正确;乙、丙婚配的后代可能全有酒窝,C错误;若甲与丁婚配,生了一个无酒窝的孩子,则甲一定是杂合子,D错误。
9.(2021湖北,18,2分)人类的ABO血型是由常染色体上的基因IA、IB和i(三者之间互为等位基因)决定的。IA基因产物使得红细胞表面带有A抗原,IB基因产物使得红细胞表面带有B抗原。IAIB基因型个体红细胞表面有A抗原和B抗原,ii基因型个体红细胞表面无A抗原和B抗原。现有一个家系的系谱图(如图),对家系中各成员的血型进行检测,结果如下表, 其中“+”表示阳性反应,“-”表示阴性反应。
下列叙述正确的是( )
A.个体5基因型为IAi,个体6基因型为IBi
B.个体1基因型为IAIB,个体2基因型为IAIA或IAi
C.个体3基因型为IBIB或IBi,个体4基因型为IAIB
D.若个体5与个体6生第二个孩子,该孩子的基因型一定是ii
答案 A 由血型检测结果可初步判断:个体1和4的基因型为IAIB,个体2和5的基因型是IAIA或IAi,个体3和6的基因型是IBIB或IBi,个体7的基因型为ii。由个体T的基因型可确定个体5和6的基因型分别是IAi和IBi,两者生第二个孩子的基因型为ii的概率是1/4,A正确、D错误。进一步可判断个体2和3的基因型分别是IAi和IBi,B、C错误。
10.(2020课标全国Ⅰ,5,6分)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇),子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此无法判断的是( )
A.长翅是显性性状还是隐性性状
B.亲代雌蝇是杂合子还是纯合子
C.该等位基因位于常染色体还是X染色体上
D.该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在
答案 C 已知果蝇的长翅与截翅由一对等位基因控制,多只长翅果蝇进行单对交配,子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1,说明子代中新出现的性状截翅为隐性性状,长翅是显性性状,A不符合题意。假设长翅受A基因控制,截翅受a基因控制,若该对等位基因位于常染色体上,则亲代雌雄果蝇的基因型均为Aa时,子代果蝇可以出现长翅∶截翅=3∶1的现象;若该对等位基因位于X染色体上,则亲代雌果蝇的基因型为XAXa,雄果蝇的基因型为XAY时,子代果蝇也可以出现长翅∶截翅=3∶1的现象,所以该对等位基因位于常染色体上还是位于X染色体上是无法判断的,C符合题意。不论该对等位基因位于常染色体上还是位于X染色体或X、Y染色体的同源区段上,亲代雌果蝇都是杂合子,且该等位基因在雌果蝇体细胞中都成对存在,B、D不符合题意。
11.(2020江苏单科,7,2分)有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是( )
A.桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子
B.突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应
C.自然繁育条件下,桔红带黑斑性状容易被淘汰
D.通过多次回交,可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系
答案 D 桔红带黑斑品系繁殖时,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为橄榄绿带黄斑,这说明桔红带黑斑品系为杂合子,且桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,A、B正确;由于桔红带黑斑基因纯合致死,在自然繁育时,桔红带黑斑基因的基因频率降低,因此桔红带黑斑性状容易被淘汰,C正确;由于桔红带黑斑基因纯合致死,多次回交也不会获得性状不分离的桔红带黑斑品系,D错误。
12.(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∶1
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,子代表现型为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。
13.(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、250
C.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。
14.(2019浙江4月选考,17,2分)一对表现型正常的夫妇生了一个患半乳糖血症的女儿和一个正常的儿子。若这个儿子与一个半乳糖血症携带者的女性结婚,他们所生子女中,理论上患半乳糖血症女儿的可能性是( )
A.1/12 B.1/8 C.1/6 D.1/3
答案 A 本题通过人类遗传病,考查了生命观念和科学思维。一对表现型正常的夫妇生了一个患半乳糖血症的女儿和一个正常的儿子,由此判断,该病属于常染色体隐性遗传病(设致病基因是a),则这个儿子(1/3AA、2/3Aa)与一个半乳糖血症携带者的女性(Aa)结婚,他们所生子女中,理论上患半乳糖血症女儿的可能性是2/3×1/4×1/2=1/12,A正确。
15.(2018浙江4月选考,5,2分)一对A血型和B血型的夫妇,生了AB血型的孩子。AB血型的这种显性类型属于( )
A.完全显性 B.不完全显性
C.共显性 D.性状分离
答案 C 本题主要考查对相对性状中显隐性类型的基本判断,体现了科学思维素养中的分析与判断要素。AB血型的IA、IB基因都表达,这种显性类型属于共显性。
16.(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。
17.(2022广东,5,2分)下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述,错误的是( )
A.孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律
B.摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质
D.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式
答案 D 孟德尔应用统计学方法对实验结果进行分析,从而发现了遗传规律,A正确。摩尔根等通过果蝇杂交实验发现白眼性状的遗传和性别相关联,则设想控制白眼性状的基因在X染色体上,而Y染色体上不存在它的等位基因,后来摩尔根等又通过测交等方法,进一步证明了基因在染色体上,B正确。赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料,利用放射性同位素技术,通过对比实验证明了DNA是遗传物质,C正确。沃森和克里克以威尔金斯和其同事富兰克林获得的DNA衍射图谱的有关数据为基础,推算出DNA分子呈螺旋结构。沃森和克里克从奥地利生物化学家查哥夫处得知:在DNA中,A的量总是等于T的量,G的量总是等于C的量,故沃森和克里克通过构建物理模型得出A与T配对,G与C配对,以及DNA两条链的方向是相反的,D错误。
18.(2022浙江1月选考,10,2分)孟德尔杂交试验成功的重要因素之一是选择了严格自花授粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是( )
A.杂合子豌豆的繁殖能力低
B.豌豆的基因突变具有可逆性
C.豌豆的性状大多数是隐性性状
D.豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小
答案 D 豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物,其连续自交使得杂合子比例逐渐减小,因此自然条件下的豌豆多数是纯合子,D正确。
19.(2013课标全国Ⅰ,6,6分)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。
20.(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为完全显性、雌雄配子中各类型配子数目相等且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。
知识归纳 杂合子自交、测交子代表现
21.(2014福建理综,28,16分)(16分)人类对遗传的认知逐步深入:
(1)在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交,若将F2中黄色皱粒豌豆自交,其子代中表现型为绿色皱粒的个体占 。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,但r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸,推测r基因转录的mRNA提前出现 。
试从基因表达的角度,解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中,所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现,隐性性状不体现的原因是 。
(2)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交,将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交,子代出现四种表现型,比例不为1∶1∶1∶1,说明F1中雌果蝇产生了 种配子。实验结果不符合自由组合定律,原因是这两对等位基因不满足该定律“ ”这一基本条件。
(3)格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中,S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型,R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现了S型菌。有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生,但该实验中出现的S型菌全为 ,否定了这种说法。
(4)沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,该模型用 解释DNA分子的多样性,此外, 的高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。
答案 (1)1/6 终止密码(子)
显性基因表达,隐性基因不转录,或隐性基因不翻译,或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低
(2)4 非同源染色体上非等位基因
(3)SⅢ
(4)碱基对排列顺序的多样性 碱基互补配对
解析 (1)F2中黄色皱粒中有1/3YYrr,2/3Yyrr,其自交子代中绿色皱粒yyrr占2/3×1/4=1/6;r基因编码的蛋白质比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸,说明r基因转录的mRNA提前出现了终止密码,使肽链延长提前终止;F1为杂合子,表现为显性性状,隐性性状不体现的原因可能是隐性基因不转录,或不翻译,或其编码的蛋白质无活性或活性低。(2)由测交实验的结果可推出F1产生配子的种类及比例,由子代出现4种表现型,比例不为1∶1∶1∶1可知F1产生4种配子但数量不等,说明这两对等位基因不满足该定律中非同源染色体上非等位基因的这一基本条件。(3)因突变具有不定向性,R型菌若突变产生S型菌,不可能全为SⅢ型,若加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现的S型菌全为SⅢ型,即可否定S型菌是由R型菌突变产生这种说法。(4)DNA双螺旋结构模型中,碱基对排列顺序的多样性可解释DNA分子的多样性,碱基互补配对保证了DNA遗传信息传递的高度精确性。
22.(2022江苏,23,12分)大蜡螟是一种重要的实验用昆虫,为了研究大蜡螟幼虫体色遗传规律,科研人员用深黄、灰黑、白黄3种体色的品系进行了系列实验,正交实验数据如表(反交实验结果与正交一致)。请回答下列问题。
表1 深黄色与灰黑色品系杂交实验结果
表2 深黄色与白黄色品系杂交实验结果
表3 灰黑色与白黄色品系杂交实验结果
(1)由表1可推断大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于 染色体上 性遗传。
(2)深黄、灰黑、白黄基因分别用Y、G、W表示,表1中深黄的亲本和F1个体的基因型分别是 ,表2、表3中F1基因型分别是 。群体中,Y、G、W三个基因位于 对同源染色体。
(3)若从表2中选取黄色雌、雄个体各50只和表3中选取黄色雌、雄个体各50只,进行随机杂交,后代中黄色个体占比理论上为 。
(4)若表1、表2、表3中深黄和黄色个体随机杂交,后代会出现 种表现型和 种基因型。
(5)若表1中两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S和D(两者不发生交换重组),基因排列方式为,推测F1互交产生的F2深黄与灰黑的比例为 ;在同样的条件下,子代的数量理论上是表1中的 。
答案 (1)常 显 (2)YY、YG YW、WG 一 (3)1/2 (4)4 6 (5)3∶1 1/2
解析 (1)由表1中深黄×灰黑所得子代为深黄及F1深黄雌雄个体交配所得子代为深黄∶灰黑≈3∶1知,深黄对灰黑为显性;正反交实验结果相同,说明相应基因位于常染色体上。(2)由表中数据推知,Y、G、W三个基因位于一对同源染色体上,该种昆虫体色受复等位基因Y、G、W控制。表1深黄×灰黑→后代全深黄,说明亲本的基因型分别为YY、GG,F1深黄的基因型为YG;表2中深黄×白黄→后代全黄,F1雌雄交配,后代深黄∶黄∶白黄≈1∶2∶1,说明深黄对白黄为不完全显性,F1黄色的基因型为YW;同理依据表3信息知,灰黑对白黄为不完全显性,F1黄色的基因型为GW。(3)从表2、3中选出的黄色雌性个体(YW∶GW=1∶1)产生的卵细胞基因型及比例为Y∶G∶W=1∶1∶2,选出的黄色雄性个体(YW∶GW=1∶1)产生的精子基因型及比例为Y∶G∶W=1∶1∶2。个体随机交配,理论上子代黄色个体YW+GW有1/4×1/2×2+1/4×1/2×2=1/2。(4)选出的深黄(YY、YG)、黄色(YW、GW)个体产生的精子、卵细胞基因型均有Y、G、W三种,子代基因型有YY、YG、YW、GW、GG、WW 6种,表现型有深黄(YY、YG)、黄(YW、GW)、灰黑(GG)和白黄(WW)4种。(5)S、D基因纯合致死,只考虑致死基因,亲本基因型为S+D+,亲本杂交子代S+S+(致死)∶S+D+∶D+D+(致死)=1∶2∶1,F1均为S+D+。S、D基因与控制体色性状的基因位于两对同源染色体上,两者的遗传互不干扰。只考虑体色,F1(YG)互交,后代深黄∶灰黑=3∶1。只考虑致死基因,因后代S+S+(致死)∶S+D+∶D+D+(致死)=1∶2∶1,故在致死条件下子代数量理论上是无致死条件下(表1)子代数量的一半。
23.(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;试题主要考查科学探究素养中的方案设计要素。(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,若某玉米自交后代出现3∶1的性状分离比,则该玉米为杂合子,通过该玉米的自交后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自交后代中若出现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。
24.(2015课标全国Ⅰ,32,9分)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等,且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题:
(1)若不考虑基因突变和染色体变异,则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为 。理论上,该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为 ,A基因频率为 。
(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型,且比例为2∶1,则对该结果最合理的解释是 。根据这一解释,第一代再随机交配,第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为 。
答案 (1)1∶1 1∶2∶1 0.5
(2)A基因纯合致死 1∶1
解析 本题借助基因频率、基因型频率与基因分离定律间的关系,通过基础判断形式考查了生命观念中的进化与适应观。(1)在不考虑基因突变和染色体变异的情况下,对于只有一种基因型Aa且雌雄个体数目相等的果蝇群体而言,A基因频率∶a基因频率=1∶1。从理论上分析,Aa随机交配相当于Aa自交,故产生的第一代中AA、Aa、aa的数量比应为1∶2∶1,A基因频率为0.5。(2)依据上述分析,若产生第一代中不是1AA∶2Aa∶1aa,而是2Aa∶1aa,则可推知,该群体存在显性纯合子(AA)致死现象。由第一代的基因型及比例可计算A、a所占比例为:A=1/3,a=2/3,故第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例为:(2×1/3×2/3)∶(2/3×2/3)=1∶1。
知识拓展 致死基因会导致异常分离比。若Aa自交后代隐性纯合致死,则Aa∶AA=2∶1(只有一种表现型);若Aa自交后代显性纯合致死,则Aa∶aa=2∶1;但若A基因使雄配子致死,则Aa自交时,只能产生一种成活的a雄配子,A和a两种雌配子,形成的后代有两种基因型,即Aa∶aa=1∶1。
25.(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: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腹部有长刚毛、胸部无刚毛的原因可能是A基因的纯合抑制了胸部长出刚毛,只有一个A基因时则无此效应。(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可能为碱基对的缺失。(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1/4,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。
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。
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、基因表达和遗传等知识的综合运用。容易忽视实验2中突变型的两种表现型比例而误答。
26.(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 (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)通过液体悬浮培养法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。
考点2 自由组合定律及其应用
1.(2023全国乙,6,6分)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。下列分析及推理中错误的是( )
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1/4
答案 D 实验①中,宽叶矮茎(A_bb)植株自交,子代宽叶矮茎(A_bb)∶窄叶矮茎(aabb)=2∶1,可判断宽叶基因A纯合致死,同理,通过实验②可判断高茎B基因纯合致死,A正确;由子代性状分离比可推断实验①的亲本基因型为Aabb,由于AA纯合致死,子代宽叶矮茎基因型也为Aabb,B正确;由于AA和BB纯合致死,因此宽叶高茎个体的基因型应为AaBb,C正确;宽叶高茎(AaBb)植株自交,子代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1,纯合子(aabb)的比例为1/9,D错误。
2.(2023新课标,5,6分)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体。为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是( )
A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16
答案 D 根据题干信息“2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1”分析可得出,玉米高秆和矮秆受两对等位基因控制,且两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律;推断F1的基因型是AaBb,F2中高秆的基因型是A_B_,矮秆的基因型为A_bb、aaB_,极矮秆的基因型为aabb,结合亲本的性状(均为矮秆突变体)和F1的基因型可推测亲本的基因型是aaBB和AAbb,A、C正确。结合上述分析可知,F2矮秆的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb,共4种,B正确。F2矮秆中纯合子(AAbb、aaBB)占比为2/6=1/3,F2高秆中纯合子(AABB)占比为1/9,D错误。
3.(2023湖北,14,2分)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 由题干可知,A、B、C的三对等位基因位于一对同源染色体上,若其遗传为伴X染色体遗传,则父亲只含每对等位基因中的一个,A错误;父亲的基因组成为A23A25B7B35C2C4,母亲的基因组成为A3A24B8B44C5C9,再结合女儿的基因组成分析可知,母亲的A3B44C9连锁(即在一条染色体上),A24B8C5连锁,父亲的A23B35C2连锁,A25B7C4连锁,B正确;基因A和B在一条染色体上,其遗传不遵循基因的自由组合定律,C错误;结合B项分析可知,若第3个孩子的A基因组成为A23A24,则C基因组成为C2C5,D错误。
4.(2022天津,9,4分)染色体架起了基因和性状之间的桥梁,有关叙述正确的是( )
A.性状都是由染色体上的基因控制的
B.相对性状分离是由同源染色体上的等位基因分离导致的
C.不同性状自由组合是由同源染色体上的非等位基因自由组合导致的
D.可遗传的性状改变都是由染色体上的基因突变导致的
答案 B 生物的性状除了受染色体上的基因控制,还可受细胞质(如线粒体、叶绿体)中基因的控制,同时,生物的性状也不完全是由基因决定的,环境对性状也有着重要影响,A错误;相对性状是由同源染色体上的等位基因控制的,在减数分裂时,同源染色体的分离会导致等位基因分离,形成不同的配子,最终导致相对性状的分离,B正确;不同性状自由组合是由非同源染色体上的非等位基因自由组合导致的,同源染色体上的非等位基因不能自由组合,C错误;可遗传变异导致可遗传的性状改变,可遗传变异除基因突变外,还包括基因重组和染色体变异,另外,表观遗传也可能造成可遗传的性状改变,D错误。
5.(2021浙江6月选考,3,2分)某玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。若该个体自交,其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为( )
A.1/16 B.1/8 C.1/4 D.1/2
答案 B 该玉米植株产生配子的种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,所以该玉米的基因型为YyRr,将两对等位基因分开考虑,Yy个体自交产生Yy的概率为1/2,Rr个体自交产生RR的概率为1/4,故该玉米自交,F1中基因型为YyRR个体所占比例为1/2×1/4=1/8,B正确。
6.(2022湖南,15,4分)果蝇的红眼对白眼为显性,为伴X遗传,灰身与黑身、长翅与截翅各由一对基因控制,显隐性关系及其位于常染色体或X染色体上未知。纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交,F1相互杂交,F2中体色与翅型的表现型及比例为灰身长翅∶灰身截翅∶黑身长翅∶黑身截翅=9∶3∶3∶1。F2表现型中不可能出现( )
A.黑身全为雄性 B.截翅全为雄性
C.长翅全为雌性 D.截翅全为白眼
答案 AC F2中,灰身长翅∶灰身截翅∶黑身长翅∶黑身截翅=9∶3∶3∶1,这说明控制灰身与黑身、长翅与截翅的两对等位基因独立遗传,且灰身和长翅为显性性状。若F2中黑身全为雄性,说明果蝇的体色遗传与性别相关,为伴X遗传,则亲本果蝇基因型为XbXb和XBY(设黑身与灰身由基因B/b控制),F1基因型为XBXb 、XbY, F2基因型为XbXb(黑身雌)、XBXb(灰身雌)、XbY(黑身雄)、XBY(灰身雄),F2中黑身也有雌性,假设不成立,A不可能;同理,若果蝇的翅型遗传与性别相关,为伴X遗传,亲本基因型为XADXAD和XadY(设红眼与白眼由基因A/a控制,长翅与截翅由基因D/d控制),F1基因型为XADXad、XADY,F2基因型及比例为:XADXAD(红眼长翅雌)∶XADXad(红眼长翅雌)∶XADY(红眼长翅雄)∶XadY(白眼截翅雄)=1∶1∶1∶1,故B、D可能存在,C不可能。
7.(2022全国甲,6,6分)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是( )
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
答案 B 某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上,说明这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,基因型为AaBb的亲本自交,可以拆分成Aa自交和Bb自交,再将后代自由组合,图示如下:
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合互不干扰,所以子一代中红花植株(1/4BB+1/2Bb)数是白花植株(1/4bb)数的3倍,A正确。Aa自交,子一代的基因型及比例为1/3AA、1/2Aa、1/6aa;Bb自交,子一代的基因型及比例为1/4BB、1/2Bb、1/4bb,所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/6×1/4=1/24,B错误。该亲本产生的雄配子种类及比例为1/2A(可育)、1/4a(可育)、1/4a(不育),故该亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍,C正确。由于基因A/a与基因B/b的分离或组合互不干扰,且从基因B/b的角度考虑,该亲本产生的雄配子为1/2B、1/2b,因此该亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等,D正确。
8.(2022山东,6,2分)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘,研究影响其叶片形状的基因时,发现了6个不同的隐性突变,每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①~⑥,每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变,根据表中的杂交实验结果,下列推断错误的是( )
A.②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形 B.③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状
C.②和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形 D.④和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形
答案 C 两突变体杂交,若子代叶片边缘为光滑形(野生型),说明这两种突变是由不同基因突变而来的,突变基因互为非等位基因;若子代叶片边缘为锯齿状(突变型),说明这两种突变是由同一基因突变而来的,突变基因互为等位基因。分析杂交实验结果,可得①③④是由同一基因突变而来的,B正确。①与②是不同基因的突变,所以②和③是不同基因的突变,A正确。①与②是不同基因的突变,①与⑤也是不同基因的突变,但不能确定②和⑤突变基因的关系,C无法判断。①和⑤是不同基因的突变,故④与⑤是不同基因的突变,D正确。
9.(2022山东,17,3分)(不定项)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制,其中基因A控制紫色,a无控制色素合成的功能。基因B控制红色,b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能,但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙,它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变,根据表中杂交结果,下列推断正确的是( )
A.让只含隐性基因的植株与F2测交,可确定F2中各植株控制花色性状的基因型
B.让表中所有F2的紫红色植株都自交一代,白花植株在全体子代中的比例为1/6
C.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则该植株可能的基因型最多有9种
D.若甲与丙杂交所得F1自交,则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
答案 BC 基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花,靛蓝色个体甲AAbbII、红色个体丙aaBBII与白色乙_ _ _ _ii杂交所得F1均为紫红色A_B_Ii,可推知白色乙的基因型为AABBii,甲×乙所得的F1基因型为AABbIi,F2为紫红色(AAB_I_)∶靛蓝色(AAbbI_)∶白色(AAB_ii、AAbbii)=9∶3∶4;乙×丙所得的F1基因型为AaBBIi,F2为紫红色(A_BBI_)∶红色(aaBBI_)∶白色(A_BBii、aaBBii)=9∶3∶4。若只用含隐性基因的植株aabbii与F2中的白花植株测交,后代均为白花,不能确定F2中白花植株的基因型,A错误。甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型及比例为AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII=4∶2∶2∶1,乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型及比例为AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII=4∶2∶2∶1,其中II∶Ii=1∶2,让题表中所有F2的紫红色植株自交一代,白花植株(含ii)在全体子代中的比例为2/3×1/4=1/6,B正确。若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则亲本基因型为(_ _ _ _Ii),该植株可能的基因型最多有9种(3×3),C正确。题表两个杂交组合只可说明A/a、B/b中的其中一对与I/i符合自由组合定律,无法得知A/a、B/b是否符合自由组合定律;甲与丙杂交所得F1为AaBbII,若A/a和B/b位于一对同源染色体上,F1产生的配子及比例为AbI∶aBI=1∶1,F2表型比为紫红色(AaBbII)∶靛蓝色(AAbbII)∶红色(aaBBII)=2∶1∶1;若A/a和B/b位于两对同源染色体上,F2表型比为紫红色(A_B_II)∶靛蓝色(A_bbII)∶红色(aaB_II)∶蓝色(aabbII)=9∶3∶3∶1,D错误。
10.(2021湖北,19,2分)甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种。 甲分别与乙、丙杂交产生F1,F1自交产生F2,结果如下表。
根据结果,下列叙述错误的是( )
A.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色
B.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制
C.组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色∶1白色
D.组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色
答案 C 组1中的F2中红色∶籽粒∶白色∶籽粒∶约为9∶7,组2中的F2中红色籽粒∶白色籽粒=9∶7,可判断红色籽粒至少含有两对显性基因,且F1均为双杂合个体。根据甲与乙、丙杂交后代均为双杂合个体,可判断玉米籽粒颜色至少由三对基因控制,B正确。
11.(2021全国乙,6,6分)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 该植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制,且杂合子表现显性性状,植株A的n对基因均杂合,每对基因测交子代均有两种表现型,根据乘法原理,n对基因重组后子代会出现2×2×……×2(共n个2)=2n种不同表现型且比例为1∶1∶1∶……∶1(共2n个1),植株A测交子代中不同表现型个体数目均相等,A正确,B错误;测交子代n对基因均杂合和纯合子的比例均为1/2n,C正确;测交子代中纯合子的比例是1/2n,杂合子的比例为1-1/2n,当n≥2时,杂合子的比例大于纯合子的比例,D正确。
12.(2020浙江7月选考,18,2分)若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制,其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是 ( )
A.若De对Df共显性、H对h完全显性,则F1有6种表现型
B.若De对Df共显性、H对h不完全显性,则F1有12种表现型
C.若De对Df不完全显性、H对h完全显性,则F1有9种表现型
D.若De对Df完全显性、H对h不完全显性,则F1有8种表现型
答案 B 完全显性是指具有相对性状的两个亲本杂交,所得的F1与显性亲本的表现完全一致的现象。不完全显性是指具有相对性状的两个亲本杂交,所得的F1表现为双亲的中间类型的现象。共显性是指具有相对性状的两个亲本杂交,所得的F1个体同时表现出双亲的性状。若De对Df共显性, 则Ded和Dfd杂交子代有4种表现型;H对h完全显性,则Hh和Hh杂交子代有2种表现型,控制两种性状的等位基因独立遗传,根据乘法原则,DedHh和DfdHh杂交子代有8种表现型,A错误。若H对h不完全显性,则Hh和Hh杂交子代有3种表现型,结合A项对De和Df的分析,可知DedHh和DfdHh杂交子代有12种表现型,B正确。若De对Df不完全显性,则Ded和Dfd杂交子代有4种表现型;H对h完全显性,则Hh和Hh杂交子代有2种表现型,DedHh和DfdHh杂交子代有8种表现型,C错误。若De对Df完全显性, Ded和Dfd杂交子代有3种表现型;H对h不完全显性,则Hh和Hh杂交子代有3种表现型,DedHh和DfdHh杂交子代有9种表现型,D错误。
13.(2020浙江7月选考,23,2分)某植物的野生型(AABBcc)有成分R,通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交,F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1(AaBbCc)作为亲本,分别与3个突变体进行杂交,结果见表:
注:“有”表示有成分R,“无”表示无成分R
用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交,理论上其后代中有成分R植株所占比例为 ( )
A.21/32 B.9/16 C.3/8 D.3/4
答案 A 杂交Ⅰ中,F1×甲的子代中有∶无=1∶3,即A_B_cc占1/4,可推出甲的基因型为AAbbcc或aaBBcc,继而得到子代中有成分R植株的基因型为A_Bbcc(AABbcc∶AaBbcc=1∶1)或AaB_cc(AaBBcc∶AaBbcc=1∶1); 杂交Ⅱ中,由于F1×乙的子代中有∶无=1∶7,即A_B_cc占1/8,则可推出乙的基因型为aabbcc,继而得到子代中有成分R植株的基因型为AaBbcc。那么,杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交,即A_Bbcc×AaBbcc或AaB_cc×AaBbcc。以前一杂交组合计算,由Bb×Bb得到B_为3/4,由A_×Aa得到A_为7/8,所以其后代中有成分R植株所占比例为3/4×7/8=21/32,后一杂交组合同理,A正确。
14.(2018浙江4月选考,28,2分)为研究某种植物3种营养成分(A、B和C)含量的遗传机制,先采用CRISPR/Cas9基因编辑技术,对野生型进行基因敲除突变实验,经分子鉴定获得3个突变植株(M1、M2和M3)。其自交一代结果见表,表中高或低指营养成分含量高或低。
下列叙述正确的是( )
A.从M1自交一代中取纯合的(A高B低C低)植株,与M2基因型相同的植株杂交,理论上其杂交一代中只出现(A高B低C低)和(A低B低C高)两种表现型,且比例一定是1∶1
B.从M2自交一代中取纯合的(A低B高C低)植株,与M3基因型相同的植株杂交,理论上其杂交一代中,纯合基因型个体数∶杂合基因型个体数一定是1∶1
C.M3在产生花粉的减数分裂过程中,某对同源染色体有一小段没有配对,说明其中一个同源染色体上一定是由基因敲除缺失了一个片段
D.可从突变植株自交一代中取A高植株与B高植株杂交,从后代中选取A和B两种成分均高的植株,再与C高植株杂交,从杂交后代中能选到A、B和C三种成分均高的植株
答案 A 本题以对突变体植物实验分析结果为背景,考查学生获得信息、分析问题、解决问题的能力,属于对科学思维素养中模型与建模、批判性思维等要素的考查。由3个突变植株(M1、M2和M3)的表现型与野生型的表现型相同可知三种突变均为隐性突变,从突变植株自交一代植株的表现型比例来看,均是双杂合子自交后代9∶3∶3∶1表现型比例的变形,可以推出M1、M2、M3均为双杂合子,各对基因之间遵循自由组合定律。因此野生型的基因型为AABBCC,由野生型基因型为AABBCC及表现型A低B低C高推出,A、B、C三种基因间的关系如图:
M1、M2和M3的基因型可能为AaBbCC、AABbCc、AaBBCc,由表中数据可知:M1自交一代A高B低C低∶A低B低C高∶A低B低C低≈3∶9∶4;M2自交一代A高B低C低∶A低B高C低∶A低B低C高≈4∶3∶9;M3自交一代A低B高C低∶A低B低C高∶A低B低C低≈3∶9∶4。若突变体基因型为AaBbCC,则自交一代为9A_B_CC(A低B低C高)∶3A_bbCC(A高B低C低)∶3aaB_CC(A低B低C低)∶1aabbCC(A低B低C低),与M1自交一代结果相同,因此M1基因型为AaBbCC;若突变体基因型为AABbCc,则自交一代为9AAB_C_(A低B低C高)∶3AAB_cc(A低B高C低)∶3AAbbC_(A高B低C低)∶1AAbbcc(A高B低C低),与M2自交一代结果相同,因此M2基因型为AABbCc;若突变体基因型为AaBBCc,则自交一代为9A_BBC_(A低B低C高)∶3A_BBcc(A低B高C低)∶3aaBBC_(A低B低C低)∶1aaBBcc(A低B低C低),与M3自交一代结果相同,因此M3基因型为AaBBCc。M1自交一代中纯合的(A高B低C低)植株基因型为AAbbCC,与M2基因型相同的植株即AABbCc杂交,子代表现型分别为AABbC_(A低B低C高)∶AAbbC_(A高B低C低)=1∶1,A正确;M2自交一代中纯合的(A低B高C低)植株基因型为AABBcc,与M3基因型相同的植株即AaBBCc杂交,子代基因型分别为AABBCc、AABBcc、AaBBCc、AaBBcc,其中,纯合基因型个体数∶杂合基因型个体数=1∶3,B错误;采用CRISPR/Cas9基因编辑技术对野生型进行基因敲除,其原理是先将双链DNA断裂,后在DNA自我修复过程中随机插入、缺失或替换几个甚至几十个碱基,这种变异本质上还是基因突变,而M3在产生花粉的减数分裂过程中,某对同源染色体有一小段没有配对,很可能是其中一个同源染色体发生了染色体结构变异如缺失、重复等而导致的,而不是因为基因敲除,C错误;A高植株的基因型为A_bb_ _,B高植株的基因型为A_B_cc,C高植株的基因型为A_B_C_,不可能培养出A、B两种成分均高的植株,更不可能培养出A、B和C三种成分均高的植株,D错误。
15.(2017课标全国Ⅱ,6,6分)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定,其中,A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组合是( )
A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbdd
B.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDD
C.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbdd
D.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd
答案 D 本题通过问题探讨的形式考查对自由组合定律的分析与判断,属于对科学思维素养的考查。根据题干中的信息可以确定这三对基因的关系,用图表示:
黄色毛个体的基因型为aa_ _ _ _或者A_ _ _D_,褐色毛个体的基因型为A_bbdd,黑色毛个体的基因型为A_B_dd;根据F2中表现型数量比为52∶3∶9可得比例之和为52+3+9=64,即43,说明F1的基因型中三对基因均为杂合,四个选项中只有D选项子代三对基因均杂合,D正确,A、B、C错误。
16.(2016课标全国Ⅲ,6,6分)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花。若F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株;若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。根据上述杂交实验结果推断,下列叙述正确的是( )
A.F2中白花植株都是纯合体
B.F2中红花植株的基因型有2种
C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上
D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多
答案 D 根据题意,由纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花,F1自交得到的F2植株中红花∶白花≈9∶7,可推知红花与白花由两对独立遗传的等位基因控制(假设相关基因用A、a和B、b表示),即两对等位基因位于两对同源染色体上,C错误;双显性(A_B_)基因型(4种)的植株表现为红花,B错误;单显性(A_bb和aaB_)和双隐性(aabb)基因型的植株均表现为白花,所以F2中白花植株有的为纯合体,有的为杂合体,A错误;F2中白花植株共有5种基因型,比红花植株(4种)基因型种类多,D正确。
方法技巧 对F1植株自交产生的F2植株利用统计学方法处理,得出“红花∶白花≈9∶7”是解答本题的突破口。
17.(2015海南单科,12,2分)下列叙述正确的是( )
A.孟德尔定律支持融合遗传的观点
B.孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中
C.按照孟德尔定律,AaBbCcDd个体自交,子代基因型有16种
D.按照孟德尔定律,对AaBbCc个体进行测交,测交子代基因型有8种
答案 D 本题考查孟德尔的遗传定律的相关知识。孟德尔定律不支持融合遗传的观点,A错误;孟德尔定律描述的过程发生在减数分裂过程中,B错误;AaBbCcDd个体自交,子代基因型有34种,C错误;AaBbCc能产生8种配子,而aabbcc只产生1种配子,故AaBbCc测交子代基因型有8种,D正确。
知识拓展 融合遗传的观点由达尔文提出,主张子代的性状是亲代性状的平均结果,如黑人和白人通婚后生下的小孩肤色是中间色。融合遗传的观点与孟德尔的颗粒遗传相违背,被认为是错误的。
18.(2014海南单科,22,2分)基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交,假定这7对等位基因自由组合,则下列有关其子代的叙述,正确的是( )
A.1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64
B.3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128
C.5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为67/256
D.7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同
答案 B AaBbDdEeGgHhKk自交,后代中每对等位基因自交后代中纯合子和杂合子的概率各占1/2,所以自交子代中1对杂合、6对纯合的个体有C71=7种类型(利用数学排列组合方法进行分析),且每种类型出现的概率均为(1/2)7=1/128,故此类个体出现的概率为C71(1/2)7=7/128,A错误;同理,自交子代中3对杂合、4对纯合的个体占C73(1/2)7=35/128,B正确;自交子代中5对杂合、2对纯合的个体有C75(1/2)7=21/128,C错误;自交子代中7对等位基因纯合与7对等位基因杂合的个体出现的概率均为(1/2)7=1/128,D错误。
19.(2013海南单科,16,2分)人类有多种血型系统,MN血型和Rh血型是其中的两种。MN血型由常染色体上的1对等位基因M、N控制,M血型的基因型为MM,N血型的基因型为NN,MN血型的基因型为MN;Rh血型由常染色体上的另1对等位基因R和r控制,RR和Rr表现为Rh阳性,rr表现为Rh阴性;这两对等位基因自由组合。若某对夫妇中,丈夫和妻子的血型均为MN型-Rh阳性,且已生出1个血型为MN型-Rh阴性的儿子,则再生1个血型为MN型-Rh阳性女儿的概率是( )
A.3/8 B.3/16 C.1/8 D.1/16
答案 B 根据题意,父母的基因型均为MNRr,根据基因的分离定律,所生后代基因型为MN的概率为1/2,为Rh阳性的概率为3/4,故再生1个血型为MN型-Rh阳性女儿的概率是1/2×1/2×3/4=3/16。
20.(2013天津理综,5,6分)大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验,结果如图。据图判断,下列叙述正确的是( )
P 黄色×黑色
F1 灰色
F2 灰色 黄色 黑色 米色
9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1
A.黄色为显性性状,黑色为隐性性状
B.F1与黄色亲本杂交,后代有两种表现型
C.F1和F2中灰色大鼠均为杂合体
D.F2黑色大鼠与米色大鼠杂交,其后代中出现米色大鼠的概率为1/4
答案 B 根据遗传图谱分析可知,该性状的遗传受两对等位基因控制,若假设分别由A、a与B、b控制,则基因型与表现型之间的对应关系为A_B_(灰色)、A_bb(黄色或黑色)、aaB_(黑色或黄色)、aabb(米色);F1的基因型为AaBb,与黄色亲本AAbb(或aaBB)杂交,后代有A_Bb(或AaB_)(灰色)、A_bb(aaB_)(黄色)两种表现型;F1中灰色大鼠肯定为杂合子,而F2中灰色大鼠可能为纯合子,也可能为杂合子;F2中黑色大鼠(aaB_或A_bb)与米色大鼠aabb杂交有2/3aaBb(或Aabb)×aabb和1/3aaBB(或AAbb)×aabb,后代中出现米色大鼠的概率为2/3×1/2=1/3。
21.(2023北京,19,12分)
图1
二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物,筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制,对创制高产优质新品种意义重大。
(1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜(绿叶),获得了新生叶黄化突变体(黄化叶)。突变体与野生型杂交,结果如图1,其中隐性性状是 。
(2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因,与野生型相比,它在DNA序列上有一个碱基对改变,
图2
导致突变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点(如图2)。据此,检测F2基因型的实验步骤为:提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→ →电泳。F2中杂合子电泳条带数目应为 条。
(3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交,获得杂交油菜种子S(杂合子),使杂交油菜的大规模种植成为可能。品系A1育性正常,其他性状与A相同,A与A1杂交,子一代仍为品系A,由此可大量繁殖A。
在大量繁殖A的过程中,会因其他品系花粉的污染而导致A不纯,进而影响种子S的纯度,导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识,且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种子S的纯度。育种过程中首先通过一系列操作,获得了新生叶黄化的A1,利用黄化A1生产种子S的育种流程见图3。
①图3中,A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交,筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为 。
②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降,简单易行的田间操作是 。
答案 (1)黄化叶 (2)用限制酶B酶切 3 (3)1/4(或25%) 除去新生叶不黄化的A植株
解析 (1)根据图1中杂交结果分析可知,野生型油菜和黄化叶油菜杂交,F1全为野生型,F1自交,F2中出现了黄化叶表型,说明黄化叶为隐性性状。(2)根据上述分析,黄化叶为隐性性状,设控制该性状的基因为a,根据题干信息,控制野生型的A基因突变成a基因后,突变的a基因上会产生一个限制酶B的切割位点,所以通过电泳技术鉴定F2的基因型时,电泳前需要加入限制酶B切割DNA分子。经限制酶B酶切后,a基因会被切成2条长度不同的DNA片段,A基因无法被切割,是1条DNA片段,所以F2中杂合子(Aa)电泳条带数目为3条。(3)①根据题意A与A1杂交,子一代全为品系A,说明雄性不育为显性性状(用B基因表示),故黄化A1基因型为aabb,A植株基因型为AABB;子代为绿叶雄性不育植株(AaBb),再与黄化A1(aabb)杂交,后代黄化A植株的基因型为aaBb,比例约为1/4。②由图3可知,大田生产种子阶段一存在花粉污染,黄化A1植株可产生基因型为ab的花粉,与黄化A植株(aaBb)杂交,可产生基因型为aaBb的A植株(新生叶黄化),污染花粉来自野生型油菜(绿叶AAbb),黄化A植株与野生型植株杂交可产生基因型为AaBb的A植株(新生叶不黄化),故为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降,简单易行的田间操作是在大田生产种子阶段二除去新生叶不黄化的A植株。
22.(2023浙江1月选考,25,14分)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。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。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突变体、卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。
注:表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代,假定每只昆虫的生殖力相同。
回答下列问题:
(１)红眼基因突变为紫红眼基因属于 (填“显性”或“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 的各代昆虫进行 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常染色体上。
(２)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合 效应。
(３)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1 全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代(F2 )表
型及其比例为 。
(４)又从野生型(灰体红眼)中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体(黑体)和红眼(紫红眼)分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体(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。现有3种纯合品系昆虫:黑体突变体﹑紫红眼突变体和野生型。
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)隐性 乙 性别 直翅红眼雌性∶直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫
红眼雄性＝３∶１∶３∶１ (２)致死 (３)卷翅红眼∶直翅红眼＝４∶５ (４)①黑体突变体和紫红眼突变体F1随机交配得F2 ②灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼＝９∶３∶３∶１ 灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼＝２∶１∶１
解析 (１) 杂交组合乙中，紫红眼突变体和红眼野生型杂交，F1全为红眼，可知红眼对紫红眼为显性，因此红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变。若要研究红眼基因(设为Ａ)和紫红眼基因(设为ａ)位于常染色体还是Ｘ染色体上，可对杂交组合乙的各代昆虫进行性别鉴定，若该对基因位于常染色体上，
则F2雌性或雄性群体中，直翅红眼∶直翅紫红眼均为３∶１。若该对基因位于Ｘ染色体上，则亲代为 ＸａＹ×ＸＡＸＡ ，F1为ＸＡＹ、ＸＡＸａ ，F2为ＸＡＸＡ ∶ＸＡＸａ∶ＸＡＹ∶ＸａＹ＝１∶1∶１∶１。（２)杂交组合丙中，卷翅突变体杂交，F1中出现了直翅，表明卷翅对直翅为显性(设由Ｂ、ｂ基因控制)，卷翅突变体杂交，F1中卷翅∶直翅为２∶１而不是３∶１，表明Ｂ基因纯合致死，控制翅形的基因位于常染色体上(若位于Ｘ染色体上且存在Ｂ基因纯合致死效应，则该群体中无卷翅突变体雄性，而丙杂交组合为卷翅突变体雌、雄杂交，与题意不符。若位于Ｘ、Ｙ染色体的同源区段上且存在Ｂ基因纯合致死效应，则丙杂交组合F2 中卷翅∶直翅＝４∶３，与题意不符)，因此卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合致死效应。(３)杂交组合丙和丁中的F1全为红眼(基因型为ＡＡ)，由于每只昆虫的生殖力相同，杂交组合丙的F1中为ＢＢ(致死)∶Ｂｂ∶ｂｂ＝1∶２∶１，杂交组合丁的F1中Ｂｂ∶ｂｂ＝１∶１，因此F1混合个体中Ｂｂ∶ｂｂ＝(２/４＋１/２)∶(１/４＋１/２)＝４∶３，则F1配子为Ｂ∶ｂ＝２∶５，F1自由交配产生的F2中ＢＢ∶Ｂｂ∶ｂｂ＝４∶２０∶２５，由于ＢＢ 致死，F2中表型及比例为卷翅红眼∶直翅红眼＝２０∶２５＝４∶５。 (４)欲探究灰体(黑体)基因(设为Ｄ/ｄ)与红眼(紫红眼)基因的遗传是否遵循自由组合定律，可选择双杂合的F1 个体随机交配进行判断，故可选择黑体突变体(ＡＡｄｄ)与紫红眼突变体(ａａＤＤ)杂交，获得的F1的基因型为ＡａＤｄ。F1随机交配获得F2，若这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，则F2表型及比例为红眼灰体(Ａ＿Ｄ＿)∶红眼黑体(Ａ＿ｄｄ)∶紫红眼灰体(ａａＤ＿)∶紫红眼黑体( ａａｄｄ)＝９∶３∶３∶１。这两对等位基因的遗传不遵循自由组合定律，则F1只能产生Ａｄ和ａＤ两种数量相等的配子，F2表 型 及 比 例 为 红 眼 黑 体(ＡＡｄｄ)∶红眼灰体(ＡａＤｄ)∶紫红眼灰体(ａａＤＤ)＝１∶２∶１。
23.(2023河北,23,13分)某家禽等位基因M/m控制黑色素的合成(MM与Mm的效应相同),并与等位基因T/t共同控制喙色,与等位基因R/r共同控制羽色。研究者利用纯合品系P1(黑喙黑羽)、P2(黑喙白羽)和P3(黄喙白羽)进行相关杂交实验,并统计F1和F2的部分性状,结果见表。
回答下列问题:
(1)由实验1可判断该家禽喙色的遗传遵循 定律,F2的花喙个体中纯合体占比为 。
(2)为探究M/m基因的分子作用机制,研究者对P1和P3的M/m基因位点进行PCR扩增后电泳检测,并对其调控的下游基因表达量进行测定,结果见图1和图2。由此推测M基因发生了碱基的 而突变为m,导致其调控的下游基因表达量 ,最终使黑色素无法合成。

(3)实验2中F1灰羽个体的基因型为 ,F2中白羽个体的基因型有 种。若F2的黑羽个体间随机交配,所得后代中白羽个体占比为 ,黄喙黑羽个体占比为 。
(4)利用现有的实验材料设计调查方案,判断基因T/t和R/r在染色体上的位置关系(不考虑染色体交换)。
调查方案: 。
结果分析:若 (写出表型和比例),则T/t和R/r位于同一对染色体上;否则,T/t和R/r位于两对染色体上。
23.答案 (1)自由组合(或“孟德尔第二”) 1/3 (2)增添 下降 (3)MmRr(或“MmRrTt”) 5 1/9 0 (4)对实验2中F2个体的喙色和羽色进行调查统计 F2中黑喙灰羽∶花喙黑羽∶黑喙白羽∶黄喙白羽=6∶3∶3∶4
解析 (1)由题干信息可知,该家禽喙色由M/m和T/t共同控制,实验1的F2中喙色表型有三种,比例为9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,因此,家禽喙色的遗传遵循自由组合(孟德尔第二)定律。F2中花喙个体(有黑色素合成)的基因型有两种,分别为MMtt(1/16)和Mmtt(2/16),其中纯合体MMtt占比为1/3。(2)由实验1结果可知,针对M/m基因位点,P1基因型为MM,P3基因型为mm,对P1的M基因PCR扩增后产物大小约为1 200 bp,而P3的m基因大小约为7 800 bp,推测M基因发生了碱基的增添而突变为m。由图2知,当M基因突变为m后,其调控的下游基因表达量明显下降,最终影响了黑色素的合成。(3)由题干信息可知,该家禽羽色由M/m和R/r共同控制,实验2的F2中羽色表型有三种,比例为3∶6∶7,是9∶3∶3∶1的变式,因此F1灰羽个体基因型为MmRr。F2的黑羽和灰羽个体共占9/16,基因型为M_R_。白羽占7/16,基因型共5种,分别为mmRR(1/16)、mmRr(2/16)、MMrr(1/16)、Mmrr(2/16)和mmrr(1/16)。F2中基因型为M_R_的黑羽和灰羽的比例为3∶6,因此,F2黑羽个体在基因型为M_R_的个体中占比为1/3。由于MM和Mm的表型效应相同,黑羽个体中两种基因型及其占比为MMRR(1/3)和MmRR(2/3)。黑羽个体随机交配所得后代中,白羽个体(mmRR)的占比为2/3×2/3×1/4=1/9。由实验1和实验2结果可知,黄喙个体基因型为mmT_和mmtt,黑羽的基因型为M_RR,因此该家禽中不存在黄喙黑羽的个体,即黄喙黑羽个体占比为0。(4)综合实验1和实验2的结果可知,P1的基因型为MMTTRR,P2的基因型为MMTTrr,P3的基因型为mmttRR。利用现有材料进行调查实验,判断T/t和R/r在染色体上的位置关系,需要选择对TtRr双杂合个体随机交配的子代进行统计分析。实验2中的F1基因型为MmTtRr,因此应对实验2的F2个体喙色和羽色进行调查统计。如果T/t和R/r在同一对染色体上,由亲本的基因型可知F1个体中三对基因在染色体上的位置关系如图。不考虑染色体互换,F1可产生等比例的四种雌雄配子MTr、MtR、mTr、mtR。雌雄配子随机结合,产生的F2表型及比例为黑喙灰羽(M_TtRr)∶花喙黑羽(M_ttRR)∶黑喙白羽(M_TTrr)∶黄喙白羽(mmTTrr、mmTtRr、mmttRR)=6∶3∶3∶4。
24.(2023全国甲,32,10分)乙烯是植物果实成熟所需的激素,阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟,这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题,以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟),丙表现为果实能正常成熟(成熟),用这3个纯合子进行杂交实验,F1自交得F2,结果见表。
回答下列问题。
(1)利用物理、化学等因素处理生物,可以使生物发生基因突变,从而获得新的品种。通常,基因突变是指
。
(2)从实验①和②的结果可知,甲和乙的基因型不同,判断的依据是
。
(3)已知丙的基因型为aaBB,且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成,则甲、乙的基因型分别是 ;实验③中,F2成熟个体的基因型是 ,F2不成熟个体中纯合子所占的比例为 。
答案 (1)DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变(DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变) (2)甲和丙杂交产生的F1与乙和丙杂交产生的F1的表现型不同 (3)AABB、aabb aaBB和aaBb 3/13
解析 (1)见答案。(2)甲和丙杂交产生的F1表现为不成熟,乙和丙杂交产生的F1表现为成熟,因此推测甲和乙的基因型不同。(3)实验③甲×乙,F2中不成熟∶成熟=13∶3=(9+3+1)∶3,结合丙基因型为aaBB且表现为成熟,推知aaB_表现为成熟,A_B_、A_bb、aabb表现为不成熟。则实验②F1基因型为aaB_,由F2成熟∶不成熟=3∶1,推知F1基因型为aaBb,则乙基因型为aabb。由实验③F2分离比可推出F1基因型为AaBb,故甲基因型为AABB,F2成熟个体(aaB_)的基因型为aaBB和aaBb,F2不成熟个体(A_B_、A_bb、aabb)中纯合子的基因型为AABB、AAbb、aabb,因此纯合子占3/13。
疑难突破 自由组合类解题技巧
一看:看F2的表现型比例,若表现型比例之和是16,则符合基因的自由组合定律。
二分析:将异常分离比与正常分离比(9∶3∶3∶1)进行对比,分析合并的类型,如13∶3=(9+3+1)∶3。
三定因:根据具体比例确定相应比例对应的基因型。
四推测:推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。
25.(2023辽宁,24,11分)萝卜是雌雄同花植物,其贮藏根(萝卜)红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制,长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制:一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,F1的表型及其比例如表所示,回答下列问题:
注:假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔第二定律。
(2)为验证上述结论,以F1为实验材料,设计实验进行验证:
①选择萝卜表型为 和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。
②若子代表型及其比例为 ,则上述结论得到验证。
(3)表中F1植株纯合子所占比例是 ;若表中F1随机传粉,F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是 。
(4)食品工艺加工需大量使用紫色萝卜,为满足其需要,可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗的技术是 。
24.答案 (1)遵循 (2)紫色椭圆形 紫色椭圆形∶紫色长形∶红色椭圆形∶红色长形=1∶1∶1∶1 (3)1/4 1/4 (4)植物组织培养技术
解析 (1)一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,F1的表型有9种,各种表型的比例是两个1∶2∶1自由组合的结果,比例之和为16,遵循基因的自由组合定律。(2)以F1为实验材料,验证基因的自由组合定律,可选红色长形的植株(为纯合子)与双杂合子(紫色椭圆形)植株通过杂交实验进行验证,得到的子代表型及比例为紫色椭圆形∶紫色长形∶红色椭圆形∶红色长形=1∶1∶1∶1。(3)F1植株中纯合子(WWRR、WWrr、wwRR、wwrr)占1/4,F1随机传粉,F1配子基因型及比例为WR∶Wr∶wR∶wr=1∶1∶1∶1,F2植株中紫色椭圆形(WwRr)植株所占比例为2×1/4(WR)×1/4(wr)+2×1/4(Wr)×1/4(wR)=1/4。(4)为了在短时间内大量培育紫色萝卜种苗,可以采用植物组织培养技术。
26.(2022福建,20,14分)7S球蛋白是大豆最主要的过敏原蛋白,三种大豆脂氧酶Lx-1,2,3是大豆产生腥臭味的原因。大豆食品深加工过程中需要去除7S球蛋白和三种脂氧酶。科研人员为获得7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失的大豆新品种,将7S球蛋白缺失的大豆植株与脂氧酶完全缺失的植株杂交,获得F1种子。F1植株自交得到F2种子。对F1种子和F2种子的7S球蛋白和脂氧酶进行蛋白质电泳检测,不同表型的电泳条带示意如图。
注:图中黑色条带为抗原—抗体杂交带,表示相应蛋白质的存在。M泳道条带为相应标准蛋白所在位置,F1种子泳道的条带待填写。
根据电泳检测的结果,对F2种子表型进行分类统计如表。
回答下列问题:
(1)7S球蛋白缺失型属于 (填“显性”或“隐性”)性状。
(2)表中①②的表型分别是 、 。脂氧酶Lx-1,2,3分别由三对等位基因控制,在脂氧酶是否缺失的性状上,F2种子表型只有四种,原因是 。
(3)在题图对应的位置画出F1种子表型的电泳条带。
(4)已知Lx基因和7S球蛋白基因独立遗传。图中第 泳道的种子表型为7S球蛋白与三种脂氧酶同时缺失型,这些种子在F2中的比例是 。利用这些种子选择并获得稳定遗传种子的方法是 。
(5)为提高大豆品质,利用基因工程方法提出一个消除野生型大豆7S球蛋白过敏原的设想 。
答案 (1)显性 (2)Lx-1,2缺失型 Lx-3缺失型 控制Lx-1,2的基因在同一对同源染色体上并且不发生互换,控制Lx-3的基因位于另一对同源染色体上 (3) (4)4 3/64 将这些种子长成的植株自交,对单株所得的所有种子进行蛋白质电泳检测,若某植株所有种子均不出现7S球蛋白条带,则该植株的种子能稳定遗传 (5)敲除7S球蛋白基因/导入7S球蛋白的反义基因,使7S球蛋白不能合成
解析 (1)7S球蛋白缺失的大豆植株与脂氧酶完全缺失的植株杂交,获得F1种子,F1植株自交得到F2种子,由表可知F2种子中7S球蛋白缺失型与野生型的比约为3∶1,则7S球蛋白缺失型为显性性状。(2)表中①②的表型需结合杂交过程、表格中性状比例及电泳条带分析。只看Lx-1,2,3的电泳条带示意图,一共有四种类型:F2种子中泳道3和6表现为野生型;泳道4和5表现为Lx-1,2,3全缺失型;泳道1和8表现为Lx-1,2缺失型;泳道2和7表现为Lx-3缺失型。说明①②的表型应为Lx-1,2缺失型、Lx-3缺失型。脂氧酶由三对等位基因控制,F2种子在脂氧酶的性状上表型只有四种,结合表中四种表型比例约为9∶3∶3∶1,推测控制Lx-1,2的两对等位基因在同一对同源染色体上并且不发生互换,控制Lx-3的一对等位基因位于另一对同源染色体上。(3)根据题中的杂交育种过程分析,F1应为杂合子,表现出显性性状7S球蛋白缺失型及脂氧酶Lx-1,2,3野生型,电泳条带应为仅有Lx-1,2,3三条电泳条带。(4)由电泳条带图可知第4泳道没有电泳条带,说明其种子表型为7S球蛋白缺失型与Lx-1,2,3全缺失型,这些种子在F2中的比例是3/4×1/16=3/64。利用这些种子选择并获得稳定遗传种子的方法是先将这些种子长成的植株自交,因杂合子的后代会发生性状分离,故对单株所得的所有种子进行蛋白质电泳检测,若某植株所有种子均不出现7S球蛋白条带,则该植株的种子能稳定遗传。(5)敲除7S球蛋白基因或导入7S球蛋白基因的反义基因可使7S球蛋白不能合成,从而达到改良品种的目的。
27.(2022浙江6月选考,28,10分)某种昆虫野生型为黑体圆翅,现有3个纯合突变品系,分别为黑体锯翅、灰体圆翅和黄体圆翅。其中体色由复等位基因A1/A2/A3控制,翅形由等位基因B/b控制。为研究突变及其遗传机理,用纯合突变品系和野生型进行了基因测序与杂交实验。
回答下列问题:
(1)基因测序结果表明,3个突变品系与野生型相比,均只有1个基因位点发生了突变,并且与野生型对应的基因相比,基因长度相等。因此,其基因突变最可能是由基因中碱基对发生 导致(的)。
(2)研究体色遗传机制的杂交实验,结果如表所示:
注:表中亲代所有个体均为圆翅纯合子。
根据实验结果推测,控制体色的基因A1(黑体)、A2(灰体)和A3(黄体)的显隐性关系为 (显性对隐性用“>”表示),体色基因的遗传遵循 定律。
(3)研究体色与翅形遗传关系的杂交实验,结果如表所示:
根据实验结果推测,锯翅性状的遗传方式是 ,判断的依据是 。
(4)若选择杂交Ⅲ的F2中所有灰体圆翅雄虫和杂交Ⅴ的F2中所有灰体圆翅雌虫随机交配,理论上子代表现型有 种,其中所占比例为2/9的表现型有哪几种? 。
(5)用遗传图解表示黑体锯翅雌虫与杂交Ⅲ的F1中灰体圆翅雄虫的杂交过程。
答案 (1)替换 (2)A2>A3>A1 分离 (3)伴X染色体隐性遗传 杂交V的母本为锯翅,父本为圆翅,F1的雌虫全为圆翅,雄虫全为锯翅 (4)6 灰体圆翅雄虫和灰体锯翅雄虫 (5)遗传图解
解析 (1)基因突变包括碱基对的增添、缺失和替换,碱基对发生替换可使基因长度不变。(2)杂交Ⅰ中,亲本为黑体和黄体,F1均表现为黄体,说明黄体对黑体为显性,同理可判断杂交Ⅱ中灰体对黑体为显性,杂交Ⅲ中灰体对黄体为显性,故基因A1(黑体)、A2(灰体)、A3(黄体)的显隐性关系为A2>A3>A1。复等位基因位于同源染色体的相同位置,控制生物的相对性状,故其遗传遵循基因的分离定律。(3)只考虑锯翅和圆翅,杂交Ⅳ中,圆翅与锯翅杂交,F1全为圆翅,则圆翅为显性性状;杂交Ⅴ中,母本为锯翅,父本为圆翅,F1的雌虫全为圆翅,雄虫全为锯翅,说明翅形性状的遗传与性别相关联,故锯翅性状的遗传方式是伴X染色体隐性遗传。(4)杂交Ⅲ中亲本的基因型为A2A2XBXB(灰体圆翅)和A3A3XBY(黄体圆翅),其F2中灰体圆翅雄虫的基因型及比例为1/3A2A2XBY、2/3A2A3XBY;杂交Ⅴ中亲本的基因型为A1A1XbXb和A2A2XBY,其F2中灰体圆翅雌虫的基因型及比例为1/3A2A2XBXb、2/3A2A1XBXb。选择杂交Ⅲ的F2中所有灰体圆翅雄虫和杂交Ⅴ的F2中所有灰体圆翅雌虫随机交配,理论上子代为(8/9灰体、1/9黄体)×(1/2圆翅雌虫、1/4圆翅雄虫、1/4锯翅雄虫),故子代表现型有6种,其中所占比例为2/9的表现型有灰体圆翅雄虫和灰体锯翅雄虫。(5)黑体锯翅雌虫的基因型为A1A1XbXb,杂交Ⅲ的F1中灰体圆翅雄虫的基因型为A2A3XBY,二者杂交过程的遗传图解见答案。
解后反思 1.“隐母和显父”杂交组合在解答遗传题时有重要应用,可用于分析判断相关基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上,如本题杂交Ⅴ实验结果的分析判断。2.在随机交配过程中,灵活运用配子法进行计算,可快速推导出子代基因型及比例,进而推导出子代表现型及比例,如本题第(4)小题的分析判断。
28.(2022全国甲,32,12分)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 ;若非糯是显性,则实验结果是 。
答案 (1)在花粉未成熟时去除甲的雄花花序,给雌花花序套袋;采集丁的成熟花粉,涂抹在甲的雌花花序上,再套上纸袋 (2)1/4 bbTT和bbTt 1/4 (3)非糯玉米植株的果穗上有糯玉米的籽粒,糯玉米植株的果穗上全部为糯玉米的籽粒 糯玉米植株的果穗上有非糯玉米的籽粒,非糯玉米植株的果穗上全部为非糯玉米的籽粒
解析 (1)为避免其他花粉的影响,需在母本甲花粉未成熟时去雄并对母本甲的雌花花序套袋,采集丁的成熟花粉,涂抹在甲的雌花花序上,再套上纸袋。(2)结合题干信息可知,表(现)型和基因型的对应关系为雄株(bbT_)、雌株(B_tt、bbtt)、雌雄同株(B_T_)。由于雌株乙和雄株丁杂交,F1全部表现为雌雄同株(B_T_),因此可知乙、丙和丁的基因型分别为BBtt、bbtt和bbTT,F1的基因型为BbTt;在F1自交得到的F2中,雄株的基因型为bbTT和bbTt,雌株的基因型为_ _tt,雌株所占比例为1×1/4=1/4;雌株中BBtt、Bbtt、bbtt所占比例分别为1/4、2/4、1/4,则与丙基因型相同的植株所占比例为1/4。(3)题述间行种植的玉米既有自交,也有杂交;若糯为显性,则糯玉米植株的果穗上籽粒全为糯,非糯玉米植株的果穗上籽粒有糯和非糯两种;若非糯为显性,则非糯玉米植株的果穗上籽粒全为非糯,糯玉米植株的果穗上籽粒有糯和非糯两种。
29.(2022全国乙,32,12分)某种植物的花色有白、红和紫三种,花的颜色由花瓣中色素决定,色素的合成途径是:白色红色紫色。其中酶1的合成由基因A控制,酶2的合成由基因B控制,基因A和B位于非同源染色体上。回答下列问题。
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合体植株杂交,子代植株表现型及其比例为 ;子代中红花植株的基因型是 ;子代白花植株中纯合体所占的比例是 。
(2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲,若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型,请写出所选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。
答案 (1)紫∶红∶白=3∶3∶2 AAbb、Aabb 1/2 (2)所选用的亲本基因型:AAbb。预期实验结果和结论:若子代均为紫花,则植株甲的基因型为aaBB;若子代均为红花,则植株甲的基因型为aabb。
解析 根据题干信息可知:紫花植株基因型为A_B_,红花植株基因型为A_bb,白花植株的基因型为aa__。(1)红花杂合体植株基因型为Aabb,其与基因型为AaBb的紫花植株杂交,子代的表现型为紫花(1AABb、2AaBb)、红花(1AAbb、2Aabb)、白花(1aaBb、1aabb),所以子代中紫花∶红花∶白花=3∶3∶2,子代红花植株的基因型为AAbb、Aabb,子代白花植株中纯合体占1/2。(2)植株甲白花纯合体的基因型为aaBB或aabb,现要选用1种纯合体亲本与其杂交1次来确定其基因型,则可选择红花纯合体AAbb与之杂交。若白花纯合体基因型为aaBB,子代均为紫花(AaBb);若白花纯合体基因型为aabb,子代均为红花(Aabb)。选择紫花纯合体AABB进行杂交时需要两代实验才可判断,不符合题述要求。
27.(2022湖北,24,18分)“端稳中国碗,装满中国粮”,为了育好中国种,科研人员在杂交育种与基因工程育种等领域开展了大量的研究。二倍体作物M的品系甲具有抗虫、高产等多种优良性状,但甜度不高。为了改良品系甲,增加其甜度,育种工作者做了如下实验:
【实验一】遗传特性及杂交育种的研究
在种质资源库中选取乙、丙两个高甜度的品系,用三个纯合品系进行杂交实验,结果如表所示。
【实验二】甜度相关基因的筛选
通过对甲、乙、丙三个品系转录的mRNA分析,发现基因S与作物M的甜度相关。
【实验三】转S基因新品系的培育
提取品系乙的mRNA,通过基因重组技术,以Ti质粒为表达载体,以品系甲的叶片外植体为受体,培育出转S基因的新品系。
根据研究组的实验研究,回答下列问题:
(1)假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb,则乙、丙杂交的F2中表现型为甜的植株基因型有 种。品系乙基因型为 。若用乙×丙中F2不甜的植株进行自交,F3中甜∶不甜比例为 。
(2)下图中,能解释(1)中杂交实验结果的代谢途径有 。
(3)如图是S基因的cDNA和载体的限制性核酸内切酶(限制性内切核酸酶)酶谱。为了成功构建重组表达载体,确保目的基因插入载体中方向正确,最好选用 酶切割S基因的cDNA和载体。
(4)用农杆菌侵染品系甲叶片外植体,其目的是 。
(5)除了题中所示的杂交育种和基因工程育种外,能获得高甜度品系,同时保持甲的其他优良性状的育种方法还有 (答出2点即可)。
答案 (1)7 aabb 1∶5 (2)①③ (3)XbaⅠ和HindⅢ (4)通过农杆菌的转化作用,使目的基因进入植物细胞 (5)单倍体育种、诱变育种
解析 (1)由题意可知,甲为不甜的纯合子,故基因型为AAbb。乙和丙为高甜纯合子,根据甲和乙杂交后代可知,F1基因型为Aabb,推出乙的基因型为aabb。根据甲和丙杂交后代可知,F1的基因型为AABb,推出丙的基因型为AABB。乙和丙杂交,F1的基因型为AaBb,F2中A_bb表现为不甜,其他均表现为甜,故甜的植株基因型有7种。乙和丙杂交中,F2不甜植株的基因型为A_bb,A_bb自交,具体分析为1/3AA自交后代为1/3AA,2/3Aa自交后代为2/3(1/4AA+1/2Aa+1/4aa),bb自交后代为bb,故F3中不甜的植株A_bb占5/6,即F3中甜∶不甜=1∶5。(2)代谢途径①表明产生甜物质的基因型有aa_ _(aaB_、aabb)和_ _B_(A_B_、aaB_),符合题意;代谢途径②表明产生甜物质的基因型有_ _bb、A_ _ _,不符合题意;代谢途径③表明产生不甜物质的基因型有A_bb,符合题意;代谢途径④表明产生不甜物质的基因型有aaB_,不符合题意。(3)确保目的基因和载体正向连接,最好用两种限制酶切割,因此不宜选用EcRⅠ;观察S基因,不能用BamHⅠ,会切断S基因;观察载体,不能用SalⅠ。综合分析,选用的两种限制酶为XbaⅠ和HindⅢ。(4)农杆菌细胞含有Ti质粒,侵染植物细胞后,可将上面的T-DNA转移到被侵染的细胞,并将其整合到该细胞的染色体DNA上。根据农杆菌的这种特点,可将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,使目的基因进入植物细胞。(5)可以通过单倍体育种缩短育种年限,还可以诱变育种,获得甜度高的突变基因,从而获得相应品种。
30.(2022辽宁,25,12分)某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病(以下简称“抗病”与“易感病”)由基因R/r控制,花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制。为研究这两对相对性状的遗传特点,进行系列杂交实验,结果见表。
(1)如表杂交组合中,第1组亲本的基因型是 ,第4组的结果能验证这两对相对性状中 的遗传符合分离定律,能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第 组。
(2)将第2组F1中的抗病非斑点植株与第3组F1中的易感病非斑点植株杂交,后代中抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为 。
(3)用秋水仙素处理该花卉,获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是 。
现有一基因型为YYyy的四倍体植株,若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离(不考虑其他变异),则产生的配子类型及比例分别为 ,其自交后代共有 种基因型。
(4)用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变,当A基因突变为隐性基因后,四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更 。
答案 (1)RRYy、rrYy 抗病与易感病 2 (2)3∶3∶1∶1 (3)抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍 YY∶Yy∶yy=1∶4∶1 5 (4)低
解析 (1)两种性状分别分析,第1组双亲为抗病×易感病,后代全为抗病,说明抗病对易感病为显性,且亲本抗病为显性纯合子;双亲均为非斑点,后代非斑点∶斑点≈3∶1,说明非斑点对斑点为显性,且亲本非斑点均为Yy,故亲本基因型为RRYy、rrYy。第2组抗病(R_)×易感病(rr)→抗病∶易感病≈1∶1,可知亲本抗病基因型为Rr;非斑点(Y_)×斑点(yy)→非斑点∶斑点≈1∶1,可知亲本为Yy×yy,故亲本基因型为RrYy×rryy;同理可推出第3组亲本基因型为Rryy×rrYy,第4组亲本基因型为RrYY×rryy。第4组,亲本抗病(Rr)与易感病(rr)杂交,Rr产生了两种比例大致相等的配子,可验证分离定律;非斑点(YY)与斑点(yy)杂交,子代均为非斑点,亲本均只能产生一种配子,不能验证分离定律,故该组能验证抗病与易感病性状的遗传符合分离定律。第2组的亲本基因型为RrYy和rryy,后代基因型及比例为RrYy∶Rryy∶rrYy∶rryy≈1∶1∶1∶1(可验证亲本RrYy产生了4种比例大致相等的配子,rryy仅产生了ry一种基因型的配子),故第2组可验证两对相对性状的遗传符合自由组合定律。(2)第2组F1中的抗病非斑点植株的基因型为RrYy,第3组F1中的易感病非斑点植株的基因型为rrYy,二者杂交所得后代为抗病非斑点(RrY_)∶易感病非斑点(rrY_)∶抗病斑点(Rryy)∶易感病斑点(rryy)=3∶3∶1∶1。(3)不考虑其他变异时,基因型为YYyy的四倍体植株减数分裂过程中,四条同源染色体两两分离,设该植株基因型为Y1Y2y1y2,则产生的配子类型及比例分别为Y1Y2∶y1y2∶Y1y1∶Y2y2∶Y1y2∶Y2y1=1∶1∶1∶1∶1∶1,即产生的配子类型及比例分别为YY∶Yy∶yy=1∶4∶1,其自交后代基因型用棋盘法可表示为:
基因型有YYYY、YYYy、YYyy、Yyyy、yyyy,共5种。(4)用X射线对该二倍体花卉A基因纯合子进行诱变,当A基因突变为隐性基因后,该花卉基因型可变为Aa,用秋水仙素诱导得到的四倍体基因型为AAaa;自交后代中,二倍体产生的雌、雄配子均为1/2A、1/2a,则产生隐性性状(aa)的概率为1/4,四倍体产生的雌、雄配子均为1/6AA、1/6aa、2/3Aa,则产生隐性性状(aaaa)的概率为1/36,故四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体低。
31.(2022北京,18,11分)番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程,导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制,科学家进行了相关研究。
(1)果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色,F1自交所得F2果皮颜色及比例为 。
(2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体,甲(基因A突变为a)果肉黄色,乙(基因B突变为b)果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验,结果如图1。
图1
据此,写出F2中黄色的基因型: 。
(3)深入研究发现,成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色,当番茄红素量较少时,果肉呈黄色,而前体物质2积累会使果肉呈橙色,如图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶,但H在果实中的表达量低。
图2
根据上述代谢途径,aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是 。
(4)有一果实不能成熟的变异株M,果肉颜色与甲相同,但A并未突变,而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达,敲除野生型中的C基因,其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变,但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据,合理的方案包括 ,并检测C的甲基化水平及表型。
①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M
②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因
③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M
④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型
答案 (1)黄色∶无色=3∶1 (2)aaBB、aaBb (3)基因A突变为a,但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H,持续生成前体物质2;基因B突变为b,前体物质2无法转变为番茄红素 (4)①②④
解析 (1)果皮颜色由一对等位基因控制,假设相关基因为D/d,果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色,这说明黄色对无色为显性,F1基因型为Dd,F1自交所得F2会发生性状分离,根据基因分离定律,F2果皮颜色及比例为黄色∶无色=3∶1。(2)由题干信息可知,果肉黄色的番茄甲的基因型为aaBB,果肉橙色的番茄乙的基因型为AAbb,甲、乙杂交所得F1的基因型为AaBb,表型为红色,F1自交所得F2中A_B_(红色)∶aaB_(黄色)∶A_bb、aabb(橙色)≈9∶3∶4,故F2中黄色个体的基因型为aaBB和aaBb。(3)基因型为aabb的个体不能通过“基因A→酶A”催化前体物质2的生成,但可通过“基因H→酶H”催化前体物质2的生成;基因B突变为b使酶B不能合成,前体物质2无法转变为番茄红素,最终使前体物质2积累,果肉呈橙色。(4)C基因可调控A基因的表达,M中的C基因发生甲基化,且甲基化程度很高,M果肉颜色呈黄色。欲证实果实成熟与C基因甲基化水平改变有关,方法有三,一是将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M,M中C基因甲基化程度降低,促使A基因表达,果实呈红色;二是敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因,野生型中C基因甲基化程度升高,果实呈黄色;三是将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型,使野生型中C基因甲基化程度升高,果实呈黄色。将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M,会使M中C基因甲基化程度更高,果实依旧为黄色,不能为题述推测提供证据。
32.(2021浙江6月选考,28,10分)(10分)利用转基因技术,将抗除草剂基因转入纯合不抗除草剂水稻(2n)(甲),获得转基因植株若干。从转基因后代中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻(乙)和纯合高秆抗除草剂水稻(丙)。用甲、乙、丙进行杂交,F2结果如表。转基因过程中,可发生基因突变,外源基因可插入不同的染色体上。高秆(矮秆)基因和抗除草剂基因独立遗传,高秆和矮秆由等位基因A(a)控制,有抗除草剂基因用B+表示、无抗除草剂基因用B-表示。
回答下列问题:
(1)矮秆对高秆为 性状,甲×乙得到的F1产生 种配子。
(2)为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况,分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出 ,逆转录后进行PCR扩增。为了除去提取RNA中出现的DNA污染,可采用的方法是 。
(3)乙×丙的F2中,形成抗除草剂与不抗除草剂表现型比例的原因是 。
(4)甲与丙杂交得到F1,F1再与甲杂交,利用获得的材料进行后续育种。写出F1与甲杂交的遗传图解。
答案 (除标明外,每空1分)(1)隐性 2 (2)mRNA 用DNA酶处理提取的RNA (3)乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上,乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律(2分)
(4)(4分)
解析 (1)由表中乙(矮秆)和丙(高秆)杂交,F2的表现型及数量比例为矮秆∶高秆=(178+12)∶(537+36)≈1∶3可知,矮秆对高秆为隐性性状。由表中甲与乙杂交,F2的表现型及数量比例为矮秆抗除草剂∶矮秆不抗除草剂=513∶167≈3∶1可知,F1只有一对基因杂合,抗除草剂对不抗除草剂为显性,则甲基因型为aaB-B-,乙基因型为aaB+B+,丙基因型为AAB+B+,则甲、乙杂交所得F1基因型为aaB+B-,可以产生2种配子(aB+、aB-)。(2)为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况,可检测抗除草剂基因是否转录出了mRNA。为了除去提取RNA中出现的DNA污染,可以利用酶的专一性,即利用DNA酶只水解DNA而不水解RNA的特性将DNA除去。(3)乙×丙的F2中,抗除草剂与不抗除草剂的表现型比例为(178+537)∶(12+36)=715∶48≈15∶1(9∶3∶3∶1的变式),说明乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上,乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律。(4)遗传图解见答案。
33.(2021浙江1月选考,28,10分)(10分)水稻雌雄同株,从高秆不抗病植株(核型2n=24)(甲)选育出矮秆不抗病植株(乙)和高秆抗病植株(丙)。甲和乙杂交、甲和丙杂交获得的F1均为高秆不抗病,乙和丙杂交获得的F1为高秆不抗病和高秆抗病。高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状独立遗传,分别由等位基因A(a),B(b)控制,基因B(b)位于11号染色体上,某对染色体缺少1条或2条的植株能正常存活。甲、乙和丙均未发生染色体结构变异,甲、乙和丙体细胞的染色体DNA相对含量如图所示(甲的染色体DNA相对含量记为1.0)。
回答下列问题:
(1)为分析乙的核型,取乙植株根尖,经固定、酶解处理、染色和压片等过程,显微观察分裂中期细胞的染色体。其中酶解处理所用的酶是 ,乙的核型为 。
(2)甲和乙杂交获得F1,F1自交获得F2。F1基因型有 种,F2中核型为2n-2=22的植株所占的比例为 。
(3)利用乙和丙通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻,育种过程是 。
(4)甲和丙杂交获得F1,F1自交获得F2。写出F1自交获得F2的遗传图解。
答案 (除标明外,每空1分)(1)果胶酶 2n-1=23 (2)2 1/8(2分) (3)乙和丙杂交获得F1,取F1中高秆不抗病的植株进行自交,从F2中选取矮秆抗病植株(2分)
(4)(3分)
解析 (1)要分析乙的核型,需要取乙植株的根尖,经固定、果胶酶处理、染色和压片等过程,在显微镜下观察分裂中期细胞的染色体。据图可知,乙缺失了1条11号染色体,则其核型为2n-1=23。(2)根据甲、乙、丙的表现型以及相互杂交的子代表现型可判断,甲的基因型为AABB,乙的基因型为aaBO,甲和乙杂交得到的F1有1/2AaBB和1/2AaBO两种基因型,F1中的1/2AaBO自交会得到缺失2条11号染色体的植株,其占比为1/8。(3)利用乙(aaBO)和丙(AAbb)通过杂交育种培育纯合的矮秆抗病水稻(aabb),可先让乙和丙杂交获得F1,再取F1中的高秆不抗病植株进行自交,从F2中选取矮秆抗病植株。(4)甲(AABB)和丙(AAbb)杂交获得F1(AABb),F1自交获得的F2中高秆不抗病∶高秆抗病=3∶1,遗传图解见答案。
34.(2021辽宁,25,10分)(10分)水稻为二倍体雌雄同株植物,花为两性花。现有四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z,这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变(显性基因突变为隐性基因)导致。回答下列问题:
(1)进行水稻杂交实验时,应首先除去 未成熟花的全部 ,并套上纸袋。若将W与野生型纯合绿叶水稻杂交,F1自交,F2的表现型及比例为 。
(2)为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系,育种人员进行了杂交实验,杂交组合及F1叶色见表。
实验结果表明,W的浅绿叶基因与突变体 的浅绿叶基因属于非等位基因。为进一步判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上,育种人员将第4、5、6三组实验的F1自交,观察并统计F2的表现型及比例。不考虑基因突变、染色体变异和互换,预测如下两种情况将出现的结果:
①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上,结果为 Y的浅绿叶基因在同一对染色体上,Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上,结果为 。
(3)叶绿素a加氧酶的功能是催化叶绿素a转化为叶绿素b。研究发现,突变体W的叶绿素a加氧酶基因OsCAO1某位点发生碱基对的替换,造成mRNA上对应位点碱基发生改变,导致翻译出的肽链变短。据此推测,与正常基因转录出的mRNA相比,突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是 。
答案 (1)母本 雄蕊 绿叶∶浅绿叶=3∶1 (2)Y、Z F2的叶色全为绿色∶浅绿色=1∶1 第4组F2的叶色为绿色∶浅绿色=1∶1,第5、6组F2的叶色为绿色∶浅绿色=9∶7 (3)终止密码子提前出现
解析 (1)水稻为雌雄同株植物,进行水稻杂交实验时,应首先除去母本未成熟花的全部雄蕊,并套上纸袋。假设突变体W的基因型为aa,则W与野生型纯合绿叶水稻(AA)杂交,F1基因型为Aa,F1自交,F2的表现型及比例为绿叶(1AA、2Aa)∶浅绿叶(1aa)=3∶1。(2)假设突变体W、X、Y、Z的基因型分别为aa、bb、cc、dd,它们相对应的野生型的基因型分别为AA、BB、CC、DD。W与X杂交,假设W(aa)的浅绿叶基因与X(bb)的浅绿叶基因属于等位基因,则F1(ab)叶色为浅绿色,假设W(aaBB)的浅绿叶基因与X(AAbb)的浅绿叶基因属于非等位基因,则F1(AaBb)叶色为绿色,由于表格中W与X杂交,F1为浅绿叶,所以W的浅绿叶基因与X的浅绿叶基因属于等位基因;而W与Y杂交,W与Z杂交,F1的叶色全为绿色,所以W的浅绿叶基因与Y、Z的浅绿叶基因属于非等位基因。若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上,则第4组X(bC‖bC)与Y(Bc‖Bc)杂交,F1(Bc‖bC)自交,F2的基因型为1bbCC、2BbCc、1BBcc,叶色为绿色∶浅绿色=1∶1,同理可推导第5、6组F2的叶色也为绿色∶浅绿色=1∶1。若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上,Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上,则第4组X与Y杂交,F1自交,F2的叶色为绿色∶浅绿色=1∶1;而第5组X(bbDD)与Z(BBdd)杂交,F1(BbDd)自交,F2的基因型为9B_D_、3B_dd、3bbD_、1bbdd,叶色为绿色∶浅绿色=9∶7,第6组同理。(3)根据翻译出的肽链变短,可以推测突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是终止密码子提前出现。
35.(2021山东,22,16分)(16分)番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。M、m基因位于2号染色体上,基因型为mm的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。R、r基因位于5号染色体上,基因型为RR、Rr、rr的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的H基因控制某种酶的合成,导入H基因的转基因番茄植株中,H基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺( NAM)后含H基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和交叉互换。
(1)基因型为Mm的植株连续自交两代,F2中雄性不育植株所占比例为 。 雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为 ,以该杂交种为亲本连续种植,若每代均随机受粉,则F2中可育晚熟红果植株所占比例为 。
(2)已知H基因在每条染色体上最多插入1个且不影响其他基因。将H基因导入基因型为Mm的细胞并获得转基因植株甲和乙,植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施NAM,F1均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含1个或多个H基因,则以上所得F1的体细胞中含有 个H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因,则H基因插入了 所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因,则H基因在染色体上的分布必须满足的条件是 。
植株乙与雄性不育植株杂交,若不喷施NAM,则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为 。
(3)若植株甲的细胞中仅含1个H基因,在不喷施NAM的情况下,利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案 。
答案 (1)1/6 MmRr 5/12 (2)0 M基因 必须有1个H基因位于M所在染色体上,且2条同源染色体上不能同时存在H基因 1/2n (3)以雄性不育植株为母本、植株甲为父本进行杂交,子代中大花植株即为所需植株(或:利用雄性不育植株与植株甲杂交,子代中大花植株即为所需植株)
解析 (1)基因型为Mm的植株自交一代,F1的基因型种类及比例为1/4MM、1/2Mm、1/4mm;F1中的mm雄性不育,不能进行自交,F1中的MM、Mm可以进行自交,F1中基因型为M_的植株中,1/3MM自交后代为1/3MM,2/3Mm自交后代为1/6MM、1/3Mm、1/6mm,据此推知F2中雄性不育植株所占的比例为1/6。基因型为mm的植株雄性不育,基因型为MM、Mm的植株可育,基因型为Rr的植株表现为晚熟红果,所以雄性不育植株(mm)与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为MmRr。以该杂交种MmRr为亲本连续种植,若每代均随机受粉,F1的基因型种类及比例为1/16MMRR、2/16MMRr、2/16MmRR、4/16MmRr、1/16MMrr、2/16Mmrr、1/16mmRR、2/16mmRr、1/16mmrr,F1随机受粉,F1产生的雌配子种类及比例为1/4MR、1/4Mr、1/4mR、1/4mr,由于基因型为mm的植株雄性不育,故F1产生的雄配子种类及比例为1/3MR、1/3Mr、1/6mR、1/6mr,雌配子与雄配子随机结合,可得出F2中可育晚熟红果植株(M_Rr)所占比例为5/12。(2)导入H基因的转基因番茄植株中,H基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。将H基因导入基因型为Mm的细胞并获得转基因植株甲和乙,植株甲(Mm)和乙(Mm)分别与雄性不育植株(mm)杂交,在形成配子时喷施NAM,F1均表现为雄性不育(mm),说明甲(Mm)和乙(Mm)产生的含M的雄配子均因为含H基因而死亡,只有含m的雄配子因为不含H基因而存活,而雄性不育植株(mm)产生的卵细胞也不含H基因,所以所得F1的体细胞中含有0个H基因。若植株甲(Mm)的体细胞中仅含1个H基因,因为甲(Mm)产生的含M的雄配子死亡了,所以可推知H基因插入了M基因所在的染色体上,造成了含M的雄配子死亡。若植株乙的体细胞中含n个H基因,因为乙(Mm)产生的含M的雄配子死亡了,而含m的雄配子存活,所以可推知必须有1个H基因位于M所在染色体上(使含M的雄配子死亡),且2条同源染色体上不能同时存在H基因(使含m的雄配子中每条染色体上均不含H基因)。植株乙(Mm)与雄性不育植株杂交,植株乙(Mm)产生的不含H基因的雄配子的比例为1/2n,雄性不育植株(mm)产生的雌配子为m,若不喷施NAM,则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为1/2n。(3)植株甲的基因型为Mm,若植株甲的细胞中仅含一个H基因,则在不喷施NAM的情况下,利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株的方案为以植株甲为父本(Mm),雄性不育植株(mm)为母本进行杂交,子代有两种基因型Mm和mm,其中基因型为Mm的植株表现为大花,基因型为mm的植株表现为小花,子代中大花植株即为所需植株。
36.(2021全国甲,32,12分)(12分)
植物的性状有的由1对基因控制,有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶,果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点,某小组用基因型不同的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验,其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见表(实验②中F1自交得F2)。
回答下列问题:
(1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律,判断的依据是 。
根据实验②,可判断这2对相对性状中的显性性状是 。
(2)甲乙丙丁中属于杂合体的是 。
(3)实验②的F2中纯合体所占的比例为 。
(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1,而是45∶15∶3∶1,则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是 ,判断的依据是 。
答案 (1)实验①F1中缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1 缺刻叶、齿皮 (2)甲、乙 (3)1/4 (4)果皮性状 实验②F1全为缺刻叶齿皮,而F2中缺刻叶∶全缘叶=15∶1、齿皮∶网皮=3∶1
解析 (1)分别分析2对性状,实验①甲×乙,F1中缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1,说明2对相对性状的杂交均属于测交类型,所以其遗传符合分离定律。实验②中F2性状分离比为9∶3∶3∶1,说明F1缺刻叶齿皮为双显性个体,由此可判断缺刻叶(基因用A表示)和齿皮(基因用B表示)为显性性状,F1缺刻叶齿皮基因型为AaBb。(2)实验②丙(缺刻叶网皮A_bb)×丁,F1基因型为AaBb,由此可判断丙和丁的基因型分别为AAbb和aaBB;甲和丙均为缺刻叶网皮但基因型不同,因此甲的基因型为Aabb,结合实验①中F1的性状可判断乙的基因型为aaBb,所以甲乙丙丁中属于杂合体的是甲和乙。(3)实验②的F2中纯合体有AABB(1/16)、AAbb(1/16)、aaBB(1/16)、aabb(1/16) 4种,共占1/4。(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮是45∶15∶3∶1,则缺刻叶∶全缘叶=15∶1,齿皮∶网皮=3∶1,其中缺刻叶∶全缘叶=15∶1,为9∶3∶3∶1的变形,由此可判断叶形性状由2对等位基因控制,果皮性状由1对等位基因控制。
37.(2021湖南,17,12分)(12分)
油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当地降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关试验,如图所示。
回答下列问题:
(1)根据F2表现型及数据分析,油菜半矮秆突变体S的遗传机制是 ,杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等,自交时雌雄配子有 种结合方式,且每种结合方式概率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是 。
(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,分为三种类型,全为高秆的记为F3-Ⅰ,高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3-Ⅱ,高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3-Ⅲ。产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为 。产生F3-Ⅲ的高秆植株基因型为 (用A、a;B、b;C、c……表示基因)。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验,能否验证自由组合定律? 。
答案 (1)半矮秆性状由位于两对常染色体上的隐性纯合基因控制遗传 16 F1通过减数分裂产生配子的过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离、位于非同源染色体上的非等位基因会随着非同源染色体的自由组合而组合,从而产生比例相等的各种类型配子 (2)7∶4∶4 aaBb、Aabb 否
解析 (1)由杂交组合①、②的正、反交实验中F2表现型比例均约为15∶1可知,F1为双杂合子,油菜半矮秆突变体S为双隐性纯合子,故油菜半矮秆突变体S的遗传机制是半矮秆性状由位于两对常染色体上的隐性纯合基因控制遗传;用A/a、B/b表示相关基因,杂交组合①的F1基因型可表示为AaBb,则其产生的雌雄配子均为AB、Ab、aB、ab,自交时雌雄配子间的结合方式有16种;F1产生的各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是在减数分裂产生配子的过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离、位于非同源染色体上的非等位基因会随着非同源染色体的自由组合而组合,从而产生比例相等的各种类型配子。(2)根据题意,杂交组合①的F2中高秆植株的基因型为A_B_、A_bb、aaB_,比例为9∶3∶3,自交后代为F3-Ⅰ的基因型有AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB,占比为7/15,自交后代为F3-Ⅱ的基因型有AaBb,占比为4/15,自交后代为F3-Ⅲ的基因型有Aabb和aaBb,占比为4/15,因此产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为7∶4∶4。产生F3-Ⅲ的高秆植株基因型为Aabb和aaBb,若用这两种基因型的高秆植株进行相互杂交试验,由于在减数分裂产生配子的过程中,Aabb产生的配子为Ab和ab,aaBb产生的配子为aB和ab,都只能体现基因的分离,不能体现基因的自由组合,因此用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验,不能验证自由组合定律。
38.(2020课标全国Ⅱ,32,11分)控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示,且位于3对同源染色体上。现有表现型不同的4种植株:板叶紫叶抗病(甲)、板叶绿叶抗病(乙)、花叶绿叶感病(丙)和花叶紫叶感病(丁)。甲和丙杂交,子代表现型均与甲相同;乙和丁杂交,子代出现个体数相近的8种不同表现型。回答下列问题:
(1)根据甲和丙的杂交结果,可知这3对相对性状的显性性状分别是 。
(2)根据甲和丙、乙和丁的杂交结果,可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为 、 、 和 。
(3)若丙和丁杂交,则子代的表现型为 。
(4)选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交,统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为3∶1、叶色的分离比为1∶1、能否抗病性状的分离比为1∶1,则植株X的基因型为 。
答案 (1)板叶、紫叶、抗病 (2)AABBDD AabbDd aabbdd aaBbdd (3)花叶绿叶感病、花叶紫叶感病 (4)AaBbdd
解析 (1)甲(板叶紫叶抗病)和丙(花叶绿叶感病)进行杂交,子代表现型均与甲相同,可知甲、丙为纯合子,根据具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代表现出来的性状为显性性状可知,板叶、紫叶、抗病为显性性状。(2)依据(1)可知,甲、丙植株的基因型分别是AABBDD、aabbdd。乙表现为板叶绿叶抗病,基因型为A_bbD_,丁表现为花叶紫叶感病,基因型为aaB_dd;乙和丁杂交,子代出现8种不同的表现型,根据具有一对等位基因的杂合子测交所得子代有两种表现型可知,乙、丁植株的基因型分别为AabbDd、aaBbdd。(3)丙(aabbdd)和丁(aaBbdd)进行杂交,控制叶形和能否抗病的两对等位基因为隐性纯合,稳定遗传,丙和丁杂交相当于基因型为Bb和bb的个体杂交,故子代的表现型为花叶紫叶感病、花叶绿叶感病。(4)乙的基因型为AabbDd,与植株X进行杂交:仅考虑叶形,子代性状的分离比为3∶1,符合杂合子自交实验结果,可推知X的基因型为Aa;考虑叶色和能否抗病,子代性状的分离比均为1∶1,符合杂合子测交实验结果,可推知植株X的基因型为Bb、dd;综上可知植株X的基因型为AaBbdd。
39.(2020山东,23,16分)玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了以下实验:
(1)实验一中作为母本的是 ,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为 (填:“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因 (填:“是”或“不是”)位于同一条染色体上,F2中抗螟雌株的基因型是 。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为 。
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1,由此可知,乙中转入的A基因 (填:“位于”或“不位于”)2号染色体上,理由是 。F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是 。F2抗螟矮株中ts基因的频率为 ,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为 。
答案 (1)甲 雌雄同株 (2)是 AAtsts 抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1 (3)不位于 抗螟性状与性别性状间是自由组合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上 含A基因的雄配子不育 1/2 1/6
解析 (1)实验一为品系M(TsTs雌雄同株)与甲(Atsts雌株)杂交,甲只能作母本。实验二为品系M(TsTs雌雄同株)×乙(Atsts雌株),得到的后代为ATsts、Tsts,实验二的F1中非抗螟植株为雌雄同株。(2)实验一F1抗螟植株自交,后代出现三种表现型,说明Ts、ts、A基因位于一对同源染色体上,且有抗螟雌株出现,说明A基因与ts基因连锁,故F1植株产生配子的种类及比例为Ts∶Ats=1∶1,F2的基因型(表现型)及比例为TsTs(非抗螟雌雄同株)∶ATsts(抗螟雌雄同株)∶AAtsts(抗螟雌株)约为1∶2∶1。F2中抗螟雌雄同株(ATsts)产生精子Ts∶Ats=1∶1,抗螟雌株(AAtsts)只产生一种卵细胞(Ats),抗螟雌雄同株(ATsts)与抗螟雌株(AAtsts)杂交,后代表现型及比例为抗螟雌雄同株(ATsts)∶抗螟雌株(AAtsts)=1∶1。(3)实验二的F1抗螟矮株自交,F2出现4种表现型,且比例约为3∶1∶3∶1,说明抗螟性状与性别性状间自由组合,即抗螟基因A不位于2号染色体上。实验二F1中抗螟矮株(ATsts)自交,理论上后代抗螟矮株雌雄同株应占9/16,抗螟矮株雌株应占3/16,即F2中抗螟矮株所占比例较理论值偏低,说明A基因对雌或雄配子的育性有影响,而实验二(抗螟植株乙只产生卵细胞)F1抗螟与非抗螟比例正常,推断在抗螟矮株自交过程中,含A基因的花粉不育导致F2中抗螟植株所占比例降低,即F1抗螟矮株产生的卵细胞为ATs∶Ats∶Ts∶ts=1∶1∶1∶1,而产生的可育精子为Ts∶ts=1∶1。F2基因型及比例为ATsTs∶ATsts∶Atsts∶TsTs∶Tsts∶tsts=1∶2∶1∶1∶2∶1,F2抗螟矮株中ts基因频率为1/2。种植F2抗螟矮株(ATsTs∶ATsts∶Atsts=1∶2∶1)使其随机受粉,仅收获雌株上的籽粒,说明(1/3)ATsTs、(2/3)ATsts作为父本,Atsts作为母本,因含基因A的花粉不育,故可育花粉为Ts∶ts=2∶1,卵细胞为Ats∶ts=1∶1,故籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株(Atsts)所占的比例为1/3×1/2=1/6。
40.(2019课标全国Ⅱ,32,12分)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制,只含隐性基因的个体表现隐性性状,其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。
实验①:让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交,子代都是绿叶
实验②:让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交,子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3
回答下列问题。
(1)甘蓝叶色中隐性性状是 ,实验①中甲植株的基因型为 。
(2)实验②中乙植株的基因型为 ,子代中有 种基因型。
(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1,则丙植株所有可能的基因型是 ;若杂交子代均为紫叶,则丙植株所有可能的基因型是 ;若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1,则丙植株的基因型为 。
答案 (1)绿色 aabb (2)AaBb 4 (3)Aabb、aaBb AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb AABB
解析 (1)(2)由实验②绿叶甲与紫叶乙杂交,子代中绿叶∶紫叶=1∶3,可推知绿叶为隐性性状,只含隐性基因的个体表现为隐性性状,甲的基因型为aabb,乙的基因型为AaBb。甲、乙杂交子代中有2×2=4种基因型。(3)根据题意可知:紫叶植株共有Aabb、aaBb、AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb、AaBb 8种基因型,绿叶植株基因型为aabb。当紫叶(Aabb或aaBb)与绿叶杂交时,杂交子代中紫叶∶绿叶=1∶1;当紫叶(AABB或AAbb或aaBB或AaBB或AABb)与绿叶杂交时,子代均为紫叶,其中紫叶(AABB)与绿叶(aabb)杂交时,F1均为AaBb,F1自交,F2中紫叶∶绿叶=15∶1。
41.(2018课标全国Ⅲ,31,10分)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验,杂交涉及的四对相对性状分别是:红果(红)与黄果(黄)、子房二室(二)与多室(多)、圆形果(圆)与长形果(长)、单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如表。
回答下列问题:
(1)根据表中数据可得出的结论是:控制甲组两对相对性状的基因位于 上,依据是 ;控制乙组两对相对性状的基因位于 (填“一对”或“两对”)同源染色体上,依据是 。
(2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交,结合表中数据分析,其子代的统计结果不符合 的比例。
答案 (1)非同源染色体 F2中两对相对性状表现型的分离比符合9∶3∶3∶1 一对 F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1,而两对相对性状表现型的分离比不符合9∶3∶3∶1 (2)1∶1∶1∶1
解析 (1)甲组杂交组合的F2性状分离符合9∶3∶3∶1的比例,说明控制甲组的两对相对性状的基因位于非同源染色体上。而乙组杂交组合F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1,而两对相对性状的分离比不符合9∶3∶3∶1,且相差较大,说明控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。(2)因控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上,故利用“长复”对乙组F1测交的结果不符合1∶1∶1∶1的比例。
42.(2016课标全国Ⅱ,32,12分)某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状,各由一对等位基因控制(前者用D、d表示,后者用F、f表示),且独立遗传。利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交,实验结果如下:
有毛白肉A×无毛黄肉B 无毛黄肉B×无毛黄肉C
↓ ↓
有毛黄肉∶有毛白肉为1∶1 全部为无毛黄肉
实验1 实验2
有毛白肉A×无毛黄肉C
↓
全部为有毛黄肉
实验3
回答下列问题:
(1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为 ,果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为 。
(2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为 。
(3)若无毛黄肉B自交,理论上,下一代的表现型及比例为 。
(4)若实验3中的子代自交,理论上,下一代的表现型及比例为 。
(5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有 。
答案 (1)有毛 黄肉 (2)DDff、ddFf、ddFF (3)无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1 (4)有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉=9∶3∶3∶1 (5)ddFF、ddFf
解析 (1)通过实验1和实验3可知,有毛与无毛杂交后代均为有毛,可知有毛为显性性状。通过实验3可知,白肉与黄肉杂交,后代均为黄肉,可断定黄肉为显性性状。(2)通过实验1有毛A与无毛B杂交后代全为有毛可知:A为DD,B为dd。同理通过实验3可知C为dd;通过实验3白肉A和黄肉C杂交后代全为黄肉可知,A为ff,C为FF;通过实验1白肉A和黄肉B杂交后代黄肉∶白肉=1∶1,可知B为Ff,所以A的基因型为DDff,B的基因型为ddFf,C的基因型为ddFF。(3)B的基因型为ddFf,自交后代根据分离定律可得无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1。(4)实验3亲本的基因型为DDff与ddFF,子代基因型为DdFf,根据自由组合定律,子代自交后代表现型及比例为:有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉=9∶3∶3∶1。(5)实验2亲本的基因型为ddFf与ddFF,它们杂交后代无毛黄肉的基因型为ddFF、ddFf。
43.(2016浙江理综,32,18分)若某研究小组用普通绵羊通过转基因技术获得了转基因绵羊甲和乙各1头,具体见表。
注:普通绵羊不含A+、B+基因,基因型用A-A-B-B-表示。
请回答:
(1)A+基因转录时,在 的催化下,将游离核苷酸通过 键聚合成RNA分子。翻译时,核糖体移动到mRNA的 ,多肽合成结束。
(2)为选育黑色细毛的绵羊,以绵羊甲、绵羊乙和普通绵羊为亲本杂交获得F1,选择F1中表现型为 的绵羊和 的绵羊杂交获得F2。用遗传图解表示由F1杂交获得F2的过程。
(3)为获得稳定遗传的黑色细毛绵羊,从F2中选出合适的1对个体杂交得到F3,再从F3中选出2头黑色细毛绵羊(丙、丁)并分析A+和B+基因的表达产物,结果如图所示。不考虑其他基因对A+和B+基因表达产物量的影响,推测绵羊丙的基因型是 ,理论上绵羊丁在F3中占的比例是 。
答案 (1)RNA聚合酶 磷酸二酯 终止密码子
(2)黑色粗毛 白色细毛
(3)A+A+B+B- 1/16
解析 本题借助转基因绵羊的遗传实验,考查了基因自由组合定律,体现了科学思维素养中的分析与推断要素。(1)转录时所需要的酶是RNA聚合酶,其主要作用是以DNA的一条链为模板,将游离的核糖核苷酸通过磷酸二酯键聚合成RNA分子;翻译的模板是mRNA,翻译过程的起点和终点分别是起始密码子和终止密码子。(2)由题意知,黑色(A+)对白色(A-)为显性,细毛(B+)对粗毛(B-)为显性。绵羊甲♂(A+A-B-B-)×普通绵羊♀(A-A-B-B-)→A+A-B-B-(黑色粗毛)、A-A-B-B-(白色粗毛);绵羊乙♂(A-A-B+B-)×普通绵羊♀(A-A-B-B-)→ A-A-B+B- (白色细毛)、A-A-B-B-(白色粗毛)。为选育黑色细毛(A+_B+_)的绵羊,应选择F1中黑色粗毛(A+A-B-B-)的绵羊与白色细毛(A-A-B+B-)的绵羊杂交,从F2中选育即可。(3)为获得稳定遗传的黑色细毛绵羊(A+A+B+B+),应从F2中选出黑色细毛绵羊(A+A-B+B-)的雌雄个体杂交。分析图中所给的基因表达产物量可知,相对表达量与相应基因的数量有关,例如A+A+、A+A-、A-A-三种基因型,基因A+表达产物的相对表达量分别为100%、50%、0,据此可确定绵羊丙、绵羊丁的基因型分别为A+A+B+B-、A+A+B+B+,所以F3中A+A+B+B+的比例=1/4×1/4=1/16。
44.(2016四川理综,11,14分)油菜物种Ⅰ(2n=20)与Ⅱ(2n=18)杂交产生的幼苗经秋水仙素处理后,得到一个油菜新品系(注:Ⅰ的染色体和Ⅱ的染色体在减数分裂中不会相互配对)。
(1)秋水仙素通过抑制分裂细胞中 的形成,导致染色体加倍;获得的植株进行自交,子代 (会/不会)出现性状分离。
(2)观察油菜新品系根尖细胞有丝分裂,应观察 区的细胞,处于分裂后期的细胞中含有 条染色体。
(3)该油菜新品系经多代种植后出现不同颜色的种子,已知种子颜色由一对基因A/a控制,并受另一对基因R/r影响。用产黑色种子植株(甲)、产黄色种子植株(乙和丙)进行以下实验:
①由实验一得出,种子颜色性状中黄色对黑色为 性。
②分析以上实验可知,当 基因存在时会抑制A基因的表达。实验二中丙的基因型为 ,F2产黄色种子植株中杂合子的比例为 。
③有人重复实验二,发现某一F1植株,其体细胞中含R/r基因的同源染色体有三条(其中两条含R基因),请解释该变异产生的原因: 。让该植株自交,理论上后代中产黑色种子的植株所占比例为 。
答案 (14分)(1)纺锤体 不会
(2)分生 76
(3)①隐 ②R AARR 10/13
③植株丙在减数第一次分裂后期含R基因的同源染色体未分离(或植株丙在减数第二次分裂后期含R基因的姐妹染色单体未分开) 1/48
解析 本题主要考查遗传变异的相关知识。(1)秋水仙素通过抑制细胞分裂中纺锤体的形成,导致染色体加倍,获得的植株为染色体加倍的纯合子,纯合子自交子代不会出现性状分离。(2)油菜新品系体细胞中染色体数目为(10+9)×2=38,要观察植物有丝分裂,应观察根尖分生区细胞,处于有丝分裂后期的油菜新品系根尖细胞中染色体数目加倍,为76条。(3)①由实验一,甲(黑)×乙(黄)→F1全黑,可推知,黑色为显性性状,黄色为隐性性状。②分析实验二,F2中黑∶黄=3∶13,可确定R基因存在时抑制A基因的表达,丙的基因型为AARR,乙的基因型为aarr,F2中黑色种子的基因型为A_rr,黄色种子的基因型及所占比例为9/16A_R_、3/16aaR_和1/16aarr,其黄色种子中纯合子基因型及所占比例为1/13AARR、1/13aaRR、1/13aarr,则F2黄色种子中杂合子的比例为10/13。③实验二中,正常F1的基因型为AaRr,而异常F1为AaRRr,可能是丙在减Ⅰ后期含R基因的同源染色体未分离或减Ⅱ后期含R基因的姐妹染色单体未分离,从而产生异常配子ARR;AaRRr自交,后代中产黑色(A_rr)种子植株的概率为34×16×16=148。
易错警示 注意RRr产生配子的种类及比例为RR∶r∶R∶Rr=1∶1∶2∶2,r配子占的比例为1/6。
45.(2015福建理综,28,14分)鳟鱼的眼球颜色和体表颜色分别由两对等位基因A、a和B、b控制。现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本,进行杂交实验,正交和反交结果相同。实验结果如图所示。请回答:
P 红眼黄体×黑眼黑体
F1 黑眼黄体
F2 黑眼黄体 红眼黄体 黑眼黑体
9 ∶ 3 ∶ 4
(1)在鳟鱼体表颜色性状中,显性性状是 。亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是 。
(2)已知这两对等位基因的遗传符合自由组合定律,理论上F2还应该出现 性状的个体,但实际并未出现,推测其原因可能是基因型为 的个体本应该表现出该性状,却表现出黑眼黑体的性状。
(3)为验证(2)中的推测,用亲本中的红眼黄体个体分别与F2中黑眼黑体个体杂交,统计每一个杂交组合的后代性状及比例。只要其中有一个杂交组合的后代 ,
则该推测成立。
(4)三倍体黑眼黄体鳟鱼具有优良的品质。科研人员以亲本中的黑眼黑体鳟鱼为父本,以亲本中的红眼黄体鳟鱼为母本,进行人工授精。用热休克法抑制受精后的次级卵母细胞排出极体,受精卵最终发育成三倍体黑眼黄体鳟鱼,其基因型是 。由于三倍体鳟鱼 ,导致其高度不育,因此每批次鱼苗均需重新育种。
答案 (1)黄体(或黄色) aaBB (2)红眼黑体 aabb (3)全部为红眼黄体 (4)AaaBBb 不能进行正常的减数分裂,难以产生正常配子(或在减数分裂过程中,染色体联会紊乱,难以产生正常配子)
解析 (1)由亲本与F1个体表现型可知:体色遗传中黄体对黑体为显性,眼色遗传中黑眼对红眼为显性。由F2性状分离比可知:F1个体基因型为AaBb,P为单显性纯合子,故亲本中红眼黄体鳟鱼基因型为aaBB。(2)由基因自由组合定律可知:F2中应有1/16的个体基因型为aabb(红眼黑体),由F2中黑眼黑体鳟鱼比例知,aabb表现为黑眼黑体。(3)若aabb表现为黑眼黑体,用亲本中红眼黄体个体与F2中黑眼黑体交配,将有aaBB×aabb组合出现,其后代均为红眼黄体鱼。(4)亲本红眼黄体鱼基因型为aaBB,其产生的次级卵母细胞基因型为aaBB,故受精卵的基因型为AaaBBb,因三倍体减数分裂过程中,染色体联会紊乱,难以产生正常配子,故三倍体鳟鱼表现为高度不育。
解题关键 根据自由组合定律的表现型特征比例9∶3∶3∶1的变式比例9∶3∶4,快速判断出F1为双杂合子,从而推断出亲本为两纯合子aaBB和AAbb。
46.(2014大纲全国,34,14分)(14分)现有4个小麦纯合品种,即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性,无芒对有芒为显性,且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合,使其F1均为抗锈病无芒,且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。回答问题:
(1)为实现上述目的,理论上,必须满足的条件有:在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于 上,在形成配子时非等位基因要 ,在受精时雌雄配子要 ,而且每种合子(受精卵)的存活率也要 。那么,这两个杂交组合分别是 和 。
(2)上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子,1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起,长成的植株称为1个F3株系。理论上,在所有F3株系中,只表现出一对性状分离的株系有4种,那么,在这4种株系中,每种株系植株的表现型及其数量比分别是 、 、 和 。
答案 (14分)(1)非同源染色体(1分) 自由组合(1分) 随机结合(1分) 相等(1分) 抗锈病无芒×感锈病有芒(1分) 抗锈病有芒×感锈病无芒(1分)
(2)抗锈病无芒∶抗锈病有芒=3∶1(2分)
抗锈病无芒∶感锈病无芒=3∶1(2分)
感锈病无芒∶感锈病有芒=3∶1(2分)
抗锈病有芒∶感锈病有芒=3∶1(2分)
解析 (1)在由4个纯合品种组成的两个杂交组合中F1均为抗锈病无芒,故两个杂交组合的双亲均应有抗病与感病,有芒与无芒。因这两个杂交组合的F2表现型及其数量比完全一致,故控制这两对相对性状的基因遗传遵循自由组合定律,即两对基因位于非同源染色体上。两个杂交组合分别为抗锈病无芒×感锈病有芒和抗锈病有芒×感锈病无芒。(2)F3株系中,只表现出一对性状分离(3∶1)的株系所对应的F2植株只有一对基因杂合,另一对基因可能是显性或隐性纯合(有4种基因型),故F3株系中有4种情况符合该性状分离比。
47.(2013课标全国Ⅰ,31,12分)一对相对性状可受多对等位基因控制,如某种植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系,且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时,偶然发现了1株白花植株,将其自交,后代均表现为白花。
回答下列问题:
(1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受8对等位基因控制,显性基因分别用A、B、C、D、E、F、G、H表示,则紫花品系的基因型为 ;上述5个白花品系之一的基因型可能为 (写出其中一种基因型即可)。
(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异,若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的,还是属于上述5个白花品系中的一个,则:
①该实验的思路: ;
②预期实验结果和结论: 。
答案 (1)AABBCCDDEEFFGGHH aaBBCCDDEEFFGGHH(或8对等位基因中任意1对等位基因为隐性纯合,且其他等位基因为显性纯合)
(2)①用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交,观察子代花色
②在5个杂交组合中,如果子代全部为紫花,说明该白花植株是新等位基因突变造成的;在5个杂交组合中,如果4个组合的子代为紫花,1个组合的子代全为白花,说明该白花植株属于这5个白花品系之一
解析 本题主要考查基因自由组合定律的原理和应用。(1)植株的紫花和白花是由8对等位基因控制的,紫花为显性,且5种已知白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异,据此可推断该紫花品系为8对等位基因的显性纯合子。上述5种白花品系都是只有一对基因为隐性纯合,另外7对等位基因为显性纯合,如aaBBCCDDEEFFGGHH、AAbbCCDDEEFFGGHH等。(2)该紫花品系的后代中出现了1株能稳定遗传的白花植株,且与紫花品系也只有一对等位基因存在差异,若已知5种白花品系中隐性纯合的那对基因分别为aa、bb、cc、dd、ee,则该突变白花植株的基因型可能与上述5种白花品系之一相同,也可能出现隐性纯合基因是ff或gg或hh的新突变。判断这两种情况的方法是让该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交,预测子代花色遗传情况:若为新等位基因突变,则5种杂交组合中的子代应全为紫花;若该白花植株为上述5个白花品系之一,则一组杂交子代全为白花,其余4组杂交子代均为紫花。
48.(2013大纲全国,34,11分)已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性,非糯(B)对糯(b)为显性,这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证:①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律;②子粒的非糯与糯的遗传符合分离定律;③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求:写出遗传图解,并加以说明。
答案
F2子粒中:
①若黄粒(A_)∶白粒(aa)=3∶1,则验证该性状的遗传符合分离定律;(2分)
②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)=3∶1,则验证该性状的遗传符合分离定律;(2分)
③若黄非糯粒∶黄糯粒∶白非糯粒∶白糯粒=9∶3∶3∶1即A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律。(2分)
(本大题的其他合理答案也给分)
解析 本题考查遗传定律及其应用的基本知识。孟德尔的分离定律适合于一对相对性状的遗传研究,自由组合定律适合于两对或两对以上相对性状的遗传研究,试题要求只做一个杂交实验,故选择含两对相对性状的亲本(纯合白非糯与纯合黄糯或纯合黄非糯与纯合白糯)杂交得F1,F1再自交得F2,对F2的性状分离比进行分析,若其中某一对相对性状的分离比为3∶1,则该性状的遗传符合分离定律,若这两对相对性状的分离比为9∶3∶3∶1,则这两对相对性状符合基因的自由组合定律。答题时要掌握遗传图解的正确书写方法。包括标注亲本(P)和子一代(F1)的基因型、F2的基因型,标出杂交、自交符号,并在亲子代之间用箭头连接等。要应用所学知识准确预测实验结果并得出相应的结论。
个体
1
2
3
4
5
6
7
A抗原抗体
+
+
-
+
+
-
-
B抗原抗体
+
-
+
+
-
+
-
自交
3∶1
1∶2∶1
2∶1
9∶3∶3∶1
9∶6∶1
15∶1
6∶3∶2∶1
4∶2∶2∶1
成因
正常
不完全
显性
显性纯
合致死
正常
基因互作
一对基
因显性
纯合致死
两对基因显性纯合致死
测交
1∶1
1∶1
1∶1
1∶1∶1∶1
1∶2∶1
3∶1
1∶1∶1∶1
1∶1∶1∶1
杂交组合
子代体色
深黄
灰黑
深黄(P)♀×灰黑(P)♂
2 113
0
深黄(F1)♀×深黄(F1)♂
1 526
498
深黄(F1)♂×深黄(P)♀
2 314
0
深黄(F1)♀×灰黑(P)♂
1 056
1 128
杂交组合
子代体色
深黄
黄
白黄
深黄(P)♀×白黄(P)♂
0
2 357
0
黄(F1)♀×黄(F1)♂
514
1 104
568
黄(F1)♂×深黄(P)♀
1 327
1 293
0
黄(F1)♀×白黄(P)♂
0
917
864
杂交组合
子代体色
灰黑
黄
白黄
灰黑(P)♀×白黄(P)♂
0
1 237
0
黄(F1)♀×黄(F1)♂
754
1 467
812
黄(F1)♂×灰黑(P)♀
1 428
1 342
0
黄(F1)♀×白黄(P)♂
0
1 124
1 217
雌配子
雄配子
A
a
A
AA
种皮白色
Aa
种皮浅色
a
Aa
种皮浅色
aa
种皮黑色
父亲
母亲
儿子
女儿
基因
组成
A23A25B7
B35C2C4
A3A24B8
B44C5C9
A24A25B7
B8C4C5
A3A23B35
B44C2C9
杂交组合
子代叶片边缘
①×②
光滑形
①×③
锯齿状
①×④
锯齿状
①×⑤
光滑形
②×⑥
锯齿状
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
甲×乙
紫红色
紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4
乙×丙
紫红色
紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4
组别
杂交组合
F1
F2
1
甲×乙
红色籽粒
901红色籽粒,699 白色籽粒
2
甲×丙
红色籽粒
630红色籽粒,490白色籽粒
杂交编号
杂交组合
子代表现型(株数)
Ⅰ
F1×甲
有(199),无(602)
Ⅱ
F1×乙
有(101),无(699)
Ⅲ
F1×丙
无(795)
植株(表现型)
自交一代植株数目(表现型)
野生型(A低B低C高)
150(A低B低C高)
M1(A低B低C高)
60(A高B低C低)
181(A低B低C高)
79(A低B低C低)
M2(A低B低C高)
122(A高B低C低)
91(A低B高C低)
272(A低B低C高)
M3(A低B低C高)
59(A低B高C低)
179(A低B低C高)
80(A低B低C低)
杂交组合
P
F1
F2
甲
紫红眼突变体﹑紫红眼突变体
直翅紫红眼
直翅紫红眼
乙
紫红眼突变体、野生型
直翅红眼
直翅红眼∶直翅紫红眼=3∶1
丙
卷翅突变体、卷翅突变体
卷翅红眼∶直翅红眼=2∶1
卷翅红眼∶直翅红眼=1∶1
丁
卷翅突变体、野生型
卷翅红眼∶直翅红眼=1∶1
卷翅红眼∶直翅红眼=2∶3
实验
亲本
F1
F2
1
P1×P3
黑喙
9/16黑喙,3/16花喙(黑黄相间),4/16黄喙
2
P2×P3
灰羽
3/16黑羽,6/16灰羽,7/16白羽
实验
杂交组合
F1表现型
F2表现型及分离比
①
甲×丙
不成熟
不成熟∶成熟=3∶1
②
乙×丙
成熟
成熟∶不成熟=3∶1
③
甲×乙
不成熟
不成熟∶成熟=13∶3
F1
表型
红色
长形
红色
椭圆
形
红色
圆形
紫色
长形
紫色
椭圆
形
紫色
圆形
白色
长形
白色
椭圆
形
白色
圆形
比例
1
2
1
2
4
2
1
2
1
F2种子表型
粒数
7S球蛋白
野生型
124
7S球蛋白缺失型
377
脂氧酶
Lx-1,2,3
野生型
282
①
94
②
94
Lx-1,2,3全缺失型
31
杂交组合
P
F1
F2
♀
♂
♀
♂
♀
♂
Ⅰ
黑体
黄体
黄体
黄体
3黄体∶1黑体
3黄体∶1黑体
Ⅱ
灰体
黑体
灰体
灰体
3灰体∶1黑体
3灰体∶1黑体
Ⅲ
灰体
黄体
灰体
灰体
3灰体∶1黄体
3灰体∶1黄体
杂交
组合
P
F1
F2
♀
♂
♀
♂
♀
♂
Ⅳ
灰体
圆翅
黑体
锯翅
灰体
圆翅
灰体
圆翅
6灰体圆翅∶2黑体圆翅
3灰体圆翅∶1黑体圆翅∶
3灰体锯翅∶1黑体锯翅
Ⅴ
黑体
锯翅
灰体
圆翅
灰体
圆翅
灰体
锯翅
3灰体圆翅∶1黑体圆翅∶
3灰体锯翅∶1黑体锯翅
3灰体圆翅∶1黑体圆翅∶
3灰体锯翅∶1黑体锯翅
杂交组合
F1表现型
F2表现型
甲×乙
不甜
1/4甜,3/4不甜
甲×丙
甜
3/4甜,1/4不甜
乙×丙
甜
13/16甜,3/16不甜
组别
亲本杂交组合
F1表型及数量
抗病非斑点
抗病斑点
易感病非斑点
易感病斑点
1
抗病非斑点×易感病非斑点
710
240
0
0
2
抗病非斑点×易感病斑点
132
129
127
140
3
抗病斑点×易感病非斑点
72
87
90
77
4
抗病非斑点×易感病斑点
183
0
172
0
配子
♂
YY
Yy
yy
♀
YY
YYYY
YYYy
YYyy
Yy
YYYy
YYyy
Yyyy
yy
YYyy
Yyyy
yyyy
杂交组合
F2的表现型及数量(株)
矮秆抗除草剂
矮秆不抗除草剂
高秆抗除草剂
高秆不抗除草剂
甲×乙
513
167
0
0
甲×丙
109
37
313
104
乙×丙
178
12
537
36
实验分组
母本
父本
F1叶色
第1组
W
X
浅绿
第2组
W
Y
绿
第3组
W
Z
绿
第4组
X
Y
绿
第5组
X
Z
绿
第6组
Y
Z
绿
实验
亲本
F1
F2
甲×乙
1/4缺刻叶齿皮,
1/4缺刻叶网皮
1/4全缘叶齿皮,
1/4全缘叶网皮
/
②
丙×丁
缺刻叶齿皮
9/16缺刻叶齿皮,
3/16缺刻叶网皮
3/16全缘叶齿皮,
1/16全缘叶网皮
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
组别
杂交组合
F1表现型
F2表现型及个体数
甲
红二×黄多
红二
450红二、160红多、150黄二、50黄多
红多×黄二
红二
460红二、150红多、160黄二、50黄多
乙
圆单×长复
圆单
660圆单、90圆复、90长单、160长复
圆复×长单
圆单
510圆单、240圆复、240长单、10长复
绵羊
性别
转入的基因
基因整合位置
表现型
普通绵羊
♀、♂
-
-
白色粗毛
绵羊甲
♂
1个A+
1号常染色体
黑色粗毛
绵羊乙
♂
1个B+
5号常染色体
白色细毛
组别
亲代
F1表现型
F1自交所得F2的表现型及比例
实验一
甲×乙
全为产黑色种子植株
产黑色种子植株∶产黄色种子植株=3∶1
实验二
乙×丙
全为产黄色种子植株
产黑色种子植株∶产黄色种子植株=3∶13