第三单元 生物的遗传单元测试卷(一)一、单项选择题1.(2016云南师大附中月考,6)下列关于人类遗传病的说法,正确的是( )A.镰刀型细胞贫血症是由染色体片段缺失造成的B.苯丙酮尿症是由显性致病基因引起的C.多基因遗传病在群体中发病率较低D.胎儿出生前,可通过普通显微镜观察确定其是否患有21三体综合征答案 D 镰刀型细胞贫血症是由DNA分子中碱基对的替换造成的,A错误;苯丙酮尿症是由隐性致病基因引起的,B错误;多基因遗传病在群体中发病率较高,C错误;21三体综合征为染色体异常遗传病,可通过普通显微镜观察染色体初步确定胎儿是否患有21三体综合征,D正确。2.(2017河南南阳期中,33)如图为人类某种遗传病的系谱图,Ⅱ5和Ⅲ11为男性患者,下列相关叙述错误的是( )A.该病可能属于常染色体隐性遗传病B.若Ⅱ7不带致病基因,则Ⅲ11的致病基因来自Ⅰ1C.若Ⅱ7带致病基因,则Ⅲ10为纯合子的概率为D.若Ⅱ3不带致病基因,Ⅱ7带致病基因,Ⅲ9和Ⅲ10婚配,后代患病的概率是答案 C 双亲正常,孩子患病,该病为隐性遗传病,可能为常染色体隐性遗传病,也可能为伴X隐性遗传病,A正确;若Ⅱ7不带致病基因,则该病为伴X隐性遗传病,Ⅲ11的致病基因肯定来自Ⅱ6,Ⅱ6的致病基因来自Ⅰ1,则Ⅲ11的致病基因来自Ⅰ1,B正确;若Ⅱ7带致病基因,则该病为常染色体隐性遗传病(相关基因用A、a表示),Ⅱ6和Ⅱ7的基因型为Aa,则表现型正常的Ⅲ10为纯合子AA的概率为1/3,为杂合子Aa的概率为2/3,C错误;若Ⅱ3不带致病基因,Ⅱ7带致病基因,则Ⅲ9的基因型为Aa,AA,Ⅲ10基因型为Aa,AA,二者婚配,后代患病概率为2/3×1/3×1/4=1/18,D正确。3.(2018湖北宜昌期中,35)孟德尔一对相对性状(高茎与矮茎)的豌豆杂交实验和摩尔根证明基因在染色体上的实验相比,F2的结果有差异,原因是( )A.前者有等位基因的分离过程,后者没有B.前者应用统计学方法处理数据,后者没有C.前者体细胞中基因成对存在,后者不一定D.前者采用了假说—演绎法,后者没采用,答案 C 孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验和摩尔根果蝇杂交实验都存在等位基因的分离过程,A错误;两者的实验过程都采用了统计学方法处理数据,B错误;孟德尔实验中的豌豆没有性染色体,因此体细胞中的基因成对存在,摩尔根实验中的果蝇有性染色体,而性染色体上的基因不一定成对存在,C正确;孟德尔和摩尔根的实验都采用了假说—演绎法,D错误。易错点拨 孟德尔豌豆杂交实验探究的是常染色体上的基因的传递规律,摩尔根证明基因在染色体上的实验探究的是只位于X染色体上的基因的传递规律。4.(2018湖北宜昌调研,5)下列关于人体细胞中染色体遗传来源的分析,错误的是( )A.某学生体细胞中的常染色体,来自祖父、祖母的各占1/4B.某学生体细胞中的染色体,来自父方、母方的各占1/2C.某女生体细胞中的染色体,至少有一条来自祖母D.某男生体细胞中的染色体,至少有一条来自祖父答案 A 减数分裂中,同源染色体向两极移动是随机的,常染色体一半来自父方,一半来自母方,但是不能确定来自祖父、外祖父、祖母、外祖母的比例,A错误;人体细胞的23对染色体,一半来自父方,一半来自母方,即来自父方、母方的各占1/2,B正确;女生的两条X染色体一条来自父方,而父方的X染色体来自女生的祖母,所以该女生体细胞中的染色体,至少有一条来自祖母,C正确;男性的Y染色体来自父方,而父方的Y染色体来自祖父,而男性的常染色体由祖父传给他的数量是不确定的,故该男生体细胞中的染色体,至少有一条来自祖父,D正确。易错警示 人类性别决定是XY型,男性的染色体组型为22对(常染色体)+XY,女性的染色体组型是22对(常染色体)+XX;男性的X染色体来自母方,Y染色体来自父方,女性的两条X染色体一条来自母方、一条来自父方,因此男性的Y染色体总是传递给男性后代。5.(2019山东菏泽一模,4)甲病与乙病均为单基因遗传病,已知一对都只患甲病的夫妇生了一个正常的女儿和一个只患乙病的儿子(不考虑XY同源区段),下列叙述错误的是( )A.女儿是纯合子的概率为1/2B.儿子患病基因可能只来自母亲C.近亲结婚会增加乙病的患病概率D.该夫妇再生一个正常孩子的概率为3/16答案 A 将两种病分开进行分析,由于这对夫妇均患甲病,而女儿不患病,所以甲病是常染色体显性遗传病(相关基因用A、a表示),这对夫妇的基因型均为Aa;这对夫妇均不患乙病,而儿子患乙病,所以乙病为隐性遗传病(相关基因用B、b表示),但位于何种染色体上无法判断,若位于常染色体上,则这对夫妇的基因型均为Bb,儿子的基因型为bb;若位于X染色体上,则丈夫的基因型为XBY,妻子的基因型为XBXb,儿子的基因型为XbY。女儿正常,关于甲病的基因型为aa,对于乙病来说,如果是常染色体隐性遗传病,则女儿是纯合子的概率为1/3,如果是伴X染色体隐性遗传病,则女儿是纯合子的概率为1/2,A错误。儿子患病基因可能同时来自父母双方,也可能只来自母亲,B正确。乙病是隐性遗传病,近亲结婚会增加后代患隐性遗传病的概率,C正确。如果乙病为常染色体隐性遗传病,该夫妇的基因型均为AaBb,再生一个正常孩子的概率为1/4×3/4=3/16;如果乙病为伴X染色体隐性遗传病,该夫妇的基因型为AaXBY和AaXBXb,再生一个正常孩子的概率为1/4×3/4=3/16,D正确。6.(2019山东济南一中期中,34)某相对封闭的山区,有一种发病率极高的遗传病,该病受一对等位基因A/a控制。调查发现:双亲均为患者的多个家庭中,后代的男女比例约为1∶1,其中女性均为患者,男性中患者约占3/4。下列相关分析中,错误的是( )A.该遗传病为伴X染色体显性遗传病B.该调查群体中A的基因频率约为75%C.正常女性的儿子一般都不会患该遗传病D.在患病的母亲中约有1/2为杂合子答案 B 患病双亲生出正常孩子,且发病率与性别有关,可判断该遗传病为伴X染色体显性遗传病,A正确;该遗传病男性的发病率为3/4,说明母方产生XA配子的概率为3/4,可知调查家庭中母亲基因型有1/2XAXA、1/2XAXa,D正确;设调查群体共100人,应为XAXA25人、XAXa25人、XAY50人,,调查群体中A的基因频率=XA÷(XA+Xa)=(25×2+25+50)÷(50×2+50)=5/6,B错误;正常女性(XaXa)的儿子基因型为XaY(正常),C正确。7.(2016新疆乌鲁木齐八中月考,5)果蝇白眼为伴X染色体隐性遗传,红眼为显性性状。下列哪组杂交子代中,通过眼色就可直接判断果蝇的性别( ) A.白♀×白♂B.杂合红♀×红♂C.白♀×红♂D.杂合红♀×白♂答案 C 果蝇眼色的遗传为伴X染色体遗传,红眼对白眼为显性,设果蝇眼色受A和a这对等位基因控制,则雌果蝇基因型及表现型有:XAXA(红)、XAXa(红)、XaXa(白);雄果蝇基因型及表现型有:XAY(红)、XaY(白)。XaXa(白雌)×XAY(红雄)→XAXa(红雌)、XaY(白雄),所以可以通过颜色判断子代果蝇的性别,C正确。8.(2018辽宁沈阳郊联体一模,4)一对表现型正常的夫妇,生下一个红绿色盲和白化病兼患的儿子,下列示意图中,b是红绿色盲致病基因,a为白化病致病基因,不可能存在于该夫妇体内的细胞是(不考虑基因突变)( )答案 D 双亲基因型应为AaXBXb和AaXBY,A表示父亲体细胞的相关基因在染色体上的分布情况,B、C可表示次级卵母细胞或极体中基因在染色体上的分布情况,其中C中已发生了交叉互换,D应为男性体细胞,但与父亲基因型不符,D错误。审题方法 由于夫妻双方表现型正常,生了一个同时患红绿色盲和白化病的儿子(aaXbY),可推导出父亲的基因型为AaXBY、母亲的基因型为AaXBXb,再根据选项中的细胞类型及所带基因进行判断。9.(2018吉林实验中学月考,4)人们在野兔中发现了一种使毛色为褐色的基因(T)位于X染色体上,已知没有X染色体的胚胎是致死的。如果褐色的雌兔(染色体组成为XO)与正常灰色(t)雄兔交配,预期子代中褐色兔所占比例约为( )A.1/3B.1/2C.2/3D.3/4答案 C 由于褐色的雌兔(XTO)产生的卵细胞有1/2XT,1/2O,正常灰色雄兔(XtY)产生的精子有1/2Xt,1/2Y,因此后代有1/4XTXt,1/4XTY,1/4XtO,1/4OY,由于没有X染色体的胚胎是致死的,因此子代中褐色兔所占比例为2/3,C正确。10.(2018吉林实验中学四模,4)在人类遗传病的调查过程中,发现6个患单基因遗传病的家庭并绘制了相应的系谱图(如图)。6个家庭中的患者不一定患同一种遗传病,在不考虑突变和性染色体同源区段的情况下,下列分析正确的是( )A.家系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、V、Ⅵ符合红绿色盲的遗传B.若图中患者患同一种遗传病,则致病基因可能位于性染色体上C.若①携带致病基因,则该夫妇再生一个患病女儿的概率为1/8D.若①不携带致病基因,则Ⅰ中患者的一个细胞中最多可存在4个致病基因答案 C 母亲色盲,儿子一定色盲,家系Ⅴ不符合红绿色盲的遗传,根据家系Ⅱ中双亲正常,女儿患病,可判断该病为常染色体隐性遗传病,A、B错误;若①携带致病基因,则该病属于常染色体隐性遗传病,该夫妇再生一个患病女儿的概率为1/4×1/2=1/8,C正确;若①不携带致病基因,则该病属于伴X染色体隐性遗传病,Ⅰ中男患者只有一条X染色体,细胞有丝分裂后期可存在2个致病基因,D错误。,规律总结 遗传病类型快速判断:(1)双亲正常,女儿患病,则该病一定为常染色体隐性遗传病。(2)双亲患病,女儿正常,则该病一定为常染色体显性遗传病。(3)双亲正常,儿子患病。①若父亲不携带致病基因,则该病一定为伴X染色体隐性遗传病。②若父亲携带致病基因,则该病一定为常染色体隐性遗传病。11.(2018陕西咸阳二模,4)已知抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,血友病为伴X染色体隐性遗传病。下列有关人类遗传病的说法正确的是( )A.一对患有抗维生素D佝偻病的夫妇,所生的女儿不一定患病B.镰刀型细胞贫血症的根本病因是血红蛋白中一个氨基酸被替换C.某家庭中母亲患血友病,父亲正常,生了一个凝血正常且性染色体组成为XXY的孩子,则其形成原因最可能是卵细胞异常D.人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%,一对夫妇中妻子患病,丈夫正常,则所生子女不患该病的概率是9/19答案 D 伴X染色体显性遗传病的遗传特点:父亲患病女儿一定患病,A错误;镰刀型细胞贫血症的根本病因是血红蛋白基因中一个碱基对被替换,B错误;血友病是伴X染色体隐性遗传病(用H、h表示),父亲正常(XHY),母亲患血友病(XhXh),生了一个性染色体为XXY的凝血正常的儿子(XHXhY),XH和Y一定来自父亲,则其形成原因是精子异常,C错误;假设控制该遗传病的基因为A、a,已知该病的发病率为19%,则正常(aa)的概率为81%,根据哈迪—温伯格定律,a的基因频率为90%,A的基因频率为10%,人群中AA的基因型频率为10%×10%=1%,Aa的基因型频率为2×10%×90%=18%,所以患病妻子的基因型为Aa的概率为18%/(18%+1%)=18/19,其后代不患该病的概率为18/19×1/2=9/19,D正确。解后反思 解答本题的关键是掌握基因频率和基因型频率的关系,能够利用基因型频率计算基因频率,进而计算出患病个体中杂合子的概率,最后计算后代不患病的概率。12.(2018陕西榆林一模,25)对下列示意图所表示的生物学意义的描述,错误的是( )①图中生物自交后产生基因型为Aadd的个体的概率为1/8②乙图细胞一定处于有丝分裂后期,该生物正常体细胞的染色体数为4条③丙图所示家系中男性患者明显多于女性患者,该病最有可能是伴X隐性遗传病④丁表示果蝇染色体组成图,其基因型可表示为AaXWXWA.①②③④B.②④C.②③④D.②③答案 C 图中生物基因型为AaDd,自交后产生基因型为Aadd的个体的概率为1/2×1/4=1/8,①正确;乙图细胞中有同源染色体,并且着丝点分裂,可能处于有丝分裂后期,染色体数目暂时加倍,所以该生物正常体细胞的染色体应为4条,乙图也可能是四倍体生物细胞处于减数第二次分裂后期,②错误;丙图所示家系中,第二代中双亲都患病,所生的女儿却正常,说明是常染色体显性遗传病,③错误;丁图细胞表示雄果蝇的染色体组成,其中A和a基因位于常染色体上,W基因位于X染色体上,因此基因型可表示为AaXWY,④错误。因此说法错误的有②③④,故选C。13.(2018黑龙江哈尔滨六中月考,4)家蚕为ZW型性别决定,人类为XY型性别决定,则隐性致死基因(伴Z或伴X染色体遗传)对于性别比例的影响是( )A.家蚕中雄、雌性别比例上升,人类中男、女性别比例上升B.家蚕中雄、雌性别比例上升,人类中男、女性别比例下降C.家蚕中雄、雌性别比例下降,人类中男、女性别比例下降D.家蚕中雄、雌性别比例下降,人类中男、女性别比例上升答案 B 隐性致死基因导致性染色体异型个体(ZW、XY)的死亡率高于性染色体同型个体(ZZ、XX)的,即隐性致死基因可使家蚕中雄、雌性别比例上升,人类中男、女性别比例下降,B正确。,二、多项选择题14.(2020山东潍坊一中一模,17)人类β-地中海贫血症是一种由β-珠蛋白基因突变引起的单基因遗传病,该基因存在多种突变类型。甲患者珠蛋白β链第17、18位氨基酸缺失;乙患者β-珠蛋白基因中发生了一个碱基对的替换,导致β链缩短。下列叙述正确的是( )A.甲、乙患者的致病基因位于同源染色体的相同位置B.甲患者β链氨基酸的缺失是基因中碱基对不连续的缺失所致C.乙患者基因突变位点之后的碱基序列都发生了改变D.通过染色体检查不能诊断该病携带者和患者答案 AD 基因突变形成的都是等位基因,等位基因位于同源染色体的相同位置上,A正确;甲患者的β链第17、18位缺失了氨基酸,说明甲患者β链氨基酸的缺失是基因中碱基对连续的缺失所致,B错误;乙患者β-珠蛋白基因中发生了一个碱基对的替换,导致β链缩短,说明其发生基因突变后导致翻译过程中提前出现终止密码,而发生突变位点之后的碱基序列未发生改变,C错误;人类β-地中海贫血症是一种基因突变引起的单基因遗传病,因此不能通过染色体检查来确诊该病的携带者或患者,D正确。15.(2020山东胶州一中一模,16)已知男子患有某种单基因遗传病,其父母和妻子均正常,但妻子的母亲也患有该遗传病。下列叙述,合理的是( )A.若该病为常染色体遗传病,则该男子的父母都是杂合子,其妻子的父母都是纯合子B.若该病为伴X染色体遗传病,则人群中男性的发病率大于该致病基因的基因频率C.若男子有一个患同种遗传病的妹妹,则这对夫妇的子女患该病的概率均等D.可以通过羊水检查、基因诊断等手段,确定胎儿是否患有该种遗传病答案 CD 父母正常,儿子患病,说明该病为隐性遗传病,若该病为常染色体遗传病,则该病为常染色体隐性遗传病,该男子的父母都是杂合子(假设为Aa),其妻子的母亲患病,基因型为aa(纯合子),而父亲的基因型不能确定,可能是AA或Aa,A错误;若该病为伴X染色体遗传病,即该病为伴X染色体隐性遗传病,由于男性只有一条X染色体,因此人群中男性的发病率等于该致病基因的基因频率,B错误;若男子有一个患同种遗传病的妹妹,则该病为常染色体隐性遗传病,这对夫妇的子女患该病的概率均等,C正确;可以通过羊水检查、基因诊断等手段,确定胎儿是否患有该种遗传病,D正确。三、非选择题16.动物多为二倍体,缺失一条染色体的个体叫单体(2N-1)。大多数动物的单体不能存活,但在黑腹果蝇中,点状染色体(4号染色体)缺失一条也可以存活,而且能够繁殖后代,可以用来进行遗传学研究。 分类无眼野生型F1085F279245(1)某果蝇体细胞染色体组成如图,该果蝇的性别是 ,对其进行基因组测序时,需测定的染色体是 (填图中字母)。 (2)果蝇群体中存在无眼个体,无眼基因位于常染色体上,将无眼果蝇个体与纯合野生型个体交配,子代的表现型及比例如表。据表判断,显性性状为 。 ,(3)根据(2)中判断结果,请利用正常无眼果蝇,探究无眼基因是否位于4号染色体上。按要求完成以下实验设计:实验步骤:①让正常无眼雌果蝇与 交配,获得子代; ②统计子代的性状表现,并记录。实验结果预测及结论:①若 ,则说明无眼基因位于4号染色体上; ②若 ,则说明无眼基因不位于4号染色体上。 答案 (1)雄性 a、a'、b、c、d(其他合理即可) (2)野生型 (3)实验步骤:①野生型(纯合)4号染色体单体雄果蝇 实验结果预测及结论:①子代中出现野生型果蝇和无眼果蝇且比例为1∶1 ②子代全为野生型果蝇解析 (1)题图中含有X和Y染色体(果蝇的X染色体短于Y染色体,a'为Y染色体,a为X染色体),该果蝇为雄性。基因组测序时需测定同源染色体的其中一条,但性染色体必须测定X和Y染色体(有各自特有的区段),因此需测定的染色体是3+X+Y共5条,即题图中的a、a'、b、c、d。(2)野生型果蝇为有眼,无眼果蝇和有眼果蝇杂交,F1全为野生型(有眼),F1随机交配,F2中有眼∶无眼=3∶1,说明野生型为显性性状。(3)欲判断无眼基因是否位于4号染色体上,需选择正常无眼雌果蝇与野生型4号染色体单体雄果蝇交配。设控制无眼的基因为b,且无眼基因位于4号染色体上,则亲本基因型为bb×BO,BO表示缺失一条4号染色体,子代基因型、表现型及比例为bO(无眼)∶Bb(有眼)=1∶1。若无眼基因不在4号染色体上,则亲本基因型为bb×BB,子代基因型为Bb,全为野生型。17.糖原沉积病Ⅰ型是一种单基因遗传病,一对表现型正常的夫妇生了一个患糖原沉积病Ⅰ型的女儿和一个正常的儿子。若这个儿子与一个糖原沉积病Ⅰ型携带者女性结婚,他们生育患糖原沉积病Ⅰ型女儿的可能性是多少? 。 答案 1/12解析 根据“一对表现型正常的夫妇生了一个患糖原沉积病Ⅰ型的女儿和一个正常的儿子”可判断该病为常染色体隐性遗传病,设致病基因为a,则双亲均为Aa,他们正常儿子的基因型为1/3AA、2/3Aa。若这个儿子与一个糖原沉积病Ⅰ型携带者女性(即Aa)结婚,则子代为aa的概率为2/3×1/4=1/6,因此他们生育患糖原沉积病Ⅰ型女儿的可能性是1/6×1/2=1/12。18.(2018四川雅安中学月考,7)下表为某高中校医室记录的该校近几年来全体学生的体检结果中红绿色盲发病情况统计数据。请根据表中数据分析回答:性状表现型2008届2009届2010届2011届统计男生女生男生女生男生女生男生女生男生女生色觉正常40436742440233632840229815661395色盲8013160110381(1)根据统计数据分析,可说明色盲遗传发病率具有 的特点。是否能根据此表数据计算群体中色盲基因的频率? 。 (2)调查中发现某男生(Ⅲ-12)患有色盲,其同胞姐姐患有白化病,进一步调查其家族系谱如图二所示。①若a为色盲基因,b为白化基因,Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-5、Ⅱ-6个体基因组成与图一细胞所示相同的有 ,其基因型都为 。 ②Ⅲ-12产生的配子中不含致病基因的概率是 。 ③若Ⅲ-10与Ⅲ-13婚配,所生孩子完全正常的概率是 ,生一种病的概率是 。 ④假设学校所在地区相对较封闭,且人群中白化病患者占万分之一,若Ⅲ-10与一个无亲缘关系的表现型正常的男性结婚,生一个肤色正常的孩子的概率是 。 答案 (1)男性患者多于女性 否 (2)①Ⅰ-1、Ⅱ-5 BbXAXa ②1/3 ③35/48 1/4 ④201/202,解析 (1)表中信息显示:男性色盲患者多于女性。由于不知道女性携带者的人数,因此不能根据此表数据计算群体中色盲基因的频率。(2)色盲为伴X染色体隐性遗传病,白化病为常染色体隐性遗传病。①由题意可知:图一细胞所示的基因型为BbXAXa。分析图二可知:Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-5、Ⅱ-6的基因型分别为BbXAXa、BbXAY、BbXAXa、BbXAY,即Ⅰ-1、Ⅱ-5个体基因组成与图一细胞所示相同。②结合对①的分析可推知:Ⅲ-12的基因型为1/3BBXaY、2/3BbXaY,产生的配子及其比例为BXa∶bXa∶BY∶bY=2∶1∶2∶1,其中基因型为BY的配子不含致病基因,其概率是1/3。③若只研究色盲,则Ⅲ-10的基因型为1/2XAXa、1/2XAXA,Ⅲ-13的基因型为XAY,二者婚配,所生孩子患色盲的概率为1/2×1/2Xa×1/2Y=1/8XaY,正常的概率为1-1/8=7/8;若只研究白化病,则Ⅲ-10的基因型为Bb,Ⅲ-13的基因型为1/3BB、2/3Bb,二者婚配,所生孩子患白化病的概率为2/3×1/2b×1/2b=1/6bb,正常的概率为1-1/6=5/6;在此基础上,将色盲与白化病综合在一起研究,Ⅲ-10与Ⅲ-13婚配,所生孩子完全正常的概率是7/8×5/6=35/48;生一种病的概率是1/8×5/6+7/8×1/6=1/4。④已知人群中白化病患者占万分之一,即1/10000bb,据此推知:b基因频率=1/100,B基因频率=99/100;该人群中BB∶Bb=(99/100×99/100)∶(2×1/100×99/100)=99∶2,表现正常的人群中Bb占2/101。Ⅲ-10(Bb)与一个无亲缘关系的表现型正常的男性结婚,生一个肤色正常的孩子的概率是1-2/101×1/2b×1/2b=201/202。19.(2019四川雅安中学月考,10)果蝇是常用的遗传学实验材料,腿部有斑纹和无斑纹是受核基因控制的一对相对性状。(1)为什么果蝇是适宜的遗传学研究材料? 、 、 。 (2)请利用果蝇为实验材料,探究控制腿部有、无斑纹这对相对性状的基因是位于常染色体上还是X染色体上?(要求写出实验思路、预期实验结果及结论)实验思路: ; 预期实验结果及结论:A:若 ,则该等位基因位于常染色体上; B:若 ,则该等位基因位于X染色体上。 (3)若已知控制腿部有、无斑纹这对相对性状的基因是位于X染色体上的一对等位基因(用A、a表示)。请设计杂交实验证明腿部有斑纹性状是显性性状。实验思路: ; 预期实验结果: 。 实验结论:腿部有斑纹性状是显性性状。答案 (1)繁殖能力强 繁殖周期短 相对性状差异显著(或易于饲养)(2)取腿部有斑纹的雌雄果蝇与腿部无斑纹雌雄果蝇,进行正交和反交(即有斑纹♀×无斑纹♂,无斑纹♀×有斑纹♂),观察后代的性状表现 正、反交后代性状表现一致正、反交后代性状表现不一致(3)取腿部有斑纹雄果蝇与腿部无斑纹雌果蝇杂交 雌蝇全为有斑纹、雄蝇全为无斑纹解析 (1)果蝇是遗传学研究的优良材料的原因是果蝇相对性状差异明显,易于区分,繁殖速度快,繁殖能力强,易于饲养。(2)要探究控制腿部有、无斑纹这对相对性状的基因是位于常染色体上还是X染色体上,可采用正交和反交的实验方法,观察杂交后代中不同性别个体的表现型及比例。实验思路:取腿部有斑纹的雌雄果蝇和腿部无斑纹雌雄果蝇,进行正交和反交,即有斑纹♂×无斑纹♀,有斑纹♀×无斑纹♂,观察后代的性状表现。预期实验结果及结论:若正、反交后代性状表现一致,则该等位基因位于常染色体上;若正、反交后代性状表现不一致,则该等位基因位于X染色体上。(3)根据题意可知,控制腿部有、无斑纹这对相对性状的基因是位于X染色体上的一对等位基因(用A、a表示)。该实验为验证性实验,要设计杂交实验证明腿部有斑纹性状是显性性状,可用隐性纯合子雌,果蝇(腿部无斑纹雌果蝇)和显性纯合子雄果蝇(腿部有斑纹雄果蝇)杂交,若子一代雄果蝇全为腿部无斑纹,雌果蝇全为腿部有斑纹,则可证明腿部有斑纹性状是显性性状。20.(2018四川雅安第三次诊断,10)(10分)某昆虫为XY型性别决定的生物,其种群中个体的体色有灰体和黄体两种类型。研究人员从自然种群中随机选出若干对灰体个体作亲本,并进行自由交配,对孵化出的子代(F1)进行统计,发现子代有灰体与黄体两种类型,比例接近15∶1;他们还发现野生型昆虫中出现了一种亮红眼突变型,但不知控制亮红眼的基因在染色体上的位置及显隐关系。不考虑突变和交叉互换,回答下列问题:(1)假设该昆虫的体色只受一对等位基因(用A/a表示)控制,且不存在不育情况,当基因位于常染色体上时,该昆虫自然种群中AA∶Aa= ;假设该昆虫的体色受常染色体上的两对等位基因(用B/b与D/d表示)的控制,且同学甲选出的灰体个体的基因型都相同,则亲本的基因型为 ,且个体含有 基因即表现为灰体,F1实际的性状分离比只是接近而非等于理论分离比例的原因最可能是 。 (2)研究人员利用F1灰体与黄体继续进行测交实验,结果证实了该昆虫的体色由两对基因控制,则F1灰体中有 (填比例)的个体测交后代全为灰体。 (3)为判定亮红眼基因是位于X染色体上还是位于常染色体上,请写出实验设计思路并预期实验结果、得出结论。 。 答案 (1)1∶1 BbDd B或D(一个显性) F1的统计样本数量不是足够大 (2)7/15 (3)用亮红眼突变型果蝇与野生型果蝇进行正交和反交,观察子代的性状表现。若正反交子代雌、雄个体性状表现一致,则基因在常染色体上;若正反交子代雌、雄个体性状表现不一致,则基因在X染色体上解析 根据题干信息分析,若干灰体作亲本进行自由交配,后代出现了黄体,说明灰体对黄体是显性性状。后代性状分离比接近15∶1,若该性状受一对等位基因控制,则说明亲本灰体基因型不止一种,应该有AA和Aa两种;若该性状受两对等位基因控制,则15∶1正好是9∶3∶3∶1的变形,说明亲本灰体基因型都是BbDd,且黄体基因型为bbdd,其余基因型都是灰体。(1)若该昆虫的体色只受一对等位基因(用A/a表示)控制,且不存在不育情况,后代的性状分离比接近15∶1,即aa占1/16(1/4×1/4),说明亲本AA和Aa提供a配子的概率为1/4,因此亲本灰体中AA∶Aa=1∶1;若受两对等位基因(用B/b与D/d表示)的控制,则亲本的基因型为BbDd,且只有bbdd表现为黄体,说明只要有B或D的个体就表现为灰体;可能因为F1的统计样本数量不是足够大,所以F1实际的性状分离比只是接近而非等于理论分离比例。(2)若该昆虫的体色由两对等位基因控制,则亲本基因型为BbDd,后代灰体基因型为1BBDD、2BBDd、2BbDD、4BbDd、1BBdd、2Bbdd、1bbDD、2bbDd,其中1BBDD、2BBDd、2BbDD、1BBdd、1bbDD测交的后代都是灰体,因此F1灰体中有7/15的个体测交后代全为灰体。(3)判定亮红眼基因是位于X染色体上还是位于常染色体上,常用正反交法,即用亮红眼突变型果蝇与野生型果蝇进行正交和反交,观察子代的性状表现。若正反交子代雌、雄个体性状表现一致,则基因在常染色体上;若正反交子代雌、雄个体性状表现不一致,则基因在X染色体上。解题关键 解答本题的关键是根据相对性状判断显、隐性关系,根据后代性状分离比判断一对或两对等位基因的情况下的亲本基因型,并推测后代的情况。单元测试卷(二)1.(2020辽宁葫芦岛期末,22)某家庭中妻子患红绿色盲,丈夫、女儿表现均正常,则女儿的一个初级卵母细胞中色盲基因的数目和分布情况最可能是( )A.1个,位于一条染色单体上B.2个,位于一对性染色体上,C.2个,位于一对姐妹染色单体上D.4个,位于一个四分体的染色单体上答案 C 由“妻子患红绿色盲,丈夫、女儿表现均正常”可推知妻子的基因型为XbXb,丈夫的基因型为XBY,女儿的基因型为XBXb。女儿初级卵母细胞中染色体进行复制,染色体上的基因也进行了复制,每条染色体由两条姐妹染色单体组成,而1个红绿色盲基因(b)经过复制后形成的2个红绿色盲基因(b)分别位于两条姐妹染色单体的相同位置上,C正确。2.(2020届浙江名校新高考研究联盟一模,22)如图为某二倍体生物体内一个细胞的分裂图像,着丝粒均在染色体端部,图中1、2、3、4各表示一条染色体。下列表述正确的是( )A.图中细胞的核DNA数与该生物性原细胞的相同B.图中1与2的交叉现象是发生了染色体片段交换的结果C.1与2上的等位基因在后续的分裂过程中必定会相互分离D.1与3在后续的分裂过程中必定会出现在同一子细胞中答案 B 该细胞中的染色体均为端着丝粒染色体,根据染色体配对现象判断该细胞处于减数第一次分裂前期,细胞中的核DNA数是该生物性原细胞的两倍,A错误;图中1和2的交叉现象是同源染色体的非姐妹染色单体间发生了染色体片段交换的结果,B正确;由于发生了交叉互换,1与2上的等位基因也可能位于同一条染色体的姐妹单体上,一起进入了减数第二次分裂,C错误;减数分裂过程中,非同源染色体之间可以自由组合,可以是1与3、2与4组合,也可以是1与4、2与3组合,D错误。3.(2020届山东济南一中月考,4)下列关于减数分裂过程的叙述,不正确的是( )A.细胞质正在发生不均等分裂的时期,细胞中不一定有同源染色体B.染色单体和核DNA数目相等的时期,可能发生非同源染色体的自由组合C.染色体和核DNA数目相等的时期,每条染色体上没有姐妹染色单体D.染色体组数加倍的时期,可发生着丝点分裂、同源染色体分离答案 D 初级卵母细胞在减数第一次分裂后期发生不均等分裂,此时细胞中含有同源染色体;次级卵母细胞在减数第二次分裂后期发生不均等分裂,此时细胞中不含有同源染色体,A正确。非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期,此时染色体∶染色单体∶核DNA=1∶2∶2,B正确。染色体和核DNA数目相等时,染色体上没有姐妹染色单体,C正确。染色体组数加倍可发生在减数第二次分裂后期着丝点分裂时,而同源染色体分离则发生在减数第一次分裂后期,D错误。4.(2020届浙江十校联盟10月联考,13)如图是果蝇某次减数第一次分裂形成的子细胞,下列叙述正确的是( )A.该细胞分裂时不可能出现不均等分裂B.该细胞中有3条染色单体C.该细胞形成过程中一定发生了基因突变D.该细胞分裂结束即可进行受精作用答案 A 根据图中的Y染色体,可判断该细胞为次级精母细胞,正常情况下,该细胞分裂时为均等分裂,A正确;该细胞中含有4条染色单体,其中Y染色体为端着丝粒染色体,B错误;,该细胞中姐妹染色单体上含有等位基因,可能来自基因突变,也可能来自减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换,C错误;该细胞分裂结束产生的精细胞需经过变形才可进行受精作用,D错误。5.(2020届浙江五校10月联考,22)向某动物卵巢中注射含3H的脱氧核苷酸后,检测细胞分裂过程中染色体的放射性变化(该过程DNA只复制一次)。如图是处于不同分裂时期的细胞示意图,下列叙述错误的是( )A.甲、乙、丙细胞中每条染色体的DNA分子均具有放射性B.三个细胞中均含有2个染色体组C.丙细胞可能产生两个基因型不同的子细胞D.乙细胞中每条染色体的着丝粒都将与两极中心体发出的纺锤丝相连答案 D 根据DNA半保留复制的特点,新合成的DNA均有一条链含有3H标记的脱氧核苷酸,因此甲、乙、丙细胞中每条染色体的DNA分子均具有放射性,A正确;三个细胞中均含有2个染色体组,B正确;若在减数第一次分裂前期发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的片段互换或是基因突变,丙细胞产生的两个子细胞的基因型可能不同,C正确;乙细胞处于减数第一次分裂前期,细胞中每条染色体的着丝粒并未与纺锤丝相连,D错误。6.(2020届浙江七彩阳光高三期初联考,20)如图为某二倍体动物细胞分裂图像(图示为部分染色体),据图分析,下列叙述正确的是( )A.甲细胞正在进行同源染色体的分离B.乙细胞中的①和②不可同属一个染色体组C.丙细胞中移向两极的染色体组成相同D.丁细胞中P和Q上的基因,在亲子代间传递时可遵循自由组合定律答案 D 本题结合细胞分裂图像,综合考查了有丝分裂和减数分裂的相关知识,体现了对科学思维素养的考查。甲细胞处于有丝分裂后期,不发生同源染色体的分离,A错误;乙细胞中的①和②属于非同源染色体,可同属一个染色体组,B错误;丙细胞中同源染色体分离,若该细胞为由XY型性别决定的雄性动物细胞,则移向两极的染色体组成会不同,C错误;丁细胞中的P和Q属于非同源染色体,P和Q上的基因属于非等位基因,在亲子代间传递时遵循自由组合定律,D正确。 7.(2020广东、福建等4月联考,4)蜜蜂中的蜂王和工蜂都由受精卵发育形成,属于卵式生殖;雄蜂由卵细胞发育形成,属于孤雌生殖。一个基因型为AaBb(A、a基因位于1号染色体上,B、b基因位于2号染色体上)的蜂王与基因型为ab的雄蜂交配,生出了一只基因型为AA而缺少B、b基因的雄蜂。仅考虑染色体数目变异,下列可产生该基因型为AA的雄蜂的组合是( )①1号染色体在减数第一次分裂时未分离 ②1号染色体在减数第二次分裂时未分离 ③2号染色体在减数第一次分裂时未分离 ④2号染色体在减数第二次分裂时正常分离A.①③B.①④C.②④D.②③答案 D 基因型为AA而缺少B、b基因的雄峰是由基因型为AA的卵细胞发育而来的,母本基因型为AaBb,在卵细胞中形成2个A的原因:1号染色体的两条姐妹染色单体在减数第二次分裂时没有分离,2个A基因进入卵细胞;缺少B、b基因的可能原因:一是2号染色体在减Ⅰ分裂时没有发生分离,,形成了不含有2号染色体的次级卵母细胞,导致产生的卵细胞中不含B、b基因;二是减Ⅰ分裂正常,减Ⅱ分裂时2个b基因或2个B基因进入极体,产生了不含有2号染色体的卵细胞,D正确。8.(2020广东四校联考,3)蝗虫的性别决定为XO型,正常雄虫的体细胞中有23条染色体,仅有一条性染色体(X染色体)。如图表示某雄虫精巢中某一细胞染色体的行为,染色体A和B为一对同源染色体。以下叙述正确的是( )A.图示细胞处于减数第二次分裂后期B.若对该种蝗虫进行基因组测序,则应该测定12条染色体的DNA序列C.该细胞所处的时期染色体高度螺旋化难以解旋,细胞内不能合成新的蛋白质D.萨顿通过观察雄蝗虫体细胞和精子的染色体数,提出了基因在染色体上的假说答案 B 图示细胞中含有同源染色体,应处于减数第一次分裂时期,A错误。正常雄虫体细胞中有23(22+X)条染色体,基因组测序应该测11条常染色体和1条X染色体,共12条,B正确。该细胞所处的时期染色体高度螺旋化难以解旋,无法转录形成RNA,但在间期合成的RNA仍有部分能发挥作用,所以细胞内仍能合成新的蛋白质,C错误。萨顿运用类比推理的方法,依据基因和染色体在行为上存在着明显的平行关系,提出了基因在染色体上的假说,D错误。二、不定项选择题9.(2020山东威海一模,17)如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时,处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ~Ⅳ)中遗传物质或其载体(①~③)的数量。下列叙述与图中信息不相符的是( )A.②、③分别代表染色体和核DNAB.Ⅱ代表次级精母细胞C.Ⅱ所处阶段发生基因的分离和自由组合D.Ⅲ所处阶段将发生姐妹染色单体分离答案 AB 图中①~③分别为染色体、染色单体和核DNA,A错误;Ⅰ~Ⅲ分别代表精原细胞、初级精母细胞和次级精母细胞,B错误;初级精母细胞所处的减数第一次分裂后期会发生基因的分离和自由组合,C正确;次级精母细胞所处的减数第二次分裂后期将发生姐妹染色单体分离,D正确。10.(2020江苏南京、盐城二模,23)如图甲、乙为某哺乳动物处于不同分裂时期的细胞图,丙图为该动物细胞分裂时相关物质或结构数量变化的部分曲线图。下列有关叙述正确的是(多选)( ),A.甲图细胞含有两个四分体,其中发生的变异是由基因突变导致的B.乙细胞名称为次级精母细胞,分裂后形成子细胞的基因型是AB或aBC.丙图中曲线变化可表示减数分裂某段时期染色单体数的变化D.若丙图中曲线表示睾丸中某细胞分裂时染色体组的数目变化,则a为1或2答案 CD 分析题图,可发现甲图细胞没有四分体,A错误;乙细胞中无同源染色体,着丝点排列在细胞中央的赤道板上,为减数第二次分裂中期的细胞,该细胞名称可能为次级精母细胞,也可能为次级卵母细胞或极体,B错误;丙图中曲线Ⅰ→Ⅱ的变化可表示减数第一次分裂→减数第二次分裂细胞中染色单体数的变化,C正确;睾丸中精原细胞既能进行有丝分裂也能进行减数分裂,若丙图中曲线表示有丝分裂,则a为2,若表示减数分裂,则a为1,D正确。三、非选择题11.(2020福建三明二模,32)(14分)图甲、乙是基因型为AaBb的雌性动物体内细胞的分裂示意图,图丙表示该动物细胞分裂时期染色体数量变化曲线,请据图回答:(1)图甲细胞处于 分裂的 期,此细胞中含有 个染色体组,它发生在图丙曲线中的 阶段(填编号)。 (2)图乙细胞的名称为 ,此细胞中含有 个四分体,基因B与b的分离发生在图丙曲线中的 阶段(填编号)。若图乙细胞在进行减数第一次分裂时,③和④没有分离。减数第二次分裂正常最终形成了四个子细胞,其中一个极体的基因型为AaB,则卵细胞的基因型为 。 (3)图丙曲线中,②③阶段形成的原因是 ; 阶段(填编号)的细胞内不存在同源染色体。 答案 (1)有丝 后 4 ⑥ (2)初级卵母细胞 2 ① AaB或b (3)着丝点分裂,姐妹染色单体分开 ②③④解析 (1)图甲细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期,此时细胞中含有4个染色体组,对应于丙图中的⑥。(2)乙细胞含有同源染色体,且同源染色体正在联会,处于减数第一次分裂前期,因此乙细胞为初级卵母细胞,细胞中含有2个四分体;B与b位于同源染色体上,在减数第一次分裂后期分离,对应于图丙中的①。若减数第一次分裂同源染色体③和④没有分离,减数第二次分裂正常,产生了AaB的极体(该极体可能是次级卵母细胞产生的,也可能是第一极体产生的),则卵细胞的基因型是AaB或b。(3)图丙中,曲线②③阶段形成的原因是着丝点分裂,姐妹染色单体分开;曲线②③④阶段的细胞内不存在同源染色体。12.(2020湖南师大附中月考,31)(15分)如图为某动物精巢内的一个精原细胞在减数分裂过程中染色体数量变化的曲线图。图中“1”代表精原细胞的分裂间期。请据图回答下列问题。,(1)图中的“2”时期,细胞中染色体的行为是 。 (2)图中“6~9”时期的细胞名称是 。“8”时期的细胞中,有 对同源染色体。 (3)图中“5”发展至“6”时期,染色体数目发生变化是由于 分离,并分别进入两个子细胞中。 (4)图中“7”发展至“8”时期,染色体数目发生变化是由于 。 (5)由此可见,减数分裂的“减数”是指染色体数目减半,发生的时期是 (用中文表示)。 (6)基因自由组合定律的细胞学基础,建立于图中的 时期(用图中数字表示)。 答案 (1)同源染色体联会,其非姐妹染色单体之间可以发生交叉互换 (2)次级精母细胞 0 (3)同源染色体 (4)每条染色体上的着丝点分裂,形成两条子染色体 (5)减数第一次分裂末期结束时 (6)4解析 (1)图中的“2”时期,表示减Ⅰ前期,细胞中发生同源染色体联会,其非姐妹染色单体之间可以发生交叉互换。(2)图中“6~9”时期表示减数第二次分裂,其细胞名称是次级精母细胞。“8”时期表示减Ⅱ后期,没有同源染色体。(3)图中“5”发展至“6”时期表示减Ⅰ结束进入减Ⅱ,同源染色体分离,并分别进入两个子细胞中,导致染色体数目减半。(4)图中“7”发展至“8”时期表示减Ⅱ中期结束,进入减Ⅱ后期,每条染色体上的着丝点分裂,形成两条子染色体导致染色体数目加倍。(5)由此可见,减数分裂的“减数”是指染色体数目减半,发生的时期是减数第一次分裂末期结束时。(6)基因自由组合定律的细胞学基础建立于减Ⅰ后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,即图中的4。13.(2020湖南湘潭二模,31)(10分)图1为某动物体内五个处于不同分裂时期的细胞示意图;图2表示染色体数为2n的生物体内的细胞在不同细胞分裂时期染色体、染色单体和核DNA分子的含量;图3为人体减数分裂过程简图,其中A~G表示相关细胞,①~④表示过程。请回答下列问题:图1图2图3(1)图1中处于减数分裂过程的细胞是 (按照分裂先后顺序),孟德尔的基因自由组合定律发生在细胞 (填字母)中。 (2)图2中的Ⅰ时期对应图1中的细胞 (填字母),Ⅲ时期染色单体消失的原因是 。Ⅳ时期细胞中的染色体和核DNA分子数目均比体细胞中的少一半,意义是 。 (3)若图3表示一个色盲患者的细胞减数分裂过程,且细胞D中不含色盲基因,则正常情况下,图3中含色盲基因的细胞有 (填字母)。 ,答案 (1)e、b、d b (2)b、c、e 着丝点分裂 形成染色体和核DNA分子的数目均减半的配子,再通过受精作用加倍,以保持生物体染色体数目和遗传物质的相对稳定 (3)A、C、F、G解析 分析图1:a细胞处于有丝分裂后期,b细胞处于减数第一次分裂后期,c细胞处于有丝分裂中期,d细胞处于减数第二次分裂后期,e细胞处于减数第一次分裂前期;分析图2:Ⅰ时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的比为1∶2∶2,且染色体数与体细胞相同,表示有丝分裂前期和中期,减数第一次分裂时期;Ⅱ时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的比为1∶2∶2,且染色体数是体细胞的一半,表示减数第二次分裂前期、中期;Ⅲ时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的比为1∶0∶1,且染色体数与体细胞相同,表示有丝分裂末期结束后形成的子细胞、减数第二次分裂后期、末期;Ⅳ时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的比为1∶0∶1,且染色体数是体细胞的一半,表示减数第二次分裂末期结束后形成的子细胞;分析图3:图3为某哺乳动物减数分裂过程简图,其中A为初级精母细胞,B、C为次级精母细胞,D、E、F、G表示精细胞。(1)由以上分析可知:图1中处于减数分裂过程的细胞是e(减数第一次分裂前期)、b(减数第一次分裂后期)、d(减数第二次分裂后期);孟德尔的基因自由组合定律发生在减数第一次分裂后期,对应细胞b。(2)图2中的Ⅰ可表示有丝分裂前期和中期及减数第一次分裂时期,对应图1中的细胞b、c、e;图2中的Ⅲ时期染色单体消失的原因是着丝点分裂;Ⅳ时期细胞中的染色体和核DNA分子数目均比体细胞中的少一半,意义是形成染色体和核DNA分子的数目均减半的配子,再通过受精作用加倍,以保持生物体染色体数目和遗传物质的相对稳定。(3)设色盲相关基因用B、b表示,若图3表示一个色盲患者(XbY)精原细胞的减数分裂过程,细胞D(精细胞)中不含色盲基因,基因型为Y,则与之同时产生的E细胞也不含色盲基因;故色盲基因Xb存在于与之互补的F、G中,以及产生精细胞的次级精母细胞C和精原细胞A中。14.(2019江苏苏、锡、常、镇四市二模,29)(15分)蝗虫(雄性2n=23,XO;雌性2n=24,XX)染色体数目较少而大,且多为端部着丝点,易于观察,故常利用雄蝗虫的精巢压片法制作细胞分裂时相观察的标本。图1~3是从多个显微图像中选出的三个处于不同的分裂中期图像。请分析回答:(1)将采集的蝗虫精巢适当处理后移入固定液(甲醇∶冰醋酸=3∶1)中固定,一段时间后取出,用解剖针挑破曲细精管,使细胞溢出,然后经 →制片后,观察分析染色体的 。 (2)图2中X染色体并未像常染色体一样正常排列在赤道板的位置上,推测出现这种现象最可能的原因是 。 (3)图1是处于 (填细胞分裂方式)中期细胞的染色体。与图3处于同一时期的细胞中,染色体可能有 种形态。 (4)研究发现,某些化学因素的刺激可以影响减数分裂过程的完成。在采集精巢前对蝗虫活体适量注射一定浓度的秋水仙素溶液,抑制 ,使细胞停留在分裂中期,从而获得较多的中期分裂相。 (5)为了解一天中蝗虫减数分裂是否存在分裂最旺盛的时段,研究小组应在 捕获同种蝗虫并采集精巢,规范制作临时装片,对每个装片选取多个视野进行观察,比较不同装片中 。 答案 (1)染色 形态、位置和数目 (2)雄蝗虫细胞内的X染色体无同源染色体,无法联会(导致来自两极的纺锤丝对染色体的拉力不平衡) (3)有丝分裂 11或12 (4)纺锤体的形成 (5)一天的不同时间段 处于分裂期细胞的平均数(比例)解析 (1)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,装片的制作流程为解离→漂洗→染色→制片。由此类推观察曲细精管中精原细胞中的染色体也需要染色;染色体的形态、位置和数目是区分不同分裂时期的标志。(2)根据题干信息“图1~3是从多个显微图像中选出的三个处于不同的分裂中期图像”分析题图中的染色体的分布和量,可判断图1为有丝分裂中期,图2为减数第一次分裂中期,图3,为减数第二次分裂中期。减数第一次分裂前期会发生同源染色体联会,中期X染色体并未像常染色体一样正常排列在赤道板的位置上,出现这种现象最可能的原因是雄蝗虫细胞内的X染色体无同源染色体,无法联会(导致来自两极的纺锤丝对染色体的拉力不平衡)。(3)根据上述分析,由于X染色体没有对应的同源染色体,因此与图3处于同一时期(减数第二次分裂中期)的细胞中,染色体可能有11或12种形态。(4)秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂中纺锤体的形成。(5)为了解一天中蝗虫减数分裂是否存在分裂最旺盛的时段,应以一天中不同的时间段为自变量,所以研究小组应在一天的不同时间段捕获同种蝗虫并采集精巢。因变量为处于分裂期的细胞数目,所以应比较不同装片中处于分裂期细胞的平均数(比例)。单元测试卷(三)一、单项选择题1.(2019北京丰台期末,9)如图是某哺乳动物个体细胞分裂不同时期的染色体数目曲线图和分裂图像,下列说法正确的是( )A.实验材料应选自该生物的精巢或卵巢B.图3所示的细胞中存在同源染色体C.与图1中EF段相对应的是图2和图3D.图4所示细胞中含有4个染色体组答案 D 图2为减数第一次分裂后期图像,此时细胞质进行了均等分裂,不是卵细胞形成的特点,所以实验材料应选自精巢,A选项错误;图3是减数第二次分裂后期图像,该图中不含同源染色体,B选项错误;图1中EF段对应减数第二次分裂后期和末期,与之对应的是图3,C选项错误;图4所示细胞中含有4个染色体组(每组含1大、1小两条染色体),D选项正确。思维点拨 此题以有丝分裂和减数分裂为载体,考查考生辨认、解读的理解能力。2.(2018北京海淀期中,25)如图为某哺乳动物不同分裂时期的染色体及其上基因示意图。下列叙述不正确的是( )A.细胞①形成③的过程中发生了等位基因分离B.细胞②中有四对同源染色体,四个染色体组C.细胞④不是③的子细胞,④仅有一个染色体组D.细胞④为次级精母细胞,不含同源染色体答案 D 细胞①形成③的过程经过了减数第一次分裂,发生了同源染色体上等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合,故A正确;细胞②为有丝分裂后期的细胞,着丝点分裂,染色体数目加倍,所以有四对同源染色体,四个染色体组,故B正确;细胞④中存在姐妹染色单体,细胞③细胞质发生的是着丝点分裂,故细胞④不是③的子细胞,故C正确;根据细胞③细胞质不均等分裂,判断该动物为雌性动物,故D错误。,3.(2019北京朝阳期末,5)一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂,下列叙述不正确的是( )A.减数第一次分裂中期、减数第二次分裂后期,细胞中的染色体组数相同B.若产生的精子为AXB∶aXB∶AY∶aY=1∶1∶1∶1,则可能发生了交叉互换C.若产生的精子为AXB∶aXB∶aY=1∶1∶2,则可能的原因是同源染色体未分离D.若细胞中无染色单体,基因组成为AAYY,则该细胞可能处于减数第二次分裂后期答案 C 减数第一次分裂中期、减数第二次分裂后期,细胞中的染色体数都与体细胞的染色体数相等,染色体组数也相同,A正确;正常情况下,一个精原细胞只能产生4个共两种精子,若产生的精子为4种且AXB∶aXB∶AY∶aY=1∶1∶1∶1,则可能发生了交叉互换,B正确;若产生的精子为AXB∶aXB∶aY=1∶1∶2,则可能是某个A基因突变为a基因,C错误;若细胞基因组成为AAYY,说明不含有同源染色体,同时该细胞中不含有染色单体,则该细胞可能处于减数第二次分裂后期或末期,D正确。4.下列是某哺乳动物细胞分裂的图像,有关分析正确的是( )A.含有2对同源染色体的是甲、乙B.对应丁图中DE段的可是甲图所在的时期C.一般会发生基因重组的是乙、丙图的所在时期D.该动物体细胞中的性染色体是XY答案 B 依据细胞分裂后期染色体分布特点可知,甲图处于有丝分裂后期,含有4对同源染色体,乙图处于减数第一次分裂后期,含有2对同源染色体,A错误;丁图DE段表示着丝点分裂后每条染色体含有一个DNA分子,可对应甲图细胞所在的时期,B正确;通常基因重组发生在减数第一次分裂前期或后期,而丙图为减数第二次分裂中期,不会发生基因重组,C错误;由乙图细胞质不均等分配可知该动物是雌性个体,因此其性染色体可能为XX,D错误。5.如图表示某动物一个精原细胞减数分裂过程中,染色体联会时发生错误的情况,A~D表示染色体上的基因,下列分析错误的是( )A.图示发生了同源染色体非姐妹染色单体的片段交换,变异类型属于基因重组B.C1D2和D1C2与C、D的基因结构不同,可能成为C、D的等位基因C.该细胞继续完成减数分裂,可以产生3种类型的精细胞D.该细胞形成的精子中,可能无法观察到C1D2和D1C2编码的错误蛋白质答案 A 本题主要考查减数分裂、染色体变异,进而考查学生对减数分裂的理解程度以及减数分裂与变异之间的联系,,此类题型需结合基础知识及题图综合分析。图中同源染色体发生交换的位置在非姐妹染色单体的C与D基因中(非等位同源区段),交换后染色体结构发生改变,故此变异类型属于染色体结构变异,A错误。异常交叉互换形成的C1D2和D1C2基因与C基因、D基因相比,虽然碱基排列顺序(基因结构之一)不同,但依然处在同源染色体的相同位点上,若控制相对性状,则可能成为等位基因,B正确。经过同源染色体分离、姐妹染色单体分离,最终形成四个子细胞,每个子细胞各具有图中的一条染色单体,因此精细胞有三种类型,C正确。根据基因的选择性表达,题中涉及的相关基因未必在精细胞中表达,故有可能无法观察到C1D2和D1C2编码的错误蛋白质,D正确。易错警示 要充分理解染色体结构变异中的易位和基因重组之间的区别。基因重组中的交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,且必须限定是等位同源区段的交叉互换(也可以理解为等长交换),而非同源染色体之间的片段交换或移接可称为易位。6.(2020北京平谷一模,7)下列关于遗传物质的叙述正确的是( )A.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明DNA是主要遗传物质B.孟德尔的豌豆杂交实验证明遗传物质是DNAC.原核生物的遗传物质是DNA或RNAD.有些病毒的遗传物质是RNA答案 D T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明DNA是遗传物质,但不能证明DNA是主要遗传物质,A错误;孟德尔豌豆杂交实验利用假说—演绎法发现并证明了基因的分离定律和基因的自由组合定律,B错误;原核生物的遗传物质是DNA,C错误;病毒按照遗传物质一般可分为DNA病毒和RNA病毒,D正确。7.(2020北京海淀一模,6)真核细胞的DNA聚合酶和RNA聚合酶有很多相似之处。下列叙述正确的是( )A.两者都只在细胞核内催化反应B.两者都以脱氧核苷酸为底物C.两者都以单链DNA为模板D.两者都能催化氢键断裂反应答案 C 本题以真核细胞的DNA聚合酶和RNA聚合酶为载体,考查了两种酶的作用、DNA复制、转录过程等相关知识点,体现了对生命观念素养中结构与功能观要素和科学思维素养中归纳与概括要素的考查。细胞的DNA聚合酶催化DNA的半保留复制过程,作用是以单链DNA为模板,将单个脱氧核糖核苷酸添加到脱氧核苷酸链(子代DNA单链)上,并催化磷酸二酯键合成。RNA聚合酶用于转录过程(以DNA的一条链为模板,利用四种核糖核苷酸,合成RNA),作用是①催化氢键断裂,解开部分DNA双链;②识别并结合位于DNA上的启动子,启动转录;③将单个核糖核苷酸添加到核糖核苷酸链(RNA)上,催化磷酸二酯键合成。故B、D错误,C正确。真核细胞DNA分子复制和转录主要发生在细胞核,其次在线粒体和叶绿体中也可发生,A错误。8.(2020北京西城一模,9)某种噬菌体外壳蛋白基因突变使mRNA中部出现一个终止密码子,导致外壳蛋白无法合成,噬菌体不能增殖。但这种噬菌体能在大肠杆菌C品系中顺利增殖,释放子代噬菌体。下列假设最合理的是( )A.大肠杆菌C品系中某种突变型tRNA能识别并结合该终止密码子B.大肠杆菌C品系中的某物质能定向诱发噬菌体DNA回复突变C.大肠杆菌C品系中的核糖体能够跳过终止密码子继续向前移动D.大肠杆菌C品系中存在该突变mRNA的互补RNA,辅助其翻译答案 A 题述表明由外壳蛋白基因突变导致mRNA中部出现一个终止密码子的噬菌体能在大肠杆菌C品系中顺利增殖,可知mRNA中部出现的终止密码子可以被识别并编码氨基酸,使翻译过程顺利进行,且该氨基酸与原位置的氨基酸种类相同,而在翻译过程中,tRNA上的反密码子可以识别mRNA上的密码子,从而将携带的氨基酸放入合适的位置,但终止密码子不存在与之对应的tRNA,因此题干中现象出现最可能的原因是大肠杆菌C品系中某种tRNA发生突变,能识别并结合该终止密码子,从而使核糖体正常合成肽链,完成翻译过程,A正确;基因突变具有低频性和不定向性,B错误;若核糖体跳过终止密码子继续向前移动,最终合成的蛋白质相比正常蛋白质少一个氨基酸,不符合题意,且核糖体不会主动跳过终止密码子,C错误;若大肠杆菌C品系中存在该突变mRNA的互补RNA,则互补RNA,会与突变mRNA形成杂交分子,进而抑制mRNA与核糖体结合,抑制翻译过程,无法形成蛋白质,与题意不符,D错误。解题关键 根据题中所给关键信息:基因突变导致的终止密码子被识别了,再结合选项中的关键题眼:突变型tRNA能识别并结合终止密码子、定向诱发突变、核糖体跳过、互补RNA,一一进行排除。9.(2019北京朝阳期末,7)真核细胞中的miRNA是一类由内源基因编码的单链RNA分子,它能识别靶mRNA并与之发生部分互补结合,从而调控基因的表达。据此分析,下列说法正确的是( )A.真核细胞中所有miRNA的核苷酸序列都相同B.miRNA中的碱基类型决定此RNA是单链结构C.miRNA通过阻止靶基因的转录来调控基因表达D.miRNA的调控作用可能会影响细胞分化的方向答案 D 由题知miRNA是一类单链RNA分子,不同的miRNA核苷酸排列顺序一般不同,A错误;由于碱基可以进行互补配对,有些RNA单链可以形成双链结构,因此碱基类型不是决定此RNA是单链结构的唯一原因,B错误;由题知miRNA能识别靶mRNA并与之发生部分互补结合,该过程会影响翻译过程,从而影响基因的表达,C错误;miRNA的调控作用可能对基因的选择性表达产生影响,即影响细胞分化的方向,D正确。10.(2019北京西城期末,8)如图是tRNA的结构示意图,以下叙述错误的是( )A.tRNA是相关基因表达的产物B.tRNA分子一定含有氢键C.tRNA分子一定含有磷酸二酯键D.不同tRNA携带的氨基酸一定不同答案 D tRNA是相关基因转录所得,是其表达的产物,A正确;tRNA内部有碱基互补配对的结构,含有氢键,B正确;tRNA的基本组成单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸之间靠磷酸二酯键进行连接,C正确;不同tRNA携带的氨基酸可能相同,D错误。能力解读 本题A、B、C选项考查辨认、解读的理解能力;D选项考查推理的应用能力。解题关键 本题重点考查tRNA的结构、特点以及基因的表达等相关知识,掌握tRNA的结构、种类及特点,能结合所学的知识作出准确的判断是解题的关键。二、不定项选择题11.(2020山东济宁6月三模)如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图。下列叙述不正确的是( ),A.cl(暗栗色眼基因)与w(白眼基因)属于等位基因B.摩尔根用类比推理法证明了w只位于X染色体上C.控制朱红眼性状的基因与控制辰砂眼性状的基因的遗传遵循自由组合定律D.减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w不可能岀现在细胞的同一极答案 ABD 暗栗色眼基因cl位于常染色体上,白眼基因w位于X染色体上,两者属于非同源染色体上的非等位基因,A错误;摩尔根用假说—演绎法证明w只位于X染色体上,B错误;控制朱红眼性状的基因与控制辰砂眼性状的基因是非同源染色体上的非等位基因,二者的遗传遵循基因的自由组合定律,C正确;在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,则图中的常染色体和X染色体可能移向同一极,进入同一个细胞中,当该细胞处于减数第二次分裂后期时,基因cn、cl、v、w出现在细胞的同一极,D错误。12.(2020山东青岛三校月考)HIV是逆转录病毒,其RNA在逆转录酶的作用下生成病毒cDNA。AZT(叠氮胸苷)是碱基T的类似物,能取代T参与碱基配对,并且AZT是逆转录酶的底物,可阻断新病毒的形成,但不是细胞中DNA聚合酶的合适底物。下列说法错误的是( )A.AZT可作为治疗艾滋病的药物B.AZT可与碱基A发生互补配对C.AZT会抑制细胞中DNA的复制D.AZT参与细胞中DNA的转录过程答案 CD AZT可阻断新HIV的形成,因此可作为治疗艾滋病的药物,A正确;AZT是碱基T的类似物,能取代T与碱基A配对,B正确;AZT不是细胞中DNA聚合酶的合适底物,因此,AZT不会抑制细胞中DNA的复制,C错误;AZT是逆转录酶的底物,参与逆转录过程,而不参与细胞中DNA的转录过程,D错误。13.如图是细胞内遗传信息的传递过程图解,其中1、2、3分别代表相关过程。据图分析,下列叙述错误的是( )A.1过程的原料有四种,2、3过程碱基互补配对方式相同B.图中三种RNA在原核细胞和真核细胞内都存在C.图中的多肽一定需要经过内质网加工才具有生物活性D.不同的tRNA可能转运相同的氨基酸答案 AC 分析可知,1过程为DNA的复制,需要的原料为四种脱氧核苷酸,2过程碱基互补配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C,3过程碱基互补配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C,2、3过程碱基互补配对方式不完全相同,A错误;无论真核细胞还是原核细胞进行翻译的过程都需要图中三种RNA的参与,B正确;原核细胞没有内质网,图中的翻译过程如果发生在原核细胞内,合成的多肽不需要经过内质网加工也具有生物活性,C错误;一种tRNA只能转运一种氨基酸,根据密码子的简并性,一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运,因此不同的tRNA可能转运相同的氨基酸,D正确。三、非选择题14.(2020江苏南京模拟)(9分)研究者对XY型性别决定的某一动物的组织切片进行显微观察,绘制甲、乙两个细胞分裂示意图(仅示部分染色体,含性染色体),图中1~7为对应的染色体,F为1号染色体上的基因;图丙为减数分裂过程的示意图,①~③表示有关过程。请回答下列问题:,(1)图甲处于 期,细胞内有 个染色体组;若1号染色体上有基因F,一般情况下2号和3号染色体的相应位置上的基因分别是 。 (2)图乙是 细胞,图中表示性染色体的是 (填图中数字)。 (3)图丙中a、b两细胞相比,物质运输效率较高的是 。基因重组可以发生在 (填图中序号)过程中。 (4)若取哺乳动物卵巢组织进行显微观察,将无法看到和h同时期的细胞,其原因是 。 答案 (除注明外,每空1分)(1)有丝分裂后 4 F、F或f (2)初级精母 5、6 (3)a ② (4)减数第二次分裂需要在输卵管中经受精才能完成(2分)解析 (1)图甲细胞含同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期,细胞内有4个染色体组;若1号染色体上有基因F,一般情况下2号染色体相应位置上的基因也为F,3号染色体是2号染色体的同源染色体,其相应位置上的基因为F或f。(2)图乙细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂,为初级精母细胞;XY型性别决定的生物,雄性生物的两条性染色体不同,雌性生物的两条性染色体相同,则图中表示性染色体的是5、6。(3)图丙为减数分裂过程的示意图,其中①表示减数第一次分裂前的间期,②表示减数第一次分裂,③表示减数第二次分裂。a、b两细胞相比,a细胞较小,其相对表面积较大,物质运输效率较高。减数分裂过程中,基因重组发生在减数第一次分裂前期和后期,因此可以发生在②过程中。(4)由于雌性哺乳动物的减数第二次分裂需要在输卵管中经受精才能完成,因此取哺乳动物卵巢组织进行显微观察,无法看到和h同时期的细胞。15.(2018北京海淀期中,33)近些年,研究人员在细胞减数分裂研究中有一些新发现,如图1所示。(12分)注:MⅠ表示减数第一次分裂,MⅡ表示减数第二次分裂。图1,(1)图1中呈现了 细胞的产生过程(部分染色体未标出),细胞②被称为 ,此时同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生 。 (2)与“常规”减数分裂相比,“逆反”减数分裂中染色体变化的特征是 。在“逆反”减数分裂中,若MⅡ中约23%的细胞出现了染色体不均分的情况,那么可以估算出约 %的配子异常。 (3)经过对大量样本的统计研究发现了染色体的分配规律,如图2所示。染色体的这种分配规律及其意义是 。 图2答案 (1)卵 初级卵母细胞 交叉互换(2)MⅠ姐妹染色体单体分开,MⅡ同源染色体分离 23(3)参考表格,依据学生思考和解决该问题时的表现描述,确定相应水平并给予该水平的分数。水平一~水平三由低到高,高一级水平的学生表现中涵盖低一级水平的学生表现,未达到水平一的学生,得0分。水平划分学生表现描述得分水平一能准确获取图示信息,理性分析并准确归纳、概括出图示分配规律的特点,但未能正确阐述其生物学意义。如“卵细胞获得重组染色体的概率高”、“进入卵细胞的染色体更多是发生过重组的一条”1分水平二能准确获取图示信息,理性分析并准确归纳、概括出图示分配规律的特点,能结合遗传和变异的知识阐述图示分配规律的生物学意义。如“卵细胞获得重组染色体的概率高,后代具有更多变异性(具有更大的基因多样性)”3分水平三能准确获取图示信息,理性分析并准确归纳、概括出图示分配规律的特点,能结合遗传和变异的知识、运用进化与适应观,讨论图示分配规律的生物学意义。如“卵细胞获得重组染色体的概率高,后代具有更多变异性(具有更大的基因多样性),为进化提供了丰富的原材料(子代群体对环境有更大的适应性,有利于进化)”5分解析 (1)据图可知,该细胞在减数分裂过程中发生了细胞质的不均等分裂,所以图1中呈现了卵细胞的产生过程。细胞②中已经发生了染色体复制,且含有同源染色体,所以为初级卵母细胞,此时同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换。(2)据图可知,“逆反”减数分裂中在减数第一次分裂时,发生了着丝点的分裂,姐妹染色单体分开;减数第二次分裂时同源染色体分开。因为MⅡ中约23%的细胞出现了染色体不均分的情况,而每个次级卵母细胞只能形成一个卵细胞,因此异常配子的概率约为23%。(3)由图2可知,重组染色体R进入卵细胞的概率大于非重组染色体NR,进入卵细胞的概率,即卵细胞获得重组染色体的概率高,这样就使得后代具有更多变异性(具有更大的基因多样性),为进化提供了丰富的原材料,子代群体对环境有更大的适应性,有利于进化。解后反思 本题所呈现的减数分裂过程图像和教材中呈现的略有差异,因此给考生造成了认知上的困难。纵观近几年的高考题及模拟题,非选择题都是以新材料、新背景来呈现所考查的内容,这就要求学生能够以不变应万变,熟练掌握基础知识,并结合题干中给出的具体信息进行回答。如本题呈现的是减数分裂过程图,要抓住的关键信息就是经过减数第一次分裂形成一个大的细胞和小的细胞,这就与基础知识相对接上了,即能够发生细胞质不均等分裂的减数分裂应该为卵原细胞的减数分裂,再根据所学知识和题干中的信息进行答题即可。16.(2020届北京朝阳期中,17)(15分)心肌细胞不能增殖,基因ARC在心肌细胞中特异性表达,抑制其凋亡,以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA在加工过程中会产生许多非编码RNA,如miR-223(链状)、HRCR(环状)。结合如图回答问题:(1)启动过程①时, 酶需识别并与基因上的启动子结合。过程②的场所是 ,该过程最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序 (相同/不同)。 (2)当心肌缺血、缺氧时,基因miR-223过度表达,所产生的miR-223可与基因ARC的mRNA特定序列通过 原则结合形成核酸杂交分子1,使过程②因缺少 而被抑制,使ARC无法合成,最终导致心力衰竭。与基因ARC相比,核酸杂交分子1中特有的碱基对是 。 (3)HRCR可以吸附miR-223等链状的miRNA,以达到清除它们的目的。链状的miRNA越短越容易与HRCR结合,这是因为其碱基数目少,特异性 。 (4)根据所学的知识及题中信息,判断下列关于RNA功能的说法,正确的是 (填写字母序号)。 a.有的RNA可作为遗传物质b.有的RNA是构成某些细胞器的成分c.有的RNA具有催化功能d.有的RNA可调控基因表达e.有的RNA可运输氨基酸f.有的RNA可作为翻译的直接模板(5)科研人员认为,HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物,据图分析其依据是 。 答案 (1)RNA聚合 核糖体 相同(2)碱基互补配对 模板 A—U(3)弱(4)a、b、c、d、e、f(5)HRCR与miR-223碱基互补配对,清除miR-223,使ARC基因的表达增加,抑制心肌细胞的凋亡解析 (1)①过程是以基因为模板合成RNA的过程,为转录。转录是在RNA聚合酶的作用下,通过优先识别并结合基因上的启动子,以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。合成的mRNA在真核细胞内经过核孔进入细胞质,在核糖体上以该mRNA为模板进行翻译合成肽链。在翻译过程中mRNA上会依次结合多个核糖体,形成多聚核糖体,可在短时间内合成大量同种蛋白质(模板相同,即密码子排列顺序相同),提高翻译效率。(2)基因ARC在心肌细胞中特异性表达生成凋亡抑制因子,进而抑制心肌细胞凋亡。当心肌缺血、缺氧时,基因miR-223过度表达,从图中可以看出,基因miR-223转录形成的mRNA,与基因ARC转录形成的mRNA通过碱基互补配对形成双链的核酸杂交分子1,进而使得翻译过程中缺少模板,ARC无法合成,最终引起心力衰竭。基因ARC是双链DNA分子,其内包含A—T、C—G两种碱基对,而核酸杂交分子1是两个RNA分子碱基互补配对形成的,其内包括A—U、C—G碱基对。(3)核酸分子杂交过程中,核酸分子越短,特异性越弱,其碱基互补配对形成完全双链的概率越大,检测时出现杂交带的概率越高;核酸分子越长,特异性越强,全部碱基互补配对的概率越低,其形成完全双链的概率越小,出现杂交带的概率越低。(4)据基础知识,RNA分子的作用包括作为遗传物质(某些病毒,如流感病毒、HIV、烟草花叶病毒等)、构成细胞器的组分(核糖体、线粒体、叶绿体内均含有RNA)、催化(酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA)、转运氨基酸(tRNA)、作为翻译模板(mRNA),由题可知RNA分子也可调控基因的表达。(5)题干中(2)指明心力衰竭的病因:ARC无法合成,最终导致心力衰竭。据图可知HRCR与miR-223碱基互补配对后,可对细胞中的miR-223进行清除,使其不能结合基因ARC转录出的mRNA,细胞可正常合成ARC,抑制心肌细胞凋亡,从而减缓心力衰竭,因此HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物。17.(2017北京东城二模,30)表观遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变。DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,称为“CG岛”。其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶(如图1所示),从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。(15分) 图1 图2(1)由上述材料可知,DNA甲基化 (填“会”或“不会”)改变基因转录产物的碱基序列。 (2)由于图2中过程①的方式是 ,所以其产物都是 甲基化的,因此过程②必须经过 的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。 (3)研究发现,启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制 。 (4)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2(IGF-2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF-2是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A及其等位基因能够表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表现型应为 。F1雌雄个体间随机交配,F2的表现型及其比例应为 。结合F1配子中A及其等位基因启动子的甲基化状态,分析F2出现这种比例的原因是 。 (5)5-氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病。推测AZA可能的作用机制之一是:AZA在 过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度。另一种可能的机制是:AZA与“CG岛”中的 竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。 ,答案 (1)不会 (2)半保留复制 半 维持甲基化酶 (3)基因的表达 (4)全部正常 正常∶矮小=1∶1 卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达,精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达;并且含A的精子∶含a的精子=1∶1 (5)DNA复制 胞嘧啶解析 (1)根据题干中的信息,启动子上“CG岛”上的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,但仍能与鸟嘌呤互补配对,因此DNA甲基化不会改变基因转录产物的碱基序列。(2)由图2可知,过程①是DNA的半保留复制,其产物都是半甲基化的。过程②必须经过维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。(3)启动子是一段特定的DNA序列,可与RNA聚合酶结合,启动基因的表达过程。启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制基因的表达。(4)根据题干中的信息,由于A、a基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的,因此纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交的遗传图解及结果如下:F2中正常∶矮小=1∶1,原因是卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达,精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达;并且含A的精子∶含a的精子=1∶1。(5)抓住本题干中的关键信息:AZA在某种过程中“掺入”DNA分子,只有DNA复制时,AZA才能“掺入”DNA分子;另一个关键信息是AZA“竞争”甲基化酶,在本题中甲基化酶可使胞嘧啶发生甲基化,因此AZA可与“CG岛”中的胞嘧啶竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。单元测试卷(四)一、单项选择题1.(2017北京顺义期末,9)下列有关测交用途的叙述中,不正确的是( )A.不能用来判断一对相对性状的显隐性B.能用来判断某显性个体是否为纯合子C.能用于显性优良性状品种的纯化过程D.能用来验证分离定律和自由组合定律答案 C 测交是指未知基因型显性个体与有关隐性纯合个体之间的交配,可以用来测定显性个体的基因型及产生的配子种类,故B、D正确;测交实验的前提条件是显隐性性状已知,故测交不能用来判断一对相对性状的显隐性,A正确。疑难突破 显性优良性状品种的纯化过程的主要操作是连续自交直至不出现性状分离。2.(2019四川德阳一诊,12)科学研究过程一般包括发现问题、提出假设、实验验证、得出结论等。在孟德尔一对相对性状的杂交实验中,与孟德尔“发现问题”无关的现象是( )A.子一代植株都是高茎而没有矮茎B.子二代植株中矮茎又出现了C.子二代植株中出现3∶1的性状分离比D.F1测交,后代植株出现1∶1的比例答案 D 孟德尔通过高茎和矮茎一对相对性状的杂交实验提出了问题:子一代植株为何只有高茎而没有矮茎?子二代植株中矮茎为何又出现了?子二代植株中高茎和矮茎的性状分离比为何是,3∶1?A、B、C都是孟德尔发现的问题;F1测交,后代植株出现1∶1的比例,是孟德尔对假说的实验验证过程,不是提出的问题,D正确。3.(2020届江苏宿迁泗洪中学三检,20)南瓜果实的黄色和白色是由一对基因(A和a)控制的,用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交,子代(F1)既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜,让F1自交产生的F2性状表现类型如图所示,下列说法不正确的是( )A.由①②可知黄果是隐性性状B.由③可以判定白果是显性性状C.F2中,黄果与白果的理论比例是5∶3D.P中白果的基因组成是aa答案 D 分析题图,由①的结果可推测黄果或白果一方是杂合子,再由②黄果自交后代全为黄果,可判断黄果为纯合子,白果为杂合子,由此可判断黄果为隐性性状,A正确;F1中白果自交(③)后代出现性状分离,说明白色是显性性状,B正确;F1中黄果(aa)占1/2,白果(Aa)也占1/2,F1中黄果自交得到的F2全部是黄果,F1中的白果自交得到F2中,黄果:白果=1∶3,所以F2中黄果与白果理论比例是(1/2+1/2×1/4):(1/2×3/4)=5∶3,C正确;由于白色是显性性状,所以P中白果的基因型是Aa,D错误。4.(新题型)紫罗兰单瓣花(A)对重瓣花(a)为显性,图示为一变异品系,A基因所在的染色体缺失了一片段,该变异不影响A基因的功能,但含缺失染色体的雄配子不育,含缺失染色体的雌配子可育。现将该个体自交,子代单瓣花与重瓣花分离比为( ) A.2∶1B.1∶0C.1∶1D.3∶1答案 C 该个体基因型为Aa,由于含缺失染色体的雄配子不育,故雄配子基因型全为a,而含缺失染色体的雌配子可育,故雌配子基因型及比例为A∶a=1∶1,故该个体自交,子代单瓣花与重瓣花分离比为1∶1。解题关键 根据题意分析雌雄配子的种类和比例是解题的关键。5.(2018天津和平期末,25)小芳(女)患有某种单基因遗传病,如表是与小芳有关的部分家属患病情况的调查结果。下面分析正确的是( )关系成员父亲母亲弟弟外祖父外祖母舅舅舅母表弟患病√√√正常√√√√√A.该病的遗传方式一定是常染色体显性遗传B.小芳的弟弟和表弟的基因型相同的概率为1C.小芳的母亲肯定是纯合子D.小芳的舅舅和舅母再生一个孩子患病的概率为3/4答案 B 此题首先根据亲子代性状画出遗传系谱图,见下图,由图可推知该病为显性遗传病,但不能断定是常染色体显性遗传病,还是X染色体显性遗传病,A错误。小芳的弟弟和表弟都表现正常,基因型相同,B正确。若该病为常染色体显性遗传病,小芳的父母都患病,其弟不患病,则小芳的父母皆为杂合子;若该病为伴X染色体显性遗传病,父母患病,其弟正常,则母亲为杂合子,C错误。小芳的舅舅和舅母都表现隐性性状,他们所生的孩子都不患病,D错误。6.(2018天津耀华中学周考,6)某甲虫的有角和无角受等位基因T和t控制,而牛的有角和无角受等位基因F和f控制,详细见表所示。下列相关叙述错误的是( )有角无角某甲虫雄性TT、Tttt雌性——TT、Tt、tt牛雄性FF、Ffff雌性FFFf、ffA.基因型均为Tt的雄甲虫和雌甲虫交配,子代中有角与无角的比例为3∶5B.两只有角牛交配,子代中出现的无角牛应为雌性,有角牛可能为雄性或雌性C.无角雄牛与有角雌牛交配,子代中无角个体均为雌性,有角个体均为雄性D.若子代中有角均为雄性、无角均为雌性,则两只亲本甲虫的基因型为TT×TT答案 D 基因型均为Tt的雄甲虫和雌甲虫交配,子代中基因型为T_的雄性才为有角,即3/4T_×1/2=3/8,A正确;两只有角牛交配,雌牛为FF,雄牛为FF或Ff,子代中出现的无角牛应为雌性,有角牛可能为雄性或雌性,B正确;无角雄牛(ff)与有角雌牛(FF)交配,子代基因型均为Ff,故子代中雄性均为有角、雌性均为无角,C正确;若子代中有角均为雄性、无角均为雌性,则子代的基因型为T_即可,所以两亲本甲虫之一的基因型为TT,另一亲本为TT、Tt、tt均可,D错误。7.(2019江苏扬州中学月考,16)棕色鸟与棕色鸟杂交,子代有23只白色,26只褐色,53只棕色。棕色鸟和白色鸟杂交,其后代中白色个体所占比例是( )A.25%B.50%C.75%D.100%答案 B 分析题意可知,棕色鸟与棕色鸟杂交,后代中白色∶棕色∶褐色大约为1∶2∶1,则可以推测出棕色鸟是杂合子(设为Aa),白色鸟和褐色鸟是纯合子(AA或aa),棕色鸟(Aa)和白色鸟(AA或aa)杂交,后代中白色(AA或aa)所占的比例是50%,所以,正确答案为B,A、C、D均错误。解题关键 解答本题的关键是抓住题干中“棕色鸟与棕色鸟杂交,子代有23只白色,26只褐色,53只棕色”这一重要信息。后代中白色∶棕色∶褐色约为1∶2∶1,此比例为基因分离定律中杂合子自交后代的三种基因型的比例,由此可以确定基因型和表现型的对应关系。8.(2020浙江十校联盟联考,7)大豆子叶颜色由常染色体上一对等位基因控制,BB表现为深绿,Bb表现为浅绿,bb表现为黄色,黄色个体幼苗阶段死亡。用子叶深绿与浅绿植株杂交得F1,F1自交得到的F2成熟群体中,B基因的频率为( )A.2/3B.5/6C.3/7D.6/7答案 D 子叶深绿植株(BB)和子叶浅绿植株(Bb)杂交,F1中有1/2BB、1/2Bb,F1自交后,1/2BB后代全为BB,1/2Bb后代BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,因此F1后代中BB∶Bb∶bb=5∶2∶1,由于bb个体幼苗阶段死亡,因此成熟个体中BB∶Bb=5∶2,B的基因频率=12/14=6/7,D正确。9.(2019浙江金丽衢十二校联考,10)人群中的ABO血型是由三种基因IA、IB和i控制的,IA、IB基因分别决定红细胞上A抗原、B抗原的存在,AB血型的基因型为IAIB。下列叙述错误的是( )A.这些基因的出现是基因突变的结果B.这三种基因位于同源染色体的相同基因座位上C.人群中ABO血型将出现4种表现型、6种基因型,D.IA与IB表现为不完全显性,IA、IB与i表现为完全显性答案 D IA、IB和i属于复等位基因,是通过基因突变产生的,A正确;等位基因位于同源染色体的相同基因座位上,B正确;人群中ABO血型将出现4种表现型,即A型、B型、AB型和O型,有6种基因型,即IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii,C正确;IA与IB表现为共显性,D错误。10.(2019西北工大附中二模,6)某常染色体遗传病中,基因型为AA的人都患病,Aa的人有50%患病,aa的人都正常。如图两个患病家系中,已知亲代中4号与其他三人的基因型不同。下列分析判断错误的是( )A.子代的4人中,能确定出基因型的只有7号B.6号与7号基因型相同的概率为2/3C.若5号与7号结婚,生育患病孩子的概率为5/12D.两个家庭再生孩子患病的概率相等答案 D 本题主要考查科学思维素养中的演绎与推理。亲代4人均正常,他们的基因型不可能是AA,因4号与其他人基因型不同,且1、2号后代有患病个体,故1、2号基因型均为Aa,4号为aa,3号为Aa,5号基因型为2/3Aa、1/3aa,6号基因型为2/3Aa、1/3AA,8号基因型为1/2aa、1/2Aa,7号基因型为Aa,A正确;6号的基因型为AA(1/3)、Aa(2/3),7号的基因型为Aa,所以6号与7号基因型相同的概率为2/3,B正确;5号的基因型为aa(1/3)或Aa(2/3),7号的基因型为Aa,5号与7号婚配,后代患病概率=1/3×1/2×1/2Aa+2/3×(1/4AA+1/2×1/2Aa)=5/12,C正确;1号(Aa)与2号(Aa)再生孩子患病的概率=1/4AA+1/2×1/2Aa=1/2,3号(Aa)与4号(aa)再生孩子患病的概率=1/2×1/2Aa=1/4,D错误。易错警示 本题中要注意Aa患病可能性为50%,即表现正常的个体的基因型有可能是aa,也可能是Aa,患者可能是AA,也可能是Aa。11.(2020四川绵阳4月质评,6)迷迭香是雌雄同株植物,其花色由一对基因R、r控制,蓝色对白色为完全显性。在不考虑突变和致死情况下,以Rr的植株作亲本来选育蓝色纯合植株RR,在F2中RR植株所占比例最大的方法是( )A.连续自交2次,每代的子代中不除去rr的个体B.连续自交2次,每代的子代中人工除去rr个体C.连续自由交配2次,每代的子代中不除去rr的个体D.连续自由交配2次,每代的子代中人工除去rr个体答案 B 以Rr的植株作亲本来选育蓝色纯合植株RR,连续自交2次,后代中RR植株所占比例为3/8;以Rr的植株作亲本来选育蓝色纯合植株RR,连续自交2次,每代的子代中人工除去rr个体,则F1比例为RR∶Rr=1∶2,F2中RR植株所占比例为3/5;连续自由交配2次,每代的子代中不除去rr的个体,F2中RR植株所占比例为1/4;连续自由交配2次,每代的子代中人工除去rr个体,则F1比例为RR∶Rr=1∶2,产生的配子及比例为R∶r=2∶1。F2中RR植株所占比例为1/2。故选B。知识总结 以一对相对性状的杂合子为亲本,连续自交后代表现:Fn不除去隐性个体每一代除隐性个体杂合子显性纯合子隐性纯合子杂合子显性纯合子比例--以一对相对性状杂合子(Rr)为亲本连续自由交配,产生的配子及比例为R∶r=1∶1,其后代表现:Fn杂合子显性纯合子隐性纯合子比例12.(科学思维—分析与推断)如图是某种单基因遗传病的系谱图,图中8号个体是杂合子的概率是( ),A.11/18B.4/9C.5/6D.3/5答案 D 根据系谱图,5号为患病女孩,其父母都正常,所以该单基因遗传病为常染色体隐性遗传病。用A、a表示相关基因,则6号个体为AA或Aa,7号个体为Aa,由于8号是正常个体,其为AA的概率是×+×=,为Aa的概率是×+×=,因此,8号个体是杂合子的概率为=÷=,D正确。13.(20205·3原创题)DNA甲基化后脱氧核苷酸顺序及其组成未发生改变,不影响基因的复制和减数分裂形成配子,但基因表达会被抑制。研究发现:小鼠胚胎中只要来自父方的A、a基因均不会甲基化(原来甲基化的基因去甲基化),来自母方的A、a基因均被甲基化。现以基因型为aa的雌鼠与基因型为AA的雄鼠作亲本进行杂交,F2中显性性状与隐性性状的比例是( )A.1∶1B.3∶1C.2∶1D.全为隐性性状答案 A F1的基因型为Aa,F1雌雄小鼠随机交配,F1产生的雄配子为A∶a=1∶1,F1产生的雌配子中A、a基因均被甲基化,表示为A∶a=1∶1,所以F2的基因型为AA∶Aa∶Aa∶aa=1∶1∶1∶1,由于来自雌配子的基因A和基因a不能表达,因此F2中显性性状与隐性性状的比例是1∶1,A正确。思维点拨 本题要求学生能够正确获取题干信息,题干有三层信息,一是A基因甲基化后能正常复制,可以通过减数分裂形成配子,再通过受精作用传递给子代,二是A基因甲基化后虽然能传递给子代,但是在子代中不能表达,导致基因型为Aa(其中A基因被甲基化)的个体只能表达a基因控制的性状,三是只有雌配子出现这种情况。准确获取信息后,利用棋盘法即可获得子代的基因型,同时能区分出子代基因的来源。准确获取信息并能使用正确的方法是解答这道题的关键。14.(2020北京房山一模,6)两个具有不同遗传背景的纯合转基因小鼠B和P品系,进行同品系交配及品系间交配繁育,得到F1,(PBF1表示母本为P,父本为B;BPF1同理),观察亲代和品系间杂交后代F1在热敏(在热板上感受到热刺激的反应时间越短,表明对热越敏感)实验中的行为差异,实验结果如图所示,下列相关实验结果分析合理的是( ),A.该杂交过程中涉及自交和正、反交,同品系间交配产生F1为实验组B.B品系热敏强于P品系,F1的行为特征为父系遗传,雌性F1中没有明显不同C.据F1小鼠表现可知,热敏与热钝为一对相对性状,由一对等位基因控制D.小鼠的行为特征与亲本的遗传背景影响无关,为不可遗传的行为特征答案 B 由题可知,该实验目的为探究F1在热敏实验中的行为是遗传父本还是母本,所以父本和母本所选用的品系为自变量,需要进行正反交分别获得PBF1和BPF1作为实验组,P品系自交、B品系自交分别获得PPF1、BBF1作为对照组(排除交配、后代数量等无关变量的影响),A错误。由两图可知,B品系反应时间均短于P品系,故B品系热敏强于P品系;由第1个图可知,PBF1中的雄性个体与其父本B品系的反应时间相近,BPF1中的雄性个体与其父本P品系的反应时间相近,所以热敏行为是可遗传的且表现出父系遗传的特征;由第2个图可知,PBF1中的雌性个体与BPF1中的雌性个体反应时间相近,故雌性F1的热敏行为不受亲本影响,B正确,D错误。根据题干已知信息,无法推出热敏与热钝的显隐性关系,题中也未给出不同表现型之间的比例,所以无法确定热敏与热钝性状由几对等位基因控制,C错误。解题关键 (1)第1个图中所有小鼠均为雄性,且F1中所有雄鼠反应时间和对应父本相近,表明F1中的雄鼠具有父系遗传特征;第2个图中所有小鼠均为雌性,且F1中所有雌鼠反应时间和对应父本、母本均不相近,表明F1中的雌鼠既无父系遗传特征也无母系遗传特征。(2)两图纵坐标的刻度不同,解题时需注意。二、不定项选择题15.(2020江苏南京、盐城一模,22)人类ABO血型由三个复等位基因(IA,IB和i)决定,血型的基因型组成见表。如图为某家族ABO血型遗传系谱图,预测11号个体的血型可能是(多选)( )血型ABABO基因型IAIA ,IAiIBIB,IBiIAIBiiA.A型B.B型C.AB型D.O型答案 ABC 分析系谱图,3号与4号的血型分别是B型血和A型血,生下了O型血的孩子,说明3号和4号的基因型分别为IBi、IAi,因此7号的基因型可能为IAIB、IAi、IBi、ii,又因为7号与6号(基因型为IAIB)生下了A型血(IAIA、IAi)的孩子,所以7号的基因型可能为IAIB、IAi、IBi、ii,当其中的任意一种与6号(基因型为IAIB)婚配都能生下A型血、B型血或AB型血的孩子,但不能生下O型血的孩子,A、B、C正确。16.(2020山东莱西期末,16)下列对遗传规律的叙述,正确的是( )A.一对等位基因为杂合的植株经过多年自交,其后代绝大部分为纯合子B.“复等位基因”的存在并没有违背体细胞中遗传因子“成对存在”的规律C.两对相对性状的纯合子杂交,子二代中重组性状个体数占总个体数的比例为3/8D.孟德尔豌豆杂交实验中的测交是提出假说的基础,答案 AB 一对等位基因为杂合的植株自交n代,子代杂合子的概率为1/2n,植株自变代数越大,杂合子概率越小,所以绝大部分为纯合子,A正确。体细胞中遗传因子成对存在,配子中遗传因子成单存在,复等位基因的存在并没有违背体细胞中遗传因子成对存在的规律,B正确。具有两对相对性状(两对等位基因分别位于两对同源染色体上)的纯合子杂交,若亲本为AABB和aabb,按自由组合定律遗传,F2中出现的重组性状的个体数占总个体数的比例为3/8;若亲本为AAbb和aaBB,按自由组合定律遗传,F2中出现的重组性状的个体数占总个体数的比例为5/8,C错误。孟德尔豌豆杂交实验中的测交是对假说的验证,D错误。17.(2019山东济宁一模,5)水稻存在雄性不育基因:其中R(雄性可育)对r(雄性不育)为显性,是存在于细胞核中的一对等位基因;N(雄性可育)与S(雄性不育)是存在于细胞质中的基因;只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育。下列有关叙述正确的是( )A.R、r和N、S的遗传遵循基因的自由组合定律B.水稻种群中雄性可育植株共有6种基因型C.母本S(rr)与父本N(rr)的杂交后代均为雄性不育D.母本S(rr)与父本N(Rr)的杂交后代均为雄性可育答案 C 本题通过细胞质遗传考查科学思维中的演绎与推理能力。遗传定律适用于真核生物的细胞核遗传,细胞质中基因的遗传不遵循分离定律或自由组合定律,A错误;由分析可知,只有S(rr)表现为雄性不育,其他均为可育,即水稻种群中雄性可育植株共有5种基因型,B错误;细胞质遗传的特点是所产生的后代细胞质基因几乎均来自母本,而细胞核遗传遵循基因的分离定律,因此母本S(rr)与父本N(rr)的杂交,后代细胞质基因为S,细胞核基因为rr,即产生的后代均为雄性不育,C正确;母本S(rr)与父本N(Rr)的杂交后代的基因型为S(Rr)、S(rr),即后代一半雄性可育,一半雄性不育,D错误。解题关键 解答本题需要理解细胞质遗传。N(雄性可育)与S(雄性不育)是存在于细胞质中的基因,不符合分离定律,子代的细胞质基因来源于母本。只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育。因此S(rr)表现为雄性不育。三、非选择题18.(2019四川泸州二诊,31)(11分)喷瓜是葫芦科的一种二倍体植物,无性染色体,其性别是由三个等位基因(aD,a+,ad)决定的,这三个等位基因决定的性别与显隐性关系如表所示,喷瓜的叶形由B、b基因控制(B:卵状长圆形,b:戟形)。请回答下列相关问题:基因性别显隐关系aD雄株aD对a+、ad为显性,a+对ad为显性a+雌雄同株ad雌株(1)喷瓜种群中与这两种性状有关的基因型最多有 种,其中能产生精子且精子种类最少的基因型是 。 (2)要确定某一卵状长圆形叶雌雄同株的基因型,可将其产生的花粉授给表现型为 的另一植株,若子代的表现型及比例为 ,则该卵状长圆形叶雌雄同株的基因型为Bba+a+。 (3)两个亲本杂交,如果子代植株的性状分离比为雌雄同株∶雌株=3∶1;则父本和母本的与性别有关的基因型分别是 。 答案 (1)15 BBa+a+和bba+a+(2)戟形叶雌株 卵状长圆形叶雌雄同株∶戟形叶雌雄同株=1∶1 (3)a+ad、a+ad解析 本题主要考查科学思维中的演绎与推理。根据表格分析可知,aD对a+、ad为显性,a+对ad为显性,则当aD存在时植株表现为雄株,当基因型为adad时植株表现为雌株,当基因型为a+a+、a+ad时植株表现为雌雄同株,由于雌株不可能提供aD,因此雄株的基因型只能是aDa+、aDad。(1)根据以上分析可知,与喷瓜性别有关的基因型有5种,而叶形受一对等位基因B、b控制,有3种基因型,因此与这两种性状有关的基因型最多有3×5=15种;其中纯合子雌雄同株BBa+a+和bba+a+产生的精子的种类最少。(2)卵状长圆形叶雌雄同株的基因型可能为BBa+a+、BBa+ad、Bba+a+、Bba+ad,要确定其基因型,,可以让其产生的花粉授给表现型为戟形叶雌株(bbadad)的另一植株,若后代表现型及比例为卵状长圆形叶雌雄同株(Bba+ad)∶戟形叶雌雄同株(bba+ad)=1∶1,则该卵状长圆形叶雌雄同株的基因型为Bba+a+。(3)两个亲本杂交,后代雌雄同株(a+a+、a+aa)∶雌株(adad)=3∶1,则两个亲本基因型都是a+ad。解题关键 解答本题的关键是根据表格分析雌株、雌雄同株的基因型,并能够根据雌株提供的配子的种类判断雄株不可能为aDaD。19.(2018北京海淀一模,30)DNA序列D能在基因A表达的转移酶作用下,从序列D所在染色体的某个位置转移到其他位置,或随机转移到其他染色体上。科研人员利用这一原理来构建稳定遗传的大豆突变体库。(12分)(1)科研人员分别将序列D和基因A作为 ,插入含卡那霉素抗性基因的T-DNA上,利用农杆菌转化植物,筛选得到转D植株和转A植株。 (2)将得到的转D植株或转A植株自交,若某植株所结种子中具有卡那霉素抗性的占 ,则判断该植株为T-DNA单拷贝插入。继续种植具有卡那霉素抗性的种子,长成植株后进行自交,若某植株所结种子 ,可获得纯合的转D植株或转A植株。 (3)科研人员将纯合的转D植株与转A植株杂交,并根据转入两种植株中的DNA序列的差异,用PCR方法确定杂交是否成功,结果如图所示。据图可知,编号为 的F1植株是杂交成功的,分析其他F1植株杂交不成功的原因是 。 (4)对杂交成功的所有F1植株进行序列D检测,发现其位置均没有发生转移,推测序列D的转移只发生在 (填“体细胞”或“配子”)中,按照这种推测,如果让杂交成功的F1植株自交,理论上F2植株中序列D发生了位置转移的最多可占 。 (5)序列D随机转移会导致被插入基因发生突变,从而可以在F2植株中筛选得到多种突变体。让F2植株自交,应在F3中筛选出序列D和基因A为 的植株用作构建突变体库,原因是这种植株 。 答案 (1)目的基因 (2)3/4 全部具有卡那霉素抗性 (3)3~5、7~9、11 作为母本的花在去雄前就已经完成了自花受粉 (4)配子 7/16 (5)没有基因A且序列D纯合 没有基因A,不会发生新的序列D位置转移,序列D纯合使突变性状能稳定遗传解析 (1)序列D和基因A可以作为目的基因,插入含卡那霉素抗性基因的T-DNA上,然后利用农杆菌转化植物,筛选得到转D植株和转A植株。(2)根据(1)小题可知,T-DNA上含有卡那霉素抗性基因,若将T-DNA单拷贝插入植物的染色体上,则该转D植株或转A植株相当于关于卡那霉素抗性基因的杂合子,其自交所结种子中具有卡那霉素抗性的占3/4;继续种植具有卡那霉素抗性的种子,长成植株后进行自交,若后代不发生性状分离,全部具有卡那霉素抗性,则可获得纯合的转D植株或转A植株。(3)杂交成功的F1植株应该同时含有A基因和D基因,所以电泳图中具有两条带的植株是杂交成功的,为3~5、7~9、11,其他F1植株杂交不成功的原因很可能是自交了,比如去雄操作不成功或去雄操作前已经自交了。(4)据“对杂交成功的所有F1植株进行序列D检测,发现其位置均没有发生转移”推知序列D的转移只发生在配子中。F1植株自交,产生的雌雄配子各有四种,如表所示:ADA--D--AD1/161/161/161/16A-1/16-D1/16--1/16雌配子中能发生序列D转移的配子(AD)占,不能发生序列D转移的配子占,雄配子也是如此,所代中出现序列D发生转移植株最多占×+×+×=。,(5)让F2植株自交,应在F3中筛选出序列D纯合的植株,以保证突变性状能稳定遗传;另一方面不能让序列D发生转移,所以筛选出的植株中不能含有序列A,从而构建稳定遗传的突变体库。这种植株没有基因A,不会发生新的序列D位置转移,同时序列D纯合使突变性状能稳定遗传。20.(20195·3原创冲刺卷二,32)玉米(2N=20)是雌雄异花、雌雄同株的作物。自然状态下的玉米可以在植株间相互传粉,也可以同株异花传粉(自交)。请回答:(1)在杂交过程中,玉米相对于豌豆可以省去 环节,在开花前直接对雌、雄花序进行 处理即可。 (2)玉米某正常细胞着丝点已分裂且细胞内含有20条染色体,某同学判断该细胞处于减数第二次分裂后期,他作出该判断的理由是 。 (3)玉米的高茎对矮茎为显性。为研究一纯合高茎玉米植株的果穗上所结子粒是全为纯合子、全为杂合子还是既有纯合子又有杂合子,某同学选取了该玉米果穗上两粒种子作为亲本,单独隔离种植,观察、记录并分别统计子一代植株的性状,子一代全为高茎,他就判断该玉米果穗所有子粒为纯合子,可老师认为他的结论不科学,理由是 。 请以该果穗为实验材料,写出科学的实验思路: 。 预期现象及结论:① ; ② ; ③ 。 答案 (1)去雄 套袋(2)该细胞着丝点已分裂,若处于有丝分裂后期,则其染色体数目应该为40(合理即给分)(3)选择的样本太少,实验具有一定的偶然性,不能代表全部子粒的基因型 用该玉米果穗所有子粒作为亲本,单独隔离种植,观察、记录并分别统计子一代植株的高茎、矮茎个体数量 若子一代全为高茎,说明该玉米果穗所有子粒全是纯合子 若全部亲本的子一代都既有高茎又有矮茎,说明该玉米果穗上的子粒全是杂合子 若部分亲本的子一代全为高茎,另一部分亲本的子一代既有高茎又有矮茎,说明该玉米果穗上的子粒既有纯合子也有杂合子解析 (1)玉米是单性花,可以省去去雄环节,在开花前为防止同株异花传粉,需要在开花前对雌、雄花序进行套袋处理。(2)该细胞着丝点已分裂,只能处于有丝分裂后期或者减数第二次分裂后期,有丝分裂后期细胞的染色体数目应该为40,而观察到的细胞内只含有20条染色体,故处于减数第二次分裂后期。(3)某同学选取该玉米果穗上两粒种子作为亲本,选择的样本太少,实验有一定的偶然性,不能代表全部子粒的基因型,因此实验不科学。应该用该玉米果穗上所有子粒作为亲本,单独隔离种植,观察、记录并分别统计子一代植株的高茎、矮茎个体数量。预期现象及结论:①如果该玉米果穗所有子粒全是纯合子,则自交后代全为高茎;②如果该玉米果穗上的子粒全是杂合子,则每一粒种子自交后代既有高茎又有矮茎;③如果该玉米果穗上的子粒既有纯合子也有杂合子,则部分亲本的子一代全为高茎,另一部分亲本的子一代既有高茎又有矮茎。21.(2020北京大兴期末,21)研究者利用3个纯合品系的鸡群:藏鸡(麻羽深胫)、寿光鸡(黑羽浅胫)和白来航鸡(白羽浅胫)进行研究,寻找其羽色和胫色遗传规律,为鸡的育种提供科学的依据。组别杂交组合F1F2公鸡母鸡公鸡母鸡实验1藏鸡♂×寿光鸡♀黑羽黑羽433∶麻羽86实验2寿光鸡♂×藏鸡♀黑羽黑羽163∶麻羽33实验3白来航鸡♂×藏鸡♀深胫1浅胫42深胫0浅胫35深胫5浅胫56深胫28浅胫37,请回答问题:(1)实验1和实验2互为 ,根据其结果可知 羽是显性性状,与其相关的基因位于 染色体上。 (2)由实验1和实验2的杂交结果 (能/不能)确定鸡羽色由一对等位基因控制,依据是 。 (3)实验3的F1和F2均表现出 现象,说明控制胫色的基因位于性染色体。鸡的性别决定方式为ZW型,若选取实验3的F1中的浅胫公鸡与纯合 母鸡作为亲本进行杂交,出现 结果,则可验证该结论。 (4)实验3中F1和F2中均出现少量深胫公鸡,说明双亲中的 鸡群混有杂合子。 (5)进一步研究发现,白来航鸡和寿光鸡的显性基因抑制黑色素的形成,胫色为浅色,饲料中的成分也会影响胫色的深浅,可见鸡的胫色是 的结果。 (6)黑羽公鸡生长速度快、肉质好,深受市场欢迎。雏鸡通常难以直接区分雌雄,请根据胫色遗传规律,利用上述3个纯合品系设计一个方案,在饲养早期从雏鸡中筛选出黑羽公鸡,以降低生产成本。答案 (1)正反交 黑 常 (2)不能 F2中没有出现3∶1的性状分离比及其变式 (3)雌雄两种性别中性状分离比不同 浅胫 深胫母鸡∶浅胫母鸡∶浅胫公鸡=1∶1∶2(或只有母鸡中出现深胫或公鸡都是浅胫) (4)白来航鸡 (5)基因与环境共同作用 (6)雄性藏鸡与雌性寿光鸡杂交,从后代中选择浅胫个体培养,即黑羽公鸡。解析 (1)实验1和实验2互为正反交。正反交结果相同,说明与其相关的基因位于常染色体上,且麻羽与黑羽杂交后代都是黑羽,可知黑羽为显性性状。(2)根据实验1和实验2的子一代产生的子二代的性状分离比不满足3∶1或3∶1的变式,因而不能推出控制鸡羽色的性状是否由一对等位基因控制。(3)实验3的F1和F2中雌雄两种性别的性状分离比均不同,说明控制胫色的基因位于性染色体。实验3中亲本的浅胫与深胫杂交后代出现大量的浅胫,说明浅胫为显性性状。F1中的浅胫公鸡是杂合子,若其与纯合的浅胫母鸡进行杂交,后代中深胫母鸡∶浅胫母鸡∶浅胫公鸡=1∶1∶2,即只有母鸡中出现深胫或后代中公鸡都是浅胫则可证明该结论。(4)实验3中F1和F2中均出现少量深胫公鸡,说明双亲中的白来航鸡鸡群混有杂合子。(5)依据浅胫既受基因控制也受饲料成分的控制,可知鸡的胫色是基因与环境共同作用的结果。(6)由以上分析可知,根据胫色可判断雌雄,故可用雄性藏鸡与雌性寿光鸡杂交,从后代中选择浅胫个体培养,即黑羽公鸡。22.(2020山东聊城检测,23)(15分)水稻是我国最重要的粮食作物。水稻育种一方面要利用基因组育种技术和基因编辑技术加快水稻功能基因组研究成果向育种应用的转化,另一方面要重视发掘新的重要基因,为设计育种提供“元件”。我国水稻遗传育种经历的3次大飞跃,离不开矮秆基因、核不育基因、抗虫基因等许多重要基因资源的发掘和利用。请回答下列问题:(1)科研人员在自交系A水稻田中发现一株矮化的突变体,通过自交保种发现,后代均表现为矮秆,说明此矮秆突变体为 。将此矮秆突变体分别在我国多个地区进行种植,发现株高、产量表现稳定。根据矮秆突变体的性状表现,科研人员认为矮秆突变体具有较高的应用价值,理由是 (至少写出两点)。 (2)为研究水稻核基因B的功能,科研人员将T-DNA插入B基因中,致使该基因失活,失活后的基因记为b。以野生植株和突变植株作为亲本进行杂交实验,统计母本植株的结实率,结果如表所示。杂交编号亲本组合结实数/授粉的小花数结实率①♀BB×bb♂16/16110%②♀bb×BB♂78/15650%③♀BB×BB♂70/14150%表中数据表明,B基因失活使 配子育性降低。若用杂交①的F1(作父本)给杂交②的F1(作母本)授粉,预期母本植株的结实率为 ,所获得的F2植株的基因型及比例为 。 ,(3)科研人员将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因导入水稻细胞获得抗虫水稻,并筛选出细胞核中含有两个抗虫基因的个体。请用筛选出的转基因水稻设计一个杂交实验,进一步确定细胞核中两个抗虫基因的相对位置: 。(要写出实验方法并预测实验结果及结论) 答案 (1)纯合体 适应性强(适应范围广);抗倒伏;产量相对稳定 (2)雄 30% BB∶Bb∶bb=5∶6∶1 (3)将转基因水稻自交,观察后代表现型及比例;若后代抗虫植株与不抗虫植株之比为3∶1,则两个抗虫基因在同一条染色体上;若后代只有抗虫植株,则两个抗虫基因在一对同源染色体上;若后代抗虫植株与不抗虫植株之比为15∶1,则两个抗虫基因在两条非同源染色体上解析 (1)矮秆植株自交后代均为矮秆,说明该植株为纯合体;矮秆植株具有抗倒伏,适应性强的特点。(2)根据表中数据可知,雄性植株B基因失活后,结实率明显降低,所以B基因失活使雄配子育性降低。①中F1基因型为Bb,配子为B、b,b从父代遗传,结实率分别为1/2、1/10,②中F1基因型为Bb,配子为B、b,b从母代遗传,结实率分别为1/2、1/2,母本结实率为(1/2+1/10)×1/2=3/10,F2植株的基因型及比例为BB∶Bb∶bb=5∶6∶1。(3)欲进行基因位置的判断,最好的方法是使水稻自交,观察后代表现型及比例,若后代抗虫植株与不抗虫植株之比为3∶1,则两个抗虫基因在同一条染色体上;若后代只有抗虫植株,则两个抗虫基因在一对同源染色体上;若后代抗虫植株与不抗虫植株之比为15∶1,则两个抗虫基因在两条非同源染色体上。单元测试卷(五)一、单项选择题1.关于孟德尔的豌豆遗传学实验,下列说法错误的是( ) A.选择豌豆是因为自然条件下豌豆是纯合体,且有易于区分的相对性状B.杂交实验时,对母本的操作程序为去雄→套袋→人工授粉→套袋C.孟德尔首先提出假说,并据此开展豌豆杂交实验并设计测交进行演绎D.在对实验结果进行分析时,孟德尔用了统计学的方法答案 C 选择豌豆做遗传学实验是因为自然条件下豌豆是纯合体,且有易于区分的相对性状,A正确;杂交实验时,对母本的操作程序为去雄→套袋→人工授粉→套袋,B正确;孟德尔首先进行豌豆杂交实验,并在此基础上提出假说,然后进行演绎推理,再设计了测交实验进行验证,C错误;在对实验结果进行分析时,孟德尔用了统计学的方法,D正确。2.(2021北京延庆高三上学期统测)果蝇的眼色有一种隐性突变体——猩红眼(r1r1)。研究者获得了两个新的朱砂眼隐性突变体——朱砂眼a(r2r2)和朱砂眼b(r3r3),做了如下杂交实验。据此分析不合理的是( )组别亲本组合F1Ⅰ朱砂眼a×猩红眼野生型Ⅱ朱砂眼a×朱砂眼b朱砂眼Ⅲ朱砂眼b×猩红眼野生型A.r1和r2不是等位基因B.r2和r3是等位基因C.r1和r3一定位于非同源染色体上D.Ⅲ组F1的自交后代一定出现性状分离答案 C 根据第Ⅰ组朱砂眼a和猩红眼杂交,子代全为野生型,可知r1和r2控制的是不同的性状,不是等位基因,A正确;根据第Ⅱ组杂交结果,朱砂眼a和朱砂眼b杂交,子代全为朱砂眼,说明r2和r3,控制的是一对相对性状,属于等位基因,B正确;根据第Ⅲ组杂交结果可知r1和r3是非等位基因,但不一定位于非同源染色体上,有可能是位于一对同源染色体上的不同位置,C错误;Ⅲ组朱砂眼b的基因型为R1R1r3r3,猩红眼的基因型为r1r1R3R3,所以子代基因型为R1r1R3r3,自交后代一定出现性状分离,D正确。3.(2020届黑龙江哈六中一调,41)大豆子叶的颜色受一对等位基因控制,基因型为AA的个体子叶呈深绿色,基因型为Aa的个体子叶呈浅绿色,基因型为aa的个体子叶呈黄色且在幼苗阶段死亡。下列说法错误的是( )A.浅绿色子叶植株自花传粉,其成熟后代的基因型为AA和Aa,且比例为1∶2B.浅绿色子叶植株与深绿色子叶植株杂交,成熟后代的表现型为深绿色和浅绿色,比例为1∶1C.浅绿色子叶植株连续自交n次,成熟后代中杂合子的概率为1/2nD.经过长时间的自然选择,A基因频率越来越大,a基因频率越来越小答案 C 浅绿色子叶植株自交,其后代中基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,即深绿色∶浅绿色∶黄色=1∶2∶1,但由于aa的个体幼苗阶段死亡,故在成熟后代中只有AA和Aa,且比例为1∶2,A正确;若浅绿色子叶植株与深绿色子叶植株杂交,即Aa×AA,则后代中表现型及比例为深绿色(AA)∶浅绿色(Aa)=1∶1,B正确;浅绿色子叶植株连续自交n次,后代中杂合子的概率为1/2n,纯合子AA或aa的概率均为1/2×(1-1/2n),由于黄色子叶个体(aa)在幼苗阶段死亡,因此杂合子的概率=(1/2n)÷[1/2n+1/2×(1-1/2n)]=2/(1+2n),C错误;由于aa个体在自然选择中被淘汰,所以经过长期的自然选择,A的基因频率越来越大,a基因频率逐渐减小,D正确。 4.(2020届湖南衡阳四中月考一,18)食指长于无名指为长食指,反之为短食指,该相对性状由常染色体上一对等位基因控制(TS表示短食指基因,TL表示长食指基因),此等位基因表达受性激素影响,TS在男性中为显性,TL在女性中为显性。若一对夫妇均为短食指,所生孩子既有长食指又有短食指,则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为( )A.3/4B.1/3C.1/2D.1/4答案 D 控制食指长短的基因表达受性激素影响,TS在男性中为显性,TL在女性中为显性。一对夫妇均为短食指,则妻子的基因型是TSTS,丈夫的基因型是TSTS或TSTL,所生孩子既有长食指又有短食指,所以丈夫的基因型是TSTL,则该夫妇再生一个孩子的基因型是TSTS或TSTL,前者在男女性中都是短食指,后者在男性中是短食指,在女性中是长食指,所以长食指的概率为1/4,D正确。5.(2019山东青岛调研)某种鱼的鳞片有4种表现型:单列鳞、野生型鳞、无鳞和散鳞,由位于两对同源染色体上的两对等位基因(用A、a,B、b表示)决定,且BB对生物个体有致死作用,将无鳞鱼和纯合野生型鳞鱼杂交,F1有两种表现型,野生型鳞鱼占50%,单列鳞鱼占50%;选取F1中的单列鳞鱼相互交配,后代中4种表现型的比例为6∶3∶2∶1(对应的表现型未知),则亲本基因型的组合是( )A.aaBb×aabbB.aaBb×AAbbC.Aabb×AAbbD.AaBb×AAbb答案 B 根据题意分析可知,鱼的鳞片有4种表现型:单列鳞、野生型鳞、无鳞和散鳞,由位于两对同源染色体上的两对等位基因决定,故其遵循基因自由组合定律,因BB对生物个体有致死作用,由此可推知该种鱼的4种表现型由A_Bb、A_bb、aaBb和aabb这几种基因型控制。取F1中的单列鳞鱼相互交配,后代中4种表现型的比例为6∶3∶2∶1,是9∶3∶3∶1的变形,说明F1中的单列鳞鱼的基因型为AaBb。亲本无鳞鱼和纯合野生型鳞鱼杂交,能得到50%的基因型为AaBb的单列鳞鱼,先考虑B和b这对基因,由于BB对生物个体有致死作用,因此可推知亲本的基因型为Bb和bb,而亲本野生型鳞鱼为纯合体,故bb为亲本野生型鳞鱼的基因型,Bb为无鳞鱼的基因型;再考虑A和a这对基因,由于无鳞鱼和纯合野生型鳞鱼杂交后代只有两种表现型,且比例为1∶1,结合以上分析,亲本的基因型为AA和aa。这样基因组合方式有AABb×aabb和AAbb×aaBb两种,而第一种组合中基因型为AABb的个体表现为单列鳞,此基因型不符合题意,因此亲本基因型的组合是AAbb×aaBb,B符合题意。解题关键 解答本题的关键是掌握基因的自由组合定律及其实质,能够根据题干信息判断四种表现型对应的可能基因型,并根据“6∶3∶2∶1”判断F1的基因型,进而判断亲本的基因型。,思维点拨 分析题意可知,本题考查了学生根据杂交后代的表现型及比例分析推理得出亲本基因型的能力。同时结合题中的致死信息,排除部分不符合题意的结论信息,得出正确答案。6.(2019江西九江第一次联考,24,2分)如图是甲病(用A、a表示)和乙病(用B、b表示)两种遗传病的遗传系谱图,其中一种病为伴性遗传病。据图分析,下列选项中错误的是( )A.由图推测,甲病是常染色体上的显性遗传病B.若Ⅲ1与Ⅲ5婚配,则其子女只患甲病的概率为0C.若Ⅲ2与Ⅲ3婚配,生出只患一种病的孩子的概率是D.若Ⅲ1与Ⅲ4婚配,生出正常孩子的概率是答案 C 图中Ⅱ5、Ⅱ6患甲病,而他们的女儿Ⅲ3正常,说明甲病为常染色体显性遗传病,A正确。Ⅱ1、Ⅱ2没有乙病,他们的儿子Ⅲ2患乙病,说明乙病为隐性遗传病,又因为甲、乙两病有一种为伴性遗传病,因此乙病为伴X隐性遗传病,图中Ⅲ1基因型为aaXBXB、aaXBXb,Ⅲ5基因型为aaXBY,后代不可能得甲病,B正确。由于Ⅰ2患乙病,说明Ⅱ5是乙病致病基因携带者XBXb,又因为Ⅲ4患甲病,说明Ⅱ5基因型为AaXBXb,Ⅱ6基因型为AaXBY,则Ⅲ3基因型为aaXBXb、aaXBXB,Ⅲ2基因型为AaXbY;Ⅲ2与Ⅲ3婚配,后代患甲病的概率为1/2,患乙病的概率为××+××=,因此他们生出只患一种病的孩子的概率=×+×=,C错误。Ⅲ1基因型为aaXBXb、aaXBXB,Ⅲ4的基因型为AaXBY、AAXBY,两者婚配后代患甲病的概率=1-×=,患乙病的概率=××=,因此后代正常的概率=×=,D正确。7.(2020届黑龙江哈六中一调,45)雌雄异株的高等植物剪秋萝有宽叶和狭叶两种类型,宽叶(B)对狭叶(b)是显性,等位基因位于X染色体上,狭叶基因(b)会使花粉死亡。如果杂合宽叶雌株同狭叶雄株杂交,其子代的性别及表现型是( )A.子代全是雄株,其中1/2为宽叶,1/2为狭叶B.子代全是雌株,其中1/2为宽叶,1/2为狭叶C.子代雌雄各半,全为宽叶D.子代中宽叶雌株∶宽叶雄株∶狭叶雌株∶狭叶雄株=1∶1∶1∶1答案 A 杂合宽叶雌株的基因型为XBXb,产生XB、Xb两种卵细胞;狭叶雄株的基因型为XbY,产生Xb、Y两种花粉,其中Xb花粉死亡,只有Y花粉参与受精,因此后代全部为雄株,1/2为宽叶(XBY),1/2为狭叶(XbY)。8.(2019陕西榆林二模,6)果蝇中一对同源染色体的同源区段同时缺失的个体叫缺失纯合子,只有一条发生缺失的个体叫缺失杂合子,已知缺失杂合子可育,而缺失纯合子具有致死效应,研究人员用一,只棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇多次杂交,统计F1的性状及比例,结果是棒眼雌果蝇∶正常眼雌果蝇∶棒眼雄果蝇=1∶1∶1,在不考虑X、Y染色体同源区段的情况下,下列有关分析错误的是( )A.亲本雌果蝇发生了染色体片段缺失,且该果蝇是缺失杂合子B.正常眼是隐性性状,且缺失发生在X染色体的特有区段上C.让F1中雌雄果蝇自由交配,F2雄果蝇中棒眼∶正常眼=2∶1D.用光学显微镜观察,能判断F1中正常眼雌果蝇的染色体是否缺失了片段答案 C 本题主要考查科学思维素养中的模型与建模。F1中雌雄比为2∶1,说明F1雄果蝇中有1/2致死,即亲本雌果蝇应为缺失杂合子,且缺失发生在X染色体的特有区段,F1出现棒眼雌果蝇,说明正常眼为隐性性状,A、B正确;假设控制棒眼与正常眼的基因为A、a,缺失X染色体记为X×,F1中雌雄果蝇基因型有XAXa、XaX×、XAY,F1雌配子有1/4XA、1/2Xa、1/4X×,雄配子有XA、1/2Y,F2雄果蝇基因型为1/8XAY、1/4XaY、1/8X×Y(致死),棒眼∶正常眼=1∶2,C错误;染色体变异可以在光学显微镜下观察到,D正确。二、不定项选择题9.(2020山东滨州三模)某二倍体(2n=14)植物的红花和白花是一对相对性状,该性状同时受多对独立遗传的等位基因控制,每对等位基因中至少有一个显性基因时才开红花。利用甲、乙、丙三种纯合品系进行了如下杂交实验。实验一:甲×乙→F1(红花)→F2红花∶白花=2709∶3689实验二:甲×丙→F1(红花)→F2红花∶白花=907∶699实验三:乙×丙→F1(白花)→F2白花下列有关说法错误的是( )A.控制该相对性状的基因至少为3对,最多是7对B.这三个品系中至少有一种是红花纯合子C.上述杂交组合中F2白花纯合子比例最低是实验三D.实验一的F2白花植株中自交后代不发生性状分离的比例为7/37答案 BCD 据实验一数据,F2红花∶白花=2709∶3689,比例≈27∶37,红花占,为()3,由此可知,植物花色性状至少受3对等位基因控制;该植物细胞共有7对染色体,且控制该性状的基因独立遗传,故植物花色性状最多受7对等位基因控制,A正确;乙、丙杂交后代为白花,故乙、丙两个品系必为白花,而甲与乙、丙杂交获得F1的自交后代F2满足基因的自由组合分离比,故甲也不为红花,B错误;实验一的F2白花植株中的纯合子比例为(3+3+1)/64÷37/64=7/37,实验二的F2白花植株中的纯合子比例为3/7,实验三的F2白花植株中的纯合子比例为1/2,故F2白花纯合子比例最低的是实验一,比例最高的是实验三,C错误;实验一的F2白花植株中的纯合子比例为7/37,,但白花植株中决定花色的基因至少存在一对隐性纯合子,故白花的自交后代均为白花,不发生性状分离,所以实验一的F2白花植株中自交后代不发生性状分离的比例为100%,D错误。思维点拨 分析实验一的后代F2表现型比例符合27∶37,判断此性状至少受三对等位基因控制,就此找到解题的突破口,具体过程见详解。10.(2020届重庆一中学业水平考试,13)香水玫瑰的花色受一对等位基因的控制(用R、r表示)。下面的表格为两组的杂交实验结果,相关分析正确的有( )杂交组合后代性状一红花A×红花B全为红花二红花C×红花D红花与白花之比约为3∶1A.红花为显性B.红花A一定为杂合子C.红花C和红花D的基因型一定相同D.红花B只产一种配子答案 AC 杂交组合二的亲本都为红花,杂交后代出现了白花,发生了性状分离,说明红花为显性性状,白花为隐性性状,A正确;杂交组合一的亲本都为红花,而杂交后代只有红花,说明亲本的基因型为RR×RR或RR×Rr,B错误;红花C与红花D杂交后代出现性状分离,说明C和D都是杂合体,它们的基因型相同,都是Rr,C正确;红花B可能是RR,也可能是Rr,所以不能肯定只产生一种配子,D错误。三、非选择题11.(8分)用表中四种果蝇作亲本进行杂交实验,卷曲翅(R)对正常翅(r)为显性。序号甲乙丙丁表现型卷曲翅♂卷曲翅♀正常翅♂正常翅♀(1)若表中四种果蝇均为纯合子(XRY、XrY视为纯合子),要通过一次杂交实验确定基因R、r是在常染色体上还是在X染色体上,可设计实验如下:选用序号 为亲本进行杂交,如果子代雌、雄果蝇性状分别为 ,则基因位于X染色体上。 (2)若已确定R、r基因在常染色体上,对亲本表现型均为正常翅的后代进行核辐射处理后,发现一雌性后代中一个r基因移到了X染色体上,这种变异类型属于 。若该个体可育,在减数分裂过程中,该基因与另一个r基因 (填“不”“一定”或“不一定”)发生分离,最终可形成 种配子。 (3)遗传学研究表明,果蝇的体色受一对等位基因A、a的控制,且与基因R、r都不位于Y染色体上。某研究小组选择一只灰身正常翅雌性和一只灰身卷曲翅雄性个体交配,子一代表现型为灰身卷曲翅∶灰身正常翅∶黑身卷曲翅∶黑身正常翅=3∶3∶1∶1,若不考虑基因突变和致死现象,控制这两对相对性状的基因的遗传 (填“一定”“不一定”或“一定不”)遵循基因的自由组合定律,其中体色的显性性状是 ,以上结果能否推测两对基因均位于常染色体上? 。 答案 (除特殊标注外,每空1分,共8分)(1)X(2)AAXBXB F1减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因自由组合(2分)(3)4 3/4 1/24(2分)解析 (1)(2)根据题干给出的信息,皮毛颜色是由两对同源染色体上的两对等位基因决定的,因此遵循自由组合定律。在不考虑是否是伴性遗传的前提下,表现型与基因型的关系为A_B_(白色)、A_bb(黑色)、aa__(白色)。根据F2出现雌雄个体表现型的差异可知,其中一对基因位于性染色体上。F2出现黑色个体,表明F2中雄性黑色个体基因型为A_bb,那么F1中雌雄个体关于B、b基因的基因型均为Bb,进而可以推断亲本的基因型分别为AABB(白色)和aabb(白色)。F2中的雌雄个体在毛色上出现差异,可能的原因是B、b基因位于X染色体上。假设A、a基因位于常染色体上,B、b基因位于X染色体,上,则亲本的基因型为AAXBXB(甲)与aaXbY(乙),F1雌、雄个体的基因型分别为AaXBXb和AaXBY。F2基因型如表:XBXB 1/4XBXb 1/4XBY 1/4XbY 1/4A_3/4A_XBXB(白毛) 3/16A_XBXb(白毛) 3/16A_XBY(白毛) 3/16A_XbY(黑毛) 3/16aa1/4aaXBXB(白毛) 1/16aaXBXb(白毛) 1/16aaXBY(白毛) 1/16aaXbY(白毛) 1/16F1、F2性状及比例符合题意。其他假设不符合题意。(3)F2中白色雄性个体的基因型有4种,分别为AAXBY、AaXBY、aaXBY、aaXbY。F2中雌性杂合子的基因型为1/8AaXBXB、3/16A_XBXb、1/16aaXBXb,共占3/8,雌性个体占F2的比例为1/2,F2雌性个体中杂合子所占比例为3/8÷1/2=3/4。F2黑色雄性个体的基因型为A_XbY,产生基因型为AXb雄配子的概率为2/3×1/2=1/3;F2白色雌性个体的基因型为A_XBX-(3/4)与aaXBX-(1/4),产生基因型为AXb雌配子的概率为3/4×2/3×1/4=1/8。让F2中的黑色雄性个体与白色雌性个体随机交配,生出黑色雌性纯合子(AAXbXb)的概率为1/3×1/8=1/24。12.(2019陕西第二次联考,32)果蝇因为体型小、易饲养、繁殖快等优点常作为遗传学研究的实验材料。某生物兴趣小组用黑腹果蝇做实验研究性状遗传,请回答下列问题:(10分)(1)已知果蝇的长翅和残翅是由常染色体上一对等位基因控制,用长翅果蝇与残翅果蝇作亲本进行杂交,F1均为长翅,由此可判断 是显性性状。该小组模拟自然选择做了如下实验:用F1中的个体自由交配得到F2,保留F2中的长翅果蝇,淘汰残翅果蝇,让F2中长翅果蝇自由交配,理论上F3中残翅果蝇的基因型频率是 。 (2)在一次实验中,某同学将长翅果蝇与残翅果蝇进行杂交,子代果蝇中没有出现残翅,但出现了一种新性状——匙翅,且长翅331只、匙型翅336只。筛选出匙型翅雌雄果蝇随机交配,其后代中没有长翅果蝇,匙型翅和残翅的数量比约为3∶1。分析出现此结果的原因 。 (3)果蝇的细眼(B)和粗眼(b)也是一对相对性状,现有纯种的细眼果蝇和粗眼果蝇雌雄若干,选择粗眼雌蝇和细眼雄蝇进行一次杂交实验,若F1是 ,则可判断B、b位于常染色体或X、Y同源区段,而不在X、Y非同源区段。继续通过一次杂交实验,探究B、b是位于X、Y同源区段还是常染色体上,预测子代的结果并得出结论。 杂交方案: 。 预测结果及结论: 。 答案 (除标注外,每空1分,共10分)(1)长翅 1/9(2)控制果蝇翅型的等位基因有三个,且显隐性关系为长翅基因>匙型翅基因>残翅基因(2分)(3)后代均为细眼果蝇 F1雌、雄果蝇自由交配(或F1雄果蝇和粗眼雌果蝇杂交) 若后代雌雄果蝇中均有细眼、粗眼,则B、b位于常染色体上;若后代雌果蝇出现细眼和粗眼,雄果蝇均为细眼,则B、b位于X、Y同源区段(或若后代雌雄均有细眼、粗眼,则B、b位于常染色体上;若后代雌果蝇均为粗眼,雄果蝇均为细眼,则B、b位于X、Y同源区段)(4分)解析 本题主要考查科学思维素养中的演绎与推理。(1)据题意,具有相对性状的纯合亲本杂交,F1表现为显性性状,所以长翅为显性性状。假设等位基因为A、a,F1自由交配产生的F2中淘汰残翅(隐性性状aa),则F2中表现为长翅的果蝇基因型为1/3AA、2/3Aa,F2产生的配子为2/3A、1/3a,F2长翅果蝇自由交配,理论上F3中残翅果蝇的基因型频率aa=1/3×1/3=1/9。(2)长翅与残翅交配,子代长翅∶匙翅≈1∶1,匙翅雌雄果蝇交配,子代匙翅∶残翅≈3∶1,则显隐性关系为长翅基因>匙型翅基因>残翅基因。设长翅为a1,匙翅为a2、残翅为a3,长翅果蝇(a1a2)与残翅(a3a3)果蝇进行杂交,子代表现为长翅(a1a3)∶匙翅(a2a3)=1∶1,匙翅果蝇自由交配,F2表现型为匙翅(a2a2+a2a3)∶残翅(a3a3)=3∶1。(3)用一次交配实验进行基因定位,应选择隐性雌性个体与纯合的显性雄性个体杂交,即选择粗眼雌蝇和细眼雄蝇杂交,如果基因位于X染色体非同源区段上,亲本基因组成为:XbXb×XBY,则子代中雌果蝇全为细眼,雄果蝇全为粗眼;如果基因位于常染色体或XY的同源区段上,亲本基因组成:bb×BB(XbXb×XBYB),则子代中无论雌雄全为细眼Bb(XBXb、XbYB)。如果进一步探究B、b是位于X、Y同源区段还是常染色体上,可选F1雄果蝇和粗眼雌果蝇杂交,如果B、b位于常染色体上,,则后代无论雌雄均有细眼和粗眼;如果B、b位于X、Y同源区段,则F1雄果蝇基因型为XbYB,与粗眼雌果蝇XbXb杂交,子代中雌果蝇全为粗眼XbXb,雄果蝇全为细眼XbYB。13.(2020届安徽合肥调研,22)(10分)请分析下列果蝇遗传的相关问题:Ⅰ.在一个自然果蝇种群中,灰身与黑身为一对相对性状(由A、a控制);棒眼与正常眼为一对相对性状(由B、b控制)。现有两果蝇杂交,得到F1表现型和数目(只)如表。请回答:灰身棒眼灰身正常眼黑身棒眼黑身正常眼雌蝇1560500雄蝇70822623(1)该种群中控制灰身与黑身的基因位于 染色体上,控制棒眼与正常眼的基因位于 染色体上。 (2)亲代雌雄果蝇的基因型分别为 、 。 (3)F1中黑身棒眼雌雄果蝇随机交配,F2的表现型及其比例为 。 Ⅱ.控制果蝇眼色的基因仅位于X染色体上,红眼(R)对白眼(r)为显性。研究发现,眼色基因会因染色体片段缺失而丢失(记为XO);若果蝇两条性染色体上都无眼色基因则无法存活。在一次用纯合红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)的杂交实验中,子代出现了一只白眼雌果蝇。用这只白眼雌果蝇与红眼雄果蝇进行杂交实验,对后代表现型及雌雄比例进行分析,可判断子代白眼雌果蝇出现的原因。实验结果预测和结论:(1)若子代果蝇 ,且雌∶雄=1∶1,则是环境条件改变导致的不可遗传的变异。 (2)若子代果蝇 ,且雌∶雄=1∶1,则是基因突变导致的。 (3)若子代果蝇 ,且雌∶雄=2∶1,则是染色体片段缺失导致的。 答案 (除标注外,每空1分,共10分)Ⅰ.(1)常 X (2)AaXBXb AaXBY (3)黑身棒眼雌蝇∶黑身棒眼雄蝇∶黑身正常眼雄蝇=4∶3∶1(2分) Ⅱ.(1)雌性全红眼,雄性红眼∶白眼=1∶1 (2)雌性全红眼,雄性全白眼 (3)雌性全红眼,雄性全白眼(2分)解析 Ⅰ.(1)子代雌蝇中黑身∶灰身=50∶156≈1∶3,雄蝇中黑身∶灰身=(26+23)∶(70+82)≈1∶3,雌雄比例相等,故控制灰身与黑身的基因位于常染色体。子代雌蝇全是棒眼,雄蝇棒眼∶正常眼=(70+26)∶(82+23)≈1∶1,雌雄比例不等,故控制棒眼与正常眼的基因位于X染色体。(2)子代黑身∶灰身=1∶3,亲本相关基因型为Aa×Aa;子代雌蝇全是棒眼,雄蝇中,棒眼∶正常眼=1∶1,亲本相关基因型为XBXb×XBY,故亲本基因型为AaXBXb和AaXBY。(3)F1中黑身棒眼雌蝇的基因型及其比例为1/2aaXBXb和1/2aaXBXB,F1中黑身棒眼雄蝇的基因型为aaXBY。因此,有2种杂交组合∶①aaXBXb×aaXBY,子代为(1/2)×(1/2黑身棒眼雌蝇∶1/4黑身棒眼雄蝇∶1/4黑身正常眼雄蝇)。②aaXBXB×aaXBY,子代为(1/2)×(1/2黑身棒眼雌蝇∶1/2黑身棒眼雄蝇)。因此,F2表现型及比例为:黑身棒眼雌蝇∶黑身棒眼雄蝇∶黑身正常眼雄蝇=(1/4+1/4)∶(1/8+1/4)∶(1/8)=4∶3∶1。Ⅱ.(1)若是环境条件改变导致的不可遗传的变异,则这只白眼雌果蝇的基因型为XRXr,其与红眼雄果蝇(XRY)进行杂交,子代果蝇的基因型为1/4XRXR、1/4XRY、1/4XRXr、1/4XrY,则雌∶雄=1∶1,且雌性全红眼,雄性红眼∶白眼=1∶1。(2)若是基因突变导致的,则这只白眼雌果蝇的基因型为XrXr,其与红眼雄果蝇(XRY)进行杂交,子代果蝇的基因型为1/2XRXr、1/2XrY,则雌∶雄=1∶1,且雌性全为红眼,雄性全为白眼。(3)若是染色体片段缺失导致的,则这只白眼雌果蝇的基因型为XrXO,其与红眼雄果蝇(XRY)进行杂交,子代果蝇的基因型为1/4XRXr、1/4XOY(无法存活)、1/4XRXO、1/4XrY,则雌∶雄=2∶1,且雌性全为红眼,雄性全为白眼。14.(2019浙江湖丽衢联考,31)(8分)某二倍体植物的雌株与雄株受一对等位基因控制(用字母G、g表示,G对g为完全显性),其花色有红花、粉花、白花三种,花色由其他等位基因控制。性别与花色的相关基因均独立遗传。为研究该植物的遗传情况,进行了如下实验:实验杂交组合F1雄株雌株1红花雄株(A)×红花雌株107株红花、129株粉花、22株白花183株红花、122株粉花、20株白花,2红花雄株(A)×白花雌株129株粉花、64株白花66株红花、131株粉花、65株白花3粉花雄株(B)×白花雌株全为粉花全为粉花注:实验3的粉花雄株(B)和白花雌株均取自实验1的F1。请回答:(1)该植物的花色遗传受 对等位基因控制,遵循 定律。对该植物自然状态下的多株雄株进行花药离体培养,获得幼苗经秋水仙素处理后所得植株中雌、雄株的比例均接近1∶1,这是因为 。 (2)实验1和实验2所得F1中,雄株、雌株的性状分离比均存在一定差异,造成这种现象的原因是基因型为 的花粉致死(花色相关基因依次用A、a,B、b……表示)。实验1中F1雄株红花基因型有 种。 (3)表中雄株B的基因型为 。若雄株B与实验2的F1中多株粉花雌株杂交,则其后代出现白花雌株的概率为 。 答案 (1)两 自由组合 自然状态下雄株的基因型为Gg/自然状态下雌株的基因型为gg不能产生基因型为GG的雄性子代/自然状态下没有基因型为GG的雄株 (2)ABG 3 (3)aaBBGg或AAbbGg(答完整给分) 0解析 (1)由实验1后代雌株花色比例为红花∶粉花∶白花≈9∶6∶1可知,花色由两对等位基因控制,符合基因的自由组合定律;花药离体培养和秋水仙素处理得到的植株都是纯合子,对多株雄株进行花药离体培养和秋水仙素处理得到的后代中雌雄比例均接近1∶1,所以亲本应该是产生了两种配子,即G和g,所以亲本基因型为Gg,即自然状态下雄株的基因型为Gg,雌株基因型为gg,没有基因型为GG的雄株。(2)通过实验1中的后代雌株花色比例为红花∶粉花∶白花≈9∶6∶1,这是性状分离比9∶3∶3∶1的变式,设花色由基因A、a和B、b控制,则红花是双显A_B_,粉花是单显A_bb和aaB_,白花是双隐aabb,亲本花色基因型均为AaBb,又根据第(1)小题可知,雄株的基因型是Gg,雌株的基因型是gg,所以实验1中亲本基因型为AaBbGg和AaBbgg,后代中的雄株红花∶粉花∶白花≈5∶6∶1可知,雄性双显性中死亡了4份,应该是ABG的花粉致死导致的,所以后代雄株红花的基因型只有AaBbGg、AABbGg、AaBBGg3种。(3)由于实验3粉花和白花杂交后代全为粉花,所以粉花雄株B基因型为aaBBGg或AAbbGg;让aaBBGg或AAbbGg与实验2的F1中多株粉花雌株杂交,则其后代出现白花雌株的概率为0,因为白花雌株的基因型为aabbgg。
