高考生物第一轮复习知识点挖空专项练习 专题6遗传的基本规律(原卷版+答案解析)
展开A.茧形和体色中的显性性状分别是椭圆形茧、无斑纹
B.由表可知,子代中茧形和体色对应的4种表型的比例为3∶12∶2∶8
C.亲本雌蚕均为纯合子,雄蚕中纯合子占3/5
D.F1无斑纹纺锤形茧雄蚕中,BbZAZa占3/4
2.女娄菜(2n=46)为XY型性别决定的植物,雌雄异株,花的颜色有白色、金黄色和绿色,花色由常染色体上的两对基因A、a和B、b共同控制。叶片的形状宽叶、窄叶为一对相对性状,由X染色体上的一对基因D、d控制,含d的花粉不能参与受精。现将纯合的绿花宽叶雌株(甲)和白花窄叶雄株(乙)进行杂交产生F1,F1均为绿花宽叶,选取F1中的雄株与杂合的宽叶雌株杂交产生F2。下列说法正确的是( )
A.宽叶对窄叶为显性性状,控制花色的两对等位基因独立遗传
B.两纯合亲本的基因型分别为AABBXDXD、aaBBXdY
C.自然界中与花色和叶形相关的基因型有45种
D.F2中的个体随机交配产生的F3中,纯合宽叶雌株的比例为1/4
3.某植物的茎秆上是否有刺、刺的大小受三对独立遗传的等位基因A/a、B/b、D/d控制,当三种显性基因同时存在时表现为有刺(显性纯合子表现为大刺,杂合子表现为小刺),选择大刺植株与无刺隐性纯合植株杂交得F1,F1自交得F2。下列相关叙述错误的是( )
A.F1全为小刺植株,F2中小刺植株所占的比例为13/32
B.F2中无刺植株的基因型共有19种,纯合子有4种
C.F2中的有刺植株和无刺植株杂交,后代不会出现大刺植株
D.F2中无刺植株杂交,后代可能会出现有刺植株
4.果蝇的棒眼与正常眼由X染色体上的基因A、a控制;长翅与残翅由常染色体上的基因B、b控制。某科研小组用一对表型都为棒眼长翅的雌雄果蝇进行杂交,实验前对其中一只果蝇进行了X射线处理,致使其产生的某种配子不具备受精能力。随后进行多次实验,得到如下结果。下列说法错误的是( )
A.果蝇眼形和翅形的遗传遵循基因的自由组合定律
B.亲本雌雄果蝇的基因型分别为BbXAXa、BbXAY
C.若未经过X射线处理,理论上F棒眼长翅果蝇中雌雄之比为2:1
D.经过X射线处理后,可能是基因型为BXA的雄配子失活
5.果蝇的翅型有长翅、小翅、残翅三种表型,受两对等位基因控制。现有残翅和小翅两纯合果蝇品系杂交得F1,F1雌雄个体相互交配得F2,实验结果如下表(不考虑XY同源区段)。下列说法错误的是( )
A.正交F2中长翅果蝇的基因型有6种,其中纯合子占2/9
B.正反交F2中小翅果蝇的基因型分别有2种、4种
C.反交F2中的残翅雄果蝇与纯合的小翅果蝇交配,后代中小翅果蝇占1/3
D.反交F2中雌性果蝇的表型比是长翅:小翅:残翅=3:3:2
6.基因在生物进化中有“绝对自私性”。某种植物的花有红花、粉红花和白花三种颜色,受一对等位基因A/a控制,A基因是一种"自私基因",杂合子在产生配子时,A基因能“杀死”体内的部分雄配子。选择红花(AA)植株和白花(aa)植株杂交,F1全部开粉红花,F1植株自交,F2中红花:粉红花:白花=2:3:1。下列相关分析正确的是( )
A.该植物花色的遗传不遵循孟德尔遗传规律
B.基因型为Aa的植株中,A基因会抑制a基因的表达
C.F1产生配子时、被A基因“杀死”的雄配子中A:a=1:1
D.若F2植株随机传粉,则后代中粉红花植株占17/36
7.基因外显率是衡量某基因在一定环境中表达情况的一种特征,当外显率为100%时称为完全外显,低于100%称为不完全外显。已知在一个果蝇种群中,常染色体上的间断翅脉隐性基因a的外显率为80%,即基因型为aa的果蝇中20%表现为非间断翅脉;X染色体上的白眼基因b的外显率为90%。现将纯合野生型雄果蝇(基因型为AAXBY)与白眼间断翅脉雌果蝇杂交得到F1,F1自由交配得到F2。下列叙述错误的是( )
A.上述杂交过程中,a和b的基因频率均未改变
B.F2中出现白眼间断翅脉雄果蝇的概率为9/200
C.F2雌果蝇出现的四种表型的比例为44:36:11:9
D.F1与F2中非间断翅脉果蝇随机交配,后代出现间断翅脉果蝇的概率3/16
8.玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。在群体足够大且没有其他因素干扰时,群体内的玉米随机交配获得F1。F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列关于玉米高秆和矮秆的叙述,错误的是( )
A.p=b时,亲代玉米可能全为杂合子
B.0
C.p=a时,F1自交,F2中纯合高秆所占比例为2/9
D.p=c时,子代随机交配,高秆比例会逐代增加
9.在一个果蝇种群中,常染色体上的间断翅脉隐性纯合子aa在特定环境中90%表现为间断翅脉,10%表现为非间断翅脉。在该特定环境中,将纯合雄性野生型果蝇(基因型为AAXBY)与白眼间断翅脉雌性果蝇杂交得到F1,F1自由交配得到F2。下列说法错误的是( )
A.F2中出现雄性间断翅脉果蝇的概率为9/80
B.F2中出现白眼、非间断翅脉果蝇的概率为3/8
C.F1果蝇与间断翅脉果蝇杂交,后代非间断翅脉果蝇比例大于1/2
D.间断翅脉与非间断翅脉的遗传可以说明性状由基因和环境共同调控
10.玉米第4对染色体某位点上有甜质胚乳基因(A、a),第9对染色体某位点上有子粒的粒色基因(B、b),第9对染色体另一位点上有糯质胚乳基因(D、d),aa纯合时D不能表达。现将非甜质紫冠非糯质玉米(AABBDD)与甜质非紫冠糯质玉米(aabbdd)杂交得F1再将F1进行测交。下列分析错误的是( )
A.测交后代可能出现6种性状
B.统计测交后代中紫冠与非紫冠的性状比例可以验证基因分离定律
C.甜质胚乳基因与子粒的粒色基因的遗传遵循自由组合定律
D.测交后代中非糯质非甜质:糯质甜质:非糯质甜质:糯质非甜质=1:1:1:1
11.家鸡雌、雄个体的性染色体组成分别为ZW和ZZ,E和e基因只位于Z染色体上。让一对家鸡杂交,获得的子一代中雌、雄个体的比值为1:2,其原因是雌性中某种基因型的个体不能存活。下列相关叙述错误的是( )
A.若ZeW个体不能存活,则子一代雄性个体中有杂合子
B.若ZeW个体不能存活,则子一代中E的基因频率是80%
C.若ZEW个体不能存活,则该家鸡种群中基因型最多有4种
D.若ZEW个体不能存活,则子一代中雄性个体的基因型有2种
12.水稻纯合品系H是优良的人工栽培稻,纯合品系D是野生水稻。品系H和品系D中与配子育性相关基因分别为SH和SD,与某抗性相关基因分别为TH和TD。构建分别含有基因TD和SD的纯合品系甲和品系乙的流程如图1表示,每个品系只有一对基因与品系H不同,其余都相同。图中的BC6F1指回交六次后的子一代,其余类推。
(1)图1所示过程中,进行多次回交的目的是___________,对回交子一代进行分子检测的目的是筛选出具有___________基因的子代,再与品系H进行回交。培育纯合品系甲和品系乙时利用的原理是减数分裂过程中染色体发生___________的行为变化。
(2)将纯合品系甲和品系乙杂交后的F1自交获得F2,并对亲本及F2进行基因检测,带型分布如图2所示。经统计,F2中TD/TH基因的带型1、2和3的数量分别为50、94和56,SD/SH基因的带型1、2和3的数量分别为12、72和60。由此判断,F1中的TD/TH基因和SD/SH基因___________(填:“一定”“不一定”或“一定不”)位于同一条染色体上,F2出现上述分离比的原因很可能是F1产生的含有___________基因的花粉或卵细胞部分败育导致的。
(3)请利用已有的材料,设计两组能相互印证的杂交实验并结合分子检测技术,探究F1部分败育的配子是花粉还是卵细胞。(要求:写出实验思路、预期结果与结论,假设F1败育配子比例与上述实验相同)。
实验思路:___________。
预期结果及结论:
若___________,则为花粉败育;
若___________,则为卵细胞败育。
13.果蝇性别是由主调节基因Sx1基因和系列性别特异基因共同决定。当X(X染色体数目):A(常染色体组数)≥1时,转录因子浓度较高使Sx1基因处在“开”的状态,表现为雌性;若X:A≤0.5时,转录因子浓度低于阈值,Sx1基因处在“关”的状态,表现为雄性。连锁和交换是生物界的普遍现象,但雄果蝇不发生交换,基因表现为完全连锁。
(1)对果蝇染色体基因组进行测序时应测定_______________条染色体上DNA的碱基序列。性染色体组成为XXY的果蝇性别表现为_______________。
(2)研究发现,性别转换基因T突变为t可以使性染色体组成为XX的果蝇发育为可育雄性,但核型保持不变,推测t基因导致性别转换的机理是_______________。为确定某雄果蝇是否为上述性别转换突变个体,某兴趣小组将该果蝇与正常的雌果蝇进行交配,统计F1的性别比例。请评价该方法能否判断出该果蝇为性别转换突变个体,并阐释你的理由_______________。
(3)为研究果蝇的体色(A、a控制)和眼色(B、b控制)两对相对性状的遗传规律,研究人员将灰体红眼果蝇与黑体紫眼果蝇杂交,F1全部为灰体红眼,再将F1雌蝇与黑体紫眼雄蝇杂交,F2出现了灰体红眼、黑体红眼、灰体紫眼和黑体紫眼四种表型个体。
①根据上述结果推断,灰体、紫眼分别受_______________基因控制。
②为进一步判断A、a和B、b基因是否连锁,基于上述实验最简单的操作方案是_______________。
③某兴趣小组选取F1中的雄蝇与黑体紫眼雌蝇杂交,若子代表现为_______________,亦可判断A、a和B、b基因连锁。
(4)重组率是指双杂合子测交时产生的重组型配子的比例,研究发现同一对同源染色体上的非等位基因间距离与重组率几乎成正比。科研小组欲测定同样位于果蝇Ⅱ号染色体上的D/d、M/m、E/e三对等位基因的位置关系,用ddMMEE果蝇与DDmmee果蝇杂交获得F1,取F1中的_______________(填“雌”或“雄”)果蝇进行测交,结果如下表:
请根据数据推算F1中D/d、M/m、E/e三对基因在Ⅱ号染色体上的位置及距离关系,并在图予以表示。
______
14.某XY型昆虫的有眼和无眼、青眼和白眼分别由等位基因A(a)和B(b)控制,两对基因均不位于Y染色体上。现有一只纯合青眼雄虫和一只纯合无眼雌虫杂交,F1雌虫全为青眼、雄虫全为白眼。让F1雌、雄虫随机交配得到F2,F2雌虫、雄虫均表现为青眼:白眼:无眼=3:3:2。
(1)该昆虫的有眼与无眼基因位于___________染色体上,判断理由是_________。
(2)F1雄虫的一个次级精母细胞中含有__________个白眼基因。F2中青眼雌﹑雄昆虫随机交配,得到的F3青眼雌虫中杂合子占__________。
(3)该昆虫野生型翅色为无色透明。Gal4/UAS是存在于酵母中的基因表达调控系统,Gal4基因表达的Gal4蛋白能够与特定的DNA序列UAS结合,并驱动UAS下游基因的表达。科研人员通过基因工程技术将一个Gal4基因插入到雄虫的一条3号染色体(3号染色体为常染色体)上,得到转基因雄虫甲。将另一UAS-绿色荧光蛋白基因(简称UAS-GFP基因)随机插入到雌虫的某条染色体上,得到转基因雌虫乙、丙。甲、乙,丙均为无色翅。为探究UAS-GFP基因插入的位置,进行了如下实验。
①实验一:甲与乙杂交得到F1,F1中绿色翅:无色翅=1:3。根据基因之间的关系分析,F1出现绿色翅的原因是___________。根据F1结果__________(填“能”或“不能”)判断UAS-GFP基因插入的位置在乙昆虫的3号染色体上,理由是__________。
②实验二:甲与丙杂交得到F1,将F1中绿色翅个体相互交配得到F2,发现F2雌雄昆虫翅色比例不同,推测最可能的原因是__________。如果F2的性状表现及比例为__________,则说明上述推测是正确的。
15.为了适应全球气候逐渐变暖的大趋势,研究水稻耐高温的调控机制,对水稻遗传改良具有重要意义。
(1)研究获得一株耐高温突变体甲,高温下该突变体表皮蜡质含量较高。让甲与野生型(WT)杂交,F1自交后代中耐高温植株约占1/4,说明耐高温为________性状,且最可能由____________对基因控制。
(2)已知耐高温突变体乙的隐性突变基因位于水稻3号染色体上,请设计实验探究甲、乙两种突变体是否为同一基因突变导致,简要写出实验设计方案(不考虑互换):
实验方案:________________________。
预期实验结果:
①若___________,说明两突变基因为同一基因;
②若_________,说明两突变基因是同源染色体上的非等位基因;
③若____________,说明两突变基因是非同源染色体上的非等位基因。
(3)为进一步确定突变位点,研究者进行了系列实验,如下图所示。
①图1中F1在______期,3号染色体发生互换,产生F2中相应的植株,然后用F2植株进行__________,可获得纯合重组植株R1—R5。
②对R1—R5进行分子标记及耐高温性检测,结果如图2、图3所示。分析可知,耐高温突变基因位于________(分子标记)之间。将该区段DNA进行测序,发现TT2基因序列的第165碱基对由C/G变为A/T,导致蛋白质结构改变、功能丧失。
(4)基因OsWR2的表达能促进水稻表皮蜡质的合成。为了验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含量是水稻耐高温的必要条件",研究小组以突变体甲为对照组,实验组为_______,将两种水稻置于_______,一段时间后,检测水稻蜡质含量及耐高温性。实验结果显示______。
专题6 遗传的基本规律
1.家蚕(2N=56)的性别决定方式为ZW型,茧形和体色分别由等位基因A、a和B、b控制,且两对基因均不在W染色体上。现有一群有斑纹雌蚕和一群无斑纹纺锤形茧雄蚕杂交,F1中雌雄数量相等,雌雄中表型及比例如下表所示。下列叙述正确的是( )
A.茧形和体色中的显性性状分别是椭圆形茧、无斑纹
B.由表可知,子代中茧形和体色对应的4种表型的比例为3∶12∶2∶8
C.亲本雌蚕均为纯合子,雄蚕中纯合子占3/5
D.F1无斑纹纺锤形茧雄蚕中,BbZAZa占3/4
2.女娄菜(2n=46)为XY型性别决定的植物,雌雄异株,花的颜色有白色、金黄色和绿色,花色由常染色体上的两对基因A、a和B、b共同控制。叶片的形状宽叶、窄叶为一对相对性状,由X染色体上的一对基因D、d控制,含d的花粉不能参与受精。现将纯合的绿花宽叶雌株(甲)和白花窄叶雄株(乙)进行杂交产生F1,F1均为绿花宽叶,选取F1中的雄株与杂合的宽叶雌株杂交产生F2。下列说法正确的是( )
A.宽叶对窄叶为显性性状,控制花色的两对等位基因独立遗传
B.两纯合亲本的基因型分别为AABBXDXD、aaBBXdY
C.自然界中与花色和叶形相关的基因型有45种
D.F2中的个体随机交配产生的F3中,纯合宽叶雌株的比例为1/4
3.某植物的茎秆上是否有刺、刺的大小受三对独立遗传的等位基因A/a、B/b、D/d控制,当三种显性基因同时存在时表现为有刺(显性纯合子表现为大刺,杂合子表现为小刺),选择大刺植株与无刺隐性纯合植株杂交得F1,F1自交得F2。下列相关叙述错误的是( )
A.F1全为小刺植株,F2中小刺植株所占的比例为13/32
B.F2中无刺植株的基因型共有19种,纯合子有4种
C.F2中的有刺植株和无刺植株杂交,后代不会出现大刺植株
D.F2中无刺植株杂交,后代可能会出现有刺植株
4.果蝇的棒眼与正常眼由X染色体上的基因A、a控制;长翅与残翅由常染色体上的基因B、b控制。某科研小组用一对表型都为棒眼长翅的雌雄果蝇进行杂交,实验前对其中一只果蝇进行了X射线处理,致使其产生的某种配子不具备受精能力。随后进行多次实验,得到如下结果。下列说法错误的是( )
A.果蝇眼形和翅形的遗传遵循基因的自由组合定律
B.亲本雌雄果蝇的基因型分别为BbXAXa、BbXAY
C.若未经过X射线处理,理论上F棒眼长翅果蝇中雌雄之比为2:1
D.经过X射线处理后,可能是基因型为BXA的雄配子失活
5.果蝇的翅型有长翅、小翅、残翅三种表型,受两对等位基因控制。现有残翅和小翅两纯合果蝇品系杂交得F1,F1雌雄个体相互交配得F2,实验结果如下表(不考虑XY同源区段)。下列说法错误的是( )
A.正交F2中长翅果蝇的基因型有6种,其中纯合子占2/9
B.正反交F2中小翅果蝇的基因型分别有2种、4种
C.反交F2中的残翅雄果蝇与纯合的小翅果蝇交配,后代中小翅果蝇占1/3
D.反交F2中雌性果蝇的表型比是长翅:小翅:残翅=3:3:2
6.基因在生物进化中有“绝对自私性”。某种植物的花有红花、粉红花和白花三种颜色,受一对等位基因A/a控制,A基因是一种"自私基因",杂合子在产生配子时,A基因能“杀死”体内的部分雄配子。选择红花(AA)植株和白花(aa)植株杂交,F1全部开粉红花,F1植株自交,F2中红花:粉红花:白花=2:3:1。下列相关分析正确的是( )
A.该植物花色的遗传不遵循孟德尔遗传规律
B.基因型为Aa的植株中,A基因会抑制a基因的表达
C.F1产生配子时、被A基因“杀死”的雄配子中A:a=1:1
D.若F2植株随机传粉,则后代中粉红花植株占17/36
7.基因外显率是衡量某基因在一定环境中表达情况的一种特征,当外显率为100%时称为完全外显,低于100%称为不完全外显。已知在一个果蝇种群中,常染色体上的间断翅脉隐性基因a的外显率为80%,即基因型为aa的果蝇中20%表现为非间断翅脉;X染色体上的白眼基因b的外显率为90%。现将纯合野生型雄果蝇(基因型为AAXBY)与白眼间断翅脉雌果蝇杂交得到F1,F1自由交配得到F2。下列叙述错误的是( )
A.上述杂交过程中,a和b的基因频率均未改变
B.F2中出现白眼间断翅脉雄果蝇的概率为9/200
C.F2雌果蝇出现的四种表型的比例为44:36:11:9
D.F1与F2中非间断翅脉果蝇随机交配,后代出现间断翅脉果蝇的概率3/16
8.玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。在群体足够大且没有其他因素干扰时,群体内的玉米随机交配获得F1。F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列关于玉米高秆和矮秆的叙述,错误的是( )
A.p=b时,亲代玉米可能全为杂合子
B.0
C.p=a时,F1自交,F2中纯合高秆所占比例为2/9
D.p=c时,子代随机交配,高秆比例会逐代增加
9.在一个果蝇种群中,常染色体上的间断翅脉隐性纯合子aa在特定环境中90%表现为间断翅脉,10%表现为非间断翅脉。在该特定环境中,将纯合雄性野生型果蝇(基因型为AAXBY)与白眼间断翅脉雌性果蝇杂交得到F1,F1自由交配得到F2。下列说法错误的是( )
A.F2中出现雄性间断翅脉果蝇的概率为9/80
B.F2中出现白眼、非间断翅脉果蝇的概率为3/8
C.F1果蝇与间断翅脉果蝇杂交,后代非间断翅脉果蝇比例大于1/2
D.间断翅脉与非间断翅脉的遗传可以说明性状由基因和环境共同调控
10.玉米第4对染色体某位点上有甜质胚乳基因(A、a),第9对染色体某位点上有子粒的粒色基因(B、b),第9对染色体另一位点上有糯质胚乳基因(D、d),aa纯合时D不能表达。现将非甜质紫冠非糯质玉米(AABBDD)与甜质非紫冠糯质玉米(aabbdd)杂交得F1再将F1进行测交。下列分析错误的是( )
A.测交后代可能出现6种性状
B.统计测交后代中紫冠与非紫冠的性状比例可以验证基因分离定律
C.甜质胚乳基因与子粒的粒色基因的遗传遵循自由组合定律
D.测交后代中非糯质非甜质:糯质甜质:非糯质甜质:糯质非甜质=1:1:1:1
11.家鸡雌、雄个体的性染色体组成分别为ZW和ZZ,E和e基因只位于Z染色体上。让一对家鸡杂交,获得的子一代中雌、雄个体的比值为1:2,其原因是雌性中某种基因型的个体不能存活。下列相关叙述错误的是( )
A.若ZeW个体不能存活,则子一代雄性个体中有杂合子
B.若ZeW个体不能存活,则子一代中E的基因频率是80%
C.若ZEW个体不能存活,则该家鸡种群中基因型最多有4种
D.若ZEW个体不能存活,则子一代中雄性个体的基因型有2种
12.水稻纯合品系H是优良的人工栽培稻,纯合品系D是野生水稻。品系H和品系D中与配子育性相关基因分别为SH和SD,与某抗性相关基因分别为TH和TD。构建分别含有基因TD和SD的纯合品系甲和品系乙的流程如图1表示,每个品系只有一对基因与品系H不同,其余都相同。图中的BC6F1指回交六次后的子一代,其余类推。
(1)图1所示过程中,进行多次回交的目的是___________,对回交子一代进行分子检测的目的是筛选出具有___________基因的子代,再与品系H进行回交。培育纯合品系甲和品系乙时利用的原理是减数分裂过程中染色体发生___________的行为变化。
(2)将纯合品系甲和品系乙杂交后的F1自交获得F2,并对亲本及F2进行基因检测,带型分布如图2所示。经统计,F2中TD/TH基因的带型1、2和3的数量分别为50、94和56,SD/SH基因的带型1、2和3的数量分别为12、72和60。由此判断,F1中的TD/TH基因和SD/SH基因___________(填:“一定”“不一定”或“一定不”)位于同一条染色体上,F2出现上述分离比的原因很可能是F1产生的含有___________基因的花粉或卵细胞部分败育导致的。
(3)请利用已有的材料,设计两组能相互印证的杂交实验并结合分子检测技术,探究F1部分败育的配子是花粉还是卵细胞。(要求:写出实验思路、预期结果与结论,假设F1败育配子比例与上述实验相同)。
实验思路:___________。
预期结果及结论:
若___________,则为花粉败育;
若___________,则为卵细胞败育。
13.果蝇性别是由主调节基因Sx1基因和系列性别特异基因共同决定。当X(X染色体数目):A(常染色体组数)≥1时,转录因子浓度较高使Sx1基因处在“开”的状态,表现为雌性;若X:A≤0.5时,转录因子浓度低于阈值,Sx1基因处在“关”的状态,表现为雄性。连锁和交换是生物界的普遍现象,但雄果蝇不发生交换,基因表现为完全连锁。
(1)对果蝇染色体基因组进行测序时应测定_______________条染色体上DNA的碱基序列。性染色体组成为XXY的果蝇性别表现为_______________。
(2)研究发现,性别转换基因T突变为t可以使性染色体组成为XX的果蝇发育为可育雄性,但核型保持不变,推测t基因导致性别转换的机理是_______________。为确定某雄果蝇是否为上述性别转换突变个体,某兴趣小组将该果蝇与正常的雌果蝇进行交配,统计F1的性别比例。请评价该方法能否判断出该果蝇为性别转换突变个体,并阐释你的理由_______________。
(3)为研究果蝇的体色(A、a控制)和眼色(B、b控制)两对相对性状的遗传规律,研究人员将灰体红眼果蝇与黑体紫眼果蝇杂交,F1全部为灰体红眼,再将F1雌蝇与黑体紫眼雄蝇杂交,F2出现了灰体红眼、黑体红眼、灰体紫眼和黑体紫眼四种表型个体。
①根据上述结果推断,灰体、紫眼分别受_______________基因控制。
②为进一步判断A、a和B、b基因是否连锁,基于上述实验最简单的操作方案是_______________。
③某兴趣小组选取F1中的雄蝇与黑体紫眼雌蝇杂交,若子代表现为_______________,亦可判断A、a和B、b基因连锁。
(4)重组率是指双杂合子测交时产生的重组型配子的比例,研究发现同一对同源染色体上的非等位基因间距离与重组率几乎成正比。科研小组欲测定同样位于果蝇Ⅱ号染色体上的D/d、M/m、E/e三对等位基因的位置关系,用ddMMEE果蝇与DDmmee果蝇杂交获得F1,取F1中的_______________(填“雌”或“雄”)果蝇进行测交,结果如下表:
请根据数据推算F1中D/d、M/m、E/e三对基因在Ⅱ号染色体上的位置及距离关系,并在图予以表示。
______
14.某XY型昆虫的有眼和无眼、青眼和白眼分别由等位基因A(a)和B(b)控制,两对基因均不位于Y染色体上。现有一只纯合青眼雄虫和一只纯合无眼雌虫杂交,F1雌虫全为青眼、雄虫全为白眼。让F1雌、雄虫随机交配得到F2,F2雌虫、雄虫均表现为青眼:白眼:无眼=3:3:2。
(1)该昆虫的有眼与无眼基因位于___________染色体上,判断理由是_________。
(2)F1雄虫的一个次级精母细胞中含有__________个白眼基因。F2中青眼雌﹑雄昆虫随机交配,得到的F3青眼雌虫中杂合子占__________。
(3)该昆虫野生型翅色为无色透明。Gal4/UAS是存在于酵母中的基因表达调控系统,Gal4基因表达的Gal4蛋白能够与特定的DNA序列UAS结合,并驱动UAS下游基因的表达。科研人员通过基因工程技术将一个Gal4基因插入到雄虫的一条3号染色体(3号染色体为常染色体)上,得到转基因雄虫甲。将另一UAS-绿色荧光蛋白基因(简称UAS-GFP基因)随机插入到雌虫的某条染色体上,得到转基因雌虫乙、丙。甲、乙,丙均为无色翅。为探究UAS-GFP基因插入的位置,进行了如下实验。
①实验一:甲与乙杂交得到F1,F1中绿色翅:无色翅=1:3。根据基因之间的关系分析,F1出现绿色翅的原因是___________。根据F1结果__________(填“能”或“不能”)判断UAS-GFP基因插入的位置在乙昆虫的3号染色体上,理由是__________。
②实验二:甲与丙杂交得到F1,将F1中绿色翅个体相互交配得到F2,发现F2雌雄昆虫翅色比例不同,推测最可能的原因是__________。如果F2的性状表现及比例为__________,则说明上述推测是正确的。
15.为了适应全球气候逐渐变暖的大趋势,研究水稻耐高温的调控机制,对水稻遗传改良具有重要意义。
(1)研究获得一株耐高温突变体甲,高温下该突变体表皮蜡质含量较高。让甲与野生型(WT)杂交,F1自交后代中耐高温植株约占1/4,说明耐高温为________性状,且最可能由____________对基因控制。
(2)已知耐高温突变体乙的隐性突变基因位于水稻3号染色体上,请设计实验探究甲、乙两种突变体是否为同一基因突变导致,简要写出实验设计方案(不考虑互换):
实验方案:________________________。
预期实验结果:
①若___________,说明两突变基因为同一基因;
②若_________,说明两突变基因是同源染色体上的非等位基因;
③若____________,说明两突变基因是非同源染色体上的非等位基因。
(3)为进一步确定突变位点,研究者进行了系列实验,如下图所示。
①图1中F1在______期,3号染色体发生互换,产生F2中相应的植株,然后用F2植株进行__________,可获得纯合重组植株R1—R5。
②对R1—R5进行分子标记及耐高温性检测,结果如图2、图3所示。分析可知,耐高温突变基因位于________(分子标记)之间。将该区段DNA进行测序,发现TT2基因序列的第165碱基对由C/G变为A/T,导致蛋白质结构改变、功能丧失。
(4)基因OsWR2的表达能促进水稻表皮蜡质的合成。为了验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含量是水稻耐高温的必要条件",研究小组以突变体甲为对照组,实验组为_______,将两种水稻置于_______,一段时间后,检测水稻蜡质含量及耐高温性。实验结果显示______。
雌蚕
有斑纹纺锤形茧∶无斑纹纺锤形茧∶有斑纹椭圆形茧∶无斑纹椭圆形茧=1∶4∶1∶4
雄蚕
有斑纹纺锤形茧∶无斑纹纺锤形茧∶有斑纹椭圆形茧∶无斑纹椭圆形茧=2∶8∶1∶4
杂交组合
P
F1
F2
正交
残翅♀×小翅♂
长翅♀、长翅♂
9长翅(♀、♂):3小翅(♂):4残翅(♀、♂)
反交
小翅♀×残翅♂
长翅♀、小翅♂
?
表型
ddM_E_
D_mmee
ddmmE_
D_M_ee
D_mmE_
ddM_ee
个体数
810
828
62
88
89
103
合计
1980
雌蚕
有斑纹纺锤形茧∶无斑纹纺锤形茧∶有斑纹椭圆形茧∶无斑纹椭圆形茧=1∶4∶1∶4
雄蚕
有斑纹纺锤形茧∶无斑纹纺锤形茧∶有斑纹椭圆形茧∶无斑纹椭圆形茧=2∶8∶1∶4
杂交组合
P
F1
F2
正交
残翅♀×小翅♂
长翅♀、长翅♂
9长翅(♀、♂):3小翅(♂):4残翅(♀、♂)
反交
小翅♀×残翅♂
长翅♀、小翅♂
?
表型
ddM_E_
D_mmee
ddmmE_
D_M_ee
D_mmE_
ddM_ee
个体数
810
828
62
88
89
103
合计
1980
参考答案:
1.D
【分析】由表可知,在雌雄个体中,有斑纹:无斑纹均为1:4,说明B/b位于常染色体上,而在雌性个体中,纺锤形:椭圆形比例不一致,说明A/a位于Z染色体上。
【详解】A、表格分析:F1中,雌蚕有斑纹:无斑纹=1:4,雄蚕有斑纹:无斑纹=1:4,无论雌雄有斑纹和无斑纹比例相同,说明B/b位于常染色体上;F1中雌蚕纺锤形茧:椭圆形茧=1:1,雄蚕纺锤形茧:椭圆形茧=2:1,在雌雄子代中比例不同,所以推测A/a位于Z染色体上。亲本雄蚕为纺锤形茧,子代中既有纺锤形茧又有椭圆形茧,F1中雌蚕纺锤形茧:椭圆形茧=1:1,雌蚕母本提供W,说明雄蚕产生的配子为ZA:Za=1:1,雄蚕基因型为ZAZa(纺锤形为显性)。F1中雄蚕纺锤形茧:椭圆形茧=2:1,说明亲代雌蚕关于茧形既有椭圆形茧又有纺锤形茧,且ZAW占2/3,ZaW占1/3,亲本为有斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕,F1中,雌蚕有斑纹:无斑纹=1:4,雄蚕有斑纹:无斑纹=1:4,无论雌雄有斑纹和无斑纹比例相同,说明B/b位于常染色体上,且无斑纹为显性,A错误;
B、由于F1中雌雄个体数量相同,设各位30只,则雌蚕有斑纹纺锤形茧∶无斑纹纺锤形茧∶有斑纹椭圆形茧∶无斑纹椭圆形茧=3:12:3:12,雄蚕中有斑纹纺锤形茧∶无斑纹纺锤形茧∶有斑纹椭圆形茧∶无斑纹椭圆形茧=4∶16∶2∶8,则子代中茧形和体色对应的4种表型的比例为7:28:5:20,B错误;
CD、由于子代有斑纹:无斑纹=1:4,说明无斑纹雄蚕亲本中既有BB,又有Bb。有斑纹雌蚕亲本基因型为bb,产生b的配子,子代中bb占1/5,说明无斑纹雄蚕亲本产生的b配子占1/5,那么产生的B配子占4/5,由此可以得出无斑纹雄蚕亲本中有3/5BB、2/5Bb。综合可知亲代雄蚕的基因型为3/5BBZAZa、2/5BbZAZa,由A可知亲本雌蚕基因型为1/3bbZAW,2/3bbZaW,C错误;
D、由C可知,亲代雄蚕的基因型为3/5BBZAZa、2/5BbZAZa,由A可知亲本雌蚕基因型为1/3bbZAW,2/3bbZaW,F1无斑纹纺锤形茧雄蚕4/5×(1-1/2×2/3ZaZa)=8/15BbZAZ_,BbZAZa=4/5×(1-1/2×2/3ZaZa-1/2×1/3ZAZA)=6/15,所以F1无斑纹纺锤形茧雄蚕中,BbZAZa占(6/15)/(8/15)=3/4,D正确。
故选D。
2.D
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、亲本宽叶与窄叶杂交后代只有宽叶说明宽叶对窄叶为显性性状,根据题干的杂交实验不能确定控制花色的两对等位基因独立遗传,A错误;
B、两纯合亲本的基因型分别为AABBXDXD、aaBBXdY或aabbXdY,B错误;
C、花色由常染色体上的两对基因A、a和B、b共同控制,控制花色的基因型有3×3=9种,控制叶形的基因型为XDXD、XDXd、XDY、XdY,共4种基因型,因为雄性不能产生Xd配子,所以后代中没有XdXd个体,则自然界中与花色和叶形相关的基因型有4×9=36种,C错误;
D、F1的雄株基因型为XDY,与杂合宽叶雌株XDXd杂交,F2基因型及比例为XDXD:XDXd:XDY:XdY=1:1:1:1,F2中的个体随机交配,雌配子XD∶Xd=3∶1,雄配子中XD∶Y=1∶2,产生的F3中,纯合宽叶雌株的比例为1/3×3/4=1/4,D正确。
故选D。
3.B
【分析】组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、分析题干可知,大刺植株的基因型为AABBDD,无刺隐性纯合植株的基因型为aabbdd,则F1的基因型为AaBbDd,全为小刺植株,F1自交得F2,F2中小刺植株所占的比例为(A-B-D-)-(AABBDD)=13/32,A正确;
B、F2中基因型共有=27种,有刺的基因型(A-B-D-)有=8种,则无刺植株的基因型共有27-8=19种,纯合子有7种(AABBdd、AAbbDD、aaBBDD、AAbbdd、aabbDD、aaBBdd,aabbdd),B错误;
C、因为无刺植株的基因型一定存在一对基因是隐性纯合,故F2中的有刺植株和无刺植株杂交,后代不会出现大刺植株,C正确;
D、F2中无刺植株杂交,后代可能会出现有刺植株,如基因型为AABBdd和AAbbDD的植株杂交,子代基因型为AABbDd,表现型为有刺植株,D正确。
故选B。
4.D
【分析】果蝇的棒眼与正常眼由X染色体上的基因A、a控制,长翅与残翅由常染色体上的基因B、b控制,棒眼亲本后代出现圆眼性状,说明棒眼为显性,亲本关于眼形的基因型为Bb、Bb;长翅亲本后代出现残翅性状,说明长翅为显性,亲本关于翅形的基因型为XAXa、XAY,因此,亲本的基因型为BbXAXa、BbXAY。
【详解】A、果蝇的棒眼与正常眼的基因在X染色体上,长翅与残翅的基因在常染色体上,果蝇眼形和翅形的遗传遵循基因的自由组合定律,A正确;
B、棒眼亲本后代出现圆眼性状,说明棒眼为显性,亲本关于眼形的基因型为Bb、Bb;长翅亲本后代出现残翅性状,说明长翅为显性,亲本关于翅形的基因型为XAXa、XAY,因此,亲本的基因型为BbXAXa、BbXAY,B正确;
C、若未经过X射线处理,配子均具备受精能力,雄性棒眼长翅果蝇(B_XAY)的比例为3/4×1/4=3/16,雌性棒眼长翅果蝇(B_XAX-)的比例为3/4×1/2=3/8,棒眼长翅果蝇中雌雄之比为2:1,C正确;
D、若基因型为BXA的雄配子失活,BbXAXa产生配子的种类和比例为BXA:bXA:BXa:bXa=1:1:1:1,BbXAY产生配子的种类和比例为BY:bXA:bY=1:1:1,雌性中棒眼长翅(bbXAXA、bbXAXa):棒眼残翅(BbXAXa、BbXAXA)=1:1,与题意不符,D错误。
故选D。
5.C
【分析】表格中亲本正反交得到的结果不一致,意味着控制翅型的基因的遗传与性别有关;分析表格数据,F2中长翅:小翅:残翅=9:3:4,符合9:3:3:1的变式,即控制翅型的两对等位基因遵循自由组合定律,分别位于两对同源染色体上,即两对等位基因中,一对位于常染色体上,一对位于性染色体上(由于不考虑XY同源区段,故位于X染色体上);
根据F2中长翅:小翅:残翅=9:3:4的比例可以进一步推出:两对基因均为显性时表现为长翅,若分别用A、a和B、b表示这两对等位基因,按A、a位于常染色体的情况,分析各个体的基因型,正交中亲本P残翅♀(aaXBXB )×小翅♂(AAXbY ),其F1为AaXBXb、AaXBY;反交中亲本P小翅♀(AAXbXb)×残翅♂(aaXBY),其F1为AaXBXb、AaXbY。
【详解】A、根据F2中长翅:小翅:残翅=9:3:4的比例可以进一步推出:两对基因均为显性时表现为长翅,若分别用A、a和B、b表示这两对等位基因,按A、a位于常染色体的情况,分析各个体的基因型,正交中亲本P残翅Aa♀(aaXBXB )×小翅♂(AAXbY ),其F1为AaXBXb、AaXBY;F1相互交配得到F2,正交F2中长翅果蝇有:1AAXBXB、1AAXBXb、1AAXBY、2AaXBXB、2AaXBXb、2AaXBY,共6种基因型,其中纯合子占2/9,A正确;
B、根据F2中长翅:小翅:残翅=9:3:4的比例可以进一步推出:两对基因均为显性时表现为长翅,若分别用A、a和B、b表示这两对等位基因,按A、a位于常染色体的情况,分析各个体的基因型,正交中亲本P残翅Aa♀(aaXBXB )×小翅♂(AAXbY ),其F1为AaXBXb、AaXBY;杂交后,子二代中小翅果蝇的基因型分别:AAXbY、AaXbY;反交中亲本P小翅♀(AAXbXb)×残翅♂(aaXBY),其F1为AaXBXb、AaXbY,杂交后,子二代中小翅果蝇的基因型分别:AAXbXb、AaXbXb、AAXbY、AaXbY,故正反交F2中小翅果蝇的基因型分别有2种、4种,B正确;
C、根据C选项的分析,反交中F1为AaXBXb、AaXbY,杂交得到的残翅雄蝇基因型为:1aaXBY、1aaXbY,与纯合小翅果蝇交配(AAXbXb),后代中小翅果蝇所占比例=1/2×(1/2+1/4)=3/4,C错误;
D、根据C选项的分析,反交中F1为AaXBXb、AaXbY,杂交得到的雌果蝇有:3A XBXb(长翅)、3A XbXb(小翅)、1aaXBXb(残翅)、1aaXbXb(残翅),即反交F2中雌性果蝇的表型比是长翅:小翅:残翅=3:3:2,D正确。
故选C。
6.D
【分析】F1植株自交,F2中红花:粉红花:白花=2:3:1,即aa占1/6,a雌配子占1/2,说明雄配子中a占1/3,雄配子中A:a=2:1,说明含有a雄配子有1/2死亡。
【详解】A、花色受一对等位基因A/a控制,符合孟德尔的分离定律,A错误;
B、Aa的植株表现为粉红色,表现为不完全显性,A基因若抑制a基因会表现为红花,B错误;
C、F2中红花:粉红花:白花=2:3:1,即aa占1/6,a雌配子占1/2,说明雄配子中a占1/3,雄配子中A:a=2:1,C错误;
D、F2的基因型是AA:Aa:aa=2:3:1,随机授粉雌配子A=2/6+3/6×1/2=7/12,a雌配子占5/12, 因Aa产生雄配子时A:a=2:1,雄配子中A都存活,但Aa产生的a有一半死亡,即3/6×1/2×1/2=3/24的雄配子死亡,故雄配子存活的A配子占7/12,a配子占5/12-3/24=7/24,即A:a=2:1,粉花Aa=7/12×1/3+5/12×2/3=17/36,D正确。
故选D。
7.D
【分析】自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、自由交配并不会改变基因频率,因此上述杂交过程中,a和b的基因频率均未改变,A正确;
B、纯合野生型雄果蝇(基因型为AAXBY)与白眼间断翅脉雌果蝇(基因型为aaXbXb)杂交得到F1,F1为AaXBXb、AaXbY,只考虑非间断翅脉和间断翅脉,则F2基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1,由于aa的外显率为80%,其余20%表现为非间断翅脉,则F2表型为非间断翅脉:间断翅脉=(3/4+1/4×20%):(1/4×80%)=4:1,又由于X染色体上的白眼基因b的外显率为90%,因此F2中出现白眼间断翅脉雄果蝇的概率为1/5×1/4×90%=9/200,B正确;
C、F2雌果蝇中白眼:红眼=(1/2×90%):(1/2+1/2×10%)=9:11,因此F2雌果蝇出现的四种表型(白眼间断翅脉、白眼非间断翅脉、红眼间断翅脉、红眼非间断翅脉)的比例为(1/5×9/20):(4/5×9/20):(1/5×11/20):(4/5×11/20)=9:36:11:44,C正确;
D、F1中非间断翅脉果蝇的基因型为Aa,F2中非间断翅脉果蝇的基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:20%=5:10:1,因此F1与F2中非间断翅脉果蝇随机交配,后代出现间断翅脉果蝇的概率为(10/16×1/4+1/16×1/2)×80%=3/20,D错误。
故选D。
8.D
【分析】根据题意和图示分析可知:当H的基因频率为0时,自由交配后代的个体都是hh,即亲本基因型都是hh;当H的基因频率为1时,自由交配后代的个体的基因型都是HH,即亲本基因型只有HH;当H的基因频率为a时,自由交配后代是Hh=hh;当H的基因频率为b时,自由交配一代的基因型及比例是Hh=1/2,HH=hh=1/4;当H的基因频率为c时,自由交配一代,后代HH=Hh。
【详解】A、p=b时,子一代显性纯合子与隐性纯合子概率相同,且H、h的基因频率相等,由于玉米是自由交配,其亲代可以只含有纯合子(隐性纯合子、显性纯合子),也可能只含有杂合子(相当于杂合子自交),A正确;
B、正常情况下,p的基因频率在0~1之间,种群内可能只含有纯合子,也可能既有纯合子也有杂合子,B正确;
C、p=a时,p是H的基因频率,h的基因频率是(1-a),按照遗传平衡定律,Hh=2a(1-a),hh=(1-a)2,由题图可知,Hh=hh,则有关系式:2a(1-a)=(1-a)2,解得a=1/3,h的基因频率是2/3,子一代HH=1/9,Hh=4/9,hh=4/9,自交后代HH=1/9+4/9×1/4=2/9,C正确;
D、p=c时,p是H的基因频率,h的基因频率是(1-a),按照遗传平衡定律,Hh=2a(1-a),HH=a2,由题图可知,Hh=HH,则有关系式:2a(1-a)=a2,解得a=2/3,h的基因频率是1/3,则子一代Hh的基因型频率是2×2/3×1/3=4/9,此后随机交配,基因频率和基因型频率不变,D错误。
故选D。
9.B
【分析】基因型为aa的果蝇中aa有90%表现为间断翅脉,10%表现为非间断翅脉。表现型(表型)并不会影响配子的形成及配子结合方式的概率。
【详解】A、从题干分析知,亲本杂交组合为:AAXBY×aaXbXb,F1基因型:AaXBXb ,AaXbY,F1自由交配得到F2,Aa×Aa的雌雄配子结合方式的概率:1/4AA,1/2Aa,1/4aa;但基因型为aa的果蝇中aa有90%表现为间断翅脉,10%表现为非间断翅脉;因此间断翅脉的比例为90%×1/4=9/40,决定白眼红眼性状的基因型及比例为:1/4XBXb,1/4XbXb,1/4XBY,1/4XbY,1/2为雄性,所以F2中,雄性间断翅脉果蝇的概率为1/2×9/40=9/80;A正确;
B、由A可知,F2中白眼概率等于1/2,间断翅脉概率为9/40,非间断翅脉概率为31/40,白眼非间断翅脉概率为1/2×31/40=31/80,大于3/8,B错误;
C、F1果蝇(1/4AA,1/2Aa,1/4aa)与间断翅脉果蝇杂交,即F1×aa,后代出现间断翅脉的杂交组合为:①1/2Aa×aa,②1/4aa×aa,第一种后代,基因型为aa且表现为间断翅的概率为:1/2×1/2×9/10=9/40;第二种后代:1/4×9/10=9/40;后代出现间断翅脉的概率为9/40+9/40=18/40;非间断翅脉的概率为1-18/40=22/40,大于1/2,C正确;
D、常染色体上的间断翅脉隐性纯合子aa在特定环境中90%表现为间断翅脉,10%表现为非间断翅脉,说明性状由基因和环境共同调控,D正确。
故选B。
10.D
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、若发生交叉互换,F1可产生8种配子(如图所示) ,但aa纯合时D不能表达,可形成AaBbDd,aabbdd,aaBbDd,Aabbdd,AaBbdd,aabbDd,aaBbdd,AabbDd,8种基因型,其中aabbdd,aabbDd表现型(表型)一致,aaBbDd,aaBbdd表现型(表型)一致,所以测交后代可能出现6种性状,A正确;
B、分别统计每对性状的测交后代比例,若紫冠与非紫冠的性状比例为1:1,则符合分离定律,B正确;
C、甜质胚乳基因(第4对染色体)与籽粒的粒色基因(第9对染色体)位于非同源染色体上,遵循自由组合定律,C正确;
D、因aa纯合时D不能表达,虽然测交后代的基因型有4种,但性状比例应为AaBbDd非糯质非甜质:(aaBbDd,aaBbdd)糯质甜质:Aabbdd糯质非甜质=1:2:1,D错误。
故选D。
11.C
【分析】1、ZW型的性别决定:雄性(♂)有1对同型性染色体ZZ,雌性(♀)有1对异型性染色体ZW。
2、根据题意分析可知:子一代♀:♂=1:2,说明有一半的雌鸡死于某种基因型;由于控制雌鸡某性状的E、e基因位于Z染色体上,雌鸡的性染色体组成是ZW,雄鸡的性染色体组成是ZZ,后代雌鸡中有一半致死,则亲代雄鸡的基因型为杂合子(ZEZe),所以杂交亲本的基因型可能是ZEZe×ZeW或ZEZe×ZEW。
【详解】A、若ZeW个体致死,则亲代的杂交组合为ZEZe×ZEW→:1ZEZE:1ZEZe:1ZEW:1ZeW(致死),则子一代雄性个体中有杂合子(ZEZe),A正确;
B、若ZeW个体致死,则亲代的杂交组合为ZEZe×ZEW→:1ZEZE:1ZEZe:1ZEW:1ZeW(致死),则子一代ZE的基因频率==80%,B正确;
C、若ZEW个体致死,则亲代的杂交组合为ZEZe×ZeW→:1ZEZe:1ZeZe:1ZEW(致死):1ZeW,则该家鸡种群中基因型有3种,C错误;
D、若ZEW个体致死,则亲代的杂交组合为ZEZe×ZeW→:1ZEZe:1ZeZe:1ZEW(致死):1ZeW,则子一代雄性个体的基因型为ZEZe、ZeZe,D正确。
故选C。
【点睛】本题考查伴性遗传、基因频率的计算,首先要求考生根据题干信息“家鸡的正常喙和交叉喙分别由位于Z染色体上的E和e基因控制,其中某种基因型会使雌性个体致死,现有一对家鸡杂交,子一代♀:♂=1:2”,推断出亲代的可能基因型,并推断致死基因及确定亲代鸡的基因型。
12.(1) 使子代更多的具有品系 H的遗传物质(遗传特性) TD或 SD 自由组合和交叉互换
(2) 一定不 SD
(3) F1作母本,品系甲(或品系 H)作父本进行正交;F1作父本,品系甲(或品系 H)作母本进行反交。分别检测并统计子代基因型及比例。 若正交实验子代基因型及比例为 SDSH∶SHSH=1∶1,反交实验子代基因型及比例为SDSH∶SHSH=1∶5,则为花粉败育; 若正交实验子代基因型及比例为SDSH:SHSH=1:5,反交实验子代基因型及比例为SDSH∶ SHSH=1∶1,则为卵细胞败育。
【分析】杂交育种是一种最常规的育种方法,它可将多个亲本的性状集中在一起,再经过选择和培育获得新品种。杂交育种的原理是基因重组。
【详解】(1)据图1所示过程中,进行多次用品系H进行回交可使子代更多的具有品系 H的遗传物质(遗传特性)。回交是为了使子代具有更多的品系 H的遗传物质,同时还得有品系D的优良基因,所以对回交子一代进行分子检测的目的是筛选出具有TD或 SD基因的子代,再与品系H进行回交。减数分裂过程中发生染色体的自由组合和交叉互换,所以通过减数分裂过程中染色体发生自由组合和交叉互换的原理可培育纯合品系甲和品系乙。
(2)根据题干信息可知,F2中TD/TH基因的带型1、2和3的数量之比为1:2:1,SD/SH基因的带型1、2和3的数量之比为1:6:5。由此判断,F1中的TD/TH基因和SD/SH基因一定不位于同一条染色体上,若在同一条染色体上,则比例应该相同。F2出现上述分离比的原因很可能是F1产生的含有SD基因的花粉或卵细胞部分败育导致的,若花粉或卵细胞不败育,则SD/SH基因的带型1、2和3的数量之比应该为1:2:1。
(3)为了探究F1部分败育的配子是花粉还是卵细胞。可用正反交实验进行探究。SD/SH基因的带型1、2和3的数量之比为1:6:5,说明雌雄配子中,一种配子中的SD:SH为1:1;另外一种配子中SD部分败育,SD:SH的比例为1:5。
所以实验思路、预期结果与结论如下:
实验思路:F1作母本,品系甲(或品系 H)作父本进行正交;F1作父本,品系甲(或品系 H)作母本进行反交。分别检测并统计子代基因型及比例。
预期结果及结论:
若正交实验子代基因型及比例为 SDSH∶SHSH=1∶1,反交实验子代基因型及比例为SDSH∶SHSH=1∶5,则为花粉败育花粉中SD:SH的比例为1:5;
若正交实验子代基因型及比例为SDSH:SHSH=1:5,反交实验子代基因型及比例为SDSH∶ SHSH=1∶1,则为卵细胞败育,卵细胞中SD:SH的比例为1:5。
【点睛】本题考查杂交育种的相关知识,考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,运用所学知识,准确判断问题的能力是解答本题的关键。
13.(1) 5 雌性
(2) t基因的表达产物使转录因子浓度降低未达到阈值,进而使Sx1基因处于关闭状态,表现为雄性 能,只要F1全为雌性,该雄性果蝇即为性别转换突变个体
(3) A、b 统计上述F2四种表型的比例是否为1:l:1:1 灰体红眼:黑体紫眼=1:1
(4) 雌
【分析】在一条染色体上,控制不同性状的非等位基因,位于这条染色体的不同位置,它们彼此间具有连锁关系,连锁基因常常联系在一起,随配子共同遗传下去,从而导致不同性状之间表现出完全连锁。连锁和交换是生物界的普遍现象,题中“雄果蝇不发生交换,基因表现为完全连锁”的意思是,雄果蝇在减数分裂产生精子的过程中,减数第一次分裂前期,同源染色体联会时,不会发生交叉互换,位于一条染色体上的基因常常连在一起随配子遗传给后代。而雌果蝇不一样,在减数分裂中,同源染色体联会时,非姐妹染色单体可能会发生互换,使一条染色体上的基因产生新的组合,所以雌果蝇的一条染色体上的基因之间是不完全连锁的。
【详解】(1)果蝇体细胞中有4对染色体,由于X和Y染色体大小不同,有一些非同源区段,所以对其基因组进行测序时要测定5条染色体上DNA的碱基序列。
XXY的果蝇X染色体数目是2,果蝇是二倍体生物,常染色体组数是2,所以X(X染色体数目): A(常染色体组数)=2:2=1,转录因子浓度较高使Sx1基因处在“开”的状态,表现为雌性。
(2)当转录因子浓度低于阈值时,Sx1基因处在“关”的状态,表现为雄性。性别转换基因T突变为t可以使性染色体组成为XX的果蝇发育为可育雄性,但核型保持不变,性染色体组成还是为XX,X:A=1,推测t基因可能导致转录因子浓度降低未达到阈值,进而使Sx1基因处于关闭状态,表现为雄性。
若那雄果蝇是性别转换突变个体,则染色体组成为XX,若是正常的雄果蝇,则染色体组成为XY。让那雄果蝇与正常的雌果蝇(染色体组成为XX)进行交配,若那雄果蝇是性别转换突变个体,则F1全是染色体组成为XX的雌性;若那雄果蝇不是性别转换突变个体,则F1既有雌性,又有雄性,而且雌性与雄性果蝇的数量相近。所以该方法能判断出该果蝇是否为性别转换突变个体。
(3)①因为灰体红眼果蝇与黑体紫眼果蝇杂交,F1全部为灰体红眼,所以灰体、红眼都是显性性状,分别受A、B控制;黑体、紫眼为隐性性状,分别受a、b控制。灰体、紫眼分别受A、b基因控制。
②若A、a和B、b基因不连锁,这两对基因就会涉及两对同源染色体,假设这两对基因涉及的是两对常染色体,则亲本灰体红眼果蝇(AABB)与黑体紫眼果蝇(aabb)杂交产生的F1中,灰体红眼(AaBb)的基因与染色体的关系如下图
则F1雌蝇(产生的配子及比例是AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1)与黑体紫眼雄蝇(产生的配子是ab)杂交,F2会出现灰体红眼(AaBb)、黑体红眼(aaBb)、灰体紫眼(Aabb)和黑体紫眼(aabb)四种表型个体,而且比例为1:1:1:1。假设这两对基因涉及一对常染色体,一对性染色体,且控制眼色的基因只在X染色体上,则F1雌蝇(产生的配子及比例是AXB:AXb:aXB:aXb=1:1:1:1)与黑体紫眼雄蝇(产生的配子及比例是aXb:aY=1:1)杂交,F2也会出现灰体红眼(AaXBXb和AaXBY)、黑体红眼(aaXBXb和aaXBY)、灰体紫眼(AaXbXb和AaXbY)和黑体紫眼(aaXbXb和aaXbY)四种表型个体,且比值接近1:1:1:1。假设这两对基因涉及一对常染色体,一对性染色体,且控制体色的基因只在X染色体上,则F1雌蝇也会产生四种的配子(BXA:bXA:BXa:bXa=1:1:1:1),与纯隐性的雄性果蝇(产生的配子及比例是bXa:bY=1:1)杂交后,后代依然存在灰体红眼(BbXAXa和BbXAY)、黑体红眼(BbXaXa和BbXaY)、灰体紫眼(bbXAXa和bbXAY)和黑体紫眼(bbXaXa和bbXaY)四种表型个体,且比值接近1:1:1:1。
若A、a和B、b基因连锁,且位于常染色体或X与Y的同源区段,则亲本中的灰体红眼果蝇(AABB)与黑体紫眼果蝇杂交(aabb)产生的F1中的灰体红眼(AaBb)的基因与染色体的关系如下图
F1(产生的配子及比例是AB:ab=1:1)与黑体紫眼雄蝇(产生的配子为ab)杂交,F2就只会出现两种表型,灰体红眼(AaBb)和黑体紫眼(aabb)。若A、a和B、b基因连锁,且这两对基因只位于X上,F1(产生的配子及比例是XAB:Xab=1:1)与黑体紫眼雄蝇(产生的配子及比例是Xab:Y=1:1)杂交,F2也是只会出现两种表型的个体,灰体红眼(XABXab,XABY)和黑体紫眼(XabXab,XabY)。
综合上述分析,在将灰体红眼果蝇与黑体紫眼果蝇杂交,F1全部为灰体红眼,再将F1雌蝇与黑体紫眼雄蝇杂交,得到的F2出现了灰体红眼、黑体红眼、灰体紫眼和黑体紫眼四种表型个体,为进一步判断A、a和B、b基因是否连锁,基于上述实验最简单的操作方案是,统计上述F2中四种表型的比例是否为1:l:1:1。若是,则A、a和B、b基因不连锁。
③雄果蝇产生精子的过程不会发生交换,若A、a和B、b基因连锁,则F1中的雄蝇只能产生两种配子,含AB连锁的配子(来源于灰体红眼的亲本),和不含AB的配子(来源于黑体紫眼的亲本),而且这两种配子出现的概率相等,所以,选取F1中的雄蝇与黑体紫眼雌蝇(提供的都是不含AB的配子)杂交,后代的性状就取决于F1中的雄蝇提供了什么配子,后代得到F1雄蝇的含AB基因连锁的配子,就会呈现灰体红眼,得到的是F1雄蝇的不含AB基因连锁的配子,就会呈现黑体紫眼,即灰体红眼:黑体紫眼=1:1。
(4)因为雄果蝇不发生交换,基因表现为完全连锁,不能在减数分裂前期发生基因重组,所以就算是双杂合子,也无法测定重组率,测定同一对同源染色体上的非等位基因间距离,因此要取F1中的雌果蝇进行测交才能得到表中所示结果。
D/d、M/m、E/e三对等位基因都位于果蝇Ⅱ号染色体上,用ddMMEE果蝇与DDmmee果蝇杂交获得F1,F1的基因型是DdMmEe,若没有发生重组,则它只能产生两种配子,dME和Dme,且出现的概率相等。测交是将待测果蝇与隐性纯合子进行交配,所以与F1中的雌果蝇进行测交的个体只能产生dme的配子,分析表中的数据可知,F1中的雌果蝇提供的配子种类有dME,Dme,dmE,DMe,DmE,dMe,比例是dME:Dme:dmE:DMe:DmE:dMe=810:828:62:88:89:103。
同一对同源染色体上的非等位基因间距离与重组率几乎成正比,所以比较各重组型配子产生的比例(重组率)可以推测D/d、M/m、E/e三对等位基因的位置关系。F1在产生配子时,若含dME的染色体和含Dme的染色体间d与D发生交换,则会产生DME和dme的配子,但F1产生的配子当中,没有出现过DME和dme的配子,说明D/d与M/m,或与E/e都相距较近,D/d应该画在M/m与E/e之间。
F1在产生配子时,若含dME的染色体和含Dme的染色体间M与m发生交换,则会产生dmE和DMe的配子,dmE和DMe在F1产生的配子当中,比例为。F1在产生配子时,若含dME的染色体和含Dme的染色体间E与e发生交换,则会产生dMe和DmE的配子,dMe和DmE在F1产生的配子当中,比例为。E与e发生交换产生的重组型配子的比例要大于M与m发生交换产生的重组型配子的比例,所以E/e与D/d间的距离要大于M/m与D/d间的距离。因此F1中D/d、M/m、E/e三对基因在Ⅱ号染色体上的位置及距离关系,在图中应该表示为(注意:F1的基因型是DdMmEe,若没有发生重组,则它只能产生两种配子,dME和Dme,dME要画在同一条染色体上,Dme要画在另一条染色体上的相应位置)。
14.(1) 常 F1全为有眼,即有眼为显性,若有眼、无眼基因位于X染色体上,则亲本雄性基因型为XAY,雌性基因型为XaXa,杂交后子代为XAXa、XaY,雌为有眼,雄为无眼,与题意不符
(2) 0个或者2个 3/4
(3) F1部分个体同时具有Gal4基因和UAS-绿色荧光蛋白基因,Gal4基因能促进UAS-绿色荧光蛋白基因的表达,形成绿色翅 不能 无论UAS-GFP基因是否插入到3号染色体上,F1中绿色翅与无色翅的比值都为1:3 UAS-GFP基因插入到X染色体上 绿色翅雌:无色翅雌:绿色翅雄:无色翅雄=6:2:3:5
【分析】可遗传变异的类型有基因突变、基因重组、染色体变异(数目和结构变异);染色体数目变异包括个别染色体的增减和以染色体组的形式成倍的增减。
【详解】(1)纯合青眼雄虫和一只纯合无眼雌虫杂交,F1全为有眼,即有眼为显性,若有眼、无眼基因位于X染色体上,则亲本雄性基因型为XAY,雌性基因型为XaXa,杂交后子代为XAXa、XaY,雌为有眼,雄为无眼,与题意不符,所以该昆虫的有眼与无眼基因位于常染色体上。
(2)F1青眼、白眼有性别分化,可知控制青眼、白眼的等位基因B(b)出现在X染色体上,且青眼为显性性状,则亲本的基因型为:AAXBY×aaXbXb,F1雌虫的基因型为:AaXBXb、雄虫的基因型为:AaXbY。因次级精母细胞的同源染色体已经发生了分离,在减数第二次分裂时可形成AAXbXb、AAYY、aaXbXb、aaYY四种基因型的次级精母细胞,其中白眼基因有0或者2个。F2中青眼雌、雄昆虫基因型分别为A_XBXb和A_XBY二者随机交配,先考虑有眼与无眼基因:即基因型1/3AA、2/3Aa的雌雄个体随机交配,则有眼A_=1-aa=1−2/3×2/3×1/4=8/9,其中纯合子AAXBXB=(1/3×1/3+1/3×2/3×1/2+1/3×2/3×1/2+2/3×2/3×1/4)×1/2=2/9,则F3青眼雌虫中纯合子占2/9÷8/9=1/4,杂合子为1-1/4=3/4。
(3)①GAL4基因可以控制GAL4蛋白的表达,它能够与特定的DNA序列UAS结合,并驱动UAS下游基因的表达。将GAL4基因插入到雄果蝇的3号染色体上(一条常染色体上),UAS一绿色荧光蛋白基因随机插入到雌果蝇染色体组中,但无法表达(亲代雌果蝇缺乏GAL4蛋白)。可以做出假设有3种:1、UAS-绿色荧光蛋白基因插入到雌果蝇的3号染色体上,2、插入到其他常染色体上,3、插入到X染色体上。插入GAL4基因用A表示,插入UAS-绿色荧光蛋白基因用B表示。则插入CAL4基因的雄果蝇基因型是Aabb或AaXbY,插入UAS-绿色荧光蛋白基因雌果蝇的基因型是aaBb或aaXBXb。假设1中Aabb×aaBb遵循基因的自由组合定律。假设2中Aabb×aaBb两对基因在同一对染色体上,遵循连锁遗传。假设三中AaXbY×aaXBXb,因为AB同时存在时才能表现出绿色翅,根据后代的基因型和表现型分析可知,3种假设里的F1分离比都是绿色翅:无色翅=1:3,因此只根据子一代不能判断UAS 绿色荧光蛋白基因是否插入到3号染色体上。
②根据①分析可知,若UAS-GFP基因插入到X染色体上,则甲与丙杂交得到F1,将F1中绿色翅个体相互交配得到F2,F2雌雄昆虫翅色比例不同。即亲本甲和丙的基因型分别为AaXbY、aaXBXb,F1中绿色翅的自由交配基因型及比例为AaXBY×AaXBXb,绿色翅雌性(A _XBX-)=1/2×3/4=3/8,无色翅雌性=1/2-3/8=1/8,绿色翅雄性(A_ XBY)=3/4×1/4=3/16,无色翅雄性=1/2-3/16=5/16,即F2的性状表现及比例为绿色翅雌:无色翅雌:绿色翅雄:无色翅雄=6:2:3:5,则证明上述推测是正确的。
15.(1) 隐性 1
(2) 让甲与乙进行杂交后,再自交,观察后代的表现型及比例
F1和F2都耐高温 F1不耐高温,F2中不耐高温:耐高温=1:1 F1不耐高温,F2中不耐高温:耐高温=9:7
(3) 减数第一次分裂前期 自交 caps3-caps4
(4) 基因OsWR2敲除的突变体甲 高温环境 实验组水稻植株蜡质含量低于对照组,且不耐高温
【分析】让甲与野生型(WT)杂交、F1自交后代中耐高温植株约占1/4,符合基因分离定律,说明这对相对性状是由一对基因控制的,并且耐高温为隐性性状;为探究甲、乙两种突变体是否为同一基因突变导致,可使纯合突变体甲与纯合突变体乙进行杂交后,F1再自交,观察其F1和F2的表现型及比例(不考虑互换)。
【详解】(1)让甲与野生型(WT)杂交、F1自交后代中耐高温植株约占1/4,符合基因分离定律,说明这对相对性状是由1对基因控制的,并且耐高温为隐性性状。
(2)为探究甲、乙两种突变体是否为同一基因突变导致:
实验方案:使纯合突变体甲与纯合突变体乙进行杂交后,F1再自交,观察其F1和F2的表现型及比例(不考虑互换)。
预期实验结果:
①若两突变基因为同一基因突变所致,纯合突变体甲与纯合突变体乙进行杂交,子代全是突变体,即F1和F2都耐高温;
②若两突变基因是同源染色体上的非等位基因(两对基因均位于3号染色体上),假设突变体甲基因型为aaBB,突变体乙基因型为AAbb,则甲乙杂交F1为AaBb,由于两对基因在一对同源染色体上,所以F1产生的配子为Ab和aB,则F1自交产生的F2为AaBb:AAbb:aaBB=2:1:1,表现型为不耐高温:耐高温=1:1;
③若两突变基因是非同源染色体上的非等位基因,即符合基因的自由组合定律,假设突变体甲基因型为aaBB,突变体乙基因型为AAbb,则甲乙杂交F1为AaBb,表现型为不耐高温,F1自交,F2表现为A_B_:(A_bb+aaB_+aabb)=9:7,即F2不耐高温:耐高温=9:7。
(3)①由图1可知,F1在减数第一次分裂前期(或四分体时期),3号染色体的同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换,产生F2中相应的植株;然后用F2植株进行自交,可获得纯合重组植株R1—R5。
②对R1—R5进行分子标记及耐高温性检测,如图2、图3,植株R3和R4之间的差别是caps3-caps4,但是R3耐高温,R4不耐高温,所以在分子标记caps3-caps4之间发生了基因突变。
(4)实验设计应该遵循对照原则,为了验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含量是水稻耐高温的必要条件”,则对照组为突变体甲,实验组为基因OsWR2敲除的突变体甲,以检测两组植株是否耐高温。设计思路:对照组为突变体甲,实验组为基因OsWR2敲除的突变体甲;将两种水稻置于高温环境中,一段时间后,检测水稻表皮蜡质含量及高温耐性。实验结果显示:实验组水稻植株蜡质含量低于对照组,且不耐高温。
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