1.玉米植株的抗锈病(T)和不抗锈病(t)的基因以及籽粒的非甜(A)和甜(a)的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的不抗锈病非甜玉米甲为材料,用射线处理其种子获得了抗锈病非甜个体乙;用射线处理其花药并进行相关培养,获得了可育的不抗锈病甜粒个体丙。(甲、乙、丙均为二倍体)请回答:
(1)丙的基因型是____________,在获得丙的过程中运用的育种方法有____________。 (2)研究表明,乙与甲相比只有一个基因发生改变,若将乙于丙杂交,理论上,F1有______种表现型,从F1中选择抗锈病非甜个体自交,F2抗锈病甜粒个体中抗锈病基因的频率是__________。
(3)上述实验所用玉米甲为非糯性,将甲的种子用射线处理后单独隔离种植,发现有两株植株所结的籽粒表现型及比例均为非糯性∶糯性=3:1。现要研究这两株玉米的糯性突变是发生在同一对基因上,还是分别发生在两对不同的基因上,某兴趣小组设计了如下实验: 设计思路:选取两株植株的糯性籽粒种植并相互杂交,统计F1的表现型及比例。 实验结果及结论:
若__________________,则这两株玉米的糯性突变发生在同一对基因上。
若__________________,则这两株玉米的糯性突变发生在两对不同的基因上。 【答案】(1)ttaa 诱变育种和单倍体育种 (2)2(2分) 2/3
(3)若F1全为糯性(突变)(2分) 若F1全为非糯性(2分) 【解析】 试题分析:(1)射线处理是诱变育种的措施,经过相关培养获得可育不抗锈病甜粒个体为单倍体育种。
(2)乙的基因型为TtAA,丙的基因型为ttaa,杂交后F1的表现型为不抗锈病非甜和抗锈病非甜两种性状,F1抗锈病非甜个体基因型为TtAa,F1抗锈病甜粒个体的基因型为TTaa,Ttaa,概率分别为1/3、2/3,计算可知抗锈病基因频率为2/3。
(3)若这两株玉米的糯性突变发生在同一对基因上,F1均为糯性,若这两株玉米的糯性突变发生在两对不同的基因上,F1均为非糯性。
考点:本题考查遗传学的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
2.家蚕蚕体有斑纹由常染色体上的基因A控制,基因型aa表现为无斑纹。斑纹颜色由常染色体上另一对基因(B/b)控制,BB或Bb为黑色,bb为灰色。
(1)现选用两纯合亲本甲、乙杂交得到F1,F1测交结果如下表:(注意:只有有斑纹时才分为黑色和灰色)、亲本甲性状为无斑纹,乙的基因型为 。
(2)F1雌雄交配所得F2的性状和分离比为 。F2中自交不发生性状分离的个体占_______。
(3)A/a所在染色体偶见缺失现象,如图所示。染色体缺失的卵细胞不育,染色体缺失的精子
0
可育。基因型为Aa的蚕雌雄交配,子代的表现型和比例为 。
(4)家蚕中,雌性性染色体为ZW,雄性性染色体为ZZ。家蚕体壁正常基因(T)与体壁透明基因
0t
(t)是位于Z染色体上的一对等位基因。现用有斑纹体壁透明雌蚕(AaZW)与 有斑纹体壁正常雄蚕(A0aZTZT)杂交得到F1 ,将其中有斑纹个体相互交配,后代中有斑纹体壁正常雄性个体和有斑纹体壁正常雌性个体分别占_______、_______。
【答案】(1)AABB或AAbb (2)黑色斑纹:灰色斑纹:无斑纹=9:3:4 3/8 (3)有斑纹:无斑纹=1:1 (4)1/4 1/8 【解析】
试题分析:(1)由题意可知,A B 表现为黑色有斑纹,A bb为灰色有斑纹,aaB 和aabb表现为无斑纹。测交子代中黑色斑纹:灰色斑纹:无斑纹=1:1:2,说明F1的基因型是AaBb。由于亲本甲的性状为无斑纹,如果是aaBB,则乙的基因型为AAbb;如果甲是aabb,则乙的基因型是AABB. (2) F1的基因型是AaBb,雌雄个体交配所得的F2 A B :A bb:aaB :aabb=9:3:3:1,所以黑色斑纹:灰色斑纹:无斑纹=9:3:4;F2中AABB、AAbb、aaBB、aaBb、aabb自交后代都不发生性状分离,共占(1/16+1/16+1/16+2/16+1/16)=3/8。 (3)
000
基因型为Aa雌蚕只产生a这一种卵细胞,基因型为Aa雄蚕可产生数量相等的A和a两种
00t
精子,交配后子代会出现Aa和aa两种比例相等的个体,即有斑纹:无斑纹=1:1。(4)AaZW
t0TT0T
是雌性个体,能产生aZ与aW两种比例相等的卵细胞,AaZZ是雄性个体,能产生AZ和T0Tt0T
aZ两种比例相等的精子,所以F1的有斑纹个体有两种,即AaZZ和AaZW,比例为1:1.
0Tt0T0tTt
其中AaZZ能产生四种精子,AZ:AZ:aZ:aZ=1:1:1:1,由于染色体缺失的卵细胞不育,
0TT
所以AaZW能产生两种卵细胞,aZ:aW=1:1.交配后,有斑纹体壁正常雄性个体0TTTt0T
AaZZ+A0aZZ=\"1/8+1/8=1/4,\" 有斑纹体壁正常雌性个体AaZw=1/8. 考点:本题综合考查基因的自由组合定律、基因与性状的关系、染色体结构变异的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力;
3.某二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对基因(用 Dd 、 Ii 、 Rr 表示)控制。研究发现,体细胞中 r 基因数多于 R 时, R 基因的表达减弱而形成粉红花突变体。基因控制花色色素合成的途径、粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成(其它基因数量与染色体均正常)如图所示。
(1)正常情况下,甲图中红花植株的基因型有 _____ 种。某正常红花植株自交后代出现了两种表现型,子代中表现型的比例为 _________ 。 (2)突变体①、②、③的花色相同,这说明花色素的合成量与体细胞内 _________ 有关。对 R 与 r 基因的 mRNA 进行研究,发现其末端序列存在差异,如图所示。二者编码的氨基酸在数量上相差 _____ 个(起始密码子位置相同, UAA 、 UAG 与 UGA 为终止密码子),其直接原因是 _______________ 。
(3)基因型为 iiDdRr 的花芽中,出现基因型为 iiDdr 的一部分细胞,其发育形成的花呈 _____ 色,该变异是细胞分裂过程中出现 __________ 的结果。基因型为 iiDdr 的突变体自交所形成的部分受精卵不能发育,其根本原因是 _____ 。
(4)现在基因组成为iiDDRR正常植株若干,分别与突变①、②、③杂交(假设实验过程中不存在突变与染色体互换,各型配子活力相同),请预测其子代表现型及比例。 与突变①杂交子代的表现性与比例 与突变②杂交子代的表现性与比例 与突变③杂交子代的表现性与比例 【答案】(1)4 iiDDRR 3:1或9:7
(2)基因的数量 是r的mRNA上提前出现终止密码子
(3)白 染色体数目变异或缺失缺少发育成完整个体的部分基因
(4)I 红:粉红为3:1 Ⅱ 红:粉红为5:1 III 红:粉红为1:1 【解析】 试题分析:
(1)由甲图可推知:红花植株的基因型为iiD_R_,白花植株的基因型可能为I_ _ _ _ _、iiD_rr、iiddR_、iiddrr,由甲、乙两图可知,粉红花突变体的基因型应为iiD_Rrr。正常情况下,甲图中红花植株的基因型有4种。某正常红花植株自交后代出现了两种表现型,则该植株可能为iiDDRr或iiDdRR或iiDdRr,子代中表现型的比例为3:1或9:7。
(2)由乙图可知,突变体①②③都是含1个R和2个rr,它们的花色相同,这说明花色素的合成量与体细胞内R、r数量有关。从R与r基因的mRNA末端序列可以看出,R的mRNA上终止密码子在第6个密码子位置,而r的mRNA上终止密码子在第2个密码子位置,所以二者编码的氨基酸在数量上相差4个,其直接原因是r的mRNA上终止密码子位置靠前。 (3)由甲图可知,基因型为iiDdr的细胞能合成白色物质2,所以其发育形成的花呈白色,该变异是细胞分裂过程中出现染色体数目变异的结果。基因型为iiDdr的突变体可产生iDr、ido、idr、iDo四种配子,自交会形成缺失两条染色体的受精卵,这部分受精卵不能发育的根本原因是缺少发育成完整个体所必需的部分基因。
(4)若是iiDDRR×突变体①,由于iiDDRR产生的配子是iDR,突变体①产生Ro、rr、Rr、ro四种配子,则子代中只有红花和粉红花,比例为3:1;若是iiDDRR×突变体②,突变体②产生2Rr、2r、1rr、1R四种配子,则子代中也只有红花和粉红花,比例为5:1;若是iiDDRR×突变体③,突变体③只产生R、rr两种配子,则子代中有红花和粉红花,比例为1:1。 考点:本题考查染色体变异与遗传定律的知识。意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
4.我国科学家率先完成了家蚕(2n=56)基因组精细图谱的绘制。家蚕中,ZZ为雄性,ZW为雌性。
(1)研究家蚕的基因组,应研究____________条染色体上的基因。正常情况下,雌蚕减数分裂过程中产生的次级卵母细胞中含有W染色体的数量最多是_________条。
(2)下图为科学家培育出“限性斑纹雌蚕”过程图。图中“变异家蚕”的变异类型属于染色体结构变异中的__________________。由“变异家蚕”培育出“限性斑纹雌蚕”的过程中,F1的基因型有__________种,此育种方法所依据的原理是_________________。
(3)雄蚕由于吐丝多、丝质好,更受蚕农青睐。在生产中可以利用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕培育出根据体色辨别性别的后代,请用遗传图解和适当的文字描述选育雄蚕的过程(4分)。 (4)已知幼蚕体色正常基因(T)与油质透明基因(t)是位于z染色体上的一对等位基因,结天然绿色蚕茧基因(G)与白色蚕茧基因(g)是位于常染色体上的一对等位基因,T对t,G对g为显性。现有一杂交组合:ggZZGGZW,F1中结天然绿色蚕茧的雄性个体所占比例为____________,F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色蚕茧的雌性个体所占比例为________________________。 【答案】(1)29 2 (2)易位 4 基因重组 (3)
TTt
(4)1/2 3/16 【解析】 试题分析:
(1)研究基因组,应包括常染色体的一半及性染色体,即27+2=29条染色体上的基因。减数分裂过程中,含有W染色体的数量最多时,是减数第二次分裂后期,着丝点分裂,W染色体的两条染色单体分开成为两条染色体,此时一个细胞中两条W染色体。 (2)图示一条II号染色体上含有A基因的片段接到W染色体上,属于染色体结构变异中的易
AA
位。“变异家蚕”的基因型是A0ZW ,无斑纹雄蚕基因型是aaZZ, 杂交后基因型有AaZZ、AaZW、
A
aZZ、aZW。F1得到F2,从F2选出“限性斑纹雌蚕”, 依据的原理是基因重组。
A
(3)限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕基因型分别是:AaZW、aaZZ(。写遗传图解时注意写明亲子代关系、配子、基因型与表现型(含性别)及比例。
(4) ggZZGGZW,F1基因型与表现型是:GgZZ(正常绿色雄性蚕茧)、GgZW (正
Tt
T
TTt常绿色雌性蚕茧),天然绿色蚕茧的雄性个体所占比例为1/2,F2中幼蚕体色油质透明且结
t
天然绿色蚕茧的雌性个体所占比例为:体色油质透明雌性(ZW)1/4×3/4天然绿色蚕茧(Gg)=3/16。 考点:本题考查染色体变异与伴性遗传及遗传定律的知识。意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的的能力。
5.单倍体育种能明显缩短育种年限,在育种过程中用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,使植物细胞内的染色体加倍,那么,用一定时间的低温(4℃)处理萌发的种子或幼苗,是否也能诱导细胞内染色体数目加倍呢?请就低温对细胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素作用相同的问题进行实验探究。
材料用具:A小麦的高秆(显性)抗锈病(显性)纯种、B小麦的矮秆不抗锈病纯种、小烧杯或培养皿若干、清水、冰箱、2%的秋水仙素、龙胆紫、显微镜。
(1)针对上面的问题作出假设:低温同秋水仙素一样可以诱导细胞内染色体数目的加倍。提出此假设的依据是____________________________。 (2)请根据你的假设写出设计方案步骤:
F1高抗→F1高抗→花药离体培养→单倍体植株。
②a.______________________________________________________________;
b.将三组生长状况相同的单倍体植株分别放入三个培养皿中,其中1号放在室温下,2号______________,3号______________,培养时间相同。 ③制成装片在显微镜下观察。
(3)实验结果预测与结论_____________________________________________。 【答案】(1)低温能够影响酶的活性,使细胞不能正常进行有丝分裂
(2)②a.取三个洁净的培养皿,分别标号1、2、3b.放在4℃的冰箱中 放在滴加了2%的秋水仙素的溶液中
(3)①若1号和2号相同,则低温不能诱导细胞内染色体数目加倍,假设不成立;②若2号和3号相同,则低温可诱导细胞内染色体数目加倍,假设成立 【解析】
(1)低温会影响细胞正常有丝分裂过程中有关酶的活性,从而影响细胞的正常有丝分裂。 (2)选取不同条件处理单倍体植株,相同时间后,将根尖分别制成装片,在显微镜下观察染色体的数目,并与常温下的根尖装片对比。
(3)若与常温下的根尖细胞染色体数目相同,说明低温不能诱导染色体数目加倍;反之,能诱导染色体数目加倍。
B
6.家蚕(2n=56)属于ZW型性别决定的二倍体生物。幼蚕斑纹由复等位基因A(黑色斑)、S
A(黑缟斑)、A(普通斑)、a(素斑)控制,前者对后者所有基因均完全显性,且基因位于2号染色体上。请回答下列问题:
(1)若对家蚕基因组进行研究,需对 条染色体中的DNA进行测序。幼蚕黑色斑是皮肤细胞产生并沉积黑色素形成的,这说明基因AB通过控制 而控制斑纹性状。
s
(2)黑缟斑幼蚕的基因型有____种,正常的幼蚕细胞中基因A最多有____个。
(3)某个体X与黑缟斑个体Y杂交,若子代仅有黑缟斑和普通斑两种类型,且个体Y的基
S
因型为AA,则个体X的表现型为____;若子代有黑缟斑、普通斑与素斑三种类型,则个体X与Y的基因型为______。
(4)在基因型为Aa蚕卵的孵化过程中,用X射线进行处理,在雌蚕幼体中发现有少数个体表现为素斑、或为普通斑与素斑的嵌合体;另有少数普通斑雌蚕成熟后,其测交子代斑纹表
现为伴性遗传。对这些变异类型进行研究,发现细胞中基因及染色体的变化如图所示(其他基因及染色体均正常)。
①上述事实表明,射线引起的突变具有____的特点。
②若嵌合体幼蚕的部分细胞为突变II,则其是在细胞进行____过程中发生了____导致的。 ③突变Ⅲ这类变异称为 ,突变Ⅲ个体减数分裂能产生 种基因组成的卵细胞。
A
④突变Ⅲ(基因型为aZW)与正常个体侧交,子代中雄蚕为素斑的概率为 ,雌蚕的基因型为____。
S
【答案】(1)29 酶 (2)3 4 (3)黑缟斑或普通斑或素斑 Aa、Aa (4)
AA
①随机、不定向 ②有丝分裂 缺失 ③易位 4 ④1 aZW或aaZW 【解析】 试题分析:(1)一个染色体组中常染色体27条,ZW两条性染色体差异大,都要测序,共29条;黑色斑是皮肤细胞产生并沉积黑色素形成,说明基因通过控制酶的合成来间接控制生物
SSSSs
性状。(2)黑缟斑幼蚕的基因型有A A、AA、Aa,三种,正常的幼蚕细胞中基因A最多是
SSsS
基因为A A的个体有丝分裂后期时,有4个A基因。(3)由图意可知,AA与X杂交,后
SSS
代出现A_和A_两种类型,AA能产生A和A两种配子类型,只要X产生的配子为隐性基因
S
就不会影响后代的表现型,所以X为黑缟斑或普通斑或素斑均可以;如果后代出现A_和A_
S
和aa三种类型,说明双亲者有a基因,则双亲为Aa、Aa。(4)①从图中可看出基因突变的特点是随机、不定向的。②突变II是由于细胞进行有丝分裂时染色体缺失。③突变Ⅲ是2号染色体上的片段接到W染色体上,属染色体易位,突变Ⅲ个体减数分裂能产生卵细胞为
AAAAA
aZ、W、Z、aW四种。④aZW与aaZZ测交,后代为aaZZ、aZW、aZZ、aaZW,雄蚕全为素斑,
AA
雌蚕的基因型为aZW或aaZW。 考点:本题考查伴性遗传等相关知识,意在考察考生对知识点的理解和对图形信息的分析能力。
7.人类中存在一种染色体变异,如图甲I2的一条异常染色体是由一条l3号和一条21号染色体相互连接形成的(如图乙,细胞内基因结构和种类未变化,因此表现型正常),其减数分裂时异常染色体的联会如图丙,配对的三条染色体中,任意两条染色体分离时,第三条染色体随机移向细胞一极。
(1)若不考虑其他染色体,在减数分裂时,图甲I2理论上产生的精子类型有 种,该夫妇生出正常染色体组成的孩子的概率为 ,表现型正常的孩子的概率为 。
(2)参照Ⅱ4个体的染色体组成情况,在图中画出Ⅱ3号个体的染色体组成 。 【答案】(1)6 1/6 1/3 (2)
【解析】 试题分析:(1)只考虑这配对的三条染色体时,含有其中两条染色体的精子类型有3种,对应了含其中一条染色体的精子类型也是3种,所以一共是6种类型。该夫妇生出正常染色体组成的孩子,主要取决于父亲能产生染色体正常的精子,均等产生的6种类型的精子有一种是正常的所以是1/6。对应产生染色体正常的精子,另一种精子类型虽然染色体不正常,但与卵细胞结合后会形成表现正常的个体,所以表现型正常的个体是1/3。(2)13号三体,多了一条13号染色体。其中一条是13号染色体和一条21号染色体相互连接形成。 考点:本题考查了减数分裂中染色体的行为变化等知识。意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息结合所学知识解决相关的生物学问题的能力。 8.已知蜜蜂中的蜂王和工蜂都是二倍体(2n=32),根据下图回答:
(1)雄蜂是由卵细胞直接发育而来,体细胞中含有 条染色体,属于 倍体。 (2)受精卵发育成蜂王的过程中,有丝分裂后期的细胞中含有 条染色体; 【答案】(1)16 (2)64 【解析】 试题分析:
(1)由于正常的蜂王和工蜂都是二倍体,染色体数目为32,而雄峰是由未受精的卵细胞发育而来,体细胞染色体数目为蜂王的一半,为16条,属于单倍体。
(2)受精卵发育成蜂王的过程中,有丝分裂后期染色体数目加倍,含有64条染色体。 考点:本题考查染色体变异的有关知识,意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
9.(18分)棉纤维白色(B)和红色(b)是一对相对性状,深红棉(棉纤维深红色)基因型为ⅠbⅠb,其单倍体植株为粉红棉(棉纤维粉红色),深受消费者青睐,但产量低。科学家对深红棉作了如图甲(Ⅰ为染色体)所示过程的技术处理,得到了基因型为ⅠbⅠ-的粉红棉新品种(Ⅰb表示有b基因,Ⅰ-表示没有b基因,它们之间不是显隐性关系),解决了单倍体植株产量低的难题。
⑴图甲中培育新品种的原理是 。新品种的种子不能大面积推广,理由是其自交后代会发生性状分离,并产生一个新品种白色棉,其基因型是 。欲得到大量推广的粉色棉种子,请利用上述新品种白色棉设计一个最简单的育种方法,用遗传图解表示。
⑵基因A、a位于Ⅱ号染色体上,分别控制抗旱与不抗旱性状,则基因型为AaⅠbⅠ-的新品种自交产生的种子中,理论上抗旱粉红棉占总数的 。
⑶图乙表示彩棉细胞中与色素有关的基因a表达的过程,产物是b,据图分析,图中X蛋白最有可能是 ,图中Ⅱ在Ⅰ上的移动方向是 (填“向左”或“向右”),少量Ⅰ就可以合成大量的物质b,原因是 。
⑷若图中的物质b中有一段氨基酸序列为“一丝氨酸一谷氨酸一”,携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的能与遗传密码配对的碱基分别为AGA、CUU,则基因b中供转录用的模板链碱基序列为 。 【答案】(遗传图解4分,其余每空2分,共18分)
--
⑴染色体畸变(或染色体结构的变异、染色体结构的缺失) ⅠⅠ P: ⅠbⅠb × Ⅰ-Ⅰ-
深红棉 白色棉 ↓ ↓ 配子 Ⅰb Ⅰ- ↘ ↙ F1 Ⅰb Ⅰ- 粉红棉
(评分标准:亲本表现型1分、基因型1分、F1 表现型1分、基因型1分,符号1分) ⑵3/8
⑶RNA聚合酶 向左
一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链合成 ⑷-AGACTT- 【解析】 试题分析:(1)由图甲可知一条染色上的基因丢失,可推知为染色体缺失导致。
—
P ⅠbⅠ 粉红棉 ↓自交
—
F1 Ⅰb Ⅰb Ⅰb Ⅰ- Ⅰ Ⅰ- 深红棉 粉红棉 白色棉 欲得到大量推广的粉色棉种子,简单的育种方法:用深红棉与新品种白色棉杂交,图解如下, P: ⅠbⅠb × Ⅰ-Ⅰ- 深红棉 白色棉 ↓ ↓ 配子 Ⅰb Ⅰ- ↘ ↙ F1 Ⅰb Ⅰ- 粉红棉
(2)AaⅠbⅠ-自交后代理论上抗旱粉红棉占3/4*1/2=3/8。(3)图乙中Ⅰ为信使RNA、Ⅱ核糖体,转录需要RNA聚合酶,所以X蛋白可能是RNA聚合酶。依据多肽链的长度可知核糖体在信使RNA上由右向左移动。多聚核糖体的存在使得一个mRNA分子可以相继结合多个
核糖体,同时进行多条肽链合成。(4)由tRNA上的碱基序列AGA、CUU可推知mNA上的碱基序列为--TCTGAA- →基因中的转录模板链的碱基序列为-AGACTT- 考点:本题考查遗传规律及基因的表达等知识,意在考查考试获取图示信息及题干信息并利用信息结合所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。 10.棉花雌雄同株,是一种重要的经济作物,棉纤维大多为白色,棉纤维白色(B)和红色(b)是一对相对性状,请回答相关问题:
(1)目前各种天然彩棉很受大众喜爱,科学家培育了其他色彩的棉花植物。首先得到深红棉(棉纤维深红色)基因型为bb,再经 方法处理,可得到单倍体植株,为粉红棉(棉纤维粉红色)新品种。
(2)由于单倍体植株棉纤维少,产量低。育种专家对深红棉作了如图(I和II为染色体)所示过程的技术处理,得到了基因型为IIb II的粉红棉新品种。 图中培育新品种的处理过程发生了染色体________变异, (3)为确认上述处理是否成功,可以利用显微镜观察根尖 区细胞的中期的染色体形态结构,制片时需要用 试剂进行染色处理。 (4)为探究染色体缺失是否会导致配子不育,科学家将上图所示的抗旱粉红棉新品种(图中基因A、a分别控制抗旱与不抗旱性状,)与不抗旱深红棉植株测交,观察并统计后代的表现型与比例:
①若后代的表现型与比例为 ,则配子可育; ②若后代的表现型与比例为 ,则配子不可育。 经试验验证,染色体的片段缺失不影响配子的存活。则图中的抗旱粉红棉新品种自交产生的子代中,抗旱粉红棉的概率是____________。 【答案】
(1)花药离体培养 (2)结构
(3)分生区 龙胆紫(或醋酸洋红或改良苯酚品红溶液)
(4)①抗旱深红棉:抗旱粉红棉:不抗旱深红棉:不抗旱粉红棉=1:1:1:1 ②抗旱深红棉:不抗旱深红棉=1:1 3/8 【解析】 试题分析:(1)由于深红棉是二倍体,可通花药离体培养的方法获得单倍体植株。
(2)根据题意和图示分析可知:经处理后粉红棉细胞Ⅱ染色体短缺,故发生了染色体结构变异。
(3)由于染色体变异可通过显微镜观察,故可通过观察根尖分生区细胞有丝分裂中期的染
色体形态结构变化,制作时需用碱性染料(如龙胆紫或醋酸洋红或改良苯酚品红溶液)染色。 (4)基因A、a分别控制抗旱与不抗旱性状,位于染色体Ⅰ上,与控制颜色的基因分别位于不同的染色体上,遵循基因的自由组合定律。故如果①抗旱粉红棉新品种与不抗旱深红棉植株测交,配子可育的话,则抗旱深红棉:抗旱粉红棉:不抗旱深红棉:不抗旱粉红棉=1:1:1:1。可用遗传图解表示:
P 抗旱粉红棉AaⅡbⅡ × 不抗旱深红棉aaⅡbⅡb ↓ ↓
配子 AⅡb AⅡ aⅡb aⅡ aⅡb
F1 AaⅡbⅡb AaⅡbⅡ aaⅡbⅡb aaⅡbⅡ
抗旱深红棉 抗旱粉红棉 不抗旱深红棉 不抗旱粉红棉 1 : 1 : 1 : 1
②同理,如果染色体缺失导致配子不育的话,则抗旱深红棉:不抗旱深红棉=1:1。 P 抗旱粉红棉AaⅡbⅡ × 不抗旱深红棉aaⅡbⅡb ↓ ↓
配子 AⅡb AⅡ(死亡) aⅡb aⅡ (死亡) aⅡb F1 AaⅡbⅡb aaⅡbⅡb 抗旱深红棉 不抗旱深红棉 1 : 1
经实验验证,染色体的片段缺失不影响配子的存活。则图中的抗旱粉红棉(AaⅡbⅡ)新品种自交产生的子代中抗旱粉红棉占3/4A_×1/2ⅡbⅡ=3/8。 考点:本题考查染色体结构的变异及相关遗传概率的计算,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断的能力。
11.果蝇X染色体上存在控制棒眼性状的基因B,雌蝇XX表现为棒眼, XX表现为严重棒眼,雄蝇XY也表现为严重棒眼,XX、XY均表现正常眼。请根据题意回答: (1)研究表明,棒眼性状是4号染色体片段与X染色体片段互换,连接到X染色体上导致的,这种变异类型是________。
(2)棒眼雌果蝇与正常眼雄果蝇杂交,子一代雌果蝇的表现型是________ ,若让子一代果蝇自由交配,子二代中严重棒眼果蝇的比例为________。
(3)果蝇的性别由受精卵中X染色体的数目决定,下表为果蝇受精卵中性染色体组成及发育情况(其他性染色体异常情况胚胎致死):
BbbbBbBB
①果蝇在卵细胞形成时经常会发生同源的X染色体不分离的现象,研究者需要保存这些果蝇进行研究,为保证其后代的雄蝇都可育,应选择性染色体组成为________的雌性个体进行保存。
②现利用性染色体正常的棒眼雌果蝇与正常眼雄果蝇进行杂交实验,根据后代性状表现及比例,研究卵细胞在形成过程中X染色体的不分离现象。
若后代中____________,说明卵细胞在形成过程中同源的X染色体均未分离。
若后代中____________,说明卵细胞在形成过程中携带B基因的X染色体均未分离。 若后代中____________,说明卵细胞在形成过程中携带b基因的X染色体均未分离。 【答案】(1)染色体结构变异 (2)棒眼和正常眼 3/16 (3)①XXY
②正常眼雄果蝇:棒眼雌果蝇=1:1
正常眼雄果蝇:正常眼雌果蝇:严重棒眼雌果蝇=3:2:1
严重棒眼雄果蝇:正常眼雄果蝇:棒眼雌果蝇:正常眼雌果蝇=2:1:2:1 【解析】 试题分析:
(1)非同源染色体之间发生交叉互换为易位,属于染色体结构变异。
Bbb
(2)根据题意,棒眼雌果蝇的基因型为XX,正常眼雄果蝇的基因型为XY,则子代雌果蝇
BbbbBbbb
的基因型为XX:XX=1:1,表现型即为棒眼和正常眼;子一代雌果蝇基因型为XX、XX,
Bb
每种基因型所占比例为1/2,雄果蝇的基因型为XY、XY,每种基因型所占比例为1/2,若
BBBBB
让子一代雌雄自由交配,则子二代果蝇严重棒眼的基因型有XX和XY,其中XX出现的概
B
率为1/2×1/2×1/4=1/16,XY出现的概率为1/2×1/2×1/4﹢1/2×1/2×1/4=2/16,故严重棒眼果蝇所占比例为3/16。
(3)①为了保证后代雄果蝇都可育,即后代不出现XO的雄性个体,则雌果蝇的性染色体组成必须是XXY。
Bbb
②性染色体正常的棒眼雌果蝇基因型为XX,正常眼雄果蝇基因型为XY,如果卵细胞形成
BbbBb
过程中X染色体未分离,则形成的卵细胞为O、XX,则后代基因型为XO、XXY,表现型为正常眼雄果蝇:棒眼雌果蝇=1:1;
BBb
若卵细胞在形成过程中,携带B基因的X染色体未分离,则形成的卵细胞有O、XX、X,比
bBBbbb
例为1:1:2,因此后代的基因型为XO、XXY、X X、XY,那么对应表现型为正常眼雄果蝇、严重棒眼雌果蝇、正常眼雌果蝇和正常眼雄果蝇,所占比例分别为:1/2×1/4=1/8、1/4×1/2=1/8、1/2×1/2=1/4、1/2×1/2=1/4,因此后代的正常眼雄果蝇:正常眼雌果蝇:严重棒眼雌果蝇=3:2:1;
bbB
若卵细胞在形成过程中,携带b基因的X染色体未分离,则形成的卵细胞有O、XX、X,比
bbbBbB
例为1:1:2,因此后代的基因型为XO、XXY、X X、XY,对应的表现型为正常眼雄果蝇、正常眼雌果蝇、棒眼雌果蝇、严重棒眼雄果蝇,所占比例分别为:1/2×1/4=1/8、1/4×1/2=1/8、1/2×1/2=1/4、1/2×1/2=1/4,因此后代的比例为严重棒眼雄果蝇:正常眼雄果蝇:棒眼雌果蝇:正常眼雌果蝇=2:1:2:1。
考点:本题考查染色体变异和伴性遗传的有关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。 12.以下材料选自某同学所做实验的部分记录。 实验名称:低温诱导植物细胞染色体数目的变化 实验步骤
(1)培养固定:将洋葱放在装满清水的广口瓶上,待根长出l cm左右,剪取根尖0.5~1 cm,置于盛有清水的培养皿内,并在冰箱的冷藏室诱导培养36 h。将诱导后的根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h,然后用体积分数为95%的酒精冲洗两次。 (2)装片制作:解离―→染色―→漂洗―→制片。
(3)观察:先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂图像,确认某个细胞染色体发生数目变化后,再用高倍镜观察。 实验结论
低温条件下根尖所有细胞染色体数目都加倍。 问题
(1)请将上述内容中错误之处予以改正。
①________________;②________________;③________________。 (2)低温导致染色体加倍的原因是________________________________________________________________________。
如果要探究诱导染色体数目变化的最适温度,请写出简单的设计思路:________________________________________________________________________。
(3)洋葱体细胞的一个细胞周期约为12 h。某同学利用洋葱根尖观察细胞有丝分裂,得到了如下结果。 细胞周期 间期 前期 分裂期 中期 后期 末期 计数细胞的总数 样本1 42 4 1 1 2 样本2 43 3 0 1 3 总数 85 7 1 2 5 100 上述样本1和样本2表示________,间期为________h。 (4)观察蝗虫精巢细胞分裂装片时,判断某细胞是处在减数第一次分裂后期而非有丝分裂后期的依据是______________________________________________________________________。 【答案】(1)①将整个培养装置放入冰箱的低温室内 ②解离―→漂洗―→染色―→制片 ③部分细胞染色体数目发生变化或者没有细胞发生染色体数目变化 (2)低温抑制纺锤体的形成和细胞分裂 设置不同温度梯度的对照组,观察并比较结果 (3)两个不同视野所看到的处在分裂各期的细胞数目 10.2 (4)同源染色体彼此分离(细胞某一极的染色体大小形状互不相同,每条染色体含染色单体)
【解析】(1)待根长出1 cm左右时,将整个装置放入冰箱的低温室内(4 ℃),诱导培养36 h,而不是先剪取根尖0.5~1 cm,再放置于冰箱诱导;制作装片的顺序有误,应该是解离―→漂洗―→染色―→制片;染色体数目变异的频率不高,并且根尖0.5~1 cm内不是所有的细胞都能进行有丝分裂(只有分生区细胞才能进行有丝分裂,而根冠的细胞不能进行有丝分裂),因此,实验的结果不会出现所有的细胞内染色体数目都加倍。(2)低温能抑制有丝分裂中纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,从而导致细胞内染色体数目加倍;“探究诱导染色体数目变化的最适温度”实验的自变量是不同的温度,因此,实验时应该设置几组不同的温度,通过观察和比较实验结果即可得出最适温度的结论。(3)样本1和样本2表示两个不同视野所看到的处在分裂各个时期的细胞数目;样本1和样本2处在间期的细胞总数为85个,处在分裂期的细胞总数为15个,细胞数目的多少与每个时期经历的时间长短呈正相关,假设间期的时间为x小时,则有100∶85=12∶x,得x=10.2 h。(4)减数第一次分裂的后期有同源染色体的分离,细胞某一极的染色体的形状、大小互不相同。
评卷人 得分 四、新添加的题型
13.(14分)某二倍体植物的花色由位于三对同源染色体上的三对等位基因(Aa、Bb、Dd)控制,研究发现体细胞中的d基因数多于D基因时,D基因不能表达,且A基因对B基因表达有抑制作用如图l。某黄色突变体细胞基因型与其可能的染色体组成如图2所示(其他染色体与基因均正常,产生的各种配子正常存活)。
(1)根据图1,正常情况下,黄花性状的可能基因型有__________________。
(2)基因型为AAbbdd的白花植株和纯合黄花植株杂交,F1自交,F2植株的表现型及比例为_____________,F2白花中纯合子的比例为_____________。
(3)图2中,乙、丙的变异类型分别是___________________;基因型为aaBbDdd的突变体花色为____________________。
(4)为了确定aaBbDdd植株属于图乙中的哪一种突变体,设计以下实验。
实验步骤:让该突变体与纯合橙红植株个体杂交,观察并统计子代的表现型与比例。 结果预测:I若子代中_________________,则其为突变体甲; Ⅱ若子代中_________________,则其为突变体乙; III若子代中黄色:橙红色=1:l,则其为突变体丙。 请写出III的遗传图解。________________________ 【答案】(1)aaBBdd、aaBbdd (2)白花:黄花=13:3 3/13
(3)染色体数目变异、染色体结构变异(或重复) 黄色
(4)黄色:橙红色=1:3 黄色:橙红色=1:5 遗传图解如下:
【解析】 试题分析:
(1)分析题图1可知,黄花的基因型为aaB_dd,有aaBBdd、aaBbdd两种情况。
(2)基因型为AAbbdd的白花植株和纯合黄花植株(aaBBdd)杂交,得到的F1的基因型为AaBbdd,根据基因的自由组合定律,因此自交得到F2代的基因型及其比例为A_B_dd(白色):A_bbdd(白色):aaB_dd(黄色):aabbdd(白色)=9:3:3:1,因此F2植株的表现型及比例为白花:黄花=13:3;F2白花中纯合子的基因型有AABBdd、AAbbdd、aabbdd三种,各占白花中比例为1/13,共占比例为3/13。
(3)图2中,乙细胞多了一条染色体,属于染色体数目变异,丙图发生了重复,属于染色体结构变异;根据图1,基因型为aaBbDdd的突变体由于d基因多于D,则D基因不表达,故花色为黄色。
(4)分析题图,甲图发生了易位,若aaBbDdd植株为突变体甲,该植株与纯合的橙红植株(aaBBDD)杂交,由于aaBbDdd产生的配子有八种:aBDd、aBd、aBD、aBdd、abDd、abd、abD、abdd,比例相等,而纯合橙红植株产生的配子只有一种aBD,则杂交后代的基因型有八种:aaBBDDd(橙红色):aaBBDd(橙红色):aaBBDD(橙红色):aaBBDdd(黄色):aaBbDDd(橙红色):aaBbDd(橙红色):aaBbDD(橙红色):aaBbDdd(黄色)=1:1:1:1:1:1:1:1,因此后代表现型之比为黄色:橙红色=1:3; 若aaBbDdd植株为突变体乙,由于aaBbDdd产生的配子有八种:aBDd:aBd:aBD:aBdd:abDd:abd:abD:abdd=2:2:1:1:2:2:1:1,则杂交后代的基因型有八种:aaBBDDd(橙红色):aaBBDd(橙红色):aaBBDD(橙红色):aaBBDdd(黄色):aaBbDDd(橙红色):aaBbDd(橙红色):aaBbDD(橙红色):aaBbDdd(黄色)=2:2:1:1:2:2:1:1,因此后代表现型之比为黄色:橙红色=1:5;
若aaBbDdd植株为突变体丙,由于aaBbDdd产生的配子有四种:aBD、aBdd、abD、abdd,比例相等,则杂交后代的基因型有四种:aaBBDD(橙红色)、aaBBDdd(黄色)、aaBbDD(橙红色)、aaBbDdd(黄色),因此后代表现型之比为黄色:橙红色=1:1,杂交图解见答案。 考点:本题考查基因控制性状的途径、基因的自由组合定律、生物变异的有关知识,意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论;能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。 14.(16分)某二倍体植物的花色受独立遗传的三对基因(用Dd、Ii、Rr表示)控制。研究发现,体细胞中r基因数多于R时,R基因的表达减弱而形成粉红花突变体。基因控制花色色素合成的途径、粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成(其它基因数量与染色体均正常)如图所示。
(1)正常情况下,甲图中红花植株的基因型有___________种。某正常红花植株自交后代出现了两种表现型,子代中表现型的比例为______________。
(2)对R与r基因的mRNA进行研究,发现其末端序列存在差异,如图所示。二者编码的氨基酸在数量上相差__________个(起始密码子位置相同,UAA、UAG与UGA为终止密码子) (3)基因型为iiDdRr的花芽中,出现基因型为iiDdr的一部分细胞,其发育形成的花呈_______色,该变异是细胞分裂过程中出现_________的结果。
(4)今有已知基因组成的纯种正常植株若干,请利用上述材料设计一个最简便的杂交实验,以确定iiDdRrr植株属于图乙中的哪一种突变体(假设实验过程中不存在突变与染色体互换,各型配子活力相同。突变体②减数分裂时,配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极。)。
实验步骤:让该突变体与基因型为iiDDrr的植株杂交,观察并统计子代的表现型与比例。结果预测:I若子代中________,则其为突变体①;II若子代中_________,则其为突变体②;III若子代中_________,则其为突变体③。 【答案】(1)4 3:1或9:7(1:3或7:9) (2)4 (3)白 染色体数目变异或缺失
(4)I红:粉红:白为1:1:2 II红:粉红:白为1:2:3 III红:白为1:1 【解析】 试题分析:
(1)由甲图可推知:红花植株的基因型为iiD_R_,白花植株的基因型可能为I_ _ _ _ _、iiD_rr、iiddR_、iiddrr,由甲、乙两图可知,粉红花突变体的基因型应为iiD_Rrr。正常情况下,甲图中红花植株的基因型有4种。某正常红花植株自交后代出现了两种表现型,则该植株可能为iiDDRr或iiDdRR或iiDdRr,子代中表现型的比例为3:1或9:7。
(2)从R与r基因的mRNA末端序列可以看出,R的mRNA上终止密码子在第6个密码子位置,而r的mRNA上终止密码子在第2个密码子位置,所以二者编码的氨基酸在数量上相差4个,其直接原因是r的mRNA上终止密码子位置靠前。 (3)由甲图可知,基因型为iiDdr的细胞能合成白色物质2,所以其发育形成的花呈白色,该变异是细胞分裂过程中出现染色体数目变异的结果。
(4)若是iiDDrr×突变体①,由于iiDDrr产生的配子是iDr,突变体①产生Ro、rr、Rr、ro四种配子,则子代中有红花、粉红花和白花,比例为1:1:2;若是iiDDrr×突变体②,突变体②产生2Rr、2r、1rr、1R四种配子,则子代中有红花、粉红花和白花,比例为1:2:3;若是iiDDrr×突变体③,突变体③只产生R、rr两种配子,则子代中有只红花和白花,比例为1:1。
考点:本题考查染色体变异与遗传定律的相关知识,意在考查能理解所学知识要点,把握知识间的内在联系;能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理判断或得出正确结论的能力。 15.(18分)某雌雄同株的二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,高茎(H)对矮茎(h)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上。
(1)植物出现窄叶是宽叶基因突变导致的,M基因突变前的部分序列(含起始密码信息)如图所示(注:起始密码子为AUG)。
图中所示的M基因片段在转录时,________链作为模板链;转录时________酶与DNA分子的 结合;正常情况下基因M在细胞中最多有________个。
(2)现有一个宽叶红花变异个体,基因型为MR,请你用竖线(|)表示相关染色体,用点(·)表示相关基因位置,该植株的体细胞中的基因M、R与染色体关系示意图为________(写出一种情况),该变异属于可遗传变异中的____________。该植株与基因型为mmrr的个体杂交获得F1,请用遗传图解表示该过程。(说明:①各种配子的活力相同;②不要求写出配子;③
只要求写出一种情况。)
(3)用某植株(MmHh)的花药进行离体培养,用秋水仙素处理________(填“幼苗”“休眠的种子”“萌发的种子”或“幼苗或萌发的种子”),使染色体数目加倍,形成可育纯合子。 【答案】(1)乙 RNA聚合 启动部位 4
(2)MR在同一条染色体上 P MR × mmrr 宽叶红花 窄叶白花 ↓ F1 MmRr mr 宽叶红花 窄叶白花 1 ∶ 1 遗传图解:
或:MR在两条染色体上 P MR × mmrr 宽叶红花 窄叶白花 ↓ F1 Mmr mRr 宽叶白花 窄叶红花 1 ∶ 1 染色体畸变
(3)幼苗 【解析】 试题分析:(1)起始密码子是AUG,转录形成该mRNA的模板中应含TAC,结合图示可知乙链为模板链,甲链为编码链,转录时RNA聚合酶与DNA分子的启动部位结合。正常情况下,基因M有2个,经过复制后数量最多,即有4个。(2)正常宽叶红花基因型是M_R_(MMRR、MMRr、MmRR、MmRr),变异个体基因型是MR,则其变异类型属于染色体畸变,如缺失,则2号染色体上有M、R基因,另一条上M、R基因缺失;如易位,M、R基因位于两条染色体上;如2号染色体数目缺少一条,只剩下一条含M、R的染色体。若M和R基因位于一条染色体上,则MR和mmrr杂交产生的F1基因型是MmRr和mr,表现型是宽叶红花和窄叶白花,比例为1:1;若M和R基因位于两条染色体上,则MR和mmrr杂交产生的F1基因型是Mmr和mRr,表现型是宽叶白花和窄叶红花,比例为1:1。(3)花药离体培养得到是单倍体,植株弱小、高度不育,所以秋水仙素只能处理其幼苗,抑制细胞分裂时纺锤体的形式,最终使染色体数目加倍,形成可育纯合子。
考点:本题考查基因的表达、染色体变异以及基因的自由组合定律,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系。能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。 16.人类第7号染色体和第9号之间可以发生相互易位,但易位后细胞内基因结构和种类未
变化;后代如果出现9号染色体“部分三体”(细胞中出现某一染色体的某一片断有三份),则表现为痴呆病患者,如果出现9号染色体“部分单体”(细胞中出现某一染色体的部分缺失),则会使孕妇早期流产。图2为由于发生第7和第9号染色体之间易位而导致的流产、痴呆病系谱图,已知Ⅰ-2、Ⅱ-2为图1所示染色体易位携带者,II-1为染色体正常。如果Ⅲ-3已出生,则其染色体正常的概率为( )
A.1/4 B.1/3 C.1/2 D. 0 【答案】B 【解析】
试题分析:据题目信息“已知Ⅰ-2、Ⅱ-2为染色体易位的携带者,Ⅱ-1为染色体正常”可知Ⅱ-1染色体组成是7799,可以产生的配子染色体组成为79,但其子女中出现了流产和痴
-+
呆病患者,其子女中应存在7799(9号染色体“ 部分单体”)、7799(9号染色体“部分
+-三体”)的情况,那么Ⅱ—2的细胞核中一定有7 和9 两个变异的染色体,且其表现型正
++-+-常,因而其染色体组成不可能是7799(痴呆)或7799(流产早夭);其父亲Ⅰ-1不是染++--+-色体易位的携带者,故也不可能为7799;因而Ⅱ-2个体的染色体组成一定为7799,可
++
以产生4种类型的配子,分别是79 79 79 79。Ⅱ—1和Ⅱ—2的染色体组成分别为7799、+--+7799,婚后子女的染色体组成为7799、7799(单体导致流产胎儿不能成活)、7799(三体
+-++
导致患痴呆)、7799(含有两个“甲图7中的阴影片段”,分别位于7和9上;为7/9易位
-携带者),因为Ⅲ-3已出生,去掉7799(单体导致流产胎儿不能成活),故Ⅲ-3为7/9染
+-色体易位携带者7799的概率是1/3,其染色体正常的概率为也为1/3,B正确。
考点:本题考查染色体变异及系谱图中遗传病的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理判断或得出正确结论的能力。 17.分析回答有关玉米遗传变异的问题: (1)为研究玉米早熟和晚熟(由E、e、F、f两对基因控制)的遗传规律,进行了以下实验: 实验1:早熟×晚熟→F1表现为早熟F2表现为15早熟:1晚熟; 实验2:早熟×晚熟→F1表现为早熟F2表现为3早熟:1晚熟;
实验结果表明:控制早熟、晚熟的两对等位基因位于_______对同源染色体上,实验1中F2早熟品种的基因型有________种;实验2中亲本早熟品种的基因型为________。 (2)玉米籽粒的黄色和白色分别由位于9号染色体上的等位基因T和t控制。
①为了确定图甲植株A(杂合子)中的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,最简单的方法是让其________产生后代(无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用)。若后代表现型及其比例为________,则说明T基因位于异常染色体上。
②已知黄色基因T纯合时致死,则随机交配的玉米群体中,T基因的频率会逐代_______;9号染色体上还有另一纯合致死基因B,其基因与染色体的关系如图乙,若图中所示的玉米品系自由交配(不考虑交叉互换),其子代中杂合子的概率是________;利用图乙所示的玉米来检测某白色玉米的9号染色体上是否出现了决定新性状的隐性突变基因,做了图丙的实验(不考虑交叉互换及其他的基因突变):
若F2代的表现型及其比例为________,则说明待检测玉米的9号染色体上没有出现决定新性状的隐性突变基因;
若F2代的表现型及其比例为________,则说明待检测玉米的9号染色体上出现了决定新性状的隐性突变基因。 【答案】(1)两 8 EEff或eeFF (2)①自交 黄色︰白色=1︰1
②下降 100% 黄色︰白色=2︰1
黄色(黄色无新性状)︰白色(白色无新性状)︰新性状(白色有新性状)=8︰3︰1 【解析】 试题分析:(1)根据早熟×晚熟,F1表现为早熟,F2表现为15早熟︰1晚熟;可知F1的基因型为EeFf,且晚熟的基因型为eeff。15早熟︰1晚熟是两对基因控制一对性状时,9:3:3:1的变形,即(9+3+3):1。所以控制早熟、晚熟的两对等位基因位于两对同源染色体上;F2中只要有E、F基因其中之一存在,玉米就表现为早熟,所以实验1中F2早熟品种的基因型有8种,分别是EEFF、EEFf、EEff、EeFF、EeFf、Eeff、eeFF、eeFf;由于实验2中早熟×晚熟,F1表现为早熟,F2表现为3早熟︰1晚熟,所以可逆推F1的基因型是Eeff或eeFf,进而可推知亲本早熟品种的基因型为EEff或eeFF。
(2)①为了确定图甲植株A(杂合子)中的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,最简单的方法是让其自交产生后代;假设T基因位于异常染色体上,由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,即Tt个体产生的雄配子中只有t能参与受精作用,所以后代表现型及比例为黄色(Tt):白色(tt)=1:1。
②已知黄色基因T纯合时致死,则随机交配的玉米群体中,T基因的频率会逐代下降;若图中所示的玉米品系自由交配(不考虑交叉互换),其子代中只有TtBb个体存活,个体TTbb和ttBB均致死,所以杂合子的概率是100%;
若待检测玉米的9号染色体上没有出现决定新性状的隐性突变基因,则亲本基因型组合为TtBbDD×ttbbDD,F1基因型为TtbbDD和ttBbDD,F1选出黄色玉米(TtbbDD)自由交配,F2中TTbbDD死亡,仅存活TtbbDD︰ttbbDD=2︰1,即黄色︰白色=2︰1;
若待检测玉米的9号染色体上出现了决定新性状的隐性突变基因,则亲本基因型组合为TtBbDD×ttbbDd,F1基因型为1TtbbDD、1ttBbDD、1TtbbDd、1ttBbDd,F1选出黄色玉米(1/2TtbbDD和1/2TtbbDd)自由交配,F1中的配子有1/4tbD、1/2TbD和1/4tbd,F2中TTbbDD
死亡,仅存活TtbbDD(1/4×1/2×2)︰TtbbDd(1/4×1/2×2)︰ttbbDD(1/4×1/4)︰ (1/4×1/4×2)︰ttbbdd(1/4×1/4)=4︰4︰1︰2︰1,所以F2代的表现型及其比例为黄色(黄色无新性状)(TtbbDD和TtbbDd)︰白色(白色无新性状)(ttbbDD和ttbbDd)︰新性状(白色有新性状)(ttbbdd)=8︰3︰1。
考点:本题考查玉米遗传变异的相关知识,意在考查考生运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
18.马铃薯(2n=48)是一种重要的经济作物,但病毒的侵染会导致其产量大幅下降,培育抗病毒的马铃薯新品种是提高产量的有效方法。病毒复制酶基因(T)通常整合到受体细胞的9号染色体上,转基因抗病毒马铃薯植株基因型可表示为Tt。已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的马铃薯植株A,其细胞中9号染色体组成情况如下图1。限制酶Swa l识别的碱基序列和酶切位点为 ATTT↓AAAT。请回答下列问题:
(1)上述抗病毒植株A的变异类型有 。植株A自交产生F1,F1为不抗病毒:抗病毒=1:1,则说明T基因位于 染色体上。
(2)以植株A为母本,以正常的不抗病毒植株为父本进行杂交产生的F1中,发现了一株抗病毒植株B,其染色体及基因组成如图2。分析该植株出现的原因可能有 。若以上述过程得到的植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,那么以植株B为父本进行测交,后代的表现型及比例 ,其中得到的染色体数目异常植株占 。
(3)若图3中虚线方框内的碱基对被C—G碱基对替换,那么基因T就突变为基因t(不能控制合成正常的病毒复制酶)。从抗病毒植株B(图2所示)中分离出图3及其对应的DNA片段,用限制酶Swa I完全切割,产物中共有 种不同长度的DNA片段。
(4)若从上述抗病毒马铃薯植株B自交所得某F1细胞中分离出其中所含的各种T(或t)基因有关区域,经限制酶Swa l完全切割后,共出现330、777、877和1654对碱基的四种片段,那么该植株的基因型有多种可能性,其共同特点是 。
【答案】(1)染色体结构变异(或染色体结构缺失)和基因重组 异常 (2)母本(或父本)减数分裂时9号同源染色体未分离或父本减数分裂时9号染色体着丝点分裂后移向同一极 抗病毒:不抗病毒=2:3 3/5 (3)4 (4)同时含有T和t基因 【解析】 试题分析:(1)马铃薯植株A有导入目的基因,变异类型为基因重组,9号染色体结构缺失,
为染色体变异。植株A自交产生F1,如果9号染色体正常,F1为不抗病毒:抗病毒=1:3,实际为1:1,说明T基因位于异常染色体,则Tt只形成1种花粉:T,形成2种卵细胞:1T:1t。 (2)据图2分析,B有2条9号正常染色体,1条异常9号染色体,基因型为Ttt,其母本为Tt,父本为tt,可能是Tt卵细胞)与t精子结合而成,或者T卵细胞与tt精子结合而成,即母本(或父本)减数分裂时9号同源染色体未分离形成异常配子(Tt卵细胞与异常精子tt);或者父本减数分裂时9号染色体着丝点分裂后移向同一极,形成异常精子tt. 以植株B为父本进行测交,即Ttt×tt,Ttt产生配子比例为:1T(致死):2t:2Tt:1tt,故子代基因型为2tt:2Ttt:1ttt,即抗病毒:不抗病毒=2:3。染色体数目异常植株占3/5。 (3)Swa l识别的碱基序列和酶切位点为 ATT↓AAAT,对于基因T,有2个酶切位点,有330bp、847bp、777bp三种长度DNA,碱基对被C—G碱基对替换,那么基因T就突变为基因t,有1个酶切位点被破坏,故对于基因t,有330bp、1654bp两种长度DNA,故共有4种长度DNA。
(4)从上题分析,经限制酶Swa l完全切割后,共出现330、777、877和1654对碱基的四种片段,必须同时含有基因T和t。
考点:本题考查基因工程、减数分裂以及遗传定律运用等相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理判断或得出正确结论的能力。 19.(12分,每空2分)玉米籽粒黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因,已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的黄色籽粒植株A,其细胞中9号染色体如图一。
(1)该黄色籽粒植株的变异类型属于染色体结构变异中的________。
(2)为了确定植株A的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,让其进行自交产生F1,实验结果为F1表现型及比例为_________________,说明T基因位于异常染色体上。 (3)以植株A为父本(T在异常染色体上),正常的白色籽粒植株为母本杂交产生的F1中,
发现了一株黄色籽粒植株B,其染色体及基因组成如图二。分析该植株出现的原因是由于 (父本,母本)减数分裂过程中_________________未分离。
(4)若(3)中得到的植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,那么以植株B为父本进行测交,后代的表现型及比例_________________________,其中得到的染色体异常植株占______。 【答案】(1)缺失 (2)黄色:白色=1:1 (3)父本 同源染色体 (4)黄色:白色=2:3 3/5 【解析】 试题分析:(1)由图一可知,该黄色籽粒植株9号染色体中的一条染色体缺失了某一片段,属于染色体结构变异中的缺失。
(2)若T基因位于异常染色体上,让植株A进行自交产生F1,由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,即Tt个体产生的配子中只有t能参与受精作用,所以F1表现型及比例为黄色(Tt):白色(tt)=1:1。
(3)以植株A(Tt)为父本,正常的白色籽粒植株(tt)为母本杂交产生的F1中,发现了
一株黄色籽粒植株B,其染色体及基因组成如图二,由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,即含有T的精子不能参与受精作用,所以黄色籽粒植株B(Ttt)中有一个t来自母本,还有T和t都来自父本,由此可见,该植株出现的原因是由于父本减数分裂过程中同源染色体未分离。
(4)若③中得到的植株B(Ttt)在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,则该植株能形成3种可育配子,基因型及比例为Tt:t:tt=2:2:1,以植株B为父本进行测交,即与tt个体进行杂交,后代的表现型及比例黄色(2Ttt):白色(2tt、1ttt)=2:3,其中异常植株(Ttt、ttt)占3/5。 考点:本题主要考查遗传的相关知识,意在考查考生对所学知识的理解,把握知识间的内在联系的能力。 20.(10分)球茎紫堇的有性生殖为兼性自花授粉,即开花期遇到持续降雨,只进行自花、闭花授粉;天气晴朗,可借助蜜蜂等昆虫进行传粉。紫堇的花色(紫色AA、黄色Aa、白色aa)与花梗长度(长梗对短梗为显性,基因用“B、b”表示)两对性状独立遗传。现将相等数量的紫花短梗(AAbb)和黄花长梗(AaBB)两个品种的球茎紫堇间行种植,请回答:
(1)若开花期连续阴雨,黄花长梗(AaBB)植物上收获种子纯合子的基因型为 , 所控制对应性状的表现型为 。若开花期内短暂阴雨后,天气晴朗,则紫花短梗植株上所收获种子的基因型有______________种。 (2)研究发现,基因型aaBB个体因缺乏某种酶而表现白花性状,则说明基因A控制性状的方式是______________ _。如果基因a与A的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同,则翻译至mRNA的该点时发生的变化可能是:编码的氨基酸____________ _,或者是翻译终止(或肽链合成终止)。
(3)紫堇花瓣的单瓣与重瓣是由一对等位基因(E、e)控制的相对性状。自然界中紫堇大多为单瓣花,偶见重瓣花。人们发现所有的重瓣紫堇都不育(雌、雄蕊发育不完善),某些单瓣植株自交后代F1总是产生大约50%的重瓣花。
①根据实验结果可知,紫蔓的重瓣花为_________性状。
②研究发现,造成上述实验现象的根本原因是等位基因(E、e)所在染色体发生部分缺失,染色体缺失的花粉致死。下图为单瓣紫堇花粉母细胞中等位基因(E、e)所在染色体联会示意图,请在染色体上标出相应基因
③为探究“染色体缺失的花粉致死”这一结论的真实性,某研究小组设计了以下实验方案:
图示方案获得F2的育种方式称为 。该过程需要经过Ⅰ Ⅱ 诱导后得到F2,最后观察并统计F2的花瓣性状表现。
预期结果和结论:若F2花瓣只有重瓣花,则上述结论是真实的。
【答案】(1)AABB、aaBB 紫花长梗、白花长梗 3 (2)通过控制酶的合成从而影响生物性状 种类改变 (3)①隐性 ②见下图
③单倍体育种 花药离体培养 秋水仙素
【解析】(1) 开花期连续阴雨,黄花长梗(AaBB)植物只进行自花、闭花授粉即自交,则后代基因型为AABB、AaBB、aaBB共三种,其中AABB、aaBB为纯合子,其控制的性状分别为紫花长梗、白花长梗。若开花期内短暂阴雨后,天气晴朗,紫花短梗植株(AAbb)既可以自交又可以与黄花长梗(AaBB)杂交,自交后代基因型为AAbb,杂交后代基因型为AaBb、AABb,则紫花短梗植株上所收获种子的基因型为AAbb、AaBb、AABb,共3种。(2)基因对性状的控制有两条途径:一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,二是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。由“基因型aaBB个体因缺乏某种酶而表现白花性状”可知,基因A控制性状的方式是途径一。由“基因a与A的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同”可知,翻译至mRNA的该点时发生的变化可能是编码的氨基酸种类改变或者翻译终止等。(3)①“单瓣植株自交后代总是产生大约50%的重瓣花”知单瓣花为显性性状,重瓣花为隐性性状;②Fl单瓣花的基因型为Ee,若E所在染色体发生部分缺失,且染色体缺失的花粉致死,则后代就会出现上述结果。由以上分析可知,E基因在缺失染色体上,e基因在正常染色体的相同位置上,以此为依据标出相应的基因。③该图示的育种方法为单倍体育种,该过程需要经过花药离体培养和秋水仙素处理。若F2花瓣只有重瓣花,说明E所在染色体发生部分缺失,且染色体缺失的花粉致死;若F2花瓣有单花瓣和重花瓣,则上述结论是不存在的。
21.为获得纯合高蔓抗病番茄植株,采用了下图所示的方法,图中两对相对性状独立遗传。 据图分析,正确的是( )
A.图中的筛选过程不会引起番茄种群的进化 B.①过程说明,抗病与高蔓均为显性性状
C.过程②可以选择F1任一植株的适宜花药作培养材料 D.过程③体现了所有高等生物细胞都具有全能性 【答案】C 【解析】
试题分析:过程1逐代自交,然后进行人工筛选高蔓抗病植株,不能确定显隐性关系,花药离体培养时,不用对花药进行筛选,过程3只能体现植物细胞的全能性,人工筛选可改变基因频率。
考点:本题主要考查育种的相关知识,意在考查考生对所学知识的理解,把握知识间的内在联系的能力。
22.(16分)AS综合征是一种由于患儿脑细胞中UBE3A蛋白含量缺乏导致的神经系统发育性疾病。UBE3A蛋白由位于15号染色体上的UBE3A基因控制合成,该基因在人脑细胞中的表达与其来源有关:来自母方的UBE3A基因可正常表达,来自父方的UBE3A基因由于邻近的
SNRPN基因产生的反义RNA干扰而无法表达(如右下图所示)。请分析回答以下问题:
(1)UBE3A蛋白是泛素-蛋白酶体的核心组分之一,后者可特异性“标记”P53蛋白并使其降解。由此可知AS综合征患儿脑细胞中P53蛋白积累量较 。检测P53蛋白的方法是 。细胞内蛋白质降解的另一途径是通过 (细胞器)来完成的。
(2)由于UBE3A基因和SNRPN基因 ,所以它们的遗传关系不遵循自由组合定律。对绝大多数AS综合征患儿和正常人的UBE3A基因进行
测序,相应部分碱基序列如右图所示。由此判断绝大多数AS综合征的致病机理是:来自 方的UBE3A基因发生 ,从而导致基因突变发生。
(3)研究表明,人体非神经组织中的来自母方或父方的UBE3A基因都可以正常表达,只有在神经组织中才会发生UBE3A基因被抑制的现象,说明该基因的表达具有 性。 (4)动物体细胞中某对同源染色体多出一条的个体称为“三体”。现产前诊断出一个15号染色体为“三体”的受精卵是由正常卵细胞与异常精子受精形成的,其UBE3A基因全部正常。该受精卵可随机丢失一条15号染色体而完成胚胎发育,则发育成AS综合征患者的几率是 (不考虑基因突变,请用分数表示)。 (5)丙种球蛋白缺乏症(XLA)是一种伴X染色体隐性遗传病,某家族中的XLA男性患者在未接受有效治疗的前提下,一部分幼年夭折,一部分能活到四、五十岁。请分析出现这种情况可能的两点原因: 。 【答案】(1)多(高) 抗原-抗体杂交(或答“分子检测”) 溶酶体(1分) (2)位于一对同源染色体上[或答“(基因)连锁”,“在同一条染色体上”)] 母 碱基(对)的替换 (3)组织特异(或答:“组织选择”,“细胞特异”,“细胞选择” )(1分) (4)1/3 (5)该致病基因的表达受到环境因素的影响;其他基因的表达与该致病基因的表达相关(或其它合理答案 【解析】 试题分析:(1)分析题意可知,AS综合征患儿脑细胞中UBE3A蛋白含量缺乏,而UBE3A蛋白是组成泛素-蛋白酶体的成分,泛素-蛋白酶体可特异性“标记”P53蛋白并使其降解,因此该病患者可以使P53蛋白积累量增加;检测蛋白质存在的常用方法是抗原-抗体杂交的方法即分子检测法;溶酶体中含有多种水解酶,可以使细胞中蛋白质降解。(2)从图中可以看出,由于UBE3A基因和SNRPN基因位于一对(条)同源染色体上,故不遵循基因的自由组合定律;根据题意,来自母方的UBE3A基因可正常表达,来自父方的UBE3A基因不能表达,说明AS综合征患者的来自母方的UBE3A基因发生了碱基对的替换,从而导致基因
突变的发生,导致细胞UBE3A基因不能表达。(3)人体非神经组织中的来自母方或父方的UBE3A基因都可以正常表达,只有在神经组织中才会发生UBE3A基因被抑制的现象,说明基因的表达具有组织细胞的选择性。(4)根据题意,三体的15号染色体中有两条来自父亲,一条来自母亲,由于受精卵可随机丢失一条15号染色体而完成胚胎发育,则剩下的两条15号染色体组成有两种情况:一条来自母亲,另一条来自父亲,这种情况出现的概率为2/3;两条15号染色体都来自父方,这种情况出现的概率为1/3。如果两条15号染色体都来自父方,UBE3A基因无法表达,会导致AS综合症,因此受精卵发育成AS综合症的概率为1/3。(5)根据题意,男性患者在未接受有效治疗的前提下,一部分幼年夭折,一部分能活到四、五十岁,原因可能是该致病基因的表达受到环境因素的影响,也可能是其他基因的表达与该致病基因的表达相关。
考点:本题主要考查生物变异、减数分裂等的有关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,能获取题干中有用的信息,能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。 23.(21分)I.(12分)玉米籽粒颜色的黄色(T)和白色(t)基因位于9号染色体上(含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用)。现有基因型为Tt的黄色籽粒植株甲,其细胞中9号染色体有一条异常。
(1)为了确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,最简便的方法是让其 产生F1。如果 ,则说明T基因位于正常染色体上;如果 ,则说明T基因位于异常染色体上。
(2)以植株甲为父本,正常的白色籽粒植株为母本杂交产生的F1中,发现了一株黄色籽粒植株乙,其9号染色体上基因组成为Ttt,且T位于异常染色体上。该植株的出现可能是由于 造成的。
(3)若(2)中的植株乙在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机地移向细胞两极并最终形成含l条和2条9号染色体的配子,形成配子的基因型及比例是 ,以植株乙为父本进行测交,后代中得到的含异常染色体的植株占 。 Ⅱ.(9分)某科研小组利用转基因技术,将豌豆的A(抗虫基因)导入玉米体细胞.以获得具有抗虫性状的新品种。请回答下列问题。
(1)若要从豌豆中获得抗虫基因,可首先建立豌豆的基因组文库,再从中 出所需的抗虫基因。理论上,基因组文库含有生物的全部基因,cDNA文库中含有生物的 基因。 (2)利用PCR技术扩增抗虫基因时,需要在反应体系中添加的有机物有 、 、4种脱氧核苷酸和耐热的DNA聚合酶,扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。
(3)导入抗虫基因的玉米细胞通过 技术培养成完整植株,该技术包括 和 两个阶段。
(4)若要检查杂交细胞中是否具有A基因,在分子水平上,常采用 技术,该技术用到DNA分子探针,常用 或荧光标记。
【答案】 I.(1)自交 玉米籽粒颜色全为黄色 玉米籽粒颜色黄色:白色=1:1
(2)父本形成花粉过程中,减数第一次分裂后期两条9号染色体未分开(答“染色体变异”也可得分)
(3)Tt:t:tt=2:2:1:1 3/5 Ⅱ.(9分,每空1分)(1)筛选 部分 (2)DNA模板 2种引物
(3)植物组织培养 脱分化 再分化
(4)DNA分子杂交 同位素(同位素标记) 【解析】
试题分析:I.(1)确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,最简便的方法是让其自交,如果T在异常染色体上,则父本产生的精子中T不能参与受精,只有t的精子能参与受精,但是母本能产生T、t两种配子,因此经过受精后后代的基因型有Tt、tt,比例为黄色:白色=1:1。如果T在正常染色体上,其只能产生T一种配子,自交后代全为黄色。
(2)由于T位于异常染色体上,而无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,即含有T的精子不能参与受精作用,所以黄色籽粒植株乙(Ttt)中有一个t来自母本,还有T和t都来自父本,由此可见,该植株出现的原因是由于父本减数分裂过程中同源染色体未分离。 (3)植株乙(Ttt)在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,则该植株能形成3种可育配子,基因型及比例为Tt:t:tt=2:2:1,以植株B为父本进行测交,即与tt个体进行杂交,后代的表现型及比例黄色(2Ttt):白色(2tt、1ttt)=2:3,其中异常植株(Ttt、ttt)占3/5。 Ⅱ.(1)要从豌豆中获得抗虫基因,可首先建立豌豆的基因组文库,再从中筛选出所需的抗虫基因。理论上,基因组文库含有生物的全部基因,cDNA文库中含有生物的部分基因。 (2)利用PCR技术扩增抗虫基因时,需要在反应体系中添加的有机物有DNA模板和2种引物、4种脱氧核苷酸和耐热的DNA聚合酶,扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。
(3)导入抗虫基因的玉米细胞通过植物组织培养技术培养成完整植株,包括脱分化和再分化两个阶段。
(4)要检查杂交细胞中是否具有A基因,在分子水平上,常采用DNA分子杂交技术,该技术用到DNA分子探针,常用同位素标记或荧光标记。
考点:本题主要考查遗传和生物技术的相关知识,意在考查考生对所学知识的理解,把握知识间内在联系的能力。 24.(12分)玉米叶片叶绿素的合成受其7号染色体上一对等位基因(A、a)的控制,同时也受光照的影响。在玉米植株中,体细胞含2个A的植株叶片呈深绿色,含一个A的植株叶片呈浅绿色;体细胞没有A的植株叶片呈黄色,会在幼苗期后死亡。
(1)在正常光照下,AA植株叶片呈深绿色,而在遮光条件下却呈黄色,从基因与性状的关系角度分析其原因 。
(2)在浅绿色植株体内某些正常细胞中含有两个A基因,原因是 ,有一批浅绿色植株(P),如果让它们相互授粉得到F1,F1植株随机交配得到F2,逐代随机交配得到Fn,那么在Fn代成熟植株中a基因频率为 (用繁殖代数n的表达式表示)。
(3)现有一浅绿色突变体成熟植株甲,其体细胞(如图)中一条7号染色体的片段m发生缺失,记为q;另一条正常的7号染色体记为p。片段m缺失的花粉会失去受精活力,且胚囊中卵细胞若无A或a基因则不能完成受精作用。请推测该浅绿突变体成熟植株甲的A或a基因是否位于片段m上? (填“一定”、“可能”或“不可能”)。假设A、a不位于片段m上,要确定植株甲的基因A、a在染色体p、q上的分布,现将植株甲进行自交得到F1,待F1长成成熟植株后,观察并统计F1表现型及比例。 请预测结果并得出结论:
①若F1 ,则植株甲体细胞中基因A位于q上,基因a位于p上。 ②若F1 ,则植株甲体细胞中基因A位于p上,基因a位于q上。 【答案】(1)光照的有无会影响到与叶绿素代谢(合成或分解)有关酶的基因(A)的表达,进而影响叶片颜色。
(2)这些细胞正在进行细胞分裂,基因已完成了复制但还未平分到两子细胞(答出处于有丝分裂某一时期不给分) 1/(n+2)
(3)不可能 ①全为浅绿色植株 ②深绿色植株︰浅绿色植株=1︰1 【解析】 试题分析:(1)根据题意分析可知:AA植株叶片在正常光照下呈深绿色,而在遮光条件下却呈黄色,说明光照的有无会影响与叶绿体代谢有关酶的基因的表达,进而影响叶片颜色。 (2)在浅绿色植株体的体细胞基因型为Aa,当有些细胞正在进行细胞分裂,基因已完成了复制但未平分到两个子细胞中时,这些正常细胞中会含有两个A基因,有一批浅绿色植株(Aa),如果让它们相互授粉得到AA、Aa、aa,由于体细胞没有A的植株叶片呈黄色,会在幼苗期后死亡,所以熟植株中只有AA、Aa,比例为1:2,a基因频率为1/3=1/1+2,F1植株随机交配得到F2,其中AA占4/9、Aa占4/9、aa占1/9,成熟植株中a基因频率为1/4=1/2+2,同理可推出:在Fn代成熟植株中a基因频率为1/n+2。
(3)浅绿色突变体成熟植株甲的体细胞基因型为Aa,如果基因A或a在缺失片段m上,则q染色体上没有基因A、a,又因为含有这样的q染色体的花粉或卵细胞都不能完成受精作用,则植株甲不能产生,因此,植株甲的A或a基因不会在片段m上。将植株甲进行自交得到F1,待F1长成成熟植株后,观察并统计F1表现型及比例,若F1全为浅绿色植株,则植株甲体细胞中基因A位于q上,基因a位于p上;若F1深绿色植株:浅绿色植株=1:1,则植株甲体细胞中基因A位于p上,基因a位于q上。
考点:本题主要考查遗传的相关知识,意在考查考生对相关知识的理解,把握知识间内在联系的能力。 25.(14分,每空2分)人类第7号和第9号染色体之间可以发生相互易位(如图甲所示,正常及易位后的7号、9号染色体分别用A、A+、B、B-表示),但易位后细胞内基因结构和种类并未发生变化,第9号染色体上的R片段异常会造成流产、痴呆等疾病。若个体的体细胞中有三份R片段,表现为痴呆病;若只有一份R片段,则导致早期胚胎流产。乙图表示因发生第7和第9号染色体之间易位而导致的流产、痴呆病的系谱图,已知I—2、II—4均为甲图所示染色体易位的携带者。请据图回答。
(1)染色体易位能改变染色体上基因的 ,从而导致生物性状发生改变。
为防止生出患染色体异常遗传病的孩子,妊娠期间使用光学显微镜进行羊水检查, (能/不能)检测出染色体异常的胎儿细胞。
(2)乙图中,个体II—4产生的配子中,7和9号染色体的组合类型有 种,个体Ⅲ—6的7和9号的染色体组合为 。
(3)若Ⅲ—8为存活个体,则其为第7和第9号染色体易位携带者的概率是 。 (4)已知7号染色体上有一基因M,其编码的蛋白质的前3个氨基酸对应的DNA序列如下
图所示,起始密码子为AUG。正常情况下,其转录时的模板位于 链中。若箭头所指的碱基C突变为G,其对应的密码子将由GUC变为 。
【答案】(1)排列顺序和数量 能
(2)4 A+ABB (3)1/3 (4)b CUC 【解析】 试题分析:(1)Ⅰ-2为染色体易位携带者,题目中指出,人类第7号染色体和第9号之间可以发生易位,但易位后细胞内基因结构和种类未发生变化,所以Ⅰ-2只是染色体上基因的排列次序和数量发生了改变,可用显微镜观察染色体结构变异。
(2)根据以上分析可知:Ⅱ-4的染色体组合为A+ABB-,所以Ⅱ-4能够产生4种配子,分别为AB、A+B、AB-、A+B-,乙图中Ⅲ-6为痴呆病患者,根据以上分析可知:该个体的7和9号染色体组合是A+ABB。 (3)乙图中Ⅱ-3是正常个体,其染色体组合为AABB,Ⅱ-4是携带者,其染色体组合为A+ABB-,所以Ⅱ-3和Ⅱ-4后代的染色体组合类型及比例为A+ABB-(携带者):AABB-(单体导致流产胎儿不能成活):A+ABB(三体导致患痴呆):AABB(正常)=1:1:1:1,其中染色体组合为AABB-的个体早期流产导致胎儿不能成活,所以Ⅱ-3和Ⅱ-4后代为7/9染色体易位携带者的概率是1/3。
(4)根据起始密码子为AUG,说明信使RNA中前三个碱基为AUG,则模板位于b链中;若箭头所指的碱基C突变为G,则模板链由CAG变成GAG,则其对应的密码子将由GUC变为CUC。 考点:本题主要考查遗传变异的相关知识,意在考查考生对相关知识的理解,把握知识间的内在联系的能力。 26.(14分)果蝇的染色体组如图所示。如果Ⅳ号染色体多一条(这样的个体称为Ⅳ—三体)或少一条(Ⅳ—单体)均能正常生活,而且可以繁殖后代。三体在减数分裂时,3条同源染色体中的任意2条配对联会并正常分离,另一条染色体随机移向细胞一极,各种配子的形成机会和可育性相同。请分析回答下列问题:
(1)从变异类型分析,单体果蝇形成属于_______ _,要确定该生物染色体的数目和形态特征的全貌,需对其进行_______ _分析。
(2)正常的雄果蝇产生的次级精母细胞中含Y染色体的数目是________。
(3)野生型果蝇(EE)经基因突变可形成无眼果蝇(ee),该等位基因位于Ⅳ号染色体,据此回答下列问题:(注:实验中的亲本无眼果蝇染色体组成均正常)
①将无眼果蝇与野生型Ⅳ—单体果蝇杂交,子一代的表现型及比例为______________。 ②将无眼果蝇与野生型Ⅳ—三体果蝇杂交,子一代中,正常∶三体等于____________,选择子一代中的Ⅳ—三体雌果蝇与无眼雄果蝇测交,请用遗传图解表示该测交过程(配子不作要
求)。 【答案】(1)染色体数目变异 染色体核(组)型 (2)0、1、2
(3)①野生型:无眼=1:1 ②1:1
【解析】 试题分析:(1)单体果蝇比正常果蝇少一条染色体,属于染色体数目变异;确定染色体数目和形态特征,需对染色体核型进行分析.
(2)由于初级精母细胞中同源染色体两两分离,则次级精母细胞中可能含有0或1个Y染色体,减数第二次分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,所以次级精母细胞中Y染色体数目还可能是2个. (3)①不同基因的根本区别体现在脱氧核苷酸序列不同;无眼果蝇基因型是ee,野生型Ⅳ-单体果蝇基因型是E,二者杂交子一代基因型是Ee和e,表现型是野生型和无眼,比例为1:1;
②野生型Ⅳ-三体果蝇基因型是EEE,与无眼果蝇杂交,杂代基因型是EEe和Ee,正常与三体比例为1:1.子一代中Ⅳ-三体雌果蝇基因型是EEe,产生的配子种类有4种:EE、Ee、E和e,比例为1:2:2:1.遗传图解如下:
考点:本题主要考查变异的相关知识,意在考查考生对相关知识的理解。 27.(10分)已知果蝇是XY型性别决定,体细胞中含一条X染色体的是雄性(如6+XY,6+X,6+XYY,其中6+X不育),含两条X染色体的是雌性(如6+XX,6+XXY,都可育),含3条或0
rr
条X染色体表现为胚胎期致死,有Y或无Y染色体都不影响性别。现有一只基因型为XX
R
的白眼雌果蝇和基因型为XY的红眼雄果蝇杂交,F1中出现白眼雄果蝇和红眼雌果蝇,还出
现少数白眼雌果蝇和不育的红眼雄果蝇。如将F1中白眼雌果蝇与基因型为XY的红眼雄果蝇杂交,F2中出现白眼雄果蝇和红眼雌果蝇,又出现少数白眼雌果蝇和可育的红眼雄果蝇。 (1)F1中白眼雄果蝇、红眼雄果蝇的基因型分别是 、 。
(2)F1中红眼雄果蝇的X染色体来自亲本中的 蝇,白眼雌果蝇的X染色体来自亲本中的 蝇,并将其传给F2中表现型为 的果蝇。 (3)F2中红眼雌果蝇的基因型是 。 【答案】(共10分,除特别标明外,每空2分)
rR
(1)XY(1分) X(1分) (2)(红眼)雄 (白眼) 雌 红眼♀、白眼♂、白眼♀
Rr Rr
(3)XX 和 XXY 【解析】
rrRr
试题分析:(1)由题意可知亲本是XX和XY,子一代中白眼雄果蝇应是XY,红眼雄果蝇应
R
是X,说明雌性产生了不正常的配子。
r
(2)因为亲本雌性只能提供X配子,所以F1中红眼雄果蝇的X染色体来自亲本中的雄蝇,
Rrrr
且是不育的。F1中正常的雌果蝇应是红眼即XX,而产生的白眼雌果蝇基因型应是XXY,
RR
因为雄果蝇只能提供X,所以X染色体是来自亲本中的白眼雌性。其与XY杂交,可以将其
Rrrrr
X染色体传给后代的XX红眼雌果蝇,后代的XXY白眼雌果蝇,还有XY白眼雄果蝇。
rrrR
(3)因为F1雌性能产生XX、Y、XY和X配子,雄性能产生X和Y配子,所以F2中红眼雌
RrRr
果蝇的基因型是XX和XXY。
考点:本题考查伴性遗传相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握和应用能力。
28.出芽酵母的生活史如下图1所示,其野生型基因发生突变后,表现为突变型(如图2所示)。研究发现该突变型酵母(单倍体)中有少量又回复为野生型表现型,请分析回答:
R
(1)酵母的生殖方式Ⅱ与Ⅰ、Ⅲ相比,在减数分裂过程中能发生 ,因而产生的后代具有更大的变异性。
(2)依据图2和表1分析,A基因的突变会导致相应蛋白质的合成 ,进而使其功能缺失。
(3)研究者提出两种假设来解释突变型酵母回复为野生型表现型的原因。
①假设一:a基因又突变回A基因。提出此假设的依据是基因突变具有 性。
②假设二:a基因未发生突变,编码能携带谷氨酰胺的tRNA的基因B突变为b基因(a、b基因位于非同源染色体上)。在a基因表达过程中,b基因的表达产物携带的氨基酸为________,识别的密码子为 ,使a基因指导合成出完整的、有功能的蛋白质。 (4)为检验以上假设是否成立,研究者将回复后的单倍体野生型酵母与原始单倍体野生型酵母进行杂交,获取二倍体个体(F1),培养F1,使其减数分裂产生大量单倍体后代,检测并统计这些单倍体的表现型。
①若F1的单倍体子代表现型为 ,则支持假设一。
②若F1的单倍体子代野生型与突变型比例为3:1,则支持假设二,F1的单倍体子代中野生型个体的基因型是 ,来源于一个F1细胞的四个单倍体子代酵母细胞的表现型及比例可能为 。 【答案】(1)基因重组 (2)提前终止 (3)①可逆性 ②谷氨酰胺 UAG (4)①全部为野生型
②AB、Ab、ab 全部为野生型;野生型︰突变型=3︰1 ;野生型︰突变型=1︰1 【解析】 试题分析:(1)在减数分裂过程中能发生基因重组,使产生的后代具有更大的变异性。 (2)依据图2和表1分析,A基因的突变导致密码子由CAG变为UAG(终止密码),因此A基因的突变会导致相应蛋白质的合成提前终止,进而使其功能缺失。
(3)①根据题意可知,a基因原本是由A基因突变而来的,现在假设a基因又突变回A基因,是依据基因突变具有可逆性。
② 结合(2)题分析和假设二可知,在a基因表达过程中,b基因的表达产物携带的氨基酸为谷氨酰胺,识别的密码子为UAG,使a基因指导合成出完整的、有功能的蛋白质。
(4)可采用逆推法解题。①如果假设一成立,则回复后的单倍体野生型酵母(A)与原始单倍体野生型酵母(A)进行杂交,获取二倍体个体F1(AA)并培养,使其减数分裂产生大量单倍体后代(均为A),因此,F1的单倍体子代表现型为全部为野生型。
②如果假设二成立,则回复后的单倍体野生型酵母(ab)与原始单倍体野生型酵母(AB)进行杂交,获取二倍体个体F1(AaBb),因此F1的单倍体子代中野生型个体的基因型AB、Ab、ab;如果一个F1细胞(AaBb)减数分裂的四分体时期发生了染色体的交叉互换,则来源于一个F1细胞(AaBb)的四个单倍体子代酵母细胞的表现型及比例可能为野生型(1AB、1Ab和1ab)︰突变型(1aB)=3︰1;如果减数分裂过程中没有发生染色体的交叉互换,则来源于一个F1细胞(AaBb)的四个单倍体子代酵母细胞的表现型及比例可能为野生型(Ab)︰突变型(aB)=1︰1或全部为野生型(AB、ab)。
考点:本题考查基因突变、减数分裂的相关知识,意在考查考生运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
29.(10分)在某严格自花传粉的二倍体植物中,发现甲、乙两类矮生突变体(如图所示),矮化植株无A基因,矮化程度与a基因的数量呈正相关。丙为花粉不育突变体,含b基因的花粉败育。请同答下列问题:
(1)甲类变异属于 ,乙类变异是在甲类变异的基础上,染色体的结构发生了 。
(2)乙减数分裂产生 种花粉,在分裂前期,一个四分体中最多带有 个a基因。
(3)甲的自交后代只有一种表现型,乙的自交后代中(各类型配子和植株的成活率相同),F1有 种矮化类型,F2植株矮化程度由低到高,数量比为 。 (4)为鉴定丙的花粉败育基因b是否和a基因位于同源染色体上,进行如下杂交实验:丙(♀)
与甲(♂)杂交得F1。再以F1做 (父本,母本)与甲回交。
①若F2中,表现型及比例为 ,则基因b、a位于同源染色体上。 ②若F2中,表现型及比例为 ,则基因b、a位于非同源染色体上。 【答案】(除注明外,每空1分,共10分)(1)基因突变 重复 (2)2 4 (3)3(2分) 3∶2∶3(2分) (4)父本 ①全为矮化 ②正常∶矮化=1∶1 【解析】(1)依题意,在某严格自花传粉的二倍体植物中,出现的矮化植株无A基因,矮生突变体甲的基因型为aa,据此可判断矮生突变体甲的出现是由于A基因突变成a基因所致;分析题图可知,矮生突变体乙的出现,是由于甲的1条染色体上a基因所在的片段移接到同源的另一条染色体上,此类变异属于染色体结构变异中的重复。
(2)乙在减数分裂过程中,因同源染色体的分离,产生了不含a基因和含2个a基因的2种花粉。在减数第一次分裂前的间期,由于染色体的复制,增加了a基因所在的片段的染色体,由原来含2个a基因变成了含4个a基因,所以在分裂前期,一个四分体中最多带有4个a基因。
(3)设用a表示不含a基因,则乙的基因型可表示为aaa。结合对(2)的分析可知,乙产生的雌配子和雄配子各有2种:a、aa,它们之间的数量比为1∶1。乙自交,F1的基因型及其比例为aa∶aaa∶aaaa=1∶2∶1,已知矮化程度与a基因的数量呈正相关,所以F1有3种矮化类型。在F1中,1/4aa自交后代均为1/4aa;1/4 aaaa自交后代均为1/4aaaa,因为基因型为aaaa的个体只产生一种基因型为aa的配子; 1/2aaa自交后代为1/2×1/4aa,1/2×1/2aaa, 1/2×1/4aaaa,因为基因型为aaa的自交情况同乙自交的情况一样;所以F2植株矮化程度由低到高,数量比为(1/4+1/2×1/4)aa ∶1/2×1/2aaa∶(1/4+1/2×1/4)aaaa=3∶2∶3。
(4)依题意可知,丙的基因型为AAbb,甲的基因型为aaBB。为鉴定丙的花粉败育基因b是否和a基因位于同源染色体上,让丙(♀)与甲(♂)杂交所得F1的基因型为AaBb。因为含b基因的花粉败育,而甲不含b基因,所以为了能达到实验目的,再以F1做父本与甲回交,观察后代的表现型及其比例。
①如果基因b、a位于同源染色体上,则F1产生的可育配子的基因型为aB,甲产生的配子的基因型为aB,F2的基因型均为aaBB,全都表现为矮化。
②如果基因b、a位于非同源染色体上,则F1产生的可育配子的基因型及其比例为AB∶aB=1∶1,甲产生的配子的基因型为aB,若F2的表现型及比例为正常(AaBB)∶矮化(aaBB)=1∶1。
30.【原创】下列关于生物遗传、变异和进化的叙述正确的是( )
A.如果具有两对相对性状的遗传杂交实验中F2的性状分离比分别为9∶7,9∶6∶1和15∶1,那么F1与隐性个体测交得到的性状分离比将分别是1∶3,1∶2∶1和1∶1
B.某植物种群中,AA个体占16%,aa个体占36%,该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比将保持不变
C.二倍体水稻的花药经离体培养,可得到单倍体水稻,其稻穗、米粒均变小
D.无子西瓜与无子番茄都属于无子果实,但无子西瓜不可育,其无子性状不能稳定遗传,而无子番茄可育,其无子性状能稳定遗传 【答案】B
【解析】本题主要考查遗传、变异和进化的主干知识,意在考查考生对基础知识的分析理解和应用能力。A项中若F2的性状分离比为15∶1,则测交分离比为3∶1;C项中单倍体水稻没有米粒;D项中无子番茄是用适宜浓度的生长素涂抹在子房壁上得到的,其无子性状不能稳定遗传。 31.(10分)现有4种(2、6、7、10号)三体玉米,即第2、6、7、10号同源染色体分别
多出一条。三体玉米减数分裂一般产生两类配子,一类是n+1型(非常态),即配子含有两条该同源染色体;一类是n型(常态),即配子含有一条该同源染色体。n+1型配子若为卵细胞可正常参与受精作用产生子代,若为花粉则不能参与受精作用。已知玉米抗病(B)对感病(b)为显性。现以纯合抗病普通玉米(BB)为父本,分别与上述4种三体且感病的玉米(母本)杂交,从F1中选出三体植株作为父本,分别与感病普通玉米(bb)进行杂交,得出的F2的表现型及数目如下表: 三体感病母本 F2 抗病 感病 2号 239 217 6号 325 317 7号 191 183 10号 402 793
请补充完整下列分析过程,以确定等位基因(B、b)位于哪号染色体上。
(1)若等位基因(B、b)位于三体染色体上,则亲本①的基因型是bbb;F1三体②的基因型为 ,其产生的花粉种类及比例为:B:b:Bb:bb=1:2:2:1;F2的表现型及比例为 。
(2)若等位基因(B、b)不位于三体染色体上,则亲本①的基因型为 ;F2的表现型及比例为 。
(3)综上分析,依据表中实验结果,等位基因(B、b)位于 号同源染色体上。 【答案】(共10分 每空2分)
(1)Bbb 抗病 :感病=1:2(不写表现型不给分)(2)bb 抗病 :感病=1:1(不写表现型不给分) (3)10 【解析】 试题分析:(1)若等位基因(B、b)位于三体染色体上,则亲本①的基因型是bbb;F1三体②的基因型为Bbb。其产生的花粉种类及比例为:B:b:Bb:bb=1:2:2:1,因为n+1的精子不能参与受精,所以 F2的表现型及比例为抗病(Bb):感病(bb)=1:2。 (2) 若等位基因(B、b)不位于三体染色体上,则亲本①的基因型应为正常的bb,F1是Bb,与bb测交后,F2的表现型应是抗病:感病=1:1。
(3)由(1)分析可知抗病:感病为1:2时应是三体染色体上的,故分析数据可知应是位于10号染色体上。
考点:本题考查变异相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握和分析能力。
32.某一果蝇品系,有两对相对性状,分别由两对等位基因控制。其中控制棒眼和正常眼的基因位于X染色体上,用B、b来表示。控制长翅和残翅的基因位于常染色体上,用A、a来表示。某—研究组利用两个亲本杂交得到的F1代的表现型及比例如下: 表现型 棒眼长翅 棒眼残翅 正常眼长翅 正常眼残翅 比例 6 2 3 1 请回答下列问题: (1)根据上述表格中的F1代的表现型和比例,可推断亲代的基因型为 。 (2)进一步研究发现,F1中出现异常分离比的原因是某一亲本的一条X染色体上出现一个
lll
突变基因,基因的纯合子在胚胎期间死亡(XX或XY不能存活)。请判断存在该突变基因的亲本是 (填“母本”、“父本”)。该亲本中X染色体上基因的分布是 。
(3)现要从F1中选出不携带突变基因的棒眼雌果蝇用于后续的研究,需用棒眼雌性与 杂交,观察后代的表现型和比例,若 ,则该果蝇即是所需果蝇;若_ , 则不是所需果蝇。
BlbB
(4)另一个研究组用棒眼雌蝇(XX)和棒眼雄蝇(XY)做杂交验,在F1中偶然发现染色体组成为X0的雄果蝇,后续研究发现是亲本精子形成过程中减数第一次分裂发生染色体异常分离,推断该果蝇的基因型是 ,请用遗传图解和必要的文字说明描述该果蝇的形成过程(请写出配子) 。[X0(雄性不育),XXY(雌性可育),XXX(死亡),〇Y(死亡)]
BbB
【答案】(1)AaXX和AaXY(2分) (2)母本(2分) A(2分)
(3)正常眼雄果蝇(2分) 棒眼雌蝇:正常眼雌蝇:棒眼雄蝇:正常眼雄蝇=1:1:1:1(2分)
正常眼雌蝇:棒眼雌蝇:正常眼雄蝇=1:1:1(2分)
b
(4)XO(2分) (遗传图解:4分)
【解析】 试题分析:(1)根据表格数据可知F1中长翅︰残翅=3︰1,可知亲本基因型均为Aa,且长
BbB
翅对残翅为显性,F1中棒眼︰正常眼=2︰1,可知亲本基因型为XX和XY,且棒眼对正常
BbB
眼为显性,综合来看,亲本基因型为AaXX和AaXY。
BbBlBl
(2)假设存在突变基因的是父本,则亲本基因型为XX和XY, 根据题意可知父本XY致死,假设不成立;假设存在突变基因的是母本,由于F1中棒眼︰正常眼=2︰1,可知致死个体为棒眼,则突变基因应该与B基因连锁,即该亲本中X染色体上基因的分布如A图所示,
BlbBBlBBbBl
因此亲本基因型为XX和XY,F1中棒眼基因型为1XX、1XX和1XY(致死),F1中正常眼
的基因型为1XY,即F1中棒眼︰正常眼=2︰1,,符合题意,假设成立。
BlBBbb
(3)用F1棒眼雌果蝇(基因型为XX或XX)与正常眼雄果蝇(基因型为XY)杂交,如果该
BbBbbb
果蝇是所需果蝇(XX),则后代的表现型和比例为棒眼雌蝇(XX)︰正常眼雌蝇(XX)︰棒眼
BbBlb
雄蝇(1XY):正常眼雄蝇(XY)=1:1:1:1;如果如果该果蝇不是所需果蝇,则其基因型为XX,
BlBlb
因为后代中基因型为XY的雄果蝇致死,所以后代的表现型和比例为正常眼雌蝇(XX)︰棒
bbb
眼雌蝇(XX)︰正常眼雄蝇(XY)=1:1:1。 (4)亲本精子形成过程中减数第一次分裂发生染色体异常分离,说明父本产生基因型为O、BBlb
XY的两种精子,母本产生基因型为X和X两种卵细胞。而参与形成该果蝇(XO)的精子中
BLbBl
不含性染色体,X染色体来自母本(XX),因为后代中XO致死,所以该果蝇(XO)的基因
b
型是XO。 考点:本题考查基因自由组合定律和伴性遗传的相关知识,意在考查考生从课外材料中获取相关的生物学信息,并运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题的能力。 33.(16分)下图是某一年生白花传粉植物(2n=12)的某些基因在亲本细胞染色体上的排列情况。该种植物的高度由三对等位基因B、b,F、f,G、g共同决定,显性基因具有增高效应,且增高效应都相同,还可以累加,即显性基因的个数与植株高度呈正相关。已知图示中母本高75 cm,父本高45 cm,据此回答下列问题。
b
(1)若图示母本细胞正处于分裂过程中,则该细胞内可形成_______________个四分体。 (2)上述亲本杂交子代F1的高度是________________cm,若考虑图中所示全部基因,F1测交后代中高度为55 cm的植株有_________________种基因型。
(3)若基因E纯合会导致个体死亡,则F1自交得到的F2中杂合子Ee所占比例为___________________。
(4)该种植物红花与白花由两对等位基因控制,基因D、d位于l、2号染色体上,另一对等位基因为A、a,且D控制色素的合成,A抑制色素的合成。请完善下列实验步骤,探究基因A和a是否也位于1、2号染色体上(不考虑交叉互换和突变)。
第一步:选择基因型为__________________的纯合亲本进行杂交得到F1种子。 第二步:种植F1种子,待植株成熟让其_________________交,得到F2种子。 第三步:种植F2种子,待其长出花朵,观察统计花的颜色及比例。 结果及结论:
①若F2植株的_______________________________,说明A、a不位于1、2号染色体上。 ②若F2植株的_______________________________,说明A、a位于1、2号染色体上。 【答案】28.(16分,每空2分)
(1)6 (2)60 5 (3)2/7 (4)aaDD、AAdd(AADD、aadd) 组合一 aaDD和AAdd
答案一 自 ① 红花与白花的比例接近3﹕13 ② 红花与白花的比例接近1﹕3
答案二 测 ① 红花与白花的比例接近1﹕3 ② 红花与白花的比例接近1﹕1 组合二 AADD和aadd
答案一 自 ① 红花与白花的比例接近3﹕13 ② 后代中全为白花 答案二 测 ① 红花与白花的比例接近1﹕3 ② 后代中全为白花 两种组合兼有 aaDD和AAdd、AADD和aadd
答案一:自 ①红花与白花的比例接近3:13 ②红花与白花的比例接近1:3或全白
答案二:测 ①红花与白花的比例接近1:3 ②红花与白花的比例接近1:1或全白
【解析】 试题分析:(1)依题意可知,该一年生白花传粉植物(2n=12)的体细胞中含有6对同源染色体,在减数第一次分裂的前期,联会的每对同源染色体含有4条染色单体,叫做四分体。因此,若图示母本细胞正处于分裂过程中,则该细胞内可形成6个四分体。
(2)依题意并结合图示可知:母本高75 cm,其基因型为BBDDEeFFGG,父本高45 cm,其基因型为bbddeeffgg,其中三对等位基因B、b,F、f,G、g与决定株高有关,每个显性基因的增高效应=(75-45)÷6=5 cm;F1的基因型为BbDdEeFfGg或者BbDdeeFfGg,含有3个与株高有关的显性基因,因此F1的高度为45+5×3=60cm。位于同一条染色体上的基因会随着这条染色体一起传递(连锁遗传)。F1与隐性纯合子(bbddeeffgg)交配称为测交。F1的测交后代,若高度为55 cm,则其基因组成中应含有2个决定株高的显性基因。由于bbddeeffgg个体产生的配子不含显性基因,所以测交后代的显性基因全部来自于F1产生的配子,F1产生的含有2个决定株高的显性基因的配子有的BDEFg、BDeFg、BDEfG、BDefG、bdeFG五种,所以F1测交后代中高度为55 cm的植株有5种基因型。
(3)若只研究E和e这对等位基因,则F1的基因型为1/2Ee、1/2ee,自交后代(F2)的基因型及其比例为1/2×1/4EE、1/2×1/2Ee、(1/2×1/4+1/2)ee,因基因E纯合会导致个体死亡,所以F1自交得到的F2中杂合子Ee所占比例=(1/2×1/2)÷[(1/2×1/2)+(1/2×1/4+1/2)] =2/7。
(4)依题意,红花为aaD_、白花为A_D_、A_dd、aadd。基因D、d位于l、2号染色体上,欲探究基因A和a是否也位于1、2号染色体上,其实验设计思路是:选择双显性纯合子(AADD)与双隐性性纯合子(aadd)杂交,或者是单显性纯合子(aaDD)与单显性纯合子(AAdd)杂交,得到F1(AaDd),再让F1自交或测交,得到F2,观察统计F2的花的颜色及比例。 结果及结论: ①若A、a不位于1、2号染色体上,则相关的两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律,在不考虑突变的前提下,若是让F1自交,则F2植株的表现型及其比例为红花为(3aaD_)︰白花(9A_D_+3A_dd+1aadd)=3︰13;若是让F1测交,则F2植株的表现型及其比例为红花为(1aaD_)︰白花(1A_D_+1A_dd+1aadd)=1︰3。 ②若A、a位于1、2号染色体上,则相关的两对等位基因的遗传遵循基因的连锁和交换定律。在不考虑交叉互换和突变的前提下,若是让F1自交,则F1产生的配子的基因型及其比例为AD︰ad=1︰1或Ad︰aD=1︰1,F2植株的基因型型及其比例为AADD︰AaDd︰aadd)=1︰2︰1或aaDD︰AaDd︰AAdd)=1︰2︰1,表现型是全为白花或红花与白花的比例接近1︰3;若是让F1测交(F1与aadd交配),F2植株的基因型及其比例为AaDd︰aadd=1︰1或aaDd︰Aadd=1︰1,表现型是全为白花或红花与白花的比例接近1︰1。
考点:本题考查减数分裂、遗传的基本定律的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能从题图中获取相关的生物学信息,并能结合这些信息,运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合
理的判断或得出正确结论的能力。 34.(8分)如图表示小麦的三个品系的部分染色体及基因组成:I、II表示染色体,D为矮杆基因,T为抗白粉病基因,R为抗矮黄病基因,均为显性,d为高杆基因。乙品系是通过转基因技术获得的品系,丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后,经多代选育而 来(图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段)。
(1)普通小麦为六倍体,染色体数是42条,若每个染色体组包含的染色体数相同,则小麦的一个染色体组含有 条染色体。
(2)乙品系的变异类型是 ,丙品系的变异类型是 。
(3)甲和丙杂交得到F1若减数分裂中I甲与I丙因差异较大不能正常配对,将随机移向细胞的任何一极,F1产生的配子中DdR占 (用分数表示)。
(4)若把甲和乙杂交得到的 F1基因型看作DdTt, 请用遗传图解和必要的文字表示F1经单倍体育种得到矮秆抗白粉病纯合子的过程。 【答案】(除特殊标出外,每空1分,共8分)(1)7 (2)基因重组 染色体结构变异(染色体畸变) (3)1/4(2分) (4) (3分)
【解析】(1)小麦细胞中染色体数为42条,是六倍体且每个染色体组包含的染色体数相同,所以每个染色体组的染色体数目为7条。(2)乙品系的获得是利用基因工程将外源基因插入到小麦细胞的染色体上,基因工程的原理是基因重组。丙图中普通小麦中含有偃麦草的染色体,是染色体结构变异。(3)甲和丙杂交的细胞中染色体组成为DdR,减数分裂时染色体随机移向细胞的任何一极,产生的配子有DdR、0、D、dR四种情况,所以含有DdR的概率为1/4.(4)单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程,先进行花药离体培养获得单倍体植株,再用秋水仙素处理使染色体加倍获得纯合体,选出矮秆抗白粉病植株即为DDTT的纯合子。 35.(10分)玉米(2n=20)是一年生禾本科单性花草本植物。是重要的粮食作物和重要的饲料来源。请对以下问题作出回答:
(1)玉米常用作遗传实验材料与豌豆不同的理由有 。
(2)下图一是在培育玉米新品种过程中,一个细胞的核DNA变化坐标图。
①用适宜浓度秋水仙素处理如图二所示,秋水仙素的作用是 。处理后的玉米植株根细胞染色体数为 。 ②该育种方式的原理是 。 ③假如秋水仙素作用迅速,在BD时间段滴加适宜浓度秋水仙素 (填“一定”或“不一定”)能得到图一所示核DNA变化坐标图。
--(3)玉米叶片非甜(H)对甜(h)为显性,基因位于常染色体上,H 和h表示该基因所在染色体发生部分缺失(缺失区段不包括H和h基因),缺失不影响减数分裂过程。染色体缺失的精子不育,而染色体缺失的卵细胞可育。
--①现有基因型分别为HH、Hh、Hh、hh、hh等5种玉米,欲设计实验验证“染色体缺失的精子不育,而染色体缺失的卵细胞可育”的结论,可选择基因型为 的测交亲本组合进行 实验。
--②若上述结论成立,以Hh 个体为母本,Hh个体为父本杂交得F1,F1植株间随机受粉,则后代的表现型及比例是 。 【答案】(1)雌雄同株单性花,避免人工去雄等繁杂的操作 (2)① 抑制细胞分裂过程中纺锤体形成,使染色体加倍 10(或n=10) ② 染色体变异 ③ 一定 (3)
---① Hh×hh(或Hh×hh)(2分) 正交和反交 ② 非甜:甜=11:1(2分) 【解析】 试题分析:(1)玉米与豌豆相比,做遗传实验材料不同的是玉米雌雄同株单性花,避免人工去雄等繁杂的操作。(2)①秋水仙素的作用是抑制细胞分裂过程中纺锤体形成,使染色体加倍。② 用秋水仙素直接作用于玉米的是多倍体育种,其育种原理是染色体数目变异。③分析图一,BD为分裂间期,若在BD时间段滴加适宜浓度秋水仙素,刚好使相比内染色体复制后,由于纺锤体形成受抑制,导致细胞本次不能一分为二,使染色体加倍,所以一定能得到图示的核DNA含量变化曲线。(3)①由于题目中明确要求进行测交,所以选择亲本时一个为
--显性杂合子(即Hh、Hh),一个为隐性纯合子(hh、hh),再结合验证的目的,交配亲本必须含有染色体缺失的植株且要进行正交和反交实验才能证明目的中的两个事实,所以4个亲
----本可进行三种组合,即Hh×hh或Hh×hh 或Hh×hh,分析它们的测交后代发现,只有前
--两种组合正反交实验结果不同,可以区别开来达到验证目的。②以Hh 个体为母本,Hh个
——
体为父本杂交得F1:1/2HH、1/2Hh,F1植株间随机受粉,分四种交配组合即:1/2HH和1/2Hh
—
自交以及1/2HH与1/2Hh正反交,分别计算后代的表现型及比例再分类统计:非甜(HH、
——
Hh、HH、Hh):甜(hh)=11:1。
考点:本题主要考查细胞有丝分裂、基因的分离定律应用以及多倍体育种等相关知识,意在考查学生能理解相关知识要点,能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容以及具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。
36.果蝇缺失1条染色体仍能正常生存和繁殖,缺失2条则致死。2号染色体上的翻翅对正常翅为显性。缺失1条2号染色体的翻翅果蝇和缺失1条2号染色体正常翅果蝇杂交的F1,
F1随机交配得F2,则关于F2的判断不正确的是 A.染色体数正常的果蝇占1/2 B.翻翅果蝇占5/8
C.染色体数正常的翻翅果蝇占3/8 D.染色体数异常的正常翅果蝇占2/9 【答案】D 【解析】
试题分析:假设翻翅果蝇用A表示,正常翅用a表示,缺失1条2号染色体的翻翅果蝇基因型为A0,缺失1条2号染色体正常翅果蝇为aO,则F1基因型为1/3AO、1/3aO、1/3Aa(OO致死);F1产生雌雄各3种配子:1/3A、1/3O、1/3a,随机交配,F2中基因型及比例为:2/8AO、2/8aO、2/8Aa 、1/8AA、1/8aa(OO 致死),所以D错误。 考点:本题考查遗传规律及致死基因相关知识,意在考查学生分析问题和利用所学知识解决相关问题的能力,以及从题干中获取信息和运用信息的能力。 37.(18分)玉米是雌雄同株异花植物,它的非糯性基因R和糯性基因r位于6号染色体上,籽粒黄色基因T与白色基因t位于9号染色体上,已知含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有植株A,其细胞中9号染色体如图所示,其它同源染色体都正常。请回答下列问题:
(1)植株A的变异类型属于染色体结构变异中的 ,从基因数量变化来看,这种变化与基因突变的区别是 。
(2)若植株A为杂合黄色籽粒,为确定植株A的T基因是位于正常染色体还是异常染色体上,可以通过遗传实验来判断。请用遗传图解表示实验过程,并加以必要的文字说明。(用
T或t表示基因位于正常染色体上,用T或t表示基因位于异常染色体上)
(3)玉米的是否糯性和籽粒颜色两对性状的遗传遵循 定律,根据减数分裂过程中基因的行为和染色体的行为具有一致性,科学家提出了 学说,现确定植株A基因
-
型为T tRr,则其减数分裂产生可育雄配子的类型及比例为 。
(4)另取基因型为ttRR和TTrr的亲本杂交得到F1,F1自交产生F2。选取F2中非糯性白籽粒植株,随机交配,则后代的表现型及其比例为 。 【答案】(1)缺失 缺失会使染色体上的基因丢失(或减少),基因突变发生后染色体上基因数目不变
(2)
若F1全为黄色,说明T基因位于正常染色体上。 若F1黄色:白色=1:1 ,说明T基因位于异常染色体上。
也可用测交实验,以植株A为父本,以白色植株为母本进行杂交。
若F1全为黄色,说明T基因位于正常染色体上。若F1全为白色,说明T基因位于异常染色体上。
(3)自由组合 基因位于染色体上(细胞核内的染色体可能是基因载体) tR:tr=1:1 (4)非糯性白籽粒:糯性白籽粒=8:1 【解析】 试题分析:(1)分析图形可知,异常染色体比正常染色体明显短小,说明其变异类型是染色体结构变异中的缺失;与基因突变相比,缺失会使染色体上的基因丢失,基因突变发生后染色体上基因数目不变。
(2)根据题意,植株A为杂合黄色籽粒,为确定植株A的T基因是位于正常染色体还是异
——
常染色体上,即植株A的基因型为T t还是Tt,可以通过植株A为父本与白色植株为母
—
本进行杂交(即测交)来判断。若植株A的基因型为T t,由于含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用,所以只存在基因型为t的精子与基因型为t的卵细胞结合形成受精卵,
—
因此其测交子代只有白色籽粒;若植株A的基因型为Tt,则测交时只存在基因型为T的精子与基因型为t的卵细胞结合形成受精卵,因此其测交子代只有黄色籽粒。除测交方案外,还可以采用让植株A自交的方案进行判断。
(3)根据题意,控制玉米糯性和籽粒颜色两对性状的基因位于两对同源染色体上,所以这两对性状的遗传遵循自由组合定律;根据减数分裂过程中基因的行为和染色体的行为具有一
—
致性,科学家萨顿提出了基因位于染色体上的学说。若植株A基因型为T tRr,由于含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用,则其减数分裂产生可育雄配子的类型及比例为tR:tr=1:1。
(4)另取基因型为ttRR和TTrr的亲本杂交得到F1,F1自交产生F2,则F2中非糯性白籽粒植株的基因型及比例为ttRR:ttRr=1:2,即R的基因频率为2/3,r的基因频率为1/3,选取F2中非糯性白籽粒植株随机交配,则后代中非糯性白籽粒概率为2/3x2/3+2x2/3x1/3=8/9,糯性白籽粒概率为1/3x1/3=1/9,即后代的表现型及其比例为非糯性白籽粒:糯性白籽粒=8:1。
考点:本题考查染色体变异及遗传规律的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能获取有效信息,运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理判断或得出正确结论的能力。 38.(22分)Ⅰ.(13分)簇毛麦(二倍体)具有许多普通小麦(六倍体)不具有的优良基因,如抗白粉病基因。为了改良小麦品种,育种工作者将簇毛麦与普通小麦杂交,过程如下:
(1)杂交产生的F1代是________倍体植株,其染色体组的组成为________。F1代在产生配子时,来自簇毛麦和普通小麦的染色体几乎无法配对,说明它们之间存在________。
(2)为了使F1代产生可育的配子,可用________对F1代的幼苗进行诱导处理。为鉴定该处理措施的效果,可取其芽尖制成临时装片,在________倍显微镜下观察________期细胞,并与未处理的F1进行染色体比较。
(3)对可育植株进行辐射等处理后,发现来自簇毛麦1条染色体上的抗白粉病基因(e)移到了普通小麦的染色体上,这种变异类型属于________。在减数分裂过程中,该基因与另一个抗白粉病基因________(不/一定/不一定)发生分离,最终可形成________种配子,其中含有抗白粉病基因(e)配子的基因组成是________。
Ⅱ.(9分)绿色荧光蛋白基因(GFP)被发现以来,一直作为一个监测完整细胞和组织内基因表达及蛋白质位置的理想标记。请根据图表回答下列问题。
(1)已知GFP是从水母的体细胞中提取出的一种基因,提取它时通常利用的酶是 。 (2)若GFP的一端伸出的核苷酸的碱基序列是—TCGA—,另一端伸出的核苷酸的碱基序列是—TGCA—,则在构建含该GFP的重组质粒时,应选用的限制酶是__________(请在右表中选择)。 (3)若将含GFP的重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞,则常用的方法是__________。检测GFP是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上,可采用__________技术进行检测。
(4)欲进一步将已导入了重组质粒的猪胎儿成纤维细胞培养成带有绿色荧光蛋白质的转基因猪,还需利用 技术,将导入了重组质粒的猪胎儿成纤维细胞的细胞核移植到去核的猪的卵母细胞中,从而形成重组细胞,再进一步培养成旱期胚胎,通过 技术转移到猪的子宫中,从而得到绿色荧光蛋白转基因克隆猪。
(5)为了加快繁殖速度,可对(4)中的早期胚胎进行 。也可将得到的绿色荧光蛋白转基因克隆猪(雌性),用__________处理,使之超数排卵,提高其繁育能力。 【答案】Ⅰ.⑴四 ABDV 生殖隔离 ⑵秋水仙素 高 有丝分裂中 ⑶染色体易位 不一定 4 e、ee
Ⅱ.(1)限制性内切酶 (2)HindⅡ和PartⅠ (3)显微注射技术 DNA分子杂交
(4) 核移植 胚胎移植 (5)胚胎分割 促性腺激素 【解析】
试题分析:Ⅰ.(1)分析图中信息可知,子一代细胞内染色体组成为ABDV,含4个染色体组,由于该生物体细胞中不含有同源染色体,故表现为高度不育,说明簇毛麦和普通小麦间存在生殖隔离。
(2)用秋水仙素处理F1幼苗,可使细胞内染色体数目加倍,高倍镜下观察其有丝分裂中期的装片,可识别其染色体组成变为AABBDDVV。
(3)簇毛麦1条染色体上抗白粉基因e移到普通小麦染色体上,该变异为染色体结构变异
中的易位。抗白粉病基因可能有1个或2个会导入同一小麦染色体上,故减数分裂过程中抗白粉病基因与另一个抗白粉病基因可能分离,也可能同时进入一个子细胞,因而最终可形成4种配子,其中含有抗白粉病基因(e)配子的基因组成是可能含有1个或2个抗白粉病基因。
Ⅱ.(1)提取目的基因通常利用限制性内切酶,利用了酶的专一性特点。
(2)根据表中信息及限制性内切酶的特点,能与-TCGA-互补配对的是-ACGT-,则在构建含GFP的重组质粒A时,应选用的限制酶是HindⅡ和PartⅠ。
(3)将目的基因导入动物细胞常用的方法为显微注射法。检测目的基因是否进入受体细胞的方法为DNA分子杂交。
(4)欲将已导入了重组质粒的猪胎儿成纤维细胞培养成带有绿色荧光蛋白质的转基因猪,可用动物体细胞克隆的动物,实际上是通过核移植来实现的。通过胚胎移植可将早期胚胎移入猪的子宫中,从而得到绿色荧光蛋白转基因克隆猪。
(5)为了加快繁殖速度,可采用胚胎分割技术,获得多个相同的后代。也可以将已培育的转基因克隆母猪利用促性腺激素处理,使之超数排卵,从而提高其繁育能力。
考点:本题考查染色体变异、减数分裂、基因工程、胚胎工程及核移植技术等相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。 39.决定玉米籽粒有色(C)和无色(c)、淀粉质(Wx)和蜡质(wx)的基因位于9号染色体上,结构异常的9号染色体一端有染色体结节,另一端有来自8号染色体的片段。下列有关玉米染色体特殊性的研究,说法正确的是( )
A.异常9号染色体的产生称为基因重组
B.异常的9号染色体可为C和wx的基因重组提供细胞学标记
C.图2中的母本在减数分裂形成配子时,这两对基因所在的染色体能发生联会
D.图2中的亲本杂交时,F1出现了无色蜡质个体,说明亲代母本在形成配子时,同源染色体的姐妹染色单体间发生了交叉互换 【答案】BC 【解析】
试题分析:异常9号染色体的一端有来自8号染色体的片段,属于染色体变异中的易位,不属于基因重组,故A错误;可以根据9号染色体一端的染色体结节和另一端的8号染色体的片段判断9号染色体上的基因,故B正确;图2中的2条9号染色体属于同源染色体,可以发生联会,故C正确;由于F1出现了无色蜡质个体,说明亲本都能产生基因型为cwx的配子,则母本产生配子时,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,故D错误。 考点:本题考查基因重组和染色体变异的有关知识,意在考查考生识图能力和能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。 40.(16分)玉米非糯性基因(A)对糯性基因(a)是显性,植株紫色基因对植株绿色玉米非
糯性基因(A)对糯性基因(a)是显性,植株紫色基因(B) 对植株绿色基因(b)是显性,这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色,糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色。现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择。请回答:
(1)若采用花粉鉴定法验证基因分离定律,应选择非糯性紫株与糯性紫株杂交。如果用碘液处理F1代所有花粉,则显微镜下观察到花粉颜色及比例为___ ___。
(2)若验证基因的自由组合定律,则两亲本基因型为__ ____。如果要筛选糯性绿株品系需在第______年选择糯性籽粒留种,下一年选择______自交留种即可。
(3)当用X射线照射亲本中非糯性紫株玉米花粉并授于非糯性绿株的个体上,发现在F1代734株中有2株为绿色。经细胞学的检查表明,这是由于第6号染色体载有紫色基因(B)区段缺失导致的。已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育,而缺失纯合体(两条同源染色体均缺失相同片段)致死。
①在上述F1代绿株的幼嫩花药中观察下图所示染色体,请根据题意在图中选择恰当的基因位点并在位点上正确标出F1代绿株的基因组成。
②有人认为F1代出现绿株的原因可能是经X射线照射的少数花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b),导致F1代绿苗产生。某同学设计了以下杂交实验,探究X射线照射花粉产生的变异类型。 实验步骤:
第一步:选F1代绿色植株与亲本中的____ __杂交,得到种子(F2代);第二步:F2代植株的自交,得到种子(F3代);第三步:观察并记录F3代植株颜色及比例。 结果预测及结论:
若F3代植株的紫色:绿色为___ ___,说明花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b),没有发生第6染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。 若F3代植株的紫色:绿色为___ __,说明花粉中第6染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。
【答案】(16分,每空2分)(1) 蓝色∶棕色=1∶1 (2)AAbb、aaBB 二 绿株
(3)①见下图(字母或者位置标错不得分)
②实验步骤:紫株
结果预测及结论:3∶1 6∶1 【解析】 试题分析:(1)由题意可知玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色,糯性籽粒及花粉遇碘液变
棕色,故验证分离定律时,在显微镜下会出现蓝色:棕色为1:1.
(2)要验证基因的自由组合定律在所给的非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系中应选用非糯性绿株AAbb和糯性紫株aaBB,因为只有具有两对相对性状的才能验证自由组合定律。子一代全部是非糯性紫株,在子二代才会出现性状分离。如果要筛选糯性绿株品系需在第二代开始,即第二年选择糯性籽粒留种,下一年选择绿株的即可。
(3)①由题意可知这两株绿色是因为染色体缺失导致B基因缺失,由图可知基因位点2都存在,基因位点1所在的染色体上有条缺失,B基因应位于缺失的6号染色体上,正常的6号染色体应在基因位点1应是b基因。详见答案。
②实验中应选取该绿色植株与亲本紫色植株杂交,用代入法如果是基因突变此时基因型是bb和BB,子二代应是Bb,子二代杂交后子三代中应是紫色:绿色为3:1,此时即可说明花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b),没有发生第6染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。如果是B缺失基因型应是b0和BB,子二代应是Bb和Bo,各占1/2,自交后前者是紫色:绿色为3:1,后者是紫色:绿色为3:0,综合应是紫色:绿色为6:1,此时即可说明花粉中第6染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。 考点:本题考查基因自由组合定律相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握和分析应用能力。
41.果蝇红眼对白眼为显性,控制该性状的基因位于X染色体。果蝇缺失1条IV号染色体仍能正常生存和繁殖,缺失2条则致死。一对都缺失1条IV号染色体的杂合红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交得F1,下列关于F1分析正确的是
A.缺失1条IV号染色体的红眼果蝇占1/4 B.染色体数正常的白眼果蝇占1/8
C.缺失1条IV号染色体的白眼雄果蝇占1/3 D.染色体数正常的红眼果蝇占1/6 【答案】D 【解析】
试题分析:自由组合的问题可转化为分离定律的问题,再进行组合。一对都缺失1条IV号染色体的杂合红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,单对分析都缺失1条IV号染色体的雌果蝇与雄果蝇杂交,F1
染色体数正常:缺失1条IV号染色体:缺失2条IV号染色体=1:2:1,缺失2条IV号染色体致死,比例重新分配,F1染色体数正常(1/3):缺失1条IV号染色体(2/3);分析另一对相当形状杂合红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,F1红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=1:1:1:1,各占(1/4). 缺失1条IV号染色体的红眼果蝇占(2/3)*(1/2)= (1/3),A错误,染色体数正常的白眼果蝇占(1/3)*(1/2)= (1/6),B错误;缺失1条IV号染色体的白眼雄果蝇占(2/3)*(1/4)= (1/6),C错误;染色体数正常的红眼果蝇占(1/3)*(1/2)= (1/6)D正确。 考点:染色体变异
点评:本题考查了自由组合定律和染色体变异,解答此题的关键是缺失2条IV号致死之后比例要进行重新分配。
42.(15分)请回答下列有关遗传问题:
(1)研究发现,某果蝇中,与正常酶1比较,失去活性的酶1氨基酸序列有两个突变位点,如下图:
注:字母代表氨基酸,数字表示氨基酸位置,箭头表示突变的位点
据图推测,酶1氨基酸序列a、b两处的突变都是控制酶1合成的基因发生突变的结果,其中a处是发生碱基对的 导致的,b处是发生碱基对的 导致的。进一步研究发现,失活酶1的相对分子质量明显小于正常酶1,出现此现象的原因可能是基因突变导致翻译过程 。
(2)果蝇的眼色遗传中,要产生色素必须含有位于常染色体上的基因 A,且位于X染色体上的基因B和b分别会使眼色呈紫色和红色(紫色对红色为显性)。果蝇不能产生色素时眼色为白色。现将纯合白眼雄果蝇和纯合红眼雌果蝇杂交,后代中有紫色个体。请回答下列问题: ①F1中雌果蝇的基因型为______ __ ,F1中雄果蝇的表现型为________。让F1 雌雄个体相互交配得到F2,F2中紫眼∶红眼∶ 白眼比例为________ 。F2代中红眼个体的基因型有 种。
②请设计合理的实验方案,从亲本或 F1 中选用个体以探究 F2 中白眼雌蝇的基因型: 第一步:让白眼雌蝇与基因型为________ 的雄蝇交配;第二步:观察并统计后代的表现型。预期结果和结论之一是如果子代_______ ,则F2中白
Bb
眼雌蝇的基因 型为aaXX;
(3)玉米籽粒黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因,已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Ttt的黄色籽粒植株B,其细胞中9号染色体如图二。
若植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1
条和2条9号染色体的配子,那么以植株B为父本进行测交,后代的表现型及比例为 ______ _ ,其中得到的染色体异常植株占的比例为:____ ___。 【答案】(15分,除标注外每空1分).
(1)替换 增添或缺失(答全给分) 提前终止
Bb
(2) ①AaXX 红眼 3∶3∶2(2分) 4
b
②AaXY(2分) 紫眼∶红眼∶白眼比例为 1∶1∶2(或有紫眼出现)
(3)白色籽粒:黄色籽粒=3:2(2分,表现型及比例都正确才给分) 3/5(2分) 【解析】 试题分析:(1)分析图示可知,11的位置T变成N,左右两边都没有变化,可推知导致a处突变的原因是发生了碱基对的替换;28位置以后的氨基酸序列发生了改变,可推知导致b
处突变的原因是发生了碱基对的增添或缺失;失活的酶1相对分子质量明显小于正常酶1,出现此现象的原因可能是蛋白质合成提前终止。
B_B
(2)依题意,若将果蝇的表现型以基因型填空的形式表示,则紫眼为A_XX或A_XY,红眼
bbbB_bbBb
为A_XX或A_XY,白眼为aaXX、aaXX、aaXY或眼aaXY
①依题意,纯合白眼雄果蝇和纯合红眼雌果蝇杂交,后代中有紫色个体,可判断纯合白眼雄
Bbb
果蝇的基因型为aaXY,纯合红眼雌果蝇的基因型为AAXX,二者杂交所得到的F1 中,雌果
Bbb
蝇的基因型为AaXX,雄果蝇的基因型为AaXY,表现型为红眼。F1 雌雄个体相互交配,将
Bb
这两对基因单独分析:① F1:Aa(♀)×Aa(♂)→F2中A_︰aa=3︰1;② F1:XX︰(♀)
bBbbbBb
× XY(♂)→F2中XX︰XX︰XY︰XY=1︰1︰1︰1。将F2中不同的基因型组合,F2中
BbBbbbBbbbBb
(3A_XX+3A_ XY)︰(3A_ XX+3A_ XY)︰(1aa XX+1aaXX+1aa XY+1aa XY)=
bbbbb
紫眼︰红眼︰白眼=6︰6︰4=3︰3︰2,其中红眼个体的基因型有AAXX、AAXY、Aa XX和
b
Aa XY 四种。
Bbbb
②F2中白眼雌蝇的基因型可能为aa XX或1aaXX,欲探究到底是哪一种,可让其与基因型
bBb
为AaXY的红眼雄蝇杂交,F2 中若白眼雌蝇的基因型为aaXX,则子代的表现型及其比例为
BbBbbbBbbbB
紫眼(1AaXX+1AaXY)︰红眼(1AaXX+1AaXY)︰白眼(1aa XX+1aaXX+1aa XY+
b
1aa XY)=1︰1︰2。
(3)分析图示可知植株B的基因型为Ttt, 若植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,则该植株能形成3种可育配子,基因型及比例为Tt︰t︰tt=2︰2︰1。以植株B为父本进行测交,即与基因型为tt的个体杂交,后代的表现型及比例为黄色(2Ttt)︰白色(2tt+1ttt)=2︰3,其中异常植株(Ttt+ttt)占3/5。
考点:本题考查基因突变、基因的自由组合定律、伴性遗传、染色体变异、实验设计的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能从题图中提取有效信息并运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论的能力;具备验证简单生物学事实的能力。 43.(10分)金鱼是观赏价值很高的鱼类,利用体积较大的卵细胞培育二倍体金鱼是目前育种的重要技术,其关键步骤包括:①精子染色体的失活处理(失活后的精子可激活卵母细胞完成减数分裂形成卵细胞);②诱导卵细胞染色体二倍体化处理等。具体操作步骤如下图所示,请据图回答下列问题。
(1)经辐射处理可导致精子染色体断裂失活,这属于_______________变异。
(2)卵细胞的二倍体化有两种方法:用方法一获得的子代是纯合二倍体,导致染色体数目加倍的原因是______________;用方法二获得的子代通常是杂合二倍体,这是因为___________发生了交叉互换造成的。
(3)用上述方法繁殖鱼类并统计子代性别比例,可判断其性别决定机制。若子代性别为__________,则其性别决定为XY型;若子代性别为__________,则其性别决定为ZW型(WW
或YY个体不能成活)。
(4)已知金鱼的正常眼(A)对龙眼(a)为显性,另一对同源染色体上的等位基因B、b将影响基因a的表达,当基因b纯合时,基因a不能表达。偶然发现一只具有观赏价值的龙眼雌鱼,若用卵细胞二倍体化的方法进行大量繁殖,子代出现了正常眼雌鱼,则该龙眼雌鱼的基因型为____________;若用基因型为AABB的雄鱼与子代的正常眼雌鱼杂交,子二代出现龙眼个体的概率为_________。
(5)研究发现,金鱼的双尾鳍(D)对单尾鳍(d)为显性,在一个自由交配的种群中,双尾鳍的个体占36%。现有一对双尾鳍金鱼杂交,它们产生单尾鳍后代的概率是_________。如果它们的子代中有15只单尾鳍金鱼,从理论上讲,这对金鱼所生子代个体总数约为_________。 【答案】(1)染色体结构 (2)低温抑制纺锤体的形成 同源染色体(的非姐妹染色单体) (3)雌性 雄性 (4)aaBb 0 (5)16/81 60(2分) 【解析】
(1)辐射处理导致精子染色体断裂从而染色体的结构发生缺失,属于染色体变异。
(2)分析图中信息可知,方法一是将极体排出后为卵细胞,低温处理通过抑制纺锤体形成从而卵细胞不再分裂,得到染色体加倍的纯合子;方法二则是不排出极体,这样得到的细胞同时含有极体的一个染色体组和原来属于卵细胞的另一个染色体组,从而得到二倍体。如果在四分体时期不发生交叉互换,则移向次级卵母细胞后姐妹染色单体遗传物质一样,最终得到的是纯合的二倍体。如果在四分体时期发生交叉互换,则一对同源染色体上的姐妹染色单体之间遗传物质可能不同,最终得到的是杂合的二倍体。
(3)如果是XY性别决定,则雌性个体为XX,通过上述方法得到的后代只含来自卵细胞的遗传物质,即只含XX,只能表现为雌性。如果是ZW型性别决定,则雌性个体为ZW,用上述方法得到的后代也只含来自卵细胞的遗传物质,后代染色体组成为ZZ或WW,由于WW个体不能成活,所以成活个体的性染色体组成为ZZ,即只能为雄性。
(4)从题中信息知龙眼基因型为aaB ,若用卵细胞二倍体化的方法进行大量繁殖,后代的遗传物质只来自母方,后代基因组成为aabb(正常眼)和aaB (龙眼),所以该龙眼雌鱼的基因型为aaBb。用基因型为AABB的雄鱼与aabb(正常眼)杂交,在F2中龙眼个体(aabb)的概率为0。
(5)在一个自由交配的种群中,双尾鳍的个体占36%,则种群中dd占64%,所以d的基因
2
频率=0.8,D的基因频率=0.2;则种群中DD=(0.2)=0.04,Dd=2x0.2x0.8=0.32,即双尾鳍金鱼中DD:Dd=0.04:0.32=1:8;所以一对双尾鳍金鱼杂交,它们产生单尾鳍(dd)后代的概率是8/9x8/9/1/4=16/81。如果它们的子代中有15只单尾鳍金鱼,则亲本一对双尾鳍金鱼的基因型都只能是Dd,所以后代中单尾鳍金鱼占1/4,因而从理论上讲,这对金鱼所生子代个体总数约为15/(1/4)=60。
考点:本题考查了染色体变异、减数分裂、孟德尔定律、性别决定等相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,获取有效信息与迁移利用信息的能力,同时考查了学生生物学计算的能力
44.果蝇因繁殖快、易饲养和染色体数少常作为遗传学研究对象。
(1)二倍体动物缺失一条染色体称为单体。大多数单体动物不能存活,但在黑腹果蝇中,点状染色体(Ⅳ号染色体)缺失一条可以存活,而且能够繁殖后代。形成单体的变异原理属于 。果蝇中存在无眼个体,无眼基因位于常染色体,且为隐性基因,为探究无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上,请完成以下实验: 实验步骤:
①让正常二倍体无眼果蝇与野生型单体(纯合有眼)果蝇交配,获得F1代;
②统计F1代的 ,并记录。 实验结果预测及结论
①F1代 ,则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上。
②若F1代 ,则说明无眼基因不位于Ⅳ号染色体上。
(2)某果蝇的一条染色体发生缺失变异,缺失染色体上具有红色基因D,正常染色体上具有白色隐性基因d(如下图)。获得该缺失染色体的雄配子不育,若以该果蝇为父本,测交后代中有表现为红色性状的个体,请提出两种合理解释 , 。
(3)长翅红眼雄蝇与长翅红眼雌蝇交配,产下一只染色体为XXY的残翅白眼果蝇。已知翅长基因(A—长翅,a—残翅)、眼色基因(B—红眼,b—白眼)分别位于常染色体和X染色体上(如左下图),在没有基因突变情况下,亲代雌蝇产生异常卵细胞的同时,会产生异常第二极体。 ①参照左下图,请在方框内画出与异常卵细胞来自于同一个次级卵母细胞的第二极体细胞图(要求标出相关基因)。
②请写出长翅红眼雄蝇与长翅红眼雌蝇交配,产下一只染色体为XXY的残翅白眼果蝇的遗传图解(配子中仅要求写出参与形成该异常个体的配子基因型)。
【答案】(1)染色体畸变 性状表现
出现野生型果蝇和无眼果蝇且比例为1:1(或:出现野生型果蝇和无眼果蝇) 全为野生型果蝇
(2)减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换(或交叉互换)、 减数分裂时染色单体1或者2上的基因d突变成D基因(或基因突变) (3)
【解析】 试题分析:(1)根据题意,二倍体动物缺失一条染色体称为单体,所以形成单体的变异原理属于染色体畸变(染色体数目变异)。
果蝇的IV号染色体是常染色体,假设野生型和无眼由基因A、a控制,探究无眼基因是否位于IV号染色体上的实验步骤可以设计为:①让正常二倍体无眼果蝇与野生型单体(纯合有眼)果蝇交配,获得F1代;②统计F1代的性状表现,并记录。
实验结果预测及结论:①如果无眼基因位于IV号染色体上,那么无眼果蝇的基因型是aa,只产生一种配子a,而野生型(纯合)单体的基因型是A,产生两种配子:一种是含IV号染色体的,其上含有野生型基因A,一种是不含IV号染色体的,所以F1代的基因型是a(无眼)和Aa(野生型),比例是1∶1,因此,如果F1代出现野生型果蝇和无眼果蝇且比例为1∶1,则说明无眼基因位于IV号染色体上;②如果无眼基因不位于IV号染色体上,那么无眼果蝇的基因型是aa,只产生一种配子a,野生型(纯合)单体的基因型是AA,只产生一种配子A,所以F1代全是野生型(Aa),因此,如果F1代全为野生型果蝇,则说明无眼基因不位于IV号染色体上。
(2)根据题意,父本产生的精子只有d可育,但测交后代中有红色性状个体,说明后代红色个体中出现了D基因,则可能的原因是减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换(或交叉互换)、减数分裂时染色单体1或2上的基因d突变成D基因(或基因突变)。
BBbbb
(3)由题意可知,双亲基因型为AaXY、AaXX、后代基因型为aaXXY,是由于产生了异常
bbbb
的卵细胞aXX,产生该卵细胞的次级卵母细胞为aaXX,则来自于同一个次级卵母细胞的第二极体为a。
考点:本题考查遗传与变异的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力和识图分析能力。 45.(12分)在蜜蜂的蜂巢中,有由受精卵发育来的蜂王和工蜂(均为雌性),以及由未受精的卵细胞发育来的雄蜂。蜜蜂的附肢有沟(花粉筐)、沟边有毛(花粉刷),自然界的野生工蜂为短毛、浅沟性状的“非富蜜型”。科研人员在自然界中偶然得到极少数具有长毛、深沟性状的“富蜜型”雄蜂,作了如下杂交实验,请分析回答下列问题: 组别 实验一 实验二 实验三 母本(♀) 非富蜜型 F1非富蜜型 富蜜型 父本(♂) 富蜜型 富蜜型 F1非富蜜型 杂交结果 ♀、♂均为非富蜜型(F1) ♀、♂均为四种表现型且比例为1:1:1:1 ♂富蜜型,♀非富蜜型 (1)一个蜂巢中的蜂王、工蜂、雄蜂等全部个体构成了一个__________________。同样由受精卵发育来的个体,由于获得的营养不同,只有一只雌蜂发育为蜂王,其余都发育为雌性工蜂,可见生物的性状是_________________共同作用的结果。
(2)用龙胆紫溶液将雄蜂和工蜂的有丝分裂细胞染色,在显微镜下观察并记录有丝分裂________期细胞的染色体数目,则观察到的结果为___________。
(3)蜜蜂的长毛、深沟的性状最初是通过________产生的。据实验结果分析,这两对相对性状中_______为显性。 (4)由实验二结果可推知母本产生了_________________________配子,说明控制两对相对性状的基因的遗传符合_________________定律。 【答案】(1)(蜜蜂)种群 (1分) 遗传(或基因)和环境因素(1分)
(2)中(1分) 雄蜂染色体数目为工蜂的一半(或工蜂染色体数目为雄蜂的二倍)(2分)
(3)基因突变(1分) 短毛、浅沟(或非富蜜型)(2分) (4)四种数目相等的(2分) 基因的自由组合(2分) 【解析】 试题分析:(1)一个区域同种生物的所有个体构成了一个种群。生物性状是基因和环境因素共同作用的结果
(2)有丝分裂中期是观察的最佳时期。由于雄蜂是由蜂王的卵细胞直接发育而来,而工蜂是由受精卵发育而来,所以雄蜂染色体数目为工蜂的一半。
(3)偶然得到的长毛、深沟的性状最初是通过基因突变产生的。实验一中亲本为非富蜜型和富蜜型,雌性才是真正杂交的子代,且都是非富蜜型,所以非富蜜型是显性性状。
(4)实验二的子代雄性有4种性状,说明母本产生了4种配子,说明控制两对相对性状的基因的遗传符合基因的自由组合定律。
考点:本题考查蜜蜂的遗传规律,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。 46.(10分)番茄是一种常见的二倍体农作物(染色体 2N=24),开两性花。请回答下列一组问题。
(1)番茄植株在生长过程中,幼叶面积不断增大,这是细胞________和细胞________的结果;同时幼叶的绿色不断加深,这是由于__________含量增加的缘故。
(2)番茄叶型的正常叶对马铃薯叶显性。为了了解一株正常叶的番茄植株是纯合子还是杂合子,请补充完成以下实验思路:让该正常叶植株_____________,再观察其后代的叶型,如果后代表现为___________,则可以认为该植株是纯合子;如果后代表现为_______________________,则该植株是杂合子。
(3)番茄中有一种三体,其 6号染色体有三条 (比正常的番茄多了一条 6号染色体,如右图所示 )。三体在减数分裂联会时,3条同源染色体中的任意2条配对,另1条同源染色体不能配对,减数第一次分裂的后期,配对的2条同源染色体正常分离,不能配对的那 1条染色体随机地移向细胞的任何一极,而其他染色体(如5号染色体)则正常配对、分离。
①三体番茄________(“是”或“不是”)二倍体。
②从变异的角度分析,三体番茄的形成属于___________。
③在答题卷的方框中绘出三体番茄细胞减数第一次分裂后期图解。(只要求画出 5、6号染
色体,并用“5号、6号”字样标明相应的染色体)。 【答案】
(1)增殖(或分裂) 生长 叶绿素
(2)自交(或与马铃薯叶植株测交) 只有正常叶 既有正常叶也有马铃薯叶 (3) ①是 ②染色体(数目)变异
③如图(2分,染色体1分,标号1分)
【解析】 试题分析:
(1)番茄植株在生长过程中,幼叶面积不断增大,这是细胞不断增殖而增加数量和细胞体积因生长而不断增大的结果;同时幼叶的绿色不断加深,这是由于有肉细胞中叶绿体内的叶绿素含量不断的增加的缘故;(2)鉴定植物植株是纯合子还是杂合子,最简单的方法是自交,如果后代只表现为正常叶,没有出现性状的分离,则可以认为该植株是纯合子;如果后代表现为既有正常叶也有马铃薯叶,即出现了性状分离,则该植株是杂合子;(3)①三体番茄是二倍体;②从变异的角度分析,三体番茄的形成属于染色体数目变异; ③三体番茄细胞减数第一次分裂后期图解
考点:本题考查生物体生长发育、遗传定律的应用、生物变异,减数分裂等的内容,意在考查考生对所学知识的理解并把握知识间的内在联系。 47.(10分)已知二倍体番茄圆果(H)对梨果(h)为显性,植株抗病(R)对感病(r)为显性。某同学以纯合的圆果感病品种为母本,纯合的梨果抗病品种为父本进行杂交实验,在母本植株上获得的F1种子都表现为圆果。在无相应病原体的生长环境中,播种所有的F1种子,长出许多F1植株,然后严格自交得到F2种子,以株为单位保存F2种子,发现绝大多数F1植株所结的F2种子都出现梨果与圆果的分离,而只有一株F1植株(A)所结的F2种子全部表现为圆果,可见这株F1植株(A)控制圆果的基因是纯合的。请回答:
(1)据分析,导致A植株圆果基因纯合的原因有两个:一是母本自交,二是父本的一对等位基因中有一个基因发生突变。为了确定是哪一种原因,可以分析F2植株的抗病性状,因此需要对这些圆果基因为纯合的F2植株进行处理,这种处理是_____________。如果是由于母本自交,这些F2植株的表现型为____________,其基因型是_________;如果是由于父本控制梨果的一对等位基因中有一个基因发生突变,这些F2植株表现型为_____________,其基因型为________________。
(2)如果该同学以纯合的梨果抗病品种为母本,纯合的圆果感病品种为父本,进行同样的实验,出现同样的结果,即F1中有一株植株所结的F2种子全部表现为圆果,则这株植株圆果
基因纯合的原因是__________________,其最可能的基因型为 。
(3)控制圆果和梨果的基因位于5号染色体上,现发现一株圆果番茄比正常番茄多一条5号染色体(减数第一次分裂时,两条5号染色体正常配对后分离,另一条5号染色体随机分离到一个子细胞中)。该圆果番茄的基因型有_______种可能类型,若要设计实验对上述情况进行鉴别,应该_____________________ ,然后通过对实验获得的数据进行分析,得出结论。
【答案】(l)接种相应的病原体 全部感病(或圆果感病) HHrr 抗病和感病(或圆果抗病和圆果感病) HHRR、HHRr、HHrr
(2)(母本的h基因发生)基因突变(变为H基因) HHRr
(3)3种 取该圆果番茄自交,观察统计自交后代的性状表现及比值
【解析】(1)亲本为HHrr(母本) ×hhRR(父本),F1为HhRr,F2为9H_R_:3H_rr:3hhH_:1hhrr。对植株抗病能力进行抗性检测,如果是母本自交,F1为HHrr,F2为HHrr(圆果感病);如果是父本控制梨果的一对等位基因中有一个基因发生突变,则亲本为HHrr(母本) ×HhRR(父本),F1为HhRr(1/2)和HHRr(1/2)。F1植株(A)为HHRr,自交F2为HH(1RR:2Rr:1rr),即1HHRR:2HHRr:1HHrr,即圆果抗病:圆果不抗病=3:1。
(2)亲本为HHrr(父本) ×hhRR(母本),如果植株为母本自交,则为hhRR(梨果抗病),自交子代都是hhRR(梨果抗病),不合题意,故原因是母本控制梨果的一对等位基因中有一个基因发生突变,即亲本为为HHrr(父本) ×HhRR(母本),该植株基因型为HHRr。
(3)该圆果番茄的基因型有HHH、HHh、Hhh三种。让该圆果自交,如果是HHH,子代都是圆果;如果是HHr,子代圆果:梨果=35:1;如果是Hrr,子代圆果:梨果=29:7。 48.(9分)科学家发现多数抗旱性农作物能通过细胞代谢,产生一种代谢产物,调节根部细胞液的渗透压,此代谢产物在叶肉细胞和茎部细胞中却很难找到。
(1)该代谢产物能够使细胞液的渗透压________(填“增大”或“减小”)。
(2)这种代谢产物在茎部和叶肉细胞中很难找到,而在根部细胞中却能产生的根本原因是____________________。
(3)现有一抗旱植物,其体细胞内有一个抗旱基因R,其等位基因为r(旱敏基因):R、r的部分核苷酸序列为r∶ATAAGCATGACATTA;R∶ATAAGCAAGACATTA。抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是________ 。研究得知与抗旱有关的代谢产物主要是糖类,该抗旱基因控制抗旱性状是通过基因控制_____________实现的。
(4)已知抗旱性和多颗粒属显性,各由一对等位基因控制,且分别位于两对同源染色体上。纯合的旱敏多颗粒植株与纯合的抗旱少颗粒植株杂交,F1自交: ①F2抗旱多颗粒植株中双杂合子占的比例是________。 ②若拔掉F2中所有的旱敏型植株后,剩余植株自交。从理论上讲F3中旱敏型植株的比例是________。
(5)请设计一个快速育种方案,利用抗旱少颗粒(Rrdd)和旱敏多颗粒(rrDd)两植物品种做亲本,通过一次杂交,使后代个体全部都是抗旱多颗粒杂交种(RrDd),用文字简要说明。 【答案】(1)增大 (2)基因选择性表达 (3)碱基对替换 控制酶的合成来控制生物的新陈代谢过程 (4)4 /9 1 /6
(5)先用基因型为Rrdd和rrDd的植株通过单倍体育种得到基因型为RRdd和rrDD的植株,然后让它们杂交得到抗旱型多颗粒杂交
【解析】(1)抗旱型农作物产生的代谢产物能够使细胞液的渗透压增大,从而增强根细胞的吸水能力。
(2)该代谢产物在茎、叶肉细胞中很难找到的根本原因是基因的选择性表达。
(3)对比R基因与r基因的核苷酸序列可知,R基因上的A被T取代从而突变成了r基因,这是碱基对的替换引起的基因突变,与抗旱有关的代谢产物是糖类,糖类的合成需要酶的催化,说明基因可以通过控制酶的合成来控制生物的新陈代谢。
(4)由题干信息知,亲本基因型为rrDD、RRdd,F1的基因型为RrDd.①F1自交,F2抗旱型多颗粒植株中双杂合子(RrDd)所占比例为4/ 9 .②拔掉F2中所有的旱敏型植株后,剩余的植株中RR占1 /3 ,Rr占2/ 3 ,自交所得F3中旱敏型植株(rr)所占比例为2/ 3 ×1 /4 =1 /6 。
(5)通过一次杂交获得抗旱型多颗粒杂交种(RrDd)需要用单倍体育种的方法。 49.(8分)下图①~⑤列举了五种育种方法,请回答相关问题:
(1)①属于________育种。水稻某一优良性状(A)对不良性状(a)为显性,如用第①种方法育种,杂合子Aa逐代自交3次,后代中纯合子的比例是________。
(2)第④种育种方法的原理是________,红色种皮的花生种子第④种育种方法培育获得了一株紫色种皮的变异植株,其自交后代中有些结出了红色种皮的种子,其原因是__________________。
(3)能体现细胞具全能性的是方法______(选填①~⑤)。与方法①相比方法②的优点是__________。
(4)通过育种方法⑤培育抗虫棉属基因工程育种,此操作过程中抗虫基因表达时的遗传信息传递方向是_____(2分)。 【答案】(8分) (1)杂交 7/9 (2)基因突变 该突变为显性突变(填该变异植株是杂合子也对) (3) ② 缩短育种年限 (4)
(没有写转录和翻译这几个文字也行,加上DNA复制不扣分)
(2分)
【解析】
试题分析:依题意和图示分析可知:①~⑤列举的五种育种方法分别是杂交育种、单倍体育种、多倍体育种、人工诱变育种、基因工程育种。
(1)①属于常规的杂交育种,亲代杂合子Aa逐代自交3次,子一代是AA:Aa:aa=1:2:1,淘汰aa后,在子一代的群体中Aa =2/3、AA =1/3; 1/3 AA 的后代都是1/3 AA ,2/3 Aa的自交后代 为2/3×1/4 AA、 2/3×1/2Aa 、2/3×1/4aa,所以子一代自交所得到的子二代中,有AA:Aa:aa=(1/3+1/6):1/3:1/6=3:2:1,淘汰aa后在子二代的群体中,AA=3/5、Aa=2/5,同理可计算出,子二代再自交所得到的子三代中:AA:Aa:aa(淘汰)=7:2:1(淘汰),所以后代中纯合子的比例是7/(7+2)=7/9。
(2)④是诱变育种,其原理是基因突变;依题意紫色种皮的变异植株,其自交后代中有些结出了红色种皮的种子,说明发生了性状分离,该变异植株是杂合子,该突变为显性突变。 (3)②属于单倍体育种,运用植物组织培养技术将离体的花药培养成完整的单倍体植株,
体现了细胞具全能性。单倍体育种的优点是明显缩短育种年限。
(4)⑤是基因工程育种。抗虫基因表达是指抗虫基因指导蛋白质的合成,因此抗虫基因表达时的遗传信息传递方向是:
。
考点:本题考查杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种以及基因工程育种的相关知识。意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论的能力。 50.(10分)某二倍体植物(2n=16)开两性花,可自花传粉。研究者发现有雄性不育植株(即雄蕊发育异常不能产生有功能的花粉,但雄蕊发育正常能接受正常花粉而受精结实),欲选育并用于杂交育种.请回答下列问题:
(1)雄性不育与可育是一对相对性状.将雄性不育植株与可育植株杂交,F1代均可育,F1自交得F2,统计其性状,结果如表,说明控制这对性状的基因遗传遵循_________定律。 表F2性状统计结果:
编号 总株数 可育:不育 1 35 27∶8 2 42 32∶10 3 36 27∶9 4 43 33∶10 5 46 35∶11
(2)在杂交育种中,雄性不育植株只能作为亲本中的 (父本/母本),其应用优势是不必进行 操作。
(3)为在开花前即可区分雄性不育植株和可育植株,育种工作者培育出一个三体新品种,其体细胞中增加一条带有易位片段的染色体.相应基因与染色体的关系如图(基因M控制可育,m控制雄性不育;基因R控制种子为茶褐色,r控制黄色)。
①三体新品种的培育利用了______原理。 ②带有易位片段的染色体不能参与联会,因而该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成 个正常的四分体:____(时期)联会的两条同源染色体彼此分离,分别移向细胞两极,而带有易位片段的染色体随机移向一极.故理论上,含有9条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为 ,经研究发现这样的雄配子不能与雌配子结合。
③此品种植株自交,所结的黄色种子占80%且发育成的植株均为雄性不育,其余为茶褐色种子,发育成的植株可育。结果说明三体植株产生的含有9条染色体和含有8条染色体的可育雌配子的比例是 ,这可能与带有易位片段的染色体在减数分裂时的丢失有关。 ④若欲利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料,可选择 色的种子;若欲继续获得新一代的雄性不育植株,可选择__ 色的种子种植后进行自交。 【答案】(1)基因的分离 (2)母本 去雄
(3)① 染色体变异(染色体结构和数目变异) ② 8 减数第一次分裂后期 50% ③ 2∶8(或1:4) ④ 黄 茶褐 【解析】
试题分析:(1)从表中数据知,F1自交后代F2中可育与不育分离比均约等于3:1,说明控制这对性状的基因遗传遵循基因的分离定律。
(2)在杂交育种中,雄性不育植株只能作为亲本中的母本,育种优势在于不用进行去雄操作。 (3)① 染色体片段易位会引起染色体结构改变,三体新品种的培育利用了染色体结构变异的原理。
② 因带有易位片段的染色体不能参与联会,故可联会的是8对同源染色体,形成8个正常的四分体。在减数第一次分裂后期,联会的两条同源染色体彼此分离,分别移向细胞两极,而带有易位片段的染色体随机移向一极,形成的两个子细胞中,一个有8条染色体,一个有9条染色体,含有9条染色体的雄配子占全部雄配子的1/2。
③ 因此植株自交后代80%为黄色雄性不育,基因型为mmrr,其余20%茶褐色可育植株基因型为MmmRrr,即mr(mr:MmRr)=4:1;说明三体植株产生的含有9条染色体MmRr和含有8条染色体mr的可育雌配子的比例是1:4。 ④ 若要培育可育的品种,应选择mmrr即黄色种子;若要继续获得新一代的雄性不育植株可选择褐色MmmRrr的种子进行自交。
考点:本题考查遗传定律、变异和杂交育种及相关知识,意在考查考生从图中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关生物学问题的能力。 51.(7分)假设A、b代表玉米的优良基因,这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种,为培育出优良品种AAbb,可采用的方法如图所示。请据图回答问题:
(1)由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式称为 ____,用此育种方式一般从F2才能开始选育AAbb个体。 (2)过程⑤常采_ _ ___的方法得到Ab幼体,再利用 ___处理得到AAbb植株。与过程①②③的育种方法相比,过程⑤⑥的优势是 ________,过程⑤⑥应用的遗传学原理为____________。
(3)过程⑦的育种方式是____ ______,与过程⑦比较,过程④的明显优势是______________ 。 【答案】(1)杂交育种
(2)花药离体培养 秋水仙素 能明显缩短育种年限 染色体变异
(3)诱变育种 过程④产生的变异是定向的(或用基因工程手段产生的变异是定向的) 【解析】 试题分析:(1) 由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种。 (2) 过程⑤常采用花药离体培养得到Ab单倍体植株,再利用秋水仙素处理单倍体幼苗得到AAbb植株。与杂交育种相比,单倍体育种方法明显缩短了育种年限,应用的是染色体变异原理。
(3)过程⑦应用γ射线人工诱导基因突变,这种育种方式叫诱变育种。过程④表示基因工程育种方法,该方法能根据人的意愿定向改造生物性状,使生物发生定向变异,而基因突变是不定向的。 考点:本题考查几种常见育种方法及相关知识,意在考查考生从图中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关生物学问题的能力。
52.某男子表现型正常,但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体,如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙,配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述不正确的是( )
A.图甲所示的变异属于染色体结构的变异
B.观察异常染色体可选择有丝分裂的中期或减数分裂的四分体时期 C.如不考虑其他染色体,理论上该男子产生的精子类型有6种 D.该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常后代的概率为1 8【答案】D 【解析】 试题分析:图甲所示的14号与21号染色体属于非同源染色体,它们连接成一条异常染色体属于染色体结构的变异,故A正确;观察异常染色体可选择有丝分裂的中期较清晰,由于异常染色体不能正常联会,也可以选择减数分裂的联会或四分体时期,故B正确;在不考虑其他染色体的情况下,理论上该男子产生的精子类型有6种,即仅具有异常染色体、同时具有14号和21号染色体、同时具有异常染色体和14号染色体、仅具有21号染色体、同时具有异常染色体和21号染色体、仅具有14号染色体,故C正确;该男子的14号和21号染色体在一起的精子属于正常的精子,概率为1/6,与正常女子的卵细胞结合能生育染色体正常的后代的概率为1/6,故D不正确。 考点:本题考查染色体结构变异的有关知识,意在考查考生识图能力和能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
53.紫堇的花色(紫色AA、黄色Aa、白色aa)、花梗长度(长梗B对短梗b为显性)、花瓣类型(单瓣与重瓣,基因用E、e表示)独立遗传,请分析回答:
(1)紫堇的有性生殖为兼性自花授粉,即开花期遇到持续降雨,只进行自花、闭花授粉。天气晴朗,可借助蜜蜂等昆虫进行传粉。现将相等数量的紫花短梗(AAbb)和黄花长梗(AaBB)两个品种的紫堇间行种植,若开花期连续阴雨,则黄花长梗(AaBB)植株上收获的种子基因型有____________种,所控制对应性状的表现型为黄花长梗和______________,其中黄花长梗所占的比例是_______________。若开花期内遇阴雨又转晴天,则紫花短梗植株上所收获种子的基因型为____________________________________。
(2)自然界中紫堇大多为单瓣花,偶见重瓣花。人们发现所有的重瓣花的紫堇都不育(雌、雄
蕊发育不完善),某些单瓣花紫堇植株自交后代总是产生大约50%的重瓣花,则紫堇的单瓣花为___________(显性或隐性)性状,F1单瓣花的基因型为____________。出现上述实验结果的根本原因很可能是等位基因(E、e)所在染色体发生部分缺失,而染色体缺失的花粉致死。如图为F1单瓣紫堇花粉母细胞中等位基因(E、e)所在染色体联会示意图,请在染色体上标出相应基因。
(3)为验证“染色体缺失的花粉致死”这一假设是否成立,某研究小组设计了以下实验方案:
预期结果和结论:
若__________________________________________________________,则上述假设成立: 若__________________________________________________________,则上述假设不成立。 【答案】(1)3 紫花长梗、白花长梗 1/2 AAbb、AABb、AaBb
(2)显性 Ee
(3)F2只有重瓣花 F2既有单瓣花又有重瓣花 【解析】 试题分析:(1)根据题意,开花期连续阴雨,则黄花长梗(AaBB)植株只进行自交,所以子代基因型为AABB:AaBB:aaBB=1:2:1.即种子的基因型有3种,表现型为紫花长梗、黄花长梗和白花长梗,黄花长梗占1/2. 若开花期内遇阴雨又转晴天,则既有自交又有杂交,紫花短梗(AAbb)植株自交子代的基因型为AAbb,杂交子代的基因型为AABb,AaBb.(2)根据题意,单瓣花紫堇植株自交后代总是产生大约50%的重瓣花,所以单花瓣是显性,所以亲本单花瓣为Ee,子代50%重花瓣,可知,EE个体纯合致死,所以F1中单花瓣为Ee。因为染色体缺失的花粉致死,所以E基因位于缺失的染色体上。(3)根据题意可知用单倍体育种方法,E在缺失染色体上,若假设成立,则子代只有重花瓣,若假设不成立则子代两种花瓣都有。 考点:本题考查自由组合和染色体变异,意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。 54.现有两纯种小麦,一纯种小麦性状是高秆(D)、抗锈病(T);另一纯种小麦的性状是矮秆(d)、易染锈病(t)(两对基因独立遗传)。育种专家提出了如图所示育种方法以获得小麦新品种,请据图分析回答:
(1)与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,而且高度不育,但是,利用单倍体植株培育新品种却能明显 。
(2)图中(三)过程采用的方法称为 ;图中(四)过程最常用的化学药剂是 ,该物质作用于正在分裂的细胞,引起细胞内染色体数目加倍的原因是 。
(3)图中标号④基因组成为 。用这种方法培育得到的植株中,符合人们要求的矮秆抗锈病植株所占的比例为 。 【答案】
(1) 缩短育种年限 。
(2) 花药离体培养 ; 秋水仙素 , 抑制纺锤体的形成 。 (3) ddTT 。 1/4 。 【解析】 试题分析:⑴单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。⑵获得单倍体植株的方法是花药离体培养,然后用秋水仙素处理单倍体幼苗,获得染色体数目加倍的植株;秋水仙素的原理是抑制纺锤体的形成。⑶DdTt减数分裂能产生4种配子,已知有Dt、dt,同时根据①形成的单倍体植株基因型是DDTT可知,①的基因型是DT,因此②的基因型是dT,经单倍体育种后形成的植株基因型是ddTT;DdTt的花粉有4种,因此利用单倍体育种能得到4种纯合子,其中矮杆抗病植株所占的比例为1/4。
考点:本题主要考查单倍体育种,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系和识图的能力。
55.已知玉米籽粒的黄色(A)对白色(a)为显性,非糯性(B)对糯性(b)为显性,非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色,糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色,这两对基因自由组合。请回答:
⑴若用碘液处理杂合的非糯性植株的花粉,则显微镜下可清晰地观察到花粉颜色及比例为 。
⑵取基因型双杂合的黄色非糯性植株的花粉进行离体培养,获得单倍体幼苗,其基因型为 。若对获得的幼苗用适宜浓度的 进行处理后得到一批可育的植株,则这些植株均自交,所得籽粒的性状在同一植株上表现 (填“一致”或“不一致”)。
⑶现已知基因A、a位于9号染色体上,且无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Aa的植株甲,其细胞中9号染色体如图一所示。
①植株甲的变异类型属于染色体结构变异中的 。
②为了确定植株甲的A基因是位于正常染色体上还是在异常染色体上,让甲进行自交产生F1,若F1的表现型及比例为 时可证明A基因位于异常染色体上。
③以植株甲为父本,以正常的白色籽粒植株为母本,杂交产生的F1中,发现了一株黄色籽粒植株乙,其染色体及基因组成如图二所示。该植株形成的一种可能原因是父本在减数分裂过程中 。
④若植株乙在减数第一次分裂过程中,3条9号染色体随机移向细胞两极,并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,那么以植株乙为父本,以正常的白色籽粒植株为母本进行测交,后代的表现型及其比例是 。 【答案】
(1)蓝色:棕色=1:1 (2)AB、Ab、aB、ab 秋水仙素 一致 (3)①缺失 ②黄色:白色=1:1 ③同源染色体未分离 ④黄色:白色=2:3 【解析】 试题分析:(1)由于杂合的非糯性植株的花粉可产生含B和b的两种配子,比例为1:1,所以用碘液处理后,显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝色:棕色=1:1。
(2)由于基因型为双杂合的黄色非糯性植株可产生4种配子,所以其花粉进行离体培养,获得的单倍体幼苗基因型也有4种,分别是AB、Ab、aB、ab.用秋水仙素处理其幼苗,使其染色体数目加倍,形成纯合体.因此,这些植株自交,后代不出现性状分离,所得籽粒性状在同一植株上表现一致。
(3)①由图一可知,该黄色籽粒植株9号染色体中的一条染色体缺失了某一片段,属于染色体结构变异中的缺失。②若A基因位于异常染色体上,让植株甲进行自交产生F1,由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,即Aa个体产生的配子中只有a能参与受精作用,所以F1表现型及比例为黄色(Aa):白色(aa)=1:1。③由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,所以图二中的A只能来自母本,故aa是父本在减数分裂过程中,同源染色体没有分离所致。④若植株乙在减数第一次分裂过程中,3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,则该植株能形成3种可育配子,基因型及比例为A:Aa:a:aa=1:2:2:1,其中A花粉不能参与受精作用.因此以植株乙为父本进行测交,即与aa个体进行杂交,后代的表现型及比例黄色(2Aaa):白色(2aa+1aaa)=2:3。
考点:本题主要考查基因自由组合定律,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系和识图、图文转化的能力。 56.(12分)现有两纯种小麦,一纯种小麦性状是高秆(D)、抗锈病(T);另一纯种小麦的性状是矮秆(d)、易染锈病(t)(两对基因独立遗传)。育种专家提出了如图所示育种方法以获得小麦新品种,请据图分析回答:
(1)与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,而且高度不育,但是,利用单倍体植株培育新品种能明显________________________。
(2)图中(三)过程采用的方法称为___________________________;图中(四)过程最常用的化学药剂是___________________,该物质作用于正在分裂的细胞,引起细胞内染色体数目加倍的原因是__________________________________________。
(3)图中标号④基因组成为_________。用这种方法培育得到的植株中,符合人们要求的矮秆抗锈病植株所占的比例为_________。 【答案】(1)缩短育种年限(2)花药离体培养 秋水仙素 抑制纺锤体的形成(3)ddTT 1/4 【解析】(1)单倍体育种的优点是明显缩短育种年限。(2)(三)过程称为花药离体培养,秋水仙素作用的机理是抑制纺锤体的形成。(3)④是ddTT,后代中符合人们要求的矮杆抗锈病植株所占的比例为1/4。
考点:本题主要考查生物育种的相关考点,意在考查学生对生物各种育种方法的比较记忆。 57.(9分)如图为三种不同的育种方法,分析回答:
⑴图中A、B、C方向所示途径表示杂交育种,其选种工作通常从F2开始,理由是__________________________。若选育植物优良品种,欲获得能稳定遗传的个体,C通常采用_____________方法。若选育动物优良品种,C则更多采用________方法对F2所选品种进行鉴定留种;但若所选品种的优良性状为________性状,则无须经过C过程即可直接留种。 ⑵若某植物的亲本基因型有以下四种类型,两亲本相互杂交,后代表现型为3:l的杂交组合是___________;选乙、丁为亲本,经A、D、E途径可培育出______种纯合植物,此培育过程的基本原理是__________。
⑶如果在植物组织培养过程中,运用F方法培育新品种,其最佳处理的对象为___________,该育种原理是_____________ ___。
【答案】(9分)(1)从F2开始出现性状分离 连续自交 测交 隐性 (2)甲×乙 4 染色体变异 (3)愈伤组织 基因突变 【解析】
试题分析:⑴图中A、B、C方向所示途径表示杂交育种,其选种工作通常从F2开始,理由是从F2才发生性状分离,开始出现所需要的表现型,所以从F2开始选种。F2符合需要的显性表现型中,可能是纯合子,可能是杂合子,欲获得能稳定遗传的个体,植物育种中C过程通常采用连续自交的方法,自交、选择,使纯合子比例逐代增加,直到不再发生性状分离为止,优点是操作简捷。若选育动物优良品种,由于动物大多是雌雄异体的,C过程则更多采用测交方法,若后代有性状分离则为杂合子,若无性状分离,则为纯合子。但若所选品种的优良性状为隐性性状,则为纯合子,能稳定遗传,无须经过C过程即可直接留种。
⑵要想使后代出现3∶1的性状分离比,则所选的两亲本要具有一对相同的杂合基因,而另一对基因杂交后代的性状表现为一种。所以可以选择甲和乙杂交。若选乙、丁为亲本,F1代基因型为AaBb和Aabb。共产生AB、Ab、aB、ab4种配子,经D过程培育成4中单倍体幼苗,再经E过程染色体加倍,产生基因型为AABB、AAbb、aaBB、aabb的四种纯合子,此培育过程为单倍体育种,基本原理是染色体数目变异。
⑶F方法的育种原理是基因突变,如果在植物组织培养过程中,运用F方法培育新品种,其最佳处理的对象为愈伤组织,因为基因突变大多发生在细胞分裂的DNA复制时期,而愈伤组织细胞分裂旺盛。
考点:本题考查生物变异在育种上应用,意在考查学生能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论;理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。 58.(14分)刺毛鼠的背上有硬棘毛(简称有刺),体色有浅灰色和沙色,浅灰色对沙色显性。在实验中封闭饲养的刺毛鼠群体中,偶然发现了一只无刺雄鼠,并终身保留无刺状态。 请回答下列问题: (1)产生该无刺雄鼠的原因是 。有刺基因和无刺基因最本质的区别是_______________________________________不同。
(2)让这只无刺雄鼠与有刺雌鼠交配,F1全有刺;F1雌雄鼠自由交配,生25只有刺鼠和8只无刺鼠,其中无刺鼠全为雄性。这说明有刺和无刺这对相对性状中_________是隐性,控制有刺无刺的基因位于________________染色体上。
(3)若控制体色的基因为A、a,有刺无刺的基因为B、b,则浅灰色无刺雄鼠的基因型是________________。如果它与沙色有刺雌鼠交配子代的表现型为浅灰无刺:浅灰有刺:沙色无刺:沙色有刺为1:1:1:1,则沙色有刺雌鼠基因型为___________。
(4)刺毛鼠的染色体组成2n=16。如果此无刺雄鼠与有刺雌鼠交配,生了一个染色体组成是14+XYY的子代个体,则其原因应是亲代中的雄鼠在减数第________次分裂过程中发生了差错;此次减数分裂同时产生的另外三个精子的染色体组成应依次为______________________________________________。
(5)若要繁殖出无刺雌鼠,则最佳方案是:先让此无刺雄鼠和纯种有刺雌鼠交配,然后再让_______与__________交配。 【答案】(1)基因突变 脱氧核苷酸(碱基)排列顺序 (2)无刺 X
bbBb
(3)AAXY或AaXY aaXX (4)二(2分) 7、7+X、7+X(2分) (5)子代中雌鼠(2分) 无刺雄鼠(2分) 【解析】
试题分析:新基因是通过基因突变产生的,本质区别在于基因的碱基对发生了变化。有刺后代能生出无刺后代,说明无刺是隐性。根据杂交实验结果,该基因位于X染色体上。浅灰色是显性,控制基因在常染色体上。有刺雄鼠和有刺雌鼠产生的后代中既有有刺鼠,又有无刺
Bb
鼠,有刺雌鼠的基因型为XX。后代中含有两条Y染色体,是因为雄配子在减数第二次分裂时出错。有同一个次级精母细胞分裂得到的精细胞只含有常染色体。另一个次级精母细胞染
BbB
色体组成正常,含有X染色体。无刺雄鼠和纯种有刺雌鼠交配,子代基因型为XX、XY。雌鼠都是携带者,雄鼠都不含有b基因。用带有b基因的雌鼠和无刺雄鼠交配,后代就会出现无刺雌鼠。
考点:本题考查遗传定律、伴性遗传等相关知识,意在考查学生对相关知识的理解和应用能力。
59.如图为四种不同的育种方法,请回答下列问题。
(1)图中A、D途径表示杂交育种,一般从F2开始选种,这是因为__________________ 。 (2)若亲本的基因型有以下四种类型:
①两亲本相互杂交,后代表现型为3∶1的杂交组合是_________。 ②选乙、丁为亲本,经A、B、C途径可培育出 种纯合植物。 (3)图中通过E方法育种所运用的原理是 。
(4)与杂交育种、诱变育种相比,基因工程育种的优点分别是___________________、____________________________。 【答案】
⑴从F2开始发生性状分离 ⑵①甲×乙 ②4 ⑶基因突变 ⑷克服远缘杂交不亲和的障碍 定向改造生物性状
【解析】 试题分析:⑴在杂交育种过程中,通常在F2代开始选种,原因是从F2代开始出现性状分离。⑵若两亲本相互杂交,后代表现型为3∶1,说明有一对基因杂交后代只有一种表现性,有一对基因杂交后代出现3:1的分离比,即甲和乙杂交组合;乙和丁杂交的后代基因型是Aabb和AaBb,能产生4种配子,因此采用花药离体培养可以获得4种纯合子。⑶育种E中出现新基因,说明是诱变育种,其原理是基因突变。⑷基因工程育种的优点克服远缘杂交不亲和的障碍和定向改造生物性状等。
考点:本题主要考查生物的育种方法,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系和识图、图文转化的能力。
60.如图是小麦育种的一些途径。请回答下列问题:
(1)已知高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,两对相对性状独立遗传。亲本基因型为ddrr和DDRR,在培育矮秆抗病小麦品种过程中,F1自交产生F2,F2中矮秆抗病类型所占的比例是 。
(2)E→F→G途径的育种方法是 ,其中F过程是 ,G过程常用的方法是 。
(3)要使小麦获得燕麦抗锈病的性状,应该选择图中 (填字母)表示的技术手段最合理,该育种方法是 。
(4)图中能产生新基因的育种途径是 (填字母)。
(5)请写出基因工程的第二个步骤: 【答案】
⑴3/16 ⑵单倍体 花药离体培养 用秋水仙素(或低温)处理幼苗 ⑶C到D 基因工程育种 ⑷A到B⑸将目的基因与运载体结合 【解析】
试题分析:(l)根据题意可知,F1是DdRr,F1自交得F2,其中矮杆抗病(ddR_)的个体占3/16。
(2)E表示杂交,G表示花药离体培养,H表示用秋水仙素处理使染色体数加倍,从而获得能够稳定遗传的纯合子,因此该育种过程表示单倍体育种。
(3)小麦和燕麦属于不同的品种,它们之间存在生殖隔离,因此要使小麦获得燕麦抗锈病的性状,只能用基因工程的方法将燕麦抗锈病基因剪切到小麦细胞内,即图中的C → D过程。 ⑷基因突变能产生新基因,而诱变育种就是利用的基因突变的原理,即图中的A→B。
⑸基因工程的步骤有:获取目的基因、将目的基因与运载体结合、将目的基因导入到受体细胞、目的基因的检测盒鉴定。
考点:本题主要考查生物的育种,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系和识图、图文转化的能力。 61.(每空2,共12分)玉米籽粒的黄色(A)对白色(a)为显性,非糯性(B)对糯性(b)为显性,两对性状自由组合。请回答。
(1)已知玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色,糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色。若用碘液处理AaBb的花粉,则显微镜下观察到花粉颜色及比例为_________。
(2)现有两纯合亲本,黄色糯性植株与白色非糯性植株,杂交得到F1, F1自交得到F2,问出现的重组类型中纯合子的比例为 。F2黄色非糯性植株产生的配子基因型及比例为 。
(3)已知基因A、a位于9号染色体上,且无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Aa的植株甲,其细胞中9号染色体如图一所示。
①为了确定植株甲的A基因是位于正常染色体上,还是异常染色体上,让其进行自交产生F1,F1的表现型及比例为___________,证明A基因位于异常染色体上。
②以植株甲为父本,以正常的白色籽粒植株为母本,杂交产生的F1中,发现了一株黄色籽粒植株乙,其染色体及基因组成如图二所示。该植株形成的可能原因是:父本减数分裂过程中_______________未分离。
③若植株乙在减数第一次分裂过程中,3条9号染色体随机移向细胞两极,并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,那么以植株乙为父本,以正常的白色籽粒植株为母本进行测交,后代的表现型及比例是_________________。 【答案】(1)蓝色:棕色=1:1 (2)1/5 AB:Ab:aB:ab=4:2:2:1 (3)①黄色:白色=1:1 ②同源染色体(9号染色体) ③黄色:白色=2:3 【解析】 试题分析:
(1)由于玉米的基因型为Bb,杂合的非糯性植株产生两种花粉,经过碘液染色后,则显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝色:棕色=1:1。 (2)现有两纯合亲本,黄色糯性植株与白色非糯性植株,杂交得到F1,F1的基因型为AaBb,F1自交得到F2,F2中有四种表现型及其比例为:黄色非糯性:黄色糯性植株:白色非糯性:白色糯性=9:3:3:1,重组性状为黄色非糯性和白色糯性,其中纯合子所占比例为2/10=1/5;F2中黄色非糯性水稻的基因型为A_B_,其中1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb,所以它们产生的配子种类及比例为AB:Ab:aB:ab=4:2:2:1。
(3)①如果A基因位于异常染色体上,含异常9号染色的花粉不能受精,即含A基因的花粉不能受精,让其进行自交产生F1,F1的表现型及比例为黄色:白色=1:1,证明A基因位于异常染色体上。
②植株甲为父本,以正常的白色籽粒植株为母本,由于图二中A存在于异常染色体上,没有正常染色体的花粉不会受精,所以植株形成的可能原因是父本减数分裂过程中同源染色体未分离。
③植株乙为父本,在减数第一次分裂过程中,3条9号染色体随机移向细胞两极,所以形成的配子有2Aa、2a、1aa、A配子,由于只含A的花粉不能受精,那么以正常的白色籽粒植株为母本进行测交,后代的表现型及比例是黄色:白色=2:3。
考点:本题考查染色体变异及遗传定律的知识。意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容,能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
62.(10分)果蝇是遗传学研究常用的生物材料,请回答下列有关果蝇遗传试验的问题: (1)已知果蝇黄身和黑身为一对相对性状,控制该性状的基因位于常染色体上,一对体色为黑身的果蝇交配,后代有多只黑身果蝇和一只黄身雄果蝇,分析认为体色异常原因有两种:一是基因突变(只考虑一个基因)的结果,二是隐性基因携带者之间交配的结果,请设计杂交实验并预测试验结果。
试验方案:将这只黄身雄果蝇与________交配,获得若干后代,若后代________,则为原因一;若后代______________,则为原因二。
bbB
(2)科学家布里吉斯发现白眼雌果蝇(XX)和红眼雄果蝇(XY)杂交的子一代出现了一个白眼雌果蝇,大量观察发现,上述杂交中,2000—3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇,同样在2000—3000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇。对于果蝇来说,染色体与性别关系如下表,该白眼雌果蝇的出现可能为基因突变也可能为染色体变异,请设计简单杂交实验确定是哪一种原因引起的。 XXY 雌性可育 XO 雄性不可育 XXX 死亡 YO 死亡 实验方案: ,统计F1的表现型情况;
结果预测:若____________,则为基因突变;若____________,则为染色体变异。 【答案】(1)多只黑身雌果蝇 黑身与黄身之比为1∶1 黑身多于黄身; (2)将此白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配
雌性均为红眼,雄性均为白眼 出现白眼雌和红眼雄 【解析】(1)若黄身果蝇为一个基因突变产生的性状,则黄身为显性性状,黑身为隐性性状,将此黄身杂合子果蝇和多只黑身雌果蝇交配,后代会出现黑身与黄身之比为1∶1,而若黄身是隐性基因携带者之间交配的结果,则黄身为隐性性状,黄身雄果蝇与多只黑身雌果蝇(可能是杂合子,可能纯合子)交配的结果是黑身多于黄身;(2)将此白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交
bbB
配,若为基因突变,则此白眼雌果蝇与红眼雄果蝇基因型分别为XX、XY,后代雌性均为红眼,雄性均为白眼;若为染色体变异,根据题目所给染色 体与性别关系图,此白眼雌果蝇
Bbb
与红眼雄果蝇基因型分别为XXY、XO,后代会出现基因突变不能产生的白眼雌和红眼雄个体。 63.(12分)现有两纯种小麦,一纯种小麦性状是高秆(D)、抗锈病(T);另一纯种小麦的性状是矮秆(d)、易染锈病(t)(两对基因独立遗传)。育种专家提出了如图所示育种方法以获得小麦新品种,请据图分析回答:
(1)与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,而且高度不育,但是,利用单倍体植株培育新品种却能明显________________________。
(2)图中(三)过程采用的方法称为___________________________;图中(四)过程最常用的化学药剂是___________________,该物质作用于正在分裂的细胞,引起细胞内染色体数目加倍的原因是__________________________________________。
(3)图中标号④基因组成分别为_________。用这种方法培育得到的植株中,符合人们要求的矮秆抗锈病植株所占的比例为_________。 【答案】(1)缩短育种年限(2)花药离体培养 秋水仙素 抑制纺锤体的形成 (3)ddTT 1/4 【解析】 试题分析:(1)单倍体经过秋水仙素加倍后,可以最快的获得纯合子。(2)(三)过程是用配子直接获得单倍体植株的过程,通常使用的方法是花药离体培养,(四)过程使单倍体变成二倍体,使用秋水仙素,作用原理是抑制纺锤体形成。(3)①加倍后植株基因型是DDTT,加倍前因为DT,故②应为dT,加倍后为ddTT。矮秆抗病的植株基因型为ddTT,由基因型为dT的配子加倍而来,减数分裂过程中,四种基因型的配子比例相等,都为1/4。
考点:本题考查减数分裂、单倍体育种等相关知识,意在考查学生对相关知识的理解和应用的能力,图片信息的分析和获取能力。 64.完成下面填空,掌握几种育种方式
假设a、B为玉米的优良基因,现有AABB、aabb两个品种,控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上,实验小组用不同方法进行了实验(如图)。
(1)过程①的育种方法是_____________,其原理是___________,最大的优点是能____________。
(2)过程②→③→④的育种方法是____________,其原理是___________,基因型为aaB__的类型经④后子代中aaBB所占比例是________。 (3)过程②→⑤的育种方法是__________,过程⑤使用的试剂是_________,它可作用于正在分裂的细胞,抑制________的形成。
(4)过程②→⑥→⑦的育种方法是________,其原理是_________,最大的优点是___________。
【答案】⑴人工诱变育种 基因突变 提高突变率,在短时间内获得更多的优良变异类型 ⑵杂交育种 基因重组 1/2 ⑶ 多倍体育种 秋水仙素 纺锤体 ⑷单倍体育种 染色体变异 明显缩短育种年限 【解析】【思维辨析】(1)三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关提示同一种形态的染色体有三条,导致联会紊乱。
(2)低温抑制染色体着丝点分裂,使子染色体不能分别移向两极导致染色体加倍提示低温抑制纺锤体的形成。
(3)用秋水仙素处理细胞群体,M(分裂)期细胞的比例会减少
提示秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使细胞停留在M期,用秋水仙素处理细胞群体,M期细胞的比例会增加。 65.(11分)碗豆高茎(D)和矮茎(d)的基因,圆粒(R)和皱粒(r)的基因位于不同对染色体上。现有高茎圆粒和矮茎皱粒两个纯合豌豆品种,欲培育出高茎皱粒豌豆新品种。请将以下简单的计划补充完整并进行相关的分析。 Ⅰ.育种计划
(1)第一年:①将上述两品种的豌豆种子分别种植在不同地块上,获得亲本植株。 ②若以高茎圆粒豌豆为母本,则需在_______以前对母本进行人工去雄和套袋操作。 ③在适宜时期取矮茎皱粒豌豆的花粉对母本进行人工授粉。 ④收获F1种子。
(2)第二年:①种植F1种子,获得F1植株。任其自交,获得F2种子。 ②选出F2种子中的________,这样的种子约占F2种子总数的________。 (3)第三年:①种植第二年选出的F2种子,获得F2植株。
②只保留F2植株中的________,这样的植株约占本年植株总数的________。
③任其自交,产生F3种子单独收获,分别种植在不同地块上,获得多份F3种子。
(4)第四年:将多份F3种子分别种植在不同地块上,获得F3植株;从____________________获得所需纯种。 Ⅱ.相关分析
(1)杂交育种所依据的主要遗传学原理是________。
(2)在此育种计划中,F2种子将出现________种基因型,F3种子将出现________种基因型。 (3)利用上述亲本,若想快速培育,可采用 的方法,其原理是 。 【答案】Ⅰ.(1)②自花传粉(开花) (2)②皱粒种子 1/4 (3)②高茎植株 3/4
(4)不发生性状分离的地块上(或全是高茎植株的地块上) Ⅱ.(1)基因重组 (2)9 3
(3)单倍体育种 染色体变异 【解析】 试题分析:
Ⅰ、第一年:豌豆是严格的自花传粉植物,为避免其自花传粉,需自花传粉之前对高茎的母本进行人工去雄和套袋处理。 第二年:由于F(自交获得的F2中皱粒种子的基因型为1/16DDrr、1/8Ddrr、1/16ddrr,1DdRr)因此皱粒种子占1/4。
第三年:由于第二年中保留的是皱粒种子,皱粒种子中DDrr:Ddrr:ddrr=1:2:1,因此对于F2植株,可以观察出其植株的高矮,淘汰矮茎植株,保留高茎植株,这样的植株(1DDrr、
2Ddrr)占当年总数的3/4。
第四年:种植F3圆粒种子后长出的植株中肯定有发生性状分离的,即DdRr、DdRR自交获得的后代,而DDRR自交的后代不发生性状分离,获得所需的纯种。 Ⅱ、(1)杂交育种的原理是基因重组。
(2)F1(DdRr)自交获得的F2种子的基因型共有3×3=9种;F3的种子将会出现RR、Rr、rr三种基因型。
(3)由于单倍体育种可以明显缩短了育种年限,原理是染色体变异。
考点:本题考查育种的有关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。 66.下列叙述中,正确的有几项
①三倍体西瓜不结籽的性状可以遗传,但它不是一个新物种 ②多倍体在植物中比在动物中更为常见
③八倍体小黑麦是用基因工程技术创造的新物种
④马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体,而雄蜂是可育的单倍体 ⑤多倍体的形成可因有丝分裂过程异常造成
⑥单倍体育种常用一定浓度的秋水仙素处理单倍体的种子 ⑦秋水仙素溶液处理休眠种子是诱发多倍体形成的有效方法
A.三项 B.四项 C.五项 D.六项 【答案】B 【解析】
试题分析:由于三倍体植株减数分裂过程中,联会紊乱不能产生正常配子,因此三倍体不是一个物种,故①正确;多倍体植物常见,自然界中几乎没有多倍体动物,故②正确;八倍体小黑麦是多倍体育种的结果,故③错;骡子是马和驴杂交的后代,由于骡子不育,且马和驴都是二倍体,因此骡子是不育的二倍体,蜜蜂中的雄峰是由蜂王的卵细胞直接发育而来,因此雄峰是单倍体,故④正确;在细胞分裂过程中,抑制纺锤体的形成,能形成多倍体,故⑤正确;获得单倍体的方法是花药离体培养,同时单倍体是高度不育,因此单倍体没有种子,故⑥错;获得多倍体植物的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,故⑦错,故B正确。 考点:本题主要考查单倍体和多倍体的相关内容,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
67.将①②两个植株杂交,得到③,将③再作进一步处理,如下图所示。下列分析错误的是
A.由③到④的育种方法可以定向改变生物的遗传性状
B.若⑧为三倍体西瓜,则在育种过程中遵循的主要原理是染色体变异 C.若③的基因型为AaBb,则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4 D.由③到⑨的育种方法明显缩短了育种年限 【答案】A
【解析】
试题分析:分析题图可知,由③到④的育种方法属于诱变育种,原理是基因突变,基因突变是不定向的,故A错误;三倍体西瓜育种过程中遵循的原理是染色体数目变异,故B正确;若③的基因型为AaBb,则自交后代中能稳定遗传的个体占总数的1/4,故C正确;由③到⑨的育种方法属于单倍体育种,明显缩短了育种年限,故D正确。
考点:本题考查育种的有关知识,意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。 68.(每空2分,共10分)有两个纯种小麦,一个是高秆抗锈病(DDTT),另一个是矮秆易染锈病(ddtt),现有实验三组:
第一组:DDTT × ddtt → F1 (自交) → F2
第二组:DDTT × ddtt → F1 ,将F1的花药离体培养成幼苗,秋水仙素诱导染色体加倍 第三组:DDTT进行X射线、紫外线综合处理
实验结果发现:三组实验中都出现了矮杆抗锈病品种
(1)第一组F2出现矮秆抗锈病的几率是 ,矮秆抗锈病中能稳定遗传的几率是 。
(2)第二组使用的方法,在遗传育种上称为 ,利用这种方法培育新品种的一个显著特点是 。
(3)第三组方法出现矮杆抗锈病后代是偶然的,个别的,它是DDTT通过 来实现的。 【答案】(1) 3/16 1/3 (2)单倍体育种 明显缩短育种年限(3)基因突变 【解析】 试题分析:(1)DDTT × ddtt → F1 DdTt(自交) → F2 矮秆抗锈病ddT_的几率是:1/4×3/4=3/16; 矮秆抗锈病中能稳定遗传ddTT占F2几率是: 1/4×1/4=1/16;(1/16)/(3/16)=1/3。
(2)第二组使用的方法,在遗传育种上称为单倍体育种,显著特点是明显缩短育种年限。 (3)第三组方法为诱变育种,是DDTT通过基因突变为ddTT来实现的。
考点:本题考查育种相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构能力。 69.(每空2分,共12分)将基因型为AA和aa的两植株杂交,得到F1,将F1植株再进一步做如下图解所示的处理,请分析回答:
(1) 如果秋水仙素处理成功,乙植株的基因型是___________,属于________ 倍体。 (2) 用乙植株的花粉直接培育出的后代属于________倍体,其基因型及比例是_________。 (3) 丙植株的体细胞中有___________个染色体组,基因型及比例是___________ 。 【答案】(1) AAaa 四(多)(2) 单 AA∶Aa∶aa=1∶4∶1 (3) 三 AAA∶AAa∶Aaa∶aaa=1∶5∶5∶1 【解析】 试题分析:(1)F1为Aa,秋水仙素处理成功,染色体组加倍,基因数目加倍,乙植株的基因型是AAaa,为四倍体。 (2)花粉直接培育出的后代属单倍体。乙植株的基因型是AAaa,其花粉比例为1AA:4Aa:1aa,故单倍体比例也是1AA:4aa:1aa。
(3)甲Aa×乙AAaa,子代丙为1AAA:4AAa:1Aaa: 1AAa:4Aaa:1aaa,即1AAA:5AAa:5Aaa:1aaa,为三倍体。
考点:本题考查育种相关知识,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论能力。 70.已知某小麦的基因型是AaBbCc,3对基因分别位于3对同源染色体上,利用其花药进行离体培养,获得 N 株幼苗,用秋水仙素处理后,其中基因型为aabbcc的个体约占 ( ) A. N/4 B. N/8 C.N/16 D.0 【答案】B 【解析】
试题分析:AaBbCc产生abc花粉概率为1/2×1/2×1/2=1/8,花药离体培养获得单倍体abc概率是1/8,用秋水仙素处理后,其中基因型为aabbcc概率也是1/8,约占N/8,B正确。 考点:本题考查育种相关知识,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论能力。 71.(每空1分,共9分)假设A,b代表玉米的优良基因,这两种基因是自由组合的。现有AABB,aabb两个品种,为培育出优良品种AAbb;可采用的方法如图所示。请根据图回答问题。
(1)由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式称为_________,其原理是此过程中会出现_________。应用此育种方式一般从__________才能开始选育AAbb个体,是因为__________________________________. (2)若经过过程②产生的子代总数为1552株,则其中基因型为AAbb的植株在理论上有______株。基因型为Aabb的植株经过过程③,子代中AAbb与aahb的数量比是___。
(3)过程⑤常采用_________技术得到Ab个体。与过程“①②③”的育种方法相比,过程⑤⑥的优势是___________________________。
(4)过程⑦的育种方式是_______________________________。 【答案】(1)杂交育种 基因重组 F2 从F2开始出现AAbb个体(或:从F2开始出现性状分离) (2)97 1:1
(3)花药离体培养 明显缩短了育种年限 (4)诱变育种 【解析】 试题分析:
(1)杂交育种是将两个货多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法,因此①②③过程培育出新品种的育种方式为杂交育种,原理是基因重组;
杂交育种一般从F2开始选育,因为从F2开始性状分离。
(2)①、②、③过程的育种方式是杂交育种。F2代中AAbb占总数的1/16,即97株,Aabb自交后代AAbb:aabb=1:1。
(3)过程⑤常采用花药离体培养法;过程⑤⑥采用的育种方法为单倍体育种,该过程的优点是明显缩短了育种年限。
(4)过程⑦用射线处理,育种方式是诱变育种,
考点:本题考查育种技术的有关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系能力和能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。 72.(每空2分,共20分)假设A、b代表玉米的优良基因,这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种,为了培育出优良品种AAbb,可采用的方法如下图所示。请据图回答问题:
(1)由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方法称为 ,其原理是 。应用此育种方法一般从F2代才能开始选育AAbb个体,因为_________________。在F2代选育的个体中,符合育种要求的个体占 。
(2)若经过过程②产生的子代总数为1552株,则其中基因型为Aabb的理论上有 株。F2代中基因型为AAbb和Aabb的植株经过过程③,子代中AAbb与aabb的数量比是 。 (3)过程⑤常采用 技术得到Ab个体。与过程①②③的育种方法相比,过程⑤⑥的优势是 。
(4)过程⑦的育种方法是 。与过程⑦比较,过程④方法的明显优是 。
【答案】⑴杂交育种 基因重组 F2代开始出现AAbb个体 1/3 ⑵194 3:1 ⑶花药离体培养 明显缩短育种年限 ⑷诱变育种 过程④产生的变异是定向的 【解析】 试题分析:(1)由品种AABB、aabb经过①杂交、②和③自交过程培育出新品种的育种方法称之为杂交育种,其原理是杂种子一代减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因自由组合.由于要在F2代才开始出现AAbb个体,所以应用此育种方式一般从F2代才能开始选育AAbb个体.
(2)若经过过程②产生的子代总数为1552株,则其中基因型为Aabb理论上有1552×2/16=194株.基因型为Aabb的植株经过过程③,子代中AAbb、Aabb与aabb的数量比是1:2:1. (3)过程⑤常采用花药离体培养技术得到单倍体Ab个体.单倍体育种的优势是自交后代不发生性状分离,因而能明显缩短了育种年限.
(4)⑦是用γ射线诱变育种,原理是基因突变,方向是不定向的,不能定向改造生物.过程④方法是利用基因工程技术导入基因,其明显优势是能定向改变生物性状.
考点:本题考查育种原理的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力. 73.(10分,每空1分)下面①~④列举了四种育种方法,请据此回答相关问题:
2 ①甲品种×乙品种 F1 F性状稳定遗传的新品种
人工选择
花药离体培养 秋水仙素 人工选择
②甲品种×乙品种 F1 幼苗 若干植株 新品种
③正常幼苗 若干植株 新品种
卫星搭载太空旅行 人工选择
④种子 返地种植 多种变异植株 新品种
秋水仙素 人工选择
(1)第①种方法属于杂交育种,其依据的原理是 。
(2)第②种育种方法称为 ,其优点是 。F1经花药离体培养得到的幼苗是 倍体。
(3)第③种育种方法中使用了秋水仙素,它的作用机理是抑制 的形成,导致细胞内的 不能移向细胞两极而加倍。
(4)第④种育种方法中发生的变异一般属于可遗传变异中的 ,此处诱发该变异
的因素属于 因素,除此之外导致该变异的因素还有 因素、 因素。 【答案】(1)基因重组
(2)单倍体育种 明显缩短育种年限 单 (3)纺锤体 染色体
(4)基因突变 物理 化学 生物(或生物 化学) 【解析】 试题分析:
(1)方法①为杂交育种,其依据的原理是基因重组。
(2)方法②为单倍体育种,其优点是明显缩短育种年限,且后代肯定是纯种。F1经花药离体培养得到的幼苗是单倍体植株。
(3)秋水仙素的作用抑制纺锤体的形成,导致细胞内的染色体复制后不能移向细胞两极而加倍。
(4)方法④是诱变育种,原理是可遗传变异中的基因突变,突变的诱变因素有物理因素、化学元素和生物因素。
考点:本题考查育种方法的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。 74.(18分)遗传学上,将同源染色体中有一个是易位染色体的生物个体称为易位杂合体,将同源染色体都含有相同易位片段的生物个体称为“易位纯合体”。下图甲、乙分别代表某种植物两个不同个体细胞的部分染色体与基因组成,其中高茎(A)对矮茎(a)显性,卷叶(B)对直叶(b)显性,红花(C)对白花(c)显性,请回答:
甲 乙
(1)从染色体组成看,两植株中,正常的植株是 植株,从变异来源看,另一植株发生了何种变异? 。
(2)若该种植物的配子失去图示三种基因中的任意一种,都会导致配子死亡。(不考虑同源染色体的交叉互换)
①植株乙自交后代中易位纯合体占 。
②为了区分某高茎卷叶红花植株是甲类型还是乙类型,工作人员选择若干未发生染色体易位的矮茎直叶白花植株对其进行测交。 预期结果与结论:
若测交后代有4种表现型,则该高茎卷叶红花植株是甲类型;
若 ,则该高茎卷叶红花植株是乙类型。 写出被测植株为乙类型时的遗传图解。
(3)拟采用转基因技术培育抗虫植株。通常将抗虫基因和农杆菌的Ti 质粒连接,形成 ,再转移到该植株的培养细胞中,然后常根据质粒上的 进行筛选,再通过植物 获得转基因抗虫植株。 【答案】(1)甲 染色体畸变(染色体结构变异/染色体易位) (2)①1/4 ②若测交后代只有2种表现型 遗传图解
评分细则:遗传图解共4分,其中符号、亲代的基因型与表现型、子代的基因型与表现型、比例。
(3)重组 DNA 分子 标记基因(抗生素抗性基因) 组织培养 【解析】 试题分析:
(1)比较题中两个图,两图中均含有同源染色体,乙图中同源染色体上相同位置上有A和B,而没有等位基因,a在另一条非同源染色体上,说明染色体发生了易位。
(2)①乙植株某一缺失基因只含有一个,若自交后代中含有染色体易位的纯合子所占比例
为1/4;②若该高茎卷叶红花植株是甲类型,没有发生染色体变异,则测交后代只有两种表现型;若发生变异为染色体易位后,则该个体形成配子有四种,故测交后代也有4种。图解见答案。
(3)目的基因和重组质粒能够形成重组DNA分子;筛选重组DNA分子时,需要用到抗性基因做标记基因;目的基因导入受体细胞后,必须经过植物组织培养,才能成为转基因植物个体。
考点:本题考查染色体变异、生物实验和基因工程的有关知识,意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
75.棉花的纤维有白色的,也有紫色的;植株有因高酚而抗虫的,也有低酚不抗虫的,控制这两对性状的基因分别位于不同的同源染色体上,彩色棉作为一种具有天然颜色的特殊棉花,它不需要染色就可制成各种原色棉布,低酚棉是一种特殊类型的棉花品种,具有棉纤维酚含量低,对人体皮肤无负影响的优点,但低酚棉由于酚含量低,使得低酚棉的抗虫能力普遍下降。 现有白色低酚不抗虫棉及紫色高酚抗虫棉的两种纯合品种,欲培育出紫色低酚抗虫棉品种。某育种机构设计的育种方案如图所示,请回答该方案中的相关问题:
(1)从理论上讲,F2群体中的纯种概率为_________。截止F2的这一阶段在育种工作上经常采用,因为它的优点是 ,它依据的遗传原理是_______________。 (2)要制备出所需要的转基因细胞,作为其中的受体细胞应从表现型为_________的棉株上获得,而作为所用的目的基因,一般应先在细胞外形成 _______________再导入受体细胞,为检测目的基因是否导入,一般是通过 _______________是否表达予以初步筛选。
(3)由转基因细胞培育紫色低酚抗虫棉的过程,所采用的生物工程技术为 _________。 (4)最终得到的紫色低酚抗虫棉转入了苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因,使其基因型发生了改变,它和亲本植株_____________(是或不是)同一物种。 【答案】
(1)1/4 使不同亲本优良性状集中在同一个体上(或集优) 基因重组
(2)紫色低酚不抗虫棉(必需要有不抗虫三字) 重组DNA(或重组质粒或基因表达载体) 标记基因
(3)植物组织培养 (4)是 【解析】 试题分析:(1)由“棉花的纤维有白色的,也有紫色的;植株有因高酚而抗虫的,也有低酚不抗虫的,控制这两对性状的基因分别位于不同的同源染色体上和白色低酚不抗虫棉及紫色高酚抗虫棉的两种纯合品种”可知F1为双杂合,F1自交理论上F2中纯合子占1/4。杂交育种可使不同亲本优良性状集中在同一个体上,理论基础是基因重组。(2)目的是培育出紫色低酚抗虫棉品种,由此可知基因工程的受体细胞来自紫色低酚不抗虫棉。目的基因导入受体细胞前,先使目的基因与载体形成重组DNA。标记基因的存在便于筛选出含目的基因的受体细胞。(3)转基因细胞培育紫色低酚抗虫棉要运用植物组织培养技术。(4)抗虫棉和非抗虫棉不存在生殖隔离,因此抗虫棉和非抗虫棉仍然是同一物种。
考点:本题考查杂交育种和基因工程知识,意在考查对知识的识记及理解应用。
76.某雌雄异株植物为XY型性别决定,该植物花色(红、紫、白)由两对独立遗传的基因控制,其中A、a基因位于常染色体上。A、B基因共存时植株开紫花;仅有A基因而没有B基因时植株开红花;没有A基因时,不管有无B基因植株都开白花。现有两个亲本杂交,其中雄紫花为纯合子,结果如图:
P 雄紫花 × 雌红花 F1 雄红花 雌紫花 (1)等位基因B、b位于 染色体上。
(2)研究者用射线照射亲本雄紫花的花粉并授于亲本雌红花的个体上,发现在F1代雄花中出现了1株白花。镜检表明,其原因是射线照射导致一条染色体上载有基因A的区段缺失,上述引起的变异类型是 。由此可推知亲本中雌红花植株的基因型为 。F1雄白花植株的基因型为 。请用遗传图解的方式写出上述白花出现过程(只要求写出与白花有关的配子和后代)
(3)科学家想通过基因工程将另一物种的橙色基因导入该种植物,因不清楚该基因的核苷酸序列,因此首先建立了 ,然后从中找到了该橙色基因。为最终将该基因导入并能够整合到该植物的染色体上,所选择的质粒上必须有控制 的基因,最终的目的是希望橙色基因在该种植物中能够稳定和高效 。 【答案】(1)X
bbb
(2)染色体结构变异 AaXX aXY
(3)基因文库 质粒DNA转移 表达 【解析】 试题分析:
(1)纯合雄紫花与雌白花杂交,子代中雄的全是红花,雌的全是紫花,与性别有关,B、b基因位于X染色体上,是伴性遗传。
(2)射线照射导致一条染色体上载有基因A的区段缺失,属于染色体结构的变异;雌红花
bbbb
没有B基因,基因型为XX,因为开红花,所以含有A基因,基因型是A_XX,射线照射导致一条染色体上载有基因A的区段缺失,即表现出了白花性状,所以亲本中雌红花植株的基
bbb
因型为AaXX,F1雄白花的基因型是aXY。遗传图解见答案。
(3)由于不清楚该基因的核苷酸序列,因此不能用人工合成的方法获取目的基因,必须建立基因文库;质粒上有控制质粒DNA转移的基因,才能把目的基因导入并整合到受体细胞的染色体DNA上,最终目的使目的基因得到高效率表达。
考点:本题考查基因工程和基因的自由组合定律的有关知识,意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论;理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
77.人类Y染色体上有编码睾丸决定因子的基因,即SRY基因。该基因可引导原始性腺细胞发育成睾丸而不是卵巢,该基因能编码204个氨基酸的多肽。如图为甲、乙、丙、丁一家四口的性染色体组成情况, B、b表示控制色盲性状的等位基因。回答下列问题:
(1)SRY基因至少含有 个脱氧核苷酸(不考虑终止密码子)。
(2)有一性染色体为XY,但其却为女性,依据题干信息,其原因可能是 。 (3)丁产生的原因是 (填甲或乙)产生了异常的生殖细胞。 (4)丙的性别趋向为 (填男性或女性),为什么? 。丙的SRY基因最终来自 (填甲或乙)的 (填X或Y)染色体。
(5)若甲、乙没有白化病,他们的双亲也没有白化病,他们都有一个患白化病的弟弟,则他们再生一个既患白化又患色盲的小孩的概率是 。他们生的女孩中正常的概率为 。(减数分裂正常,均无基因突变和交叉互换) 【答案】(1)1224 (2)SRY基因发生突变(或答Y染色体结构变异,SRY基因片段丢失;或SRY基因没有正常表达) (3)甲 (4)男性 因为其含有SRY基因,该基因可引导原始性腺细胞发育成睾丸 甲 Y (5)1 /18 8/9 【解析】 试题分析:
(1)基因中脱氧核苷酸数:mRNA中核糖核苷酸数:多肽中氨基酸数=6:3:1,因此编码204个氨基酸的多肽的SRY基因至少含脱氧核苷酸=204×6=1224。
(2)根据题意,能否发育成睾丸与Y染色体的SRY有关,因此性染色体为XY却为女性,可能是SRY基因发生了突变,或SRY基因缺失等。
BbB
(3)从图中可以看出丁个体性染色体组成为XXY,而X.Y两条性染色都自来父亲,说明是父亲(甲)产生了异常的生殖细胞。
(4)丙个体的性染色体组成虽为XX,但有一条X染色体上有SRY基因,会引导原始性腺细胞发育成睾丸而成男性。因亲代中SRY只存在于甲个体的Y染色体上,因此丙个体的SRY也来自于甲个体的Y染色体。
(5)白化病为常染色体隐性遗传病,用A.a表示该性状。再根据题意可知甲的基因型为
BBbbbb
1/3AAXY.2/3AaXY,乙的基因型可能为1/3AAXX.2/3AaXX,因此他们再生一小孩既患白
b
化又患色盲的小孩的概率=2/3×2/3×1/4(白化aa)×1/2×1(色盲XY)=1/18;因父
亲正常,因此所生女孩不可能患色盲,但患白色的概率=2/3×2/3×1/4=1/9,因此所生的女孩中正常的概率=1-1/9=8/9。
考点:本题考查基因的表达、伴性遗传、染色体变异和基因的自由组合定律的有关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论;能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。 78.以下关于生物遗传、变异和细胞增殖的叙述中,正确的是 A.三倍体的西瓜无子是由于减数分裂时同源染色体未联会 B.性染色体组成为XXY的三体果蝇体细胞在有丝分裂过程中染色体数目呈现9→18→9的周期性变化
C.在减数分裂的过程中,染色体数目的变化仅发生在减数第一次分裂
D.HIV在宿主细胞中进行遗传信息传递时只有A—U的配对,不存在A—T的配对 【答案】B 【解析】
试题分析:三倍体无子西瓜在减数分裂时联会发生紊乱,故A错误;性染色体组成为XXY的三体果蝇能进行正常的有丝分裂,由于体细胞有9条染色体,故会出现9→18→9的周期性变化,B正确;减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂,暂时加倍发生在减数第二次分裂后期,故C错误;HIV为RNA病毒,在宿主细胞内可发生逆转录过程,碱基互补配对原则是A-T、U-A、G-C配对,故D错误。
考点:本题考查细胞分裂和遗传变异的有关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。 79.图1表示果蝇体细胞的染色体组成,图2表示果蝇性染色体X和Y的非同源区段和同源区段。已知控制果蝇刚毛(B)和截毛(b)的等位基因位于XY染色体的同源区段。
请分析回答: (1)基因B和b的根本区别是 ,它们所控制性状的遗传遵循 定律。若只考虑这对基因,截毛雄果蝇的基因型可表示为 。
(2)若某雄果蝇X染色体的非同源区段有一显性致病基因,与正常雌果蝇交配,后代发病率为 ;若此雄果蝇Y染色体的非同源区段同时存在另一致病基因,与正常雌果蝇交配,后代发病率为 。
(3)研究人员发现,果蝇群体中偶尔会出现Ⅳ-三体(Ⅳ号染色体多一条)的个体。从变异类型分析,此变异属于 。已知Ⅳ-三体的个体均能正常生活,且可以繁殖后代,则三体雄果蝇减数分裂过程中,次级精母细胞中Ⅳ号染色体的数目可能有 条(写出全部可能性)。从染色体组成的角度分析,此种三体雄果蝇经减数分裂可产生 种配子,与正常雌果蝇杂交,子一代中正常个体和三体的比例为 。 【答案】(1)脱氧核苷酸(或碱基)序列不同(2分) 基因分离(2分) XbYb
(2)50% 100%
(3)染色体数目变异 1、2、4 4 1:1 【解析】 试题分析:(1)基因B和b表示一对等位基因,其携带的信息不同的原因是脱氧核苷酸(或碱基)序列不同.由于控制果蝇刚毛(B)和截毛(b)的等位基因位于XY染色体的同源区段,在减数分裂过程中,同源染色体分离,所以符合基因的分离定律.因控制果蝇刚毛(B)和截毛(b)的等位基因位于XY染色体的同源区段,所以刚毛雄果蝇可表示为XBYB或XBYb或XbYB,截毛雄果蝇的基因型为XbYb。
(2)雄果蝇X染色体的非同源区段有一显性致病基因,它与正常雌果蝇交配,后代发病率为50%,即雌性都发病,雄性都正常.又此雄果蝇Y染色体的非同源区段同时存在另一致病基因,与正常雌果蝇交配,后代雄性都发病.所以后代都会发病。
(3)染色体变异有结构变异和数目变异两种,Ⅳ号染色体多一条属于染色体数目变异.三体雄果蝇减数分裂过程中,次级精母细胞中Ⅳ号染色体的数目可能有1条、2条或4条.此三体雄果蝇在减数分裂形成的配子中,含1条Ⅳ号染色体与含2条Ⅳ号染色体的数目相等,所以它与正常雌果蝇杂交,子一代中正常个体和三体的比例为1:1。
考点:本题考查基因的自由组合定律、伴性遗传、染色体变异的相关知识,意在考查学生的识图、析图能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
80.正常果蝇体细胞内有4对同源染色体,下图是几种性染色体异常的果蝇的性别、育性等情况。
(1)对果蝇基因组进行研究,应对 条染色体上的DNA进行测序。
rr
(2)按照遗传规律,白眼雌果蝇(XX)和红眼雄果蝇交配,后代雄果蝇都应该是白眼的,雌果蝇都应该是红眼的;但是会出现偶尔的例外,即会有白眼雌果蝇或者红眼雄果蝇的产生。请用以上性染色体异常的原理解释:白眼雌果蝇或者红眼雄果蝇是在 (雌、雄)配子的形成中,产生的异常配子,经过受精后发育而成的。在下图中绘出其中一种异常配子的染....色体组成。
RRr
(3)用红眼雌果蝇(XX)与白眼雄果蝇(XY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记作“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。现提供染色体正常的红眼、白眼雌雄果蝇若干,请设计简便的杂交实验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。
设计思路: ,分析子代的表现型。 结果预测:①若 ,则是环境改变; ②若 ,则是基因突变;
③若 ,则是减数分裂时X染色体不分离。
【答案】(1)5 (2)雄 如图
(3)M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交 ①子代出现红眼(雄)果蝇 ②子代表现型全部为白眼 ③无子代产生 【解析】
试题分析:(1)对果蝇基因组进行研究,应对5条染色体上的DNA进行测序。
rr
(2)按照遗传规律,白眼雌果蝇(XX)和红眼雄果蝇交配,后代雄果蝇都应该是白眼的,雌果蝇都应该是红眼的;但是会出现偶尔的例外,即会有白眼雌果蝇或者红眼雄果蝇的产生。
rrR
请用以上性染色体异常的原理解释:白眼雌果蝇XXY或者红眼雄果蝇XO是在雌配子的形成中,产生的异常配子,经过受精后发育而成的。在右图中绘出其中一种异常配子的染色体....组成。
(3)用红眼雌果蝇(XX)与白眼雄果蝇(XY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记作“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。现提供染色体正常的红眼、白眼雌雄果蝇若干,请设计简便的杂交实验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。 如果是环境改变引起表现型的变化,则不会遗传给后代,如果是基因突变,则能遗传给后代,
r
如果是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离,则该白眼雄果蝇的基因型是XO,没有后代。
设计思路:M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交,分析子代的表现型。 结果预测:①若子代出现红眼(雄)果蝇,则是环境改变; ②若子代表现型全部为白眼,则是基因突变;
③若无子代产生,则是减数分裂时X染色体不分离。
考点:本题考查生物的变异和遗传规律、及实验,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构;具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。 81.控制果蝇红眼与白眼的基因位于X染色体上。果蝇缺失1条Ⅳ号常染色体仍能正常生存和繁殖,同时缺失2条则胚胎致死。两只均缺失1条Ⅳ号染色体的红眼雌果蝇(杂合子)、红眼雄果蝇杂交,则F1中
RR
r
A.雌果蝇中红眼占1/2 B.白眼雄果蝇占1/2
C.缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占1/6 D.染色体数正常的红眼果蝇占3/16 【答案】C 【解析】
试题分析:假设Ⅳ号常染色体用A表示,缺失的染色体用O表示,则缺失1条Ⅳ号染色体的
HhHhhH
红眼雌果蝇(杂合子)的基因型可表示为AOXX,产生的配子种类有AX、OX、AX、OX,
HHH
红眼雄果蝇的基因型可表示为AOXY,产生的配子种类有AX、OY、AY、OX,F1中有1/4个体死亡,雌果蝇全为红眼,白眼雄果蝇占1/4,缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占1/6 ,染色体数正常的红眼果蝇占3/12。
考点:本题考查遗传规律和变异相关知识,意在考查考生理解所学知识要点。
82.普通小麦中有高杆抗病(TTRR)和矮杆易感病(ttrr)两个品种,控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验:
请分析回答:
(1)A组由F1获得F2的方法是 ,F2矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占 。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮杆抗病植株中,最可能产生不育配子的是 类。 (3)A、B、C三组方法中,最不容易获得矮杆抗病小麦新品种的方法是 组,原因是 。
(4)通过矮杆抗病Ⅱ获得矮杆抗病小麦新品种的方法是 。
(5)在一块高杆(纯合体)小麦田中,发现了一株矮杆小麦。请设计实验方案探究该性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)__________________ 。
【答案】(1)自交,2/3 (2) Ⅱ (3)C,基因突变频率低且不定向(4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍(或秋水仙素处理小麦幼苗)(5)将矮杆小麦与高杆小麦杂交:如果子一代为高杆,子二代高杆:矮杆=3:1(或出现性状分离),则矮杆性状是由基因突变造成的;否则,矮杆性状是环境引起的。(3分)或将矮杆小麦与高杆小麦种植在相同环境条件下,如果两者未出现明显差异,则矮杆性状由环境引起;否则,矮杆性状是基因突变的结果。 【解析】 试题分析:
(1)A组中F1到F2属于自交,得到的F2 矮杆抗病植株为ttRR:ttRr=1:2,所以不稳定遗传的个体占2/3;
(2)B组中花药离体培养获得的矮杆植株属于单倍体,会出现不育的配子; (3)基因突变的频率低且不定向,所以C组育种较难获得符合要求的新品种; (4)对矮杆抗病Ⅱ使用秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍,可获得矮杆抗病小麦新品种。
(5)假设是由环境引起的不可遗传变异,种植后结果会怎样,或假设矮杆植株是由基因突变引起的的可遗传变异,其遗传情况如何,然后反向描述即可。
考点:本题考查遗传定律与育种的知识。意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
83.生物中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(2n=8)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。果蝇短肢基因位于常染色体上,将短肢果蝇个体与纯合正常肢个体交配得F1,F1自由交配得F2,子代的表现型及比例如下表:
短肢 正常肢 85 245 F1 0 F2 79 (1)某果蝇体细胞染色体组成如图,则该果蝇的性别是 。
(2)4号染色体单体果蝇所产生的配子中的染色体数目为 。
(3)现利用正常染色体正常肢和短肢、4号染色体单体的正常肢和短肢共4种纯合果蝇,来探究短肢基因是否位于4号染色体上。请完成以下实验设计: 实验步骤:
①选择__________________________亲本果蝇杂交,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:
a.若 ,则说明短肢基因位于4号染色体上; b.若_______________________________;则说明短肢基因不位于4号染色体上。 (4)若通过(3)确定了短肢基因位于4号染色体上,则将非单体的正常肢(纯合)果蝇与短肢4号染色体单体果蝇交配,后代出现正常肢4号染色体单体果蝇的概率为_______。 【答案】(1)雄性
(2)4条或3条(答不全不得分)
(3)①正常染色体短肢果蝇和4号染色体单体的正常果蝇 ②子代中出现正常肢果蝇和短肢果蝇,且比例接近1:1; 子代全为正常肢果蝇 1/2 【解析】 试题分析:
(1)观察题图,果蝇体细胞染色体有4对,其中1对大小不同,说明是异型性染色体,是雄性果蝇。
(2)4号染色体单体的果蝇所产生的配子中正常的配子是4条染色体,缺失的是3条染色体。
(3)要想判断基因是否位于4号染色体上,可以选择测交方案。从表格体现的数据说明,果蝇的正常肢对短肢是显性,假设由一对等位基因(E和e)控制。即正常染色体的短肢果蝇(ee)与正常肢(纯合)4号染色体单体果蝇(EO或EE)杂交:①若短肢基因位于4号染色体
上,得到F1代基因型为Ee:eO=1:1,②若短肢基因不位于4号染色体上,若得到F1代基因型均为Ee,则表现全为正常肢。
(4)若短肢基因位于4号染色体上,非单体的正常肢(纯合)果蝇(EE)与短肢4号染色体单体果蝇(e)交配,后代的基因型为Ee与EO,因此出现正常肢单体果蝇的概率为1/2。 考点:本题考查染色体变异的有关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
84.野生猕猴桃是一种多年生的富含V.C的二倍体(2n=58)小野果。下图是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子(aa)为实验材料培育抗虫猕猴桃无籽新品种的过程,据图回答:
(1)填育种类型:① ③ ⑥ (2)若②过程是自交,在产生的子代植株中AA的概率为 ;
(3)③⑦过程用到的药剂是 ,原理是 ,经③过程产生的AAaa植株是 (填“纯合子”或“杂合子”); (4)若④过程是自交,则产生的AAAA的概率是 。 (5)若⑤过程是杂交,产生的AAA植株的体细胞含染色体数目是 ,该植株所结果实无籽的原因是减数分裂过程中 ;AA植株和AAAA植株不是一个物种的原因是 。
(6)⑥过程中用到的工具酶是 、 ,操作步骤的第三步是 ;AAA的细胞成功接受抗虫B基因后,经植物组织培养产生幼苗,移栽后长成AAAB的抗虫新品种植株,该过程中产生的变异类型是 。 【答案】
⑴诱变育种 多倍体育种 基因工程(育种) ⑵ 1/4 ⑶秋水仙素 抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍 杂合子 ⑷ 1/36 ⑸ 87 联会紊乱,不能产生能育(有效)的配子 杂交后代不育⑹限制酶 DNA连接酶 将目的基因导入受体细胞 基因重组 【解析】
试题分析:⑴据图可知,aa变为Aa,发生了基因突变,因此对应的育种方式为诱变育种;Aa变成AAaa,表明染色体数目加倍,对应的育种方式是多倍体育种;过程⑥是将另一种生物的基因B导入个体中,属于基因工程育种。⑵Aa自交出现AA的概率为1/4.⑶诱导染色体数目加倍通常使用的试剂是秋水仙素,原理是抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍;由Aa经秋水仙素处理后形成的AAaa属于杂合子。⑷AAaa个体能产生的配子种类及比例分别是:AA:Aa:aa=1:4:1,即AA的概率为1/6,因此AAaa个体自交形成AAAA的概率为1/6×1/6=1/36.⑸根据题干可知,猕猴桃的一个染色体组中有29条染色体,故AAA含有3个染色体组,共有87条染色体;三倍体植株在减数分裂过程,联会紊乱,不能产生可育配子,因此高度不育;由于AA植株和AAAA植株杂交的后代AAA不育,因此二者之间存在生殖隔离,属于不同的物种。⑹基因工程中需要使用的工具酶有限制酶和DNA连接酶;基因工程的第三步是将目的基因导入受体细胞;基因工程育种的原理是基因重组。
考点:本题主要考查几种育种方法的过程和原理,意在考查考生能理解所学知识的要点,把
握知识间的内在联系,形成知识的网络结构和能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。
85.甲、乙为某种二倍体植物的2个植株,其体细胞中2对同源染色体(Ⅰ和Ⅱ)及相关基因分别见图甲和图乙,其中图乙表示变异情况。减数分裂时,染色体联会过程均不发生交叉互换。A和B是显性基因,A和a分别控制高茎和矮茎;B和b分别控制红花和白花。
(1)若甲植株进行自交产生的子代为N。N的矮茎红花个体中纯合子占 ;若选择N的全部高茎红花植株自由交配,其子代中矮茎白花个体占 。
(2)乙植株发生了的变异类型是 ;发生该变异时,图中所示基因B的碱基序列是否改变? 。(填“是”或“否”)。
(3)甲植株图中相关基因的遗传符合 定律。 【答案】
(1)1/3 1/81 (2)染色体易位或染色体结构变异 否(3)自由组合 【解析】 试题分析:(1)由于甲植株的基因型为AaBb,所以其自交产生的子代中矮茎红花个体的基因型为aaBB和aaBb,其中纯合子占1/3;高茎红花植株的基因型及比例为AABB:AaBB:AABb:AaBb=1:2:2:4,则A的基因频率为12/18=2/3,a的基因频率为1/3;B的基因频率为12/18=2/3,b的基因频率为1/3.全部高茎红花植株自由交配,其子代中矮茎白花个体(aabb)占1/3×1/3×1/3×1/3=1/81。⑵非同源染色体之间的片段互换属于易位;染色体结构变异不改变基因中碱基对的排列顺序。⑶由于两对基因为位于两对同源染色体中,因此遵循自由组合定律。
考点:本题主要考查基因自由组合定律的应用,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系和识图、计算能力。
86.玉米的除草剂抗性(简称抗性,T)与除草剂敏感(简称非抗,t)、非糯性(G)与糯性(g)互为相对性状,它们分别位于两对同源染色体上。现在以纯合的非抗非糯性玉米(甲)为材料,经过诱变处理获得抗性非糯性个体(乙);同时对甲的花粉进行诱变处理并培养等,获得可育的非抗糯性个体(丙)。
请回答:
(1)获得丙的过程中,运用了诱变育种和________________育种技术。
(2)若要培育抗性糯性的新品种,采用乙与丙杂交,F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体;从F1中选择表现型为________的个体自交,F2中有抗性糯性个体,其比例是_______。 (3)采用自交法鉴定F2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为__________的个体,则被鉴定个体为纯合子;反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的
鉴定过程。
(4)A和a是玉米DNA上的一对等位基因。为了研究T、t与A、a的位置关系,遗传学家对若干基因型为AaTt和AATT个体杂交后代的基因型进行了分析。结果发现这些后代的基因型只有AaTT 和AATt两种。据此,可以判断这两对基因位于_________染色体上,理由是_______。 【答案】(1)单倍体(2)抗性非糯性 3/16(3)非抗糯性
(4)同源 基因AaBb个体只产生Ab、aB两种类型配子,不符合自由组合定律 【解析】
试题分析: (1)甲的花粉培养成的植株是单倍体,而丙是可育的植株个体,即用秋水仙素处理,所以运用了单倍体育种过程。(2)由丙的培育过程中知,丙为纯合子,基因型为ttgg.乙与丙杂交,F1中既有抗性又有非抗性个体,所以乙的基因型为Tt;F1全为非糯性,所以乙的基因型为GG,因此乙的基因型为TtGG.要培育抗性糯性品种,需要从F1中选择抗性非糯性个体进行自交. F1中抗性非糯性的基因型为TtGg,自交后代中抗性糯性个体(T_gg)占的比例为:3/4*1/4=3/16.(3)F2中抗性糯性个体的基因为Ttgg或TTgg,自交后代中没有非抗糯性时,则为纯合子.(4)AATT产生的配子是AT,子代的基因型为AaTT 和AATt,所以另一各配子为aT和At,即为AaTt产生的配子,所以这两对基因位于一对同源染色体上,
考点: 本题考查变异与育种,意在考查考生识记所列知识点,并能运用所学知识做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
87.动物中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(2n=8)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。
(1)某果蝇体细胞染色体组成如图,则该果蝇的性别是 ,从变异类型看,单体属于 。
(2)4号染色体单体的果蝇所产生的配子中的染色体数目为 。
(3)果蝇群体中存在短肢个体,短肢基因位于常染色体上,将短肢果蝇个体与纯合正常肢个体交配得F1,F1自由交配得F2,子代的表现型及比例如表所示。据表判断,显性性状为 ,理由是 。 短肢 正常肢 F1 F2 0 79 85 245 (4)根据判断结果,可利用非单体的短肢果蝇与正常肢(纯合)4号染色体单体果蝇交配,探究短肢基因是否位于4号染色体上。请完成以下实验设计。 实验步骤:
①让非单体的短肢果蝇个体与正常肢(纯合)4号染色体单体果蝇交配,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 ,则说明短肢基因位于4号染色体上;
②若 ,则说明短肢基因不位于4号染色体上。
(5)若通过(4)确定了短肢基因位于4号染色体上,则将非单体的正常肢(杂合)果蝇与短肢4号染色体单体果蝇交配,后代出现短肢果蝇的概率为 。
(6)图示果蝇与另一果蝇杂交,若出现图示果蝇的某条染色体上的所有隐性基因都在后代中表达,可能的原因是 (不考虑突变、非正常生殖和环境因素);若果蝇的某一性状的遗传特点是子代的表现总与亲代中雌果蝇一致,请尝试解释最可能的原因 。 【答案】(1)雄性 染色体变异 (2)4条或3条
(3)正常肢 F1全为正常肢(或F2中正常肢∶短肢≈3∶1)
(4)①子代中出现正常肢果蝇和短肢果蝇,且比例为1∶1 ②子代全为正常肢
(5)1/2 (6)与之交配的(雌)果蝇的有关染色体上的相应的(有关)基因都是隐性基因 控制该性状的基因在线粒体中
【解析】(1)题图中有一对染色体形态、大小不同,为性染色体XY,故该果蝇为雄性。单体属于染色体数目变异。(2)4号染色体单体的果蝇产生的配子中染色体数目正常(4条)或少一条(3条)。(3)F1全为正常肢,据此可判断正常肢为显性。(4)若正常肢、短肢这对等位基因位于4号染色体上,则正常肢(纯合)4号染色体单体果蝇产生的配子一半含正常肢基因,一半既不含正常肢基因也不含短肢基因,与非单体的短肢果蝇个体交配,子代中正常肢果蝇∶短肢果蝇=1∶1;若正常肢、短肢这对等位基因不位于4号染色体上,则正常肢(纯合)4号染色体单体果蝇产生的配子都含正常肢基因,与非单体的短肢果蝇个体交配,则子代全为正常肢。(6)在不考虑基因突变、染色体变异、非正常生殖和环境因素的前提下,若某条染色体上的所有隐性基因都在后代中表达,说明与之交配的另一个体该染色体上的基因全为隐性。由题干可知,某性状表现为母系遗传,相关基因在线粒体中。 88.普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种,控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验:
请分析回答:
(1)A组由F1获得F2的方法是 ,F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占 _ ________________________ 。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中,最可能产生不育配子的是 类。
(3)A、B、C三种方法中,最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是 组,原因是 _____________________________________________________________。
(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种最常用的方法是 _____________ _________________________________________________________________。 获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占 _____________。
(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中,发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)。
___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 【答案】(1)自交 2/3 (2)Ⅱ
(3)C 基因突变频率低且不定向 (4)秋水仙素诱导染色体加倍 100%
(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交;如果子一代为高秆,子二代高秆∶矮秆=3∶1(或出现性状分离),则矮秆性状是基因突变造成的;否则,矮秆性状是环境引起的(或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下,如果两者未出现明显差异,则矮秆性状由环境引起;否则,矮秆性状是基因突变的结果) 【解析】(1)A组是杂交育种,F1需要自交才能获得F2。F2矮秆抗病植株中1/3是纯合子,2/3是杂合子。
(2)矮秆抗病Ⅱ是单倍体,不存在同源染色体,最可能产生不育配子。 (3)基因突变频率低,且具有不定向性,最不容易获得矮秆抗病小麦品种。 (4)矮秆抗病Ⅱ是单倍体,要获得正常个体,需要诱导染色体加倍。
(5)验证该矮秆小麦是否发生基因突变,可以进行杂交,获得子一代,自交观察子二代表现型及比例(或者将该个体和高秆个体一起培养,进行性状对比)。 89.家蚕是二倍体生物,含56条染色体,ZZ为雄性,ZW为雌性。 (1)正常情况下,雌蚕减数分裂过程中产生的次级卵母细胞中含有W染色体的数量是 条。 (2)下图为科学家培育出“限性斑纹雌蚕”过程图。图中“变异家蚕”的变异类型属于染色体变异中的___。由“变异家蚕”培育出“限性斑纹雌蚕”所采用的育种方法是___。
(3)在家蚕的一对常染色体上有控制蚕茧颜色的黄色基因(Y)与白色基因(y)。在另一对常染色体上有I、i基因,当基因I存在时会抑制黄色基因Y的作用,从而使蚕茧变为白色;而i基因不会抑制黄色基因Y的作用。若基因型为IiYy、iiYy的两个个体交配,产生了足够多的子代,子代的表现型及其比例为___。若基因型为IiYy的两个个体的F1自由交配,F2中出现结白色茧的概率是___。
ddd
(4)家蚕中D、d基因位于Z染色体上,d是隐性致死基因(基因型ZZ、ZW的受精卵不能发
d
育,但Z的配子有活性)。问是否能选择出相应基因型的雌雄蚕杂交,使后代只有雄性?___,请根据亲代和子代基因型情况说明理由___。 【答案】(1)0或1或2
(2)染色体结构的变异(染色体易位或移接) 杂交育种 (3)白色:黄色=5:3 13/16
DDDDd
(4)不能 因为雌蚕只有ZW基因型,雄蚕有ZZ、ZZ基因型;任一杂交组合后代都不可能只有雄性(合理即可) 【解析】 试题分析:
(1)正常情况下,雌蚕ZW减数分裂过程中产生的次级卵母细胞中含有W染色体的数量是0(不含有W),或1(减数第二次分裂前中期)或2(减数第二次分裂后期)。 (2)由图可知变异的家蚕出现了一条II号染色体易位到了W染色体上,属于染色体结构变异;据图可知由“变异家蚕”培育出“限性斑纹雌蚕”所采用的育种方法是杂交育种。 (3)由题意可知只有基因型为iiY-的是黄色,其余基因型都是白色,故基因型为IiYy、iiYy的两个个体交配,后代出现黄色茧的概率为1/2×3/4=3/8,因此白色与黄色的比例为5:3;若基因型为IiYy的两个个体交配,子代有16种结合方式,出现结白色茧的个体包括I_Y_、I_yy和iiyy三种类型,所占的比例分别为9/16、3/16和1/16,因此出现白色茧的概率共有13/16。
DDDDdDDDD
(4)因为雌蚕只有ZW基因型,雄蚕有ZZ、ZZ基因型(1分);杂交组合ZW×ZZ、ZWDdD
×ZZ均可产生ZW的雌性后代,故不能通过择出相应基因型的雌雄蚕杂交,使后代只有雄性。
考点:本题考查减数分裂、染色体变异、基因的自由组合定律的有关知识,意在考查考生识
图能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论;能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
90.下图为果蝇体细胞染色体及部分基因位置的示意图,请回答有关问题:
(1)果蝇的体细胞内有 个染色体组,一个卵细胞内的染色体组成可表示为 (用图中序号表示)。
(2)实验得知,基因(C、c)与(D、d)位于III号染色体上,基因型为dd的个体胚胎致死。两
对等位基因功能互不影响,且在减数分裂过程不发生交叉互换。这两对等位基因 (遵循/不遵循)自由组合定律。以基因型如上图所示的雌雄果蝇为亲本进行自由交配,后代中基因型为CcDd个体所占比例为 。
(3)摩尔根通过果蝇伴性遗传实验证明了基因位于染色体上(白眼基因b位于X染色体上)。他的学生布里奇斯在重复其果蝇伴性遗传实验时,又发现了例外现象。他观察了大量的白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代,发现大约每2000个子代个体中,有一个可育的白眼雌蝇或不育的红眼雄蝇。已知几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如下表所示: 染色体 XXY 组成 性状 XO YO XYY XXX 雌性, 雄性, 死亡 可育 不育 雄性, 死亡 可育 这些例外现象的产生是由于X染色体在 (填具体时期)不分开,产生了性染色体组成为 的卵细胞。该例外的可育白眼雌果蝇与正常红眼雄果蝇杂交,子代中自眼雄果蝇的基因型为 。
(4)多一条IV号染色体的三体果蝇可以正常生活且能正常减数分裂,但性状和正常个体不同,可用于遗传学研究。果蝇的正常眼(E)对无眼(e)是显性,等位基因位于常染色体上。现利用无眼果蝇与纯合的正常眼IV号染色体三体果蝇交配,探究无眼基因是否位于IV号染色体上。 实验步骤:①用无眼果蝇与纯合正常眼三体果蝇杂交,得F1; ②将F1中三体果蝇与 交配,得F2; ③观察并统计F2的表现型及比例。
结果预测:若F2中 ,则说明无眼基因位于IV号染色体上; 若F2中 ,则说明无眼基因不在IV号染色体上。 【答案】(1)2 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X (2)不遵循 2/3
bb
(3)减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期 XX或0 XY、XYY (4)无眼果蝇 正常眼:无眼=3:1 正常眼:无眼=1:1 【解析】 试题分析:
(1)果蝇的体细胞含有2个染色体组,卵细胞中的染色体为一个染色体组,染色体组成为
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X四条染色体。 (2)由于C、c和D、d位于一对同源染色体上,因此不遵循基因的自由组合定律;由于CcDd产生的配子有两种,CD和cd,比例为1:1,因此图中的雌雄果蝇交配,后代的基因型有CCDD、CcDd、ccdd三种,比例为1:2:1,由于dd个体死亡,因此基因型为CcDd个体所占比例为2/3。
(3)分析表中的染色体组成,卵细胞中X染色体在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂
bb
后期时没有分开,形成的子代卵细胞为XX或O。可育白眼雌果蝇的基因型为XXY,正常雄
Bbb
果蝇为XY,子代白眼雄果蝇的基因型为XY、XYY。
(4)若无眼基因位于IV号染色体上,亲本的无眼果蝇和正常眼果蝇基因型为ee、EEE,得到的F1基因型为EEe,由于F1产生的配子有四种:E、Ee、EE、e,比例为1:1:1:1,因此让F1测交得到的F2代基因型为Ee、Eee、EEe、ee,只有ee表现型为1/4,因此表现型为正常眼:无眼=3:1;
若无眼基因不位于IV号染色体上,亲本的无眼果蝇和正常眼果蝇基因型为ee、EE,得到的F1基因型为Ee,产生的配子有两种E:e=1:1,与无眼果蝇测交后代表现型为正常眼:无眼=1:1。
考点:本题考查基因的分离定律、染色体变异的有关知识,意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题;理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。 91.下图表示以某种农作物(1)和(2)两个品种为基础,培育出(4)、(5)、(6)、(7)四个品种的过程。根据下图,回答下列问题(每空2分,共18分):
(1)AABB I (2)aabb VI (7)Aabb (4)Ab III (3)AaBb IV (6)AAaaBBbb II V (5)AAbb
(1)用<1>和<2>培育出<5>所采用的方法I和II分别称为______和_____,其培育出<5>所依据的原理是_______。 (2)由<3>培育出<4>的常用方法III是___;由<4>培育成<5>的方法V称____,其优点_______。 (3)由<3>培育出<6>的常用方法IV是_______,其形成的<6>称_______。 (4)由<2>培育出<7>的方法VI是_______ 【答案】(1)杂交 自交, 基因重组;
(2)花药离体培养; 人工诱导染色体加倍,缩短育种年限;
(3)人工诱导多倍体,多倍体 (4)采用射线照射或药剂处理等人工诱变方式 【解析】 试题分析:
(1)杂交育种是通过杂交将位于不同亲本上的优良性状集中到同一植株上,然后通过自交将基因型纯化。 所以I过程为杂交,II过程为自交。所依据的原理是基因重组。
(2)III过程是花药离体培养,得到的单倍体经秋水仙素处理后,使染色体数目加倍,得
到的个体都是纯合子,这种育种方法是单倍体育种,其优点是可缩短育种年限。
(3)由<3>培育出<6>,常采用秋水仙素处理,抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍,获得,育种方法是多倍体育种。
(4)由<2>培育出<7>是利用射线等处理使基因发生突变,获得所需要的性状,属于诱变育种。
考点:本题考查不同育种方法的过程的知识。意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容,能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
92.(11分)以酒待客是我国的传统习俗,有些人喝了一点酒就脸红,我们称为“红脸人”,有人喝了很多酒,脸色却没有多少改变,我们称为“白脸人”。乙醇进入人体后的代谢途径如下,请回答:
4号染色体上的显性基因(A) 12号染色体上的隐性基因(b)
乙醇脱氢酶(ADH)
乙醇
乙醛
乙醛脱氢酶(ALDH)
乙酸
(1)“白脸人”两种酶都没有,其基因型有 、 ,“红脸人”体内只有ADH,饮酒后血液中 含量相对较高,毛细血管扩张而引起脸红。由此说明基因可通过控制 ,进而控制生物的性状。 (2)有一种人既有ADH,又有ALDH,号称“千杯不醉”,就上述材料而言,酒量大小与性别 关,理由是 。
(3)21三体综合征是一种染色体异常遗传病,调查中发现经常过量饮酒者和高龄产妇,生出患儿的概率增大。医院常用染色体上的一段短串联重复序列作为遗传标记(“+”表示有该标记,“-”表示无),对该病进行快速诊断。
①为了有效预防21三体综合征的发生,可采取的措施有 、 。
②现诊断出一个21三体综合征患儿(标记为“++ -”),其父亲为“+ -”,母亲为“- -”。该小孩患病的原因是其 (父亲/母亲)产生生殖细胞时 染色体在 时没有移向两极。 【答案】(11分)
(1)aaBB、aaBb 乙醛 酶的合成来控制代谢过程 (2)无关,因为两对等位基因都位于常染色体上 (3)①适龄生育、不酗酒、产前诊断(任选2)
②父亲 21号(或答次级精母细胞) 减数第二次分裂后期(或答减数分裂) 【解析】 试题分析:(1)依据题干信息及图示信息可推知:白脸人的基因型为aaB_ ,该图示说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物的性状。(2)酒量大小与性别无关,因为控制ADH和ALDH的基因都位于常染色体上。(3)依据题干及所学知识可知有效预防21三体综合征的措施:适龄生育、不酗酒、产前诊断等。由患儿(标记为“++ -”),其父亲为“+ -”,母亲为“- -”知是“+ +”的精子和“-”卵细胞结合产生。
考点:本题考查减数分裂及异常的相关知识,意在考查运用所学知识与观点结合信息,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
93.球茎紫堇的有性生殖为兼性自花授粉,即开花期遇到持续降雨,只进行自花、闭花授粉。天气晴朗,可借助蜜蜂等昆虫进行传粉。紫堇的花色(紫色AA、黄色Aa、白色aa)与花梗长度(长梗对短梗为显性,基因用“B、b”表示)两对性状独立遗传。现将相等数量的紫花短梗(AAbb)和黄花长梗(AaBB)两个品种的球茎紫堇间行种植,请回答:
(1)若开花期连续阴雨,黄花长梗(AaBB)植物上收获种子的基因型有______________种, 所控制对应性状的表现型为______________________________。若开花期内短暂阴雨后,天气晴朗,则紫花短梗植株上所收获种子的基因型为______________。
(2)紫堇花瓣的单瓣与重瓣是由一对等位基因(E、e)控制的相对性状。自然界中紫堇大多为单瓣花,偶见重瓣花。人们发现所有的重瓣紫堇都不育(雌、雄蕊发育不完善),某些单瓣植株自交后代总是产生大约50%的重瓣花。
①根据实验结果可知,紫蔓的单瓣花为___________性状,Fl单瓣花的基因型为___________________。
②研究发现,造成上述实验现象的根本原因是等位基因(E、e)所在染色体发生部分缺失,而染色体缺失的花粉致死所致。下图为F1单瓣紫堇花粉母细胞中等位基因(E、e)所在染色体联会示意图,请在染色体上标出相应基因
③为探究“染色体缺失的花粉致死”这一结论的真实性,某研究小组设计了以下实验方案:
图示方案获得F2的育种方式称为__________。该过程需要经过①_______、②________后得到F2,最后观察并统计F2的花瓣性状表现。 预期结果和结论:
若_____________________,则上述结论是真实的: 若_____________________,则上述结论是不存在的。 【答案】
(1)3 紫花长梗 黄花长梗 白花长梗 AAbb AABb AaBb (2)①显 Ee ②
③单倍体育种,花药离体培养 秋水仙素处理 F2花瓣只有重瓣花
F2花瓣有单瓣花和重瓣花 【解析】
试题分析:(1)开花期连续阴雨,球茎紫堇只进行自花、闭花授粉,黄花长梗(AaBB)植物上收
获种子的基因型为:AABB、AaBB、aaBB,表现型为:紫花长梗、黄花长梗、白花长梗。开花期内短暂阴雨后,天气晴朗,紫花短梗植株既进行了自花、闭花授粉,又进行了异化传粉,植株上所收获种子的基因型为:AAbb、AABb、AaBb。⑵①根据单瓣植株自交后代总是产生大约50%的重瓣花,说明单瓣花为是显性,F1的基因型是Ee。②
③单倍体育种的过程:取花药离体培养培养,获得单倍体植株,然后用秋水仙素处理单倍体幼苗,获得染色体数目加倍的植株。F2花瓣只有重瓣花,则证明“染色体缺失导致花粉致死”是真实的;若F2花瓣有单瓣花和重瓣花,说明“染色体缺失导致花粉致死”是不真实的。
考点:本题主要考查基因自由组合定律的应用,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构,能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题的能力。
94.—个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时,有一对同源染色体不发生分离,所形成的次级精母细胞减数分裂的第二次分裂正常。另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常,减数分裂的第二次分裂时,在两个次级精母细胞中,有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是 A.两者产生的精子全部都不正常
B.前者产生全部不正常的精子,后者只产生一半不正常的精子 C.两者都只产生一半不正常的精子
D.前者产生一半不正常的精子,后者产生的精子都不正常 【答案】B
【解析】—个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时,有一对同源染色体不发生分离,所形成的2个次级精母细胞均不正常,这两个次级精母细胞在进行减数第二次分裂形成的4个精细胞均不正常。另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常,减数分裂的第二次分裂时,在两个次级精母细胞中,有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开,则这个次级精母细胞减数第二次分裂形成的两个精细胞均不正常,而另一个次级精母细胞减数第二次分裂形成的两个精细胞均正常。故选B
95.染色体组型展示了真核细胞中的染色体,下图是一位正常男士的染色体组型
染色体组型有规律地展示在细胞中,它们在经历什么过程? A.减数分裂前期 B.有丝分裂后期 C.有丝分裂中期 D.有丝分裂末期 E.细胞间期 【答案】C
【解析】染色体组型,即核型,是指一生物体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征。由于细胞有丝分裂中期的染色体形态固定、结构清晰,所以人们常以有丝分裂中期作为观察染色体组型的对象。在20世纪60年代以前,人们对染色体形态的观察,主要是根据着丝粒的位置进行的。在细胞有丝分裂的中期,每一条染色体都含有两条染色单体,彼此以一个着丝粒相连。由着丝粒向两个末端伸展的部分称为染色体的两臂——长臂和短臂。根据着丝粒在染色体上所处的位置,可将染色体分为四种类型:中着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体、近端着丝粒染色体、端着丝粒染色体。
用上述方法对染色体进行的组型分析,不可能十分精确。1968年以来,出现了染色体显带技术,即用特殊的染色方法,在染色体长轴上显示出一个明暗交替的带,不同染色体带型不同,但各条染色体的带型是稳定的,因此,根据不同的带型可区分不同的染色体。人的23对染色体都可以根据带型区分。染色体带型是鉴别染色体的重要依据。常用的显带技术所显示的带有Q带、G带、C带、R带等。就每一种分带技术而言,每一个染色体的带型是高度专一和恒定的。Q带所显示的是中期染色体经芥子哇吖因染色后在紫外线照射下所呈现的荧光带,这些区带相当于DNA分子中AT碱基对成分丰富的部分。 96.判断题:胚乳培养有可能获得三倍体植株。答( ) 【答案】√ 【解析】这里应该指名是被子植物的胚乳。被子植物的胚乳是2个极核和1个精子受精后的受精极核发育的产物,其染色体组成为3n。所以,被子胚乳培养有可能获得三倍体植株。但裸子植物的胚乳是1n的,裸子植物的胚乳培养不可能获得三倍体植株。 97.秋水仙素对细胞的作用是:
A .促进细胞分裂 B .抑制细胞分裂 C .促进细胞融合 D .破坏微管结构 【答案】D
【解析】本题考查的是秋水仙素作用的有关内容。秋水仙素阻断了微管的装配,破坏了其结构,使纺锤体不能形成,使有丝分裂停留在中期。D正确。故本题选D。 98.香蕉无籽,是因为:
A .香蕉是 3 倍体植物 B .香蕉种子很小
C .香蕉种子不在我们所食部分 D .香蕉种植中施加了植物激素 【答案】A
【解析】三倍体植物在减数分裂的过程中,会发生联会紊乱,减数分裂时联会发生紊乱,无法形成生殖细胞,导致种子无法合成。 99.秋水仙素的作用为点是:
A .核膜 B .微管 C .微丝 D .细胞骨架 E .中间纤维 【答案】B
【解析】秋水仙素能和里两个构成微管蛋白的亚基结合,阻止它们互相连接成微管。 100.平衡致死系统…… 。
A.用来平衡保留显性纯合致死基因的特殊品系
B.为永久纯合基因型品系
C.的特点之一是:两个隐性致死基因位于一对同源染色体的不同染色体上,为相斥相 D.的特点之一是:两个显性致死基因位于一对同源染色体的不同染色体上,致死基因间无有效的交换产生 【答案】C
【解析】平衡致死系统也称永久杂种,在平衡致死系统中,一对同源染色体的两个成员分别带有一个座位不同的隐性致死基因,这两个致死基因始终处在个别的染色体上,从而以杂合状态保存不发生分离。
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