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文檔簡介
專題02遺傳與變異
凄題型簡介
遺傳與變異是歷年來高考命題的熱點,題目靈活多變,所占分值較大,能力要求高,是體現(xiàn)高中生物
試題區(qū)分度的重要考點。從考查形式上看,對于孟德爾遺傳定律的考查,命題者經(jīng)常以基因型、表現(xiàn)
型的推斷和概率計算為核心,結(jié)合特定條件下自由組合定律的變式應(yīng)用和遺傳實驗的設(shè)計進行命題。
對于生物的變異的考查,多結(jié)合細胞分裂、DNA的復(fù)制等知識,考查內(nèi)容包括各種育種方式的原理、
操作方法和優(yōu)缺點,以及可遺傳變異原因的判斷與探究。
歲典例在線
(2022?山東濰坊模擬預(yù)測)“喜看稻菽千重浪,遍地英雄下夕煙”,中國科學(xué)家團隊對水稻科研做出了突
出貢獻:袁隆平院士被譽為“雜交水稻之父”,朱英國院士為我國雜交水稻的先驅(qū),農(nóng)民胡代書培育出了
越年再生稻等。某興趣小組在科研部門的協(xié)助下進行了下列相關(guān)實驗:取甲(雄蕊異常,雌蕊正常,表現(xiàn)為
雄性不育)、乙(可育)兩個品種的水稻進行相關(guān)實驗,實驗過程和結(jié)果如下表所示?已知水稻雄性育性由等
位基因A/a控制,A對a完全顯性,B基因會抑制不育基因的表達,反轉(zhuǎn)為可育。
PF,R個體自交單株收獲,種植并統(tǒng)計&表型
全部一半全部可育
甲與乙雜交
可育另一半可育株:雄性不育株=13:3
(1)控制水稻雄性不育的基因是,該興趣小組同學(xué)在分析結(jié)果后認為A/a和B/b這兩對等
位基因在遺傳時遵循基因的自由組合定律,其判斷理由是
(2)Fz中可育株的基因型共有種;僅考慮Fz中出現(xiàn)雄性不育株的那一半,該部分可育株中能穩(wěn)
定遺傳的個體所占的比例為o
(3)若要利用E中的兩種可育株雜交,使后代雄性不育株的比例最高,則雙親的基因型為
(4)現(xiàn)有各種基因型的可育水稻,請利用這些實驗材料,設(shè)計一次雜交實驗,確定某雄性不育水稻丙的
基因型。請寫出實驗思路并預(yù)期實驗結(jié)果,得出相應(yīng)結(jié)論
標準答案評分細則滿分規(guī)則
(1)A(2分)F個體自交,單
第一空:答案唯一;第二空:
株收獲得到的F2中的一半表(1)看準答題位置,一定按順
有兩個采分點,第一個采分點
現(xiàn)的性狀分離比為可育株:序填寫。例如第二問的兩個
如果答F,個體自交單株收獲
雄性不育株=13:3,而13:空,如果答成7/13、7則不能
得到的Fz中的一半表現(xiàn)的性
3是9:3:3:1的變式(1給分。
狀分離比為可育株:雄性不
分),說明該性狀受兩對等位(2)親本選擇按條件。遺傳實
育株=13:3,比數(shù)之和為16
基因控制,遵循自由組合定律驗選擇親本時,要注意題干限
也可得1分
(1分)(本空共2分)定的親本選擇范圍。如果親本
第一空:答案唯一;第二空:選擇錯誤,其結(jié)果和結(jié)論同樣
(2)7(2分)7/13(3分)
答案唯一錯誤。
如果雙親的基因型順序顛倒(3)不要混淆遺傳實驗的思路
(3)aabb和AABb(2分)
也可得滿分和步驟。實驗思路是簡述如何
(4)實驗思路為:取基因型為實驗,是對實驗步驟的提煉描
aabb的可育株與水稻丙雜交述,一般不需要詳細步驟。實
該空屬于長句表達中的“實驗
(2分),觀察后代植株的育性驗步驟需要設(shè)計詳細,具有可
思路與結(jié)果結(jié)論”類?!皩嶒?/p>
(1分)。若后代全是雄性不育重復(fù)操作性,需要詳細分步進
思路”涉及2個采分點;“預(yù)
植株,則丙基因型是AAbb(l行敘述。
期實驗結(jié)果,得出相應(yīng)結(jié)論”
分);若后代出現(xiàn)可育植株和(4)遺傳類實驗結(jié)果和結(jié)論要
必須涉及兩個方面,可分別給
雄性不育植株,且比例為1:全面。預(yù)期結(jié)果要考慮全面,
分
1,則丙的基因型為Aabb(1寫全可能出現(xiàn)的結(jié)果
分)(本空共5分)
【解析】(1)由題干信息分析可知,B基因會抑制不育基因的表達,反轉(zhuǎn)為可育,說明雄性不育株一定
不含B基因,進而確定控制雄性不育的基因為A。B個體自交得到的F?中的一半出現(xiàn)可育株:雄性不育株=
13:3,13:3是9:3:3:1的變式,說明該性狀受兩對等位基因控制,遵循自由組合定律,該比值的出
現(xiàn)是基因重組(或自由組合)的結(jié)果。(2)根據(jù)分析,甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB,M的基因型為
1/2AaBb、l∕2aaBb°AaBb自交后代的基因型共9種,其中AAbb、Aabb表現(xiàn)為不育,因此可育株的基因型共
有9-2=7種。僅考慮作中出現(xiàn)雄性不育株的那一半,該部分可育株個體的基因型為1/13AABB、2∕13AABb,
2/13AaBB、4/13AaBb、l∕13aaBB,2∕13aaBb,l∕13aabb,其中2/13AABb和4/13AaBb自交后代會發(fā)生性狀
分離,其他均能穩(wěn)定遺傳,故該部分可育株中能穩(wěn)定遺傳的個體所占的比例為1-2/13-4/13=7/13?(3)
利用F2中的兩種可育株雜交,要使得到雄性不育株AJ?b的比例最高,可確定其中一個親本全部產(chǎn)生b的配
子,則親本之一的基因型一定是aabb,另一親本能產(chǎn)生A的配子,則另一親本的基因型為AABb,所選個體
的基因型為aabb和AABbo(4)水稻不育植株的基因型為Λbb,要確定水稻丙的基因型,可采用測交的方法,
取基因型為aabb的可育株與水稻丙雜交,觀察后代植株的育性。若后代全是雄性不育植株,則丙基因型是
AAbb;若后代出現(xiàn)可育植株和雄性不育植株,且比例為1:1,則丙的基因型為Aabb
【答案】(DAR個體自交,單株收獲得到的Fz中的一半表現(xiàn)的性狀分離比為可育株:雄性不育株=13:
3,而13:3是9:3:3:1的變式,說明該性狀受兩對等位基因控制,遵循自由組合定律(2)77/13
(3)aabb和AABb(4)取基因型為aabb的可育株與水稻丙雜交,觀察后代植株的育性。若后代全是雄性不
育植株,則丙基因型是AAbb;若后代出現(xiàn)可育植株和雄性不育植株,且比例為1:1,則丙的基因型為Aabb
(2022?江蘇淮安模擬預(yù)測)三體是果蠅常見的一種染色體變異,指某一同源染色體增加一條變?yōu)?
條,在減數(shù)分裂I后期同源染色體分離時,3條染色體有兩條移向細胞一極,另一條移向細胞另一極。
(1)三體果蠅在減數(shù)分裂∏后期,每個次級精母細胞含有的染色體數(shù)量是
(2)三體可以幫助研究者對果蠅的基因進行定位。果蠅的有眼(E)對無眼(e)為顯性,現(xiàn)有兩個果蠅純合
品系,品系A(chǔ)有眼,4號染色體為三體,品系B無眼,染色體數(shù)正常。將果蠅品系A(chǔ)與品系B雜交,得到
R,再將R自由交配,得到F2。(假設(shè)染色體變異、無眼均不影響果蠅的生存和繁殖)
①若果蠅控制有眼或無眼的基因不在4號染色體上,F(xiàn)z無眼果蠅所占比例為;
②若果蠅控制有眼或無眼的基因在4號染色體上,F(xiàn),果蠅的基因型為一,國果蠅中
無眼個體所占比例為。
(3)三體果蠅部分基因拷貝數(shù)量多于一般果蠅,但并不代表基因總的表達量就會高于一般果蠅。同一基
因在不同個體中拷貝數(shù)不同,但總的表達量相同,稱為劑量補償效應(yīng)。
①研究者測定了2號染色體三體果蠅部分基因每個拷貝的表達水平,結(jié)果如圖所示。圖示基因中,位
于2號染色體上的是0
3.51
3.Z.0
.59
(Z
邂
妾L
?.5
)
L.05
a
S.0
PgkGpdhcMdhAdhDdc
基因
②除三體果蠅之外,雌果蠅X染色體上的基因也存在劑量補償效應(yīng),對于劑量補償效應(yīng)的實現(xiàn)方式,
研究者提出了兩種猜想。
猜想一:雌果蠅兩條X染色體上的基因均表達,但表達量降低;
猜想二:雌果蠅兩條X染色體僅有隨機一條上的基因表達。
為了驗證猜想,研究者用純合的紅眼和白眼果蠅進行實驗,紅眼對白眼為顯性,控制眼色的基因位于X
染色體上,且Y染色體上沒有其等位基因。
設(shè)計實驗:_______________________________________________________
預(yù)期結(jié)果:若,
則猜想一成立;若,
則猜想二成立。
【解析】(1)根據(jù)題意,進入減數(shù)分裂II前期時,其中一個細胞含有5條染色體(比正常次級精母細胞
多1條),另一個細胞含有4條染色體,在減數(shù)分裂II后期時,著絲粒分裂,染色體數(shù)加倍,每個次級精母
細胞含有的染色體數(shù)量是10條或8條。
(2)①若果蠅控制有眼或無眼的基因不在4號染色體上,則親本有眼為EE,無眼為ee,R全為Ee,E2
無眼果蠅ee所占比例為1/4。
②若果蠅控制有眼或無眼的基因在4號染色體上,則親本有眼為EEE,無眼為ee,E的基因型為EEe
和Ee,比例為1:1,R產(chǎn)生配子5/12E、2∕12Ee>4∕12e,1/12EE,同無眼果蠅ee所占比例(4/12/=1/9。
(3)①根據(jù)定義,同一基因在不同個體中拷貝數(shù)不同,但總的表達量相同,稱為劑量補償效應(yīng)。圖中&大
GPdh、C也妨表達量相同,說明這三個基因位于2號染色體上。
②若猜想一正確,則純合紅眼雌果蠅每條染色體上的基因表達量降低,若猜想二正確,則純合紅眼雌
果蠅有一條染色體上的基因正常表達,有一條染色體上的基因不表達。故可通過實驗使純合的紅眼雌果蠅
和白眼雄果蠅雜交,統(tǒng)計子代的表型及比例即可進行驗證。若猜想一正確,則子代雌果蠅全為紅眼,只是
可能顏色稍淺;若猜想二正確,則子代獲得正常表達的染色體雌果蠅為紅眼,獲得不表達的染色體雌果蠅
為白眼。
【答案】(1)8或10
(2)①1/4②EEe或Ee1/9
(3)①∕?kGpdh、CMdh②取純合紅眼雌蠅和純合白眼雄蠅雜交,統(tǒng)計子代雌蠅的性狀分離比子代
雌蠅均為紅眼子代雌蠅紅眼:白眼=1:1
刷模擬
1.(2022山東濟南三模)玉米是雌雄同株異花的農(nóng)作物。科學(xué)家發(fā)現(xiàn),玉米籽粒正常與干癟受一對等位基因
A/a控制,干癟的籽粒無發(fā)芽能力;玉米的育性受另外一對等位基因M/m控制,其中基因型為MM、Mm的個體可
產(chǎn)生可育的雌雄配子,m?n表現(xiàn)為雄性不育。
(1)將基因型為MM的正常玉米籽粒種植,開花時隨機受粉,成熟后收獲R種子再種植。R植株自花受粉后,有
1/2的R植株果穗上結(jié)出干癟種子,則親代正常籽粒中純合子所占比例為。
(2)將基因型為AaMm的植株連續(xù)自交兩代,發(fā)現(xiàn)Fl植株中雄性可育植株與雄性不育植株的比例為3:1,則可
判斷A∕a,M∕m兩對等位基因分別位于(填“一對”或“兩對”)同源染色體上,理由
是o&植株中雄性不育個體所占的比例為O
(3)在玉米雜交育種過程中,為了持續(xù)獲得雄性不育植株,將雄配子致死基因B、紅色胚帶熒光基因R(正常玉
米黃色胚)和花粉育性恢復(fù)基因M(使雄性不育植株恢復(fù)育性)構(gòu)成緊密連鎖的“元件”,可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將
單個“元件”導(dǎo)入雄性不育植株細胞的染色體上。請簡述利用該轉(zhuǎn)基因植株持續(xù)獲得非轉(zhuǎn)基因雄性不育植
株的育種過程。(以上植株均不含a基因)
(4)將上述轉(zhuǎn)基因植株作母本與基因型為MM的玉米雜交,R自交,假設(shè)所有卵細胞均可受精,F,植株中有1/8
的雄性不育植株,可知單個基因B、R和M構(gòu)成的緊密連鎖的“元件”導(dǎo)入雄性不育植株細胞的(填
“①”“②”或“①或②")染色體上。
【解析】(1)將基因型為MM的正常玉米籽粒種植,開花時隨機受粉,成熟后收獲品種子再種植。F植株自花
受粉后,有1/2的R植株果穗上結(jié)出干癟種子,則可知干癟為隱性性狀,正常為顯性性狀;儲中基因型為AaMM
的植株占1/2,故親本正常籽粒的基因型為AAMM、AaMM,設(shè)親代產(chǎn)生的aM配子比例為X,則AM配子比例為「%
由于基因型為aa的種子無發(fā)芽能力,可計算2A-×(I-X)÷(1-√)?1∕2,解得X為1/3,故基因型為AaMM的個體
所占比例為2/3,基因型為AAMM的個體所占比例為1/3,即親代正常籽粒中純合子所占比例為1/3。(2)將基
因型為AaMm的植株連續(xù)自交兩代,發(fā)現(xiàn)件植株中雄性可育植株與雄性不育植株的比例為3:1,而由于基因型
為aa的種子無發(fā)芽能力,若兩對等位基因位于1對同源染色體上,則直株中雄性可育植株:雄性不育植株
的比例為2:1或3:0,則可判斷A/a、M/m兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。B植株中雄性可育植
株MM:雄性可育植株Mm:雄性不育植株ιnm=l:2:1,雄性不育只能作母本,不能自交,故W植株中雄性不育
個體所占的比例為2/3X1/4=1/6。(3)在玉米雜交育種過程中,為了持續(xù)獲得雄性不育植株,將雄配子致死基
因B、紅色胚帶熒光基因R(正常玉米黃色胚)和花粉育性恢復(fù)基因M(使雄性不育植株恢復(fù)育性)構(gòu)成緊密連
鎖的“元件”,通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將單個“元件”導(dǎo)入雄性不育植株細胞的染色體上。若要利用該轉(zhuǎn)基因植株
持續(xù)獲得非轉(zhuǎn)基因雄性不育植株,可將該轉(zhuǎn)基因植株BRMmm進行自花受粉,子代基因型為BBRRMMmm(雄配子均
致死)、BRMmnI(BRMnI的雄配子致死,m的雄配子正常)、mm,種子成熟后,收獲種子,選黃色種子?n?n種植,即可
得到非轉(zhuǎn)基因雄性不育植株;將帶熒光紅種子BRMmm種植,繼續(xù)自花受粉,可持續(xù)獲得非轉(zhuǎn)基因雄性不育植株
mmO(4)將上述轉(zhuǎn)基因植株(BRMmm)作母本,與基因型為MM的玉米雜交,Fl自交,假設(shè)所有卵細胞均可受精,F2
植株中有1/8的雄性不育植株mm,將1/8拆分為1/2X1/4,可知宿中基因型為Mm的個體所占比例為1/2,可
知單個基因B、R和M構(gòu)成的緊密連鎖的“元件”與m基因連鎖,即導(dǎo)入雄性不育植株細胞的①染色體上。
【答案】(1)1/3
(2)兩對若兩對等位基因位于1對同源染色體上,則以植株中雄性可育植株與雄性不育植株的比例為2:1
或3:O1/6
(3)將該轉(zhuǎn)基因植株進行自花受粉,種子成熟后,收獲種子,選黃色種子種植,即可得到非轉(zhuǎn)基因雄性不育植
株;將帶熒光紅種子種植,繼續(xù)自花受粉,可持續(xù)獲得非轉(zhuǎn)基因雄性不育植株
⑷①
2.(2022山東德州三模)野生型果蠅為灰體,常見的隱性突變體有黃體(aa)、黑體(bb)和黑檀體(ee),其中基
因e位于II號染色體上??蒲腥藛T利用野生型、黃體A、黑體B及黑檀體C四種純合果蠅品系進行雜交實驗
(雜交過程中沒有發(fā)生突變)。
實驗一:野生型(8)與黃體(辛)雜交,件中黃體(8):野生型(辛)=1:1
實驗二:野生型與黑體雜交得R,F∣自由交配中野生型:黑體=3:1
實驗三:黑檀體與黑體雜交,R全為野生型,R相互交配,Fz中野生型:黑體:黑檀體=3:1:1
(1)根據(jù)實驗一可知,基因a位于染色體上;實驗一和實驗二的結(jié)果(填“能”或“不
能”)說明基因a和基因b位于兩對同源染色體上。
(2)根據(jù)實驗三可知,基因b和基因e位于對同源染色體上,實驗三中R的表型只有三種,其原因
可能是。
(3)研究人員發(fā)現(xiàn)一種新的黑檀體隱性突變體M,突變性狀由基因br控制。為確定基因br與基因e是否為同
一基因突變,以及如果基因br與基因e不是同一基因突變,兩突變基因是位于同源染色體上還是位于非同源
染色體上,請利用野生型、突變體M和黑檀體C設(shè)計實驗,寫出實驗思路并預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論(不考慮染色
體互換)。
(4)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),基因br與基因e是由同一基因突變而來,為進一步探究基因br與基因e的區(qū)別,科研人員
根據(jù)基因e設(shè)計了引物1、引物2、引物3和引物4(如圖1所示),并選用了不同的引物組合分別對基因e和
基因br進行PCR后電泳,結(jié)果如圖2所示。
引物1引物2引物3引物4
!-??4W??"<
區(qū)段1區(qū)段2區(qū)段3
-----------基因e----------------->
圖1
基因e基因br
Mpj∣?∏-3引?2-4?-1-4]【-4l<?2T4l?∏-4]
(bp)I
2OOO—
1000==一一
750=—
500—
250--
圖2
因引物具有序列特異性,根據(jù)實驗結(jié)果得出的結(jié)論是:。
【解析】(1)根據(jù)實驗一的結(jié)果可知,控制該性狀的基因在向后代傳遞的過程中與性別相關(guān)聯(lián),再結(jié)合親子代
的表型可知,基因a位于X染色體上。根據(jù)實驗二的結(jié)果分析可知,基因b可能位于常染色體上,如親代的基
因型分別為野生型BB、黑體bb,也可能位于X染色體上,如親代基因型分別為野生型(XBXB)、黑體(X"Y),也符
合實驗中子代的結(jié)果,因此不能說明基因a和基因b位于兩對同源染色體上。(2)根據(jù)實驗三:黑檀體與黑體
雜交,E全為野生型相互交配,Fz中野生型:黑體:黑檀體=3:1:1,則親代的基因型分別為黑檀體BBee.
黑體bbEE,則H基因型為BbEe,表型全為野生型,若基因位于兩對同源染色體匕則B相互交配,色中有9B_Er
3Bee、3bbE、lbbee,由于園中只有三種表型,因此基因型為bbee的個體純合致死,因此Fz中有9BE野生
型、3Bee黑槽體、3bbE黑體,即性狀分離比為野生型:黑體:黑檀體=3:1:1。(3)根據(jù)題意可知,該實驗
的目的是確定新的黑檀體隱性突變體M的基因br與基因e是否為同一基因突變,以及如果基因br與基因e
不是同一基因突變,兩突變基因是位于同源染色體上還是位于非同源染色體上。根據(jù)題目中所給的實驗材料,
實驗思路為:利用突變體M和黑檀體C果蠅雜交得F,,F,的雌雄果蠅相互交配,統(tǒng)計R的表型及比例。若基因
br與基因e為同一基因突變,則突變體M和黑檀體C果蠅雜交所得F1全為黑檀體;若基因br與基因e不是同
一基因突變,且兩突變基因位于非同源染色體上,則遵循自由組合定律,那么F,全為野生型,林中野生型與黑
檀體的比例為9:7;若基因br與基因e不是同一基因突變,且兩突變基因位于同源染色體上,則屬于基因連
鎖,則按照分離定律進行分析,則%全為野生型,國中野生型與黑檀體的比例為1:1?(4)根據(jù)題意,基因br
與基因e是由同一基因突變而來,為進一步探究基因br與基因e的區(qū)別,選用了不同的引物組合分別對基因
e和基因br進行PCR后電泳,根據(jù)圖1和圖2所示的結(jié)果可以看出,基因br只能利用引物1-4擴增產(chǎn)物,而
利用引物1-3和引物2-4擴增,結(jié)果沒有產(chǎn)物出現(xiàn),說明基因br與基因e相比少了區(qū)段2?
【答案】(I)X不能
(2)兩基因型為eebb的果蠅純合致死
(3)實驗思路:利用突變體M和黑檀體C果蠅雜交得宿,R的雌雄果蠅相互交配,統(tǒng)計論的表型及比例。預(yù)期
結(jié)果及結(jié)論:若F.全為黑檀體,則基因br與基因e為同一基因突變;若F,全為野生型,F2中野生型與黑檀體比
例為9:7,則基因br與基因e不是同一基因突變,且兩突變基因位于非同源染色體上;若Fl全為野生型,民
中野生型與黑檀體比例為1:1,則基因br與基因e不是同?基因突變,且兩突變基因位于同源染色體上
(4)基因br與基因e相比少了區(qū)段2
既刷真題
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1.(2021山東高考)番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可異花受粉。M、m基因位于2號染色體上,基因
型為mm的植株只產(chǎn)生可育雌配子,表現(xiàn)為小花、雄性不育?;蛐蜑镸M、Mm的植株表現(xiàn)為大花、可育。
R、r基因位于5號染色體上,基因型為RR,Rr,rr的植株表型分別為:正常成熟紅果、晚熟紅果、晚
熟黃果。細菌中的H基因控制某種酶的合成,導(dǎo)入H基因的轉(zhuǎn)基因番茄植株中,H基因只在雄配子中表
達,噴施蔡乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。不考慮基因突變和交叉互換。
(1)基因型為Mm的植株連續(xù)自交兩代,F(xiàn)2中雄性不育植株所占的比例為。雄性不育植株與
野生型植株雜交所得可育晚熟紅果雜交種的基因型為,以該雜交種為親本連續(xù)種植,若每代均隨
機受粉,則F2中可育晚熟紅果植株所占比例為。
(2)已知H基因在每條染色體上最多插入1個且不影響其他基因。將H基因?qū)牖蛐蜑镸m的細胞
并獲得轉(zhuǎn)基因植株甲和乙,植株甲和乙分別與雄性不育植株雜交,在形成配子時噴施NAM,F1均表現(xiàn)為雄
性不育。若植株甲和乙的體細胞中含1個或多個H基因,則以上所得F,的體細胞中含有個H基
因。若植株甲的體細胞中僅含1個H基因,則H基因插入了所在的染色體上。若植株乙的體細
胞中含n個H基因,則H基因在染色體上的分布必須滿足的條件是_______,植株乙與雄性不育植株雜
交,若不噴施NAM,則子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例為。
(3)若植株甲的細胞中僅含一個H基因,在不噴施NAM的情況下,利用植株甲及非轉(zhuǎn)基因植株通過一次
雜交即可選育出與植株甲基因型相同的植株。請寫出選育方案。
【解析】分析題干信息:番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可異花受粉,即可自交亦可雜交。M、m基因
位于2號染色體匕基因型為mm的植株只產(chǎn)生可育雌配子,表現(xiàn)為小花、雄性不育。基因型為MM、Mm的
植株表現(xiàn)為大花、可育。R、r基因位于5號染色體上,基因型為RR、Rr、rr的植株表型分別為:正常
成熟紅果、晚熟紅果、晚熟黃果,可知基因M、m和R、r位于非同源染色體上,遵循自由組合定律。細菌
中的H基因控制某種酶的合成,導(dǎo)入H基因的轉(zhuǎn)基因番茄植株中,H基因只在雄配子中表達,噴施祭乙
酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。
(1)基因型為Mm的植株自交,M中MM:Mm:mm=l:2:1,其中MM、Mm的植株表現(xiàn)為大花、可育,mm
的植株只產(chǎn)生可育雌配子,故只有1/3MM和2/3Mm能夠自交,則F,中雄性不育植株mm所占的比例為2/3
×l∕4=l∕6o雄性不育植株mm與野生型植株雜交所得可育(Mm)晚熟紅果(Rr)雜交種的基因型為MmRr,
以該雜交種為親本連續(xù)種植,若每代均隨機受粉,即自由交配,兩對等位基因自由組合,產(chǎn)生的配子有MR、
Mr、mR、mr,比例為1:1:1:1,則Fl中有9種基因型,分別為:1MMRR,2MMRr、IMMrr,2MmRR,4MmRr,
2Mmrr、ImmRR、2mmRr>lm?nrr,雌配子種類及比例為:MR:Mr:mR:mr=l:1:1:1,,雄配子種類及比例
為:MR:Mr:mR:mr=2:2:1:1,則F,中可育晚熟紅果植株(基因型為MRr)所占比例為1/4X3/6+1/4
×3∕6+l∕4×2∕6+l∕4×2∕6=
10/24,即5/12。
(2)已知細菌中的H基因控制某種酶的合成,導(dǎo)入H基因的轉(zhuǎn)基因番茄植株中,H基因只在雄配子中表
達,噴施蔡乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。H基因在每條染色體上最多插入1個且不影響其他
基因。將H基因?qū)牖蛐蜑镸m的細胞,并獲得轉(zhuǎn)基因植株甲和乙,則H基因的可能位置有:插入了M
基因所在的染色體上、插入了m基因所在的染色體上、插入了2號染色體以外的染色體上,植株甲和乙分
別與雄性不育植株mm雜交,在形成配子時噴施NAM,則含H基因的雄配子死亡,R均表現(xiàn)為雄性不育mm,
說明含有M基因的雄配子死亡,即有一H基因插入了M基因所在的染色體上。若植株甲和乙的體細胞中含1個
或多個H基因,以上所得R均表現(xiàn)為雄性不育,說明Fl的體細胞中含有。個H基因。若植株甲的體細胞
中僅含1個H基因,則H基因插入了M基因所在的染色體上,即H與M基因連鎖。若植株乙的體細胞中
含n個H基因,則H基因在染色體上的分布必須滿足的條件是必須有1個H基因位于M所在染色體上,
且2條同源染色體上不能同時存在H基因,植株乙與雄性不育植株雜交,若不噴施NAM,則子一代中不含H
基因的雄性不育植株所占比例為1/2"?
(3)若植株甲的細胞中僅含一個H基因,且H基因插入了M基因所在的染色體上,在不噴施NAM的情況
下,以雄性不育植株mm為母本、植體甲HMm為父本進行雜交,雌配子種類為m,雄配子為HM、m,則子代
中大花植株(基因型為HMm)即為與植株甲基因型相同的植株(或:利用雄性不育株與植株甲雜交,子代中
大花植株即為所需植株)。
【答案】①.1/6②.MmRr③.5/12(4).0⑤.M基因⑥,必須有1個H基因位
于M所在染色體上,且2條同源染色體上不能同時存在H基因⑦.1/2"⑧.以雄性不育植株為母本、
植體甲為父本進行雜交,子代中大花植株即為所需植株(或:利用雄性不育株與植株甲雜交,子代中大花
植株即為所需植株)
2.(2020山東高考23)玉米是雌雄同株異花植物,利用玉米純合雌雄同株品系M培育出雌株突變品系,該
突變品系的產(chǎn)生原因是2號染色體上的基因TS突變?yōu)閠s,Ts對ts為完全顯性。將抗玉米螟的基因A轉(zhuǎn)入
該雌株品系中獲得甲、乙兩株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表現(xiàn)
正常,乙植株矮小?為研究A基因的插入位置及其產(chǎn)生的影響,進行了以下實驗:
實驗一:品系M(TSTS)X甲(AtStS)fF∣中抗螟:非抗螟約為1:1
實驗二:品系M(TSTS)X乙(AtStS)-Fl中抗螟矮株:非抗螟正常株高約為1:1
(1)實驗一中作為母本的是,實驗二的Fl中非抗螟植株的性別表現(xiàn)為(填:“雌雄同株”雌株”或“雌
雄同株和雌株”)。
(2)選取實驗一的日抗螟植株自交,E中抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雄雄同株約為2:1:1。由此可知,
甲中轉(zhuǎn)入的A基因與ts基因(填:“是”或“不是”)位于同一條染色體上,R中抗螟雌株的基因型
是。若將&中抗螟雌雄同株與抗螟雌株雜交,子代的表型及比例為——。
(3)選取實驗二的R抗螟矮株自交,E中抗螟矮雌雄同株:抗螟矮株雌:非抗螟正常株高雌雄同株:非抗螟
正常株高雌株約為3:1:3:1,由此可知,乙中轉(zhuǎn)入的A基因_____(填:“位于”或“不位于”)2號染色體
上,理由是。&中抗螟矮株所占比例低于預(yù)期值,說明A基因除導(dǎo)致植株矮小外,還對宿的繁殖造
成影響,結(jié)合實驗二的結(jié)果推斷這一影響最可能是J抗螟矮株中ts基因的頻率為—,為了保存抗螟矮
雌株用于研究,種植W抗螟矮株使其隨機受粉,并僅在雌株上收獲籽粒,籽粒種植后發(fā)育形成的植株中抗
螟矮株雌株所占的比例為。
【解析】(1)根據(jù)題意和實驗結(jié)果可知,實驗一中玉米雌雄同株M的基因型為TSTs,為雌雄同株,而甲品
系的基因型為tsts,為雌株,只能做母本,根據(jù)以上分析可知,實驗二中H的。OTStS非抗螟植株基因型為
OOTsts,因此為雌雄同株。
(2)實驗一的宿AOTStS抗螟雌雄同株自交,后代R為IAAtStS抗螟雌株:2A0Tsts抗螟雌雄同株:100TSTS
非抗螟雌雄同株,符合基因分離定律的結(jié)果,說明實驗一中基因A與基因ts插入到同一條染色體上,后代
中抗螟雌株的基因型為AAtsts,將Fz中AAtsts抗螟雌株與AOTsts抗螟雌雄同株進行雜交,AAtsts抗螟雌
株只產(chǎn)生一種配子Ats,AOTStS抗螟雌雄同株作為父本產(chǎn)生兩種配子,即Ats、OTs,則后代為AAtStS抗螟
雌株:AOTStS抗螟雌雄同株=1:1。
(3)實驗二中選取HAOTStS抗螟雌雄同株矮株自交,后代中出現(xiàn)抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同
株:非抗螟雌株=3:1:3:1,其中雌雄同株:雌株=1:1,抗螟:非抗螟=1:1,說明抗螟性狀與性別之間發(fā)
生了自由組合現(xiàn)象,故乙中基因A不位于基因ts的2號染色體上,且L中抗螟矮株所占比例小于理論值,
說明A基因除導(dǎo)致植株矮小外,還影響了艮的繁殖,根據(jù)實驗結(jié)果可知,在實驗二的Fl中,后代AOTStS抗
螟雌雄同株矮株:00TStS非抗螟雌雄同株正常株高=1:1,則說明含A基因的卵細胞發(fā)育正常,而F?中抗螟
矮株所占比例小于理論值,故推測最可能是H產(chǎn)生的含基因A的雄配子不育導(dǎo)致后代中雄配子只產(chǎn)生了OTS
和OtS兩種,才導(dǎo)致J中抗螟矮株所占比例小于理論值的現(xiàn)象。根據(jù)以上分析可知,實驗二的B中雌雄同
株:雌株=3:1,故Fz中抗螟矮植株中ts的基因頻率不變,仍然為1/2;根據(jù)以上分析可知,&中抗螟矮株
的基因型雌雄同株為l∕3A0TsTs?2∕3AOTsts,雌株基因型為AOtsts,由于R含基因A的雄配子不育,則
l∕3A0TsTs>2∕3A0Tsts產(chǎn)生的雄配子為2∕30Ts,l∕30ts,AOtsts產(chǎn)生的雌配子為l∕2Ats,l∕20ts,故雌
株上收獲的籽粒發(fā)育成的后代中抗螟矮植株雌株AOtStS所占比例為1/2X1/3=1/6°
【答案】(1)甲雌雄同株(2)是AAtsts抗螟雌雄同株:抗螟雌株=1:1(3)不位于
抗螟性狀與性別性狀間是自由組合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2號染色體上含A基因的
雄配子不育1/21/6
3.(2022山東高考)果蠅的正常眼與無眼是1對相對性狀,受1對等位基因控制,要確定該性狀的遺傳方式,
需從基因與染色體的位置關(guān)系及顯隱性的角度進行分析。以正常眼雌果蠅與無眼雄果蠅為親本進行雜交,
根據(jù)雜交結(jié)果繪制部分后代果蠅的系譜圖,如圖所示。不考慮致死、突變和X、Y染色體同源區(qū)段的情況。
O正常眼雕果蠅
□正常眼雄果蠅
■無眼雄果蠅
12
(I)據(jù)圖分析,關(guān)于果蠅無眼性狀的遺傳方式,可以排除的是O若控制該性狀的基因位于X染
色體上,IIIT與ΠI-2雜交的子代中正常眼雄果蠅的概率是。
(2)用HT與其親本雄果蠅雜交獲得大量子代,根據(jù)雜交結(jié)果(填“能”或“不能”)確定果
蠅正常眼性狀的顯隱性,理由是O
(3)以系譜圖中呈現(xiàn)的果蠅為實驗材料設(shè)計雜交實驗,確定無眼性狀的遺傳方式。(要求:①只雜交
一次;②僅根據(jù)子代表型預(yù)期結(jié)果;③不根據(jù)子代性狀的比例預(yù)期結(jié)果)實驗思路:;預(yù)期結(jié)果并
得出結(jié)論:。
(4)若果蠅無眼性狀產(chǎn)生的分子機制是由于控制正常眼的基因中間缺失一段較大的DNA片段所致,且
該對等位基因的長度已知。利用PCR及電泳技術(shù)確定無眼性狀的遺傳方式時,只以∏-3為材料,用1對合
適的引物僅擴增控制該對性狀的完整基因序列,電泳檢測PCR產(chǎn)物,通過電泳結(jié)果(填“能”或“不
能”)確定無眼性狀的遺傳方式,理由是______。
【解析】本題以果蠅的雜交系譜圖為情境,屬于科學(xué)實驗探究情境,體現(xiàn)基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性。
本題主要考查遺傳方式的判斷、概率計算、基因型與電泳結(jié)果的關(guān)系等??疾楂@取信息的能力、理解能力、
綜合運用能力、科學(xué)探究能力。側(cè)重考查知識與觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究等學(xué)科核心素養(yǎng)。
(1)由題干信息可知,排除致死、突變和X、Y同源
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