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专题二 遗传与进化(综合题特训)
本专题考点梳理:
遗传的基本规律
减数分裂和受精作用
遗传的分子基础
可遗传变异和进化
选择题训练:
1.如图是物种形成的一种模式。物种 a 因为地理障碍分隔为两个种群 a 和 a,它们所处的环境条件不同,经过
1 2
漫长的进化,分别形成新物种 b 和 c。在此进程中的某一时刻,a 种群的部分个体越过障碍外迁,与 a 同域分布,
1 2
向 d 方向进化。据此回答下列问题:
(1)在遗传学和进化论研究中,物种是指能够在自然状态下相互交配并产生 的一群生物。物种 a 的两个
种群 a 和 a 由于地理上的障碍而不能发生基因交流,这种现象叫做 。
1 2
(2)c 和 d 虽然生活在同一区域,但已经不能相互交配,这说明他们之间存在 。
(3)在此过程中,不利变异被淘汰,有利变异得以保存和积累,从而使控制有利变异的基因频率提高,导致生物朝
着适应环境的方向进化,由此可见,生物进化的实质是 。
2.番茄是人们喜爱的水果,其果皮颜色有黄皮和透明皮,果肉颜色有红色肉、黄色肉和橙色肉。科研人员用两个
纯系番茄植株杂交,结果如下图。请回答下列问题。
(1)为研究基因的分离定律,最好选择番茄的 (填“果皮”或“果肉”)颜色进行研究。
(2)番茄果肉的不同颜色属于 性状,控制其果肉颜色基因的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自
由组合定律,判断依据是 。
(3)只考虑果肉颜色,F 中红色肉番茄的基因型有 种;取F 黄色肉番茄植株自交后代中橙色果肉占
2 2
。(4)现假设基因A/a控制果皮颜色,基因B/b和D/d控制果肉颜色。其中显性基因均表现完全显性,当D基因存在
时,果肉为红色肉,当D基因不存在时,B基因和b基因分别控制黄色肉和橙色肉。上述杂交实验F 中未出现黄
2
皮橙色肉和透明皮黄色肉的性状,推测其原因最可能是 。为验证前述推测,可将F 与表型为
1
的个体杂交,若后代表型及其比例为 ,则上述假设成立。
3.观察羊的毛色遗传图解(显性基因用A表示,隐性基因用a表示),请据图回答下列问题:
(1)羊的毛色分为白色和黑色,是一对 性状,遵循基因的 (填“分离”或“自由组合”)定律。
(2)毛色的显性性状是 ,个体4是 (填“纯合子”或“杂合子”)。
(3)个体6的基因型是 ,个体4和5若再生一个子代,是白羊的概率为 。
4.下图为某家族遗传病的遗传系谱图,该病由一对等位基因(A、a)控制,据图回答下列问题。
(1)该疾病是 (填“常”或“性”)染色体上的 (填“显性”或“隐性”)遗传病。
(2)Ⅱ3的基因型是 或 。
(3)Ⅰ1和Ⅰ2均正常,他们的孩子Ⅱ5患病,这种现象称为 。
(4)Ⅱ4的基因型是 ,若Ⅱ4和Ⅱ5再生育一个孩子,则其患病的概率为 。
(5)近亲结婚会增加后代遗传病的发病率,主要原因是 。5.现有某农作物的两个纯合品种:高秆(易倒伏)抗病和矮秆(抗倒伏)感病。已知高秆(A)对矮秆(a)为显
性,抗病(B)对感病(b)为显性。请回答下列问题:
(1)利用上述两个品种进行杂交育种,目的是为了获得具有 优良性状的新品种,这种育种方式的基本原
理是 。
(2)若要按照孟德尔遗传定律来预测F 的杂交结果,需要满足3个条件:条件之一是高秆与矮秆这对相对性状受一
2
对等位基因控制,且符合分离定律;其余两个条件是 ; 。
(3)已知该农作物叶片边缘光滑形(D)对锯齿状(d)为显性。现有三个纯合品种:AAbbDD、aaBBDD、
AABBdd,有人利用这三个品种两两杂交,分别获得F。假设不发生突变和染色体互换,若F 出现的结果是
2 2
,则能证明上述三对基因分别位于三对染色体上。
6.安达卢西亚鸡的毛色有蓝色、黑色和白点三种,且由一对等位基因(A、a)控制。下表为相关遗传实验研究结
果。
组别 P F
1
1 黑色×蓝色 黑色:蓝色=1:1
2 白点×蓝色 蓝色:白点=1:1
3 黑色×白点 全为蓝色
(1)蓝色安达卢西亚鸡的基因型为 ,白点鸡是 (填“纯合子”或“杂合子”)
(2)黑色的安达卢西亚鸡群随机交配,产生的后代有 种表现型。
(3)蓝色安达卢西亚雄鸡的一个正常的次级精母细胞的毛色基因组成为 ,性染色体数目是
个(不考虑交叉互换和基因突变)。
7.某XY型性别决定的昆虫翅形有全翅和无翅两种,受基因A/a控制,全翅昆虫的翅分有斑点和无斑点两种,受
基因B/b控制。某科研人员以有斑点雌昆虫与无翅雄昆虫为亲本交配得F,F 雌雄昆虫均为有斑点翅,F 雌雄昆虫
1 1 1
相互交配,F 出现有斑点雌昆虫、有斑点雄昆虫、无斑点雄昆虫、无翅雌昆虫、无翅雄昆虫,比例为6:3:3:
2
2:2,不考虑X、Y染色体的同源区段。请回答下列问题:
(1)基因A/a位于 染色体上,基因B/b位于 染色体上。
(2)亲本雌雄昆虫的基因型分别为 ,F 中有斑点雌昆虫的基因型为 ,其中杂合子的比例为
2
。
(3)现有一有斑点雌昆虫,欲判断其基因型,可选择题干中 (填“亲代”“F”或“F”)表现型为
1 2
昆虫与之交配,若后代出现6种表现型,则该有斑点雌昆虫的基因型为 。
8.茄子属于雌雄同株、异花传粉植物,紫花(A)对白花(a)为显性,果皮紫色(B)对绿色(b)为显性,果实
长形和圆形由等位基因D/d控制,其显隐性未知。回答下列问题:
(1)让紫花与白花杂交,F 中紫花:白花=1:1,让F 自由受粉,F 中紫花:白花=2:3,F 出现上述比例的原因可
1 1 2 2
能是 致死。(2)为探究果皮颜色和果实形状的遗传情况,设计如表所示实验。
亲本 F F 的表型及比例
1 2
紫果长形1
紫果长形×绿果圆形 紫果圆形 紫果圆形2
绿果圆形1
①亲本植株的基因型为 ;F 出现上述表型及比例的原因是:F 植株中基因 位于同一条染色
2 1
体上。
②请从F 中以及绿果长形中选取合适的材料设计一次杂交实验来验证上述推测,写出实验思路并预期结果。
2
实验思路: 。
预期结果: 。
9.某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。控制这对
相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,含有基因b的花粉不育。回答下列相关问题:
(1)该植物雌株的叶形为 ,雄株的叶形为 ;
(2)若要后代全表现为宽叶雄株,则杂交亲本基因型为 ;
(3)研究人员发现该植物的茎秆有红色和绿色两种,为确定控制这对相对性状的基因是位于常染色体上还是X染
色体上,现有纯合的红色和绿色植株若干,请设计实验方案予以确定。
实验设计思路: 。
结果及结论: 。
10.如图为某高等动物细胞分裂图像及细胞内不同物质的数量变化曲线。回答下列问题。
(1)图1中丁细胞名称是 ,其内含有 条染色单体。
(2)图1中含有染色单体的细胞有 ;该动物体内细胞染色体最多有 条。
(3)图2中b表示 ,图1中丙与图2中 细胞类型相对应。
(4)该动物某一细胞分裂后产生了如图3所示的子细胞,该子细胞形成的原因可能是 。(写出两种可
能)
11.中国科学家屠呦呦因从青蒿中分离出青蒿素并应用于疟疾治疗获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖。已知野
生型青蒿为一年生二倍体植物,一般在10月底开黄花,人们主要从青蒿的茎叶中提取青蒿素。研究人员从该野生
型黄花品系中选育出了两株开白花的植株,分别标记为P、Q。据此分析回答问题:
(1)研究人员通过一定的处理方法获得了四倍体的青蒿,从而提高了青蒿素的产量,一般常用的处理方法是。野生型青蒿与四倍体的青蒿是 (填“是”“不是”)同一物种,原因是 。
(2)若要探究这两株植物白花基因突变是发生在同一对基因上,还是发生在不同对基因上。某研究小组设计了如
下杂交实验。请加以完善:
实验步骤:将P、Q进行杂交,观察、记录并统计F 表现型及比例。
1
预期实验结果及结论:
①若 时,可确定P、Q的白花基因突变发生在同一对基因上;
②若 时,可确定P、Q的白花基因突变发生在不同对基因上。
(3)实验证明P、Q的白花基因突变发生在不同对基因上,为了探究这两对基因是否独立遗传,请利用(2)中的
材料进一步设计实验。请写出实验思路、预期结果及结论(注:不考虑交叉互换)。
实验思路:
预期结果及结论:若 。
若 。
12.某植物的花色有红色,粉色和白色三种,研究人员用该植物的红花,粉花和白花植株进行杂交实验,实验结
果如下:
实验一:白色×白色→白色;
实验二:粉色×粉色→粉色:白色=3:1;
实验三:红色×白色→红色:粉色:白色=1:2:1;
实验四:粉色×红色→红色:粉色:白色=3:4:1。
不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换。回答下列有关问题:
(1)该植物的花色至少由 对等位基因控制,控制该植物花色基因的遗传遵循 定律。
(2)该植物种群中红花植株的基因型最多有 种。实验四的子代中,开粉花植株中纯合子所占比例为
。
(3)已知该植物种皮的颜色由两对等位基因A/a,B/b控制,用基因型为aaBB的纯种绿皮植株和纯种黄皮植株杂交
得到的F 为黄皮,F 自交得到的F 中,黄皮:绿皮:白皮=12:3:1。后续在重复实验过程中,发现某一杂交组合
1 1 2
的F 中黄皮:绿皮:白皮=4:3:1。研究发现是由于F 控制种皮颜色的基因所在的一条染色体部分缺失,导致含
2 1
缺失染色体的雄配子致死所致。现用正常黄皮植株与上述发生染色体缺失的F 植株杂交,若正交的实验结果是黄
1
皮:绿皮:白皮=2:1:1,则反交的实验结果是 。
13.为研究水稻D基因的功能,研究者将T-DNA插入到D基因中,致使该基因失活,失活后的基因记为d。现以
野生植株和突变植株作为亲本进行杂交实验,统计母本植株的结实率,结果如下表所示。
杂交编号 亲本组合 结实数/授粉的小花数 结实率
① ♀DD×♂dd 16/158 10%
② ♀dd×♂DD 77/154 50%③ ♀DD×♂DD 71/141 50%
(1)表中数据表明,D基因失活使 配子育性降低。为确定配子育性降低是由于D基因失活造成的,可将
作为目的基因,导入到 (填野生或突变)植株的幼芽形成的愈伤组织中,最后观察转基因水稻配子育性
是否得到恢复。
(2)用光学显微镜观察并比较野生植株和突变植株的配子形成,结果表明无差异,则说明D基因失活不影响二者
的 分裂。
(3)进一步研究表明,配子育性降低是因为D基因失活直接导致配子本身受精能力下降。若让杂交①的F 给杂交
1
②的F 授粉,预期结实率为 。
1
(4)研究表明D基因表达产物(D蛋白)含有WD40(氨基酸序列),而通常含有WD40的蛋白都定位在细胞核
内。为探究D蛋白是否为核蛋白,研究者将D基因与黄色荧光蛋白基因融合,同时将已知的核蛋白基因与蓝色荧
光蛋白基因融合作为标准对照,再将两种融合基因导入植物原生质体表达系统,如果 ,
则表明D蛋白是核蛋白。
14.某二倍体生物基因型为AaBb,A、a和B、b分别控制一对相对性状的遗传,完全显性且无致死现象,请回答
下列问题:
(1)若该生物体细胞的染色体表示为:=、=、=、=、=,则下图中染色体组成可以用“≡、≡、≡、≡、≡”表示
的是 植株。图中甲、乙、丙、丁植株之间没有生殖隔离的是 ,基因型一定是纯合子的植株是 。
(2)只考虑A、a的遗传,若该生物为豌豆,则自然条件下种植得到的子三代的性状分离比是 ,若该生物是玉
米,自然条件下子三代的显性性状中AA的比例为 。
(3)若B、b控制红绿色盲的遗传,该生物与正常异性婚配生育一染色体数目正常的色盲女儿,则原因可能是
(写出两种原因即可)
(4)若要通过测交实验探究两对等位基因是否是非同源染色体上的非等位基因。请完善实验方案并预期实验结果和
结论。
实验方案:
实验结果和结论: 。
15.家蚕体色多样,但某些品系不耐热,在夏季饲养时死亡率升高,产茧量下降。
(1)已知家蚕性染色体上的隐性基因(b)控制形成红棕色的头部。选用红棕色头部的雄蚕与正常头部(基因B控
制)的雌蚕交配,产生的后代雄性全为正常头部,雌性全为红棕色头部(不考虑性染色体的同源区段),则蚕的性别决定方式为 ,判断理由是 。
(2)家蚕表皮呈褐色,而煤灰突变使其呈现黑色,该体色由常染色体上的基因A/a控制。选用一对雌雄均为褐色正
常头部家蚕杂交,在子代中发现黑色红棕色头部的个体,该个体的性别为 ,其亲本基因型为 ,子
代雄性个体中出现褐色正常色头部的概率为 。若子代中全部黑色正常头的成体随机交配,则后代表现型及
比例为 。
(3)为解决家蚕不耐热的问题,研究人员将耐热基因导入家蚕受精卵中,成功培育出一只转基因耐热型雌蚕M。该
雌蚕含两个耐热基因,且均已整合到染色体上,但具体位置不能确定。现将M与一只普通型雄蚕杂交,得到足够
数量的F,结果F 全为耐热型,那么两个耐热基因的位置有两种可能:a分别位于两条常染色体,且这两条常染色
1 1
体是一对同源染色体;b 。请利用F 设计一代杂交实验,通过家蚕的表现型及比例来确定
1
耐热基因的位置究竟是a还是b,简要写出实验思路并预期实验结果及结论 。参考答案:
1.(1) 可育后代 地理隔离
(2)生殖隔离
(3)种群基因频率的(定向)改变
【分析】1、现代生物进化理论认为:生物进化的单位是种群,生物进化的实质是种群基因频率的改变,引起生物
进化的因素包括突变、自然选择、迁入和迁出、非随机交配、遗传漂变等;可遗传变异为生物进化提供原材料,
可遗传变异包括基因突变、染色体变异、基因重组,基因突变和染色体变异统称为突变;自然选择决定生物进化
的方向;隔离导致新物种的形成。
2、物种:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。
(1)
在遗传学和进化论研究中,物种是指能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的—群生物。物种a的两个种群a
1
和a 由于地理上的障碍而不能发生基因交流,这种现象叫做地理隔离。
2
(2)
c和d虽然生活在同一地域,但已经不能相互交配,这说明它们之间存在生殖隔离。
(3)
生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。
【点睛】本题考查物种和生物进化的相关知识,要求考生识记物种的概念和现代生物进化理论内容,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和解决问题的能力。
2.(1)果皮
(2) 相对 遵循 F 中红色肉∶黄色肉∶橙色肉=12∶3∶1,为9∶3∶3∶1的变式
2
(3) 6 1/6
(4) 控制果皮颜色的A基因和控制果肉颜色的B基因位于同一条染色体上, 且不发生互换/控制果皮颜色的a
基因和控制果肉颜色的b基因位于同一条染色体上,且不发生互换 透明皮橙色肉 黄皮红色肉∶透明皮
红色肉∶黄皮黄色肉∶透明皮橙色肉=1∶1∶1∶1
【分析】孟德尔把F 中显现出来的性状叫做显性性状,因此纯合黄皮红色肉番茄与纯合透明皮橙色肉番茄杂交,
1
F 表现为黄皮红色肉番茄,说明果皮颜色中黄皮为显性性状,果肉颜色中红色肉为显性性状。F 黄皮红色肉番茄
1 1
自交,F 中黄皮∶透明皮≈3∶1,说明控制果皮的基因位于一对同源染色体上,遵循基因的分离定律;F 红色肉∶
2 2
黄色肉∶橙色肉≈12∶3∶1,说明果肉的基因位于两对染色体上,遵循自由组合定律。
【详解】(1)F 黄皮红色肉番茄自交,F 中黄皮∶透明皮=145:47≈3∶1,说明控制果皮的基因位于一对同源染色
1 2
体上,符合基因的分离定律。F 红色肉∶黄色肉∶橙色肉=143:37:12≈12∶3∶1,说明控制果肉颜色的基因至少位于两
2
对同源染色体上。故为研究基因的分离定律,最好选择番茄的果皮颜色进行研究(2)番茄果肉的不同颜色属于相对性状,F 红色肉番茄自交,F 红色肉∶黄色肉∶橙色肉=12∶3∶1,是9∶3∶3∶1的变
1 2
式,故控制其果肉颜色基因的遗传遵循自由组合定律。
(3)控制番茄果肉颜色的颜色由两对等位基因控制,双显和一显一隐中的一种为红色肉番茄,故其基因型为
4+2=6种;另一种一显一隐为黄色肉番茄,故取F 黄色肉番茄植株自交,后代中橙色果肉(双隐性个体)占
2
2/3×1/4=1/6。
(4)由题干知,黄皮基因型为A_,透明皮基因型为aa,红色肉基因型为_ _D_,黄色肉基因型为B_dd,橙色肉
基因型为bbdd。故亲本基因型分别为AABBDD、abbdd。F 基因型为AaBbDd,F 自交,F 应出现2×3=6种表现型,
1 1 2
上述杂交实验F 中未出现黄皮橙色肉和透明皮黄色肉的性状,推测其原因最可能是控制果皮颜色的A基因和控制
2
果肉颜色的B基因位于同一条染色体上, 且不发生互换(或控制果皮颜色的a基因和控制果肉颜色的b基因位于
同一条染色体上,且不发生互换)。若推测正确,则F 可产生4种比例相同的配子,即
1
ABD∶ABd∶abD∶abd=1∶1∶1∶1,将F 与表型为透明皮橙色肉(aabbdd)的个体杂交,后代表型及其比例为黄皮红色肉
1
∶透明皮红色肉∶黄皮黄色肉∶透明皮橙色肉=1∶1∶1∶1。
3.(1) 相对 分离
(2) 白羊 杂合子
(3) aa 3/4
【分析】基因分离定律实质:在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;当细胞
进行减数分裂,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子当中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】(1)相对性状是指同种生物相同性状的不同表现类型,羊的毛色分为白色和黑色,是一对相对性状。羊
的毛色是由一对等位控制的,遵循基因的分离定律。
(2)第二代中4和5号都是白羊,生出6号黑羊,说明黑羊属于隐性性状,个体4和5号基因型都是Aa,都是杂
合子。
(3)个体4和5号基因型都是Aa,个体6是黑羊,基因型是aa。个体4和5若再生一个子代,是白羊(A_)的概
率为3/4。
4.(1) 常 隐性
(2) AA Aa
(3)性状分离
(4) Aa 1/2
(5)双亲有可能都是同种隐性致病基因的携带者
【分析】分析图形:由于1号和2号正常,生下患病女儿5号,说明该病为常染色体隐性遗传病。
(1)
根据正常的1号和2号生出了患病的5号可知,该病为常染色体隐性遗传病。(2)
1号和2号的基因型都为Aa,3号正常,其基因型为AA或Aa。
(3)
1号和2号的基因型都为Aa,子代既有患病个体,又有正常个体,故这种现象属于性状分离。
(4)
4号正常,但有患病的儿子6号,故其基因型为Aa,5号的基因型为aa,两者生育再一个孩子,则其患病的概率为
1/2。
(5)
近亲结婚会增加后代遗传病的发病率,主要原因是双亲有可能都是同种隐性致病基因的携带者。
5.(1) 矮秆抗病 基因重组
(2) 抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律 控制这两对相对性状的基因位于非
同源染色体上
(3)三个杂交组合的F 中均出现4种表型,且比例都是9:3:3:1
2
【分析】基因自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数
分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)矮秆能抗倒伏,矮秆和抗病都属于优良性状,故利用上述两个品种进行杂交育种,目的是为了获得
具有矮秆抗病优良性状的新品种,杂交育种的原理是基因重组,通过基因重组实现优良性状的集合。
(2)若按照孟德尔遗传定律(基因的分离定律和自由组合定律)来预测F 的杂交结果,需要满足3个条件:一是
2
高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;二是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因
控制,且符合分离定律;三是控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上,符合基因自由组合定律。
(3)若要证明三对基因位于三对染色体上,就需要证明任意两对基因都符合自由组合定律,题干三个品种两两杂
交,F 基因型中都有2对杂合和1对显性纯合,因此F 自交获得F 结果都要出现9:3:3:1的性状分离比。
1 1 2
6. Aa 纯合子 1种 AA或aa 1或2
【分析】根据题意和图表分析可知:安达卢西亚鸡的毛色由一对等位基因(A、 a)控制,遵循基因的分离定律。
又黑色×白点杂交的后代都是蓝色,说明毛色基因不完全显性。
【详解】(1)根据第3组黑色与白点杂交后代都是蓝色,说明蓝色安达卢西亚鸡的基因型为Aa,黑色鸡和白点鸡
都是纯合子;
(2)黑色安达卢西亚鸡群都是纯合体,其随机交配,产生的后代中只有黑色安达卢西亚鸡,一种表现型;
(3)一只蓝色安达卢西亚雄鸡,如不考虑交叉互换和基因突变,则该鸡的基因型为Aa,所以其一个次级精母细
胞的毛色基因组成为AA或aa,若次级精母细胞处于减数第二次分裂前期或者中期,性染色体数目是1条;若次级
精母细胞处于减数第二次分裂前后期,着丝点分裂后染色体数目加倍,性染色体数目是2条。
【点睛】本题考查基因分离定律的相关知识,意在考查学生分析图表的能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
7. 常 X AAXBXB、aaXbY AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb 5/6 亲代 无
翅雄 AaXBXb
【分析】分析题干:F2出现有斑点雌昆虫、有斑点雄昆虫、无斑点雄昆虫、无翅雌昆虫、无翅雄昆虫,比例为6∶
3∶ 3∶ 2 ∶ 2,雌性中∶全翅∶无翅=3∶1;雄性中∶全翅∶无翅=3:1,有斑点∶无斑点=1∶1,说明全翅、有斑点为显性
性状,基因A、a位于常染色体体上,B、b位于X染色体上,亲本的基因型为AAXBXB,aaXbY。
【详解】(1)由分析可知:基因A、a位于常染色体体上,B、b位于X染色体上。
(2)由分析可知:亲本的基因型为AAXBXB、aaXbY。F 的基因型为AaXBXb、AaXBY,F 中有斑点雌昆虫的基因
1 2
型为AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb,根据题干比例可知,F 长翅雌昆虫占6份,其中纯合子只有
2
AAXBXB,占1份,故F 长翅雌昆虫中杂合子的比例是1-1/6=5/6。
2
(3)有斑点雌昆虫的基因型为AAXBXB、AaXBXB、AAXBXb、AaXBXb,要通过杂交实验判断其基因型,可让其与
亲代无翅雄昆虫杂交,若后代出现6种表现型,则该有斑点雌昆虫的基因型为 AaXBXb。
【点睛】本题主要考查基因的自由组合定律的应用和伴性遗传的相关知识,要求考生识记伴性遗传与常染色体遗
传的判断方法,能结合题干信息判断出亲本基因型,然后结合题意答题。
8.(1)A基因纯合
(2) BBdd和bbDD
B和d、b和D 让F 中的紫果圆形植株与绿果长形植株杂交,观察子代的表型及比例。 紫果长形:
2
绿果圆形=1:1
【分析】基因的自由组合定律的实质是:在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源
染色体上的非等位基因自由组合,即非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
验证两对基因是否位于同一对染色体上(即验证是否遵循基因自由组合定律)常常利用双杂合子进行测交或自交
的方法,若双杂合子(例如AaBb)自交后代比例符合9:3:3:1或其变式,说明两对基因位于不同对染色体上;若双
杂合子(例如AaBb)测交后代比例符合1:1:1:1或其变式,说明两对基因位于不同对染色体上。
【详解】(1)由F 中紫花:白花=1:1可推知,亲本紫花基因型为Aa,白花为aa,F 中紫花Aa=白花aa=1/2,其
1 1
产生配子比例为:A配子=1/2×1/2=1/4,a配子=1/2×1/2+1/2=3/4,产生的F 中AA=1/4×1/4=1/16,
2
Aa=1/4×3/4×2=6/16,aa=3/4×3/4=9/16,由题干可知F 中紫花:白花=2:3,可推知有可能AA=1/16死亡,导致紫
2
花Aa:白花aa=6/16:9/16=2:3。
(2)①由表格可知,只考虑果皮颜色这一对等位基因,亲本为紫果和绿果,F 只有紫果,说明亲本紫果为纯合子
1
BB,只考虑果实形状这一对等位基因,亲本为长形和圆形,F 只有圆形,说明圆形为显性性状,由D控制,且亲
1
本长形为纯合子DD,综合以上推论,亲本紫果长形基因型为BBdd,绿果圆形bbDD,F 基因型为BbDd,若这两
1
对基因位于两对同源染色体上,则F 表现型比例为9:3:3:1,但是实际F 的表型及比例为1:2:1,说明这两对等
2 2
位基因是位于一对同源染色体上的,由亲本基因型可以推知,B和d、b和D位于同一条染色体上。②验证两对基因是否位于同一对染色体上(即验证是否遵循基因自由组合定律)常常利用双杂合子进行测交或自
交的方法,结合本题中题干“请从F 中以及绿果长形中选取合适的材料”可知,需从F 中选取紫果圆形植株(基
2 2
因型为BbDd)与绿果长形植株(基因型为bbdd)杂交,观察子代表现型及比例。
F 中紫果圆形植株(基因型为BbDd)的B与d基因在一条染色体上,b与D基因在另一条染色体上,则在减数分
2
裂时产生两种配子Bd和bD,与绿果长形植株(基因型为bbdd)产生bd配子结合后,生成的后代中紫果长形
(Bbdd):绿果圆形(bbDd)=1:1。
9. 宽叶 宽叶和窄叶 XBXB 、 XbY 将红色植株、绿色植株进行正交、反交实验,观察正、反
交子代的表现型是否一致 若正反交结果一致,则基因位于常染色体上,若正反交结果不一致,则基因位于X
染色体上
【分析】1、XY型性别决定的生物中,基因型XX代表雌性个体,基因型XY代表雄性个体,含有基因b的花粉不
育即表示雄配子Xb不育,雌配子正常。
2、确定控制相对性状的基因是位于常染色体上还是X染色体上,不知显隐性,有显隐性纯合子则用正反交实验法。
位于常染色体上,则跟性别无关,位于X染色体上则跟性别有关。
【详解】(1)由于父本无法提供正常的Xb配子,故该植物雌株基因型为XBXB或XBXb,宽叶对窄叶为显性,故雌
株的叶形为宽叶。雌株的基因型为XBXB或XBXb,雌株中可产生XB和Xb两种配子,故雄株基因型为XBY和XbY,
宽叶和窄叶都可有。
(2)若要后代全表现为宽叶雄株,其母本只提供XB配子,由于母本的Xb是可育的,故该母本基因型为XBXB,为
宽叶纯合子。其父本只提供Y配子,由于雄配子Xb不育,故该父本基因型为XbY,为窄叶。
(3)实验设计思路:将红色植株、绿色植株进行正交、反交实验,观察正、反交子代的表现型是否一致。结果及
结论:若正反交结果一致,则基因位于常染色体上,若正反交结果不一致,则基因位于X染色体上。
【点睛】本题主要考查伴性遗传的相关知识,解答本题的关键在于对伴性遗传的特点的理解,对题干中致死的含b
基因的雄配子的传递规律的理解。
10.(1) 次级精母细胞 4
(2) 丙、丁 8(3) 染色单体 Ⅱ
(4)①减数第一次分裂后期有一对同源染色体没分开,②有丝分裂后期,一条染色体着丝点分裂后形成的子染色体
移向细胞同一极
【分析】1、分析图1:图中甲含有同源染色体,且着丝点分裂,染色体数目加倍,为有丝分裂后期;乙为体细胞
或原始生殖细胞;丙细胞的同源染色体分离,为减数第一次分裂后期,其细胞质均分,该细胞为初级精母细胞;
丁无同源染色体,含姐妹染色单体,为次级精母细胞。2、分析图2:图中a为染色体,b为染色单体,c为DNA。
Ⅰ中不含染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数目与体细胞相同,可表示分裂间期还未复制时,也可以表示
有丝分裂末期、减数第二次分裂后期;Ⅱ中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,可
表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂;Ⅲ中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目是体细胞的
一半,可表示减数第二次分裂前期和中期;Ⅳ中不含染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数目是体细胞一半,
可表示减数第二次分裂末期。3、分析图3:该细胞含有三条染色体,且其中有两条是同源染色体。
【详解】(1)据分析可知,图1中丁为次级精母细胞,含4条染色单体。
(2)据图可知,图1中含有染色单体的细胞有丙和丁,该动物体细胞染色体数为4条,在有丝分裂后期,由于着
丝点分裂,染色体数最多,为8条。
(3)图2中b表示染色单体,图1中丙处于减数第一次分裂后期,含有4条染色体,8条染色单体和8个DNA分
子,对应图2的Ⅱ。
(4)图3所示的子细胞含有三条染色体,且其中有两条是同源染色体,该细胞可能是减数分裂形成的生殖细胞,
也可能是有丝分裂形成的子细胞。若该细胞是生殖细胞(精细胞),则是由于减数第一次分裂后期有一对同源染
色体没分开,而导致该细胞多一条染色体;若该细胞是有丝分裂形成的子细胞,则是由于有丝分裂后期,一条染
色体着丝点分裂后形成的子染色体移向细胞同一极而导致该细胞少一条染色体。
【点睛】本题结合细胞分裂图和柱形图,考查细胞的有丝分裂和减数分裂,要求考生识记细胞有丝分裂和减数分
裂不同时期的特点,掌握有丝分裂和减数分裂过程中染色体行为和数目变化规律,能正确分析题图,再结合所学
的知识准确答题。
11. 用适宜浓度的秋水仙素(或适宜的低温)处理野生型青蒿的幼苗(或萌发的种子) 不是 它们
之间存在生殖隔离或杂交后代不育 F 均开白花 F 均开黄花 实验思路: 让F 自交,观察、记录并
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统计F 表现型及比例。 预期结果及结论:若F 中黄花植株∶白花植株=9∶7,则这两对基因独立遗传; 若
2 2
F 中黄花植株∶白花植株=1∶1,则这两对基因不是独立遗传。
2
【分析】生殖隔离是区分不同物种的重要条件,生殖隔离是指两个种群不能杂交,或者杂交之后不能产生可育后
代。利用野生型黄花品系中选育出了两株开白花的植株,说明黄花为显性性状,白花为隐性性状。
【详解】(1)人工诱导多倍体的方法主要有低温诱导或者使用秋水仙素处理,即用适宜浓度的秋水仙素(或适宜
的低温)处理野生型青蒿的幼苗(或萌发的种子);若野生型(二倍体)与四倍体的青蒿杂交,后代为三倍体,高度不育,即他们之间存在生殖隔离,说明野生型青蒿与四倍体的青蒿不是同一物种。
(2)假设P、Q的白花基因突变发生在同一对基因上,用A(a)来表示,根据分析,白花类型为隐性性状,则P
和Q的基因型都为aa,P和Q杂交以后产生的子一代全部为aa,表现为白花;若P、Q的白花基因突变发生在不同
对基因上,则可以设这两对基因分别为A/a、B/b,P的基因型为AAbb,Q的基因型为aaBB,因此两者杂交的基因
型为AaBb,均表现为黄花;综上所述,如果F 均开白花,则可确定P、Q的白花基因突变发生在同一对基因上;
1
如果F 均开黄花,则可确定P、Q的白花基因突变发生在不同对基因上。
1
(3)已知该性状涉及两对基因,首先明确黄花为双显性性状,其余表现为白花,该实验的目的为“探究这两对基
因是否独立遗传”,此时可以利用上个小题的子一代进行实验,使其进行自交,观察后代的表现型及比例,若符
合独立遗传,遵循自由组合定律,则子二代中基因型及比例符合A_B_(黄花)∶A_bb(白花)∶aaB_(白花)
∶aabb(白花)=9∶3∶3∶1,因此黄花∶白花=9∶7;若两对基因连锁,则AaBb是由AAbb和aaBB个体杂交而来,表
明A和b连锁、aB连锁,因此AaBb自交的后代基因型及比例为AAbb(白花)∶aaBB(白花)∶AaBb(黄花)
=1∶1∶2,即黄花∶白花为1∶1。综上所述,若要证明该结论,让F 自交,观察、记录并统计F 表现型及比例,预期
1 2
结果及结论:若F 中黄花植株∶白花植株=9∶7,则这两对基因独立遗传;若F 中黄花植株∶白花植株=1∶1,则这
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两对基因不是独立遗传。
【点睛】该题的难点是判定白花性状的基因型和表现型的关系,首先通过题干信息可以明确利用野生型黄花品系
中选育出了两株开白花的植株,可知两种突变型都为隐性性状,不管是几对基因控制,肯定存在一对基因隐性纯
合的现象,而黄花应该是所有基因都表现显性的情况。
12.(1) 2 基因的自由组合
(2) 4 1/4
(3)黄皮:绿皮:白皮=6:1:1
【分析】假如“该植物的花色若由等位基因控制用A/a、B/b......表示”,根据实验一、二,可以判断白色为隐性性
状,实验四中粉色×红色→红色:粉色:白色=3:4:1,可以看做(1:3)(1:1),即亲本的基因型可以为
Aabb、AaBb,A_B_为红色,A_bb、aaB_为粉色,aabb为白色;用实验三进行验证,实验三中红色×白色→红色:
粉色:白色=1:2:1,可以看作AaBb与aabb进行杂交,子代的基因型及比例为AaBb:aaBb:Aabb:aabb=1:
1:1:1。
【详解】(1)实验四中粉色×红色→红色:粉色:白色=3:4:1,属于(3:1)(1:1)=3:3:1:1的变式,
说明该植物的花色至少由两对等位基因控制,且这两对等位基因位于两对同源染色体上,控制该植物花色基因的
遗传遵循基因的自由组合定律。
(2)假如“该植物的花色若由等位基因控制用A/a、B/b......表示”,实验四中粉色×红色→红色:粉色:白色=3:
4:1,可以看做(3:1)(1:1),即亲本的基因型可以为Aabb、AaBb,A_B_为红色,A_bb、aaB_为粉色,
aabb为白色,该植物种群中红花植株的基因型最多有2×2=4种,实验四的子代中,开粉花植株的纯合子(AAbb、aaBB)的比例为1/4×1/2+1/4×1/2=1/4。
(3)根据F 中黄皮:绿皮:白皮=12:3:1可知,黄皮的基因型为A_ _ _、绿皮的基因型为aaBB、白皮的基因型
2
为aabb,F 的基因型为AaBb。根据变异表现型及其比例“F 中黄皮:绿皮:白皮=4:3:1”,而没有变异之前
1 2
“F 中黄皮:绿皮:白皮=12:3:1”分析,F 中绿皮和白皮所占的份数都没有减少,减少的只是黄皮类型,再结
2 2
合三种表现型的基因型分析:白皮没有减少,说明a和b基因所在的染色体没有缺失;绿皮没有减少,说明控制绿
皮的a和B基因也没有缺失;由此推断是A基因所在的染色体片段缺失,但F 仍然有部分黄皮出现,说明缺失的
2
部分染色体上不包含A基因,否则F 的表现型比例与题干所给的“4:3:1”不吻合,用正常黄皮植株与上述发生
2
染色体缺失的F 植株杂交,若正交的实验结果是黄皮:绿皮:白皮=2:1:1,推测正常黄皮的基因型为Aabb,且
1
作为母本,发生染色体缺失的F 黄皮基因型为AaBb,且作为父本;如果二者反交,即正常黄皮(Aabb)作父本,
1
发生染色体缺失的黄皮(AaBb)作母本,两者产生的配子都没有致死情况发生(注:含缺失染色体的雄配子致
死),所以其反交结果为黄皮:绿皮:白皮=6:1:1。
13. 雄 D 突变 减数分裂 30% 两种荧光同时出现在细胞核中
【分析】分析表格:②③组都是DD作父本,结实率都约为50%,①组是dd作父本,结实率为10%,所以可以猜
测D基因失活后会使雄配子的育性降低。且DD作父本,结实率都为50%,可以得出D的雄配子中可育的占1/2;
dd作父本,结实率为10%,可以得出d的雄配子中可育的占1/10。
【详解】(1)②③两组中雄性个体的基因型均为DD,不论雌性个体的基因型是什么,后代结实率均为50%,说
明D基因失活与雌配子的育性无关;又已知①中雄性个体的基因型为dd(D基因失活),后代结实率只有10%,
说明D基因失活使雄配子育性降低;为确定配子育性降低是由于D基因失活造成的,可将D基因作为目的基因,
与载体连接后,导入到突变植株的愈伤组织中,最后观察转基因水稻配子育性是否得到恢复。
(2)配子是减数分裂形成的,而减数分裂过程可用显微镜进行观察。
(3)在第(1)小问中:DD作父本,结实率都为50%,可以得出D的雄配子中可育的占1/2;dd作父本,结实率
为10%,可以得出d的雄配子中可育的占1/10,若让杂交①的F(Dd)给杂交②的F(Dd)授粉,则结实率为
1 1
(10%+50%)÷2=30%。
(4)从题中信息可以看到有一个对照实验,对照组:已知的核蛋白基因+蓝色荧光蛋白基因→植物原生质体表达
系统;实验组:D蛋白基因+黄色荧光蛋白基因→植物原生质体表达系统。所以,如果两种颜色的荧光都出现在细
胞核内,就表明D蛋白是核蛋白。
【点睛】本题需要考生分析表格中的数据判断出D基因失活使雄配子育性降低,根据分离定律进行解答,分析
(4)时需要结合实验的自变量和因变量。
14.(1) 丙 甲和丁 丁
(2) 显性:隐性=9:7 1/3
(3)父亲减数分裂过程中基因突变产生Xb的精子,和Xb的卵细胞结合形成了XbXb的受精卵;父亲减数分裂过程中染色体发生缺失产生Xo的精子,和Xb的卵细胞结合形成了XbXo的受精卵
(4) 实验方案:让生物与隐性纯合子进行杂交,统计后代的表现型种类及分离比 实验结果和结论:若测
交后代有四种表现型且比例为1:1:1:1,则A、a和B、b为非同源染色体上的非等位基因;若测交后代有四种
表现型且比例不为1:1:1:1或测交后代有两种表现型且比例为1:1,则A、a和B、b为同源染色体上的非等位
基因。
【分析】基因自由组合定律的实质是:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决
定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【详解】(1)若该生物体细胞的染色体表示为:=、=、=、=、=,表示二倍体,则下图中染色体组成可以用“≡、
≡、≡、≡、≡”,表示三倍体,图中乙植株是二倍体AaBb经过秋水仙素处理得到的,则为四倍体,甲是正常二
倍体,则四倍体和二倍体杂交后代丙植株是三倍体,图中丁植株通过单倍体育种得到的是二倍体,与甲植株相同,
则甲和丁没有生殖隔离,丁植株由AaBb产生的花粉进行培养,并用秋水仙素加倍得到,则一定是纯合子。
(2)由于豌豆是自花传粉植物,则表示Aa连续自交得到F,F 的杂合子为1/23=1/8,显性纯合子为(1-1/8)
3 3
×1/2=7/16,则说明显性的比例为1/8+7/16=9/16,隐性的比例为1-9/16=7/19。所以Aa子三代的性状分离比是显性:
隐性=9:7。由于玉米是异花传粉的植物,则Aa连续杂交得到自三代都是AA:Aa:aa=1:2:1,则显性性状中AA的比
例为1/3。
(3)若父亲减数分裂过程中基因突变产生Xb的精子,和Xb的卵细胞结合形成了XbXb的受精卵;父亲减数分裂过
程中染色体发生缺失产生Xo的精子,和Xb的卵细胞结合形成了XbXo的受精卵,则都表现为染色体数目正常的色
盲女儿。
(4)若要探究两对基因的位置关系,可通过杂交或测交的方式进行判断,该生物的基因型为AaBb,则可需要选
择隐性个体进行测交,根据后代出现的表现型及比例进行判断。实验设计如下:
实验方案:让生物与隐性纯合子进行杂交,统计后代的表现型种类及分离比。
实验结果和结论:若测交后代有四种表现型且比例为1:1:1:1,则A、a和B、b为非同源染色体上的非等位基
因;若测交后代有四种表现型且比例不为1:1:1:1或测交后代有两种表现型且比例为1:1,则A、a和B、b为
同源染色体上的非等位基因。
15.(1) ZW型 若为XY型,则后代可能全为正常头部的雌雄个体(或雌、雄中正常头部∶红棕色头部均
为1∶1)
(2) 雌性 AaZBW、AaZBZb 3/4 黑色正常头雄性∶黑色正常头雌性∶黑色红棕色雌性=4∶3∶1
(3) 分别位于Z、W染色体上 实验思路:F 个体随机交配,统计F 中家蚕的表现型及比例。预期实验结
1 2
果及结论:如果F 中耐热雄∶耐热雌∶普通雄∶普通雌=3∶3∶1∶1,则基因的位置为a;如果 F 中耐热雌∶耐热雄
2 2
∶普通雄=2∶1∶1,则基因的位置为b。【分析】分析题干(1):用红棕色头部的雄蚕与正常头部(基因B控制)的雌蚕交配,产生的后代雄性全为正常
头部,雌性全为红棕色头部,说明蚕的性别决定方式为ZW型,且正常头部为显性。
分析题干(2):一对雌雄均为褐色正常头部家蚕杂交,在子代中发现黑色红棕色头部的个体,说明黑色为隐性性
状。
分析题干(3):将M与一只普通型雄蚕杂交,得到足够数量的F,结果F 全为耐热型,说明耐热型为显性,且
1 1
可判定两个耐热型基因位于一对同源染色体的两条染色体上。
【详解】(1)据题,控制家蚕形成红棕色头部的隐性基因(b)位于性染色体上。用红棕色头部的雄蚕与正常头
部(基因B控制)的雌蚕交配,产生的后代雄性全为正常头部,雌性全为红棕色头部(不考虑性染色体的同源区
段),若为XY型性别决定,则亲本基因型为XbY、XBXB或XBXb,后代可能全为正常头部的雌雄个体,不符合题
意;若为ZW型性别决定,则亲本基因型为ZbZb、ZBW,子代雄性全为正常头部ZBZb,雌性全为红棕色头部
ZbW,故蚕的性别决定方式为ZW型。
(2)一对雌雄均为褐色正常头部家蚕杂交,子代发现黑色红棕色头部的个体,说明黑色为隐性性状,结合上题分
析可知亲本的基因型为AaZBW、AaZBZb,子代黑色红棕色头部个体的基因型为aaZbW,为雌性;子代雄性个体中
全为正常头,同时表现为褐色概率为3/4,故子代雄性个体中出现褐色正常色头部的概率为1×3/4=3/4。若子代中
全部黑色正常头(雌性为aaZBW,雄性为1/2aaZBZB或1/2aaZBZb)的成体随机交配,雌配子为1/2aZB、1/2aW,雄
配子为3/4aZB、1/4aZb,则后代表现型及比例为:黑色正常头雄性(aaZBZ-):黑色正常头雌性(aaZBW):黑色
红棕色雌性(aaZbW)=4:3:1。
(3)将M与一只普通型雄蚕杂交,F 全为耐热型,说明耐热型为显性,且两个耐热型基因位于一对同源染色体的
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两条染色体上,两个耐热基因的位置有两种可能:分别位于两条常染色体上,或分别位于Z、W染色体上。可利
用F 设计一代杂交实验,可将F 个体随机交配,统计F 中家蚕的表现型及比例。采用逆推法,若导入的耐热基因
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位于常染色体上,F 雌雄个体均为杂合子,则耐热型和普通型的频率在雌雄中相同,即F 中耐热雄:耐热雌:普
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通雄:普通雌=3:3:1:1;若导入的耐热基因位于两条性染色体上,设基因为D1、D2,则F 雌性为ZWD2,雄性
1
为ZD1Z,子代会出现表现型与性别相关联的现象,即F 中耐热雌:耐热雄:普通雄=2:1:1。
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【点睛】本题考查伴性遗传的相关知识,正确设计实验判断基因在染色体上的位置是解答本题的关键。