文档内容
押非选择题
遗传与进化
考向预测 考情统计(2023年) 核心考点
遗传的基本定律是历年高考的
难点内容,主要包括基因的分
离定律、自由组合定律和伴性
遗传、人类遗传病。随着分子
2023·河北
生物学的不断发展,相关内容
的考查呈现出情境新、信息量
2023·重庆
大、难度增大的趋势。致死问 2023·辽宁
题也是遗传中常考情境,判定 2023·江苏
基因在染色体上的位置是高考 2023·海南
遗传与进化
的热点和难点。遗传题基于逻 2023·天津
辑提出问题,设置合理的任 2023·北京
务,主要目的是考查学生的科 2023·山东
学思维能力及生物学核心素养 2023·湖南
的发展水平,在高考中起“分
2023·浙江
水岭作用。遗传题早已从早期
的侧重遗传概率计算向多元化
考查转变,突出对逻辑思维能
力和遗传学素养的考查。
一、基因型和表型的推断
考向01 遗传与进化
“先分开,后组合”
1.(2023·河北·高考真题)某家禽等位基因M/m控制黑色
将多对等位基因的自由组合分离为若干分离
素的合成(MM与Mm的效应相同),并与等位基因T/t
定律问题分别分析,再运用乘法原理进行组
共同控制喙色,与等位基因R/r共同控制羽色。研究者利
合。
用纯合品系P(黑喙黑羽)、P(黑喙白羽)和P(黄喙
1 2 3
白羽)进行相关杂交实验,并统计F 和F 的部分性状, 1.求配子种类及比例(以AaBbCCDd为例)
1 2
结果见表。
(1)求产生配子种类数
实验 亲本 F F
1 2
9/16黑喙,3/16花喙(黑
1 P×P 黑喙
1 3 黄相间),4/16黄喙
(2)求产生ABCD配子的概率3/16黑羽,6/16灰羽, 基因型 Aa Bb CC Dd
2 P×P 灰羽
2 3 7/16白羽 结果
产生配子 A B C D
回答下列问题:
(1)由实验1可判断该家禽喙色的遗传遵循 定 相乘
配子比例 1/2 1/2 1 1/2
律,F
2
的花喙个体中纯合体占比为 。 得1/8
(2)为探究M/m基因的分子作用机制,研究者对P 和P 的
1 3 (3)求配子间结合方式
M/m基因位点进行PCR扩增后电泳检测,并对其调控的
下游基因表达量进行测定,结果见图1和图2。由此推测 AaBbCCDd 自交,配子之间的结合方式为
M基因发生了碱基的 而突变为m,导致其调控的下游
(2×2)×(2×2)×(1×1)×(2×2)=64(种)。
基因表达量 ,最终使黑色素无法合成。
2.求基因型和表型的类型及比例
(3)实验2中F 灰羽个体的基因型为 ,F 中白羽个体的
1 2
基因型有 种。若F 的黑羽个体间随机交配,所得后代
2
中白羽个体占比为 ,黄喙黑羽个体占比为 。
(4)利用现有的实验材料设计调查方案,判断基因T/t和
R/r在染色体上的位置关系(不考虑染色体交换)。
调查方案:
。
结果分析:若 (写出
表型和比例),则T/t和R/r位于同一对染色体上;否 二、已知子代求亲代的“逆推型”题目
则,T/t和R/r位于两对染色体上。
1.基因填充法
2.(2023·重庆·高考真题)科学家在基因型为mm的普
(1)根据亲本和子代的表型写出亲本和子代的
通玉米(2n=20)群体中发现了杂合雄性不育突变体,并
从中克隆了控制不育性状的显性基因M(编码蛋白质
基因型,如基因型可表示为A_B_、A_bb。
M)。研究发现,突变体玉米雄性不育与花粉母细胞减数
(2)根据子代基因型推测亲本基因型(此方法
分裂异常密切相关(图1):进一步研究发现,减数分裂
只适用于亲本和子代表型已知,且显隐性关
细胞中影响染色体联会的R蛋白量与M蛋白质有关(图
系已知时)。
2)。
2.根据子代表型及比例推测亲本基因型
规律:根据子代表型比例拆分为分离定律的
分离比,确定每一对相对性状的亲本基因
型,再组合。如:
注:M-Del:敲除M基因的突变体;①~⑤为依次发生的
减数分裂Ⅰ或Ⅱ某时期:⑥为减数分裂Ⅱ结束后形成的
子细胞;⑦为花粉及可育率
三、多对基因控制生物性状的分析
(1)图1中③所示的时期为 ,⑥中单个正常细胞内染
色体数目为 。玉米减数分裂细胞中R蛋白量减少, n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染植株的花粉可育率将 。推测玉米突变体中M蛋白质 色体上的遗传规律
影响减数分裂的机制为 。
亲本相对性 F1配子 F2表型 F2基因型
(2)欲利用现有植株通过杂交方式获得种子用于M基因的 状的对数 种类 比例 种类 比例 种类 比例
后续研究,杂交亲本的基因型分别应为 。 1 2 (1∶1)1 2 (3∶1)1 3 (1∶2∶1)1
2 22 (1∶1)2 22 (3∶1)2 32 (1∶2∶1)2
(3)M基因与m基因DNA序列相比,非模板链上第1072
n 2n (1∶1)n 2n (3∶1)n 3n (1∶2∶1)n
和1094位的两个碱基突变为A,致使M蛋白质的第358
和365位氨基酸分别变为x和y(图3);按5'-3'的方
注:(1)若F 中纯显性性状的比例为,则
向,转运x(第358位)的tRNA上反密码子第 位碱 2
该性状由n对等位基因控制。
基必为U。如需用定点突变方法分析M基因的两个突变
位点对玉米花粉可育率的影响,可采取的分析思路为
(2)若F 中子代性状分离比之和为4n,则
。 2
该性状由n对等位基因控制。
四、自由组合中的自交、测交和自由交
配问题
纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒
豌豆(yyrr)杂交后得F ,F 再自交得F ,若
1 1 2
F 中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体
2
分别进行自交、测交和自由交配,所得子代
3.(2023·辽宁·高考真题)萝卜是雌雄同花植物,其贮
的表型及比例分别如下表所示:
藏根(萝卜)红色、紫色和白色由一对等位基因W、w
控制,长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控
项目 表型及比例
制。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,F 的表型 自交 绿色圆粒∶绿色皱粒=5∶1
及其比例如下表所示。回答下列问题: yyR_(绿圆) 测交 绿色圆粒∶绿色皱粒=2∶1
₁
自由交配 绿色圆粒∶绿色皱粒=8∶1
红色 红色 红色 紫色 紫色 紫色 白色 白色 白色
黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶
F1表型 自交
长形 椭圆形 圆形 长形 椭圆形 圆形 长形 椭圆形 圆形 绿色皱粒=25∶5∶5∶1
黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1 Y_R_(黄圆) 测交
绿色皱粒=4∶2∶2∶1
注:假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同 自由交配 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶
绿色皱粒=64∶8∶8∶1
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传 (填
“遵循”或“不遵循”)孟德尔第二定律。
五、特殊分离比
(2)为验证上述结论,以F 为实验材料,设计实验进行验
1 特例1 9∶3∶3∶1的变式(总和等于16)
证:
①选择萝卜表型为 和红色长形的植株作亲本进
行杂交实验。
②若子代表型及其比例为 ,则上述结论得到验
证。
(3)表中F 植株纯合子所占比例是 ;若表中F 随
1 1
机传粉,F 植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例
2
是 。
(4)食品工艺加工需大量使用紫色萝卜,为满足其需要,
可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗的技术是
。
4.(2023·江苏·高考真题)科学家在果蝇遗传学研究中
得到一些突变体。为了研究其遗传特点,进行了一系列
杂交实验。请回答下列问题:
特例2 基因数量累加效应
(1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染
色体上,杂交实验及结果如下:P 灰体长刚毛♀ × 黑檀体短刚毛
测交 F1灰体长刚毛 × 黑檀体短刚毛♀
↓
↓
测交后代 灰体长刚毛 黑檀体短刚毛
F1 灰体长刚毛
1 : 1
据此分析,F 雄果蝇产生 种配子,这两对等位基因在
1
染色体上的位置关系为 。
(2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系
(突变基因位于Ⅱ号染色体上)。为了研究突变基因相
对位置关系,进行两两杂交实验,结果如下:
提醒 A与B的作用效果相同,且显性
P A1×A2 P A2×A3 P A1×A3 基因数目越多,效果越强。
↓ ↓ ↓
F1 野生型 F1 突变型 F1 野生型 特例3 致死类(和小于16的特殊分离比)
据此分析A1、A2、A3和突变型F 四种突变体的基因
1 (1)胚胎致死或个体致死
型,在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的
相对位置 (A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、
a2、a3表示,野生型基因用“+”表示)。
(3)果蝇的正常刚毛(B)对截刚毛(b)为显性,这一对
等位基因位于性染色体上;常染色体上的隐性基因t纯合
时,会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个
体。杂交实验及结果如下:
P 截刚毛♀ × 正常刚毛
↓
F1 截刚毛♀ 截刚毛 正常刚毛
3 : 1 : 4
据此分析,亲本的基因型分别为 ,F 1 中雄性个体的 (2)配子致死或配子不育
基因型有 种;若F 自由交配产生F,其中截刚毛雄
1 2
性个体所占比例为 ,F 雌性个体中纯合子的比例为
2
。
5.(2023·海南·高考真题)家鸡(2n=78)的性别决定方
式为ZW型。慢羽和快羽是家鸡的一对相对性状,且慢羽
(D)对快羽(d)为显性。正常情况下,快羽公鸡与慢 六、X、Y染色体上基因的遗传
羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽;
XY同源区段遗传(用B/b表示相关基因)
子二代的公鸡和母鸡中,慢羽与快羽的比例均为1∶1.回
答下列问题。
基因的 该区段存在等位基因且在减数分
(1)正常情况下,公鸡体细胞中含有 个染色体组,精 位置 裂过程中可联会
子中含有 条W染色体。
雌性基
3种:XBXB、XBXb、XbXb
(2)等位基因D/d位于 染色体上,判断依据是 因型
。
雄性基
4种:XBYB、XBYb、XbYB、XbYb
(3)子二代随机交配得到的子三代中,慢羽公鸡所占的比 因型
例是 。
遗传与性别有关,如以下两例:
(4)家鸡羽毛的有色(A)对白色(a)为显性,这对等位
遗传
基因位于常染色体上。正常情况下,1只有色快羽公鸡和
特点
若干只白色慢羽母鸡杂交,产生的子一代公鸡存在
种表型。
(5)母鸡具有发育正常的卵巢和退化的精巢,产蛋后由于 七、伴性遗传中的致死问题(以XY型为
某种原因导致卵巢退化,精巢重新发育,出现公鸡性征
例)
并且产生正常精子。某鸡群中有1只白色慢羽公鸡和若干
只杂合有色快羽母鸡,设计杂交实验探究这只白色慢羽 (1)X染色体上隐性基因使雄配子(花粉)致死公鸡的基因型。简要写出实验思路、预期结果及结论
(已知WW基因型致死)。
6.(2023·天津·高考真题)植酸合成酶基因A位于水稻4
号染色体,其缺失导致水稻不能合成植酸而死亡。某小
组对A进行基因编辑,获得2个突变基因,一个删除了3
个相邻核苷酸(A-3),不影响植酸合成,另一个删除了
25个相邻核苷酸(A-25),对植株的影响未知。
(2)X染色体上隐性基因使雄性个体致死
(1)在获得的AA-25植株中,A与A-25互称 基因。为研
究A-25对植株的影响,以 A-25被删除的序列设计正向引
物,以其下游0.5kb处的一段序列设计反向引物,通过
PCR分析AA-25自交子代基因型,电泳发现所有样本的
DNA均能扩增出目标条带,未发现无扩增条带样本的原
因是 ,在样本基因组DNA量及扩增条件一致
时,目标条带的亮度有强有弱,亮度强的样本基因型为
,比例为 。
八、性染色体相关“缺失”下的遗传分
(2)为进一步研究A-25对植株的影响,在A-3A-25愈伤组织中 析
转入A,获得6号染色体插入一个A的植株,表示为
A-3A-25A,该植株自交子代中含有A-25A-25的比例为 。
(3)自然状态下水稻严格自交。某逆境下,A-3A-3植株的适
应能力比AA及AA-3强,每代植株数增加10%。一株
AA-3水稻在该逆境下自然繁殖,每代基因频率如下表,
请填写表格空白处(保留至小数点后一位)。
九、基因定位的实验设计
基因 子一代 子二代 …
1.类型一 基因位于常染色体还是 X 染
A % 46.9% …
色体上的判断
A-3 % 53.1% …
(1)性状的显隐性是“未知的”,且亲本
此表表明,种群基因频率发生了变化,这种变化是
均为纯合子时
的结果。
7.(2023·北京·高考真题)二十大报告提出“种业振兴
行动”。油菜是重要的油料作物,筛选具有优良性状的
育种材料并探究相应遗传机制,对创制高产优质新品种
意义重大。 提醒 此方法还可以用于判断基因是位
(1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜(绿叶),获得 于细胞核中还是细胞质中。若正反交结
了新生叶黄化突变体(黄化叶)。突变体与野生型杂
果不同,且子代只表现母本的性状,则
交,结果如图甲,其中隐性性状是 。
控制该性状的基因位于细胞质中。
(2)性状的显隐性是“已知的”
(3)在确定雌性个体为杂合子的条件下
(2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因,与野生型相
比,它在DNA序列上有一个碱基对改变,导致突变基因
上出现了一个限制酶B的酶切位点(如图乙)。据此,
检测F 基因型的实验步骤为:提取基因组DNA→PCR→
2
回收扩增产物→ →电泳。F 中杂合子电泳条
2
带数目应为 条。2.基因只位于X染色体还是X、Y染色体
(3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交,获
的同源区段的判断
得杂交油菜种子S(杂合子),使杂交油菜的大规模种植
成为可能。品系A1育性正常,其他性状与A相同,A与 适用条件
A1杂交,子一代仍为品系A,由此可大量繁殖A。在大
已知性状的显隐性和控制性状的基因在
量繁殖A的过程中,会因其他品系花粉的污染而导致A
性染色体上。
不纯,进而影响种子S的纯度,导致油菜籽减产。油菜新
生叶黄化表型易辨识,且对产量没有显著影响。科学家
基本思路
设想利用新生叶黄化性状来提高种子S的纯度。育种过程
中首先通过一系列操作,获得了新生叶黄化的A1,利用 (1)用“隐性雌×纯合显性雄”进行杂
黄化A1生产种子S的育种流程见图丙。 交,观察分析F 的性状。即:
1
①图丙中,A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交,
筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为 (2)用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行
。
杂交,观察分析F 的性状。即:
1
②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降,简单易行的
田间操作用 。
8.(2023·山东·高考真题)单个精子的DNA提取技术可
解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数
据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关
系,以某志愿者的若干精子为材料,用以上4对等位基因
的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR后,检测产
物中的相关基因,检测结果如表所示。已知表中该志愿
者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产
生的配子的基因组成种类和比例相同;本研究中不存在
致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相
3.类型三 基因位于常染色体还是X、Y
同。
染色体同源区段
限定一次杂交实验
在已知性状的显隐性的条件下,若限定
一次杂交实验来证明,则可采用“隐性
雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或
XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合,观
察分析F 的表型。分析如下:
1等位基因 A a B b D d E e
1 + + +
2 + + + +
3 + + +
4 + + + +
未限定杂交实验次数
+
5 + +
单 在已知性状的显隐性的条件下,未限定
个 杂交实验次数时,则可采用以下方法,
+
精
6 + + +
通过观察F
2
的性状表现来判断。
子
编
7 + + +
号
8 + + + +
9 + + +
10 + + + +
11 + + +
12 + + + +
注“+”表示有;空白表示无 十、遗传病中的5个“不一定”
(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传 (填“遵 ①携带遗传病致病基因的个体不一定患
循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是 。据表 遗传病。如女性红绿色盲基因携带者
分析, (填“能”或“不能”)排除等位基因
XBXb,不患红绿色盲。
A、a位于X、Y染色体同源区段上。
②不携带遗传病致病基因的个体不一定
(2)已知人类个体中,同源染色体的非姐妹染色单体之间
不患遗传病。如21三体综合征、猫叫综
互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比
例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1 合征等。
个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期
③先天性疾病不一定是遗传病。如母亲
生一个正常孩子的概率为17/18,据此画出该女性的这2
妊娠前三个月内感染风疹病毒而使胎儿
对等位基因在染色体上的相对位置关系图: 。
患先天性白内障。
(注:用“ ”形式表示,其中横线表示染色体,圆
点表示基因在染色体上的位置)。
④家族性疾病不一定是遗传病。如由于
(3)本研究中,另有一个精子的检测结果是:基因A、a, 食物中缺少维生素 A,家族中多个成员
B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中, 患夜盲症。
未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子
形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原 ⑤后天性疾病不一定不是遗传病。有些
因是 。 遗传病在个体生长发育到一定阶段才表
现出来。
(4)据表推断,该志愿者的基因e位于 染色体
上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选 十一、“四步法”判断单基因遗传病的
用,请用本研究的实验方法及基因E和e的引物,设计实
遗传方式
验探究你的推断。
①应选用的配子为: ;②实验过程:略;③
预期结果及结论: 。(1)判断是否为伴Y染色体遗传
若系谱图中的患者全为男性,并且患者
的父亲和儿子全为患者,则多为伴 Y染
色体遗传;若患者男女均有,则不是伴
Y染色体遗传。
(2)判断是显性遗传还是隐性遗传
(3)判断致病基因是在常染色体上还是在
X染色体上
①若已确定是显性遗传
②若已确定是隐性遗传
(4)不能判断的类型,则判断可能性
①若为隐性遗传
a.若患者无性别差异,最可能为常染色体
隐性遗传;
b.若患者男多于女,最可能为伴 X 染色
体隐性遗传;
c.若父亲不携带致病基因,而子代患病,
则一定为伴X染色体隐性遗传。
②若为显性遗传
a.若患者无性别差异,最可能为常染色体
显性遗传;
b.若患者女多于男,最可能为伴 X 染色体显性遗传。
十二、电泳图谱
(1)琼脂糖凝胶电泳原理
①带电粒子:DNA分子具有可解离的基
团,在一定的pH下,这些基团会带上正
电荷或负电荷。
②迁移动力与方向:在电场的作用下,
带电分子会向着与它所带电荷相反的电
极移动,这个过程就是电泳。
③迁移速率:在凝胶中DNA分子的迁移
速率与凝胶的浓度、DNA分子本身的大
小和构象等有关。
④检测:凝胶中的DNA分子通过染色,
可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测
出来。
(2)电泳图谱的信息获取
DNA电泳图中每个条带代表不同碱基数
的片段,通过比较,可以确定目标条带
片段的长度以及与其他条带的关系。
尝试解答:
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
1.果蝇的有翅和无翅由等位基因A/a控制,长翅和短翅由另一对等位基因B/b控制。现将纯合长翅雄蝇和
纯合无翅雌蝇杂交,F 雌蝇全为长翅、雄蝇全为短翅。让F 雌、雄蝇随机交配得到F,F 雌蝇、雄蝇的表
1 1 2 2
型及比例如下表所示。回答下列问题:
长翅 短翅 无翅
雌蝇 1/6 3/12 1/12
雄蝇 1/6 3/12 1/12
(1)果蝇的有翅为 (填“显性”或“隐性”)性状,亲本的基因型分别为 。
(2)F 的表型及比例异常,是因为F 中 (填“雌”或“雄”)果蝇产生的 配子致死。
2 1
(3)F 中长翅雌果蝇与短翅雄果蝇随机交配,F 无翅果蝇的基因型共 种。
2 3
(4)为了验证(2)的说法,请以上述的果蝇为实验材料设计实验,写出实验思路及预期结果:实验思路:
;预期结果: 。2.半乳糖血症为血半乳糖增高的中毒性临床代谢综合征,半乳糖代谢中有3种相关酶中的任何一种酶先天
性缺陷均可致半乳糖血症;血友病为一组遗传性凝血功能障碍的出血性疾病,其共同的特征是活性凝血活
酶生成障碍,凝血时间延长,终身具有轻微创伤后出血倾向,重症患者没有明显外伤也可发生“自发性”
出血,已知血友病基于位于X染色体上。下图为半乳糖血症和血友病的家族系谱图,据图回答有关问题:
(1)据图分析,半乳糖血症为 遗传病,原因是 。
(2)Ⅲ 产生含两种遗传病基因卵细胞的概率为 ,Ⅲ 和Ⅲ 生一个两病兼患男孩的概率为
11 11 12
。
(3)Ⅲ 和Ⅲ 结婚后,Ⅲ 怀孕后到医院进行遗传咨询,了解到若在妊娠早期对胎儿脱屑进行检查,可判
11 12 11
断后代是否会患这两种病。需要做下列________措施。
A.染色体数目检测 B.检测基因是否正常
C.性别检测 D.无需进行上述检测
(4)Ⅲ 男孩经手术治疗后恢复了健康,若他成年后与一表型正常的女子结婚,你认为其后代还有可能患该
10
病吗?为什么? 。
3.脑钙化是一种与衰老相关的病理反应,也是一种遗传疾病。不同基因突变均可导致患病,研究人员对
其相关机理进行了研究。
(1)已知家族1由单基因突变(相关基因为A/a)导致,分析图1可知,家族1中Ⅱ-3的基因型为 。
(2)通过检测发现,家族2中的I-2携带了位于同一对同源染色体上的另一个致病基因t,家族2中的I-1与家族1中的I-1的基因型均为AaTT,研究发现具有两个非等位致病基因的个体也可患病,家族2中的Ⅱ-1
的这两对基因位置情况为 如果家族1中的Ⅲ-1与家族2中的Ⅲ-1结婚,子代中患脑钙化
病的可能的基因型有 (不考虑互换)。
(3)为探究A基因表达产物A蛋白在细胞中的位置,可利用A蛋白的抗体和 (填“ATP合成酶”
或“葡萄糖激酶”)的抗体分别加上绿色和红色荧光标记,对野生型小鼠神经元进行免疫荧光分析,若A
蛋白被定位于线粒体,则验证此结论的实验现象是 。
(4)为进一步研究A基因的功能,研究人员利用基因编辑技术生成了和家族1中Ⅱ-3基因型一样的突变小鼠,
观察野生型和突变小鼠线粒体形态并检测Pi水平,结果如图2。结果表明,基因突变影响了神经细胞内
和 ,进而导致突变小鼠神经元中ATP水平显著降低。
(5)研究发现A基因位于人类2号染色体,由于线粒体位于细胞质,受精作用时,受精卵的细胞质主要来自
母体,因此有人认为脑钙化疾病是由母亲传递给子女的。请对此说法进行评价并阐明理由 。
4.遗传印记是指同一个基因由于来源于父本与母本的不同而产生表达差异的现象。DNA甲基化是指不改
变DNA序列,通过碱基连接甲基基团来抑制基因表达,是遗传印记的重要原因之一。胰岛素样生长因子2
(Igf2)基因是最早发现的印记基因,位于小鼠7号常染色体上,存在有功能型的A基因和无功能型的a
基因,A基因能促进小鼠生长,而a基因无此功能。Igf2基因在雌鼠形成配子时印记重建为甲基化,在雄
鼠形成配子时为去甲基化,过程如图所示。回答下列问题:(1)甲基化后的DNA片段,其(A+T)/(G+C)的比值 (填“增大”“减小”或“不变”),
原因是 。
(2)图中雌鼠在形成配子时,A和a基因遵循 定律,由图示配子形成过程中印记发生的机制,可
以断定亲代雌鼠的A基因来自它的 (填“父方”“母方”或“不确定”),理由是 。
(3)某研究小组要验证雌配子形成过程中A基因印记重建为甲基化。现有小鼠若干:
①纯合的生长正常雌鼠②杂合的生长正常雌鼠③杂合的生长缺陷雌鼠④纯合的生长正常雄鼠⑤纯合的生长
缺陷雄鼠,请选择一个杂交组合并预期实验结果。
杂交组合(写序号): 预期实验结果: 。
(4)小鼠毛色褐色(B)对黄色(b)为显性,且基因B、b没有遗传印记。将基因型为AaBb的雌雄小鼠杂
交,根据子代生长情况和毛色可以推知基因B、b是否在7号染色体上:
若子代生长正常褐色鼠:生长缺陷褐色鼠:生长正常黄色鼠:生长缺陷黄色鼠= ,则基因B、b
不在7号染色体上;反之则在7号染色体上。
5.矮秆水稻具有抗倒伏、高产等优点。为培育矮秆水稻,科研人员用EMS诱变剂处理高秆水稻Wt得到
了mp和ac两个矮秆突变品系,利用两个突变品系水稻进行杂交实验,实验结果如下,
杂交实验①:亲本Wt×ac,F 均为高秆,F 中高秆:矮秆=3:1。
1 2
杂交实验②:亲本Wt×mp,F 均为高秆,F 中高秆:矮秆=3:1。
1 2
回答下列问题:
(1)由于水稻具有 (回答2点)等优点,因此是研究遗传学的理想材料。对水稻进行人工杂交的
基本操作程序为 。
(2)根据杂交实验①分析,ac的矮秆性状至少受 对等位基因控制,其F 中的高秆水稻自交得F,
2 3
则矮秆纯合植株所占比例为 。
(3)进一步研究发现,控制ac和mp矮秆性状的基因分别是由不同的基因突变引起的。为探究ac和mp的矮
秆基因是位于一对同源染色体上,还是位于两对同源染色体上,请你设计实验予以证明。
实验设计思路: 。
实验结果及结论: 。
(4)为提高水稻的抗旱性,有人将抗早基因(HVA)导入水稻,筛选出HVA基因成功整合到染色体上的抗
旱性T。植株(假定HVA基因都能正常表达)。某些T 植株体细胞含两个HVA基因,这两个基因在染色
0
体上的整合情况有下图所示的三种类型(黑点表示HVA基因的整合位点)。①将T 植株与非转基因水稻杂交:若子代抗旱性植株所占比例为50%,则两个HVA基因的整合位点属于
0
图 类型;若子代抗旱性植株所占的比例为100%,则两个HVA基因的整合位点属于图
类型。
②让图C所示类型的T 植株自交,子代中抗旱性植株所占比例为 。
0
6.某种二倍体昆虫(XY型),存在斑翅与正常翅、桃色眼与黑色眼两对相对性状,分别受到基因D/d、
E/e的控制,其中一对等位基因位于X染色体上。某实验小组让斑翅桃色眼雌虫和正常翅黑色眼雄虫交配
得到F,再选取F 中部分雌雄个体相互交配产生F,如图所示。回答下列问题:
1 1 2
(1)根据实验结果判断,斑翅与正常翅、桃色眼与黑色眼这两对相对性状中的显性性状分别是
。其中位于X染色体上的基因是 ,判断依据是 。
(2)乙组实验中,黑色眼:桃色眼=2:1,该实验小组提出了两种假说:a.基因E纯合时胚胎致死,b.含
有E基因的雄配子有50%不育。
①根据题中实验分析,哪种假说不成立? (填字母),理由是 。
②为进一步验证另一种假说的可行性,该实验小组选择乙组实验的F 中黑色眼个体和桃色眼个体随机交配,
2
若子代的表现型及比例为 ,则该假说成立。
7.果蝇的翅形有正常翅和网状翅、体色有灰体和黄体,分别由基因A、a和B、b控制。某研究小组做的
杂交实验及结果如下(实验果蝇染色体组型均正常)。请回答下列问题:(1)从基因与染色体的关系来看,A与B的区别是 ;从DNA结构来看,A与a的区别是 。
(2)若仅考虑翅形这一性状,根据上述实验结果无法判断A-a是否位于X、Y染色体的同源区段,但可通过
F 果蝇与其亲本回交来确定,应选择实验 的亲本雌果蝇作为回交材料,其回交组合的基因型为
1
(按照基因位于同源区段书写)。若子代 ,则说明A-a位于XY染色体同源区段。
(3)若两对基因均不位于Y染色体上。仅根据实验①分析,F 灰体果蝇体色的基因型有 种。若仅根据实
1
验②分析, (填“能”或“不能”)判断灰体与黄体的显隐性关系。结合实验①、②,可判断果蝇这
两对相对性状的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,判断依据是 。
(4)若两对基因均不位于Y染色体上,且综合实验①、②判断,在实验①的F 群体中,基因B的频率为
1
。将实验①中F 雌雄果蝇随机得到F,F 中纯合正常翅雄果蝇比例为 。
1 2 2
(5)果蝇属于 型性别决定,果蝇性别取决于X染色体数与常染色体组数(A)的比值,当X/A≥1时为雌
性;当X/A=0.5时为雄性;当受精卵含有2条Y染色体时,无法完成胚胎发育。现有一只染色体组型为
6+XXY的果蝇,其性别为 ,且可生育后代;这只果蝇与另一染色体组型正常的果蝇杂交,则子代雌雄
果蝇比例为 。
8.G蛋白是在酵母菌细胞内由G基因表达的一类转录因子,能够与DNA中的UAS序列结合并驱动其下
游基因的表达。将一个G基因插入到雄果蝇的一条3号染色体上,将另一个UAS-GFP(绿色荧光蛋白基
因)随机插入到雌果蝇的某条染色体上。已知野生型果蝇翅色是无色透明的。现利用上述的一对转基因果
蝇进行杂交实验,得到F。
1
(1)若F 绿色翅:无色翅=1:3,将F 中绿色翅雌雄个体随机交配,F 绿色翅:无色翅=9:7。则UAS-GFP
1 1 2
没有插入到3号染色体上,判断依据是 ;若F 表型及比例为 ,则UAS-GFP插入到了3号染色体
2
上。
(2)若F 中雌雄果蝇的翅色比例不同,原因最可能是 ;若F 性状比例为 说明推测是正确的。
2 2
(3)转座子是可以移动的DNA序列,转座后可能影响生物的育性等性状。黑腹果蝇仅有P、M两个品系,
其中P品系的核DNA中有许多转座子,称为P因子。不同品系之间的杂交后代育性表现如表所示。母本父
M品系 P品系
本
M品系 可育 可育
P品系 不育 可育
①P品系和M品系属于同一物种,判断的依据是 。
②P品系和M品系互交结果不同与P因子的转座有关,具体原因可能是 。若要测定某地黑腹果蝇的品
系种类,请利用现有P品系和M品系的果蝇设计一种杂交实验进行检测。写出实验方案和预期结果 。
9.鸡的性别决定方式为ZW型。已知鸡的花羽与白羽由等位基因A、a控制,体型正常与矮小由等位基因
B、b控制。为探究这两对等位基因的遗传方式,某研究小组选取两只花羽体型正常个体作为亲本杂交,得
到F₁结果见下表:
性别 F 表型及分离比
1
雌性 花羽体型正常∶花羽体型矮小∶白羽体型正常∶白羽体型矮小=3∶3∶1∶1
雄性 花羽体型正常∶白羽体型正常=3∶1
请回答下列相关问题:
(1)基因A、a与基因B、b (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律。其中,基因B、b
位于 (填“常”或“性”)染色体上,判断依据是 。
(2)鸡的花羽与白羽这对相对性状中显性性状为 ;体型正常与矮小这对相对性状中隐性性
状为 。
(3)亲本的基因型为 。
(4) F 种群中基因B的基因频率为 (用分数表示)。
1
10.细裂银莲花是我国著名植物学家吴征镒和王文采在云南发现并命名的新物种。它的两性花有三种颜色:
白色、蓝色和紫色,花色由两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制。研究人员以该细裂银莲花为材料进行
了一系列杂交实验,部分实验结果如下表所示。根据实验结果,研究人员认为这两对基因为互补基因(某
一性状只有在两个及两个以上的非等位基因共存时才表现出来,互补的非等位基因称为互补基因)。回答
下列问题:
组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
亲本组合 白×白 白×蓝 白×紫 蓝×蓝 蓝×紫 紫×紫
白、蓝、
子代表现型 白 蓝 白、蓝、紫 紫 白、蓝、紫
紫
(1)当只有显性互补基因存在时,其表现型为 花,花的颜色由花青素(酚类化合物)决定,基
因控制花色性状的方式为 。(2)请写出第③组亲本的基因型:白花 ,紫花 。
(3)研究人员让第③组子代中的紫花个体自交,发现得到的子代中表型及比例为白花:蓝花:紫花=1:6:7研
究人员猜测可能与某种基因型的花粉部分致死有关,基因型为 的花粉有 %死亡,并
设计实验验证该猜测。实验思路及预期结果: 。
11.为了寻找控制植物生长发育的相关基因(其中包括影响配子发育和胚胎发育的基因等)。研究人员从
被Ds(含卡那霉素抗性基因)插入的拟南芥突变体库中,筛选得到两个生长发育相关基因的突变体(ovp1
和eed1),已知两个突变体关于苗色的基因型都为Aa。
(1)突变体ovp1和eed1各自自交,将收获的种子用0.1%的HgCl 溶液消毒10分钟,然后用 洗涤。将处
2
理好的种子接种于添加 的MS基本培养基上培养,十天后统计绿色苗和黄色苗的数量,结果如表1。
ovp1和eed1自交后代中,绿色苗与黄色苗的性状比例分别为 ,A和a (遵循/不遵循)基因分离定律,
由此推测,ovp1可能为 致死突变体,eed1可能为 致死突变体。
表1
突变体植
绿色苗 黄色苗
物
Ovp1 3326 3454
eed1 3736 1852
(2)为了验证上述推测是否正确并进一步确定影响生长发育的相关基因具体突变类型,研究人员进行了如下
杂交实验,如表2:
表2
组
杂交亲本 子代中的绿色苗(株) 子代中的黄色苗(株)
别
1 ovp1(母本)×野生型(父本) 444 429
2 ovpl(父本)×野生型(母本) 0 600
3 eed1(母本)×野生型(父本) 336 307
4 eed1(父本)×野生型(母本) 321 326
①1组和2组杂交结果说明ovp1为 突变体。
②3组和4组杂交结果说明eed1为 突变体。
12.与白色棉相比,彩色棉在纺织过程中减少了印染工序,减少了环境污染。基因型为BB的植株结白色
棉,基因型为Bb、b(只含一个b基因)的植株结粉红色棉,基因型为 bb的植株结深红色棉。一正常纯
合白色棉植株经育种工作者的诱变处理后,可能发生如下甲、乙变异类型,从而获得彩色棉。回答下列问
题:(1)若用秋水仙素适时处理甲植株的幼苗,则可获得四倍体植株,上述操作中秋水仙素的作用是 ,
所得的四倍体植株 (填“是”或“不是”)纯合子。
(2)由图可知,乙的变异类型是 。
(3)已知基因B/b所在染色体都缺失的植株不育(不结果实),欲探究F 粉红色棉的产生是甲、乙中的哪一
1
种变异类型,最简便的实验方法是 。此外还可以将粉红色棉在相同且适宜的条件下单株种植,
并严格自交,观察统计可育子代的表型及比例。若后代的表型及比例为 ,则该变异类型为甲;
若后代的表型及比例为 ,则该变异类型为乙。