文档内容
押辽宁卷非选择题（黑龙江、吉林适用）
押第 24 题 遗传与进化模块
押题探究：题号定位、考点押题，高效冲刺
解题秘籍：孟德尔遗传规律相关内容+两大遗传规律判断方法+判断基因和染色体的位置关系
真题回顾：回顾历年真题，循规探秘，临考提升
押题冲关：临考必刷，高效抢分
核心考点 考情统计 押题预测 备考策略
命题趋势：(1)遗传规律方面常以遗传
2023·辽宁卷24
现象为情景，考查遗传规律的实质及
1.孟德尔遗传实验的科学方
2022·辽宁卷25
相关拓展性应用，能力方面多侧重于
法。2.基因的分离定律和自
2021·辽宁卷25
遗传规律 遗传现象的演绎与推理和相关实验的
由组合定律。3.伴性遗传。
2024九省联考东三省
及变异 设计与验证。(2)伴性遗传方面常结合
24 4.人类遗传病的类型。5.人
基本规律的相关计算、基因在染色体
类遗传病的检测和预防。
上的位置判断方法及实验验证、遗传
系谱图的分析进行综合考查。
1．豌豆作为实验材料的优点
(1)自花传粉，闭花受粉，自然状态下一般都是纯种。
(2)具有易于区分的性状且能够稳定地遗传给后代。
(3)花较大，易于做人工杂交实验。
(4)子代个体数量较多。
2．孟德尔成功的原因(1)正确选材——选择豌豆作为实验材料。
(2)由一对相对性状到多对相对性状的研究。
(3)运用统计学方法对结果进行分析。
(4)科学方法：假说—演绎法。
3．孟德尔遗传规律的适用范围、实质及发生的时间
(1)适用范围：真核生物有性生殖过程中核基因的传递规律。
①基因的分离定律适用于一对等位基因的遗传。
②基因的自由组合定律适用于两对或两对以上非同源染色体上非等位基因的遗传。
(2)实质
①基因的分离定律的实质——在减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入两
个配子中，独立地随配子遗传给后代。
②基因的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和组合是互不干扰的，在减数
分裂形成配子时，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。
(3)时间：减数分裂Ⅰ后期。
4．性状显隐性的判断(以由一对等位基因控制的一对相对性状为例)
(1)根据子代性状判断
①具有相对性状的纯合亲本杂交⇒子代只表现出一种性状⇒子代所表现的性状为显性性状。
②具有相同性状的亲本杂交⇒子代表现出不同性状⇒子代所表现的新性状为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断：具有一对相对性状的纯合亲本杂交得 F ，F 自交得F ，若F 的性状分离比
1 1 2 2
为3∶1，在分离比中占“3”的性状为显性性状。
5．纯合子和杂合子的判断(子代数量足够多)
(1)自交法：若自交后代出现性状分离，则该个体为杂合子；若自交后代不出现性状分离，则该个体为纯
合子。自交法通常用于植物。
(2)测交法：若测交后代中既有显性性状，又有隐性性状，则被鉴定的个体为杂合子；若测交后代中只有
显性性状，则被鉴定的个体为纯合子。测交法通常用于动物。
(3)花粉鉴定法(以一对等位基因为例)：若出现两种配子，则该个体为杂合子；若只有一种配子，则该个
体为纯合子。
6．验证相关性状的遗传是否遵循两大遗传规律的四种方法(以二倍体为例)
验证方法 结论
F 自交后代的性状分离比为3∶1，遵循基因的分离定律；F 自交
1 1
自交法
后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，遵循基因的自由组合定律
F 测交后代的性状比例为1∶1，遵循基因的分离定律；F 测交后
1 1
测交法
代的性状比例为1∶1∶1∶1，遵循基因的自由组合定律
F 若有两种花粉，比例为1∶1，遵循基因的分离定律；F 若有四
1 1
花粉鉴定法
种花粉，比例为1∶1∶1∶1，遵循基因的自由组合定律
植株有两种表型，比例为1∶1，遵循基因的分离定律；植株有四
单倍体育种法
种表型，比例为1∶1∶1∶1，遵循基因的自由组合定律
注：涉及的性状均为完全显性性状，且不同基因互不干扰。7．异常分离比的分析
(1)具有一对等位基因的杂合子自交，若性状分离比是2∶1，则显性纯合致死。若性状分离比是1∶2∶1，
则基因型不同，表型也不同，如不完全显性、共显性等。
(2)性状分离比为9∶3∶3∶1的变式题的解题思路
①看F 的表型比例，若表型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，基本遵循基因的自由组合定律。
2
②将题中所给分离比与正常分离比 9∶3∶3∶1 进行对比，并分析合并性状的类型。例如，比例为
9∶3∶4，则为9∶3∶(3∶1)，即“4”为两种性状的合并结果。
③若出现子代表型比例之和小于16，则所少的比例可能由隐性纯合致死、显性纯合致死等引起。
8．判断等位基因在染色体上的位置的方法
(1)判断基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上的方法
①若性状的显隐性是已知的，通过一次杂交实验确定基因位置可选择隐性雌性个体与显性雄性个体杂交。
若子代表型与性别无关，则基因位于常染色体上；若子代雌性个体全表现为显性性状，雄性个体全表现为
隐性性状，则基因仅位于X染色体上。
②若性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，通过一代杂交实验确定基因在染色体上的位置常用正、
反交法。若正、反交结果相同，则基因位于常染色体上；若正、反交结果不同，则基因仅位于X染色体上。
(2)判断基因仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上的方法
若已知性状的显隐性，且已知控制性状的基因在性染色体上，最常用的方法是选择隐性雌性个体与纯合显
性雄性个体杂交，若子代雄性个体全表现为隐性性状，雌性个体全表现为显性性状，则基因仅位于 X染色
体上；若子代雌雄个体均表现为显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段上。
9．性染色体上基因的遗传特点
(1)性染色体不同区段分析
注：X和Y染色体有一部分是同源的(图中Ⅰ区段)，存在等位基因；另一部分是非同源的(图中的Ⅱ 、Ⅱ
1 2
区段)，其在雄性个体中不存在等位基因，但Ⅱ 区段在雌性个体中存在等位基因。
2
(2)位于X、Y染色体同源区段上的基因A/a的遗传特点
①涉及的基因型为XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。
②遗传仍与性别有关。如XaXa×XaYA→子代雌性个体全表现为隐性性状，雄性个体全表现为显性性状；
XaXa×XAYa→子代雌性个体全表现为显性性状，雄性个体全表现为隐性性状。
(3)遗传系谱图题的解题方法
①“一判”：判断致病基因是显性基因，还是隐性基因。
②“二析”：分析致病基因是位于常染色体上，还是位于性染色体上(一般用假设法或排除法)。
③“三写”：写出有关个体的基因型(先写出可确定的基因型，不能补全的用“_”代替)。
④“四算”：计算相关基因型或表型的概率(计算原则是“先分后合”，即先分别算各对等位基因的概率，
最后综合考虑)。
10．分析既有性染色体上的又有常染色体上的两对或两对以上基因的遗传的方法(1)已知亲本，分析子代的方法
①由位于性染色体上基因控制性状的遗传按伴性遗传处理，由位于常染色体上基因控制性状的遗传按基因
的分离定律处理，综合考虑，按基因的自由组合定律处理。
②研究由两对等位基因控制的两对相对性状，若都为伴性遗传，则不遵循基因的自由组合定律。
(2)已知子代，分析亲本的方法
①分别统计子代的每一种性状的表型，不同性别的表型也要分开统计，再单独分析并推出亲本基因型。
②根据题意将单独分析并推出的亲本基因型组合在一起。
1. （2023·辽宁卷24） 萝卜是雌雄同花植物，其贮藏根（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控制。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交，
F 的表型及其比例如下表所示。回答下列问题：
₁
红色长 红色椭 红色圆 紫色长 紫色椭 紫色圆 白色长 白色椭 白色圆
F 表型
1 形 圆形 形 形 圆形 形 形 圆形 形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
注：假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同
（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。
（2）为验证上述结论，以F 为实验材料，设计实验进行验证：
1
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 随机传粉，F 植株中表型为紫色椭圆
1 1 2
形萝卜的植株所占比例是_________________。
（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
_________________。
【答案】
【分析】根据题表分析：F 中红色：紫色：白色=1:2:1，长形：椭圆形：圆形=1:2:1，紫色和椭圆
1
形均为杂合子。F 中红色长形：红色椭圆形：红色圆形：紫色长形：紫色椭圆形：紫色圆形：白色长
1
形：白色椭圆形：白色圆形=1:2:1:2:4:2:1:2:1，比例为9:3:3:1的变形，两对性状遵循自由组合
定律。
（1）【答案】遵循
【解析】F 中红色长形：红色椭圆形：红色圆形：紫色长形：紫色椭圆形：紫色圆形：白色长形：白
1色椭圆形：白色圆形=1:2:1:2:4:2:1:2:1，比例为9:3:3:1的变形，两对性状遵循自由组合定律，
即遵循孟德尔第二定律。
（2）【答案】紫色椭圆形 紫色椭圆形：紫色长形：红色椭圆形：红色长形=l:1:1:1
【解析】F 中红色：紫色：白色=1:2:1，长形：椭圆形：圆形=1:2:1，红色、白色、长形、圆形均
1
是纯合子，紫色和椭圆形均为杂合子，则紫色椭圆形萝卜基因型为W wRr。一株表型为紫色椭圆形萝
卜的植株自交，得到F ，以F 为实验材料，验证（1）中的结论，可选择萝卜表型为紫色椭圆形和红
1 1
色长形的植株作亲本进行杂交实验，得F ，若表型及其比例为紫色椭圆形：紫色长形：红色椭圆形：
2
红色长形=l:1:1:1，则上述结论得到验证。
1 1
（3）【答案】
4 4
【解析】紫色椭圆形萝卜（W wRr）的植株自交，得到F ，表中F 植株纯合子为WWRR、WWrr、
1 1
1 1 1
wwRR、wwrr，所占比例是 。若表中F 随机传粉，就颜色而言，F 中有 、 、
4 1 1 4W W 2W w
1 1 1 1
，产生配子为 、 ，雌雄配子随机结合，子代中紫色（W w）占 ；就形状而言，F 中有
4ww 2W 2w 2 1
1 1 1 1 1 1
、 、 ，产生配子为 、 ，雌雄配子随机结合，子代中椭圆形（Rr）占 ，因此，
4RR 2Rr 4rr 2R 2r 2
1 1 1
F 植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是 × 。
2 2 2= 4
（4）【答案】植物组织培养
【解析】想要在短时间内量培育紫色萝卜种苗可以采用植物组织培养技术。
2.（2022·辽宁卷25）某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病（以下简称“抗病”与“易感
病”）由基因R/r控制，花瓣的斑点与非斑点由基因Y / y控制。为研究这两对相对性状的遗传特点，
进行系列杂交实验，结果见下表。（1）上表杂交组合中，第1组亲本的基因型是_________，第4组的结果能验证这两对相对性状中
_________的遗传符合分离定律，能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第
_________组。
（2）将第2组F 中的抗病非斑点植株与第3组F 中的易感病非斑点植株杂交，后代中抗病非斑点、易感病
1 1
非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为_________。
（3）用秋水仙素处理该花卉，获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是_________现有一基因型为
YYyy的四倍体植株，若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离（不考虑其他变异），则产生的配子
类型及比例分别为_________，其自交后代共有_________种基因型。
（4）用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变，当A基因突变为隐性基因后，四倍体中隐性性状的
出现频率较二倍体更_________。
【答案】
【分析】一、基因自由组合定律的内容及实质
1、自由组合定律: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。
2、实质
（1）位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。
（2）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。
1、隐性性状判断具有一对相对性状的亲本杂交，子代只出现一种性状，子代所出现的性状为显性性状。
2、隐性性状判断具有相同性状的亲本杂交，子代出现不同性状，子代中新出现的性状为隐性性状。
（1）【答案】RRYy×rrYy 抗病与易感病 2【解析】从第1组实验，抗病非斑点×易感病非斑点，子代中只出现抗病，判断抗病为显性性状，且亲
本的抗病为显性纯合子（RR），子代中非斑点 : 斑点=3:1，判断出非斑点是显性性状，且亲本的非
斑点均为杂合子（Y y），所以第1组亲本的基因型是RRYy×rrYy。根据第4组子代的表现型及比例
可知第4组亲本的基因型是RrYY×rryy，亲本中抗病与易感测交其子代结果能验证基因的分离定律。
根据子代的结果可知第2组亲本的基因型为RrYy×rryy，为测交实验可以验证基因的自由组合定律。
（2）【答案】3:3:1:1
【解析】第2组F 中的抗病非斑点植株基因型为RrYy，第3组F 中的易感病非斑点植株基因型为rrYy，
1 1
1 3 3
后代中抗病非斑点基因型为RrY _，后代中所占比例为 × = ，易感病非斑点基因型为rrY _，后
2 4 8
1 3 3 1 1 1
代中所占比例为 × = ，抗病斑点基因型为Rryy，比例为 × = ，易感病斑点基因型为rryy，
2 4 8 2 4 8
1 1 1
所占比例为 × = ，所以后代中抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为
2 4 8
3:3:1:1。
（3）【答案】抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍；YY:Yy:yy=1:4:1；5
【解析】用秋水仙素处理该花卉，获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是作用于正在分裂的细胞，
抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。基因型为YYyy的四倍体植株，若减数分裂过程中四条同源染
色体两两分离，可以给这4条同源染色体上编号为1、2、3、4，故最终产生的子细胞染色体及基因状
况为1、2与3、4（YY与y y）、1、3与2、4（Y y与Y y）、1、4与2、3（Y y、Y y），产生的配
子类型及比例分别为YY:Yy:yy:=1:4:1，其自交后代共有5种基因型，分别是YYYY，YYYy，
YYyy，Y yyy，y yyy。
（4）【答案】低
【解析】用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变，当A基因突变为隐性基因后，若为二倍体基
1
因型为Aa，若为四倍体基因型为A Aaa，二倍体中出现隐性性状的概率为 ，四倍体中隐性性状的出
4
1
现频率为16×16= ，较二倍体更低。
36
3. （2021·辽宁卷25）水稻为二倍体雌雄同株植物，花为两性花。现有四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z，这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变（显性基因突变为隐性基因）导致。回答下列问
题：
（1）进行水稻杂交实验时，应首先除去 _________ 未成熟花的全部_________ ，并套上纸袋。若将W与
野生型纯合绿叶水稻杂交，F 自交，F 的表现型及比例为_________________ 。（4分）
1 2
（2）为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系，育种人员进行了杂交实验，杂交组合及F
1
叶色见下表。
实验分组 母本 父本 F 叶色
1
第1组 W X 浅绿
第2组 W Y 绿
第3组 W Z 绿
第4组 X Y 绿
第5组 X Z 绿
第6组 Y Z 绿
实验结果表明，W的浅绿叶基因与突变体 _________ 的浅绿叶基因属于非等位基因。为进一步判断X、
Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上，育种人员将第4、5、6三组实验的F 自交，观察并统计
1
F 的表现型及比例。不考虑基因突变、染色体变异和互换，预测如下两种情况将出现的结果：
2
① 若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，结果为_________________________ 。
② 若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，结果为
_________________________ 。（6分）
（3）叶绿素a加氧酶的功能是催化叶绿素a转化为叶绿素b。研究发现，突变体W的叶绿素a加氧酶基因
OsCAO1某位点发生碱基对的替换，造成mRNA上对应位点碱基发生改变，导致翻译出的肽链变短。
据此推测，与正常基因转录出的mRNA相比，突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是
_________________ 。（2分）
（1）【答案】母本 雄蕊 绿叶 : 浅绿叶=3:1
【解析】水稻为雌雄同株两性花，利用水稻进行杂交时，应先除去母本未成熟花的全部雄蕊（防止自
花受粉），并套袋，防止外来花粉干扰。若将浅绿叶W（隐性纯合）与野生型纯合绿叶水稻杂交，F
1
为杂合子，自交后代F 的表现型及比例为绿叶 : 浅绿叶=3:1。
2
（2）【答案】Y、Z 三组均为绿叶 : 浅绿叶=1:1 第4组绿叶 : 浅绿叶=1:1 第5组和第6组绿叶 : 浅绿
叶=9:7
【解析】分析表格：W、X、Y、Z均为单基因隐性突变形成的浅绿叶突变体，第1组W、X杂交，F
1
仍为浅绿叶，说明W和X为相同隐性基因控制；第2组W、Y杂交，第3组W、Z杂交，F 均表现绿叶，
1说明W的浅绿叶基因与Y、Z不是同一基因，即属于非等位基因。设W（X）的浅绿叶基因为a，Y的
浅绿叶基因为b，Z的浅绿叶基因为c，当任何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶。
① 若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，则第4组为X（aaBBCC）×Y（
A AbbCC），F 基因型为AaBbCC，F 产生的配子为aBC、AbC，自交后代F 为1aaBBCC（浅
1 1 2
绿叶）、1AAbbCC（浅绿叶）、2AaBbCC（绿叶），即绿叶 : 浅绿叶=1:1；同理第5组和第6组
的结果也是绿叶 : 浅绿叶=1:1。
② 若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，则第4组为
X（aaBBCC）×Y（A AbbCC），结果与上一小问X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上时
相同，即绿叶 : 浅绿叶=1:1；第5组为X（aaBBCC）×Z（A ABBcc），F 基因型为AaBBCc，
1
F 产生配子时，A、a和C、c可以进行自由组合，产生4种配子，自交后代F 符合9:3:3:1，由于何
1 2
一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶，则F 的表现型为绿叶 : 浅绿叶=9:7；第6组为Y（A AbbCC
2
）×Z（A ABBcc），F 基因型为A ABbCc，F 产生配子时，B、b和C、c可以进行自由组合，F 结
1 1 2
果与第5组相同，即绿叶 : 浅绿叶=9:7。
（3）【答案】终止密码提前出现
【解析】分析题意可知，OsCAO1基因某位点发生碱基对的替换，造成mRNA上对应位点碱基发生
改变，有可能使终止密码提前出现，导致翻译出的肽链变短。
4.（2024九省联考东三省24）木材的材质与木质素含量有密切的关系，用木质素含量低的木材造纸能减少
废料和污染。下图为木质素合成的部分代谢途径。回答下列问题：
（1）某树种的木质素含量正常与木质素含量低是一对相对性状，现有该树种木质素含量低的三个突变体，
是上图中三个酶对应的常染色体单基因纯合突变所致。三个突变体两两杂交，F 的木质素含量都正常，
₁
说明三个突变体都是等位基因突变成为________________性基因。上述突变体木质素含量低是因为相
应的酶失去功能，说明基因通过控制_______________________________，进而控制木质素含量这一性
状。
（2）为了探究这三对基因的位置关系，将三对基因均杂合的个体自交（不发生突变和互换），观察并统
计子代表型及比例。
5
① 若子代中木质素含量低的比例为 ，用A/a、B/b、D/d表示基因，在该杂合子染色体上标出基
8
因位置________________________（如图）。② 若子代中木质素含量低的纯合子比例是________________，则三对基因位于三对非同源染色体上。
（3）木质素的合成有多条途径。利用基因组编辑技术，改变木质素合成相关酶基因可降低该树种的木质
素含量，说明基因组编辑可通过碱基的________________________，使酶基因碱基序列发生变化。与
单 基 因 被 编 辑 的 个 体 相 比 ， 多 基 因 被 编 辑 的 个 体 木 质 素 含 量 更 低 ， 原 因 是
_______________________________________。
【答案】
【分析】基因自由组合定律：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数
分裂过程中，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。
（1）【答案】隐；酶的合成，来控制代谢过程
【解析】三个突变体两两杂交，F 的木质素含量都正常，说明三个突变体都是等位基因突变成为隐性
₁
基因，杂交后代为木质素含量都正常的显性杂合子。上述突变体木质素含量低是因为相应的酶失去功
能，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制木质素含量这一性状。
7
（2）【答案】 （合理即可）；
64
【解析】根据上一问可推知，任意一对等位基因隐性纯合都会体现出木质素含量低的隐性性状，当A
与 b连 锁 ， a与 B连 锁 ， Cc位 于 另 一 对 同 源 染 色 体 上 时 ， 可 求 出 木 质 素 含 量 低
1 3 5
=1− × _= ，如图所示：
2AaBb 4C 8
1
当三对基因位于三对非同源染色体上，则子代中木质素含量低的纯合子比例= 子代所有纯合子
81 7
− AABBCC= 。
64 64
（3）【答案】增添、缺失、替换；多基因被编辑的个体可以阻断更多木质素的合成途径
【解析】基因组编辑可通过碱基的增添、替换和缺失，使酶基因碱基序列发生变化。木质素的合成有
多条途径，与单基因被编辑的个体相比，因为多基因被编辑的个体可以阻断木质素更多的合成途径，
导致木质素含量更低。
1.大蜡螟是一种重要的实验用昆虫,为了研究大蜡螟幼虫体色遗传规律,科研人员用深黄、灰黑、白黄3种
体色的品系进行了系列实验,正交实验数据如表(反交实验结果与正交一致)。请回答下列问题。
表1 深黄色与灰黑色品系杂交实验结果
子代体色
杂交组合
深黄 灰黑
深黄(P)♀×灰黑(P)♂ 2 113 0
深黄(F)♀×深黄(F)♂ 1 526 498
1 1
深黄(F)♂×深黄(P)♀ 2 314 0
1
深黄(F)♀×灰黑(P)♂ 1 056 1 128
1
表2 深黄色与白黄色品系杂交实验结果
子代体色
杂交组合
深黄 黄 白黄
深黄(P)♀×白黄(P)♂ 0 2 357 0
黄(F)♀×黄(F)♂ 514 1 104 568
1 1
黄(F)♂×深黄(P)♀ 1 327 1 293 0
1
黄(F)♀×白黄(P)♂ 0 917 864
1
表3 灰黑色与白黄色品系杂交实验结果
子代体色
杂交组合
灰黑 黄 白黄
灰黑(P)♀×白黄
0 1 237 0
(P)♂
黄(F)♀×黄(F)♂ 754 1 467 812
1 1
黄(F)♂×灰黑(P)♀ 1 428 1 342 0
1
黄(F)♀×白黄(P)♂ 0 1 124 1 217
1(1)由表1可推断大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于 染色体上 性遗传。
(2)深黄、灰黑、白黄基因分别用 Y、G、W 表示,表 1 中深黄的亲本和 F 个体的基因型分别是
1
,表2、表3中F 基因型分别是 。群体中,Y、G、W三个基因位于 对同源染色体。
1
(3)若从表2中选取黄色雌、雄个体各50只和表3中选取黄色雌、雄个体各50只,进行随机杂交,后代中黄
色个体占比理论上为 。
(4)若表1、表2、表3中深黄和黄色个体随机杂交,后代会出现 种表现型和 种基因型。
(5)若表1中两亲本的另一对同源染色体上存在纯合致死基因S和D(两者不发生交换重组),基因排列方式
为 ,推测F 互交产生的F 深黄与灰黑的比例为 ;在同样的条件下,子代的数量理论上是表
1 2
1中的 。
答案 (1)常 显 (2)YY、YG YW、WG 一 (3)1/2 (4)4 6 (5)3∶1 1/2
解析 (1)由表1中深黄×灰黑所得子代为深黄及F 深黄雌雄个体交配所得子代为深黄∶灰黑≈3∶1知,深
1
黄对灰黑为显性;正反交实验结果相同,说明相应基因位于常染色体上。(2)由表中数据推知,Y、G、W三个
基因位于一对同源染色体上,该种昆虫体色受复等位基因Y、G、W控制。表1深黄×灰黑→后代全深黄,说
明亲本的基因型分别为YY、GG,F 深黄的基因型为YG;表2中深黄×白黄→后代全黄,F 雌雄交配,后代深黄
1 1
∶黄∶白黄≈1∶2∶1,说明深黄对白黄为不完全显性,F 黄色的基因型为YW;同理依据表3信息知,灰黑对
1
白黄为不完全显性,F 黄色的基因型为GW。(3)从表2、3中选出的黄色雌性个体(YW∶GW=1∶1)产生的卵细
1
胞基因型及比例为Y∶G∶W=1∶1∶2,选出的黄色雄性个体(YW∶GW=1∶1)产生的精子基因型及比例为
Y∶G∶W=1∶1∶2。个体随机交配,理论上子代黄色个体YW+GW有1/4×1/2×2+1/4×1/2×2=1/2。(4)选出
的深黄(YY、YG)、黄色(YW、GW)个体产生的精子、卵细胞基因型均有Y、G、W三种,子代基因型有YY、
YG、YW、GW、GG、WW 6种,表现型有深黄(YY、YG)、黄(YW、GW)、灰黑(GG)和白黄(WW)4种。(5)S、D基因
纯合致死,只考虑致死基因,亲本基因型为S+D+,亲本杂交子代S+S+(致死)∶S+D+∶D+D+(致死)=1∶2∶1,F
1
均为S+D+。S、D基因与控制体色性状的基因位于两对同源染色体上,两者的遗传互不干扰。只考虑体
色,F(YG)互交,后代深黄∶灰黑=3∶1。只考虑致死基因,因后代 S+S+(致死)∶S+D+∶D+D+(致
1
死)=1∶2∶1,故在致死条件下子代数量理论上是无致死条件下(表1)子代数量的一半。
2.野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛,而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛。研究者对果蝇S的突变进
行了系列研究。用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。(1)根据实验结果分析,果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对 性状,其中长刚毛是 性性状。
图中①、②基因型(相关基因用A和a表示)依次为 。
(2)实验2结果显示:与野生型不同的表现型有 种。③基因型为 ,在实验2后代中该基因型
的比例是 。
(3)根据果蝇③和果蝇 S 基因型的差异,解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因:
。
(4)检测发现突变基因转录的 mRNA 相对分子质量比野生型的小,推测相关基因发生的变化为
。
(5)实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由F 新发生突变的基因控制的,作出这一判断的理由:虽然胸部
1
无刚毛是一个新出现的性状,但 ,说明控制这个性状的基因不是一个新突变的
基因。
答案 (1)相对 显 Aa、aa (2)两 AA 1/4 (3)两个A基因抑制胸部长出刚毛,只有一个A基因时无此
效应 (4)核苷酸数量减少/缺失 (5)新的突变基因经过个体繁殖后传递到下一代中不可能出现比例高达
25%的该基因纯合子
解析 (1)根据实验2可判断,长刚毛是显性性状。实验1的杂交后代中显、隐性比例为1∶1,且与性别无
关,结合实验1亲本表现型得出实验1亲本杂交组合为测交(Aa×aa)。(2)实验2中,与野生型不同的表现型
有2种,一种是腹部长刚毛、胸部短刚毛,基因型为Aa。另一种是腹部长刚毛、胸部无刚毛,基因型为AA,占
全部后代的1/4。(3)果蝇③腹部有长刚毛、胸部无刚毛的原因可能是A基因的纯合抑制了胸部长出刚毛,
只有一个A基因时则无此效应。(4)突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小,这说明基因突变类型
可能为碱基对的缺失。(5)果蝇③胸部无刚毛是一个新性状,但由于数量较多,占全部后代的1/4,说明该性
状的出现不是基因突变的结果,而是A基因的纯合导致的。
素养解读 本题通过相似情境遗传实验探究的形式考查辨认、解读能力。通过学生对遗传现象的异常的分
析,考查考生归因和论证的能力。突出体现归因与论证的科学思维。
易错警示 本题以果蝇刚毛性状遗传研究为背景,考查遗传基本定律、基因与性状的关系、基因突变、基
因表达和遗传等知识的综合运用。容易忽视实验2中突变型的两种表现型比例而误答。2.某种昆虫野生型为黑体圆翅,现有3个纯合突变品系,分别为黑体锯翅、灰体圆翅和黄体圆翅。其中体色
由复等位基因A/A/A 控制,翅形由等位基因B/b控制。为研究突变及其遗传机理,用纯合突变品系和野生
1 2 3
型进行了基因测序与杂交实验。
回答下列问题:
(1)基因测序结果表明,3个突变品系与野生型相比,均只有1个基因位点发生了突变,并且与野生型对应的
基因相比,基因长度相等。因此,其基因突变最可能是由基因中碱基对发生 导致(的)。
(2)研究体色遗传机制的杂交实验,结果如表所示:
P F F
1 2
杂交组合
♀ ♂ ♀ ♂ ♀ ♂
Ⅰ 黑体黄体 黄体黄体 3黄体∶1黑体 3黄体∶1黑体
Ⅱ 灰体黑体 灰体灰体 3灰体∶1黑体 3灰体∶1黑体
Ⅲ 灰体黄体 灰体灰体 3灰体∶1黄体 3灰体∶1黄体
注:表中亲代所有个体均为圆翅纯合子。
根据实验结果推测,控制体色的基因A(黑体)、A(灰体)和A(黄体)的显隐性关系为 (显性对
1 2 3
隐性用“>”表示),体色基因的遗传遵循 定律。
(3)研究体色与翅形遗传关系的杂交实验,结果如表所示:
杂 P F F
1 2
交
组 ♀ ♂ ♀ ♂ ♀ ♂
合
黑 灰
灰体 体 灰体 体 3灰体圆翅∶1黑体圆翅∶
Ⅳ 6灰体圆翅∶2黑体圆翅
圆翅 锯 圆翅 圆 3灰体锯翅∶1黑体锯翅
翅 翅
灰 灰
黑体 体 灰体 体 3灰体圆翅∶1黑体圆翅∶ 3灰体圆翅∶1黑体圆翅∶
Ⅴ
锯翅 圆 圆翅 锯 3灰体锯翅∶1黑体锯翅 3灰体锯翅∶1黑体锯翅
翅 翅
根 据 实 验 结 果 推 测 , 锯 翅 性 状 的 遗 传 方 式 是 , 判 断 的 依 据 是
。
(4)若选择杂交Ⅲ的F 中所有灰体圆翅雄虫和杂交Ⅴ的F 中所有灰体圆翅雌虫随机交配,理论上子代表现型
2 2
有 种,其中所占比例为2/9的表现型有哪几种? 。
(5)用遗传图解表示黑体锯翅雌虫与杂交Ⅲ的F 中灰体圆翅雄虫的杂交过程。
1
答案 (1)替换 (2)A>A>A 分离 (3)伴X染色体隐性遗传 杂交V的母本为锯翅,父本为圆翅,F 的雌
2 3 1 1虫全为圆翅,雄虫全为锯翅 (4)6 灰体圆翅雄虫和灰体锯翅雄虫 (5)遗传图解
解析 (1)基因突变包括碱基对的增添、缺失和替换,碱基对发生替换可使基因长度不变。(2)杂交Ⅰ中,亲
本为黑体和黄体,F 均表现为黄体,说明黄体对黑体为显性,同理可判断杂交Ⅱ中灰体对黑体为显性,杂交Ⅲ
1
中灰体对黄体为显性,故基因A(黑体)、A(灰体)、A(黄体)的显隐性关系为A>A>A 。复等位基因位于同
1 2 3 2 3 1
源染色体的相同位置,控制生物的相对性状,故其遗传遵循基因的分离定律。(3)只考虑锯翅和圆翅,杂交Ⅳ
中,圆翅与锯翅杂交,F 全为圆翅,则圆翅为显性性状;杂交Ⅴ中,母本为锯翅,父本为圆翅,F 的雌虫全为圆翅,
1 1
雄虫全为锯翅,说明翅形性状的遗传与性别相关联,故锯翅性状的遗传方式是伴X染色体隐性遗传。(4)杂交
Ⅲ中亲本的基因型为 AAXBXB(灰体圆翅)和AAXBY(黄体圆翅),其F 中灰体圆翅雄虫的基因型及比例为
2 2 3 3 2
1/3AAXBY、2/3AAXBY;杂交Ⅴ中亲本的基因型为AAXbXb和AAXBY,其F 中灰体圆翅雌虫的基因型及比例为
2 2 2 3 1 1 2 2 2
1/3AAXBXb、2/3AAXBXb。选择杂交Ⅲ的F 中所有灰体圆翅雄虫和杂交Ⅴ的F 中所有灰体圆翅雌虫随机交
2 2 2 1 2 2
配,理论上子代为(8/9灰体、1/9黄体)×(1/2圆翅雌虫、1/4圆翅雄虫、1/4锯翅雄虫),故子代表现型有6
种,其中所占比例为2/9的表现型有灰体圆翅雄虫和灰体锯翅雄虫。(5)黑体锯翅雌虫的基因型为AAXbXb,
1 1
杂交Ⅲ的F 中灰体圆翅雄虫的基因型为AAXBY,二者杂交过程的遗传图解见答案。
1 2 3
解后反思 1.“隐母和显父”杂交组合在解答遗传题时有重要应用,可用于分析判断相关基因是位于常染
色体上,还是位于X染色体上,如本题杂交Ⅴ实验结果的分析判断。2.在随机交配过程中,灵活运用配子法进
行计算,可快速推导出子代基因型及比例,进而推导出子代表现型及比例,如本题第(4)小题的分析判断。
3.玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是
雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性
基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉
米植株。回答下列问题。
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是 。
(2)乙和丁杂交,F 全部表现为雌雄同株;F 自交,F 中雌株所占比例为 ,F 中雄株的基因型是
1 1 2 2
;在F 的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是 。
2(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究
人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗
上 籽 粒 的 性 状 , 可 判 断 糯 与 非 糯 的 显 隐 性 。 若 糯 是 显 性 , 则 实 验 结 果 是
;
若非糯是显性,则实验结果是 。
答案 (1)在花粉未成熟时去除甲的雄花花序,给雌花花序套袋;采集丁的成熟花粉,涂抹在甲的雌花花序
上,再套上纸袋 (2)1/4 bbTT和bbTt 1/4 (3)非糯玉米植株的果穗上有糯玉米的籽粒,糯玉米植株的果
穗上全部为糯玉米的籽粒 糯玉米植株的果穗上有非糯玉米的籽粒,非糯玉米植株的果穗上全部为非糯玉
米的籽粒
解析 (1)为避免其他花粉的影响,需在母本甲花粉未成熟时去雄并对母本甲的雌花花序套袋,采集丁的成
熟花粉,涂抹在甲的雌花花序上,再套上纸袋。(2)结合题干信息可知,表(现)型和基因型的对应关系为雄株
(bbT_)、雌株(B_tt、bbtt)、雌雄同株(B_T_)。由于雌株乙和雄株丁杂交,F 全部表现为雌雄同株(B_T_),
1
因此可知乙、丙和丁的基因型分别为BBtt、bbtt和bbTT,F 的基因型为BbTt;在F 自交得到的F 中,雄株的
1 1 2
基因型为bbTT和bbTt,雌株的基因型为_ _tt,雌株所占比例为1×1/4=1/4;雌株中BBtt、Bbtt、bbtt所占
比例分别为1/4、2/4、1/4,则与丙基因型相同的植株所占比例为1/4。(3)题述间行种植的玉米既有自交,
也有杂交;若糯为显性,则糯玉米植株的果穗上籽粒全为糯,非糯玉米植株的果穗上籽粒有糯和非糯两种;若
非糯为显性,则非糯玉米植株的果穗上籽粒全为非糯,糯玉米植株的果穗上籽粒有糯和非糯两种。
4.“端稳中国碗,装满中国粮”,为了育好中国种,科研人员在杂交育种与基因工程育种等领域开展了大量
的研究。二倍体作物M的品系甲具有抗虫、高产等多种优良性状,但甜度不高。为了改良品系甲,增加其甜
度,育种工作者做了如下实验:
【实验一】遗传特性及杂交育种的研究
在种质资源库中选取乙、丙两个高甜度的品系,用三个纯合品系进行杂交实验,结果如表所示。
【实验二】甜度相关基因的筛选
通过对甲、乙、丙三个品系转录的mRNA分析,发现基因S与作物M的甜度相关。
【实验三】转S基因新品系的培育
提取品系乙的mRNA,通过基因重组技术,以Ti质粒为表达载体,以品系甲的叶片外植体为受体,培育出
转S基因的新品系。
根据研究组的实验研究,回答下列问题:
F 表现
杂交组合 1 F 表现型
型 2
甲×乙 不甜 1/4甜,3/4不甜甲×丙 甜 3/4甜,1/4不甜
乙×丙 甜 13/16甜,3/16不甜
(1)假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb,则乙、丙杂交的F 中表现型为甜的植株基因型有 种。品系
2
乙基因型为 。若用乙×丙中F 不甜的植株进行自交,F 中甜∶不甜比例为 。
2 3
(2)下图中,能解释(1)中杂交实验结果的代谢途径有 。
(3)如图是S基因的cDNA和载体的限制性核酸内切酶(限制性内切核酸酶)酶谱。为了成功构建重组表达载
体,确保目的基因插入载体中方向正确,最好选用 酶切割S基因的cDNA和载体。
(4)用农杆菌侵染品系甲叶片外植体,其目的是 。
(5)除了题中所示的杂交育种和基因工程育种外,能获得高甜度品系,同时保持甲的其他优良性状的育种方
法还有 (答出2点即可)。
答案 (1)7 aabb 1∶5 (2)①③ (3)XbaⅠ和HindⅢ (4)通过农杆菌的转化作用,使目的基因进入
植物细胞 (5)单倍体育种、诱变育种解析 (1)由题意可知,甲为不甜的纯合子,故基因型为AAbb。乙和丙为高甜纯合子,根据甲和乙杂交后代可
知,F 基因型为Aabb,推出乙的基因型为aabb。根据甲和丙杂交后代可知,F 的基因型为AABb,推出丙的基因
1 1
型为AABB。乙和丙杂交,F 的基因型为AaBb,F 中A_bb表现为不甜,其他均表现为甜,故甜的植株基因型有7
1 2
种。乙和丙杂交中,F 不甜植株的基因型为A_bb,A_bb自交,具体分析为1/3AA自交后代为1/3AA,2/3Aa自
2
交后代为2/3(1/4AA+1/2Aa+1/4aa),bb自交后代为bb,故F 中不甜的植株A_bb占5/6,即F 中甜∶不甜
3 3
=1∶5。(2)代谢途径①表明产生甜物质的基因型有aa_ _(aaB_、aabb)和_ _B_(A_B_、aaB_),符合题意;代
谢途径②表明产生甜物质的基因型有_ _bb、A_ _ _,不符合题意;代谢途径③表明产生不甜物质的基因型
有A_bb,符合题意;代谢途径④表明产生不甜物质的基因型有aaB_,不符合题意。(3)确保目的基因和载体正
向连接,最好用两种限制酶切割,因此不宜选用EcoRⅠ;观察S基因,不能用BamHⅠ,会切断S基因;观察载
体,不能用SalⅠ。综合分析,选用的两种限制酶为XbaⅠ和HindⅢ。(4)农杆菌细胞含有Ti质粒,侵染植
物细胞后,可将上面的T-DNA转移到被侵染的细胞,并将其整合到该细胞的染色体DNA上。根据农杆菌的这
种特点,可将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,使目的基因进入植物细胞。(5)可以
通过单倍体育种缩短育种年限,还可以诱变育种,获得甜度高的突变基因,从而获得相应品种。
5.番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程,导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色
决定。为探究番茄果实成熟的机制,科学家进行了相关研究。
(1)果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的 F 果皮为黄色,F 自交所得F 果皮颜
1 1 2
色及比例为 。
(2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体,甲(基因A突变为a)果肉黄色,乙(基因B
突变为b)果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验,结果如图1。
图1
据此,写出F 中黄色的基因型: 。
2
(3)深入研究发现,成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色,当番茄红素量较少时,果肉呈黄色,而前
体物质2积累会使果肉呈橙色,如图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶,但H在
果实中的表达量低。图2
根据上述代谢途径,aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是 。
(4)有一果实不能成熟的变异株M,果肉颜色与甲相同,但A并未突变,而调控A表达的C基因转录水平极低。
C基因在果实中特异性表达,敲除野生型中的C基因,其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未
发生改变,但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据,
合理的方案包括 ,并检测C的甲基化水平及表型。
①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M
②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因
③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M
④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型
答案 (1)黄色∶无色=3∶1 (2)aaBB、aaBb (3)基因A突变为a,但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶
H,持续生成前体物质2;基因B突变为b,前体物质2无法转变为番茄红素 (4)①②④
解析 (1)果皮颜色由一对等位基因控制,假设相关基因为D/d,果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F 果皮为
1
黄色,这说明黄色对无色为显性,F 基因型为Dd,F 自交所得F 会发生性状分离,根据基因分离定律,F 果皮
1 1 2 2
颜色及比例为黄色∶无色=3∶1。(2)由题干信息可知,果肉黄色的番茄甲的基因型为aaBB,果肉橙色的番茄
乙的基因型为 AAbb,甲、乙杂交所得 F 的基因型为 AaBb,表型为红色,F 自交所得 F 中 A_B_(红
1 1 2
色)∶aaB_(黄色)∶A_bb、aabb(橙色)≈9∶3∶4,故F 中黄色个体的基因型为aaBB和aaBb。(3)基因型为
2
aabb的个体不能通过“基因A→酶A”催化前体物质2的生成,但可通过“基因H→酶H”催化前体物质2的
生成;基因B突变为b使酶B不能合成,前体物质2无法转变为番茄红素,最终使前体物质2积累,果肉呈橙
色。(4)C基因可调控A基因的表达,M中的C基因发生甲基化,且甲基化程度很高,M果肉颜色呈黄色。欲证
实果实成熟与C基因甲基化水平改变有关,方法有三,一是将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M,M中
C基因甲基化程度降低,促使A基因表达,果实呈红色;二是敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因,
野生型中C基因甲基化程度升高,果实呈黄色;三是将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型,使野生型
中C基因甲基化程度升高,果实呈黄色。将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M,会使M中C基因甲基化程
度更高,果实依旧为黄色,不能为题述推测提供证据。
6.利用转基因技术,将抗除草剂基因转入纯合不抗除草剂水稻(2n)(甲),获得转基因植株若干。从转基因后代中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻(乙)和纯合高秆抗除草剂水稻(丙)。用甲、乙、丙进行杂交,F 结果如表。
2
转基因过程中,可发生基因突变,外源基因可插入不同的染色体上。高秆(矮秆)基因和抗除草剂基因独立遗
传,高秆和矮秆由等位基因A(a)控制,有抗除草剂基因用B+表示、无抗除草剂基因用B-表示。
F 的表现型及数量(株)
2
杂交
矮秆抗 矮秆不抗 高秆抗 高秆不
组合
除草剂 除草剂 除草剂 抗除草剂
甲×乙 513 167 0 0
甲×丙 109 37 313 104
乙×丙 178 12 537 36
回答下列问题:
(1)矮秆对高秆为 性状,甲×乙得到的F 产生 种配子。
1
(2)为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况,分别提取乙、丙叶片中的 RNA并分离出
,逆转录后进行PCR扩增。为了除去提取RNA中出现的DNA污染,可采用的方法是 。
(3) 乙 × 丙 的 F 中 , 形 成 抗 除 草 剂 与 不 抗 除 草 剂 表 现 型 比 例 的 原 因 是
2
。
(4)甲与丙杂交得到F,F 再与甲杂交,利用获得的材料进行后续育种。写出F 与甲杂交的遗传图解。
1 1 1
答案 (除标明外,每空1分)(1)隐性 2 (2)mRNA 用DNA酶处理提取的RNA (3)乙和丙的抗除草剂基因
位于非同源染色体上,乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律(2分)
(4)(4分)
解 析 (1) 由 表 中 乙 ( 矮 秆 ) 和 丙 ( 高 秆 ) 杂 交 ,F 的 表 现 型 及 数 量 比 例 为 矮 秆 ∶ 高 秆
2
=(178+12)∶(537+36)≈1∶3可知,矮秆对高秆为隐性性状。由表中甲与乙杂交,F 的表现型及数量比例为
2
矮秆抗除草剂∶矮秆不抗除草剂=513∶167≈3∶1可知,F 只有一对基因杂合,抗除草剂对不抗除草剂为显
1
性,则甲基因型为aaB-B-,乙基因型为aaB+B+,丙基因型为AAB+B+,则甲、乙杂交所得F 基因型为aaB+B-,可以
1
产生2种配子(aB+、aB-)。(2)为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况,可检测抗除草剂基因是否转录出了mRNA。为了除去提取RNA中出现的DNA污染,可以利用酶的专一性,即利用DNA酶只水解
DNA 而不水解 RNA 的特性将 DNA 除去。(3)乙×丙的 F 中,抗除草剂与不抗除草剂的表现型比例为
2
(178+537)∶(12+36)=715∶48≈15∶1(9∶3∶3∶1的变式),说明乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体
上,乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律。(4)遗传图解见答案。
7.水稻雌雄同株,从高秆不抗病植株(核型2n=24)(甲)选育出矮秆不抗病植株(乙)和高秆抗病植株(丙)。甲
和乙杂交、甲和丙杂交获得的F 均为高秆不抗病,乙和丙杂交获得的F 为高秆不抗病和高秆抗病。高秆和
1 1
矮秆、不抗病和抗病两对相对性状独立遗传,分别由等位基因A(a),B(b)控制,基因B(b)位于11号染色体上,
某对染色体缺少1条或2条的植株能正常存活。甲、乙和丙均未发生染色体结构变异,甲、乙和丙体细胞的
染色体DNA相对含量如图所示(甲的染色体DNA相对含量记为1.0)。
回答下列问题:
(1)为分析乙的核型,取乙植株根尖,经固定、酶解处理、染色和压片等过程,显微观察分裂中期细胞的染色
体。其中酶解处理所用的酶是 ,乙的核型为 。
(2)甲和乙杂交获得F,F 自交获得F 。F 基因型有 种,F 中核型为2n-2=22的植株所占的比例为
1 1 2 1 2
。
(3) 利 用 乙 和 丙 通 过 杂 交 育 种 可 培 育 纯 合 的 矮 秆 抗 病 水 稻 , 育 种 过 程 是
。
(4)甲和丙杂交获得F,F 自交获得F。写出F 自交获得F 的遗传图解。
1 1 2 1 2
答案 (除标明外,每空1分)(1)果胶酶 2n-1=23 (2)2 1/8(2分) (3)乙和丙杂交获得F,取F 中高秆
1 1
不抗病的植株进行自交,从F 中选取矮秆抗病植株(2分)
2
(4)(3分)
解析 (1)要分析乙的核型,需要取乙植株的根尖,经固定、果胶酶处理、染色和压片等过程,在显微镜下观察分裂中期细胞的染色体。据图可知,乙缺失了1条11号染色体,则其核型为2n-1=23。(2)根据甲、乙、
丙的表现型以及相互杂交的子代表现型可判断,甲的基因型为AABB,乙的基因型为aaBO,甲和乙杂交得到的
F 有1/2AaBB和1/2AaBO两种基因型,F 中的1/2AaBO自交会得到缺失2条11号染色体的植株,其占比为
1 1
1/8。(3)利用乙(aaBO)和丙(AAbb)通过杂交育种培育纯合的矮秆抗病水稻(aabb),可先让乙和丙杂交获得
F,再取F 中的高秆不抗病植株进行自交,从F 中选取矮秆抗病植株。(4)甲(AABB)和丙(AAbb)杂交获得
1 1 2
F(AABb),F 自交获得的F 中高秆不抗病∶高秆抗病=3∶1,遗传图解见答案。
1 1 2
8.番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。M、m基因位于2号染色体上,基因型为mm的植株只产
生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。R、r基因位于5号染
色体上,基因型为RR、Rr、rr的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的H基因
控制某种酶的合成,导入H基因的转基因番茄植株中,H基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺( NAM)后含H
基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和交叉互换。
(1)基因型为Mm的植株连续自交两代,F 中雄性不育植株所占比例为 。 雄性不育植株与野生型
2
植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为 ,以该杂交种为亲本连续种植,若每代均随机受粉,
则F 中可育晚熟红果植株所占比例为 。
2
(2)已知H基因在每条染色体上最多插入1个且不影响其他基因。将H基因导入基因型为Mm的细胞并获得
转基因植株甲和乙,植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施NAM,F 均表现为雄性不育。若
1
植株甲和乙的体细胞中含1个或多个H基因,则以上所得F 的体细胞中含有 个H基因。若植株甲的
1
体细胞中仅含1个H基因,则H基因插入了 所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因,
则H基因在染色体上的分布必须满足的条件是 。
植株乙与雄性不育植株杂交,若不喷施NAM,则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为 。
(3)若植株甲的细胞中仅含1个H基因,在不喷施NAM的情况下,利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即
可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案 。
答案 (1)1/6 MmRr 5/12 (2)0 M基因 必须有1个H基因位于M所在染色体上,且2条同源染色体上
不能同时存在H基因 1/2n (3)以雄性不育植株为母本、植株甲为父本进行杂交,子代中大花植株即为所
需植株(或:利用雄性不育植株与植株甲杂交,子代中大花植株即为所需植株)
解析 (1)基因型为Mm的植株自交一代,F 的基因型种类及比例为1/4MM、1/2Mm、1/4mm;F 中的mm雄性不
1 1
育,不能进行自交,F 中的MM、Mm可以进行自交,F 中基因型为M_的植株中,1/3MM自交后代为1/3MM,2/3Mm
1 1
自交后代为1/6MM、1/3Mm、1/6mm,据此推知F 中雄性不育植株所占的比例为1/6。基因型为mm的植株雄性
2
不育,基因型为MM、Mm的植株可育,基因型为Rr的植株表现为晚熟红果,所以雄性不育植株(mm)与野生型植
株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为MmRr。以该杂交种MmRr为亲本连续种植,若每代均随机受粉,F
1的基因型种类及比例为1/16MMRR、2/16MMRr、2/16MmRR、4/16MmRr、1/16MMrr、2/16Mmrr、1/16mmRR、
2/16mmRr、1/16mmrr,F 随机受粉,F 产生的雌配子种类及比例为1/4MR、1/4Mr、1/4mR、1/4mr,由于基因
1 1
型为mm的植株雄性不育,故F 产生的雄配子种类及比例为1/3MR、1/3Mr、1/6mR、1/6mr,雌配子与雄配子
1
随机结合,可得出F 中可育晚熟红果植株(M_Rr)所占比例为5/12。(2)导入H基因的转基因番茄植株中,H基
2
因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。将H基因导入基因型为Mm的细胞并获
得转基因植株甲和乙,植株甲(Mm)和乙(Mm)分别与雄性不育植株(mm)杂交,在形成配子时喷施NAM,F 均表现
1
为雄性不育(mm),说明甲(Mm)和乙(Mm)产生的含M的雄配子均因为含H基因而死亡,只有含m的雄配子因为
不含H基因而存活,而雄性不育植株(mm)产生的卵细胞也不含H基因,所以所得F 的体细胞中含有0个H基
1
因。若植株甲(Mm)的体细胞中仅含1个H基因,因为甲(Mm)产生的含M的雄配子死亡了,所以可推知H基因
插入了M基因所在的染色体上,造成了含M的雄配子死亡。若植株乙的体细胞中含n个H基因,因为乙(Mm)
产生的含M的雄配子死亡了,而含m的雄配子存活,所以可推知必须有1个H基因位于M所在染色体上(使含
M的雄配子死亡),且2条同源染色体上不能同时存在H基因(使含m的雄配子中每条染色体上均不含H基因)。
植株乙(Mm)与雄性不育植株杂交,植株乙(Mm)产生的不含H基因的雄配子的比例为1/2n,雄性不育植株(mm)
产生的雌配子为m,若不喷施NAM,则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为1/2n。(3)植株甲的基
因型为Mm,若植株甲的细胞中仅含一个H基因,则在不喷施NAM的情况下,利用植株甲及非转基因植株通过
一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株的方案为以植株甲为父本(Mm),雄性不育植株(mm)为母本
进行杂交,子代有两种基因型Mm和mm,其中基因型为Mm的植株表现为大花,基因型为mm的植株表现为小花,
子代中大花植株即为所需植株。
9.《诗经》以“蚕月条桑”描绘了古人种桑养蚕的劳动画面,《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者,
幻出嘉种”,表明我国劳动人民早已拥有利用杂交手段培育蚕种的智慧。现代生物技术应用于蚕桑的遗传
育种,更为这历史悠久的产业增添了新的活力。回答下列问题:
(1)自然条件下蚕采食桑叶时,桑叶会合成蛋白酶抑制剂以抵御蚕的采食,蚕则分泌更多的蛋白酶以拮抗抑
制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为 。
(2)家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性,三对性状均受常染色体上的单基因控制且
独立遗传。现有上述三对基因均杂合的亲本杂交,F 中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是 ;若上
1
述杂交亲本有8对,每只雌蚕平均产卵400 枚,理论上可获得 只虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕,
用于留种。
(3)研究小组了解到:①雄蚕产丝量高于雌蚕;②家蚕的性别决定为ZW型;③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染
色体上的一对基因控制;④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表
达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄,满足大规模生产对雄蚕需求的目的,该小组设计了一个诱变育种的方案。如图为方案实施流程及得到的部分结果。
统计多组实验结果后,发现大多数组别家蚕的性别比例与Ⅰ组相近,有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。
综合以上信息进行分析:
①Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于 染色体上。
②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交,子代中雌蚕的基因型是 (如存在基因缺失,亦用b表示)。
这种杂交模式可持续应用于生产实践中,其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。
③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕,但其后代仍无法实现持续分离雌雄,不能满足生产需求,请简要说
明理由。
答案 (1)协同进化 (2)3/64 50 (3)①常 ②bbZWB ③Ⅲ组所得黑卵壳孵化的雄蚕的B基因位于Z染
色体上,基因型为bbZBZ,产生含bZB和bZ的两种配子,其与白壳卵雌蚕(bbZW)杂交,后代雌雄个体中均存在
黑壳卵和白壳卵,不能根据卵壳颜色分离雌雄。
解析 (1)不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。(2)设三
对基因均杂合的亲本基因型为TtYyMm(虎斑、黄茧、敏感),由于三对等位基因独立遗传,故F 中虎斑、白茧、
1
抗软化病(T_yymm)的比例=3/4×1/4×1/4=3/64,8对杂交亲本共产卵8×400=3 200(枚),其中虎斑、白茧、
抗 软 化 病 纯 合 家 蚕 (TTyymm) 的 比 例 =1/4×1/4×1/4=1/64, 理 论 上 可 获 得 TTyymm 个 体 数 =3
200×1/64=50(只)。(3)①Ⅰ组统计的黑壳卵雌雄比约为1∶1,说明其遗传与性别无关,故所得雌蚕的B基
因位于常染色体上。②Ⅱ组统计的黑壳卵均为雌性(ZW),说明所得雌蚕的B基因位于W染色体上,基因型写
作bbZWB,与白壳卵雄蚕(bbZZ)杂交,子代中雌蚕的基因型为bbZWB。③Ⅲ组统计的黑壳卵均为雄性(ZZ),基
因型为bbZBZ,其与白壳卵雌蚕(bbZW)杂交,子代中黑壳卵家蚕基因型为bbZBZ、bbZBW,白壳卵家蚕基因型为
bbZZ、bbZW,后代雌雄个体中均存在黑壳卵和白壳卵,不能根据卵壳颜色分离雌雄。
10.果蝇的正常眼和星眼受等位基因A、a控制,正常翅和小翅受等位基因B、b控制,其中1对基因位于常染
色体上。为进一步研究遗传机制,以纯合个体为材料进行了杂交实验,各组合重复多次,结果如表。P F
1
杂交
组合
♀ ♂ ♀ ♂
甲 星眼正常翅正常眼小翅星眼正常翅星眼正常翅
乙 正常眼小翅星眼正常翅星眼正常翅 星眼小翅
正常眼 正常眼
丙 正常眼小翅 正常眼小翅
正常翅 正常翅
回答下列问题:
(1)综合考虑A、a和B、b 两对基因,它们的遗传符合孟德尔遗传定律中的 。组合甲中母
本的基因型为 。果蝇的发育过程包括受精卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段。杂交实验中,为避免影
响实验结果的统计,在子代处于蛹期时将亲本 。
(2)若组合乙F 的雌雄个体随机交配获得F,则F 中星眼小翅雌果蝇占 。果蝇的性染色体数目异常
1 2 2
可影响性别,如XYY或XO为雄性,XXY为雌性。若发现组合甲F 中有1只非整倍体星眼小翅雄果蝇,原因是
1
母本产生了不含 的配子。
(3)若有一个由星眼正常翅雌、雄果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体,群体中个体均为纯合子。该群
体中的雌雄果蝇为亲本,随机交配产生F,F 中正常眼小翅雌果蝇占21/200、星眼小翅雄果蝇占49/200,则
1 1
可推知亲本雄果蝇中星眼正常翅占 。
(4)写出以组合丙F 的雌雄果蝇为亲本杂交的遗传图解。
1
答案 (1)自由组合定律 AAXBXB 移除 (2)3/16 X染色体 (3)7/10 (4)
解析 (1)已知甲、乙、丙杂交组合中的亲本均为纯合个体,根据星眼和正常眼杂交得到的子代全为星眼,
可判断控制星眼和正常眼的等位基因(A、a)位于常染色体上,且星眼为显性性状;根据乙、丙杂交组合中正
常翅和小翅杂交得到的子代雌、雄表型不同,可判断控制正常翅和小翅的等位基因(B、b)位于X染色体上,
且正常翅为显性性状;因此,这两对基因的遗传符合自由组合定律,组合甲中亲本的基因型为 AAXBXB和aaXbY。果蝇的成虫和蛹容易区分,若子代从蛹变为成虫,其会和亲代混杂在一起造成统计困难,因此应在子
代处于蛹期时将亲本移除。(2)组合乙的亲本基因型为aaXbXb和AAXBY,F 中雌、雄个体基因型为AaXBXb和
1
AaXbY,F 随机交配得到的F 中星眼小翅雌果蝇(A_XbXb)所占比例为3/4×1/4=3/16。组合甲中亲本的基因型
1 2
为AAXBXB和aaXbY,若产生了1只非整倍体星眼小翅雄果蝇,则其性染色体组成应为XbO,原因是母本产生了不
含X染色体的配子。(3)该纯合亲本群体中,雌性基因型为AAXBXB和aaXbXb,雄性基因型为AAXBY和aaXbY;设
雌性中aaXbXb占m,设雄性中AAXBY占n,则雄性中aaXbY占1-n;aaXbXb和AAXBY杂交产生星眼小翅雄果蝇占
49/200, 则 m×n×1/2=49/200;aaXbXb 和 aaXbY 杂 交 产 生 正 常 眼 小 翅 雌 果 蝇 占 21/200, 则 m×(1-
n)×1/2=21/200;综合计算可得出m=n=7/10。(4)组合丙的亲本基因型为aaXbXb和aaXBY,F 中雌、雄个体基
1
因型为aaXBXb和aaXbY,遗传图解详见答案。
11.果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状,受1对等位基因控制,要确定该性状的遗传方式,需从基因与染色
体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘
制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
(1)据图分析,关于果蝇无眼性状的遗传方式,可以排除的是 。若控制该性状的基因位于X
染色体上,Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是 。
(2)用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果 (填“能”或“不能”)确定果蝇正常
眼性状的显隐性,理由是 。
(3)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式。(要求:①只杂交一次;②
仅根据子代表型预期结果;③不根据子代性状的比例预期结果)
实验思路: ;
预期结果并得出结论: 。
(4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由控制正常眼的基因中间缺失一段较大的 DNA片段所致,且该对等位
基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时,只以Ⅱ-3为材料,用1对合适的引物仅
扩增控制该对性状的完整基因序列,电泳检测PCR产物,通过电泳结果 (填“能”或“不能”)确定
无眼性状的遗传方式,理由是
。
答案 (1)伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传 3/8 (2)不能 无论正常眼是显性还是隐性,子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为1∶1 (3)Ⅱ-2(或Ⅱ-1;或Ⅱ-4)与Ⅱ-3果蝇杂交,观察子代表型 若子代
全为正常眼果蝇,则为常染色体显性遗传;若子代出现无眼雌果蝇,则为常染色体隐性遗传;若子代无眼果蝇
全为雄性,则为伴X染色体隐性遗传 (4)不能 无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传,其PCR
产物电泳后都仅出现一个条带,且对应的均为正常眼基因的长度
解析 (1)Ⅰ-2为无眼雄果蝇,但子代雌果蝇Ⅱ-1、Ⅱ-2均为正常眼,可排除伴X染色体显性遗传;Ⅰ-3为
无眼雄果蝇,但子代雄果蝇Ⅱ-3为正常眼,可排除伴Y染色体遗传。若控制该性状的基因(设为A/a)位于X
染色体上,则无眼性状的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,以正常眼雌果蝇(XAX_)与无眼雄果蝇(XaY)为亲本
进行杂交,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型分别为XAXa、XAY;Ⅲ-1的基因型为XAY,Ⅲ-2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,
两者杂交,卵细胞基因型为3/4XA、1/4Xa,精子基因型为1/2XA、1/2Y,故子代中正常眼雄果蝇(XAY)的概率为
3/4×1/2=3/8。(2)无眼性状的遗传方式有三种可能:①若为伴X染色体隐性遗传,Ⅰ-2的基因型为XaY,
Ⅱ-1的基因型为XAXa;②若为常染色体隐性遗传,Ⅰ-2的基因型为aa,Ⅱ-1的基因型为Aa;③若为常染色体
显性遗传,Ⅰ-2的基因型为Aa,Ⅱ-1的基因型为aa。分析可知,三种情况下Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得
的大量子代中雌性和雄性中正常眼∶无眼均为1∶1,故不能以此判断果蝇正常眼性状的显隐性。(3)结合上
述分析可知,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型可以确定,且不同遗传方式的遗传结果不同,故可通过一次杂交判断其遗
传方式:①若无眼性状为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型分别为XAXa、XAY,后代雌果蝇均为正常
眼、雄果蝇有正常眼和无眼(即子代无眼果蝇全为雄性);②若无眼性状为常染色体隐性遗传,Ⅱ-2和Ⅱ-3的
基因型均为Aa,子代中雌、雄果蝇中均有正常眼和无眼(即子代出现无眼雌果蝇);③若无眼性状为常染色体
显性遗传,则Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型均为aa,子代中雌、雄果蝇均为正常眼(即子代不出现无眼果蝇)。Ⅱ-1
或Ⅱ-4与Ⅱ-3果蝇杂交同理。(4)结合第(3)小题分析可知,三种情况下Ⅱ-3(正常眼)的基因型分别为XAY、
Aa和aa,其中无眼性状为常染色体隐性遗传时,Ⅱ-3(Aa)的电泳结果为两条带,但无眼性状为伴X染色体隐
性遗传和常染色体显性遗传时,电泳结果均只有1条正常眼基因(XA或a)的条带,故不能通过电泳结果确定
无眼性状的遗传方式。
12.家蚕是二倍体生物(2n=56),雌、雄个体性染色体组成分别是ZW、ZZ。某研究所在野生家蚕资源调查中
发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见表。回答下列问题。
突变体表型 基因 基因所在染色体
第二隐性灰卵 a 12号
第二多星纹 b 12号
抗浓核病 d 15号
幼蚕巧克力色 e Z
(1)幼蚕巧克力色的控制基因位于性染色体上,该性状的遗传总是和性别相关联,这种现象称为 。(2)表中所列的基因,不能与b基因进行自由组合的是 。
(3)正常情况下,雌家蚕的1个染色体组含有 条染色体,雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有
条W染色体。
(4)幼蚕不抗浓核病(D)对抗浓核病(d)为显性,黑色(E)对巧克力色(e)为显性。为鉴定一只不抗浓核病黑色
雄性幼蚕的基因型,某同学将其饲养至成虫后,与若干只基因型为ddZeW的雌蚕成虫交配,产生的F 幼蚕全部
1
为黑色,且不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1∶1,则该雄性幼蚕的基因型是 。
(5)家蚕的成虫称为家蚕蛾,已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有
鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只,设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还
是Z染色体上(不考虑Z、W同源区段),并判断有鳞毛和无鳞毛的显隐性。要求简要写出实验思路、预期结
果及结论。
答案 (1)伴性遗传 (2)a基因 (3)28 0或2
(4)DdZEZE (5)实验思路:选用不同性状的雌雄个体进行正反交实验,正交:有鳞毛雌性×无鳞毛雄性,反交:
有鳞毛雄性×无鳞毛雌性。预期结果及结论:若正反交子代表型一致,且与性别无关,则该对等位基因位于
常染色体上,子代表现出的性状为显性;若正反交子代表型不一致,一组子代雌雄个体各为一种性状,另一组
子代雌雄个体性状相同,则该对等位基因位于Z染色体上,且子代雄性个体表现出的性状为显性。
解析 (1)决定某种性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。(2)
只有位于非同源染色体上的非等位基因的遗传才遵循基因的自由组合定律,a基因与b基因均位于12号染
色体上,二者不能进行自由组合。(3)正常情况下,家蚕(2n=56)的每个染色体组均含有28条染色体。由于减
数第一次分裂发生同源染色体的分离,因此雌家蚕(ZW)处于减数第二次分裂后期的细胞含有0或2条W染色
体。(4)不抗浓核病黑色雄蚕(D_ZEZ_)与基因型为ddZeW的雌蚕杂交,后代全部为黑色,则该雄蚕体色基因型
为ZEZE,后代不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为 1∶1,则该雄蚕不抗浓核病的基因型为Dd,故该雄蚕基因
型为DdZEZE。(5)判断性状的显隐性及基因位于常染色体上还是性染色体上,常选用雌雄个体为不同性状的
纯合亲本进行正反交实验,实验思路、预期结果及结论详见答案。
13.黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花:仅雌蕊发育;雄花:仅雄蕊发育;两性花:雌雄蕊均发育)。位
于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要
作用。F和M基因的作用机制如图所示。(1)M基因的表达与乙烯的产生之间存在 (正/负)反馈,造成乙烯持续积累,进而抑制雄蕊发育。
(2)依据F和M基因的作用机制推断,FFMM基因型的黄瓜植株开雌花,FFmm基因型的黄瓜植株开 花。
当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加 (乙烯抑制剂/乙烯利)时,出现雌花。
(3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本,若要获得基因型为ffmm的植株,请完成如下实验流程设计。
答案 (1)正 (2)两性 乙烯利 (3)母本:FFmm 父本:ffMM 乙烯抑制剂
解析 (1)M基因可以被乙烯激活,从而产生更多的乙烯,乙烯合成增多又会促进M基因的表达,所以M基因
的表达与乙烯的产生之间存在正反馈。(2)根据题意可知,F基因可以控制乙烯的合成进而促进雌蕊发育,乙
烯又可以激活M基因,从而生成更多的乙烯,抑制雄蕊的发育,所以F_M_基因型的黄瓜植株开雌花。含F基
因且未被乙烯抑制时雄蕊可正常发育,所以不含M基因的黄瓜植株都可以发育出雄蕊,由此可推知,F_mm基
因型的黄瓜植株开两性花。不含F基因时,雌蕊不发育,故ffM_和ffmm基因型的黄瓜植株开雄花。FFmm基
因型的黄瓜植株开两性花,若要只出现雌花,则可用乙烯利抑制雄蕊的发育。(3)若要使后代出现ffmm,亲本
只能选择FFmm和ffMM,通过(2)可知,ffMM基因型的黄瓜植株仅雄蕊发育,所以只能为父本,因此母本基因型
为FFmm。亲本杂交得到的F 的基因型为FfMm,仅开雌花,无法自交,若要让其自交需用乙烯抑制剂减少乙烯
1
的积累从而抑制M基因的表达,使部分植株发育出雄蕊。
14.已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型,偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为
显性,红眼(B)对白眼(b)为显性。现有两组杂交实验,结果如下:
实验①
P aaXBXB×AAXbY
↓
F 个体数 长翅红眼♀920 长翅红眼♂927
1
实验②
P aaXBY×AAXbXb
↓长翅红眼♀930 长翅白眼♂926 长翅白
F 个体数
1 眼♀1
请回答下列问题:
(1)设计实验①与实验②的主要目的是验证 。
(2)理论上预期实验①的F 基因型共有 种,其中雌性个体中表现上图甲性状的概率为 ,雄
2
性个体中表现上图乙性状的概率为 。
(3)实验②F 中出现了1只例外的白眼雌蝇,请分析:
1
Ⅰ.若该蝇是基因突变导致的,则该蝇的基因型为 。
Ⅱ.若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,则该蝇产生的配子为 。
Ⅲ.检验该蝇产生的原因可用表现型为 的果蝇与其杂交。
答案 (1)眼色性状与性别有关,翅型性状与性别无关 (2)12 0 3/8 (3)XbXb XbXb、Y、Xb、XbY 红眼
雄性
解析 (1)由题意和实验①与实验②亲本杂交所得F 的结果可知,设计正反交实验的主要目的是验证眼色性
1
状与性别有关,翅型性状与性别无关。(2)实验①的F 长翅红眼雌性(AaXBXb)与长翅红眼雄性(AaXBY)杂交,
1
理论上预期实验①的F 基因型有3×4=12种,其中雌性个体的表现型分别为长翅红眼和残翅红眼,故雌性个
2
体中表现残翅白眼性状的概率为 0,雄性个体中表现长翅红眼性状的概率为 3/4A_(长翅)×1/2XBY(红
眼)=3/8。(3)Ⅰ.若实验②F 中白眼雌蝇是基因突变导致的,则该白眼雌蝇的基因型为XbXb。Ⅱ.若实验②F
1 1
中白眼雌蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,则该白眼雌蝇的基因型为XbXbY,该蝇产生配子时
两条性染色体随机地移向一极,另一条性染色体移向另一极,则可以产生Xb、Y、XbY、XbXb四种配子。Ⅲ.检
验该果蝇产生的原因可用表现型为红眼雄性(XBY)的果蝇与其杂交。若该白眼雌蝇是基因突变产生的,则杂
交子代中雄蝇都是白眼,雌蝇都是红眼;若该白眼雌蝇是亲本减数分裂异常导致的,则杂交子代雌蝇中会出
现白眼个体(XbXbY)。
15.某昆虫灰体和黑体、红眼和白眼分别由等位基因A(a)和B(b)控制,两对基因均不位于Y染色体上。为研
究其遗传机制,进行了杂交实验,结果见表:
杂交编号及亲本 子代表现型及比例
Ⅰ(红眼♀× F 1红眼♂∶1红眼♀∶
1
白眼♂) 1白眼♂∶1白眼♀
Ⅱ(黑体红眼♀× F 1灰体红眼♂∶1灰体红眼♀∶
1
灰体白眼♂) 1灰体白眼♂∶1灰体白眼♀
F 6灰体红眼♂∶12灰体红眼♀∶
2
18灰体白眼♂∶9灰体白眼♀:2黑体红眼♂∶4黑体红眼♀∶
6黑体白眼♂∶3黑体白眼♀
注:F 由杂交Ⅱ中的F 随机交配产生
2 1
回答下列问题:
(1)从杂交Ⅰ的F 中选择红眼雌雄个体杂交,子代的表现型及比例为红眼♂∶红眼♀∶白眼♂=1∶1∶1。该
1
子代红眼与白眼的比例不为3∶1的原因是 ,同时也可推知白眼
由 染色体上的隐性基因控制。
(2)杂交Ⅱ中的雌性亲本基因型为 。若F 灰体红眼雌雄个体随机交配,产生的F 有 种表现
2 3
型,F 中灰体红眼个体所占的比例为 。
3
(3)从杂交Ⅱ的F 中选择合适个体,用简便方法验证杂交Ⅱ的F 中的灰体红眼雄性个体的基因型,用遗传图
2 1
解表示。
答案 (1)红眼雌性个体中B基因纯合致死 X (2)aaXBXb 6 16/27
(3)
解析 杂交组合Ⅱ中,亲本为黑体红眼雌果蝇和灰体白眼雄果蝇,F 中雌、雄果蝇全为灰体,F 中雌、雄果蝇
1 2
中灰体∶黑体均为3∶1,由此可知,控制灰体和黑体的A(a)基因位于常染色体上;F 雌、雄果蝇中红眼∶白
1
眼均为1∶1,但F 雄果蝇中红眼∶白眼为1∶3,F 雌果蝇中红眼∶白眼为4∶3,在遗传上与性别相关联,由
2 2
此推测控制红眼、白眼的B(b)基因位于性染色体上,题中信息已指出两对基因均不位于Y染色体上,则控制
红眼、白眼的B(b)基因位于X染色体上。(1)根据以上分析,对红眼、白眼这一相对性状来说,杂交组合Ⅰ
中亲本的基因型为XBXb和XbY,F 中的红眼雌、雄个体基因型分别为XBXb和XBY,其杂交子代基因型及比例理
1
论上为XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY=1∶1∶1∶1,而实际结果为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇=1∶1∶1,因
此子代红眼与白眼的比例不为3∶1的原因是XBXB个体死亡,即红眼雌性个体中B基因纯合致死。同时也可
推知白眼基因由X染色体上的隐性基因b控制。(2)根据以上分析,杂交组合Ⅱ中亲本的基因型为aaXBXb和
AAXbY,F 中的灰体红眼雌果蝇基因型为 1/3AAXBXb和 2/3AaXBXb,灰体红眼雄果蝇基因型为 1/3AAXBY 和
2
2/3AaXBY,则F 灰体红眼雌雄个体随机交配产生的F 中会出现灰体红眼雌、黑体红眼雌、灰体红眼雄、黑
2 3
体红眼雄、灰体白眼雄、黑体白眼雄 6 种表现型;F 中灰体红眼雌果蝇产生的配子类型及比例为
2
AXB∶ AXb∶ aXB∶ aXb=2∶ 2∶ 1∶ 1,F 中 灰 体 红 眼 雄 果 蝇 产 生 的 配 子 类 型 及 比 例 为
2AXB∶aXB∶AY∶aY=2∶1∶2∶1,则两者随机交配产生F 中灰体红眼个体占24/36,由于XBXB致死(其占F 总数
3 3
的9/36,占F 灰体红眼个体的8/24),因此F 中灰体红眼个体所占的比例为(24-8)/(36-9)=16/27。(3)用测
3 3
交法可以比较简便的验证杂交Ⅱ中的F 中的灰体红眼雄性个体(AaXBY)的基因型,遗传图解中注意标明亲本
1
及F 的基因型和表现型、配子类型、F 表现型比例等要素,详细规范见参考答案。
1 1
16.某种昆虫眼色的野生型和朱红色、野生型和棕色分别由等位基因 A、a和B、b控制,两对基因分别位于
两对同源染色体上。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果见表:
杂交 P F(单位:只)
1
组合 ♀ ♂ ♀ ♂
402 198 201
甲 野生型 野生型
(野生型) (野生型) (朱红眼)
302 99 300 101
乙 野生型 朱红眼
(野生型) (棕眼) (野生型) (棕眼)
299 101 150 149
丙 野生型 野生型
(野生型) (棕眼) (野生型) (朱红眼)
50(棕眼) 49(白眼)
回答下列问题:
(1)野生型和朱红眼的遗传方式为 ,判断的依据是 。
(2)杂交组合丙中亲本的基因型分别为 和 ,F 中出现白眼雄性个体的原因是
1
。
(3)以杂交组合丙F 中的白眼雄性个体与杂交组合乙中的雌性亲本进行杂交,用遗传图解表示该过程。
1
答案 (1)伴X染色体隐性遗传 杂交组合甲的亲本均为野生型,F 中雌性个体均为野生型,而雄性个体中出
1
现了朱红眼
(2)BbXAXa BbXAY 两对等位基因均为隐性时表现为白色
(3)
解析 (1)分析表格中的杂交组合,甲中子一代雌性全为野生型,雄性中野生型∶朱红眼≈1∶1,即野生型和
朱红眼的遗传与性别存在明显相关性,据此可得A和a位于X染色体上,且根据结果可知,亲本野生型雌性为
杂合子,朱红眼为隐性性状,亲本基因型为XAXa、XAY。(2)根据杂交组合乙,野生型雌性和朱红眼雄性进行杂交,子一代无论雌雄表现型及比例均为野生型∶棕眼≈3∶1,因此可知控制B和b基因位于常染色体上,由于
子一代雌雄个体均没有出现朱红眼,因此可得该组合亲本的基因型为BbXAXA、BbXaY,且棕眼为隐性性状。丙
组杂交组合中,子一代野生型∶棕眼≈3∶1,因此丙组杂交组合亲本的基因型为Bb和Bb;子代雄性中出现朱
红眼,因此亲本中雌性个体基因型为XAXa,据此可知丙组亲本基因型为BbXAXa、BbXAY,子代雄性基因型、表现
型及比例为B_XAY∶B_XaY∶bbXAY∶bbXaY=野生型雄性∶朱红眼雄性∶棕眼雌性∶白眼雄性=3∶3∶1∶1,因
此表现型为雄性白眼的基因型为bbXaY,此时两对等位基因均为隐性。(3)据(2)可知,丙组合F 中白眼雄性
1
个体的基因型为bbXaY,产生的配子种类及比例为bXa∶bY=1︰1;同时据(2)可知杂交组合乙中的雌性亲本的
基因型为BbXAXA,其产生的配子种类及比例为BXA∶bXA=1︰1;因此白眼雄性个体与杂交组合乙中的雌性亲本
进行杂交,子代基因型及比例为BbXAXa∶bbXAXa∶BbXAY∶bbXAY=1︰1︰1︰1,遗传图解见答案。
17.中国是传统的水稻种植大国,有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中,发现某野
生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题:
(1)突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C 所致,基因C 纯合幼苗期致死。突变型1连续自交3代,F 成年
1 1 3
植株中黄色叶植株占 。
(2)测序结果表明,突变基因C 转录产物编码序列第727位碱基改变,由5'-GAGAG-3'变为5'-GACAG-3',导致
1
第 位氨基酸突变为 。从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理
。(部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺)
(3)由C突变为C 产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段,用限
1
制酶处理后进行电泳(电泳条带表示特定长度的DNA片段),其结果为图中 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或
“Ⅲ”)。
(4)突变型2叶片为黄色,由基因C的另一突变基因C 所致。用突变型2与突变型1杂交,子代中黄色叶植株
2
与绿色叶植株各占50%。能否确定C 是显性突变还是隐性突变? (填“能”或“否”),用文字说明
2
理由 。
答案 (1)8/27 (2)243 谷氨酰胺 突变基因C 控制合成的有关酶结构异常,影响了叶绿素的合成,叶片
1
变黄 (3)Ⅲ (4)能 突变型1与突变型2杂交,子代出现一半黄色叶和一半绿色叶,只有C对C 为显性时,
2
才会出现此现象
解析 (1)突变型1是基因C突变为C 所致,CC 在幼苗期致死,故突变型1的基因型为CC,C 对C为显性。
1 1 1 1 1突变型1自交,F 成年植株中基因型及比例为1/3CC、2/3CC,F 自交,F 成年植株中CC占2/3×2/3=4/9,CC
1 1 1 2 1
占2/3×1/3+1/3=5/9,F 自交所得F 中的成年植株中,CC(黄色叶)占2/3×4/9=8/27,CC(绿色叶)占19/27。
2 3 1
(2)mRNA上三个相邻的碱基决定一个密码子,727除以3得242余1,第727位碱基位于第243个密码子中,变
化的氨基酸也是第243位,密码子由GAG变为CAG,氨基酸由谷氨酸变为谷氨酰胺。该突变改变了一个氨基
酸,影响了酶的结构从而使酶的活性丧失,影响了叶绿素的合成,叶片变黄。(3)根据题干信息和图中电泳结
果分析,C的长度为1 000 bp,C 存在一个酶切位点,会被酶切为两段,分别为750 bp和250 bp。突变型1的
1
基因型为CC,酶切后含有3种片段,故突变型1的电泳结果为Ⅲ。(4)突变型1(CC)与突变型2杂交,子代出
1 1
现一半黄色叶和一半绿色叶,类似测交,推测C对C 为显性。
2
18.果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了
基于该品系的突变检测技术,可通过观察F 和F 代的性状及比例,检测出未知基因突变的类型(如显/隐性、
1 2
是否致死等),确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题:
(1)果蝇的棒眼(B)对圆眼(b)为显性、红眼(R)对杏红眼(r)为显性,控制这2对相对性状的基因均位于X染
色体上,其遗传总是和性别相关联,这种现象称为 。
(2)图10示基于M-5品系的突变检测技术路线,在F 代中挑出1只雌蝇,与1只M-5雄蝇交配。若得到的F
1 2
代没有野生型雄蝇、雌蝇数目是雄蝇的两倍,F 代中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和
2
,此结果说明诱变产生了伴 X 染色体 基因突变。该突变的基因保存在表现型为
果蝇的细胞内。
图10
(3)上述突变基因可能对应图 11中的突变 (从突变①、②、③中选一项),分析其原因可能是
,使胚胎死亡。图11
(4)图10所示的突变检测技术,具有的①优点是除能检测上述基因突变外,还能检测出果蝇 基因突
变;②缺点是不能检测出果蝇 基因突变。(①、②选答1项,且仅答1点即可)
答案 (1)伴性遗传 (2)棒眼红眼 隐性致死 棒眼红眼雌 (3)③ 某种关键蛋白质或酶合成过程提前
终止而功能异常 (4)显性 同义
解析 (1)位于性染色体上的基因,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫伴性遗传。(2)依据如图分析:F
2
代中雌性果蝇的表现型为棒眼杏红眼和棒眼红眼。由于 F 代中没有野生型雄性,雌性果蝇的数量是雄性果
2
蝇的两倍,所以野生型雄性致死,且其是由b、R所在的X染色体经辐射诱发基因突变产生致死基因导致
的,F 中棒眼红眼果蝇也含有致死基因,但并不死亡,说明该致死基因为隐性。
2
(3)分析图11,突变①中密码子ACU变为ACC,但两种密码子都决定苏氨酸,不会导致生物的性状改变;突变②密码子AAC变为AAA,决定的氨基酸由天冬酰胺变为赖氨酸;突变③中密码子UUA变为UGA,UGA为终止密码子,
会导致翻译终止。三种突变相比较,突变③对生物性状的影响最大,故题述致死突变最可能为突变③,该突
变可能导致某种关键蛋白质或酶合成过程提前终止而功能异常,使胚胎死亡。(4)这种突变检测技术,在F
2
代中会出现带有突变基因的雄性和雌性个体,由于该基因在X染色体上,雄性体细胞只有一条X染色体,故可
以检测是否为致死突变。根据带有突变基因的雌性个体的性状,可以推测该突变基因的显隐性,如出现突变
性状则突变基因为显性。该技术的缺点是不能检测同义基因突变,原因是该突变没有导致生物的性状改变。
19.蓝粒小麦是小麦(2n=42)与其近缘种长穗偃麦草杂交得到的,其细胞中来自长穗偃麦草的一对4号染色体
(均带有蓝色素基因E)代换了小麦的一对4号染色体。小麦5号染色体上的h基因纯合后,可诱导来自小麦
的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生交叉互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t
位于4号染色体上。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦,研究人员设计了如图所示的杂交实验。
回答下列问题:
(1)亲本不育小麦的基因型是 ,F 中可育株和不育株的比例是 。
1
(2)F 与小麦(hh)杂交的目的是 。
2
(3)F 蓝粒不育株在减数分裂时理论上能形成 个正常的四分体。如果减数分裂过程中同源染色体
2
正常分离,来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配,最终能产生 种配子(仅考虑T/t、E基
因)。F 中基因型为hh的蓝粒不育株占比是 。
3
(4)F 蓝粒不育株体细胞中有 条染色体,属于染色体变异中的 变异。
3
(5)F 蓝粒不育株和小麦(HH)杂交后单株留种形成一个株系。若株系中出现:
4
①蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育=1∶1∶1∶1,说明
②蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1,说明 。符合育种要求的是 (填
“①”或“②”)。答案 (1)TtHH 1∶1 (2)获得h基因纯合(hh)的蓝粒不育株,诱导小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并
发生交叉互换,从而使T基因与E基因交换到一条姐妹染色单体上,以获得蓝粒和不育性状不分离的小麦
(3)20 4 1/16 (4)43 数目 (5)F 蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于不同染色体上 F 蓝色不
4 4
育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上且不发生交叉互换 ②
解析 (1)亲本雄性不育小麦(HH)的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上,由于只有tt雄性可育,
只能产生含t的雄配子,雄性不育的基因型为Tt,故其基因型为TtHH,亲本小麦(hh)的基因型为tthh,因此
F 中可育株(ttHh)∶不育株(TtHh)=1∶1。(2)F 中的不育株(TtHh)与蓝粒小麦(EEHH)杂交,F 中的蓝粒不育
1 1 2
株的基因型及比例为1/2TEHH、1/2TEHh,其中T基因和E基因分别来自小麦的和长穗偃麦草的4号染色
体;F 中的蓝粒不育株与小麦(hh)杂交可获得h基因纯合的蓝粒不育株,而h基因纯合后,可诱导来自小麦的
2
和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生交叉互换,使得T和E基因可以位于同一条姐妹染色单体上,从
而获得蓝粒和不育两性状不分离的个体。(3)F 中的蓝粒不育株的4号染色体一条来自小麦,一条来自长穗
2
偃麦草,其余染色体均来自小麦,为同源染色体,所以其减数分裂时理论上能形成20个正常的四分体。不同
来源的4号染色体在减数分裂中随机分配,仅考虑T/t、E基因时,若两条4号染色体移向同一极,则同时产
生基因型为TE和O(两基因均没有)的两种配子,若两条4号染色体分别移向两极,则产生基因型为T和E的
两种配子,因此F 中的蓝粒不育株最终共产生4种配子。F 中的蓝粒不育株(1/2TEHH、1/2TEHh)产生TE配
2 2
子的概率为1/4,产生h配子的概率是1/4,其和小麦(tthh)杂交,F 中基因型为hh的蓝粒不育株(TEthh)占
3
比是1/4×1/4×1=1/16。(4)由F 中的蓝粒不育株产生的配子种类,可以确定形成F 中的蓝粒不育株中应含
2 3
有两条4号染色体,且小麦染色体组成为2n=42,所以F 蓝粒不育株体细胞中有43条染色体,多了一条4号
3
染色体,这属于染色体数目变异。(5)F 中的蓝粒不育株(TEHH、TEHh)和小麦(tthh)杂交,F 中的蓝粒不育株
2 3
基因型为TEtHh和TEthh,含hh基因的个体可诱导T和E交换到同一条染色体上,即T基因和E基因连锁,其
(TEthh)与小麦(ttHH)杂交,F 中的表型及比例为蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1,即F 中蓝粒不育株体细胞中
4 4
的T基因和E基因位于同一条染色体上且不发生交叉互换;F 中的蓝粒不育株(TEtHh)在减数第一次分裂前
3
期联会时,携带T基因的染色体和携带t基因的染色体联会,在减数第一次分裂后期,携带T基因的染色体和
携带 t 基因的染色体分离,携带 E 基因的染色体随机分配到子细胞中,产生的配子基因型及比例为
tE∶TE∶t∶T=1∶1∶1∶1(仅考虑T/t、E基因),与小麦(ttHH)杂交,子代表型及比例为蓝粒可育∶蓝粒不
育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育=1∶1∶1∶1,即F 蓝粒不育植株体细胞中的T基因和E基因位于不同染色体
4
上。本实验要培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦,所以②符合育种要求。
20.科学家研发了多种RNA药物用于疾病治疗和预防。图中①~④示意4种RNA药物的作用机制。请回答下
列问题。(1)细胞核内RNA转录合成以 为模板,需要 的催化。前体mRNA需加工为成熟的
mRNA,才能转运到细胞质中发挥作用,说明 对大分子物质的转运具有选择性。
(2)机制①:有些杜兴氏肌营养不良症患者DMD蛋白基因的51外显子片段中发生 ,提前产生终止密
码子,从而不能合成DMD蛋白。为治疗该疾病,将反义RNA药物导入细胞核,使其与51外显子转录产物结合
形成 ,DMD前体mRNA剪接时,异常区段被剔除,从而合成有功能的小DMD蛋白,减轻症状。
(3)机制②:有些高胆固醇血症患者的PCSK9蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解,血液中胆固醇含量偏
高。转入与PCSK9 mRNA特异性结合的siRNA,导致PCSK9 mRNA被剪断,从而抑制细胞内 的合
成,治疗高胆固醇血症。
(4)机制③:mRNA药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白,替代变异蛋白发挥治疗作用。通常将mRNA药
物包装成脂质体纳米颗粒,目的是 。
(5)机制④:编码新冠病毒S蛋白的mRNA疫苗,进入人体细胞,在内质网上的核糖体中合成S蛋白,经过
修饰加工后输送出细胞,可作为 诱导人体产生特异性免疫反应。
(6)接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后,若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗,根据人体特异性
免疫反应机制分析,进一步提高免疫力的原因有
。
答案 (1)DNA的一条链 RNA聚合酶 核孔 (2)突变(碱基的替换、增添或缺失) 双链RNA (3)PCSK9蛋
白 (4)保护并把 mRNA送入细胞内,使之能够表达正常的功能蛋白 (5)内质网和高尔基体 抗原 (6)重
组新型冠状病毒疫苗作为抗原可持续刺激机体产生更多的记忆细胞和抗体,进一步提高机体的免疫力
解析 (1)细胞核中的RNA是以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的催化作用下合成的。前体mRNA不能通
过核孔,而成熟的mRNA可通过核孔,说明核孔对大分子物质的转运具有选择性。(2)外显子是基因中可以编
码蛋白质的脱氧核苷酸序列,外显子中碱基的替换、增添或缺失可能导致mRNA中终止密码子提前出现,进而
影响蛋白质的合成。可利用反义RNA药物与51外显子转录的mRNA通过碱基互补配对结合为双链RNA,在对DMD前体mRNA修饰的过程中将该异常双链区段切除,从而合成有功能的小DMD蛋白,减轻症状。(3)PCSK9蛋
白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解,导致血液中胆固醇含量偏高,可以转入与PCSK9 mRNA特异性结合的
siRNA,二者结合形成双链RNA,使PCSK9 mRNA被剪断,从而抑制PCSK9 mRNA的表达,达到治疗疾病的目的。
(4)脂质体包裹mRNA药物既可以保护mRNA药物,又能使该大分子通过脂质体与细胞膜融合的方式进入细胞,
使之表达正常的功能蛋白。(5)由图可知,mRNA疫苗需在细胞内合成抗原蛋白,分泌到细胞外,刺激机体产生
免疫应答。故该抗原蛋白的合成、加工、分泌过程需核糖体、内质网、高尔基体和线粒体(提供能量)参与。
(6)重组新冠病毒疫苗可以具有与新冠病毒灭活疫苗相同的抗原成分,故第三次注射重组新冠病毒疫苗可以
持续刺激机体发生二次免疫反应,产生更多的抗体和记忆细胞,进一步提高免疫力。
