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专题02 遗传与进化模块
(1) 遗传规律方面常以遗传现象为情景,考查遗传规律的实质及相关拓展性应用,能力方面多侧重于遗传
现象的演绎与推理和相关实验的设计与验证。
(2)伴性遗传方面常结合基本规律的相关计算、基因在染色体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、(2023·辽宁·高考真题)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,
F₁ 的表型及其比例如下表所示。回答下列问题:
F1表型
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
白色
椭圆
形
白色
圆形
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F1为实验材料,设计实验进行验证:
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F1植株纯合子所占比例是 ;若表中F1随机传粉,F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占
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】(1)遵循
(2) 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
(3) 1/4 1/4
(4)植物组织培养
1
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【分析】根据题表分析:F1 中红色:紫色:白色=1:2:1,长形:椭圆形:圆形=1:2:1,紫色和椭圆形均为
杂合子。F1 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。
【详解】(1)F1 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)F1 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WwRr。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,
得到F1,以F1 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色长形的植株作亲本
进行杂交实验,得F2,若表型及其比例为紫色椭圆形:紫色长形:红色椭圆形:红色长形=l:1:1:1,
则上述结论得到验证。
(3)紫色椭圆形萝卜(WwRr)的植株自交,得到F1,表中F1 植株纯合子为WWRR、WWrr、wwRR、
wwrr,所占比例是1/4。若表中F1 随机传粉,就颜色而言,F1 中有1/4WW、1/2Ww、1/4ww,产生配子为
1/2W、1/2w,雌雄配子随机结合,子代中紫色(Ww)占1/2;就形状而言,F1 中有1/4RR、1/2Rr、
1/4rr,产生配子为1/2R、1/2r,雌雄配子随机结合,子代中椭圆形(Rr)占1/2,因此,F2 植株中表型为紫
色椭圆形萝卜的植株所占比例是1/2×1/2=1/4。
(4)想要在短时间内大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·高考真题)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。
组
别
亲本杂交组合
F1表型及数量
抗病非斑
点
抗病斑点
易感病非斑点
易感病斑点
1
抗病非斑点×易感病非斑点
710
240
0
0
2
抗病非斑点×易感病斑点
132
129
127
140
3
抗病斑点×易感病非斑点
72
87
90
77
4
抗病非斑点×易感病斑点
183
0
172
0
(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
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(2)将第2 组F1中的抗病非斑点植株与第3 组F1中的易感病非斑点植株杂交,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 。
(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】(1) RRYy、rrYy 抗病与易感病 2
(2)3:3:1:1
(3) 能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍
YY:Yy:yy=1:4:1 5
(4)低
【分析】已知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,分析杂交实验结果:
1 组:抗病非斑点×易感病非斑点→抗病非斑点:抗病斑点:易感病非斑点:易感病斑点=3:1:0:0;
2 组:抗病非斑点×易感病斑点→抗病非斑点:抗病斑点:易感病非斑点:易感病斑点=1:1:1:1;
3 组:抗病斑点×易感病非斑点→抗病非斑点:抗病斑点:易感病非斑点:易感病斑点=1:1:1:1;
4 组:抗病非斑点×易感病斑点→抗病非斑点:抗病斑点:易感病非斑点:易感病斑点=1:0:1:0;
由1 组结果可知:抗病对易感病为显性;非斑点对斑点为显性。
【详解】(1)分析1 组结果:后代全抗病,且非斑点:斑点=3:1,可知抗病对易感病为显性;非斑点对斑
点为显性,故第1 组的亲本基因型为 RRYy(抗病非斑点)、rrYy(易感病非斑点)。第4 组的结果:抗
病非斑点:易感病非斑点=1:1;能验证这两对相对性状中“抗病”与“易感病”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2 组,测交实验。
(2)第2 组RrYy×rryy 杂交,F1 中的抗病非斑点植株基因型为RrYy,第3 组Rryy×rrYy 杂交,F1 中的易
感病非斑点植株基因型为rrYy,两者杂交RrYy×rrYy,后代中Rr:rr=1:1,Y-:yy=3:1,故抗病非斑点、易感
病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为3:3:1:1。
(3)当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,
从而引起细胞内染色体数目加倍。所以用秋水仙素处理该花卉,可以获得四倍体植株。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YY:Yy:yy=1:4:1,其自交后代共有YYYY、YYYy、YYyy、Yyyy、yyyy,共5 种基因型。
3
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(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a 后,由于四倍体的A
基因更多,则四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更低。
3、(2021·辽宁·高考真题)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,F1自交,F2的表现型及比例为 。
(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F1叶色
见下表。
实验分组
母本
父本
F1叶色
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F1自交,观察并统计F2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:
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
。
(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 。
【答案】(1) 母本
雄蕊
绿叶:浅绿叶=3:1
(2) 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:
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浅绿叶=9:7
(3)终止密码提前出现
【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)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,F1 为
杂合子,自交后代F2 的表现型及比例为绿叶:浅绿叶=3:1。
(2)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,F1 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,F1 均表现绿叶,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(AAbbCC),F1
基因型为AaBbCC,F1 产生的配子为aBC、AbC,自交后代F2 为1aaBBCC(浅绿叶)、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(AAbbCC),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(AABBcc),F1 基因型为AaBBCc,F1 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F2 符合9:3:3:1,由于何一对隐性基因纯合时就
表现为浅绿叶,则F2 的表现型为绿叶:浅绿叶=9:7;第6 组为Y(AAbbCC)×Z(AABBcc),F1 基因
型为AABbCc,F1 产生配子时,B、b 和C、c 可以进行自由组合,F2 结果与第5 组相同,即绿叶:浅绿叶
=9:7。
(3)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。
【点睛】本题结合可遗传变异,考查基因的分离定律和基因的自由组合定律的相关知识,解题本题关键是
根据杂交实验的表格获取到基因类型和所在位置,再结合所学知识解决问题。
1. 对于利用遗传规律进行相关的推导计算,一是先根据常规分析判断子代的基因型及比
例,再根据题意推导出相关基因型的表现型,最后算出子代的表现型及比例; 二是若题干中
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给出了9∶3∶3∶1 的变形(如 12∶3∶1,9∶6∶1、9∶3∶4、9∶7、15∶1 等),则基本
思路是用自由组合定律来解题,并根据题目给定的信息确定各种基因型和表现型的对应关系,
再进行相应的分析; 三是对伴性遗传的判断要注意这 几个问题∶(1)一般来说,特定性状
只出现在某个性别的个体身上,则可判断为伴性遗传;(2)交叉遗传,如父传女,母传子,
可认为是伴性遗传。
2.对于遗传实验的设计和分析,一般都遵循"四部曲":
第一步是选择相关实验材料合理进行分组编号;
第二步是合理完成实验操作流程;
第三步是在相同且适宜的环境中完成实验过程以获得实验现象或结果;
第四步是预测、分析实验结果,得出结论。
分析结果时要抓住原因与结果的内在的必然联系,同时要注意答案的科学性、合理性及
完整性,以免遗漏得分点得出结论一般是对自变量与因变量的内在联系作出规律性总结,该
结论对于相应的生物学现象或事实具有普遍性。
在书写答案时,验证性试题的答案,一般是根据所学的知识,书写出与所学知识相符的
一方面即可。 而探究性试题要充分考虑结果的多样性,答案的格式为∶若……则……。改正
实验要特别注意,不同于实验设计,要求是在原有的基础之上,完善原有的实验方案,答题
时若进行重新设计,很有可能会被判零分。
3.
遗传推断题最常见的是推断遗传类型与遗传方式,再根据题干条件(如异常或致死等
情况)作答。常见的解题思路如下∶
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1.鸭羽毛、皮肤、喙以及蹼的颜色是重要的品种特征,常用于品种的分类和鉴定。影响表型色素的主要
是黑色素和类胡萝卜素,前者的合成受到基因的调控,后者主要从食物中获得。黑色素与表型颜色的关系
如图所示。连城鸭白羽、灰羽和黑羽受常染色体上两对等位基因D/d 和T/t 的控制,基因型和表型的关系
如表1 所示。表皮组织叶黄素沉积与真皮组织中的黑色素相互作用使喙和蹼出现不同的颜色,如表2 所示。
回答下列问题:
基因型
表型
D_TT、D_tt
黑羽
D_Tt
灰羽
ddT_、ddtt
白羽
表1
表皮组织
真皮组织
喙和蹼颜色
叶黄素不沉积
存在黑色素
黑色
叶黄素沉积
柳色
叶黄素不沉积
不存在黑色
素
白色
叶黄素沉积
黄色
表2
(1)选纯合的黑羽鸭与纯合的白羽鸭进行多对杂交,F1全表现为灰羽,亲本的基因型组合为 。F1
的灰羽鸭随机交配得到F2,若F2群体出现 的性状分离比,则说明控制羽色性状的两对基因独立
遗传。
(2)酪氨酸酶是催化合成黑色素的关键酶,基因D 控制酪氨酸酶的合成。基因D 缺失10 对碱基的连城鸭出
现白羽,产生该表型的分子机制是 。受体酪氨酸激酶(RTK)是许多信号分子的细胞表面受体,
RTK 基因甲基化会改变表型而出现表观遗传。表观遗传的特点是 。
(3)已知基因F/f 位于常染色体上,这三对基因独立遗传。基因F 抑制叶黄素沉积,基因f 促使叶黄素沉积。
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群体中,白羽白蹼鸭的基因型共有 种。基因型为DDTTFf 的个体与ddTTff 的个体杂交,子代的表型
为 。当饲料中的叶黄素含量较低时,基因型为ddttff 的个体正常生长后表型为白蹼或浅黄蹼,
说明生物的表型是由 决定的。
【答案】(1) DDTT×ddtt 或DDtt×ddTT 黑羽∶灰羽∶白羽=3∶3∶2
(2) 基因D 突变后转录异常,不能合成酪氨酸酶,不能产生黑色素 基因的碱基序列保持不变
(3) 6 黑羽黑蹼黑喙、黑羽柳色蹼柳色喙 基因和环境
【分析】选纯合的黑羽鸭与纯合的白羽鸭进行多对杂交,F1 全表现为灰羽(D_Tt),则亲本的基因型组合
可能是DDTT×ddtt 或DDtt×ddTT。若两对基因独立遗传,F1 灰羽鸭(DdTt)随机交配,则F2 群体的表型
及比例为黑羽(D_TT、D_tt)∶灰羽(D_Tt)∶白羽(ddT_、ddtt)=3∶3∶2。白羽白蹼鸭的基因型共有
6 种,包括ddTTFF、ddTTFf、ddTtFF、ddTtFf、ddttFF、ddttFf。基因型为DDTTFf 的个体与ddTTff 的个
体杂交,子代个体均含有黑色素,基因型为DdTTFf(黑羽黑蹼黑喙)、DdTTff(黑羽柳色蹼柳色喙)。
【详解】(1)选纯合的黑羽鸭与纯合的白羽鸭进行多对杂交,F1 全表现为灰羽D_Tt,纯合的黑羽鸭基因
型为DDTT、DDtt,纯合的白羽鸭基因型为ddtt、ddTT,因此亲本的基因型组合为DDTT×ddtt 或
DDtt×ddTT。F1 的灰羽鸭DdTt 随机交配得到F2,F2 群体的表型及比例为黑羽(D_TT、D_tt)∶灰羽
(D_Tt)∶白羽(ddT_、ddtt)=3∶3∶2,则说明控制羽色性状的两对基因独立遗传。
(2)酪氨酸酶是催化合成黑色素的关键酶,基因D 控制酪氨酸酶的合成。基因D 缺失10 对碱基的连城鸭,
由于基因D 突变后转录异常,不能合成酪氨酸酶,不能产生黑色素,因此出现白羽。表观遗传的特点是基
因的碱基序列保持不变。
(3)白羽白蹼鸭的基因型共有6 种,包括ddTTFF、ddTTFf、ddTtFF、ddTtFf、ddttFF、ddttFf。基因型为
DDTTFf 的个体与ddTTff 的个体杂交,子代个体均含有黑色素,基因型为DdTTFf(黑羽黑蹼黑喙)、
DdTTff(黑羽柳色蹼柳色喙)。当饲料中的叶黄素含量较低时,基因型为ddttff 的个体正常生长后表型为
白蹼或浅黄蹼,说明生物的表型是由基因和环境决定的。
2.某种植物花的形状有喇叭形、圆筒形、扁筒形3 种类型,由两对等位基因B/b、D/d 控制。当基因B、D
同时存在时,表现为喇叭形;只存在基因B 或基因D 时,表现为圆筒形;二者均不存在时,表现为扁筒形。
含基因d 的部分卵细胞不育。科研人员利用基因型不同的三株纯合植株进行了相关实验(如表)。不考虑
染色体互换。回答下列问题:
组别
亲本
F1表型
F1自交所得F2的表型及比例
实验
一
喇叭形×圆筒形
喇叭形
喇叭形:圆筒形=7:1
实验
圆筒形×圆筒形
喇叭形
?
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二
(1)实验一中,花形为圆筒形的亲本植株的基因型是 ,F2表型及比例为喇叭形:圆筒形=7:1 的
原因是 。
(2)实验二中,F1的基因型为 。你认为 (填“能”或“不能”)根据实验二中F2的表
型及比例来判断上述两对等位基因是否位于非同源染色体上,请具体说明 。
(3)若已确定上述两对等位基因位于非同源染色体上,则以实验二的F2中的圆筒形植株为父本进行测交,测
交后代的表型及比例为 。
【答案】(1) BBdd 含基因d 的卵细胞有2/3 不育
(2) BbDd 能 若F2 表型及比例为喇叭形:圆筒形:扁筒形=21:10:1,则两对等位基因位
于非同源染色体上;若F2 表型及比例为喇叭形:圆筒形=1:1,则两对等位基因位于一对同源染色体上
(3)圆筒形:扁筒形=7:3
【分析】基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,位于同源染色体的
等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染
色体的非等位基因进行自由组合。
【详解】(1)根据题意可知,当基因B、D 同时存在时,表现为喇叭形;只存在基因B 或基因D 时,表
现为圆筒形;二者均不存在时,表现为扁筒形。实验一中,花形为喇叭形和圆筒形的亲本植株杂交,F1 全
为喇叭形,F2 出现喇叭形和圆筒形,说明喇叭为显性性状,且亲本植株的基因型为BBDD 和BBdd,所以
圆筒形的亲本植株的基因型是BBdd,F1 的基因型为BBDd,F1 自交,F2 表型及比例为喇叭形(BBD-):圆筒
形(BBdd)=7:1,BBdd 占比1/8=1/2×1/4,说明雌配子中Bd 占比为1/4,推测含基因d 的部分卵细胞2/3 不育,
导致喇叭形:圆筒形=7:1。
(2)实验二中,花形为圆筒形的亲本植株杂交, F1 全为圆筒形,推测亲本植株基因 型为BBdd 和
bbDD,F1 基因型为BbDd,F1 自交,若两对等位基因位于非同源染色体上,根据自由组合定律,子代表
型及比例为喇叭形(B-D-):圆筒形(B-dd、bbD-):扁筒形(bbdd) =21:10:1;若两对等位基因位于同源染色体
上,由于含基因d 的部分卵细胞不育,雌配子种类及比例为1/4Bd∶3/4BD,雄配子种类及比例为
Bd∶BD=1∶1,子代喇叭形:圆筒形=1:1。因此可根据实验中F2 的表型及比例来判断上述两对等位基因是
否位于非同源染色体上。
(3)若已确定上述两对等位基因位于非同源染色体上,则以实验二的F2 中的圆筒形植株为父本进行测交,
后代中圆筒形:扁筒形=7:3
3.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
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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、伴Y 遗传的情况。
(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:
若 ,则为伴X 染色体隐性遗传。
(4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于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,若电泳后仅出现一个条带,则无眼性状的
遗传方式为 。
【答案】(1) 伴X 染色体显性遗传 3/8
(2) 不能 不论正常眼为显性还是隐性,子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例都是1∶1
(3) Ⅱ-2(或Ⅱ-1 或Ⅱ-4)和Ⅱ-3 杂交,观察子代表现型 若子代无眼果蝇全为雄性,则为伴X 染
色体隐性遗传
(4)伴X 染色体隐性遗传和常染色体显性遗传
【分析】根据题意,不考虑致死、突变和X、Y 同源区段遗传,那么果蝇的有眼与无眼的遗传方式有以下
可能:常染色体显性、常染色体隐性、伴X 染色体显性或伴X 染色体隐性遗传。
【详解】(1)题干中已经排除了致死、突变和X、Y 同源区段遗传,Ⅰ-1 正常眼雌果蝇与Ⅰ-2 无眼雄果蝇
杂交,Ⅰ-4 正常眼雌果蝇与Ⅰ-3 无眼雄果蝇杂交,它们的后代Ⅱ雌果蝇均出现正常眼,说明该性状的遗传
不可能为伴X 显性遗传,如果是伴X 显性遗传,雌果蝇均为无眼。假设控制正常眼和无眼性状的基因由
A/a 控制。若控制该性状的基因位于X 染色体上,则无眼为隐性性状,Ⅰ-2 的基因型为XaY,Ⅱ-2 的基因
型为XAXa,Ⅱ-3 基因型为XAY,则Ⅲ-2 的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,Ⅲ-1 基因型为XAY,两者杂
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交,卵细胞的基因型及比例为XA:Xa=3:1,精子的基因型及比例为XA:Y=1:1,后代正常眼雄果蝇的
概率为3/4×1/2=3/8。
(2)图示无眼性状的遗传方式可能是伴X 隐性遗传、常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传。假设控制
正常眼和无眼性状的基因由A/a 控制。如果无眼性状为隐性性状,基因位于X 染色体上,Ⅰ-2 的基因型为
XaY,Ⅱ-1 的基因型为XAXa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为XAXa: XaXa:XAY:
XaY=1:1:1:1,表型为正常眼雌性:无眼雌性:正常眼雄性:无眼雄性=1:1:1:1;如果位于常染色
体上,Ⅰ-2 的基因型为aa,Ⅱ-1 的基因型为Aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为Aa:
aa =1:1,表型为正常眼:无眼=1:1,雌雄比例为1:1,正常眼雌性:无眼雌性:正常眼雄性:无眼雄
性=1:1:1:1;如果无眼性状为显性性状,基因只能位于常染色体上,Ⅰ-2 的基因型为Aa,Ⅱ-1 的基因
型为aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例也为Aa:aa =1:1,表型为正常眼:无眼=1:
1,雌雄比例为1:1,正常眼雌性:无眼雌性:正常眼雄性:无眼雄性=1:1:1:1,故不能判断无眼性状
的显隐性关系。
(3)若要确定无眼性状的遗传方式,可通过测交或者杂交的方式判断,根据题干信息只杂交一次、仅根
据子代表型预期结果,不涉及子代性状分离比的条件,测交是在已知相对性状显隐性的条件下进行的,不
适用于本题。故实验思路:选择Ⅱ-2(或Ⅱ-1 或Ⅱ-4)和Ⅱ-3 杂交的方式来判断。如无眼性状的遗传为伴
X 染色体隐性遗传,Ⅱ-2 和Ⅱ-3 的基因型为XAXa×XAY,后代雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼,
只有雄果蝇有无眼性状,则预期结果及结论:若子代无眼果蝇全为雄性,则为伴X 染色体隐性遗传。
(4)若无眼性状产生的分子机制是由正常眼基因缺失一段较大的DNA 片段所致,则无眼基因的长度比正
常眼基因短。若无眼性状的遗传为伴X 隐性遗传,Ⅱ-3 的基因型为XAY,PCR 扩增后,产物只有一条显
示带(A 为正常基因);若无眼性状的遗传为常染色体显性遗传,Ⅱ-3 的基因型为aa,PCR 扩增后电泳的
产物也有一条显示带(a 为正常基因),两者位置相同;若无眼性状的遗传为常染色体隐性遗传,Ⅱ-3 的
基因型为Aa,PCR 扩增后电泳的产物有两条显示带,若电泳后仅出现一个条带,则无眼性状的遗传方式
为伴X 染色体隐性遗传和常染色体显性遗传。
4.某性别决定类型为XY 型的二倍体双子叶植株,其叶片的宽度由等位基因A/a 控制。比起窄叶,宽叶的
光合作用速率更高,其种子所含营养物质更加丰富,具有更高的萌发率,但宽叶植株更容易遭受虫害,使
其结实率偏低,两种因素共同作用使A/a 的基因频率维持稳定。研究人员欲借助转基因技术,向宽叶植株
中导入抗虫基因B,培育出宽叶抗虫的高产品系,但基因插入染色体的位置存在不确定性。现有未导入抗
虫基因的宽叶雌株甲、窄叶雄株乙、导入抗虫基因的宽叶雌株丙和导入抗虫基因的宽叶雌株丁,研究人员
做了系列实验,如下表所示。注:本题不考虑其他变异,不考虑XY 同源区段,导入的抗虫基因只有一个。
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组别
亲本
子代
实验
一
P:甲♀×乙
♂
F1:全为宽叶
F1宽叶相互
交配
F2:宽叶♀:宽叶♂:窄叶♂=2:1:1
实验
二
P:丙♀×乙
♂
F1:宽叶抗虫♀:宽叶抗虫♂:宽叶不抗虫♀:宽叶不抗虫♂=1:1:1:1
F1抗虫相互
交配
F2:宽叶抗虫♀:宽叶抗虫♂:窄叶抗虫♂:宽叶不抗虫♀;宽叶不抗虫♂:窄叶
不抗虫♂=2:1:1:2:1:1
实验
三
P:丁♀×乙
♂
F1:宽叶抗虫♀:宽叶抗虫♂:窄叶不抗虫♀:窄叶不抗虫♂=1:1:1:1
F1抗虫相互
交配
F2:?
请分析并回答下列问题:
(1)宽叶对于窄叶表现为 性。宽叶基因位于 (常/X)染色体上。将抗虫基因导入双子叶植物常用
法。
(2)丙和丁的基因型分别是 、 。
(3)实验二的结果说明B 基因除了可以赋予植株抗虫的特性外,还会引起 。以实验二所得全部F2作为一
个独立群体在自然状态下连续种植若干代后,A 基因的频率将 (增大/不变减小)。
(4)结合以上分析,请写出实验三F2的预期结果 。
【答案】(1) 显 X 农杆菌转化
(2) BXAXA XABXa
(3) 含B 的花粉失去受粉能力(致死/不育) 增大
(4)宽叶抗虫雄:窄叶不抗虫雄=1:1
【分析】题表分析:由实验一可知,宽叶雌株甲、窄叶雄株乙杂交,F1 全为宽叶,说明宽叶为显性,F2
代宽叶♀:宽叶♂:窄叶♂=2:1:1,说明控制该相对性状的基因A/a 位于X 染色体上,则甲植株基因型
为XAXA、乙为XaY;由实验二可知,导入抗虫基因的宽叶雌株丙和未窄叶雄株乙杂交,F1 全为宽叶,且
抗虫♀:抗虫♂:不抗虫♀:不抗虫♂=1:1:1:1,且F2 代抗虫:不抗虫=1:1(♀、♂),说明该抗虫
基因导入在常染色体上,则丙的基因型为BXAXA;由实验三可知,导入抗虫基因宽叶雌株丁与乙植株杂
交,F1 代宽叶:窄叶=1:1(♀、♂),抗虫:不抗虫(♀、♂)=1:1,且♂:抗虫:不抗虫=1:1,说明说
明该抗虫基因导入X 染色体A 基因上,故丁的基因型为XABXA。
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【详解】(1)由实验一可知,宽叶雌株甲、窄叶雄株乙杂交,F1 全为宽叶,说明宽叶为显性,F2 代宽叶
♀:宽叶♂:窄叶♂=2:1:1,说明控制该相对性状的基因A/a 位于X 染色体上;将抗虫基因导入双子叶
植物常用农杆菌转化法;
(2)由实验二可知,导入抗虫基因的宽叶雌株丙和未窄叶雄株乙杂交,F1 全为宽叶,且抗虫♀:抗虫♂:
不抗虫♀:不抗虫♂=1:1:1:1,且F2 代抗虫:不抗虫=1:1(♀、♂),说明该抗虫基因导入常染色体
上,则丙的基因型为BXAXA;由实验三可知,导入抗虫基因宽叶雌株丁与乙植株杂交,F1 代宽叶:窄叶
=1:1(♀、♂),抗虫:不抗虫(♀、♂)=1:1,且♂:抗虫:不抗虫=1:1,说明该抗虫基因导入X 染色
体A 基因上,故丁的基因型为XABXA;
(3)丙的基因型为BXAXA,乙为XaY,则F1 代为BXAXa:BXAY:XAXa:XAY=1:1:1:1,F1 抗
虫(BXAXa、BXAY)相互交配,F2 中宽叶抗虫♀:宽叶抗虫♂:窄叶抗虫♂:宽叶不抗虫♀:宽叶不抗
虫♂:窄叶不抗虫♂=2:1:1:2:1:1,可推知F1 抗虫雄株(BXAY)只能产生XA、Y 两种配子,故说
明含B 的花粉(BXA、BY)失去受粉能力(致死/不育);以实验二所得全部F2 作为一个独立群体在自然
状态下连续种植若干代后,A 基因的频率将增大;
(4)丁(XABXA)与乙(XaY)杂交,F1 代为XABXa:XABY:XAXa:XAY=1:1:1:1,F1 抗虫
(XABXa:XABY)相互交配,由于含B 的花粉(XAB)失去受粉能力(致死/不育),所以F2 代为
XABY:XaY=1:1,即宽叶抗虫雄:窄叶不抗虫雄=1:1。
5.褐飞虱群集于稻丛基部,刺吸茎叶组织汁液,并在水稻上产卵,导致水稻严重减产。科研人员发现了
具有褐飞虱抗性的P 品系,将其与野生型(无褐飞虱抗性)水稻杂交,所得F1全部具有抗性。为进一步对
抗性基因定位,首先按照图1 所示流程进行了杂交。回答下列问题:
(1)调查褐飞虱卵的密度可用 法,褐飞虱与水稻的种间关系为 。
(2)图1 中的“▲”表示进行某种操作,该操作是 ,过程Ⅱ不断自交的目的是 。
(3)已知单体(某对染色体缺失一条的个体称为单体)产生的配子均可育,而一对同源染色体均缺失的个体
致死。为确定褐飞虱抗性基因是否位于6 号染色体,可用野生型6 号染色体单体植株与BC4F4杂交,所得
F1再自交。若F2表型及比例为 ,则抗性基因不位于6 号染色体上;若F2表型及比例为
,则抗性基因位于6 号染色体上。
(4)确定抗性基因位于6 号染色体上后,为进一步定位抗性基因在6 号染色体上的位置,科研人员选取部分
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个体对6 号染色体的DNA 片段进行分析,得到图2 所示结果。请据此结果判断,褐飞虱抗性基因应位于
(用图中字母表示)片段。图中BC4F4的多个个体中出现灰色片段,其原因是 。
注:灰色表示一对同源染色体的该DNA 片段部分来自野生型,部分来自P 品系。S 代表无褐飞虱抗性,R
代表有褐飞虱抗性。
【答案】(1) 样方法 寄生
(2) 筛选表型为抗性的个体 提高BC4F4 中纯合比例
(3) 野生型∶抗性=1∶3 野生型∶抗性=1∶6
(4) cg 减数分裂形成配子过程中,同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换使得片段的交换
【分析】由下图可知,由8 个个体基因检测结果不完全一样。已知图示中灰色区段表示一对同源染色体的
该DNA 片段部分来自野生型,部分来自P 品系,可知有灰色区段的代表这些个体的染色体发生了非姐妹
染色单体片段的交换。
【详解】(1)调查褐飞虱卵不能活动,采用样方法进行调查其密度。褐飞虱群集于稻丛基部,刺吸茎叶
组织汁液,并在水稻上产卵,二者为寄生关系。
(2)P 品系与野生型水稻杂交,F1 全部为抗性,说明抗性为显性性状,其再与野生型杂交,其中既有抗
性也有不抗,因为目的是定位基因,所以保留的是抗性个体,所以此时的过程中“▲”所进行的操作是筛
选表型为抗性的个体。过程Ⅱ通过多次自交,可使BC4F4 中纯合比例提高,以进行基因定位分析。
(3)已知单体(某对染色体缺失一条的个体称为单体)产生的配子均可育,而一对同源染色体均缺失的
个体致死。为确定褐飞虱抗性基因是否位于6 号染色体,若相关基因用A/a 表示,且相关基因位于6 号染
色体上,可用野生型6 号染色体单体植株(aO,O 表示缺少6 号染色体)与BC4F4(AA)杂交,所得F1
(1/2Aa、1/2AO)再自交,得6/8A_:1/8aa:1/8OO(致死)。若F2 表型及比例为野生型aa∶抗性
A_=1∶6,则抗性基因位于6 号染色体上,若抗性基因不位于6 号染色体上,则亲本杂交产生的F1 的基因
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型全为Aa,其自交产生的F2 表现型及比例为野生型aa∶抗性A_=1∶3。
(4)由图中的位点可以看出具有抗性和不具有抗性的区别,具有抗性的都有P 品系的cg 段,所以褐飞虱
抗性基因最可能位于c~g 间,因为BC4F4 所有抗性个体都具有来源于P 品系的cg 区段,而非抗性个体都
不具有来源于P 品系的cg 区段。灰色表示一对同源染色体的该DNA 片段部分来自野生型,部分来自P 品
系,减数分裂形成配子过程中,同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换使得片段的交换,从而导致
了BC4F4 的多个个体中出现灰色片段。
6.某种观赏植物是两性花,可自花传粉也可异花传粉,其花色有红色、粉色、白色三种,为探明该植物
花色的遗传特点,通过杂交实验得知花色是由两对等位基因(E 和e、F 和f)共同控制的,两对等位基因
分别位于两对同源染色体上,其作用机理如图所示。请回答下列问题:
(1)为探究某白花植株能否合成酶F,可选用基因型为 的植株与该植株杂交,若白花植株不能表达合
成酶F,则其基因型为 。
(2)科研人员在位于山谷中的一片足够大的天然观赏植物地里做杂交实验。多代培养后,种群中粉色植株占
全部植株的14.56%,红花植株占全部植株的76.44%,则E 基因频率为 。从该种群中随机选取一株
红花植株与一株粉花植株杂交,产生的子代为白花植株的概率是 (用分数表示)。
(3)科研人员在育种过程中偶然发现了一株同源六倍体AAAaaa,其产生配子的种类及比例为 。
(4)下图是该植物体内一个mRNA 上密码子示意图,能翻译出 个氨基酸(起始密码子AUG、终止密
码子UAA)。
【答案】(1) Eeff eeff
(2) 70% 9/169
(3)AAA:AAa:Aaa:aaa=1∶9∶9∶1
(4)3/三
【分析】分析题图可知,E-ff 为粉色,E-F-为红色,ee-表现为白色。两对等位基因分别位于两对同源染色
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体上,因此两对基因遵循自由组合定律。
【详解】(1)为探究某白花植株是否能表达合成酶F,即判断白花的基因型是eeF-还是eeff,根据题意可
知:若该白花植株不能表达合成酶F,即基因型为eeff,可选择Eeff 的植株与该植株杂交,则两者杂交,
子代中Eeff:eeff=1∶1,表现为粉色:白色=1∶1。
(2)分析题意,白色植株占全部植株的比例为1-(14.56%+76.44%)=9%,则e 基因频率为0.3,E 基因的
频率为0.7=70%;基因型为EE 的植株占全部植株的比例为0.7×0.7=0.49,基因型为Aa 的植株占全部植株
的比例为0.3×0.7×2=0.42,所选红花植株与一株粉花植株杂交,基因型为Ee 的概率均为0.42/(0.
49+0.42)=6/13,产生白花植株(ee)的概率为6/13×6/13×1/4=9/169。
(3)科研人员在育种过程中偶然发现了一株同源六倍体AAAaaa,其产生配子的种类有AAA、AAa、
Aaa、aaa,比例为
:
×
:
×
:
=1∶9∶9∶1。
(4)mRNA 上三个相邻碱基编码一个氨基酸,且应从5'端开始转录,起始密码子AUG,终止密码子
UAA,且起始密码子编码氨基酸,但终止密码子不编码氨基酸,据图可知,起始密码子与终止密码子之间
可编码3 个氨基酸。
7.野生型果蝇(2n=8)都是灰体红眼的纯合子,在自然繁殖过程中会出现某些性状的突变体。某兴趣小
组同学以野生型及相关突变型果蝇为材料,开展有关遗传学问题的研究和分析。回答下列有关问题:
(1)野生型雄果蝇的体细胞中染色体形态有 种,有丝分裂后期有 个染色体组。
(2)果蝇的红眼和白眼由一对等位基因A/a 控制。一只野生型雄果蝇与一只白眼雌果蝇杂交,F1中红眼均为
雌果蝇,白眼均为雄果蝇,说明基因A/a 位于 染色体上。F1果蝇随机交配得F2,F2雌果蝇中纯合
子占 。
(3)已知果蝇的灰体和黑体受一对常染色体上的等位基因控制。以野生型灰体果蝇与突变型黑体果蝇为实验
材料,设计一次杂交实验探究此相对性状的显隐关系,只写出实验思路即可。
实验思路: 。
(4)果蝇翅型的野生型和长翅由一对基因B/b 控制,野生型和残翅由另一对基因D/d 控制。两只野生型果蝇
相互交配,F1表型及比例为野生型♀∶残翅♀∶野生型♂∶长翅♂∶残翅♂∶无翅
♂=6∶2∶3∶3∶1∶1。
①两对基因在染色体上的位置分别是 ,F1的野生型雌果蝇与无翅雄果蝇相互交配,F2的野生型雌
果蝇中杂合子所占比例为 。
②果蝇的性别与性染色体组成的关系如下表所示。
性染色体组
XX
XY
XXY
XO
XYY
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成
性别
雌性
雄性,可
育
雌性
雄性,不育
雄性,可育
(注:性染色体组成为Y0、XXX、YY 的个体均在胚胎时期死亡)
由此表可知果蝇的性别并不是由Y 染色体决定,而是由 决定。
【答案】(1) 5 或五 4
(2) X 1/2
(3)将灰体果蝇和黑体果蝇杂交获得F1,观察F1 的表型
(4) D/d 基因位于常染色体上,B/b 基因位于X 染色体上 1 或100% X 染色体的数量
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程
中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给
后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
2、果蝇的性别决定是XY 型,X、Y 染色体是异型同源染色体,遗传信息不完全相同,因此人类的基因组
需要测定3 条常染色体,1 条X 染色体,1 条Y 染色体,共5 条染色体上,位于性染色体上的基因控制的性
状的遗传总是与性别相关联,叫伴性遗传,伴性遗传也遵循分离定律,是分离定律的特殊形式。
【详解】(1)果蝇一共有4 对同源染色体,其中一对为性染色体,故野生型雄果蝇的体细胞中染色体形态
有3+X+Y,共5 种染色体。野生型雄果蝇的体细胞正常有两个染色体组,有丝分裂后期加倍,有4 个染色
体组。
(2)一只野生型雄果蝇与一只白眼雌果蝇杂交,F1 中眼色与性别相关说明基因A/a 位于X 染色体上,F1
果蝇基因型为XAXa、XaY,F2 雌果蝇为XAXa、XaXa 因此F2 雌果蝇中纯合子占1/2。
(3)探究此相对性状的显隐关系,可以将灰体果蝇和黑体果蝇杂交获得F1,观察F1 的表型。
(4)两只野生型果蝇相互交配,F1 表型及比例为野生型♀∶残翅♀∶野生型♂∶长翅♂∶残翅♂∶无翅
♂=6∶2∶3∶3∶1∶1。分析可知,双显性为野生型,双隐性为无翅个体,长翅均为雄性,可知B/b 基因位
于X 染色体上,故亲本基因型可假定为DdXBXb 和DdXBY,验证可知符合题意,因此D/d 基因位于常染
色体上,B/b 基因位于X 染色体上。F1 的野生型雌果蝇与无翅雄果蝇相互交配,无翅雄果蝇基因型为
ddXbY,F2 的野生型雌果蝇中杂合子所占比例为1。由此表可知果蝇的性别并不是由Y 染色体决定,而是由
X 染色体的数量决定的,一个X 染色体为雄性,两个X 染色体为雌性。
8.如图是某雄果蝇的Ⅲ号染色体和性染色体,其中等位基因A、a 分别控制长翅与残翅,等位基因R、r
分别控制红眼与白眼且位于X 染色体的非同源区段。回答下列问题:
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(1)在果蝇群体中,控制翅型、眼色的基因型分别有 种。让该雄果蝇与纯合残翅红眼雌果蝇杂交
得F1,让F1长翅红眼雌雄果蝇随机交配,F2中长翅红眼雌果蝇占 。
(2)果蝇的性染色体数目异常会影响性别,已知性染色体组成XYY、XO 为雄性,XXY 为雌性。现有一只
雌果蝇(XRXr)与一只雄果蝇(XRY)杂交,子代出现一只白眼雌果蝇。若亲本在产生配子时只发生一次
变异,则其出现的原因可能是:①父本在产生配子时,发生X 染色体片段(含基因R 片段)缺失或发生
;②母本在产生配子时, 。
(3)现有纯种的细眼(B)和粗眼(b)雌雄果蝇若干,选择 进行一次杂交实验,若F1
,则可判断基因B、b 位于常染色体或X、Y 染色体同源区段,而不在X、Y 染色体非同源区段。继续通过
一次交配实验,探究基因B、b 是位于X、Y 染色体同源区段还是常染色体上,预测子代的结果并得出结论。
实验方案: 。预测结果及结论: 。
【答案】(1) 3、5 3/8
(2) 基因突变 减数分裂Ⅱ过程中姐妹染色单体分离后形成的子染色体移向了同一极,产生了基因
型为XrXr 的配子
(3) 粗眼雌果蝇和细眼雄果蝇 均为细眼果蝇 实验方案:F1 雌雄果蝇自由交配(或F1 雄果蝇
和粗眼雌果蝇杂交) 预测结果及结论:若后代雌雄果蝇均有细眼、粗眼,则基因B、b 位于常染色体
上;若后代雌果蝇出现细眼和粗眼,雄果蝇均为细眼,则基因B、b 位于X、Y 染色体同源区段(若上一空
填“F1 雄果蝇和粗眼雌果蝇交配”,则这一空应填“若后代雌雄果蝇均有细眼、粗眼,则基因B、b 位于
常染色体上;若后代雌果蝇均为粗眼,雄果蝇均为细眼,则基因B、b 位于X、Y 染色体同源区段”)
【分析】基因自由组合定律的实质是: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)由图可知,控制翅型的等位基因A/a 位于Ⅲ号常染色体上,则种群中的基因型有AA、Aa 和
aa,共3 种;控制眼色的等位基因R/r 位于X 染色体上,则群体中的基因型有XRXR、XRXr、XrXr、
XRY、XrY,共5 种。让该雄果蝇(AaXrY)与纯合残翅红眼雌果蝇(aaXRXR)杂交,F1 中雌果蝇的基
因型是AaXRXr、aaXRXr,雄果蝇的基因型是AaXRY 和aaXRY,让其中的红眼长翅雌雄果蝇杂交,即
AaXRXr 与AaXRY 杂交,F2 中长翅红眼雌果蝇(A-XRX-)占3/4×1/2=3/8。
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(2)现有一只雌果蝇(XRXr)与一只雄果蝇(XRY)杂交,正常情况下,子代基因型为XRXR、XRXr、
XRY、XrY,子代出现一只白眼雌果蝇,基因型可能为XrXr、XrX⁰(O 表示片段缺失)或XrXrY,若亲本
在产生配子时只发生一次变异,则其出现的原因可能是①父本在产生配子时,发生含基因R 的X 染色体片
段缺失或者发生基因突变。②母本在产生配子时,减数分裂Ⅱ过程中姐妹染色单体分离后形成的子染色体
未分离,产生了基因型为XrXr 的配子,与含Y 染色体的精子结合,产生基因型为XrXrY 的个体。
(3)要证明这对基因位于何种染色体上,应选择表现隐性性状的雌性与表现显性性状的纯合子雄性杂交。
即选择粗眼雌果蝇和细眼雄果蝇杂交,如果基因位于X、Y 染色体非同源区段上,亲本基因组成为
XbXb×XBY,则子代中雌果蝇全为细眼,雄果蝇全为粗眼;如果基因位于常染色体或X、Y 染色体的同源
区段上,亲本基因组成为bb×BB 或XbXb×XBYB,则子代中无论雌雄全为细眼。如果进一步探究B、b 是
位于X、Y 染色体同源区段还是常染色体上,可选F1 雄果蝇和粗眼雌果蝇杂交,如果B、b 位于常染色体
上,则杂交组合为Bb×bb,后代无论雌雄均有细眼、粗眼;如果B、b 位于X、Y 染色体同源区段,则F1
中雄果蝇基因型为XbYB,与粗眼雌果蝇(XbXb)杂交,子代雌果蝇全为粗眼(XbXb),雄果蝇全为细
眼(XbYB)。
9.玉米为二倍体,玉米的卵细胞会进行有丝分裂,形成卵细胞和极核,精子与两个极核融合后发育形成
胚乳,研究人员将基因型为Rr 的玉米进行处理获得的突变体甲如图所示(数字代表染色体序号)。回答下
列问题:
(1)正常基因型为Rr 的玉米进行自交,获得的玉米籽粒胚乳的基因组成有 种,其基因组成为
。突变体甲的形成是 引起染色体结构变异(易位)。
(2)紫色RR(♂)×黄色rr(♀),F1胚乳为紫色,反交时F1胚乳为杂色。对胚乳颜色形成的机制有人作出
了以下两种推测。
推测一:可能与胚乳中R 基因的数量有关;
推测二:可能与胚乳中R 基因的来源有关。
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为证实上述推测,研究人员利用突变体甲进行了相关实验。结果如下表。
杂交组合
部分F1胚乳
基因组成
颜色
I
野生型rr(♀)×甲Rr
(♂)
Rrr
杂色
RRrr
杂色
II
野生型rr(♂)×甲Rr
(♀)
RRr
紫色
表中基因组成为RRrr 的胚乳产生的原因是 ,表中结果支持推测 (填“一”
“二”或“一和二”)。
【答案】(1) 4 RRR、RRr、Rrr、rrr 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
(2) 突变体甲产生配子时,减数分裂II 后期10 号染色体的姐妹染色单体未分开 二
【分析】1、胚乳是由受精极核发育而来的,受精极核是由2 个极核(与卵细胞基因型相同)和1 个精子结
合而成的。
2、染色体变异可分为染色体结构异常和染色体数目异常两大类型。染色体结构变异可分为缺失、重复、
倒位、易位四种类型。染色体结构变异的发生改变了基因在染色体上的数目或排列顺序,从而导致性状的
变异,且这种变异多是有害的甚至导致死亡。染色体数目变异包括个别染色体的增减和以染色体组的形式
成倍的增减。
【详解】(1)玉米的卵细胞会进行有丝分裂,形成卵细胞和极核,精子与两个极核(基因型都与卵细胞
相同)融合后发育形成胚乳,基因型为Rr 的玉米进行自交,获得的玉米籽粒胚乳的基因组成有RRR、
RRr、Rrr 和rrr4 种。突变体甲的形成发生了易位,染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。
(2)杂交组合I 野生型rr(♀)×甲Rr(♂),极核的基因组成是r,F1 出现基因组成为RRrr 的胚乳,则
甲产生的雄配子的基因组成是RR,则可知突变体甲产生配子时,减数分裂II 后期含有R 基因的10 号染色
体的姐妹染色单体未分开,导致产生基因组成为RR 的精子,与两个基因组成为r 的极核结合,产生了基
因组成为RRrr 的胚乳;基因组成为Rrr 与RRrr 的胚乳中R 基因数量不同,但来源均相同,但表型一致都
为杂色,说明子代胚乳颜色与R 基因的数量无关;在杂交组合II 中F1 胚乳基因型为RRr 和杂交组合I 中
F1 的胚乳基因型为RRrr,中R 基因数量相同,但来源不同,表型不一致,分别为紫色和杂色,说明子代
胚乳颜色与R 基因的来源有关,故表中杂交结果仅支持推测二。
10.矮牵牛是很受人们喜爱的观赏花卉,其花色受三对独立遗传且完全显性的等位基因控制,花色色素合
成途径如图甲所示。分析回答下列问题。
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(1)矮牵牛花色的遗传说明基因与性状的关系是 (答出两点)。
(2)纯合白花矮牵牛的基因型有 种。基因型为IiAaBb 的植株自交,子代白花植株中纯合子占 。
(3)两个纯合白花亲本杂交得F1,F1全表现为白花,F1自交得F2,F2的表型及其比例为13 白花∶3 红花,则
亲本的基因型组合为 。
(4)研究发现,该植物体细胞中b 基因多于B 基因时,B 基因的表达将会减弱而形成粉红花突变体,其体细
胞中基因与染色体组成如图乙(其它基因数量与染色体均正常)。现欲判断一基因型为iiAABbb 粉红花植
株的突变类型,可选用基因型为iiaabb 的植株与其进行杂交(不考虑染色体互换)。若子代表型及比例为
,则其为突变类型1;若子代表型及比例为 ,则其为突变类型2。
【答案】(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;基因通过控制蛋白质的结构直
接控制生物性状
(2) 7 7/53
(3)IIAABB、iiaaBB
(4) 红:粉红:白=1:1:2 红:白=1:1
【分析】分析图甲:由于I 抑制A 的表达,所以红花植株的基因组成为iiA-B-。
分析图乙:突变体1 和突变体2 是染色体结构发生变异,突变体1(Bbb)可产生配子B:bb:Bb:b=1:1:2:2,
突变体2(Bbb)可产生配子B:bb:=1:1。
【详解】(1)由图甲可知,白色前体物质1 通过酶1 和酶2 共同作用才会表现出红花,因此基因通过控制
酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;基因也可以通过控制蛋白质的结构直接控制性状。
(2)纯合白花矮牵牛的基因型有23 种,正常情况下,白花植株的基因型有:iiA_bb、iiaaB_、iiaabb、
I_A_B_、I_A_bb、I_aaB_、I_aabb。其中每种基因型都有一个纯合子,因此白花纯合子一共7 种,基因型
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为IiAaBb 的植株自交,子代白花植株为3/4+1/4×1/2×1/4+1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/2=53/64,因此子代白花植
株中纯合子占7/53。
(3)F2 的表型及其比例为13 白花∶3 红花,由图 1 甲可知,红花植株的基因型有 iiAABB、iiAaBB、
iiAABb 和 iiAaBb 共 4 种;可以采用逆推法,假设实验中 F2 中红花 iiA−BB=1/4×3/4×1=3/16,则 F1
白花基因型为 IiAaBB,则亲本的基因型为 IIAABB 和 iiaaBB。
(4)由于iiAaBbb 植株中多了一个b 基因,又体细胞中b 基因数多于B 时,B 基因的表达减弱而形成粉红
花突变体,如果是突变类型1,iiAABbb 减数分裂可产生iAB、iAbb、iABb、iAb 四种配子,比例为1:
1:1:1;如果是突变类型2,iiAABbb 减数分裂可产生iAB、iAbb 两种配子,比例为1:1,当与配子iab
结合时,观察并统计子代的表现型与比例.如果子代中红:粉红:白为1:1:2,则其为突变类型1;如果
子代中红:白为1:1,则其为突变类型2。
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