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尖子生突破12 罗氏易位和遗传学第三定律以及微生物接种
应用一：罗氏易位
罗伯逊易位又称着丝粒融合。这是发生于近端着丝粒染色体的一种易位形式。当两个近端着
丝粒染色体在着丝粒部位或着丝粒附近部位发生断裂后，二者的长臂在着丝粒处接合在一起，形
成一条由长臂构成的衍生染色体；两个短臂则构成一个小染色体，小染色体往往在第二次分裂时
丢失，这可能由于其缺乏着丝粒或者是由于其完全由异染色质构成所致。由于丢失的小染色体几
乎全是异染色质，而由两条长臂构成的染色体上则几乎包含了两条染色体的全部基因，因此，罗
氏易位携带者虽然只有45 条染色体，但表型一般正常，只在形成配子的时候会出现异常，造成胚
胎死亡等。
应用二：遗传学第三定律
基因的连锁与互换规律又称为遗传学第三定律，具体内容为：生殖细胞形成过程中，位于同
一染色体上的基因是连锁在一起，作为一个单位进行传递，称为连锁定律。在生殖细胞形成时，
一对同源染色体上的不同对等位基因之间可以发生交换，称为交换律或互换律。一般而言。两对
等位基因相距越远，发生交换的机会越大，即交换率越高；反之，相距越近，交换率越低。因此，
交换率可用来反映同一染色体上两个基因之间的相对距离。
应用三—影印接种法
影印平板培养法，是一种能达到在一系列培养皿的相同位置上出现相同遗传型菌落的接种培
养方法。具体过程是：将待测的浓缩菌悬液涂在合适的平板上；等其长好后作为母平板；用一小
块灭菌的丝绒固定在直径较平板略小的圆柱形模块上，构成印章（即接种工具）；然后把长有菌
落的母平板倒置在丝绒的印章上，轻轻印一下；再把此印章在另一含有选择培养基的平板上轻轻
印一下。经培养后，选择培养基平板上长出的菌落与母平板上的菌落位置对应，比较影印平板与
母平板上菌落生长情况，即可从相应位置的母平板上选出待测的突变型菌落。
一、单选题
1．玉米（2N=20）的非同源染色体存在罗氏易位现象：两条近端着丝粒染色体的长臂容易融
合成为一条大染色体，短臂丢失的现象（如图）。该易位杂合子在减数分裂中，易位染色体和相
应两个正常染色体配对会形成三价染色体，但大染色体更容易分配到卵细胞中，且形成的配子和
1
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子代正常存活。下列叙述正确的是（ ）
A．罗氏易位杂合子个体次级卵母细胞中有10 或9 条染色体
B．罗氏易位杂合子产生正常卵细胞的概率为1/6
C．罗氏易位杂合子后代会造成某些性状偏离孟德尔遗传规律分离比现象
D．任意两条非同源染色体均易形成罗氏易位染色体
2．易位的类型有多种，如罗伯逊易位，又称着丝粒融合，这是发生于近端着丝粒染色体的一
种易位形式。当两个近端着丝粒染色体在着丝粒部位或着丝粒附近部位发生断裂后，二者的长臂
在着丝粒处接合在一起，形成一条由长臂构成的衍生染色体；两个短臂则构成一个小染色体，小
染色体往往在第二次分裂时丢失。罗伯逊易位携带者形成配子时，三条染色体发生联会，配对的
任意两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。罗伯逊易位携带者通常表现正常，
但其子女患21 三体综合征（唐氏综合征）的概率大大增加。下图是罗伯逊易位携带者与正常人婚
配后的遗传图解，据图分析，下列说法正确的是（ ）
A．罗伯逊易位携带者细胞中有47 条染色体，因为存在染色体结构和数目变异
B．如果不考虑其他染色体，理论上罗伯逊易位患者会产生6 种类型的精子
C．图中显示乙是21 三体综合征患者，丙和戊由于染色体缺失一般不会存活
D．观察罗伯逊易位携带者异常染色体应选择处于分裂间期的细胞
3．人类罗伯逊易位是由于14 号、21 号两条近端着丝粒染色体发生着丝粒融合而形成一条新
的衍生染色体，如图所示，但由于丢失的染色体短臂主要携带的是rRNA 基因，遗传效应不明显。
易位携带者（体细胞含正常的14 号、21 号染色体）可以进行减数分裂产生配子。相关叙述错误
的是（ ）
A
．易位携带者的初级精母细胞含有47 条染色体
2
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B．上述变异是染色体结构和数目均异常导致的
C．进行有性生殖的真核生物都可能发生罗伯逊易位
D．易位携带者有可能产生染色体组成正常的配子
4．雄蚕与雌蚕相比具有食桑少、出丝率高等优点。为了专养雄蚕，科学家创建了家蚕性连锁
平衡致死系。该平衡致死系由连锁但不发生交叉互换的等位基因A、a 和B、b 控制、其中任一对
基因隐性纯合则胚胎致死。另有一对控制体色的常染色体基因D （黑身）和d（白身）、三对基
因的位置关系如下图所示。现选取致死系家蚕和本地产纯种黑身家蚕杂交，下列叙述正确的是（
）
A．应选用致死系雌蚕和本地家蚕杂交，实现专养雄蚕的目标
B．致死系雌蚕亲本在形成配子时发生了基因突变导致其 W 染色体上带有D 基因
C．应选用致死系雄蚕和本地雌性家蚕杂交实现平衡致死系的长期保持
D．平衡致死系内W 染色体上带有D 基因的目的是区别致死系家蚕的性别
5．巨胚稻因胚的增大而使胚重增加，具有独特的经济价值。
巨胚与正常胚是一对相对性状，由一对等位基因 D、d 控制。
为研究巨胚的遗传特性，科学家通过一系列杂交实验获得了以
下数据。进一步研究发现，另一对等位基因 E、e 可以影响
D、d 基因的表达：当 E 基因存在时，种子发育成正常胚。假
设 D、E 基因不连锁遗传，现让一株正常胚稻甲自交，获得的 F1 中正常胚稻：巨胚稻＝3：1，
下列分析错误的是( )
组别
纯种亲本组合
观测粒数
F1 平均胚重(mg)
F1 平均粒重(mg)
A
巨胚×巨胚
30
0.92
19.47
B
正常胚×正常胚
30
0.47
21.84
C
正常胚♀×巨胚♂
30
0.47
21.30
D
巨胚♀×正常胚♂
30
0.48
21.37
A．根据表格信息可判断巨胚为隐性性状
B．控制巨胚性状的基因在遗传中遵循分离定律
C．可推知该株正常胚稻甲的基因型只可能为 Ddee
D．仅由题干中给出的 E/e、D/d 基因的关系以及植株自交情况，不能判断出两对等位基因分别位
于两对同源染色体上
3
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6．脆性X 染色体综合征是一种X 连锁智力低下疾病，在X 染色体长臂末端有一脆性部位（细
丝部位），是由X 染色体上F 基因CGG 过度重复扩增突变成f 基因导致。CGG 过度重复扩增会阻
止DNA 聚合酶和RNA 聚合酶与DNA 的结合。不带致病基因的人群中大约有1/230 的女性和1/360
的男性携带一个所谓的前突变基因F'，含有F'基因的个体本身并无症状，但当女性将其传递给子
女时，会进一步扩增CGG 变成f 基因。下列说法错误的是（ ）
A．脆性X 染色体综合征变异类型属于基因突变，能通过显微镜检测
B．CGG 过度重复会导致相应基因编码蛋白氨基酸数量增多
C．某健康女性（无致病基因）与一健康但带有前突变基因男性结婚，其子女患该病的概率为
1/920
D．根据脆性部位DNA 序列，可用DNA 杂交分析等方法来检出致病基因
7．某植物的两对相对性状分别为黄色（A）对白色（a）为显性，饱满（B）对皱缩（b）为显
性，现有黄色饱满植株（基因型为AaBb）与一隐性纯合子测交，得到的后代如表所示。根据这一
结果，可以得出的结论是（ ）
表现型
黄色饱满
黄色皱缩
白色饱满
白色皱缩
数目
145
341
350
151
A．A、B 基因连锁，两者遵循基因的完全连锁
B．A、b 基因连锁，两者遵循基因的完全连锁
C．a、b 基因连锁，两者遵循基因的不完全连锁
D．a、B 基因连锁，两者遵循基因的不完全连锁
8．研究人员用纯种短刚毛残翅雌果蝇和纯种长刚毛长翅雄果蝇杂交，F1 均为短刚毛长翅果蝇，
将F1 中的雌果蝇测交，对F2 计数得：短刚毛长翅159 只，短刚毛残翅977 只，长刚毛长翅1024
只，长刚毛残翅141 只，由此可推知两对基因的关系及所遵循的遗传规律为（刚毛基因用Bl、bl
表示，翅型基因用Vg、vg 表示）（ ）
A．
，遵循基因的连锁和交换定律 B．
，遵循基因的自由组合定律
C．
，遵循基因的连锁和交换定律 D．
，遵循基因的自由组合定律
9．精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶，不能在缺少精氨酸的培养
基上正常生长，但可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。如图为野生型谷氨酸棒状杆菌经诱变获得精氨
酸依赖型菌并进行筛选的过程示意图，过程①将紫外线照射处理过的菌液接种在甲平板上，培养
至菌落不再增加时，平板上的菌落如图所示。过程②是将甲平板中菌落利用影印接种法（一种能
4
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达到在一系列培养皿的相同位置上出现相同遗传型菌落的接种方法）接种到乙平板，继续培养相
同时间。下列相关叙述错误的是（ ）
A．与甲平板中成分相比，乙平板中不含精氨酸
B．菌落A 是采用稀释涂布平板法接种后培养得到的
C．菌落B 可能是鸟氨酸发酵的优良菌种
D．野生型菌经过紫外线处理后一定能获得精氨酸依赖型菌
10．影印平板培养法是使在一系列培养基
的相同位置上能出现相同菌落的一种接种
培养方法。某学者利用此方法研究大肠杆
菌抗链霉素性状产生的原因，先将原始菌
种接种在1 号培养基上，培养出菌落后，用灭菌绒布在1 号上印模，绒布沾上菌落并进行转印，
使绒布上的菌落按照原位接种到2 号和3 号培养基上、待3 号上长出菌落后，在2 号上找到对应
的菌落，然后接种到不含链霉素的4 号培养液中，培养后再接种到5 号培养基上，并重复以上步
骤。实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．在大肠杆菌培养操作过程中，所用的
实验器具和试剂都必须要高压蒸汽灭菌
B．3、7、11 接种的方法是涂布分离法
C．与4 号培养液相比，8 号中的抗链霉
素菌株的比例更大
D．大肠杆菌抗链霉素性状的产生是由链
霉素的选择作用引起的
二、多选题
11．营养缺陷型菌株就是在人工诱变或自发突变后，微生物细胞代谢调节机制中的某些酶被
破坏，使代谢过程中的某些合成反应不能进行的菌株。这种菌株能积累正常菌株不能积累的某些
代谢中间产物，为工业生产提供大量的原料产物。以下是实验人员利用影印法初检氨基酸缺陷型
菌株的过程。下列说法不合理的是
（ ）
A．过程①的接种方法为稀释涂布平板法，过
程②两种培养基的成分相同
B．进行过程②培养时必须先将丝绒布转印至
基本培养基上顺序不能颠倒
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C．统计菌落种类和数量时要每隔24h 观察统计一次，直到各类菌落数目稳定，以防止培养时
间不足导致菌落数目偏大
D．营养缺陷型菌株细胞代谢调节机制中的某些酶被破坏，可能与核孔复合体的蛋白质空间结
构发生改变有关
12．下图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆植株及其体内相关基因控制的性状、
显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述错误的是
A．甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料
B．图丁个体自交后代中表现型及比例为黄皱：绿皱=3：1
C．图甲、乙所表示个体减数分裂时，可以揭示基因的自由组合定律的实质
D．图丙个体自交，子代表现型比例为9:3:3:1，属于假说一演绎的验证阶段
三、综合题
13．细菌的每一个质粒都是复制子，作为一个复制单位，至少要有一个复制起点，即ori 位点。
将ori 区克隆到一个不能自主复制的环状双链DNA 分子上，并引入到原核细胞后，该重组DNA 具
有自主复制能力。如质粒pBR322，它包含以下几个部分的DNA：①来源于pMB1 质粒的复制起点
(ori)及rop 区；②来源于质粒pSC101 的四环素抗性基因(tetr)；③来源于转座子Tn3 的氨苄青霉素
抗性基因(ampr)。科学家计划将人胰岛素基因转入大肠杆菌中作为生物反应器来大量生产人胰岛
素，它们先将人胰岛素基因处理后获得以下片段，再与质粒pBR322 构建基因表达载体。
(1)图中所示的目的基因不能直接从基因组文库中获得，原因是 ，处理思路是 。
6
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(2)可以选择 (填限制酶)进行处理，最终获得含有目的基因的高拷贝数质粒。
(3)研究发现，作为受体细胞的大肠杆菌细胞内本来就存在图3 所示的质粒，且构建的基因表
达载体中，既存在重组质粒、也存在普通质粒(pBR322)。为了更好地筛选出成功导入了重组质粒
的细胞，研究人员计划使用影印法：将导入质粒的细胞接种在完全培养基中，待菌落长出后将培
养皿倒置于包有灭菌丝绒布的木质圆柱印章上，使其沾上来自平板上的菌落。然后可把这一“印
章”上的菌落分别接种到不同的选择培养基平板上(图4)。
应选择 (填限制酶)进行处理，培养基A、B 中分别添加 、 (填抗生素)，
导入重组质粒的细胞是 (填序号)。
14．某二倍体植物（2n=14）开两性花，可进行自花传粉。研究小组发现其有一种雄性不育植
株，雄蕊发育异常不能产生正常的花粉，但雌蕊发育正常能接受正常花粉并受精结实，研究小组
想选育这种植株并用于杂交育种。请回答下列问题：
(1)在杂交育种中，雄性不育植株只能作为亲本中的 （填“父本”或“母本”），
其应用优势是不必进行 操作。
(2)雄性不育与可育是一对相对性状。将雄性不育植株与可育植株杂交，F1 代均可育，F1 自交
得F2，统计其性状，结果如下表，说明控制这对相对性状的基因遗传遵循 定律。
编号
1
2
3
4
5
总株数
46
3
6
42
41
3
5
可育：
不育
35
：11
2
7：9
32
：10
31
：10
2
7：8
(3)为在开花前即可区分雄性不育植株和可育植株，研究小组培育出一个三体新品种，其体细
胞中增加一条带有易位片段的染色体。相应基因与染色体的关系如下图所示（基因M 控制可育，
m 控制雄性不育；基因R 控制种子为茶褐色，r 控制种子为黄色）。
①带有易位片段的染色体不能参与联会，因而该三体新品种的细胞在减数分裂
（填时期）可形成 个正常的四分体；减数第一次分裂后期联会的两条 彼此
分离，分别移向细胞两极，而带有易位片段的染色体随机移向一极。故理论上，含有8 条染色体
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的雄配子占全部雄配子的比例为 ，经研究发现这样的雄配子不能与雌配子结合。
②此品种植株自交，所结的黄色种子占70％且发育成的植株均为雄性不育，该子代植株的基
因型为 ；其余为茶褐色种子，发育成的植株可育，该子代植株的基因型为 。
若欲利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料，可选择 色的种子留种。
8
