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(浙江专用)2020年高考生物考前增分专项练辑专项4实验探究与设计专练专练2遗传变异类(含解析)

2020-08-22 来源:品趣旅游知识分享网
专练2 遗传变异类

1.基因A、a控制果蝇的棒眼与圆眼,基因B、b控制长翅与残翅,基因B(b)位于常染色体上。现有长翅圆眼雌雄果蝇交配,得到的F1中雌果蝇全为圆眼,残翅棒眼雄果蝇占F1后代雄果蝇的1/8。不考虑交叉互换、基因突变等变异,请回答下列问题:

(1)控制果蝇的眼形与翅形的两对等位基因的遗传符合________定律,原因是__________。 (2)亲代雌果蝇的基因型为________,亲代雄果蝇次级精母细胞中含有X染色体的条数为________。

(3)若F1中基因型为BBXX的个体致死,则F1长翅圆眼雌雄果蝇随机交配后产生的F2中残翅棒眼雄果蝇占________。

(4)请写出以F1中残翅棒眼雄果蝇与纯合残翅圆眼雌果蝇作母本,交配产生子代的遗传图解。 答案 (1)自由组合 B、b位于常染色体上,A、a位于X染色体上(或两对等位基因位于不同的染色体上)

(2)BbXX 0或1或2 (3)1/52 (4)如图所示

Aa

AA

解析 (1)F1中雌性全为圆眼,雄性中有棒眼,该对性状与性别有关系,故眼形基因位于X染色体上,两对等位基因位于两对同源染色体上,其遗传符合自由组合定律。(2)F1中的残翅棒眼雄果蝇(bbXY)占后代雄果蝇的1/8,拆分成1/4bb和1/2XY,可推出亲本的翅形基因型均为Bb,因为F1的雌性全为圆眼,可推出眼形的基因型为XX和XY,所以亲本的基因型为BbXX和BbXY,雄性亲本的次级精母细胞中可能含有X染色体,也可能含有Y染色体,在MⅡ前期、中期着丝粒未分裂时,最多有1条X染色体,在后期着丝粒分裂后,最多有2条X染色体。(3)若基因型BBXX的个体致死,则长翅圆眼雌果蝇有BBXX、BbXX、BbXX三种基因型的个体,比例为1∶2∶2,长翅圆眼雄果蝇有BBXY和BbXY两种基因型的个体,比例为1∶2,产生的雌配子及比例为2/5BX、1/5BX、3/10bX和1/10bX,产生的雄配子及比例为1/3BX、1/3BY、1/6bX和1/6bY,雌雄配子结合后残翅棒眼雄果蝇(bbXY)占1/60,致死个体(BBXX)占8/60,存活个体占52/60,所以存活个体中残翅棒眼雄果蝇占(1/60)÷(52/60)=1/52。(4)F1中残翅棒眼雄果蝇基因型为bbXY,纯合残翅圆眼雌果蝇基因型为bbXX,两者的遗传图解见答案。

1

a

AA

AAA

A

a

A

a

A

a

A

A

AA

Aa

AA

Aa

Aa

A

Aa

A

a

a

2.水稻叶片宽窄受细胞数目和细胞宽度的影响,为探究水稻窄叶突变体的遗传机理,科研人员进行了如下实验。

(1)科研人员利用化学诱变剂处理野生型宽叶水稻,可诱发野生型水稻的DNA分子中发生碱基对的______________,导致基因突变,获得水稻窄叶突变体。

(2)测定窄叶突变体和野生型宽叶水稻的叶片细胞数目和单个细胞宽度,结果如图所示。该结果说明窄叶是由于_________________________________________________________所致。 (3)将窄叶突变体与野生型水稻杂交,F1均为野生型,F1自交,测定F2水稻的____________,统计得到野生型122株,窄叶突变体39株。据此推测窄叶性状是由____________控制的。 (4)研究发现,窄叶突变基因位于2号染色体上。科研人员推测2号染色体上已知的三个突变基因可能与窄叶性状出现有关。这三个突变基因中碱基发生的变化如下表所示:

突变基因 碱基变化 蛋白质

由上表推测,基因Ⅰ的突变没有发生在____________的序列,该基因突变________(填“会”或“不会”)导致窄叶性状。基因Ⅲ的突变使蛋白质长度明显变短,这是由于基因Ⅲ的突变导致________________________________________________________________________。 (5)随机选择若干株F2中的窄叶突变体进行测序,发现基因Ⅱ的36次测序结果中该位点的碱基35次为T,基因Ⅲ的21次测序结果中该位点均为碱基TT缺失。综合上述实验结果判断,窄叶突变体的产生是由于基因__________发生了突变。

(6)F2群体中有野生型122株,窄叶突变体39株,仍符合3∶1的性状分离比,其原因可能是________________________________________________________________________。 答案 (1)增加、缺失、替换(或替换、缺失) (2)细胞数目减少而不是单个细胞宽度变窄 (3)(单株)叶片宽窄 一对隐性基因 (4)遗传密码对应(或编码) 不会 翻译提前终止 (5)Ⅱ、Ⅲ(同时) (6)基因Ⅱ、Ⅲ之间未发生交叉互换(或基因Ⅱ、Ⅲ中的一个突变对性状无影响)

解析 (1)基因突变指的是由于DNA分子中碱基对的缺失、增加或替换引起核苷酸序列的变

2

Ⅰ C→CG 与野生型分子结构无差异 Ⅱ C→T 与野生型有一个氨基酸不同 Ⅲ CTT→C 长度比野生型明显变短 化,因而引起基因结构的改变。

(2)根据题图分析,野生型和突变体的单个细胞宽度相同,数目不同,说明窄叶是由于细胞数目减少而不是单个细胞宽度变窄所致。

(3)根据杂交实验的过程,将窄叶突变体与野生型水稻杂交,F1均为野生型,F1自交,测定F2水稻的表现型,即(单株)叶片宽窄,结果为122∶39≈3∶1,说明该性状受一对等位基因的控制,隐性性状是窄叶。

(4)根据题表分析,基因Ⅰ的突变没有引起蛋白质分子结构的改变,说明该突变没有发生在遗传密码对应(或编码)的序列,不会导致性状的改变。基因Ⅲ的突变使蛋白质长度明显变短,这是由于基因Ⅲ的突变导致翻译提前终止。

(5)随机选择若干株F2中的窄叶突变体进行测序,发现基因Ⅱ的36次测序结果中该位点的碱基35次为T,基因Ⅲ的21次测序结果中该位点均为碱基TT缺失,说明基因Ⅱ、Ⅲ都发生了突变,即窄叶突变体的产生是由于基因Ⅱ、Ⅲ(同时)发生了突变。

(6)F2群体中有野生型122株,窄叶突变体39株,仍符合3∶1的性状分离比,其原因可能是基因Ⅱ、Ⅲ之间未发生交叉互换或基因Ⅱ、Ⅲ中的一个突变对性状无影响。

3.已知青蒿的花色白色(只含白色色素)和黄色(含黄色色素)是一对相对性状,由两对等位基因(A和a、B和b)共同控制,显性基因A控制以白色色素为前体物合成黄色色素的代谢过程,但当隐性基因bb存在时可抑制其表达(如图所示)。据此回答下列问题:

(1)开黄花的青蒿植株的基因型可能是___________________________________________。 (2)现有基因型为AAbb、aaBB二个纯种白花青蒿品种,为了培育出能稳定遗传的黄花品种,某同学设计了如下程序:

步骤Ⅰ.第一年:用基因型为AAbb和aaBB两个品种进行杂交,得到F1种子; 步骤Ⅱ.第二年:将F1种子种下得F1植株,F1随机交配得F2种子;

步骤Ⅲ.第三年:再将F2种子种下得F2植株,F2自交,然后选择开黄花植株的种子混合留种; 重复步骤Ⅲ若干代,直到后代不出现性状分离为止。

①F1植株能产生比例相等的四种配子,原因是___________________________________。 ②F2的表现型及比例为_______________________________________________________。 ③若F1与基因型为aabb的白花品种杂交,后代的表现型及比例为__________________。 ④F2自交,在开黄花的植株上所结的种子中黄花纯合子占________。

⑤有同学认为这不是最佳方案,你能在原方案的基础上进行修改,以缩短培育年限吗?请用

3

遗传图解及简要文字叙述你的方案。

答案 (1)AABB、AaBB、AABb、AaBb(缺一不可)

(2)①A、a和B、b基因位于2对同源染色体上,在F1形成配子时遵循基因自由组合定律 ②黄花∶白花=9∶7 ③黄花∶白花=1∶3 ④1/4 ⑤如图所示

解析 (1)由题意“显性基因A控制以白色色素为前体物合成黄色色素的代谢过程,但当隐性基因bb存在时可抑制其表达”和题图分析可知:白花基因型为A_bb、aaB_、aabb,黄花基因型为A_B_,即开黄花的青蒿植株的基因型可能是AABB、AaBB、AABb、AaBb。

(2)①用AAbb和aaBB两个品种进行杂交,得到F1的基因型为AaBb;题图显示:A、a和B、b基因分别位于2对同源染色体上,说明在F1形成配子时遵循基因的自由组合定律,所以F1植株能产生比例相等的四种配子。②F1随机交配所得F2中,A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,所以F2的表现型及比例为黄花∶白花=9∶7。③F1与基因型为aabb的白花品种杂交即测交,其后代中的基因型及其比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,由此可知表现型及比例为黄花∶白花=1∶3。④F2的黄花植株的基因型及所占的比例为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb。F2自交,在开黄花的植株上所结的种子中黄花纯合子(AABB)占1/9+2/9×1/4+2/9×1/4+4/9×1/16=1/4。⑤欲缩短培育年限,可采用单倍体育种。遗传图解及简要文字叙述见答案。

4.在小鼠(XY型生物,2n=40)遗传中,尾形的正常和弯曲是一对相对性状,受一对等位基因(A、a)控制;毛色由P1(黑色)、P2(黄色)、P3(灰色)3种复等位基因控制,具有某种纯合基因型的合子不能完成胚胎发育。为探究上述两对性状的遗传规律,用两组小鼠进行了杂交实验,其结果如下表。回答下列问题:

杂交组合 甲 ♀ 黄色毛弯曲尾形 亲本 ♂ 黄色毛正常尾形 ♀ 黄色毛弯曲尾形∶黄色毛正常尾形∶黑色毛弯子一代 ♂ 黄色毛弯曲尾形∶黄色毛正常尾形∶黑色毛弯 4

曲尾形∶黑色毛正常尾形为2∶2∶1∶1 灰色毛正常尾形 黄色毛弯曲尾形 黄色毛弯曲尾形∶灰色毛弯曲尾形∶黑色毛弯曲尾形为2∶1∶1 曲尾形∶黑色毛正常尾形为2∶2∶1∶1 黄色毛正常尾形∶灰色毛正常尾形∶黑色毛正常尾形为2∶1∶1 乙

(1)控制小鼠毛色的基因P1、P2和P3之间的显隐性关系为_________________________。 控制小鼠尾形的基因位于________(填“常”或“X”)染色体上。

(2)乙杂交组合中亲本雄小鼠的基因型为______________,F1雄小鼠中纯合子占________。 (3)若再让乙杂交组合F1中的黄色毛弯曲尾形雌小鼠与黄色毛正常尾形雄小鼠杂交,则F2中黑色毛正常尾形雌小鼠的概率为________。

(4)为验证甲杂交组合F1中黄色毛弯曲尾形雄小鼠产生配子的种类及比例,进行了杂交实验,请用遗传图解表示。

答案 (1)P2对P3完全显性,P3对P1完全显性 X (2)P2P1XY 1/4 (3)1/64 (4)如图所示

A

解析 (1)甲组杂交实验亲本都是黄色毛,子代中出现了黑色毛,说明黄色毛对黑色毛为显性;在乙组杂交实验中亲本是灰色毛和黄色毛,子代中黄∶灰∶黑为2∶1∶1,说明灰色毛对黑色毛为显性,黄色毛对灰色毛为显性,即P2对P3完全显性,P3对P1完全显性。由乙组杂交实验可知,亲本雌性是正常尾,雄性是弯曲尾,而子代中雌性

都为弯曲尾,雄性都是正常尾,说明控制尾形的基因位于X染色体上。

(2)乙杂交组合中亲本基因型为P3P1XX和P2P1XY。F1雄小鼠中纯合子占1/4×1=1/4。 (3)若再让乙杂交组合F1中的黄毛弯曲尾形雌小鼠(1/2P2P1XX和1/2P2P3XX)与黄色毛正常尾形雄小鼠(1/2P2P1XY和1/2P2P3XY)杂交,后代中出现黑色毛正常尾形雌小鼠(P1P1XX)的概率为1/2×1/2×1/4×1/4=1/64。

(4)要验证甲杂交组合F1中黄色毛弯曲尾形雄小鼠产生配子的种类及比例应用测交法,即用F1中黄色毛弯曲尾形雄小鼠(P2P1XY)和隐性纯合子(P1P1XX)杂交,遗传图解要写出亲本的基

5

A

aa

a

a

aa

Aa

Aa

aa

A

因型、配子种类、子代基因型、表现型及比例。

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