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高考大題預(yù)測練 二 遺傳變異 45分鐘，100分。 1.(10分)某植物的花色受2對等位基因(A和a、B和b)控制，A對a是顯性、B對b是顯性，且A存在時，B不表達(dá)。相關(guān)合成途徑如圖所示。花瓣中含紅色物質(zhì)的花為紅花，含橙色物質(zhì)的花為橙花，含白色物質(zhì)的花為白花。據(jù)圖回答問題： (1)紅花的基因型有________種；橙花的基因型是________________。 (2)現(xiàn)有白花植株和純合的紅花植株若干，為探究上述2對基因在染色體上的位置關(guān)系，實驗設(shè)計思路是：選取基因型為__________的白花植株與基因型為____________的紅花植株雜交，得到F1，讓F1自交得到F2，若后代表現(xiàn)型及比例為________________________________，則A和a與B和b分別位于兩對同源染色體上。 (3)據(jù)圖分析，基因與性狀的關(guān)系是______________________和___________ _________________________。 【解析】(1)由圖可知，紅花一定有基因A，因此紅花的基因型共有6種(AABB、AABb、AAbb、AaBB、AaBb、Aabb)。橙花表達(dá)的條件是含有基因B，然而由題可知，基因A存在時，B不表達(dá)，所以橙花的基因型只有aaBb、aaBB兩種。 (2)為探究基因A、a和基因B、b在染色體上的位置關(guān)系，應(yīng)該選擇純合的基因型為aabb的白花植株和純合的基因型為AABB的紅花植株雜交，得到的F1是基因型為AaBb的紅花，F(xiàn)1自交得到的F2發(fā)生了性狀分離，得到的比例是紅花∶橙花∶白花=12∶3∶1。 (3)據(jù)圖分析，基因A和B分別通過酶1和酶2的催化作用進行表達(dá)，由此可知，基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀；基因A和B的存在與否，決定了三種花色，說明基因與性狀并不都是簡單的一一對應(yīng)關(guān)系。 答案：(1)6　aaBB、aaBb (2)aabb　AABB　紅花∶橙花∶白花=12∶3∶1 (3)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀　兩(多)對基因控制一種性狀(基因與性狀并不都是簡單的一一對應(yīng)關(guān)系) 2.(10分)菜粉蝶雌性個體的性染色體組成為ZW，雄性則為ZZ。其體色由一對等位基因(A、a)控制，雄性個體的體色有黃色和白色，各基因型的雌性個體的體色均為白色。其眼色由另一對等位基因(B、b)控制，眼色有紅色和白色?，F(xiàn)有雜交實驗及結(jié)果如下表，分析回答下列問題： 親本表現(xiàn)型 F1表現(xiàn)型及比例 白體白眼 (雄) 白體紅眼 (雌) 黃體紅眼 (雄)1/8 白體紅眼 (雄)3/8 白體白眼 (雌)4/8 (1)上述性狀中顯性性狀是________，控制____(填“體色”或“眼色”)的基因在性染色體上。 (2)親本中，雄蝶產(chǎn)生________種配子，雌蝶產(chǎn)生的次級卵母細(xì)胞中W染色體數(shù)目可能是______條。 (3)F1中的白體白眼蝶共有________種基因型。F1中的黃體雄蝶與白體雌蝶隨機交配產(chǎn)生的后代中，白體蝶∶黃體蝶=______________________。 【解析】(1)單獨分析體色可知：白體自交后代中雄性個體中白體∶黃體=3∶1，則白體為顯性；白眼雄性與紅眼雌性雜交，后代中雄性均為紅眼，雌性均為白眼，具有交叉遺傳的特點，則紅眼為Z染色體上的顯性基因控制的。 (2)由上述分析可知，親本中雄蝶的基因型為AaZbZb，則其產(chǎn)生的配子有2種(AZb、aZb)。雌蝶能產(chǎn)生有或無W染色體的兩種次級卵母細(xì)胞，著絲點分裂后，能出現(xiàn)2條W染色體的次級卵母細(xì)胞。 (3)由于雌性均為白體，則F1中的白體白眼蝶共有3種基因型，分別為AAZbW、AaZbW、aaZbW。F1中的黃體雄蝶基因型為aa、白體雌蝶基因型及比例為AA∶Aa∶aa=1∶2∶1，隨機交配產(chǎn)生的后代中，雌性均為白體蝶，雄性中白體蝶∶黃體蝶=1∶1，則隨機交配產(chǎn)生的后代中白體蝶∶黃體蝶=3∶1。 答案：(1)白體、紅眼　眼色　(2)2　0或1或2 (3)3　3∶1 3.(12分)苯丙酮尿癥是一種罕見的單基因遺傳病，我國發(fā)病率約為1/10 000。調(diào)查發(fā)現(xiàn)一家庭中正常的父母生育了一個患苯丙酮尿癥和色盲的兒子及一正常的女兒?；卮鹣铝袉栴}： (1)單基因遺傳病是受________控制的遺傳病。該家庭的世代和子女?dāng)?shù)較少，為進一步確定苯丙酮尿癥的遺傳方式，需________________________。 (2)避免近親結(jié)婚會使苯丙酮尿癥、色盲等____遺傳病發(fā)病率降低。但從理論上分析，這類遺傳病的基因頻率______(填“升高”“降低”或“基本不變”)。 (3)現(xiàn)已知苯丙酮尿癥基因位于12號染色體上，若該家庭中兒子(能正常生育)與一個無血緣關(guān)系的正常女性結(jié)婚，生出患苯丙酮尿癥孩子的概率是________；若該家庭中女兒與一個父親是苯丙酮尿癥患者的正常男性結(jié)婚，生出患病孩子的概率是________，因此，醫(yī)生強烈建議孕婦做____________，以確定胎兒的基因型。 【解析】(1)單基因遺傳病是受一對等位基因控制的遺傳病。由于家庭的世代和子女?dāng)?shù)較少，不易確定苯丙酮尿癥的遺傳方式，要確定苯丙酮尿癥的遺傳方式，需要在有患者的家系中調(diào)查，即可以分別調(diào)査父母家系的病史。 (2)避免近親結(jié)婚會使隱性遺傳病的發(fā)病率降低，但從理論上分析，這類遺傳病的基因頻率基本不變。 (3)由于苯丙酮尿癥基因位于12號染色體上，則該家庭中兒子基因型為aa(能正常生育)。由于我國苯丙酮尿癥發(fā)病率約為1/10 000，推測我國人口中a的基因頻率為1/100，A的基因頻率為99/100，則一個無血緣關(guān)系的家庭中，AA的基因型頻率為(99/100)2=9 801/10 000，Aa的基因型頻率為299/1001/100=198/10 000，則正常女性基因型為Aa的概率為198/10 000(198/10 000 +9 801/10 000)=2/101，該家庭中兒子(能正常生育)與一個無血緣關(guān)系的正常女性結(jié)婚，生出患苯丙酮尿癥孩子的概率是2/1011/2=1/101。單獨分析苯丙酮尿癥，該家庭中女兒的基因型為Aa的概率為2/3，一個父親是苯丙酮尿癥患者的正常男性基因型為Aa，生出患病孩子的概率是2/31/4=1/6；單獨分析色盲遺傳，該家庭中女兒的基因型為XBXb的概率為1/2，正常男性基因型為XBY，生出患病孩子的概率是1/21/4=1/8；因此生出患病孩子有三種情況，只患苯丙酮尿癥的概率為1/67/8=7/48；只患色盲的概率為5/61/8=5/48；兩病皆患的概率為1/61/8=1/48，則生出患病孩子的概率是7/48+5/48+1/48=13/48，由于所生孩子可能發(fā)生常染色體上的致病基因控制的遺傳病，因此只能通過基因診斷以確定胎兒的基因型，才能判斷胎兒是否患病。 答案：(1)一對等位基因　分別調(diào)査父母家系的病史 (2)隱性　基本不變　(3)1/101　13/48　基因診斷 4.(10分)已知雞蛋殼的青色和白色性狀分別由常染色體上的一對等位基因(G、g)控制，青色為顯性。現(xiàn)用公雞(甲)和產(chǎn)白殼蛋的母雞(乙)進行相關(guān)實驗，分析回答下列問題： (1)將甲、乙共同養(yǎng)殖，若雜交后代(F1)出現(xiàn)了產(chǎn)青殼蛋和產(chǎn)白殼蛋兩種類型的母雞，則甲的基因型為__________，理論上F1中產(chǎn)青殼蛋母雞的比例為______。 (2)若要獲得純合的產(chǎn)青殼蛋母雞，首先應(yīng)選擇F1中基因型為______的個體與親代中的______(填“甲”或“乙”)共同養(yǎng)殖，得到回交后代(BC1)。如何進一步從BC1中選出純合的產(chǎn)青殼蛋母雞呢？接下來的實驗思路是：______________ ________。 【解析】(1)將甲、乙共同養(yǎng)殖，若雜交后代(F1)出現(xiàn)了產(chǎn)青殼蛋和產(chǎn)白殼蛋兩種類型的母雞，即說明后代出現(xiàn)了性狀分離現(xiàn)象，父本應(yīng)為雜合子，因此父本的基因型為Gg，則理論上F1中產(chǎn)青殼蛋母雞的比例為1/21/2=1/4。 (2)由題可知，F(xiàn)1中控制雞蛋殼顏色的基因型有Gg和gg，若與親代中的乙共同養(yǎng)殖，BC1的基因型有Gg和gg；若與親代中的甲共同養(yǎng)殖，BC1的基因型有Gg、gg和GG。因此若要獲得純合的產(chǎn)青殼蛋母雞，應(yīng)選擇F1中基因型為Gg的個體與親本中的甲(Gg)共同養(yǎng)殖。為進一步挑選出純合的產(chǎn)青殼蛋母雞，可以選擇BC1中產(chǎn)青殼蛋的母雞，與甲(或F1中的公雞)共同養(yǎng)殖，若后代中全部母雞都產(chǎn)青殼蛋，則該母雞符合要求。 答案：(1)Gg　1/4 (2)Gg　甲　選擇BC1中產(chǎn)青殼蛋的母雞，與甲(或F1中的公雞)共同養(yǎng)殖，若后代中全部母雞都產(chǎn)青殼蛋，則該母雞符合要求 5.(13分)已知某植株的高產(chǎn)與低產(chǎn)這對相對性狀受一對等位基因M、m控制，生物興趣小組的同學(xué)用300對親本均分為3組進行了下表所示的實驗一： 組別 雜交方案 雜交結(jié)果 甲 高產(chǎn)高產(chǎn) 高產(chǎn)∶低產(chǎn)=14∶1 乙 高產(chǎn)低產(chǎn) 高產(chǎn)∶低產(chǎn)=5∶1 丙 低產(chǎn)低產(chǎn) 全為低產(chǎn) 該植株的花色遺傳可能由一對或多對等位基因控制(依次用字母A、a；B、b；C、c……表示)。為探究花色遺傳，生物興趣小組做了實驗二：將甲、乙兩個白花品系雜交得F1，F(xiàn)1都開紫花，F(xiàn)1自花受粉產(chǎn)生F2，收獲的F2中紫花162株，白花126株。 根據(jù)實驗結(jié)果，分析回答問題： (1)由實驗一的結(jié)果可知，甲組的結(jié)果不符合3∶1，其原因是______________，乙組的高產(chǎn)親本中純合子與雜合子的比例為______________。 (2)分析實驗二可知，紫花和白花這對相對性狀至少受____對等位基因的控制，其遺傳遵循________定律。若只考慮最少對等位基因控制該相對性狀的可能，則F1的基因型為__________________。 (3)現(xiàn)用兩紫花高產(chǎn)植株雜交，F(xiàn)1中有紫花高產(chǎn)∶紫花低產(chǎn)∶白花高產(chǎn)∶白花低產(chǎn)=9∶3∶3∶1，淘汰白花植株，讓其余植株自由交配，子代中M基因的頻率是____________。 【解析】(1)實驗一中，由于3組親本是按照表現(xiàn)型進行均分的，因此顯性性狀的群體中既有純合子，又有雜合子，因此甲組的結(jié)果不符合3∶1。乙組中可設(shè)高產(chǎn)親本中純合子比例為X，則子代中高產(chǎn)個體的比例為X+1/2(1-X)=5/6，解得X=2/3，則乙組的高產(chǎn)親本中純合子與雜合子的比例為2∶1。 (2)實驗二中，F(xiàn)2中紫花162株，白花126株，比例為9∶7，符合9∶3∶3∶1的變式，因此紫花和白花這對相對性狀至少受兩對等位基因的控制，且其遺傳遵循基因的自由組合定律。若只考慮2對等位基因控制該相對性狀的可能，則F1應(yīng)為雙雜合子，基因型為AaBb。 (3)由于淘汰白花植株對基因M、m的基因頻率無影響，因此可單獨分析高產(chǎn)和低產(chǎn)這對相對性狀，即兩高產(chǎn)植株雜交，F(xiàn)1高產(chǎn)∶低產(chǎn)=3∶1，則親本高產(chǎn)植株均為雜合子，F(xiàn)1中基因M、m的頻率均為50%，F(xiàn)1淘汰白花植株后，其余植株自由交配，子代中M基因的頻率不變，仍為50%。 答案：(1)高產(chǎn)親本植株既有純合子又有雜合子　2∶1 (2)兩　基因的自由組合　AaBb　(3)50% 6.(10分)已知青蒿的白花(只含白色色素)和黃花(含黃色色素)是一對相對性狀，其遺傳機理如下圖所示。回答下列問題： (1)黃花蒿植株的基因型有__________種。 (2)將AAbb、aaBB兩個品種雜交，得到F1。 ①F1植株產(chǎn)生比例相等的配子的原因是________________________________ ___________。 ②為了利用F1盡快培育出能穩(wěn)定遺傳的黃花蒿品種，請設(shè)計簡單的實驗方案(要求用文字描述)：____________________________________________________ _________________________________________________________________。 ③F1自交得到F2，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例是____________________。為了確定F2中白花蒿植株能否穩(wěn)定遺傳，最簡單的方法是____________。 【解題指導(dǎo)】解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)圖示明確不同基因型對應(yīng)的表現(xiàn)型： (1)黃花蒿：A_B_。 (2)白花蒿：A_bb、aaB_、aabb。 【解析】(1)由圖可知，黃花蒿的基因組成是有A基因且b基因不純合，則基因型有4種：AABB、AaBB、AABb、AaBb。 (2)①由圖可知，A位于3號染色體上，b位于1號染色體上，因此兩對等位基因位于兩對同源染色體上，AAbb、aaBB兩個品種雜交，F(xiàn)1基因型為AaBb，F(xiàn)1形成配子時，兩對等位基因遵循基因的自由組合定律，因此F1植株產(chǎn)生比例相等的配子。 ②要快速培育出穩(wěn)定遺傳的黃花蒿品種，應(yīng)采用花藥離體培養(yǎng)法。實驗方案是：對F1植株進行花藥離體培養(yǎng)，得到單倍體植株；用秋水仙素處理單倍體植株幼苗，得到二倍體純合植株，選擇出黃花植株即可。 ③由于F1基因型為AaBb，自交得到F2的表現(xiàn)型及比例是黃花(A_B_)∶白花(A_bb、aaB_、aabb)=9∶7，為了確定F2中白花蒿植株能否穩(wěn)定遺傳，最簡單的方法是自交，根據(jù)穩(wěn)定遺傳的個體自交后代不發(fā)生性狀分離進行判斷。 答案：(1)4 (2)①兩對等位基因位于兩對同源染色體上，F(xiàn)1形成配子時，遵循基因自由組合定律 ②對F1植株進行花藥離體培養(yǎng)，得到單倍體植株；用秋水仙素處理單倍體植株幼苗，得到二倍體純合植株，選擇出黃花植株即可 ③黃花∶白花=9∶7　自交 7.(10分)某種二倍體野生植物屬于XY型性別決定，研究表明，該植物的花色受常染色體上的兩對等位基因控制，A控制紅色素的合成，aa表現(xiàn)為白花，B有削弱紅色素合成的作用，且BB和Bb的削弱程度不同，BB完全抑制了紅色素的合成而表現(xiàn)為白花?，F(xiàn)用一紅花植株與純合白花植株進行人工雜交(子代數(shù)量足夠多)，產(chǎn)生的F1表現(xiàn)為粉紅花∶白花=1∶1，讓F1中的粉紅花個體自交，產(chǎn)生的F2中白花∶粉紅花∶紅花=7∶6∶3。 回答下列問題： (1)控制該野生植物花色的兩對等位基因遵循______________定律，植株AABb與AaBb所開花的顏色是否相同？______。 (2)用于人工雜交的紅花植株和白花植株的基因型分別是__________________、__________________。 (3)研究人員發(fā)現(xiàn)，該植物的種子子葉有黃色和綠色兩種，受一對等位基因D(黃)和d(綠)控制，D對d為顯性，若要統(tǒng)計子一代的子葉顏色情況，需采摘__________________代所結(jié)種子來統(tǒng)計。研究人員已經(jīng)確定D和d是核基因，而且不在Y染色體上，請你通過一次雜交實驗來繼續(xù)探究D、d存在的位置，實驗方案：____________________________________。 【解析】(1)由F2表現(xiàn)型及比例為白花∶粉紅花∶紅花=7∶6∶3可知，控制該野生植物花色的兩對等位基因遵循基因的自由組合定律。植株AABb與AaBb所開花的顏色均為粉紅色，二者花色相同。 (2)由題可知，紅花植株可能的基因型為A_bb，白花植株的可能基因型為aaB_或A_BB，根據(jù)F1表現(xiàn)型及比例可知，紅花植株的基因型為Aabb，白花植株的基因型為aaBB。 (3)由于子葉的顏色在種子階段就能表現(xiàn)出來，則要統(tǒng)計子一代的子葉顏色情況，需采摘親代所結(jié)種子來統(tǒng)計。由于已經(jīng)確定D和d是核基因，而且不在Y染色體上，則可能位于常染色體上或X染色體上，則可用測交實驗來探究D、d存在的位置，實驗方案是用綠子葉雌性植株與黃子葉雄性植株雜交觀察和統(tǒng)計子代的子葉顏色，若子代雌性個體均為黃色，雄性個體均為綠色，則說明D、d基因位于X染色體上，否則位于常染色體上。 答案：(1)基因的自由組合　相同　(2)Aabb　aaBB (3)親　用綠子葉雌性植株與黃子葉雄性植株雜交，觀察和統(tǒng)計子代的子葉顏色 8.(10分)中國科學(xué)家屠呦呦率領(lǐng)的科研團隊從青蒿(2n=18)中提取出的青蒿素，能有效地殺死導(dǎo)致瘧疾的元兇——瘧原蟲。分析回答下列問題： (1)假設(shè)野生型青蒿白青稈(A)對紫紅稈(a)為顯性，稀裂葉(B)對分裂葉(b)為顯性，兩對性狀獨立遺傳。若F1中白青稈、稀裂葉植株所占比例為3/8，則其雜交親本的基因型組合為____________，該F1中紫紅稈、分裂葉植株所占比例為______。 (2)四倍體青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低溫處理野生型青蒿正在有絲分裂的細(xì)胞會導(dǎo)致染色體不分離，從而獲得四倍體細(xì)胞并發(fā)育成植株。推測低溫處理導(dǎo)致細(xì)胞染色體不分離的原因是____________________。四倍體青蒿與野生型青蒿雜交后代體細(xì)胞的染色體數(shù)為______________。 (3)從青蒿中分離了cyp基因，其編碼的cyp酶參與青蒿素合成，該事例說明基因通過控制______________________________，進而控制生物的性狀。 【解析】(1)由于控制野生型青蒿的稈色和葉型這兩對性狀的基因是獨立遺傳的，因此基因A、a和B、b遵循基因的自由組合定律，F(xiàn)1中白青稈、稀裂葉植株所占比例為3/8有兩種可能：白青稈所占比例為3/4、稀裂葉所占比例為1/2或白青稈所占比例為1/2、稀裂葉所占比例為3/4。逆推可知，親本基因型可能為AaBbaaBb或AaBbAabb。無論親本為哪種組合，F(xiàn)1中紫紅稈、分裂葉植株(aabb)所占比例均為1/21/4=1/8。 (2)低溫可以抑制紡錘體的形成，使細(xì)胞內(nèi)的染色體經(jīng)過復(fù)制但不發(fā)生分離，從而使染色體數(shù)目加倍。若四倍體青蒿(細(xì)胞內(nèi)的染色體是二倍體青蒿的2倍，有36條染色體)與野生型二倍體青蒿雜交，前者產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中有18條染色體，后者產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中有9條染色體，兩者受精發(fā)育而成的后代體細(xì)胞中有27條染色體。 (3)cyp基因編碼的cyp酶參與青蒿素合成說明基因通過控制酶的合成控制代謝，進而控制生物的性狀。 答案：(1)AaBbaaBb或AaBbAabb　1/8 (2)低溫抑制紡錘體形成　27條 (3)酶的合成控制代謝 9.(15分)雞冠有胡桃冠、玫瑰冠、豌豆冠和單冠4種形狀。下圖是一個相關(guān)的雜交實驗，親代均為純合子。據(jù)圖分析回答： (1)由該實驗可以初步推測，雞冠性狀由____________對基因控制，有關(guān)基因位于________(填“?！薄癤”或“Y”)染色體上。作出這種判斷的依據(jù)是雞冠性狀不與________相關(guān)聯(lián)，而F2的4種表現(xiàn)型之間的數(shù)量比約為____________。 (2)如果推測成立，那么讓F2中的一只玫瑰冠雄雞與一只豌豆冠雌雞交配，后代最多可出現(xiàn)________種形狀的雞冠。 (3)上述推測可以通過進一步實驗進行驗證，如讓F1中的胡桃冠雄雞與__________交配，由于相關(guān)基因的遺傳遵循____________定律，胡桃冠雄雞將產(chǎn)生________________配子，因此理論上說，其后代將出現(xiàn)數(shù)量比相同的4種表現(xiàn)型。 【解析】(1)由F2性狀分離比可知，無論雌雞還是雄雞，4種表現(xiàn)型的比例均約為9∶3∶3∶1，可以判斷雞冠性狀的遺傳由2對常染色體上的基因控制，且符合基因的自由組合定律。 (2)F2玫瑰冠和豌豆冠均有純合子和雜合子，若他們均為雜合子時，設(shè)用A、a、B、b表示有關(guān)基因，則雜交組合為AabbaaBb，后代雞冠形狀最多，有4種。 (3)由題可知，F(xiàn)1中的胡桃冠雄雞為雙雜合子，根據(jù)基因的自由組合定律，要使后代出現(xiàn)數(shù)量比相同的4種表現(xiàn)型，應(yīng)采用測交實驗，且要使后代數(shù)量足夠多，應(yīng)讓該雄雞與多只單冠雌雞交配。 答案：(1)2　?！⌒詣e　9∶3∶3∶1　(2)4 (3)多只單冠雌雞　基因的自由組合 數(shù)量比相同的4種