高考生物復習：生物變異與育種(含答案)

集訓6生物變異與育種1．果蠅的紅眼和白眼是一對相對性狀，缺刻翅和正常翅是另一對相對性狀，分別受一對等位基因控制?，F(xiàn)用一些純合親本果蠅進行雜交實驗，結果如表所示：組別親本吟表現(xiàn)型及比例B表現(xiàn)型及比例、1紅眼多M白眼才紅眼早：紅Ilf=】，】紅眼￥=紅眼才:白眼『=如「］2缺刻避早乂正常翅④正常翅早：缺刻翅寸=1=1請回答下列問題。（1）缺刻翅和正常翅這對相對性狀中顯性性狀是。（2）這兩對相對性狀的遺傳（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由組合定律，理由是。（3）研究者在組別2的F1中偶然發(fā)現(xiàn)了一只缺刻翅雌果蠅。出現(xiàn)該果蠅的原因可能是親本果蠅在形成配子時發(fā)生了基因突變，也可能是染色體片段缺失。請你選擇合適的材料，設計雜交實驗方案來判斷出現(xiàn)該缺刻翅果蠅的原因。（注：各型配子活力相同；雄性個體一條染色體片段缺失時胚胎致死。）實驗方案：。結果預測：I.若，則為基因突變；II.若，則為染色體片段缺失。解析根據(jù)題意和圖表分析可知，控制果蠅的紅眼和白眼的基因與控制正常翅和缺刻翅的基因都位于X染色體上。假設控制紅眼和白眼的基因用A、a表示，控制正常翅和短刻翅的基因用B、b表示。（1）由于缺刻翅早X正常翅臺雜交后代中，雌性個體只有正常翅，說明正常翅對缺刻翅為顯性。親本的基因型為XbXb和XbY，F(xiàn)1的基因型為XBXb和XbY。（2）由于控制這兩對相對性狀的兩對等位基因都位于X染色體上，即位于同一對同源染色體上，所以這兩對相對性狀的遺傳不遵循基因的自由組合定律。（3）由于組別2的F1中雌果蠅應該都是正常翅，現(xiàn)偶然發(fā)現(xiàn)了一只缺刻翅雌果蠅，可能是親本果蠅在形成配子時發(fā)生了基因突變，也可能是染色體片段缺失，而雄性個體一條染色體片段缺失時胚胎致死。因此，可讓這只缺刻翅雌果蠅(XbXb或XbO)與正常翅雄果蠅(XBY)雜交，觀察子代表現(xiàn)型及比例。I.如果子代中正常翅(XBXb):缺刻翅(XbY)=1：1,即雌性：雄性=1：1,說明親本果蠅在形成配子時發(fā)生了基因突變；11.由于雄性個體一條染色體片段缺失時胚胎致死，如果子代中正常翅(XBXb和XbO)：缺刻翅[XbY和OY(胚胎致死)]=2：1,即雌性：雄性=2：1,說明親本果蠅在形成配子時發(fā)生了染色體片段缺失。答案(1)正常翅(2)不遵循控制這兩對相對性狀的兩對等位基因位于同一對同源染色體上(3)讓這只缺刻翅雌果蠅與正常翅雄果蠅雜交，觀察子代表現(xiàn)型及比例.正常翅：缺刻翅=1：1或雌性：雄性=1：1.正常翅：缺刻翅=2：1或雌性：雄性=2：12．紅薯是雜合子，生產(chǎn)中通常使用薯塊繁殖，不同品種雜交后代往往表現(xiàn)出優(yōu)于雙親的性狀，即雜種優(yōu)勢?，F(xiàn)要盡快選育出抗病(Aa)抗鹽(Bb)的紅薯新品種并進行大面積推廣。請完成下列問題：(1)進行雜交育種的親本的基因型是。(2)請用遺傳圖解的形式，寫出紅薯品種間雜交育種的程序。解析(1)根據(jù)題意分析,紅薯是雜合子,不同品種雜交后代往往表現(xiàn)出優(yōu)于雙親的性狀，實驗的目的是選育出基因型為AaBb的紅薯新品種并進行大面積推廣，說明原有紅薯是單雜合子，因此選擇基因型為Aabb與aaBb的個體進行雜交,選育后代中的雙顯性個體即可。(2)基因型為Aabb與aaBb的個體進行雜交，子一代的基因型為AaBb、Aabb、aaBb、aabb,其遺傳圖解見答案。答案(1)aaBb和Aabb(2)遺傳圖解如下PaaBbXAabb不抗病抗桃抗病不抗F：AaBbaaBbAabbaabb抗病抗鹽不抗病抗他抗病不抗鹽不抗病不抗鹽.暗選，用鶴城簟擅F；AaBb抗病抗鹽3.豌豆腋生花對頂生花（花的位置性狀）為顯性，紅花對白花為顯性，高莖對矮莖為顯性，一對相對性狀只受一對等位基因控制?，F(xiàn)有三個純合品系，甲：頂生紅花高莖（aaBBDD）,乙：腋生白花高莖（AAbbDD）丙：腋生紅花矮莖（AABBdd。）回答下列問題：（1）為確定控制這三對相對性狀的基因是否分別位于三對同源染色體上。某同學讓甲X乙，乙X丙分別得到F1,再讓F1自交。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)兩個雜交組合的F2均出現(xiàn)了四種表現(xiàn)型，且比例為9：3：3：1。由此確定這三對等位基因分別位于三對同源染色體上。該同學的實驗設計是否合理，為什么？（2）如果這三對基因獨立遺傳，請利用上述三個品系培育出頂生白花矮莖品種，寫出你的育種方案。要求：①操作簡單；②用遺傳圖解表示其過租可以結合適當文字說明，只需要寫出所選育品種的基因型、表現(xiàn)型，不需要寫比例）。解析（1）甲、乙雜交后，得到的F1自交，F(xiàn)2出現(xiàn)了四種表現(xiàn)型且比例為9：3：3：1,該結果能說明A、a和B、b這兩對基因位于兩對同源染色體上，其遺傳符合自由組合定律，同理，乙、丙雜交后得到F1，F(xiàn)1自交得到的F2出現(xiàn)了四種表現(xiàn)型且比例為9：3：3：1，則可得出B、b和D、d基因位于兩對同源染色體上，但A、a和D、d的遺傳是否符合自由組合定律，還要用甲、丙雜交后的子一代自交，觀察其F2的性狀表現(xiàn)及比例才能推斷。（2）分析如下關鍵點：育種目標——培育出頂生白花矮莖品種；育種材料——甲、乙、丙三種純合植株；育種要求——操作簡單；表示方法——遺傳圖解＋文字說明（寫出基因型和表現(xiàn)型不需要寫比例）。方法一：可按答案給出的方法。方法二：用其中的兩種品系雜交，子一代與另一品系雜交，子二代再自交，得到的子三代中種植后可選出頂生白花矮莖品種。方法三：可使甲、乙雜交，同時使乙與丙雜交，得到的兩種子一代再雜交，子二代自交，將子三代種植后可選擇出頂生白花矮莖品種。答案(1)不合理，該方案只能確定A、a和B、b分別位于兩對同源染色體上，B、b和D、d分別位于兩對同源染色體上，但不能確定A、a和D、d的位置關系。選擇上述F2中表現(xiàn)型為頂生白花高莖和頂生紅花矮莖的植株繼續(xù)雜交，獲得F1后自交獲得F2，其中表現(xiàn)型為頂生白花矮莖的植株即為所育純種。.玉米(2=20)是單性花、雌雄同株的作物。玉米的抗病(D)對感病(d)為顯性，高稈(E)對矮稈(e)為顯性，這兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。請回答下列問題：(1)在雜交過程中，玉米相對于豌豆可以簡化環(huán)節(jié)，在開花前直接給雌、雄花序處理即可。(2)現(xiàn)用基因型為DDEE、ddee的兩個玉米品種培育基因型為DDee的品種，在雜交育種過程中，應該在第代開始選擇，然后使其連續(xù)自交，經(jīng)過選擇，淘汰掉不合要求的植株，直到不出現(xiàn)為止。若想顯著地縮短育種年限，請簡要寫出育種方案：。(3)玉米植株甲的體細胞中有21條染色體，基因型為Eee，如果雄性配子中染色體數(shù)目多一條會導致雄性配子成活率減半，則以植株甲為父本與正常的矮稈植株雜交，不考慮其他因素的影響，后代中高稈：矮稈=。若要進一步探究雌性配子中染色體數(shù)目多一條是否會影響雌性配子成活率，可用雜交，觀察F1的表現(xiàn)型及比例：如果F1中，高稈：矮稈=，則雌性配子中染色體數(shù)目多一條不會影響雌性配子成活率。如果F1中，高稈：矮稈=，則雌性配子中染色體數(shù)目多一條會導致雌性配子全部死亡。解析(1)在雜交過程中，要對豌豆進行去雄、套袋處理，避免自花傳粉，對實驗造成干擾，而玉米是單性花，可以簡化去雄環(huán)節(jié)，在開花前為防止同株異花傳粉，需要對雌、雄花序進行套袋處理。(2)雜交育種工作量較大、年限長，從第2代開始就應該進行選擇，再進行連續(xù)自交并選擇，直到不再出現(xiàn)性狀分離為止。單倍體育種能明顯縮短育種年限，其簡要過程為：將兩個親本雜交，取F1的花粉進行離體培養(yǎng)獲得單倍體幼苗，經(jīng)人工誘導使其染色體數(shù)目加倍后即可篩選出符合要求的品種。(3)植株甲的體細胞中染色體數(shù)為21條，基因型為Eee，其作為父本可產(chǎn)生的配子類型及比例為E：ee：e：Ee=1：1：2：2,由于雄性配子中染色體數(shù)目多一條會導致雄性配子成活率減半，則成活配子類型及比例為E：ee：e：Ee=1：1/2：2：2/2,則以植株甲為父本與正常的矮稈植株雜交，后代中高稈：矮稈=(1+2/2)：(1/2+2)=4：5。若要進一步探究雌性配子中染色體數(shù)目多一條是否會影響雌性配子成活率，可以植株甲為母本與正常的矮稈植株雜交，觀察F1的表現(xiàn)型及比例。如果雌性配子中染色體數(shù)目多一條不會影響雌性配子成活率，則母本產(chǎn)生的配子類型及比例為E：ee：e：Ee=1：1：2：2,則后代中高稈：矮稈=(1+2)：(1+2)=1：1,如果雌性配子中染色體數(shù)目多一條會導致雌性配子全部死亡，則母本產(chǎn)生的成活配子類型及比例為E：e=1：2,則后代中高稈：矮稈=1：2。答案(1)去雄套袋(2)2性狀分離將基因型為DDEE的植株與基因型為ddee的植株雜交，取F1的花粉進行離體培養(yǎng)獲得單倍體幼苗，經(jīng)人工誘導使其染色體數(shù)目加倍后即可篩選出符合要求的品種(3)4：5植株甲為母本與正常的矮稈植株1：11：2.某雌雄同株植物有紅花和白花兩種類型，A基因控制紅色色素的合成。研究人員將紅花植株與白花植株雜交，F(xiàn)1都開紅花，F(xiàn)1自交所得F2中紅花植株與白花植株的比例為3：1。在連續(xù)繁殖紅花品系的過程中，偶然發(fā)現(xiàn)一株白花植株(突變體乂)，研究人員將突變體M進行自交，發(fā)現(xiàn)子代中紅花植株的比例只占1/4，為了解釋此現(xiàn)象，有人提出下面兩種假說。假說一：突變體M是由親代紅花植株體內(nèi)一個A基因發(fā)生突變而形成的，基因型表示為AA+,正常白花植株基因型為aa；假說二：突變體M是由親代紅花植株體內(nèi)一個b基因發(fā)生突變而形成的，基因型表示為AABb,正常白花植株基因型為aabb,這兩對基因獨立遺傳?；卮鹣铝袉栴}：(1)如果假說一成立，突變體M自交后代出現(xiàn)紅花和白花，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因是;突變體M與正常白花植株雜交得F1,F1自由交配的后代中，白花植株的比例是。(2)如果假說二成立，推測B基因的作用效應可能是。(3)請利用突變體M和正常白花植株為材料，設計雜交實驗對假說一和假說二進行驗證。(要求：寫出實驗思路、預期實驗結果、得出結論)實驗思路：。實驗結果及結論：若，則假說一成立；若，則假說二成立。解析(1)突變體M的基因型為AA+,突變體M自交后代出現(xiàn)紅花和白花，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因是A和A+會隨同源染色體的分開而分離，并獨立地隨配子遺傳給后代。根據(jù)假說一可知：PAAF突變體M）xaa（正常白花植株》El/^AaC紅花）J/2A—a（白花）I■自由交配濫配子1/dA]/4A-1/4Al/16AA<￡ri￡）1/16AA+《白松】行AM4槍）1/1A4-L/lGAA+f白花》AJ白心1/8A*鼠白花）l/2a”忘AN紅花）l/SA+a（iri^）1/4睥《白花》綜合上述分析可知，突變體M與正常白花植株雜交得F1,F1自由交配的后代中，白花植株的比例是11/16。（2）根據(jù)題干信息，若假說二成立，突變基因不是A的等位基因，對其不具有顯隱性，則只能是抑制了基因A的表達，則親本紅花植株的基因型為AAbb，突變體M白花植株的基因型為人人8、其自交后代的基因型為AABB（白花）、AABb（白花）、AAbb（紅花）。（3）為驗證假說一成立還是假說二成立，可將突變體M與正常的白花植株雜交，取F1中的白花植株再自交，觀察F2的表現(xiàn)型。若假說一成立，則F1中的白花植株基因型為A+a,其自交后F2的基因型為A+A+（白花）、A+a（白花）、aa（白花），即F2都為白花。若假說二成立，則F1中的白花植株基因型為人28、其自交后，F(xiàn)2中有紅花和白花。綜合上述分析可知，若F2不出現(xiàn)紅花植株，則假說一成立；若F2出現(xiàn)紅花植株，則假說二成立。答案（1）A和A+會隨同源染色體的分開而分離，并獨立地隨配子遺傳給后代11/16（2）抑制A基因的表達AABB或AABb（3）實驗思路：將突變體M與正常白花植株雜交，選取F1中的白花植株再自交，觀察F2的表現(xiàn)型實驗結果及結論：F2不出現(xiàn)紅花植株F2出現(xiàn)紅花植株.黑麥為二倍體，1個染色體組中含有7條染色體，分別記為1?7號，其中任何1條染色體缺失均會造成單體，即二倍體黑麥中共有7種單體。單體在減數(shù)分裂時，未配對的染色體隨機移向細胞的一極。產(chǎn)生的配子可以隨機結合，后代出現(xiàn)二倍體、單體和缺體（即缺失一對同源染色體）三種類型。利用單體遺傳可以進行基因的定位。請回答問題：(1)鑒別7種不同的單體可以采用的最簡單的方法是。(2)單體在減數(shù)分裂時，可以產(chǎn)生兩種染色體組成不同的配子，比例是。(3)已知黑麥的抗病與不抗病是一對相對性狀，且抗病對不抗病為顯性，但不知控制該性狀的基因位于哪條染色體上。若某純合品種黑麥表現(xiàn)為抗病，且為7號染色體單體。將該抗病單體植株與不抗病的正常二倍體植株雜交，通過分析后代的表現(xiàn)型可以判斷抗病基因是否位于7號染色體上。①若后代表現(xiàn)為，則該基因位于7號染色體上；②若后代表現(xiàn)為，則該基因不位于7號染色體上。(4)若已確定抗病基因位于7號染色體上，則該抗病單體自交，后代抗病與不抗病的比例為。解析(1)1個染色體