2025年高考二輪復(fù)習(xí)生物大題分析與表達(dá)練2遺傳推理與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)4

2.遺傳推理與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(分值:55分)學(xué)生用書P249

1.(2024·貴州二模)(12分)玉米粒色有紫色粒和白色粒兩種表型,選取純種的紫色粒玉米植株與白色粒玉米植株為親本,雜交得F1,均為紫色粒,F1自交得到F2,F2中表型及比例為紫色?！冒咨?9∶7。同學(xué)們對(duì)此提出了兩種觀點(diǎn)。觀點(diǎn)一:玉米的粒色受兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因A/a、B/b控制,A和B同時(shí)存在表現(xiàn)為紫色粒,其余為白色粒。觀點(diǎn)二:玉米的粒色受一對(duì)等位基因A/a控制,但含某種基因的部分花粉不育,導(dǎo)致F2的性狀分離比偏離3∶1。回答下列問題。(1)依據(jù)觀點(diǎn)一,可推測(cè)親本的基因型是,F2中紫色粒的基因型有種,F2白色粒中純合子的比例是。

(2)依據(jù)觀點(diǎn)二,可推測(cè)F1產(chǎn)生的含(填“A”或“a”)基因的部分花粉不育。

(3)為驗(yàn)證兩種觀點(diǎn),以親本中的白色粒植株和F1植株為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行測(cè)交,F1植株應(yīng)為(填“父本”或“母本”),若子代出現(xiàn)的表型及比例是,則觀點(diǎn)一成立;若子代出現(xiàn)的表型及比例是,則觀點(diǎn)二成立。

答案(1)AABB和aabb43/7(2)A(3)父本紫色?！冒咨?1∶3紫色?！冒咨?1∶7解析(1)依據(jù)觀點(diǎn)一,玉米的粒色受兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因A/a、B/b控制,由此可知控制玉米的粒色的兩對(duì)基因遵循自由組合定律,A和B同時(shí)存在表現(xiàn)為紫色粒,其余為白色粒,用純種的紫色粒玉米植株與白色粒玉米植株為親本,雜交得F1,均為紫色粒,F1自交得到F2,F2中表型及比例為紫色粒∶白色粒=9∶7,由此可知,F1的基因型為AaBb,親本的基因型為AABB和aabb;F2中紫色粒的基因型有4種(AABB、AaBB、AABb、AaBb),F2白色粒中純合子的比例是3/7(1/7AAbb、1/7aaBB、1/7aabb)。(2)依據(jù)觀點(diǎn)二,純種的紫色粒玉米植株與白色粒玉米植株為親本,雜交得F1,均為紫色粒,F1自交得到F2,F2中表型及比例為紫色?！冒咨?9∶7;由此可知,紫色粒為顯性性狀,F1的基因型為Aa,F1產(chǎn)生的卵細(xì)胞的基因型及其比例為A∶a=1∶1,設(shè)F1產(chǎn)生的花粉中基因型為a的概率為x,而F2白色粒aa的概率為7/16,則1/2×x=7/16,則x=7/8,由此可知,F1產(chǎn)生的花粉的基因型及其比例為A∶a=1∶7,則導(dǎo)致F2的性狀分離比偏離3∶1,是因?yàn)镕1產(chǎn)生的含A基因的部分花粉不育。(3)為驗(yàn)證兩種觀點(diǎn),以親本中的白色粒植株和F1植株為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行測(cè)交,F1植株應(yīng)為父本,若子代出現(xiàn)的表型及比例是紫色?！冒咨?1∶3,則觀點(diǎn)一成立;若子代出現(xiàn)的表型及比例是紫色?！冒咨?1∶7,則觀點(diǎn)二成立。2.(2024·山東德州二模)(16分)果蠅的長翅對(duì)殘翅為顯性,由基因A/a控制;剛毛對(duì)截毛為顯性,由基因B/b控制,兩對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳。研究人員用X射線處理野生型果蠅,培育出兩個(gè)亮紅眼常染色體單基因純合突變品系甲和乙,以及1只體色為褐色的雌性單基因突變體丙。(1)研究人員選取某雄果蠅與殘翅截毛果蠅雜交,F1中雌雄果蠅均表現(xiàn)為長翅∶殘翅=1∶1,但雌蠅全表現(xiàn)為截毛,雄蠅全表現(xiàn)為剛毛。據(jù)此分析,基因A/a和基因B/b分別是位于上的等位基因,該雄果蠅的基因型為。

(2)野生型果蠅分別與品系甲、乙交配,F1均為野生型,F1自由交配,F2中亮紅眼個(gè)體所占比例均為1/4。若將品系甲和乙交配,子代的表型為。野生型雄果蠅與突變體丙交配,F1中褐色雌蠅∶野生型雄蠅∶野生型雌蠅=1∶1∶1。研究發(fā)現(xiàn),果蠅丙的突變基因只位于X染色體上,則果蠅丙發(fā)生的是(填“顯性”或“隱性”)突變,出現(xiàn)該異常比例的原因可能是。

(3)若選擇品系甲的雄果蠅與突變體丙雜交得F1,F1自由交配,F2中眼色正常且體色為褐色的雌蠅所占比例為,褐色基因的頻率為。

(4)研究發(fā)現(xiàn)一只果蠅W減數(shù)分裂時(shí),存在如圖所示的兩對(duì)染色體異常聯(lián)會(huì)情況。減數(shù)分裂Ⅰ后期,異常聯(lián)會(huì)的染色體兩兩分離,形成的配子中基因存在缺失或重復(fù)時(shí)表現(xiàn)不育(其他染色體聯(lián)會(huì)正常,圖中每條染色體只表示了一條染色單體,不考慮其他變異和環(huán)境因素的影響)。染色體結(jié)構(gòu)變異往往會(huì)導(dǎo)致個(gè)體性狀的改變,但果蠅W表現(xiàn)正常,可能的原因是。一只染色體組成正常的果蠅與果蠅W交配,產(chǎn)生染色體組成正常子代的概率是。

答案(1)常染色體、XY同源區(qū)段AaXbYB(2)均為亮紅眼或均為野生型顯性突變基因使雄性個(gè)體致死(3)3/281/11(4)果蠅W細(xì)胞中染色體上控制個(gè)體性狀的基因數(shù)目和結(jié)構(gòu)沒有改變,并能正常表達(dá)1/2解析(1)用雄果蠅與殘翅截毛雌果蠅雜交,F1中雌雄果蠅均表現(xiàn)為長翅∶殘翅=1∶1,說明基因A/a位于常染色體上,親本關(guān)于長翅和殘翅的基因型為Aa×aa;F1中雌果蠅全表現(xiàn)為截毛,雄果蠅全表現(xiàn)為剛毛,性狀與性別相關(guān)聯(lián),說明基因B/b位于性染色體上,F1中雄果蠅全為剛毛,說明基因B位于Y染色體上,親本關(guān)于截毛和剛毛的基因型為XbXb×XbYB,因此該雄果蠅的基因型為AaXbYB。(2)野生型果蠅分別與品系甲、乙交配,F1均為野生型,F1自由交配,F2中亮紅眼個(gè)體所占比例均為1/4。若品系甲、乙的突變僅涉及一對(duì)等位基因,假設(shè)野生型的基因型為AA,亮紅眼品系甲的基因型為a2a2,亮紅眼品系乙的基因型為a1a1,將品系甲、乙雜交,子代的基因型為a1a2,表型為亮紅眼;若品系甲、乙的突變涉及兩對(duì)等位基因,假設(shè)野生型的基因型為EEFF,亮紅眼品系甲的基因型為EEff,亮紅眼品系乙的基因型為eeFF,將品系甲、乙雜交,子代的基因型為EeFf,表型為野生型。褐色的雌性單基因突變體丙與純合野生型雄果蠅雜交,F1中褐色雌蠅∶野生型雄蠅∶野生型雌蠅=1∶1∶1,由于野生型為純合子,F1出現(xiàn)兩種表型(褐色和野生型),因此褐色為雜合子,故果蠅丙發(fā)生的是顯性突變;與理論上1∶1∶1∶1相比少了褐色雄性,可知為伴性遺傳,且顯性純合在雄性中致死。(3)假設(shè)褐色突變體丙的基因型為AAXHXh(假設(shè)H/h控制體色),品系甲的雄果蠅為a2a2XhY(A對(duì)a2為顯性),選擇品系甲的雄果蠅(a2a2XhY)與突變體丙(AAXHXh)雜交,F1為Aa2XHXh、Aa2XhXh和Aa2XHY、Aa2XhY,F1相互交配,求F2中眼色正常且體色為褐色的雌蠅(A_XHX)的比例,先計(jì)算A_的概率等于3/4(F1的Aa2和Aa2交配產(chǎn)生),再計(jì)算XHX,計(jì)算時(shí)要考慮XHY致死,F1中的雌性個(gè)體1/2XHXh和1/2XhXh與雄性個(gè)體XhY交配產(chǎn)生的子代中有1/2×1/4=1/8XHY死亡,子代中的XHX本來等于1/2×1/4=1/8,去除致死的情況,子代中的XHX等于1/7,因此F2的A_XHX=3/4×1/7=3/28。僅考慮體色,F1產(chǎn)生雌配子的概率及比例為XH∶Xh=1∶3,雄配子的概率及比例為Xh∶Y=1∶1,F2的基因型及比例為XHXh∶XhXh∶XHY(致死)∶XhY=1∶3∶1∶3,褐色基因(XH)的頻率為1÷(2+6+3)=1/11。(4)果蠅W存在兩對(duì)染色體異常聯(lián)會(huì)情況,但由于果蠅W細(xì)胞中染色體上控制個(gè)體性狀的基因數(shù)目和結(jié)構(gòu)沒有改變,并能正常表達(dá),因此果蠅W表現(xiàn)正常。由題干信息“減數(shù)分裂Ⅰ后期,異常聯(lián)會(huì)的染色體兩兩分離”可知,該育性異常的果蠅兩兩分開的方式有相間分離即含有基因M、Y、N、R的染色體移向細(xì)胞的一極,即產(chǎn)生基因型為MYNR的配子,含有基因M、R、Y、N的染色體移向細(xì)胞的另一極,產(chǎn)生基因型為MRYN的配子,以該方式分開形成的兩種配子均可育;相鄰分離:包括上下分開或左右分開,上下分開時(shí),產(chǎn)生基因型為MYYN和MRRN的配子,同理,左右分開時(shí)會(huì)產(chǎn)生基因型為YMMR和YNNR的配子,基因存在缺失或重復(fù)時(shí)表現(xiàn)不育,故果蠅W產(chǎn)生配子的種類及比例為MYNR∶MRYN∶MYYN∶MRRN∶YMMR∶YNNR=2∶2∶1∶1∶1∶1,僅MYNR、MRYN可育,因此一只染色體組成正常的果蠅與果蠅W交配,產(chǎn)生染色體組成正常子代的概率是1/2。3.(2024·黑龍江大慶三模)(12分)二倍體植物噴瓜的性別受基因G/g+/g控制,G(雄株)、g+(兩性株或雌雄同株)和g(雌株)互為等位基因。該植物花冠形狀有輪狀和闊鐘狀兩種表型,由另一對(duì)基因B/b控制。現(xiàn)有闊鐘狀雄株和輪狀雌株雜交,F1的表型及比例為輪狀雄株∶輪狀兩性株∶闊鐘狀雄株∶闊鐘狀兩性株=1∶1∶1∶1?；卮鹣铝袉栴}。(1)基因G/g+/g之間的顯隱性關(guān)系為(顯性對(duì)隱性用“>”表示),G/g+/g在遺傳中遵循定律。

(2)據(jù)題中遺傳現(xiàn)象分析,能否確定輪狀和闊鐘狀的顯隱性關(guān)系,選擇回答Ⅰ或Ⅱ。Ⅰ、若能,則顯性性狀為。

Ⅱ、若不能,從F1中選擇材料設(shè)計(jì)遺傳實(shí)驗(yàn)加以確定,最簡(jiǎn)便的方案是。

(3)若花冠輪狀對(duì)闊鐘狀為顯性,則雄性親本的基因型為?，F(xiàn)在其F1中發(fā)現(xiàn)一基因型為BBb的變異雄株,推測(cè)其形成原因是母本在產(chǎn)生配子的過程中發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)或染色體未分離導(dǎo)致的染色體數(shù)目變異。為確定變異來源,可選擇花冠表型為的正常雌株與該變異雄株雜交(注:若該變異雄株為染色體未分離導(dǎo)致的,則B、B、b位于3條同源染色體上,在減數(shù)分裂時(shí),3條同源染色體中任意配對(duì)的兩條彼此分離,另一條隨機(jī)移向細(xì)胞一極;上述兩種變異對(duì)配子的形成及活力無影響),觀察并統(tǒng)計(jì)其子代的表型及數(shù)量比。

①若子代中輪狀植株∶闊鐘狀植株=,則該變異為染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù);

②若子代中輪狀植株∶闊鐘狀植株=,則該變異為染色體未分離導(dǎo)致的染色體數(shù)目變異。

答案(1)G>g+>g分離(2)Ⅱ、取花冠輪狀和闊鐘狀兩性株分別自交,觀察子代花冠表型是否發(fā)生性狀分離(觀察并統(tǒng)計(jì)子代表型及比例)(3)bbGg+闊鐘狀1∶15∶1解析(1)由題意可知,雄株與雌株雜交后,F1雄株與兩性株的比例為1∶1,可推出親本雄株為Gg+,雌株為gg,F1中雄株為Gg,兩性株為g+g,說明基因G/g+/g之間的顯隱性關(guān)系為G>g+>g;G/g+/g互為等位基因,在遺傳中遵循基因的分離定律。(2)由題意可知,親本花冠形狀屬于測(cè)交類型(性狀比例為1∶1),即Bb×bb,不能確定二者的顯隱性關(guān)系;針對(duì)植物而言,確定基因型最簡(jiǎn)便的方案是自交,故可選擇雌雄同株輪狀和闊鐘狀分別自交,觀察子代花冠表型及比例,子代出現(xiàn)性狀分離的親本為顯性性狀。(3)由(1)可知,若花冠輪狀對(duì)闊鐘狀為顯性,則雜交中雄性親本闊鐘狀雄株的基因型為bbGg+;由題意可知,F1該雄株基因型為BBbGg,可通過測(cè)交手段進(jìn)行檢測(cè),即選擇雌株基因型為bbgg,表型為闊鐘狀。只分析花冠表型,若發(fā)生染色體重復(fù),則該雄株(BBb)可產(chǎn)生的配子的基因型及比例為BB∶b=1∶1,其測(cè)交子代中輪狀植株∶闊鐘狀植株=1∶1;若發(fā)生染色體未正常分離,則該雄株(BBb)可產(chǎn)生的配子的基因型及比例為B∶BB∶Bb∶bb=2∶1∶2∶1,其測(cè)交子代中輪狀植株∶闊鐘狀植株=5∶1。4.(2024·山東菏澤二模)(15分)控制果蠅性狀的基因位于線粒體DNA、常染色體、X染色體、Y染色體和X、Y染色體同源區(qū)段等?，F(xiàn)有野生型(灰身長翅剛毛)純合雌雄果蠅若干,某科研小組培育出突變體:黑身長翅截毛雄蠅(甲)、灰身殘翅剛毛雌蠅(乙)和雄蠅(丙)。甲、乙雜交,子一代雌雄果蠅都為灰身長翅剛毛,再讓子一代雌蠅與丙交配,子二代統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下表所示。表中數(shù)據(jù)與理論上比例相同,雜交過程中不存在致死和突變現(xiàn)象,各種配子活力相同。黑身灰身、長翅殘翅和剛毛截毛三對(duì)相對(duì)性狀的基因分別用A/a、B/b和D/d表示。表型雌蠅雄蠅灰身長翅剛毛168灰身殘翅剛毛8442黑身長翅剛毛8442黑身殘翅剛毛168灰身長翅截毛08灰體殘翅截毛042黑身長翅截毛042黑身殘翅截毛08(1)雄蠅丙的表型是?？刂平孛幕?yàn)?填“顯性”或“隱性”)基因,位于上,利用題干中的果蠅設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究截毛的遺傳方式。

實(shí)驗(yàn)思路:(最多設(shè)計(jì)兩次雜交實(shí)驗(yàn));

預(yù)測(cè)結(jié)果及結(jié)論:。

(2)已知雌果蠅同源染色體的非姐妹染色單體之間互換而形成的重組型配子的比例小于非重組型配子的比例。畫出子一代雌蠅A/a、B/b這兩對(duì)基因在染色體上相對(duì)位置關(guān)系圖。(注:用“”形式表示,其中橫線表示染色體,圓點(diǎn)表示基因在染色體上的位置)。僅考慮體色和翅形遺傳,子一代雌蠅與另一品系基因型相同雄蠅交配,子代中黑身殘翅的概率為1/25,已知雄果蠅的同源染色體的非姐妹染色單體之間不發(fā)生互換,則子代中灰身長翅的概率為。

(3)子一代中某只雌蠅產(chǎn)生一個(gè)AABb的卵,推測(cè)該果蠅形成該卵最可能的原因是。

(4)截毛基因和剛毛基因cDNA中轉(zhuǎn)錄的非模板鏈部分測(cè)序如下(“”表示缺少一個(gè)堿基):由此可知,剛毛基因突變成截毛基因發(fā)生了堿基對(duì)的,造成蛋白質(zhì)翻譯在第位氨基酸后提前終止(終止密碼子:UAA、UAG、UGA,起始密碼子:AUG)。

答案(1)黑身殘翅剛毛隱性X染色體或X、Y染色體同源區(qū)段讓甲和子一代的雌果蠅雜交獲得截毛雌果蠅,再讓截毛雌果蠅和野生型純合剛毛雄果蠅雜交,統(tǒng)計(jì)后代的性狀及其比例若后代雌果蠅全為剛毛,雄果蠅全為截毛,則截毛基因位于X染色體上;若后代無論雌、雄均為剛毛,則截毛基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上(2)27/50(3)在四分體時(shí)期含有B和b基因的片段發(fā)生互換,在減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂后形成的兩條染色體進(jìn)入同一個(gè)細(xì)胞(4)缺失和替換448解析(1)甲、乙雜交,子一代雌雄果蠅都為灰身長翅剛毛,說明灰身、長翅、剛毛為顯性性狀,再讓子一代雌蠅與丙交配,子二代統(tǒng)計(jì)結(jié)果為雌果蠅中灰身∶黑身=1∶1,長翅∶殘翅=1∶1,全為剛毛;雄果蠅中灰身∶黑身=1∶1,長翅∶殘翅=1∶1,剛毛∶截毛=1∶1,說明控制體色和翅形的基因位于常染色體上,且是測(cè)交類型,而控制剛毛和截毛的基因位于X染色體或X、Y染色體同源區(qū)段上,且剛毛對(duì)截毛為顯性性狀,由于雌果蠅的剛毛基因來自親本的雄果蠅,所以丙的表型是黑身殘翅剛毛。利用題干中的果蠅設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究截毛的遺傳方式的實(shí)驗(yàn)思路:讓甲和子一代的雌果蠅雜交獲得截毛雌果蠅,再讓截毛雌果蠅和野生型純合剛毛雄果蠅雜交,統(tǒng)計(jì)后代的性狀及其比例。若基因僅位于X染色體上,則甲的基因型是XdY,子一代雌果蠅的基因型是XDXd,雜交獲得的截毛雌果蠅為XdXd,該雌果蠅和野生型純合剛毛雄果蠅XDY雜交,后代的雌果蠅全為剛毛,雄果蠅全為截毛;若基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上,則甲的基因型是XdYd,子一代雌果蠅的基因型是XDXd,雜交獲得的截毛雌果蠅為XdXd,該雌果蠅和野生型純合剛毛雄果蠅XDYD雜交,后代的雌、雄果蠅全為剛毛。(2)由于子二代灰身∶黑身=1∶1,長翅∶殘翅=1∶1,但是兩對(duì)性狀組合之后的比例不是1∶1∶1∶1,說明控制體色和翅形的基