高中生物高考大题冲关三遗传综合考查 - 图文

高考大题冲关(三)——遗传综合考查

【典例剖析】 请指出题目中的错误答案。

【审答指导】

审题思维——理思路

(1)分析表格数据:实验一中,黑色种子植株(甲)、产黄色种子植株(乙)杂交,F1全为产黑色种子植株,说明显性性状为黑色;实验二中,F2产黑色种子植株∶产黄色种子植株=3∶13,说明F1的基因型为AaRr,再根据F2中产黑色种子植株和产黄色种子植株的基因型推断出哪个基因存在时会抑制A基因的表达。

(2)实验二中某一F1植株,其体细胞中含R/r基因的同源染色体有三条(其中两条含R基因),说明该个体的基因型为AaRRr,而亲本乙、丙的基因型分别为aarr 、AARR,由此判断减数分裂异常导致的个体。理论上该植株自交后代中产黑色种子的植株基因型为AArr和Aarr,根据产生配子的比例计算黑色种子的植株所占比例。 规范答题——赢满分

将错误答案的题号填入下表中,然后给出正确答案并分析错因。

自主纠错 错答序号 (1)第2空 (2)第2空 (3)②中第3空 (3)③中第2空 正确答案 不会 76 10/13 1/48 失分探因 没有理解题干中“Ⅰ的染色体和Ⅱ的染色体在减数分裂中不会相互配对”的含义,因此不知道秋水仙素处理后是纯合子 审题不仔细,注意是“有丝分裂后期” 误将“F2代产黄色种子植株中杂合子的比例”当做“F2代中产黄色种子植株杂合子的比例” 误将RRr产生配子的比例认为RR∶r∶Rr∶R=1∶1∶1∶1 【冲关必备】

寻根究源——挖深度

(1)为什么用秋水仙素处理后的异源二倍体植株自交后代不发生性状分离?

提示:细胞分裂间期染色体复制,姐妹染色单体上的基因相同,由于异源二倍体中无同源染色体,秋水仙素处理后染色体加倍,植株为纯合子,纯合子自交后代不发生性状分离。 (2)为什么不选取伸长区观察细胞的有丝分裂?有丝分裂DNA数目、染色体数目加倍分别发生在哪些时期?

提示:伸长区的细胞不再分裂;DNA数目加倍发生在有丝分裂间期,染色体数目加倍发生在有丝分裂后期。

(3)如何确定“三体”产生配子的种类及其比例?

提示:二倍体生物中某同源染色体有三条,称为“三体”。三体在形成配子时,异常的(三条互为同源染色体)染色体其中任意两条随机联会,然后分离,多出的一条随机分配到细胞的一极。所以:①AAA的个体,产生的配子类型及比例为AA∶A=1∶1;②Aaa的个体,产生的配子类型及比例为A∶a∶Aa∶aa=1∶2∶2∶1;③AAa的个体,产生的配子类型及比例为A∶a∶Aa∶AA=2∶1∶2∶1

思维发散——拓宽度

(1)常见的五种育种方式的变异原理是什么?(从育种的角度思考) 提示: 方式 原理 杂交育种 基因重组 诱变育种 基因突变 单倍体育种 染色体变异 多倍体育种 染色体变异 转基因育种 基因重组 (2)减数分裂异常会导致子代染色体数目变异。以“一个基因型为AaBb的精原细胞”为例,其产生了一个AaB的精细胞,则可能是减数第几次分裂异常导致的?判断依据是什么?另外三个精细胞的基因型分别是什么?从中能得到什么规律?(从遗传的细胞学基础角度思考) 提示:减Ⅰ异常,因为A、a是等位基因,位于同源染色体上;另外三个精细胞为AaB、b、b; 规律为:配子中有等位基因(不考虑交叉互换和基因突变),说明同源染色体未分开,为减Ⅰ异常;配子中有相同的基因,说明姐妹染色单体未分开,为减Ⅱ异常。

冲关集训

1.(2016·安徽淮南一模)正常的水稻体细胞染色体数为2n=24。现有一种三体水稻,细胞中7号染色体的同源染色体有三条,即染色体数为2n+1=25。如图为该水稻细胞及其产生的配子类型示意图(6、7为染色体标号;A为抗病基因,a为非抗病基因;①～④为四种配子类型)。已知染色体数异常的配子(①、③)中雄配子不能参与受精作用,其他配子均能参与受精作用。请回答:

(1)若减数分裂过程没有发生基因突变和染色体交叉互换,且产生的配子均有正常活性,配子④的7号染色体上的基因为 ,四种类型配子的比例为①∶②∶③∶④= 。

(2)某同学取该三体的幼嫩花药观察减数分裂过程,若某次级精母细胞形成配子①,该次级精母细胞中染色体数为 。

(3)现有非抗病水稻(aa)和该三体抗病水稻(AAa)杂交,已测得正交实验的F1抗病水稻∶非抗病=2∶1。请预测反交实验的F1中,非抗病水稻所占比例为 ,抗病水稻中三体所占比例为 。

解析:(1)减数分裂时,三体AAa产生的配子种类及比例为AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2。所以配子④的7号染色体上的基因为A。

(2)若某次级精母细胞形成配子①,说明配子中多一条7号染色体,该次级精母细胞中染色体数为13或者26(减数第二次分裂后期)。 (3)由题意可知,若非抗病水稻(aa)做母本、三体抗病水稻(AAa)做父本杂交,由于异常雄配子不能参与受精作用,其所得F1抗病水稻∶非抗病水稻=2∶1。因此正交实验为aa做母本,AAa做父本。AAa做母本,aa做父本,为反交。三体AAa产生的雌配子种类及比例为AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,aa产生的精子为a,两者杂交,后代基因型及比例为:AAa∶Aaa∶Aa∶aa=1∶2∶2∶1,表现型比例为抗病∶非抗病=5∶1,所以非抗病水稻所占比例为1/6,抗病水稻中三体所占比例为3/5。

答案:(1)A 1∶1∶2∶2 (2)13或26 (3)1/6 3/5

2.(2014·全国Ⅰ卷,T32)现有两个纯合的某作物品种:抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种,已知抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性,但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题:

(1)在育种实践中,若利用这两个品种进行杂交育种,一般来说,育种目的是获得具有 优良性状的新品种。

(2)杂交育种前,为了确定F2的种植规模,需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果,需要满足3个条件:条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;其余两个条件是

。

(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件,可用测交实验来进行检验。请简要写出该测交实验的过程。

解析:(1)杂交育种的目的是获得同时具备两种优良性状的个体,即抗病矮秆的新品种。(2)杂交育种的原理是基因重组,若控制两对相对性状的基因的遗传遵循基因的自由组合定律,则这两对相对性状应分别受一对等位基因控制,且两对基因必须位于两对同源染色体上。(3)先由纯合的抗病高秆和感病矮秆杂交得到抗病高秆的杂合子,再与感病矮秆(隐性纯合子)杂交,如果后代出现抗病高秆∶感病高秆∶抗病矮秆∶感病矮秆=1∶1∶1∶1的性状分离比,则可说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。 答案:(1)抗病矮秆

(2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对性状的基因位于非同源染色体上

(3)将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交,产生F1,让F1与感病矮秆 杂交。

3.(2016·河南洛阳模拟)金鱼草是常见的瓶插花卉植物。细胞中NR基因控制乙烯受体的合成,反义NR基因转录的mRNA能和NR基因转录的mRNA杂交,影响NR基因的表达。请回答下列问题:

(1)将二倍体金鱼草诱导为四倍体金鱼草时,常用 诱导染色体倍增,对细胞内染色体进行倍性鉴定时,需观察处于 期的细胞。

(2)金鱼草的花色由E、e基因控制,E基因从多到无决定了花色由白、微红、淡红、红和浓红的变化。由二倍体(Ee)诱导得到的四倍体,其产生的配子种类及比例为 ,

自交后代的花色由白到浓红的比例分别为 。由此可以看出,人们更喜欢用四倍体金鱼草做瓶插的原因主要是

。

(3)转反义NR基因四倍体金鱼草细胞内,NR基因的mRNA水平 (填“增高”“降低”

或“无变化”)。转反义NR基因四倍体金鱼草,其植株的瓶插保鲜期延长的原因是

。

解析:(1)在多倍体育种过程中,由于秋水仙素可以抑制纺锤体的形成使染色体数目加倍,因此常用秋水仙素诱导染色体倍增;由于有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰,因此一般选有丝分裂中期的细胞对细胞内染色体进行倍性鉴定。

(2)金鱼草的花色由E、e基因控制,E基因从多到无决定了花色由白、微红、淡红、红和浓红的变化。由二倍体(Ee)诱导得到的四倍体的基因型为EEee。减数分裂时四个基因随机组合产生的配子种类及比例为EE∶Ee∶ee=1∶4∶1,自交后代可能有EEEE、EEEe、EEee、Eeee、eeee,因此利用棋盘格的方法可以得到,花色由白到浓红的比例分别为1∶8∶18∶8∶1。由此可以看出,人们更喜欢用四倍体金鱼草做瓶插的原因主要是花的颜色种类多。

(3)转反义NR基因四倍体金鱼草细胞内,由于反义NR基因转录的mRNA与NR基因转录的mRNA杂交,因此NR基因的mRNA水平降低。转反义NR基因四倍体金鱼草,其植株的瓶插保鲜期延长的原因是NR基因控制合成乙烯受体少,乙烯的作用减弱,花期延长。 答案:(1)秋水仙素 有丝分裂中

(2)EE∶Ee∶ee=1∶4∶1 1∶8∶18∶8∶1 花的颜色种类多

(3)降低 NR基因控制合成乙烯受体少,乙烯的作用减弱,花期延长

4.以一个有正常叶舌的小麦纯系种子为材料,进行辐射处理。处理后将种子单独隔离种植,发现其中有两株(甲、乙)的后代分离出无叶舌突变株,且正常株与突变株的分离比例均接近3∶1,这些叶舌突变型都能真实遗传。请回答:

(1)上述实验过程需要用到大量的种子,原因是基因突变具有多方向性和 性的特点。甲和乙的后代均出现3∶1 的分离比,表明辐射处理最可能导致甲、乙中各有 (填“一”“二”或“多”)个基因发生突变。

(2)下图是正常叶舌基因中的部分碱基序列,其编码的蛋白质中部分氨基酸序列为“……甲硫氨酸—丝氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—酪氨酸……”(甲硫氨酸的密码子是AUG,丝氨酸的密码子是UCU、UCC、UCA、UCG,酪氨酸的密码子是UAC、UAU,终止密码子是UAA、UAG、UGA)。研究发现,某突变株的形成是由于该片段 处(填“1”或“2”)的C∥G替换成了A∥T,结果导致基因表达时

。

(3)将甲株的后代种植在一起,让其随机传粉,只收获正常株上所结的种子,若每株的受粉率和结籽率相同,则其中无叶舌突变类型的比例为 。 (4)现要研究甲、乙两株叶舌突变是发生在一对基因上,还是分别发生在独立遗传的两对基因上,可选甲、乙后代的无叶舌突变株进行单株杂交,统计F1的表现型及比例进行判断: ①若 ,则甲、乙两株叶舌突变是发生在一对基因上; ②若 ,则甲、乙两株叶舌突变是发生在两对基因上。 请用遗传图解说明第②种情况。(基因符号用A/a,B/b表示,要求写出配子)

解析:(1)由于基因突变具有不定向性和低频性,因此诱变育种需要用到大量的种子。甲和乙的后代均出现3∶1的分离比,相当于一对相对性状的杂合子自交实验结果,因此最可能导致甲、乙各有一个基因发生突变。

(2)由分析可知,b链为模板链,1处碱基对C∥G替换成了A∥T,密码子由UCC变成UCU,编码的氨基酸序列不发生改变,2处碱基对C∥G替换成了A∥T,则转录后密码子由UAC变成UAA,UAA是终止密码子,翻译会提前结束。

(3)甲植株后代的基因型是AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,正常植株产生的卵细胞的基因型及比例是A∶a=2∶1,所受花粉的基因型及比例是A∶a=1∶1,因此甲株的后代种植在一起,让其随机传粉,只收获正常株上所结的种子,若每株的受粉率和结籽率相同,则其中无叶舌突变类型的比例为aa=1/3×1/2=1/6。

(4)①如果甲、乙两株叶舌突变是发生在一对基因上,则甲、乙后代中无叶舌的基因型是aa、aa,杂交后代都是aa,表现为无叶舌。

②如果甲乙两株叶舌突变是发生在两对基因上,则甲、乙后代中无叶舌的基因型是aaBB、AAbb,杂交后代的基因型是AaBb,都表现为有叶舌,遗传图解如下:

答案:(1)低频 一

(2)2 提早出现终止密码子(翻译提前终止等其他类似叙述也可) (3)1/6 (4)①F1全为无叶舌突变株 ②F1全为正常叶舌植株 遗传图解:

5.番茄的紫株和绿株由6号染色体上一对等位基因(E,e)控制,正常情况下紫株与绿株杂交,子代均为紫株。育种工作者将纯合紫株A用X射线照射后再与绿株杂交,发现子代有2株绿株(绿株B),其他均为紫株。绿株B出现的原因有两种假设: 假设一:X射线照射紫株A导致其发生了基因突变。

假设二:X射线照射紫株A导致其6号染色体断裂,含有基因E在内的片段丢失(注:一条染色体片段缺失不影响个体生存,两条染色体缺失相同的片段个体死亡)。现欲确定哪个假设正确,进行如下实验:

将绿株B与正常纯合的紫株C杂交,F1再严格自交得F2,观察F2的表现型及比例,并做相关结果分析:

(1)若F2中紫株所占的比例为 ,则假设一正确,若F2中紫株所占的比例为 ,则假设二正确。

(2)假设 (填“一”或“二”)还可以利用细胞学方法加以验证。操作时最好选择上述哪株植株? 。可在显微镜下对其有丝分裂中期细胞的染色体进行观察和比较;也可对其减数分裂四分体时期细胞的染色体进行观察和比较,原因是

。

解析:(1)假设一:紫株A变异后与绿株(ee)杂交,后代有绿株出现,说明紫株A的基因型为Ee,绿株B的基因型为ee。绿株B(ee)与正常纯合的紫株C(EE)杂交,F1的基因型为Ee;F1自交得到F2,F2中紫株(E )所占的比例应为3/4。

假设二:若紫株A染色体片段缺失,则子代绿株B的一条染色体缺失含有基因E的片段,其能产生2种配子,一种配子含有基因e,另一种配子6号染色体缺失含E的片段。该绿株B与正常纯合的紫株C(EE)杂交,F1有两种基因型(比例相等)即Ee和E(缺失一条染色体片段的紫株);F1自交得到的F2,由于两条染色体缺失相同的片段的个体死亡,所以F2中紫株所占比例应为6/7。

(2)基因突变是在显微镜下无法观察到,而染色体变异可在显微镜下观察到,所以假设二可以通过细胞学的方法来验证,即在显微镜下观察绿株B细胞有丝分裂或减数分裂过程中的染色体。如果观察减数

分裂时的细胞,可以观察联会的6号染色体是否相同;如果观察有丝分裂时的细胞,应选择中期的细胞进行观察,因为此时染色体的形态和数目最清晰,然后可以通过染色体组型分析比较6号染色体是否 相同。

答案:(1)3/4 6/7 (2)二 绿株B 相应阶段染色体形态固定、清晰,并且同源染色体联会,便于观察其结构的完整性

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