2012生物高考《遗传学推理实验设计题专项训练》

遗传学推理实验设计题专项训练 2显性性状与隐性性状的判定 2.石刁柏（嫩茎俗称芦笋）是一种名贵蔬菜，为 XY 型性别决定的雌、雄异株植物。野生型石刁柏叶 窄，产量低。在某野生种群中，发现生长着少数几株阔叶石刁柏（突变型） ，雌株、雄株均有，雄株 的产量高于雌株。 （1）要大面积扩大种植突变型石刁柏，可用_来大量繁殖。有人认为阔叶突变 型株是具有杂种优势或具有多倍体特点的缘故。请设计一个简单实验来鉴定突变型的出现是基因突 变还是染色体组加倍所致？ _ _ （2）若已证实阔叶为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变、二是隐性突变，请设计一个简单实验 方案加以判定。 （要求写出杂交组合，杂交结果，得出结论） _ _ （3）若已证实为阔叶显性突变所致，突变基因可能位于常染色体上，还可能位于染色体上。请设计一 个简单实验方案加以判定（要求写出杂合组合，杂交结果，得出结论） _ _ （4）同为突变型的阔叶石刁柏，其雄株的产量与质量都超过雌株，请你从提高经济效益的角度考虑提出 两种合理的育种方案（用图解表示） 。 （5）野生石刁柏种群历经百年，窄叶基因频率由 98变为 10，则石刁柏是否已发生了生物的进化， 为什么？ _。 3纯合体与杂合体的判定 3.3 支试管分别装有红眼雄果蝇和两种不同基因型的红眼雌果蝇，还有 1 支试管内装有白眼果蝇。请利用 实验条件设计最佳方案，鉴别并写出上述 3 支试管内果蝇的基因型（已知红眼对白眼为显性，显性基 因用 B 表示） 。 4常染色遗传和伴 X 染色体遗传的判定 4 1、一只雌鼠的一条染色体上的某基因发生了突变, 使野生型形状变为突变型性状.该雌鼠与野生型雄鼠 杂交, 雌雄个体均既有野生型, 又有突变型. ( 1).在野生型和突变型这对相对性状中,显性性状是 _ ,隐性性状是. (2).根据上述杂交实验的结果能否确定突变基因在 X 染色体还是常染色体上 ,请简要说明推断过程? 2 。 (3)若根据上述杂交实验不能确定突变基因在 X 染色体上,还是在常染色体,若要通过一次杂交实验鉴别突 变基因在 X 染色体还是在常染色体上, 请设计实验说明实验方法.预期和结论,并写出遗传图解. 4.2、已知果蝇中，灰身与黑身是一对相对性状(显性基因用 A 表示，隐性基因用 a 表示)；直毛与分叉毛 是一对相对性状(显性基因用 F 表示，隐性基因用 f 表示)。两只亲代果蝇杂交，子代中雌蝇表现型比 例与雄蝇表现型比例如图所示。 (1)控制直毛和分叉毛的基因位于_上，判断的主要依据是 (2)若实验室有纯合的直毛和分叉毛雌、雄果蝇亲本，请通过一代杂交试验确定这对等位基因是位于常染 色体上还是 X 染色体上?说明推导过程。 (3)果蝇中刚毛基因(B)对截刚毛基因(b)为完全显性，若这对等位基因位于 x、Y 染色体的同源区段上， 则刚毛雄果蝇可表示为 ；若仅位于 x 染色体上，则只能表示为 现有各种纯种果蝇若 干，请利用一次杂交试验来推断这对等位基因是位于 X、Y 染色体上的同源区段还是仅位于 X 染色体 上。 写出遗传图解，并简要说明推断过程。 5两对基因是否符合孟德尔遗传规律的判定 5.果蝇的残翅（b）对正常翅（B）为隐性，后胸变形（h）对后胸正常（ H）对隐性，这两对基因分别位 于 II 号与 III 号常染色体上。现有两个纯种果蝇品系：残翅后胸正常与正常翅后胸变形。设计一个实验 来验证这两对基因位于两对染色体上。 6生物性别决定 6.玉米植株的性别决定受两对基因（Bb，Tt）的支配，这两对基因位于非同源染色体上。玉米植株的 性别和基因型的对应关系如下表，请回答下列问题： 3 基因型 B 和 T 同时存在 （B T ） T 存在，B 不存在 （bbT ） T 不存在 （ B tt 或 bbtt） 性别 雌雄同株异花 雄株 雌株 （1 ）基因型为 bbTT 的雄株与 BBtt 的雌株杂交，F 1 的基因型为 ，表现型为 ；F 1 自交， F2 的性别为 ，分离比为 。 （2 ）基因型为 的雄株与基因型为 的雌株杂交，后代全为雄株。 （3 ）基因型为 的雄株与基因型为 的雌株杂交，后代的性别有雄株和雌株，且 分离比为 1：1。 7环境因素(外因)和遗传因素(内因) 对生物性状影响的实验设计 7.番茄（2n=24）的正常植株（A）对矮生植株（a）为显性，红果（B）对黄果（b）为显性，两对基因独 立遗传。请回答下列问题 ： （1 ）现有基因型 AaBB 和 aaBb 的番茄杂交，其后代的基因型有 种， 基因型的植株自交产 生的矮生黄果植株比例最高，自交后代的表现型及比例为 。 （2 ）在AAaa 杂交种中，若 A 基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，产生的雌配子 染色体数目为 ，这种情况下杂交后代的株高表现型可能是 。 （3 ）假设两种纯和突变体 X 和 Y 都是由控制株高的 A 基因突变产生的，检测突变基因转录的 mRNA，发 现 X 的第二个密码子中第二碱基由 C 变为 U，Y 在第二个密码子的第二碱基前多了一个 U。与正常 植株相比，突变体的株高变化可能更大，试从蛋白质水平解释原因： 。 （4 ）转基因技术可以使某基因在植物体内过量表达，也可以抑制某基因表达。假设 A 基因通过控制赤霉 素合成来控制番茄的株高，请完成如下实验设计，以验证假设是否成立。 实验设计：（借助转基因技术，但不要求转基因的具体步骤） a分别测定正常和矮生植株的赤霉素含量和株高 b ； c 。 支持上述假设的预期结果： 。 若假设成立，据此说明基因控制性状的方式： 。 8育种过程的实验设计 8 玉米籽粒的胚乳黄色（A ）对白色（a）为显性，非糯（B）对糯（b）为显性。两对性状自由组合，今有 两种基因型纯合的玉米籽粒，其表现型分别为：黄色非糯、白色糯。 （1 ）请用以上两种玉米籽粒作为亲本，通过杂交试验获得 4 种籽粒表现型分别为黄色非糯、黄色糯、白 色非糯、白色糯，比例接近 1:1:1:1（用遗传图解回答） （4 分） 。 4 若亲本不变，要获得上述 4 种籽粒，但比例接近 9:3:3:1，则这个杂交试验与前一个杂交试验的主要区 别是什么？（用文字回答） （4 分） （2 ）如果上述白色糯玉米不抗某种除草剂、纯合黄色非糯玉米抗该除草剂，其抗性基因位于叶绿体 DNA 上，那么，如何用这两种玉米作亲本通过杂交试验获得抗该除草剂的白色糯玉米？（4 分） （3 ）现有多株白色糯玉米，对其花粉进行射线处理后，再进行自交。另一些白色糯玉米植株，花粉不经 射线处理，进行自交。结果，前者出现黄色糯籽粒、后者全部结白色糯籽粒。由此可推测，黄色籽 粒的出现是基因发生 的结果，其实质是射线诱发 的分子结构 发生了改变。 （4 ）在适宜时期，取基因型杂合黄色非糯植株（体细胞染色体为 20 条）的花粉进行离体培养，对获得 的幼苗用 进行处理，得到一批可育的植株，其染色体数为 ，这些植株均自交， 所得籽粒性状在同一植株上表现 （一致、不一致） ，在植株群体中表现 （一致、不一致） 。 （5 ）采用基因工程技术改良上述玉米的品质时，选用大豆种子贮藏蛋白基因为目的基因。该目的基因与 作为 的质粒组装成为重组 DNA 分子时，需要用 和连接酶。为便于筛选获得了目 的基因的受体细胞，所用的质粒通常具有 。将目的基因导入离体的玉米体细胞后，需 要采用 技术才能获得具有目的基因的玉米植株。 变异 9.阅读下列材料，回答有关问题： 在两栖类的某些蛙中，雄性个体的性染色体组成是 XY，雌性个体的性染色体组成是 XX。如果让它们的蝌蚪在 20下发育时，雌雄比率 约为 11。如果让这些蝌蚪在 30 下发育时，不管它们具有什么性染色体，全部发育成雄性。那么较高的温度是否改变了 发育着的蝌蚪（XX）的性染色体而使之改变性状, 还是只改变 了性别的表现型呢？ （1）请 你设计实验来证明这一 问题。 （只说出大体操作思路即可） 材料、用具：同一双亲产生的适量的蛙受精卵、相同的饲料、显微镜、各种试剂等。 实验步骤： 取同一双 亲产 生的适量的蛙受精卵 ； 随机 选取若干只成蛙 编号（如 110）， ； 显微 镜下观 察染色体组成，并进一步做染色体组型分析（ 观察性染色体组成）及统计； 预期 实验结 果： a ； b ； （2）不同温度条件下发育出的蛙的性 别表现有差异， 这说明： ； （3）若温度只改变了蛙的表现 型， 则 30条件下发育成的雄蛙在其 产生生殖细胞的过 程中，细胞中含有 X 染色体最多为 条；若其中含 XX 的雄蛙与正常条件 5 下发育成的雌蛙交配，在一般条件下后代性别有 种。 （4）由蛙受精卵发育成蝌蚪大体 经过的阶段主要是： ； 在蛙的整个生命进程中，其细 胞分化在 时 期达到最大限度。 （5）青蛙依靠捕食昆虫等小动 物生活，据此推 测它的消化液中含有的消化 酶主要是（答 出两种即可）： 。在生 态系统中，青蛙通常属于 级消费 者。 10、遗传中的多基因一效现象 10 请回答下列关于小麦杂交育种的问题： （1 ） 设小麦的高产与低产受一对等位基因控制，基因型 AA 为高产，Aa 为中产，aa 为低产。抗锈病与 不抗锈病受另一对等位基因控制（用 B、b 表示） ，只要有一个 B 基因就表现为抗病。这两对等位 基因的遗传遵循自由组合定律。现有高产不抗锈病与低产抗锈病两个纯种品系杂交产生 F1，F 1 自 交得 F2。 F2 的表现型有 种，其中能稳定遗传的高产抗锈病个体的基因型为 ，占 F2 的比例为 。 选出 F2 中抗锈病的品系自交得 F3，请在下表中填写 F3 各种基因型的频率。 基因型及基因型频率 子代 BB Bb bb F3 （2 ）另假设小麦高产与低产由两对同源 染色体上的两对等位基因（E 与 e，F 与 f） 控制，且含显性基因越多产量越高。现有 高产与低产两个纯系杂交得 F1，F 1 自交得 F2，F 2 中出现了高产、中高产、中产、中 低产、低产五个品系。 F2 中，中产的基因型为 。 请在右图中画出 F2 中高产、中高产、中产、中低产、低产五个品系性状分离比的柱状图。 11.系谱图计算： 11.1 下图为甲种遗传病（基因为 A、a）和乙种遗传病（基因为 B、b）的家系图。其中一种遗传病基因位 于常染色体上，另一种位于 X 染色体上。请回答以下问题（概率用分数表示） 。 （1）甲种遗传病的遗传方式为_。 （2）乙种遗传病的遗传方式为_。 7 6 5 4 3 2 1 低产 中低产 中产 中高产 高产 6 （3）-2 的基因型及其概率为 。 （4）由于-3 个体表现两种遗传病，其兄弟-2 在结婚前找专家进行遗传咨询。专家的答 复是：正常女性人群中甲、乙两种遗传病基因携带者的概率分别为 1/10 000 和 1/100； H 如果是男孩则表现甲、乙两种遗传病的概率分别是_，如果是女孩则表 现甲、乙两种遗传病的概率分别是_；因此建议 _ _。 11.2 请回答下列有关遗传的问题。 （1）人体 X 染色体上存在血友病基因，以 Xh表示，显性基因以 XH表示。下图是一个家族系谱图，请据 图回答： 1）若 1 号的母亲是血友病患者，则 1 号父亲的基因型是 。 2）若 1 号的双亲都不是血友病患者，则 1 号母亲的基因型是 。 3）若 4 号与正常男性结婚，所生第一个孩子患血友病的概率是 。若这对夫妇的第一个孩子是 血友病患者，再生一个孩子患血友病的概率是 。 （2）红眼（A） 、正常刚毛（B）和灰体色（D）的正常果蝇经过人工诱变产生基因突变的个体。下图表示 该突变个体的 X 染色体和常染色体及其上的相关基因。 1）人工诱变的物理方法有 。 2）若只研究眼色，不考虑其他性状，白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，F 1雌雄果蝇的表现型及其比例 是 。 3）基因型为 ddXaXa和 DDXAY 的果蝇杂交，F 1雌雄果蝇的基因型及其比例是 。 4）若基因 a 和 b 的交换值为 5%，现有白眼异常刚毛的雌果蝇与正常雄果蝇杂交得到 F1，F 1雌果蝇所 产生卵细胞的基因型的比例是 XAB：X Ab：X aB：X ab= ： ： ： 。 12.基因频率计算 12.1 人体的排泄具有强烈气味的甲烷硫醇的生理现象是受常染色体隐性基因 m 控制的，正常现象受常染 色体显性等位基因 M 控制的。如果在冰岛的人群中 m 的频率为 0.4，试问：在一双亲都正常，有 3 个 孩子的家系中有 2 个正常男孩和一个患病女孩的概率是多少？ 12.2 通过抽样调查发现血型频率（基因型频率）：A 型血（I AIA，I Ai）的频率=0.45；B 型血（I BIB，I Bi）的频率=0.13；AB 型血（I AIB）的频率=0.06；O 型血（ii）=0.36。试 计算 IA、I B、I 的基因频率。 7 答 案 1.（1）将绿茎玉米和紫茎玉米进行正交和反交（1 分） ，观察子代植株茎的颜色（1 分） 。 无论正交反交，两者子代茎的颜色一致，则为核基因控制（1 分） 。 无论正交反交，两者子代茎的颜色都随母本，则为质基因控制（1 分） 。 正交、反交后代表现型全部与母本一致，说明是细胞质基因控制（1 分） ，否则就不是细胞质基因 控制（1 分） 。 （2） 全为绿色 aa 隐 AA 显 Aa 2.（1）植物组织培养 取根尖分生区制成装片，显微观察有丝分裂中期细胞内染色体数目。若观察 到染色体增倍，则属染色体组加倍所致；否则为基因突变所致（2 分） （2）选用多株阔叶突变型石刁柏雌、雄相交。若杂交后代出现了野生型，则为显性突变所致；若杂交后 代仅出现突变型，则为隐性突变所致（2 分） 。 （2） 选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交。若杂交后代野生型全为雄株，突变型 全为雌株，则这对基因位于染色体上；若杂交后代，野生型和突变型雌、雄均有，则这对基因 位 （3） 于常染色体（2 分） 。 （4）方案一：可利用植物细胞的全能性进行组织培养（可用以上下图解表示，2 分） 方案二：可利用单倍体育种获得纯合的 XX 植株和 YY 植株，再让其杂交产生大量的雄株（可用以下 图解表示，2 分） （5）已进化。生物进化的实质在于种群基因频率的改变（2 分） 。 3答案：先根据第二性征鉴别 4 支试管内果蝇的性别，若某试管内为红眼雄性果蝇，则该试管内果蝇基 因型为 XBY；再用白眼雄性果蝇（X bY）分别与另两支试管内的红眼雌性果蝇交配。若后中出现性状 分离，则该试管中果蝇的基因型为 XBXb；若后代中不出现性状分离，则该试管中果蝇的基因型为 XBXB。 4.1、 （1）突变型 野生型 脱 分化 雄株 组织 酶处理 雄株的 分离原 生质体 愈伤 组织 分化 大量的 雄株植株 秋水仙素 雄株 花粉 杂交含 X 单倍体植株 含 Y 单倍体植株 秋水仙素 XX 植株 YY 植株 大量的 XY 植株离体 培养 8 （2 ）不能，因为无论常染色体的 Bb X bb 杂交组合（设突变型为 B） ，还是伴 X 的 XBXb X XbY 杂交组 合都能产生上述结果.不能判断出是常染色体还是伴 X 遗传 （3 ）从上述子代中选择野生型雌鼠与突变型雄鼠杂交,观察统计后代的性状及性别。 若雌雄个体仍均既有野生型,又有突变型，则突变基因在常染色体上 若雌性个只有突变型，雄性个体只有野生型,，则突变基因在 X 染色体上 4.2、(1)X 染色体 直毛在子代雌、雄蝇上均有出现，而分叉毛这个性状只在子代雄蝇上出现， 由此可 以推断控制直毛与分叉毛这一对相对性状的遗传与性别相关；因为子代雄蝇中有直毛和分叉毛，所 以基因不可能在 Y 染色体上，只能位于 X 染色体上 (2)取直毛雌、雄果蝇与分叉毛雌、雄果蝇进行正交和反交(即直毛雌果蝇分叉毛雄累蝇，分叉毛雌果 蝇直毛雄果蝇)，若正交、反交后代性状表现一致则该等位基因位于常染色体上.若正交、反交后 代性状表现不一致，则该等位基因位于 X 染色体上。 或者使用隐雌显雄个体杂交。 (3)用纯种截刚毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交；若子代雄果蝇全为刚毛。则这对等位基因位于 X、Y 染 色体上的同源区段；若子一代雄果蝇全为截刚毛则这对等位基因仅位于 X 染色体上。 5、答案：将这两个纯种果蝇的雌雄个体之间交配，得 F1，F 1 自交得 F2。如果 F2 中出现 9：3 ：3：1 的表 现型之比，则遵循自由组合规律，说明这两对基因位于两对染色体上。 （将这两个 纯种果蝇的雌雄个体之间交配，得 F1，F 1 再与残翅后胸变形个体（隐性纯合体）测交得 F2。如果 F2 中出现 1：1：1： 1 的表现型之比，则遵循自由组合规律，说明这两对基因 位于两对染色体上。 ） 6 （1）BbTt，雌雄同株异花，雌雄同株异花、雄株和雌株，9 ：3：4（2）bbTT ，bbtt。 7、 （ 1） 4 aaBb 矮生红果：矮生黄果=3：1 （2 ）13 或 11 正常或矮生 （3 ） Y Y 突变体的蛋白质中氨基酸的改变比 X 突变体可能更多（或： X 突变体的蛋白质可能只有一 个氨基酸发生改变，Y 突变体的蛋白质氨基酸序列可能从第一个氨基酸后都改变） 。 （4 ） 答案一： b 通过转基因技术，一是抑制正常植株 A 基因的表达，二是使 A 基因在矮生植株过 量表达。 c 测定两个实验组植株的赤霉素含量和植株。 答案二： b 通过转基因技术，抑制正常植株 A 基因的表达，测定其赤霉素含量和株高。 c 通过转基因技术，使 A 基因在矮生植株过量表达，测定其赤霉素含量和株高。 答案二中 b 和 c 次序不做要求） 与对照比较，正常植株在 A 基因表达被抑制后，赤霉素含量降低，株高降低；与对照比较，A 基因在 矮生植株中过量表达后，该植株赤霉素含量增加，株高增加。 基因通过控制酶的合成来控制代谢途径，进而控制生物性状。 8、 （1） AABB aabb F 1 AaBb aabb F1 AaBb （1 分） AaBb：Aabb：aaBb：aabb （2 分） 1： 1： 1： 1 9 前一个实验是 F1进行测交，后一个实验让 F1进行自交（2 分） 。 （2）选择黄色非糯玉米为母本，白色糯玉米为父本进行杂交，获得 F1（2 分） 。在以为 F1母本，白色糯 玉米为父本进行杂交（2 分） ，获得的杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米（2 分） 。 答： AABB aabb F 1 AaBb aabb F1 AaBb （2 分） AaBb：Aabb：aaBb：aabb （2 分） 第二次杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米（2 分） （3）突变（1 分） ；DNA（1 分） ； （4）秋水仙素（1 分） ；20（1 分） ；一致（1 分） ；不一致（1 分） ； （5）运载体（1 分） ；限制性内切酶（1 分） ；标记基因（1 分） ；植物组织培养（2 分） 。 9（1）在 30条件下将其培养成成蛙 分别从其体内选取有分裂能力的细胞进行处理； a 被观察到的蛙的性染色体组成是 XXXY1 1 b 被观察到的蛙的性染