变异、育种与进化(含基因频率计算)

1、变异、育种与进化(含基因频率计算)【命题猜想】【猜想1】(2013齐齐哈尔二模)回答下列有关生物遗传和进化的问题。(1) 现代生物进化理论强调： 是物种形成的必要条件。(2) 在我国由东北虎和华南虎组成两个种群之间存在 隔离，这两个种群的基因库( “完全相同”、“完全不同”、“不完全相同”)。(3) 下图表示乙醇进入人体后的代谢途径，如果能将乙醇转化为乙酸的人号称“千杯不醉”，而转化为乙醛的人俗称“红脸人”，不能转化的人俗称“白脸人”。基因A基因hI |梅1乙醇*乙醛*乙酸乙醇在人体的代谢谴径示意图 “红脸人”的基因型有 种，“白脸人”的基因型是： 。 假如一对俗称“红脸人”的夫妇所生子女中，

2、有1个“千杯不醉”和1个“白脸人”，则该夫妇再生一个号称“千杯不醉”女儿的概率是 。 根据乙醇进入人体后的代谢途径，可说明基因 ，进而控制生物性状。解析(1)现代生物进化理论强调，“隔离”是物种形成的必要条件。(2) 我国东北虎与华南虎因地理隔离，构成两个种群，两种群的基因库不完全相同。(3) 由图示信息知，A_B_可转化为乙醛，A_bb可转化为乙酸，则 “红脸人”的基因型有4种，“白脸人”的基因型应为aaB_及aabb。 “红脸人” (A_B_)夫妇所生子女中，有 1个A_bb和一个aaB_或aabb的孩子，则该1夫妇的基因型为AaBb，他们再生一个“千杯不醉”女儿的概率为12 1 3x A

3、abb + AAbb =云。 据乙醇进入人体后的代谢途径可表明基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状。3答案 (1)隔离 (2)地理 不完全相同4 aaBB、aaBb、aabb32 通过控制32酶的合成来控制代谢过程【猜想2】(2013浙江省衢州模拟)百合(二倍体，2n = 24)是多年生草本植物，野生粉色百合中存在少量绿色个体，研究者发现，绿色百合细胞液呈弱酸性，而色素在此环境中表现 为绿色，生理机制如下：入进泡 一液 R（1）基因R的立体结构是 ，图中a过程所需要的原料是 ，蛋白R应该是一种蛋白。（2）研究发现，野生粉色百合的细胞中存在一种mRNA无法与核糖体结合，该 mR

4、NA与R基因所转录的 mRNA序列相似。下图为两种 mRNA的差异部分对比，由此推测少量绿色个体出现的变异类型是，该mRNA无法与核糖体结合的原因是AUG :甲硫氨酸（起始），GAU :天冬氨酸，GAC :天冬氨酸，AUU :异亮氨酸R 基因转录的 mRNA CCAUGUUCACGGAUAAGCCC 粉百合中相似基因CCAUUUUCACGGACAAGCCC 转录的mRNA含基因H的百合，香味浓烈，其等位基因h,不能合成芳香油，无香味。降低百合香味是育种者试图实现的目标。基因R可抑制百合香味，且这种抑制具累加效应（抑制由强到弱依次表现为清香、芳香、浓香 ），两对基因独立遗传。现有一批芳香型百合，

5、请用 这批百合，在最短时间内，利用杂交育种获得一批清香型、能稳定遗传的百合。用遗传 图解表示育种过程，并用简单的文字说明。（不要求写配子）解析（1）基因R的化学本质为 DNA分子上有遗传效应的片段，其立体结构是规则的双螺旋结构；图示a过程为转录，其原料为核糖核苷酸；图中显示蛋白R有利于H +进入液泡，则R应该是一种载体蛋白。比较两种RNA显示，其差异在于一个碱基U，由此推测少量绿色个体出现的变异类型是基因突变；该 mRNA无法与核糖体结合的原因可能是缺乏起始密码（AUG）。由题干信息知，育种材料为芳香型 HhRr，育种方法为 “杂交育种”，可先让芳香型 植株杂交，得Fi，从Fi中选择芳香型H_

6、Rr，分别让其自交，若自交后代无 “无香型” 出现，则可确认所选芳香型为 HHRr，此类芳香型植株的自交子代 （Fi）中的清香型百合即 为育种目标。答案（1）规则的双螺旋结构核糖核苷酸 载体(2) 基因突变 缺乏起始密码，而起始密码与核糖体结合有关(3) 芳香型 芳香型HhRrHhRrF1 H_rrH_RrRRhh_ _(3hhR_ : 1hhrr)浓香型芳香型清香型无香型芳香型芳香型P HHRrHHRrF1HHrrHHRrHHRR浓香型芳香型清香型让芳香型百合自交，若Fi中没有无香型百合说明该芳香型百合基因型为HHRr ,取其Fi中的清香型百合即可。【猜想3】(2013湖南十二校联考)果蝇的

7、红眼(A)对白眼(a)是显性，长翅(B)对残翅(b)是显 性。科学家现用红眼长翅雌果蝇和红眼长翅雄果蝇，子代的雄果蝇中，红眼长翅：红眼残翅：白眼长翅：白眼残翅=3 ： 1 ： 3 : 1，雌果蝇中红眼长翅：红眼残翅=3 ： 1。分析回答下列问题。(1) 亲本的基因型是 。(2) 雄性亲本的一个精原细胞产生的精细胞的基因型是 。(3) 若对雌性亲本测交，所得子代雌雄的比例为 ，子代雌性个体中与母本基因型相同的个体占 。(4) 果蝇的雌雄性别可以通过一定的外观特征来区分，科学家在研究时发现一对正常的直毛果蝇交配，子代中出现了一只分叉毛雄蝇。假设控制分叉毛的基因位于常染色体上并 且在该分叉毛雄蝇形成

8、之前还没有控制分叉毛的基因存在于该果蝇种群的基因库中。利用该分叉毛雄蝇来推测出现分叉毛性状可能的原因。(一) 提出假设：，。(二) 设计实验：将该分叉毛雄蝇与亲代直毛果蝇回交，观察其子代毛型的表现型。(三) 可能的实验结果及相应的结论为：长翅雌果蝇的基因型为BbXAXa,红眼长翅雄果蝇的基因型为BbXAY。雄性亲本的一个精原细胞产生的精细胞的基因型为BXa、bY或bXA、BY。若对雌性亲本测交（BbXAXaX bbXaY），则子代雌雄的比例为 1 : 1 ,子代雌性个体中与11 1母本基因型（BbXAxa）相同的个体占2BbX 2XAXa = 4。（4）该分叉毛雄蝇出现的原因可能为隐性突变或显

9、性突变纯合子或显性突变杂合子。让该分叉毛雄蝇与亲代直毛果蝇回交，若该分叉毛性状源自隐性突变，则该分叉毛雄蝇基因型为bb,直毛基因型为 BB，则回交子代全为直毛；若该分叉毛性状源自显性突变纯合子，则回交子代（BB X bb）全为分叉毛；若该分叉毛性状源自显性突变杂合子，则回交（Bb X bb）子代应为既有直毛，又有分叉毛。答案 （1）BbXAxaX BbXAY （2）BX A、bY 或 bXA、BY1 1 : 14（4）（ 一 ）提出假设：分叉毛雄蝇为隐性突变分叉毛雄蝇为显性突变纯合子分叉毛雄蝇为显性突变杂合子（三）实验预期结果及相应结论为： 如果后代全为直毛，则假设成立，即分叉毛雄蝇为隐性突变

10、 如果后代全为分叉毛，则假设成立，即分叉毛雄蝇为显性突变纯合子 如果后代既有直毛，又有分叉毛，则假设成立，即分叉毛雄蝇为显性突变杂合子 【猜想4】（2013浙江省高考模拟冲刺卷）水稻花为两性花，风媒传粉，花小，杂交育种工作量巨大。水稻的紫叶鞘对绿叶鞘完全显性，受一对等位基因控制（设为A和a）。现有紫叶鞘（甲）和绿叶鞘（乙）两个纯系水稻品种，将甲、乙两种种子间行种植。叶片叶稱（1）若要获得甲为父本乙为母本的杂交种子，需对母本植株进行 （操作）并套袋隔离，待父本植株花粉成熟后人工授粉并进行（操作）。种子成熟后收获（填“甲”或“乙”）植株上结的种子即为杂交种子，其基因型为 ，播 种这些种子所得的幼苗

11、表现型为 ，若某次实验的这些幼苗出现了性状分离，原因可能是。（2）若间行种植后自然生长，待种子成熟后，收获乙品种植株上的种子播种，长出的幼苗将会出现紫叶鞘和绿叶鞘两种表现型。其中 性状幼苗是乙的自交后代，请用遗传图解解释你的判断。（3）由于甲、乙两品系各有一些不同的优良性状，研究者欲以此为基础培育优良杂种。请 你设计一个简便易行的方法实现甲、乙间的杂交，获得杂种植株。你的方案是：解析（1）欲获得杂交种，应对母本进行去雄及套袋处理，且人工授粉后再套袋处理，种子成熟后收获母本植株（乙）上所结的种子即杂交种子，其基因型为Aa，播种这些种子所得的幼苗为紫叶鞘，若实验过程中子代有性状分离，则可能是由于操

12、作失误导致部分自 交。间行种植品种乙植株上的种子既有自交产物，又有杂交产物，其中绿叶鞘性状幼苗是乙的自交子代。（3）欲获得杂种植株，可将甲、乙间行种植令其自然传粉，收获乙植株上的种子，种植， 观察，在苗期根据叶鞘颜色选苗，保留紫叶鞘幼苗即为杂种植株。答案（1）去雄 套袋隔离 乙 Aa紫叶鞘 由于操作失误（如没有全部套袋隔离、母 本去雄不彻底等）造成母本发生了部分自交绿叶鞘遗传图解如下PAA （c/） x aa （?）P 综叶梢紫叶鞘绿叶鞘F 绿叶鞘（自交后代）Aa紫叶鞘（杂交后代）（3 ）将甲乙间行种植，令其自然传粉，收获乙植株上的种子，种植，在苗期根据叶鞘颜色 选苗，保留紫叶鞘幼苗即为杂种植

13、株【猜想5】 下图1显示了某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。种群中每只甲虫都有相应的基因型，A和a这对等位基因没有显隐性关系，共同决定甲虫的体色，甲虫体 色的基因型和表现型如图 2所示，请据图回答下列问题。她理郦障种群2图】种群的边界黑色灰色0浅黑:W"杂色主要的皐因型利衣现型不同体色的甲虫体现了生物多样性中的 多样性。(2)在种群中出现了基因型为 A ' A的甲虫，A '基因最可能的来源是。该来源为生物进化 。A ' A个体的出现将会使种群基因库中的 发生改变。(3)图中箭头表示通过迁移，两个种群的基因库之间有机会进行 。由此可知，种群1和种群2之间不

14、存在。(4) 根据图1两个种群中不同体色的甲虫分布比例，可以初步推测出处于工业污染较为严重的环境中的是种群 ，该环境对甲虫的生存起到了 作用。(5) 若图1中两个种群的相关基因型种类和个体数如下表所示:种群1基因型AATTAaTTaaTTAATtAaTtaaTtAAttAattaatt总数个体数2022420123982100种群2基因型AATTAaTTaaTT个体数19616836400 种群1的全部个体所含的全部基因，是这个种群的 。 种群1的基因A的频率为。 已知表中种群 2每个个体有2X 104个基因，每个基因的突变几率都是105,则该种群中出现突变的基因数是 。解析(1)生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，不同体色的甲虫体现了生物多样性中的遗传多样性。(2)A '基因最可能的来源是基因突变，该来源为生物进化提供原材料。A ' A个体的出现将会使种群 1基因库中的基因频率发生改变。(3)图中箭头表示通过迁移，两个种群的基因库之间有机会进行基因交流，从而也说明种群1和种群2之间不存在地理(生殖)隔离。(4)两个种