高考生物 考前专项拔高提分练 二　必考题型二　遗传变异

必考题型二遗传变异【真题示例】(2024·新课标全国卷T34·10分)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制①。雌性株开雌花,经人工诱雄处理可开雄花,能自交;普通株既开雌花又开雄花②。回答下列问题。(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性③,则F1瓜刺的表型及分离比是黑刺∶白刺=1∶1。若要判断瓜刺的显隐性,从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是F1个体自交,子代发生性状分离个体的性状是显性性状。(2)王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交,F1均为黑刺雌性株,F1经诱雄处理后自交得F2,能够验证这2对等位基因不位于1对同源染色体上④这一结论的实验结果是F2中黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1。(3)白刺瓜受消费者青睐,雌性株的产量高⑤。在王同学实验所得杂交子代中,筛选出白刺雌性株纯合体(子)的杂交实验思路是从F2中挑选白刺雌性株,经人工诱雄后自交,若后代不出现普通株,则该植株为纯合白刺雌性株,其自交产生的子代也是纯合白刺雌性株。【审答思维】关键信息信息转化①瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)分别由不同的等位基因决定,各自独立遗传②雌性株可以通过人工处理转为雄性进行自交,而普通株自然条件下即可自交,这一特性可用于实验中的杂交和自交步骤③说明黑刺和白刺性状的遗传可能呈现杂合状态,需要通过进一步实验确定显隐性关系④这是基于基因自由组合定律的推断,当两对等位基因分别位于两对同源染色体上时,其后代将出现典型的9∶3∶3∶1的表型比例⑤实验目的明确,即通过杂交和自交的方法,从后代中筛选出具有双隐性纯合基因型(即白刺雌性)的植株,这需要基于性状显隐性的判断和纯合子筛选的实验设计【阅卷现场】【评分细则】(1)黑刺∶白刺=1∶1(2分)F1个体自交,子代发生性状分离的个体的性状是显性性状(2分)(2)F2中黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1(2分)(3)从F2中挑选白刺雌性株,经人工诱雄后自交,若后代不出现普通株,则该植株为纯合白刺雌性株,其自交产生的子代也是纯合白刺雌性株(4分)【失分警示】1.在判断瓜刺性状的显隐性时,如果没有正确分析杂交结果,可能会错误地认为一种颜色就是显性,而忽略了杂交后代可能出现性状分离的情况。2.如果学生对基因的自由组合定律理解不透彻,可能无法准确预测杂交后代的表型比例,从而在判断基因是否位于同一对染色体时出错。3.在筛选白刺雌性株纯合体(子)的实验设计中,如果步骤不清晰、不完整或者逻辑不严密,可能会导致实验结果不准确,甚至无法得出正确结论。4.在实验中,没有提及“相同且适宜”的实验条件,可能会使实验结果受到其他环境因素的影响,从而得出错误的结论。【答题规则】规则1:明确题目要求首先,应仔细阅读题目,明确题目所问的问题和需要的答案。本题要求回答三个问题,涉及显隐性的判断、杂交实验结果分析和筛选纯合子的实验思路。规则2:回答比较类问题,要注意答案的简洁性和完整性答案应简洁明了,避免冗长或复杂的句子,注意使用规范的生物学术语和表述方式,避免使用非专业的或口语化的语言。规则3:注意细节,进行逻辑推导注意题目中的细节信息,如“雌性株开雌花,经人工诱雄处理可开雄花,能自交;普通株既开雌花又开雄花”等,这些细节可能对答题有重要影响。对于需要通过实验推导答案的问题(如第2、3问),应进行逻辑推导,确保实验的合理性和结论的正确性。角度一分离定律和自由组合定律的应用1.★★(分离定律的实质及应用)玉米(2n=20)是一年生雌雄异花同株植物,也是重要的粮食作物和饲料作物。华农887是我国适应性最广、播种面积最大的高产矮秆玉米新品种。请回答下列问题:(1)若测定玉米基因组的序列,需要对10条染色体进行DNA测序。(2)华农887是由B8和京66两品种杂交得到的。与豌豆相比用玉米进行杂交的优点是不需要去雄。(3)玉米在栽培过程中会出现单体(比正常个体少一条染色体),从可遗传变异的类型来看,单体属于染色体(数目)变异,此变异可以(填“可以”或“不可以”)用显微镜观察到。(4)若华农887在栽培过程中出现了6号单体(比正常个体少一条6号染色体),且该植株能够产生数目相等的n型和n-1型配子,则其自交后代(受精卵)的染色体组成类型及比例为2n∶(2n-1)∶(2n-2)=1∶2∶1。(5)生物体的性状是由基因与基因、基因与基因产物以及基因与环境之间相互作用,精确调控的结果。2.★★★(利用分离定律思维解决自由组合定律的问题)某自花传粉植物的花色由基因M和基因N决定,机制如图所示,其中含基因n的花粉的育性会降低。某实验小组利用纯合植株作为亲本进行了如表所示实验,不考虑致死,回答下列问题:实验组一二P红花×紫花红花×红花F1紫花紫花F2紫花∶红花=5∶1?(1)由图可知,基因与性状之间的数量关系为基因与性状之间并非简单的一一对应关系/一种性状可能由多对基因决定。(2)红花植株的基因型有4种。实验一中纯合红花亲本植株的基因型为MMnn,判断依据是实验一F1自交后代表型和比例为紫花∶红花=5∶1而不是3∶1。(3)根据实验一的结果,不能(填“能”或“不能”)证明M/m、N/n的遗传遵循自由组合定律。将实验二中的F1自交,若子代的表型及比例为紫花∶红花∶白花=15∶8∶1,则可证明该两对基因独立遗传。3.★★★★(小鼠的毛色遗传)小鼠的毛色是由小鼠毛囊中黑色素细胞合成的色素控制的,酪氨酸是合成色素的前体物,酪氨酸在酪氨酸激酶的作用下可以合成多巴醌,B基因控制酪氨酸激酶的合成,b基因无法控制酪氨酸激酶的合成,表现为白化小鼠。D基因可以表达黑色素合成酶,将多巴醌合成黑色素,d基因无法表达黑色素合成酶,多巴醌会转化成棕黄色素。B基因与D基因位于常染色体上,独立遗传。(1)为探究某只白化雌鼠是否能表达出黑色素合成酶,选用基因型为Bbdd的雄鼠与该雌鼠杂交,若子代的表型及比例为棕黄色∶白色=1∶1,说明该白化雌鼠不能表达黑色素合成酶。(2)在实验室种群中,小鼠始终自由交配,经多代培养后,种群中棕黄色小鼠占全体小鼠的比例为31.36%,黑色小鼠占全体小鼠的比例为32.64%,则B基因频率为40%(或0.4)。从该种群中随机选取一只黑色雌鼠和一只棕黄色雄鼠交配,产生的子代为白化雌鼠的概率是9/128。(3)科研人员在上述种群中发现了一只褐色雌鼠甲和一只褐色黑色相间的雌鼠乙。经过基因检测发现控制褐色性状的基因Avy的表达产物可以抑制多巴醌合成黑色素,并使多巴醌转化为褐色素。黑褐相间小鼠体内存在Avy基因的等位基因A,A基因的表达产物也可以催化合成褐色素,但受毛囊周期调控,毛囊退化时,A基因不表达,毛囊生长时,A基因表达。Avy基因表达不受毛囊周期调控。推测基因型为AvyABBDD的小鼠表型为褐色,理由是存在B基因,可以合成多巴醌,存在Avy基因,不受毛囊周期调控,始终可以抑制多巴醌合成黑色素,使多巴醌转化为褐色素。

(4)已知B基因和Avy基因分别位于1号和2号常染色体上。科研人员利用小鼠甲、小鼠乙和基因型为aaBbDd的黑色雄鼠丙(其中a基因和Avy、A基因互为等位基因,a基因不表达催化合成褐色素的酶),进行了如下杂交实验:杂交组合亲本子代表型及比例1褐色雌鼠甲×丙黑∶褐∶白=3∶3∶22黑褐相间雌鼠乙×丙黑褐相间∶黑=1∶13组合1子代某黑色雌鼠丁×黑色雄鼠丙黑∶棕黄=3∶14组合3子代某棕黄色雄鼠戊×黑褐相间雌鼠乙黑褐相间∶黑=1∶1由上述杂交结果可以推断,甲的基因型为AvyaBbDD,乙的基因型为AaBBDD。选取组合4子代中黑褐相间雌鼠与戊杂交,如果子代中非白化小鼠的表型及比例为黑褐相间∶黑色∶棕黄色=2∶1∶1,则D基因不在2号常染色体上。角度二伴性遗传的应用4.★★(基因在染色体上位置的判断)果蝇的灰身、黑身由一对等位基因A/a控制,红眼与白眼由另一对等位基因B/b控制。研究人员用相关果蝇做了如下实验,结果如表所示。回答下列问题:实验杂交组合子代一灰身白眼雄蝇×黑身红眼雌蝇灰身红眼二实验一子代中的雄蝇×黑身白眼雌蝇灰身红眼∶灰身白眼∶黑身红眼∶黑身白眼=1∶1∶1∶1(1)两对相对性状中属于隐性性状的是黑身、白眼。由实验二能(填“能”或“否”)判断A/a与B/b遵循自由组合定律,理由是根据实验二的结果可判断:实验一子代中的雄蝇能产生4种比例相等的配子。(2)为了确定控制红眼与白眼基因的位置,需要分析实验二中红眼、白眼果蝇的性别,若红眼均为雌性,白眼均为雄性,则B/b仅位于X染色体上;若红眼既有雌性又有雄性(白眼既有雌性又有雄性),则B/b位于常染色体上。(3)若B/b仅位于X染色体上,取实验一子代雌雄个体杂交,后代中灰身白眼雄果蝇的概率是3/16。5.★★★(ZW型性别决定生物遗传分析及实验设计)为研究豁眼鹅(性别决定为ZW型)绒羽颜色的遗传规律,某课题组选用4只浅褐色绒羽豁眼雄鹅和20只黄色绒羽豁眼雌鹅为亲本,杂交产生F1,观察到黄色绒羽和浅褐色绒羽1日龄雏鹅及个体数如表1;另选用40只豁眼雄鹅和200只豁眼雌鹅为亲本,构建随机交配群体,观察到子代(G1)绒羽颜色及个体数如表2。回答下列问题:表1项目黄色(只)浅褐色(只)F1♂♀♂♀810079表2项目黄色(只)浅褐色(只)G1♂♀♂♀1601151850(1)若豁眼鹅绒羽黄色和浅褐色分别由一对基因S和AL控制,则显性基因是S(或ZS),亲本浅褐色绒羽豁眼雄鹅的基因型为ZALZAL。(2)由表2数据可推知,雌鹅中基因S的基因频率约为70%(保留整数)。(3)进一步研究发现,豁眼鹅绒羽颜色还受常染色体上基因A和a的控制。若必须含基因A的个体才能表现出黄色或浅褐色绒羽,其余均表现为白色绒羽,则基因型为AaZSW和AaZALZAL的豁眼鹅杂交,后代的表型及比例为黄色绒羽♂∶浅褐色绒羽♀∶白色绒羽♂∶白色绒羽♀=3∶3∶1∶1(考虑性别),其中黄色绒羽个体有2种基因型,请设计一个简单的杂交实验对其基因型进行鉴定将待测黄色绒羽(雄)鹅分别与多只白色绒羽雌鹅杂交,观察子代绒羽的颜色;预期实验结果:若子代不出现白色绒羽鹅,则该待测黄色绒羽(雄)鹅的基因型为AAZSZAL;若子代出现白色绒羽鹅,则该待测黄色绒羽(雄)鹅的基因型为AaZSZAL(要求写出实验思路和预期实验结果)。6.★★★★(遗传系谱图中遗传方式的判定及应用)家族性高胆固醇血症(FH)患者先天胆固醇高,易引发心脑血管疾病,是遗传性疾病。(1)图1为某FH患者(Ⅲ-1)家族系谱图,研究发现该患者是2号染色体上的载脂蛋白基因A突变所致。对家族不同成员的A基因进行测序,Ⅰ-2的A基因正常。据图分析该病的遗传方式是常染色体显性遗传。(2)图2展示出了FH发病的根本原因。患者的A基因发生了碱基对的替换,遗传信息翻译时该位点的氨基酸由丙氨酸变为苏氨酸。这导致A蛋白增加了一个氢键,引起A蛋白的空间结构改变,运输胆固醇的效率下降。(3)研究者分别培养A基因正常细胞和A基因突变细胞,检测相关基因的表达情况,结果如图3。其中C基因编码的酶参与脂肪酸的合成,S基因编码的蛋白可以激活胆固醇合成酶基因的转录,推测FH患者易出现心脑血管疾病的原因:A蛋白改变后导致C基因和S基因的相对表达量上升,合成脂肪酸和胆固醇增多。(4)FH给患者和家庭带来了痛苦,可通过遗传咨询和产前诊断对该病进行检测和预防,辅以低脂饮食和适当锻炼,降低心脑血管疾病发病率。角度三生物变异与遗传规律7.★★★(染色体数目变异及自由组合定律)黄瓤西瓜,俗称“黑绷筋”,是瓜中良品,呈椭圆形,果肉金黄色,沙脆香甜,瓜香浓郁,风味独特,经济价值高。西瓜果皮深绿(G)对浅绿(g)为显性,果肉红瓤(R)对黄瓤(r)为显性,大籽(B)对小籽(b)为显性。其中决定果皮颜色与果肉颜色的基因位于同一对同源染色体上,决定籽粒大小的基因位于另一对同源染色体上。甲为浅绿皮黄瓤小籽,乙为深绿皮红瓤大籽,且甲、乙均能稳定遗传。研究人员将甲、乙间行种植,收获甲、乙植株上结出的F1种子。(1)播种收获的F1种子中发现了一株基因型为BBb的三体西瓜植株丙,植株丙的变异类型属于染色体(数目)变异,出现的原因是亲本乙减数分裂Ⅰ过程中同源染色体未分开,进入同一个次级精母细胞(或次级卵母细胞)中,减数分裂Ⅱ正常或减数分裂Ⅰ正常,但减数分裂Ⅱ过程中着丝粒分裂后形成的子染色体进入同一个精子(或卵细胞)中。(2)研究人员想选育一种西瓜:既是籽用瓜(大籽),又是肉用瓜(黄瓤)。播种F1种子,随机传粉,收获F2种子,F2种子共有9种基因型。(3)研究人员用甲做亲本,选育无籽黄瓤西瓜。先培育二倍体植株甲,再用秋水仙素(填药品名称)处理二倍体植株幼苗,获得四倍体植株甲,其原理是抑制细胞有丝分裂中纺锤体的形成。用四倍体植株甲(填“二倍体植株甲”或“四倍体植株甲”)做母本,二倍体植株甲(填“二倍体植株甲”或“四倍体植株甲”)做父本,杂交后代即为无籽西瓜。8.★★★★★(XY型性别决定生物减数分裂异常分析)果蝇的棒状眼基因(B)和正常眼基因(b)只位于X染色体上,野生型雌雄果蝇均有棒状眼和正常眼。科学家通过基因工程培育出一特殊棒状眼雌性果蝇品系(XBXb),其中一条X染色体上携带隐性致死基因s。已知当s基因纯合(XsXs、XsY)时能使胚胎致死,请回答下列问题(以下均不考虑基因突变与互换):(1)为确定棒状眼雌性果蝇品系(XBXb)