4 热考提升练(二)　遗传基本规律的综合应用

热考提升练(二)遗传基本规律的综合应用1．(2024·广东茂名高三一模)研究人员运用人工诱变方法获得了一个新的玉米叶绿素缺陷突变体pgl，并通过遗传实验和基因定位实验对pgl突变体进行进一步分析。回答下列问题：(1)通过观察叶片性状，发现pgl突变体的叶片呈现浅绿色，可以初步判断pgl叶肉细胞中含有的光合色素有___________________________。解析：叶绿素缺陷突变体的叶片呈现浅绿色，说明其叶肉细胞中叶绿素含量较少，但各种光合色素应都具有，所以其叶肉细胞中应该有叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素和类胡萝卜素(2)为了确定pgl突变体叶绿素缺陷表型的遗传学特性，研究人员将叶色正常的不同玉米自交系B73、Mo17分别与叶绿素缺陷突变体pgl进行杂交，结果如下表所示：杂交组合F1表型F2(由F1自交而来)表型绿色浅绿色B73×pgl绿色2854885Mo17×pgl绿色16553①从杂交结果可以初步推断pgl突变体的叶绿素缺陷表型的遗传符合________定律。②从基因组成的角度分析，F1表型没有出现浅绿色的原因是_________________________________________________________。解析：①F2的表型及比例为绿色∶浅绿色≈3∶1，符合分离定律。②F1全是绿色是因为浅绿色是隐性性状，并且正常玉米自交系是纯合子。分离

浅绿色是隐性性状，并且正常玉米自交系是纯合子(3)为了确定pgl的突变位点是否是新的位点，研究人员将纯合的pgl突变体与杂合的Zmcrdl(原有叶绿素缺陷突变位点)突变体杂交，若后代表现出____________________，表明在pgl突变体中，突变位点基因是Zmcrdl基因的一个等位基因，在图B中画出pgl突变体的突变基因在染色体上的位置；若后代表现为___________，则表明pgl的突变位点是个新的突变位点。绿色∶浅绿色＝1∶1

全是绿色答案：如下图所示解析：如果pgl突变体的突变位点是原来已经存在的突变体的突变位点，pgl突变体是纯合子，杂交过程就相当于是测交过程，后代表现出绿色∶浅绿色＝1∶1。pgl突变体的突变基因在染色体上的位置如图所示：

。若其是一个新的位点，则Zmcrdl突变体对于pgl突变体的突变位点是显性纯合子，pgl突变体对于Zmcrdl突变体的突变位点是显性纯合子，杂交结果是全是绿色。(4)研究人员获得pgl突变体对研究光合作用的意义是_______________________________________________________________________________________________。解析：叶绿素缺陷突变体可以用于研究叶绿素合成过程中的分子机理，即性状表现与基因的关系。叶绿素缺陷突变体可以用于研究叶绿素合成过程中的分子机理，即性状表现与基因的关系2．(2024·湖南岳阳高三二模)根据下列有关人类遗传病的检测技术、数据等信息，分析回答下列问题：(1)液相串联质谱判读(LC－MS/MS)技术可以做到用一滴血样，数分钟内一次分析近百种代谢物，检测35种遗传代谢病，其利用了基因与性状的关系的原理是____________________________________________________________________。解析：液相串联质谱判读技术可以做到用一滴血样分析近百种代谢物，检测35种遗传代谢病，这些代谢物化学本质不是蛋白质，因此可判断其利用了基因与性状的关系的原理为基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。

基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状(2)唐氏综合征(DS)可通过对羊水中细胞的染色体数量进行检测来诊断，因羊水中存在母体细胞易误诊；用羊水中细胞的21号染色体上的一段特定核苷酸序列(HGD)含量与父母比对，可对DS做出更快速准确的诊断。胎儿羊水中细胞HGD相对含量/%母亲、父亲体细胞HGD相对含量/%A9795、53B8748、49C6551、0注：1.检测含量的误差范围为±5%。2．HGD相对含量指检测的21号同源染色体上HGD所在相同位置的核苷酸序列中HGD的占比。表中胎儿最可能为DS的是________，若是减数分裂导致的，则原因可能是______________________________________________________________。C

母亲在形成卵细胞时减数分裂Ⅱ过程中姐妹染色单体分开后未分离解析：检测含量的误差范围为±5%，据题表数据分析可知，胎儿A母亲体细胞HGD相对含量为95%，说明两条21号染色体上都存在HGD序列，父亲体细胞HGD相对含量为53%，说明一条21号染色体存在HGD序列，另一条21号染色体不存在HGD序列，减数分裂时，雌配子中21号染色体存在HGD，存在HGD的雄配子∶不存在HGD的雄配子＝1∶1，因此胎儿的21号染色体的组成可能为两条21号染色体都存在HGD或一条21号染色体存在HGD序列，另一条21号染色体不存在HGD序列，而胎儿A羊水中细胞HGD相对含量为97%，说明胎儿A的两条21号染色体都存在HGD；胎儿B母亲体细胞HGD相对含量为48%，说明一条21号染色体上存在HGD序列，另一条21号染色体上不存在HGD序列，父亲体细胞HGD相对含量为49%，说明一条21号染色体上存在HGD序列，另一条21号染色体上不存在HGD序列，减数分裂时，父亲和母亲产生的配子为存在HGD的配子∶不存在HGD的配子＝1∶1，而胎儿B的羊水中细胞HGD相对含量为87%，说明是由父亲和母亲产生的21号染色体存在HGD序列的配子结合后发育而来的，两条21号染色体都存在HGD序列；胎儿C母亲体细胞HGD相对含量为51%，说明一条21号染色体上存在HGD序列，另一条21号染色体上不存在HGD序列，父亲体细胞HGD相对含量为0%，说明两条21号染色体上都不存在HGD序列，减数分裂时，母亲产生的配子为存在HGD的配子∶不存在HGD的配子＝1∶1，而父亲产生的配子都不存在HGD序列，而胎儿C的羊水中细胞HGD相对含量为65%，说明胎儿C的两条21号染色体上都存在HGD序列，而根据父母配子的分析，正常情况下，胎儿C只能一条21号染色体上存在HGD序列，因此，推测题表中胎儿最可能为DS的是C，可能是母亲在形成卵细胞时减数分裂Ⅱ过程中姐妹染色单体分开后未分离，导致配子中含有两条21号染色体，且其上都存在HGD序列，与父亲的配子结合，形成的受精卵发育成了胎儿C。(3)研究发现DS发病主要是基因剂量效应导致的，肌张力低下与21号染色体的M/m与D/d两对等位基因有关。当M基因含量超过m基因，且D基因含量不低于d基因时会表现为肌张力低下。肌张力正常的夫妻生育一个孩子表现为肌张力低下(非DS)，若丈夫的基因如图1所示，请推测其妻子的基因分布并标注在图2上。若该夫妻再生育一个非DS孩子，其肌张力正常的概率是________。3/4答案：解析：根据题意，DS发病主要是基因剂量效应导致的，肌张力低下与21号染色体的M/m与D/d两对等位基因有关。当M基因含量超过m基因，且D基因含量不低于d基因时会表现为肌张力低下，即基因型为MMDd的个体表型是肌张力低下；根据题图，父亲的基因型为Mmdd，要生一个基因型为MMDd的孩子，则母亲的基因型为M_Dd，而根据题意，母亲正常，因此母亲的基因型为MmDd，其基因分布标注为

。若该夫妻再生育一个孩子，则孩子的基因型及比例为MMDd(肌张力低下)∶Mmdd(肌张力正常)∶MmDd(肌张力正常)∶mmdd(肌张力正常)＝1∶1∶1∶1，其肌张力正常的概率是3/4。3．(2024·广东肇庆高三二模)某作物的雄性育性与细胞质基因(P、H)和细胞核基因(D、d)相关。现有该作物的4个纯合品种：①(P)dd(雄性不育)、②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育)，科研人员利用上述品种进行杂交实验，成功获得生产上可利用的杂交种。(1)在培育杂交作物时，选用雄性不育植株的目的是___________________________。解析：由于雄性不育植株不能产生正常的花粉，所以选用雄性不育植株进行杂交实验的目的是省去人工去雄，降低人工成本。省去人工去雄，降低人工成本(2)以上纯合品种中，______________(填序号)自交后代均为雄性可育，且基因型不变；要使产生的后代继续保持雄性不育，可用________(填序号)杂交；__________________________________________(填序号，答出两种组合即可)杂交获得生产上可利用的杂交种，其自交后代出现性状分离，故需年年制种。解析：由题意可知，当质基因为H或核基因含D时为雄性可育，②③④自交后代均为雄性可育，且基因型不变；要使产生的后代继续保持雄性不育，可用①和②杂交，其子代为(P)dd，满足要求。生产上用的杂交种雄性可育，即保证质基因或核基因至少一个可育，可用题干中的①和③、①和④(或②和④，其中④作为母本)杂交获得所需品种。②③④

①和②

①和③、①和④(或②和④，其中④作为母本)

(3)水稻的育性由一对等位基因M和m控制，基因型为MM和Mm的个体可产生正常的雌、雄配子，基因型为mm的个体只能产生正常的雌配子，表现为雄性不育。研究人员将基因M与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D构建成连锁基因群，一起导入基因型为mm的个体中，构成智能雄性不育系。基因D的表达可使种子呈蓝色，无基因D的种子呈白色。雄性不育基因m位于2号染色体上，且基因型为mm的个体中只导入了1个连锁基因群，该连锁基因群是否插入2号染色体对其自交后代中智能雄性不育系个体所占比例________(填“有”或“没有”)影响，理由是_____________________________________________________________________________________。将转基因个体(ADMmm)自交并收获水稻种子，快速辨别转基因雄性可育种子和雄性不育种子的方法为___________________________________________________________________。没有

无论该连锁基因群是否插入2号染色体，其自交后代中智能雄性不育系个体所占比例都是1/2

观察种子颜色，蓝色的为转基因雄性可育种子，白色的为雄性不育种子解析：转基因ADMmm个体产生的雄配子为m(含A的雄配子死亡)，雌配子为m、ADMm，二者比例为1∶1，则转基因个体自交，F1的基因型及比例为mm∶ADMmm＝1∶1，其中ADMmm为雄性可育，mm为雄性不育，因此该连锁基因群插入2号染色体和没有插入2号染色体，自交后代中雄性不育系所占比例都是1/2，即该连锁基因群是否插入2号染色体对其自交后代中智能雄性不育系个体所占比例没有影响。由于基因D的表达可使种子呈蓝色，即ADMmm转基因雄性可育种子呈蓝色，无基因D的种子呈白色，即mm雄性不育种子呈白色，所以快速辨别雄性不育种子和转基因雄性可育种子的方法是观察种子颜色，蓝色的为转基因雄性可育种子，白色的为雄性不育种子。4．(2024·山东青岛高三一模)某种昆虫属于XY型性别决定动物，其体色受两对基因(B、b和D、d)控制，两对基因独立遗传，其中D、d仅位于X染色体上，两对基因控制体色的关系如下图所示。回答下列问题：(1)该昆虫体色的遗传体现的基因控制性状的方式是_____________________________________________________________。解析：结合题图可知，该昆虫体色的遗传体现的基因控制性状的方式是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状(2)一只纯合淡棕色雌性个体与一只白色雄性个体杂交，F1全为棕色个体，将F1雌雄个体随机交配，在F2棕色雌性个体中杂合子所占的比例为________。解析：两对基因独立遗传，其中D、d仅位于X染色体上，说明B、b位于常染色体上，棕色个体的基因型是B_XDX－、B_XDY，淡棕色个体的基因型是bbXDX－、bbXDY，白色个体的基因型是__XdXd、__XdY，一只纯合淡棕色雌性个体与一只白色雄性个体杂交，F1全为棕色个体，说明双亲基因型是bbXDXD与BBXdY，F1基因型是BbXDXd、BbXDY，雌雄个体随机交配，F2棕色雌性个体基因型是B_XDX－，其中纯合子(BBXDXD)占(1/3)×(1/2)＝1/6，则杂合子占1－1/6＝5/6。5/6

(3)该昆虫体内另有一对等位基因E、e，与基因B、b不在同一对同源染色体上(不考虑X、Y染色体同源区段和其他变异)。当e基因纯合时对雄性个体无影响，但会使雌性性反转成不育的雄性。让一只棕色雌昆虫与一只白色雄昆虫杂交，F1没有出现性反转个体，所得F1的雌雄个体随机交配，F2雌雄昆虫个体数比例为7∶9，无淡棕色个体出现。①E、e基因位于________染色体上，亲代雌性的基因型可能有________种，亲代雄性的基因型为___________。②F2雌雄个体自由交配，后代中不育个体所占比例为________。X

3

BBXdEY

1/28③现有荧光标记的D、d基因共有的特异序列基因探针，该探针可以与细胞内染色体上D、d基因结合出现杂交带，从而出现荧光标记点，通过观察荧光标记点的个数可确定细胞中D、d基因的数目。请利用该探针和F2某雄性个体高度分化的体细胞设计一个实验，探究该个体是否可育，简要写出实验设计思路并预期实验结果。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

实验设计思路：取该雄昆虫高度分化的体细胞，用该探针与细胞内染色体上的相关基因结合，然后观察荧光标记点的数目。预期实验结果：若观察到1个荧光标记点，则该雄性个体可育；若观察到2个荧光标记点，则该雄性个体不育解析：①假设E/e位于常染色体上，F1没有出现性反转个体，而F2雌雄昆虫个体数比例为7∶9(正常应该为1∶1)，出现性反转个体，则亲代基因型为EE、Ee，所得F1基因型为1/2EE、1/2Ee，F1雌雄个体随机交配，雌雄配子都为3/4E、1/4e，产生基因型为ee的个体占(1/4)×(1/4)＝1/16，F2雌性个体有1/16性反转为雄性，则F2雌雄昆虫个体数比例为15∶17，与题中不符。

假设E/e位于X染色体上，则亲代基因型为XEY、XEXe，所得F1基因型为1/4XEXE、1/4XEXe、1/4XEY、1/4XeY，F1雌雄个体随机交配，雌配子中XE∶Xe＝3∶1，雄配子中XE∶Xe＝1∶1，产生基因型为XeXe的个体占(1/4)×(1/2)＝1/8，F2雌性个体有1/8性反转为雄性，则F2雌雄昆虫个体数比例为7∶9，与题中相符。一只棕色雌昆虫与一只白色雄昆虫杂交，F2无淡棕色个体出现，分析亲代不含b基因，雄性个体的基因型是BBXdEY，雌性个体可能有3种基因型：BBXDEXDe、BBXdEXDe、BBXDEXde。②F2雌雄昆虫个体数比例为7∶9，F2中有少数雌性个体性反转为不育雄性，结合配子法可知，仅考虑可育与否，则产生的雄配子为XE∶Xe∶Y＝3∶1∶4，雌配子XE∶Xe＝5∶2，后代中不育个体(XeXe)所占比例为(1/8)×(2/7)＝1/28。③分析题意，现有荧光标记的D、d基因共有的特异序列基因探针，该探针可以与细胞内染色体上D、d基因结合出现杂交带，从而出现荧光标记点，通过观察荧光标记点的个数可确定细胞中D、d基因的数目，由于D/d与E/e基因均位于X染色体上，即连锁，故可取该雄昆虫高度分化的体细胞，用该探针与细胞内染色体上的相关基因结合，然后观察荧光标记点的数目：若观察到1个荧光标记点，说明其是正常的雄性个体，则该雄性个体可育；若观察到2个荧光标记点，说明是含有两个e基因的性反转个体，则该雄性个体不育。5．(2024·广东佛山高三一模)“满箔春蚕得茧丝，家家机杼换新衣。”引入现代生物技术进行蚕桑育种能显著提高出丝率与蚕丝的品质。家蚕的性别决定方式为ZW型，雄蚕较雌蚕食桑少、出丝率高、茧丝品质优，专养雄蚕有重要的现实意义。回答下列问题：(1)蚕卵(受精卵)壳的颜色受sch基因控制，单个sch基因突变后，雄蚕卵壳仍为黑色，而雌蚕卵壳变为巧克力色且该雌蚕卵遇高温不能孵化而死亡。①sch基因位于________染色体上，且该突变为________(填“显性”或“隐性”)突变。Z

隐性②野生型雄蚕(黑壳卵)与常温下孵化的sch基因突变雌蚕(巧克力色壳卵)杂交得到F1，F1随机交配得到F2，若F2在高温条件下孵化，所得个体的表型及比例为_________________________________。③进一步研究表明，酪氨酸羟化酶是合成黑色素的关键酶，且具有高温应激功能(高温刺激能使相关基因表达量增加，从而降低高温对机体的影响)。请推测sch基因突变后，雌蚕卵壳色变化及遇高温不能孵化的原因是_________________________________________________________________________________。黑壳卵雄蚕∶黑壳卵雌蚕＝2∶1s