廣西2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 高頻考向練2 遺傳、變異與育種（含解析）新人教版.docx

遺傳、變異與育種1.玉米是雌雄同株植物(頂部生雄花序,中部生雌花序),體細(xì)胞中染色體有20條(2n=20)。下面以玉米為材料來完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。(1)將發(fā)芽的玉米種子研磨液過濾置于試管中,加入斐林試劑,55 水浴加熱2 min,試管中如果出現(xiàn)磚紅色沉淀,則說明有的存在。(2)將水培的玉米幼苗置于冰箱低溫室(4 )誘導(dǎo)培養(yǎng)36 h,欲觀察染色體的形態(tài)和數(shù)目,需用顯微鏡觀察根尖分生區(qū)處于期的細(xì)胞,細(xì)胞中染色體的形態(tài)有種,數(shù)量可能是條。(3)在一個(gè)育種實(shí)驗(yàn)中,采用植株A、B玉米進(jìn)行下圖所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題。三種授粉方式所獲得的玉米粒色如下表:授粉方式紫紅粒玉米/粒黃粒玉米/粒5871960823412386在進(jìn)行以上三種授粉實(shí)驗(yàn)時(shí),常需要將雌、雄花序在人工授粉前和授粉后用袋子罩住,目的是防止。用G代表顯性基因,g代表隱性基因,則植株A和植株B的基因型分別為,的子代中,紫紅色玉米粒的基因型是。若只進(jìn)行這一種實(shí)驗(yàn),根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,如何進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定玉米粒色的顯隱性關(guān)系?。答案 (1)還原糖(2)有絲分裂中1020或40(3)混入別的花粉(實(shí)驗(yàn)要求以外的花粉落在雌蕊柱頭上)Gg、ggGG、Gg將紫紅粒玉米和黃粒玉米培養(yǎng)成植株,分別進(jìn)行同株異花傳粉(自交),觀察后代的性狀解析 (1)還原糖與斐林試劑發(fā)生反應(yīng),在55 水浴加熱的條件下生成磚紅色沉淀。(2)處于有絲分裂中期的細(xì)胞,染色體形態(tài)比較穩(wěn)定,數(shù)目比較清晰,因此觀察染色體的形態(tài)和數(shù)目,需用顯微鏡觀察根尖分生區(qū)處于有絲分裂中期的細(xì)胞。細(xì)胞中染色體的形態(tài)有10種。低溫能夠?qū)е乱恍┘?xì)胞中的染色體數(shù)加倍,處于有絲分裂中期的細(xì)胞中的染色體數(shù)可能為20條或40條。(3)人工授粉前后,雌、雄花序都進(jìn)行套袋處理,其目的是防止混入別的花粉(實(shí)驗(yàn)要求以外的花粉落在雌蕊柱頭上),進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾。和是自交,是雜交,由三種授粉的結(jié)果可知,紫紅粒為顯性,黃粒為隱性。若只進(jìn)行這一種實(shí)驗(yàn),要進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定玉米粒色的顯隱性關(guān)系,可將紫紅粒玉米和黃粒玉米培養(yǎng)成植株,分別進(jìn)行同株異花傳粉(自交),觀察后代玉米種子的顏色,出現(xiàn)性狀分離的親本所具有的性狀為顯性性狀。2.某科研人員野外考察時(shí),發(fā)現(xiàn)了一種閉花受粉植物。該植物的花有紅、粉、白三種顏色(若花色由一對(duì)等位基因控制,用A、a表示;若受多對(duì)等位基因控制,用A、a,B、b表示);莖稈的無刺、有刺(用R、r表示)是另一種性狀。為了研究上述性狀的遺傳,用紅花有刺植株(甲)、白花有刺植株(乙)、白花無刺植株(丙和丁)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):組別PF1F2一甲(紅花有刺)乙(白花有刺)紅花有刺紅花有刺粉花有刺白花有刺=961二丙(白花無刺)乙(白花有刺)白花有刺白花有刺白花無刺=31三丁(白花無刺)乙(白花有刺)紅花有刺紅花有刺粉花有刺白花有刺白花無刺=2718316回答下列問題。(1)莖稈有刺屬于性狀,花色基因的遺傳遵循定律。(2)第一組雜交實(shí)驗(yàn)中,F2中粉花有刺的基因型為。(3)分析表中三組雜交實(shí)驗(yàn)可知,實(shí)驗(yàn)中沒有出現(xiàn)紅花無刺和粉花無刺類型,原因可能是無刺基因純合時(shí),紅花和粉花基因不能表達(dá)?，F(xiàn)有第三組雜交實(shí)驗(yàn)的F1紅花有刺植株若干,可用測交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證此推測。第三組雜交實(shí)驗(yàn)的F1基因型為;測交實(shí)驗(yàn)時(shí)用該F1與基因型為的個(gè)體雜交。若測交后代基因型有種,表現(xiàn)型及比例為,則支持該推測。答案 (1)顯性基因的自由組合(2)AAbbRR、AabbRR、aaBBRR、aaBbRR(3)AaBbRraabbrr8紅花有刺粉花有刺白花有刺白花無刺=1214解析 (1)組別二的親本為無刺有刺,F1為有刺,因此有刺為顯性性狀;根據(jù)組別一中F2植株花色的表現(xiàn)型及比例為紅花粉花白花=961,可推斷花色由兩對(duì)等位基因控制,其遺傳遵循基因的自由組合定律。(2)據(jù)(1)分析,紅花植株的基因型為A_B_,粉花植株的基因型為A_bb、aaB_,白花植株的基因型為aabb。莖稈有刺植株的基因型為R_。由于組別一親本都表現(xiàn)為有刺,F1和F2也都表現(xiàn)為有刺,說明組別一有刺植株的基因型都是RR,則F2中粉花有刺植株的基因型為AAbbRR、AabbRR、aaBBRR、aaBbRR。(3)組別三的F2出現(xiàn)紅花、粉花和白花三種性狀,說明F1的基因型為AaBb, F2出現(xiàn)有刺和無刺兩種性狀,則F1的基因型為Rr。綜合分析,F1的基因型為AaBbRr。用基因型分別為AaBbRr和aabbrr的植株進(jìn)行測交實(shí)驗(yàn),若推測成立,則后代植株的基因型有8種,表現(xiàn)型有4種,比例為紅花有刺粉花有刺白花有刺白花無刺=(1/41/2)(1/21/2)(1/41/2)(111/2)=1214。3.某農(nóng)科院培育出新品種香豌豆(自花傳粉,閉花受粉),其花的顏色有紅、白兩種,莖的粗細(xì)由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的核基因控制,但不清楚花色性狀的核基因控制情況。請(qǐng)回答以下問題。(1)若花色由A、a這對(duì)等位基因控制,且該植物種群中自然條件下紅色植株均為雜合子,則紅色植株自交后代的表現(xiàn)型及其比例為。(2)若花色由A、a,B、b這兩對(duì)等位基因控制,現(xiàn)有一基因型為AaBb的植株,其體細(xì)胞中相應(yīng)基因在DNA上的位置及控制花色的生化流程如下圖?？刂苹ㄉ膬蓪?duì)基因的遺傳符合孟德爾的定律。該植株自交時(shí)(不考慮基因突變和交叉互換現(xiàn)象),后代中純合子的表現(xiàn)型為,紅色植株占。(3)假設(shè)莖的粗細(xì)由C、c,D、d兩對(duì)等位基因控制,只有d基因純合時(shí)植株表現(xiàn)為細(xì)莖,只含有D一種顯性基因時(shí)植株表現(xiàn)為中粗莖,其他表現(xiàn)為粗莖。那么基因型為CcDd的植株自然狀態(tài)下繁殖,理論上子代的表現(xiàn)型及比例為。答案 (1)紅色白色=21(2)基因分離白色1/2(3)粗莖中粗莖細(xì)莖=934解析 (1)由題意可知,種群中的紅色均為雜合子,因此該種群紅色是顯性,而只有顯性純合致死才能有該現(xiàn)象出現(xiàn),則紅色植株自交后代分離比應(yīng)該為1AA(致死)2Aa1aa,所以后代表現(xiàn)型比例是紅色白色=21。(2)若花色由A、a,B、b兩對(duì)等位基因控制,兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上,減數(shù)分裂形成配子的過程中等位基因隨同源染色體的分離而分離,因此符合基因分離定律。根據(jù)基因分離定律,基因型為AaBb的植株自交時(shí),產(chǎn)生雌雄配子Ab、aB各兩種,因此后代基因型及比例為1AAbb2AaBb1aaBB,表現(xiàn)型及比例為紅色白色=11,所以紅色占1/2,純合子不能同時(shí)合成兩種酶,所以都是白色。(3)由題意可知,莖有粗、中粗和細(xì)三種,莖的粗細(xì)由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的核基因控制,因此C、c和D、d兩對(duì)等位基因的遺傳符合基因自由組合定律,又因?yàn)樵摶ㄊ情]花受粉,基因型為CcDd的植株自然狀態(tài)下繁殖是自交,所以后代基因型及比例為9C_D_3C_dd3ccD_1ccdd,由于只有d基因純合時(shí)植物表現(xiàn)為細(xì)莖,只含有D一種顯性基因時(shí)植株表現(xiàn)為中粗莖,其他表現(xiàn)為粗莖,所以表現(xiàn)型及比例為粗莖中粗莖細(xì)莖=934。4.豚鼠毛的顏色由兩對(duì)等位基因(E和e,F和f)控制,其中一對(duì)等位基因控制色素的合成,另一對(duì)等位基因控制顏色的深度,豚鼠毛的顏色與基因型的對(duì)應(yīng)關(guān)系見下表?；蛐虴_ffE_FfE_FF或ee_豚鼠毛顏色黑色灰色白色某課題小組用一只基因型為EeFf的雄性灰毛豚鼠探究兩對(duì)等位基因(E和e,F和f)在染色體上的位置,進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)補(bǔ)充完整并作出相應(yīng)預(yù)測。(1)實(shí)驗(yàn)假設(shè):兩對(duì)等位基因(E和e,F和f)在染色體上的位置有以下三種類型。(2)實(shí)驗(yàn)方法:,觀察并統(tǒng)計(jì)其子代豚鼠毛的顏色和比例。(3)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(不考慮交叉互換)及相應(yīng)結(jié)論:若子代豚鼠表現(xiàn)為,則兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上,符合圖中第一種類型;若子代豚鼠表現(xiàn)為,則兩對(duì)基因在一對(duì)同源染色體上,符合圖中第二種類型;若子代豚鼠表現(xiàn)為,則兩對(duì)基因在一對(duì)同源染色體上,符合圖中第三種類型。(請(qǐng)?jiān)贑圖中標(biāo)出基因在染色體上的位置)答案 (2)讓這只基因型為EeFf的雄性灰毛豚鼠與多只隱性純合雌性白毛豚鼠進(jìn)行測交(3)灰毛黑毛白毛=112灰毛白毛=11黑毛白毛=11如下圖解析 (2)判斷豚鼠基因在染色體上的位置需用測交法,故讓這只基因型為EeFf的雄性灰毛豚鼠與多只隱性純合雌性白毛豚鼠進(jìn)行測交。(3)若基因的位置是第一種類型,則這兩對(duì)基因的遺傳遵循基因的自由組合定律,測交后代有4種基因型:EeFf、Eeff、eeFf和eeff,表現(xiàn)型為灰毛黑毛白毛=112;若基因的位置是第二種類型,該個(gè)體可產(chǎn)生EF和ef兩種配子,測交后代為EeFf(灰色)eeff(白色)=11;第三種類型如答案圖所示,該個(gè)體可產(chǎn)生Ef和eF兩種配子,測交后代為Eeff(黑色)eeFf(白色)=11。5.某二倍體鳥類雄鳥的性染色體組成是ZZ,雌鳥的性染色體組成是ZW。長腿和短腿由等位基因A、a控制,羽毛的灰色和白色由等位基因B、b控制。某生物科研小組進(jìn)行了如下兩組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一:長腿灰羽()長腿灰羽()長腿灰羽雌鳥3/16、長腿白羽雌鳥3/16、短腿灰羽雌鳥1/16、短腿白羽雌鳥1/16、長腿灰羽雄鳥3/8、短腿灰羽雄鳥1/8。實(shí)驗(yàn)二:長腿白羽()短腿灰羽()長腿灰羽雌鳥1/4、長腿白羽雌鳥1/4、短腿灰羽雌鳥1/4、短腿白羽雌鳥1/4。請(qǐng)回答下列問題。(1)根據(jù)雜交實(shí)驗(yàn)推斷,A、a和B、b兩對(duì)等位基因中,位于Z染色體上的是,控制這兩對(duì)性狀的基因的遺傳符合定律。(2)實(shí)驗(yàn)一的親本中雌性個(gè)體的基因型為,產(chǎn)生的F1中b的基因頻率為。選出F1中的長腿灰羽個(gè)體隨機(jī)交配,子代中長腿灰羽的概率為。(3)實(shí)驗(yàn)二中沒有雄性個(gè)體是因?yàn)楹谢虻?填“精子”或“卵細(xì)胞”)不能參與受精作用。(4)在自然環(huán)境中,白羽的鳥比灰羽的鳥更容易被天敵發(fā)現(xiàn),則經(jīng)過若干年后,種群中B的基因頻率將(填“變大”“變小”“不變”或“無法判斷”)。(5)在鳥類的飼料中添加堿基類似物,發(fā)現(xiàn)子代出現(xiàn)多種多樣的突變類型,說明基因突變具有(特點(diǎn))。答案 (1)B、b基因的自由組合(2)AaZBW1/37/9(3)b卵細(xì)胞(4)變大(5)不定向性解析 (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)一可知:長腿灰羽()長腿灰羽()雜交,后代雌性中既有灰羽,又有白羽,但是雄性中只有灰羽,說明B、b基因位于Z染色體上。長腿、短腿在后代的雌性和雄性中都有,且都是長腿短腿=31,說明控制腿長短的基因位于常染色體上。(2)長腿短腿=31,說明親代基因型為Aa;灰羽雌鳥白羽雌鳥=11,雄鳥全為灰羽,說明親代基因型為ZBW和ZBZb。綜合上述分析可知,親代基因型為AaZBW和AaZBZb。只研究羽毛顏色的遺傳,F1的基因型及比例為ZBZBZBZbZBWZbW=1111,因此F1中b的基因頻率為(1+1)/(4+2)=1/3。選出F1中的長腿灰羽個(gè)體隨機(jī)交配,由于每一對(duì)性狀都遵循基因的分離定律,可以先將每一對(duì)性狀拆開單獨(dú)計(jì)算,之后再綜合起來。對(duì)于腿的長短這一對(duì)性狀而言,子代中短腿的概率為2/32/31/4=1/9,則長腿的概率為1-1/9=8/9;對(duì)于白羽和灰羽這一對(duì)性狀而言,子代中白羽的概率為1/21/4=1/8,則灰羽的概率為1-1/8=7/8,子代中長腿灰羽的概率為8/97/8=7/9。(3)根據(jù)親本的表現(xiàn)型:長腿白羽()短腿灰羽(),可推知親本的基因型大致為A_ZbW、aaZBZb,再根據(jù)后代雌性中長腿灰羽占1/4,長腿白羽占1/4,短腿灰羽占1/4,短腿白羽占1/4,可推知親本雌性的基因型為AaZbW。正常情況下后代雄性的基因型應(yīng)該為1/4AaZBZb、1/4aaZBZb、1/4AaZbZb、1/4aaZbZb,但是后代沒有雄性,原因是母本產(chǎn)生的含有b基因的卵細(xì)胞不能參與受精作用。(4)由于白羽的鳥比灰羽的鳥更容易被天敵發(fā)現(xiàn),因此經(jīng)過長期的自然選擇,白羽的鳥越來越少,因此種群中b的基因頻率將變小,B的基因頻率將變大。(5)在鳥類的飼料中添加堿基類似物,發(fā)現(xiàn)子代出現(xiàn)多種多樣的突變類型,說明基因突變具有不定向性。6.肌營養(yǎng)不良癥是一種遺傳性疾病,有的是常染色體顯性遺傳,有的是常染色體隱性遺傳,也有伴X染色體隱性遺傳。(1)某人患肌營養(yǎng)不良癥,其父母雙方均正常,則可推測該病為(填“顯性”或“隱性”)遺傳病。若該患者為女性,則可推測致病基因位于(填“常染色體”或“X染色體”)上。為什么?。(2)對(duì)某迪謝內(nèi)肌營養(yǎng)不良家族的成員進(jìn)行基因診斷,得到如下遺傳系譜圖。據(jù)圖分析,該病的遺傳方式為。若3同時(shí)是迪謝內(nèi)肌營養(yǎng)不良基因和紅綠色盲基因的攜帶者,3不患這兩種病,不考慮交叉互換,說明3所攜帶的兩種致病基因(填“分別位于兩條X染色體上”或“位于同一條X染色體上”)。答案 (1)隱性常染色體因?yàn)樵撾[性遺傳病患者為女性,會(huì)有兩個(gè)致病基因,其中一個(gè)必然來自父方,而其父親不患該病,所以致病基因位于常染色體上(2)伴X染色體隱性遺傳病位于同一條X染色體上解析 (1)某人患肌營養(yǎng)不良癥,其父母雙方均正常,則可推測該病為隱性遺傳病。若該隱性遺傳病患者為女性,會(huì)有兩個(gè)致病基因,其中一個(gè)必然來自父方,而其父親不患該病,所以致病基因位于常染色體上。(2)據(jù)圖分析,的表現(xiàn)都正常,生了一個(gè)患病的男孩,由此可見該病為隱性遺傳病;同時(shí)從圖中還看出該患病男孩的致病基因來自母親,即具有一個(gè)致病基因就患病,因此該病為伴X染色體隱性遺傳病。若3同時(shí)是迪謝內(nèi)肌營養(yǎng)不良基因和紅綠色盲基因的攜帶者,3不患這兩種病,不考慮交叉互換,說明3 所攜帶的兩種致病基因位于同一條X染色體上。如果兩個(gè)致病基因位于兩條X染色體上,而3將肯定有一條X染色體來自3,患迪謝內(nèi)肌營養(yǎng)不良或患紅綠色盲,不可能是正常個(gè)體。7.在栽培某種農(nóng)作物(2n=42)的過程中,有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)單體植株(2n-1),如有一種單體植株比正常植株缺少一條6號(hào)染色體,稱為6號(hào)單體植株。(1)6號(hào)單體植株的變異類型為,該植株的形成是因?yàn)橛H代中的一方在減數(shù)分裂過程中未分離。(2)6號(hào)單體植株在減數(shù)第一次分裂時(shí)能形成個(gè)四分體。如果該植株能夠產(chǎn)生數(shù)目相等的n型和n-1型配子,則自交后代(受精卵)的染色體組成類型及比例為(體細(xì)胞中一對(duì)同源染色體同時(shí)缺失的植株稱為缺體)。(3)科研人員利用6號(hào)單體植株進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表所示。雜交親本實(shí)驗(yàn)結(jié)果6號(hào)單體()正常二倍體()子代中單體占75%,正常二倍體占25%6號(hào)單體()正常二倍體()子代中單體占4%,正常二倍體占96%單體在減數(shù)分裂時(shí),形成的n-1型配子(填“多于”“等于”或“少于”)n型配子,這是因?yàn)?號(hào)染色體往往在減數(shù)第一次分裂過程中因無法而丟失。n-1型配子對(duì)外界環(huán)境敏感,尤其是其中的(填“雌”或“雄”)配子育性很低。(4)現(xiàn)有該作物的兩個(gè)品種,甲品種抗病但其他性狀較差(抗病基因R位于6號(hào)染色體上),乙品種不抗病但其他性狀優(yōu)良,為獲得抗病且其他性狀優(yōu)良的品種,理想的育種方案是以乙品種6號(hào)單體植株為(填“父本”或“母本”)與甲品種雜交,在其后代中選出單體,再連續(xù)多代與雜交,每次均選擇抗病且其他性狀優(yōu)良的單體植株,最后使該單體,在后代中挑選出RR型且其他性狀優(yōu)良的新品種。答案 (1)染色體變異(染色體數(shù)目變異)6號(hào)染色體的同源染色體或姐妹染色單體(2)20正常二倍體(2n)單體(2n-1)缺體(2n-2)=121(3)多于聯(lián)會(huì)(無法形成四分體)雄(4)母本乙品種6號(hào)單體自交解析 (1)由題可知,6號(hào)單體植株比正常植株缺少一條6號(hào)染色體,屬于染色體數(shù)目變異,該植株的形成是因?yàn)橛H代中的一方在減數(shù)第一次分裂后期6號(hào)染色體的同源染色體未分離或減數(shù)第二次分裂的后期姐妹染色單體未分離。(2)該農(nóng)作物(2n=42)有21對(duì)同源染色體,由于缺少一條6號(hào)染色體,故6號(hào)單體植株在減數(shù)第一次分裂時(shí)能形成20個(gè)四分體。如果該植株能夠產(chǎn)生數(shù)目相等的n型和n-1型配子,則自交后代(受精卵)的染色體組成類型及比例為正常二倍體(2n)單體(2n-1)缺體(2n-2)=121。(3)由表格可知,6號(hào)單體()正常二倍體(),理論上,子代中單體和正常二倍體各占50%,而實(shí)際上單體占75%,正常二倍體占25%,說明單體在減數(shù)分裂時(shí),形成的n-1型配子多于n型配子,這是因?yàn)?號(hào)染色體往往在減數(shù)第一次分裂過程中因無法聯(lián)會(huì)而丟失。由第二組雜交實(shí)驗(yàn)可知,n-1 型配子對(duì)外界環(huán)境敏感,尤其是其中的雄配子育性很低。(4)通過雜交育種的方法可以將優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上,理想的育種方案是以乙品種6號(hào)單體植株為母本與甲品種雜交,在其后代中選出單體,再連續(xù)多代與乙品種6號(hào)單體雜交,每次均選擇抗病且其他性狀優(yōu)良的單體植株,最后使該單體自交,在后代中挑選出RR型且其他性狀優(yōu)良的新品種。