遗传因子的发现
(时间:45分钟,满分:100分)
一、选择题(每小题6分,共72分)
1.关于孟德尔的一对相对性状杂交实验和摩尔根证实基因位于染色体上的果蝇杂交实验,下列叙述错误的是( )
A.两实验都设计了F1自交实验来验证其假说
B.实验中涉及的性状均受一对等位基因控制
C.两实验都采用了统计学方法分析实验数据
D.两实验均采用了“假说—演绎”的研究方法
答案 A
解析 两实验都设计了F1测交实验来验证其假说,A项错误;实验中涉及的性状均受一对等位基因控制,B项正确;两实验都采用了统计学方法,通过统计后代的性状及比例,分析实验数据,C项正确;两实验均采用了“假说—演绎”的研究方法,D项正确。
2.孟德尔利用豌豆的一对相对性状的杂交实验得出了基因的分离定律。下列关于孟德尔遗传学实验过程的叙述,正确的是( )
A.孟德尔研究豌豆花的构造,但无须考虑雌、雄蕊的发育程度
B.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否是纯合子
C.F1产生了数目相等的带有不同遗传因子的两种配子
D.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型
答案 C
解析 研究花的构造必须研究雌、雄蕊的发育程度,A项错误;不能根据表现型判断亲本是否是纯合子,因为显性杂合子和显性纯合子表现型一样,B项错误;F1产生了数目相等的带有不同遗传因子的两种配子,也就是等位基因要分开,进入不同的配子,两种雄配子数目相等,两种雌配子也相等(不是雌、雄配子的数目相等),这是分离规律的实质,是假说的核心内容,C项正确;测交方法可以检测子一代的基因型及其产生配子的种类及比例,也能检测某一显性个体是纯合子还是杂合子,D项错误。
3.镰刀型细胞贫血症是一种常染色体隐性致病基因控制的遗传病(相关基因用B、b表示),一位研究者检验了东非某人群中290个儿童的血样。在这个人群中疟疾和镰刀型贫血症都流行,调查结果见下表,对此现象的解释合理的是( )
基因型
患疟疾/人
不患疟疾/人
总数/人
Bb、bb
12
31
43
BB
113
134
247
总数/人
125
165
290
A.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子易感染疟疾
B.杂合子易感染疟疾,显性纯合子不易感染疟疾
C.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子也不易感染疟疾
7
D.杂合子易感染疟疾,显性纯合子也易感染疟疾
答案 A
解析 基因型为Bb、bb的儿童中,不患疟疾∶患疟疾=31∶12,说明镰刀型贫血症患者和杂合子不易感染疟疾;而基因型为BB的儿童中,不患疟疾∶患疟疾=134∶113,说明显性纯合子易感染疟疾,A项正确。
4.多株杂合豌豆(Aa)自交,下列有关叙述错误的是( )
A.若含有隐性基因的花粉50%死亡,则自交后代的基因型比例是2∶3∶1
B.若隐性个体有50%死亡,则自交后代的基因型比例是2∶2∶1
C.若含有隐性基因的配子有50%死亡,则自交后代的基因型比例是4∶4∶1
D.若花粉有50%死亡,则自交后代的基因型比例是1∶2∶1
答案 B
解析 理论上,杂合子(Aa)自交,后代的基因型比例应为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。若隐性个体有50%死亡,则后代的基因型比例变成AA∶Aa∶aa=1∶2∶0.5,即2∶4∶1。
5.下图为某植株自交产生后代过程示意图,下列对此过程及结果的描述,错误的是( )
AaBbAB
Ab
aB
ab配子间M种
结合方式子代:N种基因型
P种表现型
(12∶3∶1)
A.A、a与B、b的分离和非等位基因之间的自由组合发生在①过程
B.②过程发生雌、雄配子的随机结合
C.M、N、P分别代表16、9、3
D.该植株测交后代性状分离比为1∶1∶1∶1
答案 D
解析 A、a与B、b的分离和非等位基因之间的自由组合发生在减数第一次分裂的后期,A项正确;②过程发生雌、雄配子的随机组合,即受精作用,B项正确;①过程形成4种配子,则雌、雄配子的随机组合的方式有4×4=16(种),基因型有3×3=9(种),表现型为3种,说明具备A或B基因的表现型与同时具备A和B基因的表现型相同,C项正确;该植株测交后代基因型以及比例为1(A_B_)∶1(A_bb)∶1(aaB_)∶1(aabb),则表现型的比例为2∶1∶1,D项错误。
6.已知某种兔的毛色受一组复等位基因控制,纯合子和杂合子的基因型和相应的表现型如下页左上表所示。若基因型为gbrgb、gbg的个体杂交,则子代表现型的种类及比例是( )
纯合子
杂合子
GG(黑色)、gbrgbr(棕色)、gbgb(灰色)、gg(白色)
G与任一等位基因(黑色);gbr与gb、g(棕色);gbg(灰色)
7
A.2种,3∶1 B.2种,1∶1
C.3种,2∶1∶1 D.4种,1∶1∶1∶1
答案 B
解析 根据基因分离定律可知,gbrgb×gbg→gbrgb∶gbrg∶gbgb∶gbg=1∶1∶1∶1。其中gbrgb和gbrg均表现为棕色,gbgb和gbg均表现为灰色,故子代表现型有2种,比例为1∶1。
7.已知等位基因H、h及复等位基因IA、IB、i共同控制ABO血型的形成过程(如下图)。若小明的血型为O型,他的爸爸为A型,妈妈为B型,哥哥姐姐皆为AB型,则小明爸爸、妈妈的基因型可能是( )
A.爸爸为hhIAi,妈妈为HhIBIB
B.爸爸为HhIAIA,妈妈为HhIBIB
C.爸爸为HHIAi,妈妈为HhIBIB
D.爸爸为HHIAIA,妈妈为HHIBi
答案 B
解析 由题意可知,小明的基因型为hh__或H_ii,结合其爸妈的血型可判断爸爸的基因型为H_IA_,妈妈的基因型为H_IB_,由于其哥哥姐姐皆为AB型血,因此其爸爸、妈妈的基因型可能为HhIAIA、HhIBIB。
8.(2018河北保定模拟)某植物正常株开两性花,且有只开雄花和只开雌花的两种突变型植株。取纯合雌株和纯合雄株杂交,F1全为正常株,F1自交所得的F2中正常株∶雄株∶雌株=9∶3∶4。下列推测不合理的是( )
A.该植物的性别由位于非同源染色体上的两对基因决定
B.雌株和雄株两种突变型都是正常株发生隐性突变的结果
C.F1正常株测交后代表现型及比例为正常株∶雄株∶雌株=1∶1∶2
D.F2中纯合子测交后代表现型及比例为正常株∶雄株∶雌株=2∶1∶1
答案 D
解析 若相关基因用A、a和B、b表示,由题干可知,F1自交所得的F2中正常株∶雄株∶雌株=9∶3∶4=9∶3∶(3+1),则F1的基因型为AaBb,双亲的基因型为AAbb和aaBB。两对基因的遗传都符合基因的自由组合定律。雌株和雄株两种突变型都是正常株发生隐性突变的结果。F1正常株(AaBb)测交后代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,表现型及比例为正常株∶雄株∶雌株=1∶1∶2。F2中纯合子为AABB、AAbb、aaBB、aabb,各占1/4。测交后代分别为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,表现型及比例为正常株∶雄株∶雌株=1∶1∶2,D项错误。
9.右上图甲、乙分别代表某种植物两不同个体细胞的部分染色体与基因组成,其中高茎(A)对矮茎(a)为显性,卷叶(B)对直叶(b)为显性,红花(C)对白花(c)为显性,已知失去图示三种基因中的任意一种都会导致配子致死,且甲、乙植物减数分裂不发生交叉互换。下列说法正确的是( )
A.两植株均可以产生四种比例相等的配子
B.若要区分甲、乙植株,可选择矮茎直叶白花植株进行测交实验
C.由图判断图乙可能发生染色体的易位,因此两植株基因型不同
7
D.甲、乙植株自交后代中,高茎卷叶植株所占比例分别为9/16和1/4
答案 B
解析 甲植株能产生AbC、ABc、abC、aBc四种比例相等的配子,乙植株产生的配子有AbC、Aac、BbC、aBc,由于缺失一对基因中的一个而导致配子致死,因此乙植株只能产生两种比例相等的配子AbC、aBc,A项错误;通过测交甲植株产生四种比例相等的子代,而乙植株只产生两种比例相等的子代,B项正确;乙植株发生了染色体的变异,但甲、乙两植株的基因型相同,均为AaBbCc,C项错误;甲植株自交后代中高茎卷叶植株(A_B_)占3/4×3/4=9/16,乙植株自交后代有1/4AAbb、1/2AaBb、1/4aaBB,其中高茎卷叶植株(A_B_)占1/2,D项错误。
10.半乳糖血症为血液中半乳糖增高的中毒性临床代谢综合征。半乳糖代谢中3种相关酶中的任何一种先天性缺陷均可导致半乳糖血症。现已查明控制这3种酶合成的显性基因A、B、C分别位于第1号、9号、17号常染色体上。已知一对表现型正常的夫妇生了两个孩子均患有半乳糖血症而先后死亡,经过基因诊断其基因型分别为aabbCc、AABBcc。若这对夫妇生的第三个孩子正常,其携带致病基因的概率为( )
A.1/27 B.63/64
C.26/27 D.27/64
答案 C
解析 由题意可知,只有基因型为A_B_C_的个体表现正常,其他均为患者。夫妇二人均表现正常,故他们的基因型都符合A_B_C_。因为他们生的两个患病孩子的基因型分别是aabbCc、AABBcc,所以夫妇二人的基因型均为AaBbCc。从理论上分析,二人所生正常孩子中不携带致病基因(基因型为AABBCC)的概率为1/3×1/3×1/3=1/27,所以若夫妇二人生的第三个孩子正常,其携带致病基因的概率为1-1/27=26/27。
11.菜豆种皮的颜色由两对等位基因A(a)和B(b)控制。A基因控制黑色素的合成(A—显性基因—出现色素,AA和Aa的效应相同),B基因为修饰基因,淡化颜色的深度(B—显性基因—修饰效应出现,BB使色素颜色完全消失,Bb使色素颜色淡化)。现有亲代种子P1(纯种、白色)和P2(纯种、黑色),杂交实验如下图所示,则下列有关推断错误的是( )
P1×P2
F1 黄褐色
F2 黑色 黄褐色 白色
3 ∶ 6 ∶ 7
A.P1和P2的基因型分别为AABB和aabb
B.F1的基因型是AaBb
C.黑色个体的基因型有2种
D.F2种皮为白色的个体基因型有5种
答案 A
解析 根据题意和图示分析可知,P1的基因型可能是AABB、aaBB或aabb,P2的基因型只能是AAbb,又因为F1都表现为黄褐色(A_Bb),F2表现为3∶6∶7(9∶3∶3∶
7
1的变式),可确定两对等位基因的遗传符合自由组合定律,且P1和P2的基因型分别是aaBB与AAbb。再据题目中的相关信息,逐项分析即可得出正确答案。
12.已知桃树中,树体乔化与矮化为一对相对性状(由一对等位基因A、a控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由另一对等位基因B、b控制),蟠桃对圆桃为显性。下表是桃树两个杂交组合的实验统计数据(单位:株),下列相关叙述错误的是( )
亲本组合
后代的表现型及其株数
组别
表现型
乔化蟠桃
乔化圆桃
矮化蟠桃
矮化圆桃
甲
乔化蟠桃×
矮化圆桃
41
0
0
42
乙
乔化蟠桃×
乔化圆桃
30
13
0
14
A.桃树树体矮化对乔化是隐性
B.甲组亲本基因型不全为纯合子
C.乙组亲代乔化圆桃自交后代不全为圆桃
D.上述两对相对性状都遵循基因分离定律
答案 C
解析 由乙组,乔化×乔化→乔化+矮化,推断乔化为显性,A项正确;甲组乔化×矮化→乔化+矮化,可推出亲本基因型为Aa×aa;蟠桃×圆桃→蟠桃+圆桃,推出亲本为Bb×bb。即乔化蟠桃(AaBb)×矮化圆桃(aabb),乔化蟠桃亲本为杂合子,B项正确;乙组乔化×乔化→乔化+矮化,可推出亲本基因型为Aa×Aa;蟠桃×圆桃→蟠桃+圆桃,推出亲本为Bb×bb。即乔化蟠桃(AaBb)×乔化圆桃(Aabb),亲本乔化圆桃Aabb自交,后代都为圆桃,C项错误;两对性状每一对都遵循基因分离定律,D项正确。
二、非选择题(共28分)
13.(8分)韭菜的叶形有宽叶和窄叶之分,由两对等位基因(A、a和B、b)控制。科研人员使用能稳定遗传的宽叶韭菜和窄叶韭菜进行正反交,子一代全是宽叶韭菜,子一代自交后产生的子二代中,宽叶韭菜和窄叶韭菜的比例为9∶7。请回答下列问题。
(1)控制韭菜叶形的两对基因位于 对同源染色体上。
(2)子二代的宽叶韭菜中杂合个体所占的比例为 ,从基因控制性状的角度分析,窄叶韭菜占7/16的原因是
。
(3)将抗虫基因(D)通过转基因技术导入韭菜的细胞中,获得转基因抗虫韭菜个体。通过DNA分子杂交技术从中筛选出了细胞核中含有两个抗虫基因的个体。抗虫基因的位置有三种情况,其中已知的两种情况如图甲、图乙所示。为进一步从中筛选出能稳定遗传的抗虫个体,科研人员将转基因韭菜进行自交。请完成下列过程。
7
①若自交后代抗虫植株与不抗虫植株之比为 ,说明两个抗虫基因存在的位置如图甲所示。
②若自交后代 ,说明两个抗虫基因存在的位置如图乙所示。
③若自交后代抗虫植株与不抗虫植株之比为 ,说明两个抗虫基因位于 。
答案 (1)两
(2)8/9 没有A基因或者没有B基因或者A、B基因都没有,个体都表现为窄叶
(3)①3∶1 ②全为抗虫植株 ③15∶1 两对同源染色体上(或非同源染色体上)
解析 (1)用能稳定遗传的宽叶韭菜和窄叶韭菜进行正反交,子一代全是宽叶韭菜,子一代自交后产生的子二代中,宽叶韭菜和窄叶韭菜的比例为9∶7,该结果符合基因分离定律与自由组合定律。所以,控制韭菜叶形的两对基因位于两对同源染色体上。(2)子二代中宽叶韭菜的基因型为A_B_,其中能够稳定遗传的个体基因型为AABB,占宽叶韭菜植株的1/9,故子二代的宽叶韭菜中杂合个体所占的比例为8/9。由于没有A基因或者没有B基因或者A、B基因都没有,个体都表现为窄叶,所以窄叶韭菜占7/16。(3)①图甲所示为两个抗虫基因位于同一条染色体上,产生的配子类型及比例是含有2个D的配子∶不含有D的配子=1∶1,自交后代抗虫植株与不抗虫植株之比为3∶1;②图乙所示为两个抗虫基因位于同一对染色体上,产生的配子都含有D,自交后代全为抗虫植株;③两个抗虫基因位于两对同源染色体上,则在遗传过程中遵循自由组合定律,自交后代不具有抗虫基因个体的比例是1/16,抗虫植株与不抗虫植株之比为15∶1。
14.(20分)某二倍体豌豆种群有七对明显的相对性状,基因控制情况见下表。回答下列问题。
性 状
等位基因
显性
隐性
种子的形状
A—a
圆粒
皱粒
茎的高度
B—b
高茎
矮茎
子叶的颜色
C—c
黄色
绿色
种皮的颜色
D—d
灰色
白色
豆荚的形状
E—e
饱满
不饱满
豆荚的颜色(未成熟)
F—f
绿色
黄色
花的位置
G—g
腋生
顶生
(1)如上述七对等位基因之间是自由组合的,则该豌豆种群内,共有 种基因型、 种表现型。
(2)将高茎、花腋生、白种皮的豌豆与矮茎、花顶生、灰种皮的豌豆杂交得F1,F1自交得F2,F2中高茎、花腋生、灰种皮的豌豆占27/64,则F2中杂合子的比例为 ,双亲的基因型分别是 。
7
(3)现有各种类型的该豌豆的纯合子和杂合子(单杂合子、双杂合子、多对基因的杂合子等)的豌豆种子,请设计最简单的实验方案,探究控制豌豆豆荚形状和豆荚颜色的基因的遗传是否遵循基因的自由组合定律。
①实验方案是 。
②预期结果与结论:
如果出现 ,则控制豌豆豆荚形状和颜色的基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律;
如果 ,则控制豌豆豆荚形状和颜色的基因位于同一对同源染色体上,不遵循基因的自由组合定律。
答案 (1)37(2 187) 27(128)
(2)7/8 BBGGdd、bbggDD
(3)①取豌豆豆荚饱满、豆荚颜色为绿色的双杂合子豌豆种子种植并让其自交,观察子代的豆荚形状和颜色 ②4种表现型且比例接近于9∶3∶3∶1 不出现4种表现型或出现4种表现型,但比例不是9∶3∶3∶1
解析 (1)若七对等位基因之间是自由组合的,根据公式,则该豌豆种群内,共有37种基因型、27种表现型。(2)将高茎、花腋生、白种皮的豌豆与矮茎、花顶生、灰种皮的豌豆杂交得F1,F1自交得F2,F2中高茎、花腋生、灰种皮的豌豆占3/4×3/4×3/4=27/64,说明这三对等位基因自由组合,则F2中纯合子为1/8,杂合子的比例为7/8,双亲的基因型分别是BBGGdd、bbggDD。(3)若探究控制豌豆豆荚形状和豆荚颜色的基因的遗传是否遵循基因的自由组合定律:①实验方案是取豌豆豆荚饱满、豆荚颜色为绿色的双杂合子豌豆种子种植并让其自交,观察子代的豆荚形状和颜色。②预期结果与结论:如出现4种表现型且比例接近于9∶3∶3∶1,则控制豌豆豆荚形状和颜色的基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。如果不出现4种表现型或出现4种表现型,但比例不是9∶3∶3∶1,则控制豌豆豆荚形状和颜色的基因位于同一对同源染色体上,不遵循基因的自由组合定律。
7
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