大题冲关-练核“芯”3-遗传学大题

核“芯”3遗传学大题(时间：30分钟)1.(2022·金丽衢十二校三联)实蝇是一种世界性检疫害虫，危害多种水果和蔬菜，常使果实未熟先黄脱落，被世界各国列为水果的“头号杀手”。现有实蝇的三个品系：红腹彩背品系、红腹黑背品系及黑腹黑背品系。研究人员通过培养和杂交实验已经证实：上述性状由非同源染色体上的两对等位基因控制，在此基础上，又进行了以下杂交实验：①P红腹彩背♀×红腹黑背♂→F1：红腹彩背♀∶红腹黑背♀∶红腹彩背♂∶红腹黑背♂＝1∶1∶1∶1；②P红腹彩背♂×红腹黑背♀→F1：红腹彩背♀∶红腹黑背♀∶红腹彩背♂∶红腹黑背♂＝1∶1∶1∶1；③P红腹黑背×红腹黑背→F1：红腹彩背∶红腹黑背＝1∶2(用D、d表示背色基因，A、a表示腹色基因)。(1)由以上实验可知，控制背色的基因所在的染色体种类及显隐性关系是________。③中F1的d基因频率是________，请用遗传图解表示该杂交实验中背色性状的遗传。(2)为确定红腹和黑腹的显隐性关系和基因所在的染色体，研究人员可以选择红腹黑背品系和黑腹黑背品系进行________，观察子代相关性状与性别的关系。(3)现确定与腹色相关的基因仅位于X染色体，且红腹对黑腹为显性。若同时考虑背色和腹色两对相对性状，则实蝇共有________种基因型。上述杂交实验①中红腹黑背父本的基因型为________，让其与黑腹黑背雌性个体杂交，F1的表型及比例为________________________；若让F1雌雄个体随机交配，则F2中出现红腹黑背的概率为________。答案(1)位于常染色体、黑背对彩背为显性2/3(2)正反交(3)10DdXAY红腹黑背♀∶红腹彩背♀∶黑腹黑背♂∶黑腹彩背♂＝2∶1∶2∶11/4解析(1)实验③P黑背×黑背→F1：彩背∶黑背＝1∶2，可知黑背为显性，彩背为隐性，实验①彩背♀×黑背♂与实验②彩背♂×黑背♀构成正反交，子代表型一致，说明D/d位于常染色体上。实验③关于背色理论上应为Dd×Dd→1DD∶2Dd∶1dd，可实际比例为D_∶dd＝2∶1，故可推知DD致死，F1中d的频率为eq\f(2,3)；实验③的遗传图解(关于背色)如答案所示。(2)显隐性未知的情况下，判断红腹/黑腹的控制基因位于常染色体上还是X染色体上，还是X、Y染色体同源区段的方法，是让红腹品系与黑腹品系进行正反交；若正反交结果一致，则A/a位于常染色体上或X、Y染色体同源区段上，子代表现的性状为显性性状；若正反交结果不一致，则A/a位于X染色体上，子代雌性个体的表型为显性。(3)关于腹色有XAXA、XAXa、XaXa、XAY和XaY5种基因型，关于背色有Dd和dd两种基因型，共有5×2＝10种基因型。杂交实验①亲本为ddXAXA×DdXAY，红腹黑背父本(DdXAY)与黑腹黑背雌性(DdXaXa)杂交，F1的表型及比例为黑背红腹♀∶黑背黑腹♂∶彩背红腹♀∶彩背黑腹♂＝2∶2∶1∶1。F1雌性雄性个体随机交配，F2的基因型及比例为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)Dd∶\f(1,2)dd))eq\b\lc\((\a\vs4\al\co1(\f(1,4)XAXa∶\f(1,4)XaXa∶\f(1,4)XAY∶))eq\b\lc\\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)XaY))，其中红腹黑背的概率为eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,4)。2.(2022·诸暨市适应性)研究人员培育了一株拟南芥(2n＝10)纯合突变体，其4号染色体上冷敏型基因d突变为抗冻型基因D，5号染色体上耐高盐基因N突变为盐敏型基因n。收集该纯合突变体自交所结种子，待种子发育成植株与野生型植株杂交得F1，F1自交所得F2中耐高盐抗冻型∶耐高盐冷敏型∶盐敏抗冻型∶盐敏冷敏型＝21∶15∶7∶5。回答下列问题：(1)获得该突变体的育种方法为________。为获得满足要求的个体，往往需要大量处理实验材料，原因是基因突变具有________、多方向性等特点。(2)拟南芥耐盐和抗冻性状的遗传遵循________定律，判断的依据是________________。(3)F2群体中四种表型的比例，不符合典型的孟德尔遗传比例。研究人员通过实验证实F1产生的雌配子正常，而雄配子部分存活率低。根据________可推测是带有D基因的配子存活率下降。请写出以F1作为父本测交的遗传图解。(4)进一步研究发现：野生型4号染色体上与d基因相邻有一个紧密连锁的基因m，m基因编码的毒性蛋白抑制D基因花粉发育；而突变体4号染色体携带m基因的片段丢失。推测：F1产生配子时，m基因最迟在________(填“MⅠ”“MⅡ”或“精子”)时期表达才会影响D基因花粉的成活率。答案(1)诱变育种稀有性、多数有害性(2)自由组合控制两对性状的基因位于非同源染色体上(3)F2中抗冻型∶冷敏型＝7∶5遗传图解：(4)MⅠ解析(1)获得突变体的育种方法为诱变育种，基因突变具有多方向性、稀有性、多数有害性等特点，往往需要大量处理实验材料。(2)拟南芥耐盐和抗冻性状的遗传遵循自由组合定律，因为冷敏型基因d和抗冻型基因D是位于4号染色体上，而耐高盐基因N和盐敏型基因n是位于5号染色体上，属于非同源染色体上的非等位基因，遵循基因自由组合定律。(3)F2群体中四种表型的比例，不符合典型的孟德尔遗传比例(9∶3∶3∶1)。分析两对性状中，耐高盐(N_)∶盐敏(nn)＝3∶1，抗冻型(D_)∶冷敏型(dd)＝7∶5，又据题意中描述“研究人员通过实验证实F1产生的雌配子正常，而雄配子部分存活率低。”可推测是带有D基因的配子存活率下降。根据分析F1的基因型为DdNn，雌配子正常，则雌配子中D∶d＝1∶1，雄配子中D∶d＝1∶5，才能得到F2中DD∶Dd∶dd＝1∶6∶5(抗冻型∶冷敏型＝7∶5)，故F1作父本进行测交的遗传图解如下：(4)由于突变体4号染色体缺失一个片段，导致m基因丢失，所以如果要m基因编码的毒性蛋白抑制D基因花粉发育，则m基因最迟在MⅠ时期表达，因为MⅠ结束后，同源染色体分离形成子细胞，且染色体发生缺失，所以可能形成只有D而不含m的子细胞。3.(2022·临新乐三地联考)油菜是雌雄同花的植株，其株高由等位基因G和g控制，B基因是另一种植物控制高秆的基因，B基因和G基因对控制油菜的株高有相同的效应，且数目越多植株越高。为进一步研究其遗传机制，某研究小组将一个B基因拼接到基因型为Gg的油菜细胞染色体上，并且该基因在油菜细胞中成功表达。接着从含B基因的植株中，随机选出甲植株让其自交，自交后代F1出现了5种表型且比例为1∶4∶6∶4∶1(含4、3、2、1、0个B/G的株高表型分别用最高、较高、中等高度、较矮、最矮表示)。回答下列问题：(1)控制油菜株高的G和g的基因座位________(填“相同”或“不同”)。(2)甲植株B基因拼接在________(填“含G”“含g”或“不含G和g”)的染色体上。(3)甲植株自交时，为防止外来花粉的干扰需进行________处理，自交后代F1中株高为中等高度的基因型有________种。F1中较高植株的基因型是________。让F1中的较矮植株随机交配，得到的F2中株高表型为最矮的植株占________。(4)利用甲植株获得株高最高的植株，最快、最简便的育种方法是________。(5)写出以F1中株高最高的植株与株高最矮的植株为亲本杂交的遗传图解。答案(1)相同(2)不含G和g(3)套袋3GGB、GgBB1/4(4)杂交育种(5)解析(1)基因座位是指一个特定基因在染色体上的位置，G和g是等位基因，位于同源染色体的相同位置，基因座位相同。(2)由题意可知，F1表型比例1∶4∶6∶4∶1，为9∶3∶3∶1的变式，所以B基因与G/g基因位于两对同源染色体上，不在一对同源染色体上，即甲植株B基因拼接在不含G和g的染色体上。(3)甲植株自交时，需要进行套袋处理，可以防止外来花粉的干扰；中等高度为含有2个B/G基因的植株，自交后代F1中株高为中等高度的基因型有3种，分别为ggBB、GgB、GG；较高植株为含有3个B/G基因的植株，F1中较高植株的基因型是GGB、GgBB；F1中的较矮植株为1/2ggB、1/2Gg，产生配子及比例为1/4Bg、1/2g、1/4G，随机交配，F2中株高表型为最矮的植株(gg)占1/2×1/2＝1/4。(4)甲植株为GgB，获得株高最高的植株(GGBB)，最快、最简便的育种方法是杂交育种，使用甲植株自交，从子代观察株高即可选出株高最高的植株。(5)以F1中株高最高的植株(GGBB)与株高最矮的植株(gg)为亲本杂交，遗传图解如答案所示。4.(2022·Z20名校联盟三联)某植株为XY型性别决定的雌雄异株植物，其花色红花和白花受等位基因A、a控制；茎长受B＋(高茎)、B(中茎)、b(矮茎)3个基因控制，B＋对B、b为完全显性，B对b为完全显性，某种茎长基因型胚胎致死。现将一对高茎红花植株个体杂交，产生的F1表型及比例如下表。取F1中茎红花随机交配，F2矮茎红花个体占7/32。性别F1的表型及数量雌株42高茎红花雌株、18中茎红花雌株雄株21高茎红花雄株、8中茎红花雄株、19高茎白花雄株、12中茎白花雄株请回答：(1)基因B＋、B、b________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律；基因A的表达过程中，________结合在启动部位，基因开始转录。(2)亲代雌性个体基因型为________，若同时考虑花色与茎长基因，F1致死的胚胎有________种基因型。(3)取F1高茎红花雌、雄个体随机交配，F2中有______种基因型。取F2中中茎红花雌、雄个体随机交配，F3中中茎红花占________。(4)欲鉴定F1中高茎红花雌株的基因型，取矮茎白花雄株与其杂交，发现有矮茎白花雌株产生，请写出该杂交的遗传图解。答案(1)不遵循RNA聚合酶(2)B＋BXAXa或B＋bXAXa4(3)205/6(4)高茎红花雌株∶矮茎白花雌株∶高茎白花雌株∶矮茎红花雌株∶高茎红花雄株∶矮茎白花雄株∶高茎白花雄株∶矮茎红花雄株＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1解析由表中数据可看出，一对高茎红花植株个体杂交，产生的F1中既有红色，又有白花，故红花对白花为显性，且花色在雌雄植株中有差异，说明控制花色的基因位于X染色体上，茎长在雌雄植株中比例相等，说明控制茎长的基因位于常染色体上。(1)基因B＋、B、b是控制茎长短的等位基因，等位基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要RNA聚合酶结合在DNA的启动子上开始启动转录。(2)高茎红花植株Beq\o\al(＋,－)Xeq\o\al(A,－)个体杂交，子代中出现中茎，中茎由B基因控制，说明亲本控制茎长的基因型为杂合子；子代出现白花，说明控制花色的基因型也为杂合子。若雌性个体基因型为B＋BXAXa，则雄性个体为B＋BXAY或B＋bXAY时均满足产生F1的条件；若雌性个体基因型为B＋bXAXa，则雄性个体为B＋BXAY即可满足产生F1的条件。由题意，取F1中茎红花随机交配，F2矮茎红花个体占7/32可推知，F1中茎红花雌为1/2BbXAXA、1/2BbXAXa，雄为BbXAY，则亲本应为B＋bXAXa，B＋BXAY。根据表中数据可知，茎长基因型为B＋B＋时合子致死，若同时考虑花色与茎长基因，F1致死的胚胎有B＋B＋XAXA、B＋B＋XAXa、B＋B＋XAY、B＋B＋Xa共4种基因型。(3)由(2)可知，F1中针对茎长可能有B＋B、B＋b两种基因型，可产生B＋、B、b三种配子，F2可形成B＋B＋、B＋B、B＋b、BB、Bb、bb共6种基因型，其中B＋B＋致死，还剩5种；针对红花有XAXA、XAXa、XAY三种基因型，可形成雌配子XA、Xa，雄配子XA、Y，F2可形成XAXA、XAXa、XAY、XaY共4种基因型，故F2中共有