高考生物二輪復習（全國版） 第1篇 專題突破 專題4 重難大題集訓(二)　遺傳規(guī)律的推理和判斷

重難大題集訓(二)遺傳規(guī)律的推理和判斷1．(2022·江蘇省木瀆高級中學模擬預測)科研人員在直剛毛果蠅品系中發(fā)現(xiàn)一只焦剛毛雌果蠅突變體，將直剛毛果蠅與該突變體雜交，后代雌果蠅全為直剛毛，而雄果蠅全為焦剛毛?？蒲腥藛T將一DNA片段導入到子一代直剛毛雌蠅的體細胞中，通過克隆技術獲得一只轉(zhuǎn)基因焦剛毛果蠅。進一步研究發(fā)現(xiàn)插入的DNA片段本身不控制具體性狀，果蠅體內(nèi)存在該DNA片段可導致直剛毛基因不表達而表現(xiàn)為焦剛毛，并且受精卵中若不存在B、b基因?qū)е屡咛ブ滤?注：控制剛毛性狀的基因可以用B、b表示)。(1)控制果蠅剛毛性狀的基因位于__________染色體上，且________為顯性性狀。(2)該DNA片段插入到果蠅染色體上的位置有4種可能，如圖1所示。讓該轉(zhuǎn)基因果蠅與直剛毛雄果蠅進行雜交，若后代中焦剛毛♀∶焦剛毛♂∶直剛毛♀∶直剛毛♂＝1∶1∶1∶1，則DNA插入的位置是________(填序號)；若后代中焦剛毛♀∶焦剛毛♂∶直剛毛♀＝1∶1∶1，則DNA插入的位置是________(填序號)。(3)將轉(zhuǎn)基因焦剛毛果蠅中B基因與直剛毛果蠅中B基因及二者的cDNA(相應mRNA逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA)進行擴增后電泳，結(jié)果如圖所示：根據(jù)圖2可知，轉(zhuǎn)基因焦剛毛果蠅中導入的DNA片段插入的位置為圖1中的________(填序號)。真核生物基因轉(zhuǎn)錄的RNA需要通過剪接加工后才能形成具有功能的mRNA，試分析說明兩種果蠅cDNA擴增結(jié)果不同的原因是________________________________________。答案(1)X直剛毛(2)①④(3)④B基因中因插入序列導致突變，合成的mRNA在加工時切除了更長的序列，導致mRNA比正常的B基因轉(zhuǎn)錄的mRNA短解析(1)分析題意，直剛毛雄果蠅與焦剛毛雌果蠅突變體雜交，后代雌果蠅全為直剛毛，而雄果蠅全為焦剛毛，推測控制果蠅剛毛性狀的基因位于X染色體上；且直剛毛為顯性，焦剛毛為隱性。(2)科研人員將一個外源DNA片段導入到F1直剛毛雌蠅(XBXb)的體細胞中，如果是①，插入的外源DNA與b基因連鎖；如果是②，則遵循基因的自由組合定律；如果是③，插入的外源DNA與B基因連鎖；如果是④，則B基因的堿基序列被打破，發(fā)生基因突變；如果該DNA片段的插入位置是①(設插入的DNA上的基因是A，沒有插入的是a)，則轉(zhuǎn)基因雌果蠅的基因型是XBaXbA，直剛毛雄果蠅的基因型為XBaY，兩者進行雜交，子代基因型為XBaXBa、XBaY、XBaXbA、XbAY，由題干信息可知，插入的DNA片段本身不控制具體性狀，果蠅體內(nèi)存在該DNA片段可導致直剛毛基因不表達而表現(xiàn)為焦剛毛，則子代1XBaXBa(直剛毛)∶1XBaY(直剛毛)∶1XBaXbA(焦剛毛)∶1XbAY(焦剛毛)；如果該DNA片段的插入位置是④，即插入到B基因中，B基因被破壞，則轉(zhuǎn)基因雌果蠅的基因型為XbXA，直剛毛雄果蠅的基因型為XBY，兩者進行雜交，子代基因型為XBXA、XBXb、XbY、XAY，由于受精卵中不存在B、b基因?qū)е屡咛ブ滤?，則子代1XBXA(焦剛毛)∶1XBXb(直剛毛)∶1XbY(焦剛毛)∶1XAY(死亡)。(3)據(jù)圖2基因擴增結(jié)果可知，轉(zhuǎn)基因焦剛毛果蠅控制焦剛毛性狀的基因長度比控制直剛毛的基因長，表明導入的DNA片段插入到B基因內(nèi)部，即位置④；兩種果蠅cDNA擴增結(jié)果不同的原因是B基因中因插入序列導致突變，合成的mRNA在加工時切除了更長的序列，導致mRNA比正常的B基因轉(zhuǎn)錄的mRNA短。2．(2022·山東省實驗中學模擬預測)請回答下列有關水稻研究的問題：(1)水稻是自花傳粉植物，一般都是純種。在實驗田中偶然間發(fā)現(xiàn)了一株穗大、籽粒飽滿的稻株，結(jié)了十幾個8寸多長的稻穗。第二年用這些稻穗的種子種出了1000多株水稻，植株高的高、矮的矮，參差不齊。推測實驗田中的這株“穗大、籽粒飽滿”的野生稻是一株天然的________。(2)用某純合白穎稻殼品系與另一純合黃穎稻殼品系進行雜交實驗，F(xiàn)1全為黃穎，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2中黃穎∶白穎＝9∶7?？蒲腥藛T將實驗獲得的F2中黃穎個體自交，則子代的表現(xiàn)型及比例為____________，白穎個體中雜合子自交，后代均未發(fā)生性狀分離，原因是________________。(3)水稻的部分不育與可育是一對相對性狀，由兩對等位基因A/a、B/b控制。非糯性與糯性則是由位于6號染色體上的等位基因M/m控制的另一對相對性狀。為探究兩對相對性狀的遺傳學原理，科研人員進行了下列雜交實驗。實驗一：粳稻品系甲(AAbb)與秈稻品系乙(aaBB)雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為部分不育；粳稻品系甲與廣親和品系丙(AABB)雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為可育，將可育型F1與秈稻品系乙雜交，后代表現(xiàn)為部分不育∶可育＝1∶1。據(jù)上述雜交結(jié)果推測當水稻基因組成中存在________基因時表現(xiàn)出部分不育。實驗二：如上圖所示，將非糯性粳稻品系丁與糯性廣親和水稻品系己雜交，F(xiàn)1與非糯性秈稻品系戊雜交獲得F2，結(jié)果發(fā)現(xiàn)F2中MM∶Mm＝1∶1，且基因型為MM的個體均表現(xiàn)為部分不育，基因型為Mm的個體均表現(xiàn)為可育。根據(jù)上圖部分遺傳圖解分析F1產(chǎn)生的配子的基因型為____________________。實驗三：將品系戊與品系己雜交，F(xiàn)1再與品系丁雜交，所得F2中基因型為MM的個體均表現(xiàn)為部分不育，Mm的個體均表現(xiàn)為可育。試在下框內(nèi)表示出F1中上述三對基因在染色體上的位置關系。答案(1)雜交稻(雜種)(2)黃穎∶白穎＝25∶11白穎至少有一對基因為隱性純合，自交后代均不能出現(xiàn)雙顯性黃穎個體(3)a、bABm、AbM如圖所示解析(1)用這些稻穗的種子種出了1000多株水稻，植株高的高、矮的矮，參差不齊，說明植株自交后代出現(xiàn)了性狀分離的現(xiàn)象，所以發(fā)現(xiàn)的這株“穗大、籽粒飽滿”的野生稻是雜交稻(雜種)。(2)純合白穎稻殼品系與另一純合黃穎稻殼品系進行雜交實驗，F(xiàn)1全為黃穎，說明黃穎為顯性性狀，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2中黃穎∶白穎＝9∶7，符合9∶3∶3∶1的變式，說明黃穎和白穎這對相對性狀由兩對等位基因控制(相關基因用D/d、E/e表示)，且這兩對等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律，子一代的基因型為雙雜合子，子二代中，當兩對等位基因的顯性基因同時存在時為黃穎，其余為白穎，F(xiàn)2中黃穎(eq\f(1,9)DDEE，eq\f(2,9)DDEe，eq\f(2,9)DdEE，eq\f(4,9)DdEe)個體自交，則子代的表現(xiàn)型及比例為黃穎(eq\f(1,9)DDEE＋eq\f(2,9)×eq\f(3,4)DDE_＋eq\f(2,9)×eq\f(3,4)D_EE＋eq\f(4,9)×eq\f(3,4)×eq\f(3,4)D_E_)∶白穎＝eq\f(25,36)∶(1－eq\f(25,36))＝25∶11。由于黃穎的基因型為D_E_，白穎至少有一對基因為隱性純合，故白穎雜合子基因型為Ddee或ddEe，自交后代均不能出現(xiàn)黃穎D_E_，即后代全為白穎，不出現(xiàn)性狀分離。(3)實驗一，粳稻品系甲(AAbb)與秈稻品系乙(aaBB)雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為部分不育，說明AaBb表現(xiàn)為部分不育，甲(AAbb)與丙(AABB)雜交，F(xiàn)1(AABb)全部表現(xiàn)為可育，將F1(AABb)與秈稻品系乙(aaBB)雜交，后代基因型為AaBb、AaBB，表現(xiàn)為部分不育∶可育＝1∶1，說明a、b基因同時存在時表現(xiàn)出部分不育。實驗二，由遺傳圖解可看出，F(xiàn)1基因型為AABbMm，F(xiàn)1與戊aaBBMM雜交得到F2，結(jié)果發(fā)現(xiàn)F2中MM∶Mm＝1∶1，且基因型為MM的個體均表現(xiàn)為部分不育，基因型為Mm的個體均表現(xiàn)為可育，而AaBb部分不育，AaBB可育，說明F2共有AaBbMM、AaBBMm兩種基因型，戊只產(chǎn)生基因型為aBM的配子，說明F1產(chǎn)生基因型為AbM、ABm兩種配子。實驗三，品系戊aaBBMM與品系己AABBmm雜交，F(xiàn)1基因型為AaBBMm，丁可產(chǎn)生配子的基因型為AbM，F(xiàn)1再與品系丁雜交，所得F2中基因型為MM的個體均表現(xiàn)為部分不育，Mm的個體均表現(xiàn)為可育，說明MM所在的個體同時含a、b，即基因型應為AaBbMM，Mm所在的個體基因型為AABbMm，由此可推知，實驗三中F1產(chǎn)生基因型為ABm和aBM的兩種配子。所以F1中上述三對基因在染色體上的位置關系如答案所示。3．(2022·湖南長郡中學模擬預測)摩爾根利用果蠅的雜交實驗得出了基因的連鎖互換定律，由此獲得了1933年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。基因的連鎖互換定律的實質(zhì)是在進行減數(shù)分裂形成配子時，位于同一條染色體上的不同基因，常常連在一起進入配子；在減數(shù)分裂形成四分體時，位于同源染色體上的等位基因有時會隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，因而發(fā)生了基因重組。請回答下列問題：(1)基因的連鎖互換定律與________________________________________________一起合稱遺傳學的三大定律。(2)生物體進行有性生殖形成配子的過程中，在不發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異的情況下，產(chǎn)生基因重新組合的途徑有兩條，這兩條途徑發(fā)生的具體時期為__________________________________。(3)果蠅的灰身對黑身為顯性，由常染色體上的等位基因E/e控制；紅眼對白眼為顯性，由X染色體上的等位基因A/a控制?，F(xiàn)有各種表現(xiàn)型的果蠅可供選擇，請設計一個最簡易的遺傳實驗以檢測一只灰身紅眼雌果蠅的基因型(注：統(tǒng)計方法要簡單化)。①實驗思路：___________________________________________________________________。②預期實驗結(jié)果和結(jié)論：_________________________________________________________。答案(1)基因的分離定律和基因的自由組合定律(2)減數(shù)第一次分裂的前期和后期(3)①讓這只灰身紅眼雌果蠅與黑身白眼雄果蠅雜交，統(tǒng)計子代雄果蠅的表現(xiàn)型(其他合理答案也可)②若子代的雄果蠅中有灰身紅眼1種表現(xiàn)型，則該灰身紅眼雌果蠅的基因型為EEXAXA;若子代的雄果蠅中有灰身紅眼和黑身紅眼2種表現(xiàn)型，則該灰身紅眼雌果蠅的基因型為EeXAXA;若子代的雄果蠅中有灰身紅眼和灰身白眼2種表現(xiàn)型，則該灰身紅眼雌果蠅的基因型為EEXAXa;若子代的雄果蠅中有灰身紅眼、黑身紅眼、灰身白眼和黑身白眼4種表現(xiàn)型，則該灰身紅眼雌果蠅的基因型為EeXAXa解析(1)遺傳學三大定律包括基因的分離定律、基因的自由組合定律和基因的連鎖互換定律。(2)在不發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異的情況下，產(chǎn)生基因重組的途徑有兩條，一是減數(shù)第一次分裂前期同源染色體互換，二是減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體自由組合。(3)根據(jù)題意可知，E/e、A/a遵循基因的自由組合定律。若要驗證灰身紅眼雌果蠅(E_XAX－)的基因型，優(yōu)先考慮用測交的方法進行驗證，即選黑身白眼雄果蠅(eeXaY)進行雜交，也可選擇黑身紅眼雄果蠅(eeXAY)進行雜交，統(tǒng)計子代表現(xiàn)型及比例即可判斷。4．(2022·河南開封模擬預測)血友病A是一種典型的伴X染色體單基因遺傳病，相關基因用H/h表示。正?；蚓幋a一種與凝血有關的蛋白質(zhì)——凝血因子Ⅷ，缺乏該因子將導致血液凝結(jié)功能出現(xiàn)障礙。如圖是某血友病A患者的家系圖。請回答下列問題：(1)調(diào)查該病的遺傳方式時，應在________中進行調(diào)查。Ⅳ5的致病基因最終來源于____。(2)若基因型分別與Ⅳ1、Ⅳ4相同的兩人婚配，則生出血友病A孩子的概率是________，血友病A孩子的基因型為________。(3)研究發(fā)現(xiàn)，女性的兩條X染色體有一條會隨機失活，失活性染色體在生殖細胞中會恢復活性，遺傳給子代。雜合子有時會出現(xiàn)輕癥血友病A表現(xiàn)型。Ⅲ2出現(xiàn)輕癥血友病A表現(xiàn)型，其父親正常。Ⅲ2患病的原因可能是_______________________________________________；Ⅳ1正常的原因可能是___________________________________________________________。(4)為積極響應我國“三孩政策”，Ⅲ5已懷孕第三胎，就該病來說是否需要進行產(chǎn)前診斷，并說明理由。_______________________________________________________________________________。答案(1)患者家系Ⅰ1(2)1/16XhY(3)Ⅲ2部分細胞的XH染色體失活，控制合成的凝血因子Ⅷ減少而產(chǎn)生輕癥血友病AⅢ2的XH染色體在卵細胞中恢復活性，遺傳給Ⅳ1并控制合成凝血因子Ⅷ，使Ⅳ1的表現(xiàn)正常(4)需要，Ⅲ5可能是血友病基因的攜帶者解析(1)血友病A是一種典型的伴X染色體單基因遺傳病，調(diào)查該病的遺傳方式時應在患者家系中進行。Ⅳ5的致病基因來自其母親Ⅲ7，Ⅲ7的致病基因來自其母親Ⅱ5，Ⅱ5的致病基因來自其父親Ⅰ1，所以Ⅳ5的致病基因最終來源于Ⅰ1。(2)Ⅳ