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專題4遺傳的基本規(guī)律(二)第一部分專題訓(xùn)練單項(xiàng)選擇題一、單項(xiàng)選擇題(每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的)1.某種昆蟲的體色由常染色體上獨(dú)立遺傳的兩對(duì)等位基因控制,其中基因T控制黑色性狀,基因t控制白色性狀,基因M對(duì)體色有淡化作用且只對(duì)基因型為Tt的個(gè)體起作用,使其呈現(xiàn)灰色。研究人員進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):黑色昆蟲和白色昆蟲雜交,F(xiàn)1全表現(xiàn)為灰色,F(xiàn)1自由交配得F2。下列分析正確的是(
)A.黑色親本的基因型為TTMMB.F1的基因型是TtMmC.F2的表型及比例為黑色∶灰色∶白色=3∶3∶2D.F2中灰色個(gè)體的基因型可能是TtMM,也可能是TtMm答案解析2.(2023·北京海淀高三第一學(xué)期期末)正交時(shí),侏儒小鼠作父本,野生型小鼠作母本,F(xiàn)1都是侏儒小鼠;反交后F1都是野生型小鼠。正交實(shí)驗(yàn)的F1雌雄個(gè)體間相互交配、反交實(shí)驗(yàn)的F1雌雄個(gè)體間相互交配,F(xiàn)2均出現(xiàn)1∶1的性狀分離比。以下能夠解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的是(
)A.控制侏儒性狀的基因位于X染色體上B.控制侏儒性狀的基因在線粒體DNA上C.來源于母本的侏儒基因和野生型基因不表達(dá)D.含侏儒基因的精子不能完成受精作用答案解析假設(shè)控制侏儒性狀的基因位于X染色體上,且侏儒性狀是顯性性狀,相關(guān)基因用A/a表示,侏儒小鼠(XAY)作父本,野生型小鼠(XaXa)作母本,F(xiàn)1雌性個(gè)體表現(xiàn)為侏儒,雄性個(gè)體表現(xiàn)為野生型,與題干不符;假設(shè)控制侏儒性狀的基因位于X染色體上,且侏儒性狀是隱性性狀,相關(guān)基因用A/a表示,侏儒小鼠(XaY)作父本,野生型小鼠(XAX-)作母本,F(xiàn)1會(huì)出現(xiàn)野生型,與題干不符,A不符合題意;假設(shè)控制侏儒性狀的基因在線粒體DNA上,后代的性狀應(yīng)和母本的性狀相同,侏儒小鼠作父本,野生型小鼠作母本,F(xiàn)1應(yīng)該都是野生型小鼠,與題干不符,B不符合題意;假設(shè)來源于母本的侏儒基因和野生型基因不表達(dá),侏儒小鼠作父本,野生型小鼠作母本,F(xiàn)1都是侏儒小鼠;反交(侏儒小鼠作母本,野生型小鼠作父本)后F1應(yīng)該都是野生型小鼠,無論正交還是反交,如果來源于母本的侏儒基因和野生型基因不表達(dá),F(xiàn)1雌雄個(gè)體間相互交配,F(xiàn)2均出現(xiàn)1∶1的性狀分離比,與題干相符,C符合題意;假定含侏儒基因的精子不能完成受精作用,正交(侏儒小鼠作父本,野生型小鼠作母本),則F1沒有侏儒小鼠,D不符合題意。解析3.(2023·安徽名校聯(lián)盟第一次質(zhì)檢)棉鈴蟲是嚴(yán)重危害棉花的一種害蟲??蒲泄ぷ髡甙l(fā)現(xiàn)蘇云金芽孢桿菌中的毒蛋白基因(稱為B基因)和豇豆中的胰蛋白酶抑制劑基因(稱為D基因),均可導(dǎo)致棉鈴蟲死亡?,F(xiàn)將B基因和D基因同時(shí)導(dǎo)入棉花的一條染色體上獲得抗蟲棉。棉花的短果枝由基因A控制,研究者獲得了多個(gè)基因型為AaBD的短果枝抗蟲棉植株,讓AaBD植株自交得到F1(不考慮減數(shù)分裂時(shí)的染色體互換)。下列說法錯(cuò)誤的是(
)A.若F1的表型比例為9∶3∶3∶1,則果枝基因和抗蟲基因分別位于兩對(duì)同源染色體上B.若F1中短果枝抗蟲∶長(zhǎng)果枝不抗蟲=3∶1,則B基因、D基因與A基因位于同一條染色體上C.若F1中短果枝抗蟲∶短果枝不抗蟲∶長(zhǎng)果枝抗蟲=2∶1∶1,則基因型為AaBD的短果枝抗蟲棉植株產(chǎn)生的配子的基因型為A、aBDD.若F1中長(zhǎng)果枝不抗蟲植株所占比例為1/16,則基因型為AaBD的短果枝抗蟲棉植株產(chǎn)生的配子的基因型為AB、AD、aB、aD答案解析據(jù)題意知,B基因和D基因同時(shí)導(dǎo)入棉花的一條染色體上獲得抗蟲棉,再依據(jù)減數(shù)分裂和遺傳規(guī)律的知識(shí)可知,基因A/a與B基因、D基因在染色體上的位置可能有以下三種情況:已知B基因、D基因位于一條染色體上。如果短果枝基因A和B基因、D基因位于兩對(duì)同源染色體上,基因在染色體上的位置如上圖①,則基因型為AaBD的短果枝抗蟲棉植株自交,F(xiàn)1的表型及其比例為短果枝抗蟲∶長(zhǎng)果枝抗蟲∶短果枝不抗蟲∶長(zhǎng)果枝不抗蟲=9∶3∶3∶1,A正確;解析如果B基因、D基因與A基因位于同一條染色體上,基因在染色體上的位置如上圖②,則基因型為AaBD的短果枝抗蟲棉植株產(chǎn)生的配子類型及其比例為ABD∶a=1∶1,其自交所得F1的表型及比例為短果枝抗蟲∶長(zhǎng)果枝不抗蟲=3∶1,B正確;如果B基因、D基因與a基因位于同一條染色體上,基因在染色體上的位置如上圖③,則基因型為AaBD的短果枝抗蟲棉植株產(chǎn)生的配子類型及其比例為aBD∶A=1∶1,其自交所得F1的基因型及比例為AaBD∶AA∶aaBBDD=2∶1∶1,表型及其比例為短果枝抗蟲∶短果枝不抗蟲∶長(zhǎng)果枝抗蟲=2∶1∶1,C正確;若F1中長(zhǎng)果枝不抗蟲植株(aa)所占比例為1/16,則短果枝A基因和B基因、D基因位于兩對(duì)同源染色體上,基因在染色體上的位置如上圖①,基因型為AaBD的短果枝抗蟲棉植株產(chǎn)生的配子的基因型為ABD、a、aBD、A,D錯(cuò)誤。解析4.(2023·山東,18,改編)某二倍體動(dòng)物的性染色體僅有X染色體,其性別有3種,由X染色體條數(shù)及常染色體基因T、TR、TD決定。只要含有TD基因就表現(xiàn)為雌性,只要基因型為TRTR就表現(xiàn)為雄性。TT和TTR個(gè)體中,僅有1條X染色體的為雄性,有2條X染色體的既不稱為雄性也不稱為雌性,而稱為雌雄同體。已知無X染色體的胚胎致死,雌雄同體可異體受精也可自體受精。不考慮突變,下列推斷不正確的是(
)A.3種性別均有的群體自由交配,F(xiàn)1的基因型最多有6種可能B.兩個(gè)基因型相同的個(gè)體雜交,F(xiàn)1中一定沒有雌性個(gè)體C.多個(gè)基因型為TDTR、TRTR的個(gè)體自由交配,F(xiàn)1中雌性與雄性占比相等D.雌雄同體的雜合子自體受精獲得F1,F(xiàn)1自體受精獲得的F2中雄性占比為1/6答案解析常染色體上的基因組合有TDTD、TDTR、TDT、TRTR、TRT、TT6種,由于只要含有TD基因就表現(xiàn)為雌性,因此基因型為TDTD的個(gè)體不可能存在(雄性個(gè)體不可能產(chǎn)生含TD的精子),性染色體組合有XX和XO2種,所以3種性別均有的群體自由交配,F(xiàn)1的基因型種類最多是5×2=10(種),A錯(cuò)誤;由題意可知,雌性個(gè)體必須含有TD基因,只要基因型為TRTR就表現(xiàn)為雄性,故相同基因型的個(gè)體雜交只能是相同基因型的雌雄同體的個(gè)體雜交,即TTR或TT雜交,F(xiàn)1的基因型不可能含TD基因,所以F1無雌性個(gè)體,B正確;基因型為TDTR的個(gè)體表現(xiàn)為雌性,基因型為TRTR的個(gè)體表現(xiàn)為雄性,解析多個(gè)基因型為TDTR、TRTR的個(gè)體自由交配,F(xiàn)1基因型及比例為TDTR(雌性)∶TRTR(雄性)=1∶1,C正確;雌雄同體的雜合子的基因型為TTRXX,其自體受精后的F1的基因型及比例為TRTRXX∶TTRXX∶TTXX=1∶2∶1,因?yàn)榛蛐蜑門RTRXX的個(gè)體表現(xiàn)為雄性而不能自體受精,所以F1(TTRXX∶TTXX=2∶1)自體受精后,F(xiàn)2中只有基因型為TRTRXX的個(gè)體表現(xiàn)為雄性,比例為2/3×1/4=1/6,D正確。解析5.(2023·湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)高三聯(lián)考)腎上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良(ALD)是伴X染色體隱性遺傳病(致病基因用a表示)。少數(shù)女性雜合子會(huì)患病,這與女性核內(nèi)兩條X染色體中的一條會(huì)隨機(jī)失活有關(guān)。下圖1為某患者家族遺傳系譜圖,利用圖中四位女性細(xì)胞中與此病有關(guān)的基因片段進(jìn)行PCR,產(chǎn)物經(jīng)酶切后的電泳結(jié)果如圖2所示(A基因含一個(gè)限制酶切位點(diǎn),a基因新增了一個(gè)酶切位點(diǎn))。下列敘述正確的是(
)A.Ⅱ-2個(gè)體的基因型是XAXAB.Ⅱ-3患ALD的原因可能是來自母方的X染色體失活C.若Ⅱ-1和一個(gè)基因型與Ⅱ-4相同的女性婚配,后代患ALD的概率為1D.a(chǎn)基因新增的酶切位點(diǎn)位于310bpDNA片段中答案解析分析電泳結(jié)果圖:正常基因含一個(gè)限制酶切位點(diǎn),因此正?;蛎盖泻笾荒苄纬蓛煞N長(zhǎng)度的DNA片段;突變基因增加了一個(gè)酶切位點(diǎn),則突變基因酶切后可形成3種長(zhǎng)度的DNA片段。結(jié)合電泳圖可知,正常A基因酶切后可形成長(zhǎng)度為310bp和118bp的兩種DNA片段,a基因新增了一個(gè)酶切位點(diǎn)后應(yīng)該得到三個(gè)DNA片段,與A基因?qū)Ρ瓤梢耘袛嗔硗獾膬蓚€(gè)條帶長(zhǎng)度分別為217bp和93bp,長(zhǎng)度之和為310bp,故新增的酶切位點(diǎn)位于310bpDNA片段中,D正確;由題干信息可知,腎上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良(ALD)是伴X染色體隱性遺傳病,由圖2推測(cè)可知Ⅱ-4基因型為XAXA,Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3都含有與Ⅱ-4相同的條帶,解析故都含有A基因,故Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3基因型均為XAXa,A錯(cuò)誤;據(jù)以上分析可知,Ⅱ-3個(gè)體的基因型是XAXa,據(jù)圖可知,其父方Ⅰ-2基因型為XAY,故其XA來自其父親,Xa來自母親,但含XA的Ⅱ-3依然表現(xiàn)為患病,故推測(cè)其患ALD的原因可能是來自父方的X染色體失活,Xa正常表達(dá),B錯(cuò)誤;Ⅱ-1基因型為XaY,和一個(gè)與Ⅱ-4基因型(XAXA)相同的女性婚配,后代女兒基因型為XAXa,兒子基因型為XAY,可知所生男孩均不含致病基因,都正常,所生女孩均為雜合子,有一定概率會(huì)患病,C錯(cuò)誤。解析6.(2023·濟(jì)南高三統(tǒng)一檢測(cè))一對(duì)正常夫婦因妻子的母親和丈夫的母親患有相同的單基因遺傳病而進(jìn)行遺傳咨詢。已知該遺傳病在人群中的發(fā)病率為1/10000。不考慮基因突變、XY染色體同源區(qū)段和染色體變異,控制該病的等位基因?yàn)锳、a。下列說法不正確的是(
)A.若該遺傳病為隱性遺傳病,則該夫婦生一個(gè)患病女兒的概率為1/8B.若該夫婦已經(jīng)生了一個(gè)患病兒子,則該患病兒子的姐姐與正常男性婚配后,生一個(gè)正常孩子的概率為1/202C.這對(duì)夫婦的父親都可能同時(shí)含有A和aD.若要研究?jī)晌荒赣H的致病基因序列,可用BLAST(基本局部比對(duì)搜索工具)對(duì)其進(jìn)行相似性比較答案解析若該遺傳病為隱性遺傳病,則該遺傳病為常染色體隱性遺傳病,則妻子的母親和丈夫的母親的基因型均為aa,丈夫和妻子的基因型均為Aa,故該夫婦生一個(gè)患病女兒的概率為1/4×1/2=1/8,A正確;若該夫婦已經(jīng)生了一個(gè)患病兒子,則結(jié)合題干信息分析可知,該遺傳病為常染色體隱性遺傳病,該夫婦的基因型均為Aa,該患病兒子的姐姐的基因型可能為AA、Aa或aa;由題干信息該遺傳病在人群中的發(fā)病率為1/10000可知,人群中aa的基因型頻率為1/10000,則a基因的頻率為1/100,A基因的頻率為99/100,AA的基因型頻率為(99×99)/10000,Aa的基因型頻率為(2×99)/10000,故正常男性中,解析AA的基因型頻率為(99×99)/10000÷[(99×99)/10000+(2×99)/10000]=99/101,Aa的基因型頻率為1-99/101=2/101,該患病兒子的姐姐與正常男性婚配后,生一個(gè)正常孩子的概率是1-1/2(姐姐的a基因頻率)×(1/2×2/101)(正常男性的a基因頻率)=201/202,B錯(cuò)誤;由題干信息分析可知,這對(duì)夫婦正常,而這對(duì)夫婦的母親均患病,故可推測(cè)這對(duì)夫婦的父親都可能同時(shí)含有A和a,C正確。解析不定項(xiàng)選擇題二、不定項(xiàng)選擇題(每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,有的有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)7.(2023·山東濰坊高三試題)玉米的寬葉與窄葉是由單基因控制的一對(duì)相對(duì)性狀。將寬葉與窄葉兩種純合親本間行種植(假如玉米間受粉機(jī)會(huì)均等)得F1,其中窄葉親本所結(jié)籽粒發(fā)育成的植株中寬葉和窄葉均有?,F(xiàn)選取F1中部分寬葉植株與窄葉植株雜交,所得F2中寬葉∶窄葉=7∶5。下列說法正確的是(
)A.窄葉為隱性性狀B.F1中窄葉植株所占的比例為1/4C.親本中寬葉植株上的籽粒與窄葉植株上的籽?;蛐筒糠窒嗤珼.若將從F1中選取的那部分寬葉植株自交,后代中隱性性狀植株所占的比例為1/6答案解析由題可知,將寬葉與窄葉兩種純合親本間行種植得到F1,其中窄葉親本所結(jié)籽粒發(fā)育成的植株中寬葉和窄葉均有,故窄葉為隱性性狀,A正確;已知玉米的寬葉與窄葉是由單基因控制的一對(duì)相對(duì)性狀,設(shè)相關(guān)基因?yàn)锳/a,則親本的基因型為AA、aa,間行種植玉米時(shí),玉米既能自交也能雜交,親本中A基因的頻率為1/2,a基因的頻率為1/2,則F1中窄葉植株所占的比例為1/2×1/2=1/4,B正確;分析可知,親本中寬葉植株上的籽粒的基因型為AA、Aa,親本中窄葉植株上的籽粒的基因型為Aa、aa,C正確;設(shè)從F1中選取的那部分寬葉植株中基因型為AA的個(gè)體占x,則基因型為Aa的個(gè)體占1-x,讓該部分寬葉植株與窄葉植株(aa)雜交,所得F2中寬葉∶窄葉=7∶5,則有1/2×(1-x)×1=5/12,x=1/6,若將從F1中選取的那部分寬葉植株(1/6AA、5/6Aa)自交,后代中隱性性狀植株所占的比例為5/6×1/4=5/24,D錯(cuò)誤。解析答案解析將xws與多株純合野生型水稻(正常葉色)雜交,得到的F1全為正常葉色,F(xiàn)1自交得到F2,每組雜交實(shí)驗(yàn)的F2中,正常葉色植株與淡黃葉植株數(shù)目的比例均接近3∶1,說明xws發(fā)生隱性突變,淡黃葉植株的葉綠素含量降低,A正確;假設(shè)突變體xws的基因型為aa,F(xiàn)1全為正常葉色植株,基因型為Aa,將xws分別與缺失一條3號(hào)染色體、缺失一條5號(hào)染色體的純合正常葉色水稻雜交,子代的植株葉色及比例分別為正常葉色植株∶淡黃葉植株=1∶1、子代全為正常葉色,可以說明突變體xws發(fā)生突變的基因是位于3號(hào)染色體上,而不是位于5號(hào)染色體上,D錯(cuò)誤;解析解析非選擇題三、非選擇題9.(2023·青島市高中教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))我國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在農(nóng)作物育種方面做出了突出貢獻(xiàn)。某二倍體農(nóng)作物是雌雄同花植物,可自花受粉,也可異花受粉,控制花的位置和花的顏色的基因的遺傳符合自由組合定律。研究者利用純系品種頂生紫花與腋生藍(lán)花進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn),F(xiàn)1全部表現(xiàn)為腋生紫花,讓F1自交,產(chǎn)生的F2中腋生紫花∶腋生藍(lán)花∶頂生紫花∶頂生藍(lán)花=39∶9∶13∶3。(1)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測(cè)該農(nóng)作物花的顏色至少受________對(duì)等位基因控制,判斷的理由是_____________________________________________________________________________________。(2)F2頂生紫花植株的基因型有________種,其中雜合子占________,讓F2中的紫花植株隨機(jī)受粉,則后代中藍(lán)花植株所占的比例為________。答案兩
根據(jù)F1自交產(chǎn)生的F2中紫花∶藍(lán)花=13∶3可知該農(nóng)作物花的顏色至少受兩對(duì)等位基因控制710/1316/169(3)立枯絲核菌引發(fā)的紋枯病可導(dǎo)致該農(nóng)作物大量減產(chǎn),植株的感病(R)對(duì)抗病(r)為顯性,且純合感病個(gè)體不能存活,該農(nóng)作物晚熟(M)對(duì)早熟(m)為顯性,含早熟基因的花粉死亡率為50%,兩對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳?,F(xiàn)有早熟感病植株及純合晚熟抗病植株若干,為選育早熟抗病植株,請(qǐng)寫出較為簡(jiǎn)便的雜交實(shí)驗(yàn)方案:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________,該方案所獲得的早熟抗病植株所占的比例為________。答案
方案1:讓早熟感病植株與純合晚熟抗病植株雜交得F1,再讓其中所有晚熟抗病個(gè)體自交獲得F2,從F2中選出早熟抗病植株即可或方案2:讓早熟感病植株與純合晚熟抗病植株雜交得F1,再讓其中所有晚熟感病個(gè)體自交獲得F2,從F2中選出早熟抗病植株即可1/6或1/18(4)現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)該農(nóng)作物品系,甲品系表現(xiàn)為感病,乙品系表現(xiàn)為抗病。為深入研究R、r基因與抗病性的關(guān)系,研究者使用RNA干擾技術(shù)減少甲品系植株中R基因、乙品系植株中r基因的翻譯,結(jié)果發(fā)現(xiàn),甲品系變?yōu)榭共≈仓?,乙品系植株抗病性進(jìn)一步增強(qiáng)。由此可知,R、r基因與抗病性的關(guān)系為_____________________________________________________________________。結(jié)合上述研究結(jié)果,請(qǐng)你提出一種防治該農(nóng)作物紋枯病的思路:______________________________________。答案R基因表達(dá)量降低會(huì)導(dǎo)致抗病,r基因表達(dá)量下降會(huì)導(dǎo)致抗病性增強(qiáng)降低R基因的表達(dá)(轉(zhuǎn)錄和翻譯)水平解析(2)設(shè)控制花的位置的基因是A/a,控制花的顏色的基因?yàn)锽/b、C/c,且B/b、C/c的遺傳符合自由組合定律,故F2頂生紫花植株的基因型為aaB___(或aa__C_)、aabbcc,共有2×3+1=7(種)。其中純合子所占的比例為3/13,故F2頂生紫花植株中雜合子所占比例為1-3/13=10/13。設(shè)F2中藍(lán)花植株的基因型為aabbC_,則F2中紫花植株的基因型為aaB___、aabbcc,F(xiàn)2中紫花植株(1/13aaBBCC、2/13aaBBCc、2/13aaBbCC、4/13aaBbCc、1/13aaBBcc、2/13aaBbcc、1/13aabbcc)產(chǎn)生配子的基因型為4/13aBC、4/13aBc、2/13abC、3/13abc,F(xiàn)2中的紫花植株隨機(jī)交配,產(chǎn)生的后代中藍(lán)花植株(aabbCC、aabbCc)所占的比例為2/13×2/13+2/13×3/13×2=16/169。解析(3)依據(jù)所給材料,若選育早熟抗病植株,可讓早熟感病植株(mmRr)與純合晚熟抗病植株(MMrr)雜交得F1(MmRr、Mmrr),再讓其中所有晚熟抗病個(gè)體(Mmrr)自交獲得F2,從F2中選出早熟抗病植株(mmrr)即可,由于含早熟基因的花粉有50%的概率死亡,因此該方案所獲得的早熟抗病植株所占的比例為1/2×1/3=1/6?;蜃屧缡旄胁≈仓昱c純合晚熟抗病植株雜交得F1,再讓其中所有晚熟感病個(gè)體(MmRr)自交獲得F2,從F2中選出早熟抗病植株(mmrr)即可,由于含早熟基因的花粉有50%的概率死亡,且純合感病個(gè)體不能存活,該方案所獲得的早熟抗病植株所占的比例為1/2×1/3×1/3=1/18。解析(4)研究者使用RNA干擾技術(shù)減少甲品系植株中R基因的翻譯,甲品系變?yōu)榭共≈仓?,說明R基因表達(dá)量降低會(huì)導(dǎo)致抗?。谎芯空呤褂肦NA干擾技術(shù)減少乙品系植株中r基因的翻譯,乙品系植株抗病性進(jìn)一步增強(qiáng),說明r基因表達(dá)量下降會(huì)導(dǎo)致抗病性增強(qiáng)。據(jù)此研究結(jié)果分析,可通過降低R基因的表達(dá)(轉(zhuǎn)錄和翻譯)水平防治該農(nóng)作物紋枯病。解析10.(2023·安徽名校聯(lián)盟第一次質(zhì)檢)2021年8月2日,武漢大學(xué)羅孟成教授團(tuán)隊(duì)在《CellResearch》發(fā)表了最新研究成果,該團(tuán)隊(duì)提出了哺乳動(dòng)物性別決定的新模型:在哺乳動(dòng)物中,性別由僅位于Y染色體上的SRY基因和僅位于X染色體上的SDX基因共同決定,SRY基因是雄性的性別決定基因,它在SDX蛋白的促進(jìn)下表達(dá)以確保個(gè)體朝正常雄性發(fā)育。不同基因組合對(duì)小鼠的性別和育性的影響見表,請(qǐng)回答下列問題:注:“+”表示相應(yīng)基因正常;“-”表示相應(yīng)基因敲除。①②③④性染色體組成XXXYXXXYSDX基因SDX+/SDX+SDX+SDX+/SDX-SDX-SRY基因—SRY+—SRY+性別和育性可育雌性可育雄性可育雌性1/4性逆轉(zhuǎn)為可育雌性;3/4為不育雄性(1)如圖是小鼠X、Y染色體結(jié)構(gòu)示意圖,SDX基因位于_______________區(qū)段,雄性個(gè)體該區(qū)段的基因的來源和傳遞各有何特點(diǎn):__________________________________________________。(2)正常雜交的子代小鼠中________(填“存在”或“不存在”)兩個(gè)SDX基因均敲除的雌性個(gè)體(SDX-/SDX-),判斷的理由是_________________________________________________________。答案X染色體非同源
只能來源于母方,向下一代傳遞時(shí),只能傳給雌性個(gè)體不存在SDX基因敲除的XY個(gè)體為雌性或不育雄性,其無法作父本(3)已知缺乏X染色體的小鼠均無法存活,現(xiàn)有同一批可育雌性小鼠,為確定其性染色體組成及是否為SDX基因敲除小鼠,請(qǐng)結(jié)合表格信息設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的雜交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)思路:__________________________________________________________________________________。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論:①若__________________________________,則小鼠為XX(SDX+/SDX+)雌鼠;②若__________________________________,則小鼠為XX(SDX+/SDX-)雌鼠;③若__________________________________,則小鼠為XY(SDX-/SRY+)性逆轉(zhuǎn)雌鼠。答案
讓可育雄鼠與這批雌鼠雜交,觀察并統(tǒng)計(jì)子代小鼠的性別及比例子代中雌性小鼠∶雄性小鼠=1∶1子代中雌性小鼠∶雄性小鼠=9∶7子代中雌性小鼠∶雄性小鼠=5∶7解析(1)據(jù)題意知,SDX基因僅位于X染色體上,故其位于X染色體非同源區(qū)段,雄性個(gè)體該區(qū)段的基因只能來源于母方,將來只能傳給雌性個(gè)體。(2)據(jù)表格信息可知,SDX基因敲除的XY個(gè)體為雌性或不育雄性,其無法作父本,故正常雜交的子代小鼠中不存在兩個(gè)SDX基因均敲除的雌性個(gè)體。(3)為確定同一批可育雌性小鼠的性染色體組成及是否為SDX基因敲除小鼠,可讓該批雌鼠和可育雄鼠雜交,觀察并統(tǒng)計(jì)子代小鼠的性別及比例。該可育雄鼠的性染色體組成為XY(SDX+/SRY+),若小鼠為XX(SDX+/SDX+)雌鼠,二者雜交,子代的性染色體組成為XX(SDX+/SDX+)、解析XY(SDX+/SRY+),性別及比例為雌性小鼠∶雄性小鼠=1∶1;若小鼠為XX(SDX+/SDX-)雌鼠,其與可育雄鼠雜交,子代的性染色體組成為1/4XX(SDX+/SDX+)、1/4XX(SDX+/SDX-)、1/4XY(SDX+/SRY+)、1/4XY(SDX-/SRY+),由于性染色體組成為XY(SDX-/SRY+)的個(gè)體有1/4會(huì)性逆轉(zhuǎn)為可育雌性、3/4為不育雄性,則子代的性別及比例為雌性小鼠∶雄性小鼠=(1/4+1/4+1/4×1/4)∶(1/4+1/4×3/4)=9∶7;若小鼠為XY(SDX-/SRY+)性逆轉(zhuǎn)雌鼠,其與可育雄鼠雜交,由于缺乏X染色體的小鼠均無法存活,則子代的性染色體組成為1/3XX(SDX+/SDX-)、1/3XY(SDX-/SRY+)、1/3XY(SDX+/SRY+),由于性染色體組成為XY(SDX-/SRY+)的個(gè)體有1/4會(huì)性逆轉(zhuǎn)為可育雌性、3/4為不育雄性,則子代的性別及比例為雌性小鼠∶雄性小鼠=(1/3+1/3×1/4)∶(1/3+1/3×3/4)=5∶7。解析11.(2023·預(yù)測(cè)題)α1-抗胰蛋白酶(α1-AT)是人類血漿中最重要的蛋白酶抑制劑之一,能抑制多種蛋白酶、尿激酶、纖溶酶和凝血酶等活性,保護(hù)機(jī)體正常細(xì)胞和器官不遭受酶損傷,維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。血漿中的α1-AT主要由肝臟細(xì)胞合成,α1-AT基因缺陷導(dǎo)致正常的α1-AT合成減少,從而引發(fā)一系列病癥,患者出現(xiàn)肝硬化、肝功能衰竭和肺氣腫等癥狀。如圖甲是某α1-AT缺乏癥患者的家系圖?;卮鹣铝袉栴}:(1)通過DNA測(cè)序發(fā)現(xiàn)α1-AT基因的變異多達(dá)100多種。α1-AT基因突變后形成它的________,這些基因組成Pi系統(tǒng)。PiM表示正常的α1-AT基因,絕大多數(shù)正常人是PiM純合子,基因型用PiMM表示。PiZ基因純合個(gè)體血漿中的α1-AT重度缺乏,PiS基因純合個(gè)體血漿的α1-AT輕度缺乏,二者均表現(xiàn)為α1-AT缺乏癥。根據(jù)患者家系圖,α1-AT缺乏癥的遺傳方式為____________________。答案等位基因常染色體隱性遺傳(2)醫(yī)生對(duì)該家系部分個(gè)體進(jìn)行關(guān)于Pi基因系統(tǒng)的基因檢測(cè),陽性表示檢測(cè)到該基因,陰性表示沒有檢測(cè)到該基因,結(jié)果如圖乙所示。Ⅱ4的基因型是______。Ⅲ2的致病基因來源于Ⅰ代的________、________。理論上分析,Ⅰ4、Ⅱ3、Ⅲ2的血清α1-AT濃度由高到低的排列順序?yàn)開_____________。Ⅲ3與基因型相同的女性結(jié)婚,在所生的正常孩子中,含有PiZ基因的概率是________。(3)臨床上常通過測(cè)定血清的α1-AT濃度診斷該病,檢測(cè)Ⅱ5血清的α1-AT濃度________(填“能”或“不能”)確定其基因型,原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。答案PiMSⅠ1或Ⅰ2Ⅰ4Ⅰ4>Ⅲ2>Ⅱ3不能
即使基因型相同的個(gè)體,血清的α1-AT濃度也會(huì)存在個(gè)體差異(或α1-AT基因的變異類型有多種,根據(jù)α1-AT濃度無法確定相關(guān)的基因)解析12.(2023·廣州高三調(diào)研)關(guān)于果蠅的翅型與眼色,研究人員進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)?;卮鹣铝袉栴}。(1)果蠅的長(zhǎng)翅與殘翅、紅眼與白眼是兩對(duì)相對(duì)性狀,分別由等位基因A/a、R/r控制。研究人員讓純合殘翅紅眼雄果蠅(甲)與兩只雌果蠅(乙、丙)雜交,結(jié)果如表所示。組別親本組合F1的表型及比例1甲×乙(殘翅白眼)殘翅紅眼(♀)∶殘翅白眼(♂)=1∶12甲×丙(長(zhǎng)翅紅眼)殘翅紅眼(♀)∶長(zhǎng)翅紅眼(♀)∶殘翅紅眼(♂)∶長(zhǎng)翅紅眼(♂)∶殘翅白眼(♂)∶長(zhǎng)翅白眼(♂)=2∶2∶1∶1∶1∶1①第2組實(shí)驗(yàn)中,親本紅眼果蠅雜交,子代中既有紅眼又有白眼。該現(xiàn)象在遺傳學(xué)上稱為____________。②控制果蠅眼色的基因位于________染色體上,丙果蠅的基因型是________。第2組實(shí)驗(yàn)F1中的長(zhǎng)翅紅眼雌雄果蠅雜交,子代長(zhǎng)翅紅眼雌果蠅中純合子所占的比例為________。答案性狀分離XAaXRXr1/4(2)果蠅的裂翅(H)對(duì)正常翅(h)為顯性,裂翅基因位于2號(hào)染色體上且該基因純合致死。2號(hào)染色體上同時(shí)存在另一個(gè)隱性致死基因d(正常等位基因用D表示),該基因純合致死。研究人員由此構(gòu)建一種裂翅果蠅的雙平衡致死系,并完成了如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一:裂翅果蠅間隨機(jī)交配,F(xiàn)1全為裂翅個(gè)體,沒有出現(xiàn)正常翅個(gè)體;實(shí)驗(yàn)二:裂翅果蠅與正常翅果蠅進(jìn)行正反交,F(xiàn)1均產(chǎn)生裂翅和正常翅兩種表型,且比例約為1∶1。據(jù)此回答下列問題:①如圖中的兩條豎線代表一對(duì)2號(hào)染色體,四個(gè)黑點(diǎn)表示四個(gè)基因位點(diǎn)。在下圖黑點(diǎn)旁標(biāo)注該雙平衡致死系果蠅的相應(yīng)基因。實(shí)驗(yàn)一F1中的裂翅果蠅連續(xù)自由交配n代后,子代中裂翅基因的頻率是________。答案50%答案②雙平衡致死系果蠅可用于基因的定位。已知果蠅非紫眼(P)對(duì)紫眼(p)為顯性。為確定紫眼基因是否位于2號(hào)染色體上,研究人員讓純合正常翅紫眼果蠅與非紫眼的雙平衡致死系果蠅雜交,F(xiàn)1有裂翅非紫眼和正常翅非紫眼兩
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