必考題型二遺傳變異【真題示例】(2024·新課標全國卷T34·10分)某種瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1對等位基因控制①。雌性株開雌花,經人工誘雄處理可開雄花,能自交;普通株既開雌花又開雄花②。回答下列問題。(1)黑刺普通株和白刺雌性株雜交得F1,根據F1的性狀不能判斷瓜刺性狀的顯隱性③,則F1瓜刺的表型及分離比是黑刺∶白刺=1∶1。若要判斷瓜刺的顯隱性,從親本或F1中選擇材料進行的實驗及判斷依據是F1個體自交,子代發生性狀分離個體的性狀是顯性性狀。(2)王同學將黑刺雌性株和白刺普通株雜交,F1均為黑刺雌性株,F1經誘雄處理后自交得F2,能夠驗證這2對等位基因不位于1對同源染色體上④這一結論的實驗結果是F2中黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1。(3)白刺瓜受消費者青睞,雌性株的產量高⑤。在王同學實驗所得雜交子代中,篩選出白刺雌性株純合體(子)的雜交實驗思路是從F2中挑選白刺雌性株,經人工誘雄后自交,若后代不出現普通株,則該植株為純合白刺雌性株,其自交產生的子代也是純合白刺雌性株。【審答思維】關鍵信息信息轉化①瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)分別由不同的等位基因決定,各自獨立遺傳②雌性株可以通過人工處理轉為雄性進行自交,而普通株自然條件下即可自交,這一特性可用于實驗中的雜交和自交步驟③說明黑刺和白刺性狀的遺傳可能呈現雜合狀態,需要通過進一步實驗確定顯隱性關系④這是基于基因自由組合定律的推斷,當兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上時,其后代將出現典型的9∶3∶3∶1的表型比例⑤實驗目的明確,即通過雜交和自交的方法,從后代中篩選出具有雙隱性純合基因型(即白刺雌性)的植株,這需要基于性狀顯隱性的判斷和純合子篩選的實驗設計【閱卷現場】【評分細則】(1)黑刺∶白刺=1∶1(2分)F1個體自交,子代發生性狀分離的個體的性狀是顯性性狀(2分)(2)F2中黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1(2分)(3)從F2中挑選白刺雌性株,經人工誘雄后自交,若后代不出現普通株,則該植株為純合白刺雌性株,其自交產生的子代也是純合白刺雌性株(4分)【失分警示】1.在判斷瓜刺性狀的顯隱性時,如果沒有正確分析雜交結果,可能會錯誤地認為一種顏色就是顯性,而忽略了雜交后代可能出現性狀分離的情況。2.如果學生對基因的自由組合定律理解不透徹,可能無法準確預測雜交后代的表型比例,從而在判斷基因是否位于同一對染色體時出錯。3.在篩選白刺雌性株純合體(子)的實驗設計中,如果步驟不清晰、不完整或者邏輯不嚴密,可能會導致實驗結果不準確,甚至無法得出正確結論。4.在實驗中,沒有提及“相同且適宜”的實驗條件,可能會使實驗結果受到其他環境因素的影響,從而得出錯誤的結論。【答題規則】規則1:明確題目要求首先,應仔細閱讀題目,明確題目所問的問題和需要的答案。本題要求回答三個問題,涉及顯隱性的判斷、雜交實驗結果分析和篩選純合子的實驗思路。規則2:回答比較類問題,要注意答案的簡潔性和完整性答案應簡潔明了,避免冗長或復雜的句子,注意使用規范的生物學術語和表述方式,避免使用非專業的或口語化的語言。規則3:注意細節,進行邏輯推導注意題目中的細節信息,如“雌性株開雌花,經人工誘雄處理可開雄花,能自交;普通株既開雌花又開雄花”等,這些細節可能對答題有重要影響。對于需要通過實驗推導答案的問題(如第2、3問),應進行邏輯推導,確保實驗的合理性和結論的正確性。角度一分離定律和自由組合定律的應用1.★★(分離定律的實質及應用)玉米(2n=20)是一年生雌雄異花同株植物,也是重要的糧食作物和飼料作物。華農887是我國適應性最廣、播種面積最大的高產矮稈玉米新品種。請回答下列問題:(1)若測定玉米基因組的序列,需要對10條染色體進行DNA測序。(2)華農887是由B8和京66兩品種雜交得到的。與豌豆相比用玉米進行雜交的優點是不需要去雄。(3)玉米在栽培過程中會出現單體(比正常個體少一條染色體),從可遺傳變異的類型來看,單體屬于染色體(數目)變異,此變異可以(填“可以”或“不可以”)用顯微鏡觀察到。(4)若華農887在栽培過程中出現了6號單體(比正常個體少一條6號染色體),且該植株能夠產生數目相等的n型和n-1型配子,則其自交后代(受精卵)的染色體組成類型及比例為2n∶(2n-1)∶(2n-2)=1∶2∶1。(5)生物體的性狀是由基因與基因、基因與基因產物以及基因與環境之間相互作用,精確調控的結果。2.★★★(利用分離定律思維解決自由組合定律的問題)某自花傳粉植物的花色由基因M和基因N決定,機制如圖所示,其中含基因n的花粉的育性會降低。某實驗小組利用純合植株作為親本進行了如表所示實驗,不考慮致死,回答下列問題:實驗組一二P紅花×紫花紅花×紅花F1紫花紫花F2紫花∶紅花=5∶1?(1)由圖可知,基因與性狀之間的數量關系為基因與性狀之間并非簡單的一一對應關系/一種性狀可能由多對基因決定。(2)紅花植株的基因型有4種。實驗一中純合紅花親本植株的基因型為MMnn,判斷依據是實驗一F1自交后代表型和比例為紫花∶紅花=5∶1而不是3∶1。(3)根據實驗一的結果,不能(填“能”或“不能”)證明M/m、N/n的遺傳遵循自由組合定律。將實驗二中的F1自交,若子代的表型及比例為紫花∶紅花∶白花=15∶8∶1,則可證明該兩對基因獨立遺傳。3.★★★★(小鼠的毛色遺傳)小鼠的毛色是由小鼠毛囊中黑色素細胞合成的色素控制的,酪氨酸是合成色素的前體物,酪氨酸在酪氨酸激酶的作用下可以合成多巴醌,B基因控制酪氨酸激酶的合成,b基因無法控制酪氨酸激酶的合成,表現為白化小鼠。D基因可以表達黑色素合成酶,將多巴醌合成黑色素,d基因無法表達黑色素合成酶,多巴醌會轉化成棕黃色素。B基因與D基因位于常染色體上,獨立遺傳。(1)為探究某只白化雌鼠是否能表達出黑色素合成酶,選用基因型為Bbdd的雄鼠與該雌鼠雜交,若子代的表型及比例為棕黃色∶白色=1∶1,說明該白化雌鼠不能表達黑色素合成酶。(2)在實驗室種群中,小鼠始終自由交配,經多代培養后,種群中棕黃色小鼠占全體小鼠的比例為31.36%,黑色小鼠占全體小鼠的比例為32.64%,則B基因頻率為40%(或0.4)。從該種群中隨機選取一只黑色雌鼠和一只棕黃色雄鼠交配,產生的子代為白化雌鼠的概率是9/128。(3)科研人員在上述種群中發現了一只褐色雌鼠甲和一只褐色黑色相間的雌鼠乙。經過基因檢測發現控制褐色性狀的基因Avy的表達產物可以抑制多巴醌合成黑色素,并使多巴醌轉化為褐色素。黑褐相間小鼠體內存在Avy基因的等位基因A,A基因的表達產物也可以催化合成褐色素,但受毛囊周期調控,毛囊退化時,A基因不表達,毛囊生長時,A基因表達。Avy基因表達不受毛囊周期調控。推測基因型為AvyABBDD的小鼠表型為褐色,理由是存在B基因,可以合成多巴醌,存在Avy基因,不受毛囊周期調控,始終可以抑制多巴醌合成黑色素,使多巴醌轉化為褐色素。

(4)已知B基因和Avy基因分別位于1號和2號常染色體上。科研人員利用小鼠甲、小鼠乙和基因型為aaBbDd的黑色雄鼠丙(其中a基因和Avy、A基因互為等位基因,a基因不表達催化合成褐色素的酶),進行了如下雜交實驗:雜交組合親本子代表型及比例1褐色雌鼠甲×丙黑∶褐∶白=3∶3∶22黑褐相間雌鼠乙×丙黑褐相間∶黑=1∶13組合1子代某黑色雌鼠丁×黑色雄鼠丙黑∶棕黃=3∶14組合3子代某棕黃色雄鼠戊×黑褐相間雌鼠乙黑褐相間∶黑=1∶1由上述雜交結果可以推斷,甲的基因型為AvyaBbDD,乙的基因型為AaBBDD。選取組合4子代中黑褐相間雌鼠與戊雜交,如果子代中非白化小鼠的表型及比例為黑褐相間∶黑色∶棕黃色=2∶1∶1,則D基因不在2號常染色體上。角度二伴性遺傳的應用4.★★(基因在染色體上位置的判斷)果蠅的灰身、黑身由一對等位基因A/a控制,紅眼與白眼由另一對等位基因B/b控制。研究人員用相關果蠅做了如下實驗,結果如表所示。回答下列問題:實驗雜交組合子代一灰身白眼雄蠅×黑身紅眼雌蠅灰身紅眼二實驗一子代中的雄蠅×黑身白眼雌蠅灰身紅眼∶灰身白眼∶黑身紅眼∶黑身白眼=1∶1∶1∶1(1)兩對相對性狀中屬于隱性性狀的是黑身、白眼。由實驗二能(填“能”或“否”)判斷A/a與B/b遵循自由組合定律,理由是根據實驗二的結果可判斷:實驗一子代中的雄蠅能產生4種比例相等的配子。(2)為了確定控制紅眼與白眼基因的位置,需要分析實驗二中紅眼、白眼果蠅的性別,若紅眼均為雌性,白眼均為雄性,則B/b僅位于X染色體上;若紅眼既有雌性又有雄性(白眼既有雌性又有雄性),則B/b位于常染色體上。(3)若B/b僅位于X染色體上,取實驗一子代雌雄個體雜交,后代中灰身白眼雄果蠅的概率是3/16。5.★★★(ZW型性別決定生物遺傳分析及實驗設計)為研究豁眼鵝(性別決定為ZW型)絨羽顏色的遺傳規律,某課題組選用4只淺褐色絨羽豁眼雄鵝和20只黃色絨羽豁眼雌鵝為親本,雜交產生F1,觀察到黃色絨羽和淺褐色絨羽1日齡雛鵝及個體數如表1;另選用40只豁眼雄鵝和200只豁眼雌鵝為親本,構建隨機交配群體,觀察到子代(G1)絨羽顏色及個體數如表2。回答下列問題:表1項目黃色(只)淺褐色(只)F1♂♀♂♀810079表2項目黃色(只)淺褐色(只)G1♂♀♂♀1601151850(1)若豁眼鵝絨羽黃色和淺褐色分別由一對基因S和AL控制,則顯性基因是S(或ZS),親本淺褐色絨羽豁眼雄鵝的基因型為ZALZAL。(2)由表2數據可推知,雌鵝中基因S的基因頻率約為70%(保留整數)。(3)進一步研究發現,豁眼鵝絨羽顏色還受常染色體上基因A和a的控制。若必須含基因A的個體才能表現出黃色或淺褐色絨羽,其余均表現為白色絨羽,則基因型為AaZSW和AaZALZAL的豁眼鵝雜交,后代的表型及比例為黃色絨羽♂∶淺褐色絨羽♀∶白色絨羽♂∶白色絨羽♀=3∶3∶1∶1(考慮性別),其中黃色絨羽個體有2種基因型,請設計一個簡單的雜交實驗對其基因型進行鑒定將待測黃色絨羽(雄)鵝分別與多只白色絨羽雌鵝雜交,觀察子代絨羽的顏色;預期實驗結果:若子代不出現白色絨羽鵝,則該待測黃色絨羽(雄)鵝的基因型為AAZSZAL;若子代出現白色絨羽鵝,則該待測黃色絨羽(雄)鵝的基因型為AaZSZAL(要求寫出實驗思路和預期實驗結果)。6.★★★★(遺傳系譜圖中遺傳方式的判定及應用)家族性高膽固醇血癥(FH)患者先天膽固醇高,易引發心腦血管疾病,是遺傳性疾病。(1)圖1為某FH患者(Ⅲ-1)家族系譜圖,研究發現該患者是2號染色體上的載脂蛋白基因A突變所致。對家族不同成員的A基因進行測序,Ⅰ-2的A基因正常。據圖分析該病的遺傳方式是常染色體顯性遺傳。(2)圖2展示出了FH發病的根本原因。患者的A基因發生了堿基對的替換,遺傳信息翻譯時該位點的氨基酸由丙氨酸變為蘇氨酸。這導致A蛋白增加了一個氫鍵,引起A蛋白的空間結構改變,運輸膽固醇的效率下降。(3)研究者分別培養A基因正常細胞和A基因突變細胞,檢測相關基因的表達情況,結果如圖3。其中C基因編碼的酶參與脂肪酸的合成,S基因編碼的蛋白可以激活膽固醇合成酶基因的轉錄,推測FH患者易出現心腦血管疾病的原因:A蛋白改變后導致C基因和S基因的相對表達量上升,合成脂肪酸和膽固醇增多。(4)FH給患者和家庭帶來了痛苦,可通過遺傳咨詢和產前診斷對該病進行檢測和預防,輔以低脂飲食和適當鍛煉,降低心腦血管疾病發病率。角度三生物變異與遺傳規律7.★★★(染色體數目變異及自由組合定律)黃瓤西瓜,俗稱“黑繃筋”,是瓜中良品,呈橢圓形,果肉金黃色,沙脆香甜,瓜香濃郁,風味獨特,經濟價值高。西瓜果皮深綠(G)對淺綠(g)為顯性,果肉紅瓤(R)對黃瓤(r)為顯性,大籽(B)對小籽(b)為顯性。其中決定果皮顏色與果肉顏色的基因位于同一對同源染色體上,決定籽粒大小的基因位于另一對同源染色體上。甲為淺綠皮黃瓤小籽,乙為深綠皮紅瓤大籽,且甲、乙均能穩定遺傳。研究人員將甲、乙間行種植,收獲甲、乙植株上結出的F1種子。(1)播種收獲的F1種子中發現了一株基因型為BBb的三體西瓜植株丙,植株丙的變異類型屬于染色體(數目)變異,出現的原因是親本乙減數分裂Ⅰ過程中同源染色體未分開,進入同一個次級精母細胞(或次級卵母細胞)中,減數分裂Ⅱ正常或減數分裂Ⅰ正常,但減數分裂Ⅱ過程中著絲粒分裂后形成的子染色體進入同一個精子(或卵細胞)中。(2)研究人員想選育一種西瓜:既是籽用瓜(大籽),又是肉用瓜(黃瓤)。播種F1種子,隨機傳粉,收獲F2種子,F2種子共有9種基因型。(3)研究人員用甲做親本,選育無籽黃瓤西瓜。先培育二倍體植株甲,再用秋水仙素(填藥品名稱)處理二倍體植株幼苗,獲得四倍體植株甲,其原理是抑制細胞有絲分裂中紡錘體的形成。用四倍體植株甲(填“二倍體植株甲”或“四倍體植株甲”)做母本,二倍體植株甲(填“二倍體植株甲”或“四倍體植株甲”)做父本,雜交后代即為無籽西瓜。8.★★★★★(XY型性別決定生物減數分裂異常分析)果蠅的棒狀眼基因(B)和正常眼基因(b)只位于X染色體上,野生型雌雄果蠅均有棒狀眼和正常眼。科學家通過基因工程培育出一特殊棒狀眼雌性果蠅品系(XBXb),其中一條X染色體上攜帶隱性致死基因s。已知當s基因純合(XsXs、XsY)時能使胚胎致死,請回答下列問題(以下均不考慮基因突變與互換):(1)為確定棒狀眼雌性果蠅品系(XBXb)