专题17 遗传的基本定律综合-十年(2011-2022)高考真题生物分项详解(解析版).doc
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1、专题17 遗传的基本定律综合【2020年】1.(2020·课标)遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题:(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中,在不发生染色体结构变异的情况下,产生基因重新组合的途径有两条,分别是_。(2)在诱变育种过程中,通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传,原因是_,若要使诱变获得的性状能够稳定遗传,需要采取的措施是_。【答案】 (1). 在减数分裂过程中,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因自由组合;同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组 (2). 控制新性状的基因是杂合的 (3). 通过自交筛选性状能稳定
2、遗传的子代【解析】(1)由分析可知,减数分裂形成配子的过程中,基因重组的途径有减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合;减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。(2)在诱变育种过程中,诱变获得的新个体通常为杂合子,自交后代会发生性状分离,故可以将该个体进行自交,筛选出符合性状要求的个体后再自交,重复此过程,直到不发生性状分离,即可获得稳定遗传的纯合子。2.(2020·新课标)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。
3、在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题:(1)在普通小麦的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是_。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有_条染色体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是_(答出2点即可)。(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍,可采用的方法有_(答出1点即可)。(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体),甲的表现型是抗病易倒伏,乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,请简要写出实验思路_。【答案】 (1). 无同源染色体,不能进行正常的减数分裂 (2). 42 (3). 营养
4、物质含量高、茎秆粗壮 (4). 秋水仙素处理 (5). 甲、乙两个品种杂交,F1自交,选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株【解析】(1)杂种一是一粒小麦和斯氏麦草杂交的产物,细胞内含有一粒小麦和斯氏麦草各一个染色体组,所以细胞内不含同源染色体,不能进行正常的减数分裂,因此高度不育;普通小麦含有6个染色体组,每个染色体组有7条染色体,所以体细胞有42条染色体;多倍体植株通常茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。(2)人工诱导植物细胞染色体加倍可以采用秋水仙素处理。(3)为获得稳定遗传的抗病抗倒伏的小麦,可以利用杂交育种,设计思路如下:将甲
5、和乙两品种杂交获得F1,将F1植株进行自交,选取F2中既抗病又抗倒伏的、且自交后代不发生性状分离的植株,即为稳定遗传的抗病又抗倒伏的植株。3.(2020·课标)大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽链)。回答下列问题:(1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与,它们是_、_。(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说,作为mRNA合成部位的是_,作为mRNA执行功能部位的是_;作为RNA聚合酶合成部位的是_,作为RNA聚合酶执行功能部位的是_。(3)
6、部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG,则该小肽的氨基酸序列是_。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则此时编码小肽的RNA序列为_。氨基酸密码子色氨酸UGG谷氨酸GAA GAG酪氨酸UAC UAU组氨酸CAU CAC【答案】 (1). rRNA (2). tRNA (3). 细胞核 (4). 细胞质 (5). 细胞质 (6). 细胞核 (7). 酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸 (8). UAUGAGCACUGG【解析】(1)翻译过程中除了需要mRNA外,还需要的核酸分子组成核糖体的rRNA和运输氨基酸的tRNA
7、。(2)就细胞核和细胞质这两个部位来说,mRNA是在细胞核内以DNA的一条链为模板合成的,合成后需进入细胞质翻译出相应的蛋白质。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质,在细胞质中合成后,进入细胞核用于合成RNA。(3)根据该小肽的编码序列和对应的部分密码子表可知,该小肽的氨基酸序列是:酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸。由于谷氨酸、酪氨酸、组氨酸对应的密码子各有两种,故可知对应的DNA序列有3处碱基发生替换后,氨基酸序列不变,则形成的编码序列为UAUGAGCACUGG。4.(2020·课标)控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示,且位于3对同源染色体上
8、。现有表现型不同的4种植株:板叶紫叶抗病(甲)、板叶绿叶抗病(乙)、花叶绿叶感病(丙)和花叶紫叶感病(丁)。甲和丙杂交,子代表现型均与甲相同;乙和丁杂交,子代出现个体数相近的8种不同表现型。回答下列问题:(1)根据甲和丙的杂交结果,可知这3对相对性状的显性性状分别是_。(2)根据甲和丙、乙和丁的杂交结果,可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为_、_、_和_。(3)若丙和丁杂交,则子代的表现型为_。(4)选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交,统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为31、叶色的分离比为11、能否抗病性状的分离比为11,则植株X的基因型为_。【答案】 (1). 板叶、紫叶、抗病
9、(2). AABBDD (3). AabbDd (4). aabbdd (5). aaBbdd (6). 花叶绿叶感病、 花叶紫叶感病 (7). AaBbdd【解析】分析题意可知:甲板叶紫叶抗病与丙花叶绿叶感病杂交,子代表现型与甲相同,可知甲为显性纯合子AABBDD,丙为隐性纯合子aabbdd;乙板叶绿叶抗病与丁花叶紫叶感病杂交,后代出现8种表现型,且比例接近1:1:1:1:1:1:1:1,可推测三对等位基因应均为测交。(1)甲板叶紫叶抗病与丙花叶绿叶感病杂交,子代表现型与甲相同,可知甲为显性纯合子AABBDD,可知,显性性状为板叶、紫叶、抗病。(2)已知显性性状为板叶、紫叶、抗病,再根据甲乙
10、丙丁的表现型和杂交结果可推知,甲、乙、丙、丁的基因型分别为AABBDD、AabbDd、aabbdd、aaBbdd。(3)若丙aabbdd和丁aaBbdd杂交,根据自由组合定律,可知子代基因型和表现型为:aabbdd(花叶绿叶感病)和aaBbdd(花叶紫叶感病)。(4)已知杂合子自交分离比为3:1,测交比为1:1,故,X与乙杂交,叶形分离比为3:1,则为Aa×Aa杂交,叶色分离比为1:1,则为Bb×bb杂交,能否抗病分离比为1:1,则为Dd×dd杂交,由于乙的基因型为AabbDd,可知X的基因型为AaBbdd。5.(2020·山东卷)玉米是雌雄同株异花植物
11、,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了以下实验:实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)F1中抗螟非抗螟约为11实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)F1中抗螟矮株非抗螟正常株高约为11(1)实验一中作为母本的是_,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为_ (填:雌雄同株、雌株或雌雄同株和雌株)。(2)选取
12、实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株抗螟雌株非抗螟雌雄同株约为211。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因_ (填:是或不是)位于同一条染色体上,F2中抗螟雌株的基因型是_。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为_。(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株抗螟矮株雌株非抗螟正常株高雌雄同株非抗螟正常株高雌株约为3131,由此可知,乙中转入的A基因_ (填:位于或不位于)2号染色体上,理由是_。 F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是_。F2抗螟矮株中ts基因的频率为
13、_,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为_。【答案】 (1). 甲 (2). 雌雄同株 (3). 是 (4). AAtsts (5). 抗螟雌雄同株抗螟雌株=11 (6). 不位于 (7). 抗螟性状与性别性状间是自由组合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上 (8). 含A基因的雄配子不育 (9). 1/2 (10). 1/6【解析】根据题意可知,基因Ts存在时表现为雌雄同株,当基因突变为ts后表现为雌株,玉米雌雄同株M的基因型为TsTs,则实验中品系M作为父本,品系甲和乙的基因型为
14、tsts,则作为母本。由于基因A只有一个插入到玉米植株中,因此该玉米相当于杂合子,可以看做为AO,没有插入基因A的植株基因型看做为OO,则分析实验如下:实验一:品系M(OOTsTs)×甲(AOtsts)F1AOTsts抗螟雌雄同株1:OOTsts非抗螟雌雄同株1;让F1AOTsts抗螟雌雄同株自交,若基因A插入到ts所在的一条染色体上,则F1AOTsts抗螟雌雄同株产生的配子为Ats、OTs,那么后代为1AAtsts抗螟雌株:2AOTsts抗螟雌雄同株:1OOTsTs非抗螟雌雄同株,该假设与题意相符合,因此说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上。实验二:品系M(OOTsTs
15、)×乙(AOtsts)F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株1:OOTsts非抗螟雌雄同株正常株高1,选取F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株自交,后代中出现抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株:非抗螟雌株=3:1:3:1,其中雌雄同株:雌株=3:1,抗螟:非抗螟=1:1,说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象,说明基因A与基因ts没有插入到同一条染色体上,则基因A与基因ts位于非同源染色体上,符合基因自由组合定律,其中雌雄同株:雌株=3:1,但是抗螟:非抗螟=1:1不符合理论结果3:1,说明有致死情况出现。(1)根据题意和实验结果可知,实验一中玉米雌雄同株M的基因型为TsTs,为雌雄同株
16、,而甲品系的基因型为tsts,为雌株,只能做母本,根据以上分析可知,实验二中F1的OOTsts非抗螟植株基因型为OOTsts,因此为雌雄同株。(2)根据以上分析可知,实验一的F1AOTsts抗螟雌雄同株自交,后代F2为1AAtsts抗螟雌株:2AOTsts抗螟雌雄同株:1OOTsTs非抗螟雌雄同株,符合基因分离定律的结果,说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上,后代中抗螟雌株的基因型为AAtsts,将F2中AAtsts抗螟雌株与AOTsts抗螟雌雄同株进行杂交,AAtsts抗螟雌株只产生一种配子Ats,AOTsts抗螟雌雄同株作为父本产生两种配子,即Ats、OTs,则后代为AAtst
17、s抗螟雌株:AOTsts抗螟雌雄同株=1:1。(3)根据以上分析可知,实验二中选取F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株自交,后代中出现抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株:非抗螟雌株=3:1:3:1,其中雌雄同株:雌株=1:1,抗螟:非抗螟=1:1,说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象,故乙中基因A不位于基因ts的2号染色体上,且F2中抗螟矮株所占比例小于理论值,说明A基因除导致植株矮小外,还影响了F1的繁殖,根据实验结果可知,在实验二的F1中,后代AOTsts抗螟雌雄同株矮株:OOTsts非抗螟雌雄同株正常株高=1:1,则说明含A基因的卵细胞发育正常,而F2中抗螟矮株所占比例小于理论值,故
18、推测最可能是F1产生的含基因A的雄配子不育导致后代中雄配子只产生了OTs 和Ots两种,才导致F2中抗螟矮株所占比例小于理论值的现象。根据以上分析可知,实验二的F2中雌雄同株:雌株=3:1,故F2中抗螟矮植株中ts的基因频率不变,仍然为1/2;根据以上分析可知,F2中抗螟矮株的基因型雌雄同株为1/3AOTsTs、2/3AOTsts,雌株基因型为AOtsts,由于F1含基因A的雄配子不育,则1/3AOTsTs、2/3AOTsts产生的雄配子为2/3OTs、1/3Ots,AOtsts产生的雌配子为1/2Ats、1/2Ots,故雌株上收获的籽粒发育成的后代中抗螟矮植株雌株AOtsts所占比例为1/2
19、×1/3=1/6。6.(2020·天津卷)小麦的面筋强度是影响面制品质量的重要因素之一,如制作优质面包需强筋面粉,制作优质饼干需弱筋面粉等。小麦有三对等位基因(A/a,B1/B2,D1/D2)分别位于三对同源染色体上,控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白(HMW),从而影响面筋强度。科研人员以两种纯合小麦品种为亲本杂交得F1,F1自交得F2,以期选育不同面筋强度的小麦品种。相关信息见下表。基因基因的表达产物(HMW)亲本F1育种目标小偃6号安农91168强筋小麦弱筋小麦A甲+-B1乙-+-+B2丙+-+-D1丁+-+-+D2戊-+-注:“+”表示有相应表达产物;“-”表示无相
20、应表达产物据表回答:(1)三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制_来控制生物体的性状。(2)在F1植株上所结的F2种子中,符合强筋小麦育种目标的种子所占比例为_,符合弱筋小麦育种目标的种子所占比例为_。(3)为获得纯合弱筋小麦品种,可选择F2中只含_产物的种子,采用_等育种手段,选育符合弱筋小麦育种目标的纯合品种。【答案】 (1). 蛋白质的结构 (2). 1/16 (3). 0 (4). 甲、乙、丁 (5). 诱变、基因工程、将其与不含甲产物的小麦品种进行杂交【解析】本题联系基因的自由组合定律和育种的相关知识综合考查遗传学相关规律的应用。由题意分析得知,亲本小偃6号基因型
21、为AAB2B2D1D1,安农91168的基因型为AAB1B1D2D2,育种目标中强筋小麦基因型为AAB2B2D2D2,弱筋小麦基因型为aaB1B1D1D1,由此再结合自由组合定律解题即可。(1)由题意“控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白,从而影响面筋强度”可知,三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(2)由分析可知,亲本小偃6号基因型为AAB2B2D1D1,安农91168的基因型为AAB1B1D2D2,则F1的基因型为AAB1B2D1D2,而育种目标中强筋小麦基因型为AAB2B2D2D2,弱筋小麦基因型为AAB1B1D1D1,根据自由组合定
22、律可得出,F2中符合强筋小麦育种目标的种子占1×1/4×1/4=1/16,符合弱筋小麦育种目标的种子占0。(3)为获得纯合弱筋小麦品种(aaB1B1D1D1),能从F2中选择的只能是AAB1B1D1D1,即含有甲、乙和丁产物的小麦种子。由于小麦AAB1B1D1D1没有a基因,要想获得aaB1B1D1D1,则需要通过诱变或基因工程使其获得a基因,或通过将其与不含甲产物的小麦品种进行杂交以获得aa的个体。7.(2020·浙江卷)某昆虫灰体和黑体、红眼和白眼分别由等位基因A(a)和B(b)控制,两对基因均不位于Y染色体上。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果见下表:杂
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