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1、高频考点二 生命系统的遗传基础 1.人类对遗传的认知逐步深入：(1)在孟德尔豌豆杂交实验中，纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交，若将F2中黄色皱粒豌豆自交，其子代中表现型为绿色皱粒的个体占_。进一步研究发现 r基因的碱基序列比 R 基因多了 800 个碱基对，但 r 基因编码的蛋白质(无酶活性)比 R 基因编码的淀粉分支酶少了末端 61 个氨基酸，推测 r 基因转录的 mRNA 提前出现_。试从基因表达的角度，解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中，所观察的 7 种性状的F1中显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因是_。(2)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(b
2、bvv)的果蝇杂交，将 F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例不为 1：1：1：1，说明 F1中雌果蝇产生了_种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“_”这一基本条件。(3)格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中，S 型菌有 S、S、S等多种类型，R 型菌是由 S型突变产生。利用加热杀死的 S与 R 型菌混合培养，出现了 S 型菌，有人认为 S 型菌出现是由于 R 型菌突变产生，但该实验中出现的 S 型菌全为_，否定了这种说法。(4)沃森和克里克构建了 DNA 双螺旋结构模型，该模型用_解释 DNA 分子的多样性，此外，_的高度精确性保证了 D
3、NA 遗传信息的稳定传递。答案 (1)1/6 终止密码(子)显性基因表达，隐性基因不转录，或隐性基因不翻译，或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低(2)4 非同源染色体上非等位基因(3)S(4)碱基排列顺序的多样性 碱基互补配对 解析 (1)纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交，F1为 YyRr，F2中黄色皱粒为 Y_rr(2/3Yyrr，1/3YYrr)，自交子代出现绿色皱粒 yyrr 概率为 2/31/4=1/6，由题意可知，r 基因编码的蛋白质比 R 基因编码的少了 61 个氨基酸，可推测转录提前终止。同时存在显性基因和隐性基因，隐性性状不体现可能是显性基因表达，隐
4、性基因不转录，或隐性基因不翻译，或隐性基因编码的蛋白质无活性或活性低。(2)黑身残翅雄果蝇只产生一种配子，而子代四种表现型，说明 F1中雌果蝇产生了四种配子。自由组合定律的条件是两对等位基因位于非同源染色体上，(3)R 型菌是由 S型突变产生，突变具有不定向性和低频性，R 菌突变的结果不可能全是 S型。(4)DNA 分子的多样性是由碱基对排列顺序的多样性体现出来的，严格遵循碱基互补配对原则保证了 DNA 遗传信息稳定传递。2.完成关于基因的部分探索历程的填空。(1)摩尔根通过实验证明了基因在_上。(2)在肺炎双球菌转化实验中，S 型菌有 S、S、S等多种类型，R 型菌是由 S型突变产生。利用加
5、热杀死的 S与 R 型菌混合培养，出现了 S 型菌，有人认为 S 型菌出现是由于 R 型菌突变产生，但该实验中出现的 S 型菌全为_型，否定了这种说法。(3)沃森和克里克构建了 DNA 双螺旋结构模型，该模型用_的多样性来解释 DNA 分子的多样性。进而科学家们发现基因是 DNA 上_的片段。(4)以下是基因控制生物体性状的实例。乙醇进入人体后的代谢途径如下图。以上实例体现了基因通过控制_，进而控制生物体的性状。有些人喝了一点酒就脸红，我们称为“红脸人”。经研究发现“红脸人”体内只有 ADH。则“红脸人”的基因型有_种，饮酒后会因血液中乙醛含量相对较高，毛细血管扩张而引起脸红。答案 (1)染色
6、体 (2)S (3)碱基对排列顺序 有遗传效应(4)酶的合成来控制代谢过程 4 解析 (1)摩尔根利用果蝇为遗传学材料，采用假说-演绎法证明了基因位于染色体上。(2)加热杀死的 S型细菌能让 R 型细菌转化成 S 型细菌，若是 S 型细菌是 R 型细菌基因突变产生的，则可以转化成多种 S 型细菌，因为基因突变具有不定向性，而结果出现的 S 型细菌均为 S型，这就否定基因突变的说法。(3)DNA 分子的多样性取决于脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序；基因是有遗传效应的 DNA 片段。(4)基因对性状的控制有两种：基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物性状；基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性
7、状，而上图表示基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性状。据图可知，红脸人只有 ADH，说明其体内含有 A 基因没有 bb 基因，即基因型有 AABB、AABb、AaBB、AaBb 四种。3.下图为一对雌雄果蝇体细胞的染色体图解，其中、X、Y 表示染色体，基因 D、d 分别控制长翅、残翅。请据图回答：(1)由图可知，雄果蝇的一个染色体组可表示为_；(2)图中雄果蝇的基因型可写成_，该果蝇经减数分裂至少可以产生_种配子。(3)多对上图雌雄果蝇交配产生的 F1中的长翅与残翅之比接近 2：1，其原因是_。(4)研究发现果蝇的染色体单体(缺失 1 条染色体)能够存活下来，产生单体果蝇的变异类型
8、为_。据不完全统计，迄今未发现其它染色体缺失一条的果蝇，从基因的角度分析其原因可能是_。(5)已知果蝇号染色体上有控制黑檀体和灰体的基因，将黑檀体无眼果蝇与灰体有眼果蝇杂交，获得的 F1代均为灰体有眼果蝇。将 F1代雌雄果蝇自由交配，F2代表现型为灰体有眼、灰体无眼、黑檀体有眼、黑檀体无眼，且其比例接近于 9：3：3：1，说明控制有眼无眼的基因不在_号染色体上。将有眼无眼基因与位于号染色体上的基因重复上述实验时，若实验结果与上述实验结果类似，则说明控制有眼无眼的基因可能位于_染色体上。答案 (1)、和 X 或、和 Y(不全不得分)(2)DdXaY 4 (3)显性纯合子(DD)致死(4)染色体(
9、数目)的变异 其它染色体上(、X 和 Y)含有果蝇生长发育所必需的基因(5)或性染色体(X、Y)解析 (1)细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。由图示可以看出，雄果蝇的染色体组可以表示为、和 X 或、和 Y。(2)图中雄果蝇的基因组成可以表示为 DdXaY，该果蝇减数分裂产生的生殖细胞，常染色体有两种类型：D、d，性染色体有两种，所以产生生殖细胞类型有 4 种。(3)图中两种果蝇杂交，后代 DD：Dd：dd=1：2：1，长翅与残翅之比应该是 3：1，但是实际结果是 2：1，由此可以看出，在
10、果蝇后代中，显性纯合子 DD 致死。(4)在真核生物的体内，染色体是遗传物质 DNA 的载体。当染色体的数目发生改变时(缺少，增多)或者染色体的结构发生改变时，遗传信息就随之改变，带来的就是生物体的后代性状的改变，这就是染色体变异。它是可遗传变异的一种。根据产生变异的原因，它可以分为结构变异和数量变异两大类。产生单体果蝇的变异类型为染色体(数目)的变异，其它染色体上(、X 和 Y)含有果蝇生长发育所必需的基因，如果缺失的话，会造成果蝇死亡。(5)果蝇的号染色体为常染色体，亲代为黑檀体无眼果蝇与灰体有眼果蝇杂交，子一代全部为灰体有眼果蝇，说明有眼对无眼为显性，无眼为隐性性状，灰体对黑檀体为显性性
11、状，黑檀体为隐性性状。如果无眼的基因不在号染色体上，那么体色与有无眼就遵循自由组合定律，由此可知如果 F2表现型灰体有眼：灰体无眼：黑檀体有眼：黑檀体无眼9：3：3：1 就遵循自由组合定律。将无眼基因与位于号染色体上的基因进行重组实验时，若实验结果与上述实验结果相同，说明该基因不在号染色体上，这些性状和性别没关系，那最可能位于号染色体上。4.紫堇的花色(紫色 AA、黄色 Aa、白色 aa)、花梗长度(长梗 B 对短梗 b 为显性)、花瓣类型(单瓣与重瓣，基因用 E、e 表示)独立遗传，请分析回答：(1)紫堇的有性生殖为兼性自花授粉，即开花期遇到持续降雨，只进行自花、闭花授粉。天气晴朗，可借助蜜
12、蜂等昆虫进行传粉。现将相等数量的紫花短梗(AAbb)和黄花长梗(AaBB)两个品种的紫堇间行种植，若开花期连续阴雨，则黄花长梗(AaBB)植株上收获的种子基因型有_种，所控制对应性状的表现型为黄花长梗和_，其中黄花长梗所占的比例是_。若开花期内遇阴雨又转晴天，则紫花短梗植株上所收获种子的基因型为_。(2)自然界中紫堇大多为单瓣花，偶见重瓣花。人们发现所有的重瓣花的紫堇都不育(雌、雄蕊发育不完善)，某些单瓣花紫堇植株自交后代总是产生大约 50的重瓣花，则紫堇的单瓣花为_(显性或隐性)性状，F1单瓣花的基因型为_。出现上述实验结果的根本原因很可能是等位基因(E、e)所在染色体发生部分缺失，而染色体
13、缺失的花粉致死。下图为F1单瓣紫堇花粉母细胞中等位基因(E、e)所在染色体联会示意图，请在染色体上标出相应基因。(3)为验证“染色体缺失的花粉致死”这一假设是否成立，某研究小组设计了以下实验方案：预期结果和结论：若_，则上述假设成立：若_，则上述假设不成立。答案 (1)3 紫花长梗、白花长梗 1/2 AAbb、AABb、AaBb(2)显性 Ee 见下图 (3)F2花瓣只有重瓣花 F2花瓣有单瓣花和重瓣花 解析 (1)开花期连续阴雨，黄花长梗(AaBB)植物只进行自花、闭花授粉即自交，则后代基因型为 AABB、AaBB、aaBB 共三种，其性状分别为紫花长梗、黄花长梗、白花长梗；其中AaBB 所
14、占比例为 1/2，“开花期遇到持续降雨，只进行自花、闭花授粉;天气晴朗，可借助蜜蜂等昆虫进行传粉”知“开花期内短暂阴雨后，天气晴朗”时紫花短梗植株(AAbb)既存在自交又存在与黄花长梗(AaBB)杂交，其后代的基因型为：自交后代基因型：AAbb，杂交后代基因型：AaBb、AABb，则紫花短梗植株上所收获种子的基因型为 AAbb、AaBb、AABb。(2)“单瓣植株自交后代总是产生大约 50的重瓣花”知单瓣花为显性性状，重瓣花为隐性性状，根据题意推断 F1单瓣花的基因型为 Ee，根据上述题干描述 F1单瓣花产生的 E 花粉不育，即 E 在缺失的染色体上(3)若染色体缺失的花粉致死”这一假设成立，
15、则 F1单瓣花产生的花粉只有 e，染色体加倍后 F2花瓣只有 ee 重瓣花；若染色体缺失的花粉致死”这一假设不成立，则 F1单瓣花产生的花粉有 E 和 e 两种，染色体加倍后，F2花瓣有 ee 重瓣花和 EE 单花瓣两种。5.以下是以果蝇为材料的一组遗传研究实验，分析并回答。(1)果蝇受精卵中性染色体组成与其发育形成的成体性别关系如下表：受精卵中性染色体数目 2 2 3 1 受精卵中性染色体组成 XY XX XXY XO 成体果蝇的性别 雄 雌 雌 雄 由表可知，雄果蝇的形成与受精卵中_密切相关。某果蝇身体左侧有些体细胞性染色体组成为 XX，右侧有些体细胞性染色体组成为 XO，这种变异类型是_
16、，产生的原因是其胚胎发育早期体细胞在进行有丝分裂过程中_。(2)纯合灰体长翅与黑体残翅果蝇交配(有关基因均在常染色体上)，F1全是灰体长翅，将 F1的雌、雄个体分别与黑体残翅果蝇交配，结果如图所示，请回答：显性性状是_；控制体色与翅型的两对基因在染色体上的位置关系是_。F1雌果蝇与黑体残翅雄果蝇杂交子代中出现灰体残翅和黑体长翅果蝇的原因是_。果蝇的体色和眼色分别由基因 A、a 和 D、d 控制，黑体白眼果蝇与灰体红眼果蝇交配，F1中红眼都是雌性，白眼都是雄性，灰体与黑体果蝇都有雄有雌。据此可知，亲代中灰体红眼果蝇的基因型是_。F1中雌雄个体自由交配产生的 F2中，灰体红眼雄果蝇所占的比例是_。
17、(3)研究人员让一群灰体果蝇自由交配，产生的 F1中灰体：黑体=35：1，则亲代灰体果蝇中纯合子的比例是_。答案 (1)X染色体的数目 染色体(数目)变异 X染色体的姐妹染色单体分开时没有平均分配到两极(2)灰体长翅 位于同一对同源染色体上的非等位基因 F1：雌性(灰体长翅)果蝇在减数分裂产生生殖细胞时发生了交叉互换 AaXDY 7/64(3)2/3 解析 (1)由表可知当受精卵中 X 染色体数目为 1 时，均为雄性个体；有的细胞染色体为 XX 或 XO 说明是细胞发生了染色体数目的变异；因为这种变异的形成是在有丝分裂过程中产生的，所以是由于 X 染色体的姐妹染色单体分开时没有平均分到两极导致
18、的。(2)纯合灰体长翅与黑体残翅果蝇交配(有关基因均在常染色体上)，F1全是灰体长翅，说明灰体和长翅均为显性性状，当 F1的雄与黑体残翅果蝇交配后代只出现了两种表现型，F1的雌与黑体残翅果蝇交配后代出现四种表现型但是比例不是 9：3：3：1，说明控制两对性状的基因位于一对染色体上；F1的雌与黑体残翅果蝇交配后代出现四种表现型原因是 F1的雌产生配子时部分细胞发生了交叉互换 黑体白眼果蝇与灰体红眼果蝇交配，F1中红眼都是雌性，白眼都是雄性，灰体与黑体果蝇都有雄有雌，可以判断控制眼色的基因位于 X 染色体上且白眼为隐性，灰体位于常染色体上，灰体为显性性状；根据子代的表现型可以推断亲本灰体红眼果蝇的
19、基因型是 AaXDY，子一代的基因为 AaXDXd AaXdY aaXdY aaXDXd;子二代中灰体红眼雄果蝇的基因型为A_XdY 等于 7/161/4=7/64;(3)根据题意子代中黑体果蝇所占比例为 1/36，设该群体亲本中杂合子的概率为 M，则 MM1/4=1/36，M=1/3，所以亲本纯合子的概率为 1-1/3=2/3。6.某种鸟类(2N=76)为 ZW 型性别决定，其羽毛中的黑色素由等位基因 A/a 中的 A 基因控制合成，且 A 基因越多，色素越多。回答下列问题：(1)若等位基因 A/a 位于 Z 染色体上。雌鸟羽毛的颜色有_种，其产生卵细胞的过程中可以形成_个四分体。用两只羽毛
20、颜色相同的个体杂交，子代出现了性状分离现象，则亲代基因型为_，子代中黑色羽毛：灰色羽毛：白色羽毛=_。(2)若等位基因 A/a 位于常染色体上，另有一对不在性染色体上的控制色素分布的等位基因B/b。研究者进行了如图杂交实验：根据杂交实验可以判断，A/a 和 B/b 所在染色体属于_，能够使色素分散形成斑点的基因型是_。F2中基因型种类最多的性状是_，让 F2中的纯灰色雄鸟与灰色斑点雌鸟杂交，子代新出现的羽毛性状占_。若让 F2中所有斑点羽毛个体随机交配，子代中出现斑点羽毛的个体的概率为_。斑点羽毛的鸟在自然环境中比纯色羽毛的鸟更容易被天敌发现，将 F2全部个体放归自然界多年后，种群中 A 基因
21、的频率将_(填“变大”“不变”或“变小”)，理由是_。答案 (1)2 38 ZAW 和 ZAZa 1：2：1(2)非同源染色体 BB 或 Bb 纯白 1/2 64/81 变小 斑点羽毛个体中只有 Aa 和 AA 两种基因型，没有 aa 基因型，所以 A 比 a 更容易随 B 基因淘汰 解析 (1)若等位基因 A/a 位于 Z 染色体上。由题可知鸟类的性染色体组成为 ZW 型，故雌鸟的基因型只有两种 ZAW 或 ZaW，故雌鸟的颜色也只有灰色和白色 2 种。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。由于该鸟 2N76，故在减数分裂过程中可以形成 38 个四分体。雄鸟的基因型为 ZAZA
22、、ZAZa、ZaZa，分别为黑色、灰色、白色。用两只羽毛颜色相同的个体杂交，则为 ZAW(雌灰)和 ZAZa(雄灰)，或者 ZaW(雌白)和 ZaZa(雄白)，而后一种杂交后代无性状分离，故符合条件的杂交只有 ZAW(雌灰)和 ZAZa(雄灰)，后代为 ZAW(雌灰)、ZaW(雌白)、ZAZA(雄黑)、ZAZa(雄灰)，故子代中黑色羽毛：灰色羽毛：白色羽毛=1：2：1。(2)若等位基因 A/a 位于常染色体上，另有一对不在性染色体上的控制色素分布的等位基因B/b。由图可知，F2性状分离比为 4：2：1：6：3，为 9：3：3：1 变式，说明此两对基因符合基因的自由组合定律，故两对基因应该位于非
23、同源染色体上。由图可知，F1灰色斑点的基因型应该为 AaBb，又从 F2性状分离比可知斑点：纯色=9：7(斑点比纯色多)，故 B/b 控制色素分散形成斑点的基因为 B，基因型为 BB 或 Bb。综合分析可得出纯白(aa_)、纯灰(Aabb)、纯黑(AAbb)、灰色斑点(AaB_)、黑色斑点(AAB_)。故 F2中基因型种类最多的性状是纯白(aaBB、aaBb、aabb)，让 F2中的纯灰色雄鸟与灰色斑点雌鸟杂交，为两种情况 AabbAaBb 或者 AabbAaBB。子代新出现的羽毛性状占 1/2。若让 F2中所有斑点羽毛个体随机交配，即让 AaBb、AaBB、AABb、AABB 随机交配，四种基因型之比为 4：2：2：1，所以子代中出现斑点羽毛性状占 64/81。斑点羽毛的鸟在自然环境中比纯色羽毛的鸟更容易被天敌发现，将 F2全部个体放归自然界多年后，由于斑点羽毛个体中只有 Aa 和 AA 两种基因型，没有 aa 基因型，所以 A 比 a更容易随 B 基因淘汰，种群中 A 基因的频率将变小。