2012河南省部分地市最新高考模拟考试理科综合之遗传试题详析
河南省许昌高中 郭广郁(461000) guokai2058@yeah.net
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1.(河南省豫北六校2012届高三4月第三次精英联考理科综合,30)
人类染色体变异常造成流产、痴呆等疾病。请回答:
(1)染色体变异可分为___________和_________两类。
(2)人类第7和第9号染色体之间可发生相互易位(细胞内基因结构和种类未发生变化)如甲图所示,乙图为某痴呆患者的家族系谱图,已知Ⅰ—2、Ⅱ—2为甲图所示染色体易位的携带者。
?
①个体I—2的7或9号染色体基因的 发生了改变。
②个体Ⅱ-2能够产生 种配子,分别为 __________________________(用甲图中的字母表示)。
③Ⅱ-2与Ⅱ-1的后代如果出现9号染色体“部分三体”,则表现为痴呆,如果出现9号染色体“部分单体”,后代早期流产。请写出个体Ⅲ-1的7和9号染色体组合 (用甲图中的字母表示)。Ⅱ-2与Ⅱ-1再生一个孩子,其染色体正常的概率 。
④为防止生出患染色体异常遗传病的孩子,建议婚前进行________________________,妊娠期间进行__________________________。
【信息解读】 人类第7和第9号染色体之间可发生相互易位,依据甲图,则正常人的7、9号染色体组成可表示为AABB,携带者可表示为AA+BB—;9号染色体“部分三体”可表示为AA+BB;9号染色体“部分单体””可表示为AABB—。
【解析】 (1)染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异两类。
(2)①第7和第9号染色体之间发生相互易位,虽然细胞内基因结构和种类未发生变化,但可引起两条染色体上基因的排列顺序和数量发生改变。
②第7号染色体和第9号染色体属于非同源染色体,减数分裂产生配子时,在减数第一次分裂的后期,同源染色体彼此分离,非同源染色体会发生自由组合。故个体Ⅱ-2能够产生染色体组成AB、AB-、A+B、 A+B—四种类型的配子。
③Ⅲ-1的7和9号染色体组合表示为A+ABB。据图可写出Ⅱ-2、Ⅱ-1的染色体组成分别为AA+BB—和AABB。二者所生育的孩子患病情况可用简单的遗传图解分析如下:
AABB × AA+BB—
↓
AABB AA+BB— AABB— AA+BB
正常 携带者 部分单体 痴呆患者
因“部分单体” 早期流产,因此生育一个染色体正常孩子的概率为1/3 。
④略。
【答案】 (1)染色体结构变异 染色体数目变异
(2)①基因的排列次序和数量发生变化 ②4 AB、AB—、A+B、 A+B— ③A+ABB 1/3 ④遗传咨询 染色体检查(羊水检查和产前诊断)
【主要错误归类】(对应于各题号)
(1)术语使用不严谨:如“结构变化和数目变化、或结构异常和数目异常、或染色体结构变异和数量变异、或染色体形态变异和染色体结构变异、或染色体结构变异和染色体组变异”等等。
(2)①对题干信息“细胞内基因结构和种类未发生变化”的理解不到位,误为“碱基排列顺序、或基因的种类、数目和排列顺序”等。
②对“染色体易位的携带者”缺乏正确的理解,另外,不能正确区分“一个生殖细胞或一个个体”形成配子的类型。
③不理解“部分三体”和“部分单体”,误为“9号三体”或“9号单体”,从而导致思维方向的根本性错误。
④对教材中的有关术语记忆不准确,使用不规范:如将“遗传咨询”误为“遗传资询”;不能准确使用术语“产前诊断”或“染色体检查”而是简单地回答出产前诊断的某一种技术手段。
2.(2012郑州市二模,32)
豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。某人用黄色圆粒和绿色圆粒的豌豆进行杂交,发现后代出现4种类型,对性状的统计结果如图所示,根据图回答问题。
(1)亲本的基因型成组成是 。
(2)让F1中一株黄色圆粒植株与绿色皱粒植株杂交,得到的F2的表现型及比例由两种可能,分别为 。
(3)让F1中黄色圆粒植株与绿色皱粒植株杂交,F2的表现型及其性状分离比是: 。
(4)让F1中黄色圆粒植株自交,F2的表现型及其性状分离比是: 。
(5)去掉花瓣,让F1中黄色圆粒相互授粉,F2的表现型及其性状分离比是: 。
【解析】 考查基因分离定律和自由组合定律的知识,及获取图形信息的能力、分析推理能力。
考生应能从所给的图形中,获取相关的有效信息,并正确区分测交、自交及自由交配。
(1)F1中黄色∶绿色=1∶1,说明控制子叶颜色性状的基因型分别是Yy和yy;而F1中圆粒∶皱粒=3∶1,说明控制亲本粒形性状的基因型都是Rr ,因此亲本的基因型组成为YyRr、yyRr。
(2)F1中圆粒的基因型可能有RR和Rr两种,而黄色只会有一种可能Yy,因此F1中一株黄色圆粒豌豆的基因型可能为YyRR或YyRr。
若黄色圆粒植株的基因型为YyRR,则其测交后代的性状分离比为:黄色圆粒(Y-R-)∶绿色圆粒(yyR-)=1∶1;若黄色圆粒植株的基因型为YyRr,则其测交后代的性状分离比为:黄色圆粒(Y-R-)∶绿色圆粒(yyR-)∶黄色皱粒(Y-rr)∶绿色皱粒(yyrr )=1∶1∶1∶1。
(3)F1中黄色圆粒植株的基因型有两种,其中YyRR占1/3、YyRr占2/3。它们测交的结果分别为:
1/3YyRR:1/3(1/2 Y-R-、1/2 yyR-)
2/3YyRr:2/3(1/4 Y-R-、1/4 yyR-、1/4 Y-rr、1/4 yyrr)
合并后为:黄色圆粒(Y-R-)∶绿色圆粒(yyR-)∶黄色皱粒(Y-rr)∶绿色皱粒(yyrr )=2/6∶2/6∶1/6∶1/6,或2∶2∶1∶1。
(4)F1中黄色圆粒植株的基因型有两种,其中YyRR占1/3、YyRr占2/3。它们自交后代的性状及比例分别为:
1/3YyRR自交:1/3(3/4 Y-R-、1/4 yyR-)
2/3YyRr自交:2/3(9/16 Y-R-、3/16yyR-、3/16 Y-rr、1/16 yyrr)
合并后为:黄色圆粒(Y-R-)∶绿色圆粒(yyR-)∶黄色皱粒(Y-rr)∶绿色皱粒(yyrr )=15/24∶5/24∶3/24∶1/24(或15∶5∶3∶1)。
(5)去掉花瓣,让F1中黄色圆粒相互授粉,即自由交配。F1中圆粒基因型可能有RR和Rr两种,黄色基因型为Yy。各基因的频率分别为:PR=2/3、Pr=1/3、PY=1/2、Py=1/2。根据遗传平衡定律,可推知其子代有关基因型的频率分别为:PRR=4/9、PRr=4/9、Prr=1/9、PYY=1/4、PYy=1/2 、Pyy=1/4。
因此,F2的表现型及其性状分离比为:(3/4Y-∶14 yy)(8/9R-∶1/9rr)=24/36∶8/36∶3/36∶1/36)
或(3黄色∶1绿色)(8圆粒∶1皱粒)=24黄色圆粒∶8绿色圆粒∶3黄色皱粒∶1绿色皱粒。
【答案】
(1)YyRr、yyRr
(2)2种或4种?:黄色圆粒∶绿色圆粒=1∶1、黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1。
(3)黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=2∶2∶1∶1(或2/6∶2/64∶1/6∶1/6)
(4)黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=15∶5∶3∶1(或15/24∶5/24∶3/24∶1/24)
(5)黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=24∶8∶3∶1(或24/36∶8/36∶3/36∶1/36)
【主要错误归类】
不能正确区分测交、自交和自由交配;混淆“F1中一株黄色圆粒植株”与“F1中黄色圆粒植株”。
3.2012年豫南六市联考31(有修改)
I.1909年,摩尔根从野生型的红眼果蝇(均为纯合子)培养瓶中发现了一只白眼的雄果蝇,这只例外的白眼雄果蝇引起了他的特别重视,用它作了一系列实验。摩尔根首先做了实验一:
P 红眼(雌) × 白眼(雄)
↓
F1 红眼(雌、雄)
↓F1雌雄交配
F2 红眼(雌、雄) 白眼(雄)
3/4 1/4
摩尔根认为,既然果蝇的眼色遗传与性别相关联,说明控制红眼和白眼的基因在性染色体上。在20世纪初期,生物学家对于果蝇的性染色体有了一定的了解(如上图)。那么果蝇的颜色基因到底在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的哪个区段呢?请你从野生型果蝇、F1或F2中选择个体进行一次杂交实验就排除白眼基因在Ⅱ区段上(杂交一次产生的后代足够多):
杂交:_______________________________________________________________。
结果:_______________________________________________________________。
II.果蝇是遗传学常用的实验材料。下图选用果蝇的两个杂交实验,其中体色基因用A、a表示,翅型基因用B、b表示。已知果蝇某基因纯合可使合子致死,灰身对黑身显性。请据图分析回答:
(1)图中体现孟德尔遗传规律实质的是过程 (填序号)。图中发生基因重组的过程是 (填序号)。
(2)控制翅型的基因位于 染色体上,致死基因型为 。让杂交一的F1代果蝇随机交配,理论上F2代成活个体的表现型及比例为 。
(3)杂交二中,F1代成活个体中A基因频率为 ;此种果蝇种群繁殖多代后 (是、否)发生进化,原因是 。
(4)若将亲本雌果蝇的卵原细胞在用15N标记的培养基中完成一次有丝分裂,接着在不含有15N的培养基中继续培养至减数第二次分裂中期,则其染色体上的放射性标记分布情况是 。
( 作者注:该问为某题原题,由山东高考题改变而成)
I. 信息解读:
欲探究控制眼色的基因究竟是位于X染色体的I区段还是X和Y染色体的Ⅱ区段,最佳方法是选择白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇进行杂交试验。这样,通过一次交配实验,就可推断其所在位置:即若出现子代果蝇雌性均为红眼、雄性均为白眼,则控制眼色的基因位于X染色体的I区段;若子代雌雄果蝇均为红眼,则控制眼色的基因位于X和Y染色体的Ⅱ区段。
但是,题目中并没有符合要求的白眼雌果蝇。若先让F2中白眼雄果蝇与F1中红眼雌果蝇进行交配,从而得到白眼雌果蝇;然后再用得到的白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇进行交配。这样的话,不能满足“进行一次杂交实验就排除白眼基因在Ⅱ区段上”。因此,只能通过其他杂交方式,以满足题目要求。
根据经验,可选择野生型雄果蝇果蝇与F1中的红眼雌果蝇进行交配(为何可以这样选择,可参考本人撰写的另一篇文稿:“同隐异显”公式的由来)。若子代果蝇中仅雄果蝇中有白眼出现,则可确定控制眼色的基因位于X染色体的I区段;若子代雌雄果蝇均为红眼,则控制眼色的基因位于X和Y染色体的Ⅱ区段。
II.信息解读:根据题干文字信息“已知果蝇某基因纯合可使合子致死,灰身对黑身显性。”及杂交一和杂交二可知:
可知果蝇翅型的基因位于X染色体色,且正常翅为显性,残翅为隐性,致死的基因型为XBXB、XBY;可知体色的基因位于常染色体上。可将两个杂交实验中相关个体的基因型书写如下:
杂交一、
P XBXb × XbY
↓????????????????????
F1??? XBXb、XbXb 、XbY 、XBY???(致死)
杂交二、
P AaXBXb × aaXbY
↓????????????????????
F1??? AaXBXb、aaXBXb、AaXbXb 、aaXbXb
AaXb Y、aaXbY
【解析】
I.略。
II.(1)杂交一中的母本、杂交二中的母本均为杂合子,因此体现孟德尔遗传规律实质的是过程①③,其中杂交二中的母本为双杂合,所以可发生基因重组。
(2)参考信息解读。
杂交一中F1??雌果蝇的基因型为XBXb、XbXb ,二者的比例为1∶1,雌果蝇中产生XB的频率为1/4,产生Xb频率为3/4;雄果蝇的基因型为XbY ,产生Xb的频率为1/2,产生Y频率为1/2,因此,在1代果蝇随机交配的情况下,其后代果蝇各表现型所占的分别为:
正常翅雌果蝇:1/4 XB × 1/2 Xb=1/8
残翅雌果蝇:3/4 Xb × 1/2 Xb=31/8
残翅雄果蝇:3/4 Xb × 1/2 Y=3/8
正常翅雄果蝇(致死):1/4 XB × 1/2Y=1/8
即正常翅雌果蝇∶残翅雌果蝇∶残翅雄果蝇=1∶3∶3.
(3)杂交二F1代成活个体中, 雌雄果蝇中灰身(Aa)、黑身(aa)的比例为1∶1,因此,A基因频率为1/4。
观察杂交二可知,其亲本中A基因频率为1/4,F1中A基因频率为1/4。该果蝇种群随机交配时,F2中基因型AA、Aa、aa的频率分别为1/16、6/16、9/16。经过计算,F2中A的基因频率仍为1/4,故体色基因在自由交配多代的情况下,未发生基因频率的改变。
而杂交二的亲本中,XB的基因频率为1/3,F1 中XB的基因频率为1/5,F2 中XB的基因频率为2/11。可见,残翅基因B的基因频率有逐渐降低的趋势,因此控制翅型的基因频率发生了改变,故果蝇种群发生了进化。
(4)由于DNA分子的复制方式为半保留复制,在有放射性标记的培养基中一个细胞周期后,每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性的培养基中培养时,由于DNA的半保留复制,所以DNA分子一半含放射性,一半不含放射性,每个染色单体含一个DNA分子,所以一半的染色单体含放射性。
【答案】
I.杂交:将实验一中所得的F1中的红眼雌果蝇和野生型红眼雄果蝇进行杂交
结果:红眼∶白眼=3∶1(红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇=2∶1∶1,或子代中有白眼雄果蝇出现)
II.(1)①③ ③ (2)X XBXB、XBY 正常翅雌果蝇∶残翅雌果蝇∶残翅雄果蝇=1∶3∶3 (3)25% ( 或1/4 ) 是 种群基因频率发生定向改变(或B基因频率逐渐降低)(其他合理答案也给分) (4)每条染色体中都只有一条染色单体被标记
【主要错误归类】 (对应于各题号)
I.不能正确地从野生型果蝇、F1或F2中选择合适的个体,通过一次杂交实验就排除白眼基因在Ⅱ区段上。实质是对有关公式死记硬背,不能灵活应用。
II.(1)不能准确读出两个杂交实验中的雌雄亲本为杂合子以及后者为双杂合;另外,对于基因分离定律和自由组合定律的实质理解不到位。
(2)不能正确地判断出翅型的基因位于X染色体色,且正常翅为显性,残翅为隐性,致死的基因型为XBXB、XBY。从而导致F2代成活个体的表现型及比例推算错误。
(3)对于基因频率的计算方法掌握的不熟练,因而不能做出正确的判断。
(4)对DNA分子的半保留复制理解不到位,以及对细胞有丝分裂过程中染色体的变化规律理解不透彻。
4.(2012年新乡、平顶山、许昌三模理综,30)
某实验小组在红眼长翅果蝇中发现了卷翅突变体,为了研究卷翅突变体的遗传规律,设计了如下实验流程并得到了相应的实验结果。眼色基因用A、a表示,翅型基因用B、b表示。请回答下列问题:
P
红眼卷翅(♂)×紫眼长翅(♀)
F1
全为红眼
卷翅:长翅=1:1,其中卷翅、长翅个体雌雄数量相当
F2
F1红眼卷翅个体自由交配的后代中红眼:紫眼=3:1,卷翅:长翅=2:1
F1红眼长翅个体自由交配的后代中红眼:紫眼=3:1,全为长翅
(1)控制果蝇的卷翅、长翅基因位于_______染色体上,显性性状为___________。
(2)F1卷翅个体自由交配的后代中卷翅:长翅=2:1的原因是______________。
(3)与F1相比,F2中红眼基因频率______________(“增加”、“减少”或“不变”)。
(4)若F1中红眼卷翅个体与红眼长翅个体交配,后代的表现型及比例为_____________________。
【信息解读】 首先,确定控制每对相对性状的基因的显隐性及所在位置。根据亲代和F1代果蝇的眼色,可判断红眼为显性、紫眼为隐性;根据F1卷翅个体自由交配,后代中有长翅果蝇出现,可确定卷翅为显性、长翅为隐性。
由于题干中,明确告知“F1中卷翅:长翅=1:1,其中卷翅、长翅个体雌雄数量相当”,说明卷翅与长翅这对相对性状与性别无关,一定位于常染色体上(可用反证法证明:假设控制翅型的基因位于X染色体上,则有:P:XBY×XbXb→F1:XBXb、XbY,其子代中不满足卷翅、长翅个体雌雄数量相当,即预期结果与事实不相符,故假设不成立);而且,可以推断其亲本组合一定是测交类型。再者,根据亲代父本、母本的眼色及F1果蝇的眼色,可判断控制眼色的基因位于常染色体上(可用反证法证明:假设控制眼色的基因位于X染色体上,则有:P:XaXa × XAY→F1:XAXa 、XaY,其子代有紫眼出现,不满足均为红眼,预期结果与事实不相符,故假设不成立)。
【解析】
(1)见信息解读。
(2)根据信息解读,可确定亲代、F1有关个体的基因型:红眼卷翅(♂):AABb,紫眼长翅(♀)aabb, F1红眼卷翅:AaBb,F1红眼长翅:Aabb。
F1红眼果蝇的基因型均为Aa,F1卷翅个体自由交配,其后代中卷翅:长翅的理论比例应该为3:1(1/4 BB、1/2 Bb、1/4 bb),然而实际上为2:1,可判断其原因是卷翅基因纯合致死。
(3)F1中红眼果蝇的基因型为Aa,其中A的基因频率为1/2 ,F2中红眼基因频率也为1/2,故F2中红眼基因频率保持不变。
(4)分析F1红眼卷翅(AaBb)与红眼长翅(Aabb)个体交配时,可采用分解相乘的思路。Aa×Aa→3/4 A_、1/4 aa,即红眼:紫眼=3:1;Bb×bb→1/2 B_、1/2 bb,即卷翅:长翅=1:1。因此后代果蝇的表现型及比例为:红眼卷翅:紫眼卷翅:红眼长翅:紫眼长翅=3:1:3:1。
【答案】
(1)常 卷翅
(2)卷翅纯合致死
(3)不变
(4)红眼卷翅:紫眼卷翅:红眼长翅:紫眼长翅=3:1:3:1
【主要错误归类】 (对应于各题号)
(1)对卷翅、长翅基因的存在位置不能做出正确地判断,而误为位于X染色体上。
(2)对“F1卷翅个体自由交配的后代中卷翅:长翅=2:1的原因”不能做出合理的解释。
(3)不能熟练掌握基因频率的计算。
(4)由于对卷翅基因纯合致死判断有误,导致无法得出该小题的合理答案。
5.(河北省衡水中学2012届高三上学期期末考试,理综31)
野生型果蝇(纯合体)的眼形是圆眼,某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇,他想探究果蝇眼形的遗传方式,设计了下图(左)实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如下(右)。分析回答:
(1)由F1可知,果蝇眼形的 是显性性状。
(2)若F2中圆眼:棒眼≈3∶1,且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼,则控制圆眼、棒眼的基因位于 染色体上。
(3)若F2中圆眼:棒眼≈3∶1,但仅在雄果蝇中有棒眼,则推测控制圆眼、棒眼的基因有可能位于 ,也有可能位于 。
(4)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体,设计方案,对上述(3)中的问题作出判断。实验步骤:
步骤1:用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配,得到 ;
步骤2:选择实验材料中的 性状个体,与在F3中选择 性状个体交配,观察子代中有没有 个体出现。。
(5)预期结果与结论:
① ,则圆眼、棒眼基因位于 ;
② ,则圆眼、棒眼基因位于 。
【解析】 (1)根据实验现象及显性、隐性的概念可知,果蝇眼形的圆眼是显性性状。
(2)(3)野生型果蝇(纯合体)的眼形是圆眼,且为显性,则棒眼为隐性。若基因分别用A、a表示,则三种情况下,F1雌雄个体之间相互交配,F2的性状表现分别为:
常染色体:Aa×Aa→A_、aa,雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼。
X染色体的II区段:XAXa × XAY→XAXA、XAXa 、XAY、XaY
X和Y染色体的I区段:XAXa × XAYa→XAXA、XAXa 、XAYa、XaYa
后两种情况中,均为仅在雄性果蝇中有棒眼出现。
(4)欲探究控制眼形的基因究竟是位于X染色体的II区段还是X和Y染色体的I区段,最佳方法是选择棒眼雌果蝇与野生型圆眼雄果蝇进行杂交试验,这样,即可通过一次交配实验,就可推断其所在位置。但是,题目中并没有符合要求的棒眼雌果蝇。可先让F2中棒眼雄果蝇与F1中圆眼雌果蝇进行交配,从而得到棒眼雌果蝇;然后再用得到的棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇进行交配。
用简单的遗传图解分析如下:
X染色体的II区段:XAXa × Xa Y→XAX a、XaXa 、XAY、XaY
X和Y染色体的I区段:XAXa × X a Ya→XAX a、XaXa 、XAYa、XaYa
(5)分析方法可采用假设演绎法。
假设控制圆眼、棒眼的基因位于X染色体的II区段,则有:XaXa × XAY→XAXa 、XaY,即其子代雌果蝇均为圆眼、雄果蝇均为棒眼。
假设控制圆眼、棒眼的基因位于X和Y染色体的I区段,则有:XaXa × XAYA→XAXa 、XAYa,即其子代果蝇中未有棒眼出现(或其子代雌雄果蝇均为圆眼)。
【答案】
(1)圆眼
(2)常
(3)X染色体的II区段 X和Y染色体的I区段 (顺序可颠倒)
(4)实验步骤:
步骤1:棒眼雌果蝇
步骤2:野生型雄果蝇 棒眼雌果蝇
(5)预期结果:
①只有雄果蝇中出现棒眼个体(或雄果蝇棒眼,雌果蝇圆眼) X染色体的特有区段II
②子代中没有棒眼果蝇出现(或雌、雄果蝇均为圆眼) X、Y染色体的同源区段I
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