遗传与变异专题.doc

(诸暨中学)1、 （18 分）黑腹果蝇的日活动节律是以 24 小时为一个周期，研究发现这种节律是由一个 per+的基因控制，该基因长约 10000 个碱基对。当该基因突变为 perL 基因时，节律延长为 29 小时（长节律） ；突变为 perS 基因时，节律缩短为 19 小时（短节律） ；突变为perO 基因时，果蝇表现为无节律。现有三试管果蝇，每管中均有正常果蝇和长节律果蝇雌雄各一只，各管内雌雄果蝇交配后子代情况是：A 管内的雌雄果蝇均为正常节律；B 管内的雌果蝇均为正常节律，雄果蝇均为长节律；C 管内的雌雄果蝇均一半正常节律，一半长节律。请回答：（1 ） per+可以突变为 perL、perS、perO 基因，这体现了基因突变具有 的特点；研究表明 per+基因不仅控制日活动节律，还能影响雄果蝇的求偶鸣叫，这说明 。（2 ）请你根据上述结果判断控制节律的基因位于 染色体上；三个试管中的亲代正常节律果蝇性别依次是 、 、 。（3）请用遗传图解表示 C 管内的杂交试验。（4）研究人员将 per+基因插入长节律果蝇胚胎中而使其恢复了正常节律。该过程需要使用切割 per+基因和质粒，借助 DNA 连接酶连接以形成 ，对长节律果蝇的 DNA （需要、不需要）进行和 per+基因和质粒一样切割。1、 【 答案】 （18 分,除标注外 2 分一空）答案：（1 ）多方向性 一个基因可以控制多个性状（2） X （1 分） 雌、雄、雌 （各 1 分） （3） （4 分）（4 ）限制性核酸内切酶 重组 DNA 分子 不需要（杭州外国语学校）2.（14 分）控制人的血红蛋白基因分别位于 11 号、16 号染色体上,人的血红蛋白由 4 条肽链组成，但在人的不同发育时期血红蛋白分子的组成是不相同的。右图表示人的不同时 期表达的血红蛋白基因及血红蛋白组成,据图回答下列有关各题：. 合成人血红蛋白的直接模板是 。1. 镰刀型细胞贫血症是一种分子遗传病，其病因是 基因碱基发生了 。一个 基因发生突变不一定导致肽链改变， 基因发生突变，往往导致 肽链改变。根据右图分析说明理由 。3. 根据图分析，关于人类染色体上基因种类的分布、数量及基因表达的顺序，对你有哪些启示? （答两条） 。4. 人类的红细胞膜上不同的糖蛋白分子构成红细胞的不同血型。假设 Xg 血型遗传由一对等位基因控制，在人群中的表现型有 Xg 阳性和 Xg 阴性两种。. 如果要分析其遗传方式，调查应在 中进行。. 为了研究 Xg 血型的遗传方式，设计如下一张 Xg 血型调查后的统计表格。请你指出该设计表格不足之处，并加以修改。 2. 【答案】 （14 分，每空 2 分）.mRNA .替换 因为基因有两个，如果一个 基因发生突变，则另一个基因可以表达出原有的肽链。 基因只有一个，如果 基因发生突变，则不能表达出原有的 肽链.控制蛋白质基因的表达有时间的顺序； 控制同一条多肽链的基因可能有多个；控制同一性状的不同基因可能集中分布（每点 2 分，其他合理答案也可）.家系 增加一组婚配方式，即 Xg 阳性和 Xg 阴性婚配，同样调查男性和女性的亲代和子代情况。（冲刺3）3 （16 分）请回答下列关于果蝇遗传的问题。（1 ）果蝇3 号染色体上的展翅基因（D）对正常翅基因（d）完全显性，展翅基因（D）纯合致死。现有一群展翅果蝇，通过逐代自由交配，种群中展翅果蝇所占的比例会逐渐变小。为保持展翅果蝇品系，需采取的措施是_。请写出一对展翅果蝇杂交获得子一代的遗传图解（要求用棋盘格形式） 。（2 ）果蝇3 号染色体上的粘胶眼基因（G ）对正常眼基因（g）完全显性，粘胶眼基因（G）纯合致死。基因G和g与展翅基因（D ）或正常翅基因（d）在3 号染色体上的Xg 阳性与 Xg 阳性婚配 Xg 阴性与 Xg 阴性婚配男 女 男 女亲代子代D 或 dG 或 g位置如右图，两对等位基因间不发生交叉互换。能稳定遗传的展翅粘胶眼果蝇的基因型为_。现有一群展翅粘胶眼果蝇，如何获得能稳定遗传的展翅粘胶眼果蝇品系？请写出最简便的获得过程。_（3 ）转人源A42基因果蝇是研究阿尔茨海默病的模型动物。该转基因果蝇通过质粒作为外源目的基因载体，用显微注射手段将目的基因转入果蝇染色体上。将人源A42基因与质粒连接起来时，需要用到限制性核酸内切酶和_酶。显微注射时，是将重组DNA分子注射到果蝇的胚胎中，注射部位将发育为 _（器官名称） 。3 （ 16分，除注明外每空2分）（1 ） 将群体中的正常翅果蝇淘汰（4分）（2 ） 经自由交配后（2分） ，选出子代中的展翅粘胶眼果蝇，即为能稳定遗传的展翅粘胶眼果蝇（2分）（3 ） DNA连接 性腺（冲刺 2）4.(16 分）右图表示小麦的三个品系的部分染色体及基因组成：I、II 表示染色体，D 为矮杆基因，T 为抗白粉病基因，R 为抗矮黄病基因，均为显性，d 为高杆基因。乙品系是通过基因工程获得的品系，丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草（二倍体）杂交后，经多代选育而来（图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段） 。（1）普通小麦为六倍体，染色体数是 42 条，丙品系体细胞中染色体数为 56 条，若每个染色体组包含的染色体数相同，则丙品系的一个染色体组含有 条染色体。（2）培育乙品系过程中需用到的工具酶有 。（3）从基因结构看，T 和 d 的差异体现在 ，T 和 d 表达时涉及的 RNA 主要有 （填种类）（4）甲和丙杂交得到 F1，若 F1 减数分裂中 I 甲 与 I 丙 因差异较大不能正常配对，将随机移向细胞的任何一极，F 1 产生的配子中 DdR 占 (用分数表示） 。（5）甲和乙杂交，得到的 F1 中矮杆抗白粉病植株再与丙杂交，后代基因型有 种(只考虑图中的有关基因） 。（6）若把甲和乙杂交得到的 F1 基因型看作 DdTt，请用遗传图解和必要的文字表示 F1 经单倍体育种得到矮杆抗白粉病纯合子的过程。D dg GP Dd × Dd展翅 展翅展翅：正常翅21F1D d D DD Dd(致死) 展翅d Dd dd展翅 正常翅雄配子雌配子4 （16 分，除注明外，每空 2 分）（1）14（2）限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶（3）组成碱基的数量和排列顺序不同（脱氧核苷酸的排列顺序和数量不同） mRNA、tRNA、rRNA（4）1/4（5）4（6）如图（4 分） 。（冲刺 4）5 （18 分）为了研究果蝇眼色（A、a ）和翅形（ B、b）的遗传规律，科研工作者以紫眼卷翅、赤眼卷翅、赤眼长翅三个不同品系的果蝇为材料，进行杂交实验，结果如下请回答：（1 ）研究者还发现无论正交还是反交，实验一和实验二的 F1、F 2 各种表现型中，雌雄比例均接近 1:1，说明控制眼色和翅形的基因位于 上。紫眼卷翅品系雌果蝇的卵原细胞处于有丝分裂后期时，含有 b 基因的染色体有 条（不考虑基因突变） ；一只紫眼卷翅品系的雄果蝇通过减数分裂可以产生 种精子。（2 ）有些研究者在解释以上遗传现象时提出了基因型 对果蝇具有致死效应的假设，并设计了紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系的杂交实验三进行验证。若此假设成立，请预测 F1 的表现型，用遗传图解表示。（3 ）某研究者发现少量赤眼无翅果蝇，对其进行基因检测后，发现它们的 A（a）基因座位上出现了一个控制果蝇无翅性状的基因 C（如图所示） ，即 C 基因存在果蝇表现为无翅，没有 C 基因存在则表现为有翅。在 A（a）基因座位上出现基因 C 的现象，在遗传学上属于_变异。C 基因与 A 基因的本质区别是_。若让如图所示基因组成的若干只雌雄果蝇杂交，子代中赤眼卷翅果蝇所占的比例为_。5【 解析】实验一的 F1 赤眼卷翅自交，F 2 赤眼卷翅：赤眼长翅 =2:1，实验二的 F1 赤眼卷翅自交，F 2 赤眼卷翅：赤眼长翅：紫眼卷翅：紫眼长翅 =6:3:2:1，说明赤眼对紫眼显性，卷翅对长翅显性，两对性状的遗传符合自由组合定律，且卷翅基因纯合致死。又因为无论正交还是反交，实验一和实验二的 F1、F 2 各种表现型中，雌雄比例均接近 1:1，说明控制眼色和翅形的基因位于两对常染色体上。同时可推出三个品系果蝇的基因型为：aaBb（紫眼卷翅） 、AABb（赤眼卷翅） 、AAbb （赤眼长翅） 。自然条件下引起同源染色体相同位置上的基因差异性的原因主要有三种，分别是基因突变、交叉互换（基因重组）和染色体结构变异，前两种变异形成的是等位基因（或回复突变为相同基因） ，只有染色体结构变异才能形成非等位基因。 （3）基因型为 ACBb 的雌雄果蝇杂交，子代中赤眼卷翅果蝇的基因型为 AABb（C 存在为无翅；BB 致死） 。将两对同源染色体上的基因分开计算遗传概率，Bb 自交后代，Bb 所占的比例为 2/3；AC 自交后代，AA 所占的比例为 1/4；2/3×1/4=1/6【参考答案】 （18 分，毎空 2 分） （1 ）2 对常染色体 2 4 （2）BB（或AABB、 AaBB、 aaBB） 遗传图解（4 分）（冲刺 1）6 、 （16 分）1909 年，摩尔根开展了关于果蝇白眼性状遗传的研究。他将白眼雄蝇与纯合的红眼雌蝇杂交，F 1 代都是红眼；F 2 代中，红眼雌果蝇 2459 只，红眼雄果蝇1011 只，白眼雄果蝇 782 只。 （设有关基因用 R、r 表示）（1 ）在上述果蝇眼色中，_ 是显性性状，其遗传符合 _定律。（2 ）一个处于平衡状态的果蝇群体中 r 基因的频率为 a。如果取 F2 的一只白眼雄果蝇与一只正常的红眼雌蝇杂交。则后代中白眼雌蝇的概率为_ 。（3 ）摩尔根的学生布里奇斯在重复摩尔根的果蝇伴性遗传实验时，又发现了例外现象。他观察了大量的白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代，发现大约每 2000 个子代个体中，有一个可育的白眼雌蝇或不育的红眼雄蝇。已知几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如表所示。布里奇斯在分析这些例外现象的产生是由于 X 染色体在_（填具体时期）不分开造成的，产生了_的卵细胞。据此分析，请推测例外的可育白眼雌蝇最多能产生_的卵细胞。（4 ）已知例外的白眼雌蝇在进行减数分裂时，通常是两条 X 染色体配对，而 Y 染色体游离。据此写出这种白眼雌蝇与正常红眼雄蝇杂交的遗传图解，并用适当的文字给予说明。 （4 分）bBCA赤眼无翅6、 .（遗传图解4分，其余每空2分，共16分。）（1 ）红眼 基因分离（2 ） a/2(a+1)（3 ）减数第二次分裂后期 XX或0 Xr,XrXr,XrY,Y（4 ）（评分标准：遗传符号正确1分，基因型正确1 分，表现型及比例正确 1分，配子正确1分，共4 分）解析：（1）将白眼雄蝇与纯合的红眼雌蝇杂交， F1代都是红眼，说明红眼为显性性状；根据题意可判断红眼和白眼基因位于X染色体上，因此眼色的遗传符合基因分离定律。（2 ） F2中白眼雄果蝇的基因型为X rY，而正常的红眼雌果蝇中基因型为X RXr果蝇的概率为2a/(1+a)，两者杂交后代白眼雌蝇的概率为a/2(a+1)。（3 ）例外现象的产生是由于在减数第二次分裂后期X染色体的姐妹染色单体分离后，分到同一个细胞内造成的，因此产生了XX或0的卵细胞。白眼雌果蝇(X rXrY)的卵原细胞在进行减数分裂产生配子的过程中，由于性染色体有三条，所以会出现联会紊乱现象，这样最多可形成X r、X rXr、X rY、Y四种配子。（4 ）由题意可知，白眼雌果蝇(X rXrY)能产生X r、X rY的配子，与红眼雄果蝇杂交后能产生表现型不同的四种后代。（温州一模）7、 （18 分）雄蚕有两个同型的性染色体 ZZ，雌蚕有两个异型的性染色体ZW。蚕茧的颜色由常染色体上 A 基因（黄色） 、a 基因（白色）决定，A 基因由于缺失一段碱基序列导致不能表达而成为 a 基因。蚕茧的厚度由 B、b 基因控制。研究小组进行杂交育种实验如下（正交组合反交组都产生很多 F1 个体）：正交组：白色厚茧×黄色薄茧F1：淡黄色厚茧，淡 黄色薄茧反交组：黄色薄 茧×白色厚茧 F1 ：淡黄色厚茧，淡黄色厚茧，1 只白色厚茧请回答下列问题：（1 ） F1 个体控制形成浅黄色茧的基因组成是 。A 基因缺失的一段碱基对序列可能是与 RNA 聚合酶结合的 部位，这种变异来源属于 。 （2 ）反交组亲本的基因型是 。F 1 出现 1 只白色厚茧的可能原因如下：基因突变；A 基因所在染色体发生 （填染色体畸变类型） ；A 基因所在染色体在减数分裂过程中未正常分离。若要鉴别这三种情况，最简单方法是经特殊处理后，观察该个体有丝分裂中期细胞的 。请用遗传图解方式按照第 种可能，对反交组的实验现象进行分析（只要求写出与实验现象有关的配子） 。来源:学科网 ZXXK（3 ）若要尽快培育能稳定遗传的黄色厚茧蚕，应选用 F1 中 （填基因型）与纯合白色厚茧蚕杂交，再让杂交后代中浅黄色茧雌雄个体相互交配，即可得到所需黄色厚茧个体。来源:学* 科*网 Z*X*X*K（金丽衢）8（18 分）果蝇因繁殖快、易饲养和染色体数少常作为遗传学研究对象。（1 ）二倍体动物缺失一条染色体称为单体。大多数单体动物不能存活，但在黑腹果蝇中，点状染色体（号染色体）缺失一条可以存活，而且能够繁殖后代。形成单体的变异原理属于 。果蝇中存在无眼个体，无眼基因位于常染色体，且为隐形基因，为探究无眼基因是否位于号染色体上，请完成以下实验：实验步骤：让正常二倍体无眼果蝇与野生型单体（纯合有眼）果蝇交配，获得 F1 代；统计 F1 代的 ，并记录。实验结果预测及结论若 F1 代 ，则说明无眼基因位于号染色体上；若 F1 代 ，则说明无眼基因不位于号染色体上；（2 ）某果蝇的一条染色体发生缺失变异，缺失染色体上具有红色基因 D，正常染色体上具有白色隐形基因 d（如右图） 。获得该缺失染色体的雄配子不育，若以该果蝇为父本，测交后代中有表现为红色性状的个体，请提出两种合理解释，。（3 ）长翅红眼雄蝇与长翅红眼雌蝇交配，产下一只染色体为 XXY 的残翅白眼果蝇。已知翅长基因（A 长翅，a残翅） 、眼色基因（B 红眼，b 白眼）分别位于常染色体和 X染色体上（如左下图） ，在没有基因突变情况下，亲代雌蝇产生异常卵细胞的同时，会产生异常第二极体。参照左下图，请在方框内画出与异常卵细胞来自于同一个次级卵母细胞的第二极体细胞图（要求标出相关基因） 。请写出长翅红眼雄蝇与长翅红眼雌蝇交配，产下一只染色体为 XXY 的残翅白眼果蝇的遗传图解（配子中仅要求写出参与形成该异常个体的配子基因型） 。细胞图 遗传图解8 （遗传图解 4 分，其余每空 2 分）（1 ）染色体畸变 子代的性状表现 出现野生型果蝇和无眼果蝇且比例为 1：1 （或：出现野生型果蝇和无眼果蝇）全为野生型果蝇（2 ）减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换（或：交叉互换） 、减数分裂时染色单体 1 或者 2 上的 基因d 突变成 D 基因 （或：基 因突变）（3 ）（宁波二模）9 （18 分）野生的森林草莓是二倍体（2n=14） ，野生的东方草莓是四倍体（4n=28） ，人工培育的“章姬”草莓是八倍体。研究人员将一个抗除草剂基因（Bar）转入晚熟森林草莓的一条染色体上，培育出一批转基因抗除草剂草莓。请回答：（1 ）利用野生草莓培育“章姬 ”的过程运用了 育种技术，依据的原理是 。（2 ） 若抗除草剂基因（Bar）序列已知，可用 方法合成目的基因。将目的基因导入离体细胞后，先脱分化形成 ，再用适当配比的 诱导之，直至再生出新植株。（3 ） 选用上述抗除草剂晚熟森林草莓与不抗除草剂早熟森林草莓杂交得到F 1，F 1中选取一株进行自交得到F 2，F 2的结果如下表：表现型 抗除草剂早熟 抗除草剂晚熟 不抗除草剂早熟 不抗除草剂晚熟个体数 110 38 36 12抗除草剂基因与早熟基因的根本区别是： 。分析表中数据，可知 F2 的抗除草剂晚熟草莓中纯合子所占的比例为 。用 F1 为亲本，通过单倍体育种可以较快选育出抗除草剂早熟森林草莓纯合子，请用遗传图解表示选育过程，并作简要说明（B +表示有 Bar 基因，B -表示没有 Bar 基因，早熟和晚熟基因用 D、d 表示） 。9 （ 18 分，每空 2 分，遗传图解 4 分）（1 ）多倍体 染色体畸变（2）化学 愈伤组织 营养物质和植物生长调节剂（或细胞分裂素和生长素）（3）碱基（或脱氧核苷酸）序列的差异 1/3 遗传图解如下：（嘉兴一模）10.（18 分）下图为某单基因遗传病（设基因为 A、a）的遗传家系图。请回答：（1 ）由遗传家系图可知， 2 是携带者的概率是 。（2 ）欲确定该病的遗传方式，可以诊断 个体是否携带致病基因。如果该个体携带致病基因，则该病的遗传方式为 。（3 ）若 1 的体细胞含有 1 个致病基因， 2 和 3 再生一个孩子患病的概率为 ，写出子女可能患病的遗传图解（要求写出配子）。 （4 ）研究发现 1 的血浆蛋白中缺少凝血因子，导致凝血异常。现欲进行基因治疗，则目的基因是 ，导入了目的基因的受体细胞在患者体内应该能够增殖，合成并 凝血因子。要得到一个数量足够的受体细胞纯系，应该用 方法培养。10（18 分，除说明外，每空 2 分）（1 ） 1/2 或 2/3（2 ） 2 常染色体隐性遗传F1 B+ B-DdB+ D B+d B-D B-dB+B+DD B+B+dd B-B-DD B-B-dd1 1 1 1抗除草剂 抗除草剂 不抗除草剂 不抗除草剂早熟 晚熟 早熟 晚熟抗除草剂早熟花药离体培养染色体加倍F2从中选育出抗除草剂早熟的纯合子。 （4 分）患病男性正常男性正常女性1 2 3 41 2 31P XAXa × XAY正 常 （ 携 带 者 ） 女 正常男配子 XA Xa X A YF1 XAXA XAXa XAY XaY正常女 正 常 女 正常男 患病男（ 携 带 者 ）1 ： 1 ： 1 ： 1