2021高考生物北京版一轮精炼：专题12　基因的自由组合定律 WORD版含解析.docx

1、专题12基因的自由组合定律探考情悟真题【考情探究】考点考向5年考情预测热度高考示例素养要素难度1孟德尔两对相对性状的杂交实验孟德尔两对相对性状的杂交实验2010北京理综,4,6分科学思维科学探究易2基因自由组合定律的实质及应用基因自由组合定律的实质和应用2017北京理综,30,18分科学思维科学探究中不符合基因自由组合定律的情况2014北京理综,30,16分分析解读本专题在基因分离定律的基础上,分析两对等位基因的遗传规律,通过实验探究的方式考查孟德尔遗传学实验方法及基因自由组合定律的实质和应用。通过对材料的解读考查学生信息的获取能力和推理、归因、论证、评价的思辨能力。北京遗传部分的考查方式极其

2、灵活,考生需重走孟德尔发现之路,深刻理解假说演绎法在科学研究中的作用,且能运用已有知识对新情境进行分析,特别是要掌握孟德尔遗传规律适用的条件,明确连锁互换定律的原因和现象,并能进一步解释实验中的现象和数据。【真题探秘】破考点练考向考点一孟德尔两对相对性状的杂交实验【考点集训】考向孟德尔两对相对性状的杂交实验1.鸡冠的形状由两对等位基因控制,关于如图所示的杂交实验叙述正确的是()A.亲本玫瑰冠是双显性纯合子B.F1与F2中胡桃冠基因型相同C.F2豌豆冠中的纯合子占1/16D.该性状遗传遵循自由组合定律答案D2.将纯合的野鼠色小鼠与棕色小鼠杂交,F1全部表现为野鼠色。F1个体间相互交配,F2表现型

3、及比例为野鼠色黄色黑色棕色=9331。若M、N为控制相关代谢途径的显性基因,据此推测最合理的代谢途径是()ABCD答案A3.鳟鱼的眼色和体色分别由两对等位基因控制。以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本,进行正交和反交,实验结果相同,如图所示。下列叙述正确的是()P红眼黄体黑眼黑体F1黑眼黄体F2黑眼黄体红眼黄体黑眼黑体934A.鳟鱼眼色性状中红色为显性性状B.亲本中黑眼黑体鳟鱼为隐性纯合子C.F2黑眼黑体中纯合子的比例是1/4D.F2中黑眼黄体鳟鱼有四种基因型答案D考点二基因自由组合定律的实质及应用【考点集训】考向1基因自由组合定律的实质和应用1.某品系油菜种子的颜色由一对等位基因A/a控制,并

4、受另一对等位基因R/r影响。用结黑色种子植株(甲)、结黄色种子植株(乙和丙)进行如下实验。组别亲代F1表现型F1自交所得F2的表现型及比例实验一甲乙全为结黑色种子植株结黑色种子植株结黄色种子植株=31实验二乙丙全为结黄色种子植株结黑色种子植株结黄色种子植株=313下列相关叙述不正确的是()A.种子颜色性状中黑色对黄色为显性B.甲、乙、丙均为纯合子C.实验二中丙的基因型为AARRD.实验二的F2中结黄色种子植株的基因型有5种答案D考向2不符合基因自由组合定律的情况2.将紫花、长花粉粒(PPLL)与红花、圆花粉粒(ppll)的香豌豆杂交得到F1。F1测交所得F2的表现型及个数:紫长(4831)、紫

5、圆(390)、红长(393)、红圆(4783)。下列对F1产生配子过程的分析,不正确的是()A.P与p、L与l可以随同源染色体的分开而分离B.P与L、p与l可随同一条染色体传递到配子中C.P与l、p与L因非同源染色体自由组合而重组D.P与l、p与L因同源染色体间交叉互换而重组答案C炼技法提能力方法基因定位常见的几种方法【方法集训】1.如表列出果蝇中几种基因的交换率(已经查明)。这些基因的顺序是()基因基因交换率(%)biec1.4bifa3.9wiec4.0wifa1.5A.biecfawiB.biecwifaC.ecbifawiD.ecbiwifa答案A2.科研人员从野生型红眼果蝇中分离出一

6、种北京紫眼突变体,为确定其遗传机制,进行了以下实验:(1)让野生型果蝇与北京紫眼突变体杂交,正反交结果一致,F1均为红眼,说明紫眼为性性状,且控制紫眼的基因位于染色体上;F1自交得到F2,其中红眼499只,紫眼141只,说明该基因的遗传遵循。(2)科研人员进一步研究发现该基因位于号染色体上,而已知位于号染色体上的Henna基因的隐性突变也会导致紫眼。为确定二者是否属于同一隐性突变基因,用这两种隐性突变纯合体进行杂交。若子代,则说明二者都是Henna基因发生的隐性突变;若子代,则说明两种隐性突变基因属于号染色体上不同基因发生的突变。(3)实验结果表明两种基因均属于Henna基因的隐性突变基因。进

7、一步测序表明,这两种突变基因的碱基序列不完全相同,体现了基因突变具有性。(4)Henna基因控制合成苯丙氨酸羟化酶,而研究发现果蝇眼部的蝶呤含量决定眼色,紫眼果蝇眼部蝶呤含量仅为野生红眼果蝇的30%。科研人员将Henna基因作为目的基因,构建,用法导入到北京紫眼果蝇的胚胎细胞中,最终获得含有Henna基因的纯合体。测定果蝇眼部蝶呤含量,结果如下:据此可得出的结论是。答案(1)隐常基因的分离定律(2)均为紫眼均为红眼(3)不定向性(多方向性)(4)表达载体(重组DNA)显微注射Henna基因控制合成的苯丙氨酸羟化酶催化了蝶呤的合成【五年高考】A组自主命题北京卷题组考点一孟德尔两对相对性状的杂交实

8、验1.(2010北京理综,4,6分)决定小鼠毛色为黑(B)/褐(b)色、有(s)/无(S)白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。基因型为BbSs的小鼠间相互交配,后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是()A.1/16B.3/16C.7/16D.9/16答案B考点二基因自由组合定律的实质及应用2.(2013北京理综,30,18分)斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具有纯合突变基因(dd)的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白(G)基因整合到斑马鱼17号染色体上。带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。用个体M和N进行如下杂交实验。(1)

9、在上述转基因实验中,将G基因与质粒重组,需要的两类酶是和。将重组质粒显微注射到斑马鱼中,整合到染色体上的G基因后,使胚胎发出绿色荧光。(2)根据上述杂交实验推测:亲代M的基因型是(选填选项前的符号)。a.DDggb.Ddgg子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型包括(选填选项前的符号)。a.DDGGb.DDGgc.DdGGd.DdGg(3)杂交后,出现红绿荧光(既有红色又有绿色荧光)胚胎的原因是亲代(填“M”或“N”)的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中,同源染色体的发生了交换,导致染色体上的基因重组。通过记录子代中红绿荧光胚胎数量与胚胎总数,可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例,算式为

10、。答案(1)限制性核酸内切酶DNA连接酶受精卵表达(2)bb、d(3)N非姐妹染色单体4红绿荧光胚胎数胚胎总数3.(2011北京理综30,16分)果蝇的2号染色体上存在朱砂眼(a)和褐色眼(b)基因,减数分裂时不发生交叉互换。aa个体的褐色素合成受到抑制,bb个体的朱砂色素合成受到抑制。正常果蝇复眼的暗红色是这两种色素叠加的结果。(1)a和b是性基因,就这两对基因而言,朱砂眼果蝇的基因型包括。(2)用双杂合体雄蝇(K)与双隐性纯合体雌蝇进行测交实验,母本果蝇复眼为色。子代表现型及比例为暗红眼白眼=11,说明父本的A、B基因与染色体的对应关系是。(3)在近千次的重复实验中,有6次实验的子代全部为

11、暗红眼,但反交却无此现象。从减数分裂的过程分析,出现上述例外的原因可能是:的一部分细胞未能正常完成分裂,无法产生。(4)为检验上述推测,可用观察切片,统计的比例,并比较之间该比值的差异。答案(1)隐aaBb、aaBB(2)白A、B在同一条2号染色体上(3)父本次级精母携带有a、b基因的精子(4)显微镜次级精母细胞与精细胞K与只产生一种眼色后代的雄蝇B组统一命题、省(区、市)卷题组考点一孟德尔两对相对性状的杂交实验1.(2015海南单科,12,2分)下列叙述正确的是()A.孟德尔定律支持融合遗传的观点B.孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中C.按照孟德尔定律,AaBbCcDd个体自交,子代基因型

12、有16种D.按照孟德尔定律,对AaBbCc个体进行测交,测交子代基因型有8种答案D2.(2018课标全国,32,12分)果蝇体细胞有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交,杂交子代的表现型及其比例如下:眼性别灰体长翅灰体残翅黑檀体长翅黑檀体残翅1/2有眼1/2雌93311/2雄93311/2无眼1/2雌93311/2雄9331回答下列问题:(1)根据杂交结果,(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有

13、眼/无眼性状的基因位于X染色体上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是,判断依据是。(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂交组合和预期结果)。(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交,F1相互交配后,F2中雌雄均有种表现型,其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时,则说明无眼性状为(填“显性”或“隐性”)。答案(1)不能无眼只有当无眼为显性时,子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离(2)杂交组合:无眼无眼预期结果:若子代中无眼有眼=

14、31,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状(3)8隐性考点二基因自由组合定律的实质及应用3.(2017课标全国,6,6分)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定,其中,A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表现型出现了黄褐黑=5239的数量比,则杂交亲本的组合是()A.AABBDDaaBBdd,或AAbbDDaabbddB.aaBBDDaabbdd,或AAb

15、bDDaaBBDDC.aabbDDaabbdd,或AAbbDDaabbddD.AAbbDDaaBBdd,或AABBDDaabbdd答案D4.(2019课标全国,32,11分)某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为。图中所列基因中,不能与翅外展基因进行自由组合的是。(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交),则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为;若进行反交,子代中白眼个体出现的概率为。(3)为

16、了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1,F1相互交配得到F2。那么,在所得实验结果中,能够验证自由组合定律的F1表现型是,F2表现型及其分离比是;验证伴性遗传时应分析的相对性状是,能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是。答案(1)3/16紫眼基因(2)01/2(3)红眼灰体红眼灰体红眼黑檀体白眼灰体白眼黑檀体=9331红眼/白眼红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雄蝇=2115.(2019课标全国,32,12分)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制,只含隐性基因的个体表现隐性性状,其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用

17、绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。实验:让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交,子代都是绿叶实验:让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交,子代个体中绿叶紫叶=13回答下列问题。(1)甘蓝叶色中隐性性状是,实验中甲植株的基因型为。(2)实验中乙植株的基因型为,子代中有种基因型。(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为11,则丙植株所有可能的基因型是;若杂交子代均为紫叶,则丙植株所有可能的基因型是;若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶与绿叶的分离比为151,则丙植株的基因型为。答案(1)绿色aabb(2)AaBb4(3)Aabb、aaBbAABB、AAbb、a

18、aBB、AaBB、AABbAABB6.(2019江苏单科,32,9分)杜洛克猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制,毛色有红毛、棕毛和白毛三种,对应的基因组成如下表。请回答下列问题:毛色红毛棕毛白毛基因组成A_B_A_bb、aaB_aabb(1)棕毛猪的基因型有种。(2)已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛,F1雌雄交配产生F2。该杂交实验的亲本基因型为。F1测交,后代表现型及对应比例为。F2中纯合个体相互交配,能产生棕毛子代的基因型组合有种(不考虑正反交)。F2的棕毛个体中纯合体的比例为。F2中棕毛个体相互交配,子代白毛个体的比例为。(3)若另一对染色体上有一对基因I、i,I基因对A和

19、B基因的表达都有抑制作用,i基因不抑制,如I_A_B_表现为白毛。基因型为IiAaBb的个体雌雄交配,子代中红毛个体的比例为,白毛个体的比例为。答案(1)4(2)AAbb和aaBB红毛棕毛白毛=12141/31/9(3)9/6449/64【三年模拟】时间:60分钟分值:100分一、选择题(每题5分,共30分)1.(2020届北京朝阳期中,11)孟德尔利用假说演绎法发现了遗传的两大定律。在研究两对相对性状的杂交实验时,针对发现的问题孟德尔提出的假设是()A.F1表现显性性状,F2有四种表现型,比例为9331B.F1形成配子时,每对遗传因子分离,不同对的遗传因子自由组合C.F1产生数目、种类相等的

20、雌雄配子,且结合概率相等D.F1测交将产生四种表现型的后代,比例为1111答案B2.(2020届北京西城期中,26)现有纯种果蝇品系,其中品系的性状均为显性,品系均只有一种性状是隐性,其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如表所示:品系隐性性状残翅黑身紫红眼基因所在的染色体、若需验证自由组合定律,可选择交配的品系组合为()A.B.C.D.答案D3.(2020届北京西城期中,27)苏云金芽孢杆菌的CrylAC基因编码一种蛋白质,该蛋白质可杀死鳞翅目昆虫。研究者将CrylAC基因转入玉米中,T0代转基因植株与普通玉米杂交获得T1代,对T1代进行抗虫鉴定,结果发现抗

21、虫玉米与非抗虫玉米的比值为31。下列说法不正确的是()A.导入的CrylAC基因位于非同源染色体上B.CrylAC基因遗传遵循分离和自由组合定律C.T0代玉米自交,子代的性状分离比为31D.苏云金芽孢杆菌和玉米共用一套遗传密码答案C4.(2019北京西城二模,4)农作物的子粒成熟后大部分掉落的特性称为落粒性,落粒性给水稻收获带来较大的困难。科研人员做了如图所示杂交实验,下列说法不正确的是()A.控制落粒性的两对基因位于非同源染色体上B.杂合不落粒水稻自交后代不发生性状分离C.F2中纯合不落粒水稻植株的比例为7/16D.野生稻多表现落粒,利于水稻种群的繁衍答案C5.(2019北京朝阳期末,8)油

22、菜为两性花,其雄性不育(不能产生可育的花粉)性状受两对独立遗传的等位基因控制,其中M基因控制雄性可育,m基因控制雄性不育,r基因会抑制m基因的表达(表现为可育)。下列判断正确的是()A.基因型为Mmrr的植株自交子代均表现为雄性可育B.基因型为mmRr的植株的自交后代中雄性可育雄性不育=13C.存在两株雄性可育植株进行杂交,后代均为雄性不育植株的情况D.用基因型为mmRR的植株作为母本进行杂交实验前要进行去雄处理答案A6.(2019北京西城期末,11)某大豆突变株表现为黄叶(yy)。为进行Y/y基因的染色体定位,用该突变株作为父本,与不同的三体(2N+1)绿叶纯合体植株杂交,选择F1中的三体与

23、黄叶植株杂交得F2,如表为部分研究结果。以下叙述错误的是()母本F2表现型及数量黄叶绿叶9-三体2111010-三体115120A.F1中三体的概率是1/2B.三体绿叶纯合体的基因型为YYYC.突变株基因y位于9号染色体上D.可用显微观察法初步鉴定三体答案B二、非选择题(共70分)7.(2020届北京海淀期中,24)(15分)大豆花叶病毒会严重降低大豆的产量和品质。科研人员筛选出了A、B和C三个抗大豆花叶病毒的纯合品系,并对抗性遗传进行研究。(1)用三个抗大豆花叶病毒的品系进行杂交实验,结果如表。杂交组合F1F2抗病感病抗病感病A感病12011642B感病1309536C感病909934据表分

24、析,抗性性状均为性性状,三组杂交的F2均接近的分离比。(2)为探究不同抗性基因位点之间的关系,科研人员进行了图1所示杂交实验。图1据实验一分析,品系B和品系C的抗性基因位于对同源染色体上,F2抗病植株的基因型有种,抗病植株中纯合子所占比例为。据实验二推测,从位置关系上看,品系A和品系B的抗性基因可能是或同一对染色体上不发生交叉互换的两个非等位基因。(3)科研人员利用S序列(某染色体特定位置的标记物,不同品系中S序列长度不同)进一步确定A、B两品系抗性基因的位置关系。用引物扩增A品系、感病品系及其相互杂交得到的F1和F2若干个体中的S序列,电泳结果如图2所示。图2据图分析,推测A品系抗性基因与S

25、序列位于同一条染色体上,依据是。同一条染色体的基因间距离越近,发生交叉互换的概率越低。科研人员分别测定了A品系抗性基因和S序列、B品系抗性基因和S序列之间的交换概率。若结果不同,则说明。答案(1)显31(2)281/5等位基因(3)当电泳结果出现A品系的S序列的扩增结果时,植株为抗性,当电泳结果只出现感病植株的S序列扩增结果时,植株为感病A、B基因是位于同一染色体上不同的两个基因8.(2019北京西城一模,30)(20分)科研人员研究E基因和F基因对拟南芥主根生长的影响。(1)拟南芥是生命科学研究的模式生物,2000年底已经完成全部基因测序,基因测序需要构建拟南芥的文库,理由是。(2)利用T-

26、DNA转化拟南芥,PCR筛选E基因突变隐性纯合子(甲),原理及结果如图1。图1据图分析,植株分别为野生型纯合子和E基因突变隐性纯合子。(3)同样用上述方法筛选出F基因突变隐性纯合子(乙)。将甲和乙杂交,F1的表现型为(填“野生型”或“突变型”)。F1自交,若F2中突变型的比例约为1/2,说明E基因和F基因在染色体上的位置关系是。F2中出现少量双突变体最可能的原因是。(4)科研人员利用三种拟南芥研究F基因与主根生长的关系,结果如图2所示。据此推测F基因。图2图3(5)将绿色荧光蛋白(GFP)基因和F基因融合,构建表达载体,获得转基因拟南芥,荧光鉴定结果如图3,该结果不足以确定F蛋白位于细胞膜上。

27、继续用高浓度蔗糖溶液处理液泡较小的转基因成熟荧光细胞,使其发生,若观察到可证明F蛋白在细胞膜上。同时还需要补充一组作为对照。(6)双分子荧光互补技术可以研究细胞内蛋白质之间是否相互作用。将黄色荧光蛋白基因(YFP)分为2段(YFPN与YFPC),分别与已知抗原基因和该抗原的抗体基因融合构建表达载体,将两种载体同时导入拟南芥细胞,在515nm激发光下可发出黄色荧光。转基因拟南芥细胞能发出黄色荧光的原因是:会使YFPN与YFPC蛋白相互靠近。研究者推测E蛋白和F蛋白在细胞内形成二聚体后发挥作用。为验证该假设,请参照上述技术写出实验组的设计思路:。答案(1)基因组(基因)基因组文库理论上含有该生物的

28、全部基因(2)1、3(3)野生型位于一对同源染色体上F1减数分裂过程中,E(e)基因和F(f)基因所在染色体发生交叉互换,形成同时含有e和f的配子(交叉互换产生同时含有E、F突变基因的重组型配子)(4)(表达产物)抑制主根的生长(5)质壁分离只有细胞膜部位有绿色荧光(荧光区域或面积逐渐缩小)将只含GFP基因的质粒导入拟南芥(其他处理同实验组)(6)抗原抗体的特异性结合E基因和F基因分别与YFPN及YFPC基因融合,分别构建表达载体。将2个重组表达载体同时导入拟南芥细胞,在515nm激发光下观察是否可发出黄色荧光9.(2019北京东城期末,34)(10分)玉米是我国第一大粮食作物。玉米腐霉茎腐病

29、在我国广泛发生,严重危害粮食生产安全,相关研究具有重要的经济价值和社会意义。(1)玉米对腐霉茎腐病表现出的抗病与感病为一对。(2)观察发现,玉米品种甲(纯系)对腐霉茎腐病表现为抗病,品种乙(纯系)表现为感病。研究人员将品种甲与品种乙杂交,得到F1;再将F1自交,得到F2。检测发现,产生的F1全部为抗病;产生的F2中,抗病感病151,因此可推知抗病与感病由染色体上的对基因控制。研究人员又对F2进行单株自交,将每株收获的种子分别种植,观察表现型。有的F2单株自交子代都为抗病、有的F2单株自交子代都为感病、有的F2单株自交子代既有抗病又有感病。若上述三种F2的比例为,即可验证(2)所得结论。(3)进

30、一步研究发现,品种甲的抗病基因R1位于玉米1号染色体上。已知抗病玉米品种丙(纯系)的显性抗病基因Q也位于1号染色体上。在玉米1号染色体上的特定位置有分子标记,如z263,它在玉米的不同品系里的长度可能不同,但起始和终止序列相同。类似的还有z459、z319和z256。已知品种丙的Q基因与z263、z459、z319和z256紧密连锁(不发生交叉互换)。科研人员根据这几个分子标记的起始和终止序列设计,分别以品种甲、乙的基因组DNA为进行PCR扩增后电泳检测。如图所示实验结果初步说明R1与Q是(填“相同”或“不同”)基因,判断依据是。科研人员将品种甲与品种丙杂交,得到F1,F1均表现为抗病。再将F

31、1自交,得到F2。F2出现感病植株,直接验证(3)的结论。推测F2出现感病植株的原因是(只考虑R1和Q基因)。答案(1)相对性状(2)非同源两718(3)引物模板不同品种甲、乙的PCR扩增产物没有差异F1形成配子的过程中,1号染色体发生交叉互换,形成不含抗病基因的配子;不含抗病基因的雌雄配子结合形成的受精卵,发育成感病植株10.(2019北京朝阳一模,30)(10分)紫米子粒果皮与种皮因含有抗氧化作用的花色素苷而呈现紫色,比白米有更高的营养价值。(1)水稻子粒的果皮与种皮黏连,由雌蕊的子房壁和珠被的细胞经过发育而来,因此子粒果皮颜色由亲本中的基因型决定。研究者利用紫粒水稻与白粒水稻杂交,得到表

32、1结果。表1紫粒水稻与白粒水稻正反交组合及所结子粒果皮颜色统计结果杂交组合母本所结子粒F1自交所结子粒F2自交所结子粒紫色白色总数紫粒水稻()白粒水稻()紫色紫色14347190白粒水稻()紫粒水稻()白色紫色13244176据结果判断,果皮颜色中为显性性状,控制果皮颜色基因的遗传遵循基因的定律。预测F3自交所结子粒的果皮颜色及比例为。(2)SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR重复单位不同(如CA重复或GT重复),不同品种的同源染色体上的SSR重复次数不同(如CACACA或CACACACA),因此常用于染色体特异性标记。研究者提取出F2中结白色子粒的50株单株的叶肉细胞DNA

33、,利用4号、8号等染色体上特异的SSR进行PCR扩增,结果如图。据图判断,控制果皮颜色的基因位于4号染色体上,依据是,2号和47号单株特殊的扩增结果最可能是所致;F2中结白色子粒的50株单株8号染色体SSR的扩增结果有种,理论上比例为。(3)研究者扩增出F2植株相关基因的部分序列,利用BamH酶切割后,结果如表2。表2酶切结果样本来源结紫色子粒的F2单株结白色子粒的F2单株酶切产物长度(碱基对)669、529669、529、12001200由结果可知,紫色果皮基因(能/不能)被BamH酶切割,可能是与紫色果皮基因比白色果皮基因碱基数目有关。研究发现,紫色果皮基因表达产物有588个氨基酸,白色果

34、皮基因表达产物有574个氨基酸,根据基因突变和基因表达的相关知识,解释上述现象:。(4)利用上述克隆出的水稻紫色果皮基因,请你提出一个进一步研究的课题:。答案(1)分裂、分化母本紫色分离紫粒白粒=53(2)结白色子粒的F2单株水稻的4号染色体的SSR扩增结果与白粒亲本水稻4号染色体的SSR扩增结果基本一致在F1形成配子过程中,果皮颜色基因与SSR标记之间发生了交叉互换,形成了同时含白色果皮基因和紫粒水稻亲本SSR标记的配子3121(3)能减少2对与白色果皮基因相比,紫色果皮基因的碱基缺失导致mRNA上终止密码子延后出现(4)研究紫色果皮基因在4号染色体上的精确定位;研究紫色果皮基因与紫色果皮性

35、状关系的分子机制;研究紫色果皮基因与其他基因的互作关系;研究环境因素对紫色果皮基因功能的影响(合理给分)11.(2019北京海淀二模,30)(15分)SNP是基因组水平上由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多态性。科研人员利用SNP对拟南芥抗盐突变体的抗盐基因进行定位。(1)SNP在拟南芥基因组中广泛存在,在不同DNA分子及同一DNA分子的不同部位存在大量SNP位点,某些SNP在个体间差异稳定,可作为DNA上特定位置的遗传。(2)研究者用化学诱变剂处理野生型拟南芥,处理后的拟南芥自交得到的子代中抗盐不抗盐=13,据此判断抗盐为性状。(3)为进一步得到除抗盐基因突变外,其他基因均与野生型相同的抗盐

36、突变体(记为m),可采用下面的杂交育种方案。步骤一:抗盐突变体与野生型杂交;步骤二:;步骤三:;步骤四:多次重复步骤一至步骤三。(4)为确定抗盐基因在号还是号染色体上,研究者用抗盐突变体m与另一野生型植株B杂交,用分别位于两对染色体上的SNP1和SNP2(见下图)进行基因定位。将m和B进行杂交,得到的F1植株自交。将F1植株所结种子播种于的选择培养基上培养,得到F2抗盐植株。分别检测F2抗盐植株个体的SNP1和SNP2,若全部个体的SNP1检测结果为,SNP2检测结果SNP2m和SNP2B的比例约为,则抗盐基因在号染色体上,且与SNP1m不发生交叉互换。(5)研究者通过上述方法确定抗盐基因在某染色体上,为进一步精确定位基因位置,选择该染色体上8个不同的SNP,得到与抗盐基因发生交叉互换的概率,如表。据表判断,抗盐基因位于SNP位置附近,作出判断所依据的原理是。SNP的位置-18-14-614111622发生交叉互换的概率(%)22.2211.111.394.174.175.568.335.56(6)结合本研究,请例举SNP在医学领域可能的应用前景:。答案(1)标记(2)隐性(3)得到的F1自交筛选抗盐突变体(4)含(一定浓度)盐均为SNP1m11(5)-6抗盐基因与SNP的距离越近,发生交叉互换的概率越小(6)用于亲子鉴定、遗传病筛查等(合理即可)