北京市2021高考生物一轮复习 专题11 基因的分离定律精练（含解析）.docx

1、专题11基因的分离定律探考情悟真题【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1一对相对性状的孟德尔遗传实验一对相对性状的孟德尔遗传实验2015北京理综,30,17分科学思维科学探究中2基因分离定律的实质及应用基因分离定律的实质2008北京理综,4,6分科学思维科学探究易基因分离定律的应用2019北京理综,30,17分中分析解读本专题一般通过实验探究的方式考查孟德尔遗传学实验以及基因分离定律的实质和应用。通过对材料的解读考查学生信息的获取能力,推理、归因、论证、评价的思辨能力。北京遗传部分的考题考查方式极其灵活,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

2、用已有知识对新情境进行分析。【真题探秘】破考点练考向考点一一对相对性状的孟德尔遗传实验【考点集训】考向一对相对性状的孟德尔遗传实验1.下列有关遗传学概念的解释,不正确的是()A.性状分离:杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象B.伴性遗传:由位于性染色体上的基因控制,遗传上总是与性别相关联的现象C.显性性状:两个亲本杂交,子一代中显现出来的性状D.等位基因:位于同源染色体的相同位置上,控制相对性状的基因答案C2.下列有关测交用途的叙述中,不正确的是()A.不能用来判断一对相对性状的显隐性B.能用来判断某显性个体是否为纯合子C.能用于显性优良性状品种的纯化过程D.能用来验证分离定律和自由组

3、合定律答案C考点二基因分离定律的实质及应用【考点集训】考向1基因分离定律的实质1.小麦的抗锈病基因(R)和不抗锈病基因(r)是一对等位基因。下列有关叙述中,正确的是()A.基因R和基因r位于一对同源染色体的不同位置上B.自然条件下根尖细胞中突变形成的基因r能够遗传给后代C.基因R和基因r发生分离的时期是减数第二次分裂后期D.基因R和基因r的本质区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同答案D考向2基因分离定律的应用2.Tay-Sachs病是一种单基因隐性遗传病,患者的一种溶酶体酶完全没有活性,导致神经系统损坏,患者通常在4岁前死亡。在中欧某地区的人群中,该病发病率高达1/3600。下列相关叙述不正确的是(

4、)A.Tay-Sachs病的致病基因通过杂合子在亲子代间传递B.禁止近亲结婚能显著降低Tay-Sachs病的发病率C.杂合子不发病是因为显性基因抑制了隐性基因的表达D.在中欧该地区约30人中就有一个该病致病基因的携带者答案C3.(2014海南单科,25)某二倍体植物中,抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制,要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是()A.抗病株感病株B.抗病纯合体感病纯合体C.抗病株抗病株,或感病株感病株D.抗病纯合体抗病纯合体,或感病纯合体感病纯合体答案B4.某种家鼠中,当用短尾鼠与正常鼠交配时,得到的后代中正常尾与短尾比例相同;而短尾类型相互交配,子代中短尾与正

5、常尾之比为21。对上述现象的分析正确的是()A.家鼠的这对性状中正常尾对短尾为显性B.该种家鼠中正常尾个体均为纯合子C.该种家鼠中的显性杂合子有致死现象D.家鼠尾长短的性状遗传不遵循分离定律答案B炼技法提能力方法概念辨析类归纳法辨别遗传学的相关术语【方法集训】1.(2018广西河池月考二,21)已知某植物的花色有红色(AA和Aa)、白色(aa)两种。现有基因型为Aa的植株组成的种群,该种群的个体连续自交2代,得F2,如不考虑自然选择的作用,则下列关于F2的描述,错误的是()A.AA个体占3/8B.Aa个体占3/8C.纯合子与杂合子的比例不同D.红花植株中杂合子占2/5答案B2.(2018山东实

6、验中学一诊,30)将基因型为Aa的玉米自交一代的种子全部种下,待其长成幼苗,人工去掉隐性个体,并分成两组,(1)一组全部让其自交;(2)二组让其自由传粉。一、二组的植株上aa基因型的种子所占比例分别为()A.1/9、1/6B.3/8、1/9C.1/6、5/12D.1/6、1/9答案D3.(2019山东济南一中期中,25)一杂合子(Dd)植株自交时,含有隐性配子的花粉有50%的死亡率,则自交后代的基因型比例是()A.111B.441C.231D.121答案C【五年高考】A组自主命题北京卷题组考点一一对相对性状的孟德尔遗传实验1.(2015北京理综,30,17分)野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛,

7、而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛。研究者对果蝇S的突变进行了系列研究。用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。(1)根据实验结果分析,果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对性状,其中长刚毛是性性状。图中、基因型(相关基因用A和a表示)依次为。(2)实验2结果显示:与野生型不同的表现型有种。基因型为,在实验2后代中该基因型的比例是。(3)根据果蝇和果蝇S基因型的差异,解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因:。(4)检测发现突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小,推测相关基因发生的变化为。(5)实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由F1新发生突变的基因控制的,作出这一判断的理由是:虽然胸部无刚毛

8、是一个新出现的性状,但,说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。答案(1)相对显Aa、aa(2)两AA1/4(3)两个A基因抑制胸部长出刚毛,只有一个A基因时无此效应(4)核苷酸数量减少/缺失(5)新的突变基因经过个体繁殖后传递到下一代中不可能出现比例高达25%的该基因纯合子2.(2012北京理综,30,16分)在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中,偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛,以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式,研究者设置了6组小鼠交配组合,统计相同时间段内的繁殖结果如下。组合编号交配组合产仔次数6617466子代小鼠总数(只)脱毛920291100有毛12271100

9、1340注:纯合脱毛,纯合脱毛,纯合有毛,纯合有毛,杂合,杂合。(1)已知、组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异,说明相关基因位于染色体上。(2)组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由基因控制的,相关基因的遗传符合定律。(3)组的繁殖结果说明,小鼠表现出的脱毛性状不是影响的结果。(4)在封闭小种群中,偶然出现的基因突变属于。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是。(5)测序结果表明,突变基因序列模板链中的1个G突变为A,推测密码子发生的变化是(填选项前的符号)。a.由GGA变为AGAb.由CGA变为GGAc.由AGA变为UGAd.由CGA变为UGA(6)研究发现,突变基因表达的蛋白质相对分子质量明

10、显小于突变前基因表达的蛋白质,推测出现此现象的原因是蛋白质合成。进一步研究发现,该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降,据此推测脱毛小鼠细胞的下降,这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠的原因。答案(1)常(2)一对等位孟德尔分离(3)环境因素(4)自发/自然突变突变基因的频率足够高(5)d(6)提前终止代谢速率产仔率低考点二基因分离定律的实质及应用3.(2008北京理综,4,6分)无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状,按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫,让无尾猫自交多代,但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫,其余均为无尾猫。由此推断正确的是()A.猫的有尾性状是由显性基因

11、控制的B.自交后代出现有尾猫是基因突变所致C.自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子D.无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2答案D4.(2019北京理综,30,17分)油菜是我国重要的油料作物,培育高产优质新品种意义重大。油菜的杂种一代会出现杂种优势(产量等性状优于双亲),但这种优势无法在自交后代中保持。杂种优势的利用可显著提高油菜籽的产量。(1)油菜具有两性花,去雄是杂交的关键步骤,但人工去雄耗时费力,在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株(雄蕊异常,肉眼可辨),利用该突变株进行的杂交实验如下:由杂交一结果推测,育性正常与雄性不育性状受对等位基因控制。在杂交二中,雄性不育

12、为性性状。杂交一与杂交二的F1表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因(A1、A2、A3)决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据杂交一、二的结果,判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是。(2)利用上述基因间的关系,可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子(YF1),供农业生产使用,主要过程如下:经过图中虚线框内的杂交后,可将品系3的优良性状与性状整合在同一植株上,该植株所结种子的基因型及比例为。将上述种子种成母本行,将基因型为的品系种成父本行,用于制备YF1。为制备YF1,油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否

13、则,得到的种子给农户种植后,会导致油菜籽减产,其原因是。(3)上述辨别并拔除特定植株的操作只能在油菜刚开花时(散粉前)完成,供操作的时间短,还有因辨别失误而漏拔的可能。有人设想:“利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性”,请用控制该性状的等位基因(E、e)及其与A基因在染色体上的位置关系展示这一设想。答案(1)一显A1对A2为显性;A2对A3为显性(2)雄性不育A2A3A3A3=11A1A1所得种子中混有A3A3自交产生的种子、A2A3与A3A3杂交所产生的种子,这些种子在生产上无杂种优势且部分雄性不育(3)5.(2016北京理综,30,18分)研究植物激素作用机制常使用突变体作为实

14、验材料。通过化学方法处理萌动的拟南芥种子可获得大量突变体。(1)若诱变后某植株出现一个新性状,可通过交判断该性状是否可以遗传。如果子代仍出现该突变性状,则说明该植株可能携带性突变基因,根据子代,可判断该突变是否为单基因突变。(2)经大量研究,探明了野生型拟南芥中乙烯的作用途径,简图如下。由图可知,R蛋白具有结合乙烯和调节酶T活性两种功能。乙烯与结合后,酶T的活性,不能催化E蛋白磷酸化,导致E蛋白被剪切。剪切产物进入细胞核,调节乙烯响应基因的表达,植株表现有乙烯生理反应。(3)酶T活性丧失的纯合突变体(1#)在无乙烯的条件下出现(填“有”或“无”)乙烯生理反应的表现型。1#与野生型杂交,在无乙烯

15、的条件下,F1的表现型与野生型相同。请结合上图从分子水平解释F1出现这种表现型的原因:。(4)R蛋白上乙烯结合位点突变的纯合个体(2#)仅丧失了与乙烯结合的功能。请判断在有乙烯的条件下,该突变基因相对于野生型基因的显隐性,并结合乙烯作用途径陈述理由:。(5)番茄中也存在与拟南芥相似的乙烯作用途径。若番茄R蛋白发生了与2#相同的突变,则这种植株的果实成熟期会。答案(1)自显表现型的分离比(2)R蛋白被抑制(3)有杂合子有野生型基因,可产生有活性的酶T,最终阻断乙烯作用途径(4)2#与野生型杂交,F1中突变基因表达的R蛋白不能与乙烯结合,导致酶T持续有活性,阻断乙烯作用途径,表现为无乙烯生理反应,

16、其表现型与2#一致,因此突变基因为显性(5)推迟B组统一命题、省(区、市)卷题组考点一一对相对性状的孟德尔遗传实验1.(2019课标全国,5,6分)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为11用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为31其中能够判定植株甲为杂合子的实验是()A.或B.或C.或D.或答案B2.(2019课标全国,6,6分)假设在特定环境中,某种动物基因型为BB和Bb的受精卵均可发育

17、成个体,基因型为bb的受精卵全部死亡。现有基因型均为Bb的该动物1000对(每对含有1个父本和1个母本),在这种环境中,若每对亲本只形成一个受精卵,则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为()A.250、500、0B.250、500、250C.500、250、0D.750、250、0答案A3.(2018江苏单科,6,2分)一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合31性状分离比的情况是()A.显性基因相对于隐性基因为完全显性B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异D.统计时子二代3种基因型个体的存

18、活率相等答案C考点二基因分离定律的实质及应用4.(2019课标全国,32,9分)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是。(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。答案(1)显性性状(2)思路及预期结果两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现31的性状分离比,则可验证分离定律。两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F

19、2中出现31的性状分离比,则可验证分离定律。让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现31的性状分离比,则可验证分离定律。让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为11的性状分离比,则可验证分离定律。5.(2017天津理综,9,8分)玉米自交系(遗传稳定的育种材料)B具有高产、抗病等优良性状,但难以直接培育成转基因植株,为使其获得抗除草剂性状,需依次进行步骤、实验。.略.通过回交使自交系B获得抗除草剂性状(6)抗除草剂自交系A(GG)与自交系B杂交产生F1,然后进行多轮回交(如图)。自交系B作为亲本多次回交的目的

20、是使后代。(7)假设子代生活力一致,请计算上图育种过程F1、H1、H2、H3各代中含G基因植株的比例,并在图1中画出对应的折线图。若回交后每代不进行鉴定筛选,直接回交,请在图2中画出相应的折线图。(8)如表是鉴定含G基因植株的4种方法。请预测同一后代群体中,4种方法检出的含G基因植株的比例,从小到大依次是。方法检测对象检测目标检出的含G基因植株的比例PCR扩增基因组DNAG基因x1分子杂交总mRNAG基因转录产物x2抗原抗体杂交总蛋白质G基因编码的蛋白质x3喷洒除草剂幼苗抗除草剂幼苗x4对Hn继续筛选,最终选育出高产、抗病、抗除草剂等优良性状的玉米自交系。答案(6)积累越来越多自交系B的遗传物

21、质/优良性状(7)(8)x4,x3,x2,x1【三年模拟】时间:45分钟分值:70分一、选择题(每题5分,共30分)1.(2020届北京西城期中,23)遗传的基本规律是指()A.遗传性状在亲子代之间传递的规律B.精子与卵细胞结合的规律C.有性生殖细胞形成时基因的传递规律D.生物性状表现的一般规律答案C2.(2020届北京西城期中,24)牛的毛色有黑色和棕色,黑色(B)是显性性状,若用X雄牛与多头杂种雌牛相交配,共产生10头子牛,若子牛全为黑色,则X雄牛的基因型是()A.BBB.BbC.bbD.A、B、C都有可能答案D3.(2020届北京西城期中,8)下列关于遗传实验和遗传规律的叙述,正确的是(

22、)A.等位基因之间一定分离,非等位基因之间必须自由组合B.F2的31性状分离比依赖于雌雄配子的随机结合C.杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同D.检测F1的基因型只能用孟德尔设计的测交方法答案B4.(2020届北京海淀期中,14)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为11用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为31。其中能够判定植株甲为杂合子的实验是()A.或B.或C.或D.或答案B5.(

23、2020届北京人大附中月考,1)不属于孟德尔遗传实验需要满足的条件是()A.子一代产生的雌雄配子数目相同B.不同类型的配子生活力相同C.不同基因型个体存活率相同D.各种类型的雌雄配子随机结合答案A6.(2020届北京人大附中月考,2)在科研实践中常需要确定性状的显隐性关系或需要鉴定某个体是否为纯种,针对下列四项需求,一般选用的方法依次是()鉴定一株小麦是否为纯合子在一对相对性状中区分显隐性不断提高小麦抗病品种的纯合度检验公牛是否为杂合子A.测交、杂交、自交、测交B.测交、测交、杂交、自交C.自交、杂交、自交、测交D.自交、杂交、杂交、测交答案C二、非选择题(共40分)7.(2019北京海淀一模

24、,30)(20分)在拟南芥种子发育过程中,由受精极核(相当于含有一套精子染色体和两套卵细胞染色体)发育的胚乳到一定时期会被子叶完全吸收。在拟南芥种子萌发过程中,子叶的功能是为胚发育为幼苗提供营养。(1)M基因具有抑制胚乳发育的作用。研究者利用法将T-DNA插入拟南芥的M基因中,使M基因功能丧失(记为m),导致胚乳发育过度,而使种子败育。(2)M基因具有MD、MR两种等位基因,为研究M基因的遗传规律,研究者用不同基因型的拟南芥进行杂交实验(如表)。实验一实验二实验三实验四母本MDMDMRMRMDMDMDm父本MRMRMDMDMDmMDMDF1种子育性可育可育可育1/2可育1/2败育表中的正反交实

25、验有。分析实验一和实验二,可得出的结论是MD和MR不影响。依据实验三和四的结果推测,来自(选填“母本”或“父本”)的M基因不表达。(3)为进一步用杂交实验验证上述推测,将实验三的F1植株全部进行自交,若推测成立,F1植株所结种子中能发育成植株的占。(4)为从分子水平再次验证上述推测,研究者对实验一和实验二中所结种子的M基因的转录水平进行鉴定,结果如图1。图1鉴定杂交结果时,分别提取种子中胚和胚乳的总RNA,通过获得cDNA,进行PCR扩增后电泳。结果表明。进行上述实验后,研究者提取MDMD和MRMR植株细胞的总RNA,按不同比例进行混合,按同样方法获得电泳结果,如图2。图2依据图2中,说明由图

26、1结果得出的结论是可信的。(5)根据上述研究,拟南芥的M基因具有独特的遗传规律。请从胚乳的染色体组成角度,分析这种遗传规律对种子发育的生物学意义:。答案(1)农杆菌转化(2)一和二、三和四种子育性父本(3)3/4(4)反转录M基因在胚细胞中均可转录,来自父本的M基因在胚乳细胞中不转录只有某一基因的mRNA比例为零时,扩增结果为一条带(5)M基因抑制胚乳发育,来自父本的M基因不表达,使三倍体的胚乳不会因M基因表达过量而使胚乳无法发育8.(2018北京朝阳一模,30)(20分)栽培黄瓜是由野生黄瓜驯化而来的,野生黄瓜和栽培黄瓜植株中均存在苦味素合成酶基因A。(1)如图比较了野生黄瓜和栽培黄瓜植株中

27、苦味素(使黄瓜具有苦味的物质)的相对含量。据图可知,与野生黄瓜相比,栽培黄瓜的特点是。在不考虑突变的情况下,同一植物体中的叶片细胞与果实细胞的基因组成应(相同/不同),基因A在栽培黄瓜的叶片和果实中的表达(相同/不同)。(2)为探究苦味性状的遗传规律及其产生的分子机制,研究者进行了如下实验。杂交实验:P栽培黄瓜野生黄瓜F1叶苦、果苦F2叶苦、果苦叶苦、果不苦31根据杂交实验结果可知,果实的苦与不苦中为显性性状,它们的遗传遵循基因的定律。比较上述野生黄瓜和栽培黄瓜的文库中的基因,发现两者仅基因B序列不同。为研究B基因与苦味素合成的关系,研究者将野生黄瓜的基因B导入栽培黄瓜后测定相关指标,并与对照

28、组进行比较,结果如图。据结果可知,基因B通过,导致黄瓜果实产生苦味。研究者将基因A的启动子与荧光素酶(可催化荧光素反应发出荧光)合成基因拼接成融合基因,并与基因B一起导入烟草细胞,一段时间后,观测叶片的荧光强度。导入基因结果对照组基因A启动子与荧光素酶合成基因荧光强度低实验组基因B基因A启动子与荧光素酶合成基因荧光强度高此实验目的是进一步研究。(3)结合上述实验结果,解释栽培黄瓜特点出现的原因是。(4)现有栽培过程中偶然得到aabb的个体,并在实验室中保留下来。基因A、a与B、b位于非同源染色体上。将其与野生型黄瓜杂交得F1,F1自交得F2,F2的表现型及比例为。在野生状态和大田栽培条件下上述某表现型的黄瓜比例极低,从生物进化的角度解释其原因可能是。答案(1)果实中无苦味素相同不同(2)苦分离基因组促进A基因表达进而促进苦味素合成B基因(表达产物)可促进A基因的转录(3)有A基因无B基因,A基因表达量低,苦味素合成量低,果实不苦(4)叶果均苦叶苦果不苦叶果均不苦=934叶、果均不苦类型在选择中被淘汰或野生状态苦味的存在利于生存,栽培黄瓜叶苦、果不苦利于在栽培条件下生存并满足人类需求(合理即可)