1、热点内容(2)遗传题组(一)1中国科学家屠呦呦研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。但是青蒿中青蒿素的含量低，且受地域性种植影响较大。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径(如图中实线方框内所示)，并且发现酵母细胞也能够产生合成青蒿酸的中间产物FPP(如图中虚线方框内所示)。请回答问题：(1)在FPP合成酶基因表达过程中，mRNA的形成过程称为_，该分子的作用是作为_的模板。(2)根据图示代谢过程，科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入_、_。(3)实验发现，酵母细胞导入相关基因后，这些基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素仍很少，根据图解分析原因可能是_。(4)
2、利用酵母细胞生产青蒿素与从植物体内直接提取相比较，明显的优势有_。解析：(1)在FPP合成酶基因表达过程中，mRNA的形成过程称为转录，形成的mRNA是合成FPP合成酶的模板。(2)根据图示代谢过程可知，科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入ADS酶基因、CYP71AV1酶基因，才能使酵母菌合成青蒿素。(3)实验发现，酵母细胞导入相关基因后，这些基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素仍很少，原因可能是在ERG9酶的催化下FPP合成了固醇。(4)利用酵母细胞生产青蒿素与从植物体内直接提取相比较，明显的优势有青蒿素产量高，成本低，适合各地生产。答案：(1)转录合成FPP合成酶
3、(2)ADS酶基因CYP71AV1酶基因(3)酵母细胞中部分FPP用于合成固醇(4)青蒿素产量高，成本低，适合各地生产2某种植物的花色有紫色、白色两种。为探究该植物花色的遗传规律，某生物兴趣小组用该植物的纯种进行杂交实验，实验结果如下：亲本F1F2紫花白花全为紫花紫花白花631对上述实验结果的可能原因，同学们作出了如下两种解释：由一对基因(A、a)控制的，但含a的雄配子(花粉)部分不育；由多对基因共同控制的(A、a，B、b，C、c)。(1)如果假设正确，F1紫花植株产生的可育雄配子中，a配子所占比例是_。(2)为验证上述假设，可对F1进行_实验，请预测两种假设的实验结果：假设：如果用F1作母本
4、，后代紫花和白花之比是_；如果用F1作父本，后代紫花和白花之比是_。假设：如果用F1作母本，后代紫花和白花之比是_；如果用F1作父本，后代紫花和白花之比是_。(3)如果假设是正确的，上述杂交实验产生的F2紫花植株中纯种植株占_。解析：(1)如果由一对基因(A、a)控制，但含a的雄配子(花粉)部分不育、母本产生的配子的类型及比例是Aa11，假设可育的含a雄配子的比例是x，则有aa1/2x1/64，x1/32。(2)根据假设，F1基因型为Aa，F1作母本，测交子代为紫色(Aa)白色(aa)11；F1作父本，产生配子为1/32a、31/32A，测交结果为紫色(Aa)白色(aa)311。据假设：F1基
5、因型为AaBbCc，F1作母本与F1作父本产生配子相同，F1测交，即AaBbCcaabbcc，子代白花aabbcc1/21/21/21/8，则紫花为7/8，紫花白花71。(3)如果实验证明假设是正确的，则上述实验F2中的紫花植株的基因型中纯合体分为3种情况，3对等位基因都显性纯合(AABBCC)，占1/64,2对显性纯合(AABBcc、AAbbCC、aaBBCC)，占1/643,1对显性纯合(aabbCC、AAbbcc、aaBBcc)，占1/643，紫花中纯合的比例是(1/643/643/64)/(63/64)1/9。答案：(1)1/32(2)测交113117171(3)1/93果蝇有突变型和
6、野生型，其纯合体野生型果蝇表现为灰体、长翅、红眼。现有甲(黑体)、乙(残翅)、丙(白眼雄果蝇)3种单基因隐性突变体果蝇，这3种隐性突变基因在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。(1)甲、丙杂交，子代F1的表现型是_，F1自由交配得到的F2中灰体红眼的基因型有_种。F2中灰体红眼雌果蝇与黑体白眼雄果蝇杂交子代表现为灰体白眼雄蝇的概率为_。(2)为了验证伴性遗传，某小组让白眼雄果蝇与野生型纯合子雌果蝇进行杂交得到F1，F1相互交配得到F2。能够用于证明伴性遗传的F2表现型及其比例是_。解析：(1)甲(bbVgVgXWXW)丙(BBVgVgXwY)F1的基因型为BbVgVgXWXw 、BbVgVg
7、XWY，表现型为灰体长翅红眼。F1自由交配，控制体色和眼色的基因分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。单独看体色性状的遗传，F1的基因型为Bb，自由交配后，后代基因型有BB、Bb、bb 3种；单独看眼色遗传，F1的基因型为XWXw、XWY，自由交配后，后代基因型为XWXW、XWXw、XWY、XwY 4种，故F2中灰体红眼的基因型种类为236种。F2中灰体红眼雌果蝇与黑体白眼雄果蝇杂交，同样用分离定律来求解自由组合定律。F2中灰体为1/3BB、2/3Bb，与黑体bb杂交，后代为灰体的概率为1/32/31/22/3；F2中红眼雌果蝇为1/2XWXW、1/2XWXw，与白眼雄果蝇XwY交
8、配，后代白眼雄蝇的概率为1/21/41/8，故F2中灰体红眼雌果蝇与黑体白眼雄果蝇杂交，子代表现为灰体白眼雄蝇的概率为2/31/81/12。(2)因为控制红眼、白眼的基因位于X染色体上，故验证伴性遗传时应该选择红眼和白眼这对相对性状。白眼雄果蝇与野生型纯合子雌果蝇进行杂交得到F1，F1中雌雄均表现为红眼，基因型为XWXw，XWY。F1相互交配得到F2，F2中雌性全部是红眼，雄性中红眼白眼11，故F2表现型及其比例是：红眼雌性红眼雄性白眼雄性211。答案：(1)灰体长翅红眼61/12(2)红眼雌性红眼雄性白眼雄性2114某二倍体植株(2N14)的叶形有宽叶和窄叶两种，分别受一对等位基因D、d控制
9、，宽叶对窄叶为显性。该植株中偶见7号染色体三体的变异植株，这种变异植株能正常繁殖，产生的配子均可育。回答下列问题：(1)7号染色体三体植株的具体变异类型属于_。(2)该种植物偶见7号染色体三体，从未见其他染色体三体的植株，可能的原因是_。(3)为判断控制叶形的基因是否位于7号染色体上，研究人员进行了如下实验探究：将纯合的7号染色体三体宽叶植株与正常窄叶植株杂交得到F1，F1中三体植株占_，挑选F1中三体植株与正常窄叶植株杂交得到F2，统计F2的表现型及比例。若_，则控制叶形的基因位于7号染色体上；若_，则控制叶形的基因不位于7号染色体上。解析：(1)7号染色体三体的变异植株的细胞中比正常植株细
10、胞多了一条染色体，属于染色体数目变异。(2)染色体变异是随机发生的，也可能会产生多一条其他染色体的生殖细胞，实际中并未见其他染色体三体植株，可能是发生其他染色体数目增加的生殖细胞不可育，或发生其他染色体增加的受精卵不能发育，或者在胚胎早期就死亡了。(3)用纯合的7号染色体三体宽叶植株(DDD或DD)与正常窄叶植株(dd)杂交得到的F1中，1/2三体、1/2正常；若D、d基因位于7号染色体上，则F1中植株DDd产生配子的种类及比例为DDddDD2211，与正常窄叶植株(dd)杂交得到的F2中宽叶窄叶51；若D、d基因不位于7号染色体上，则F1中植株Dd产生配子的种类及比例为Dd11，与正常窄叶植
11、株(dd)杂交得到的F2中宽叶窄叶11。答案：(1)染色体数目变异(2)发生其他染色体数目增加的生殖细胞不育或受精卵不能发育(或在胚胎早期就死亡了)(3)1/2F2中宽叶窄叶51F2中宽叶窄叶11题组(二)1如图表示某基因选择性表达的过程，请据图回答问题。(1)催化过程的酶是_。(2)过程除了图中已表示出的条件外，还需要_(写出两项)等。核糖体在mRNA上移动的方向是_(填“向左”或“向右”)。(3)科研人员发现有些功能蛋白A的分子量变小了，经测序表明这些分子前端氨基酸序列是正确的，但从某个谷氨酸开始，以后的所有氨基酸序列全部丢失，因此推测转录该功能蛋白A基因的模板链上相应位置的碱基发生的变化
12、是_(已知谷氨酸密码子：GAA、GAG，终止密码子：UAA、UAG、UGA)。(4)题图表明，靶基因正常表达的机理是_。解析：(1)过程是以DNA为模板转录形成RNA的过程，所利用的酶是RNA聚合酶。(2)过程代表翻译，需要模板、原料(氨基酸)、转运RNA、酶和能量。根据多肽链的长短可知，核糖体在mRNA上的移动方向是从右向左。(3)功能蛋白A在发生基因突变后，从谷氨酸之后所有的氨基酸序列丢失，由谷氨酸的密码子GAA、GAG，对比终止密码子UAA、UAG、UGA可推测，在功能蛋白A基因上发生的碱基变化可能是CA(或CTCATC或CTTATT)。(4)靶基因正常表达的机理是活化的蛋白激酶A激活基
13、因调控蛋白并使其磷酸化，进一步使靶基因活化，进而表达出相关的蛋白质。答案：(1)RNA聚合酶(2)能量、tRNA、原料、酶(答出任意两条均可)向左(3)C变成A (4)活化的蛋白激酶A激活基因调控蛋白并使其磷酸化，进一步使靶基因活化，进而表达出相应蛋白质2某雌雄同株植物，其果实顶部(果顶)特征有平整、凹陷和凸岀，该性状受两对等位基因(A/a、B/b)控制，将果顶平整植株与凸岀植株杂交，F1全为平整植株，将F1自交，F2的表现型及比例为平整凹陷凸出741。回答下列相关问题：(1)控制果顶特征的基因位于_对染色体上，果顶凸出的基因型为_。(2)根据F2的表现型及比例可推测，基因型为_的植株致死，请
14、从F1角度分析相关配子致死的情况_。(3)从F2中取出一果顶凹陷植株(该植株配子均存活)，为探究其产生配子的类型及比例，某兴趣小组进行了如下实验，请你将实验补充完整：将_植株杂交，观察并统计子一代表现型及比例。若子代既有果顶凹陷植株又有果顶凸出植株，则_；若_，则其只产生一种类型配子。解析：(1)控制果顶特征的基因位于两对染色体上。果顶凸出的基因型为aabb。(2)F1产生的基因型为Ab或aB的雄配子致死或F1产生的基因型为Ab或aB的雌配子致死，故F1产生的基因型为Ab雄配子或雌配子致死，则F2的基因型为AABb、AAbb、AaBb、Aabb的植株致死，或F1产生的基因型为aB的雌配子或雄配
15、子致死，则F2的基因型为AaBB、AaBb、aaBB、aaBb的植株致死。(3)从F2中取出一果顶凹陷植株(该植株配子均存活)，为探究其产生配子的类型及比例，可进行测交实验(与双隐性的个体杂交)。将该凹陷植株与果顶凸出植株(aabb)杂交，凸出植株(aabb)只会产生一种配子ab，观察并统计子一代表现型及比例。凹陷植株有3种基因型，分别为aaBb、aaBB、Aabb，若该凹陷植株(aaBb或Aabb)能产生两种配子，且比例为11(aBab11或Abab11)，则子代既有果顶凹陷植株(aaBb或Aabb)又有果顶凸出植株(aabb)。若只产生一种类型配子(ab)，则子代全为果顶凹陷植株(aabb
16、)。答案：(1)两aabb(2)AABb、AAbb、AaBb、Aabb或AaBB、AaBb、aaBB、aaBbF1产生的基因型为Ab或aB的雄配子致死或F1产生的基因型为Ab或aB的雌配子致死(不可直接答配子或雌雄配子致死)(3)该凹陷植株与果顶凸出能产生两种配子，且比例为11子代全为果顶凹陷植株3某昆虫的红眼(A)与白眼(a)、直刚毛(B)与卷刚毛(b)两对相对性状各受一对等位基因控制。现有各种表现型的纯合品系：红眼直刚毛红眼卷刚毛白眼直刚毛白眼卷刚毛。(1)实验一：选取纯合品系与进行正反交，观察F1中雄性个体的性状，若出现_，则该昆虫的红、白眼基因位于X染色体上。(2)实验二：用为父本，为
17、母本进行杂交，观察F1中雄性个体的性状，若均表现为_，则B/b基因位于X染色体上，A/a基因位于常染色体上。若均表现为_，则B/b基因位于常染色体上，A/a基因位于X染色体上。若均表现为_，则两对等位基因都位于常染色体上。(3)实验二中的结果是子代雄性个体均为红眼直刚毛，让其与母本回交，后代出现四种表现型且数量比为424288，则说明_(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，原因是_，其中数量最多的两种表现型是_。解析：(1)若该昆虫的红眼、白眼基因位于常染色体上，则正反交的结果相同，都表现为红眼。若该昆虫的红眼、白眼基因位于X染色体上，红眼雌性(XAXA)白眼雄性(XaY)XAXa(红眼雌性
18、)、XAY(红眼雄性)；白眼雌性(XaXa)红眼雄性(XAY)XAXa(红眼雌性)、XaY(白眼雄性)。因此选取纯合品系与进行正反交，观察F1中雄性个体的性状，若出现白眼，则控制该昆虫的红眼、白眼基因位于X染色体上。(2)用红眼直刚毛品系为父本，白眼卷刚毛品系为母本进行杂交，若两对等位基因都位于常染色体上，即AABB(红眼直刚毛雄性)aabb(白眼卷刚毛雌性)F1雌雄个体的基因型都是AaBb(红眼直刚毛)；若B/b基因位于常染色体上，A/a基因位于X染色体上，即BBXAY(红眼直刚毛雄性)bbXaXa(白眼卷刚毛雌性)F1雄性个体的基因型都为BbXaY，表现型是白眼直刚毛；若B/b基因位于X染
19、色体上，A/a基因位于常染色体上，即AAXBY(红眼直刚毛雄性)aaXbXb(白眼卷刚毛雌性)F1雄性个体的基因型都为AaXbY，表现型是红眼卷刚毛。因此用红眼直刚毛为父本，白眼卷刚毛为母本进行杂交，观察F1中雄性个体的性状，若均表现为红眼卷刚毛，则B/b基因位于X染色体上，A/a基因位于常染色体上；若均表现为白眼直刚毛，则B/b基因位于常染色体上，A/a基因位于X染色体上；若均表现为红眼直刚毛，则两对等位基因都位于常染色体上。(3)若实验二中的结果是子代雄性个体均为红眼直刚毛，则两对等位基因都位于常染色体上。让其(基因型为AaBb)与母本(aabb)杂交，后代出现四种表现型且数量比为4242
20、88，则说明控制两对相对性状的基因可能位于同一对同源染色体上，其遗传不遵循基因自由组合定律，后代中数量较多的个体基因型为AaBb和aabb，即红眼直刚毛个体和白眼卷刚毛个体的数量最多。若遵循基因的自由组合定律，则后代应出现四种表现型且数量比为1111。答案：(1)白眼(2)红眼卷刚毛白眼直刚毛红眼直刚毛(3)不遵循两对基因位于一对同源染色体上红眼直刚毛和白眼卷刚毛4普通小麦(2n42)在栽培过程中会出现单体和缺体。单体比正常个体少一条染色体，用(2n1)表示，缺体比正常个体少一对同源染色体，用(2n2)表示。(1)若不考虑同源染色体之间的差异，普通小麦共有_种单体，_种缺体。单体或缺体植株的形
21、成原因是亲代中的一方或双方在减数分裂过程中_未分离。(2)若小麦的单体植株能够产生数目相等的n型和n1型配子，则自交后代的染色体组成类型及其比例为_。事实上，单体小麦有_对同源染色体和一个单价染色体，这个不能配对的单价染色体常常不能进入到子细胞中去，因此n型配子比n1型配子_(填“多”“少”或“无法确定”)。(3)已知小麦无芒对有芒为显性，为判断控制小麦有芒基因在几号染色体上，可选择_植株分别与_小麦单体品系进行杂交，若在与某一单体品系杂交的后代中出现_个体，则可确定有芒基因的位置在相应的染色体上。解析：(1)普通小麦染色体数目是2n42条染色体，一个染色体组中含有21条染色体，单体比正常个体
22、少一条染色体，可以少一个染色体组中任何一条染色体，故普通小麦共有21种单体；缺体比正常个体少一对同源染色体，可以少21对同源染色体中的任何一对，故普通小麦共有21种缺体。单体或缺体植株的形成原因是亲代中的一方或双方在减数分裂过程中一对同源染色体或一条染色体的姐妹染色单体未分离。(2)单体比正常个体少一条染色体，用(2n1)表示，减数分裂产生的配子为n和n1两种，故单体自交后代为2n(2n1)(2n2)121。事实上，单体小麦(2201)有20对同源染色体和一个单价染色体，这个不能配对的单价染色体常常不能进入到子细胞中去，因此n型配子(含单价染色体)比n1型配子(不含单价染色体)少。(3)已知小麦无芒对有芒为显性，为判断控制小麦有芒基因在几号染色体上，可选择正常有芒植株(aa)分别与无芒小麦单体(AA或AO)品系进行杂交，若在与某一单体品系杂交的后代中出现有芒个体，则可确定有芒基因的位置在单体所在染色体上，若后代全为无芒个体，则可确定有芒基因的位置不在单体所在染色体上。答案：(1)2121一对同源染色体或一条染色体的姐妹染色单体(或“同源染色体或姐妹染色单体”或“一对同源染色体或一条染色体的两条子染色体”)(2)2n(2n1)(2n2)121 (或正常单体缺体121)20少(3)正常有芒无芒有芒
