高中生物综合题

图1是一个常染色体遗传病的家系系谱。致病基因(a)是由正常基因(A)序列中一个碱基对的替换而形成的。图2显示的是A和a基因区域中某限制酶的酶切位点。分别提取家系中Ⅰ₁、Ⅰ₂和Ⅱ₁的DNA，经过酶切、电泳等步骤，再用特异性探针做分子杂交，结果见图3。

图1

图2           图3
(1)Ⅱ₂的基因型是________。
(2)一个处于平衡状态的群体中a基因的频率为q。如果Ⅱ₂与一个正常男性随机婚配，他们第一个孩子患病的概率为________。如果第一个孩子是患者，他们第二个孩子正常的概率为________。
(3)研究表明，世界不同地区的群体之间，杂合子(Aa)的频率存在着明显的差异。请简要解释这种现象。
①__________________；②__________________。
(4)B和b是一对等位基因。为了研究A、a与B、b的位置关系，遗传学家对若干基因型为AaBb和AABB个体婚配的众多后代的基因型进行了分析。结果发现这些后代的基因型只有AaBB和AABb两种。据此，可以判断这两对基因位于________染色体上，理由是_________________________________。
(5)基因工程中限制酶的作用是识别双链DNA分子的____________，并切割DNA双链。
(6)根据图2和图3，可以判断分子杂交所用探针与A基因结合的位置位于__________________。

某植物种子的子叶有黄色和绿色两种，由两对基因控制，现有两个绿色子叶的种子X、Y，种植后分别与纯合的黄色子叶植株进行杂交获得大量种子(F₁)，子叶全部为黄色，然后再进行如下实验：(相关基因用M、m和N、n表示)Ⅰ：X的F₁全部与基因型为mmnn的个体相交，后代性状及比例为：黄色∶绿色＝3∶5 。Ⅱ：Y的F₁全部自花传粉，所得后代性状及比例为：黄色∶绿色＝9∶7。
请回答下列问题：
(1)实验Ⅰ中，花粉成熟前需对母本做的人工操作有________________。
(2)Y的基因型为________________，X的基因型为________________。
(3)纯合的绿色子叶个体的基因型有____________种；若让Y的F₁与基因型为mmnn的个体相交，其后代的性状及比例为________________。

图1    图2
(4)遗传学家在研究该植物减数分裂时，发现处于某一时期的细胞(仅研究两对染色体)，大多数如图1所示，少数出现了如图2所示的“十字形”图像。
①图1所示细胞处于_________期，图2中发生的变异是________________。
②图1所示细胞能产生的配子基因型是________________。研究发现，该植物配子中出现基因缺失时不能存活，若不考虑交叉互换，则图2所示细胞产生的配子基因型有________________种。

玉米非糯性基因(A)对糯性基因(a)是显性，植株紫色基因(B) 对植株绿色基因(b)是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色。现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择。请回答：
(1)若采用花粉鉴定法验证基因分离定律，应选择非糯性紫株与________杂交。如果用碘液处理F₂代所有花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为________。
(2)若验证基因的自由组合定律，则两亲本基因型为________并且在花期进行套袋和________等操作。如果筛选糯性绿株品系需在第________年选择糯性籽粒留种，下一年选择________自交留种即可。
(3)当用X射线照射亲本中非糯性紫株玉米花粉并授于非糯性绿株的个体上，发现在F₁代734株中有2株为绿色。经细胞学的检查表明，这是由于第6号染色体载有紫色基因(B)区段缺失导致的。已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育，而缺失纯合体(两条同源染色体均缺失相同片段)致死。
①请在下图中选择恰当的基因位点标出F₁代绿株的基因组成。

若在幼嫩花药中观察上图染色体现象，应选择处于________分裂的________期细胞。
②在做细胞学的检査之前，有人认为F₁代出现绿株的原因是：经X射线照射的少数花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b)，导致F₁代绿株产生。某同学设计了以下杂交实验，探究X射线照射花粉产生的变异类型。
实验步骤：
第一步：选F₁代绿色植株与亲本中的________杂交，得到种子(F₂代)；
第二步：F₂代植株的自交，得到种子(F₃代)；
第三步：观察并记录F₃代植株颜色及比例。
结果预测及结论：
若F₃代植株的紫色：绿色为________，说明花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b)，没有发生第6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。
若F₃代植株的紫色：绿色为________，说明花粉中第6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。

某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性，高茎(H)对矮茎(h)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。

(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A，其对应的密码子将由________变为________。正常情况下，基因R在细胞中最多有________个，其转录时的模板位于________(填“a”或“b”)链中。
(2)用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F₁，F₁自交获得F₂，F₂中自交性状不分离植株所占的比例为________；用隐性亲本与F₂中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为________ 。
(3)基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是________。缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现一个HH型配子，最可能的原因是______________________。
(4)现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为下图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。
(注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡)

实验步骤：①___________________________________________________；
②观察、统计后代表现型及比例。
结果预测：Ⅰ.若_________________________________________________，
则为图甲所示的基因组成；
Ⅱ.若__________________________________________________________，
则为图乙所示的基因组成；
Ⅲ.若__________________________________________________________，
则为图丙所示的基因组成。

肾上腺素和“心得安”药物都可以影响心脏的活动。回答相关问题：
(1)肾上腺素既是一种激素，也是一种神经递质，在功能上它是人体内的________分子。心得安和肾上腺素具有相似的结构，而且都能直接作用于心脏调节心率，由此推测它们在心脏细胞表面可能具有相同的________。
(2)用肾上腺素和心得安进行实验研究，下表为分组实验结果，请完善实验报告。

	注射药剂种类
组别	心得安	肾上腺素	耗氧量(×10^3 mL)
A			2.0
B	＋		1.7
C		＋	2.5
D	＋	＋	2.1

实验目的：探究____________。
材料用具：小鼠若干只，注射器，检测耗氧量装置(如图4－10－3)，肾上腺素溶液和心得安溶液(用生理盐水配制)。

方法步骤：
①选取大小、生长状况相同的小鼠20只，均分为四组。每组小鼠按上表所示注射药剂，其中A组注射________。
②将每只小鼠分别放入装置中，开始时大烧杯内外的液面等高。装置放在相同环境中，10分钟后记录________，计算耗氧量并求出各组的平均值。
结果分析：
①为方便比较上表中各组数值，请选择适宜的图表类型绘图(图4－10－4)。

②结果表明，心得安和肾上腺素分别具有降低和提高耗氧量的作用，而两者共同作用的效应是相互________。
③除了控制环境相同外，实验可再设置一个不放入小鼠的对照装置，其目的是用于________________________，从而使测得的数值更精确。

图1表示北纬50°某地区不同月份母鸡平均产蛋数的波动情况，图2是母鸡繁殖活动的生理调节过程示意图(甲、乙、丙表示器官，a、b、c表示相应激素)。请回答下列问题：

(1)由图1可知，影响母鸡月产蛋数的主要环境条件是________。
(2)图2中激素a、器官丙的名称分别是________、________。
(3)图2中c→甲、c→乙的生理意义在于________。
(4)已知激素a分子为一种多肽，其受体位于靶细胞的________， 这是因为________。
(5)从丙的静脉中抽取血液进行检测，血浆中含有的激素种类有________(填下列序号)。
①1种　②2种　③3种　④3种以上
(6)烷基苯酚是一类洗涤剂，其分子结构稳定，具有类似激素c的生理效应。长期饲喂被烷基苯酚污染的饲料，会对器官甲、乙的分泌活动产生________作用，从而引起激素c分泌量________。

果蝇品系众多，是遗传学研究的常用材料。现有一种“翻翅平衡致死系”果蝇，其个体的体细胞中一条2号染色体上有一显性基因A（翻翅），这是个纯合致死基因；另一条2号染色体上也有一个显性基因B（星眼状），也是纯合致死基因，即：“翻翅平衡致死系”和坐均为致死，只有的杂合子存活，表现为翻翅星状眼。翻翅星状眼能产生两种类型的配子和。以下有关问题均不考虑基因互换。请分析回答：
（1）正常情况下，雄果蝇在减数分裂过程中含有2个Y染色体的细胞名称是          ，雌果蝇在有丝分裂后期含有_       _ 条X染色体。
（2）果蝇红眼（W）对白眼（w）为显性，这对等位基因位于X染色体上，现将翻翅星状眼白眼雌果蝇与翻翅星状眼红眼雄果蝇相互交配，子代雌果蝇表现为         性状，雄果蝇表现为         性状，雌雄果蝇的比例为         。
（3）若上述两对显性纯合致死基因Aa、Bb位于X染色体上，Y染色体上没有这两种基因，那么的雌果蝇与的雄果蝇相互交配，所得后代的雌雄果蝇的比例为          （显性基因成单存在时不致死）。
（4）果蝇的自然群体中，某基因发生突变后出现甲、乙、丙三种类型的新果蝇，在不同温度下三种突变类型果蝇的存活能力与标准型果蝇的比较(以标准型为100)结果如下表所示。

温度 类型	25.5 ℃	30 ℃	16.5 ℃
标准型	100	100	100
甲	99	98	100
乙	101	110	87
丙	92	89	109

分析表中数据可看出，基因突变具有____________。如果果蝇生存环境的温度明显下降，经过较长时间后会形成一个新品种，则这一新品种将类似于类型________。

百合（二倍体，2n=24）是多年生草本植物，野生粉色百合中存在少量绿色个体，研究者发现，绿色百合细胞液呈弱酸性，而色素在此环境中表现为绿色，生理机制如下：

（1）a过程所需要        酶参与;  b过程中       沿着mRNA运行并认读遗传密码，进而合成蛋白R，蛋白R应存在于       （结构）起作用。
（2）研究发现，野生粉色百合的细胞中存在一种mRNA无法与核糖体结合，该mRNA与R基因所转录的mRNA序列相似。下图为两种mRNA的差异部分对比，由此推测少量绿色个体出现的变异类型是        ，该mRNA无法与核糖体结合的原因是           。（AUG:甲硫氨酸（起始），GAU：天冬氨酸，GAC：天冬氨酸，AUU：异亮氨酸）

（3）含基因H的百合，香味浓烈，其等位基因h，不能合成芳香油，无香味。降低百合香味是育种者试图实现的目标。基因R可抑制百合香味，且这种抑制具累加效应（抑制由强到弱依次表现为清香、芳香、浓香），2对基因独立遗传。现有一批芳香型百合，请用这批百合，在最短时间内，利用杂交育种获得一批清香型、能稳定遗传的百合。用遗传图解表示育种过程，并用简单的文字说明。（不要求写配子）

下面是对鼠种的毛色及尾长性状遗传研究的几种情况，在实验中发现有些基因有纯合致死现象（在胚胎时期就使个体死亡)。请分析回答下列问题.
(1)甲种鼠的一个自然种群中，体色有黄色(Y)和灰色(y)，尾巴有短尾(D)和长尾(d)。任意取雌雄两只黄色短尾鼠经多次交配,F1的表现型为黄色短尾:黄色长尾:灰色短尾:灰色长尾=4:2:2:1。则该自然种群中，黄色短尾鼠的基因型可能为       ;让上述F1代中的灰色短尾雌雄鼠自由交配，则F2代中灰色短尾鼠占     
(2)乙种鼠的一个自然种群中，体色有三种:黄色、灰色、青色。其生化反应原理如下图所示。已知基因A控制酶1的合成，基因B控制酶2的合成，基因b控制酶3的合成(基因B能抑制基因b的表达)。纯合aa的个体由于缺乏酶1使黄色素在鼠体内积累过多而导致50%的个体死亡。分析可知:黄色鼠的基因型有_种;两只青色鼠交配，后代只有黄色和青色，且比例为1:6，则这两只青色鼠不同组合类型中相同亲本个体基因型一定是_    。让多只基因型为AaBb的成鼠自由交配，则后代个体表现型比例为黄色:青色:灰色=  

(3)丙种鼠的一个自然种群中，体色有褐色和黑色两种，是由一对等位基因控制。
①若要通过杂交实验探究褐色和黑色的显隐性关系，采取的最佳方法是:         
②已知褐色为显性，若要通过一次杂交实验探究控制体色的基因在X染色体还是常染色体上，应该选择的杂交组合是         

玉米植株的紧凑株型（叶片与茎秆夹角较小）与平展株型（叶片与茎秆夹角较大）是由一对等位基因控制的相对性状。同样栽培条件下，紧凑株型产量比平展株型高20%左右，但均不耐盐。紧凑株型与平展株型杂交，F₁为紧凑株型，F₁自交子代有紧凑株型与平展株型。请回答：
（1）在杂交过程时，需要进行的必要操作是          。
（2）紧凑型基因转录过程需要           酶，转录产物的加工场所是         。
（3）为了快速培育耐盐的紧凑型玉米植株，育种工作者通过如下过程进行培育。

用射线照射属于人工诱变方法中的        。在高浓度NaCl培养基中，仅有个别胚状体能顺利发育成幼苗，说明这部分幼苗的细胞核中出现      。获得的幼苗还需经过       处理，才能得到稳定遗传的植株。
（4）为确定荻得的某株耐盐植株的遗传基础，进行了如下杂交实验：

实验结果表明耐盐是       性状。进一步研究确定耐盐等位基因（A、a）与株型等位基因（B、b）是独立遗传的，请用遗传图解推测F₁测交后代情况          。

小鼠是遗传学研究的常用实验材料，弯曲尾（B）对正常尾（b）显性。遗传学家针对小鼠的尾形进行了相应的遗传实验
实验一：

父本	母本	子一代
弯曲尾	正常尾	弯曲尾（♀）∶正常尾（♂）=1∶1

实验二：
遗传学家将一个DNA片段导入到子一代弯曲尾雌鼠的体细胞中，通过克隆技术获得一只转基因正常尾小鼠。
（说明：①插入的DNA片段本身不控制具体的性状；小鼠体内存在该DNA片段，B不表达，b基因的表达不受影响；②若小鼠的受精卵无控制尾形的基因（B、b），将导致胚胎致死。）
请回答：
（1）控制小鼠尾形的基因位于_____________染色体上。
（2）培育该转基因小鼠，需运用____________技术将含有外源DNA的体细胞核与_____________融合形成重组细胞，经胚胎体外培养到早期胚胎再移植到___________（填“已配种”或“未配种”）的代孕雌鼠的输卵管或子宫角。
（3）遗传学家认为该DNA片段插入到小鼠染色体上的位置有4种可能（见下图）。为确定具体的插入位置，进行了相应的杂交实验。（不考虑交叉互换）

实验方案：让该转基因正常尾小鼠与非转基因正常尾雄性小鼠杂交，统计子代的表现型种类及比例。
结果与结论：
①若子代正常尾雌鼠：弯曲尾雌鼠：正常尾雄鼠：弯曲尾雄鼠=1:1:1:1，则该DNA片段的插入位置属于第1种可能性；
②若子代____________，则该DNA片段的插入位置属于第2种可能性。
③若子代____________，则该DNA片段的插入位置属于第3种可能性；
④若子代____________，则该DNA片段的插入位置属于第4种可能性。（请用遗传图解表示，B基因被插入破坏后，用E基因表示）。

球茎紫堇的有性生殖为兼性自花授粉，即开花期遇到持续降雨，只进行自花、闭花授粉。天气晴朗，可借助蜜蜂等昆虫进行传粉。紫堇的花色(紫色AA.黄色AA.白色aa)与花梗长度(长梗对短梗为显性，基因用“B.b”表示)两对性状独立遗传。现将相等数量的紫花短梗(AAbb)和黄花长梗(AaBB)两个品种的球茎紫堇间行种植，请回答：
(1)若开花期连续阴雨，黄花长梗(AaBB)植物上收获种子的基因型有        种， 所控制对应性状的表现型为                          。若开花期内短暂阴雨后，天气晴朗，则紫花短梗植株上所收获种子的基因型为                     。
(2)紫堇花瓣的单瓣与重瓣是由一对等位基因(E、e)控制的相对性状。自然界中紫堇大多为单瓣花，偶见重瓣花。人们发现所有的重瓣紫堇都不育(雌、雄蕊发育不完善)，某些单瓣植株自交后代总是产生大约50％的重瓣花。
①根据实验结果可知，紫蔓的单瓣花为          性状，Fl单瓣花的基因型为          。
②研究发现，造成上述实验现象的根本原因是等位基因（E、e）所在染色体发生部分缺失，而染色体缺失的花粉致死所致。下图为F1单瓣紫堇花粉母细胞中等位基因（E、e）所在染色体联会示意图，请在染色体上标出相应基因。

③为探究“染色体缺失的花粉致死”这一结论的真实性，某研究小组设计了以下实验方案：

预期结果和结论：若                              ，则上述结论是真实的：
若                              ，则上述结论是不存在的。

摩尔根的学生布里奇从纯合红眼的果蝇种群中发现一只缺刻翅的变异雌蝇，为研究该变异类型，布里奇进行了如下实验：
（1）用该缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交，下一代雌性缺刻翅、正常翅各一半，雄性只有正常翅，且雌雄比例为2：1。布里奇根据实验结果做出假设一：缺刻翅是由一种伴性的显性基因所控制，缺刻基因使雄性             。
（2）布里奇又用该缺刻翅红眼雌蝇同正常翅白眼雄蝇杂交，其子一代情况如下：
①F₁缺刻翅雌蝇都是白眼。
②雄蝇中无缺刻翅。
③雌雄比例为2:1。
若用假设一解释①现象，F₁缺刻翅雌蝇的眼色应为         ，这与事实不符。因此，布里奇又做出了假设二：缺刻翅这种变异并非基因突变引起的，可能是发生了                变异，使       基因消失。含有这种变异的雌性个体在杂合状态下          （能/不能）生存，含有这种变异的雄性个体            （能/不能）生存。
（3）上述两种假设可以通过           观察，最终证明假设二是正确的。

家蚕有结黄茧和结白茧两个品种，其中之一为亚洲品种，另一为欧洲品种，现进行实验，结果如下：
实验①甲组亚洲白茧×亚洲黄茧→F₁黄茧
②乙组欧洲白茧×欧洲黄茧→F₁．白茧
③丙组亚洲白茧×欧洲白茧→F₁白茧→F₂白茧：黄茧=13:3
请分析并回答。
（1）上述实验中，茧色的遗传受____对等位基因控制，且遵循       定律。
（2）若茧色由一对等位基因控制，用A、a表示，若茧色由两对等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此类推，则亲代亚洲白茧、欧洲白茧的基因型____     。
（3）将甲组和乙组的F₁进行杂交，后代表现型殁比例____。
（4）丙组F₂白茧中，纯合子所占比例____；F₂黄茧自由交配后代表型及比例____。

矮牵牛的花瓣中存在着三种色素：红色、黄色和蓝色，红色与蓝色混合呈现紫色，蓝色与黄色混合呈现绿色，缺乏上述色素的花瓣呈白色，各种色素的合成途径如图，控制相关酶合成的基因均为显性。当B基因存在时，黄色素会全部转化为红色素。当E基因存在时，白色物3只转化为白色物4，但E不存在时，白色物3也会在D基因控制下转化为黄色素。

请据图回答下列问题：
(1)如果只考虑途径一(G、g)和途径二(A、a，B、b)，纯种紫色矮牵牛(甲)与另一纯种蓝色矮牵牛(乙)杂交，F1表现为紫色，F2的表现型及比例为9紫色∶3绿色∶4蓝色。亲本基因型分别是____________________。F2紫色矮牵牛中能稳定遗传的比例占________。
(2)如果只考虑途径一(G、g)和途径三(B、b，D、d，E、e)，两株纯合亲本杂交(BBDDeeGG×BBddeegg)，F2的表现型及比例为___________。
(3)如果三条途径均考虑，两株纯合亲本杂交，F2的表现型及比例为13紫色∶3蓝色。推知F1的基因型为________(按字母顺序书写)，两亲本组合的表现型为____________________。