题目内容

14．褐飞虱能吸食水稻汁液，是稻田常见害虫，其成虫具有长翅和短翅两种翅型，短翅雌虫产卵量大、常使虫口激增，长翅型飞行能力强、有利于迁飞．为了解褐飞虱翅型的遗传规律，研究人员进行了以下杂交实验：
组别亲本子一代
实验一纯合短翅雄虫①╳纯合长翅雌虫长翅雄②：短翅雌③=1：1
实验二纯合长翅雄虫╳纯合短翅雌虫长翅雄：短翅雌④=1：1
实验三纯合短翅雄虫①╳短翅雌③长翅雄：短翅雄：短翅雌=1：1：2
实验四长翅雄虫②╳纯合长翅雌虫长翅雄：长翅雌：短翅雌=1：2：1
（1）实验一和实验二的杂交结果相同（相同/不同），说明控制翅型的基因位于常染色体上．
（2）研究人员认为，褐飞虱翅型受一对等位基因控制（B控制短翅、B′控制长翅）．据此分析，实验一和二的子一代雄虫全为长翅、雌虫全为短翅的原因是：子一代基因型都为BB’，雌虫的短翅基因B为显性，雄虫的长翅基因B’为显性，实验三和四的结果支持此假设．①至④个体中，①的基因型与其他不同．
（3）研究人员从稻田中随机捕获若干长翅雌雄褐飞虱自由交配，子一代出现少量短翅雌虫，请根据亲本基因型解释原因：长翅雌虫的基因型为B’B’，长翅雄虫的基因型为BB’或B’B’，子代较小比例的BB’中，只有雌虫表现为短翅．子一代中短翅雌虫的比例取决于所捕获长翅褐飞虱中杂合长翅雄虫的比例（或：B基因频率）．若每一代的雌雄个体均自由交配，从子二代开始会出现短翅雄虫．
（4）田间监测表明，褐飞虱长短翅型的数量变化与水稻发育期密切相关，水稻孕穗至开花期有利于短翅型发生，黄熟期有利于长翅型发生，这说明褐飞虱翅型是基因型和环境共同作用的结果．褐飞虱长短翅型的数量变化有利于增强褐飞虱对环境的适应．

分析 据实验一和实验二的杂交结果可知，由于正反交结果相同，故说明控制翅型的基因位于常染色体上．B控制短翅、B′控制长翅，即BB为短翅，而B′B′为长翅；而根据实验结果可知，BB’在雌雄虫中的表现型不同，雌虫的短翅基因B为显性，雄虫的长翅基因B’为显性，即BB′在雌虫中表现为短翅，在雄虫中表现为长翅．

解答 解：（1）据实验一和实验二的杂交结果可知，由于正反交结果相同，故说明控制翅型的基因位于常染色体上．
（2）据此分析，实验一和二的子一代基因型均为BB’，而BB’在雌雄虫中的表现型不同，雌虫的短翅基因B为显性，雄虫的长翅基因B’为显性，即BB′在雌虫中表现为短翅，在雄虫中表现为长翅；故雄虫全为长翅，雌虫全为短翅．实验三和四为测交类型，其结果支持此假设．①至④个体中，①②③④的基因型中，只有①的基因型为BB，其他均为BB′．
（3）由于长翅雌虫的基因型为B′B′，长翅雄虫的基因型为BB′或B′B′，故研究人员从稻田中随机捕获若干长翅雌雄褐飞虱自由交配，其中长翅雌虫的基因型为B′B′，长翅雄虫的基因型为BB′或B′B′；且子代较小比例的BB′中，只有雌虫表现为短翅．故子一代会出现少量基因型为BB’短翅雌虫的个体，其比例取决于所捕获长翅褐飞虱中杂合长翅雄虫BB′的比例．若每一代的雌雄个体均自由交配，从子二代开始会出现基因型为BB的个体，在雄虫中表现为短翅．
（4）水稻孕穗至开花期有利于短翅型发生，黄熟期有利于长翅型发生，这说明褐飞虱翅型也受环境因素的影响，故褐飞虱翅型是基因型和环境共同作用的结果．褐飞虱长短翅型的数量变化是自然选择的结果，有利于增强褐飞虱对环境的适应．
故答案为：
（1）相同
（2）子一代基因型都为BB’，雌虫的短翅基因B为显性，雄虫的长翅基因B’为显性    三和四   ①
（3）长翅雌虫的基因型为B′B′，长翅雄虫的基因型为BB’或B′B′，子代较小比例的BB′中，只有雌虫表现为短翅    杂合长翅雄虫的比例（或：B基因频率）     二
（4）基因型和环境共同作用      褐飞虱对环境的适应

点评 本题通过杂交实验考查了基因的分离定律的应用，综合考查学生的理解和应用能力，试题难度中等．

练习册系列答案
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4．果蝇是很好的遗传学研究材料，如表表示6个品系的果蝇（都是纯种）的性状和携带这些 基因的染色体，品系②一⑥都只有一个性状是隐性性状，其他性状都正常．请回答：
品系①②③④⑤⑥
性状野生型残翅黑体白眼棕眼紫红眼
染色体IIIIXIIIII
（1）用15N对果蝇精原细胞的一条染色体上的DNA进行标记，正常情况下（不考虑交叉互换）这一精原细胞减数分裂形成的精子中，含15N的精子所占比例为$\frac{1}{2}$．
（2）若要研究伴性遗传，应选择表中品系①和④之间进行交配最为恰当；若考虑两对性状 遗传，选择②和⑤之间进行交配不能（填“能”或“不能”）验证基因的自由组合定律．
（3）二倍体动物缺失一条染色体称为单体．果蝇中的Ⅳ号染色体只缺失一条可以存活，而且能够繁殖后代；缺失两条致死．已知果蝇有眼（B）对无眼（b）为显性，基因位于常染色体．
现有一果蝇种群，其组成为染色体正常的有眼、染色体正常的无眼、Ⅳ号染色体单体有眼果蝇各多只，显性纯合子、杂合子混在一起．现将多只Ⅳ号染色体单体有眼果蝇与染色体正常的无眼果蝇交配，产生子代．
若子代出现有眼：无眼果蝇=1：1（且有眼染色体全正常，无眼全为单体），则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上；
若子代出现有眼果蝇多于无眼果蝇（且有眼和无眼果蝇都有染色体正常和染色体单体个体），则说明无眼基因不位于Ⅳ号染色体上．
5．果蝇的眼色有红眼、朱砂眼、白眼3种表现型．科学家用几种纯合果蝇品系进行杂交实验，探究果蝇眼色的遗传，实验如下：
实验一：P红眼♀x朱砂眼♂→F1红眼（♀、♂）
实验二：F1自由交配，F2中红眼（♀、♂）：朱砂眼（♂）：白眼（♂）=12：3：1
根据实验现象，科学家提出了以下思路：
（1）F2的性状分离比为12：3：1，因此眼色的遗传由2对等位基因控制．F2中$\frac{3}{4}$个体表现为红眼，$\frac{1}{4}$个体表现为非红眼且全为雄性，则控制果蝇眼色的其中一对基因必定在X染色体上．若用B、b表示这对等位基因，则：
①含有B基因的果蝇一定表现为红眼；
②F1雌雄果蝇关于这对等位基因的基因型为XBXb、XBY，据此可以推断出亲代雌雄果蝇关于这对等位基因的基因型．
（2）由实验二可知，无A、B基因的果蝇表现为白眼，而亲代果蝇非白眼，用A、a表示常染色体上的控制眼色的另一对基因，则亲代朱砂眼果蝇的基因型为AAXbY．
（3）科学家让F2中的红眼雌果蝇和白眼雄果蝇间相互交配，若子代红眼：朱砂眼：白眼=6：1：1，则上述推断正确．
2．环境激素是指由于人类的活动而释放到环境中的，影响生物体内激素合成、分泌、运输、结合、作用和分解，从而干扰生物体正常的生殖、发育和行为的化学物质．环境激素具有微量性、生物体内浓缩残留性、协同性和蔓延性的作用特点．其危害主要是对生殖系统产生不良影响，增加糖尿病的患病概率，导致肥胖，诱发癌症，导致胎儿畸形等．
（1）根据上述内容，激素可分环境激素和生物体内激素两大类．
（2）环境激素与生物体内激素具有的共同特点，可归纳为：微量高效．
（3）生长激素和生长素都是与生长有关的激素，但化学本质不同，前者是蛋白质，后者是吲哚乙酸．
（4）环境激素诱发糖尿病的患病概率增高，说明环境激素主要影响了两大类激素胰岛素和胰高血糖素在人体内的作用．
（5）根据环境激素的作用特点及其危害，从食物链角度分析，如何避免或降低其危害？避免食用近海鱼．
9．下列过程一定不在细胞器中进行的是（　　）
A．蛋白质的合成B．抗体与抗原结合
C．DNA复制D．丙酮酸的彻底氧化分解
17．某二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对等位基因（用Ii、Aa、Bb表示）控制．基因控制花瓣色素合成的途径如图所示．请分析并回答：

（1）酶1、酶2、酶3能催化不同的化学反应是因为它们具有各自特有的空间结构．
（2）在基因控制酶合成的转录过程中，存在RNA-DNA的杂交区域，此杂交区域含有DNA的模板链链（写链的名称）．
（3）正常情况下，上图示意的红花植株基因型有4种，而基因型为IiaaBb的红花植株中有少部分枝条开出了白花，推测可能是由于形成花芽的细胞在分裂过程中发生了基因突变，也可能是因某条染色体发生缺失，出现了基因型为Iiaab的花芽细胞．
（4）科研人员在研究中发现，由于染色体发生了结构变异（重复）或者数目变异，出现了基因型为IIaaBbb的开粉红色花的植株，这是因为花芽细胞中b基因数多于B基因数时，B基因的表达减弱而形成粉红花突变体．请设计杂交实验，确定该突变植株属于哪种变异类型？
让该突变体植株与基因型为IIaabb的植株杂交，观察并统计子代表现型及比例．
①预测结果：
若子代表现型及比例为红花：粉红：白花=1：2：3，则属于染色体数目变异．
若子代表现型及比例为红花：白花=1：1，则属于染色体结构变异．
②请将属于染色体结构变异的杂交过程用遗传图解表示．见答案．
3．下列关于细胞结构和功能的说法，错误的是（　　）
A．植物细胞“生命系统的边界”是细胞膜
B．胃蛋白酶分泌到消化道内不需要载体蛋白
C．胰岛B细胞分泌胰岛素的过程中一定会发生膜的融合
D．使遗传信息的传递更加高效属于生物膜系统在细胞生命活动中的作用
20．回答下列基因工程的问题．100多年前，“疫苗之父”巴斯德开创了第一次疫苗革命，其特点是接种灭活或减毒的病原微生物．20世纪70年代开始，现代生物技术的迅猛发展开创了第二次疫苗革命，使疫苗的研制进入分子水平．图一是1986年通过基因工程制备乙型肝炎表面抗原（HbsAg）从而获得乙肝疫苗的过程．

在图一中步骤①和③的过程中，需要用合适的限制酶切割乙肝表面抗原基因和质粒．现将乙肝表面抗原基因及质粒的部分限制酶的识别序列及位置表示为图二．质粒中的启动子是质粒中基因得以正常表达所必需的部分．lacZ基因合成某种酶，该酶能将无色染料X-gal变成蓝色，最终能在无色染料X-gal的培养基上将含该基因的菌落染成蓝色．

限制酶EcoRBclⅠBamHⅠHindⅢ
识别序列及切割位点G↓AATTCT↓GATCAG↓GATCCA↓AGCTT
（1）为了避免自身环化及便于筛选，则切割质粒选用的限制酶是BamHⅠ和HindⅢ，切割乙肝表面抗原基因选用的限制酶是BclⅠ和HindⅢ．
（2）为筛选含有乙肝表面抗原的大肠杆菌细胞，需要将导入操作之后的大肠杆菌接种到含
氨苄青霉素和无色染料X-gal的固体牛肉膏蛋白胨培养基上，挑选未被染上蓝色的菌落的菌落纯化培养．
（3）下列有关限制酶的叙述中，正确的是CD（多选）
A．限制酶催化的反应类型是氧化分解反应
B．限制酶破坏的是氢键
C．一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列
D．EcoR酶与HindⅢ酶相比较，EcoR酶切割后DNA片段较容易分离
（4）在图一中步骤④中，使用基因工程工具酶是DNA连接酶．一个乙肝表面抗原基因与一个质粒重组的过程中（图一的步骤④），游离的磷酸基团数目减少4个
（5）通过基因工程生产的疫苗与灭活或减毒的病原微生物的疫苗，在安全性方面的比较结果及理由是基因工程疫苗更安全，因为疫苗成分中只含病毒蛋白，不含病毒核酸，不会出现病毒侵染的情况．

六倍体普通小麦和黑麦杂交后获得种子,再经过秋水仙素处理,可以获得八倍体小黑麦（染色体数为8N=56条）,据此可推断出

A．黑麦的一个染色体组含有14条染色体

B．黑麦属于二倍体,不可育

C．秋水仙素作用于有丝分裂前期的细胞

D．小黑麦产生的单倍体植株不可育

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