1.細胞代謝2025高考總復習優(yōu)化設計二輪專題歷史大題分析與表達練含答案1.細胞代謝(分值:85分)學生用書P245

1.(2024·湖南衡陽模擬)(14分)馬拉松長跑過程中,約有60%的能量由脂肪提供,運動員往往出現心跳加快、呼吸加深、大量出汗、口渴等生理反應。圖1為運動員體內部分物質和能量代謝關系示意圖,請回答下列問題。圖1(1)馬拉松長跑過程中,細胞呼吸產生的二氧化碳量和消耗氧氣量的比值(填“大于”“小于”或“等于”)1,葡萄糖儲存的能量經有氧呼吸釋放后,其主要去向是。

(2)[H]的本質是,在有氧呼吸的第二階段,是否需要氧氣的存在,請?zhí)岢鲆环N合理的解釋:。

(3)有氧呼吸過程中,[H]中的H+需要經過一系列過程才能傳遞給分子氧,氧與之結合生成水,圖2為其傳遞過程的兩條途徑,真核生物體內存在其中的一條或兩條途徑?；卮鹣嚓P問題。圖2①研究發(fā)現,“物質6→物質7”過程易被氰化物抑制。若小鼠氰化物中毒,則其細胞呼吸全被抑制,導致小鼠死亡;而對天南星科植物用氰化物處理,會使其呼吸速率降低,但其細胞呼吸并未完全被抑制。結果表明:天南星科植物存在(填“途徑1”“途徑2”或“途徑1和途徑2”)。

②天南星在開花時,其花序會釋放大量能量,花序溫度比周圍溫度高15~35℃,促使惡臭物質散發(fā)以吸引昆蟲進行傳粉。研究發(fā)現,此時花序中ATP生成量并沒有明顯增加。花序溫度升高但ATP生成沒有明顯增加的原因是。

答案(1)小于以熱能的形式散失(2)NADH需要,只有在氧氣存在的情況下,丙酮酸才能進入線粒體(3)途徑1和途徑2途徑2增強,物質氧化分解釋放的能量儲存在ATP中的較少,大部分以熱能形式散失解析(1)馬拉松長跑過程中,需要消耗大量的能量,只依靠糖類氧化分解不足以維持,所以需要消耗脂肪提供能量。因為與糖類相比,脂肪中氫的含量多,氧的含量少,脂肪的氧化分解需要消耗更多的氧,同時釋放大量的氧氣,因此運動員在馬拉松長跑過程中,細胞呼吸產生的二氧化碳量小于消耗的氧氣量,所以其比值小于1。葡萄糖儲存的能量經有氧呼吸釋放后,能量主要以熱能的形式散失。(2)[H]的本質是NADH。因為只有在氧氣存在的情況下,丙酮酸才能進入線粒體,所以在有氧呼吸的第二階段需要氧氣。(3)①“物質6→物質7”過程易被氰化物抑制。若小鼠氰化物中毒,則其細胞呼吸作用全被抑制,導致小鼠死亡,說明小鼠只存在途徑1;對天南星科植物用氰化物處理,會使其呼吸速率降低,但其細胞呼吸并未完全被抑制,說明天南星科植物存在途徑1和途徑2。②天南星在開花時,花序溫度升高但ATP生成沒有明顯增加的原因是途徑2增強,物質氧化分解釋放的能量儲存在ATP中較少,大量以熱能形式散失。2.(2024·重慶二模)(14分)植物含有葉綠體的細胞在光照下不僅能進行CO2同化,而且存在依賴光的消耗O2釋放CO2的耗能反應,稱為光呼吸。其大致過程如圖所示。(1)由圖可知,光呼吸過程中消耗O2的細胞器是,判斷依據是。產生CO2的細胞器是。

(2)引起光呼吸作用的基礎是光合作用中固定CO2的酶Rubisco具有雙重功能,既能催化CO2固定又能催化O2與C5結合,形成C3和C2,導致光合效率下降。CO2和O2競爭性結合Rubisco的同一活性位點。據此推測,在農業(yè)生產中可通過(至少填一種措施)增加作物產量。

(3)當CO2和O2分壓比降低時,暗反應減慢,積累導致H2O光解產生的電子與O2結合產生自由基對膜結構造成傷害。光呼吸途徑的存在可減輕這種傷害,其機理是。

(4)嘗試從能量和反應條件(光)兩方面說明光呼吸和細胞呼吸的不同點:。

答案(1)葉綠體光呼吸過程中O2需要與葉綠體中的RuBP結合線粒體(2)適當提高CO2濃度(3)NADPH光呼吸產生的C3和CO2可加快暗反應的進行,促進水光解產生的電子與NADP+結合,減少與O2結合(產生自由基),從而避免其對葉綠體結構造成傷害(4)光呼吸不產生ATP,需要光;細胞呼吸產生ATP,有光無光均能進行解析(1)植物含有葉綠體的細胞在光照下不僅能進行CO2同化,而且存在依賴光的消耗O2釋放CO2的耗能反應,稱為光呼吸。根據圖示信息可知,光呼吸過程中O2需要與葉綠體中的RuBP結合并在酶的作用下生成乙醇酸,所以消耗O2的場所在葉綠體。產生CO2的細胞器是線粒體。(2)根據題意可知,Rubisco具有雙重功能,既能催化CO2固定又能催化O2與C5結合,形成C3和C2,導致光合效率下降。CO2和O2競爭性結合Rubisco的同一活性位點,因此可通過適當提高CO2濃度,促進CO2和Rubisco的活性位點結合,進而提高光合作用,增加作物產量。(3)當CO2和O2分壓比降低時,暗反應減慢,NADPH的消耗速率減慢,光反應產生的NADPH會積累,導致H2O光解產生的電子與O2結合產生自由基對膜結構造成傷害。光呼吸產生的C3和CO2可加快暗反應的進行,促進水光解產生的電子與NADP+結合,減少與O2結合(產生自由基),從而避免其對葉綠體結構造成傷害。(4)從能量的角度來看,光呼吸不產生ATP,細胞呼吸產生ATP;從反應條件(光)的角度來看,光呼吸需要光才能進行,細胞呼吸有光無光均能進行。3.(2024·山西晉中模擬)(15分)圖1是擬南芥進行光合作用的示意圖,PSⅠ(光系統Ⅰ)和PSⅡ(光系統Ⅱ)是由蛋白質和光合色素組成的復合物?；卮鹣铝袉栴}。圖1(1)光反應過程中光能轉換成電能,最終轉換為。若CO2濃度降低,則圖中電子傳遞速率會(填“升高”或“降低”),原因是。

(2)強光條件下,過剩的光能會對PSⅡ復合體造成損傷,導致光合作用強度減弱。遭受強光損傷的擬南芥幼葉細胞中,葉綠素酶(CLH)基因表達量明顯上升,科研人員為研究幼葉應對強光影響的機制,分別測定野生型(WT)、CLH基因缺失的突變型(clh-1)和CLH基因過量表達的突變型(clh-2)擬南芥在強光照射后的生存率,結果如圖2所示。據圖可知,CLH基因可以擬南芥在強光照射后的生存能力。

圖2圖3(3)科研人員研究發(fā)現,擬南芥的H基因突變體在22℃下生長與野生型無差別,而30℃下生長則葉片呈白色。①30℃時,葉片呈白色的原因是葉綠體發(fā)育異常,合成受阻。

②科研人員用特定抗體檢測H蛋白在葉綠體內的分布,結果如圖3所示(各泳道的蛋白質樣量均保持一致),依據實驗結果可以得出的結論是。

③H蛋白是一種熱應激蛋白(溫度升高時表達),調控葉綠體基因編碼的RNA聚合酶的活性。據此推測,H基因突變體在30℃時葉片呈白色的原因是。

答案(1)ATP和NADPH中活躍的化學能降低CO2濃度降低,C3生成量減少,用于還原C3的NADPH消耗量減少,生產的NADP+減少,接受的e-減少(2)提高(3)葉綠素H蛋白主要分布于類囊體上H基因突變導致H蛋白在30℃時不表達(H蛋白失活),葉綠體中RNA聚合酶活性降低,影響類囊體上與光合色素合成相關的基因轉錄,使光合色素合成受阻解析(1)在光反應的過程中:光能轉換為電能,電能再轉換為活躍的化學能,存儲在ATP和NADPH中,在暗反應過程中,ATP和NADPH中的活躍化學能轉化為穩(wěn)定的化學能存儲在有機物中。分析圖1可知,若CO2濃度降低,C3生成量減少,用于還原C3的NADPH消耗量減少,生產的NADP+減少,接受的e-減少,則圖1中電子傳遞速率會降低。(2)圖2曲線顯示野生型擬南芥(WT)在強光照射時間超過一天后,生存率開始降低;CLH基因缺失的突變型擬南芥(clh-1)在強光照射時間超過一天后,生存率也開始降低,且降低幅度大于野生型擬南芥;CLH基因過量表達的突變型擬南芥(clh-2)在強光照射時間超過一天后,生存率不變,推測CLH基因可以提高擬南芥在強光照射后的生存能力。(3)①在正常情況下,葉片呈綠色是因為葉綠體中含有葉綠素,30℃時,葉片呈白色的原因是葉綠體發(fā)育異常,這是由葉綠素合成受阻所致。②由圖3可知,H蛋白在葉綠體基質中含量低,而在類囊體中含量高,故根據實驗結果可知,H蛋白主要分布于類囊體上。③H蛋白是一種熱應激蛋白(溫度升高時表達),調控葉綠體基因編碼的RNA聚合酶的活性。據此推測,H基因突變體在30℃時葉片呈白色的原因是H基因突變導致H蛋白在30℃時不表達(H蛋白失活),葉綠體中RNA聚合酶活性降低,影響類囊體上光合色素合成相關的基因轉錄,使光合色素合成受阻。4.(2024·山東棗莊二模)(12分)小麥、水稻等大多數植物,在暗反應階段,CO2被C5固定以后形成C3,進而被還原成(CH2O),這類植物稱為C3植物。而玉米、甘蔗等原產在熱帶的植物,CO2中的碳首先轉移到草酰乙酸(C4)中,然后轉移到C3中,這類植物稱為C4植物,其固定CO2的途徑如圖1所示。蘆薈、仙人掌等植物白天氣孔關閉,夜間氣孔開放,這類植物在進化中形成了特殊的固碳途徑,如圖2所示,這類植物稱為CAM植物。(注:PEP羧化酶比RuBP羧化酶對CO2的親和力更強)圖1圖2(1)C4植物的光反應發(fā)生在細胞中。在夏季炎熱干旱的中午,C4植物比C3植物的優(yōu)越性表現為。

(2)CAM植物參與卡爾文循環(huán)的CO2直接來源于過程,夜晚其葉肉細胞能產生ATP的場所是。

(3)蝴蝶蘭因花色艷麗、花姿優(yōu)美、開花期長,一直以來深受愛花者的青睞。有人想在室內大量培養(yǎng)蝴蝶蘭,又擔心植物多,在夜晚會釋放大量的CO2不利于健康。請你根據圖1、圖2的固碳途徑,利用CO2傳感器,設計實驗探究蝴蝶蘭是否屬于CAM植物。實驗思路:。

實驗結果和結論:。

答案(1)葉肉夏季炎熱干旱的中午,植物氣孔大量關閉,使得空氣中的CO2不易進入細胞,細胞內CO2濃度較低,而C4植物的PEP羧化酶比RuBP羧化酶對CO2的親和力更強,可以利用低濃度的CO2進行光合作用(2)蘋果酸分解和細胞呼吸(有氧呼吸)細胞質基質和線粒體(3)在密閉裝置內種植蝴蝶蘭,利用CO2傳感器測定其白天和夜晚CO2含量變化的差異若密閉容器內白天CO2含量不變,晚上CO2含量下降,則為CAM植物;若白天CO2含量下降,晚上CO2含量增多,則不是CAM植物解析(1)結合圖1可知,葉肉細胞的葉綠體中有類囊體沒有RuBP羧化酶,因此可以進行光反應,不能進行暗反應;C4植物的PEP羧化酶活性較強,對CO2的親和力很大,這種酶就起一個“二氧化碳泵”的作用,把外界CO2“壓”進維管束鞘薄壁細胞中去,增加維管束鞘薄壁細胞內的CO2濃度。所以,在炎熱干旱環(huán)境中,葉片關閉氣孔以減少水分的喪失,導致葉片中CO2濃度大大下降,因此在這樣的環(huán)境中,C4植物在較低CO2濃度時光合速率高于C3植物。(2)結合圖2可知,CAM植物參與卡爾文循環(huán)的CO2直接來源于呼吸過程(有氧呼吸)釋放和蘋果酸分解;夜晚其葉肉細胞能產生ATP的過程是細胞呼吸,場所是細胞質基質和線粒體。(3)CAM植物白天氣孔關閉,夜間氣孔開放,因此要設計實驗探究蝴蝶蘭是否屬于CAM植物,可從密閉容器內白天和晚上CO2的濃度變化可知,將蝴蝶蘭培養(yǎng)在透明的密閉容器內,置于自然環(huán)境中,若白天CO2含量不變,晚上CO2含量下降,則為CAM植物;若白天CO2含量下降,晚上CO2含量增多,則不是CAM植物。5.(2024·河南模擬)(16分)光系統Ⅰ和光系統Ⅱ是植物光合作用的捕光復合物、放氧復合物和電子傳遞復合物等。藻藍蛋白是海洋藻類中吸收光能的一類蛋白質,能吸收550~650nm內不同波長的光,影響光合作用的效率。為研究藻藍蛋白的功能,研究人員以缺失細胞壁的萊茵衣藻突變體(cc849)、基于cc849制備的高表達藻藍蛋白FACHB314的轉基因萊茵衣藻藻株(Cr-PC)和高表達藻藍蛋白FACHB314及FACHB314合成酶的萊茵衣藻藻株(Cr-PCHP)為材料,研究相關光合參數,結果如圖1和圖2所示?；卮鹣铝袉栴}。圖1圖2(1)萊茵衣藻屬于單細胞真核生物。光系統Ⅰ和光系統Ⅱ分布在葉綠體的上,捕光復合物中的葉綠素主要吸收可見光中的。不能用低滲溶液培養(yǎng)cc849藻株,原因是。

(2)結合實驗結果分析,藻藍蛋白FACHB314吸收的光(填“能”或“不能”)輸入光合作用系統,判斷依據是。

(3)檢測以上三種萊茵衣藻的生長曲線和干重(有機干物質量),結果如圖3和圖4所示。圖3圖4在培養(yǎng)過程中,檢測培養(yǎng)液中萊茵衣藻的細胞數量時,可采用的方法是。重組藻藍蛋白FACHB314的表達對萊茵衣藻生長和有機物的積累具有作用,基于上述研究,原因是。

答案(1)類囊體薄膜紅光和藍紫光cc849藻株的細胞壁缺失,在低滲溶液中會吸水漲破(2)能Cr-PC和Cr-PCHP藻株均高表達藻藍蛋白FACHB314,兩者的光系統Ⅰ和光系統Ⅱ的電子傳遞速率均高于cc849藻株(3)抽樣檢測法(或顯微鏡直接計數法)促進藻藍蛋白FACHB314能提高光系統的電子傳遞速率,提高光合速率,增加有機物的積累量解析(1)萊茵衣藻屬于單細胞真核生物。光系統Ⅰ和光系統Ⅱ參與光反應,存在于萊茵衣藻葉綠體的類囊體薄膜上。葉綠素主要吸收可見光中的紅光和藍紫光。cc849藻株的細胞壁缺失,在低滲溶液中容易吸水漲破,因而不能用低滲溶液培養(yǎng)cc849藻株。(2)根據實驗結果,Cr-PC和Cr-PCHP藻株均高表達藻藍蛋白FACHB314,二者的光系統Ⅰ和光系統Ⅱ的電子傳遞速率均高于cc849藻株,說明藻藍蛋白FACHB314吸收的光能輸入光合作用系統,從而能提高光合速率。(3)在培養(yǎng)過程中,檢測培養(yǎng)液中萊茵衣藻的細胞數量時,可采用抽樣檢測法。根據實驗結果,Cr-PC和Cr-PCHP藻株均高表達藻藍蛋白FACHB314,其細胞密度和干重均大于cc849藻株,說明重組藻藍蛋白的表達對萊茵衣藻生長和有機物的積累具有促進作用,原因是藻藍蛋白吸收光能,提高了光系統的電子傳遞速率,提高了光合速率。6.(2024·廣東韶關二模)(14分)研究人員發(fā)現大豆細胞中GmPLP1(一種光受體蛋白)的表達量在強光下顯著下降。據此,他們作出GmPLP1參與強光脅迫響應的假設。為驗證該假設,他們選用WT(野生型)、GmPLP1-ox(GmPLP1過表達)和GmPLP1-i(GmPLP1低表達)轉基因大豆幼苗為材料進行相關實驗,結果如圖1所示。請回答下列問題。圖1(1)強光脅迫時,過剩的光能會對光反應關鍵蛋白復合體(PSⅡ)造成損傷,并產生活性氧(影響PSⅡ的修復),進而影響和ATP的供應,導致暗反應中(填生理過程)減弱,生成的有機物減少,致使植物減產。

(2)圖1中,光照強度大于1500μmol/(m2·s)時,隨著光照強度的增加,三組實驗大豆幼苗的凈光合速率均增加緩慢,分析其原因可能是(試從暗反應角度答出2點)。該實驗結果表明GmPLP1參與強光脅迫響應,判斷依據是。

(3)研究小組在進一步的研究中發(fā)現,強光會誘導蛋白質GmVTC2b的表達。為探究GmVTC2b是否參與大豆對強光脅迫的響應,他們測量了弱光和強光下WT(野生型)和GmVTC2b-ox(GmVTC2b過表達)轉基因大豆幼苗中抗壞血酸(可清除活性氧)的含量,結果如圖2所示。圖2依據結果可推出在強光脅迫下GmVTC2b增強了大豆幼苗對強光脅迫的耐受性(生物對強光脅迫的忍耐程度),其原理是。

(4)經進一步的研究,研究人員發(fā)現GmPLP1通過抑制GmVTC2b的功能,減弱大豆幼苗對強光脅迫的耐受性。若在第(3)小題實驗的基礎上增設一個實驗組進行驗證,該實驗組的選材為的轉基因大豆幼苗(提示:可通過轉基因技術得到相應基因過表達和低表達的植物)。根據以上信息,試提出一個可提高大豆對強光脅迫的耐受性,從而達到增產目的的思路:(答出1點即可)。

答案(1)NADPHC3的還原(2)受胞間CO2濃度的限制;受光合作用有關酶的數量(活性)的限制;受溫度的影響一定范圍內,光照較強時,與WT相比,GmPLP1的表達量增加會抑制大豆幼苗的光合作用,GmPLP1的表達量減少會促進大豆幼苗的光合作用(3)GmVTC2b通過增加抗壞血酸含量進而提高大豆清除活性氧的能力,從而增加植株對強光脅迫的耐受性(4)GmVTC2b過表達和GmPLP1過表達(或GmVTC2b過表達和GmPLP1低表達)抑制大豆細胞中GmPLP1的表達;促進大豆細胞中GmVTC2b的表達;增加大豆細胞中抗壞血酸的含量解析(1)強光脅迫時,過剩的光能會對光反應關鍵蛋白復合體(PSⅡ)造成損傷,光反應減弱,光反應產生的ATP和NADPH減少,而暗反應階段中C3的還原需要光反應提供ATP和NADPH,因此會導致暗反應中C3的還原減弱,生成的有機物減少,致使植物減產。(2)由于胞間CO2濃度的限制,二氧化碳吸收速率有限,光合作用有關酶的數量(活性)的限制以及溫度的影響等,導致光照強度大于1500μmol/(m2·s)時,隨著光照強度的增加,三組實驗大豆幼苗的凈光合速率均增加緩慢。由圖1可知一定范圍內,光照較強時,與WT相比,GmPLP1的表達量增加(GmPLP1-ox組)會抑制大豆幼苗的光合作用,GmPLP1的表達量減少(GmPLP1-i組)會促進大豆幼苗的光合作用,該結果表明GmPLP1參與強光脅迫響應。(3)由圖2可知,GmVTC2b通過增加抗壞血酸含量進而提高大豆清除活性氧的能力,從而增加植株對強光脅迫的耐受性,因此在強光脅迫下GmVTC2b增強了大豆幼苗對強光脅迫的耐受性(生物對強光脅迫的忍耐程度)。(4)為了驗證GmPLP1通過抑制GmVTC2b的功能,減弱大豆幼苗對強光脅迫的耐受性,因此可通過設置GmVTC2b過表達和GmPLP1過表達(或GmVTC2b過表達和GmPLP1低表達)的轉基因大豆幼苗來進行實驗。根據以上信息,可通過抑制大豆細胞中GmPLP1的表達,促進大豆細胞中GmVTC2b的表達,增加大豆細胞中抗壞血酸的含量等方法,提高大豆對強光脅迫的耐受性,達到增產的目的。2.遺傳推理與實驗設計(分值:63分)學生用書P249

1.(2024·貴州二模)(12分)玉米粒色有紫色粒和白色粒兩種表型,選取純種的紫色粒玉米植株與白色粒玉米植株為親本,雜交得F1,均為紫色粒,F1自交得到F2,F2中表型及比例為紫色?！冒咨?9∶7。同學們對此提出了兩種觀點。觀點一:玉米的粒色受兩對獨立遺傳的等位基因A/a、B/b控制,A和B同時存在表現為紫色粒,其余為白色粒。觀點二:玉米的粒色受一對等位基因A/a控制,但含某種基因的部分花粉不育,導致F2的性狀分離比偏離3∶1?；卮鹣铝袉栴}。(1)依據觀點一,可推測親本的基因型是,F2中紫色粒的基因型有種,F2白色粒中純合子的比例是。

(2)依據觀點二,可推測F1產生的含(填“A”或“a”)基因的部分花粉不育。

(3)為驗證兩種觀點,以親本中的白色粒植株和F1植株為實驗材料進行測交,F1植株應為(填“父本”或“母本”),若子代出現的表型及比例是,則觀點一成立;若子代出現的表型及比例是,則觀點二成立。

答案(1)AABB和aabb43/7(2)A(3)父本紫色?！冒咨?1∶3紫色粒∶白色粒=1∶7解析(1)依據觀點一,玉米的粒色受兩對獨立遺傳的等位基因A/a、B/b控制,由此可知控制玉米的粒色的兩對基因遵循自由組合定律,A和B同時存在表現為紫色粒,其余為白色粒,用純種的紫色粒玉米植株與白色粒玉米植株為親本,雜交得F1,均為紫色粒,F1自交得到F2,F2中表型及比例為紫色?！冒咨?9∶7,由此可知,F1的基因型為AaBb,親本的基因型為AABB和aabb;F2中紫色粒的基因型有4種(AABB、AaBB、AABb、AaBb),F2白色粒中純合子的比例是3/7(1/7AAbb、1/7aaBB、1/7aabb)。(2)依據觀點二,純種的紫色粒玉米植株與白色粒玉米植株為親本,雜交得F1,均為紫色粒,F1自交得到F2,F2中表型及比例為紫色?！冒咨?9∶7;由此可知,紫色粒為顯性性狀,F1的基因型為Aa,F1產生的卵細胞的基因型及其比例為A∶a=1∶1,設F1產生的花粉中基因型為a的概率為x,而F2白色粒aa的概率為7/16,則1/2×x=7/16,則x=7/8,由此可知,F1產生的花粉的基因型及其比例為A∶a=1∶7,則導致F2的性狀分離比偏離3∶1,是因為F1產生的含A基因的部分花粉不育。(3)為驗證兩種觀點,以親本中的白色粒植株和F1植株為實驗材料進行測交,F1植株應為父本,若子代出現的表型及比例是紫色?！冒咨?1∶3,則觀點一成立;若子代出現的表型及比例是紫色?！冒咨?1∶7,則觀點二成立。2.(2024·海南儋州一模)(15分)家兔的毛色有野鼠色、黑色和褐色之分,受常染色體上兩對等位基因共同控制。D、d為控制顏色的基因,D基因控制黑色,d基因控制褐色;E、e為控制顏色分布的基因,E基因控制顏色分布不均勻,體色均為野鼠色,e基因控制顏色分布均勻,體色表現為相應顏色。研究人員利用不同毛色的純種家兔進行了雜交實驗,結果如下圖?；卮鹣铝袉栴}。(1)基因D、d和E、e的遺傳遵循定律,野鼠色兔的基因型有種。

(2)實驗一中,F1野鼠色兔的基因型為,F2野鼠色兔與褐色兔雜交,其后代表型及比例為。

(3)實驗二中,F2野鼠色兔中性狀能穩(wěn)定遺傳的個體占。若實驗一F2中一只野鼠色雄兔和實驗二F2中一只野鼠色雌兔雜交,后代中為野鼠色兔的概率為。

(4)研究發(fā)現,在實驗二F2黑色兔群體中偶然出現一只灰色可育突變雄兔,經檢測,其基因型為DdeeGg,G基因會影響D和d的表達,導致家兔黑色或褐色淡化為灰色或黃色。為探究D、d和G、g在染色體上的位置關系,科研人員讓該雄兔與多只褐色雌兔雜交,觀察并統計后代的表型及比例。①若后代黑色兔、灰色兔、黃色兔和褐色兔的數量比接近1∶1∶1∶1,則兩對基因位于。

②若后代黑色兔與黃色兔數量比接近1∶1,請在圖中標注該突變雄兔細胞中D、d和G、g在染色體上的位置關系(不考慮互換)。答案(1)基因的自由組合6(2)DDEe野鼠色兔∶黑色兔=2∶1(3)1/38/9(4)①兩對同源染色體上②解析(1)實驗二中,野鼠色兔隨機交配后F2中性狀分離比為12∶3∶1,是9∶3∶3∶1的變式,說明基因D、d和E、e的遺傳遵循基因的自由組合定律,野鼠色兔的基因型有DDEE、DDEe、DdEe、DdEE、ddEE、ddEe共6種。(2)分析題意可知:野鼠色兔基因型為D_E_和ddE_,黑色兔基因型為D_ee,褐色兔基因型為ddee,實驗一中,野鼠色兔與黑色兔雜交,子一代野鼠色兔隨機交配,F2中野鼠色兔∶黑色兔=3∶1,故實驗一中,F1野鼠色兔的基因型為DDEe,F2野鼠色兔(1/3DDEE、2/3DDEe)與褐色兔(ddee)雜交,F2野鼠色兔所產生的配子為2/3DE、1/3De,故子代基因型為2/3DdEe、1/3Ddee,即其后代表型及比例為野鼠色兔∶黑色兔=2∶1。(3)實驗二中,F1野鼠色兔的基因型為DdEe,F2野鼠色兔中(1DDEE、2DDEe、4DdEe、2DdEE、1ddEE、2ddEe)性狀能穩(wěn)定遺傳的個體(1DDEE、2DdEE、1ddEE)占1/3。若實驗一F2中一只野鼠色雄兔(1/3DDEE、2/3DDEe)和實驗二F2中一只野鼠色雌兔(1DDEE、2DDEe、4DdEe、2DdEE、1ddEE、2ddEe)雜交,后代中野鼠色兔基因型為E___,故可以只考慮E、e這對等位基因,實驗一F2中一只野鼠色雄兔(1/3EE、2/3Ee)和實驗二F2中一只野鼠色雌兔(1/3EE、2/3Ee)雜交,后代中ee的概率為2/3×2/3×1/4=1/9,故后代中為野鼠色兔的概率為1—1/9=8/9。(4)科研人員讓該雄兔(DdeeGg)與多只褐色雌兔(ddeegg)雜交。①若后代黑色兔、灰色兔、黃色兔和褐色兔的數量比接近1∶1∶1∶1,說明子代有4種基因型,即該雄兔(DdeeGg)產生了4種配子,則兩對基因位于兩對同源染色體上。②若后代黑色兔與黃色兔(有G的存在)數量比接近1∶1,則說明D與g位于1條染色體上,d與G位于1條染色體上,該突變雄兔細胞中D、d和G、g在染色體上的位置關系為:。3.(2024·黑龍江大慶三模)(12分)二倍體植物噴瓜的性別受基因G/g+/g控制,G(雄株)、g+(兩性株或雌雄同株)和g(雌株)互為等位基因。該植物花冠形狀有輪狀和闊鐘狀兩種表型,由另一對基因B/b控制?，F有闊鐘狀雄株和輪狀雌株雜交,F1的表型及比例為輪狀雄株∶輪狀兩性株∶闊鐘狀雄株∶闊鐘狀兩性株=1∶1∶1∶1?；卮鹣铝袉栴}。(1)基因G/g+/g之間的顯隱性關系為(顯性對隱性用“>”表示),G/g+/g在遺傳中遵循定律。

(2)據題中遺傳現象分析,能否確定輪狀和闊鐘狀的顯隱性關系,選擇回答Ⅰ或Ⅱ。Ⅰ、若能,則顯性性狀為。

Ⅱ、若不能,從F1中選擇材料設計遺傳實驗加以確定,最簡便的方案是。

(3)若花冠輪狀對闊鐘狀為顯性,則雄性親本的基因型為。現在其F1中發(fā)現一基因型為BBb的變異雄株,推測其形成原因是母本在產生配子的過程中發(fā)生了染色體結構變異中的重復或染色體未分離導致的染色體數目變異。為確定變異來源,可選擇花冠表型為的正常雌株與該變異雄株雜交(注:若該變異雄株為染色體未分離導致的,則B、B、b位于3條同源染色體上,在減數分裂時,3條同源染色體中任意配對的兩條彼此分離,另一條隨機移向細胞一極;上述兩種變異對配子的形成及活力無影響),觀察并統計其子代的表型及數量比。

①若子代中輪狀植株∶闊鐘狀植株=,則該變異為染色體結構變異中的重復;

②若子代中輪狀植株∶闊鐘狀植株=,則該變異為染色體未分離導致的染色體數目變異。

答案(1)G>g+>g分離(2)Ⅱ、取花冠輪狀和闊鐘狀兩性株分別自交,觀察子代花冠表型是否發(fā)生性狀分離(觀察并統計子代表型及比例)(3)bbGg+闊鐘狀1∶15∶1解析(1)由題意可知,雄株與雌株雜交后,F1雄株與兩性株的比例為1∶1,可推出親本雄株為Gg+,雌株為gg,F1中雄株為Gg,兩性株為g+g,說明基因G/g+/g之間的顯隱性關系為G>g+>g;G/g+/g互為等位基因,在遺傳中遵循基因的分離定律。(2)由題意可知,親本花冠形狀屬于測交類型(性狀比例為1∶1),即Bb×bb,不能確定二者的顯隱性關系;針對植物而言,確定基因型最簡便的方案是自交,故可選擇雌雄同株輪狀和闊鐘狀分別自交,觀察子代花冠表型及比例,子代出現性狀分離的親本為顯性性狀。(3)由(1)可知,若花冠輪狀對闊鐘狀為顯性,則雜交中雄性親本闊鐘狀雄株的基因型為bbGg+;由題意可知,F1該雄株基因型為BBbGg,可通過測交手段進行檢測,即選擇雌株基因型為bbgg,表型為闊鐘狀。只分析花冠表型,若發(fā)生染色體重復,則該雄株(BBb)可產生的配子的基因型及比例為BB∶b=1∶1,其測交子代中輪狀植株∶闊鐘狀植株=1∶1;若發(fā)生染色體未正常分離,則該雄株(BBb)可產生的配子的基因型及比例為B∶BB∶Bb∶bb=2∶1∶2∶1,其測交子代中輪狀植株∶闊鐘狀植株=5∶1。4.(2024·河北石家莊模擬)(14分)鵪鶉(2N=78)性別決定方式是ZW型,已知鵪鶉羽毛有栗色、黃色和白色,受B/b和T/t兩對獨立遺傳的等位基因控制。已知T基因存在的情況下,B、b基因分別控制栗色和黃色;T基因不存在時,鵪鶉羽色為白色。某農場引進了一批3種羽色的純種性成熟的雌、雄鵪鶉,研究人員用引進的鵪鶉進行了如下雜交實驗。雜交實驗Ⅰ,黃色(♀)×白色(♂)→F1雌雄鵪鶉均為栗色雜交實驗Ⅱ,黃色(♂)×白色(♀)→F1雄鵪鶉全部表現為栗色,雌鵪鶉全部表現為黃色回答下列問題。(1)鵪鶉的初級精母細胞可形成個四分體;鵪鶉的T/t基因位于(填“常”“Z”或“W”)染色體上(不考慮Z、W染色體的同源區(qū)段),原因是。

(2)雄鵪鶉的出肉率高且肌肉中含脂肪少。某農場設想通過羽毛顏色區(qū)分雛鵪鶉的性別,在幼年階段就對雌、雄鵪鶉進行分別飼養(yǎng),以獲取更大的經濟價值。為此,農場技術員甲利用少量鵪鶉進行上面的雜交試驗,雜交實驗Ⅰ的黃色親本的基因型是,若讓雜交實驗Ⅱ的子代進行交配,生出栗色鵪鶉的比例約為。

(3)技術員乙對技術員甲的做法提出了質疑,認為上述雜交實驗Ⅱ并不能完全實現農場設想。技術員乙提出質疑的依據是。為了實現在幼年階段即可對雌、雄鵪鶉進行區(qū)分的設想,請你為該農場提供一種可行的雜交方案,要求寫出雜交組合并預期后代情況。

雜交方案:;

預期后代情況:。

答案(1)39常不論正交還是反交,子代雌雄羽毛表現為有色(黃色和栗色),與性別無關(2)TTZbW3/8(3)群體中白色鵪鶉的基因型不確定。若選用的白色鵪鶉基因型為ttZBW,則能夠成功通過羽色區(qū)分性別;若選用的白色雌鵪鶉的基因型為ttZbW,則因后代均為黃色,導致失敗