【高考】三年(2017-2019)高考真题生物分项汇编:专题03光合作用与细胞呼吸
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三年(2017-2019)高考真题生物分项汇编:专题03光合作用与细胞呼吸
专题03 光合作用与细胞呼吸
1
.(
2019
全国卷Ⅰ·
3
)将一株质量为
20
g
的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中,一段
时间后植株达到
40
g
,其增加的质量来自于
A
.水、矿质元素和空气
B
.光、矿质元素和水
C
.水、矿质元素和土壤
D
.光、矿质元素和空气
【答案】
A
【解析】黄瓜幼苗
可以吸收水,增加鲜重;也可以从土壤中吸收矿质元素,合成相关的
化合物。也可以利用大气中二氧化碳
进行光合作用制造有机物增加细胞干重。植物光合
作用将光能转化成了有机物中的化学能,并没有增加黄
瓜幼苗的质量,故黄瓜幼苗在光
照下增加的质量来自于水、矿质元素、空气。综上所述,
BCD
不符合题意,
A
符合题意。
故选
A
。
2
.(2019全国卷II·2)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的
无氧呼吸
有关。下列叙述正确的是
A
.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖
B
.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来
C
.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成
ATP
D
.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
【答案】
B
【解析】马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,无葡萄糖,
A错误;马铃薯块茎细胞无氧
呼吸的第一阶段,葡萄糖被分解成丙酮酸,丙酮酸在第二阶段转化成乳酸
,
B
正确;马
C
错误;铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸属于无氧呼吸的第一
阶段,会生成少量
ATP
,
马铃薯块茎储存时,氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸,酸味
会减少,
D
错误。
3.(2019全国卷III·4)若将n粒玉米种子置
于黑暗中使其萌发,得到n株黄化苗。那么,
与萌发前的这n粒干种子相比,这些黄化苗的有机物总量和
呼吸强度表现为
A
.有机物总量减少,呼吸强度增强
B
.有机物总量增加,呼吸强度增强
C
.有机物总量减少,呼吸强度减弱
D
.有机物总量增加,呼吸强度减弱
【答案】
A
【解析
】根据题意分析,种子萌发时,吸水膨胀,种皮变软,呼吸作用逐渐增强,将储
藏在子叶
或胚乳中的营养物质逐步分解,转化为可以被细胞吸收利用的物质,所以种子
萌发过程中,呼吸作用强度
增加,而有机物因呼吸作用消耗而总量不断减少。综上所述,
BCD
不符合题意,
A<
br>符合题意。故选
A
。
4.(2019天津卷·2)下列过程需ATP水解提供能量的是
A.唾液淀粉酶水解淀粉
B.生长素的极性运输
C.光反应阶段中水在光下分解
D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段
【答案】
B
【解析】唾液淀粉酶水解淀粉
,形成麦芽糖,不消耗能量,
A
错误;生长素的极性运输
是以主动运输的方式,在幼嫩
组织中从形态学上端运到形态学下端,需要
ATP
提供能量,
B
正确;光反应
阶段中水在光下分解,需要光能,不需要
ATP
功能,
C
错误;乳酸菌无
氧呼吸的第二阶段是丙酮酸变成乳酸,不需要
ATP
供能,
D
错误。因此,本题答案选
B
。
5
.(
2019
江苏卷·17
)如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果,样品分别为新鲜菠菜
叶和一种蓝藻经液
氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是
A
.研磨时加入
CaCO
3
过量会破坏叶绿素
B
.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C
.在敞开的烧杯中进行层析时,需通风操作
D
.实验验证了该种蓝藻没有叶绿素
b
【答案】
D
【解
析】绿色植物的叶绿体中含有四种色素,纸层析后,形成的色素带从上到下依次是:
胡萝卜素(橙黄色)
、叶黄素(黄色)、叶绿素
a
(蓝绿色)、叶绿素
b
黄绿色。由图
可
知,菠菜含有四种色素,蓝藻(原核生物)只含有叶绿素
a
和胡萝卜素。研磨时加入
碳
酸钙是为了保护叶绿素,
A
错误;层析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成,也可以
用
92
号汽油代替,
B
错误;层析时,为了防止层析液挥发,需要用培养皿盖住
小烧杯,
C
错误;由图可知,蓝藻只有两条色素带,不含有叶绿色
b
,
D
正确,故选
D
。
6
.(
20
19
浙江
4
月选考·
15
)将豌豆根部组织浸在溶液中达到离子平衡
后,测得有关数据
如下表:
下列叙述正确的是
A
.溶液通氧状况与根细胞吸收
Mg
2+
的量无关
B
.若不断提高温度,根细胞吸收
H
2
PO
4
-
的量会不断增加
C
.若溶液缺氧,根细胞厌氧呼吸产生乳酸会抑制
NO3
-
的吸收
D
.细胞呼吸电子传递链阶段产生的大量
ATP
可为吸收离子供能
【答案】
D
2+--
【解析】分析表格数据可知,豌豆根部组织细胞内的<
br>Mg
、
H
2
PO
4
和
NO
3
的浓度均高
于外部溶液,故三种离子进入细胞的方式均为主动转运,主动转运消耗
ATP,并且需
要借助载体蛋白。溶液通氧状况会影响根细胞的需氧呼吸,影响
ATP
的
合成,进而影
2+
响吸收的
Mg
的量,
A
选项错误;不断提
高温度,根细胞中需氧呼吸的酶的活性可能
-
会受到抑制,影响需氧呼吸合成
ATP<
br>,进而影响根细胞吸收
H
2
PO
4
的量可能减少,
B
选项错误;若溶液缺氧,豌豆根细胞厌氧呼吸为酒精发酵,会产生乙醇和二氧化碳,
C
选项错误;细胞呼吸的电子传递链过程是
[H]
和氧气结合生成水,并产生大量
ATP
的过
程,可为吸收离子功能,
D
选项正确。
7
.
(
2019
浙江
4
月选考·
27
)生物利用的能源物质主要
是糖类和油脂,油脂的氧原子含量
较糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生
CO<
br>2
的摩尔数与消耗
O
2
的摩尔
数的比值来大致推测细胞呼吸底
物的种类。下列叙述错误的是
A
.将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中,上述比值低于
1
B
.严重的糖尿病患者与其正常时相比,上述比值会降低
C
.富含油脂的种子在萌发初期,上述比值低于
1
D
.某动物以草为食,推测上述比值接近
1
【答案】
A
【解析】果蔬中利用的能源物质为糖类,储藏于充满氮气的密闭容器中,产生
CO
2
的
摩尔数与消耗
O
2
的摩尔数的比值应当等于
1
,
A
选项错误;严重的糖尿病患者利用的
葡萄糖会减少,产生
CO
2
的摩
尔数与消耗
O
2
的摩尔数的比值相比正常时会降低,
B
选
项正确;富含油脂的种子在萌发初期主要利用油脂为能源物质,故产生
CO
2的摩尔数
与消耗
O
2
的摩尔数的比值低于
1
,
C
选项正确;某动物以草为食,则主要的能源物质
为糖类,则产生
CO
2的摩尔数与消耗
O
2
的摩尔数的比值接近
1
,
D
选项正确。故错误
的选项选择
A
。
8
.(
20 18
全国Ⅲ卷·
5
)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是
A
.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B
.食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失
C
.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸
D
.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成
ATP
【答案】
C
【解析】植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸,无氧时可进行无氧呼吸,
A
正确;食物
链上的营养级同化的能量有三个去向:呼吸散失、传递给下一个营养级(除了最高营养
级)和被 分解者分解利用,
B
正确;有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是
CO
2
和
H
2
O
、
CO
2
和酒精,某些组织或器官是乳酸 ,
C
错误;植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程
中都可以合成
ATP< br>,
D
正确。
9
.(
2018
北京卷·3
)光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下,向类囊体悬液中加入
氧化还原指示剂< br>DCIP
,照光后
DCIP
由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中
A
.需要
ATP
提供能量
B
.
DCIP
被氧化
C
.不需要光合色素参与
D
.会产生氧气
【答案】
D
【解析】光反应发生在叶绿体类囊薄膜上,有光时,产生氧气、
NADPH
和
ATP
,
A
错
误;
DCIP
照光后由蓝色逐渐变为无色,是因为
DCIP
被[
H
]还原成无色,
B
错误;光
合作用光反应阶段需要光合色素吸收光能,
C
错误;光合作用光反 应阶段会产生氧气,
D
正确。
10
.(
2018
天津卷·
5
)为探究酵母菌的呼吸方式,在连通
CO
2
和
O
2
传感器的
100 mL
锥形
瓶中,加入
40 mL
活化酵母菌和
60 mL
葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。培
养 液中
O
2
和
CO
2
相对含量变化见下图。有关分析错误的是
A
.
t
1<
br>→t
2
,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B
.
t<
br>3
时,培养液中葡萄糖的消耗速率比
t
1
时快
C<
br>.若降低
10℃
培养,
O
2
相对含量达到稳定所需时间会缩短
D
.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
【答案】
C
【解析】在
t
1
~t
2
时刻
,单位时间内氧气的减少速率越来越慢,说明酵母菌的有氧呼吸
速率不断下降,
A
正确
;
t
3
时刻,培养液中氧气的含量不再发生变化,说明酵母菌基本
不再进行有
氧呼吸,此时主要进行无氧呼吸,
t
1
和
t
3
产生
CO
2
的速率相同,所以单位时
间内产生相同量的
CO
2
,
所以单位时间内无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的
3
倍,因
此
t
3
时,溶液中消耗葡萄糖的速率比
t
1
时快,
B
正确;图示所
给温度是最适温度,此时
酶的活性最高,反应速率最快,因此若降低温度,氧气相对含量达到稳定时所需
要的时
间会变长,
C
错误;据图可知,酵母菌进行了无氧呼吸,无氧呼吸过程会产生酒
精,酒
精与酸性重铬酸钾溶液反应后变成灰绿色,
D
正确。
11<
br>.(
2018
江苏卷·
18
)如图为某一植物在不同实验条件下测得的
净光合速率,下列假设条
件中能使图中结果成立的是
A
.横坐标
是
CO
2
浓度,甲表示较高温度,乙表示较低温度
B
.横
坐标是温度,甲表示较高
CO
2
浓度,乙表示较低
CO
2
浓
度
C
.横坐标是光波长,甲表示较高温度,乙表示较低温度
D<
br>.横坐标是光照强度,甲表示较高
CO
2
浓度,乙表示较低
CO
2
浓度
【答案】
D
【解析】若横坐标是
CO
2
浓度,较高温度下,呼吸速率高,较低温度下,呼吸速率低,
所以甲乙与纵坐
标的交点不一样,
A
错误;若横坐标是温度,则随着温度的升高光合速
率与呼吸速率都
会表现为先升高后降低的趋势,
B
错误;若横坐标是光波长,则净光合
曲线的变化趋势
为先升高后降低,与图中甲乙曲线变化不符,
C
错误;若横坐标是光照
强度,较高浓度
的二氧化碳有利于光合作用的进行,因此甲表示较高
CO
2
浓度,乙表
示较低
CO
2
浓度,
D
正确。
12
.(
2018
浙江卷·
26
)各取未转基因的水稻(
W
)和转
Z
基因的水稻(
T
)数株,分组后
分别喷施蒸馏水、寡霉素和
NaH
SO
3
,
24 h
后进行干旱胁迫处理(胁迫指对植物生长和
发育不
利的环境因素),测得未胁迫和胁迫
8 h
时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑
制光
合作用和细胞呼吸中
ATP
合成酶的活性。下列叙述正确的是
A
.寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上[
H
]的传递
B
.寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质
C
.转
Z
基因提高光合作用的效率,且增加寡霉素对光合速率的抑制作用
D
.喷施
NaHSO
3
促进光合作用.且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降
【答案】
D
【解析】已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中
ATP
合成酶的活性。寡霉素在细胞呼
吸过程中抑制线粒体内膜上[
H
]的传递,
A
错误;
ATP
产生于光合作用中的光反应,
寡霉素在光合作用过程中的作用部
位是叶绿体中的类囊体薄膜,
B
错误;对比分析(
W
+
H
2
O
)与(
T
+
H
2
O
)的实验结果可知,
转
Z
基因提高光合作用的效率,对比分析(
W
+寡霉素)与(
T+寡霉素)的实验结果可知,转
Z
基因可以减缓增加寡霉素对光合速
率的抑制作用
,
C
错误;对比分析(
W
+
H
2
O
)、(
W
+寡霉素)与(
W
+
NaHSO
3
)的实
验结果可知,喷施
NaHSO
3
能够促进光合作用,且减缓干旱胁迫引起的光合速率
的下降,
D
正确。
13
.(
2018
海南卷·<
br>4
)高等植物细胞中,下列过程只发生在生物膜上的是
A
.光合作用中的光反应
B
.光合作用中
CO
2
的固定
C
.葡萄糖分解产生丙酮酸
D
.以
DNA
为模板合成
RNA
【答案】
A <
/p>
【解析】高等植物细胞中,光合作用中的光反应只能发生在类囊体薄膜上,
A正确;光
合作用中
CO
2
的固定发生在叶绿体基质中,
B
错误;葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细
胞质基质中,
C
错误;以
DNA为模板合成
RNA
即转录过程,发生在细胞核和叶绿体
基质中,
D
错误。
14.(2017新课标Ⅲ卷·3)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对
不同波长光的
反应(如O
2
的释放)来绘制的。下列叙述错误的是
A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成
B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C.光合作用的作用光谱也可用CO
2
的吸收速率随光波长的变化来表示
D.叶片在640~660 nm波长光下释放O
2
是由叶绿素参与光合作用引起的
【答案】A
【解析】类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,A错误;吸收光谱就是通过不同色素对不同
波长
光的吸收值来绘制的,B正确;光合作用光反应阶段色素对光的吸收会直接影响到暗反
应阶
段对CO
2
的利用,所以光合作用的作用光谱也可用CO
2
的吸收速率随光波
长的变化
来表示,C正确;叶绿素主要吸收红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶片在640~660
nm波长光下释放O
2
是由叶绿素参与光合作用引起的,D正确。
15.(
2017北京卷·2)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此,对该植物生
理特性理解错误
的是
..
A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B.净光合作用的最适温度约为25 ℃
C.在0~25
℃范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D.适合该植物生长的温度范围是10~50
℃
【答案】
D
【解析】由题目所给曲线可以看出,呼吸作用的最适温度约为
53
℃,而光合作用的最
A
正确;适温度约为
30
℃,
净光合速率达到最大值对应的温度(即最适温度)约为
25
℃,
B
正确。在
0~25 ℃范围内,与呼吸速率变化曲线相比,光合速率变化曲线升
高得更快,
说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大,
C
正确
。超过
45 ℃,呼吸作用产
生的二氧化碳多于光合作用消耗的二氧化碳,说明呼吸作用消耗的
有机物多于光合作用
产生的有机物,没有有机物的积累,不适合该植物的生长,
D
错误
。
16.(2017天津卷·6)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,但固定
CO
2
酶
的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO
2<
br>吸收速率。叙述错误的
..
是
A.光照强度低于P时,突变型的光反应强度低于野生型
B.光照强度高于P时,突变型的暗反应强度高于野生型
C.光照强度低于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度
D.光照强度高于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是CO
2
浓度
【答案】D
【解析】突变型水稻叶片叶绿素含量低于野生型,光照强度低于P时,对光照的吸
收能
力低于野生型,则光反应强度低于野生型,A正确;突变型水稻叶片固定CO
2
酶
的活性
显著高于野生型,光照强度高于P时,突变型的CO
2
吸收速率大于野生型,则
暗反应强
度高于野生型,B正确;光照强度低于P时,由于突变型水稻叶片叶绿素含量低,则限
制其光合速率的因素主要是光照强度,C正确;光照强度高于P时,由于突变型水稻叶
片固定CO
2
酶的活性高,则限制其光合速率的因素是除CO
2
浓度外的其他因素,D错误。
17.(2017海南卷·5)关于生物体内能量代谢的叙述,正确的是
A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成
B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化
C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程
D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量
【答案】
C
A
错误。【解析】淀粉是在消化酶的作用下被水解成葡萄糖的,该过程没有
ATP
的生成,人体大脑活动的能量主要来自葡萄糖的有氧氧化,
B
错误。暗反应产生
ATP的过程需要
C
正确。光反应提供的能量,硝化细菌生成有机物的能量来自其将氨还原呈硝酸
的过程,
D
错误。
18.(2017海南卷·7)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是
A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
B.若细胞既不吸收O
2
也不放出CO
2
,说明细胞已停止无氧呼吸
C.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗
D.利用葡萄糖进行有氧呼
吸时,吸收O
2
与释放CO
2
的摩尔数不同
【答案】
C
【解析】与成熟组织细胞相比,分生组织细胞代谢旺盛,呼吸速率快,
A
错误。某些植
物组织细胞无氧呼吸产物为乳酸,产生乳酸的无氧呼吸过程,既不吸收
O
2
也
不放出
CO
2
,
B
错误。降低氧气浓度,有氧呼吸减弱,有机物消耗
减慢,
C
正确。利用葡萄糖进行有
氧呼吸时,吸收
O
2
与释
放
CO
2
的摩尔数相同,
D
错误。
19.(20
17海南卷·8)某染料(氧化型为无色,还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。
某同学将吸胀的小
麦种子平均分成甲、乙两组,并进行染色实验来了解种子的生活力,
结果如表所示。
分组
处理
甲组
种子与染料混合
保温
结果
种子中的胚呈红
色
下列叙述错误的是
A.甲组的胚发生了氧化还原反应
B.呼吸作用产生的NADH使染料变成红色
C.乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞
D.种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果
【答案】
C
【解析】由
题目表格给于信息
“
甲组种子中的胚呈红色
”
可推出甲组种子中的染料被还原
(发生了氧化还原反应),还原剂为
NADH
,
AB
正确。乙组细胞
已被杀死,细胞膜失
去了选择透过性,
C
错误。胚细胞呼吸作用的强弱会影响
NADH
的产生进而影响染色效
果,
D
正确。
20.(2
017海南卷·10)将叶绿体悬浮液置于阳光下,一段时间后发现有氧气放出。下列相
关说法正确的是
A.离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气
B.若将叶绿体置于红光下,则不会有氧气产生
C.若将叶绿体置于蓝紫光下,则不会有氧气产生
D.水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量
【答案】
A
乙组
种子煮沸后与染料混合
保温
种子中的胚未呈红色
【解析】
光合作用的场所是叶绿体,离体的叶绿体在自然光下通过光反应能将水分解产
生氧气,
A
正确。叶绿体中的色素既能吸收红光,也能吸收蓝紫光,
BC
错误。水在叶
绿体中分
解产生氧气不仅不需要
ATP
提供能量,还能产生
ATP
,
D
错误。
21.(2019全国卷Ⅰ·29)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水
进行干旱处理,
该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小
,
回答下列问题。
(1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力_______________________。
(2)与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会____________________
___,
出现这种变化的主要原因是_______________________。
(
3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起
的。请以该种植物
的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证
这一结论。要求简要写出实验思路
和预期结果。
【答案】(
1
)增强
(2)降低
气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO
2
减少
(3)取ABA缺失突变体植株在
正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔
开度,预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA
处理,另一
组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度,预期结果是
ABA处理组气孔开度减小,对照组
气孔开度不变。
【解析】(
1
)经干旱处理后,根细胞的溶质浓度增大,渗透压增大
,对水分子吸引力
增大,植物根细胞的吸水能力增强。(
2
)据题干条件可知干旱处理
后该植物的叶片气
孔开度减小,导致叶片细胞吸收
CO
2
减少,暗反应减弱,
因此光合速率会下降。(
3
)
根据题意分析可知,实验目的为验证干旱条件下气孔开度
减小不是由缺水直接引起的,
而是由
ABA
引起的,故实验应分为两部分:①证明干旱
条件下植物气孔开度变化不是
缺水引起的;②证明干旱条件下植物气孔开度减小是
ABA
引起的。该实验材料为
ABA
缺失突变体植株(不能合成
ABA
),自变量
应分别为①正常条件和缺水环境、②植物
体中
ABA
的有无,因变量均为气孔开度变化
,据此设计实验。①取
ABA
缺失突变体
植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理
后,再测定气孔开度,预期结果是干旱处
理前后气孔开度不变。可说明缺水环境不影响
ABA<
br>缺失突变体植株气孔开度变化,即
干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起。②将上述干旱处理
的
ABA
缺失突变体
植株分成两组,在干旱条件下,一组进行
ABA
处理,另一组作为对照组,一段时间后,
分别测定两组的气孔开度,预期结果是
ABA
处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不
变。可说明干旱条件下植物气孔开度减小是
ABA引起的。
22.(2019北京卷·31)光合作用是地球上最重要的化学反应,发生在
高等植物、藻类和
光合细菌中。
(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于
光反应吸收的____________,在碳(暗)
反应中,RuBP羧化酶(R酶)催化CO
2
与RuBP(C
5
)结合,生成2分子C
3
,影响该
反
应的外部因素,除光照条件外还包括_________________________(写出两个);内部因素包括_____________(写出两个)。
(2)R酶由8个大亚基蛋白(L)和
8个小亚基蛋白(S)组成。高等植物细胞中L由叶绿
体基因编码并在叶绿体中合成,S由细胞核基因编
码并在___________中由核糖体
合成后进入叶绿体,在叶绿体的___________中与
L组装成有功能的酶。
(3)研究发现,原核生物蓝藻(蓝细菌)R酶的活性高于高等植物,有人设想
通过基因
工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物,以提高后者的光合作用效率。研究
人
员将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,同时去除甲的L基因。
转基因植株能够存
活并生长。检测结果表明,转基因植株中的R酶活性高于未转基
因的正常植株。
①由上述实验
能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推
测?请说明理由。
②基于上述实验,下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括____________。
a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质
b.蓝藻与甲都以R酶催化CO
2
的固定
c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成
d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同
【答案】(
1
)光能
温度、
CO
2
浓度
R
酶活性、
R
酶含量、
C
5
含量、
pH
(其中两个)
(
2
)细胞质
基质
(
3
)①不能,转入蓝藻
S
、
L
基因的同时没有去
除甲的
S
基因,无法排除转基因植株
R
酶中的
S
是甲的S
基因的表达产物的可能性。
②
a
、
b
、
c
【解析】(
1
)
地球上生物生命活动所需的能量来自有机物,有机物主要来自植物的光
合作用,光合作用合成有机物需要
光反应吸收光能,转化为
ATP
的化学能,然后
ATP
为暗反应中
C
3
的还原提供能量,合成糖类。在暗反应中,
RuBP
羧化酶
(R
酶
)
催化
CO
2
与
RuBP(C
5
)
结合,生成
2
分子
C
3
,这是光合作用的暗反应的二氧
化碳的固定。暗反应
的进行需要相关酶的催化,二氧化碳做原料,需要光反应提供
[H]
和
ATP
,光反应需要
色素、酶、水、光照等,故影响该反应的外部因素有光照、温
度、
CO
2
浓度、水、无机
盐等;内部因素包括色素含量及种类、酶的含量及
活性等。(
2
)高等植物细胞中
L
由
叶绿体基因编码
并在叶绿体中合成,
S
由细胞核基因通过转录成
mRNA
,
mRNA
进入
细胞质基质,与核糖体结合,合成为
S
蛋
白;因
R
酶是催化
CO
2
与
C
5
结合的,
在叶绿
体基质中进行,故
S
蛋白要进入叶绿体,在叶绿体的基质中与
L
组装成有功能的酶。
(
3
)①据题设条件可知,将蓝藻
S
、
L
基因转入某高等植物
(
甲
)
的叶绿体
DNA
中
,只
去除甲的
L
基因,没有去除甲的
S
基因。因此,转基因植株仍包
含甲植株的
S
基因,
不能排除转基因植株中
R
酶是由蓝藻的
L
蛋白和甲的
S
蛋白共同组成。故由上述实验
不能得出
“
转
基因植株中有活性的
R
酶是由蓝藻的
S
、
L
组装而成
”
的推测。②根据上述
实验,可以看出蓝藻基因能导入到甲的
DNA
中,说
明蓝藻和甲植株都以
DNA
为遗
传物质;蓝藻中
R
酶的活性高于高
等植物,说明两者都以
R
酶催化
CO
2
的固定;由于
蓝藻<
br>S
、
L
基因均转入甲的叶绿体
DNA
中,且去除了甲的
L
基因,结果转基因植株合
成了
R
酶,说明蓝藻
R
酶大亚
基蛋白
L
在甲的叶绿体中合成,以上体现了生物界的统
一性。在蓝藻中
R酶组装是在细胞质基质,甲的叶肉细胞组装
R
酶是在叶绿体基质,
则说明了不同生
物之间具有差异性。因此,选
abc
。
23.(2019江苏卷·28)叶
绿体中催化CO
2
固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核
DNA编码的小亚
基共同组装而成,其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答
下列问题:
(1)合成
酶R时,细胞核DNA编码小亚基的遗传信息__________到RNA上,RNA进入细
胞质基质
后指导多肽链合成;在叶绿体中,参与大亚基肽链合成的RNA中,种类
最多的是__________
。
(2)进行光合作用时,组装完成的酶R需ATP参与激活,光能转化为ATP中的化学能是
在_________上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO
2
固定产生C
3<
br>化合物(C
3
-l),
C
3
-I还原为三碳糖(C
3
-Ⅱ),这一步骤需要__________作为还原剂。在叶绿体中
C
3
-
Ⅱ除了进一步合成淀粉外,还必须合成化合物X以维持卡尔文循环,X为
__________。 (3)作为光合作用的重要成分,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和
物质代谢过
程,与X浓度相关的有__________(填序号)。
①外界环境的CO
2
浓度
的
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C
3
-ll输出速度
④酶R催化X与O
2
结合产生C
2
化合物的强度
(4)光
合作用旺盛时,很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中,
假如以大量可溶性糖的形
式存在,则可能导致叶绿体__________。
【答案】(1)转录 tRNA
(2)类囊体 【H】 C
5
(五碳化合物)
(3)①②③④
(4)吸水涨破
【解析】
分析图示:细胞核中的
DN
A
通过转录形成
RNA
,
RNA
通过核孔出细胞核,进入细胞
质,在核糖体上进行翻译形成小亚基。叶绿体中的
DNA
通过转录形成
RNA
,在叶绿体
中的核糖体上进行翻译形成大亚基。大亚基和小亚基组合形成酶
R
,催化
二氧化碳的固
定形成
C
3
。(
1
)通过分析可知,细胞核<
br>DNA
编码小亚基的遗传信息转录到
RNA
上,
再通过核糖体上的翻译
形成小亚基。叶绿体编码大亚基的
DNA
,经过转录和翻译,形
61
种
tRNA
,成大亚基,在此过程中需要一种
mRNA
,故需要
RNA
种类最多的是
tRNA
。
(
2
)光合作用过程中合成
AT
P
是在叶绿体的类囊体薄膜上完成。活化的酶
R
催化
CO
2
固定产生
C
3
化合物
(C
3
-I)
,
C<
br>3
-I
还原为三碳糖
(C
3
-II)
,需要
[H]
作为还原剂。
C
3
的还原的
产物除了
C
3
-II
还有一分子的
C
5
。(
3
)①外界环境的<
br>CO
2
浓度,直接影响二氧化碳的
固定,间接影响
C
3
的还原,进而影响
C
5
的浓度,故①符合题意;②叶绿体接受的光照
强度,
直接影响光反应产生的
[H]
和
ATP
,间接影响
C
3的还原,进而影响
C
5
的浓度,
故②符合题意;③磷酸根离子浓度,直接
影响
ATP
的合成,间接影响
C
3
的还原以及
C
3
-II
输出速度,进而影响
C
5
的浓度,故③符合题意;④酶
R
催化
X
与
O
2
结合产生
C
2
化合物的强弱;直接影响酶
R
催化二氧化碳的固定,间接影响
C
3
的
还原,进而影响
C
5
的浓度,故④符合题意;故选①②③④。(
4
)
光合作用合成的糖类,如以大量可溶性
糖的形式存在,则可能导致叶绿体吸水涨破。
24
.(
2019
浙江
4
月选考·
30
)回答与光
合作用有关的问题:
(
1
)在
“
探究环境
因素对光合作用的影响
”
活动中,正常光照下,用含有
0
.
1%CO
2
的
溶液培养小球藻一段时间。当用绿光照射该溶液,短期内小球藻细胞中
3
-
磷酸甘
油酸的含量会
______
。为
3-
磷酸甘油酸还
原成三碳糖提供能量的物质是
______
。
若停止
CO
2
供应,短期内小球藻细胞中
RuBP
的含量会
______
。研究发现
Rubisco
酶是光合作用过程中的关键酶,它催化
CO
2
被固定的反
应,可知该酶存在于叶绿
体
______
中。
(
2
)在
“
光合色素的提取与分离
”
活动中,提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分
离后,滤
纸条自上而下两条带中的色素合称为
______
。分析叶绿素
a<
br>的吸收光谱可知,其
主要吸收可见光中的
______
光。环境条件会影响叶绿
素的生物合成,如秋天叶片
变黄的现象主要与
_____
抑制叶绿素的合成有关。
【答案】(
1
)增加
ATP
和
NADPH
增加
基质
(
2
)类胡萝卜素
蓝紫光和红
低温
【解析】(
1
)环境中的
CO
2
含
量增加,则会促进碳反应中
CO
2
的固定这一环节,使
3-
磷酸甘油
酸的含量增加;
3-
磷酸甘油酸还原成三碳糖是还原反应且消耗能量,所以提供
能量的
物质是
ATP
和
NADPH
;若停止
CO
2
供应,
则会使
CO
2
固定的速率降低,反应
消耗的
RuBP
会减少
,故使得短期内小球藻细胞中
RuBP
的含量会增加;
CO
2
被固定
的
反应发生在叶绿体基质,故
Rubisco
酶也是存在于叶绿体基质中。(
2
)光合色素的分
离和提取实验中,滤纸条自上而下两条带中的色素分别为胡萝卜素和叶黄素,
合称类胡
萝卜素;叶绿素
a
主要吸收蓝紫光和红光;秋天叶片变黄主要是由于温度降低
导致叶绿
素的合成受到抑制。
25
.(
2018
全国Ⅰ卷
·
8
)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。
回答下列问题:
(
1
)当光照强度大于
a
时,甲
、乙两种植物中,对光能的利用率较高的植物是
______
______
。
(
2
)甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大
的植物是
_____
,判断的依据是
___________
___________
。
(
3
)甲、乙两种植物中,更适合在林
下种植的是
______
。
(
4
)某植物夏日晴天中午<
br>12
:
00
时叶片的光合速率明显下降,其原因是进入叶肉细胞
的_________
(填
“O
2
”
或
“CO
2
”
)不足。
【答案】(
1
)甲
(
2
)甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大,种植密度过大,
植株接受的光照强度减弱,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大
(
3
)乙
(
4
)
CO
2
【解析】(
1
)
由图分析可知,当光照强度大于
a
时,相同光照强度下,甲植物的净光合
速率大于乙,
有机物的积累较多,对光能的利用率较高。(
2
)甲、乙两种植物单独种植
时,如果种
植密度过大,植株接受的光照强度相对较弱,光照强度降低导致甲植物净光
合速率降低的幅度比乙大,因
此种植密度过大,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。
(
3
)从图中可以看出,乙
植物的光饱和点以及光补偿点都比甲植物低,适合在光照强
度相对更弱的环境中生长,林下的光照强度更
低,因此更适合在林下种植的是植物乙。
(
4
)夏日晴天中午
12
:
00
时,植物为了减少蒸腾作用对水分的散失,叶片上的部分气
孔会关闭,导致细胞间
的二氧化碳的含量下降,从而引起光合速率下降。
26.(2018全国Ⅱ卷·30)为了研
究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取
来自树冠不同层的A、B两种叶片,分别测定其
净光合速率,结果如图所示。据图回答
问题:
(1)从图可知
,A叶片是树冠_________(填“上层”或“下层”)的叶片,判断依据是___
______
______。
(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变
,
则净光合速率降低的主要原因是光合作用的_____________反应受到抑制。
(
3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量,在提取叶绿素的过程中,常用的
有机
溶剂是______________。
【答案】(1)下层
A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片
(2)暗
(3)无水乙醇
【解析】(1)由于上层叶片对阳光的遮挡,导致下层叶片接受的光照强度较弱,因此下
层叶片净光合
速率达到最大值时所需要的光照强度较上层叶片低,据此分析图示可推
知:A叶片是树冠下层的叶片。(
2)光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,氧气产生
于光反应阶段。光照强度达到一定数值时,A叶片
的净光合速率开始下降,但测得放氧
速率不变,说明光反应速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光
合作用的暗反应受
到抑制。(3)绿叶中的叶绿素等光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,可以用无
水
乙醇提取叶绿素。
27
.(
2018
全国Ⅲ卷·
29<
br>)回答下列问题:
(
1
)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在
叶绿体的
___________
上,该物质主要
捕获可见光中的
_____
____
。
(
2
)植物的叶面积与产量关系密切,叶面积系数(单
位土地面积上的叶面积总和)与
植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示,由
图可知:
当叶面积系数小于
a
时,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率
均
_
______
。当叶面积系数超过
b
时,群体干物质积累速率降
低,其原因是
________
__________________
。
(
3
)通常,与阳生植物相比,阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的<
br>CO
2
量相等时
所需要的光照强度
________
(填“
高
”
或
“
低
”
)。
【答案】(
1
)类囊体膜 蓝紫光和红光
(
2
)增加
群体光合速率不变,但群体呼吸速率仍在增加,故群体干物质积累速率
降低
(
3
)低
【解析】(
1
)高等植物光合作用中捕
获光能的物质是叶绿素和类胡萝卜素,分布在叶绿
体的类囊体薄膜上,叶绿体上的色素主要捕获红光和蓝
紫光。(
2
)由图可知:当叶面积
系数小于
a
时,随叶面积系数增加
,群体光合速率和干物质积累速率均上升;当叶面积
系数大于
b
时,由
于群体光合速率不变,而群体呼吸速率仍在上升,导致群体净光合速
率降低,干物质积累速率下降。(<
br>3
)由于阴生植物的呼吸作用强度小于阳生植物,即阴
生植物通过呼吸作用放出的
CO
2
比阳生植物少,因此阴生物光合作用吸收
CO
2
量与呼吸作用放出的
CO
2
量相等时所需要的光照强度比阳生植物低。
28
.(
2018
江苏卷·
29
)下图为某植物叶肉细胞中有关甲
、乙两种细胞器的部分物质及能量
代谢途径示意图(
NADPH
指[
H
]),请回答下列问题:
(
1
)甲可以将光能转变为化学能,
参与这一过程的两类色素为__________,
其中大多数高等植物的____需在光照条件下合成
。
(
2
)在甲发育形成过程中,细胞核编码的参与光反应中心的蛋白,在细
胞质中合成后,
转运到甲内,在____(填场所)组装;核编码的
Rubisco
(
催化
CO
2
固定的
酶)小亚基转运到甲内,在____(填场所)组装。
(
3
)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为____后进入乙,继
而在乙
的____(填场所)彻底氧化分解成
CO
2
;甲中过多的还原能可通
过物质转化,
NADPH
中的能量最终可在乙的______在细胞质中合成
NADP
H
,(填场所)
转移到
ATP
中。
(
4
)乙产生的
ATP
被甲利用时,可参与的代谢过程包括____(填序号)。
①
C
3
的还原 ②内外物质运输
③
H
2
O
裂解释放
O
2
④酶的合成
【答案】(
1
)叶绿素、类胡萝卜素 叶绿素
(
2
)类囊体膜上 基质中
(
3
)丙酮酸
基质中 内膜上
(
4
)①②④
【解析】(
1
)根据以上分析已知
,甲表示叶绿体,是光合作用的场所,参与光合作用的
两类色素是叶绿素和类胡萝卜素,其中叶绿素需要
在光照条件下合成。(
2
)光反应的场
所是类囊体薄膜,因此细胞核编码的参与光反应
中心的蛋白,在细胞质中合成后,转运
到叶绿体内,在囊体薄膜上组装;二氧化碳的固定发生在叶绿体基
质中,因此核编码的
Rubisco
(催化
CO
2
固定的酶)小亚基
转运到叶绿体内,在叶绿体基质中组装。(
3
)在
氧气充足的条件下,
叶绿体产生的三碳糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,然后进入线粒
体基质中,彻底氧化分解成
C
O
2
;据图分析,图中叶绿体中过多的还原能可通过物质转
NADPH
中的能
量最终可在线粒体内膜上转移到
ATP
中。化,在细胞质中合成
NADPH
,
(
4
)叶绿体光反应产生
ATP
,因此图中线粒体为叶绿体提供的<
br>ATP
用于光反应以外的
生命活动,如
C
3
的还原、内外物质
运输、酶的合成等,而
H
2
O
裂解释放
O
2
属于光
反
应,故选①②④。
29.(2018浙江卷·30)在“探究环境因素对光合作用
的影响”的活动中,选用某植物A、B
两个品种,在正常光照和弱光照下进行实验,部分实验内容与结果
见下表。
回答下列问题:
(1)据表推知,经弱光照处理,品种A的叶绿素总含
量和类胡萝卜素总含量较正常光
照_______,导致其卡尔文循环中再生出_______的量改变
,从而影响光合作用速
率。
(2)表中的光合色素位于叶绿体的_______膜中。分别提
取经两种光照处理的品种B
的光合色素,再用滤纸进行层析分离。与正常光照相比,弱光照处理的滤纸条
上,
向上而下的第4条色素带变_______,这有利于品种B利用可见光中较短波长的_
_
_____光。
(3)实验结果表明,经弱光照处理,该植物可通过改变光合色素的含量及其____
___
来适应弱光环境。品种_______的耐荫性较高。
【答案】(1)下降
RuBP
(2)类囊体 宽 蓝紫
(3)比例 B
【解析】(1)分析表
中信息可知:经弱光照处理,品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜
素总含量较正常光照下降,使其吸收的光
能减少,光反应减弱,生成的[H]和ATP减少,
致使卡尔文循环(暗反应)中的C3的还原减弱,再
生出RuBP的量改变,从而影响光
合作用速率。(2)光合色素位于叶绿体的类囊体膜中。叶绿素b主
要吸收蓝紫光。用纸
层析法分离叶绿体中的色素,在滤纸条上,由上而下的第4条色素带是叶绿素b。表
中
信息显示:品种B的叶绿素b的含量,弱光照时高于正常光照。可见,分别提取经两
种光照处
理的品种B的光合色素并用纸层析法进行分离,与正常光照相比,弱光照处理
的滤纸条上
,自上而下的第4条色素带变宽,这有利于品种B利用可见光中较短波长的
蓝紫光。(3)表中信息显示
:弱光照时品种A的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素总量
均低于正常光照,而品种B却与之相反,这一
结果表明:经弱光照处理,该植物可通过
改变光合色素的含量及其比例来适应弱光环境,品种B的耐荫性
较高。
30.(2017新课标Ⅰ卷·30)植物的CO
2
补偿点是指由于CO2
的限制,光合速率与呼吸速率
相等时环境中的CO
2
浓度,已知甲种植
物的CO
2
补偿点大于乙种植物的。回答下列问题:
(1)将正常生长的甲、乙两种
植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养。培
养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是__
_______________,甲种植物净光
合速率为0时,乙种植物净光合速率________
_________(填“大于0”“等于0”或“小
于0”)。
(2)若将甲种植物密闭在
无O
2
、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发
现植物的有氧呼吸增加,
原因是_________________。
【答案】(1)植物在光下光合作用吸收CO
2
的量大于呼吸作用释放CO
2
的量,使密闭小
室中CO
2
浓度降低,光合速率也随之降低 大于0
(2)甲种植物在光下光合作用释放的O2
使密闭小室中O
2
增加,而O
2
与有机物分解产
生的
NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O
2
增多时,有氧呼吸会增
加
【解析】(1)从题干信息可知,适宜条件下照光培养,由于进行光合作用,且光合速率
大于呼
吸速率,使密闭小室内的CO
2
浓度下降,两植物光合速率下降;甲种植物的CO
2<
br>补偿点大于乙种植物的CO
2
补偿点,所以甲种植物的净光合速率为0时环境中的CO<
br>2
浓度大于乙种植物的净光合速率为0时所需的CO
2
浓度,所以甲种植物净光
合速率为0
时,乙种植物净光合速率大于0。(2)甲种植物在光下光合作用释放的O
2
使密闭小室
中O
2
增加,而O
2
与有机物分解产生的NADH发生
作用形成水是有氧呼吸的一个环节,
所以当O
2
增多时,有氧呼吸会增加。
31.(2017新课标Ⅱ卷·29)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。
据图回答下列问题:
(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是_______
________________、_________
______________、_____
__________________、_________________,[H]代表的物
质主要是_________________。
(2)B代表一种反应过程,C代表细胞
质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A
过程,还发生在_________________(
填“B和C”“C和D”或“B和D”)。
(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是_________________。
【答案】(1)O
2
NADP
+
ADP+Pi C
5
NADH(或答:还原型辅酶Ⅰ)
(2)C和D
(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸
【解析】(1)由图可知A、
B过程分别为光合作用的光反应和暗反应,图中类囊体膜上
发生水的光解,产生NADPH和①氧气;暗
反应阶段消耗ATP和NADPH,产生②NADP
+
、
③(ADP和Pi);暗反应
过程为卡尔文循环,CO
2
+C
5
化合物→2C
3
化合物(
二氧化碳的固
定),所以④为C
5
。呼吸作用的第一阶段的场所为C细胞质基质,在第
一阶段中,各种
能源物质循不同的分解代谢途径转变成乙酰辅酶A;呼吸作用的第二、三阶段的场所为<
br>D线粒体,在第二阶段中,乙酰辅酶A(乙酰CoA)的二碳乙酰基,通过三羧酸循环转
变为CO
2
和氢原子;在第三阶段中,氢原子进入电子传递链(呼吸链),最后传递给氧,
与之
生成水。呼吸作用中的[H]为还原型辅酶I(NADH)。(2)植物叶肉细胞能产生ATP
的生理过
程有:光合作用光反应阶段(A)和有氧呼吸的三个阶段(C和D)。(3)酒精
是植物细胞无氧呼吸的
产物。
32.(2017江苏卷·29)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列
研
究。图1为光合放氧测定装置示意图,图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧
曲线
。请回答下列问题:
(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量_________
____,以防止叶绿素降解。
长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是_________
____。
(2)图1中影响光合放氧速率的因素有_____________。氧电极可以检测反
应液中氧气
的浓度,测定前应排除反应液中_____________的干扰。
(3)图1在反应室中加入NaHCO
3
的主要作用是_____________。若提高反应液中NaHC
O
3
浓度,果肉放氧速率的变化是_____________
(填“增大”、“减小”、“增大后
稳定”或“稳定后减小”)。
(4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对15 ~20 min
曲线的斜率几
乎不变的合理解释是_____________;若在20 min
后停止光照,则短时间内叶绿体
中含量减少的物质有_____________
(填序号:①C
5
②ATP ③[H] ④C
3
),可推测20 ~25 min 曲线的斜率为_____________
(填“正值”、“负值”或“零”)。
【答案】(1)CaCO
3
光合色素溶解在乙醇中
(2)光照、温度、CO
2
(NaHCO
3
)浓度 溶解氧
(3)提供CO
2
增大后稳定
(4)光合产氧量与呼吸耗氧量相等
①②③ 负值
【解析】(1)CaCO
3
能防止叶绿素被破坏。叶绿体中色素
溶解在乙醇中,则果肉薄片长
时间浸泡在乙醇中,果肉薄片会变成白色。(2)图1中影响光合放氧速率
的因素有光照、
温度、CO
2
(NaHCO
3
)浓度。反应液中氧气
浓度属于因变量,则测定前应排除反应液中
溶解氧的干扰。(3)NaHCO
3
为光合
作用提供CO
2
。若提高反应液中NaHCO
3
浓度,果
肉细胞的光
合作用会逐渐增强,但由于光照强度、温度等因素的限制,果肉细胞的光合
速率最终趋于稳定。(4)1
5~20 min曲线的斜率几乎不变,说明光合放氧的速率不变,
即反应液中O
2
浓
度不变,说明此时光合产氧量与呼吸耗氧量相等。若在 20 min 后突
然停止光照,则光反应减弱
,短时间内叶绿体中[H]和ATP含量减少,C
3
的还原减弱,
而CO
2<
br>固定正常进行,则短时间内叶绿体中C
5
含量减少。由于20 min后停止光照,则<
br>光合作用逐渐减弱直至停止,而呼吸作用正常进行,反应液中O
2
含量减少,曲线的斜<
br>率为负值。
三年(2017-2019)高考真题生物分项汇编:专题06遗传的基本规律
专题06 遗传的基本规律
1
.(
2019
全国卷Ⅰ·
5
)某种二倍体高等植物的性别决定类型为
XY
型。该植物有宽叶和窄
叶两种
叶形,宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(
Bb
)位于
X
染色体上
,含
有基因
b
的花粉不育。下列叙述错误的是
A
.窄叶性状只能出现在雄株中,不可能出现在雌株中
B
.宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株
C
.宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中既有雌株又有雄株
D
.若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子
【答案】
C
XY
型性别决定的生物中,【解析】基因型
XX
代表雌性个体,基因型
XY
代表雄性个体,
bb
含有基因
b
的花粉不育即表示雄配子
X
不育,而雌配子
X
可育。由于父本无法提供正<
br>bbb
常的
X
配子,故雌性后代中无基因型为
XX
的个体,故
窄叶性状只能出现在雄性植株
B-B
中,
A
正确;宽叶雌株的基因型为
XX
,宽叶雄株的基因型为
XY
,若宽叶雌株与宽叶
Bbb
雄株杂
交,当雌株基因型为
XX
时,子代中可能会出现窄叶雄株
XY
,
B<
br>正确;宽叶雌
B-b
株与窄叶雄株,宽叶雌株的基因型为
XX
,窄叶雄
株的基因型为
XY
,由于雄株提供的
配子中
X
不可育,只有
Y
配子可育,故后代中只有雄株,不会出现雌株,
C
错误;若杂
bB
交后代中雄株均为宽叶,且母本的
X
是可育的,说明母本只提供了
X
配子,故
该母本
b
为宽叶纯合子,
D
正确。故选
C
。
2.(2019全国卷III·6)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1 000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
、
0
B
.
250
、
500
、
250
C
.
500
、
250
、
0
D
.
750
、
250
、
0
【答案】
A
Bb×Bb→14BB
、
12Bb
、
14bb
,【解析】双亲的基因型均为
Bb
,根据基因的分离定律可知:
由于
每对亲本只能形成
1
个受精卵,
1000
对动物理论上产生的受精卵是
1000
个,且产
生基因型为
BB
、
Bb
、
bb
的个体的概率符合基因的分离定律,即产生基因型为
BB
的个
1000=25
0
个,产生基因型为
Bb
的个体数目为
12×1000=500
个,
由于基因体数目为
14×
型为
bb
的受精卵全部致死,因此获得基因型为bb
的个体数目为
0
。综上所述,
BCD
不
符合题意,
A
符合题意。故选
A
。
3
.(<
br>2019
全国卷
II·5
)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。
①植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶
③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1∶1
④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3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是
A
.①或②
B
.①或④
C
.②或③
D
.③或④
【答案】
B
【解析】由题干信息可知,羽裂
叶和全缘叶是一对相对性状,但未确定显隐性,若要判
断全缘叶植株甲为杂合子,即要判断全缘叶为显性
性状,羽裂叶为隐性性状。根据子代
性状判断显隐性的方法:①不同性状的亲本杂交
→
子代只出现一种性状
→
子代所出现的
性状为显性性状,双亲均为纯合子;②相同性状的
亲本杂交
→
子代出现不同性状
→
子代
所出现的新的性状为隐性性状,
亲本为杂合子。让全缘叶植株甲进行自花传粉,子代出
现性状分离,说明植株甲为杂合子,杂合子表现为
显性性状,新出现的性状为隐性性状,
①正确;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶,说明
双亲可能都是纯合子,
既可能是显性纯合子,也可能是隐性纯合子,或者是双亲均表现为显性性状,其中
之一
为杂合子,另一个为显性纯合子,因此不能判断植株甲为杂合子,②错误;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
1
∶
1
,只能说明一个亲本为杂
合子,
另一个亲本为隐性纯合子,但谁是杂合子、谁是纯合子无法判断,③错误;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
3
∶
1
,说明植株甲与另
一全缘叶
植株均为杂合子,④正确。综上分析,供选答案组合,
B
正确,
A<
br>、
C
、
D
均错误。
4.(2018天津卷·6)某
生物基因型为A
1
A
2
,A
1
和A
2
的表
达产物N
1
和N
2
可随机组合形成
二聚体蛋白,即N
1N
1
、N
1
N
2
、N
2
N
2
三种蛋白。若该生物体内A
2
基因表达产物的数量是
A
1
的
2倍,则由A
1
和A
2
表达产物形成的二聚体蛋白中,N
1
N
1
型蛋白占的比例为
A.13
C.18
B.14
D.19
【答案】D
【解析】基因A
1
、A
2
的表达产
物N
1
、N
2
可随机结合,组成三种类型的二聚体蛋白N
1
N
1
、
N
1
N
2
、N
2
N
2
,若该生物体内A
2
基因表达产物的数量是A
1
的2倍,则N<
br>1
占13,N
2
占23,
由于N
1
和
N
2
可随机组合形成二聚体蛋白,因此N
1
N
1
占13×1
3=19,D正确。
5.(2018天津卷·4)果蝇的生物钟基因位于X染色体上,有节律(XB
)对无节律(X
b
)为
显性;体色基因位于常染色体上,灰身(A)对
黑身(a)为显性。在基因型为AaX
B
Y
的雄蝇减数分裂过程中,若出现一个AAX
B
X
b
类型的变异组胞,有关分析正确的是
A.该细胞是初级精母细胞
B.该细胞的核DNA数是体细胞的一半
C.形成该细胞过程中,A和a随姐妹染色单体分开发生了分离
D.形成该细胞过程中,有节律基因发生了突变
【答案】D
【解析】亲本雄果蝇的
基因型为AaX
B
Y,进行减数分裂时,由于染色体复制导致染色体
上的基因也复制,
即初级精母细胞的基因型是AAaaX
B
X
B
YY,而基因型为AAX
B
X
b
的细胞
基因数目是初级精母细胞的一半,说明其经过了减数第一次分
裂,即该细胞不是初级精
母细胞,而属于次级精母细胞,A错误;该细胞为次级精母细胞,经过了间期的
DNA
复制(核DNA加倍)和减一后同源染色体的分离(核DNA减半),该细胞内DNA的含
量与体细胞相同,B错误;形成该细胞的过程中,A与a随同源染色体的分开而分离,
C错误;该细胞
的亲本AaX
B
Y没有无节律的基因,而该细胞却出现了无节律的基因,说
明在形成该
细胞的过程中,节律的基因发生了突变,D正确。
6.(2018江苏卷·6)一对相对性状的遗传实
验中,会导致子二代不符合3∶1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种基因型个体的存活率相等
【答案】C
【解析】一对相对性状
的遗传实验中,若显性基因相对于隐性基因为完全显性,则子一
代为杂合子,子二代性状分离比为3:1
,A正确;若子一代雌雄性都产生比例相等的两
种配子,则子二代性状分离比为3:1,B正确;若子一
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,则子二代性状分离比不为3:1,C错误;
若统计时,子二
代3种基因型个体的存活率相等,则表现型比例为3:1,D正确。
7.(2
018浙江卷·5)一对A血型和B血型的夫妇,生了AB血型的孩子。AB血型的这种显
性类型属于
A.完全显性
B.不完全显性
C.共显性
D.性状分离
【答案】C
【解析】一对A血型(I
A_)和B血型(I
B
_)的夫妇,生了AB血型(I
A
I
B)的孩子,说
明I
A
基因和I
B
基因控制的性状在子代同时显现
出来,这种显性类型属于共显性,C正确,
A、B、D均错误。
8.(2017新课标Ⅰ卷·
6)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;
长翅基因(B)对残翅基因(b
)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与
一只白眼长翅果蝇交配,F
1
雄
蝇中有18为白眼残翅,下列叙述错误的是
A.亲本雌蝇的基因型是BbX
R
X
r
B.F
1
中出现长翅雄蝇的概率为316
C.雌、雄亲本产生含X
r
配子的比例相同
D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bX
r
的极体
【答案】B
【解
析】长翅与长翅交配,后代出现残翅,则长翅均为杂合子(Bb),子一代中残翅占
14,而子一代雄性
中出现18为白眼残翅,则雄性中残翅果蝇占12,所以亲本雌性为
红眼长翅的双杂合子,亲本雌蝇的基
因型为BbX
R
X
r
, A正确;F
1
中出现长翅雄果蝇的
概率为34×12=38,B错误;亲本基因型为BbX
R
X
r
和B
bX
r
Y,则各含有一个X
r
基因,产
生含X
r
配
子的比例相同,C正确;白眼残翅雌蝇的基因型为bbX
r
X
r
,为纯合子,
配子的
基因型即卵细胞和极体均为bX
r
,D正确。
9.(2017新课标
Ⅱ卷·6)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基
因决定,其中:A基因编码的
酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色
素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制
A基因的表达;相应的隐性等位基因a、
b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物
作为亲本进行杂交,F
1
均为黄色,F
2
中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=5
2∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组合是
A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbdd
B.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDD
C.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbdd
D.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd
【答案】D
【
解析】由题可以直接看出F
2
中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,F2
为52+3+9=64份,可以推出F
1
产生雌雄配子各8种,即F
1
的基因型为三杂AaBbDd,只
有D选项符合。或者由黑色个体的基因组成为A_B_dd,
占964=34×34×14,可推出F
1
的基因组成为AaBbDd;或者由褐色个体的基因
组成为A_bbdd,占364=34×14×14,也
可推出F
1
基因组成为AaB
bDd,进而推出D选项正确。
10.(2017新课标Ⅲ卷·6)下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是
A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同
B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的
C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的
D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的
【答案】D
【解析】基因型完全相同的两个人,可能会由于营养等环境因素的差异导致身高不同,
反之,基因型相不
同的两个人,也可能因为环境因素导致身高相同,A正确;在缺光的
环境中,绿色幼苗由于叶绿素合成受
影响而变黄,B正确;O型血夫妇的基因型均为ii,
两者均为纯合子,所以后代基因型仍然为ii,表
现为O型血,这是由遗传因素决定的,
C正确;高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,是由于亲代是杂合子,
子代出现了性状分离,
是由遗传因素决定的,D错误。
11.(2017海南卷·20)遗传
学上的平衡种群是指在理想状态下,基因频率和基因型频率都
不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群
中,栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等
位基因控制。下列叙述正确的是
A.多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为显性
B.观察该种群,若新生的栗色个体多于黑色个体,则说明栗色为显性
C.若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不等
D.选择1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,则说明栗色为隐性
【答案】
C
【解析】多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,可能黑色为显性或隐性,A错。新
生的栗色
个体多于黑色个体,不能说明显隐性,B错。显隐性基因频率相等,则显性个
体数量大于隐性个体数量,
故若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明隐性基因频
率大于显性基因频率,C正确。1对栗色个体
交配,若子代全部表现为栗色,栗色可能
为显性也可能为隐性,D错。
12.(2019全国
卷Ⅰ·32)某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突
变基因及其在染色体上的位置
如图所示。回答下列问题。
(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正
常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F
2
中翅
外展正常眼个体出现的概率为_____
____________。图中所列基因中,不能与翅外
展基因进行自由组合的是_________
________。
(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正
交),则子
代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为_____________;若进行反交,子代中白眼个
体
出现的概率为_____________。
(3)为了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀
体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇
进行杂交得到F
1
,F
1
相互交配得到F
2
。那么,在所得实验结果中,能够验证自由
组合定律的F
1
表现型是_________________,F
2
表现型及其分离比是
_________________;验证伴性遗传时应分析的相对性状是________________
_,能
够验证伴性遗传的F
2
表现型及其分离比是________________
_。
【答案】(1)316 紫眼基因
(2)0 12
(3)红眼灰体
红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1
红眼白眼
红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1
【解析】由图可知,白眼对
应的基因和焦刚毛对应的基因均位于
X
染色体上,二者不
能进行自由组合;翅外展基因
和紫眼基因位于
2
号染色体上,二者不能进行自由组合;
粗糙眼和黑檀体对应的基因均
位于
3
号染色体上,二者不能进行自由组合。分别位于非
同源染色体:
X染色体、
2
号及
3
号染色体上的基因可以自由组合。(
1
)根据题意并结
合图示可知,翅外展基因和粗糙眼基因位于非同源染色体上,翅外展粗糙眼果蝇的基因
型为
dpdpruru
,野生型即正常翅正常眼果蝇的基因型为:
DPDPR
URU
,二者杂交的
F
1
基因型为:
DPdpRUru
,根
据自由组合定律,
F
2
中翅外展正常眼果蝇
dpdpRU
_ _出现
的
概率为:
14
×
34=316
。只有位于非同源染色体上的基因遵
循自由组合定律,而图中翅
外展基因与紫眼基因均位于
2
号染色体上,
不能进行自由组合。(
2
)焦刚毛白眼雄果蝇
snwSNWSNW
的基因型为
:
XY
,野生型即直刚毛红眼纯合雌果蝇的基因型为:
XX
,后代的
SNWsnwSNW
雌雄果蝇均为直刚毛红眼:
XX
和
XY
,子代雄
果蝇中出现焦刚毛的概率为
0
。
若进行反交,则亲本为:焦刚毛白眼雌果蝇
X
snw
X
snw
和直刚毛红眼纯合雄果蝇
X
SNW
Y
,
SNWsnwsnw
后代中雌果蝇均为直刚毛红眼(
XX
),雄
性均为焦刚毛白眼(
XY
)。故子代出
现白眼即
X
snw
Y
的概率为
12
。(
3
)控制红眼、白眼的基因位于
X
染色体上,控制灰体、
黑檀体的基因位于
3
号染色体上,两对等位基因的遗传符合基
因的自由组合定律。白眼
w
黑檀体雄果蝇的基因型为:
eeXY
,野生型即红
眼灰体纯合雌果蝇的基因型为:
EEX
W
X
W
,
F
1
中雌雄果蝇基因型分别为
EeX
W
X
w
,
EeX
W
Y
,表现型均为红眼灰体。故能
F
2
中红眼灰体
E_X
_
:够验证基因的自由组合定律的
F
1
中雌雄果蝇均表现为红
眼灰体,
Www
红眼黑檀体
eeX
_
∶白眼灰体
E-XY<
br>∶白眼黑檀体
eeXY =9
∶
3
∶
3
∶
1
。因为控制红眼、
W
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,
F
1
中雌雄均表现为红眼,基因型为:
X
W
X
w
,
X
W
Y
,
F
2
中红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄
蝇
=2
∶
1
∶
1<
br>,即雌性全部是红眼,雄性中红眼∶白眼
=1
∶
1
。
13.(2019全国卷II·32)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因
Aa和Bb控制,只含隐性基因的个体表现隐性性状,其他基因型的个体均表现显性性
状。某小组用绿叶
甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。
实验①:让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交,子代都是绿叶
实验②:让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株进行杂交,子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3
回答下列问题。
(1)甘蓝叶色中隐性性状是__________,实验①中甲植株的基因
型为__________。
(2)实验②中乙植株的基因型为________,子代中有________种基因型。
(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶
1,则丙植株
所有可能的基因型是________;若杂交子代均为紫叶,则丙植株所有
可能的基因型是_____
__;若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫
叶与绿叶的分离比为15∶1,则丙植株的
基因型为________。
【答案】(1)绿色 aabb
(2)AaBb 4
(3)Aabb、aaBb AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb
AABB
【解析】依题意:只含隐性基因的个体表现为隐性性状,说明隐性性状的基因型为
a
abb
。
实验①的子代都是绿叶,说明甲植株为纯合子。实验②的子代发生了绿叶∶紫叶=1
∶
3
性状分离,说明乙植株产生四种比值相等的配子,并结合实验①的结果可推
知:绿叶为
隐性性状,其基因型为
aabb
,紫叶为
A_B_
、A_bb
和
aaB_
。(
1
)依题意可知:只含隐
性基
因的个体表现为隐性性状。实验①中,绿叶甘蓝甲植株自交,子代都是绿叶,说明
绿叶甘
蓝甲植株为纯合子;实验②中,绿叶甘蓝甲植株与紫叶甘蓝乙植株杂交,子代绿
叶∶紫叶=
1<
br>∶
3
,说明紫叶甘蓝乙植株为双杂合子,进而推知绿叶为隐性性状,实验①
中甲
植株的基因型为
aabb
。(
2
)结合对(1)的分析可推知:实验②中乙植
株的基因型
为
AaBb
,子代中有四种基因型,即
AaBb
、
Aabb
、
aaBb
和
aabb
。(
3
)另一紫
叶甘蓝丙
植株与甲植株杂交,子代紫叶∶绿叶=
1
∶
1
,说明紫叶甘
蓝丙植株的基因组成中,有一
对为隐性纯合、另一对为等位基因,进而推知丙植株所有可能的基因型为<
br>aaBb
、
Aabb
。
若杂交子代均为紫叶,则丙植株的基因组成中至
少有一对显性纯合的基因,因此丙植株
所有可能的基因型为
AABB
、
AAB
b
、
AaBB
、
AAbb
、
aaBB
。若杂交子代
均为紫叶,且
让该子代自交,自交子代中紫叶∶绿叶=
15
∶
1
,为
9
∶
3
∶
3
∶
1
的变式,说明该杂交子<
br>代的基因型均为
AaBb
,进而推知丙植株的基因型为
AABB
。
14.(2019全国卷III·32)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)答:思路及预期结果
①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验
证分离定律。
②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F
1
自交,得到F
2
,若
F
2
中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
③让
子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F
1
都表现一种性状,则用F
1
自交,得到F
2
,若F
2
中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F
1
表现两种性状,且表现为1∶<
br>1的性状分离比,则可验证分离定律。
【解析】(
1
)在一对等位基因控制的
相对性状中,杂合子中存在控制该性状的一对等位
基因,其通常表现的性状是显性性状。(
2<
br>)玉米是异花传粉作物,茎顶开雄花,叶腋开
雌花,因自然条件下,可能自交,也可能杂交,故饱
满的和凹陷玉米子粒中可能有杂合
的,也可能是纯合的,用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,首先要
确定饱满和凹陷
的显隐性关系,再采用自交法和测交法验证。思路及预期结果:①两种玉米分别自交,<
br>若某些玉米自交后,子代出现
3
∶
1
的性状分离比,则可验证分离定律
。②两种玉米分
别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,
F
1
自交,得到
F
2
,若
F
2
中出现
3
∶
1的性
状分离比,则可验证分离定律。③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果
F<
br>1
都表现一种性状,则用
F
1
自交,得到
F
2
,若
F
2
中出现
3
∶
1
的性状分离比,则可验证
分离定律。④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果
F
1表现两种性状,且表
现为
1
∶
1
的性状分离比,则可验证分离定
律。
15.(2019北京卷·30)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:
①
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,雄性不育为_________
性性状。
②杂交一与杂交二的F
1
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(A
1
、A
2
、A
3
)决定。
品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为
A
1
A
1
、A
2
A
2
、A
3
A
3
。根据杂交一、二的结果,判断
A
1
、A
2
、A
3
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(YF
1
),
供农业生产使用,主要过程如下:
①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_
________。
②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
YF
1
。
③为制备YF
1
,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
)①一
显
②
A
1
对
A
2
为显性;A
2
对
A
3
为显性
(
2
)①雄性不育
A
2
A
3
∶
A
3
A
3
=1
∶
1
②
A
1
A
1
A
2
A
3与
A
3
A
3
杂交所产生的种子,③所得种子中混有
A<
br>3
A
3
自交产生的种子、这些种
子在生产上无杂种优势且部分雄性不育
(
3
)
【解析】杂交一
F
2
育性正常和雄性不育出现性状分离比为
3:1
,说明控制雄性不育和育
性正
常是一对相对性状,由一对等位基因控制,育性正常为显性,雄性不育为隐性。杂
交二,亲本雄性不育与
品系
3
杂交,后代全为雄性不育,说明雄性不育为显性,品系
3
性状为隐性
。
F
1
雄性不育与品系
3
杂交,后代育性正常:雄性不育比例为1
∶
1
,属
于测交实验。(
1
)①通过分析可知,育性
正常与雄性不育性状受一对等位基因控制;杂
交二,雄性不育为显性性状。②品系
1
、
雄性不育株、品系
3
的基因型分别为
A
1
A
1
、<
br>A
2
A
2
、
A
3
A
3
,通
过分析可知,杂交一
A
1
为显性基因,
A
2
为隐性,杂交二
A
2
为显性,
A
3
为隐性,由此推断
A
1
、
A
2
、
A
3
之间的显隐性关系是:
A<
br>1
>
A
2
>
A
3
。(
2
)
①通过杂交
二,可将品系
3
A
3
A
3
的优良性状与雄性不育株
A
2
A
2
杂交,得到
A
2
A
3
,再与
A
3A
3
杂交,
得到
A
2
A
3
∶
A
3
A
3
=1
∶
1
。②将
A
2<
br>A
3
种植成母本行,将基因型为
A
1
A
1
的
品系
1
种成父
A
1
A
1
杂交后代有
A1
A
3
和
A
1
A
2
两种基因型的可本
行,制备
YF1
即
A
1
A
3
。③由于
A<
br>2
A
3
×
育油菜种子,
A
1
A
3<
br>自交后代皆可育,但是
A
1
A
2
自交会出现
14A<
br>2
A
2
雄性不育,而导致
减产。(
3
)将
E
基因移入
A
2
基因所在的染色体,使其紧密连锁,则表现
E
基因性状个
体为不育,未表现
E
基因性状个体为可育,这样成功去除
A
1
A
2
,只留下
A
1
A
3
。
16.(2019天津卷·10)作物M的F
1
基因杂合,具有优良性状。F
1
自交形成自交胚的过程
见途径1(以两对同源染色体为例)。改造F
1
相关
基因,获得具有与F
1
优良性状一致
的N植株,该植株在形成配子时,有丝分裂替代减
数分裂,其卵细胞不能受精,直接
发育成克隆胚,过程见途径2。据图回答:
的
(1)与途径1相比,途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂,不会发
生由
和
导致的基因重组,也不会发生
染色体数目 。
(2)基因杂
合是保持F
1
优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为例,理论
上,自交胚
与F
1
基因型一致的概率是
,克隆胚与N植株基因型
一致的概率是 。
(3)通过途径
获得的后代可保持F
1
的优良性状。
【答案】(1)同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
非同源染色体自由组合
减半
(2)12
n
100%
(3)2
【
解析】由题意可知,可以通过两条途径获得
F
1
的优良性状,途径
1
为正常情况下
F
1
自交获得具有优良性状的子代,途径
2
中先对M
植株进行基因改造,再诱导其进行有
丝分裂而非减数分裂产生卵细胞,导致其卵细胞含有
与
N
植株体细胞一样的遗传信息,
再使得未受精的卵细胞发育成克隆胚,该个体与N
植株的遗传信息一致。(
1
)途径
1
是通过减数分裂形成配子
,而途径
2
中通过有丝分裂产生配子,有丝分裂过程中不发生
基因重组,且子细胞中染
色体数不减半,故与途径
1
相比,途径
2
中
N
植株形成配子
时不会发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合,也不会
发生染色
体数目减半。(
2
)由题意可知,要保持
F
1
优良性状需要基因杂合
,一对杂合
基因的个体自交获得杂合子的概率是
12
,若该植株有
n
对独立遗传的等位基因,根据
n
自由组合定律,杂合子自交子代中每对基因均杂合的概率为12
,故自交胚与
F
1
基因
n
型(基因杂合)一致的概
率为
12
。而克隆胚的形成相当于无性繁殖过程,子代和
N
植株遗传信息一致
,故克隆胚与
N
植株基因型一致的概率是
100%
。(
3
)
途径
1
产生自
F
1
产生的配子具有多样性,交胚的过程存在基因重组
,经受精作用后的子代具有多样性,
不可保持
F
1
的优良性状
;而途径
2
产生克隆胚的过程不存在基因重组,子代和亲本的
遗传信息一致,可以保持
F
1
的优良性状。
17
.(
2019
江
苏卷·
32
)杜洛克猪毛色受两对独立遗传的等位基因控制,毛色有红毛、棕
毛和白毛
三种,对应的基因组成如下表。请回答下列问题:
毛色
基因组成
红毛
A_B_
棕毛
A_bb
、
aaB_
白毛
aabb
(1)棕毛猪的基因型有_________种。
(2)已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F
1
均表现为红毛,F
1
雌雄交配产生F
2
。
①该杂交实验的亲本基因型为____________。
②F
1
测交,后代表现型及对应比例为___________。
③F2
中纯合个体相互交配,能产生棕毛子代的基因型组合有_________种(不考虑
正
反交)。
④F
2
的棕毛个体中纯合体的比例为___________。F
2
中棕毛个体相互交配,子代白
毛个体的比例为___________。
(3)若
另一对染色体上有一对基因I、i,I基因对A和B基因的表达都有抑制作用,i
基因不抑制,如I_A
_B_表现为白毛。基因型为IiAaBb的个体雌雄交配,子代中红
毛个体的比例为________
_____,白毛个体的比例为_____________。
【答案】(1)4
(2)①AAbb和aaBB ②红毛∶棕毛∶白毛=1∶2∶1 ③4
④13 19
(3)964 4964
【解析】由题意:猪毛色受独立
遗传的两对等位基因控制,可知猪毛色的遗传遵循自由
组合定律。
AaBb
个体相互交
配,后代
A_B_
∶
A_bb
∶
aaB_
∶
aab
b
=
9
∶
3
∶
3
∶
1
,本题主要考查自由组合定律的应用,以及
9
∶
3
∶
3
∶1
变型的应用。(
1
)由表格知:棕毛猪
的基因组成为
A_bb
、
aaB_
,因此棕毛猪的基因型有:
AAbb
、
Aabb
、
aaBB
、
aaBb 4
种。
(
2
)①
由两头纯合棕毛猪杂交,
F
1
均为红毛猪,红毛猪基因组成为
A_B_
,可推知
两头纯合棕毛猪的基因型为
AAbb
和
aaBB
,
F
1
红毛猪的基因型为
AaBb
。②
F
1
测交,
即
AaBb
与
aabb
杂交,后代基因型及比例为
AaBb
∶
Aabb
∶
aaBb
∶
aabb
=
1
∶
1
∶
1
∶
1
,根
据表格可知后代表现型及对应比例
为:红毛∶棕毛∶白毛=
1
∶
2
∶
1
。③
F
1
红毛猪的基
F
1
雌雄个体随机交配产生
F
2
,
F
2
的基因型有:
A_B_
、
A_bb
、
aaB_
、
aabb
,因型为
AaBb
,
其中纯合子有:<
br>AABB
、
AAbb
、
aaBB
、
aabb
,能产生棕色猪(
A_bb
、
aaB_
)的基因型
AAbb
、
aaBB×aaBB
、
AAbb×aabb
、
aaBB×aabb
共
4
种。④
F
2
的基因型组合有:
AAbb×aaB_
所占比例为
616
,及比例为
A_B_
∶
A_
bb
∶
aaB_
∶
aabb
=
9
∶
3∶
3
∶
1
,棕毛猪
A_bb
、
其中纯合子为<
br>AAbb
、
aaBB
,所占比例为
216
,故
F2
的棕毛个体中纯合体所占的比例
F
2
的棕毛个体中各基因型及比例为<
br>16AAbb
、
26Aabb
、
16aaBB
、
26
aaBb
。为
26
,即
13
。
棕毛个体相互
交配,能产生白毛个体(
aabb
)的杂交组合及概率为:
26Aabb
×<
br>26Aabb
+
26aaBb
×
26aaBb
+
26
Aabb
×
26aaBb
×
2
=
13
×
1
3
×
14
+
13
×
13
×
14
+
13
×
13
×
12
×
12
×
2<
br>=
19
。(
3
)若另一对染色体上的
I
基因对
A
和
B
基因的表达有抑
制作用,只要有
I
基因,不管有没
有
A
或
B
基因都表现为白色,基因型为
IiAaBb
个体<
br>雌雄交配,后代中红毛个体即基因型为
ii A_B_
的个体。把
Ii
和
AaBb
分开来做,
Ii
×
Ii
后代有
34I
_
和
14ii
,
AaBb
×
AaBb
后代基因型及
比例为
A_B_
∶
A_bb
∶
aaB_
∶
aabb
=
9
∶
3
∶
3
∶
1
。故子代中红
毛个体(
ii A_B_
)的比例为
14
×
916
=
964
,棕毛个体(
ii A_bb
、
iiaaB_
)所占比例为
14
×
616
=
664
,白毛个体所占比例为:
1
-
964
-
664
=
4964
。
18
.(
2019
浙江
4
月选考·
31
)某种昆
虫眼色的野生型和朱红色、野生型和棕色分别由等位
基因
A
、
a
和<
br>B
、
b
控制,两对基因分别位于两对同源染色体上。为研究其遗传机制,
进行了杂交实验,结果见下表:
回答下列问题:
(
1
)野生型和朱红眼的遗传方式为
______
,判断的依据是
______
。
(
2
)杂交组合丙中亲本的基因型分别为
______
和
______
,
F
1
中出现白眼雄性个体的原
因
是
______
。
(
3
)以杂交组合丙
F
1
中的白眼雄性个体与杂交组合乙中的雌性亲本进行杂交,用遗传
图解表示该过程。
【答案】(
1
)伴
X
染色体隐性遗传
杂
交组合甲的亲本均为野生型,
F
1
中雌性个体
均为野生型,而雄性个体中出现
了朱红眼
AaA
(
2
)
BbXX
BbXY
两对等位基因均为隐性时表现为白色
(
3
)如图
【解析】根据杂交组合甲分
析可得,等位基因
A
、
a
位于
X
染色体上;根据杂交组合乙
分析可得,等位基因
B
、
b
位于常染色体上;同时结合杂交组合甲、
乙、丙分析可知,
白眼雄性个体是由于两对等位基因均呈隐性表达时出现。(
1
)分析
杂交组合甲可得,野
生型和朱红眼的遗传方式受到性别影响,两个野生型亲本杂交,得到全是野生型的雌
性
后代和既有野生型又有朱红眼雄性后代,故野生型和朱红眼的遗传方式为伴
X
染色体
隐性遗传。(
2
)分析可得
A
、
a
基因位于
X
染色体上,后代中雌性无朱红眼,雄性有朱
AaA
红眼,所以亲本基因型为
XX
和
XY
,
B
、
b
基因位于常染色体上,后代
中出现野生
Aa
型∶棕眼
=3
∶
1
,故亲本基因型为
Bb
和
Bb
,因此杂交组合丙中亲本的基因型为
BbXX
A
和
BbXY
;
F
1
中出现白眼雄性个体的原因可以发现是由于A
、
a
基因和
B
、
b
基因均呈
AaA
隐性表达时出现。(
3
)由于杂交组合丙中亲本的基因型为
BbXX
和
BbXY
,故杂交
组合丙
F
1
中的白眼雄性个体的基因型
为
bbXY
,可产生的配子为
bX
和
bY
,比例为
1
∶
1
;由于
B
、
b
基因位于常染色体上,丙组<
br>F
1
中出现棕眼个体且没有朱红眼个体,故杂
AAAA
交组合乙中的雌
性亲本的基因型为
BbXX
可产生的配子为
BX
和
bX
,比
例为
1
∶
1
;
AaAa
BbX
A
Y
和
bbX
A
Y
,且比例满足
1
∶
1
∶<
br>1
∶因此可获得后代基因型有
BbXX
、
bbXX
、
aa
1
,故遗传图解如下:
19.(2018全国Ⅰ卷·32)
果蝇体细胞有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体。已知控
制长翅残翅性状的基因位于2号染色体
上,控制灰体黑檀体性状的基因位于3号染色
体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅
雄蝇杂交,杂交子代的表现
型及其比例如下:
眼
性别
12
雌
12
有眼
12
雄
12
雌
12
无眼
12
雄
回答下列问题;
(1)根据杂交结果,________
(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼无眼性状的
基因是位于X染色体还是常染色体上,若控制有眼
无眼性状的基因位于X染色体
上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是________
_____,判断依
据是___________。
(2)若控制有眼无眼性状的基因位于常
染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料设
计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂交
组合和预期结果)。_
____________________________________
_____________________。
(3)若控制有眼无眼性状的基因位于4号染色体上
,用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体
残翅无眼纯合体果蝇杂交,F
1
相互交配后,F2
中雌雄均有_______种表现型,其中
黑檀体长翅无眼所占比例为364时,则说明
无眼性状为_________(填”显性”
或”隐性”)。
【答案】(1)不能 无眼
只有当无眼为显性时,子代雌雄个体中才都会出现有眼
与无眼性状的分离
(2)杂交组合:无
眼×无眼,预期结果:若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼位显性性
状;若子代全部为无眼,则无眼位
隐性性状
(3)8 隐性
【解析】(1)分析题干可知,两亲本分别为无眼和有眼,且子
代中有眼:无眼=1:1,且
与性别无关联,所以不能判断控制有眼和无眼性状的基因是位于X染色体还
是常染色体
上。若控制有眼无眼性状的基因位于X染色体上,且有眼为显性(用基因E表示),则
亲本基因型分别为X
e
X
e
和X
E
Y,子代的基因型为X
E
X
e
和X
e
Y,表现为有眼为雌性,无眼
为雄性
,子代雌雄个体中没有同时出现有眼与无眼的性状,不符合题意,因此显性性状
是无眼。(2)要通过一
个杂交实验来确定无眼性状在常染色体上的显隐性,最简单的方
法是可以选择表中杂交子代中雌雄果蝇均
为无眼的性状进行杂交实验,若无眼为显性性
状,则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为杂合子,则该杂交
子代中无眼:有眼=3:1;若
无眼为隐性性状,则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为隐性纯合子,则该
杂交子代全部
9
∶
3
∶
3
∶
1
9
∶
3
∶
3
∶
1
9
∶
3
∶
3
∶
1
灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅
9
∶
3
∶
3
∶
1
为无眼
。(3)表格中灰体长翅:灰体残翅:黑檀体长翅:黑檀体残翅=9:3:3:1,可分析
出显性性状为
灰体(用基因A表示)和长翅(用基因B表示),有眼和无眼不能确定显
隐性关系(用基因C或c表示)
,灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体的基因
型可写为AABB和aabb,可推出F
1
的基因型为AaBbCc,F
1
个体间相互交配,F
2
的表现型为2×2×2=8种。F
2
中黑檀体(Aa×Aa=14)长翅(Bb×Bb=34)无
眼所占比例为364
时,可知无眼所占比例为14,则无眼为隐性性状。
20.(2018全
国Ⅲ卷·31)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验,杂交涉及
的四对相对性状分别是:
红果(红)与黄果(黄),子房二室(二)与多室(多),圆形
果(圆)与长形果(长),单一花序(单
)与复状花序(复)。实验数据如下表:
组别 杂交组合
红二
×
黄多
甲
红多
×
黄二
圆单
×
长复
乙
圆复
×
长单
回答下列问题:
(1)根据表中数据可得出的结论是
:控制甲组两对相对性状的基因位于__________上,
依据是_______________
____________;控制乙组两对相对性状的基因位于_____
______(填“一对”或
“两对”)同源染色体上,依据是_____________________。
(2)某同学若用
“长复”分别与乙组的两个F
1
进行杂交,结合表中数据分析,其子代
的统计结果不符
合的__________________的比例。
【答案】(1)非同源染色体
F
2
中两对相对性状表现型的分离比符合9∶3∶3∶1
一对 F
2<
br>中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1,而两对相对性状表现型的分
离比不符合9∶3∶3
∶1
(2)1∶1∶1∶1
【解析】(1)因题干说明是二倍体自花传粉植物,故杂交的品
种均为纯合子,根据表中
甲的数据,可知F
1
的红果、二室均为显性性状,甲的两组F
2
的表现型之比均接近9:3:3:1,
所以控制甲组两对相对性状的基因位于非同源
染色体上;乙组的F
1
的圆果、单一花序
均为显性性状,F
2
中第一
组:圆:长=(660+90):(90+160)=3:1、单:复=(660+90):
(90+1
60)=3:1;第二组:圆:长=(510+240):(240+10)=3:1、单:复=(510+24
0):
(240+10)=3:1;但两组的四种表现型之比均不是9:3:3:1,说明控制每一对性
状的基因
均遵循分离定律,控制这两对性状的基因不遵循自由组合定律,因此这两对基因位于一
对同源染色体上。(2)根据表中乙组的杂交实验得到的F
1
均为双显性杂合子,F
2
的性
圆单
510
圆单、
240
圆复、
240长单、
10
长复
红二
圆单
460
红二、
150
红多、
160
黄二、
50
黄多
660
圆单
、
90
圆复、
90
长单、
160
长复
F
1
表现型
红二
F
2
表现型及个体数
450
红二、
160
红多、
150
黄二、
50
黄
多
状分离比不符合9:3:3:1,说明F
1
产生的四种配子不是1
:1:1:1,所以用两个F
1
分别与“长
复”双隐性个体测交,就不会出现1:1:
1:1的比例。
21.(2017新课标Ⅲ卷·32)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常
刚毛(B)与小刚
毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三
个纯
合品系:①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换
,
回答下列问题:
(1)若Aa、Bb、Ee这三对等位基因都位于常染色体上,请以上述品
系为材料,设
计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求:写出实验思路、
预期实验结果、得出结论)
(2)假设Aa、Bb这两对等位基因都位于X染色体上,请以上述品系
为材料,设计实
验对这一假设进行验证。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
【答案】(1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合,分别得到F
1
和F
2,若各杂交组
合的F
2
中均出现四种表现型,且比例为9∶3∶3∶1,则可确定
这三对等位基因分别位
于三对染色体上;若出现其他结果,则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染
色体
上。
(2)选择①×②杂交组合进行正反交,观察F
1
雄性个体的表现
型。若正交得到的F
1
中
雄性个体与反交得到的F
1
中雄性个体有眼
无眼、正常刚毛小刚毛这两对相对性状的表
现均不同,则证明这两对等位基因都位于X染色体上。 【解析】(1)实验思路:将确定三对基因是否分别位于三对染色体上,拆分为判定每两
对基因是否
位于一对染色体上,如利用①和②进行杂交去判定Aa和Bb是否位于位于
一对染色体上。实验过程:(
以判定Aa和Bb是否位于位于一对染色体上为例)
①②
aaBBEE ×
AAbbEE
F
1
F
2
预期结果及结论:若F
2
的表现型及比例为有眼正常刚毛∶有眼小刚毛∶无眼正常刚毛∶
无眼小刚毛=9∶3∶3∶1,
则Aa和Bb位于位于两对染色体上;否则Aa和Bb位于
同一对染色体上。(2)实验思路:将验证A
a和Bb这两对基因都位于X染色体上,拆
分为验证Aa位于X染色体上和Bb位于X染色体上分别进行
验证。如利用①和③进行
杂交实验去验证Aa位于X染色体上,利用②和③进行杂交实验去验证Bb位于
X染色
体上。实验过程:(以验证Aa位于X染色体上为例)
取雌性的①和雄性的③进行杂交实验:
若Aa位于X染色体上,则:
①②
X
a
X
a
×
X
A
Y
X
A
X
a
X
a
Y
有眼无眼
若Aa不位于X染色体上,则:
①②
AA
♂♀
aa ×
Aa
有眼
预期结果及结论:
若子一代中雌性全为有眼,雄性全为无眼,则Aa位于X染色体上;
若子一代中全为有眼,且雌雄个数相等,则Aa位于常染色体上。
22.(2017北京卷·
30)玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,近年来常用的一种单
倍体育种技术使玉米新品种
选育更加高效。
(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为_______,因此在____分裂过程中染
色体无法联会,
导致配子中无完整的______。
(2)研究者发现一种玉米突变体(S)
,用S的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例
的单倍体籽粒(胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒胚乳相同
,是含有一整套精子染
色体的三倍体。见图1)
①根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见
图2。
从图2结果可以推测单倍体的胚是由___发育而来。
②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对
独立遗传的基因控制,A、R同时存在时
籽粒为紫色,缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂
交,结出的
籽粒中紫∶白=3∶5,出现性状分离的原因是_______。推测白粒亲本的基因
型是_______。
③将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍
体,过程如下
请根据F
1
籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型
相应的基因型_______。
(3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合
子(H),欲培育出
高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)③中的育种材料与方法,育种流程应
为:______;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良
性状的个体。
【答案】(
1
)
10
减数
染色体组
(
2
)①卵细胞
②紫粒亲本是杂合子
aaRrAarr
③单倍体籽粒胚的表现型为白色,
基因型为
ar
;二倍体籽粒胚的表现型为紫
色,基因型为
AaRr
;
二者籽粒胚乳的表现型为紫色,基因型为
AaaRrr
。
(
3)用
G
和
H
杂交,将所得
F
1
为母本与
S
杂交;根据籽粒颜色挑出单倍体
【解析】(1)单倍体玉米体细胞染色体数目与
本物种配子染色体数目相同,为202=10。
单倍体细胞中无同源染色体,减数分裂过程中染色体无法
联会,染色体随机分配,导致
配子中无完整的染色体组。(2) ①由图可以看出,单倍体子代PCR结
果与母本完全
相同,说明单倍体的胚由母本的卵细胞发育而来。②A、a与R、r独立遗传,共同
控制籽粒的颜色,紫粒玉米与白粒玉米杂交出现性状分离的原因是紫粒亲本是杂
合子,两对等位基因各
自相互分离后,非等位基因发生了自由组合;根据紫∶白
=3∶5的性状分离比,紫粒占38,由“38
=34×12”可推出亲本中紫粒玉米的基因
型为双杂合,白粒玉米的基因型为单杂合+隐形基因,即a
aRrAarr。③根据图中的亲
本的基因型可知,二倍体籽粒的颜色应为紫色,基因型为AaRr;单
倍体籽粒由母
本的配子发育而来,所以其基因型为ar。胚乳都是由一个精子(基因组成AARR)和两个极核(基因组成都为ar)结合后发育而来,基因型为AaaRrr。(3)按照(2)
③中
的方法,可将G和H杂交,得到F
1
,再以F
1
为母本授以突变体S的花粉,
根
据籽粒颜色挑出单倍体;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具
有优良性状的
个体。
23.(2017海南卷·29)果蝇有4对染色体(I~IV号,其中I号为性染色体)。纯
合体野生型
果蝇表现为灰体、长翅、直刚毛,从该野生型群体中分别得到了甲、乙、丙三种单基因
隐性突变的纯合体果蝇,其特点如表所示。
表现型 表现型特征
体呈乌木色、黑
亮
体呈深黑色
翅退化,部分残
留
基因型
基因所在染
色体
III
II
II
甲
乙
丙
黑檀体
黑体
残翅
ee
bb
vgvg
某小组用果蝇进行杂交实验,探究性状的遗传规律。回答下列问题:
(1)用乙果蝇与丙果蝇杂交,F
1
的表现型是_______;F
1
雌雄交配得到的F
2
不符合9∶
3∶3∶1的表现型分离比,其原因是______
____。
(2)用甲果蝇与乙果蝇杂交,F
1
的基因型为___________
、表现型为________,F
1
雌雄
交配得到的F
2
中果蝇体色
性状___________(填“会”或“不会”)发生分离。
(3)该小组又从乙果蝇种群中得到
一只表现型为焦刚毛、黑体的雄蝇,与一只直刚毛
灰体雌蝇杂交后,子一代雌雄交配得到的子二代的表现
型及其比例为直刚毛灰体
♀∶直刚毛黑体♀∶直刚毛灰体♂∶直刚毛黑体♂∶焦刚毛灰体♂∶焦刚毛黑体
♂=6∶2∶3∶1∶3∶1,则雌雄亲本的基因型分别为_________(控制刚毛性状的
基因用Aa表示)。
【答案】(
1
)灰体长翅膀
两对等位基因均位于
II
号染色体上,不能进行自由组合
(
2
)
EeBb
灰体
会
AAa
(
3
)
XXBB
、
XYbb
【解
析】(
1
)根据表格分析,甲为
eeBBVgVg,
乙为
EEbbV
gVg,
丙为
EEBBvgvg
。乙果蝇与
丙果蝇杂交,子代为
EE
BbVgvg
,即灰体长翅。
F
1
雌雄交配,由于
BbVgvg均位于
II
染色
体,不能自由组合,故得到的
F
2
不符
合
9
∶
3
∶
3
∶
1
的表现型分离比。(<
br>2
)甲果蝇与乙
果蝇杂交,即
eeBBVgVg×EEbbVgVg
,
F
1
的基因型为
EeBbVgVg
,表现型为灰体。
F1
雌雄交
配,只看
EeBb
这两对等位基因,即
EeBb×Ee
Bb
,
F
1
为
9E_B_
(灰体):
3E_bb<
br>(黑体):
3eeB_
(黑檀体):
1eebb
,发生性状分离。(<
br>3
)子二代雄蝇:直刚毛∶焦刚毛
=
(
3+1
)∶
(
3+1
)
=1
∶
1
,雌蝇:直刚毛∶焦刚毛
=8<
br>∶
0=1
∶
0
,表明
A
和
a
基因位
于
X
染色体。
AAa
子二代雌蝇都是直刚毛,表明直刚毛是显性性状,子一代
雄蝇为
XY
,雌蝇为
XX
,亲
AAa
本为
XX×X
Y
。关于灰身和黑身,子二代雄蝇:灰身∶黑身
=
(
3+3
)∶(<
br>1+1
)
=3
∶
1
,
雌蝇:灰身∶黑身
=6
∶
2=3
∶
1
,故
B
和
b
位于常
染色体,子一代为
Bb×Bb
。综上所述,
AAa
亲本为
XXBB<
br>、
XYbb
。