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    18．杂种优势泛指杂种品种即F1（杂合子）表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种（纯系）的现象．现阶段，我国大面积推广种植的优质、高产玉米品种，均为杂合子．请回答：
    （1）玉米是单性花，雌雄同株的作物．在杂交过程中，玉米相对于豌豆可以简化环节，在开花前直接给雌、雄花序套袋处理即可．
    （2）在农业生产时，玉米杂交种（F1）的杂种优势明显，但是F2会出现杂种优势衰退现象．这可能是F1产生配子时发生了基因分离，使F2出现一定比例纯合子所致．
    （3）玉米的大粒杂种优势性状由一对等位基N（A1A2）控制，现将若干大粒玉米杂交种平分为甲、乙两组，相同条件下隔离种植，甲组自然状态授粉，乙组人工控制自交授粉．若所有的种子均正常发育，繁殖两代后甲组和乙组杂种优势衰退率（纯合子所占比例）分别为$\frac{1}{2}$、$\frac{3}{4}$．
    （4）玉米的大穗杂种优势性状由两对等位基因（B1B2C1C2）共同控制，两对等位基因都纯合时表现为衰退的小穗性状．若大穗杂交种（B1B2C1C2）自交，F2出现衰退的小穗性状的概率为$\frac{1}{2}$，则说明这两对等位基因位于一对同源染色体上，且不发生交叉互换．
    （5）如果玉米的某杂种优势性状由n对等位基因控制，且每对等位基因都独立遗传．若某杂种优势品种n对基因都杂合（亲本），其后代n对基因都纯合时才表现衰退，该品种自然状态授粉留种，F2表现衰退的概率为$\frac{1}{{2}^{n}}$，由此推断F2杂种优势衰退速率随着杂合等位基因对数的增加而越低（“升高”、“降低”或“基本不变”）．

    分析 1、豌豆作为遗传实验材料的原因有：自花传粉、闭花受粉植物，自然状态都是纯种；有易于区分的相对性状．而玉米是两性花，因此自然状态进行的随机交配．
    2、分析题文：杂种优势泛指杂种品种即F1（杂合子）表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种（纯系）的现象，也就是只有杂合子才会表现出杂种优势，显性纯合或隐性纯合均表现为衰退．

    解答 解：（1）豌豆是自花传粉、闭花授粉植物，而玉米是单性花，雌雄同株的作物，因此在杂交过程中，玉米相对于豌豆可以简化环节，在开花前直接给雌、雄花序套袋处理即可．
    （2）在农业生产时，玉米杂交种（F1）的杂种优势明显，但是F2会出现杂种优势衰退现象．这可能是F1产生配子时发生了基因分离，使F2出现一定比例隐性纯合子所致．
    （3）根据题意可知，只有杂合子才能表现杂种优势．甲组实验中自然状态授粉，进行的是随机交配，因此不管种植多少年，三种基因型的比例均为$\frac{1}{4}$A1A1、$\frac{1}{2}$A1A2、$\frac{1}{4}$A2A2，只有A1A2表现为杂种优势，因此衰退率为$\frac{1}{2}$；乙组人工控制自交授粉，第3年种植时就是自交产生的子二代后代分别为$\frac{3}{8}$A1A1、$\frac{1}{4}$A1A2、$\frac{3}{8}$A2A2，则乙组杂种优势衰退率为$\frac{3}{4}$．
    （4）分析题意可知，如果两对基因位于两对同源染色体上，则会遵循基因的自由组合定律，在子一代中就会出现$\frac{1}{4}$的衰退率；而大穗杂交种（B1B2C1C2）自交，F2出现衰退的小穗性状的概率为$\frac{1}{2}$，则说明这两对等位基因位于一对同源染色体上，且不发生交叉互换．
    （5）如果玉米的某杂种优势性状由n对等位基因控制，且每对等位基因都独立遗传．若某杂种优势品种n对基因都杂合，其后代n对基因都纯合时才表现衰退，该品种自然状态授粉留种，如先考虑一对等位基因，A1A2自交后代有$\frac{1}{4}$A1A1、$\frac{1}{2}$A1A2、$\frac{1}{4}$A2A2，即衰退率为$\frac{1}{2}$，要所有等位基因均纯合，因此第二年种植时（F2）表现衰退的概率为 $\frac{1}{{2}^{n}}$，由此推断F2杂种优势衰退速率与杂合等位基因对数的关系是杂种优势性状F1基因型的杂合等位基因对数越多，F2中衰退率越低．
    故答案为：
    （1）套袋
    （2）基因分离
    （3）$\frac{1}{2}$     $\frac{3}{4}$  
    （4）一对同源染色体上，且不发生交叉互换
    （5）$\frac{1}{{2}^{n}}$    越低

    点评 本题考查了生物变异在育种方面的应用以及分离定律和自由组合定律的应用，意在考查考生的分析能力以及运用遗传定律进行有关概率计算的能力，难度适中．

    练习册系列答案
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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    11．以下生物的相关基因遗传均符合自由组合定律，请计算并回答：
    （1）金鱼体色的遗传受四对独立遗传的基因控制，白色是由四对隐性基因（aabbccdd）控制，而四对基因中只要有一个显性基因存在时，就使个体表现为紫色．观察发现紫色鱼的体色深浅程度随显性基因的数目增多而加深，则紫色最深的金鱼其基因型应该是AABBCCDD，用紫色最深的紫色鱼与白色鱼杂交得到足够数量的F1，让F1雌雄鱼杂交，得到F2个体，若F2个体的各表现型成活率相同，则F2中紫色个体和白色个体的比例理论上应该为255：1．
    F2个体中杂合子占$\frac{15}{16}$，紫色个体中纯合子占$\frac{1}{17}$．
    （2）基因型为AaBbDdEeGgHhKk个体自交，假定这7对等位基因自由组合，子代中3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为$\frac{35}{128}$．
    （3）日本明蟹壳色有三种情况：灰白色、青色和花斑色．其生化反应原理如图所示．基因A控制合成酶1，基因B控制合成酶2，基因b控制合成酶3．基因a控制合成的蛋白质无酶1活性，基因a纯合后，毒性物质A（尿酸盐类）在体内过多积累，导致成体会有50%死亡．A物质积累表现为灰白色壳，C物质积累表现为青色壳，D物质积累表现为花斑色壳．
    两只青色壳明蟹AaBb×AaBb杂交，后代的成体中青色壳的比例为$\frac{9}{14}$．

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    10．图中①、②、③、④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来．下列有关说法正确的是（　　）
    A．图①②都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期
    B．图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失
    C．图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复
    D．图中4种变异能够遗传的是①③

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    6．如图表示基因控制蛋白质合成的过程，请分析回答：

    （1）基因是有遗传效应的DNA片段．
    （2）过程Ⅰ称为转录，其模板是链②（填图中数字）．
    （3）过程Ⅱ中转运氨基酸的工具是转运RNA（或tRNA）．
    （4）若最后合成的多肽链中共有150个氨基酸，则基因中至少有900个核苷酸．

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    13．图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：
    （1）漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致．渗透平衡时的液面差为△h，此时S1和S2浓度大小关系为S1＞S2．
    （2）图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层，两者在物质透过功能上的差异是原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能．
    （3）为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验．
    实验材料：紫色洋葱．
    实验器具：如图所示的渗透装置（不含溶液）、光学显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、吸水纸、擦镜纸、滴管、记号笔等．
    实验试剂：蒸馏水、0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液．
    部分实验步骤和结果如下：
    ①选两套渗透装置，标上代号X和Y．在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致．最终渗透平衡时，出现液面差的装置是X（填代号）．
    ②选两片洁净的载玻片，标号（编号），在载玻片中央分别滴加蒸馏水，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态．
    ③将两个装片中的细胞分别浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中，观察细胞发生的变化，两者都能出现的现象是质壁分离．
    （4）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原．

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    3．下列有关一对相对性状遗传的叙述，正确的是（　　）
    A．有隐性基因的个体都能表现出隐性性状
    B．最能说明基因分离定律实质的是F2的表现型比为3：1
    C．若要鉴别和保留纯合的抗锈病（显性）小麦，最简便易行的方法是自交
    D．通过测交可以推测被测个体产等位基因个数

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    10．果蝇的红眼对白眼为显性性状（由一对等位基因控制，位于X染色体上），回答下列相关问题：
    （1）果蝇的遗传物质是DNA，想要测定果蝇基因组的全部DNA序列，需要测定果蝇的5条染色体．
    （2）白眼雌果蝇和红眼雄果蝇交配，子代出现一只白眼雌果蝇，推测可能发生的变异类型为基因突变或染色体变异．某同学想用显微镜观察进一步确定该白眼雌果蝇的变异类型，你认为是否可行？如果可行，推测观察结果和结论；如果不可行，请说明理由．可行 用显微镜观察，如染色体无异常，则该变异类型为基因突变；如染色体有异常，则该变异类型为染色体变异．

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    科目：高中生物 来源：2015-2016学年海南省高二上期中理科生物试卷（解析版） 题型：选择题

    （2008•长宁区一模）如图表示三个通过突触相连的神经元．若在箭头处施加一强刺激，则a点不能测到膜内外电位变化，而b、c、d、e四个点都能测到膜内外电位有变化，该现象说明了（ ）

    A．兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的

    B．兴奋在神经元内的传导是双向的，而在神经元之间的传递是单向的

    C．兴奋在神经元之间通过神经递质与特异性受体相结合的形式传递兴奋

    D．神经纤维某一部位受到刺激时，这个部位膜的电位由外正内负变为内正外负

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    科目：高中生物 来源：2015-2016学年河南省洛阳市新安三高高三上12月考生物试卷（解析版） 题型：综合题

    （2015秋•洛阳月考）如图大量苯丙氨酸转变成苯丙酮酸时，人体患苯丙酮尿症．请回答：

    （1）据图苯丙酮尿症患者是由于基因 （填数字）发生突变所致，图示过程说明了基因可通过控制 _ 来控制代谢过程，进而控制生物体的性状．

    （2）假设正常的酶①由500个氨基酸组成，直接指导该蛋白质合成的模板至少由_ 个核苷酸组成（不考虑终止密码），参与合成过程的tRNA最多有 _ 种．科学家研究表明：一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需5秒，实际上合成120个酶①分子所需的时间仅为1分钟，其原因是_ ．

    （3）对某苯丙酮尿症患者的酶①氨基酸测序发现：与正常的酶①（由500个氨基酸组成）相比，少了50个氨基酸，但第1号到第300号氨基酸相同．该患者的基因1与正常人的基因1相比，发生了碱基对的 _ ．其他苯丙酮尿症患者的基因1是否都一定与此患者完全相同？ _ （选择是或否），体现了基因突变的 _ ．

    （4）自然条件下基因突变的频率非常低．这是因为_ ．

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