内容正文:
专题21 伴性遗传和人类遗传病
一、性别决定的主要类型
性染色
体类型
XY型
ZW型
雄性的染
色体组成
常染色体+XY
常染色体+ZZ
雌性的染
色体组成
常染色体+XX
常染色体+ZW
生物实例
人及大部分
动物、菠菜等
鳞翅目昆虫、
鸟类
二、伴性遗传
1.伴性遗传的概念
性染色体上的基因控制的性状的遗传与性别相关联的遗传方式。
2.伴性遗传特点
(1)伴X染色体隐性遗传实例——红绿色盲。
①男性的色盲基因一定传给女儿,也一定来自母亲,表现为交叉遗传特点。
②若女性为患者,则其父亲和儿子一定是患者;若男性正常,则其母亲和女儿也一定正常。
③如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病,说明这种遗传病的遗传特点是隔代遗传。
④这种遗传病的遗传特点是患者中男性远多于女性。
(2)伴X染色体显性遗传实例——抗维生素D佝偻病。
①男性的抗维生素D佝偻病基因一定传给女儿,也一定来自母亲。
②若男性为患者,则其母亲和女儿一定是患者;若女性正常,则其父亲和儿子也一定正常。
③这种遗传病的遗传特点是患者中女性多于男性,图中显示的遗传特点是世代连续遗传。
(3)伴Y染色体遗传——以外耳道多毛症为例。
①患者全为男性,女性全部正常。
②没有显隐性之分。
③父传子,子传孙,具有世代连续性。
3.伴性遗传在实践中的应用
(1)推测后代发病率,指导优生优育。
婚配
生育建议
男正常×女色盲
生女孩,原因:该夫妇所生男孩均患病,女孩均表现正常
男抗维生素D
佝偻病×女正常
生男孩,原因:该夫妇所生女孩全患病,男孩均正常
(2)根据性状推断后代性别,指导育种工作。
已知控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上,且芦花(B)对非芦花(b)为显性,选育非芦花雌鸡的遗传杂交实验过程及遗传图解如下:
①选择亲本:选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交。
②遗传图解。
③选择:从F1中选择表型为非芦花的个体保留。
1.如图为某家族的遗传系谱图,甲病相关基因用A、a表示,乙病相关基因用E、e表示,其中有一种病的基因位于X染色体上;人群中甲病发病率1/10000。下列推断正确的是( )
A.2号的基因型是EeXAXa
B.7号为甲病患者的可能性是1/600
C.5号的基因型是aaXEXe
D.4号与2号基因型相同的概率是1/3
【答案】D
【分析】分析题文描述和题图:由“1号、2号和5号的表型”可推知:甲病为常染色体隐性遗传病。由“1号、2号和6号的表型”及题意“其中有一种病的基因位于X染色体上”可推知:乙病是伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、系谱图显示:1号和2号均正常,其女儿5号患甲病,说明甲病是常染色体隐性遗传病。1号和2号均正常,其儿子6患乙病,说明乙病为隐性遗传,再结合题意“其中有一种病的基因位于X染色体上”可推知:乙病为伴X染色体隐性遗传病。综上分析可推知2号的基因型是AaXEXe,A错误;
B、只考虑甲病,4号的基因型为1/3AA、2/3Aa。人群中甲病发病率是1/10000,说明人群中a的基因频率是1%,A的基因频率是99%,所以3号的基因型及其比例为AA∶Aa=(99%×99%)∶(2×99%×1%)=99∶2,即3号的基因型为Aa的可能性为2/101,因此7号为甲病患者的可能性是2/3×2/101×1/4=1/303,B错误;
C、1号的基因型为AaXEY,2号的基因型是AaXEXe,据此可推知5号的基因型是aaXEXe或aaXEXE,C错误;
D、2号的基因型是AaXEXe,只考虑甲病,4号的基因型为1/3AA、2/3Aa,只考虑乙病,4号的基因型为1/2XEXe、1/2XEXE,因此4号与2号基因型相同的概率为2/3×1/2=1/3,D正确。
故选D。
2.果蝇的截刚毛和正常刚毛是由等位基因B/b控制的。某果蝇繁殖系只由截刚毛雌蝇和正常刚毛雄蝇组成,不考虑变异的情况下,该种群自然繁殖产生的子代雌性都表现为截刚毛,雄性都表现为正常刚毛。下列分析合理的是( )
A.正常刚毛对截刚毛为显性,基因B和基因b位于X、Y染色体非同源区段上
B.该繁殖系中的正常刚毛雄蝇产生的精子中同时含有基因B和基因b
C.截刚毛雌蝇的每个次级卵母细胞中含有0或2个基因b
D.若发生互换,则该繁殖系中的刚毛雄蝇可能产生4种类型的精子
【答案】D
【分析】题意分析:群体中截刚毛雌蝇和正常刚毛雄蝇组成的群体中,子代雌性都表现为截刚毛,雄性都表现为正常刚毛,说明相关基因位于X、Y同源区,亲本的基因型为XbXb、XbYB。
【详解】A、不考虑变异的情况下,控制正常刚毛的基因只能传递给子代雄性,控制正常刚毛的基因只位于Y染色体上,即基因B和基因b位于X、Y染色体同源区段上,A错误;
B、亲本的基因型为XbXb、XbYB,该繁殖系中的正常刚毛雄蝇的基因型为XbYB,根据分离定律,其产生的精子类型为Xb和YB,二者比例均等,B错误;
C、截刚毛雌蝇的基因型为XbXb,截刚毛雌蝇的每个次级卵母细胞中含有2个基因b,C错误;
D、若发生互换,则该繁殖系中的刚毛雄蝇XbYB可产生4种类型的精子,即XB、Yb、Xb、YB,D正确。
故选D。
3.下图为某家族某种疾病的遗传系谱图(基因用A、a表示),下列叙述正确的是( )
A.该遗传病是显性基因控制的
B.该遗传病致病基因位于X染色体上
C.Ⅱ-4和Ⅲ-10的基因型相同的概率为100%
D.若Ⅲ-9和一个该病基因携带者结婚,则生一个患病男孩的概率为1/4
【答案】C
【分析】分析题图:无中生有为隐性,3、4号生出7号患病,所以该病为隐性遗传病,6号患者儿子不患病,不符合伴X隐性遗传病的特点,所以该病为常染色体隐性遗传病。
【详解】A、由图知,3、4号生出7号患病,所以该病为隐性遗传病,A错误;
B、6号患者儿子不患病,不符合伴X隐性遗传病的特点,所以该病为常染色体隐性遗传病,B错误;
C、Ⅱ-4基因型为Aa,Ⅲ-10的基因型也是Aa,相同的概率为100%,C正确;
D、Ⅲ-9基因型为Aa,和一个该病基因携带者(Aa)结婚,生一个患病男孩的概率为1/4×1/2=1/8,D错误。
故选C。
4.摩尔根将白眼雄果蝇与红眼雕果蝇杂交,F1全为红眼。再让F2红眼果蝇相互交配,F2红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1。下列说法正确的是( )
A.实验中F1全为红眼,F2中红眼:白眼=3:1,可说明红眼为显性性状
B.摩尔根的果蝇杂交实验证明了基因全都位于染色体上
C.上述实验能够说明控制红眼和白眼的基因可能遵循分离定律
D.若控制白眼的基因位于X与Y的同源区,F2也只有雄性有白眼
【答案】ACD
【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
【详解】A、白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交,F1全为红眼,说明红眼为显性性状,A正确;
B、摩尔根的果蝇杂交实验证明了控制眼色的基因位于X染色体上,没有证明基因均位于染色体上,B错误;
C、让F1红眼果蝇相互交配,F2红眼:白眼=3:1,能够说明控制红眼和白眼的基因可能遵循分离定律,C正确;
D、若控制白眼的基因位于X与Y的同源区,假设控制白眼的基因为a,则亲本白眼雄果蝇基因型为XaYA,亲本红眼雌果蝇的基因型为XAXA,F1的基因型为XAXa、XAYa,F1红眼果蝇相互交配,F2基因型为XAXA、XAXa、XAYa、XaYa,F2也只有雄性有白眼,D正确。
故选ACD。
5.图甲为某单基因遗传病的系谱图,其中Ⅱ₃不携带该致病基因;图乙为该家族中部分个体的相关基因用某种限制酶处理并电泳后得到的实验结果,图中条带表示检出的特定长度的片段,数字表示碱基对的数目。下列叙述正确的是( )
A.该病为隐性遗传病,根据男性只有一种基因可确定致病基因位于X染色体上
B.隐性致病基因为11.5kb,源于碱基替换,男性患者的母亲一定也是该病患者
C.Ⅲ5患病的原因可能是Ⅱ3在配子形成过程中发生了基因突变
D.Ⅲ3的相关基因进行酶切之后产生的电泳条带与Ⅲ1不一定相同
【答案】ACD
【分析】无中生有为隐性的口诀是:无中生有有为隐性,隐性遗传看女病,女病男正非伴性,有中生无有为显性,显性遗传看男病,男病女正非伴性。
【详解】A、根据系谱图中正常的双亲生出患病的孩子可确定该病为隐性遗传病,根据图乙中男性只有一种基因可确定致病基因位于X染色体上,A正确;
B、由图乙信息可知隐性致病基因为11.5kb,与正常基因的长度相同,因此产生的原因是发生了碱基的替换,一般情况下,男性患者的母亲是该病携带者或患者,B错误;
C、Ⅲ5患者的母亲不含致病基因,但是父亲是患者,其患病的原因可能是Ⅱ3在配子形成过程中发生了基因突变,C正确;
D、Ⅲ1和Ⅲ3均为正常个体,Ⅲ1为正常纯合子,Ⅲ3可能是纯合子,也可能是杂合子,D正确。
故选ACD。
6.某XY型性别决定的二倍体昆虫腹部颜色由基因A/a控制,白色由基因a控制,触角类型由基因B/b控制,现欲研究这两对基因的遗传规律,某实验小组进行如下实验,已知雌性昆虫产生的某种配子存在完全致死的现象。回答下列问题:
亲本
F1表型
F1:♀×♂→F2表型及比例
腹部黑色无触角♀×腹部白色有触角♂
♀、♂都为腹部暗红色有触角
♀:腹部暗红色有触角:腹部黑色无触角:腹部暗红色无触角:腹部白色有触角!腹部白色无触角=1:1:2:1:1
♂:腹部黑色有触角:腹部暗红色有触角:腹部白色有触角=1:3:2
(1)基因A与b互称为 基因;基因B与b控制的性状不同的本质原因是 。
(2)实验中亲本的基因型为 。F2中昆虫腹部有三种颜色的原因是 ;F2出现上述比例的原因是基因组成为 的配子致死。
(3)让F2中的腹部暗红色有触角雌性昆虫与腹部白色有触角雄性昆虫杂交,子代腹部白色个体的表型及比例为 。
(4)现从F2中任意取一腹部暗红色有触角雄性个体,欲判断其基因型,请选择上述群体中的昆虫设计杂交实验,并写出预期实验结果及结论。
实验设计思路: ;
预期实验结果及结论: 。
【答案】(1) 非等位 两者的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序不同
(2) AAXbX、aXBYB A对a为不完全显性,AA、Aa、aa分别表现三种表型,Aa表现为暗红色 AXB
(3)有触角雌性:无触角雌性:有触角雄性=3:1:4
(4) 实验思路:让该雄性个体与无触角雌性个体杂交,观察子代触角类型及比例 预期实验结果及结论:若子代雌雄个体都表现为有触角,则该腹部暗红色有触角雄性个体的基因型为AaXBYB;若子代出现无触角雌性:有触角雄性=1:1,则该腹部暗红色有触角雄性个体的基因型为AaXbYB
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)基因A与基因b分别决定不同生物性状,属于非等位基因。基因B与b属于等位基因,两者从本质上看,不同在于碱基对的排列顺序不用,即基因中的脱氧核糖核苷酸排列顺序之间的不同。
(2)从表格中可看出,有触角/无触角的遗传与性别有关,故B/b分布在性染色体上;腹部颜色的遗传与性别无关,故A/a分布在常染色体上;对于性状的显隐关系,F1腹部暗红色自交后出现形状分离且出现三种表型,说明A对a为不完全显性,结合题干信息,白色由基因a控制,故AA为腹部黑色,Aa为腹部暗红色,aa为腹部白色;亲本无触角(♀)×有触角(♂)=有触角(♀、♂)所以有触角为显性性状,并且B/b分布在X、Y染色体同源区域。所以亲本基因型为AAXbXb、aaXBYB;F1基因型为AaXBXb、AaXbYB;从子二代的性状分离比中看出,这两对等位基因独立遗传;雌性个体数据分析,无触角中腹部黑色:腹部暗红色:腹部白色=1:2:1;有触角中,腹部暗红色:腹部白色=1:1;腹部黑色致死、部分腹部暗红色致死;雄性个体的比例也说明存在致死,说明是某种配子致死导致多种基因型致死。子一代雌配子:AXB、AXb、aXB、aXb;雄配子:AXb、aXb、AYB、aYB;雌雄配子一共16种结合方式:AAXBXb、AaXBXb、AAXBYB、AaXBYB、AAXbXb、AaXbXb、AAXbYB、AaXbYB、AaXBXb、aaXBXb、AaXBYB、aaXBYB、AaXbXb、aaXbXb、AaXbYB、aaXbYB;分析可知由于AXB配子致死,导致前四种基因型致死。整理得:子二代雌性中腹部黑色无触角(AAXbXb):腹部暗红色有触角(AaXBXb):腹部暗红色无触角(AaXbXb、AaXbXb):腹部白色有触角(aaXBXb):腹部白色无触角(aaXbXb)=1∶1∶2∶1∶1;雄性中腹部黑色有触角(AAXbYB):腹部暗红色有触角(AaXbYB、AaXBYB、AaXbYB):腹部白色有触角(aaXBYB、aaXbYB)=1:3:2 。
(3)F2中的腹部暗红色有触角雌性:AaXBXb;腹部白色有触角雄性基因型有:aaXBYB、aaXbYB。①AaXBXb×aaXBYB=AaXBXB:AaXBXb :AaXBYB:AaXbYB :aaXBXB:aaXBXb:aaXBYB:aaXbYB。②AaXBXb×aaXbYB=AaXBXb:AaXbXb :AaXBYB:AaXbYB :aaXBXb:aaXbXb:aaXBYB:aaXbYB。整理统计得:子代腹部白色个体的表型及比例为有触角雌性:无触角雌性:有触角雄性=3:1:4。
(4)F2中腹部暗红色有触角雄性个体,其基因型有2种:AaXbYB、AaXBYB,欲判断其基因型,可选取腹部白色无触角的雌性个体与其交配,观察子代触角类型及比例。若子代雌雄个体都表现为有触角,则该腹部暗红色有触角雄性个体的基因型为AaXBYB;若子代出现无触角雌性:有触角雄性=1:1,则该腹部暗红色有触角雄性个体的基因型为AaXbYB。
7.广西是著名的蝴蝶大省,气候温暖而湿润多雨为蝴蝶的生存和繁衍提供了良好的环境。凤灰蝶的性别决定类型为ZW型,如图表示Z、W染色体的结构。凤灰蝶的翅色有蓝翅(B)和黄翅(b),现欲运用提供的实验材料(纯合蓝翅雌蝶、黄翅雌蝶、纯合蓝翅雄蝶、黄翅雄蝶)探究控制翅色的基因是位于常染色体上还是位于性染色体上。回答下列问题:
(1)从提供的实验材料分析,控制翅色的基因(B/b)不会只位于Ⅲ区段上,原因是 。
(2)某同学选择黄翅雌蝶与纯合蓝翅雄蝶杂交,子代雌雄性都表现为蓝翅, (能/不能)确定等位基因B/b的位置,理由是 。
(3)假设确定翅色基因不在Ⅱ、Ⅲ区段,若通过一次杂交实验,确定控制翅色的基因是位于常染色体ZW上还是位于I区段上,应选择的杂交组合是 。
(4)欲证明翅色基因位于Ⅱ区段还是位于常染色体上,请用所给材料设计实验,写出实验思路,并预期实验结果及结论 。
【答案】(1)若控制翅色的基因只位于Ⅲ区段上,则只有雌性个体会表现翅色性状(或翅色表现在雌雄个体中均有,不可能只位于Ⅲ区段上)
(2) 不能 无论基因位于常染色体还是性染色体的Ⅰ、Ⅱ区段,均会出现该杂交结果
(3)纯合黄翅雄蝶×纯合蓝翅雌蝶
(4)实验思路:纯合蓝翅雌蝶与纯合黄翅雄蝶杂交得F1,F1个体自由交配,统计F2的性状分离比。实验结果及结论:①蓝翅雌蝶:黄翅雄蝶:蓝翅雄蝶=2:1:1,则翅色基因位于Ⅱ区段;②若雌雄个体中蓝翅:黄翅=3:1,则翅色基因位于常染色体上。
或者纯合黄翅雌蝶与纯合蓝翅雄蝶杂交得F1,F1个体自由交配,统计F2的性状分离比。实验结果及结论:①蓝翅雌蝶:黄翅雌蝶:蓝翅雄蝶=1:1:2,则翅色基因位于Ⅱ区段;②若雌雄个体中蓝翅:黄翅=3:1,则翅色基因位于常染色体上。
【分析】分离定律和自由组合定律是真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律,前者研究的是一对等位基因的传递规律,后者研究的是位于非同源染色体上的非等位基因的传递规律;若基因位于性染色体上,则表现为伴性遗传。
【详解】(1)性别决定类型为ZW型的个体中,ZZ为雄性,ZW为雌性。若控制翅色的基因位于Ⅲ区段上,Ⅲ区段只位于W染色体上,则只有雌性个体会表现翅色性状,但题意显示翅色表现在雌、雄个体中均有,故控制翅色的基因不可能只位于Ⅲ区段上。
(2)若该对基因位于常染色体上,黄翅雌蝶(bb)与纯合蓝翅雄蝶(BB)杂交,后代雌雄个体都为蓝蝶(Bb);若该对基因位于Z、W染色体上的同源区段上,即II区段上,亲本黄翅雌蝶和纯合蓝翅雄蝶的基因型分别为ZbWb、ZBZB,后代雌、雄个体也都为蓝蝶(ZBWb、ZBZb);若该对基因位于Z、W染色体上的非同源区段上,即Ⅰ区段上,亲本黄翅雌蝶和纯合蓝翅雄蝶的基因型分别为ZbW、ZBZB,后代雌、雄个体也都为蓝蝶(ZBW、ZBZb),所以无论基因位于常染色体还是性染色体的Ⅰ、Ⅱ区段,均会出现该杂交结果,因此该实验结果无法确认该对基因的位置。
(3)通过一次杂交实验,确定控制翅色的基因是位于常染色体ZW上还是位于I区段上,得到子代性别不同表型不同,结合题干所给材料应选择纯合黄翅雄蝶×纯合蓝翅雌蝶,如果位于常染色体上基因型为bb×BB,得到子代雌雄都为Bb(蓝翅),如果位于I区段上基因型为ZbZb× ZBW,得到子代为ZbW(黄翅雌蝶)、 ZBZb(蓝翅雄蝶)。
(4)该题设计思路常染色体表型无性别区分,位于II区段有性别区分。若控制翅色的基因位于常染色上,则亲代基因型为bb和BB,故F1的基因型为Bb,子二代䧳雄蓝翅:黄翅=3:1;若控制翅色的基因位于Ⅱ区段上,亲代基因型为ZBZB× ZbWb 或ZbZb×ZBWB,F1的基因型为ZBWb、ZBZb或ZbWB、ZBZb,子二代的基因型比例为ZBZB:ZBZb:ZBWb:ZbWb=1:1:1:1或ZBZb:ZbZb:ZBWB:ZbWB=1:1:1:1,故子二代中蓝翅雌蝶:黄翅雌蝶:蓝翅雄蝶=1:1:2(蓝翅雌蝶:黄翅雄蝶:蓝翅雄蝶=2:1:1)。
一、单选题
1.某二倍体动物的性别决定方式为ZW型,雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是( )
A.该种群有11%的个体患该病
B.该种群h基因的频率是10%
C.只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型共有6种
D.若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,H基因频率不变
【答案】B
【分析】分析题干信息可知,雌性个体中有1/10患甲病,且该病由Z染色体上h基因决定,所以Zh的基因频率为10%,ZH的基因频率为90%。
【详解】A、分析题干信息可知,雌性个体中有1/10患甲病,且该病由Z染色体上h基因决定,所以Zh的基因频率为10%,该种群种患该病的个体的基因型有ZhW和ZhZh,由于雌性和雄性个体数的比例为1∶1,该种群患病概率为(10%+10%×10%)×1/2=5.5%,A错误;
B、分析题干信息可知,雌性个体中有1/10患甲病,且该病由Z染色体上h基因决定,所以Zh的基因频率为10%,B正确;
C、只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型有ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW,共5种,C错误;
D、若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,则种群中h基因频率降低,H基因频率应增大,D错误。
故选B。
2.果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,控制灰体、黄体性状的基因位于X染色体上。某小组以纯合体雌蝇和常染色体基因纯合的雄蝇为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。在翅型、体色和眼色性状中,F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1的亲本组合是( )
A.直翅黄体♀×弯翅灰体♂ B.直翅灰体♀×弯翅黄体♂
C.弯翅红眼♀×直翅紫眼♂ D.灰体紫眼♀×黄体红眼♂
【答案】A
【分析】1、自由组合定律的实质:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
2、依据题干信息,①果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,②控制灰体、黄体性状的基因位于X染色体上,③其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,说明这三对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
【详解】A、令直翅对弯翅由A、a控制,体色灰体对黄体由B、b控制,眼色红眼对紫眼由D、d控制。当直翅黄体♀×弯翅灰体♂时,依据题干信息,其基因型为:AAXbXbaaXBYF1:AaXBXb、AaXbY,按照拆分法,F1F2:直翅灰体:直翅黄体:弯翅灰体:弯翅黄体=3:3:1:1,A符合题意;
B、当直翅灰体♀×弯翅黄体♂时,依据题干信息,其基因型为:AAXBXB×aaXbY→F1:AaXBXb、AaXBY,按照拆分法,F1F2:直翅灰体:直翅黄体:弯翅灰体:弯翅黄体=9:3:3:1,B不符合题意;
C、当弯翅红眼♀×直翅紫眼♂时,依据题干信息,其基因型为:aaDD×AAdd→F1:AaDd,按照拆分法,F1F2:直翅红眼:直翅紫眼:弯翅红眼:弯翅紫眼=9:3:3:1,C不符合题意;
D、当灰体紫眼♀×黄体红眼♂时,依据题干信息,其基因型为:ddXBXB×DDXbY→F1:DdXBXb、DdXBY,按照拆分法,F1F2:灰体红眼:灰体紫眼:黄体红眼:黄体紫眼=9:3:3:1,D不符合题意。
故选A。
3.下图为某家族某种疾病的遗传系谱图(基因用A、a表示),下列叙述正确的是( )
A.该遗传病是显性基因控制的
B.该遗传病致病基因位于X染色体上
C.Ⅱ-4和Ⅲ-10的基因型相同的概率为100%
D.若Ⅲ-9和一个该病基因携带者结婚,则生一个患病男孩的概率为1/4
【答案】C
【分析】分析题图:无中生有为隐性,3、4号生出7号患病,所以该病为隐性遗传病,6号患者儿子不患病,不符合伴X隐性遗传病的特点,所以该病为常染色体隐性遗传病。
【详解】A、由图知,3、4号生出7号患病,所以该病为隐性遗传病,A错误;
B、6号患者儿子不患病,不符合伴X隐性遗传病的特点,所以该病为常染色体隐性遗传病,B错误;
C、Ⅱ-4基因型为Aa,Ⅲ-10的基因型也是Aa,相同的概率为100%,C正确;
D、Ⅲ-9基因型为Aa,和一个该病基因携带者(Aa)结婚,生一个患病男孩的概率为1/4×1/2=1/8,D错误。
故选C。
4.成骨发育不全是一种以骨骼发育不全和骨脆性增加为主要特点的单基因遗传病,现已发现相关的致病基因有19种。某女性(Ⅱ-2)因SERPINF1基因突变导致成骨发育不全,对其家系患病情况调查如图1,同时测定部分家庭成员SERPINF1基因对应序列,结果如图2。判断以下说法正确的是( )
A.该女性SERPINF1基因突变属于伴X染色体隐性突变
B.该变异是由于正常基因发生碱基对的替换,造成多肽链氨基酸改变所引起
C.根据测序结果及患病原理,Ⅱ-1与Ⅱ-2所生小孩可能患成骨发育不全
D.该疾病可通过B超检查和基因检测进行产前诊断与治疗
【答案】B
【分析】基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
【详解】A、据图可知,图中的I代个体正常,II中有患病女性,说明该病是隐性遗传病,但女患者的父亲正常,说明该病不是伴性遗传病,是常染色体隐性遗传病,A错误;
B、分析图2,图中的786号碱基由正常的AAG变为AGG,说明该变异是由于正常基因发生碱基对的替换,造成多肽链氨基酸改变所引起,B正确;
C、该病是常染色体隐性遗传病,设相关基因是A/a,根据测序结果及患病原理可知,II-1基因型是AA,II-2是aa,Ⅱ-1与Ⅱ-2所生小孩是Aa,不会患病,C错误;
D、该病属于基因突变引起的疾病,无法通过B超检查进行诊断,D错误。
故选B。
5.某植物的性别决定为XY型,该植物的高茎、矮茎由等位基因H/h决定,红花、白花由等位基因R/r决定,两对基因独立遗传且均不在Y染色体上。一高茎红花雌株与一矮茎白花雄株杂交,F₁代出现高茎红花、高茎白花两种表型,F₁代雌、雄植株随机授粉,F₂代中高茎红花∶矮茎红花∶高茎白花∶矮茎白花=3∶1∶3∶1。不考虑致死,下列叙述错误的是( )
A.高茎对矮茎呈显性
B.红花对白花呈显性
C.等位基因H/h位于常染色体上
D.等位基因R/r位于 X染色体上
【答案】B
【分析】基因自由组合定律:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、由题意可知,亲本为高茎×矮茎,F1均为高茎,说明高茎对矮茎呈显性,A正确;
BD、由F2代中高茎红花∶矮茎红花∶高茎白花∶矮茎白花=3∶1∶3∶1,分别分析两对相对性状,根据性状分离情况,F2出现新组合性状,说明两对性状符合自由组合定律,亲本、F1、F2中均含有红花和白花,类似测交类型,又因为不考虑致死,若控制花色的基因在常染色体上,则亲本为Rr×rr(或rr×Rr),F1为Rr×rr(或rr×Rr),F1可产生配子为1/4R、3/4r,随机授粉,F2出现R_:rr=7:9,不符合题意,所以等位基因R/r位于 X染色体上,则亲本为XrXr×XRY,F1为XRXr、XrY,随机授粉,F2为XRXr、XRY、XrXr、XrY,符合题意,即白花对红花为显性性状,B错误,D正确;
C、由BD可知,两对性状符合自由组合定律,且等位基因R/r位于 X染色体上,则等位基因H/h位于常染色体上,C正确。
故选B。
6.已知甲病和乙病均为单基因遗传病,且其中有一种遗传病的致病基因在X 染色体上。某家族系谱图如下,下列有关的叙述正确的是( )
A.甲病是伴X染色体显性遗传病,乙病是常染色体隐性遗传病
B.II-2只有一种基因型,Ⅲ-8基因型有两种可能
C.Ⅲ-5中关于甲病的致病基因来自父母一方或双方,关于乙病的致病基因来自Ⅱ-4
D.II-1与两病皆患的女性结婚,生育一个两病皆患的孩子,概率是3/8
【答案】C
【分析】据题图可知,甲病是常染色体显性遗传病,乙病是伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、由Ⅱ-4、Ⅱ-5均患甲病,生出的Ⅲ-7不患甲病,符合“有中生无为显性,生女正常为常显”,甲病是常染色体显性遗传病,由Ⅱ-4、Ⅱ-5都不患乙病,生出的Ⅲ-6患乙病,符合“无中生有为隐性”及“其中一种病的致病基因位于X染色体上”可推知,乙病是伴X染色体隐性遗传病,A错误;
B、设甲病由A基因控制,乙病由b基因控制,则Ⅱ-2基因型为aaXBXb,Ⅲ-8基因型为A_XBX-,Ⅲ-8基因型存在四种可能,B错误;
C、Ⅲ-5同时患有甲病和乙病,其基因型为A_XbY,其致病基因b来自Ⅱ-4,致病基因A不能确定来自Ⅱ-4还是Ⅱ-5,C正确;
D、两病皆患的女性为A_XBX-,由于无法确定女性的基因型及概率,两者所生孩子的患病概率无法计算,D错误。
故选C。
7.雌雄异株植物女娄菜的性别决定方式为XY型,植株的绿色和金黄色由一对等位基因控制,由于某种类型的致死使得金黄色性状仅存在于雄株中。现有两株绿色女娄菜杂交,F1表型及比例为绿色雌株:绿色雄株:金黄色雄株=2:1:1,不考虑基因位于X和Y染色体的同源区段。下列分析错误的是( )
A.控制绿色和金黄色的基因遵循分离定律,金黄色为隐性性状
B.控制女娄菜颜色的基因位于X染色体上,F1绿色雌株中杂合子占1/2
C.金黄色仅存在于雄株中的原因是隐性基因纯合会导致个体死亡
D.F1植株随机传粉得到的F2表型及比例为绿色雌株:绿色雄株:金黄色雄株=2:3:1
【答案】C
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传。
【详解】A、根据两株绿色女娄菜杂交,F1中绿色植株:金黄色植株=3:1,可判断金黄色为隐性性状,控制绿色和金黄色的基因遵循分离定律,A正确;
B、F1中女娄菜子代性状表现与性别相关联(在雌雄个体中表型及比例不一致),因此控制植株颜色的基因位于X染色体上,假设基因用B、b表示,亲本雌株的基因型为XBXb,亲本雄株的基因型为XBY,F1绿色雌株中杂合子(基因型为XBXb)占1/2,B正确;
C、雄株可以出现金黄色(基因型为XbY),可排除b基因纯合致死和b基因雌配子致死,因此金黄色仅存在于雄株中的原因为含b基因的雄配子致死,不会出现XbXb的金黄色雌株,C错误;
D、F1植株基因型及比例为XBXB:XBXb:XBY:XbY=1:1:1:1,F1雌雄植株随机传粉,其中雌配子类型及比例为XB:Xb=3:1,雄配子类型及比例为XB:Y=1:2,因此F2中绿色雌株:绿色雄株:金黄色雄株=2:3:1,D正确。
故选C。
8.人类ABO血型是由9号染色体上IA、IB和i(三者之间互为等位基因)决定。红细胞表面的抗原合成路径如图1所示。孟买型由12号染色体上H基因突变导致,在血型检测中与A、B抗体均无法产生阳性反应,常被误判为O型。图2为发现的第一例孟买型所在家庭的系谱图(不考虑突变)。下列叙述错误的是( )
A.Ⅱ-1与I-2基因型相同的概率为1/3
B.I-1基因型为HhIBi,Ⅱ-3血型为孟买型
C.孟买型的病人只能接受孟买型捐献者的输血
D.Ⅲ-2与同基因型的女性婚配生一个AB型女儿的概率是3/16
【答案】A
【分析】结合图1分析可知,A型血的基因型为H_IAIA或H_IAi,B型血的基因型为H_IBIB或H_IBi,AB型血的基因型为H_IA IB,O型血的基因型为H_ii,孟买型为hh__。
【详解】AB、Ⅲ-2血型为AB型,Ⅱ-4能提供IA,故Ⅱ-3提供IB却表现为O型血,O型血基因型为H_ii,故Ⅱ-3为孟买型,基因型为hhIB ,I-1为B型,I-2为O型,Ⅱ-1为O型,故I-1基因型为HhIBi,I-2基因型为Hhii,Ⅱ-1(由于只有1人为孟买型,故Ⅱ-1基因型只能为H_ii)与I-2基因型相同的概率为2/3,A错误,B正确;
C、在血型检测中与A、B抗体均无法产生阳性反应,孟买型的病人只能接受孟买型捐献者的输血,C正确;
D、Ⅲ-2基因型为HhIAIB,与同基因型的女性(HhIAIB)婚配生一AB型(H_IA IB)女儿的概率是3/4×1/2×1/2=3/16,D正确。
故选A。
9.蝇子草是雌雄异株的植物,性染色体组成为XY,其叶子形状有阔叶和细叶两种类型,据此进行了实验①和②。下列分析正确的是( )
杂交实验
雌株
雄株
子代
①
阔叶
细叶
全是阔叶雄株
②
阔叶
阔叶
雌株全是阔叶,雄株阔叶和细叶约各占半数
A.阔叶对细叶为隐性
B.叶子形状基因位于Y染色体上
C.含有细叶基因的配子是致死的
D.实验②中的阔叶雌株是杂合子
【答案】D
【分析】分离定律的实质:在形成配子时,等位基因在减数第一次分裂后期随同源染色体的分开而分离,分别进入到不同的配子中。
【详解】A、由杂交实验②亲本均为阔叶,子代出现细叶可推出,阔叶对细叶为显性,A错误;
B、由杂交实验②子代雌雄表现不同,说明是伴性遗传,基因位于X染色体上,若叶子形状基因位于Y染色体上,则雄性相应性状只会传给雄性,雌性个体不会出现相应性状,B错误;
C、由于实验①子代全是阔叶雌株,说明含细叶基因的雄配子致死,由于实验②子代雄株有细叶,说明含细叶基因的雌配子不致死,C错误;
D、假设阔叶基因为A,细叶基因为a,实验①的亲代雌株和雄株基因型分别为XAXA,XaY;实验②的亲代雌株和雄株基因型分别为XAXa,XAY,即实验②中的阔叶雌株是杂合子,D正确。
故选D。
10.安达卢西亚鸡的性别决定为ZW型,当基因t纯合时可使雄性反转为雌性,而雄性没有该现象。一对正常亲本杂交的子代中雌、雄性比为3:1。下列分析错误的是( )
A.基因t可能位于Z染色体上
B.若基因t位于Z、W染色体的同源区段,安达卢西亚鸡群随机交配产生的后代中,雌性最多有4种基因型
C.若基因t位于常染色体上,杂交子代雌雄性比为5:3,则亲本均为杂合子
D.无论若基因t位于常染色体上,还是位于Z、W染色体的同源区段,父本一定产生含基因T的配子
【答案】B
【分析】ZW型性别决定的生物中,杂交时基因的行为和染色体的行为一致,在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立的随配子遗传给后代。
【详解】AD、若亲本中tt作母本,Tt作父本,二者杂交,子代有1/2的tt雄性会性反转为雌性,子代雌、雄性比为3:1;若亲本为ZtW×ZTZt,子代雌、雄性比也为3:1;若亲本为ZtWT×ZTZt,子代雌、雄性比也为3:1,则基因t可能位于Z染色体上,也可能位于常染色体上,还可能位于Z、W染色体的同源区段上,父本一定产生含基因T的配子,AD正确;
B、若基因t位于Z、W染色体的同源区段,则雌性基因型有正常雌性4种,以及雄性性反转的1种(ZZ),B错误;
C、若亲本为Tt×Tt,子代有1/2的tt雄性会性反转为雌性,子代雌、雄性比为5:3,C正确。
故选B。
11.蝗虫的性别决定方式为型,雌性体细胞中有2条染色体 ,雄性仅含有1条染色体 。有同学利用蝗虫的细胞制片观察细胞分裂,观察到一个细胞中有2条 染色体(不考虑变异)。下列相关叙述正确的是( )
A.该细胞可能是雄性蝗虫的体细胞
B.该细胞一定正处于有丝分裂后期
C.该细胞可能处于减数分裂Ⅱ前期
D.持续观察该细胞可观察到完整的分裂过程
【答案】A
【分析】有丝分裂的后期或者减数分裂Ⅱ的后期着丝粒断裂,姐妹染色单体分离,染色体数暂时加倍。
【详解】ABC、雌性蝗虫体细胞中有2条X染色体,雄性蝗虫体细胞中含有1条X染色体,观察到一个细胞中有2条X 染色体(不考虑变异),若该细胞是雌性蝗虫的细胞,则可能处于有丝分裂的前期、中期,减数分裂Ⅰ的各个时期以及减数分裂Ⅱ的后期,若该细胞是雄性蝗虫的细胞,则该细胞可能处于有丝分裂的后期或者减数分裂Ⅱ的后期,A正确,BC错误;
D、由于在制片过程中经过解离液的处理,细胞已经死亡,无法通过观察一个细胞看到连续的分裂过程,D错误。
故选A。
12.果蝇的长肢(B)与短肢(b)、红眼(R)与白眼(r)是两对相对性状,两对基因独立遗传。某实验小组让一对雌雄果蝇杂交,F1的表型及其数量如下表所示。下列分析错误的是( )
F1
长肢红眼
长肢白眼
短肢红眼
短肢白眼
雌蝇/只
76
0
75
0
雄蝇/只
37
38
38
39
A.B/b基因位于常染色体上,R/r基因位于X染色体上
B.亲本的基因型杂交组合可能是bbXRXr×BbXRY
C.F1长肢红眼雄果蝇能产生4种基因型的精细胞
D.F1中出现短肢红眼雌果蝇的概率是1/8
【答案】D
【分析】根据雌雄果蝇杂交,后代雌雄果蝇中长肢:短肢均为1:1可知,控制该性状的基因位于常染色体上,且亲本为Bb×bb;又根据后代雌性全部是红眼,雄性中红眼:白眼=1:1可知,控制眼色的基因位于X染色体上,且亲本的基因型组合为XRXr×XRY。
【详解】AB、根据雌雄果蝇杂交,后代雌雄果蝇中长肢:短肢均为1:1可知,控制该性状的基因位于常染色体上,且亲本为Bb×bb;又根据后代雌性全部是红眼,雄性中红眼:白眼=1:1可知,控制眼色的基因位于X染色体上,且亲本的基因型组合为XRXr×XRY,故亲本的基因型杂交组合可能是bbXRXr×BbXRY,也可能为BbXRXr×bbXRY,AB正确;
C、F1长肢红眼雄果蝇基因型是BbXRY,能产生BXR、BXr、BY、bY,共4种基因型的精细胞,C正确;
D、亲本的基因型杂交组合可能是bbXRXr×BbXRY,也可能为BbXRXr×bbXRY,所以F1中出现短肢红眼雌果蝇(bbXRX-)的概率是1/2×1/2=1/4,D错误。
故选D。
13.先天性色素失禁症是一种单基因显性遗传病,且只含有显性致病基因的个体在胎儿期死亡,杂合子个体则出生后症状较轻。下图为某家系中先天性色素失禁症和白化病的遗传系谱图,控制两病的基因独立遗传,检测发现Ⅲ4的性染色体组成为XXY。不考虑X、Y染色体的同源区段,下列叙述正确的是( )
A.乙病是先天性色素失禁症,且Ⅰ2和Ⅱ5的基因型相同
B.Ⅱ1和Ⅱ2再生一个患白化病儿子的概率为1/66
C.若先天性色素失禁症基因位于X染色体上,则Ⅲ4出现的原因可能是Ⅱ5减数分裂时两条X染色体片段互换
D.若先天性色素失禁症基因位于常染色体上,则Ⅲ3与相同基因型的个体婚配生出两病皆患孩子的概率为1/9
【答案】A
【分析】根据Ⅰ1和Ⅰ2双亲正常,女儿Ⅱ3患甲病,可以判断甲病为常染色体隐性遗传,因此甲病为白化病,乙病为先天性色素失禁症。
【详解】A、根据Ⅰ1和Ⅰ2双亲正常,女儿Ⅱ3患甲病,可以判断甲病为常染色体隐性遗传,因此甲病为白化病,乙病为先天性色素失禁症。Ⅰ2和Ⅱ5均有患甲病的后代,因此其甲病基因型(用A/a基因表示)均为Aa。而两者均为乙病患者,且有不患乙病的后代,可知其乙病基因型均为杂合子,因此两者基因型相同,A正确;
B、Ⅱ1和Ⅱ2不患白化病,但有一个患白化病的孩子,因此两者基因型均为Aa,再生一个白化病儿子的概率为1/4×1/2=1/8,B错误;
C、若先天性色素失禁症基因位于X染色体上,Ⅲ4的性染色体组成为XXY且患病,但其父亲不患病,没有致病基因,因此出现的原因可能是Ⅱ5减数分裂时两条X染色体未分离,进入了同一个子细胞,或者Ⅱ4减数分裂时X和Y染色体未分离,进入了同一个子细胞,C错误;
D、若先天性色素失禁症基因位于常染色体上,则Ⅲ3的基因型为2/3AaBb、1/3AABb,与相同基因型的个体婚配生出两病皆患孩子的概率为1/3×1/3×3/4=1/12,D错误。
故选A。
14.某一年生植物的性别决定方式为XY型,X、Y染色体上具有同源区段,该区段可存在等位基因。现有同源区段上某对基因(D、d)均为杂合子的雌雄个体构成的种群(假设雄性个体的基因型均相同,且不考虑基因突变和染色体变异,产生的后代均存活)。下列说法正确的是( )
A.该种群个体的基因型有XDXd、XDYd、XdYD3种类型
B.当F1的雌性有两种表型时,D基因位于雄性的X染色体上
C.当F1的雄性有两种表型时,D基因位于雄性的Y染色体上
D.X、Y染色体同源区段上基因的遗传仍然遵循基因的分离定律
【答案】D
【分析】1、位于性染色体上的基因控制的性状的遗传,总是与性别相关联,叫伴性遗传;位于常染色体上的基因控制的性状的遗传与性别无关;
2、D/d基因位于X、Y染色体的同源区段,雌性个体的基因型有3种,XDXD、XDXd、XdXd;雄性个体有4种基因型,XDYD、XDYd、XdYD、XdXd。
【详解】A、种群中均为杂合子,雌性的基因型均为XDXd ,由题意可知,雄性的基因型有一种,即XDYd或XdYD,因此种群中的基因型有两种类型,A错误;
B、当F1的雌性有两种表型时,亲本雄性的基因型为XdYD,D基因位于雄性的Y染色体上,B错误;
C、当F1的雄性有两种表型时,亲本雄性的基因型为XDYd,D基因位于雄性的X染色体上,C错误;
D、X、Y 染色体同源区段上基因的遗传仍然遵循基因的分离定律,D正确。
故选D。
15.临床医学上了解遗传病的规律对预防遗传病有重要意义。下图是某一家族某种遗传病的系谱图,已知基因a和基因b均可独立导致人体患病(等位基因A/a、B/b独立遗传,基因a位于性染色体上),图2表示该家系部分成员与该病有关的基因的电泳结果(A、B、a、b基因均只电泳出一个条带)。下列相关叙述正确的是( )
A.通过遗传咨询可确定胎儿是否患遗传病
B.导致图中Ⅱ-1患病的致病基因来自Ⅰ-1
C.致病基因a和基因b分别对应图2中的条带④和③
D.Ⅰ-1和Ⅰ-2再生一个患病孩子的概率为1/16
【答案】C
【分析】分析题意,基因a和基因b均可独立导致人体患某一遗传病,基因a位于性染色体上,又因为已知等位基因A/a、B/b独立遗传,说明A、a相关基因位于常染色体。
【详解】A、产前进行遗传咨询在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展,但不能准确筛查遗传病胎儿,A错误;
B、题干信息,等位基因A/a、B/b独立遗传,则遵循自由组合定律,基因a位于性染色体上,则b位于常染色体上,若Ⅱ-1是a导致的患病,则I-2也患病,不符合题意,可见Ⅱ-1是b导致的患病,只考虑B/b,则I-1和I-2的基因型为Bb,Ⅱ-1的基因型为bb,A/a位于性染色体上,Ⅱ-1的基因型为bbXAX-,但是图2中Ⅱ-1有3个条带,故Ⅱ-1基因型是bbXAXa,其体内的致病基因来源于I-1和I-2,B错误;
C、只考虑B/b,则I-1和I-2的基因型为Bb,A/a位于性染色体上,图2中I-1和I-2都是杂合子,I-1和I-2的基因型分别是BbXAXa和BbXAY,则Ⅱ-2的基因型为B_XAY。I-2不含基因a,说明条带④为基因a;由上述分析可知Ⅱ-1不含基因B,说明条带①为基因B;图2中Ⅱ-2的条带只有2条带,则Ⅱ-2的基因型为BBXAY,则②为A,结合图2分析可进一步确定,条带①②③④分别表示的基因为B、A、b、a,C正确;
D、I-1(BbXAXa)和I-2(BbXAY)生一个只患a导致的遗传病概率为1/4,只患b导致的遗传病概率为1/4,则正常孩子的概率为(1-1/4)×(1-1/4)=9/16,故再生一个患病孩子的概率为1-9/16=7/16,D错误。
故选C。
二、多选题
16.果蝇的X染色体片段缺失会导致翅膀后端片段出现缺刻现象。将缺刻红眼雌蝇(无白眼基因)与正常白眼雄蝇杂交,F1染色体组成及表型如图所示。下列叙述正确的是( )
A.缺刻性状的出现是基因突变导致的
B.亲本X染色体缺失位置有决定眼色的基因
C.F1出现死亡个体的原因是缺少正常X染色体
D.F1缺刻白眼♀和正常红眼♂交配,子代中红眼∶白眼=2∶1
【答案】BCD
【分析】分析题干的信息:
①分析决定红眼基因与缺失的关系:假如决定红眼的基因不位于“X染色体的一段缺失”区段,还有一个信息“缺刻翅红眼雌蝇(没有白眼基因)”,则后代不会出现缺刻翅白眼雌果蝇,说明决定红眼的基因位于“X染色体的一段缺失”区段。如果用“X缺”表示X染色体的一段缺失,则缺刻翅红眼雌蝇(没有白眼基因)与正常翅白眼雄蝇杂交组合为:XWX缺×XwY。
②分析“雌雄比为2∶1”的原因:如果后代没有致死现象,则后代雌雄之比为1∶1,现在“雌雄比为2∶1”,说明缺刻翅雄蝇不能存活.也就是:XWX缺×XwY→1XWXw(红眼雌果蝇)∶1XwX缺(缺刻翅白眼雌果蝇)∶1XWY(红眼雄果蝇)∶1X缺Y(致死)。
【详解】A、由题可知,缺刻性状的出现是染色体结构变异引起的,A错误;
B、缺刻翅红眼雌蝇(没有白眼基因)与正常翅白眼雄蝇杂交,F1出现了缺刻翅白眼雌果蝇且雌雄比为2∶1,说明亲本缺失片段恰好位于X染色体上红眼基因所在的位置,B正确;
C、分析“雌雄比为2∶1”的原因:如果后代没有致死现象,则后代雌雄之比为1∶1,现在“雌雄比为2∶1”,说明缺刻翅雄蝇不能存活,可得F1出现死亡个体的原因是缺少正常X染色体,C正确;
D、F1的缺刻翅白眼雌蝇与正常翅红眼雄蝇杂交,XwX缺×XWY→1XWXw(红眼雌果蝇)∶1XWX缺(缺刻翅红眼雌果蝇)∶1XwY(白眼雄果蝇)∶1X缺Y(致死),子代中红眼∶白眼=2∶1,D正确。
故选BCD。
17.图1为某家系中某常染色体单基因遗传病的系谱图。该病患者中大部分是由于M蛋白77位氨基酸缺失所致,少部分是由于M蛋白125位氨基酸替换所致。二者差异可用两种核酸探针进行检测,探针1与编码77位氨基酸缺失的M蛋白的基因结合,探针2与编码125位氨基酸异常的M蛋白的基因结合,图2为部分家庭成员的电泳检测结果。下列叙述正确的是( )
A.个体7带有来自个体2的致病基因的概率为1/2
B.个体6的探针检测结果应与个体1相同
C.由图1推算个体8患病的概率是1/6
D.利用两种探针对个体8进行产前诊断,可能出现四种情况
【答案】BD
【分析】分析系谱图,1号和2号正常,生出了患病的4号则该病为常染色体隐性遗传,用A/a表示,则正常为A_,由于M蛋白77位氨基酸缺失所致为a1,由于M蛋白125位氨基酸替换所致为a2。
【详解】A、由图可知,个体7和个体4都患乙病,个体7的基因型为a1a2,个体1的基因型为Aa1,个体5的基因型为Aa2,推测个体2基因型为Aa2,因此个体7带有来自个体2的致病基因a2的概率为1,A错误;
B、个体1的基因型为Aa1,个体5的基因型为Aa2,个体7的基因型为a1a2,则个体6的基因型为Aa1,因此个体6的探针检测结果应与个体1相同,B正确;
C、个体5的基因型为Aa2,个体6的基因型为Aa1,体8患病的概率是1/2×1/2=1/4,C错误;
D、利用两种探针对个体8进行产前诊断,可能出现AA、Aa1、Aa2和a1a2四种情况,D正确。
故选BD。
18.下图是甲、乙家系中同种单基因遗传病的系谱图及部分成员基因检测的结果。检测过程中,用同种限制酶处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳,电泳结果中的条带表示检测出的特定长度的酶切片段,数字表示碱基对的数目。下列叙述错误的是( )
A.单基因遗传病是指受一个基因控制的遗传病
B.该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
C.Ⅱ8的致病基因来源于父亲
D.若Ⅱ4和Ⅱ8婚配,子代患该遗传病的比例为1/4
【答案】AD
【分析】分析图甲可知,Ⅰ1和Ⅰ2正常,Ⅱ4患病,则该病为隐性遗传病。
【详解】A、单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病,A错误;
B、依据图甲可知,Ⅰ1和Ⅰ2正常,Ⅱ4患病,则该病为隐性遗传病,依据图乙知,Ⅰ5只含隐性致病基因(假设相关基因为a),Ⅱ7不含有致病基因,若为常染色体隐性遗传,7号一定含有a基因,故该病是伴X隐性遗传病,B正确;
C、该病为伴X染色体隐性遗传病,依据电泳条带可知,若控制该遗传病的基因为A、a,Ⅰ5只含隐性致病基因,其基因型为为XaY,根据电泳结果可知,Ⅱ8的基因型为XAXa,Ⅱ6的基因为XAXa,所以可推知,Ⅱ8的致病基因来源于父亲,C正确;
D、若控制该遗传病的基因为A、a,则Ⅱ4的基因型为XaY,Ⅱ8的基因型为XAXa,若Ⅱ4和Ⅱ8婚配,子代患该遗传病的基因型为XaXa、XaY,其患病概率为1/2,D错误。
故选AD。
19.常染色体隐性遗传性蛋白C缺乏症(HPCD)是一种血栓性疾病,由基因A、a控制;视网膜色素变性(RP)是最常见的遗传性致盲性眼病之一,由基因B、b控制,相关家系图如图甲和图乙所示(图乙中部分成员的RP相关基因进行电泳后的结果如图丙所示)。不考虑XY染色体同源区段。下列叙述错误的是( )
A.I-2的基因型为AaXBXb,RP的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B.调查HPCD遗传病的发病率需在人群中进行
C.通过电泳技术进行致病基因的检测,B基因发生碱基对的增添突变为b
D.Ⅲ-2的基因型有6种,患HPCD不患RP遗传病的概率是3/4
【答案】CD
【分析】分析图乙,Ⅱ-7患RP病,而其双亲正常,说明该病是隐性遗传病,又因为I-3不携带RP致病基因,可推测该病是伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、图乙中Ⅱ-7患RP病,而其双亲正常,说明该病是隐性遗传病,又因为I-3不携带RP致病基因,可推测该病是伴X染色体隐性遗传病,I-2的基因型为AaXBXb,A正确;
B、调查HPCD遗传病的发病率需在人群中进行,B正确;
C、I-3不携带RP致病基因,推测B为750bp,致病基因b为500bp,B基因发生碱基对的缺失突变为b,C错误;
D、Ⅱ-6基因型无法确定,故无法推算后代患病概率,D错误。
故选CD。
20.鸡羽毛的颜色有芦花羽、全色羽和白色羽,由两对等位基因控制,其中芦花羽基因B对全色羽基因b为显性,芦花羽鸡的雏鸡具有明显的羽色特征(绒羽上有黄色头斑),常染色体上基因T的存在是基因B或b表达的前提,基因型为tt时为白色羽。现让一只全色羽雄鸡与纯合白色羽雌鸡杂交,F₁中芦花羽雄鸡:全色羽雌鸡=1:1。下列相关叙述正确的是( )
A.基因B/b可能位于Z染色体上,也可能位于Z与W染色体的同源区上
B.若让全色羽的雌雄鸡相互杂交,子代可能全为全色羽,不会出现芦花羽
C.若F₁相互杂交,则子代中芦花羽雄鸡:全色羽雄鸡:白色羽雄鸡=3:3:2
D.让芦花羽雌鸡与白色羽雄鸡杂交,可通过绒羽来区分子代中雏鸡的雌、雄
【答案】BC
【分析】鸡的性别决定方式是ZW型,雌鸡的性染色体组成为ZW,雄鸡的性染色体组成为ZZ。
【详解】A、分析题干信息可知,同时存在B、T时表现为芦花羽,有T而无B时,表现为全色羽,无T时表现为白色羽,再根据全色羽雄鸡与白色羽雌鸡杂交,F₁中芦花羽雄鸡:全色羽雌鸡=1:1,说明基因B/b位于Z染色体上,而W染色体上无相应的等位基因,若有,则F₁全为芦花羽,与题意不符,故T_ZBZ_、T_ZBW表现为芦花羽,T_ZᵇZᵇ、T_ZᵇW表现为全色羽,tt__表现为白色羽,A错误;
B、若让全色羽的雌雄鸡相互杂交,即T_ZᵇZᵇ、T_ZᵇW相互杂交,若为纯合子,则子代全为全色羽,若为杂合子,则子代出现全色羽和白色羽,不论哪种基因型,都不会出现芦花羽,B正确;
C、根据推断,亲本为TTZᵇZᵇ、ttZBW,F₁为TtZBZᵇ、TtZᵇW,若F₁相互杂交,子代中芦花羽雄鸡:全色羽雄鸡:白色羽雄鸡=3:3:2,C正确;
D、只有当芦花羽雌鸡基因型为TTZᵇW,白色羽雄鸡基因型为ttZᵇZᵇ时,才可通过绒羽来区分子代雏鸡的雌、雄,D错误。
故选BC。
三、非选择题
21.人类的许多疾病与基因有关,某研究小组调查了一个与外界隔离岛屿上的全部居民,其红绿色盲在男性中的发病率为c。该岛屿上某一家族的红绿色盲遗传系谱如图所示,该性状受一对等位基因B、b控制。
回答下列问题:
(1)红绿色盲为伴X染色体 (填“显性”或“隐性”)遗传病,该病的遗传特点为 (答一点)。
(2)Ⅲ2的基因型为 。Ⅲ4与一位色觉正常的男性结婚,生育一个色盲男孩的概率为 。
(3)理论上该岛屿红绿色盲在女性中的发病率为 (用含c的代数式表示)。
(4)遗传病不但给患者个人带来痛苦,而且给家庭和社会造成了负担,通过 (答一种)手段,可在一定程度上避免遗传病的发生。
【答案】(1) 隐性 男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙
(2) XBXb 1/8
(3)C2
(4)遗传咨询和产前诊断
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点:(1)伴X染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。(2)伴X染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
【详解】(1)红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,该病的遗传特点为男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)据图可知,图中的II1患病,其基因型是XbXb,Ⅲ2的表现正常,有来自母亲的Xb基因,故基因型为XBXb;
Ⅲ3患病,基因型是XbY,双亲基因是XBXb、XBY,Ⅲ4与基因型1/2XBXB、1/2XBXb,与一位色觉正常的男性XBY结婚,母亲的配子及比例是3/4XB、1/4Xb,父亲配子及比例是1/2XB、1/2Y,生育一个色盲男孩XbY的概率为1/4×1/2=1/8。
(3)红绿色盲在男性中的发病率为c,该病为X染色体上的隐性致病基因引起的遗传病,该病致病基因的基因频率等于在男性中的发病率=c,理论上该岛屿红绿色盲在女性(XbXb)中的发病率为c2。
(4)遗传病不但给患者个人带来痛苦,而且给家庭和社会造成了负担,通过遗传咨询和产前诊断等途径,可在一定程度上避免遗传病的发生。
22.果蝇的亮红眼和朱红眼两种表现型分别由两种单基因隐性突变形成,控制亮红眼和朱红眼的基因分别用a、b表示,眼色表现为亮红眼或朱红眼的个体均被称为突变型。为探究两种基因是位于常染色体还是X染色体,以纯合亮红眼雄(♂)果蝇和纯合朱红眼雌(♀)果蝇为亲本进行杂交,杂交结果如下表所示(不考虑基因突变、染色体互换及染色体变异):
子代
表现型
野生型
突变型
F1
77♀
73♂
F2
63♂∶60♀
102♂∶98♀
(1)美国生物学家摩尔根用果蝇进行实验,通过 (填“假说——演绎法”或“类比推理法”)证明了基因位于染色体上。
(2)根据表格中子一代的性状表现可初步判断基因A/a、B/b中至少有一对等位基因位于X染色体上,判断的依据是 。
(3)进一步分析可以得出结论: 。F2中突变型的基因型有 种。
(4)设上述杂交实验为正交,可通过进行反交实验来验证(3)中得出的结论。请预期子二代实验结果:F2中野生型雄蝇∶野生型雌蝇∶突变型雄蝇∶突变型雌蝇= 。
【答案】(1)假说—演绎法
(2)F1雌雄性状表现不同
(3) a在常染色体上,b在X染色体上 8/八
(4)3∶6∶5∶2
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合;位于性染色体上的基因控制的性状的遗传,总是与性别相关联,叫伴性遗传,伴性遗传也遵循分离定律,是分离定律的特殊形式。
【详解】(1)摩尔根利用果蝇做杂交实验采用假说-演绎法证明了基因位于染色体上。
(2)表格中子一代的表型为,野生型全为雌性、突变型全为雄性,即F1雌雄性状表现不同(或F1性状表现与性别相关联),说明基因a、b中至少有一个基因位于X染色体上。F2的雄果蝇中出现了野生型,假设a、b均在X染色体上,那么亲本纯合亮红眼雄为XaBY,纯合朱红眼为XAbXAb,后代雄性为XAbY,雌性为XAbXaB,F1杂交,子二代中雄性XAbY、XaBY应均为突变型,与实验结果不符,说明a、b不能都位于X染色体上。
(3)假设a在X染色体上,b在常染色体上,则亲本BBXaY×bbXAXA,F1中应全为野生型,与结果不符,因此a在常染色体上,b在X染色体上,则亲本aaXBY×AAXbXb,F1基因型AaXbY、AaXBXb,F2中突变型的基因型有:AAXbY、AaXbY、aaXbY、AaXbXb、AAXbXb、aaXbXb、aaXBXb、aaXBY,一共8种。
(4)设上述杂交实验为正交,可通过选择亮红眼雌果蝇和朱红眼雄果蝇作为亲本进行反交实验来验证(3)中得出的结论。预期实验结果:F1中果蝇全为野生型,F2中朱红眼只在雄性中出现,亮红眼在雌雄中均有出现。即亲本:aaXBXB×AAXbY,F1代AaXBXb、AaXBY,全为野生,子二代中野生型雄蝇(3A_XBY):野生型雌蝇(3A_XBXB、3A_XBXb):突变型雄蝇(1aaXBY、1aaXbY、3A_XbY)):突变型雌蝇(1aaXBXB、1aaXBXb)=3:6:5:2。
23.脊髓性肌萎缩症(SMA)是一类由脊髓前角运动神经元变性导致肌无力、肌萎缩的疾病,特点是脊髓前角细胞变性,临床表现为进行性、对称性,肢体近端为主的广泛性、弛缓性麻痹与肌萎缩,智力发育及感觉均正常。SMA可由多种基因突变引起,但一般特指由于运动神经元存活基因1(SMNI)突变所导致。本病临床表现差异较大,根据患者起病年龄和临床病程,将SMA由重到轻分为4种类型。某患者属于该病晚发型,病情轻、起病进展缓慢,图1显示SMA和甲病(一种常染色体显性遗传病)的系谱图;图2表示患该病家系中部分成员关于SMA基因DNA酶切片段的电泳结果。完成下列问题:
(1)SMA属于 遗传病,原因是 。
(2)若Ⅲ-1是女孩,则其患病的概率是 。
(3)I-2和Ⅱ-1关于SMA基因DNA酶切片段的电泳结果相同的概率是 。
(4)已知甲病致病基因频率为1/10,若Ⅲ-1是女孩,其与患甲病的男性结婚生育患甲病孩子的概率是 。
【答案】(1) 常染色体隐性遗传病 Ⅰ-3和Ⅰ-4不患SMA病,儿子Ⅱ-4患病,判断该病为隐性遗传病,结合电泳条带分析Ⅰ-3和Ⅰ-4都是致病基因携带者
(2)1/3
(3)2/3
(4)10/19
【分析】无中生有为隐性的口诀是:无中生有有为隐性,隐性遗传看女病,女病男正非伴性,有中生无有为显性,显性遗传看男病,男病女正非伴性。
【详解】(1)Ⅰ-3和Ⅰ-4不患SMA病,儿子Ⅱ-4患病,判断该病为隐性遗传病,结合电泳条带分析Ⅰ-3和Ⅰ-4都是致病基因携带者,因此判断SMA病是常染色体隐性遗传病。
(2)甲病为一种常染色体显性遗传病,SMA病是常染色体隐性遗传病,假设SMA的基因用A/a表示,甲病的基因用B/b表示,则Ⅱ-2的基因型为aabb,Ⅱ-3的基因型为1/3AAbb、2/3Aabb,若Ⅲ-1是女孩,其患病的概率是2/3×1/2=1/3。
(3)关于SMA,Ⅰ-2的基因型为Aa,Ⅱ-1的基因型为1/3AA、2/3Aa,SMA基因DNA酶切片段的电泳结果相同的概率为2/3。
(4)关于甲病,Ⅱ-2的基因型为bb,Ⅱ-3的基因型为bb,若Ⅲ-1是女孩,基因型为bb;甲病致病基因B频率为0.1,b的基因频率为0.9,BB的概率为0.01,Bb的概率为0.18,患甲病的男性为杂合子Bb的概率为:0.18÷(0.01+0.18)=18/19,患甲病的男性为纯合子BB的概率为1/19,若Ⅲ-1(bb)与患甲病的男性结婚,生育患甲病孩子的概率为1-18/19×1/2=10/19。
24.某雌雄异株植物性别决定方式为XY型,花色中红花、白花受一对等位基因(A、a)控制,株高受另一对等位基因(B、b)控制,叶形中圆叶、尖叶受第三对等位基因(D、d)控制。现有一雄株和一雌株均表现为高杆、红花、圆叶,将二者杂交得F1,多次重复实验,F1得到近似下表结果。完成下列问题:
F1雌株
高杆红花圆叶
高杆白花圆叶
矮杆红花圆叶
矮杆白花圆叶
132株
18株
18株
32株
F1雄株
高杆红花圆叶
高杆白花圆叶
矮杆红花圆叶
矮杆白花圆叶
66株
9株
9株
16株
高杆红花尖叶
高杆白花尖叶
矮杆红花尖叶
矮杆白花尖叶
66株
9株
9株
16株
(1)该植株叶形这对相对性状受 (填“常”或“X”)染色体上基因控制。
(2)该植株的花色和株高这两对相对性状 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是 。该植株的花色和叶形这两对相对性状 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是 。
(3)为了解释上述实验现象,有同学提出以下假说:
①控制花色和株高的两对等位基因位于一对同源染色体上。
②雌、雄亲本在进行减数分裂产生配子时发生了互换,导致产生的雌雄配子比例均为AB:Ab:aB:ab=4:1:1:4。
③雌雄配子发生随机结合。
为了验证上述假说的正确性,请你设计一个杂交实验,并预期实验结果。
实验思路: 。
预期实验结果: 。
【答案】(1)X
(2) 不遵循 F1中高杆红花、高杆白花、矮杆红花、矮杆白花之比不为9∶3∶3∶1及其变式 遵循 控制花色的等位基因位于常染色体上,控制叶形的等位基因位于X染色体上
(3) 将亲本雌株与矮杆白花雄株杂交,将亲本雄株与矮杆白花雌株杂交,分别统计子代的表型和比例 若子代均表现出4种类型,且比例均为高杆红花∶高杆白花∶矮杆红花∶矮杆白花=4∶1∶1∶4,则验证了假说的正确性。
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)据表分析叶形这对相对性状中,F1雌性圆叶∶尖叶=1∶0,雄性圆叶∶尖叶=1∶1,即性状表现与性别有关,因而说明该植株叶形这对相对性状受X染色体上基因控制。
(2)据表分析花色这对相对性状中,F1雌性红花∶白花=3∶l,雄性红花∶白花=3∶1,株高这对相对性状中,F1雌性高杆∶矮杆=3∶1,雄性高杆∶矮杆=3∶1,而F1中高杆红花、高杆白花、矮杆红花、矮杆白花之比不为9∶3∶3∶1及其变式,故植株的花色和株高这两对相对性状的基因在一对同源染色体上,不遵循基因的自由组合定律。控制花色的等位基因位于常染色体上,控制叶形的等位基因位于X染色体上,两对等位基因位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。
(3)通过测交的方式来检验假说的正确性,将亲本雌株与矮杆白花雄株杂交,将亲本雄株与矮杆白花雌株杂交,分别统计子代的表型和比例。如果子代均表现出4种类型,且比例均为高杆红花∶高杆白花∶矮杆红花∶矮杆白花=4∶1∶1∶4,则验证了假说的正确性。
25.某实验室保存着黑檀体、白眼、紫眼、小翅等单基因隐性突变体果蝇,而野生型果蝇的体色为灰体、红眼、正常翅。突变体可应用于分离定律、伴性遗传和自由组合定律的验证。请回答下列问题:
(1)某同学将纯合灰体白眼雄果蝇和纯合黑檀体红眼雌果蝇进行杂交,F1相互交配得到F2。若F2中相关表型和比例为 ,则可验证体色的遗传符合分离定律;若相关表型和比例为 ,则可验证眼色的遗传受到X染色体上的等位基因控制。
(2)已知控制红眼和白眼的基因(分别记为R、r)位于X染色体上,与紫眼有关的基因记为P、p。某同学将纯合白眼雄果蝇和纯合紫眼雌果蝇杂交,F1相互交配得到F2,结果如下表所示:
性别
P
F1的表型及数量
F2的表型及数量
雌性
紫眼
红眼49
红眼602、紫眼198
雄性
白眼
红眼52
红眼309、紫眼98、白眼399
根据实验结果,推测紫眼基因位于 (填“常”或“X”)染色体上、F2中紫眼雌果蝇的基因型是 ,F2白眼果蝇的基因型共有 种。
(3)已知控制白眼和小翅的基因均位于X染色体上,控制黑檀体的基因位于3号常染色体上、某同学通过杂交实验得到纯合的白眼小翅品系,为进一步培育黑檀体白眼小翅的雌雄果蝇品系,某同学设计了下表的两种杂交方案,F1雌雄个体相互交配得到F2
方案一
方案二
P
灰体白眼小翅♀×黑檀体红眼正常翅♂
黑檀体红眼正常翅♀×灰体白眼小翅♂
F1
野生型♀、灰体白眼小翅♂
野生型♀、野生型♂
F2
?
?
两组F2 (填“能”或“不能”)出现黑檀体白眼小翅果蝇。为达实验目的,该同学宜选择杂交方案 由此,理由是 。
【答案】(1) 灰体:黑檀体=3:1 红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1
(2) 常 ppXRXR、ppXRXr 2
(3) 能 一 方案一的F2能产生黑檀体白眼小翅的雌雄果蝇,方案二的F2只能产生黑檀体白眼小翅的雄果蝇,不能产生黑檀体白眼小翅的雌果蝇
【分析】1、果蝇繁殖速度快、易于饲养、具有多对易区分的相对性状、子代数量多便于进行统计学分析,果蝇染色体数目少,便于观察和进行基因定位,多个优点使果蝇适合作为遗传学研究材料。 2、位于非同源染色体上的非等位基因发生自由组合,会导致性状之间的自由组合,而位于一对同源染色体上的非等位基因不能自由组合,其控制的性状间也不能自由组合。
【详解】(1)验证体色的遗传符合分离定律无需考虑眼色这一对相对形状,根据题意可知,灰体为显性,黑檀体为隐性,故当F2中相关表型和比例为灰体:黑檀体=3:1时可验证体色的遗传符合分离定律;验证眼色的遗传受到X染色体上的等位基因控制时可假设控制红眼和白眼的基因(分别记为R、r)位于X染色体上,则亲本为XRXR、XrY,F1基因型为XRXr、XRY,则F2中相关表型和比例为红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1则可验证眼色的遗传受到X染色体上的等位基因控制。
(2)纯合白眼雄果蝇和纯合紫眼雌果蝇杂交,F1均为红眼可推测紫眼基因位于常染色体上,且纯合白眼雄果蝇基因型为PPXrY纯合紫眼雌果蝇基因型为ppXRXR,F1基因型为PpXRXr、PpXRY,故F2中紫眼雌果蝇的基因型是ppXRXR、ppXRXr,F2白眼果蝇的基因型共有PpXrY、PPXrY共2种
(3)两组F2在体色这一对相对性状上均为显性杂合子间相互交配,均有黑檀体果蝇产生;在眼色这一对相对性状上方案一类似红眼杂合子的测交实验、方案二为显性杂合子间相互交配,均有白眼果蝇产生,在翅型这一对相对性状上方案一类似正常翅杂合子的测交实验、方案二为显性杂合子间相互交配,均有小翅果蝇产生,因此两组F2能出现黑檀体白眼小翅果蝇。为达实验目的,该同学宜选择杂交方案一,理由是方案一的F2能产生黑檀体白眼小翅的雌雄果蝇,方案二的F2只能产生黑檀体白眼小翅的雄果蝇,不能产生黑檀体白眼小翅的雌果蝇。
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专题21 伴性遗传和人类遗传病
一、性别决定的主要类型
性染色
体类型
XY型
ZW型
雄性的染
色体组成
常染色体+XY
常染色体+ZZ
雌性的染
色体组成
常染色体+XX
常染色体+ZW
生物实例
人及大部分
动物、菠菜等
鳞翅目昆虫、
鸟类
二、伴性遗传
1.伴性遗传的概念
性染色体上的基因控制的性状的遗传与性别相关联的遗传方式。
2.伴性遗传特点
(1)伴X染色体隐性遗传实例——红绿色盲。
①男性的色盲基因一定传给女儿,也一定来自母亲,表现为交叉遗传特点。
②若女性为患者,则其父亲和儿子一定是患者;若男性正常,则其母亲和女儿也一定正常。
③如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病,说明这种遗传病的遗传特点是隔代遗传。
④这种遗传病的遗传特点是患者中男性远多于女性。
(2)伴X染色体显性遗传实例——抗维生素D佝偻病。
①男性的抗维生素D佝偻病基因一定传给女儿,也一定来自母亲。
②若男性为患者,则其母亲和女儿一定是患者;若女性正常,则其父亲和儿子也一定正常。
③这种遗传病的遗传特点是患者中女性多于男性,图中显示的遗传特点是世代连续遗传。
(3)伴Y染色体遗传——以外耳道多毛症为例。
①患者全为男性,女性全部正常。
②没有显隐性之分。
③父传子,子传孙,具有世代连续性。
3.伴性遗传在实践中的应用
(1)推测后代发病率,指导优生优育。
婚配
生育建议
男正常×女色盲
生女孩,原因:该夫妇所生男孩均患病,女孩均表现正常
男抗维生素D
佝偻病×女正常
生男孩,原因:该夫妇所生女孩全患病,男孩均正常
(2)根据性状推断后代性别,指导育种工作。
已知控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上,且芦花(B)对非芦花(b)为显性,选育非芦花雌鸡的遗传杂交实验过程及遗传图解如下:
①选择亲本:选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交。
②遗传图解。
③选择:从F1中选择表型为非芦花的个体保留。
1.如图为某家族的遗传系谱图,甲病相关基因用A、a表示,乙病相关基因用E、e表示,其中有一种病的基因位于X染色体上;人群中甲病发病率1/10000。下列推断正确的是( )
A.2号的基因型是EeXAXa
B.7号为甲病患者的可能性是1/600
C.5号的基因型是aaXEXe
D.4号与2号基因型相同的概率是1/3
2.果蝇的截刚毛和正常刚毛是由等位基因B/b控制的。某果蝇繁殖系只由截刚毛雌蝇和正常刚毛雄蝇组成,不考虑变异的情况下,该种群自然繁殖产生的子代雌性都表现为截刚毛,雄性都表现为正常刚毛。下列分析合理的是( )
A.正常刚毛对截刚毛为显性,基因B和基因b位于X、Y染色体非同源区段上
B.该繁殖系中的正常刚毛雄蝇产生的精子中同时含有基因B和基因b
C.截刚毛雌蝇的每个次级卵母细胞中含有0或2个基因b
D.若发生互换,则该繁殖系中的刚毛雄蝇可能产生4种类型的精子
3.下图为某家族某种疾病的遗传系谱图(基因用A、a表示),下列叙述正确的是( )
A.该遗传病是显性基因控制的
B.该遗传病致病基因位于X染色体上
C.Ⅱ-4和Ⅲ-10的基因型相同的概率为100%
D.若Ⅲ-9和一个该病基因携带者结婚,则生一个患病男孩的概率为1/4
4.摩尔根将白眼雄果蝇与红眼雕果蝇杂交,F1全为红眼。再让F2红眼果蝇相互交配,F2红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1。下列说法正确的是( )
A.实验中F1全为红眼,F2中红眼:白眼=3:1,可说明红眼为显性性状
B.摩尔根的果蝇杂交实验证明了基因全都位于染色体上
C.上述实验能够说明控制红眼和白眼的基因可能遵循分离定律
D.若控制白眼的基因位于X与Y的同源区,F2也只有雄性有白眼
5.图甲为某单基因遗传病的系谱图,其中Ⅱ₃不携带该致病基因;图乙为该家族中部分个体的相关基因用某种限制酶处理并电泳后得到的实验结果,图中条带表示检出的特定长度的片段,数字表示碱基对的数目。下列叙述正确的是( )
A.该病为隐性遗传病,根据男性只有一种基因可确定致病基因位于X染色体上
B.隐性致病基因为11.5kb,源于碱基替换,男性患者的母亲一定也是该病患者
C.Ⅲ5患病的原因可能是Ⅱ3在配子形成过程中发生了基因突变
D.Ⅲ3的相关基因进行酶切之后产生的电泳条带与Ⅲ1不一定相同
6.某XY型性别决定的二倍体昆虫腹部颜色由基因A/a控制,白色由基因a控制,触角类型由基因B/b控制,现欲研究这两对基因的遗传规律,某实验小组进行如下实验,已知雌性昆虫产生的某种配子存在完全致死的现象。回答下列问题:
亲本
F1表型
F1:♀×♂→F2表型及比例
腹部黑色无触角♀×腹部白色有触角♂
♀、♂都为腹部暗红色有触角
♀:腹部暗红色有触角:腹部黑色无触角:腹部暗红色无触角:腹部白色有触角!腹部白色无触角=1:1:2:1:1
♂:腹部黑色有触角:腹部暗红色有触角:腹部白色有触角=1:3:2
(1)基因A与b互称为 基因;基因B与b控制的性状不同的本质原因是 。
(2)实验中亲本的基因型为 。F2中昆虫腹部有三种颜色的原因是 ;F2出现上述比例的原因是基因组成为 的配子致死。
(3)让F2中的腹部暗红色有触角雌性昆虫与腹部白色有触角雄性昆虫杂交,子代腹部白色个体的表型及比例为 。
(4)现从F2中任意取一腹部暗红色有触角雄性个体,欲判断其基因型,请选择上述群体中的昆虫设计杂交实验,并写出预期实验结果及结论。
实验设计思路: ;
预期实验结果及结论: 。
7.广西是著名的蝴蝶大省,气候温暖而湿润多雨为蝴蝶的生存和繁衍提供了良好的环境。凤灰蝶的性别决定类型为ZW型,如图表示Z、W染色体的结构。凤灰蝶的翅色有蓝翅(B)和黄翅(b),现欲运用提供的实验材料(纯合蓝翅雌蝶、黄翅雌蝶、纯合蓝翅雄蝶、黄翅雄蝶)探究控制翅色的基因是位于常染色体上还是位于性染色体上。回答下列问题:
(1)从提供的实验材料分析,控制翅色的基因(B/b)不会只位于Ⅲ区段上,原因是 。
(2)某同学选择黄翅雌蝶与纯合蓝翅雄蝶杂交,子代雌雄性都表现为蓝翅, (能/不能)确定等位基因B/b的位置,理由是 。
(3)假设确定翅色基因不在Ⅱ、Ⅲ区段,若通过一次杂交实验,确定控制翅色的基因是位于常染色体ZW上还是位于I区段上,应选择的杂交组合是 。
(4)欲证明翅色基因位于Ⅱ区段还是位于常染色体上,请用所给材料设计实验,写出实验思路,并预期实验结果及结论 。
一、单选题
1.某二倍体动物的性别决定方式为ZW型,雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是( )
A.该种群有11%的个体患该病
B.该种群h基因的频率是10%
C.只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型共有6种
D.若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,H基因频率不变
2.果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,控制灰体、黄体性状的基因位于X染色体上。某小组以纯合体雌蝇和常染色体基因纯合的雄蝇为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。在翅型、体色和眼色性状中,F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1的亲本组合是( )
A.直翅黄体♀×弯翅灰体♂ B.直翅灰体♀×弯翅黄体♂
C.弯翅红眼♀×直翅紫眼♂ D.灰体紫眼♀×黄体红眼♂
3.下图为某家族某种疾病的遗传系谱图(基因用A、a表示),下列叙述正确的是( )
A.该遗传病是显性基因控制的
B.该遗传病致病基因位于X染色体上
C.Ⅱ-4和Ⅲ-10的基因型相同的概率为100%
D.若Ⅲ-9和一个该病基因携带者结婚,则生一个患病男孩的概率为1/4
4.成骨发育不全是一种以骨骼发育不全和骨脆性增加为主要特点的单基因遗传病,现已发现相关的致病基因有19种。某女性(Ⅱ-2)因SERPINF1基因突变导致成骨发育不全,对其家系患病情况调查如图1,同时测定部分家庭成员SERPINF1基因对应序列,结果如图2。判断以下说法正确的是( )
A.该女性SERPINF1基因突变属于伴X染色体隐性突变
B.该变异是由于正常基因发生碱基对的替换,造成多肽链氨基酸改变所引起
C.根据测序结果及患病原理,Ⅱ-1与Ⅱ-2所生小孩可能患成骨发育不全
D.该疾病可通过B超检查和基因检测进行产前诊断与治疗
5.某植物的性别决定为XY型,该植物的高茎、矮茎由等位基因H/h决定,红花、白花由等位基因R/r决定,两对基因独立遗传且均不在Y染色体上。一高茎红花雌株与一矮茎白花雄株杂交,F₁代出现高茎红花、高茎白花两种表型,F₁代雌、雄植株随机授粉,F₂代中高茎红花∶矮茎红花∶高茎白花∶矮茎白花=3∶1∶3∶1。不考虑致死,下列叙述错误的是( )
A.高茎对矮茎呈显性
B.红花对白花呈显性
C.等位基因H/h位于常染色体上
D.等位基因R/r位于 X染色体上
6.已知甲病和乙病均为单基因遗传病,且其中有一种遗传病的致病基因在X 染色体上。某家族系谱图如下,下列有关的叙述正确的是( )
A.甲病是伴X染色体显性遗传病,乙病是常染色体隐性遗传病
B.II-2只有一种基因型,Ⅲ-8基因型有两种可能
C.Ⅲ-5中关于甲病的致病基因来自父母一方或双方,关于乙病的致病基因来自Ⅱ-4
D.II-1与两病皆患的女性结婚,生育一个两病皆患的孩子,概率是3/8
7.雌雄异株植物女娄菜的性别决定方式为XY型,植株的绿色和金黄色由一对等位基因控制,由于某种类型的致死使得金黄色性状仅存在于雄株中。现有两株绿色女娄菜杂交,F1表型及比例为绿色雌株:绿色雄株:金黄色雄株=2:1:1,不考虑基因位于X和Y染色体的同源区段。下列分析错误的是( )
A.控制绿色和金黄色的基因遵循分离定律,金黄色为隐性性状
B.控制女娄菜颜色的基因位于X染色体上,F1绿色雌株中杂合子占1/2
C.金黄色仅存在于雄株中的原因是隐性基因纯合会导致个体死亡
D.F1植株随机传粉得到的F2表型及比例为绿色雌株:绿色雄株:金黄色雄株=2:3:1
8.人类ABO血型是由9号染色体上IA、IB和i(三者之间互为等位基因)决定。红细胞表面的抗原合成路径如图1所示。孟买型由12号染色体上H基因突变导致,在血型检测中与A、B抗体均无法产生阳性反应,常被误判为O型。图2为发现的第一例孟买型所在家庭的系谱图(不考虑突变)。下列叙述错误的是( )
A.Ⅱ-1与I-2基因型相同的概率为1/3
B.I-1基因型为HhIBi,Ⅱ-3血型为孟买型
C.孟买型的病人只能接受孟买型捐献者的输血
D.Ⅲ-2与同基因型的女性婚配生一个AB型女儿的概率是3/16
9.蝇子草是雌雄异株的植物,性染色体组成为XY,其叶子形状有阔叶和细叶两种类型,据此进行了实验①和②。下列分析正确的是( )
杂交实验
雌株
雄株
子代
①
阔叶
细叶
全是阔叶雄株
②
阔叶
阔叶
雌株全是阔叶,雄株阔叶和细叶约各占半数
A.阔叶对细叶为隐性
B.叶子形状基因位于Y染色体上
C.含有细叶基因的配子是致死的
D.实验②中的阔叶雌株是杂合子
10.安达卢西亚鸡的性别决定为ZW型,当基因t纯合时可使雄性反转为雌性,而雄性没有该现象。一对正常亲本杂交的子代中雌、雄性比为3:1。下列分析错误的是( )
A.基因t可能位于Z染色体上
B.若基因t位于Z、W染色体的同源区段,安达卢西亚鸡群随机交配产生的后代中,雌性最多有4种基因型
C.若基因t位于常染色体上,杂交子代雌雄性比为5:3,则亲本均为杂合子
D.无论若基因t位于常染色体上,还是位于Z、W染色体的同源区段,父本一定产生含基因T的配子
11.蝗虫的性别决定方式为型,雌性体细胞中有2条染色体 ,雄性仅含有1条染色体 。有同学利用蝗虫的细胞制片观察细胞分裂,观察到一个细胞中有2条 染色体(不考虑变异)。下列相关叙述正确的是( )
A.该细胞可能是雄性蝗虫的体细胞
B.该细胞一定正处于有丝分裂后期
C.该细胞可能处于减数分裂Ⅱ前期
D.持续观察该细胞可观察到完整的分裂过程
12.果蝇的长肢(B)与短肢(b)、红眼(R)与白眼(r)是两对相对性状,两对基因独立遗传。某实验小组让一对雌雄果蝇杂交,F1的表型及其数量如下表所示。下列分析错误的是( )
F1
长肢红眼
长肢白眼
短肢红眼
短肢白眼
雌蝇/只
76
0
75
0
雄蝇/只
37
38
38
39
A.B/b基因位于常染色体上,R/r基因位于X染色体上
B.亲本的基因型杂交组合可能是bbXRXr×BbXRY
C.F1长肢红眼雄果蝇能产生4种基因型的精细胞
D.F1中出现短肢红眼雌果蝇的概率是1/8
13.先天性色素失禁症是一种单基因显性遗传病,且只含有显性致病基因的个体在胎儿期死亡,杂合子个体则出生后症状较轻。下图为某家系中先天性色素失禁症和白化病的遗传系谱图,控制两病的基因独立遗传,检测发现Ⅲ4的性染色体组成为XXY。不考虑X、Y染色体的同源区段,下列叙述正确的是( )
A.乙病是先天性色素失禁症,且Ⅰ2和Ⅱ5的基因型相同
B.Ⅱ1和Ⅱ2再生一个患白化病儿子的概率为1/66
C.若先天性色素失禁症基因位于X染色体上,则Ⅲ4出现的原因可能是Ⅱ5减数分裂时两条X染色体片段互换
D.若先天性色素失禁症基因位于常染色体上,则Ⅲ3与相同基因型的个体婚配生出两病皆患孩子的概率为1/9
14.某一年生植物的性别决定方式为XY型,X、Y染色体上具有同源区段,该区段可存在等位基因。现有同源区段上某对基因(D、d)均为杂合子的雌雄个体构成的种群(假设雄性个体的基因型均相同,且不考虑基因突变和染色体变异,产生的后代均存活)。下列说法正确的是( )
A.该种群个体的基因型有XDXd、XDYd、XdYD3种类型
B.当F1的雌性有两种表型时,D基因位于雄性的X染色体上
C.当F1的雄性有两种表型时,D基因位于雄性的Y染色体上
D.X、Y染色体同源区段上基因的遗传仍然遵循基因的分离定律
15.临床医学上了解遗传病的规律对预防遗传病有重要意义。下图是某一家族某种遗传病的系谱图,已知基因a和基因b均可独立导致人体患病(等位基因A/a、B/b独立遗传,基因a位于性染色体上),图2表示该家系部分成员与该病有关的基因的电泳结果(A、B、a、b基因均只电泳出一个条带)。下列相关叙述正确的是( )
A.通过遗传咨询可确定胎儿是否患遗传病
B.导致图中Ⅱ-1患病的致病基因来自Ⅰ-1
C.致病基因a和基因b分别对应图2中的条带④和③
D.Ⅰ-1和Ⅰ-2再生一个患病孩子的概率为1/16
二、多选题
16.果蝇的X染色体片段缺失会导致翅膀后端片段出现缺刻现象。将缺刻红眼雌蝇(无白眼基因)与正常白眼雄蝇杂交,F1染色体组成及表型如图所示。下列叙述正确的是( )
A.缺刻性状的出现是基因突变导致的
B.亲本X染色体缺失位置有决定眼色的基因
C.F1出现死亡个体的原因是缺少正常X染色体
D.F1缺刻白眼♀和正常红眼♂交配,子代中红眼∶白眼=2∶1
17.图1为某家系中某常染色体单基因遗传病的系谱图。该病患者中大部分是由于M蛋白77位氨基酸缺失所致,少部分是由于M蛋白125位氨基酸替换所致。二者差异可用两种核酸探针进行检测,探针1与编码77位氨基酸缺失的M蛋白的基因结合,探针2与编码125位氨基酸异常的M蛋白的基因结合,图2为部分家庭成员的电泳检测结果。下列叙述正确的是( )
A.个体7带有来自个体2的致病基因的概率为1/2
B.个体6的探针检测结果应与个体1相同
C.由图1推算个体8患病的概率是1/6
D.利用两种探针对个体8进行产前诊断,可能出现四种情况
18.下图是甲、乙家系中同种单基因遗传病的系谱图及部分成员基因检测的结果。检测过程中,用同种限制酶处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳,电泳结果中的条带表示检测出的特定长度的酶切片段,数字表示碱基对的数目。下列叙述错误的是( )
A.单基因遗传病是指受一个基因控制的遗传病
B.该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
C.Ⅱ8的致病基因来源于父亲
D.若Ⅱ4和Ⅱ8婚配,子代患该遗传病的比例为1/4
19.常染色体隐性遗传性蛋白C缺乏症(HPCD)是一种血栓性疾病,由基因A、a控制;视网膜色素变性(RP)是最常见的遗传性致盲性眼病之一,由基因B、b控制,相关家系图如图甲和图乙所示(图乙中部分成员的RP相关基因进行电泳后的结果如图丙所示)。不考虑XY染色体同源区段。下列叙述错误的是( )
A.I-2的基因型为AaXBXb,RP的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B.调查HPCD遗传病的发病率需在人群中进行
C.通过电泳技术进行致病基因的检测,B基因发生碱基对的增添突变为b
D.Ⅲ-2的基因型有6种,患HPCD不患RP遗传病的概率是3/4
20.鸡羽毛的颜色有芦花羽、全色羽和白色羽,由两对等位基因控制,其中芦花羽基因B对全色羽基因b为显性,芦花羽鸡的雏鸡具有明显的羽色特征(绒羽上有黄色头斑),常染色体上基因T的存在是基因B或b表达的前提,基因型为tt时为白色羽。现让一只全色羽雄鸡与纯合白色羽雌鸡杂交,F₁中芦花羽雄鸡:全色羽雌鸡=1:1。下列相关叙述正确的是( )
A.基因B/b可能位于Z染色体上,也可能位于Z与W染色体的同源区上
B.若让全色羽的雌雄鸡相互杂交,子代可能全为全色羽,不会出现芦花羽
C.若F₁相互杂交,则子代中芦花羽雄鸡:全色羽雄鸡:白色羽雄鸡=3:3:2
D.让芦花羽雌鸡与白色羽雄鸡杂交,可通过绒羽来区分子代中雏鸡的雌、雄
三、非选择题
21.人类的许多疾病与基因有关,某研究小组调查了一个与外界隔离岛屿上的全部居民,其红绿色盲在男性中的发病率为c。该岛屿上某一家族的红绿色盲遗传系谱如图所示,该性状受一对等位基因B、b控制。
回答下列问题:
(1)红绿色盲为伴X染色体 (填“显性”或“隐性”)遗传病,该病的遗传特点为 (答一点)。
(2)Ⅲ2的基因型为 。Ⅲ4与一位色觉正常的男性结婚,生育一个色盲男孩的概率为 。
(3)理论上该岛屿红绿色盲在女性中的发病率为 (用含c的代数式表示)。
(4)遗传病不但给患者个人带来痛苦,而且给家庭和社会造成了负担,通过 (答一种)手段,可在一定程度上避免遗传病的发生。
22.果蝇的亮红眼和朱红眼两种表现型分别由两种单基因隐性突变形成,控制亮红眼和朱红眼的基因分别用a、b表示,眼色表现为亮红眼或朱红眼的个体均被称为突变型。为探究两种基因是位于常染色体还是X染色体,以纯合亮红眼雄(♂)果蝇和纯合朱红眼雌(♀)果蝇为亲本进行杂交,杂交结果如下表所示(不考虑基因突变、染色体互换及染色体变异):
子代
表现型
野生型
突变型
F1
77♀
73♂
F2
63♂∶60♀
102♂∶98♀
(1)美国生物学家摩尔根用果蝇进行实验,通过 (填“假说——演绎法”或“类比推理法”)证明了基因位于染色体上。
(2)根据表格中子一代的性状表现可初步判断基因A/a、B/b中至少有一对等位基因位于X染色体上,判断的依据是 。
(3)进一步分析可以得出结论: 。F2中突变型的基因型有 种。
(4)设上述杂交实验为正交,可通过进行反交实验来验证(3)中得出的结论。请预期子二代实验结果:F2中野生型雄蝇∶野生型雌蝇∶突变型雄蝇∶突变型雌蝇= 。
23.脊髓性肌萎缩症(SMA)是一类由脊髓前角运动神经元变性导致肌无力、肌萎缩的疾病,特点是脊髓前角细胞变性,临床表现为进行性、对称性,肢体近端为主的广泛性、弛缓性麻痹与肌萎缩,智力发育及感觉均正常。SMA可由多种基因突变引起,但一般特指由于运动神经元存活基因1(SMNI)突变所导致。本病临床表现差异较大,根据患者起病年龄和临床病程,将SMA由重到轻分为4种类型。某患者属于该病晚发型,病情轻、起病进展缓慢,图1显示SMA和甲病(一种常染色体显性遗传病)的系谱图;图2表示患该病家系中部分成员关于SMA基因DNA酶切片段的电泳结果。完成下列问题:
(1)SMA属于 遗传病,原因是 。
(2)若Ⅲ-1是女孩,则其患病的概率是 。
(3)I-2和Ⅱ-1关于SMA基因DNA酶切片段的电泳结果相同的概率是 。
(4)已知甲病致病基因频率为1/10,若Ⅲ-1是女孩,其与患甲病的男性结婚生育患甲病孩子的概率是 。
24.某雌雄异株植物性别决定方式为XY型,花色中红花、白花受一对等位基因(A、a)控制,株高受另一对等位基因(B、b)控制,叶形中圆叶、尖叶受第三对等位基因(D、d)控制。现有一雄株和一雌株均表现为高杆、红花、圆叶,将二者杂交得F1,多次重复实验,F1得到近似下表结果。完成下列问题:
F1雌株
高杆红花圆叶
高杆白花圆叶
矮杆红花圆叶
矮杆白花圆叶
132株
18株
18株
32株
F1雄株
高杆红花圆叶
高杆白花圆叶
矮杆红花圆叶
矮杆白花圆叶
66株
9株
9株
16株
高杆红花尖叶
高杆白花尖叶
矮杆红花尖叶
矮杆白花尖叶
66株
9株
9株
16株
(1)该植株叶形这对相对性状受 (填“常”或“X”)染色体上基因控制。
(2)该植株的花色和株高这两对相对性状 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是 。该植株的花色和叶形这两对相对性状 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是 。
(3)为了解释上述实验现象,有同学提出以下假说:
①控制花色和株高的两对等位基因位于一对同源染色体上。
②雌、雄亲本在进行减数分裂产生配子时发生了互换,导致产生的雌雄配子比例均为AB:Ab:aB:ab=4:1:1:4。
③雌雄配子发生随机结合。
为了验证上述假说的正确性,请你设计一个杂交实验,并预期实验结果。
实验思路: 。
预期实验结果: 。
25.某实验室保存着黑檀体、白眼、紫眼、小翅等单基因隐性突变体果蝇,而野生型果蝇的体色为灰体、红眼、正常翅。突变体可应用于分离定律、伴性遗传和自由组合定律的验证。请回答下列问题:
(1)某同学将纯合灰体白眼雄果蝇和纯合黑檀体红眼雌果蝇进行杂交,F1相互交配得到F2。若F2中相关表型和比例为 ,则可验证体色的遗传符合分离定律;若相关表型和比例为 ,则可验证眼色的遗传受到X染色体上的等位基因控制。
(2)已知控制红眼和白眼的基因(分别记为R、r)位于X染色体上,与紫眼有关的基因记为P、p。某同学将纯合白眼雄果蝇和纯合紫眼雌果蝇杂交,F1相互交配得到F2,结果如下表所示:
性别
P
F1的表型及数量
F2的表型及数量
雌性
紫眼
红眼49
红眼602、紫眼198
雄性
白眼
红眼52
红眼309、紫眼98、白眼399
根据实验结果,推测紫眼基因位于 (填“常”或“X”)染色体上、F2中紫眼雌果蝇的基因型是 ,F2白眼果蝇的基因型共有 种。
(3)已知控制白眼和小翅的基因均位于X染色体上,控制黑檀体的基因位于3号常染色体上、某同学通过杂交实验得到纯合的白眼小翅品系,为进一步培育黑檀体白眼小翅的雌雄果蝇品系,某同学设计了下表的两种杂交方案,F1雌雄个体相互交配得到F2
方案一
方案二
P
灰体白眼小翅♀×黑檀体红眼正常翅♂
黑檀体红眼正常翅♀×灰体白眼小翅♂
F1
野生型♀、灰体白眼小翅♂
野生型♀、野生型♂
F2
?
?
两组F2 (填“能”或“不能”)出现黑檀体白眼小翅果蝇。为达实验目的,该同学宜选择杂交方案 由此,理由是 。
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