内容正文:
专题13 伴性遗传和人类遗传病
一、单选题
1.(2024·江苏南通·三模)下图是一个Duchenne型肌营养不良患者的家系系谱图,经过检测Ⅳ1同时是一个Tumer综合征患者(XO,只含一条X染色体),Ⅱ1不含致病基因,相关叙述正确的是( )
A.Duchenne型肌营养不良的遗传方式是常染色体隐性遗传
B.Ⅲ3和Ⅲ4再生一个患Duchenne型肌营养不良男孩的概率是1/8
C.Duchenne型肌营养不良和Turner综合征患者的遗传物质均发生改变
D.产前诊断时可通过核型分析判断胎儿是否患Duchenne型肌营养不良和Turner综合征
2.(2024·江苏·三模)人类某遗传病病因是体内缺乏物质C,合成途径如下左图所示。已知基因A、B均位于X染色体上,I-2基因型为XAbY,不考虑变异。结合系谱图,下列分析正确的是( )
A.基因A、B同时存在时,个体才不患病 B.I-2与II-2基因型可能相同
C.II-3的基因型不一定为XAbXaB D.Ⅲ-2与Ⅲ-3再生一个患病男孩的概率为1/8
3.(2024·江苏南通·二模)某遗传病的致病基因有d、d'两种形式。下图表示该病某家族遗传系谱图及成员携带致病基因的情况,Ⅱ1性染色体组成为XXY。不考虑突变和染色体片段交换,下列分析正确的是( )
A.该病可能为常染色体或伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅱ1染色体变异由Ⅰ1减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ异常导致
C.Ⅱ3与正常男性婚配,患病儿子的概率是1/2
D.Ⅱ4与某男子结婚,儿子患病的概率为1/4
4.(23-24高三上·江苏连云港·阶段练习)下图是一种遗传性代谢缺陷病的系谱图,由编码α半乳糖苷酶A的基因突变所致,该家系中表现正常的男性不携带致病基因。下列分析错误的是( )
A.该病可通过测定α半乳糖苷酶A的活性进行初步诊断
B.可利用基因测序技术来确定胎儿是否患有此病
C.Ⅲ2携带该病的致病基因的概率是1/4
D.若不考虑变异,患该遗传病的女性的孩子均患此病
5.(23-24高三下·江苏·开学考试)某昆虫性别决定方式为XY型,有眼、无眼性状由基因B(b)控制,将一对有眼雌、雄果蝇杂交,F1雌性中有眼∶无眼=1∶1.雄性全为有眼。下列说法错误的是( )
A.B、b基因位于X、Y染色体的同源区段上
B.雌、雄亲本的基因型分别XBXb、XbYB
C.将F1的雌雄个体随机交配,F2的雌性个体中有眼∶无眼=5∶3
D.将F1的雌雄个体随机交配,F2中b基因频率为3/8
6.(2024·江苏连云港·一模)果蝇X染色体上有B(棒眼)、W(杏色眼)基因,欲检测某雄果蝇X染色体上是否发生了基因突变(非B、W基因),用B、W基因纯合雌果蝇与之杂交,F1雌雄个体相互交配得到F2。下列相关叙述正确的是( )
A.若F2中被检测基因所控制的性状在雌雄果蝇中相同,说明发生了隐性突变
B.若F2中被检测基因所控制的性状只有雄性果蝇表现,说明发生了显性突变
C.若F2中性别比例为雌蝇:雄蝇=2:1,说明发生了显性致死突变
D.若F2表现型比例为1:1:1:1,说明待测X染色体上没有隐性致死突变
7.(23-24高三上·江苏扬州·阶段练习)某种XY型性别决定的雌雄异体动物(不考虑XY的同源区段)体色有白色、黄色和棕色三种,受两对基因D/d和E/e共同控制,双显(D+E)为棕色,显隐(D+e)为黄色,其余类型为白色。以不同体色的该动物品系为亲本杂交,结果如下表所示:根据实验结果不能得出的结论是( )
亲本
F1
F2(F1雌雄个体随机交配所得)
♀
♂
♀/♂
♀
♂
棕色
黄色
全为棕色
全为棕色
棕色:黄色=1:1
A.E、e只位于X染色体上 B.F1中棕色个体有2种基因型
C.D、d不在Y染色体上 D.D、d和E、e遵循自由组合定律
8.(23-24高三上·江苏盐城·期末)蝗虫性别决定属于XO型,XX为雌性,XO为雄性。控制蝗虫复眼正常基因(B)和异常基因(b)位于X染色体上,且基因b会使雄配子致死。下列叙述错误的是( )
A.雄蝗虫减数第二次分裂后期细胞中的染色体数目与其体细胞不相同
B.蝗虫种群中不存在复眼异常雌蝗虫,该种群b基因频率逐渐降低
C.杂合复眼正常雌体和复眼异常雄体杂交,后代中复眼正常:复眼异常=1:1
D.偶然发现一只复眼异常雌蝗虫,这是由亲本雌蝗虫减数分裂I染色体异常分离所致
9.(2023·江苏南通·三模)一对正常的夫妇,生了一个患血友病的男孩,在不考虑基因突变等变异的情况下,该男孩血友病基因的传递过程是( )
A.父母同时传给男孩
B.由父亲传给男孩
C.由母亲传给男孩
D.无法确定
10.(2023·江苏泰州·模拟预测)下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图,其中一种遗传病为伴性遗传。人群中纯合子甲病患者出现的频率约1/625。下列叙述正确的是( )
A.甲病是伴X染色体显性遗传病
B.I3和Ⅲ5的基因型相同的概率为5/9
C.若Ⅲ3与人群中只患甲病男性结婚,所生正常孩子的概率约为18/49
D.若Ⅲ3性染色体组成为XXX,应是Ⅱ3、Ⅱ4染色单体在减数第二次分裂时未分离
11.(2023·山东滨州·二模)果蝇眼色有深红眼、猩红眼、白眼三种,受两对等位基因A/a 和B/b 控制,A 和 B 基因同 时存在时表现为深红眼,只有A 或 B 基因时均表现为猩红眼,二者都不存在时为白眼。 另有一对常染色体基因T/t 与果蝇性别决定有关,t基因纯合时对雄果蝇无影响,但会 使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只纯合深红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交, F₁雌雄果蝇随机交配,F₂ 的表型及比例为深红眼雌:深红眼雄:猩红眼雌:猩红眼雄:白眼雄=9:9:3:9:2。不考虑交叉互换和XY 同源区段。下列说法错误的是( )
A.A/a、B/b基因只有一对位于X 染色体上
B.A/a、B/b、T/t三对基因遵循自由组合定律
C.亲本白眼雄果蝇同时含有T 基因和t基因
D.F2 深红眼雌与白眼雄杂交,后代雌性个体中深红眼:猩红眼:白眼=6:5:1
12.(2024·湖南岳阳·一模)基因渐渗是物种之间进行基因交流的现象。捻角山羊是巴基斯坦的“国宝”,适合在高海拔的极端环境生存。山羊大约3000~5000年前才迁徙至青藏高原,通过与捻角山羊的杂交以及后代与亲代的反复回交,将捻角山羊的部分基因转移和整合到山羊中,最终形成了我国的西藏山羊。下列说法错误的是( )
A.基因渐渗现象可能会使得生物进化的速度加快
B.基因渐渗可能打破生殖隔离现象
C.我国西藏山羊通过基因渐渗主动适应了青藏高原的严酷生态环境
D.可以通过对亲本物种和基因渐渗的后代进行基因组测序来验证这一现象
13.(2024·江苏宿迁·一模)剂量补偿指的是在XY性别决定的生物中,性连锁基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应。剂量补偿主要有两种机制:一种是果蝇,雌性细胞两条X染色体中,单条转录效率是雄性单条X染色体转录效率的50%;另一种是哺乳动物,雌性细胞两条X染色体中,随机一条失去活性形成巴氏小体。不考虑基因突变,下列说法正确的是( )
A.性染色体为XXY患者外形为男性,体细胞内不会形成巴氏小体
B.性染色体为XXX的果蝇,可能是由于位于X性连锁基因过量表达而死亡
C.人类伴X染色体隐性遗传病致病基因为Xb,XBXB和XBXb个体表型一定相同
D.父母色觉正常,生出XXY色盲孩子,可能是父亲提供了XY精子所致
14.(23-24高三上·江苏扬州·期末)下表是几种人类染色体异常遗传病的名称和相关染色体情况。下列叙述正确的是( )
名称
相关情况
先天愚型综合征
21号染色多一条
Patau综合征
13号染色体多一条
Turner综合征
X染色体缺失一条(XO)
A.猫叫综合征与Criduchat综合征的病因是相同的
B.Patau综合征都是父亲或母亲减数分裂I时13号同源染色体未分离所致
C.Turner综合征属于X染色体缺失导致的伴性遗传病
D.表中所示的三种遗传病均可通过细胞培养、染色体分析进行产前诊断
二、多选题
15.(2024·江苏扬州·模拟预测)女性化患者的性染色体组成为XY,其外貌与正常女性一样,但无生育能力,原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a,而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的家系图谱如图所示。下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ-1的致病基因来自其母亲或父亲
B.性染色体组成为XX的个体,相关基因型有三种
C.Ⅱ-3和Ⅱ-5的基因型分别为XaY、XAY
D.Ⅱ-2与正常男性婚后所生后代的患病概率为1/4
16.(2024·江苏连云港·模拟预测)家蚕(2N=56)的性别决定方式为ZW型。有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性,A和a所在的常染色体偶见缺失(但基因A/a所在的片段并没有缺失,如图1)现象,表示为A0、a0。家蚕的正常体壁(B)对透明体壁(b)为显性,相关基因位于Z染色体上,雄蚕丝多、质量好,但幼蚕时雌雄不易区分。下列有关叙述错误的是( )
A.若要研究家蚕的基因组,应测定29条染色体上的DNA序列
B.利用图2所示限性斑纹蚕和无斑纹异性蚕杂交,后代中有斑纹幼蚕是高产蚕
C.限性斑纹蚕的培育过程所依据的原理是染色体结构变异
D.染色体缺失时卵细胞不可育但精子是可育的,基因型A0aZbW的个体可产生4种可育配子
17.(23-24高三下·江苏镇江·开学考试)下图1为某家庭甲、乙两种单基因遗传病(分别由A、a和B、b控制)的系谱图,图2为家族人员与两种遗传病相关基因的电泳图,不考虑变异和X、Y染色体同源区段上的基因。下列叙述正确的有( )
A.甲病为常染色体显性遗传,乙病为伴X染色体隐性遗传
B.条带1表示A基因,条带4表示b基因
C.III1与I1的基因型相同的概率为100%
D.III1与一正常女子婚配,子代患病概率为1/4
18.(2024·江苏南通·一模)下图为某伴X染色体隐性遗传病的系谱,基因检测发现致病基因d有两种突变形式,记作dA与dB。II1还患有先天性睾丸发育不全综合征(性染色体组成为XXY)。不考虑新的基因突变和染色体变异,下列分析正确的是( )
A.正常情况下,II1体细胞中染色体数和猫叫综合征患者相同
B.致病基因d有两种突变形式dA与dB,说明基因突变具有不定向性
C.II1性染色体异常,是因为I1减数分裂I时X染色体与Y染色体不分离
D.II3与正常男性婚配,所生子女患有该伴X染色体隐性遗传病的概率是1/2
19.(23-24高三下·江苏淮安·开学考试)如图1是某家庭遗传系谱图,Ⅱ4是患者。图2表示图1中4个个体的基因检测结果,字母a、b、c、d分别对应图1中的Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ3、Ⅱ4。下列相关叙述正确的是( )
A.该病的遗传方式可能为常染色体隐性遗传
B.Ⅱ3的致病基因来自Ⅰ2
C.Ⅱ3与一正常人婚配,其后代中患病女孩的概率是1/4
D.致病基因的长度小于正常基因的长度
20.(23-24高三下·江苏苏州·开学考试)某家系中甲病和乙病的系谱图如图所示。两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。下列叙述正确的是( )
A.控制甲病的基因的遗传遵循自由组合定律
B.Ⅱ-4与Ⅱ-5的基因型可能相同
C.进一步分析Ⅱ-4的X染色体的基因组成可确定乙病的遗传方式
D.若乙病是常染色体显性遗传病,Ⅲ-3为纯合子的概率为1/12
21.(2024·江苏泰州·一模)研究表明,正常女性细胞核内两条X染色体中的一条会随机失活,浓缩形成染色较深的巴氏小体。肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用a表示),女性杂合子中有5%的个体会患病,图1为某患者家族遗传系谱图。利用图中四位女性细胞中与此病有关的基因片段经能识别特定碱基序列的酶进行切割(如图2),产物的电泳结果如图3所示。相关叙述错误的是( )
A.患病的女性杂合子细胞内存在巴氏小体,正常女性细胞内不存在巴氏小体
B.a基因比A基因多一个酶切位点是因为发生了碱基对的增添或缺失
C.若Ⅱ-1和一个基因型与Ⅱ-4相同的女性婚配,后代患ALD的概率为2.5%
D.a基因酶切后产物的电泳结果对应217bp、93bp、118bp三条带
22.(23-24高三下·江苏扬州·开学考试)某家系患有甲、乙两种单基因遗传病,其基因分别用A、a、B、b表示。甲病是伴性遗传病,1号个体的双亲只有父亲患甲病,下图是家系部分系谱图和核酸分子杂交诊断结果示意图。在不考虑家系内发生新的基因突变和染色体变异的情况下,据图判断下列叙述正确的是( )
A.甲病是伴X染色体显性遗传病
B.根据杂交诊断图中1、2、3可以判定乙病遗传方式
C.根据4号个体可以判定1号个体的基因型为XAbXaB
D.6号个体可能只患甲病或者正常
23.(2024·江苏南通·一模)外显率是在一定环境下,群体中某一基因型个体表现出相应表型的百分率。下图是一多指家族的系谱图,正常人群中只有Ⅱ3携带致病基因。相关叙述正确的是( )
A.多指性状由常染色体上的显性基因控制
B.该家系中多指的外显率为80%
C.Ⅲ1和Ⅲ2再生一个多指男孩的概率为25%
D.常通过孕妇血细胞检查对多指胎儿进行检测
24.(2023·江苏常州·模拟预测)如图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图,甲病由等位基因 A/a 控制,乙病由等位基因 B/b 控制,其中一种病为伴性遗传,Ⅱ5不携带致病基因。甲病在人群中的发病率为1/625。不考虑基因突变和染色体畸变。下列叙述错误的是( )
A.人群中乙病患者女性多于男性
B.Ⅰ1的体细胞中基因 A 最多时为 4 个
C.Ⅲ6带有来自Ⅰ2 的甲病致病基因的概率为1/6
D.若Ⅲ1 与正常男性婚配,理论上生育一个只患甲病女孩的概率为1/208
三、非选择题
25.(2024·江苏扬州·模拟预测)家蚕(2n=28)为ZW型性别决定。其蚕卵有圆形和椭圆形,受常染色体上的等位基因B、b控制,并且存有假母系遗传现象(子代总是表现母本基因型决定的性状);黑色卵(A)对白色卵(a)为显性,位于10号染色体上;正常蚕(Os)的幼体体表不透明,油蚕(os)的体表透明。回答下列问题。
(1)图1杂交实验中,蚕卵形状中F2的基因型是 。蚕卵形状的遗传符合基因分离定律,其判断依据是 ,F3中的个体自由交配,后代圆形个体中纯合子所占的比例为 。
(2)研究表明,os基因位于家蚕的Z染色体上,W染色体上无相应基因。若通过杂交实验证明os基因位于Z染色体上,则其杂交亲本的基因型最好选择 ,杂交结果为 。
(3)雄蚕食桑少,蚕丝质量高,蚕农希望只养雄蚕,避免雌雄蚕混养。可通过改造W染色体实现只养雄蚕的目的。
①图2中用γ射线处理、改造W染色体时所引发的变异称为 。研究人员利用W1通过杂交培育了基因型为aaZW1A的种蚕,该种蚕与白色卵雄蚕杂交,子代中 卵孵化为雄蚕。
②图3中利用W2构建的家蚕平衡致死体系中,m基因和n基因为隐性致死基因,os基因能遮蔽m基因的致死作用(不考虑Z染色体上的Os/os基因)。普通蚕无m、n隐性致死基因(基因型为aaZMNZMN、aaZMNW),请说明利用家蚕平衡致死体系只繁育雄蚕的过程 。家蚕平衡致死体系可以自稳,请用遗传图解解释其原理 (请将遗传图解写出来,只要求写出个体的基因型,基因型写法参照下例:平衡体系中的雌蚕写作aaZmNW°sA)。
26.(2024·江苏盐城·模拟预测)家蚕的性别决定为ZW型,自然种群中雌雄蚕数量基本相等。已知家蚕的血液有黄色和白色两种,由常染色体上的等位基因A/a控制;蚁蚕阶段的体色有黑蚁与赤蚁两种,由等位基因B/b控制。某研究小组进行了如下两组杂交实验,结果如下图所示(不考虑等位基因位于Z、W染色体的同源区段)。回答下列问题:
(1)家蚕黄血和白血性状中,显性性状为 ,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 。
(2)实验一父本的基因型是 ,实验二中致死个体的基因型有 种。
(3)实验二F1中b的基因频率为 。实验二F1中黑蚁白血雄蚕中的纯合子占比为 ,若实验二F1中的黑蚁黄血蚕自由交配,F2中的赤蚁白血雌蚕占比为 。
(4)若家蚕(2N=56)有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性,A和a所在的常染色体偶见缺失(但基因A/a所在的片段并没有缺失,如图1)现象,表示为A0a0。家蚕的正常体壁(B)对透明体壁(b)为显性,相关基因位于Z染色体上。请回答:
①研究发现染色体缺失的卵细胞不可育,而染色体缺失的精子可育。基因型为A0aZBZB的个体,产生的可育配子的基因型为 。基因型为A0aZbW的个体,产生的可育配子的基因型为 ;这两个亲本家蚕杂交,得到的F1中,有斑纹正常体壁雄性所占的比例为 。
②雄蚕由于吐丝多、丝的质量好,更受蚕农青睐,但在幼蚕阶段,雌雄不易区分。科学家利用已培育出的限性斑纹蚕(如图2)和无斑纹异性蚕杂交,选择其后代中表现型为 (填“有斑纹”或“无斑纹”)的个体培养,得到的都是高产的雄蚕。
27.(2024·江苏南通·三模)家蚕(ZW 型)中有丰富的突变体。野生型蚕体壁不透明呈白色,野生型蚕经不同的突变能形成不同品系的体壁透明的油蚕。家蚕中还存在一种温敏突变体,1~4龄在23℃以下饲养全部死亡,在25℃以上饲养能正常存活和繁育后代。为研究相关基因的位置关系,科研人员进行了如下杂交实验,亲本A 和B的油蚕突变基因分别用oc1 和oc2 表示,温敏突变基因用nl表示,野生型基因用“+”表示。请回答下列问题。
组合
亲本
F1表型
F2表型及比例
一
温敏油蚕A(♀)×野生型(♂)
野生型(♀♂)
野生型♀:野生型♂:温敏油蚕♀:温敏油蚕δ=3:3:1:1
二
温敏油蚕B(♀)×野生型(♂)
野生型(♀♂)
野生型♀:非温敏油蚕♀:温敏白蚕♀:温敏油蚕♀:野生型♂:温敏白蚕♂= 3:3:1:1:6:2
(1)控制温度敏感的基因nl位于 染色体上,oc2位于 染色体上。oc1 与 nl的位置关系为 。
(2)请在答题纸相应位置画出杂交组合一、二F1雄性家蚕的突变型基因与野生型基因的相对位置 。
(3)在26℃环境中,杂交组合一 F2中野生型雌雄相互交配,产生的F3中能稳定遗传的占 ,油蚕占 。
(4)杂交组合二F2中野生型的基因型有 种,野生型雌雄相互交配,后代1~3龄在26℃环境中饲养,油蚕的占比为 ;转至23℃环境中饲养一段时间,存活油蚕中纯合子占 。
28.(2024高三下·江苏·专题练习)在遗传学实验中,常用果蝇作为实验材料,用玉米粉、蔗糖、酵母粉、琼脂、苯甲酸、95%酒精、乙酸制成固体培养基培养果蝇,成蝇羽化后10~12h即开始交配。果蝇灰体和黑檀体由一对等位基因(E/e)控制,长翅和小翅由一对等位基因(M/m)控制,直刚毛和焦刚毛由一对等位基因(Sn/sn)控制。不考虑XY同源区间,为了研究其遗传特点,团队利用纯种果蝇为亲本进行相关杂交实验。请回答下列问题:
表1
F2代果蝇
灰长
灰小
黑长
黑小
雌果蝇(只)
405
131
雄果蝇(只)
210
215
80
85
表2
F2代果蝇
长直
灰焦
小直
小焦
雌果蝇(只)
536
雄果蝇(只)
149
141
148
152
(1)果蝇常作为遗传实验材料原因 (至少写2点),培养基移入果蝇时要检查培养基硬度,若培养基过硬果蝇幼虫无法爬出会闷死,实验过程中根据培养基的硬度滴加适量酵母菌液,目的是使培养基中养分充分发酵并使之 。待幼虫长出后移出亲本,待幼虫羽化后 h内将子代果蝇麻醉、挑选后移入新的培养基进行遗传实验。
(2)根据表1数据分析,灰体/黑檀体基因位于 染色体,长翅/小翅基因位于 染色体,根据表2数据分析,长翅/小翅基因和直刚毛/焦刚毛基因 (是/否)遵循自由组合定律,原因: 。
(3)表1中,F2代雌蝇中杂合子所占比例理论值为 ,将表1中灰体长翅雌雄果蝇挑出并让它们随机交配,F3代中黑檀体长翅雄蝇所占比例理论值为 。
(4)果蝇2号染色体有一个显性突变基因B控制星状眼,该基因具有显性纯合致死效应(野生型正常眼b),在上图F1中发现有两只星状眼直刚毛雌雄果蝇,相互交配后子代中雄果蝇表现型及其比例理论值为 。
29.(2024·江苏盐城·模拟预测)水稻是两性植株,在长日照和短日照下都能开花,但开花的起始时间影响其最终产量。科研人员筛选得到在长日照下晚开花的突变体M,并对该突变体M进行了相关研究。
(1)在长日照条件下,野生型水稻正常开花,已知正常开花和晚开花由一对等位基因控制,科研人员将突变体M与野生型水稻进行杂交实验,F1都表现为正常开花,F2出现1/4晚开花。控制开花的基因 (填“可能”或“不可能”)位于X染色体上,原因是 。将F2中正常开花的水稻自交,F3中正常开花:晚开花的比例为 。
(2)水稻的染色体上有简单重复序列SSR(如:GAGAGA……),非同源染色体上的SSR、不同品种的同源染色体上的SSR都不同,因此SSR技术常用于染色体特异性标记。科研人员先提取不同水稻个体的DNA,再对9号染色体上特异的SSR进行PCR扩增并电泳分析,结果如下图。若控制晚开花的基因在9号染色体上,推测F2中晚开花个体SSR扩增结果,请下图中画出4、5、41号个体的电泳条带 ;
注:1号:野生型;2号:突变体M;3号:F1;4-41号:F2中的晚开花个体
若控制晚开花的基因不在9号染色体上,则F2中晚开花个体SSR扩增结果有 种类型,比例约为 。
(3)感染病毒也会严重降低水稻的产量和品质。为预防抗病水稻品种乙的抗病能力减弱,科研人员用EMS诱变感病水稻,获得新的抗病品种甲。科研人员利用甲、乙两品种水稻进行杂交试验,结果如下表。
组别
亲本组合
F1
F2
抗病
易感
抗病
易感
实验一
甲×易感
0
18
111
348
实验二
乙×易感
15
0
276
81
因为基因突变具有 性,EMS诱变后,非入选水稻植株可能含有 的基因,需要及时处理掉这些植株。据表分析,甲、乙两品种抗病性状依次为 性性状。已知品种乙的抗性基因位于14号染色体上,为探究品种甲抗性基因的位置,科研人员设计如下杂交实验:甲乙杂交,F1自交,统计F2性状分离比。
①预期一:若F1均抗病,F2抗病:易感为13:3,说明两品种抗病性状的遗传是由 对等位基因控制的,且位于 染色体上。
②预期二:若F1、F2均抗病,说明甲、乙两品种抗性基因可能是 或同一对染色体上不发生交叉互换的两个突变基因。
30.(2024·江苏·模拟预测)某种蟹(XY型性别决定)有三种体色:浅体色、中间体色和深体色,由一组复等位基因、、决定,另一对等位基因B/b对蟹的存活有影响,这两对等位基因均不位于Y染色体上。相关性状与基因的关系如下图。
某兴趣小组用甲(深体色雌性)、乙(中间体色雄性)、丙(浅体色雄性)为亲本进行如下杂交实验,回答下列问题。
组别
亲本
子代表型及比例
实验一
甲(深体色雌性)×乙(中间体色雄性)
深体色雌性∶深体色雄性=2∶1
实验二
甲(深体色雌性)×丙(浅体色雄性)
深体色雌性∶深体色雄性=2∶1
实验三
实验一子代深体色雌性×实验二子代深体色雄性
深体色雌性:中间体色雌性∶深体色雄性∶中间体色雄性=12∶4∶9∶3
(1)控制螃蟹体色的三个复等位基因的形成,体现了基因突变具有 的特点,它们之间的显隐性关系是 。据上图可知,基因通过控制 ,进而螃蟹的体色。
(2)亲本甲、乙的基因型分别为 ;成年螃蟹体色的基因型共有 种。
(3)实验一中,子代随机交配后代表型及比例为 ;实验三中,子代深体色个体中纯合子占 。
(4)若有一只深体色雌性蟹,能否用测交的方法判断其基因型? ,原因是 。
(5)通过调查发现,在有天敌的水体中该螃蟹种群基因频率上升,其原因可能是 。
31.(2024·江苏·模拟预测)某地某种蟹的体色有三种:浅体色、中间体色和深体色,研究发现体色与其产生的色素化合物有关,该种蟹的体色与基因的关系如图所示。蟹性别决定方式为XY型,其体色由位于某常染色体上的一组复等位基因、、决定,其显隐性关系是,还与另一对等位基因B、b有关,B对b为显性。回答下列问题:
(1)复等位基因、和在结构上的区别是 ,这些基因在遗传过程中遵循基因的 定律。
(2)已知B、b与、、独立遗传,为了进一确定B、b基因的位置,兴趣小组做了以下实验:
根据实验结果可以确定B、b基因位于 (选填“常染色体”或“X染色体”)上,亲本的基因型分别为 、 。子代雄性个体数只有雌性1/2的原因是 。
(3)假定B、b基因位于X、Y染色体的同源区,那么中间色蟹的基因型有 种。
(4)某蟹基因型为,其中基因D与基因E位于同一条2号染色体上,该蟹经减数分裂产生了一个基因型为的生殖细胞。不考虑其他染色体变异和基因突变,那么产生该生殖细胞的次级精母细胞后期基因组成是 。
(5)通过对该种螃蟹的调查发现,在有螃蟹天敌的水体中中间色的螃蟹数量最多,从进化的角度分析,其原因是 。
32.(23-24高三下·江苏镇江·开学考试)小鼠的有眼和无眼受等位基因A和a控制,红色眼和黑色眼受等位基因B和b控制。研究发现a基因为印记基因,其表达具有亲本性别选择性,即在一个性别的亲本中正常表达,而在另一性别的亲本中表达受抑制。为研究两对基因的位置关系,科研人员利用无眼和红色眼的纯种个体进行了杂交实验。请回答下列问题。
(1)控制眼色的基因位于 染色体上,判断依据是 。
(2)有眼和无眼性状中,显性性状为 ;杂交实验一中的雄性均为有眼个体,杂交实验二中雄性无眼性状隔代遗传,据此判断A/a基因位于 染色体上。
(3)请在答题卡相应的图中标注杂交实验二F1雌鼠的基因型 。若该鼠在产生配子时,A、a基因所在区段发生交换,则F2中将会出现的新的性状类型为 。
(4)印记基因的表达受到抑制,会导致配子存活率降低,结合杂交实验一的结果分析,位于 性的配子中的a基因表达受抑制,导致相应配子的存活率降低为 ;据此预测,杂交实验二F2的性状分离比为 。
33.(23-24高三下·江苏扬州·开学考试)科研人员对果蝇眼睛的颜色和形状等性状进行了系列研究,请回答下列问题。
Ⅰ.科研人员在野生型果蝇群体中发现了一种新的亮红眼突变型雄果蝇,为探究亮红眼基因的形成和遗传机制,设计了以下实验进行研究。
(1)亮红眼突变型雄果蝇与野生型雌果蝇进行杂交,F1均为野生型,F2中野生型:亮红眼=3:1。根据以上实验结果,可知亮红眼基因的形成属于 突变,但还不足以判断突变基因位于常染色体上还是X染色体上,理由是 。若要确定突变基因的位置,还需补充相关数据,如可以统计F2中亮红眼果蝇群体中的 。
(2)研究表明,亮红眼基因(e)位于常染色体上,果蝇眼色突变型还有朱红眼、朱砂眼和猩红眼等类型,朱红眼(a)、朱砂眼(b)和猩红眼(d)三个基因分别位于Ⅱ号、X和Ⅲ号染色体上,为判断上述突变基因之间的位置关系,科研人员进行了如下杂交实验。
①根据实验一的杂交结果,亮红眼基因(e)和朱红眼基因(a)位于 ,判断理由 。F2的突变型果蝇中,纯合子所占的比例约为 。
②根据实验二的杂交结果,F2中突变型果蝇的基因型有 种。
③根据实验三的杂交结果,可推测亮红眼基因与猩红眼基因是发生在染色体 (“同一”或“不同”)位点上的基因突变。
II.下图甲是科研人员发现的雌果蝇眼形的遗传机制。
(3)由图甲分析可知,果蝇眼形由正常眼转变成棒眼的变异类型是 。
(4)科研人员构建了一个棒眼雌果蝇品系XdBX b,其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因d,且该基因与棒眼基因B始终连在一起,如图乙所示。基因型为XdBX dB、X dBY时胚胎致死。若棒眼雌果蝇(XdBX b)与野生正常眼雄果蝇(X bY)杂交,F1果蝇中雌果蝇的比例为 ,致死胚胎的基因型为 。若F1雌雄果蝇随机交配,则产生的F2中雌雄比例为 。
34.(2024·江苏·一模)鱼类存在不同品种间杂交现象,科学家基于此利用锦鲤和团头鲂进行远缘杂交培育新品种,过程如图所示。请回答下列问题。
(1)用纯合雌性白眼锦鲤和纯合雄性蓝眼团头鲂杂交,F1为白眼锦鲫,将F1锦鲫雌雄交配,F2中白眼与蓝眼的比值为15:1。可推测锦鲤与团头鲂存在高度同源的染色体,在形成配子过程中可 ,且控制锦鲤和团头鲂眼色的基因可 ,眼色的表型与相关基因的显隐性控制关系是 。
(2)在重复实验过程中发现了核仁显性现象,即远缘杂交的后代中只有一个亲本的基因组表达,后代性状随机与染色体来自父母中的一方相同。若在群体中,核仁显性使后代与父本性状相同的概率为50%,则F1中锦卿与图中雌核发育锦鲤眼色相同的概率为 ,F2的眼色表型及比例是 。
(3)研究发现,控制鱼类尾鳍的基因位于X染色体上,在自然状态下一般为单尾鳍(Xw)。团头鲂中发现了其等位基因Xe,表现为双尾鳍。科学家用纯合雌性单尾鳍锦鲤和纯合雄性双尾鳍团头鲂进行了杂交实验。F1中雌性双尾鳍锦鲫:雄性单尾鳍锦鲫=1:1。
①据此分析,双尾鳍为 性状,且 (填“存在”或“不存在”)核仁显性现象。
②实验过程中出现一个异常组,经染色体核型分析,发现亲本团头鲂中的Xe基因断裂后移接到Y染色体上,且异常的性染色体的活性不受影响。则该异常组F1的表型及比例为 。
③双尾鳍雄性金鱼更具有观赏性,为获得稳定遗传的双尾鳍雄性金鱼,可将上述异常组F1雌雄个体随机交配,得到的F2中选择基因型为 的个体作为父本,再从正常组的F1中选择基因型为 的个体作为母本进行杂交。
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专题13 伴性遗传和人类遗传病
一、单选题
1.(2024·江苏南通·三模)下图是一个Duchenne型肌营养不良患者的家系系谱图,经过检测Ⅳ1同时是一个Tumer综合征患者(XO,只含一条X染色体),Ⅱ1不含致病基因,相关叙述正确的是( )
A.Duchenne型肌营养不良的遗传方式是常染色体隐性遗传
B.Ⅲ3和Ⅲ4再生一个患Duchenne型肌营养不良男孩的概率是1/8
C.Duchenne型肌营养不良和Turner综合征患者的遗传物质均发生改变
D.产前诊断时可通过核型分析判断胎儿是否患Duchenne型肌营养不良和Turner综合征
【答案】C
【分析】判断遗传病的口诀为“无中生有为隐性,隐性遗传看女病,女病父正非伴性”。
【详解】A、Ⅱ-1和Ⅱ-2不患病,但子代有患病的个体,说明为隐性遗传病,又由于Ⅱ-1不含致病基因,故该病为伴X隐性遗传病,A错误;
B、设Duchenne型肌营养不良患者的致病基因为a,则Ⅲ-3基因型为XAY,由于Ⅳ-1同时是一个Tumer综合征患者(XO,只含一条X染色体),基因型为XaO,故Ⅲ-4基因型为XAXa,Ⅲ-3和Ⅲ-4再生一个患Duchenne型肌营养不良男孩(XaY)的概率是1/4,B错误;
C、Duchenne型肌营养不良属于单基因控制的遗传病,Turner综合征患者属于染色体数异常引起的,因此二者的遗传物质均发生了改变,C正确;
D、Duchenne型肌营养不良属于伴X隐性遗传病,属于单基因遗传病,不能通过核型分析判断胎儿是否患病,D错误。
故选C。
2.(2024·江苏·三模)人类某遗传病病因是体内缺乏物质C,合成途径如下左图所示。已知基因A、B均位于X染色体上,I-2基因型为XAbY,不考虑变异。结合系谱图,下列分析正确的是( )
A.基因A、B同时存在时,个体才不患病 B.I-2与II-2基因型可能相同
C.II-3的基因型不一定为XAbXaB D.Ⅲ-2与Ⅲ-3再生一个患病男孩的概率为1/8
【答案】A
【分析】分析题图:图中Ⅰ-1、Ⅰ-2有病,其女儿正常,说明双亲各含有一种显性基因,Ⅰ-1、Ⅰ-2的基因型分别为XaBXab或XaBXaB、XAbY,Ⅱ-3的基因来自I-1和I-2,且表现正常,同时含有A、B基因,基因型一定为XAbXaB。Ⅱ-4和Ⅲ-2的基因型均为XABY,Ⅱ-4和Ⅱ-3婚配,其女儿Ⅲ-3的基因型为XABXaB或XABXAb。
【详解】A、人类某遗传病病因是体内缺乏物质 C,从物质C合成途径分析,基因A、 B同时存在时才能合成物质C,个体才不患病,A正确;
B、图中Ⅰ-1、Ⅰ-2有病,其女儿正常,说明双亲各含有一种显性基因,Ⅰ-1、Ⅰ-2的基因型分别为XaBXab或XaBXaB、XAbY,Ⅱ-2的X染色体来自于Ⅰ-1,故Ⅱ-2基因型为XaBY或XabY,因此Ⅰ-2与Ⅱ-2基因型不相同,B错误;
C、I-2基因型为XAbY,Ⅰ-1的基因型分别为XaBXab或XaBXaB,II-3的基因来自I-1和I-2,且表现正常,同时含有A、B基因,II-3的基因型一定为XAbXaB,C错误;
D、II-3的基因型为XAbXaB,正常II-4的基因型为XABY,故Ⅲ-3的基因型为XABXaB或XABXAb,正常Ⅲ-2的基因型为XABY,因此Ⅲ2与Ⅲ3再生一个患病男孩的概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
故选A。
3.(2024·江苏南通·二模)某遗传病的致病基因有d、d'两种形式。下图表示该病某家族遗传系谱图及成员携带致病基因的情况,Ⅱ1性染色体组成为XXY。不考虑突变和染色体片段交换,下列分析正确的是( )
A.该病可能为常染色体或伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅱ1染色体变异由Ⅰ1减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ异常导致
C.Ⅱ3与正常男性婚配,患病儿子的概率是1/2
D.Ⅱ4与某男子结婚,儿子患病的概率为1/4
【答案】C
【分析】由图可知,若该病为常染色体隐性遗传病,则Ⅰ1为dd,Ⅰ2为Dd′,Ⅱ2为Dd或dd',即其必需含有d基因,与图示不符;若该病是伴X染色体隐性遗传病,则Ⅰ1为XdY,Ⅰ2为XDXd′,Ⅱ2为Xd'Y,与图示符合,说明该病为伴X染色体隐性遗传病。该病致病基因有两种突变形式,记作d与d′,则患病女性基因型为XdXd、XdXd′、Xd′Xd′,患病男性基因型为XdY、Xd′Y。
【详解】A、由图可知,若该病为常染色体隐性遗传病,则Ⅰ1为dd,Ⅰ2为d′d′,Ⅱ2为Dd或dd',即其必需含有d基因,与图示不符;若该病是伴X染色体隐性遗传病,则Ⅰ1为XdY,Ⅰ2为XDXd′,Ⅱ2为Xd'Y,与图示符合,说明该病为伴X染色体隐性遗传病,A错误;
B、Ⅰ1的基因型为XdY,Ⅰ2的基因型为XDXd′,Ⅱ1的基因型为XdXd′Y,Ⅱ1的染色体变异由Ⅰ1的减数分裂Ⅰ异常(同源染色体未分开,形成XdY配子)导致的,B错误;
C、Ⅱ3(XdXd')与正常男性XDY婚配,患病儿子XdY或Xd'Y的概率是1/2,C正确;
D、Ⅰ1的基因型为XdY,Ⅰ2的基因型为XDXd′,则Ⅱ4的基因型XDXd,其与某男子X-Y结婚,儿子患病XdY的概率为1/2,DC错误。
故选C。
4.(23-24高三上·江苏连云港·阶段练习)下图是一种遗传性代谢缺陷病的系谱图,由编码α半乳糖苷酶A的基因突变所致,该家系中表现正常的男性不携带致病基因。下列分析错误的是( )
A.该病可通过测定α半乳糖苷酶A的活性进行初步诊断
B.可利用基因测序技术来确定胎儿是否患有此病
C.Ⅲ2携带该病的致病基因的概率是1/4
D.若不考虑变异,患该遗传病的女性的孩子均患此病
【答案】D
【分析】题图分析,根据无中生有为隐性可判断,该病为隐性遗传病,又知该家系中正常的男性不携带致病基因,因此可知,该病为伴X隐性遗传病。
【详解】A.该病是由编码α半乳糖苷酶A的基因突变所致,进而导致相关蛋白质的发生改变而患病,因此,可通过测定α半乳糖苷酶A的活性进行初步诊断,A正确;
B.根据无中生有为隐性可知该病为隐性遗传病,又知正常男性不携带致病基因,因此该病属于伴X隐性遗传病,因此可利用基因测序技术来确定胎儿是否患有此病,B正确;
C.设与该病相关的基因为A/a,则Ⅰ1的基因型为XAY,Ⅰ2的基因型为XAXa,Ⅱ3的基因型为1/2XAXA或1/2XAXa,Ⅱ4的基因型为XAY,Ⅲ2为携带该病的致病基因的概率是1/2×1/2=1/4,C正确;
D.该病属于伴X隐性遗传病,若不考虑变异,患该遗传病的女性XaXa的儿子一定患病,但女儿是否患病还需要看父亲是否携带致病基因,D错误。
故选D。
5.(23-24高三下·江苏·开学考试)某昆虫性别决定方式为XY型,有眼、无眼性状由基因B(b)控制,将一对有眼雌、雄果蝇杂交,F1雌性中有眼∶无眼=1∶1.雄性全为有眼。下列说法错误的是( )
A.B、b基因位于X、Y染色体的同源区段上
B.雌、雄亲本的基因型分别XBXb、XbYB
C.将F1的雌雄个体随机交配,F2的雌性个体中有眼∶无眼=5∶3
D.将F1的雌雄个体随机交配,F2中b基因频率为3/8
【答案】D
【分析】将一对有眼雌、雄果蝇杂交,F1雌性中有眼∶无眼=1∶1,可判断有眼对无眼为显性。
【详解】AB、亲本均为有眼,F1雌性中有眼∶无眼=1∶1,雄性全为有眼,可判断有眼为显性,B、b基因位于X、Y染色体的同源区段上,雌、雄亲本的基因型分别XBXb、XbYB,AB正确;
C、F1雌性个体基因型及比例为XBXb:XbXb=1:1,即产生的卵细胞XB:Xb=1:3,F1雄性个体基因型及比例为XBYB:XbYB=1:1,即产生的精子XB:Xb:YB=1:1:2,将F1的雌雄个体随机交配,F2的雌性个体中有眼∶无眼=5∶3,C正确;
D、将F1的雌雄个体随机交配,F2中b基因频率=3/4×1/2+1/4×1/2=1/2,D错误。
故选D。
6.(2024·江苏连云港·一模)果蝇X染色体上有B(棒眼)、W(杏色眼)基因,欲检测某雄果蝇X染色体上是否发生了基因突变(非B、W基因),用B、W基因纯合雌果蝇与之杂交,F1雌雄个体相互交配得到F2。下列相关叙述正确的是( )
A.若F2中被检测基因所控制的性状在雌雄果蝇中相同,说明发生了隐性突变
B.若F2中被检测基因所控制的性状只有雄性果蝇表现,说明发生了显性突变
C.若F2中性别比例为雌蝇:雄蝇=2:1,说明发生了显性致死突变
D.若F2表现型比例为1:1:1:1,说明待测X染色体上没有隐性致死突变
【答案】D
【分析】若假定雄果蝇的X染色体上某基因发生了隐性突变(以A→a为例),则该突变雄果蝇的基因型为XaY,与其他未突变的雌果蝇(XAXA)交配,产生的F1为XAY和XAXa,F1雌雄果蝇相互交配,产生的F2中雌果蝇全为未突变类型,而雄果蝇中一半突变类型,一半未突变类型。
若假定雄果蝇的X染色体上某基因发生了显性突变(以a→A为例),则该突变雄果蝇的基因型为XAY,与其他未突变的雌果蝇(XaXa)交配,产生的F1为XaY和XAXa,F1雌雄果蝇相互交配,产生的F2中而雌、雄果蝇中均为一半是突变类型,一半是未突变类型。
【详解】A、若假定雄果蝇的X染色体上某基因发生了隐性突变(以A→a为例),则该突变雄果蝇的基因型为XaY,与其他未突变的雌果蝇(XAXA)交配,产生的F1为XAY和XAXa,F1雌雄果蝇相互交配,产生的F2中雌果蝇全为未突变类型,而雄果蝇中一半突变类型,一半未突变类型。如果F2代中被检测基因所控制的性状只有雄性果蝇表现,则说明发生了隐性突变,A错误;
B、若假定雄果蝇的X染色体上某基因发生了显性突变(以a→A为例),则该突变雄果蝇的基因型为XAY,与其他未突变的雌果蝇(XaXa)交配,产生的F1为XaY和XAXa,F1雌雄果蝇相互交配,产生的F2中雌、雄果蝇中均为一半是突变类型,一半是未突变类型,如果F2代中被检测基因所控制的性状在雌雄果蝇中相同,且此表型在雌雄果蝇中的比例为50%,则说明发生了显性突变,B错误;
C、若F2中性别比例为雌蝇:雄蝇=2:1,说明一半的雄性死亡,雌性不死亡,发生了隐性致死突变,C错误;
D、若F2表现型比例为1:1:1:1,即雌性、雄性均有两种表现型,说明待测X染色体上没有隐性致死突变,D正确。
故选D。
7.(23-24高三上·江苏扬州·阶段练习)某种XY型性别决定的雌雄异体动物(不考虑XY的同源区段)体色有白色、黄色和棕色三种,受两对基因D/d和E/e共同控制,双显(D+E)为棕色,显隐(D+e)为黄色,其余类型为白色。以不同体色的该动物品系为亲本杂交,结果如下表所示:根据实验结果不能得出的结论是( )
亲本
F1
F2(F1雌雄个体随机交配所得)
♀
♂
♀/♂
♀
♂
棕色
黄色
全为棕色
全为棕色
棕色:黄色=1:1
A.E、e只位于X染色体上 B.F1中棕色个体有2种基因型
C.D、d不在Y染色体上 D.D、d和E、e遵循自由组合定律
【答案】D
【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,位于同源染色体上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上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、由表格可知,三代都没有出现白色个体,推测所有个体D基因为纯合又可知体色的性状表现与性别相关,进一步分析可得E/e位于X染色体上,A正确;
B、父本母本的D基因纯合,由于F1为棕色,所以肯定有E基因,又因为亲代父本黄色,所以父本肯定有e基因。因为母本为棕色,所以有E基因,所以F1应该为DDXEY和DDXEXe,B正确;
C、由于F2只有3种基因型,即使D基因纯合也无法判断其在常染色体还是X染色体上,但雌性均有棕色也说明D、d基因不在Y染色体上,C正确;
D、因为父本是黄色,说明父本肯定有D基因和只有e基因。所以父本肯定是XDeY因为F1全是棕色,则F1全是棕色,则F1雄性为XDEY,雌性中一个X染色体来自父方的XDe另一个字来自母方,由于F1的雌性为棕色,说明肯定有XDE。所以这个基因来自母方,所以母方为XDEXDe。所以不能判断是否两对基因符合自由组合定律,D错误。
故选D。
8.(23-24高三上·江苏盐城·期末)蝗虫性别决定属于XO型,XX为雌性,XO为雄性。控制蝗虫复眼正常基因(B)和异常基因(b)位于X染色体上,且基因b会使雄配子致死。下列叙述错误的是( )
A.雄蝗虫减数第二次分裂后期细胞中的染色体数目与其体细胞不相同
B.蝗虫种群中不存在复眼异常雌蝗虫,该种群b基因频率逐渐降低
C.杂合复眼正常雌体和复眼异常雄体杂交,后代中复眼正常:复眼异常=1:1
D.偶然发现一只复眼异常雌蝗虫,这是由亲本雌蝗虫减数分裂I染色体异常分离所致
【答案】D
【分析】分析题文:已知控制蝗虫复眼正常基因(B)和异常基因(b)位于X染色体上,且基因b会使雄配子致死,正常情况下不会出现白眼雌蝗虫。
【详解】A、雄蝗虫由于性染色体只有X一条(假设体细胞染色体数目为2A+X),减数第一次分裂结束后,细胞中的染色体数目为A或A+X,减数第二次分裂后期,由于着丝粒分裂,细胞中的染色体数目为2A或2A+2X,比其体细胞多一条或少一条,A正确;
B、基因b会使雄配子致死,所以子代蝗虫中不存在复眼异常雌蝗虫(XbXb),将导致该种群b基因频率逐渐降低,B正确;
C、杂合复眼正常雌体基因型为XBXb,复眼异常雄体基因型为XbO,由于基因b使雄配子致死,因此两者杂交后代为:复眼正常雄性(XBO):复眼异常雄性(XbO)=1:1,C正确;
D、一般情况下不存在复眼异常雌蝗虫(XbXb),偶然发现一只复眼异常雌蝗虫,这是由亲本雌蝗虫(XBXb)减数分裂Ⅱ染色体异常分离所致(着丝粒为分开),D错误。
故选D。
9.(2023·江苏南通·三模)一对正常的夫妇,生了一个患血友病的男孩,在不考虑基因突变等变异的情况下,该男孩血友病基因的传递过程是( )
A.父母同时传给男孩
B.由父亲传给男孩
C.由母亲传给男孩
D.无法确定
【答案】C
【分析】红绿色盲属于伴X染色体隐性遗传病,其特点是:隔代交叉遗传;男患者多于女患者;女性患者的父亲和儿子都是患者,男性正常个体的母亲和女儿都正常。
【详解】A、红绿色盲是一种伴X染色体隐性遗传病。一对正常夫妇生了一个患色盲的孩子,这对夫妇的基因型分别为XBXb、XBY,所生患色盲男孩的基因型是XbY,由此可知,该男孩色盲基因由母亲传来,并将传给女儿,C正确, ABD错误。
故选C。
10.(2023·江苏泰州·模拟预测)下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图,其中一种遗传病为伴性遗传。人群中纯合子甲病患者出现的频率约1/625。下列叙述正确的是( )
A.甲病是伴X染色体显性遗传病
B.I3和Ⅲ5的基因型相同的概率为5/9
C.若Ⅲ3与人群中只患甲病男性结婚,所生正常孩子的概率约为18/49
D.若Ⅲ3性染色体组成为XXX,应是Ⅱ3、Ⅱ4染色单体在减数第二次分裂时未分离
【答案】C
【分析】系谱图分析,Ⅱ5和Ⅱ6均患病却生出了正常的Ⅲ6,则甲病为常染色体显性遗传病,用字母A表示,Ⅰ3和Ⅰ4均不患乙病却生出了患乙病的男孩,可知乙病为隐性遗传病,题干中给出有一种遗传病为伴性遗传,则乙病为伴X染色隐性遗传病,用字母b表示。人群中纯合子甲病患者出现的频率约1/625,即AA=1/625,A=1/25,a=24/25。
【详解】A、Ⅱ5和Ⅱ6均患病却生出了正常的Ⅲ6,则甲病为常染色体显性遗传病,A错误;
B、甲病为常染色体显性遗传病,用字母A表示;Ⅰ3和Ⅰ4均不患乙病却生出了患乙病的男孩,可知乙病为隐性遗传病,题干中给出有一种遗传病为伴性遗传,则乙病为伴X染色隐性遗传病,用字母b表示。Ⅰ3的基因型是AaXBY,Ⅱ5的基因型是AaXBX- ,Ⅱ6的基因型是AaXBY,则Ⅲ5的患甲病不患乙病,基因型是AAXBY或AaXBY,因为亲本Ⅱ5、Ⅱ6的基因型均为Aa,所以Ⅲ5是杂合子(Aa)的概率是2/3,故AaXBY的概率是2/3,B错误;
C、Ⅲ3的基因型是aaXBXb,人群中只患甲病男性的基因型是A_XBY,先求后代患甲病的概率,人群中Aa的概率是(2×1/25×24/25)/(1/25×1/25+2×1/25×24/25)=48/49,则生出不患甲病的概率是48/49×1/2=24/49,对于乙病来说,不患乙病的概率是3/4,则所生正常孩子的概率约为24/49×3/4=18/49,C正确;
D、Ⅲ3性染色体组成为XXX,不患乙病,则基因型为XBX- X-,Ⅱ4的基因型是XbY,Ⅱ3的基因型是XBX-,Ⅲ3产生的原因既可能是Ⅱ4产生的精子提供了两条X染色体(染色单体在减数第二次分裂时未分离),也可能是Ⅱ3的卵细胞提供了两条X染色体(可能是减数第一次分裂时同源染色体未分离,也可能是染色单体在减数第二次分裂时未分离),D错误。
故选C。
11.(2023·山东滨州·二模)果蝇眼色有深红眼、猩红眼、白眼三种,受两对等位基因A/a 和B/b 控制,A 和 B 基因同 时存在时表现为深红眼,只有A 或 B 基因时均表现为猩红眼,二者都不存在时为白眼。 另有一对常染色体基因T/t 与果蝇性别决定有关,t基因纯合时对雄果蝇无影响,但会 使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只纯合深红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交, F₁雌雄果蝇随机交配,F₂ 的表型及比例为深红眼雌:深红眼雄:猩红眼雌:猩红眼雄:白眼雄=9:9:3:9:2。不考虑交叉互换和XY 同源区段。下列说法错误的是( )
A.A/a、B/b基因只有一对位于X 染色体上
B.A/a、B/b、T/t三对基因遵循自由组合定律
C.亲本白眼雄果蝇同时含有T 基因和t基因
D.F2 深红眼雌与白眼雄杂交,后代雌性个体中深红眼:猩红眼:白眼=6:5:1
【答案】C
【分析】由题意可知,深红眼为A_B_,猩红眼为A_bb或aaB_,白眼为aabb。tt的雌果蝇会反转为不育的雄果蝇。
【详解】A、由于F2 的表型及比例为深红眼雌:深红眼雄:猩红眼雌:猩红眼雄:白眼雄=9:9:3:9:2,即深红眼:猩红眼:白眼=9:6:1,属于9:3:3:1变式,说明A/a 和B/b 遵循自由组合定律,F2中白眼只有雄性,说明A/a 和B/b 有且只有一对位于X染色体上,A正确;
BC、由题意可知,F2中雌∶雄=12∶20=4∶5,设雌性中有x转变为雄性,则有(1-x)∶(1+x)=4∶5,解得x=1/9,雌性中有1/9转化为雄性,说明F2中tt占1/18,且在深红眼和白眼中不存在tt,即F1为Tt,则亲本为纯合深红眼雌果蝇AATTXBXB与一只白眼雄果蝇aattXbY杂交,F1为AaTtXBXb,AaTtXBY),F2为深红眼雌(3/4×3/4×1/2A_T_XBX-):深红眼雄(3/4×1×1/4A_ _ _XBY+3/4×1/4×1/2A_ttXBX-):猩红眼雌(1/4×3/4×1/2aaT _XBX-):猩红眼雄(3/4×1×1/4A_ _ _BbY+1/4×1×1/4aa_ _ XBY+1/4×1/4×1/2aattXBX-):白眼雄(1/4×1×1/4aa_ _XbY)=9:9:3:9:2,说明三对等位基因遵循基因的遗传定律,亲本中白眼雄果蝇只含有t,B正确,C错误;
D、F2 深红眼雌A_T_XBX-(其中AA占1/3,Aa占2/3,TT占1/3,Tt占2/3,XBXB和XBXb各占1/2)与白眼雄aa_ _XbY(其中TT占1/4,Tt占1/2,tt占1/4)杂交,tt对不同基因型雌性个体影响相同,可不考虑tt的影响,后代雌性个体中深红眼2/3×3/4A_XBX-:猩红眼(1/3×3/4+2/3×1/4)aaXBX-:白眼1/3×1/4aaXbXb=6:5:1,D正确。。
故选C。
12.(2024·湖南岳阳·一模)基因渐渗是物种之间进行基因交流的现象。捻角山羊是巴基斯坦的“国宝”,适合在高海拔的极端环境生存。山羊大约3000~5000年前才迁徙至青藏高原,通过与捻角山羊的杂交以及后代与亲代的反复回交,将捻角山羊的部分基因转移和整合到山羊中,最终形成了我国的西藏山羊。下列说法错误的是( )
A.基因渐渗现象可能会使得生物进化的速度加快
B.基因渐渗可能打破生殖隔离现象
C.我国西藏山羊通过基因渐渗主动适应了青藏高原的严酷生态环境
D.可以通过对亲本物种和基因渐渗的后代进行基因组测序来验证这一现象
【答案】C
【分析】新物种形成的标志是形成生殖隔离,突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件,生殖隔离是新物种形成的标志。
【详解】A、基因渐渗使得不同物种之间的基因交流成为可能,从而使得后代表现出更多的性状,这有助于生物在适应环境的过程中产生更多的变异,进而加快生物进化的速度,A正确;
B、生殖隔离是物种形成的关键因素之一,但基因渐渗现象可以在一定程度上打破这种隔离,使得不同物种之间的基因交流成为可能,B正确;
C、基因渐渗是一种自然现象,不是主动发生的,西藏山羊是通过自然选择和基因渐渗的过程,逐渐适应了青藏高原的严酷生态环境,C错误;
D、基因组测序可以帮助我们对比亲本物种和基因渐渗的后代的基因序列,从而证实基因渐渗现象的存在,D正确。
故选C。
13.(2024·江苏宿迁·一模)剂量补偿指的是在XY性别决定的生物中,性连锁基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应。剂量补偿主要有两种机制:一种是果蝇,雌性细胞两条X染色体中,单条转录效率是雄性单条X染色体转录效率的50%;另一种是哺乳动物,雌性细胞两条X染色体中,随机一条失去活性形成巴氏小体。不考虑基因突变,下列说法正确的是( )
A.性染色体为XXY患者外形为男性,体细胞内不会形成巴氏小体
B.性染色体为XXX的果蝇,可能是由于位于X性连锁基因过量表达而死亡
C.人类伴X染色体隐性遗传病致病基因为Xb,XBXB和XBXb个体表型一定相同
D.父母色觉正常,生出XXY色盲孩子,可能是父亲提供了XY精子所致
【答案】B
【分析】由题意可知,哺乳动物,雌性细胞两条X染色体中,随机一条失去活性形成巴氏小体,若某基因位于X染色体上,则雌性杂合子可能表现为显性性状也可能表现为隐性性状。
【详解】A、哺乳动物细胞中有两条X染色体会随机一条失去活性形成巴氏小体,性染色体为XXY患者外形为男性,体细胞内会形成巴氏小体,A错误;
B、由题意可知,雌性细胞两条X染色体中,单条转录效率是雄性单条X染色体转录效率的50%,不存在性染色体为XXX的果蝇,可能是由于位于X性连锁基因过量表达而死亡,B正确;
C、XBXB和XBXb个体随机一条X染色体失去活性形成巴氏小体,前者表型为显性,后者表型可能为显性或者隐性,C错误;
D、父母色觉正常,生出XXY色盲孩子,父亲的X染色体一定携带正常基因,故子代的X染色体不可能来自父亲,可能是母亲提供了XX卵细胞,父亲提供了Y精子所致,D错误。
故选B。
14.(23-24高三上·江苏扬州·期末)下表是几种人类染色体异常遗传病的名称和相关染色体情况。下列叙述正确的是( )
名称
相关情况
先天愚型综合征
21号染色多一条
Patau综合征
13号染色体多一条
Turner综合征
X染色体缺失一条(XO)
A.猫叫综合征与Criduchat综合征的病因是相同的
B.Patau综合征都是父亲或母亲减数分裂I时13号同源染色体未分离所致
C.Turner综合征属于X染色体缺失导致的伴性遗传病
D.表中所示的三种遗传病均可通过细胞培养、染色体分析进行产前诊断
【答案】D
【分析】由表可知,Criduchat综合征、Patan综合征和Turner综合征病因为染色体数目变异。
【详解】A、猫叫综合征与先天愚型综合征的病因不相同,前者是由于5号染色体部分缺失导致的,后者是由于染色体数目变异导致的,A错误;
B、Patan综合征是父亲或母亲减数分裂Ⅰ时13号同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未均分导致13号染色体多一条所致,B错误;
C、Turner综合征属于X染色体缺失导致的综合征,不是伴性遗传病,C错误;
D、表中所示的三种遗传病病因均属于染色体数目变异,可通过细胞培养、染色体分析进行产前诊断,D正确。
故选D。
二、多选题
15.(2024·江苏扬州·模拟预测)女性化患者的性染色体组成为XY,其外貌与正常女性一样,但无生育能力,原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a,而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的家系图谱如图所示。下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ-1的致病基因来自其母亲或父亲
B.性染色体组成为XX的个体,相关基因型有三种
C.Ⅱ-3和Ⅱ-5的基因型分别为XaY、XAY
D.Ⅱ-2与正常男性婚后所生后代的患病概率为1/4
【答案】CD
【分析】遗传系谱图分析:Ⅰ-1是女性携带者,基因型为XAXa,Ⅰ-2的基因型是XAY,生出的子代中,Ⅱ1的基因型是XaY,Ⅱ2的基因型是XAXa,Ⅱ-3的基因型是XaY,Ⅱ-4的基因型XAXA,Ⅱ-5的基因型是XAY。
【详解】A、Ⅰ-1是女性携带者,基因型为XAXa,若致病基因来自父亲,则父亲基因型为XaY,由题干可知XaY外貌与正常女性一样,但无生育能力,因此,其致病基因只可能来自母亲,A错误;
B、性染色体组成为XX的个体,若其基因型为XaXa,则其父亲的基因型一定为XaY,由题干可知XaY外貌与正常女性一样,但无生育能力,因此性染色体组成为XX的个体,相关基因型有2种,即XAXA和XAXa,B错误;
C、分析遗传系谱图,Ⅱ-3和Ⅱ-5的基因型分别为XaY、XAY,C正确;
D、Ⅱ-2的基因型是XAXa,与正常男性XAY婚配后,后代基因型及比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,其中XaY患病,因此它们所生后代患病的概率是1/4,D正确。
故选CD。
16.(2024·江苏连云港·模拟预测)家蚕(2N=56)的性别决定方式为ZW型。有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性,A和a所在的常染色体偶见缺失(但基因A/a所在的片段并没有缺失,如图1)现象,表示为A0、a0。家蚕的正常体壁(B)对透明体壁(b)为显性,相关基因位于Z染色体上,雄蚕丝多、质量好,但幼蚕时雌雄不易区分。下列有关叙述错误的是( )
A.若要研究家蚕的基因组,应测定29条染色体上的DNA序列
B.利用图2所示限性斑纹蚕和无斑纹异性蚕杂交,后代中有斑纹幼蚕是高产蚕
C.限性斑纹蚕的培育过程所依据的原理是染色体结构变异
D.染色体缺失时卵细胞不可育但精子是可育的,基因型A0aZbW的个体可产生4种可育配子
【答案】BD
【分析】家蚕核染色体组成为2N=56,其性别决定方式为ZW型。图2发生的变异类型为染色体结构变异。
【详解】A、已知家蚕核染色体组成为2N=56,其性别决定方式为ZW型。若要研究家蚕的基因组,应测定27条常染色体十Z染色体+W染色体共29条染色体上的DNA序列,A正确;
B、图中的限性斑纹雌蚕的基因型为aaZWA,用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕培育后代,选择其后代中表现型为无斑纹的个体培养,得到的都是高产的雄蚕,B错误;
C、限性斑纹蚕的培育过程所依据的原理是染色体结构变异,C正确;
D、染色体缺失的卵细胞不可育,基因型为A0aZbW的雌蚕的卵原细胞经减数分裂产生的可育配子的基因组成为aZ、aW,D错误。
故选BD。
17.(23-24高三下·江苏镇江·开学考试)下图1为某家庭甲、乙两种单基因遗传病(分别由A、a和B、b控制)的系谱图,图2为家族人员与两种遗传病相关基因的电泳图,不考虑变异和X、Y染色体同源区段上的基因。下列叙述正确的有( )
A.甲病为常染色体显性遗传,乙病为伴X染色体隐性遗传
B.条带1表示A基因,条带4表示b基因
C.III1与I1的基因型相同的概率为100%
D.III1与一正常女子婚配,子代患病概率为1/4
【答案】AC
【分析】分析遗传系谱图,乙病为隐性,可能为常隐,可能为伴性,但是乙病中I-1号,条带中显示只有两个条带,表明是个纯合子。若乙为常隐,则子一代就不可能有乙病,所以乙不能是常隐,只能是伴X隐性遗传。
【详解】A、乙病为隐性,可能为常隐,可能为伴性,但是乙病中I-1号,条带中显示只有两个条带,表明是个纯合子。若乙为常隐,则子一代就不可能有乙病,所以乙不能是常隐,只能是伴X隐性遗传;I-2号患甲病,有4条带,说明是AaXBXb,则甲病为常染色体显性遗传,A正确;
B、分析图可以知道I-1号的基因型是aaXBY,I-3号AaXBY,对比图2,条带1表示B基因,条带4表示a基因,,B错误;
C、I-1号的基因型是aaXBY,I-2号是AaXBXb,III1表现正常,基因型为aaXBY,C正确;
D、III1的基因型为aaXBY,与一正常女子aaXBXB,aaXBXb,基因型的概率不能确定,因此子代患病概率无法计算,D错误。
故选AC。
18.(2024·江苏南通·一模)下图为某伴X染色体隐性遗传病的系谱,基因检测发现致病基因d有两种突变形式,记作dA与dB。II1还患有先天性睾丸发育不全综合征(性染色体组成为XXY)。不考虑新的基因突变和染色体变异,下列分析正确的是( )
A.正常情况下,II1体细胞中染色体数和猫叫综合征患者相同
B.致病基因d有两种突变形式dA与dB,说明基因突变具有不定向性
C.II1性染色体异常,是因为I1减数分裂I时X染色体与Y染色体不分离
D.II3与正常男性婚配,所生子女患有该伴X染色体隐性遗传病的概率是1/2
【答案】BCD
【分析】由题意分析可知,该病为伴X染色体隐性遗传病,其致病基因d有两种突变形式,记作dA与dB,则患病女性基因型为XdAXdA、XdAXdB、XdBXdB,患病男性基因型为XdAY、XdBY。
【详解】A、由题意可知,Ⅱ1患有先天性睾丸发育不全综合征(性染色体组成为XXY),Ⅱ1性染色体异常,是因为Ⅰ1减数分裂Ⅰ时同源染色体X与Y不分离,形成了XdAY的精子,与基因型为XdB的卵细胞形成了基因型为XdAXdBY的受精卵导致的,而猫叫综合征患者是由于第五号染色体部分缺失引起的,A错误;
B、致病基因d有两种突变形式dA与dB,说明基因突变具有不定向性,B正确;
C、Ⅱ1性染色体异常,且患有该遗传病,根据题意和系谱图可知,Ⅱ1的基因型XdAXdBY,Ⅰ1与Ⅰ2分别携带dA和dB基因,故Ⅱ1染色体数目异常是因为其父亲减数分裂Ⅰ时X染色体与Y染色体未分离,形成了XY型的配子,与正常卵细胞结合,形成XXY个体,C正确;
D、Ⅰ1的基因型为XdAY,Ⅰ2的基因型为XDXdB,则Ⅱ3的基因型为XdAXdB,与正常男性XDY婚配,所生儿子基因型为XdAY或XdBY,均为该伴X染色体隐性遗传病患者,女儿基因型为XDXdA和XDXdB,故所生子女患有该伴X染色体隐性遗传病的概率是1/2,D正确。
故选BCD。
19.(23-24高三下·江苏淮安·开学考试)如图1是某家庭遗传系谱图,Ⅱ4是患者。图2表示图1中4个个体的基因检测结果,字母a、b、c、d分别对应图1中的Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ3、Ⅱ4。下列相关叙述正确的是( )
A.该病的遗传方式可能为常染色体隐性遗传
B.Ⅱ3的致病基因来自Ⅰ2
C.Ⅱ3与一正常人婚配,其后代中患病女孩的概率是1/4
D.致病基因的长度小于正常基因的长度
【答案】BD
【分析】根据图 1 中Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ4可知该病为隐性遗传病,根据图2中电泳图可知,Ⅱ4长度为7.0的基因属于致病基因,则长度为 9.7的为正常基因,据此可知,Ⅰ1只含正常基因,Ⅰ2既含正常基因又含致病基因,所以Ⅱ4的致病基因只来自Ⅰ2,故该病的遗传方式为伴 X 隐性遗传。Ⅰ2和 Ⅱ3均为携带者。根据上述分析可知,该病为伴 X 染色体隐性遗传病。
【详解】AD、根据图1中Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ4可知该病为隐性遗传病,根据图2中电泳图可知,Ⅱ4长度为7.0的基因属于致病基因,则长度为9.7的为正常基因,据此可知,Ⅰ1只含正常基因,Ⅰ2既含正常基因又含致病基因,所以Ⅱ4的致病基因只来自Ⅰ2,故该病的遗传方式为伴 X 隐性遗传,Ⅰ2和 Ⅱ3均为携带者,A错误,D正确;
B、Ⅰ1只含正常基因,Ⅰ2既含正常基因又含致病基因, Ⅱ3为携带者,故Ⅱ3的致病基因来自Ⅰ2,B正确;
C、假设致病基因为 a,Ⅱ3基因型为XAXa与一正常人XAY婚配,其后代中患病女孩的概率是0,C错误。
故选BD。
20.(23-24高三下·江苏苏州·开学考试)某家系中甲病和乙病的系谱图如图所示。两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。下列叙述正确的是( )
A.控制甲病的基因的遗传遵循自由组合定律
B.Ⅱ-4与Ⅱ-5的基因型可能相同
C.进一步分析Ⅱ-4的X染色体的基因组成可确定乙病的遗传方式
D.若乙病是常染色体显性遗传病,Ⅲ-3为纯合子的概率为1/12
【答案】BC
【分析】遗传系谱图分析,Ⅱ-1和Ⅱ-2表现正常,却生出了患甲病的女儿,因此甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-4和Ⅱ-5患乙病,而Ⅲ-4正常,根据有中生无为显性可知,乙病为显性遗传病,根据男患母女患可判断乙病极有可能是伴X显性遗传病。
【详解】A、甲病是由一对等位基因控制的遗传病,因此控制甲病的基因的分离定律,A错误;
B、甲病是常染色体隐性遗传病,若乙病是一种伴X染色体显性遗传病,同时考虑两种病(甲病的相关基因用A/a表示,乙病相关基因用B/b表示),根据系谱图可知,Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型分别为AaXBY、AaXBXb,可见二者的基因型不同,若乙病为常染色体显性遗传病,则二者的基因型相同,均为AaBb,B正确;
C、进一步分析Ⅱ-4的X染色体的基因组成,若其中含有一个相关基因,则乙病为伴X显性遗传病,C正确;
D、若乙病是常染色体显性遗传病,则Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型均为AaBb,则Ⅲ-3为纯合子的概率为1/3×1/3=1/9,D错误。
故选BC。
21.(2024·江苏泰州·一模)研究表明,正常女性细胞核内两条X染色体中的一条会随机失活,浓缩形成染色较深的巴氏小体。肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用a表示),女性杂合子中有5%的个体会患病,图1为某患者家族遗传系谱图。利用图中四位女性细胞中与此病有关的基因片段经能识别特定碱基序列的酶进行切割(如图2),产物的电泳结果如图3所示。相关叙述错误的是( )
A.患病的女性杂合子细胞内存在巴氏小体,正常女性细胞内不存在巴氏小体
B.a基因比A基因多一个酶切位点是因为发生了碱基对的增添或缺失
C.若Ⅱ-1和一个基因型与Ⅱ-4相同的女性婚配,后代患ALD的概率为2.5%
D.a基因酶切后产物的电泳结果对应217bp、93bp、118bp三条带
【答案】AB
【分析】1、分析电泳结果图:正常基因含一个限制酶切位点,因此正常基因酶切后只能形成两种长度的DNA片段;突变基因增加了一个酶切位点,则突变基因酶切后可形成3种长度的DNA片段。结合电泳图可知,Ⅱ-4电泳的两条条带应为正常基因A酶切后的条带,长度为310bp和118bp的两种DNA片段,a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段,对照Ⅱ-4电泳的条带可以判断另外的两个条带长度分别为217bp和93bp,长度之和为310bp,故基因突变a酶切后可形成长度为217bp、118bp和93bp的三种DNA片段。
2、由题干信息可知,肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病。由图2推测可知Ⅱ-4基因型为XAXA。Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3号都含有与Ⅱ-4号相同的条带,故都含有A基因,其它条带是a基因被切割产生的,故Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3基因型均为XAXa。
【详解】A、肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用a表示),正常女性细胞核内两条X染色体中的一条会随机失活,浓缩形成染色较深的巴氏小体,所以杂合子患者和正常女性都可能有巴氏小体,A错误;
B、a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段,对照Ⅱ-4可以判断另外的两个条带长度分别为217bp和93bp,长度之和为310bp,与A基因酶切的片段之一310bp长度相同,故新增的酶切位点位于310bpDNA片段中,也说明a基因多一个酶切位点是因为发生了碱基的替换,DNA中碱基总数没变,B错误;
C、Ⅱ-1基因型为XaY,和一个与Ⅱ-4基因型(XAXA)相同的女性婚配,后代女儿基因型为XAXa,儿子基因型为XAY,可知所生男孩均不含致病基因,都正常,所生女孩均为杂合子,由于女性杂合子中有5%的个体会患病,因此后代患ALD的概率为1/2×5%=2.5%,C正确;
D、a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段,分别是217bp、93bp和118bp,D正确。
故选AB。
22.(23-24高三下·江苏扬州·开学考试)某家系患有甲、乙两种单基因遗传病,其基因分别用A、a、B、b表示。甲病是伴性遗传病,1号个体的双亲只有父亲患甲病,下图是家系部分系谱图和核酸分子杂交诊断结果示意图。在不考虑家系内发生新的基因突变和染色体变异的情况下,据图判断下列叙述正确的是( )
A.甲病是伴X染色体显性遗传病
B.根据杂交诊断图中1、2、3可以判定乙病遗传方式
C.根据4号个体可以判定1号个体的基因型为XAbXaB
D.6号个体可能只患甲病或者正常
【答案】ABD
【分析】甲病是X染色体显性遗传病,而乙病是X染色体隐性遗传病。
【详解】A、甲病是伴性遗传病,由于1号含有A和a基因,所以该病是X染色体显性遗传病,如果是隐性遗传病,则1号只有a基因,A正确;
B、根据杂交诊断图中 1、2、3 ,如果甲病的基因位于常染色体上,则1号基因型是Bb,2号基因型是BB,3号不可能是bb,因此甲病位于X染色体上,1号基因型是XBXb,2号基因型是XBY,3号基因型是XbY(患病),可以判定乙病是伴X隐性遗传病,B 正确;
C、根据 杂交图4号个体具有Ab基因,所以 4号个体基因型为XAbY,根据4号个体可知1号(含有A、a、B、b基因)就为XAbX aB, 与 3号(XabY)的基因型矛盾,4号个体的产生是 1号个体发生交叉互换的 结果,1号个体的基因型为XABXab,C 错误;
D、 2 号个体的基因型为XaBY, 1号个体的基因型为XABXab,所以6号个体的基因型为XABXaB 或XaBXab,可能是正常的,也可能是患甲病, D正确。
故选ABD。
23.(2024·江苏南通·一模)外显率是在一定环境下,群体中某一基因型个体表现出相应表型的百分率。下图是一多指家族的系谱图,正常人群中只有Ⅱ3携带致病基因。相关叙述正确的是( )
A.多指性状由常染色体上的显性基因控制
B.该家系中多指的外显率为80%
C.Ⅲ1和Ⅲ2再生一个多指男孩的概率为25%
D.常通过孕妇血细胞检查对多指胎儿进行检测
【答案】AB
【分析】外显率是在一定环境下,群体中某一基因型个体表现出相应表型的百分率。即家族个体即使没有表现出患病症状,但也可能携带致病基因。
【详解】A、多指是常染色体显性遗传病,A正确;
B、外显率是在一定环境下,群体中某一基因型个体表现出相应表型的百分率,该多指家族中,正常人群中只有Ⅱ3携带致病基因即一代家系5人中有4人表现出相应表型,所以外显率为80%,B正确;
C、Ⅲ1隐性纯合子和Ⅲ2杂合子再生一个多指男孩的概率为25%,但由于存在80%的外显率,因此不一定为25%,C错误;
D、要对多指胎儿进行检测需进行基因检测,D错误。
故选AB。
24.(2023·江苏常州·模拟预测)如图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图,甲病由等位基因 A/a 控制,乙病由等位基因 B/b 控制,其中一种病为伴性遗传,Ⅱ5不携带致病基因。甲病在人群中的发病率为1/625。不考虑基因突变和染色体畸变。下列叙述错误的是( )
A.人群中乙病患者女性多于男性
B.Ⅰ1的体细胞中基因 A 最多时为 4 个
C.Ⅲ6带有来自Ⅰ2 的甲病致病基因的概率为1/6
D.若Ⅲ1 与正常男性婚配,理论上生育一个只患甲病女孩的概率为1/208
【答案】BD
【分析】Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病,但生出了患甲病的女儿,则甲病为常染色体隐性遗传。其中一种病为伴性遗传病,根据Ⅱ4患乙病,但所生的儿子有正常,则乙病为伴X染色体显性遗传。
【详解】A、根据Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病,但生出了患甲病的女儿,得出甲病为常染色体隐性遗传,则乙病为伴性遗传病,根据Ⅱ4患乙病,但所生的儿子有正常,则乙病为伴X染色体显性遗传,女患者多于男患者,A正确;
B、Ⅰ1患乙病,不患甲病,其基因型为AaXBY,在有丝分裂后期其体细胞中基因A最多为2个,B错误;
C、对于甲病而言,Ⅱ4的基因型是1/3AA或2/3Aa,其产生a配子的概率为1/3,Ⅱ4的a基因来自Ⅰ2的概率是1/2,则Ⅲ6带有来自Ⅰ2的甲病致病基因的概率为1/6,C正确;
D、Ⅲ1的基因型是1/2AaXBXB或1/2AaXBXb,正常男性的基因型是A_XbY,只考虑乙病,正常女孩的概率为1/4×1/2=1/8;只考虑甲病,正常男性对于甲病而言基因型是Aa,甲病在人群中的发病率为1/625,即aa=1/625,则a=1/25,正常人群中Aa的概率为1/13,则只患甲病女孩的概率为1/13×1/4×1/8=1/416,D错误。
故选BD。
三、非选择题
25.(2024·江苏扬州·模拟预测)家蚕(2n=28)为ZW型性别决定。其蚕卵有圆形和椭圆形,受常染色体上的等位基因B、b控制,并且存有假母系遗传现象(子代总是表现母本基因型决定的性状);黑色卵(A)对白色卵(a)为显性,位于10号染色体上;正常蚕(Os)的幼体体表不透明,油蚕(os)的体表透明。回答下列问题。
(1)图1杂交实验中,蚕卵形状中F2的基因型是 。蚕卵形状的遗传符合基因分离定律,其判断依据是 ,F3中的个体自由交配,后代圆形个体中纯合子所占的比例为 。
(2)研究表明,os基因位于家蚕的Z染色体上,W染色体上无相应基因。若通过杂交实验证明os基因位于Z染色体上,则其杂交亲本的基因型最好选择 ,杂交结果为 。
(3)雄蚕食桑少,蚕丝质量高,蚕农希望只养雄蚕,避免雌雄蚕混养。可通过改造W染色体实现只养雄蚕的目的。
①图2中用γ射线处理、改造W染色体时所引发的变异称为 。研究人员利用W1通过杂交培育了基因型为aaZW1A的种蚕,该种蚕与白色卵雄蚕杂交,子代中 卵孵化为雄蚕。
②图3中利用W2构建的家蚕平衡致死体系中,m基因和n基因为隐性致死基因,os基因能遮蔽m基因的致死作用(不考虑Z染色体上的Os/os基因)。普通蚕无m、n隐性致死基因(基因型为aaZMNZMN、aaZMNW),请说明利用家蚕平衡致死体系只繁育雄蚕的过程 。家蚕平衡致死体系可以自稳,请用遗传图解解释其原理 (请将遗传图解写出来,只要求写出个体的基因型,基因型写法参照下例:平衡体系中的雌蚕写作aaZmNW°sA)。
【答案】(1) BB、Bb、bb F3出现3:1的分离比 1/3
(2) Z°sZ°s与Z°sW 子代雌性为油蚕,雄性为正常蚕
(3) 染色体结构变异 白色 让家蚕平衡体系中的雄蚕(aaZmNZMn)与普通蚕的雌蚕(aaZMNW)杂交,子代中雌蚕(aaZmNW、aaZMnW),存活的全为雄蚕(aaZMNZmN、aaZMNZMn)
【分析】基因自由组合定律的实质:位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】(1)存有假母系遗传现象(子代总是表达母本基因型决定的性状),根据F2圆形卵相互交配,后代F3圆形:椭圆形=3:1,符合一对等位基因的性状分离比,则说明圆形卵是显性性状,且蚕卵形状的遗传符合基因分离定律,F2的基因型为BB、Bb、bb。F2中的个体自由交配后F3基因型及比例为BB:Bb:bb=1:2:1,则可知F3后代中圆形个体中纯合子所占的比例为1/3。
(2)要证明某基因位于性染色体上,常用的组合为:两条性染色体同型的隐性个体×两条性染色体不同型的显性个体(纯合子),这样就可以得到具有相对性状的雌雄性个体,将其区分开,而若是位于常染色体上,雌雄后代的表现型均一致。故若要通过杂交实验证明os基因位于Z染色体上,杂交方案为:让雄性油蚕(ZosZos)与雌性正常蚕(ZOsW)杂交;杂交结果为:子代雌性为油蚕(ZosW),雄性为正常蚕(ZOsZos)。
(3)①图2中经γ射线处理后,10号常染色体的带有A基因的片段转移到W性染色体上,这种发生在非同源染色体之间的染色体片段的转移变异类型为染色体结构变异中的易位;研究人员利用W1通过杂交培育了基因型为aaZW1A的种蚕,该种蚕与白卵雄蚕杂交,白卵雄蚕基因型为aaZZ,则得到的后代基因型及表现型为:aaZZ(白卵雄蚕)、aaZW1A(黑卵雌蚕),即子代中白卵孵化为雄蚕。
②普通蚕中无m、n隐性致死基因(基因型为aaZMNZMN、aaZMNW),利用家蚕平衡致死体系(aaZmNZMn)获得雄蚕,将家蚕平衡致死体系(aaZmNZMn)与普通蚕的雌蚕(aaZMNW)杂交进行杂交,会出现:子代中雌蚕(aaZmNW、aaZMnW)致死,存活的全为雄蚕(aaZMNZmN、aaZMNZMn),从而繁育雄蚕。家蚕平衡致死体系可以自稳,其杂交遗传图解为:
26.(2024·江苏盐城·模拟预测)家蚕的性别决定为ZW型,自然种群中雌雄蚕数量基本相等。已知家蚕的血液有黄色和白色两种,由常染色体上的等位基因A/a控制;蚁蚕阶段的体色有黑蚁与赤蚁两种,由等位基因B/b控制。某研究小组进行了如下两组杂交实验,结果如下图所示(不考虑等位基因位于Z、W染色体的同源区段)。回答下列问题:
(1)家蚕黄血和白血性状中,显性性状为 ,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 。
(2)实验一父本的基因型是 ,实验二中致死个体的基因型有 种。
(3)实验二F1中b的基因频率为 。实验二F1中黑蚁白血雄蚕中的纯合子占比为 ,若实验二F1中的黑蚁黄血蚕自由交配,F2中的赤蚁白血雌蚕占比为 。
(4)若家蚕(2N=56)有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性,A和a所在的常染色体偶见缺失(但基因A/a所在的片段并没有缺失,如图1)现象,表示为A0a0。家蚕的正常体壁(B)对透明体壁(b)为显性,相关基因位于Z染色体上。请回答:
①研究发现染色体缺失的卵细胞不可育,而染色体缺失的精子可育。基因型为A0aZBZB的个体,产生的可育配子的基因型为 。基因型为A0aZbW的个体,产生的可育配子的基因型为 ;这两个亲本家蚕杂交,得到的F1中,有斑纹正常体壁雄性所占的比例为 。
②雄蚕由于吐丝多、丝的质量好,更受蚕农青睐,但在幼蚕阶段,雌雄不易区分。科学家利用已培育出的限性斑纹蚕(如图2)和无斑纹异性蚕杂交,选择其后代中表现型为 (填“有斑纹”或“无斑纹”)的个体培养,得到的都是高产的雄蚕。
【答案】(1) 黄血 遵循 根据实验二F1中的赤蚁仅出现在雄蚕,可判断(控制体色的)等位基因B/b位于Z染色体上,两对基因位于两对同源染色体上
(2) AaZBZb 4
(3) 1/3 1/2 1/24
(4) A0ZB、aZB aZb、aW 1/4 无斑纹
【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)依据实验二,黄血雌雄蚕杂交,后代出现白血蚕,且雌雄蚕无差异,说明控制家蚕黄血和白血性这一性状中,黄血对白血为显性,且该基因位于常染色体上,黑蚁雌雄蚕杂交,雌蚕既有黑蚁,又有赤蚁,雄蚕只有黑蚁,雌雄性别有差异,说明控制黑蚁和赤蚁这对性状位于Z染色体上,且黑蚁对赤蚁为显性,综上,两对基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。
(2)结合第一小问,根据实验一,F1:黑蚁:赤蚁=1:1,可知,亲本的基因型为:ZBZbZbW;黄血:白血=1:1,可知亲本的基因型为Aaaa,综上,亲本雄蚕的基因型为AaZBZb,雌蚕的基因型为aaZbW。实验二中,依据F1数据可知,雄蚕中:均为黑蚁,黄血:白血=2:1;雌蚕中:黑蚁:赤蚁=1:1,黄血:白血=2:1,可推知:①黄血AA纯合致死;②P:AaZBZbAaZBW,F2中致死的基因型有AAZBZB、AAZBZb、AAZBW、AAZbW,共4种。
(3)依据第二小问,实验二的亲本杂交组合为AaZBZb×AaZBW,F1可以产生ZBZB、ZBZb、ZBW、ZbW4种基因型,故F1中b的基因频率为(1+1)/(2+2+1+1)=1/3;实验二F1中黑蚁白血雄蚕(aaZBZB、aaZBZb)中的纯合子占比为1/2;实验二F1中的黑蚁黄血蚕(AaZBZB、AaBZb、AaZBW)自由交配,自由交配采用配子法,两对等位基因按照拆分法解决:①AaAa2/3Aa、1/3aa;②ZBZ-ZBW赤蚁雌蚕ZbW的概率为,故F2中的赤蚁白血雌蚕占比为。
(4)①染色体缺失的精子可育,因此基因型为A0aZBZB的雄蚕的精原细胞经减数分裂产生的可育配子的基因组成为A0ZB、aZB。染色体缺失的卵细胞不可育,基因型为A0aZbW的雌蚕的卵原细胞经减数分裂产生的可育配子的基因组成为aZb、aW。基因型为A0aZBZB的雄蚕与基因型为A0aZbW的雌蚕杂交,得到的F1的基因型为A0aZBZb(有斑纹正常体壁雄蚕)、aaZBZb(无斑纹正常体壁雄蚕)、A0aZBW(有斑纹正常体壁雌蚕)、aaZBW(无斑纹正常体壁雌蚕),因此有斑纹正常体壁雄性所占的比例为1/4。
②由题图可知,图中的限性斑纹雌蚕的基因型为aaZWA。在生产中,可利用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕(aaZZ)培养出能根据有无斑纹辨别幼蚕性别的后代。
27.(2024·江苏南通·三模)家蚕(ZW 型)中有丰富的突变体。野生型蚕体壁不透明呈白色,野生型蚕经不同的突变能形成不同品系的体壁透明的油蚕。家蚕中还存在一种温敏突变体,1~4龄在23℃以下饲养全部死亡,在25℃以上饲养能正常存活和繁育后代。为研究相关基因的位置关系,科研人员进行了如下杂交实验,亲本A 和B的油蚕突变基因分别用oc1 和oc2 表示,温敏突变基因用nl表示,野生型基因用“+”表示。请回答下列问题。
组合
亲本
F1表型
F2表型及比例
一
温敏油蚕A(♀)×野生型(♂)
野生型(♀♂)
野生型♀:野生型♂:温敏油蚕♀:温敏油蚕δ=3:3:1:1
二
温敏油蚕B(♀)×野生型(♂)
野生型(♀♂)
野生型♀:非温敏油蚕♀:温敏白蚕♀:温敏油蚕♀:野生型♂:温敏白蚕♂= 3:3:1:1:6:2
(1)控制温度敏感的基因nl位于 染色体上,oc2位于 染色体上。oc1 与 nl的位置关系为 。
(2)请在答题纸相应位置画出杂交组合一、二F1雄性家蚕的突变型基因与野生型基因的相对位置 。
(3)在26℃环境中,杂交组合一 F2中野生型雌雄相互交配,产生的F3中能稳定遗传的占 ,油蚕占 。
(4)杂交组合二F2中野生型的基因型有 种,野生型雌雄相互交配,后代1~3龄在26℃环境中饲养,油蚕的占比为 ;转至23℃环境中饲养一段时间,存活油蚕中纯合子占 。
【答案】(1) 常 Z(或Z、W) 位于一对同源染色体上
(2)
(3) 5/9 1/9
(4) 6 1/8 1/2
【分析】由组合一亲本:温敏与野生型的后代F1全为野生(非温敏),F1雌雄交配产生的F2:雌性(非温敏:温敏=3:1),雄性(非温敏:温敏=3:1),雌雄表型相同,与性别无关,即控制温度敏感的基因nl位于常染色体上;且组合一的F1均为野生型(非温敏白蚕),F2中油蚕均为温敏型,白蚕均为非温敏型,所以oc1 与 nl的由位置关系是位于一对同源染色体上;
由组合二:亲本:油蚕B与野生型的后代F1全为野生型(白蚕),F1雌雄交配产生的F2:雌性(白蚕:油蚕=1:1),雄蚕(全为白蚕),雌雄表型与性别相关联,位于Z染色体上;
【详解】(1)由组合一亲本:温敏与野生型的后代F1全为野生(非温敏),F1雌雄交配产生的F2:雌性(非温敏:温敏=3:1),雄性(非温敏:温敏=3:1),雌雄表型相同,与性别无关,即控制温度敏感的基因nl位于常染色体上;且组合一的F1均为野生型(非温敏白蚕),F2中油蚕均为温敏型,白蚕均为非温敏型,所以oc1 与 nl的位置关系是位于一对同源染色体上;
由组合二:亲本:油蚕B与野生型的后代F1全为野生型(白蚕),F1雌雄交配产生的F2:雌性(白蚕:油蚕=1:1),雄蚕(全为白蚕),雌雄表型与性别相关联,oc2位于Z染色体上;
(2)由组合一可知:控制温度敏感的基因nl位于常染色体上,且oc1 与 nl的位置关系是位于一对同源染色体上;由组合二可知:oc2位于Z染色体上;所以杂交组合一、二F1雄性家蚕的突变型基因与野生型基因的相对位置如下:
(3)F1基因型为+nlZ+Zoc2和+nlZ+W,所以F2野生型为雄性(1/3++,2/3+nl)(1/2Z+Zoc2,1/2Z+Z+),雌性(1/3++,2/3+nl)(Z+W),雌雄相互交配,能稳定遗传的占(1-2*2/3+*1/3nl)*1=5/9,油蚕占1/9。
(4)F1基因型为+nlZ+Zoc2和+nlZ+W,所以F2野生型为雄性(1/3++,2/3+nl)(1/2Z+Zoc2,1/2Z+Z+),雌性(1/3++,2/3+n)(Z+W),所以F2野生型有6种基因型,雌雄相互交配,后代1~3龄在26℃环境中饲养,油蚕占比1/4Zoc2*1/2W=1/8;转至23℃环境中饲养一段时间,存活的油蚕全为Zoc2W,一半++,一半+nl。
28.(2024高三下·江苏·专题练习)在遗传学实验中,常用果蝇作为实验材料,用玉米粉、蔗糖、酵母粉、琼脂、苯甲酸、95%酒精、乙酸制成固体培养基培养果蝇,成蝇羽化后10~12h即开始交配。果蝇灰体和黑檀体由一对等位基因(E/e)控制,长翅和小翅由一对等位基因(M/m)控制,直刚毛和焦刚毛由一对等位基因(Sn/sn)控制。不考虑XY同源区间,为了研究其遗传特点,团队利用纯种果蝇为亲本进行相关杂交实验。请回答下列问题:
表1
F2代果蝇
灰长
灰小
黑长
黑小
雌果蝇(只)
405
131
雄果蝇(只)
210
215
80
85
表2
F2代果蝇
长直
灰焦
小直
小焦
雌果蝇(只)
536
雄果蝇(只)
149
141
148
152
(1)果蝇常作为遗传实验材料原因 (至少写2点),培养基移入果蝇时要检查培养基硬度,若培养基过硬果蝇幼虫无法爬出会闷死,实验过程中根据培养基的硬度滴加适量酵母菌液,目的是使培养基中养分充分发酵并使之 。待幼虫长出后移出亲本,待幼虫羽化后 h内将子代果蝇麻醉、挑选后移入新的培养基进行遗传实验。
(2)根据表1数据分析,灰体/黑檀体基因位于 染色体,长翅/小翅基因位于 染色体,根据表2数据分析,长翅/小翅基因和直刚毛/焦刚毛基因 (是/否)遵循自由组合定律,原因: 。
(3)表1中,F2代雌蝇中杂合子所占比例理论值为 ,将表1中灰体长翅雌雄果蝇挑出并让它们随机交配,F3代中黑檀体长翅雄蝇所占比例理论值为 。
(4)果蝇2号染色体有一个显性突变基因B控制星状眼,该基因具有显性纯合致死效应(野生型正常眼b),在上图F1中发现有两只星状眼直刚毛雌雄果蝇,相互交配后子代中雄果蝇表现型及其比例理论值为 。
【答案】(1) 子代多、易饲养、世代时间短、有易区分相对性状等 松软 10
(2) 常 X 否 两对基因都位于X染色体(或F2代数量不满足9:3:3:1及其变式)
(3) 3/4 1/24
(4)星状眼直刚毛:星状眼焦刚毛:正常眼直刚毛:正常眼焦刚毛=2:2:1:1
【分析】自由组合定律:当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。
【详解】(1)果蝇具有子代多、易饲养、世代时间短、有易区分相对性状等优点,常用作遗传实验材料。若培养基过硬果蝇幼虫无法爬出会闷死,实验过程中根据培养基的硬度滴加适量酵母菌液,目的是使培养基中养分充分发酵并使之松软,因为成蝇羽化后10~12h即开始交配,故待幼虫长出后移出亲本,待幼虫羽化后10h内将子代果蝇麻醉、挑选后移入新的培养基进行遗传实验。
(2)亲本灰体和黑檀体杂交,F1为灰体,F1雌雄交配,F2雌雄均表现为灰体:黑檀体=3:1,故灰体/黑檀体基因位于常染色体,由于F2中小翅个体仅在雄果蝇中出现,故长翅/小翅基因位于X染色体。根据表二数据分析,长直:长焦:小直:小焦=7:1:1:1,不满足9:3:3:1及其变式,所以两对基因都位于X染色体。
(3)亲本基因型为EEXmY×eeXMXM,F1基因型为EeXMXm,EeXMY,F2雌性中杂合子所占比例为1/2×1+1/2×1/2=3/4,将表1中灰体长翅雌雄果蝇挑出并让它们随机交配,利用配子法,两对基因分开算,E=1/3+2/3×1/2=2/3,e=1/3,雌性中XM=1/2×1+1/2×1/2=3/4,Xm=1/4,雄性中XM=1/2,Y=1/2,F3代中黑檀体长翅雄蝇(eeXMY)所占比例为1/3×1/3×3/4×1/2=1/24。
(4)因为基因B纯合致死,所以星状眼基因型为Bb,则图F1中两只星状眼直刚毛雌雄果蝇的基因型为BbXSnXsn,BbXSnY,二者相互交配后子代中雄果蝇基因型为:BbXSnY,BbXsnY,bbXSnY,bbXsnY,表现型及其比例理论值为星状眼直刚毛:星状眼焦刚毛:正常眼直刚毛:正常眼焦刚毛=2:2:1:1。
29.(2024·江苏盐城·模拟预测)水稻是两性植株,在长日照和短日照下都能开花,但开花的起始时间影响其最终产量。科研人员筛选得到在长日照下晚开花的突变体M,并对该突变体M进行了相关研究。
(1)在长日照条件下,野生型水稻正常开花,已知正常开花和晚开花由一对等位基因控制,科研人员将突变体M与野生型水稻进行杂交实验,F1都表现为正常开花,F2出现1/4晚开花。控制开花的基因 (填“可能”或“不可能”)位于X染色体上,原因是 。将F2中正常开花的水稻自交,F3中正常开花:晚开花的比例为 。
(2)水稻的染色体上有简单重复序列SSR(如:GAGAGA……),非同源染色体上的SSR、不同品种的同源染色体上的SSR都不同,因此SSR技术常用于染色体特异性标记。科研人员先提取不同水稻个体的DNA,再对9号染色体上特异的SSR进行PCR扩增并电泳分析,结果如下图。若控制晚开花的基因在9号染色体上,推测F2中晚开花个体SSR扩增结果,请下图中画出4、5、41号个体的电泳条带 ;
注:1号:野生型;2号:突变体M;3号:F1;4-41号:F2中的晚开花个体
若控制晚开花的基因不在9号染色体上,则F2中晚开花个体SSR扩增结果有 种类型,比例约为 。
(3)感染病毒也会严重降低水稻的产量和品质。为预防抗病水稻品种乙的抗病能力减弱,科研人员用EMS诱变感病水稻,获得新的抗病品种甲。科研人员利用甲、乙两品种水稻进行杂交试验,结果如下表。
组别
亲本组合
F1
F2
抗病
易感
抗病
易感
实验一
甲×易感
0
18
111
348
实验二
乙×易感
15
0
276
81
因为基因突变具有 性,EMS诱变后,非入选水稻植株可能含有 的基因,需要及时处理掉这些植株。据表分析,甲、乙两品种抗病性状依次为 性性状。已知品种乙的抗性基因位于14号染色体上,为探究品种甲抗性基因的位置,科研人员设计如下杂交实验:甲乙杂交,F1自交,统计F2性状分离比。
①预期一:若F1均抗病,F2抗病:易感为13:3,说明两品种抗病性状的遗传是由 对等位基因控制的,且位于 染色体上。
②预期二:若F1、F2均抗病,说明甲、乙两品种抗性基因可能是 或同一对染色体上不发生交叉互换的两个突变基因。
【答案】(1) 不可能 水稻是两性植株,无性染色体 5:1
(2) 3/三 1:2:1或2:1:1或1:1:2
(3) 不定向性/多害少利 不利/有害 隐、显 2/两 非同源 同一位点上的两个突变基因
【分析】基因突变的特征:基因突变在自然界是普遍存在的;变异是随机发生的、不定向的;基因突变的频率是很低的;多数是有害的,但不是绝对的,有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境。
【详解】(1)在长日照条件下,野生型水稻正常开花,已知正常开花和晚开花由一对等位基因控制,科研人员将突变体M与野生型水稻进行杂交实验,F1都表现为正常开花,F2出现1/4晚开花。控制开花的基因不可能位于X染色体上,原因是水稻是两性植株,无性染色体。假设控制开花时间的相关基因用A/a表示,则F1基因型为Aa,F2基因型及比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,将F2中正常开花(AA、Aa)的水稻自交,所以中开晚花(aa)所占比例为2/3×1/4=1/6,所以F3中正常开花:晚开花的比例为(1-1/6)∶1/6=5∶1。
(2)若控制晚开花的基因(隐性基因)在9号染色体上,2号代表突变体M,则推知,位于上面的条带代表的是隐性基因,即晚开花基因,位于下面的条带代表的是显性基因,即正常开花基因。由此可以推测,4、5、41号所代表的F2代晚开花个体全为隐性纯合子,因此4、5、41个体的扩增结果如下图:
若控制晚开花的基因不在9号染色体上,由电泳图可知,F1代有两种9号染色体扩增序列,其自交后代F2的扩增结果有3种类型,比例约为:含一种9号染色体增序列:含两种9号染色体增序列:含另一种9号染色体扩增序列=1∶2∶1。
(3)因为基因突变具有不定向性,EMS诱变后,非入选水稻植株可能含有有害的基因,需要及时处理掉这些植株。据表分析,实验一F1易感病植株自交子代出现抗病,所以抗病为隐性性状,实验二F1抗病植株自交子代出现易感病植株,所以易感病为隐性,所以甲、乙两品种抗病性状依次为隐、显性性状。已知品种乙的抗性基因位于14号染色体上,为探究品种甲抗性基因的位置,科研人员设计如下杂交实验:甲乙杂交, F1自交,统计F2性状分离比。
①预期一:若F1均抗病,F2抗病∶易感为13∶3,属于9∶3∶3∶1变形,说明两品种抗病性状的遗传遵循基因的自由组合定律,是由2对等位基因控制的,且位于非同源染色体上。
②预期二: 若F1、 F2均抗病,说明甲、乙两品种抗性基因不符合基因自由组合定律,可能是同一位点上的两个突变基因或同一对染色体上不发生交叉互换的两个突变基因。
30.(2024·江苏·模拟预测)某种蟹(XY型性别决定)有三种体色:浅体色、中间体色和深体色,由一组复等位基因、、决定,另一对等位基因B/b对蟹的存活有影响,这两对等位基因均不位于Y染色体上。相关性状与基因的关系如下图。
某兴趣小组用甲(深体色雌性)、乙(中间体色雄性)、丙(浅体色雄性)为亲本进行如下杂交实验,回答下列问题。
组别
亲本
子代表型及比例
实验一
甲(深体色雌性)×乙(中间体色雄性)
深体色雌性∶深体色雄性=2∶1
实验二
甲(深体色雌性)×丙(浅体色雄性)
深体色雌性∶深体色雄性=2∶1
实验三
实验一子代深体色雌性×实验二子代深体色雄性
深体色雌性:中间体色雌性∶深体色雄性∶中间体色雄性=12∶4∶9∶3
(1)控制螃蟹体色的三个复等位基因的形成,体现了基因突变具有 的特点,它们之间的显隐性关系是 。据上图可知,基因通过控制 ,进而螃蟹的体色。
(2)亲本甲、乙的基因型分别为 ;成年螃蟹体色的基因型共有 种。
(3)实验一中,子代随机交配后代表型及比例为 ;实验三中,子代深体色个体中纯合子占 。
(4)若有一只深体色雌性蟹,能否用测交的方法判断其基因型? ,原因是 。
(5)通过调查发现,在有天敌的水体中该螃蟹种群基因频率上升,其原因可能是 。
【答案】(1) 不定向性 对和为显性,对为显性 酶的合成来控制代谢过程
(2) 、 18
(3) 深体色雌性∶中间体色雌性∶深体色雄性∶中间体色雄性=12∶4∶9∶3 2/7
(4) 不能 不存在基因型为的雄性个体
(5)中间体色螃蟹最不容易被天敌发现,存活率和繁殖率较高
【分析】1、基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,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,独立地随配子遗传给后代。
2、基因的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)控制螃蟹的体色的三个基因TS、TZ和TQ称为复等位基因,这体现了基因突变具有不定向性的特点,组别一深体色雌性与中间体色雄性杂交,成年子代均为深体色,深体色对中间特色为显性T S > T Z,且雌性比雄性比为2:1,雄性一半个体在幼年时期死亡,根据题图b基因导致物质己积累,幼年死亡;组二深体色与浅体色杂交,成年子代均为深体色,深体色对浅体色为显性即TS>TQ,且雌性比雄性比为2:1,雄性一半个体在幼年时期死亡,根据题图b基因导致物质己积累,幼年死亡;组三组一F1深体色雌性×组二F1深体色雄性,后代只出现深色体与中间体色,没有出现浅色,故中间体色对浅色为显性,即TZ>TQ,故它们之间的显隐性关系为TS>TZ>TQ,根据基因对此螃蟹体色的控制可以体现出,基因控制性状的方式之一是基因通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物体的性状。
(2)组别一深体色雌性与中间体色雄性杂交,成年子代均为深体色,雄性一半个体在幼年时期死亡,根据题图b基因导致物质己积累,幼年死亡;组二深体色与浅体色杂交,成年子代均为深体色,雌性比雄性比为2:1,雄性一半个体在幼年时期死亡,根据题图b基因导致物质己积累,幼年死亡;故B/b基因位于X染色体上,组三用组一F1深体色雌性与组二F1深体色雄性杂交,雌性中深色体:中间体色=3:1,雄性中深色体:中间体色=3:1,故TS、TZ、TQ位于常染色体上,故B、b与TS、TZ、TQ的遗传遵循自由组合定律,原因是B/b位于X染色体, TS / TZ / TQ 位于常染色体或两对等位基因位于两对同源染色体上或两对等位基因位于非同源染色体上。TS / TZ / TQ(TS>TZ>TQ)位于常染色体,组一中成年子代全为深体色且雌雄比为2:1,故甲的基因型为TSTSXBXb,乙中间体色的基因型为TZTZXBY;组二中成年子代全为深体色且雌性比为2:1,故丙的基因型为TQTQXBY,TS / TZ / TQ可以组成的基因型有TSTS、TSTZ、TSTQ、TZTZ、TZTQ、TQTQ一共6种,B/b可以组成XBXB、XBXb、XB3种,故成年螃蟹体色的基因型共有6×3=18种。
(3)根据(2)中分析可知,甲的基因型为TSTSXBXb,乙中间体色的基因型为TZTZXBY;实验一子代的基因型占比为1/2TSTZXBXB、1/2TSTZXBXb和TSTZXBY,可知雌配子种类及占比为:3/8TSXB、3/8TZXB、1/8TSXb、1/8TZXb,雄配子种类及占比为:1/4TSXB、1/4TZXB、1/4TSY、1/4TZY,随机交配后代表型及占比:深体色雌性(TS-XBX-)=3/4×1/2=3/8=12/32,中间体色雌性(TZTZXBX-)=1/4×1/2=1/8=4/32,深体色雄雄(TS-XBXY)=1/4×3/4+1/4×3/8=9/32,中间体色雄性(TZTZXBY)=3/8×1/4=3/32,因此深体色雌性∶中间体色雌性∶深体色雄性∶中间体色雄性=12∶4∶9∶3。实验三中,实验一子代深体色雌性的基因型占比为1/2TSTZXBXB、1/2TSTZXBXb,实验二子代深体色雄性基因型为TSTQXBY,深体色雌性:中间体色雌性∶深体色雄性∶中间体色雄性=12∶4∶9∶3,可知在深体色雌性中纯合子占3份,深体色雄性中占3份,因此子代深体色个体中纯合子占(3+3)/(12+9)=2/7.
(4)分析题图可知b基因的合成的酶作用下合成物质己,物质己积累导致个体幼年时死亡,故不会出现Xb、和XbXb的个体。若有一只深体色雌性蟹,不能用测交的方法判断其基因型,因为不存在基因型为 T Q T Q Xb Y的雄性个体。
(5)通过调查发现,在有天敌的水体中该螃蟹种群TZ基因频率上升,其原因可能是TZ基因控制中间体色,中间体色螃蟹最不容易被天敌发现,存活率和繁殖率较高,导致TZ基因频率升高。
31.(2024·江苏·模拟预测)某地某种蟹的体色有三种:浅体色、中间体色和深体色,研究发现体色与其产生的色素化合物有关,该种蟹的体色与基因的关系如图所示。蟹性别决定方式为XY型,其体色由位于某常染色体上的一组复等位基因、、决定,其显隐性关系是,还与另一对等位基因B、b有关,B对b为显性。回答下列问题:
(1)复等位基因、和在结构上的区别是 ,这些基因在遗传过程中遵循基因的 定律。
(2)已知B、b与、、独立遗传,为了进一确定B、b基因的位置,兴趣小组做了以下实验:
根据实验结果可以确定B、b基因位于 (选填“常染色体”或“X染色体”)上,亲本的基因型分别为 、 。子代雄性个体数只有雌性1/2的原因是 。
(3)假定B、b基因位于X、Y染色体的同源区,那么中间色蟹的基因型有 种。
(4)某蟹基因型为,其中基因D与基因E位于同一条2号染色体上,该蟹经减数分裂产生了一个基因型为的生殖细胞。不考虑其他染色体变异和基因突变,那么产生该生殖细胞的次级精母细胞后期基因组成是 。
(5)通过对该种螃蟹的调查发现,在有螃蟹天敌的水体中中间色的螃蟹数量最多,从进化的角度分析,其原因是 。
【答案】(1) 脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序不同 分离
(2) X染色体 亲本中中间色雌蟹带的配子与雄蟹Y配子结合导致后代雄性个体有一半在幼年死亡
(3)10
(4)或
(5)中间色的螃蟹最不容易被天敌发现,通过自然选择存活下来并经过繁殖越来越多
【分析】1、基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,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,独立地随配子遗传给后代。
2、基因的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)基因的遗传信息蕴藏在碱基对的排列顺序中,复等位基因 TS、TZ和TQ的遗传信息不同,在结构上的区别是脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序不同;这些基因位于同源染色体上,因而在遗传过程中遵循基因的分离定律。
(2)根据子代雌蟹:雄蟹=2:1可知,有一半的雄蟹死亡,根据题干信息,b纯和致死,且致死性状与性别相关联,则说明B/b基因位于X染色体上,属于伴性遗传;亲本中间色雌蟹基因型为TZT-XBX-,浅色雄蟹为TQTQXBY,子代出现浅色表现型,则基因型一定有TQTQ,则亲本中间色雌蟹基因型确定为TZTQXBX-,又因子代有一半雄性死亡,说明雄性个体中有一半基因型为XbY,确定亲本中间色雌蟹基因型确定为TZTQXBXb,产生的1/2Xb配子与含Y染色体的精子结合后导致后代雄性个体有一半在幼年死亡。
(3)已知B、b与TS、TZ、TQ独立遗传,若B、b基因位于X、Y染色体的同源区,结合图示可知,中间色蟹一定要同时含有基因B和Tz,关于B/b基因有5种(分别为XBXB、XBXb、XBYB、XBYb、XbYB),显隐性关系是TS>TZ>TQ,关于TZ/TQ基因有2种(分别为TZTZ、TZTQ),因此中间色蟹的基因型有5×2=10种。
(4)某蟹基因型为DdEeXRY,其中基因D与基因E位于同一条2号染色体上,该蟹体内某次减数分裂产生的一个生殖细胞的基因型为dEXR,这说明发生了染色体互换(D与d互换或E与e互换),那么产生该生殖细胞的次级精母细胞后期基因组成是ddEeXRXR或DdEEXRXR。
(5)通过对该种螃蟹的调查发现,中间体色明显增多,达尔文的自然选择学说认为:中间体色与环境色泽接近,这样的个体不容易被天敌发现,生存、繁殖机会增多,个体数量增多。
32.(23-24高三下·江苏镇江·开学考试)小鼠的有眼和无眼受等位基因A和a控制,红色眼和黑色眼受等位基因B和b控制。研究发现a基因为印记基因,其表达具有亲本性别选择性,即在一个性别的亲本中正常表达,而在另一性别的亲本中表达受抑制。为研究两对基因的位置关系,科研人员利用无眼和红色眼的纯种个体进行了杂交实验。请回答下列问题。
(1)控制眼色的基因位于 染色体上,判断依据是 。
(2)有眼和无眼性状中,显性性状为 ;杂交实验一中的雄性均为有眼个体,杂交实验二中雄性无眼性状隔代遗传,据此判断A/a基因位于 染色体上。
(3)请在答题卡相应的图中标注杂交实验二F1雌鼠的基因型 。若该鼠在产生配子时,A、a基因所在区段发生交换,则F2中将会出现的新的性状类型为 。
(4)印记基因的表达受到抑制,会导致配子存活率降低,结合杂交实验一的结果分析,位于 性的配子中的a基因表达受抑制,导致相应配子的存活率降低为 ;据此预测,杂交实验二F2的性状分离比为 。
【答案】(1) X 杂交实验一亲本为无眼雌性和红色眼雄性,F1红色眼全为雌性,黑色眼全为雄性
(2) 有眼 X和Y
(3) XABXa 无眼雌鼠(或无眼雌鼠和黑色眼雄鼠)
(4) 雌 50% 红色眼♀:红色眼♂:无眼♂=3:2:1
【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,这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传,又称性连锁遗传。
【详解】(1)杂交实验一亲本为无眼雌性和红色眼雄性,F1红色眼全为雌性,黑色眼全为雄性,眼色的遗传与性别相关联,说明控制眼色的基因位于X染色体上。
(2)根据杂交实验一、二可知,亲本有眼和无眼进行杂交,F1全为有眼,说明有眼为显性性状,F2中仅雌性出现无眼,杂交实验二中雄性无眼性状隔代遗传,据此判断A/a基因位于X、Y的同源区段。
(3)杂交实验一亲本为无眼雌性和红色眼雄性,F1红色眼全为雌性,黑色眼全为雄性,眼色的遗传与性别相关联,说明控制眼色的基因位于X染色体上,红色眼基因为显性性状,红色眼为B基因控制,黑色眼为b基因控制。根据杂交实验一、二可知,亲本有眼和无眼进行杂交,F1全为有眼,说明有眼为显性性状,由A基因控制,无眼为隐性性状,由a基因控制,杂交实验一中的雄性均为有眼个体,杂交实验二中雄性无眼性状隔代遗传,据此判断A/a基因位于X、Y的同源区段。杂交实验二F1雌鼠的基因型XABXab,雄鼠的基因型为XABYab,若该鼠在产生配子时,A、a基因所在区段发生交换,会产生配子XAb和XaB,F2中将会出现的新的性状类型为无眼雌鼠(或无眼雌鼠和黑色眼雄鼠)和黑色眼♂XAbYab。
(4)结合杂交实验一的结果分析,位于雌性的配子中的a基因表达受抑制,导致相应配子的存活率降低为50%时,即F1红色眼雌性产生的配子及比例为XA:Xa=2:1,黑色眼雄性产生的配子及比例为Xa:Y=1:1 ,F2出现如杂交实验一所示的结果和比例。据此预测,杂交实验二F1红色眼雌性产生的配子及比例为XA:Xa=2:1,红色眼雄性产生的配子及比例为XA:Ya=1:1 ,F2的性状分离比为红色眼♀:红色眼♂:无眼♂=3:2:1。
33.(23-24高三下·江苏扬州·开学考试)科研人员对果蝇眼睛的颜色和形状等性状进行了系列研究,请回答下列问题。
Ⅰ.科研人员在野生型果蝇群体中发现了一种新的亮红眼突变型雄果蝇,为探究亮红眼基因的形成和遗传机制,设计了以下实验进行研究。
(1)亮红眼突变型雄果蝇与野生型雌果蝇进行杂交,F1均为野生型,F2中野生型:亮红眼=3:1。根据以上实验结果,可知亮红眼基因的形成属于 突变,但还不足以判断突变基因位于常染色体上还是X染色体上,理由是 。若要确定突变基因的位置,还需补充相关数据,如可以统计F2中亮红眼果蝇群体中的 。
(2)研究表明,亮红眼基因(e)位于常染色体上,果蝇眼色突变型还有朱红眼、朱砂眼和猩红眼等类型,朱红眼(a)、朱砂眼(b)和猩红眼(d)三个基因分别位于Ⅱ号、X和Ⅲ号染色体上,为判断上述突变基因之间的位置关系,科研人员进行了如下杂交实验。
①根据实验一的杂交结果,亮红眼基因(e)和朱红眼基因(a)位于 ,判断理由 。F2的突变型果蝇中,纯合子所占的比例约为 。
②根据实验二的杂交结果,F2中突变型果蝇的基因型有 种。
③根据实验三的杂交结果,可推测亮红眼基因与猩红眼基因是发生在染色体 (“同一”或“不同”)位点上的基因突变。
II.下图甲是科研人员发现的雌果蝇眼形的遗传机制。
(3)由图甲分析可知,果蝇眼形由正常眼转变成棒眼的变异类型是 。
(4)科研人员构建了一个棒眼雌果蝇品系XdBX b,其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因d,且该基因与棒眼基因B始终连在一起,如图乙所示。基因型为XdBX dB、X dBY时胚胎致死。若棒眼雌果蝇(XdBX b)与野生正常眼雄果蝇(X bY)杂交,F1果蝇中雌果蝇的比例为 ,致死胚胎的基因型为 。若F1雌雄果蝇随机交配,则产生的F2中雌雄比例为 。
【答案】(1) 隐性 突变基因无论位于常染色体上还是X染色体上,F1和F2的结果都一样 雌雄数目比例
(2) 两对同源染色体上 亮红眼与朱红眼果蝇杂交,F2性状分离比接近于9:7 3/7 8 同一
(3)染色体结构变异
(4) 2/3 X dBY 4:3
【分析】基因自由组合定律: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。
题意分析,亮红眼突变型果蝇与野生型果蝇进行杂交后,F1均为野生型,F2野生型与亮红眼表现型比为3∶1,说明亮红眼基因是隐性。
【详解】(1)亮红眼突变型雄果蝇与野生型雌果蝇进行杂交,F1均为野生型,F2中野生型∶亮红眼=3∶1。根据以上实验结果,可知亮红眼基因的形成属于隐性突变,但还不足以判断突变基因位于常染色体上还是X染色体上,因为突变基因无论位于常染色体上,还是X染色体上,F1和F2的结果都一样。
若要确定突变基因的位置,还需补充相关数据,如可以统计F2中亮红眼果蝇群体中的雌雄数目比例,若均为雄性,则说明相关基因位于X染色体上,若雌雄均有,则说明性状表现与性别无关,位于常染色体上。
(2) ①亮红眼与朱红眼果蝇杂交,F2性状分离比接近于9∶7,由此可判断控制亮红眼与朱红眼的基因位于两对同源染色体上,目遵循自由组合定律。F2的突变型果蝇中,其基因型包括三种类型,两种单显类型和双隐类型,因此,其中纯合子所占的比例约为3/7。
②实验二亲本基因型可表示为亮红眼eeXBY与朱砂眼EEXbXb果蝇杂交,F1雄果蝇的基因型为EeXbY,雌果蝇的基因型为EeXBXb,F1雌雄果蝇相互交配,得到的F2中突变型果蝇的基因型有3×4-2×2=8种。
③亮红眼与猩红眼果蝇杂交,F1、F2果蝇中没有出现野生型,说明亮红眼与猩红眼果蝇均不含有野生型基因,e基因是d的等位基因,推测亮红眼基因与猩红眼基因是发生在染色体同一位点上的基因突变。
(3)由图甲分析可知,果蝇眼形由正常眼转变成棒眼由于染色体片段重复,属于染色体结构变异。
(4)棒眼雌果蝇(XdBXb)与野生正常眼雄果蝇(XbY)杂交,后代的基因型是XdBXb 、XdBY、XbXb、XbY,其中XdBY胚胎致死,因此后代的表现型是棒眼雌果蝇(XdBXb)、正常眼雄果蝇(XbY)和正常眼雌果蝇(XbXb),即F1表现型有3种,比例为1∶1∶1,其中雌果蝇占2/3。子一代雌果蝇产生的配子的基因型及比例是XdB∶Xb=1∶3,雄果蝇产生的配子的基因型及比例是Xb∶Y=1∶1,F1雌雄果蝇随机交配,则产生的F2中的基因型及比例是XdBY∶XdBXb∶XbXb∶XbY=1∶1∶3∶3,其中XdBY胚胎致死,因此自由交配F2中果蝇个体的表现型及比例是:棒眼雌果蝇∶正常眼雌果蝇∶正常眼雄果蝇=1∶3∶3,F2中雌雄比例为4∶3。
34.(2024·江苏·一模)鱼类存在不同品种间杂交现象,科学家基于此利用锦鲤和团头鲂进行远缘杂交培育新品种,过程如图所示。请回答下列问题。
(1)用纯合雌性白眼锦鲤和纯合雄性蓝眼团头鲂杂交,F1为白眼锦鲫,将F1锦鲫雌雄交配,F2中白眼与蓝眼的比值为15:1。可推测锦鲤与团头鲂存在高度同源的染色体,在形成配子过程中可 ,且控制锦鲤和团头鲂眼色的基因可 ,眼色的表型与相关基因的显隐性控制关系是 。
(2)在重复实验过程中发现了核仁显性现象,即远缘杂交的后代中只有一个亲本的基因组表达,后代性状随机与染色体来自父母中的一方相同。若在群体中,核仁显性使后代与父本性状相同的概率为50%,则F1中锦卿与图中雌核发育锦鲤眼色相同的概率为 ,F2的眼色表型及比例是 。
(3)研究发现,控制鱼类尾鳍的基因位于X染色体上,在自然状态下一般为单尾鳍(Xw)。团头鲂中发现了其等位基因Xe,表现为双尾鳍。科学家用纯合雌性单尾鳍锦鲤和纯合雄性双尾鳍团头鲂进行了杂交实验。F1中雌性双尾鳍锦鲫:雄性单尾鳍锦鲫=1:1。
①据此分析,双尾鳍为 性状,且 (填“存在”或“不存在”)核仁显性现象。
②实验过程中出现一个异常组,经染色体核型分析,发现亲本团头鲂中的Xe基因断裂后移接到Y染色体上,且异常的性染色体的活性不受影响。则该异常组F1的表型及比例为 。
③双尾鳍雄性金鱼更具有观赏性,为获得稳定遗传的双尾鳍雄性金鱼,可将上述异常组F1雌雄个体随机交配,得到的F2中选择基因型为 的个体作为父本,再从正常组的F1中选择基因型为 的个体作为母本进行杂交。
【答案】(1) 联会 自由组合 双隐性为蓝眼,否则为白眼
(2) 1/2 白眼:蓝眼约为3:1
(3) 显性 不存在 雌性单尾鳍:雄性双尾鳍=1:1 XYe或XwYe XwXe
【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)锦鲤与团头鲂存在高度同源的染色体,故在形成配子过程中可发生联会行为,F2中白眼与蓝眼的比值为15:1,是9:3:3:1的变式,说明控制锦鲤和团头鲂眼色的基因可自由组合,且双隐性表现为蓝眼,其他均为白眼。
(2)远缘杂交的后代中只有一个亲本的基因组表达,后代性状随机与染色体来自父母中的一方相同,故若在群体中,核仁显性使后代与父本性状相同的概率为50%,则F1中锦卿与图中雌核发育锦鲤眼色相同的概率为也为1/2,锦鲫自交,若令A/a、B/b表示相关基因,则锦鲫的基因型为AaBb,可以产生的配子为AB、Ab、aB、ab,而远缘杂交的后代中只有一个亲本的基因组表达,后代性状随机与染色体来自父母中的一方相同,不论父方还是母方产生的配子均为AB、Ab、aB、ab,其中AB、Ab、aB表现为白色,ab表现为蓝色,故F2的眼色表型及比例是白眼:蓝眼约为3:1。
(3)①科学家用纯合雌性单尾鳍锦鲤(XwXw)和纯合雄性双尾鳍团头鲂(XeY)进行了杂交实验,F1中雌性双尾鳍锦鲫(XwXe):雄性单尾鳍锦鲫(XwY)=1:1,说明双尾鳍为显性性状,且不存在核仁显性现象。
②实验过程中出现一个异常组,经染色体核型分析,发现亲本团头鲂中的Xe基因断裂后移接到Y染色体上,且异常的性染色体的活性不受影响,即纯合雌性单尾鳍锦鲤(XwXw)与纯合雄性双尾鳍团头鲂(XYe)进行杂交,F1为XwX、XwYe,即该异常组F1的表型及比例为雌性单尾鳍:雄性双尾鳍=1:1。
③双尾鳍雄性金鱼更具有观赏性,为获得稳定遗传的双尾鳍雄性金鱼(XeYe),可将上述异常组F1雌雄个体(XwX、XwYe)随机交配,得到的F2中选择基因型为XYe或XwYe的个体作为父本,再从正常组的F1中选择基因型为XwXe的个体作为母本进行杂交。
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