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高三生物二轮复习真题练习:基因和染色体的关系
一、选择题
1.(2024·北京)摩尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱,示意图如图,相关叙述正确的是( )
果蝇X染色体上一些基因的示意图
A.所示基因控制的性状均表现为伴性遗传
B.所示基因在Y染色体上都有对应的基因
C.所示基因在遗传时均不遵循孟德尔定律
D.四个与眼色表型相关基因互为等位基因
2.(2024·江西)与减数分裂相关的某些基因发生突变,会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据下表中各基因突变后引起的效应,判断它们影响减数分裂的先后顺序是( )
基因
突变效应
M
影响联会配对
O
影响姐妹染色单体分离
P
影响着丝粒与纺锤丝结合
W
影响同源染色体分离
A.M﹣P﹣O﹣W B.M﹣P﹣W﹣O C.P﹣M﹣O﹣W D.P﹣M﹣W﹣O
3.(2022·山东)减数分裂Ⅰ时,若同源染色体异常联会,则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞;减数分裂Ⅱ时,若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上,不考虑其他突变,上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为()
A.6;9 B.6;12 C.4;7 D.5;9
4.(2023·浙江)某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B.乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C.甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D.该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
5.(2023·湖南)某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致,某家系中一男性患者与一正常女性婚配后,生育了一个患该病的男孩。究其原因,不可能的是( )
A.父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期,X和Y染色体片段交换
B.父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期,性染色体未分离
C.母亲的卵细胞形成过程中,SHOX基因发生了突变
D.该男孩在胚胎发育早期,有丝分裂时SHOX基因发生了突变
6.(2022·福建)某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下,图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是( )
A.该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B.图中非姐妹染色单体发生交换,基因A和基因B发生了重组
C.等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂
D.该细胞减数分裂完成后产生AB,aB,Ab,ab四种基因型的精细胞
7.(2023·天津)如图甲乙丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像,有关说法正确的是( )
A.甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期
B.乙中染色体组是丙中两倍
C.乙中同源染色体对数是丙中两倍
D.乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
8.(2023·山东)减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起,如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开,分别进入2个子细胞,交换的部分大小可不相等,位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee,其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况,关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成,下列说法正确的是( )
A.卵细胞基因组成最多有5种可能
B.若卵细胞为Ee,则第二极体可能为EE或ee
C.若卵细胞为E且第一极体不含E,则第二极体最多有4种可能色体
D.若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则第一极体最多有3种可能
9.(2024·山东)某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种:①配子中染色体复制1次;②减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂;③减数分裂Ⅰ细胞不分裂,减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示,其中A1、A2为显性基因,a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代,该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时,1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变,获得该子代的所有可能机制为( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
10.(2022·北京)控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是( )
A.果蝇红眼对白眼为显性
B.亲代白眼雌蝇产生2种类型的配子
C.具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性
D.例外子代的出现源于母本减数分裂异常
二、多项选择题
11.(2022·江苏)科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验,杂种经多代自花传粉选育,后代育性达到了亲本相当的水平。下图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列相关叙述正确的有()
A.两亲本和F1都为多倍体
B.F1减数第一次分裂中期形成13个四分体
C.F1减数第二次分裂后产生的配子类型为LM和MN
D.F1两个M染色体组能稳定遗传给后代
三、非选择题
12.(2023·海南)家鸡(2n=78)的性别决定方式为ZW型。慢羽和快羽是家鸡的一对相对性状,且慢羽(D)对快羽(d)为显性。正常情况下,快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽;子二代的公鸡和母鸡中,慢羽与快羽的比例均为1∶1.回答下列问题。
(1)正常情况下,公鸡体细胞中含有 个染色体组,精子中含有 条W染色体。
(2)等位基因D/d位于 染色体上,判断依据是 。
(3)子二代随机交配得到的子三代中,慢羽公鸡所占的比例是 。
(4)家鸡羽毛的有色(A)对白色(a)为显性,这对等位基因位于常染色体上。正常情况下,1只有色快羽公鸡和若干只白色慢羽母鸡杂交,产生的子一代公鸡存在 种表型。
(5)母鸡具有发育正常的卵巢和退化的精巢,产蛋后由于某种原因导致卵巢退化,精巢重新发育,出现公鸡性征并且产生正常精子。某鸡群中有1只白色慢羽公鸡和若干只杂合有色快羽母鸡,设计杂交实验探究这只白色慢羽公鸡的基因型。简要写出实验思路、预期结果及结论(已知WW基因型致死)。
13.(2023·山东)(单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系,以某志愿者的若干精子为材料,用以上4对等位基因的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因,检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同;本研究中不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同。
等位基因
A
a
B
b
D
d
E
e
单
个
精
子
编
号
1
+
+
+
2
+
+
+
+
3
+
+
+
4
+
+
+
+
5
+
+
6
+
+
+
7
+
+
+
8
+
+
+
+
9
+
+
+
10
+
+
+
+
11
+
+
+
12
+
+
+
+
注“+”表示有;空白表示无
(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是 。据表分析, (填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
(2)已知人类个体中,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图: 。(注:用“”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。
(3)本研究中,另有一个精子的检测结果是:基因A、a,B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是 。
(4)据表推断,该志愿者的基因e位于 染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,请用本研究的实验方法及基因E和e的引物,设计实验探究你的推断。
①应选用的配子为: ;②实验过程:略;③预期结果及结论: 。
14.(2023·浙江)某昆虫的性别决定方式为XY型,野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼,由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式,研究人员利用紫红眼突变体、卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验,结果见下表。
杂交组合
P
F1
F2
甲
紫红眼突变体、紫红眼突变体
直翅紫红眼
直翅紫红眼
乙
紫红眼突变体、野生型
直翅红眼
直翅红眼∶直翅紫红眼=3∶1
丙
卷翅突变体、卷翅突变体
卷翅红眼∶直翅红眼=2∶1
卷翅红眼∶直翅红眼=1∶1
丁
卷翅突变体、野生型
卷翅红眼∶直翅红眼=1∶1
卷翅红眼∶直翅红眼=2∶3
注:表中F1为1对亲本的杂交后代,F2为F1全部个体随机交配的后代;假定每只昆虫的生殖力相同。
回答下列问题:
(1)红眼基因突变为紫红眼基因属于 (填“显性”或“隐性”突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上,还需要对杂交组合 的各代昆虫进行
鉴定。鉴定后,若该杂交组合的F2表型及其比例为 ,则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
(2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析,卷翅基因除了控制翅形性状外,还具有纯合 效应。
(3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合,让其自由交配,理论上其子代(F2)表型及其比例为 。
(4)又从野生型(灰体红眼)中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体,已知灰体对黑体完全显性,灰体(黑体)和红眼(紫红眼)分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫:黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路,预测实验结果并分析讨论。(说明:该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换;每只昆虫的生殖力相同,且子代的存活率相同;实验的具体操作不作要求)
①实验思路:
第一步:选择 进行杂交获得F1, 。
第二步:观察记录表型及个数,并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论:
I:若统计后的表型及其比例为 ,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传遵循自由组合定律。
Ⅱ:若统计后的表型及其比例为 ,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传不遵循自由组合定律。
答案解析
1.【答案】A
【解析】A、性染色体上基因的遗传总是与性别相关联的现象叫作伴性遗传,A正确;
B、X染色体和 Y染色体存在非同源区段,所以Y染色体上不一定含有与所示基因对应的基因,B错误;
C、在性染色体上的基因也仍然遵循孟德尔遗传规律,孟德尔遗传规律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传,C错误;
D、等位基因是指位于一对同源染色体相 同位置上,控制同一性状不同表现类型的基因,图中四个与眼色表型相关基因位于同一条染色 体上,其基因不是等位基因,D错误。
故选A。
2.【答案】D
【解析】根据减数分裂各时期特征可知,联会配对发生在减数第一次分裂前期,姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期,着丝粒与纺锤丝结合发生在减数第一次分裂前期、 减数第二次分裂前期,同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期。因此,它们影响减数分裂的先后顺序是P-M-W-O。分析得知D正确,ABC错误。
故答案为:D。
3.【答案】A
【解析】由题意可知,异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。A、a位于常染色体上,基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。(1)若A、a所在的染色体片段发生交换,则A、a位于姐妹染色单体上,①异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a,经减数第二次分裂,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为Aa和不含A、a的精子;②异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为Aa,经减数第二次分裂,可形成基因型为A或a的精子;(2)若A、a所在的染色体片段未发生交换,①异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a,经减数第二次分裂,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子;②异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为AA或aa,经减数第二次分裂,可形成基因型为A或a的精子;综上所述,精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a,共6种,与基因组成为A或a的卵细胞结合,受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a,共9种,A正确,B、C、D错误。
故答案为:A。
4.【答案】D
【解析】A.甲时期细胞中染色体数为4,相对于体细胞数目减半,该细胞处于减数第二次分裂时期,不可能出现同源染色体两两配对的现象,A不符合题意;
B.乙时期细胞中含有8条染色体,染色体数与DNA数相同,说明细胞处于减数第二次分裂后期,此时细胞中没有同源染色体,可能含有2条X染色体或2条Y染色体,B不符合题意;
C.甲时期细胞内含有染色单体,染色单体数为8,乙时期不含染色单体,C不符合题意;
D.该初级精母细胞染色体发生了片段交换,引起1个A和1个a发生互换,这样该初级精母细胞完成减数分裂产生的四个精细胞的基因型为AXD、aXD、AY、aY,基因型均不相同,D符合题意。
故答案为:D
5.【答案】B
【解析】A、某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致,设该病受一对等位基因A、a控制。若父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期,X染色体上含致病基因A的片段与Y染色体某片段互换,则Y染色体上含有致病基因A,含有YA的精子与Xa的卵细胞结合,形成基因型为XaYA的受精卵,发育形成患病男孩,A正确;
B、若减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离,则会形成基因组成为XAXA或YY的精子,生育的男孩基因型为XaYY,表现正常,不患病,B错误;
C、母亲的卵细胞形成过程中,SHOX基因a如果发生显性突变产生A基因,可生育基因型为XAY的患病男孩,C正确;
D、若SHOX基因突变成显性致病基因发生在卵裂期,可导致该男孩出现XAY的基因型,D正确。
故答案为:B。
6.【答案】B
【解析】A、由图可知,该细胞处于减数分裂I前期,同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,是精子多样性形成的原因之一,A不符合题意;
B、图中基因A和基因b发生了重组,基因a和基因B发生了重组,B符合题意;
C、在减数第一次分裂后期,等位基因随着同源染色体的分离而分离,由于图中非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,导致基因B与基因b在一条染色体上,则在减数第二次分裂后期,基因B和基因b在着丝点分裂后,会随着着丝点分裂后形成的两条染色体的分离而分离,C不符合题意;
D、该细胞完成减数分裂I后,会形成基因型为aaBb和AABb两种次级精母细胞,再通过减数分裂II,会形成AB,aB,Ab,ab四种基因型的精细胞,D不符合题意。
故答案为:B。
7.【答案】B
【解析】A、甲图像中无同源染色体,无染色单体,为减数分裂Ⅱ末期,A错误;
B、乙含有2个染色体组,丙含有一个染色体组,乙中染色体组数目是丙的二倍,B正确;
C、丙为减数分裂Ⅱ中期,无同源染色体,C错误;
D、乙图像明显倾斜不是从垂直于赤道板方向观察的,D错误。 故答案为:B。
8.【答案】C
【解析】A、基因型为Ee的卵原细胞进行减数分裂,若正常分裂则卵细胞的基因型为E或者e,若发生姐妹染色单体互锁并片段互换,并且互换的片段包含E或e基因,则形成的卵细胞基因型可能为EE、ee或者无基因的__三种类型,若减数分裂Ⅰ发生染色体片段互换并且发生姐妹染色单体互锁的情况,还会产生基因型为Ee的卵细胞类型,故卵细胞基因组成最多有6种可能,A错误;
B、若卵细胞为Ee,则发生了同源染色体上分姐妹染色单体间的互换,则减数分裂Ⅱ时次级卵母细胞产生的第二极体基因型为E,第一极体产生的第二极体基因型可能为E、e或Ee和__,B错误;
C、若卵细胞为E且第一极体不含E,即减数分裂Ⅰ未发生异常,则减数分裂Ⅱ时次级卵母细胞产生的第二极体基因型为E,第一极体产生的第二极体基因型可能为e、ee或__,共有4种基因型,C正确;
D、不考虑其他突变和基因被破坏的情况,若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则次级卵母细胞减数分裂Ⅱ产生的第二极体基因型为ee或EE,第一极体的基因型为ee或EE两种基因型,D错误。
故答案为:C。
9.【答案】C
【解析】分析题图:某个体的1号染色体所含全部基因由4个,其中A1、A2为显性基因,a1、a2为隐性基因,分别位于两条染色体上,即两条染色体上的基因不同;且由题意可知,该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。①若该细胞为配子中染色体复制1次获得的,则所得的两条染色体上的基因应该两两相同,与题图不符,该子代不可能由机制①获得;②由题意可知,该子代的细胞在四分体时,1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组,如果交叉互换部分恰巧包括A1、A2、a1、a2这两对等位基因,则减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂,可形成图示细胞,该子代可能由机制②获得;③减数分裂Ⅰ细胞不分裂,减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞,可能就是交叉互换了两条染色体进入该细胞,可形成图示细胞,该子代可能由机制③获得。综上分析,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
10.【答案】B
【解析】A、由子代的红眼雌果蝇可以看出,红颜对白眼为显性,A正确;
B、白眼是隐性基因,白眼雌性只能产生一种类型的配子,B错误;
C、由例外子代中的基因型为XXY的雌性可以推出,具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性,C正确;
D、例外子代的出现可能源于母本减数分裂异常 ,也可能源于父本减数分裂异常,D错误;
故答案为:B
11.【答案】A,D
【解析】A、由题意可知,L、M、N表示3个不同的染色体组,两亲本的染色体组组成为LLMM,MMNN,F1的染色体组组成为LMMN,所以两亲本和F1都是四倍体,属于多倍体,A正确;
B、四分体是减数第一次分裂前期同源染色体联会形成的,所以F1减数第一次分裂中期不会形成四分体,B错误;
C、由图中的后代可知,F1减数第二次分裂后产生的配子类型为M、MLN、ML、MN,C错误;
D、由图中后代可知,选育产生的后代中都有两个M染色体组,所以F1两个M染色体组能稳定遗传给后代,D正确。
故答案为:AD。
12.【答案】(1)2;0
(2)Z;快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽,出现性别差异
(3)5/16
(4)1或2
(5)将这只白色慢羽公鸡与多只杂合有色快羽母鸡进行杂交,观察后代的表现型及比例。若后代公鸡:母鸡=1:1,且无论公鸡还是母鸡都是有色慢羽:白色慢羽=1:1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZD;若后代公鸡:母鸡=1:1,且无论公鸡还是母鸡都是有色慢羽:有色快羽:白色慢羽:白色快羽=1:1:1:1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZd;若后代公鸡:母鸡=1:2,公鸡全为慢羽,母鸡慢羽:快羽=1:1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDW。
【解析】(1)由题意可知,家鸡的染色体条数为2n=78,所以正常情况下公鸡体细胞中含有2个染色体组,由于公鸡的性染色体组成为ZZ,公鸡产生的精子中含有0条W染色体。
(2)由题意可知,快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽,出现性别差异,可推知等位基因D/d位于Z染色体上。
(3)根据题意分析可知,亲本快羽公鸡基因型为ZdZd,慢羽母鸡基因型为ZDW,则子一代慢羽公鸡基因型为ZDZd,快羽母鸡基因型为ZdW,那么子二代中公鸡的基因型及其比例为ZDZd:ZdZd=1:1,母鸡基因型及其比例为ZDW:ZdW=1:1,则雄配子种类及比例为ZD:Zd=1:3,雌配子种类及其比例为ZD:Zd:W=1:1:2,则子二代随机交配得到的子三代中,慢羽公鸡(ZDZD、ZDZd)所占比例是1/4×1/4+1/4×3/4+1/4×1/4=5/16。
(4)根据题意分析可知,有色快羽公鸡基因型为AAZdZd或AaZdZd,白色慢羽母鸡基因型为aaZDW,则产生的子一代公鸡的表型为一种,即有色慢羽(AaZDZd)或两种,即有色慢羽(AaZDZd)、白色慢羽(aaZDZd)。
(5)根据题意该白色慢羽公鸡可能是由母鸡转化而来,或本身就是公鸡,若要探究这只白色慢羽公鸡的基因型,则应将这只白色慢羽公鸡与多只杂合有色快羽母鸡进行杂交,观察后代的表现型及比例,因此实验思路、预期结果及结论如下:将这只白色慢羽公鸡与多只杂合有色快羽母鸡进行杂交,观察后代的表现型及比例。若后代公鸡:母鸡=1:1,且无论公鸡还是母鸡都是有色慢羽:白色慢羽=1:1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZD;若后代公鸡:母鸡=1:1,且无论公鸡还是母鸡都是有色慢羽:有色快羽:白色慢羽:白色快羽=1:1:1:1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZd;若后代公鸡:母鸡=1:2,公鸡全为慢羽,母鸡慢羽:快羽=1:1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDW。
13.【答案】(1)不遵循;结合表中信息可以看出。基因型为aB:Ab=1:l,因而可推测,等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上。;能
(2)
(3)形成该精子的减数第一次分裂后期,这三对等位基因所在的染色体没有正常分 离而是进入到同一个次级精母细胞中,此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的
(4)X;卵细胞;若检测的精子中有一半的精子含有E或e基因而另一半精子中没有 该基因型,则可得出基因Ee位于X染色体上的结论。
【解析】(1)由题意可知,志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同,由表可知,基因型为aB∶Ab=1∶1,则a和B在同一个染色体上,A和b在同一条染色体上,不遵循自由组合定律。由于研究材料为志愿者的精子,且基因组成种类和比例与产生的配子的基因组成种类和比例相同,由表可知,含有e的配子和不含e的配子的比例表现为1∶1,则e基因位于X或Y染色体上,且A、a与E、e这两对等位基因表现为自由组合,故A、a不位于X、Y染色体同源区段上。
故答案为:不遵循;结合表中信息可以看出。基因型为aB:Ab=1:l,因而可推测,等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体;能。
(2)分析题意可知,只要有1个显性基因就不患该遗传病,志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,则生一个患病孩子bbdd的概率为1/18,由表格可知,男志愿者产生的相关基因型配子之比为Bd∶bD∶BD∶bd=2∶2∶1∶1,即bd概率为1/6,而与某女性结婚生一个患病孩子bbdd的概率为1/18,则该女性产生bd基因型卵细胞的概率为1/3,小于1/2,属于重组配子,即该女性体内的相关基因B和d连锁,b和D连锁,这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图如下:
故答案为:
(3)由题意可知,在精子中基因A、a,B、b和D、d都能检测到,即同源染色体未分离,且未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异,则形成的原因是在减数分裂Ⅰ后期这三对等位基因所在的同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极,导致等位基因进入同一次级精母细胞,进而进行正常的减数分裂Ⅱ造成的。
故答案为:形成该精子的减数第一次分裂后期,这三对等位基因所在的染色体没有正常分 离而是进入到同一个次级精母细胞中,此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的。
(4)由于研究材料为志愿者的精子,且基因组成种类和比例与产生的配子的基因组成种类和比例相同,由表可知,含有e的配子和不含e的配子的比例表现为1∶1,则e基因位于X或Y染色体上,假设该基因位于X染色体上,由于精子细胞中既可能含有X染色体也可能含有Y染色体,无法确定,而卵细胞中只含有X染色体,故用E和e的引物,以卵细胞的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因。若检测的卵细胞中始终有E或e基因,则基因E/e位于X染色体上;若检测的卵细胞中始终无E或e基因,则基因E/e位于Y染色体上。
故答案为:X;卵细胞;若检测的精子中有一半的精子含有E或e基因而另一半精子中没有 该基因型,则可得出基因Ee位于X染色体上的结论。
14.【答案】(1)隐性;乙;性别;直翅红眼雌性∶直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫红眼雄性=3∶1∶3∶1
(2)显性致死
(3)卷翅红眼∶直翅红眼=4∶5
(4)黑体突变体和紫红眼突变体;F1随机交配得F2;灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼=9∶3∶3∶1;灰体紫红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1
【解析】 假设卷翅和直翅基因分别用A和a表示,红眼和紫红眼基因分别用B和b表示;
(1) 根据乙组亲本紫红眼突变体和野生型红眼杂交,子代都是红眼可知,红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变,即紫红眼基因为隐性基因 ; 若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上,还需要对杂交组合乙组各代昆虫进行性别鉴定,根据基因自由组合定律,如果杂交组合F2表型及其比例为直翅红眼雌性∶直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫红眼雄性=3∶1∶3∶1,可以说明紫红眼基因位于常染色上;
故填:隐性; 乙; 性别; 直翅红眼雌性∶直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫红眼雄性=3∶1∶3∶1。
(2) 根据丙组杂交组合卷翅突变体和卷翅突变体杂交,只考虑卷翅和直翅一对相对性状,亲本是卷翅,子代出现直翅,说明卷翅是显性性状,直翅是隐性性状,且比例与性别无关,说明基因在常染色体上。由于F1卷翅∶直翅=2∶1,说明卷翅纯合显性致死 。
故填:显性致死。
(3)杂交组合丙的F1的基因型及比例应该是AaBB∶aaBB=2∶1(AABB致死)。
根据杂交组合丁亲本卷翅突变体和野生型的子代表型可以推知,亲本卷翅突变体和野生型的基因型分别是AaBB和aaBB,杂交组合丁的F1的基因型及比例应该是AaBB∶aaBB=1∶1。
为了便于计算,可以暂时不考虑红眼遗传情况(基因型都是BB),只考虑卷翅和直翅性状遗传。由于试题已知假定“每只昆虫的生殖力相同”,在没有致死的情况下,两组合的子代数量应该相同,则杂交组合丙的F1的基因型及比例应该是Aa∶aa=2∶1,杂交组合丁的F1的基因型及比例应该是Aa∶aa=2∶2; 由于自由交配,可以用配子计算法 ,得出Aa基因型频率为20/49,aa基因型频率为25/49。最终得到卷翅红眼∶直翅红眼=4∶5;
故填: 卷翅红眼∶直翅红眼=4∶5 。
(4)根据题意,提供的材料都是纯合品系,设灰体(黑体)基因为D(d),则推理得到纯合品系黑体突变体基因型为BBdd、紫红眼突变体基因型为bbDD,野生型的基因型为BBDD。
欲探究灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传是否遵循自由组合定律,则应该选择黑体突变体(BBdd)和紫红眼突变体(bbDD)进行杂交获得F1, F1随机交配得F2,观察记录表型及个数,并做统计分析。
若统计后的表型及其比例为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼=9∶3∶3∶1,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传遵循自由组合定律,即二对等位基因分别位于二对同源染色体上。
若统计后的表型及其比例为灰体紫红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传不遵循自由组合定律。该答案的得出分析如下:
由题意可知,该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换,假如雌性个体同源染色体也不交换
该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换,假如雌性个体同源染色体可以交换,得出F2情况如下:
上述的两种情况的结果统计可以看出,即不管雌虫会不会发生交叉互换,后代总是会出现灰体紫红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1。
故填: 黑体突变体和紫红眼突变体; F1随机交配得F2 ; 灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼=9∶3∶3∶1; 灰体紫红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1 。
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