内容正文:
第四节 基因位于染色体上
[随堂巩固]
1.果蝇的红眼(R)对白眼(r)为显性,控制眼色的基因位于X染色体上。现用一对果蝇杂交,一方为红眼,另一方为白眼,杂交后F1中雄果蝇与亲代雌果蝇眼色相同,雌果蝇与亲代雄果蝇眼色相同,那么亲代果蝇的基因型为( )
A.XRXR×XrY B.XrXr×XRY
C.XRXr×XrY D.XRXr×XRY
解析 根据题意分析可知,F1中雄果蝇与亲本雌果蝇眼色相同,因此,亲本雌果蝇一定为纯合体,且只有当雌性亲本为隐性个体,雄性亲本为显性个体时,才符合题中条件。
答案 B
2.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子代雌、雄果蝇都表现为红眼,这些雌、雄果蝇交配产生的后代中,红眼雄果蝇占1/4,白眼雄果蝇占1/4,红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是( )
A.红眼对白眼为显性
B.眼色遗传符合分离规律
C.眼色和性别表现自由组合
D.红眼和白眼基因位于X染色体上
解析 由红眼果蝇和白眼果蝇交配,子代全部表现为红眼,推知红眼对白眼为显性;子代雌雄果蝇交配产生的后代,性状与性别有关,判断控制眼色的基因位于X染色体上,表现为性连锁遗传;由非同源染色体上的非等位基因控制的生物性状才表现自由组合。
答案 C
3.果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是( )
A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16
C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体
解析 F1雄蝇中有1/8为白眼残翅(bbXrY),1/8=1/4(残翅)×1/2(雄性),可推出亲本的基因型为BbXRXr、BbXrY,A正确;F1中出现长翅雄蝇(B_X-Y)的概率为3/4(长翅)×1/2(雄性)=3/8,B错误;亲本雌蝇产生XR和Xr两种配子,亲本雄蝇产生Xr和Y两种配子,在雌、雄亲本产生的配子中Xr均占1/2,C正确;白眼残翅雌蝇的基因型为bbXrXr,减数分裂形成的极体的基因型可为bXr,D正确。
答案 B
4.芦花鸡羽毛有黑白相间横斑条纹,控制基因位于Z染色体上。芦花(B)对非芦花(b)为显性,现有一只芦花母鸡与非芦花公鸡杂交,则后代中小鸡的性状是( )
A.既有芦花母鸡,又有芦花公鸡
B.既有非芦花公鸡,又有非芦花母鸡
C.芦花鸡都为母鸡
D.芦花鸡都为公鸡
解析 鸡的性染色体组成为ZW型,母鸡为ZW,公鸡为ZZ,题干中亲本的基因型是ZBW与ZbZb,其后代基因型是ZBZb、ZbW,即芦花鸡均为公鸡,非芦花鸡均为母鸡。
答案 D
5.已知果蝇中,灰身与黑身为一对相对性状(显性基因用B表示,隐性基因用b表示),直毛与分叉毛为一对相对性状(显性基因用F表示,隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交所得子代的表型和比例如下表:
灰身直毛
灰身分叉毛
黑身直毛
黑身分叉毛
雌果蝇
3/4
0
1/4
0
雄果蝇
3/8
3/8
1/8
1/8
请回答下列问题:
(1)控制灰身与黑身的基因位于________上,控制直毛与分叉毛的基因位于________上。
(2)亲代果蝇的表型:雌果蝇为________;雄果蝇为________。
(3)亲代雌、雄果蝇的基因型分别为________、________。
(4)子代表型为灰身直毛的雌果蝇中,纯合体与杂合体的比例为________。
(5)子代雄果蝇中,灰身分叉毛的基因型为__________、________,黑身直毛的基因型为________。
解析 由题意可知,杂交后代的雌果蝇和雄果蝇中灰身∶黑身=3∶1,故控制这对相对性状的基因位于常染色体上,且灰身是显性性状。杂交后代的雄果蝇中直毛∶分叉毛=1∶1,而雌果蝇全为直毛,故控制这对相对性状的基因位于X染色体上,且直毛为显性性状。由杂交后代的表型及比例可推知,亲代的基因型分别为BbXFXf和BbXFY,表型为灰身直毛(♀)、灰身直毛( ♂)。子代雌果蝇中灰身直毛的基因型及比例为1/6BBXFXF、1/3BbXFXF、1/6BBXFXf、1/3BbXFXf,其中只有BBXFXF是纯合体,其余为杂合体。子代雄果蝇中,灰身分叉毛的基因型为BBXfY、BbXfY,黑身直毛的基因型为bbXFY。
答案 (1)常染色体 X染色体 (2)灰身直毛 灰身直毛 (3)BbXFXf BbXFY (4)1∶5 (5)BBXfY BbXfY bbXFY
[课下作业]
1.下列关于果蝇的说法,错误的是( )
A.易培养,繁殖快
B.易于遗传操作
C.体细胞中只有四对染色体,其中一对为决定性别的性染色体
D.雄性果蝇的性染色体组成为同型
解析 雄性果蝇的性染色体组成为XY,是异型性染色体。
答案 D
2.已知白眼为隐性性状,一只白眼雄果蝇的基因型的正确写法为( )
A.XwYw B.XwY
C.XwY D.XYw
解析 在书写基因型时,常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上,性染色体上的基因需将性染色体及其上的基因一同写出,如XWY(白眼雄果蝇)。
答案 C
3.摩尔根用一只白眼突变体的雄性果蝇进行一系列杂交实验后,证明了基因位于染色体上。其杂交实验过程中,最快获得白眼雌果蝇的途径是( )
A.亲本白眼雄果蝇×亲本雌果蝇
B.亲本白眼雄果蝇×F1雌果蝇
C.F2白眼雄果蝇×F1雌果蝇
D.F2白眼雄果蝇×F2雌果蝇
解析 白眼为隐性性状,且控制该性状的基因位于X染色体上;雌果蝇要表现白眼性状,必须用白眼雄果蝇和带有白眼基因的雌果蝇杂交。A选项中亲本雌果蝇不携带白眼基因,不符合题意;B选项的F1雌果蝇携带白眼基因,与亲本白眼雄果蝇交配能得到白眼雌果蝇,符合题意;C、D选项所用时间较长,不符合题意。
答案 B
4.果蝇的红眼对白眼为显性性状,且控制该性状的一对基因位于X染色体上,下列杂交组合中,通过眼色就可以直接判断果蝇性别的是( )
A.杂合红眼(♀)×红眼( ♂)
B.白眼(♀)×白眼( ♂)
C.杂合红眼(♀)×白眼( ♂)
D.白眼(♀)×红眼( ♂)
解析 欲通过眼色直接判断果蝇性别,可以采用隐性雌性个体与显性雄性个体杂交的方法,即XbXb(白眼♀)×XBY(红眼 ♂),子代中雄性全为白眼,雌性全为红眼。
答案 D
5.下列关于“基因在染色体上呈线性排列”的说法中,正确的是( )
①一条染色体上只有一个基因 ②每条染色体上有多个基因 ③一条染色体上有多对等位基因 ④位于同一条染色体上的基因之间互不重叠
A.①③ B.②③
C.②④ D.①④
解析 “基因在染色体上呈线性排列”是指一条染色体上有多个基因,多个基因之间互不重叠。
答案 C
6.某植物的花色由一对等位基因控制,杂交实验及结果如下图所示。相关说法错误的是( )
A.根据③过程的结果,白花为显性性状
B.F1和F2中的白花植株基因型不完全相同
C.F2中黄花与白花植株之比为2∶3
D.F2白花植株随机传粉,理论上子代黄花∶白花=1∶8
解析 ③过程表示F1白花自交,其后代发生了性状分离,说明F1白花为杂合子,杂合子表现为显性性状,A正确;若相关的基因用A和a表示,则F1白花的基因型是Aa,进而推知F2中白花植株的基因型为AA、Aa,B正确;F1中白花的基因型是Aa,黄花的基因型是aa各占1/2,1/2的黄花自交后代仍为1/2的黄花,1/2的白花自交后代中有1/2×1/4aa=1/8的黄花,白花为1/2×3/4(A_)=3/8,所以F2中,黄花与白花植株之比是(1/2+1/8)∶3/8=5∶3,C错误;F2白花植株的基因型为1/3AA、2/3Aa,产生的配子为2/3A、1/3a,因此F2白花植株随机传粉,理论上子代黄花∶白花=(1/3a×1/3a)∶(1-1/3a×1/3a)=1∶8,D正确。故答案为C。
答案 C
7.下列有关性染色体的叙述,正确的是( )
A.多数雌雄异体的动物有成对的性染色体
B.性染色体只存在于性腺细胞中
C.哺乳动物体细胞中没有性染色体
D.所有生物的性染色体类型都是XY型
解析 多数雌雄异体的动物有成对的性染色体,A正确;性染色体也可以存在于体细胞中,B错误;哺乳动物多为雌雄异体,体细胞中有性染色体,C错误;XY型只是性别决定方式的一种,除此之外,还有ZW型等,D错误。
答案 A
8.如图为患红绿色盲的某家族系谱图,该病为伴X染体隐性遗传病,其中7号的致病基因来自( )
A.1号 B.2号
C.3号 D.4号
解析 人类红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,因此,7号的色盲基因只能来自其母亲5号,由于1号正常,故5号的色盲基因来自2号。
答案 B
9.摩尔根利用果蝇进行遗传实验研究,证明了基因在染色体上。请回答下列相关问题:
(1)摩尔根在一群红眼果蝇中,发现了一只白眼雄果蝇,并让它与正常的红眼雌果蝇交配,结果F1全是红眼果蝇,这表明________是显性性状。
(2)摩尔根让F1中的红眼雌、雄果蝇相互交配,结果F2中,红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,这说明果蝇眼色的遗传符合________定律。
(3)F2红眼果蝇中有雌雄个体,而白眼果蝇全是雄性,可推测控制眼色的基因位于性染色体上。现有纯种的红眼雌、雄果蝇和白眼的雌、雄果蝇,请从中选择亲本,只做一次杂交实验,以确定果蝇的眼色基因与X、Y染色体的关系。
杂交实验:_____________________。
结果预期:
若子代中________,说明在X、Y染色体上都存在控制果蝇眼色的基因。
若子代中____________________________,说明控制果蝇眼色的基因只在X染色体上。
解析 (1)白眼雄果蝇与正常的红眼雌果蝇交配,F1全是红眼果蝇,说明红眼为显性。(2)F1的红眼雌、雄果蝇相互交配,F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,说明果蝇眼色的遗传符合分离定律。(3)选择纯种的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配。若亲本基因型为XaXa×XAYA,则子代为基因型XAXa和XaYA,后代雌、雄全为红眼果蝇;若亲本基因型为XaXa×XAY,则子代基因型为XAXa和XaY,后代雌果蝇都为红眼,雄果蝇都为白眼。
答案 (1)红眼 (2)(基因)分离 (3)选择(纯种的)红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配 (雌、雄果蝇)全为红眼 雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼
10.果蝇的红眼基因(B)对白眼基因(b)为显性,位于X染色体上;腹部有斑与无斑是一对相对性状(其表型与基因型的关系如下表)。现用无斑红眼(♀)与有斑红眼( ♂)进行杂交,产生的子代有:①有斑红眼(♀),②无斑白眼( ♂),③无斑红眼(♀),④有斑红眼( ♂)。以下分析正确的是( )
AA
Aa
aa
雄性
有斑
有斑
无斑
雌性
有斑
无斑
无斑
A.②的精巢中可能存在含两条Y染色体的细胞
B.①与有斑白眼( ♂)杂交后代不可能有无斑果蝇
C.亲本无斑红眼(♀)的基因型为AaXBXb或aaXBXb
D.②与③杂交产生有斑果蝇的概率为1/8
解析 精巢中既有进行有丝分裂的细胞,也有进行减数分裂的细胞,有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,着丝粒断裂,姐妹染色单体彼此分开,原本连在一起的两条Y染色单体分开形成了两条Y染色体,A正确;①与有斑白眼雄蝇(基因型为AAXbY或AaXbY)杂交可以产生基因组成为Aa的后代(雌性表现无斑),B错误;由子代出现②无斑白眼雄蝇(基因组成为aaXbY)可推出亲本的基因型为AaXBXb、AaXBY,C错误;子代②无斑、③无斑的基因组成分别是aa(占1/3)或aa、Aa(占2/3),两者杂交后代中无AA个体,雌蝇全表现无斑,基因组成为Aa的雄蝇表现有斑性状,其概率为2/3×1/2×1/2=1/6,D错误。
答案 A
11.摩尔根从野生果蝇培养瓶中发现了一只白眼雄性个体。他将白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交,F1全部表现为红眼。再让F1红眼果蝇相互交配,F2性别比例为1∶1,红眼占3/4,但雌性全为红眼,白眼只限于雄性。为了解释这种现象,他提出了有关假设,你认为最合理的假设是( )
A.控制白眼的基因位于X染色体上
B.控制红眼的基因位于Y染色体上
C.控制白眼的基因表现出交叉遗传
D.红眼为隐性性状
解析 F1全部表现为红眼,说明红眼性状为显性性状;F2中雌性全为红眼,白眼只限于雄性,说明控制红眼的基因不可能位于Y染色体上,控制白眼的基因位于X染色体上,所以摩尔根最可能提出这一假设。
答案 A
12.下列有关性别决定的叙述正确的是( )
A.性染色体上的基因都与性别决定有关
B.XY型性别决定的生物,Y染色体都比X染色体短小
C.鸟类的性别决定方式为ZW型,ZZ为雄性
D.各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体
解析 性染色体上的基因并不都与性别决定有关,只有那些能影响到生殖器官的发育和性激素合成的基因才与性别决定有关,A错误;XY型性别决定的生物,Y染色体不一定比X染色体短小,如果蝇的Y染色体就比X染色体长,B错误;鸟类的性别决定方式为ZW型,ZZ为雄性,ZW为雌性,C正确;不是所有的细胞都具有染色体,如原核生物,不是所有生物的染色体都具有性染色体和常染色体之分,如大部分植物都没有性染色体和常染色体之分,D错误。
答案 C
13.一对同卵孪生姐妹分别与一对同卵孪生兄弟婚配,其中一对夫妇第一胎所生的男孩患红绿色盲,第二胎所生的女孩色觉正常;另一对夫妇第一胎生的女孩患红绿色盲,第二胎生的男孩色觉正常。这两对夫妇的基因型是( )
A.XBXB×XbY B.XBXb×XBY
C.XbXb×XBY D.XBXb×XbY
解析 同卵双生的两人基因型完全相同,由题意可知,生育的男孩、女孩均有正常及患者,因此可推知其父母的基因型为XBXb×XbY。
答案 D
14.大麻是雌雄异株植物,窄叶基因b位于X染色体上,含基因b的雄配子败育,请回答下列问题:
(1)若后代全为雄株,且宽叶∶窄叶=1∶1,则其亲本雌株的基因型为________。
(2)若后代全为窄叶雄株,则其亲本雌株的基因型为________。
(3)窄叶雌株与宽叶雄株杂交,后代为窄叶雄株的概率是________。
(4)写出(3)的遗传图解。
解析 (1)后代全为雄株,且宽叶∶窄叶=1∶1,说明亲本雄株的基因型为XbY,含Xb的雄配子败育,亲本雌株的基因型为XBXb,其杂交后代为XBY、XbY。(2)后代全为窄叶雄株(XbY),说明亲本雄株的基因型是XbY,雌株的基因型是XbXb。(3)窄叶雌株(XbXb)与宽叶雄株(XBY)杂交,其后代基因型为1/2XBXb和1/2XbY。(4)见答案。
答案 (1)XBXb (2)XbXb (3)1/2
(4)P 窄叶雌株 宽叶雄株
XbXb × XBY
↓
F1 XBXb XbY
宽叶雌株 窄叶雄株
1 ∶ 1
15.鹌鹑的性别决定方式为ZW型,其羽色受Z染色体上两对等位基因控制,A基因控制栗色,a基因控制黄色;B基因控制羽色的显现,b基因为白化基因,会抑制羽色的显现。请分析回答:
(1)鹌鹑羽色的遗传属于____________(填“常染色体”或“伴性”)遗传,控制羽色的这两对基因________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律。
(2)选用纯种黄羽雄鹑(ZaBZaB)与白羽雌鹑杂交,子一代雄鹑羽色均为栗色,子一代雌鹑羽色为________,亲本白羽雌鹑的基因型为________;让子一代雌雄鹌鹑相互交配(不考虑基因突变和交叉互换),则子二代的表型及比例为________。
(3)有时未受精的鹌鹑蛋也能孵化出二倍体雏鹑,出现此现象的原因可能有三种:第一种是卵原细胞没有经过减数分裂,直接发育成雏鹑;第二种是卵细胞与极体结合后直接发育成雏鹑;第三种是卵细胞核染色体加倍后直接发育成雏鹑。请预测上述每一种原因所发育成雏鹑的性别比例如何(WW的胚胎不能存活)?
______________________________。
解析 (1)根据分析,鹌鹑羽色的遗传属于伴性遗传,控制羽色的两对等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律。(2)选用纯种黄羽雄鹑(ZaBZaB)与白羽雌鹑(Z-bW)杂交,子一代雄鹑(ZaBZAb)羽色均为栗色,子一代雌鹑羽色(ZaBW)为黄色,亲本白羽雌鹑的基因型为ZAbW;让子一代雌雄鹌鹑相互交配,在不考虑基因突变和交叉互换的情况下,则子二代的表型及比例为黄羽雄鹑(ZaBZaB)∶栗羽雄鹑(ZaBZAb)∶黄羽雌鹑(ZaBW)∶白羽雌鹑(ZAbW)=1∶1∶1∶1。(3)据题意分析三种原因造成的雏鹑的性别比例:第一种是卵原细胞没有经过减数分裂,直接发育成雏鹑,则雏鹑的性别比例为雌∶雄=1∶0;第二种是卵细胞与极体结合后直接发育成雏鹑,卵细胞可能为Z或W,若卵细胞为Z,则极体为1Z,2W,产生雏鹑的基因型及比例为1ZZ∶2ZW;若卵细胞为W,则极体为2Z、1W,产生雏鹑的基因型及比例为2ZW∶1WW(死亡),由此可知雏鹑的性别比例为雌∶雄=4∶1;第三种是卵细胞核染色体加倍后直接发育成雏鹑,则雏鹑的性别比例为雌∶雄=0∶1。
答案 (1)伴性 不遵循 (2)黄色 ZAbW黄羽雄鹑∶栗羽雄鹑∶黄羽雌鹑∶白羽雌鹑=1∶1∶1∶1
(3)第一种:雏鹑性别比例为雌∶雄=1∶0(或均为雌鹑)
第二种:雏鹑性别比例为雌∶雄=4∶1
第三种:雏鹑性别比例为雌∶雄=0∶1
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