内容正文:
专题二 基因和染色体的关系(考题猜想)
考点01 减数分裂与配子的形成
考法1 减数分裂相关概念
考法2 减数分裂各期特征
考点02 减数分裂过程中物质、
结构变化规律
考法1 减数分裂过程中有关数量变化
考点03 配子的多样性与受精作用
考法1 配子的多样性
考法2 受精作用
考点04 基因与染色体的关系
考法1 摩尔根的果蝇实验
考点05 伴性决定与伴性遗传
考法1伴性遗传的特点
考法2伴性遗传的应用
▉考点01 减数分裂与配子的形成
考法1 减数分裂相关概念
1.下列有关减数分裂的叙述,正确的是( )
A.减数分裂时细胞染色体复制一次,细胞分裂一次
B.同源染色体是指形态、大小都相同的两条染色体
C.联会后形成的一个四分体中含4个DNA分子
D.减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅱ
2.下列关于同源染色体的叙述,不正确的是( )
A.减数分裂过程中,能联会的两条染色体一定是同源染色体
B.同源染色体的相同位置都含有等位基因
C.一条来自父方,一条来自母方的两条染色体不一定是同源染色体
D.一个四分体一定是一对同源染色体,但一对同源染色体不一定形成四分体
考法2 减数分裂各期特征
3.下图是山核桃(2n=32)花粉母细胞减数分裂过程中不同时期的分裂图像,已知该山核桃的基因型为 AaBb,两对基因位于两对同源染色体上。相关叙述错误的是( )
A.甲图所示细胞处于减数分裂Ⅰ前期,同源染色体正在联会
B.乙图所示细胞处于减数分裂Ⅰ后期,基因 A和B移向细胞同一极
C.丙图所示细胞为次级精母细胞,两个细胞中均可能含有 A、a、B、b
D.丁图所示细胞处于减数分裂Ⅱ后期,细胞中不含姐妹染色单体
4.下图是在显微镜下观察到的某二倍体生物(2n=24,基因型为AaBb,两对基因位于两对同源染色体上)减数分裂不同时期的图像.下列叙述正确的是( )
A.按减数分裂过程分析,图中各细胞出现的先后顺序是③②①④
B.应取该动物的卵巢制成临时装片,才能观察到上面的图像
C.图①、③细胞中均含有12对同源染色体
D.④中配子中染色体的多样性主要与图②过程中染色体行为有关
5.图一表示基因型为AaBb的某动物处于细胞分裂不同时期的图像;图二表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA分子数比例的变化关系。下列相关叙述正确的是( )
A.图一中②为次级精母细胞
B.图一中⑤所进行的细胞分裂过程中最多可形成8条染色体
C.图一细胞中处于图二CD段的有①④⑤
D.若该动物产生一个Aab的配子,则发生分裂异常的时段应为②对应的时期
6.下图1表示玉米(2N=20)的花粉母细胞进行减数分裂不同时期细胞的实拍图像,下图2表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系,下图3表示细胞分裂不同时期细胞内不同物质相对含量的柱形图。请据下图回答下列问题:
(1)基因自由组合发生在图1的 (用图1的序号表示)对应的时期、发生在图2的 (用图2的字母表示)段对应的时期、发生在图3的 (用图3的序号表示)对应的时期。
(2)制作玉米根尖细胞有丝分裂临时装片的操作顺序是解离→ (用文字和箭头表示),其中解离的目的是 。
(3)图1中的⑤细胞所处的时期是 ,其染色体数目有 条。
(4)图1中除了③外,与图2中BC段对应的图像还有 ,CD段下降的原因是 。
(5)图3中Ⅲ表示的物质相对含量对应图1中的图像是 (用图1的序号表示)。
▉考点02 减数分裂过程中物质、结构变化规律
考法1 减数分裂过程中有关数量变化
7.下图表示某哺乳动物精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量的变化。下列各项分析或解释完全正确的是( )
A.同源染色体的联会、配对发生在图中的d~e后期
B.减数分裂中染色单体数与核DNA数的变化完全相同
C.e点时同源染色体分离,f点时非同源染色体发生自由组合
D.a~c为减数分裂前的间期,c~f为减数分裂Ⅰ、Ⅱ,f~g为精细胞变形阶段
8.如图所示,图1是某雄性动物体内一个正在分裂的原始生殖细胞,图中字母表示其染色体上的部分基因(e和f基因所在的染色体分别为X、Y染色体)。图2表示该生物体内某细胞在分裂过程中,细胞内每条染色体上DNA含量变化(甲曲线)和细胞中染色体数目的变化(乙曲线)。据图分析下列有关叙述,不正确的是( )
A.图1表示的细胞正处于图2的de段
B.形成图2中ef段变化的原因是细胞中染色体的着丝粒发生了分裂
C.图1中染色体、染色单体、核DNA数分别是4、8、8
D.图1表示的细胞正在进行有丝分裂,其产生的子细胞是精原细胞
9.如图表示基因型为AaBb的某二倍体雄性动物不同细胞分裂时期的示意图。请据图分析并回答问题:
(1)上图中,含有染色单体的时期有 (填数字标号),含有同源染色体的时期有 (填数字标号)。
(2)图时期②细胞中同时出现A和a的原因可能是减数第一次分裂前期发生了 ,两者的碱基排列顺序 (选填“一定相同”“一定不同”或“不一定相同”)。
(3)若使用15N标记的NH₄Cl培养液来培养该动物细胞,则该细胞第一次分裂进行至图1中时期③时,被15N标记的染色体有 条。
(4)图中细胞②的名称为 ,其分裂产生的子细胞名称为 。
(5)下图表示哺乳动物(体细胞染色体数为2n)精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量的变化,同源染色体的联会发生在 的初期,e点时DNA含量下降的原因是 ,f点染色体数目又出现短时间的加倍原因是 。
▉考点03 配子的多样性与受精作用
考法1 配子的多样性
10.雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫进行减数分裂,下列叙述错误的是( )
A.处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B.处于减数第二次分裂时期的细胞含有的性染色体数为2条、1条或0条
C.处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D.该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
11.雌性蝗虫体细胞中有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞中仅有一条性染色体,为XO型。现有一只基因型为AaXRO的蝗虫,分别用红色和绿色的荧光物质标记该蝗虫的生殖腺细胞中的基因A和a,下列关于该蝗虫细胞分裂的叙述,错误的是( )
A.处于减数第一次分裂前期的细胞中均存在两个R基因
B.处于减数第二次分裂的细胞中含有的性染色体数为1条或0条
C.有丝分裂后期和减数第一次分裂后期细胞中均有两种颜色的荧光标记和四个荧光点
D.若进行减数分裂的细胞的一极含有1个红色荧光点,则另一极可能含有1个绿色荧光点
考法2 受精作用
12.下列有关人体减数分裂和受精作用的叙述,正确的是( )
A.次级精母细胞形成精细胞过程中Y染色体数目为1条或2条
B.精子中缺失一条染色体一定是减数分裂Ⅰ有一对同源染色体未分离
C.受精过程体现了细胞膜的流动性以及进行细胞间信息交流的功能
D.受精卵中的DNA一半来自精子,一半来自卵细胞
13.如图1表示高等动物减数分裂及受精作用的过程,图2表示该过程中核DNA和染色体数目的变化曲线。下列相关叙述正确的是( )
A.图1受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方
B.图1的Ⅱ对应图2中的HI,该过程发生基因的自由组合
C.图2中同源染色体对数和染色体组数最多的时期为KL段
D.BC段精原细胞的细胞核中会发生DNA复制和有关蛋白质的合成
14.下图1表示某动物(2n=4)器官内正常的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体(白)、染色单体(阴影)和核DNA(黑)数量的柱形图,图3表示细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)根据图1中的 细胞可以判断该动物的性别,甲细胞的名称是 。乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是 。
(2)图1中乙细胞对应于图2中的 (用罗马数字表示);图1中甲细胞对应于图3中的 段(填字母)。
(3)图3中代表减数分裂的区段是 ,图中 DE、HI、JK 三个时间点的染色体数目加倍原因 (都相同/各不相同/不完全相同)。
(4)下图A是上图1丙细胞产生的一个生殖细胞,根据染色体的类型和数目,判断图B中可能与其一起产生的生殖细胞有 。
(5)下图中编号a~f的图像是他们在显微镜下观察到的某植物减数分裂不同时期的细胞图像。选材时一般选择植物的 来观察。观察装片时,判断细胞所处不同分裂时期的依据是 。据此,下图正确顺序为 (用字母和箭头表示)。
▉考点04 基因与染色体的关系
考法1 摩尔根的果蝇实验
15.摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述与事实不符的是( )
A.白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1全部为红眼,推测白眼对红眼为隐性
B.白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,显微观察证明为基因突变所致
C.F1雌蝇与白眼雄蝇回交,后代雌雄个体中红白眼都各半,结果符合预期
D.F1互交后代中雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,推测红、白眼基因在X染色体上
16.摩尔根通过研究果蝇的实验证明了萨顿的假说,之后,果蝇作为“模式生物”进入科学家的视野。果蝇的眼色有红眼和白眼,受一对等位基因B、b控制。让两只红眼果蝇交配,F1的表型及占比如图所示。下列叙述错误的是( )
A.控制果蝇眼色的基因的遗传遵循分离定律
B.亲本雌果蝇的基因型是XBXB
C.F1雌果蝇中纯合子所占比例为1/2
D.摩尔根采用假说—演绎法证明了萨顿提出的假说
17.某种果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性,直翅(B)对弯翅(b)为显性,腿上刚毛(D)对截毛(d)为显性。现有该果蝇的一个体基因组成如图所示,请回答下列问题:
(1)长翅与残翅、直翅与弯翅这两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律? ,理由是 。
(2)该果蝇个体发育时,翅部不能表现出其控制的性状的基因有 (填图中字母)。
(3)该果蝇产生精细胞时,在染色体不发生互换的情况下,基因A与a分离的时期是 ,形成的精细胞的基因组成为 。
(4)若在该果蝇的群体中,选择两个亲本进行杂交,使后代中雌性全部为截毛,雄性全部为刚毛,则这两个亲本的基因型为 。
(5)果蝇的灰身(E)对黑身(e)为显性,现有如上图所示的灰身杂合雌、雄果蝇若干只,为探究E、e基因是否存在于Ⅲ号染色体上,科研工作者设计实验如下:(不考虑染色体互换等情况)
1.实验思路: 。
2.预期结果:
①若后代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅四种表型;说明控制该性状的基因 (在/不在)Ⅲ号染色体上;
②若后代 ,说明控制该性状的基因 (在/不在)Ⅲ号染色体上。
▉考点05 伴性决定与伴性遗传
考法1伴性遗传的特点
18.下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述,正确的是( )
A.含X染色体的配子一定是雌配子
B.性染色体上的基因会伴随着性染色体遗传
C.人的肌肉细胞中不含有性染色体
D.性别受性染色体控制而与基因无关
19.鸟类的性别决定方式为ZW型,某鸟类羽色由两对等位基因控制,Z染色体上的基因T/t分别控制褐羽和黑羽;常染色体上的基因B/b控制色素合成,无基因B不能合成色素而表现为白羽,基因型为Bb的个体表型为半褐羽或半黑羽。一只纯合黑羽雌鸟和一只纯合白羽雄鸟杂交,F1均为半褐羽, F1相互交配得F2。下列叙述错误的是( )
A.亲本雌雄个体的基因型分别为BBZtW和bbZTZT
B.F2中褐羽:黑羽:半褐羽:半黑羽:白羽=3:1:6:2:4
C.F2中褐羽、半褐羽个体中的雌与雄数量比均为2:1
D.F2半褐羽雌雄个体相互交配后代中黑羽个体占1/32
20.甲型血友病是某基因突变导致凝血因子功能缺陷所致的一种凝血功能障碍性遗传病,该病由X染色体上的一对等位基因控制。下图是某该病患者的家系图。下列分析错误的是( )
A.普通人群中女患者比男患者更少
B.I-2、Ⅱ-4、Ⅲ-2和Ⅲ-5均携带致病基因
C.I-2的致病基因遗传给了Ⅲ-3和Ⅲ-6
D.Ⅲ-5与正常男性生出患病男孩的概率是1/8
21.某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,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.甲病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B.甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传
C.乙病的遗传方式是伴X染色体显性遗传
D.乙病的遗传方式是常染色体显性遗传
考法2伴性遗传的应用
22.某种昆虫性别决定方式为XY型,其有眼和无眼、紫眼和白眼性状分别由基因E/e和F/f控制,且两对等位基因独立遗传:让一只紫眼雌虫与一只白眼雄虫交配,所得雌性个体中紫眼:无眼=1:1,雄性个体全为紫眼(子代数量足够多,不考虑从性遗传和变异)。下列分析正确的是( )
A.该昆虫的有眼对无眼为显性,且基因E/e位于X染色体上
B.F1紫眼雄性个体不可能产生同时含有基因e、f的精细胞
C.若全部F1个体自由交配,则产生无眼雄虫的概率为1/4
D.若F1全部紫眼个体杂交,则后代中雌虫的基因型有9种
23.遗传学家摩尔根用偶然发现的一只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交,F1全为红眼,F1雌雄交配,F2中红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1.下列杂交实验能将白眼基因定位于图中Ⅰ区段的是( )
A.白眼雄蝇×F1红眼雌蝇
B.白眼雌蝇×野生型红眼雄蝇
C.白眼雌蝇×F1红眼雄蝇
D.白眼雌蝇×F2红眼雄蝇
24.下图为某单基因遗传病在某个家庭中的遗传系谱图。回答下列问题:
(1)该病的遗传方式为 (填“常染色体”或“X染色体”)上的 (填“显”或“隐”)性遗传病。
(2)Ⅱ-2是携带者的概率为 。
(3)Ⅱ-1的患病基因来自 。
(4)若Ⅱ-3为杂合子,则Ⅲ-1是患者的概率为 。
25.果蝇(2n=8)被誉为遗传界的小明星,果蝇部分隐性基因及其在染色体上的位置如图所示,其中lz基因位于XY染色体的非同源区段,回答下列问题:
(1)相比豌豆、玉米,果蝇作为遗传学研究材料特有的优点有 ,要对果蝇基因组进行测序需要测定 条染色体。
(2)菱形眼与粗糙眼 (填“是”或“否”)一对相对性状。若要判断r基因是否位于XY染色体的同源区段,可以选取表型为 的亲本杂交。
(3)Ra、ra与E、e这两对等位基因在遗传时 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,基因型为RaraEe的果蝇的一个精原细胞,减数分裂可能产生 种基因型的配子。
(4)野生型雌雄果蝇均为无色翅。研究发现只有G基因存在时,绿色荧光基因M才会表达从而表现出绿色翅。研究人员利用基因工程在雄果蝇的一条3号染色体上插入G基因,雌果蝇的某条染色体上插入基因M。请利用上述雌雄果蝇设计杂交实验对雌果蝇中基因M插入的位置进行判断,写出实验思路并预测结果。
实验思路: ;
实验结果:①若 ,则基因M插入3号染色体上;
②若 ,则基因M插入3号以外的其他染色体上;
③若 ,则基因M插入X染色体上。
26.果蝇红眼为野生型,白眼为突变型,摩尔根用果蝇进行了如下实验:
(1)果蝇是遗传学研究的经典实验材料,原因有 (至少写出两点)。
(2)上图示摩尔根所做的一个实验,出现的实验现象可表述为红眼和白眼数量比为,但 。为解释此实验现象摩尔根作出的假设是 ,根据这一假设,合理的解释了实验现象。为了验证假设,摩尔根又设计了新的实验,交配组合为 。
(3)果蝇的刚毛有直毛和分叉毛两种相对性状,控制该性状的基因仅位于X染色体上。表型均为直毛的雌、雄果蝇交配,子代既有直毛也有分叉毛。科学家欲通过观察果蝇的刚毛来区分子代的性别,请你帮忙设计一个杂交方案,用遗传图解写出该过程(要求:需写出配子,控制刚毛的等位基因用B、b表示) 。
试卷第1页,共3页
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专题二 基因和染色体的关系(考题猜想)
考点01 减数分裂与配子的形成
考法1 减数分裂相关概念
考法2 减数分裂各期特征
考点02 减数分裂过程中物质、
结构变化规律
考法1 减数分裂过程中有关数量变化
考点03 配子的多样性与受精作用
考法1 配子的多样性
考法2 受精作用
考点04 基因与染色体的关系
考法1 摩尔根的果蝇实验
考点05 伴性决定与伴性遗传
考法1伴性遗传的特点
考法2伴性遗传的应用
▉考点01 减数分裂与配子的形成
考法1 减数分裂相关概念
1.下列有关减数分裂的叙述,正确的是( )
A.减数分裂时细胞染色体复制一次,细胞分裂一次
B.同源染色体是指形态、大小都相同的两条染色体
C.联会后形成的一个四分体中含4个DNA分子
D.减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅱ
【答案】C
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。
【详解】A、在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,A错误;
B、同源染色体是指配对的两条染色体,形态和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,B错误;
C、同源染色体两两配对的现象叫做联会,联会后形成的一个四分体中含4个DNA分子,C正确;
D、减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ,D错误。
故选C。
2.下列关于同源染色体的叙述,不正确的是( )
A.减数分裂过程中,能联会的两条染色体一定是同源染色体
B.同源染色体的相同位置都含有等位基因
C.一条来自父方,一条来自母方的两条染色体不一定是同源染色体
D.一个四分体一定是一对同源染色体,但一对同源染色体不一定形成四分体
【答案】B
【分析】同源染色体是指形态、大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方的两条染色体;在减数分裂过程中联会形成四分体。
【详解】A、减数分裂过程中能联会的两条染色体一定是同源染色体,A正确;
B、同源染色体的相同位置上不一定都含有等位基因,也可能含有相同基因,如A、A,B错误;
C、一条来自父方,一条来自母方的两条染色体不一定是同源染色体,也可能是非同源染色体,C正确;
D、一个四分体一定是一对同源染色体,但一对同源染色体不一定形成四分体 ,例如有丝分裂过程中存在同源染色体,但不形成四分体,D正确。
故选B。
考法2 减数分裂各期特征
3.下图是山核桃(2n=32)花粉母细胞减数分裂过程中不同时期的分裂图像,已知该山核桃的基因型为 AaBb,两对基因位于两对同源染色体上。相关叙述错误的是( )
A.甲图所示细胞处于减数分裂Ⅰ前期,同源染色体正在联会
B.乙图所示细胞处于减数分裂Ⅰ后期,基因 A和B移向细胞同一极
C.丙图所示细胞为次级精母细胞,两个细胞中均可能含有 A、a、B、b
D.丁图所示细胞处于减数分裂Ⅱ后期,细胞中不含姐妹染色单体
【答案】B
【分析】题图分析:据图可知,甲图中同源染色体发生联会,推测细胞处于减数分裂Ⅰ前期,该时期同源染色体的非姐妹染色单体间可能会发生片段交换;乙图中同源染色体发生分离,移向细胞的两极,推测细胞处于减数分裂Ⅰ后期。此时细胞中非同源染色体上的非等位基因会发生自由组合;丙图中染色体的着丝粒排布在赤道板上,推测细胞处于减数分裂Ⅱ中期;丁图中着丝粒分裂,姐妹染色单体成为子染色体,分别移向细胞的两极,推测细胞处于减数分裂Ⅱ后期。
【详解】A、据甲图可知,甲图中同源染色体发生联会,推测细胞处于减数分裂Ⅰ前期,该时期同源染色体的非姐妹染色单体间可能会发生片段交换,A正确;
B、据乙图可知,乙图中同源染色体发生分离,移向细胞的两极,推测细胞处于减数分裂Ⅰ后期。此时,基因A可能和基因B移向细胞的同一极,也可能是基因A和基因b移向细胞的同一极,B错误;
C、据丙图可知,丙图中染色体的着丝粒排布在赤道板上,推测细胞处于减数分裂Ⅱ中期,图示细胞为次级精母细胞。若形成图示次级精母细胞的初级精母细胞在联会期非姐妹染色单体间发生片段交换,则图示两个细胞中均可能可能含有 A、a、B、b,C正确;
D、据丁图可知,丁图中着丝粒分裂,姐妹染色单体成为子染色体,分别移向细胞的两极,推测细胞处于减数分裂Ⅱ后期,此时期细胞中不含姐妹染色单体,D正确。
故选B。
4.下图是在显微镜下观察到的某二倍体生物(2n=24,基因型为AaBb,两对基因位于两对同源染色体上)减数分裂不同时期的图像.下列叙述正确的是( )
A.按减数分裂过程分析,图中各细胞出现的先后顺序是③②①④
B.应取该动物的卵巢制成临时装片,才能观察到上面的图像
C.图①、③细胞中均含有12对同源染色体
D.④中配子中染色体的多样性主要与图②过程中染色体行为有关
【答案】C
【分析】分析题图:①是减数第一次分裂后期,②是减数第二次分裂后期,③是减数第一次分裂前期,④是减数第二次分裂末期。
【详解】A、①是减数第一次分裂后期,②是减数第二次分裂后期,③是减数第一次分裂前期,④是减数第二次分裂末期,按减数分裂过程分析,图中各细胞出现的先后顺序是③①②④,A错误;
B、应取该植物的花药制成临时装片,才能观察到上面的图像,B错误;
C、①是减数第一次分裂后期,③是减数第一次分裂前期,图①、③细胞中均含有12对同源染色体,C正确;
D、④中配子中染色体的多样性主要与图①过程中染色体行为有关(同源染色体分离,非同源染色体自由组合),D错误。
故选C。
5.图一表示基因型为AaBb的某动物处于细胞分裂不同时期的图像;图二表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA分子数比例的变化关系。下列相关叙述正确的是( )
A.图一中②为次级精母细胞
B.图一中⑤所进行的细胞分裂过程中最多可形成8条染色体
C.图一细胞中处于图二CD段的有①④⑤
D.若该动物产生一个Aab的配子,则发生分裂异常的时段应为②对应的时期
【答案】C
【分析】分析图一:①细胞含有同源染色体,着丝点(粒)都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;②细胞不含同源染色体,着丝点(粒)分裂,处于减数第二次分裂后期;③细胞含有同源染色体,着丝点(粒)分裂,处于有丝分裂后期;④细胞不含同源染色体,着丝点(粒)排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;⑤细胞含有同源染色体,同源染色体排列在赤道板两侧,处于减数第一次分裂中期。
分析图二:AB段,染色体和核DNA数之比为1:1;BC段;染色体和核DNA数之比由1:1变为1:2,为DNA复制过程;CD段,染色体和核DNA数之比为1:2,可表示存在姐妹染色单体的时期;DE表示着丝点(粒)分裂,EF段,染色体和核DNA数之比为1:1,可表示着丝点(粒)分裂后,不含染色单体的时期。
【详解】A、根据图一所示细胞无法判断该动物的性别,所以②可能为次级精母细胞或第一极体,A错误;
B、图一中⑤为减数第一次分裂中期,细胞中含有4条染色体,减数第一次分裂结束形成的减数第二次分裂前期细胞中含2条染色体,减数第二次分裂后期着丝点(粒)分裂,细胞中含4条染色体,减数第二次分裂结束,细胞中含2条染色体,故图⑤所进行的细胞分裂最多可形成4条染色体,B错误;
C、图二中CD段表示染色体和核DNA数之比为1:2,对应于图一中的①④⑤,C正确;
D、该动物产生一个Aab的配子的原因可能是减数第一次分裂后期同源染色体未分离,应为图一中的⑤时期,D错误。
故选C。
6.下图1表示玉米(2N=20)的花粉母细胞进行减数分裂不同时期细胞的实拍图像,下图2表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系,下图3表示细胞分裂不同时期细胞内不同物质相对含量的柱形图。请据下图回答下列问题:
(1)基因自由组合发生在图1的 (用图1的序号表示)对应的时期、发生在图2的 (用图2的字母表示)段对应的时期、发生在图3的 (用图3的序号表示)对应的时期。
(2)制作玉米根尖细胞有丝分裂临时装片的操作顺序是解离→ (用文字和箭头表示),其中解离的目的是 。
(3)图1中的⑤细胞所处的时期是 ,其染色体数目有 条。
(4)图1中除了③外,与图2中BC段对应的图像还有 ,CD段下降的原因是 。
(5)图3中Ⅲ表示的物质相对含量对应图1中的图像是 (用图1的序号表示)。
【答案】(1) ① BC I
(2) 漂洗→染色→制片 使组织中细胞相互分离开
(3) 减数第一次分裂前期 20
(4) ①②⑤⑥⑦ 着丝粒分裂,姐妹染色单体分离形成两条子染色体
(5)④
【分析】1、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:
①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;
②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;
③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:
①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;
②中期:染色体形态固定、数目清晰;
③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;
④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、识图分析可知,图1中①同源染色体分离,是减数第一次分裂后期,②两个子细胞中的染色体居位于赤道板上,是减数第二次分裂中期,③染色体是以染色质细丝状,散落分布在细胞中,属于减数第一次分裂前的间期,④两个子细胞中的染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并平均分配、移向两极,是减数第二次分裂后期,⑤细胞中同源染色体正在联会,属于减数第一次分裂前期,⑥同源染色体成对的排列在赤道板上,属于减数第一次分裂中期;⑦减数第一次分裂结束形成两个次级花粉母细胞,属于减数第二次分裂前期;⑧形成4个生殖细胞,是减数第二次分裂末期结束。因此,图1按减数分裂的时期先后顺序进行排序应为③→⑤→⑥→①→⑦→②→④→⑧。
图2中AB段形成的原因是DNA复制;BC段每条染色体含有2个DNA,可以表示有丝分裂的前期、中期和减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期,CD段形成的原因是着丝粒分裂,使得每条染色体的DNA含量由2个变为1个,DE段每条染色体含有1个DNA,可以表示有丝分裂的后期、末期和减数第二次分裂的后期、末期。
图3中a表示染色体,b表示染色单体,c表示DNA,其中I可以表示有丝分裂的前期、中期和减数第一次分裂,Ⅱ减数第二次分裂的前期和中期,Ⅲ表示减数第二次分裂的后期、末期,Ⅳ表示减数分裂形成的配子。
【详解】(1)基因自由组合发生在减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,图1中①同源染色体分离,是减数第一次分裂后期,因此对应图1的①;图2中BC段每条染色体含有2个DNA,可以表示有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期,所以基因自由组合发生在图2中的BC段;图3中a表示染色体,b表示染色单体,c表示DNA,其中I可以表示有丝分裂的前期、中期和减数第一次分裂,故自由组合发生在图3的I对应的时期。
(2)制作玉米根尖细胞有丝分裂临时装片的操作顺序是解离→漂洗→染色→制片;其中解离需要用到解离液,目的是使组织中细胞相互分离开。
(3)图1中的⑤细胞中同源染色体正在两两配对,即联会,因此属于减数第一次分裂前期,由于玉米(2N=20),故染色体数目有20条。
(4)图2中BC段每条染色体含有2个DNA,说明该阶段含有姐妹染色单体,在减数分裂过程中,姐妹染色单体分离发生于减数第二次分裂的后期,在此之前的时期均含有染色单体,均位于BC段,图1中①同源染色体分离,是减数第一次分裂后期,②两个子细胞中的染色体居位于赤道板上,是减数第二次分裂中期,③染色体是以染色质细丝状,散落分布在细胞中,属于减数第一次分裂前的间期,④两个子细胞中的染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并平均分配、移向两极,是减数第二次分裂后期,⑤细胞中同源染色体正在联会,属于减数第一次分裂前期,⑥同源染色体成对的排列在赤道板上,属于减数第一次分裂中期;⑦减数第一次分裂结束形成两个次级花粉母细胞,属于减数第二次分裂前期;⑧形成4个生殖细胞,是减数第二次分裂末期结束。故图1中除了③外,①②⑤⑥⑦均处于该时期;CD段下降的原因是染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分离形成两条子染色体。
(5)图3中a表示染色体,b表示染色单体,c表示DNA,Ⅲ的DNA和染色体含量相同(和体细胞相同染色体数目相同),染色单体数目为0,故处于减数第二次分裂的后期,则对应图1中的图像是④。
▉考点02 减数分裂过程中物质、结构变化规律
考法1 减数分裂过程中有关数量变化
7.下图表示某哺乳动物精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量的变化。下列各项分析或解释完全正确的是( )
A.同源染色体的联会、配对发生在图中的d~e后期
B.减数分裂中染色单体数与核DNA数的变化完全相同
C.e点时同源染色体分离,f点时非同源染色体发生自由组合
D.a~c为减数分裂前的间期,c~f为减数分裂Ⅰ、Ⅱ,f~g为精细胞变形阶段
【答案】D
【分析】根据题图分析可知,ac段属于减数分裂间期,发生了DNA的复制;e为减数第一次分裂末期结束,单个细胞中DNA含量减半,获得次级精母细胞;f为减数第二次分裂末期结束,单个细胞中DNA含量再次减半,获得精细胞,fg为精细胞变形阶段。
【详解】A、据图可知,ce为减数第一次分裂期,同源染色体的联会发生在c~d的初期,即减数第一次分裂前期,A错误;
B、减数分裂中染色单体数与核DNA数的变化不完全相同,如着丝粒分裂后染色单体消失,但DNA数量不变,B错误;
C、e点为第一次减数分裂结束,同源染色体分离在e点之前,即减数第一次分裂后期,f点为第二次减数分裂结束,非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂,C错误;
D、由题意可知,a~c为减数分裂前间期,c~f为减数分裂期Ⅰ、Ⅱ,f~g为精细胞变形阶段,D正确。
故选D。
8.如图所示,图1是某雄性动物体内一个正在分裂的原始生殖细胞,图中字母表示其染色体上的部分基因(e和f基因所在的染色体分别为X、Y染色体)。图2表示该生物体内某细胞在分裂过程中,细胞内每条染色体上DNA含量变化(甲曲线)和细胞中染色体数目的变化(乙曲线)。据图分析下列有关叙述,不正确的是( )
A.图1表示的细胞正处于图2的de段
B.形成图2中ef段变化的原因是细胞中染色体的着丝粒发生了分裂
C.图1中染色体、染色单体、核DNA数分别是4、8、8
D.图1表示的细胞正在进行有丝分裂,其产生的子细胞是精原细胞
【答案】A
【分析】分析图1:图1细胞含有同源染色体,且着丝点都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;分析图2:图2表示该生物体内某细胞在减数分裂过程中,细胞内每条染色体DNA含量变化(甲曲线)和细胞中染色体数目变化(乙曲线)。图中ac段表示分裂间期,cd段表示减数第一次分裂,de段表示减数第二次分裂前期和中期,fg段表示减数第二次分裂后期,gh段表示减数第二次分裂末期。
【详解】A、图1细胞中同源染色体没有分开,应处于有丝分裂中期,而图2的de段表示减数第二次分裂前期和中期,A错误;
B、图2中ef段发生变化的原因是细胞中染色体上的着丝粒分裂,染色单体分开形成染色体,B正确;
C、由图1可知,图1中每条染色体含有两条姐妹染色单体,因此细胞中染色体、染色单体、核DNA数分别是4、8、8,C正确;
D、图1细胞中同源染色体没有分开,应处于有丝分裂中期,其产生的子细胞是精原细胞,D正确。
故选A。
9.如图表示基因型为AaBb的某二倍体雄性动物不同细胞分裂时期的示意图。请据图分析并回答问题:
(1)上图中,含有染色单体的时期有 (填数字标号),含有同源染色体的时期有 (填数字标号)。
(2)图时期②细胞中同时出现A和a的原因可能是减数第一次分裂前期发生了 ,两者的碱基排列顺序 (选填“一定相同”“一定不同”或“不一定相同”)。
(3)若使用15N标记的NH₄Cl培养液来培养该动物细胞,则该细胞第一次分裂进行至图1中时期③时,被15N标记的染色体有 条。
(4)图中细胞②的名称为 ,其分裂产生的子细胞名称为 。
(5)下图表示哺乳动物(体细胞染色体数为2n)精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量的变化,同源染色体的联会发生在 的初期,e点时DNA含量下降的原因是 ,f点染色体数目又出现短时间的加倍原因是 。
【答案】(1) ①④⑤ ①③⑤
(2) 互换 一定不同
(3)8
(4) 次级精母细胞 精细胞
(5) c—d 同源染色体分离 着丝粒分裂,染色体数目加倍
【分析】分析题图可知:①细胞含有同源染色体,处于有丝分裂中期;②细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂后期;③细胞含有同源染色体,处于有丝分裂后期;④细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂中期;⑤细胞细胞含有同源染色体,处于减数第一次分裂中期。
【详解】(1)据图可知,①细胞含有同源染色体,处于有丝分裂中期;②细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂后期;③细胞含有同源染色体,处于有丝分裂后期;④细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂中期;⑤细胞细胞含有同源染色体,处于减数第一次分裂中期,上图中,含有染色单体的时期有①④⑤,含有同源染色体的时期有①③⑤。
(2)图表示基因型为AaBb的某二倍体雄性动物,图时期②细胞中同时出现A和a的原因可能是减数第一次分裂前期发生了互换,由于二者是等位基因,两者的碱基排列顺序一定不同。
(3)若使用15N标记的NH4Cl培养液来培养该动物细胞,则该细胞第一次分裂进行至图1中时期③时,DNA分子只复制了一次,根据DNA分子半保留复制特点可知,此时所有染色体上的DNA都被15N标记,即此时被15N标记的染色体有8条。
(4)②细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂后期,其名称为次级精母细胞,其分裂产生的子细胞名称为精细胞。
(5)曲线图表示哺乳动物(体细胞染色体数为2n)精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量的变化,同源染色体联会时发生在减数第一次分裂前期,此时DNA复制加倍,对应图中c—d的初期,e点时DNA含量下降,数目与体细胞中DNA数量相同,原因是同源染色体分离,f点染色体数目又出现短时间的加倍至体细胞染色体数目,原因是着丝粒分裂,染色体数目加倍。
▉考点03 配子的多样性与受精作用
考法1 配子的多样性
10.雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫进行减数分裂,下列叙述错误的是( )
A.处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B.处于减数第二次分裂时期的细胞含有的性染色体数为2条、1条或0条
C.处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D.该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
【答案】C
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、结合题意可知,雄性蝗虫体内只有一条X染色体,减数第一次分离后期同源染色体分离,此时雄性蝗虫细胞中仅有一条X染色体,A正确;
B、减数第一次分裂后期同源染色体分离,雄蝗虫的性染色体为X和O,经减数第一次分裂得到的两个次级精母细胞只有1个含有X染色体,含有1个X的次级精母细胞,在减数第二次分裂前期中期都是1条性染色体,后期着丝点断裂有2条,不含的有0条,B正确;
C、该蝗虫基因型为AaXRO,由于减数第一次分裂后期同源染色体分离,若不考虑变异,一个精原细胞在减数第二次分裂后期有2个次级精母细胞,两种基因型,但该个体有多个精原细胞,在减数第二次分裂后期的细胞有四种基因型,C错误;
D、该蝗虫基因型为AaXRO,在减数分裂过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,该个体产生的精子类型为AO、aO、AXR、aXR,D正确。
故选C。
11.雌性蝗虫体细胞中有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞中仅有一条性染色体,为XO型。现有一只基因型为AaXRO的蝗虫,分别用红色和绿色的荧光物质标记该蝗虫的生殖腺细胞中的基因A和a,下列关于该蝗虫细胞分裂的叙述,错误的是( )
A.处于减数第一次分裂前期的细胞中均存在两个R基因
B.处于减数第二次分裂的细胞中含有的性染色体数为1条或0条
C.有丝分裂后期和减数第一次分裂后期细胞中均有两种颜色的荧光标记和四个荧光点
D.若进行减数分裂的细胞的一极含有1个红色荧光点,则另一极可能含有1个绿色荧光点
【答案】B
【分析】1.减数分裂Ⅰ的主要特征:(1)同源染色体配对——联会;(2)四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换;(3)同源染色体分离,分别移向细胞的两极。结果是:一个初级精母细胞形成2个次级精母细胞,一个初级卵母细胞形成1个次级卵母细胞和1个极体细胞。该过程染色体数目减半。
2.减数分裂Ⅱ的主要特征:每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。结果是:2个次级精母细胞形成4个精细胞;1个次级卵母细胞形成1个卵细胞和1个极体细胞,第一极体形成2个极体细胞。
【详解】A、间期DNA完成了复制,所以处于减数第一次分裂前期的细胞中存在两个R基因,A正确;
B、结合题意可知,雄性蝗虫体细胞内只有一条X染色体,故经减数第一次分裂得到的两个次级精母细胞,分别含有1条和0条X染色体,含有1条X染色体的次级精母细胞在减数第二次分裂前期、中期都含有1条X染色体,后期着丝粒分裂,含有2条X染色体,B错误;
C、间期DNA进行复制后,基因组成均为AAaa,所以有丝分裂后期和减数第一次分裂后期细胞中均有两种颜色的荧光标记和四个荧光点,C正确;
D、若减数分裂时发生交叉互换,减数第一次分裂后期两极的基因组成均为Aa,减数第二次分裂后期两极的基因分别为A和a,则细胞一极含有1个红色荧光点,另一极含有1个绿色荧光点,D正确。
故选B。
考法2 受精作用
12.下列有关人体减数分裂和受精作用的叙述,正确的是( )
A.次级精母细胞形成精细胞过程中Y染色体数目为1条或2条
B.精子中缺失一条染色体一定是减数分裂Ⅰ有一对同源染色体未分离
C.受精过程体现了细胞膜的流动性以及进行细胞间信息交流的功能
D.受精卵中的DNA一半来自精子,一半来自卵细胞
【答案】C
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建,纺锤体和染色体消失。
2、受精作用的结果:(1)受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父亲),一半的染色体来自卵细胞(母亲)。(2)细胞质主要来自卵细胞。
【详解】A、人体的次级精母细胞中有0条或1条或2条Y染色体,(在进行减数第二次分裂后期时会出现两条Y染色体),A错误;
B、精子中缺失一条染色体可能是减数分裂Ⅰ有一对同源染色体未分离,也可能是减数第二次分裂时着丝粒分裂后的两条染色单体移向同一极,B错误;
C、 受精过程中需要精卵细胞的融合,体现了膜的流动性和细胞间信息交流的作用,C正确;
D、受精卵中的核内DNA一半来自精子,一半来自卵细胞,而细胞质中的DNA 主要来自于卵细胞,D错误。
故选C。
13.如图1表示高等动物减数分裂及受精作用的过程,图2表示该过程中核DNA和染色体数目的变化曲线。下列相关叙述正确的是( )
A.图1受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方
B.图1的Ⅱ对应图2中的HI,该过程发生基因的自由组合
C.图2中同源染色体对数和染色体组数最多的时期为KL段
D.BC段精原细胞的细胞核中会发生DNA复制和有关蛋白质的合成
【答案】C
【分析】在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫减数第一次分裂和减数第二次分裂。受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
【详解】A、图1受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,细胞质中遗传物质来自母方,A错误;
B、基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ的后期或四分体时期,不是受精作用过程中,B错误;
C、同源染色体对数和染色体组数最多的时期为有丝分裂的后期,对应图2中的KL段,C正确;
D、在BC段属于分裂间期,间期主要进行DNA复制和蛋白质的合成,故精原细胞的细胞核中会发生DNA复制和转录,而蛋白质合成在细胞质中的核糖体上,D错误。
故选C。
14.下图1表示某动物(2n=4)器官内正常的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体(白)、染色单体(阴影)和核DNA(黑)数量的柱形图,图3表示细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)根据图1中的 细胞可以判断该动物的性别,甲细胞的名称是 。乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是 。
(2)图1中乙细胞对应于图2中的 (用罗马数字表示);图1中甲细胞对应于图3中的 段(填字母)。
(3)图3中代表减数分裂的区段是 ,图中 DE、HI、JK 三个时间点的染色体数目加倍原因 (都相同/各不相同/不完全相同)。
(4)下图A是上图1丙细胞产生的一个生殖细胞,根据染色体的类型和数目,判断图B中可能与其一起产生的生殖细胞有 。
(5)下图中编号a~f的图像是他们在显微镜下观察到的某植物减数分裂不同时期的细胞图像。选材时一般选择植物的 来观察。观察装片时,判断细胞所处不同分裂时期的依据是 。据此,下图正确顺序为 (用字母和箭头表示)。
【答案】(1) 丙 次级精母细胞 有丝分裂和减数分裂
(2) Ⅰ EF
(3) AH 不完全相同
(4)①和③
(5) 雄蕊(花粉母细胞) 染色体的形态、数目和分布(或位置) a→e→b→c→d
【分析】甲、乙、丙细胞分别处于减数第二次分裂后期、有丝分裂后期、减数第一次分裂后期。图2中I代表有丝分裂后期,II代表有丝分裂前期、中期、减数第一次分裂,Ⅲ代表正常细胞未进行DNA复制或减数第二次分裂后期,Ⅳ代表减数第二次分裂前期和中期,Ⅴ代表减数第二次分裂末期结束。图3中AH段代表减数分裂,HI代表受精作用,IM代表有丝分裂。
【详解】(1)丙细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,为初级精母细胞,故根据丙图可以判断该生物性别为雄性。乙细胞有同源染色体,着丝粒分裂,代表有丝分裂后期,乙细胞产生的子细胞为精原细胞,因此可以继续进行有丝分裂或减数分裂。
(2)图2中,I无染色单体,且染色体数目加倍,代表有丝分裂后期;II每条染色体上都有两条姐妹染色单体,且含有同源染色体,可以代表有丝分裂前期、中期、减数第一次分裂;Ⅲ每条染色体上只有一个DNA,没有染色单体,因此可以表示正常细胞未进行DNA复制或减数第二次分裂后期;Ⅳ中每条染色体上有2条DNA分子,染色体数为2,只有正常体细胞中的一半,可能是减数第二次分裂前期和中期;Ⅴ中没有染色单体,且染色体和DNA数目是正常体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂末期,因此图1中乙细胞(有丝分裂后期)对应于图2中的Ⅰ。图1中甲细胞没有同源染色体,为减数第二次分裂后期,染色体数目与体细胞相同,对应图3中的EF段。
(3)图3中,AH段最终染色体数目减半,代表减数分裂。DE代表着丝粒分裂,染色体数目暂时等于体细胞染色体数目(即减数第二次分裂后期),HI段染色体数目回归正常体细胞染色体数目,代表受精作用,JK是着丝粒断裂,染色单体分离,染色体数加倍。因此DE、HI、JK三个时间点的染色体数目加倍原因不完全相同。
(4)来自同一个次级精母细胞的两个精细胞所含染色体应该相同(若发生交叉互换,则只有少数部分不同),因此与图A细胞来自同一个次级精母细胞的是图B中的③,①的两条染色体都是黑色的(其中一条染色体上含有少量的白色的部分,是互换的结果),是其同源染色体,所以也是来自于同一个初级精母细胞,因此图 B中可能与图A一起产生的生殖细胞有①和③。
(5)由于植物的雄性生殖器官内发生减数分裂的细胞数较多,且能连续进行减数分裂,而雌性生殖器官内发生减数分裂的细胞数少,且一般不连续分裂,因此观察减数分裂时常选用植物的雄蕊(花粉母细胞),由于不同分裂时期染色体的形态、数目和分布(或位置)不同,因此可据此作为判断细胞所处不同分裂时期的依据。a细胞同源染色体联会,为减数第一次分裂前期,b细胞同源染色体分离,为减数第一次分裂后期,c细胞每个细胞内染色体都排列在赤道板上,为减数第二次分裂中期,d着丝粒断裂,为减数第二次分裂后期,e为减数第一次分裂中期,同源染色体排列在赤道板两侧,因此按减数分裂过程排序为a→e→b→c→d。
▉考点04 基因与染色体的关系
考法1 摩尔根的果蝇实验
15.摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述与事实不符的是( )
A.白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1全部为红眼,推测白眼对红眼为隐性
B.白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,显微观察证明为基因突变所致
C.F1雌蝇与白眼雄蝇回交,后代雌雄个体中红白眼都各半,结果符合预期
D.F1互交后代中雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,推测红、白眼基因在X染色体上
【答案】B
【分析】摩尔根从培养的一群野生红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇,他将此白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交,F1全部表现为红眼,再让F1红眼果蝇雌雄交配,F2性别比为1:1;白眼只限于雄性中出现,占F2总数的1/4,用实验证明了基因在染色体上,且果蝇的眼色遗传为伴性遗传
【详解】A、白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1全部为红眼,说明白眼为隐性,红眼为显性,A正确;
B、基因突变不能通过显微镜观察到,B错误;
C、F1中雌蝇为杂合子,白眼雄蝇为隐性纯合子,二者杂交,后代出现四种基因型,白眼果蝇中雌、雄比例1:1,后代雌雄个体中红白眼都各半,结果符合预期,C正确;
D、子一代中雌果蝇为杂合子,雄果蝇为显性纯合子,雌雄果蝇杂交的后代中,雌性全是显性性状即红眼,雄性个体中红眼:白眼=1:1,雌雄个体的表现型有差异,故推测控制眼色的基因位于X染色体上,D正确。
故选B。
16.摩尔根通过研究果蝇的实验证明了萨顿的假说,之后,果蝇作为“模式生物”进入科学家的视野。果蝇的眼色有红眼和白眼,受一对等位基因B、b控制。让两只红眼果蝇交配,F1的表型及占比如图所示。下列叙述错误的是( )
A.控制果蝇眼色的基因的遗传遵循分离定律
B.亲本雌果蝇的基因型是XBXB
C.F1雌果蝇中纯合子所占比例为1/2
D.摩尔根采用假说—演绎法证明了萨顿提出的假说
【答案】B
【分析】图示分析,两只红眼果蝇交配,子一代雌果蝇全为红眼,雄果蝇白眼:红眼=1:1,雌雄表型及比例不相同,与性别有关,说明控制该性状的基因存在于X染色体上。
【详解】A、控制果蝇眼色的基因B、b存在于一对同源染色体上,如基因型为XBXb的个体在形成配子时XB和Xb分离,其遗传遵循分离定律,A正确;
B、两只红眼果蝇交配,子一代雌果蝇全为红眼,雄果蝇白眼:红眼=1:1,雌雄表型及比例不相同,与性别有关,亲本雌果蝇的基因型是XBXb,B错误;
C、已知亲本雌、雄果蝇的基因型是XBXb、XBY,F1雌果蝇基因型为XBXB、XBXb,F1雌果蝇中纯合子所占比例为1/2,C正确;
D、萨顿提出基因在染色体上的假说,摩尔根采用假说—演绎法,通过果蝇杂交实验证明了基因存在于染色体上,D正确。
故选B。
17.某种果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性,直翅(B)对弯翅(b)为显性,腿上刚毛(D)对截毛(d)为显性。现有该果蝇的一个体基因组成如图所示,请回答下列问题:
(1)长翅与残翅、直翅与弯翅这两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律? ,理由是 。
(2)该果蝇个体发育时,翅部不能表现出其控制的性状的基因有 (填图中字母)。
(3)该果蝇产生精细胞时,在染色体不发生互换的情况下,基因A与a分离的时期是 ,形成的精细胞的基因组成为 。
(4)若在该果蝇的群体中,选择两个亲本进行杂交,使后代中雌性全部为截毛,雄性全部为刚毛,则这两个亲本的基因型为 。
(5)果蝇的灰身(E)对黑身(e)为显性,现有如上图所示的灰身杂合雌、雄果蝇若干只,为探究E、e基因是否存在于Ⅲ号染色体上,科研工作者设计实验如下:(不考虑染色体互换等情况)
1.实验思路: 。
2.预期结果:
①若后代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅四种表型;说明控制该性状的基因 (在/不在)Ⅲ号染色体上;
②若后代 ,说明控制该性状的基因 (在/不在)Ⅲ号染色体上。
【答案】(1) 不遵循 控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上
(2)a、D、d
(3) 减数第一次分裂后期(MⅠ后期) AbXD、abYd、AbYd、abXD
(4)XdXd和XdYD
(5) 让杂合灰色雌、雄果蝇交配,观察后代的表型 不在 出现灰身长翅、黑身残翅这两种表型或者灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅这三种表型 在
【分析】基因的分离定律的实质是在杂合子细胞中,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,独立地随配子遗传给后代;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,而本题据图可知,控制长翅(A)与残翅(a)、直翅(B)与弯翅(b)这两对相对性状遗传的两对非等位基因均位于Ⅲ号染色体上,属于连锁遗传,不遵循自由组合定律。
(2)根据题目信息“某种果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性,直翅(B)对弯翅(b)为显性”可知,该果蝇个体(基因型为AabbXDYd)关于翅部表现是性状为长翅、弯翅,而D/d基因控制的是腿部刚毛与截毛的性状,结合题目信息可知,该果蝇个体发育时,翅部不能表现出其控制的性状的基因有a、D、d。
(3)①基因的分离定律的实质是在杂合子细胞中,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,独立地随配子遗传给后代,结合题目信息“在染色体不发生互换的情况下”可得,基因A与a分离的时期是减数第一次分裂(MⅠ)后期同源染色体分开时;
②结合(1)自由组合定律的实质可得,该果蝇可形成的精细胞基因组成为AbXD、abYd、AbYd、abXD。
(4)XY型性别决定的生物中,雌性(XX)个体的X染色体一条来自父亲一条来自母亲,雄性(XY)个体的X染色体全部来自母亲,Y染色体全部来自父亲,若在该果蝇的群体中,选择两个亲本进行杂交,使后代中雌性全部为截毛(XdXd),则母亲亲本基因型必须为XdXd,且父亲亲本基因型为XdY-,再根据题目信息子代雄性全为刚毛可得,父亲亲本基因型为XdYD。
(5)①现欲探究E、e基因是否存在于Ⅲ号染色体上,根据题目信息可知,现有Ⅲ号染色体杂合基因型为Aa的灰身杂合雌、雄果蝇若干,且不考虑染色体互换等情况,可以让杂合灰色雌、雄果蝇交配,通过观察并统计后代的表型,通过分析灰黑身与长残翅两对性状是否遵循自由组合定律,来确认E、e基因是否存在于Ⅲ号染色体上;
②若后代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅四种表型(比例约为9:3:3:1),说明灰黑身与长残翅两对性状出现了自由组合,即遵循自由组合定律,由此可得控制该性状的基因不在Ⅲ号染色体上;
③④若控制该性状的基因在Ⅲ号染色体上,即A/a基因与E/e基因连锁遗传,会有两种情况:情况一:A与E在一条染色体上,a与e在一条染色体上,此情况下子代出现的表现型为灰身长翅、黑身残翅这两种表型(比例约为3:1);情况二:A与e在一条染色体上,a与E在一条染色体上,此情况下子代出现的表现型为灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅这三种表型(比例约为2:1:1)。
▉考点05 伴性决定与伴性遗传
考法1伴性遗传的特点
18.下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述,正确的是( )
A.含X染色体的配子一定是雌配子
B.性染色体上的基因会伴随着性染色体遗传
C.人的肌肉细胞中不含有性染色体
D.性别受性染色体控制而与基因无关
【答案】B
【分析】1、真核生物的性别决定方式有多种,有染色体数目决定、性染色体组成决定、环境决定、基因决定等;
2、伴性遗传指的是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;XY型性别决定的生物,XY为雌性,XX为雄性,含Y染色体的配子是雄配子;
3、染色体包括常染色体和性染色体,无论是体细胞还是生殖细胞都同时含有常染色体和性染色体。
【详解】A、雄配子也可能含有X染色体,例如男性产生的精子中,就有含X染色体和含Y染色体两种类型,所以含X染色体的配子不一定是雌配子,A错误;
B、性染色体上的基因会伴随着性染色体遗传,这是伴性遗传的基础,B正确;
C、人的肌肉细胞属于体细胞,体细胞中含有常染色体和性染色体,C错误;
D、性别受性染色体控制且与某些基因有关,D错误。
故选D。
19.鸟类的性别决定方式为ZW型,某鸟类羽色由两对等位基因控制,Z染色体上的基因T/t分别控制褐羽和黑羽;常染色体上的基因B/b控制色素合成,无基因B不能合成色素而表现为白羽,基因型为Bb的个体表型为半褐羽或半黑羽。一只纯合黑羽雌鸟和一只纯合白羽雄鸟杂交,F1均为半褐羽, F1相互交配得F2。下列叙述错误的是( )
A.亲本雌雄个体的基因型分别为BBZtW和bbZTZT
B.F2中褐羽:黑羽:半褐羽:半黑羽:白羽=3:1:6:2:4
C.F2中褐羽、半褐羽个体中的雌与雄数量比均为2:1
D.F2半褐羽雌雄个体相互交配后代中黑羽个体占1/32
【答案】C
【分析】1、基因的分离定律的实质: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】A、依据题干信息,一只纯合黑羽雌鸟(BBZtW)与一只纯合白羽雄鸟(bbZ-Z-)杂交,F1均为半褐羽(BbZT-),故可知,亲本纯合白羽雄鸟的基因型为bbZTZT,A正确;
B、结合A项可知,F1的基因型为BbZTZt、BbZTW,按照拆分法,可知,F2中,BB:Bb:bb=1:2:1,ZTZT:ZTW:ZTZt:ZtW=1:1:1:1,褐羽(BBZT-)所占的概率为1/43/4=3/16,黑羽(BBZtW)所占的概率为1/41/4=1/16,半褐羽(BbZT-)所占的概率为2/43/4=6/16,半黑羽(BbZtW)所占的概率为2/41/4=2/16,白羽(bb- -)所占的概率为1/41=4/16,即F2中褐羽:黑羽:半褐羽:半黑羽:白羽=3:1:6:2:4,B正确;
C、结合B项,褐羽中有2/3的BBZTZ-,1/3的BBZTW,即雄:雌=2:1,半褐羽中2/3的BbZTZ-,1/3的BbZTW,即雄:雌=2:1,C错误;
D、半褐羽中2/3的BbZTZ-,1/3的BbZTW,雄:雌=2:1,雌雄个体相互交配按照拆分法和配子法,黑羽个体的基因型为BBZtW,其中BB的概率为:1/21/2=1/4,ZtW的概率为1/41/2=1/8,故BBZtW的概率为1/41/8=1/32,D正确。
故选C。
20.甲型血友病是某基因突变导致凝血因子功能缺陷所致的一种凝血功能障碍性遗传病,该病由X染色体上的一对等位基因控制。下图是某该病患者的家系图。下列分析错误的是( )
A.普通人群中女患者比男患者更少
B.I-2、Ⅱ-4、Ⅲ-2和Ⅲ-5均携带致病基因
C.I-2的致病基因遗传给了Ⅲ-3和Ⅲ-6
D.Ⅲ-5与正常男性生出患病男孩的概率是1/8
【答案】B
【分析】结合题图信息可知,I-2和I-1不患病,生出患病的孩子,并且该病该病由X染色体上的一对等位基因控制,为伴X染色体隐性遗传病,普通人群中女患者比男患者更少
【详解】A、结合题图信息可知,I-2和I-1不患病,生出患病的孩子,并且该病该病由X染色体上的一对等位基因控制,为伴X染色体隐性遗传病,普通人群中女患者比男患者更少,A正确;
B、I-2、Ⅱ-4、Ⅲ-2的基因型均为XAXa,Ⅲ-5的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,B错误;
C、I-2致病基因遗传给了II-2和II-4,II-2和II-4的致病基因遗传给了Ⅲ-3和Ⅲ-6,C正确;
D、Ⅲ-5(1/2XAXA、1/2XAXa)与正常男性(XAY)生出患病男孩(XaY)的概率是(1/2)×(1/2)×(1/2)=1/8,D正确。
故选B。
21.某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,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.甲病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B.甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传
C.乙病的遗传方式是伴X染色体显性遗传
D.乙病的遗传方式是常染色体显性遗传
【答案】B
【分析】遗传系谱图分析,Ⅱ1和Ⅱ2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;Ⅱ4和Ⅱ5患乙病,而Ⅲ4正常,根据有中生无为显性可知,乙病为显性遗传病.
【详解】I1和I2表现为不患甲病,Ⅱ3患甲病,因此甲病为常染色体隐性遗传,Ⅱ4和Ⅱ5都患乙病,但Ⅲ4不患病,推断乙病为显性遗传,但无法推断其是常染色体还是伴X染色体遗传,B正确,ACD错误。
故选B。
考法2伴性遗传的应用
22.某种昆虫性别决定方式为XY型,其有眼和无眼、紫眼和白眼性状分别由基因E/e和F/f控制,且两对等位基因独立遗传:让一只紫眼雌虫与一只白眼雄虫交配,所得雌性个体中紫眼:无眼=1:1,雄性个体全为紫眼(子代数量足够多,不考虑从性遗传和变异)。下列分析正确的是( )
A.该昆虫的有眼对无眼为显性,且基因E/e位于X染色体上
B.F1紫眼雄性个体不可能产生同时含有基因e、f的精细胞
C.若全部F1个体自由交配,则产生无眼雄虫的概率为1/4
D.若F1全部紫眼个体杂交,则后代中雌虫的基因型有9种
【答案】D
【分析】位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
【详解】A、由题干信息可知,紫眼与白眼杂交子一代均为紫眼,所以紫眼为显性性状;亲本有眼与有眼杂交子一代出现无眼,所以无眼为隐性性状。雌性个体中紫眼:无眼=1:1,雄性个体全为紫眼,且只有雌性中存在无眼,说明控制有眼无眼的基因位于X与Y染色体的同源区段上,亲本的基因型为FFXEXe、ffXeYE,A错误;
B、F1紫眼雄性个体基因型为FfXEYE、FfXeYE,因此可能产生同时含有基因e、f的精细胞,B错误;
C、F1紫眼雄性个体基因型为FfXEYE、FfXeYE,雌性基因型为FfXEXe、FfXeXe,若全部F1个体自由交配,则产生无眼雄虫_ _XeYe的概率为0,C错误;
D、F1紫眼雄性基因型为FfXEYE、FfXeYE,紫眼雌性基因型为FfXEXe,若F1全部紫眼个体杂交,则后代中雌虫的基因型有3×3=9种,D正确。
故选D。
23.遗传学家摩尔根用偶然发现的一只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交,F1全为红眼,F1雌雄交配,F2中红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1.下列杂交实验能将白眼基因定位于图中Ⅰ区段的是( )
A.白眼雄蝇×F1红眼雌蝇
B.白眼雌蝇×野生型红眼雄蝇
C.白眼雌蝇×F1红眼雄蝇
D.白眼雌蝇×F2红眼雄蝇
【答案】B
【分析】决定性别的基因位于性染色体上,但性染色体上的基因不都决定性别,性染色体上的遗传方式都与性别相关联,称为伴性遗传。
【详解】一只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交,F1全为红眼,说明红眼是显性性状,且性状与性别相关联,说明相关基因位于X染色体,可能是同源区段或非同源区段:要证明白眼基因位于 X 染色体的 I 区段(即与 Y 染色体不同源的区段),可以让隐性纯合子雌性与显性雄性个体杂交,即让带有白眼等位基因的雌蝇(设为XbXb)与野生型红眼雄蝇(XBY或XBYB)杂交:若该基因确在 X 染色体非同源区段,则杂交后 F₁ 所有雌蝇均表现红眼(XBXb),而所有雄蝇均表现白眼(XbY);而若位于同源区段,则杂交后子代雌雄个体都是显性(XBXb、XbYB),B正确,ACD错误。
故选 B。
24.下图为某单基因遗传病在某个家庭中的遗传系谱图。回答下列问题:
(1)该病的遗传方式为 (填“常染色体”或“X染色体”)上的 (填“显”或“隐”)性遗传病。
(2)Ⅱ-2是携带者的概率为 。
(3)Ⅱ-1的患病基因来自 。
(4)若Ⅱ-3为杂合子,则Ⅲ-1是患者的概率为 。
【答案】(1) 常染色体 隐
(2)2/3
(3)I-1和I-2
(4)1/6
【分析】1、基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、题图分析,表现正常的Ⅰ1和Ⅰ2生出了患病的女儿,说明该病是常染色体上隐性遗传病。
【详解】(1)题图分析,表现正常的Ⅰ1和Ⅰ2生出了患病的女儿,说明该病是常染色体上隐性遗传病。
(2)假设患病基因用a表示,A表示正常,由于该病是常染色体隐性遗传病,Ⅰ1和Ⅰ2表现正常,却生出了患病的女儿,因此二者的基因型均为Aa,AaAa1/4AA、1/2Aa、1/4aa,II2表现正常,则Ⅱ-2是携带者的概率为2/3。
(3)Ⅱ-1的双亲为携带者,所以Ⅱ-1的患病基因一个来自父亲Ⅰ2,一个来自母亲Ⅰ1。
(4)若Ⅱ-3为杂合子用Aa表示,II-2为正常1/3AA,2/3Aa,,Aa和2/3Aa会产生患病后代aa=12/31/4=1/6。
25.果蝇(2n=8)被誉为遗传界的小明星,果蝇部分隐性基因及其在染色体上的位置如图所示,其中lz基因位于XY染色体的非同源区段,回答下列问题:
(1)相比豌豆、玉米,果蝇作为遗传学研究材料特有的优点有 ,要对果蝇基因组进行测序需要测定 条染色体。
(2)菱形眼与粗糙眼 (填“是”或“否”)一对相对性状。若要判断r基因是否位于XY染色体的同源区段,可以选取表型为 的亲本杂交。
(3)Ra、ra与E、e这两对等位基因在遗传时 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,基因型为RaraEe的果蝇的一个精原细胞,减数分裂可能产生 种基因型的配子。
(4)野生型雌雄果蝇均为无色翅。研究发现只有G基因存在时,绿色荧光基因M才会表达从而表现出绿色翅。研究人员利用基因工程在雄果蝇的一条3号染色体上插入G基因,雌果蝇的某条染色体上插入基因M。请利用上述雌雄果蝇设计杂交实验对雌果蝇中基因M插入的位置进行判断,写出实验思路并预测结果。
实验思路: ;
实验结果:①若 ,则基因M插入3号染色体上;
②若 ,则基因M插入3号以外的其他染色体上;
③若 ,则基因M插入X染色体上。
【答案】(1) 染色体数目少(或繁殖周期短) 5/五
(2) 否 痕翅雌蝇与纯合显性雄蝇(或痕翅雌蝇与纯合非痕翅雄蝇)
(3) 不遵循 2或4
(4) 实验思路:将上述雌雄果蝇杂交得到F1,让F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配,观察并统计F2的表型和比例 F2中绿色翅∶无色翅=1∶1 F2中绿色翅∶无色翅=9∶7 F 2中绿色翅雌蝇∶无色翅雌蝇∶绿色翅雄蝇∶无色翅雄蝇=6∶2∶3∶5
【分析】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;在减数分裂的过程中,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)相比豌豆、玉米,果蝇作为遗传学研究材料特有的优点有染色体数目少(或繁殖周期短),要对果蝇基因组进行测序需要测定3条常染色体和2条性条染色体,共5条染色体。
(2)菱形眼的基因位于X染色体上,粗糙眼的基因位于3号染色体上,而控制相对性状的基因必须位于一对同源染色体上,因此它们不是一对相对性状。若要判断r基因是否位于XY染色体的同源区段,可以选取表型为痕翅雌蝇与纯合显性雄蝇(或痕翅雌蝇与纯合非痕翅雄蝇)的亲本杂交,若后代均为非痕翅,则该基因位于XY染色体的同源区段,若后代出现痕翅,则该基因只位于X染色体上。
(3)Ra、ra与E、e这两对等位基因位于同一对同源染色体上,在遗传时不遵循基因的自由组合定律。基因型为RaraEe的果蝇的一个精原细胞,若减数分裂时四分体中的非姐妹染色单体不发生互换,则产生2种基因型的配子,若减数分裂时四分体中的非姐妹染色单体发生互换,则产生4种基因型的配子。
(4)若要利用上述雌雄果蝇设计杂交实验对雌果蝇中基因M插入的位置进行判断,实验思路如下:将上述雌雄果蝇杂交得到F1,让F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配,观察并统计F2个体表型和比例。①若基因M插入3号染色体上,则亲本的雄、雌果蝇基因型可分别记为Ggmm(G和m连锁)、ggMm(g和M连锁),F1中绿色翅雌雄果蝇基因型可记为GgMm,其产生的配子Gm:gM=1:1,F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配后产生的F2中GGmm:GgMm:ggMM=1:2:1,只有G基因存在时,绿色荧光基因M才会表达从而表现出绿色翅,故绿色翅:无色翅=1:1;②若基因M插入3号以外的其他染色体上,则亲本的雄、雌果蝇基因型可分别记为Ggmm、ggMm,F1中绿色翅雌雄果蝇基因型可记为GgMm(G/g和M/m位于非同源染色体上),因两对等位基因可以自由组合,其产生的配子有GM:Gm:gM:gm=1:1:1:1,F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配后产生的F2中G_M_:G_mm:ggM_:ggmm=9:3:3:1,绿色翅∶无色翅=9:7;③若基因M插入X染色体上,则亲本的雄、雌果蝇基因型可分别记为GgXmY、ggXMXm,F1中绿色翅雌雄果蝇基因型可记为GgXMXm和GgXMY,因两对等位基因可以自由组合,其产生的雌配子有GXM:GXm:gXM:gXm=1:1:1:1,雄配子有GXM:GY:gXM:gY=1:1:1:1,F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配后产生的F2中G_XMXM: G_XMXm: ggXMXM: ggXMXm: G_XMY: G_XmY: ggXMY: ggXmY=3:3:1:1:3:3:1:1,绿色翅雌蝇∶无色翅雌蝇∶绿色翅雄蝇∶无色翅雄蝇=6:2:3:5。
26.果蝇红眼为野生型,白眼为突变型,摩尔根用果蝇进行了如下实验:
(1)果蝇是遗传学研究的经典实验材料,原因有 (至少写出两点)。
(2)上图示摩尔根所做的一个实验,出现的实验现象可表述为红眼和白眼数量比为,但 。为解释此实验现象摩尔根作出的假设是 ,根据这一假设,合理的解释了实验现象。为了验证假设,摩尔根又设计了新的实验,交配组合为 。
(3)果蝇的刚毛有直毛和分叉毛两种相对性状,控制该性状的基因仅位于X染色体上。表型均为直毛的雌、雄果蝇交配,子代既有直毛也有分叉毛。科学家欲通过观察果蝇的刚毛来区分子代的性别,请你帮忙设计一个杂交方案,用遗传图解写出该过程(要求:需写出配子,控制刚毛的等位基因用B、b表示) 。
【答案】(1)有易于区分的相对性状;生长周期短,繁殖快;染色体数目少;子代数目多;易饲养;材料易得
(2) 白眼性状只有雌性,红眼性状既有雌性,也有雌性 控制白眼的基因在X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因 XwXw×XWY
(3)
【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)果蝇是遗传学研究的经典实验材料,因为果蝇有易于区分的相对性状;生长周期短,繁殖快;染色体数目少;子代数目多;易饲养;材料易得。
(2)上图示摩尔根所做的一个实验,红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交, F1 全为红眼,说明红眼为显性,F1雌雄交配,F2出现雌雄性状分离比不同,红眼和白眼数量比为3:1,但白眼性状只有雌性,红眼性状既有雌性,也有雌性。对于这种实验现象,摩尔根大胆假设控制白眼的基因位于X染色体上,Y染色体上无等位基因,之后通过测交方法进一步验证了其假设,选择白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交,所以交配组合为XwXw×XWY
(3)果蝇的刚毛有直毛和分叉毛两种相对性状,控制该性状的基因仅位于X染色体上。表型均为直毛的雌、雄果蝇交配,子代既有直毛也有分叉毛,说明直毛为显性性状。若要通过观察果蝇的刚毛来区分子代的性别,应该选择亲本组合为分叉毛雌果蝇(XbXb)和刚毛雄果蝇(XBY),子代雌性全为刚毛(XBXb),雄性全为分叉毛(XbY)。遗传图解如下:
试卷第1页,共3页
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