内容正文:
押题06 伴性遗传和人类遗传病常考题型
猜押 6大题型
题型01伴性遗传与电泳条带综合分析
题型02伴性遗传与染色体变异或基因突变等特殊情况分析
题型03在性染色上遗传后代特殊比例问题
题型04染色体丢失或易位导致后代比例不同问题
题型05伴性遗传中多选常见易错题型
题型06伴性遗传中非选题型
猜押考点
3年真题
考情分析
押题依据
伴性遗传和人类遗传病
2022年山东卷第5、6、22题
2023年山东卷第7、18题
2024年山东卷第8、17题
2025年新高考生物新结构体系下,伴性遗传和人类遗传病题型更注重考察学生的审题能力和知识点掌握的全面和准确性;以基础知识为引导,深入考察思路。
题目更加注重综合性、应用性、创新性,对知识点的背景和应用有更多的掌握。
伴性遗传和人类遗传病题型要求考生在细读题干的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实现信息的迁移,达到灵活解题的目的;遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、验证、运算,使问题得以解决.
难度适中,可以预测2025年将与减数分裂和遗传定律综合考题。
题型1 伴性遗传与电泳条带综合分析
1.图1为某种单基因遗传病家系图(阴影个体表示患者),图2 表示对部分成员关于该病的等位基因经某种限制酶切割并进行凝胶电泳分离后得到的 DNA 条带分布情况,部分成员未标记。下列分析正确的是( )
A.致病基因位于常染色体上,可能为显性基因,也可能为隐性基因
B.8号的电泳结果为条带1、条带2 和条带3
C.3号与6号的电泳结果可能不相同
D.5号与6号再生一个女儿,其电泳结果与8号相同的概率为1/2
2.在哺乳动物中,雌性个体的两条X染色体中只有其中一条X染色体上的基因正常表达,这种现象被称为X染色体失活。X染色体上被称为失活中心的序列会转录出非编码RNA(Xist),Xist结合在X染色体上并招募一系列蛋白,使DNA和组蛋白的修饰发生改变,导致X染色体聚缩,其上的基因无法正常表达。雄性个体的X染色体上的基因正常表达。ALD是由位于X染色体上的一对等位基因控制的人类遗传病,正常基因和ALD致病基因分别含有1个和2个限制酶BstⅠ的识别序列,图1为ALD的系谱图,图2为部分家庭成员的相关基因经限制酶BstⅠ切割后的电泳结果。下列说法正确的是( )
A.ALD由X染色体失活引起正常基因发生碱基对替换导致
B.若Ⅱ3为女性,则ALD的致病基因属于隐性基因
C.若Ⅱ3为男性,则ALD的致病基因属于显性基因
D.若Ⅱ3为男性,则Ⅱ2的电泳结果与Ⅱ1相同的概率为1/2
3.遗传性先天耳聋与常染色体和X 染色体上的多个基因有关。现有甲、乙两个耳聋患者家系, 其耳聋与听力正常这对性状均由一对等位基因控制,且彼此不含对方家系的耳聋基因。 科研人员对两个家系中部分成员的相关基因分别进行扩增后电泳,结果如图。不考虑互换和染色体变异,下列说法正确的是( )
A.家系甲、乙中的耳聋基因分别位于常染色体上和X 染色体上
B.3号发病的原因是来自1或2的一个正常基因发生了碱基对的替换
C.若7号的致病基因只来自6号,3号和8号婚配,子代耳聋概率为5/8
D.若4号和7号婚配,子代的一个细胞中最多有1个耳聋基因
4.豚鼠是一种常见的实验动物,雄豚鼠体细胞中含有X、Y两种性染色体(如图),雌豚鼠体细胞中含有两条X染色体。在一个世代连续培养的野生型直毛豚鼠种群中偶尔会出现几只卷毛突变体(雌雄均有)。研究人员利用卷毛突变体进行了如表所示实验。下列说法错误的是( )
组别
杂交组合
F1表型
F1自由交配获得的F2表型及数目
①
卷毛(♀)×直毛(♂)
直毛
直毛60只、卷毛21只
②
卷毛(♂)×直毛(♀)
直毛
直毛45只、卷毛16只
A.由组别①②均可排除控制直毛与卷毛的基因位于Ⅱ2片段上
B.由组别①可以排除控制直毛与卷毛的基因位于Ⅱ1片段上
C.若控制毛型的基因位于Ⅰ片段上,则组别①中F1雌豚鼠与组别②中F2雄豚鼠自由交配,子代直毛豚鼠中纯合子占1/16
D.若控制毛型的基因位于常染色体上,则组别①中F2直毛豚鼠自由交配,子代中直毛基因的基因频率为2/3
题型2 伴性遗传与染色体变异或基因突变等特殊情况分析
1.鸡的性别决定方式为ZW型。羽毛颜色芦花羽、全色羽和白色羽受两对基因决定。B和b基因仅存在于Z染色体上,分别决定芦花和全色羽。B、b表达的前提是常染色体上A基因的表达,若无A基因则表现为白色羽。现有一只白色羽公鸡与全色羽的母鸡交配,子一代全为芦花羽,子一代雌雄相互交配得到子二代。下列说法错误的是( )
A.种群中全色羽共有4种基因型
B.子二代中全色羽母鸡占3/16
C.子二代中B基因频率为2/3
D.子二代芦花羽中雌雄比例为1:1
2.某种鸟的性别决定方式为ZW型,其羽毛颜色由两对等位基因控制,且都不位于W染色体上,现用绿羽和褐羽各1只杂交获得F₁,F₁共有绿羽、红羽、褐羽、黑羽4种表型,且比例相等,选取F₁中全部绿羽自由交配产生F₂,不考虑突变、交叉互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述,错误的是( )
A.若控制羽色的基因位于两对染色体上,F₁雄性基因型与表型为2种或4种
B.若控制羽色的基因位于两对染色体上,F₂可出现的表型为0、1、2或4种
C.若控制羽色的基因位于一对染色体上,F₁绿羽与亲本绿羽的性别均不同
D.若F₁有两种表型为雌性,两种为雄性,将F₁绿羽回交均可得不同于亲本的后代
3.雌性小鼠在胚胎发育至4~6天时,细胞中两条X染色体会有一条随机失活,经细胞分裂形成子细胞,子细胞中此条染色体仍是失活的。雄性小鼠不存在X染色体失活现象。现有两只转荧光蛋白基因的小鼠,甲为发红色荧光的雄鼠(基因型为XRY),乙为发绿色荧光的雌鼠(基因型为XGX)。甲、乙杂交产生F1,F1雌雄个体随机交配,产生F2。若不发生突变,下列叙述正确的是( )
A.F1中发绿色荧光的个体均为雌性
B.F1中同时发出红绿荧光的个体所占的比例为1/8
C.F1中只发红色荧光的个体,发光细胞在身体中分布情况完全相同
D.F2中只发一种荧光的个体出现的概率是11/16
题型3 在性染色上遗传后代特殊比例问题
1.果蝇的体色有黑体和灰体,眼色有红眼和朱红眼。随机选取多只灰体红眼雌果蝇和多只黑体红眼雄果蝇杂交,表型及比例如下表。下列说法错误的是( )
雌
黑体红眼:灰体红眼=1:5
雄
黑体红眼:灰体红眼:黑体朱红眼:灰体朱红眼=1:5:1:5
A.根据表中数据判断,灰体、红眼为显性性状
B.控制眼色的基因位于X染色体上,母本的眼色基因均为杂合
C.母本中体色基因纯合的个体占1/3
D.中灰体红眼果蝇随机交配,中黑体朱红眼占1/32
2.某种鸟类(性别决定方式为ZW型)的黄羽和白羽、棕眼和黑眼两对相对性状分别由B/b、 D/d两对等位基因控制。为研究上述两对性状的遗传机制,研究小组选取白羽黑眼雌鸟和黄羽棕眼雄鸟进行杂交,得到F1,F1雌雄个体相互交配得到F2,F1、F2的表型及比例如表所示(不考虑Z、W染色体同源区段)。下列说法错误的是( )
P
F1
F2
白羽黑眼♀×黄羽棕眼♂
♀:黄羽黑眼:黄羽棕眼
白羽黑眼:白羽棕眼:黄羽黑眼:黄羽棕眼
♂:白羽黑眼:白羽棕眼
A.基因B/b、D/d分别位于Z染色体和常染色体上
B.上述两对相对性状中的显性性状分别是白羽和黑眼
C.上述两对基因中,决定眼色的基因存在显性纯合致死效应
D.F1的黄羽黑眼鸟和白羽黑眼鸟交配,子代中白羽棕眼雌鸟占1/16
3.某种XY型性别决定的二倍体动物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上,仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例不可能是( )
A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.0
题型4 染色体丢失或易位导致后代比例不同问题
1.家蝇Y染色体由于某种影响断成两段,含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失。含s基因的家蝇发育为雄性,只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因,灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1,从F1开始逐代随机交配获得Fn。不考虑交换和其他突变,关于F1至Fn,下列说法错误的是( )
A.所有个体均可由体色判断性别 B.各代均无基因型为MM的个体
C.雄性个体中XY'所占比例逐代降低 D.雌性个体所占比例逐代降低
2.安哥拉兔的体色由位于常染色体上的一对等位基因(B、b)控制,灰身对黑身为显性,只含有其中一个基因的个体无法发育(致死)。如图为安哥拉兔的培育和杂交实验示意图,实验中未发生图示以外的变异。下列叙述错误的是( )
A.甲与乙杂交,子代雌雄个体均为灰身
B.培养乙的育种方法属于诱变育种,乙的变异原理是染色体变异
C.若F1的基因型为bXBX,则其发生了染色体数目变异
D.乙的精原细胞进行减数分裂时,B基因与XB基因可发生基因重组
3.piRNA是存在于哺乳动物生殖细胞内的一类长度约为30个核苷酸的小RNA,其与Piwi蛋白特异性结合形成复合物后,在目标mRNA的降解、核DNA甲基化修饰和激活蛋白质翻译等过程中发挥着重要作用,是精子发育调控机制中的重要成分。下列说法错误的是( )
A.由于基因突变导致的Piwi结构改变不会引起piRNA结构的改变
B.piRNA-Piwi蛋白复合物具有识别功能
C.piRNA-Piwi蛋白复合物发挥作用的场所有细胞核和细胞质
D.piRNA既可以直接调控转录过程又可以直接调控翻译过程
题型5 伴性遗传中多选常见易错题型
1.SRY基因是哺乳动物雄性性别决定基因,只位于Y染色体上。X染色体上SDX基因缺失的雄性小鼠(XSDX-Y)成年后,有1/4会发生性逆转,转变为可育雌鼠,未发生性逆转的小鼠表现为生精受阻,SDX基因缺失对雌鼠无影响。胚胎若无X染色体则无法发育。假设小鼠子代数量足够多。下列相关说法错误的是( )
A.SRY基因与SDX基因是控制小鼠性别的一对等位基因
B.性逆转雌鼠与野生型雄鼠杂交,子代小鼠雌雄个体数比例为7:5
C.非性逆转雌鼠细胞中不含有SDX基因和SRY基因
D.SRY基因与SDX基因在雄性个体的正常发育中具有协同作用
2.某雌雄异株植物(XY型)的花色有紫色、红色和白色,由两对等位基因A、a和B、b控制。研究发现基因B可使含有A基因的植株花色变为紫色,利用纯合红花雌株与纯合白花雄株杂交,得到紫花雌株:红花雄株:=1:1,自由交配得到。不考虑变异,下列分析错误的是( )
A.基因B位于X染色体上,基因A的位置不能确定
B.若中白花植株占1/4,则控制花色的基因都位于X染色体上
C.若中红花植株占3/8,则控制花色的基因位于两对同源染色体上
D.红花植株相互交配,后代会出现紫花
3.先天性肌强直病分为显性(AD)遗传和隐性(AR)遗传两种类型。AD是由基因D显性突变为D+引起的,AR是由基因D隐性突变为D-引起的。先天性肌强直病的某家系系谱图如图所示,对图中某些个体进行基因检测,结果如表所示。不考虑X、Y染色体同源区段,下列说法错误的是( )
检测个体
I1
I4
Ⅲ9
基因1
+
+
-
基因2
-
-
+
基因3
-
+
+
A.控制先天性肌强直的致病基因位于X染色体上
B.基因1、2、3分别表示基因D、D+、D-
C.I2与Ⅱ7均为AD型先天性肌强直病且基因型相同
D.Ⅱ7和Ⅱ8再生育一个不含致病基因男孩的概率为1/8
4.某昆虫(XY型)的长翅(A)对残翅(a)为显性、卷翅(B)对正常翅(b)为显性、刚毛(D)对截毛(d)为显性。让长翅刚毛雄性昆虫甲与残翅截毛雌性昆虫乙杂交,F₁中雌、雄均表现为长翅:残翅=1:1,但雌性全表现为截毛,雄性全表现为刚毛。另有多只相同基因型的雌性昆虫,以它们产生的若干卵细胞为材料,研究上述三对基因在染色体上的位置。以单个卵细胞的DNA 为模板,用相应引物进行PCR扩增,得到了8种卵细胞的电泳图谱及比例关系,如图所示。(不考虑致死和突变,各型配子活力相同)下列说法错误的是( )
A.这三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B.基因A/a与基因B/b位于X染色体和Y染色体的同源区段
C.若通过PCR 技术检测甲、乙杂交子代的D/d基因,则雌雄个体电泳条带数不同
D.减数分裂过程中,40%的初级卵母细胞发生了互换
5.果蝇的刚毛与截毛、粗眼与细眼分别由等位基因D/d和F/f控制,其中只有一对等位基因位于性染色体上。现有多只粗眼刚毛雄果蝇与多只基因型相同的细眼刚毛雌果蝇随机交配,F1全为细眼,其中雄性全为刚毛,雌性刚毛:截毛=2:1,让F1中刚毛雌、雄个体随机交配,F2的表型及比例如下表(不考虑突变及互换)。下列说法正确的是( )
性别
细眼刚毛
细眼截毛
粗眼刚毛
粗眼截毛
雌性
39只
9只
13只
3只
雄性
48只
0只
16只
0只
A.果蝇的D/d和F/f这两对基因的遗传遵循自由组合定律
B.控制刚毛与截毛这对相对性状的基因位于X染色体上
C.亲本中的雄果蝇有两种基因型,其纯合体与杂合体之比为2:1
D.F2中的细眼刚毛雌果蝇中纯合个体所占比例是5/39
6.矮小鸡比正常鸡体型约小35%,两者杂交后获得的中型鸡体型介于矮小鸡和正常鸡中间,且具有饲养周期短、消耗饲料少等特点。已知鸡的体型矮小与正常分别由Z染色体上的一对等位基因B和b控制,且无基因致死情况(不考虑突变)。下列叙述正确的是( )
A.中型鸡都是雄鸡,但雄鸡不一定都是中型鸡
B.中型鸡与矮小鸡交配,子代不会出现正常鸡
C.中型鸡与正常鸡交配,F1再随机交配,F2中矮小鸡占3/16
D.为获得更多的中型鸡,应选择中型雄鸡与矮小雌鸡交配
7.果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇,产生原因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列推断正确的是( )
实验①:甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1
实验②:乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1
A.①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa
B.②中亲本雌果蝇的基因型一定为aa
C.甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
D.乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
8.某二倍体动物的性染色体仅有X染色体,其性别有3种,由X染色体条数及常染色体基因T、TR、TD决定。只要含有TD基因就表现为雌性,只要基因型为TRTR就表现为雄性。TT和TTR个体中,仅有1条X染色体的为雄性,有2条X染色体的既不称为雄性也不称为雌性,而称为雌雄同体。已知无X染色体的胚胎致死,雌雄同体可异体受精也可自体受精。不考虑突变,下列推断正确的是( )
A.3种性别均有的群体自由交配,F1的基因型最多有6种可能
B.两个基因型相同的个体杂交,F1中一定没有雌性个体
C.多个基因型为TDTR、TRTR的个体自由交配,F1中雌性与雄性占比相等
D.雌雄同体的杂合子自体受精获得F1,F1自体受精获得到的F2中雄性占比为1/6
9.家族性低钾低镁血症(GS)是一种单基因遗传病,该病大多数由编码钠氯协同转运蛋白的基因 SLC12A3 突变导致,少数由CLCNKB 基因突变导致。某家族关于该病的遗传系谱图如图1。科研人员设计了分别能与正常的 SLC12A3 基因和突变的SLC12A3 基因结合的探针甲和探针乙,然后利用两探针对该家族成员的相关DNA 进行分子杂交,结果如图2(不考虑遗传过程中发生变异)。下列分析错误的是( )
A.GS为常染色体隐性遗传病
B.Ⅱ-7可能含突变的 SLC12A3 基因
C.Ⅱ-7 不患GS的概率为3/4
D.用甲、乙两种探针检测Ⅲ-8的 DNA时,会出现一条条带
10.果蝇的棒状眼是由染色体上一段“16A”区域发生重复导致的,出现相邻的两份拷贝时,出现棒眼性状,如果这个区域回复为1份时,复眼正常,而当这区域增至3份时,出现重棒眼性状,复眼数目进一步减少。+表示正常眼,B表示棒眼,BB表示重棒眼。下列说法错误的是( )
雌蝇
雄蝇
基因型
16A区域数目
小眼数
基因型
16A区域数目
小眼数
+/+
2
780
+
1
740
+/B
3
360
B
2
90
+/BB
4
45
BB
3
30
B/B
4
70
BB/BB
?
25
A.只有基因突变能够产生新性状
B.果蝇棒状眼性状的出现是因为发生了基因突变中的碱基的重复
C.据表分析,果蝇棒状眼的遗传相当于伴X显性,表中“?”的值为8
D.据表推测两个B位于同一条染色体上比位于不同染色体上对小眼数的影响大
11.基因P突变导致了遗传性多囊肾病。如图为某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链,其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。下列分析正确的是( )
A.①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变
B.未突变P基因的①和②位点的碱基对分别为T-A、G-C
C.该患者患病的原因是其父母在产生配子时发生了基因重组
D.患者非姐妹染色单体的①和②位点间发生互换,可使其产生正常配子
12.为探究不同突变型的T2噬菌体间能否发生基因重组,某研究小组利用h-r+、h+r-两种基因型的T2噬菌体进行了相关实验,大致过程如图所示。已知h+型T2噬菌体只能侵染大肠杆菌品系乙,h-型T2噬菌体能侵染品系甲、乙,侵染后均能使相应品系出现透明的噬菌斑;若用h+型T2噬菌体侵染混合培养的品系甲、乙,只能形成半透明的噬菌斑。r+、r-型T2噬菌体侵染大肠杆菌后分别形成小噬菌斑和大噬菌斑。下列说法正确的是( )
A.基因重组只能产生新的基因型,不能产生新的基因
B.步骤1中侵染的大肠杆菌可以是品系乙或混合培养的品系甲、乙
C.步骤2中侵染的大肠杆菌只能是混合培养的品系甲、乙
D.若步骤3中观察到两种噬菌斑,说明两种类型的噬菌体发生了基因重组
13.果蝇的性别和育性与X染色体的数目有关,如图所示。减数分裂时,三体细胞内的3条同源染色体只能有2条配对,同源程度更高的同源染色体间更容易配对(占总体的80%),未发生配对的染色体则随机移向两极。
果蝇的正常眼和星眼受等位基因A、a控制,A、a基因位于常染色体上,正常翅和小翅受等位基因B、b控制,B、b基因位于X染色体上,星眼和正常翅为显性。一个由星眼正常翅雌、雄果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体均为纯合子,该群体中的雌雄果蝇为亲本,随机交配产生F1,F1中正常眼小翅雌果蝇占21/200、星眼小翅雄果蝇占49/200。F1雌雄果蝇随机交配,在F2中发现了一只性染色体组成为XXY的小翅果蝇,与染色体正常的正常翅果蝇交配,不考虑其他变异。下列相关叙述不正确的是( )
A.F2中三体果蝇与正常果蝇杂交后代中小翅三体雄果蝇的比例约为9/40
B.亲本雄果蝇中星眼正常翅占7/10
C.F2中三体果蝇出现的原因是母本小翅雌果蝇减数第二次分裂异常
D.亲本星眼正常翅果蝇数量和正常眼小翅果蝇数量相等
题型6伴性遗传中非选题型
1.某雌雄异株植物(2n=24)性别决定类型为XY型,自然状态下,叶片形状有条形、披针形、卵形三种。研究小组为研究其叶形的遗传方式,选择两对纯合亲本进行以下两组杂交实验(控制叶形的基因不在Y染色体上,不考虑突变)。
(1)若对该植物进行基因组测序,需要检测 条染色体上的碱基序列。
(2)若叶形由一对等位基因控制,用A、a表示,由两对等位基因控制,用A,a和B,b表示,以此类推。据实验分析,叶形这一性状至少由 对等位基因决定,则实验一的F1中披针形的基因型是 ,F2表型比例为1:3:3的原因是 。
(3)取实验一的F2条形叶雌株与实验二中F1的披针形个体进行杂交,子代中披针形植株占 ;子代中雌株的基因型有 种。
(4)若该植物的花色有两对等位基因(E,e及F,f)决定,已知E决定开红花,F决定开蓝花,E和F同时出现开紫花,其余开白花。某同学欲研究控制花色的基因在染色体上的位置,将红花雌株与蓝花雄株杂交,子一代中红花:蓝花:紫花:白花=1:1:1:1,该结果不能判定这两对基因独立遗传。请绘制亲本基因在染色体上的位置图,并加上必要的文字说明,解释不能判定这两对基因独立遗传的理由 (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,画在答题纸的圆圈中)。
2.果蝇的繁殖能力强,相对性状明显,其众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。
(1)果蝇进行有性生殖形成配子时,基因重组发生的具体时期为 。
(2)果蝇Ⅱ号染色体上有控制翻翅(D)和直翅(d)、星状眼(R)和圆眼(r)的两对等位基因,且D和R均存在纯合致死效应,若不考虑互换及其他变异,一对基因型为DdRr的翻翅星状眼果蝇杂交,子代的表型及比例可能的情况有:
① 。
② 。
③全部为翻翅星状眼。
(3)摩尔根等选育了M-5果蝇品系,用于检测X染色体上的基因突变情况。不考虑XY染色体同源区段。
某正常雄果蝇经过诱变处理后,与M-5雌果蝇杂交,若F1表现出突变性状,说明该雄果蝇发生了 。若要确定该突变基因是否位于X染色体上,还需要补充的操作是 。若F1没有表现出突变性状,从F1中选择雌果蝇与M-5雄果蝇杂交,观察F2的表型及比例。
①若F2中没有表现出突变性状,则说明X染色体上没有发生基因突变。
②若F2中 ,则说明X染色体上发生了隐性致死基因突变。
③若F2中突变型占比为 ,则说明X染色体上发生了隐性不致死基因突变。
(4)果蝇的Ⅳ号染色体多一条(三体)可存活并具有繁殖能力,多两条则致死。正常眼(E)和无眼(e)是一对相对性状,现有染色体数目正常的纯合正常眼和无眼果蝇,以及Ⅳ号染色体三体的纯合正常眼果蝇。利用上述材料,设计简单的实验探究E、e基因是否位于IV号染色体上。
①实验方案: 。
②若E、e基因位于Ⅳ号染色体上,实验结果是 。
3.某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,如图所示,其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
组别
亲本杂交组合
F1的表型及比例。
甲
紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒
紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙
锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒
全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是 ,判断依据是 。
(2)据表分析,甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比为 ,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。
(3)图中条带②代表的基因是 ;乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为 。若电泳图谱为类型Ⅰ,则被检测群体在F2中占比为 。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路: ;预期调查结果并得出结论: 。(要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论)
试卷第22页,共22页
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押题06 伴性遗传和人类遗传病常考题型
猜押 6大题型
题型01伴性遗传与电泳条带综合分析
题型02伴性遗传与染色体变异或基因突变等特殊情况分析
题型03在性染色上遗传后代特殊比例问题
题型04染色体丢失或易位导致后代比例不同问题
题型05伴性遗传中多选常见易错题型
题型06伴性遗传中非选题型
猜押考点
3年真题
考情分析
押题依据
伴性遗传和人类遗传病
2022年山东卷第5、6、22题
2023年山东卷第7、18题
2024年山东卷第8、17题
2025年新高考生物新结构体系下,伴性遗传和人类遗传病题型更注重考察学生的审题能力和知识点掌握的全面和准确性;以基础知识为引导,深入考察思路。
题目更加注重综合性、应用性、创新性,对知识点的背景和应用有更多的掌握。
伴性遗传和人类遗传病题型要求考生在细读题干的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实现信息的迁移,达到灵活解题的目的;遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、验证、运算,使问题得以解决.
难度适中,可以预测2025年将与减数分裂和遗传定律综合考题。
题型1 伴性遗传与电泳条带综合分析
1.图1为某种单基因遗传病家系图(阴影个体表示患者),图2 表示对部分成员关于该病的等位基因经某种限制酶切割并进行凝胶电泳分离后得到的 DNA 条带分布情况,部分成员未标记。下列分析正确的是( )
A.致病基因位于常染色体上,可能为显性基因,也可能为隐性基因
B.8号的电泳结果为条带1、条带2 和条带3
C.3号与6号的电泳结果可能不相同
D.5号与6号再生一个女儿,其电泳结果与8号相同的概率为1/2
【答案】B
【分析】根据图1判断,该病可能为常染色体显性遗传病、常染色体隐性遗传病和伴X染色体显性遗传病。根据图2中1、4、5号电泳条带的异同及性别判断,条带1和条带2共同表示显性基因,条带3表示隐性基因,即该遗传病只可能是伴X染色体显性遗传病。
【详解】A、根据图1判断,该病可能为常染色体显性遗传病、常染色体隐性遗传病和伴X染色体显性遗传病,根据图2中1、4、5号电泳条带的异同及性别判断,条带1和条带2共同表示显性基因,条带3表示隐性基因,即该遗传病只可能是伴X染色体显性遗传病,A错误;
B、由A可知,该遗传病只可能是伴X染色体显性遗传病,则1号为XAXa,5号为XAY,6号为XaXa,8号为XAXa,结合图2可知,8号的电泳结果应该显示条带1、条带2和条带3,B正确;
C、3号、6号的基因型相同,均为XaXa,电泳结果应都只显示条带3,C错误;
D、5号XAY、6号XaXa再生一个女儿,其基因型与8号XAXa相同,电泳结果也应完全相同,D错误。
故选B。
2.在哺乳动物中,雌性个体的两条X染色体中只有其中一条X染色体上的基因正常表达,这种现象被称为X染色体失活。X染色体上被称为失活中心的序列会转录出非编码RNA(Xist),Xist结合在X染色体上并招募一系列蛋白,使DNA和组蛋白的修饰发生改变,导致X染色体聚缩,其上的基因无法正常表达。雄性个体的X染色体上的基因正常表达。ALD是由位于X染色体上的一对等位基因控制的人类遗传病,正常基因和ALD致病基因分别含有1个和2个限制酶BstⅠ的识别序列,图1为ALD的系谱图,图2为部分家庭成员的相关基因经限制酶BstⅠ切割后的电泳结果。下列说法正确的是( )
A.ALD由X染色体失活引起正常基因发生碱基对替换导致
B.若Ⅱ3为女性,则ALD的致病基因属于隐性基因
C.若Ⅱ3为男性,则ALD的致病基因属于显性基因
D.若Ⅱ3为男性,则Ⅱ2的电泳结果与Ⅱ1相同的概率为1/2
【答案】C
【分析】根据题意可知,ALD是一种位于X染色体上的单基因遗传病,正常基因含一个限制酶切位点,突变基因增加了一个酶切位点,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。所以结合图2可知,正常基因酶切后可形成长度为320bp和128bp的两种DNA片段,而基因突变酶切后可形成长度为227bp、93bp和128bp的三种DNA片段,这说明突变基因新增的酶切位点位于长度为310(217+93)bp的DNA片段中,属于碱基对的替换。
【详解】A、ALD是由位于X染色体上的一对等位基因控制的人类遗传病,由图2可知,Ⅱ1和Ⅰ1都即含正常基因也含致病基因,Ⅰ1致病基因所在X染色体失活,Ⅱ1正常基因所在X染色体失活,正常基因和ALD致病基因分别含有1个和2个限制酶BstⅠ的识别序列,因此可知,正常基因经限制酶BstⅠ切割后产生320和128两种片段,致病基因经酶切后,产生227、93和128三种片段,两种基因总长度都是448,因此可知,ALD是由正常基因发生碱基对替换,且正常基因所在X染色体失活导致的,A错误;
B、Ⅰ1携带致病基因,因此若Ⅱ3为女性。且携带致病基因,由于无法判断哪条失活染色体,因此无法确定Ⅱ3是否患病,不能确定ALD的致病基因属于隐性基因还是显性,B错误;
C、由图2可知,且Ⅱ3含有致病基因,若Ⅱ3为男性,则该男性患病,则ALD的致病基因属于显性基因,C正确;
D、若Ⅱ3为男性,只有一条X染色体,只含致病基因,电泳结果与Ⅱ1不同,D错误。
故选C。
3.遗传性先天耳聋与常染色体和X 染色体上的多个基因有关。现有甲、乙两个耳聋患者家系, 其耳聋与听力正常这对性状均由一对等位基因控制,且彼此不含对方家系的耳聋基因。 科研人员对两个家系中部分成员的相关基因分别进行扩增后电泳,结果如图。不考虑互换和染色体变异,下列说法正确的是( )
A.家系甲、乙中的耳聋基因分别位于常染色体上和X 染色体上
B.3号发病的原因是来自1或2的一个正常基因发生了碱基对的替换
C.若7号的致病基因只来自6号,3号和8号婚配,子代耳聋概率为5/8
D.若4号和7号婚配,子代的一个细胞中最多有1个耳聋基因
【答案】C
【分析】伴X染色体隐性遗传的特点之一是女患者的父亲和儿子都患病,正常男子的母亲和女儿都正常。伴X显性遗传病的特点之一是男患者的母亲和女儿一定是患者,男性正常,其其母亲和女儿一定正常。常染色体遗传病与性别无关,男女发病概率相同。
【详解】A、1和2正常,3为男性患病,根据电泳图3含两种基因,为杂合子,说明该病应为常染色体显性遗传病。家系乙中,5患病,8正常,说明一定不是伴X显性遗传,若为常染色体显性遗传,5应为杂合子,与电泳图矛盾,因此不可能为常染色体显性遗传,若为伴X隐性遗传或常染色体隐性遗传,均与电泳图相符,因此,家系乙的遗传性先天性耳聋为伴X隐性遗传或常染色体隐性遗传,A错误;
B、家系甲的遗传性先天性耳聋为常染色体显性遗传,根据1、2、3电泳图可以知道,3号多了一条条带,应该是碱基对的增添或缺失,B错误;
C、若7号的致病基因只来自6号,说明家系乙的遗传性先天性耳聋为伴X隐性遗传,假设患病为Xb,正常为XB,家系甲的遗传性先天性耳聋为常染色体X显性遗传,假设患病为A,正常为a,则3号基因型为AaXBY,8号基因型为aaXBXb,3号和8号婚配,生出正常孩子aaXB_的概率为1/2×3/4=3/8,生出耳聋孩子的概率为1-3/8=5/8,C正确;
D、若家系乙的遗传性耳聋为常染色体隐性遗传,则4号基因型为aaBB,7号个体基因型为aabb,子代基因型为aaBb,在细胞分裂前的间期,发生DNA的复制,细胞中的耳聋基因会变为2个,D错误。
故选C。
4.豚鼠是一种常见的实验动物,雄豚鼠体细胞中含有X、Y两种性染色体(如图),雌豚鼠体细胞中含有两条X染色体。在一个世代连续培养的野生型直毛豚鼠种群中偶尔会出现几只卷毛突变体(雌雄均有)。研究人员利用卷毛突变体进行了如表所示实验。下列说法错误的是( )
组别
杂交组合
F1表型
F1自由交配获得的F2表型及数目
①
卷毛(♀)×直毛(♂)
直毛
直毛60只、卷毛21只
②
卷毛(♂)×直毛(♀)
直毛
直毛45只、卷毛16只
A.由组别①②均可排除控制直毛与卷毛的基因位于Ⅱ2片段上
B.由组别①可以排除控制直毛与卷毛的基因位于Ⅱ1片段上
C.若控制毛型的基因位于Ⅰ片段上,则组别①中F1雌豚鼠与组别②中F2雄豚鼠自由交配,子代直毛豚鼠中纯合子占1/16
D.若控制毛型的基因位于常染色体上,则组别①中F2直毛豚鼠自由交配,子代中直毛基因的基因频率为2/3
【答案】C
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传,又称性连锁(遗传)或性环连。许多生物都有伴性遗传现象。
【详解】A、由组别①②可知,雌性也有直毛、卷毛的相应性状,因此均可排除控制直毛与卷毛的基因位于Ⅱ2片段上(Y的非同源区段),A正确;
B、组别①卷毛与直毛杂交,F1全为直毛,说明直毛为显性,若位于Ⅱ1片段上,则亲本为XbXb、XBY,后代为XbY(卷毛雄性)、XBXb(直毛雌性),与表格中不符,因此由组别①可以排除控制直毛与卷毛的基因位于Ⅱ1片段上,B正确;
C、若控制毛型的基因位于Ⅰ片段上,则组别①的亲本为XbXb、XBYB,组别②的亲本为XBXB、XbYb,组别①中F1雌豚鼠(XBXb)与组别②中F2雄豚鼠(1/2XBYb、1/2XbYb)自由交配,子代直毛豚鼠(1/8XBXB、1/4XBXb、1/4XBYb)中纯合子(1/8XBXB)占1/8÷(1/8+1/4+1/4)=1/5,C错误;
D、若控制毛型的基因位于常染色体上,则组别①亲本为aa(♀)、AA(♂),组别①中F2直毛豚鼠(1/3AA、2/3Aa)自由交配,子代为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,子代中直毛基因的基因频率为4/9+4/9×1/2=2/3,D正确。
故选C。
题型2 伴性遗传与染色体变异或基因突变等特殊情况分析
1.鸡的性别决定方式为ZW型。羽毛颜色芦花羽、全色羽和白色羽受两对基因决定。B和b基因仅存在于Z染色体上,分别决定芦花和全色羽。B、b表达的前提是常染色体上A基因的表达,若无A基因则表现为白色羽。现有一只白色羽公鸡与全色羽的母鸡交配,子一代全为芦花羽,子一代雌雄相互交配得到子二代。下列说法错误的是( )
A.种群中全色羽共有4种基因型
B.子二代中全色羽母鸡占3/16
C.子二代中B基因频率为2/3
D.子二代芦花羽中雌雄比例为1:1
【答案】D
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传,又称性连锁(遗传)或性环连。许多生物都有伴性遗传现象。
【详解】A、种群中全色羽的基因型有 AAZbZb、AaZbZb、AAZbw、AaZbw,共4种,A正确;
B、子二代中全色羽母鸡(A_ZBW)占3/4×1/4=3/16,B正确;
C、子二代为1ZBZB、1ZBZb、1ZBW、1ZbW,其中B基因频率为B的数目÷(B的数目+b的数目)=4÷6=2/3,C正确;
D、子二代芦花羽中,雄性(A_ZBZ-)占3/4×1/2=3/8,雌性(A_ZBW)占3/4×1/4= 3/16,雌雄比例为 2∶1,D错误。
故选D。
2.某种鸟的性别决定方式为ZW型,其羽毛颜色由两对等位基因控制,且都不位于W染色体上,现用绿羽和褐羽各1只杂交获得F₁,F₁共有绿羽、红羽、褐羽、黑羽4种表型,且比例相等,选取F₁中全部绿羽自由交配产生F₂,不考虑突变、交叉互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述,错误的是( )
A.若控制羽色的基因位于两对染色体上,F₁雄性基因型与表型为2种或4种
B.若控制羽色的基因位于两对染色体上,F₂可出现的表型为0、1、2或4种
C.若控制羽色的基因位于一对染色体上,F₁绿羽与亲本绿羽的性别均不同
D.若F₁有两种表型为雌性,两种为雄性,将F₁绿羽回交均可得不同于亲本的后代
【答案】D
【分析】基因的分离定律的实质是: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;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】A、题意显示,F1有四种表型,且比例均等,若控制羽色的基因位于两对染色体上,由于要分析性别,因而可假设一对等位基因位于Z染色体上,则亲本的基因型可表示为AaZBZb、aaZbW或AaZbW、aaZBZb,则F1雄性的基因型为四种,若亲本基因型为AaZbZb×aaZBW或aaZbZb×AaZBW,则F1雄性的基因型为2种,A正确;
B、若控制羽色的基因位于两对染色体上,且均位于常染色体,即AaBb×aabb或Aabb×aaBb则亲本的绿羽可能为AaBb、Aabb、aaBb、aabb中任意一种,可得F1的绿羽为AaBb、Aabb、aaBb、aabb中任意一种,则F1雌性基因型有4种表型有4种,则F1自由交配得到F2结果可能产生的表型分别为4、2、2、1四种情况;若其中一对在常染色体上一对在ZW上,则可以为①AaZBZb、aaZbW或AaZbW、aaZBZb,则亲本的绿羽可能为AaZBZb、aaZbW、AaZbW、aaZBZb中的任意一种,则F1雌性基因型有4种表型有4种,则可得F2的绿羽为AaZBZb、AaZBW、aaZbW+aaZbZb、AaZbW、AaZbZb、aaZBZb、aaZBW中任意一种,则F1自由交配得到F2结果可能产生的表型分别为4/1/2/2四种情况;若亲本为AaZbZb×aaZBW或aaZbZb×AaZBW,,则亲本的绿羽可能为AaZbZb、aaZBW、aaZbZb、AaZBW中的任意一种,则F1代绿羽为某一种性别,则F1雌性基因型有2种表型有2种,且无法产生F2,即F₂出现0种表型,B正确;
C、若控制羽色的基因位于一对染色体上,则亲本可能为ZAbZab×ZaBW或ZaBZab×ZAbW,则绿羽可为ZAbZab、ZaBW、ZaBZab、ZAbW中任意一种,则产生的F1分别为ZAbW、ZaBZab、ZaBW、ZAbZab与亲本性别正好相反,C正确;
D、若亲本为aaZbZb×AaZBW,绿羽为aaZbZb,则产生F1绿羽为aaZbW,回交亲本aaZbZb,无法产生不同于亲本的后代,D错误。
故选D。
3.雌性小鼠在胚胎发育至4~6天时,细胞中两条X染色体会有一条随机失活,经细胞分裂形成子细胞,子细胞中此条染色体仍是失活的。雄性小鼠不存在X染色体失活现象。现有两只转荧光蛋白基因的小鼠,甲为发红色荧光的雄鼠(基因型为XRY),乙为发绿色荧光的雌鼠(基因型为XGX)。甲、乙杂交产生F1,F1雌雄个体随机交配,产生F2。若不发生突变,下列叙述正确的是( )
A.F1中发绿色荧光的个体均为雌性
B.F1中同时发出红绿荧光的个体所占的比例为1/8
C.F1中只发红色荧光的个体,发光细胞在身体中分布情况完全相同
D.F2中只发一种荧光的个体出现的概率是11/16
【答案】D
【分析】雌性小鼠发育过程中一条X染色体随机失活,雄性小鼠不存在这种现象,甲、乙杂交产生的F1的基因型是XRX、XY、XRXG、XGY,F1随机交配,雌配子产生的种类及比例是XR:XG:X=2:1:1,雄配子产生的种类及比例为X:XG:Y=1:1:2。
【详解】A、甲、乙杂交产生的F1的基因型是XRX、XY、XRXG、XGY,F1中雌性个体的基因型是XRX和XRXG,根据题意,“雌性小鼠在胚胎发育至4~6天时,细胞中两条X染色体会有一条随机失活”,所以XRXG个体有的细胞发红色荧光,有的细胞发绿色荧光,雄性个体中基因型为XGY的个体发绿光,故F1中发绿色荧光的个体雌雄都有,A错误;
B、F1的基因型及比例为XRX:XY:XRXG:XGY=1:1:1:1,根据题意,“细胞中两条X染色体会有一条随机失活”,所以XRXG个体有的细胞发红色荧光,有的细胞发绿色荧光,因此同时发出红绿荧光的个体(XRXG)所占的比例为1/4,B错误;
C、F1中只发红光的个体的基因型是XRX,由于存在一条X染色体随机失活(即XR可能失活),则发光细胞在身体中分布情况不相同,C错误;
D、F1的基因型及比例为XRX:XY:XRXG:XGY=1:1:1:1,F1随机交配,雌配子产生的种类及比例是XR:XG:X=2:1:1,雄配子产生的种类及比例为X:XG:Y=1:1:2。F2中只发一种荧光的个体包括XRX、XRY、XGX、XGY、XGXG,所占的比例为2/4×1/4+2/4×2/4+1/4×1/4+1/4×2/4+1/4×1/4+1/4×1/4=11/16,D正确。
故选D。
题型3 在性染色上遗传后代特殊比例问题
1.果蝇的体色有黑体和灰体,眼色有红眼和朱红眼。随机选取多只灰体红眼雌果蝇和多只黑体红眼雄果蝇杂交,表型及比例如下表。下列说法错误的是( )
雌
黑体红眼:灰体红眼=1:5
雄
黑体红眼:灰体红眼:黑体朱红眼:灰体朱红眼=1:5:1:5
A.根据表中数据判断,灰体、红眼为显性性状
B.控制眼色的基因位于X染色体上,母本的眼色基因均为杂合
C.母本中体色基因纯合的个体占1/3
D.中灰体红眼果蝇随机交配,中黑体朱红眼占1/32
【答案】C
【分析】题表分析:F1中,雌性个体中:黑体:灰体=1:5,全为红眼;雄性个体中:黑体:灰体=1:5,红眼:朱红眼=1:1,说明控制体色的性状无性别差异,位于常染色体上,控制眼色的性状有性别差异,位于X染色体上。
【详解】A、依据题干信息可知,多只灰体红眼雌果蝇和多只黑体红眼雄果蝇杂交,F1中,雌性个体中:黑体:灰体=1:5,全为红眼;雄性个体中:黑体:灰体=1:5,红眼:朱红眼=1:1,说明控制体色的性状无性别差异,位于常染色体上,且灰体对黑体为显性,控制眼色的性状有性别差异,位于X染色体上,且红眼对朱红眼为显性,A正确;
B、结合A项可知,控制眼色的性状有性别差异,位于X染色体上,且红眼对朱红眼为显性,若控制眼色的基因用B、b来表示,则亲本的基因型为XBXb、XBY,B正确;
C、若控制体色的基因用A、a来表示,则亲本为A -aaAa:aa=5:1,则可推知,雌性亲本灰体的不同基因型之比为AA:Aa=2:1,即母本中体色基因纯合的个体占2/3,C错误;
D、结合B、C两项可知,F1中灰体红眼果蝇的基因型分别为:雌果蝇,1/2AaXBXB、1/2AaXBXb,雄果蝇的基因型为AaXBY,按照拆分法,可知,子代中黑体的概率为1/4,按照配子法,朱红眼的概率为1/41/2=1/8,故F2中黑体朱红眼占1/41/8=1/32,D正确。
故选C。
2.某种鸟类(性别决定方式为ZW型)的黄羽和白羽、棕眼和黑眼两对相对性状分别由B/b、 D/d两对等位基因控制。为研究上述两对性状的遗传机制,研究小组选取白羽黑眼雌鸟和黄羽棕眼雄鸟进行杂交,得到F1,F1雌雄个体相互交配得到F2,F1、F2的表型及比例如表所示(不考虑Z、W染色体同源区段)。下列说法错误的是( )
P
F1
F2
白羽黑眼♀×黄羽棕眼♂
♀:黄羽黑眼:黄羽棕眼
白羽黑眼:白羽棕眼:黄羽黑眼:黄羽棕眼
♂:白羽黑眼:白羽棕眼
A.基因B/b、D/d分别位于Z染色体和常染色体上
B.上述两对相对性状中的显性性状分别是白羽和黑眼
C.上述两对基因中,决定眼色的基因存在显性纯合致死效应
D.F1的黄羽黑眼鸟和白羽黑眼鸟交配,子代中白羽棕眼雌鸟占1/16
【答案】D
【分析】自由组合规律: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】AB、亲本为白羽黑眼雌鸟和黄羽棕眼雄鸟,F1雌鸟全为黄羽,与父本相同,F1雄鸟全为白羽,与母本相同,故羽色为伴Z染色体遗传,且白羽为显性性状,黄羽为隐性性状,亲本的基因型为ZbZb和ZBW;F1雌雄个体均为黑眼:棕眼=1:1,F2雌雄个体均为黑眼:棕眼=2:3,说明该性状与性别无关,为常染色体遗传,且黑眼是显性性状,AB正确;
C、F1中黑眼:棕眼=1:1,故F1的基因型及比例为1/2Dd、1/2dd,产生的配子类型及比例为D:d=l:3,F1雌雄个体相互交配,理论上F2的基因型及比例为DD:Dd:dd=1:6:9,实际上F2中黑眼:棕眼=2:3,故棕眼个体的基因型为dd,黑眼个体的基因型为D_,且黑眼个体中基因型为DD的个体死亡,C正确;
D、F1的黄羽黑眼鸟(DdZbW)和白羽黑眼鸟(DdZBZb)交配,子代中白羽棕眼雌鸟(ddZBW)的比例为1/3X1/4=1/12,D错误。
故选D。
3.某种XY型性别决定的二倍体动物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上,仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例不可能是( )
A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.0
【答案】A
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。表观遗传的特点:①DNA的碱基序列不发生改变;②可以遗传给后代;③容易受环境的影响。
伴性遗传: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的现象。
【详解】G、g只位于X染色体上,则该雄性基因型可能是XGY或XgY,杂合子雌性基因型为XGXg。
若该雄性基因型为XGY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXG、XGXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XGY的G基因来自于其母亲,因此G不表达,该父本呈现白色;当母本XGXg的G基因来自于其母亲,g基因来自于其父亲时,该母本的g基因表达,表现为灰色,当母本XGXg的g基因来自于其母亲,G基因来自于其父亲时,该母本的G基因表达,表现为黑色,因此母本表现型可能为灰色或黑色;F1中基因型为XGXG的个体必定有一个G基因来自于父本,G基因可以表达,因此F1中的XGXG表现为黑色;XGXg个体中G基因来自于父本,g基因来自于母本,因此G基因表达,g基因不表达,该个体表现为黑色;XGY的G基因来自于母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自于母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XGY和XGXg的情况下,F1中的XGXG、XGXg一定表现为黑色,当母本XGXg也为黑色时,该群体中黑色个体比例为3/6,即1/2;当母本XGXg为灰色时,黑色个体比例为2/6,即1/3。
若该雄性基因型为XgY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXg、XgXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XgY的g基因来自于其母亲,因此不表达,该父本呈现白色;根据上面的分析可知,母本XGXg依然是可能为灰色或黑色;F1中基因型为XGXg的个体G基因来自于母本,g基因来自于父本,因此g表达,G不表达,该个体表现为灰色;XgXg个体的两个g基因必定有一个来自于父本,g可以表达,因此该个体表现为灰色;XGY的G基因来自于母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自于母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XgY和XGXg的情况下,F1中所有个体都不表现为黑色,当母本XGXg为灰色时,该群体中黑色个体比例为0,当母本XGXg为黑色时,该群体中黑色个体比例为1/6。
综合上述两种情况可知,BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
题型4 染色体丢失或易位导致后代比例不同问题
1.家蝇Y染色体由于某种影响断成两段,含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失。含s基因的家蝇发育为雄性,只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因,灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1,从F1开始逐代随机交配获得Fn。不考虑交换和其他突变,关于F1至Fn,下列说法错误的是( )
A.所有个体均可由体色判断性别 B.各代均无基因型为MM的个体
C.雄性个体中XY'所占比例逐代降低 D.雌性个体所占比例逐代降低
【答案】D
【分析】含s基因的家蝇发育为雄性,据图可知,s基因位于M基因所在的常染色体上,常染色体与性染色体之间的遗传遵循自由组合定律。
【详解】A、含有M的个体同时含有s基因,即雄性个体均表现为灰色,雌性个体不会含有M,只含有m,故表现为黑色,因此所有个体均可由体色判断性别,A正确;
B、含有Ms基因的个体表现为雄性,基因型为MsMs的个体需要亲本均含有Ms基因,而两个雄性个体不能杂交,B正确;
C、亲本雌性个体产生的配子为mX,雄性亲本产生的配子为XMs、Ms0、Xm、m0,子一代中只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,雄性个体为1/3XXY’(XXMsm)、1/3XY’(XMsm),雌蝇个体为1/3XXmm,把性染色体和常染色体分开考虑,只考虑性染色体,子一代雄性个体产生的配子种类及比例为3/4X、1/40,雌性个体产生的配子含有X,子二代中3/4XX、1/4X0;只考虑常染色体,子二代中1/2Msm、1/2mm,1/8mmX0致死,XXmm表现为雌性,所占比例为3/7,雄性个体3/7XXY’(XXMsm)、1/7XY’(XMsm),即雄性个体中XY'所占比例由1/2降到1/4,逐代降低,雌性个体所占比例由1/3变为3/7,逐代升高,C正确,D错误。
故选D。
2.安哥拉兔的体色由位于常染色体上的一对等位基因(B、b)控制,灰身对黑身为显性,只含有其中一个基因的个体无法发育(致死)。如图为安哥拉兔的培育和杂交实验示意图,实验中未发生图示以外的变异。下列叙述错误的是( )
A.甲与乙杂交,子代雌雄个体均为灰身
B.培养乙的育种方法属于诱变育种,乙的变异原理是染色体变异
C.若F1的基因型为bXBX,则其发生了染色体数目变异
D.乙的精原细胞进行减数分裂时,B基因与XB基因可发生基因重组
【答案】C
【分析】染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异。染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位。图中B、b位于常染色体上,因为在特殊环境中,灰身纯合子雄性个体的一条含B的常染色体与X染色体发生了易位,形成了乙的细胞。
【详解】A、甲产生的配子是bX,乙产生的配子有BY、BXB、XB、Y,甲与乙杂交,子代雌性基因型为BbXBX、bXBX,雄性基因型为BbXY,bXY;因为只含有其中一个体色基因的个体无法发育(致死),所以去除bXY的雄性个体,子代个体(BbXBX、bXBX、BbXY)都表现为灰身,A正确;
B、根据图示可知,图乙的染色体发生了易位,属于染色体结构变异,应用的原理是诱变育种,B正确;
C、若F1的基因型为bXBX,原因是bX的雌配子与XB的雄配子结合,未发生染色体数目的变异,C错误;
D、乙的精原细胞进行减数分裂时,B基因与XB基因位于非同源染色体上,可发生基因重组,D正确。
故选C。
3.piRNA是存在于哺乳动物生殖细胞内的一类长度约为30个核苷酸的小RNA,其与Piwi蛋白特异性结合形成复合物后,在目标mRNA的降解、核DNA甲基化修饰和激活蛋白质翻译等过程中发挥着重要作用,是精子发育调控机制中的重要成分。下列说法错误的是( )
A.由于基因突变导致的Piwi结构改变不会引起piRNA结构的改变
B.piRNA-Piwi蛋白复合物具有识别功能
C.piRNA-Piwi蛋白复合物发挥作用的场所有细胞核和细胞质
D.piRNA既可以直接调控转录过程又可以直接调控翻译过程
【答案】D
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要解旋酶和RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA等。
【详解】A、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。Piwi蛋白是由基因控制合成的蛋白质,基因突变导致Piwi结构改变,只是影响Piwi蛋白的结构,而piRNA是存在于哺乳动物生殖细胞内的一类长度约为30个核苷酸的小RNA,其结构由自身的核苷酸序列决定,与Piwi蛋白的结构无关。所以由于基因突变导致的Piwi结构改变不会引起piRNA结构的改变,A正确;
B、由题干可知,piRNA与Piwi蛋白特异性结合形成复合物后,在目标mRNA的降解、核DNA甲基化修饰和激活蛋白质翻译等过程中发挥着重要作用。要实现对目标mRNA的降解等作用,piRNA - Piwi蛋白复合物需要识别目标mRNA,因此该复合物具有识别功能,B正确;
C、根据题干信息,piRNA - Piwi蛋白复合物在目标mRNA的降解、核DNA甲基化修饰和激活蛋白质翻译等过程中发挥作用。核DNA甲基化修饰发生在细胞核中,而目标mRNA的降解和激活蛋白质翻译过程可以在细胞质中进行,所以piRNA - Piwi蛋白复合物发挥作用的场所有细胞核和细胞质,C正确;
D、根据题干信息,piRNA不能直接调控转录的过程,D错误。
故选D。
题型5 伴性遗传中多选常见易错题型
1.SRY基因是哺乳动物雄性性别决定基因,只位于Y染色体上。X染色体上SDX基因缺失的雄性小鼠(XSDX-Y)成年后,有1/4会发生性逆转,转变为可育雌鼠,未发生性逆转的小鼠表现为生精受阻,SDX基因缺失对雌鼠无影响。胚胎若无X染色体则无法发育。假设小鼠子代数量足够多。下列相关说法错误的是( )
A.SRY基因与SDX基因是控制小鼠性别的一对等位基因
B.性逆转雌鼠与野生型雄鼠杂交,子代小鼠雌雄个体数比例为7:5
C.非性逆转雌鼠细胞中不含有SDX基因和SRY基因
D.SRY基因与SDX基因在雄性个体的正常发育中具有协同作用
【答案】ABC
【分析】鼠的性别决定方式为XY型,正常情况下性染色体组成XY的个体发育为雄性, XX的个体发育为雌性, X染色体上的SDX基因突变后25%的雄鼠会发生性逆转,转变为可育雌鼠,其余为生精缺陷雄鼠,若该性逆转的可育雌鼠与正常雄鼠交配,亲本双方染色体组成为XY和XY。
【详解】A、等位基因是位于同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因。已知SRY基因只位于Y染色体上,SDX基因位于X染色体上,X染色体和Y染色体虽然是性染色体,但它们并非同源染色体上的相同位置,所以SRY基因与SDX基因不是一对等位基因,A错误;
B、性逆转雌鼠基因型为XSDX−Y,能产生配子类型及比例为XSDX− :Y=1:1。 野生型雄鼠基因型为X SDX Y,能产生配子类型及比例为 XSDX :Y=1:1。 两者杂交,子代基因型及比例为XSDXXSDX− :XSDXY:XSDX−Y:YY=1:1:1:1(4:4:4:4)。 由于胚胎若无X染色体则无法发育,即YY个体不能存活,XSDX−Y成年后,有1/4会发生性逆转,转变为可育雌鼠,则子代雌雄个体比例为
5:7,B错误;
C、非性逆转雌鼠基因型为XSDXXSDX:XSDXXSDX− ,细胞中含有SDX基因,因为SRY基因只位于Y染色体上,雌鼠没有Y染色体,所以不含有SRY基因,C错误;
D、由题干可知,SDX基因缺失的雄性小鼠(XSDX−Y)成年后,有1/4会发生性逆转转变为可育雌鼠,未发生性逆转的小鼠表现为生精受阻,这说明SDX基因对于雄性个体正常发育(维持雄性特征以及正常生精功能)有重要作用;同时SRY基因是哺乳动物雄性性别决定基因,所以SRY基因与SDX基因在雄性个体的正常发育中具有协同作用,D正确。
故选ABC。
2.某雌雄异株植物(XY型)的花色有紫色、红色和白色,由两对等位基因A、a和B、b控制。研究发现基因B可使含有A基因的植株花色变为紫色,利用纯合红花雌株与纯合白花雄株杂交,得到紫花雌株:红花雄株:=1:1,自由交配得到。不考虑变异,下列分析错误的是( )
A.基因B位于X染色体上,基因A的位置不能确定
B.若中白花植株占1/4,则控制花色的基因都位于X染色体上
C.若中红花植株占3/8,则控制花色的基因位于两对同源染色体上
D.红花植株相互交配,后代会出现紫花
【答案】BD
【分析】1、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。
2、由题干分析可知:当植株有A、B时表现为紫花,有A没B时表现为红花,其余情况均表现为白花。
【详解】A、若B位于X染色体上,若A位于常染色体,则亲本基因为AAXbXb和aaXBY,则F1为AaXBXb和AaXbY,符合题意,若A位于X染色体上,则亲本为XAbXAb和XaBY,则F1为XAbXaB和XAbY,符合题意,因此基因A的位置不能确定,A正确;
B、若控制花色的基因A、a和B、b均位于X染色体上,由A项解析可知F1为XAbXaB和XAbY,则F1自由交配得F2为XAbXaB(紫花):XAbXAb(红花):XAbY(红花):XaBY(白花)=1:1:1:1,则白花植株占1/4,因为纯合亲本杂交,子代雌雄表现型不同,说明至少有一对基因位于X染色体上。假设B位于X染色体上,A位于常染色体,由A选项可知,F1为AaXBXb和AaXbY,则F2中白花为aa--占1/4,符合题意,因此若F2中白花植株占1/4,控制花色的基因不一定都位于X染色体,B错误;
C、若F2中红花占3/8,由B选项可知,若两对基因均位于X染色体上,则F2中红花占1/2,不符合题意,说明两对基因位于两对同源染色体上,且因为F1雌雄表现型不同,说明至少有一对等位基因位于X染色体上,因此若F2中红花占3/8,说明一对基因位于X染色体,另一对位于常染色体上,C正确;
D、F2红花植株,其基因型一定是不含B基因,故F2红花植株相互交配也不会出现B基因,故不会出现紫花,D错误。
故选BD。
3.先天性肌强直病分为显性(AD)遗传和隐性(AR)遗传两种类型。AD是由基因D显性突变为D+引起的,AR是由基因D隐性突变为D-引起的。先天性肌强直病的某家系系谱图如图所示,对图中某些个体进行基因检测,结果如表所示。不考虑X、Y染色体同源区段,下列说法错误的是( )
检测个体
I1
I4
Ⅲ9
基因1
+
+
-
基因2
-
-
+
基因3
-
+
+
A.控制先天性肌强直的致病基因位于X染色体上
B.基因1、2、3分别表示基因D、D+、D-
C.I2与Ⅱ7均为AD型先天性肌强直病且基因型相同
D.Ⅱ7和Ⅱ8再生育一个不含致病基因男孩的概率为1/8
【答案】AC
【分析】系谱图分析:由基因检测结果可知,I1只携带基因1,且表现正常所以基因1表示D基因,I4携带了基因1和基因3,表现正常,说明基因1对基因3为显性,所以基因3为D-;所以基因2为D+,因此基因1、2、3分别表示基因D、D+、D-,显隐性关系为:D+>D>D-。
【详解】A、由基因检测可知,Ⅲ9携带基因2和基因3,即含基因D+、D-,且患有AD型先天性肌强直,如果控制先天性肌强直的致病基因位于X染色体上,Ⅲ9不可能携带两种基因,因此该基因只能位于常染色体上,A错误;
B、基因检测结果可知,I1只携带基因1,且表现正常所以基因1表示D基因,I4携带了基因1和基因3,表现正常,说明基因1D对基因3为显性,所以基因3为D-;所以基因2为D+,因此基因1、2、3分别表示基因D、D+、D-,显隐性关系为:D+>D>D-,B正确;
C、据表格可知Ⅰ1为DD,则Ⅱ7一定有D,且患病,可推Ⅱ7基因型为D+D,可得Ⅰ2为D+_。Ⅱ6正常,且一定有D,基因型可能为DD或DD-,所以Ⅰ2基因型为D+D或D+D-。Ⅱ7和Ⅰ2基因型不一定一样,C错误;
D、Ⅱ7为D+D,因为Ⅲ9为D+D-,可知Ⅱ8基因型为DD-,再生一个孩子不含致病基因DD的概率为1/4,为男孩的概率为1/2,所以不含致病基因的男孩概率为1/8。D正确。
故选AC。
4.某昆虫(XY型)的长翅(A)对残翅(a)为显性、卷翅(B)对正常翅(b)为显性、刚毛(D)对截毛(d)为显性。让长翅刚毛雄性昆虫甲与残翅截毛雌性昆虫乙杂交,F₁中雌、雄均表现为长翅:残翅=1:1,但雌性全表现为截毛,雄性全表现为刚毛。另有多只相同基因型的雌性昆虫,以它们产生的若干卵细胞为材料,研究上述三对基因在染色体上的位置。以单个卵细胞的DNA 为模板,用相应引物进行PCR扩增,得到了8种卵细胞的电泳图谱及比例关系,如图所示。(不考虑致死和突变,各型配子活力相同)下列说法错误的是( )
A.这三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B.基因A/a与基因B/b位于X染色体和Y染色体的同源区段
C.若通过PCR 技术检测甲、乙杂交子代的D/d基因,则雌雄个体电泳条带数不同
D.减数分裂过程中,40%的初级卵母细胞发生了互换
【答案】AB
【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】A、分析电泳图谱可得,AB:Ab:aB:ab=1:4:4:1,AD:Ad:aD:ad=1:1:1:1,BD:Bd:bD: bd=1:1:1∶1,可知该雌性昆虫的基因型为 AaBbDd,形成配子时,A/a与 D/d、B/b与 D/d遵循自由组合定律, A/a与 B/b不遵循自由组合定律,A错误;
B、分析可知,该雌性昆虫形成配子时,A/a与 D/d、B/b与 D/d遵循自由组 合定律,A/a与B/b不遵循自由组合定律,结合Ab与aB配子占比较高,推测A与b在同一条染色体上,a与B在同 一条染色体上,让长翅刚毛雄性昆虫甲与残翅裁毛雌性昆虫乙杂交,F,中雌、雄均表现为长翅:残翅=1:1,说明 A、a位于常染色体上,即基因 A/a与基因 B/b位于常染色体上,B错误;
C、甲为 XdYD、乙为XdXd,杂交子代为XdXd,XdYD,故通过 PCR 技术检测甲、乙杂交子代的 D/d基因,则雌雄个体电泳条带不同,C正确:
D、设发生互换的初级卵母细胞为x个,则其产生的配子种类及个数为 AB=Ab=aB=ab=1/4x个,设未发生互换的初级卵母细胞为y 个,则其产生的配子种类及个数为 Ab=aB=1/2y个,此时满足 AB:Ab:aB:ab=1/4x:(1/4x+1/2y):(1/4x+1/2y):1/4x=1:4:4:1,经计算可得 y=3/2x,发生互换的初级卵母细胞所占比例为 x/(x+y),带入计算可求得发生这 种变异的初级卵母细胞的比例为40%,D正确。
故选AB。
5.果蝇的刚毛与截毛、粗眼与细眼分别由等位基因D/d和F/f控制,其中只有一对等位基因位于性染色体上。现有多只粗眼刚毛雄果蝇与多只基因型相同的细眼刚毛雌果蝇随机交配,F1全为细眼,其中雄性全为刚毛,雌性刚毛:截毛=2:1,让F1中刚毛雌、雄个体随机交配,F2的表型及比例如下表(不考虑突变及互换)。下列说法正确的是( )
性别
细眼刚毛
细眼截毛
粗眼刚毛
粗眼截毛
雌性
39只
9只
13只
3只
雄性
48只
0只
16只
0只
A.果蝇的D/d和F/f这两对基因的遗传遵循自由组合定律
B.控制刚毛与截毛这对相对性状的基因位于X染色体上
C.亲本中的雄果蝇有两种基因型,其纯合体与杂合体之比为2:1
D.F2中的细眼刚毛雌果蝇中纯合个体所占比例是5/39
【答案】AD
【分析】由题意可知,亲本均为刚毛,子一代出现了截毛,所以刚毛为显性性状,且子一代中雄性全为刚毛,雌性中刚毛:截毛=2:1,表现为与性别有关,所以控制该性状的基因位于性染色体上,又根据题意“只有一对等位基因位于性染色体上”,可知控制眼形的基因应位于常染色体上,子一代全为细眼,子二代中无论雌雄都是细眼:粗眼=3:1,所以细眼为显性性状。
【详解】A、由题意可知,亲本均为刚毛,子一代出现了截毛,所以刚毛为显性性状,截毛为隐性性状,且子一代中雄性全为刚毛,雌性中刚毛:截毛=2:1,表型与性别有关,所以控制该性状的基因位于性染色体上,又根据题意“只有一对等位基因位于性染色体上”,可知控制眼形的基因应位于常染色体上,即这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律,A正确;
B、亲本均为刚毛,子代雌性出现了截毛,说明亲本都携带有截毛基因,雄性亲本携带截毛基因,表现为刚毛,说明其为杂合子,且子代雄性均为刚毛,则在Y染色体上携带有刚毛基因,故控制该性状的基因位于X和Y染色体上,B错误;
C、子一代全为细眼,子二代中无论雌雄都是细眼:粗眼=3:1,所以细眼为显性性状。亲本雄性为粗眼,基因型为ff,根据子一代雌性中刚毛:截毛=2:1,雄性全为刚毛可知,亲本雄性中存在XdYD、XDYD两种基因型,设XdYD所占比例为a,则两种基因型的雄性个体产生的含X染色体的雄配子及比例为Xd:XD=a:(1-a),由题干可知,所有雌性亲本的基因型相同,即基因型均为XDXd,产生的雌配子基因型及比例为Xd:XD=1:1,则子一代雌性中截毛果蝇(XdXd)所占的比例为1/2a=1/3,a=2/3,即亲本中的雄果蝇基因型及其比例为ffXdYD:ffXDYD=2∶1。即亲本中的雄果蝇有两种基因型,其纯合体与杂合体之比为1:2,C错误;
D、亲本雄果蝇的基因型为ffXdYD∶ffXDYD=2∶1,亲本雌果蝇的基因型为FFXDXd,F1中细眼刚毛雌果蝇的基因型为FfXDXD和FfXDXd,细眼刚毛雄果蝇的基因型为FfXDYD和FfXdYD,单独分析细眼基因的遗传:Ff×Ff杂交,子二代细眼中基因型有FF和Ff两种,其中FF占1/3;单独分析刚毛基因的遗传:子一代中刚毛雌果蝇的基因型及比例为XDXD:XDXd=1:3,产生雌配子的种类及比例为Xd:XD=3:5;子一代中刚毛雄果蝇的基因型及比例为XDYD∶XdYD=1:1,产生雄配子的种类及比例为Xd:XD:YD=1:1:2。F2中刚毛雌果蝇的基因型有XDXD、XDXd,其中XDXD所占比例为(1/4×5/8)÷(1/4×5/8+1/4×3/8+1/4×5/8)=5/13,即F2中的细眼刚毛雌果蝇中纯合个体所占比例是5/13×1/3=5/39,D正确。
故选AD。
6.矮小鸡比正常鸡体型约小35%,两者杂交后获得的中型鸡体型介于矮小鸡和正常鸡中间,且具有饲养周期短、消耗饲料少等特点。已知鸡的体型矮小与正常分别由Z染色体上的一对等位基因B和b控制,且无基因致死情况(不考虑突变)。下列叙述正确的是( )
A.中型鸡都是雄鸡,但雄鸡不一定都是中型鸡
B.中型鸡与矮小鸡交配,子代不会出现正常鸡
C.中型鸡与正常鸡交配,F1再随机交配,F2中矮小鸡占3/16
D.为获得更多的中型鸡,应选择中型雄鸡与矮小雌鸡交配
【答案】AC
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传。
【详解】A、矮小和正常分别由ZB和Zb控制,中型鸡的体型介于矮小鸡和正常鸡中间,故中型鸡的基因型为ZBZb,为雄鸡,但是雄鸡可以有ZBZB、ZBZb、ZbZb三种基因型,因此,雄鸡不一定都是中型鸡,A正确;
B、因为中型鸡的基因型为ZBZb,与之交配的矮小鸡的基因型为ZBW,其子代有ZbW,为正常鸡,B错误;
C、中型鸡ZBZb与正常鸡ZbW交配,F1中ZBZb、ZbZb、ZBW、ZbW各占1/4,因此提供的雄配子为1/4ZB和3/4Zb,提供的雌配子为1/4ZB、1/4Zb和1/2W,F1随机交配后,F2中矮小雄鸡ZBZB占1/4×1/4=1/16,矮小雌鸡ZBW占1/4×1/2=1/8,因此,矮小鸡一共占3/16,C正确;
D、中型雄鸡ZBZb与矮小雌鸡ZBW交配,得到中型鸡ZBZb的概率为1/4,而正常雄鸡ZbZb与矮小雌鸡ZBW交配或矮小雄鸡ZBZB与正常雌鸡ZbW交配,得到中型鸡ZBZb的概率为1/2,因此,为获得更多的中型鸡,应选择正常雄鸡与矮小雌鸡交配或正常雌鸡与矮小雄鸡交配,D错误。
故选AC。
7.果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇,产生原因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列推断正确的是( )
实验①:甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1
实验②:乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1
A.①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa
B.②中亲本雌果蝇的基因型一定为aa
C.甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
D.乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
【答案】AC
【分析】1、基因的分离定律的实质是: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;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。
3、决定性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
【详解】AC、依题意,甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,可知直翅为显性,且翅形的遗传与性别相关联,A基因移接至X染色体上。甲果蝇表型为直翅,且A基因移接至X染色体上,其基因型可表示为O—XAY(O表示该染色体缺少相应基因,—表示染色体上未知的基因),正常雌果蝇的基因型可表示为— —XX。则甲与正常雌果蝇杂交可表示为O—XAY×— —XX。两对染色体独立遗传,若单独考虑性染色体的遗传,甲与正常雌果蝇杂交可表示XAY×XX,所得子代为1XAX:1XY;若单独考虑常染色体,甲与正常雌果蝇杂交可表示为O—×— —,所得子代为1O—:1O —:1— —:1— —。又知雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,结合性染色体遗传的雄性子代基因型XY可推断,单独考虑的常染色体杂交O—×— —所得的子代1O—:1O —中,一定至少有一个是OA,即雌果蝇中一定含A基因。而其余的1O —:1— —:1— —,一定有一个基因型为Oa或aa,两种情况中都一定有a来自雌性果蝇,所以与甲杂交的亲本雌果蝇的基因型一定为Aa。综合以上分析,①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa,甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端,AC正确;
BD、假设乙的基因型为Aa,其中一个A基因位于的染色体片段移接到另一条非同源染色体上,且该染色体也是常染色体,则其基因型可表示为AOaO,再设与乙杂交的雌性果蝇的基因型为AaOO。乙×正常雌果蝇杂交时,乙所产生的配子种类及比例为:1Aa:1AO:1aO:1OO,正常雌果蝇产生的配子种类及比例为:1AO:1aO。则所得子代基因型及比例可表示为:1AAaO:1AAOO:AaOO:1AOOO:1AaaO:1AaOO:1aaOO:1aOOO,由上可推断子代的表型及比例为直翅∶弯翅=3∶1。与翅型相关两对染色体都为常染色体,直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1。假设与实验结果相符,假设成立。故②中亲本雌果蝇的基因型可以是Aa,乙中含基因A的1条染色体可以移接到常染色体末端,BD错误。
故选AC。
8.某二倍体动物的性染色体仅有X染色体,其性别有3种,由X染色体条数及常染色体基因T、TR、TD决定。只要含有TD基因就表现为雌性,只要基因型为TRTR就表现为雄性。TT和TTR个体中,仅有1条X染色体的为雄性,有2条X染色体的既不称为雄性也不称为雌性,而称为雌雄同体。已知无X染色体的胚胎致死,雌雄同体可异体受精也可自体受精。不考虑突变,下列推断正确的是( )
A.3种性别均有的群体自由交配,F1的基因型最多有6种可能
B.两个基因型相同的个体杂交,F1中一定没有雌性个体
C.多个基因型为TDTR、TRTR的个体自由交配,F1中雌性与雄性占比相等
D.雌雄同体的杂合子自体受精获得F1,F1自体受精获得到的F2中雄性占比为1/6
【答案】BCD
【分析】假设只有一条X染色体的个体基因型为XO,由题意分析可知:雌性动物的基因型有TDTRX_、TDTX_4种;雄性动物的基因型有TRTRX_、TTXO、TTRXO4种;雌雄同体的基因型有TTXX、TTRXX两种。
【详解】A、假设只有一条X染色体的个体基因型为XO,由题意分析可知:雌性动物的基因型有TDTRX_、TDTX_4种;雄性动物的基因型有TRTRX_、TTXO、TTRXO4种;雌雄同体的基因型有TTXX、TTRXX两种。若3种性别均有的群体自由交配,F1的基因型最多有10种可能,A错误;
B、雌性动物的基因型有TDTRX_、TDTX_4种,若后代中有雌性个体,说明亲本一定含有TD,含有TD且基因型相同的两个个体均为雌性,不能产生下一代,B正确;
C、多个基因型为TDTR、TRTR的个体自由交配,雌配子有TD、TR两种;雄配子仅TR一种,F1中雌性(TDTR)与雄性(TRTR)占比相等,C正确;
D、雌雄同体的杂合子(基因型为TTRXX)自体受精获得F1,F1基因型为1/4TTXX(雌雄同体)、1/2TTRXX(雌雄同体)、1/4TRTRXX(雄性),只有1/4TTXX(雌雄同体)、1/2TTRXX(雌雄同体)才能自体受精获得F2 ,即1/3TTXX(雌雄同体)、2/3TTRXX(雌雄同体)自体受精产生下一代雄性(TRTRXX)的比例为2/3×1/4=1/6,D正确。
故选BCD。
9.家族性低钾低镁血症(GS)是一种单基因遗传病,该病大多数由编码钠氯协同转运蛋白的基因 SLC12A3 突变导致,少数由CLCNKB 基因突变导致。某家族关于该病的遗传系谱图如图1。科研人员设计了分别能与正常的 SLC12A3 基因和突变的SLC12A3 基因结合的探针甲和探针乙,然后利用两探针对该家族成员的相关DNA 进行分子杂交,结果如图2(不考虑遗传过程中发生变异)。下列分析错误的是( )
A.GS为常染色体隐性遗传病
B.Ⅱ-7可能含突变的 SLC12A3 基因
C.Ⅱ-7 不患GS的概率为3/4
D.用甲、乙两种探针检测Ⅲ-8的 DNA时,会出现一条条带
【答案】ABD
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病: (1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病); (2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病; (3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
2.遗传病的监测和预防(1)产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率。(2)遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。
【详解】A、根据“无中生有”且Ⅱ-5为患病女性,可初步判定该病为常染色体隐性遗传病,再结合分子杂交结果可推知,Ⅱ-6不含突变的SLC12A3基因,说明为CLCNKB基因突变导致其患病,可能为常染色体隐性遗传病,也可能为伴X染色体隐性遗传病,A错误;
B、由分子杂交结果可知,I-3、Ⅰ-4不含突变的SLC12A3基因,不考虑变异,Ⅱ-7不含突变的SLC12A3基因,B错误;
C、该病的遗传方式无论是常染色体隐性遗传还是伴X染色体隐性遗传,Ⅱ-7不患GS的概率均为3/4,C正确;
D、Ⅱ-5为突变SLC12A3基因的纯合子,Ⅱ-6不含突变的SLC12A3基因,因此,Ⅲ-8为突变SLC12A3基因的杂合子,用甲、乙两种探针检测Ⅲ-8的DNA时会出现两条条带,D错误。
故选ABD。
10.果蝇的棒状眼是由染色体上一段“16A”区域发生重复导致的,出现相邻的两份拷贝时,出现棒眼性状,如果这个区域回复为1份时,复眼正常,而当这区域增至3份时,出现重棒眼性状,复眼数目进一步减少。+表示正常眼,B表示棒眼,BB表示重棒眼。下列说法错误的是( )
雌蝇
雄蝇
基因型
16A区域数目
小眼数
基因型
16A区域数目
小眼数
+/+
2
780
+
1
740
+/B
3
360
B
2
90
+/BB
4
45
BB
3
30
B/B
4
70
BB/BB
?
25
A.只有基因突变能够产生新性状
B.果蝇棒状眼性状的出现是因为发生了基因突变中的碱基的重复
C.据表分析,果蝇棒状眼的遗传相当于伴X显性,表中“?”的值为8
D.据表推测两个B位于同一条染色体上比位于不同染色体上对小眼数的影响大
【答案】ABC
【分析】染色体的结构变异包括重复、缺失、倒位、易位。该题目中,果蝇的棒眼性状是由X染色体上的“16A”区域重复导致,属于染色体结构变异。据题中表格可知,“16A”区域重复次数越多,小眼数越少。
【详解】A、除了基因突变,染色体变异等也能够产生新性状,A错误;
B、果蝇棒状眼性状的出现是因为发生了染色体结构变异中的重复,B错误;
C、重棒眼对应的“16A”区域有3份,因此BB/BB含有16A区域数目为6,C错误;
D、根据表中+/BB和B/B对比可知,两个B位于同一条染色体上比位于不同染色体上对小眼数的影响大,D正确。
故选ABC。
11.基因P突变导致了遗传性多囊肾病。如图为某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链,其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。下列分析正确的是( )
A.①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变
B.未突变P基因的①和②位点的碱基对分别为T-A、G-C
C.该患者患病的原因是其父母在产生配子时发生了基因重组
D.患者非姐妹染色单体的①和②位点间发生互换,可使其产生正常配子
【答案】AD
【分析】结合图示可知,患者获得父亲的下面一条链和母亲的下面一条链,均为突变的链,说明未突变P基因的位点①碱基对为C-G、②位点为A-T。
【详解】A、结构决定功能,①和②位点的突变均导致P基因结构发生改变,均会导致P基因功能的改变,A正确;
B、结合图示可知,患者获得父亲的下面一条链和母亲的下面一条链,均为突变的链,说明未突变P基因的①位点碱基对为C-G、②位点为A-T,B错误;
C、①和②位点属于P基因内部的位点, P基因的碱基序列发生改变属于基因突变,该患者患病的原因是其父母在产生配子时发生了基因突变,C错误;
D、由图可知,父母突变的①和②位点不在一条染色体上,患者同源染色体的非姐妹染色单体的①和②位点间发生交换,可得到①和②位点均正常的染色单体,可使其产生正常配子,D正确。
故选AD。
12.为探究不同突变型的T2噬菌体间能否发生基因重组,某研究小组利用h-r+、h+r-两种基因型的T2噬菌体进行了相关实验,大致过程如图所示。已知h+型T2噬菌体只能侵染大肠杆菌品系乙,h-型T2噬菌体能侵染品系甲、乙,侵染后均能使相应品系出现透明的噬菌斑;若用h+型T2噬菌体侵染混合培养的品系甲、乙,只能形成半透明的噬菌斑。r+、r-型T2噬菌体侵染大肠杆菌后分别形成小噬菌斑和大噬菌斑。下列说法正确的是( )
A.基因重组只能产生新的基因型,不能产生新的基因
B.步骤1中侵染的大肠杆菌可以是品系乙或混合培养的品系甲、乙
C.步骤2中侵染的大肠杆菌只能是混合培养的品系甲、乙
D.若步骤3中观察到两种噬菌斑,说明两种类型的噬菌体发生了基因重组
【答案】AB
【分析】噬菌体属于病毒,其遗传物质是DNA,遗传信息的传递规律不包含逆转录过程。 大肠杆菌属于原核生物,其在遗传上不遵循分离定律,一般可通过基因突变产新基因。
【详解】A、基因重组只能产生新的基因型,不能产生新的基因,新基因由基因突变产生,A正确;
B、已知h+型T2噬菌体只能侵染大肠杆菌品系乙,h-型T2噬菌体能侵染品系甲、乙,步骤1中要保证噬菌体能侵染大肠杆菌,因此步骤1中侵染的大肠杆菌可以是品系乙或混合培养的品系甲、乙,B正确;
C、步骤2如果侵染品系乙,则后代中基因型有四种,但是噬菌斑只有两种类型,即大噬菌斑或小噬菌斑,无法区分出是否发生了重组,故可以用甲乙品系混合培养或甲品系培养,因为甲品系可以生长的只有h-r+,如果发生了重组,则还可以有h-r-生长,前者小噬菌斑,后者大噬菌斑,如果出现了两种噬菌斑,则可以看出发生了重组,C错误;
D、若发生基因重组基因型有h-r+、h+r-、h-r-、h+r+,最后有小噬菌斑和大噬菌斑两种,若未发生基因重组基因型有h-r+、h+r-两种,也有两种噬菌斑,因此若步骤3中观察到两种噬菌斑,不能判断两种类型的噬菌体是否发生了基因重组,D错误。
故选AB。
13.果蝇的性别和育性与X染色体的数目有关,如图所示。减数分裂时,三体细胞内的3条同源染色体只能有2条配对,同源程度更高的同源染色体间更容易配对(占总体的80%),未发生配对的染色体则随机移向两极。
果蝇的正常眼和星眼受等位基因A、a控制,A、a基因位于常染色体上,正常翅和小翅受等位基因B、b控制,B、b基因位于X染色体上,星眼和正常翅为显性。一个由星眼正常翅雌、雄果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体均为纯合子,该群体中的雌雄果蝇为亲本,随机交配产生F1,F1中正常眼小翅雌果蝇占21/200、星眼小翅雄果蝇占49/200。F1雌雄果蝇随机交配,在F2中发现了一只性染色体组成为XXY的小翅果蝇,与染色体正常的正常翅果蝇交配,不考虑其他变异。下列相关叙述不正确的是( )
A.F2中三体果蝇与正常果蝇杂交后代中小翅三体雄果蝇的比例约为9/40
B.亲本雄果蝇中星眼正常翅占7/10
C.F2中三体果蝇出现的原因是母本小翅雌果蝇减数第二次分裂异常
D.亲本星眼正常翅果蝇数量和正常眼小翅果蝇数量相等
【答案】ACD
【分析】果蝇属于二倍体,即具有2个染色体组,雌果蝇性染色体组成为XX,即性指数=2X÷2个染色体组=1:1;而雄果蝇性染色体组成为XY,即性指数=lX÷2个染色体组=1:2。
【详解】A、由分析可知,偶然出现了一只性染色体组成为XXY的小翅果蝇的基因型为XbXbY,和染色体正常的正常翅XBY杂交,正常翅雄果蝇产生XB和Y两种配子各占一半,三体细胞内的3条同源染色体只能有2条配对,同源程度更高的同源染色体间更容易配对(占总体的80%),说明XbXbY个体在形成配子时XbXb配对的可能性是XbY配对可能性的4倍,若XbXb配对,形成的配子是8Xb、8XbY,若XbY,配对形成的配子是IXb、1Y、1XbXb、lXbY,故雌配子是9Xb、1Y、9XbXb、9XbY,因XXX和YY死亡,白眼三体雄果蝇基因型只能是XbYY,共占9/38,A错误;
B、设亲本星眼正常翅雄果蝇在亲本雄果蝇中占比为m,则正常眼小翅雄果蝇在雄果蝇中占比为(1-m)。同理设亲本雌果蝇中正常眼小翅在雌果蝇中占比为n,则星眼正常翅雌果蝇占比为(1-n)。由题意可知,子代正常眼小翅雌果蝇占21/200,即为aaXbXb,1/2×aaXbXb×aaXbY=1/2(1-m)n=21/200,星眼小翅雄果蝇占49/200,即为AaXbY=1/2×AAXBY×aaXbXb=1/2mn=49/200。可算出n=7/10,1-m=3/10,则m=7/10,即亲本星眼正常翅雄果蝇在亲本雄果蝇中占比为7/10,B正确;
C、F2中三体小翅果蝇的基因型为XbXbY,由于亲本存在XbXb和XbY的基因型,则出现XbXbY可能原因是母本小翅雌果蝇减数第二次分裂异常,也可能是母本小翅雌果蝇减数第一次分裂异常,也可能是复本减数第一次分裂异常,C错误;
D、由B选项可知,只能分别推出雌雄果蝇中星眼正常翅和正常眼小翅的占比,无法得出整体亲本中星眼正常翅果蝇数量和正常眼小翅果蝇数量,D错误。
故选ACD。
题型6伴性遗传中非选题型
1.某雌雄异株植物(2n=24)性别决定类型为XY型,自然状态下,叶片形状有条形、披针形、卵形三种。研究小组为研究其叶形的遗传方式,选择两对纯合亲本进行以下两组杂交实验(控制叶形的基因不在Y染色体上,不考虑突变)。
(1)若对该植物进行基因组测序,需要检测 条染色体上的碱基序列。
(2)若叶形由一对等位基因控制,用A、a表示,由两对等位基因控制,用A,a和B,b表示,以此类推。据实验分析,叶形这一性状至少由 对等位基因决定,则实验一的F1中披针形的基因型是 ,F2表型比例为1:3:3的原因是 。
(3)取实验一的F2条形叶雌株与实验二中F1的披针形个体进行杂交,子代中披针形植株占 ;子代中雌株的基因型有 种。
(4)若该植物的花色有两对等位基因(E,e及F,f)决定,已知E决定开红花,F决定开蓝花,E和F同时出现开紫花,其余开白花。某同学欲研究控制花色的基因在染色体上的位置,将红花雌株与蓝花雄株杂交,子一代中红花:蓝花:紫花:白花=1:1:1:1,该结果不能判定这两对基因独立遗传。请绘制亲本基因在染色体上的位置图,并加上必要的文字说明,解释不能判定这两对基因独立遗传的理由 (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,画在答题纸的圆圈中)。
【答案】(1)13
(2) 2 AaXBXb(BbXAXa) 双隐性纯合致死
(3) 5/11 3
(4)当亲本基因在染色体上的位置关系如情况一或二所示,其子代也可出现上述比例,因此不能判定这两对基因独立遗传
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中子代的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方式就称为伴性遗传。
【详解】(1)某雌雄异株植物(2n=24)性别决定类型为XY型,若对该植物进行基因组测序,需要检测13条染色体上的碱基序列,也就是11条常染色体+X+Y=13条;
(2)控制叶形的基因不在Y染色体上,自然状态下,叶片形状有条形、披针形、卵形三种,实验一的的F1中雌雄性表现不同,推测有一对基因位于X染色体上,F2中出现卵形∶条形∶披针形=1∶3∶3,推测叶形这一性状至少由2对等位基因决定,亲本均为纯合子,推测实验一的雌性亲本X染色体上为隐性基因,雄性亲本X染色体上为显性基因,F1中披针形的基因型是AaXBXb(假设常染色体上基因为A\a,X染色体上基因为B/b),F2表型比例为1:3:3的原因是双隐性纯合致死。同时含有A、B表现为披针形叶,只含有B表现为卵形叶,只含有A表现为条形叶。
(3)实验一的F2条形叶雌株(1/3AAXbXb、2/3AaXbXb)与实验二中F1的披针形个体AaXBY进行杂交,只考虑常染色体遗传,子代5/6A_、1/6aa,只考虑伴性遗传,子代XBXb∶XbY=1∶1,由于双隐性纯合1/6×1/2=1/12致死,子代中披针形植株占5/11;子代中雌株的基因型有3种。
(4)已知E决定开红花,F决定开蓝花,E和F同时出现开紫花,将红花雌株与蓝花雄株杂交,子一代中红花:蓝花:紫花:白花=1:1:1:1,由于双亲均为单显性个体,当亲本基因在染色体上的位置关系如下图情况一或二所示,其子代也可出现上述比例,因此不能判定这两对基因独立遗传。
2.果蝇的繁殖能力强,相对性状明显,其众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。
(1)果蝇进行有性生殖形成配子时,基因重组发生的具体时期为 。
(2)果蝇Ⅱ号染色体上有控制翻翅(D)和直翅(d)、星状眼(R)和圆眼(r)的两对等位基因,且D和R均存在纯合致死效应,若不考虑互换及其他变异,一对基因型为DdRr的翻翅星状眼果蝇杂交,子代的表型及比例可能的情况有:
① 。
② 。
③全部为翻翅星状眼。
(3)摩尔根等选育了M-5果蝇品系,用于检测X染色体上的基因突变情况。不考虑XY染色体同源区段。
某正常雄果蝇经过诱变处理后,与M-5雌果蝇杂交,若F1表现出突变性状,说明该雄果蝇发生了 。若要确定该突变基因是否位于X染色体上,还需要补充的操作是 。若F1没有表现出突变性状,从F1中选择雌果蝇与M-5雄果蝇杂交,观察F2的表型及比例。
①若F2中没有表现出突变性状,则说明X染色体上没有发生基因突变。
②若F2中 ,则说明X染色体上发生了隐性致死基因突变。
③若F2中突变型占比为 ,则说明X染色体上发生了隐性不致死基因突变。
(4)果蝇的Ⅳ号染色体多一条(三体)可存活并具有繁殖能力,多两条则致死。正常眼(E)和无眼(e)是一对相对性状,现有染色体数目正常的纯合正常眼和无眼果蝇,以及Ⅳ号染色体三体的纯合正常眼果蝇。利用上述材料,设计简单的实验探究E、e基因是否位于IV号染色体上。
①实验方案: 。
②若E、e基因位于Ⅳ号染色体上,实验结果是 。
【答案】(1)减数第一次分裂前期和后期(减数分裂I前期和后期)
(2) 翻翅星状眼∶直翅圆眼=2∶1 翻翅圆眼∶直翅星状眼=1∶1(两者顺序可互换)
(3) 显性突变 调查表现出突变性状个体的性别 雌性∶雄性=2∶1 1/4
(4) 方案1:让染色体数目正常的纯合无眼果蝇与IV号染色体三体的纯合正常眼果蝇杂交获得F1,取F1中多只雌性(雄性)个体分别与雄性(雌性)无眼果蝇杂交,分别统计F2表型及比例。(方案2:让染色体数目正常的纯合无眼果蝇与IV号染色体三体的纯合正常眼果蝇杂交获得F1,取F1中雌性(雄性)个体与雄性(雌性)无眼果蝇杂交,分别统计F2表型及比例;预期结果:有眼∶无眼=2∶1;方案3:让染色体数目正常的纯合无眼果蝇与IV号染色体三体的纯合正常眼果蝇杂交获得F1,F1随机交配,统计F2表型及比例;预期结果:有眼:无眼=119:16;方案4:让染色体数目正常的纯合无眼果蝇与IV号染色体三体的纯合正常眼果蝇杂交获得F1,随机取F1中多对雌雄果蝇交配,分别统计F2表型及比例;预期结果:有眼∶无眼=26∶1或11∶1;方案5:让染色体数目正常的纯合无眼果蝇与IV号染色体三体的纯合正常眼果蝇杂交获得F1,取F1中三体雌雄果蝇随机交配,统计F2表型及比例;预期结果:有眼∶无眼=26∶1;方案6:让染色体数目正常的纯合无眼果蝇与IV号染色体三体的纯合正常眼果蝇杂交获得F1,取F1中三体雌性(雄性)果蝇与雄性(雌性)无眼果蝇杂交,统计F2表型及比例;预期结果:有眼∶无眼=5∶1) 预期结果:有眼∶无眼=5∶1
【分析】基因自由组合定律的实质:在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体上非等位基因间的自由组合,互不干扰,各自独立分配到配子中去。
【详解】(1)基因重组有两种类型:一种是非同源染色体的自由组合,发生在减数第一次分裂的后期;一种是同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换,发生在减数第一次分裂前期(四分体时期)。
(2)①若亲代的D和R在Ⅱ号染色体的一条同源染色体上,d和r在Ⅱ号染色体的另一条同源染色体上,子代中DDRR纯合致死,剩下DdRr:ddrr=2:1,所以子代的表型及比例为翻翅星状眼∶直翅圆眼=2∶1。
②若父本的D和r在Ⅱ号染色体的一条同源染色体上,d和R在Ⅱ号染色体的另一条同源染色体上,母本的D和R在Ⅱ号染色体的一条同源染色体上,d和r在Ⅱ号染色体的另一条同源染色体上,子代中DDRr和DdRR纯合致死,剩下Ddrr:ddRr=2:1,所以子代的表型及比例为翻翅圆眼∶直翅星状眼=1∶1。
(3)显性突变:只需个体携带该突变基因,就能在表型上显现。所以某正常雄果蝇经过诱变处理后,与M-5雌果蝇杂交,若F1表现出突变性状,说明该雄果蝇发生了显性突变。伴X染色体遗传特点为遵循孟德尔遗传规律、后代表型中雌雄比例不一致,所以若要确定该突变基因是否位于X染色体上,还需要补充的操作是调查表现出突变性状个体的性别。
②由图可知,若X染色体上发生了隐性致死基因突变,则F2中突变纯合体会死亡,F2中雌性∶雄性=2∶1。
③由图可知,若X染色体上发生了隐性不致死基因突变,则F2中突变纯合体表现突变性状,所以F2中突变型占比为1/4。
(4)方案1:让染色体数目正常的纯合无眼果蝇与IV号染色体三体的纯合正常眼果蝇杂交获得F1,取F1中多只雌性(雄性)个体分别与雄性(雌性)无眼果蝇杂交,分别统计F2表型及比例。若E、e基因位于Ⅳ号染色体上,基因型EEe与基因型ee杂交,后代无眼(ee)概率为:1/6×1=1/6,所以F1中某只果蝇(EEe)的后代表型及比例为:有眼∶无眼=5∶1 。
(方案2:让染色体数目正常的纯合无眼果蝇与IV号染色体三体的纯合正常眼果蝇杂交获得F1,取F1中雌性(雄性)个体与雄性(雌性)无眼果蝇杂交,分别统计F2表型及比例
预期结果:有眼∶无眼=2∶1
方案3:让染色体数目正常的纯合无眼果蝇与IV号染色体三体的纯合正常眼果蝇杂交获得F1,F1随机交配,统计F2表型及比例
预期结果:有眼:无眼=119:16
方案4:让染色体数目正常的纯合无眼果蝇与IV号染色体三体的纯合正常眼果蝇杂交获得F1,随机取F1中多对雌雄果蝇交配,分别统计F2表型及比例
预期结果:有眼∶无眼=26∶1或11∶1
方案5:让染色体数目正常的纯合无眼果蝇与IV号染色体三体的纯合正常眼果蝇杂交获得F1,取F1中三体雌雄果蝇随机交配,统计F2表型及比例
预期结果:有眼∶无眼=26∶1
方案6:让染色体数目正常的纯合无眼果蝇与IV号染色体三体的纯合正常眼果蝇杂交获得F1,取F1中三体雌性(雄性)果蝇与雄性(雌性)无眼果蝇杂交,统计F2表型及比例
预期结果:有眼∶无眼=5∶1)
3.某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,如图所示,其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
组别
亲本杂交组合
F1的表型及比例。
甲
紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒
紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙
锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒
全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是 ,判断依据是 。
(2)据表分析,甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比为 ,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。
(3)图中条带②代表的基因是 ;乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为 。若电泳图谱为类型Ⅰ,则被检测群体在F2中占比为 。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路: ;预期调查结果并得出结论: 。(要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论)
【答案】(1) 花色和籽粒颜色 甲组子代中紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒
(2)9/16
(3) A aaBBDD 1/4
(4) 调查红花植株的叶边缘形状 若红花植株中只有锯齿叶,则Abd(aBD)位于一条染色体上;若红花植株中既有锯齿叶又有光滑叶,则Ad(aD)位于一条染体上,Ad和B(b)位于非同源染色体上
【分析】【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
同一对等位基因控制的2种性状
基因与染色体的位置关系
紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒,且花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,说明花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的
甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比
自由组合定律
确定基因位置需要用双杂合子的测交,若能确定说明亲本有一个个体是双杂合子,因为第二组实验黄粒是显性,说明紫花矮茎黄粒为双杂合子,既矮茎是显性
(2)逻辑推理与论证
【详解】(1)根据表格中甲组的杂交子代中,紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒,结合题干信息“花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因”可知,花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的。
(2)根据乙组杂交结果可知,黄粒是显性性状,用D表示,设茎高的相关基因为E/e。若高茎为显性,则甲组亲本的基因型组合为:Eedd×eeDd,E/e和D/d可能位于一对或两对同源染色体上,F1中茎高相关的基因型及比例为Ee:ee=1:1,F1随机交配,子代中EE:Ee:ee=1:6:9,高茎E-植株占比为7/16。若高茎为隐性性状,则甲组亲本的基因型组合为EeDd×eedd,F1中茎高相关的基因型及比例为Ee:ee=1:1,F1随机交配,子代中高茎E-植株占比为9/16。故子代中高茎站9/16,说明两对基因独立遗传。
(3)类型Ⅰ中有三种基因型,且有的个体没有a;类型Ⅱ中只有一种基因型,且均不含a。根据乙组亲本和子代的表现型可知,亲本中关于叶边缘的基因型组合aaBB和AAbb,关于籽粒颜色的基因型组合为DD和dd,亲本的基因型组合可能为aaBBDD×AAbbdd或aaBBdd×AAbbDD,F1的基因型为AaBbDd。乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株(dd)不外乎为A_bbdd、aaB_dd、aabbdd,电泳结果若为类型Ⅰ,则该群体有三种基因型,若为类型Ⅱ,则只有一种基因型。若D/d、A/a和B/b位于三对同源染色体上,则电泳结果应该有9种基因型,与电泳结果不符;若三对基因位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图:,若为①,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种,为AAbbdd,对应类型Ⅱ。若为②,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种,为aaBBdd,与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若三对基因位于两对同源染色体上,则存在以下可能性,③A/a和B/b位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图:,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有2种基因型:aaBBdd和AAbbdd,与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若A/a和D/d位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图:或,若为④,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型为AAbbdd,与类型Ⅱ相符;若为⑤,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种,均为aa,与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若B/b和D/d位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图:或,若为⑥,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种:AAbbdd、Aabbdd、aabbdd,与类型Ⅰ相符。若为⑦,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种:aaBBdd,与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。上述假设中,符合类型Ⅰ的为⑥,乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为aaBBDD。子代中有的个体含有A,有的个体不含A,B/b和D/d相关的基因均为纯合子,电泳图中,有的个体含有条带②,据此推测条带②代表的基因是A。若电泳图谱为类型Ⅰ,F1中基因的位置为⑥,子代中锯齿叶绿粒植株--bbdd占1/4。
(4)若电泳图为类型Ⅱ,则F1可能为或,要确定三对基因的位置关系,可以调查红花植株的叶边缘形状,若红花植株中只有锯齿叶,则Abd(aBD)位于一条染色体上;若红花植株中既有锯齿叶又有光滑叶,则Ad(aD)位于一条染体上,Ad和B(b)位于非同源染色体上。
试卷第22页,共22页
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