内容正文:
课时提升练(16) 基因与染色体、伴性遗传和人类遗传病
1.(2024·浙江宁波模)下列各项中,不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是( )
A.基因、染色体在生殖过程中的完整性、独立性
B.体细胞中基因、染色体成对存在,配子中两者也是成对存在的
C.成对的基因、染色体都是一个来自母方,一个来自父方
D.非等位基因、非同源染色体的自由组合
B 解析:基因、染色体在生殖过程中都保持一定的完整性、独立性,说明基因与染色体存在平行关系,A正确;体细胞中基因、染色体成对存在,配子中两者都是单一存在,B错误;体细胞中成对的基因、染色体都是一个来自母方,一个来自父方,说明基因与染色体存在平行关系,C正确;减数分裂过程中,非同源染色体自由组合,位于非同源染色体上的非等位基因也进行自由组合,说明基因与染色体存在平行关系,D正确。
2.(2024·浙江嘉兴模)下列关于“遗传的染色体学说”的叙述,正确的是( )
A.该学说是分离定律和自由组合定律的实质
B.该学说有助于解释分离定律和自由组合定律
C.该学说的内容是基因和染色体的本质相同
D.该学说证明了基因只位于真核细胞中的染色体上
B 解析:根据基因和染色体行为的一致性,萨顿提出了细胞核内的染色体可能是基因载体的假说,即遗传的染色体学说,说明基因在染色体上。该学说圆满地解释了孟德尔定律。故选B。
3.(2025·浙江杭州模)果蝇的红眼和白眼性状由一对位于X染色体上的等位基因控制,现有一群红眼雌雄果蝇随机交配,F1红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇=5∶1,则F1中,红眼雌果蝇杂合子占( )
A.1/2 B.1/5
C.1/6 D.1/12
D 解析:通过F1雄果蝇的表型和比例,可推出亲本雌果蝇产生的配子种类及比例为XA∶Xa=5∶1,亲本雄果蝇提供配子XA的概率为1/2,F1中红眼雌果蝇杂合子占1/6×1/2=1/12,D正确。
4.(2025·浙江衢州质检)下图是正常女性染色体组型图中的C组染色体,下列叙述正确的是( )
A.有丝分裂中期显微摄影图即为染色体组型图
B.男性6号染色体的大小、形状与女性不同
C.正常人染色体组型的C组都含有16条染色体
D.男性的X染色体和Y染色体分在不同的组
D 解析:当细胞处于有丝分裂中期时,是观察染色体的最好时期,对这些细胞染色,通过显微镜拍照获得它们的影像,根据它们的大小、形状以及着丝粒所在的位置进行配对、分组和排列,才可以得到染色体组型图,A错误;6号染色体是常染色体,男性和女性的常染色体形态、大小相同,B错误;正常男性染色体组型的C组含有15条染色体,正常女性染色体组型的C组含有16条染色体,C错误;男性的X染色体和Y染色体分在不同的组,D正确。
5.(2025·浙江舟山模)某玉米品种紫色素的合成途径如图。研究人员将两个都不含有紫色素的纯系玉米杂交,所有F1植株都产生了紫色的种子,F1自交,得到的F2中,56%能产生紫色素,44%不能。不考虑染色体互换,则F1植株的基因组成最可能的情况是( )
A. B.
C. D.
D 解析:已知两个都不含有紫色素的纯系玉米杂交,所有F1植株都产生了紫色的种子,F1自交,得到的F2中,56%能产生紫色素,44%不能,即紫色∶无色=56%∶44%≈9∶7,说明基因型为A_B_的玉米是紫色,其他基因型(A_bb、aaB_、aabb)的玉米都不含紫色素,则亲本的基因型为AAbb×aaBB,子一代的基因型为AaBb,且两对基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律,D正确。
6.下列关于人类遗传病的叙述,正确的是( )
A.母亲患糖原沉积病 Ⅰ 型,则其儿子必患该病
B.通过染色体组型分析可确定胎儿是否患乙型血友病
C.外耳道多毛症患者产生的精子可能不含该致病基因
D.蚕豆病患者的苯丙氨酸羟化酶有缺陷,患者进食蚕豆会发病
C 解析:糖原沉积病 Ⅰ 型属于常染色体隐性遗传病,母亲患病,儿子不一定患病,A错误;乙型血友病属于单基因遗传病,通过染色体组型分析不能确定是否患单基因遗传病,B错误;外耳道多毛症患者的性染色体组成为XY,其可产生含X的精子(不含致病基因)和含Y的精子(含致病基因),C正确;蚕豆病患者的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因有缺陷,D错误。
7.(2025·浙江金华模)摩尔根研究果蝇的眼色(受W/w控制)遗传实验过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律
B.摩尔根的果蝇杂交实验采用了假说-演绎法
C.摩尔根认为控制白眼的基因位于X染色体上,Y染色体不含有它的等位基因
D.F2中红眼雌果蝇的基因型只有XWXW
D 解析:根据F2性状分离比为3∶1可知,果蝇的眼色受一对等位基因控制,其遗传遵循基因的分离定律,A正确;摩尔根运用假说-演绎法,证明了基因在染色体上,并且证明控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,B正确;F2白眼全为雄性,存在性别差异,摩尔根认为控制白眼的基因只位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因,C正确;F1均为红眼,说明红眼相对于白眼是显性性状,且控制白眼的基因只位于X染色体上,根据F2性状分离比为3∶1,可推出F1的基因型为XWXw、XWY,因此F2中的红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw两种,D错误。
阅读下列材料,回答第8、9题。
如图为某家族关于甲(基因D、d控制)、乙(基因E、e控制)两种单基因遗传病的遗传系谱图,其中 Ⅰ-1不携带乙病的致病基因,不考虑基因突变和交叉互换。
8.下列关于甲、乙两种遗传病的说法,错误的是( )
A.Ⅱ-5的乙病致病基因来源于 Ⅰ-2
B.甲遗传病在人群中男女患病率大致相当
C.乙遗传病在人群中女性患者远远多于男性患者
D.乙遗传病女性患者的儿子和父亲也都是患者
C 解析:分析遗传系谱图:Ⅰ-1和 Ⅰ-2正常,而 Ⅱ-4患甲病, Ⅱ-5患乙病,故甲病为常染色体隐性遗传病;由于 Ⅰ-1不携带乙病的致病基因,故乙病为伴X染色体隐性遗传病。由于乙病为伴X染色体隐性遗传病,故 Ⅱ-5的基因型为XeY,其致病基因来源于 Ⅰ-2(基因型为XEXe),A正确;由于甲病为常染色体隐性遗传病,故甲病在人群中男女患病率大致相当,B正确;由于乙病为伴X染色体隐性遗传病,故乙病在人群中男性患者多于女性患者,且乙病女性患者(XeXe)的儿子和父亲也都是患者,C错误、D正确。
9.依据上述材料,下列说法正确的是( )
A.若 Ⅰ-1和 Ⅰ-2再生一个孩子,则生出患病孩子的概率为7/16
B.若 Ⅱ-4与某表现正常的男性婚配,则生出患乙病孩子的概率为1/2
C.Ⅰ-2的基因型是DdXEXe, Ⅱ-5的基因型是DdXeY
D.Ⅰ-2和 Ⅱ-3基因型相同的概率是2/3
A 解析:甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴X染色体隐性遗传病,故 Ⅰ-1和 Ⅰ-2的基因型分别为DdXEY、DdXEXe,他们再生一个孩子,生出患病孩子的概率=1-不患病孩子(D_XE_)的概率=1-3/4×3/4=7/16,A正确;只考虑乙病, Ⅱ-4的基因型为1/2XEXE、1/2XEXe,其与某表现正常的男性XEY婚配,生出患乙病孩子的概率=1/2×1/4=1/8,B错误; Ⅰ-1和 Ⅰ-2的基因型分别为DdXEY、DdXEXe, Ⅱ-5的基因型是DdXeY或DDXeY,C错误; Ⅰ-2的基因型是DdXEXe, Ⅱ-3的基因型为D_XEX-,两者基因型相同(即均为DdXEXe)的概率=2/3×1/2=1/3,D错误。
10.(2025·浙江宁波模)某种鱼同时拥有XY和ZW两套性染色体。该种鱼决定性别的机理是有W染色体时,胚胎都发育成雌性,存在WW致死现象;没有W染色体时,胚胎性别由XY染色体决定,Y染色体决定雄性,没有Y染色体的胚胎发育成雌性,存在YY致死现象。某条雌鱼先后与多条雄鱼交配,产生大量子代,子代中雌鱼与雄鱼的性别比例可能是( )
①雌性∶雄性=4∶1
②雌性∶雄性=3∶1
③雌性∶雄性=2∶1
④雌性∶雄性=1∶1
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
D 解析:分析题意,雄性个体不含有W染色体,则ZW系统中染色体组成为ZZ,XY系统中染色体组成为XY(XX为雌性),因此雄性只有1种染色体组成ZZXY,雌性含有三种染色体组成:ZWXX、ZWXY、ZZXX。雌鱼ZWXX与雄鱼ZZXY交配→1ZZXX(♀)、1ZZXY(♂)、1ZWXX(♀)、1ZWXY(♀),即雌性∶雄性=3∶1,②正确;雌鱼ZWXY与雄鱼ZZXY交配→1ZZXX(♀)、1ZZXY(♂)、1ZWXX(♀)、1ZWXY(♀)、1ZZXY(♂)、1ZZYY(死)、1ZWXY(♀)、1ZWYY(死),即雌性∶雄性=2∶1,③正确;雌鱼ZZXX与雄鱼ZZXY交配→1ZZXX(♀)、1ZZXY(♂),即雌性∶雄性=1∶1,④正确,综上,②③④正确,故选D。
11.(2024·浙江金丽衢十二校联考)实验小组欲利用性反转实验研究某种鱼类的性别决定方式属于XY型还是ZW型,其原理是甲睾酮(MT)能诱导雌性鱼反转为雄性鱼,但不改变性染色体组成,实验过程如图所示(染色体组成为YY或WW的个体无法存活)。下列有关说法正确的是( )
雌性仔鱼子代群体
A.①处投喂的是普通饲料,②处投喂的是MT饲料
B.该鱼的性别由性染色体上的基因决定,不受环境影响
C.若子代群体中雌性∶雄性=2∶1,则该鱼的性别决定方式为ZW型
D.若子代群体中雌性∶雄性=1∶1,则该鱼的性别决定方式为XY型
C 解析:根据题意可知,MT能将雌性鱼性反转为雄性鱼,因此投喂饲料①为MT饲料,投喂的目的是使雌性鱼性反转为雄性,杂交后统计子代的性别比例,因此投喂饲料②是普通饲料,A错误。根据题意可知,鱼的性别由性染色体决定,但是也受环境的影响,B错误。若该鱼的性别决定方式为XY型,则XX型雌性鱼性反转后染色体组成仍然为XX,该鱼和正常的雌性鱼杂交,杂交的组合为XX×XX,子代的性染色体组成均为XX,因此全部为雌性;若该鱼的性别决定方式为ZW型,则ZW型雌性鱼性反转后染色体组成仍然为ZW,该鱼和正常的雌性鱼杂交,杂交的组合为ZW×ZW,子代的性染色体组成为ZZ∶ZW∶WW(致死)=1∶2∶1,雌性∶雄性=2∶1,C正确、D错误。
12.(2024·浙江绍兴模)生物兴趣小组对CMT1腓骨肌萎缩症(由基因A、a控制)和鱼鳞病(由基因B、b控制)进行调查,统计发病率,并得到如图1的遗传系谱图,图2是乙家庭中的部分成员的鱼鳞病基因电泳图。下列叙述正确的是( )
A.CMT1腓骨肌萎缩症的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,鱼鳞病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B. Ⅰ1的基因型为AaXBY, Ⅱ2的基因型为AaXBXb
C.若 Ⅱ2和 Ⅱ3想再生一个孩子,则他们生一个正常女孩的概率为3/16
D.图中“?”的基因型有6种
B 解析:分析系谱图甲、乙可知,甲家族中,Ⅰ1和 Ⅰ2都不患CMT1腓骨肌萎缩症,但他们有一个患该病的女儿,说明该病为常染色体隐性遗传病;乙家族中,Ⅰ3和 Ⅰ4都不患鱼鳞病,但他们有一个患该病的儿子,说明该病为隐性遗传病,且由图2电泳图可知,Ⅰ3不携带鱼鳞病致病基因,则鱼鳞病为伴X染色体隐性遗传病,A错误。根据 Ⅱ1和 Ⅱ4可推知 Ⅰ1的基因型为AaXBY, Ⅲ1两种病都患,因此 Ⅱ2的基因型为AaXBXb,B正确。 Ⅲ1两种病都患,因此 Ⅱ2的基因型为AaXBXb, Ⅱ3的基因型为AaXBY,他们生一个正常女孩的概率为3/4×1/2=3/8,C错误。由分析可知,Ⅰ3、Ⅰ4的基因型分别为AaXBY、AaXBXb, Ⅱ5的基因型可能为AAXBXb、AaXBXb、AAXBXB、AaXBXB, Ⅱ6的基因型可能为AAXBY或AaXBY,则 Ⅱ5和 Ⅱ6的后代A/a相关基因型有AA、Aa、aa 3种,B/b相关基因型有XBXB、XBXb、XBY、XbY 4种,因此图中“?”的基因型有3×4=12种,D错误。
13.(2024·浙江台州模)产前诊断是优生的主要措施之一,其中羊水检查是对孕妇进行检查的一种手段。检查羊水和羊水中胎儿脱落的细胞,能反映胎儿的病理情况。羊水检查多在妊娠16~20周进行,通过羊膜腔穿刺术,抽取羊水进行检查。如图甲是羊水检查的主要过程,请据图回答下列问题。
(1)在进行染色体分析时,通常选用处于有丝分裂________(填时期)的细胞,主要观察染色体的________________。
(2)在一次羊水检查中发现一男性胎儿( Ⅲ10)患有某种遗传病,调查知道其姐姐也患有此病,图乙是其家庭的部分遗传系谱图,分析回答下列问题:
①该遗传病的遗传方式是________________。
②Ⅱ4已怀身孕,则她生一个健康男孩的概率为________,如果生一个女孩,患病的概率为________。
③调查发现正常人群中有2/3为该种遗传病的致病基因携带者,则 Ⅲ7与一个表型正常的女子结婚,其孩子患该病的概率为________。
(3)21-三体综合征是一种染色体异常遗传病。现诊断出一个21-三体综合征患儿,其基因型是“TTt”,其父亲基因型是“Tt”,母亲基因型是“tt”,那么这名患者21-三体综合征形成的原因是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
答案:(1)中期 形态和数目
(2)①常染色体隐性遗传 ②3/8 1/4 ③1/9
(3)父亲的21号染色体在减数第二次分裂后期未发生正常分离,而移向细胞同一极
解析:(1)因为有丝分裂中期,染色体形态稳定、数目清晰,所以在进行染色体分析时,通常选用处于有丝分裂中期的细胞,主要观察染色体的形态和数目,用于检测染色体异常遗传病。(2)①根据遗传系谱图中的信息“ Ⅱ3和 Ⅱ4正常,而其女儿 Ⅲ8患病”,可推断该遗传病的遗传方式为常染色体隐性遗传。②设该病相关基因为A、a,则 Ⅲ8基因型为aa,所以 Ⅱ3和 Ⅱ4都是杂合子(Aa),因此,Ⅱ4生一个健康男孩的概率为3/4×1/2=3/8,如果生一个女孩,患病(aa)的概率为1/4。③Ⅲ7的基因型为1/3AA或2/3Aa,由于调查发现正常人群中有2/3为该种遗传病的致病基因携带者,则 Ⅲ7与一个表型正常的女子(1/3AA或2/3Aa)结婚,其孩子中患该病的概率为2/3×2/3×1/4=1/9。(3)根据父亲(Tt)和母亲(tt)的基因型可以判定该21-三体综合征患儿(TTt)是由异常的精子(TT)和正常的卵细胞(t)结合导致的,而异常的精子(TT)是父亲的21号染色体在减数第二次分裂后期未发生正常分离,而移向细胞同一极产生的。
14.为了研究果蝇的眼色遗传情况,科学家进行了如下杂交实验:将纯合朱红眼雌蝇和纯合玉色眼雄蝇杂交,得到的F1中雌蝇全为野生眼,雄蝇全为朱红眼,再将F1雌雄果蝇相互交配,获得的F2果蝇情况如下表所示(控制果蝇眼色的相关基因如果是一对,用A/a表示,如果是两对,用A/a、B/b表示)。
亲本
F1
F2
♀
♀
♀
纯合朱红眼
纯合玉色眼
野生眼
朱红眼
野生眼250朱红眼250
朱红眼200
野生眼50
玉色眼200
白眼50
回答下列问题:
(1)自然条件下,果蝇出现朱红眼、野生眼、玉色眼、白眼的变异类型是__________,果蝇出现不同眼色说明该变异具有__________。
(2)果蝇眼色遗传受________对等位基因控制,并位于________(填“同源”或“非同源”)染色体上。
(3)亲代朱红眼、玉色眼基因型分别是____________。F2雌果蝇与白眼雄果蝇随机交配(不考虑交叉互换和突变),子代雌果蝇中出现朱红眼的概率是________。
(4)F2雄果蝇中出现4种表型及其相关比例的原因是____________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
请绘制出F1野生眼雌果蝇的基因与染色体的关系简图。
答案:(1)基因突变 多方向性
(2)2(两) 同源
(3)XAbXAb、XaBY(或XaBXaB、XAbY) 7/10
(4)F1雌果蝇有部分(40%)卵原细胞进行减数分裂产生卵子时发生了交叉互换,导致产生4种比例为4∶4∶1∶1的卵细胞
解析:(1)朱红眼、野生眼、玉色眼、白眼属于不同基因控制的相对性状,是基因突变的结果,说明基因突变具有多方向性。(2)由实验结果可知,F1、F2雌雄果蝇表型及比例存在差异,说明控制该性状的基因最可能位于X染色体上,且F2雄果蝇表型比例为200∶200∶
50∶50,即4∶4∶1∶1,可推知F1雌果蝇在减数分裂时形成了比例为4∶4∶1∶1的4种配子,因此该性状由位于X染色体上的两对基因控制。(3)结合亲子代的表型及比例可推知,亲本:纯合朱红眼XAbXAb×纯合玉色眼 XaBY→F1:野生眼XaBXAb×朱红眼XAbY→F2:♀野生眼250(XABXAb、XaBXAb)、朱红眼250(XAbXAb、XAbXab)、朱红眼200(XAbY)、野生眼50(XABY)、玉色眼200(XaBY)、白眼50(XabY)。F2雌果蝇(4/10XaBXAb、1/10XABXAb、4/10XAbXAb、1/10XAbXab)与白眼雄果蝇(XabY)随机交配,不考虑交叉互换和突变,子代雌果蝇中出现朱红眼的概率是4/10×1/2+1/10×1/2+4/10+1/10×1/2=7/10。(4)由以上分析知,F2雄果蝇中出现4种表型及其相关比例的原因是F1雌果蝇有部分(40%)卵原细胞进行减数分裂产生卵子时发生了交叉互换,导致产生4种比例为4∶4∶1∶1的卵细胞。图解见答案。
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