内容正文:
微专题5 基因定位的遗传分析
目录
第一部分 高考风向解读 洞察考向,感知前沿
第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升
要点01 判断两对等位基因是否位于两对同源染色体上
要点02基因位于常染色体上还是X染色体上
要点03 基因连锁分析
第三部分 题型精准突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 基因位置的判定
题型02利用信息分析基因的位置
B组·增分能力练
考情解读
核心要点
高考考情
高考新风向
基因的定位与判断
(2025天津卷)基因位置探究
(2024天津卷)遗传现象的解释
(2023天津卷)基因在常染色体位置的判定
思维深度化:练习从“解题”到“解决问题”的转变。面对遗传题,先快速分析其本质是“位置判断”、“概率计算”还是“方案设计”,再调用对应思维模型。例如,看到“异常分离比”,应立刻联想到基因互作或致死等可能性
2.天津卷自主命题,有时会巧妙融入本地元素(如生态案例)或生命科学前沿进展作为情境背景-4。平时可适当关注相关新闻报道。
基因连锁与分析
新风向演练
1.【新情境】(2025·天津河东·一模)某研究小组在对野生家蚕(性别决定方式为ZW型)调查时发现了一些单基因隐性纯合突变体,这些突变体的表型、基因及基因所在染色体如下表所示.不考虑染色体互换.下列叙述正确的是( )
表型
基因
基因所在染色体
甲
灰卵
a
12号
乙
多量纹
b
12号
丙
抗浓核病
d
15号
丁
幼蚕巧克力色
e
Z
不考虑ZW同源区段遗传
A.幼蚕巧克力色突变体在雌蚕中比例低于雄蚕
B.丙(♀)和丁(♂)杂交,仅雌性子代不抗浓核病
C.丁(♀)与野生型(♂)杂交得到的F1相互杂交,F2中幼蚕巧克力色均为雌性
D.甲和乙杂交得到的F1相互杂交,F2野生型中纯合子所占的比例为1/9
【答案】C
【详解】A、雌、雄个体性染色体组成分别是ZW、ZZ,巧克力色雌家蚕的基因型为ZeW,巧克力色雄家蚕的基因型为ZeZe,雄家蚕中含有两个Ze基因才为巧克力色,雌家蚕中含有一个Ze基因就为巧克力色,故幼蚕巧克力色突变体在雌家蚕中的比例高于雄家蚕中的比例,A错误;
B、丙(♀)的基因型为ddZEW,丁(♂)的基因型为DDZeZe,与抗浓核病相关的基因位于常染色体上,故其杂交子代中雌雄个体均不抗浓核病,B错误;
C、丁与野生型杂交,当野生型作父本(ZEZE),丁作母本(ZeW)时,得到的F1的基因型为ZEZe,ZEW,F1相互杂交,F2的基因型为ZEZE,ZEZe,ZEW,ZeW,幼蚕巧克力色均为雌性,C正确;
D、甲和乙杂交,由于相关基因都位于12号染色体上,得到的F1的基因型为AaBb,F2的基因型为1AAbb、2AaBb、laaBB,野生型中不存在纯合子,D错误。
故选C。
2.【遗传方式的判定】(2025·天津南开·一模)(2025·浙江衢州·模拟预测)某单基因遗传病以智力衰退为主要特征,由正常基因突变所致。一对健康夫妇生育了一个健康的女儿和一个患病儿子。为探究该病的遗传机制,科研人员对该家庭各成员进行了相关基因的检测,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该遗传病为伴X染色体隐性遗传病
B.这对夫妇再生一个男孩患病的概率是1/4
C.女儿将致病基因传递给下一代的概率是1/3
D.避免近亲结婚有助于降低该遗传病的发生率
【答案】D
【详解】A、由图可知,父母均有正常序列和突变序列,儿子只含有突变序列,因此遗传方式为隐性遗传,基因在常染色体或X和Y染色体同源区段上,A错误;
B、父母基因型为 Aa×Aa或XAXa×XAYa,这对夫妇再生一个男孩患病的概率是1/4(aa)或1/2(XaYa),B错误;
C、女儿正常,基因型可能为1/3AA、2/3Aa或1/2XAXA、1/2XAXa,将致病基因传给下一代的概率是1/3或1/4,C错误;
D、同一家族隐性基因积累的概率较大,避免近亲结婚有助于降低该遗传病的发生率,D正确。
故选D。
3.【基因连锁】(2025·天津·一模)人的某条染色体上M、N、O三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有多个等位基因(如M1~Mn均为M的等位基因)。父母及孩子的基因组成如表所示,若不考虑基因突变,下列叙述正确的是( )
家庭成员
父亲
母亲
儿子
女儿
基因组成
M5N1O6O7
M1M2N4N8O3O9
M2N4O3O6
M1M5N1N8O7O9
A.基因M、N、O位于X染色体上,Y染色体上无它们的等位基因
B.父亲的其中一条染色体上的基因组成是M5N1O6
C.基因M1与基因M2的区别一定是碱基对的数目不同
D.若此夫妻生的第2个儿子有M1基因,则其O基因组成为O6O9
【答案】D
【详解】A、据表可知,母亲和女儿的基因型中M、N、O三个基因均是成对存在的,但父亲和儿子的基因型中M和N基因是成单存在的,O基因是成对存在的,因此M和N基因位于X染色体上,而O基因位于X染色体和Y染色体的同源区段上,A错误;
B、根据父亲、母亲和女儿的基因型可知,母亲两条X染色体上基因的分布情况是:M1N8O9位于一条X染色体上,M2N4O3位于另一条X染色体上,父亲的X染色体上有M5N1O7,Y染色体上有O6,B错误;
C、基因M1和M2的区别可能是碱基对的数目不同,也可能是碱基的排列顺序不同,C错误;
D、若此夫妻生的第2个儿子有M1基因,则其X染色体上的基因为M1N8O9,Y染色体上有O6,则其O基因组成为O6O9,D正确。
故选D。
知识串联·核心必记
要点01 判断两对等位
基因是否位于两对同源染色体上
(1)非等位基因的两种位置关系(以AaBb为例)
非同源染色体上 同源染色体上
(2)判定方法:将杂合子自交或测交,若自交后代满足9:3:3:1或其变式、测交后代满足1:1:1:1或其变式,则两对基因位于两对同源染色体上;若不满足,则位于一对同源染色体上。
注意 该判定方法的前提是细胞分裂期间不发生染色体互换。
【典例1】苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡,研究人员将表达这种毒蛋白的一个抗螟虫基因转入非糯性水稻的核基因组中,培育出一批转基因抗螟水稻。抗螟和不抗螟基因分别用A和a表示,非糯性和糯性基因分别用B和b表示。从这批转基因抗螟水稻中选出一株抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到F1,F1自交得到F2的表型及比例为抗螟非糯性∶抗螟糯性∶不抗螟非糯性∶不抗螟糯性=9∶3∶15∶5。下列叙述正确的是( )
A.控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上
B.选取的抗螟非糯性水稻的基因型是AaBB
C.F1有两种基因型,二者均可产生AB、Ab、aB、ab四种配子
D.F2不抗螟水稻中纯合子占1/8
【答案】B
【详解】AB、根据题干信息,不抗螟糯性基因型为aabb,亲本抗螟非糯性基因型为A_B_;F1自交得到F2的表型及比例为抗螟非糯性:抗螟糯性:不抗螟非糯性:不抗螟糯性=9:3:15:5,可知抗螟:不抗螟=3:5,非糯性:糯性=3:1;只考虑非糯性与糯性,F1的基因型为Bb,亲本非糯性为BB;只考虑抗螟与不抗螟,F1的基因型应该为Aa:aa=1:1,可见亲本抗螟基因型为Aa,综上所述可知,亲本抗螟非糯性基因型为AaBb,控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律,A错误,B正确;
C、根据AB项分析可知,F1的基因型为AaBb:aaBb=1:1,只有AaBb可产生AB、Ab、aB、ab四种配子,C错误;
D、F2不抗螟水稻基因型为aaBB:aaBb:aabb=1:2:1,F2不抗螟水稻中纯合子(aaBB+aabb)占1/2,D错误。
故选B。
要点02基因位于常染色体上还是X染色体上
(以XY型性别决定的生物为例)
(1)若相对性状的显隐性已知,只需一个杂交组合就可判断基因的位置,即隐性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交。
(2)若相对性状的显隐性未知,且亲本均为纯合子,用正交和反交的方法。
注意 正反交是指两个具有相对性状的亲本,相互作为母本和父本进行的杂交。如以A(♀)x 为正交,则反交。根据正反交实验结果是否一致还可以推断控制性状的基因是细胞核基因还是细胞质基因。
要点①若正反交子代表型一致且与性别无关-属于细胞核遗传,且基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上。 ②若正反交子代表型不一致且与性别有关-属于细胞核遗传,且基因位于X、Y染色体非同源区段上。 ③若正反交子代表型均与母本相同-属于细胞质遗传。
【典例2】图甲是人类某单基因遗传病的系谱图,相关基因为A/a,在人群中该致病基因的频率为1/100。图乙为科研人员对1~6号个体(6号为胎儿)含相关基因的DNA片段扩增后,并进行电泳分析的结果,下列叙述正确的是( )
A.该遗传病为隐性病,但不能判断致病基因位于常染色体还是X染色体上
B.利用PCR技术扩增含A和a两种基因的DNA片段时必须要设计两对引物
C.3号个体与一表型正常的女性婚配,理论上后代患该病的概率是1/101
D.6号应为女性,且表型正常,其M2片段可能来自1号或2号个体
【答案】C
【详解】A、分析图甲可知,1号、2号都正常,而3号患病,说明该病为隐性基因致病。再分析图乙可知,3号个体电泳结果只有M1片段,2号只有M2片段,据此分析,可以判断致病基因是位于X染色体上,A错误;
B、PCR时,引物设计应该在基因的上游和下游,如果基因A和基因a的上游和下游的序列部分相同,则引物相同,否则不同,所以利用PCR技术扩增含A和a两种基因的DNA片段时,可能要设计两对引物或者一对引物,B错误;
C、根据题干“图甲是人类某单基因遗传病的系谱图,相关基因为A/a,在人群中该致病基因的频率为1/100”,即Xa的基因频率为1/100,则XA的基因频率为99/100;人群中基因型XAXA频率=(99/100)2,基因型XAXa频率=2×(1/100)×(99/100),则普通人群的正常女性中携带者的基因型频率=XAXa/(XAXA+XAXa)=2/101。故3号个体与一表型正常的女性婚配,即为XaY×2/101XAXa,则理论上后代患该病的概率=1/2×2/101=1/101,C正确;
D、分析图乙,6号有M1和M2片段,则6号的基因型应为XAXa,所以6号应为女性,且表型正常;则6号的M1片段只能来自4号,6号的M2片段只能来自5号,M2片段不可能来自1号或2号,D错误。
故选C。
3 基因连锁分析
(1)基因连锁
当两对等位基因位于同源染色体上时,不遵循自由组合定律,但遵循分离定律。
自交后代基因型及比例:A_B_:aabb=3:1
自交后代基因型及比例:AaBb:AAbb:aaBB=2:1:1
少数原始生殖细胞在进行减数分裂时会发生染色体互换,属于基因重组,可以增加配子种类,以雄性个体(AaBb)减数分裂为例,分析基因连锁互换产生的配子情况:
【典例3】某些生物的雌雄个体在产生配子时基因连锁类型不同,雌性个体产生配子时完全连锁,雄性个体部分精原细胞在分裂形成四分体时,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换。黑腹果蝇中,灰体(A)对黑体(a)为显性,红眼(B)对紫眼(b)为显性。现有基因型为AaBb的雌雄个体(如图)相互交配,如子代灰体红眼:灰体紫眼:黑体红眼:黑体紫眼=14:1:1:4,则发生互换的精原细胞的比例为( )
A.30% B.40% C.48% D.50%
【答案】B
【详解】雌性个体产生配子时完全连锁,产生AB和ab两种配子,数量相等,假设雄性个体有比例为x的精原细胞发生一次互换,产生四种配子AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,各占x/4,比例为(1-x)的精原细胞不发生互换,产生AB和ab两种配子,数量相等,各占(1-x)/2,所以雄性个体产生四种配子AB:Ab:aB:ab=[x/4+(1-x)/2]:x/4:x/4:[x/4+(1-x)/2],雌雄个体交配,子代灰体红眼:灰体紫眼:黑体红眼:黑体紫眼=14:1:1:4,灰体紫眼占比为x/4×1/2=1/20,则x=40%,B正确,ACD错误。
故选B。
1 基因位置的判断
1.(2025·天津·一模)野生型果蝇的翅无色透明,科研人员将一个甲基因插入野生型雄果蝇的一条3号染色体,将一个乙基因随机插入野生型雌果蝇的一条染色体,但两者均未对果蝇翅色造成影响。科研小组利用上述两只转基因雌、雄果蝇杂交得F1(绿色翅:无色翅),再让F1中绿色翅雌雄个体随机交配得F2(绿色翅:无色翅)。下列相关叙述错误的是( )
A.同时具备甲基因和乙基因的果蝇才能表现出绿色翅
B.根据F1表型及比例,可判断乙基因是否插入3号染色体
C.插入后,甲基因与乙基因的遗传遵循自由组合定律
D.统计F2中绿色翅和无色翅个体中雌雄比例,可判断乙基因是否插入X染色体
【答案】B
【详解】A、亲本雄果蝇含有甲基因,雌果蝇含有乙基因,两者杂交子代部分个体的绿色荧光蛋白基因才会表达,说明同时具备甲基因和乙基因的果蝇才能表现出绿色翅,A正确;
B、若乙基因插入3号染色体,则F1中绿色翅:无色翅为1:3,若乙基因插入3号染色体以外的染色体,则F1中绿色翅与无色翅比例仍为1:3,无法根据F1的表型及比例判断乙基因是否插入3号染色体,B错误;
C、F2绿色翅:无色翅=9:7,为9:3:3:1的变式,说明F1中绿色翅雌雄个体甲基因和乙基因位于非同源染色体上,即乙基因与甲基因的遗传遵循自由组合定律,C正确;
D、若乙基因插入X染色体上,则子代的表型是否为绿色荧光与性别有关,因此统计F2中绿色翅和无色翅个体中雌雄比例,可判断乙基因是否插入X染色体,D正确。
故选B。
2.(2025·天津河西·一模)水稻种子的粳性与糯性分别由WX+/WX控制,WX+为显性,其可能位于6号或7号染色体上。现选择正常糯稻为父本和7号三体纯合粳稻为母本杂交得F1,再用正常的糯稻作父本与F1中三体粳稻杂交得F2。下列说法错误的是( )
A.三体粳稻发生了染色体数目的变异
B. F1出现的三体粳稻可产生比例相等的4种配子
C.若F2中的粳稻和糯稻的性状分离比为1:1,则WX+/WX位于6号染色体上
D.若F2中的粳稻和糯稻的性状分离比为5:1,则WX+/WX位于7号染色体上
【答案】B
【详解】A、三体粳稻的7号染色体有三条,属于染色体数目变异,A正确;
B、若WX+/WX位于7号染色体上,亲本的正常糯稻为WX/WX,7号三体纯合粳稻为WX+/WX+/WX+,F1出现的三体粳稻为WX+/WX+/WX,它产生的配子及比例是:WX+:WX:WX+/WX+:WX+/WX=2:1:1:2,4种,但是比例不相等;若WX+/WX位于6号染色体上,亲本的正常糯稻为WX/WX,7号三体纯合粳稻为WX+/WX+,F1出现的三体粳稻为WX+/WX,它产生的配子及比例是:WX+:WX=1:1,2种,比例相等,B错误;
C、若WX+/WX位于6号染色体上,F1出现的三体粳稻为WX+/WX,正常的糯稻作父本(WX/WX)与F1中三体粳稻杂交得F2的粳稻和糯稻的性状分离比为1:1,C正确;
D、若WX+/WX位于7号染色体上,F1出现的三体粳稻为WX+/WX+/WX,它产生的配子及比例是:WX+:WX:WX+/WX+:WX+/WX=2:1:1:2,即含WX+的配子与不含WX+的配子的比例是5:1,F1与正常的糯稻(WX/WX,只产生WX的配子)杂交得F2的粳稻和糯稻的性状分离比为5:1,D正确。
故选B。
3.(2025·天津·二模)某种单基因遗传病是由等位基因H/h控制的,该对等位基因位于X和Y染色体的同源区段上。如图为该遗传病的一个家族系谱图,其中Ⅱ-3在产生配子的过程中,H/h所在染色体片段发生互换的初级精母细胞占40%,其他个体H/h基因所在染色体不发生互换。不考虑突变,下列推断错误的是( )
A.Ⅱ-3产生的配子中,含H的占50%
B.Ⅱ-2与Ⅲ-2基因型相同的概率为
C.Ⅲ-3的H基因一定位于X染色体上
D.Ⅲ-4和Ⅲ-6不患该遗传病的概率相等
【答案】D
【详解】A、根据“Ⅱ-3与Ⅱ-4患该遗传病,Ⅲ-5不患该遗传病”可推知,该遗传病为显性遗传病,另外等位基因H/h位于X和Y染色体的同源区段上,Ⅱ-3的父亲正常、母亲患病,所以Ⅱ-3的基因型为,其产生的配子中,含H的占50%,A正确;
B、Ⅲ-3患显性遗传病、Ⅲ-1和Ⅱ-1正常(),所以Ⅱ-2患该遗传病,基因型为,Ⅲ-2基因型为的概率为;B正确;
C、Ⅲ-3的形成过程中,Ⅱ-3的细胞不发生互换,Ⅱ-3的H只能通过X染色体传递给Ⅲ-3(Y染色体传递的是h),因此Ⅲ-3的H基因一定在X染色体上,C正确;
D、Ⅱ-3的基因型为,其在产生配子的过程中,H/h所在染色体片段发生互换的初级精母细胞占40%,由此推知,Ⅱ-3产生的配子类型及比例为,Ⅱ-4的基因型为,Ⅲ-4不患该遗传病的概率为,Ⅲ-6不患该遗传病的概率为,D错误。
故选D。
4.(2025·天津南开·一模)菠菜是雌雄异株植物,性别决定类型为XY型。已知菠菜的红根与白根、抗病与不抗病为两对相对性状,分别由基因A/a、B/b控制。选择红根抗病的雌株与白根不抗病的雄株杂交,F1全为红根抗病植株,F1雌、雄植株相互杂交得到F2,F2表型及数量如表所示。已知染色体的部分缺失不会影响配子的活性,不考虑X、Y染色体同源区段。下列叙述错误的是( )
性别
亲代
F1表型
F2表型
雌性
红根抗病
红根抗病
红根抗病283、白根抗病95
雄性
白根不抗病
红根抗病
红根抗病164、红根不抗病158、白根抗病54、白根不抗病52
A.红根和抗病为显性性状,两对等位基因遵循自由组合定律
B.A/a位于常染色体上,亲代的基因型为AAXB XB 、aaXb Y
C.由表中数据可知,F2中b的基因频率是1/3,且只含有B基因时的合子致死
D. F2的红根抗病雌株与白根不抗病雄株杂交,后代中雌株表型比为红根抗病:红根不抗病:白根抗病:白根不抗病=6:2:3:1
【答案】C
【详解】A、红根抗病的雌株与白根不抗病的雄株杂交,F1全为红根抗病植株,说明红根、抗病为显性性状,F1雌、雄植株相互杂交得到F2,F2雌性中红根抗病:白根抗病=3:1,F2雄性中红根抗病:红根不抗病:白根抗病:白根不抗病=3:3:1:1,根的颜色在雌雄个体中比例一致,而是否抗病在雌雄个体中比例不一致,说明A/a位于常染色体上,B/b位于X染色体上,符合自由组合定律,A正确;
B、A/a位于常染色体上,B/b位于X染色体上,亲代的基因型为AAXBXB、aaXbY,B正确;
C、F1基因型为AaXBXb和AaXBY,针对B/b基因,F2为XBXB:XBY:XBXb:XbY=1:1:1:1,则b基因的频率为2/6=1/3,不存在纯合致死情况,C错误;
D、F2红根抗病雌株(1/3AA,2/3Aa;1/2XBXB,1/2XBXb)与白根不抗病雄株(aaXbY)杂交,按照分离定律计算,可知aa=2/3×1/2=1/3,则A_=2/3,即红根:白根=2:1;雌性个体中XbXb=1/2×1/2=1/4,XBX-=3/4,即抗病:不抗病=3:1,因此后代雌株表型比为红根抗病:红根不抗病:白根抗病:白根不抗病=6:2:3:1,D正确。
故选C。
5.(2025·天津·二模)下图是某家庭两种单基因遗传病系谱图。基因测序发现:Ⅰ-1和Ⅰ-2均携带一个单碱基替换导致的乙病基因,但突变位点不同;Ⅱ-4号不携带甲病致病基因。家庭部分成员的基因测序结果见下表。
家庭成员
Ⅰ-1
Ⅰ-2
Ⅱ-4
Ⅱ-5
一对同源染色体上控制乙病的非模板链基因测序结果
?
不考虑X、Y染色体的同源区段,以下判断正确的是( )
A.甲病由隐性基因控制
B.乙病基因在X染色体上
C.Ⅱ-5号控制乙病的基因测序结果是的概率为1/3
D.可通过B超检查出胎儿是否患甲、乙两种病
【答案】C
【详解】A、遗传系谱图分析由题意可知,患甲病的3号和不患甲病的4号生出患甲病的6号,且4号不携带甲病致病基因,则甲病可能是常染色体显性遗传病,也可能是伴X染色体隐性遗传病,也可能是伴X染色体显性遗传病,A错误;
B、题干Ⅰ-1和Ⅰ-2均携带一个单碱基替换导致的乙病基因,且突变位点不同,又由于Ⅰ-1不患病,说明乙病基因不可能位于X染色体上,B错误;
C、乙病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-4患乙病,可知,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因测序下面那条都发生过单碱基替换,双亲都是杂合子,故Ⅱ-5号(正常)控制乙病的基因测序结果可能为(比例为1:1:1),故Ⅱ-5号控制乙病的基因测序结果是的概率为1/3,C正确;D、B超只能从个体水平上观察个体是否存在缺陷,D错误。
故选C。
6.(2025·天津·一模)成年人的血红蛋白由两个a珠蛋白链和两个β珠蛋白链组成,其合成分别由基因A、B调控,A、B基因在染色体上的相对位置关系如图1所示(11、16号染色体均非性染色体)。因这些基因缺陷导致珠蛋白链合成异常所引起的贫血称为地中海贫血(简称为地贫)。根据缺陷基因类型不同,地贫可分为α型、β型。诸回答下列问题:
(1)α地贫是红细胞中组成血红蛋白的α珠蛋白异常导致的遗传病,其发病程度与α珠蛋白基因缺失数有关。若缺失3个A基因,则导致溶血性贫血;若4个A基因均缺失,则导致胎儿死亡;其余情况表型均正常。图2为两个a地贫症的家系系谱图。
①由题意可知,a地贫的病因属于可遗传变异中的 。
②若Ⅱ-3和Ⅱ-4后代为胎儿死亡女性,则其含有的两条A基因缺失的染色体分别来自于第1代的 。若Ⅱ-2与只缺失1个A基因的女性婚配,后代中患贫血症的概率为 。
(2)β地贫是一种β珠蛋白异常、以溶血为特征的隐性单基因遗传病。对某β地贫患者家系进行基因编码链测序,结果见下表。已知双亲表型正常,但都有一个B基因发生单碱基对替换突变,且突变位于不同的位点,测序结果只给出基因一条链(编码链)的碱基序列,[17C/A]表示两条同源染色体上B基因编码链的第17位碱基分别是C和A,未显示序列均正常,其他类似。则该地贫患者B基因编码链测序结果应为 (请参照该家系中弟弟测序结果的表示方式作答)。
个体
父亲
母亲
弟弟
该β地贫患者
表型
正常
正常
正常
患者
B基因编码链测序结果
[17C/A]
[41T/A]
表示为:
?
(3)研究发现,胎儿的血红蛋白由α珠蛋白和γ珠蛋白组成,而控制γ珠蛋白组成的D基因同样也位于11号染色体,人出生后,D基因的表达由开启变为关闭状态,而B基因开始表达,其调控机制如题图3所示,研究人员发现某一β地贫患者甲的症状明显比其他患者轻,并对此开展研究,研究结果如题图4。
结合图3、4分析,正常人D基因甲基化水平应比患者甲 (填“高”或“低”或“基本一致”),依据是 。根据以上信息推测,患者甲β地贫症状较轻的原因是 。
【答案】(1) 染色体(结构)变异 I-1、I-3或I-4 1/8
(2)或[17A/C];[41T/A]
(3) 高 患者甲D基因mRNA的表达量高于正常人 患者甲的D基因甲基化水平较低,比普通β地贫患者表达出较多的γ珠蛋白,能与α珠蛋白构成血红蛋白,贫血症状较轻
【详解】(1)①由题干信息可知α地中海贫血与α珠蛋白基因缺失数有关,故属于染色体(结构)变异。
②由题干信息可知,由于Ⅱ-1细胞中两条16号染色体都缺失2个α珠蛋白基因,因此可知Ⅰ-2一条16号染色体无α珠蛋白基因,另一条16号染色体上含有两个α珠蛋白基因,产生的配子中含α珠蛋白基因的和不含α珠蛋白基因的各占1/2,而Ⅰ-1缺失3个α珠蛋白基因,说明其16号染色体一条上含有一个α珠蛋白基因,另一条不含α珠蛋白基因,产生的含一个α珠蛋白基因的配子和不含α珠蛋白基因的配子各占1/2;同理可知,Ⅰ-3和Ⅰ-4均为一条16号染色体无α珠蛋白基因,另一条16号染色体上含有两个α珠蛋白基因个体。若Ⅱ-3和Ⅱ-4后代出现胎儿死亡女性,则必须要Ⅱ-3和Ⅱ-4各提供一条不含A基因的染色体,结合之前分析,Ⅱ-3不含A基因的染色体只能来自于Ⅰ-1,而Ⅱ-4不含A基因的染色体可能来自于Ⅰ-3或Ⅰ-4。由上述分析可知,Ⅱ-2的表型正常,所以其16号染色体无α珠蛋白基因,另一条16号染色体上含有两个α珠蛋白基因或16号染色体一条上含有一个α珠蛋白基因,另一条含有两个α珠蛋白基因,两种情况的概率各占1/2,只缺失1个A基因的女性,其16号染色体一条上含有一个α珠蛋白基因,另一条含有两个α珠蛋白基因,所以后代中患贫血症的情况为:出现缺失3个α珠蛋白基因,其16号染色体一条上含有一个α珠蛋白基因,另一条不含α珠蛋白基因,概率为1/8。
(2)由题意可知该突变性状由常染色体上的隐性基因控制,亲本均为杂合子,由于亲本的B突变发生的位点不同,可以设父本基因型为Bb1,母本基因型Bb2,弟弟是正常个体为[17C/C];[41T/T],说明该个体为纯合子,B基因为17C41T,对比父母可知, b1基因是B基因17C被A替换造成,b2基因是B基因41T被A替换造成,即b1基因为17A41T,b2基因为17C41A,该β地贫患者的基因型为 b1b2,故B基因编码链测序结果 [17A/C];[41T/A],或者如图:
(3)DNMT基因表达出DNMT,催化胎儿D基因的启动子发生甲基化过程,导致启动子甲基化,从而阻止D基因表达,故正常人出生后血红蛋白一般不含有γ珠蛋白。由于患者甲的D基因的mRNA以及γ珠蛋白的含量高于正常人的,故正常人D基因甲基化水平应比患者甲高。β地贫患者甲个体DNMT基因发生突变后,导致 DNMT结构异常,无法催化D基因的启动子甲基化,D基因表达量增加,可以表达出γ肽链,而α肽链可以和γ肽链结合形成正常的血红蛋白。
02 利用信息分析基因的位置
7.(2025·天津·一模)果蝇的圆眼和棒眼、长翅和短翅受两对独立遗传的等位基因控制。现用纯合个体进行杂交实验,结果如表:
杂交组合
P
①
棒眼长翅♀
圆眼短翅♂
棒眼长翅♀
棒眼长翅♂
②
圆眼短翅♀
棒眼长翅♂
棒眼长翅♀
棒眼短翅♂
现有圆眼长翅和棒眼短翅的纯合果蝇群体,彼此间自由交配,产生的200只个体中圆眼长翅雌果蝇24只,棒眼长翅雄果蝇6只,则亲本雄果蝇中圆眼长翅和棒眼短翅的比值为( )
A.4:1 B.3:1 C.2:1 D.1:1
【答案】A
【详解】分析题意,杂交组合①亲代为棒眼和圆眼,子代全为棒眼,可知棒眼是显性性状,亲代为长翅和短翅,子代全是长翅,说明长翅是显性性状。又因为杂交组合①②相当于正反交实验,圆眼和棒眼正反交结果相同,说明该对基因位于常染色体,而长翅和短翅正反交结果不同,说明位于X染色体,将一个纯合群体中的圆眼长翅果蝇(aaXBY、aaXBXB)和棒眼短翅果蝇(AAXbXb、AAXbY)随机交配,产生的200只F1个体中圆眼长翅雌果蝇(aaXBX-)24只,只能由aaXBY与aaXBXB杂交而来,设亲本雄性中aaXBY为x,AAXbY为y,雌性中为aaXBXB为z,则x aaXBY×z aaXBXB,子代中aaXBX-=X×Z×1/2=24/200=3/25,即x×z=6/25,同理可知z×y=6/100,故则x/y=4,即亲本雄性aaXBY∶AAXbY=4∶1。A正确,BCD错误。
故选A。
8.(2025·天津红桥·二模)单倍型在遗传学上是指若干个位于一条染色体上决定同一性状且紧密连锁的基因构成的基因型。一家庭某一性状的基因型(两对基因连锁)如下表所示。
父
母
子1
子2
子3
子4
A2A11B13B46
A3A9B5B7
A2A3B7B46
A11A9B7B13
A2A9B5B46
A3A11B7B13
父亲关于该性状的单倍型有( )
A.A2B46 B.A2B13 C.A11B46 D.A2A11
【答案】A
【详解】单倍型在遗传学上是指若干个位于一条染色体上决定同一性状且紧密连锁的基因构成的基因型,由表格可知,父亲的基因型为A2A11B13B46,母亲的基因型为A3A9B5B7,由子1和子3可知,父亲提供的配子的基因型为A2B46,由子2和子4可知,父亲提供的配子的基因型为A11B13,故父亲关于该性状的单倍型有A2B46和A11B13,A正确,BCD错误。
故选A。
9.(2025·天津·二模)女娄菜为雌雄异株、性别决定方式为XY型的植物。研究人员将单个抗病基因G导入一耐盐雄株细胞中,得到幼苗甲,甲成熟后与普通耐盐雌株杂交得到,中耐盐植株:盐敏植株约为3:1。已知植株的耐盐/盐敏性状由常染色体上的等位基因控制。下列相关推测错误的是( )
A.若中雌、雄株均表现为抗病与感病,则基因G可能位于X染色体上
B.若中只有雄株表现为抗病,则基因G可能位于Y染色体上
C.若中抗病耐盐:感病耐盐:感病盐敏=2:1:1,则基因G可能与耐盐基因连锁
D.若中抗病耐盐:感病耐盐:抗病盐敏=1:2:1,则基因G可能与盐敏基因连锁
【答案】A
【详解】A、若基因G位于X染色体上,子代雌性表现为抗病,雄性表现不抗病,A错误;
B、若F1中只有雄株表现为抗病,则该性状与性别有关,为伴性遗传,若基因G位于X染色体上,则亲本基因型为XGY×XgXg,后代中雌株全为抗病,雄株全为感病,若F1中只有雄株表现为抗病,则基因G可能位于Y染色体上,B正确;
C、若F1中抗病耐盐:感病耐盐:感病盐敏=2:1:1,其中抗病:感病=1:1,耐盐:盐敏=3:1,假设控制两性状的基因不连锁,F1中应出现抗病耐盐:抗病盐敏:感病耐盐:感病盐敏=3:1:3:1,若未出现抗病盐敏的重组类型,说明抗病与盐敏基因不能进行自由组合,基因G可能与耐盐基因连锁,C正确;
D、若F1中抗病耐盐:感病耐盐:抗病盐敏=1:2:1,其中抗病:感病=1:1,耐盐:盐敏=3:1,假设控制两性状的基因不连锁,F1中应出现抗病耐盐:抗病盐敏:感病耐盐:感病盐敏=3:1:3:1,若未出现感病盐敏的重组类型,说明感病与盐敏不能进行自由组合,则基因G可能与盐敏基因连锁,D正确。
故选A。
10.(2025·天津河北·一模)在某严格自花传粉的二倍体植物中,发现甲、乙两类矮生突变体(如图所示),矮化植株无A基因,矮化程度与a基因的数量呈正相关。丙为花粉不育突变体,含b基因的花粉败育。甲、乙、丙均为纯合体,下列叙述错误的是( )
A.甲、丙出现的变异在光学显微镜下看不到,而乙发生的变异在光学显微镜下能看到
B.乙的自交后代中,F1有3种表型,植株矮化程度由低到高,数量比为1:2:1
C.若两对基因位于同一对染色体上,突变体甲产生的花粉全部可育
D.若两对基因位于同一对染色体上,丙(♀)×甲(♂)得F1,F1自交后代中只有矮生类型
【答案】D
【详解】A、甲、丙类变异属于基因突变,光学显微镜下观察不到,乙类变异是在甲类变异的基础上发生了染色体结构变异,用光学显微镜可观察到,A正确;
B、乙减数分裂产生含2个a基因和不含a基因的2种配子,自交后代中,F1的基因型及比例为1/4aaaa、1/2aa和1/4不含a基因的个体,故F1有3种矮化类型,植株矮化程度由低到高,数量比为1:2:1,B正确;
C、若两对基因位于同一对染色体上,甲的基因型为aaBB,不含b基因,因此突变体甲产生的花粉全是可育的,C正确;
D、丙的基因型为AAbb,甲的基因型为aaBB。若两基因位于同一对染色体上,丙(♀)与甲(♂)杂交所得F1的基因型为AaBb。F1自交,其产生的雄配子为aB,产生的雌配子为Ab:aB=1:1,后代高生类型AaBb:矮生类型aaBB=1:1,D错误。
故选D。
11.(2025·天津河西·二模)家蚕(2=56)的性别决定方式为ZW型,体色有白色、黄色、黑色,由两对等位基因A/a、B/b控制,其中基因A/a位于常染色体上,基因B/b不位于Z、W染色体同源区段。以一对纯合亲本为实验材料进行图示的实验。下列叙述正确的是( )
A.该亲本的基因型为aaZBZB×AAZbW
B.中雌蚕的基因型为AaZbW
C.黑色雄蚕中纯合子占1/8
D.中的黑色雄蚕与黄色雌蚕交配,子代可出现黄色雄蚕
【答案】D
【详解】AB、由F2中雌雄表型比例不同,可确定B/b基因位于Z染色体上,因此F1的基因型为AaZBZb、AaZBW,黑色个体同时含有A和B基因,含A基因且不含B基因时为黄色,不含A基因时为白色,因此亲本的基因型为aaZBZB、AAZbW或AAZBZB、aaZbW,AB错误;
C、根据F2雌蚕和雄蚕的体色及分离比可确定同时含A基因和B基因时体色为黑色,故F2中黑色雄蚕的基因型为1/6AAZBZB、1/6AAZBZb、2/6AaZBZB、2/6AaZBZb,黑色雄蚕中纯合子占1/6,C错误;
D、F2中黄色雌蚕的基因型为1/3AAZbW、2/3AaZbW,结合C项可知,F2中的黑色雄蚕与黄色雌蚕交配,子代可出现黄色雄蚕(A_ZbZb),D正确。
故选D。
12.(2025·天津河西·一模)果蝇的翅形有正常翅和网状翅、体色有灰体和黄体,它们各为一对相对性状,等位基因分别用A、a和B、b表示,控制这些性状的基因不在Y染色体上。研究小组做了杂交实验,结果如下图(不考虑变异)。
(1)仅根据实验②分析, (填“能”或“不能”)判断灰体与黄体的显隐性关系。结合实验可判断果蝇正常翅和网状翅、灰体和黄体这两对相对性状的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律。
(2)实验①的网状翅灰体的基因型是 ;在实验①的F1群体中,等位基因B的频率为 ,F1个体间随机交配,其子代群体中等位基因B的频率为 。
(3)如果不确定控制翅形性状的基因(A、a)不在Y染色体上,根据上述实验结果就无法推断控制翅形性状的基因是否位于X、Y染色体的同源区段上,但可通过实验中的F1果蝇与其亲本回交来确定,那么,应选择实验 (填“①”或“②”)的果蝇作为回交材料,回交组合中的雌果蝇翅型的表型为 。如果回交后代中仅有雄性翅型的表型是 ,则表明控制翅形性状的基因位于XY染色体同源区段。
【答案】(1) 能 遵循
(2) aaXBY 2/3 2/3
(3) ② 网状翅 正常翅
【详解】(1)分析表格实验①正常翅与网状翅杂交,后代全为正常翅,说明正常翅对网状翅为显性,灰体与灰体后代出现黄体,说明灰体对黄体为显性;实验②体色性状受性别控制,控制该性状的基因位于X染色体上,结合实验①②正反交结果可知,控制翅型基因位于常染色体上,果蝇正常翅和网状翅、灰体和黄体这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。若仅根据分析实验②的杂交结果,子一代中体色与性别相关,符合隐雌与显雄的杂交结果,故体色中灰体为显性性状,且控制该性状的基因在X染色体上。
(2)实验①亲代关于体色的基因型为XBXb和XBY,由于正常翅对网状翅为显性,故亲本关于翅形的基因型分别为AA和aa,故实验①的网状翅灰体的基因型是aaXBY。只考虑体色,F1基因型XBXB、XBXb、XBY、XbY,F1等位基因B的频率为4/6=2/3,F1个体间随机交配(随机交配、自由交配不改变亲子代之间的基因频率),基因频率不变,其子代群体中等位基因B的频率为2/3。
(3)假设控制翅形的基因位于X、Y染色体的同源区,则实验②中亲代基因型为XaXa和XAYA,则子代F1基因型为XAXa和XaYA,应选择实验②中子一代的XaYA与的亲本雌果蝇(XaXa)回交后,观察子代雄果蝇的表现型,结果应为雄果蝇(XaYA)的全部为正常翅。若相关基因位于常染色体上,则雌雄果蝇中均有正常翅。
1.(2025·天津·三模)某XY性别决定型昆虫的长翅与残翅、有翅与无翅分别由基因A/a、B/b控制,其中有一对基因位于性染色体上,且存在两对隐性基因纯合致死现象。一只长翅雌性昆虫与一只残翅雄性昆虫交配,雌性个体中有长翅和无翅,雄性个体全为长翅。让雌雄个体自由交配得的表现型及比例如下表。下列说法错误的是( )
个体
长翅
残翅
无翅
雌性
15/61
5/61
9/61
雄性
24/61
8/61
0
A.控制有翅与无翅的基因位于X、Y染色体的同源区段
B.长翅雌性个体有4种基因型
C.残翅雄性个体中纯合子占1/4
D.无翅雌性个体与残翅雄性个体交配,子代中无翅雌性个体占3/16
【答案】D
【详解】A、由亲代有翅杂交产生F1无翅,得出无翅性状为隐性,有翅为显性,根据F1代和表格F2,雄性无翅均为0,推测该性状的基因一定在性染色体上,可能只在X染色体上,也可能在X、Y同源区段,假设若只在X染色体上,则F1代雌性不能出现无翅。该假设不成立。若X和Y染色体上都有,则亲代雄性X上必为b,F1才可能出现XbXb。无翅雌性,得出控制有翅与无翅的基因位于X、Y染色体的同源区段上,A正确;
B、根据F1代雌性均为长翅且有无翅出现,则亲代中雌性为AAXBXB;雄性均有翅,且为长翅,推理得亲代中雄性为aaXbYB。则F1代雌性为AaXBXb,AaXbXb,雄性为AaXBYB,AaXbYB。让F1雌雄个体随机交配得F2,F2长翅雌性个体A- XBX-(AA:Aa=1:2,XBXB:XBXb=1:4),因此有种基因型,B正确;
C、F2残翅雄性为aaX-YB,其中XBYB:XbYB=1:3,因此纯合子aaXBYB占1/4,C正确;
D、F1无翅雌性个体AaXbXb,与F2残翅雄性个体aaX-YB(XBYB:XbYB=1:3)交配,Aa产生概率1/2,aa产生概率1/2,XbXb的产生概率:13/8=3/8,则排除双隐性纯合致死,剩下的群体为:1-1/23/8=13/16,所以子代中无翅雌性个体AaXbXb概率(1/23/8)13/16=3/13,D错误。
故选D。
2.(2025·天津·三模)杜氏肌营养不良(甲病)和足底黑斑病(乙病)均为单基因隐性遗传病,其中有一种病的致病基因位于X染色体上。下图为某家族遗传系谱图,其中Ⅲ-1的致病基因仅来自Ⅰ-1,不考虑新的突变,下列叙述正确的是( )
A.乙病为伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅰ-1与Ⅱ-1的基因型相同
C.Ⅱ-2至少携带一种致病基因
D.Ⅱ-3与Ⅱ-4生一个正常男孩的概率为0
【答案】B
【详解】A、结合题干信息可知,甲病和乙病均为单基因隐性遗传病,且Ⅲ-1的致病基因仅来自Ⅰ-1,说明该病的致病基因位于X染色体上,则甲病为伴X染色体隐性遗传病;乙病应为常染色体隐性遗传病,A错误;
B、假设甲病由A/a控制,乙病由B/b控制,Ⅰ-1表现为正常,基因型为B_XAX-;Ⅱ-3患乙病,基因型为bbXAX-,Ⅱ-3的其中一个b基因来自Ⅰ-1;Ⅲ-1患甲病,基因型为B_XaY,根据题干信息“Ⅲ-1的致病基因仅来自Ⅰ-1”可确定Ⅰ-1的基因型为BbXAXa。Ⅰ-2患乙病,基因型为bbXAY,Ⅰ-1和Ⅰ-2婚配生出的Ⅱ-1正常,可初步确定Ⅱ-1的基因型为BbXAX-,由于Ⅲ-1患甲病(B_XaY),Xa基因来自母亲(Ⅱ-1),故可推测Ⅱ-1的基因型为BbXAXa,Ⅰ-1与Ⅱ-1的基因型相同,B正确;
C、Ⅱ-1的基因型为BbXAXa,,Ⅱ-2正常(B_XAY),Ⅲ-1患甲病(B_XaY),但其Xa基因来自母本(Ⅱ-1),故父亲可能不携带致病基因,基因型为BBXAY,C错误;
D、Ⅰ-1的基因型为BbXAXa,Ⅰ-2的基因型为bbXAY,Ⅱ-3患乙病,则Ⅱ-3的基因型为bbXAX-;Ⅱ-4正常,其基因型为B_XAY;由于Ⅲ-3同时患甲病和乙病,Ⅱ-3的基因型为bbXaY,因此可确定Ⅱ-3的基因型为bbXAXa、Ⅱ-4的基因型为BbXAY,Ⅱ-3与Ⅱ-4生一个正常男孩(BbXAY)的概率为1/2×1/4=1/8,D错误。
故选B。
3.(2025·天津·二模)已知某种雌雄异株植物(XY型,2N=16)的叶柄颜色由位于常染色体上的一组复等位基因E+(红色)、E(黄色)、e(棕色)控制,显隐性关系是E+>E>e,E+E+个体在胚胎期致死。另一对等位基因B、b影响叶柄颜色相关基因的表达,只有基因B存在时,上述颜色相关基因才能表现,否则表现为灰色。下列说法正确的是( )
A.该植物的单倍体有8条染色体,有E+、E、e基因中的2个或4个
B.若基因B、b位于常染色体上,红色叶柄雄株的基因型有6种
C.若基因B、b仅位于X染色体上,红色叶柄植株的基因型有6种
D.E+EBb与eebb交配,若子代红色:黄色:灰色=1:1:2,则可判断两对基因位于一对同源染色体上
【答案】C
【详解】A、该雌雄异株的植物2N=16,单倍体是直接由配子发育而来的个体,配子是减数分裂产生的,其正常配子中有8条染色体,二倍体生物含有一对等位基因,故单倍体有E⁺、E、e基因中的1 个或2个(有丝分裂后期),A错误;
B、若基因B、b位于常染色体上,让红色叶柄植株基因型是E+-B-,有2(E+E、E+e)×2(BB、Bb)=4种,B错误;
C、若B、b仅位于X染色体上,则红色雌株的基因型是E+-XBX-,即第一对基因可能是E+E+(致死)、E+E、E+e,第二对基因有XBXB、XBXb,两对基因组合后共有4种,红色雄株的基因型是E+-XBY,有2种类型,故红色叶柄植株的基因型有4+2=6 种,C正确;
D、基因型 E⁺ EBb 与 eebb个体交配可判断B、b与E⁺、E、e是否位于同一对同源染色体上:若两对基因独立遗传,即不位于同一对同源染色体上,则E⁺EBb 会产生E⁺B、E⁺b 、EB、Eb ,与 eebb个体交配子代的表型及比例为红色:黄色:灰色=1:1:2,;若断B、b与E⁺、E、e位于同一对同源染色体上,则无论是E⁺ B连锁还是E⁺ b连锁,E⁺ EBb 都产生两种配子,与 eebb个体交配子代都只有2种表现型,与题意不符,D错误。
故选C。
4.(2025·天津武清·二模)马铃薯块茎中蔗糖水解为还原糖的过程叫糖化。若还原糖含量低,油炸后薯片呈浅色,品质较高;若还原糖含量高,油炸后薯片呈深褐色,品质较差。糖化发生在马铃薯细胞的液泡中,其作用机制如下图所示,转化酶和转化酶抑制子分别由显性基因A和B编码合成,已知A、B基因中只有B基因具有累加效应。根据信息回答下列问题:
(1)实验室中常用 试剂来检测还原糖。
(2)某基因型为AaBb的马铃薯作亲本自交得到F1,对F1的薯片进行高温油炸处理表型为由浅到深(S1~S4)的四种颜色,且表型:S1∶S2∶S3∶S4的比例为4∶3∶6∶3,据此推断A/a与B/b两对基因 (遵循/不遵循)自由组合定律。若对亲本AaBb的薯片进行高温油炸处理,表现出的色度为 (填“S1”“S2”“S3”或“S4”),F1中炸片色度为S1的基因型是 ,F1中炸片色度为S4的个体所占比例为 。
(3)马铃薯的D基因编码液泡膜上的蔗糖转运蛋白,该蛋白能将细胞质中的蔗糖转运至液泡内,进而才能发生糖化反应。现不确定A/a与D/d基因是否遵循自由组合定律,研究人员设计实验进行探究:将基因型为AabbDd的马铃薯M自交获得的后代进行高温油炸实验,统计浅色薯片(S1)和深色薯片(S4)的表型比。(不考虑变异)
若S1∶S4的表型比为1∶3或 ,则推测A/a与D/d基因不遵循自由组合定律;
若S1∶S4的表型比为 ,则推测A/a与D/d基因遵循自由组合定律。
【答案】(1)斐林
(2) 遵循 S3 aaBB、aaBb、aabb 3/16
(3) 1∶1 7∶9
【详解】(1)实验室中常用斐林试剂来检测还原糖,根据是否在水浴条件下出现砖红色沉淀来判断还原糖的有无。
(2)基因型为AaBb的马铃薯作亲本自交得到F1,对F1的薯片高温油炸后的表型:S1∶S2∶S3∶S4的比例为4∶3∶6∶3,该比例为9∶3∶3∶1的变式,据此推断A/a与B/b两对基因遵循自由组合定律。结合图示可知,aa_ _表现为S1,A _BB表现为S2、A_Bb_表现为S3、A_bb表现为S4,若对亲本AaBb的薯片进行高温油炸处理,表现出的色度为S3;F1炸片色度为S1的基因型是aaBB、aaBb、aabb。F1中炸片色度为S4的个体基因型为A_bb,所占比例3/16。
(3)将基因型为AabbDd的马铃薯M自交获得的后代进行高温油炸实验,发现浅色薯片(S1)和深色薯片(S4)的表型比即可做出判断:
①若a、D连锁,A、d连锁,则产生的配子为Abd∶abD=1∶1,则(aabbDD、1AAbbdd)S1∶(2AabbDd)S4的表型比1∶1,出现该比例说明相关基因的遗传不符合基因自由组合定律。
②若a、d连锁,A、D连锁,则产生的配子为AbD∶abd=1∶1,则(aabbdd)S1∶(1AAbbDD、2AabbDd)S4的表型比1∶3,出现该比例说明相关基因的遗传不符合基因自由组合定律。
③若A/a与D/d基因遵循自由组合定律,则亲本产生四种比例均等的配子,则(3aabbD_、3A_bbdd、1aabbdd)S1∶(9A_bbD_)S4的表型比为7∶9。
5.(2025·天津宁河·一模)果蝇(2n=8)眼色有红眼和白眼,体色有灰身和黑身,翅型有长翅和残翅。研究人员用纯合亲本进行如下图杂交实验,F2中统计的每种表型都有雌、雄个体。
问答下列问题:
(1)对果蝇进行基因组测序应测 条染色体DNA的碱基序列。
(2)根据实验现象推测控制眼色的基因位于 (填“常染色体”或“X染色体”或“X和Y染色体”)上,依据是 。
(3)若要验证上述推测应选择F1中的 和P中的 杂交,观察子代表型,若 ,则推测正确。
(4)在上图所示杂交实验中,选择F1灰身长翅雌、雄果蝇分别进行测交,结果截然不同,最可能的原因是 。
【答案】(1)5/五
(2) X染色体 白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代雄蝇全为白眼,雌蝇全为红眼
(3) 红眼雌蝇(或红眼灰身长翅雌蝇) 红眼雄蝇(或红眼黑身残翅雄蝇) 红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1(或雌性全部红眼、雄性红眼白眼各占一半或仅雄蝇出现白眼)
(4)体色和翅形基因位于一对同源染色体上,且雄蝇不会发生非等位基因重组,雌蝇同源染色体上的非等位基因会重组
【详解】(1)对果蝇进行基因组测序应测3条常染色体+X+Y=5条染色体DNA的碱基序列。
(2)根据亲本白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,F1中雄蝇全为白眼,雌蝇全为红眼可得,该性状为伴性遗传,雌性果蝇的性染色体组成为XX,两个X染色体一个来自父亲,一个来自母亲,结合亲本杂交性状可得,红眼为显性性状,白眼为隐性性状,即亲本白眼雌蝇为隐性纯合子,因此若控制眼色的基因位于X和Y染色体上,子代表型应全为红眼,与题目情况不符,综上所述,控制眼色的基因位于X染色体上。
(3)根据(2)分析可得,F1中红眼雌蝇为杂合子,白眼果蝇不论雌性均为隐性纯合子,设控制果蝇眼色的基因为A/a,因此应选择F1中的红眼雌蝇(XAXa)与亲本的红眼雄蝇(XAY)杂交,所得子代基因型及比例为XAXA:XAXa:XAY:XaY=1:1:1:1,对应表型为红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1。
(4)根据亲本灰身长翅雌蝇与黑身残翅雄蝇杂交,F1中均为灰身长翅可得,灰身对黑身为显性性状,长翅对残翅为显性性状,结合F2中表型与性别无关,可确认控制两对性状的基因位于常染色体上;根据F1中灰身长翅雄蝇测交结果可得,体色与翅形遗传不遵循自由组合定律,即控制体色和翅形基因位于一对同源染色体上,两组基因连锁遗传,而F1中灰身长翅雌蝇测交结果与雄蝇测交结果不同,出现了灰身残翅和黑身长翅两种新的性状组合,且F2性状分离比不遵循自由组合定律,可判断雌蝇在形成配子时发生了同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,导致同源染色体上的非等位基因发生重组。综上所述:选择F1灰身长翅雌、雄果蝇分别进行测交,结果截然不同,最可能的原因是控制体色和翅形的基因位于一对同源染色体上,且雄蝇不会发生非等位基因重组,雌蝇同源染色体上的非等位基因会重组。
6.(2025·天津滨海新·三模)苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡。研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟虫基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中,培育出一批转基因抗螟水稻。请回答:
(1)染色体主要由 组成,若要确定抗螟基因是否已整合到水稻的某一染色体上,可用 方法进行检测。
(2)选用上述抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到F1,从F1中选取一株进行自交得到F2,F2的结果如下表:
表现型
抗螟非糯性
抗螟糯性
不抗螟非糯性
不抗螟糯性
个体数
142
48
50
16
分析表中数据可知,控制这两对性状的基因位于 染色体上,所选F1植株的表现型为 。亲本中抗螟非糯性水稻可能的基因型最多有 种。
(3)现欲试种这种抗螟水稻,需检验其是否为纯合子,请用遗传图解表示检验过程(显、隐性基因分别用B、b表示),并作简要说明。
(4)上表中的抗螟水稻均能抗稻瘟病(抗稻瘟病为显性性状),请简要分析可能的原因。 。
【答案】(1) DNA和蛋白质 PCR(电泳)
(2) 两对非同源 非糯性抗螟水稻 4种/四种
(3)
(4)选取的F1是抗稻瘟病纯合子或抗螟基因与抗稻瘟病基因位于同一条染色体上
【详解】(1)染色体主要由DNA和蛋白质组成。若抗螟基因是整合到水稻的某一染色体上,则可以通过PCR(电泳)的方法比较其同源染色体上的DNA序列,是否有其等位基因。
(2)从表中可以看出抗螟∶不抗螟=3∶1,非糯性∶糯性=3∶1,且四种性状分离比接近9∶3∶3∶1,所以控制这两对性状的基因位于非同源染色体上,且非糯性、抗螟为显性。据此可知,F1为AaBb(相关基因分别由A/a、B/b表示),其亲本不抗螟糯性水稻基因型为aabb,所以抗螟非糯性亲本的基因型可以是AABB、AABb、AaBB、AaBb四种。
(3)检验是否为纯合子,可以用自交的方法也可以用测交的方法,相关遗传图解可做如下表示:
(4)上表中的抗螟水稻均能抗稻瘟病(抗稻瘟病为显性性状),其原因之一是选取的F1 是抗稻瘟病纯合子,因此后代均表现为抗稻瘟病,另一个原因是抗螟基因与抗稻瘟病基因位于同一条染色体上,两个基因连锁在一起,因此抗螟水稻均表现为抗稻瘟病。
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微专题5 基因定位的遗传分析
目录
第一部分 高考风向解读 洞察考向,感知前沿
第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升
要点01 判断两对等位基因是否位于两对同源染色体上
要点02基因位于常染色体上还是X染色体上
要点03 基因连锁分析
第三部分 题型精准突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 基因位置的判定
题型02利用信息分析基因的位置
B组·增分能力练
考情解读
核心要点
高考考情
高考新风向
基因的定位与判断
(2025天津卷)基因位置探究
(2024天津卷)遗传现象的解释
(2023天津卷)基因在常染色体位置的判定
思维深度化:练习从“解题”到“解决问题”的转变。面对遗传题,先快速分析其本质是“位置判断”、“概率计算”还是“方案设计”,再调用对应思维模型。例如,看到“异常分离比”,应立刻联想到基因互作或致死等可能性
2.天津卷自主命题,有时会巧妙融入本地元素(如生态案例)或生命科学前沿进展作为情境背景-4。平时可适当关注相关新闻报道。
基因连锁与分析
新风向演练
1.【新情境】(2025·天津河东·一模)某研究小组在对野生家蚕(性别决定方式为ZW型)调查时发现了一些单基因隐性纯合突变体,这些突变体的表型、基因及基因所在染色体如下表所示.不考虑染色体互换.下列叙述正确的是( )
表型
基因
基因所在染色体
甲
灰卵
a
12号
乙
多量纹
b
12号
丙
抗浓核病
d
15号
丁
幼蚕巧克力色
e
Z
不考虑ZW同源区段遗传
A.幼蚕巧克力色突变体在雌蚕中比例低于雄蚕
B.丙(♀)和丁(♂)杂交,仅雌性子代不抗浓核病
C.丁(♀)与野生型(♂)杂交得到的F1相互杂交,F2中幼蚕巧克力色均为雌性
D.甲和乙杂交得到的F1相互杂交,F2野生型中纯合子所占的比例为1/9
2.【遗传方式的判定】(2025·天津南开·一模)(2025·浙江衢州·模拟预测)某单基因遗传病以智力衰退为主要特征,由正常基因突变所致。一对健康夫妇生育了一个健康的女儿和一个患病儿子。为探究该病的遗传机制,科研人员对该家庭各成员进行了相关基因的检测,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该遗传病为伴X染色体隐性遗传病
B.这对夫妇再生一个男孩患病的概率是1/4
C.女儿将致病基因传递给下一代的概率是1/3
D.避免近亲结婚有助于降低该遗传病的发生率
3.【基因连锁】(2025·天津·一模)人的某条染色体上M、N、O三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有多个等位基因(如M1~Mn均为M的等位基因)。父母及孩子的基因组成如表所示,若不考虑基因突变,下列叙述正确的是( )
家庭成员
父亲
母亲
儿子
女儿
基因组成
M5N1O6O7
M1M2N4N8O3O9
M2N4O3O6
M1M5N1N8O7O9
A.基因M、N、O位于X染色体上,Y染色体上无它们的等位基因
B.父亲的其中一条染色体上的基因组成是M5N1O6
C.基因M1与基因M2的区别一定是碱基对的数目不同
D.若此夫妻生的第2个儿子有M1基因,则其O基因组成为O6O9
知识串联·核心必记
要点01 判断两对等位
基因是否位于两对同源染色体上
(1)非等位基因的两种位置关系(以AaBb为例)
非同源染色体上 同源染色体上
(2)判定方法:将杂合子自交或测交,若自交后代满足9:3:3:1或其变式、测交后代满足1:1:1:1或其变式,则两对基因位于两对同源染色体上;若不满足,则位于一对同源染色体上。
注意 该判定方法的前提是细胞分裂期间不发生染色体互换。
【典例1】苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡,研究人员将表达这种毒蛋白的一个抗螟虫基因转入非糯性水稻的核基因组中,培育出一批转基因抗螟水稻。抗螟和不抗螟基因分别用A和a表示,非糯性和糯性基因分别用B和b表示。从这批转基因抗螟水稻中选出一株抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到F1,F1自交得到F2的表型及比例为抗螟非糯性∶抗螟糯性∶不抗螟非糯性∶不抗螟糯性=9∶3∶15∶5。下列叙述正确的是( )
A.控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上
B.选取的抗螟非糯性水稻的基因型是AaBB
C.F1有两种基因型,二者均可产生AB、Ab、aB、ab四种配子
D.F2不抗螟水稻中纯合子占1/8
要点02基因位于常染色体上还是X染色体上
(以XY型性别决定的生物为例)
(1)若相对性状的显隐性已知,只需一个杂交组合就可判断基因的位置,即隐性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交。
(2)若相对性状的显隐性未知,且亲本均为纯合子,用正交和反交的方法。
注意 正反交是指两个具有相对性状的亲本,相互作为母本和父本进行的杂交。如以A(♀)x 为正交,则反交。根据正反交实验结果是否一致还可以推断控制性状的基因是细胞核基因还是细胞质基因。
要点①若正反交子代表型一致且与性别无关-属于细胞核遗传,且基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上。 ②若正反交子代表型不一致且与性别有关-属于细胞核遗传,且基因位于X、Y染色体非同源区段上。 ③若正反交子代表型均与母本相同-属于细胞质遗传。
【典例2】图甲是人类某单基因遗传病的系谱图,相关基因为A/a,在人群中该致病基因的频率为1/100。图乙为科研人员对1~6号个体(6号为胎儿)含相关基因的DNA片段扩增后,并进行电泳分析的结果,下列叙述正确的是( )
A.该遗传病为隐性病,但不能判断致病基因位于常染色体还是X染色体上
B.利用PCR技术扩增含A和a两种基因的DNA片段时必须要设计两对引物
C.3号个体与一表型正常的女性婚配,理论上后代患该病的概率是1/101
D.6号应为女性,且表型正常,其M2片段可能来自1号或2号个体
3 基因连锁分析
(1)基因连锁
当两对等位基因位于同源染色体上时,不遵循自由组合定律,但遵循分离定律。
自交后代基因型及比例:A_B_:aabb=3:1
自交后代基因型及比例:AaBb:AAbb:aaBB=2:1:1
少数原始生殖细胞在进行减数分裂时会发生染色体互换,属于基因重组,可以增加配子种类,以雄性个体(AaBb)减数分裂为例,分析基因连锁互换产生的配子情况:
【典例3】某些生物的雌雄个体在产生配子时基因连锁类型不同,雌性个体产生配子时完全连锁,雄性个体部分精原细胞在分裂形成四分体时,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换。黑腹果蝇中,灰体(A)对黑体(a)为显性,红眼(B)对紫眼(b)为显性。现有基因型为AaBb的雌雄个体(如图)相互交配,如子代灰体红眼:灰体紫眼:黑体红眼:黑体紫眼=14:1:1:4,则发生互换的精原细胞的比例为( )
A.30% B.40% C.48% D.50%
1 基因位置的判断
1.(2025·天津·一模)野生型果蝇的翅无色透明,科研人员将一个甲基因插入野生型雄果蝇的一条3号染色体,将一个乙基因随机插入野生型雌果蝇的一条染色体,但两者均未对果蝇翅色造成影响。科研小组利用上述两只转基因雌、雄果蝇杂交得F1(绿色翅:无色翅),再让F1中绿色翅雌雄个体随机交配得F2(绿色翅:无色翅)。下列相关叙述错误的是( )
A.同时具备甲基因和乙基因的果蝇才能表现出绿色翅
B.根据F1表型及比例,可判断乙基因是否插入3号染色体
C.插入后,甲基因与乙基因的遗传遵循自由组合定律
D.统计F2中绿色翅和无色翅个体中雌雄比例,可判断乙基因是否插入X染色体
2.(2025·天津河西·一模)水稻种子的粳性与糯性分别由WX+/WX控制,WX+为显性,其可能位于6号或7号染色体上。现选择正常糯稻为父本和7号三体纯合粳稻为母本杂交得F1,再用正常的糯稻作父本与F1中三体粳稻杂交得F2。下列说法错误的是( )
A.三体粳稻发生了染色体数目的变异
B. F1出现的三体粳稻可产生比例相等的4种配子
C.若F2中的粳稻和糯稻的性状分离比为1:1,则WX+/WX位于6号染色体上
D.若F2中的粳稻和糯稻的性状分离比为5:1,则WX+/WX位于7号染色体上
3.(2025·天津·二模)某种单基因遗传病是由等位基因H/h控制的,该对等位基因位于X和Y染色体的同源区段上。如图为该遗传病的一个家族系谱图,其中Ⅱ-3在产生配子的过程中,H/h所在染色体片段发生互换的初级精母细胞占40%,其他个体H/h基因所在染色体不发生互换。不考虑突变,下列推断错误的是( )
A.Ⅱ-3产生的配子中,含H的占50%
B.Ⅱ-2与Ⅲ-2基因型相同的概率为
C.Ⅲ-3的H基因一定位于X染色体上
D.Ⅲ-4和Ⅲ-6不患该遗传病的概率相等
4.(2025·天津南开·一模)菠菜是雌雄异株植物,性别决定类型为XY型。已知菠菜的红根与白根、抗病与不抗病为两对相对性状,分别由基因A/a、B/b控制。选择红根抗病的雌株与白根不抗病的雄株杂交,F1全为红根抗病植株,F1雌、雄植株相互杂交得到F2,F2表型及数量如表所示。已知染色体的部分缺失不会影响配子的活性,不考虑X、Y染色体同源区段。下列叙述错误的是( )
性别
亲代
F1表型
F2表型
雌性
红根抗病
红根抗病
红根抗病283、白根抗病95
雄性
白根不抗病
红根抗病
红根抗病164、红根不抗病158、白根抗病54、白根不抗病52
A.红根和抗病为显性性状,两对等位基因遵循自由组合定律
B.A/a位于常染色体上,亲代的基因型为AAXB XB 、aaXb Y
C.由表中数据可知,F2中b的基因频率是1/3,且只含有B基因时的合子致死
D. F2的红根抗病雌株与白根不抗病雄株杂交,后代中雌株表型比为红根抗病:红根不抗病:白根抗病:白根不抗病=6:2:3:1
5.(2025·天津·二模)下图是某家庭两种单基因遗传病系谱图。基因测序发现:Ⅰ-1和Ⅰ-2均携带一个单碱基替换导致的乙病基因,但突变位点不同;Ⅱ-4号不携带甲病致病基因。家庭部分成员的基因测序结果见下表。
家庭成员
Ⅰ-1
Ⅰ-2
Ⅱ-4
Ⅱ-5
一对同源染色体上控制乙病的非模板链基因测序结果
?
不考虑X、Y染色体的同源区段,以下判断正确的是( )
A.甲病由隐性基因控制
B.乙病基因在X染色体上
C.Ⅱ-5号控制乙病的基因测序结果是的概率为1/3
D.可通过B超检查出胎儿是否患甲、乙两种病
6.(2025·天津·一模)成年人的血红蛋白由两个a珠蛋白链和两个β珠蛋白链组成,其合成分别由基因A、B调控,A、B基因在染色体上的相对位置关系如图1所示(11、16号染色体均非性染色体)。因这些基因缺陷导致珠蛋白链合成异常所引起的贫血称为地中海贫血(简称为地贫)。根据缺陷基因类型不同,地贫可分为α型、β型。诸回答下列问题:
(1)α地贫是红细胞中组成血红蛋白的α珠蛋白异常导致的遗传病,其发病程度与α珠蛋白基因缺失数有关。若缺失3个A基因,则导致溶血性贫血;若4个A基因均缺失,则导致胎儿死亡;其余情况表型均正常。图2为两个a地贫症的家系系谱图。
①由题意可知,a地贫的病因属于可遗传变异中的 。
②若Ⅱ-3和Ⅱ-4后代为胎儿死亡女性,则其含有的两条A基因缺失的染色体分别来自于第1代的 。若Ⅱ-2与只缺失1个A基因的女性婚配,后代中患贫血症的概率为 。
(2)β地贫是一种β珠蛋白异常、以溶血为特征的隐性单基因遗传病。对某β地贫患者家系进行基因编码链测序,结果见下表。已知双亲表型正常,但都有一个B基因发生单碱基对替换突变,且突变位于不同的位点,测序结果只给出基因一条链(编码链)的碱基序列,[17C/A]表示两条同源染色体上B基因编码链的第17位碱基分别是C和A,未显示序列均正常,其他类似。则该地贫患者B基因编码链测序结果应为 (请参照该家系中弟弟测序结果的表示方式作答)。
个体
父亲
母亲
弟弟
该β地贫患者
表型
正常
正常
正常
患者
B基因编码链测序结果
[17C/A]
[41T/A]
表示为:
?
(3)研究发现,胎儿的血红蛋白由α珠蛋白和γ珠蛋白组成,而控制γ珠蛋白组成的D基因同样也位于11号染色体,人出生后,D基因的表达由开启变为关闭状态,而B基因开始表达,其调控机制如题图3所示,研究人员发现某一β地贫患者甲的症状明显比其他患者轻,并对此开展研究,研究结果如题图4。
结合图3、4分析,正常人D基因甲基化水平应比患者甲 (填“高”或“低”或“基本一致”),依据是 。根据以上信息推测,患者甲β地贫症状较轻的原因是 。
02 利用信息分析基因的位置
7.(2025·天津·一模)果蝇的圆眼和棒眼、长翅和短翅受两对独立遗传的等位基因控制。现用纯合个体进行杂交实验,结果如表:
杂交组合
P
①
棒眼长翅♀
圆眼短翅♂
棒眼长翅♀
棒眼长翅♂
②
圆眼短翅♀
棒眼长翅♂
棒眼长翅♀
棒眼短翅♂
现有圆眼长翅和棒眼短翅的纯合果蝇群体,彼此间自由交配,产生的200只个体中圆眼长翅雌果蝇24只,棒眼长翅雄果蝇6只,则亲本雄果蝇中圆眼长翅和棒眼短翅的比值为( )
A.4:1 B.3:1 C.2:1 D.1:1
8.(2025·天津红桥·二模)单倍型在遗传学上是指若干个位于一条染色体上决定同一性状且紧密连锁的基因构成的基因型。一家庭某一性状的基因型(两对基因连锁)如下表所示。
父
母
子1
子2
子3
子4
A2A11B13B46
A3A9B5B7
A2A3B7B46
A11A9B7B13
A2A9B5B46
A3A11B7B13
父亲关于该性状的单倍型有( )
A.A2B46 B.A2B13 C.A11B46 D.A2A11
9.(2025·天津·二模)女娄菜为雌雄异株、性别决定方式为XY型的植物。研究人员将单个抗病基因G导入一耐盐雄株细胞中,得到幼苗甲,甲成熟后与普通耐盐雌株杂交得到,中耐盐植株:盐敏植株约为3:1。已知植株的耐盐/盐敏性状由常染色体上的等位基因控制。下列相关推测错误的是( )
A.若中雌、雄株均表现为抗病与感病,则基因G可能位于X染色体上
B.若中只有雄株表现为抗病,则基因G可能位于Y染色体上
C.若中抗病耐盐:感病耐盐:感病盐敏=2:1:1,则基因G可能与耐盐基因连锁
D.若中抗病耐盐:感病耐盐:抗病盐敏=1:2:1,则基因G可能与盐敏基因连锁
10.(2025·天津河北·一模)在某严格自花传粉的二倍体植物中,发现甲、乙两类矮生突变体(如图所示),矮化植株无A基因,矮化程度与a基因的数量呈正相关。丙为花粉不育突变体,含b基因的花粉败育。甲、乙、丙均为纯合体,下列叙述错误的是( )
A.甲、丙出现的变异在光学显微镜下看不到,而乙发生的变异在光学显微镜下能看到
B.乙的自交后代中,F1有3种表型,植株矮化程度由低到高,数量比为1:2:1
C.若两对基因位于同一对染色体上,突变体甲产生的花粉全部可育
D.若两对基因位于同一对染色体上,丙(♀)×甲(♂)得F1,F1自交后代中只有矮生类型
11.(2025·天津河西·二模)家蚕(2=56)的性别决定方式为ZW型,体色有白色、黄色、黑色,由两对等位基因A/a、B/b控制,其中基因A/a位于常染色体上,基因B/b不位于Z、W染色体同源区段。以一对纯合亲本为实验材料进行图示的实验。下列叙述正确的是( )
A.该亲本的基因型为aaZBZB×AAZbW
B.中雌蚕的基因型为AaZbW
C.黑色雄蚕中纯合子占1/8
D.中的黑色雄蚕与黄色雌蚕交配,子代可出现黄色雄蚕
12.(2025·天津河西·一模)果蝇的翅形有正常翅和网状翅、体色有灰体和黄体,它们各为一对相对性状,等位基因分别用A、a和B、b表示,控制这些性状的基因不在Y染色体上。研究小组做了杂交实验,结果如下图(不考虑变异)。
(1)仅根据实验②分析, (填“能”或“不能”)判断灰体与黄体的显隐性关系。结合实验可判断果蝇正常翅和网状翅、灰体和黄体这两对相对性状的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律。
(2)实验①的网状翅灰体的基因型是 ;在实验①的F1群体中,等位基因B的频率为 ,F1个体间随机交配,其子代群体中等位基因B的频率为 。
(3)如果不确定控制翅形性状的基因(A、a)不在Y染色体上,根据上述实验结果就无法推断控制翅形性状的基因是否位于X、Y染色体的同源区段上,但可通过实验中的F1果蝇与其亲本回交来确定,那么,应选择实验 (填“①”或“②”)的果蝇作为回交材料,回交组合中的雌果蝇翅型的表型为 。如果回交后代中仅有雄性翅型的表型是 ,则表明控制翅形性状的基因位于XY染色体同源区段。
1.(2025·天津·三模)某XY性别决定型昆虫的长翅与残翅、有翅与无翅分别由基因A/a、B/b控制,其中有一对基因位于性染色体上,且存在两对隐性基因纯合致死现象。一只长翅雌性昆虫与一只残翅雄性昆虫交配,雌性个体中有长翅和无翅,雄性个体全为长翅。让雌雄个体自由交配得的表现型及比例如下表。下列说法错误的是( )
个体
长翅
残翅
无翅
雌性
15/61
5/61
9/61
雄性
24/61
8/61
0
A.控制有翅与无翅的基因位于X、Y染色体的同源区段
B.长翅雌性个体有4种基因型
C.残翅雄性个体中纯合子占1/4
D.无翅雌性个体与残翅雄性个体交配,子代中无翅雌性个体占3/16
2.(2025·天津·三模)杜氏肌营养不良(甲病)和足底黑斑病(乙病)均为单基因隐性遗传病,其中有一种病的致病基因位于X染色体上。下图为某家族遗传系谱图,其中Ⅲ-1的致病基因仅来自Ⅰ-1,不考虑新的突变,下列叙述正确的是( )
A.乙病为伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅰ-1与Ⅱ-1的基因型相同
C.Ⅱ-2至少携带一种致病基因
D.Ⅱ-3与Ⅱ-4生一个正常男孩的概率为0
3.(2025·天津·二模)已知某种雌雄异株植物(XY型,2N=16)的叶柄颜色由位于常染色体上的一组复等位基因E+(红色)、E(黄色)、e(棕色)控制,显隐性关系是E+>E>e,E+E+个体在胚胎期致死。另一对等位基因B、b影响叶柄颜色相关基因的表达,只有基因B存在时,上述颜色相关基因才能表现,否则表现为灰色。下列说法正确的是( )
A.该植物的单倍体有8条染色体,有E+、E、e基因中的2个或4个
B.若基因B、b位于常染色体上,红色叶柄雄株的基因型有6种
C.若基因B、b仅位于X染色体上,红色叶柄植株的基因型有6种
D.E+EBb与eebb交配,若子代红色:黄色:灰色=1:1:2,则可判断两对基因位于一对同源染色体上
4.(2025·天津武清·二模)马铃薯块茎中蔗糖水解为还原糖的过程叫糖化。若还原糖含量低,油炸后薯片呈浅色,品质较高;若还原糖含量高,油炸后薯片呈深褐色,品质较差。糖化发生在马铃薯细胞的液泡中,其作用机制如下图所示,转化酶和转化酶抑制子分别由显性基因A和B编码合成,已知A、B基因中只有B基因具有累加效应。根据信息回答下列问题:
(1)实验室中常用 试剂来检测还原糖。
(2)某基因型为AaBb的马铃薯作亲本自交得到F1,对F1的薯片进行高温油炸处理表型为由浅到深(S1~S4)的四种颜色,且表型:S1∶S2∶S3∶S4的比例为4∶3∶6∶3,据此推断A/a与B/b两对基因 (遵循/不遵循)自由组合定律。若对亲本AaBb的薯片进行高温油炸处理,表现出的色度为 (填“S1”“S2”“S3”或“S4”),F1中炸片色度为S1的基因型是 ,F1中炸片色度为S4的个体所占比例为 。
(3)马铃薯的D基因编码液泡膜上的蔗糖转运蛋白,该蛋白能将细胞质中的蔗糖转运至液泡内,进而才能发生糖化反应。现不确定A/a与D/d基因是否遵循自由组合定律,研究人员设计实验进行探究:将基因型为AabbDd的马铃薯M自交获得的后代进行高温油炸实验,统计浅色薯片(S1)和深色薯片(S4)的表型比。(不考虑变异)
若S1∶S4的表型比为1∶3或 ,则推测A/a与D/d基因不遵循自由组合定律;
若S1∶S4的表型比为 ,则推测A/a与D/d基因遵循自由组合定律。
5.(2025·天津宁河·一模)果蝇(2n=8)眼色有红眼和白眼,体色有灰身和黑身,翅型有长翅和残翅。研究人员用纯合亲本进行如下图杂交实验,F2中统计的每种表型都有雌、雄个体。
问答下列问题:
(1)对果蝇进行基因组测序应测 条染色体DNA的碱基序列。
(2)根据实验现象推测控制眼色的基因位于 (填“常染色体”或“X染色体”或“X和Y染色体”)上,依据是 。
(3)若要验证上述推测应选择F1中的 和P中的 杂交,观察子代表型,若 ,则推测正确。
(4)在上图所示杂交实验中,选择F1灰身长翅雌、雄果蝇分别进行测交,结果截然不同,最可能的原因是 。
6.(2025·天津滨海新·三模)苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡。研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟虫基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中,培育出一批转基因抗螟水稻。请回答:
(1)染色体主要由 组成,若要确定抗螟基因是否已整合到水稻的某一染色体上,可用 方法进行检测。
(2)选用上述抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到F1,从F1中选取一株进行自交得到F2,F2的结果如下表:
表现型
抗螟非糯性
抗螟糯性
不抗螟非糯性
不抗螟糯性
个体数
142
48
50
16
分析表中数据可知,控制这两对性状的基因位于 染色体上,所选F1植株的表现型为 。亲本中抗螟非糯性水稻可能的基因型最多有 种。
(3)现欲试种这种抗螟水稻,需检验其是否为纯合子,请用遗传图解表示检验过程(显、隐性基因分别用B、b表示),并作简要说明。
(4)上表中的抗螟水稻均能抗稻瘟病(抗稻瘟病为显性性状),请简要分析可能的原因。 。
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