内容正文:
专题03 减数分裂与受精作用
答案版
地 城
考点01
基因位于染色体上
一、单选题
1.D
2.A
3.B
地 城
考点02
伴性遗传和人类遗传病
一、单选题
1.D
2.C
3.B
4.B
5.C
6.A
7.A
8.D
9.C
10.B
11.B
12.B
13.D
14.C
15.D
16.D
17.D
18.D
19.A
20.B
二、非选择题
21.(1)隐性 乙 红眼雌:红眼雄:紫红眼雄=2:1:1
(2)卷翅基因纯合致死 卷翅:直翅=2:3
(3)黑体突变体 紫红眼突变体 9:3:3:1 两对同源染色体上 2:1:1 32%
22.(1)常 X
(2)RrXTXt、RrXtY
(3)3/8 1/4
(4)基因型为bb的黄色果蝇 不含有银盐的食物 子代的表型
(5)褐 全为黄色果蝇 bb
23.(1)蛋白质(DNA) DNA(蛋白质) 雌
(2)基因型为XAXa的雌猫,在胚胎发育早期的不同细胞中,X染色体随机失活
(3)AC
24.(1)位于一对同源染色体上 实验二F1雌果蝇的B和D基因位于同一条染色体、b和d基因位于另一条同源染色体,在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换,导致产生四种配子,含BD和bd的原始配子较多,含Bd和bD的重组配子较少
(2)四 9:3:4 ddXMXM,DDXmY 4、4.4
25.(1)常染色体隐性遗传病 Aa
(2)初级精母细胞 23
(3)男 AaXBXb 9/16
(4)a、AXBY或A、aXBY
26.(1)Z
(2)若白羽和黄羽基因是等位基因,则子代不可能出现♂栗羽(子代子应为白羽或黄羽) ZYbZYb
(3) 栗羽雌性鹌鹑 36/265或72/551
(4)由于鹌鹑的羽色遗传总是与性别相联系,因此可根据羽色对子代鹌鹑进行性别鉴定,筛选雌性鹌鹑产蛋
27.(1)隐性
(2)X XBXb
(3)常 BB或Bb
(4)0
28.(1)常 显
(2)C→T 密码子 丙氨酸 苏氨酸 结构
(3)0.5 基因检测
(4)致病基因片段为589bp,Ⅲ-1中不含致病基因片段
29.(1)隐 X 20号
(2)Ⅰ/Ⅰ1~Ⅰ5 缺失E3序列 无法合成Sedlin蛋白
30.(1)正反交 黑 常
(2)不能 F2中没有出现3:1的性状分离比及其变式
(3)雌雄两种性别中性状分离比不同
(4)白来航
(5)基因与环境共同作用
(6)雄性藏鸡与雌性寿光鸡杂交,从后代中选择浅胫个体培养,即为黑羽公鸡
31.(1)常 2
(2)aaXBXB或aaXBXb 1/3
(3)1/24
(4)次级精母细胞 ②
(5)A
试卷第1页,共3页
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专题04基因在染色体上及伴性遗传
2大高频考点概览
考点01 基因位于染色体上
考点02 伴性遗传和人类遗传病
地 城
考点01
基因位于染色体上
一、单选题
1.(24-25高一下·北京市十五中·期中)美国科学家萨顿依据“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”,推出基因就在染色体上,下列叙述错误的是( )
A.在杂交过程中基因和染色体都能保持完整性
B.在体细胞中基因和染色体都成对存在,而在配子中都成单存在
C.成对的基因和染色体中的一个(条)来自父方,一个(条)来自母方
D.在减数分裂过程中,所有的非同源染色体自由组合,所有的非等位基因也自由组合
2.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)果蝇作为实验材料所具备的优点,不包括( )
A.比较常见,具有危害性
B.生长速度快,繁殖周期短
C.具有易于区分的相对性状
D.子代数目多,有利于获得客观的实验结果
3.(24-25高一下·北京市和平街一中·期中)如图是果蝇的一个初级精母细胞中的甲、乙两条染色体,染色体上的黑点代表了部分基因(一个黑点就代表一个基因),其中有两对基因用(A/a)、(B/b)表示,这部分基因的位置是通过现代生物学技术标记显示出来的,下列相关说法正确的是( )
A.该细胞中还含有另外三对形态、大小相同的同源染色体
B.该图说明一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列
C.图中所示的每对等位基因彼此分离时,非等位基因可以自由组合
D.该个体一定不可能产生基因型为AB和ab的精子
地 城
考点02
伴性遗传和人类遗传病
一、单选题
1.(24-25高一下·北京市第四十三中学·期中)性染色体上携带有许多基因。下列相关表述错误的是( )
A.位于性染色体上的基因在遗传中遵循孟德尔遗传规律
B.性染色体上基因决定的性状可表现出伴性遗传的特点
C.ZW型性别决定方式中,雌性个体的两条性染色体为异型
D.X或Y染色体上的基因控制的性状均与性别的形成有关
2.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)XY型性别决定的生物,群体中的性别比例为1:1,原因之一是( )
A.雌配子:雄配子=1:1
B.含X染色体的配子:含Y染色体的配子=1:1
C.含X染色体的精子:含Y染色体的精子=1:1
D.含X染色体的卵细胞:含Y染色体的卵细胞=1:1
3.(24-25高一下·北京市海淀区教师进修附属实验香山分校·期中)下图为果蝇杂交示意图,相关说法错误的是( )
A.果蝇红眼对白眼为显性
B.F₁红眼雌蝇均产生1种类型的配子
C.控制果蝇眼色的基因位于X染色体
D.上述杂交结果符合基因分离定律
4.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)果蝇的灰身基因对黑身基因为显性,位于常染色体上;红眼基因对白眼基因为显性,位于X染色体上。一只纯合黑身红眼雌蝇与一只纯合灰身白眼雄蝇杂交得F1,F1再自由交配得F2。下列说法正确的是( )
A.F2中会产生白眼雌蝇
B.F1中无论雌雄都是灰身红眼
C.F2中雄蝇的红眼基因都来自F1的父方
D.F1中雌蝇都是灰身红眼,雄蝇都是灰身白眼
5.(24-25高一下·北京市第三十五中学·期中)果蝇的红眼基因R对白眼基因r为显性,位于X染色体上;长翅基因B对残翅基因b为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是( )
A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
C.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16
D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体
6.(24-25高一下·北京市十五中·期中)家蚕的性别决定为ZW型(雄性的性染色体为ZZ,雌性的性染色体为ZW)。正常家蚕幼虫的皮肤不透明,由显性基因A控制,“油蚕”幼虫的皮肤透明,由隐性基因a控制,位于Z染色体上。以下杂交组合方案中,能在幼虫时期根据皮肤特征,区分其后代幼虫雌雄的是( )
A.ZaZa×ZAW B.ZAZA×ZaW C.ZAZa×ZAW D.ZAZA×ZAW
7.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)鸡的性别决定方式为ZW型,其胫色浅、深为一对相对性状,由I/i基因控制。研究人员将纯种藏鸡与纯种白来航鸡进行了杂交实验,统计结果如下表所示。下列分析,不正确的是( )
杂交组合
亲本
F₁性状表现和数目
父本
母本
深色雄
深色雌
浅色雄
浅色雌
Ⅰ
藏鸡
白来航鸡
0
142
156
0
Ⅱ
白来航鸡
藏鸡
0
0
42
35
A.亲本白来航鸡的胫色为隐性性状
B.Ⅰ和Ⅱ为正反交实验,控制胫色基因位于Z染色体上
C.Ⅰ中父本和母本的基因型分别为ZiZi和ZIW
D.Ⅱ中F₁雌雄交配所得F₂理论上为深色雌:浅色雄:浅色雌=1:2:1
8.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)正常情况下,女性卵细胞中常染色体的数目和性染色体分别为( )
A.44,XX B.44,XY C.22,Y D.22,X
9.(24-25高一下·北京西城·期中)下列有关人类性染色体的叙述中,正确的是( )
A.性染色体只存在于生殖细胞中
B.性染色体上的基因只在生殖器官中表达
C.减数分裂时,X、Y染色体会发生联会
D.性别受性染色体控制而与基因无关
10.(24-25高一下·北京市清华大学附属中学·期中)人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ)如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.人类红绿色盲基因位于Ⅰ片段上
B.Ⅱ片段上基因控制的遗传病,患病率与性别无关
C.Ⅲ片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性
D.虽然存在Ⅰ和Ⅲ片段,X、Y染色体仍是同源染色体
11.(24-25高一下·北京市清华大学附属中学·期中)一对表现正常的夫妇生了个基因型为XbXbY的色盲孩子。下列分析中正确的是( )
A.问题一定来自母亲,在减数第一次分裂过程中出现了问题
B.问题一定来自母亲,在减数第二次分裂过程中出现了问题
C.问题可能来自父亲,在减数第一次分裂过程中出现了问题
D.问题可能来自父亲,在减数第二次分裂过程中出现了问题
12.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)控制果蝇红眼(A)和白眼(a)的基因位于X染色体。果蝇的性染色体组成与性别和育性的关系如表所示。杂交实验结果如图所示。下列关于F₁和F₂中例外个体的分析,不正确的是( )
性染色体组成
性别及育性
XX、XXY
♀可育
XY、XYY
♂可育
XO
♂不育
XXX、YO、YY
胚胎期死亡
A.F1中红眼不育雄果蝇的基因型为XAO
B.F1及F2中例外个体的出现源于父本的减数分裂异常
C.F1白眼雌果蝇产生的卵细胞基因型可能有Xa、XaY、XaXa、Y
D.可通过显微镜观察例外个体的染色体组成分析例外现象的成因
13.(24-25高一下·北京市和平街一中·期中)人类一种罕见的软骨病是由X染色体上的显性基因控制(Y染色体上没有相对应的基因),以下说法不正确的是( )
A.人群中,该病的发病率女性大于男性
B.家系中,男患者的母亲一定患软骨病
C.家系中,男患者的女儿一定患软骨病
D.家系中,女患者的儿子一定患软骨病
14.(24-25高一下·北京市清华大学附属中学·期中)下列为四种遗传病的系谱图,能够排除伴性遗传的是( )
A.①③ B.②④ C.① D.④
15.(24-25高一下·北京市海淀区中国人民大学附属中学·期中)甲病和乙病均为单基因遗传病,某家族遗传家系图如下,其中Ⅱ-4不携带甲病的致病基因。下列叙述不正确的是( )
A.甲病是伴X隐性遗传病
B.Ⅰ-1、Ⅰ-4一定携带致病基因
C.Ⅱ-1的基因型只有一种可能
D.Ⅱ-3与Ⅱ-4的后代中理论上共有9种基因型和4种表现型
16.(24-25高一下·北京中学·期中)如图所示为某家庭的遗传系谱图,该遗传病由一对等位基因控制。以下叙述正确的是( )
A.该病为伴X染色体隐性遗传病
B.5号和9号个体的基因型相同
C.8号携带该致病基因概率为1/3
D.7号与8号再生一个正常女孩的概率是5/12
17.(24-25高一下·北京市第八十中学·期中)家鸡的Z染色体上分布着影响羽毛生长速率的基因,其中慢羽基因表达使雏鸡的翅尖羽毛长得慢而较短,快羽基因表达使雏鸡的翅尖羽毛长得快而较长。在慢羽雌鸡与快羽雄鸡杂交产生的F1中,雌鸡均为快羽、雄鸡均为慢羽。下列推测,错误的是( )
A.慢羽基因与快羽基因的遗传遵循基因分离定律
B.慢羽基因是显性基因,快羽基因是隐性基因
C.F1雌雄个体随机交配产生的子代中,慢羽鸡的雌雄比例为1:1
D.纯合快羽雌鸡与纯合慢羽雄鸡杂交的子代在雏鸡阶段也能正确辨识性别
18.(24-25高一下·北京市第五十七中学·期中)某种鸟类(ZW型)的翅膀羽毛红色(D)对灰色(d)为显性,羽毛有条纹(R)对无条纹(r)为显性,其中一对基因位于Z染色体上。现有一只红色有条纹个体与一只灰色有条纹个体杂交,F1雄鸟中约有1/8为灰色无条纹。下列叙述错误的是( )
A.控制羽毛红色和灰色的基因位于Z染色体上
B.F1出现红色有条纹雌性个体的概率为3/16
C.F1中无条纹个体随机交配,子代出现红色无条纹的概率为7/16
D.F1中红色有条纹个体随机交配,子代出现灰色有条纹的概率为1/9
19.(24-25高一下·北京市第二中学朝阳学校·期中)家蚕是ZW型性别决定生物。雄性家蚕强健好养、出丝率高,专养雄蚕能提高经济效益。我国研究人员构建了两个协同致死基因A和H,同时具有A和H基因的家蚕不能存活。科研人员利用基因工程技术将A和H插入家蚕的不同染色体,获得两个家蚕品系,其杂交后代只有雄蚕能够成活。这两个品系的基因型为( )
A.hhZWA×HHZZ B.HHZaW×hhZAZA C.hhZWA×HhZZ D.aaZWH×AaZZ
20.(24-25高一下·北京中学·期中)控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是( )
A.果蝇红眼对白眼为显性
B.亲代白眼雌蝇产生2种类型的配子
C.具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性
D.例外子代的出现源于母本减数分裂异常
二、非选择题
21.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)某昆虫的性别决定方式为XY型,野生型个体的翅形、眼色分别为直翅和红眼,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。研究人员通过诱变获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式,研究人员利用紫红眼突变体、卷翅突变体与野生型昆虫进行杂交实验,结果见下表。
杂交组合
P
F1
F2
甲
紫红眼突变体×紫红眼突变体
紫红眼
紫红眼
乙
紫红眼突变体×野生型
红眼
红眼:紫红眼=3:1
丙
卷翅突变体×卷翅突变体
卷翅:直翅=2:1
卷翅:直翅=1:1
(注:表中F1为一对亲本的杂交后代,F2为F1全部个体随机交配的后代;假定每只昆虫的生殖力相同。)
(1)紫红眼为________(填“显性”或“隐性”)形状。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上,还需要对杂交组合________的各代昆虫进行性别鉴定。鉴定后,若该杂交组合的F2表型及其比例为________,则可判定紫红眼基因位于X染色体上。
(2)杂交组合丙的F1表型比例为2:1,其原因是________;杂交组合丙的F2中的个体随机交配所得的F3表型及比例为________。
(3)研究人员从野生型(灰体红眼)中诱变获得隐性纯合的黑体突变体,已知灰体对黑体完全显性,灰体/黑体和红眼/紫红眼分别由常染色体上的一对等位基因控制。请从黑体突变体、紫红眼突变体和野生型3种纯合品系昆虫中选择实验材料,设计实验探究灰体/黑体基因与红眼/紫红眼基因的遗传是否遵循自由组合定律。
实验思路:
从以上三种品系中选出________和________(填写表型)杂交获得F1,F1随机交配得F2,观察记录表型及比例。
预期结果和结论:
①若灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=________,则两对基因位于________,遗传遵循自由组合定律;
②若灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=________,则两对基因的遗传不遵循自由组合定律。
实验结果:
经验证实验结果符合②。
进一步探究:
科研人员对F1某一雄性果蝇产生的雄配子进行检测,发现共出现了四种类型的配子,比例为42%:8%:8%:42%,那么发生交换的初级精母细胞在所有初级精母细胞中的占比为________。
22.(24-25高一下·北京市第一六一中学·期中)果蝇是常用的遗传学研究的实验材料。分析下列有关果蝇的实验,回答Ⅰ和Ⅱ中问题:
Ⅰ.果蝇的眼色与位于两对同源染色体上的两对等位基因R、r和T、t有关。眼色色素的产生必须有显性基因R存在,能产生色素个体的眼睛呈红色或紫色,不产生色素个体的眼睛呈白色。显性基因T使果蝇的眼色呈紫色,而该基因为隐性时,果蝇的眼色为红色。两个果蝇的纯系进行杂交,结果如下:
(1)等位基因R、r位于________染色体上,等位基因T、t位于________染色体上。
(2)F1的基因型是________。
(3)让F1雌雄果蝇杂交得到F2,杂交过程无配子致死现象,所有个体均正常发育。F2中红眼果蝇的概率是________,F2中白眼果蝇的基因型是________。
Ⅱ.大部分普通果蝇身体呈褐色,具有纯合隐性基因bb的个体呈黄色。但是,即使是基因型为BB的个体,如果用含有银盐的食物饲养,长成的成体也为黄色,这称为“表型模拟”,是由环境造成的类似于某种基因型所控制的表现型。如果你有一只黄色的果蝇,你如何判断它是纯合体bb还是“表型模拟”?
(4)方法步骤:
第一步:用该未知基因型黄色果蝇与________交配;
第二步:将孵化出的幼虫用________饲养,其他条件适宜;
第三步:观察________。
(5)结果预测:
如果后代出现了________色果蝇,则所检测果蝇为“表型模拟”;如果子代________,说明所测黄色果蝇的基因型是________,不是“表型模拟”。
23.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)学习以下材料,回答问题。
基因的剂量补偿效应
具有性染色体的物种,基因调控存在一个有趣现象。这些生物雌雄个体虽然X染色体数量不同,但X染色体上基因表达的蛋白质水平是平衡的,这种现象称为基因的剂量补偿效应。
科学家发现,在雌猫的细胞核中,有1个染色很深的染色质小体,而在雄猫细胞中未发现。这个小体由失活的X染色体高度凝聚形成,称为巴氏小体。巴氏小体使哺乳动物X染色体上的基因在两个性别中表达水平相当。
巴氏小体的形成一般是随机的。失活现象发生在胚胎发育的早期,若某一个早期胚胎细胞的一条X染色体失活,则这个原始细胞分裂的所有子细胞均失活同一条X染色体。
X染色体失活中心是X染色体上的关键区域,该区域内的Xist基因转录的非编码RNA,可以调控X染色体的失活过程。某条X染色体上Xist基因转录的非编码RNA聚集、覆盖在该X染色体上,经过一系列复杂过程,最终使这条X染色体失活成为巴氏小体。巴氏小体可用于胚胎发育早期鉴定性别,也可用于检查各种X染色体变异带来的疾病。
基因的剂量补偿效应在不同物种中的方式不同,但都可以使蛋白质在每个细胞中以几乎相同的水平表达,保障了生命活动的正常进行。
(1)组成巴氏小体的主要物质包括________和________。若在猫胚胎发育早期细胞中观察到巴氏小体,则可推测该猫为________性。
(2)某种猫控制毛色的基因位于X染色体上,黄色(A)对黑色(a)为完全显性。黑色雌猫和黄色雄猫交配产生的后代中雌猫均为黑黄相间,推测产生此现象的原因是________。
(3)下列选项中,能体现基因剂量补偿效应的有________。
A.雄性果蝇X染色体上的基因转录量加倍
B.四倍体番茄的维生素C含量比二倍体的几乎增加一倍
C.雌性秀丽隐杆线虫每条X染色体上的基因转录量减半
24.(24-25高一下·北京市中国人民大学附属中学·期中)黑腹果蝇的灰体(B)对黑体(b)是显性,长翅(D)对残翅(d)是显性。科研人员用灰体长翅(BBDD)和黑体残翅(bbdd)果蝇杂交,F1个体均为灰体长翅。
(1)科研人员用F1果蝇进行下列两种方式杂交时,得到了不同的结果。
组别
杂交组合
子代
雄蝇
雌蝇
实验一
F1雄蝇×黑体残翅雌蝇
灰体长翅占50%
黑体残翅占50%
灰体长翅占50%
黑体残翅占50%
实验二
F1雌蝇×黑体残翅雄蝇
灰体长翅占42%
黑体残翅占42%
灰体残翅占8%
黑体长翅占8%
灰体长翅占42%
黑体残翅占42%
灰体残翅占8%
黑体长翅占8%
①由实验结果可推断,B/b和D/d两对基因在染色体上的位置关系是________。
②实验二杂交实验结果出现四种表型,且灰体长翅和黑体残翅两种较多,而灰体残翅和黑体长翅两种较少的原因是:________,而黑体残翅雄果蝇仅产生一种含ab的配子,所以受精后代为四种表型,且比例两种较多,另外两种较少。
(2)科研人员得到了隐性纯系(纯合子)小翅果蝇,用这种果蝇与纯系残翅果蝇进行杂交实验,对其基因遗传进行研究。
组别
杂交组合
F1
F2
雄蝇
雌蝇
雄蝇
雌蝇
实验三
残翅雌蝇×小翅雄蝇
长翅128
长翅117
长翅301
小翅302
残翅201
长翅598
残翅199
实验四
小翅雌蝇×残翅雄蝇
小翅156
长翅164
长翅303
小翅299
残翅202
长翅297
小翅301
残翅201
①根据实验________(填写“三”或“四”或“三和四”)的F1结果可知,控制小翅的等位基因M/m位于X染色体上。实验三中F2代果蝇长翅:小翅:残翅的比例为________。
②实验三中纯系亲本控制翅型的基因型分别为________;实验四中F2长翅、小翅和残翅的基因型分别有________种。
25.(24-25高一下·北京市第一六一中学·期中)遗传病是威胁人类健康的一个重要因素。下列甲图为某种单基因遗传病(相关基因用A、a表示)的部分遗传系谱图,其中Ⅲ7个体的一个精原细胞形成精子的过程如乙图所示。请分析回答:
(1)据甲图分析,该遗传病的类型是________,图中Ⅱ6的基因型是________。
(2)乙图中细胞①的名称为________,若细胞②处于减数第二次分裂中期,此时细胞中含________条染色体。
(3)甲图中Ⅲ7个体色觉正常,他与一表现正常的女性婚配后生下一个患此遗传病且红绿色盲(伴X染色体遗传,相关基因用B和b表示)的孩子,孩子的性别为________性。已知孩子是由乙图中的③与卵细胞结合成的受精卵发育而来的,若该卵细胞与乙图中的④结合,则由受精卵发育成的个体基因型是________。若这对夫妇再生一个孩子,表现正常的概率为________。
(4)若上述(3)中的Ⅲ7个体的一个精原细胞在减数第一次分裂过程中性染色体没有分离,而减数第二次分裂正常,则此细胞产生的精子的基因组成为________。
26.(24-25高一下·北京市第二中学朝阳学校·期中)鹌鹑(ZW型性别决定方式)羽色的栗色和黄色由一对等位基因(Y/y)控制。科研人员对鹌鹑羽色的遗传进行研究。
(1)将纯合黄羽和纯合栗羽鹌鹑进行如图1所示杂交实验。
根据杂交结果判断,Y和y基因位于________染色体上。
(2)科研人员又发现了鹌鹑羽色中的白羽性状。将纯合黄羽和纯合白羽鹌鹑进行图2所示两组杂交实验。
杂交结果证明鹌鹑白羽基因(b)和黄羽基因是非等位基因,理由是________。进一步研究发现,栗羽和黄羽的表现取决于B基因的存在,当鹌鹑个体不含B基因时,Y、y基因的表达被抑制。据此推测图2杂交亲本白羽雄鹌鹑的基因型为________。
(3)利用图2中F1栗羽♂鹌鹑与亲本白羽♀鹌鹑进行杂交。
①用遗传图解表示该杂交过程,用以预期子代的表型及比例________。
②研究人员统计子代的表型及其比例,实际数据如下表。
入孵卵(枚)
孵化出的雏鸟(只)
栗羽
黄羽
白羽
♂
♀
♂
♀
♂
♀
770
551
152
18
0
108
134
139
根据子代出现________判断,Y/y和B/b基因所在染色体发生互换。已知互换率为重组型配子数占全部配子数的比例,据表中数据计算基因间互换率为________(用分数表示)。
(4)鹌鹑是重要的产蛋禽类,请说出其羽色遗传研究在鹌鹑养殖中的应用。________
27.(24-25高一下·北京市通州区·期中)下图是某学校根据调查结果绘制的某种遗传病的系谱图(显、隐性基因分别用B、b表示)。
(1)该病是由________(“显性”或“隐性”)致病基因控制的遗传病。
(2)若Ⅱ4号个体不带有该致病基因,则该病的致病基因位于________染色体上,Ⅱ3号个体的基因型是________。
(3)若Ⅱ4号个体带有该致病基因,则该病的致病基因位于________染色体上,则Ⅲ7个体的基因型是________。
(4)通过医学专家确定,该病为常染色体隐性遗传,若Ⅲ10与一个正常女性(不携带致病基因)结婚,生一个患病孩子的概率是________。
28.(24-25高一下·北京市第八十中学·期中)表皮松解性掌跖角化症(EPPK)是一种单基因(KRT9基因)遗传病。患者表现为掌、跖的整个表皮有弥漫性的角质增厚,手掌和脚掌易皲裂,产生疼痛感,症状加剧时,手指活动困难,严重影响生活质量。患者出生数周到数月即有表征,持续终生,临床上尚无有效的治疗措施。图1为EPPK的一个家系图,已知Ⅰ-2个体没有该病的致病基因。
请回答问题:
(1)据图1及题干信息判断,EPPK为________染色体________性遗传病。
(2)对家系成员的KRT9基因进行检测,通过测序峰图读取该基因的碱基序列,图2为部分序列。由图2可知,与健康人相比,患者KRT9基因中碱基发生的变化是________,转录出的mRNA分子上的________发生改变,KRT9蛋白中的氨基酸由________变为________(可能用到的密码子:GCC丙氨酸;CGG精氨酸;UGG色氨酸;ACC苏氨酸),导致KRT9蛋白的________和功能异常而患EPPK。
(3)Ⅱ-3已经怀孕,预测Ⅲ-1患病概率为________。在医生建议下,患者及家属签署知情同意书,产前诊断时采用羊膜穿刺术获得胎儿基因组DNA样本,对胎儿进行________,结果如图3。
(4)医生的结论是Ⅲ-1没有致病基因,Ⅱ-3可以继续安心妊娠。医生得出这一结论的依据是________。Ⅲ-1出生后13个月龄时随访,婴儿健康,没有出现EPPK的任何相关临床特征。
29.(24-25高一下·北京市第一七一中学·期中)迟发性脊椎骨骺发育不良(简称SEDL)是一类软骨发育不良遗传病。因其发病较晚(一般10岁后才出现典型症状)而很难对症状前患者进行诊断。研究者对某SEDL家系进行了调查,结果如图1(省略的家系成员均与此病无关),图中除第Ⅴ代个体外其余均已成年。
(1)据图1分析,SEDL是由________性基因控制的遗传病,其致病基因最可能位于________染色体上。图中第Ⅴ代个体中,可以确定为杂合子的是________。
(2)正常情况下,真核生物基因经转录过程形成的前体mRNA,需剪切去除某些mRNA序列,才能形成成熟mRNA。为了阐明SEDL发病的分子机制,研究人员对SEDL的致病基因和相应正常基因的结构及表达过程进行了研究。
①根据图2信息,前体mRNA加工过程中,________序列均被完全剪除,一般认为它们与Sedlin蛋白的氨基酸序列不存在对应关系。
②分别检测患者、携带者和正常人的成熟mRNA长度,结果如下表所示。
成熟mRNA来源
患者
携带者
对照
成熟mRNA长度(碱基数)
567、425
679、567、537、425
679、537
结合图2和表中数据可知,与正常基因相比,致病基因的成熟mRNA________。由于mRNA的起始密码子位于该序列内,可推测SEDL患者发病的原因是________。
30.(24-25高一下·北京市第一七一中学·期中)研究者利用3个纯合品系的鸡群:藏鸡(麻羽深胫)、寿光鸡(黑羽浅胫)和白来航鸡(白羽浅胫)进行研究,寻找其羽色和胫色遗传规律,为鸡的育种提供科学的依据。
组别
杂交组合
F1
F2
公鸡
母鸡
公鸡
母鸡
实验1
藏鸡♂×寿光鸡♀
黑羽
黑羽433:麻羽86
实验2
寿光鸡♂×藏鸡♀
黑羽
黑羽163:麻羽33
实验3
白来航鸡♂×藏鸡♀
深胫1
浅胫42
深胫0
浅胫35
深胫5
浅胫56
深胫28
浅胫37
请回答问题:
(1)实验1和实验2互为________,根据其结果可知________羽是显性性状,与其相关的基因位于________染色体上。
(2)由实验1和实验2的杂交结果________(能/不能)确定鸡羽色由一对等位基因控制,依据是________。
(3)实验3的F1和F2均表现出________现象,说明控制胫色的基因位于性染色体(鸡的性别决定为ZW型)。
(4)实验3中F1和F2中均出现少量深胫公鸡,说明双亲中的________鸡群混有杂合子。
(5)进一步研究发现,白来航鸡和寿光鸡的显性基因抑制黑色素的形成,胫色为浅色,饲料中的成分也会影响胫色的深浅,可见鸡的胫色是_________的结果。
(6)黑羽公鸡生长速度快、肉质好,深受市场欢迎。雏鸡通常难以直接区分雌雄,请根据胫色遗传规律,利用上述3个纯合品系设计一个方案,在饲养早期从雏鸡中筛选出黑羽公鸡,以降低生产成本_________。
31.(24-25高一下·北京交通大学附属中学·期中)图1为某家族两种单基因遗传病的系谱图,有一种为伴性遗传。控制甲、乙两病的基因分别用A、a和B、b表示,图2表示5号个体生殖腺中某个细胞的连续分裂示意图。①②③表示分裂过程,请回答:
(1)甲病的致病基因位于________染色体上,12号个体的X染色体来自于第Ⅰ代的________号个体。
(2)9号个体的基因型是________,12号个体是纯合体的概率是________(用分数表示)。
(3)若9号和12号婚配,后代同时患两种病的概率________。
(4)图2中细胞c1的名称是________。经过过程________后,细胞内不存在同源染色体。
(5)下图是某同学绘制的有丝分裂过程中,一个细胞内的染色体和核DNA分子数量关系图,其中有一个图表达的数量关系是错误的,请选错误选项________。
A. B. C. D.
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专题04基因在染色体上及伴性遗传
2大高频考点概览
考点01 基因位于染色体上
考点02 伴性遗传和人类遗传病
地 城
考点01
基因位于染色体上
一、单选题
1.(24-25高一下·北京市十五中·期中)美国科学家萨顿依据“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”,推出基因就在染色体上,下列叙述错误的是( )
A.在杂交过程中基因和染色体都能保持完整性
B.在体细胞中基因和染色体都成对存在,而在配子中都成单存在
C.成对的基因和染色体中的一个(条)来自父方,一个(条)来自母方
D.在减数分裂过程中,所有的非同源染色体自由组合,所有的非等位基因也自由组合
【答案】D
【分析】基因与染色体的平行关系的体现:基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在配子形成和受精作用过程中也具有相对稳定的形态结构;基因在体细胞中成对存在,染色体也是成对存在的,在配子中只有成对基因中的一个,染色体也只有成对的染色体中的一条;体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方,同源染色体也是如此;在减数分裂过程,同源染色体分离、等位基因分离,非同源染色体自由组合,非等位基因自由组合。
【解析】A、基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在配子形成和受精作用过程中也具有相对稳定的形态结构,说明基因和染色体行为存在平行关系,A正确;
B、在生物的体细胞中,基因和染色体都是成对存在的,在生殖细胞中,基因和染色体都是成单存在的,说明基因和染色体行为存在平行关系,B正确;
C、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,能说明基因和染色体行为存在平行关系,C正确;
D、非同源染色体自由组合,使非同源染色体上的非等位基因之间自由组合,而同源染色体上的非等位基因不能自由组合,D错误。
故选D。
2.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)果蝇作为实验材料所具备的优点,不包括( )
A.比较常见,具有危害性
B.生长速度快,繁殖周期短
C.具有易于区分的相对性状
D.子代数目多,有利于获得客观的实验结果
【答案】A
【分析】由于果蝇具有生长速度快、繁殖周期短,身体较小、所需培养空间小,具有易于区分的相对性状,子代数目多、有利于获得客观的实验结果等优点,果蝇常用作生物科学研究的实验材料。
【解析】A、果蝇比较常见,具有危害性,不是果蝇作为遗传学实验材料所具备的优点之一,A符合题意;
B、果蝇容易培养,繁殖周期短,是果蝇作为遗传学实验材料所具备的优点之一,B不符合题意;
C、具有易于区分的相对性状,是果蝇作为遗传学实验材料所具备的优点之一,C不符合题意;
D、果蝇子代数目多,有利于获得客观的实验结果,是果蝇作为遗传学实验材料所具备的优点之一,D不符合题意。
故选A。
3.(24-25高一下·北京市和平街一中·期中)如图是果蝇的一个初级精母细胞中的甲、乙两条染色体,染色体上的黑点代表了部分基因(一个黑点就代表一个基因),其中有两对基因用(A/a)、(B/b)表示,这部分基因的位置是通过现代生物学技术标记显示出来的,下列相关说法正确的是( )
A.该细胞中还含有另外三对形态、大小相同的同源染色体
B.该图说明一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列
C.图中所示的每对等位基因彼此分离时,非等位基因可以自由组合
D.该个体一定不可能产生基因型为AB和ab的精子
【答案】B
【分析】甲和乙为同源染色体,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,甲和乙均含有两条姐妹染色单体,姐妹染色单体的分离发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。
【解析】A、根据题干信息初级精母细胞可知该果蝇为雄果蝇,雄果蝇中一对性染色体形态大小不同,A错误;
B、由图可知,每条染色体上含有多个荧光点,说明每条染色体上含有多个基因,故此图说明基因在染色体上呈线性排列,B正确;
C、图中的非等位基因位于同源染色体上,非等位基因不能自由组合,C错误;
D、甲乙这对同源染色体在减数第一次分裂前期若发生了非姐妹染色单体的互换,则可形成AB、ab的精子,D错误。
故选B。
地 城
考点02
伴性遗传和人类遗传病
一、单选题
1.(24-25高一下·北京市第四十三中学·期中)性染色体上携带有许多基因。下列相关表述错误的是( )
A.位于性染色体上的基因在遗传中遵循孟德尔遗传规律
B.性染色体上基因决定的性状可表现出伴性遗传的特点
C.ZW型性别决定方式中,雌性个体的两条性染色体为异型
D.X或Y染色体上的基因控制的性状均与性别的形成有关
【答案】D
【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。
【解析】A、性染色体属于同源染色体,位于性染色体上的基因,在遗传中也遵循孟德尔遗传规律,A正确;
B、性染色体上基因决定的性状与性别有关,表现出伴性遗传的特点,B正确;
C、ZW型性别决定方式中,雌性个体的两条性染色体为ZW,两条性染色体为异型,C正确;
D、位于X或Y染色体上的基因,其控制的性状与性别都有关系,但与性别的形成不一定有关系,D错误。
故选D。
2.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)XY型性别决定的生物,群体中的性别比例为1:1,原因之一是( )
A.雌配子:雄配子=1:1
B.含X染色体的配子:含Y染色体的配子=1:1
C.含X染色体的精子:含Y染色体的精子=1:1
D.含X染色体的卵细胞:含Y染色体的卵细胞=1:1
【答案】C
【分析】XY性别决定的生物在性染色体组成为XX时表现为雌性,染色体组成为XY时表现为雄性。
【解析】A、一般雄配子数量远多于雌配子,A错误;
B、在XY型性别决定中,雌性个体产生的配子是X,雄配子为X:Y=1:1,一般来讲雄配子数远多于雌配子,所以含X染色体的配子大于含Y染色体的配子数,B错误;
C、雄性个体产生的含有X的精子:含Y的精子=1:1,含有X的精子和卵细胞结合会形成雌性个体,含有Y的精子和卵细胞结合会形成雄性个体,所以群体中的雌雄比例接近1:1,C正确;
D、卵细胞不可能含有Y染色体,D错误。
故选C。
3.(24-25高一下·北京市海淀区教师进修附属实验香山分校·期中)下图为果蝇杂交示意图,相关说法错误的是( )
A.果蝇红眼对白眼为显性
B.F₁红眼雌蝇均产生1种类型的配子
C.控制果蝇眼色的基因位于X染色体
D.上述杂交结果符合基因分离定律
【答案】B
【分析】正交、反交实验:若正交、反交结果一致,说明位于常染色体上;若正交、反交结果不一致,则位于X染色体上。
【解析】ACD、根据F2中,正交、反交结果,正交:红眼:白眼=3:1;反交:红眼:白眼=1:1,说明①控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,②红眼对白眼为显性,③果蝇眼色的遗传遵循基因的分离定律,ACD正确;
B、依据正反交结果,控制果蝇眼色的遗传位于X染色体上,红眼对白眼为显性,若控制眼色的基因由A、a控制,则F1红眼雌蝇的基因型为XAXa,所以可以产生2种类型的配子,B错误。
故选B。
4.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)果蝇的灰身基因对黑身基因为显性,位于常染色体上;红眼基因对白眼基因为显性,位于X染色体上。一只纯合黑身红眼雌蝇与一只纯合灰身白眼雄蝇杂交得F1,F1再自由交配得F2。下列说法正确的是( )
A.F2中会产生白眼雌蝇
B.F1中无论雌雄都是灰身红眼
C.F2中雄蝇的红眼基因都来自F1的父方
D.F1中雌蝇都是灰身红眼,雄蝇都是灰身白眼
【答案】B
【分析】伴性遗传概念:基因位于性染色体上,遗传上和性别相关联,叫做伴性遗传。伴性遗传的基因在性染色体上,也遵循孟德尔遗传规律。
【解析】A、假设体色由A/a控制,眼色由B/b控制,一只纯合黑身红眼雌蝇(aaXBXB)与一只纯合灰身白眼雄蝇(AAXbY)杂交,F1是AaXBXb、AaXBY,再自由交配,由于没有aXb的雄配子,F2中不产生白眼雌蝇,A错误;
BD、F1是AaXBXb、AaXBY,都是灰身红眼,B正确,D错误;
C、F2中雄蝇的红眼基因都来自F1的母方,C错误。
故选B。
5.(24-25高一下·北京市第三十五中学·期中)果蝇的红眼基因R对白眼基因r为显性,位于X染色体上;长翅基因B对残翅基因b为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是( )
A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
C.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16
D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体
【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,这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。
【解析】A、已知果蝇的红眼基因R对白眼基因r为显性,位于X染色体上,长翅基因B对残翅基因b为显性,位于常染色体上,一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅,F1的雄果蝇中出现白眼(bb),亲本基因型为Bb×Bb,又雄蝇中有1/8为白眼残翅=1/4(bb)×1/2(XrY),说明子代的基因来自Xr母本且比例是1/2,故母本基因型是BbXRXr,且可推知父本基因型是BbXrY,A正确;
B、母本BbXRXr产生的配子中,含Xr的配子占1/2,父本BbXrY产生的配子中,含Xr的配子占1/2,雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同,B正确;
C、F1出现长翅雄果蝇(B_)的概率为3/4×1/2=3/8,C错误;
D、白眼残翅雌蝇基因型为bbXrXr,经减数分裂产生的极体和卵细胞的基因型都为bXr,D正确。
故选C。
6.(24-25高一下·北京市十五中·期中)家蚕的性别决定为ZW型(雄性的性染色体为ZZ,雌性的性染色体为ZW)。正常家蚕幼虫的皮肤不透明,由显性基因A控制,“油蚕”幼虫的皮肤透明,由隐性基因a控制,位于Z染色体上。以下杂交组合方案中,能在幼虫时期根据皮肤特征,区分其后代幼虫雌雄的是( )
A.ZaZa×ZAW B.ZAZA×ZaW C.ZAZa×ZAW D.ZAZA×ZAW
【答案】A
【分析】家蚕的性别决定为ZW型,雄性为ZZ,雌性为ZW。皮肤性状由Z染色体上的隐性基因a控制,显性基因A控制正常皮肤,隐性基因a控制油蚕(透明皮肤)。需通过杂交组合使子代雌雄幼虫的皮肤性状不同,从而在幼虫阶段区分性别。
【解析】A、父本ZaZa(雄性)只能产生含Za的配子,母本ZAW(雌性)可产生ZA和W的配子。子代雄性为ZAZa(显性,正常皮肤),雌性为ZaW(隐性,油蚕)。雌雄性状不同,可区分,A正确;
B、父本ZAZA(雄性)只能产生ZA配子,母本ZaW(雌性)可产生Za和W配子。子代雄性为ZAZa(显性,正常皮肤),雌性为ZAW(显性,正常皮肤)。雌雄性状相同,无法区分,B错误;
C、父本ZAZa(雄性)可产生ZA和Za配子,母本ZAW(雌性)可产生ZA和W配子。子代雄性为ZAZA或ZAZa(均显性,正常皮肤),雌性为ZAW或ZaW(显性或隐性)。雌雄性状部分重叠,无法完全区分,C错误;
D、父本ZAZA(雄性)只能产生ZA配子,母本ZAW(雌性)可产生ZA和W配子。子代雄性为ZAZA(显性,正常皮肤),雌性为ZAW(显性,正常皮肤)。雌雄性状相同,无法区分,D错误。
故选A。
7.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)鸡的性别决定方式为ZW型,其胫色浅、深为一对相对性状,由I/i基因控制。研究人员将纯种藏鸡与纯种白来航鸡进行了杂交实验,统计结果如下表所示。下列分析,不正确的是( )
杂交组合
亲本
F₁性状表现和数目
父本
母本
深色雄
深色雌
浅色雄
浅色雌
Ⅰ
藏鸡
白来航鸡
0
142
156
0
Ⅱ
白来航鸡
藏鸡
0
0
42
35
A.亲本白来航鸡的胫色为隐性性状
B.Ⅰ和Ⅱ为正反交实验,控制胫色基因位于Z染色体上
C.Ⅰ中父本和母本的基因型分别为ZiZi和ZIW
D.Ⅱ中F₁雌雄交配所得F₂理论上为深色雌:浅色雄:浅色雌=1:2:1
【答案】A
【分析】由表格可知,杂交实验Ⅰ和Ⅱ是正反交实验,且正反交实验结果不同,说明胫色的遗传为伴性遗传。由于鸡属于ZW型性别决定,故控制胫色相关基因位于Z染色体上,且白来航鸡胫色为显性性状。
【解析】A、由表格可知,将纯种藏鸡与纯种白来航鸡进行实验Ⅱ,F1雌雄都表现浅色,因此浅色相对深色为显性。杂交实验Ⅰ和Ⅱ是正反交实验,两组实验结果不同,可知胫色的遗传是伴性遗传,I、i基因位于Z染色体上。在实验Ⅰ中纯种藏鸡(父本)与纯种白来航鸡(母本)进行杂交,F1中雌性表现深色,雄性表现浅色,由此可推出:纯种藏鸡基因型是ZiZi、纯种白来航鸡基因型是ZIW,F1的基因型是ZIZi、ZiW,因此亲本中白来航鸡的胫色为显性性状,A错误;
B、杂交实验Ⅰ和Ⅱ父母本表型对换,所以是一组正反交实验,且两组实验结果不同,且胫色遗传与性别相关联,所以是伴性遗传,基因位于Z染色体上,B正确;
C、亲本白来航鸡的胫色为显性性状,且亲本都是纯种,所以实验Ⅰ中父本和母本的基因型分别为ZiZi和ZIW,C正确;
D、亲本白来航鸡的胫色为显性性状,则实验Ⅱ中亲本基因型是ZIZI和ZiW,杂交所得F1基因型是ZIZi和ZIW。F1雌雄交配所得F2的基因型及比例理论上是:1ZIZI:1ZIZi:1ZIW:1ZiW,则理论上所得F2的表型及比例是深色雌:浅色雄:浅色雌=1:2:1,D正确。
故选A。
8.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)正常情况下,女性卵细胞中常染色体的数目和性染色体分别为( )
A.44,XX B.44,XY C.22,Y D.22,X
【答案】D
【分析】人类的性别决定方式为XY型,人体体细胞中含有46条染色体,其中男性的染色体组成为44+XY,女性的染色体组成为44+XX。
【解析】女性的染色体组成为44+XX,所以卵原细胞中染色体组成为44+XX,减数第一次分裂结束形成的次级卵母细胞染色体组成为为22+X,减数第二次分裂染色体着丝粒分开后,形成的子细胞中染色体组成为22+X,常染色体的数目为22条,性染色体为X。ABC错误,D正确。
故选D。
9.(24-25高一下·北京西城·期中)下列有关人类性染色体的叙述中,正确的是( )
A.性染色体只存在于生殖细胞中
B.性染色体上的基因只在生殖器官中表达
C.减数分裂时,X、Y染色体会发生联会
D.性别受性染色体控制而与基因无关
【答案】C
【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。
【解析】A、性染色体在体细胞中成对存在,生殖细胞中只含有成对性染色体中的一条,A错误;
B、性染色体上的基因不一定只在生殖器官中表达,如人类的红绿色盲基因,B错误;
C、X、Y为同源染色体,减数分裂时,同源染色体会发生联会,C正确;
D、性别既受性染色体控制,又与基因有关,D错误。
故选C。
10.(24-25高一下·北京市清华大学附属中学·期中)人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ)如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.人类红绿色盲基因位于Ⅰ片段上
B.Ⅱ片段上基因控制的遗传病,患病率与性别无关
C.Ⅲ片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性
D.虽然存在Ⅰ和Ⅲ片段,X、Y染色体仍是同源染色体
【答案】B
【分析】根据题意和图示分析可知:Ⅰ片段是X染色体特有的区域,其上的单基因遗传病,分为伴X染色体隐性遗传病和伴X染色体显性遗传病;Ⅱ片段是X和Y染色体的同源区,其上的单基因遗传病,男女患病率不一定相等;Ⅲ片段是Y染色体特有的区域,其上有控制男性性别决定的基因,而且Ⅲ片段上的基因控制的遗传病,患者均为男性,即伴Y遗传。
【解析】A、人类红绿色盲为伴X隐性遗传病,致病基因位于Ⅰ片段上,A正确;
B、Ⅱ片段是X和Y染色体的同源区,其上的单基因遗传病,男性患病率不一定等于女性,如①XaXa×XaYA后代所有显性个体均为男性,所有隐性个体均为女性;②XaXa×XAYa后代所有显性个体均为女性,所有隐性个体均为男性,B错误;
C、Ⅲ片段是男性Y染色体上特有的区域,其上基因控制的遗传病为伴Y遗传病,所以Ⅲ片段上的基因控制的遗传病,患者全为男性,C正确;
D、由于存在Ⅱ片段,X、Y染色体在减数分裂时能联会,所以X、Y染色体互为同源染色体,D正确。
故选B。
11.(24-25高一下·北京市清华大学附属中学·期中)一对表现正常的夫妇生了个基因型为XbXbY的色盲孩子。下列分析中正确的是( )
A.问题一定来自母亲,在减数第一次分裂过程中出现了问题
B.问题一定来自母亲,在减数第二次分裂过程中出现了问题
C.问题可能来自父亲,在减数第一次分裂过程中出现了问题
D.问题可能来自父亲,在减数第二次分裂过程中出现了问题
【答案】B
【分析】根据题意分析可知:一对表现正常的夫妇生了个基因型为XbXbY的孩子,说明父亲正常,则基因型为XBY;母亲为该病携带者,则基因型为XBXb.又孩子的基因型为XbXbY,只能是由XbXb+Y的受精卵发育而来。
【解析】于一对夫妇的表现型正常,所以父亲正常,基因型为XBY.基因型为XbXbY的孩子,其致病基因来自母亲,所以母亲为该病携带者,携带致病基因Xb;因此,问题一定来自母亲,是母亲在减数第二次分裂过程中出现了问题,即着丝点分裂后,含致病基因Xb的两条染色体移向了细胞的同一极,产生了含XbXb的卵细胞,B正确,ACD错误。
故选B。
12.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)控制果蝇红眼(A)和白眼(a)的基因位于X染色体。果蝇的性染色体组成与性别和育性的关系如表所示。杂交实验结果如图所示。下列关于F₁和F₂中例外个体的分析,不正确的是( )
性染色体组成
性别及育性
XX、XXY
♀可育
XY、XYY
♂可育
XO
♂不育
XXX、YO、YY
胚胎期死亡
A.F1中红眼不育雄果蝇的基因型为XAO
B.F1及F2中例外个体的出现源于父本的减数分裂异常
C.F1白眼雌果蝇产生的卵细胞基因型可能有Xa、XaY、XaXa、Y
D.可通过显微镜观察例外个体的染色体组成分析例外现象的成因
【答案】B
【分析】1、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。
2、果蝇的眼色基因仅位于X染色体上,白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,父方的X染色体含有红眼基因,正常情况下会遗传给雌性后代,母方的X染色体含有白眼基因,雄性后代的X染色体正常情况下来自母方,后代应出现白眼雄蝇和红眼雌蝇。
3、生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。染色体数目的变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。
【解析】A、由题干知,控制果蝇红眼(A)和白眼(a)的基因位于X染色体上,因此母本基因型为XaXa,父本的基因型为XAY。由表格数据可知,XO基因型个体表现为雄性且不育,若母本卵母细胞在减数第一次分裂时X同源染色体未分离,形成不含X染色体的卵细胞,该卵细胞与含XA的精子受精形成XAO的受精卵,该受精卵发育的个体可表现为雄性且不育。因此,F1中红眼不育雄果蝇的基因型为XAO,A正确;
B、若母本卵母细胞在减数第一次分裂时X同源染色体未分离,形成不含X染色体的卵细胞和含两条X染色体的卵细胞,分别与正常的含X染色体和含Y染色体的精子受精,形成基因型为XAO、XaXaY的子代,则形成了F1中例外的红眼不育雄性、白眼雌果蝇。因此F1中例外的红眼不育雄性个体是由于母本的卵母细胞在减数第一次分裂时X同源染色体未分离造成的,B错误;
C、由题干知,控制果蝇红眼(A)和白眼(a)的基因位于X染色体上,因此母本基因型为XaXa,父本的基因型为XAY。若母本卵母细胞在减数第一次分裂时X同源染色体未分离,形成含两条X染色体的卵细胞,该卵细胞与含Y的精子受精形成基因型为XaXaY的受精卵,该受精卵可发育成白眼雌果蝇。因此F1白眼雌果蝇基因型为XaXaY,产生的卵细胞基因型可能有Xa、XaY、XaXa、Y,C正确;
D、F1与F2中例外的个体都是染色体数目变异导致的,染色体数目变异可以通过光学显微镜下观察来判断,D正确。
故选B。
13.(24-25高一下·北京市和平街一中·期中)人类一种罕见的软骨病是由X染色体上的显性基因控制(Y染色体上没有相对应的基因),以下说法不正确的是( )
A.人群中,该病的发病率女性大于男性
B.家系中,男患者的母亲一定患软骨病
C.家系中,男患者的女儿一定患软骨病
D.家系中,女患者的儿子一定患软骨病
【答案】D
【分析】1、伴X染色体隐性遗传病特点:男性患者多于女性患者;女患者父亲和给儿子一定患病。
2、伴X染色体显性遗传病特点:女性患者多于男性患者;男患者的母亲和女儿一定患病。
【解析】A、该病为伴X染色体显性遗传病,发病率女性大于男性,A正确;
B、该病为伴X染色体显性遗传病,男患者的致病基因一定来源于母亲,所以其母亲一定患软骨病,B正确;
C、该病为伴X染色体显性遗传病,男患者的致病基因一定传给他的女儿,所以女儿一定患软骨病,C正确;
D、家系中,女患者的儿子不一定患软骨病,比如女患者为杂合子,D错误。
故选D。
14.(24-25高一下·北京市清华大学附属中学·期中)下列为四种遗传病的系谱图,能够排除伴性遗传的是( )
A.①③ B.②④ C.① D.④
【答案】C
【分析】1、伴X染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:(1)男患者多于女患者;(2)隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
2、伴X染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:(1)女患者多于男患者;(2)世代相传。常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
3、常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
4、伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
【解析】A、①中双亲都正常,但他们有一个患病的女儿,为常染色体隐性遗传病,根据系谱图③不能确定其遗传方式,可能是伴性遗传,A错误;
B、根据系谱图②无法判断其遗传方式,可能为伴性遗传,根据系谱图④无法判断其遗传方式,可能为伴性遗传,B错误;
C、①中双亲都正常,但他们有一个患病的女儿,为常染色体隐性遗传病,C正确;
D、根据系谱图④无法判断其遗传方式,可能为伴性遗传,D错误。
故选C。
15.(24-25高一下·北京市海淀区中国人民大学附属中学·期中)甲病和乙病均为单基因遗传病,某家族遗传家系图如下,其中Ⅱ-4不携带甲病的致病基因。下列叙述不正确的是( )
A.甲病是伴X隐性遗传病
B.Ⅰ-1、Ⅰ-4一定携带致病基因
C.Ⅱ-1的基因型只有一种可能
D.Ⅱ-3与Ⅱ-4的后代中理论上共有9种基因型和4种表现型
【答案】D
【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。
【解析】A、题图中,Ⅱ-3与Ⅱ-4表现正常,但其儿子Ⅲ-7患甲病,说明甲病为隐性遗传病,又由于Ⅱ-4不携带甲病的致病基因,故甲病为伴X隐性遗传病,A正确;
B、甲病为伴X隐性遗传病,因此Ⅰ-1为杂合子,由于Ⅱ-1和Ⅱ-2个体不患乙病,而Ⅲ1患乙病,所以乙病为常染色体隐性遗传病,因此,Ⅰ-4一定为携带者,B正确;
C、假设甲病用A、a表示,乙病用B、b表示,Ⅱ-1正常,Ⅲ-1患乙病,Ⅲ-3患甲病,所以Ⅱ-1的基因型为BbXAXa,C正确;
D、Ⅱ-3与Ⅱ-4有患甲病的儿子,且甲病为伴X隐性遗传病,则Ⅱ-3与Ⅱ-4关于甲病的基因型为XAXa和XAY,关于乙病,Ⅱ-3的基因型为Bb,Ⅱ-4的基因型为bb,因此,因型Ⅱ-3与Ⅱ-4的基因型分别是BbXAXa和bbXAY,所以Ⅱ-3与Ⅱ-4的后代中理论上共有2×4=8种基因型和2×3=6种表现型,D错误。
故选D。
16.(24-25高一下·北京中学·期中)如图所示为某家庭的遗传系谱图,该遗传病由一对等位基因控制。以下叙述正确的是( )
A.该病为伴X染色体隐性遗传病
B.5号和9号个体的基因型相同
C.8号携带该致病基因概率为1/3
D.7号与8号再生一个正常女孩的概率是5/12
【答案】D
【分析】假设A、a控制该遗传病,根据“无中生有为隐性,隐性看女病,女病父或子正常,则为常染色体隐性遗传病”,1号和2号正常但6号女儿患病,故该病为常染色体隐性遗传病。
【解析】A、由图分析可知,1号和2号正常,但其女儿6号患病,所以该病为常染色体隐性遗传病,A错误;
B、已知该病为常染色体隐性遗传病,3号患病而9号正常,所以9号的基因型为杂合子,但5号可能是显性纯合子,也可能是杂合子,B错误;
C、由于3号患病而8号正常,所以8号是个携带者,C错误;
D、假设A、a控制该遗传病,7号的基因型及比例为1/3AA、2/3Aa,8号基因型为Aa,所以二人再生一个正常女孩的概率为1/3×1×1/2+2/3×3/4×1/2=5/12,D正确。
故选D。
17.(24-25高一下·北京市第八十中学·期中)家鸡的Z染色体上分布着影响羽毛生长速率的基因,其中慢羽基因表达使雏鸡的翅尖羽毛长得慢而较短,快羽基因表达使雏鸡的翅尖羽毛长得快而较长。在慢羽雌鸡与快羽雄鸡杂交产生的F1中,雌鸡均为快羽、雄鸡均为慢羽。下列推测,错误的是( )
A.慢羽基因与快羽基因的遗传遵循基因分离定律
B.慢羽基因是显性基因,快羽基因是隐性基因
C.F1雌雄个体随机交配产生的子代中,慢羽鸡的雌雄比例为1:1
D.纯合快羽雌鸡与纯合慢羽雄鸡杂交的子代在雏鸡阶段也能正确辨识性别
【答案】D
【分析】鸡的性别决定方式为ZW型,其中雌鸡为异型的染色体组成ZW,雄鸡为同型的染色体组成ZZ。
【解析】A、由题可知,鸡的羽毛生长快慢受一对等位基因控制,因此遵循基因的分离定律,A正确;
B、由题可知,鸡的羽毛生长速度有快羽和慢羽两种类型,杂交后代中雌鸡均为快羽、雄鸡均为慢羽,说明慢羽基因对快羽基因为显性,B正确;
C、F1雌雄个体随机交配产生的子代中,子代表现型及比例为慢羽公鸡:快羽公鸡:慢羽母鸡:快羽母鸡=1:1:1:1,因此慢羽鸡的雌雄比例为1:1,C正确;
D、纯合快羽雌鸡与纯合慢羽雄鸡杂交的子代无论雌雄都是慢羽,不能在雏鸡阶段正确辨识性别,D错误。
故选D。
18.(24-25高一下·北京市第五十七中学·期中)某种鸟类(ZW型)的翅膀羽毛红色(D)对灰色(d)为显性,羽毛有条纹(R)对无条纹(r)为显性,其中一对基因位于Z染色体上。现有一只红色有条纹个体与一只灰色有条纹个体杂交,F1雄鸟中约有1/8为灰色无条纹。下列叙述错误的是( )
A.控制羽毛红色和灰色的基因位于Z染色体上
B.F1出现红色有条纹雌性个体的概率为3/16
C.F1中无条纹个体随机交配,子代出现红色无条纹的概率为7/16
D.F1中红色有条纹个体随机交配,子代出现灰色有条纹的概率为1/9
【答案】D
【分析】ZW型性别决定方式的生物,其中雄性个体的性染色体组成为ZZ,只能产生一种含有Z的雄配子,雌性个体的性染色体组成为ZW,能产生两种雌配子,即含有Z的卵细胞和含有W的卵细胞,且比例为1:1,含有Z的精子和含有W的卵细胞结合会形成雌性个体,含有Z的精子和含有Z的卵细胞结合会形成雄性个体,群体中的雌雄比例接近1:1,一只红色有条纹个体与一只灰色无条纹个体杂交,雄鸟中灰色无条纹个体占1/8(1/4×1/2),可推测出毛色基因D\d位于性染色体上,亲本基因型为RrZDZd×RrZdW。
【解析】A、由分析可知,一只红色有条纹个体与一只灰色无条纹个体杂交,雄鸟中灰色无条纹个体占1/8(1/4×1/2),可推测控制羽毛红色和灰色的基因位于Z染色体上,A正确;
B、F1出现红色有条纹雌性个体的概率为3/4×1/2×1/2=3/16,B正确;
C、F1中无条纹个体随机交配,无条纹个体基因型都为rr,随机交配后代全部为无条纹,只需要考虑羽毛颜色,ZDZd:ZdZd:ZDW:ZdW=1:1:1:1,雄配子ZD:Zd=1:3,雌配子ZD:Zd:W=1:1:2,后代ZDZD+ZDZd+ZDW=1/16+2/16+4/16=7/16,C正确;
D、将两对基因分别计算,F1中有条纹个体1/3RR、2/3Rr,能产生1/3r配子和2/3R配子,随机交配产生无条纹个体概率为(1/3)2=1/9,产生有条纹个体概率为1-1/9=8/9;F1中有条纹的个体基因型为ZDZd和ZDW,随机交配子代中灰色个体所占比例为ZdW=1/2×1/2=1/4,所以后代灰色有条纹个体为8/9×1/4=2/9,D错误。
故选D。
19.(24-25高一下·北京市第二中学朝阳学校·期中)家蚕是ZW型性别决定生物。雄性家蚕强健好养、出丝率高,专养雄蚕能提高经济效益。我国研究人员构建了两个协同致死基因A和H,同时具有A和H基因的家蚕不能存活。科研人员利用基因工程技术将A和H插入家蚕的不同染色体,获得两个家蚕品系,其杂交后代只有雄蚕能够成活。这两个品系的基因型为( )
A.hhZWA×HHZZ B.HHZaW×hhZAZA C.hhZWA×HhZZ D.aaZWH×AaZZ
【答案】A
【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。
【解析】A、hhZWA×HHZZ,后代的基因型为HhZZ和HhZWA,只有雄蚕存活,符合题意,A正确;
B、HHZaW×hhZAZA,后代的基因型为HhZAZa和HhZAW,无论雌雄均致死,不符合题意,B错误;
C、hhZWA×HhZZ,后代的基因型为HhZZ、HhZWA(致死)、hhZZ、hhZWA,后代中存活的有雌有雄,C错误;
D、aaZWH×AaZZ,后代的基因型为AaZZ、AaZWH(致死)、aaZZ、aaZWH,后代中存活的有雌有雄,D错误。
故选A。
20.(24-25高一下·北京中学·期中)控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是( )
A.果蝇红眼对白眼为显性
B.亲代白眼雌蝇产生2种类型的配子
C.具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性
D.例外子代的出现源于母本减数分裂异常
【答案】B
【分析】1、位于性染色体上的基因,其在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫伴性遗传。
2、摩尔根运用“假说—演绎法”,通过果蝇杂交实验证明了萨顿假说。
【解析】A、白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,可判断果蝇红眼对白眼为显性,A正确;
B、母本进行了异常的减数分裂,产生了XX、X、O三种类型的配子,B错误;
C、由图可知,XXY的个体为雌性,具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性,C正确;
D、例外子代的出现是源于母本减数分裂异常,出现了不含X染色体的卵细胞或含有两条X染色体的卵细胞,D正确。
故选B。
二、非选择题
21.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)某昆虫的性别决定方式为XY型,野生型个体的翅形、眼色分别为直翅和红眼,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。研究人员通过诱变获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式,研究人员利用紫红眼突变体、卷翅突变体与野生型昆虫进行杂交实验,结果见下表。
杂交组合
P
F1
F2
甲
紫红眼突变体×紫红眼突变体
紫红眼
紫红眼
乙
紫红眼突变体×野生型
红眼
红眼:紫红眼=3:1
丙
卷翅突变体×卷翅突变体
卷翅:直翅=2:1
卷翅:直翅=1:1
(注:表中F1为一对亲本的杂交后代,F2为F1全部个体随机交配的后代;假定每只昆虫的生殖力相同。)
(1)紫红眼为________(填“显性”或“隐性”)形状。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上,还需要对杂交组合________的各代昆虫进行性别鉴定。鉴定后,若该杂交组合的F2表型及其比例为________,则可判定紫红眼基因位于X染色体上。
(2)杂交组合丙的F1表型比例为2:1,其原因是________;杂交组合丙的F2中的个体随机交配所得的F3表型及比例为________。
(3)研究人员从野生型(灰体红眼)中诱变获得隐性纯合的黑体突变体,已知灰体对黑体完全显性,灰体/黑体和红眼/紫红眼分别由常染色体上的一对等位基因控制。请从黑体突变体、紫红眼突变体和野生型3种纯合品系昆虫中选择实验材料,设计实验探究灰体/黑体基因与红眼/紫红眼基因的遗传是否遵循自由组合定律。
实验思路:
从以上三种品系中选出________和________(填写表型)杂交获得F1,F1随机交配得F2,观察记录表型及比例。
预期结果和结论:
①若灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=________,则两对基因位于________,遗传遵循自由组合定律;
②若灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=________,则两对基因的遗传不遵循自由组合定律。
实验结果:
经验证实验结果符合②。
进一步探究:
科研人员对F1某一雄性果蝇产生的雄配子进行检测,发现共出现了四种类型的配子,比例为42%:8%:8%:42%,那么发生交换的初级精母细胞在所有初级精母细胞中的占比为________。
【答案】(1)隐性 乙 红眼雌:红眼雄:紫红眼雄=2:1:1
(2)卷翅基因纯合致死 卷翅:直翅=2:3
(3)黑体突变体 紫红眼突变体 9:3:3:1 两对同源染色体上 2:1:1 32%
【分析】基因自由组合定律实质: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。
【解析】(1)由杂交组合甲可知,紫红眼突变体×紫红眼突变体后代F1和F2均为紫红眼,说明亲本为纯合子,杂交组合乙中亲本为紫红眼突变体×野生型(红眼),F1均为红眼,可推知红眼为显性性状(假设由A基因控制),紫红眼是隐性性状(假设由a基因控制),由红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变。要探究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上,即判断这对基因的遗传是否与性别有关,应该统计雌雄后代中的表型比例,若利用杂交组合甲,假设位于常染色体上,亲本全为aa,F1和F2中无论雌雄应全为紫红眼;假设位于X染色体上,亲本为XaXa和XaY,则F1和F2无论雌雄,也全是紫红眼,因此利用杂交组合甲的雌雄后代表型比例无法区分基因位置;若利用杂交组合乙,假设位于常染色体上,则亲本为aa和AA,F1全为Aa,F2中无论雌雄应全为紫红眼:红眼=1:3;假设这对基因位于X染色体上,根据F1全为红眼,可推知母本只能产生XA配子,即母本基因型为XAXA,则父本基因型为XaY,则F1雌性为XAXa,雄性为XAY,二者杂交得到的F2雌性全为红眼(XAXa和XAXA),雄性中红眼XAY:紫红眼XaY=1:1,即F2中红眼雌:红眼雄:紫红眼雄=2:1:1,该结果与前种假设结果不同,因此可以利用杂交组合乙的各代昆虫进行性别鉴定来判断基因位置。
(2)由杂交组合丙可知,亲本全是卷翅,F1出现直翅,可推知卷翅为显性性状(假设由B基因控制),直翅为隐性性状(假设由b基因控制),F1之所以没有出现卷翅:直翅=3:1,是因为显性纯合子BB致死,即卷翅基因纯合致死;假设B、b位于X染色体上,则亲本应为XBXb和XBY,F1中雌性为1/2XBXB和1/2XBXb,雄性为XbY(XBY致死),由于F2为F1全部个体随机交配的后代,则可根据F1产生的雌配子XB=1/2+1/2×1/2=3/4,Xb=1/2×1/2=1/4,雄配子Xb=1/2,Y=1/2可计算出,致死个体(XBY)=3/4×1/2=3/8,卷翅个体(XBXb)=3/4×1/2=3/8,直翅个体(XbXb+XbY)=1/4×1/2+1/2×1/4=2/8,即卷翅:直翅=3:2,与题表不符;因此可推知B、b位于常染色体上,亲本应为全Bb,产生的F1中,BB纯合子致死,卷翅Bb:直翅bb=2:1,F1产生的雌雄配子均为B=2/3×1/2=1/3,b=2/3×1/2+1/3=2/3,可计算出F2中致死个体BB=1/3×1/3=1/9,卷翅Bb=2/3×1/3×2=4/9,直翅个体bb=2/3×2/3=4/9,即F2卷翅Bb:直翅bb=1:1,符合题表描述;即卷翅和直翅基因位于常染色体上,则F2产生的雌雄配子均为B=1/2×1/2=1/4,b=1/2×1/2+1/2=3/4,则F3中致死个体BB=1/4×1/4=1/16,卷翅Bb=1/4×3/4×2=6/16,直翅个体bb=3/4×3/4=9/16,即卷翅Bb:直翅bb=6:9=2:3。
(3)已知灰体对黑体完全显性,假设灰体由D基因控制,黑体由d基因控制,若要探究灰体/黑体基因与红眼/紫红眼基因的遗传是否遵循自由组合定律,则应该找到双杂合子DdAa,利用这种基因型的雌雄个体相互交配,若后代表型比例符合9:3:3:1,则可说明这两对基因独立遗传,即符合自由组合定律。
实验思路:仅考虑体色和眼色两对等位基因,已知野生型为灰体红眼(基因型为DDAA),根据其提供的3种纯合品系黑体突变体(基因型为ddAA)、紫红眼突变体(基因型为DDaa)和野生型(DDAA),可以选择将黑体突变体ddAA和紫红眼突变体DDaa杂交获得F1,F1即为双杂合子DdAa,F1随机交配得F2,观察记录表型及比例。
①若F2灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9:3:3:1,则两对基因位于两对同源染色体上,遗传遵循自由组合定律;
②若不遵循自由组合定律,则意味着D与a基因在一条染色体上,d与A基因在一条染色体上,那么F1产生的雌雄配子均为dA=1/2,Da=1/2,配子随机结合得到的F2中灰体红眼(DdAa):灰体紫红眼(DDaa):黑体红眼(ddAA)=2:1:1。
进一步探究:
科研人员对F1某一雄性果蝇产生的雄配子进行检测,发现共出现了四种类型的配子,配子比例:观察到四种配子的比例为42%:8%:8%:42%,这意味着:两种配子各占42%,可能是亲本型(未发生交换),两种配子各占8%,可能是重组型(发生交换),所以观察到重组型配子占总配子的16%(8%+8%),每个发生交换的初级精母细胞产生的四个配子中,有两个是重组型,因此,重组型配子的比例是交换的初级精母细胞比例的一半。所以,交换的初级精母细胞占比=2×重组型配子比例=2×16%=32%。
22.(24-25高一下·北京市第一六一中学·期中)果蝇是常用的遗传学研究的实验材料。分析下列有关果蝇的实验,回答Ⅰ和Ⅱ中问题:
Ⅰ.果蝇的眼色与位于两对同源染色体上的两对等位基因R、r和T、t有关。眼色色素的产生必须有显性基因R存在,能产生色素个体的眼睛呈红色或紫色,不产生色素个体的眼睛呈白色。显性基因T使果蝇的眼色呈紫色,而该基因为隐性时,果蝇的眼色为红色。两个果蝇的纯系进行杂交,结果如下:
(1)等位基因R、r位于________染色体上,等位基因T、t位于________染色体上。
(2)F1的基因型是________。
(3)让F1雌雄果蝇杂交得到F2,杂交过程无配子致死现象,所有个体均正常发育。F2中红眼果蝇的概率是________,F2中白眼果蝇的基因型是________。
Ⅱ.大部分普通果蝇身体呈褐色,具有纯合隐性基因bb的个体呈黄色。但是,即使是基因型为BB的个体,如果用含有银盐的食物饲养,长成的成体也为黄色,这称为“表型模拟”,是由环境造成的类似于某种基因型所控制的表现型。如果你有一只黄色的果蝇,你如何判断它是纯合体bb还是“表型模拟”?
(4)方法步骤:
第一步:用该未知基因型黄色果蝇与________交配;
第二步:将孵化出的幼虫用________饲养,其他条件适宜;
第三步:观察________。
(5)结果预测:
如果后代出现了________色果蝇,则所检测果蝇为“表型模拟”;如果子代________,说明所测黄色果蝇的基因型是________,不是“表型模拟”。
【答案】(1)常 X
(2)RrXTXt、RrXtY
(3)3/8 1/4
(4)基因型为bb的黄色果蝇 不含有银盐的食物 子代的表型
(5)褐 全为黄色果蝇 bb
【分析】眼色色素的产生必须有显性基因R存在,显性基因T使果蝇的眼色呈紫色,而该基因为隐性时,果蝇的眼色为红色,亲本红眼雌性和白眼雄性杂交,子代雌性和雄性均能产生色素,与性别无关,说明控制色素合成的R、r基因存在于常染色体上,子代雌性为紫眼,雄性为红眼,与性别有关,说明T、t基因存在于X染色体上。
【解析】(1)根据题干信息分析,眼色色素的产生必须有显性基因R存在,显性基因T使果蝇的眼色呈紫色,而该基因为隐性时,果蝇的眼色为红色,亲本红眼雌性和白眼雄性杂交,子代雌性和雄性均能产生色素,与性别无关,说明控制色素合成的R、r基因存在于常染色体上,子代雌性为紫眼,雄性为红眼,与性别有关,说明T、t基因存在于X染色体上。
(2)已知R、r基因存在于常染色体上,T、t基因存在于X染色体上,且眼色色素的产生必须有显性基因R存在,显性基因T使果蝇的眼色呈紫色,而该基因为隐性时,果蝇的眼色为红色,因此亲本红眼雌性的基因型为RRXtXt,白眼雄性为rrXTY,F1的基因型是RrXTXt、RrXtY,雌性表现为紫眼,雄性表现为红眼。
(3)F1的基因型是RrXTXt、RrXtY,F2中红眼果蝇的概率是3/4×1/2=3/8。F2中白眼果蝇的基因型是1/4×1=1/4。
(4)为了判断该未知基因型黄色果蝇是B-还是bb,可以选择与基因型已知的黄色果蝇bb交配,将孵化出的幼虫用不含银盐的食物饲养,其他条件适宜,观察子代的表型。
(5)若该未知基因型黄色果蝇为bb,则与基因型已知的黄色果蝇bb交配,子代基因型均为bb,子代表型均为黄色;若若该未知基因型黄色果蝇为B-,则与基因型已知的黄色果蝇bb交配,子代会出现Bb个体,表现为褐色,因此如果后代出现了褐色果蝇,则所检测果蝇为“表型模拟”;如果子代全为黄色,说明所测黄色果蝇的基因型是bb,不是“表型模拟”。
23.(24-25高一下·北京市八一学校·期中)学习以下材料,回答问题。
基因的剂量补偿效应
具有性染色体的物种,基因调控存在一个有趣现象。这些生物雌雄个体虽然X染色体数量不同,但X染色体上基因表达的蛋白质水平是平衡的,这种现象称为基因的剂量补偿效应。
科学家发现,在雌猫的细胞核中,有1个染色很深的染色质小体,而在雄猫细胞中未发现。这个小体由失活的X染色体高度凝聚形成,称为巴氏小体。巴氏小体使哺乳动物X染色体上的基因在两个性别中表达水平相当。
巴氏小体的形成一般是随机的。失活现象发生在胚胎发育的早期,若某一个早期胚胎细胞的一条X染色体失活,则这个原始细胞分裂的所有子细胞均失活同一条X染色体。
X染色体失活中心是X染色体上的关键区域,该区域内的Xist基因转录的非编码RNA,可以调控X染色体的失活过程。某条X染色体上Xist基因转录的非编码RNA聚集、覆盖在该X染色体上,经过一系列复杂过程,最终使这条X染色体失活成为巴氏小体。巴氏小体可用于胚胎发育早期鉴定性别,也可用于检查各种X染色体变异带来的疾病。
基因的剂量补偿效应在不同物种中的方式不同,但都可以使蛋白质在每个细胞中以几乎相同的水平表达,保障了生命活动的正常进行。
(1)组成巴氏小体的主要物质包括________和________。若在猫胚胎发育早期细胞中观察到巴氏小体,则可推测该猫为________性。
(2)某种猫控制毛色的基因位于X染色体上,黄色(A)对黑色(a)为完全显性。黑色雌猫和黄色雄猫交配产生的后代中雌猫均为黑黄相间,推测产生此现象的原因是________。
(3)下列选项中,能体现基因剂量补偿效应的有________。
A.雄性果蝇X染色体上的基因转录量加倍
B.四倍体番茄的维生素C含量比二倍体的几乎增加一倍
C.雌性秀丽隐杆线虫每条X染色体上的基因转录量减半
【答案】(1)蛋白质(DNA) DNA(蛋白质) 雌
(2)基因型为XAXa的雌猫,在胚胎发育早期的不同细胞中,X染色体随机失活
(3)AC
【分析】在XY性别决定的生物中,X染色体上的基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应,称为基因的剂量补偿效应。基因的剂量补偿效应主要有两种机制:一种是雌性细胞两条X染色体中,单条转录效率是雄性单条X染色体转录效率的50%;另一种是雌性细胞两条X染色体中,随机一条失去活性形成巴氏小体。
【解析】(1)巴氏小体是由失活的X染色体高度凝聚形成的,其主要物质包括DNA和蛋白质。由题意可知,基因的剂量补偿效应,使位于X染色体上的基因表达的蛋白质水平在雌雄两种性别的个体中是平衡的,而雄性个体的体细胞中只有一条X染色体,故巴氏小体只能出现在雌性个体中。若在猫胚胎发育早期细胞中观察到巴氏小体,则可推测该猫为雌性。
(2)由题意可知:黑色雌猫(XaXa)和黄色雄猫(XAY)交配,F1的基因型为XAXa(雌猫)和XaY(雄猫)。理论上F1雌猫均为黄色,实际上却是黑黄相间,究其原因是:基因型为XAXa的雌猫,在胚胎发育早期的不同细胞中,X染色体随机失活。
(3)A、雄性果蝇的体细胞中含有一条X染色体,雌性果蝇的体细胞中含有两条X染色体,雄性果蝇X染色体上的基因转录量加倍,其基因表达的蛋白质水平能够与雌性果蝇中的达到平衡,能体现基因剂量补偿效应,A正确;
B、番茄细胞中不存在X染色体,四倍体番茄的维生素C含量比二倍体的几乎增加一倍,不能体现基因剂量补偿效应,B错误;
C、雌性秀丽隐杆线虫的体细胞中含有两条X染色体,雄性秀丽隐杆线虫的体细胞中含有一条X染色体,雌性的每条X染色体上的基因转录量减半,则其基因表达的蛋白质水平能够与雄性果蝇中的达到平衡,能体现基因剂量补偿效应,C正确。
故选AC。
24.(24-25高一下·北京市中国人民大学附属中学·期中)黑腹果蝇的灰体(B)对黑体(b)是显性,长翅(D)对残翅(d)是显性。科研人员用灰体长翅(BBDD)和黑体残翅(bbdd)果蝇杂交,F1个体均为灰体长翅。
(1)科研人员用F1果蝇进行下列两种方式杂交时,得到了不同的结果。
组别
杂交组合
子代
雄蝇
雌蝇
实验一
F1雄蝇×黑体残翅雌蝇
灰体长翅占50%
黑体残翅占50%
灰体长翅占50%
黑体残翅占50%
实验二
F1雌蝇×黑体残翅雄蝇
灰体长翅占42%
黑体残翅占42%
灰体残翅占8%
黑体长翅占8%
灰体长翅占42%
黑体残翅占42%
灰体残翅占8%
黑体长翅占8%
①由实验结果可推断,B/b和D/d两对基因在染色体上的位置关系是________。
②实验二杂交实验结果出现四种表型,且灰体长翅和黑体残翅两种较多,而灰体残翅和黑体长翅两种较少的原因是:________,而黑体残翅雄果蝇仅产生一种含ab的配子,所以受精后代为四种表型,且比例两种较多,另外两种较少。
(2)科研人员得到了隐性纯系(纯合子)小翅果蝇,用这种果蝇与纯系残翅果蝇进行杂交实验,对其基因遗传进行研究。
组别
杂交组合
F1
F2
雄蝇
雌蝇
雄蝇
雌蝇
实验三
残翅雌蝇×小翅雄蝇
长翅128
长翅117
长翅301
小翅302
残翅201
长翅598
残翅199
实验四
小翅雌蝇×残翅雄蝇
小翅156
长翅164
长翅303
小翅299
残翅202
长翅297
小翅301
残翅201
①根据实验________(填写“三”或“四”或“三和四”)的F1结果可知,控制小翅的等位基因M/m位于X染色体上。实验三中F2代果蝇长翅:小翅:残翅的比例为________。
②实验三中纯系亲本控制翅型的基因型分别为________;实验四中F2长翅、小翅和残翅的基因型分别有________种。
【答案】(1)位于一对同源染色体上 实验二F1雌果蝇的B和D基因位于同一条染色体、b和d基因位于另一条同源染色体,在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换,导致产生四种配子,含BD和bd的原始配子较多,含Bd和bD的重组配子较少
(2)四 9:3:4 ddXMXM,DDXmY 4、4.4
【分析】自由组合定律的实质:在进行减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的等位基因自由组合。
【解析】(1)①从实验一和实验二中可知,该性状跟性别无关,说明控制该性状的基因在常染色体上。灰体长翅(BBDD)和黑体残翅(bbdd)果蝇杂交,F1个体的基因型为BbDd,实验一中,F1雄蝇BbDd与黑体残翅雌蝇(bbdd),属于测交,且后代雌性和雄性中,只有2种性状,说明两对基因位于一对同源染色体上,否则会出现四种比例。
②实验二中,出现了四种表型,而且灰体长翅:黑体残翅:灰体残翅:黑体长翅=21:21:4:4,说明染色体发生了交叉互换,即灰体残翅和黑体长翅两种较少的原因是F1雌果蝇的B和D基因位于同一条染色体、b和d基因位于另一条同源染色体,在减数分裂过程中四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换,导致产生四种配子,含BD和bd的原始配子较多,含Bd和bD的重组配子较少。
(2)①试验三和试验四,属于正交和反交,二者结果不一样,实验四中子代的性状表现与性别有关,据此可知控制小翅的等位基因M/m位于X染色体上,实验三中F2代果蝇长翅:小翅:残翅的比例为=(301+598):302:(201+199)=9:3:4,这属于9:3:3:1等式的变式,说明受两对基因控制,说明果蝇翅形的遗传符合基因的自由组合定律。
②根据试验三的结果9:3:4,,说明F1的基因型为DdXMXm和DdXMY,从而推出纯系亲本为残翅雌蝇ddXMXM和小翅雄蝇DDXmY。由试验结果可知,长翅基因型为D_XM,残翅基因为dd__,小翅基因型为D_XmY或D_XmXm,试验四中,小翅雌蝇×残翅雄蝇,后代F1中,雄蝇为小翅,雌蝇为长翅,说明基因为DdXmY和DdXMXm,因此F2中长翅基因有DDXMXm、DdXMXm、DDXMY、DdXMY,小翅基因为DDXmY、DdXmY、DDXmXm、DdXmXm,残翅的基因型为。残翅基因为ddXMXm,ddXmXm、ddXMY、ddXmY,因此都为4种基因型。
25.(24-25高一下·北京市第一六一中学·期中)遗传病是威胁人类健康的一个重要因素。下列甲图为某种单基因遗传病(相关基因用A、a表示)的部分遗传系谱图,其中Ⅲ7个体的一个精原细胞形成精子的过程如乙图所示。请分析回答:
(1)据甲图分析,该遗传病的类型是________,图中Ⅱ6的基因型是________。
(2)乙图中细胞①的名称为________,若细胞②处于减数第二次分裂中期,此时细胞中含________条染色体。
(3)甲图中Ⅲ7个体色觉正常,他与一表现正常的女性婚配后生下一个患此遗传病且红绿色盲(伴X染色体遗传,相关基因用B和b表示)的孩子,孩子的性别为________性。已知孩子是由乙图中的③与卵细胞结合成的受精卵发育而来的,若该卵细胞与乙图中的④结合,则由受精卵发育成的个体基因型是________。若这对夫妇再生一个孩子,表现正常的概率为________。
(4)若上述(3)中的Ⅲ7个体的一个精原细胞在减数第一次分裂过程中性染色体没有分离,而减数第二次分裂正常,则此细胞产生的精子的基因组成为________。
【答案】(1)常染色体隐性遗传病 Aa
(2)初级精母细胞 23
(3)男 AaXBXb 9/16
(4)a、AXBY或A、aXBY
【分析】人类遗传病的遗传方式:根据遗传系谱图推测,“无中生有”是隐性,“无”指的是父母均不患病,“有”指的是子代中有患病个体;隐性遗传看女病,后代女儿患病父亲正常的话是常染色体遗传。“有中生无”是显性,“有”指的是父母患病,“无”指的是后代中有正常个体;显性遗传看男病,儿子正常母亲患病为常染色体遗传,母女都患病为伴X染色体遗传。母亲和女儿都正常,遗传病只在男子之间遗传的话,极有可能是伴Y染色体遗传。
【解析】(1)分析图甲,5号和6号正常,后代女儿患病,说明该病是常染色体隐性遗传病,Ⅱ6的基因型是Aa。
(2)乙图表示的是Ⅲ7个体的一个精原细胞形成精子的过程,精原细胞经间期染色体完成复制后形成①,①代表的是初级精母细胞,初级精母细胞完成减数第一次分裂形成两个②,②代表的是次级精母细胞,由于减数第一次分裂时同源染色体相互分离,因此此时细胞内含有1个染色体组即23条染色体。
(3)Ⅲ7色觉正常,父亲3号为aa,因此Ⅲ7基因型是AaXBY,他与一表现正常的女性婚配后生下一个患此遗传病且色盲的孩子,由于子代女儿一定会有父亲提供的XB,因此女儿不可能患红绿色盲,所以这个孩子是男孩,色盲基因来自母亲,这个孩子的基因型是aaXbY,已知孩子是由乙图中的③与卵细胞结合成的受精卵发育而来的,说明精子是aY,卵细胞是aXb,则另一个精子④的基因型是AXB,则该精子与卵细胞形成的受精卵的基因型是AaXBXb。这对夫妇,父亲为AaXBY,母亲为AaXBXb,再生一个孩子,表现正常的概率为3/4×3/4=9/16。
(4)Ⅲ7为AaXBY,若Ⅲ7个体的一个精原细胞在减数第一次分裂过程中性染色体没有分离,则XB和Y移向同一极,XB、Y可能与A移向同一极,移向另一极的就是a,XB、Y也可能和a移向同一极,移向另一极的就是A,减数第二次分裂正常,因此一个精原细胞可以产生四个两种精细胞,基因组成为a、AXBY或A、aXBY。
26.(24-25高一下·北京市第二中学朝阳学校·期中)鹌鹑(ZW型性别决定方式)羽色的栗色和黄色由一对等位基因(Y/y)控制。科研人员对鹌鹑羽色的遗传进行研究。
(1)将纯合黄羽和纯合栗羽鹌鹑进行如图1所示杂交实验。
根据杂交结果判断,Y和y基因位于________染色体上。
(2)科研人员又发现了鹌鹑羽色中的白羽性状。将纯合黄羽和纯合白羽鹌鹑进行图2所示两组杂交实验。
杂交结果证明鹌鹑白羽基因(b)和黄羽基因是非等位基因,理由是________。进一步研究发现,栗羽和黄羽的表现取决于B基因的存在,当鹌鹑个体不含B基因时,Y、y基因的表达被抑制。据此推测图2杂交亲本白羽雄鹌鹑的基因型为________。
(3)利用图2中F1栗羽♂鹌鹑与亲本白羽♀鹌鹑进行杂交。
①用遗传图解表示该杂交过程,用以预期子代的表型及比例________。
②研究人员统计子代的表型及其比例,实际数据如下表。
入孵卵(枚)
孵化出的雏鸟(只)
栗羽
黄羽
白羽
♂
♀
♂
♀
♂
♀
770
551
152
18
0
108
134
139
根据子代出现________判断,Y/y和B/b基因所在染色体发生互换。已知互换率为重组型配子数占全部配子数的比例,据表中数据计算基因间互换率为________(用分数表示)。
(4)鹌鹑是重要的产蛋禽类,请说出其羽色遗传研究在鹌鹑养殖中的应用。________
【答案】(1)Z
(2)若白羽和黄羽基因是等位基因,则子代不可能出现♂栗羽(子代子应为白羽或黄羽) ZYbZYb
(3) 栗羽雌性鹌鹑 36/265或72/551
(4)由于鹌鹑的羽色遗传总是与性别相联系,因此可根据羽色对子代鹌鹑进行性别鉴定,筛选雌性鹌鹑产蛋
【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,人类了解最清楚的是红绿色盲和血友病的伴性遗传。它们的遗传方式与果蝇的白眼的伴X染色体遗传(如:抗维生素D佝偻病[1]、钟摆型眼球震颤等)、X染色体隐性遗传(如:红绿色盲和血友病[1])和Y染色体遗传(如:鸭蹼病、外耳道多毛)都属于伴性遗传。
【解析】(1)由于由性染色体上的基因所控制的鹌鹑羽色性状在F1中出现性别差异,在遗传过程中总是与性别相联系,符合伴性遗传的特点,因此其在性染色体上。由于该性状可同时出现在雌雄鹌鹑上,因此排除只有雌性拥有的W基因上的可能,因此Y和y基因位于Z染色体上。
(2)子一代中若白羽和黄羽基因是等位基因,则子代不可能出现♂栗羽(子代子应为白羽或黄羽),因此推测同样位于Z染色体上,与黄羽基因是非等位基因;又根据题意,当个体不含B基因时Y、y基因表达被抑制而表现出白羽性状,且亲本皆为纯合个体,因此具有白羽性状的个体不含B基因。由此推测杂交亲本白羽雄鹌鹑为b基因纯合,杂交亲本黄羽雌性基因型为ZyBW。由于子一代中有栗羽性状,因此杂交亲本白羽雄鹌鹑必定携带Y基因,因此其基因型ZYbZYb。
(3)①由(2)可知,F1栗羽♂鹌鹑的基因型为ZyBZYb,亲本白羽♀鹌鹑的基因型为ZYbW,该杂交过程的遗传图解为:
②由于子代出现栗羽雌性鹌鹑,推测Y/y和B/b基因所在染色体发生了互换,设互换率为x,则ZYB所占比例为x/2,只考虑子代雌性,x/2=18/(18+108+139),解得x=36/265;若考虑所有子代,x/4=18/(152+18+108+134+139),解得x=72/551。(子代雌雄数量不是各占1/2,即性别比例不是严格的1:1,所以计算结果不完全相同)
(4)由于鹌鹑的羽色遗传总是与性别相联系,因此可根据羽色对子代鹌鹑进行性别鉴定,筛选雌性鹌鹑产蛋。
27.(24-25高一下·北京市通州区·期中)下图是某学校根据调查结果绘制的某种遗传病的系谱图(显、隐性基因分别用B、b表示)。
(1)该病是由________(“显性”或“隐性”)致病基因控制的遗传病。
(2)若Ⅱ4号个体不带有该致病基因,则该病的致病基因位于________染色体上,Ⅱ3号个体的基因型是________。
(3)若Ⅱ4号个体带有该致病基因,则该病的致病基因位于________染色体上,则Ⅲ7个体的基因型是________。
(4)通过医学专家确定,该病为常染色体隐性遗传,若Ⅲ10与一个正常女性(不携带致病基因)结婚,生一个患病孩子的概率是________。
【答案】(1)隐性
(2)X XBXb
(3)常 BB或Bb
(4)0
【分析】题图分析:Ⅱ3和Ⅱ4都不患该病,但他们有一个患该病的儿子,即“无中生有为隐性”,说明该病为隐性遗传病,可能是常染色体隐性遗传病,也可能是伴X染色体隐性遗传病。若Ⅱ4号个体不带有该致病基因,则为伴X染色体隐性遗传病;若Ⅱ4号个体带有该致病基因,则是常染色体隐性遗传病。
【解析】(1)Ⅱ3和Ⅱ4婚配,其子女中Ⅲ8为患者,根据无中生有为隐性可判断该病是由隐性致病基因控制的遗传病;
(2)若Ⅱ4号个体不带有该致病基因,则该病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ3号和Ⅱ4的基因型均为Bb;
(3)若Ⅱ4号个体带有该致病基因,则该病的遗传方式为常染色体隐性遗传,则Ⅱ3和Ⅱ4个体的基因型均为Bb,而Ⅲ7表现正常,因此该个体的基因型为BB或Bb;
(4)已经确定该病为常染色体隐性遗传,Ⅲ10表现正常,其父亲为患者,母亲正常,因此该个体的基因型为Bb,则Ⅲ10与一个正常女性(不携带致病基因,基因型为BB)结婚,则生出的孩子均表现正常,即二者生一个患病孩子的概率是0。
28.(24-25高一下·北京市第八十中学·期中)表皮松解性掌跖角化症(EPPK)是一种单基因(KRT9基因)遗传病。患者表现为掌、跖的整个表皮有弥漫性的角质增厚,手掌和脚掌易皲裂,产生疼痛感,症状加剧时,手指活动困难,严重影响生活质量。患者出生数周到数月即有表征,持续终生,临床上尚无有效的治疗措施。图1为EPPK的一个家系图,已知Ⅰ-2个体没有该病的致病基因。
请回答问题:
(1)据图1及题干信息判断,EPPK为________染色体________性遗传病。
(2)对家系成员的KRT9基因进行检测,通过测序峰图读取该基因的碱基序列,图2为部分序列。由图2可知,与健康人相比,患者KRT9基因中碱基发生的变化是________,转录出的mRNA分子上的________发生改变,KRT9蛋白中的氨基酸由________变为________(可能用到的密码子:GCC丙氨酸;CGG精氨酸;UGG色氨酸;ACC苏氨酸),导致KRT9蛋白的________和功能异常而患EPPK。
(3)Ⅱ-3已经怀孕,预测Ⅲ-1患病概率为________。在医生建议下,患者及家属签署知情同意书,产前诊断时采用羊膜穿刺术获得胎儿基因组DNA样本,对胎儿进行________,结果如图3。
(4)医生的结论是Ⅲ-1没有致病基因,Ⅱ-3可以继续安心妊娠。医生得出这一结论的依据是________。Ⅲ-1出生后13个月龄时随访,婴儿健康,没有出现EPPK的任何相关临床特征。
【答案】(1)常 显
(2)C→T 密码子 丙氨酸 苏氨酸 结构
(3)0.5 基因检测
(4)致病基因片段为589bp,Ⅲ-1中不含致病基因片段
【分析】遗传方式的判断依据:无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子都病为伴性;有中生无为显性,显性遗传看男病,母女都病为伴性。
【解析】(1)由图1可知,Ⅰ-1患病,Ⅰ-2正常,且Ⅱ-2个体没有该病的致病基因,但Ⅱ-3、Ⅱ-4患病,说明该病不是隐性遗传病(若为隐性,Ⅰ-2无致病基因则子女不应患病),又因为男女均有患病,且不符合伴性遗传特点(如伴X显性遗传父亲患病女儿必患病等情况不满足),所以判断为常染色体显性遗传病。
(2)对比图2中健康人与患者的基因非模板链序列,可发现碱基由C变为T。基因转录时以DNA一条链为模板,基因碱基变化会使转录出的mRNA上密码子改变。根据给定密码子,健康人基因转录出的mRNA密码子为GCC(对应丙氨酸),患者变为ACC(对应苏氨酸),氨基酸改变会导致蛋白质结构和功能异常。
(3)已知该病为常染色体显性遗传病,设致病基因为A,正常基因为a。Ⅱ-3患病(其母Ⅰ-2正常为aa,所以Ⅱ-3基因型为Aa),Ⅱ-2正常为aa,Aa×aa后代基因型及比例为Aa:aa=1:1,所以Ⅲ-1患病概率为1/2。产前对胎儿进行基因检测可判断其是否携带致病基因。
(4)观察图3,Ⅱ-3和Ⅱ-4均患病,致病基因片段为589bp,而Ⅲ-1不含有致病基因片段,所以医生得出Ⅲ-1没有致病基因,Ⅱ-3可以继续安心妊娠的结论。
29.(24-25高一下·北京市第一七一中学·期中)迟发性脊椎骨骺发育不良(简称SEDL)是一类软骨发育不良遗传病。因其发病较晚(一般10岁后才出现典型症状)而很难对症状前患者进行诊断。研究者对某SEDL家系进行了调查,结果如图1(省略的家系成员均与此病无关),图中除第Ⅴ代个体外其余均已成年。
(1)据图1分析,SEDL是由________性基因控制的遗传病,其致病基因最可能位于________染色体上。图中第Ⅴ代个体中,可以确定为杂合子的是________。
(2)正常情况下,真核生物基因经转录过程形成的前体mRNA,需剪切去除某些mRNA序列,才能形成成熟mRNA。为了阐明SEDL发病的分子机制,研究人员对SEDL的致病基因和相应正常基因的结构及表达过程进行了研究。
①根据图2信息,前体mRNA加工过程中,________序列均被完全剪除,一般认为它们与Sedlin蛋白的氨基酸序列不存在对应关系。
②分别检测患者、携带者和正常人的成熟mRNA长度,结果如下表所示。
成熟mRNA来源
患者
携带者
对照
成熟mRNA长度(碱基数)
567、425
679、567、537、425
679、537
结合图2和表中数据可知,与正常基因相比,致病基因的成熟mRNA________。由于mRNA的起始密码子位于该序列内,可推测SEDL患者发病的原因是________。
【答案】(1)隐 X 20号
(2)Ⅰ/Ⅰ1~Ⅰ5 缺失E3序列 无法合成Sedlin蛋白
【分析】据图分析,图中是正常双亲生出了有病的孩子,说明迟发性脊椎骨骺发育不良(简称SEDL)是隐性遗传病,且有病的个体都是男性,则该病最可能为伴X隐性遗传病。
【解析】(1)图中是正常双亲生出了有病的孩子,说明迟发性脊椎骨骺发育不良(简称SEDL)是隐性遗传病,由于患病的都是男性,则该病的致病基因最可能位于X染色体上。由于12是患者,则图中第V代个体中,可以确定为杂合子的是20号。
(2)①根据图2分析可知,转录形成的前体mRNA含有E和Ⅰ序列,经过剪接加工后形成的成熟mRNA只有E序列,因此前体mRNA加工过程中,Ⅰ(Ⅰ1~Ⅰ5)序列均被完全剪除。
②结合图2和表中数据可知,正常基因转录出来的成熟mRNA长度为679和537,携带者成熟mRNA长度为679、537、567和425,患者成熟mRNA长度为567和425,说明679和537是正常基因转录出来的,567和425是致病基因转录形成的,679-567=112,537-425=112,图2中E3碱基长度为112,因此致病基因的成熟mRNA缺失E3序列;而mRNA的起始密码子位于E3序列内,起始密码子是翻译的起点,因此患者将无法合成Sedlin蛋白。
30.(24-25高一下·北京市第一七一中学·期中)研究者利用3个纯合品系的鸡群:藏鸡(麻羽深胫)、寿光鸡(黑羽浅胫)和白来航鸡(白羽浅胫)进行研究,寻找其羽色和胫色遗传规律,为鸡的育种提供科学的依据。
组别
杂交组合
F1
F2
公鸡
母鸡
公鸡
母鸡
实验1
藏鸡♂×寿光鸡♀
黑羽
黑羽433:麻羽86
实验2
寿光鸡♂×藏鸡♀
黑羽
黑羽163:麻羽33
实验3
白来航鸡♂×藏鸡♀
深胫1
浅胫42
深胫0
浅胫35
深胫5
浅胫56
深胫28
浅胫37
请回答问题:
(1)实验1和实验2互为________,根据其结果可知________羽是显性性状,与其相关的基因位于________染色体上。
(2)由实验1和实验2的杂交结果________(能/不能)确定鸡羽色由一对等位基因控制,依据是________。
(3)实验3的F1和F2均表现出________现象,说明控制胫色的基因位于性染色体(鸡的性别决定为ZW型)。
(4)实验3中F1和F2中均出现少量深胫公鸡,说明双亲中的________鸡群混有杂合子。
(5)进一步研究发现,白来航鸡和寿光鸡的显性基因抑制黑色素的形成,胫色为浅色,饲料中的成分也会影响胫色的深浅,可见鸡的胫色是_________的结果。
(6)黑羽公鸡生长速度快、肉质好,深受市场欢迎。雏鸡通常难以直接区分雌雄,请根据胫色遗传规律,利用上述3个纯合品系设计一个方案,在饲养早期从雏鸡中筛选出黑羽公鸡,以降低生产成本_________。
【答案】(1)正反交 黑 常
(2)不能 F2中没有出现3:1的性状分离比及其变式
(3)雌雄两种性别中性状分离比不同
(4)白来航
(5)基因与环境共同作用
(6)雄性藏鸡与雌性寿光鸡杂交,从后代中选择浅胫个体培养,即为黑羽公鸡
【分析】依据亲本的纯种品系杂交结果:实验1和实验2中黑羽与麻羽杂交后代都是黑羽,可知黑羽为显性性状,根据实验3浅胫与深胫杂交后代主要为浅胫,可知浅胫为显性性状。
【解析】(1)实验1和实验2互为正交与反交,根据正反交结果相同,说明与其相关的基因位于常染色体上,且麻羽与黑羽杂交后代都是黑羽,可知黑羽为显性性状。
(2)根据实验1和实验2的子一代产生的子二代的性状分离比不满足3:1或3:1的变式,因而不能推出控制鸡羽色的性状是否由一对等位基因控制。
(3)实验3亲本白来航鸡♂和藏鸡♀杂交,F1和F2中雌雄两种性别的性状分离比均不同,该性状与性别有关,说明控制胫色的基因位于性染色体。
(4)实验3亲本白来航鸡♂和藏鸡♀杂交,F1和F2中雌雄两种性别的性状分离比均不同,该性状与性别有关,说明控制胫色的基因位于性染色体,且浅胫为显性性状,假定相关基因用A、a表示,正常情况下白来航鸡♂基因型为ZAZA,藏鸡♀基因型为ZaW,若白来航鸡混有杂合子ZAZa,则实验3中F1和F2中均出现少量深胫公鸡ZaZa,说明双亲中的白来航鸡混有杂合子。
(5)依据浅胫既受基因控制也受饲料成分的控制,可知鸡的胫色是基因与环境共同作用的结果。
(6)由于控制胫色的基因存在于性染色体上,雌雄表型存在差异,因此根据胫色可判断雌雄,故可用雄性藏鸡与雌性寿光鸡杂交,从后代中选择浅胫个体培养,即为黑羽公鸡。
31.(24-25高一下·北京交通大学附属中学·期中)图1为某家族两种单基因遗传病的系谱图,有一种为伴性遗传。控制甲、乙两病的基因分别用A、a和B、b表示,图2表示5号个体生殖腺中某个细胞的连续分裂示意图。①②③表示分裂过程,请回答:
(1)甲病的致病基因位于________染色体上,12号个体的X染色体来自于第Ⅰ代的________号个体。
(2)9号个体的基因型是________,12号个体是纯合体的概率是________(用分数表示)。
(3)若9号和12号婚配,后代同时患两种病的概率________。
(4)图2中细胞c1的名称是________。经过过程________后,细胞内不存在同源染色体。
(5)下图是某同学绘制的有丝分裂过程中,一个细胞内的染色体和核DNA分子数量关系图,其中有一个图表达的数量关系是错误的,请选错误选项________。
A. B. C. D.
【答案】(1)常 2
(2)aaXBXB或aaXBXb 1/3
(3)1/24
(4)次级精母细胞 ②
(5)A
【分析】遗传系谱图分析:无病的5号和6号生了有甲病的女儿9号和有乙病的儿子11号,确定甲病是常染色体隐性遗传病,乙病是隐性遗传病,据题干信息,这两种遗传病分别由位于常染色体上的基因A/a及X染色体上的基因B/b控制,判断乙病为伴X隐性遗传病。5号的基因型是AaXBY,6号基因型是AaXBXb。
【解析】(1)由题干信息及遗传系谱图分析可知,甲病是常染色体隐性遗传病。12号个体的X染色体不携带致病基因,直接来自于7号,而7号不携带致病基因的X染色体只能来自于2号,故12号个体的X染色体来自于第Ⅰ代的2号个体。
(2)9号个体的父母分别是5号、6号,而5号的基因型是AaXBY,6号基因型是AaXBXb,因此9号个体的基因型是aaXBXB(1/2)或aaXBXb(1/2)。12号个体因为有一个患甲病的姐妹,其父母7和8表现型正常,因此12号在常染色体方面基因型为AA(1/3)或Aa(2/3);由于12号个体不患乙病,故其乙病的基因型为XBY,故12号个体是纯合体AAXBY的概率是1/3×1=1/3。
(3)由遗传系谱图即(2)分析,9号个体的基因型是aaXBXB(1/2)或aaXBXb(1/2),12号在常染色体方面基因型与14号情况相同,即AA(1/3)或Aa(2/3)在X染色体方面基因型为XBY,则患甲病概率2/3×1/2=1/3,患乙病概率1/2×1/4=1/8,所以9号和12号婚配,后代同时患两种病的概率1/3×1/8=1/24。
(4)由图2可知,细胞c1的名称是次级精母细胞。经过减数第一次分裂(即图2中的②过程)后,同源染色体分开,分别进入不同的次级精母细胞中。
(5)一个细胞的染色体与核DNA分子数量之比为1:1(染色体不含有染色单体)或1:2(染色体含有染色单体),BCD正确,A错误。
故选A。
试卷第1页,共3页
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