内容正文:
专题三 减数分裂和伴性遗传
1.A
2.A
3.B
4.D
5.B
6.D
7.B
8.D
9.D
10.B
11.D
12.ACD
13.C
14.(1)2
(2) 同源染色体分离,非同源染色体自由组合 次级精母细胞 8
(3) 8 中 细胞分化
(4) 变小 降低
15.C
16.B
17.AD
18.CD
19.(1) 雌 细胞②、细胞③的细胞质不均等分裂 次级卵母细胞 ①②
(2) AB b 4
(3)着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
(4) 88 22
20.(1) 丙 有丝分裂(或有丝分裂和减数分裂)
(2)Ⅳ→Ⅲ
(3)①③
21.(1) 睾丸 8 0
(2) ef O-f
(3)AB
(4)
22.C
23.B
24.A
25.D
26.AD
27.C
28.B
29.B
30.D
31.C
32.B
33.C
34.(1) 雄 TtXhY
(2)两/二/2
(3) X Ⅱ2 XHY 白眼雄 红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=1:1:1:1 7/七
35.(1) 星眼 星眼基因(B)纯合(BB)时会导致个体死亡
(2) 正常翅 XE
(3) 5/6 1/5
36.B
37.D
38.B
39.B
40.D
41.(1) 常染色体隐性遗传 伴X隐性遗传
(2) HHXTY或HhXTY 1/8 1/6×10-4
42.(1)显性
(2) 常 2/3
(3) X 若A、a在常染色体上,则II3为aa,I1一定为杂合子,与题目中I1为纯合子矛盾,所以A、a只能位于X染色体上(或A、a只有位于X染色体上,才有可能在I1为纯合子情况下,生出正常儿子) 1/2 3/4
43.(1) S1S2 个体甲的DNA标记S1对应150bp电泳条带,个体乙的DNA标记S2对应300bp电泳条带,个体丙电泳结果同时有这两种条带
(2) 不一定相同 Ⅰ1可产生含S1或S2的配子,Ⅱ1和Ⅱ3从Ⅰ1随机获得S1或S2
(3) S2S2 S1
(4) 不能 若DNA标记和致病基因自由组合,也会有该结果
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专题三 减数分裂和伴性遗传
题型1:减数分裂相关概念
1.下列关于同源染色体的叙述,错误的是( )
A.同源染色体可由一条染色体复制形成
B.同源染色体的非姐妹染色单体间能互换对应部分
C.在人的正常精子中没有同源染色体
D.减数分裂中联会的染色体是同源染色体
2.下列关于二倍体(2n)生物减数分裂的叙述,错误的是( )
A.同源染色体配对发生在减数分裂I后期
B.减数分裂I存在姐妹染色单体
C.着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ
D.形成的配子有n条染色体
3.黑腹果蝇(2n=8)体内的一个细胞,在细胞分裂的某个时期,染色体、核DNA、染色单体的数量之比为1:2:2.下列关于该时期细胞的推测正确的是( )
A.可能有16条染色体
B.可能有1个染色体组
C.一定有同源染色体
D.一定处于细胞分裂中期
4.关于减数分裂的叙述,错误的是( )
A.减数分裂过程中,染色体复制一次,细胞连续分裂两次
B.减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合
C.减数第二次分裂过程中,姐妹染色单体分离,导致染色体数目暂时加倍
D.减数分裂的结果是形成四个遗传物质相同的子细胞
5.下列关于某哺乳动物细胞内同源染色体的叙述,错误的是( )
A.在减数分裂过程中同源染色体要进行两两配对
B.在有丝分裂过程中有些时期细胞内不存在同源染色体
C.在减数分裂过程中同源染色体彼此分离,分别移向细胞的两极
D.在减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体可以交换部分片段
6.下列关于四分体的叙述,不正确的是( )
A.每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体
B.复制后的同源染色体不都会形成四分体
C.四分体时期可发生交叉互换现象,进一步丰富了配子类型
D.一个四分体含有四个着丝粒
题型2:减数分裂各期特征
7.为研究二倍体水稻花粉母细胞的减数分裂过程,研究人员在常温下选取花蕾期的花药制作装片观察,获得下图所示的显微图像。下列叙述错误的是( )
A. 图像③④时期的细胞中有同源染色体
B.按减数分裂中出现的顺序依次为④①③②
C.图②中的每个子细胞通常含有一个染色体组
D.图④所示细胞发生了非等位基因的自由组合
8.下图为某生物不同个体中正在进行减数分裂的示意图。相关叙述错误的是( )
A.甲、丙细胞和乙、丁细胞分别处于减数分裂Ⅰ和Ⅱ后期
B.4个细胞各有4条染色体,甲、丙细胞各有8条染色单体
C.乙、丁细胞中的染色体数目与体细胞中的相同
D.甲、丙细胞中同源染色体间还会发生相应片段的交换
9.如图是减数分裂时期的细胞示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.该图中共有8条染色单体
B.A和B构成一个四分体
C.a与b’或者c’与d之间可能发生互换
D.a和a’在减数分裂Ⅰ后期发生分离
10.下图是某基因型为 AaBb的高等动物不同时期的细胞分裂模式图。下列叙述正确的是( )
A.细胞①③都在进行有丝分裂,①的染色体组数是③的2倍
B.②是初级卵母细胞,正在进行非同源染色体的自由组合
C.④是经减数分裂形成的卵细胞,细胞中含有2条染色体
D.该动物的一个卵原细胞可形成基因型为aB 和 Ab的生殖细胞
11.高等动植物细胞的减数分裂发生在有性生殖器官内,人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。下图是某一生物体内处于各时期的细胞图像,下列有关说法错误的是( )
A.细胞甲处于有丝分裂后期,分裂得到的两个子细胞核基因一般相同
B.细胞乙为初级精母细胞,有4条染色体
C.细胞丙中有8个核DNA,可能为精原细胞
D.细胞丁正进行减数第一次分裂,产生的子细胞为次级精母细胞
12.图①和图②是某高等动物中处于分裂状态的两个细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.图①子细胞可能会继续发生图②过程变化
B.细胞②处于有丝分裂中期,下一时期每条染色体上DNA数将减半
C.两个细胞中,染色体数:核DNA数:染色单体数的比值不同
D.图①与图②上一时期,细胞中均含有2个四分体,4条染色体和8个DNA分子
13.如图表示卵原细胞进行减数分裂产生某卵细胞的过程中,卵原细胞至卵细胞内染色体数的变化曲线。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞质进行不均等分裂发生在eg段
B.ac段,细胞内有1对同源染色体未分离
C.eg段,细胞内染色体分离时出现了异常
D.与该卵细胞不同时产生的极体内有1对染色体
题型3:减数分裂过程中有关数量变化
14.下图甲是某种生物的处于不同分裂时期的细胞示意图,图乙是细胞部分生命历程的示意图。请据图回答下列问题:
(1)图甲中E细胞有______个四分体。
(2)图甲中的B细胞时期染色体的行为特点:_______。该细胞经分裂形成的子细胞的名称是_______,此生物体细胞中的染色体最多时有________条。
(3)图乙中,①细胞含有______个DNA,该细胞处于有丝分裂的_______期;④细胞通过D过程形成了与④形态差异较大的⑥,则D过程代表________。
(4)③→⑤过程中,细胞体积变大,相对表面积_______,物质交换的效率_______。
15.如图甲乙表示果蝇(2n=8)进行细胞分裂时的图像,图丙处于四个不同阶段(I-IV)细胞中相关结构或物质的数量。下列有关说法中错误的是( )
A.图丙中的①②③分别表示染色体、染色单体、核DNA
B.图甲、乙细胞分别对应图丙的II和I
C.图乙为减数分裂II后期的次级精母细胞
D.图丙II阶段的细胞内都含有同源染色体
16.下图甲和乙是细胞分裂过程中相关规律的示意图,下列与此有关的叙述正确的( )
A.甲图中A+B、B+C、C+D的时间长短相同,均可表示完整的细胞周期
B.甲图中在其细胞周期的A、C段完成DNA的复制,对应图乙中的EF段
C.乙图中的GH段表示细胞一分为二,导致细胞中DNA含量减半
D.乙图只能表示有丝分裂中每条染色体上的DNA含量变化
17.下图表示某生物细胞分裂和受精作用过程中,核DNA含量或染色体数目的变化,正确的是( )
A.b、c两段分别表示核DNA和染色体数量的变化
B.EF、KL、IJ段不存在染色单体
C.CD、GH及OP段染色体数目相同
D.AB段核DNA量是OP段的一半
18.图1是某动物(2n=4)体内处于不同分裂时期的部分细胞模式图,图2表示细胞分裂过程中每条染色体上的DNA分子数目变化情况。下列说法正确的是( )
A.根据图1可判断该动物是雄性,乙为次级精母细胞
B.细胞丙不含同源染色体,核DNA分子数是体细胞的1/2
C.图1中乙、丙细胞所处时期都对应图2曲线中的CD段
D.图2中BC段发生DNA的复制,DE段是着丝粒分裂导致的
19.如图是关于某哺乳动物的细胞分裂信息,请分析回答有关问题:
(1)由图甲可知,该动物的性别为________性,判断依据是________;细胞③的名称是________;图甲中,含有同源染色体的细胞有________。
(2)如果图乙中①→②完成了图丙中________(用字母表示)段的变化,则图乙a、b、c中表示染色单体的是________。图甲中细胞①产生的子细胞内的c的数量为________。
(3)图丙中CD段形成的原因是________。
(4)若某哺乳动物的卵细胞中含有22条染色体,该生物的体细胞中染色体最多有________条;在减数分裂过程中可形成________个四分体。
20.下图1表示某动物(2n=4)生殖器官内正常的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的柱形图。请回答下列问题。
(1)根据图1中的______细胞可以判断该动物的性别,乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是______。
(2)图1中甲细胞的前一时期→甲细胞的过程对应于图2中的______(用罗马数字和箭头表示)。
(3)下图A是上图1丙细胞产生的一个生殖细胞,根据染色体的类型和数目,判断图B中可能与其一起产生的生殖细胞有______。
21.图A、B是某种雄性哺乳动物细胞分裂示意图,图C表示该动物细胞分裂时核DNA数量变化曲线,请据图回答下面的问题。
(1)该动物体内同时含上图A、B细胞的器官是______________,A细胞中含有___________条染色体、_________条染色单体。
(2)图B细胞中基因A与基因a的分离发生在图C的________(填“bc”或“ef”或“fg”)区段,图C中含有同源染色体的区段是_________。
(3)若B细胞分裂完成后形成了基因型为ABb的子细胞,其可能的原因是______。(不定项)
A.减数第一次分裂后期同源染色体没有分离
B.减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开后没有移向细胞两极
C.减数分裂Ⅰ前期发生了同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换
D.有丝分裂过程中发生了非同源染色体的自由组合
(4)在图D细胞中画出该生物体形成AB配子的减数第二次分裂后期示意图(只要求画出与AB形成有关的细胞图像)______。(注意染色体形态、颜色及相关基因)
题型4:受精作用
22.原始生殖细胞(2n)通过减数分裂产生成熟的生殖细胞,成熟的生殖细胞通过受精作用形成受精卵,其过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.②过程要进行DNA的复制和蛋白质的合成,染色体数目加倍
B.形成卵细胞的③④过程都既有细胞质的均等分裂,也有不均等分裂
C.⑥过程中精子与卵细胞的结合是随机的,其实质是细胞核的融合
D.每个原始生殖细胞经过减数分裂都形成4个成熟的生殖细胞
23.科研团队在濒危植物繁育与动物体细胞重编程相关研究中,对减数分裂与受精作用的机制开展了前沿探索。下列关于减数分裂和受精作用的叙述,错误的是( )
A.减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换,为生物进化提供变异来源
B.在减数分裂过程中,染色体数目减半发生在减数分裂Ⅱ
C.若在减数分裂Ⅰ时一对同源染色体未分离,其余分裂正常,形成的精子染色体数目均异常
D.减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定
24.关于受精作用,下列叙述错误的是( )
A.受精卵中的遗传物质,一半来自父方,一半来自母方
B.受精过程中,精子和卵细胞需要相互识别
C.减数分裂和受精作用可维持前后代体细胞中染色体数量的恒定
D.受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,增加了后代多样性
25.下列关于减数分裂和受精作用的叙述,正确的是( )
A.精子与卵细胞的相互融合体现了细胞质膜的功能特点
B.精子与卵细胞的相互识别体现了细胞质膜的结构特点
C.受精卵中的全部遗传物质一半来自父方,一半来自母方
D.减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定
26.下列有关高等动植物减数分裂和受精作用的叙述,不正确的是( )
A.在减数分裂Ⅰ后期所有的非等位基因发生自由组合
B.减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定
C.受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞
D.受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成受精卵的过程,该过程中整个精子都进入卵细胞
题型5:伴性遗传
27.科研人员发现,某种昆虫(XY型)的体色(灰体和黑体)受一对等位基因控制。杂交实验表明:灰体(♀)×黑体(♂)→F1均为灰体;F1雌、雄个体随机交配→F2中灰体:黑体=3:1,且所有黑体个体均为雄性。下列叙述正确的是( )
A.控制体色的基因仅位于X染色体上,黑体为显性性状
B.F1雌虫产生的配子中携带显性基因的比例为1/4
C.F2灰体雌虫与黑体雄虫杂交,子代雄虫中灰体:黑体为3:1
D.F2中雌虫均为灰体,有两种基因型;雄虫均为黑体,有一种基因型
28.决定生物性别的性染色体通常只有两种,但是在某种鱼类中存在着三种性染色体,即X、Y和W。据研究,X染色体上带有弱效、隐性雌性基因f,W染色体上带有强效、显性雌性基因F,Y染色体上带有雄性基因M。在该鱼类中发现了如表所示几种性染色体的组合,不考虑其他变异,下列有关说法错误的是( )
雌性
XfXf、WFXf、WFYM
雄性
XfYM、YMYM
A.不同基因型的两亲本杂交,其组合形式有6种
B.若选择两个纯合亲本杂交,则后代全是雌性
C.雌雄个体交配,后代性别比例相等的亲本组合方式有4种
D.雌性个体WFYM中基因F对M为显性,雄性个体XfYM中基因M对f为显性
29.科研人员在某地区野生型灰褐色果蝇种群中发现一只突变型黑色雌果蝇,用野生型雄果蝇与该突变型雌果蝇杂交,若后代雌性有两种表型,雄性全为野生型,不考虑X和Y染色体的同源区段。下列叙述错误的是( )
A.野生型灰褐色为隐性性状
B.含灰褐色基因的雌配子致死
C.含黑色基因的个体纯合致死
D.该果蝇种群有3种与体色相关的基因型
30.家蚕的性别决定方式为ZW型,其油蚕幼虫的皮肤透明,称为油性皮肤,普通皮肤和油性皮肤是一对相对性状,受一对等位基因A、a控制,且a基因存在隐性纯合致死效应。常染色体上的显性基因M能抑制a基因的致死效应,即当存在M基因时,家蚕都能正常存活。某雄性油蚕和雌性正常家蚕杂交,的表型及比例为雄性正常家蚕:雌性油蚕=2:1,下列相关叙述错误的是( )
A.油蚕性状受a基因控制,且a基因在Z染色体上
B.杂交亲本的基因型组合为和
C.的家蚕随机交配,后代家蚕的性别比例为1:1
D.的家蚕随机交配,后代油性家蚕占比为5/16
31.果蝇的眼色有紫色、红色和白色三种,受两对等位基因A/a和B/b控制。果蝇眼色色素的产生必须有A基因;B基因控制紫色色素的形成,b基因纯合使色素成红色;无色素个体眼色呈白色。利用两只纯合果蝇为亲本进行图中实验,下列说法正确的是( )
A.控制果蝇眼色的两对基因都位于性染色体上
B.F1红眼雄果蝇减数分裂产生2种类型的配子
C.F2中紫眼雌果蝇的基因型有2种且都是杂合子
D.F2中红眼雌雄果蝇相互交配产生的后代中白眼占1/6
32.左图为摩尔根的果蝇杂交实验示意图,右图为果蝇XY性染色体的示意图。据图分析,下列假设中错误的是( )
A.控制白眼的基因在同源区段Ⅰ
B.控制白眼的基因在非同源区段Ⅱ1
C.控制白眼的基因在非同源区段Ⅱ2
D.红眼与白眼的遗传符合分离定律
33.家蚕的性别决定方式为ZW型,幼虫发育为成年个体后才具有繁殖能力。家蚕体内的B基因在个体发育中起重要作用,不含B基因的家蚕在幼虫阶段死亡。为研究B、b基因位于常染色体上还是仅位于Z染色体上,科研人员选择雌性成年个体(BB或ZBW)与雄性成年个体(Bb或ZBZb)进行杂交得F1,F1自由交配得F2。下列叙述错误的是( )
A.若B、b基因位于常染色体上,则F1成虫中的b基因频率为1/4
B.若B、b基因位于常染色体上,则F2有1/16个体在幼虫阶段死亡
C.若B、b基因仅位于Z染色体上,则F1成虫的性别比例为雌性:雄性=2:1
D.若B、b基因仅位于Z染色体上,则F2成虫中雄性杂合个体占1/7
34.自然界中果蝇眼色通常是红色的。1910年遗传学家摩尔根进行果蝇眼色的遗传实验时,偶然发现了一只白眼雄果蝇。请回答:
(1)果蝇的性别决定方式为XY型,如图所示为_____(雌/雄)果蝇的染色体组成,该果蝇的基因型是________。
(2)如果只考虑染色体的类型,雄果蝇能够产生_____种配子。
(3)摩尔根利用这只白眼雄果蝇进行了如下实验。他用这只果蝇与野生型红眼果蝇进行杂交(实验I),结果F1全部为红眼。F1雌雄果蝇相互交配,F2雌果蝇全部为红眼,雄果蝇中红眼和白眼的比例为1:1.请回答:
①摩尔根根据实验I杂交实验结果提出假设:白眼性状由隐性基因控制,该基因位于右图所示____染色体的______(I、Ⅱ、Ⅱ2)区段,从而合理的解释了实验现象。若决定眼色的基因用H、h表示,则F2中红眼雄果蝇的基因型是______。
②为验证摩尔根的假设,可取F1红眼雌果蝇与____果蝇进行测交,若测交后代表现为_________,则证明其假设成立。
③若控制果蝇红眼、白眼的基因位于I区段,群体中关于该眼色的基因型共______种。
35.果蝇的星眼、圆眼是由常染色体上的一对等位基因B/b控制的相对性状,缺刻翅、正常翅是由X染色体上的一对等位基因E/e控制的相对性状,且Y染色体上不含有其等位基因。为探究性状的显隐性,进行了3组杂交实验,结果如下,不考虑基因突变和XY的同源区段。
组别
亲本杂交组合
F1
实验一
星眼果蝇×圆眼果蝇
星眼果蝇:圆眼果蝇=1:1
实验二
星眼果蝇×星眼果蝇
星眼果蝇:圆眼果蝇=2:1
实验三
缺刻翅雌果蝇×正常翅雄果蝇
缺刻翅雌果蝇:正常翅雌果蝇=1:1,雄果蝇均为正常翅
回答下列问题:
(1)果蝇的星眼、圆眼相对性状中是显性性状的是_______,实验二F1中出现星眼果蝇:圆眼果蝇=2:1的原因是_______。
(2)根据实验三可以推测翅型中的隐性性状是_______,F1出现雄果蝇均为正常翅的原因是基因________(选填“XE”或“Xe”)纯合时会致死。
(3)若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F1,雌果蝇中杂合子所占比例为_____,缺刻翅基因的基因频率为_______。
题型6:遗传图谱
36.2025年吉林大学第一医院、吉林省人民医院对普通高中学生开展色觉检查(假同色图、色相排列等)用于家系成员的诊断与携带者筛查,下图所示的红绿色盲患者家系中,女性患者Ⅲ-9的性染色体只有一条X染色体,其他成员性染色体组成正常。Ⅲ-9的红绿色盲致病基因来自于( )
A.Ⅰ-1 B.Ⅰ-2 C.Ⅰ-3 D.Ⅰ-4
37.某病为单基因遗传病,存在多种遗传方式。患者甲、乙的家系系谱图(部分)如下,甲、乙家族均不携带对方家族的致病基因。不考虑XY染色体同源区段和突变,下列说法正确的是( )
A.甲、乙家族中该病的遗传方式分别为伴X染色体显性遗传和常染色体隐性遗传
B.乙的父亲一定携带致病基因,乙的姐妹可不携带致病基因
C.若甲和乙婚配,致病基因的遗传遵循基因的自由组合定律
D.若甲和乙婚配,生一个患病女儿的概率为1/4
38.某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且致病基因不位于Y染色体上。用乙病的正常基因设计DNA探针,对个体Ⅱ4进行核酸杂交,发现没有杂交带出现。下列叙述错误的是( )
A.甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B.根据题干和系谱图可推知乙病的遗传方式可能有2种
C.Ⅲ3携带甲病致病基因的概率是2/3
D.同时考虑两种病,Ⅲ3个体的基因型可能有4种
39.下图为某单基因遗传病的系谱图,其中Ⅱ-1不含该病的致病基因。下列说法正确的是( )
A.该病是常染色体隐性遗传病
B.致病基因来源于Ⅰ-2个体
C.Ⅱ-4为致病基因携带者
D.Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个患病孩子的概率为1/8
40.下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图,甲病由等位基因A/a控制,乙病由等位基因B/b控制,其中一种病为伴性遗传,Ⅱ5不携带致病基因。甲病在人群中的发病率为1/625.不考虑基因突变和染色体变异。下列叙述正确的是( )
A.甲病为常染色体隐性遗传病,人群中乙病患者男性多于女性
B.Ⅰ1的体细胞中基因A最多时为4个
C.Ⅱ4与一名正常男性婚配,理论上生育一个两病皆患孩子的概率为1/208
D.Ⅲ6带有来自Ⅰ2的甲病致病基因的概率为1/6
41.人类遗传病调查中发现两个家系都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者;研究表明,在正常人群中Hh基因型频率为。两个家系的遗传系谱图如下:
(1)甲病的遗传方式为_______,乙病最可能的遗传方式为_______。
(2)若Ⅰ代1号个体无乙病致病基因,请继续以下分析:
Ⅱ代5号个体与上述两种遗传病相关的基因型为_______;若Ⅱ代5号与Ⅱ代6号结婚,其后代M患乙病的概率为_______;如果Ⅱ代7号与Ⅱ代8号再生育一个女儿,则女儿患甲病的概率为_______。
42.下图是某单基因遗传病在某家庭中的部分遗传系谱图,该遗传病的相关基因用A、a表示,其中Ⅱ3信息缺失。据图回答问题:
(1)据图分析可知,该病为______(填“显性”或“隐性”)遗传病。
(2)若调查发现Ⅱ3为正常女性,则A、a位于______(填“常”或“X”)染色体。此情况下,Ⅱ1与正常男性结婚生出的患该病孩子的概率为______。
(3)若调查发现Ⅱ3为正常男性,且Ⅰ1为纯合子,则A、a位于______(填“常”或“X”)染色体,原因是______。此时,Ⅱ1为杂合子的概率是______,Ⅱ1所生男孩患病的概率为______。
43.DNA分子中一些稳定的特征性碱基序列被称为DNA标记。现有一常染色体显性遗传病家系(致病基因用A表示),遗传系谱图如图1所示。现将个体甲、乙、丙的DNA标记和该家系中Ⅰ1、Ⅰ2的DNA标记扩增后电泳,结果如图2所示。已知DNA标记与基因A的位置关系未知,个体甲、个体乙的DNA标记组成分别为S1S1、S2S2,S1、S2位于一对同源染色体上,不考虑突变和交换。回答下列问题:
(1)个体丙的DNA标记组成为______,判断依据是__________。
(2)Ⅱ1与Ⅱ3的DNA标记组成是否一定相同?___________,理由是__________。
(3)若该DNA标记与该疾病相关基因在同一对染色体上,且Ⅱ3的DNA标记组成为S1S2,则Ⅱ2的DNA标记组成为________,据此可推测Ⅰ1中基因A与DNA标记_____(填“S1”或“S2”)在同一条染色体上。
(4)若Ⅱ1、Ⅱ2的DNA标记组成分别为S1S2,S2S2,能否确定Ⅰ1中基因A与S1在同一条染色体上?_______,理由是________。
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专题三 减数分裂和伴性遗传
题型1:减数分裂相关概念
1.下列关于同源染色体的叙述,错误的是( )
A.同源染色体可由一条染色体复制形成
B.同源染色体的非姐妹染色单体间能互换对应部分
C.在人的正常精子中没有同源染色体
D.减数分裂中联会的染色体是同源染色体
【答案】A
【详解】A、同源染色体是指形态大小一般相同、一条来自父方一条来自母方、减数分裂时可联会的染色体,一条染色体复制形成的是两条姐妹染色单体,不属于同源染色体,A错误;
B、减数第一次分裂前期(四分体时期),同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换,即互换对应部分,属于基因重组的类型之一,B正确;
C、人是二倍体生物,减数分裂过程中减数第一次分裂后期同源染色体发生分离,最终形成的精子是只含一组染色体的配子,不存在同源染色体,C正确;
D、联会是同源染色体的特有的行为,减数分裂中能发生联会的染色体一定是同源染色体,D正确。
2.下列关于二倍体(2n)生物减数分裂的叙述,错误的是( )
A.同源染色体配对发生在减数分裂I后期
B.减数分裂I存在姐妹染色单体
C.着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ
D.形成的配子有n条染色体
【答案】A
【详解】A、同源染色体配对(联会)发生在减数分裂Ⅰ前期,而非后期;后期发生同源染色体分离,A错误;
B、减数分裂Ⅰ过程中,染色体在间期复制后含姐妹染色单体,直至减数分裂Ⅰ结束前均存在,B正确;
C、着丝粒分裂导致姐妹染色单体分离,发生在减数分裂Ⅱ后期,C正确;
D、二倍体生物经减数分裂后,配子染色体数目减半,含n条染色体,D正确。
故选A。
3.黑腹果蝇(2n=8)体内的一个细胞,在细胞分裂的某个时期,染色体、核DNA、染色单体的数量之比为1:2:2.下列关于该时期细胞的推测正确的是( )
A.可能有16条染色体
B.可能有1个染色体组
C.一定有同源染色体
D.一定处于细胞分裂中期
【答案】B
【详解】A、在细胞分裂过程中,当染色体、核DNA、染色单体数量之比为1:2:2时,染色体数目不可能是16条,因为果蝇体细胞染色体数为8条,此时染色体数目为8条或4条,A错误;
B、若细胞处于减数第二次分裂前期或中期,此时细胞中只有一个染色体组,满足染色体、核DNA、染色单体数量之比为1:2:2,B正确;
C、如果处于减数第二次分裂前期或中期,此时细胞中没有同源染色体,C错误;
D、该时期可能处于有丝分裂前期、中期,也可能处于减数第一次分裂过程中或减数第二次分裂前期、中期,并非一定处于细胞分裂中期,D错误。
故选B。
4.关于减数分裂的叙述,错误的是( )
A.减数分裂过程中,染色体复制一次,细胞连续分裂两次
B.减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合
C.减数第二次分裂过程中,姐妹染色单体分离,导致染色体数目暂时加倍
D.减数分裂的结果是形成四个遗传物质相同的子细胞
【答案】D
【详解】A、减数分裂过程中,染色体仅在间期复制一次,随后经历减数第一次分裂和减数第二次分裂两次连续分裂,A正确;
B、减数第一次分裂后期,同源染色体分离(导致染色体数目减半),同时非同源染色体自由组合(增加配子遗传多样性),B正确;
C、减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离成为子染色体(染色体数目暂时加倍,但细胞分裂后恢复),C正确;
D、减数分裂因同源染色体分离、非同源染色体自由组合及可能发生的交叉互换,导致子细胞(配子)遗传物质各不相同,D错误。
故选D。
5.下列关于某哺乳动物细胞内同源染色体的叙述,错误的是( )
A.在减数分裂过程中同源染色体要进行两两配对
B.在有丝分裂过程中有些时期细胞内不存在同源染色体
C.在减数分裂过程中同源染色体彼此分离,分别移向细胞的两极
D.在减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体可以交换部分片段
【答案】B
【详解】A、在减数第一次分裂前期,同源染色体发生联会(两两配对),形成四分体,A正确;
B、有丝分裂过程中,染色体复制后平均分配到子细胞,子细胞与母细胞染色体组成一致,故始终存在同源染色体,B错误;
C、在减数第一次分裂后期,同源染色体分离并移向细胞两极,是染色体数目减半的关键,C正确;
D、减数第一次分裂前期(四分体时期),同源染色体的非姐妹染色单体间可发生交叉互换,属于基因重组,D正确。
故选B。
6.下列关于四分体的叙述,不正确的是( )
A.每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体
B.复制后的同源染色体不都会形成四分体
C.四分体时期可发生交叉互换现象,进一步丰富了配子类型
D.一个四分体含有四个着丝粒
【答案】D
【详解】A、四分体由一对联会的同源染色体组成,每条染色体含2条姐妹染色单体,故一个四分体包含4条染色单体,A正确;
B、复制后的同源染色体仅在减数第一次分裂前期联会时形成四分体,在有丝分裂中不联会,故不都会形成四分体,B正确;
C、四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间可发生交叉互换,属于基因重组,可增加配子中染色体组合的多样性,C正确;
D、一个四分体包含一对同源染色体,每条染色体有1个着丝粒,故共有2个着丝粒而非4个,D错误。
故选D。
题型2:减数分裂各期特征
7.为研究二倍体水稻花粉母细胞的减数分裂过程,研究人员在常温下选取花蕾期的花药制作装片观察,获得下图所示的显微图像。下列叙述错误的是( )
A. 图像③④时期的细胞中有同源染色体
B.按减数分裂中出现的顺序依次为④①③②
C.图②中的每个子细胞通常含有一个染色体组
D.图④所示细胞发生了非等位基因的自由组合
【答案】B
【详解】A、③细胞处于减数第一次分裂中期,④细胞处于减数第一次分裂后期,均含有同源染色体,A正确;
B、分析题图:①细胞处于减数第一次分裂末期,②细胞处于减数第二次分裂末期,③细胞处于减数第一次分裂中期,④细胞处于减数第一次分裂后期,故减数分裂中出现的顺序依次为③④①②,B错误;
C、图像②细胞处于减数第二次分裂末期,由于减数分裂的结果导致细胞内染色体数目减半,水稻为二倍体生物,减半后细胞内有一个染色体组,因此②的每个子细胞中具有一个染色体组,C正确;
D、非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期,图④所示细胞处于减数第一次分裂后期,因此图④所示细胞发生了非等位基因的自由组合,D正确。
8.下图为某生物不同个体中正在进行减数分裂的示意图。相关叙述错误的是( )
A.甲、丙细胞和乙、丁细胞分别处于减数分裂Ⅰ和Ⅱ后期
B.4个细胞各有4条染色体,甲、丙细胞各有8条染色单体
C.乙、丁细胞中的染色体数目与体细胞中的相同
D.甲、丙细胞中同源染色体间还会发生相应片段的交换
【答案】D
【详解】A、甲细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期;乙细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期;丙细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期;丁细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,综上,甲、丙细胞和乙、丁细胞分别处于减数分裂Ⅰ和Ⅱ后期,A正确;
B、据图可知,图中4个细胞各有4条染色体,甲和丙细胞中,每条染色体上含有2条染色单体,因此甲、丙细胞各有8条染色单体,B正确;
C、乙和丁细胞处于减数第二次分裂后期,由于着丝粒分裂,染色体暂时加倍,染色体数目与体细胞均相同,C正确;
D、甲、丙两细胞都发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合,因而都可以发生基因重组,但同源染色体上非姐妹染色单体的交换而重组发生在减数第一次分裂前期,D错误。
故选D。
9.如图是减数分裂时期的细胞示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.该图中共有8条染色单体
B.A和B构成一个四分体
C.a与b’或者c’与d之间可能发生互换
D.a和a’在减数分裂Ⅰ后期发生分离
【答案】D
【详解】A、细胞中有4条染色体,每条染色体含2条染色单体,总染色单体数为8条,A正确;
B、四分体是指一对同源染色体联会后形成的结构,A和B是一对同源染色体,因此构成一个四分体,B正确;
C、同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生互换,a与b'或者c'与d属于同源染色体的非姐妹染色单体,所以他们之间可能发生互换,C正确;
D、a和a'是姐妹染色单体,在减数分裂Ⅱ后期分离,D错误。
10.下图是某基因型为 AaBb的高等动物不同时期的细胞分裂模式图。下列叙述正确的是( )
A.细胞①③都在进行有丝分裂,①的染色体组数是③的2倍
B.②是初级卵母细胞,正在进行非同源染色体的自由组合
C.④是经减数分裂形成的卵细胞,细胞中含有2条染色体
D.该动物的一个卵原细胞可形成基因型为aB 和 Ab的生殖细胞
【答案】B
【详解】A、图①移向细胞每一极的染色体中含有同源染色体,处于有丝分裂后期,细胞中含4个染色体组,③不含同源染色体,着丝粒排在赤道板上,处于减数分裂Ⅱ中期,细胞中含一个染色体组,A错误;
B、②的细胞质不均等分裂,且正在进行同源染色体分离,非同源染色体的自由组合,故其是初级卵母细胞,B正确;
C、该动物为雌性,④是经减数分裂形成的卵细胞或极体,C错误;
D、该动物的一个卵原细胞最终只能形成一个生殖细胞,D错误。
11.高等动植物细胞的减数分裂发生在有性生殖器官内,人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。下图是某一生物体内处于各时期的细胞图像,下列有关说法错误的是( )
A.细胞甲处于有丝分裂后期,分裂得到的两个子细胞核基因一般相同
B.细胞乙为初级精母细胞,有4条染色体
C.细胞丙中有8个核DNA,可能为精原细胞
D.细胞丁正进行减数第一次分裂,产生的子细胞为次级精母细胞
【答案】D
【详解】A、甲细胞中有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,其产生的两个子细胞的核基因型相同,A正确;
B、乙细胞中有同源染色体,处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,为初级精母细胞,有4条染色体,B正确;
C、丙细胞含有同源染色体,且所有染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,每条染色体上有两个DNA,共8个,可能是精原细胞进行的有丝分裂,C正确;
D、丁细胞中没有同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,所以丁为次级精母细胞其产生的子细胞为精细胞,D错误。
故选D。
12.图①和图②是某高等动物中处于分裂状态的两个细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.图①子细胞可能会继续发生图②过程变化
B.细胞②处于有丝分裂中期,下一时期每条染色体上DNA数将减半
C.两个细胞中,染色体数:核DNA数:染色单体数的比值不同
D.图①与图②上一时期,细胞中均含有2个四分体,4条染色体和8个DNA分子
【答案】ACD
【详解】A、图①细胞处于减数分裂I中期,其子细胞应为减数分裂II时期的细胞,而图中②处于有丝分裂中期,A错误;
B、图②细胞处于有丝分裂中期,下一时期着丝粒分裂,染色单体分开,每条染色体上DNA数将减半,B正确;
C、两个细胞中均含有姐妹染色单体,染色体数∶核DNA数∶染色单体数的值相同,都是1∶2∶2,C错误;
D、图①细胞处于减数第一次分裂中期,该细胞上一时期的细胞中含有2个四分体;图②细胞进行的是有丝分裂,不会产生四分体,D错误。
故选ACD。
13.如图表示卵原细胞进行减数分裂产生某卵细胞的过程中,卵原细胞至卵细胞内染色体数的变化曲线。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞质进行不均等分裂发生在eg段
B.ac段,细胞内有1对同源染色体未分离
C.eg段,细胞内染色体分离时出现了异常
D.与该卵细胞不同时产生的极体内有1对染色体
【答案】C
【详解】A、卵细胞形成过程中,初级卵母细胞与次级卵母细胞均进行细胞质不均等分裂,即细胞质进行不均等分裂发生在ac、eg段,A错误;
B、由于cd段细胞内染色体数是体细胞的一半,所以ac段细胞内同源染色体均发生了分离,B错误;
C、由于卵细胞中染色体条数为3,说明eg段细胞内有1条染色体中的2条姐妹染色单体分开后未移向细胞两极,而是移向了同一极,C正确;
D、与该卵细胞同时产生的极体内有1条染色体,而不同时产生的极体内有2条染色体,但不成对,D错误。
故选C。
题型3:减数分裂过程中有关数量变化
14.下图甲是某种生物的处于不同分裂时期的细胞示意图,图乙是细胞部分生命历程的示意图。请据图回答下列问题:
(1)图甲中E细胞有______个四分体。
(2)图甲中的B细胞时期染色体的行为特点:_______。该细胞经分裂形成的子细胞的名称是_______,此生物体细胞中的染色体最多时有________条。
(3)图乙中,①细胞含有______个DNA,该细胞处于有丝分裂的_______期;④细胞通过D过程形成了与④形态差异较大的⑥,则D过程代表________。
(4)③→⑤过程中,细胞体积变大,相对表面积_______,物质交换的效率_______。
【答案】(1)2
(2) 同源染色体分离,非同源染色体自由组合 次级精母细胞 8
(3) 8 中 细胞分化
(4) 变小 降低
【分析】题图分析,甲图中A细胞处于有丝分裂后期,B细胞处于减数第二次分裂后期,且细胞质均等分裂,因而为初级精母细胞,C细胞处于有丝分裂中期,D细胞处于减数第二次分裂后期,E处于减数第一次分裂前期;乙图表示细胞分裂、分化过程。
【详解】(1)图甲中E细胞处于减数第一次分裂前期,其中有2个四分体。
(2)图甲中的B细胞中同源染色体彼此分离、非同源染色体自由组合,且表现为细胞质均等分裂,处于减数第一次分裂后期,为初级精母细胞。该细胞经分裂形成的子细胞为次级精母细胞,此生物体细胞中的染色体数目为4条,最多时有8条,处于有丝分裂后期。
(3)图乙中,①细胞含有4条染色体,8个DNA分子,该细胞处于有丝分裂的中期,因为细胞中染色体的着丝粒排在细胞中央赤道板的部位;④细胞通过D过程,即细胞分化形成了与④形态差异较大的⑥,即D过程代表细胞分化,其本质是基因的选择性表达。
(4) 图乙③→⑤过程中,细胞体积变大,由于细胞表面积与体积的比值即相对表面积变小,物质交换的效率降低。
15.如图甲乙表示果蝇(2n=8)进行细胞分裂时的图像,图丙处于四个不同阶段(I-IV)细胞中相关结构或物质的数量。下列有关说法中错误的是( )
A.图丙中的①②③分别表示染色体、染色单体、核DNA
B.图甲、乙细胞分别对应图丙的II和I
C.图乙为减数分裂II后期的次级精母细胞
D.图丙II阶段的细胞内都含有同源染色体
【答案】C
【详解】A、据图可知,②在有些时期是0,表示染色单体的数量,在Ⅱ、Ⅲ时期,①:③=1:2,说明①是染色体,③是核DNA,即①②③分别表示染色体、染色单体和核DNA的数量,A正确;
B、图甲含同源染色体,着丝粒整齐排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,图乙不含同源染色体,着丝粒分裂,处于减数分裂II后期,分别对应图丙的II和I,B正确;
C、图乙为减数分裂II后期,其细胞质均等分裂,说明其为次级精母细胞或极体,C错误;
D、图丙II阶段染色体数为8,染色体:染色单体:核DNA=1:2:2,可表示有丝分裂前、中期,减数第一分裂,其细胞内都含有同源染色体,D正确。
故选C。
16.下图甲和乙是细胞分裂过程中相关规律的示意图,下列与此有关的叙述正确的( )
A.甲图中A+B、B+C、C+D的时间长短相同,均可表示完整的细胞周期
B.甲图中在其细胞周期的A、C段完成DNA的复制,对应图乙中的EF段
C.乙图中的GH段表示细胞一分为二,导致细胞中DNA含量减半
D.乙图只能表示有丝分裂中每条染色体上的DNA含量变化
【答案】B
【详解】A、一个细胞周期是指从上一次分裂结束开始到下一次分裂结束为止,包括分裂间期和分裂期,且间期在前,即甲图中B+C不能表示一个完整的细胞周期,A错误;
B、甲图的 A、C 段是间期,主要进行 DNA 复制和蛋白质合成;乙图的 EF 段正好是每条染色体 DNA 含量加倍的时期,就是 DNA 复制的过程,B正确;
C、GH 段是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,每条染色体的 DNA 含量从 2→1,但整个细胞的 DNA 总量并没有减少。细胞一分为二导致 DNA 含量减半发生在末期,是 H 点之后的过程,C错误;
D、乙图也可以表示减数分裂,比如减数第一次分裂前的间期(EF 段复制)、减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂前期中期(FG 段)、减数第二次分裂后期(GH 段着丝粒分裂),D错误。
故选B。
17.下图表示某生物细胞分裂和受精作用过程中,核DNA含量或染色体数目的变化,正确的是( )
A.b、c两段分别表示核DNA和染色体数量的变化
B.EF、KL、IJ段不存在染色单体
C.CD、GH及OP段染色体数目相同
D.AB段核DNA量是OP段的一半
【答案】AD
【详解】A、a阶段表示有丝分裂过程中DNA含量变化规律(有渐变过程,且分裂前后数量相等),b阶段表示减数分裂过程中DNA含量变化规律(有渐变过程,且分裂前后数量减半),c表示受精作用和有丝分裂过程中染色体数目变化规律(无渐变过程,且分裂前后数量减半),A正确;
B、EF段表示有丝分裂末期和减数第一次分裂间期DNA未复制时,不存在染色单体;KL段表示减数第二次分裂末期,不存在染色单体;IJ段表示减数第二次分裂前期、中期和后期,其中减数第二次分裂前期和中期存在染色单体,B错误;
C、CD段表示有丝分裂前期、中期和后期,此阶段细胞中所含染色体数目在前期、中期与体细胞相同,在后期是体细胞的2倍;GH段表示减数第一次分裂,此阶段细胞中所含染色体数目与体细胞相同;OP段表示有丝分裂后期,此时细胞中所含染色体数目是体细胞的2倍,C错误;
D、OP段有丝分裂后期DNA完成复制,相对于AB段DNA没有复制,核DNA含量加倍,D正确。
故选AD。
18.图1是某动物(2n=4)体内处于不同分裂时期的部分细胞模式图,图2表示细胞分裂过程中每条染色体上的DNA分子数目变化情况。下列说法正确的是( )
A.根据图1可判断该动物是雄性,乙为次级精母细胞
B.细胞丙不含同源染色体,核DNA分子数是体细胞的1/2
C.图1中乙、丙细胞所处时期都对应图2曲线中的CD段
D.图2中BC段发生DNA的复制,DE段是着丝粒分裂导致的
【答案】CD
【详解】A、根据图1中乙细胞可知同源染色体分离,细胞处于减数分裂Ⅰ后期,细胞质均等分裂,可知该动物是雄性,乙为初级精母细胞,A错误;
B、细胞丙不含同源染色体,则细胞处于减数分裂Ⅱ中期,核DNA分子数与体细胞相同,B错误;
C、图2表示细胞分裂过程中每条染色体上的DNA分子,BC段为DNA的复制,DE段为着丝粒分裂,因此CD段可表示减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ前期中期或有丝分裂前期中期;EF段为减数分裂Ⅱ后期末期或有丝分裂后期末期;图1中乙处于减数分裂Ⅰ后期,对应图2的CD段,丙细胞中处于减数分裂Ⅱ中期,对应图2中的CD段,C正确;
D、图2表示细胞分裂过程中每条染色体上的DNA分子,BC段为DNA的复制,DE段为着丝粒分裂,D正确。
故选CD。
19.如图是关于某哺乳动物的细胞分裂信息,请分析回答有关问题:
(1)由图甲可知,该动物的性别为________性,判断依据是________;细胞③的名称是________;图甲中,含有同源染色体的细胞有________。
(2)如果图乙中①→②完成了图丙中________(用字母表示)段的变化,则图乙a、b、c中表示染色单体的是________。图甲中细胞①产生的子细胞内的c的数量为________。
(3)图丙中CD段形成的原因是________。
(4)若某哺乳动物的卵细胞中含有22条染色体,该生物的体细胞中染色体最多有________条;在减数分裂过程中可形成________个四分体。
【答案】(1) 雌 细胞②、细胞③的细胞质不均等分裂 次级卵母细胞 ①②
(2) AB b 4
(3)着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
(4) 88 22
【详解】(1)由图甲可知,细胞②、③的细胞质不均等分裂,说明该动物为雌性;细胞③中着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,且不存在同源染色体,说明其处于减数第二次分裂后期,且细胞质不均等分裂,其名称为次级卵母细胞;细胞①(有丝分裂中期)、②(减数第一次分裂中期)中含有同源染色体。
(2)图乙中①→②过程是DNA复制,染色单体出现,对应图丙中AB段(DNA复制,每条染色体DNA含量从1变为2)。染色单体的特点是:DNA复制后出现,着丝粒分裂后消失(数量可为0),因此表示染色单体的是b。c表示DNA,图甲中细胞①染色体的着丝粒排列在赤道板上,且存在同源染色体,说明其处于有丝分裂中期,细胞①中共有4条染色体,8条染色单体,8个核DNA,故其产生的子细胞核DNA数量分别为4。
(3)图丙中CD段形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,导致一条染色体上的DNA分子由2变为1。
(4)由于卵细胞是配子,其染色体数目是体细胞染色体数目的一半,所以该生物的体细胞中染色体有44条,当体细胞进行有丝分裂,在有丝分裂后期染色体数目加倍,最多有88条染色体;由于体细胞中有44条染色体,则存在22对同源染色体,在减数第一次分裂前期同源染色体联会配对,一对同源染色体形成一个四分体,所以在减数分裂过程中可形成22个四分体。
20.下图1表示某动物(2n=4)生殖器官内正常的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的柱形图。请回答下列问题。
(1)根据图1中的______细胞可以判断该动物的性别,乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是______。
(2)图1中甲细胞的前一时期→甲细胞的过程对应于图2中的______(用罗马数字和箭头表示)。
(3)下图A是上图1丙细胞产生的一个生殖细胞,根据染色体的类型和数目,判断图B中可能与其一起产生的生殖细胞有______。
【答案】(1) 丙 有丝分裂(或有丝分裂和减数分裂)
(2)Ⅳ→Ⅲ
(3)①③
【详解】(1)图1中丙细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,这是雄性动物细胞减数分裂的特征,所以根据丙细胞可以判断该动物为雄性。乙细胞处于有丝分裂后期,其产生的子细胞为体细胞或精原细胞,体细胞可继续进行有丝分裂,精原细胞可进行有丝分裂和减数分裂,故乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是有丝分裂(或有丝分裂和减数分裂)。
(2)图1中甲细胞处于减数第二次分裂后期,其前一时期是减数第二次分裂中期。减数第二次分裂中期染色体数为2、染色单体数为4、DNA数为4,对应图2中的Ⅳ;甲细胞(减数第二次分裂后期)着丝粒分裂,染色单体消失,染色体数暂时加倍为4、DNA数为4,对应图2中的Ⅲ。所以图1中甲细胞的前一时期→甲细胞的过程对应于图2中的Ⅳ→Ⅲ。
(3)来自同一个次级精母细胞的两个精细胞所含染色体应该相同(若发生互换,则只有少数部分不同)。图A细胞的染色体情况可知,与图A细胞来自同一个次级精母细胞的是图B中的③,①的两条染色体与图A细胞中的染色体是同源染色体,所以①也是来自同一个初级精母细胞。因此,图B中可能与其一起产生的生殖细胞有①③。
21.图A、B是某种雄性哺乳动物细胞分裂示意图,图C表示该动物细胞分裂时核DNA数量变化曲线,请据图回答下面的问题。
(1)该动物体内同时含上图A、B细胞的器官是______________,A细胞中含有___________条染色体、_________条染色单体。
(2)图B细胞中基因A与基因a的分离发生在图C的________(填“bc”或“ef”或“fg”)区段,图C中含有同源染色体的区段是_________。
(3)若B细胞分裂完成后形成了基因型为ABb的子细胞,其可能的原因是______。(不定项)
A.减数第一次分裂后期同源染色体没有分离
B.减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开后没有移向细胞两极
C.减数分裂Ⅰ前期发生了同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换
D.有丝分裂过程中发生了非同源染色体的自由组合
(4)在图D细胞中画出该生物体形成AB配子的减数第二次分裂后期示意图(只要求画出与AB形成有关的细胞图像)______。(注意染色体形态、颜色及相关基因)
【答案】(1) 睾丸 8 0
(2) ef O-f
(3)AB
(4)
【分析】分析题图:图A细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;图B细胞含有同源染色体,且同源染色体正在两两配对,处于减数第一次分裂前期;图C表示该动物细胞分裂时期核DNA数量变化曲线,其中ad表示有丝分裂过程中核DNA变化曲线,dg表示减数分裂过程中核DNA变化曲线。
【详解】(1)该动物是雄性哺乳动物,能同时进行有丝分裂和减数分裂的器官是睾丸;A 细胞处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,所以细胞中含有 8 条染色体,0 条染色单体。
(2)细胞中基因 A 与基因 a 的分离发生在减数第一次分裂后期,即 C 图的 ef 区段;C 图中含有同源染色体的区段是 O-f,即有丝分裂全过程和减数第一次分裂全过程。
(3)若 B 细胞分裂完成后形成了基因型为 ABb 的子细胞,同时含有B和b一对等位基因,其可能的原因是减数第一次分裂后期同源染色体①和②没有分离,也可能是减数第二次分裂后期染色体①上姐妹染色单体分开后没有移向细胞两极,AB正确,CD错误。
故选AB。
(4)该生物的基因型为AaBb,减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并在纺锤丝的牵引下均匀地移向两极,如图所示:
题型4:受精作用
22.原始生殖细胞(2n)通过减数分裂产生成熟的生殖细胞,成熟的生殖细胞通过受精作用形成受精卵,其过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.②过程要进行DNA的复制和蛋白质的合成,染色体数目加倍
B.形成卵细胞的③④过程都既有细胞质的均等分裂,也有不均等分裂
C.⑥过程中精子与卵细胞的结合是随机的,其实质是细胞核的融合
D.每个原始生殖细胞经过减数分裂都形成4个成熟的生殖细胞
【答案】C
【详解】A、②过程为减数分裂Ⅰ前的间期,该阶段要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,染色体数目因着丝粒未分裂而保持不变,A错误;
B、形成卵细胞的③过程为初级卵母细胞经过减数分裂Ⅰ形成次级卵母细胞和第一极体,为细胞质的不均等分裂,④过程为次级卵母细胞经过减数分裂Ⅱ进行不均等分裂形成卵细胞和极体,因此③④过程只有不均等分裂,B错误;
C、⑥过程为受精作用,该过程中精子与卵细胞的结合是随机的,其实质是精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合,C正确;
D、每个雄性原始生殖细胞经过减数分裂形成4个成熟的雄性生殖细胞,而每个雌性原始生殖细胞经过减数分裂只能形成1个成熟的雌性生殖细胞,D错误。
23.科研团队在濒危植物繁育与动物体细胞重编程相关研究中,对减数分裂与受精作用的机制开展了前沿探索。下列关于减数分裂和受精作用的叙述,错误的是( )
A.减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换,为生物进化提供变异来源
B.在减数分裂过程中,染色体数目减半发生在减数分裂Ⅱ
C.若在减数分裂Ⅰ时一对同源染色体未分离,其余分裂正常,形成的精子染色体数目均异常
D.减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定
【答案】B
【详解】A、减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换(基因重组),属于可遗传变异,为生物进化提供原材料,A正确;
B、染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ末期,同源染色体分离,进入两个子细胞,B错误;
C、若减数分裂Ⅰ时一对同源染色体未分离,则产生的两个次级精母细胞分别含(n+1)和(n-1)条染色体,最终形成的所有精子染色体数目均异常,C正确;
D、减数分裂使配子染色体数目减半,受精作用使受精卵染色体恢复亲代数目,共同维持生物前后代染色体数恒定,D正确。
故选B。
24.关于受精作用,下列叙述错误的是( )
A.受精卵中的遗传物质,一半来自父方,一半来自母方
B.受精过程中,精子和卵细胞需要相互识别
C.减数分裂和受精作用可维持前后代体细胞中染色体数量的恒定
D.受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,增加了后代多样性
【答案】A
【详解】A、受精卵中的核遗传物质一半来自父方,一半来自母方,但细胞质遗传物质(如线粒体DNA) 几乎全部来自卵细胞(母方),A错误;
B、受精时,精子与卵细胞需通过细胞膜表面的糖蛋白进行特异性识别,保证同种生物精卵结合,B正确;
C、减数分裂使生殖细胞染色体数目减半,受精作用使染色体数目恢复至体细胞水平,从而维持生物前后代染色体数目的恒定,C正确;
D、受精时卵细胞与不同精子结合的随机性,使后代获得不同的染色体组合,增加了遗传多样性,D正确。
故选A。
25.下列关于减数分裂和受精作用的叙述,正确的是( )
A.精子与卵细胞的相互融合体现了细胞质膜的功能特点
B.精子与卵细胞的相互识别体现了细胞质膜的结构特点
C.受精卵中的全部遗传物质一半来自父方,一半来自母方
D.减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定
【答案】D
【详解】A、精子与卵细胞的融合依赖于细胞质膜的流动性(结构特点),而非功能特点(选择透过性),A错误;
B、精子与卵细胞的相互识别由细胞质膜表面的糖蛋白完成,体现的是信息交流功能(功能特点),而非结构特点,B错误;
C、受精卵的核遗传物质一半来自父方、一半来自母方,但细胞质遗传物质几乎全部来自卵细胞,C错误;
D、减数分裂使配子染色体数目减半,受精作用使染色体数目恢复为体细胞水平,共同维持生物前后代染色体数目恒定,D正确。
故选D。
26.下列有关高等动植物减数分裂和受精作用的叙述,不正确的是( )
A.在减数分裂Ⅰ后期所有的非等位基因发生自由组合
B.减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定
C.受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞
D.受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成受精卵的过程,该过程中整个精子都进入卵细胞
【答案】AD
【详解】A、在减数分裂Ⅰ后期,发生同源染色体分离和非同源染色体自由组合,其中非同源染色体上的非等位基因可以自由组合,同源染色体上的非等位基因不能自由组合,A错误;
B、减数分裂使配子(精子和卵细胞)中染色体数目减半,受精作用使精子和卵细胞结合形成受精卵,染色体数目恢复为体细胞的二倍体数目,从而保证了生物前后代染色体数目的恒定,B正确;
C、受精卵中的核染色体一半来自精子(父方),一半来自卵细胞(母方),C正确;
D、受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成受精卵的过程,但在高等动植物中,精子通常只有头部(含细胞核)进入卵细胞,尾部(鞭毛)和中段不进入,D错误。
故选AD。
题型5:伴性遗传
27.科研人员发现,某种昆虫(XY型)的体色(灰体和黑体)受一对等位基因控制。杂交实验表明:灰体(♀)×黑体(♂)→F1均为灰体;F1雌、雄个体随机交配→F2中灰体:黑体=3:1,且所有黑体个体均为雄性。下列叙述正确的是( )
A.控制体色的基因仅位于X染色体上,黑体为显性性状
B.F1雌虫产生的配子中携带显性基因的比例为1/4
C.F2灰体雌虫与黑体雄虫杂交,子代雄虫中灰体:黑体为3:1
D.F2中雌虫均为灰体,有两种基因型;雄虫均为黑体,有一种基因型
【答案】C
【详解】A、由“灰体♀×黑体♂→F₁全为灰体”可判断灰体为显性性状,黑体为隐性性状;由“F₂中所有黑体个体均为雄性”可判断控制体色的基因位于X染色体上,设相关基因为A/a,则亲本为XᴬXᴬ(灰体雌)、XᵃY(黑体雄),F₁为XᴬXᵃ(灰体雌)、XᴬY(灰体雄)。控制体色的基因仅位于X染色体上,但灰体为显性性状,黑体为隐性性状,A错误;
B、F₁雌虫基因型为XᴬXᵃ,产生的配子为Xᴬ:Xᵃ=1:1,携带显性基因的配子比例为1/2,B错误;
C、F₂灰体雌虫基因型及比例为1/2XᴬXᴬ、1/2XᴬXᵃ,产生Xᵃ配子的概率为1/2×1/2=1/4,产生Xᴬ配子的概率为3/4;与黑体雄虫(XᵃY)杂交时,子代雄虫的X染色体来自母本,故灰体(XᴬY):黑体(XᵃY)=3:1,C正确;
D、F₂雌虫基因型为XᴬXᴬ、XᴬXᵃ,均为灰体,有2种基因型;但雄虫基因型为XᴬY(灰体)、XᵃY(黑体),并非均为黑体,D错误;
故选C。
28.决定生物性别的性染色体通常只有两种,但是在某种鱼类中存在着三种性染色体,即X、Y和W。据研究,X染色体上带有弱效、隐性雌性基因f,W染色体上带有强效、显性雌性基因F,Y染色体上带有雄性基因M。在该鱼类中发现了如表所示几种性染色体的组合,不考虑其他变异,下列有关说法错误的是( )
雌性
XfXf、WFXf、WFYM
雄性
XfYM、YMYM
A.不同基因型的两亲本杂交,其组合形式有6种
B.若选择两个纯合亲本杂交,则后代全是雌性
C.雌雄个体交配,后代性别比例相等的亲本组合方式有4种
D.雌性个体WFYM中基因F对M为显性,雄性个体XfYM中基因M对f为显性
【答案】B
【详解】A、雌性基因型有3种,雄性基因型有2种,不同基因型亲本杂交组合数为3×2=6种,A正确;
B、纯合亲本为雌性XfXf(同型染色体)和雄性YMYM(同型染色体),杂交后代全为XfYM(雄性),而非雌性,B错误;
C、后代性别比例1:1的亲本组合有:①XfXf雌×XfYM雄;②WFXf雌×YMYM雄;③WFYM雌×XfYM雄;④WFYM雌×YMYM雄,共4种,C正确;
D、WFYM雌性中F基因(显性雌性)覆盖M基因(雄性),表现为雌性;XfYM雄性中M基因(显性雄性)覆盖f基因(隐性雌性),表现为雄性,D正确。
故选B。
29.科研人员在某地区野生型灰褐色果蝇种群中发现一只突变型黑色雌果蝇,用野生型雄果蝇与该突变型雌果蝇杂交,若后代雌性有两种表型,雄性全为野生型,不考虑X和Y染色体的同源区段。下列叙述错误的是( )
A.野生型灰褐色为隐性性状
B.含灰褐色基因的雌配子致死
C.含黑色基因的个体纯合致死
D.该果蝇种群有3种与体色相关的基因型
【答案】B
【详解】A、由杂交后代雌性有两种表型可知,突变型黑色雌果蝇为杂合子,表型为黑色,说明黑色为显性性状,野生型灰褐色为隐性性状,A正确;
BC、据后代表型与性别关联可判断基因位于X染色体上,若用A/a表示控制该性状的基因,则亲本基因型为XAXa×XaY,子代雌性有两种表型,可知雌配子都可正常参与受精;子代雄性全为野生型XaY,可知基因型XAY个体致死,即含黑色基因的个体纯合致死,B错误,C正确;
D、由于含黑色基因的个体纯合致死,因此该种群中的与体色相关的基因型有3种,分别是XAXa、XaXa、XaY,D正确。
30.家蚕的性别决定方式为ZW型,其油蚕幼虫的皮肤透明,称为油性皮肤,普通皮肤和油性皮肤是一对相对性状,受一对等位基因A、a控制,且a基因存在隐性纯合致死效应。常染色体上的显性基因M能抑制a基因的致死效应,即当存在M基因时,家蚕都能正常存活。某雄性油蚕和雌性正常家蚕杂交,的表型及比例为雄性正常家蚕:雌性油蚕=2:1,下列相关叙述错误的是( )
A.油蚕性状受a基因控制,且a基因在Z染色体上
B.杂交亲本的基因型组合为和
C.的家蚕随机交配,后代家蚕的性别比例为1:1
D.的家蚕随机交配,后代油性家蚕占比为5/16
【答案】D
【详解】A、F1的性状表现与性别明显关联,说明A/a基因位于Z染色体上,且油蚕性状由隐性基因a控制,A正确;
B、若亲本为MmZaZa(雄性油蚕)和mmZA W(雌性正常家蚕),F1雄性均为ZA Za(无a纯合情况,全部存活,表型为正常皮肤),雌性均为Za W,其中mmZa W无M抑制a的致死效应而死亡,仅MmZa W存活、表型为油蚕,最终F1雄性正常:雌性油蚕=2:1,B正确;
C、F1雄蚕为1/2 MmZA Za、1/2 mmZA Za,雌蚕为MmZa W。随机交配时,致死个体为ZaZa mm(雄性)和Za W mm(雌性),二者数量相等,因此存活个体的雌雄比例仍为1:1,C正确;
D、油性家蚕为存活的ZaZa M_和Za W M_,其占所有后代(包含致死个体)的比例为5/16,而生物学中统计后代性状占比默认以存活个体为基数,存活油性家蚕占存活后代的比例为5/13,D错误。
故选D。
31.果蝇的眼色有紫色、红色和白色三种,受两对等位基因A/a和B/b控制。果蝇眼色色素的产生必须有A基因;B基因控制紫色色素的形成,b基因纯合使色素成红色;无色素个体眼色呈白色。利用两只纯合果蝇为亲本进行图中实验,下列说法正确的是( )
A.控制果蝇眼色的两对基因都位于性染色体上
B.F1红眼雄果蝇减数分裂产生2种类型的配子
C.F2中紫眼雌果蝇的基因型有2种且都是杂合子
D.F2中红眼雌雄果蝇相互交配产生的后代中白眼占1/6
【答案】C
【详解】A、红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,F1中雌果蝇全为紫眼,雄果蝇全为红眼,则紫眼和红眼的遗传为伴性遗传,B和b基因位于X染色体上,A和a基因位于常染色体上,A错误;
B、由以上可知,亲本均为纯合子,基因型为AAXbXb和aaXBY,则F1红眼雄果蝇基因型为AaXbY。 减数分裂时,可产生AXb、aXb、AY、aY共4种配子,B错误;
C、F1中雌果蝇的基因型为AaXBXb,雄果蝇的基因型为AaXbY,F1雌雄果蝇交配,F2中紫眼果蝇的基因型有AAXBY、AaXBY、AAXBXb、AaXBXb,雌性有2种基因型,都是杂合子,C正确;
D、F2红眼雌果蝇基因型为 A_XᵇXᵇ(AA:Aa=1:2),红眼雄果蝇基因型为 A_XbY(AA:Aa=1:2)。 计算后代为白眼(aa_)的概率:只有当双亲都提供a基因时才会出现aa,概率为:2/3×2/3×1/4=1/9,D错误。
故选C。
32.左图为摩尔根的果蝇杂交实验示意图,右图为果蝇XY性染色体的示意图。据图分析,下列假设中错误的是( )
A.控制白眼的基因在同源区段Ⅰ
B.控制白眼的基因在非同源区段Ⅱ1
C.控制白眼的基因在非同源区段Ⅱ2
D.红眼与白眼的遗传符合分离定律
【答案】B
【详解】A、根据杂交实验示意图可知,红眼为显性性状,白眼为隐性性状;若控制白眼的基因在同源区段I,白眼基因用b表示,红眼基因用B表示,则亲代红眼雌(XBXB)与白眼雄(XbYb)杂交,子一代均为红眼(雌XBXb,雄XBYb),子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼即有雌果蝇也有雄果蝇(XBXB、XBXb和XBYb),而白眼只有雄果蝇(XbYb),与题图信息相符合,A正确;
B、分析题图知:亲代红眼与白眼杂交,子一代均为红眼,说明红眼为显性性状,子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼即有雌果蝇也有雄果蝇,而白眼只有雄果蝇,说明这对相对性状的遗传与性别有关,由于子一代雄果蝇为红眼,而亲本雄果蝇为白眼,二者表现型不同,所以控制白眼的基因不可能仅位于Y染色体上,即不可能在XY染色体的非同源区段Ⅱ1,B错误;
C、若控制白眼的基因在同源区段Ⅱ2,白眼基因用b表示,红眼基因用B表示,则亲代红眼雌(XBXB)与白眼雄(XbY)杂交,子一代均为红眼(雌XBXb,雄XBY),子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼既有雌果蝇也有雄果蝇(XBXB、XBXb和XBY),而白眼只有雄果蝇(XbY),与题图信息相符合,C正确;
D、分析题图知:亲代红眼与白眼杂交,子一代均为红眼,说明红眼为显性性状,且子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼:白眼=3:1,所以推测红眼与白眼的遗传符合分离定律,D正确。
故选B。
33.家蚕的性别决定方式为ZW型,幼虫发育为成年个体后才具有繁殖能力。家蚕体内的B基因在个体发育中起重要作用,不含B基因的家蚕在幼虫阶段死亡。为研究B、b基因位于常染色体上还是仅位于Z染色体上,科研人员选择雌性成年个体(BB或ZBW)与雄性成年个体(Bb或ZBZb)进行杂交得F1,F1自由交配得F2。下列叙述错误的是( )
A.若B、b基因位于常染色体上,则F1成虫中的b基因频率为1/4
B.若B、b基因位于常染色体上,则F2有1/16个体在幼虫阶段死亡
C.若B、b基因仅位于Z染色体上,则F1成虫的性别比例为雌性:雄性=2:1
D.若B、b基因仅位于Z染色体上,则F2成虫中雄性杂合个体占1/7
【答案】C
【详解】A、若B、b基因位于常染色体上,亲本为雌性BB和雄性Bb,F1成虫基因型为BB和Bb,b基因频率计算为1/4,A正确;
B、若B、b基因位于常染色体上,F1自由交配(配子B频率3/4,b频率1/4),F2基因型bb频率为1/16,该部分个体死亡,B正确;
C、若B、b基因仅位于Z染色体上,亲本为雌性ZB W和雄性ZB Zb,F1后代中雌性(ZB W)与雄性(ZB ZB和ZB Zb)比例为1:2,而非2:1,C错误;
D、若B、b基因仅位于Z染色体上,F1后代中雌性为ZB W,雄性为1/2ZB ZB和1/2ZB Zb,F1自由交配得F2,根据配子棋盘法,F2成虫中雄性杂合个体(ZB Zb)占1/7(ZbW致死),D正确。
故选C。
34.自然界中果蝇眼色通常是红色的。1910年遗传学家摩尔根进行果蝇眼色的遗传实验时,偶然发现了一只白眼雄果蝇。请回答:
(1)果蝇的性别决定方式为XY型,如图所示为_____(雌/雄)果蝇的染色体组成,该果蝇的基因型是________。
(2)如果只考虑染色体的类型,雄果蝇能够产生_____种配子。
(3)摩尔根利用这只白眼雄果蝇进行了如下实验。他用这只果蝇与野生型红眼果蝇进行杂交(实验I),结果F1全部为红眼。F1雌雄果蝇相互交配,F2雌果蝇全部为红眼,雄果蝇中红眼和白眼的比例为1:1.请回答:
①摩尔根根据实验I杂交实验结果提出假设:白眼性状由隐性基因控制,该基因位于右图所示____染色体的______(I、Ⅱ、Ⅱ2)区段,从而合理的解释了实验现象。若决定眼色的基因用H、h表示,则F2中红眼雄果蝇的基因型是______。
②为验证摩尔根的假设,可取F1红眼雌果蝇与____果蝇进行测交,若测交后代表现为_________,则证明其假设成立。
③若控制果蝇红眼、白眼的基因位于I区段,群体中关于该眼色的基因型共______种。
【答案】(1) 雄 TtXhY
(2)两/二/2
(3) X Ⅱ2 XHY 白眼雄 红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=1:1:1:1 7/七
【详解】(1)由图看出,性染色体形态不同,故可判断图中为雄果蝇的染色体组成,性染色体中短的是X染色体,故h基因在X染色体上,T、t基因在常染色体上,故该果蝇的基因型是TtXhY。
(2)如果只考虑染色体的类型,雄果蝇能够产生3条常染色体+X染色体的配子或3条常染色体+Y染色体的配子,共2种配子。
(3)①结合题干信息可知,F2中雌果蝇全部为红眼,雄果蝇中红眼和白眼的比例为 1:1,这种性状表现与性别相关联,说明控制白眼的基因位于性染色体上。由于Y染色体的非同源区段Ⅱ上的基因只在雄性中传递,而该实验中白眼性状并非只在雄性中出现,所以基因不在Ⅱ区段,故该基因应位于右图所示X染色体的非同源区段Ⅱ2上。
若决定眼色的基因用H、h表示,则F2中红眼雄果蝇的基因型是XHY。
②测交法是待测个体与隐性纯合子杂交,故可取F1红眼雌果蝇(XHXh)与白眼雄果蝇(XhY)进行测交,若测交后代表现为红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇=1∶1∶1∶1,则证明其假设成立。
③若控制果蝇红眼、白眼的基因位于I区段(XY同源区段),群体中关于该眼色的基因型有XHXH、XHXh、XhXh、XHYH、XHYh、XhYH、XhYh,共7种基因型。
35.果蝇的星眼、圆眼是由常染色体上的一对等位基因B/b控制的相对性状,缺刻翅、正常翅是由X染色体上的一对等位基因E/e控制的相对性状,且Y染色体上不含有其等位基因。为探究性状的显隐性,进行了3组杂交实验,结果如下,不考虑基因突变和XY的同源区段。
组别
亲本杂交组合
F1
实验一
星眼果蝇×圆眼果蝇
星眼果蝇:圆眼果蝇=1:1
实验二
星眼果蝇×星眼果蝇
星眼果蝇:圆眼果蝇=2:1
实验三
缺刻翅雌果蝇×正常翅雄果蝇
缺刻翅雌果蝇:正常翅雌果蝇=1:1,雄果蝇均为正常翅
回答下列问题:
(1)果蝇的星眼、圆眼相对性状中是显性性状的是_______,实验二F1中出现星眼果蝇:圆眼果蝇=2:1的原因是_______。
(2)根据实验三可以推测翅型中的隐性性状是_______,F1出现雄果蝇均为正常翅的原因是基因________(选填“XE”或“Xe”)纯合时会致死。
(3)若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F1,雌果蝇中杂合子所占比例为_____,缺刻翅基因的基因频率为_______。
【答案】(1) 星眼 星眼基因(B)纯合(BB)时会导致个体死亡
(2) 正常翅 XE
(3) 5/6 1/5
【分析】亲本性状相同,子代性状不同的现象为性状分离,新出现的性状为隐性性状。分析自由组合的计算时,可利用分离定律来解决。
【详解】(1)星眼是显性性状。实验二中星眼果蝇 × 星眼果蝇的子代出现了圆眼,说明圆眼为隐性性状,星眼为显性性状。② 实验二 F₁中星眼果蝇:圆眼果蝇 = 2:1 的原因是:星眼基因(B)纯合(BB)时会导致个体死亡,因此只有 Bb(星眼)和 bb(圆眼)存活,比例为 2:1。
(2)缺刻翅是显性性状,正常翅是隐性性状。实验三中缺刻翅雌果蝇 × 正常翅雄果蝇的子代,雌性有缺刻翅和正常翅,雄性只有正常翅,说明缺刻翅为显性。F₁雄果蝇均为正常翅的原因是:缺刻翅基因(XᴱY)会致死,即基因XE纯合时会致死。由于雌性需要两条 X 染色体,而雄性只有一条 X 染色体,若 Xᴱ纯合(如 XᴱXᴱ)会致死,因此存活的雌性为 XᴱXᵉ(缺刻翅)和 XᵉXᵉ(正常翅),雄性只能获得母本的 Xᵉ,表现为正常翅。
(3)亲本基因型:星眼缺刻翅雌果蝇为 BbXᴱXᵉ,星眼正常翅雄果蝇为 BbXᵉY。雌果蝇中杂合子所占比例,眼型:Bb×Bb → 存活个体为 Bb(2/3)、bb(1/3),纯合子 bb 占 1/3。 翅型:XᴱXᵉ×XᵉY → 雌性为 XᴱXᵉ(1/2)、XᵉXᵉ(1/2),纯合子 XᵉXᵉ占 1/2。 雌果蝇中纯合子比例为1/3×1/2=1/6,因此杂合子比例为 1−1/6=5/6。缺刻翅基因(Xᴱ)的基因频率:基因XE纯合时会致死 ,F₁中XᴱXᵉ(1/3)、XᵉXᵉ(1/3)、XeY(1/3)。 Xᴱ总数:1,所有E、e总数:5。E基因频率:1/5。
题型6:遗传图谱
36.2025年吉林大学第一医院、吉林省人民医院对普通高中学生开展色觉检查(假同色图、色相排列等)用于家系成员的诊断与携带者筛查,下图所示的红绿色盲患者家系中,女性患者Ⅲ-9的性染色体只有一条X染色体,其他成员性染色体组成正常。Ⅲ-9的红绿色盲致病基因来自于( )
A.Ⅰ-1 B.Ⅰ-2 C.Ⅰ-3 D.Ⅰ-4
【答案】B
【详解】红绿色盲遗传为交叉遗传,而Ⅲ-9只有一条X染色体,且其父亲Ⅱ-7号正常,所以致病基因来自母亲6号,6号表现正常,肯定为携带者,而其父亲Ⅰ-2患病,所以其致病基因一定来自父亲。B符合题意,ACD不符合题意。
37.某病为单基因遗传病,存在多种遗传方式。患者甲、乙的家系系谱图(部分)如下,甲、乙家族均不携带对方家族的致病基因。不考虑XY染色体同源区段和突变,下列说法正确的是( )
A.甲、乙家族中该病的遗传方式分别为伴X染色体显性遗传和常染色体隐性遗传
B.乙的父亲一定携带致病基因,乙的姐妹可不携带致病基因
C.若甲和乙婚配,致病基因的遗传遵循基因的自由组合定律
D.若甲和乙婚配,生一个患病女儿的概率为1/4
【答案】D
【详解】A、甲的母亲不携带致病基因,甲患病,且甲的父亲也患病,则为显性病,不能确定是否为伴性遗传;患者乙的家系中,女患者的父亲正常,则为常染色体隐性遗传病,A错误;
B、乙为常染色体隐性遗传病,则患者的父母均携带致病基因,由于乙的母亲患病则为隐性纯合子,则子代一定携带致病基因,则乙的姐妹一定携带致病基因,B错误;
C、由于甲病也可能位于常染色体,则可能与乙病连锁,不一定符合自由组合定律,C错误;
D、若甲和乙婚配,甲的基因型:设为伴 X 显性遗传,甲为女性,基因型为XAXa(因母亲XaXa); 乙的基因型:常染色体隐性遗传,乙为男性,设基因型为bb,且不携带甲家族致病基因(即性染色体为XaY); 婚配后: 伴 X 显部分:XAXa × XaY → 女儿患病概率为1/4; 常染色体部分:BB(甲不携带乙家族致病基因)× bb → 子女均为Bb(不患病),即则后代生患病女儿的概率为1/4×1=1/4;若甲病为常染色体显性,则甲基因型为Aa,乙为aa,关于乙病基因型,甲为BB,乙为bb,则后代患病女儿为Aa,概率为1/2(患甲病的概率)×1/2(生女儿的概率)=1/4,D正确。
故选D。
38.某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且致病基因不位于Y染色体上。用乙病的正常基因设计DNA探针,对个体Ⅱ4进行核酸杂交,发现没有杂交带出现。下列叙述错误的是( )
A.甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B.根据题干和系谱图可推知乙病的遗传方式可能有2种
C.Ⅲ3携带甲病致病基因的概率是2/3
D.同时考虑两种病,Ⅲ3个体的基因型可能有4种
【答案】B
【详解】A、分析遗传系谱图可知,Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病,二者婚配所生女儿Ⅱ3患甲病,可知甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传,A正确;
B、分析遗传系谱图可知,Ⅱ4和Ⅱ5患乙病,二者婚配所生儿子Ⅲ4不患乙病,可推测乙病的遗传方式为常染色体显性遗传或伴X染色体显性遗传,由题干用乙病的正常基因设计DNA探针,对个体Ⅱ4进行核酸杂交,发现没有杂交带出现,说明乙病为伴X染色体显性遗传病,B错误;
C、分析系谱图Ⅱ4和Ⅱ5均不患甲病,生了患甲病的儿子Ⅲ5,甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传,假设甲病致病基因为a,Ⅱ4和Ⅱ5基因型均为Aa,Ⅲ3不患甲病,基因型为1/3AA或2/3Aa,Ⅲ3携带甲病致病基因的概率是2/3,C正确;
D、乙病为伴X染色体显性遗传病,乙病致病基因为B,Ⅲ4不结患乙病,基因型为XbY,Ⅱ4和Ⅱ5患乙病,Ⅱ4基因型为XBY,Ⅱ5基因型为XBXb,Ⅲ3个体患乙病,基因型为XBXb或XBXB,Ⅲ3不患甲病,基因型为AA或Aa,综合以上推断,可知Ⅲ3个体的基因型可能有4种,D正确。
故选B。
39.下图为某单基因遗传病的系谱图,其中Ⅱ-1不含该病的致病基因。下列说法正确的是( )
A.该病是常染色体隐性遗传病
B.致病基因来源于Ⅰ-2个体
C.Ⅱ-4为致病基因携带者
D.Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个患病孩子的概率为1/8
【答案】B
【详解】A、Ⅱ-1和Ⅱ-2表现正常,但生育了患病儿子Ⅲ-1,说明该病为隐性遗传病。题干明确Ⅱ-1不含致病基因,因此致病基因只能来自Ⅱ-2,且致病基因位于X染色体上,该病是伴X染色体隐性遗传病,A错误;
B、Ⅱ-2的致病基因来自其母亲Ⅰ-2,因此Ⅲ-1的致病基因最终来源于Ⅰ-2;Ⅲ-2和Ⅲ-3的致病基因来自于Ⅱ-3,Ⅱ-3的致病基因来自于Ⅰ-2,故致病基因来源于Ⅰ-2个体,B正确;
C、因为该病是伴X染色体隐性遗传病,所以Ⅱ-4为正常男性,不携带致病基因,C错误;
D、因为该病是伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ-1不含致病基因,所以Ⅱ-1基因型为XAY,Ⅱ-2基因型为XAXa,再生一个患病孩子(XaY)的概率为1/4,D错误。
故选B。
40.下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图,甲病由等位基因A/a控制,乙病由等位基因B/b控制,其中一种病为伴性遗传,Ⅱ5不携带致病基因。甲病在人群中的发病率为1/625.不考虑基因突变和染色体变异。下列叙述正确的是( )
A.甲病为常染色体隐性遗传病,人群中乙病患者男性多于女性
B.Ⅰ1的体细胞中基因A最多时为4个
C.Ⅱ4与一名正常男性婚配,理论上生育一个两病皆患孩子的概率为1/208
D.Ⅲ6带有来自Ⅰ2的甲病致病基因的概率为1/6
【答案】D
【详解】A、甲病分析,Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病,但生出了患甲病的女儿,说明甲病为常染色体隐性遗传,其中一种病为伴性遗传病,根据Ⅱ4患乙病,但所生的儿子有正常的,说明乙病为伴X染色体显性遗传。人群中乙病患者女性多于男性,A错误;
B、Ⅱ2患甲病为aa,Ⅰ1患乙病,不患甲病,Ⅰ1的基因型为AaXBY,有丝分裂后期,其体细胞中基因A最多为2个,B错误;
C、甲病分析,Ⅱ2患甲病为aa,Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病,基因型为Aa,因此Ⅱ4的基因型是1/3AA或2/3Aa,正常男性对于甲病而言基因型是A-,甲病在人群中的发病率为1/625,即aa=1/625,则a=1/25,A=24/25。正常人群中Aa的概率=Aa÷(AA+Aa)=1/13,生育患甲病孩子的概率为1/13×2/3×1/4=1/78。乙病分析,由于Ⅱ4患乙病,儿子不患病,Ⅱ4的基因型是XBXb,正常男性基因型为XbY,所以生育患乙病孩子概率为1/2。因此,Ⅱ4与一名正常男性婚配,理论上生育一个两病皆患孩子的概率为1/78×1/2=×1/156,C错误;
D、对于甲病而言,Ⅱ4的基因型是1/3AA或2/3Aa,其产生a配子的概率为1/3,Ⅱ4的a基因来自Ⅰ2的概率是1/2,则Ⅲ6带有来自Ⅰ2的甲病致病基因的概率为1/2×1/3=1/6,D正确。
故选D。
41.人类遗传病调查中发现两个家系都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者;研究表明,在正常人群中Hh基因型频率为。两个家系的遗传系谱图如下:
(1)甲病的遗传方式为_______,乙病最可能的遗传方式为_______。
(2)若Ⅰ代1号个体无乙病致病基因,请继续以下分析:
Ⅱ代5号个体与上述两种遗传病相关的基因型为_______;若Ⅱ代5号与Ⅱ代6号结婚,其后代M患乙病的概率为_______;如果Ⅱ代7号与Ⅱ代8号再生育一个女儿,则女儿患甲病的概率为_______。
【答案】(1) 常染色体隐性遗传 伴X隐性遗传
(2) HHXTY或HhXTY 1/8 1/6×10-4
【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)。
【详解】(1)根据系谱图中正常的Ⅰ-1和Ⅰ-2的后代中有一个女患者为Ⅱ-2,说明甲病为常染色体隐性遗传;正常的Ⅰ-3和Ⅰ-4的后代中有一个患者Ⅱ-9,说明乙病为隐性遗传病,图中的4个乙病患者都为男性,患病率在男女中有明显差异,所以乙病最有可能的遗传方式为伴X隐性遗传。
(2)若Ⅰ代1号个体无乙病致病基因,可确定其为伴X隐性遗传,Ⅱ-2患甲病,可推出Ⅰ-1和Ⅰ-2有关于甲病的基因型为Hh,Ⅱ-1的致病基因是由其母Ⅰ-2遗传的,则Ⅰ-2有关于乙病的基因型为XTXt,Ⅰ-1和Ⅰ-2有关于甲病的基因型为Hh,Ⅱ-5有关于甲病的基因型为HH或Hh,Ⅱ-5不患乙病,有关于乙病的基因型为XTY,故Ⅱ-5的基因型为HHXTY或HhXTY;Ⅱ-6的基因型为H_XTX-,Ⅱ-5的基因型为H_XTY;Ⅱ-6的双亲生出患乙病的男孩,则Ⅱ-5和Ⅱ-6的与乙病有关的基因型应为XTY和1/2XTXt,所生孩子患乙病的概率为1/2×1/4=1/8;Ⅱ-7关于甲病的基因型可能为1/3HH或2/3Hh,根据题意在正常人群中Hh的基因型频率为10-4,即为Ⅱ-8基因型为Hh的概率,故女儿患甲病的概率=2/3×10-4×1/4=1/6×10-4。
42.下图是某单基因遗传病在某家庭中的部分遗传系谱图,该遗传病的相关基因用A、a表示,其中Ⅱ3信息缺失。据图回答问题:
(1)据图分析可知,该病为______(填“显性”或“隐性”)遗传病。
(2)若调查发现Ⅱ3为正常女性,则A、a位于______(填“常”或“X”)染色体。此情况下,Ⅱ1与正常男性结婚生出的患该病孩子的概率为______。
(3)若调查发现Ⅱ3为正常男性,且Ⅰ1为纯合子,则A、a位于______(填“常”或“X”)染色体,原因是______。此时,Ⅱ1为杂合子的概率是______,Ⅱ1所生男孩患病的概率为______。
【答案】(1)显性
(2) 常 2/3
(3) X 若A、a在常染色体上,则II3为aa,I1一定为杂合子,与题目中I1为纯合子矛盾,所以A、a只能位于X染色体上(或A、a只有位于X染色体上,才有可能在I1为纯合子情况下,生出正常儿子) 1/2 3/4
【分析】1、遗传系谱分析:患病的Ⅰ1和Ⅰ2有一个正常的儿子,证明该单基因遗传病是一种显性遗传病。
2、分离定律的实质是:在减数分裂形成配子时,位于同源染色体上的等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个不同的配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】(1)由遗传系谱图分析可知,患病的Ⅰ1和Ⅰ2有一个正常的儿子Ⅱ2,证明该病为显性遗传病。
(2)该病为显性遗传病(A为致病基因),女性不管是常染色体遗传,还是伴X染色体遗传,都会从父亲那里获得一个相关基因。若Ⅱ3为正常女性(仅含a基因),推测其父Ⅰ1必然含有一个正常基因(a),且Ⅰ1表现为患者(还含A),则I1基因型为Aa,A、a位于常染色体。此情况下,Ⅱ3基因型为aa,Ⅰ1和Ⅰ2基因型为Aa。
Ⅰ1的精子Ⅰ2的卵细胞
A
a
A
AA(患者)
Aa(患者)
a
Aa(患者)
aa(正常)
从上表可以直观地看出Ⅱ1作为Ⅰ1和Ⅰ2患病的孩子,基因型为:AA,Aa;Ⅱ1所能产生的卵细胞基因型及其比例为:A:a=2:1;Ⅱ1与正常男性结婚:
正常男性的精子Ⅱ1的卵细胞
a
A
Aa(患者)
a
aa(正常)
生出的患该病孩子的概率为。
(3)若A、a在常染色体上,则Ⅱ3为aa,Ⅰ1一定为杂合子,与题目中I1为纯合子矛盾,所以A、a只能位于X染色体上。此时,Ⅱ3基因型为XaY,Ⅰ1和Ⅰ2基因型分别为XAY,XAXa。Ⅱ1作为Ⅰ1和Ⅰ2的女儿,必然从父亲(Ⅰ1)遗传了XA,母亲(Ⅰ2,XAXa)提供XA或Xa的可能性相等,所以Ⅱ1的基因型为:XAXa,XAXA。即Ⅱ1为杂合子的概率是。Ⅱ1所产生的卵细胞基因型及比例为:XA:Xa=3:1。Ⅱ1所生男孩患病的概率即Ⅱ1提供XA卵细胞的概率,为。
43.DNA分子中一些稳定的特征性碱基序列被称为DNA标记。现有一常染色体显性遗传病家系(致病基因用A表示),遗传系谱图如图1所示。现将个体甲、乙、丙的DNA标记和该家系中Ⅰ1、Ⅰ2的DNA标记扩增后电泳,结果如图2所示。已知DNA标记与基因A的位置关系未知,个体甲、个体乙的DNA标记组成分别为S1S1、S2S2,S1、S2位于一对同源染色体上,不考虑突变和交换。回答下列问题:
(1)个体丙的DNA标记组成为______,判断依据是__________。
(2)Ⅱ1与Ⅱ3的DNA标记组成是否一定相同?___________,理由是__________。
(3)若该DNA标记与该疾病相关基因在同一对染色体上,且Ⅱ3的DNA标记组成为S1S2,则Ⅱ2的DNA标记组成为________,据此可推测Ⅰ1中基因A与DNA标记_____(填“S1”或“S2”)在同一条染色体上。
(4)若Ⅱ1、Ⅱ2的DNA标记组成分别为S1S2,S2S2,能否确定Ⅰ1中基因A与S1在同一条染色体上?_______,理由是________。
【答案】(1) S1S2 个体甲的DNA标记S1对应150bp电泳条带,个体乙的DNA标记S2对应300bp电泳条带,个体丙电泳结果同时有这两种条带
(2) 不一定相同 Ⅰ1可产生含S1或S2的配子,Ⅱ1和Ⅱ3从Ⅰ1随机获得S1或S2
(3) S2S2 S1
(4) 不能 若DNA标记和致病基因自由组合,也会有该结果
【分析】DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下,这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。
【详解】(1)依据图2中个体甲(S1S1)对应150bp电泳条带、个体乙(S2S2)对应300bp电泳条带,个体丙电泳结果同时有这两种条带,可判断其DNA标记组成为S1S2。
(2)Ⅰ1的DNA标记组成为S1S2,能产生含S1和含S2的配子,配子传递具有随机性,Ⅱ1和Ⅱ3从Ⅰ1获得的DNA标记可能不同,所以二者的DNA标记组成不一定相同。
(3)疾病为常染色体显性遗传,Ⅱ3患病且DNA标记为S1S2,说明从Ⅰ1获得A-S1,从Ⅰ2获得a-S2;Ⅱ2正常(基因型aa),故其DNA标记组成为S2S2,进而推测Ⅰ1中基因A与S1在同一条染色体上。
(4)若DNA标记与致病基因自由组合(位于非同源染色体上),结合亲本的DNA标记组成和遗传规律,也会出现Ⅱ1、Ⅱ3的DNA标记组成情况,所以不能确定Ⅰ1中基因A与S1在同一条染色体上。
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