内容正文:
高2025级高一下期4月7日分散测试
生 物 学 试 题
考试时间:75分钟 总分:100分
一、选择题(每题3分,共45分)
1.某家族存在甲、乙两种单基因遗传病,患病情况如图,已知Ⅱ3只携带一种致病基因(不考虑其他变异,且致病基因都不位于Y染色体),甲病在人群中的发病率为1/104.下列说法正确的( )
A.甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴X染色体隐性遗传病 B.Ⅲ3中的甲、乙两病的致病基因均可来自于Ⅰ3
C.Ⅲ2和Ⅲ6关于甲病的基因型相同的概率为2/3 D.Ⅲ3与Ⅲ4生育一个孩子患两种病的概率1/101
2.果蝇的眼色受多对基因控制。其中,基因A控制朱红色素的合成,位于X染色体上;基因B控制棕色素的合成,位于3号染色体上。当两种色素均无时,果蝇表现为白眼。野生型果蝇同时含有两种色素,表现为红眼。科研人员获得一只朱红眼雌蝇(缺乏棕色素)和一只棕眼雄蝇(缺乏朱红色素)。将二者杂交,F1表现型及比例如下:雌蝇中红眼:朱红眼:棕眼:白眼=1:1:1:1,雄蝇中红眼:朱红眼:棕眼:白眼=1:1:1:1。没有致死、不考虑突变和染色体互换,下列推断正确的是( )
A.朱红眼雌蝇的基因型为BbXaXa,棕眼雄蝇的基因型为bbXAY
B.F1棕眼雄蝇与亲代棕眼雄蝇基因型不相同
C.F1中的朱红眼雌蝇与棕眼雄蝇杂交,后代中白眼个体占1/2
D.若F1随机交配,则F2中红眼雌蝇所占比例为35/256
3.油菜是两性花植物,杂交育种时人工去雄耗时费力。研究发现,其育性性状由3对基因(A/a、B/b、C/c)决定,我国学者自主研发了品系1和品系2两种油菜雄性不育系(不考虑突变),且两品系控制不育性的突变基因不相同,相关杂交实验结果如下:
利用两品系都培育出了育性正常的保持系,即突变品系与保持系杂交,后代中既有雄性不育系又有保持系。下列叙述错误的是( )
A.品系1的雄性不育性状由隐性基因控制
B.杂交一的F2自由交配得到的后代中雄性不育个体占1/6
C.杂交二的F2中育性正常的植株随机授粉,育性正常:雄性不育=64:17
D.品系2培育的保持系只能是含有两对基因杂合的杂合子
4.某家庭的遗传系谱图如图所示,甲、乙两种遗传病分别受到独立遗传的基因A/a、B/b的控制。研究人员检测该家系部分人员的基因,结果如表所示。不考虑基因突变、染色体变异等异常情况和X、Y染色体同源区段,下列分析错误的是( )
检测个体
I₁
Ⅱ₃
Ⅱ₄
Ⅲ₃
基因1
+
-
+
?
基因2
+
+
+
?
基因3
+
+
-
?
基因4
-
-
+
?
A.甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ₄的乙病致病基因只来自I₂
B.基因2是甲病的致病基因,基因4是乙病的致病基因
C.Ⅱ₄的一个次级精母细胞中可能含0或2个基因4
D.图中Ⅲ₃ 同时检测到基因1~4的概率为3/8
5.燕麦的籽粒颜色受三对等位基因的控制,三对等位基因对颜色有累加效应,即籽粒颜色取决于其细胞中所含相关显性基因的个数。为探究三对基因的位置关系,某同学将燕麦甲(AAbbDD)和燕麦乙(aaBBdd)进行杂交得F1,F1自由交配得到F2,下列有关F2的分析(不考虑交换和突变),正确的是( )
A.若F2中出现三种表型且与F1表型相同的个体占1/2,则三对基因位于一对同源染色体上
B.若F2中出现三种表型且与F1表型相同的个体占1/2,则三对基因位于两对同源染色体上
C.若F2中出现七种表型且与F1表型相同的个体占1/4,则三对基因位于两对同源染色体上
D.若F2中出现七种表型且与F1表型相同的个体占1/4,则三对基因位于三对同源染色体上
6.减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分开后,2个环状染色体相互锁在一起,如图所示:2个环状的染色体随机交换一部分染色体片段后分开,分别进入2个子细胞,交换的部分大小可不相等,位置随机。某卵原细胞的基因型为EeFf,通过减数分裂形成4个子细胞。不考虑突变和致死,第一极体不分裂。下列说法正确的是( )
A.若Ee和Ff独立遗传,则卵细胞总共有16种可能的基因型
B.若Ee和Ff独立遗传,第一极体为EEff,则第二极体总共有16种可能的基因型
C.若Ee和Ff连锁,卵细胞为EeFf,则减数分裂Ⅰ只有一个基因发生交叉互换
D.若Ee和Ff连锁,减数分裂Ⅰ只有一个基因发生交叉互换,则卵细胞总共有25种可能的基因型
7.每个二倍体酵母经过减数分裂形成一个成熟子囊,内含4个子细胞(图1)。非等位基因F、G、H对于子细胞的存活均是必需的(相应突变隐性基因记为f、g、h),统计不同基因型酵母的成熟子囊中存活子细胞的数目(表)。已知染色体上两位点之间发生交叉互换的机会随二者距离的减小而降低。不考虑突变,关于这3个基因与染色体的位置关系,下列选项对应的图示合理的是( )
基因型
对应的子囊个数
x=0
x=2
x=1
FfGgHH
252
248
0
FfGGHh
150
152
198
FFGgHh
149
148
203
(x代表每个子囊中存活子细胞的数目,未发现x=3或4的子囊)
A. B. C. D.
8.遗传性肾炎是一种主要表现为血尿、肾功能进行性减退、感音神经性耳聋和眼部异常的遗传性肾小球基底膜疾病,位于常染色体上的基因A4与X染色体上的基因A5等的突变会导致遗传性肾炎的发生。某遗传性肾炎家族遗传系谱图如图所示,检测了部分个体的基因型,结果如表所示。不考虑新的突变和染色体互换,下列分析正确的是( )
检测个体
基因A4
基因A4'
基因A5
基因A5'
Ⅰ-1
+
+
+
+
Ⅰ-2
+
+
+
-
Ⅱ-6
+
+
-
+
Ⅱ-7
+
-
+
-
注1:基因A4'、基因A5'分别为基因A4、基因A5的突变基因。
注2:“+”表示有该基因,“-”表示没有该基因。
A.基因A4可以突变为基因A4',说明基因突变具有随机性
B.基因A4对基因A4'为隐性,基因A5对基因A5'为显性
C.Ⅲ-8的基因型可能是A4A4XA5XA5'或A4A4'XA5XA5'
D.Ⅱ-6与Ⅱ-7生育女孩患病概率为1/2,生育男孩均不会患病
9.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且基因不位于 XY 同源区段,Ⅱ-5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.人群中乙病患者男性多于女性
B.I-1的体细胞中基因 A 最多时为4个
C.Ⅲ-6带有来自I-2的甲病致病基因的概率为1/12
D.若Ⅲ-1与正常男性婚配,理论上生育一个只患甲病女孩的概率为1/416
10.蝴蝶的性别决定方式为ZW型。某种野生型蝴蝶的体色是深紫色,深紫色源自黑色素与紫色素的叠加。黑色素与紫色素的合成分别受A/a、B/b基因(均不位于W染色体上)的控制。现有一种黑色素与紫色素合成都受抑制的白色纯合品系M,研究人员让该品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验,所得F₁的体色均为深紫色,利用F₁又进行了以下实验,实验结果如表格所示。多次重复上述两组实验,发现极少数实验一中所得后代全为深紫色,而实验二结果保持不变。下列叙述正确的是( )
类别
杂交组合
后代表型及比例
实验一
F₁的雌蝶与品系M的雄蝶
深紫色:白色 = 1:1
实验二
F₁的雄蝶与品系M的雌蝶
深紫色:紫色:黑色:白色 = 9:1:1:9
A.由实验结果可知,A/a、B/b基因位于常染色体上且没有发生基因重组
B.实验二中F₁的雄蝶减数分裂过程中发生了互换,发生互换的概率是1/5
C.实验一中F₁的雌蝶与实验二中F₁的雄蝶相互交配,子代中深紫色个体占9/40
D.极少数实验一中所得后代全为深紫色的原因是F₁中有个别雌蝶产生的含有ab的卵细胞不育
11.染色体平衡易位是指染色体的片段仅发生位置的改变,没有片段的增减。检测图示某染色体平衡易位家系(平衡易位染色体为1号、3号染色体)个体染色体,发现I-2的一条1号染色体缺失1个片段,ⅢI-3的一条3号染色体增加1个片段,其余染色体均正常。不考虑染色体平衡易位对同源染色体的联会与分离的影响。下列错误的是( )
A.I-1体细胞中共含有26种形态不同的染色体
B.染色体平衡易位携带者的基因数目没有改变
C.III-2和Ⅲ-3流产的原因不是发生了染色体平衡易位
D.II-1和II-2的后代是色觉正常的平衡易位携带者的概率为1/8
12.蔷薇属中的五倍体犬蔷薇(5n=35)开两性花,染色体组为S1、S1、S2、R3、R4,其能通过独特的减数分裂机制稳定进行有性生殖。减数分裂时,35条染色体分为两组,其中S1、S1的14条染色体像正常的二倍体一样形成7个四分体,剩余的21条染色体不参与配对。产生花粉时,未配对的染色体随机分布在四分体周围,减数第一次分裂后全部丢失。产生卵细胞时,未配对的染色体被优先拉向形成卵细胞的一极并全部保留。犬蔷薇细胞分裂过程中染色体数与核DNA数的关系如图。下列分析正确的是( )
A.减数第二次分裂中非同源染色体的自由组合导致配子种类多样化
B.图中k点对应的细胞中含有5个染色体组
C.图中g点对应的时期DNA复制活跃,c点对应的细胞为雄配子
D.甲品种(aaBDE)与乙品种(AAbde)间行种植,甲植株所结种子的基因型均为aaBDE、AaBDE
13.某三体个体的基因型为AAa,其联会方式如下图所示。若为方式Ⅰ,则任意两条染色体配对并向两极分离,另一条染色体被排除在外(该染色体有40%的概率丢失,无法进入子细胞,若不丢失则随机分离到细胞的一极)。若为方式Ⅱ,则任意两条染色体分离到细胞的一极,另一条分离到另一极。若产生配子时,两种联会方式的初级精母细胞各占50%,不考虑染色体互换和突变,推测该三体产生的 Aa、AA、A、a配子比例为( )
A.6:13:14:7 B.4:2:6:3 C.7:8:12:7 D.8:4:6:3
14.某自花传粉的植物花色由A/a、B/b两对基因控制,A、B同时存在时才有色素的合成。叶形(宽叶、窄叶)由D/d基因控制,且D对d完全显性。为研究该种植株花色和叶形的遗传规律,某研究团队利用纯合亲本进行了以下实验:
实验1:紫花×白花→F1均为红花,F1自交→F2:紫花:红花:白花=1:2:1
实验2:紫花×白花→F1均为红花,F1自交→F2:紫花:红花:白花=1:8:7
实验3:白花宽叶×白花窄叶→F1均为红花宽叶,F1自交→F2:?
不考虑突变和染色体交换,下列说法错误的是( )
A.该植物紫花、白花植株分别自交,后代都不会出现性状分离
B.该植物红花植株自交,后代总会有三种花色出现
C.若实验3的F2紫花植株中宽叶:窄叶=3:1,则A/a、B/b、D/d位于非同源染色体上
D.若实验3的F2宽叶植株中紫花:红花:白花=1:8:3,则A/a、D/d位于一对同源染色体上
15.如图为甲、乙两种单基因遗传病的家系图,其中一种致病基因位于性染色体上(不考虑性染色体的同源区段)。已知甲病正常人群中携带者占1/3,且含甲病基因的精子半数致死,卵细胞正常,家系中无基因突变发生。下列有关叙述错误的是( )
A.甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴X染色体隐性遗传病
B.若Ⅱ5与Ⅱ6再生一个孩子,只患甲病的概率为1/8
C.II8体细胞可同时含有2个甲病基因和2个乙病基因
D.若Ⅲ10与一正常男性婚配,其后代两病兼患的概率为1/48
二、综合分析题(本题共5个小题,共55分)
16.某品种家蚕的眼色有红眼和黑眼两种表型,由等位基因H/h控制,体色有黄体、透明体、油体三种表型。研究人员以红眼黄体家蚕和黑眼油体家蚕为亲本进行杂交,结果如下表所示(不考虑ZW同源区段,各种基因型配子活性正常)。
编号
亲本
子代性状及比例
实验①
红眼黄体♂×黑眼油体♀
红眼黄体♂:黑眼黄体♂:红眼黄体♀:黑眼黄体♀=1:1:1:1
实验②
实验①子代中红眼个体杂交
红眼黄体♂:红眼黄体♀:红眼油体♀:黑眼透明体♂:黑眼透明体♀:黑眼油体♀=4:2:2:2:1:1
实验③
实验①子代中黑眼个体杂交
黑眼黄体♂:黑眼黄体♀:黑眼油体♀:黑眼透明体♂:黑眼透明体♀:=6:3:4:2:1
(1)家蚕的眼色中________是显性性状,由实验________可知,家蚕体色至少是由________对等位基因控制的,这体现了基因与性状之间的数量关系是________________。
(2)实验②和实验③中体色比例不同的原因是________________________,让红眼透明体雌蚕与实验②子代中的红眼黄体雄蚕自由交配,子代中透明体的比例为________________,透明体中黑眼雌蚕的比例为________________。
(3)SNP是DNA分子上的一段特定序列,具有个体差异,可作为遗传标记。研究人员欲利用SNP确定H/h基因位于Ⅱ号染色体上而不位于Ⅲ号染色体上,以红眼个体T和黑眼个体K两种家蚕为实验材料设计实验,请完善实验过程并预期实验结果和结论。家蚕Ⅱ号和Ⅲ号染色体SNP分布如图所示。
实验过程:
步骤1:将红眼个体T与黑眼个体K杂交,获得子代F1。
步骤2:将________(从下列操作中选择合理的操作),获得子代F2。
①F1中的红眼个体与F1中的黑眼个体杂交 ②F1中的红眼个体与亲本K回交 ③F1中的红眼个体相互杂交
步骤3:检测并统计F2全部个体中SNP的类型及比例。
预期实验结果和结论:若F2全部个体中________,则等位基因H/h在Ⅱ号染色体上。
(4)科研人员在实验①子代中偶然发现一只黑眼油体雄蚕,并通过显微镜观察发现配子中的染色体数量都是正常的。假定只发生一次突变,推测该个体产生的原因是________________________________________。
17.玉米(2n=20)有雌雄同株(TT)和雌株(tt)两个品系。科学家将一个A基因(控制性状表示为A)导入雌株玉米的一条染色体形成转基因植株甲,将一个B基因(控制性状表示为B)导入雌雄同株玉米的一条染色体形成转基因植株乙。并利用甲、乙进行杂交得到F1。
(1)SSR是染色体上的一段特异性短核苷酸序列,即使同品系的个体SSR序列也有差异,因此可作为基因定位的遗传标记。科学家发现甲所特有1号染色体上的SSR-C(简写为1C)、2号染色体上的SSR-D(简写为2D),乙所特有的4号染色体上的SSR-E(简写为4E)。为研究A、B基因的位置,科研人员以表型为A_B_的F1玉米的单个花粉DNA为模板进行了基因的检测。检测部分结果(代表理论值)如下图(不考虑染色体互换及其它变异)。
相关序列
1C
2D
4E
A
B
单个花粉编号
1
+
+
+
+
2
+
+
+
3
+
+
+
4
+
+
5
+
+
+
6
+
+
7
+
+
8
+
9
+
+
+
+
10
+
+
+
11
+
+
+
12
+
+
13
+
+
+
14
+
+
15
+
+
16
+
根据表格分析,其中能确定插入位置的基因是______________,其位于______________,最多还需要找到______条染色体上的SSR特有标记,一定可以确定另一插入基因的位置。
(2)为研究T、t基因与A基因的位置关系。有人将甲与雌雄同株植株杂交并得到足够多的后代。并对后代花粉的A、T、t进行基因检测。
若含T的花粉中______________比例含有A,说明A与T、t位于非同源染色体上。
若含T的花粉中______________比例含有A,说明A和T、t位于一对同源染色体上。
(3)在传统的方案中,采用甲、乙杂交,根据F1的表现型______(填写“能”或“不能”)判断A、B的位置关系。若采用基因检测的方案(对所有F1花粉中的A、B基因进行基因检测)______(填写“能”或“不能”)判断A、B的位置关系,原因是______________________________。
(4)若各基因型个体在环境中生存能力、繁殖能力均相同。使用雌雄同株(TT)与雌株个体杂交产生F1,F1自由交配产生F2,之后一直自由交配产生Fn,从F2到Fn,t的基因频率会发生的变化趋势是______(填写“上升”或“不变”或“不降”)。
18.果蝇的常规翅和小翅、灰体和黑檀体、正常翅和展翅、红眼和白眼分别为相对性状,其中显性基因分别用A、B、D、E表示。上述基因均不在Y染色体上,其中B、b与D、d位于同一对染色体上,且D存在胚胎纯合致死效应,下表为正常情况下果蝇的杂交实验。
P
常规翅灰体红眼×小翅黑檀体白眼
F1
常规翅灰体红眼
F2
6常规翅灰体红眼♀:3常规翅灰体红眼♂:3小翅灰体白眼♂:2常规翅
黑檀体红眼♀:1常规翅黑檀体红眼♂:1小翅黑檀体白眼♂
(1)根据上表杂交结果,可判断出基因B、b位于______染色体上,F2灰体果蝇中B基因的频率为______________。
(2)果蝇常规翅和小翅、红眼和白眼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,判断依据是_______________________________。亲本的基因型为________________。
(3)减数分裂时,雌果蝇由于同源染色体非姐妹染色单体互换而形成重组配子,其概率与基因在染色体上的距离有关。若相距非常远,则重组配子与非重组配子概率很接近而难以区分;若相距非常近,则难以产生重组配子。雄果蝇无互换。现有若干对基因组成相同但连锁情况可能不同的灰体展翅个体杂交组合,其中一对果蝇产生的子代中黑檀体正常翅占1/5,据此可推测B/b与D/d在染色体上距离的远近。其他可能产生黑檀体正常翅的亲本组合体内B/b与D/d在染色体上的分布情况是____________________________(用“”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因),该组合产生黑檀体正常翅的概率是______________。若B/b与D/d在染色体上相距非常远,某对灰体展翅果蝇杂交产生了黑檀体正常翅后代,则黑檀体正常翅所占的比例为______________。
19.果蝇的长翅对残翅为显性,由基因A/a控制;刚毛对截毛为显性,由基因B/b控制,两对等位基因独立遗传。研究人员用X射线处理野生型果蝇,培育出两个亮红眼常染色体单基因纯合突变品系甲和乙,以及1只体色为褐色的雌性单基因突变体丙。
(1)研究人员选取某雄果蝇与残翅截毛果蝇杂交,F1中雌雄果蝇均表现为长翅:残翅=1:1,但雌蝇全表现为截毛,雄蝇全表现为刚毛。据此分析,基因A/a和基因B/b分别是位于_____________上的等位基因,该雄果蝇的基因型为_____。
(2)野生型果蝇分别与品系甲、乙交配,F1均为野生型,F1自由交配,F2中亮红眼个体所占比例均为1/4。若将品系甲和乙交配,子代的表型为_____________。野生型雄果蝇与突变体丙交配,F1中褐色雌:野生型雄:野生型雌=1:1:1。研究发现,果蝇丙的突变基因只位于X染色体上,则果蝇丙发生的是_____(填“显性”或“隐性”)突变,出现该异常比例的原因可能是_____________________________。
(3)若选择品系甲的雄果蝇与突变体丙杂交得F1,F1自由交配,F2中眼色正常且体色为褐色的雌蝇所占比例为___________,褐色基因的频率为_____________。
(4)研究发现一只果蝇W减数分裂时,存在如图所示的两对染色体异常联会情况。减数分裂后期,异常联会的染色体两两分离,形成的配子中基因存在缺失或重复时表现不育(其他染色体联会正常,图中每条染色体只表示了一条染色单体,不考虑其他变异和环境因素的影响)。染色体结构变异往往会导致个体性状的改变,但果蝇W表现正常,可能的原因是_____________________________________。一只染色体组成正常果蝇与果蝇W交配,产生染色体组成正常子代的概率是_____________。
20.玉米是雌雄同株的异花传粉作物,自交和异交都可正常结实,但异交结实率较高。自然界中存在一类玉米,可为不同种类的其他玉米授粉使之结实,却不能接受不同种类的其他玉米的花粉而结出果实,这种现象称为单向异交不亲和。若该性状由一对等位基因G、g控制,现有甲、乙、丙三种植株,基因型分别为GG、Gg及gg,科研人员利用这三种植株进行了四组实验。
①gg(♂)×GG(♀)→不结实 ②GG(♂)×gg(♀)→结实 ③GG(♂)×Gg(♀)→结实 ④Gg(♂)×GG(♀)→结实
(1)由第①组和第②组实验可以得出,基因型为______________的植株表现为单向异交不亲和,研究表明,这种现象的形成是由于某种基因型的雌配子不能与另一种基因型的雄配子结合导致,结合第③组和第④组实验可知,G和g中,具有这种特点的是基因型为______________的雌配子。第③组和第④组实验中,第______组的授粉成功率更高。
(2)丙类型的植株具有诸多优良性状且每对基因均为纯合,为培育既具有稳定遗传优良性状又表现为单向异交不亲和的玉米新品种,研究者以甲类型植株与丙类型植株为材料进行选育工作,共分三步进行。
第一步:使丙类型与甲类型玉米杂交获得F1。杂交时,______________类型应作为母本。
第二步:F1玉米与丙类型植株杂交。杂交时,应以丙类型植株作为母本,原因是__________________________________。
第三步:获得足够数量基因型为Gg且具有纯合优良性状的玉米。进行的操作为__________________________。(筛选Gg的方法忽略)
第四步:将筛选到的玉米进行自交。该步骤的目的是__________________________________。
(3)玉米种子的饱满对不饱满为显性(基因用A、a表示),现要检验某玉米是否为单向异交不亲和纯合个体,父本和母本应分别为______(填“饱满”或“不饱满”)的个体,用来检测待测玉米的个体(丁)关于G、g的基因型为______________。
(4)结合以上分析,单向异交不亲和性状在生产实践中能保持玉米某些优良性状稳定遗传。例如某些优良性状为______性性状时,单向异交不亲和可避免具有优良性状的个体与野生型玉米(gg)杂交,保证产生的子代保持优良性状。
生物学试题 答案与解析
1.C
【解】A、Ⅱ₂和 Ⅱ₃均不患甲病,但生育了患甲病的女儿 Ⅲ₃,符合 “无中生有且女病父正”,因此甲病为常染色体隐性遗传病(设致病基因为 a ,正常为 A);
Ⅱ₃只携带一种致病基因,且致病基因不位于Y染色体。Ⅱ₂患乙病,Ⅱ₃不患乙病,二者生育了患乙病的女儿Ⅲ₃。 若乙病为常染色体显性:Ⅱ₃不患乙病则基因型为bb,不携带乙病致病基因;但题干要求 Ⅱ₃只携带一种致病基因(甲病a),看似符合。 若乙病为伴 X 染色体隐性: Ⅱ₂(男性)患乙病,基因型为XbY; Ⅱ₃只携带一种致病基因(甲病a),因此乙病基因型为XBXb(携带乙病致病基因b),则 Ⅱ₃携带两种致病基因(a和b),与题干 “只携带一种” 矛盾,因此乙病不可能为伴X隐性。若为伴X的显性病,Ⅰ3的基因型XBY,则Ⅱ3应患乙病,和题干不符合。若乙病为常染色体隐性病,Ⅱ₃为Bb,携带两种致病基因(a和b)与题干 “只携带一种” 矛盾。因此为乙病为常染色体显性遗传病(B致病,b正常),Ⅱ₃基因型为Aabb(仅携带甲病致病基因a,符合题干),A错误;
B、Ⅲ₃的乙病致病基因B来自父亲Ⅱ₂,Ⅱ₂的B来自母亲 Ⅰ₂,与 Ⅰ₃无关,甲病致病基因a可来自 Ⅰ₃,B错误;
C、推导Ⅲ₂的甲病基因型:Ⅱ₂和 Ⅱ₃的甲病基因型均为Aa(二者生育了aa的 Ⅲ₃); Ⅲ₂不患甲病,因此甲病基因型为1/3AA、2/3Aa。 推导 Ⅲ₆的甲病基因型 :Ⅰ₃(患甲病,aa)和 Ⅰ₄(正常)生育 Ⅱ₄(患甲病,aa),因此 Ⅰ₄基因型为Aa; Ⅱ₄(aa)和 Ⅱ₅(正常)生育 Ⅲ₅(患甲病,aa),因此 Ⅱ₅基因型为Aa; Ⅱ₄(aa)×Ⅱ₅(Aa)生育的 Ⅲ₆(不患甲病),甲病基因型只能为Aa(概率 100%)。 Ⅲ₂基因型:1/3AA、2/3Aa; Ⅲ₆基因型:100%Aa; 二者基因型相同的概率 = Ⅲ₂为Aa的概率 = 2/3,C正确;
D、推导 Ⅲ₃的基因型 :甲病:aa(患甲病);乙病:Bb(父亲Bb、母亲bb),即aaBb。 推导 Ⅲ₄的基因型:乙病:Ⅲ₄不患乙病,基因型bb; 甲病:Ⅲ₄不患甲病,人群中甲病发病率1/104,即aa=1/10000,a基因频率q=1/100,A基因频率p=99/100; 不患甲病个体中,Aa的概率 = 2pq/(p2+2pq)=2/101; 因此 Ⅲ₄甲病基因型为2/101Aa、99/101AA。 患甲病概率:aa×2/101Aa→2/101×1/2=1/101; 患乙病概率:Bb×bb→1/2; 同时患两种病的概率 =1/101×1/2=1/202,D错误。
2.D
【解】A、基因A(朱红色素)在X染色体上,基因B(棕色素)在3号染色体(常染色体)上,朱红眼雌蝇(缺乏棕色素),基因型为bbXAX-,棕眼雄蝇(缺乏朱红色素),基因型为B-XaY ,杂交后代出现白眼(bbXaXa或bbXaY),说明亲本朱红眼雌蝇的基因型为bbXAXa,棕眼雄蝇的基因型为BbXaY,A错误;
B、亲本bbXAXa×BbXaY ,F1中棕眼雄蝇基因型为BbXaY,与亲代棕眼雄蝇基因型相同,B错误;
C、F1朱红眼雌蝇基因型为bbXAXa,F1棕眼雄蝇基因型为BbXaY,后代白眼(bbXaXa或bbXaY)的概率为1/2×1/2=1/4,C错误;
D、亲本bbXAXa×BbXaY ,F1雌蝇的基因型为BbXAXa、bbXAXa、BbXaXa、bbXaXa,产生的配子为1/16BXA、3/16BXa、3/16bXA、9/16bXa,F1雄蝇的基因型为BbXAY、bbXAY、BbXaY、bbXaY,产生的配子为1/16BXA、2/16BY、3/16bXA、6/16bY、1/16BXa、3/16bXa,雌雄配子随机结合,F2中红眼雌蝇的基因型为B-XAX-(BBXAXA、BBXAXa、BbXAXA、BbXAXa),所占的比例为1/16×1/16+1/16×1/16+1/16×3/16+1/16×3/16+1/16×3/16+1/16×3/16+3/16×3/16+3/16×1/16+9/16×1/16=35/256,D正确。
3.D
【解】A、杂交一,品系1和育性正常杂交,子一代均为育性正常,说明品系1的雄性不育性状由隐性基因控制,A正确;
B、杂交一子一代育性正常自交获得的子二代,育性正常:雄性不育=3:1,说明杂交一中该对性状中有一对等位基因,可用基因C/c表示,其余两对为显性纯合基因。可推知F1基因型为AABBCc,F2基因型为1/4AABBCC,2/4AABBCc,1/4AABBcc,F2自由交配,其中1/4AABBcc雄性不育,进行自由交配时,F2的雌配子及比例是ABC:ABc=1:1,F2的雄配子及比例是ABC:ABc=2:1,所以,F2自由交配,后代中AABBcc的比例为1/2×1/3=1/6,得到的后代中雄性不育个体占1/6,B正确;
C、杂交二F1育性正常自交,子二代育性正常:雄性不育=9:7,说明F1有两对等位基因,还有一对显性纯合子,F1基因型可表示为AaBbCC,F2中育性正常的植株基因型种类及比例为AABBCC:AaBBCC:AABbCC:AaBbCC=1:2:2:4,产生的配子种类及比例为ABC:aBC:AbC:abC=4:2:2:1,雌雄配子随机结合,育性正常:雄性不育=(36+8+4+8+4+4):17=64:17,C正确;
D、品系2基因型为AAbbcc,突变品系与保持系杂交,后代中既有雄性不育系又有保持系,因此基因型为AABbCC、AABBCc、AABbCc等都可以作为品系2的保持系,D错误。
故选D。
4.D
【解】A、Ⅱ4和Ⅱ5,只患乙病,但生出患甲病的Ⅲ5,根据“无中生有,有为隐”得出甲病为隐性遗传病,根据Ⅲ1患甲病,但其父亲Ⅱ2不患甲病,说明甲病为常染色体隐性遗传病,故基因型分别为Ⅲ1和:Ⅲ5都为:aa,Ⅱ1和Ⅱ2、Ⅱ4和Ⅱ5都为:Aa,Ⅱ3:aa,Ⅰ1和Ⅰ2都为:Aa,Ⅲ1的a来自Ⅱ1和Ⅱ2,而Ⅱ2的a来自Ⅰ1和Ⅰ2,所以甲病的致病基因来自Ⅰ1和Ⅰ2。Ⅱ4和Ⅱ5患乙病,但其子Ⅲ4不患乙病,根据“有中生无,有为显”得出乙病为显性遗传病,该病可能为伴X显性遗传病或常染色体显性遗传病,则基因型可能为Ⅲ4:XbY,Ⅲ3:XBX-,Ⅱ4:XBY,Ⅱ5:XBXb,因为Ⅱ3:XbXb,故Ⅰ2:XBXb或者Ⅲ4:bb,Ⅱ4和Ⅱ5都为:Bb,Ⅲ3:B-,因为Ⅱ3:bb,故Ⅰ2:Bb,不管哪种遗传方式都可以得出乙病的致病基因来自Ⅰ2,A正确;
B、通过A选项的分析可以得出,第一种基因型Ⅰ1:AaXbY,Ⅱ3:aaXbXb,Ⅱ4:AaXBY或者第二种基因型Ⅰ1:Aabb,Ⅱ3:aabb,Ⅱ4:AaBb,再结合基因检测图基因1:只有Ⅰ1和Ⅱ4有,得出基因1为A,基因2是Ⅰ1、Ⅱ3、Ⅱ4都有,若按第二种基因型,则基因2既可以是a,也可以是b,不符合题意,由此可以得出乙病为伴X显性遗传病,那么基因2为a,基因3:只有Ⅰ1和Ⅱ3有,故基因3为Xb,基因4:只有Ⅱ4有,故基因4为XB,则基因2是甲病的致病基因,基因4是乙病的致病基因,B正确;
C、基因4为XB,Ⅱ₄的基因型为XBY,若次级精母细胞含Y 染色体,则无 X 染色体→0 个基因 4;若次级精母细胞含X 染色体(Xᴮ),则含2 个基因 4,C正确;
D、已知Ⅲ3只患乙病不患甲病,故其基因型中肯定有A和XB,那么Aa在A-中出现的概率为2/3,XBXb在XBX-中出现的概率为1/2,故图中Ⅲ3同时检测到基因1~4的概率为2/3×1/2=1/3,D错误。
5.C
【解】若三对基因位于一对同源染色体上,A、b、D基因位于一条染色体上,a、B、d位于另一条染色体上,则F2存在两种表型,且与F1表型相同的个体占1/2。若三对基因位于两对同源染色体上,存在A/a和B/b连锁、A/a和D/d连锁或B/b和D/d连锁三种可能。当A/a和B/b连锁或B/b和D/d连锁时,F2存在三种表型,与F1表型相同的个体占1/4;当A/a和D/d连锁时,F2存在七种表型,且与F1表型相同的个体占1/4;若三对基因位于三对同源染色体上,则三对基因遵循自由组合定律,F2存在七种表型,且与F1表型相同的个体占5/16。综上,若F2中出现七种表型且与F1表型相同的个体占1/4,则三对基因位于两对同源染色体上,ABD错误,C正确。
故选C。
6.D
【解】A、若 Ee 和 Ff 独立遗传,说明这两对等位基因位于两对同源染色体上。 减数分裂 Ⅰ 时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,初级卵母细胞(EeFf)会产生2 种次级卵母细胞(如 EF/ef 或 Ef/eF)。 减数分裂 Ⅱ 时,姐妹染色单体分开后发生片段交换,假设图中的细胞基因型为EE,则产生的卵细胞基因型可能为EE、__、E三种可能性,再考虑与F\f的组合,产生的基因型可能为EEF、__F、EF、EEf、__f、Ef,同理,假设图中的细胞基因型为ee,产生的卵细胞基因型为eeF、__F、eF、eef、__f、ef,以上一共有10种,同样,假设图中的细胞基因型为FF或ff,产生的卵细胞基因型也为10种,因此,若Ee和Ff独立遗传,则卵细胞总共有20种可能的基因型,A错误;
B、若Ee和Ff独立遗传,第一极体为EEff,第一极体不分裂,则次级卵母细胞为eeFF,参考A选项的分析,次级卵母细胞产生的第二极体基因型可能为eeF、__F、eF、eFF、e__、eF,一共有6种基因型,B错误;
C、若Ee和Ff连锁,卵细胞为EeFf,则减数第一次分裂,有2个基因发生交叉互换,导致减数第二次分裂的一条染色体上含有E、e、F、f,才能产生EeFf的卵细胞,C错误;
D、若Ee和Ff连锁,减数第一次分裂只有一个基因发生交叉互换,假设E与F连锁,e与f连锁,且F与f所在位置发生交叉互换,次级卵母细胞交换的部分大小可不相等,位置随机则卵细胞总共有25种可能的基因型,分别为E、e、F、f、EE、Ff、EF、Ef、ee、ef、eF、Ef、EEFf、eeFf、EFf、eFf、EEF、EEf、eeF、eef、EeF、Eef、EFF,D正确。
故选D。
7.A
【解】ABCD、F/f与G/g表现出“要么0 个孢子存活、要么2 个存活,且二者出现频率相当(约 1∶1)”,这正是连锁基因在“互为顺反(repulsion)”且重组率达 50%时的典型表现(即两基因间距离很大或位于不同染色体上,形同“无连锁”)。F/f 与 H/h、G/g 与 H/h 的表现则是“既有 0 或 2 个子孢子存活,也常出现 1 个子孢子存活”,表明这两对基因部分连锁,重组率小于 50%。要同时解释上述规律,最合理的染色体位置关系是“H 在 F 和 G 之间”,且 F–G 距离最大(近似 50%),F–H 与 G–H 距离较小(部分连锁)。
故选A。
8.C
【解】A、基因A4可以突变为基因A4',说明基因突变具有不定向性,A错误;
B、由题图和题表可知,Ⅱ-7的基因型为A4A4XA5XA5,表现型正常,说明A4、A5基因控制的是正常性状,Ⅰ-2的基因型为A4A4'XA5Y,表现正常,说明基因A4对基因A4'为显性,但Ⅱ-6的基因型为A4A4'XA5'Y,表现患病,说明A5'是致病基因,由Ⅰ-1的基因型为A4A4'XA5XA5'且患病可知,基因A5'对基因A5为显性,B错误;
C、Ⅱ-6的基因型为A4A4'XA5'Y;Ⅱ-7的基因型为A4A4XA5XA5,Ⅲ-8的基因型可能是A4A4XA5XA5'或A4A4'XA5XA5',C正确;
D、Ⅱ-6的基因型为A4A4'XA5'Y;Ⅱ-7的基因型为A4A4XA5XA5,子代中女孩为A4A4XA5XA5'或A4A4'XA5XA5',全患病;男孩为A4A4XA5Y或A4A4'XA5Y,全正常,D错误。
故选C。
9.D
【解】A、由分析可知,乙病为伴X染色体显性遗传病,人群中乙病患者女性多于男性,A错误;
B、Ⅱ-2患甲病为aa,Ⅰ-1患乙病,不患甲病,Ⅰ-1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、对于甲病而言,Ⅱ-4的基因型是1/3AA或2/3Aa,其产生a配子的概率为1/3,Ⅱ-4的a基因来自Ⅰ-2的概率是1/2,则Ⅲ-6带有来自Ⅰ-2的甲病致病基因的概率为 1/2×1/3=1/6,C错误;
D、Ⅲ-1的基因型是1/2AaXBXB或1/2AaXBXb,正常男性的基因型是A XbY,只考虑乙病,正常女孩的概率为1/2×1/4=1/8;只考虑甲病,正常男性对于甲病而言基因型是Aa,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,则只患甲病女孩的概率为1/13×1/4×1/8=1/416,D正确。
故选D。
10.D
【解】A、实验二中子代出现重组表型(紫色和黑色),说明发生了基因重组,A错误;
B、实验二F₁雄蝶产生的重组配子(Ab、aB)比例为10%(5%+5%),故互换概率为10%(1/10),而非1/5,B错误;
C、实验一雌蝶(AB:ab=1:1)与实验二雄蝶(AB:ab:Ab:aB=45%:45%:5%:5%)交配,深紫色概率为50%(AB雌配子) + 22.5%(ab雌配子与AB雄配子)=72.5%(29/40),而非9/40,C错误;
D、实验一后代全为深紫色时,说明雌蝶仅产生AB配子,可能因含ab的卵细胞不育,D正确。
故选D。
11.D
【解】A、I-1体细胞中含有22种正常常染色体、2种异常常染色体,加上XY,共26种形态不同的染色体,A正确;
B、染色体平衡易位是指染色体的片段发生位置改变,没有染色体片段的增减,则染色体平衡易位携带者的基因数目未发生改变,B正确;
C、Ⅲ-2一条1号染色体缺失1个片段,Ⅲ-3的一条3号染色体增加1个片段,不符合平衡易位,C正确;
D、假设色盲相关基因为B、b,则Ⅱ-1为XBY,Ⅱ-2为XBXb,II-1和II-2的后代是色觉正常(1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY)的概率为3/4,II-1染色体正常,产生的配子染色体正常,II-2为女平衡易位携带者,根据Ⅲ-2的一条1号染色体缺失1个片段,III-3的一条3号染色体增加1个片段可知,II-2的1号染色体一条正常、一条异常,II-2的3号染色体一条正常、一条异常,故II-2产生平衡易位染色体的配子的概率为1/4(即含一条缺失一段的1号染色体和一条增加一段的3号染色体,没有片段增减),II-1和II-2的后代是平衡易位携带者概率为1/4,因此II-1和II-2的后代是色觉正常的平衡易位携带者的概率为3/4×1/4=3/16,D错误。
故选D。
12.D
【解】A、非同源染色体自由组合导致配子多样,发生在减数第一次分裂,A 错误;
B、k点对应的细胞中染色体数目为加倍后的70条,对应的时期是有丝分裂后期,此时细胞中有10个染色体组,B错误;
C、图中g点对应染色体数35、DNA分子数56,DNA复制活跃然后逐渐到h点状态;雄配子在形成时未配对的染色体随机分布在四分体周围,减数第一次分裂后全部丢失。S1、S1的14条染色体像正常的二倍体一样形成7个四分体,自然在减数第一次分裂的时候也会像正常四分体一样分离,最终产生的雄配子中含有7条染色体和7个DNA分子,故c点对应的细胞不是雄配子,C错误;
D、蔷薇属中的五倍体犬蔷薇 (5n=35)是两性花,既可以自交也可以杂交,根据题意,产生卵细胞时,未配对的染色体被优先拉向形成卵细胞的一极并全部保留,在加上正常分离的7个四分体中的染色体,导致卵细胞中染色体组成为S1、S2、R3、R4。这样甲品种产生的卵细胞含有的基因为aBDE,雄配子含有的基因是a,乙品种产生的雄配子中含有的基因是A,所以甲植株自交所结种子的基因型为 aaBDE、杂交所结种子的基因型为AaBDE,D正确。
故选D。
13.B
【解】采用特殊值代入法,对于方式Ⅰ,分为如下三种情况(令共有300个精细胞,具有三种情况,每种情况概率均等,则各100个,):联会方式1,A1A2a(为了计数的方便,采用标号的办法),A2a配对,A1单独,依据题干信息,A1有40%的概率丢失,此时会产生配子A220个,a20个,A1有60%的概率随机分离到细胞的一极,共有两种结合方式,则可以产生A1A215个,a15个,A1a15个,A215个;联会方式2,A1a配对,A2单独,依据A2有40%的概率丢失,此时会产生配子A120个,a20个,A2有60%的概率随机分离到细胞的一极,共有两种结合方式,则可以产生A1A215个,a15个,A2a15个,A115个;联会方式3,A1A2配对,a单独,a有40%的概率丢失,此时会产生配子A120个,A220个,a有60%的概率随机分离到细胞的一极,共有两种结合方式,则可以产生Aa30个,A30个,综上(统计配子时,不区分大小写),则Aa:AA:A:a=6:3:14:7。对于方式Ⅱ,AAa,采用标号法,可以求得,Aa:AA:A:a=2:1:2:1,由于两种联会方式的初级精母细胞各占50%,所以在保持总份额相等的情况下,则2:1:2:1可以变形为10:5:10:5,相同配子累加,可得Aa:AA:A:a=16:8:24:12=4:2:6:3,B正确,ACD错误。
故选B。
14.D
【解】A、由题意可知,已知花色由A/a、B/b两对基因控制,A、B同时存在时才有色素的合成,且紫花的基因型为AABB,白花的基因型可能为AAbb、aaBB、aabb等纯合子。纯合子自交后代不会发生性状分离,所以该植物紫花、白花植株分别自交,后代都不会出现性状分离,A正确;
B、红花植株的基因型为A_Bb或AaB_。 当红花植株的基因型为AABb时,自交后代的基因型及比例为AABB:AABb:AAbb=1:2:1,表现型为紫花:红花:白花=1:2:1;当红花植株的基因型为AaBB时,自交后代的基因型及比例为AABB:AaBB:aaBB=1:2:1,表现型为紫花:红花:白花=1:2:1;当红花植株的基因型为AaBb时,自交后代的基因型及比例为A-B-:A-bb:aaB-:aabb=9:3:3:1,表现型为紫花:红花:白花=9:6:1。所以该植物红花植株自交,后代总会有三种花色出现,B正确;
C、若实验3的F2紫花植株中宽叶:窄叶=3:1,说明叶形的遗传遵循基因的分离定律,且宽叶对窄叶为显性。同时,根据实验1和实验2可知,花色的遗传遵循基因的自由组合定律。 因此,A/a、B/b、D/d位于非同源染色体上,C正确;
D、若实验3的宽叶植株中紫花:红花:白花=1:8:3,说明花色和叶形的遗传不遵循基因的自由组合定律,即A/a、B/b、D/d这三对基因中至少有两对位于同一对同源染色体上。 仅根据该比例不能确定A/a、D/d位于一对同源染色体上,也有可能是B/b、D/d位于一对同源染色体上,D错误。
故选D。
15.D
【解】A、分析甲病:根据Ⅱ5、Ⅱ6→Ⅲ10可知甲病为常染色体隐性遗传病。其中一种致病基因位于性染色体上,则乙病为伴性遗传,由于Ⅰ1是乙病患者,其女儿Ⅱ6表现为正常,说明乙病是伴X隐性遗传病,A正确;
B、II5和II6的基因型分别为AaXBY和AaXBXb,含甲病基因的精子半数致死,卵细胞正常,则II5产生的配子为A:a=2:1、XB:Y=1:1,即AXB:AY:aXB:aY=2:2:1:1;II6产生的配子为AXB:AXb:aXB:aXb=1:1:1:1,只患甲病概率aaXB_为1/6×3/4=1/8,B正确;
C、Ⅱ8的基因型:甲病:Ⅱ7(正常)×Ⅱ8(正常)→Ⅲ₁3(甲病aa),故 Ⅱ8甲病基因型为Aa;乙病:Ⅱ7(乙病XbY)×Ⅱ8(正常XBX_)→Ⅲ13,故 Ⅱ8乙病基因型为XBXb。Ⅱ8的基因型为AaXBXb,体细胞有丝分裂时(DNA 复制后),会出现AAaaXBXBXbXb,此时同时含 2 个a(甲病基因)和 2 个Xb(乙病基因),C正确;
D、II5和II6的基因型分别为AaXBY和AaXBXb,Ⅲ10是患甲病的女性,其基因型及概率为1/2aaXBXB或1/2aaXBXb,由于人群中正常男性为AaXBY的概率为1 / 3 ,又由于男性产生的配子中含有a的精子死亡50%,a占1/2×1/3=1/6,又由于雄配子a中一半致死,所以致死的a占1/12,存活的a占1/12,那么A占10/12,所以在存活的配子中A:a=10∶1。说明男性产生a的精子概率为1/11,所以后代出现aa的概率为1/11;乙病出现XbY的概率为1/2×1/4=1/8,因此生一个两病兼患男孩的概率为1/11×1/8=1/88,D错误。
故选D。
16.(1) 红眼 ②或③ 2 一个性状可以受到多个基因的影响
(2) 控制体色的一对基因与控制眼色的基因位于同一对常染色体上,且HH致死 7/12 3/14
(3) ③ SNP1T:SNP1K=1:2;SNP2T:SNP2K=1:1
(4)Z染色体上控制体色的显性基因发生基因突变或该基因所在的染色体片段缺失
【解】(1)实验②/③中红眼个体杂交后代出现黑眼,说明红眼是显性性状。实验②子代体色比例为黄体:油体:透明体 =(4+2):(2+1):(2+1)=6:3:3,实验③为 (6+3):4:(2+1)=9:4:3,可判断体色至少由2对等位基因控制。体现了一个性状可以受到多个基因的影响(多因一效)。
(2)实验②中雌雄个体红眼∶黑眼均为2∶1,推测眼色基因位于常染色体上,且显性纯合致死;实验③中雌雄个体体色比例不同,推测控制体色的基因有一对位于性染色体上,实验③子代为黄体:油体:透明体= (6+3):4:(2+1)=9:4:3,控制体色的基因,双显性表现黄体,双隐性表现为油体,aaZB-表现为透明体,雌雄性中黄体:透明体=4∶2,推测H与控制眼色的常染色体A基因位于同一对常染色体上,HH致死导致AA致死。实验②:实验①子代中红眼个体杂交(即红眼黄体♂ × 红眼黄体♀) 红眼黄体♂:来自实验①,基因型为 HhAaZBZb(H-A 连锁)。 红眼黄体♀:来自实验①,基因型为 HhAaZBW(H-A 连锁)。
关键交配:红眼透明体雌蚕 × 实验②子代红眼黄体雄蚕,红眼透明体雌蚕: 基因型:HhaaZBW。 实验②子代红眼黄体雄蚕: 基因型:1/2HhAaZBZB、1/2HhAaZBZb。 配子类型: 雌蚕配子:HaZB、Ha W、ha ZB、haW(比例 1:1:1:1)。 雄蚕配子:HAZB、HAZb、hA ZB、hAZb(比例 3:3:1:1)。利用棋盘法,结合HH致死,可得透明体aaZB_的比例为7/12,透明体中黑眼雌蚕的比例为3/14。
(3)实验步骤 2 选择:选③ F₁中的红眼个体相互杂交(可使 H/h 基因与 SNP 标记发生重组,便于定位)。预期结果与结论: 若 H/h 在 Ⅱ 号染色体上,则 F₂中: SNP1T:SNP1K = 1:2(红眼 H - 携带 SNP1T,黑眼 hh 携带 SNP1K); SNP2T:SNP2K = 1:1(Ⅱ 号与 Ⅲ 号独立,SNP2 无连锁)。 即SNP1T:SNP1K=1:2;SNP2T:SNP2K=1:1。
(4)实验①亲本为红眼黄体(H_ZA_)× 黑眼油体(hhZaW),子代雄蚕应为红眼(Hh)。偶然出现黑眼油体雄蚕(hhZaZa),且染色体数量正常,推测原因: Z 染色体上控制体色的显性基因(A)发生基因突变(A→a),或该基因所在的染色体片段缺失,导致显性黄体基因失活,表现为油体;同时眼色基因 h 纯合,表现为黑眼。
17.(1) B(基因) 1号染色体上 7
(2) 25% 0%
(3) 不能 能 若A、B位于一对同源染色体上,F1花粉中不会出现同时含有A基因和B基因的花粉;若A、B不位于一对同源染色体上,F1花粉中会出现同时含有A基因和B基因的花粉(或:若A、B位于一对同源染色体上,F1花粉中只含A基因的:只含B基因的:既不含A基因又不含B基因的=1:1:2;若A、B不位于一对同源染色体上,F1花粉中既含A基因又含B基因的:只含A基因的:只含B基因的:既不含A基因又不含B基因的=1:3:3:9)
(4)下降
【解】(1)针对1、2、4号染色体和A、B基因,可以把甲的染色体、基因表示为1C1C2D2D44A_,乙的染色体、基因表示为11224E4EB_,甲和乙杂交获得的F1中表型为A_B_的个体中同源染色体一条来自甲、一条来自乙,可以表示为1C12D24E4A_B_,其花粉中必各含有1号、2号、4号染色体中的一条。对其单个花粉DNA进行基因检测,发现不含B基因的花粉中一定有1C,含有B基因的花粉中一定无1C,B基因与1号染色体连锁,所以能确定B基因应位于乙植物1号染色体上。花粉中有1C有A的(1CA,表中1、3、5、7):有1C无A的(1C_,表中2、4、6、8):无1C有A的(1A,表中9、11、13、15):无1C无A的(1_,表中10、12、14、16)=1:1:1:1,所以1号染色体和A基因能够自由组合,说明A基因不位于1号染色体上。花粉中有2D有A的(2DA,表中1、3、9、11):有2D无A的(2D_,表中2、4、10、12):无2D有A的(2A,表中5、7、13、15):无2D无A的(2_,表中6、8、14、16)=1:1:1:1,所以2号染色体和A基因能够自由组合,说明A基因不位于2号染色体上。花粉中有4E有A的(4EA,表中1、5、9、13):有4E无A的(4E_,表中2、6、10、14):无4E有A的(4A,表中3、7、11、15):无4E无A的(4_,表中4、8、12、16)=1:1:1:1,所以4号染色体和A基因能够自由组合,说明A基因不位于4号染色体上。玉米(2n=20)共有10对同源染色体,现已判断A基因不位于1号、2号、4号染色体上,A基因应在另外7对同源染色体上的某一条染色体上,所以要判断A基因插入的位置,最多还需要找到7条染色体上的SSR特有标记,重复以上实验,一定可以确定A基因的位置。
(2)甲为雌株玉米,其基因型可表示为ttA_,雌雄同株植株无A基因,基因型可表示为TT_ _。若A与T、t位于非同源染色体上,甲(ttA_)与雌雄同株植株(TT_ _)杂交,子代基因型及比例为TtA_:Tt_ _=1:1,产生的配子类型及比例为TA:T_:tA:t_=1:3:1:3,含T的花粉中有1/4含有A。若A和T、t位于一对同源染色体上,甲(ttA_,)与雌雄同株植株(TT_ _,)杂交,子代基因型及比例TtA_():Tt_ _()=1:1,产生的配子tA:T_:t_=1:2:1,含T的花粉中不含A。
(3)甲中含有一个A基因不含B基因,基因型可以表示为Aabb,乙中含有一个B基因不含A基因,基因型可以表示为aaBb,其中a、b基因实际上均不存在。在传统的方案中,采用甲(Aabb)、乙(aaBb)杂交,根据F1的表现型不能判断A、B的位置关系,因为不管A、B是否位于一对同源染色体上,子代均有四种表型,且比例均为1:1:1:1。若采用基因检测的方案对所有F1花粉中的A、B基因进行基因检测,能判断A、B的位置关系,若A、B位于一对同源染色体上,甲(Aabb,)、乙(aaBb,)杂交,F1中:::=1:1:1:1,F1花粉中Ab:aB:ab=1:1:2,不会出现AB的花粉;若A、B不位于一对同源染色体上,甲(Aabb,)、乙(aaBb,)杂交,F1中:::=1:1:1:1,F1花粉中AB:Ab:aB:ab=1:3:3:9,出现了同时含有A、B的花粉。
(4)若各基因型个体在环境中生存能力、繁殖能力均相同。使用雌雄同株(TT)与雌株个体(tt)杂交产生F1(Tt),F1自由交配产生F2中TT:Tt:tt=1:2:1,t的基因频率为1/2。F2中TT、Tt为雌雄同株,tt为雌株,能产生雌配子的植物TT:Tt:tt=1:2:1,产生的雌配子T:t=1:1,能产生雄配子的植物TT:Tt=1:2,产生的雄配子T:t=2:1,F2自由交配,产生的F3中TT:Tt:tt=2:3:1,t的基因频率为5/12。F3中能产生雌配子的植物TT:Tt:tt=2:3:1,产生的雌配子T:t=7:5,能产生雄配子的植物TT:Tt=2:3,产生的雄配子T:t=7:3,F3自由交配,产生的F4中TT:Tt:tt=49:56:15,t的基因频率为43/120。F2中t的基因频率为1/2,F3中t的基因频率为5/12,F4中t的基因频率为43/120,可知从F2到Fn,t的基因频率会发生的变化趋势是下降。
18.(1) 常 2/3
(2) 不遵循 F2中雌性全为常规翅红眼,雄性中常规翅:小翅=1:1、红眼:白眼=1:1,说明控制果蝇常规翅和小翅、红眼和白眼的基因均位于X染色体上,所以控制这两对性状的基因不遵循基因的自由组合定律 BBXAEXAE、bbXaeY
(3) 雄性:,雌性: 2/15 1/6
【解】(1)只考虑灰体和黑檀体这一对性状,亲本为灰体和黑檀体杂交,子一代都为灰体,说明灰体是显性性状,如果基因B、b位于X染色体上,亲本灰体和黑檀体的基因型分别为XBXB和XbY,子一代灰体的基因型为XBXb和XBY,F1雌雄个体相互交配,F2的基因型为XBXB、XBXb、XBY、XbY,雌性表现都为灰体,雄性既有灰体又有黑檀体,与表中杂交结果不同,所以判断基因B、b位于常染色体上。亲本灰体基因型为BB、黑檀体基因型为bb,F1灰体基因型为Bb,F1雌雄果蝇相互交配,F2中BB(灰体):Bb(灰体):bb(黑檀体)=1:2:1,F2灰体果蝇中,BB:Bb=1:2,B的基因频率=1/3+2/3×1/2=2/3。
(2)由表可知,亲本常规翅红眼和小翅白眼杂交,子一代都为常规翅红眼,说明常规翅和红眼都是显性性状,F1个体相互杂交,F2中雌性全为常规翅红眼,雄性中常规翅:小翅=1:1、红眼:白眼=1:1,常规翅和小翅、红眼和白眼这两对性状的表现均与性别相关联,说明控制果蝇常规翅和小翅、红眼和白眼的基因均位于X染色体上,所以控制这两对性状的基因不遵循基因的自由组合定律。控制果蝇的常规翅和小翅的基因A/a、红眼和白眼的基因E/e都位于X染色体上,控制果蝇灰体和黑檀体的基因B/b位于常染色体上,常规翅、灰体、红眼都是显性性状,亲本常规翅灰体红眼和小翅黑檀体白眼杂交,子一代表现为常规翅灰体红眼,所以亲本常规翅灰体红眼个体的基因型为:BBXAEXAE,小翅黑檀体白眼个体的基因型为bbXaeY。
(3)若干对基因组成相同但基因位置可能不同的灰体展翅个体杂交组合,其中一对果蝇产生的子代中黑檀体正常翅型(bbdd),说明灰体和展翅都是显性性状,亲本基因型为BbDd。由于B、b与D、d位于同一对染色体上,且D存在纯合致死效应,子代中要出现黑檀体正常翅型(bbdd),父本和母本应均能产生bd的配子,雄果蝇无同源染色体非姐妹染色单体之间互换现象,所以雄性亲本B/b与D/d在染色体上的分布情况是,而雌性亲本能有或两种可能。这一对果蝇雄性为,产生配子BD:bd=1:1,根据“其中一对果蝇产生的子代中黑檀体正常翅占1/5”,可以计算出雌性个体产生配子时B/b与D/d互换的概率,设雌性亲本产生重组配子Bd、bD的概率为m,则雌性个体产生的配子为(1-2m)/2 BD、m(1-2m)/2 bd、m Bd、m bD,雄性个体产生的配子为1/2 BD、1/2 bd,雌、雄个体随机交配,子代为:
则子代出现bbdd的概率为,m=,即雌性亲本产生重组配子Bd、bD的概率为2/10,所以B和D位于同一条染色体上,基因位置为;若雌性亲本基因位置为,产生的重组配子BD、bd的概率为2/10,该雌性个体产生的配子类型及比例为Bd:bD:BD:bd=3:3:2:2。让雌性与雄性杂交,子代为:
所以该组合产生黑檀体正常翅的概率是。若B/b与D/d在染色体上相距非常远,则重组配子与非重组配子概率很接近而难以区分,某对灰体展翅果蝇杂交产生了黑檀体正常翅(bbdd)后代,说明亲本基因型均为BbDd,且父本为,母本为或,父本产生配子BD:bd=1:1,母本产生四种配子BD、Bd、bD、bd各占1/4,两者杂交,子代为:
,黑檀体正常翅所占的比例为1/6。
19.(1) 常染色体、XY同源区段 AaXbYB
(2) 均为亮红眼或均为野生型 显性 突变基因使雄性个体致死
(3) 3/28 1/11
(4) 果蝇W细胞中染色体上控制个体性状的基因数目和结构没有改变,并能正常表达 1/2
【解】(1)用雄果蝇与残翅截毛雌果蝇杂交,F1中雌、雄果蝇均表现为长翅:残翅=1:1,说明基因A/a位于常染色体上;说明亲本关于长翅和残翅的基因型为Aa×aa;F1中雌果蝇全表现为截毛,雄果蝇全表现为刚毛,性状与性别相关联,说明基因B/b位于性染色体上,F1中雄果蝇全为刚毛,说明基因B位于Y染色体上,说明亲本关于刚毛和截毛的基因型为XbXb×XbYB,因此该雄果蝇的基因型为AaXbYB。
(2)野生型果蝇分别与品系甲、乙交配,F1均为野生型,F1自由交配,F2中亮红眼个体所占比例均为1/4。若品系甲、乙的突变仅涉及一对等位基因,假设野生型的基因型为AA,亮红色品系甲的基因型为a2a2,亮红色品系乙的基因型为a1a1,将品系甲、乙杂交,子代的基因型为a1a2,表型为亮红眼;若品系甲、乙的突变涉及两对等位基因,假设野生型的基因型为EEFF,亮红色品系甲的基因型为EEff,亮红色品系乙的基因型为eeFF,将品系甲、乙杂交,子代的基因型为EeFf,表型为野生型。褐色的雌性单基因突变体丙与纯合野生型雄果蝇杂交,F1中褐色雌:野生型雄:野生型雌=1:1:1,由于野生型为纯合子,F1出现两种表现型(褐色和野生型),因此褐色为杂合子,故果蝇丙发生的是显性突变;与理论上1:1:1:1相比少了褐色雄性,可知为伴性遗传,且显性纯合在雄性中致死。
(3)假设褐色突变体丙的基因型为AAXHXh(假设H/h控制体色),品系甲的雄果蝇为a2a2XhY(A对a2为显性),选择品系甲的雄果蝇(a2a2XhY)与突变体丙(AAXHXh)杂交,F1为Aa2XHXh、Aa2XhXh和Aa2XHY、Aa2XhY,F1相互交配,F2中眼色正常且体色为褐色的雌蝇(A_XHX_)的比例,先计算A_的概率等于3/4(F1的Aa2和Aa2交配产生),再计算XHX_,计算时要考虑XHY致死,F1中的雌雄个体1/2XHXh和1/2XhXh与雄性个体XhY交配产生的子代中有1/2×1/4=1/8XHY死亡,子代中的XHX_本来等于1/2×1/4+1/2×1/2=3/8,去除致死的情况,子代中的XHX_等于3/7,因此F2的A_XHX_=1/4×3/7=3/28。仅考虑体色,F1产生雌配子的概率及比例为XH:Xh=1:3,雄配子的概率及比例为Xh:Y=1:1,F2的基因型及比例为XHXh:XhXh:XHY(致死):XhY=1:3:1:3,褐色基因(XH)的频率为1÷(2+6+3)=1/11。
(4)果蝇W存在两对染色体异常联会情况,但由于果蝇W细胞中染色体上控制个体性状的基因数目和结构没有改变,并能正常表达,因此果蝇W表现正常。由题干信息“减数分裂第一次分裂后期,异常联会的染色体两两分离”可知:该育性异常的植株两两分开的方式有相间分离即含有基因MYNR的染色体移向细胞的一极,即产生基因型为MYNR的配子,含有基因M、R、Y、N的染色体移向细胞的另一极,产生基因型为MYNR的配子,以该方式分开形成的两种配子均可育;相邻分离:包括上下分开或左右分开,上下分开时,产生基因型为MYYN和MRRN的配子,同理,左右分开时会产生基因型为YMMR和YNNR的配子,基因存在缺失或重复时表现不育,故果蝇W产生配子的种类及比例为MYNR:MRYN:MYYN:MRRN:YMMR:YNNR=2:2:1:1:1:1,仅MYNR、MRYN可育,因此一只染色体组成正常果蝇与果蝇W交配,产生染色体组成正常子代的概率是1/2。
20.(1) GG G ③
(2) 丙类型 丙类植株作父本时,由于G基因的雌配子无法接受g基因的雄配子而结实,因此,无法产生基因型为Gg的个体 将筛选得到的玉米(Gg)与玉米丙(gg)连续回交和筛选,从而获得足够数量的Gg玉米 通过自交可以筛选出具有优良性状的单向异交不亲和的目的植株
(3) 不饱满(aa) gg (4) 单向异交不亲和
【解】(1)由第①组和第②组实验可以得出,基因型为GG的植株表现为单向异交不亲和,研究表明,这种现象的形成是由于某种基因型的雌配子(G)不能与另一种基因型的雄配子(g)结合导致,即G和g中,具有这种特点的是基因型为G的雌配子,因此,第③组和第④组实验中,第③组的授粉成功率更高,因为第④组中部分G基因的雌配子接受g基因的雄配子后不结实。
(2)丙类型的植株具有诸多优良性状且每对基因均为纯合,为培育既具有稳定遗传优良性状又表现为单向异交不亲和的玉米新品种,研究者以甲类型植株与丙类型植株为材料进行选育工作,共分三步进行。
第一步:使丙类型(gg)与甲类型(GG)玉米杂交获得F1。杂交时,由于丙类型的玉米表现为单向异交不亲和,即g类型的雄配子不能被G类型的雌配子接受,因此用丙类型的玉米作为母本。
第二步:F1玉米(Gg)与丙类型植株(gg)杂交。杂交时,仍然需要以丙类型植株(gg)作为母本,因为丙类植株作父本表现无法产生基因型为Gg的个体,因此选择F1作父本。即Gg与玉米丙(gg)为母本进行回交,产生F2为Gg、gg,从中筛选出基因型为Gg的玉米。
第三步:将第二步过程筛选得到的玉米与玉米丙(gg)连续回交和筛选,从而获得足够数量的Gg玉米,且表现为丙类玉米的优良性状。
第四步:将筛选到的玉米(Gg)进行自交。即可获得基因型为GG、Gg、gg的玉米品种,而后从中筛选出单向异交不亲和的玉米新品种GG(该个体带有丙类个体的优良性状)。
(3)玉米种子的饱满对不饱满为显性(基因用A、a表示),现要检验某玉米是否为单向异交不亲和纯合个体,则待检玉米应该作为母本,则用来检验待测玉米的丁植株(作父本)关于G、g的基因型应为gg,因为实验中可通过是否结实来做出判断,因此这里选择的父本和母本关于饱满和不饱满的性状应均选择不饱满,这样可以保证为纯合子。
(4)由于单向异交不亲和品系单向地不接受不同基因型(g)的花粉,从而可以保证该个体只能接受基因型相同的花粉,使其杂交过程实际相当于自交,因此,例如某些优良性状表现为单向异交不亲和性状时,则可避免具有优良性状的个体与野生型玉米(gg)杂交,保证产生的子代保持优良性状。
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