内容正文:
第18讲 基因在染色体上、伴性遗传
(单项选择题每小题2分,多项选择题每小题3分,非选择题除标注外,每空1分)
必备知识基础练
考点一 基因在染色体上的假说与证据
1.下列研究成果能说明基因在染色体上呈线性排列的是( )
A.摩尔根发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法
B.摩尔根研究发现控制果蝇眼色的基因位于X染色体上
C.萨顿发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
D.研究发现细胞进行染色体复制时中伴随着基因的复制
2.下图为纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇杂交的相关实验,F2中每种表型都有雌、雄个体。下列推测正确的是( )
A.根据F1的表型可知,控制翅型的基因位于X染色体上
B.F2红眼残翅果蝇中雌雄个体比例不等
C.F2中白眼长翅果蝇有2种基因型
D.F2红眼长翅果蝇间自由交配,出现白眼残翅雄果蝇的概率为1/36
3.如图为一只正常雄果蝇体细胞中某四条染色体上部分基因分布示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.基因在染色体上的位置可用荧光标记技术测定
B.控制刚毛与截毛的基因在遗传上与性别相关联
C.有丝分裂后期,图中所有基因均出现在细胞的同一极
D.长翅基因和刚毛基因在遗传时不遵循自由组合定律
考点二 伴性遗传的类型和特点
4.某种XY型性别决定的雌雄异体动物(不考虑XY的同源区段)体色有白色、黄色和棕色三种,受两对基因D/d和E/e共同控制,双显(D+E)为棕色,显隐(D+e)为黄色,其余类型为白色。以不同体色的该动物品系为亲本杂交,结果如下表所示。根据实验结果不能得出的结论是( )
亲本
F1
F2(F1雌雄个体随机交配所得)
♀
♂
♀/♂
♀
♂
棕色
黄色
全为棕色
全为棕色
棕色∶黄色=1∶1
A.E、e只位于X染色体上
B.F1中棕色个体有2种基因型
C.D、d不在Y染色体上
D.D、d和E、e遵循自由组合定律
5.果蝇的眼色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制,其中B、b位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼,B存在而A不存在时表现为粉红眼,其余情况表现为白眼。若随机选择两只果蝇杂交,下列相关叙述错误的是( )
A.白眼(♀)与白眼(♂)果蝇的后代可能全是白眼
B.红眼(♀)与白眼(♂)果蝇的后代可能全是红眼
C.白眼(♀)与红眼(♂)果蝇的后代可能全是红眼
D.粉红眼(♀)与粉红眼(♂)果蝇的后代可能有白眼
6.果蝇的红眼和白眼是由一对等位基因控制的。现有用纯种果蝇进行的两组杂交实验,结果如下图所示。下列判断错误的是( )
A.Y染色体不是果蝇发育成雄性的必要条件
B.实验②中子代红眼♂∶白眼♀=1∶1
C.实验②子代出现白眼♀的原因是母本减数分裂Ⅰ异常
D.实验①中子代红眼♀∶红眼♂=1∶1
7.家鸡羽色受一对等位基因B、b控制,且B、b只位于Z染色体上。受表观遗传的影响,B、b来自父本时不表达,来自母本时才表达。仅B表达时为黑色,仅b表达时为灰色,二者均不表达时为白色。让黑色雄鸡与某雌鸡杂交获得F1。下列相关叙述正确的是 ( )
A.该种群中雌鸡羽色有两种
B.亲本中黑色雄鸡是纯合子
C.F1的表型为黑色∶白色=1∶1
D.F1中的雌鸡和雄鸡羽色一定不同
8.人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病都是由单基因控制的遗传病。在不考虑基因突变的情况下,下列有关红绿色盲和抗维生素D佝偻病的说法,错误的是 ( )
A.控制红绿色盲的基因和控制抗维生素D佝偻病的基因,两对基因的遗传不遵循基因的自由组合定律
B.抗维生素D佝偻病男性的母亲一定患抗维生素D佝偻病
C.红绿色盲的父亲和色觉正常的母亲生的男孩不患色盲的概率为1/2
D.同时患有抗维生素D佝偻病和红绿色盲的女子与正常男性婚配,可能生出表型正常的孩子
9.鸡是ZW型性别决定,其羽毛的芦花和非芦花性状由Z染色体上的基因决定。一只芦花母鸡性反转成公鸡(性染色体组成不变),这只公鸡与非芦花母鸡交配产生多个子代。下列有关说法错误的是( )
A.芦花与非芦花性状的遗传总是和性别相关联
B.杂交子代中雌、雄个体的数量比为1∶2,雄性中芦花∶非芦花=1∶1
C.若杂交子代中芦花∶非芦花=2∶1,则芦花为显性性状
D.为进一步确定显隐性,可取子代中的公鸡与同性状的母鸡交配
10.(多选)(2025·南通调研)鹌鹑的羽色是Z染色体上的两对等位基因B、b和D、d相互作用的结果,B对b、D对d均表现为完全显性。B与D相互作用产生栗羽,B与d相互作用产生黄羽,b对D、d抑制产生白羽。相关叙述正确的有( )
A.纯系黄羽雄鹑与白羽雌鹑杂交,F1雄鹑基因型为ZBdZbD或ZBdZbd
B.纯系栗羽雄鹑与黄羽雌鹑杂交,F1全为栗羽,F2雌性均为栗羽
C.栗羽雄鹑(ZBDZbd)与白羽雌鹑(ZbdW)杂交,后代雌鹑可有三种羽色
D.若后代雌雄鹑羽色完全不同,则亲本纯系组合可为黄羽(♀)×白羽(♂)
11.(多选)鹌鹑的羽色由三对等位基因共同控制(见下表),其中A/a、B/b均位于Z染色体上,H/h位于常染色体上。科研人员取纯系黑羽雄性鹌鹑和纯系白羽雌性鹌鹑进行杂交实验,F1表型均为不完全黑羽,F1随机交配得到F2。下列叙述错误的有 ( )
基因
组成
A、B同时存在,且H基因纯合
A、B、H、h同时存在
A、B同时存在,且h基因纯合
b基因纯合
表型
栗羽
不完全黑羽
黑羽
白羽
A.A/a与B/b两对基因的遗传遵循自由组合定律
B.亲代黑羽、白羽基因型依次为hhZABW、HHZAbZAb
C.F2不完全黑羽的雌雄比例为1∶1
D.F2中栗羽∶不完全黑羽∶黑羽∶白羽的比例为3∶6∶3∶4
12.(多选)果蝇野生型中显性基因D控制眼色色素产生,基因E使色素呈紫色,基因e使色素呈红色。不产生色素的个体眼色呈白色。现有白色纯合品系M和紫色纯合品系N杂交,结果如下表。下列叙述正确的有( )
亲代
F1表型
F1杂交,F2表型及比例
M(♀)×
N(♂)
紫眼雌性、
红眼雄性
无论雌雄均符合紫眼∶红眼∶白眼=3∶3∶2
A.控制眼色色素的两对基因位于常染色体
B.控制眼色的两对基因遵循基因的自由组合定律
C.F2个体中基因型与亲代N个体相同的概率为1/8
D.将F2中红眼个体随机交配,其后代出现红眼的概率为8/9
关键能力突破练
13.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。下列有关叙述错误的是( )
A.若某病是由位于非同源区Ⅲ上的致病基因控制的,则患者均为男性
B.若某病是由位于非同源区Ⅰ上的隐性基因控制的,则男性患病概率大于女性
C.若某病是由位于非同源区Ⅰ上的显性基因控制的,则男性患者的女儿一定患病
D.若X、Y染色体上存在一对等位基因,则该对等位基因控制的性状遗传与性别无关
14.(11分)果蝇是遗传学研究中常用的材料。摩尔根和他的学生绘制出了果蝇部分基因在Ⅱ号染色体上的相对位置,如下图所示。请回答下列问题:
(1)据图分析,摩尔根选择果蝇作为遗传实验材料的原因是 。
(2)长翅(A)对残翅(a)为显性,位于Ⅱ号染色体上。杂合长翅果蝇相互交配所得子代中长翅与残翅之比约等于15∶1。研究发现该结果是雄果蝇产生的某种配子致死所致,则致死配子的基因型是 ,其致死率为 (2分)。
(3)野生型翅脉对网状翅脉为显性,受一对等位基因控制。网状翅脉果蝇与纯合野生型翅脉果蝇杂交,正反交结果都是野生型翅脉。据此推测,该对基因位于 (2分)上。将正反交所得所有子代雌雄果蝇相互交配,所得后代的基因型有 种。
(4)科研人员将D基因插入雄果蝇的一条Ⅲ号染色体上,将G基因(绿色荧光蛋白基因)插入雌果蝇的一条X染色体上。同时含有D基因和G基因时,果蝇表现为绿翅,否则为无色翅。将上述雌雄果蝇杂交得F1,F1中绿翅∶无色翅为 。取F1中绿翅雌雄果蝇随机交配得F2,F2中无色翅雄果蝇占 (2分)。若将G基因插入Ⅱ号染色体上,同样做上述杂交实验,发现F2中绿翅∶无色翅为9∶7,将F2中的绿翅果蝇相互交配,共有 种交配方式会导致后代出现性状分离。
15.(12分)果蝇的翅形有长翅、小翅、残翅三种表型,受两对等位基因A/a和B/b控制,已知A/a基因在常染色体上,B/b基因不在Y染色体上。为研究果蝇翅形的遗传方式,研究人员利用残翅和小翅两种纯合果蝇品系作为亲本进行了杂交实验,F1个体随机交配产生F2,结果见下表。请回答下列问题:
杂交组合
P
F1
F2
正交
残翅♀×
小翅♂
长翅♀、
长翅♂
长翅♀∶长翅♂∶小翅♂∶残翅♀∶残翅♂=6∶3∶3∶2∶2
反交
小翅♀×
残翅♂
长翅♀、
小翅♂
?
(1)根据杂交结果判断,两对基因遵循 定律,理由是 。
(2)正交实验F2中残翅雌果蝇的基因型是 。反交实验F2的表型及比例是 (2分)。
(3)若让正交实验F2中长翅雌雄果蝇全部个体混合,让其自由交配,理论上后代有 种表型,其中小翅雄果蝇所占比例是 。
(4)对正交实验F1雌果蝇进行诱变育种,得到一只一条X染色体上控制另一性状的单一基因突变的果蝇(野生型均为纯合子),该果蝇与纯合小翅雄果蝇杂交后,后代雌果蝇∶雄果蝇=2∶1,说明该突变存在 现象。该突变个体可能的基因型有 (2分)(突变基因用D或d表示)。若突变基因位于B基因所在的染色体上,则子代表型及比例为 (2分)。
16.(15分)家蚕(2n=56)的皮肤正常(正常蚕)和皮肤透明(油蚕)是一对相对性状,由一对等位基因A、a控制,其蚁蚕阶段的体色有黑蚁与赤蚁两种表现,体色基因用D、d表示。相关杂交实验如下表(不考虑突变与ZW同源区段的情况),请回答下列问题:
实验
P杂交组合
F1子代性状及比例
实验一
黑蚁正常蚕♂×赤蚁正常蚕♀
黑蚁油蚕♀∶赤蚁正常蚕♀∶黑蚁正常蚕♂∶赤蚁正常蚕♂=1∶1∶1∶1
实验二
黑蚁正常蚕♂×黑蚁油蚕♀
黑蚁油蚕♀∶赤蚁正常蚕♀∶黑蚁正常蚕♂∶黑蚁油蚕♂=1∶1∶1∶1
(1)家蚕体色的黑蚁相对于赤蚁为 (填“显”或“隐”)性,控制正常蚕与油蚕的A、a基因位于 染色体上。这两对相对性状 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是 。
(2)实验一亲本的基因型分别是 、 ,其F1中D的基因频率为 (2分)。
(3)实验二中P黑蚁油蚕的初级卵母细胞的基因型为 。现让实验二F1自由交配,后代F2雄蚕中黑蚁油蚕的概率为 (2分),雌蚕中纯合子的概率为 (2分)。
(4)研究发现控制赤蚁的基因存在,会降低家蚕的全茧量和茧层量。为获得更多的全茧量和茧层量,应选择表格中的 和 杂交培育后代。
17.(11分)野生型果蝇为灰体、红眼,某实验室保存着黑檀体、白眼等单基因隐性突变体果蝇。请回答下列问题:
(1)某同学将纯合灰体白眼雄果蝇和纯合黑檀体红眼雌果蝇进行杂交,F1相互交配得F2。若F2中表型及比例为 ,则可验证体色的遗传符合分离定律;若表型及比例为 ,则可验证眼色受X染色体上的等位基因控制。
(2)现用两个纯系果蝇进行杂交实验,实验结果如下表。
亲本
F1
F2
红眼雌
白眼雄
紫眼雌
红眼雄
红眼∶紫眼∶白眼=3∶3∶2(各眼色雌雄个体数基本相等)
控制果蝇红眼和白眼的基因用A、a表示。基因D、d与紫眼相关,位于X染色体上。同时具有A和D基因表现为紫眼。
①根据表中结果可推测等位基因A、a位于 染色体上,依据是F2的性状分离比为3∶3∶2是 的变式。
②F2中白眼果蝇的基因型有 种。
③F2中雌雄紫眼果蝇自由交配,后代表型及比例为 (2分)。
④白眼果蝇基因型较多,某学习小组为确定某只白眼雄果蝇的基因型,进行了如下实验。实验思路:将该雄果蝇与多只纯系 眼雌果蝇杂交,观察并统计子代果蝇表型及比例。
预期结果:
Ⅰ.若子代表型及比例为 ,则该雄果蝇基因型为 。
Ⅱ.若子代果蝇眼色均为红眼,则该雄果蝇基因型为 。
参考答案
1.A 解析 摩尔根用果蝇做实验,并发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法,证明基因在染色体上呈线性排列,A项正确;摩尔根研究发现控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,而Y染色体上没有其等位基因,B项错误;萨顿通过类比推理法发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,没有说明基因在染色体上呈线性排列,C项错误;细胞进行染色体复制时中伴随着基因的复制无法证明基因在染色体上呈线性排列,D项错误。
2.D 解析 根据F1的表型只能确定长翅是显性性状,无法确定控制翅型的基因是否位于X染色体上,A项错误;白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,产生的F1中白眼均为雄性,红眼均为雌性,说明性状表现与性别有关,则控制眼色的基因位于X染色体上,同时说明红眼对白眼为显性,若用A/a表示控制眼色的基因,F1的基因型分别为XAXa,XaY,因此F2中红眼个体XAXa∶XAY=1∶1,雌雄比例相等,B项错误;长翅和残翅在各代均与性别无关,位于常染色体上,且长翅为显性性状,若用B/b表示控制翅型的基因,F1的基因型为BbXAXa、BbXaY,因此F2中白眼长翅果蝇的基因型为BBXaXa、BBXaY、BbXaXa、BbXaY,共4种,C项错误;F2红眼长翅果蝇中BB∶Bb=1∶2,XAXa∶XAY=1∶1,自由交配出现白眼雄果蝇的概率为1/2×1/2=1/4,出现残翅果蝇的概率是2/3×2/3×1/4=1/9,因此出现白眼残翅雄果蝇的概率为1/4×1/9=1/36,D项正确。
3.D 解析 长翅基因和刚毛基因分别位于两对同源染色体上,在遗传时遵循自由组合定律,D项错误。
4.D 解析 由于D基因纯合,因此无论D基因在常染色体上,还是在X染色体上都会出现表中结果,所以不能判断两对基因是否符合自由组合定律,D项错误。
5.C 解析 该果蝇种群中,白眼果蝇的基因型有5种,分别是aaXbXb、aaXbY、AAXbXb、AaXbXb、AAXbY、AaXbY,可见白眼(♀)与白眼(♂)果蝇的后代可能全是白眼,A项正确;红眼(♀)的基因型为A_XB_,白眼(♂)的基因型为__XbY,若二者的基因型为AAXBXB和aaXbY,则可出现子代果蝇全是红眼的情况,B项正确;白眼(♀)的基因型为aaXbXb、AAXbXb、AaXbXb,红眼(♂)果蝇的基因型为A_XBY,二者杂交产生的后代中一定会出现白眼雄性个体,C项错误;粉红眼(♀)aaXBXb与粉红眼(♂)aaXBY果蝇杂交,产生的后代可能有白眼雄性个体出现,D项正确。
6.C 解析 根据子代性别的表型,含Y染色体的果蝇既可能是雄性(XY),又可能是雌性(XXY),故Y染色体不是果蝇发育成雄性的必要条件,A项正确;实验①②为正反交,子代表型不同,说明控制红眼和白眼的基因位于X染色体上,由实验①或②亲代和正常子代表型可知,白眼为隐性性状(用基因b表示),因此实验②亲代白眼雌果蝇的基因型为XbXb,红眼雄果蝇的基因型为XBY,正常子代中红眼雌果蝇的基因型为XBXb,白眼雄果蝇的基因型为XbY,两者比例为1∶1,母本(XbXb)减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ异常产生的含有两条X染色体的卵细胞(XbXb)与不含X染色体的卵细胞的比例为1∶1,导致这两种卵细胞与正常精子(XB或Y)结合而成异常子代红眼雄果蝇(XB)和白眼雌果蝇(XbXbY)的比例为1∶1,B项正确,C项错误;实验①亲代红眼雌果蝇的基因型为XBXB,白眼雄果蝇的基因型为XbY,子代中红眼雌果蝇的基因型为XBXb,红眼雄果蝇的基因型为XBY,因此子代红眼♀∶红眼♂=1∶1,D项正确。
7.D 解析 家鸡的性别决定方式为ZW型,该种群中雌鸡性染色体组成是ZW,则雌鸡的基因型为ZBW、ZbW两种,而ZB、Zb一定来自父本,且受表观遗传影响,B、b来自父本时不表达,故该种群中雌鸡羽色只有白色,A项错误。雄鸡的性染色体组成是ZZ,分析题意,仅b表达时呈现灰色,且受表观遗传的影响,B、b来自母本时才表达,来自父本时不表达,故亲本中黑色雄鸡的基因型可能是ZBZB或ZBZb(Zb来自父本不表达),B项错误。亲本中黑色雄鸡的基因型可能是ZBZB或ZBZb,某雌鸡的基因型可能是ZBW或ZbW,由于来自父本的B、b不表达,则父本可视作ZZ(相当于不携带该基因),与ZBW杂交,子代表型及比例为黑色雄性(ZBZ)∶白色雌性(ZW)=1∶1;ZZ与ZbW杂交,子代表型及比例为灰色雄性(ZbZ)∶白色雌性(ZW)=1∶1,F1中雌鸡和雄鸡的羽色一定不同,C项错误,D项正确。
8.C 解析 抗维生素D佝偻病基因和红绿色盲基因都位于X染色体上,不遵循基因的自由组合定律,A项正确;抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病,故男性患病,其母亲必患病,B项正确;红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,男孩的X染色体一定来自母亲,该母亲色觉正常,但基因型未知,因此无法判断其生的男孩不患色盲的概率,C项错误;同时患有抗维生素D佝偻病和红绿色盲的女子,可生下表型正常的女孩,D项正确。
9.B 解析 芦花和非芦花性状由Z染色体上的基因决定,Z染色体为性染色体,因此芦花和非芦花性状总是和性别相关联,A项正确;这只性反转的芦花公鸡和非芦花母鸡的性染色体组成均为ZW,杂交组合为ZW×ZW,子代的基因型为ZW(雌),ZW(雌)、ZZ(芦花雄),故雌∶雄=2∶1,雄性只有一种性状,B项错误;若芦花是显性性状,则亲本杂交组合为ZBW×ZbW,子代的基因型为ZBW(芦花雌),ZbW(非芦花雌)、ZBZb(芦花雄),子代中芦花∶非芦花=2∶1,C项正确;子代中公鸡为杂合子(基因型为ZBZb),与子代中表型相同的母鸡(ZBW)杂交,可进一步确定显隐性,D项正确。
10.ACD 解析 纯系黄羽雄鹑(ZBdZBd)与白羽雌鹑(ZbDW或ZbdW)杂交,F1雄鹑基因型为ZBdZbD或ZBdZbd,A项正确;纯系栗羽雄鹑(ZBDZBD)与黄羽雌鹑(ZBdW)杂交,F1的基因型为ZBDZBd、ZBDW,全为栗羽,F2雌性的基因型为ZBDW、ZBdW,ZBdW为黄羽,B项错误;栗羽雄鹑(ZBDZbd)与白羽雌鹑(ZbdW)杂交,在发生互换的情况下,则F1的基因型及表型为ZBdW(黄羽)、ZbDW(白羽)、ZBDW(栗羽)、ZbdW(白羽),可有三种羽色,C项正确;若后代雌雄鹑羽色完全不同,若亲本纯系组合可为黄羽(ZBdW)×白羽(ZbdZbd),则子代的基因型为ZBdZbd(雄性黄羽)、ZbdW(雌性白羽),D项正确。
11.ABC 解析 结合题干所给信息,A/a与B/b两对基因为同源染色体上的非等位基因,不遵循自由组合定律,A项错误;科研人员取纯系黑羽雄性鹌鹑和纯系白羽雌性鹌鹑进行杂交实验,F1表型均为不完全黑羽,结合表格可知,亲代黑羽、白羽基因型依次为hhZABZAB、HHZAbW或hhZABZAB、HHZabW,B项错误;若亲本基因型为hhZABZAB、HHZAbW,F1为HhZABZAb、HhZABW,F1随机交配得到F2,F2不完全黑羽(A、B、H、h同时存在)的雌雄比例为1∶2,若亲本基因型为hhZABZAB、HHZabW,F1为HhZABZab、HhZABW,F2不完全黑羽(A、B、H、h同时存在)的雌雄比例也为1∶2,C项错误;结合C选项的分析,F1为HhZABZAb、HhZABW,F1随机交配得到F2,分开处理:Hh×Hh→3/4H_、1/4hh,ZABZAb×ZABW→ZABZAB、ZABZAb、ZAbW、ZABW,分别对应相乘,F2中栗羽∶不完全黑羽∶黑羽∶白羽的比例为3∶6∶3∶4;若F1为HhZABZab、HhZABW,F1随机交配得到F2,分开处理:Hh×Hh→3/4H_、1/4hh,ZABZab×ZABW→ZABZAB、ZABZab、ZabW、ZABW,分别对应相乘,F2中栗羽∶不完全黑羽∶黑羽∶白羽的比例为3∶6∶3∶4,D项正确。
12.BD 解析 白色纯合品系M和紫色纯合品系N杂交,后代表现为紫眼雌性、红眼雄性,性状表现与性别有关,结合隐雌与显雄杂交出现交叉遗传的特例及以上分析可知,白色纯合品系M为ddXeXe和紫色纯合品系N为DDXEY,A项错误;由A可知,控制眼色的两对基因位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,B项正确;由A可知,F1基因型为DdXEXe,DdXeY,F2中基因型与亲代N个体DDXEY相同的概率为1/4×1/4=1/16,C项错误;将F2中红眼中雌性为1/3DDXeXe,2/3DdXeXe,雄性为1/3DDXeY,2/3DdXeY个体随机交配,子代关于e基因全为隐性纯合,关于D基因,出现D_的概率为1-2/3×1/2×2/3×1/2=8/9,其后代出现红眼D_XeXe或D_XeY的概率为8/9,D项正确。
13.D 解析 若X、Y染色体上存在一对等位基因,该对等位基因控制的性状遗传与性别有关,例如,一种显性遗传病,设控制该病的基因为D、d,两个亲本婚配,基因型为XdXd与XdYD,则他们的后代只有男性患病,D项错误。
14.(1)具有易于区分的(多对)相对性状 (2)a 6/7 (3)常染色体或X、Y染色体同源区域 3或7 (4)1∶3 5/16 5
解析 (2)长翅(A)对残翅(a)为显性,位于Ⅱ号染色体上,杂合长翅果蝇相互交配所得子代中长翅与残翅之比约等于15∶1,应是雄果蝇产生的a配子致死所致。杂合长翅雌果蝇产生的配子及比例为A∶a=1∶1,设雄果蝇产生的配子及比例为A∶a=1∶n,杂合长翅果蝇相互交配,所得子代中aa个体所占的比例为n/[2(n+1)]=1/16,解得n=1/7,则雄果蝇a配子的致死率=1-1/7=6/7。(3)网状翅脉果蝇与纯合野生型翅脉果蝇杂交,正反交结果无差别,都是野生型翅脉,说明该对基因位于常染色体或X、Y染色体同源区域。设该对基因为B、b,将正反交所得所有子代雌雄果蝇相互交配,若该对基因位于常染色体,则亲代为Bb,所得后代的基因型有BB、Bb、bb 3种,若该对基因位于X、Y染色体同源区域,则正反交的亲代为XbXb×XBYB和XBXB×XbYb,所有子代雌果蝇均为XBXb,雄果蝇有XbYB和XBYb,子代雌雄果蝇相互交配,所得后代的基因型有XBXb、XBXB、XbXb、XBYB、XBYb、XbYB、XbYb 7种。(4)将D基因插入雄果蝇的一条Ⅲ号染色体上,将G基因(绿色荧光蛋白基因)插入雌果蝇的一条X染色体上,这两种基因的遗传遵循自由组合定律,设父本的基因型为DdXgY,母本基因型为ddXGXg,F1中绿翅个体(同时含D和G基因)所占比例=1/2×1/2=1/4,故F1中绿翅∶无色翅为1∶3。F1中绿翅雌果蝇基因型为DdXGXg,绿翅雄果蝇基因型为DdXGY,绿翅雌雄果蝇随机交配得F2,F2中无色翅雄果蝇占比=3/4×1/4+1/4×1/2=5/16。若将G基因插入Ⅱ号染色体上,F2中绿翅果蝇基因型为DDGG、DdGG、DDGg、DdGg,绿翅果蝇相互交配,共有5种交配方式会导致后代出现性状分离,即DdGG×DdGG、DDGg×DDGg、DdGg×DdGg、DdGg×DDGg和DdGg×DdGG。
15.(1)自由组合 A/a基因位于常染色体上,B/b基因位于X染色体上 (2)aaXBXb、aaXBXB 长翅♀∶小翅♀∶残翅♀∶长翅♂∶小翅♂∶残翅♂=3∶3∶2∶3∶3∶2 (3)5 1/9
(4)(显性或隐性)纯合致死 AaXBDXbd或AaXBdXbD 长翅♀∶小翅♀∶小翅♂=1∶1∶1
解析 (1)已知A/a基因在常染色体上,F2中雌性和雄性的表型有差异,则说明B/b基因位于X染色体上,则两对基因遵循自由组合定律。(2)正交实验中利用纯合残翅和小翅果蝇进行杂交实验,F1雌性、雄性都为长翅,F1个体随机交配产生F2,F2中雌性和雄性的表型有差异,则说明长翅为双显性,则亲本基因型是aaXBXB、AAXbY,由F2中雌果蝇长翅∶残翅=3∶1可知,残翅雌果蝇的基因型是aaXBXB、aaXBXb。反交F1雌性为长翅,雄性是小翅,则亲本基因型为AAXbXb、aaXBY,F1为AaXBXb、AaXbY,则F2的表型及比例是长翅♀∶小翅♀∶残翅♀∶长翅♂∶小翅♂∶残翅♂=3∶3∶2∶3∶3∶2。(3)正交实验中,亲本基因型是aaXBXB、AAXbY,F2中的长翅雌果蝇基因型有AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb,长翅雄果蝇基因型有AAXBY、AaXBY。F2中长翅雌、雄果蝇自由交配,理论上后代有5种表型。F2中长翅雌果蝇产生的配子为1/2AXB、1/4aXB、1/6AXb、1/12aXb,长翅雄果蝇产生的配子为1/3AXB、1/3AY、1/6aXB、1/6aY,所以小翅雄果蝇(AAXbY、AaXbY)占比是(1/3)×(1/6)+(1/3)×(1/12)+(1/6)×(1/6)=1/9。(4)对正交实验F1雌果蝇(AaXBXb)进行诱变育种,得到一只一条X染色体上控制另一性状的单一基因突变的果蝇(野生型均为纯合子),设野生型基因为XD,则突变基因为Xd,该果蝇(AaXBDXbd或AaXBdXbD)与纯合小翅雄果蝇(AAXbDY)杂交后,后代雌果蝇∶雄果蝇=2∶1,说明该突变存在纯合致死现象。若突变位于B基因所在的染色体上,则该果蝇基因型为AaXBdXbD,与纯合小翅雄果蝇(AAXbDY)杂交,子代表型为长翅♀∶小翅♀∶小翅♂=1∶1∶1。
16.(1)显 Z 不遵循 控制两对相对性状的等位基因均位于Z染色体上 (2)ZAdZaD ZAdW 1/3 (3)ZaaDDW 3/8 1 (4)黑蚁油蚕♀ 黑蚁油蚕♂
解析 (1)由实验一可知,根据F1性状比例为正常蚕∶油蚕=3∶1,故正常蚕对油蚕为显性;由实验二可知,根据F1性状比为黑蚁∶赤蚁=3∶1,故家蚕黑蚁相对于赤蚁为显性,而实验一F1中油蚕只有雌性,说明控制正常蚕与油蚕的A、a基因位于Z染色体上。这两对相对性状不遵循自由组合定律,因为实验二F1中赤蚁也只有雌性,说明控制两对相对性状的等位基因均位于Z染色体上。(2)由于两对相对性状的等位基因均位于Z染色体上,且黑蚁和正常蚕为显性,实验一亲本的基因型分别是黑蚁正常蚕♂(ZAdZaD)和赤蚁正常蚕♀(ZAdW),其F1中表型、基因型及比例为黑蚁油蚕♀(ZaDW)∶赤蚁正常蚕♀(ZAdW)∶黑蚁正常蚕♂(ZAdZaD)∶赤蚁正常蚕♂(ZAdZAd)=1∶1∶1∶1,在所有含D、d的正常Z配子里面,D的基因频率为1/3。(3)实验二中P黑蚁正常蚕♂(ZAdZaD)×黑蚁油蚕♀(ZaDW),其中黑蚁油蚕的初级卵母细胞的基因型为ZaaDDW,其F1中表型、基因型及比例为黑蚁油蚕♀(ZaDW)∶赤蚁正常蚕♀(ZAdW)∶黑蚁正常蚕♂(ZAdZaD)∶黑蚁油蚕♂(ZaDZaD)=1∶1∶1∶1,F1中雄配子的基因型及所占比例为3/4ZaD、1/4ZAd,F1中雌配子的基因型及所占比例为1/4ZaD、1/4ZAd、1/2W,所以自由交配之后,F2雄蚕中黑蚁油蚕的概率为(3/4)×(1/2)=3/8。雌蚕全部为纯合子。(4)控制赤蚁的基因存在,会降低家蚕的全茧量和茧层量,为获得更多的全茧量和茧层量,所以选择黑蚁为亲本,应选择表格中的黑蚁油蚕♀和黑蚁油蚕♂杂交培育后代。
17.(1)灰体∶黑檀体=3∶1 红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1 (2)①常 9∶3∶3∶1 ②4 ③紫眼雌∶白眼雌∶紫眼雄∶红眼雄∶白眼雄=8∶1∶4∶4∶1 ④红 紫眼雌果蝇∶红眼雄果蝇=1∶1 aaXDY aaXdY
解析 (1)若想验证体色的遗传符合分离定律,选具有相对性状的亲本杂交,F1雌雄个体相互交配,F2中灰体∶黑檀体=3∶1,则说明遵循分离定律。若眼色受X染色体上的等位基因控制,用B/b表示,则亲本白眼雄果蝇基因型为XbY,红眼雌果蝇基因型为XBXB,F1的基因型为XBXb,XBY,F1相互交配得F2,F2中的基因型为XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY=1∶1∶1∶1,即F2中的表型及比例为红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1。(2)①已知控制果蝇红眼和白眼的基因用A、a表示。基因D、d与紫眼相关,位于X染色体上,同时具有A和D基因表现为紫眼。F2的性状分离比为3∶3∶2,是9∶3∶3∶1的变式,因此两对等位基因遵循基因的自由组合定律,两对基因独立遗传,已知D/d位于X染色体上,则A/a位于常染色体上。②亲本红眼和白眼杂交,F1没有出现白眼,说明红眼由A控制,故亲本基因型为AAXdXd、aaXDY,F1基因型为AaXDXd、AaXdY,F2中白眼果蝇的基因型有aaXDXd、aaXdXd、aaXDY、aaXdY共4种。③亲本基因型为AAXdXd、aaXDY,F1基因型为AaXDXd、AaXdY,F2中雌紫眼果蝇基因型为1/3AAXDXd,2/3AaXDXd,雄紫眼果蝇基因型为1/3AAXDY,2/3AaXDY,自由交配,两对等位基因分别计算,可得子代A_∶aa=8∶1;XDXD∶XDXd∶XDY∶XdY=1∶1∶1∶1;所以子代紫眼雌∶白眼雌∶紫眼雄∶红眼雄∶白眼雄=16∶2∶8∶8∶2=8∶1∶4∶4∶1。④要想确定某只白眼雄果蝇基因型(aaXDY或aaXdY),可将该雄果蝇与多只纯系红眼雌果蝇(基因型AAXdXd)杂交,观察并统计子代果蝇性状及比例。Ⅰ.若白眼果蝇基因型为aaXDY,与红眼雌果蝇AAXdXd杂交,子代AaXDXd∶AaXdY=1∶1,对应紫眼雌果蝇∶红眼雄果蝇=1∶1。Ⅱ.若白眼果蝇基因型为aaXdY,与红眼雌果蝇AAXdXd杂交,子代AaXdXd、AaXdY,全都是红眼。
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