专题09 基因和染色体的关系(期中真题汇编,山东专用)高三生物上学期
2026-09-18
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摘要:
**基本信息**
聚焦基因与染色体关系,整合山东多校期中试题,覆盖减数分裂、伴性遗传等5大高频考点,突出科学思维与实验探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|28题|减数分裂过程及异常、伴性遗传规律、遗传系谱图判定|结合同位素标记(3H标记)、荧光染色技术,考查减数分裂与受精作用综合分析|
|非选择题|15题|减数分裂异常分析、遗传系谱图与电泳结合、伴性遗传应用|设计极体基因检测、染色体融合等真实科研情境,综合考查科学推理与实验设计能力|
内容正文:
专题09 基因和染色体的关系
5大高频考点
1. 减数分裂过程及其规律
2. 减数分裂异常情况分析
3. 减数分裂和受精作用的综合
4. 伴性遗传的遗传规律及应用
5. 遗传系谱图中遗传方式的判定及应用
考点1 减数分裂过程及其规律
1.(25-26高三上·山东师范大学附属中学·期中)(多选)取某动物(XY 型,2n = 8)的一个精原细胞,在含3H 标记的胸腺嘧啶的培养基中完成一个有丝分裂周期后,将所得子细胞全部转移至普通培养基中完成减数分裂(不考虑染色体片段交换)。下列相关叙述正确的是( )
A.一个初级精母细胞中含3H 的染色体共有 8 条
B.一个次级精母细胞可能有 2 条含3H 的 X 染色体
C.一个精细胞中可能有 1 条含3H 的 Y 染色体
D.减数过程形成的核 DNA 含3H 的精细胞可能有 6 个
【答案】ACD
【解析】减数分裂是一种特殊的有丝分裂形式,是有性生殖生物的原始生殖细胞(如动物的精原细胞或卵原细胞)成为成熟生殖细胞(精、卵细胞即配子)过程中必须经历的。它的特点是细胞经过两次连续的分裂,但染色体只复制一次。DNA在复制时,以亲代DNA的每一个单链作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一个亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制。由于DNA的半保留复制及有丝分裂得到的两个子细胞,因此2个精原细胞的染色体中的DNA均为一条链被标记,一条链没被标记。初级精母细胞中含有8条染色体,16条染色单体,由于DNA的半保留复制,8条染色单体被标记,8条未标记,每条染色体都有一条染色单体被标记。
A、由于DNA的半保留复制,经过一次有丝分裂后精原细胞中的8条染色体都有一条单链含有3H,减数分裂间期完成复制形成初级精母细胞,此时8条染色体上均有一个单体含有3H,即含3H 的染色体共有 8 条,A正确;
B、一个次级精母细胞有0或1或2条X染色体,但由于初级精母细胞染色体的DNA只有一条链含3H,所以即便在减数第二次分裂后期,某次级精母细胞中含有两条X染色体的情况下,该细胞也只有一条X染色体含3H,B错误;
C、由于Y染色体的染色单体有一条被标记,有一条未被标记,因此一个精细胞中可能有1条含3H的Y染色体,C正确;
D、经有丝分裂形成的2个精原细胞,所有的DNA都是一条链有标记,一条链没标记,因此再经DNA复制,两个子代DNA一条有标记一条没标记,则形成的染色体,都是一条染色体单体有标记,一条染色单体没有标记,减数第二次分裂后期着丝粒分开后姐妹染色单体随机移向细胞两极,因此导致含标记的精细胞至少有两个,最多则为4个。鉴于有丝分裂形成两个精原细胞,它们减数分裂产生的8个精细胞中,有标记的精细胞的数目为4~8个。D正确。
故选ACD。
2.(25-26高三上·山东师范大学附属中学·期中)图 1 为某哺乳动物(2N)细胞分裂过程中每条染色体 DNA 含量变化曲线,图 2 为减数分裂过程中出现的黏连复合蛋白(REC8 和 RAD21L)。下列叙述错误的是( )
A.若为有丝分裂,染色体的正常排列和分离与两种黏连复合蛋白有关
B.若为减数分裂,则图1中BC时期的细胞中有 2N或N条染色体
C.RAD21L 水解以及同源染色体分离都会发生在图1 中BC 时期
D.图1中CD时期的细胞可发生黏连复合蛋白 REC8 的水解
【答案】A
【解析】1、分析图1:图示为每条染色体的DNA含量,其中AB段表示S期DNA分子复制,BC段表示有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂和减数第二次分裂的前中期,CD段表示着丝粒分裂, DE段表示有丝分裂的后期、末期和减数第二次分裂的后期和末期。
2、分析图2:REC8蛋白位于姐妹染色单体上,RAD21L蛋白位于同源染色体非姐妹染色单体上,因此正常情况下,REC8蛋白和 RAD21L蛋白水解分别发生在减数分裂II后、减数分裂I后。
A、RAD21L水解以及同源染色体分离都发生在减数第一次分裂的后期,有丝分裂的过程中不会发生同源染色体的分离,故若为有丝分裂,染色体的正常排列和分离与RAD21L无关,A错误;
B、若图1为减数分裂,BC段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前中期,细胞中可能有2N或N条染色体,B正确;
C、BC段表示有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂和减数第二次分裂的前中期,RAD21L蛋白位于同源染色体非姐妹染色单体上,RAD21L水解以及同源染色体分离都发生在减数第一次分裂的后期,都会发生在图1中BC时期,C正确;
D、REC8蛋白位于姐妹染色单体上,REC8蛋白水解发生在减数分裂第二次分裂的后期,即CD时期的细胞可发生黏连复合蛋白REC8的水解,D正确。
故选A。
3.(25-26高三上·山东邹城·期中)以下涉及“随机性”的叙述正确的是( )
A.受精过程中雌雄配子之间随机性结合,这体现了控制不同性状的基因发生基因重组
B.调查统计人群中近视的概率在邹城所有学生中随机性取样,而且样本数量要足够大
C.减数分裂I后期同源染色体分离具有随机性导致产生的两个子细胞遗传信息不同
D.某个体A基因可以突变为a,b基因也可以突变为B,这不能体现基因突变具有随机性
【答案】B
【解析】A、受精过程中雌雄配子的随机结合属于配子间的自由组合,而基因重组发生在减数分裂Ⅰ的同源染色体分离和非同源染色体自由组合阶段,或四分体时期的交叉互换。受精作用不涉及基因重组,A错误;
B、调查遗传病发病率需在人群中随机取样,且样本量足够大以保证准确性,B正确;
C、减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离是定向的(必然分离到不同子细胞),遗传信息差异源于非同源染色体的自由组合或交叉互换,而非同源染色体分离的随机性,C错误;
D、基因突变的随机性包括发生部位和时间的随机性。A基因和b基因同时突变,体现了突变部位的随机性,因此该例子能体现随机性,D错误。
故选B。
4.(25-26高三上·山东菏泽·期中)(多选)某二倍体雄性动物(2n=20)进行减数分裂时,用红色荧光和绿色荧光分别标记精原细胞中一对同源染色体的着丝粒,在荧光显微镜下,观察到荧光点随时间依次出现在细胞中①—④四个不同的位置,如图甲所示;图乙表示某动物细胞减数分裂过程中染色体与核DNA数目比值变化曲线;图丙为该动物精原细胞减数分裂不同时期的显微实拍图像。下列说法错误的是( )
A.图乙ab过程中,DNA聚合酶发挥了作用
B.图甲①→②的过程叫联会,该过程对应的时期是图丙中的c
C.图甲②、③阶段时一个四分体中应该有四个荧光点,对应于图乙中的bc段
D.图甲③→④的过程对应图丙中a,图乙中cd段,产生的子细胞名称为次级精母细胞
【答案】CD
【解析】分析图乙:ab段形成的原因是DNA的复制;cd段形成的原因是着丝粒分裂。观察图甲,观察到两个荧光点随时间依次出现在细胞中①(一对同源染色体散乱排列)→②(一对同源染色体联会)→③(一对同源染色体排列在赤道板两侧)→④(一对同源染色体分离)。据丙图可知,a细胞处于减数第一次分裂的后期;b细胞处于减数第一次分裂的中期;c细胞处于减数第一次分裂的前期;d细胞处于减数第二次分裂的后期;e细胞处于减数第二次分裂的中期。
A、图乙ab过程是染色体与核DNA数目比值由1到1/2的过程,表示DNA的复制过程,需要DNA聚合酶的催化,A正确;
B、题图分析,图甲中两个荧光点出现在细胞中①位置,说明两条染色体散乱分布在细胞中,两个荧光点出现在细胞中②位置,说明两条染色体联会,联会发生减数第一次分裂的前期,据丙图可知,c细胞就处于该期,B正确;
C、图甲中的荧光点代表着丝粒,一个四分体有两条染色体,两个着丝粒,并且染色体着丝粒没有分裂,因此一个四分体中应该有两个荧光点,C错误;
D、据丙图可知,a细胞处于减数第一次分裂的后期,图甲中两个荧光点出现在细胞中③位置,说明联会的两条染色体排列在赤道板两侧,两个荧光点出现在细胞中④位置,说明两条染色体分离,并移向了细胞的两极,因此③到④为联会后同源染色体的分离,此过程发生在减数第一次分裂的后期,对应图丙中a,图乙中cd段形成的原因是着丝粒分裂,产生的子细胞名称为精细胞,D错误。
故选CD。
5.(25-26高三上·山东菏泽·期中)下图①②③表示某动物(AABb)细胞分裂不同时期的模式图,图④为细胞分裂过程中不同时期的细胞数以及一个细胞中染色体、染色单体和DNA分子数。下列说法错误的是( )
A.图①细胞所处的分裂时期为有丝分裂中期
B.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在图④Ⅱ→Ⅲ时期
C.图④Ⅲ一定含有2个染色体组,2对染色体
D.若图③细胞是图②细胞的一个子细胞,则③细胞一定不可能是卵细胞
【答案】C
【解析】分析题图④:Ⅰ没有染色单体,染色体:DNA=1:1,且细胞数为1,应该处于分裂间期的G1期;Ⅱ中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,应该处于有丝分裂G2期、前期和中期、减数第一次分裂过程;Ⅲ中没有染色体单体,染色体:DNA=1:1,且细胞数为2,染色体数目与体细胞相同,应该处于减数第二次分裂后期;Ⅳ中没有染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数目只有体细胞的一半,细胞数为4个,应该处于减数第二次分裂形成的子细胞时期。
A、分析题图可知,图①细胞中有同源染色体,且染色体的着丝粒排列在赤道板上,说明该细胞处于有丝分裂中期,A正确;
B、分析题图可知,Ⅰ没有染色单体,染色体:DNA=1:1,且细胞数为1,应该处于分裂间期的G1期;Ⅱ中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,应该处于有丝分裂G2期、前期和中期、减数第一次分裂过程;Ⅲ中没有染色体单体,染色体:DNA=1:1,且细胞数为2,染色体数目与体细胞相同,应该处于减数第二次分裂后期;Ⅳ中没有染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数目只有体细胞的一半,细胞数为4个,应该处于减数第二次分裂形成的子细胞时期,减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂,对应图④Ⅱ→Ⅲ时期,B正确;
C、Ⅲ中没有染色体单体,染色体:DNA=1:1,且细胞数为2,染色体数目与体细胞相同,应该处于减数第二次分裂后期,此时细胞中含有2个染色体组,但由于细胞中无同源染色体,即无成对的染色体,C错误;
D、雌性动物通过减数分裂形成卵细胞时进行不均等分裂,结合题图可知,图②进行的是均等分裂,若图③细胞是图②细胞的一个子细胞,则③细胞一定不可能是卵细胞,D正确。
故选C。
6.(25-26高三上·山东菏泽第一中学·期中)酿酒酵母能以单倍体和二倍体形式存在,在其生活史中,单倍体阶段和二倍体阶段同等重要,均能够以出芽的方式进行繁殖过程,使得其生活史具有明显的世代交替,其生活史如下:单倍体营养细胞以出芽方式进行繁殖,两个单倍体营养细胞发生接合,进行质配后核配,此时形成二倍体核。二倍体细胞不会立即进行核分裂,而是会以出芽的方式进行无性繁殖,成为二倍体的营养细胞。在适宜的条件下,二倍体营养细胞转变为子囊,二倍体核经过减数分裂,形成4个子囊孢子。下列说法正确的是( )
A.单倍体营养细胞出芽繁殖时不经过DNA复制
B.营养细胞均无同源染色体
C.出芽繁殖过程中发生染色体数目减半
D.子囊孢子都是单倍体
【答案】D
【解析】1、减数分裂中染色体数目变化:减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。减数分裂中染色体数目的变化规律是:2n(减数第一次分裂)→n(减数第二次分裂前期、中期)→2n(减数第二次分裂后期)→n(减数第二次分裂结束)。
2、有丝分裂中染色体数目变化规律:2n(分裂间期)→2n(前期、中期)→(2n→4n)(后期)→2n(末期有丝分裂结束)。
A、单倍体出芽繁殖属于无性生殖,需通过有丝分裂完成,而有丝分裂前必须进行DNA复制,A错误;
B、营养细胞包括单倍体和二倍体,二倍体营养细胞含有同源染色体,B错误;
C、出芽繁殖为有丝分裂,染色体数目不变,减数分裂仅发生在子囊孢子形成时,C错误;
D、子囊孢子由二倍体核经减数分裂产生,染色体数目减半,均为单倍体,D正确。
故选D。
7.(25-26高三上·山东德州·期中)苯丙酮尿症是一种单基因遗传病,一对表型正常的夫妇生育了一个该病患儿。为帮助该夫妇生育健康的孩子,医生通过试管婴儿技术得到3枚发育正常的胚胎,并对相应细胞的基因进行检测,结果如下表(不考虑突变)。下列说法错误的是( )
胚胎编号
极体类型
突变基因检测结果
2号
第一极体
+
第二极体
-
5号
第一极体
+
第二极体
+
7号
第一极体
-
第二极体
+
注:“+”表示有,“-”表示无。第一极体不进行减数分裂Ⅱ
A.第一极体和第二极体的染色体数目相同
B.移植2号胚胎得到健康孩子的可能性最高
C.形成5号胚胎的卵母细胞中染色体发生了互换
D.移植7号胚胎得到的孩子患该病的概率最高
【答案】B
【解析】A、第一极体由减数第一次分裂产生,含n条染色体;第二极体由减数第二次分裂产生,也含n条染色体,数目相同,A正确;
BD、父母基因型均为Aa,2号胚胎形成过程中可能互换,也可能未互换,若未互换,则卵细胞中为A,若互换,卵细胞中为a,5号母方一定发生了互换,卵细胞一定为A,7号母方一定未互换,卵细胞一定为a,5号健康孩子可能性最高,B错误,D正确;
C、5号胚胎的第一极体和第二极体均有突变基因a。若减数分裂时无染色体互换,初级卵母细胞Aa分离后,次级卵母细胞应为A,第二极体也应为A(无突变基因)。但实际第二极体有a,说明初级卵母细胞减数分裂时同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换,导致第一极体和第二极体均有突变基因a,C正确;
D、7号胚胎的第一极体无突变基因(含A),第二极体有a,说明卵细胞基因型为a。胚胎基因型为aa(患病)或Aa(健康),概率为50% ;而5号胚胎的卵细胞也为a,患病概率同样为50% ,因此7号胚胎患病概率并非最高,D错误。
故选B。
8.(25-26高三上·山东名校联盟·期中)(多选)某生物(2n=8)体细胞基因型为 MmNnXFY,M、N位于同一条染色体上,图1 表示其细胞分裂过程中有关物质相对含量变化模式图;图2表示细胞分裂过程中某时期的染色体数与核DNA 分子数。下列相关说法正确的是( )
A.若图1表示染色体含量变化,则CD段含1个染色体组
B.若图1表示核DNA 数量变化,则处于CD段细胞中M基因数目可能是0个或1个或2个
C.若图2刚发生完图1中BC段所示变化,则图1可以表示核DNA 分子数/染色体数的比值
D.若处于图2的细胞基因组成为 MmnnXEXE,则图2代表减数分裂Ⅱ后期,且发生了互换
【答案】BC
【解析】A、2n=8 的生物,有丝分裂后期染色体数为16(4个染色体组), CD段若为有丝分裂末期,含2个组, A错误;
B、核DNA变化中,CD 段为分裂末期(有丝分裂末期或减数第二次分裂末期)。 若为有丝分裂末期:细胞含2个M 基因;若为减数第二次分裂末期:同源染色体分离后,可能含0个(不含M染色体)或1个(含1条M染色体),B正确;
C、图2显示染色体数8、核 DNA 数8,说明每条染色体含1个DNA,细胞所处的时期为间期或减数第二次分裂后期。若图2刚发生完图1中BC段所示变化,即减数第二次分裂后期着丝粒分开核 DNA / 染色体比值从 2→1, C正确;
D、图2的细胞处于减数第二次分裂后期,基因型MmnnXEXE,可能由互换产生也可能是由基因突变产生的, D错误。
故选BC。
9.(25-26高三上·山东名校联盟·期中)下图为某细胞分裂图像,下列说法正确的是( )
A.该细胞处于减数分裂Ⅱ后期
B.基因重组使细胞中同时存在B、b
C.该细胞为次级精母细胞
D.该细胞中一个染色体组含3条染色体
【答案】D
【解析】A、图示可能为单倍体细胞的有丝分裂后期,A错误;
B、图示中同时出现B、b的原因可能是减数第一次分裂前期发生交叉互换,也可能是发生基因突变,B错误;
C、该细胞处于减数第二次分裂后期,胞质均等分裂,可能是次级精母细胞,也可能是第一极体,C错误;
D、细胞中有三种不同形态的染色体,图示细胞中含有两个染色体组,每个染色体组含3条染色体,D正确。
故选D。
10.(25-26高三上·山东烟台·期中)科研人员发现,果蝇除存在常规减数分裂外,部分卵原细胞会发生“逆反”减数分裂。“逆反”减数分裂在减数分裂I中发生着丝粒的分裂和染色体的平均分配,而在减数分裂II完成同源染色体的分离,如图所示。下列说法正确的是( )
A.“逆反”减数分裂过程中染色体数减半发生在减数分裂I
B.“逆反”减数分裂的减数分裂I和减数分裂II均会发生基因重组
C.图中细胞①~④中,有同源染色体的是①②
D.“逆反”减数分裂I与有丝分裂发生的染色体行为相同
【答案】B
【解析】A 、在“逆反”减数分裂中,减数分裂Ⅰ发生着丝粒分裂,染色体数目不会减半。染色体数减半发生在减数分裂Ⅱ,A错误;
B、“逆反”减数分裂的减数分裂Ⅰ,同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换,发生了基因重组,减数分裂Ⅱ同源染色体发生分离,非同源染色体进行自由组合也发生了基因重组,B正确;
C、细胞①是卵原细胞,有同源染色体;细胞②处于减数分裂Ⅰ,有同源染色体;细胞③、④是减数分裂Ⅰ后产生的子细胞,而减数分裂Ⅰ没有发生同源染色体的分离,所以③④也有同源染色体,C错误;
D、“逆反”减数分裂Ⅰ发生同源染色体联会、同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换等行为;有丝分裂无同源染色体联会、无同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换等行为,D错误。
故选B。
11.(25-26高三上·山东师范大学附属中学·期中)免疫荧光染色法是使特定蛋白质带上荧光素标记的示踪技术。图1是用该技术处理的正常小鼠(2N=40)一个初级精母细胞的染色体图像,图2是该小鼠减数分裂过程中物质相对含量的变化示意图。据图回答问题:
(1)观察哺乳动物配子形成过程中染色体变化更宜选用雄性小鼠的________(器官),不选用雌性小鼠的原因是________。
(2)图1中共有________条染色体,该时段通过________发生基因重组。与常染色体相比,小鼠细胞中X、Y染色体形成的联会复合体形态不同,主要原因是________。
(3)若图2纵坐标表示细胞中DNA含量的相对值,则处于cd段的细胞中上_______(选填“有“或“无”)同源染色体;若图2纵坐标表示染色体和核DNA的比值,则图1所示细胞可能处于图2中_______段。
(4)细胞周期同步化是使体外培养的细胞都处于相同分裂阶段的技术,胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)双阻断法是其常用方法,原理是高浓度TdR可抑制DNA复制,使处于S期的细胞受到抑制,处于其他时期的细胞不受影响,洗去TdR后S期的细胞又可继续分裂。图3是细胞周期的示意图。图4是TdR双阻断法诱导小鼠细胞周期同步化的操作流程。
①S期DNA复制所需酶是________,需要的原料是_____
②T1的时长至少为________,T2的时长至少为________(用图3中字母和数学符号表示)
③步骤三的目的是使处理后的所有细胞都停留在________期的交界处。
【答案】(1)睾丸(或精巢) 雌性小鼠卵巢内进行减数分裂的细胞较少
(2)40 互换(交叉互换) X、Y染色体上有非同源区段
(3)无 cd
(4)①DNA聚合酶、解旋酶等 (游离的4种)脱氧核糖核苷酸(或dNTP,或脱氧核苷三磷酸) G2+M+G1 S G1、S
【解析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程(类似于有丝分裂)。
(1)由于雌性小鼠卵巢内进行减数分裂的细胞较少,且一个卵原细胞经减数分裂产生的卵细胞只有一个,故不选用雌性小鼠,而选择雄性小鼠更适合,部位是睾丸(或精巢)。
(2)分析题意,小鼠体细胞中有40条染色体,图1中细胞处于减数第一次分裂前期,此时细胞中的染色体数目与体细胞数目相同,是40条;在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可以发生互换(交叉互换),属于基因重组;由于X、Y染色体上有非同源区段,故与常染色体相比,小鼠细胞中X、Y染色体形成的联会复合体形态不同。
(3)若图2纵坐标表示细胞中DNA含量的相对值,则处于cd段染色体数目减半,处于减数第二次分裂,此时的细胞中无同源染色体;若图2纵坐标表示染色体和核DNA的比值,则纵坐标的数值是1和1/2,则图1所示细胞每条染色体上有2个核DNA分子,处于图2中cd段。
(4)①S期DNA复制所需酶是DNA聚合酶、解旋酶(催化DNA双链解开)等,需要的原料是4种脱氧核糖核苷酸。
②分析题意,T1的时长至少为G2+M+G1期的时长,以保证所有细胞都出S期,才会使所有细胞都被抑制在G1/S期交界处;T2时长应大于S期时长,以保证被阻断在G1/S期交界处的细胞经过S期,进入到G2期。
③步骤三是再次加入TdR,目的是使处理后的所有细胞都停留在G1、S期的交界处,最终实现细胞周期同步化。
考点2 减数分裂异常情况分析
1.(25-26高三上·山东邹城·期中)减数分裂过程中,存在MIME和SDR两种突变途径,如图所示。以基因型为AaBb的二倍体植物为例分析,不考虑其他变异。下列说法正确的是( )
A.经SDR突变途径会产生与亲本基因组成相同的配子
B.经MIME和SDR突变途径产生的配子中都含有两个基因组成相同的染色体组
C.MIME和SDR突变途径会增加配子多样性,SDR突变过程中会发生非同源染色体的自由组合
D.该植物若发生SDR突变,自交产生aabb的概率为1/16
【答案】C
【解析】A、经MIME突变,同源染色体没有分开,姐妹染色单体直接分开,相当于有丝分裂,所以形成的配子与亲本基因组成相同,A错误;
B、AaBb的植株,经过MIME产生配子基因型是AaBb,两个染色体组的基因型不同,经SDR突变途径产生的配子是AABB和aabb或AAbb和aaBB,B错误;
C、MIME和SDR突变途径会增加配子多样性;SDR突变发生在减数Ⅰ结束后,减数Ⅰ的非同源染色体自由组合已完成,C正确;
D、该植物若发生SDR突变,产生的配子类型有AABB、AAbb、aaBB或aabb,自交还涉及配子融合,所以不会产生aabb的植株,D错误。
故选C。
2.(25-26高三上·山东泰安·期中)一只基因型为AaXbY的雄果蝇经过减数分裂产生了两个异常精细胞,其基因型为aYY(甲)和AXbY(乙)。假设减数分裂过程中只发生一次异常,下列说法正确的是( )
A.两个精细胞可能来自同一个精母细胞
B.两个精细胞都是由初级精母细胞异常分裂产生的
C.与精细胞甲同时产生的另外3个精细胞都正常
D.精细胞乙中含有5种形态结构不同的染色体
【答案】D
【解析】精细胞甲的基因和性染色体组成为aYY,说明在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂后,两条YY染色体移向了细胞的同一极;精细胞乙的基因和性染色体组成为AXbY,说明在减数第一次分裂后期,同源染色体XY没有分离,移向了细胞的同一极;据此分析。
AB、依题意可知,精细胞甲的基因和性染色体组成为aYY,由此推知,在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂后,两条YY染色体移向了细胞同一极,精细胞乙的基因和性染色体组成为AXbY,说明在减数第一次分裂后期,同源染色体X和Y没有分离,而是移向了细胞同一极,所以,精细胞甲和精细胞乙不可能来自同一个精母细胞,AB错误;
C、精细胞甲的基因和性染色体组成为aYY,由此推知,减一分裂正常,含aY的次级精母细胞在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂后,两条YY染色体移向了细胞同一极;含AX减二正常,所以与精细胞甲同时产生的另外3个精细胞有两个是正常的,C错误;
D、雄果蝇体细胞含有8条染色体,4对同源染色体,其中XY两条同源染色体形态大小不同,故雄果蝇体细胞含有五种形态的染色体;精细胞乙含有五条染色体,三条常染色体(非同源染色体)+X+Y,即五种形态染色体,D正确。
故选D。
3.(25-26高三上·山东临沂·期中)(多选)某种植物(2n=18)的精原细胞在减数分裂过程中,导致部分花粉败育的原因有如下两种情况:①减数分裂前的间期2号和3号染色体融合成1条,减数分裂时融合的染色体及2条正常的染色体会随机分配到细胞两极,一极至少含有3条染色体中的1条(如图1);②连接两条姐妹染色单体的着丝粒在本该正常纵裂时,发生异常横裂而形成“等臂染色体”,2条“等臂染色体”在之后会分别移向细胞两极(如图2)。假定每次减数分裂时只发生上述的一次变异,不考虑其他变异。下列说法正确的是( )
A.若发生情况①,该植物的一个精子中最多含10种形态不同的染色体
B.若发生情况①,该植物可产生6种染色体形态不同的精子
C.若发生情况②,精原细胞减数分裂完成后产生正常精子的概率约为1/2
D.上述情况①和②均会导致子细胞染色体结构和数目发生变异
【答案】BC
【解析】A、该植物正常体细胞中染色体数2n = 18,有9对同源染色体,正常情况下一个精子中含9种形态不同的染色体。发生情况①时,2号和3号染色体融合成1条,此时细胞中染色体形态种类为9 - 1 = 8种(融合后减少1种)。发生情况①时,2号和3号染色体融合成1条,植物的一个精子中最多9种形态不同的染色体,可以是7+2号+3号、7+2号+2和3融合、7+3号+2和3号融合,A错误;
B、发生情况①时,融合的染色体及2条正常的染色体会随机分配到细胞两极,一极至少含有3条染色体中的1条,该植物可产生6种染色体形态不同的精子,B正确;
C、发生情况②时, 减数分裂Ⅰ正常进行,减数分裂Ⅱ时,由于着丝粒异常横裂形成“等臂染色体”,会导致产生的精子中,一半是正常的,一半是异常的,含等臂染色体的精子,所以产生正常精子的概率约为1/2,C正确;
D 、情况①:2号和3号染色体易位,属于染色体结构变异,同时分配时会导致染色体数目变异。情况②:着丝粒异常横裂形成“等臂染色体”,属于染色体结构变异,染色体数目并未发生改变,不属于染色体数目的变异,D错误。
故选BC。
4.(25-26高三上·山东临沂·期中)在辅助生殖时对极体进行遗传筛查,可降低后代患遗传病的概率。一对表型正常的夫妇因妻子高龄且是血友病携带者(XAXa)需进行筛查。已知卵细胞的形成过程如图,不考虑基因突变和染色体结构变异,精子正常。下列推断错误的是( )
A.若减数分裂正常且第一极体只含A基因,则所生男孩患病
B.若第一极体染色体数目正常,第二极体中染色体为22条,则所生后代为三体
C.若第一极体中不含基因A、a,则妻子产生的卵细胞含有致病基因a
D.若第二极体的基因型为XAXa,则是由于减数分裂I同源染色体未正常分离所致
【答案】D
【解析】A、若减数分裂正常且第一极体只含A基因,说明第一极体分得的X染色体上含的是A基因,且互换的部位不是A和a基因所在的位置,故卵细胞的X染色体上一定含有的是a基因,则所生男孩患病,A正确;
B、若第一极体染色体数目正常,说明减数第一次分裂未出现染色体数目变异,次级卵母细胞中应为23条染色体。第二极体中染色体为22条,说明减数第二次分裂出现了染色体数目变异,产生的卵细胞中应该有24条染色体(某一种染色体含有2条),精子正常,则所生后代应为三体,B正确;
C、若第一极体中不含基因A、a,说明减数第一次分裂两条X染色体未分离,都进入到了次级卵母细胞中。这样减数第二次分裂正常进行,则妻子产生的卵细胞含有致病基因a,C正确;
D、若减数分裂I同源染色体正常分离,但A和a所在的片段发生互换,导致次级卵母细胞的X染色体上同时含有A和a基因,这样减数第二次分裂姐妹染色体未分开,都进入到了第二极体,也会导致第二极体的基因型为XAXa,D错误。
故选D。
5.(25-26高三上·山东滨州惠民·期中)某植株(2n=24)的精原细胞在减数分裂过程中,导致花粉败育的原因有如下两种:①同源染色体配对时,有2条非同源染色体发生了融合,导致染色体丢失或失活(失活的染色体失去了着丝粒分裂等功能),如图甲所示;②连接两条姐妹染色单体的着丝粒在本该正常纵裂时,却发生异常横裂而形成“等臂染色体”,如图乙所示。上述两个过程产生了染色体数目或形态异常的配子,这样的配子一般都不可育。已知每次减数分裂时只有图甲的2条染色体或图乙的2条染色单体出现异常,其他未显示的染色体均正常,不考虑其他变异,请回答下列问题:
(1)图甲过程发生的具体时期为_____,此时发生图示行为的细胞中有_____个正常的四分体;若精原细胞发生图甲所示情况,且失活的染色体以及正常的2条相应染色体(一共3条染色体)在之后会随机分配到细胞的两极(一极至少有其中的1条染色体),则产生的花粉中可育花粉的占比为_____。科学家发现,在该植株的染色体上有一个Z基因能够抑制图甲所示过程,若精原细胞中缺失Z基因会导致部分配子不可育,原因是_____。
(2)图乙过程发生的具体时期为_____,此时的细胞中含有_____条染色体;若精原细胞发生图乙所示情况,且2条“等臂染色体”在之后会随机分配到细胞的两极,则产生的花粉中可育花粉的占比为_____。
【答案】(1)减数分裂Ⅰ前期 10 1/6 该植株的染色体上有一个Z基因能够抑制非同源染色体发生融合过程,若精原细胞中缺失Z基因,就会对非同源染色体的融合过程的抑制作用减弱
(2)减数分裂Ⅱ后期 24 1/2
【解析】在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ(也叫减数第一次分裂)和减数分裂Ⅱ(也叫减数第二次分裂)。
(1)图甲所示变化发生在同源染色体配对时,同源染色体配对即联会,发生在减数分裂Ⅰ前期。
发生图甲所示行为时,有2条非同源染色体发生了融合。该植株精原细胞的染色体数为2n=24,四分体由两条同源染色体两两配对而成,正常能联会的染色体有20条,故此时发生图示行为的细胞中有10个四分体。
3条染色体随机分配,3条中至少有一条会分配到细胞的一极,且染色体数目异常或染色体形态异常的配子一般都不可育。假设与图甲中变化相关的三条染色体为A、B、D,且D染色体是结构异常的那条染色体,则初级精母细胞经甲变异后,产生的配子及比例可表示为:1AB:1D:1AD:1B:1BD:1A。其中,含正常染色体数和形态正常的染色体的配子可育,即同时含A、B的配子是可育的,故产生的花粉中可育花粉的比例为1/6。
由于在该植株的染色体上有一个Z基因能够抑制非同源染色体发生融合过程,若精原细胞中缺失Z基因,就会对非同源染色体的融合过程的抑制作用减弱,会导致部分配子不可育。
(2)图乙过程中染色体着丝粒分裂异常,着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期。
该植株染色体数目为2n=24,精原细胞经减数分裂Ⅰ染色体数目减半,又经减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,则减数分裂Ⅱ后期染色体数目也为24条。
依题意,2条“等臂染色体”在之后会随机分配到细胞的两极。“等臂染色体”产生的现象发生在减数分裂Ⅱ后期,该染色体所在的细胞为次级精母细胞,由该细胞产生的两个精细胞染色体异常,而由同一初级精母细胞分裂而来的另一次级精母细胞产生的配子是正常的,因此,该精原细胞产生的配子中有1/2出现异常。
6.(25-26高三上·山东菏泽·期中)某二倍体雄性哺乳动物的基因型为HhXBY,图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图,图2是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①—⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。
(1)图1中出现H、h的原因是_______。
(2)图2中肯定含有同源染色体的细胞有_______(填序号);出现④⑤现象的原因最可能是______。
(3)染色体失去端粒不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥(如图3所示)。染色体桥形成可能发生在细胞增殖的时期______(选填“前、中、后、末”)期,可对应图2的_______(填序号)。图1产生子细胞的过程中,H/h基因所在的染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到两极,该细胞产生子细胞的基因型可能是______(只需写出H/h、B/b基因情况)。
(4)若该雄性哺乳动物产生了一个基因型为hXBXB的精子,原因可能是_______。
【答案】(1)基因突变或H/h所在的非姐妹染色单体发生互换
(2)④⑤⑥⑦ DNA正在复制
(3)后 ③⑦ HXB、hXB或HhXB、XB
(4)减数分裂Ⅱ后期,X染色体姐妹染色单体分离形成的两条子染色体与h所在染色体进入同一个子细胞
【解析】分析图1,细胞无同源染色体,处于减数第二次分裂前期,故图1所属细胞的名称为次级精母细胞。
分析图2,①③⑦为不含有姐妹染色单体的细胞,其中③处于减数第二次分裂后期,⑦为有丝分裂后期;④⑤为正在DNA复制的细胞,⑥为可能出现四分体的细胞(处于减数第一次分裂前期或中期)。(1)小问详解:
(1)图1中出现H、h的原因是基因突变或H/h所在的非姐妹染色单体发生互换。
(2)含有2个染色体组的细胞中染色体数应为2n,由图2可知,③④⑤⑥符合条件。④⑤为正在DNA复制的细胞,所以出现④⑤现象的原因最可能是DNA正在复制。
(3)着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥,因为有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,所以染色体桥形成可能发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,可对应图2的③⑦。根据题意,染色体桥可能导致基因重复分配到一个子细胞中,所以H/h基因所在的染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂,该细胞产生子细胞的基因型可能是HXB、hXB或HhXB、XB。
(4)该雄性哺乳动物细胞基因型为HhXBY,若产生了一个基因型为hXBXB的精子,则可能是减数分裂Ⅱ后期,B基因所在的X染色体的姐妹染色单体分离后移向了细胞的同一极。
7.(25-26高三上·山东菏泽第一中学·期中)果蝇(2n=8)的基因型为BbXDY,其精原细胞的核DNA的两条链均带上了32P标记,置于不含32P的培养基中培养,先进行一次有丝分裂,再进行减数分裂,在此过程中依次截取不同时期的一个细胞观察,结果如图1所示,其精巢中有图2、图3两个处于不同分裂时期的细胞(只表示了部分染色体)。已知有丝分裂过程中未发生染色体变异,整个过程只发生一次异常分裂。
(1)图1的Ⅱ中有______个染色体组,其中32P标记的染色单体出现图示结果的原因是______。图2对应图1中的______。
(2)Ⅲ中______(填“有”或“无”)同源染色体,形成该细胞的原因是______。Ⅳ______(填“是”或“否”)为Ⅲ的子细胞。
(3)用3种不同颜色的荧光素分别标记B、b、D基因,图3时期的细胞中出现______个荧光点,32P标记的染色体______条。
(4)画出有丝分裂过程中核DNA数目的变化曲线图(标清楚横坐标)______。
【答案】(1)2/二/两 减数第一次分裂前期,同源染色体上的非姐妹染色单体发生交叉互换 Ⅰ
(2)有 减数第一次分裂时有一对同源染色体未分离 否
(3)6/六 8/八
(4)
【解析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会形成四分体,同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道面上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂;(3)减数第二次分裂过程:①前期:染色体散乱排布在细胞中;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
(1)精原细胞的核DNA的两条链均带上了32P标记,置于不含32P的培养基中培养,先进行一次有丝分裂,有丝分裂过程中每个DNA均含有32P标记,图1的Ⅱ中有8条染色体,16个核DNA分子,其中10条单体有32P标记,因此图1的Ⅱ处于减数第一次分裂过程中,含有2个染色体组。正常情况下,减数第一次分裂时有8条单体带有32P标记,但此时有10条单体有32P标记,原因是减数第一次分裂前期同源染色体上的非姐妹染色单体发生了交叉互换。图Ⅰ有16条染色体,16个核DNA分子,处于有丝分裂后期;图1的Ⅱ处于减数第一次分裂前期、中期或后期;图1的Ⅲ有5条染色体,10个核DNA分子,处于减数第一次分裂末期、减数第二次分裂前期、中期;图1的Ⅳ有4条染色体,4个核DNA分子,处于减数第二次分裂末期,图2细胞含有同源染色体,且正发生着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,对应图1中的Ⅰ。
(2)正常情况下减数第一次分裂同源染色体分离,形成的次级精母细胞中含有4条染色体,但图示Ⅲ中有5条染色体,可能是减数第一次分裂有一对同源染色体未分离,因此Ⅲ中有同源染色体。Ⅲ中有5条染色体,10个核DNA分子,分裂形成的子细胞应该也是含有5条染色体,但Ⅳ是4条染色体,所以Ⅳ不是Ⅲ的子细胞。
(3)图3时期细胞正发生同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,DNA已完成复制,已知果蝇(2n=8)的基因型为BbXDY,因此图3时期的细胞中出现6个荧光点。有丝分裂结束形成的子细胞每条DNA均有一条单链含有32P,在31P的培养液中继续进行减数分裂,减数第一次分裂后期的每一条染色体都有一条单链含32P标记,即32P标记的染色体有8条。
(4)G1期细胞核DNA数目为8,S期进行DNA复制,复制完成后DNA含量为16,有丝分裂末期,DNA含量减半变为8,因此图示如下:
8.(25-26高三上·山东名校联盟·期中)科学家在基因型为 nn的玉米(2n=20) 群体中发现了突变体雄性不育株 Nn。研究发现,该突变体雄性不育与花粉母细胞减数分裂异常有关,如图甲所示,图中亮点反应染色体的分布。已知G蛋白会影响减数分裂中染色体的联会,N基因编码的蛋白质会影响G蛋白含量,检测图甲三种植株中G蛋白含量,结果如图乙所示。回答以下问题:
(1)配子形成过程中,基因重组发生于图甲中的_______时期(填序号),③时期染色体的行为特征是_______。
(2)据图乙推测突变体花粉可育率低的原因是_______。该突变体可用于杂交育种,其优点是 _______。
(3)将突变体玉米花粉母细胞中的N基因用3H标记,放在不含 3H 的完全营养液中培养,已知花粉母细胞经过1次减数分裂后再进行1次有丝分裂,所有子细胞中含有放射性的细胞占_______,单个子细胞的染色体中含3H的占_______。
【答案】(1)②④ 同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
(2)N基因编码的蛋白质使细胞中G蛋白减少,影响减数分裂过程中染色体联会,使同源染色体分离异常 无需人工去雄
(3)1/4 0或1/10
【解析】杂交育种与雄性不育:雄性不育植株因不能产生可育花粉,只能作为母本,可省去人工去雄步骤,在杂交育种中有重要应用。
(1)基因重组的来源有二:一是在减数第一次分裂的四分体时期,位于同源染色体上的等位基因有时会随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换,导致染色单体上的基因重组;二是在减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合。据此分析图甲可知:在配子形成过程中,基因重组发生于图甲中的②(处于减数第一次分裂前期)和④(处于减数第一次分裂后期);③处于减数第一次分裂中期,此时同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。
(2)已知G蛋白会影响减数分裂中染色体的联会,N基因编码的蛋白质会影响G蛋白含量。由图可知:突变体中G蛋白的含量、花粉可育率明显低于nn和敲除N的突变体,且敲除N的突变体中G蛋白的含量、花粉可育率略低于nn,据此推测突变体花粉可育率低的原因是:N基因编码的蛋白质使细胞中G蛋白减少,影响减数分裂过程中染色体联会,使同源染色体分离异常。该突变体表现为雄性不育,在杂交育种中可作为母本,其优点是:无需人工去雄。
(3)玉米的体细胞中含有20条染色体。将基因型为Nn的突变体玉米花粉母细胞中的N基因用3H标记,放在不含 3H 的完全营养液中培养,依据减数分裂过程和DNA分子的半保留复制可推知:花粉母细胞经过1次减数分裂后形成4个子细胞,每个子细胞均含有10条染色体,其中有2个子细胞含有N基因,且N基因所在的DNA分子都是1条链有3H标记、另一条链没有3H标记。这4个子细胞各自再进行1次有丝分裂,在细胞分裂前的间期DNA完成复制后,每条染色体含有的2个DNA分子分别位于组成该染色体的2条姐妹染色单体上;对于含有N基因的染色体而言,一条染色单体上含有的DNA分子的一条链含有3H、另一条链不含3H,另一条染色单体上的DNA分子的两条链均不含3H,含有3H的那条染色单体有放射性。当细胞分裂进行到有丝分裂后期,每条染色体的着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体,分别移向细胞两极;随着有丝分裂结束,共形成8个子细胞,每个子细胞均含有10条染色体,其中2个子细胞中的有3H标记的N基因所在的那条染色体有放射性。综上分析,所有子细胞中含有放射性的细胞占1/4,单个子细胞的染色体中含3H的占0或1/10。
考点3 减数分裂和受精作用的综合
1.(25-26高三上·山东滨州惠民·期中)果蝇(体细胞含4对染色体)的精原细胞可通过有丝分裂进行增殖,也可进行减数分裂。如图表示果蝇的精原细胞进行分裂时处于a~e不同时期核DNA与染色体的对应关系。下列相关叙述错误的是( )
A.图中n=4,精原细胞进行有丝分裂时经历的过程是c→d→e→c
B.精原细胞有丝分裂和减数分裂都经历的过程是c→d
C.处于e时期的细胞一定是在进行有丝分裂
D.处于b、d、e时期的细胞一定含有同源染色体
【答案】D
【解析】A、图中n=4,2n=8,4n=16,果蝇体细胞中染色体数目和核DNA数目都是8,a时期染色体数目和核DNA数目都为4,是体细胞的一半,表示减数分裂形成的子细胞;b时期染色体数目为4,核DNA数目为8,表示减数第二次分裂的前中期;c时期染色体数目和核DNA数目都是8,表示体细胞或者减数第二次分裂的后末期;d时期染色体数目为8,核DNA数目为16,表示有丝分裂的前中期、减数第一次分裂;e时期染色体数目和核DNA数目都为16,表示有丝分裂的后期,因此精原细胞进行有丝分裂时经历的过程是c→d→e→c,A正确;
B、精原细胞进行减数分裂经历的过程是c→d→b→c→a,因此精原细胞有丝分裂和减数分裂都经历的过程是c→d,B正确;
C、e时期染色体数目和核DNA数目都为16,表示有丝分裂的后期,一定是在进行有丝分裂,C正确;
D、处于d、e时期的细胞一定含有同源染色体,但处于b时期的细胞没有同源染色体,D错误。
故选D。
2.(25-26高三上·山东德州·期中)某二倍体动物的精原细胞含有4对同源染色体。现有甲、乙两个精原细胞,其每个DNA分子均有一条链带31P标记,另一条链带32P标记,在含31P但不含32P的培养液中分别培养,均产生了4个子细胞,测得每个子细胞中含32P标记的染色体数如下表所示。不考虑变异和细胞异常分裂,下列情况不可能出现的是( )
精原细胞
细胞①
细胞②
细胞③
细胞④
甲
4
2
1
m
乙
2
2
2
n
A.甲进行减数分裂,m为1 B.甲进行有丝分裂,m为1
C.乙进行减数分裂,n为2 D.乙进行有丝分裂,n为2
【答案】A
【解析】A、减数分裂中 DNA 只复制一次,减数第一次分裂后期同源染色体分离,减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离。由于初始有 4 对同源染色体(共 8 条染色体),其每个DNA分子均有一条链带31P标记,另一条链带32P标记。减数分裂后每个子细胞含 4 条染色体,理论上,次级精母细胞都含4条染色体被标记,进行减数第二次分裂时,会出现,1和1、2和2的、4和0的情况,但是甲中的4、2、1、1不可能出现,A符合题意;
B、有丝分裂后子细胞染色体数为8条。第一次分裂后,每个染色体含一个³²P-DNA。第二次分裂时,姐妹染色单体随机分配,子细胞中³²P染色体数可为0~8,且³²P染色体的总和为8。若甲进行有丝分裂,四个子细胞中³²P染色体数可能为4、2、1、1,B不符合题意;
C、减数分裂后四个子细胞中³²P染色体总数应为8,且两两组成和为4。若乙子细胞中³²P数为2、2、2、n,则n=2可能出现,C不符合题意;
D、有丝分裂后子细胞染色体数为8条。两次分裂后,四个子细胞中³²P染色体总数可为8(初始8条染色体各含一个³²P-DNA)。若乙子细胞中³²P数为2、2、2、2,总和为8,可能出现,D不符合题意。
故选A。
3.(25-26高三上·山东临沂·期中)如图表示某二倍体动物多次细胞分裂过程中同源染色体对数的变化,过程中不考虑基因突变和染色体变异。下列叙述正确的是( )
A.图中AB和DE段均与生物多样性的形成有关
B.图中CD和GH段染色体组数目分别为1和4
C.处于EF段的细胞内含有10个四分体
D.AB和GH段染色体、核DNA数目均不相同
【答案】A
【解析】A、图中AB段包括减数第一次分裂,期间存在基因重组,DE段是受精作用,精、卵细胞结合是随机的,AB和DE段均与生物多样性的形成有关,A正确;
B、图中CD段属于减数第二次分裂,前中期时染色体组数是1,后期时染色体组数是2;GH段有丝分裂,染色体组数是4,B错误;
C、EF段属于有丝分裂,分裂过程不会出现四分体,C错误;
D、AB和GH段染色体数目不同,但核DNA数目均为40,D错误。
故选A。
考点4 伴性遗传的遗传规律及应用
1.(25-26高三上·山东滨州惠民·期中)某果蝇种群眼色分为野生型和朱红色(由基因A、a控制)、野生型和棕色(由基因B、b控制),两对基因分别位于两对同源染色体上(不考虑X、Y染色体的同源区段)。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果如下表。下列说法正确的是( )
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
野生型
野生型
402野生型
198野生型、201朱红眼
乙
野生型
朱红眼
302野生型、99棕眼
300野生型、101棕眼
丙
野生型
野生型
299野生型、51棕眼
150野生型、149朱红眼、50棕眼、49白眼
A.野生型果蝇的基因型有6种,组合乙的亲本基因型分别是AaXBXB、AaXbY
B.组合丙的F₁野生型雌性与棕眼雌性比例原因可能是b基因纯合致死
C.组合乙F₁的棕眼果蝇自由交配,后代中棕眼果蝇雌雄比为2:1
D.可通过与白眼雄果蝇杂交观察子代性状及比例判断某一野生型雌蝇的基因型
【答案】D
【解析】1、分析杂交组合甲:亲本与F1中的雌性个体均为野生型,F1雄性个体中出现了朱红眼,说明野生型对朱红眼为显性,朱红眼的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,等位基因A、a位于X染色体上。
2、分析杂交组合乙:亲本为野生型和朱红眼,后代雌雄个体中野生型与棕眼的比例均为3∶1,说明控制野生型与棕眼的基因B、b位于常染色体上,而且野生型对棕眼为显性。
A、根据杂交组合甲可知,亲本为野生型,子代出现了朱红眼,则朱红眼为隐性性状,且子一代雌雄表型不同,故A/a基因位于X染色体上,根据杂交组合乙可知,子一代雌雄都是野生型∶棕眼=3∶1,说明B/b位于常染色体上,且棕眼为隐性性状。分析杂交组合丙,子代雌性野生型∶棕眼=6∶1,而雄性中野生型∶朱红眼∶棕眼∶白眼=3∶3∶1∶1,可推知:当两对基因均为隐性纯合时表现为白眼,A和B同时存在表现为野生型,有aa和B基因为朱红眼,有A和bb基因的为棕眼。故野生型(B-XAX-、B-XAY)果蝇的基因型有2×2+2=6种,组合乙亲本的基因型为BbXAXA×BbXaY,子代雌性B-XAX-(野生型)∶bbXAX-(棕眼)=3∶1,子代雄性B-XAY(野生型)∶bbXAY(棕眼)-=3∶1,A错误;
B、在杂交组合丙中,双亲均为野生型。若只研究野生型和朱红眼,F1雌性个体中无朱红眼、雄性个体中有朱红眼,说明亲本基因型分别为XAXa和XAY。若只研究野生型和棕眼,F1雌雄个体中均出现棕眼,说明双亲的基因型均为Bb。故杂交组合丙中亲本的基因型分别为BbXAXa和BbXAY,F1野生型雌性与棕眼雌性比例为6∶1,说明bbXAXA或bbXAXa中一种基因型致死,根据乙杂交组合的后代雌雄棕眼均占1/4,可知bbXAXa存活,即bbXAXA致死,即不是bb纯合致死,B错误;
C、组合乙亲本基因型为BbXAXA×BbXaY,子一代中棕眼基因型为bbXAXa、bbXAY,棕眼果蝇自由交配,后代基因型为bbXAXA(致死)∶bbXAXa∶bbXAY∶bbXAY=1∶1∶1∶1,故棕眼果蝇雌雄比为1∶2,C错误;
D、野生型雌果蝇基因型为BBXAXA、BBXAXa、BbXAXA、BbXAXa,白眼雄果蝇基因型为bbXaY,若野生型雌果蝇基因型为BBXAXA,则与白眼雄果蝇杂交后代雌雄均为野生型;若野生型雌果蝇基因型为BBXAXa,则与白眼雄果蝇杂交后代雌雄均为野生型和朱红眼;若野生型雌果蝇基因型为BbXAXA,则与白眼雄果蝇杂交后代雌雄均为野生型和棕眼比例为1∶1;若野生型雌果蝇基因型为BbXAXa,则与白眼雄果蝇杂交后代雌雄均有白眼,因此可通过与白眼雄果蝇杂交观察子代性状及比例判断某一野生型雌蝇的基因型,D正确。
故选D。
2.(25-26高三上·山东师范大学附属中学·期中)小鼠Y染色体上的S基因决定雄性性别的发生,在X染色体上无等位基因,带有S基因的染色体片段可转接到X染色体上。已知配子形成不受S基因位置和数量的影响,染色体能正常联会、分离,产生的配子均具有受精能力;含S基因的受精卵均发育为雄性,不含S基因的均发育为雌性,但含有两个Y染色体的受精卵不发育。一个基因型为XYS的受精卵中的S基因丢失,由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠。若该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠杂交得F1,F1小鼠雌雄间随机杂交得F2,则F2小鼠中雌雄比例不可能为( )
A.4:3 B.3:4 C.8:3 D.7:8
【答案】C
【解析】题干“一个基因型为XYS的受精卵中的S基因丢失,由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠”,此小鼠是染色体组成为XY的雌鼠。题干“该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠杂交”,则该雄鼠肯定含有S基因,染色体组成为XYS,XSY,XSX;如果该雄鼠是两条性染色体都含S基因,则子一代全为雄性,无法得到子二代,与题干不符。
此题雄鼠的染色体组成有三种可能性,因此分别考虑:
①若雄鼠为XYS,与雌鼠XY杂交,由于YSY致死,所以F1中XX:XY:XYS=1:1:1,雌性:雄性为2:1。F1随机杂交,雌性产生配子及比例3X:1Y,雄性产生的配子1X:1YS,随机杂交得到F2:3XX:3XYS:1XY:1YSY(致死),所以F2雌性:雄性=4:3;
②若雄鼠的染色体组成是XSY,与雌鼠 XY杂交,F1中XSX:XSY:XY=1:1:1,雄性:雌性=2:1,雄性可以产生的配子及比例为1X:2XS:1Y,雌性产生的配子及比例1X:1Y,随机结合后得到F2:1XX:1XY:2XSX:2XSY:1XY:1YY(致死),所以F2雌性:雄性=3:4;
③若雄鼠的染色体组成是XSX,与雌鼠XY杂交,F1中XSX:XSY:XX:XY=1:1:1:1,雌性:雄性=1:1,雌性产生的配子3X:1Y,雄性产生的配子2XS:1X:1Y,随机结合后得到F2:6XSX:2XSY:3XX:1XY:3XY:1YY(致死),所以F2雌性:雄性=7:8。
综上,F2雌雄比不可能为8:3。
故选C。
3.(25-26高三上·山东师范大学附属中学·期中)某种植物为XY型性别决定,其花色由一对等位基因控制,红花对白花为显性。理有纯合雌雄个体若干,若要判断这对基因是位于常染色体、X染色体还是X和Y染色体的同源区段上,选择下列哪种方法能做出判断( )
A.红花雌性个体与白花雄性个体进行杂交,F1再相互交配
B.白花雌性个体与红花雄性个体进行杂交,F1再相互交配
C.红花雌性个体与白花雄性个体进行杂交,F1红花雄性个体与白花个体杂交
D.白花雌性个体与红花雄性个体进行杂交,F1红花雌性个体与白花个体杂交
【答案】B
【解析】1、分析题意,红花对白花为显性,对于XY型性别决定的生物,一般选用“隐性雌×纯合显性雄”的杂交组合判定基因的位置,可选用假设法进行解题。
2、伴性遗传是指位于性染色体上的基因,在遗传上总是和性别相关联。
AC、假设A/a是控制花色的基因,若选用纯合红花雌性个体与白花雄性个体进行杂交,因为亲本白花雄性的基因型是XaY或XaYa,即Y染色体上是否存在隐性基因,无法通过花色判断,故无法确定基因在X染色体还是X和Y染色体的同源区段上,AC错误;
B、白花雌性个体与红花雄性个体进行杂交,若子一代红花全为雌性,白花全为雄性,则基因位于X染色体上;F1再相互交配,若基因位于常染色体上,由于子一代基因型是Aa,则子二代的雌性和雄性花色均为红花:白花=3:1;若若基因位于X和Y染色体的同源区段上,由于子一代基因型是XAXa和XaYA,则子二代的白花只有雌性,可以确定基因所在的位置,B正确;
D、根据B选项的分析可知,通过子一代的花色情况,可确定基因是否位于X染色体上,若基因位于常染色体上,由于子一代红花雌性基因型是Aa,与白花aa个体杂交,后代雌性和雄性花色均为红花:白花=1:1;若若基因位于X和Y染色体的同源区段上,由于子一代红花雌性基因型是XAXa,与白花XaYa个体杂交,后代雌性和雄性花色也均为红花:白花=1:1,无法确定基因所在的位置,D错误。
故选B。
4.(25-26高三上·山东师范大学附属中学·期中)肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用a表示)。少数女性杂合子会患病,这与女性核内两条X染色体中的一条会随机失活有关。下图1为某患者家族遗传系谱图,利用图中四位女性细胞中与此病有关的基因片段进行PCR,产物经酶切后的电泳结果如图2所示(A基因含一个限制酶切位点,a基因新增了一个酶切位点)。下列叙述错误的是( )
A.Ⅱ-2个体的基因型是XAXa
B.Ⅱ-3患ALD的原因可能是来自父方的X染色体失活
C.a基因新增的酶切位点位于310bpDNA片段中
D.若Ⅱ-1和一个基因型与Ⅱ-4相同的女性婚配,后代患ALD的概率为0
【答案】D
【解析】1、分析电泳结果图:正常基因含一个限制酶切位点,因此正常基因酶切后只能形成两种长度的DNA片段;突变基因增加了一个酶切位点,则突变基因酶切后可形成3种长度的DNA片段。结合电泳图可知:正常基因A酶切后可形成长度为310bp和118bp的两种DNA片段,a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段,对照A可以判断另外的两个条带长度分别为217bp和93bp,长度之和为310bp,故基因突变a酶切后可形成长度为217bp、118bp和93bp的三种DNA片段。
2、由题干信息可知,肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病。由图2推测可知Ⅱ-4基因型为 XAXA。Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3号都含有与4号相同的条带,故都含有A基因,故Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3基因型均为XAXa。
A、肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病。由图2推测可知Ⅱ-4基因型为 XAXA。Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3号都含有与4号相同的条带,故都含有A基因,故Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3基因型均为XAXa,A正确;
B、Ⅱ-3个体的基因型是XAXa,据题可知其父方Ⅰ-2基因型为XAY,故其XA来自其父亲,Xa来自母亲,但含XA的Ⅱ-3依然表现为患病,故推测其患ALD的原因可能是来自父方的X染色体失活,Xa正常表达,B正确;
C、a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段,对照A可以判断另外的两个条带长度分别为217bp和93bp,长度之和为310bp,故新增的酶切位点位于310bpDNA片段中,C正确;
D、Ⅱ-1基因型为XaY,和一个与Ⅱ-4基因型(XAXA)相同的女性婚配,后代女儿基因型为XAXa,儿子基因型为XAY,可知所生男孩均不含致病基因,都正常,所生女孩均为杂合子,有一定概率会患病,D错误。
故选D。
5.(25-26高三上·山东枣庄滕州·期中)某种鸟类(性别决定方式为ZW型)的羽毛颜色由位于Z染色体上的一对等位基因B/b控制,B控制蓝色羽毛,b控制黄色羽毛。此外,常染色体上的基因A能抑制色素合成,使羽毛表现为白色。白色雌鸟(AaZBW)与蓝色雄鸟(aaZBZb)杂交,下列叙述错误的是( )
A.子代中蓝色羽毛个体的基因型有3种
B.子代中雄性个体的羽毛表现为蓝色和白色
C.子代雌鸟中白色羽毛个体占比为1/3
D.子代中黄色羽毛个体均为雌性
【答案】C
【解析】A、子代蓝色羽毛个体需满足aa且Z染色体携带B基因。可能的基因型为:aaZBZB(雄)、aaZBZb(雄)、aaZBW(雌),共3种,A正确;
B、雄性个体(ZZ)的常染色体可能为Aa(白色)或aa(蓝色),因此雄性表型为蓝色和白色,B正确;
C、雌鸟中白色个体由Aa(占50%)导致,而aa的雌鸟中50%为蓝色(ZBW)、50%为黄色(ZbW)。因此白色雌鸟占比为50%(1/2),而非1/3,C错误;
D、黄色羽毛需aa且Z染色体携带b基因,仅雌鸟(ZbW)可能满足,D正确。
故选C。
6.(25-26高三上·山东邹城·期中)果蝇的两条X染色体可以连在一起,成为一条并联的X染色体,带有一条并联X染色体和一条Y染色体的果蝇(品系C)表现为雌性可育,带有一条并联X染色体和一条正常X染色体的果蝇是致死的,没有X染色体的果蝇也是致死的。用化学诱变剂诱导正常的野生型雄果蝇,然后让该雄果蝇和品系C进行杂交,以下对杂交结果分析错误的是( )
A.子代雌果蝇都带有并联X染色体,子代雄果蝇X染色体来自亲代雄果蝇
B.若子代雄果蝇有某突变性状而雌果蝇没有,则该突变基因位于X染色体上
C.若子代雌果蝇有某突变性状而雄果蝇没有,则该突变基因位于X染色体上
D.若子代果蝇都出现了某突变性状,则该突变基因最有可能位于常染色体上
【答案】C
【解析】A、子代雌果蝇的性染色体为X^Y(来自母方X^和父方Y),均带有并联X;雄果蝇的X只能来自父方(父方提供X或Y,母方Y与父方X结合形成XY雄性)。A正确;
B、若雄果蝇有突变而雌性无,说明突变基因位于X染色体。父方X若携带隐性突变,雄性子代(XY,X来自父方)会表现,而雌性子代(X^Y,X^来自母方)不携带突变。B正确;
C、若雌果蝇有突变而雄性无,则突变基因不可能位于X染色体。若父方X突变基因,雄性子代(XY)必表现;若突变位于Y染色体,雌性子代(X^Y)也会表现。因此,该情况无法成立,C错误;
D、若所有子代均表现突变,说明突变基因位于常染色体(显性突变),父方常染色体突变可传给所有子代。D正确;
故选C。
7.(25-26高三上·山东菏泽第一中学·期中)(多选)某昆虫(XY型)的翅型有长翅、残翅及无翅,其中长翅和残翅由等位基因A、a控制,有翅和无翅由等位基因B、b控制,其中一对基因位于性染色体上。一只长翅雌性个体和一只残翅雄性个体交配,结果如图:
下列说法正确的是( )
A.基因B、b位于X、Y染色体同源区段
B.亲代长翅个体的基因型是AAXBXb
C.F2雄性个体的基因型有4种
D.F2长翅雌性个体中纯合子占1/15
【答案】ABD
【解析】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组合是互不干扰的;在减数分裂的过程中,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。
A、由亲代有翅杂交产生F1无翅,得出无翅性状为隐性,有翅为显性,根据F1和F2,雄性全有翅,雌性存在有翅和无翅,推测该性状的基因一定在性染色体上,可能只在X染色体上,也可能在X、Y同源区段,假设若只在X染色体上,亲本雄性为XBY,则F1代雌性不能出现无翅,因此说明控制有翅与无翅的基因位于X、Y染色体的同源区段上,即亲本基因型为XBXb、XbYB,A正确;
B、亲本长翅和残翅杂交,子代只有长翅,说明长翅是显性性状,已知B、b在X、Y同源区段,且题干信息表明一对基因位于性染色体上,因此亲代长翅个体的基因型是AAXBXb,B正确;
C、亲本基因型为AAXBXb、aaXbYB,子一代基因型为AaXBXb、AaXbXb,AaXBYB、AaXbYB,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,子代基因型有3种,再考虑B、b基因,子代雄性个体基因型有2种,因此F2雄性个体的基因型有6种,C错误;
D、子一代基因型为AaXBXb、AaXbXb,AaXBYB、AaXbYB,先考虑A、a基因,子代长翅个体基因型及比例为AA:Aa=2:1,再考虑B、b基因,有翅雌性个体基因型种类及比例为XBXB:XBXb:=1:4,F2长翅雌性个体中纯合子占1/3×1/5=1/15,D正确。
故选ABD。
8.(25-26高三上·山东泰安·期中)菠菜的性别决定类型为XY型,其中红根对白根为显性(A/a控制),宽叶对窄叶为显性(B/b控制),两对性状独立遗传。现有一株红根宽叶雌株与一株白根窄叶雄株杂交,所得F1全为红根植株。让F1雌、雄植株相互杂交得到F2,F2表型及数量如下表。已知某种基因型的个体存在完全致死现象,下列说法错误的是( )
F2表型
红根窄叶♂
白根窄叶♂
红根宽叶♀
白根宽叶♀
红根窄叶♀
白根窄叶♀
数量
186
62
62
21
186
62
A.亲本的基因型为AAXBXb和aaXbY
B.基因型为XBY的个体存在完全致死现象
C.上述F2代所有雌株中,杂合子占1/4
D.上述所有红根宽叶雌株中,不存在纯合子
【答案】C
【解析】A、由子代表现型及比例推亲本基因型,分开推测,根色性状子一代根色全表现为红色,所以亲本红根为显性纯合子,基因型为AA,白根为隐性纯合子,所以基因型为aa;叶型性状子二代雄株全为窄叶,雌株宽:窄=1:3;可推测子一代雌株基因型为XBXb:XbXb=1:1,雄株为XbY,因此亲本基因型为AAXBXb×aaXbY,A正确;
B、F₂雄株无 XᴮY(宽叶雄株),说明XᴮY 个体完全致死,B正确;
C、分析题意可知,亲本基因型为AAXBXb×aaXbY,推出F1雌性基因型AaXBXb:AaXbXb=1:1,雄性基因型AaXbY,因此F1雌性配子类型及比例为aXB:AXB:aXb:AXb=1:1:3:3,雄配子类型及比例:AXb:aXb:AY:aY=1:1:1:1,推测F2代所有雌株中,纯合子占1/2×3/8+1/2×3/8=3/8,杂合子占5/8,C错误;
D、红根宽叶雌株基因型为A_XᴮXᵇ(A 为 AA 或 Aa,XᴮXᵇ为杂合),因 XᴮXᴮ需要亲本提供 Xᴮ雄配子(即 XᴮY 个体,已致死),无法产生,故无纯合子,D正确。
故选C。
9.(25-26高三上·山东临沂·期中)果蝇的两条X染色体可融合成一条染色体,称为并联X(记作“XAX”),其形成过程如图。科研人员培育出染色体组成为XAXY的可育雌果蝇,将该雌果蝇与经诱变处理的野生雄果蝇杂交以用于监测雄果蝇的新发基因突变。已知染色体组成为XAXX和YY的果蝇致死,不考虑XY同源区段。下列说法错误的是( )
A.并联X的形成过程中发生了染色体数目和结构变异
B.F1中雌果蝇和雄果蝇均含Y染色体,且分别来自亲代雄果蝇和雌果蝇
C.若F1雌雄果蝇均出现某新突变性状,则该突变基因位于常染色体
D.若F1雄果蝇有某新突变性状而雌果蝇没有,则该突变基因位于Y染色体
【答案】D
【解析】A、两条X染色体融合成并联X,从染色体结构看,属于染色体结构变异中的易位;从染色体数目看,原本两条X染色体,融合后成为一条“并联X”,相当于染色体数目发生了变化,减少了一条染色体的“独立存在”形式。所以并联X的形成过程中发生了染色体数目和结构变异,A正确;
B、亲本雌果蝇染色体组成为XAXY,能产生XAX和Y两种卵细胞;亲本雄果蝇染色体组成为XY,能产生X和Y两种精子。精卵随机结合,产生F1的染色体组成为XAXX、XAXY、XY、YY。已知染色体组成为XAXX和YY的果蝇致死,所以存活的有XAXY、XY,都含有Y染色体,且雌果蝇XAXY中的Y来源于亲本的雄果蝇,雄果蝇XY中的Y来源于亲本的雌果蝇,B正确;
C、若F1雌雄果蝇均出现某新突变性状,说明该突变性状的遗传与性别无关。因为常染色体上的基因遗传与性别无关,所以该突变基因应位于常染色体上,C正确;
D、若F1雄果蝇有某新突变性状而雌果蝇没有,说明该突变性状的遗传与性别有关,但不能直接得出该突变基因位于Y染色体上。因为如果突变基因位于X染色体上,且为隐性突变,也可能出现雄性(XY)果蝇表现突变性状,而雌果蝇(XAXY)不表现的情况,即雌果蝇有两条X染色体,可能均为显性正常基因或一显性一隐性的情况,所以不能确定该突变基因位于Y染色体上,D错误。
故选D。
10.(25-26高三上·山东名校联盟·期中)全色盲受常染色体上的隐性基因(a)控制,患者无法感知任何颜色。红绿色盲受X染色体上的隐性基因(b)控制,患者无法区分红色和绿色两种颜色,其他色觉正常。现有一对表型正常的夫妇生了一个全色盲的女儿和一个红绿色盲的儿子,下列说法错误的是( )
A.该对夫妇再生一个正常孩子的概率是9/16
B.红绿色盲儿子不携带全色盲致病基因
C.仅考虑A、a和B、b两对等位基因,红绿色盲患者的基因型有4种
D.该全色盲女儿长大后与表型正常的男性婚配,后代男孩与女孩均有患病风险
【答案】B
【解析】A、现有一对表型正常的夫妇(A_XBX_、A_XBY)生了一个全色盲的女儿(aa)和一个红绿色盲的儿子(XbY),据此可判断亲本的基因型为AaXBXb、AaXBY,二者再生正常孩子的概率为全色盲正常(3/1)与红绿色盲正常(3/4)的乘积,即9/16,A正确;
B、红绿色盲儿子全色盲基因型可能为AA或Aa,二者的比例为1∶2,可见该儿子有2/3概率携带a,B错误;
C、红绿色盲患者基因型在B、b方面为XbY(男)或XbXb(女),A、a方面可为AA、Aa,共2×2=4种组合,C正确;
D、全色盲女儿(aa)与正常男性(AA或Aa)婚配,若男性为Aa,后代可能患病(aa),即后代男孩与女孩均有患病风险,D正确。
故选B。
11.(25-26高三上·山东名校联盟·期中)(多选)果蝇的体色和眼型分别受等位基因 A、a和B、b控制,研究人员选择一对果蝇杂交,结果如下表,不考虑X、Y同源区段。下列分析错误的是( )
F1
灰身圆眼
灰身棒眼
黑身圆眼
黑身棒眼
雄果蝇/只
198
202
200
199
雌果蝇/只
402
398
A.A、a和B、b两对基因的遗传遵循自由组合定律
B.由F1雌雄果蝇中均出现灰身:黑身=1:1,即可判断A、a基因位于常染色体上
C.亲本雌雄果蝇基因型分别为 AaXBXb、aaXBY
D.F1雌雄果蝇随机交配,F2中灰身圆眼果蝇占91/256
【答案】BCD
【解析】AB、F₁雌果蝇只有圆眼,雄果蝇圆眼:棒眼≈1:1,说明眼型基因(B、b)位于X 染色体上,且圆眼为显性。F₁雌雄果蝇中灰身:黑身≈1:1,若 A、a 基因位于 X 染色体上,亲本基因型为 XᴬXᵃ×XᵃY 时,后代雌雄果蝇中也会出现灰身:黑身 = 1:1(如 XᴬXᵃ、XᵃXᵃ、XᴬY、XᵃY)。因此,仅通过灰身:黑身 = 1:1 不能直接判断 A、a 位于常染色体上,但因子代灰身圆眼:灰身棒眼:黑身圆眼:黑身棒眼≈6:2:6:2,符合子代灰身:黑身≈ 1:1 、圆眼:棒眼≈3:1比例的乘积,故两对基因遵循自由组合定律,A、a基因位于常染色体上,A正确,B错误;
C、体色:F₁灰身:黑身 = 1:1,说明亲本关于体色的基因型为Aa×aa。眼型:雌果蝇只有圆眼(XᴮXᴮ或 XᴮXᵇ),雄果蝇圆眼(XᴮY): 棒眼(XᵇY)≈1:1,说明亲本雌果蝇眼型基因型为XᴮXᵇ,雄果蝇为XᴮY。综上亲本雌果蝇基因型为AaXᴮXᵇ,雄果蝇为aaXᴮY或亲本雌果蝇基因型为aaXᴮXᵇ,雄果蝇为AaXᴮY,C错误;
D、F₁Aa:aa为1:1, A 的基因频率为 1/4,a 为 3/4;雌雄果蝇随机交配,F₂中aa的概率为:(3/4)2=9/16,A_的概率为:1−(3/4)2=7/16。F₁雌果蝇眼型基因型为 XᴮXᴮ(占 1/2)、XᴮXᵇ(占 1/2);雄果蝇眼型基因型为 XᴮY(占 1/2)、XᵇY(占 1/2)。雌配子中 Xᴮ占 3/4,Xᵇ占 1/4;雄配子中 Xᴮ占 1/4,Xᵇ占 1/4,Y 占 1/2。F₂中圆眼(XᴮXᴮ、XᴮXᵇ、XᴮY)的概率为:(3/4×1/4)+(3/4×1/4+1/4×1/4)+(3/4×1/2)=13/16。因无法判断灰身和黑身的显隐,F1雌雄果蝇随机交配,F2中灰身圆眼果蝇占7/16×13/16=91/256(灰身为显性时)或9/16×13/16=117/256(灰身为隐性时),D错误。
故选BCD。
12.(25-26高三上·山东烟台·期中)某XY型植物,阔叶和窄叶受两对等位基因A、a和B、b控制,已知基因A、a位于常染色体上。现将甲、乙两窄叶纯合品种进行杂交,F1均为阔叶,F1自由交配得F2,其表型及比例为阔叶雌:窄叶雌:阔叶雄:窄叶雄=3:5:6:2。下列说法正确的是( )
A.B、b基因只位于X染色体上
B.亲本的基因型为AAXbY和aaXBXB
C.F1中雄性个体产生含显性基因配子的概率是3/4
D.F2中阔叶雄株的基因型有6种
【答案】C
【解析】AB、依据题干信息,F2中雌性植株中阔叶:窄叶=3:5,雄性植株中阔叶:窄叶=3:1,总体上雌:雄=1:1,但雌雄性别有差异,由于基因A、a位于常染色体上,所以B、b位于X染色体或位于X染色体的同源区段上,F2中阔叶:窄叶=9:7,为9:3:3:1的变式,阔叶的基因型应为双显性,单显性及双隐性个体表现为窄叶,若B、b只位于X染色体上,则亲本的基因型杂交组合可能为aaXBXB×AAXbY或AAXbXb×aaXBY,前者杂交后,F2中,雌性个体中阔叶:窄叶=3:1,雄性个体中,阔叶:窄叶=3:5,与题干信息不符,后者杂交,F1中雌性个体为阔叶,雄性个体为窄叶,与题干信息不符,所以B、b基因位于X、Y染色体的同源区段上,则其亲本的杂交组合可能为aaXBXB×AAXbYb或AAXbXb×aaXBYB,前者杂交后,F2中,雌性个体中阔叶:窄叶=3:1,雄性个体中,阔叶:窄叶=3:5,与题干信息不符,后者杂交后,F2中,雌性植株中阔叶:窄叶=3:5,雄性植株中阔叶:窄叶=3:1,与题干信息相符,综上可知,B、b基因位于X、Y染色体的同源区段上,亲本的基因性为AAXbXb、aaXBYB,AB错误;
C、亲本的基因型为AAXbXb、aaXBYB,则F1的基因型为AaXBXb、AaXbYB,F1雄性个体可以产生AXb、AYB、aXb、aYB 4种配子,显性基因配子的概率是3/4,C正确;
D、结合C项可知,F1的基因型为AaXBXb、AaXbYB,F1自由交配得到的F2中,阔叶雄株的基因型为A--YB,共可以产生2×2=4种基因型,D错误。
故选C。
13.(25-26高三上·山东青岛莱西·期中)某动物体色有褐色、黄色和白色三种表型,该表型与相关基因的关系如图一所示。为研究该性状的遗传特点,科研人员进行了下表所示实验。不考虑互换等变异。
亲本
子代
实验一
黄色甲(♀)×褐色乙(♂)
褐色(♀): 黄色(♂)=1:1
实验二
白色丙(♀)×褐色乙(♂)
褐色(♀): 白色(♂)=1:1
(1)基因B和b位于___________染色体上,两对基因___________(填“是”或“否”)遵循自由组合定律,理由是___________。
(2)实验二中,丙个体的基因型可能有___________种,为进一步确定其基因型,可将其与基因型为___________的个体进行一次杂交,通过后代的表型及比例即可判断,若后代表型及比例为___________则丙为杂合子。
(3)研究人员在该动物群体中发现了部分黑色隐性突变体(dd)。让雌性突变体与某黄色个体进行杂交,获得的F1中雌雄个体均为不完全黑色。让F1雌雄个体自由交配,获得的F2中褐色:不完全黑色:黑色:黄色:浅灰色:灰色=3:6:3:1:2:1,且黄色、浅灰色和灰色个体均为雄性。
①上述实验获得的F2中共有___________种基因型,灰色个体的基因型为___________,F2代6种表型中纯合子比例最少的表型为___________。
②让F2中的黑色个体与黄色个体进行杂交,所得的F3中不完全黑色个体所占的比例为___________。
【答案】(1)X 否 若遵循自由组合定律,实验二不会出现白色个体
(2)3 XAbY 褐色雌:黄色雌:白色雄=1:1:2
(3)12 ddXAbY 不完全黑、浅灰 3/4
【解析】伴性遗传:是指基因位于性染色体(如X染色体或Y染色体)上,其遗传方式与性别相关联的现象。
(1)根据实验一的结果(1褐色♀:1黄色♂),可以推断基因B和b位于X染色体。实验二的结果(1褐色♀:1白色♂),若基因A/a位于常染色体上,当子代只有褐色雌性个体时,实验二亲本的雄性褐色基因型为AAXBY,则子代不会出现白色个体,因此基因A/a也位于X染色体上,两对等位基因不遵循自由组合定律。
(2)实验二中,丙个体为白色雌性个体,其基因型为Xa_Xa_,可能的基因型有3种,即XaBXaB、XaBXab、XabXab。为进一步确定其基因型,即确定B、b,可将其与基因型为XAbY的个体进行杂交,通过后代的表型即可进行判断。若后代雌性全为褐色,则基因型为XaBXaB,若后代全为黄色,则基因型为XabXab,若后代褐色雌:黄色雌:白色雄=1:1:2,则为XaBXab。
(3)①黑色隐性突变体(dd)与黄色个体杂交,F1中雌雄个体均为不完全黑色,说明表现为不完全显性,且D、d位于常染色体上。F2的表型比例为3:6:3:1:2:1=(1∶2∶1)(3∶1),且黄色、浅灰色和灰色个体均为雄性,推测亲本分别为ddXABXAB、DDXAbY,F1为DdXABXAb、DdXABY,均为不完全黑色,F2共有12种基因型。F2中灰色个体的基因型为ddXAbY,F2代中浅灰色的基因型为DdXAbY,不完全黑的基因型为DdXAB_,浅灰色和不完全黑均为杂合子,因此F2代6种表型中纯合子比例最少的表型为浅灰色和不完全黑。
②F2中黄色个体的基因型为DDXAbY,黑色雌性个体的基因型为ddXABXAB:ddXABXAb=1:1,让F2中的黑色个体与黄色个体进行杂交,所得的F3中不完全黑色个体(DdXAB_)所占比例为3/4。
14.(25-26高三上·山东滨州惠民·期中)蚕丝是一种具有优越性能的天然纤维,已有5000多年的纺织应用历史,在生物医用材料、高强度再生蚕丝等领域也有广阔的应用前景。家蚕(2n=28),性别决定方式为ZW。丝胶基因1(S1)位于11号染色体上,其表达产物促进蚕丝蛋白含量上升。
(1)______酶识别并结合S1基因的______,催化产生RNA,在______处合成蛋白质。
(2)某纯合S1基因失活的雌蚕与野生型雄蚕杂交,产生的F1雌雄个体相互交配,雄蚕且胶丝蛋白含量高的子代占F2的比例为______。
(3)雌蚕和雄蚕的分辨需要幼蚕发育到一定阶段才能分辨,科学家利用致死基因培育新品系家蚕,其ZW染色体上胚胎纯合致死基因e和d位置如图1所示(在同源染色体上未标记的为正常的显性基因,正常的W染色体上没有其等位基因),e和d之间不发生染色体交换。
①选择______品系作为亲本,杂交后代只出现雄蚕,雌蚕胚胎全部致死。
②上述杂交后,A品系将不复存在。为了持续获得杂交所用亲本A品系,需要选择品系______作为亲本,在杂交后代选择性别为______性的作为生产中所用的亲本。
(4)科学家发现雄蚕Z染色体上BmPSI的突变会造成发生雌化现象,相关机理如图2。B1基因是家蚕性别决定的关键基因,B1在家蚕中默认表达雌特异性蛋白(BF),在相关蛋白作用后也可表达雄特异的蛋白(BM),过程如图。
请解释雄蚕中BmPSI基因的突变造成的雌化现象机理:________。该研究为降低雄蚕雌化率提供理论支持。
(5)研究发现培养温度、饲料中氨基酸种类等均会影响蚕丝产量,说明性状________。
【答案】(1)RNA聚合 启动子 核糖体
(2)3/8
(3)AB AC 雄
(4)雄蚕中BmPSI基因的突变,不能表达出功能正常的蛋白质,不能促进(诱导)Bl-前体RNA剪切产生BM-RNA,B1-前体RNA剪切为BF-mRNA,翻译出BF蛋白,促进雄蚕雌化
(5)性状是基因和环境共同作用的结果(受基因和环境共同影响)
【解析】1、基因的分离定律是指:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
2、基因的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。
(1)转录由RNA聚合酶识别并结合基因的启动子,催化RNA产生,翻译场所为核糖体。
(2)用sl代表S1基因失活,则sls1ZW与SlSlZZ杂交,子代基因型为SlslZZ、SlslZW,子代雌雄相互交配,F2中为雄蚕且胶丝蛋白含量高的子代占1/2×3/4=3/8。
(3)①由图可知,ABC品系分别为ZeZd、ZW、ZdWe,品系AB杂交,即ZeZd×ZW,子代ZeW、ZdW因为致死基因纯合,所以死亡,子代只出现雄蚕。
②上述杂交后,A品系将不复存在。为了持续获得杂交所用亲本A品系,需要选择品系AC作为亲本,品系AC杂交后ZeWe、ZdZd纯合致死,还会产生基因型与品系A、C相同的子代用于保持该品系,其中ZeZd为雄蚕,可与普通雌蚕杂交,实现杂交后代只出现雄蚕,雌蚕胚胎全部致死。
(4)已知B1基因是家蚕性别决定的关键基因,B1在家蚕中默认表达雌特异性蛋白(BF),在相关蛋白作用后也可表达雄特异的蛋白(BM),结合图2,雄蚕中BmPSI基因的突变造成的雌化现象机理为雄蚕中BmPSI基因的突变,不能表达出功能正常的蛋白质,不能促进(诱导)Bl-前体RNA剪切产生BM-RNA,B1-前体RNA剪切为BF-mRNA,翻译出BF蛋白,促进雄蚕雌化。
(5)研究发现培养温度、饲料中氨基酸种类等均会影响蚕丝产量,说明性状是基因和环境共同作用的结果(受基因和环境共同影响)。
15.(25-26高三上·山东潍坊·期中)家蚕的性别决定方式为ZW。幼虫的黄眼和黑眼,体色正常和体色透明分别由等位基因A、a和B、b控制,且均不位于W染色体上。研究人员选取一只黄眼体色正常雌虫和黄眼体色透明雄虫杂交,F1表型及比例为黄眼体色透明雌蚕:黄眼体色正常雄蚕:黑眼体色透明雌蚕:黑眼体色正常雄蚕=2:2:1:1.不考虑突变、染色体互换及配子不育。
(1)家蚕体色透明和体色正常这对相对性状中,______是隐性性状。等位基因A、a和B、b的遗传______(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,原因是____。
(2)亲本雄蚕的基因型是______。F1中黄眼与黑眼比例为2:1的原因是______,让F1中相同眼色的个体自由交配,F2中黄眼个体占F2总数的______。
(3)已知普通蚕茧为白色。现将一个外源绿色蛋白基因G导入基因型为Aa的受精卵,发育成熟后获得一只绿茧雌蚕,将其与黄眼白茧雄蚕杂交后,F1中雌雄个体中表型及比例均为黄眼绿茧:黑眼绿茧:黄眼白茧:黑眼白茧=1:1:1:1.已知基因G表达产物不影响其它基因的表达,且无致死效应。实验结果说明基因G插入的位置是______。F1中黄眼绿茧和黄眼白茧个体杂交,后代中黑眼绿茧所占的比例是______。
【答案】(1)体色透明 遵循 基因A、a位于常染色体上,B、b位于Z染色体上,两对基因位于非同源染色体上
(2)AaZbZb A基因纯合致死 2/5
(3)基因G插入到A基因的内部 1/3
【解析】据题干可知:两对基因独立遗传且W染色体上无相关基因,故两对等位基因遵循自由组合定律。又依据F1后代表现型及比例,可推知基因A/a位于常染色体上,基因B/b位于Z染色体上。
(1)亲本雌蚕(ZW、体色正常)×雄蚕(ZZ、体色透明),F1雌蚕(ZW)均为体色透明,雄蚕(ZZ)均为体色正常,性状与性别有关,且基因不位于W染色体,推测B、b位于Z染色体。设亲本雌蚕基因型为ZBW(正常),雄蚕为ZbZb(透明),后代雌蚕ZbW(透明)、雄蚕ZBZb(正常),符合实验结果,故体色透明为隐性性状。亲本黄眼×黄眼,F1黄眼:黑眼=2:1(雌、雄均为该比例),说明A、a位于常染色体(与性别无关)。两对基因分别位于常染色体和 Z 染色体(非同源染色体),故遵循自由组合定律。
(2)亲本均为黄眼(A_),F1出现黑眼(aa),故亲本均为Aa;F1黄眼:黑眼=2:1,说明 AA纯合致死(存活个体为Aa:aa=2:1)。 结合小问1,雌蚕(正常)基因型为ZBW,雄蚕(透明)为ZbZb。 综上,亲本雌蚕基因型为AaZᴮW,雄蚕为AaZbZb。F1眼色基因型:Aa(2/3)、aa(1/3)。让F1中相同眼色的个体自由交配,相当于自交, 黄眼(2/3Aa)自交:后代 Aa(1/3)、aa(1/6)、AA(1/6)致死;黑眼(1/3aa)自交:后代全为1/3aa。故让F1中相同眼色的个体自由交配,F2中黄眼个体占F2总数的1/3÷(1/6+1/3+1/3)=2/5。
(3)黄眼绿茧雌蚕(Aa+G)× 黄眼白茧雄蚕(Aa,无G),F1雌雄均为黄眼绿茧:黑眼绿茧:黄眼白茧:黑眼白茧 = 1:1:1:1。说明基因G插入到A基因的内部,会破坏A基因。F1中黄眼绿茧(AoGo)×黄眼白茧(Aa),后代中黑眼绿茧所占的比例为1/3。
16.(25-26高三上·山东青岛·期中)果蝇的刚毛对截毛为显性,由基因A/a控制;长翅对残翅为显性,由基因B/b控制。研究人员以某雄果蝇甲为材料,根据以上2对标准精子类型等位基因设计引物,以精子的DNA为模板进行PCR扩增参照①②③④后,对其产物进行电泳分析,结果如图所示。
(1)研究人员让甲果蝇与残翅截毛雌果蝇杂交,所得F1雌、雄果蝇均表现为长翅:残翅=1:1,但雌果蝇全表现为截毛,雄果蝇全表现为刚毛。结合题干信息分析,基因A/a是位于_______上的等位基因;该雄果蝇甲的基因型为_______。将F1雌、雄果蝇相互交配,所得后代的基因型有_______种。
(2)为验证基因A/a位于染色体的情况,科研人员计划让甲果蝇和纯合刚毛雌果蝇杂交,再利用题干PCR扩增、电泳技术对子代果蝇的相关基因进行检测。根据电泳结果条带数量分析,该实验方案_______(填“可行”或“不可行”)。若可行,请写出预期的实验结果;若不可行,请写出理由:_______。
(3)研究发现,残翅个体因缺乏某种酶而表现残翅性状,则说明基因B/b控制性状的方式是_______。如果基因b与B的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同,则翻译至mRNA的该点时发生的变化是_______。
(4)科研人员将D基因插入某雄果蝇乙的一条Ⅱ号染色体上,将G基因(绿色荧光蛋白基因)插入某雌果蝇丙的一条X染色体上。同时含有D和G基因时,果蝇表现为绿翅,否则为无色翅。将乙和丙杂交得F1,F1中无色翅:绿翅为_______。取F1中绿翅果蝇随机交配得F2,F2中无色翅雄果蝇所占的比例是_______。
【答案】(1)X、Y的同源区段 BbXaYA 6
(2)可行 子代雌性个体都有两个条带,雄性个体都只有一个条带
(3)基因通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物的性状 氨基酸种类的改变或者翻译提前终止
(4)3:1 5/16
【解析】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。
(1)F1雌、雄果蝇均表现为长翅:残翅=1:1,可判断控制翅型的基因B/b位于常染色体上;甲果蝇与残翅截毛雌果蝇杂交,子代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,可知A/a位于性染色体,并且只有基因位于X、Y的同源区段时,子代才会出现这种现象,再结合电泳图可知甲的基因型为BbXaYA。甲BbXaYA与残翅截毛雌果蝇bbXaXa杂交,F1基因型为BbXaXa,bbXaXa,BbXaYA,bbXaYA,F1雌、雄果蝇相互交配,两对基因分别计算,(1/2Bb,1/2bb)×(1/2Bb,1/2bb),子代有3种基因型;XaXa×XaYA,子代还是XaXa、XaYA两种基因型,因此后代基因型有3×2=6种。
(2)甲果蝇(XaYA)和纯合刚毛雌果蝇(XAXA)杂交,子代雌性基因型为XAXa,子代雄性基因型为XAYA,根据电泳图可知,A基因和a基因条带在不同位置,因此可以根据条带的数量发现,雌性都是两个条带,雄性都是一个条带,由此说明A/a位于X、Y染色体上。
(3)基因控制性状有两种方式,残翅个体因缺乏某种酶而表现残翅性状,说明基因通过控制酶的合成控制代谢,进而间接控制生物的性状。由于b与B的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同,但是翻译出来的产物没有酶的活性,说明翻译至mRNA的该点时可能发生了氨基酸种类的改变或者翻译提前终止。
(4)根据题意,假设不含G的染色体上有其等位基因g,不含D的染色体上有其等位基因g,则乙的基因型为DdXgY,丙的基因型为ddXGXg,子代基因型为D_XG_的个体可以表现为绿翅,这类个体所占比例为1/2×1/2=1/4,因此F1中无色翅:绿翅为3:1。F1的绿翅果蝇基因型为DdXGY和DdXGXg,F2中的绿色翅雄果蝇基因型为D_XGY,所占比例为3/4×1/2×1/2=3/16,因此F2中无色翅雄果蝇所占的比例是1/2-3/16=5/16。
17.(25-26高三上·山东菏泽·期中)某植物的性别决定方式为XY型,茎叶表面常被绒毛。A、a基因控制茎的有毛、无毛,B、b基因控制叶的有毛、无毛,两对基因均不位于Y染色体上。现有一株茎叶均有毛雄株与茎叶均无毛雌株杂交,F1雌株茎叶均有毛,雄株茎叶均无毛。根据以上信息,完成下列问题。
(1)画出A/a、B/b两对非等位基因的位置(注:两对等位基因用A/a、B/b表示,用“”形式表示,其中竖线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置。)________。
(2)研究发现序列Z位于A基因上游,调控基因A和基因B的表达,序列Z发生碱基缺失后有Z1、Z2、Z3三种类型。基因A由I、Ⅱ、Ⅲ片段组成,基因B由IV、V、VI片段组成,如图a所示。现有甲、乙、丙、丁4种茎叶均无毛的植株,为研究其无毛原因,科研人员用I—VI片段制成的6种荧光探针对其基因进行检测,结果如表所示,表中数字代表相应片段的长度。甲、乙、丙、丁的Z相关序列电泳结果如图b所示。对照组为茎叶均有毛的雄株,具有完整的序列Z。
比较项目
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
对照组
21.3
15.2
10.9
20.2
9.8
14.7
甲
0
8.6
10.9
20.2
9.8
14.7
乙
21.3
10.1
10.9
20.2
5.6
14.7
丙
21.3
15.2
10.9
20.2
9.8
14.7
丁
21.3
15.2
10.9
20.2
7.5
0
①结合图b分析,甲、乙、丙、丁的Z序列类型分别是_______。
②由图a、b和表格分析可知,丙、丁表现为茎叶均无毛最可能的原因分别是________、_______。
(3)已知雌株减数分裂形成卵细胞的过程中,在基因A、B之间某位点易发生非姐妹染色单体互换。欲判断一株茎叶均无毛雄株形成的原因属于甲、乙中的哪种类型,某同学进行了下列实验,请完善实验过程及预期结果(不考虑其它变异类型)。
实验过程:①将该茎叶均无毛雄株与纯合茎叶均有毛雌株杂交,得F1;
②让F1雌雄植株交配,得F2;
③观察F2中________(填“雄株”或“雌株”)表型。
预期结果:若所观察表型为_________,则说明该茎叶均无毛雄株形成原因与甲植株类似。若所观察表型为________,则说明该茎叶均无毛雄株形成原因与乙植株类似。
④若F2雄性中茎叶有毛、茎叶无毛、茎有毛叶无毛、茎无毛叶有毛的比例为5:5:3:3,则雌株减数分裂形成卵细胞的过程中,发生非姐妹染色单体互换的初级卵母细胞的比例_____。
【答案】(1)
(2)Z3、Z、Z1、Z2 Z序列碱基缺失,A、B基因完整 Z序列碱基缺失,A基因完整、B基因碱基缺失
(3)雄株 茎叶有毛、茎叶无毛 茎叶有毛、茎叶无毛、茎有毛叶无毛、茎无毛叶有毛 3/4
【解析】1、在生物体的体细胞中,控制同一种性状的遗传因子成对存在,不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
2、控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的,在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
(1)根据题意茎叶均有毛雄株与茎叶均无毛雌株杂交,F1雌株茎叶均有毛,雄株茎叶均无毛可知基因A和B是连锁的,它们位于同一条染色体上。
(2)结合图b分析,结合图a信息可知,甲:基因A的I片段缺失(0),II片段缩短(8.6),因此基因A完全失效,Z序列最短,序列类型为Z3;乙:基因A的II片段缩短(10.1),Z序列与对照组相同,序列类型为Z;丙:基因A所有片段长度正常,Z序列略短于对照组,序列类型为Z1;丁:基因A所有片段长度正常,Z序列略长于甲组,序列类型为Z2。由图a、b和表格分析信息分析,丙表现为茎叶均无毛最可能的原因是Z序列碱基缺失,A、B基因完整;丁表现为茎叶均无毛的原因是Z序列碱基缺失,A基因完整、B基因碱基缺失。
(3)实验目的是区分茎叶均无毛植株的形成原因与甲类似(基因A突变)还是与乙类似(基因A和B均突变)。 将茎叶均无毛植株与茎叶均有毛植株(基因型AABB)杂交,得F1,让F1雌雄株交配,得F2,观察F2中雄株的表现型(是否出现茎有毛叶无毛和茎无毛中有毛的个体)。若所观察类型为茎叶有毛、茎叶无毛,则说明茎叶均无毛植株形成原因与甲类似(仅基因A突变)。若所观察类型为茎叶有毛、茎叶无毛、茎有毛叶无毛、茎无毛叶有毛,则说明茎叶均无毛植株形成原因与乙类似(基因A和B均突变)。根据遗传连锁原理,该比例表明在雌株成熟分裂形成卵细胞的过程中,基因A和B之间发生了非姐妹染色单体互换,重组率可通过比例计算,为3/8,发生非姐妹染色单体互换的初级卵母细胞的比例为3/4。
考点5 遗传系谱图中遗传方式的判定及应用
1.(25-26高三上·山东青岛莱西·期中)某家族中存在一种单基因遗传病,Y染色体上无相关基因,图甲为该病的家系图,图乙为部分个体的相关基因用特定限制酶处理后的电泳图谱。下列说法正确的是( )
A.该病属于常染色体显性或隐性遗传病
B.Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一患病男孩的概率为1/4
C.Ⅲ-1与Ⅰ-1个体的基因型相同的概率为1/2
D.致病基因出现的原因是发生了碱基对的缺失
【答案】B
【解析】A、由图甲可知,Ⅰ-1患病,Ⅰ-2正常,他们的女儿Ⅱ-1和儿子Ⅱ-2均患病;又由图乙可知,Ⅰ-2不含致病基因,所以该病属于常染色体显性遗传病,A错误;
B、设致病基因为A,正常基因为a,Ⅰ-1患病,根据系谱图及电泳图谱可知,其基因型为AA,已知Ⅱ-2基因型为Aa,Ⅱ-3基因型为aa,他们再生一个孩子患病(Aa)的概率为1/2,是男孩的概率为1/2,所以再生一患病男孩的概率为1/2×1/2=1/4,B正确;
C、Ⅰ-1患病,根据系谱图及电泳图谱可知,其基因型为AA,已知Ⅱ-2基因型为Aa,Ⅱ-3基因型为aa,他们的儿子Ⅲ-1患病,基因型为Aa,所以Ⅰ-1与Ⅲ-1个体的基因型一定不同,C错误;
D、由图乙可知,Ⅰ-1、Ⅱ-2的致病基因片段长度比正常基因片段长,致病基因出现的原因可能是发生了碱基对的增添,D错误。
故选B。
2.(25-26高三上·山东青岛莱西·期中)下图家系中的眼病是一种伴X染色体隐性遗传病,若一个表型正常的女性(白化病携带者,父母无眼病,而弟弟患此眼病)与家系中Ⅱ-3结婚,生育的女孩同时患这两种病的几率为( )
A.1/48 B.1/24 C.1/12 D.1/6
【答案】B
【解析】眼病是一种伴X染色体隐性遗传病,假设基因B/b控制,则患者为XbXb、XbY,正常的基因型为XBXB、XBXb、XBY。
一个表型正常的女性(白化病携带者,父母无眼病,而弟弟患此眼病),弟弟患眼病关于眼病的基因型为XbY,其父母的基因型为XBXb、XBY,则该女性的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb;白化病为常染色体上的隐性遗传病,假设由基因A/a控制,则该女性的基因型为Aa。家系中Ⅱ-3患眼病则基因型为XbY,Ⅱ-1患白化病,则Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型为Aa、Aa,Ⅱ-3不患白化病,则基因型为1/3AA、2/3Aa。生育的女孩患眼病的概率为(1/2×1/2=1/1),生育女孩患白化病的概率为(2/3×1/4=1/6),生育的女孩同时患这两种病的几率为1/4×1/6=1/24,故ACD错误,B正确;
故选B。
3.(25-26高三上·山东滨州惠民·期中)X 染色体上的基因 G 编码 G 蛋白,其等位基因 g 编码活性低的 g 蛋白,两种蛋白可通过电泳区分。无基因 G 的个体会患某种遗传病。图 1 为该遗传病的一个家族系谱图。对该家系第Ⅱ代某个体皮肤组织的多细胞原代培养物进行电泳得结果一,然后将皮肤组织分离成单个细胞进行克隆培养,获得单细胞克隆培养物再电泳得结果二,如图 2 所示。下列叙述错误的是( )
A.推测该样本来源于Ⅱ1 或Ⅱ3,其体细胞中含有基因 G、g
B.出现结果二的原因可能是不同克隆细胞中随机有一条 X 染色体失去活性
C.Ⅲ1 体细胞中含有基因 G、g,基因 g 可追溯源自Ⅰ₂
D.Ⅲ5 为该遗传病患者的概率是 1/2
【答案】D
【解析】A、结合B项分析可知,相关基因位于X染色体上,结合电泳结果分析,检测个体为女性,且个体基因型为XGXg。又因无基因G的个体会患某种遗传病,故Ⅰ1、Ⅰ2基因型为XGY、XgXg,可推出Ⅱ3的基因型为XGXg。由Ⅲ2、Ⅱ2的基因型分别为XgXg、XgY,可推出Ⅱ1基因型为XGXg,A正确;
B、出现结果二的原因是不同克隆细胞中随机有一条X染色体失去活性,1、2、4、5、8、9细胞中失活的X染色体上是基因g,3、6、7细胞中失活的X染色体上是基因G,B正确;
C、Ⅲ1的基因型为XGXg,其基因g可追溯源自Ⅰ2,Ⅱ2基因型为XgY,Xg来自基因型为Ⅰ2,C正确;
D、因Ⅱ3、Ⅱ4的基因型为XGXg、XGY,二者生出患该病孩子(Ⅲ5)的基因型为XgY,其概率为1/4,D错误。
故选D。
4.(25-26高三上·山东邹城·期中)(多选)如图是甲、乙两种单基因遗传病系谱图,1号和2号均携带一个由单碱基替换的乙病基因,但两基因的突变位点不同,且1号不携带甲病致病基因。对家庭成员一对同源染色体上控制乙病的基因进行非模板链测序,测序结果见下表。不考虑X、Y染色体的同源区段,以下分析正确的是( )
家庭成员
1
2
3
4
测序结果
……G……A……
……A……A……
第412位 第420位
……G……A……
……G……G……
第412位 第420位
?
……G……A……
……G……A……
第412位 第420位
A.可确定甲病为显性遗传病
B.乙病基因位于X染色体
C.3号控制乙病的基因测序结果为
D.1号和2号生一个只患乙病孩子的概率是1/8
【答案】CD
【解析】A、由于1号不携带甲病致病基因,2号母亲患甲病,3号儿子患甲病,甲病可能为常染色体显性遗传病、伴X染色体隐性遗传病或伴X染色体显性遗传病,即无法确定甲病的显隐性,A错误;
B、根据图可知,双亲均携带一个单碱基替换导致的乙病基因,乙病为隐性遗传病,1号男性个体存在乙病基因的等位基因,不考虑X、Y染色体的同源区段,乙病基因不在X染色体上,为常染色体隐性遗传病,B错误;
C、分析测序结果可知,上方为正常序列,下方为乙病致病基因序列,3号为乙病患者,有来自1号、2号的致病基因,其控制乙病的基因测序结果应为,C正确;
D、假设甲病基因用A、a表示,乙病用B、b表示,若甲病为常染色体显性遗传病,1号基因型aaBb,2号AaBb,生只患乙病孩子aabb概率:1/2×1/4=1/8;若甲病为伴X染色体显性遗传病,1号BbXaY,2号BbXAXa,生只患乙病孩子(bbXaXa+bbXaY)概率:1/4×1/4+1/4×1/4=1/8;若甲病为伴X染色体隐性遗传病,1号BbXAY,2号BbXaXa,生只患乙病孩子bbXAXa概率:1/4×1/2=1/8,D正确。
故选CD。
5.(25-26高三上·山东青岛·期中)(多选)图1中甲、乙病分别由等位基因A/a、B/b控制,两对基因独立遗传。荧光探针结合实时荧光定量PCR技术可检测单碱基突变,用红色和绿色荧光探针分别标记正常基因和突变基因的核酸序列,当PCR循环数增多时,相应的荧光信号逐渐积累。研究人员利用实时荧光定量PCR技术分别对该家族中6、7、12号个体的B/b基因进行检测,结果分别对应图2中的a、c、b。不考虑其他变异,下列说法正确的是( )
A.甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴X显性遗传病
B.4号和11号的基因型分别为AaXBXb和AaXbY
C.若3号和4号再生育一个男孩,则男孩同时患甲乙两病的概率为1/16
D.若7号减数分裂正常且第一极体有2个基因B,则所生男孩一定不患乙病
【答案】AD
【解析】A、图1显示,I-1和I-2均不患甲病,生出患甲病女儿Ⅱ-5,可判断出甲病为隐性遗传病,且父亲I-1为正常人,若甲病为伴X染色体隐性遗传病,则父亲I-1患甲病,与事实不符,因此甲病为常染色体隐性遗传病, Ⅱ-6和Ⅱ-7均患乙病,生出不患乙病儿子Ⅲ-11,可判断出乙病为显性遗传病,又知Ⅱ-1、Ⅱ-7、Ⅲ-11、Ⅲ-12的荧光强度依次对应图2的检测结果为图2的a、b、c三种类型,且红色为正常基因,结合性状表现可判断Ⅱ-6只含乙病的突变基因,不含正常基因,对应的是a,其他三个依次对应的是c、b、b,因此排除常染色体显性遗传,乙病为伴X染色体显性遗传。A正确;
B、4号为患乙病女性,则其基因型为A XBX-,又因其8号女儿为甲病患者(aa),9号女儿不患乙病(XbXb),则其基因型为AaXBXb;11号甲、乙病均不患的男性,则其基因型为A XbY,因其父母均不患甲病且其有患乙病的兄弟12号(aa),则父母基因型均为Aa,所以11号的基因型可能是AAXbY或AaXbY,B错误;
C、3号和4号均不患甲病,生下8号患甲病,因此3和4号的基因型均为Aa,且生下男孩患甲病的概率为1/4,关于乙病,3号的基因型为XbY,9号正常,4号的基因型为XBXb,再生育一个男孩,男孩的基因型为1/2XBY、1/2XbY,患乙病的概率为1/2,因此男孩同时患甲乙两病的概率为1/4×1/2=1/8,C错误;
D、7号基因型为XBXb,若7号减数分裂正常且第一极体有2个基因B,则卵细胞为Xb,所生男孩(XbY)一定不患乙病,D正确。
故选AD。
6.(25-26高三上·山东菏泽第一中学·期中)Usher综合征(USH)又称遗传性耳聋—色素性视网膜炎综合征,是涉及听力和视力两种感官的常染色体单基因隐性遗传病,不同基因的突变都可分别导致USH。如图是两个USH家系,分别由两个不同的单基因突变引起的,假设每个家系都不含有其他家系的致病基因。下列说法错误的是( )
A.家系1中Ⅱ2不携带致病基因的概率是2/3
B.家系2的Ⅰ1和Ⅰ2都是杂合子
C.家系1的Ⅱ1和家系2的Ⅱ2婚配,所生子女均正常
D.通过基因检测可以降低USH患儿的出生
【答案】A
【解析】A、已知Usher综合征是常染色体单基因隐性遗传病,家系1亲本均表型正常,且子代出现患者,说明亲本均为杂合子,家系1中Ⅱ2表型正常,不可能是隐性纯合子,因此不携带致病基因的概率是1/3,A错误;
B、已知Usher综合征是常染色体单基因隐性遗传病,家系2亲本均表型正常,且子代出现患者,说明亲本Ⅰ1和Ⅰ2都是杂合子,B正确;
C、假定家系1的相关致病基因为A、a,家系2的相关致病基因为B、b,因此家系1的Ⅱ1的基因型为aaBB,家系2的Ⅱ2的基因型为AAbb,家系1的Ⅱ1和家系2的Ⅱ2婚配,所生子女均同时含有A、B基因,因此所生子女均正常,C正确;
D、通过基因检测判断胎儿是否含有致病基因,从而可以降低USH患儿的出生,D正确。
故选A。
7.(25-26高三上·山东泰安·期中)(多选)肥厚型心肌病和蚕豆病均为单基因遗传病,下图为某家系的遗传系谱图,Ⅱ5家族中无蚕豆病致病基因。下列相关叙述错误的是( )
A.肥厚型心肌病为常染色体显性遗传,图中此病患者基因型都相同
B.Ⅱ4减数分裂产生配子时,减数分裂Ⅱ后期不可能含4个致病基因
C.若Ⅲ4和基因型与Ⅲ5相同的个体婚配,后代患病的概率为11/12
D.在人群中调查2种病的发病率时应随机取样,二者在男性和女性中发病率均相等
【答案】ABD
【解析】图中,Ⅱ4和Ⅱ5个体均患肥厚型心肌病,而二者却生出不患病个体Ⅲ7,Ⅲ7为女性正常,故可判断肥厚型心肌病为常染色体显性遗传病,Ⅱ4不患蚕豆病,Ⅱ5家族中无蚕豆病致病基因,但子代有患蚕豆病的孩子,因此为伴X隐性遗传病。
A、图中,Ⅱ4和Ⅱ5个体均患肥厚型心肌病,而二者却生出不患病个体Ⅲ7,Ⅲ7为女性正常,故可判断肥厚型心肌病为常染色体显性遗传病,Ⅱ4不患蚕豆病,Ⅱ5家族中无蚕豆病致病基因,但子代有患蚕豆病的孩子,因此为伴X隐性遗传病。假设肥厚型心肌病由基因A/a控制,蚕豆病由基因B/b控制,肥厚型心肌病中Ⅲ5和Ⅲ6的基因型可能为AA或Aa,其余患者都为Aa,A错误;
B、Ⅱ4基因型为AaXBXb,故其减数分裂Ⅱ后期可能含0、1、2、4个致病基因,B错误;
C、Ⅲ4的基因型为AaXBXb,Ⅲ5基因型为1/3AAXbY、2/3AaXbY,若Ⅲ4和基因型与Ⅲ5相同的个体婚配,后代患病的概率为11/12,C正确;
D、在人群中调查2种病的发病率时应随机取样,常染色体遗传病男性和女性发病率相等,但伴X染色体隐性遗传病男性和女性发病率不相等,D错误。
故选ABD。
8.(25-26高三上·山东德州·期中)遗传性炎(HN)是一种由H基因突变引发的单基因遗传病。下图为某HN患者家系,为确定HN的遗传方式,科研人员对该家系成员的H基因进行测序,结果如表所示。研究发现,该病的病因是H基因编码的H蛋白在原186位色氨酸(密码子为UGG)处终止(终止密码子为UAA、UGA、UAG)。下列说法正确的是( )
被测者
H基因的部分序列
Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅲ-1
5′-TGCTGGAGG-3′
Ⅱ-2
5′-TGCTGGAGG-3′
5′-TGCTGAAGG-3′
Ⅲ-2
5′-TGCTGAAGG-3′
A.该家系HN的遗传方式为常染色体隐性遗传
B.该家系致病基因产生的原因是H基因中碱基对G-C替换为A-T
C.表中所测序列为H基因作为转录模板链的部分序列
D.Ⅲ-2和表型正常的女性婚配,所生女孩中患HN的概率为1/2
【答案】B
【解析】A、从系谱图看,Ⅰ-1(正常男性)和 Ⅰ-2(正常女性)生育了患病的 Ⅱ-2(女性);再结合基因序列,Ⅱ-2 和 Ⅲ-2 的 H 基因序列一致(含突变序列),而 Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅲ-1 的序列一致(正常序列)。若为常染色体隐性遗传,患病个体应是隐性纯合,但 Ⅱ-2 的父母(Ⅰ-1、Ⅰ-2)均正常,如果携带致病基因的话,Ⅱ-2 的基因序列应只有突变型,但表格中 Ⅱ-2 同时有正常和突变两种序列(杂合),因此不符合常染色体隐性遗传。实际该遗传病是显性遗传(杂合子患病),A错误;
B、已知 H 蛋白在原 186 位色氨酸(密码子为 UGG)处终止,终止密码子为 UAA、UGA、UAG。对比正常序列(5'-TGCTGGAGG-3')和突变序列(5'-TGCTGAAGG-3'),发现第 7 位碱基对由G-C 替换为 A-T,B正确;
C、转录时,模板链与 mRNA 碱基互补配对(A-U、T-A、G-C、C-G)。若该序列是转录模板链,正常序列中 “GG” 对应 mRNA 的 “CC”,无法转录出 UGG(色氨酸密码子)。实际上,该序列应为编码链(与 mRNA 序列除 T/U 外一致),这样正常编码链的 “GG” 可对应 mRNA 的 “GG”,结合前面的序列能转录出 UGG(色氨酸密码子),因此表中序列不是转录模板链的部分序列,C错误;
D、Ⅱ-1正常, Ⅱ-2 是杂合子患病,Ⅲ-2 是患病纯合子,则说明致病基因只来自Ⅱ-2,是伴X显性遗传病,设Ⅲ-2基因型为XHY,则Ⅲ-2和正常女性XhXh婚配,则子代女孩XHXh都患病,D错误。
故选B。
9.(25-26高三上·山东临沂·期中)(多选)某遗传病家系图如图甲所示,已知该遗传病由常染色体上正常基因A突变成A⁺或a引起,A⁺对A、a为完全显性,A对a为完全显性。为确定家系中某些个体的基因型,分别根据A⁺和a两种基因的序列设计引物,进行PCR扩增,电泳结果如图乙所示。不考虑其他变异。下列叙述正确的是( )
A.该家系中电泳结果相同的个体表型相同,表型相同的个体电泳结果不一定相同
B.Ⅲ1的电泳结果有1条条带,且其致病基因来自亲代Ⅰ1个体
C.若Ⅲ3的电泳结果有2条条带,则Ⅱ3的基因型有2种可能
D.若Ⅱ6的电泳结果仅有1条条带,则Ⅱ5和Ⅱ6再生出正常后代的概率为5/12
【答案】BCD
【解析】A、Ⅰ2含有突变基因却没患病,其基因型应为Aa,可知电泳结果中上面的条带为A,下面的条带为a。PCR是根据A⁺和a设计的引物,如果只有1个条带,基因型可能是Aa或aa等情况,因此电泳结果相同的个体表型不一定相同,A错误;
B、Ⅱ1无电泳条带且表型正常,所以Ⅱ1基因型为AA,Ⅲ1一定含A,则致病基因应为A⁺,因Ⅰ2不含有A⁺,且其致病基因只能来自于亲代Ⅰ1个体,B正确;
C、若Ⅲ3的电泳结果有2条条带,则Ⅲ3的基因型为A⁺a,Ⅱ4不患病且根据电泳结果可知其基因型为Aa。这样Ⅲ3的A⁺一定来自Ⅱ3。因Ⅰ1的基因为A⁺a、Ⅰ2的基因为Aa,所以Ⅱ3的A⁺一定来自Ⅰ1,它的基因型为A⁺A、A⁺a,C正确;
D、若Ⅱ6的电泳结果仅有1条条带,说明她的基因型为Aa。Ⅰ1的基因为A⁺a、Ⅰ2的基因为Aa,则Ⅱ5的基因型为1/3A⁺A、1/3A⁺a、1/3aa。则Ⅱ5和Ⅱ6再生出正常后代的概率为1/3×1/2+1/3×1/4+1/3×1/2=5/12,D正确。
故选BCD。
10.(25-26高三上·山东邹城·期中)如图是某家系甲、乙、丙三种单基因遗传病的系谱图,其基因分别用A/a、B/b和D/d表示。甲病是伴X遗传病,Ⅱ-7不携带乙病的致病基因,丙病的致病基因不位于Y染色体上。在不考虑家系内发生新的基因突变的情况下,请回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式是伴X的________性遗传,丙病的遗传方式是________
(2)Ⅱ-6有关甲乙两病的基因型是________,Ⅲ-13患两种遗传病的原因是________。
(3)假如Ⅲ-15为乙病致病基因的携带者,且人群中患丙病的概率为1/10000,Ⅲ-15和Ⅲ-16结婚,所生的儿子患两种遗传病的概率是________;
(4)若丙病为白化病,其发病机理说明基因表达产物与性状的关系为_________。
【答案】(1)显性遗传病 常染色体隐性遗传病
(2)XABXab Ⅱ-6的初级卵母细胞在减数第一次分裂前期,两条X染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,产生了XAb配子并传给了Ⅲ-13,所以Ⅲ-13患两种遗传病
(3)1/606
(4)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
【解析】分析系谱图,甲病是伴性遗传病,且具有父患女必患的特点,说明甲病是伴X染色体显性遗传病;Ⅱ-6和Ⅱ-7都不患乙病,但他们有患乙病的儿子,说明乙病是隐性遗传病,又已知Ⅱ-7不携带乙病的致病基因,因此乙病为伴X染色体隐性遗传病;Ⅱ-10和Ⅱ-11都不患丙病,但他们有一个患该病的女儿,即无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性,说明丙病是常染色体隐性遗传病。
(1)分析系谱图,甲病是伴性遗传病,且具有父患女必患的特点,说明甲病是伴X染色体显性遗传病;Ⅱ-10和Ⅱ-11都不患丙病,但他们有一个患该病的女儿,即无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性,说明丙病是常染色体隐性遗传病;
(2)根据分析可知,乙病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传,甲为伴X染色体显性遗传病。根据1号只患甲病,故基因型为XABY,1号的XAB染色体传递给6号,同时根据12号为只患乙病的男孩,说明其基因型为XabY,而12号中的X染色体也来自6号,因此6号的基因型为XABXab;Ⅱ-6的初级卵母细胞在减数第一次分裂前期,两条X染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,产生了XAb配子并传给了Ⅲ-13,所以Ⅲ-13患两种遗传病;
(3)根据题意可知,人群中患丙病的概率为1/10000,dd=1/10000,d=1/100,D=1-1/100=99/100,DD=99/100×99/100,Dd=2×1/100×99/100,正常人中DD=,Dd=,Ⅲ-15为乙病致病基因的携带者,15号的基因型为DDXaBXab或DdXaBXab,17号患丙病,其父母基因型均为Dd,故16号的基因型及概率为1/3DDXaBY、2/3DdXaBY,单独计算每对基因患病情况,Dd×Dd→dd,后代患丙病dd的概率=,XaBXab×XaBY→XaBXaB XaBXab XaBY XabY,后代儿子患乙病 XabY的概率为1/2,子代均不患甲病,因此所生的儿子患两种遗传病的概率是;
(4)白化病发病机理说明基因表达产物与性状的关系为基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
11.(25-26高三上·山东德州·期中)先天性聋哑病与A/a基因、B/b基因有关,且均可单独致病。图1为该病的某个家系图,图2为该家系部分个体的该病相关基因电泳图谱,其中条带②代表a基因。不考虑突变和X、Y同源区段。
(1)据图1分析,导致Ⅲ-1患病的基因的遗传方式是______,判断依据是______。
(2)结合图1和图2分析,条带①和条带③分别代表的基因是______,Ⅱ-2的基因型是______。
(3)Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个患病女孩的概率是______。如果Ⅲ-2不患病,则提取其该病的相关基因进行电泳,电泳图谱中可能会出现______个条带。
【答案】(1)常染色体隐性遗传 Ⅱ-2和Ⅱ-3正常,Ⅲ-1为患病女性
(2)A、B AaXBXB或AaXBXb
(3)1/8 2或3或4
【解析】基因自由组合定律实质为: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;在减数分裂的过程中,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。基因分离定律:在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;当细胞进行减数分裂,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子当中,独立地随配子遗传给后代。
(1)由图1可知,Ⅱ-2 和 Ⅱ-3 均正常,却生出患病的女儿 Ⅲ-1(无中生有且为女),说明致病基因为隐性且位于常染色体上,为常染色体隐性遗传。(若为 X 染色体隐性遗传,父亲 Ⅱ-3 正常则女儿不会患病)。
(2)已知条带②代表a基因,结合图 2,Ⅰ-1 和 Ⅰ-2 均有条带②(a基因),但 Ⅰ-1 不患病,说明还存在另一种隐性致病基因(b基因)。电泳条带①、③一个代表A基因一个代表B基因,Ⅱ-1患病,其电泳图谱只有条带①和④,且没有a致病基因,则只能带b致病基因,④代表b基因,①代表A基因,③代表B基因。若B(b)基因位于常染色体,则Ⅱ-1为bb,那么Ⅰ-1为Bb,不符合条带图谱(无b基因),则B(b)基因位于X染色体上。Ⅰ-1基因型为AaXBY,Ⅰ-2基因型为AaXBXb,Ⅱ-2的基因型为XBXB或XBXb。又因为Ⅲ-1是女性且患病,其父亲Ⅱ-3正常为XBY,则Ⅲ-1不可能是B(b)基因致病,应该是aa导致患病,则Ⅱ-2的基因型一定为Aa,综合上述分析Ⅱ-2的基因型为AaXBXB或AaXBXb。
(3)由第(2)问可知,Ⅱ-2的基因型为1/2AaXBXB或1/2AaXBXb,Ⅱ-3的基因型为AaXBY,Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个患病女孩的概率是1/4X1/2=1/8。如果Ⅲ-2不患病,则A(a)基因型应该为AA或Aa,可能为一条带或两条带,B(b)基因型应该为XBXB,XBXb,XBY,可能为一条带或两条带,总体可能为2或3或4个条带。
12.(25-26高三上·山东烟台·期中)全色盲是一种视网膜疾病。某夫妻都是全色盲患者,二人因生育去医院做遗传咨询,医生询问了两人家族病史并做了相应检查,发现丈夫(II-4)和其妹妹(II-3)患病是H基因突变所致,妻子(II-5)患病是G基因突变所致。经检查发现I-1和I-2携带了由H基因突变形成的①②基因,其DNA模板链序列如图2所示。
(1)根据系谱图(图1)可推测全色盲的遗传方式是_______。
(2)据图2分析,导致丈夫患病的基因是_____(填“①”或“②”)。I-2有两个突变基因但没有患病,表明基因的某些突变对生物的影响是_______。
(3)研究发现,妻子患病是G基因突变为g基因导致合成的蛋白质减少了96个氨基酸所致,其原因是G基因中发生了碱基的_____,从而使其转录的mRNA中_____提前。
(4)不考虑基因的新突变,医生发现该夫妻生育全色盲孩子的概率为3/4,则该夫妻的基因型分别是_____ (H、G表示显性基因,h、g表示隐性基因),通过_______手段可确定胎儿是否患有全色盲,从而有效地预防该病的产生和发展。
【答案】(1)常染色体隐性
(2)① 无益也无害(中性)
(3)替换、缺失或增添 终止密码子
(4)Gghh、ggHh 基因检测
【解析】从系谱图可以看出,父母(I-1和I-1)都不患病,但有患病的子女(II-3、II-4),这是隐性遗传的典型特征。 进一步观察:父亲(I-2)携带致病基因但不患病,母亲(I-1)也携带致病基因但不患病,说明这种病不是伴性遗传(伴X隐性的话父亲不会携带致病基因),而是常染色体隐性遗传。
(1)分析题图1,正常的父母生出了患病的女儿,且女儿患病而父亲表现为正常,说明该病为常染色体隐性遗传病。
(2)结合图2DNA序列分析,丈夫的父亲有两个①②突变基因表现为正常,丈夫的母亲含有一个①突变基因也表现为正常,丈夫只能从母亲获得突变后的①基因,若从父亲处获得②基因,则患病丈夫与父亲的基因型一致,应该表现为正常,所以患病丈夫从父母处获得的均为①基因,即导致丈夫患病的基因是①。丈夫的父亲有两个突变基因但没有患病,表明基因的某些突变对生物的影响是无益也无害(中性)。
(3)G基因突变成g基因后,蛋白质减少了96个氨基酸,说明基因突变导致转录出的mRNA中终止密码子提前出现,翻译过程提前终止,而终止密码子提前的原因是G基因中发生了碱基的替换、增添或缺失。
(4)不考虑新突变时,夫妻生全色盲孩子的概率为3/4,即后代不患全色盲G_H_的概率为1/4,推测夫妻基因型为Gghh(丈夫)和ggHh(妻子);通过基因检测胎儿的相关基因,可提前确定胎儿是否患病,从而预防疾病。
试卷第1页,共3页
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专题09 基因和染色体的关系
考点1 减数分裂过程及其规律
1.【答案】ACD
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】CD
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】BC
9.【答案】D
10.【答案】B
11.【答案】(1)睾丸(或精巢) 雌性小鼠卵巢内进行减数分裂的细胞较少
(2)40 互换(交叉互换) X、Y染色体上有非同源区段
(3)无 cd
(4)①DNA聚合酶、解旋酶等 (游离的4种)脱氧核糖核苷酸(或dNTP,或脱氧核苷三磷酸) G2+M+G1 S G1、S
考点2 减数分裂异常情况分析
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】BC
4.【答案】D
5.【答案】(1)减数分裂Ⅰ前期 10 1/6 该植株的染色体上有一个Z基因能够抑制非同源染色体发生融合过程,若精原细胞中缺失Z基因,就会对非同源染色体的融合过程的抑制作用减弱
(2)减数分裂Ⅱ后期 24 1/2
6.【答案】(1)基因突变或H/h所在的非姐妹染色单体发生互换
(2)④⑤⑥⑦ DNA正在复制
(3)后 ③⑦ HXB、hXB或HhXB、XB
(4)减数分裂Ⅱ后期,X染色体姐妹染色单体分离形成的两条子染色体与h所在染色体进入同一个子细胞
7.【答案】(1)2/二/两 减数第一次分裂前期,同源染色体上的非姐妹染色单体发生交叉互换 Ⅰ
(2)有 减数第一次分裂时有一对同源染色体未分离 否
(3)6/六 8/八
(4)
8.【答案】(1)②④ 同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
(2)N基因编码的蛋白质使细胞中G蛋白减少,影响减数分裂过程中染色体联会,使同源染色体分离异常 无需人工去雄
(3)1/4 0或1/10
考点3 减数分裂和受精作用的综合
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】A
考点4 伴性遗传的遗传规律及应用
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】ABD
8.【答案】C
9.【答案】D
10.【答案】B
11.【答案】BCD
12.【答案】C
13.【答案】(1)X 否 若遵循自由组合定律,实验二不会出现白色个体
(2)3 XAbY 褐色雌:黄色雌:白色雄=1:1:2
(3)12 ddXAbY 不完全黑、浅灰 3/4
14.【答案】(1)RNA聚合 启动子 核糖体
(2)3/8
(3)AB AC 雄
(4)雄蚕中BmPSI基因的突变,不能表达出功能正常的蛋白质,不能促进(诱导)Bl-前体RNA剪切产生BM-RNA,B1-前体RNA剪切为BF-mRNA,翻译出BF蛋白,促进雄蚕雌化
(5)性状是基因和环境共同作用的结果(受基因和环境共同影响)
15.【答案】(1)体色透明 遵循 基因A、a位于常染色体上,B、b位于Z染色体上,两对基因位于非同源染色体上
(2)AaZbZb A基因纯合致死 2/5
(3)基因G插入到A基因的内部 1/3
16.【答案】(1)X、Y的同源区段 BbXaYA 6
(2)可行 子代雌性个体都有两个条带,雄性个体都只有一个条带
(3)基因通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物的性状 氨基酸种类的改变或者翻译提前终止
(4)3:1 5/16
17.【答案】(1)
(2)Z3、Z、Z1、Z2 Z序列碱基缺失,A、B基因完整 Z序列碱基缺失,A基因完整、B基因碱基缺失
(3)雄株 茎叶有毛、茎叶无毛 茎叶有毛、茎叶无毛、茎有毛叶无毛、茎无毛叶有毛 3/4
考点5 遗传系谱图中遗传方式的判定及应用
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】CD
5.【答案】AD
6.【答案】A
7.【答案】ABD
8.【答案】B
9.【答案】BCD
10.【答案】(1)显性遗传病 常染色体隐性遗传病
(2)XABXab Ⅱ-6的初级卵母细胞在减数第一次分裂前期,两条X染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,产生了XAb配子并传给了Ⅲ-13,所以Ⅲ-13患两种遗传病
(3)1/606
(4)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
11.【答案】(1)常染色体隐性遗传 Ⅱ-2和Ⅱ-3正常,Ⅲ-1为患病女性
(2)A、B AaXBXB或AaXBXb
(3)1/8 2或3或4
12.【答案】(1)常染色体隐性
(2)① 无益也无害(中性)
(3)替换、缺失或增添 终止密码子
(4)Gghh、ggHh 基因检测
试卷第1页,共3页
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专题09 基因和染色体的关系
5大高频考点
1. 减数分裂过程及其规律
2. 减数分裂异常情况分析
3. 减数分裂和受精作用的综合
4. 伴性遗传的遗传规律及应用
5. 遗传系谱图中遗传方式的判定及应用
考点1 减数分裂过程及其规律
1.(25-26高三上·山东师范大学附属中学·期中)(多选)取某动物(XY 型,2n = 8)的一个精原细胞,在含3H 标记的胸腺嘧啶的培养基中完成一个有丝分裂周期后,将所得子细胞全部转移至普通培养基中完成减数分裂(不考虑染色体片段交换)。下列相关叙述正确的是( )
A.一个初级精母细胞中含3H 的染色体共有 8 条
B.一个次级精母细胞可能有 2 条含3H 的 X 染色体
C.一个精细胞中可能有 1 条含3H 的 Y 染色体
D.减数过程形成的核 DNA 含3H 的精细胞可能有 6 个
2.(25-26高三上·山东师范大学附属中学·期中)图 1 为某哺乳动物(2N)细胞分裂过程中每条染色体 DNA 含量变化曲线,图 2 为减数分裂过程中出现的黏连复合蛋白(REC8 和 RAD21L)。下列叙述错误的是( )
A.若为有丝分裂,染色体的正常排列和分离与两种黏连复合蛋白有关
B.若为减数分裂,则图1中BC时期的细胞中有 2N或N条染色体
C.RAD21L 水解以及同源染色体分离都会发生在图1 中BC 时期
D.图1中CD时期的细胞可发生黏连复合蛋白 REC8 的水解
3.(25-26高三上·山东邹城·期中)以下涉及“随机性”的叙述正确的是( )
A.受精过程中雌雄配子之间随机性结合,这体现了控制不同性状的基因发生基因重组
B.调查统计人群中近视的概率在邹城所有学生中随机性取样,而且样本数量要足够大
C.减数分裂I后期同源染色体分离具有随机性导致产生的两个子细胞遗传信息不同
D.某个体A基因可以突变为a,b基因也可以突变为B,这不能体现基因突变具有随机性
4.(25-26高三上·山东菏泽·期中)(多选)某二倍体雄性动物(2n=20)进行减数分裂时,用红色荧光和绿色荧光分别标记精原细胞中一对同源染色体的着丝粒,在荧光显微镜下,观察到荧光点随时间依次出现在细胞中①—④四个不同的位置,如图甲所示;图乙表示某动物细胞减数分裂过程中染色体与核DNA数目比值变化曲线;图丙为该动物精原细胞减数分裂不同时期的显微实拍图像。下列说法错误的是( )
A.图乙ab过程中,DNA聚合酶发挥了作用
B.图甲①→②的过程叫联会,该过程对应的时期是图丙中的c
C.图甲②、③阶段时一个四分体中应该有四个荧光点,对应于图乙中的bc段
D.图甲③→④的过程对应图丙中a,图乙中cd段,产生的子细胞名称为次级精母细胞
5.(25-26高三上·山东菏泽·期中)下图①②③表示某动物(AABb)细胞分裂不同时期的模式图,图④为细胞分裂过程中不同时期的细胞数以及一个细胞中染色体、染色单体和DNA分子数。下列说法错误的是( )
A.图①细胞所处的分裂时期为有丝分裂中期
B.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在图④Ⅱ→Ⅲ时期
C.图④Ⅲ一定含有2个染色体组,2对染色体
D.若图③细胞是图②细胞的一个子细胞,则③细胞一定不可能是卵细胞
6.(25-26高三上·山东菏泽第一中学·期中)酿酒酵母能以单倍体和二倍体形式存在,在其生活史中,单倍体阶段和二倍体阶段同等重要,均能够以出芽的方式进行繁殖过程,使得其生活史具有明显的世代交替,其生活史如下:单倍体营养细胞以出芽方式进行繁殖,两个单倍体营养细胞发生接合,进行质配后核配,此时形成二倍体核。二倍体细胞不会立即进行核分裂,而是会以出芽的方式进行无性繁殖,成为二倍体的营养细胞。在适宜的条件下,二倍体营养细胞转变为子囊,二倍体核经过减数分裂,形成4个子囊孢子。下列说法正确的是( )
A.单倍体营养细胞出芽繁殖时不经过DNA复制
B.营养细胞均无同源染色体
C.出芽繁殖过程中发生染色体数目减半
D.子囊孢子都是单倍体
7.(25-26高三上·山东德州·期中)苯丙酮尿症是一种单基因遗传病,一对表型正常的夫妇生育了一个该病患儿。为帮助该夫妇生育健康的孩子,医生通过试管婴儿技术得到3枚发育正常的胚胎,并对相应细胞的基因进行检测,结果如下表(不考虑突变)。下列说法错误的是( )
胚胎编号
极体类型
突变基因检测结果
2号
第一极体
+
第二极体
-
5号
第一极体
+
第二极体
+
7号
第一极体
-
第二极体
+
注:“+”表示有,“-”表示无。第一极体不进行减数分裂Ⅱ
A.第一极体和第二极体的染色体数目相同
B.移植2号胚胎得到健康孩子的可能性最高
C.形成5号胚胎的卵母细胞中染色体发生了互换
D.移植7号胚胎得到的孩子患该病的概率最高
8.(25-26高三上·山东名校联盟·期中)(多选)某生物(2n=8)体细胞基因型为 MmNnXFY,M、N位于同一条染色体上,图1 表示其细胞分裂过程中有关物质相对含量变化模式图;图2表示细胞分裂过程中某时期的染色体数与核DNA 分子数。下列相关说法正确的是( )
A.若图1表示染色体含量变化,则CD段含1个染色体组
B.若图1表示核DNA 数量变化,则处于CD段细胞中M基因数目可能是0个或1个或2个
C.若图2刚发生完图1中BC段所示变化,则图1可以表示核DNA 分子数/染色体数的比值
D.若处于图2的细胞基因组成为 MmnnXEXE,则图2代表减数分裂Ⅱ后期,且发生了互换
9.(25-26高三上·山东名校联盟·期中)下图为某细胞分裂图像,下列说法正确的是( )
A.该细胞处于减数分裂Ⅱ后期
B.基因重组使细胞中同时存在B、b
C.该细胞为次级精母细胞
D.该细胞中一个染色体组含3条染色体
10.(25-26高三上·山东烟台·期中)科研人员发现,果蝇除存在常规减数分裂外,部分卵原细胞会发生“逆反”减数分裂。“逆反”减数分裂在减数分裂I中发生着丝粒的分裂和染色体的平均分配,而在减数分裂II完成同源染色体的分离,如图所示。下列说法正确的是( )
A.“逆反”减数分裂过程中染色体数减半发生在减数分裂I
B.“逆反”减数分裂的减数分裂I和减数分裂II均会发生基因重组
C.图中细胞①~④中,有同源染色体的是①②
D.“逆反”减数分裂I与有丝分裂发生的染色体行为相同
11.(25-26高三上·山东师范大学附属中学·期中)免疫荧光染色法是使特定蛋白质带上荧光素标记的示踪技术。图1是用该技术处理的正常小鼠(2N=40)一个初级精母细胞的染色体图像,图2是该小鼠减数分裂过程中物质相对含量的变化示意图。据图回答问题:
(1)观察哺乳动物配子形成过程中染色体变化更宜选用雄性小鼠的________(器官),不选用雌性小鼠的原因是________。
(2)图1中共有________条染色体,该时段通过________发生基因重组。与常染色体相比,小鼠细胞中X、Y染色体形成的联会复合体形态不同,主要原因是________。
(3)若图2纵坐标表示细胞中DNA含量的相对值,则处于cd段的细胞中上_______(选填“有“或“无”)同源染色体;若图2纵坐标表示染色体和核DNA的比值,则图1所示细胞可能处于图2中_______段。
(4)细胞周期同步化是使体外培养的细胞都处于相同分裂阶段的技术,胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)双阻断法是其常用方法,原理是高浓度TdR可抑制DNA复制,使处于S期的细胞受到抑制,处于其他时期的细胞不受影响,洗去TdR后S期的细胞又可继续分裂。图3是细胞周期的示意图。图4是TdR双阻断法诱导小鼠细胞周期同步化的操作流程。
①S期DNA复制所需酶是________,需要的原料是_____
②T1的时长至少为________,T2的时长至少为________(用图3中字母和数学符号表示)
③步骤三的目的是使处理后的所有细胞都停留在________期的交界处。
考点2 减数分裂异常情况分析
1.(25-26高三上·山东邹城·期中)减数分裂过程中,存在MIME和SDR两种突变途径,如图所示。以基因型为AaBb的二倍体植物为例分析,不考虑其他变异。下列说法正确的是( )
A.经SDR突变途径会产生与亲本基因组成相同的配子
B.经MIME和SDR突变途径产生的配子中都含有两个基因组成相同的染色体组
C.MIME和SDR突变途径会增加配子多样性,SDR突变过程中会发生非同源染色体的自由组合
D.该植物若发生SDR突变,自交产生aabb的概率为1/16
2.(25-26高三上·山东泰安·期中)一只基因型为AaXbY的雄果蝇经过减数分裂产生了两个异常精细胞,其基因型为aYY(甲)和AXbY(乙)。假设减数分裂过程中只发生一次异常,下列说法正确的是( )
A.两个精细胞可能来自同一个精母细胞
B.两个精细胞都是由初级精母细胞异常分裂产生的
C.与精细胞甲同时产生的另外3个精细胞都正常
D.精细胞乙中含有5种形态结构不同的染色体
3.(25-26高三上·山东临沂·期中)(多选)某种植物(2n=18)的精原细胞在减数分裂过程中,导致部分花粉败育的原因有如下两种情况:①减数分裂前的间期2号和3号染色体融合成1条,减数分裂时融合的染色体及2条正常的染色体会随机分配到细胞两极,一极至少含有3条染色体中的1条(如图1);②连接两条姐妹染色单体的着丝粒在本该正常纵裂时,发生异常横裂而形成“等臂染色体”,2条“等臂染色体”在之后会分别移向细胞两极(如图2)。假定每次减数分裂时只发生上述的一次变异,不考虑其他变异。下列说法正确的是( )
A.若发生情况①,该植物的一个精子中最多含10种形态不同的染色体
B.若发生情况①,该植物可产生6种染色体形态不同的精子
C.若发生情况②,精原细胞减数分裂完成后产生正常精子的概率约为1/2
D.上述情况①和②均会导致子细胞染色体结构和数目发生变异
4.(25-26高三上·山东临沂·期中)在辅助生殖时对极体进行遗传筛查,可降低后代患遗传病的概率。一对表型正常的夫妇因妻子高龄且是血友病携带者(XAXa)需进行筛查。已知卵细胞的形成过程如图,不考虑基因突变和染色体结构变异,精子正常。下列推断错误的是( )
A.若减数分裂正常且第一极体只含A基因,则所生男孩患病
B.若第一极体染色体数目正常,第二极体中染色体为22条,则所生后代为三体
C.若第一极体中不含基因A、a,则妻子产生的卵细胞含有致病基因a
D.若第二极体的基因型为XAXa,则是由于减数分裂I同源染色体未正常分离所致
5.(25-26高三上·山东滨州惠民·期中)某植株(2n=24)的精原细胞在减数分裂过程中,导致花粉败育的原因有如下两种:①同源染色体配对时,有2条非同源染色体发生了融合,导致染色体丢失或失活(失活的染色体失去了着丝粒分裂等功能),如图甲所示;②连接两条姐妹染色单体的着丝粒在本该正常纵裂时,却发生异常横裂而形成“等臂染色体”,如图乙所示。上述两个过程产生了染色体数目或形态异常的配子,这样的配子一般都不可育。已知每次减数分裂时只有图甲的2条染色体或图乙的2条染色单体出现异常,其他未显示的染色体均正常,不考虑其他变异,请回答下列问题:
(1)图甲过程发生的具体时期为_____,此时发生图示行为的细胞中有_____个正常的四分体;若精原细胞发生图甲所示情况,且失活的染色体以及正常的2条相应染色体(一共3条染色体)在之后会随机分配到细胞的两极(一极至少有其中的1条染色体),则产生的花粉中可育花粉的占比为_____。科学家发现,在该植株的染色体上有一个Z基因能够抑制图甲所示过程,若精原细胞中缺失Z基因会导致部分配子不可育,原因是_____。
(2)图乙过程发生的具体时期为_____,此时的细胞中含有_____条染色体;若精原细胞发生图乙所示情况,且2条“等臂染色体”在之后会随机分配到细胞的两极,则产生的花粉中可育花粉的占比为_____。
6.(25-26高三上·山东菏泽·期中)某二倍体雄性哺乳动物的基因型为HhXBY,图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图,图2是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①—⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。
(1)图1中出现H、h的原因是_______。
(2)图2中肯定含有同源染色体的细胞有_______(填序号);出现④⑤现象的原因最可能是______。
(3)染色体失去端粒不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥(如图3所示)。染色体桥形成可能发生在细胞增殖的时期______(选填“前、中、后、末”)期,可对应图2的_______(填序号)。图1产生子细胞的过程中,H/h基因所在的染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到两极,该细胞产生子细胞的基因型可能是______(只需写出H/h、B/b基因情况)。
(4)若该雄性哺乳动物产生了一个基因型为hXBXB的精子,原因可能是_______。
7.(25-26高三上·山东菏泽第一中学·期中)果蝇(2n=8)的基因型为BbXDY,其精原细胞的核DNA的两条链均带上了32P标记,置于不含32P的培养基中培养,先进行一次有丝分裂,再进行减数分裂,在此过程中依次截取不同时期的一个细胞观察,结果如图1所示,其精巢中有图2、图3两个处于不同分裂时期的细胞(只表示了部分染色体)。已知有丝分裂过程中未发生染色体变异,整个过程只发生一次异常分裂。
(1)图1的Ⅱ中有______个染色体组,其中32P标记的染色单体出现图示结果的原因是______。图2对应图1中的______。
(2)Ⅲ中______(填“有”或“无”)同源染色体,形成该细胞的原因是______。Ⅳ______(填“是”或“否”)为Ⅲ的子细胞。
(3)用3种不同颜色的荧光素分别标记B、b、D基因,图3时期的细胞中出现______个荧光点,32P标记的染色体______条。
(4)画出有丝分裂过程中核DNA数目的变化曲线图(标清楚横坐标)______。
8.(25-26高三上·山东名校联盟·期中)科学家在基因型为 nn的玉米(2n=20) 群体中发现了突变体雄性不育株 Nn。研究发现,该突变体雄性不育与花粉母细胞减数分裂异常有关,如图甲所示,图中亮点反应染色体的分布。已知G蛋白会影响减数分裂中染色体的联会,N基因编码的蛋白质会影响G蛋白含量,检测图甲三种植株中G蛋白含量,结果如图乙所示。回答以下问题:
(1)配子形成过程中,基因重组发生于图甲中的_______时期(填序号),③时期染色体的行为特征是_______。
(2)据图乙推测突变体花粉可育率低的原因是_______。该突变体可用于杂交育种,其优点是 _______。
(3)将突变体玉米花粉母细胞中的N基因用3H标记,放在不含 3H 的完全营养液中培养,已知花粉母细胞经过1次减数分裂后再进行1次有丝分裂,所有子细胞中含有放射性的细胞占_______,单个子细胞的染色体中含3H的占_______。
考点3 减数分裂和受精作用的综合
1.(25-26高三上·山东滨州惠民·期中)果蝇(体细胞含4对染色体)的精原细胞可通过有丝分裂进行增殖,也可进行减数分裂。如图表示果蝇的精原细胞进行分裂时处于a~e不同时期核DNA与染色体的对应关系。下列相关叙述错误的是( )
A.图中n=4,精原细胞进行有丝分裂时经历的过程是c→d→e→c
B.精原细胞有丝分裂和减数分裂都经历的过程是c→d
C.处于e时期的细胞一定是在进行有丝分裂
D.处于b、d、e时期的细胞一定含有同源染色体
2.(25-26高三上·山东德州·期中)某二倍体动物的精原细胞含有4对同源染色体。现有甲、乙两个精原细胞,其每个DNA分子均有一条链带31P标记,另一条链带32P标记,在含31P但不含32P的培养液中分别培养,均产生了4个子细胞,测得每个子细胞中含32P标记的染色体数如下表所示。不考虑变异和细胞异常分裂,下列情况不可能出现的是( )
精原细胞
细胞①
细胞②
细胞③
细胞④
甲
4
2
1
m
乙
2
2
2
n
A.甲进行减数分裂,m为1 B.甲进行有丝分裂,m为1
C.乙进行减数分裂,n为2 D.乙进行有丝分裂,n为2
3.(25-26高三上·山东临沂·期中)如图表示某二倍体动物多次细胞分裂过程中同源染色体对数的变化,过程中不考虑基因突变和染色体变异。下列叙述正确的是( )
A.图中AB和DE段均与生物多样性的形成有关
B.图中CD和GH段染色体组数目分别为1和4
C.处于EF段的细胞内含有10个四分体
D.AB和GH段染色体、核DNA数目均不相同
考点4 伴性遗传的遗传规律及应用
1.(25-26高三上·山东滨州惠民·期中)某果蝇种群眼色分为野生型和朱红色(由基因A、a控制)、野生型和棕色(由基因B、b控制),两对基因分别位于两对同源染色体上(不考虑X、Y染色体的同源区段)。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果如下表。下列说法正确的是( )
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
野生型
野生型
402野生型
198野生型、201朱红眼
乙
野生型
朱红眼
302野生型、99棕眼
300野生型、101棕眼
丙
野生型
野生型
299野生型、51棕眼
150野生型、149朱红眼、50棕眼、49白眼
A.野生型果蝇的基因型有6种,组合乙的亲本基因型分别是AaXBXB、AaXbY
B.组合丙的F₁野生型雌性与棕眼雌性比例原因可能是b基因纯合致死
C.组合乙F₁的棕眼果蝇自由交配,后代中棕眼果蝇雌雄比为2:1
D.可通过与白眼雄果蝇杂交观察子代性状及比例判断某一野生型雌蝇的基因型
2.(25-26高三上·山东师范大学附属中学·期中)小鼠Y染色体上的S基因决定雄性性别的发生,在X染色体上无等位基因,带有S基因的染色体片段可转接到X染色体上。已知配子形成不受S基因位置和数量的影响,染色体能正常联会、分离,产生的配子均具有受精能力;含S基因的受精卵均发育为雄性,不含S基因的均发育为雌性,但含有两个Y染色体的受精卵不发育。一个基因型为XYS的受精卵中的S基因丢失,由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠。若该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠杂交得F1,F1小鼠雌雄间随机杂交得F2,则F2小鼠中雌雄比例不可能为( )
A.4:3 B.3:4 C.8:3 D.7:8
3.(25-26高三上·山东师范大学附属中学·期中)某种植物为XY型性别决定,其花色由一对等位基因控制,红花对白花为显性。理有纯合雌雄个体若干,若要判断这对基因是位于常染色体、X染色体还是X和Y染色体的同源区段上,选择下列哪种方法能做出判断( )
A.红花雌性个体与白花雄性个体进行杂交,F1再相互交配
B.白花雌性个体与红花雄性个体进行杂交,F1再相互交配
C.红花雌性个体与白花雄性个体进行杂交,F1红花雄性个体与白花个体杂交
D.白花雌性个体与红花雄性个体进行杂交,F1红花雌性个体与白花个体杂交
4.(25-26高三上·山东师范大学附属中学·期中)肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用a表示)。少数女性杂合子会患病,这与女性核内两条X染色体中的一条会随机失活有关。下图1为某患者家族遗传系谱图,利用图中四位女性细胞中与此病有关的基因片段进行PCR,产物经酶切后的电泳结果如图2所示(A基因含一个限制酶切位点,a基因新增了一个酶切位点)。下列叙述错误的是( )
A.Ⅱ-2个体的基因型是XAXa
B.Ⅱ-3患ALD的原因可能是来自父方的X染色体失活
C.a基因新增的酶切位点位于310bpDNA片段中
D.若Ⅱ-1和一个基因型与Ⅱ-4相同的女性婚配,后代患ALD的概率为0
5.(25-26高三上·山东枣庄滕州·期中)某种鸟类(性别决定方式为ZW型)的羽毛颜色由位于Z染色体上的一对等位基因B/b控制,B控制蓝色羽毛,b控制黄色羽毛。此外,常染色体上的基因A能抑制色素合成,使羽毛表现为白色。白色雌鸟(AaZBW)与蓝色雄鸟(aaZBZb)杂交,下列叙述错误的是( )
A.子代中蓝色羽毛个体的基因型有3种
B.子代中雄性个体的羽毛表现为蓝色和白色
C.子代雌鸟中白色羽毛个体占比为1/3
D.子代中黄色羽毛个体均为雌性
6.(25-26高三上·山东邹城·期中)果蝇的两条X染色体可以连在一起,成为一条并联的X染色体,带有一条并联X染色体和一条Y染色体的果蝇(品系C)表现为雌性可育,带有一条并联X染色体和一条正常X染色体的果蝇是致死的,没有X染色体的果蝇也是致死的。用化学诱变剂诱导正常的野生型雄果蝇,然后让该雄果蝇和品系C进行杂交,以下对杂交结果分析错误的是( )
A.子代雌果蝇都带有并联X染色体,子代雄果蝇X染色体来自亲代雄果蝇
B.若子代雄果蝇有某突变性状而雌果蝇没有,则该突变基因位于X染色体上
C.若子代雌果蝇有某突变性状而雄果蝇没有,则该突变基因位于X染色体上
D.若子代果蝇都出现了某突变性状,则该突变基因最有可能位于常染色体上
7.(25-26高三上·山东菏泽第一中学·期中)(多选)某昆虫(XY型)的翅型有长翅、残翅及无翅,其中长翅和残翅由等位基因A、a控制,有翅和无翅由等位基因B、b控制,其中一对基因位于性染色体上。一只长翅雌性个体和一只残翅雄性个体交配,结果如图:
下列说法正确的是( )
A.基因B、b位于X、Y染色体同源区段
B.亲代长翅个体的基因型是AAXBXb
C.F2雄性个体的基因型有4种
D.F2长翅雌性个体中纯合子占1/15
8.(25-26高三上·山东泰安·期中)菠菜的性别决定类型为XY型,其中红根对白根为显性(A/a控制),宽叶对窄叶为显性(B/b控制),两对性状独立遗传。现有一株红根宽叶雌株与一株白根窄叶雄株杂交,所得F1全为红根植株。让F1雌、雄植株相互杂交得到F2,F2表型及数量如下表。已知某种基因型的个体存在完全致死现象,下列说法错误的是( )
F2表型
红根窄叶♂
白根窄叶♂
红根宽叶♀
白根宽叶♀
红根窄叶♀
白根窄叶♀
数量
186
62
62
21
186
62
A.亲本的基因型为AAXBXb和aaXbY
B.基因型为XBY的个体存在完全致死现象
C.上述F2代所有雌株中,杂合子占1/4
D.上述所有红根宽叶雌株中,不存在纯合子
9.(25-26高三上·山东临沂·期中)果蝇的两条X染色体可融合成一条染色体,称为并联X(记作“XAX”),其形成过程如图。科研人员培育出染色体组成为XAXY的可育雌果蝇,将该雌果蝇与经诱变处理的野生雄果蝇杂交以用于监测雄果蝇的新发基因突变。已知染色体组成为XAXX和YY的果蝇致死,不考虑XY同源区段。下列说法错误的是( )
A.并联X的形成过程中发生了染色体数目和结构变异
B.F1中雌果蝇和雄果蝇均含Y染色体,且分别来自亲代雄果蝇和雌果蝇
C.若F1雌雄果蝇均出现某新突变性状,则该突变基因位于常染色体
D.若F1雄果蝇有某新突变性状而雌果蝇没有,则该突变基因位于Y染色体
10.(25-26高三上·山东名校联盟·期中)全色盲受常染色体上的隐性基因(a)控制,患者无法感知任何颜色。红绿色盲受X染色体上的隐性基因(b)控制,患者无法区分红色和绿色两种颜色,其他色觉正常。现有一对表型正常的夫妇生了一个全色盲的女儿和一个红绿色盲的儿子,下列说法错误的是( )
A.该对夫妇再生一个正常孩子的概率是9/16
B.红绿色盲儿子不携带全色盲致病基因
C.仅考虑A、a和B、b两对等位基因,红绿色盲患者的基因型有4种
D.该全色盲女儿长大后与表型正常的男性婚配,后代男孩与女孩均有患病风险
11.(25-26高三上·山东名校联盟·期中)(多选)果蝇的体色和眼型分别受等位基因 A、a和B、b控制,研究人员选择一对果蝇杂交,结果如下表,不考虑X、Y同源区段。下列分析错误的是( )
F1
灰身圆眼
灰身棒眼
黑身圆眼
黑身棒眼
雄果蝇/只
198
202
200
199
雌果蝇/只
402
398
A.A、a和B、b两对基因的遗传遵循自由组合定律
B.由F1雌雄果蝇中均出现灰身:黑身=1:1,即可判断A、a基因位于常染色体上
C.亲本雌雄果蝇基因型分别为 AaXBXb、aaXBY
D.F1雌雄果蝇随机交配,F2中灰身圆眼果蝇占91/256
12.(25-26高三上·山东烟台·期中)某XY型植物,阔叶和窄叶受两对等位基因A、a和B、b控制,已知基因A、a位于常染色体上。现将甲、乙两窄叶纯合品种进行杂交,F1均为阔叶,F1自由交配得F2,其表型及比例为阔叶雌:窄叶雌:阔叶雄:窄叶雄=3:5:6:2。下列说法正确的是( )
A.B、b基因只位于X染色体上
B.亲本的基因型为AAXbY和aaXBXB
C.F1中雄性个体产生含显性基因配子的概率是3/4
D.F2中阔叶雄株的基因型有6种
13.(25-26高三上·山东青岛莱西·期中)某动物体色有褐色、黄色和白色三种表型,该表型与相关基因的关系如图一所示。为研究该性状的遗传特点,科研人员进行了下表所示实验。不考虑互换等变异。
亲本
子代
实验一
黄色甲(♀)×褐色乙(♂)
褐色(♀): 黄色(♂)=1:1
实验二
白色丙(♀)×褐色乙(♂)
褐色(♀): 白色(♂)=1:1
(1)基因B和b位于___________染色体上,两对基因___________(填“是”或“否”)遵循自由组合定律,理由是___________。
(2)实验二中,丙个体的基因型可能有___________种,为进一步确定其基因型,可将其与基因型为___________的个体进行一次杂交,通过后代的表型及比例即可判断,若后代表型及比例为___________则丙为杂合子。
(3)研究人员在该动物群体中发现了部分黑色隐性突变体(dd)。让雌性突变体与某黄色个体进行杂交,获得的F1中雌雄个体均为不完全黑色。让F1雌雄个体自由交配,获得的F2中褐色:不完全黑色:黑色:黄色:浅灰色:灰色=3:6:3:1:2:1,且黄色、浅灰色和灰色个体均为雄性。
①上述实验获得的F2中共有___________种基因型,灰色个体的基因型为___________,F2代6种表型中纯合子比例最少的表型为___________。
②让F2中的黑色个体与黄色个体进行杂交,所得的F3中不完全黑色个体所占的比例为___________。
14.(25-26高三上·山东滨州惠民·期中)蚕丝是一种具有优越性能的天然纤维,已有5000多年的纺织应用历史,在生物医用材料、高强度再生蚕丝等领域也有广阔的应用前景。家蚕(2n=28),性别决定方式为ZW。丝胶基因1(S1)位于11号染色体上,其表达产物促进蚕丝蛋白含量上升。
(1)______酶识别并结合S1基因的______,催化产生RNA,在______处合成蛋白质。
(2)某纯合S1基因失活的雌蚕与野生型雄蚕杂交,产生的F1雌雄个体相互交配,雄蚕且胶丝蛋白含量高的子代占F2的比例为______。
(3)雌蚕和雄蚕的分辨需要幼蚕发育到一定阶段才能分辨,科学家利用致死基因培育新品系家蚕,其ZW染色体上胚胎纯合致死基因e和d位置如图1所示(在同源染色体上未标记的为正常的显性基因,正常的W染色体上没有其等位基因),e和d之间不发生染色体交换。
①选择______品系作为亲本,杂交后代只出现雄蚕,雌蚕胚胎全部致死。
②上述杂交后,A品系将不复存在。为了持续获得杂交所用亲本A品系,需要选择品系______作为亲本,在杂交后代选择性别为______性的作为生产中所用的亲本。
(4)科学家发现雄蚕Z染色体上BmPSI的突变会造成发生雌化现象,相关机理如图2。B1基因是家蚕性别决定的关键基因,B1在家蚕中默认表达雌特异性蛋白(BF),在相关蛋白作用后也可表达雄特异的蛋白(BM),过程如图。
请解释雄蚕中BmPSI基因的突变造成的雌化现象机理:________。该研究为降低雄蚕雌化率提供理论支持。
(5)研究发现培养温度、饲料中氨基酸种类等均会影响蚕丝产量,说明性状________。
15.(25-26高三上·山东潍坊·期中)家蚕的性别决定方式为ZW。幼虫的黄眼和黑眼,体色正常和体色透明分别由等位基因A、a和B、b控制,且均不位于W染色体上。研究人员选取一只黄眼体色正常雌虫和黄眼体色透明雄虫杂交,F1表型及比例为黄眼体色透明雌蚕:黄眼体色正常雄蚕:黑眼体色透明雌蚕:黑眼体色正常雄蚕=2:2:1:1.不考虑突变、染色体互换及配子不育。
(1)家蚕体色透明和体色正常这对相对性状中,______是隐性性状。等位基因A、a和B、b的遗传______(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,原因是____。
(2)亲本雄蚕的基因型是______。F1中黄眼与黑眼比例为2:1的原因是______,让F1中相同眼色的个体自由交配,F2中黄眼个体占F2总数的______。
(3)已知普通蚕茧为白色。现将一个外源绿色蛋白基因G导入基因型为Aa的受精卵,发育成熟后获得一只绿茧雌蚕,将其与黄眼白茧雄蚕杂交后,F1中雌雄个体中表型及比例均为黄眼绿茧:黑眼绿茧:黄眼白茧:黑眼白茧=1:1:1:1.已知基因G表达产物不影响其它基因的表达,且无致死效应。实验结果说明基因G插入的位置是______。F1中黄眼绿茧和黄眼白茧个体杂交,后代中黑眼绿茧所占的比例是______。
16.(25-26高三上·山东青岛·期中)果蝇的刚毛对截毛为显性,由基因A/a控制;长翅对残翅为显性,由基因B/b控制。研究人员以某雄果蝇甲为材料,根据以上2对标准精子类型等位基因设计引物,以精子的DNA为模板进行PCR扩增参照①②③④后,对其产物进行电泳分析,结果如图所示。
(1)研究人员让甲果蝇与残翅截毛雌果蝇杂交,所得F1雌、雄果蝇均表现为长翅:残翅=1:1,但雌果蝇全表现为截毛,雄果蝇全表现为刚毛。结合题干信息分析,基因A/a是位于_______上的等位基因;该雄果蝇甲的基因型为_______。将F1雌、雄果蝇相互交配,所得后代的基因型有_______种。
(2)为验证基因A/a位于染色体的情况,科研人员计划让甲果蝇和纯合刚毛雌果蝇杂交,再利用题干PCR扩增、电泳技术对子代果蝇的相关基因进行检测。根据电泳结果条带数量分析,该实验方案_______(填“可行”或“不可行”)。若可行,请写出预期的实验结果;若不可行,请写出理由:_______。
(3)研究发现,残翅个体因缺乏某种酶而表现残翅性状,则说明基因B/b控制性状的方式是_______。如果基因b与B的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同,则翻译至mRNA的该点时发生的变化是_______。
(4)科研人员将D基因插入某雄果蝇乙的一条Ⅱ号染色体上,将G基因(绿色荧光蛋白基因)插入某雌果蝇丙的一条X染色体上。同时含有D和G基因时,果蝇表现为绿翅,否则为无色翅。将乙和丙杂交得F1,F1中无色翅:绿翅为_______。取F1中绿翅果蝇随机交配得F2,F2中无色翅雄果蝇所占的比例是_______。
17.(25-26高三上·山东菏泽·期中)某植物的性别决定方式为XY型,茎叶表面常被绒毛。A、a基因控制茎的有毛、无毛,B、b基因控制叶的有毛、无毛,两对基因均不位于Y染色体上。现有一株茎叶均有毛雄株与茎叶均无毛雌株杂交,F1雌株茎叶均有毛,雄株茎叶均无毛。根据以上信息,完成下列问题。
(1)画出A/a、B/b两对非等位基因的位置(注:两对等位基因用A/a、B/b表示,用“”形式表示,其中竖线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置。)________。
(2)研究发现序列Z位于A基因上游,调控基因A和基因B的表达,序列Z发生碱基缺失后有Z1、Z2、Z3三种类型。基因A由I、Ⅱ、Ⅲ片段组成,基因B由IV、V、VI片段组成,如图a所示。现有甲、乙、丙、丁4种茎叶均无毛的植株,为研究其无毛原因,科研人员用I—VI片段制成的6种荧光探针对其基因进行检测,结果如表所示,表中数字代表相应片段的长度。甲、乙、丙、丁的Z相关序列电泳结果如图b所示。对照组为茎叶均有毛的雄株,具有完整的序列Z。
比较项目
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
对照组
21.3
15.2
10.9
20.2
9.8
14.7
甲
0
8.6
10.9
20.2
9.8
14.7
乙
21.3
10.1
10.9
20.2
5.6
14.7
丙
21.3
15.2
10.9
20.2
9.8
14.7
丁
21.3
15.2
10.9
20.2
7.5
0
①结合图b分析,甲、乙、丙、丁的Z序列类型分别是_______。
②由图a、b和表格分析可知,丙、丁表现为茎叶均无毛最可能的原因分别是________、_______。
(3)已知雌株减数分裂形成卵细胞的过程中,在基因A、B之间某位点易发生非姐妹染色单体互换。欲判断一株茎叶均无毛雄株形成的原因属于甲、乙中的哪种类型,某同学进行了下列实验,请完善实验过程及预期结果(不考虑其它变异类型)。
实验过程:①将该茎叶均无毛雄株与纯合茎叶均有毛雌株杂交,得F1;
②让F1雌雄植株交配,得F2;
③观察F2中________(填“雄株”或“雌株”)表型。
预期结果:若所观察表型为_________,则说明该茎叶均无毛雄株形成原因与甲植株类似。若所观察表型为________,则说明该茎叶均无毛雄株形成原因与乙植株类似。
④若F2雄性中茎叶有毛、茎叶无毛、茎有毛叶无毛、茎无毛叶有毛的比例为5:5:3:3,则雌株减数分裂形成卵细胞的过程中,发生非姐妹染色单体互换的初级卵母细胞的比例_____。
考点5 遗传系谱图中遗传方式的判定及应用
1.(25-26高三上·山东青岛莱西·期中)某家族中存在一种单基因遗传病,Y染色体上无相关基因,图甲为该病的家系图,图乙为部分个体的相关基因用特定限制酶处理后的电泳图谱。下列说法正确的是( )
A.该病属于常染色体显性或隐性遗传病
B.Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一患病男孩的概率为1/4
C.Ⅲ-1与Ⅰ-1个体的基因型相同的概率为1/2
D.致病基因出现的原因是发生了碱基对的缺失
2.(25-26高三上·山东青岛莱西·期中)下图家系中的眼病是一种伴X染色体隐性遗传病,若一个表型正常的女性(白化病携带者,父母无眼病,而弟弟患此眼病)与家系中Ⅱ-3结婚,生育的女孩同时患这两种病的几率为( )
A.1/48 B.1/24 C.1/12 D.1/6
3.(25-26高三上·山东滨州惠民·期中)X 染色体上的基因 G 编码 G 蛋白,其等位基因 g 编码活性低的 g 蛋白,两种蛋白可通过电泳区分。无基因 G 的个体会患某种遗传病。图 1 为该遗传病的一个家族系谱图。对该家系第Ⅱ代某个体皮肤组织的多细胞原代培养物进行电泳得结果一,然后将皮肤组织分离成单个细胞进行克隆培养,获得单细胞克隆培养物再电泳得结果二,如图 2 所示。下列叙述错误的是( )
A.推测该样本来源于Ⅱ1 或Ⅱ3,其体细胞中含有基因 G、g
B.出现结果二的原因可能是不同克隆细胞中随机有一条 X 染色体失去活性
C.Ⅲ1 体细胞中含有基因 G、g,基因 g 可追溯源自Ⅰ₂
D.Ⅲ5 为该遗传病患者的概率是 1/2
4.(25-26高三上·山东邹城·期中)(多选)如图是甲、乙两种单基因遗传病系谱图,1号和2号均携带一个由单碱基替换的乙病基因,但两基因的突变位点不同,且1号不携带甲病致病基因。对家庭成员一对同源染色体上控制乙病的基因进行非模板链测序,测序结果见下表。不考虑X、Y染色体的同源区段,以下分析正确的是( )
家庭成员
1
2
3
4
测序结果
……G……A……
……A……A……
第412位 第420位
……G……A……
……G……G……
第412位 第420位
?
……G……A……
……G……A……
第412位 第420位
A.可确定甲病为显性遗传病
B.乙病基因位于X染色体
C.3号控制乙病的基因测序结果为
D.1号和2号生一个只患乙病孩子的概率是1/8
5.(25-26高三上·山东青岛·期中)(多选)图1中甲、乙病分别由等位基因A/a、B/b控制,两对基因独立遗传。荧光探针结合实时荧光定量PCR技术可检测单碱基突变,用红色和绿色荧光探针分别标记正常基因和突变基因的核酸序列,当PCR循环数增多时,相应的荧光信号逐渐积累。研究人员利用实时荧光定量PCR技术分别对该家族中6、7、12号个体的B/b基因进行检测,结果分别对应图2中的a、c、b。不考虑其他变异,下列说法正确的是( )
A.甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴X显性遗传病
B.4号和11号的基因型分别为AaXBXb和AaXbY
C.若3号和4号再生育一个男孩,则男孩同时患甲乙两病的概率为1/16
D.若7号减数分裂正常且第一极体有2个基因B,则所生男孩一定不患乙病
6.(25-26高三上·山东菏泽第一中学·期中)Usher综合征(USH)又称遗传性耳聋—色素性视网膜炎综合征,是涉及听力和视力两种感官的常染色体单基因隐性遗传病,不同基因的突变都可分别导致USH。如图是两个USH家系,分别由两个不同的单基因突变引起的,假设每个家系都不含有其他家系的致病基因。下列说法错误的是( )
A.家系1中Ⅱ2不携带致病基因的概率是2/3
B.家系2的Ⅰ1和Ⅰ2都是杂合子
C.家系1的Ⅱ1和家系2的Ⅱ2婚配,所生子女均正常
D.通过基因检测可以降低USH患儿的出生
7.(25-26高三上·山东泰安·期中)(多选)肥厚型心肌病和蚕豆病均为单基因遗传病,下图为某家系的遗传系谱图,Ⅱ5家族中无蚕豆病致病基因。下列相关叙述错误的是( )
A.肥厚型心肌病为常染色体显性遗传,图中此病患者基因型都相同
B.Ⅱ4减数分裂产生配子时,减数分裂Ⅱ后期不可能含4个致病基因
C.若Ⅲ4和基因型与Ⅲ5相同的个体婚配,后代患病的概率为11/12
D.在人群中调查2种病的发病率时应随机取样,二者在男性和女性中发病率均相等
8.(25-26高三上·山东德州·期中)遗传性炎(HN)是一种由H基因突变引发的单基因遗传病。下图为某HN患者家系,为确定HN的遗传方式,科研人员对该家系成员的H基因进行测序,结果如表所示。研究发现,该病的病因是H基因编码的H蛋白在原186位色氨酸(密码子为UGG)处终止(终止密码子为UAA、UGA、UAG)。下列说法正确的是( )
被测者
H基因的部分序列
Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅲ-1
5′-TGCTGGAGG-3′
Ⅱ-2
5′-TGCTGGAGG-3′
5′-TGCTGAAGG-3′
Ⅲ-2
5′-TGCTGAAGG-3′
A.该家系HN的遗传方式为常染色体隐性遗传
B.该家系致病基因产生的原因是H基因中碱基对G-C替换为A-T
C.表中所测序列为H基因作为转录模板链的部分序列
D.Ⅲ-2和表型正常的女性婚配,所生女孩中患HN的概率为1/2
9.(25-26高三上·山东临沂·期中)(多选)某遗传病家系图如图甲所示,已知该遗传病由常染色体上正常基因A突变成A⁺或a引起,A⁺对A、a为完全显性,A对a为完全显性。为确定家系中某些个体的基因型,分别根据A⁺和a两种基因的序列设计引物,进行PCR扩增,电泳结果如图乙所示。不考虑其他变异。下列叙述正确的是( )
A.该家系中电泳结果相同的个体表型相同,表型相同的个体电泳结果不一定相同
B.Ⅲ1的电泳结果有1条条带,且其致病基因来自亲代Ⅰ1个体
C.若Ⅲ3的电泳结果有2条条带,则Ⅱ3的基因型有2种可能
D.若Ⅱ6的电泳结果仅有1条条带,则Ⅱ5和Ⅱ6再生出正常后代的概率为5/12
10.(25-26高三上·山东邹城·期中)如图是某家系甲、乙、丙三种单基因遗传病的系谱图,其基因分别用A/a、B/b和D/d表示。甲病是伴X遗传病,Ⅱ-7不携带乙病的致病基因,丙病的致病基因不位于Y染色体上。在不考虑家系内发生新的基因突变的情况下,请回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式是伴X的________性遗传,丙病的遗传方式是________
(2)Ⅱ-6有关甲乙两病的基因型是________,Ⅲ-13患两种遗传病的原因是________。
(3)假如Ⅲ-15为乙病致病基因的携带者,且人群中患丙病的概率为1/10000,Ⅲ-15和Ⅲ-16结婚,所生的儿子患两种遗传病的概率是________;
(4)若丙病为白化病,其发病机理说明基因表达产物与性状的关系为_________。
11.(25-26高三上·山东德州·期中)先天性聋哑病与A/a基因、B/b基因有关,且均可单独致病。图1为该病的某个家系图,图2为该家系部分个体的该病相关基因电泳图谱,其中条带②代表a基因。不考虑突变和X、Y同源区段。
(1)据图1分析,导致Ⅲ-1患病的基因的遗传方式是______,判断依据是______。
(2)结合图1和图2分析,条带①和条带③分别代表的基因是______,Ⅱ-2的基因型是______。
(3)Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个患病女孩的概率是______。如果Ⅲ-2不患病,则提取其该病的相关基因进行电泳,电泳图谱中可能会出现______个条带。
12.(25-26高三上·山东烟台·期中)全色盲是一种视网膜疾病。某夫妻都是全色盲患者,二人因生育去医院做遗传咨询,医生询问了两人家族病史并做了相应检查,发现丈夫(II-4)和其妹妹(II-3)患病是H基因突变所致,妻子(II-5)患病是G基因突变所致。经检查发现I-1和I-2携带了由H基因突变形成的①②基因,其DNA模板链序列如图2所示。
(1)根据系谱图(图1)可推测全色盲的遗传方式是_______。
(2)据图2分析,导致丈夫患病的基因是_____(填“①”或“②”)。I-2有两个突变基因但没有患病,表明基因的某些突变对生物的影响是_______。
(3)研究发现,妻子患病是G基因突变为g基因导致合成的蛋白质减少了96个氨基酸所致,其原因是G基因中发生了碱基的_____,从而使其转录的mRNA中_____提前。
(4)不考虑基因的新突变,医生发现该夫妻生育全色盲孩子的概率为3/4,则该夫妻的基因型分别是_____ (H、G表示显性基因,h、g表示隐性基因),通过_______手段可确定胎儿是否患有全色盲,从而有效地预防该病的产生和发展。
试卷第1页,共3页
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