专题09 基因和染色体的关系(期中真题汇编,天津专用)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,涵盖减数分裂、伴性遗传等6大高频考点,精选天津多校期中真题,注重基础巩固与综合应用能力梯度设计。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|24题|减数分裂过程及异常、基因在染色体上证据|结合显微图像(如花粉母细胞减数分裂照片)考查结构与功能观|
|非选择题|11题|遗传系谱图分析、减数分裂与受精作用综合|创设科研情境(如cAMP调控减数分裂、蜜蜂Csd基因性别决定),突出科学探究与逻辑推理|
内容正文:
专题09 基因和染色体的关系
6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. 基因位于染色体上
5. 伴性遗传的遗传规律及应用
6. 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·天津益中学校·期中)下图为大麦(2n=14)花粉母细胞减数分裂过程中部分时期的显微照片。细胞中DNA数和染色体数相等的时期是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三上·天津益中学校·期中)以下二倍体生物的细胞中既有同源染色体,又含染色单体的是
①有丝分裂中期细胞 ②有丝分裂后期细胞 ③减数第一次分裂中期细胞 ④减数第二次分裂中期细胞⑤减数第一次分裂后期细胞⑥减数第二次分裂后期细胞
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①②③ D.④⑤⑥
3.(25-26高三上·天津大港第一中学·期中)图甲和图乙是某二倍体生物精巢中的两个细胞示意图,图丙是细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量变化的示意图。下列叙述正确的是( )
A.图甲细胞含有4对同源染色体,8条染色单体
B.图乙细胞中 A、a基因同时存在是基因突变导致的
C.图甲细胞和图乙细胞分别处于图丙的 ef段、cd段
D.图丙中,de段形成的原因是细胞质分裂
4.(25-26高三上·天津第二南开学校·期中)某科研小组对水稻进行转基因,将雄配子致死基因A、紫色素生成基因P导入细胞,发现两个基因插入位置如图所示。已知基因P的表达可使种子呈现紫色,对该转基因个体分析错误的是( )
A.形成配子时,基因A与P的分离只能发生在减数第一次分裂后期
B.该个体产生含有A、P基因的雌配子比例约为1:1
C.若在次级精母细胞中同时出现基因A与P,可能的原因是减数第一次分裂前期发生了互换
D.该转基因个体自交一代种子全为紫色,含有致死基因的个体占1/2
5.(25-26高三上·天津第七中学·期中)若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞。如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞中,同源染色体分离,染色体数目减半
B.乙细胞中,有4对同源染色体,2个染色体组
C.XD与b的分离可在甲细胞中发生,B与B的分离可在乙细胞中发生
D.甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4,乙细胞产生的子细胞基因型相同
6.(25-26高三上·天津第九十五中学·期中)如图表示基因型为AAXBY的某动物的一个正在分裂的细胞,图中所示为染色体(用数字表示)及所带部分基因(用字母表示)情况,相关叙述正确的是( )
A.该图可表示有丝分裂前期,2号和4号为两条非同源染色体
B.若该细胞经有丝分裂至后期时,细胞内含有2个染色体组,DNA分子数大于8
C.若该细胞分裂至减数第一次分裂后期,1个细胞内含有2个染色体组,8条染色单体
D.若该细胞产生了一个AXBY的精细胞,则同时产生的精细胞为AXBY、A、a
7.(25-26高三上·天津河西·期中)蝗虫的性别由性染色体数目决定,雌蝗虫的性染色体组成为 XX,雄蝗虫的性染色体组成为 XO,雄蝗虫体细胞中有 23 条染色体。图甲表示蝗虫精巢中一个细胞,图乙为细胞分裂过程中每条染色体上 DNA 数目变化曲线。不考虑突变,下列相关叙述正确的是( )
A.图甲细胞可对应图乙的 de 段
B.图乙中 cd 段表示着丝粒分裂,处于 bc 段的细胞中一定有同源染色体
C.若移向同一极的染色体数目都为 23 条,则每条染色体上有 2 个 DNA 分子
D.对蝗虫精巢切片进行显微观察时,最多能观察到 6 种含不同染色体数量的细胞
8.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是( )
A.该精原细胞经历了2次核DNA加倍和2次姐妹单体消失
B.4个细胞均处于减数第二次分裂,且均含有一个染色体组
C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和易位
D.4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
9.(25-26高三上·天津红桥·期中)黏连蛋白REC8有利于姐妹染色单体的黏连,黏连蛋白RAD21L介导同源染色体的非姐妹染色单体之间的黏连,如图甲所示。在细胞分裂过程中,黏连蛋白被分离酶水解后,相应染色体才能正常分离,使细胞分裂继续进行。但减数分裂过程中还存在着动粒保护蛋白,如图乙,动粒保护蛋白可募集磷酸酶,去除着丝粒附近REC8蛋白的磷酸基团,从而使其无法被分离酶切开。下列叙述正确的是( )
A.REC8基因只存在于能分裂的细胞中
B.RAD21L被分离酶水解发生在有丝分裂后期
C.RAD21L有利于减数分裂时发生基因重组
D.某二倍体生物细胞的分裂过程中,当动粒保护蛋白无法降解,该细胞中一定会有2个染色体组
10.(25-26高三上·天津耀华中学·期中)下图1是某个二倍体动物(基因型为AaBb)细胞分裂部分时期示意图,图2为同一动物体内细胞分裂过程中染色体组数目变化。下列叙述正确的是( )
A.在形成细胞①的过程中发生了同源染色体中非姐妹染色单体的互换
B.细胞②中有4个染色体组,对应图2KL段,形成原因与HI相同
C.由细胞③可知该动物为雌性个体,产生的卵细胞基因型为AB或aB
D.该动物进行减数分裂时,B和b基因的分离不只发生在图2中AB段
11.(25-26高三上·天津耀华中学·期中)某哺乳动物雄性个体的基因型为AaBb,如图是该个体的一个初级精母细胞示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.若图示现象发生的原因是基因突变,则未标出的基因分别是A和a
B.若发生的是显性突变,则该初级精母细胞产生的配子基因型为AB、aB、ab或Ab、aB、ab
C.若图示现象发生的原因是同源染色体的非姐妹染色单体间的片段互换,则可使该初级精母细胞产生的配子类型由2种增加到4种
D.基因重组是生物变异的根本来源,为生物进化提供丰富的原材料
12.(25-26高三上·天津第二十中学·期中)某男性的基因型为AABb,两对等位基因的相对位置如图1所示,图2~图5分别表示该男性产生的几种精细胞的基因型。不考虑除图示外的其他突变。下列相关叙述错误的是( )
A.图2精细胞的出现是减数分裂Ⅰ前期发生交换的结果
B.图3精细胞中因基因突变产生的a基因可能与A基因的碱基数目不同
C.图4、图5精细胞的出现可能是发生了染色体结构变异
D.产生图3精细胞的次级精母细胞同时产生的另一个精细胞的基因型可能为AB
13.(25-26高三上·天津汇文中学·期中)图1表示基因型为AaXBY的果蝇(2n=8)的正常精原细胞(仅显示部分染色体),图2表示图1精原细胞分裂过程中同源染色体对数的变化。图3表示精原细胞在分裂过程中一段时期内某种物质或结构的数量变化,变化顺序为C→D→E。下列叙述错误的是( )
A.图1细胞中含有两个染色体组,图2中的③④段含有四个染色体组
B.图2中⑥⑦段可能发生A与a互换,⑧⑨段可能发生A与a的分离
C.若图3中a代表4条染色体,则该细胞在CD段不能形成四分体
D.若图3中a代表8条染色单体,则DE段变化可对应图2中的⑦⑧段
14.(25-26高三上·天津汇文中学·期中)基因型为AaBb的雄性果蝇,体内一个精原细胞进行有丝分裂时,一对同源染色体在染色体复制后彼此配对,非姐妹染色单体进行了交换,结果如右图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞,均进入减数分裂,若此过程中未发生任何变异,则减数第一次分裂产生的子细胞中,基因组成为AAbb的细胞所占的比例是( )
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16
15.(25-26高三上·天津汇文中学·期中)在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5cm、2个8cm)和4个红色(2个5cm,2个8cm)的橡皮泥条,再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程,下列叙述错误的是( )
A.将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体
B.将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对
C.模拟减数分裂后期I时,细胞同极的橡皮泥条颜色要不同
D.模拟减数分裂后期II时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同
16.(25-26高三上·天津汇文中学·期中)某二倍体雄性动物的基因型为AaBb。如图表示该个体的某个处于分裂状态细胞中的部分染色体(包含一对性染色体),相关叙述正确的是( )
A.形成该细胞的过程中发生了染色体结构变异
B.该细胞所处的分裂时期是减数第二次分裂后期
C.该细胞中含有3个染色体组、6条染色体
D.该细胞分裂形成的配子基因型为aBXA、aBX、AbX、bX
17.(25-26高三上·天津河北·期中)图1为某二倍体(体细胞染色体数目为2n)高等雄性动物某细胞的部分染色体组成示意图,其中甲、乙表示染色体,a、b、c、d表示染色单体。图2为该动物精原细胞增殖过程中核DNA数目、染色体数目及染色单体数目的相对含量。下列叙述正确的是( )
A.图1中c和d可能携带相同基因,也可能携带等位基因,二者可能会发生互换
B.图1中甲、乙互为同源染色体,其上的非等位基因随甲、乙分离而自由组合
C.图1细胞分裂至减数分裂Ⅱ后期时,若a与c出现在一极,则b与d出现在另一极
D.图2中②→①时期可发生于减数分裂中,且会伴随图1中a和b的分离
18.(25-26高三上·天津益中学校·期中)cAMP(环化一磷酸腺苷)是一种细胞内的信号分子。研究表明,cAMP对初级卵母细胞完成减数第一次分裂有抑制作用,大致机理如下图所示。请回答下列问题:
(1) 被激活的酶A能催化ATP脱去两个____基团并发生环化形成cAMP,形成的cAMP区别于腺嘌呤脱氧核苷酸的特征有____。
(2) 由图可知,cAMP的直接作用是____,活化后的酶P能抑制初级卵母细胞分裂为____。据图可推测,进入青春期后女性的初级卵母细胞恢复分裂的信号途径是____,细胞内的cAMP浓度降低,活化的酶P减少,解除了对减数第一次分裂的抑制作用。
(3) 初级卵母细胞的不均等分裂依赖于细胞膜内陷位置形成的缢缩环。有人认为cAMP抑制减数第一次分裂是因为影响了缢缩环的形成,为此收集了小鼠的初级卵母细胞,在诱导恢复分裂后,用两种特异性药物(药物H和药物F)进行了实验,结果如下图所示。
①判断两种特异性药物的作用:药物____特异性活化酶A,药物____特异性抑制酶P。
②由实验结果分析,cAMP抑制减数第一次分裂的原因除了阻止缢缩环的形成,还可能是_______。
19.(25-26高三上·天津东丽百中&咸水沽一中·期中)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)。图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题:
(1)图1中细胞分裂的方式和时期是______,它属于图2中类型______的细胞。
(2)若某细胞属于类型c,取自卵巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是______。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是______。
(4)在图2的5种细胞类型中,有染色单体的细胞类型是______,可能发生基因重组的细胞类型是______。
(5)着丝粒分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有______和______(用图中字母和箭头符号表述)。
20.(25-26高三上·天津河西·期中)图甲为人类的性染色体模式图,X和Y染色体有一部分是同源区(II片段),该部分基因互为等位基因或相同的基因。杜氏肌营养不良是一种单基因遗传病(相关基因用表示)。该病某家系的遗传系谱图如图乙所示。据此回答下列问题。
(1)为探究杜氏肌营养不良可能的遗传方式,可利用正常基因和致病基因的探针,对某些个体进行检测。选择进行基因检测,若既有正常基因又有致病基因,则该病的遗传方式可能为________。
A.X染色体隐性遗传
B.常染色体隐性遗传
C.常染色体显性遗传
D.X、Y染色体同源区段隐性遗传
E.X、Y染色体同源区段显性遗传
(2)通过(1)的检测确定不携带该病的致病基因。若与表型正常的男性结婚,生育一患该病的男孩的概率为________。若的性染色体组成为,那么产生异常生殖细胞的是其________(选填“父亲”或“母亲”)。
(3)研究发现,细胞周期蛋白()缺失的女性所产生的卵细胞异常,但减数分裂过程中姐妹染色单体能正常分开。为进一步揭示的功能,研究者对正常女性与缺失女性卵细胞形成过程中的关键时期进行了对比图示(仅画出部分染色体),据图回答下列问题。
①由图分析可知,缺失的卵母细胞在减形成了正常的纺锤体,但未发生________从而使卵母细胞被阻滞于某时期。
②研究发现,缺失的卵母细胞在受精后可以绕过减数分裂的一些阶段,而进行减数分裂,发生姐妹染色单体分离,在排出第二极体后会发育为早期胚胎。正常情况下,该早期胚胎在胚胎发育阶段,细胞内的染色体数最多有_______条。推测该胚胎_______(填“能”或“不能”)发育成完整个体。
21.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)现有某种基因型为AABb的雌性动物(2y=8),研究人员对该动物进行有丝分裂和减数分裂细胞中的染色体形态、数目和分布进行了观察分析,其中甲图为其细胞分裂某一时期的示意图,乙图中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请据图回答下列问题:
(1)甲图中细胞分裂的方式和时期是_____,细胞名称为_____。在产生甲细胞的过程中可形成_____个四分体,该细胞中a基因出现的原因是_____。
(2)乙图中,a可表示的细胞时期是_____,自由组合定律发生在_____(填字母):a、b、c、d,e各时期可能不存在同源染色体的有_____(填字母)。
(3)低温诱导可使该动物精原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,从而产生染色体数目加倍的精细胞,请绘出该动物低温处理后精子形成过程中,染色体的数量变化曲线。
_____
22.(25-26高三上·天津红桥·期中)早期研究表明蜜蜂的性别是由染色体的数量决定的,其生殖方式如下图所示。最新研究发现,蜜蜂的性别决定是基于名为互补性别决定因子(Csd)的基因。蜜蜂中的Csd存在多个等位基因,当受精卵中的Csd等位基因不同时,表达出的两种Csd蛋白相互结合并激活雌性蜜蜂发育,若受精卵携带了相同的Csd基因,其表达出的同种Csd蛋白无法相互结合形成复合物,理论上该受精卵应发育为“雄性”,但工蜂能识别并清除这些异常“雄性”受精卵,维护蜂群的整体健康和效率。
(1)雄蜂是______倍体,其精原细胞特殊的减数分裂中染色体复制一次,细胞连续分裂两次,但由于精原细胞的染色体组成中不含_______,因此在_______(填“减数分裂Ⅰ”或“减数分裂Ⅱ”)阶段与正常的减数分裂不同,该阶段结束时,细胞内的染色体全部进入同一子细胞。
(2)一个蜂群中一般只有一只蜂王,当蜂群中诞生新的蜂王,老蜂王会带着部分工蜂建立新的蜂群。新蜂王和同一蜂群中的雄蜂(由新蜂王产生)产出的受精卵被工蜂识别并移除的概率是______。科研人员将培育出的Csd基因纯合的二倍体雄蜂与蜂后杂交,得到的后代高度不育,原因可能是________。
(3)现有A、B两个蜂群,分别取蜂王和部分蜜蜂细胞,经过PCR和电泳,得到如图所示的条带。
若将蜂王A放到没有蜂王的蜂群B中,一段时间后,检测蜂群受精卵Csd基因条带,则得到条带型①、②、③受精卵数量比为①:②:③=___________。
23.(25-26高三上·天津南开·期中)早期研究表明蜜蜂的性别是由染色体的数量决定的,其生殖方式如下图所示。最新研究发现,蜜蜂的性别决定是基于名为互补性别决定因子(Csd)的基因。蜜蜂中的Csd存在多个等位基因,当受精卵中的Csd等位基因不同时,表达出的两种Csd蛋白相互结合并激活雌性蜜蜂发育,若受精卵携带了相同的Csd基因,其表达出的同种Csd蛋白无法相互结合形成复合物,理论上该受精卵应发育为“雄性”,但工蜂能识别并清除这些异常“雄性”受精卵,维护蜂群的整体健康和效率。
(1)雄蜂的精原细胞染色体复制一次,细胞连续分裂两次形成精子的过程被称为特殊的减数分裂,雄蜂在_________(填“减数分裂I”或“减数分裂Ⅱ”)阶段与正常的减数分裂不同,该阶段结束时,细胞内染色体的分配情况是__________。
(2)一个蜂群中一般只有一只蜂王,当蜂群中诞生新的蜂王,老蜂王会带着部分工蜂建立新的蜂群。新蜂王和同一蜂群中的雄蜂产出的受精卵被工蜂识别并移除的概率是___________。科研人员将培育出的Csd基因纯合的二倍体雄蜂与蜂王杂交,得到的后代高度不育,原因可能是______。
(3)现有A、B两个蜂群,分别取蜂王和部分蜜蜂细胞,经过PCR和电泳,得到如图所示的条带。
若将蜂王A放到没有蜂王的蜂群B中,一段时间后,检测蜂群受精卵Csd基因条带,则得到条带型①、②、③受精卵数量比为①:②:③=_______。
24.(25-26高三上·天津部分区·期中)下图为某动物细胞分裂过程示意图。据图回答下列问题:
(1)图中细胞B在进行________分裂。细胞C所处的时期是________。具有同源染色体的是图中_________细胞(填字母)。
(2)请在方框内画出E细胞分裂后期简图________。
(3)如果P为X染色体,则Q一定不是Y染色体,其原因是________。
考点2 减数分裂异常情况分析
1.(25-26高三上·天津耀华中学·期中)澳大利亚一对小姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎,发育成该对半同卵双胞胎的受精卵形成过程如图所示。图3中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向,从而分裂成A、B、C三个细胞,其中两个细胞发育成姐弟二人。下列叙述错误的是( )
A.图1表示卵子的异常受精过程,此时卵子发育到MⅡ期
B.该卵子与2个精子受精,表明透明带、卵细胞膜反应未能阻止多精入卵
C.若图4细胞A中父系染色体组仅1个,则细胞C含2个父系染色体组
D.这对小姐弟来源于母亲的染色体一般相同,来源于父亲的染色体可能不同
考点3 减数分裂和受精作用的综合
1.(25-26高三上·天津益中学校·期中)有性生殖对生物的遗传和变异有重要作用。下列相关叙述错误的是( )
A.减数分裂过程发生基因重组会形成多种类型的配子
B.有性生殖产生的配子种类多样化有利于生物的进化
C.精子和卵细胞融合过程发生了非同源染色体自由组合
D.受精过程中卵细胞和精子结合的随机性是后代呈现多样性的原因之一
2.(25-26高三上·天津一中·期中)图甲表示基因型为AaXBXb的生物体某个细胞的分裂过程中某种物质或结构数量变化的相关模式图,图乙表示图甲过程某些时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列相关叙述正确的是( )
A.图甲呈现的是细胞内染色体组数在细胞分裂不同时期的变化
B.HI段细胞中含有的XB的染色体数与CD段一定不同
C.图甲的CD段对应图乙的Ⅰ时期,细胞内含有2个染色体组
D.若该细胞核DNA双链均被32P标记,在普通培养基中完成图甲分裂后,带标记的子细胞数为4~8个
3.(25-26高三上·天津汇文中学·期中)某哺乳动物(AaBb)细胞内染色体数目变化曲线如图1所示,细胞分裂的不同时期与每条染色体上的DNA含量的关系如图2所示,该动物某细胞不同时期的分裂图像(只显示部分染色体)如图3所示,其中丙是乙分裂产生的子细胞。下列叙述正确的是( )
A.图1中②到③、④到⑤、⑤到⑥三次染色体数目加倍的原因相同
B.该哺乳动物进行细胞分裂的过程中,等位基因的分离只可能发生在图1的①段
C.图3中甲和乙分别对应图2中的DE段和BC段,丙的名称为次级精母细胞
D.若丙的基因组成为AABB,则乙分裂产生的另一个子细胞的基因组成可能为aabb
4.(25-26高三上·天津大港实验中学·期中)某生物学兴趣小组以小鼠为实验材料,进行相关实验探究,绘制出下面示意图。其中图1表示小鼠细胞分裂的部分过程(仅显示部分染色体),图2表示正常分裂过程中不同时期细胞内染色体数的变化曲线。回答下列问题:
(1)图1中细胞甲所处分裂时期与图2中的_________段(用字母表示)所处细胞分裂时期对应。
(2)图2中I和Ⅱ两个生理过程的名称分别是_________和________,它们对于维持小鼠前后代体细胞中染色体数目的恒定,以及遗传和变异都十分重要。若从过程I和Ⅱ的角度分析,小鼠后代具有多样性的原因是过程I_________和过程Ⅱ_________。
(3)实验过程中,发现一只雄性小鼠(AaXBY)与一只雌性小鼠(aaXbXb)的后代中,有一只基因型为AaXBXbY的变异个体。经分析发现是________(父方或母方)产生的配子发生异常所致,若不考虑基因突变,该亲本产生配子时发生异常的时期对应图2中________段(用字母表示)。
考点4 基因位于染色体上
1.(25-26高三上·天津102中学·期中)生物学是一门实验性科学,下列有关科学史,叙述正确的是( )
A.达尔文观察到植物的向光生长现象,并解释该现象是生长素分布不均匀导致的
B.摩尔根利用假说—演绎法通过果蝇杂交实验得出基因在染色体上的结论
C.鲁宾、卡门和卡尔文的实验中都运用了放射性同位素示踪法
D.施莱登和施旺利用完全归纳法建立了细胞学说
2.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP,dA-Pα~Pβ~Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链),对W基因在染色体上的位置进行了研究,实验流程的示意图如下。
回答下列问题:
(1)该研究人员在制备32p标记的DNA片段甲时,所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P,原因是_______。
(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品,在混合操作之前去除了样品中的RNA分子,去除RNA分子的目的是_______。
(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合,需要通过某种处理使样品中的染色体DNA_______。
(4)该研究人员在完成上述实验的基础上,又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测,在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA,这种酶是_______。
考点5 伴性遗传的遗传规律及应用
1.(25-26高三上·天津大港实验中学·期中)如图显示某种鸟类羽毛的毛色(B、b)遗传图解,下列相关表述错误的是( )
A.该种鸟类的毛色遗传属于伴性遗传
B.芦花性状为显性性状,基因B对b完全显性
C.芦花雄鸟和非芦花雌鸟的子代雌鸟均为非芦花
D.非芦花雄鸟和芦花雌鸟的子代雌鸟均为非芦花
2.(25-26高三上·天津第七中学·期中)某动物家系的系谱图如图所示。a1、a2、a3、a4是位于X染色体上的等位基因,Ⅰ-1基因型为XalXa2,Ⅰ-2基因型为Xa3Y,Ⅱ-1和Ⅱ-4基因型均为Xa4Y,Ⅳ-1为纯合子的概率为( )
A.3/64 B.3/32 C.1/8 D.3/16
3.(25-26高三上·天津第九十五中学·期中)依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄,提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是( )
A.反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡均为芦花鸡
B.正交亲本中雌鸡为芦花鸡,雄鸡为非芦花鸡
C.正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合子
D.仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别
4.(25-26高三上·天津一中·期中)家鸡的正常喙和交叉喙分别由Z 染色体上的E 和 e 基因控制,其中某种基因型雌性致死,现有 一对家鸡杂交,子一代中♂:♀=2:1。下列分析合理的是( )
A.该家鸡种群中,与喙有关的基因型共有4种
B.若子一代雄性个体中有杂合子,则推测致死基因型为ZeW
C.子一代自由交配,子二代中致死基因的基因频率为1/11
D.若该对家鸡子代自由交配且ZEW 致死,则随着代数增加雄性家鸡比例增大
5.(25-26高三上·天津部分区·期中)剪秋萝是XY型性别决定的高等植物,它的叶形受等位基因A和a控制,株高受等位基因B和b控制。现将表型为圆叶矮身的雌雄株杂交,统计F1各表型发现,无论雌雄株圆叶∶披针叶均为2∶1,雌株全部为矮身,雄株中高身∶矮身∶=1∶1.下列说法错误的是( )
A.亲代的基因型分别为AaXBY和AaXBXb
B.若只考虑控制叶形和株高的基因,则F1雌株中纯合子占1/6
C.让F1中雌雄株杂交,F2中圆叶∶披针叶=5∶4
D.让F1中矮身雌雄株杂交,F2中矮身∶高身=7∶1
6.(25-26高三上·天津大港第一中学·期中)已知果蝇的红眼(A)对白眼(a)为显性,位于X 染色体上,灰身(B)对黑身(b)为显性,位于常染色体上,这两对基因独立遗传。用甲、乙、丙、丁四只果蝇(其中甲、乙雌果蝇,丙、丁为雄果蝇)进行杂交实验,杂交组合、F1表现型及比例如下:
实验一
实验二
甲×丙
↓
灰身红眼雌果蝇:灰身红眼雄果蝇:灰身白眼雄果蝇:黑身红眼雌果蝇:黑身红眼雄果蝇:黑身白眼雄果蝇=6:3:3:2:1:1
乙×丁
↓
灰身红眼雌果蝇:灰身白眼雄果蝇:黑身红眼雌果蝇:黑身白眼雄果蝇=3:3:1:1
(1)根据实验一和实验二的杂交结果,推断乙和丙果蝇的基因型分别为________和________。
(2)实验二的F1中与亲本果蝇基因型不同的个体所占的比例为________。
(3)在没有迁入迁出、突变和选择等条件下,一个由纯合果蝇组成的大种群个体间自由交配得到F1,F1中灰身果蝇9600只,黑身果蝇400只。F1中b的基因频率为_________,Bb的基因型频率为________。亲代群体中灰身果蝇的百分比为________。
(4)乙×丁的杂交后代偶然发现了一只白眼雌果蝇。出现该果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失;或者是后代个体发育过程中仅由环境条件改变所引起的。请完成下列实验结果预测,以探究其原因。(注:一对同源染色体都缺失该片段时胚胎致死)实验步骤:
①用该白眼雌果蝇与基因型为XAY的雄果蝇杂交,获得F1;
②统计F1表现型及比例。
结果预测:I.如果F1表现型及比例为_________,则为基因突变;
II.如果F1表现型及比例为________,则为染色体片段缺失;
III.如果F1表现型及比例为_________,则环境条件改变引起。
7.(25-26高三上·天津红桥·期中)阿尔兹海默症(AD)是神经元受损疾病,T蛋白沉积是其病理学表现之一。T蛋白会导致果蝇相关神经元受损,复眼结构异常,因而果蝇可作为模型生物用于该病研究。如表所示研究者将外源基因导入野生型果蝇获得3个纯合品系,进而构建出AD果蝇。不考虑X和Y染色体同源区段、突变和同源染色体互换的情况。回答下列问题:
品系
插入的基因
基因功能
甲
G基因
激活T基因表达
乙
T基因
T基因在视网膜光感受神经元内表达,复眼结构异常
丙
P基因
P基因表达出P蛋白
注:T基因不能独立表达;G、T基因插入位点不在同一条染色体上;P基因插入位点在常染色体上
(1)为确定G基因、T基因在染色体上的位置并得到AD果蝇,研究者进行了如图实验。实验一F1的表型与性别相关联,这种现象称为_______,由此推测,______基因的插入位点在X染色体上。
(2)有人提出“P基因的表达产物对神经元具有保护作用”的假说。为培育出纯合的AD果蝇并验证上述假说,进行如下实验:
①选择上述实验_______的F1相互交配,F2代可同时出现纯合的雌雄AD果蝇,其中,纯合雄性AD果蝇占比为_______。
②将选育出的纯合雄性AD果蝇与品系丙雌性蝇杂交,观察子代中_______性个体的表型,若为________,则可验证假说。
考点6 遗传系谱图中遗传方式的判定及应用
1.(25-26高三上·天津东丽百中&咸水沽一中·期中)如图是甲(A/a基因控制)、乙(B/b基因控制)两种独立遗传的单基因遗传病的家系图。其中Ⅱ-1不携带致病基因,且不考虑基因突变。据调查发现,人群中甲病的发病率为19%,下列叙述正确的是( )
A.甲病是伴X染色体显性遗传,乙病是常染色体隐性遗传
B.II-5的基因型是AaXBY,II-5和II-6再生一个只患甲病孩子的概率为3/16
C.若Ⅲ-1与一个只患甲病的男子婚配,生出同时患两种病的后代概率为5/76
D.若Ⅲ-2的性染色体组成为XXY,原因是Ⅱ-2减数第一次分裂同源染色体未分离
2.(25-26高三上·天津大港第一中学·期中)亨特氏综合征是由基因突变引起的粘多糖代谢障碍,发病患者多为男童。下图为某家系的系谱,下表为不同个体与该病相关的酶活性范围。下列相关叙述错误的是( )
酶活性(nmol/4h·mg)
患者(50名)
患者母亲(33名,表现正常)
正常人(37名)
0.3~18.6
88.7~547.9
240.0~668.2
A.该病是伴X隐性遗传病
B.依据酶活性可判断Ⅱ-4是否为携带者
C.致病基因控制与粘多糖代谢相关的酶
D.可利用羊水细胞检测Ⅱ-4的基因序列
3.(25-26高三上·天津第九十五中学·期中)(多选)静止性夜盲症是一种单基因遗传病,某家族有静止性夜盲症患者,对部分成员的相关基因进行带谱分析,结果如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.该遗传病为伴X染色体隐性遗传,I2和Ⅱ4的基因型相同
B.人群中男性的发病率等于该病致病基因的基因频率
C.Ⅲ7的致病基因不可能来自Ⅱ3,Ⅱ3与Ⅱ4再生男孩一定患该病
D.Ⅲ8与正常男子婚配,生下患病儿子的概率为1/4
4.(25-26高三上·天津河西·期中)由于缺乏的凝血因子不同,血友病存在甲和乙两种类型。控制甲型血友病的基因为a,位于X染色体上。控制乙型血友病的基因为b,位于常染色体上。下图1是某家系血友病的遗传图谱,图2表示该家系部分成员与血友病相关基因的电泳结果(A、B、a、b基因均只电泳出一个条带)。下列分析不正确的是( )
A.条带①表示B基因,条带④表示a基因,该家族中3号患乙型血友病
B.若对5号进行电泳,则会出现条带①②③或①②
C.5号与基因型和3号相同的女性婚配,他们生育一患血友病孩子的概率是1/3
D.某个体的染色体上A基因或B基因缺失可能导致其患上血友病
5.(25-26高三上·天津南开·期中)如图为人类某单基因遗传病的系谱图,相关基因用A、a表示(不在X、Y染色体同源区段上),不考虑基因突变。下列叙述错误的是( )
A.若Ⅱ2正常且Ⅲ2患病,则该病为常染色体隐性遗传病
B.若该病为伴X染色体显性遗传病,则Ⅱ2为该病患者
C.若Ⅱ2正常且Ⅱ1不携带致病基因,则Ⅲ2与Ⅲ5表型相同
D.若该病为常染色体显性遗传病,Ⅲ2与Ⅲ5表型相同的概率是1/2
6.(25-26高三上·天津耀华中学·期中)甲乙丙三种酶参与葡萄糖和糖原之间的转化,过程如图1所示。任一酶的基因发生突变导致相应酶功能缺陷,均会引发GSD病。图2为三种GSD亚型患者家系,其中至少一种是伴性遗传。不考虑新的突变,下列分析正确的是( )
A.若①同时患有红绿色盲,则其父母再生育健康孩子的概率是3/8
B.若②长期表现为低血糖,则一定不是乙酶功能缺陷所致
C.若丙酶缺陷GSD发病率是1/10000,则③患该病的概率为1/300
D.三种GSD亚型患者体内的糖原含量都会异常升高
7.(25-26高三上·天津第二十中学·期中)垂体侏儒症受一对等位基因D/d控制,在人群中的患病率为1/10000。某家族关于该病的遗传系谱图如图1。科研人员提取了部分成员的DNA,用PCR扩增了与基因D/d相关的片段,并对产物酶切后进行电泳,所得结果如图2。基因D、d长度相同,bp表示碱基对,不考虑突变。下列说法不正确的是( )
A.结合图1和图2可知,该病的遗传方式为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-5的基因型一定为DD
B.由图2可知,D和d分别含有1和2个酶切位点
C.Ⅱ-2与人群中表现正常的男性婚配,生出一个患病孩子的概率为1/202
D.垂体侏儒症常表现为隔代遗传、男女患病概率相等等特征
8.(25-26高三上·天津部分区·期中)如图为某家族的遗传病系谱图,Ⅱ3个体不含致病基因。据图分析错误的是( )
A.该遗传病的致病基因位于X染色体且为隐性遗传
B.Ⅲ7的致病基因由I2的致病基因通过Ⅱ4传递获得
C.Ⅱ3和Ⅱ4再生一个儿子患这种遗传病的概率是1/2
D.Ⅲ6和正常男性婚配不会生出患有该种遗传病的个体
9.(25-26高三上·天津大港实验中学·期中)某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。
回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式是______,判断依据是_______。
(2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有______种。为确定此病的遗传方式,可用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针,进行DNA分子杂交。根据结果判定其基因型,就可确定遗传方式。结果如图,据图判断该病的遗传方式为_______。
(3)据DNA分子杂交结果,同时考虑两种病,Ⅲ3个体的基因型可能有______种,若她与一个基因型为Aabb的男子结婚,所生的子女患两种病的概率为_______。
(4)研究发现,甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病,乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病,甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和异常蛋白,但在是否患病上表现不同,原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-,正常蛋白_____(能不能)转运Cl-,则甲病杂合子的表型为正常;乙病杂合子中异常蛋白损害神经元,正常蛋白不损害神经元,也不能阻止或解除这种损害的发生,乙病杂合子表型为______(正常/患病)。
10.(25-26高三上·天津红桥·期中)LA综合征是由LA-1基因突变引起的疾病,绝大多数患者的成骨细胞中LA蛋白质合成量不足或结构改变发病。如图为某家族的该疾病系谱图。已知II-2的LA-1致病基因来自上一代。
(1)LA综合征其遗传方式为________遗传(说明致病基因所在位置及显隐性)。
(2)在有丝分裂过程中Ⅱ-1的1个成骨细胞中含有2个LA-1突变基因的时期为_______(多选)。
A.分裂前期 B.分裂中期 C.分裂后期
(3)I-2的次级精母细胞中,含有LA-1突变基因的数量可能为_______。
(4)下列措施中,理论上可避免Ⅱ-1和II-2夫妻再生育出LA综合征患者的是________。
A.生育期加强锻炼
B.患者经造血干细胞移植后直接生育
C.对胎儿做染色体检测
D.患者生殖细胞基因修复后做试管婴儿
(5)健康人成骨细胞中LA蛋白由315个氨基酸组成。已知LA-1突变基因引起LA蛋白质第100位氨基酸对应的密码子发生碱基替换,Ⅲ-1成骨细胞中LA蛋白的氨基酸数目为______。
11.(25-26高三上·天津河北·期中)甲病(A/a)和乙病(B/b)的系谱图如图1所示。已知两病独立遗传,乙病的致病基因与正常基因用同一种限制酶切割后会形成不同长度的片段,对部分家庭成员进行基因检测,测定其是否携带乙病致病基因,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式为_______。
(2)乙病的致病基因是________(填“显性”或“隐性”)基因。乙病致病基因位于____(填“常”或“X”)染色体上,判断依据是_________。
(3)结合以上信息分析,_____(填“1602”“1403”或“207”)bp的条带为乙病致病基因酶切后的产物。乙病的正常基因突变为致病基因,属于基因内碱基对的_____导致的基因突变。
(4)Ⅲ-1乙病的基因型为_____,在图3中画出其相关的酶切电泳条带__________。
试卷第1页,共3页
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专题09 基因和染色体的关系
6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. 基因位于染色体上
5. 伴性遗传的遗传规律及应用
6. 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·天津益中学校·期中)下图为大麦(2n=14)花粉母细胞减数分裂过程中部分时期的显微照片。细胞中DNA数和染色体数相等的时期是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】分析题图,A是减数第一次分裂前期,B是减数第一次分裂后期,C是减数第二次分裂中期,D是减数第二次分裂末期。
减数第一次分裂整个时期和减数第二次分裂的前期和中期有姐妹染色单体,DNA数和染色体数之比为2:1,减数第二次分裂后期之后,姐妹染色单体分离,DNA数和染色体数相等,ABC错误,D正确。
故选D。
2.(25-26高三上·天津益中学校·期中)以下二倍体生物的细胞中既有同源染色体,又含染色单体的是
①有丝分裂中期细胞 ②有丝分裂后期细胞 ③减数第一次分裂中期细胞 ④减数第二次分裂中期细胞⑤减数第一次分裂后期细胞⑥减数第二次分裂后期细胞
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①②③ D.④⑤⑥
【答案】A
【解析】有丝分裂中期细胞染色体含染色单体,减数第一次、第二次分裂中期细胞染色体都含染色单体,减数第一次分裂后期细胞染色体含染色单体,减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离,答案A。
3.(25-26高三上·天津大港第一中学·期中)图甲和图乙是某二倍体生物精巢中的两个细胞示意图,图丙是细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量变化的示意图。下列叙述正确的是( )
A.图甲细胞含有4对同源染色体,8条染色单体
B.图乙细胞中 A、a基因同时存在是基因突变导致的
C.图甲细胞和图乙细胞分别处于图丙的 ef段、cd段
D.图丙中,de段形成的原因是细胞质分裂
【答案】C
【解析】分析题图:图甲中1、3和5、7为一对同源染色体,其他染色体无同源染色体,且染色体着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期;图乙细胞中无同源染色体,染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;图丙表示每条染色体上DNA含量的变化,ac为细胞分裂间期,完成DNA的复制,cd段每条染色体上含有两个DNA分子,为有丝分裂前期、中期,或者为减数第一次分裂和减数第二次分裂的前、中期,de表示染色体着丝粒分裂,df段为有丝分裂后期、末期,或者为减数第二次分裂后期、末期。
A、图甲所示二倍体生物细胞处于有丝分裂后期,含有4对同源染色体,8条染色体,0条染色单体,A错误;
B、图乙所示细胞没有A/a所在的染色体的同源染色体,所以无法判定A、a基因同时存在是基因突变导致的还是交叉互换导致的,B错误;
C、图甲所示细胞中没有姐妹染色单体,图乙所示细胞中有姐妹染色单体,所以图甲、乙所示细胞分别处于图丙中的ef段和cd段,C正确;
D、由题意可知de段的形成是由着丝粒分裂,姐妹染色单体分离导致的,D错误。
故选C。
4.(25-26高三上·天津第二南开学校·期中)某科研小组对水稻进行转基因,将雄配子致死基因A、紫色素生成基因P导入细胞,发现两个基因插入位置如图所示。已知基因P的表达可使种子呈现紫色,对该转基因个体分析错误的是( )
A.形成配子时,基因A与P的分离只能发生在减数第一次分裂后期
B.该个体产生含有A、P基因的雌配子比例约为1:1
C.若在次级精母细胞中同时出现基因A与P,可能的原因是减数第一次分裂前期发生了互换
D.该转基因个体自交一代种子全为紫色,含有致死基因的个体占1/2
【答案】A
【解析】A、若发生交叉互换,则形成配子时,基因A与P的分离也可发生在减数第二次分裂的后期,A错误;
B、A、P基因遵循基因的分离定律,雄配子致死基因A不能使雌配子致死,故减数分裂形成的雌配子种类及比例为A:P=1:1,B正确;
C、次级精母细胞中不存在同源染色体,若同时出现基因A与P,可能的原因是减数第一次分裂前期发生了互换,C正确;
D、该转基因个体产生的雌配子及其比例为A:P=1:1,产生的雄配子只有P,因此自交后代中子一代全为紫色,含有致死基因的个体占1/2,D正确。
故选A。
5.(25-26高三上·天津第七中学·期中)若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞。如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞中,同源染色体分离,染色体数目减半
B.乙细胞中,有4对同源染色体,2个染色体组
C.XD与b的分离可在甲细胞中发生,B与B的分离可在乙细胞中发生
D.甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4,乙细胞产生的子细胞基因型相同
【答案】C
【解析】图甲细胞同源染色体分离,非同源染色体自由组合,处于减数第一次分裂后期;图乙细胞着丝粒分裂,染色体均分到细胞两极,处于有丝分裂后期。
A、甲细胞处于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,染色体数目不变,A错误;
B、乙细胞处于有丝分裂后期,有4对同源染色体,4个染色体组,B错误;
C、XD与b属于非同源染色体上的非等位基因,二者的分离可在甲细胞中(非同源染色体上的非等位基因自由组合)发生,B与B为姐妹染色单体上的相同,二者的分离可在乙细胞中发生,随着丝粒的分裂而分离,C正确;
D、由图可知,甲细胞只能产生两种次级精母细胞,所以只能产生4个两种精细胞,若产生BY,则另一种为bXD,即甲细胞若产生BY,则产生的精细胞中基因型为BY的占1/2,也有可能不产生BY,乙细胞有丝分裂产生的子细胞基因型相同,D错误。
故选C。
6.(25-26高三上·天津第九十五中学·期中)如图表示基因型为AAXBY的某动物的一个正在分裂的细胞,图中所示为染色体(用数字表示)及所带部分基因(用字母表示)情况,相关叙述正确的是( )
A.该图可表示有丝分裂前期,2号和4号为两条非同源染色体
B.若该细胞经有丝分裂至后期时,细胞内含有2个染色体组,DNA分子数大于8
C.若该细胞分裂至减数第一次分裂后期,1个细胞内含有2个染色体组,8条染色单体
D.若该细胞产生了一个AXBY的精细胞,则同时产生的精细胞为AXBY、A、a
【答案】C
【解析】1、有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体。(3)中期:染色体形态固定、数目清晰。(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极。(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期: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:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,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。
A、该图可表示有丝分裂前期,2号和4号为同源染色体即一对性染色体,A错误;
B、若该细胞经有丝分裂至后期时,着丝点分裂,染色单体分开形成子染色体,导致染色体数目暂时加倍,所以细胞内含有4个染色体组;由于存在细胞质DNA,所以DNA分子数大于8,B错误;
C、若该细胞分裂至减数第一次分裂后期,同源染色体分离,此时1个细胞内含有2个染色体组,4条染色体,8条染色单体,C正确;
D、若该图表示基因型AAXBY的精原细胞,已知产生了一个AXBY的精细胞,则同时产生的精细胞可能为AXBY、A、a,也可能为aXBY、A、A,D错误。
故选C。
7.(25-26高三上·天津河西·期中)蝗虫的性别由性染色体数目决定,雌蝗虫的性染色体组成为 XX,雄蝗虫的性染色体组成为 XO,雄蝗虫体细胞中有 23 条染色体。图甲表示蝗虫精巢中一个细胞,图乙为细胞分裂过程中每条染色体上 DNA 数目变化曲线。不考虑突变,下列相关叙述正确的是( )
A.图甲细胞可对应图乙的 de 段
B.图乙中 cd 段表示着丝粒分裂,处于 bc 段的细胞中一定有同源染色体
C.若移向同一极的染色体数目都为 23 条,则每条染色体上有 2 个 DNA 分子
D.对蝗虫精巢切片进行显微观察时,最多能观察到 6 种含不同染色体数量的细胞
【答案】D
【解析】A、图甲细胞对应时期为中期,一条染色体上有两条染色单体,应该处于 bc 段,A 错误;
B、若 cd 对应减数分裂Ⅱ后期,则 bc 段可表示分裂间期的 G2期、减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ的前期和中期,处于减数分裂Ⅱ的前期和中期的细胞中无同源染色体,B 错误;
C、雄蝗虫体细胞中有 23 条染色体。若移向同一极的染色体数目都为 23 条,则该细胞处于有丝分裂后期,着丝粒已经分裂,每条染色体上只有 1 个 DNA 分子,C 错误;
D、蝗虫精巢中的精原细胞既能通过有丝分裂的方式进行增殖,也能通过减数分裂的方式产生精细胞,雄蝗虫体细胞中有 23 条染色体,正常体细胞在有丝分裂后期染色体数为 46 条,处于减数分裂Ⅰ的细胞中染色体数为 23 条,处于减数分裂Ⅱ前期和中期的细胞中染色体数一部分细胞是 11 条,一部分细胞是12 条,处于减数分裂Ⅱ后期和末期的细胞中染色体数一部分细胞为 22 条,一部分细胞 24 条,共 6 种,D 正确。
故选D。
8.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是( )
A.该精原细胞经历了2次核DNA加倍和2次姐妹单体消失
B.4个细胞均处于减数第二次分裂,且均含有一个染色体组
C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和易位
D.4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
【答案】B
【解析】DNA中的P均为32P的精原细胞在不含32P的培养液中培养,进行一次有丝分裂后,产生的每个细胞的每条DNA都有一条链含有32P,继续在不含32P的培养液中培养进行减数分裂,完成复制后,8条染色单体中有4条含有32P,减数第一次分裂完成后,理论上,每个细胞中有2条染色体,四条染色单体,其中有2条单体含有32P。
A、图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的,据图所示,这些细胞含有染色单体,说明着丝粒没有分裂,因此该精原细胞2次DNA复制,1次着丝粒分裂,A错误;
B、题干叙述明确表示减数第一次分裂已经完成,因此只可能处于减数第二次分裂前期或中期,且均含有一个染色体组,B正确;
C、精原细胞进行一次有丝分裂后,产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P,减数分裂完成复制后,每条染色体上有1个单体含有32P,另一个单体不含32P,减数第一次分裂结束,每个细胞中应该含有2条染色体,四个染色单体,其中有两个单体含有放射性,但乙细胞含有3个染色单体含有放射性,原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和互换,C错误;
D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞,乙细胞有3个单体含有32P,完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P,因此4个细胞完成分裂形成8个细胞,至多有3个细胞不含32P,D错误。
故选B。
9.(25-26高三上·天津红桥·期中)黏连蛋白REC8有利于姐妹染色单体的黏连,黏连蛋白RAD21L介导同源染色体的非姐妹染色单体之间的黏连,如图甲所示。在细胞分裂过程中,黏连蛋白被分离酶水解后,相应染色体才能正常分离,使细胞分裂继续进行。但减数分裂过程中还存在着动粒保护蛋白,如图乙,动粒保护蛋白可募集磷酸酶,去除着丝粒附近REC8蛋白的磷酸基团,从而使其无法被分离酶切开。下列叙述正确的是( )
A.REC8基因只存在于能分裂的细胞中
B.RAD21L被分离酶水解发生在有丝分裂后期
C.RAD21L有利于减数分裂时发生基因重组
D.某二倍体生物细胞的分裂过程中,当动粒保护蛋白无法降解,该细胞中一定会有2个染色体组
【答案】C
【解析】A、基因是细胞的遗传物质,REC8基因存在于该生物的所有体细胞中(仅在能分裂的细胞中表达),并非 “只存在于能分裂的细胞中”,A错误;
B、RAD21L介导同源染色体的非姐妹染色单体黏连,该过程仅发生在减数分裂(联会期),有丝分裂无此黏连形式,因此RAD21L的水解不会发生在有丝分裂后期,B错误;
C、基因重组(交叉互换)依赖同源染色体的非姐妹染色单体接触、交换,RAD21L介导二者的黏连,有利于促进互换(基因重组)的发生,C正确;
D、动粒保护蛋白无法降解时,减数分裂Ⅰ中REC8不被切割,可能导致同源染色体/姐妹染色单体未分离,二倍体细胞的染色体组数目可能为4个(而非 “一定有 2 个”),D错误。
故选C。
10.(25-26高三上·天津耀华中学·期中)下图1是某个二倍体动物(基因型为AaBb)细胞分裂部分时期示意图,图2为同一动物体内细胞分裂过程中染色体组数目变化。下列叙述正确的是( )
A.在形成细胞①的过程中发生了同源染色体中非姐妹染色单体的互换
B.细胞②中有4个染色体组,对应图2KL段,形成原因与HI相同
C.由细胞③可知该动物为雌性个体,产生的卵细胞基因型为AB或aB
D.该动物进行减数分裂时,B和b基因的分离不只发生在图2中AB段
【答案】D
【解析】A、细胞①是有丝分裂前期,形成过程为有丝分裂;而同源染色体非姐妹染色单体的互换发生在减数第一次分裂前期,A错误;
B、细胞②是有丝分裂后期,含4个染色体组,对应图2的KL 段(有丝分裂后期)。KL段染色体组加倍的原因是着丝粒分裂,而H点(受精作用)染色体组加倍的原因是受精,二者原因不同,B错误;
C、细胞③是次级卵母细胞,说明动物为雌性,但根据细胞③的染色体基因分布,产生的卵细胞基因型应为AB、Ab、aB、ab中的一种,C错误;
D、B和b为等位基因,若减数第一次分裂前期发生互换,则在减数第二次分裂后期(图2EF段),姐妹染色单体上的B和b也会分离。因此,B和b的分离不只发生在图2的AB段(减数第一次分裂),D正确。
故选D。
11.(25-26高三上·天津耀华中学·期中)某哺乳动物雄性个体的基因型为AaBb,如图是该个体的一个初级精母细胞示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.若图示现象发生的原因是基因突变,则未标出的基因分别是A和a
B.若发生的是显性突变,则该初级精母细胞产生的配子基因型为AB、aB、ab或Ab、aB、ab
C.若图示现象发生的原因是同源染色体的非姐妹染色单体间的片段互换,则可使该初级精母细胞产生的配子类型由2种增加到4种
D.基因重组是生物变异的根本来源,为生物进化提供丰富的原材料
【答案】C
【解析】A、若图示现象发生的原因是基因突变,则未标出的基因分别是A和A或a和a,A错误;
B、若发生的是显性突变,则该初级精母细胞产生的配子基因型为AB、aB、Ab或AB、Ab、ab,B错误;
C、不考虑基因突变和互换,一个初级精母细胞只能产生2种配子,若发生互换,则配子种类为4种,C正确;
D、基因突变是产生新基因的途径,是生物变异的根本来源,基因重组只能产生新的基因型,是生物变异的来源之一,D错误。
故选C。
12.(25-26高三上·天津第二十中学·期中)某男性的基因型为AABb,两对等位基因的相对位置如图1所示,图2~图5分别表示该男性产生的几种精细胞的基因型。不考虑除图示外的其他突变。下列相关叙述错误的是( )
A.图2精细胞的出现是减数分裂Ⅰ前期发生交换的结果
B.图3精细胞中因基因突变产生的a基因可能与A基因的碱基数目不同
C.图4、图5精细胞的出现可能是发生了染色体结构变异
D.产生图3精细胞的次级精母细胞同时产生的另一个精细胞的基因型可能为AB
【答案】A
【解析】基因突变是指碱基对的增添、缺失或替换引起的,导致基因结构发生变化的过程。
A、正常情况下,该男性的精原细胞进行减数分裂时,减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,最终产生的精细胞基因型只有两种,分别为AB、Ab;A/a、B/b基因位于非同源染色体上,无论减数分裂Ⅰ前期是否发生了交换,最终都可以产生图2所示的精细胞,A错误;
B、基因突变是碱基对的增添、缺失或替换引起的,基因突变产生的等位基因之间的碱基数目可能不同,B正确;
C、图4中2号染色体上A基因缺失,图5中4号染色体上b基因重复,即都发生了染色体结构变异,C正确;
D、图3精细胞中的a基因是由基因突变引起的,由于减数分裂过程中,细胞只在分裂前的间期进行一次DNA复制,且不考虑除图示外的其他突变,产生图3精细胞的次级精母细胞分裂产生的两个精细胞基因型分别为AB、aB,D正确。
故选A。
13.(25-26高三上·天津汇文中学·期中)图1表示基因型为AaXBY的果蝇(2n=8)的正常精原细胞(仅显示部分染色体),图2表示图1精原细胞分裂过程中同源染色体对数的变化。图3表示精原细胞在分裂过程中一段时期内某种物质或结构的数量变化,变化顺序为C→D→E。下列叙述错误的是( )
A.图1细胞中含有两个染色体组,图2中的③④段含有四个染色体组
B.图2中⑥⑦段可能发生A与a互换,⑧⑨段可能发生A与a的分离
C.若图3中a代表4条染色体,则该细胞在CD段不能形成四分体
D.若图3中a代表8条染色单体,则DE段变化可对应图2中的⑦⑧段
【答案】C
【解析】由题干可知,果蝇的体细胞含4对同源染色体,共8条。图3中如果纵坐标代表染色体组数,则a=1;如果纵坐标代表同源染色体对数,则a=2;若纵坐标代表细胞内中心粒数量,则a=2;若纵坐标代表染色单体数,则a=8。
A、图1细胞为精原细胞,其含有两个染色体组,图2中的③④段表示有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,此时细胞中含有四个染色体组,A正确;
B、图2中⑥⑦段表示减数第一次分裂前期、中期、后期,可能发生同源染色体上的非姐妹染色单体之间的互换,即A与a互换,⑧⑨段表示减数第二次分裂,如果在减数第一次分裂前期发生了互换,则A与a的分离也可能发生在减数第二次分裂后期,B正确;
C、若图3中a代表4条染色体,则CD段细胞中有8条染色体,说明进行减数第一次分裂或减数第二次分裂,可能形成四分体,C错误;
D、若图3中a代表8条染色单体,则CD段细胞有16条染色单体,可能处于减数第一次分裂前期,则DE段染色单体有8条,发生了减半,处于减数第一次分裂的后期,该变化可对应图2中的⑦⑧段,D正确。
故选C。
14.(25-26高三上·天津汇文中学·期中)基因型为AaBb的雄性果蝇,体内一个精原细胞进行有丝分裂时,一对同源染色体在染色体复制后彼此配对,非姐妹染色单体进行了交换,结果如右图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞,均进入减数分裂,若此过程中未发生任何变异,则减数第一次分裂产生的子细胞中,基因组成为AAbb的细胞所占的比例是( )
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16
【答案】B
【解析】由图可知,该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB和Aabb或AaBb(A和B在同一条染色体上)或AaBb(A和b在同一条染色体上),所有子细胞均进行减数分裂,据此答题。
该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB和Aabb或AaBb(A和B在同一条染色体上)或AaBb(A和b在同一条染色体上),进行减数分裂的子细胞中只有Aabb和AaBb(A和b在同一条染色体上)精原细胞减数第一次分裂才能产生AAbb的细胞,则概率为1/2×1/2=1/4,B正确,ACD错误。
故选B。
15.(25-26高三上·天津汇文中学·期中)在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5cm、2个8cm)和4个红色(2个5cm,2个8cm)的橡皮泥条,再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程,下列叙述错误的是( )
A.将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体
B.将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对
C.模拟减数分裂后期I时,细胞同极的橡皮泥条颜色要不同
D.模拟减数分裂后期II时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同
【答案】C
【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:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,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。
A、一条染色体上的两条染色单体是经过复制而来,大小一样,故将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体,A正确;
B、同源染色体一般大小相同,一条来自母方,一条来自父方(用不同颜色表示),故将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对,B正确;
C、减数分裂后期I时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞同极的橡皮泥条颜色可能相同,可能不同,C错误;
D、减数分裂后期II时,染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,均分到细胞两级,故模拟减数分裂后期II时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同,D正确。
故选C。
16.(25-26高三上·天津汇文中学·期中)某二倍体雄性动物的基因型为AaBb。如图表示该个体的某个处于分裂状态细胞中的部分染色体(包含一对性染色体),相关叙述正确的是( )
A.形成该细胞的过程中发生了染色体结构变异
B.该细胞所处的分裂时期是减数第二次分裂后期
C.该细胞中含有3个染色体组、6条染色体
D.该细胞分裂形成的配子基因型为aBXA、aBX、AbX、bX
【答案】A
【解析】由图可知,该细胞中同源染色体分离,属于减数第一次分裂的后期。A/a、B/b分别位于两对常染色体上,图中又包含了一对性染色体,故图中发生了非同源染色体上片段的交换,导致A所在的染色体片段移接到了X染色体上。
A、根据图中染色体上的基因可知,非同源染色体之间发生了易位,属于染色体的结构变异,A正确;
B、该细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂的后期,B错误;
C、该细胞中含有2个染色体组,6条染色体,C错误;
D、根据图中染色体上的基因和分析可知,该细胞分裂产生的精细胞中的基因型为aBXA、aBX、AbY、bY,D错误。
故选A。
【点睛】
17.(25-26高三上·天津河北·期中)图1为某二倍体(体细胞染色体数目为2n)高等雄性动物某细胞的部分染色体组成示意图,其中甲、乙表示染色体,a、b、c、d表示染色单体。图2为该动物精原细胞增殖过程中核DNA数目、染色体数目及染色单体数目的相对含量。下列叙述正确的是( )
A.图1中c和d可能携带相同基因,也可能携带等位基因,二者可能会发生互换
B.图1中甲、乙互为同源染色体,其上的非等位基因随甲、乙分离而自由组合
C.图1细胞分裂至减数分裂Ⅱ后期时,若a与c出现在一极,则b与d出现在另一极
D.图2中②→①时期可发生于减数分裂中,且会伴随图1中a和b的分离
【答案】A
【解析】A、图1中c和d是同源染色体的非姐妹染色单体,c和d可能携带相同基因,也可能携带等位基因,在减数分裂的四分体时期,二者可能会发生互换,A正确;
B、图1中甲、乙互为同源染色体,其上的非等位基因为连锁关系,不能随甲、乙分离而自由组合,B错误;
C、图1细胞分裂至减数分裂Ⅱ后期时,a与c出现在一极,b与c对应的姐妹染色单体出现在另一极,而不会是b与d出现在另一极,C错误;
D、图2中②→①过程为有丝分裂后期,不可能发生在减数分裂中,减数分裂中不会出现染色体数目加倍至4n的情况,D错误。
故选A。
18.(25-26高三上·天津益中学校·期中)cAMP(环化一磷酸腺苷)是一种细胞内的信号分子。研究表明,cAMP对初级卵母细胞完成减数第一次分裂有抑制作用,大致机理如下图所示。请回答下列问题:
(1) 被激活的酶A能催化ATP脱去两个____基团并发生环化形成cAMP,形成的cAMP区别于腺嘌呤脱氧核苷酸的特征有____。
(2) 由图可知,cAMP的直接作用是____,活化后的酶P能抑制初级卵母细胞分裂为____。据图可推测,进入青春期后女性的初级卵母细胞恢复分裂的信号途径是____,细胞内的cAMP浓度降低,活化的酶P减少,解除了对减数第一次分裂的抑制作用。
(3) 初级卵母细胞的不均等分裂依赖于细胞膜内陷位置形成的缢缩环。有人认为cAMP抑制减数第一次分裂是因为影响了缢缩环的形成,为此收集了小鼠的初级卵母细胞,在诱导恢复分裂后,用两种特异性药物(药物H和药物F)进行了实验,结果如下图所示。
①判断两种特异性药物的作用:药物____特异性活化酶A,药物____特异性抑制酶P。
②由实验结果分析,cAMP抑制减数第一次分裂的原因除了阻止缢缩环的形成,还可能是_______。
【答案】 磷酸 发生环化、五碳糖为核糖(缺一不给分) )能使组成酶P的两个亚基(R和C)分离 次级卵母细胞和极体 信号分子2作用于S2蛋白,通过G2蛋白抑制酶A F H 干扰缢缩环的定位
【解析】分析图1:信号分子2作用于S2蛋白,通过 G2蛋白抑制酶A,细胞内的cAMP浓度降低,活化的酶P 减少,解除了对减数第一次分裂的抑制作用。
分析图2:只加药物F时,没有完成减数第一次分裂的细胞增多,且此时产生两个体积相近的细胞;只加药物H 时,没有完成减数第一次分裂的细胞减少。
(1)由图可知,被激活的酶A能催化ATP脱去两个磷酸基团并发生环化形成 cAMP,cAMP能活化酶P。形成的cAMP为腺嘌呤核糖核苷酸,区别于腺嘌呤脱氧核苷酸的特征有发生环化、五碳糖为核糖。
(2)由图可知,cAMP的直接作用是能使组成酶P的两个亚基(R和C)分离,活化后的酶P能抑制初级卵母细胞分裂为次级卵母细胞和极体。女性在胎儿期卵原细胞就发育成为初级卵母细胞。依据上图推测,进入青春期后女性的初级卵母细胞恢复分裂的信号途径是:信号分子2作用于S2 蛋白,通过G2蛋白抑制酶A,细胞内的cAMP浓度降低,活化的酶 P减少,解除了对减数第一次分裂的抑制作用。
(3)根据图中结果可知,只加药物F时,没有完成减数第一次分裂的细胞增多,且此时产生两个体积相近的细胞,只加药物H时,没有完成减数第一次分裂的细胞减少,这说明药物F特异性活化酶A,药物 H特异性抑制酶P。由实验结果分析,cAMP抑制减数第一次分裂的原因可能是阻止缢缩环的形成(或“促进缢缩环的退化”)及干扰缢缩环的定位。
【点睛】本题结合图解,考查细胞的减数分裂,要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点,能正确分析题图,并根据图中信息准确答题,属于考纲理解和应用层次的考查。
19.(25-26高三上·天津东丽百中&咸水沽一中·期中)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)。图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题:
(1)图1中细胞分裂的方式和时期是______,它属于图2中类型______的细胞。
(2)若某细胞属于类型c,取自卵巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是______。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是______。
(4)在图2的5种细胞类型中,有染色单体的细胞类型是______,可能发生基因重组的细胞类型是______。
(5)着丝粒分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有______和______(用图中字母和箭头符号表述)。
【答案】 有丝分裂后期 a 次级卵母细胞或第一极体 bde bd b b→a d→c
【解析】试题分析:根据题意和图示分析可知:图1细胞含有同源染色体,且为着丝点分裂,染色单体分离成为独立的染色体,为有丝分裂后期;图2中a是染色体数和DNA数都是体细胞的2倍,处于有丝分裂后期;b细胞处于减数第一次分裂或者处于有丝分裂前期、中期;c可以是体细胞也可以是处于减数第二次分裂后期的细胞;d为减数第二次分裂的前期或中期细胞;e细胞为精细胞、卵细胞或极体。
(1)根据以上分析已知,图1中细胞处于有丝分裂后期,此时的染色体数为体细胞的2倍,对应于图2中的类型a的细胞。
(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,DNA和染色体数与体细胞相等,说明是减数第二次分裂后期的细胞,应该为次级卵母细胞或第一极体。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,b细胞染色体数等于体细胞,且每条染色体含有两个DNA,为减数第一次分裂的细胞;d细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有两个DNA,为减数第二次分裂的前期或中期细胞;e细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有1个DNA,为精细胞、卵细胞或极体,那么b、d、e的细胞在同一次减数分裂中,出现的先后顺序是b、d、e。
(4)有染色单体的细胞中DNA:染色体=2:1,对应于图2的b、d细胞;基因重组可以是发生在减数第一次分裂前期的交叉互换,也可以是发生在减数第一次分裂后期的自由组合,都在图2的细胞类型b中体现。
(5)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均发生着丝点分裂。对应图2中的b转变为a 、d转变为c的 过程。
【点睛】解答本题的关键是根据乙图中DNA与染色体的含量比例判断不同字母可以代表的分裂方式及其时期。
20.(25-26高三上·天津河西·期中)图甲为人类的性染色体模式图,X和Y染色体有一部分是同源区(II片段),该部分基因互为等位基因或相同的基因。杜氏肌营养不良是一种单基因遗传病(相关基因用表示)。该病某家系的遗传系谱图如图乙所示。据此回答下列问题。
(1)为探究杜氏肌营养不良可能的遗传方式,可利用正常基因和致病基因的探针,对某些个体进行检测。选择进行基因检测,若既有正常基因又有致病基因,则该病的遗传方式可能为________。
A.X染色体隐性遗传
B.常染色体隐性遗传
C.常染色体显性遗传
D.X、Y染色体同源区段隐性遗传
E.X、Y染色体同源区段显性遗传
(2)通过(1)的检测确定不携带该病的致病基因。若与表型正常的男性结婚,生育一患该病的男孩的概率为________。若的性染色体组成为,那么产生异常生殖细胞的是其________(选填“父亲”或“母亲”)。
(3)研究发现,细胞周期蛋白()缺失的女性所产生的卵细胞异常,但减数分裂过程中姐妹染色单体能正常分开。为进一步揭示的功能,研究者对正常女性与缺失女性卵细胞形成过程中的关键时期进行了对比图示(仅画出部分染色体),据图回答下列问题。
①由图分析可知,缺失的卵母细胞在减形成了正常的纺锤体,但未发生________从而使卵母细胞被阻滞于某时期。
②研究发现,缺失的卵母细胞在受精后可以绕过减数分裂的一些阶段,而进行减数分裂,发生姐妹染色单体分离,在排出第二极体后会发育为早期胚胎。正常情况下,该早期胚胎在胚胎发育阶段,细胞内的染色体数最多有_______条。推测该胚胎_______(填“能”或“不能”)发育成完整个体。
【答案】(1)BD
(2)1/8 母亲
(3)同源染色体分离 138 不能
【解析】单基因遗传病是受到一对等位基因控制的遗传病,分为显性遗传病和隐性遗传病。
(1)A、若为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ−2为正常男性,基因型为XDY,只有正常基因,不符合 “既有正常基因又有致病基因”,A错误;
B、若为常染色体隐性遗传,Ⅱ−2正常,其儿子Ⅲ−1患病(基因型为dd),则Ⅱ−2基因型为Dd,既有正常基因D又有致病基因d,符合条件,B正确;
C、若为常染色体显性遗传,Ⅱ−2正常,基因型为dd,只有正常基因,不符合 “既有正常基因又有致病基因”,C错误;
D、若为X、Y染色体同源区段隐性遗传,Ⅲ−1患病,基因型为XdYd,则Ⅱ−2基因型为XDYd,既有正常基因D又有致病基因d,符合条件,D正确;
E、若为X、Y染色体同源区段显性遗传,Ⅱ−2正常,基因型为XdYd,只有正常基因,不符合 “既有正常基因又有致病基因”,E错误。
故选BD。
(2)由(1)检测确定Ⅱ−2不携带该病的致病基因,结合系谱图,可判断该病为伴X染色体隐性遗传。Ⅱ−1和Ⅱ−2的基因型分别为XDXd、XDY,则Ⅲ−2的基因型为1/2XDXD、1/2XDXd,其与表型正常的男孩XDY婚配,后代患病男孩的概率为1/2×1/4=1/8。Ⅲ-1的基因型为XdXdY,Ⅱ−2(XDY)没有Xd而Ⅱ−1(XDXd)有Xd,推断那么产生异常生殖细胞的是其母亲。
(3)①正常减数分裂Ⅰ后期会发生同源染色体分离,而从图中可以看到,CyclinB3 缺失的卵母细胞在减Ⅰ形成了正常的纺锤体,但未发生同源染色体分离,从而使卵母细胞被阻滞于该时期。②正常女性体细胞染色体数为46条。CyclinB3 缺失的卵母细胞减Ⅰ后期未发生同源染色体分离,在受精后进行减数分裂 Ⅱ,排出第二极体后卵细胞的染色体数目为46条,与精子结合后的受精卵染色体数目为23+46=69条,在胚胎发育的有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数加倍,此时细胞内的染色体数最多有138条。由于 CyclinB3 缺失的女性所产生的卵细胞异常,虽然受精后能发育为早期胚胎,但因为染色体数目等存在异常,推测该胚胎不能发育成完整个体。
21.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)现有某种基因型为AABb的雌性动物(2y=8),研究人员对该动物进行有丝分裂和减数分裂细胞中的染色体形态、数目和分布进行了观察分析,其中甲图为其细胞分裂某一时期的示意图,乙图中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请据图回答下列问题:
(1)甲图中细胞分裂的方式和时期是_____,细胞名称为_____。在产生甲细胞的过程中可形成_____个四分体,该细胞中a基因出现的原因是_____。
(2)乙图中,a可表示的细胞时期是_____,自由组合定律发生在_____(填字母):a、b、c、d,e各时期可能不存在同源染色体的有_____(填字母)。
(3)低温诱导可使该动物精原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,从而产生染色体数目加倍的精细胞,请绘出该动物低温处理后精子形成过程中,染色体的数量变化曲线。
_____
【答案】(1)减数分裂、减数第二次分裂前期 次级卵母细胞或极体 4 基因突变
(2)有丝分裂后期 b c、d、e
(3)
【解析】分析图甲:图甲细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂前期。
分析图乙:a是染色体数为体细胞的2倍,处于有丝分裂后期;b细胞处于减数第一次分裂或者处于有丝分裂前期、中期;c可以是体细胞也可以是处于减数第二次分裂后期的细胞;d为减数第二次分裂的前期或中期细胞;e细胞为精细胞、卵细胞或极体。
(1)图甲为雌性动物细胞,且细胞中无同源染色体,所以处于减数第二次分裂前期,细胞名称为次级卵母细胞或极体,分裂方式是减数分裂。由于雌性动物中染色体2y=8,所以在产生甲细胞的过程中可形成4个四分体,该雌性动物的基因型为AABb,该细胞中a基因出现的原因是基因突变。
(2)图乙中,a是染色体数为体细胞的2倍,a可表示的细胞时期是有丝分裂后期,b细胞处于减数第一次分裂或者处于有丝分裂前期、中期,基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂,故自由组合定律发生在b表示,a是染色体数为体细胞的2倍,处于有丝分裂后期;b细胞处于减数第一次分裂或者处于有丝分裂前期、中期;c可以是体细胞也可以是处于减数第二次分裂后期的细胞;d为减数第二次分裂的前期或中期细胞;e细胞为精细胞、卵细胞或极体,a、b、c、d、e各时期可能不存在同源染色体的有c、d、e,它们都处于减数第二次分裂。
(3)低温诱导可使该动物精原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,故在减数第一次分裂过程中,染色体数目不减半,在减数第二次分裂过程中,后期着丝粒断裂,染色体数目加倍,减数第二次分裂末期,染色体数目减半,具体如图:
22.(25-26高三上·天津红桥·期中)早期研究表明蜜蜂的性别是由染色体的数量决定的,其生殖方式如下图所示。最新研究发现,蜜蜂的性别决定是基于名为互补性别决定因子(Csd)的基因。蜜蜂中的Csd存在多个等位基因,当受精卵中的Csd等位基因不同时,表达出的两种Csd蛋白相互结合并激活雌性蜜蜂发育,若受精卵携带了相同的Csd基因,其表达出的同种Csd蛋白无法相互结合形成复合物,理论上该受精卵应发育为“雄性”,但工蜂能识别并清除这些异常“雄性”受精卵,维护蜂群的整体健康和效率。
(1)雄蜂是______倍体,其精原细胞特殊的减数分裂中染色体复制一次,细胞连续分裂两次,但由于精原细胞的染色体组成中不含_______,因此在_______(填“减数分裂Ⅰ”或“减数分裂Ⅱ”)阶段与正常的减数分裂不同,该阶段结束时,细胞内的染色体全部进入同一子细胞。
(2)一个蜂群中一般只有一只蜂王,当蜂群中诞生新的蜂王,老蜂王会带着部分工蜂建立新的蜂群。新蜂王和同一蜂群中的雄蜂(由新蜂王产生)产出的受精卵被工蜂识别并移除的概率是______。科研人员将培育出的Csd基因纯合的二倍体雄蜂与蜂后杂交,得到的后代高度不育,原因可能是________。
(3)现有A、B两个蜂群,分别取蜂王和部分蜜蜂细胞,经过PCR和电泳,得到如图所示的条带。
若将蜂王A放到没有蜂王的蜂群B中,一段时间后,检测蜂群受精卵Csd基因条带,则得到条带型①、②、③受精卵数量比为①:②:③=___________。
【答案】(1)单 同源染色体 减数分裂Ⅰ
(2)1/2 雄蜂特殊减数分裂形成的精子中含有两个染色体组,与正常的卵细胞受精形成3倍体后代,后代联会紊乱高度不育
(3)1:1:1
【解析】基因自由组合定律的现代解释是: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,同源染色体上等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
(1)雄蜂是由卵细胞直接发育而来的,所以雄蜂是单倍体。由于雄蜂只含有母本提供的一个染色体组,不含同源染色体,因此雄蜂在减数分裂Ⅰ阶段与正常的减数分裂不同,该阶段结束时,细胞内的染色体全部进入同一子细胞。
(2)由于雄蜂是由卵细胞直接发育形成的,而蜂王是由精子和卵细胞受精后发育而来的,且雄蜂形成的精子基因型和雄蜂的基因型相同,因此新蜂王和同一蜂群中的雄蜂产出的受精卵Csd基因纯合∶Csd基因杂合=1∶1,而若受精卵携带了相同的Csd基因,其表达出的同种Csd蛋白无法相互结合形成复合物,理论上该受精卵应发育为"雄性",但工蜂能识别并清除这些异常"雄性"受精卵,因此新蜂王和同一蜂群中的雄蜂产出的受精卵被工蜂识别并移除的概率是1/2。由于雄蜂形成的精子基因型和雄蜂的基因型相同,因此雄蜂特殊减数分裂形成的精子中含有两个染色体组,与正常的卵细胞受精形成三倍体后代,后代减数分裂时联会紊乱,不能产生配子,因此表现为高度不育。
(3)蜂王A的基因型为Csd1Csd2,蜂群B中由于蜂王B的基因型为Csd1Csd3,因此蜂群B中雄蜂的基因型为Csd1、Csd3,而蜂王A产生的雌配子为Csd1、Csd2,若将蜂王A放到没有蜂王的蜂群B中,子代基因型和比例为Csd1Csd1∶Csd1Csd2∶Csd1Csd3∶Csd2Csd3=1∶1∶1∶1,由于携带了相同Csd基因的受精卵发育为"雄性",且会被工蜂能识别并清除这些异常"雄性"受精卵,因此子代中Csd1Csd2∶Csd1Csd3∶Csd2Csd3=1∶1∶1,即得到条带型①、②、③受精卵数量比为①∶②∶③=1∶1∶1。
23.(25-26高三上·天津南开·期中)早期研究表明蜜蜂的性别是由染色体的数量决定的,其生殖方式如下图所示。最新研究发现,蜜蜂的性别决定是基于名为互补性别决定因子(Csd)的基因。蜜蜂中的Csd存在多个等位基因,当受精卵中的Csd等位基因不同时,表达出的两种Csd蛋白相互结合并激活雌性蜜蜂发育,若受精卵携带了相同的Csd基因,其表达出的同种Csd蛋白无法相互结合形成复合物,理论上该受精卵应发育为“雄性”,但工蜂能识别并清除这些异常“雄性”受精卵,维护蜂群的整体健康和效率。
(1)雄蜂的精原细胞染色体复制一次,细胞连续分裂两次形成精子的过程被称为特殊的减数分裂,雄蜂在_________(填“减数分裂I”或“减数分裂Ⅱ”)阶段与正常的减数分裂不同,该阶段结束时,细胞内染色体的分配情况是__________。
(2)一个蜂群中一般只有一只蜂王,当蜂群中诞生新的蜂王,老蜂王会带着部分工蜂建立新的蜂群。新蜂王和同一蜂群中的雄蜂产出的受精卵被工蜂识别并移除的概率是___________。科研人员将培育出的Csd基因纯合的二倍体雄蜂与蜂王杂交,得到的后代高度不育,原因可能是______。
(3)现有A、B两个蜂群,分别取蜂王和部分蜜蜂细胞,经过PCR和电泳,得到如图所示的条带。
若将蜂王A放到没有蜂王的蜂群B中,一段时间后,检测蜂群受精卵Csd基因条带,则得到条带型①、②、③受精卵数量比为①:②:③=_______。
【答案】(1)减数分裂I 全部进入同一个次级精母细胞
(2)50% 雄蜂特殊减数分裂形成的精子中含有两个染色体组,与正常的卵细胞受精形成三倍体后代,后代联会紊乱高度不育
(3)1∶1∶1
【解析】基因自由组合定律的现代解释是: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,同源染色体上等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
(1)雄蜂在产生精子的过程中,精母细胞经过连续的两次分裂,第一次分裂时,细胞核不分裂,细胞质不均等分裂;第二次分裂时,细胞核进行正常均等分裂,细胞质则发生不均等分裂,含细胞质多的子细胞进一步发育成精子,含细胞质少的子细胞则逐渐退化。因此雄蜂在减数分裂Ⅰ阶段与正常的减数分裂不同,该阶段结束时,细胞内染色体全部进入同一个次级精母细胞。
(2)由于雄蜂是由卵细胞直接发育形成的,而蜂王是由精子和卵细胞受精后发育而来的,且雄蜂形成的精子基因型和雄蜂的基因型相同,因此新蜂王和同一蜂群中的雄蜂产出的受精卵Csd基因纯合∶Csd基因杂合=1∶1,而若受精卵携带了相同的Csd基因,其表达出的同种Csd蛋白无法相互结合形成复合物,理论上该受精卵应发育为"雄性",但工蜂能识别并清除这些异常"雄性"受精卵,因此新蜂王和同一蜂群中的雄蜂产出的受精卵被工蜂识别并移除的概率是1/2。由于雄蜂形成的精子基因型和雄蜂的基因型相同,因此雄蜂特殊减数分裂形成的精子中含有两个染色体组,与正常的卵细胞受精形成三倍体后代,后代减数分裂时联会紊乱,不能产生配子,因此表现为高度不育。
(3)蜂王A的基因型为Csd1Csd2,蜂群B中由于蜂王B的基因型为Csd1Csd3,因此蜂群B中雄蜂的基因型为Csd1、Csd3,而蜂王A产生的雌配子为Csd1、Csd2,若将蜂王A放到没有蜂王的蜂群B中,子代基因型和比例为Csd1Csd1∶Csd1Csd2∶Csd1Csd3∶Csd2Csd3=1∶1∶1∶1,由于携带了相同Csd基因的受精卵发育为"雄性",且会被工蜂能识别并清除这些异常"雄性"受精卵,因此子代中Csd1Csd2∶Csd1Csd3∶Csd2Csd3=1∶1∶1,即得到条带型①、②、③受精卵数量比为①∶②∶③=1∶1∶1。
24.(25-26高三上·天津部分区·期中)下图为某动物细胞分裂过程示意图。据图回答下列问题:
(1)图中细胞B在进行________分裂。细胞C所处的时期是________。具有同源染色体的是图中_________细胞(填字母)。
(2)请在方框内画出E细胞分裂后期简图________。
(3)如果P为X染色体,则Q一定不是Y染色体,其原因是________。
【答案】(1)有丝 减数分裂I后期 A、B、C
(2)
(3)X染色体和Y染色体是同源染色体,在减数分裂I时已发生分离,不能出现在同一个次级精母细胞中。
【解析】根据题意和图示分析可知:图中B位于有丝分裂后期,C位于减数第一次分裂后期,D位于减数第二次分裂前期。
(1)B细胞有同源染色体,且着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,因此是有丝分裂后期细胞。C细胞同源染色体分离,非同源染色体自由组合,因此是减数第一次分裂后期图。识图可知ABC具有同源染色体。
(2)E细胞得到的两条非同源染色体是一条“大黑”和一条“小白”,因此E细胞分裂后期这两条染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分离之后的图像如下:。
(3)细胞D处于减数第二次分裂,称为次级精母细胞。X、Y是同源染色体,在减数第一次分裂结束时已分离,不会出现在同一个次级精母细胞中,因此如果P为X染色体,则Q一定不是Y染色体。
考点2 减数分裂异常情况分析
1.(25-26高三上·天津耀华中学·期中)澳大利亚一对小姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎,发育成该对半同卵双胞胎的受精卵形成过程如图所示。图3中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向,从而分裂成A、B、C三个细胞,其中两个细胞发育成姐弟二人。下列叙述错误的是( )
A.图1表示卵子的异常受精过程,此时卵子发育到MⅡ期
B.该卵子与2个精子受精,表明透明带、卵细胞膜反应未能阻止多精入卵
C.若图4细胞A中父系染色体组仅1个,则细胞C含2个父系染色体组
D.这对小姐弟来源于母亲的染色体一般相同,来源于父亲的染色体可能不同
【答案】C
【解析】A、正常卵子在 MⅡ 期完成受精,图 1 显示卵子与多个精子结合,属于异常受精,此时卵子处于 MⅡ 期,A 正确;
B、透明带、卵细胞膜反应能阻止多精入卵,该卵子与2个精子受精,表明透明带、卵细胞膜反应未能阻止多精入卵,B正确;
C、若图4细胞A中父系染色体组仅1个,则细胞C可能含2个父系染色体组,也可能含1个母系染色体组和一个父系染色体组,C错误;
D、来自母亲的染色体组有两个,并且是复制得到的,这对小姐弟来源于母亲的染色体一般相同,来源于父亲的染色体组有四个,其中两两相同,所以来源于父亲的染色体可能不同,D正确。
故选C。
考点3 减数分裂和受精作用的综合
1.(25-26高三上·天津益中学校·期中)有性生殖对生物的遗传和变异有重要作用。下列相关叙述错误的是( )
A.减数分裂过程发生基因重组会形成多种类型的配子
B.有性生殖产生的配子种类多样化有利于生物的进化
C.精子和卵细胞融合过程发生了非同源染色体自由组合
D.受精过程中卵细胞和精子结合的随机性是后代呈现多样性的原因之一
【答案】C
【解析】在有性生殖过程中,减数分裂形成的配子中,染色体组合具有多样性,导致了不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性。
A、减数分裂过程中会发生非同源染色体的自由组合以及同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换进而通过基因重组产生了多样的配子,A正确;
B、有性生殖产生的配子种类多样化以及受惊过程中雌雄配子的随机结合,进而产生了多样的后代,为生物进化提供了丰富的原材料,因而有利于生物的进化,B正确;
C、精子和卵细胞融合过程的随机性使得有性生殖产生的后代有多种表现型,有利于生物进化,但该过程中没有非同源染色体的自由组合,C错误;
D、受精过程中卵细胞和精子结合的随机性是后代呈现多样性的原因之一,为生物进化提供原材料,有利于生物进化,D正确。
故选C。
2.(25-26高三上·天津一中·期中)图甲表示基因型为AaXBXb的生物体某个细胞的分裂过程中某种物质或结构数量变化的相关模式图,图乙表示图甲过程某些时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列相关叙述正确的是( )
A.图甲呈现的是细胞内染色体组数在细胞分裂不同时期的变化
B.HI段细胞中含有的XB的染色体数与CD段一定不同
C.图甲的CD段对应图乙的Ⅰ时期,细胞内含有2个染色体组
D.若该细胞核DNA双链均被32P标记,在普通培养基中完成图甲分裂后,带标记的子细胞数为4~8个
【答案】D
【解析】图甲中AF表示有丝分裂,FG表示减数第一次分裂,HI表示减数第二次分裂,图乙中b表示染色单体,a表示染色体,c表示核DNA。
A、图甲呈现的是细胞内同源染色体对数在细胞分裂不同时期的变化,A错误;
B、HI段为减数分裂Ⅱ,细胞中含有的XB的染色体数为0、1或2,CD段为有丝分裂的后期,细胞中一定有2条XB的染色体数,故HI段细胞中含有的XB的染色体数与CD段可能相同,B错误;
C、图甲中CD段为有丝分裂后期无染色单体,对应图乙的Ⅰ时期,细胞内含有4个染色体组,C错误;
D、该细胞核的DNA初始状态为双链均被标记,由题干信息可知,细胞经过了1次有丝分裂两个子细胞均带标记,且每个DNA分子一条链被标记,一条链没有被标记,再经过一次减数分裂,DNA再复制一次,每条染色体有一半的DNA带标记,一半的DNA不带标记,根据减数分裂的规律,一个精原细胞分裂产生的4个子细胞中带标记的个数为2~4,由于有两个细胞进行减数分裂,则被标记数是4~8个,D正确。
故选D。
3.(25-26高三上·天津汇文中学·期中)某哺乳动物(AaBb)细胞内染色体数目变化曲线如图1所示,细胞分裂的不同时期与每条染色体上的DNA含量的关系如图2所示,该动物某细胞不同时期的分裂图像(只显示部分染色体)如图3所示,其中丙是乙分裂产生的子细胞。下列叙述正确的是( )
A.图1中②到③、④到⑤、⑤到⑥三次染色体数目加倍的原因相同
B.该哺乳动物进行细胞分裂的过程中,等位基因的分离只可能发生在图1的①段
C.图3中甲和乙分别对应图2中的DE段和BC段,丙的名称为次级精母细胞
D.若丙的基因组成为AABB,则乙分裂产生的另一个子细胞的基因组成可能为aabb
【答案】D
【解析】乙图中AB段形成的原因是DNA的复制;BC段表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;CD段形成的原因是着丝粒的分裂;DE段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
A、④到⑤染色体数目加倍是因为进行了受精作用,②到③和⑤到⑥两次染色体数目加倍是因为着丝粒分裂,染色单体分离,A错误;
B、若在四分体时期发生同源染色体的非姐妹染色单体互换,则等位基因的分离也可能发生在图1的③段,B错误;
C、由图3可知,图3中甲不含有染色单体,处于有丝分裂后期,每条染色体上含有1个DNA分子,对应图2中的DE段,乙细胞处于减数第一次分裂后期,每条染色体上含有2个DNA分子,对应图2中的BC段。乙细胞处于减数第一次分裂后期,细胞质分裂不均等,为初级卵母细胞,丙是乙分裂产生的子细胞,根据染色体大小和颜色可知,丙的名称为(第一)极体,C错误;
D、该动物细胞的基因型为AaBb,乙细胞的基因型为AAaaBBbb,丙是乙分裂产生的子细胞,若丙的基因组成为AABB,故乙分裂产生的另一个子细胞的基因组成可能为aabb,D正确。
故选D。
4.(25-26高三上·天津大港实验中学·期中)某生物学兴趣小组以小鼠为实验材料,进行相关实验探究,绘制出下面示意图。其中图1表示小鼠细胞分裂的部分过程(仅显示部分染色体),图2表示正常分裂过程中不同时期细胞内染色体数的变化曲线。回答下列问题:
(1)图1中细胞甲所处分裂时期与图2中的_________段(用字母表示)所处细胞分裂时期对应。
(2)图2中I和Ⅱ两个生理过程的名称分别是_________和________,它们对于维持小鼠前后代体细胞中染色体数目的恒定,以及遗传和变异都十分重要。若从过程I和Ⅱ的角度分析,小鼠后代具有多样性的原因是过程I_________和过程Ⅱ_________。
(3)实验过程中,发现一只雄性小鼠(AaXBY)与一只雌性小鼠(aaXbXb)的后代中,有一只基因型为AaXBXbY的变异个体。经分析发现是________(父方或母方)产生的配子发生异常所致,若不考虑基因突变,该亲本产生配子时发生异常的时期对应图2中________段(用字母表示)。
【答案】(1)ef
(2)减数分裂 受精作用 过程I(减数分裂)形成的配子,染色体组合具有多样性 过程Ⅱ(受精过程)中,精子与卵细胞结合具有随机性
(3)父方 ag
【解析】1、分析题图:图1中甲细胞含有同源染色体,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体暂时加倍,处于有丝分裂后期;乙细胞是有丝分裂产生的子细胞(精原细胞);丙细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期;丁细胞不含同源染色体,着丝粒排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期。
2、图2:Ⅰ表示减数分裂过程中染色体变化,Ⅱ表示受精作用,Ⅲ表示有丝分裂过程中染色体变化。
(1)图1中甲细胞含有同源染色体,可能是有丝分裂和减数第一次分裂,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体暂时加倍,说明其是有丝分裂后期。图2中横坐标表示时间,纵坐标表示染色体数,Ⅰ过程结束时染色体数目只有原来的一半,说明Ⅰ过程表示减数分裂,Ⅱ过程从一半恢复成原来数目,这表示受精作用,Ⅲ过程结束时染色体数目与原来一样,染色体数目在分裂前后保持不变,说明Ⅲ过程表示有丝分裂,ef段染色体数目暂时加倍,是有丝分裂后期,所以图1中细胞甲所处分裂时期与图2中的ef段所处细胞分裂时期对应。
(2)图2中Ⅰ过程表示减数分裂,分裂结束后,染色体数目只有原来体细胞的一半,Ⅱ过程表示受精作用,生殖细胞中染色体数量只有体细胞一半,通过受精作用,精卵结合形成受精卵后染色体数目恢复到和原来体细胞一样,因此它们对于维持小鼠前后代体细胞中染色体数目的恒定,以及遗传和变异都十分重要。若从过程减数分裂和受精作用的角度分析,小鼠后代具有多样性的原因是①过程I形成的配子,染色体组合具有多样性,其来源于减数分裂过程中发生的四分体时期非姐妹染色单体间的互换和减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合;②过程Ⅱ中,精子与卵细胞结合具有随机性。
(3)亲本基因型为AaXBY与aaXbXb的后代中,有一只基因型为AaXBXbY,变异个体中含有三条性染色体,若不考虑基因突变,根据亲本的基因型分析可知,应该是XBY的精子和Xb的卵细胞结合形成的,即应该是其父本在减数第一次分裂后期同源染色体未分离,产生了含有XBY的雄配子所致。由于减数第一次分裂同源染色体分离分别进入不同细胞中会导致细胞中染色体数目减半,而图2中ag段染色体数目正好减半,所以该亲本产生配子时发生异常的时期对应图2中ag段。
考点4 基因位于染色体上
1.(25-26高三上·天津102中学·期中)生物学是一门实验性科学,下列有关科学史,叙述正确的是( )
A.达尔文观察到植物的向光生长现象,并解释该现象是生长素分布不均匀导致的
B.摩尔根利用假说—演绎法通过果蝇杂交实验得出基因在染色体上的结论
C.鲁宾、卡门和卡尔文的实验中都运用了放射性同位素示踪法
D.施莱登和施旺利用完全归纳法建立了细胞学说
【答案】B
【解析】证明光合作用来自于水的实验中采用了同位素标记法。萨顿通过实验观察,利用类比推理法,提出基因位于染色体上,摩尔根通过果蝇杂交实验,利用假说—演绎法,证明该假说。
A、达尔文观察到植物的向光生长现象,达尔文根据实验提出:胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。但并未提出生长素,A错误;
B、萨顿通过实验观察,利用类比推理法,提出基因位于染色体上,摩尔根通过果蝇杂交实验,利用假说—演绎法,证明了基因在染色体上,B正确;
C、18O无放射性,鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水,C错误;
D、施莱登与施旺得出了“所有的动植物都是由细胞构成的”这一结论是建立在部分动植物细胞研究基础之上,并未将所有生物的细胞都进行研究,因此不属于完全归纳法,D错误。
选B。
2.(25-26高三上·天津第五十五中学·期中)用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP,dA-Pα~Pβ~Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链),对W基因在染色体上的位置进行了研究,实验流程的示意图如下。
回答下列问题:
(1)该研究人员在制备32p标记的DNA片段甲时,所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P,原因是_______。
(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品,在混合操作之前去除了样品中的RNA分子,去除RNA分子的目的是_______。
(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合,需要通过某种处理使样品中的染色体DNA_______。
(4)该研究人员在完成上述实验的基础上,又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测,在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA,这种酶是_______。
【答案】 dATP脱去β、γ位上的两个磷酸基团后,则为腺嘌呤脱氧核苷酸,是合成DNA的原料之一 避免RNA分子与DNA探针的结合 解旋 DNA酶
【解析】根据题意,通过带32p标记的DNA分子与被测样本中的W基因进行碱基互补配对,形成杂交带,可以推测出W基因在染色体上的位置。
(1)dA-Pα~Pβ~Pγ脱去β、γ位上的两个磷酸基团后,则为腺嘌呤脱氧核苷酸,是合成DNA的原料之一。因此研究人员在制备32p标记的DNA片段甲时,所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32p。
(2)去除样品中RNA分子,避免了RNA分子与DNA探针的结合,使杂交条带仅为DNA探针与染色体上DNA结合产生的。
(3)DNA分子解旋后的单链片段才能与32p标记的DNA片段甲进行碱基互补配对,故需要使样品中的染色体DNA解旋。
(4)DNA酶可以水解DNA分子从而去除了样品中的DNA。
【点睛】本题考查知识点中对DNA探针法的应用,考生需要掌握DNA探针的原理,操作的基本过程才能解题。
考点5 伴性遗传的遗传规律及应用
1.(25-26高三上·天津大港实验中学·期中)如图显示某种鸟类羽毛的毛色(B、b)遗传图解,下列相关表述错误的是( )
A.该种鸟类的毛色遗传属于伴性遗传
B.芦花性状为显性性状,基因B对b完全显性
C.芦花雄鸟和非芦花雌鸟的子代雌鸟均为非芦花
D.非芦花雄鸟和芦花雌鸟的子代雌鸟均为非芦花
【答案】C
【解析】A、根据试题分析,F1中雌雄性表型不同,该种控制鸟类的毛色遗传的基因位于Z染色体上,属于伴性遗传,A正确;
B、亲本均为芦花,子代出现非芦花,说明芦花性状为显性性状,基因B对b完全显性,B正确;
C、若芦花雄鸟基因型为ZBZb和非芦花雌鸟ZbW杂交,子代雌鸟基因型为ZBW、ZbW,既有非芦花,也有芦花,C错误;
D、非芦花雄鸟基因型(ZbZb)和芦花雌鸟基因型(ZBW)杂交,其子代雌鸟基因型为ZbW均为非芦花,D正确。
故选C。
2.(25-26高三上·天津第七中学·期中)某动物家系的系谱图如图所示。a1、a2、a3、a4是位于X染色体上的等位基因,Ⅰ-1基因型为XalXa2,Ⅰ-2基因型为Xa3Y,Ⅱ-1和Ⅱ-4基因型均为Xa4Y,Ⅳ-1为纯合子的概率为( )
A.3/64 B.3/32 C.1/8 D.3/16
【答案】D
【解析】决定它们的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
根据题干信息和图可知:Ⅰ-1基因型为XalXa2,Ⅰ-2基因型为Xa3Y,所以Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型及其概率为1/2Xa1Xa3和1/2Xa2 Xa3。又因为Ⅱ-1和Ⅱ-4基因型均为Xa4Y,可以算出Ⅲ-1的基因型及其概率为1/4Xa1Xa1、1/4Xa2Xa4和2/4Xa3Xa4,而Ⅲ-2的基因型及其概率为1/4Xa1Y、1/4Xa2Y和2/4Xa3Y。所以可以得出Ⅳ-1为纯合子的概率为3/16,即ABC错误,D正确。
故选D。
3.(25-26高三上·天津第九十五中学·期中)依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄,提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是( )
A.反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡均为芦花鸡
B.正交亲本中雌鸡为芦花鸡,雄鸡为非芦花鸡
C.正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合子
D.仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别
【答案】A
【解析】AB、设基因A/a控制芦花和非芦花性状,根据题意可知,正交为ZaZa(非芦花雄鸡)×ZAW(芦花雌鸡),子代为ZAZa、ZaW,且芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交为ZAZA×ZaW,子代为ZAZa、ZAW,且全为芦花鸡。反交子代芦花鸡相互交配,即ZAZa×ZAW,所产雌鸡ZAW、ZaW(非芦花),A错误、B正确;
C、正交子代中芦花雄鸡为ZAZa(杂合子),反交子代中芦花雄鸡为ZAZa(杂合子),C正确;
D、正交子代中,芦花个体是公鸡、非芦花个体是母鸡,仅通过羽毛性状即可区分性别,D正确。
故选A。
4.(25-26高三上·天津一中·期中)家鸡的正常喙和交叉喙分别由Z 染色体上的E 和 e 基因控制,其中某种基因型雌性致死,现有 一对家鸡杂交,子一代中♂:♀=2:1。下列分析合理的是( )
A.该家鸡种群中,与喙有关的基因型共有4种
B.若子一代雄性个体中有杂合子,则推测致死基因型为ZeW
C.子一代自由交配,子二代中致死基因的基因频率为1/11
D.若该对家鸡子代自由交配且ZEW 致死,则随着代数增加雄性家鸡比例增大
【答案】C
【解析】A、家鸡为ZW型性别决定,雄性为ZZ,雌性为ZW。若致死基因型为ZEW,则与喙相关的基因型雄性有2种(ZEZe、ZeZe),基因型ZEZE不能形成,雌性个体只有一种基因型ZeW;若致死基因型为ZeW,则与喙相关的基因型雄性有2种(ZEZe、ZEZE),基因型ZeZe不能形成,雌性个体只有一种基因型ZEW;以上两种情况,与喙相关的基因型共3种,A错误;
B、子一代雄性:雌性=2:1,说明雌性中某基因型致死。若亲本为ZEZe(♂)和ZeW(♀),子一代雄性个体基因型为ZEZe和ZeZe,雌性子代ZEW致死,存活雌性为ZeW,子一代中♂:♀=2:1;若亲本为ZEZe(♂)和ZEW(♀),子一代雄性个体基因型为ZEZe和ZEZE,雌性子代ZeW致死,存活雌性为ZEW,子一代中♂:♀=2:1,B错误;
C、根据B选项可知,若ZeW致死,子一代雄性中ZEZe和ZEZE各占50%,雌性为ZEW,自由交配后,子二代为ZEZe:ZEZE:ZEW=1:3:3,Ze基因频率=1/(1×2+3×2+3)=1/11;同理若ZEW致死,子一代雄性中ZEZe和ZeZe各占50%,雌性为ZEW,自由交配后,子二代为ZEZe:ZeZe:ZeW=1:3:3,ZE基因频率=1/(1×2+3×2+3)=1/11,C正确;
D、若ZEW致死,随着代数增加,ZE基因逐渐减少,雌性死亡率下降,雄性比例不会持续增大,D错误。
故选C。
5.(25-26高三上·天津部分区·期中)剪秋萝是XY型性别决定的高等植物,它的叶形受等位基因A和a控制,株高受等位基因B和b控制。现将表型为圆叶矮身的雌雄株杂交,统计F1各表型发现,无论雌雄株圆叶∶披针叶均为2∶1,雌株全部为矮身,雄株中高身∶矮身∶=1∶1.下列说法错误的是( )
A.亲代的基因型分别为AaXBY和AaXBXb
B.若只考虑控制叶形和株高的基因,则F1雌株中纯合子占1/6
C.让F1中雌雄株杂交,F2中圆叶∶披针叶=5∶4
D.让F1中矮身雌雄株杂交,F2中矮身∶高身=7∶1
【答案】C
【解析】叶形(圆叶、披针叶)由常染色体等位基因A/a控制,株高(矮身、高身)由X染色体等位基因B/b控制。根据F1表型比例,可推断叶形显性纯合(AA)致死,株高性状为伴性隐性遗传。
A、亲代均为圆叶矮身,叶形基因型为Aa(圆叶),株高基因型为雌株XBXb、雄株XBY。因F1雄株高身∶矮身=1∶1,说明母方携带Xb,父方携带Y。亲代基因型为AaXBXb(雌)和AaXBY(雄),A正确;
B、F1雌株叶形基因型为2/3 Aa、1/3 aa,株高基因型为1/2 XBXB、1/2 XBXb。纯合子需同时满足aa和XBXB,概率为1/3(aa) × 1/2(XBXB)=1/6,B正确;
C、F1雌雄叶形基因型均为2/3 Aa、1/3 aa。杂交时,雌雄配子A占比1/3,a占比2/3。F2中AA(致死)占1/9,Aa占4/9,aa占4/9,存活比例为圆叶(Aa)∶披针叶(aa)=1∶1,而非5∶4,C错误;
D、F1矮身雌株(1/2 XBXB、1/2 XBXb)与雄株(XBY)杂交,雌配子XB占3/4、Xb占1/4,雄配子XB占1/2、Y占1/2。F2雄株中高身(XbY)占1/4,矮身占7/8,比例7∶1,D正确;
故选C。
6.(25-26高三上·天津大港第一中学·期中)已知果蝇的红眼(A)对白眼(a)为显性,位于X 染色体上,灰身(B)对黑身(b)为显性,位于常染色体上,这两对基因独立遗传。用甲、乙、丙、丁四只果蝇(其中甲、乙雌果蝇,丙、丁为雄果蝇)进行杂交实验,杂交组合、F1表现型及比例如下:
实验一
实验二
甲×丙
↓
灰身红眼雌果蝇:灰身红眼雄果蝇:灰身白眼雄果蝇:黑身红眼雌果蝇:黑身红眼雄果蝇:黑身白眼雄果蝇=6:3:3:2:1:1
乙×丁
↓
灰身红眼雌果蝇:灰身白眼雄果蝇:黑身红眼雌果蝇:黑身白眼雄果蝇=3:3:1:1
(1)根据实验一和实验二的杂交结果,推断乙和丙果蝇的基因型分别为________和________。
(2)实验二的F1中与亲本果蝇基因型不同的个体所占的比例为________。
(3)在没有迁入迁出、突变和选择等条件下,一个由纯合果蝇组成的大种群个体间自由交配得到F1,F1中灰身果蝇9600只,黑身果蝇400只。F1中b的基因频率为_________,Bb的基因型频率为________。亲代群体中灰身果蝇的百分比为________。
(4)乙×丁的杂交后代偶然发现了一只白眼雌果蝇。出现该果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失;或者是后代个体发育过程中仅由环境条件改变所引起的。请完成下列实验结果预测,以探究其原因。(注:一对同源染色体都缺失该片段时胚胎致死)实验步骤:
①用该白眼雌果蝇与基因型为XAY的雄果蝇杂交,获得F1;
②统计F1表现型及比例。
结果预测:I.如果F1表现型及比例为_________,则为基因突变;
II.如果F1表现型及比例为________,则为染色体片段缺失;
III.如果F1表现型及比例为_________,则环境条件改变引起。
【答案】(1)BbXaXa BbXAY
(2)100%
(3)20%/1/5 32% 80%/4/5
(4)红眼雌果蝇:白眼雄果蝇=1:1 红眼雌果蝇:白眼雄果蝇=2:1 红眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=2:1:1
【解析】1、已知果蝇的红眼(A)对白眼(a)为显性,位于X 染色体上,灰身(B)对黑身(b)为显性,位于常染色体上,这两对基因独立遗传。根据题干信息分析实验一:F1表现型比例为:灰身∶黑身= (6+3+3) ∶(2+1+1) = 3∶1,说明亲本关于B/b的基因型均为Bb,雌性都是红眼,雄性:红眼∶白眼=1∶1,说明甲的基因型为BbXAXa,丙的基因型为BbXAY。
2、分析实验二:F1表现型比例为:灰身∶黑身= 3∶1,说明亲本关于B/b的基因型均为Bb,雌性全为红眼,雄性都为白眼,说明乙的基因型为 BbXaXa,丁的基因型为BbXAY。
(1)根据题干信息分析实验一:F1表现型比例为:灰身∶黑身= (6+3+3) ∶(2+1+1) = 3∶1,说明亲本关于B/b的基因型均为Bb,雌性都是红眼,雄性:红眼∶白眼=1∶1,说明甲的基因型为BbXAXa,丙的基因型为BbXAY,分析实验二:F1表现型比例为:灰身∶黑身= 3∶1,说明亲本关于B/b的基因型均为Bb,雌性全为红眼,雄性都为白眼,说明乙的基因型为 BbXaXa,丁的基因型为BbXAY。
(2)已知乙的基因型为BbXaXa、丁的基因型为BbXAY,后代关于眼色的基因型与亲本都不相同,所以F1中与亲本果蝇基因型不同的个体所占的比例为100%。
(3)已知灰身果蝇为9600只,黑身果蝇为400只,因此bb的基因型频率为400÷(9600+400)×100%=4%,由于F1是自由交配获得的,因此b的基因频率为=20%,B的基因频率为80%,又由题意知,亲本都是纯合体果蝇,因此亲本基因型为BB=80%,bb=20%;F1中基因型频率是bb=4%,BB=80%×80%=64%,Bb=2×80%×20%=32%。
(4)乙×丁的杂交后代雌果蝇应该为XAXa,偶然发现了一只白眼雌果蝇。可能是基因突变、缺失等原因导致的:①用该白眼雌果蝇与基因型为XAY的雄果蝇杂交,获得F1;②统计F1表现型及比例。如果是基因突变,则突变后基因型为XaXa,那么XaXa×XAY→XAXa∶XaY= 1∶1,表现型及比例为红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇=1∶1;如果是染色体片段缺失,则基因型为XOXa(O表示缺失A基因),那么XOXa×XAY→XAXO、XAXa、XOY(致死)、XaY,表现型及比例为红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇=2∶1;如果是环境导致白眼,则基因型为XAXa,那么XAXa×XAY→XAXA、XAXa、XAY、XaY,表现型及比例为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇=2∶1∶1。结果预测:I.如果F1表现型及比例为红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇=1∶1,则为基因突变;II.如果F1表现型及比例为红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇=2∶1,则为染色体片段缺失;III.如果F1表现型及比例为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇=2∶1∶1,则环境条件改变引起的。
7.(25-26高三上·天津红桥·期中)阿尔兹海默症(AD)是神经元受损疾病,T蛋白沉积是其病理学表现之一。T蛋白会导致果蝇相关神经元受损,复眼结构异常,因而果蝇可作为模型生物用于该病研究。如表所示研究者将外源基因导入野生型果蝇获得3个纯合品系,进而构建出AD果蝇。不考虑X和Y染色体同源区段、突变和同源染色体互换的情况。回答下列问题:
品系
插入的基因
基因功能
甲
G基因
激活T基因表达
乙
T基因
T基因在视网膜光感受神经元内表达,复眼结构异常
丙
P基因
P基因表达出P蛋白
注:T基因不能独立表达;G、T基因插入位点不在同一条染色体上;P基因插入位点在常染色体上
(1)为确定G基因、T基因在染色体上的位置并得到AD果蝇,研究者进行了如图实验。实验一F1的表型与性别相关联,这种现象称为_______,由此推测,______基因的插入位点在X染色体上。
(2)有人提出“P基因的表达产物对神经元具有保护作用”的假说。为培育出纯合的AD果蝇并验证上述假说,进行如下实验:
①选择上述实验_______的F1相互交配,F2代可同时出现纯合的雌雄AD果蝇,其中,纯合雄性AD果蝇占比为_______。
②将选育出的纯合雄性AD果蝇与品系丙雌性蝇杂交,观察子代中_______性个体的表型,若为________,则可验证假说。
【答案】(1)伴性遗传 G
(2)二 1/16 雌 复眼结构正常
【解析】自由组合定律的实质是在减数分裂过程中,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)实验一的亲本为乙(♀)×甲(♂),F1雌性复眼结构均异常,雄性复眼结构均正常,性状表现与性别相关联,这种现象称为伴性遗传。假定没有G、T基因的染色体用g、t基因表示,根据正反交结果不同可知,G基因或T基因存在于X染色体上。假定G基因在X染色体上,T基因在常染色体上:甲作父本,乙作母本果,甲父本基因型为ttXGY,乙母本基因型为TTXgXg,子一代基因型为TtXGXg、TtXgY,雌性复眼结构异常,雄性复眼结构正常;反交时,甲作为母本,乙作为父本时,甲的基因型为ttXGXG,乙父本的基因型为TTXgY,杂交获得的子一代基因型为TtXGXg、TtXGY,雌雄果蝇均同时含有G基因和T基因,均出现复眼结构异常,符合题意;假定T基因在X染色体上,G基因在常染色体上:甲作父本,乙作母本果,甲的基因型为GGXtY,乙母本基因型为ggXTXT,子一代基因型为GgXTXt,GgXTY,雌雄果蝇均同时含有G基因和T基因,均出现复眼结构异常。反交时,甲母本的基因型为GGXtXt,乙父本的基因型为ggXTY,杂交获得的子一代基因型为GgXTXt、GgXtY,雌性复眼结构异常,雄性复眼结构正常,与题意不符。因此可知,G基因的插入位点在X染色体上,T基因的插入位点在常染色体上。
(2)①要培育出纯合的AD果蝇并验证假说,选择实验二的F1相互交配,实验一无法获得纯合的AD雌果蝇。实验二中,甲(♀)基因型可表示为ttXGXG,乙(♂)基因型为TTXgY,F1基因型为TtXGXg、TtXGY。 F1相互交配,对于常染色体上的基因,Tt×Tt后代基因型及比例为TT:Tt:tt=1:2:1;对于X染色体上的基因,XGXg×XGY后代雄性纯合AD果蝇(XGY)占比为1/4。因此实验二的F1相互交配,F2可出现TTXGXG和TTXGY纯合的AD果蝇,其中纯合雄性AD果蝇(TTXGY)占比为1/4×1/4 = 1/16。
②选育出的纯合雄性AD果蝇基因型为ppTTXGY,品系丙雌性蝇基因型为PPttXgXg,杂交得到F1的基因型为PpTtXGXg和PpTtXgY,上述假说是T基因表达产物积累形成的AD患者常伴有P基因突变,P基因的表达产物对神经元具有保护作用,雌性个体同时具有P、T和G基因,T和G基因存在时本身复眼结构异常,但P基因表达产物对神经元具有保护作用,因此雌性个体复眼结构会正常。
考点6 遗传系谱图中遗传方式的判定及应用
1.(25-26高三上·天津东丽百中&咸水沽一中·期中)如图是甲(A/a基因控制)、乙(B/b基因控制)两种独立遗传的单基因遗传病的家系图。其中Ⅱ-1不携带致病基因,且不考虑基因突变。据调查发现,人群中甲病的发病率为19%,下列叙述正确的是( )
A.甲病是伴X染色体显性遗传,乙病是常染色体隐性遗传
B.II-5的基因型是AaXBY,II-5和II-6再生一个只患甲病孩子的概率为3/16
C.若Ⅲ-1与一个只患甲病的男子婚配,生出同时患两种病的后代概率为5/76
D.若Ⅲ-2的性染色体组成为XXY,原因是Ⅱ-2减数第一次分裂同源染色体未分离
【答案】C
【解析】A、Ⅱ-5和Ⅱ-6均患甲病,生出了不患甲病的Ⅲ-3女儿,说明甲病为常染色体显性遗传病;Ⅱ-1和Ⅱ-2均不患乙病,生出患乙病的儿子Ⅲ-2,且Ⅱ-1不携带致病基因,说明乙病为伴X染色体隐性病,A错误;
B、Ⅱ-5患有甲病,基因型为A—,不患乙病基因型为XBY,因其有不患病的女儿和儿子,所以Ⅱ-5的基因型为AaXBY,但是Ⅱ-6的基因型不能确定,因此无法计算II-5和II-6再生一个只患甲病孩子的概率,B错误;
C、Ⅲ-1的基因型为1/2aaXBXB或1/2aaXBXb,若与一个只患甲病的男子婚配,该男子的基因型为AAXBY或AaXBY,人群中甲病的发病率为19%,即A—的概率为19%,aa的概率为81%,则a的基因频率为9/10,A的基因频率为1/10,由此可知人群中AA的个体占1/10×1/10=1%,Aa的个体占1/10×9/10×2=18%,又该男子为患者,不会是aa,则该男子为Aa的概率为18/19;Ⅲ-1与一个只患甲病的男子婚配生出患甲病孩子的概率为1-18/19×1/2=10/19,生出患乙病孩子的概率为1/2×1/4=1/8,生出两病兼得孩子的概率为10/19×1/8=5/76,C正确;
D、Ⅱ-1的基因型为aaXBY,Ⅱ-2的基因型为AaXBXb,若Ⅲ-2的性染色体组成为XXY,因其患有乙病,基因型为XbXbY,发生的原因为Ⅱ-2减数分裂产生的卵细胞时,含b的X染色体着丝粒分裂后形成的染色体未分离,形成XbXb的卵细胞,与正常的含Y的精子结合,进而形成XbXbY的乙病患者,D错误。
故选C。
2.(25-26高三上·天津大港第一中学·期中)亨特氏综合征是由基因突变引起的粘多糖代谢障碍,发病患者多为男童。下图为某家系的系谱,下表为不同个体与该病相关的酶活性范围。下列相关叙述错误的是( )
酶活性(nmol/4h·mg)
患者(50名)
患者母亲(33名,表现正常)
正常人(37名)
0.3~18.6
88.7~547.9
240.0~668.2
A.该病是伴X隐性遗传病
B.依据酶活性可判断Ⅱ-4是否为携带者
C.致病基因控制与粘多糖代谢相关的酶
D.可利用羊水细胞检测Ⅱ-4的基因序列
【答案】B
【解析】几种常见的单基因遗传病及其特点:
1、伴X染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:(1)男患者多于女患者;(2)隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
2、伴X染色体显性遗传病:如抗维生素D佝偻病,其发病特点:(1)女患者多于男患者;(2)世代相传。
3、常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
4、常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
5、伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
A、由图可知,无中生有为隐性,但无法判断是常染色体隐性遗传还是X隐性遗传,题干说男童多患病,符合伴X隐性遗传特点,A正确;
B、依据酶活性无法判断Ⅱ-4是否为携带者,B错误;
C、亨特氏综合征是由基因突变引起的粘多糖代谢障碍,致病基因控制与粘多糖代谢相关的酶,C正确;
D、可利用DNA分子杂交技术,吸取胎儿羊水细胞进行基因诊断,D正确。
故选B。
3.(25-26高三上·天津第九十五中学·期中)(多选)静止性夜盲症是一种单基因遗传病,某家族有静止性夜盲症患者,对部分成员的相关基因进行带谱分析,结果如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.该遗传病为伴X染色体隐性遗传,I2和Ⅱ4的基因型相同
B.人群中男性的发病率等于该病致病基因的基因频率
C.Ⅲ7的致病基因不可能来自Ⅱ3,Ⅱ3与Ⅱ4再生男孩一定患该病
D.Ⅲ8与正常男子婚配,生下患病儿子的概率为1/4
【答案】BC
【解析】依“Ⅱ1、Ⅱ6正常,所生儿子患病”,可知静止性夜盲症是隐性遗传病,再根据基因带谱中Ⅱ5有两条基因带,Ⅱ6只有一条基因带,说明Ⅱ5、Ⅱ6的基因型只能为XAXa,XAY,故静止性夜盲症属于伴X染色体隐性遗传病。
A、由分析可知,该遗传病为伴X染色体隐性遗传,Ⅰ2的基因型为XAXa,Ⅱ4的基因型为XAXa,两者基因型相同,A正确;
B、静止性夜盲症属于伴X染色体隐性遗传病,男性和女性都可能患病,故人群中男性的发病率不等于该病致病基因的基因频率,B错误;
C、Ⅲ7(XaY)的致病基因只能来自其母亲Ⅱ4,不可能来自其父亲Ⅱ3;Ⅱ3的基因型为XaY,Ⅱ4的基因型为XAXa,XaY×XAXa→XAXa、XAY、XaXa、XaY,因此Ⅱ3与Ⅱ4再生男孩不一定患该病,C错误;
D、由基因带谱可知,Ⅲ8的基因型为XAXa,与正常男子(XAY)婚配,XAY×XAXa→XAXA、XAY、XAXa、XaY,即生下患病儿子的概率为1/4,D正确。
故选BC。
4.(25-26高三上·天津河西·期中)由于缺乏的凝血因子不同,血友病存在甲和乙两种类型。控制甲型血友病的基因为a,位于X染色体上。控制乙型血友病的基因为b,位于常染色体上。下图1是某家系血友病的遗传图谱,图2表示该家系部分成员与血友病相关基因的电泳结果(A、B、a、b基因均只电泳出一个条带)。下列分析不正确的是( )
A.条带①表示B基因,条带④表示a基因,该家族中3号患乙型血友病
B.若对5号进行电泳,则会出现条带①②③或①②
C.5号与基因型和3号相同的女性婚配,他们生育一患血友病孩子的概率是1/3
D.某个体的染色体上A基因或B基因缺失可能导致其患上血友病
【答案】C
【解析】A、结合图1和图2,先分析成员2,图2显示其出现三条带(说明其含有A、B、a、b基因中的3个),又因为成员2为正常男性(只有一条X染色体XAY),说明其基因型为BbXAY,条带④为a基因;再分析成员4,图2显示其出现两条带(说明其含有A、B、a、b基因中的2个),同时成员4为正常男性(XAY),所以基因型为BBXAY,推测条带③为b基因;再分析成员3,因为其母亲成员1基因型BbXAXa,其父亲成员2基因型为BbXAY,所以女患者成员3一定含有XA,成员3的致病基因为bb纯合,又因图2显示其出现三条带,所以成员3基因型只能为bbXAXa,推测条带①为B基因,条带②为A基因,3号患乙型血友病,A正确;
B、成员1基因型BbXAXa,成员2因型为BbXAY,他们正常儿子5号的基因型为BBXAY或BbXAY,因此若对5号进行电泳,可能含有条带①②③或①②,B正确;
C、5号基因型为1/3BBXAY或2/3BbXAY,与基因型和3号相同的女性bbXAXa婚配,他们生育患甲型血友病孩子(XaY)的概率为1/4,他们生育患乙型血友病孩子(bb)的概率为2/3×1/2=1/3,则他们生育正常孩子的概率为(1-1/4)×(1-1/3)=1/2,所以他们生育患血友病孩子的概率为1-1/2=1/2,C错误;
D、若基因型为Bb的个体B基因所在染色体发生片段缺失,或基因型为XAXa个体的A基因所在染色体发生片段缺失,则个体可能患血友病,D正确。
故选C。
5.(25-26高三上·天津南开·期中)如图为人类某单基因遗传病的系谱图,相关基因用A、a表示(不在X、Y染色体同源区段上),不考虑基因突变。下列叙述错误的是( )
A.若Ⅱ2正常且Ⅲ2患病,则该病为常染色体隐性遗传病
B.若该病为伴X染色体显性遗传病,则Ⅱ2为该病患者
C.若Ⅱ2正常且Ⅱ1不携带致病基因,则Ⅲ2与Ⅲ5表型相同
D.若该病为常染色体显性遗传病,Ⅲ2与Ⅲ5表型相同的概率是1/2
【答案】D
【解析】A、若Ⅱ2正常、Ⅲ2患病,则根据“无中生有是隐性,隐性遗传看女病,父子无病非伴性”该病的遗传方式为常染色体隐性遗传病,A正确;
B、若该病为伴X染色体显性遗传病,Ⅱ2肯定为该病患者,Ⅲ2和Ⅲ5可能是该病患者也可能正常,B正确;
C、若Ⅱ2正常、Ⅱ1不携带致病基因,则该病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ1和Ⅱ3都会为女儿传递一个XA基因,Ⅲ2与Ⅲ5都不患病,表型一定相同,C正确;
D、若该病为常染色体显性遗传病,则Ⅱ2一定是杂合子,Ⅲ2正常的概率是1/2,但Ⅱ4的基因型概率无法确定,故Ⅲ5的表型概率也无法确定,D错误。
故选D。
6.(25-26高三上·天津耀华中学·期中)甲乙丙三种酶参与葡萄糖和糖原之间的转化,过程如图1所示。任一酶的基因发生突变导致相应酶功能缺陷,均会引发GSD病。图2为三种GSD亚型患者家系,其中至少一种是伴性遗传。不考虑新的突变,下列分析正确的是( )
A.若①同时患有红绿色盲,则其父母再生育健康孩子的概率是3/8
B.若②长期表现为低血糖,则一定不是乙酶功能缺陷所致
C.若丙酶缺陷GSD发病率是1/10000,则③患该病的概率为1/300
D.三种GSD亚型患者体内的糖原含量都会异常升高
【答案】B
【解析】图1是甲乙丙三种酶参与葡萄糖和糖原之间的转化,其中乙和丙酶功能缺陷会导致葡萄糖含量降低;由图2判断甲酶缺陷GSD病是常染色体隐性遗传,乙丙两种病均为隐性遗传病,丙酶缺陷GSD病女性患者生出正常儿子,可排除伴X隐性遗传,三种病中其中至少一种是伴性遗传,所以乙酶缺陷GSD病是伴X隐性遗传。
A、①是甲酶缺陷GSD患者,同时又患红绿色盲,伴X隐性遗传,则可设①基因型是aaY,双亲的是AaY,Aa,则其父母再生育健康孩子的概率是×=,A错误;
B、乙酶缺陷GSD病是伴X隐性遗传,②是女性双亲均正常,则②一定不是乙酶缺陷GSD病,②长期表现为低血糖,则可能是丙酶功能缺陷导致的,B正确;
C、丙酶缺陷GSD病也是常染色体隐性遗传,设③的父亲基因型是Dd,丙酶缺陷GSD发病率是1/10000,则则d配子的概率是1/100,D配子的概率是99/100,因为母亲是正常的,则母亲可能得基因型是Dd、DD,其中Dd的概率是2/101。故③患病的概率是2/101×1/4=1/202,C错误;
D、三种GSD亚型患者体内的甲酶功能缺陷会导致不能合成糖原,因此糖原含量下降,D错误。
故选B。
7.(25-26高三上·天津第二十中学·期中)垂体侏儒症受一对等位基因D/d控制,在人群中的患病率为1/10000。某家族关于该病的遗传系谱图如图1。科研人员提取了部分成员的DNA,用PCR扩增了与基因D/d相关的片段,并对产物酶切后进行电泳,所得结果如图2。基因D、d长度相同,bp表示碱基对,不考虑突变。下列说法不正确的是( )
A.结合图1和图2可知,该病的遗传方式为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-5的基因型一定为DD
B.由图2可知,D和d分别含有1和2个酶切位点
C.Ⅱ-2与人群中表现正常的男性婚配,生出一个患病孩子的概率为1/202
D.垂体侏儒症常表现为隔代遗传、男女患病概率相等等特征
【答案】C
【解析】图1显示:Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,但生下了患病的女儿Ⅱ-2,所以垂体侏儒症是常染色体隐性遗传病,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型都是Dd,Ⅱ-2的基因型为dd。由图2可知:Ⅰ-1和Ⅱ-3的电泳图相同,但与Ⅱ-5的不同,所以Ⅱ-3的基因型是Dd,表型正常的Ⅱ-5的基因型是DD。
AB、由图1可知,Ⅰ-1和Ⅰ-2均正常,但生出了患病女儿Ⅱ-2,说明垂体侏儒症为常染色体隐性遗传病;由图2可知,I-1和Ⅱ-5的基因型不同,故Ⅱ-5的基因型为DD,基因D上存在1个酶切位点,被切割成长度为310bp和118bp的两个片段。Ⅰ-1和Ⅱ-3的电泳条带相同,说明两者基因型均为Dd。由题意可知,基因D、d长度相等,故基因d长度为428bp,基因d上存在2个酶切位点,被切割成长度为217bp、118bp和93bp的三个片段,AB正确;
C、垂体侏儒症患者的基因型为dd,在人群中的患病率为1/10000,据此可推知:d的基因频率为1/100,D的基因频率为1-1/100=99/100,则正常人群中DD∶Dd=(99/100)2∶ (2×99/100×1/100)=99∶2,即正常人群中基因型为DD、Dd的个体所占比例分别为99/101、2/101。Ⅱ-2的基因型为dd,让其与人群中表现正常的男性婚配,生出一个患病孩子的概率为2/101×1/2=1/101,C错误;
D、垂体侏儒症为常染色体隐性遗传病,常表现为隔代遗传,且男女患病概率无差别等特征,D正确。
故选C。
8.(25-26高三上·天津部分区·期中)如图为某家族的遗传病系谱图,Ⅱ3个体不含致病基因。据图分析错误的是( )
A.该遗传病的致病基因位于X染色体且为隐性遗传
B.Ⅲ7的致病基因由I2的致病基因通过Ⅱ4传递获得
C.Ⅱ3和Ⅱ4再生一个儿子患这种遗传病的概率是1/2
D.Ⅲ6和正常男性婚配不会生出患有该种遗传病的个体
【答案】D
【解析】A、据图分析,Ⅱ3和Ⅱ4所生的儿子患病,说明该病是隐性遗传病,又因为Ⅱ3个体不含致病基因,可判断该遗传病的致病基因位于X染色体上且为隐性遗传,A正确;
B、男性的X染色体来自母亲,男性将X染色体传给女儿,据此分析图示可推知患者Ⅲ7的致病基因来自Ⅱ4,而Ⅱ4的致病基因来自患者Ⅰ2,因此Ⅲ7的致病基因是由Ⅰ2的致病基因通过Ⅱ4传递获得,B正确;
C、假设b为该病的致病基因,由Ⅲ7为男性患者可推知,正常的Ⅱ3和Ⅱ4基因型分别为XBY、XBXb,他们再生一个儿子患这种遗传病(XbY)的概率是1/2,C正确;
D、Ⅱ3和Ⅱ4基因型分别为XBY,XBXb,Ⅲ6的基因型是XBXB或XBXb,若为XBXb与正常男性(XBY)婚配,可能生出患有该种遗传病的个体(XbY),D错误。
故选D。
9.(25-26高三上·天津大港实验中学·期中)某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。
回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式是______,判断依据是_______。
(2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有______种。为确定此病的遗传方式,可用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针,进行DNA分子杂交。根据结果判定其基因型,就可确定遗传方式。结果如图,据图判断该病的遗传方式为_______。
(3)据DNA分子杂交结果,同时考虑两种病,Ⅲ3个体的基因型可能有______种,若她与一个基因型为Aabb的男子结婚,所生的子女患两种病的概率为_______。
(4)研究发现,甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病,乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病,甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和异常蛋白,但在是否患病上表现不同,原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-,正常蛋白_____(能不能)转运Cl-,则甲病杂合子的表型为正常;乙病杂合子中异常蛋白损害神经元,正常蛋白不损害神经元,也不能阻止或解除这种损害的发生,乙病杂合子表型为______(正常/患病)。
【答案】(1)常染色体隐性遗传(病) Ⅱ1和Ⅱ2均无甲病,生出患甲病女儿Ⅲ1,可判断出该病为隐性病,且其父亲Ⅱ1为正常人,若为伴X染色体隐性遗传,则其父亲异常
(2)2 常染色体显性遗传病
(3)2 1/12
(4)能 患病
【解析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。基因自由组合定律实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的, 在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。基因的分离定律是基因的自由组合定律的基础,两者的本质区别是基因的分离定律研究的是一对等位基因,基因的自由组合定律研究的是两对或两对以上的等位基因,所以很多自由组合的题目都可以拆分成分离定律来解题。
(1)由系谱图可知,Ⅱ1和Ⅱ2都是正常人,却生出患甲病女儿Ⅲ1,说明甲病为隐性基因控制,设为a,正常基因为A,假设其为伴X染色体遗传,则Ⅲ1基因型为XaXa,其父亲Ⅱ1基因型为XaY,必定为患者,与系谱图不符,则可推断甲病为常染色体隐性病,Ⅲ1基因型为aa,其父母Ⅱ1和Ⅱ2基因型都是Aa。
(2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有2种,由系谱图可知,Ⅱ4和Ⅱ5都是乙病患者,二者儿子Ⅲ4为正常人,则可推知乙病由显性基因控制,设为B基因,正常基因为b,该病可能为常染色体显性遗传病,或伴X染色体显性遗传病。根据 DNA 探针杂交结果: Ⅱ4、Ⅱ5、Ⅲ3(患乙病)的基因型含B 和 b(同时被 B、b 探针杂交),即杂合子(Bb); Ⅲ4(正常)的基因型只含b(仅被 b 探针杂交),即bb。 若乙病是伴 X 显性遗传,男性患者(如 Ⅱ5)的基因型应为 XᴮY,只有一条带,不符合DNA分子杂交的结果;若乙病是常染色体显性遗传,则 Ⅱ4(Bb)×Ⅱ5(Bb)→Ⅲ4(bb,正常)、Ⅲ3(B_,患病),完全符合杂交结果。
(3)结合甲、乙病的遗传方式: 甲病(常隐):Ⅲ1患甲病(aa),则父母 Ⅱ1、Ⅱ2均为 Aa;Ⅱ2(Aa)与 Ⅱ1(Aa)的女儿 Ⅲ2(正常)基因型为 AA 或 Aa;Ⅲ3的甲病基因型需结合父母(Ⅱ2是 Aa,Ⅱ1是 Aa),但 Ⅲ3不患甲病,因此甲病基因型为AA 或 Aa。 乙病(常显):Ⅲ3患乙病,结合杂交结果,乙病基因型为Bb(因为 Ⅱ4、Ⅱ5均为 Bb,Ⅲ3患病则为 B_,且被 B、b 探针杂交,故为 Bb)。 因此 Ⅲ3的基因型为 AABb 或 AaBb,共 2 种。Ⅲ3(AABb 或 AaBb)与男性(Aabb)结婚: 甲病:若 Ⅲ3是 AA(概率 1/3),则子女甲病基因型为 A_(不患甲病);若 Ⅲ3是 Aa(概率 2/3),则 Aa×Aabb→aa(患甲病)的概率为 2/3 × 1/4 = 1/6。 乙病:Bb×bb→Bb(患乙病)的概率为 1/2。 因此,子女同时患甲、乙病的概率为:甲病患病概率 × 乙病患病概率 = 1/6 × 1/2 = 1/12。
(4)甲病为隐性基因控制的遗传病,甲病杂合子的正常基因可以表达正常的转运Cl-的载体蛋白,虽然异常基因表达的异常载体蛋白无法转运Cl-,但是正常蛋白仍然可以转运Cl-,从而使机体表现正常。乙病为显性基因控制的遗传病,乙病杂合子的异常基因表达的异常蛋白质损害神经元,虽然正常基因表达的正常蛋白质不损害神经元,但是也无法阻止或解除这种损害的发生,因此杂合子表现为患病。
10.(25-26高三上·天津红桥·期中)LA综合征是由LA-1基因突变引起的疾病,绝大多数患者的成骨细胞中LA蛋白质合成量不足或结构改变发病。如图为某家族的该疾病系谱图。已知II-2的LA-1致病基因来自上一代。
(1)LA综合征其遗传方式为________遗传(说明致病基因所在位置及显隐性)。
(2)在有丝分裂过程中Ⅱ-1的1个成骨细胞中含有2个LA-1突变基因的时期为_______(多选)。
A.分裂前期 B.分裂中期 C.分裂后期
(3)I-2的次级精母细胞中,含有LA-1突变基因的数量可能为_______。
(4)下列措施中,理论上可避免Ⅱ-1和II-2夫妻再生育出LA综合征患者的是________。
A.生育期加强锻炼
B.患者经造血干细胞移植后直接生育
C.对胎儿做染色体检测
D.患者生殖细胞基因修复后做试管婴儿
(5)健康人成骨细胞中LA蛋白由315个氨基酸组成。已知LA-1突变基因引起LA蛋白质第100位氨基酸对应的密码子发生碱基替换,Ⅲ-1成骨细胞中LA蛋白的氨基酸数目为______。
【答案】(1)常染色体显性
(2)ABC
(3)0或2
(4)D
(5)315或99
【解析】1、基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。
2、分析遗传图解可知,Ⅱ-1和Ⅱ-2表现为有病,生出Ⅲ-2无病小孩,该遗传病为显性;父亲患病,有女儿正常,排除伴X显性遗传病;LA综合征最可能是常染色体显性遗传病。
(1)分析遗传图解可知,Ⅱ-1和Ⅱ-2表现为有病,生出Ⅲ-2无病小孩,该遗传病为显性;父亲患病,有女儿正常,排除伴X染色体显性遗传病,则LA综合征最可能是常染色体显性遗传病。
(2)由(1)可知,Ⅱ-1为杂合子,其的1个成骨细胞中含有1个LA-1突变基因。分裂前期、分裂中期、分裂后期的DNA已经经过复制,则细胞中含有2个LA-1突变基因,ABC正确。
故选ABC。
(3)若用A/a表示LA-1基因,Ⅱ-2的基因型为Aa,故Ⅰ-1的基因型可能为Aa、AA或aa;Ⅱ-2的基因型为Aa,经过减数第一次分裂后含有A和a的同源染色体分开,故次级精母细胞含有A的突变基因的数量可能为0或2。
(4)LA综合征是由LA-1基因突变引起的常染色体显性遗传病,故在生育期加强锻炼,患者经造血干细胞移植后直接生育,对胎儿做染色体检测均无效。可将患者生殖细胞中的A基因修复为a基因,再进行试管婴儿,能避免生出LA综合征的患者,ABC错误,D正确。
故选D。
(5)健康人成骨细胞中LA蛋白由315个氨基酸组成,已知LA-1突变基因引起LA蛋白质第100位氨基酸对应的密码子发生碱基替换,若突变后刚好对应终止密码子,则LA蛋白的氨基酸数目为99;若突变后对应的不是终止密码子,则成骨细胞中LA蛋白的氨基酸数目仍为315。
11.(25-26高三上·天津河北·期中)甲病(A/a)和乙病(B/b)的系谱图如图1所示。已知两病独立遗传,乙病的致病基因与正常基因用同一种限制酶切割后会形成不同长度的片段,对部分家庭成员进行基因检测,测定其是否携带乙病致病基因,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式为_______。
(2)乙病的致病基因是________(填“显性”或“隐性”)基因。乙病致病基因位于____(填“常”或“X”)染色体上,判断依据是_________。
(3)结合以上信息分析,_____(填“1602”“1403”或“207”)bp的条带为乙病致病基因酶切后的产物。乙病的正常基因突变为致病基因,属于基因内碱基对的_____导致的基因突变。
(4)Ⅲ-1乙病的基因型为_____,在图3中画出其相关的酶切电泳条带__________。
【答案】(1)常染色体隐性遗传
(2)显性 X 据电泳结果知Ⅰ-1不携带乙病基因,而Ⅰ-2又患乙病,如果乙病为常染色体显性遗传,Ⅱ-1和Ⅱ-2的基因型应该相同,但与电泳结果矛盾
(3)1602 缺失
(4)XBXb
【解析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:
(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)。
(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病。
(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
(1)据图分析,图中的I-3和I-4正常,生了患病的女儿Ⅱ-4,则甲病为隐性病,若甲病为伴X染色体上的隐性遗传病,则其父亲I-3一定患病,这与题图不符,故甲病是常染色体上的隐性遗传病。
(2)分析图1及图2可知,据电泳结果知Ⅰ-1不携带乙病基因,而Ⅰ-2又患乙病,如果乙病为常染色体显性遗传,Ⅱ-1和Ⅱ-2的基因型应该相同,但与电泳结果矛盾,故此病的致病基因应位于X染色体上。
(3)图2中乙病患者Ⅱ-2属于杂合子,既含有正常基因又含有致病基因,Ⅰ-1不患乙病,只有正常基因,则正常基因条带是1403bp和207bp,致病基因条带是1602bp;正常基因1610bp(1403bp+207bp),突变成了1602bp,碱基对长度变短,据此可知正常基因突变成了致病基因属于基因内碱基对的缺失而导致的基因突变。
(4)乙病是伴X染色体显性遗传病,结合图示可知,Ⅱ-2基因型是XBXb,Ⅱ-3正常,基因型是XbY,Ⅲ-1是女性患者,其基因型是XBXb,与Ⅱ-2的电泳图一样,故其相关的酶切电泳条带如图所示:
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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】D
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】B
9.【答案】C
10.【答案】D
11.【答案】C
12.【答案】A
13.【答案】C
14.【答案】B
15.【答案】C
16.【答案】A
17.【答案】A
18.【答案】 磷酸 发生环化、五碳糖为核糖(缺一不给分) )能使组成酶P的两个亚基(R和C)分离 次级卵母细胞和极体 信号分子2作用于S2蛋白,通过G2蛋白抑制酶A F H 干扰缢缩环的定位
19.【答案】 有丝分裂后期 a 次级卵母细胞或第一极体 bde bd b b→a d→c
20.【答案】(1)BD
(2)1/8 母亲
(3)同源染色体分离 138 不能
21.【答案】(1)减数分裂、减数第二次分裂前期 次级卵母细胞或极体 4 基因突变
(2)有丝分裂后期 b c、d、e
(3)
22.【答案】(1)单 同源染色体 减数分裂Ⅰ
(2)1/2 雄蜂特殊减数分裂形成的精子中含有两个染色体组,与正常的卵细胞受精形成3倍体后代,后代联会紊乱高度不育
(3)1:1:1
23.【答案】(1)减数分裂I 全部进入同一个次级精母细胞
(2)50% 雄蜂特殊减数分裂形成的精子中含有两个染色体组,与正常的卵细胞受精形成三倍体后代,后代联会紊乱高度不育
(3)1∶1∶1
24.【答案】(1)有丝 减数分裂I后期 A、B、C
(2)
(3)X染色体和Y染色体是同源染色体,在减数分裂I时已发生分离,不能出现在同一个次级精母细胞中。
考点2 减数分裂异常情况分析
1.【答案】C
考点3 减数分裂和受精作用的综合
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】(1)ef
(2)减数分裂 受精作用 过程I(减数分裂)形成的配子,染色体组合具有多样性 过程Ⅱ(受精过程)中,精子与卵细胞结合具有随机性
(3)父方 ag
考点4 基因位于染色体上
1.【答案】B
2.【答案】 dATP脱去β、γ位上的两个磷酸基团后,则为腺嘌呤脱氧核苷酸,是合成DNA的原料之一 避免RNA分子与DNA探针的结合 解旋 DNA酶
考点5 伴性遗传的遗传规律及应用
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】(1)BbXaXa BbXAY
(2)100%
(3)20%/1/5 32% 80%/4/5
(4)红眼雌果蝇:白眼雄果蝇=1:1 红眼雌果蝇:白眼雄果蝇=2:1 红眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=2:1:1
7.【答案】(1)伴性遗传 G
(2)二 1/16 雌 复眼结构正常
考点6 遗传系谱图中遗传方式的判定及应用
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】BC
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】(1)常染色体隐性遗传(病) Ⅱ1和Ⅱ2均无甲病,生出患甲病女儿Ⅲ1,可判断出该病为隐性病,且其父亲Ⅱ1为正常人,若为伴X染色体隐性遗传,则其父亲异常
(2)2 常染色体显性遗传病
(3)2 1/12
(4)能 患病
10.【答案】(1)常染色体显性
(2)ABC
(3)0或2
(4)D
(5)315或99
11.【答案】(1)常染色体隐性遗传
(2)显性 X 据电泳结果知Ⅰ-1不携带乙病基因,而Ⅰ-2又患乙病,如果乙病为常染色体显性遗传,Ⅱ-1和Ⅱ-2的基因型应该相同,但与电泳结果矛盾
(3)1602 缺失
(4)XBXb
试卷第1页,共3页
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