新高考生物一轮复习专题训练：第16讲 基因在染色体上（含解析）

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高中生物一轮复习专题训练
第16讲　基因在染色体上、伴性遗传与人类遗传病
1．果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上；长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是(　　)
A．亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B．F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16
C．雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D．白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体
解析：F1雄蝇中有1/8为白眼残翅(bbXrY)，1/8＝1/4×1/2，可推出亲本的基因型为BbXRXr、BbXrY，A正确；F1中出现长翅雄蝇的概率为3/4(长翅)×1/2(雄性)＝3/8，B错误；亲本雌蝇产生XR和Xr两种配子，亲本雄蝇产生Xr和Y两种配子，在雌、雄亲本产生的配子中Xr均占1/2，C正确；白眼残翅雌蝇的基因型为bbXrXr，减数分裂形成的极体的基因型可为bXr，D正确。
答案：B
2．若控制草原野兔某相对性状的基因B、b位于X染色体上，其中某种基因型的雄性胚胎致死。现将捕捉到的一对雌雄草原野兔杂交，F1雌雄野兔数量比为2∶1，则以下相关叙述正确的是(　　)
A．若致死基因为b，则F1雌兔有2种基因型、2种表型
B．若致死基因为B，则F1雌兔有1种基因型、1种表型
C．若致死基因为B，则F1草原野兔随机交配，F2存活的个体中隐性性状占6/7
D．若致死基因为b，则F1草原野兔随机交配，F2雌兔中的显性个体∶隐性个体＝3∶1
解析：若致死基因为b，则亲本的基因型为XBXb、XBY才能满足题干中F1雌雄数量比为2∶1的要求，F1雌兔的基因型有XBXb、XBXB两种，只有1种表型，A错误；若致死基因为B，则亲本的基因型为XBXb、XbY才能满足题干中F1雌雄数量比为2∶1的要求，F1雌兔的基因型有XBXb、XbXb两种，表型有2种，B错误；若致死基因为B，则亲本的基因型为XBXb、XbY，F1雌兔的基因型为XBXb和XbXb，产生雌配子的基因型及比例为1/4XB、3/4Xb，雄兔的基因型为XbY，产生雄配子的基因型及比例为1/2Xb、1/2Y，随机交配，成活个体中出现隐性性状的概率为3/4÷(1－1/4×1/2)＝6/7，C正确；若致死基因为b，则亲本的基因型为XBXb、XBY，F1中雌兔的基因型为XBXB、XBXb，雄兔基因型为XBY，F1雌雄兔随机交配，F2雌兔都表现显性性状，D错误。
答案：C
3．家蚕的性别决定方式是ZW型，其幼虫结茧情况受一对等位基因L(结茧)和Lm(不结茧)控制。在家蚕群体中，雌蚕不结茧的比例远大于雄蚕不结茧的比例。下列有关叙述正确的是(　　)
A．雄蚕不结茧的基因型为ZLmW
B．雌蚕不结茧的基因型为ZLmZLm和ZLmZL
C．L基因和Lm基因位于Z染色体上，L基因为显性基因
D．L基因和Lm基因位于Z染色体上，Lm基因为显性基因
解析：雄蚕不结茧的基因型为ZLmZLm，A错误；雌蚕不结茧的基因型为ZLmW，B错误；L基因和Lm基因位于Z染色体上，L基因为显性基因，则雌蚕不结茧的比例远大于雄蚕不结茧的比例，C正确；L基因和Lm基因位于Z染色体上，若Lm基因为显性基因，则雄蚕不结茧的比例远大于雌蚕不结茧的比例，D错误。
答案：C
4．研究发现，某种鱼类存在复杂的性别决定机制，该种鱼的性别是由3条性染色体W、X、Y决定的，性染色体组成为WY、WX、XX的个体表现为雌性，性染色体组成为XY、YY的个体表现为雄性。据此判断，下列叙述错误的是(　　)
A．若要获得大量的雄性个体可选择性染色体组成为XX和YY的个体进行交配
B．若要获得大量的雌性个体可选择性染色体组成为WX和YY的个体进行交配
C．两个个体交配，后代中雌性和雄性个体数量不一定相等
D．不存在性染色体组成为WW个体的原因是不存在性染色体组成为W的精子
解析：性染色体组成为XX和YY的个体进行交配得到的子代的性染色体组成全为XY，都表现为雄性，A正确；若选择性染色体组成为WX和YY的个体进行交配，则子代的性染色体组成为WY和XY，且比例为1∶1，即子代雌雄比为1∶1，并不能获得大量雌性个体，B错误；性染色体组成为XX和YY的个体进行交配得到的后代全是雄性，性染色体组成为WX和YY的个体进行交配得到的后代中雌雄比例为1∶1，故两个个体交配，后代中雌性和雄性个体数量不一定相等，C正确；只有性染色体组成为XY、YY的个体表现为雄性，故雄性个体不能产生染色体组成为W的精子，D正确。
答案：B
5．摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传，在果蝇野生型个体与白眼突变体杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键实验结果是(　　)
A．白眼突变体与野生型个体杂交，F1全部表现为野生型，雌、雄比例为1∶1
B．F1自由交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性
C．F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄中比例均为1∶1
D．白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性
解析：白眼基因若位于X染色体上，则白眼性状应与性别有关，其中B项是最早提出的实验证据。
答案：B
6．遗传学上将常染色体上的基因只在一种性别中表现的现象称为限性遗传。图中所示的单基因遗传病存在限性遗传现象，其中Ⅰ1和Ⅰ2为纯合子，且已知自然人群中该病致病基因的频率为10%。下列分析正确的是(　　)

A．该病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B．Ⅱ2的次级精母细胞中含有2个致病基因
C．Ⅱ3与表现正常的无亲缘关系的男性婚配，生育患病后代的概率为1/2
D．Ⅱ1与表现正常的无亲缘关系的女性婚配，生育正常后代的概率为29/40
解析：根据题干中“常染色体上”“只在一种性别中表现”及“Ⅰ1和Ⅰ2为纯合子”可推知(设相关基因为A/a)：Ⅰ1的基因型为aa，Ⅰ2的基因型为AA，Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3的基因型均为Aa，该病的遗传方式为常染色体显性遗传，只在男性中表现，A错误；Ⅱ2的次级精母细胞中致病基因的个数为0或2，B错误；Ⅱ3与一表现正常的男性(aa)婚配时，后代基因型及比例为Aa∶aa＝1∶1，但只有基因型为Aa的男孩才患病，所以生育患病后代的概率为(1/2)×(1/2)＝1/4，C错误；表现正常的女性基因型可能为AA、Aa或aa，根据自然人群中致病基因频率为10%可知，该女性产生的配子类型及比例为A∶a＝1∶9，Ⅱ1产生的配子类型及比例为A∶a＝1∶1，所以子代基因型及比例为A_∶aa＝11∶9。子代中女孩全部正常，所占概率为1/2；基因型为aa的男孩也正常，所占概率为(9/20)×(1/2)＝9/40，所以正常后代的概率为1/2＋9/40＝29/40，D正确。
答案：D
7．结合下表分析，相关叙述正确的是(　　)

性别决定类型
相对性状及基因所在位置
果蝇
XY型：XX(♀)，XY(♂)
红眼(W)、白眼(w)，X染色体上
鸡
ZW型：ZZ(♂)、ZW(♀)
芦花(B)、非芦花(b)，Z染色体上
A.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，子代中雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼
B．白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，子代中雌果蝇均为白眼，雄果蝇均为红眼
C．芦花公鸡与非芦花母鸡交配，子代中公鸡均为非芦花，母鸡均为芦花
D．芦花母鸡与非芦花公鸡交配，子代中公鸡均为芦花，母鸡均为非芦花
解析：红眼雌果蝇有两种基因型，即XWXW、XWXw，与白眼雄果蝇XwY杂交，子代中不可能出现雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼，A项错误；白眼雌果蝇XwXw与红眼雄果蝇XWY杂交，子代中雌果蝇XWXw均为红眼，雄果蝇XwY均为白眼，B项错误；芦花公鸡有两种基因型，即ZBZB、ZBZb，与非芦花母鸡ZbW交配，子代中不可能出现公鸡均为非芦花，母鸡均为芦花，C项错误；芦花母鸡ZBW与非芦花公鸡ZbZb交配，子代中公鸡均为芦花ZBZb，母鸡均为非芦花ZbW，D项正确。
答案：D
8．(多选)(2021·河北卷)杜氏肌营养不良(DMD)是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病，男性中发病率约为。甲、乙家系中两患者的外祖父均表现正常，家系乙Ⅱ­2还患有红绿色盲。两家系部分成员DMD基因测序结果(显示部分序列，其他未显示序列均正常)如图。下列叙述错误的是(　　)


A．家系甲Ⅱ­1和家系乙Ⅱ­2分别遗传其母亲的DMD致病基因
B．若家系乙Ⅰ­1和Ⅰ­2再生育一个儿子，儿子患两种病的概率比患一种病的概率低
C．不考虑其他突变，家系甲Ⅱ­2和家系乙Ⅱ­1婚后生出患DMD儿子的概率为
D．人群中女性DMD患者频率远低于男性，女性中携带者的频率约为
解析：由于DMD为伴X染色体隐性遗传病，根据家系甲和家系乙的DMD基因测序结果可知两家系中的DMD致病基因不同，家系甲中Ⅰ­2基因序列正常，因此Ⅱ­1的DMD致病基因不是来自其母亲，其致病基因是由正常基因发生突变导致的，家系乙中的Ⅰ­2和Ⅱ­2有相同的DMD致病基因，而伴性遗传中男性的致病基因来自其母亲，因此家系乙中Ⅱ­2的DMD致病基因来自其母亲，A错误。家系乙中的Ⅱ­2同时患有DMD和红绿色盲，而色盲也是伴X染色体隐性遗传病，设DMD基因为a，色盲基因为b，则Ⅱ­2基因型为XabY，由于其父母正常，且Ⅱ­2的X染色体来自其母亲，因此其双亲的基因型分别为XABY和XABXab，其双亲生育的儿子基因型为1/2XABY、1/2XabY，即患两种病的概率和不患病的概率均为1/2，不可能只患一种病，B错误。只看DMD，家系甲Ⅱ­2基因型为XAY，家系乙Ⅱ­1的基因型为1/2XAXA或1/2XAXa，两者婚配生育患DMD儿子的概率为1/2×1/4＝1/8，C正确。DMD为伴X染色体隐性遗传病，因此人群中女性患者的频率低于男性，伴X隐性遗传病中男性的患病频率等于致病基因的基因频率，由于男性患病频率为1/4 000，因此Xa的基因频率为1/4 000，则XA的基因频率为3 999/4 000，根据遗传平衡定律可知，XAXa＝2×1/4 000×3 999/4 000≈1/2 000，即女性中携带者约占1/2 000，D错误。
答案：ABD
9．(多选)某小组用性反转的方法探究某种鱼类(2N＝32)的性别决定方式是XY型还是ZW型，实验过程如图所示。其中投喂含有甲睾酮(MT)的饲料能将雌仔鱼转化为雄鱼，投喂含有雌二醇(ED)的饲料能将雄仔鱼转化为雌鱼，且性反转不会改变生物的遗传物质(性染色体组成为WW或YY的胚胎致死)。下列有关分析正确的是(　　)
雌仔鱼(甲)达到性成熟雄鱼(甲)×普通雌鱼(乙)―→后代中雌鱼∶雄鱼＝P
雄仔鱼(丙)达到性成熟雌鱼(丙)×普通雄鱼(丁)―→后代中雌鱼∶雄鱼＝Q
A．对该种鱼类进行基因组测序时需要测定17条染色体
B．若P＝1∶0，Q＝1∶2，则该种鱼类的性别决定方式为XY型
C．若P＝2∶1，Q＝1∶0，则该种鱼类的性别决定方式为ZW型
D．无论该种鱼类的性别决定方式为哪种，甲和丙杂交后代中雌鱼∶雄鱼＝1∶1
解析：常染色体上的基因均成对存在，进行基因组测序时测其中一条常染色体即可，而性染色体上的基因并非都成对存在，进行基因组测序时两条性染色体均需要测定，故对含有性染色体的生物进行基因组测序时需测一组常染色体和两条性染色体，则该种鱼类需要测定17条染色体。若该种鱼类的性别决定方式为XY型，性反转后的雄鱼甲的性染色体组成仍为XX，其与普通雌鱼(XX)杂交，子代均为雌性，则P＝1∶0；性反转后的雌鱼丙的性染色体组成仍为XY，其与普通雄鱼(XY)杂交，子代性染色体组成及比例为XX∶XY∶YY(胚胎致死)＝1∶2∶1，则Q＝1∶2。若性别决定方式为ZW型，性反转后的雄鱼甲的性染色体组成仍为ZW，与普通雌鱼(ZW)杂交，子代性染色体组成及比例为ZZ∶ZW∶WW(致死)＝1∶2∶1，则P＝1∶2；性反转后的雌鱼丙的性染色体组成仍为ZZ，其与普通雄鱼(ZZ)杂交，子代均为雄鱼，则Q＝0∶1。若该种鱼类的性别决定方式为XY型，则甲的性染色体组成为XX、丙的性染色体组成为XY，二者杂交后代的性染色体组成及比例为XX∶XY＝1∶1；若为ZW型，则甲的性染色体组成为ZW、丙的性染色体组成为ZZ，二者杂交后代的性染色体组成及比例为ZW∶ZZ＝1∶1。
答案：ABD
10．家蚕为ZW型性别决定生物，具有多对相对性状。家蚕黑缟斑(S)对无斑(s)为显性(相关基因位于2号常染色体上)、黄血(Y)对白血(y)为显性，幼蚕体色正常与体色透明(相关基因用T和t表示)为一对相对性状。某实验室现有多种品系的纯种家蚕，请回答下列问题。(不考虑性染色体的同源区段)
(1)为探究家蚕斑纹基因与血色基因的遗传关系，让纯种黑缟斑黄血家蚕与纯种无斑白血家蚕进行杂交获得F1，再让F1中雌雄个体相互交配得F2，F2的表型及比例为黑缟斑黄血家蚕∶无斑白血家蚕＝3∶1。这表明血色基因位于____________________________________
____________________________________。
(2)为探究幼蚕体色基因的遗传方式，让纯种幼蚕体色透明黑缟斑雄性个体与纯种幼蚕体色正常无斑雌性个体杂交(正交)得F1，F1的表型及比例为幼蚕体色正常黑缟斑雄性∶幼蚕体色透明黑缟斑雌性＝1∶1。实验结果表明控制幼蚕体色的基因T、t位于________染色体上，且幼蚕体色中________为显性性状。若进行反交获得F1，F1中雌雄个体相互交配得F2，则F2中出现幼蚕体色透明无斑雌蚕的概率为________。
(3)已知家蚕中染色体片段缺失纯合子不能存活，染色体片段缺失杂合子能存活。某次实验发现纯种黑缟斑家蚕与纯种无斑家蚕杂交后，F1中出现一只无斑雄蚕。为探究此无斑雄蚕的产生是基因突变所致还是染色体片段缺失所致，设计的杂交实验思路为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
理论上当结果为____________________________时，可判断是染色体片段缺失所致。
解析：(1)纯种黑缟斑黄血家蚕与纯种无斑白血家蚕进行杂交获得F1，再让F1中雌雄个体相互交配得F2，F2的表型及比例为黑缟斑黄血家蚕∶无斑白血家蚕＝3∶1，这说明F1中雌、雄个体均产生2种配子，表明家蚕血色基因与斑纹基因位于同一对同源染色体上，即2号常染色体上。(2)让纯种幼蚕体色透明黑缟斑雄性个体与纯种幼蚕体色正常无斑雌性个体杂交得F1，F1的表型及比例为幼蚕体色正常黑缟斑雄性∶幼蚕体色透明黑缟斑雌性＝1∶1，F1性状出现性别差异，表明控制幼蚕体色的基因T、t位于Z染色体上，根据F1中雄性幼蚕表现为体色正常，可知体色正常为显性性状。若进行反交，即两个亲本的基因型为ssZTZT和SSZtW，杂交所得F1的基因型为SsZTZt和SsZTW，F1雌雄个体相互交配得F2，F2中出现幼蚕体色透明无斑雌蚕(ssZtW)的概率为(1/4)×(1/4)＝1/16。(3)若此无斑雄蚕的产生是基因突变所致，则此无斑雄蚕的基因型为ss，其与纯合黑缟斑雌蚕杂交所得F1的基因型为Ss，再让F1雌雄个体相互交配得F2，F2中黑缟斑个体∶无斑个体＝3∶1；若此无斑雄蚕的产生是染色体片段缺失所致，则此无斑雄蚕的基因型为s_，其与纯合黑缟斑雌蚕杂交所得F1的基因型为Ss和S_，再让F1雌雄个体相互交配得F2，F2中不能存活的概率为1/16，故F2中黑缟斑个体∶无斑个体＝4∶1。
答案：(1)2号常染色体上　(2)Z　体色正常　1/16　(3)让此无斑雄蚕与纯合黑缟斑雌蚕杂交得F1，再让F1雌雄个体相互交配得F2，观察F2中黑缟斑与无斑个体比例　F2中黑缟斑个体∶无斑个体＝4∶1
11．(2022·湖北武汉模拟)先天性夜盲症是由多对等位基因控制的遗传病。X染色体上的A基因编码视杆细胞的钙通道蛋白，若该基因突变则导致视杆细胞释放谷氨酸(神经递质)减少，引起“静止性夜盲症”；常染色体上的B基因编码的是谷氨酸受体蛋白，该基因突变则使人患“进行性夜盲症”。如图甲、乙两个家族分别出现了上述两种不同类型的夜盲症，且两家族成员之间不含另外一个家族的致病基因。根据家系图，回答下列问题。


(1)甲家族出现的是________夜盲症，甲、乙两个家族所患夜盲症的遗传方式分别为________________________________________________________________________、
______________________。
(2)甲家族Ⅲ­1与乙家族Ⅲ­2结婚，所生孩子患夜盲症的概率是________。产前诊断是预防遗传病的有效手段，甲家族Ⅲ­2与乙家族Ⅲ­4结婚，________(填“需要”或“不需要”)对胎儿是否携带致病基因进行筛查，其理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)先天性夜盲症体现了基因对性状的控制途径为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
_____________________________________________________(写出两点)。
解析：(1)据题意可知，乙家族表型正常的Ⅱ­1和Ⅱ­2生出患病的Ⅲ­2(女性)，由此判断乙家族中的夜盲症为由常染色体隐性致病基因控制的“进行性夜盲症”；则甲家族中的夜盲症为由X染色体上基因控制的“静止性夜盲症”，经分析可知由隐性致病基因控制。(2)因两家族成员之间不含另一家族的致病基因，即甲家族的Ⅲ­1是乙家族相关正常基因的显性纯合子，乙家族Ⅲ­2是甲家族相关正常基因的显性纯合子，所生孩子同时具有两种夜盲症的正常显性基因，因此患夜盲症的概率为0。若夫妻可能为致病基因携带者，则有可能将致病基因传递给子代，甲家族Ⅲ­2基因型为BBXAXA或BBXAXa，故需要进行产前遗传筛查。(3)先天性夜盲症体现了多对基因控制同一性状，基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
答案：(1)静止性　伴X染色体隐性遗传　常染色体隐性遗传　(2)0　需要　甲家族Ⅲ­2有50%的可能为静止性夜盲症致病基因携带者，若为携带者，其可能将致病基因传递给她的儿子，导致其儿子患病　(3)多对基因控制同一性状、基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
12．某雌雄异株植物的性染色体为X、Y，控制花色的基因为A、a。在该植物的某红花群体中出现了一株白花雄株，将这株白花雄株与多株红花雌株杂交，F1全部为红花植株。F1的雌、雄植株杂交，F2的表型及比例为红花雌株∶红花雄株∶白花雄株＝2∶1∶1。对白花雄株根尖分生区细胞进行荧光标记，基因都能被标记为红色，用荧光显微镜观察处于有丝分裂中期的某个细胞，出现了4个红色荧光点。请回答下列问题：
(1)由上述结果可知，红花对白花是________性状。基因A、a位于______________________，则F1雌、雄植株的基因型分别是____________。
(2)该植物中的纯合红花植株和纯合白花植株的基因型分别是__________________________。若从上述植株中选择亲本，通过两次杂交，使获得的F2中，雄株全部开白花，雌株全部开红花。请写出实验步骤和结果：
①选择基因型为________________的植株作亲本杂交得F1；
②选择___________________________________________________________杂交，得到的F2中雄株全部开白花，雌株全部开红花。
解析：(1)根据题意，将这株白花雄株与多株红花雌株杂交，F1全部为红花植株，说明红花对白花为显性；F2中出现性别差异，则A、a位于性染色体上；对白花雄株根尖分生区细胞进行荧光标记，基因都能被标记为红色，用荧光显微镜观察处于有丝分裂中期的某个细胞，出现了4个红色荧光点，说明该白花雄株的X和Y这对同源染色体上均含有白花基因(a)，从而说明基因A、a位于X、Y染色体的同源区段上，即白花植株的基因型为XaYa；因此白花雄株(XaYa)与多株红花雌株(XAXA)杂交，F1全部为红花植株，F1的雌(XAXa)、雄(XAYa)植株杂交，F2的表型及比例为红花雌株(XAXA∶XAXa＝1∶1)∶红花雄株(XAYa)∶白花雄株(XaYa)＝2∶1∶1。
(2)该植物中的纯合红花植株中雌性的基因型是XAXA，雄性的基因型是XAYA；纯合白花植株中雌性的基因型是XaXa，雄性的基因型是XaYa。若从上述植株中选择亲本，通过两次杂交，使获得的F2中，雄株全部开白花，雌株全部开红花，可选择基因型为XAXA和XaYa的植株作亲本杂交得F1；再选择F1中的雄株(或基因型为XAYa的植株)和基因型为XaXa的雌株杂交，得到的F2中雄株(XaYa)全部开白花，雌株(XAXa)全部开红花。
答案：(1)显性　X、Y染色体的同源区段上　XAXa、XAYa　(2)XAXA，XAYA；XaXa，XaYa　①XAXA和XaYa　②上述F1中的雄株(或基因型为XAYa的植株)和基因型为XaXa的亲本植株