备战2025年高考二轮复习生物（河北版）大单元4 遗传信息控制生物性状的遗传规律 层级二关键突破提升练（Word版附解析）

这是一份备战2025年高考二轮复习生物（河北版）大单元4 遗传信息控制生物性状的遗传规律 层级二关键突破提升练（Word版附解析），共11页。

1.(2024·北京模拟)在一对相对性状的杂交实验中,F1的自交后代和回交(F1与某一亲本杂交)后代都有返祖为初始亲本的倾向。遗传学上把与亲本基因型相同的概率定义为“返祖率”,相关基因用D/d表示。下列叙述错误的是( )
A.从F1开始连续自交,子代的返祖率逐渐升高
B.F1自交后代与回交后代有相同的返祖率
C.从F1开始,每代个体均与亲本DD回交,返祖率会逐渐降低
D.返祖现象的发生与等位基因的分离有关
答案C
解析在一对相对性状的杂交实验中,假设亲本的基因型分别为DD和dd,从F1开始连续自交,自交至Fn时,Dd占1/2n,DD和dd共占1-1/2n,返祖率逐渐升高,A项正确;F1自交后代的基因型及比例为DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,返祖率为1/2;F1与DD或dd回交,后代的基因型及比例为DD∶Dd=1∶1或Dd∶dd=1∶1,返祖率均为1/2,与F1自交后代返祖率相同,B项正确;F1与DD回交,F2的基因型及比例为DD∶Dd=1∶1,返祖率为1/2,F2再与亲本DD回交,F3的基因型及比例为DD∶Dd=3∶1,返祖率为3/4,Fn的返祖率为1-1/2n-1,会逐渐增加,C项错误;在一对相对性状的杂交实验中,后代出现与亲本相同的基因型,是等位基因分离的结果,D项正确。
2.(多选)(2024·湖南长沙二模)某植物无性染色体,性别由两对等位基因决定,M基因决定雄性可育,m基因决定雄性不育;F基因决定雌性不育,f基因决定雌性可育。自然种群中该植物只有雄株和雌株(各占一半),已知该植物没有染色体互换和遗传致死现象。下列叙述正确的是( )
A.两对等位基因的遗传可能遵循基因的自由组合定律
B.该群体中雄株基因型为MmFf,雌株基因型为mmff
C.m基因和f基因在群体中的基因频率均为3/4
D.通过单倍体育种可获得雌雄同体的该植株
答案BC
解析分析题意,M基因决定雄性可育,m基因决定雄性不育;F基因决定雌性不育,f基因决定雌性可育,该植物自然繁殖群体中只有雄株和雌株,且比例相等,则M和F连锁,m和f连锁,故其不符合自由组合定律,A项错误;由题意知,m基因决定雄性不育,f基因决定雌性可育,因此雌株的基因型是mmff,由于雌株不产生含有MF的雌配子,因此雄株的基因型是MmFf,B项正确;正常情况下,该群体中雄株基因型是MmFf,雌株基因型是mmff,m的基因频率=3/4,f的基因频率也是3/4,C项正确;由于该植物没有染色体互换,不能产生基因型为Mf的花粉,也不能产生基因型为MMff的雌雄同体植株,D项错误。
3.(2024·湖南岳阳三模)研究发现某昆虫的体色,灰色和黑色是一对相对性状,分别由基因A、a控制,但是基因A的外显率为80%(即具有A基因的个体只有80%是灰色,其余20%的个体为黑色)。现将一对相对性状的亲本杂交,下列判断正确的是( )
A.若只考虑体色,F1黑色个体都是纯合子
B.亲本的杂交组合方式只有2种
C.若F1灰色个体与黑色个体之比为3∶2,亲本的基因型一定相同
D.F1自由交配,获得的F2灰色个体和黑色个体的比例与F1相同
答案C
解析在不能确定亲本基因型的情况下,由题意可知黑色个体的基因型有三种,即AA、Aa、aa,在只考虑控制体色的基因的情况下,F1黑色个体不都是纯合子,A项错误;由题意可知,灰色个体的基因型有AA、Aa两种,黑色个体的基因型有AA、Aa、aa三种,因此,亲本的杂交组合方式有6种,B项错误;若F1灰色个体与黑色个体之比为3∶2,则亲本的基因型均为Aa,即亲本基因型一定相同,C项正确;若题中亲本的基因型为AA和aa,则F1的基因型为Aa,表型及比例为灰色∶黑色=4∶1,F1自由交配,F2的基因型为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,因为具有A基因的个体只有80%是灰色,其余20%的个体为黑色,则F2的表型及比例为灰色∶黑色=3/4×4/5∶(1/4+3/4×1/5)=3∶2,D项错误。
4.(2024·浙江卷)某昆虫的翅型有正常翅和裂翅,体色有灰体和黄体,控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫∶裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的( )
A.1/12 B.1/10 C.1/8 D.1/6
答案B
解析翅型有正常翅和裂翅,假设控制翅型的基因为A、a,体色有灰体和黄体,假设控制体色的基因为B、b。控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,可知两对基因的遗传遵循自由组合定律。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫∶裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1,分析F1表型可以发现,雌虫全为灰体,雄虫全为黄体,又因为控制翅型和体色的两对等位基因均不位于Y染色体上,因此可推测控制体色的基因位于X染色体上,且黄体为隐性性状。裂翅黄体雌虫与裂翅灰体雄虫杂交,F1出现了正常翅的性状,可以推测裂翅为显性性状,正常翅为隐性性状,且子代雌雄的表型比例相同,可推知控制体色的基因位于常染色体上。由以上分析可以推出亲本裂翅黄体雌虫的基因型为AaXbXb,裂翅灰体雄虫的基因型为AaXBY。AaXbXb和AaXBY杂交,正常情况下,F1中裂翅∶正常翅=3∶1,实际得到F1中裂翅∶正常翅=2∶1,推测存在AA致死。AaXbXb和AaXBY杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫(AaXBXb)∶裂翅黄体雄虫(AaXbY)∶正常翅灰体雌虫(aaXBXb)∶正常翅黄体雄虫(aaXbY)=2∶2∶1∶1。将两对基因分开计算,先分析Aa和Aa,子代Aa∶aa=2∶1,让全部F1相同翅型的个体自由交配,即2/3Aa自由交配、1/3aa自由交配,2/3Aa自由交配,因AA致死,子代为1/3Aa、1/6aa;1/3aa自由交配,子代为1/3aa,因此子代中Aa∶aa=2∶3,即Aa占2/5,aa占3/5。再分析XBXb和XbY,后代产生XbY的概率是1/4,综上可知,F2中裂翅黄体雄虫(AaXbY)占F2总数的比例为(2/5)×(1/4)=1/10。
5.(2024·湖北卷)不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现,甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是( )
A.该相对性状由一对等位基因控制
B.F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
C.发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D.用DNA酶处理该病毒的遗传物质,然后导入正常乙植株中,该植株表现为感病
答案D
解析甲为非敏感型,乙为敏感型,甲与乙杂交,F1均为敏感型,说明敏感型为显性性状;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,是1∶1∶1∶1的变式,说明该相对性状由两对等位基因控制,A项错误;只要显性基因存在,就表现为显性,所以F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为15∶1,B项错误;甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对,但在甲中表现为非敏感型,在乙中表现为敏感型,说明这2个碱基对的缺失影响该基因表达产物的功能,C项错误;烟草花叶病毒是RNA病毒,用DNA酶处理不会破坏其分子结构,所以用DNA酶处理该病毒的遗传物质,并将其导入正常乙植株中,该植株表现为感病,D项正确。
6.(多选)(2024·吉林长春模拟)三叶草(2n)的花色由A/a和B/b两对等位基因控制,A基因控制红色素的合成,B基因控制蓝色素的合成,含A、B基因的三叶草开紫花,不含A、B基因的三叶草开白花。现将纯合紫花与白花三叶草杂交得F1,F1全为紫花三叶草,F1自交得F2,F2三叶草中紫花∶红花∶蓝花∶白花=41∶7∶7∶9。不考虑基因突变和致死,下列叙述正确的是( )
A.A/a和B/b基因的遗传均遵循基因的分离定律
B.F2与F1三叶草基因型相同的个体占5/16
C.F1形成配子时,有1/4的细胞在四分体时期染色体发生了互换
D.F2中的红花三叶草与蓝花三叶草杂交,子代中白花三叶草占9/49
答案ABD
解析由题可知,白花三叶草基因型为aabb,纯合紫花三叶草基因型为AABB,红花三叶草基因型为A_bb,蓝花三叶草基因型为aaB_,白花三叶草(aabb)与纯合紫花三叶草(AABB)杂交,F1基因型为AaBb,F1自交得F2,F2三叶草中紫花∶红花∶蓝花∶白花=41∶7∶7∶9,即A_∶aa=(41+7)∶(7+9)=3∶1,同理B_∶bb=(41+7)∶(7+9)=3∶1,A/a和B/b基因的遗传均遵循基因的分离定律,A项正确。由于F2的比例不是9∶3∶3∶1或其变式,因此两对基因的遗传不符合自由组合定律,F1紫花三叶草的基因型为AaBb,且A、B基因位于一条染色体上,a、b基因位于同源的另一条染色体上。根据F2中白花三叶草(aabb)所占比例为9/64分析,F1产生的四种配子的比例为AB∶Ab∶aB∶ab=3∶1∶1∶3,F2中AaBb所占比例为20/64,即5/16,B项正确。若不发生互换,F1产生的两种配子为AB∶ab=1∶1,现F1产生的四种配子的比例为AB∶Ab∶aB∶ab=3∶1∶1∶3,说明F1形成配子时,有1/2的细胞在减数分裂Ⅰ前期染色体发生了互换,C项错误。F2中的红花三叶草(1/7AAbb、6/7Aabb)与蓝花三叶草(1/7aaBB、6/7aaBb)杂交,红花三叶草产生的配子类型及比例为Ab∶ab=4∶3,蓝花三叶草产生的配子类型及比例为aB∶ab=4∶3,子代中白花三叶草(aabb)占3/7×3/7=9/49,D项正确。
7.(2024·贵州二模)(12分)某植物叶形、叶色和能否抗霜霉病三对相对性状分别由A/a、B/b、D/d三对等位基因控制,三对等位基因独立遗传。现有表型不同的4种植株:板叶紫叶抗病(甲)、花叶绿叶感病(乙)、板叶绿叶抗病(丙)和花叶紫叶感病(丁)。兴趣小组利用上述材料开展一系列杂交实验,实验过程及结果如下。
实验一:甲×乙,子代性状与甲相同。
实验二:丙×丁,子代出现个体数相近的8种不同表型。
回答下列问题。
(1)兴趣小组完成上述杂交实验需进行人工异花传粉。一般情况下,对两性花进行人工异花传粉的步骤是 。
(2)根据杂交实验结果,可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为 、 和 、 。
(3)选择某一未知基因型的植株N与丙进行杂交,统计子代个体性状。若发现叶形的性状比例为3∶1、叶色的性状比例为1∶1、能否抗病的性状比例为3∶1,则植株N的表型为 ;让植株N自交,产生的子代基因型有 种,表型为花叶绿叶感病的比例是 。
答案(1)去雄→套袋→人工授粉→套袋
(2)AABBDD aabbdd AabbDd aaBbdd
(3)板叶紫叶抗病 27 1/64
解析(1)两朵花之间的传粉过程叫作异花传粉,两性花人工异花传粉的一般步骤:去雄(要求花蕾期,雌蕊未成熟时,且要求操作干净、彻底)→套袋(去雄后套袋,避免外来花粉的干扰)→授粉(待雌蕊成熟后进行人工授粉)→套袋(避免外来花粉干扰)。(2)甲(板叶紫叶抗病)与乙(花叶绿叶感病)杂交,子代表型与甲相同,可知显性性状为板叶、紫叶、抗病,甲为显性纯合子,基因型为AABBDD,乙为隐性纯合子aabbdd;板叶绿叶抗病丙和花叶紫叶感病丁杂交,子代出现个体数相近的8种不同表型,可推测三对等位基因应均为测交,故丙的基因型为AabbDd,丁的基因型为aaBbdd。(3)已知杂合子自交后代的性状比例为3∶1,测交后代的性状比例为1∶1,故N与丙杂交,叶形的性状比例为3∶1,则亲本为Aa×Aa;叶色的性状比例为1∶1,则亲本为Bb×bb;能否抗病的性状比例为3∶1,则亲本为Dd×Dd;由于丙的基因型为AabbDd,可知N的基因型为AaBbDd,表型为板叶紫叶抗病;让植株N自交,产生的子代基因型有3×3×3=27(种),表型为花叶绿叶感病的比例是1/4×1/4×1/4=1/64。
8.(2024·贵州卷)(12分)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠若干,某研究小组对其开展了系列实验,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是 。实验③中的子代比例说明了 ,其黄色子代的基因型是 。
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有 种,其中基因型组合为 的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
(3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状,短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律,若甲雌雄个体相互交配,则子代表型及比例为 ;为测定丙产生的配子类型及比例,可选择丁个体与其杂交,选择丁的理由是 。
答案(1)B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性 B1基因具有纯合致死效应,即B1B1个体致死 B1B3、B1B2
(2)5 B1B3与B2B3
(3)黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾=4∶2∶2∶1 丁的基因型为B3B3dd,为隐性纯合子,可选其与丙测交来测定丙产生的配子类型及比例
解析(1)根据实验③甲(黄色)和乙(黄色)杂交, 子代出现鼠色,可判断B1对B2为显性,再结合实验①甲(黄色)和丁(黑色)杂交,子代表型及比例为黄色∶鼠色=1∶1,而黑色未出现,说明B1、B2对B3为显性,即B1、B2、B3的显隐性关系为B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性。由实验②乙×丁→子代黄色∶黑色=1∶1可知,乙的基因型为B1B3。实验③甲、乙均为黄色,子代出现鼠色,可推测甲的基因型为B1B2,亲本为B1B2×B1B3,子代表型及比例为黄色∶鼠色=2∶1,说明黄色个体中有纯合致死现象,即B1B1个体致死,故黄色子代的基因型为B1B2、B1B3。(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型有B1B2、B1B3、B2B2、B3B3、B2B3,其中基因型组合为B1B3、B2B3的小鼠相互交配,产生的子代毛皮颜色种类为三种,种类最多。(3)同时考虑毛皮颜色和尾形时,甲(黄色短尾)的基因型为B1B2Dd(DD个体致死),两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,甲雌雄个体交配,子代黄色∶鼠色=2∶1,短尾∶正常尾=2∶1,故子代表型及比例为黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶鼠色正常尾=4∶2∶2∶1。丙的基因型为B2_Dd,可通过测交实验测定丙产生的配子种类及比例,故可选择与隐性纯合子丁(B3B3dd)进行测交,由后代的表型及比例可推测丙产生的配子类型及比例。
9.(2024·广东二模)(10分)蝴蝶兰大多为双瓣花,偶尔也有开单瓣花的品种,双瓣花和单瓣花这对相对性状由等位基因B/b控制。科研人员利用双瓣花蝴蝶兰(其中丙为突变株)进行如下自交实验,结果如下表所示(注:F2为F1自交后代)。回答下列问题。
(1)依据表中实验结果判断双瓣花和单瓣花这对相对性状中, 为显性性状,理由是 。
(2)分析表中丙植株的基因型为 ,推测出现实验三中异常遗传实验结果的原因可能是 (答出一种即可)。
(3)为验证上述(2)问推测,请选用甲、乙、丙作为实验材料,设计出最简便的实验方案。
实验思路: 。
预期实验结果和结论: 。
答案(1)双瓣花 双瓣花乙自交出现“双瓣∶单瓣=3∶1”的性状分离比(或双瓣花自交后代出现性状分离,新出现的单瓣性状为隐性)
(2)Bb 含双瓣花基因(B)的花粉(精子)致死(或不育)/或含双瓣基因(B)的卵细胞致死(或不育)
(3)让丙和乙进行正反交,统计产生子代的表型及比例 答案一:若丙作为父本为正交,产生的子代为双瓣花∶单瓣花=1∶1,反交产生的子代为双瓣花∶单瓣花=3∶1,则说明含双瓣花基因(B)的花粉(精子)致死(或不育)
答案二:若丙作为母本为正交,产生的子代为双瓣花∶单瓣花=1∶1,反交产生的子代为双瓣花∶单瓣花=3∶1,则说明含双瓣花基因(B)的卵细胞致死(或不育)
解析(1)实验二中双瓣花乙自交出现“双瓣∶单瓣=3∶1”的性状分离比,说明双瓣花是显性性状。(2)双瓣丙自交子代出现了单瓣,说明丙的基因型是Bb,但自交子代双瓣花∶单瓣花=1∶1,说明存在致死现象,推测可能是含双瓣基因B的配子致死(或不育)造成,因此可能是含双瓣基因的花粉(精子)致死或含双瓣基因的卵细胞致死(或不育)。(3)若要设计实验验证上述(2)中推测,即要验证是丙产生B的精子还是卵细胞致死(或不育),那么可以采用丙(Bb)和乙(Bb)进行正反交实验。若丙(Bb)作为父本为正交,产生的子代为双瓣花∶单瓣花=1∶1,反交产生的子代为双瓣花∶单瓣花=3∶1,则说明父本丙(Bb)产生的基因型为B的花粉(精子)致死(或不育);若丙(Bb)作为母本为正交,产生的子代为双瓣花∶单瓣花=1∶1,反交产生的子代为双瓣花∶单瓣花=3∶1,则说明母本丙(Bb)产生的基因型为B的卵细胞致死(或不育)。
突破点2 伴性遗传与遗传系谱图、电泳图谱分析
10.(2024·湖南长沙模拟)图1是某种伴X染色体隐性遗传病的家族系谱图,致病基因用d表示,已知女性每个细胞所含的两条X染色体中,总有随机的一条保持紧缩状态而失活。图2是提取该家系部分成员与该病基因有关的DNA片段并进行PCR,然后产物用限制酶Ⅰ酶切后进行电泳,基因d有两个酶切位点,基因D只有1个。下列叙述错误的是( )
图1
图2
A.失活染色体的DNA不会随生殖细胞遗传给下一代
B.基因D和基因d之间碱基序列的差异是碱基替换造成的
C.若Ⅱ-5的丈夫不患该病,不考虑基因突变的情况下他们所生子女一定不患该病
D.若将Ⅱ-1有关DNA也做上述处理,电泳结果不可能只有3条带
答案A
解析由电泳结果可知,限制酶Ⅰ能将基因D切割成310 bp和118 bp两个片段,将基因d切成310 bp和118 bp两个片段的基础上,又将310 bp这个片段切成217 bp和93 bp两段,可知,Ⅰ-1、Ⅱ-3和Ⅱ-4的基因型都是XDXd,而Ⅱ-3和Ⅱ-4的d基因来自Ⅰ-1,可见失活染色体的DNA可以随生殖细胞遗传给下一代,A项错误;由电泳结果可知,基因D和基因d的长度是相等的,它们之间碱基序列的差异是碱基对替换造成的,B项正确;由电泳条带可知,Ⅱ-5的基因型是XDXD,她的丈夫若不患该病,那么他们的孩子也不会携带该病基因,因此都不会患该病,C项正确;Ⅱ-1若是纯合子,电泳结果是2条带,若是携带者,电泳结果是4条带,D项正确。
11.(2024·全国新课标卷)某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是( )
A.①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例大于⑤
B.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
C.③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同
D.①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/2
答案D
解析由于不知显隐性关系,设题图中自上至下4条带分别代表基因A、a、B、b,则F1的基因型为AaBb,①和②的基因型分别为AaBB和Aabb,③和⑤的基因型分别为AABb和AABB,在F2中分别占1/8和1/16,A项正确。F2有9种基因型,除题图中的基因型外,还有aaBb,其PCR产物电泳结果会有3条带,B项正确。⑦的基因型为aabb,③与⑦杂交子代的基因型有Aabb和AaBb 2种,而②和⑧的基因型分别为Aabb和AaBb,C项正确。①自交子代的基因型及所占比例为1/4AABB、1/2AaBB和1/4aaBB,与④电泳结果相同的占1/4,D项错误。
12.(2024·黑龙江牡丹江一模)短指症是一种单基因遗传病,相关基因用H/h表示。其病因是BMPR基因编码的骨形态发生蛋白受体的第486位氨基酸由精氨酸转变为谷氨酰胺,导致患者的成骨细胞不能分化为正常骨细胞。下图为某短指症家族的系谱图(Ⅰ-2不携带该致病基因)。下列叙述错误的是( )
A.短指症属于显性遗传病,Ⅱ-3的基因型为Hh
B.若Ⅱ-3再生育一孩(Ⅲ-2),其基因型与Ⅰ-1相同的概率为1/4
C.可以通过基因检测来确定Ⅱ-2是否患短指症
D.异常BMPR产生的根本原因是其基因发生了碱基对的替换
答案B
解析根据系谱图分析,Ⅰ-2不携带致病基因,一定会遗传给Ⅱ-2一个正常基因,Ⅱ-2患病,则该病为常染色体显性遗传病,Ⅱ-3的基因型为Hh,A项正确;Ⅱ-3(Hh)与Ⅱ-4(hh)所生Ⅲ-1基因型为Hh,再生育一孩,其基因型及概率为1/2Hh、1/2hh,Ⅰ-1的基因型为Hh,因此,其基因型与Ⅰ-1相同的概率为1/2,B项错误;短指症属于常染色体显性遗传病,可通过基因检测胎儿的基因型,判断是否患病,C项正确;由于BMPR中仅一个氨基酸发生改变,故推测短指症的发生可能是因为BMPR基因发生碱基对的替换,D项正确。
13.(多选)(2024·黑吉辽卷)位于同源染色体上的短串联重复序列(STR)具有丰富的多态性。跟踪STR的亲本来源可用于亲缘关系鉴定。分析下图家系中常染色体上的STR(D18S51)和X染色体上的STR(DXS10134,Y染色体上没有)的传递,不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A.Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/2
B.Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为3/4
C.Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/4
D.Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为0
答案ABD
解析假设Ⅰ-1一对同源染色体(常染色体)上的两个D18S51分别用A1、A2表示,Ⅰ-2一对同源染色体(常染色体)上的两个D18S51分别用A3、A4表示。Ⅱ-1得到A1的概率为1/2,Ⅱ-2得到A1的概率为1/2,Ⅲ-1得到A1的概率为(1/2)×(1/2)=1/4,Ⅱ-1与Ⅲ-1都得到A1的概率=(1/2)×(1/4)=1/8。同理,Ⅱ-1与Ⅲ-1都得到A2、A3、A4的概率分别为1/8,1/8,1/8。Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率=(1/8)×4=1/2,A项正确。按照同样的方法可得,Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/2,C项错误。假设Ⅰ-1一对X染色体上的两个DXS10134分别用B1、B2表示,Ⅰ-2 X染色体上的DXS10134用B3表示。Ⅱ-1得到B1的概率为1/2,得到B2的概率为1/2,得到B3的概率为1;Ⅱ-2得到B1的概率为1/2,得到B2的概率为1/2,得到B3的概率为1;Ⅲ-1得到B1概率=(1/2)×(1/2)=1/4,得到B2的概率=(1/2)×(1/2)=1/4,得到B3的概率=1×(1/2)=1/2。Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率=(1/2)×(1/4)+(1/2)×(1/4)+1×(1/2)=3/4,B项正确。DXS10134位于X染色体上,Ⅲ-1的X染色体来自Ⅰ-1或Ⅰ-2,Ⅱ-4的X染色体来自Ⅰ-3和Ⅰ-4,所以Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为0,D项正确。
14.(2024·重庆渝中模拟)AAT是血浆中重要的蛋白酶抑制剂,能保护机体免受蛋白酶的损伤。AAT基因缺陷将引发一系列病症,其中PiM正常的AAT基因,绝大多数正常人的基因型是PiMPiM,PiZPiZ个体血浆中的AAT重度缺乏,PiSPiS个体血浆中的AAT轻度缺乏,但均出现AAT缺乏症。图甲是AAT缺乏症患者的遗传系谱图。对图中部分个体进行了PiM、PiZ和PiS基因检测,结果如图乙所示。下列分析正确的是( )
甲
乙
A.由遗传系谱图可知,AAT缺乏症的遗传方式为常染色体显性遗传
B.从基因型分析,Ⅰ-4、Ⅱ-3、Ⅲ-2的血浆中AAT浓度依次降低
C.临床上通过检测Ⅱ-5的血浆中AAT浓度就能确定其基因型
D.若Ⅲ-3与基因型相同的女性结婚,所生的正常孩子中含有PiZ基因的概率是2/3
答案D
解析由图甲可知,Ⅰ-1和Ⅰ-2均正常,生出患病女儿Ⅱ-3,说明该病为常染色体隐性遗传,A项错误;PiM、PiZ和PiS基因控制合成的AAT含量的关系是PiM>PiS>PiZ,由图乙可知,Ⅰ-4的基因型为PiSPiS,Ⅱ-3的基因型为PiZPiZ,Ⅲ-2的基因型为PiZPiS,因不清楚PiZ、PiS的显隐性关系,所以不能判断Ⅲ-2与Ⅱ-3以及Ⅰ-4与Ⅲ-2的AAT含量关系,B项错误;即使基因型相同的个体,血清的AAT浓度也会存在个体差异,所以检测Ⅱ-5血清的AAT浓度不能确定其基因型,C项错误;Ⅲ-3的基因型为PiMPiZ,与基因型相同的人婚配,所生的正常孩子基因型包括1/3PiMPiM、2/3PiMPiZ,含有PiZ基因的概率是2/3,D项正确。
15.(2024·辽宁葫芦岛一模)(10分)研究发现某种昆虫(性别决定为XY型)的2号常染色体上的基因B、b可影响它的性别,无B存在时,性染色体组成为XX的个体发育为雄性不育个体;该昆虫体色中褐色(D)对灰色(d)为显性。为了研究其遗传特点,某小组让灰色雌性个体与褐色雄性个体杂交,所得F1中灰色雄性∶褐色雌性∶褐色雄性=4∶3∶1。不考虑X、Y染色体的同源区段,回答下列问题。
(1)B、b和D、d基因的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,理由是 。
(2)亲本雌、雄个体的基因型分别为 和 ,F1雄性个体的基因型有 种,其中不育个体的比例为 。
(3)若F1自由交配产生F2,则F2中褐色雄性个体所占比例为 ,F2雌性个体中杂合子的比例为 。
答案(1)遵循 灰色雌性个体与褐色雄性个体杂交,所得F1的雌雄个体的体色及比例不同,说明D、d在X染色体上,又已知B、b在2号常染色体上,因此遵循自由组合定律(合理即可)
(2)BbXdXd BbXDY 4 1/5
(3)7/24 4/5
解析(1)灰色雌性个体与褐色雄性个体杂交,所得F1中灰色雄性∶褐色雌性∶褐色雄性=4∶3∶1,雄性∶雌性=5∶3(即由1/4雌性转变为雄性),亲本又是可育的,说明亲本基因型均为Bb,雌性全为褐色,且褐色雌性中有1/4发育成雄性不育个体,即子代中体色与性别有关,说明D、d在X染色体上,由题意可知,B、b在常染色体上,说明这两对等位基因是非同源染色体上的非等位基因,遗传遵循自由组合定律。(2)结合(1)可知,亲本基因型为BbXdXd、BbXDY,且无B存在时,性染色体组成为XX的个体发育为雄性不育个体,则F1中雄性个体的基因型有__XdY(3种)+bbXDXd(不育)共4种,其中不育个体比例为(1/4×1/2)/(1/2+1/4×1/2)=1/5。(3)若F1(雌性1/3BBXDXd、2/3BbXDXd,雄性1/4BBXdY、2/4BbXdY、1/4bbXdY,bbXDXd不可育)可产生雌配子2/6BXD、2/6BXd、1/6bXD、1/6bXd,雄配子1/4BXd、1/4BY、1/4bXd、1/4bY,自由交配产生F2,则F2中褐色雄性个体(__XDY+bbXDX-)所占比例为3/6×1/2+1/6×1/4=7/24,F2雌性个体(B_X-X-)中纯合子(BBXdXd)的比例为(2/6×1/4)/(1/2-1/6×1/4-1/6×1/4)=1/5,则杂合子的比例为4/5。
16.(2024·河北卷)(13分)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律,选用纯合体P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计,长形和椭圆形统一记作非圆,结果见表。
回答下列问题。
(1)由实验①结果推测,瓜皮颜色遗传遵循 定律,其中隐性性状为 。
(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状的基因之间的关系。若要进行判断,还需从实验①和②的亲本中选用 进行杂交。若F1瓜皮颜色为 ,则推测两基因为非等位基因。
(3)对实验①和②的F1非圆形瓜进行调查,发现均为椭圆形,则F2中椭圆深绿瓜植株的占比应为 。若实验①的F2植株自交,子代中圆形深绿瓜植株的占比为 。
(4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同,SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位,电泳检测实验① F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,结果如下图所示。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于 染色体。检测结果表明,15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列,同时具有SSR1的根本原因是 ,同时具有SSR2的根本原因是 。
(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系,对实验① F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为 的植株,不考虑交换,其自交后代即为目的株系。
答案(1)(基因的)分离 浅绿 (2)P2、P3 深绿 (3)3/8 15/64 (4)9号 F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换,产生了同时含P1、P2的SSR1的配子 F1产生的具有来自P1 1号染色体的配子与具有来自P2 1号染色体的配子受精 (5)SSR1的扩增产物条带与亲本P1相同
解析(1)由实验①可知,P1(长形深绿)与P2(圆形浅绿)杂交,F1全为非圆(包括长形和椭圆形)深绿,F2中瓜皮颜色出现性状分离,且深绿∶浅绿=3∶1,推测瓜皮颜色遗传遵循基因的分离定律,且浅绿为隐性性状。(2)据题表分析可知,由实验①和实验②的结果不能判断控制绿条纹和浅绿的基因之间的关系。若要进行判断,需选择分别具有浅绿性状和绿条纹性状的个体进行杂交,即可选择实验①和实验②亲本中的P2和P3进行杂交。若两基因为非等位基因,设分别为B/b、C/c,则P2关于浅绿的基因型可能为BBcc(或bbCC),而P3关于绿条纹的基因型可能为bbCC(或BBcc),则二者杂交得到的F1关于瓜皮颜色的基因型为BbCc,表现为深绿色。(3)因为实验①的F1非圆形瓜均为椭圆形,亲本中长形和圆形均为纯合子,则F1椭圆形为杂合子,F2中有1/2为椭圆形,有3/4为深绿色,故F2中椭圆深绿瓜植株占比为(1/2)×(3/4)=3/8。设控制瓜形的基因为A/a,控制浅绿的基因型为bbCC,则P1基因型为AABBCC,P2基因型为aabbCC,由实验①中F2的表型和比例可知,圆形深绿瓜的基因型为aaB_CC,则实验①中F2植株自交能产生圆形深绿瓜植株的基因型及比例为1/8AaBBCC、1/4AaBbCC、1/16aaBBCC、1/8aaBbCC,故F2植株自交,子代中圆形深绿瓜植株所占比例为(1/8)×(1/4)+(1/4)×(3/16)+(1/16)×1+(1/8)×(3/4)=15/64。若控制浅绿的基因型为BBcc,可得出同样的结果。(4)电泳检测实验① F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,由电泳图谱可知,F2浅绿瓜植株中都含有P2亲本的SSR1,而SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体上,故推测控制瓜皮颜色的基因位于9号染色体上。由电泳图谱可知,F2浅绿瓜植株中只有15号植株含有亲本P1的SSR1,推测根本原因是F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换,产生了同时含P1、P2的SSR1的配子,而包括15号植株在内的半数植株同时含有两亲本的SSR2,根本原因是F1产生的具有来自P1 1号染色体的配子与具有来自P2 1号染色体的配子受精。(5)为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系,对实验① F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的圆形深绿瓜株系应是纯合子,其深绿基因最终来源于亲本P1,故应选择SSR1的扩增产物条带与亲本P1相同的植株。
类型
P
F1
F2
实验一
甲(双瓣)
全为双瓣
全为双瓣
实验二
乙(双瓣)
3/4双瓣、
1/4单瓣
5/6双瓣、
1/6单瓣
实验三
丙(双瓣)
1/2双瓣、
1/2单瓣
1/2双瓣、
1/2单瓣
实验
杂交组合
F1表型
F2表型和比例
①
P1×P2
非圆深绿
非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿=9∶3∶3∶1
②
P1×P3
非圆深绿
非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹=9∶3∶3∶1