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人教版高中生物必修2遗传与进化第2章基因和染色体的关系课时学案
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这是一份人教版高中生物必修2遗传与进化第2章基因和染色体的关系课时学案，文件包含第1课时减数分裂docx、第3节伴性遗传docx、第2章章末整合提升docx、第2节基因在染色体上docx、第2课时减数分裂的观察实验受精作用docx等5份学案配套教学资源，其中学案共169页， 欢迎下载使用。
第2章 章末整合提升
一、必备知识——构建知识导图
二、关键能力——发展核心素养
(一)减数分裂过程中形成的配子种类
(1)就1对同源染色体而言,其精原细胞能产生2种类型的精子。
(2)就2对同源染色体而言,其精原细胞能产生4种类型的精子。
(3)具有n对同源染色体的一个生物体,其精原细胞能产生2n种类型的精子。
(4)一个具有n对同源染色体的精原细胞能产生2种类型的精子。
(5)一个具有n对同源染色体的卵原细胞能产生1种类型的卵细胞。
[例1] 某雄性动物的基因型为AaBb,且这两对基因独立遗传。下列关于该动物产生配子的叙述,不正确的是(不考虑基因突变和互换)( D )
A.一个精原细胞产生的配子的基因组成和比例可能是AB∶ab=1∶1
B.一个精原细胞产生配子的基因组成和比例可能是Ab∶aB=1∶1
C.该动物产生的配子的基因组成和比例是AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶
1∶1
D.一个次级精母细胞产生精细胞的基因组成和比例可能是AB∶ab=
1∶1
解析:由于某雄性动物的基因型为AaBb,且这两对基因独立遗传,一个精原细胞(AaBb)产生的配子的基因组成和比例可能是AB∶ab=1∶1或Ab∶aB=1∶1;该动物产生的配子的基因组成和比例是AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶1∶1;不考虑基因突变和互换,一个次级精母细胞只能产生一种两个精细胞。
(二)两对等位基因在染色体上的位置分布
1.位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律。
2.位于一对同源染色体上,每对基因均遵循分离定律。有以下两种
情况:
[例2] 如图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆植株体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述正确的是( A )
A.甲、乙、丙、丁都可以作为研究基因分离定律的材料
B.丁个体自交后代的高茎个体中纯合子占1/4
C.丙、丁表示个体减数分裂时,可以揭示基因的自由组合定律的实质
D.丙个体自交,子代表型比例为9∶3∶3∶1,属于假说—演绎的实验验证阶段
解析:甲、乙、丙、丁均含有等位基因,都可以作为研究基因分离定律的材料;图丁个体自交后代中DDYY∶DdYy∶ddyy=1∶2∶1,其中高茎中纯合子占1/3;图丁中两对等位基因位于一对同源染色体上,不能用来揭示基因的自由组合定律的实质;图丙个体自交,子代表型比例为9∶3∶3∶1,属于假说—演绎的提出问题阶段。
(三)判断基因位置的相关实验
判断基因是位于常染色体上还是X染色体上
方法一
(1)实验设计:正交与反交(不知道显隐性关系)。
(2)结果预测及结论
①若两组杂交结果相同,则该基因位于常染色体上。
②若两组杂交结果不同,且子代表型与性别有关,则该基因位于X染色体上。
方法二
(1)实验设计:隐性的雌性个体×显性的雄性个体(知道显隐性关系)。
(2)结果预测及结论
①若子代中的雄性个体全表现为隐性性状,雌性个体全表现为显性性状,则该基因位于X染色体上。
②若子代中的雌雄个体中既有显性性状又有隐性性状,且各占1/2,或雌雄个体全表现为显性性状,则该基因位于常染色体上。
方法三
(1)实验设计:选多组显性的雌性个体×显性的雄性个体(知道显隐性关系)。
(2)结果预测及结论
①若隐性性状只出现在雄性子代中,则该基因位于X染色体上。
②若隐性性状同时出现在雌性与雄性子代中,则该基因位于常染色
体上。
注意:实验设计时,若是XY型性别决定方式,一般选择隐性的雌性个体和纯合显性的雄性个体作亲本;若是ZW型性别决定方式,一般选择隐性的雄性个体和纯合显性的雌性个体作亲本。
[例3] 果蝇灰身和黑身由一对等位基因(A/a)控制,灰身对黑身为显性。让一只纯合的灰身雌果蝇与一只黑身雄果蝇交配得到F1,F1雌雄个体随机交配得到F2。下列分析不正确的有( B )
①统计F2灰身果蝇与黑身果蝇的比例,可以判定A/a是位于常染色体上,还是仅位于X染色体上
②统计F2雄性和雌性个体的性状分离比,可以判定A/a是位于常染色体上,还是仅位于X染色体上
③统计F2灰身果蝇与黑身果蝇的比例,可以判定A/a是位于常染色体上,还是位于X、Y染色体同源区段上
④统计F2灰身果蝇与黑身果蝇的比例,可以判定A/a是仅位于X染色体上,还是位于X、Y染色体同源区段上
A.四项 B.三项 C.两项 D.一项
解析:无论A/a是位于常染色体上,还是仅位于X染色体上,还是位于X、Y染色体同源区段上,F2中灰身∶黑身均为3∶1,故仅统计灰身和黑身的比例无法确定基因的位置,①③④错误;若A/a位于常染色体上,后代中的黑身雌雄均有,若A/a位于X染色体上,后代的黑身只有雄性,故根据F2雌雄的性状分离比,可以判定A/a是位于常染色体上,还是仅位于X染色体上,②正确。
(四)“男孩患病”与“患病男孩”的概率计算
在遗传病的概率计算中,“男孩患病”与“患病男孩”的概率是不同的,“男孩患病”的概率是指双亲后代的男孩中患者的概率,而“患病男孩”则指双亲所有后代中既是男孩又是患者的概率。我们可以从以下三个方面理清它们的关系。
1.对于一对或多对常染色体上的等位基因(独立遗传)控制的遗传病:
男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率,
患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率×1/2。
由于常染色体与人的性别决定无关,因此常染色体上的基因控制的遗传病在后代中的表现与性别无关。由此可见,“1/2”是指自然状况下男女的出生概率均为1/2。
2.性染色体上的基因控制的性状与人类的性别这一“性状”是“连锁”的,计算有关概率问题时有以下规律:
若病名在前、性别在后,已知双亲基因型可直接作图解,从全部后代中找出患病男女,即可求得患病男(女)的概率,而不需再乘1/2。
患病男孩的概率=患病男孩在后代全部孩子中的概率。
若性别在前、病名在后,求概率问题时只考虑相应性别中的发病情况,根据图解可直接求得。男孩患病的概率=后代男孩中患病的概率
3.当多种遗传病并存时,只要有伴性遗传病,求“患病男(女)孩”概率时一律不用乘1/2。
[例4] 人的正常色觉(B)对红绿色盲(b)是显性,为伴性遗传;褐眼(A)对蓝眼(a)是显性,为常染色体遗传。有一个蓝眼色觉正常的女子与一个褐眼色觉正常的男子婚配,生了一个蓝眼红绿色盲的男孩,这对夫妇生出蓝眼红绿色盲男孩的概率是 ,这对夫妇再生出的男孩为蓝眼红绿色盲的概率是 。
解析:根据题意可推出双亲基因型分别为aaXBXb、AaXBY,因此生出蓝眼孩子的概率为1/2,红绿色盲男孩(全部后代中红绿色盲的男孩)的概率为1/4,故生出蓝眼红绿色盲男孩的概率为1/2×1/4=1/8;而该夫妇再生出的男孩是红绿色盲的概率为1/2,所以这对夫妇再生出的男孩为蓝眼红绿色盲的概率为1/2×1/2=1/4。
答案:1/8 1/4
三、综合应用——形成核心价值观
[例5] 某种两性花植物,花的颜色由两对等位基因(H、h,R、r)控制,基因组成与花的颜色的对应关系见表。
基因组成
H RR
H Rr
其余基因组成
花的颜色
红色
粉红色
白色
回答下列问题。
(1)基因型为HhRr的植株,两对基因在染色体上的位置关系可能有三种,请参照甲类型,画出另外两种类型(竖线表示染色体,圆点表示基因)。
类型编号
甲
乙
丙
基因在染色
体上的位置
(2)取基因型为HhRr植株的花粉,进行离体培养,获得的幼苗经秋水仙素处理后,继续生长至开花期,若所有植株全开白色花,则基因在染色体上的位置关系如表中 所示。
(3)若用自交实验来探究这两对基因在染色体上的位置关系,则应选用基因型为 的植株进行自交,如果子代植株的表现型及比例是 ,说明这两对基因位于 ,遵循基因自由组合定律。
(4)假设两对基因独立遗传,以基因型为HhRr的植株为亲本自交,F1中所有开红色花的植株再自交,则F2中开白色花的植株所占的比例为 。
解析:(1)基因型为HhRr的植株,两对基因在染色体上的位置关系可能有三种,H、h与R、r分别位于两对同源染色体上,在遗传过程中遵循自由组合定律;H、h与R、r位于一对同源染色体上,H、r连锁,h、R连锁;H、h与R、r位于一对同源染色体上,H、R连锁,h、r连锁。后两种情况不遵循自由组合定律。(2)如果取基因型为HhRr植株的花粉,进行离体培养,获得的幼苗经秋水仙素处理后,继续生长至开花期,若所有植株全开白色花,该白花植株的基因型是HHrr或hhRR,即亲本产生的配子的类型是Hr、hR两种,因此H、r连锁在一条染色体上,h、R连锁在另一条染色体上,则基因在染色体上的位置关系如表中乙所示。(3)如果两对等位基因分别位于两对同源染色体上,且遵循基因的自由组合定律,基因型为HhRr的植株自交,后代的基因型及比例是H R ∶H rr∶hhR ∶hhrr=9∶3∶3∶1,其中H RR为红花,比例是3/4×1/4,H Rr为粉红花,比例是3/4×1/2,其他为白花,比例是1-3/16-3/8=7/16,因此红花∶粉红花∶白花=3∶6∶7。(4)基因型HhRr的植株为亲本自交,F1中红花植株的基因型是HHRR∶HhRR=1∶2,开红色花的植株再自交,后代中开白色花的植株所占的比例为hhRR=2/3×1/4=1/6。
答案:(1)(两者位置不可颠倒)
(2)乙()类型
(3)HhRr 红花∶粉红花∶白花=3∶6∶7 非同源染色体上(两对染色体上、不同染色体上)
(4)1/6
[例6] 正常人的体细胞中含有23对同源染色体,分别编号为1～23号。在人类的遗传病中,有一种叫21三体综合征的染色体异常遗传病,表现为智力低于正常人,身体发育缓慢等。对患者染色体进行检查,发现患者比正常人多了一条21号染色体。
(1)正常人产生的配子中染色体的组合类型共有 种,从理论上分析,一对夫妇所生的两个孩子(非同卵双胞胎)所含染色体组成完全相同的概率是 。
(2)请从减数分裂和受精作用的角度分析21三体综合征患者产生的可能原因。有以下几种情况：
①异常精子(24条)和正常卵细胞(23条)结合形成的。
异常精子形成原因a.减数第一次分裂 , 21号 不分离b.减数第二次分裂 ,21号 分开后形成的两条21号子 染色体移向同一极
②正常精子(23条)和异常卵细胞(24条)结合形成的。
异常卵细胞形成原因a.减数第一次分裂 ,21号 不分离b.减数第二次分裂 ,21号 分开后形成的两条 21号子染色体移向同一极
(3)若一个正常人与一个21三体综合征患者婚配,他们的后代发病率是 ,原因是 。
解析:(1)正常人的体细胞中含有23对同源染色体,经减数分裂产生的配子中含有23条染色体,由于非同源染色体的自由组合,导致了配子中染色体组合类型有223种。从理论上讲,丈夫产生的两个相同的精子与妻子产生的两个相同的卵细胞分别结合后,所形成的两个受精卵发育成的个体染色体组成才完全相同,所以一对夫妇所生两个孩子所含染色体组成完全相同的概率为1/223×1/223=1/246。(2)由题干可知,21三体综合征患者体内为47条染色体,可能是正常精子(23条)和异常卵细胞(24条)结合而成的,也可能是异常精子(24条)和正常卵细胞(23条)结合而成的。异常精子或异常卵细胞的形成可能是减数第一次分裂后期,21号同源染色体不分离,或减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开后形成的两条21号子染色体移向同一极造成的。(3)21三体综合征患者产生的配子,有一半的可能为正常配子(23条),一半的可能为异常配子(24条),所以当患者与正常人婚配后,子代发病率为1/2。
答案:(1)223 1/246 (2)①后期 同源染色体 后期 姐妹染色单体 ②后期 同源染色体
后期 姐妹染色单体 (3)1/2 患者产生的配子一半正常(23条),一半异常(24条)
第2章 章末综合检测
选题测控导航表
知识点
题号
1.减数分裂和受精作用
1,2,3,4,6,7,8,
9,18,20,21
2.基因在染色体上
5,10,11,14
3.伴性遗传
12,13,15,16,17
4.综合考查
19,22,23,24,25
一、选择题:本题共20小题,共45分。第1～15小题,每小题2分；第16～20小题,每小题3分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列有关人体细胞正常增殖过程中着丝粒分裂后的叙述,正确的是( B )
A.细胞中的DNA数目是46或92
B.细胞中染色体数目是46或92
C.细胞的细胞质一定会均等分裂
D.细胞中一定含有4个染色体组
解析:着丝粒分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,若是有丝分裂后期,则细胞中核DNA数目为92个,若为减数第二次分裂后期,则细胞中核DNA数目为46个,此外在细胞质中也有少量的DNA;着丝粒分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,若是有丝分裂后期,则细胞中染色体数目为92条,若为减数第二次分裂后期,则细胞中染色体数目为46条;若为次级卵母细胞减数第二次分裂后期,则细胞质不均等分裂;若为减数第二次分裂后期,则细胞中只有2个染色体组。
2.下列有关同源染色体概念的叙述,正确的是( C )
A.一条染色体经复制产生的两条染色体
B.分别来自父母双方的两条染色体
C.在减数分裂过程中能联会的两条染色体
D.形状大小一般都相同的两条染色体
解析:同源染色体不是复制而成的;一条来自父方,一条来自母方的染色体不一定是同源染色体,如来自父方的2号染色体和来自母方的3号染色体;同源染色体的两两配对叫作联会,所以联会的两条染色体一定是同源染色体;同源染色体形状和大小一般相同,但是大小、形状相同的染色体不一定是同源染色体。
3.下列关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是( B )
A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B.有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
解析:同源染色体联会只发生在减数第一次分裂前期。
4.下列关于受精作用及结果的叙述,错误的是( D )
A.精卵相互识别的基础是糖蛋白
B.后代可产生不同于双亲的变异
C.后代从双亲各获得一半的染色体
D.后代继承了双亲的全部遗传性状
解析:细胞识别与细胞膜上的糖蛋白有关,故精卵相互识别的基础是细胞膜上的糖蛋白;进行有性生殖的生物,后代具有更大的变异性,可产生不同于双亲的变异;受精卵中所含染色体一半来自父方、一半来自母方,即后代从双亲各获得一半的染色体而非DNA;受精作用使后代产生不同于双亲的变异,受精卵中的细胞质几乎全部由卵细胞提供,故后代继承了双亲的部分遗传性状。
5.判断下列有关基因与染色体关系的叙述中,不正确的是( B )
A.基因在染色体上的提出者是萨顿,证明者是摩尔根
B.萨顿利用假说—演绎法,推测基因位于染色体上
C.摩尔根证明了控制果蝇红、白眼的基因位于X染色体上
D.染色体和基因并不是一一对应关系,一条染色体上含有很多基因
解析:萨顿蝗虫细胞观察实验采用类比推理法提出基因位于染色体上,摩尔根的果蝇杂交实验采用假说—演绎法,证明基因在染色体上;萨顿蝗虫细胞观察实验采用类比推理法提出基因位于染色体上;摩尔根等人通过果蝇杂交实验证明了控制果蝇眼色的基因位于X染色体上;基因是有遗传效应的DNA片段,染色体和基因并不是一一对应关系,一条染色体上含有很多基因。
6.下列有关减数分裂和受精作用的描述中,正确的是( D )
A.受精卵中的遗传物质一半来自卵细胞,一半来自精子
B.减数分裂过程中,着丝粒分裂伴随着同源染色体的分离
C.非同源染色体的自由组合是配子多样性的唯一原因
D.受精卵中的染色体数和本物种体细胞染色体数相同
解析:受精卵中的细胞核遗传物质一半来自卵细胞,一半来自精子,而细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞;减数分裂过程中,着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期,而同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期;非同源染色体的自由组合是配子多样性的原因之一,互换也可以导致配子具有多样性;受精卵中的染色体数和本物种体细胞染色体数相同。
7.若1个含12条染色体的精原细胞经过1次有丝分裂后,接下来进行1次减数分裂可得( B )
A.8个细胞,都含有12条染色体
B.8个细胞,都含有6条染色体
C.4个细胞含有6条染色体,4个细胞含有12条染色体
D.6个细胞,都含有12条染色体
解析:有丝分裂子细胞染色体数目不变,1个含12条染色体的精原细胞经过1次有丝分裂后,形成2个含12条染色体的精原细胞。减数分裂子细胞染色体数目减半,1个含12条染色体的精原细胞经过1次减数分裂形成4个含6条染色体的精细胞,2个精原细胞经过1次减数分裂形成8个含6条染色体的精细胞。
8.1个有3对同源染色体AaBbCc(A和a、B和b、C和c表示同源染色体,下同)的卵原细胞实际能产生几种类型的卵细胞?1个有3对同源染色体AaBbCc的精原细胞实际能产生几种类型的精子?1个体细胞中具有3对同源染色体(AaBbCc)的生物体从染色体组成角度看,实际能产生几种类型的精子?(不考虑基因突变和互换)( A )
A.1,2,8 B.1,2,3
C.3,3,3 D.2,2,8
解析:1个卵原细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞;1个精原细胞能产生4个精子,如果不考虑基因突变和互换,这4个精子两两相同,有2种类型;1个体细胞中具有3对同源染色体的生物体,由于非同源染色体自由组合,能产生23种类型的精子,即8种类型。
9.某生物体细胞中染色体数为2N,如图中a表示染色体数,b表示染色单体数,c表示核DNA分子数,则能正确表示该生物细胞有丝分裂后期和减数第二次分裂后期的分别是( D )
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
解析:由题干可知,该生物体细胞中染色体数为2N,有丝分裂后期染色体数暂时加倍,应为4N,每条染色体上含1个DNA分子,核DNA分子数也为4N,应为图②;减数第一次分裂结束后产生的次级精母细胞(次级卵母细胞和第一极体)中染色体数为N,减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体数暂时加倍为2N,染色单体数为0,每条染色体上含1个DNA分子,核DNA分子数为2N,应为图④。
10.果蝇的红眼(W)对白眼(w)为显性,相关基因位于X染色体上;黑背(A)对彩背(a)为显性,相关基因位于常染色体上,基因型为AA的个体无法存活。则黑背红眼雄果蝇与黑背白眼雌果蝇杂交,后代中( C )
A.雌果蝇中黑背白眼果蝇占1/3
B.雄果蝇中红眼∶白眼=1∶1
C.黑背∶彩背=2∶1
D.彩背白眼果蝇有1/2为雄性
解析:黑背红眼雄果蝇(AaXWY)与黑背白眼雌果蝇(AaXwXw)杂交,后代雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼;由于基因型为AA的个体无法存活,所以后代中黑背(Aa)∶彩背(aa)=2∶1;彩背白眼果蝇全为雄性。
11.如图显示了果蝇某一条染色体及部分基因所处位置,该图能表明( D )
A.一条染色体上有多个DNA
B.染色体上的绝大多数片段都是基因
C.深红眼基因和朱红眼基因互为等位基因
D.该染色体上的基因在果蝇的每个细胞中不一定都能表达
解析:一条染色体上含有1个或2个DNA;由题图可知,染色体上绝大多数片段不是基因;题图显示,深红眼基因和朱红眼基因位于一条染色体上,它们不属于等位基因;基因具有选择性表达的特点该染色体上的基因不会在每个细胞中都表达。
12.果蝇的灰身与黑身是一对相对性状,红眼与白眼为另一对相对性状。现有两只亲代果蝇杂交,子代表型及比例如图所示。请据图分析,控制灰身与黑身的基因(A、a)位于什么染色体上,哪种性状为显性性状,控制红眼与白眼的基因(B、b)位于什么染色体上,哪种性状为隐性性状( A )
A.常、灰身,X、白眼
B.X、灰身,常、白眼
C.常、黑身,X、红眼
D.X、黑身,常、红眼
解析:由题图中数据可知,后代中灰身∶黑身=3∶1,且雌雄比例相同,故灰身为显性性状,控制灰身与黑身的基因位于常染色体上。红眼∶白眼=3∶1,但白眼性状仅出现于雄性个体,故红眼为显性性状,控制红眼与白眼的基因位于X染色体上。
13.基因A和a位于X、Y染色体同源区段上。假定某女孩的基因型是XaXa,其祖父和外祖父的基因型均是XaYA,祖母和外祖母的基因型均是XAXa,不考虑基因突变和染色体变异,下列说法正确的是( A )
A.可以确定该女孩的一个基因a必然来自祖母
B.可以确定该女孩的一个基因a必然来自祖父
C.可以确定该女孩的一个基因a必然来自外祖母
D.可以确定该女孩的一个基因a必然来自外祖父
解析:某女孩的基因型是XaXa,因此父亲和母亲中一定都含有基因Xa,由于祖父基因型是XaYA,因此父亲的基因型一定为XaYA,所以父亲的基因Xa一定来自祖母,由于外祖父的基因型是XaYA,外祖母的基因型是XAXa,所以母亲的基因型为XAXa或XaXa,因此母亲的基因Xa来自外祖母或外祖父。由以上分析可以确定该女孩的一个基因a必然来自祖母,该女孩的另一个基因a来自外祖母或外祖父。
14.某一对相对性状受一对等位基因(A和a)控制,如果这一对等位基因位于常染色体上,则在生物种群中有AA、Aa、aa三种基因型,如果只存在于X染色体上,则有M种基因型,如果存在于X和Y染色体的同源区段,则有N种基因型,那么M和N分别为( C )
A.5和5 B.5和6
C.5和7 D.3和6
解析:基因如果只在X染色体上,则雌性有3种基因型,雄性有2种基因型;如果在X和Y染色体的同源区段,则雌性有3种基因型,雄性有4种基因型。
15.如图为果蝇性染色体结构简图。要判断果蝇某伴性遗传基因位于片段Ⅰ上还是片段Ⅱ1上,现用一只表型是隐性的雌蝇与一只表型为显性的雄蝇杂交,不考虑突变,若后代:①雌性为显性,雄性为隐性;②雌性为隐性,雄性为显性,可推断①、②两种情况下该基因分别位于( D )
A.Ⅰ;Ⅰ B.Ⅱ1;Ⅰ
C.Ⅱ1或Ⅰ;Ⅱ1 D.Ⅱ1或Ⅰ;Ⅰ
解析:一只表型为隐性的雌蝇与一只表型为显性的雄蝇杂交,根据题意分析,如果基因在Ⅰ上,则表型为显性的雄性可以有3种基因型(X和Y上都是显性基因,X上是显性基因,Y上是隐性基因,X上是隐性基因、Y上是显性基因),所以后代有以下几种情况:雌性和雄性都为显性,雌性为显性、雄性为隐性,雌性为隐性、雄性为显性,①②两种情况都可能出现;如果基因在Ⅱ1上,则后代雌性为显性,雄性为隐性,符合①的结果。
16.选纯种果蝇进行杂交实验,正交:朱红眼×暗红眼♀,F1中只有暗红眼;反交:暗红眼×朱红眼♀,F1中雌性为暗红眼,雄性为朱红眼。与上述性状相关的基因为A和a,下列说法错误的是( D )
A.正、反交实验常被用于判断有关基因所在的染色体类型
B.反交的实验结果说明这对控制眼色的基因不在常染色体上
C.正、反交的子代中,雌性果蝇的基因型都是XAXa
D.若正、反交的F1中雌、雄果蝇均自由交配,则其后代表型的比例都是1∶1∶1∶1
解析:正、反交实验常用于判断有关基因在常染色体上,还是在性染色体上,若正、反交结果相同,则位于常染色体上,若不同则在性染色体上;纯种暗红眼♀×纯种朱红眼的正交实验中,F1只有暗红眼,说明暗红眼为显性,F1中雌果蝇的基因型为XAXa,F1中雌雄果蝇自由交配,其后代表型的比例是1(XAY,暗红眼)∶2(XAXA、XAXa,暗红眼♀)∶1(XaY,朱红眼);纯种朱红眼♀(XaXa)×纯种暗红眼(XAY)的反交实验中,F1雌性为暗红眼(XAXa),雄性为朱红眼(XaY),F1中雌雄果蝇自由交配,其后代表型的比例是1(XAXa,暗红眼♀)∶1(XaXa,朱红眼♀)∶1(XAY,暗红眼)∶1(XaY,朱红眼)。
17.人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述正确的是( C )
A.Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病,男性患病率低于女性
B.Ⅱ片段上基因控制的遗传病,表现与性别无关
C.Ⅲ片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性
D.由于X、Y染色体形态不完全相同,故减数分裂时无法联会配对
解析:Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病,属于伴X染色体隐性遗传病,该遗传病的男性患病率高于女性;Ⅱ片段上基因位于X、Y的同源区段,其控制的遗传病,表现为伴性遗传;Ⅲ片段是男性特有的区域,其片段上的基因控制的遗传病,患者全为男性;虽然X、Y染色体形态不完全相同,但减数分裂时能联会配对并分离。
18.如图分别表示对几种生物体(二倍体)内正在分裂的细胞进行观察的结果,下列有关假设和推论正确的是( C )
A.若图甲表示有丝分裂过程中的某阶段,则下一时期细胞中央将出现赤道板
B.若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段,则着丝粒分裂可能发生在这一阶段
C.若图乙表示减数分裂过程中的某阶段,则同源染色体的分离可发生在这一阶段
D.若图丙表示雄果蝇精巢内的几种细胞,则f组细胞中可能出现四
分体
解析:赤道板不是真实存在的细胞结构,不会出现在细胞分裂过程中;图乙中有染色单体,图乙不可能表示有丝分裂后期,因此不可能发生着丝粒分裂;若图乙表示减数分裂过程某阶段,则为间期(染色体复制完成后)和减数第一次分裂过程,同源染色体的分离可发生在该过程中;若图丙表示果蝇精巢内的几种细胞,f组细胞可能处于有丝分裂后期或末期,不可能出现四分体。
19.对下列各图的描述中,正确的是( D )
A.甲图中生物自交后产生基因型为Aadd个体概率为1/4
B.乙图细胞DNA和染色单体均为8条
C.丙图家系中男性患者明显多于女性患者,该病最有可能是伴X染色体隐性遗传病
D.丁图表示某果蝇染色体组成,其配子基因型可有AXB、aXB、AY、aY四种
解析:甲图中生物的基因型为AaDd,自交后产生基因型为Aadd个体的概率为1/2Aa×1/4dd=1/8;乙图细胞中没有染色单体;丙图家系中,有一家庭的双亲均为患者,它们的女儿正常,说明该病最有可能是常染色体显性遗传病;丁图表示某雄果蝇的染色体组成,该果蝇的基因型为AaXBY,产生的配子的基因型有AXB、aXB、AY、aY四种。
20.如图表示某动物细胞分裂过程中核DNA含量的变化曲线,下列说法正确的是( C )
A.a属于减数第一次分裂,b属于减数第二次分裂
B.①与④过程中核DNA含量增加的原因是着丝粒的分裂
C.a过程可使精原细胞的数目增加,b过程能产生生殖细胞
D.互换发生的时期是④
解析:a属于有丝分裂,b属于减数分裂;①④过程中核DNA含量增加的原因都是DNA复制;有丝分裂可使精原细胞的数目增加,减数分裂能产生生殖细胞;互换发生在⑤,②对应有丝分裂时期,不会发生互换。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(13分)下列是有关二倍体生物的细胞分裂图示,请据图分析回答下列问题。
(1)互换一般发生在图1中的 段。
(2)图5细胞对应于图2中的 段。D2E2染色体的行为变化,与图1中的 段变化相同。
(3)图3～图5中具有同源染色体的是 。图5产生的子细胞的名称为 。图3～图5中的哪一个细胞是孟德尔定律自由组合定律产生的细胞学基础? 。
(4)图3细胞中有 对同源染色体,有 个四分体。①和⑤在前一时期是 。
(5)若图1纵坐标是细胞周期中细胞核的DNA数,则图3～图5中 细胞的DNA含量与图1中的D1E1段的相等。
解析:(1)互换一般发生在减数第一次分裂前期,即图1中的B1C1段。
(2)图5细胞处于减数第二次分裂后期,对应于图2中的E2F2段;图2中D2E2段染色体行为变化是着丝粒分裂,与图1中的C1D1段变化相同。
(3)图3～图5中具有同源染色体的是图3和图4,图5产生的子细胞的名称为卵细胞和极体,孟德尔定律中的自由组合定律产生的细胞学基础是图4。
(4)图3含有4对同源染色体,但不含四分体,因为四分体出现在减数分裂过程中,而图3细胞进行的是有丝分裂;①和⑤在前一时期是一个着丝粒连接的姐妹染色单体。
(5)若图1纵坐标是细胞周期中细胞的DNA数,则D1E1段表示细胞中DNA数与体细胞中DNA数相等,图3和图4中DNA数目都是体细胞的2倍,图5细胞中DNA数目与体细胞相等。
答案:(除标注外,每空1分)
(1)B1C1
(2)E2F2 C1D1
(3)图3和图4 卵细胞和极体 图4(2分)
(4)4 0 一个着丝粒连接的姐妹染色单体(2分)
(5)图5(2分)
22.(8分)小鼠是动物遗传学非常好的实验材料,某科研小组在一鼠群中偶然发现一只雄鼠患有某种遗传病,该遗传病由显性基因B控制,研究发现其双亲都未携带该致病基因。欲确定该致病基因B的位置,让这只雄鼠与正常雌鼠杂交,得到足够多的F1个体,分析并回答相关问题(不考虑X、Y染色体同源区段)。
(1)若F1中雌雄鼠都既有患病的又有正常的,则基因B位于
上。
(2)若F1中雌鼠全部患病,而雄鼠全部正常,则基因B位于
上。
(3)若F1中雌鼠全部正常,而雄鼠全部患病,则基因B位于
上。
(4)若F1中雌鼠和雄鼠全部正常,则基因B可能位于 中。
解析:患病雄鼠与正常雌鼠的基因型有四种可能:①若分别是Bb和bb,则F1个体中雌雄鼠都既有患病的也有正常的,比例接近1∶1,说明基因B位于常染色体上;②若分别是XBY和XbXb,则F1个体中雌鼠全部患病,而雄鼠全部正常,说明基因B位于X染色体上;③若分别是XYB和XX,则F1个体中雌鼠全部正常,而雄鼠全部患病,说明基因B位于Y染色体上;④若基因B位于细胞质或体细胞中,则F1个体中雌鼠和雄鼠全部正常。
答案:(每空2分)
(1)常染色体 (2)X染色体 (3)Y染色体 (4)细胞质或体细胞
23.(10分)果蝇的黄体和灰体受一对等位基因控制。用一对灰体果蝇杂交,F1的表型及比例为灰体雌蝇∶灰体雄蝇∶黄体雄蝇=2∶1∶1。回答下列问题。
(1)控制果蝇黄体和灰体的基因位于 (填“常”或“X”)染色体上,判断依据是 。
(2)将一只黄体雄蝇与一只灰体雌蝇杂交,后代可能出现的结果是
。
(3)以题干中的果蝇为材料设计一次杂交实验获得黄体雌蝇,请简要写出实验思路。
解析:(1)F1中雌雄果蝇的性状表现不相同,说明这对相对性状的遗传与性别有关,控制果蝇黄体和灰体的基因位于X染色体上。
(2)现假设果蝇的灰体和黄体由R、r控制,由以上分析可知,黄体是隐性性状,灰体是显性性状,将一只黄体雄蝇(XrY)与一只灰体雌蝇(XRXR或XRXr)杂交,若灰体雌蝇的基因型为XRXR,则后代雌雄果蝇均为灰体,若灰体雌蝇的基因型为XRXr,则后代雌雄果蝇具有灰体和黄体。
(3)要通过一次杂交实验获得黄体雌蝇(XrXr),则所选雄蝇的基因型为XrY,雌蝇的基因型为XrXr或XRXr,再结合题干中的果蝇可知,应该选择F1中的黄体雄蝇(XrY)与亲代灰体雌蝇(XRXr)杂交。
答案:(除标注外,每空2分)
(1)X F1中雌雄果蝇的性状表现不相同
(2)雌雄果蝇均为灰体、雌雄果蝇具有灰体和黄体(3分)
(3)将F1中的黄体雄蝇与亲代灰体雌蝇杂交。(3分)
24.(14分)鼠的毛色有灰色和黑色两种类型,受一对等位基因A、a控制,尾有短尾和长尾的区别,受一对等位基因B、b控制。现有灰色短尾雌鼠与黑色长尾雄鼠杂交,F1均为灰色短尾。F1与黑色长尾鼠杂交,F2中灰色短尾∶灰色长尾∶黑色短尾∶黑色长尾=1∶1∶1∶1。请回答相关问题。
(1)鼠的毛色中显性性状是 ,判断依据是 。
(2)控制这两对性状的基因位于 对同源染色体上,原因是 。
(3)上述实验 (填“能”或“不能”)说明控制短尾和长尾的这对基因位于X染色体上,原因是 。
(4)现已知控制灰色和黑色的基因位于常染色体上,控制短尾和长尾的基因位于X染色体上。请从F2中选取合适的个体通过一次杂交实验进行验证,并做简要说明。
解析:(1)灰色短尾雌鼠与黑色长尾雄鼠杂交,F1均为灰色短尾,可以说明灰色和短尾是显性性状。
(2)鼠的毛色和尾的长短受两对等位基因控制,F1与黑色长尾鼠杂交,F2中灰色短尾∶灰色长尾∶黑色短尾∶黑色长尾=1∶1∶1∶1,说明控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
(3)根据题意,不能由F1和F2的表型判断出长尾和短尾的遗传与性别相关联,故不能说明控制短尾和长尾的这对基因位于X染色体上。
答案:(除标注外,每空2分)
(1)灰色 灰色鼠与黑色鼠杂交,F1均为灰色
(2)两 F1与黑色长尾鼠杂交,后代出现四种表型,并且数量比为1∶1∶1∶1
(3)不能(1分) 不能根据F1和F2的表型判断出长尾和短尾的遗传是否与性别相关联
(4)方法1:让F2中灰色短尾的雌、雄鼠杂交,如果后代中灰色∶黑
色=3∶1,且与性别无关,则控制毛色灰色与黑色的基因位于常染色体上;如果后代中短尾雌∶短尾雄∶长尾雄=2∶1∶1,则控制短尾与长尾的基因位于X染色体上(或后代中灰色短尾雌鼠∶灰色短尾雄鼠∶灰色长尾雄鼠∶黑色短尾雌鼠∶黑色短尾雄鼠∶黑色长尾雄鼠=6∶3∶3∶2∶1∶1,则控制毛色灰色与黑色的基因位于常染色体上,控制短尾与长尾的基因位于X染色体上)(3分)
方法2:让F2中灰色长尾雌鼠与灰色短尾雄鼠杂交,如果后代中灰色∶黑色=3∶1,且与性别无关,则控制毛色灰色与黑色的基因位于常染色体上;如果后代只有短尾雌鼠和长尾雄鼠,且二者比例为1∶1,则控制短尾与长尾的基因位于X染色体上(或后代中灰色短尾雌鼠∶灰色长尾雄鼠∶黑色短尾雌鼠∶黑色长尾雄鼠=3∶3∶1∶1,则控制毛色灰色与黑色的基因位于常染色体上,控制短尾与长尾的基因位于X染色体上)(3分)
25.(10分)鹅(性别决定为ZW型)的豁眼与正常眼是一对相对性状,由H、h和M、m两对独立遗传的等位基因控制。有M无H时,表现为豁眼,其余情况表现为正常眼。豁眼雌鹅具有优良的产蛋性能,为研究豁眼性状的遗传特点,研究人员让纯合豁眼雄鹅与纯合正常眼雌鹅杂交,F1中雄鹅皆为正常眼,雌鹅皆为豁眼。请回答下列问题。
(1)根据实验结果推测H、h等位基因位于 (填“常”或“Z”)染色体,M、m等位基因位于 (填“常”或“Z”)染色体。
(2)亲本雌鹅基因型可能为 。
(3)F1豁眼雌鹅可能为纯合子或杂合子,选用 (填“纯合”或“杂合”)豁眼雄鹅与之杂交进行鉴别,若子代表现为
,则该F1豁眼雌鹅为杂合子。
解析:(1)由F1杂交结果可知,H、h等位基因位于Z染色体上,M、m等位基因位于常染色体上。
(2)亲本雌鹅为纯合正常眼,其基因型可能为MMZHW或mmZHW。
(3)由父本和母本的基因型可推知,F1豁眼雌鹅的基因型为MMZhW或MmZhW,若要鉴别其基因型为纯合子还是杂合子,可选用杂合豁眼雄鹅MmZhZh与之交配,当F1豁眼雌鹅为杂合子MmZhW时,子代M、m基因为M ∶mm=3∶1,子代H、h基因为ZhZh∶ZhW=1∶1,表现为雌雄个体均为豁眼∶正常眼=3∶1。
答案:(每空2分)
(1)Z 常 (2)MMZHW或mmZHW (3)杂合 雌雄个体均为豁眼∶正常眼=3∶1
第2章 章末整合提升
一、必备知识——构建知识导图
二、关键能力——发展核心素养
(一)减数分裂过程中形成的配子种类
(1)就1对同源染色体而言,其精原细胞能产生2种类型的精子。
(2)就2对同源染色体而言,其精原细胞能产生4种类型的精子。
(3)具有n对同源染色体的一个生物体,其精原细胞能产生2n种类型的精子。
(4)一个具有n对同源染色体的精原细胞能产生2种类型的精子。
(5)一个具有n对同源染色体的卵原细胞能产生1种类型的卵细胞。
[例1] 某雄性动物的基因型为AaBb,且这两对基因独立遗传。下列关于该动物产生配子的叙述,不正确的是(不考虑基因突变和互换)( D )
A.一个精原细胞产生的配子的基因组成和比例可能是AB∶ab=1∶1
B.一个精原细胞产生配子的基因组成和比例可能是Ab∶aB=1∶1
C.该动物产生的配子的基因组成和比例是AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶
1∶1
D.一个次级精母细胞产生精细胞的基因组成和比例可能是AB∶ab=
1∶1
解析:由于某雄性动物的基因型为AaBb,且这两对基因独立遗传,一个精原细胞(AaBb)产生的配子的基因组成和比例可能是AB∶ab=1∶1或Ab∶aB=1∶1;该动物产生的配子的基因组成和比例是AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶1∶1;不考虑基因突变和互换,一个次级精母细胞只能产生一种两个精细胞。
(二)两对等位基因在染色体上的位置分布
1.位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律。
2.位于一对同源染色体上,每对基因均遵循分离定律。有以下两种
情况:
[例2] 如图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆植株体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述正确的是( A )
A.甲、乙、丙、丁都可以作为研究基因分离定律的材料
B.丁个体自交后代的高茎个体中纯合子占1/4
C.丙、丁表示个体减数分裂时,可以揭示基因的自由组合定律的实质
D.丙个体自交,子代表型比例为9∶3∶3∶1,属于假说—演绎的实验验证阶段
解析:甲、乙、丙、丁均含有等位基因,都可以作为研究基因分离定律的材料;图丁个体自交后代中DDYY∶DdYy∶ddyy=1∶2∶1,其中高茎中纯合子占1/3;图丁中两对等位基因位于一对同源染色体上,不能用来揭示基因的自由组合定律的实质;图丙个体自交,子代表型比例为9∶3∶3∶1,属于假说—演绎的提出问题阶段。
(三)判断基因位置的相关实验
判断基因是位于常染色体上还是X染色体上
方法一
(1)实验设计:正交与反交(不知道显隐性关系)。
(2)结果预测及结论
①若两组杂交结果相同,则该基因位于常染色体上。
②若两组杂交结果不同,且子代表型与性别有关,则该基因位于X染色体上。
方法二
(1)实验设计:隐性的雌性个体×显性的雄性个体(知道显隐性关系)。
(2)结果预测及结论
①若子代中的雄性个体全表现为隐性性状,雌性个体全表现为显性性状,则该基因位于X染色体上。
②若子代中的雌雄个体中既有显性性状又有隐性性状,且各占1/2,或雌雄个体全表现为显性性状,则该基因位于常染色体上。
方法三
(1)实验设计:选多组显性的雌性个体×显性的雄性个体(知道显隐性关系)。
(2)结果预测及结论
①若隐性性状只出现在雄性子代中,则该基因位于X染色体上。
②若隐性性状同时出现在雌性与雄性子代中,则该基因位于常染色
体上。
注意:实验设计时,若是XY型性别决定方式,一般选择隐性的雌性个体和纯合显性的雄性个体作亲本;若是ZW型性别决定方式,一般选择隐性的雄性个体和纯合显性的雌性个体作亲本。
[例3] 果蝇灰身和黑身由一对等位基因(A/a)控制,灰身对黑身为显性。让一只纯合的灰身雌果蝇与一只黑身雄果蝇交配得到F1,F1雌雄个体随机交配得到F2。下列分析不正确的有( B )
①统计F2灰身果蝇与黑身果蝇的比例,可以判定A/a是位于常染色体上,还是仅位于X染色体上
②统计F2雄性和雌性个体的性状分离比,可以判定A/a是位于常染色体上,还是仅位于X染色体上
③统计F2灰身果蝇与黑身果蝇的比例,可以判定A/a是位于常染色体上,还是位于X、Y染色体同源区段上
④统计F2灰身果蝇与黑身果蝇的比例,可以判定A/a是仅位于X染色体上,还是位于X、Y染色体同源区段上
A.四项 B.三项 C.两项 D.一项
解析:无论A/a是位于常染色体上,还是仅位于X染色体上,还是位于X、Y染色体同源区段上,F2中灰身∶黑身均为3∶1,故仅统计灰身和黑身的比例无法确定基因的位置,①③④错误;若A/a位于常染色体上,后代中的黑身雌雄均有,若A/a位于X染色体上,后代的黑身只有雄性,故根据F2雌雄的性状分离比,可以判定A/a是位于常染色体上,还是仅位于X染色体上,②正确。
(四)“男孩患病”与“患病男孩”的概率计算
在遗传病的概率计算中,“男孩患病”与“患病男孩”的概率是不同的,“男孩患病”的概率是指双亲后代的男孩中患者的概率,而“患病男孩”则指双亲所有后代中既是男孩又是患者的概率。我们可以从以下三个方面理清它们的关系。
1.对于一对或多对常染色体上的等位基因(独立遗传)控制的遗传病:
男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率,
患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率×1/2。
由于常染色体与人的性别决定无关,因此常染色体上的基因控制的遗传病在后代中的表现与性别无关。由此可见,“1/2”是指自然状况下男女的出生概率均为1/2。
2.性染色体上的基因控制的性状与人类的性别这一“性状”是“连锁”的,计算有关概率问题时有以下规律:
若病名在前、性别在后,已知双亲基因型可直接作图解,从全部后代中找出患病男女,即可求得患病男(女)的概率,而不需再乘1/2。
患病男孩的概率=患病男孩在后代全部孩子中的概率。
若性别在前、病名在后,求概率问题时只考虑相应性别中的发病情况,根据图解可直接求得。男孩患病的概率=后代男孩中患病的概率
3.当多种遗传病并存时,只要有伴性遗传病,求“患病男(女)孩”概率时一律不用乘1/2。
[例4] 人的正常色觉(B)对红绿色盲(b)是显性,为伴性遗传;褐眼(A)对蓝眼(a)是显性,为常染色体遗传。有一个蓝眼色觉正常的女子与一个褐眼色觉正常的男子婚配,生了一个蓝眼红绿色盲的男孩,这对夫妇生出蓝眼红绿色盲男孩的概率是 ,这对夫妇再生出的男孩为蓝眼红绿色盲的概率是 。
解析:根据题意可推出双亲基因型分别为aaXBXb、AaXBY,因此生出蓝眼孩子的概率为1/2,红绿色盲男孩(全部后代中红绿色盲的男孩)的概率为1/4,故生出蓝眼红绿色盲男孩的概率为1/2×1/4=1/8;而该夫妇再生出的男孩是红绿色盲的概率为1/2,所以这对夫妇再生出的男孩为蓝眼红绿色盲的概率为1/2×1/2=1/4。
答案:1/8 1/4
三、综合应用——形成核心价值观
[例5] 某种两性花植物,花的颜色由两对等位基因(H、h,R、r)控制,基因组成与花的颜色的对应关系见表。
基因组成
H RR
H Rr
其余基因组成
花的颜色
红色
粉红色
白色
回答下列问题。
(1)基因型为HhRr的植株,两对基因在染色体上的位置关系可能有三种,请参照甲类型,画出另外两种类型(竖线表示染色体,圆点表示基因)。
类型编号
甲
乙
丙
基因在染色
体上的位置
(2)取基因型为HhRr植株的花粉,进行离体培养,获得的幼苗经秋水仙素处理后,继续生长至开花期,若所有植株全开白色花,则基因在染色体上的位置关系如表中 所示。
(3)若用自交实验来探究这两对基因在染色体上的位置关系,则应选用基因型为 的植株进行自交,如果子代植株的表现型及比例是 ,说明这两对基因位于 ,遵循基因自由组合定律。
(4)假设两对基因独立遗传,以基因型为HhRr的植株为亲本自交,F1中所有开红色花的植株再自交,则F2中开白色花的植株所占的比例为 。
解析:(1)基因型为HhRr的植株,两对基因在染色体上的位置关系可能有三种,H、h与R、r分别位于两对同源染色体上,在遗传过程中遵循自由组合定律;H、h与R、r位于一对同源染色体上,H、r连锁,h、R连锁;H、h与R、r位于一对同源染色体上,H、R连锁,h、r连锁。后两种情况不遵循自由组合定律。(2)如果取基因型为HhRr植株的花粉,进行离体培养,获得的幼苗经秋水仙素处理后,继续生长至开花期,若所有植株全开白色花,该白花植株的基因型是HHrr或hhRR,即亲本产生的配子的类型是Hr、hR两种,因此H、r连锁在一条染色体上,h、R连锁在另一条染色体上,则基因在染色体上的位置关系如表中乙所示。(3)如果两对等位基因分别位于两对同源染色体上,且遵循基因的自由组合定律,基因型为HhRr的植株自交,后代的基因型及比例是H R ∶H rr∶hhR ∶hhrr=9∶3∶3∶1,其中H RR为红花,比例是3/4×1/4,H Rr为粉红花,比例是3/4×1/2,其他为白花,比例是1-3/16-3/8=7/16,因此红花∶粉红花∶白花=3∶6∶7。(4)基因型HhRr的植株为亲本自交,F1中红花植株的基因型是HHRR∶HhRR=1∶2,开红色花的植株再自交,后代中开白色花的植株所占的比例为hhRR=2/3×1/4=1/6。
答案:(1)(两者位置不可颠倒)
(2)乙()类型
(3)HhRr 红花∶粉红花∶白花=3∶6∶7 非同源染色体上(两对染色体上、不同染色体上)
(4)1/6
[例6] 正常人的体细胞中含有23对同源染色体,分别编号为1～23号。在人类的遗传病中,有一种叫21三体综合征的染色体异常遗传病,表现为智力低于正常人,身体发育缓慢等。对患者染色体进行检查,发现患者比正常人多了一条21号染色体。
(1)正常人产生的配子中染色体的组合类型共有 种,从理论上分析,一对夫妇所生的两个孩子(非同卵双胞胎)所含染色体组成完全相同的概率是 。
(2)请从减数分裂和受精作用的角度分析21三体综合征患者产生的可能原因。有以下几种情况：
①异常精子(24条)和正常卵细胞(23条)结合形成的。
异常精子形成原因a.减数第一次分裂 , 21号 不分离b.减数第二次分裂 ,21号 分开后形成的两条21号子 染色体移向同一极
②正常精子(23条)和异常卵细胞(24条)结合形成的。
异常卵细胞形成原因a.减数第一次分裂 ,21号 不分离b.减数第二次分裂 ,21号 分开后形成的两条 21号子染色体移向同一极
(3)若一个正常人与一个21三体综合征患者婚配,他们的后代发病率是 ,原因是 。
解析:(1)正常人的体细胞中含有23对同源染色体,经减数分裂产生的配子中含有23条染色体,由于非同源染色体的自由组合,导致了配子中染色体组合类型有223种。从理论上讲,丈夫产生的两个相同的精子与妻子产生的两个相同的卵细胞分别结合后,所形成的两个受精卵发育成的个体染色体组成才完全相同,所以一对夫妇所生两个孩子所含染色体组成完全相同的概率为1/223×1/223=1/246。(2)由题干可知,21三体综合征患者体内为47条染色体,可能是正常精子(23条)和异常卵细胞(24条)结合而成的,也可能是异常精子(24条)和正常卵细胞(23条)结合而成的。异常精子或异常卵细胞的形成可能是减数第一次分裂后期,21号同源染色体不分离,或减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开后形成的两条21号子染色体移向同一极造成的。(3)21三体综合征患者产生的配子,有一半的可能为正常配子(23条),一半的可能为异常配子(24条),所以当患者与正常人婚配后,子代发病率为1/2。
答案:(1)223 1/246 (2)①后期 同源染色体 后期 姐妹染色单体 ②后期 同源染色体
后期 姐妹染色单体 (3)1/2 患者产生的配子一半正常(23条),一半异常(24条)
第2章 章末综合检测
选题测控导航表
知识点
题号
1.减数分裂和受精作用
1,2,3,4,6,7,8,
9,18,20,21
2.基因在染色体上
5,10,11,14
3.伴性遗传
12,13,15,16,17
4.综合考查
19,22,23,24,25
一、选择题:本题共20小题,共45分。第1～15小题,每小题2分；第16～20小题,每小题3分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列有关人体细胞正常增殖过程中着丝粒分裂后的叙述,正确的是( B )
A.细胞中的DNA数目是46或92
B.细胞中染色体数目是46或92
C.细胞的细胞质一定会均等分裂
D.细胞中一定含有4个染色体组
解析:着丝粒分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,若是有丝分裂后期,则细胞中核DNA数目为92个,若为减数第二次分裂后期,则细胞中核DNA数目为46个,此外在细胞质中也有少量的DNA;着丝粒分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,若是有丝分裂后期,则细胞中染色体数目为92条,若为减数第二次分裂后期,则细胞中染色体数目为46条;若为次级卵母细胞减数第二次分裂后期,则细胞质不均等分裂;若为减数第二次分裂后期,则细胞中只有2个染色体组。
2.下列有关同源染色体概念的叙述,正确的是( C )
A.一条染色体经复制产生的两条染色体
B.分别来自父母双方的两条染色体
C.在减数分裂过程中能联会的两条染色体
D.形状大小一般都相同的两条染色体
解析:同源染色体不是复制而成的;一条来自父方,一条来自母方的染色体不一定是同源染色体,如来自父方的2号染色体和来自母方的3号染色体;同源染色体的两两配对叫作联会,所以联会的两条染色体一定是同源染色体;同源染色体形状和大小一般相同,但是大小、形状相同的染色体不一定是同源染色体。
3.下列关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是( B )
A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B.有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
解析:同源染色体联会只发生在减数第一次分裂前期。
4.下列关于受精作用及结果的叙述,错误的是( D )
A.精卵相互识别的基础是糖蛋白
B.后代可产生不同于双亲的变异
C.后代从双亲各获得一半的染色体
D.后代继承了双亲的全部遗传性状
解析:细胞识别与细胞膜上的糖蛋白有关,故精卵相互识别的基础是细胞膜上的糖蛋白;进行有性生殖的生物,后代具有更大的变异性,可产生不同于双亲的变异;受精卵中所含染色体一半来自父方、一半来自母方,即后代从双亲各获得一半的染色体而非DNA;受精作用使后代产生不同于双亲的变异,受精卵中的细胞质几乎全部由卵细胞提供,故后代继承了双亲的部分遗传性状。
5.判断下列有关基因与染色体关系的叙述中,不正确的是( B )
A.基因在染色体上的提出者是萨顿,证明者是摩尔根
B.萨顿利用假说—演绎法,推测基因位于染色体上
C.摩尔根证明了控制果蝇红、白眼的基因位于X染色体上
D.染色体和基因并不是一一对应关系,一条染色体上含有很多基因
解析:萨顿蝗虫细胞观察实验采用类比推理法提出基因位于染色体上,摩尔根的果蝇杂交实验采用假说—演绎法,证明基因在染色体上;萨顿蝗虫细胞观察实验采用类比推理法提出基因位于染色体上;摩尔根等人通过果蝇杂交实验证明了控制果蝇眼色的基因位于X染色体上;基因是有遗传效应的DNA片段,染色体和基因并不是一一对应关系,一条染色体上含有很多基因。
6.下列有关减数分裂和受精作用的描述中,正确的是( D )
A.受精卵中的遗传物质一半来自卵细胞,一半来自精子
B.减数分裂过程中,着丝粒分裂伴随着同源染色体的分离
C.非同源染色体的自由组合是配子多样性的唯一原因
D.受精卵中的染色体数和本物种体细胞染色体数相同
解析:受精卵中的细胞核遗传物质一半来自卵细胞,一半来自精子,而细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞;减数分裂过程中,着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期,而同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期;非同源染色体的自由组合是配子多样性的原因之一,互换也可以导致配子具有多样性;受精卵中的染色体数和本物种体细胞染色体数相同。
7.若1个含12条染色体的精原细胞经过1次有丝分裂后,接下来进行1次减数分裂可得( B )
A.8个细胞,都含有12条染色体
B.8个细胞,都含有6条染色体
C.4个细胞含有6条染色体,4个细胞含有12条染色体
D.6个细胞,都含有12条染色体
解析:有丝分裂子细胞染色体数目不变,1个含12条染色体的精原细胞经过1次有丝分裂后,形成2个含12条染色体的精原细胞。减数分裂子细胞染色体数目减半,1个含12条染色体的精原细胞经过1次减数分裂形成4个含6条染色体的精细胞,2个精原细胞经过1次减数分裂形成8个含6条染色体的精细胞。
8.1个有3对同源染色体AaBbCc(A和a、B和b、C和c表示同源染色体,下同)的卵原细胞实际能产生几种类型的卵细胞?1个有3对同源染色体AaBbCc的精原细胞实际能产生几种类型的精子?1个体细胞中具有3对同源染色体(AaBbCc)的生物体从染色体组成角度看,实际能产生几种类型的精子?(不考虑基因突变和互换)( A )
A.1,2,8 B.1,2,3
C.3,3,3 D.2,2,8
解析:1个卵原细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞;1个精原细胞能产生4个精子,如果不考虑基因突变和互换,这4个精子两两相同,有2种类型;1个体细胞中具有3对同源染色体的生物体,由于非同源染色体自由组合,能产生23种类型的精子,即8种类型。
9.某生物体细胞中染色体数为2N,如图中a表示染色体数,b表示染色单体数,c表示核DNA分子数,则能正确表示该生物细胞有丝分裂后期和减数第二次分裂后期的分别是( D )
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
解析:由题干可知,该生物体细胞中染色体数为2N,有丝分裂后期染色体数暂时加倍,应为4N,每条染色体上含1个DNA分子,核DNA分子数也为4N,应为图②;减数第一次分裂结束后产生的次级精母细胞(次级卵母细胞和第一极体)中染色体数为N,减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体数暂时加倍为2N,染色单体数为0,每条染色体上含1个DNA分子,核DNA分子数为2N,应为图④。
10.果蝇的红眼(W)对白眼(w)为显性,相关基因位于X染色体上;黑背(A)对彩背(a)为显性,相关基因位于常染色体上,基因型为AA的个体无法存活。则黑背红眼雄果蝇与黑背白眼雌果蝇杂交,后代中( C )
A.雌果蝇中黑背白眼果蝇占1/3
B.雄果蝇中红眼∶白眼=1∶1
C.黑背∶彩背=2∶1
D.彩背白眼果蝇有1/2为雄性
解析:黑背红眼雄果蝇(AaXWY)与黑背白眼雌果蝇(AaXwXw)杂交,后代雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼;由于基因型为AA的个体无法存活,所以后代中黑背(Aa)∶彩背(aa)=2∶1;彩背白眼果蝇全为雄性。
11.如图显示了果蝇某一条染色体及部分基因所处位置,该图能表明( D )
A.一条染色体上有多个DNA
B.染色体上的绝大多数片段都是基因
C.深红眼基因和朱红眼基因互为等位基因
D.该染色体上的基因在果蝇的每个细胞中不一定都能表达
解析:一条染色体上含有1个或2个DNA;由题图可知,染色体上绝大多数片段不是基因;题图显示,深红眼基因和朱红眼基因位于一条染色体上,它们不属于等位基因;基因具有选择性表达的特点该染色体上的基因不会在每个细胞中都表达。
12.果蝇的灰身与黑身是一对相对性状,红眼与白眼为另一对相对性状。现有两只亲代果蝇杂交,子代表型及比例如图所示。请据图分析,控制灰身与黑身的基因(A、a)位于什么染色体上,哪种性状为显性性状,控制红眼与白眼的基因(B、b)位于什么染色体上,哪种性状为隐性性状( A )
A.常、灰身,X、白眼
B.X、灰身,常、白眼
C.常、黑身,X、红眼
D.X、黑身,常、红眼
解析:由题图中数据可知,后代中灰身∶黑身=3∶1,且雌雄比例相同,故灰身为显性性状,控制灰身与黑身的基因位于常染色体上。红眼∶白眼=3∶1,但白眼性状仅出现于雄性个体,故红眼为显性性状,控制红眼与白眼的基因位于X染色体上。
13.基因A和a位于X、Y染色体同源区段上。假定某女孩的基因型是XaXa,其祖父和外祖父的基因型均是XaYA,祖母和外祖母的基因型均是XAXa,不考虑基因突变和染色体变异,下列说法正确的是( A )
A.可以确定该女孩的一个基因a必然来自祖母
B.可以确定该女孩的一个基因a必然来自祖父
C.可以确定该女孩的一个基因a必然来自外祖母
D.可以确定该女孩的一个基因a必然来自外祖父
解析:某女孩的基因型是XaXa,因此父亲和母亲中一定都含有基因Xa,由于祖父基因型是XaYA,因此父亲的基因型一定为XaYA,所以父亲的基因Xa一定来自祖母,由于外祖父的基因型是XaYA,外祖母的基因型是XAXa,所以母亲的基因型为XAXa或XaXa,因此母亲的基因Xa来自外祖母或外祖父。由以上分析可以确定该女孩的一个基因a必然来自祖母,该女孩的另一个基因a来自外祖母或外祖父。
14.某一对相对性状受一对等位基因(A和a)控制,如果这一对等位基因位于常染色体上,则在生物种群中有AA、Aa、aa三种基因型,如果只存在于X染色体上,则有M种基因型,如果存在于X和Y染色体的同源区段,则有N种基因型,那么M和N分别为( C )
A.5和5 B.5和6
C.5和7 D.3和6
解析:基因如果只在X染色体上,则雌性有3种基因型,雄性有2种基因型;如果在X和Y染色体的同源区段,则雌性有3种基因型,雄性有4种基因型。
15.如图为果蝇性染色体结构简图。要判断果蝇某伴性遗传基因位于片段Ⅰ上还是片段Ⅱ1上,现用一只表型是隐性的雌蝇与一只表型为显性的雄蝇杂交,不考虑突变,若后代:①雌性为显性,雄性为隐性;②雌性为隐性,雄性为显性,可推断①、②两种情况下该基因分别位于( D )
A.Ⅰ;Ⅰ B.Ⅱ1;Ⅰ
C.Ⅱ1或Ⅰ;Ⅱ1 D.Ⅱ1或Ⅰ;Ⅰ
解析:一只表型为隐性的雌蝇与一只表型为显性的雄蝇杂交,根据题意分析,如果基因在Ⅰ上,则表型为显性的雄性可以有3种基因型(X和Y上都是显性基因,X上是显性基因,Y上是隐性基因,X上是隐性基因、Y上是显性基因),所以后代有以下几种情况:雌性和雄性都为显性,雌性为显性、雄性为隐性,雌性为隐性、雄性为显性,①②两种情况都可能出现;如果基因在Ⅱ1上,则后代雌性为显性,雄性为隐性,符合①的结果。
16.选纯种果蝇进行杂交实验,正交:朱红眼×暗红眼♀,F1中只有暗红眼;反交:暗红眼×朱红眼♀,F1中雌性为暗红眼,雄性为朱红眼。与上述性状相关的基因为A和a,下列说法错误的是( D )
A.正、反交实验常被用于判断有关基因所在的染色体类型
B.反交的实验结果说明这对控制眼色的基因不在常染色体上
C.正、反交的子代中,雌性果蝇的基因型都是XAXa
D.若正、反交的F1中雌、雄果蝇均自由交配,则其后代表型的比例都是1∶1∶1∶1
解析:正、反交实验常用于判断有关基因在常染色体上,还是在性染色体上,若正、反交结果相同,则位于常染色体上,若不同则在性染色体上;纯种暗红眼♀×纯种朱红眼的正交实验中,F1只有暗红眼,说明暗红眼为显性,F1中雌果蝇的基因型为XAXa,F1中雌雄果蝇自由交配,其后代表型的比例是1(XAY,暗红眼)∶2(XAXA、XAXa,暗红眼♀)∶1(XaY,朱红眼);纯种朱红眼♀(XaXa)×纯种暗红眼(XAY)的反交实验中,F1雌性为暗红眼(XAXa),雄性为朱红眼(XaY),F1中雌雄果蝇自由交配,其后代表型的比例是1(XAXa,暗红眼♀)∶1(XaXa,朱红眼♀)∶1(XAY,暗红眼)∶1(XaY,朱红眼)。
17.人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述正确的是( C )
A.Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病,男性患病率低于女性
B.Ⅱ片段上基因控制的遗传病,表现与性别无关
C.Ⅲ片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性
D.由于X、Y染色体形态不完全相同,故减数分裂时无法联会配对
解析:Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病,属于伴X染色体隐性遗传病,该遗传病的男性患病率高于女性;Ⅱ片段上基因位于X、Y的同源区段,其控制的遗传病,表现为伴性遗传;Ⅲ片段是男性特有的区域,其片段上的基因控制的遗传病,患者全为男性;虽然X、Y染色体形态不完全相同,但减数分裂时能联会配对并分离。
18.如图分别表示对几种生物体(二倍体)内正在分裂的细胞进行观察的结果,下列有关假设和推论正确的是( C )
A.若图甲表示有丝分裂过程中的某阶段,则下一时期细胞中央将出现赤道板
B.若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段,则着丝粒分裂可能发生在这一阶段
C.若图乙表示减数分裂过程中的某阶段,则同源染色体的分离可发生在这一阶段
D.若图丙表示雄果蝇精巢内的几种细胞,则f组细胞中可能出现四
分体
解析:赤道板不是真实存在的细胞结构,不会出现在细胞分裂过程中;图乙中有染色单体,图乙不可能表示有丝分裂后期,因此不可能发生着丝粒分裂;若图乙表示减数分裂过程某阶段,则为间期(染色体复制完成后)和减数第一次分裂过程,同源染色体的分离可发生在该过程中;若图丙表示果蝇精巢内的几种细胞,f组细胞可能处于有丝分裂后期或末期,不可能出现四分体。
19.对下列各图的描述中,正确的是( D )
A.甲图中生物自交后产生基因型为Aadd个体概率为1/4
B.乙图细胞DNA和染色单体均为8条
C.丙图家系中男性患者明显多于女性患者,该病最有可能是伴X染色体隐性遗传病
D.丁图表示某果蝇染色体组成,其配子基因型可有AXB、aXB、AY、aY四种
解析:甲图中生物的基因型为AaDd,自交后产生基因型为Aadd个体的概率为1/2Aa×1/4dd=1/8;乙图细胞中没有染色单体;丙图家系中,有一家庭的双亲均为患者,它们的女儿正常,说明该病最有可能是常染色体显性遗传病;丁图表示某雄果蝇的染色体组成,该果蝇的基因型为AaXBY,产生的配子的基因型有AXB、aXB、AY、aY四种。
20.如图表示某动物细胞分裂过程中核DNA含量的变化曲线,下列说法正确的是( C )
A.a属于减数第一次分裂,b属于减数第二次分裂
B.①与④过程中核DNA含量增加的原因是着丝粒的分裂
C.a过程可使精原细胞的数目增加,b过程能产生生殖细胞
D.互换发生的时期是④
解析:a属于有丝分裂,b属于减数分裂;①④过程中核DNA含量增加的原因都是DNA复制;有丝分裂可使精原细胞的数目增加,减数分裂能产生生殖细胞;互换发生在⑤,②对应有丝分裂时期,不会发生互换。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(13分)下列是有关二倍体生物的细胞分裂图示,请据图分析回答下列问题。
(1)互换一般发生在图1中的 段。
(2)图5细胞对应于图2中的 段。D2E2染色体的行为变化,与图1中的 段变化相同。
(3)图3～图5中具有同源染色体的是 。图5产生的子细胞的名称为 。图3～图5中的哪一个细胞是孟德尔定律自由组合定律产生的细胞学基础? 。
(4)图3细胞中有 对同源染色体,有 个四分体。①和⑤在前一时期是 。
(5)若图1纵坐标是细胞周期中细胞核的DNA数,则图3～图5中 细胞的DNA含量与图1中的D1E1段的相等。
解析:(1)互换一般发生在减数第一次分裂前期,即图1中的B1C1段。
(2)图5细胞处于减数第二次分裂后期,对应于图2中的E2F2段;图2中D2E2段染色体行为变化是着丝粒分裂,与图1中的C1D1段变化相同。
(3)图3～图5中具有同源染色体的是图3和图4,图5产生的子细胞的名称为卵细胞和极体,孟德尔定律中的自由组合定律产生的细胞学基础是图4。
(4)图3含有4对同源染色体,但不含四分体,因为四分体出现在减数分裂过程中,而图3细胞进行的是有丝分裂;①和⑤在前一时期是一个着丝粒连接的姐妹染色单体。
(5)若图1纵坐标是细胞周期中细胞的DNA数,则D1E1段表示细胞中DNA数与体细胞中DNA数相等,图3和图4中DNA数目都是体细胞的2倍,图5细胞中DNA数目与体细胞相等。
答案:(除标注外,每空1分)
(1)B1C1
(2)E2F2 C1D1
(3)图3和图4 卵细胞和极体 图4(2分)
(4)4 0 一个着丝粒连接的姐妹染色单体(2分)
(5)图5(2分)
22.(8分)小鼠是动物遗传学非常好的实验材料,某科研小组在一鼠群中偶然发现一只雄鼠患有某种遗传病,该遗传病由显性基因B控制,研究发现其双亲都未携带该致病基因。欲确定该致病基因B的位置,让这只雄鼠与正常雌鼠杂交,得到足够多的F1个体,分析并回答相关问题(不考虑X、Y染色体同源区段)。
(1)若F1中雌雄鼠都既有患病的又有正常的,则基因B位于
上。
(2)若F1中雌鼠全部患病,而雄鼠全部正常,则基因B位于
上。
(3)若F1中雌鼠全部正常,而雄鼠全部患病,则基因B位于
上。
(4)若F1中雌鼠和雄鼠全部正常,则基因B可能位于 中。
解析:患病雄鼠与正常雌鼠的基因型有四种可能:①若分别是Bb和bb,则F1个体中雌雄鼠都既有患病的也有正常的,比例接近1∶1,说明基因B位于常染色体上;②若分别是XBY和XbXb,则F1个体中雌鼠全部患病,而雄鼠全部正常,说明基因B位于X染色体上;③若分别是XYB和XX,则F1个体中雌鼠全部正常,而雄鼠全部患病,说明基因B位于Y染色体上;④若基因B位于细胞质或体细胞中,则F1个体中雌鼠和雄鼠全部正常。
答案:(每空2分)
(1)常染色体 (2)X染色体 (3)Y染色体 (4)细胞质或体细胞
23.(10分)果蝇的黄体和灰体受一对等位基因控制。用一对灰体果蝇杂交,F1的表型及比例为灰体雌蝇∶灰体雄蝇∶黄体雄蝇=2∶1∶1。回答下列问题。
(1)控制果蝇黄体和灰体的基因位于 (填“常”或“X”)染色体上,判断依据是 。
(2)将一只黄体雄蝇与一只灰体雌蝇杂交,后代可能出现的结果是
。
(3)以题干中的果蝇为材料设计一次杂交实验获得黄体雌蝇,请简要写出实验思路。
解析:(1)F1中雌雄果蝇的性状表现不相同,说明这对相对性状的遗传与性别有关,控制果蝇黄体和灰体的基因位于X染色体上。
(2)现假设果蝇的灰体和黄体由R、r控制,由以上分析可知,黄体是隐性性状,灰体是显性性状,将一只黄体雄蝇(XrY)与一只灰体雌蝇(XRXR或XRXr)杂交,若灰体雌蝇的基因型为XRXR,则后代雌雄果蝇均为灰体,若灰体雌蝇的基因型为XRXr,则后代雌雄果蝇具有灰体和黄体。
(3)要通过一次杂交实验获得黄体雌蝇(XrXr),则所选雄蝇的基因型为XrY,雌蝇的基因型为XrXr或XRXr,再结合题干中的果蝇可知,应该选择F1中的黄体雄蝇(XrY)与亲代灰体雌蝇(XRXr)杂交。
答案:(除标注外,每空2分)
(1)X F1中雌雄果蝇的性状表现不相同
(2)雌雄果蝇均为灰体、雌雄果蝇具有灰体和黄体(3分)
(3)将F1中的黄体雄蝇与亲代灰体雌蝇杂交。(3分)
24.(14分)鼠的毛色有灰色和黑色两种类型,受一对等位基因A、a控制,尾有短尾和长尾的区别,受一对等位基因B、b控制。现有灰色短尾雌鼠与黑色长尾雄鼠杂交,F1均为灰色短尾。F1与黑色长尾鼠杂交,F2中灰色短尾∶灰色长尾∶黑色短尾∶黑色长尾=1∶1∶1∶1。请回答相关问题。
(1)鼠的毛色中显性性状是 ,判断依据是 。
(2)控制这两对性状的基因位于 对同源染色体上,原因是 。
(3)上述实验 (填“能”或“不能”)说明控制短尾和长尾的这对基因位于X染色体上,原因是 。
(4)现已知控制灰色和黑色的基因位于常染色体上,控制短尾和长尾的基因位于X染色体上。请从F2中选取合适的个体通过一次杂交实验进行验证,并做简要说明。
解析:(1)灰色短尾雌鼠与黑色长尾雄鼠杂交,F1均为灰色短尾,可以说明灰色和短尾是显性性状。
(2)鼠的毛色和尾的长短受两对等位基因控制,F1与黑色长尾鼠杂交,F2中灰色短尾∶灰色长尾∶黑色短尾∶黑色长尾=1∶1∶1∶1,说明控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
(3)根据题意,不能由F1和F2的表型判断出长尾和短尾的遗传与性别相关联,故不能说明控制短尾和长尾的这对基因位于X染色体上。
答案:(除标注外,每空2分)
(1)灰色 灰色鼠与黑色鼠杂交,F1均为灰色
(2)两 F1与黑色长尾鼠杂交,后代出现四种表型,并且数量比为1∶1∶1∶1
(3)不能(1分) 不能根据F1和F2的表型判断出长尾和短尾的遗传是否与性别相关联
(4)方法1:让F2中灰色短尾的雌、雄鼠杂交,如果后代中灰色∶黑
色=3∶1,且与性别无关,则控制毛色灰色与黑色的基因位于常染色体上;如果后代中短尾雌∶短尾雄∶长尾雄=2∶1∶1,则控制短尾与长尾的基因位于X染色体上(或后代中灰色短尾雌鼠∶灰色短尾雄鼠∶灰色长尾雄鼠∶黑色短尾雌鼠∶黑色短尾雄鼠∶黑色长尾雄鼠=6∶3∶3∶2∶1∶1,则控制毛色灰色与黑色的基因位于常染色体上,控制短尾与长尾的基因位于X染色体上)(3分)
方法2:让F2中灰色长尾雌鼠与灰色短尾雄鼠杂交,如果后代中灰色∶黑色=3∶1,且与性别无关,则控制毛色灰色与黑色的基因位于常染色体上;如果后代只有短尾雌鼠和长尾雄鼠,且二者比例为1∶1,则控制短尾与长尾的基因位于X染色体上(或后代中灰色短尾雌鼠∶灰色长尾雄鼠∶黑色短尾雌鼠∶黑色长尾雄鼠=3∶3∶1∶1,则控制毛色灰色与黑色的基因位于常染色体上,控制短尾与长尾的基因位于X染色体上)(3分)
25.(10分)鹅(性别决定为ZW型)的豁眼与正常眼是一对相对性状,由H、h和M、m两对独立遗传的等位基因控制。有M无H时,表现为豁眼,其余情况表现为正常眼。豁眼雌鹅具有优良的产蛋性能,为研究豁眼性状的遗传特点,研究人员让纯合豁眼雄鹅与纯合正常眼雌鹅杂交,F1中雄鹅皆为正常眼,雌鹅皆为豁眼。请回答下列问题。
(1)根据实验结果推测H、h等位基因位于 (填“常”或“Z”)染色体,M、m等位基因位于 (填“常”或“Z”)染色体。
(2)亲本雌鹅基因型可能为 。
(3)F1豁眼雌鹅可能为纯合子或杂合子,选用 (填“纯合”或“杂合”)豁眼雄鹅与之杂交进行鉴别,若子代表现为
,则该F1豁眼雌鹅为杂合子。
解析:(1)由F1杂交结果可知,H、h等位基因位于Z染色体上,M、m等位基因位于常染色体上。
(2)亲本雌鹅为纯合正常眼,其基因型可能为MMZHW或mmZHW。
(3)由父本和母本的基因型可推知,F1豁眼雌鹅的基因型为MMZhW或MmZhW,若要鉴别其基因型为纯合子还是杂合子,可选用杂合豁眼雄鹅MmZhZh与之交配,当F1豁眼雌鹅为杂合子MmZhW时,子代M、m基因为M ∶mm=3∶1,子代H、h基因为ZhZh∶ZhW=1∶1,表现为雌雄个体均为豁眼∶正常眼=3∶1。
答案:(每空2分)
(1)Z 常 (2)MMZHW或mmZHW (3)杂合 雌雄个体均为豁眼∶正常眼=3∶1
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