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新教材高考生物一轮复习大题专项练2遗传定律和伴性遗传含答案
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这是一份新教材高考生物一轮复习大题专项练2遗传定律和伴性遗传含答案，共11页。
(1)苯丙酮尿症是由相应基因的碱基对发生了 而引起的一种遗传病。
(2)从上述材料分析可知,编码谷氨酰胺的密码子为 。
(3)下图为某家族苯丙酮尿症(设基因为B、b)和进行性肌营养不良(设基因为D、d)的遗传系谱图,其中Ⅱ4的家族中没有出现过进行性肌营养不良。
①Ⅲ4的基因型是 ;Ⅱ1和Ⅱ3基因型相同的概率为 。
②若Ⅲ5的性染色体组成为XXY,那么产生异常生殖细胞的是其 (填“父亲”或“母亲”)。
③若Ⅲ1与一正常男人婚配,他们最好生 (填“男孩”或“女孩”);在父亲的基因型为Bb的情况下,该性别的孩子患苯丙酮尿症的概率为 。
2.已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型,偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性,红眼(B)对白眼(b)为显性。现有2组杂交实验,结果如下表所示。
残翅白眼♀
甲
长翅红眼♂
乙
请回答下列问题。
(1)设计实验①与实验②的主要目的是验证 。
(2)理论上预期实验①的F2基因型共有 种,其中雌性个体中表现上图甲性状的概率为 ,雄性个体中表现上图乙性状的概率为 。
(3)实验②F1中出现了1只例外的白眼雌果蝇,请分析回答下列问题。
Ⅰ.若该果蝇是基因突变导致的,则该果蝇的基因型为 。
Ⅱ.若该果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,则该果蝇产生的配子为 。
Ⅲ.检验该果蝇产生的原因可用表型为 的果蝇与其杂交。
3.图甲、图乙是两个家族系谱图,甲家族无红绿色盲患者,乙家族有红绿色盲(B、b)患者。请据图回答下列问题。
甲
乙
(1)图甲中的遗传病,其致病基因位于 染色体上,是 性遗传。
(2)图甲中Ⅲ8与Ⅲ7为异卵双生(由不同的受精卵发育而来),则图甲中Ⅲ8的表型是否一定正常? ,原因是 。
(3)图乙中Ⅰ1关于红绿色盲的基因型是 ,若图甲中的Ⅲ8与图乙中的Ⅲ5结婚,则他们生下两病兼患男孩的概率是 。
4.下图为某家族中两种遗传病的系谱图,甲病由A和a控制,乙病由B和b控制,其中一种遗传病为伴性遗传。据图回答下列问题。
(1)甲病的遗传方式为 。
(2)Ⅱ5的基因型为 ,Ⅲ7的基因型为 。
(3)Ⅱ2和Ⅱ3再生育一个正常男孩的概率为 。
(4)若人群中甲病的发病率为1/100,且Ⅲ1为该人群中一员,则Ⅲ1和Ⅲ2的子女患甲病的概率为 。
5.科研人员发现了某种兔的两个野生种群,一个种群不论雌、雄后肢都较长,另一种群不论雌、雄后肢都较短。为确定控制后肢长、短这一相对性状的基因的显隐性关系及基因位于常染色体还是位于性染色体的Ⅰ、Ⅱ-1、Ⅱ-2区段(如上图所示),某兴趣小组同学进行了以下分析和实验。请回答下列问题。
(1)同学们认为可以确定控制后肢长、短的基因不位于性染色体的Ⅱ-1区段,理由是 。
(2)有同学分别从两种群中选择多对亲本进行了以下两组实验。甲组:♂后肢长×♀后肢短→F1后肢短。乙组:♀后肢长×♂后肢短→F1后肢短。从两组实验中可得出这对相对性状中显性性状为 。在此基础上可以确定控制这对相对性状的基因不位于 区段,理由是 。
(3)为进一步确定这对基因的位置,同学们准备分别用乙组的F1与亲代个体进行两组回交实验:①F1♀×亲代♂、②F1♂×亲代♀,以确定其位于性染色体的Ⅰ区段还是位于 。假设这对基因(用B、b表示)位于性染色体的Ⅰ区段,则乙组亲本中♀基因型为 ,♂基因型为 。在两组回交实验中,能确定这对基因位置的是 (填“①”或“②”)。
6.(2022山东卷)果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状,受1对等位基因控制,要确定该性状的遗传方式,需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如下图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
(1)据图分析,关于果蝇无眼性状的遗传方式,可以排除的是 。若控制该性状的基因位于X染色体上,Ⅲ1与Ⅲ2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是 。
(2)用Ⅱ1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果 (填“能”或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性,理由是 。
(3)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式。(要求:①只杂交一次;②仅根据子代表型预期结果;③不根据子代性状的比例预期结果)实验思路: ;预期结果并得出结论: 。
(4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致,且该对等位基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时,只以Ⅱ3为材料,用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列,电泳检测PCR产物,通过电泳结果 (填“能”或“不能”)确定无眼性状的遗传方式,理由是 。
7.野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼,某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇,他为了探究果蝇眼形的遗传方式,设计了图甲实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图乙所示。据图分析回答下列问题。
(1)由图甲中F1可知,果蝇眼形的 是显性性状。
(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼,则控制圆眼、棒眼的基因位于 染色体上。
(3)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,但仅在雄果蝇中有棒眼,则控制圆眼、棒眼的基因可能位于 ,也可能位于 。
(4)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体,设计方案,对(3)中的问题作出进一步判断。
实验步骤: 。
预期结果与结论: 。
答案：
1.答案 (1)替换(或改变)
(2)CAG
(3)①BbXDXd或BbXDXD 100% ②母亲 ③女孩 1/6
解析 (1)模板链某片段由GTC突变为GTG,使其编码的氨基酸由谷氨酰胺变成了组氨酸,进而导致苯丙酮尿症,可见苯丙酮尿症是由苯丙氨酸羟化酶基因碱基对发生了替换而引起的一种遗传病。(2)从上述材料分析可知,GTC转录形成的密码子CAG编码谷氨酰胺。(3)①由题图可知,Ⅱ1和Ⅱ2均不患苯丙酮尿症,但其女儿患有苯丙酮尿症,可知苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病;Ⅱ4的家族中没有出现过进行性肌营养不良,但其儿子患有进行性肌营养不良,说明进行性肌营养不良是伴X染色体隐性遗传病。Ⅱ4患苯丙酮尿症,则Ⅲ4的基因型是Bb;Ⅱ3是进行性肌营养不良基因的携带者(XDXd),Ⅱ4家族中没有出现过进行性肌营养不良,则Ⅲ4的基因型是XDXd或XDXD,综合考虑则Ⅲ4的基因型是BbXDXd或BbXDXD。Ⅱ1和Ⅱ3均不患苯丙酮尿症和进行性肌营养不良,但他们都有患这两种病的孩子,所以两者的基因型相同,均为BbXDXd。②Ⅲ5患进行性肌营养不良,其母亲的基因型为XDXd,父亲的基因型为XDY,若Ⅲ5的性染色体组成为XdXdY,那么产生异常生殖细胞的是其母亲,即在减数分裂Ⅱ后期,分开的姐妹染色单体移向同一极,产生的含XdXd的卵细胞参与了受精作用。③Ⅲ1患进行性肌营养不良,其基因型为XdXd,与一正常男人(XDY)婚配,他们所生子女中,女孩均正常,男孩均患此病,所以他们最好生女孩。由于Ⅲ2患苯丙酮尿症,则Ⅲ1的基因型为BB∶Bb=1∶2,在父亲的基因型为Bb的情况下,该性别的孩子(女孩)患苯丙酮尿症的概率为(2/3)×(1/4)=1/6。
2.答案 (1)眼色性状与性别有关,翅型性状与性别无关
(2)12 0 3/8
(3)XbXb XbXb、Y、Xb、XbY 红眼雄性
解析 (1)实验①和实验②属于杂交实验中的正交和反交,是为了验证眼色性状与性别有关,翅型性状与性别无关。
(2) 实验①
P aaXBXB×AAXbY
↓
F1 AaXBXb AaXBY
长翅红眼♀ 长翅红眼♂
F1相互交配得F2,眼色的基因型有XBY、XbY、XBXB、XBXb 4种,翅型的基因型有AA、Aa、aa 3种,故F2的基因型共有4×3=12(种)。F2中雌性个体均为红眼(XBXB、XBXb),表现图甲性状(残翅白眼)的概率为0。雄性个体表现图乙性状(长翅红眼)的概率为(3/4)长翅×(1/2)红眼=3/8。
(3)由题意可知,该F1白眼雌蝇的基因型可能为XbXb或者XbXbY。若为XbXb,则是亲本雄果蝇在产生配子时,发生了基因突变所致。若为XbXbY,则是亲本雌果蝇在减数分裂过程中,X染色体未分离导致的,那么该果蝇产生的配子有Xb、XbY、XbXb、Y 4种类型。若要鉴别F1中出现的白眼雌果蝇的基因型是XbXb还是XbXbY,则应选择某一雄果蝇与之杂交。若选择基因型为XbY的雄果蝇,则子代无论雌雄都表现为白眼。因此,应该用基因型为XBY的雄果蝇与其杂交。
3.答案 (1)常 显
(2)不一定 Ⅲ8的基因型有两种可能
(3)XBXb 1/8
解析 (1)由题图可知,甲家族中的遗传病为常染色体显性遗传病。(2)假设图甲中遗传病的致病基因为A,结合题图可知,图甲中Ⅱ3的基因型为aa,Ⅱ4的基因型为Aa,所以Ⅲ8的基因型为1/2Aa、1/2aa,其表型不一定正常。(3)图乙中,Ⅲ5为红绿色盲患者,而Ⅱ4不是红绿色盲患者,则Ⅱ4的基因型为XBXb,进一步推导可知Ⅰ1的基因型为XBXb,已知甲家族无红绿色盲患者,再结合(2)可知,Ⅲ8的基因型为1/2AaXBY、1/2aaXBY;图乙中Ⅲ5为红绿色盲患者,所以其基因型为aaXbXb,二者生出患甲家族中遗传病孩子的概率为(1/2)×(1/2)=1/4,生出患红绿色盲男孩的概率为1/2,故若图甲中的Ⅲ8与图乙中的Ⅲ5结婚,他们生下两病兼患男孩的概率是(1/4)×(1/2)=1/8。
4.答案 (1)常染色体隐性遗传
(2)AaXBY AaXbY
(3)3/16
(4)3/100
解析 (1)根据遗传系谱图中Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病,生了一个患有甲病的女孩Ⅱ1,可知甲病为常染色体隐性遗传病。(2)Ⅱ4和Ⅱ5生了一个患甲病的孩子Ⅲ5,可知Ⅱ5是甲病的携带者,且不患乙病,由题干可知,其中一种遗传病为伴性遗传,证明乙病为伴性遗传,又因Ⅱ6和Ⅱ7生了一个患乙病的孩子Ⅲ7,说明乙病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅱ5的基因型为AaXBY;Ⅱ6是甲病患者,Ⅲ7不患甲病,则相应的基因型是Aa,综合可知Ⅲ7的基因型为AaXbY。(3)Ⅱ2和Ⅱ3生育了Ⅲ3,可知Ⅱ2的基因型为AaXBY,Ⅱ3 的基因型为AaXBXb,生育一个正常男孩的概率为(3/4)×(1/4)=3/16。(4)Ⅲ2的基因型为2/3Aa、1/3AA,人群中甲病的发病率为1/100aa,a的基因频率为1/10,即A的基因频率为9/10,Ⅲ1的基因型为(9/10)2=81/100AA、2×(9/10)×(1/10)=18/100Aa,Ⅲ1 和Ⅲ2的子女患甲病的概率为(2/3)×(18/100)×(1/4)=3/100。
5.答案 (1)不论雌、雄后肢长度表现都一致,不随雄性遗传(同一性状在雌、雄中均有表现) (2)后肢短 性染色体的Ⅱ-2 乙组实验F1没有出现交叉遗传的现象 (3)常染色体 XbXb XBYB ②
解析 (1)不论雌、雄后肢长度表现都一致,不随雄性遗传,而Ⅱ-1为Y染色体的特有区段,故可以确定控制后肢长、短的基因不位于Ⅱ-1区段。(2)由题意可知,后肢短对后肢长为显性。且乙组实验F1没有出现交叉遗传的现象,故可以确定基因不位于Ⅱ-2区段上。(3)由题意可知,分别用乙组的F1与亲代个体进行两组回交实验的目的是进一步确定这对基因位于Ⅰ区段还是位于常染色体上。假设控制后肢长、短的基因(用B、b表示)位于Ⅰ区段,则(2)中乙组杂交亲本中♀基因型为XbXb,♂基因型为XBYB,F1的基因型为XBXb、XbYB,在两组回交实验中,①组F1♀(XBXb)×亲代♂(XBYB),其后代无论雌雄,均表现为后肢短(XBXB、XBXb、XBYB、XbYB);②组F1♂(XbYB)×亲代♀(XbXb),其后代雌性表现为后肢长(XbXb),雄性表现为后肢短(XbYB)。假设控制后肢长、短的基因位于常染色体上,则(2)中乙组杂交亲本中♀基因型为bb,♂基因型为BB,F1的基因型为Bb,在两组回交实验中,①组F1♀(Bb)与亲代♂(BB)杂交,其后代无论雌雄,均表现为后肢短(BB、Bb);②组F1♂(Bb)与亲代♀(bb)杂交,其后代无论雌、雄表型均为后肢短(Bb)、后肢长(bb),且比例为1∶1。综上分析,在两组回交实验中,能确定基因位置的是②组;如果基因位于Ⅰ区段,则乙组亲本基因型分别是XbXb和XBYB。
6.答案 (1)伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传 3/8
(2)不能 无论正常眼是显性还是隐性,子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为1∶1
(3)Ⅱ2(或Ⅱ1;或Ⅱ4)与Ⅱ3果蝇杂交,观察子代表型 若子代全为正常眼果蝇,则为常染色体显性遗传;若子代出现无眼雌果蝇,则为常染色体隐性遗传;若子代无眼果蝇全为雄性,则为伴X染色体隐性遗传
(4)不能 无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传,其PCR产物电泳后都仅出现一个条带,且对应的均为正常眼基因的长度
解析 (1)题干中已经排除了致死、突变和X、Y染色体同源区段遗传,Ⅰ1正常眼雌果蝇与Ⅰ2无眼雄果蝇杂交,子代雌果蝇出现正常眼,说明无眼性状的遗传不可能为伴X染色体显性遗传;Ⅰ4正常眼雌果蝇与Ⅰ3无眼雄果蝇杂交,Ⅱ3雄果蝇是正常眼,说明无眼性状的遗传不可能为伴Y染色体遗传。若控制该性状的基因(用A、a表示)位于X染色体上,则无眼为隐性性状,Ⅰ2的基因型为XaY,Ⅱ2的基因型为XAXa,Ⅱ3的基因型为XAY,则Ⅲ2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,Ⅲ1的基因型为XAY,两者杂交,卵细胞的基因型及比例为XA∶Xa=3∶1,精子的基因型及比例为XA∶Y=1∶1,后代正常眼雄果蝇的概率为(3/4)×(1/2)=3/8。(2)图示无眼性状的遗传方式可能是伴X染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传。如果无眼性状为隐性性状,存在两种情况:①基因位于X染色体上(用A、a表示),Ⅰ2的基因型为XaY,Ⅱ1的基因型为XAXa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为XAXa∶ XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,表型及比例为正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1,即正常眼∶无眼=1∶1;②基因位于常染色体上,Ⅰ2的基因型为aa,Ⅱ1的基因型为Aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为Aa∶aa =1∶1,表型及比例为正常眼∶无眼=1∶1,雌雄比例为1∶1,即正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1,即正常眼∶无眼=1∶1。如果无眼性状为显性性状,基因只能位于常染色体上,Ⅰ2的基因型为Aa,Ⅱ1的基因型为aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为Aa∶aa =1∶1,表型及比例为正常眼∶无眼=1∶1,故根据Ⅱ1与其亲本雄果蝇的杂交结果,不能确定果蝇正常眼性状的显隐性关系。(3)根据题干信息只杂交一次、仅根据子代表型预期结果,不涉及子代性状比例的条件,若要确定无眼性状的遗传方式,可通过测交或者杂交的方式判断,测交是在已知相对性状显隐性的条件下进行的,不适用于本题。故选择Ⅱ2(或Ⅱ1;或Ⅱ4)和Ⅱ3杂交,观察子代表型的方式来判断。若无眼性状的遗传为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ2(或Ⅱ1;或Ⅱ4)和Ⅱ3的基因型为XAXa×XAY,后代正常眼果蝇既有雌性又有雄性,无眼果蝇全为雄性;若无眼性状为常染色体隐性遗传,Ⅱ2和Ⅱ3的基因型为Aa×Aa,后代雌果蝇、雄果蝇既有正常眼又有无眼;若无眼性状的遗传为常染色体显性遗传,Ⅱ2(或Ⅱ1;或Ⅱ4)和Ⅱ3的基因型为aa×aa,后代只有正常眼。(4)若无眼性状产生的分子机制是由正常眼基因缺失一段较大的DNA片段所致,则电泳时无眼基因的长度比正常眼基因短。若无眼性状的遗传为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ3的基因型为XAY,PCR扩增后电泳的产物只有一个对应正常眼基因的条带;若无眼性状的遗传为常染色体隐性遗传,Ⅱ3的基因型为Aa,PCR扩增后电泳的产物有两个条带,分别对应正常眼基因和无眼基因;若无眼性状的遗传为常染色体显性遗传,Ⅱ3的基因型为aa,PCR扩增后电泳的产物只有一个对应正常眼基因的条带,故根据电泳结果不能确定无眼性状的遗传方式。
7.答案 (1)圆眼
(2)常
(3)X染色体的Ⅱ区段 X和Y染色体的Ⅰ区段(顺序可颠倒)
(4)实验步骤:①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配,得到棒眼雌果蝇;②用得到的棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇交配,观察子代中有没有棒眼个体出现
预期结果与结论:①若只有雄果蝇中出现棒眼个体,则控制圆眼、棒眼的基因位于X染色体的Ⅱ区段;②若子代中没有棒眼果蝇出现,则控制圆眼、棒眼的基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ实验①
P aaXBXB×AAXbY
↓
F1 长翅
红眼♀ 长翅
红眼♂
个体数 920 927
实验②
P aaXBY×AAXbXb
↓
F1 长翅
红眼♀ 长翅
白眼♂ 长翅
白眼♀
个体数 930 926 1
(1)苯丙酮尿症是由相应基因的碱基对发生了 而引起的一种遗传病。
(2)从上述材料分析可知,编码谷氨酰胺的密码子为 。
(3)下图为某家族苯丙酮尿症(设基因为B、b)和进行性肌营养不良(设基因为D、d)的遗传系谱图,其中Ⅱ4的家族中没有出现过进行性肌营养不良。
①Ⅲ4的基因型是 ;Ⅱ1和Ⅱ3基因型相同的概率为 。
②若Ⅲ5的性染色体组成为XXY,那么产生异常生殖细胞的是其 (填“父亲”或“母亲”)。
③若Ⅲ1与一正常男人婚配,他们最好生 (填“男孩”或“女孩”);在父亲的基因型为Bb的情况下,该性别的孩子患苯丙酮尿症的概率为 。
2.已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型,偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性,红眼(B)对白眼(b)为显性。现有2组杂交实验,结果如下表所示。
残翅白眼♀
甲
长翅红眼♂
乙
请回答下列问题。
(1)设计实验①与实验②的主要目的是验证 。
(2)理论上预期实验①的F2基因型共有 种,其中雌性个体中表现上图甲性状的概率为 ,雄性个体中表现上图乙性状的概率为 。
(3)实验②F1中出现了1只例外的白眼雌果蝇,请分析回答下列问题。
Ⅰ.若该果蝇是基因突变导致的,则该果蝇的基因型为 。
Ⅱ.若该果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,则该果蝇产生的配子为 。
Ⅲ.检验该果蝇产生的原因可用表型为 的果蝇与其杂交。
3.图甲、图乙是两个家族系谱图,甲家族无红绿色盲患者,乙家族有红绿色盲(B、b)患者。请据图回答下列问题。
甲
乙
(1)图甲中的遗传病,其致病基因位于 染色体上,是 性遗传。
(2)图甲中Ⅲ8与Ⅲ7为异卵双生(由不同的受精卵发育而来),则图甲中Ⅲ8的表型是否一定正常? ,原因是 。
(3)图乙中Ⅰ1关于红绿色盲的基因型是 ,若图甲中的Ⅲ8与图乙中的Ⅲ5结婚,则他们生下两病兼患男孩的概率是 。
4.下图为某家族中两种遗传病的系谱图,甲病由A和a控制,乙病由B和b控制,其中一种遗传病为伴性遗传。据图回答下列问题。
(1)甲病的遗传方式为 。
(2)Ⅱ5的基因型为 ,Ⅲ7的基因型为 。
(3)Ⅱ2和Ⅱ3再生育一个正常男孩的概率为 。
(4)若人群中甲病的发病率为1/100,且Ⅲ1为该人群中一员,则Ⅲ1和Ⅲ2的子女患甲病的概率为 。
5.科研人员发现了某种兔的两个野生种群,一个种群不论雌、雄后肢都较长,另一种群不论雌、雄后肢都较短。为确定控制后肢长、短这一相对性状的基因的显隐性关系及基因位于常染色体还是位于性染色体的Ⅰ、Ⅱ-1、Ⅱ-2区段(如上图所示),某兴趣小组同学进行了以下分析和实验。请回答下列问题。
(1)同学们认为可以确定控制后肢长、短的基因不位于性染色体的Ⅱ-1区段,理由是 。
(2)有同学分别从两种群中选择多对亲本进行了以下两组实验。甲组:♂后肢长×♀后肢短→F1后肢短。乙组:♀后肢长×♂后肢短→F1后肢短。从两组实验中可得出这对相对性状中显性性状为 。在此基础上可以确定控制这对相对性状的基因不位于 区段,理由是 。
(3)为进一步确定这对基因的位置,同学们准备分别用乙组的F1与亲代个体进行两组回交实验:①F1♀×亲代♂、②F1♂×亲代♀,以确定其位于性染色体的Ⅰ区段还是位于 。假设这对基因(用B、b表示)位于性染色体的Ⅰ区段,则乙组亲本中♀基因型为 ,♂基因型为 。在两组回交实验中,能确定这对基因位置的是 (填“①”或“②”)。
6.(2022山东卷)果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状,受1对等位基因控制,要确定该性状的遗传方式,需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如下图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
(1)据图分析,关于果蝇无眼性状的遗传方式,可以排除的是 。若控制该性状的基因位于X染色体上,Ⅲ1与Ⅲ2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是 。
(2)用Ⅱ1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果 (填“能”或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性,理由是 。
(3)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式。(要求:①只杂交一次;②仅根据子代表型预期结果;③不根据子代性状的比例预期结果)实验思路: ;预期结果并得出结论: 。
(4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致,且该对等位基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时,只以Ⅱ3为材料,用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列,电泳检测PCR产物,通过电泳结果 (填“能”或“不能”)确定无眼性状的遗传方式,理由是 。
7.野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼,某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇,他为了探究果蝇眼形的遗传方式,设计了图甲实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图乙所示。据图分析回答下列问题。
(1)由图甲中F1可知,果蝇眼形的 是显性性状。
(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼,则控制圆眼、棒眼的基因位于 染色体上。
(3)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,但仅在雄果蝇中有棒眼,则控制圆眼、棒眼的基因可能位于 ,也可能位于 。
(4)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体,设计方案,对(3)中的问题作出进一步判断。
实验步骤: 。
预期结果与结论: 。
答案：
1.答案 (1)替换(或改变)
(2)CAG
(3)①BbXDXd或BbXDXD 100% ②母亲 ③女孩 1/6
解析 (1)模板链某片段由GTC突变为GTG,使其编码的氨基酸由谷氨酰胺变成了组氨酸,进而导致苯丙酮尿症,可见苯丙酮尿症是由苯丙氨酸羟化酶基因碱基对发生了替换而引起的一种遗传病。(2)从上述材料分析可知,GTC转录形成的密码子CAG编码谷氨酰胺。(3)①由题图可知,Ⅱ1和Ⅱ2均不患苯丙酮尿症,但其女儿患有苯丙酮尿症,可知苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病;Ⅱ4的家族中没有出现过进行性肌营养不良,但其儿子患有进行性肌营养不良,说明进行性肌营养不良是伴X染色体隐性遗传病。Ⅱ4患苯丙酮尿症,则Ⅲ4的基因型是Bb;Ⅱ3是进行性肌营养不良基因的携带者(XDXd),Ⅱ4家族中没有出现过进行性肌营养不良,则Ⅲ4的基因型是XDXd或XDXD,综合考虑则Ⅲ4的基因型是BbXDXd或BbXDXD。Ⅱ1和Ⅱ3均不患苯丙酮尿症和进行性肌营养不良,但他们都有患这两种病的孩子,所以两者的基因型相同,均为BbXDXd。②Ⅲ5患进行性肌营养不良,其母亲的基因型为XDXd,父亲的基因型为XDY,若Ⅲ5的性染色体组成为XdXdY,那么产生异常生殖细胞的是其母亲,即在减数分裂Ⅱ后期,分开的姐妹染色单体移向同一极,产生的含XdXd的卵细胞参与了受精作用。③Ⅲ1患进行性肌营养不良,其基因型为XdXd,与一正常男人(XDY)婚配,他们所生子女中,女孩均正常,男孩均患此病,所以他们最好生女孩。由于Ⅲ2患苯丙酮尿症,则Ⅲ1的基因型为BB∶Bb=1∶2,在父亲的基因型为Bb的情况下,该性别的孩子(女孩)患苯丙酮尿症的概率为(2/3)×(1/4)=1/6。
2.答案 (1)眼色性状与性别有关,翅型性状与性别无关
(2)12 0 3/8
(3)XbXb XbXb、Y、Xb、XbY 红眼雄性
解析 (1)实验①和实验②属于杂交实验中的正交和反交,是为了验证眼色性状与性别有关,翅型性状与性别无关。
(2) 实验①
P aaXBXB×AAXbY
↓
F1 AaXBXb AaXBY
长翅红眼♀ 长翅红眼♂
F1相互交配得F2,眼色的基因型有XBY、XbY、XBXB、XBXb 4种,翅型的基因型有AA、Aa、aa 3种,故F2的基因型共有4×3=12(种)。F2中雌性个体均为红眼(XBXB、XBXb),表现图甲性状(残翅白眼)的概率为0。雄性个体表现图乙性状(长翅红眼)的概率为(3/4)长翅×(1/2)红眼=3/8。
(3)由题意可知,该F1白眼雌蝇的基因型可能为XbXb或者XbXbY。若为XbXb,则是亲本雄果蝇在产生配子时,发生了基因突变所致。若为XbXbY,则是亲本雌果蝇在减数分裂过程中,X染色体未分离导致的,那么该果蝇产生的配子有Xb、XbY、XbXb、Y 4种类型。若要鉴别F1中出现的白眼雌果蝇的基因型是XbXb还是XbXbY,则应选择某一雄果蝇与之杂交。若选择基因型为XbY的雄果蝇,则子代无论雌雄都表现为白眼。因此,应该用基因型为XBY的雄果蝇与其杂交。
3.答案 (1)常 显
(2)不一定 Ⅲ8的基因型有两种可能
(3)XBXb 1/8
解析 (1)由题图可知,甲家族中的遗传病为常染色体显性遗传病。(2)假设图甲中遗传病的致病基因为A,结合题图可知,图甲中Ⅱ3的基因型为aa,Ⅱ4的基因型为Aa,所以Ⅲ8的基因型为1/2Aa、1/2aa,其表型不一定正常。(3)图乙中,Ⅲ5为红绿色盲患者,而Ⅱ4不是红绿色盲患者,则Ⅱ4的基因型为XBXb,进一步推导可知Ⅰ1的基因型为XBXb,已知甲家族无红绿色盲患者,再结合(2)可知,Ⅲ8的基因型为1/2AaXBY、1/2aaXBY;图乙中Ⅲ5为红绿色盲患者,所以其基因型为aaXbXb,二者生出患甲家族中遗传病孩子的概率为(1/2)×(1/2)=1/4,生出患红绿色盲男孩的概率为1/2,故若图甲中的Ⅲ8与图乙中的Ⅲ5结婚,他们生下两病兼患男孩的概率是(1/4)×(1/2)=1/8。
4.答案 (1)常染色体隐性遗传
(2)AaXBY AaXbY
(3)3/16
(4)3/100
解析 (1)根据遗传系谱图中Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病,生了一个患有甲病的女孩Ⅱ1,可知甲病为常染色体隐性遗传病。(2)Ⅱ4和Ⅱ5生了一个患甲病的孩子Ⅲ5,可知Ⅱ5是甲病的携带者,且不患乙病,由题干可知,其中一种遗传病为伴性遗传,证明乙病为伴性遗传,又因Ⅱ6和Ⅱ7生了一个患乙病的孩子Ⅲ7,说明乙病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅱ5的基因型为AaXBY;Ⅱ6是甲病患者,Ⅲ7不患甲病,则相应的基因型是Aa,综合可知Ⅲ7的基因型为AaXbY。(3)Ⅱ2和Ⅱ3生育了Ⅲ3,可知Ⅱ2的基因型为AaXBY,Ⅱ3 的基因型为AaXBXb,生育一个正常男孩的概率为(3/4)×(1/4)=3/16。(4)Ⅲ2的基因型为2/3Aa、1/3AA,人群中甲病的发病率为1/100aa,a的基因频率为1/10,即A的基因频率为9/10,Ⅲ1的基因型为(9/10)2=81/100AA、2×(9/10)×(1/10)=18/100Aa,Ⅲ1 和Ⅲ2的子女患甲病的概率为(2/3)×(18/100)×(1/4)=3/100。
5.答案 (1)不论雌、雄后肢长度表现都一致,不随雄性遗传(同一性状在雌、雄中均有表现) (2)后肢短 性染色体的Ⅱ-2 乙组实验F1没有出现交叉遗传的现象 (3)常染色体 XbXb XBYB ②
解析 (1)不论雌、雄后肢长度表现都一致,不随雄性遗传,而Ⅱ-1为Y染色体的特有区段,故可以确定控制后肢长、短的基因不位于Ⅱ-1区段。(2)由题意可知,后肢短对后肢长为显性。且乙组实验F1没有出现交叉遗传的现象,故可以确定基因不位于Ⅱ-2区段上。(3)由题意可知,分别用乙组的F1与亲代个体进行两组回交实验的目的是进一步确定这对基因位于Ⅰ区段还是位于常染色体上。假设控制后肢长、短的基因(用B、b表示)位于Ⅰ区段,则(2)中乙组杂交亲本中♀基因型为XbXb,♂基因型为XBYB,F1的基因型为XBXb、XbYB,在两组回交实验中,①组F1♀(XBXb)×亲代♂(XBYB),其后代无论雌雄,均表现为后肢短(XBXB、XBXb、XBYB、XbYB);②组F1♂(XbYB)×亲代♀(XbXb),其后代雌性表现为后肢长(XbXb),雄性表现为后肢短(XbYB)。假设控制后肢长、短的基因位于常染色体上,则(2)中乙组杂交亲本中♀基因型为bb,♂基因型为BB,F1的基因型为Bb,在两组回交实验中,①组F1♀(Bb)与亲代♂(BB)杂交,其后代无论雌雄,均表现为后肢短(BB、Bb);②组F1♂(Bb)与亲代♀(bb)杂交,其后代无论雌、雄表型均为后肢短(Bb)、后肢长(bb),且比例为1∶1。综上分析,在两组回交实验中,能确定基因位置的是②组;如果基因位于Ⅰ区段,则乙组亲本基因型分别是XbXb和XBYB。
6.答案 (1)伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传 3/8
(2)不能 无论正常眼是显性还是隐性,子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为1∶1
(3)Ⅱ2(或Ⅱ1;或Ⅱ4)与Ⅱ3果蝇杂交,观察子代表型 若子代全为正常眼果蝇,则为常染色体显性遗传;若子代出现无眼雌果蝇,则为常染色体隐性遗传;若子代无眼果蝇全为雄性,则为伴X染色体隐性遗传
(4)不能 无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传,其PCR产物电泳后都仅出现一个条带,且对应的均为正常眼基因的长度
解析 (1)题干中已经排除了致死、突变和X、Y染色体同源区段遗传,Ⅰ1正常眼雌果蝇与Ⅰ2无眼雄果蝇杂交,子代雌果蝇出现正常眼,说明无眼性状的遗传不可能为伴X染色体显性遗传;Ⅰ4正常眼雌果蝇与Ⅰ3无眼雄果蝇杂交,Ⅱ3雄果蝇是正常眼,说明无眼性状的遗传不可能为伴Y染色体遗传。若控制该性状的基因(用A、a表示)位于X染色体上,则无眼为隐性性状,Ⅰ2的基因型为XaY,Ⅱ2的基因型为XAXa,Ⅱ3的基因型为XAY,则Ⅲ2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,Ⅲ1的基因型为XAY,两者杂交,卵细胞的基因型及比例为XA∶Xa=3∶1,精子的基因型及比例为XA∶Y=1∶1,后代正常眼雄果蝇的概率为(3/4)×(1/2)=3/8。(2)图示无眼性状的遗传方式可能是伴X染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传。如果无眼性状为隐性性状,存在两种情况:①基因位于X染色体上(用A、a表示),Ⅰ2的基因型为XaY,Ⅱ1的基因型为XAXa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为XAXa∶ XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,表型及比例为正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1,即正常眼∶无眼=1∶1;②基因位于常染色体上,Ⅰ2的基因型为aa,Ⅱ1的基因型为Aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为Aa∶aa =1∶1,表型及比例为正常眼∶无眼=1∶1,雌雄比例为1∶1,即正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1,即正常眼∶无眼=1∶1。如果无眼性状为显性性状,基因只能位于常染色体上,Ⅰ2的基因型为Aa,Ⅱ1的基因型为aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为Aa∶aa =1∶1,表型及比例为正常眼∶无眼=1∶1,故根据Ⅱ1与其亲本雄果蝇的杂交结果,不能确定果蝇正常眼性状的显隐性关系。(3)根据题干信息只杂交一次、仅根据子代表型预期结果,不涉及子代性状比例的条件,若要确定无眼性状的遗传方式,可通过测交或者杂交的方式判断,测交是在已知相对性状显隐性的条件下进行的,不适用于本题。故选择Ⅱ2(或Ⅱ1;或Ⅱ4)和Ⅱ3杂交,观察子代表型的方式来判断。若无眼性状的遗传为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ2(或Ⅱ1;或Ⅱ4)和Ⅱ3的基因型为XAXa×XAY,后代正常眼果蝇既有雌性又有雄性,无眼果蝇全为雄性;若无眼性状为常染色体隐性遗传,Ⅱ2和Ⅱ3的基因型为Aa×Aa,后代雌果蝇、雄果蝇既有正常眼又有无眼;若无眼性状的遗传为常染色体显性遗传,Ⅱ2(或Ⅱ1;或Ⅱ4)和Ⅱ3的基因型为aa×aa,后代只有正常眼。(4)若无眼性状产生的分子机制是由正常眼基因缺失一段较大的DNA片段所致,则电泳时无眼基因的长度比正常眼基因短。若无眼性状的遗传为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ3的基因型为XAY,PCR扩增后电泳的产物只有一个对应正常眼基因的条带;若无眼性状的遗传为常染色体隐性遗传,Ⅱ3的基因型为Aa,PCR扩增后电泳的产物有两个条带,分别对应正常眼基因和无眼基因;若无眼性状的遗传为常染色体显性遗传,Ⅱ3的基因型为aa,PCR扩增后电泳的产物只有一个对应正常眼基因的条带,故根据电泳结果不能确定无眼性状的遗传方式。
7.答案 (1)圆眼
(2)常
(3)X染色体的Ⅱ区段 X和Y染色体的Ⅰ区段(顺序可颠倒)
(4)实验步骤:①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配,得到棒眼雌果蝇;②用得到的棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇交配,观察子代中有没有棒眼个体出现
预期结果与结论:①若只有雄果蝇中出现棒眼个体,则控制圆眼、棒眼的基因位于X染色体的Ⅱ区段;②若子代中没有棒眼果蝇出现,则控制圆眼、棒眼的基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ实验①
P aaXBXB×AAXbY
↓
F1 长翅
红眼♀ 长翅
红眼♂
个体数 920 927
实验②
P aaXBY×AAXbXb
↓
F1 长翅
红眼♀ 长翅
白眼♂ 长翅
白眼♀
个体数 930 926 1
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