[考纲要求] 1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)。2.基因的分离定律和自由组合定律(Ⅱ)。3.基因与性状的关系(Ⅱ)。4.伴性遗传(Ⅱ)。5.人类遗传病的类型(Ⅰ)。
6.人类遗传病的监测和预防(Ⅰ)。7.人类基因组计划及意义(Ⅰ)。
知识主线 思维串联
微专题1 孟德尔遗传定律及应用
1.孟德尔遗传规律发现过程的“假说—演绎法”
提醒:①假说—演绎法贯穿于整个遗传学模块,包括遗传规律与基因在染色体上的发现,DNA双螺旋结构模型的构建与DNA复制方式的发现,遗传密码的破译等。
②等位基因分离发生在减Ⅰ后期,若发生交叉互换则等位基因分离既发生在减Ⅰ后期,也发生在减Ⅱ后期。
2.分离定律的异常情况
3.两对等位基因的遗传分析
(1)两对基因位于两对同源染色体上(据子代推亲代)→拆分法
①9∶3∶3∶1(3∶1)×(3∶1)(Aa×Aa)(Bb×Bb);
②1∶1∶1∶1(1∶1)×(1∶1)(Aa×aa)(Bb×bb);
③3∶3∶1∶1(3∶1)×(1∶1)(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Bb×Bb)(Aa×aa);
④3∶1(3∶1)×1(Aa×Aa)×(BB×__)或(Aa×Aa)×(bb×bb)或(Bb×Bb)×(AA×__)或(Bb×Bb)×(aa×aa)。
(2)两对基因位于同一对同源染色体上→连锁现象
提醒:AaBb×aabb时,若后代性状分离比出现“多∶多∶少∶少”则为连锁互换,“少∶少”为重组类型;若性状分离比为1∶1,则为完全连锁。
4.剖析9∶3∶3∶1的变形
题型一 围绕分离定律的应用,考查理解能力
1.(·全国卷Ⅱ,5)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是( )
A.①或② B.①或④
C.②或③ D.③或④
解析 实验①中植株甲自交,子代出现了性状分离,说明作为亲本的植株甲为杂合子。实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交,后代出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为杂合子。在相对性状的显隐性不确定的情况下,无法依据实验②、③判定植株甲为杂合子。
答案 B
2.(·广州珠海一中等六校联考)如图为某遗传病家族系谱图(受一对等位基因A、a控制),深色表示患者,其余为表现型正常的个体。下列叙述正确的是( )
A.该病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B.Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4和Ⅲ2的基因型均为Aa
C.Ⅱ3的基因型为AA和Aa的概率是相等的
D.若Ⅱ3的基因型为AA,则Ⅳ1为患病男孩的概率为1/12
解析 根据Ⅱ1为女性患者且父母均正常可知,该病为常染色体隐性遗传病,A正确;Ⅰ1、Ⅰ2和Ⅲ2的基因型一定为Aa,Ⅰ3和Ⅰ4的基因型不一定为Aa,B错误;Ⅱ3的基因型可能为AA或Aa,其概率不能确定,C错误;若Ⅱ3的基因型为AA,则Ⅲ1的基因型为Aa的概率为1/2×2/3=1/3,根据题干信息可知,Ⅲ2的基因型为Aa,因此Ⅳ1为患病男孩的概率为1/3×1/4×1/2=1/24,D错误。
答案 A
题型二 围绕自由组合定律的应用,考查科学思维能力
3.(·福建省五校二联)某遗传实验小组在表现型为灰体、长翅的纯合野生型果蝇群体中,分别得到了甲、乙、丙三种单基因隐性突变的纯合型果蝇,其特点如表所示。以下叙述错误的是
表现型
表现型特征
基因型
基因所在染色体
甲
黑檀体
体呈乌木色、黑亮
ee
Ⅲ
乙
黑体
体呈深黑色
bb
Ⅱ
丙
残翅
翅退化,部分残留
gg
Ⅱ
A.若甲果蝇与乙果蝇杂交,F1的基因型为BbEeGG
B.若乙果蝇与丙果蝇杂交,F1的表现型是灰体长翅
C.若乙、丙果蝇杂交获得的F1雌雄交配,得到的F2会出现9∶3∶3∶1的表现型分离比
D.由表中相关信息可知,果蝇体色是由两对等位基因控制,遗传遵循基因的自由组合定律
解析 根据题干信息可知,甲、乙、丙三种纯合果蝇来自隐性突变,因此表现为灰体长翅的纯合野生型果蝇的基因型应为BBEEGG,据表可知,甲的基因型为BBeeGG,乙的基因型为bbEEGG,丙的基因型为BBEEgg。若甲果蝇(BBeeGG)与乙果蝇(bbEEGG)杂交,F1的基因型为BbEeGG,A正确;若乙果蝇(bbEEGG)与丙果蝇(BBEEgg)杂交,F1的基因型为BbEEGg,表现型为灰体长翅,B正确;若乙、丙果蝇杂交获得的F1(BbEEGg)雌雄交配,根据表格可知,B、b与G、g这两对等位基因位于同一对同源染色体上,因此F1的基因型可表示为E∥E、bG∥Bg,F1雌雄个体交配,可得到3种基因型:bbEEGG、BbEEGg、BBEEgg,表现型及比例为黑体长翅∶灰体长翅∶灰体残翅=1∶2∶1,C错误;根据表中相关信息可知,控制果蝇体色的基因为B、b和E、e,且这两对等位基因位于两对同源染色体上,所以遵循基因的自由组合定律,D正确。
答案 C
4.(·全国卷Ⅱ,32)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制,只含隐性基因的个体表现隐性性状,其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。
实验①:让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交,子代都是绿叶
实验②:让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交,子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3
回答下列问题:
(1)甘蓝叶色中隐性性状是________,实验①中甲植株的基因型为________。
(2)实验②中乙植株的基因型为________,子代中有________种基因型。
(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1,则丙植株所有可能的基因型是________________;若杂交子代均为紫叶,则丙植株所有可能的基因型是_______________________________________;
若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1,则丙植株的基因型为________。
解析 (1)(2)根据题干信息可知,甘蓝叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制,只含隐性基因的个体表现为隐性性状,其他基因型的个体均表现为显性性状。由于绿叶甘蓝(甲)植株的自交后代都表现为绿叶,且绿叶甘蓝(甲)和紫叶甘蓝(乙)的杂交后代中绿叶∶紫叶=1∶3,可推知甲植株的基因型为aabb,乙植株的基因型为AaBb。实验②中aabb(甲)×AaBb(乙)→Aabb(紫叶)、AaBb(紫叶)、aaBb(紫叶)、aabb(绿叶),故实验②中子代有4种基因型。(3)紫叶甘蓝(丙)的可能基因型为AABB、AABb、AAbb、AaBb、AaBB、Aabb、aaBB、aaBb,甲植株与紫叶甘蓝(丙)植株杂交,可能出现的结果为:aabb×Aabb→Aabb(紫叶)、aabb(绿叶)或aabb×aaBb→aaBb(紫叶)、aabb(绿叶)或aabb×AABB→AaBb(紫叶)或aabb×AABb→AaBb(紫叶)、Aabb(紫叶)或aabb×AAbb→Aabb(紫叶)或aabb×AaBB→AaBb(紫叶)、aaBb(紫叶)或aabb×aaBB→aaBb(紫叶)或aabb×AaBb→3紫叶∶1绿叶,故若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1,则丙植株所有可能的基因型是Aabb、aaBb;若杂交子代均为紫色,则丙植株所有可能的基因型是AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb。aabb×AABB→F1:AaBb(紫叶),F1自交,F2的基因型为9/16A_B_(紫叶)、3/16A_bb(紫叶)、3/16aaB_(紫叶)、1/16aabb(绿叶),即紫叶∶绿叶=15∶1。
答案 (1)绿色 aabb (2)AaBb 4 (3)Aabb、aaBb AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb AABB
题型三 遗传现象的几个特殊类型,考查分析推理能力
类型1 “致死效应”或“配子不育”
5.(·湖南省湘东五校联考)果蝇是常用的遗传学实验材料,其体色有黄身(H)、黑身(h)之分,翅型有长翅(V)、残翅(v)之分。现有两种纯合果蝇杂交得F1,F1自由交配产生的F2出现4种类型且比例为5∶3∶3∶1,已知果蝇有一种精子不具有受精能力。回答下列问题:
(1)果蝇体色与翅型的遗传遵循________________定律。
(2)不具有受精能力精子的基因组成是________________。F2黄身长翅果蝇中两对基因均杂合的比例为_________________________________________。
(3)若让F2黑身长翅果蝇自由交配,则子代的表现型及比例为__________________________________________________________________。
(4)现有多种不同类型的果蝇,从中选取亲本通过杂交实验来验证上述不具有受精能力的精子的基因型。
①杂交组合:选择_________________________________________进行杂交。
②结果推断:若后代出现__________________________________________,
则不具有受精能力精子的基因型为HV。
解析 (1)由题干信息可知,子二代有4种表现型且比例是5∶3∶3∶1(9∶3∶3∶1的变式)可知,果蝇体色与翅型的遗传遵循基因的自由组合定律,F1的基因型是HhVv,亲本的基因型是HHVV与hhvv或HHvv与hhVV,根据分析可知,基因组成为HV的精子不具有受精能力,所以亲本果蝇的基因型只能是HHvv与hhVV。(2)不具有受精能力精子的基因组成是HV,F1产生的雄配子的基因组成为Hv、hv、hV,雌配子的基因组成为HV、Hv、hv、hV,F1果蝇自由交配得到的F2中黄身长翅果蝇所占比例为5/12,两对基因均杂合的基因型为HhVv,其占F2个体的3/12,则F2黄身长翅果蝇中两对基因均杂合的比例为3/12÷5/12=3/5。(3)若让F2黑身长翅果蝇(hhVV、hhVv)自由交配,产生配子种类为2/3hV、1/3hv,则子代中黑身残翅个体所占比例为1/3×1/3=1/9,黑身长翅个体占(1-1/9)=8/9,则子代的表现型及比例为黑身长翅∶黑身残翅=8∶1。(4)在多种不同类型的果蝇中选取亲本通过杂交实验来验证上述不具有受精能力的精子的基因型,可采用测交方法,详见答案。
答案 (1)基因的自由组合 (2)HV 3/5 (3)黑身长翅∶黑身残翅=8∶1
(4)①黑身残翅的果蝇为母本,双杂合的黄身长翅果蝇为父本 ②黄身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=1∶1∶1
类型2 “不完全显性”和“复等位基因”
6.(·长沙一中调研)鹌鹑的羽色十分丰富,控制羽色的基因多达26个,其中有4个复等位基因(A1、A2、A3、a),A为显性基因,a为隐性基因;A1、A2、A3之间为共显性。据此判断,下列说法正确的是( )
A.复等位基因A1、A2、A3、a的存在说明了基因可以向不同方向突变
B.鹌鹑群体中存在不同的羽色体现了物种多样性
C.复等位基因的出现,主要是基因重组的结果
D.在减数分裂形成配子时,复等位基因之间遵循基因的分离和自由组合定律
解析 复等位基因A1、A2、A3、a的存在说明了一个基因可以向不同方向突变,A正确;鹌鹑群体中存在不同的羽色体现了基因多样性,B错误;复等位基因的出现,主要是基因突变的结果,C错误;在减数分裂形成配子时,复等位基因之间遵循基因的分离定律,不遵循自由组合定律,D错误。
答案 A
类型3 “细胞质遗传”、“母性效应”与“从性遗传”
7.(·四川成都七中诊断)科研人员研究核质互作的实验过程中,发现细胞质雄性不育玉米可被显性核恢复基因(R基因)恢复育性,T基因表示雄性不育基因,如图表示其作用机理。则下列叙述正确的是[注:通常在括号外表示质基因,括号内表示核基因,如T(RR)]( )
A.T基因所在DNA中含有2个游离的磷酸基团
B.在玉米体细胞中R基因和T基因均成对存在
C.雄性不育玉米的基因型为T(RR)或T(Rr)
D.基因型为T(Rr)的玉米自交,后代约有1/4为雄性不育个体
解析 图中的T基因位于环状DNA(线粒体DNA)上,而环状DNA无游离的磷酸基团,A错误;玉米为二倍体,其细胞核基因可成对存在,而细胞质基因(T基因)不是成对存在的,B错误;T基因控制雄性不育,而R基因可使其育性恢复,即基因型为T(RR)或T(Rr)的个体的表现型应为雄性可育,C错误;自交过程中,T基因可随母本遗传给子代,所以子代中雄性不育个体的基因型应为T(rr),基因型为Rr的玉米自交,产生基因型为rr的个体的概率=1/4,即雄性不育个体的概率=1/4,D正确。
答案 D
8.(·南昌市摸底调研)椎实螺是雌雄同体的生物,单个饲养时,它们进行自体受精。群体饲养时,若只考虑异体受精,两个个体相互交换精子,同时又各自产生卵子。椎实螺的外壳的旋转方向可以是右旋(D基因控制),也可以是左旋(d基因控制)。研究表明,子一代外壳的旋转方向受母体细胞核基因控制,而不由它自身的基因型决定。现有多个右旋(DD)雌性个体和左旋(dd)雄性个体。回答下列问题:
(1)右旋(DD)雌性个体的母本的表现型为________。多对右旋(DD)雌性个体和左旋(dd)雄性个体杂交,则理论上,子二代个体的表现型为________。
(2)将第(1)题中杂交实验所得子二代,单个饲养,子代个体的表现型及其比例为________;群体饲养时,子代个体中D基因的频率为________。
(3)科学家提取右螺旋壳椎实螺细胞质中的RNA,将它注射到左螺旋壳椎实螺的受精卵中,此后受精卵发育成右螺旋壳的椎实螺。该方法获得的右螺旋壳________(填“可以”或“不可以”)遗传,原因是
__________________________________________________________________。
解析 (1)右旋(DD)雌性个体的母本的基因型为DD或Dd,如果该母本的基因型为DD,则可推知该母本表现型为右旋;如果该母本的基因型为Dd,则该母本的母本基因型可能为dd(左旋),从而可知该母本的表现型为左旋,故右旋(DD)雌性个体的母本的表现型为右旋或左旋。多对右旋(DD)雌性个体和左旋(dd)雄性个体杂交,子一代的表现型取决于母本的基因型,子一代(Dd)表现为右旋,子二代的表现型取决于子一代母本的基因型Dd,则子二代表现为右旋。(2)由(1)中杂交实验所得子二代个体的基因型及比例为DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,将这些个体单独饲养,自体受精,母本和父本都是自己本身,因此,亲本中母本DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,则后代中右旋(DD和Dd)∶左旋(dd)=3∶1。子二代个体中D基因的频率为(2+2)/8=1/2,群体饲养时,亲本自由交配,子代的基因频率不变,仍为1/2。(3)RNA不是细胞生物的遗传物质,因此,给左螺旋壳椎实螺的受精卵注射来自右螺旋壳椎实螺的RNA后获得的右螺旋壳性状不可以遗传。
答案 (1)右旋或左旋 右旋 (2)右旋∶左旋=3∶1 1/2 (3)不可以 注入的是RNA不是DNA,遗传物质未改变,不可以遗传
1.细胞质遗传:又称母系遗传,由细胞质基因决定。细胞质遗传存在随机性,不均等分配及子代无特定性状分离比等特点。
2.母性效应:子代某一性状的表现型由母本的核基因决定,而不受本身基因型的支配,也与母本的表现型无关。
3.从性遗传:相关基因位于常染色体上,但相关性状受性别影响(主要通过性激素起作用),即同样的基因型可能由于性别不同而表现不同的表现型,如人类的秃顶和非秃顶。但与伴性遗传有本质区别,伴性遗传的基因位于性染色体上。
重点题型3 多对等位基因控制的性状遗传
1.如果多对等位基因分别位于多对同源染色体上,可利用“拆分法”解决:即将多对等位基因分解为若干个分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。
2.3对等位基因(控制3对相对性状,用A/a、B/b和C/c表示)的独立遗传规律:基因型为AABBCC和aabbcc的个体杂交→F1F2,正常情况下,F1的基因型为AaBbCc,F2有27(33)种基因型、8(23)种表现型(且每一种表现型中只有一份是纯合子),各种表现型的比例为(3∶1)3。若题中已知F2的表现型及其比例符合(3∶1)3或其变式,则相应基因的遗传符合基因的自由组合定律,且F1的基因型是AaBbCc。
3.若自交后代出现(3∶1)n的分离比(或其变式),或测交后代出现(1∶1)n的分离比(或其变式),则说明这n对等位基因位于非同源染色体上,且遵循自由组合定律,反之也成立。
提醒:若结果表现型出现()n,则n代表等位基因的对数,且n对等位基因位于n对同源染色体上。
1.(·广州市联考)已知某种植物籽粒的红色和白色为一对相对性状,这一对相对性状受到多对等位基因的控制。某研究小组将若干个籽粒红色与白色的纯合亲本杂交,结果如下图所示,下列相关说法正确的是( )
A.控制红色和白色这一对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上
B.第Ⅰ、Ⅱ组杂交组合产生的子一代的基因型可能有3种
C.第Ⅲ组杂交组合产生的子一代的基因型可能有3种
D.第Ⅰ组的子一代测交后代中红色和白色的比例为3∶1
解析 根据第Ⅲ组的F2的比例为63∶1可知,白粒所占比例为1/64。由(1/4)n=1/64,n=3,可知该相对性状至少受到三对等位基因的控制,且这三对等位基因独立遗传,即位于三对同源染色体上,第Ⅲ组F1的基因型中三对基因均杂合,因此,A、C错误;由第Ⅰ、Ⅱ组F2性状分离比为3∶1和15∶1可知,F1分别为一对基因杂合、两对基因纯合和两对基因杂合、一对基因纯合,所以第Ⅰ组和第Ⅱ组F1的基因型可能有3种,B正确;第Ⅰ组F1测交后代应为红色∶白色=1∶1,D错误。
答案 B
2.(·中原名校质量考评)某植物花的红色和白色这对相对性状受3对等位基因控制(显性基因分别用A、B、C表示)。科学家利用5个基因型不同的纯种品系做实验,结果如下:
实验1:品系1(红花)×品系2(白花)→F1(红花)→F2(红花∶白花=27∶37)
实验2:品系1(红花)×品系3(白花)→F1(红花)→F2(红花∶白花=3∶1)
实验3:品系1(红花)×品系4(白花)→F1(红花)→F2(红花∶白花=3∶1)
实验4:品系1(红花)×品系5(白花)→F1(红花)→F2(红花∶白花=9∶7)
回答下列问题:
(1)品系2的基因型为________。
(2)若已知品系2含有a基因,品系3含有b基因,品系4含有c基因,若要通过最简单的杂交实验来确定品系5的基因型,可让品系5与________进行杂交,并观察后代植株的花色。请你对实验结果作出预期。
①若_____________________________________________________________,
则品系5的基因型为aabbCC;
②若______________________________________________________________,
则品系5的基因型为aaBBcc;
③若______________________________________________________________,
则品系5的基因型为AAbbcc。
解析 (1)实验1F2中红花∶白花=27∶37,红花所占比例为27/64=(3/4)3,据此可推知A_B_C_为红花,F1红花的基因型为AaBbCc,品系1和品系2的基因型分别是AABBCC、aabbcc;实验4F2中红花∶白花=9∶7,说明F1(红花)含有两对杂合基因,品系5的基因型是aabbCC、AAbbcc或aaBBcc。(2)若品系3含有b基因,品系4含有c基因,则根据实验2、3的结果,可知品系3、品系4的基因型分别是AAbbCC、AABBcc。可通过与品系3、品系4的杂交判断品系5所含的隐性基因,用假说演绎法分析如下:
①若品系5的基因型是aabbCC,则与品系3杂交的后代均为白花,与品系4杂交的后代均为红花;②若品系5的基因型是aaBBcc,则与品系3杂交的后代均为红花,与品系4杂交的后代均为白花;③若品系5的基因型是AAbbcc,则与品系3、品系4杂交的后代均为白花。
答案 (1)aabbcc
(2)品系3和品系4分别
①与品系3杂交的后代全为白花,与品系4杂交的后代全为红花
②与品系3杂交的后代全为红花,与品系4杂交的后代全为白花
③与品系3、品系4杂交的后代全为白花
微专题2 伴性遗传与人类遗传病
1.性染色体不同区段分析
(1)仅在X染色体上基因的遗传特点
(2)XY同源区段遗传特点
①涉及同源区段的基因型女性为XAXA、XAXa、XaXa,男性为XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。
②遗传仍与性别有关
2.“程序法”分析遗传系谱图
提醒:①并非所有基因都在染色体上,线粒体、叶绿体和原核细胞等不具有染色体,但是存在遗传物质。
②调查遗传病发病率和遗传方式的范围不同,前者在人群中随机调查(社会调查),而后者在某种遗传病患病家系中调查(家系调查)。
③家族性疾病并不一定就是遗传病,如传染病;先天性疾病也不一定就是遗传病,如药物引起的器官受损。
④携带致病基因的个体不一定患病;不携带致病基因的个体也可能患病,如21三体综合征。
题型一 围绕人类遗传病考查考生的社会责任
1.(·广州名校联考)某研究性学习小组在调查人群中的遗传病时,以“研究××病的遗传方式”为子课题,下列子课题中最为简单可行、所选择的调查方法最为合理的是( )
A.研究猫叫综合征的遗传方式,在学校内随机抽样调查
B.研究红绿色盲的遗传方式,在患者家系中调查
C.研究青少年型糖尿病,在患者家系中进行调查
D.研究21三体综合征的遗传方式,在市中心随机抽样调查
解析 遗传病最好调查家系中发病率较高的单基因遗传病。猫叫综合征为染色体结构变异;青少年型糖尿病是多基因遗传病;21三体综合征是染色体数目变异。
答案 B
2.(·福建省五校二联)下列关于性染色体和伴性遗传的叙述,正确的是( )
A.性染色体上的基因都与性别决定有关
B.血友病致病基因可通过X染色体由祖父传递给孙子
C.抗维生素D佝偻病女患者的儿子不一定患该病
D.外耳道多毛症患者的母亲可能患该病
解析 性染色体上有与性别决定有关的基因,但并不是性染色体上的所有基因都与性别决定有关,A错误;血友病是伴X染色体隐性遗传病,血友病致病基因不会通过X染色体由祖父传递给孙子,B错误;抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病,抗维生素D佝偻病女患者的儿子不一定患该病,C正确;外耳道多毛症是伴Y染色体遗传病,患者的母亲不可能患该病,D错误。
答案 C
题型二 围绕伴性遗传及其特点考查科学思维的能力
3.(·全国卷Ⅰ,5)某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是( )
A.窄叶性状只能出现在雄株中,不可能出现在雌株中
B.宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株
C.宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中既有雌株又有雄株
D.若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子
解析 控制宽叶和窄叶的基因位于X染色体上,宽叶对窄叶为显性,含基因b的花粉不育,可推出不存在窄叶雌株(XbXb),A正确;宽叶雌株中有纯合子与杂合子,杂合宽叶雌株作母本时,子代雄株可为宽叶,也可为窄叶;纯合宽叶雌株作母本时,子代雄株全为宽叶,B、D正确;当窄叶雄株作父本时,由于含基因b的花粉不育,故后代只有雄性个体,C错误。
答案 C
4.(·湖南长郡中学联考)人类Y染色体上有编码睾丸决定因子的基因SRY,该基因可引导原始性腺细胞发育成睾丸而不是卵巢。如图为一家四口的性染色体组成情况,下列叙述错误的是( )
A.丙和丁的行为通常都趋向于男性
B.丙的形成最有可能是甲发生基因突变的结果
C.丁的形成最有可能是甲在产生配子时减Ⅰ异常导致的
D.理论上丁可产生的正常配子约占1/2
解析 丙和丁个体都含有SRY基因,可以引导原始性腺细胞发育成睾丸而不是卵巢,所以他们的行为通常趋向于男性,A正确;丙的形成最有可能是甲发生性染色体非同源区段的片段转移造成的,B错误;丁的基因型为XBXbY,其中XB和Y都来自父亲甲,可能是甲在产生配子时减Ⅰ后期同源染色体未分离导致的,C正确;理论上丁可产生的配子有:XB、XbY、XBY、Xb、XBXb、Y各占,正常配子约占1/2,D正确。
答案 B
题型三 围绕与伴性遗传有关的实验考查科学探究能力
5.(·山东潍坊市调研)果蝇的眼色有红眼、粉红眼、白眼三种(注:若眼色性状由一对等位基因控制用A/a表示,两对基因控制用A/a、B/b表示,三对用表示A/a、B/b、C/c……)。现选取一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇进行如图所示的杂交实验。据此回答下列问题:
(1)请分析产生图示比例的可能原因____________________________________
_________________________________________________________________。
(2)根据上述比例,________(填“能”或“不能”)证明其中一对基因位于X染色体上,理由是______________________________________________________。
(3)若其中有一对基因只位于X染色体上,则该杂交实验所得F2的表现型及比例为_______________________________________________________________。
解析 (1)由一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交所得F1全为红眼果蝇,F1自由交配得F2分离比为9∶3∶4,说明眼色性状是由位于不同对同源染色体上的两对等位基因控制的,双显表现为红眼、某一单显表现为粉红眼、另一单显和双隐表现为白眼。(2)后代表现型未注明雌雄,不能判断是否与性别相关联。
(3)由亲本及F1表现型可知,若雌果蝇基因型为AAXbXb,雄果蝇基因型为aaXBY,则F1雄果蝇基因型为AaXbY,表现为粉红眼,与题设矛盾。故雌果蝇基因型只能为aaXBXB,雄果蝇基因型为AAXbY,F1雌果蝇基因型为AaXBXb,雄果蝇基因型为AaXBY,F2雌果蝇表现型及比例为红眼∶粉红眼=3∶1,雄果蝇表现型及比例为红眼∶粉红眼∶白眼=3∶1∶4(或红眼雌∶粉红眼雌∶红眼雄∶粉红眼雄∶白眼雄=6∶2∶3∶1∶4)。
答案 (1)眼色性状是由两对等位基因控制的,遵循自由组合定律(或眼色性状是由位于不同对同源染色体上的两对等位基因控制的),双显表现为红眼、某一单显表现为粉红眼、另一单显和双隐表现为白眼
(2)不能 在不考虑性别的前提下,基因型为AaXBY和AaXBXb的两亲本杂交,后代表现型及比例与基因型为AaBb的两亲本相互交配产生的表现型及比例相同
(3)雌果蝇表现型及比例为红眼∶粉红眼=3∶1,雄果蝇表现型及比例为红眼∶粉红眼∶白眼=3∶1∶4(或红眼雌∶粉红眼雌∶红眼雄∶粉红眼雄∶白眼雄=6∶2∶3∶1∶4)
微专题3 遗传实验设计
1.验证遗传两大定律的三种常用方法
2.杂交、自交、测交、正交与反交的应用
(1)判断显、隐性的常用方法有杂交、自交。
(2)判断纯合子与杂合子的常用方法有自交和测交,当被测个体为动物时,常采用测交法,但要注意后代个体数不能太少;当被测个体为植物时,测交法、自交法均可以,能自花授粉的植物用自交法,操作最为简单,且能保留亲代的基因型。
(3)提高纯合子所占比例的方法是自交。
(4)推测某个体产生配子的类型、比例的方法是测交。
(5)判断核遗传与质遗传的方法是正交与反交。
3.基因位置确认的实验设计
(1)确认基因在常染色体还是X染色体上
①杂交实验法
②调查实验法
(2)基因只在X染色体还是X与Y染色体的同源区段
(3)基因在常染色体还是在X与Y染色体的同源区段
①
)
②
)
题型一 围绕孟德尔两大定律的验证考查科学探究能力
1.(·全国卷Ⅲ,32)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题:
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是________。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
解析 (1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现为显性性状。
(2)欲验证基因的分离定律,可采用自交法和测交法。根据题意,现有在自然条件下获得的具有一对相对性状的玉米子粒若干,其显隐性未知,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,可让两种性状的玉米分别自交,若某些亲本自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;若子代没有出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为纯合子,在子代中选择两种性状的玉米杂交得F1,F1自交得F2,若F2出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。也可让两种性状的玉米杂交,若F1只表现一种性状,说明亲本均为纯合子,让F1自交得F2,若F2出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;若F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,说明该亲本分别为杂合子和纯合子,则可验证分离定律。
答案 (1)显性性状
(2)答:思路及预期结果
①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比。则可验证分离定律。
④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交。如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。(任答两种即可)
题型二 围绕基因在染色体上位置的判断,考查科学探究的能力
2.(·南充市适应性考试)已知某雌雄异株植物(2n=16,XY型)的花色受两对等位基因(A和a、B和b)控制,这两对基因与花色的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)题图所示过程说明基因可通过控制酶的合成来控制____________,进而控制生物性状。从基因结构上分析,基因B与b的根本区别是____________________。
(2)欲测定该种植物的基因组序列,需对________条染色体的DNA进行测序。
(3)假如基因A(a)、B(b)位于常染色体上,现有纯合的白花、粉花和红花植株若干,欲通过一次杂交实验判断控制酶B合成的基因是B还是b,则需选择____________________________进行杂交,然后观察后代的表现型,若后代____________________,则酶B是由基因b控制合成的。
(4)假如基因A、a位于常染色体上,酶B是由基因B控制合成的,现有甲(含基因B的纯合白花雌株)、乙(纯合粉花雄株)、丙(纯合红花雄株),请设计实验判断基因B/b的位置(不考虑XY的同源区段):
①实验设计方案:________________________________________________
________________________________________________________________。
②若____________________________________________________________,
________________________则基因B/b位于X染色体的非同源区段上。
解析 (1)分析题图可知,基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状。从基因结构上分析,基因B与b的根本区别是基因中碱基的排列顺序不同。(2)据题干信息可知,该植物含有性染色体X、Y,因此测定该种植物的基因组序列时,需测定7条常染色体和X、Y染色体,共9条染色体的DNA序列。(3)分析题图可知,纯合白花植株的基因型为aaBB或aabb。纯合粉花和红花中都含有AA,因此要判断控制酶B合成的基因是B还是b,需用纯合的粉花植株和纯合的红花植株进行杂交。假设B基因控制酶B的合成,则纯合粉花的基因型为AAbb,纯合红花的基因型为AABB,二者杂交,后代全部表现为红花;假设b基因控制酶B的合成,则纯合粉花的基因型为AABB,纯合红花的基因型为AAbb,二者杂交,后代全部表现为粉花。(4)解答本题时宜采用假设法,假设所要验证的结果成立,即假设基因B/b位于X染色体的非同源区段,则含有基因B的纯合白花雌株甲的基因型为aaXBXB,乙(纯合粉花雄株)的基因型为AAXbY,丙(纯合红花雄株)的基因型为AAXBY。分析甲、乙、丙植株的基因型可知,应选择植株甲和植株乙进行杂交,F1的基因型为AaXBXb,AaXBY,雌雄个体都表现为红色,无法得出结果,应再将F1雌雄植株进行杂交,后代的表现型及基因型为红色(1/16AAXBXB、1/16AAXBXb、2/16AaXBXb、1/16AAXBY、2/16AaXBXB、2/16AaXBY)、粉色(1/16AAXbY、2/16AaXbY)、白色(1/16aaXBXB、1/16aaXBXb、1/16aaXBY、1/16aaXbY),只有雄株有粉色。
答案 (1)代谢过程 基因中脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序不同
(2)9
(3)纯合的粉花植株和纯合的红花植株 全为粉花植株
(4)①选择植株甲和植株乙杂交产生F1,再让F1随机交配产生F2,统计F2的表现型及比例 ②F2的表现型及比例为红花∶粉花∶白花=9∶3∶4,且粉花植株全为雄株
3.(·大连市调研)鸡的羽毛有斑纹和无斑纹是一对相对性状,无斑纹由仅位于Z染色体上的隐性基因a控制。回答下列问题:
(1)用杂合的有斑纹鸡与无斑纹鸡杂交,杂交亲本的基因型为____________;理论上F1个体有________种表现型。
(2)为了给饲养场选择产蛋的雌性鸡,请确定一个合适的杂交组合,使其子代中雌性鸡表现型均为无斑纹,雄性鸡均为有斑纹。写出杂交组合和预期结果(要求:标明亲本和子代的表现型、基因型)。
(3)假设鸡的羽毛颜色黄色(B)对白色(b)为显性,这对基因所在的染色体是未知的。现有纯合的黄色有斑纹、黄色无斑纹、白色有斑纹、白色无斑纹的雌、雄鸡若干只,请用上述的鸡为材料设计一个杂交实验,验证这对基因是位于常染色体还是Z染色体上(要求:只用一次杂交实验,写出实验思路、预期实验结果、得出结论)。
解析 (1)由于基因是在Z染色体上,故杂合的有斑纹鸡必然是雄性。即杂交亲本的基因型为ZAZa×ZaW;后代出现有斑纹雄鸡、有斑纹雌鸡、无斑纹雄鸡、无斑纹雌鸡4种表现型。(2)由题意可知,雄鸡的性染色体组成为ZZ,雌鸡的性染色体组成为ZW。雌性亲本将Z染色体遗传给子代的雄性,将W染色体遗传给子代的雌性,而子代雌鸡的Z染色体则来自雄性亲本。可见,若使子代中的雌性均为无斑纹(ZaW),雄性均为有斑纹(ZAZ-),则亲本的杂交组合为无斑纹雄鸡(ZaZa)×有斑纹雌鸡(ZAW),该杂交组合产生的子代的表现型、基因型为无斑纹雌鸡(ZaW),有斑纹雄鸡(ZAZa)。(3)用纯合的隐性白色无斑纹雄鸡和纯合的显性黄色有斑纹雌鸡交配,若控制羽毛黄色和白色这对性状的基因位于常染色体上,则后代的雌鸡均为黄色无斑纹,雄鸡均为黄色有斑纹;若控制羽毛黄色和白色这对性状的基因位于Z染色体上,则后代的雌鸡均为白色无斑纹,雄鸡均为黄色有斑纹。
答案 (1)ZAZa×ZaW 4
(2)杂交组合:无斑纹雄鸡(ZaZa)×有斑纹雌鸡(ZAW)
预期结果:子代雌鸡均无斑纹(ZaW),雄鸡均有斑纹(ZAZa)
(3)实验思路:用多只纯合黄色有斑纹的雌性鸡和白色无斑纹的雄性鸡交配,观察并统计后代雌性鸡的表现型。(亲本用黄色无斑纹的雌性鸡和白色有斑纹的雄性鸡交配,结果和结论书写正确即可)
预期结果及结论:若后代的雌性鸡都是白色无斑纹,则这对基因位于Z染色体上;若后代的雌性鸡都是黄色无斑纹,则这对基因位于常染色体上。
题型三 遗传规律的综合运用考查科学思维能力
4.(·全国卷Ⅰ,32)某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题:
(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为________。图中所列基因中,不能与翅外展基因进行自由组合的是________。
(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交),则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为________;若进行反交,子代中白眼个体出现的概率为________。
(3)为了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1,F1相互交配得到F2那么,在所得实验结果中,能够验证自由组合定律的F1表现型是________,F2表现型及其分离比是________________________________;验证伴性遗传时应分析的相对性状是________________________________________________________________,
能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是____________________________。
解析 (1)由图可知,翅外展基因与粗糙眼基因分别位于两对同源染色体上,二者能自由组合,两对相对性状的纯合子杂交,F2中翅外展正常眼(一隐一显)个体所占比例是3/16。紫眼基因与翅外展基因位于同一对染色体上,二者不能自由组合。(2)焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇杂交,后代雄蝇中不会出现焦刚毛个体;若反交,子代雄蝇全部为白眼,雌蝇全部为红眼,即子代中白眼个体出现的概率为1/2。(3)欲验证自由组合定律,可以用双杂合个体自交或测交。让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交,所得F1的表现型为红眼灰体,F1相互交配所得F2的表现型及分离比是红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1;验证伴性遗传时,需要分析位于X染色体上的基因,所以要分析红眼/白眼这对性状,此时F2的表现型及比例是红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1。
答案 (1)3/16 紫眼基因
(2)0 1/2
(3)红眼灰体 红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1 红眼/白眼 红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1
长句应答·满分突破(四)
角度一 遗传物质类型探索
1.(·全国卷Ⅰ,29节选)根据遗传物质的化学组成,可将①病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型,有些病毒对人类健康会造成很大危害,通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,请②利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型,简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含③可相互印证的甲、乙两个组)
答案 (1)实验思路:甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒,培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒,培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
(2)结果及结论:若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。
角度二 基因推导或杂交组合的确认
2.(·全国卷Ⅱ,32节选)某种家禽的豁眼和正常眼是一对相对性状,豁眼雌禽产蛋能力强。已知这种家禽的性别决定方式与鸡相同,④豁眼性状由Z染色体上的隐性基因a控制,且在W染色体上没有其等位基因。回答下列问题:
(1)用纯合体正常眼雄禽与豁眼雌禽杂交,杂交亲本的基因型为________;理论上,F1个体的基因型和表现型为________,⑤F2雌禽中豁眼禽所占的比例为________。
(2)为了给饲养场提供产蛋能力强的该种家禽,请确定一个合适的杂交组合,⑥使其子代中雌禽均为豁眼,雄禽均为正常眼。写出杂交组合和预期结果,要求标明亲本和子代的表现型、基因型。
答案 (1)ZAZA,ZaW ZAW、ZAZa,雌雄均为正常眼
1/2 (2)杂交组合:豁眼雄禽(ZaZa)×正常眼雌禽(ZAW)
预期结果:子代雌禽为豁眼(ZaW),雄禽为正常眼(ZAZa)
角度三 遗传定律的验证
3.(经典高考再现)已知玉米子粒黄色(A)对白花(a)为显性,非糯(B)对糯(b)为显性,这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证:①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律;②子粒的非糯与糯的遗传符合分离定律;
③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求:写出遗传图解,并加以说明。
答案 亲本(纯合白非糯)aaBB×AAbb(纯合黄糯)
F2子粒中:
①若黄粒(A_)∶白粒(aa)=3∶1,则验证该性状的遗传符合分离定律;
②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)=3∶1,则验证该性状的遗传符合分离定律;
③若黄非糯粒∶黄糯粒∶白非糯粒∶白糯粒=9∶3∶3∶1即:A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律(其他合理答案也可)
果蝇繁殖力强、易饲养,是遗传学常用的模式生物之一。请回答下列有关问题:
(1)已知某果蝇种群中控制刚毛、截毛性状的基因位于X、Y染色体的同源区段上,则种群内雄果蝇的基因型有________种;在随机交配的情况下,该果蝇种群内部交配的方式共有________种。
(2)一个雌果蝇的后代中,若雄性个体仅为雌性个体的一半(不考虑染色体变异),则可能的原因是___________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)用纯种灰身残翅果蝇与纯种黑身长翅果蝇交配,所获子代(F1)全部表现为灰身长翅(控制灰身与黑身、长翅与残翅的基因均位于常染色体上),请你设计合适的实验方案以验证控制这两对相对性状的基因的遗传符合自由组合定律。
实验方案:______________________________________________________
_____________________________________________(写出一种方案即可)。
(4)果蝇的非直毛与直毛(显隐性关系未知)由细胞核中的一对等位基因控制。实验室中有足量的未交配过的纯合直毛、非直毛雌、雄果蝇,请你通过一代杂交实验来探究该对等位基因是位于常染色体上还是只位于X染色体上(要求:写出杂交方案、预测实验结果和实验结论,不考虑基因位于X、Y染色体同源区段的情况)。
________________________________________________________________。
解析 (1)已知某果蝇种群中控制刚毛、截毛性状的基因(分别用B、b表示)位于X、Y染色体的同源区段上,则种群内雄果蝇的基因型可以表示为XBYB、XBYb、XbYB和XbYb,共4种,雌果蝇的基因型可表示为XBXB、XBXb和XbXb,共3种,在随机交配的情况下,该果蝇种群内部交配的方式共有4×3=12(种)。(2)若后代中雄性个体为雌性个体的一半,说明X染色体上有一个显性或隐性纯合致死基因,则含有该基因的雄性亲本不能成活。若X染色体上有一个显性纯合致死基因(A),假设亲代基因型分别为XAXa和XaY,其子代基因型分别为XAXa、XaXa、XAY(致死)和XaY,雌果蝇∶雄果蝇=2∶1;若X染色体上有一个隐性纯合致死基因(a),假设亲代基因型分别为XAXa和XAY,其子代基因型分别为XAXA、XAXa、XAY和XaY(致死),该种情况下也会出现雌果蝇∶雄果蝇=2∶1。(3)(4)见答案。
答案 (1)4 12
(2)在果蝇的X染色体上有一个隐性致死基因或显性致死基因,其纯合时个体致死
(3)让F1与黑身残翅果蝇进行测交,统计测交后代的表现型及其比例(或让F1的雌雄果蝇相互交配,统计后代的表现型及其比例)
(4)取纯合直毛雌雄果蝇与纯合非直毛雌雄果蝇进行正交和反交。若正交和反交产生的后代性状表现一致,则该等位基因位于常染色体上;若正交和反交产生的后代性状表现不一致,则该等位基因位于X染色体上
,
——获取信息,找依据
①病毒分类:DNA病毒、RNA病毒
②限制探究方法
③明确实验分组需设置“相互印证”的对比实验
——依据原理,得答案
病毒营寄生生活;RNA特有的碱基为“U”,DNA特有的碱基为“T”。
——获取信息,找依据
由④可确定亲本基因型
⑤求F2雌禽中豁眼禽所占比例必须只在ZW中求解,避开ZZ型相关比例
——依据原理,得结论
⑥欲使子代不同性别的个体表现为不同的性状,对ZW型性别决定的生物应该选择“隐性雄性个体”和“显性雌性个体”进行杂交。
[解题指导]
孟德尔两大定律的验证方法整合
请同学们写出解题思路
——获取信息,找依据
——依据原理,得答案
专题强化练(6+4+1))
A卷(时间:40分钟 分数:90分)
一、选择题(每小题6分,6小题,共36分)
1.(·海南卷,19)人苯丙酮尿症由常染色体上的隐性基因m控制,在人群中的发病率极低。理论上,下列推测正确的是( )
A.人群中M和m的基因频率均为1/2
B.人群中男性和女性患苯丙酮尿症的概率相等
C.苯丙酮尿症患者母亲的基因型为Mm和mm的概率相等
D.苯丙酮尿症患者与正常人婚配所生儿子患苯丙酮尿症的概率为1/2
解析 各种基因型的比例未知,人群中M和m的基因频率无法计算,A错误;该病为常染色体隐性遗传病,人群中男性和女性患苯丙酮尿症的概率相等,B正确;苯丙酮尿症患者(基因型为mm)母亲基因型可能为Mm或mm,概率无法计算,C错误;苯丙酮尿症患者即mm与正常人婚配,由于在人群中MM和Mm基因型频率不知,因此所生儿子患苯丙酮尿症即mm的概率无法计算,D错误。
答案 B
2.(·江西金太阳全国大联考)某品系的鼠,毛色灰色和黄色是一对相对性状。科学家进行大量的杂交实验,得到了如下结果,由此推断,错误的是( )
杂交组合
亲本
后代
甲
灰色×灰色
灰色
乙
黄色×黄色
2/3黄色,1/3灰色
丙
灰色×黄色
1/2黄色,1/2灰色
A.甲组灰色子代为纯合子
B.乙组结果可判断控制鼠毛色的灰色基因是隐性基因
C.乙组后代黄色毛鼠既有杂合子也有纯合子
D.鼠毛色这对相对性状的遗传符合基因的分离定律
解析 由杂交组合乙可知,黄色个体之间交配,后代发生性状分离,出现黄色和灰色,因此黄色对灰色为显性性状,灰色基因是隐性基因,因此灰色都是纯合子,A、B正确;由杂交组合乙可知,黄色个体之间交配,子代中黄色∶灰色=2∶1,而不是3∶1,说明控制黄色基因显性纯合致死,因此黄色鼠都是杂合子,C错误;控制鼠毛色的基因是一对等位基因,因此鼠毛色的遗传符合基因的分离定律,D正确。
答案 C
3.(·全国卷Ⅲ,6)假设在特定环境中,某种动物基因型为BB和Bb的受精卵均可发育成个体,基因型为bb的受精卵全部死亡。现有基因型均为Bb的该动物对(每对含有1个父本和1个母本),在这种环境中,若每对亲本只形成一个受精卵,则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为( )
A.、、0 B.、、
C.、、0 D.、、0
解析 由题意可知,对基因型均为Bb的亲本交配,每对亲本只形成一个受精卵,若不考虑致死,一对基因型为Bb的亲本产生基因型为BB、Bb、bb的受精卵的概率分别为、、,对基因型均为Bb的亲本交配,产生基因型为BB、Bb、bb的受精卵的数目分别为、、,由于基因型为bb的受精卵全部死亡,所以该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为、、0。
答案 A
4.(·江西新余调研)下列有关人类遗传病的叙述,正确的是( )
A.21三体综合征是受一对等位基因控制的遗传病
B.男性血友病患者的女儿结婚应尽量选择生育男孩
C.原发性高血压属于人类遗传病中的多基因遗传病
D.调查遗传病的发病率需对多个患者家系进行调查
解析 人类遗传病包括多基因遗传病、单基因遗传病和染色体异常遗传病,21三体综合征属于染色体异常遗传病,A错误;血友病是伴X染色体隐性遗传病,男性血友病患者的女儿可能是携带者也可能是患者,若与正常男性结婚,后代女孩全部正常,而男孩有一半患病,或全部患病,故男性血友病患者的女儿结婚应尽量选择生女孩;B错误;原发性高血压、青少年型糖尿病等属于人类遗传病中的多基因遗传病,C正确;调查遗传病的发病率时,需要在人群中随机调查,且要保证调查的群体足够大,D错误。
答案 C
5.(·长沙市一中质检)蜜蜂中工蜂和蜂王是二倍体,体细胞含有32条染色体(2n=32)。雄蜂是单倍体,可通过一种特殊的减数分裂方式形成精子,如图所示。下列有关分析成立的是( )
A.蜜蜂的一个染色体组含有16条同源染色体
B.蜜蜂的性别由性染色体所决定,属于ZW型
C.在精子形成过程中,细胞含有的染色体始终为16条
D.若不考虑突变,一只雄蜂只能产生一种类型的精子
解析 蜜蜂的一个染色体组含有16条染色体,无同源染色体,A错误;蜜蜂的性别由染色体(组)数目决定,不含性染色体,B错误;在精子形成过程中,着丝点分裂时细胞内染色体数目暂时加倍,C错误;若不考虑突变,一只雄蜂只能产生一种类型的精子,和雄蜂的基因组成相同,D正确。
答案 D
6.(·4月浙江选考,17)一对表现型正常的夫妇生了一个患半乳糖血症的女儿和一个正常的儿子。若这个儿子与一个半乳糖血症携带者的女性结婚,他们所生子女中,理论上患半乳糖血症女儿的可能性是( )
A.1/12 B.1/8
C.1/6 D.1/3
解析 一对表现型正常的夫妇生了一个患半乳糖血症的女儿和一个正常的儿子,可判断该病属于常染色体隐性遗传病,设该病相关基因为A、a,则这个儿子的基因型为1/3AA和2/3Aa,让其与一个基因型为Aa的女性结婚,则后代患病的概率为2/3×1/4=1/6,再算上生女儿的概率是1/2,所以他们所生子女中,理论上患半乳糖血症女儿的可能性是1/6×1/2=1/12。
答案 A
二、非选择题(5小题,共54分)
7.(·四川成都市一诊)(11分)研究人员在一个野生型红眼果蝇种群中,发现了朱红眼(a)、猩红眼(d)和亮红眼(e)三个隐性突变型,已知a、d基因分别位于2号、3号常染色体上,但e基因在染色体上的位置未知。研究人员以纯合亮红眼雄果蝇和纯合朱红眼雌果蝇为亲本进行杂交实验,让所得F1自由交配,得F2结果如表。回答下列问题:
表现型
F1
F2
♂
♀
♂
♀
野生型
25
26
91
93
突变型
0
0
70
72
(1)分析实验结果,研究人员认为亮红眼突变基因e不在2号染色体上,他们作出此判断的理由是_____________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)若不考虑d基因,该杂交实验中亲代父本的基因型是________________,F2突变型雌果蝇中杂合子所占的比例是________________。
(3)有的研究者认为亮红眼基因e可能是由猩红眼基因d突变来的,请设计一个杂交实验证明这个假设是否正确。(要求:写出实验思路、预期实验结果)_______________________________________________________________
_________________________________________________________________。
解析 (1)以纯合亮红眼雄果蝇和纯合朱红眼雌果蝇为亲本进行杂交,F1都是野生型,F1自由交配,F2的性状分离比是野生型∶突变型=9∶7,由此可判断控制亮红眼和朱红眼的基因位于两对同源染色体上,且遵循基因自由组合定律,即a、e基因不在同一对染色体上。(2)F2性状分离比不管雌雄都是野生型∶突变型=9∶7,说明相关性状表现与性别无关,F1的基因型为AaEe,据此可推知纯合亮红眼雄果蝇和纯合朱红眼雌果蝇的基因型分别为AAee和aaEE。F2突变型雌果蝇中纯合子占3/7,因此F2突变型雌果蝇中杂合子占1-3/7=4/7。(3)有研究者认为亮红眼基因e可能是由猩红眼基因d突变而来。为验证这个假设,可让亮红眼果蝇与猩红眼果蝇杂交,若亮红眼基因e是由猩红眼基因d突变而来,则杂交后代全为突变型;若亮红眼基因e不是由猩红眼基因d突变而来,则杂交后代全为野生型。
答案 (1)F2性状分离比接近9∶7,a、e基因符合自由组合定律
(2)AAee 4/7
(3)实验思路:将亮红眼果蝇和猩红眼果蝇杂交,观察子代的眼色性状。
预期结果:若子代全为突变型,则假设正确;若子代全为野生型,则假设不正确。
8.(·江西红色七校联考)(11分)某植物的性别由M/m、F/f两对等位基因决定。其中,M决定雄性可育,m决定雄性不育;F决定雌性不育,f决定雌性可育。在该植物种群中,雄株(雄性可育植株)和雌株(雌性可育植株)几乎各占一半,只有极少数植株表现为雌雄同株(雄性、雌性都可育)。回答下列问题:
(1)该植物种群中,雌株的基因型为_________________________________。
(2)该植物种群中,雄株和雌株杂交产生的后代,一般只出现雌株和雄株,且比例为1∶1。据此分析,雄株的基因型是________。请在方框中将这两对基因在染色体上的位置关系表示出来(用竖线代表染色体,用圆点代表基因)。
(3)该植物种群中,为什么会出现极少数雌雄同株的植株?(答出两点)_____________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(4)该植物的雄株和雌株在育种工作中具有重要的应用价值,杂交育种时可免除雌雄同株必须进行________________________的操作。
解析 (1)根据题干信息,f决定雌性可育,且要表现为雌株,就需要雄性不育,则雌株的基因型为mmff。(2)雄性可育植株的基因型为M_F_。根据题干信息可知“该植物种群中雄株和雌株几乎各占一半,而极少数植株为雌雄同株”,由此推测这两对基因不遵循自由组合定律,而是位于一对同源染色体上。雌株基因型为mmff,推测mf在一条染色体上,MF在另一条染色体上,雄株的基因型只有为MmFf时其与雌株杂交才能保证子代雌、雄株各占一半。(3)两性植株的基因型为M_ff,极少数雌雄同株的产生可能是雄株在减数分裂过程中发生过交叉互换、基因突变或染色体缺失。若雄株MmFf在减数分裂过程中发生交叉互换,则可能产生少量基因型为Mf和mF的精子,与卵细胞(mf)结合,产生基因型为Mmff的雌雄同株后代。若雄株MmFf在减数分裂过程中发生基因突变,则可能产生基因型为Mf的精子,与卵细胞(mf)结合,也可产生基因型为Mmff的雌雄同株后代。若雄株MmFf在减数分裂过程中含有F的染色体片段发生缺失,则可能产生不含F只含有M的精子,与卵细胞(mf)结合,产生基因型为Mmf的雌雄同株后代。
(4)杂交育种时选择雌雄异株的植物可免除人工去雄的操作。
答案 (1)mmff
(2)MmFf 如图
(3)①雄株发生基因突变产生了基因型为Mf的精子,子代会产生基因型为Mmff的雌雄同株植物;②雄株在减数分裂过程中发生了同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换,产生了基因型为Mf的精子,子代会产生基因型为Mmff的雌雄同株植物;③雄株发生含F的染色体片段缺失,产生了含M不含F的精子,子代会产生基因型为Mmf的雌雄同株植物。(只要求答出两点)
(4)人工去雄
9.(·湖北黄冈八模)(9分)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因(A、a)控制,但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因的位置(X染色体或常染色体)是未知的。下面是3位同学所做研究。
(1)甲同学用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交,子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体=1∶1∶1∶1。通过甲同学的实验结果,你可以作出________种合理的假设。
(2)现有数量相等的灰体和黄体果蝇,且每种体色的果蝇雌雄各半。乙同学只做一代杂交实验,即可证明这对相对性状的显隐性关系和该等位基因的位置,乙同学的杂交方案是_____________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)若已知灰体为显性性状、黄体为隐性性状,丙同学通过对一长期自由交配的果蝇群体进行抽样调查,解决了该等位基因的位置问题。
①调查方案:寻找________(填体色)的果蝇进行调查,统计_________________________________________________________________。
②预测调查结果:
若_________________________________________________________________,
则控制该性状的基因位于常染色体上。
若_________________________________________________________________,
则控制该性状的基因位于X染色体上。
解析 (1)亲本是灰体雌蝇和黄体雄蝇,后代中灰体∶黄体=1∶1,性状显隐性无法判断,假设灰体是显性,则亲本基因型可以是XAXa(灰体雌蝇)和XaY(黄体雄蝇),果蝇体色的遗传方式为伴X染色体遗传,符合题意;亲本基因型也可以是Aa(灰体雌蝇)和aa(黄体雄蝇),也符合题意。假设灰体是隐性,亲本基因型可以是aa和Aa,其后代表现型及比例为灰体雌性∶黄体雌性∶灰体雄性∶黄体雄性=1∶1∶1∶1,符合题意;当亲本基因型是XaXa和XAY时,后代雌蝇全为黄体,雄蝇全为灰体,不符合题意。综上,通过甲同学的实验结果,可以作出3种合理的假设。(2)本题相关性状显隐性未知,所以要确定该对等位基因的位置,应该选择正反交实验,即多对灰体雌蝇×黄体雄蝇和多对黄体雌蝇×灰体雄蝇(或多对灰体果蝇与黄体果蝇进行正反交),观察正反交结果是否一致。若一致说明相关基因位于常染色体上,若不一致说明相关基因位于X染色体上,并且可以判断显隐性。(3)①在一长期进行自由交配的果蝇群体中寻找黄体果蝇进行调查,统计黄体果蝇的性别比例。②若黄体果蝇中雄性与雌性个体数目差不多,说明该性状与性别无关,控制该性状的基因位于常染色体上。若黄体果蝇中雄性个体数目显著多于雌性,说明该性状与性别相关,控制该性状的基因位于X染色体上。或①在一长期进行自由交配的果蝇群体中寻找灰体果蝇进行调查,统计灰体果蝇的性别比例。②若灰体果蝇中雄性与雌性个体数目差不多,说明该性状与性别无关,控制该性状的基因位于常染色体上。若灰体果蝇中雌性个体数目显著多于雄性,说明该性状与性别相关,控制该性状的基因位于X染色体上。
答案 (1)3
(2)多对灰体雌蝇×黄体雄蝇和多对黄体雌蝇×灰体雄蝇(或多对灰体果蝇与黄体果蝇进行正反交)
(3)①黄体 黄体果蝇的性别比例 ②黄体果蝇中雄性与雌性个体数目差不多 黄体果蝇中雄性个体数目显著多于雌性
[或①灰体 灰体果蝇的性别比例 ②灰体果蝇中雄性与雌性个体数目差不多 灰体果蝇中雌性个体数目显著多于雄性]
10.(·山东聊城调研)(8分)如图为某单基因遗传病的系谱图,已知控制该遗传病的基因位于X、Y染色体的同源区段上(基因用A、a表示),请分析回答下列问题:
(1)Ⅰ1和Ⅱ1的基因型分别是________、________。
(2)Ⅱ5和Ⅱ6夫妇响应国家的二孩政策,其生育后代表现正常的概率为________。Ⅲ4体检时发现性染色体组成为XXY,这可能是因为________(填“Ⅱ5”或“Ⅱ6”)在减数第________次分裂过程中出现差错产生了异常配子。
(3)人类位于Y染色体上的睾丸决定基因是男性睾丸发育的必要条件。图中Ⅲ1为XX型男性的原因可能是Ⅱ2在减数分裂过程中,其Y染色体上含有____________________________的片段移接到其他染色体上,这种现象属于________________________________________________________________。
解析 (1)分析该遗传病的系谱图可知,Ⅰ1和Ⅰ2无病,而后代Ⅱ3有病,则Ⅰ1和Ⅰ2均为杂合子,Ⅰ1提供给Ⅱ3Y染色体。因此Ⅰ1的基因型是XAYa,Ⅰ2的基因型是XAXa,由此不难得出Ⅱ1的基因型是XAXA或XAXa。(2)Ⅱ5和Ⅱ6的基因型分别为XAYa、XAXa,故后代正常的概率是3/4;Ⅲ4患该病,且性染色体组成为XXY,则其基因型为XaXaYa,而Ⅱ5的基因型是XAYa,Ⅱ6的基因型是XAXa;因此,产生XaXaYa的原因为Ⅱ6在减数第二次分裂时异常,产生了异常XaXa的配子。
(3)产生性染色体组成为XX型男性的原因可能是Ⅱ2在产生精子的过程中,其Y染色体上含睾丸决定基因的片段移接到其他染色体上,这种现象属于染色体结构变异。
答案 (1)XAYa XAXA或XAXa
(2)3/4 Ⅱ6 二
(3)睾丸决定基因 染色体结构变异
11.(科学探究)(·广州市调研)(15分)蝴蝶为二倍体,性别决定方式为ZW型。自然界中蝴蝶的翅色有灰色和白色两种,由一对等位基因(A/a)控制。请回答下列问题:
(1)选用多对灰翅雌蝶与白翅雄蝶杂交,多对白翅雌蝶与灰翅雄蝶杂交,结果两个杂交组合的子一代中都是灰翅个体比白翅个体多。若翅色的遗传与性别无关,则翅色中________为显性性状,基因位于________染色体上。
(2)上述实验中,一只灰翅雌蝶与一只白翅雄蝶交配,所得子代中灰翅∶白翅=1∶1,其原因是____________________________________________________。
(3)以题(1)的研究结果为前提,有人将一个B基因(表达产物能抑制A基因表达)成功导入基因型为aaZW的受精卵的一条染色体中,受精卵发育成蝴蝶甲。为判断B基因导入的是性染色体还是常染色体,某研究小组将甲与纯合的灰翅异性蝴蝶交配,预测子代的表现型及比例,并做出相应判断。
①若子代中________________________________________________________,
则B基因导入的是Z染色体;
②若子代中雌蝶均为白翅、雄蝶均为灰翅,则B基因导入的是________染色体;
③若子代中________________________________________________________,
则B基因导入的是________染色体。
答案 (1)灰色 常
(2)减数分裂过程中等位基因A与a分离,产生的卵细胞的类型及比例为A∶a=1∶1,卵细胞与精子随机结合,产生子代中基因型Aa∶aa=1∶1
(3)①雌蝶均为灰翅、雄蝶均为白翅 ②W ③灰翅雌蝶∶白翅雌蝶∶灰翅雄蝶∶白翅雄蝶=1∶1∶1∶1 常
专题强化练(6+4+1))
B卷(时间:40分钟 分数:90分)
一、选择题(每小题6分,6小题,共36分)
1.(·海南卷,18)以豌豆为材料进行杂交实验。下列说法错误的是( )
A.豌豆是自花传粉且闭花受粉的二倍体植物
B.进行豌豆杂交时,母本植株需要人工去雄
C.杂合子中的等位基因均在形成配子时分离
D.非等位基因在形成配子时均能够自由组合
解析 豌豆是自花传粉且闭花受粉的二倍体植物,自然状态下是纯种,A正确;因豌豆雌雄同花,在进行豌豆杂交时,母本植株需要人工去雄,并进行套袋处理,B正确;杂合子中的等位基因在形成配子时随同源染色体的分开而分离,C正确;非同源染色体上的非等位基因在形成配子时能够自由组合,同源染色体上的非等位基因不能自由组合,D错误。
答案 D
2.(·湖北襄阳四中联考)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。为了确定A/a是位于常染色体上,还是位于X染色体上,下列指标中不能达到目的的是( )
A.统计F2雄性个体的性状分离比
B.统计F2灰身果蝇与黑身果蝇的比例
C.统计F2雌性个体的性状分离比
D.统计F2黑身果蝇的性别比例
解析 若A/a位于常染色体上,则让一只纯合的灰身雌果蝇(基因型为AA)与一只黑身雄果蝇(基因型为aa)交配得到F1(基因型为Aa),F1中雌雄个体随机交配得到F2,F2个体的基因型及其比例是AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,表现型及其比例是灰身∶黑身=3∶1,且与性别无关;若A/a位于X染色体上,则让一只纯合的灰身雌果蝇(基因型为XAXA)与一只黑身雄果蝇(基因型为XaY)交配得到F1(基因型为XAXa、XAY),F1中雌雄个体随机交配得到F2,F2个体的基因型及其比例是XAXA(灰身雌蝇)∶XAXa(灰身雌蝇)∶XAY(灰身雄蝇)∶XaY(黑身雄蝇)=1∶1∶1∶1。若A/a位于常染色体上,F2雄性个体中灰身与黑身的比例是3∶1,若A/a位于X染色体上,F2雄性个体中灰身与黑身的比例是1∶1,A项能达到实验目的;不论A/a位于常染色体上,还是位于X染色体上,F2中灰身果蝇与黑身果蝇的比例都是3∶1,B项不能达到实验目的;若A/a位于常染色体上,F2雌性个体中灰身与黑身的比例是3∶1,若A/a位于X染色体上,F2雌性个体中全表现为灰身,C项能达到实验目的;若A/a位于常染色体上,F2黑身果蝇的性别比例是1∶1,若A/a位于X染色体上,F2黑身果蝇全部为雄性,D项能达到实验目的。
答案 B
3.(·山东烟台模拟)戈谢病是患者缺乏β-葡糖苷酶-葡糖脑苷脂酶,从而引起不正常的葡糖脑苷脂在细胞内积聚所致,患者肝、脾肿大。如图是用凝胶电泳的方法得到的某患者家系相关DNA凝胶电泳结果。据图分析,下列推断错误的是( )
A.该病为常染色体隐性遗传病
B.2号为该病致病基因的携带者,5号为杂合子的概率是2/3
C.1号和2号再生一个正常男孩的概率是3/8
D.该病可通过检测羊水中酶的活性和B超检查来进行产前诊断
解析 根据系谱图中“无中生有”的特点可判断该病是隐性遗传病,根据个体的表现型及电泳结果可知,3号为显性纯合子,4号为隐性纯合子,1号和5号均为杂合子。若该病为伴X染色体隐性遗传病,则1号不可能为杂合子,故该病为常染色体隐性遗传病,A正确;1号和2号均为该病致病基因的携带者,5号一定为杂合子,B错误;1号和2号均为该病致病基因携带者,二者再生一个正常男孩的概率(3/4)×(1/2)=3/8,C正确;根据题意可知,该病患者缺乏β-葡糖苷酶-葡糖脑苷脂酶,肝、脾肿大,因此可通过检测羊水中酶的活性和B超检查来进行产前诊断,D正确。
答案 B
4.(·福州市适应性考试)如图为甲、乙两种遗传病的遗传系谱图,下列叙述正确的是( )
A.甲病的致病基因一定位于细胞核中
B.乙病为伴X染色体隐性遗传病
C.调查乙病的发病率需在患者家系中统计
D.乙病患者的一个细胞中最多可存在4个致病基因
解析 分析甲种遗传病的遗传系谱图可知,女性患者的后代全部患病,男性患者的后代全部正常,由此可以判断,甲病极有可能是细胞质遗传病,A错误;分析乙种遗传病的遗传系谱图可知,此患病家系中存在父母正常,儿子患病的情况,由此可推知该病为隐性遗传病,但不能判断该病为伴X染色体隐性遗传病还是常染色体隐性遗传病,B错误;调查遗传病的发病率需要在广大人群中随机调查,C错误;无论乙病为常染色体隐性遗传病还是伴X染色体隐性遗传病,女患者的一个细胞经DNA复制后,最多可存在4个致病基因,D正确。
答案 D
5.(·武汉市部分市级示范性高中联考)有一种名贵的兰花,花色有红色、蓝色两种,其遗传符合孟德尔的遗传规律。现将亲代红花和蓝花进行杂交,F1均为红花,F1自交,F2红花与蓝花的比例为27∶37。下列说法正确的是( )
A.兰花花色遗传由一对同源染色体上的一对等位基因控制
B.兰花花色遗传由两对同源染色体上的两对等位基因控制
C.若F1测交,则其子代表现型及比例为红花∶蓝花=1∶7
D.F2中蓝花基因型有5种
解析 根据题干信息“亲代红花与蓝花进行杂交,F1均为红花,F1自交,F2红花与蓝花的比例为27∶37”可知,F2中红花占==()3,说明兰花花色的遗传是由三对同源染色体上的三对等位基因控制的,A、B错误;根据实验结果F2中红花占()3可知,红花的基因型为A_B_C_(假设三对等位基因用A/a、B/b、C/c表示),其余基因型均表现为蓝花,若F1(其基因型为AaBbCc)测交,则其子代中红花AaBbCc所占比例为××=,蓝花占,因此F1测交,其子代表现型及比例为红花∶蓝花=1∶7,C正确;F1(基因型为AaBbCc)自交,F2中基因型种类为3×3×3=27(种),其中红花的基因型为A_B_C_,种类为2×2×2=8(种),则F2中蓝花基因型为19种,D错误。
答案 C
6.(·洛阳市尖子生调研)等位基因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.可以确定该女孩的一个基因a必然来自祖父
B.可以确定该女孩的一个基因a必然来自祖母
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 女孩的X染色体上的a基因来自父母双方,但其父亲只能继承女孩祖父的Y染色体,因此女孩的一个a基因不可能来自祖父,必定来自祖母,A错误、B正确;若该女孩母亲的基因型为XAXa,则该女孩的一个a基因来自外祖父,若该女孩母亲的基因型为XaXa,则该女孩的一个a基因可能来自外祖父或外祖母,C错误、D错误。
答案 B
二、非选择题(5小题,共54分)
7.(·山西太原市模拟)(11分)非综合性遗传性耳聋是我国常见的单基因遗传病之一,如表为某研究小组调查某地区该病得到的相关数据。
组别
调查家庭数
父母表现类型
听力正常子女
耳聋子女
甲
91
听力均正常
81
12
乙
52
只有一个耳聋
24
32
回答下列问题:
(1)根据调查结果判断,该病的致病基因是________(填“显性”或“隐性”)基因,为探究该致病基因是否位于X染色体上,研究小组还应增加的调查是
__________________________________________________________________。
(2)若耳聋致病基因位于常染色体上,甲组调查结果中听力正常与耳聋的子女数量比不符合3∶1的原因是___________________________________________
_________________________________________________________________。
一对听力和色觉均正常的夫妇已生育了一个既患耳聋又患红绿色盲的孩子,则他们再生育一个孩子只患一种病的概率为________。
(3)另一研究小组对同卵双生个体进行了该遗传病的相关调查,结果统计如图。
该小组调查同卵双生个体的目的是____________________________________
__________________________________________________________________,
该调查结果可以说明_______________________________________________。
解析 (1)根据表中数据,甲组在父母双亲听力均为正常情况下,子女中既有听力正常,又有耳聋患者,出现了性状分离现象,可判断该病的致病基因为隐性基因;要通过调查确定该致病基因是否位于X染色体上,也就是判断该病属于常染色体遗传还是伴性遗传,根据该遗传病在男女人群中发病率是否相等,即可判定致病基因位置,故需随机调查并统计该病分别在男、女人群中的发病率。(2)若耳聋致病基因位于常染色体上,如果双亲均为杂合子的情况下,听力正常与耳聋的子女数量比才符合3∶1,如果双亲中有纯合子,则其子女不会出现性状分离,故甲组调查结果偏离3∶1。因红绿色盲为伴X染色体隐性遗传(用Xb表示),从一对听力和色觉均正常的夫妇已生育了一个既患耳聋(用a表示)又患红绿色盲的孩子可推知这对夫妇的基因型为AaXBXb、AaXBY,其子女患耳聋aa概率为1/4,患红绿色盲(XbY)概率为1/4,故其子女只患一种病的概率=×+×=。(3)生物的性状既受基因的控制,也受环境的影响。因同卵双生个体的遗传物质相同,根据同卵双生个体性状的表现差异,可以研究环境对生物性状的影响。调查结果中,同卵双生个体存在着一人听力正常一人耳聋(概率为8%),可以说明听力表现性状受基因与环境的共同影响,或者说环境也能影响听力表现性状。
答案 (1)隐性 随机调查并统计该病分别在男、女人群中的发病率
(2)父母双亲中既有纯合子,也有杂合子 3/8
(3)在同卵双生个体遗传物质相同的情况下,可以研究环境对性状的影响 环境也能影响听力表现性状(或听力表现性状受基因与环境的共同影响,答案合理即可)
8.(·广东中山纪念中学等六校联考)(11分)某种牛的性别决定方式为XY型。已知有角(LmA)和无角(LmB)由位于常染色体上的等位基因控制。黑毛和棕毛由等位基因(M/m)控制。回答下列问题:
(1)若公牛体内LmA对LmB为显性,母牛体内LmB对LmA为显性。则有角公牛和有角母牛的基因型分别为________________和________________。
(2)若多对杂合的有角公牛和杂合的无角母牛杂交,F1中公牛的表现型及比例为________________,母牛的表现型及比例为________________。如果让F1中的无角公牛和无角母牛自由交配,则F2中出现有角牛的概率为________。
(3)已知M和m这对等位基因分别控制牛的黑毛和棕毛,且M对m表现为完全显性。若牛毛色对应的基因型有5种,则该对基因位于________(填“X染色体”或“常染色体”)上;若多对纯合黑色母牛与纯合棕色公牛交配,子一代均表现为黑色,子一代雌雄个体间随机交配,子二代性状分离比为3∶1,则由此________(填“能”或“不能”)推出该对基因一定位于常染色体上,原因是
__________________________________________________________________。
解析 (1)据题干信息,LmA控制有角,LmB控制无角,公牛体内LmA对LmB为显性,则有角公牛的基因型为LmALmA、LmALmB;母牛体内LmB对LmA为显性,则有角母牛的基因型为LmALmA。(2)杂合有角公牛基因型为LmALmB,杂合无角母牛基因型为LmALmB,二者杂交,产生的F1的基因型及比例为LmALmA∶LmALmB∶LmBLmB=1∶2∶1,其中基因型为LmALmA和LmALmB的公牛均表现为有角,则F1公牛中有角∶无角=3∶1,母牛中只有基因型为LmALmA的个体表现为有角,F1的母牛中有角∶无角=1∶3。F1中无角公牛的基因型为LmBLmB,无角母牛的基因型为1/3LmBLmB、2/3LmALmB,F1中无角公牛与无角母牛自由交配,产生的F2中只有基因型为LmALmB的公牛表现为有角,则F2中出现有角牛的概率为1×2/3×1/2×1/2=1/6。(3)若控制毛色的基因型为5种,则该对基因位于X染色体上。若控制毛色的基因位于常染色体上,纯合黑色母牛和纯合棕色公牛交配,产生的子一代基因型为Mm,子一代雌雄个体随机交配,产生的子二代基因型为1/4MM、2/4Mm、1/4mm,毛色比例为黑色∶棕色=3∶1。若控制毛色的基因位于X染色体上,纯合黑色母牛和纯合棕色公牛交配,产生的子一代基因型为XMXm、XMY,子一代雌雄个体随机交配,产生的子二代基因型为1/4XMXm、1/4XMXM、1/4XMY、1/4XmY,毛色比例为黑色∶棕色=3∶1。
答案 (1)LmALmA、LmALmB LmALmA
(2)有角∶无角=3∶1 有角∶无角=1∶3 1/6
(3)X染色体 不能 若这对等位基因位于X染色体上,黑毛和棕毛的比例也是3∶1
9.(·河南天一大联考)(9分)某品种家猪的毛色有白色、黑色和黑白花色三种,受两对常染色体上的两对等位基因控制,其中A(白色)对a(黑色)为显性,另一对修饰基因B(纯色)/b(花色)对毛色有影响,且B对b为完全显性,当a基因不存在时不能合成黑色素,当a基因存在而B基因不存在时,家猪的毛色都表现为黑白花色。请回答下列问题:
(1)白色猪的基因型共有________种,黑色猪的基因型为____________________________。
(2)若一只黑白花色猪和一只黑色猪杂交,所生后代中出现白色、黑色和黑白花色三种仔猪,则这对亲本的基因型为____________________;若让子代中的白色猪近亲繁殖,则理论上子代个体的毛色及其比例为
____________________________________________________________________。
(3)白色猪与其他猪交配时,后代中有时只有白色猪,有时会出现黑色猪和黑白花色猪。为挑选出一种白色猪,使其与其他猪杂交的后代中只有白色猪,可将预留的白色猪与纯种____________(填“黑色猪”或“黑白花色猪”)进行杂交,若后代中出现________________,则将其剔除,从而保留符合要求的白色种猪。
解析 (1)根据题意,该品种家猪的毛色和基因的关系为当B基因存在时,含有A基因的个体为白色,只含a基因的个体为黑色;当只含b基因时,AA个体为白色,Aa和aa个体为黑白花色。由此可知,AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb这5种基因型的个体毛色为白色;aaBB、aaBb基因型的个体毛色为黑色,Aabb、aabb基因型的个体毛色为黑白花色。(2)一只黑白花色猪(a_bb)和一只黑色猪(aaB_)杂交,子代中有白色个体,可知亲代中有白色基因A,子代中有黑白花色猪,可知黑色亲本含有b基因,故亲本黑白花色猪的基因型为Aabb,黑色猪的基因型为aaBb;子代中白色猪的基因型为AaBb,其近亲繁殖,子代个体的毛色和比例为白色∶黑色∶黑白花色=10∶3∶3。(3)要使白色猪与其他猪杂交后代中只出现白色猪,预留白色猪的基因型必须为AABB,又已知纯种黑色猪的基因型为aaBB,纯种黑白花色猪的基因型为aabb,因而只能选择预留白色猪与纯种黑白花色猪(aabb)杂交才能检测出预留白色猪的基因型;若亲本白色猪的基因型为AABb、AAbb、AaBB或AaBb,则其与纯种黑白花色猪(aabb)杂交后代中会出现黑色猪(aaBb)或黑白花色猪(aabb、Aabb),应将其剔除。
答案 (1)5 aaBB、aaBb
(2)Aabb和aaBb 白色∶黑色∶黑白花色=10∶3∶3
(3)黑白花色猪 黑色猪或黑白花色猪
10.(·湖北重点中学联考)(8分)已知果蝇灰身对黑身为显性,由位于常染色体上的一对等位基因控制。现有两管果蝇,甲管全部是灰身果蝇,乙管果蝇既有灰身、又有黑身,甲、乙两管的果蝇为亲代和子代的关系。关系1:甲管中“灰身×灰身”→乙管;关系2:乙管中“灰身×黑身”→甲管。现要通过对某一管的果蝇进行性别鉴定的方式来确定亲子关系。
(1)需对________管的果蝇进行性别鉴定。
(2)若________________________________________________,则为关系1;
若___________________________________________________,则为关系2。
(3)果蝇共有3对常染色体,编号为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。红眼果蝇γ的4种突变性状分别由一种显性突变基因控制,并且突变基因纯合的胚胎不能存活,且同一条染色体上的两个突变基因位点之间不发生交换。果蝇γ的雌雄个体间相互交配,子代成体果蝇的基因型为________,表明果蝇γ________(填“能”或“不能”)稳定遗传。
解析 (1)(2)由于甲管全部是灰身果蝇,而乙管果蝇既有灰身、又有黑身,所以要通过对某一管的果蝇进行性别鉴定的方式来确定亲子关系,则需要对既有灰身、又有黑身的乙管果蝇进行性别鉴定。若灰身为一种性别,黑身为另一种性别,则乙管中的果蝇为亲代,甲管中的果蝇为子代;若雌雄个体中均有灰身和黑身,则甲管中的果蝇为亲代,乙管中的果蝇为子代。(3)根据图解可知,果蝇γ的基因型为AaCcSsTt,由于分别有两对基因连锁,因此产生的配子基因型为AcSt、AcsT、aCSt、aCsT,果蝇γ的雌雄个体间相互交配,又由于突变基因纯合的胚胎不能存活,因此子代成体果蝇的基因型为AaCcSsTt,表明果蝇γ以杂合子形式连续稳定遗传。
答案 (1)乙
(2)雌雄个体中均有灰身和黑身 灰身为一种性别,黑身为另一种性别
(3)AaCcSsTt 能
11.(科学探究)(·名师预测卷)(15分)果蝇长翅(A)对短翅(a)为显性,卷翅(B)对直翅(b)为显性。已知B和b这对等位基因位于第2号常染色体上,且显性纯合子具有胚胎致死效应。请回答下列问题:
(1)为探究等位基因A和a位于常染色体、X染色体还是X与Y染色体的同源区段上,现选择一对具有相对性状的纯合果蝇作亲本进行杂交实验。若F1中雄果蝇均为短翅,雌果蝇均为长翅。则这对等位基因位于________;若正反交结果一致,且F1中____________________________,则这对等位基因位于常染色体上或X与Y染色体的同源区段上。若出现第二种结果,需要进一步判断基因A和a位于常染色体上,还是位于X与Y染色体的同源区段上。请利用F1的果蝇设计杂交实验,写出实验思路及预期结果。_____________________________________
___________________________________________________________________。
(2)现已知A和a位于常染色体上,可选择基因型为AaBb的雌果蝇与基因型为________的雄果蝇交配,若子代的表现型及比例为长卷翅∶长直翅∶短卷翅∶短直翅=________________,则A和a这对等位基因不在第2号常染色体上。
解析 (1)判断等位基因A和a的位置,可以选择一对具有相对性状的纯合果蝇进行杂交,若F1中雄果蝇均为短翅,雌果蝇均为长翅,说明这对等位基因位于X染色体上,亲本基因型为XaXa、XAY;若正反交结果一致,且F1中雌、雄果蝇均为长翅,说明这对等位基因位于常染色体上或X与Y染色体的同源区段上,亲本相关基因型为AA、aa或XaXa、XAYA或XAXA、XaYa。为进一步判断,让F1中雌、雄果蝇交配,若F2中雌、雄果蝇都有长翅和短翅,则该对基因位于常染色体上;若F2雌果蝇中既有长翅又有短翅,雄果蝇全为长翅,或雄果蝇中既有长翅又有短翅,雌果蝇全为长翅,则该对基因位于X与Y染色体的同源区段上。
(2)现已知A和a位于常染色体上,若其不在2号染色体上,说明两对等位基因遵循基因的自由组合定律,则让基因型为AaBb的雌果蝇与基因型为AaBb的雄果蝇交配,后代的基因型及其比例理论上为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,由于BB具有胚胎致死效应,所以后代的性状分离比应该是长卷翅∶长直翅∶短卷翅∶短直翅=6∶3∶2∶1(或让基因型为AaBb的雌果蝇与基因型为aabb的雄果蝇交配,后代的基因型及其比例理论上为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,后代的性状分离比应为长卷翅∶长直翅∶短卷翅∶短直翅=1∶1∶1∶1)。
答案 (1)X染色体上 雌、雄果蝇均为长翅 让F1中雌、雄果蝇交配,若F2中雌、雄果蝇都有长翅和短翅,则该基因位于常染色体上;若F2雌果蝇中既有长翅又有短翅,雄果蝇全为长翅,或雄果蝇中既有长翅又有短翅,雌果蝇全为长翅,则该对基因位于X与Y染色体的同源区段上。
(2)AaBb 6∶3∶2∶1(或aabb 1∶1∶1∶1)
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