【高考精粹】2022高考生物二轮学案
热点7 遗传的基本规律及伴性遗传
【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.伴性遗传(Ⅱ)。4.人类遗传病的类型(Ⅰ)。5.人类遗传病的监测和预防(Ⅰ)。6.人类基因组计划及其意义(Ⅰ)。
要点一 遗传规律及其变式应用
1.一对等位基因相关的性状分离比
(1)若是正常完全显性,则Aa×Aa→3A_∶1aa。
(2)若是不完全显性,则Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa。
(3)若是显性纯合致死,则Aa×Aa→2Aa∶1aa。
(4)若是隐性纯合致死,则Aa×Aa→1AA∶2Aa。
(5)若是显性花粉致死,则Aa×Aa→1Aa∶1aa。
(6)若是隐性花粉致死,则Aa×Aa→1AA∶1Aa;XAXa×XaY→1(XAY)∶1(XaY)。
2.两对等位基因相关的性状分离比
(1)自由组合正常
①常染色体上的两对等位基因(AaBb)
②AaXBXb×AaXBY(A、a控制白化病,B、b控制色盲;不考虑性别差异)
(2)基因互作变式
AaBb自交后代比例 AaBb测交后代比例
9∶(3+3)∶1→9∶6∶1 1∶2∶1
9∶(3+3+1)→9∶7 1∶3
(9+3)∶3∶1→12∶3∶1 2∶1∶1
(9+3+3)∶1→15∶1 3∶1
9∶3∶(3+1)→9∶3∶4 1∶1∶2
(9+3+1)∶3→13∶3 3∶1
(3)纯合致死变式
(4)完全连锁(不考虑交叉互换)
3.已知子代的表现型和基因型推双亲的基因型或表现型
方法一:基因填充法——先根据亲代表现型写出能确定的基因,如显性性状可用基因A来表示,那么隐性性状基因型只有一种,即aa,根据子代中一对基因分别来自两个亲本,可推出亲代中未知的基因。
方法二:隐性突破法——如果子代中有隐性个体存在时,它往往是逆推过程中的突破口,因为隐性个体是纯合子(aa),所以亲代基因型中必然都有一个a基因,然后根据亲代的表现型做进一步的推断。
要点二 伴性遗传与人类遗传病
1.性染色体不同区段分析
(1)致病基因仅在X染色体上的遗传特点
伴X染色体显性遗传病的特点 伴X染色体隐性遗传病的特点
a.发病率女性① 高于 男性 b.② 世代 遗传 c.男患者的③ 母亲和女儿 一定患病 a.发病率男性④ 高于 女性 b.⑤ 隔代交叉 遗传 c.女患者的⑥ 父亲和儿子 一定患病
(2)X、Y染色体同源区段上基因的遗传
X、Y染色体同源区段上存在等位基因,这些基因控制的性状在后代中的表现与⑦ 性别 有关。
2.遗传系谱图中的相关判断
(1)遗传系谱图中遗传病类型的判断
(2)显隐性的判断
3.探究基因位置实验设计的一般操作模板
考点一 遗传规律及其变式应用
【典型例题】(2021·浙江·模拟预测)果蝇的翅形有长翅、小翅和残翅(类似无翅)三种表现型。现有甲、乙两组果蝇进行了杂交实验,其中乙组子一代雌雄果蝇随机交配得到子二代,结果如下表。下列选项正确的是( )
杂交类别 亲本(P) 子一代(F1)♀:♂=1:1 子二代(F2)♀:♂=1:1
♀ ♂ ♀ ♂ ♀ ♂
甲组 长翅 残翅 长翅:残翅=1:1 长翅:小翅:残翅=1:1:2
乙组 小翅 残翅 全为长翅 全为小翅 长翅:小翅:残翅=3:3:2 长翅:小翅:残翅=3:3:2
A.长翅是显性性状,控制翅形的基因不遵循自由组合定律
B.甲组F1的长翅果蝇随机交配,F2雄果蝇中小翅:残翅=3:1
C.选择甲组F1残翅雄果蝇与乙组F2的长翅雌果蝇杂交,其子代中长翅雌果蝇的比例为1/4
D.欲通过一代杂交实验鉴定某小翅雌果蝇的基因型,可选择表现型为小翅的雄果蝇与其杂交,若后代雄果蝇的翅形均表现为小翅,则该雌果蝇为纯合子
【分析】
1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合;位于性染色体上的基因控制的性状的遗传总是与性别相关联,叫伴性遗传。
2、题意分析,由乙组实验可知,子一代雌全是长翅,子二代不论雌雄还是雄性,长翅∶小翅∶残翅=3∶3∶2,说明长翅是显性性状;甲组实验,长翅雌与残翅雄杂交,子一代雌性长翅:残翅=1∶1,雄性长翅:小翅:残翅=1∶1∶2,说明翅形受2对等位基因控制,且一对位于X染色体上;甲组实验,亲本基因型是AaXBXb、aaXBY,子一代雌性基因型是AaXBXb、AaXBXB、aaXBXB、aaXBXb,雄性个体的基因型是AaXBY、AaXbY、aaXBY、aaXbY,A、B同时存在为长翅,A存在、B不存在为小翅,A不存在时为残翅;乙组实验,亲本基因型是AAXbXb、aaXBY,子一代基因型是AaXBXb、AaXbY,子一代相互交配,子二代中雌性个体基因型A_XBXb∶A_XbXb∶aaXBXb∶aaXbXb=3∶3∶1∶1,即长翅:小翅:残翅=3∶3∶2;雄性个体A_XBY∶aaXBY∶A_XbY∶aaXbY=3∶1∶3∶1,即长翅∶小翅∶残翅=3∶3∶2。
【详解】
A、结合分析可知,长翅是显性性状,控制翅形的基因遵循自由组合定律,A错误;
B、甲组F1的长翅果蝇的基因型为AaXBXb、AaXBXB,AaXBY,该群体中卵细胞的比例为AXB∶AXb∶aXB∶aXb=3∶1∶3∶1,与含(1/2A,1/2a)Y的精子结合后,结合棋盘法分析,F2雄果蝇中长翅(A-XBY):小翅(A-XbY):残翅(aa--)=9:3∶4,B错误;
C、甲组F1残翅雄果蝇的基因型为aaXBY:aaXbY=1:1,产生的配子及比例为:aXB:aXb:aY=1:1:2,乙组F2的长翅雌果蝇的基因型为AAXBXb: AaXBXb=1:2,产生的配子及比例为:AXB: AXb: aXB:aXb=2:2:1:1,二者杂交,其子代中长翅雌果蝇基因型为A_XB_,比例为AaXBXb(AXB的雌配子与aXb的雄配子结合1/3×1/4+ AXb的雌配子与AXB的雄配子结合1/3×1/4)+AaXBXB(AXB的雌配子与aXB的雄配子结合1/3×1/4)=1/4,C正确;
D、欲通过一代杂交实验鉴定某小翅雌果蝇的基因型(其基因型有A_XbXb),则需要进行测交实验,因此可选择表现型为残翅的雄果蝇(aaXY)与其杂交,若后代雄果蝇的翅形均表现为小翅(AaXbY),则该雌果蝇为纯合子(其基因型为AAXbXb),若有残翅雄果蝇(aaXY)出现,则为杂合子(其基因型为AaXbXb),D错误。
故选C。
【变式训练】
(2021·山东滨州·一模)果蝇的眼色有白眼、暗红眼、棕眼、朱红眼。A基因控制棕色素的合成,B基因控制朱红色素的合成。果蝇在棕色素和朱红色素同时存在时表现暗红眼,两种色素都不存在时表现白眼。白眼果蝇与纯合暗红眼果蝇杂交,F1全部为暗红眼,F1与白眼果蝇杂交实验结果如下表所示。关于控制眼色的基因,下列说法正确的是( )
杂交组合 父本 母本 F2表现型及比例
Ⅰ F1 白眼 暗红眼:白眼1:1
Ⅱ 白眼 F1 暗红眼:棕眼︰朱红眼︰白眼=43:7:7:43
A.正反交结果不同,表明A/a和B/b至少有一对基因位于X染色体上
B.杂交组合Ⅱ中F2有四种表现型,表明A/a和B/b位于非同源染色体上
C.F1雄果蝇产生配子时未发生基因重组,F1雌果蝇产生配子时发生了基因重组
D.若F1雌雄果蝇随机交配,F2中暗红眼:朱红眼:棕色眼:白眼=5:1:1:1
【分析】
1、品系甲与野生型果蝇进行正反交实验,所得F1均为暗红眼,说明控制眼色色素合成的两对基因均位于常染色体上;
2、组合Ⅰ与组合Ⅱ的F2表现型及比例不同的原因是组合一中的雄果蝇AaBb减数第一次分裂过程中,眼色基因之间的染色体片段不发生交叉互换,而组合一中的雌果蝇AaBb可以发生交叉互换。
【详解】
A、据题意可知,F1的基因型是一致的, 白眼的基因型是双隐性的,只产生一种类型的配子,正反交结果不同,只能反映出F1作父本或母本时,产生的配子种类是不一致的,而且F2代的个体表现也未分雌雄,说明该性状的遗传与性别无关联,即两对基因都不位于性染色体上,为常染色体遗传,A错误;
B、因为在两组实验中的F2中均未涉及果蝇的性别,所以该对性状的遗传为常染色体遗传,则亲本的基因型为AABB和aabb, F1的基因型为AaBb,杂交组合Ⅰ和II中的白眼个体的基因型均为aabb,只能产生一种类型的配子(ab) ,所以当F1作父本时,与白眼杂交后产生两种类型的后代(AaBb和aabb),说明F1作父本时只能产生两种类型的配子,即AB和ab, 即AB连锁,ab连锁,也就是说两对基因位于一对染色体上,B错误;
C、F1雄果蝇产生两种类型的配子,表现为连锁,没有发生交叉互换,即未发生基因重组,当F1作母本时,与白眼个体杂交后代有四种表现型,即产生了四种配子,说明减数分裂过程中发生了交叉互换,C正确;
D、F1雌雄果蝇随机交配,雄果蝇产生AB:ab=1:1的配子,雌果蝇产生43/100AB、7/100Ab、7/100aB、43/100ab,则子代基因型为43/200AABB、7/200AaBB、7/200AABb、43/200AaBb、43/200AaBb、7/200Aabb、7/200aaBb、43/200aabb,表现型暗红眼:棕眼:朱红眼:白眼=143:7:7:43,D错误。
故选C。
考点二 伴性遗传与人类遗传病
【典型例题】(2021·浙江宁波·一模)如图为甲、乙两种单基因遗传病的家系图,其中一种致病基因位于性染色体上。已知甲病正常人群中携带者占1/3,且含甲病基因的雄配子半数致死,雌配子正常;其中I1所生女儿一定携带乙病致病基因,家系中无基因突变发生。下列有关叙述错误的是( )
A.II8体细胞可同时含有2个甲病基因和2个乙病基因
B.III10和人群中正常男性结婚,生育一个男孩患两种病的概率为1/88
C.若II5和II6生一个特纳氏综合征(X染色体多一条)的乙病小孩,可能II6在MII出现异常
D.II6与II12基因型相同的概率为2/3,且可能都含有来自I2的甲病基因
【分析】
首先分析甲病:根据无中生有有为隐,隐性看女患,女患者的父亲或儿子中有正常,即为常染色体的隐性遗传病。II5和II6的女儿III10患甲病,由此判断甲病为常隐遗传病。已知甲病正常人群中携带者Aa占1/3,那么AA占2/3。已知甲病正常人群中携带者Aa占1/3、AA占2/3。含甲病基因a的雄配子半数致死,a占1/2×1/3=1/6,又由于雄配子a中一半致死,所以致死的a占1/12,存活的a占1/12,那么A占10/12,所以在存活的配子中A:a=10:1。
分析乙病:I1所生女儿一定携带乙病致病基因,且乙病属于伴性遗传病,因为患病男性的X染色体肯定会遗传给他的女儿。因为I1是乙病患者,其女儿II6表现为正常,说明乙病是伴X隐性遗传病,若是伴X显性遗传病的话,男患者的女儿应该必须患病。
【详解】
A、根据III13(基因型为aaXbXb)可知,II8的基因型为AaXBXb,其体细胞在有丝分裂过程中可同时含有2个甲病基因a和2个乙病基因b,如有丝分裂前期、中期和后期,A正确;
B、II5和II6的基因型分别为AaXBY和AaXBXb,III10患甲病的女性,其基因型及概率为1/2aaXBXB或1/2aaXBXb,由于人群中正常男性为AaXBY的概率为1 / 3 ,又由于男性产生的配子中含有a的精子死亡50%,a占1/2×1/3=1/6,又由于雄配子a中一半致死,所以致死的a占1/12,存活的a占1/12,那么A占10/12,所以在存活的配子中A:a=10:1。说明男性产生a的精子概率为1/11,所以后代出现aa的概率为1/11;乙病出现XbY的概率为1/2×1/4=1/8,因此生一个两病兼患男孩的概率为1/11×1/8=1/88,B正确;
C、若II5和II6生一个特纳氏综合征的乙病小孩(XbXbY),因为II5没有患乙病,所以可能II6在MII(减数第二次分裂)出现异常,减数第二次分裂的后期着丝点分裂后形成的两个Xb都移向了卵细胞,形成了具有两条Xb的卵细胞,C正确;
D、由分析可知,II7的基因型为AaXbY,II8的基因型为AaXBXb,III12的基因型为A_XBXb,由于含甲病基因的雄配子半数致死,所以致死的a占1/4,存活的a占1/4,而且雄配子A占2/4,所以在存活的雄配子中A:a=2:1。II8产生A的卵细胞概率为1/2,产生a的卵细胞概率为1/2,则III12的基因型为AaXBXb的概率为1/2×2/3 +1/2×1/3=1/2,AAXBXb 的概率为1/2×2/3=1/3,故III12的基因型AaXBXb和AAXBXb的比例为3:2,II6的基因型为AaXBXb,II6与III12基因型相同的概率为3/5,II6的甲病基因可能来自I2,III12的甲病基因可能来自II7,而II7的甲病致病基因可能来自I2,D错误。
故选D。
【变式训练】
(2021·安徽淮北·一模)下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图,其中一种遗传病为伴性遗传(不考虑同源区 段)。 人群中乙病的发病率为 1/256。下列叙述正确的是( )
A.甲病是伴 X 染色体隐性遗传病
B.Ⅱ3和Ⅲ6的基因型不同
C.Ⅲ3乙病的致病基因来自Ⅰ2和Ⅰ3
D.若Ⅲ3和Ⅲ4再生一个孩子,同时患两种病的概率为 1/34
【分析】
1、根据Ⅱ2和Ⅱ3不患乙病,但Ⅲ3为患乙病的女性可知,乙病为常染色体隐性遗传病,设相关的基因为A/a,根据其中一种遗传病为伴性遗传可知,甲病为伴性遗传病,图中存在甲病女患者,故为伴X遗传病,又因为Ⅲ3患甲病,而Ⅳ1正常,故可以确定甲病不属于伴X隐性遗传,应为伴X显性遗传病,设相关的基因为B/b。
2、根据人群中乙病的发病率为1/256,可知a基因频率为1/16,A为15/16,则AA=15/16×15/16=225/256,Aa=1/16×15/16×2=30/256。
【详解】
A、根据分析可知,图中甲病为伴X染色体显性遗传,而乙病为常染色体隐性遗传,A错误;
B、Ⅲ3患甲病和乙病,基因型为aaXBXb,Ⅱ3的基因型为AaXbXb,Ⅱ4患乙病,其基因型为aaXbY,则Ⅲ6为AaXbXb,Ⅱ3和Ⅲ6的基因型相同,B错误;
C、乙病是常染色体隐性遗传病,Ⅲ3患乙病,其基因型是aa,致病基因来自于Ⅱ2和Ⅱ3,Ⅱ2的致病基因可能来自于Ⅰ1和Ⅰ2,而Ⅱ3的致病基因来自于Ⅰ3,所以Ⅲ3的致病基因来自于Ⅰ1或Ⅰ2和Ⅰ3,C错误;
D、Ⅲ3的基因型为aaXBXb,Ⅲ4甲病的基因型为XbY,乙病相关的基因型为Aa的概率为,为AA的概率为1-2/17=15/17,后代患乙病的概率为2/17×1/2=1/17,患甲病的概率为1/2,所以二者再生一个孩子同时患两种病的概率为1/2×1/17=1/34,D正确。
故选D。
第I卷(选择题)
一、单选题
1.(2021·天津·高考真题)某患者被初步诊断患有SC单基因遗传病,该基因位于常染色体上。调查其家系发现,患者双亲各有一个SC基因发生单碱基替换突变,且突变位于该基因的不同位点。调查结果见下表。
个体 母亲 父亲 姐姐 患者
表现型 正常 正常 正常 患病
SC基因测序结果 [605G/A] [731A/G] [605G/G];[731A/A] ?
注:测序结果只给出基一条链(编码链)的碱基序列[605G/A]示两条同源染色体上SC基因编码链的第605位碱基分别为G和A,其他类似。
若患者的姐姐两条同源染色体上SC基因编码链的第605和731位碱基可表示为下图1,根据调查结果,推断该患者相应位点的碱基应为( )
A. B.
C. D.
2.(2021·山东·高考真题)果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制,星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1,星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1。缺刻翅、正常翅由 X 染色体上的一对等位基因控制,且 Y染色体上不含有其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得 F1,下列关于 F1的说法错误的是( )
A.星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
B.雌果蝇中纯合子所占比例为 1/6
C.雌果蝇数量是雄果蝇的二倍
D.缺刻翅基因的基因频率为 1/6
3.(2021·湖南·高考真题)有些人的性染色体组成为XY,其外貌与正常女性一样,但无生育能力,原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a,而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的家系图谱如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Ⅱ-1的基因型为XaY
B.Ⅱ-2与正常男性婚后所生后代的患病概率为1/4
C.I-1的致病基因来自其父亲或母亲
D.人群中基因a的频率将会越来越低
4.(2021·浙江·高考真题)小家鼠的某1个基因发生突变,正常尾变成弯曲尾。现有一系列杂交试验,结果如下表。第①组F1雄性个体与第③组亲本雌性个体随机交配获得F2。F2雌性弯曲尾个体中杂合子所占比例为( )
杂交 P F1
组合 雌 雄 雌 雄
① 弯曲尾 正常尾 1/2弯曲尾,1/2正常尾 1/2弯曲尾,1/2正常尾
② 弯曲尾 弯曲尾 全部弯曲尾 1/2弯曲尾,1/2正常尾
③ 弯曲尾 正常尾 4/5弯曲尾,1/5正常尾 4/5弯曲尾,1/5正常尾
注:F1中雌雄个体数相同
A.4/7 B.5/9 C.5/18 D.10/19
5.(2021·浙江温州·一模)某昆虫体色由常染色体上一对等位基因控制,雄性有灰身和黑身,而雌性均为黑身(与基因型无关)。现有一对亲本杂交:灰身♂×黑身♀→F1中灰身♂:黑身♂:黑身♀=3:1:4。下列分析错误的是( )
A.亲本均为杂合子 B.该昆虫体色的表现受体内环境影响
C.F1中黑身雌性昆虫的基因型有3种 D.F1中黑身个体随机交配,子代全为黑身
6.(2021·福建省龙岩第一中学模拟预测)果蝇直毛与分叉毛是由一对等位基因(B/b)控制的相对性状,现将一只直毛雌果蝇与一只分叉毛雄果蝇作为亲本杂交,F1雌雄个体数相等,且直毛个体数量与分叉毛个体数量比为1:1。欲选取F1直毛果蝇单独饲养,统计F2果蝇的表现型(不考虑突变)。下列叙述错误的是( )
A.若F2雌雄果蝇均为直毛,则B、b位于常染色体上且直毛为隐性性状
B.若分叉毛只在F2雄果蝇中出现,则B、b可能位于X染色体上且直毛为显性性状
C.若F1无子代,则B、b位于X、Y染色体的同源区段且直毛为隐性性状
D.若F2雌雄果蝇中都有直毛和分叉毛出现,则B、b位于常染色体上且直毛为显性性状
7.(2021·吉林·东北师大附中模拟预测)杂合子(Dd)南瓜自交时,若含隐性配子的花粉有一半死亡,则自交后代基因型比例是( )
A.1:2:1 B.4:4:1 C.2:3:l D.5:1
8.(2021·江苏·沭阳如东中学模拟预测)女娄菜为XY型性别决定的雌雄异株植物,其植株绿色(A)对金黄色(a)是显性,且A、a基因仅位于X染色体上。研究发现,含a的花粉粒有60%不能成活。现用杂合的绿色雌株与金黄色雄株杂交获得F1,F1随机传粉获得F2,则F2中金黄色植株所占比例为( )
A.7/17 B.9/17 C.7/20 D.9/20
9.(2021·湖北·襄阳四中模拟预测)研究发现基因家族存在一类“自私基因”,可通过“杀死”不含这类基因的配子来改变分离比例。如E基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能“杀死”体内2/3不含该基因的雄配子。某基因型为Ee的亲本植株自交获得F1,F1随机传粉获得F2。下列相关叙述错误的是( )
A.亲本产生的雄配子中,E:e=3:1
B.F1中三种基因型个体的比例为EE:Ee:ee=3:4:1
C.F2中基因型为ee的个体所占比例为5/32
D.从亲本→F1→F2,e的基因频率逐代降低
10.(2021·山西·太原五中二模)某二倍体植物雌雄异株,其性别由染色体上基因M、m决定,M决定雄株,m决定雌株;另一对染色体上的基因D决定高产,但基因型为Dd的雌株产量也较低。以下叙述错误的是( )
A.该植物野生型的性别比例约为1:1,原因是不存在含基因M的卵细胞
B.若对雄株进行单倍体育种只能获得雌株,则说明可能出现了基因型为M的单倍体加倍后即死亡的现象
C.利用相关基因型均为Dd的雌雄植株杂交,子代高产植株中雄株:雌株=3:1
D.基因型均为Dd的雄株与雌株产量不同,这在遗传学上属于伴性遗传
11.(2021·浙江台州·一模)番茄是雌雄同花植物,大花可育(M)与小花雄性不育(m)、红果(R)与黄果(r)是两对相对性状。两对基因分别位于2号和5号染色体上。将细菌H基因导入基因型为MmRr的细胞获得转基因植株甲(已知H基因在每条染色体上最多插入1个)。植株甲与雄性不育黄果植株杂交,在形成配子时喷施NAM,NAM使含H基因的雄配子死亡,获得F1不考虑基因突变和交叉互换。下列叙述正确的是( )
A.若F1中大花:小花=1:1,表明MmRr的细胞中导入3个H基因
B.若F1中全为红果,表明MmRr的细胞中2号和5号染色体上各插入一个H基因
C.若F1中红果:黄果=1:1,表明MmRr的细胞中只导入1个H基因且在含m的染色体上
D.若不喷施NAM,F1中小花红果:小花黄果=1:1,表明MmRr的细胞中可能导入1个H基因且在含有M的染色体上
12.(2021·黑龙江·哈尔滨三中模拟预测)已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性,红花对白花为显性,两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交,F1自交,播种所有的F2,假定所有的F2植株都能成活,F2植株开花时,拔掉所有的白花植株,假定剩余的每株F2自交收获的种子数量相等,且F3的表现型符合遗传的基本定律。从理论上讲F3中表现矮茎植株的比例为( )
A.1/4 B.1/6 C.3/8 D.1/16
13.(2021·全国·模拟预测)家蚕的性别决定方式为ZW型,体细胞中有54条常染色体。正常体(A)对油体(a)为显性,基因A/a位于常染色体上;腹部彩色(B)对腹部白色(b)为显性,基因B/b位于Z染色体上。现有正常体腹部彩色蚕和正常体腹部白色蚕交配,得到的F1中既有正常体也有油体,让F1中的正常体雌雄个体自由交配,F2雌蚕中油体腹部白色的个体占1/18,下列相关叙述正确的是( )
A.测定家蚕基因组序列时需测29条染色体,雌蚕的次级卵母细胞中有56条染色体
B.F2雌蚕中油体腹部白色的个体占1/18,则亲本雄蚕的基因型为AaZbZb或AaZBZB
C.若让F1雌雄个体自由交配,子代正常体:油体=3:1,腹部彩色:腹部白色=1:1
D.F2中正常体腹部白色雄蚕处于有丝分裂后期的细胞中含有基因A和基因b各4个
14.(2021·浙江杭州·模拟预测)果蝇的直刚毛和卷刚毛由一对等位基因控制。现有一试管直刚毛雌雄果蝇,让它们随机交配,F1代的表现型及比例为直刚毛雌果蝇:直刚毛雄果蝇:卷刚毛雄果蝇=4:3:1.若让F1代雌雄果蝇继续随机交配,则F2代雄果蝇的性状分离比为( )
A.直刚毛:卷刚毛=3:1
B.直刚毛:卷刚毛=4:1
C.直刚毛:卷刚毛=7:1
D.直刚毛:卷刚毛=8:1
15.(2021·浙江·模拟预测)某二倍体昆虫的眼型和翅型分别受两对等位基因A/a、B/b 控制(两对基因均不在 Y 染色体上)。让一只长翅正常眼雌昆虫与一只短翅正常眼雄昆虫交配,所得 F1 全为长翅。让 F1 雌雄昆虫随机交配得到 F2,F2 结果如下表所示。
表现型 长翅正常眼雌性 短翅正常眼雌性 长翅正常眼雄性 长翅棒眼雄性 短翅正常眼雄性 短翅棒眼雄性
数量 474 158 711 237 237 79
若让 F2 长翅正常眼雌性与长翅棒眼雄性随机交配,F3 中长翅棒眼雄性的比例是( )
A.1/72 B.1/2 C.1/8 D.1/9
16.(2021·山东临沂·二模)果蝇正常翅(Ct)对缺刻翅(ct)显性,红眼(W)对白眼(w)显性,两对基因均位于X染色体的A片段上。用“+”表示A片段存在,“-”表示A片段缺失。染色体组成为X+X-的红眼缺刻翅雌果蝇与染色体组成为X+Y的白眼正常翅雄果蝇杂交,F1中雌雄比为2∶1,且白眼全是雌果蝇,雄果蝇全是红眼。下列分析错误的是( )
A.Ct/ct、W/w两对基因的遗传不遵循自由组合定律
B.A片段缺失的X-Y个体表现为缺失纯合致死现象
C.F1中红眼正常翅雌果蝇与红眼缺刻翅雄果蝇的比例为1∶1
D.F1雌雄果蝇相互交配,F2中红眼缺刻翅雌果蝇占
二、多选题
17.(2021·江苏·模拟预测)科研工作者在研究果蝇翅型(卷翅与长翅)的遗传现象时提出,在卷翅基因所在的染色体上存在隐性致死基因(d),该基因纯合时致死。紫眼(e)卷翅(B)品系和赤眼(E)卷翅(B)品系果蝇的隐性致死基因不同(分别用d1和d2表示),它们在染色体上的位置如图所示,其中d1d1和d2d2致死,d1d2不致死,已知控制眼色与翅型的基因独立遗传。下列分析正确的是( )
A.d1和d2没有位于同源染色体的相同位置上,因此它们不属于等位基因
B.图示紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系果蝇杂交,子代中卷翅∶长翅=3∶1
C.图示赤眼卷翅品系中的雌雄果蝇相互交配,子代果蝇中卷翅∶长翅=2∶1
D.图示赤眼(Ee)卷翅品系和紫眼卷翅品系果蝇杂交,子代性状分离比为2∶2∶1∶1
18.(2021·江苏南通·模拟预测)突变型果蝇2号和3号染色体上分别带有隐性基因bw(褐眼)和e(黑檀体),野生型对应的基因用bw+和e+表示。下图甲果蝇是染色体正常的褐眼黑檀体果蝇,乙果蝇是2、3号染色体发生相互易位的野生型易位纯合子果蝇,甲果蝇与乙果蝇进行杂交获得F1野生型易位杂合子果蝇,在遗传时染色体片段缺失或重复的配子不能存活。相关叙述正确的是( )
A.乙果蝇发生的变异属于基因重组
B.甲、乙果蝇产生的配子均能存活
C.F1测交后代中野生型和褐眼黑檀体比例为1∶1
D.F1中雌雄果蝇相互交配,子代有4种表现型
19.(2021·河北唐山·模拟预测)甲乙为两种单基因遗传病,分别由一对等位基因A/a.、B/b控制,且两对等位基因独立遗传。已知其中一种病为伴性遗传病,下图为某家系的遗传系谱图,有关分析正确的是( )
A.B/b位于X染色体上,乙病为伴X染色体隐性遗传病
B.该家系中一定携带两种致病基因的个体是I1和II2
C.IV1可能携带甲、乙病的致病基因,通过产前诊断可避免生出患病孩子
D.若IV4的性染色体组成为XXY,则产生异常生殖细胞的亲本最可能是III3
20.(2021·山东历下·模拟预测)图是一个涉及甲、乙两种单基因遗传病的家系图,其中II3不携带乙病基因。不考虑染色体变异和基因突变,下列叙述正确的是( )
A.乙病是伴X染色体隐性遗传病
B.II2为纯合子的概率为1/3
C.IIIl携带致病基因的概率是4/5
D.III3的X染色体一定来自于I1
第II卷(非选择题)
三、解答题
21.(2021·辽宁·模拟预测)半乳糖血症是由常染色体上基因(A/a)控制的遗传病,先天性丙种球蛋白低下血症(Bruton综合征)是由X染色体上基因(B/b)控制的遗传病。下图是两种遗传病的某家系图。回答下列问题:
(1)半乳糖血症和Bruton综合征均属于单基因遗传病,单基因遗传病是指___________。调查人群中某单基因遗传病的发病率时,若只在患者家系中调查,则会导致所得结果___________(填“偏高”或“偏低”)。
(2)据图分析可知,甲病是__________________(填“半乳糖血症”或“Bruton综合征”)。自然人群中,男女患乙病的概率___________(填“相等”或“不相等”)。II—1与III—5的基因型相同的概率为___________。
(3)III—7的致病基因一定来自I代的___________号个体。调查发现人群中该病的致病基因的频率为1/60,若III—7成年后与正常女性婚配,则生出患甲病孩子的概率为___________。
(4)通过___________(至少答两点)等手段对遗传病进行监测和预防,在一定程度上能够有效地预防遗传病的发生和发展。
22.(2021·山东泰安·模拟预测)水稻为自花传粉植物,且花比较小,进行杂交的难度比较大。某育种专家在诱变野生型水稻时得到了一种短光敏花粉不育性状,该类型水稻在光照时间小于特定值后,会出现花粉育性降低甚至败育,育性降低的类型在受到特定时间长光照后可恢复育性,但败育后则不能恢复(基因A、a表示育性)。回答下列问题:
(1)水稻花粉的育性受光照时间长短的影响,说明___。特定短日照条件下短光敏花粉不育的水稻在育种过程中适合作___(填“父本”或“母本”),解决水稻杂交难度大的难题。
(2)在长日照条件下将短光敏花粉不育水稻与野生型水稻进行杂交,后代培育在特定短日照条件下(若该条件将导致花粉败育),F1均表现为可育两性花,从F2开始每代1/2亲本仍维持特定短日照,1/2给予长日照。短光敏花粉不育性状属于___(填“显性”或“隐性”),自然条件下F3中短光敏花粉不育个体出现的概率为___。
(3)已知与水稻产量有关的基因B(高产)、基因b(低产)位于6号染色体上,现有纯合的高产短光敏花粉不育种子和低产短光敏花粉可育种子,欲探究基因A、a是否也位于6号染色体上,设计最简单的杂交实验,写出实验思路__________。
23.(2021·河南罗山·一模)某地开发培育出一种水果,其果皮有紫色的,也有绿色的,果肉有甜的,也有酸的。为了鉴别有关性状的显隐性,用紫色酸果植株分别和绿色甜果植株a、b进行杂交,让一绿色酸果品种自交,结果如下表。请回答下列问题。
组合序号 杂交组合类型 杂交组合类型杂交后代的表现型和植株数目
一 紫色酸果×绿色甜果a 紫色酸果210 绿色酸果208
二 紫色酸果×绿色甜果b 紫色酸果0 绿色酸果280
三 绿色酸果×绿色酸果 其他果765 紫色甜果52
(1)果皮中紫色与绿色中显性性状是__________,酸果与甜果中显性性状是__________,判断依据最可靠的是第__________组。
(2)如果用C、c和D、d分别代表该水果的果色和果味的基因,则亲本中紫色酸果、绿色甜果a和绿色甜果b的基因型分别是__________、_______、_______。
(3)第三组的杂交后代中,“其他果”是指_______。
(4)在第三组杂交实验中,F1的绿色酸果中能稳定遗传的比例为_______。
24.(2021·天津市武清区杨村第一中学二模)蜜蜂是一类营社会性生活的昆虫。嗅觉在它们的生存和繁衍过程中具有非常重要的作用。已知蜂王(可育)和工蜂(不育)均为雌蜂(2n=32),是由受精卵发育而来的;雄蜂(n=16)是由卵细胞直接发育而来的。研究发现,在嗅觉正常的蜂群中出现了部分无嗅觉的蜜蜂,现针对蜜蜂的嗅觉进行一系列遗传学实验。回答下列问题:
(1)用一只无嗅觉蜂王与一只嗅觉正常雄蜂交配,其后代F1中雌蜂均嗅觉正常,雄蜂均无嗅觉。在相对性状中_____________(填“嗅觉正常”或“无嗅觉")是显性性状。
(2)用F1中的蜂王和雄蜂交配,F2中出现了两种新的表现型,即传统气味型(嗅觉系统只能识别传统的气味分子,而不能识别非典型气味分子)和非典型气味型(嗅觉系统只能识别非典型气味分子,而不能识别传统的气味分子),已知嗅觉正常型蜜蜂均能识别传统和非典型两类气味分子。杂交结果如下:
F1嗅觉正常型♀×无嗅觉型♂
↓
F2嗅觉正常型:传统气味型:非典型气味型:无嗅觉型
①分析可知,蜜蜂嗅觉的相关性状至少由_________对等位基因控制。
②若F2雌雄蜜蜂中四种表现型的比例为1:1:1:1,则说明相关基因在染色体上的位置关系是___________________________,其中,F2中嗅觉正常型个体的基因型有_______种。
(3)研究发现,蜜蜂体内气味受体分为传统气味受体(由R1基因控制合成)和非典型气味受体(由R2基因控制合成)。已知,雄蜂个体中上述基因所在染色体的相应片段缺失则会致死,雌蜂个体中上述基因所在同源染色体的相应片段均缺失才会致死。用紫外线照射F1中嗅觉正常的蜂王,其后代只出现传统气味型和无嗅觉型,分析造成这种现象的可能原因有:
①______________________________________________________________;
②______________________________________________________________。
答案解析部分
第I卷(选择题)
一、单选题
1.A
【分析】
基因分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】
根据题意写出父亲和母亲生下正常女儿的同源染色体上模板链上碱基组合如下图所示:
由于女儿表现型是正常的,所以第605号正常的碱基是G,731号正常的碱基是A,结合女儿DNA上的基因,可以推测母亲同源染色体上模板链的碱基如下:
父亲同源染色体上模板链的碱基如下:
因此他们生下患病的孩子的同源染色体上的碱基是两条链上都发生了突变,即:
故选A。
2.D
【分析】
分析题意可知:果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制,星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1,属于测交;星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1,则星眼为显性性状,且星眼基因纯合致死,假设相关基因用A、a表示。缺刻翅、正常翅由 X 染色体上的一对等位基因控制,且 Y染色体上不含有其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,雄果蝇均为正常翅,可知缺刻翅为显性性状,正常翅为隐性性状,且缺刻翅雄果蝇致死,假设相关基因用B、b表示,则雌蝇中没有基因型为XBXB的个体。
【详解】
A、亲本星眼缺刻翅雌果蝇基因型为AaXBXb,星眼正常翅雄果蝇基因型为AaXbY,则F1中星眼缺刻翅果蝇(只有雌蝇,基因型为AaXBXb,比例为2/3×1/3=2/9)与圆眼正常翅果蝇(1/9aaXbXb、1/9aaXbY)数/量相等,A正确;
B、雌果蝇中纯合子基因型为aaXbXb,在雌果蝇中所占比例为1/3×1/2= 1/6,B正确;
C、由于缺刻翅雄果蝇致死,故雌果蝇数量是雄果蝇的2倍,C正确;
D、F1中XBXb∶XbXb∶XbY=1∶1∶1,则缺刻翅基因XB的基因频率为1/(2×2+1)= 1/5,D错误。
故选D。
3.C
【分析】
由某女性化患者的家系图谱可知,Ⅰ-1是女性携带者,基因型为XAXa,Ⅰ-2的基因型是XAY,生出的子代中,Ⅱ-1的基因型是XaY,Ⅱ-2的基因型是XAXa,Ⅱ-3的基因型是XaY,Ⅱ-4的基因型XAXA,是Ⅱ-5的基因型是XAY。
【详解】
A、据分析可知,Ⅱ-1的基因型是XaY,A正确;
B、Ⅱ-2的基因型是XAXa,与正常男性XAY婚配后,后代基因型及比例为:XAXA:XAXa:XAY:XaY=1:1:1:1,则所生后代的患病概率是1/4,B正确;
C、Ⅰ-1是女性携带者,基因型为XAXa,若致病基因来自父亲,则父亲基因型为XaY,由题干可知XaY为不育的女性化患者,因此,其致病基因只可能来自母亲,C错误;
D、XaY(女性化患者)无生育能力,会使人群中a的基因频率越来越低,A的基因频率逐渐增加,D正确。
故选C。
4.B
【分析】
分析表格,由第②组中弯曲尾与弯曲尾杂交,F1的雌雄个体表现不同,说明该性状的遗传与性别相关联,相关基因位于性染色体上,又由F1中雌性全为弯曲尾,雄性中弯曲尾∶正常尾=1∶1,可推测控制尾形的基因位于X染色体上,且弯曲尾对正常尾为显性,该小家鼠发生的突变类型为显性突变。设相关基因为A、a,则正常尾个体的基因型为XaY、XaXa,弯曲尾个体的基因型为XAXA、XAXa、XAY,据此分析。
【详解】
依据以上分析,由第①组中弯曲尾与正常尾杂交,F1中雌雄个体均为弯曲尾∶正常尾=1∶1,可推测第①组亲本基因型为XAXa×XaY,则产生的F1中雄性个体基因型及比例为XAY:XaY=1∶1;第③组中弯曲尾与正常尾(XaY)杂交,F1中雌雄个体均为弯曲尾∶正常尾=4∶1,由于亲本雄性正常尾(XaY)产生的配子类型及比例为Xa∶Y=1∶1,根据F1比例可推得亲本雌性弯曲尾产生的配子类型及比例为XA∶Xa=4∶1。
若第①组F1雄性个体与第③组亲本雌性个体随机交配产生F2,已知第①组F1雄性个体中XAY:XaY=1∶1,产生的配子类型及比例为XA∶Xa∶Y=1∶1∶2,而第③组亲本雌性个体产生的配子类型及比例为XA∶Xa=4∶1,则F2中雌性弯曲尾(XAXA、XAXa)个体所占比例为1/4×4/5+1/4×1/5+1/4×4/5=9/20,F2中雌性弯曲尾杂合子(XAXa)所占比例为1/4×1/5+1/4×4/5=5/20,综上,F2雌性弯曲尾个体中杂合子所占比例为5/20÷9/20=5/9。因此B正确,ACD错误。
故选B。
5.D
【分析】
分析题干,亲本灰身和黑身杂交后代雄性灰身和黑身比是3:1,雌性全部是黑身,推测亲本基因型是杂合子,灰身是显性。
【详解】
A、由分析知,亲本知杂合子,A正确;
B、由题知,雌性全部是黑身(与基因型无关),该昆虫体色的表现受体内环境影响,B正确;
C、雌性全部是黑身(与基因型无关),亲本基因型是杂合子,如Aa、Aa,则F1中黑身雌性昆虫的基因型有3种(分别为AA、Aa和aa),C正确;
D、F1中黑身个体随机交配,父本是aa、母本可能是AA、Aa、aa,后代雄性中存在灰色和黑色,后代雌性全为黑色,D错误。
故选D。
6.C
【分析】
单基因遗传病遗传方式有常染色体遗传、伴X染色体遗传、伴Y染色体遗传,其判断方法为:
(1)确定是显性遗传还是隐性遗传:无中生有为隐性,有中生无为显性。
(2)伴Y遗传:若患者全为男,并且患者后代中的男性都为患者,则为伴Y遗传;患者有男有女则非伴Y遗传。
(3)确定致病基因位于常染色体上还是性染色体上
①若为显性遗传,有男患者,且其母其女均患病,则是伴X显性遗传;有男患者,且其母或其女有不患病者,则为常染色体显性遗传病。
②若为隐性遗传,有女患者入,且其父其子均患病,则为伴X隐性遗传病;有女患者,且其父或其子有不病者,则为常染色体隐性遗传病。
【详解】
A、若F2雌雄果蝇均为直毛,说明该性状与性别无关,且后代无分叉毛,因此直毛为隐性性状,并且位于常染色体上,亲本直毛雌果蝇与分叉毛雄果蝇的基因型分别为bb和Bb,F1直毛与分叉毛的基因型分别为bb和Bb,A正确;
B、若分叉毛只在F2雄果蝇中出现,则B、b位于X染色体上且直毛为显性性状,F1的直毛基因型为XBXb和XBY,B正确;
C、若F1无子代,则可能F1中直毛全为雄性,B、b位于X染色体且直毛为隐性性状,亲本直毛雌果蝇与分叉毛雄果蝇的基因型分别为XbXb和XBY,C错误;
D、若后代雌雄果蝇中都有直毛和分叉毛出现,说明发生了性状分离,因此直毛为显性,且与性别无关,B、b位于常染色体上,D正确。
故选C。
7.C
【分析】
基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】
Dd植株自交时,含隐性基因的花粉有50%的死亡率,说明产生的可育雄配子是2/3D、1/3d,雌配子为1/2D、1/2d,则杂合子(Dd)自交后代的基因型比例是1/2×2/3DD、1/2×1/3+2/3×1/2Dd、1/3×1/2dd,即后代各种基因型所占的比例为1/3DD∶1/2Dd∶1/6dd=2∶3∶1,C正确 。
故选C。
8.B
【分析】
本题中的难点是根据“含Xa的花粉粒有60%会死亡”判断父本产生的雄配子的种类和比例。根据题干提示“杂合的宽叶雌株与窄叶雄株进行杂交”写出亲本基因型,然后利用分离定律进行计算即可。
【详解】
根据题意可知,亲本为杂合的绿色雌株(XAXa)与金黄色雄株(XaY)进行杂交,亲本中母本产生的配子有1/2XA、1/2Xa,而由于“含Xa的花粉粒有60%会死亡”,因此父本产生的配子有2/7Xa、5/7Y,因此获得的F1的基因型及比例为2/14XAXa、2/14XaXa、5/14XAY、5/14Y,F1随机传粉获得F2,即F1的亲本中母本为1/2XAXa、1/2XaXa,父本1/2XAY、1/2XaY,母本产生的配子有1/4XA、3/4Xa,父本产生的配子有5/17XA、10/17Y、2/17Xa,则F2中金黄色植株所占的比例为3/4×2/17+3/4×10/17=9/17,B正确。
故选B。
9.C
【分析】
分析题干,E基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内2/3不含该基因的雄配子,因此,基因型为Ee的植株产生的雄配子比例为3/4E和1/4e。
【详解】
A、E基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内2/3不含该基因的雄配子,因此,基因型为Ee的植株产生的雄配子比例为3/4E和1/4e,A正确;
B、基因型为Ee的植株产生的雄配子比例为3/4E和1/4e,雌配子比例为1/2E和1/2e,根据雌雄配子的随机结合,可求出F1中三种基因型个体的比例为EE:Ee:ee=3:4:1,B正确;
C、F1中三种基因型个体的比例为EE:Ee:ee=3:4:1,据此可求出F1产生的雄配子为e=4/8×1/2×1/3+1/8=5/24、E=3/8+4/8×1/2=5/8,即E:e=3:1,雌配子比例为5/8E和3/8e,再根据雌雄配子的随机结合可求出F2中三种基因型个体的比例为EE:Ee:ee=15:14:3,因此基因型为ee的个体所占比例为3/32,C错误;
D、E基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内2/3不含该基因的雄配子,因此从亲本→F1→F2,基因e的频率逐代降低,D正确。
故选C。
10.D
【分析】
根据题意可知,M/m与D/d位于两对同源染色体上,故两对基因的遗传符合基因的自由组合定律。高产雌株的基因型为DDmm,高产雄株的基因型为D-Mm,低产雌株的基因型为-dmm,低产雄株的基因型为ddMm。
【详解】
A、M决定雄株,m决定雌株,说明雌株的基因型为mm,雌株不能产生含M的卵细胞,只能产生含m的卵细胞,群体中雄株的基因型只能为Mm,所以野生型的雌雄之比为1:1,,A正确;
B、由上分析可知,雄株的基因型为Mm,可以产生M和m两种雄配子,若进行单倍体育种只能获得雌株mm,则可能是由于M的单倍体加倍后即死亡造成的,B正确;
C、基因型均为Dd的雌雄植株即DdMm和Ddmm杂交,Dd与Dd后代DD:Dd=1:2,由于基因型为Dd的雌株产量也较低。故雄株中高产的基因型为DD和Dd,而雌株中高产的基因型为DD,因此子代高产植株中雄株:雌株=(DD+Dd):DD=3:1,C正确;
D、该植株不存在性染色体,不存在伴性遗传,基因型均为Dd的雄株与雌株产量不同,这在遗传学上属于从性遗传,D错误。
故选D。
11.D
【分析】
分析题干信息:番茄是雌雄同花植物M、m基因位于2号染色体上,基因型为mm的植株只产生可育雌配子,表现为小花雄性不育;基因型为MM、Mm的植株表现为大花可育;R、r基因位于5号染色体上,基因型为RR、Rr、rr的植株表现型分别为:红果、红果、黄果,可知基因M、m和R、r位于非同源染色体上,遵循自由组合定律;细菌H基因导入基因型为MmRr的细胞获得转基因植株甲,植株甲(MmRr)与雄性不育黄果(mmrr)植株杂交,雄性不育黄果只能做母本,则植株甲做父本,植株甲如果雄性配子均可育,理论上后代中大花:小花=1:1,红果:黄果=1:1;在形成配子时喷施NAM,NAM使含H基因的雄配子死亡。
【详解】
A、NAM使含H基因的雄配子死亡,若MmRr的细胞中导入3个H基因,雄配子均不可育,不能产生后代,若F1中大花:小花=1:1,则可能导入1个H基因且在含R或r的染色体上,A错误;
B、若F1中全为红果,可能MmRr的细胞中2号和5号染色体上各插入一个H基因,且5号染色体上H插在含r的染色体上,还可能MmRr的细胞中只插入一个H基因,在含r的5号染色体上,B错误;
C、若F1中红果:黄果=1:1,表明MmRr的细胞中只导入1个H基因,可能在含m的染色体上,也可能在含M的染色体上,C错误;
D、根据题意,若不喷施NAM,含H的雄配子不死亡,所以根据分析可知,F1中小花红果:小花黄果=1:1,表明MmRr的细胞中可能导入1个H基因且在含有M的染色体上,D正确。
故选D。
12.C
【分析】
已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性(相应的基因用A、a表示),红花对白花为显性(相应的基因用B、b表示),两对性状独立遗传,即它们的遗传遵循基因分离定律和基因自由组合定律。
【详解】
用纯合的高茎红花(AABB)与矮茎白花(aabb)杂交,F1(AaBb)自交,F2的表现型及比例应该为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1.播种所有的F2,假定所有的F2植株都能成活,F2植株开花时,拔掉所有的白花植株(A_bb和aabb),在剩余植株中:若只考虑茎高,剩余植株的基因型及比例为A_:aa=3:1,假定剩余的每株F2自交收获的种子数量相等,从理论上讲,剩余植株自交产生矮茎的比例为2/4×1/4+1/4=3/8,C正确,ABD错误。
故选C。
13.B
【分析】
家蚕的性别决定方式为ZW型,雌性为ZW,雄性为ZZ,A/a位于常染色体上,基因B/b位于Z染色体上,两对等位基因遵循基因的自由组合定律,据此答题。
【详解】
A、蚕的性别决定为ZW型,体细胞中有54条常染色体,2条性染色体,其基因组测序时,共需测定29条染色体上的DNA碱基序列;雌蚕在减数第二次分裂的前期和中期有28条染色体,在减数第二次分裂后期,由于染色体着丝点分裂,染色体数目变为56条,A错误;
B、若亲本基因型为AaZBZB、AaZbW,杂交得到的F1中正常体和油体基因型分别为1AA、2Aa、1aa,腹色基因型为ZBZb、ZBW,让正常体自由交配,即1/3AA、2/3Aa自由交配,根据基因频率A=2/3,a=1/3,则子代为:4/9AA、4/9Aa、1/9aa,ZBZb与ZBW杂交,子代为1/4ZBZB、1/4ZBZb、1/4ZBW、1/4ZbW,F2雌蚕中油体腹部白色个体为1/9aa×1/2ZbW,比例为1/18,与题干相符,同理若亲本基因型为AaZbZb、AaZBW,杂交结果也符合题干要求,即F1为(1AA、2Aa、aa)(ZBZb、ZbW),F1中正常体雌雄个体自由交配,F2为(1/4ZBZb、1/4ZbZb、1/4ZBW、1/4ZbW),B正确;
C、若亲本为AaZBZB、AaZbW,则F1杂交得到F2为腹部彩色:白色=3:1,C错误;
D、由于亲本基因型不确定,且正常体有AA和Aa两种基因型,因此处于有丝分裂后期的细胞中,A基因的个数可能为2个,也可能为4个,D错误。
故选B。
14.C
【分析】
直刚毛雌雄果蝇随机交配,后代出现卷刚毛,说明直刚毛相对于卷刚毛为显性性状;后代雌果蝇均为直刚毛,而雄果蝇中有直刚毛,也有卷刚毛,说明控制这对相对性状的基因位于X染色体上,属于伴性遗传。
【详解】
由以上分析可知,控制刚毛性状的基因位于X染色体上,亲本中直刚毛雌蝇的基因型是XAXA、XAXa,设其中XAXa占比例为c,则有c×1/2×1/2=1/(4+3+1),c=1/2,即亲本雌性是1/2XAXA,1/2XAXa,所以F1基因型及所占比例为3/8XAXA,1/8XAXa,3/8XAY,1/8XaY,让F1代雌雄果蝇继续随机交配,F1产生雌配子7/8XA,1/8Xa,则F2代雄果蝇的性状分离比为直刚毛:卷刚毛=7:1,C正确。
故选C。
15.D
【分析】
依题意并分析表中信息可知:让长翅正常眼雌果蝇与短翅正常眼雄果蝇群体随机交配,所得F1全为长翅,F2中出现了棒眼雄果蝇,说明长翅对短翅为显性,正常眼对棒眼为显性。在F2中,就翅型而言,无论是雌果蝇还是雄果蝇,长翅:断翅都约为3:1,说明翅型的遗传与性别无关联,因此控制果蝇翅型的基因位于常染色体上,F1的基因型均为Bb;就眼型而言,雌性均为正常眼,而雄性中正常眼:棒状眼=(711+237):(237+79)=3:1,说明眼型的遗传与性别相关联,因此基因A位于X染色体上,亲本正常眼雌果蝇与正常眼雄果蝇的基因型分别为XAXa和XAY。
【详解】
由分析可知体色B/b位于常染色体上,且长翅为显性基因,正常眼为显性基因,眼型A/a位于X染色体上,故亲本雌性果蝇基因型为BBXAXa,雄性基因型为bbXAY;由此可推F1中雄果蝇的基因型为BbXAY和BbXaY,雌果蝇的基因型为BbXAXA和BbXAXa;表格中F2中正常眼雌性:正常眼雄性:棒眼雄性=8:12:4,而按照上述亲代基因型推算,棒眼雌性存在,可知含Xa的雄配子致死。结合分析可推知:F2长翅雌性与长翅雄性的基因型均为1/3BB、2/3Bb,产生的配子均为2/3B、1/3b,二者相互杂交,子代基因型及比例为BB:Bb:bb=(2/3B×2/3B):(2×2/3B×1/3b):(1/3b×1/3b)=4:4:1,子代表现型及比例为长翅:断翅=8:1。F2正常眼雌性的基因型为3/4XAXA、1/4XAXa,产生的配子为7/8XA、1/8Xa;F2棒眼雄性的基因型为XaY,因含Xa的雄配子致死,所以产生的可育配子为Y;F2正常眼雌性与棒眼雄性杂交,子代表现型及比例为正常眼雄性:棒眼雄性=(7/8XA×1Y):(1/8Xa×1Y)=7:1。可见,若让F2长翅正常眼雌性与长翅棒眼雄性相互杂交,子代表现型及比例为长翅正常眼雄性:长翅棒眼雄性:断翅正常眼雄性:断翅棒眼雄性=56:8:7:1。所以F3中长翅棒眼雄性的比例是1/9,D正确,ABC错误。
故选D。
16.D
【分析】
据题意分析∶ F1中雌雄比为2∶1,且白眼全是雌果蝇,雄果蝇全是红眼,说明F1中染色体组成为X-Y的合子不能发育。
【详解】
A、Ct/ct、W/w两对基因均位于X染色体的A片段上,两对基因位于一对同源染色体上,故不遵循基因的自由组合定律,A正确;
B、题中亲本杂交,F1中雌雄比为2∶1,且白眼全是雌果蝇,雄果蝇全是红眼,说明F1中染色体组成为X-Y的合子不能发育,B正确;
C、据上述分析可知,F1中正常翅果蝇与缺刻翅果蝇比为2∶ 1,C正确;
D、据上述分析可知,F1雌蝇为X+WctX+wCt∶X-X+wCt=1∶1,雄蝇为X+WctY∶ X-Y
=1∶1,F1雌雄果蝇相互交配,F2基因型及表现下表∶
其中白眼正常翅雄果蝇占2/7,D错误。
故选D。
2、多选题
17.ABC
【分析】
根据图解仅考虑翅形的话,由于d1、d2不是位于一对同源染色体的同一位置上,所以d1和d2不属于等位基因。
【详解】
A、等位基因是存在于同源染色体相同位置控制相对性状的基因,据图可知,d1和d2没有位于同源染色体的相同位置,所以它们不属于等位基因,A正确;
B、根据图解仅考虑翅型的话,(紫眼)卷翅品系(Bbd1)和(赤眼)卷翅品系(Bbd2)杂交,由于B和d基因在同一条染色体上,所以(紫眼)卷翅品系(Bbd1)产生的配子是Bd1:b=1:1,(赤眼)卷翅品系(Bbd2)产生的配子是Bd2:b=1:1,雌雄配子随机结合则后代基因型为BBd1d2、Bbd1、Bbd2、bb,由于d1d2不致死,卷翅(BBd1d2、Bbd1、Bbd2)与长翅(bb)的比例为3:1,B正确;
C、图示赤眼卷翅品系中的雌雄果蝇相互交配,即Bb d1与Bb d1相互交配,后代基因型及比例为BBd1d1:Bbd1:Bbd1:bb=1:1:1:1,由于d1d1致死,所以子代果蝇中卷翅:长翅=2:1,C正确;
D、图示赤眼(Ee)卷翅品系(Bbd2)和紫眼(ee)卷翅品系(Bbd1)果蝇杂交,子代性状分离比为(1:1)(3:1)=3:3:1:1,D错误。
故选ABC。
18.BC
【分析】
根据题意和图示分析可知:果蝇2号染色体上有褐眼基因bw,3号染色体上有黑檀体基因e,由于分别位于两对同源染色体上,所以其遗传遵循基因的自由组合定律。非同源染色体之间交叉互换属于染色体结构变异中的易位。
【详解】
A、乙果蝇发生的变异是非同源染色体之间交叉互换,属于染色体结构变异中的易位,A错误;
B、由题意可知,在遗传时染色体片段缺失或重复的配子不能存活,甲、乙果蝇均没有缺失或重复,所以产生的配子均能存活,B正确;
C、按照自由组合定律,F1应产生4种配子,且bw+e+:bw+e:bwe+:bwe=1:1:1:1;隐性纯合果蝇产生bwe一种配子,由于在遗传时染色体片段缺失或重复的配子不能存活,bw+e、bwe+重复造成不能存活,成活的测交后代个体只有野生型与褐眼黑檀体两个亲本表型,分离比为1:1,C正确;
D、F1产生2种配子,且bw+e+:bwe=1:1,雌雄果蝇相互交配,子代有2种表现型,D错误。
故选BC。
19.ABC
【分析】
分析遗传系谱图:Ⅱ1和Ⅱ2:都不患甲病,但Ⅲ2:患甲病,说明甲病是隐性遗传病;Ⅰ1患病,但是儿子正常,说明甲病是常染色体隐性遗传病。Ⅲ3和Ⅲ4都不患乙病,但他们有患乙病的孩子,说明乙病也是隐性遗传病,由题干信息“其中一种病为伴性遗传病”,且Ⅲ4不患病可知,乙病只能是伴X染色体隐性遗传病。
【详解】
A、由分析可知:基因B/b位于X染色体上,乙病为伴X染色体隐性遗传病,A正确;
B、根据家系图可知,Ⅰ1、Ⅰ2的基因型分别为aaXBXb、A_XBY,Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3的基因型分别为AaXBY,AaXBXb,AaXBY;Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3、Ⅲ4的基因型分别为A_XBY,aaXBY,A_XBXb,A_XBY;Ⅳ代个体可能存在甲病致病基因,也可能不存在,因此一定携带两种致病基因的是Ⅰ1和Ⅱ2,B正确;
C、由家系图可知,Ⅲ3、Ⅲ4的基因型分别为A_XBXb、A_XBY,故Ⅳ1的基因型可能为AaXBXb,可能携带甲、乙致病基因,但若其携带致病基因,也可通过基因诊断来判断孩子是否患病,避免生出患儿,C正确;
D、Ⅳ4不患乙病,若其性染色体组成为XXY,因为Ⅲ3、Ⅲ4的基因型分别为A_XBXb、A_XBY,均携带XB基因,故产生异常生殖细胞的可能是Ⅲ3,也可能是Ⅲ4,D错误。
故选ABC。
20.ACD
【分析】
根据题意和图示分析可知:Ⅰ1和Ⅰ2正常,而Ⅱ1患甲病,说明甲病为隐性遗传病;又Ⅰ4患甲病而Ⅱ3正常,说明甲病不可能是伴X隐性遗传病,因此,甲病为常染色体隐性遗传病;Ⅱ2和Ⅱ3正常,而Ⅲ2患乙病,且Ⅱ3不携带乙病基因,所以可判断乙病为伴X隐性遗传病。
【详解】
A、根据分析,Ⅱ2和Ⅱ3正常,而Ⅲ2患乙病,且Ⅱ3不携带乙病基因,故乙病为伴X隐性遗传病,A正确;
B、由于Ⅲ2患乙病,而Ⅱ2正常,且Ⅱ3不携带乙病基因,所以Ⅱ2肯定携带乙丙致病基因,为杂合子,II2为纯合子的概率为0,B错误;
C、对于甲病,Ⅱ1患病,其父母正常,则都是Aa,所以Ⅱ2为1/3 AA、2/3 Aa;Ⅰ4患甲病为aa,故Ⅱ3为Aa,因此,Ⅲ1个体为AA的概率为1/3 ×1/2 +2/3 ×1/4 =1/3 ,为Aa的概率为1/3 ×1/2 +2/3 ×1/2 =1/2 ,不携带甲病致病基因的概率是1/3 ÷(1/3 +1/2 )=2/5 ;对于乙病,Ⅱ2为XBXb,Ⅱ3为XBY,故Ⅲ1个体为XBXB的概率为1/2 ,为XBXb的概率为1/2 ,因此,Ⅲ1不携带致病基因的概率是2/5 ×1/2 =1/5 ,携带致病基因的概率是1-1/5 =4/5,C正确;
D、Ⅲ3正常,其X染色体来自Ⅱ2,而Ⅱ2的这条不携带乙病致病基因的X染色体一定来自于Ⅰ1,因为Ⅱ2为杂合子,其携带乙病致病基因的X染色体一定来自于Ⅰ2,D正确。
故选ACD。
第II卷(非选择题)
三、解答题
21.(1)由一对等位基因控制的遗传病 偏高
(2)Bruton综合征 相等 1/2
(3)1 1/61
(4)遗传咨询和产前诊断
【分析】
据图分析,II-1和II-2没患乙病,但生出患乙病女儿III-1,可判断乙病为常染色体隐性遗传病,即为半乳糖血症,则甲病是Bruton综合征,结合图示II-2患甲病但其双亲正常和题干判断,甲病是伴X染色体隐性遗传病,据此答题。
(1)单基因遗传病是指由一对等位基因控制的遗传病。调查遗传病的发病率应在人群中随机抽样调查,在患者家系中调查会导致结果偏高。
(2)据上分析可z,甲病为伴X隐性遗传病即Bruton综合征,乙病为常染色体隐性遗传病,即为半乳糖血症,故自然人群中男女患乙病的概率相等。III-1患了乙病,基因型为aa,III-3患了甲病,基因型为XbXb,则II-1的基因型为AaXBXb,同理II-3的基因型也为AaXBXb,II-4的基因型也为aaXBY,III-5表现正常,则其基因型可能为1/2AaXBXB,1/2AaXBXb,因此II-1与III-5的基因型相同的概率为1/2。
(3)III-7为患病男性,因此其致病基因来源于III-3,而III-3父亲不患甲病,因此其携带的致病基因来自于I-1号个体。Xb的在人群中的频率为1/60,XB基因频率为59/60,XbXb=1/3600,则在正常女性中XBXb占比=2×(59/60)×(1/60)/[1-(1/3600)]=2/61,III-7基因型为XbY,因此生出患甲病孩子的概率2/61×1/2=1/61。
(4)人类优生的措施包括遗传咨询和产前诊断等,可以预防遗传病的发生。
【点睛】
本题考查伴性遗传等相关知识点,结合遗传系谱图分析遗传病的类型,并计算患病概率,有一定难度。
22.性状是基因和环境共同作用的结果 母本 隐性 1/12 分别将纯合的高产短光敏花粉不育种子和低产短光敏花粉可育种子种植,带长成植株,让纯合的高产短光敏花粉不育水稻做母本,低产短光敏花粉可育水稻作母本杂交,收货种子,种植后自交,观察子二代表现型及比例
【分析】
基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】
(1)水稻花粉的育性受光照时间长短的影响,说明性状是基因和环境共同作用的结果。特定短日照条件下短光敏花粉不育的水稻,由于花粉不育,不能作父本,故在育种过程中适合作母本,解决水稻杂交难度大的难题。
(2)在长日照条件下将短光敏花粉不育水稻与野生型水稻进行杂交,后代培育在特定短日照条件下(若该条件将导致花粉败育),F1均表现为可育两性花,说明短光敏花粉不育性状属于隐性性状,则F1基因型为Aa,在特定短日照条件下,水稻自花传粉,F2基因型为AA:Aa:aa=1:2:1,其中aa花粉败育,故可育两性花为1/3AA,2/3Aa,F2开始每代1/2亲本仍维持特定短日照,F3为3/12AA,2/12Aa,1/12aa,其中aa败育;1/2给予长日照,F3为3/12AA,2/12Aa,1/12aa(可育),故自然条件下F3中短光敏花粉不育个体出现的概率为1/12。
(3)已知与水稻产量有关的基因B(高产)、基因b(低产)位于6号染色体上,现有纯合的高产短光敏花粉不育种子和低产短光敏花粉可育种子,欲探究基因A、a是否也位于6号染色体上,设计最简单的杂交实验,写出实验思路为:分别将纯合的高产短光敏花粉不育种子和低产短光敏花粉可育种子种植,带长成植株,让纯合的高产短光敏花粉不育水稻做母本,低产短光敏花粉可育水稻作母本杂交,收货种子,种植后自交,观察子二代表现型及比例。
【点睛】
本题考查杂交育种和基因位置关系的判断的相关知识点,要求考生有一定的实验设计能力和探究能力,意在考查考生对知识点的理解和把握内在联系综合运用能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
23.(1)绿色 酸果 三
(2)ccDD Ccdd CCdd
(3)绿色酸果、绿色甜果、紫色酸果
(4)1/9
【分析】
分析表格:第一组中,紫×绿→紫∶绿≈1∶1,属于测交类型,亲本的基因型为cc×Cc;酸×甜a→酸,说明酸为显性性状,亲本的基因型为DD×dd;第二组中,紫×绿→绿,说明绿色为显性性状,亲本的基因型为cc×CC;酸×甜b→酸,说明酸为显性性状,亲本的基因型为DD×dd;第三组中,亲本均为绿酸,子代出现了紫色甜果,说明亲本的基因型均为CcDd。
(1)根据第三组实验可以判断:绿色杂交,后代出现了紫色,说明绿色为显性;酸果杂交,后代出现了甜果,说明酸果为显性,所以由第三组实验判断比较可靠;
(2)根据实验一判断,紫酸为ccD-,绿甜a为C-dd,而后代紫色∶绿色为1∶1,均为酸果,则亲本中紫酸为ccDD,绿甜a为Ccdd。根据实验二判断,紫×绿→绿,亲本的基因型为cc×CC;酸×甜b→酸,亲本的基因型为DD×dd,所以绿色甜果b为CCdd;
(3)根据第三组杂交实验可知,杂交后代紫色甜果ccdd占1/16,说明亲本的基因型都为CcDd,则后代中其他果指的是9/16绿色酸果、3/16绿色甜果、3/16紫色酸果;
(4)在第三组杂交实验中,F1的绿色酸果为1/16CCDD,2/16CcDD,2/16CCDd,4/16CcDd,能够稳定遗传的是1/16CCDD,所以F1的绿色酸果中能稳定遗传的比例为1/9。
【点睛】
本题主要考查基因的自由组合定律,解答此题的突破口是研究自由组合定律问题时,应将其拆分为若干分离定律的问题是解答本题的关键。
24.嗅觉正常 两 位于两对同源染色体上 两 F1蜂王的卵原细胞中含有R2基因的染色体片段缺失 F1蜂王的卵原细胞中基因R2发生了隐性突变(或基因R2突变为隐性基因)
【分析】
自由组合规律是现代生物遗传学三大基本定律之一。当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配定律。
【详解】
(1)雄蜂是由亲本蜂王的卵细胞发育而来的,蜂王为无嗅觉型,而F1中雄蜂均无嗅觉,说明亲本蜂王为纯合子;雌蜂是由受精卵发育而来的,由于亲本蜂王为纯合无嗅觉型,雄蜂为嗅觉正常型,而F1雌蜂嗅觉均正常,故嗅觉正常对无嗅觉为显性。
(2)①若嗅觉相关性状由一对等位基因控制,则F1雌蜂应为一对等位基因的杂合子,其与F1中雄蜂交配产生的F2雌雄蜜蜂应只有两种表现型,而由题可知:F2雌雄蜜蜂有四种表现型,故嗅觉相关性状至少是由两对等位基因控制的。若F2雌雄蜜蜂中四种表现型的比例为1:1:1:1,则说明这两对等位基因的遗传符合自由组合定律,位于两对同源染色体上,F2中嗅觉正常的后代既有雄性又有雌性,且雌雄染色体组成不同,其基因型不同,故有两种。
(3)根据题意可知,正常情况下F1中嗅觉正常的蜂王基因型为R1r1R2r2,经紫外线照射后F2只出现传统气味型和无嗅觉型,可用显微镜观察F1蜂王的卵原细胞内是否发生了染色体片段缺失;由于雄蜂含R2基因的染色体片段缺失会死亡,故统计经紫外线照射的蜂王的雄性后代数量,若明显少于其他蜂王的雄性后代,则说明发生了染色体片段缺失;若雄性后代数量相差不大,则说明发生了基因突变。
【点睛】
本题考查了基因自由组合定律应用和变异的有关知识,要求能够题干信息确定性状的显隐性,同时利用基因的自由组合定律确定两个杂交组合中亲子代的基因型和后代出现异常现象得到原因,具有一定的难度。
考纲解读
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