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【人教版2019】2023届高考生物分层训练—专题9 基因和染色体的关系(困难)
满分:100分
一、单选题(共5题;共10分)
1.(2分)下列说法不正确的是( )
A.摩尔根用同位素标记法证明,基因在染色体上呈线性排列
B.萨顿利用类比推理提出假说:基因在染色体上。类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性
C.摩尔根等人把一个特定的基因与一条特定染色体(X)联系起来,证明了基因在染色体上
D.性染色体上的基因不都与性别决定有关
2.(2分)某昆虫(XY型)的红眼与白眼、裂翅与正常翅分别由基因A(a)、B(b)控制,其中有一对等位基因位于X染色体上,且存在某种配子致死现象。一对红眼裂翅雌雄个体交配,得到的F1表现型及数目见下表,下列分析正确的是( )
表现型 红眼裂翅 红眼正常翅 白眼裂翅 白眼正常翅
雌性个体/只 179 0 60 0
雄性个体/只 31 29 32 31
A.控制眼色遗传的基因位于X染色体上
B.F1红眼裂翅雌性个体有2种基因型
C.亲代产生的AY型配子致死
D.F1中红眼裂翅雌雄个体随机交配,子代中纯合红眼裂翅雌性占1/8
3.(2分)下图分别表示对几种生物体内正在进行分裂的细胞进行观察的结果。下列有关叙述正确的是( )
A.若图甲为有丝分裂过程中的某阶段,则赤道板存在于上一时期的细胞中
B.若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段,则染色体着丝点分裂可发生在这一阶段
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.若图丙表示果蝇卵巢内的几种细胞,则b组细胞中不会出现联会和四分体
4.(2分)(2022高二上·横峰开学考)如图为某同学在显微镜下观察到的马蛔虫的切片图像。下列说法错误的是( )
A.根据细胞2可判断该切片的器官是卵巢
B.细胞1为初级卵母细胞,细胞中有两对同源染色体
C.细胞3着丝粒排列在赤道板上处于有丝分裂中期
D.细胞3中DNA:染色体:染色单体=2:1:2
5.(2分)(2022高一下·成都期末)已知某种田鼠的等位基因T(长尾)和t(短尾)位于X染色体上(Y染色体上没有相应的等位基因),短尾基因t会使精子致死。若将短尾雄鼠与杂合长尾雌鼠杂交得到子一代,下列推断正确的是( )
A.子一代中雌鼠:雄鼠的数量比约为1:1
B.子一代中长尾雄鼠:短尾雄鼠的数量比约为1:1
C.子一代中雌鼠的基因型是XTXt、XtXt
D.若子一代中的长尾雄鼠与亲本雌鼠杂交,子代中只有雄鼠
二、多选题(共5题;共20分)
6.(4分)某XY型性别决定的二倍体植物雌雄异株,叶形阔叶和细叶由一对等位基因(D/d)控制。现有两株阔叶植株杂交,F1表现型及比例为阔叶雌株∶阔叶雄株∶细叶雄株=2∶1∶1。已知带有d的精子与卵细胞受精后受精卵无法成活。下列分析正确的是( )
A.该相对性状中,阔叶为显性性状,D基因位于X染色体上
B.亲代雌株能产生2种配子,判断依据是F1中的雄性有两种表现型
C.若F1中的雌、雄株相互杂交,理论上F2的表现型及其比例为阔叶雌株∶阔叶雄株∶细叶雄株=3∶2∶1
D.若F1中的雌、雄株相互杂交,理论上F2中D的基因频率为13/24
7.(4分)(2022高三上·河北月考)下列各项是关于果蝇的-对等位基因A/a在染色体上的定位实验,果蝇的X、Y染色体区段如图所示(XAY和XaY视为纯合子),有关分析正确的是()
A.选显性杂合雌果蝇和显性纯合雄果蝇杂交,通过子代表现型可以判定A、a基因位于常染色还是仅位于X染色体
B.选隐性雌果蝇和显性雄果蝇杂交,通过子代表现型可以判定A、a基因位于常染色体还是仅位于X染色体
C.选隐性雌果蝇和显性纯合雄果蝇杂交,通过子代表现型可以判定A、a基因位于常染色体还是位于X、Y染色体同源区段
D.选用杂合雌果蝇和杂合雄果蝇杂交,通过子代表现型可以判定啊、a基因位于常染色体还是位于X、Y染色体同源区段
8.(4分)(2022高三上·丹东期末)浏览全家福的时候很容易发现,孩子的某些特征往往和父母中的一位相似,或者与父母的组合相似。还有些孩子和祖父母相似,而和父母几乎没有相似点。这些现象主要与染色体及其所携带基因的遗传有关。某男同学(甲)患有色盲(基因为b),他有一个基因型为XBXB的妹妹(乙),而他们的父母、祖父母、外祖父母均正常。下列对甲、乙二人的相关基因以及染色体来源的分析正确的是( )
A.甲乙个体的祖母和外祖母基因型无法确定
B.甲的色盲基因只能由其外祖母经母亲传来
C.乙的两个XB染色体分别来自于祖母和外祖父
D.甲的体细胞中最少有1条染色体来自于其祖父
9.(4分)(2022·湖南)果蝇的红眼对白眼为显性,为伴X遗传,灰身与黑身、长翅与截翅各由一对基因控制,显隐性关系及其位于常染色体或X染色体上未知。纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交,F1相互杂交,F2中体色与翅型的表现型及比例为灰身长翅:灰身截翅:黑身长翅:黑身截翅=9∶3∶3∶1。F2表现型中不可能出现( )
A.黑身全为雄性 B.截翅全为雄性
C.长翅全为雌性 D.截翅全为白眼
10.(4分)取小鼠(2N=40)的1个精原细胞,诱导其在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成减数分裂形成4个精子,取其中一个精子与无放射性的卵细胞结合形成受精卵,然后转入无放射性的培养基中培养至早期胚胎。下列有关叙述不正确的是( )
A.初级精母细胞中出现的20个四分体,每个四分体的DNA均被3H标记
B.减数分裂形成的每个精子中有10条染色体被3H标记,10条未被标记
C.受精卵第一次有丝分裂后期,细胞中被3H标记的染色体有20条
D.受精卵第一次有丝分裂产生的每个子细胞中被3H标记的染色体均是10条
三、综合题(共3题;共30分)
11.(10分)下图是具有两种遗传病的家族系谱图,设甲病显性基因为A,隐性基因为a;乙病显性基因为B,隐性基因为b。若Ⅱ7不携带乙病的致病基因,请据图回答问题:
(1)甲病的遗传方式为 ;乙病的遗传方式为 。
(2)Ⅱ5的致病基因来自 。
(3)Ⅱ4的基因型是 。
(4)我国婚姻法禁止近亲结婚,若Ⅲ12与Ⅲ13结婚,生育一患两种病男孩的概率是 。
12.(12分)(2022高一下·兴宁月考)图1是某个哺乳动物体内处于分裂期的两个细胞。图2表示该动物细胞分裂不同时期的染色体数和核DNA数。请据图回答下列问题:
(1)图1中乙细胞的名称是 ,对应图2的 时期。
(2)乙细胞 (填“一定”或“不一定”)是甲细胞的子细胞,理由是 。
(3)(2分)图2中 时期不能表示有丝分裂,理由是 。
13.(8分)2021年5月31日,中共中央政治局召开会议并指出,为进一步优化生育政策,实施一对夫妻可以生育三个子女政策及配套支持措施。遗传咨询、产前诊断服务就是非常重要的配套措施。请回答下列问题:
(1)某对新婚夫妇进行遗传咨询,医生根据他们提供的情况绘出系谱图(图1)如下(11号与12号是新婚夫妇),红绿色盲为伴X隐形遗传病。
请据图推断,半乳糖血症为 (填“伴X显性”、“伴X隐性”、“常染色体显性”或“常染色体隐性”)遗传病;根据图1推断他们生育的孩子不患病的概率为 。
(2)如果将半乳糖血症相关基因的DNA片段进行PCR扩增,然后电泳检测,致病基因形成条带的位置与正常基因不同。图2为一段时间后对这对夫妇的胎儿及家族中部分成员的电泳检测结果:结合图1中系谱图分析,胎儿将 (填“患”或“不患”)半乳糖血症,他携带的致病基因最终来源于 号。
四、实验探究题(共3题;共40分)
14.(16分)某二倍体植物(性别决定类型为XY型)的叶型(大叶和小叶)花色(红花和白花)分别受等位基因A/a,B/b控制。大叶红花植株甲(♀)与小叶白花植株乙(♂)杂交,所得雌性F1,和雄性F1的表现型及比例均为大叶红花:大叶白花:小叶红花:小叶白花=1:1:1:1,不考虑X和Y染色体的同源区段,回答下列问题。
(1)根据植株甲、植株乙及F1的表现型及比例,不能判断出大叶和小叶、红花和白花这两对相对性状中的显隐性关系,理由是 。
(2)假设大叶对小叶为显性,白花对红花为显性,结合题干信息不能得出等位基因A/a,B/b遵循自由组合定律的结论,理由是 。
(3)进一步研究确定了该二倍体植物的大叶对小叶为显性,红花对白花为显性,结合题干信息,等位基因A/a、B/b在染色体上的分布有3种情况,即等位基因A/a、B/b位于两对常染色体上、 。
(4)为了确定是上述3种情况中的哪一种,可从题干F1中选择 与 杂交,
①若 ,则等位基因A/a、B/b位于两对常染色体上;
② ;
③ 。
15.(12分)(2022高三上·佛山月考)已知果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上。展翅基因(D)对正常翅基因(d)为显性,位于3号常染色体上;展翅基因纯合(DD)致死。回答下列问题:
(1)这两对等位基因 (填“是”或“否”)遵循基因的自由组合定律。
(2)将一对展翅红眼果蝇杂交,后代出现正常翅白眼个体,则母本的基因型为 ,子代中展翅个体所占比例是 。
(3)已知果蝇经射线照射可将携带R基因的染色体片段转移到其他任意一条常染色体上形成花斑眼个体,该变异属于 (填“互换”或“易位”)。为探究展翅花斑眼雄果蝇的R基因转移到了3号染色体还是其他常染色体上,某研究小组进行了如下杂交实验,
其中:第 组的展翅花斑眼雄果蝇的R基因位转移到了其他常染色体上,②组后代的表现型及比例为 。
亲本 组别 F1表现型及比例
展翅花斑眼雄果蝇×展翅白眼雌果蝇 ① 展翅白眼:展翅花斑眼:正常翅花斑眼=1:1:1
② ?
③ 展翅花斑眼:展翅白眼:正常翅花斑眼:正常翅白眼=2:2:1:1
16.(12分)果蝇的眼形星眼和圆眼由一对等位基因(A和a)控制,缺刻翅、正常翅由另一对等位基因(B和b)控制,其中仅一对基因位于X染色体。现进行如下杂交实验:
实验一:P星眼(♀)×圆眼(♂)→F1星眼(♀、♂):圆眼(♀、♂)=1:1
实验二:P星眼(♀)×星眼(♂)→F1星眼(♀、♂):圆眼(♀、♂)=2:1
实验三:P缺刻翅(♀)×正常翅(♂)→F1缺刻翅(♀):正常翅(♀):正常翅(♂)=1:1:1
(1)可以根据实验 判定出眼形的显隐性关系。导致上述实验二结果的原因是 。
(2)取星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F2,F2代雌果蝇中纯合子所占比例为 ,缺刻翅基因的基因频率为 。
(3)(4分)请写出星眼正常翅雄果蝇测交实验的遗传图解。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A、现代生物学使用了荧光标记法,观察到基因在染色体上呈线性排列,摩尔根使用假说演绎法证明了基因在染色体上,A错误;
B、萨顿利用类比推理提出假说:基因在染色体上,但类比推理法由于缺少实验的证据所以并不具有逻辑的必然性,B正确;
C、摩尔根利用假说演绎法将果蝇的红眼和白眼基因与X染色体联系起来,证明了基因在染色体上,C正确;
D、性染色体上的基因不都与性别决定有关,例如果蝇的红眼和白眼基因,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、摩尔根用假说—演绎法,把基因与特定的染色体联系起来,证明了基因在染色体上。
2、萨顿根据基因和染色体行为存在着明显的平行关系,使用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说。
2.【答案】C
【解析】【解答】裂翅雌雄个体交配,F1雌性个体中只有裂翅,雄性个体中既有裂翅又有正常翅,故控制翅形的基因(B、b)位于X染色体上,A项错误;亲本的基因型为AaXBXb、AaXBY,将两对性状分开来看,对于眼色来说F1红眼有AA和Aa两种基因型,对于翅型来说,F1裂翅雌性个体的基因型有共有XBXB、XBXb两种基因型,因此F1红眼裂翅雌性个体有2×2=4(种)基因型,B项错误;亲本的基因型为AaXBXb、AaXBY,F1中雌雄比例为(179+60)∶(31+29+32+31)≈2∶1,说明部分含Y的配子致死,同时雄性个体红眼∶白眼由3∶1变成1∶1,说明含A的配子致死,故推测AY的配子致死,C项正确;F1中所有红眼裂翅雌个体的基因型及比例为1/6AAXBXB、1/6AAXBXb、2/6AaXBXB、2/6AaXBXb,F1中所有红眼裂翅雄个体的基因型为AaXBY,让F1红眼裂翅雌雄个体随机交配,采用配子法,雌配子的基因型及比例为6/12AXB、2/12AXb、3/12aXB、1/12aXb,雄配子的基因型及比例为1/3AXB、1/3aXB、1/3aY,雌雄配子随机结合,子代中纯合红眼裂翅雌性(AAXBXB)个体的比例为6/12×1/3=1/6,D项错误。
【分析】表格中F1:的表现性与比例为关于眼色性状:雌性中:红眼:白眼=179:60=3:1,雄性中:红眼:白眼=(31+29):(32+31)=1:1;关于翅型性状:雌性中:裂翅:正常翅=1:0,雄性中:裂翅:正常翅=(31+32):(29+31)=1:1。
由题意知:两对等位基因只有一对基因位于性染色体上。对于眼色来说,亲本都为红眼,子代雌雄个体都出现白眼,说明红眼为显性性状,子代雌雄个体表现型比例不同,可能是因为某种配子致死,导致雄性红眼个体减少导致;对于翅形来说:亲本都为裂翅,而正常翅只在雄性中出现,说明控制翅形的基因位于X染色体上,裂翅为显性性状,由此推知,亲本的基因型为AaXBXb、AaXBY。据此答题。
3.【答案】C
【解析】【解答】A. 若图甲为有丝分裂过程中的某阶段,赤道板是不存在的物质,A错误;
B. 若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段,则有染色单体的存在,故染色体着丝点分裂不可能发生在这一阶段,B错误;
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发生在减数第一次分裂的后期,着丝点没有分离,存在染色单体,故可发生在这一阶段,C正确;
D. 若图丙表示果蝇卵巢内的几种细胞,则b组细胞中不一定会出现联会和四分体,b组可表示减数第一次分裂的前、中、后期和减数第二次分裂的后期,也可以表示有丝分裂的前中期,D错误;
故答案为:C。
【分析】 据图分析可知,图甲细胞中有同源染色体,着丝点分裂后所形成的两条子染色体分别移向细胞两极,细胞处于有丝分裂后期。图乙中,染色体数︰染色单体数︰DNA分子数=2︰4︰4,说明细胞中有染色单体,则该细胞可能处于有丝分裂的前期或中期或者减数第一次分裂过程、减数第二次分裂的前期或中期。卵巢内的卵原细胞可通过有丝分裂的方式进行增殖,也可以通过减数分裂形成卵细胞,图丙中a组细胞为处于减数第二次分裂的前期或中期或卵细胞, b组可表示减数第一次分裂的前、中、后期和减数第二次分裂的后期,也可以表示有丝分裂的前中期,c组细胞处于有丝分裂的后期。据此答题。
4.【答案】C
【解析】【解答】A、据图可知,细胞2处于减数二次分裂后期,该细胞细胞质不均等分裂,故可判断为雌性,进而可判断该切片器官是卵巢,A正确;
B、细胞2细胞质不均等分裂,可判断为雌性,图中细胞1中同源染色体成对的排列在赤道板上,表示减数第一次分裂中期,为初级卵母细胞,细胞中有两对同源染色体,B正确;
C、细胞3中没有同源染色体,存在染色单体,表示减数第二次分裂中期,C错误;
D、细胞3处于减数第二次分裂中期,此时细胞中有姐妹染色单体,核DNA数 :染色体数 :染色单体数=2 :1 :2,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程中染色体、DNA、染色单体的变化曲线:
5.【答案】B
【解析】【解答】ABC、亲代基因型为XtY×XTXt,由于t基因会让精子致死,则子一代基因型及比例为XTY:XtY=1:1,表现型及比例为长尾雄鼠:短尾雄鼠=1:1,子代中无雌鼠,AC错误,B正确;
D、子一代长尾雄鼠基因型为XTY与亲本雌鼠XTXt杂交,由于T基因不能使精子致死,故子代既有雄鼠又有雌鼠,D错误。
故答案为:B。
【分析】配子致死:致死基因使配子不具有生活力的现象。t基因使雄配子致死,则XtY只能产生一种成活的雄配子Y、XTXt产生两种雌配子XT和Xt,形成的后代两种基因型及比例为XTY:XtY=1:1。
6.【答案】A,B
【解析】【解答】A、两株阔叶植株杂交,F1中阔叶∶细叶=3∶1,该相对性状中,阔叶为显性性状,F1表现型及比例为阔叶雌株∶阔叶雄株∶细叶雄株≈2∶1∶1,推测D基因位于X染色体上,A正确;
B、亲本的基因型为XDXd和XDY,亲代雌株能产生(XD、Xd) 2种配子,判断依据是F1中的雄性有两种表现型,B正确;
C、F1中的雌(1/2XDXD、 1/2XDXd)、雄(1/2XDY、 1/2XdY) 株相互杂交,已知带有d的精子与卵细胞受精后受精卵无法成活,则理论上F2的表现型及其比例为阔叶雌株∶阔叶雄株∶细叶雄株=2∶3∶1,C错误;
D、F1中的雌(1/2XDXD、 1/2XDXd)、雄(1/2XDY、 1/2XdY) 株相互杂交,已知带有d的精子与卵细胞受精后受精卵无法成活,则理论上F2中雌性基因型为1/4XDXD、1/12XDXd、 1/2XDY、 1/6XdY,故D的基因频率13/16,D错误。
故答案为:AB。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶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;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随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。
2、基因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,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
7.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A、选显性杂合雌果蝇(Aa 或 XA Xa )和显性雄果蝇(AA 或 XAY)杂交,若基因位于常染色上,则后代全为显性;若基因仅位于 X 染色体,则子代雌果蝇全为显性、雄果蝇为显性和隐性两种表现型,所以通过通过该杂交组合的子代表现型可以判定 A、a 基因位于常染色还是仅位于 X 染色体,A 正确,A正确;
B、选隐性雌果蝇(aa 或 XaXa )和显性雄果蝇(A_或 XAY)的亲本杂交,若基因位于常染色上,则后代全为显性或显隐性各占一半;若基因仅位于 X染色体,则子代雌果蝇全为显性、雄果蝇全为隐性,所以通过通过该杂交组合的子代表现型可以判定 A、a 基因位于常染色还是仅位于 X 染色体,B正确;
C、选隐性雌果蝇(aa 或 XaXa )和显性纯合雄果蝇(AA 或 XAYA )的亲本杂交,若基因位于常染色上,则后代全为显性;若基因位于 X、Y 同源区段,子代也全为显性,所以无法通过该杂交组合的子代表现型判定 A、a 基因位于常染色还是位于 X、Y 染色体同源区段,C 错误;
D、选用杂合的雌果蝇(Aa 或 XAXa )和杂合雄果蝇(Aa 或 XAYa 、XaYA )亲本杂交,若基因位于常染色上,则后代显性:隐性=3:1;若基因位于 X、Y 同源区段,则子代雌(雄)果蝇全为显性、雄(雌)果蝇显性:隐性=1:1,所以通过该杂交组合的子代表现型可以判定 A、a 基因位于常染色还是位于 X、Y 染色体同源区段,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】1、基因定位:
(1)性状的显隐性未知,利用正反交实验通过一代杂交实验进行判断:
(2)性状的显隐性已知,可通过一次杂交实验进行判断:若子代中性状表现与性别无关,则基因位于常染色体或位于X、Y染色体同源区段上。若子代中性状表现与性别有关,雌性全为显性,雄性全为隐性,则基因位于X染色体上。
(3)位于X染色体或位于X、Y染色体同源区段的判断:
8.【答案】B,C,D
【解析】【解答】A、甲基因型为XbY,乙基因型为XBXB,而他们的父母、祖父母、外祖父母均正常,则可以推出外祖母的基因型为XBXb,A错误;
B、甲(XbY)的色盲基因(Xb)一定来自母亲,因为外祖父表现正常,因此他母亲的致病基因一定来自他外祖母,B正确;
C、乙基因型为XBXB,一个XB来自母亲,因为甲基因型为XbY,乙基因型为XBXB,则他们母亲的基因型为XBXb,而外祖父表现正常,则母亲的XB基因只能来自外祖父;另一个XB来自父亲,父亲的XB只能来自祖母,C正确;
D、甲的体细胞中的性染色体为XY,Y一定来自他父亲,他父亲的Y一定来自他祖父,因此甲的体细胞中最少有1条染色体来自于其祖父,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】X、Y染色体的的遗传规律:
(1)男性:男性个体细胞中,X染色体只能来自母亲,Y染色体则来自于父亲;向下代传递时,X染色体只能传给女儿,Y染色体只能传给儿子。
(2)女性:在女性个体细胞中,一条X染色体来自母亲,另一条X染色体来自父亲;向下代传递时,任何一条X染色体可传给女儿,又可传给儿子。
9.【答案】A,C
【解析】【解答】A、由于纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交,F1相互杂交,F2中体色与翅型的表现型及比例为灰身长翅:灰身截翅:黑身长翅:黑身截翅=9∶3∶3∶1,即灰身:黑身=3:1,即灰身、长翅为显性性状,只考虑体色,若该基因在常染色体上,则雄性中黑身和灰身个体都有,若基因在X染色体上,亲本基因型可写为XaXa、XAY,子二代可以出现XAXa、XaXa、XAY、XaY,即可出现黑身雌性,A与题意相符;
B、由于灰身、长翅为显性性状,亲本为纯合长翅雌果蝇与灰身截翅雄果蝇杂交,若控制截翅的基因b位于X染色体上,亲本基因型可写为XBXB、XbY,子二代可以出现XBXB、XBXb、XBY、XbY,可出现截翅全为雄性,B不符合题意;
C、由于灰身、长翅为显性性状,亲本为纯合长翅雌果蝇与灰身截翅雄果蝇杂交,若控制截翅的基因b位于X染色体上,亲本基因型可写为XBXB、XbY,子二代可以出现XBXB、XBXb、XBY、XbY,可出现雌性中全为长翅,C与题意不符;
D、由于灰身、长翅为显性性状,亲本为纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交,已知果蝇的红眼对白眼为显性,为伴X遗传,若控制截翅的基因b位于X染色体上,则亲本基因型可写为XBWXBW、XbwY,子二代可以出现XBWXBW、XBWXbw、XBWY、XbwY,可出现截翅全为白眼,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】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。假设控制红眼和白眼的基因用W、w表示,控制黑身和灰身的基因用A、a表示,控制长翅和截翅的基因用B、b表示,已知F2中灰身:黑身=3:1,长翅:截翅-3:1,可知灰身、长翅为显性性状,控制体色与翅型的基因遵循自由组合定律。
10.【答案】B,D
【解析】【解答】A、初级精母细胞在减数第一次分裂前期形成20个四分体,每个四分体的DNA均被3H标记,A正确;
B、由于减数第一次分裂前的间期经过了DNA的复制,且复制方式为半保留复制,在原料含有放射性的前提下,产生的DNA分子均有放射性标记,因此减数分裂形成的每个精子中20条染色体都被3H标记,B错误;
C、参与受精的精子中的20条染色体都带有放射性标记,即受精卵中有20条染色体带有放射性标记,而且其中的DNA分子均是单链被标记,则受精卵第一次有丝分裂后期,细胞中被3H标记的染色体只有20条,C正确;
D、受精卵第一次有丝分裂后期的细胞中只有20条染色体带有放射性标记,且可随机进入两个子细胞中,因此分裂后产生的每个子细胞中被3H标记的染色体有0-20条,D错误。
故答案为:BD。
【分析】1、有丝分裂过程:
(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,即染色体的复制。
(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体。
(3)中期:染色体形态固定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期。
(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,分别移向细胞两极。
(5)末期:核膜、核仁重建,纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体,同源染色体两两配对(联会),同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板两侧;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞一分为二。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:细胞中的非同源染色体散乱分布;②中期:非同源染色体的着丝点都整齐地排列在赤道板上;③后期: 着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,分别移向两极;④末期:核膜、核仁重建,纺锤体和染色体消失。
3、DNA的复制时由于新合成的DNA分子中,都保留了原DNA的一条链,因此,这种复制叫半保留复制。
11.【答案】(1)常染色体显性遗传;伴X染色体隐性遗传
(2)Ⅰ1和Ⅰ2
(3)aaXBXb
(4)5/24
【解析】【解答】(1)分析遗传系谱图可知,Ⅱ6、Ⅱ7患甲病,而后代Ⅲ15正常,故甲病为显性遗传病,又由于父亲患病,女儿正常,所以不是伴性遗传病,故甲病为常染色体显性遗传病。Ⅱ6、Ⅱ7不患乙病,而后代Ⅲ14患乙病,故乙病为隐性遗传病,又由题干可知,Ⅱ7不携带乙病的致病基因,故乙病为伴X染色体隐性遗传病。
(2)Ⅱ5既患甲病,又患乙病,由于母亲正常,父亲患甲病,故其甲病致病基因A来自父亲Ⅰ2,乙病致病基因Xb来自母亲Ⅰ1其基因型为AaXbY。
(3)Ⅱ4不患甲病,基因型为aaXBX-,女儿Ⅲ10患乙病,基因型为XbXb,故Ⅱ4的基因型是aaXBXb。
(4)由(3)分析知Ⅱ4基因型为aaXBXb,Ⅱ5基因型为AaXbY,Ⅲ12患甲病不患乙病,则Ⅲ12的基因型为AaXBXb,由(3)分析可知Ⅱ6、Ⅱ7基因型分别为AaXBXb、AaXBY,且Ⅲ13患甲、乙两病,则Ⅲ13的基因型为1/3AAXbY或2/3AaXbY,生育后代中患甲病的概率为1-2/3×1/4=5/6,患乙病的概率为1/2,故生育后代中患两种病男孩的概率是5/6×1/2×1/2=5/24
。
【分析】由遗传系谱图可知,Ⅱ-6、Ⅱ-7患甲病,而后代Ⅲ-15正常,故甲病为显性遗传病,又由于父亲患病,女儿正常,所以不是伴性遗传,故甲病为常染色体显性遗传病;Ⅱ-6、Ⅱ-7不患乙病,而后代Ⅲ-14患乙病,故乙病为隐性遗传病,又由题干可知Ⅱ-7不携带乙病的致病基因,故乙病为伴X隐性遗传病。
12.【答案】(1)次级卵母细胞;a
(2)不一定;甲细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合,产生的子细胞的染色体组成有两种可能
(3)b和c;由图1可知,该动物体细胞中染色体数为4条,有丝分裂过程中,染色体的数目变化为4一8一4不会出现2条染色体的时期
【解析】【解答】(1)图1中乙细胞的细胞质不均等分裂,处于减数第二次分裂后期,细胞名称为次级卵母细胞;图1中乙细胞中染色体数=核DNA数=4,对应图2的b时期;
(2)乙细胞不一定是甲细胞的子细胞,因为在减数第一次分裂后期同源染色体分离的同时,非同源染色体会自由组合,所以产生的子细胞的染色体组成有两种可能;
(3)该动物体细胞中染色体数为4条,有丝分裂过程中,染色体的数目变化为4-8-4,不会出现染色体减半的情况,因此,b和c时期不能表示有丝分裂。
【分析】1、基因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,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
13.【答案】(1)常染色体隐性;27/40
(2)不患;1
【解析】【解答】(1)根据分析可知,半乳糖血症为常染色体隐性遗传病。5号关于色盲的基因型为XbY。11号正常,基因型一定为XBXb。这样11号和12号生出不患色盲的概率为3/4。10患半乳糖血症、5号和6号不患,则11有2/3的概率为Aa。1号患病,7号基因型一定为Aa。8号有1/3的概率为AA、2/3的概率为Aa,这样12号有3/5的概率为Aa。11号和12号生成患半乳糖血症的概率为2/3×3/5×1/4=1/10,不患半乳糖血症的概率为9/10。11号和12号生育的孩子不患病的概率为3/4×9/10=27/40。
(2)1号患病且只含上面的条带,说明下面的条带为A基因,这样11号一定为AA,胎儿一定不患半乳糖血症。2号和8号也为AA,所以他携带的致病基因最终来源于1号。
【分析】遗传系谱图判断遗传的方式:
(1)父病子全病——伴Y遗传。
(2)判断显隐性:无中生有为隐形,隐性遗传看女病,父子皆病为伴X,父子无病为常显。有中生无为显性,显性遗传看男病,母女皆病为伴X,母女无病为常显。
(3)不可判断显隐性:若连续遗传可能为显性。隔代遗传可能为隐形。若男女患者比例相当可能为常染色体遗传,患者男多于女或女多于男可能为伴性遗传。
14.【答案】(1)就每对相对性状而言,植株甲与植株乙杂交均属于测交,而测交不能用于判断显隐性
(2)等位基因A/a、B/b位于一对同源染色体上和位于两对同源染色体上,均可能得出题干F1的表现型及其比例
(3)等位基因A/a位于常染色体上,等位基因B/b位于X染色体上、等位基因B/b位于常染色体上,等位基因A/a位于X染色体上
(4)大叶红花雄株;小叶白花雌株;子代中两对相对性状均不存在性别差异;若子代中叶型存在性别差异,花色不存在性别差异,则等位基因B/b位于常染色体上,等位基因A/a位于X染色体上;若子代中叶型不存在性别差异,花色存在性别差异,则等位基因A/a位于常染色体上,等位基因B/b位于X染色体上
【解析】【解答】(1)就每对相对性状而言,植株甲与植株乙杂交均属于测交,而测交不能用于判断显隐性,因此根据植株甲、植株乙及F1的表现型及比例,不能判断出大叶和小叶、红花和白花这两对相对性状的显隐性关系。
(2)假设大叶对小叶为显性,白花对红花为显性,植株甲和植株乙都只有一种性状为显性,等位基因A/a,B/b位于一对同源染色体上或位于两对同源染色体上,均可能得出题干F1的表现型及其比例,因此不能得出等位基因A/a、B/b遵循自由组合定律的结论。
(3)该二倍体植物的大叶对小叶为显性,红花对白花为显性,植株甲为双显性状,植株乙为双隐性状,再根据“雌性F1和雄性F1的表现型及比例均为大叶红花︰大叶白花︰小叶红花︰小叶白花=1∶1∶1∶1”可知,等位基因A/a,B/b的遗传遵循自由组合定律,即等位基因A/a、B/b位于两对同源染色体上,但不能确定这两对同源染色体中是否有性染色体。因此,等位基因A/a,B/b所在染色体上的分布有3种情况,即等位基因A/a,B/b位于两对常染色体上、等位基因A/a位于常染色体上,等位基因B/b位于X染色体上、等位基因B/b位于常染色体上,等位基因A/a位于X染色体上。
(4)F1的基因型可能为AaBb、Aabb、aaBb、aabb或AaXBXb、AaXbXb、aaXBXb、aaXbXb、AaXBY、AaXbY、aaXBY、aaXbY或BbXAXa、BbXaXa、bbXAXa、bbXaXa、BbXAY、BbXaY、bbXAY、bbXaY。从F1中选择一对表现型进行杂交,一次性判断等位基因A/a、B/b所在染色体上的分布属于哪种情况,应选择大叶红花雄株×小叶白花雌株或大叶红花雄株×大叶红花雌株,若子代中两对相对性状均不存在性别差异,则等位基因A/a,B/b位于两对常染色体上;若子代中叶型存在性别差异,花色不存在性别差异,则等位基因B/b位于常染色体上,等位基因A/a位于X染色体上;若子代中叶型不存在性别差异,花色存在性别差异,则等位基因A/a位于常染色体上,等位基因B/b位于X染色体上。
【分析】基因定位:
(1)性状的显隐性未知,利用正反交实验通过一代杂交实验进行判断:
(2)性状的显隐性已知,可通过一次杂交实验进行判断:若子代中性状表现与性别无关,则基因位于常染色体或位于X、Y染色体同源区段上。若子代中性状表现与性别有关,雌性全为显性,雄性全为隐性,则基因位于X染色体上。
15.【答案】(1)是
(2)DdXRXr;2/3
(3)易位;③;展翅花斑眼:展翅白眼:正常翅白眼=1:1:1
【解析】【解答】(1)根据题意,两对等位基因分别位于X染色体上和3号常染色体上,故这两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
(2)已知展翅基因纯合(DD)致死,故展翅个体均为Dd,将一对展翅红眼果蝇(DdXRX_、DdXRY)杂交,正常情况下,子代出现正常翅白眼个体,其基因型应为ddXrY,可推知母本的基因型为DdXRXr,子代中展翅与正常翅的基因型及比例为Dd∶dd=2∶1,故展翅个体所占比例是2/3。
(3)果蝇经射线照射可将携带R基因的染色体片段转移到其他任意一条常染色体上形成花斑眼个体,该变异发生在非同源染色体之间,属于易位。根据表格分析可知,该研究小组将展翅花斑眼雄果蝇与展翅白眼雌果蝇(DdXrXr)杂交。如果展翅花斑眼雄果蝇的R基因转移到了3号染色体,则其基因型为DdROXY(其中R与D或d连锁,O表示对应染色体上没有相关基因),则DdROXY形成的配子类型和比例为DRX∶DRY∶dOX∶dOY=1∶1∶1∶1,或配子类型和比例为dRX∶dRY∶DOX∶DOY=1∶1∶1∶1,而展翅白眼雌果蝇(DdXrXr)产生的配子为DXr∶dXr=1∶1,雌雄配子随机结合可知后代表现型及比例为展翅白眼(DdOXrX、DdOXrY)∶展翅花斑眼(DdRXrX、DdRXrY)∶正常翅花斑眼(ddOXrY、ddOXrY)=1∶1∶1,同理可推知后代可能为展翅花斑眼(DdRXrX、DdRXrY)∶展翅白眼(DdOXrX、DdOXrY)∶正常翅白眼(ddRXrX、ddRXrY)=1∶1∶1;如果展翅花斑眼雄果蝇的R基因转移到了其他常染色体上,则其基因型为DdROXY(D/d与R位于非同源染色体上),产生的配子类型和比例为DRX∶DRY∶DOX∶DOY∶dRX∶dRY∶dOX∶dOY=1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1,展翅白眼雌果蝇(DdXrXr)产生的配子为DXr∶dXr=1∶1,雌雄配子随机结合可知杂交后代表现型及比例为展翅花斑眼(2DdRXrX、2DdRXrY)∶展翅白眼(2DdOXrX、2DdOXrY)∶正常翅花斑眼(ddRXrX、ddRXrY)∶正常翅白眼(ddOXrX、ddRXrY)=2∶2∶1∶1。因此③组的结果说明是展翅花斑眼雄果蝇的R基因位转移到了其他常染色体上。
【分析】(1)等位基因:控制相对性状的基因。等位基因是遵循基因的自由组合定律的。
(2)利用“逆向组合法”推断亲本基因型的一般思路
方法:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。
题型示例:
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(Aa×aa)(Bb×Bb);
④3∶1 (3∶1)×1 (Aa×Aa)(BB×_ _)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。
(3)染色体变异分类
①染色体结构变异:
缺失:缺失某一段;
重复:增加某一段;
易位:某一片段移接到另一条非同源染色体上;
倒位:某一片段移接到另一条非同源染色体上。
②染色体数目变异
个别染色体的增添或缺失 ;染色体组成倍地增加或减少。
16.【答案】(1)二;A基因纯合时致死
(2)1/6;1/5
(3)
【解析】【解答】(1)结合分析可知,实验二中星眼杂交,子代出现性状分离,则新出现的性状圆眼为隐性性状;亲代均为Aa,正常情况应为A-:aa=3:1,出现星眼:圆眼=2:1,应为AA纯合致死所致。
(2)结合分析可知,AA致死,XBY致死,则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,两者杂交,Aa×Aa→2Aa:1aa(AA致死),XBXb×XbY→XBXb:XbXb:XbY=1:1:1,子代雌果蝇中纯合子(aaXbXb)所占比例为1/6;缺刻翅基因(XB)的基因频率为1/(2×2+1)=1/5。
(3)星眼正常翅雄果蝇的基因型为AaXbY,测交亲本基因型为aaXbXb,其遗传图解可表示如下:
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