2025人教版高中生物学必修2强化练习题--第2章　基因和染色体的关系 拔高练(含解析）

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2025人教版高中生物学必修2
综合拔高练
五年高考练
考点1　减数分裂
1.(2023天津,8改编)甲图示百合(2n=24)一个花粉母细胞减数分裂形成的四个子细胞,乙和丙分别是四个子细胞形成过程中不同分裂期的中期图像。下列叙述正确的是(　　)
A.乙和丙均是从与赤道板垂直方向观察到的细胞分裂图像
B.乙中单个细胞的染色体数是丙中单个细胞的两倍
C.乙中单个细胞的同源染色体对数是丙中单个细胞的两倍
D.基因的分离和自由组合发生于丙所示时期的下一个时期
2.(2024广东,9)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是(　　)
A.精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B.精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
C.卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D.卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
3.(2024江西,6)与减数分裂相关的某些基因发生突变,会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据表中各基因突变后引起的效应,判断它们影响减数分裂的先后顺序是(　　)
基因 突变效应
M 影响联会配对
O 影响姐妹染色单体分离
P 影响着丝粒与纺锤丝结合
W 影响同源染色体分离
A.M-P-O-W　　　　B.M-P-W-O
C.P-M-O-W　　　　D.P-M-W-O
4.(2023山东,6)减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起,如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开,分别进入2个子细胞,交换的部分大小可不相等,位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee,其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况,关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成,下列说法正确的是(　　)
A.卵细胞基因组成最多有5种可能
B.若卵细胞为Ee,则第二极体可能为EE或ee
C.若卵细胞为E且第一极体不含E,则第二极体最多有4种可能
D.若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则第一极体最多有3种可能
考点2　基因在染色体上
5.(2023湖北,14)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如:A1~An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如表。下列叙述正确的是(　　)
基因组成
父亲 A23A25B7B35C2C4
母亲 A3A24B8B44C5C9
儿子 A24A25B7B8C4C5
女儿 A3A23B35B44C2C9
A.基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B.母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C.基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C4C5
6.(2023河北,23节选)某家禽等位基因M/m控制黑色素的合成(MM与Mm的效应相同),并与等位基因T/t共同控制喙色,与等位基因R/r共同控制羽色。研究者利用纯合品系P1(黑喙黑羽)、P2(黑喙白羽)和P3(黄喙白羽)进行相关杂交实验,并统计F1和F2的部分性状,结果见表。
实验 亲本 F1 F2
1 P1×P3 黑喙 9/16黑喙,3/16花喙(黑黄相间),4/16黄喙
2 P2×P3 灰羽 3/16黑羽,6/16灰羽,7/16白羽
回答下列问题:
(1)由实验1可判断该家禽喙色的遗传遵循　　　　　　　定律,F2的花喙个体中纯合体占比为　　　　。
(3)实验2中F1灰羽个体的基因型为　　　,F2中白羽个体的基因型有　　　种。若F2的黑羽个体间随机交配,所得后代中白羽个体占比为　　　　,黄喙黑羽个体占比为　　　　。
(4)利用现有的实验材料设计调查方案,判断基因T/t和R/r在染色体上的位置关系(不考虑染色体交换)。
调查方案:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
结果分析:若　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出表型和比例),则T/t和R/r位于同一对染色体上;否则,T/t和R/r位于两对染色体上。
7.(2024山东,22)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,如图所示,其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例
甲 紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是　　　　　　　　,判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)据表分析,甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比为　　　,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。
(3)图中条带②代表的基因是　　　;乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为　　　　　。若电泳图谱为类型Ⅰ,则被检测群体在F2中占比为　　　　。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路:　　　　　　　　　　　　　　　　;预期调查结果并得出结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论)
考点3　伴性遗传
8.(2023河北,5改编)某由一对等位基因控制的遗传病的系谱图如下,其中Ⅱ-3不携带该致病基因。不考虑突变。下列分析错误的是(　　)
A.若该致病基因位于常染色体,Ⅲ-1与正常女性婚配,子女患病概率相同
B.若该致病基因位于性染色体,Ⅲ-1患病的原因是性染色体间发生了交换
C.若该致病基因位于性染色体,Ⅲ-1与正常女性婚配,女儿的患病概率高于儿子
D.Ⅲ-3与正常男性婚配,子代患病的概率为1/2
9.(多选题)(2024江西,15)某种鸟类的羽毛颜色有黑色(存在黑色素)、黄色(仅有黄色素,没有黑色素)和白色(无色素)3种。该性状由2对基因控制,分别是Z染色体上的1对等位基因A/a(A基因控制黑色素的合成)和常染色体上的1对等位基因H/h(H基因控制黄色素的合成)。对图中杂交子代的描述,正确的是(　　)
A.黑羽、黄羽和白羽的比例是2∶1∶1
B.黑羽雄鸟的基因型是HhZAZa
C.黄羽雌鸟的基因型是HhZaZa
D.白羽雌鸟的基因型是hhZaW
10.(2023广东,16)鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”,育种过程见图。下列分析错误的是(　　)
A.正交和反交获得的F1代个体表型和亲本不一样
B.分别从F1代群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退
C.为缩短育种时间应从F1代群体Ⅰ中选择父本进行杂交
D.F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡
11.(不定项)(2023山东,18)某二倍体动物的性染色体仅有X染色体,其性别有3种,由X染色体条数及常染色体基因T、TR、TD决定。只要含有TD基因就表现为雌性,只要基因型为TRTR就表现为雄性。TT和 TTR个体中,仅有1条X染色体的为雄性,有2条X染色体的既不称为雄性也不称为雌性,而称为雌雄同体。已知无X染色体的胚胎致死,雌雄同体可异体受精也可自体受精。不考虑突变,下列推断正确的是(　　)
A.3种性别均有的群体自由交配,F1的基因型最多有6种可能
B.两个基因型相同的个体杂交,F1中一定没有雌性个体
C.多个基因型为TDTR、TRTR的个体自由交配,F1中雌性与雄性占比相等
D.雌雄同体的杂合子自体受精获得F1,F1自体受精获得的F2中雄性占比为1/6
12.(2023海南,18节选)家鸡(2n=78)的性别决定方式为ZW型。慢羽和快羽是家鸡的一对相对性状,且慢羽(D)对快羽(d)为显性。正常情况下,快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽;子二代的公鸡和母鸡中,慢羽与快羽的比例均为1∶1。回答下列问题。
(1)正常情况下,精子中含有　　　　　条W染色体。
(2)等位基因D/d位于　　　　染色体上,判断依据是　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)子二代随机交配得到的子三代中,慢羽公鸡所占的比例是　　　。
(4)家鸡羽毛的有色(A)对白色(a)为显性,这对等位基因位于常染色体上。正常情况下,1只有色快羽公鸡和若干只白色慢羽母鸡杂交,产生的子一代公鸡存在　　　　种表型。
(5)母鸡具有发育正常的卵巢和退化的精巢,产蛋后由于某种原因导致卵巢退化,精巢重新发育,出现公鸡性征并且产生正常精子。某鸡群中有1只白色慢羽公鸡和若干只杂合有色快羽母鸡,设计杂交实验探究这只白色慢羽公鸡的基因型。简要写出实验思路、预期结果及结论(已知WW基因型致死)。
13.(2023江苏,23)科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点,进行了一系列杂交实验。请回答下列问题:
(1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上,杂交实验及结果如下:
据此分析,F1雄果蝇产生　　　　种配子,这两对等位基因在染色体上的位置关系为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系(突变基因位于Ⅱ号染色体上)。为了研究突变基因相对位置关系,进行两两杂交实验,结果如下:
据此分析A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型,在下面的图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置(A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示,野生型基因用“+”表示)。
(3)果蝇的正常刚毛(B)对截刚毛(b)为显性,这一对等位基因位于性染色体上;常染色体上的隐性基因t纯合时,会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下:
据此分析,亲本的基因型分别为　　　　　　　　　　　　　,F1中雄性个体的基因型有　　　　种;若F1自由交配产生F2,其中截刚毛雄性个体所占比例为　　　　,F2雌性个体中纯合子的比例为　　　　。
三年模拟练
应用实践
1.(2024天津静海一中月考)荧光标记染色体上的着丝粒可研究染色体的行为和数量变化。下图分别表示某动物(2n)精巢中处于分裂期的甲细胞和乙细胞,用红色荧光和绿色荧光分别标记其中两条染色体的着丝粒(分别用“”和“”表示),在荧光显微镜下观察着丝粒随时间的变化,发现其依次出现在细胞①~③(或①~④)的不同位置处。图丙是该细胞分裂过程中染色体数与核DNA数之比的变化曲线。下列说法正确的是(　　)
A.甲细胞的着丝粒到达③位置时,细胞内的染色体数为4n
B.乙细胞当荧光点移动到③所示位置时,正处于减数分裂Ⅰ中期
C.乙细胞的着丝粒从①到②位置的过程中DNA数目加倍
D.细胞乙所示过程中染色体数与核DNA数之比对应图丙的EF段
2.(不定项)(2024山东泰安月考)某鳞翅目昆虫的性别决定方式为ZW型,其成年个体有白色、浅黄和深黄三种颜色。体色的遗传由常染色体基因(A、a)和性染色体基因(ZB、Zb)共同决定,如表所示。下列叙述错误的是(　　)
基因组合 A和ZB共同 存在(A_ZB_) A存在而无 ZB(A_Zb_) A不存在 (aa_ _)
体色 深黄色 浅黄色 白色
A.该昆虫群体,与体色有关的基因型种类:雌性多于雄性
B.不考虑变异,白色个体随机交配,后代的体色均为白色
C.AaZBW和AaZBZb杂交,子代雄性个体中杂合子占1/2
D.深黄色亲本杂交后代若出现三种颜色,则亲本基因型为AaZBW、AaZBZb
3.(2023广东深圳月考)已知某二倍体动物的基因型为Aabb,现分别用带有红色和绿色的荧光物质标记该动物的生殖腺细胞中的基因A和a(如图)。下列有关细胞分裂过程中可能观察到的现象的叙述,正确的是(　　)
A.进行有丝分裂时,细胞分裂产生的子细胞中都同时含2种颜色的荧光点
B.进行有丝分裂时,某细胞的两极各含有2个荧光点,且4个荧光点的颜色相同
C.进行减数分裂时,每个四分体都含有2个红色荧光点和2个绿色荧光点
D.进行减数分裂时,不会出现一极含1个红色荧光点,另一极含1个绿色荧光点的细胞
4.(2024重庆乌江月考)蝗虫的性别决定属于XO型,雄蝗虫的染色体组成为22+X,雌蝗虫的染色体组成为22+XX,控制体色褐色(A)和黑色(a)的基因位于常染色体上,控制复眼正常(B)和异常(b)的基因位于X染色体上,且基因b使精子致死。下列叙述错误的是(　　)
A.蝗虫初级精母细胞中可观察到11个四分体
B.蝗虫的群体中,与体色、眼型相关的基因型最多有15种
C.褐色复眼正常雌蝗虫和黑色复眼异常雄蝗虫杂交,后代可能有4种表现型
D.黑色复眼异常雄蝗虫减数分裂时,产生的次级精母细胞基因组成是aa和aaXbXb
5.(2024江苏镇江月考)某家族患有甲、乙两种分别由一对等位基因控制的遗传病,其中一种病的致病基因位于X染色体上。研究人员通过调查得到了该家族的遗传系谱图,如图甲;然后对Ⅰ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ2的这两对基因进行电泳分离,如图乙。有关叙述正确的是(　　)
图甲
图乙
A.甲病是伴X染色体显性遗传病,乙病是常染色体隐性遗传病
B.条带①代表甲病的致病基因,条带③代表乙病的致病基因
C.Ⅱ2基因型为AaXbY
D.对Ⅲ1的两对基因进行电泳分离,所得的条带应该是①和③
6.(2024湖南邵阳月考)果蝇的有眼与无眼由一对等位基因A、a控制,正常毛与短毛由另一对等位基因B、b控制,两对基因独立遗传且有一对位于X染色体上。一只有眼正常毛雌蝇与一只有眼正常毛雄蝇交配,F1的表型及比例如表。
有眼正常毛 有眼短毛 无眼正常毛 无眼短毛
F1雄蝇 2 2 1 1
F1雌蝇 4 0 2 0
回答相关问题:
(1)无眼对有眼为　　　　　性,控制有眼与无眼的A(a)基因位于　　　　染色体上。
(2)亲本雌蝇的基因型为　　　　　。让F1自由交配,F2的基因型共有　　　种。F2出现的各种表型中比例最少的有　　　　　　　(有无眼、正常毛与短毛、性别均考虑在内)。
(3)摩尔根的果蝇眼色杂交实验首次将白眼基因定位到了X染色体上。有人认为控制果蝇眼色的基因可能不是仅位于X染色体上,而是位于X、Y染色体的同源区段上。已知果蝇的红眼对白眼为显性,请利用纯合的红眼雄蝇、白眼雄蝇、白眼雌蝇、红眼雌蝇,设计一个一代杂交实验,判断眼色基因的位置。
杂交实验方案:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
预期结果及结论:①若　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则眼色基因位于X、Y染色体的同源区段上。②若　　　　　　　　　　
　　　　　　　　,则眼色基因仅位于X染色体上。
迁移创新
7.(2024陕西咸阳期中)粗糙型链孢霉(染色体数2n=14)是一种多细胞真菌,其部分生活史过程如图1所示,子囊是粗糙型链孢霉的生殖器官。合子先进行减数分裂,再进行一次有丝分裂,最终形成8个子囊孢子。由于子囊外形狭窄,合子分裂形成的8个子囊孢子按分裂形成的顺序排列在子囊中,图2表示粗糙型链孢霉细胞不同分裂时期的图像(仅示部分染色体),请回答相关问题:
(1)图1的b在有丝分裂前期含有　　　条染色单体,形成的每个子囊孢子中染色体的数目为　　　。
(2)在图1所示C过程中,可以观察到图2中的　　　　所示图像。图2中丙图像可能出现在图1中的　　　　(填图1中表示过程的大写字母)过程中。
(3)已知子囊孢子大型(R)对小型(r)为显性,黑色(H)对白色(h)为显性,两对基因位于非同源染色体上。现将大型黑色、小型白色两种子囊孢子分别培养成菌丝,两种菌丝杂交产生合子,该合子基因型为　　　　　　　　　。若图1所示子囊中的b细胞表型为大型白色,则同一子囊中最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是下图中的　　　　　(不考虑染色体互换)。
A.　　　　B.
C.　　　　D.
答案与分层梯度式解析
综合拔高练
五年高考练
1.B　乙为减数分裂Ⅰ中期图像,单个细胞的染色体数是24,同源染色体对数是12;丙为减数分裂Ⅱ中期图像,单个细胞的染色体数是12,无同源染色体,减数分裂Ⅱ中期的特点是染色体排列在细胞中央赤道板上,丙中的染色体“一”字排列在细胞中央赤道板上,是从与赤道板平行方向(平视)观察到的细胞分裂图像,A、C错误,B正确。基因的分离和自由组合发生于减数分裂Ⅰ后期,应为乙所示时期的下一个时期,D错误。
2.A　分析患儿细胞中性染色体组成可知,其具有来自父亲的1条X染色体、1条Y染色体及来自母亲的1条X染色体,说明父亲产生配子过程中X染色体与Y染色体未正常分离(同源染色体未分离),即精母细胞减数分裂Ⅰ时X、Y两条性染色体未分离,故选A。
归纳总结　产生异常配子的原因分析
(以基因型为AaXbY的精原细胞为例)
正常分裂AXb和aY,或AY和aXb
3.B　本题需要将每个基因突变后的效应与减数分裂相应时期特征进行对应。减数分裂Ⅰ开始不久,初级精母细胞中同源染色体两两联会配对(M基因突变影响该过程);随后,各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧,每条染色体的着丝粒上都附着有纺锤丝(P基因突变影响该过程);不久,在纺锤丝的牵引下,配对的两条同源染色体彼此分离(W基因突变影响该过程);在减数分裂Ⅱ后期,每条染色体的着丝粒分裂,两条姐妹染色单体随之分开(O基因突变影响该过程),故选B。
4.C　题述卵原细胞在减数分裂前的间期进行DNA复制后,得到的初级卵母细胞的基因组成为EEee,减数分裂Ⅰ前期同源染色体可能发生非姐妹染色单体的交换,则次级卵母细胞及同时形成的第一极体的基因组成的可能情况如表:
细胞类型 可能的基因组成
次级卵母细胞 EE Ee ee
第一极体 ee Ee EE
减数分裂Ⅱ时,E/e基因所在姐妹染色单体可能随机交换一部分片段(大小可不相等且位置随机),则次级卵母细胞与第一极体产生的子细胞的基因组成的可能类型如图(图中O表示不含E/e基因):
卵细胞由次级卵母细胞形成,由图可知,卵细胞的基因组成可能为E、EE、O、e、Ee、ee,最多有6种可能,A错误;若卵细胞为Ee,则符合图中情况②,由次级卵母细胞形成的第二极体为O,由第一极体形成的第二极体可能为E、e、Ee、O,B错误;若卵细胞为E且第一极体不含E,则符合图中情况①,则第二极体可能为E、e、ee、O,C正确;若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则符合图中情况②、③,第一极体最多有2种可能,D错误。
5.B　儿子的A、B、C基因中,每对基因各有一个来自父亲,另一个来自母亲,如果基因位于X染色体上,则儿子不会获得父亲的X染色体,不会获得父亲的A、B、C基因,A错误。题干信息“某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列”→基因A与基因B在一条染色体上,其遗传不符合基因的自由组合定律,C错误。对基因在染色体上的关系分析:
6.答案　(1)自由组合　1/3　(3)MmRr(或“MmRrTt”)　5　1/9　0　(4)对实验2中F2个体的喙色和羽色进行调查统计　F2中黑喙灰羽∶花喙黑羽∶黑喙白羽∶黄喙白羽=6∶3∶3∶4
解析　(1)M/m和T/t共同控制喙色,实验1的F2中喙色表型比例为9∶3∶4=9∶3∶(3+1),是9∶3∶3∶1的变式,表明家禽喙色的遗传遵循自由组合定律。F2中花喙个体(有黑色素合成)的基因型为MMtt(1/16)和Mmtt(2/16),其中纯合体占比为1/3。(3)M/m和R/r共同控制羽色,实验2的F2中羽色表型比例为3∶6∶7(和=16),是9∶3∶3∶1的变式,表明家禽羽色的遗传遵循自由组合定律,F1灰羽个体基因型为MmRr,据此对其他性状及基因型推测:
白羽基因型(M_rr、mm_ _)有5种:MMrr(1/16)、Mmrr(2/16)、mmRR(1/16)、mmRr(2/16)和mmrr(1/16)。F2黑羽个体(M_RR=1/3MMRR+2/3MmRR)随机交配,其产生的雌雄配子基因型及比例均为2/3MR、1/3mR,列棋盘:
2/3MR 1/3mR
2/3MR 4/9MMRR 2/9MmRR
1/3mR 2/9MmRR 1/9mmRR(白羽)
黄喙的基因型为mmT_和mmtt,黑羽的基因型为M_RR,因此不存在黄喙黑羽个体。(4)判断T/t和R/r在染色体上的位置关系,需让TtRr双杂合个体(实验2中F1为MmTtRr)随机交配,并对其子代(实验2中的F2)进行统计分析。如果T/t和R/r在同一对染色体上,由亲本的基因型可知F1个体中三对基因在染色体上的位置关系如图:
不考虑染色体互换,F1可产生等比例的四种雌雄配子:MTr、MtR、mTr、mtR。雌雄配子随机结合(棋盘如下),F2表型及比例为黑喙灰羽∶花喙黑羽∶黑喙白羽∶黄喙白羽=6∶3∶3∶4。
MTr MtR mTr mtR
MTr 黑喙白羽 黑喙灰羽 黑喙白羽 黑喙灰羽
MtR 黑喙灰羽 花喙黑羽 黑喙灰羽 花喙黑羽
mTr 黑喙白羽 黑喙灰羽 黄喙白羽 黄喙白羽
mtR 黑喙灰羽 花喙黑羽 黄喙白羽 黄喙白羽
7.答案　(1)花色和籽粒颜色　甲组子代紫花植株均为黄粒,红花植株均为绿粒　(2)9/16　(3)A　aaBBDD　1/4　(4)统计F2中红花植株的叶边缘形状　若F2红花植株的叶边缘形状均为锯齿形,则A、b、d基因连锁,a、B、D基因连锁,控制叶边缘形状和籽粒颜色的三对等位基因位于一对染色体上;若F2红花植株的叶边缘形状既有锯齿形又有光滑形,则A、d基因连锁,a、D基因连锁,控制叶边缘形状和籽粒颜色的三对等位基因位于两对染色体上
解析　(1)甲组杂交子代,紫花植株全部表现为黄粒,红花植株全部表现为绿粒,而紫花植株、红花植株均有高茎和矮茎,故推测花色和籽粒颜色受同一对等位基因控制。(2)由乙组黄粒×绿粒→F1均为黄粒,可知黄粒为显性性状,则控制紫花黄粒的基因为D,控制红花绿粒的基因为d。若高茎为显性性状,相关基因用E、e表示,由上述推测结合表中数据可知甲组亲本紫花矮茎黄粒的基因型为Ddee,红花高茎绿粒基因型为ddEe,①若两对基因独立遗传(符合自由组合定律),则F1产生的配子种类及比例为DE∶De∶dE∶de=1∶3∶3∶9(E∶e=1∶3),F1随机交配得到的子代高茎个体(_ _E_)的比例为7/16;②若两对基因连锁,则F1产生的配子种类及比例为De∶dE∶de=1∶1∶2(E∶e=1∶3),F1随机交配得到的子代高茎个体(_ _E_)的比例为7/16。若高茎是隐性性状,则甲组亲本紫花矮茎黄粒的基因型为DdEe,红花高茎绿粒基因型为ddee,①若两对基因独立遗传,则F1产生的配子种类及比例为DE∶De∶dE∶de=1∶3∶3∶9(E∶e=1∶3),F1随机交配得到的子代高茎个体(_ _ee)所占比例为9/16;②若两对基因连锁,则F1只有两种表型且比例为1∶1,不符合题中结果。综上所述,子代中高茎个体的比例为9/16时,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。(3)用乙组F2的锯齿叶绿粒个体(至少含A、a和B、b中的1对隐性纯合基因)的基因进行PCR后电泳,已知条带③表示基因a,电泳类型Ⅱ不含a基因,则其一定含A、b基因。类型Ⅰ中最后1种个体含a基因,则其含有的另一条带①对应的基因一定为b,故条带②表示基因A,条带①表示基因b。因此类型Ⅰ对应的个体基因型从左至右分别是Aabbdd、AAbbdd、aabbdd,类型Ⅱ对应的个体基因型是AAbbdd。上述两种电泳结果均不支持三对基因都独立遗传(若三对基因均独立遗传,则乙组F2锯齿叶绿粒植株的基因型应该还有aaBBdd及aaBbdd)。若电泳图谱为类型Ⅰ,则F2的锯齿叶绿粒个体基因型有Aabbdd、AAbbdd、aabbdd三种,缺乏aaBBdd及aaBbdd,说明F1不能产生Bd型配子,则基因B与D连锁,基因b与d连锁,但它们能与A、a自由组合,故F1的基因组成情况为,结合乙组亲本表型可知,亲本中锯齿叶黄粒的基因型为aaBBDD,亲本中锯齿叶绿粒的基因型为AAbbdd;F1自交得到的F2基因型及比例为A_B_D_∶A_bbdd∶aaB_D_∶aabbdd=9∶3∶3∶1,其中锯齿叶绿粒个体占比为(3+1)/16=1/4。(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,即F2锯齿叶绿粒个体基因型全部为AAbbdd,则F1三对基因在染色体上的相对位置关系有以下两种情况:或。若要进一步确认三对基因在染色体上的相对位置关系,可对已经处于开花期的F2进行调查,利用花色与籽粒颜色的连锁关系,调查思路、预期调查结果及结论见答案。
8.C　分析系谱图:
假定致病基因为A,对致病基因在染色体上的位置情况分析:
致病基因位置 常染色体 X、Y同源区段
Ⅱ-2、Ⅱ-3 基因型 Aa、aa XAYa[由其患病且其父亲正常(基因型为XaYa)推知]、XaXa
Ⅲ-1基因 型及分析 Aa,与正常女性(aa)婚配,致病基因传给子女的概率均为1/2,A正确 XaYA(患者),患病原因是亲本Ⅱ-2(XAYa)X、Y同源区段发生了交换,形成YA型配子,B正确;Ⅲ-1(XaYA)×正常女性(XaXa)→XaYA(儿子患病)、XaXa(女儿正常),C错误
Ⅲ-3基因型及分析 Aa,与正常男性(aa)婚配,子代患病(A_)的概率为1/2 XAXa,与正常男性(XaYa)婚配,子代患病(XA_)的概率为1/2
D正确
9.AD　依据分离定律和自由组合定律可知,题图中杂交子代基因型为HhZAZa、hhZAZa、HhZaW、hhZaW,依据题干可知只要有A基因存在,羽毛颜色即为黑色,无A基因有H基因时羽毛颜色即为黄色,无A、H基因时羽毛颜色为白色。据此推断杂交子代中基因型为HhZAZa、hhZAZa的个体为黑羽雄鸟,基因型为HhZaW的个体为黄羽雌鸟,基因型为hhZaW的个体为白羽雌鸟,且四种基因型的个体比例为1∶1∶1∶1。因此,B、C错误,A、D正确。
10.C　由题干信息可知,育种的目标是获得卷羽矮小鸡(基因型为FFZdW和FFZdZd的个体)。分析题图:
由图可知A、D正确。F1代群体Ⅰ和Ⅱ杂交不是近亲繁殖,可以避免近交衰退,B正确。由图可知,从F1代群体Ⅰ中选择父本进行杂交,FfZDZd×FfZDW→子代卷羽矮小鸡的基因型为FFZdW;而从F1代群体Ⅱ中选择父本进行杂交,FfZdW×FfZDZd→子代卷羽矮小鸡的基因型为FFZdW和FFZdZd,能缩短育种时间,C错误。
11.BCD　对常染色体基因和X染色体分别分析(假设只有一条X染色体的个体基因型为XO):
根据题意梳理该动物性别及基因型:
性别 雌性 雄性 雌雄同体
基因型 TDTRX_、TDTX_,共4种 TRTRX_、TTXO、TTRXO,共4种 TTXX、TTRXX,共2种
两个基因型相同的个体若能杂交,则应属于雌雄同体(TTXX或TTRXX),其子代无TD,不能表现为雌性,B正确。多个基因型为TDTR、TRTR的个体自由交配(亲本组合只有一种),即TDTR(雌性)×TRTR(雄性)→TDTR(雌性)∶TRTR(雄性)=1∶1,C正确。雌雄同体的杂合子自体受精分析:
12.答案　(1)0　(2)Z　正常情况下,快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽,雌雄表型不同　(3)5/16　(4)1或2　(5)实验思路:让该白色慢羽公鸡与多只杂合有色快羽母鸡杂交,观察统计后代个体的表型及比例。预期结果及结论:若子代公鸡和母鸡均为慢羽,则该公鸡的基因型为aaZDZD;若子代慢羽公鸡∶慢羽母鸡∶快羽公鸡∶快羽母鸡=1∶1∶1∶1,则该公鸡的基因型为aaZDZd;若子代慢羽公鸡∶慢羽母鸡∶快羽母鸡=1∶1∶1,则该公鸡的基因型为aaZDW。
解析　(1)由于公鸡的性染色体组成为ZZ,因此精子中不含有W染色体。(2)根据正常情况下,快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽可知,等位基因D/d位于Z染色体上。(3)亲代快羽公鸡与慢羽母鸡的基因型分别为ZdZd、ZDW,子一代基因型为ZDZd、ZdW,子一代雌雄交配,子二代基因型为ZDZd、ZdZd、ZDW、ZdW,子二代随机交配,精子的类型及比例为ZD∶Zd=1∶3,卵细胞的类型及比例为ZD∶Zd∶W=1∶1∶2,子三代快羽公鸡(ZdZd)的比例为3/4×1/4=3/16,公鸡所占比例为1/2,因此子三代中慢羽公鸡(ZDZD、ZDZd)所占比例为1/2-3/16=5/16。(4)有色快羽公鸡的基因型可能为AAZdZd或AaZdZd,白色慢羽母鸡的基因型为aaZDW,二者杂交,若该快羽公鸡的基因型为AAZdZd,则子代的基因型为AaZDZd、AaZdW,表型有2种,分别为有色慢羽公鸡和有色快羽母鸡,其中公鸡的表型只有1种;若该快羽公鸡的基因型为AaZdZd,则子代基因型为AaZDZd、AaZdW、aaZDZd、aaZdW,表型有4种,分别为有色慢羽公鸡、有色快羽母鸡、白色慢羽公鸡、白色快羽母鸡,其中公鸡的表型有2种。(5)由于白色为隐性性状,因此该公鸡相关基因型为aa;根据题干信息可知,该公鸡可能是性染色体组成为ZZ的正常公鸡,也可能是由性染色体组成为ZW的母鸡发育而来的公鸡,故该公鸡关于快慢羽的基因型可能为ZDZD、ZDZd、ZDW。探究该公鸡的基因型,应让该公鸡与多只快羽母鸡(ZdW)杂交。若该公鸡基因型为ZDZD,则子代基因型为ZDZd、ZDW,表型分别为慢羽公鸡、慢羽母鸡,比例为1∶1;若该公鸡基因型为ZDZd,则子代基因型为ZDZd、ZDW、ZdZd、ZdW,表型分别为慢羽公鸡、慢羽母鸡、快羽公鸡、快羽母鸡,比例为1∶1∶1∶1;若该公鸡基因型为ZDW,则子代基因型为ZDZd、ZDW、ZdW、WW(致死),子代表型分别为慢羽公鸡、慢羽母鸡、快羽母鸡,比例为1∶1∶1。
13.答案　(1)2　位于一对同源染色体上
(2)
或
(3)TtXbXb、TtXbYB　4　1/12　2/5
解析　(1)控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上,亲本灰体长刚毛与黑檀体短刚毛杂交,F1全为灰体长刚毛,说明灰体与长刚毛均为显性性状,且F1为双杂合子,由F1测交结果灰体长刚毛∶黑檀体短刚毛=1∶1可知,F1灰体长刚毛只产生了2种配子,说明这两对等位基因位于一对同源染色体上,且控制灰体与长刚毛的基因连锁,控制黑檀体与短刚毛的基因连锁。(2)由题干信息可知,果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系且突变基因位于Ⅱ号染色体上,则A1、A2、A3的基因型分别为a1a1、a2a2、a3a3,A2、A3杂交,后代都是突变型,说明a2和a3两个基因位于Ⅱ号染色体的相同位置;A1、A2杂交及A1、A3杂交,后代都是野生型,说明a1和a2、a1和a3基因位于Ⅱ号染色体的不同位置。故A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型的图示如答案所示。(3)据题意,截刚毛♀×正常刚毛♂→F1截刚毛♀∶截刚毛♂∶正常刚毛♂=3∶1∶4,可知雌性有1/4转为雄性。在不考虑tt影响的情况下,雌性全为截刚毛、雄性全为正常刚毛,则B和b基因位于X和Y的同源区段,亲本相关基因型为XbXb、XbYB,子代截刚毛♀∶截刚毛♂=3∶1,说明子代中T_∶tt=3∶1,则亲代相关基因型为Tt、Tt,故亲本基因型为TtXbXb、TtXbYB。F1雄性个体的基因型有ttXbXb(不育)、TTXbYB、TtXbYB、ttXbYB,共4种,可育雄性个体的基因型及比例为TTXbYB∶TtXbYB∶ttXbYB=1∶2∶1,F1中雌性个体的基因型有2种,TTXbXb∶TtXbXb=1∶2,F1产生的精子类型及比例为TXb∶tXb∶TYB∶tYB=1∶1∶1∶1,F1产生的卵细胞类型及比例为TXb∶tXb=2∶1,F1自由交配产生F2,其中截刚毛雄性个体(ttXbXb)所占比例为1/4×1/3=1/12;F2雌性个体的基因型及比例为TTXbXb∶TtXbXb=2∶3,纯合子的比例为2/5。
三年模拟练
1.B　分析细胞甲、乙和图丙:
甲细胞 ①→②:两条染色体移动到赤道板上; ②→③:两条染色体分成四条,两两移向细胞的两极[着丝粒分裂,有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,此时细胞内的染色体数为4n(有丝分裂后期)或者2n(减数分裂Ⅱ后期),A错误]
乙细胞 ①→②:两条染色体靠近(联会,减数分裂Ⅰ前期,此时DNA数目不变,C错误); ②→③:两条染色体移动到赤道板两侧(减数分裂Ⅰ中期,B正确); ③→④:两条染色体分离(减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离);由上述分析可知,乙细胞进行减数分裂Ⅰ,染色体数与核DNA数之比为1∶2,对应图丙的CD段,D错误
图丙 AB段染色体形态为“”状,CD段染色体形态为“”状,EF段染色体形态为“”状→BC段表示染色体复制(间期),DE段表示着丝粒分裂(有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期)
2.AC　雌性基因型有ZBW、ZbW,雄性基因型有ZBZB、ZBZb、ZbZb,与体色有关的基因型种类:雄性>雌性,A错误;白色(aa_ _)个体随机交配只能得到白色子代(aa_ _),B正确;AaZBW×AaZBZb,子代雄性个体中,AA和aa的比例之和为1/2,ZBZB的比例为1/2,故纯合子的比例为1/2×1/2=1/4,杂合子的比例为1-1/4=3/4,C错误;只有深黄色亲本基因型为AaZBW、AaZBZb时,杂交后代才会出现三种颜色,D正确。
3.A　
4.B　
题干或 选项信息 选项分析
雄蝗虫染色体组成:22+X 雄蝗虫体内共11对同源染色体,减数分裂中形成11个四分体,A正确
基因b使精子致死 群体中无XbXb,基因型共3(体色:AA、AA、aa)×4(眼型:XB、Xb、XBXB、XBXb)=12(种),B错误
褐色复眼正常雌蝗虫(A_XBX-)×黑色复眼异常雄蝗虫(aaXb) 单独分析: 体色:若为Aa×aa→Aa、aa,子代存在2种表型; 眼型:若为XBXb×Xb→XB、Xb,子代存在2种表型; 子代可能有2×2=4(种)表型,C正确
黑色复眼异常雄蝗虫(aaXb)减数分裂 D正确
5.B　分析遗传系谱图,Ⅰ3和Ⅰ4不患甲病,所生女儿Ⅱ3患甲病,则甲病是常染色体隐性遗传病;结合题干信息“其中一种病的致病基因位于X染色体上”可知,乙病是伴X染色体遗传病,又因为Ⅰ4患乙病,Ⅱ2不患病,可知乙病为伴X染色体显性遗传病,A错误。设甲病相关基因用A/a表示,乙病相关基因用B/b表示,分析图乙:
Ⅲ1不患甲病,肯定含有A基因,患有乙病(XBY),含有B基因,所以对其两对基因进行电泳分离,Ⅲ1肯定含有条带②和③,D错误。
知识拓展　(1)电泳原理
　　①带电分子:DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。
　　②电泳概念:在电场的作用下,带电分子向着与它所带电荷相反的电极移动的过程。
③迁移速率:DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。
　　(2)电泳图谱的信息获取:DNA电泳图中每个条带代表不同的基因,通过比较可以确定正常基因和致病基因。
6.答案　(1)隐　常　(2)AaXBXb　10　有眼短毛雌果蝇、无眼短毛雌果蝇　(3)选择纯合的红眼雄蝇和白眼雌蝇交配得F1,统计后代的表现型及比例　F1全为红眼(或F1雌雄表现型相同)　F1雌性全为红眼,雄性全为白眼(或F1雌雄表现型不同)
解析　(1)分雌、雄对每一对性状分析:
雄性　有眼∶无眼=2∶1
雌性　有眼∶无眼=2∶1
　　　　　↓
雌雄无区别→常染色体遗传
2∶1→亲本均为Aa,且AA致死,有眼为显性
　　　　　↓
结合题干信息“有一对位于X染色体上”可知,控制
正常毛与短毛的B(b)基因位于X染色体上
　　　　　↓
雄性　正常毛∶短毛=1∶1→母本为杂合子XBXb
正常毛为显性
雌性　正常毛∶短毛=1∶0→父本为纯合子XBY
(2)亲代基因型为AaXBXb、AaXBY,将两对性状分开考虑:
亲本 Aa×Aa XBXb×XBY
F1 2/3Aa、1/3aa(AA致死) 1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY、1/4XbY
F1配子 1/3A、2/3a 雌配子:3/4XB、1/4Xb; 雄配子:1/4XB、1/4Xb、1/2Y
F2 1/2Aa、1/2aa (AA致死) 3/16XBXB、4/16XBXb、1/16XbXb、6/16XBY、2/16XbY
结论 F2的基因型共有2×5=10(种);F2中有眼短毛雌果蝇(AaXbXb)和无眼短毛雌果蝇(aaXbXb)占比最低
(3)判断基因仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上,通常选择“纯合隐性雌×纯合显性雄”,即选择纯合的红眼雄蝇和白眼雌蝇交配,统计F1的表型及比例。假设用基因R、r表示控制该性状的基因。①若该性状的基因位于X、Y染色体的同源区段上,则亲代果蝇的基因型分别为红眼雄蝇XRYR、白眼雌蝇XrXr,F1雌果蝇均为红眼XRXr,雄果蝇也均为红眼XrYR,即F1全为红眼。②若该性状的基因仅位于X染色体上,则亲代果蝇的基因型分别为红眼雄蝇XRY、白眼雌蝇XrXr,F1雌果蝇均为红眼XRXr,雄果蝇均为白眼XrY。
7.答案　(1)14　7　(2)甲、乙　D　(3)RrHh　C
解析　(1)分析图1:
合子(2n=14)b(n=7)b(14条染色单体)子囊孢子(n=7)
(2)图2中甲细胞中同源染色体两两配对,出现联会现象,处于减数分裂Ⅰ前期;乙细胞中同源染色体分离,处于减数分裂Ⅰ后期;丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期。(3)大型黑色(RH)、小型白色(rh)两种菌丝杂交产生合子(RrHh),对该合子最终产生的8个子囊孢子分析,可知选择C。
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