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(含解析）

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2025人教版高中生物学必修2
第2章　基因和染色体的关系
全卷满分100分　考试用时75分钟
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.下列对高等动物通过减数分裂形成生殖细胞以及受精作用的描述中,错误的是(　　)
A.受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞
B.受精卵中的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞
C.减数分裂和受精作用保证了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
D.减数分裂和受精作用对生物的遗传和变异都是十分重要的
2.人类表现伴性遗传的根本原因在于(　　)
A.X与Y染色体有些基因不同
B.性染色体上的基因不同于常染色体上的基因
C.性染色体没有同源染色体
D.基因通常只存在于一种性染色体上,在另一种性染色体上没有相应的等位基因
3.如图为某高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是(　　)
A.图甲一定为次级精母细胞
B.图乙一定为初级卵母细胞
C.图丙为次级卵母细胞或极体
D.图丙中的M、m为一对同源染色体
4.有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花粉减数分裂时,细胞中的染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述错误的是(　　)
A.图甲、图丙细胞处于减数第一次分裂时期
B.图甲细胞中同源染色体联会,可能存在染色体互换
C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
5.XYY综合征患者的性染色体组成为XYY,该染色体异常遗传病又称“超雄综合征”。下列关于XYY综合征的描述正确的是(　　)
A.患者为男性,是由母方减数分裂产生异常卵细胞所致
B.患者为男性,是由父方减数分裂产生异常精子所致
C.患者为女性,是由母方减数分裂产生异常卵细胞所致
D.患者为女性,是由父方减数分裂产生异常精子所致
6.某兴趣小组在“建立雄性果蝇(2n=8)减数分裂染色体变化的模型”探究实践中,为模拟出各时期染色体行为,采用橡皮泥为主体材料捏出每条染色体,并在每条染色体适宜位置嵌上1粒小纽扣来模拟着丝粒。下列有关叙述正确的是(　　)
A.减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期,用于模拟染色体着丝粒的小纽扣总数是相同的
B.减数分裂Ⅰ后期,制作每对同源染色体所用橡皮泥量应分别完全相同
C.减数分裂四分体时期,用于模拟每个四分体着丝粒的小纽扣有4粒
D.减数分裂Ⅱ中期,模拟染色体着丝粒的小纽扣排列在赤道板两侧
7.以下是动物精细胞形成过程中发生染色体互换的模式图,下列说法正确的是(　　)
A.减数分裂形成精细胞的过程中,着丝粒分裂导致同源染色体分离
B.基因N和n的分离发生在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期
C.若分裂时3和4不分离,产生的精细胞染色体数目一半异常,一半正常
D.图中共有2个四分体,4条染色体,8条姐妹染色单体,8条脱氧核苷酸链
8.袁隆平曾研发两个水稻新品种:一是把吸镉的基因敲除的“低镉稻”,二是耐盐碱的“海水稻”,有关遗传分析具体见下表。下列叙述错误的是(　　)
水稻品种 相关基因 基因所在位置 表型
普通水稻 — — 高镉不耐盐
海水稻 A+ 2号染色体 高镉耐盐
低镉稻 B- 6号染色体 低镉不耐盐
注:A+表示转入的耐盐基因,B-表示敲除的吸镉基因,普通水稻不含耐盐基因且含有吸镉基因,基因型用A-A-B+B+表示。A+对A-为显性,B+B-为中镉稻。
A.低镉耐盐水稻的基因型为A+A+B-B-
B.普通水稻和低镉稻杂交,后代全部为中镉稻
C.控制上述两对相对性状的基因遗传时遵循基因的自由组合定律
D.纯合海水稻和低镉水稻杂交,F1自交后代中有6种表型
9.在番茄中,圆形果(R)对卵圆形果(r)为显性,单一花序(E)对复状花序(e)为显性。对某单一花序圆形果植株进行测交,测交后代表型及其株数为单一花序圆形果22株、单一花序卵圆形果83株、复状花序圆形果85株、复状花序卵圆形果20株。据此判断,下列四图中,能正确表示该单一花序圆形果植株基因与染色体关系的是(　　)
10.人的X染色体和Y染色体大小、形态不同,二者存在如图所示的同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ)。若统计某种遗传病的发病率,发现男性和女性均有患者,且女性患者明显多于男性。下列说法正确的是(　　)
A.该病为伴X染色体隐性遗传病
B.控制该病的致病基因是位于Ⅰ区段上的隐性基因
C.该病的女性患者和男性患者的病症表现完全相同
D.父亲正常的女性患者与正常男性婚配后,生育患病儿子的概率为25%
11.如图为甲、乙两种分别由一对等位基因控制的遗传病的系谱图,已知Ⅰ2不携带甲遗传病的致病基因。下列说法错误的是(　　)
A.甲病为伴X染色体隐性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病
B.Ⅲ1甲病的致病基因来自Ⅰ1
C.若Ⅲ3与Ⅲ4近亲结婚,生育患乙病孩子的概率为1/6
D.Ⅲ5与一正常男性结婚,生育的甲乙两病兼患的孩子一定是男孩
12.果蝇的眼型和体色分别受等位基因A/a、B/b控制(若位于性染色体上,则不考虑X与Y染色体的同源区段)。某研究小组随机选取一只灰体正常眼雌果蝇与一只黄体正常眼雄果蝇交配,所得F1全为灰体。让F1雌、雄果蝇随机交配得到F2,如表。
表现型 灰体正常 眼雌性 黄体正常 眼雌性 灰体正常 眼雄性 灰体棒状 眼雄性 黄体正常 眼雄性 黄体棒状 眼雄性
数量 438 146 657 219 219 73
据表分析,下列表述正确的是(　　)
A.基因A位于常染色体上
B.等位基因A/a、B/b可能位于一对同源染色体上或两对同源染色体上
C.F1雌果蝇的基因型为AaXBXB和AaXBXb
D.F2中雌性无棒状眼的原因是含Xa的雄配子致死
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
13.如下图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果,下列叙述正确的是(　　)
A.在体细胞中可能存在4个红宝石眼基因
B.朱红眼基因与深红眼基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律
C.精细胞中不可能同时存在白眼基因与棒状眼基因
D.图中所有关于眼睛颜色的基因彼此之间均不属于等位基因
14.下图1为人体细胞正常分裂时有关物质和结构数量变化的相关曲线,图2为某细胞分裂过程中染色体变化的示意图,下列分析正确的是(　　)
　
A.若图1曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA数目变化的部分曲线,则n=1
B.若图1曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分曲线,则n=46
C.图1曲线可表示有丝分裂部分时期染色单体数目的变化
D.图2所示为同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换,相应变化可发生在图1中的b点
15.如图为某高等哺乳动物的一个细胞示意图,下列叙述不正确的是(　　)
A.该细胞有可能是次级精母细胞、次级卵母细胞或极体
B.该细胞中1与2、3与4为同源染色体
C.该生物的正常体细胞中染色体数为4
D.该细胞中,如果1是Y染色体,那么2也是Y染色体,3和4为常染色体
16.蜜蜂是一类营社会性生活的昆虫,蜂王(可育)和工蜂(不育)均为雌蜂(2n=32),由受精卵发育而来;雄蜂由卵细胞直接发育而来。已知蜜蜂的体色有褐体和黑体(D/d),眼色有黑眼和黄眼(E/e),两对基因位于两对同源染色体上,相关杂交实验及其结果如表。下列叙述正确的是(　　)
组合 父本 母本 F1表型种类
雌性(♀) 雄性(♂)
组合一 褐体黑眼 褐体黑眼 1种 4种
组合二 黑体黄眼 褐体黑眼 1种 1种
A.雄蜂精子的染色体数与其体细胞的染色体数相同,都是32
B.控制体色的基因的遗传遵循分离定律,黑体雄蜂和黑体蜂王的基因型不同
C.组合一F1中雌雄蜜蜂的表型存在差异,这是伴性遗传的结果
D.组合二亲本的基因型为de、DDEE,F1中雌蜂的基因型为DdEe
三、非选择题(本题共5小题,共60分。)
17.(12分)摩尔根通过研究果蝇证明了萨顿的假说,之后果蝇也作为“模式生物”进入科学家的视野。果蝇的眼色有红眼和白眼,受一对等位基因B、b控制。两只红眼果蝇交配,F1表型如图所示。请分析回答下列问题:
(1)摩尔根运用果蝇进行杂交实验,果蝇为什么是适合进行遗传学研究的实验材料 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点即可),摩尔根使用的科学方法是　　　　　　法。
(2)控制果蝇眼色的基因位于　　　　(填“X”或“常”)染色体上,判断依据是　。
(3)亲本果蝇的基因型是　　　　和　　　　,F1雌果蝇中纯合子所占比例为　　　　。
18.(12分)图1表示某生物(2n=4)分裂间期和细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量的变化,图2表示该生物细胞分裂不同时期的细胞图像,图3表示分裂间期和细胞分裂过程中可能的染色体数目和核DNA分子数目。请回答下列问题:
　
(1)图1中AB和CD段形成的原因分别是　　　　　、　　　　　。
(2)图2中,　　　　细胞处于图1中的BC段,图3中c可对应处于图1中的　　　　段。
(3)DNA合成阻断法可使细胞周期同步化(利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化)。在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成抑制剂,处于　　　期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的　　　期,以达到细胞周期同步化的目的。
19.(12分)某种果蝇的复眼有野生型红色、突变型杏色和突变型白色三种类型,分别受X染色体上的+、wa和w基因(显隐性关系:+>wa>w)控制。果蝇的性染色体数目异常可影响性别,如性染色体组成为XXY的果蝇为雌性,性染色体组成为XO(少一条性染色体)、XYY的果蝇为雄性,而XXX、YO、YY均致死。染色体数均正常的纯合杏色眼雌果蝇与红色眼雄果蝇交配,得到的F1中雌果蝇均为红色眼。回答下列问题:
(1)亲本红色眼雄果蝇的基因型为　　　　。
(2)F1中雄果蝇关于复眼颜色的表型为　　　　。F1雌雄果蝇相互交配,得到的F2的表型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(考虑性别)。
(3)正常雄果蝇在减数分裂Ⅱ后期,细胞中有　　　　条Y染色体。研究人员将染色体数均正常的突变型白色眼雌果蝇与野生型红色眼雄果蝇交配,子代出现了一只性染色体组成为XXY的红色眼雌果蝇,从减数分裂形成配子的角度分析,推测其出现的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在减数分裂时,三条染色体中任意两条正常配对并分离,另一条随机移向一极。若将此红色眼雌果蝇与正常白色眼雄果蝇交配,后代雌果蝇中红色眼与白色眼的比例为　　　　。
20.(12分)如图是某家系甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。现已查明Ⅱ-3不携带致病基因。请据图回答:
(1)甲病的致病基因位于　　　　染色体上,乙病是　　　　性遗传病。
(2)写出下列个体的基因型:Ⅲ-9为　　　　,Ⅲ-12为　　　　。
(3)若Ⅲ-9和Ⅲ-12婚配,子女中只患甲或乙一种遗传病的概率为　　　　;同时患两种遗传病的概率为　　　　。
(4)若Ⅲ-9和一个正常男性婚配,如果你是医生,根据他们家族的病史,你会建议他们生一个　　　　(填“男”或“女”)孩。
21.(12分)菠菜的性别决定方式为XY型,并且为雌雄异株。菠菜个体大都为圆叶,偶尔出现几株尖叶个体,这些尖叶个体既有雌株,又有雄株。请回答下列问题:
(1)让尖叶雌株与圆叶雄株杂交,后代雌株均为圆叶,雄株均为尖叶。据此判断,控制圆叶和尖叶的基因位于　　　　(填“常”“X”或“Y”)染色体上,且　　　　为显性性状。
(2)菠菜有耐寒和不耐寒两种类型,现用不耐寒圆叶雌雄株杂交,所得F1的表现型及个体数量如表所示(单位/株):
不耐寒圆叶 不耐寒尖叶 耐寒圆叶 耐寒尖叶
♀ 124 0 39 0
♂ 62 58 19 21
①耐寒与不耐寒这对相对性状中,显性性状是　　　　,且相关基因位于　　　　(填“常”“X”或“Y”)染色体上。
②如果F1中的不耐寒圆叶雌株与不耐寒尖叶雄株杂交,F2雌株中杂合子所占的比例为　　　　。
(3)在生产实践中发现,当去掉菠菜部分根系时,菠菜会分化为雄株;去掉部分叶片时,菠菜则分化为雌株。若要探究去掉部分根系的雄株的性染色体组成情况,可让其与正常雌株杂交。
若后代　　　　　　　　　,则该雄株的性染色体组成为XY;若后代　　　　　　　　,则该雄株的性染色体组成为XX。
答案全解全析
第2章　基因和染色体的关系
1.B　受精卵中,细胞核遗传物质一半来自父方,一半来自母方,而细胞质遗传物质几乎都来自母方,B错误。
2.D　决定性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传,其根本原因在于相关基因通常只存在于一种性染色体上,在另一种性染色体上没有相应的等位基因。
3.B　由图丙、丁可知该动物为雌性,图甲细胞处于减数分裂Ⅱ后期,细胞质均等分裂,为第一极体,A错误;图乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期,细胞质不均等分裂,为初级卵母细胞,B正确;图丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,细胞质不均等分裂,为次级卵母细胞,C错误;图丙细胞中的M、m不是同源染色体,而是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体,D错误。
4.A　图甲细胞中染色体成对存在且散乱排列,推测图甲细胞处于减数分裂Ⅰ前期,此时同源染色体联会,可能存在染色体互换(B正确);图乙细胞中,同源染色体排列在赤道板附近(C正确),推测图乙细胞处于减数分裂Ⅰ中期;图丙细胞中染色体分别集中在两个区域,且染色体整齐排列,推测图丙细胞处于减数分裂Ⅱ中期(A错误);图丁细胞中染色体分别集中在四个区域,推测图丁细胞处于减数分裂Ⅱ后期或末期,则图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁,D正确。
5.B　XYY综合征(受精卵)=含X的卵细胞+含YY的精子,即卵细胞正常,精子异常。含YY的精子异常是由于着丝粒分裂后产生的两条Y染色体没有移向细胞两极,发生在减数第二次分裂过程中。
6.A　减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期,染色体的数目是相同的,故用于模拟染色体着丝粒的小纽扣总数是相同的,A正确;雄性果蝇的X、Y染色体大小不同,制作X、Y染色体时,所用橡皮泥量不同,B错误;1个四分体=2条染色体,用于模拟每个四分体着丝粒的小纽扣有2粒,C错误;减数分裂Ⅱ中期,模拟染色体着丝粒的小纽扣排列在赤道板上,D错误。
7.B　着丝粒分裂导致姐妹染色单体分离,A错误;图中染色体1和2的非姐妹染色单体之间交换相应的片段,导致基因N和n发生交换,使得基因N和n位于姐妹染色单体上,故N和n的分离不仅发生在减数分裂Ⅰ后期,还发生在减数分裂Ⅱ后期,B正确;3和4是一对同源染色体,若减数分裂Ⅰ后期3和4不分离,产生的2个次级精母细胞的染色体数目都异常,故产生的精细胞中染色体数目均异常,C错误;图中有2对同源染色体,共有2个四分体,4条染色体,8条姐妹染色单体,16条脱氧核苷酸链,D错误。
8.A　低镉耐盐水稻的基因型为A+A+B-B-或A+A-B-B-,A错误;普通水稻的基因型为B+B+,低镉稻的基因型为B-B-,两者杂交后代的基因型为B+B-(中镉稻),B正确;控制题述两对相对性状的基因位于两对同源染色体上,遗传时遵循基因的自由组合定律,C正确;纯合海水稻(A+A+B+B+)×低镉水稻(A-A-B-B-)→F1基因型为A+A-B+B-后代表型有2(耐盐、不耐盐)×3(高镉、中镉、低镉)=6(种),D正确。
9.A　根据单一花序圆形果植株测交后代表型及其株数为单一花序圆形果22株、单一花序卵圆形果83株、复状花序圆形果85株、复状花序卵圆形果20株可知,该单一花序圆形果植株的基因型为EeRr,但测交子代四种表型的比例接近1∶4∶4∶1,不能近似转化为1∶1∶1∶1,单一花序卵圆形果和复状花序圆形果较多,说明两对基因最可能位于一对同源染色体上,R、e连锁在一起,r、E连锁在一起,出现单一花序圆形果、复状花序卵圆形果是染色体互换的结果。
10.D　由题干信息“男性和女性均有患者,且女性患者明显多于男性”可知,该病为伴X染色体显性遗传病,其致病基因是位于Ⅰ区段上的显性基因,A、B错误。位于X染色体上的显性基因的遗传特点之一是部分女性患者病症较轻,如女性患者中的杂合子病症比纯合子轻,C错误。父亲正常(XaY)的女性患者的基因型为XAXa,与正常男性(XaY)婚配,生育患病儿子(XAY)的概率为25%,D正确。
11.B　据图分析,Ⅰ1和Ⅰ2均不患甲病,却生出了患甲病的儿子Ⅱ1,因此甲病为隐性遗传病,又知Ⅰ2不携带甲遗传病的致病基因,因此甲病为伴X染色体隐性遗传病;Ⅰ3和Ⅰ4均不患乙病,却生出了患乙病的女儿Ⅱ3,因此乙病为常染色体隐性遗传病,A正确。根据伴X染色体遗传病的遗传特点可知,Ⅲ1甲病的致病基因来自其母亲Ⅱ2,Ⅰ4不患甲病,则Ⅱ2的甲病致病基因来自Ⅰ3,B错误。乙病为常染色体隐性遗传病(设相关基因用B、b表示),Ⅲ2患乙病,则Ⅱ1和Ⅱ2的基因型均为Bb,而Ⅲ3不患乙病,其基因型为1/3BB、2/3Bb;由于Ⅱ4患乙病,则Ⅲ4基因型为Bb;Ⅲ3与Ⅲ4结婚,生育患乙病孩子的概率为2/3×1/4=1/6,C正确。已知甲病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅲ5不患甲病,但可能携带甲病的致病基因,其与正常男性婚配,一定不会生出患甲病的女孩,若所生孩子两病兼患,则一定是男孩,D正确。
12.D　就眼型而言,F2中雌性均为正常眼,而雄性中正常眼∶棒状眼=(657+219)∶(219+73)=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,A错误;F2中灰体与黄体的比例在雌性群体中为438∶146=3∶1,在雄性群体中为(657+219)∶(219+73)=3∶1,说明灰体为显性性状,且控制体色的B、b基因位于常染色体上,则等位基因A/a与B/b位于两对同源染色体上,B错误;由以上分析可知,控制眼型的基因(A/a)位于X染色体上,正常眼对棒状眼为显性,控制体色的基因(B/b)位于常染色体上,灰体对黄体为显性,则亲本灰体正常眼雌果蝇的基因型为B_XAX-,黄体正常眼雄果蝇的基因型为bbXAY,又因为F1全为灰体,则亲本基因型为BBXAX-、bbXAY,若母本基因型为BBXAXA,则F1基因型为BbXAXA、BbXAY,F2中不会出现棒状眼个体,与题意不符,则母本基因型为BBXAXa,F1雌果蝇的基因型为BbXAXA和BbXAXa,C错误;只分析眼型,根据F1雌果蝇基因型为XAXA、XAXa,雄果蝇基因型为XAY、XaY可知,F2中应当出现的棒状眼雌性(XaXa)并不存在,由于F2中有雄性棒状眼(XaY),说明含Xa的雌配子正常,所以F2中雌性无棒状眼的原因是含Xa的雄配子致死,D正确。
13.ABD　红宝石眼基因纯合子的体细胞在有丝分裂后期时含有4个红宝石眼基因,A正确;朱红眼、深红眼基因为同一条染色体上的非等位基因,二者的遗传不遵循孟德尔遗传规律,B正确;白眼基因与棒状眼基因位于一条染色体上,因此精细胞中可能同时存在白眼基因与棒状眼基因,C错误;图中所有关于眼睛颜色的基因位于同一条染色体的不同位置,均为非等位基因,D正确。
14.AB　每条染色体上的DNA数目为1或2,若图1曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n=1,A正确;人体细胞有丝分裂过程中染色体数目的变化为46→92→46,若图1曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分曲线,则n=46,B正确;有丝分裂过程中,染色单体数目不会出现减半的情况,C错误;图2过程为染色体互换,发生在减数分裂Ⅰ前期,不能对应图1中的b点,D错误。
15.AB　图示细胞中无同源染色体,着丝粒分裂,细胞质均等分裂,可能是次级精母细胞或极体,不可能是次级卵母细胞(细胞质不均等分裂),A错误;该细胞中1与2、3与4都是经染色体复制而来的,为相同染色体,B错误;图示细胞处于减数分裂Ⅱ后期,染色体数目与体细胞的染色体数目相同,该生物的正常体细胞中染色体数为4,C正确;由于X、Y染色体在减数分裂Ⅰ过程中已经分离,所以处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中没有同源染色体,则该细胞中,如果1是Y染色体,那么2也是Y染色体,3和4为常染色体,D正确。
16.BD　雄蜂由卵细胞直接发育而来,体细胞中染色体数目为n=16,蜂王与工蜂由受精卵发育而来,体细胞中染色体数目为2n=32,说明雄蜂精子中的染色体数目为n=16,A错误。体色由一对等位基因D/d控制,其遗传遵循分离定律;黑体雄蜂体细胞中基因成单存在,黑体蜂王体细胞中基因成对存在,二者基因型不同,B正确。根据题意可知,蜜蜂的性别由染色体数目决定,不存在性染色体,故组合一F1中雌雄蜜蜂的表型存在差异不是伴性遗传的结果,C错误。组合一中F1雄性表型有4种→母本褐体黑眼基因型为DdEe,褐体对黑体为显性,黑眼对黄眼为显性→组合二中父本(黑体黄眼)的基因型为de,母本(褐体黑眼)的基因型为D_E_,因为F1中雄性只有一种表型,所以母本(褐体黑眼)的基因型为DDEE→F1中雌蜂基因型为DdEe,D正确。
17.答案　(除特别说明外,每空2分)(1)易饲养、繁殖快、染色体少、生长周期短等(答出任意1点计1分,任意2点计2分)　　假说—演绎(1分)　(2)X(1分)　F1中雌性全为红眼,雄性中红眼∶白眼=1∶1,眼色这一性状的遗传出现了性别差异　(3)XBXb　XBY　1/2
解析　(2)(3)两只红眼果蝇交配,后代出现了白眼,说明红眼为显性性状;F1中雌性全为红眼,雄性中红眼∶白眼=1∶1,眼色性状有性别差异,说明控制眼色的基因位于X染色体上,亲本的基因型是XBXb、XBY,F1雌果蝇的基因型及比例是XBXB∶XBXb=1∶1,F1雌果蝇中纯合子所占比例为1/2。
18.答案　(每空2分)(1)DNA复制　着丝粒分裂,姐妹染色单体分开　(2)乙、丙(顺序可换,答出任意1个计1分,多答计0分)　BC　(3)分裂　间
解析　(1)图1中AB段:每条染色体上的DNA含量由1→2,原因是在间期进行DNA复制;CD段:每条染色体上的DNA含量由2→1,原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。(2)图1中BC段:每条染色体上有2个DNA,对应图2中乙、丙细胞;图3中c有4个核DNA和2条染色体,说明每条染色体上有2个DNA,对应图1中的BC段。(3)DNA合成抑制剂只抑制DNA的合成,而DNA复制过程发生在间期,处于分裂期的细胞则不受影响,随着处理时间的延长,分裂完成的细胞最终会由于DNA无法复制而停留在间期,达到细胞周期同步化的目的。
19.答案　(每空2分)(1)X+Y　(2)杏色眼　红色眼雌果蝇∶杏色眼雌果蝇∶红色眼雄果蝇∶杏色眼雄果蝇=1∶1∶1∶1　(3)0或2　亲代雄果蝇减数第一次分裂后期同源染色体未分离　3∶2
解析　(2)红色眼雄果蝇(X+Y)×纯合杏色眼雌果蝇(XwaXwa)→F1中雄果蝇基因型为XwaY(杏色眼),雌果蝇基因型为X+Xwa(红色眼)F2的基因型及比例为X+Xwa(红色眼雌果蝇)∶XwaXwa(杏色眼雌果蝇)∶X+Y(红色眼雄果蝇)∶XwaY(杏色眼雄果蝇)=1∶1∶1∶1。(3)由于雄性只有一条Y染色体,其次级精母细胞中可能不含Y染色体,如果含有Y染色体,则在减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂后,2条Y染色体会同时存在于一个次级精母细胞中,此时有2条Y染色体。白色眼雌果蝇(XwXw)×红色眼雄果蝇(X+Y)→后代出现性染色体组成为XXY的红色眼雌果蝇,其基因型必然为X+XwY,原因只能是父本减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离。由题干信息“在减数分裂时,三条染色体中任意两条正常配对并分离,另一条随机移向一极”可知,X+XwY产生的卵细胞及比例为X+∶Xw∶Y∶X+Y∶XwY∶X+Xw=1∶1∶1∶1∶1∶1,正常白色眼雄果蝇(XwY)产生的精子及比例为Xw∶Y=1∶1,利用棋盘格(见表)可知雌果蝇中红色眼∶白色眼=3∶2。
X+ Xw Y X+Y XwY X+Xw
Xw X+Xw(红 色眼雌性) XwXw(白 色眼雌性) XwY (雄性) X+XwY(红 色眼雌性) XwXwY(白 色眼雌性) X+XwXw (死亡)
Y X+Y (雄性) XwY (雄性) YY (死亡) X+YY (雄性) XwYY (雄性) X+XwY (红色眼雌性)
20.答案　(除特别说明外,每空2分)(1)常(1分)　隐(1分)　(2)aaXBXB或aaXBXb　AAXBY或AaXBY　(3)5/8　1/12　(4)女
解析　(1)甲病:Ⅱ-7和Ⅱ-8为患者,其女儿Ⅲ-11正常(有中生无为显性,父病女正非伴性),为常染色体上的显性遗传病。乙病:Ⅱ-3和Ⅱ-4正常,其儿子Ⅲ-10为患者(无中生有),为隐性遗传病;因为Ⅱ-3不携带致病基因,所以乙病为伴X染色体隐性遗传病。(2)Ⅲ-9表型正常,对于甲病而言,Ⅲ-9的基因型一定是aa;对于乙病而言,Ⅲ-10为男性患者(基因型为XbY)→Ⅱ-3和Ⅱ-4均正常,基因型分别为XBY、XBXb→Ⅲ-9的基因型是1/2XBXB或1/2XBXb,综合可知Ⅲ-9的基因型是aaXBXB或aaXBXb。Ⅲ-12患甲病,对于甲病而言,Ⅲ-11为正常(基因型为aa)→Ⅱ-7和Ⅱ-8均患病,基因型均为Aa→Ⅲ-12的基因型是1/3AA、2/3Aa;对于乙病而言,Ⅲ-12的基因型一定是XBY,综合可知Ⅲ-12的基因型是AAXBY或AaXBY。(3)对于甲病而言,Ⅲ-9×Ⅲ-12(即aa×1/3AA或aa×2/3Aa),子女正常的概率为2/3×1/2=1/3,患病的概率为1-1/3=2/3;对于乙病而言,Ⅲ-9×Ⅲ-12(即1/2XBXB×XBY或1/2XBXb×XBY),子女患病的概率为1/2×1/4=1/8,正常的概率为1-1/8=7/8。子女中只患甲病的概率为2/3×7/8=14/24,只患乙病的概率为1/3×1/8=1/24,则只患甲或乙一种遗传病的概率为14/24+1/24=5/8;同时患两种遗传病的概率为2/3×1/8=1/12。(4)Ⅲ-9(1/2aaXBXB或1/2aaXBXb)和一个正常男性(aaXBY)婚配,对于甲病而言,子女全部正常(aa);对于乙病而言,女儿全部正常,儿子可能患病,所以应建议他们生一个女孩。
21.答案　(除特别说明外,每空2分)(1)X　圆叶(1分)　(2)①不耐寒(1分)　常　②31/36　(3)有雄株和雌株两种类型　仅有雌株
解析　(1)尖叶雌株×圆叶雄株→后代雌株均为圆叶,雄株均为尖叶,说明圆叶与尖叶的遗传与性别相关,控制圆叶和尖叶的基因位于X染色体上,且圆叶为显性性状。(2)①假设控制耐寒与不耐寒性状的基因用A/a表示,控制叶形的基因用B/b表示,不耐寒雌雄株杂交,后代中雌性个体表现为不耐寒∶耐寒≈3∶1,雄性个体表现为不耐寒∶耐寒=3∶1,说明性状表现与性别无关,控制该性状的基因位于常染色体上,且不耐寒为显性性状,亲本基因型均为Aa。圆叶雌雄株杂交,F1中雌性个体无尖叶,雄性个体有圆叶、尖叶,说明亲本基因型为XBXb、XBY。②综合以上分析,亲本基因型为AaXBXb、AaXBY,则F1中不耐寒(1/3AA、2/3Aa)圆叶雌株(1/2XBXB、1/2XBXb)和不耐寒(1/3AA、2/3Aa)尖叶雄株(XbY)杂交,先分析耐寒与不耐寒这对性状,不耐寒雌株和雄株产生的配子基因型及比例均为A∶a=2∶1,则后代的基因型及比例为4/9AA、4/9Aa、1/9aa;再分析叶形,圆叶雌株产生的配子基因型及比例为XB∶Xb=3∶1,尖叶雄株产生的配子基因型及比例是Xb∶Y=1∶1,则后代雌株的基因型及比例为3/4XBXb、1/4XbXb,显然F2雌株中纯合子出现的概率是4/9×1/4+1/9×1/4=5/36,则杂合子出现的概率为1-5/36=31/36。
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