2025浙科版高中生物学必修2强化练习题--专题强化练1　探究基因在染色体上的位置（含解析）

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2025浙科版高中生物学必修2
专题强化练1　探究基因在染色体上的位置
1.黑腹果蝇红眼和白眼、长翅和残翅这两对相对性状由等位基因A、a与B、b控制(具体A、a与B、b控制眼色还是翅形未知),已知两对基因不位于Y染色体上,黑腹果蝇的种群中偶然出现的XXY个体为雌性可育。现有两组杂交实验结果如图,研究者丢失了亲代个体表型的记录。
　　　　　 　　实验①
　P　　　aaXBXB　×　AAXbY
　F1　　长翅红眼♀　长翅红眼♂
个体数　 　920　　　　927
　　　　　　　　　　实验②
　P　　　　　aaXBY　　×　　AAXbXb
　F1　长翅红眼♀　长翅白眼♂　长翅白眼♀
个体数　 930　　　 　926　　　　　1
下列有关分析错误的是(　　)
A.由实验①的杂交结果可以推出其亲代雌性为残翅红眼,雄性为长翅白眼
B.设计实验①与实验②的主要目的是验证眼色性状与性别有关,翅形性状与性别无关
C.实验①的F1自由交配,得到的F2中雌性个体中表现残翅白眼的概率为0,雄性个体中表现长翅红眼的概率为3/8
D.若实验②F1中白眼雌蝇的基因型为XbXbY,可能是亲代雌蝇减数第一次分裂时同源染色体未分离导致的
2.继摩尔根发现果蝇红、白眼色(R/r)的遗传规律后,某科学家在果蝇杂交实验中获得了一些无眼突变体(E/e)。如表是4对果蝇的杂交实验及其结果。
组合 P F1
① 红眼♀×红眼♂ 红眼♀∶红眼♂∶白眼♂∶无眼♀∶无眼♂=6∶3∶3∶2∶2
② 白眼♀×无眼♂ 红眼♀∶白眼♂∶无眼♀∶无眼♂=1∶1∶1∶1
③ 无眼♀×红眼♂ 红眼♀∶白眼♂∶无眼♀∶无眼♂=1∶1∶1∶1
④ 红眼♀×无眼♂ 红眼♀∶红眼♂∶白眼♂∶无眼♀∶无眼♂=2∶1∶1∶2∶2
下列叙述错误的是(　　)
A.组合①的F1中红眼雌蝇的基因型有4种,其中纯合子的概率是1/3
B.组合②母本的次级卵母细胞中有2个白眼基因,不一定含有无眼基因
C.这两对性状的遗传遵循自由组合定律,组合①③④均支持该结论
D.若组合①F1红眼雌蝇与组合④F1红眼雄蝇随机交配获得F2,F2中红眼的概率为35/48
3.(2022浙江湖州中学月考)果蝇的某对相对性状由一对等位基因G、g控制,且对于这对性状的表型而言,G对g为完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表型。据此可推测(　　)
A.这对等位基因位于常染色体上,G基因纯合时致死
B.这对等位基因位于常染色体上,g基因纯合时致死
C.这对等位基因位于X染色体上,g基因纯合时致死
D.这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死
4.(2024浙江宁波北仑期中)果蝇体色的黑身和黄身由等位基因D、d控制。为了研究果蝇体色的遗传机制,甲、乙两同学分别进行了杂交实验:甲同学选择黑身果蝇与黄身果蝇进行杂交,乙同学让一群黑身雌雄果蝇自由交配,结果如表。
亲本 F1
母本 父本 雌果蝇 雄果蝇
甲:杂交 实验一 黄身 黑身 黑身 黄身
乙:杂交 实验二 黑身 黑身 黑身 黑身∶黄身=3∶1
若让杂交实验二的F1中的全部黑身雌雄果蝇自由交配,F2中纯合黑身雌果蝇所占的比例为(　　)
A.3/8　　　B.7/16　　　C.3/4　　　D.7/8
5.(2023浙江宁波三锋教育联盟期中)果蝇是遗传学实验中常用的实验材料。图甲表示果蝇性染色体,其中Ⅱ片段为X、Y染色体的同源区段,Ⅲ、Ⅰ片段分别为X、Y染色体的非同源区段。
Ⅰ.某研究小组欲研究果蝇刚毛和截毛(设控制该对性状的基因为A、a)的遗传方式,设计了如图乙所示的实验:
图甲
图乙
回答下列问题:
(1)根据杂交结果,可排除A、a基因位于　　　　(多选)的可能。
A.Ⅰ片段　　　B.Ⅱ片段
C.Ⅲ片段　　　D.常染色体片段
(2)为了确定A、a基因的位置,研究小组制定了两套方案:
①方案一:统计图乙所示的F2中刚毛果蝇和截毛果蝇中雌雄个体数目的比例,如果截毛性状只出现在　　　　果蝇中,则可判断基因位于　　　　片段。
②方案二:设计新的杂交实验进一步证明方案一的结论。将图乙所示的F2中截毛雌果蝇与　　　　(填“P”“F1”或“F2”)中一只雄果蝇杂交,统计后代的性状及比例。如果后代　　　　　　　,则可得出与方案一相同的结论。
Ⅱ.红眼与白眼(设控制该对性状的基因为B、b)是另一对相对性状。若已知A、a基因位于常染色体上。现将两只纯合亲代果蝇杂交,F1无论雌雄全为红眼刚毛果蝇,F1雌雄果蝇相互交配得到F2表型如表所示。回答下列问题:
F2表型 红眼刚毛 白眼刚毛 红眼截毛 白眼截毛
雌果蝇 3/8 0 1/8 0
雄果蝇 3/16 3/16 1/16 1/16
(1)控制果蝇红眼和白眼的基因位于图甲的　　　　片段上。
(2)F1雄果蝇的一个精原细胞产生的精细胞的基因型是　　　　　　。若F1雌果蝇的一个卵原细胞产生一个基因型为AAXB的卵细胞,则该卵原细胞减数第一次分裂产生的极体基因型是　　　(不考虑基因突变和交叉互换)。
(3)F2表型为红眼刚毛的雌果蝇中杂合子所占的比例为　　　　。
(4)F2中红眼刚毛雌果蝇与白眼截毛雄果蝇随机交配,F3的基因型有　　　　种,其中白眼截毛果蝇的比例为　　　　　。
答案与分层梯度式解析
专题强化练1　探究基因在染色体上的位置
1.A　通过实验①可以确定长翅为显性性状,红眼为显性性状;通过实验②可以发现F1中雌雄均表现为长翅,但雄性均为白眼,因此可判定长翅与残翅基因位于常染色体上,而红眼与白眼基因位于X染色体上。实验①中子一代不论雌雄均表现为长翅红眼,只能推断长翅对残翅为显性,红眼对白眼为显性,但无法区分控制它们的基因是位于常染色体上还是X染色体上,不能判定亲本中雌雄的具体性状,A错误;对比实验①和实验②可以看出翅形的遗传与性别无关,眼色的遗传与性别有关,B正确;实验①中F1的基因型为AaXBY、AaXBXb,因此F1自由交配,正常情况下F2的雌蝇全部表现为红眼,表现残翅白眼的概率为0,雄性个体中长翅红眼(A_XBY)的概率为3/4×1/2=3/8,C正确;若实验②F1中白眼雌蝇的基因型为XbXbY,根据实验②亲代果蝇的基因型可知Y来自亲代雄蝇,XbXb来自亲代雌蝇,该异常配子出现的原因可能是亲代雌蝇减数第一次分裂时同源染色体未分离或者减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离,D正确。
2.A　由杂交组合①可知,红眼雌雄果蝇相互交配,F1的表型及比例是红眼♀∶红眼♂∶白眼♂∶无眼♀∶无眼♂=6∶3∶3∶2∶2,是9∶3∶3∶1的变式,说明有眼和无眼、白眼和红眼由2对等位基因控制,且2对等位基因的遗传遵循自由组合定律,而白眼只存在于雄果蝇中,因此果蝇红、白眼色由位于X染色体上的基因控制,红眼对白眼是显性,雌雄果蝇中有眼∶无眼均是3∶1,因此有眼和无眼由位于常染色体上的基因控制,且有眼对无眼是显性,杂交组合①亲本果蝇的基因型是EeXRXr、EeXRY。组合①亲本基因型为EeXRXr、EeXRY,F1中红眼雌蝇的基因型有4种:EEXRXR、EeXRXR、EEXRXr、EeXRXr,纯合子的概率是1/3×1/2=1/6,A错误。杂交组合②中,F1有眼(红眼+白眼)∶无眼=1∶1,说明控制该性状的亲本基因型为Ee和ee;红眼雌蝇∶白眼雄蝇=1∶1,说明控制该性状的亲本基因型为XrXr和XRY,则母本的基因型为EeXrXr,减数第一次分裂后期,同源染色体分离,次级卵母细胞中有2个白眼基因,不一定含有无眼基因,B正确。由上述分析可知,杂交组合①支持控制有眼和无眼、白眼和红眼的2对等位基因的遗传遵循自由组合定律的结论;杂交组合③的后代有眼雄性都是白眼,因此母本无眼果蝇2对等位基因都是隐性纯合的,只产生一种配子,杂交后代红眼♀∶白眼♂∶无眼♀∶无眼♂=1∶1∶1∶1,说明杂交组合③亲本红眼♂产生4种类型的配子,比例是1∶1∶1∶1,因此2对等位基因的遗传遵循自由组合定律;杂交组合④后代的表型及比例是红眼♀∶红眼♂∶白眼♂∶无眼♀∶无眼♂=2∶1∶1∶2∶2,共有8种组合,说明两个亲本一个产生4种配子,一个产生2种配子,因此2对等位基因的遗传遵循自由组合定律,C正确。组合①亲本基因型是EeXRXr、EeXRY,F1中红眼雌蝇的基因型是1/6EEXRXR、1/6EEXRXr、2/6EeXRXR、2/6EeXRXr,组合④亲本基因型是EeXRXr、eeXRY,F1红眼雄果蝇的基因型是EeXRY,组合①F1红眼雌蝇与组合④F1红眼雄蝇随机交配获得F2,F2中无眼果蝇(ee)的比例是2/3×1/4=1/6,有眼的比例是5/6,白眼(XrY)的比例是1/2×1/4=1/8,红眼的比例是7/8,因此F2中红眼个体理论上占5/6×7/8=35/48,D正确。
3.D　由题干信息“子一代果蝇中雌∶雄=2∶1”可知该对相对性状的遗传与性别相关联,G、g这对等位基因位于X染色体上;由题干信息可知,用一对表型不同的果蝇进行交配,子一代中雌蝇有两种表型,可推知双亲的基因型为XGXg和XgY,再结合题干信息“受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死”可进一步推测G基因纯合时致死,D符合题意。
4.B　由实验一中黄身母本与黑身父本杂交,F1雌果蝇全为黑身、雄果蝇全为黄身可知,控制果蝇体色的等位基因D/d位于X染色体上。由实验二中一群黑身雌雄果蝇自由交配,F1雌果蝇全为黑身,雄果蝇黑身∶黄身=3∶1可知,黑身对黄身为显性,则实验二亲本中雌果蝇有两种基因型XDXD、XDXd。假设实验二亲本黑身雌果蝇,基因型为XDXD的个体占n,则基因型为XDXd的个体占(1-n),nXDXD×XDY→n/2XDXD、n/2XDY;(1-n)XDXd×XDY→(1-n)/4XDXD、(1-n)/4XDXd、(1-n)/4XDY、(1-n)/4XdY,则[n/2+(1-n)/4]∶(1-n)/4=3∶1,解得n=1/2。则杂交实验二中,F1全部黑身雌果蝇为3/4XDXD、1/4XDXd,黑身雄果蝇为XDY,若让杂交实验二的F1中的全部黑身雌雄果蝇自由交配,雌果蝇产生配子的种类及比例是XD∶Xd=7∶1,雄果蝇产生配子的种类及比例是XD∶Y=1∶1,所以F2中纯合黑身雌果蝇(XDXD)占7/8×1/2=7/16,B正确。
5.答案　Ⅰ.(1)AC　(2)雌　Ⅱ　F1　雌性全为截毛,雄性全为刚毛　Ⅱ.(1)Ⅲ　(2)AXB和aY或aXB和AY　aaXbXb　(3)5/6　(4)8　1/12
解析　Ⅰ.(1)假定A、a基因位于Ⅰ片段,即Y染色体的非同源区段,亲代雄性为刚毛,则后代中只有雄性个体为刚毛,与杂交结果不相同,A符合题意;假定A、a基因位于Ⅱ片段,即X、Y染色体的同源区段,则亲代:XaXa×XAYA→F1:XAXa、XaYA→F1雌雄交配→F2:1/4XAXa、1/4XaXa、1/4XAYA、1/4XaYA,刚毛和截毛的比例为3∶1,与杂交结果相同,B不符合题意;假定A、a基因位于Ⅲ片段,即X染色体的非同源区段,则亲代:XaXa×XAY→F1:XAXa、XaY,与杂交结果不相同,C符合题意;假定A、a基因位于常染色体片段,亲代基因型为aa和AA,F1中雌雄基因型均为Aa,F1雌雄相互交配,F2中A_∶aa=3∶1,即刚毛和截毛的比例为3∶1,与杂交结果相同,D不符合题意。(2)①方案一:根据图乙实验结果可知,A、a基因可能在常染色体上,也可能在Ⅱ片段,即X、Y染色体的同源区段。若在常染色体上,则亲本为aa(截毛)、AA(刚毛),F1为Aa,F2中雌雄果蝇均为刚毛(A_)∶截毛(aa)=3∶1;若在X、Y染色体的同源区段,则亲本为XaXa(截毛)、XAYA(刚毛),F1为XAXa、XaYA,F2雌性中刚毛(XAXa)∶ 截毛(XaXa)=1∶1,雄性全为刚毛,因此,如果截毛性状只出现在雌果蝇中,则基因位于Ⅱ片段。②方案二:将图乙所示的F2中截毛雌果蝇(aa或XaXa)与F1中的刚毛雄果蝇(Aa或XaYA)杂交,若A、a基因在常染色体上,则为aa×Aa,后代刚毛与截毛比例为1∶1;若A、a基因在X、Y染色体的同源区段,则为XaXa×XaYA,后代雌性全为截毛(XaXa),雄性全为刚毛(XaYA)。Ⅱ.(1)只考虑眼色,F2中雌果蝇都是红眼,雄果蝇中红眼∶白眼=1∶1,雌雄表现不一致,说明控制眼色的基因位于X染色体上,红眼对白眼为显性,假定基因位于Ⅱ片段,如果亲代基因型为XbXb、XBYB,F1为XBXb、XbYB,F2雌性中红眼∶白眼=1∶1,雄性全是红眼,与题中结果不符,假定基因位于Ⅲ片段,亲代基因型为XBXB、XbY,F1为XBXb、XBY,F2雄性中红眼∶白眼=1∶1,雌性全是红眼,与题中结果相符,因此推测控制果蝇红眼和白眼的基因位于图甲的Ⅲ片段上。(2)只考虑截毛,F2雌雄果蝇中均为刚毛∶截毛=3∶1,F1中雌雄果蝇基因型都是Aa,因此F1基因型为AaXBXb、AaXBY,F1雄果蝇的一个精原细胞(AaXBY)产生的精细胞的基因型是AXB和aY或aXB和AY。若F1雌果蝇的一个卵原细胞(AaXBXb)产生一个基因型为AAXB的卵细胞,说明A和A基因在减数第二次分裂的后期移向同一极,因此次级卵母细胞产生的第二极体基因型为XB,因此可推知该卵原细胞减数第一次分裂产生的极体基因型是aaXbXb,过程如下图:
(3)F1雌雄果蝇基因型为AaXBXb、AaXBY,F1雌雄果蝇相互交配,可拆解为Aa×Aa、XBXb×XBY,F2表型为红眼刚毛的雌果蝇(A_XBX-)中杂合子所占的比例为1-1/3×1/2=5/6。(4)F2中红眼刚毛雌果蝇(A_XBX-)与白眼截毛雄果蝇(aaXbY)随机交配,可拆解为①1/3AA、2/3Aa与aa杂交,后代基因型有2种,为aa的概率是2/3×1/2=1/3;②1/2XBXB、1/2XBXb与XbY杂交,后代基因型有4种,为XbY和XbXb的概率是1/2×1/2=1/4,综合上述分析可知,F3的基因型有2×4=8(种),其中白眼截毛果蝇的比例为1/3×1/4=1/12。
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