非选择题强化练(二)
1.(1) 伴X染色体隐性 染色体变异、基因突变
(2)1/4 1/3
(3)倒位
[解析] (1)Ⅱ1和Ⅱ2均不患DMD,且Ⅱ1不携带DMD致病基因,而Ⅲ1患DMD,说明家系中DMD为伴X染色体隐性遗传病。DMD基因的载体是染色体,所以DMD基因缺失属于可遗传变异中的染色体结构变异,而基因内部微小片段的缺失,可以理解成碱基对的缺失,属于基因突变。(2)依据系谱图,Ⅰ1和Ⅰ2表型正常,Ⅱ2患SCA,说明SCA属于常染色体隐性遗传病,若该病的相关基因用A/a表示,DMD的相关基因用B/b表示,则依据系谱图可知,Ⅲ4的基因型为aaXbY,则Ⅱ1的基因型为AaXBY,Ⅱ2的基因型为aaXBXb,可推知,Ⅱ1与Ⅱ2的子代男孩中同时患两种病的概率为1/2×1/2=1/4;Ⅱ4的基因型为A_XbY,Ⅱ2的基因型为aaXBXb,则Ⅰ1和Ⅰ2的基因型分别为AaXBY、AaXBXb,则Ⅱ5的基因型为A_XBX-,由于Ⅲ6患DMD,则Ⅱ5的基因型为A_XBXb,Ⅱ6不携带致病基因,其基因型为AAXBY,按照拆分法,A_(1/3AA、2/3Aa)×AA→2/3AA、1/3Aa,XBXb×XBY→XBXB、XBXb、XBY、XbY,可知子代女性中,纯合子的概率为1/2,故可知,Ⅲ7为纯合子的概率为2/3×1/2=1/3。(3)据图可知,图示的染色体重排发生了位置的颠倒,属于染色体结构变异中的倒位。
2.(1)正常体色
(2)87.5%
(3)X B基因通过控制相关酶的合成来控制对酒精的代谢过程,正常体色基因型为XBXB的雌果蝇比基因型为XBY的雄果蝇体细胞中的B基因多,细胞合成相关的酶的数量也多,从而使该雌果蝇表现为对酒精的代谢能力高活性,雄果蝇表现为低活性
(4)9 选择对酒精的代谢能力高活性的雌果蝇和无活性的雄果蝇进行杂交,从子代中选取正常体色的雄果蝇即为对酒精的代谢能力低活性的个体
[解析] (1)实验一中,正常体色亲本杂交子代出现黑檀体,说明正常体色为显性性状。(2)分析题意,实验一中子代黑檀体(aa)占1/64,且亲本雌雄果蝇(AA、Aa)中纯合子所占比例相同,说明亲本中a的基因频率为1/8,A的基因频率为1-1/8=7/8,即87.5%。由于不涉及淘汰和致死现象,故该群果蝇中A的基因频率不变,仍为87.5%。(3)实验二中,正常体色的子代中对酒精的代谢能力高活性的个体只出现在雌果蝇中,无活性个体只出现在雄性中,性状表现与性别相关联,说明B/b基因位于X染色体上;分析题意可推知,B基因通过控制相关酶的合成来控制对酒精的代谢过程,正常体色基因型为XBXB的雌果蝇比基因型为XBY的雄果蝇体细胞中的B基因多,细胞合成相关的酶的数量也多,从而使该雌果蝇表现为对酒精的代谢能力高活性,雄果蝇表现为低活性。(4)黑檀体(aa)对酒精的代谢能力无活性的基因型有aaXBXB、aaXBXb、aaXbXb、aaXBY、aaXbY共5种,正常体色(A_)对酒精的代谢能力无活性的基因型有AAXbXb、AaXbXb、AAXbY、AaXbY共4种,故共有9种;要根据杂交子代的体色和性别,选取对酒精的代谢能力低活性的个体,可选择对酒精的代谢能力高活性的雌果蝇(A_XBXB)和无活性的雄果蝇(aaXbY或aaXBY或AAXbY或AaXbY)进行杂交,从子代中选取正常体色的雄果蝇(A_XBY)即为对酒精的代谢能力低活性的个体。
3.(1)X 灰眼雌性与黑眼雄性亲本杂交,子代雌性全为黑眼,雄性全为灰眼(或眼色性状在F1中的表现与性别相关联) ABC
(2) AAXbY或AaXbY
(3)8 3/8
(4)平翅∶卷翅=1∶1 全为平翅
[解析] (1)根据题意可知,灰眼雌性与黑眼雄性亲本杂交,子代雌性全为黑眼,雄性全为灰眼,眼色性状在F1中的表现与性别相关联,因此眼色基因位于X染色体上,且F1的基因型为XBXb(黑眼雌性)、XbY(灰眼雄性),亲本的基因型为XbXb(灰眼雌性)、XBY(黑眼雄性);测序发现突变个体的眼色基因比野生型的等位基因少14 bp,导致转录出的mRNA变短,可能导致翻译不能发生或提前终止(终止密码子提前)或延迟终止(终止密码子延后),故选ABC。(2)亲本和F1均为平翅,F2中平翅∶卷翅=15∶1,卷翅占1/16,说明A/a位于常染色体上,且F1的基因型为1/2AA、1/2Aa,所以F1中灰眼平翅个体的基因型为AAXbY或AaXbY;测交是与隐性个体杂交,AaXbY为灰眼平翅杂合子,与隐性的个体(aaXbXb)杂交,遗传图解见答案。(3)让F1中杂合雄性(AaXbY)与雌性(1/2AAXBXb、1/2AaXBXb)自由交配,后代有2×4=8(种)表型;其中纯合子比例为(AA/aa)×(XbXb或XbY或XBY)=(3/8+1/8)×(3/4)=3/8。(4)若两突变基因为等位基因,则甲为Aa,乙为aa,F1为Aa、aa,F1表现为平翅∶卷翅=1∶1;设另一对基因为D、d,若两突变基因为非等位基因,则甲为AaDD,乙为AAdd,甲、乙杂交,F1全表现为平翅。
4.(1)1/2 1/4
(2)父本 GGrr(父本)和ggrr(母本)
(3)表观遗传 来自母本的 G 基因通过促进 M 基因表达,进而抑制 D 基因的(高)表达
(4)基因型为GGrr的公羊的精液(或精子)
[解析] (1)美臀公羊(基因型为 Gg,且 G 来自父本)和野生型正常母羊(基因型为 gg)杂交,父本产生 G 和 g 两种配子,母本产生 g 一种配子,子一代的基因型及比例为 Gg∶gg = 1∶1,故子一代中美臀羊的理论比例为1/2。由于美臀性状仅在杂合子中,且 G 基因来源于父本时才会表现,选择子一代中的美臀羊杂交,子二代中美臀羊(Gg 且 G 来自父本)的理论比例为1/4。(2)应以P美臀有角羊作为父本,其产生的含G基因的配子与母本(正常无角羊)产生的配子结合,在F1中更容易根据美臀性状选择出含有G基因的个体作为亲本。欲在F3中获得尽可能多的美臀无角个体(Ggrr且G来自父本)。应在F2中选择GGrr(父本)和ggrr(母本)杂交,这种杂交组合的子代均为美臀无角个体。(3)相同基因(G基因)由于来源不同而表现出不同的遗传效应的现象属于表观遗传。GG基因型个体中,两个G基因分别来自父本和母本,来自父本的G基因使D基因高表达,但来自母本的G基因促进M基因表达,而M基因的表达抑制D基因的表达,所以导致GG基因型个体的体型正常。(4)在育种过程中,较难实现美臀无角性状稳定遗传,考虑到胚胎操作过程较烦琐,可采集并保存基因型为GGrr的公羊的精液(或精子),通过人工授精的方式繁殖后代,用于美臀无角羊的人工繁育。
5.(1)自由组合 F2表型出现9∶7的比例,是9∶3∶3∶1的变式
(2) N1N1N2N2 不同
(3) 4/9 5/9
(4)让该植株自交,观察并统计子代灌浆期前后的叶片表型 若灌浆期前全部为轻度坏死,灌浆期后全部为严重坏死,则基因型为N1N1N2N2;若灌浆期前为轻度坏死∶正常=3∶1,灌浆期后为轻度坏死∶严重坏死∶正常=2∶1∶1,则基因型为N1n1N2N2;若灌浆期前为轻度坏死∶正常=3∶1,灌浆期后为严重坏死∶正常=3∶1,则基因型为N1N1N2n2;若灌浆期前为轻度坏死∶正常=9∶7,灌浆期后为轻度坏死∶严重坏死∶正常=6∶3∶7,则基因型为N1n1N2n2
[解析] (1)分析题意,子一代都是坏死,子二代中灌浆期前轻度坏死∶正常=9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明水稻叶片坏死的遗传遵循自由组合定律。(2)甲为纯合坏死,乙为纯合正常,由于F1均为坏死,且灌浆期前轻度坏死∶正常=9∶7,说明坏死需同时满足N1和N2显性,F1的基因型为N1n1N2n2(双杂合),甲为显性纯合子(N1N1N2N2),乙为隐性纯合子(n1n1n2n2);由表可知,组合一中F2灌浆期前叶片坏死均表现为轻度坏死,灌浆期后部分轻度坏死转化为严重坏死,说明坏死程度发生了变化。(3)灌浆期前组合一中F2中轻度坏死植株的基因型为N1_ N2_(占9/16),包括4种基因型N1N1N2N2(1/16)、N1N1N2n2(2/16)、N1n1N2N2(2/16)、N1n1N2n2(4/16),与F1(N1n1N2n2)基因型相同的概率为4/16 ÷ 9/16=4/9;由于灌浆期后水稻叶片坏死的程度取决于N1的拷贝数,即N1N1N2_类型会从轻度坏死转化为严重坏死,则灌浆期后组合二F2中轻度坏死植株的基因型为N1n1N2_,包括两种基因型:N1n1N2N2(1/3)、N1n1N2n2(2/3);从中随机选取两株,其基因型相同的概率为1/3×1/3+2/3×2/3=5/9。(4)仅利用现有叶片轻度坏死的未传粉水稻植株(N1N1N2N2、N1n1N2N2、N1N1N2n2、N1n1N2n2),通过统计叶片表型设计实验鉴定其基因型,可让该植株自交,统计子代在灌浆期前后的叶片表型。由于各基因型植株灌浆前后的表现有差异,故还需分别进行统计。预期结果及结论见答案。非选择题强化练(二)
1.[2025·河南开封模拟] 遗传性脊髓小脑共济失调(SCA)以常染色体显性遗传为主,也有常染色体隐性遗传及伴X染色体连锁遗传的报道。假性肥大型肌营养不良症(DMD)可以由DMD基因的缺失、重复或基因内部微小片段的缺失所致,极少数病例是染色体结构重排破坏了DMD基因引起的。研究人员调查了患有两种遗传病的家庭后绘制的系谱图如图甲,已知 Ⅱ1不携带DMD致病基因,Ⅱ6不携带致病基因。请回答下列问题:
(1)图示家系中DMD为 遗传病。引起DMD基因缺失、基因内部微小片段的缺失分别属于可遗传变异中的 。
(2)Ⅱ1与Ⅱ2的子代男孩中同时患两种病的概率为 ,Ⅲ7为纯合子的概率为 。
(3)通过染色体核型分析、基因测序技术,研究人员认为DMD的致病机制如图乙所示。图示的染色体重排属于染色体结构变异中的 ,使DMD基因结构被破坏。
2.[2025·江西鹰潭二模] 正常体色的果蝇对酒精的代谢能力有高活性、低活性和无活性,黑檀体的果蝇均表现为对酒精的代谢能力无活性,体色和对酒精的代谢能力分别受等位基因A、a和B、b控制,相关遗传不存在遗传致死现象。以下是科研人员做的两个相关实验及实验结果:
实验一:一群正常体色的亲本雌雄果蝇自由交配,子代正常体色∶黑檀体=63∶1,并且各体色的果蝇中雌雄占一半;
实验二:对酒精的代谢能力低活性的亲本雌雄果蝇自由交配,正常体色的子代中,对酒精的代谢能力高活性的个体只出现在雌果蝇中,无活性的个体只出现在雄果蝇中。
请回答下列问题:
(1)在体色遗传中, 是显性性状。
(2)若在实验一的亲本雌雄果蝇中,纯合子所占比例相同,则该群果蝇中A的基因频率是 。
(3)根据对实验二结果的分析,B、b基因位于 染色体上。请从基因表达与性状的关系的角度,对其子代对酒精的代谢能力高活性的个体只出现在雌果蝇中的合理解释: 。
(4)与上述两对等位基因有关的果蝇群体,对酒精的代谢能力无活性个体的基因型有 种。现只有对酒精的代谢能力高活性和无活性的果蝇(基因型不能确定),因对酒精代谢能力的判断要通过特定技术鉴定,若根据杂交子代的体色和性别,选取对酒精的代谢能力低活性的个体,请写出简要的实验思路: 。
3.[2025·浙江宁波联考] 某XY型性别决定的昆虫的卷翅与平翅(野生型),灰眼与黑眼(野生型)分别由等位基因A/a、B/b控制,且两对基因均不位于Y染色体上。用射线处理一批纯合野生型的受精卵,在孵化的后代中,出现了一只灰眼平翅雌性突变体甲。科研人员以该突变体甲为材料,与一纯合野生型雄性进行杂交得到F1。F1中灰眼平翅♂∶黑眼平翅♀=1∶1。让F1中雌雄个体自由交配,F2中平翅∶卷翅=15∶1。
(1)经分析可知眼色基因在 染色体上,原因是 。测序发现突变个体的眼色基因比野生型的等位基因少14 bp,可能导致翻译过程 。
A.不能发生 B.提前终止
C.延迟终止 D.不发生改变
(2)F1中灰眼平翅个体的基因型为 ,对其中的杂合子进行测交,写出相应的遗传图解。
(3)让F1中杂合雄性与雌性自由交配,若考虑雌雄,后代有 种表型,其中纯合子比例为 。
(4)有另一只翅型发生隐性突变的纯合雄性突变体乙,现欲探究突变体甲、乙控制翅型的突变基因的位置关系(仅考虑单对基因突变)。实验方案:让甲、乙突变体杂交,得F1,观察F1的表型。预期实验结果:
Ⅰ.若F1表现为 ,说明两突变基因为等位基因;
Ⅱ.若F1表现为 ,说明两突变基因为非等位基因。
4.[2025·广东卷] 在繁育陶赛特绵羊的过程中,发现一只臀部骨骼肌尤为发达、产肉率高(美臀)的个体。研究发现,美臀性状由单基因(G/g)突变所导致,以常染色体显性方式遗传。此外,美臀性状仅在杂合子中,且G基因来源于父本时才会表现;母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状。回答下列问题:
(1)育种人员将美臀公羊和野生型正常母羊杂交,子一代中美臀羊的理论比例为 ;选择子一代中的美臀羊杂交,子二代中美臀羊的理论比例为 。
(2)由于羊角具有一定的伤害性,育种人员尝试培育美臀无角羊。陶赛特绵羊另一条常染色体上R基因的隐性突变导致无角性状产生,如图甲进行杂交,P美臀有角羊应作为 (填“父本”或“母本”),便于从F1中选择亲本;若要实现F3中美臀无角个体比例最高,应在F2中选择亲本基因型为 。
(3)研究发现,美臀性状由G基因及其附近基因(图乙)共同参与调控,其中D基因调控骨骼肌发育,其高表达使羊产生美臀性状;M基因的表达则抑制D基因的表达。来自父本的G基因使D基因高表达,而来自母本、具有相同序列的G基因只促进M基因的表达,这种遗传现象属于 。GG基因型个体的体型正常,推测其原因是 。
(4)在选育过程中,较难实现美臀无角性状稳定遗传。考虑到胚胎操作过程较烦琐,可采集并保存 ,用于美臀无角羊的人工繁殖。
5.[2025·河北石家庄二模] 水稻叶片坏死是一种叶片早衰现象,由两对等位基因N1/n1和N2/n2控制。灌浆期(水稻在传粉后籽粒形成的关键阶段)后水稻叶片坏死的程度取决于N1的拷贝数,部分基因型植株叶片的轻度坏死会全部转化为严重坏死。现有4个纯合水稻品种:甲为叶片坏死,乙、丙、丁均为叶片正常,其中丙的基因型为N1N1n2n2。为探究叶片坏死遗传机理,科研人员开展了相关杂交实验,统计叶片坏死情况,结果如表所示。
杂交 组合 亲本 类型 F1表型 F1自交,F2表型及比例
灌浆期前 灌浆期后
组合一 甲×乙 坏死 轻度坏死∶ 正常=9∶7 轻度坏死∶严重 坏死∶正常= 6∶3∶7
组合二 丙×丁 坏死 轻度坏死∶ 正常=9∶7 轻度坏死∶严 重坏死∶正常= 6∶3∶7
请回答下列问题:
(1)水稻叶片坏死的遗传遵循 定律,判断的依据是 。
(2)组合一中,亲本甲的基因型为 ,F2叶片灌浆期前后坏死程度 (填“相同”或“不同”)。
(3)灌浆期前从组合一的F2中随机选取一株叶片轻度坏死的植株,它们与F1基因型相同的概率为 。灌浆期后从组合二的F2(假设植株数量足够多)中随机选取两株叶片轻度坏死的植株,它们基因型相同的概率为 。
(4)仅利用现有叶片轻度坏死的未授粉水稻植株,通过统计叶片表型设计实验鉴定其基因型。
实验方案: 。
预期结果及结论: 。
