高考生物一轮复习专题作业16：基因在染色体上、伴性遗传（含解析）

高中生物专题分层作业
第16讲　基因在染色体上、伴性遗传
A组　基础题组
题组一　性别决定及性染色体上基因的传递
1.关于孟德尔的一对相对性状杂交实验和摩尔根证实基因位于染色体上的果蝇杂交实验,下列叙述不正确的是(　　)
A.两实验都设计了F1自交实验来验证其假说
B.实验中涉及的性状均受一对等位基因控制
C.两实验都采用了统计学方法分析实验数据
D.两实验均采用了“假说—演绎”的研究方法
答案　A　两实验都设计了F1测交实验来验证其假说,A错误;实验中涉及的性状均受一对等位基因控制,B正确;两实验都采用了统计学方法分析实验数据,C正确;两实验均采用了“假说—演绎”的研究方法,D正确。
2.下列关于人类X染色体及伴性遗传的叙述,错误的是(　　)
A.女性的X染色体必有一条来自父亲
B.X染色体上的基因都是有遗传效应的DNA片段
C.伴X显性遗传病,女性患者多于男性患者
D.伴性遗传都具有交叉遗传现象
答案　D　女性体细胞中的性染色体组成为XX,一条来自母亲,另一条来自父亲,A正确;基因是有遗传效应的DNA片段,所以X染色体上的基因都是有遗传效应的DNA片段,B正确;伴X染色体显性遗传病中,女性患者多于男性患者,C正确;伴X染色体隐性遗传具有交叉遗传现象,D错误。
3.(2020北京八中期中)蜜蜂种群由蜂王、工蜂和雄蜂组成,如图显示了蜜蜂的性别决定过程,据图判断,蜜蜂的性别取决于　(　　)
　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
A.染色体数目 B.性染色体数目
C.ZW性染色体 D.XY性染色体
答案　A　分析题图可知,卵细胞受精后形成的合子发育成的蜜蜂为雌性,染色体条数为32,卵细胞没有受精直接发育成的个体为雄性,染色体条数为16,因此蜜蜂的性别与染色体条数有关,故A正确。
4.(2020北京东城期末)用纯种果蝇作为亲本,研究两对相对性状的遗传(体色和眼色各由一对等位基因控制),结果如表所示。下列说法不正确的是(　　)
杂交组合
P
F1
①
♀灰身红眼×♂黑身白眼
♀灰身红眼、♂灰身红眼
②
♀黑身白眼×♂灰身红眼
♀灰身红眼、♂灰身白眼
A.若组合①的F1随机交配,则F2雌蝇中灰身果蝇占3/4
B.若组合②的F1随机交配,则F2中白眼雄果蝇占子代总数的1/4
C.由组合②结果可判断控制眼色的基因位于X染色体,但无法判断显隐性
D.综合①②结果可判断果蝇的体色属于常染色体遗传,其中灰色为显性性状
答案　C　由题干可知两对等位基因位于两对同源染色体上;由杂交组合①可知,灰身和红眼为显性;由杂交组合①②可知,体色基因的遗传与性别无关,故控制体色的基因位于常染色体上,眼色的遗传与性别有关,且仅由组合②即可知控制眼色的基因位于X染色体上,红眼为显性,白眼为隐性,C错误、D正确;组合①的F1为杂合子(Aa),随机交配,F2雌蝇中灰身果蝇(A_)占3/4,A正确;组合②中F1的眼色基因型为XBXb、XbY,与F1随机交配,F2基因型为XBXb、XbXb、XBY、XbY,且比例为1∶1∶1∶1,故F2中白眼雄果蝇占子代的1/4,B正确,C错误。
题组二　伴性遗传
5.血友病男患者的一个正常次级精母细胞处于着丝点刚分开时,该细胞可能存在(　　)
A.两条Y染色体,没有致病基因
B.X、Y染色体各一条,一个致病基因
C.两条X染色体,一个致病基因
D.X、Y染色体各一条,没有致病基因
答案　A　该男性血友病患者的基因型为XhY,减数第一次分裂间期发生了染色体的复制,减数第一次分裂后期发生了同源染色体的分离,因此次级精母细胞中处于后期时,其相应的基因和染色体组成为XhXh或YY。
6.如图为一对人类性染色体,下列描述不正确的是(　　)
A.红绿色盲是伴X隐性遗传病,控制该性状的基因位于Ⅱ-1片段
B.Y染色体Ⅱ-2片段携带基因控制的性状只能传递给男孩
C.精子中不可能含有X染色体
D.位于片段Ⅰ的基因在四分体时期可能发生交叉互换
答案　C　因为红绿色盲为伴X隐性遗传病,相关基因只位于X染色体上,Y染色体上没有,即Ⅰ、Ⅱ-2都没有,只有Ⅱ-1片段上有,A正确;Ⅱ-2片段是男性特有的区域,Y染色体Ⅱ-2片段携带基因控制的性状只能传递给男孩,B正确;精子中可能含有X染色体,含有X染色体的精子占50%,C错误;片段Ⅰ是X和Y染色体的同源区段,位于片段Ⅰ的基因在四分体时期可能发生交叉互换,D正确。
7.人们在野兔中发现了一种使毛色为褐色的基因(T)位于X染色体上。已知没有X染色体的胚胎是致死的。如果褐色的雌兔(染色体组成为XO)与正常灰色(t)雄兔交配,预期子代中褐色兔所占比例和雌、雄之比分别为(　　)
A. 3/4与1∶1 B.2/3与2∶1
C. 1/2与1∶2 D.1/3与1∶1
答案　B　由于褐色雌兔的基因型为XTO,正常灰色雄兔的基因型为XtY,雌兔产生的卵细胞的种类有:1/2XT、1/2O,雄兔产生精子的种类有:1/2Xt、1/2Y,因此后代有:1/4XTXt、1/4XTY、1/4XtO、1/4OY。由于没有X染色体的胚胎是致死的,因此子代中褐色兔所占比例和雌、雄之比分别为2/3和2∶1。
8.如图所示为鸡(ZW型性别决定)羽毛颜色的杂交实验结果,下列叙述不正确的是(　　)
　　P　　芦花♂　　×　　芦花♀
　　F1　芦花♂　　芦花♀　　非芦花♀
　　　　　2　 　　　1　　　　　1
A.该对性状的遗传属于伴性遗传
B.芦花性状为显性性状
C.亲、子代芦花母鸡的基因型相同
D.亲、子代芦花公鸡的基因型相同
答案　D　因为后代性状的遗传和性别相关联,雌性芦花∶非芦花=1∶1,雄性都是芦花鸡,所以该对性状的遗传属于伴性遗传,A正确;芦花个体相互交配,产生非芦花个体,故非芦花为隐性基因控制的隐性性状,B正确;亲代的基因型为♂ZAZa、♀ZAW,子代的基因型为♂ZAZa、♂ZAZA、♀ZAW、♀ZaW,亲、子代芦花母鸡的基因型相同,亲、子代芦花公鸡的基因型不相同,C正确,D错误。
9.一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变,使野生型性状变为突变型性状。该雌鼠与野生型雄鼠杂交,F1的雌、雄中均既有野生型,又有突变型。若要通过一次杂交实验鉴别突变基因在X染色体还是在常染色体上,选择杂交的F1个体最好是(　　)
A.突变型(♀)×突变型(♂)
B.突变型(♀)×野生型(♂)
C.野生型(♀)×野生型(♂)
D.野生型(♀)×突变型(♂)
答案　D　根据“一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变,使野生型性状变为突变型性状”,可以得知应该是显性突变。如果突变基因在常染色体上,则为:aa变为Aa,如果突变基因在X染色体上,则为:XaXa变为XAXa。这样的话,不管是伴性遗传还是常染色体遗传,都会有“该雌鼠与野生型雄鼠杂交,F1的雌、雄中既有野生型,也有突变型”。因此,若要通过一次杂交实验鉴别突变基因在X染色体还是在常染色体上,选择杂交的F1个体最好是野生型(雌)×突变型(雄)。野生型雌鼠与突变型雄鼠杂交,若符合交叉遗传特点即后代表现为雄鼠都是野生型,雌鼠都是突变型,则突变基因在X染色体上;若后代性状与性别无关联,则突变基因在常染色体上。
B组　提升题组
一、选择题
1.(2020北京西城期末)相对野生型红眼果蝇而言,白眼、朱红眼、樱桃色眼均为隐性性状,基因均位于X染色体上。为判断三种影响眼色的突变是否为染色体同一位点的基因突变变,实验过程和结果如下。下列叙述正确的是(　　)
实验一:白眼♀蝇×樱桃色眼♂蝇→樱桃色眼♀蝇∶白眼♂蝇=1∶1
实验二:白眼♀蝇×朱红眼♂蝇→红眼♀蝇∶白眼♂蝇=1∶1
A.白眼与樱桃色眼是同一基因的不同突变
B.由实验一可知樱桃色眼对白眼为隐性
C.控制四种眼色的基因互为等位基因
D.眼色基因遗传遵循基因自由组合定律
答案　A　由实验一杂交后代雌性性状与父本相同,雄性性状与母本相同,又因为控制白眼和樱桃色眼的基因都位于X染色体上,所以樱桃色眼对白眼为显性性状,A正确、B错误;分析实验二,后代雌性都表现为红眼,雄性性状与母本相同,说明白眼和朱红眼受X染色体上的另一对等位基因控制,朱红眼对白眼是显性性状,且携带者表现为红眼,因此控制四种眼色的基因不可能互为等位基因,C错误;根据以上分析可知,两对等位基因位于一对同源染色体上,不遵循基因的自由组合定律,D错误。
2.果蝇红眼对白眼为显性,控制这对性状的基因位于X染色体上。果蝇缺失一条Ⅳ号染色体仍能正常生存和繁殖,缺失两条则致死。一对都缺失一条Ⅳ号染色体的红眼果蝇杂交(亲本雌果蝇为杂合子),子代中(　　)
A.白眼雄果蝇占1/3
B.染色体数正常的红眼果蝇占1/4
C.红眼雌果蝇占3/4
D.缺失一条Ⅳ号染色体的雄果蝇占1/6
答案　B　由题意可知,控制红眼和白眼的基因在性染色体上,设相关基因用B、b表示,正常情况下XBXb和XBY交配后代的基因型及比例为XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY=1∶1∶1∶1。亲本中均缺失一条Ⅳ号染色体,由此可知,后代中缺失一条Ⅳ号染色体的占1/2,缺失两条Ⅳ号染色体的和染色体数正常的均占1/4,缺失两条Ⅳ号染色体的不能存活,因此后代染色体数正常的占1/3,缺失一条Ⅳ号染色体的占2/3。因此后代白眼雄果蝇占1/4,染色体数目正常的红眼果蝇占3/4×1/3=1/4,红眼雌果蝇占1/2,缺失一条Ⅳ号染色体的雄果蝇占×2/3=。答案选B。
3.为了鉴定个体8与本家族的亲缘关系,下列方案可行的是(　　)
A.比较个体8与2的常染色体DNA序列
B.比较个体8与3的Y染色体DNA序列
C.比较个体8与5的Y染色体DNA序列
D.比较个体8与2的X染色体DNA序列
答案　C　若个体8为本家族成员,则8的Y染色体来自6,5和6的Y染色体来自1且相同,6和1的遗传物质都不能提取,因此可以提取5的Y染色体DNA以确定个体8与本家族的亲缘关系,C正确。
4.果蝇的棒眼基因(B)和野生正常眼基因(b)只位于X染色体上,B和b指导合成的肽链中只有第8位的氨基酸不同。研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系XhBXb(如图所示)。h为隐性致死基因且与棒眼基因B始终连锁在一起,B纯合(XhBXhB、XhBY)时能使胚胎致死。下列说法不正确的是(　　)
A.B是b的等位基因,B是分裂间期时碱基对替换导致的
B.h基因的转录场所只能是细胞核,翻译场所只能是核糖体
C.次级精母细胞中移向两极的X染色体分别携带B、b基因,可能是基因重组导致的
D.该品系的棒眼雌果蝇与野生正常眼雄果蝇杂交,F1不会出现棒眼雄果蝇
答案　C　B和b指导合成的肽链中只有第8位的氨基酸不同,表明B是b分裂间期时碱基对替换导致基因突变形成的等位基因,A正确;h基因在细胞核的X染色体上,转录只在细胞核中进行,形成的mRNA通过核孔到达细胞质的核糖体,翻译合成蛋白质,B正确;雄果蝇只有一条X染色体,次级精母细胞中移向两极的X染色体分别携带B、b基因,是基因突变的结果,C错误;该品系的棒眼雌果蝇与野生正常眼雄果蝇杂交,即XhBXb×XbY,F1为XhBY(致死)、XhBXb、XbXb、XbY,D正确。
5.雄鸟的性染色体组成是ZZ,雌鸟的性染色体组成是ZW。某种鸟羽毛的颜色由常染色体基因(A、a)和伴Z染色体基因(ZB、Zb)共同决定,其基因型与表现型的对应关系如表。下列叙述不正确的是(　　)
基因组合
A不存在,不管B存在
与否(aaZ_Z_或aaZ_W)
A存在,B不存在
(A_ZbZb或A_ZbW)
A和B同时存在
(A_ZBZ_或A_ZBW)
羽毛颜色
白色
灰色
黑色
A.黑鸟的基因型有6种,灰鸟的基因型有4种
B.基因型纯合的灰雄鸟与杂合的黑雌鸟交配,子代中雄鸟的羽毛全为黑色
C.两只黑鸟交配,子代羽毛只有黑色和白色,则母本的基因型为AaZBW
D.一只黑雄鸟与一只灰雌鸟交配,若子代羽毛出现上述三种颜色,则理论上子代羽毛的黑色∶灰色∶白色=9∶3∶4
答案　D　鸟类的性别决定类型为ZW型,雄性为ZZ,雌性为ZW。黑鸟的基因型有AAZBZB、AaZBZB、AAZBZb、AaZBZb、AAZBW、AaZBW,共6种,灰鸟的基因型有AAZbZb、AaZbZb、AAZbW、AaZbW,共4种,A正确。基因型纯合的灰雄鸟(AAZbZb)与杂合的黑雌鸟(AaZBW)交配,子代中雄鸟基因型为AAZBZb、AaZBZb,羽色全为黑色,雌鸟基因型为AAZbW、AaZbW,羽色全为灰色,B正确。两只黑鸟交配,子代羽色只有黑色和白色,则亲本常染色体上的基因一定为Aa,又因为后代没有灰色,故母本的基因型为AaZBW,父本的基因型为AaZBZB,C正确。一只黑雄鸟与一只灰雌鸟交配,子代羽色有黑色、灰色和白色,则亲本常染色体上的基因一定为Aa,又因为后代有灰色,则母本的基因型为AaZbW,父本的基因型为AaZBZb;子代黑色个体所占比例为3/4×1/2=3/8,灰色个体所占比例为3/4×1/2=3/8,白色个体所占比例为1/4,所以黑、灰、白色理论上比例为3∶3∶2,D错误。
二、非选择题
6.(2020北京海淀期末)研究人员发现了一种新的亮红眼突变型果蝇,为探究亮红眼基因突变体的形成机制,设计了一系列实验。
(1)亮红眼突变型果蝇与野生型果蝇进行　　　　实验后,F1均为野生型,F2野生型与亮红眼表现型比为3∶1,亮红眼果蝇雌雄个体数相当,说明亮红眼是一种位于　　　　染色体上的　　　　突变结果。?
(2)红眼突变型果蝇还有朱红眼、朱砂眼和猩红眼等类型,朱红眼(a)、朱砂眼(b)和猩红眼(d)三个基因分别位于2号、X和3号染色体上。为探究亮红眼突变基因(用字母E或e表示)与上述三种基因的关系,以四种突变型果蝇为亲本进行杂交实验,结果如下表所示。
杂交后代
亮红眼♂×朱红眼♀
亮红眼♂×朱砂眼♀
亮红眼♂×猩红眼♀
野生型
突变型
野生型
突变型
野生型
突变型
F1
57♂∶
66♀
0
77♀
63♂
0
114♂∶
110♀
F2
116♂∶
118♀
90♂∶
92♀
75♂∶
79♀
110♂∶
109♀
0
227♂∶
272♀
①亮红眼与朱红眼果蝇杂交,F2性状分离比接近于9∶7,可知控制亮红眼与朱红眼的基因位于　　　　对同源染色体上,遵循　　　　　　　定律。?
②亮红眼与朱砂眼果蝇杂交,F1雄果蝇的基因型为　　　　。?
③亮红眼与猩红眼果蝇杂交,F1、F2果蝇中没有出现野生型,则可以推测亮红眼基因与猩红眼基因的关系是　　　　。?
(3)果蝇的黑檀体基因是3号染色体上的隐性基因,减数分裂时,雄果蝇染色体不发生交叉互换,雌果蝇发生。为确定亮红眼基因位于3号染色体上,用纯合的亮红眼果蝇与纯合的黑檀体果蝇杂交产生F1,再将　　　　　　　　　,若实验结果为　　　　=1∶1,说明亮红眼基因位于3号染色体上。?
(4)果蝇的眼色与色素合成细胞产生的眼黄素有关,眼黄素由色氨酸经过酶促反应合成。研究发现亮红眼果蝇眼睛中眼黄素显著偏低,而色氨酸酶促反应途径没有受到影响。由此推测,亮红眼基因可能与色氨酸　　　　　　　有关。?
答案　(1)正交和反交　常　隐性　(2)①两　基因的自由组合　②EeXbY　③e基因是d基因的等位基因(e基因是d基因的新的突变)　(3)F1作为父本进行测交　亮红眼∶黑檀体　(4)进入色素合成细胞
解析　(1)判断性状由显性基因还是隐性基因控制以及位于常染色体还是性染色体,需该性状个体与野生型进行正、反交。结果雌雄个体中性状分离比相同,说明控制该性状的基因位于常染色体上。野生型果蝇与亮红眼果蝇杂交F1均为野生型,说明亮红眼是由隐性基因控制的性状。(2)①亮红眼与朱红眼杂交,F2性状分离比接近9∶7,是9∶3∶3∶1的变形[9∶(3+3+1)],故控制亮红眼与朱红眼的基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。②亮红眼(eeXBY)与朱砂眼(EEXbXb)杂交,后代雄果蝇基因型为EeXbY。③亮红眼与猩红眼果蝇杂交,F1、F2均未出现野生型,而野生型对亮红眼为显性,可见控制猩红眼与亮红眼的基因是等位基因,且猩红眼为显性(猩红>野生型>亮红)。(3)纯合亮红眼果蝇(ee)与黑檀体果蝇(假设基因型为mm)杂交,即MMee×mmEE,F1基因型为MmEe,若亮红眼基因与黑檀体基因均位于3号染色体上,那么F1中M、e位于一条染色体上,m、E位于一条染色体上。F1雄果蝇因不会发生交叉互换能产生2种配子:Me和mE。令F1雄果蝇与mmee基因型个体测交,结果如下表:
Me
mE
me
Mmee(亮红眼)
mmEe(黑檀体)
因此亮红眼与黑檀体比例接近1∶1。(4)亮红眼果蝇眼睛中眼黄素偏少,而色氨酸酶促反应途径没有受到影响,由此推测,亮红眼基因可能与色氨酸进入色素合成细胞有关。
7.(2020山东青岛期初调研)下表为野生型和突变型果蝇的部分性状,请回答相关问题:
眼色
翅型
体色
翅长
……
野生型
红眼
完整
灰身
长
……
突变型
白眼
残
黑身
短
……
(1)由表可知,果蝇具有　　　　　　　　　　的特点,常用于遗传学研究。?
(2)果蝇X染色体上的长翅基因(M)对短翅基因(m)是显性,常染色体上的灰身基因(A)对黑身基因(a)为显性。杂合的灰身短翅雄果蝇与纯合的黑身长翅雌果蝇杂交,后代中纯合子(XMY、XmY均视为纯合子)的比例占　　　　。如果只研究灰身和黑身的遗传,自然种群中一对灰身的果蝇杂交,后代可能的表现型有　　　　　　　　　　。?
(3)如果只研究上述长翅和短翅的遗传,自然种群中一对果蝇杂交,后代中雌果蝇全是长翅,雄果蝇全是短翅,则亲代雌果蝇的基因型是　　　　,雄果蝇的基因型是　　　　。?
(4)果蝇的另一相对性状由位于X染色体上的等位基因(R,r)控制,其中一个基因在纯合时能使合子致死。有人用一对果蝇杂交,得到F1代果蝇共185只,其中雄蝇63只。若F1代雌蝇共有两种表现型,则致死基因是　　　　,让F1代果蝇随机交配,理论上F2代成活个体中携带显性基因R的个体占　　　　。?
答案　(1)多对相对性状且易区分
(2)1/4　全灰身或灰身、黑身
(3)XmXm　XMY
(4)R　1/7
解析　(1)根据表格分析,可知果蝇有翅型、眼色、体色、翅长等多对且易于区分的相对性状。(2)杂合的灰身短翅雄果蝇基因型为AaXmY,纯合的黑身长翅雌果蝇基因型为aaXMXM,它们杂交后代中纯合子的比例为1/2×1/2=1/4。如果只研究灰身和黑身的遗传,自然种群中一对灰身的果蝇杂交,若这对灰身个体中有一个是纯合子,则后代全部是灰身;若这对灰身个体都是杂合子,则后代有灰身和黑身。(3)根据题干信息分析,后代中雄果蝇全是短翅,说明亲本雌果蝇的基因型为XmXm;后代雌果蝇全是长翅,说明亲本雄果蝇的基因型为XMY。(4)F1代果蝇共185只,其中雄蝇63只,即后代雌性∶雄性≈2∶1,说明雄性中有一半致死,则亲本雌性基因型是杂合子XRXr。若F1代雌蝇共有两种表现型,说明亲本雄性基因型为XrY,则致死的基因是R,F1代雌蝇基因型为XRXr、XrXr,雄蝇基因型为XrY,F2代基因型为1XRXr、3XrXr、XRY(致死)、3XrY,因此理论上F2代成活个体中携带显性基因R的个体占1/7。