高中生物伴性遗传在实践中的应用综合题

(11分)果蝇的灰身和黑身、刚毛和截毛各为一对相对性状，分别由等位基因A、a和D、d控制。某科研小组用一对灰身刚毛果蝇进行了多次杂交实验，得到的F_l代表现型及比例如下表：

（1）果蝇的灰身和黑身这对相对性状中，_________________身是显牲性状，控制刚毛和截毛的等位基因位于__________________染色体上。
（2）上表实验结果存在与理论分析不吻合的情况，原因可能是基因型为______________的受精卵不能正常发育成活。
（3）控制果蝇眼色的基因仅位于X染色体上，红眼(R)对白眼(r)为显性。研究发现，眼色基因可能会因染色体片段缺失而丢失(记为X°)；若果蝇两条性染色体上都无眼色基因，则其无法存活。在一次用纯合红眼雌果蝇(X^RX^R)与白眼雄果蝇(X^rY)杂交的实验中，子代中出现了一只白眼雌果蝇。
①欲用一次杂交实验判断这只白眼雌果蝇出现的原因，可让这只白眼雌果蝇与任意的一只雄果蝇杂交，观察后代果蝇的表现型：若子代果蝇______________________________________，则是由于环境条件改变而导致；若子代果蝇______________________________________，则是由于发生基因突变而导致；若子代果蝇______________________________________，则是由于染色体片段缺失而导致。
②按照假说——演绎法的研究思想，接下来研究人员应____________________                    _。

如图为某遗传系谱图，系谱图中有患甲病（基因 A、a）、乙病（基因 B、b）和甲乙两 病兼患者．II7 无乙病家族史．请回答以下问题（概率用分数表示
（1）乙病的遗传方式为   染色体    性遗传病．
（2）由于Ⅲ₃个体表现两种遗传病，其兄弟Ⅲ₂在结婚前找专家进行遗传咨询．专家的答复是：女性人群中甲、乙两种遗传病出现的概率分别为和；如果婚后生下的是男孩则表现甲、乙两种遗传病的概率分别是       、       ．

果蝇是遗传学常用的材料，回答下列有关遗传学问题。

（1）图1表示对雌果蝇眼型的遗传研究结果，由图分析，果蝇眼形由正常眼转变为棒眼是由于    导致的，其中雄性棒眼果蝇的基因型为        。
（2）研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系X^dBX^b，其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因d，且该基因与棒眼基因B始终连在一起，如图2所示。在纯合（X^dBX^dB、X^dBY）时能使胚胎致死。若棒眼雌果蝇（X^dBX^b）与野生正常眼雄果蝇（X^bY）杂交，F₁果蝇的表现型有三种，分别棒眼雌果蝇、正常眼雄果蝇和           ，其中雄果蝇占      。若F₁雌雄果蝇随机交配，则产生的F₂中X^b频率为        。
（3）遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失，若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子，若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子导致个体胚胎期死亡。现有一红眼雄果蝇X^AY与叶白眼雌果蝇X^ax^a杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇。请用杂交实验判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的，还是由于基因突变引起的？
实验设计：选该白眼雌果蝇与多只红眼雄果蝇杂交，观察统计子代中雌雄果蝇数量之比。
结果及结论：
①若子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为               ，则为基因突变引起的。
②若子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为                ，则是由于缺失造成的。

请回答下列有关遗传问题：
（1）研究发现，某果蝇中，与正常酶1比较，失去活性的酶1氨基酸序列有两个突变位点，如下图：

注：字母代表氨基酸，数字表示氨基酸位置，箭头表示突变的位点
（1）据图推测，酶1氨基酸序列a、b两处的突变都是控制酶1合成的基因发生突变的结果，a处和b处分别是发生碱基对的                  导致的。进一步研究发现，失活酶1的相对分子质量明显小于正常酶1，出现此现象的原因可能是基因突变导致翻译过程                  。
（2）果蝇的眼色遗传中，要产生色素必须含有位于常染色体上的基因 A，且位于X染色体上的基因B和b分别会使眼色呈紫色和红色(紫色对红色为显性)。果蝇不能产生色素时眼色为白色。现将纯合白眼雄果蝇和纯合红眼雌果蝇杂交，后代中有紫色个体。请回答下列问题：
①F₁中雌果蝇的基因型及雄果蝇的表现型分别为______      __ 。让F₁ 雌雄个体相互交配得到F₂，F₂中紫眼∶红眼∶ 白眼比例为__              。F₂代中红眼个体的基因型有        种。
②请设计合理的实验方案，从亲本或 F₁中选用个体以探究 F₂中白眼雌蝇的基因型：
第一步：让白眼雌蝇与基因型为________       的雄蝇交配；
第二步：观察并统计后代的表现型。预期结果和结论之一是如果子代__                    ，则F₂中白眼雌蝇的基因 型为aaX^BX^b。
（3）玉米籽粒黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因，已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Ttt的黄色籽粒植株B,其细胞中9号染色体如图二。

若植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以植株B为父本进行测交，后代的表现型及比例为                     ，其中得到的染色体异常植株占的比例为：___        ___。

如图表示某种果蝇细胞中的染色体及部分基因组成，请回答下列问题：

(1)基因A、a和B、b的遗传是否遵循基因自由组合定律？_________，理由是___________________________。
(2)该果蝇减数分裂产生配子时，在染色体不发生交叉互换情况下，基因A与a分离的时期是_________，形成配子的基因型为__________________。
(3)已知该种果蝇红眼(D)对白眼(d)为显性，两果蝇杂交，若后代中雌性全部为红眼，雄性全部为白眼，则这两个亲本的基因型为_________。
(4)此种果蝇X染色体上的另外一对基因T、t，正常翅(T)对缺刻翅(t)为显性，已知基因t会使雌配子或雄配子致死。为了探究基因t的致死类型，用杂合的正常翅雌果蝇与缺刻翅雄果蝇杂交，根据实验结果推测：
①若后代中___________________________，说明基因t使雄配子致死；②若后代中___________________________，说明基因t使雌配子致死。

果蝇是遗传学研究中的模式生物。请结合所学知识回答以下问题：
（1）果蝇正常减数分裂过程中，含有两条Y染色体的细胞是_________________。
（2）性染色体三体（比正常果蝇多一条性染色体）果蝇在减数分裂过程中，3条性染色体中的任意两条配对联会而正常分离，另一条性染色体不能配对而随机移向细胞的一极。则性染色体组成为XYY的果蝇，所产生配子的性染色体组成种类及比例为_______________。
（3）果蝇的卷曲翅（A）对正常翅（a）为显性。现有下表中四种果蝇若干只，可选做亲本进行杂交实验。

序号	甲	乙	丙	丁
表现型	卷曲翅♂	卷曲翅♀	正常翅♂	正常翅♀

①若表中四种果蝇均为纯合子，要通过一次杂交实验确定基因A、a是在常染色体上还是在X染色体上，可设计如下实验：选用_____________（填序号）为亲本进行杂交。若子代性状表现为_________，则基因位于X染色体上。
②若不确定表中四种果蝇是否为纯合子，已确定A、a基因在常染色体上，为进一步探究该基因是否存在显性纯合致死现象（胚胎致死），可设计如下实验：选取____________做亲本杂交，如果子代表现型及比例为____________，则存在显性纯合致死，否则不存在。
果蝇的眼色由两对独立遗传的基因（A、a和B、b）控制，其中B、b仅位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼，B存在而A不存在时为粉红眼，其余情况为白眼。

下图为甲病(A-a)和乙病 (B-b)的遗传系谱图,其中乙病为伴性遗传病，请回答下列问题：

(1)甲病属于_________,乙病属于__________。
A常染色体显性遗传病    B常染色体隐性遗传病
C伴X染色体显性遗传病    D伴X染色体隐性遗传病    E伴Y染色体遗传病
(2)Ⅱ-5为纯合子的概率是_________,Ⅱ-6的基因型为___________,Ⅲ-13的致病基因来自于________。
(3)假如Ⅲ-10和Ⅲ-13结婚,生育的孩子患甲病的概率是__________,患乙病的概率是_________,不患病的概率是___________。

芦笋（2n=20）属于XY型性别决定植物，其嫩茎挺直，可供食用，当年养分的制造和积累的多少，会影响第二年嫩茎的产量，雄株产量明显高于雌株。芦笋种群中抗病和不抗病受基因A 、a控制，窄叶和阔叶受B、b控制。两株芦笋杂交，子代中各种性状的比例如下图所示，请据图分析回答：

（1）运用统计学方法对上述遗传现象进行分析，可确定基因A 、a位于       染色体上，基因B、b位于      染色体上。
（2）子代的不抗病阔叶雌株中，纯合子与杂合子的比例为             。
（3）请从经济效益的角度考虑，应选                              植株通过植物组织培养进行大规模生产。
（4）有人认为阔叶突变型的出现可能是基因突变或染色体组加倍所致。请设计实验进行判断。
实验方案：                                                                     
                                                                                。
预测结果及结论：若观察到                                   ，则为染色体组加倍所致；否则为基因突变所致。
（5）人工诱导多倍体的方法有用                  或             处理萌发的种子或幼苗，从而抑制________________的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，细胞不分裂，最终引起细胞内染色体数加倍。

请回答下列有关遗传问题：
（1）下图示某噬菌体的部分基因（单链）序列及其所指导合成蛋白质的氨基酸序列（数字为氨基酸序号）。

据图可知，基因的重叠         （选填“增大”或者“减少”）了遗传信息储存的容量，基因D、E重叠部分的碱基序列分别指导合成的蛋白质的该部分氨基酸序列       （选填“相同”、“不同”），在151号氨基酸对应的碱基序列GTG的T与G之间插入一个腺嘌呤脱氧核苷酸会导致图中基因       发生基因突变。
（2）果蝇的眼色遗传中，要产生色素必须含有位于常染色体上的基因A，且位于X染色体上的基因B和b分别会使眼色呈紫色和红色（紫色对红色为显性）。果蝇不能产生色素时眼色为白色。现将纯合白眼雄果蝇和纯合红眼雌果蝇杂交，后代中有紫色个体。请回答下列问题：
①F₁中雌果蝇的基因型及雄果蝇的表现型分别为           。让F₁雌雄个体相互交配得到F₂，F₂中紫眼∶红眼∶ 白眼比例为       。F₂代中红眼个体的基因型有     种。
②请设计合理的实验方案，从亲本或 F₁中选用个体来探究 F₂中白眼雌蝇的基因型：
第一步：让白眼雌蝇与基因型为       的雄蝇交配；
第二步：观察并统计后代的表现型。如果子代         ，则F₂中白眼雌蝇的基因型为aaX^BX^b。

某雌雄异株的二倍体植物（XY型性别决定植株，体细胞含有16条染色体），红花与白花是一对等位基因控制的相对性状（相关基因用R与r表示），宽叶与窄叶是另一对等位基因控制的相对性状（相关基因用B与b表示），其中一对位于常染色体，一对位于X染色体。研究表明：含宽叶或窄叶基因的雌、雄配子中仅有一种配子是无受精能力。现将表现型相同的宽叶雌雄植株（人工特殊方法得到的宽叶植株）进行杂交得F₁，选取F₁中的白花宽叶雌株与白花窄叶雄株继续授粉，得到F₂，F₁和F₂表现型及比例如下表：

	红花宽叶	白花宽叶	红花窄叶	白花窄叶
F1	雌株			0	0
雄株	0	0
F2	雌株	0	0	0	1
雄株	0	0	0	1

（1）颜色性状中_____________为显性，控制的基因位于___________染色体上；叶的宽度性状中__________为显性。
（2）红花基因和白花基因的根本区别是________________。
（3）杂交亲本的基因型分别是（♀）______________、（♂）________________。
（4）无受精能力的配子是_______________。
（5）将F₁白花窄叶雄株的花粉随机授于F₁红花宽叶雌株得到F₂，F₂的表现型是__________，相应的比例是__________。

某种果蝇有长翅、小翅和残翅，长翅为野生型，小翅和残翅均为突变型，若该性状由A、a和B、b基因决定（A、a位于常染色体上，B、b位于X染色体上）。现用纯种小翅果蝇和纯种残翅果蝇进行正反交实验（见下图），根据所学知识回答下列问题．


（1）杂交一中，亲代雌性基因型为         ，F₂代残翅中雌性纯合体比例为        。
（2）杂交二中，F₂代长翅基因型种类为        种，F₂代小翅中雌雄比例为        。
（3）若探究杂交二中产生的F₂代残翅雌果蝇的基因型，现提供基因型为AAX^bY和aaX^bY的雄果蝇，可将待测残翅雌果蝇与上述基因型为        的雄果蝇交配，若子代表现型及比例为        ，说明该残翅雌果蝇为隐性纯合子。
（4）经研究发现，用6000R的X射线照射果蝇，可使带有b基因的果蝇雄配子80%致死，并且可使带有b基因的果蝇雌配子50%致死。现用6000R的X射线照射杂交二中F₁代的全部果蝇，那么F₂代的表现型及比例为：               。

果蝇是雌雄异体的二倍体动物，体细胞中有8条染色体，是常用的遗传研究材料。一对果蝇每代可以繁殖出许多后代。请回答下列有关问题：
（1）有一个自然繁殖、表现型正常的果蝇种群，性别比例偏离较大。研究发现该种群的基因库中存在隐性致死突变基因（胚胎致死）。从该种群中选取一对雌雄果蝇相互交配，F₁中有202个雌性个体和98个雄性个体。
①导致上述结果的致死基因位于________染色体上。
②从该种群中任选取一只雌果蝇，鉴别它是纯合子还是杂合子的方法是：将该雌果蝇与种群中的雄果蝇杂交，如果杂交后代___________，则该雌果蝇为杂合子；如果杂交后代__________，则该雌果蝇为纯合子。
（2）研究发现野生果蝇正常翅（h）可以突变为毛翅（H），体内还有一对基因R、r本身不控制具体性状，但rr基因组合时会抑制H基因的表达。如果两对基因位于常染色体上，则一个种群中纯合正常翅果蝇的基因型有________种。如果这两对基因分别位于两对同源染色体上，基因型为RrHh的雌雄果蝇个体交配，产生的子代中，正常翅中杂合子所占的比例_________。
（3）如果另有一对基因D（红眼）、d（白眼）与第（2）小题中的基因R、r均位于X染色体上，只有当R基因存在时，果蝇才表现为毛翅（H）。现有三对基因均杂合的果蝇与毛翅红眼的雄果蝇杂交。F₁的雄果蝇中，毛翅白眼所占比例为3/8。让F₁中的毛翅果蝇随机交配，则F₂中毛翅果蝇所占的比例为__________。

（10 分）家蚕的性别决定为 ZW 型，已知控制卵色的 B 基因（黑色）对 b 基因（白色） 为显性。雄性（性染色体为 ZZ）家蚕利用饲料效率高，茧丝质量好，但是在卵期很难分辨 雌雄，育种工作者经过下图过程获得新品种丙，实现了通过卵色直接分辨雌雄。请回答：

（1）过程①是用 X 射线处理甲蚕蛹获得乙，乙的变异类型为染色体结构变异中       。
（2）过程②是用经辐射的甲蚕和表现型为       雄蚕交配，若 F1 中               ，
则说明该蚕已变异成乙，且子代中可以得到丙。
（3）养蚕人在选种时，用纯系白卵家蚕和丙杂交，淘汰所有           卵即达到筛选出 雄蚕的目的。
（4）家蚕常染色体上另有一对基因 R/r，也参与控制卵色，b 基因纯合时一定为白卵。科技 人员用没有发生染色体变异的家蚕完成了下表所示杂交试验。请回答：

①控制卵色性状遗传的两对等位基因（B/b、R/r）        （遵循、不遵循）基因自由组 合定律。亲本中红卵蚕蛾基因型为                 。
②若要验证 F2 中白卵个体的基因型，可让其与 F1 基因型相同的个体杂交，预测结果及结论： 若后代卵色及比例为黑卵：白卵=1：1，则白卵个体的基因型是      。
若后代卵色及比例为                  ，则白卵个体的基因型是            。若后代卵色及比例为                  ，则白卵个体的基因型是            。

果蝇的卷曲翅(A)对正常翅(a)为显性，现有表中四种果蝇若干只，可选作亲本进行杂交实验。

序号	甲	乙	丙	丁
表现型	卷曲翅♂	卷曲翅♀	正常翅♂	正常翅♀

(1)若表中四种果蝇均为纯合子(X^AY、X^aY视为纯合子)，要通过一次杂交实验确定基因A、a是在常染色体上还是在 X染色体上，可设计如下实验：
选用序号_____________为亲本进行杂交，如果子代雌、雄果蝇性状分别为__________________，则基因位于X染色体上。
(2)若不确定表中四种果蝇是否为纯合子，但已确 定A、a基因在常染色体上，为进一步探究该基因是否存在显性纯合致死现象(胚胎致死)，可设计如下实验：选取甲和乙做亲本杂交，如果子代表现型及比例为____________，则存在显性纯合致死，否则不存在。
(3)若已确定A、a基因在常染色体上且存在显性纯合致死现象，选用卷曲翅果蝇中的白眼(X^bX^b)与红眼(X^BY)杂交，F₁中，卷曲翅白眼果蝇的基因型是_________________，正常翅红眼果蝇占F₁的比例为_________。
(4)某基因型为X^BX^b的果蝇受精卵，第一次有丝分裂形成的两个子细胞一个正常，另一个丢失了一条X染色体，导致该受精卵发育成一个左侧躯体正常而右侧躯体为雄性(XO型为雄性)的嵌合体，则该嵌合体果蝇右眼的眼色为___________________________________。

科研人员研究雌雄异株的两种草本植物甲和乙，已知甲种植株绿色（B）对金黄色（b）为显性性状，又知控制这对相对性状的基因在X染色体上，且基因b使雄配子致死。乙种植株中发现有少部分高茎性状，且高茎为显性。据此回答下列问题：
（1）将甲种金黄色雄株与纯合绿色雌株杂交，子代全为绿色雄株，出现此现象的原因是           。
（2）甲种金黄色雄株有很高的观赏价值，那么使后代中金黄色雄株比例最高的杂交组合是   （用基因型表达）。
（3）若想通过调查的方法，确定乙种植株中的高茎基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上。则需统计          。
若          ，则该基因位于常染色体上；
若           ，则该基因位于X染色体上。