高中生物伴性遗传在实践中的应用综合题

下图为一果蝇体细胞的染色体图。红眼（T）对白眼（t）为显性，位于X染色体上；长翅（B）对残翅（b）为显性，位于常染色体上。请据图回答问题：

（1）该果蝇为___________（雌，雄）性果蝇。
（2）该果蝇有常染色体___________条，属于___________倍体生物。
（3）该果蝇的一个性母细胞经减数分裂可形成___________种具有生理功能的配子。
（4）图中A、a与B、b两对等位基因的遗传，遵循基因的___________定律。T与t在遗传中不仅遵循基因分离定律，还属于___________遗传。该红眼长翅果蝇的基因型是___________。

帕金森病(PD)的主要病因是患者的多巴胺能神经元功能障碍，合成的多巴胺（DA）显著性减少，导致神经系统的功能紊乱。该病男性患者多于女性。右图是雌激素调节多巴胺能神经元合成DA的过程示意图。请回答下列问题。

（1）图中b物质可能是            。DA合成后运输到____________（细胞器），被包裹到突触小泡中。
（2）当兴奋传到多巴胺能神经元的_            时，突触小泡受到刺激， 最终把DA释放到___________。此过程完成了兴奋由__________________的转变。
（3）据图推知测，PD发病率男性高于女性的可能原因是_____     ___________________。
（4）研究发现，注射雌激素后，雌性大鼠体内DA释放量明显增加，而雄性大鼠则没什么变化。结合上图可推测，注射雌激素对雄性大鼠DA释放量没有影响的可能原因是：雄性大鼠多巴胺能神经元________________________与雌性大鼠不同。

遗传性胰腺炎是人类一种常染色体显性遗传病，某重症联合免疫缺陷病是伴X染色体隐性遗传病，下图是某家族患遗传性胰腺炎病和某重症联合免疫缺陷病的遗传系谱图。

（1）如果遗传性胰腺炎致病基因用A表示，某重症联合免疫缺陷病致病基因用b表示，Ⅲ—1基因型为          。
（2）Ⅲ—2与Ⅲ—3婚配后，准备生育后代。
①如果胎儿是男孩，则他同时患两种病的几率为         ；进一步确定此男孩携带哪种致病基因，可采用           方法。
②Ⅲ—3产前检查时，对从羊水分离到胎儿脱落的细胞进行系列分析，确定胎儿的基因型为aaX^bX^bY。胎儿性染色体多了一条的原因是     （父亲、母亲）的生殖细胞形成过程发生了                                      。
（3）如果Ⅲ—1与Ⅲ—4婚配，建议他们生    （男孩、女孩），原因是             。
（4）确定遗传性胰腺炎的遗传方式应采用的方法是       （填下列序号），研究发病率应采用的方法是        （填下列序号）。
①在人群中随机抽样调查并计算发病率   ②在人群中随机抽样调查研究遗传方式
③在患者家系中调查并计算发病率       ④在患者家系中调查研究遗传方式

果蝇是常用的遗传学研究的实验材料，某果蝇体细胞的染色体组成如图

（1）该果蝇的性别是________；要研究果蝇的基因组，需要研究______条染色体。
（2）缺失一条染色体的个体称为单体（2n-1），大多数动物的单体不能存活。但是，在黑腹果蝇（2n=8）中，点状染色体（4号染色体）缺失一条可以存活，且能够繁殖后代。从变异类型看，单体的产生来源于_______变异。
（3）黑腹果蝇群体中存在正常翅和短翅个体，正常翅基因对短翅基因为显性，且位于4号染色体上。为探究某正常翅黑腹果蝇的基因型，研究人员做了相关简要实验方案，请你帮助他们完善方案。
实验方案：
①____________________________；
②统计子代的性状表现，并记录。
实验结果预测及结论：
a．如果出现_____________结果，则可直接确定该果蝇的基因型。
b．如果出现_____________结果，则可用显微镜观察该果蝇的_____________， 最终确定该果蝇的基因型。

刺毛鼠（2n=16）背上有硬棘毛,体浅灰色或沙色，张教授在一封闭饲养的刺毛鼠繁殖中，偶然发现一只无刺雄鼠（浅灰色），全身无棘毛，并终身保留无刺状态。张教授为了研究无刺小鼠的遗传特性，让这只无刺雄鼠与雌性刺毛鼠交配，结果F₁全是刺毛鼠；再让F₁刺毛鼠雌雄交配，生产出8只无刺小鼠和25只刺毛鼠，其中无刺小鼠全为雄性。   
(1)张教授初步判断：
①该雄鼠无刺的原因是种群中基因突变造成的，而不是营养不良或其他环境因素造成的
②控制无刺性状的基因位于性染色体上。
写出张教授作出上述两项判断的理由：
判断①的理由                                                            
判断②的理由                                                            
（2)若该浅灰色无刺雄鼠的某精原细胞经减数分裂产生了一个BbbX^a的精子，则同时产生的另外三个精子的基因型分别为         ，这四个精子中染色体数目依次为        ，这些精子与卵细胞结合后，会引起后代发生变异，这种变异属于           。

糖原贮积病是由于遗传性糖代谢障碍，致使糖原在组织内过多沉积而引起的疾病，临床表现为低血糖等症状。下图1为人体糖代谢的部分途径。请分析回答：

（1）据图1可知，抑制葡萄糖激酶不仅制约糖原的合成，还会制约体内细胞的_________呼吸，使产能减少；细胞呼吸的启动需要_________供能。
（2）Ⅰ型糖原贮积病是6-磷酸葡萄糖酶基因（E）突变所致。血糖浓度低时，正常人体分泌______（激素）增加，使血糖浓度恢复到正常水平；给Ⅰ型糖原贮积病患者注射该激素_________（能，不能）使血糖浓度恢复到正常水平。
（3）Ⅰ型糖原贮积病是一种常染色体隐性遗传病，图2为某家族此病遗传情况家系图，在正常人中，杂合子概率为1/150。若Ⅱ-3与表现型正常的男性结婚后生育一个孩子，则患病概率约为_________。
（4）某新型糖原贮积病是由磷酸酶基因（D）突变引起。经过家系调查绘出的家系遗传图与图2一致。研究者合成了两种探针，能分别与正常基因和突变基因相应的DNA序列互补。此探针在一定的杂交和洗脱条件下，只要有一个碱基不匹配，就不能形成稳定的杂交链而被洗脱。利用探针对该新型糖原贮积病家系进行检测，过程和结果如图3所示。

①体外扩增DNA时，解链的方法是_________。
②结合图2和图3分析：该新型糖原贮积病的遗传方式为X染色体隐性遗传病，做出些判断依据的是该家系中_________个体DNA杂交检测的结果，其中Ⅰ-1个体的基因型是_________。
③假如Ⅲ-1和男性患者结婚，生育的孩子患新型糖原贮积病的概率是_________。

果蝇的眼形有棒眼与圆眼之分，由基因D、d控制；翅形有长翅与残翅之分，由基因R、r控制。用一对表现型都为圆眼长翅的雌雄果蝇进行杂交实验，发现结果与预期不相符。随后又用这对果蝇进行多次实验，结果都如下图所示。请据图回答：

⑴果蝇的眼形性状中，显性性状是      。眼形和翅形中，属于伴性遗传的是        。
⑵实验结果与预期不相符，原因可能是基因型为      或      的受精卵不能正常发育成活。
⑶图中F代的圆眼残翅雌蝇中，纯合子所占比值为           。

果蝇翅型（裂翅和非裂翅）和眼色（红眼和白眼）分别受两对完全显性的等位基因A、a和B、b控制。已知B、b位于性染色体X中的II区段，红眼对白眼为显性。当体细胞中某翅型基因纯合时（X'Y和XaY也为纯合），幼体会死亡。

（1）若已知A、a在常染色体上。某研究小组随机选取一只裂翅红眼雌果蝇和一只裂翅白眼雄果蝇交配产生F₁，F₁成体中，裂翅红眼：非裂翅红眼：裂翅白眼：非裂翅白眼=2：1：2：1。
①根据杂交结果    _  （能或不能）确定裂翅和非裂翅的显隐性关系。
②亲本的基因型为_______________和___________
③F₁中非裂翅红眼中雄果蝇占的比例为    ___________
（2）若A、a基因在性染色体X的II区段，裂翅对非裂翅为显性，且A、B两对基因之间无交叉互换。

①则A、a和B、b的基因关系为     。遗传时遵循的遗传规律为      。
②选择一对果蝇亲本杂交，其体细胞中的基因如图。F₁雌、雄自由交配后，F₂成年雌性个体中非裂翅所占的比例为       。

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。