高中生物伴性遗传在实践中的应用综合题

(9分)下图为某家族红绿色盲和白化病的遗传系谱图，其中Ⅲ－9同时患白化和色盲病。白化基因用a表示，色盲基因用b表示。

（1）Ⅱ－4患    病。Ⅱ－8是纯合子的概率是    ，她与正常男性婚配，从优生角度分析，婚前需进行    。
（2）Ⅱ－3基因型是     ，其产生的生殖细胞带有致病基因的有    种。
（3）若Ⅲ－10和Ⅲ－12结婚，所生子女中发病率是    。
（4）若Ⅲ－9染色体组成为XXY，那么产生异常生殖细胞的是其    (填“父亲”或“母亲”)，说明理由    。

大麻是一种雌雄异株的植物，请回答以下问题：
（1）某些转基因高抗旱性大麻体细胞中含有两个抗旱基因，这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型(染色体上的短横线表示抗旱基因的整合位点)。将高抗旱性大麻与非转基因大麻(无抗旱基因)杂交，发现子代抗旱性大麻所占比例大70%，小于80%。两个抗旱基因的整合位点属于图    类型(不考虑基因突变与交叉互换)。

（2）下图为大麻的性染色体示意图，X、Y染色体的同源部分(图中Ⅰ片段)上的基因互为等位基因，非同源部分(图中Ⅱ₁、Ⅱ₂片段)上的基因不互为等位基因。已知控制大麻抗病的显性基因D与不抗病的隐性基因d位于性染色体上，但不知该对基因在Ⅰ片段还是在Ⅱ₁、Ⅱ₂片段。若大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型，请回答下列问题：

①请写出具有抗病性状的雄性大麻个体可能有的基因型                                   。
②现有一株雌性不抗病和一株雄性抗病(不知是否为纯合子)的大麻杂交，回答问题。
a．如果D、d位于Ⅱ₁片段，则子代                              。
b．如果子代全为抗病，则这对基因位于           片段。
c．如果子代雌性全为抗病，雄性全为不抗病，则这对基因位于         片段。

如图1表示某果蝇体细胞染色体组成，图2表示该果蝇所产生的一个异常生殖细胞，依图回答下列问题：

（1）摩尔根的果蝇实验验证了萨顿提出的             假说。该假说是萨顿在研究蝗虫精子形成时发现的，他发现             与遗传因子存在明显的平行关系。得出该结论的实验方法称           法。
（2）果蝇作为遗传学材料的优点             ；             。（写两条）
（3）已知控制果蝇眼色的基因位于x染色体上，且果蝇的红眼（W）对白眼（w）为显性，如果以该果蝇（红眼）为亲本之一，若要只通过一次杂交就得到子代雄果蝇全部为白眼，则另一亲本的基因型是             。
（4）果蝇的一个精原细胞X染色体上的W基因在间期形成两个W基因，这两个W基因在                期发生分离。
（5）若一个精原细胞的一条染色体上的B基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T，则由该精原细胞产生的精细胞携带该突变基因的概率是             。
（6）图2所示的是一个异常的精细胞，请在图3中绘出与该精细胞来自同一个次级精母细胞的另一个精细胞的染色体组成。

（12分，每空1分）小家鼠毛色的黄与灰为一对相对性状，由等位基因B、b控制；尾形的弯曲与正常为另一对相对性状，由等位基因T、t控制。在毛色遗传中，具有某种纯合基因型的合子不能完成胚胎发育。让毛色、尾形相同的多对小家鼠交配，其中雌鼠的基因型相同，雄鼠的基因型相同，所得子一代类型及其在子一代总数中的比例如下表。请回答：

	黄毛、尾弯曲	黄毛、尾正常	灰毛、尾弯曲	灰毛、尾正常
雌鼠	4/12	0	2/12	0
雄鼠	2/12	2/12	1/12	1/12

 
（1）控制毛色的基因在                  染色体上，不能完成胚胎发育的合子基因型是                     。
（2）小家鼠尾形性状中，显性性状是________，控制该性状的基因在________染色体上。
（3）亲代雌鼠的表现型是________。子一代中灰毛、尾正常小家鼠的基因型是________。
（4）若不考虑毛色性状的遗传，让子一代中全部的尾弯曲雌鼠与尾弯曲雄鼠交配，雌鼠产生卵子的基因型是________，其理论上的比例是________，后代的表现型及其理论上的比例是________。
（5）选取子一代中灰毛、尾弯曲的纯合雌鼠与黄毛、尾正常的雄鼠，进行一代杂交实验，请预期实验结果，并用遗传图解表示。

已知果蝇是XY型性别决定，体细胞中含一条X染色体的是雄性（如6+XY，6+X，6+XYY，其中6+X不育），含两条X染色体的是雌性（如6+XX，6+XXY，都可育），含3条或0条X染色体表现为胚胎期致死，有Y或无Y染色体都不影响性别。现有一只基因型为X^rX^r的白眼雌果蝇和基因型为X^RY的红眼雄果蝇杂交，F₁中出现白眼雄果蝇和红眼雌果蝇，还出现少数白眼雌果蝇和不育的红眼雄果蝇。如将F₁中白眼雌果蝇与基因型为X^RY的红眼雄果蝇杂交，F₂中出现白眼雄果蝇和红眼雌果蝇，又出现少数白眼雌果蝇和可育的红眼雄果蝇。
（1）F₁中白眼雄果蝇、红眼雄果蝇的基因型分别是           、           。
（2）F₁中红眼雄果蝇的X染色体来自亲本中的     蝇，白眼雌果蝇的X染色体来自亲本中的     蝇，并将其传给F₂中表现型为                     的果蝇。
（3）F₂中红眼雌果蝇的基因型是             。

几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。

(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为　　　　, 在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是　　　　条。
(2)白眼雌果蝇(X^rX^rY)最多能产生X^r、X^rX^r、　　　　和　　　　四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(X^RY)杂交,子代中红眼雌果蝇的基因型为　　　　。
(3)用黑身白眼雌果蝇(aaX^rX^r)与灰身红眼雄果蝇(AAX^RY)杂交, F₁雌果蝇表现为灰身红眼, 雄果蝇表现为灰身白眼。F₂中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为　　　　, 从F₂灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交, 子代中出现黑身白眼果蝇的概率为　　　　。
(4)用红眼雌果蝇(X^RX^R)与白眼雄果蝇(X^rY)为亲本杂交, 在F₁群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能: 第一种是环境改变引起表现型变化, 但基因型未变; 第二种是亲本果蝇发生基因突变; 第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验, 确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。
实验步骤: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
结果预测: Ⅰ. 若　　　　　　　　　　　　　, 则是环境改变;　
Ⅱ. 若　　　　　　　　　　　　　　　　, 则是基因突变;　
Ⅲ. 若　　　　　　　　　　　　　　　, 则是减数分裂时X染色体不分离。

下表为果蝇几种性染色体组成与性别的关系，其中XXY个体能够产生4种配子。

红眼(A)对白眼(a)是显性，基因位于X染色体某一片段上，若该片段缺失则X染色体记为X^-，其中XX^-为可育雌果蝇，X^-Y因缺少相应基因而死亡。用红眼雄果蝇(X^AY)与白眼雌果蝇(X^aX^a)杂交得到F₁，发现F₁中有一只例外白眼雌果蝇。现将该白眼雌果蝇与正常红眼雄果蝇杂交产生F_2，根据F₂性状判断该白眼雌果蝇产生的原因：
（1）若子代________，则是由于亲代配子基因突变所致；
（2）若子代________，则是由X染色体片段缺失所致；
（3）若子代________，则是由性染色体数目变异所致。

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。

回答下列遗传和变异的相关问题：
（1）若果蝇中B、b基因位于X染色体上，b是隐性致死基因(导致隐性的受精卵不能发育，但X^b的配子有活性)。能否选择出雌雄果蝇杂交，使后代只有雌性?________。请根据亲代和子代的基因型说明理由：___________________________________________。
（2）遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失引起的变异叫缺失，缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子常导致个体死亡。现有一红眼雄果蝇X^BY与一白眼雌果蝇X^bX^b杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法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。
方法一：取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，显微镜下观察____     ______。若_____________，可能是基因突变引起的；反之，可能是染色体缺失引起的。
方法二：选该白眼雌果蝇与___________________杂交，若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数的比为_________，则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的；若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数的比为_________，则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的。