高中生物伴性遗传在实践中的应用综合题

100年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。某科研小组用X射线辐射野生型果蝇，诱变当代未出现新性状。将诱变当代相互交配，诱变1代也未出现新性状，但随机交配后的诱变2代出现了突变新性状残翅和卷刚毛（如下图所示）。已知控制翅型的基因用D、d表示，控制刚毛的基因用E、e表示，且这两对基因位于两对常染色体上。

（1）翅型和刚毛两对相对性状中，隐性性状为             ，诱变1代随机交配，诱变2代出现四种性状表现的现象叫做             。
（2）为筛选出纯合正常翅卷刚毛的果蝇品种，研究人员将诱变2代中正常翅卷刚毛个体与基因型为纯合个体杂交，选出后代表现型为             的亲本即可。
（3）将未处理的野生型果蝇与诱变2代中的隐性纯合果蝇交配得F1，再让F1雌雄互交，预期F1雌雄互交后代的表现型及比例为             。
（4）研究人员用X射线辐射野生型果蝇后，重复上述实验发现诱变2代中出现一只正常翅直刚毛雌蝇，其细胞（2n＝8）中染色体发生如图所示变异。变异细胞在减数分裂时，所有染色体同源区段须联会且均相互分离，才能形成配子。该果蝇能产生       种配子，再将该雌果蝇与正常雄果蝇交配产生F1，F1减数第二次分裂后期细胞中有             条染色体。

果蝇的灰身（B）和黑身（b），红眼（R）和白眼（r）分别受一对等位基因控制。B、b基因位于常染色体上，R、r基因位于X染色体上。下表是杂交实验结果

（1）选果蝇作实验材料的优点是__________（至少写出2点）。
（2）F₁随机交配，试推断F₂中红眼、白眼果蝇的性别分别是__________和__________。
（3）以上两对相对性状中，正交与反交产生子代的结果一致的是___________，不一致的是_________。
（4）现用纯合的灰身红眼果蝇（♀）与黑身白眼果蝇（♂）杂交，再让F₁个体间杂交得到F₂。预期F₂可能出现基因型有__________种，雄性中黑身白眼的概率是_____________。

1905年，E．B．Wilson发现，雌性个体有两条相同的X染色体，雄性个体有两个异型的性染色体，其中一条与雌性个体的性染色体不同，称之为Y染色体。1909年，摩尔根从他们自己培养的红眼果蝇中发现了第一个他称为“例外”的白眼雄蝇。用它做了下列实验：（注：不同类型的配子及不同基因型的个体生活力均相同），
实验一：将这只白眼雄蝇和它的红眼正常姊妹杂交，结果如右下图所示：

实验二：将实验一中的F₁代红眼雌蝇与最初的那只白眼雄蝇作亲本进行杂交得到子一代。请分析实验，回答以下各小题：
（1）从实验一的结果中可以看出，显性性状是         。
（2）正常情况下，雄果蝇在减数分裂过程中含有2条Y染色体的细胞名称是        ，雌果蝇在有丝分裂后期含有        条X染色体。
（3）在实验一的F₂中，白眼果蝇均为雄性，这是孟德尔的理论不能解释的，请你参考E．B．Wilson的发现，提出合理的假设：               。
（4）仅从实验二的预期结果看，         （“能”或“不能”）说明果蝇眼色的遗传与性别有关。请用遗传图解并配以简要的文字加以说明。（相关基因用A，a表示）
（5）请利用上述实验中得到的材料设计一个能验证你的假设的杂交方案。（只写出杂交方式）

在一个自然果蝇种群中，灰身与黑身为一对相对性状（由A、a控制）；棒眼与红眼为一对相对性状（由B、b控制）。现有两果蝇杂交，得到F_l表现型和数目（只）如下表。请据图回答：

（1）该种群中控制灰身与黑身的基因位于_____染色体；控制棒眼与红眼的基因位于_____染色体。
（2）亲代雌雄果蝇的基因型分别为______、______。
（3）F₁中黑身棒眼雌雄果蝇随机交配，F₂的表现型及比例为________。
（4）1915年，遗传学家Bridges发现用红眼雌果蝇与X射线处理过的棒眼雄果蝇进行杂交，总能在某些杂交组合的F₁中发现红眼雌果蝇。该种红眼雌果蝇出现的可能是由于父本发生了基因突变，也可能是父本棒眼果蝇X染色体上缺失了显性基因B。已知没有B或b基因的受精卵是不能发育成新个体的。
请你设计简单的杂交实验检测F₁中红眼雌果蝇出现的原因。
杂交方法：_________________________________________。
结果预测及结论：
若子代________________________________________，则是由于基因突变。
若子代________________________________________，则是由于父本棒眼果蝇X染色体缺失上缺失了显性基因B。

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。

用表中四种果蝇作亲本进行杂交实验，卷曲翅（A）对正常翅（a）为显性。

甲	乙	丙	丁
卷曲翅♂	卷曲翅♀	正常翅♂	正常翅♀

（1）若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，可设计实验如下：选取序号为       果蝇作亲本进行杂交，如果子代雌果蝇全为卷曲翅，雄果蝇        ，则基因位于X染色体上。
（2）若已确定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），可设计实验如下：选取序号为         果蝇作亲本进行杂交，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，选用都为卷曲翅的白眼（X^bX^b）与红眼（X^BY）果蝇杂交，子代F₁中卷曲翅红眼果蝇的基因型是         。卷曲翅红眼果蝇占F₁ 的比例            。

野生型果蝇（纯合子）的眼形是网眼，科学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，于是设计了如图甲所示的实验。雄果蝇的染色体组成图及性染色体放大图如图乙所示。

（1）果蝇之所以广泛地被作为遗传学研究的实验材料，是因为它具有                       ___  _的优点（至少答出两点）。
（2）若F₂中网眼：棒眼=3：l，但仅雄果蝇中有棒眼，则控制网眼、棒眼的等位基因可能位于     ，也可能位于____。为进一步作出判断，科学家做了如下实验：让F₂中棒眼雄果蝇与Fi中雌果蝇交配，选取其后代中棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇（X^BY或X^BY^B）交配。结果预测：若子代出现棒眼个体（ X^bY），则说明控制网、棒眼的基因位于____                    ；否则则说明控制圆、棒眼的基因位于X和Y染色体的I区段。
（3）已知果蝇的另一对相对性状直毛对非直毛是显性，控制基因为D、d，实验室现有直毛纯系果蝇雌、雄各一只，非直毛纯系果蝇雌、雄果蝇各一只，若要通过一次杂交实验判断这对基因位常染色体上还是位于X染色体上，请完成实验设计。
①选择    进行杂交。
②若后代    则基因位于X染色体上，否则位于常染色体上。

雌雄果蝇（2n=8）体细胞的染色体图解及有关基因见图1所示。已知控制果蝇红眼和白眼的等位基因为W一w，控制果蝇刚毛和截毛的等位基因为B一b（不考虑基因突变、交叉互换和染色体变异）。回答下列问题：

（l）果蝇的这两对相对性状中，显性性状分别是___________。
（2）图2中，减数第一次分裂过程中细胞内位于_________的非等位基因之间可以自由组合；细胞甲和细胞乙的“基因型”分别为是___________。
（3）基因型为X^BwX^bw和X^bwY的果蝇杂交，F_l的表现型及比例为___________。
（4）现有一只红眼刚毛雄果蝇，可选择___________与之杂交，从而一次性检测出该雄果蝇的基因型。
请写出其中一个预测结果及结论：___________。

人类Y染色体上有编码睾丸决定因子的基因，即SRY基因。该基因可引导原始性腺细胞发育成睾丸而不是卵巢。如图为甲、乙、丙、丁一家四口的性染色体组成情况， B、b表示控制色盲性状的等位基因。回答下列问题：

（1）丙的性别趋向为      （填男性或女性）。丁产生的原因是       （填甲或乙）产生了异常的生殖细胞。
（2）有一性染色体组成为XY，但其性别却表现为女性，依据题干信息分析其原因可能是         。
（3）若甲、乙没有白化病，他们的双亲也没有白化病，他们都有一个患白化病的弟弟，则他们再生一个既患白化又患色盲的小孩的概率是       。他们生的女孩中正常的概率为       （减数分裂正常，均无基因突变和交叉互换）。

下图为两种遗传病系谱图，甲病基因用A、a表示，乙病基因用B、b表示，Ⅱ-4无致病基因。请根据以下信息回答问题：

（1）甲病的遗传方式为               ，乙病的遗传方式为          。
（2）Ⅱ-2的基因型为          ，Ⅲ-1的基因型为          。
（3）如果Ⅲ-2与Ⅲ-3婚配，生出正常孩子的概率为          。
（4）若基因检测表明Ⅰ-1也无致病基因，则Ⅱ-2患乙病的原因最可能是                    。
（5）若Ⅱ-2的一个精原细胞，在减数分裂过程中，由于染色体分配紊乱，产生了一个基因型为AAaX^b的精子，则另三个精子的基因型分别为         、         、         。

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            。