高中生物伴性遗传在实践中的应用综合题

如图所示果蝇（2N＝8）染色体上存在控制眼色的基因（A/a和B/b），减数分裂时不发生交叉互换，其基因型与表现型如下表所示。另一对染色体上存在直毛（D）和非直毛（d）基因

（1）正常情况下，基因型如图所示的果蝇表现型为             ，该果蝇减数第一次分裂产生的子细
胞名称是            ，产生含有Ab配子的概率为            。
（2）若该果蝇与褐色眼非直毛的杂合子果蝇互相交配，子一代果蝇中表现暗红眼直毛的基因型为     ，比例是          。
（3）现有一只基因型为AaBb的雌性果蝇，研究人员为了确定是A/B在一条染色体上，还是A/b在一条染色体上，做了如下实验：
①将该雌性果蝇与            杂交，观察并统计F1果蝇的眼色。
②若后代中，              则说明AB在一条染色体上；若后代中               ，则说明Ab在一条染色体上。

图1表示果蝇体细胞的染色体组成，图2表示果蝇性染色体X和Y的非同源区段和同源区段。已知控制果蝇刚毛（B）和截毛（b）的等位基因位于X 、Y染色体的同源区段。请分析回答：

（1）基因B和b的根本区别是        。若只考虑这对基因，截毛雄果蝇的基因型可表示为         。
（2）若某雄果蝇X染色体的非同源区段有一显性致病基因，与正常雌果蝇交配，后代发病率为     ；若此雄果蝇Y染色体的非同源区段同时存在另一致病基因，与正常雌果蝇交配，后代发病率为          。
（3）研究人员发现，果蝇群体中偶尔会出现Ⅳ-三体（Ⅳ号染色体多一条）的个体。从变异类型分析，此变异属于       。已知Ⅳ-三体的个体均能正常生活，且可以繁殖后代，则三体雄果蝇减数分裂过程中，次级精母细胞中Ⅳ号染色体的数目可能有     条（写出全部可能性）。从染色体组成的角度分析，此种三体雄果蝇经减数分裂可产生         种配子，与正常雌果蝇杂交，子一代中正常个体与三体的比例为          

图一为白化基因（a）和色盲基因（b）在某人体细胞中的分布；图二为有关色盲和白化病的某家庭遗传系谱图，其中Ⅲ9同时患白化病和色盲。

（1）图一细胞产生的带有致病基因的生殖细胞基因型有           。
（2）根据图二判断，Ⅱ4患    病，Ⅱ8是纯合子的概率是   ，Ⅲ12的基因型    。
（3）若Ⅲ9染色体组成为XXY，不考虑基因突变,那么产生异常生殖细胞的是其     （“父亲”/“母亲”），因为                                                  。

猫是XY型性别决定的二倍体生物，当猫细胞中存在两条或两条以上的X染色体时，只有一条X染色体上的基因能表达，其余X染色体高度螺旋化失活成为巴氏小体，如下图所示。请回答：

（1）利用显微镜观察巴氏小体可用     染色。巴氏小体能用来区分正常猫的性别，理由是                                                         。
（2）显微镜下观察到某雌猫体细胞的细胞核中有2个巴氏小体，该雌猫的性染色体组成为   。高度螺旋化的染色体上的基因由于            过程受阻而不能表达。
（3）控制猫毛皮颜色的基因A（橙色）、a（黑色）位于X染色体上，基因型为X^AY的猫毛皮颜色是             。现观察到一只橙黑相间的雄猫体细胞核中有一个巴氏小体，则该雄猫的基因型为         ；若该雄猫的亲本基因型为X^aX^a和X^AY，则产生该猫是由于其             （填“父方”或“母方”）形成了异常的生殖细胞，导致出现这种异常生殖细胞的原因是             。

如图是抗维生素D佝偻病的家系图，分析发现，该病的致病基因位于________染色体上，是________性遗传病。

(1)从该家系图中得出的规律有：
①_________________________________________________________________；
②_________________________________________________________________；
③__________________________________________________________________。
(2)调查发现，Ⅱ₃和Ⅱ₄的子代Ⅲ₁、Ⅲ₃、Ⅲ₄、Ⅲ₇的症状比Ⅱ₃较轻；Ⅲ₄、Ⅳ₁、Ⅳ₄中，Ⅳ₁的症状较重。请分析Ⅲ₄、Ⅳ₁、Ⅳ₄个体症状轻、重的原因是_____________  _________，如果Ⅲ₅也是患者，当他与Ⅲ₄婚配，推测其子女中不患病与患病者中症状轻、重的性状如何，请用遗传图解和必要的文字加以说明。

如图为白化病（A-a）和色盲（B-b）两种遗传病的家族系谱图。请回答：

（1）写出下列个体可能的基因型。
Ⅰ₂              ，Ⅲ₉             ，Ⅲ₁₁              。
（2）写出Ⅲ10产生的卵细胞可能的基因型为                 。
（3）若Ⅲ₈与Ⅲ₁₁结婚，生育一个患白化病孩子的概率为             ，生育一个患白化病但色觉正常孩子的概率为            。
（4）若Ⅲ₇与Ⅲ₁₀结婚，生育一个患白化病孩子的概率为             ，生育一个患白化病但色觉正常孩子的概率为            。
（5）Ⅲ₈与Ⅲ₁₁以及Ⅲ₇与Ⅲ₁₀之间结婚，均属            婚配，他们之间的亲缘关系是旁系血亲。
（6）目前已发现的人类遗传病有数千种，遗传病产生的根本原因是                  。

如图是某校学生根据调查结果绘制的某种遗传病的家系图(显、隐性基因用A、a表示)。请分析回答：

（1）由图可知该遗传病是   （显/隐）性遗传病。
（2）若Ⅱ₅号个体不带有此致病基因，可推知该致病基因位于______染色体上。
（3）同学们在实际调查该病时却发现Ⅱ₅号个体带有此致病基因，后来还发现Ⅲ₁₀是红绿色盲基因携带者。如果Ⅲ₇和Ⅲ₁₀婚配，生下同时患有这两种病孩子的概率是____。
（4）若Ⅱ₅和Ⅱ₆均不患红绿色盲且染色体数正常，但Ⅲ₉既是红绿色盲又是Klinefelter综合症(XXY)患者，其病因是Ⅱ代中的______号个体产生配子时，在减数第____次分裂过程中发生异常。

回答下列与果蝇有关的问题
（1）果蝇为遗传学研究的好材料写出两条理由：①     ；②     ；在对其进行核基因组测序建立其基因图谱时需测       条染色体的碱基序列。
（2）果蝇的刚毛（B）对截毛(b)为显性；控制果蝇的红白眼性状的基因只存在于X染色体上，红眼(R)对白眼(r)为显性(如图所示)。

①这两对性状的遗传不遵循自由组合定律，理由是：___________。
②若只考虑刚毛和截毛这对性状的遗传，果蝇种群中雄果蝇的基因型除了有XBYB(如图所示)和XBYb外，还有     、     两种。
③现有一只红眼刚毛雄果蝇(X^RBY^b)，与一只雌果蝇测交，子代中出现了一只罕见的红眼截毛雌果蝇（不考虑新的基因突变产生），原因是：   （用“雌或雄作答”）果蝇减数分裂时初级性母细胞在减数第一次分裂    期，两条性染色体的     之间发生了交换，产生了基因型为       配子。

野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼,某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇,他想探究果蝇眼形的基因型,设计了如图甲所示的实验。图乙为雄果蝇常染色体和性染色体的示意图,X、Y染色体的同源部分(图中Ⅰ片段)上的基因互为等位,非同源部分(图中Ⅱ₁、Ⅱ₂片段)上的基因不互为等位。控制果蝇眼形的基因用A、a表示。据图回答下列问题:

(1)由F₁可知,果蝇眼形的   是显性性状,F₂会出现   现象。
(2)若控制圆眼和棒眼的基因在常染色体上,则F₂的基因型为     ,在F₂圆眼中,出现纯合子的概率为   。
(3)若控制圆眼和棒眼的基因只在X染色体的Ⅱ₁片段上,则F₂的基因型和比例分别为      和   。
(4)若控制圆眼和棒眼的基因在性染色体的Ⅰ片段上,则F₂的基因型和比例分别为      和    。
(5)结合本题,总结性染色体上基因遗传和常染色体上基因遗传的不同点。

(10分)果蝇是遗传学研究常用的生物材料，请回答下列有关果蝇遗传试验的问题：
(1)已知果蝇黄身和黑身为一对相对性状，控制该性状的基因位于常染色体上，一对体色为黑身的果蝇交配，后代有多只黑身果蝇和一只黄身雄果蝇，分析认为体色异常原因有两种：一是基因突变(只考虑一个基因)的结果，二是隐性基因携带者之间交配的结果，请设计杂交实验并预测试验结果。
试验方案：将这只黄身雄果蝇与________交配，获得若干后代，若后代________，则为原因一；若后代______________，则为原因二。
(2)科学家布里吉斯发现白眼雌果蝇(X^bX^b)和红眼雄果蝇(X^BY)杂交的子一代出现了一个白眼雌果蝇，大量观察发现，上述杂交中，2000—3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同样在2000—3000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇。对于果蝇来说，染色体与性别关系如下表，该白眼雌果蝇的出现可能为基因突变也可能为染色体变异，请设计简单杂交实验确定是哪一种原因引起的。

XXY	XO	XXX	YO
雌性可育	雄性不可育	死亡	死亡

实验方案：                       ，统计F₁的表现型情况；
结果预测：若____________，则为基因突变；若____________，则为染色体变异。

果蝇是遗传学研究的经典材料，其四对相对性状中红眼（E）对白眼（e）、灰身（B）对黑身（b）、长翅（V）对残翅（v）、细眼（R）对粗眼（r）为显性。下图是雄果蝇M的四对等位基因在染色体上的分布。

（1）果蝇M眼睛的表现型是___________________________。
（2）欲测定果蝇基因组的序列，需对其中的_________条染色体进行DNA测序。
（3）果蝇M在产生配子时，同源染色体一定会发生_____________。它与基因型为___________的个体杂交，子代的雄果蝇既有红眼性状又有白眼性状。
（4）果蝇M的眼色与翅形两对性状的遗传会遵循_____________定律，原因是________。
（5）用一对有眼亲本进行杂交获取果蝇M的同时，发现了一只无眼雌果蝇。不考虑基因突变的情况下，控制无眼性状的基因不可能位于_______号（填写图中数字）染色体上。将该无眼雌果蝇与果蝇M杂交，产生无眼雄果蝇的概率是________。

下图为果蝇的体细胞染色体图解（图中字母表示相应染色体上的基因）：

（1）由图判断该果蝇的基因型为__________（仅考虑图中标注出的基因，基因在性染色体上的须同时写出性染色体）。果蝇作为遗传实验材料的优点有________________（简要写出两条）。
（2）若上图所代表的雌果蝇的一个卵原细胞产生的一个卵细胞的基因组成为ABcX^D，则同时产生的三个第二极体的基因型依次为______________、______________、_______________。
（3）摩尔根和他的同事利用果蝇作为实验材料，做了眼睛红色和白色一对相对性状的杂交试验，并提出假说很好的解释了实验现象，其假说的核心是____________________________。
之后摩尔根又设计了测交实验验证了假说，证明了“基因在染色体上”，回顾教材中摩尔根的果蝇杂交试验帮助其完成测交实验：
【注：摩尔根所做的果蝇的杂交试验所用亲本为红眼雌果蝇（X^WX^W）和白眼雄果蝇（X^wY）】
a．方法：选择F₁中的______________雌果蝇，将此雌果蝇与_________雄果蝇进行杂交。
b．写出遗传图解（写出配子形成过程）：

(10分)用表中四种果蝇作亲本进行杂交实验，卷曲翅(C)对正常翅(c)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C、c是在常染色体上，还是在X染色体上，设计实验如下：

杂交组合序号	子代可能的性状表现	结论
	卷曲翅与正常翅无性别之分	基因在   染色体上
	基因在   染色体上

(2)若已确定C、c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)，可设计杂交实验如下：
选取序号为       的亲本杂交，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C、c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的基因型及比例为：          。
(4)某基因型为X^BX^b的果蝇受精卵，第一次卵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正常而右侧为雄性(XO型为雄性)的嵌合体，则该嵌合体果蝇的眼色为：左眼     ，右眼     。

果蝇的体色中的黄与黑为一对相对性状，由等位基因B、b控制；眼色中的红色与白色为另一对相对性状，由等位基因D、d控制，两对基因均不位于Y染色体。在体色遗传中，具有某种纯合基因型的合子不能发育。让体色、眼色相同的多对果蝇交配，其中雌果蝇的基因型相同，雄果蝇的基因型相同，所得子一代类型及在子一代总数的比例如下表。

	黄毛红眼	黄毛白眼	黑毛红眼	黑毛白眼
雌蝇	4/12	0	2/12	0
雄蝇	2/12	2/12	1/12	1/12

请回答下面相关问题：
(1)亲代雌、雄果蝇的基因型分别是             、              。子一代中黑色白眼果蝇的基因型是                 。
(2)若不考虑体色性状的遗传，让子一代中全部的红眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，雌果蝇产生的卵子的基因型有          种，其理论上的比例是                 。
(3)果蝇体毛的化学成分主要是蛋白质，其有关控制基因位于细胞核的DNA分子上。在基因表达时，RNA聚合酶与DNA分子的某一              相结合，DNA片段的双螺旋解开，以其中一条链为模板，按照碱基互补配对原则，进行碱基配对，并通过              聚合成与该片段DNA相对应的RNA分子。
(4)选取子一代中黑色红眼的纯合雌果蝇与黄色白眼的雄果蝇，进行一次杂交实验，请预期实验结果，请用遗传图解表示。

下图为一对雌雄果蝇体细胞的染色体图解，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y表示染色体，基因A、a分别控制灰身、黑身，基因R、r分别控制红眼、白眼。回答下列问题：

（1）图中雄果蝇的基因型为      ；基因A和a的根本区别是      。
（2）果蝇体细胞在有丝分裂后期，细胞内染色体组数为      。已知XXY三体果蝇为雌性，能正常繁殖后代，则白眼雌果蝇(X^rX^rY)产生的卵细胞基因型有X^rY、X^r、       。
（3）图中这一对雌雄果蝇交配，F₁的雌果蝇中杂合子所占的比例是        。
（4）用黑身白眼雌果蝇(aaX^rX^r)与灰身红眼雄果蝇(AAX^RY)杂交，F₁自由交配得F₂，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是       。