高中生物伴性遗传在实践中的应用综合题

下图为某家族患两种病的遗传系谱(甲种病基因用A、a表示，乙种病的基因用B、b表示)，Ⅱ6不携带乙种病基因。请回答：

(1)甲病属于___性遗传病，致病基因在____染色体上，乙病属于___性遗传病，致病基因在        染色体上。
(2)Ⅱ4和Ⅱ5基因型是          和           
(3)若Ⅲ7和Ⅲ9结婚，子女中同时患有两种病的概率是_____，只患有甲病的概率是        ，只患有乙病的概率是        ， 不患病的概率         。

雄鸟的性染色体组成是ZZ，雌鸟的性染色体组成是ZW。某种鸟羽毛的颜色由常染色体基因（A、a）和伴染色体基因（Z^B、Z^b）共同决定，其基因型与表现型的对应关系见下表。请回答下列问题。

基因组合	A不存在，不管B存在与否（aa Z^—Z^—或aa Z^—W）	A存在，B不存在 （A Z^bZ^b或A Z^bW）	A和B同时存在 （A Z^BZ^—或A Z^BW）
羽毛颜色	白色	灰色	黑色

（1）黑鸟的基因型有          种，灰鸟的基因型有         种。
（2）基因型纯合的灰雄鸟与杂合的黑雌鸟交配，子代中雄鸟的羽色是      ，雌鸟的羽色是      。
（3）两只黑鸟交配，子代羽毛只有黑色和白色，则母体的基因型为      ，父本的基因型为       。
(4)一只黑雄鸟与一只灰雌鸟交配，子代羽毛有黑色、灰色和白色，则母本的基因型为         ，父本的基因型为              ，黑色、灰色和白色子代的理论分离比为            。

女娄菜是一年生或两年生草本植物，雌雄异株，性别决定方式为XY型，其叶子形状有阔叶和细叶两种类型，相对性状由一对有显隐性关系的等位基因B和b决定。进行两组杂交试验，甲组：阔叶雌株×细叶雄株，乙组：阔叶雌株×阔叶雄株。结果甲组杂交子代全为阔叶雄株，乙组杂交子代既有雌株又有雄株，但雌株全为阔叶，雄株阔叶和细叶约各占一半，根据上述结果回答下列问题：
（1）___________是显性性状，___________（能、不能）确定X染色体上具有基因B或b。
（2）甲组杂交组合的子代没有雌株，原因是___________（用字母代号表示）。

A．含X染色体的雄配子致死	B．含X染色体的雌配子致死
C．含X染色体和b基因的雄配子致死	D．含X染色体和b基因的雌配子致死

E．含X染色体的合子不能发育       F．含X染色体和b基因的合子不能发育
（3）若控制叶形的基因位于X和Y染色体的同源区段上，请回答：
①女娄菜种群中控制叶形的基因型有___________ 种。
②两株杂合子女娄菜杂交，子代可能的表现性及比例是 ___________。
请写出可能的遗传图解___________。

回答下列果蝇眼色的遗传问题。
（1）有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇，用该果蝇与一只红眼雌蝇杂交得F1，F1随机交配得F2，子代表现型及比例如下（基因用B、b表示）：

实验一：亲本	F1	F2
雌	雄	雌	雄
红眼(♀) × 朱砂眼(♂)	全红眼	全红眼	红眼：朱砂眼=1：1

①B、b基因位于___________染色体上，朱砂眼对红眼为___________性。
②让F2代红眼雌蝇与红眼雄蝇随机交配，所得F3代中，雌蝇有___________种基因型，雌蝇中纯合子所占比例为___________。
（2）在实验一F3的后代中，偶然发现一只白眼雌蝇。研究发现，白眼的出现与常染色体上的基因E、e有关。将该白眼果蝇与一只野生型红眼雄蝇杂交得F ′1，F ′1随机交配得F ′2，子代表现型及比例如下：

实验二：亲本	F ′1	F ′2
雌	雄	雌、雄均表现为 红眼：朱砂眼：白眼=4：3：1
白眼(♀) × 红眼(♂)	全红眼	全朱砂眼

实验二中亲本白眼雌蝇的基因型为___________；F ′2代杂合雌蝇共有___________种基因型。

(11分）果蝇是常用的遗传学实验材料，请分析并回答：
摩尔根利用果蝇群体中出现的一只白眼雄性果蝇，设计了如下表所示的一系列杂交实验。

⑴从实验一的结果分析，果蝇眼色的遗传符合孟德尔的             定律，但实验一F₂中眼色的性状表现与          相关联。
⑵摩尔根由此提出以下假设：控制白眼的基因是        （显/隐）性基因，且位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。上表中哪一组实验结果对支持其假设起到关键作用         。
⑶实验证明摩尔根的假设是成立的。若用B、b分别表示控制红眼和白眼的基因，则实验一中F₂红眼雌果蝇的基因型是        ；欲检测实验一中F₁红眼雌性个体眼色的基因组成，所选用的另一亲本的基因型是          。
⑷果蝇的正常翅和缺刻翅是一对相对性状，观察缺刻翅果蝇的染色体，如图所示，果蝇翅形的变异属于             。

⑸上述果蝇遗传实验说明，基因与染色体的关系是          。

请根据以下信息回答问题：

（1）A图中多基因遗传病的显著特点是   。
（2）Klinefelter综合症（XXY）是一种染色体异常遗传病，现已知父亲色觉正常（X^BY）、母亲患红绿色盲（X^bX^b），生了一个色觉正常的Klinefelter综合症患者，其病因是患者双亲中的 产生配子时，在减数   次分裂过程中发生异常。
（3）B图是某家族遗传系谱（色觉正常基因为B，红绿色盲基因为b，正常肤色基因为A，白化病基因为a）。4号个体的基因型为      。8号个体的基因型为  。7号个体完全不携带这两种致病基因的概率是  。
（4）若一个卵原细胞的一条染色体上的某基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是    。

Ⅰ.下图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图，下图乙表示人的成熟红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A为1mol/L的葡萄糖溶液，B为1mol/L的乳酸溶液，请据图回答以下问题：

（1）如果将图乙所示细胞放在无氧环境中，图中___________的跨膜运输不会受到影响。
（2）如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面___________（填高于、低于或等于）右侧液面；如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，再用作图丙的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面___________（填高于、低于或等于）右侧液面。
Ⅱ. 果蝇（2N=8）是一种小型蝇类，因其具有易饲养，培养周期短，染色体数目少，相对性状易区分等特点，所以是遗传学中常见的试验材料。结合所学遗传变异的知识回答下列问题：
（1）果蝇的体细胞内有___________个染色体组，其基因组的测定需测___________条染色体。
（2）已知猩红眼和亮红眼为控制果蝇眼色的一对相对性状，由等位基因A、a控制，圆形眼和棒状眼为控制果蝇眼形的一对相对性状，由等位基因B、b控制。现有一对雌雄果蝇交配，得到F₁表现型及比例如下表：

	猩红圆眼	亮红圆眼	猩红棒眼	亮红棒眼
雄蝇	3/16	1/16	3/16	1/16
雌蝇	0	0	6/16	2/16

根据上表数据可以得知控制眼色的基因位于___________（常/×）染色体上，F₁中亮红圆眼果蝇的基因型为___________。如果让F₁中表现型为猩红棒眼的雌雄果蝇自由交配得到F₂，F₂中猩红眼基因的基因频率是___________。   

果蝇被应用于遗传学研究的各个方面，而且它是早于人类基因组计划之前而被测序的一种动物。请回答下列有关问题。
（1）右下图是果蝇体细胞染色体图解，请根据图回答：

该果蝇体细胞中含有______对同源染色体，其体细胞中染色体数目最多时为____________个；
此果蝇的性染色体为_______（填数字），这是_______性果蝇。
D、d与B、b基因在遗传时遵守基因的______________规律，这是因为____________________________________________。
（2）已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状（红眼A，白眼a），且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。若用一次交配实验即可确定这对基因位于常染色体还是在性染色体上，选择的亲本表现型应为________________________________。
实验预期及相应结论为：
①子代中雌、雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于       染色体上。
②子代中雌果蝇全部红眼,雄果蝇全部白眼，则这对基因位于       染色体上。
③子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于        染色体上。

家鼠毛色的黄与灰由B、b基因控制，尾形的弯曲与正常由T、t基因控制。在毛色遗传中，具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育。让一对黄毛、弯曲的雌雄家鼠多次交配，所得后代的表现型及比例如下表，请分析回答：

	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

⑴上述两对相对性状中，属于显性性状的是____________________，由常染色体上基因控制的一对相对性状是__________________________。
⑵不能完成胚胎发育的合子基因型是___________________。
⑶亲代雌鼠的基因型是___________________
⑷有一只雄鼠表现出与双亲及群体中其他个体都不同的新性状，让这只雄鼠与正常雌鼠杂交，得到了足够多的F₁个体。
如果F₁代所有雌性个体表现该性状，所有雄性个体表现正常性状，则该鼠的突变是__________（显性/隐性）突变
如果F₁代中没有出现该新性状，原因可能是该突变发生在_________细胞中。
⑸假设两种纯合突变体甲和乙都是由控制毛的形状的M基因突变产生的，检测突变基因转录的mRNA，发现甲的第二个密码子中第二个碱基由C变成U，乙在第二个密码子的第二个碱基前多了一个U。与正常鼠相比，_________突变体的毛的形状变化可能性更大。

芦笋雌（XX）、雄（XY）异株，但X、Y形态大小几乎无差异。请分析下列资料，回答相关问题。
资料一：芦笋雄株产量高，研究人员为筛选出雄性种子，对芦笋的Y染色进行了研究，发现有S和K两段特殊序列只存在于Y染色体上（如图），因而可通过检测它们而判断雄性个体。

（1）从特殊序列与性别基因的距离以及同源染色体的交叉互换两个角度看，更适合作为检测性别的特殊序列是   序列。
（2）检测过程中，要Y染色上截取某特殊序列，再以其为模板人工合成含32P的特殊序列单链，然后用该单链与大量的待检DNA单链“杂交”，若出现   （填结果），则证明待检种子为雄性，整个检测过程涉及的酶有   （写出两种）。
资料二：不同品种的芦笋对不同癌症的抵抗力有差异，品种Ⅰ表现高抗肝癌（用A表示），品种Ⅱ表现高抗胃癌（用B表示），A、B均位于常染色上。纯合品种Ⅰ、Ⅱ杂交得F1，取F1花粉粒离体培养，统计单倍体幼苗的表现型及比例，结果为双高抗：高抗肝癌：高抗胃癌=1：1：1。
（3）单倍体幼苗不出现双低抗类型的原因是  。
（4）若让F1 中的雄株与变种Ⅱ雌株交配，则子代中双高抗比例是 。
（5）将癌细胞培养在含芦笋抗癌因子和3H标记的胸腺嘧啶的细胞培养液中，结果显示癌细胞中几乎没有放射性，由此推测，芦笋抗癌因子的作用机理是 。
资料三：芦笋的性别由一对位于性染色体上的等位基因（M、m）决定。雄株开雄花，雌株开雌花，但极少数雄株偶尔开两性花，这种植株叫雄性雌型株（无变异），雄性雌型株自交，子代的雄株：雌株=3：1。
（6）分析资料三可知，芦苇的雄性是   （显性/隐性）。
（7）请写出雄性雌型株自交后代出现雄株：雌株=3：1的遗传图解（要求写出配子）。   

人21号染色体上的短串联重复序列(STR，一段核苷酸序列)可作为遗传标记，对2l三体综合症作出快速的基因诊断(遗传标记可理解为等位基因)。现有一个21三体综合征患儿，该遗传标记的基因型为NNn，其父亲该遗传标记的基因型为Nn，母亲该遗传标记的基因型为nn。请问：

（1）双亲中哪一位的21号染色体在减数分裂中未发生正常分离?       。
（2）能否用显微镜检测出21三体综合征和镰刀型细胞贫血症?     依据是_________________________
（3）如果该生物的某个体细胞中两对同源染色体上的基因组成为ABb，则丢失的基因是      ，原因可能是                                      。
（4）一对夫妇，男子正常，女子患有色盲。若这对夫妇生有一位性染色体组成为XXY的色盲后代，则导致这一变异的异常染色体来自于                    。

下图为患甲病(显性基因A，隐性基因a)和乙病(显性基因B，隐性基因b)两种遗传病的系谱。请据图回答：

(1)甲病的遗传方式是　　 　　遗传。
(2)若Ⅱ₃和Ⅱ₈两者的家庭均无乙病史，则：
①Ⅱ₅和Ⅲ₁₂的基因型分别是　　 　　、　　 　　。
②若Ⅲ₉与Ⅲ₁₂近亲结婚，子女中患病的可能性是　　 　　。
(3)若乙病是白化病，对Ⅱ₃、Ⅱ₄、Ⅲ₉和Ⅲ₁₀进行关于乙病的基因检测，将各自含有白化或正常基因的相关DNA片段(数字代表长度)用酶E切割后电泳法分离，结果如下图。则：

①长度为　　 　　单位的DNA片段是来源于白化病基因。
②假设某地区人群中每10000个人当中有1个白化病患者，若让个体d与该地一个表现型正常的人结婚，则他们生育一个患白化病的概率是　　 　　。
③白化或正常基因的相关DNA片段用酶E切割后产生差异的原因是　　 　　。

Ⅰ.下图为某生物的性染色体简图：X和Y染色体有一部分是同源的（图中Ⅰ片段），该部分基因互为等位：另一部分是非同源的（图中的Ⅱ—1、Ⅱ—2片段），该部分基因不互为等位。

（1）对果蝇基因组进行研究时，应对        条染色体进行测序。人类的血友病基因位于右图中的      片段。
（2）失散多年的堂兄弟（同一祖父）分别在台湾和大陆，若从DNA分子水平上鉴别这一关系，最可靠的DNA分子来源是              .
A、常染色体     B、X染色体      C、Y染色体      D、线粒体
Ⅱ.家蚕是二倍体，体细胞中有56条染色体，其中一对是性染色体，雄蚕含有两个同型的性染色体ZZ，雌蚕含有两个异型的性染色体ZW，请回答以下问题：
（1）家蚕的一个卵原细胞可以形成    个    种卵细胞，雌蚕减数分裂中形成的一个四分体含有         条染色单体，雄蚕体细胞有丝分裂后期，含有    条Z染色体。
（2）在家蚕的一对常染色体上有一对控制蚕茧颜色的黄色基因（A）和白色基因（a），在在另一对常染色体上有B、b基因，当基因B存在时会抑制黄色基因A的作用，从而使蚕茧变为白色，而基因b不会抑制A的作用。
①现有基因型不同的两个结白茧的蚕杂交，产生了足够多的子代，子代中结白茧与结黄茧的比例为3:1，这两个亲本的基因型可能是AABb×AaBb，还可能是    ×    ；    ×     （正反交视作同一种情况）。
②基因型为AaBb的两个个体交配，子代结出白茧的几率是    。
（3）家蚕中D、d基因位于Z染色体上，d是隐性纯合致死基因（使相应基因型的受精卵不能发育，但含d的配子有活性，ZW型都视为纯合）。能否选出相应基因型相同的雌雄蚕杂交，使后代只有雄性？
请根据亲代和子代的基因型情况说明理由：                                  。

下图为患甲病(显性基因A，隐性基因a)和乙病(显性基因B，隐性基因b)两种遗传病的系谱。请据图回答：

(1)甲病的遗传方式是　　 　　遗传。
(2)若Ⅱ₃和Ⅱ₈两者的家庭均无乙病史，则：
①Ⅱ₅和Ⅲ₁₂的基因型分别是　　 　　、　　 　　。
②若Ⅲ₉与Ⅲ₁₂近亲结婚，子女中患病的可能性是　　 　　。
(3)若乙病是白化病，对Ⅱ₃、Ⅱ₄、Ⅲ₉和Ⅲ₁₀进行关于乙病的基因检测，将各自含有白化或正常基因的相关DNA片段(数字代表长度)用酶E切割后电泳法分离，结果如下图。则：

①长度为　　 　　单位的DNA片段是来源于白化病基因。
②假设某地区人群中每10000个人当中有1个白化病患者，若让个体d与该地一个表现型正常的人结婚，则他们生育一个患白化病的概率是　　 　　。
③白化或正常基因的相关DNA片段用酶E切割后产生差异的原因是　　　　。

果蝇是生物研究中常用的一种小动物, 果蝇有刚毛、截毛等不同表现型的个体，研究人员利用基因探针检测果蝇不同细胞的基因表达情况，结果如下。请回答问题：

（1）基因探针所运用的原理是                               。已知管家基因是在所有细胞中都能表达的基因，实验中最可能属于管家基因的是                 。根据图中基因探针结果，哪两种细胞的细胞类型最接近？                         。
（2）已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为显性。现有基因型分别为X^BX^B、X^BY^B、X^bX^b和X^bY^b的四种果蝇。
①现从上述四种果蝇中选择亲本，通过两次杂交，使最终获得的F2代果蝇中，雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛。则在第一次杂交中所选择的亲本的基因型是                   ；F2代中，截毛雄果蝇的基因型是         ；F2代中刚毛果蝇所占比例为      。
②现拟从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的F2代果蝇中，雌性全部表现为截毛，雄性全部表现为刚毛。请用遗传图解表示出相关杂交实验过程。