高中生物伴性遗传在实践中的应用综合题

果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性、刚毛(B)对截毛(b)为显性。为探究两对相对性状的遗传规律,进行如下实验。

(1)若只根据实验一,可以推断出等位基因A、a位于____染色体上;等位基因B、b可能位于____染色体上,也可能位于____染色体上。(填“常”“X”“Y”或“X和Y”)
(2)实验二中亲本的基因型为________;若只考虑果蝇的翅型性状,在F2的长翅果蝇中,纯合体(子)所占比例为________。
(3)用某基因型的雄果蝇与任何雌果蝇杂交,后代中雄果蝇的表现型都为刚毛。在实验一和实验二的F2中,符合上述条件的雄果蝇在各自F₂中所占比例分别为________和________。
(4)另用野生型灰体果蝇培育成两个果蝇突变品系。两个品系都是由于常染色体上基因隐性突变所致,产生相似的体色表现型——黑体。它们控制体色性状的基因组成可能是:①两品系分别是由于D基因突变为d和d1基因所致,它们的基因组成如图甲所示;②一个品系是由于D基因突变为d基因所致,另一品系是由于E基因突变成e基因所致,只要有一对隐性基因纯合即为黑体,它们的基因组成如图乙或图丙所示。为探究这两个品系的基因组成,请完成实验设计及结果预测。(注:不考虑交叉互换)

I．用_______为亲本进行杂交，如果F₁表现型为_______，则两品系的基因组成如图甲所示；否则，再用F₁个体相互交配，获得F₂；
II．如果F₂表现型及比例为______________，则两品系的基因组成如图乙所示；
III．如果F₂表现型及比例为______________，则两品系的基因组成如图丙所示。

果蝇的眼色由两对独立遗传的基因（A、a和B、b）控制，其中仅B、b位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼，B存在而A不存在时为粉红眼，其余情况为白眼。
(1)一只纯合粉红眼雄果蝇与一只纯合白眼雌果蝇杂交，F₁代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼。
①亲代雌果蝇的基因型为          。F₁代雌果蝇能产生          种基因型的配子。
②将F₁代雌雄果蝇随机交配，使得F₂代粉红眼果蝇中雌雄比例为           ，在F₂代红眼雌果蝇中杂合子占的比例为           。
(2)果蝇体内另有一对基因T、t，与基因A、a不在同一对同源染色体上。当t基因纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只纯合红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，所得F₁代的雌雄果蝇随机交配，F₂代雌雄比例为3:5，无粉红眼出现。
①基因T、t位于           染色体上。亲代雄果蝇的基因型为           。
②F₂代雄果蝇中共有        种基因型，其中不含Y染色体的个体所占比例为      。
③用带荧光标记的B、b基因共有的特异序列作探针，与F₂代雄果蝇的细胞装片中各细胞内染色体上B、b基因杂交，通过观察荧光点的个数可以确定细胞中B、b基因的数目，从而判断该果蝇是否可育。在一个处于有丝分裂后期的细胞中，若观察到           个荧光点，则该雄果蝇可育；若观察到           个荧光点，则该雄果蝇不育。

回答下列有关果蝇遗传问题。
（1）已知果蝇裂翅由基因B控制，且裂翅基因B纯合致死。为研究裂翅基因的遗传特点，科研人员设计了两组杂交实验，过程和结果如下。

杂交亲本	子代表现型及数量
裂翅♀	裂翅♂	非裂翅♀	非裂翅♂
第一组	♀裂翅×非裂翅♂	90	82	98	103
第二组	非裂翅♀×裂翅♂	83	79	87	92

上述的杂交结果说明，裂翅基因位于            （常、X）染色体上。
（2）已知果蝇的眼色由2号染色体上的基因R，r控制，体色由3号染色体上的基因A、a控制。科研人员设计了两个杂交实验，过程和结果如下。

根据杂交一、杂交二的结果推测，裂翅基因位于        号染色体上；在翅型、眼色、体色三对相对性状的遗传中，符合自由组合定律的是                                       。
（3）P基因指导合成的苯丙氨酸羟化酶（PAH）使果蝇眼睛呈红色。紫眼果蝇出现的原因是P基因中插入了一个DNA片段，导致PAH不能正常合成。
① P基因中插入了一个DNA片段，将直接导致基因表达过程中              的产物异常，进而使PAH中的              发生了变化。
②P基因中因为插入一个DNA片段所导致的变异属于                     。
（4）有人提取了红眼果蝇的mRNA，用           法获得正常P基因的有效片段，再通过        法将其扩增，然后导入紫眼果蝇的早期胚胎中，观察发育成熟的果蝇眼色。发育成熟的果蝇眼色为       。

下图是某血友病患者家族系谱图(受一对基因H、h控制)，说明Ⅰ1不携带血有病基因。
(1)图中Ⅳ13个体的血友病基因是来自Ⅰ代中_________个体，若其他条件不变，Ⅰ1为患者时，则Ⅳ13的血友病基因来自Ⅰ代中的__________。
(2)写出图中个体基因型：Ⅱ4  _______________，Ⅲ9  _______________。
(3)Ⅲ8和Ⅲ9是__________婚姻，法律现已禁止此类婚姻，他们再生一个血友病孩子的几率是__________，再生一个正常男孩的几率是__________。
(4)Ⅲ8和Ⅲ9的子女，按理论推算血友病：女孩患病率是_______________，男孩患病率是_______________，因为他们从共同祖先__________那里继承了血友病致病基因Xh，使后代发病率增高。
(5)血友病患者群中，性别特点是__________________。
(6)血友病遗传的一般规律是__________________。
(7)若Ⅲ10与一正常男子婚配，生了一个血友病兼白化病的孩子，这个孩子的性别是___________，他们的第二个孩子是正常的几率是__________，他们的第三个孩子只患白化病的几率是__________。

家族性高胆固醇血症（FH）是一种单基因遗传病（设基因为H、h），其病因为LDL受体基因缺陷，导致肝脏对血液胆固醇的清除能力下降。血清胆固醇升高程度与受体数量的关系如图1。图2为某家族的FH遗传家系图。请回答：

（1）基因H、h位于        染色体上，二者功能不同的根本原因是       不同。
（2）遗传咨询发现：Ⅱ₂在出生后接受了肝移植手术，移植前的血清胆固醇范围为20～25mmol/L，则Ⅲ₁患FH的概率为        。若I₂同时患红绿色盲（受B/b基因控制），其他人（含III₁）色觉均正常，则II₃的基因型是       ，III₁和III₂近亲结婚，生出表现正常子代的概率是         。
（3）进一步研究发现：有的家族患者细胞膜上LDL受体减少的同时增加了异常蛋白，而有的家族患者只是细胞膜上LDL受体减少，无异常蛋白。前者可能是因为LDL受体基因的碱基序列改变，导致         的碱基序列改变，最终翻译出了异常蛋白。后者可能是LDL受体基因的碱基顺序改变导致基因不能        ，也有可能是染色体畸变导致LDL受体基因         。

（12分，每空2分）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）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_________。
（2）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_________。
（3）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，则父本的基因型为___________，黑色、灰色和白色子代的理论分离比为_______________。

某雌雄异株植物为XY型性别决定，该植物的花色（白色、蓝色和紫色）由常染色体上的两对独立遗传的等位基因（D、d 和R、r）控制，叶形（宽叶和窄叶）由另一对等位基因（H、h）控制。下图1为该植物的花色控制过程；图2为该植物的性染色体简图，I片段为同源部分，Ⅱ、Ⅲ片段为非同源部分。请据图分析回答：

（1）紫花植株的基因型有         种，若该植物的紫花植株与紫花植株杂交，F₁全为蓝花植株，则亲本控制花色的基因型分别是              。若再让F₁雌雄植株相互杂交，F₂的花色表现型及比例为                        。
（2）已知控制叶形的基因（H和h）在性染色体上，但不知位于I片段还是II片段。也不知宽叶和窄叶的显隐性关系。现有纯种宽叶、窄叶雌性植株若干和纯种宽叶、窄叶雄性植株若干，如何通过只做一代杂交实验判断基因H和h位于I片段还是II片段？请写出你的实验方案、及相应结论。（不要求判断显、隐性）
实验方案：                                       。
实验结论：
①如果                               ，则控制叶形的基因（H、h）位于Ⅰ片段；
②如果                               ，则控制叶形的基因（H、h）位于Ⅱ片段。

人的白化病受一对基因A、a控制，位于常染色体上；红绿色盲受一对基因B、b控制，位于X染色体上。某成年男性肤色正常但患有红绿色盲（他的父母均正常），其有关基因在染色体上的分布如下图所示，请分析回答：

（1）图中属于等位基因的是         。
（2）图中细胞发生同源染色体配对，此细胞称为         ，它产生的四个精子中，两个精子的基因组成为AX^b，则另外两个精子的基因组成为                。
（3）某女子表现正常，其父亲患红绿色盲，母亲正常，弟弟患白化病。①该女子的基因型是        。②若她与该男子结婚，则后代患红绿色盲的几率是      ，后代患白化病的几率是      。

下图是某家族遗传系谱图。设甲病显性基因为A，隐性基因为a；乙病显性基因为B，隐性基因为b。据查Ⅰ-1体内不含乙病的致病基因。

（1）控制遗传病甲的基因位于   染色体上；控制遗传病乙的基因位于   染色体上，属      性基因。
（2）Ⅰ-1的基因型是              ，Ⅰ-2能产生      种卵细胞。
（3）从理论上分析，若Ⅰ-1和Ⅰ-2再生女孩，可能有       种基因型。
（4）若Ⅱ-7和Ⅱ-8生了一个同时患两种病的孩子，那么他们再生一个正常男孩的几率是      。

果蝇的翅型由D、d和F、f两对等位基因共同决定。D（全翅）对d（残翅）为显性，全翅果蝇中有长翅和小翅两种类型，F（长翅）对f（小翅）为显性。以下是两组纯系黑腹果蝇的杂交实验结果，分析回答：

（1）决定翅形的基因D、d和F、f分别位于       和      染色体上，它们的遗传
遵循                   定律。
（2）实验一中雌性亲本的基因型是           ，F₂残翅雌果蝇中纯合子占      。
（3）实验二F₂小翅果蝇随机交配，后代中长翅∶小翅∶残翅＝               。

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）。

鹦鹉的性别决定为ZW型（ZZ为雄性，ZW为雌性），其毛色由两对等位基因决定，其中一对位于性染色体上，决定机制如下图。某培育中心一只绿色雌性鹦鹉（甲）先后与乙、丙杂交，结果如表所示。回答下列问题：

（1）决定鹦鹉毛色的两对等位基因遵循______   定律。
（2）鹦鹉甲产生的配子种类有___ __种。
（3）鹦鹉乙基因型为______        ，鹦鹉丙毛色为_______  。
（4）实验组一子代中的绿色雄性鹦鹉和实验组二子代中的绿色雌性鹦鹉杂交，后代中出现绿色鹦鹉的概率为_______。
（5）实验室欲通过两纯合的鹦鹉杂交得到雄性全为绿色，雌性全为黄色的子代，则亲代的基因型组合有种，请写出其中一种组合的基因型____________         。
（6）在自然环境中，雌性白毛鹦鹉的比例大于雄性白毛鹦鹉的比例，其原因是____     _     。

(16分)果蝇(2N=8)的眼色与X染色体非同源区段上的等位基因(B、b)和常染色体上的等位基因(E、e)有关，B基因只对E基因有抑制作用，b基因无此功能(图1)。图2为用甲、乙进行的杂交实验。

(1)从图1可以看出，基因通过控制酶的合成来控制_________，进而控制生物体的性状。自然界中果蝇眼色以红眼和朱砂眼为主，白眼个体极罕见(捕食和躲避天敌的能力很弱)，此现象的形成是长期___________的结果。
(2)一个精原细胞在减数分裂过程中，联会形成的_____个四分体经______染色体分离、姐妹染色单体分开，最终将复制后的细胞核遗传物质平均分配到四个精子中。
(3)F₂中红眼的基因型有_____种。若将F₂红眼中的______(填“雌”或“雄”)性个体，与F₂中的白眼个体交配，则子代中白眼个体的比例为_____________。
(4)用3种不同颜色的荧光分别标记F₁中果蝇精原细胞中基因B、E及等位基因，观察其分裂过程中某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光位点，其原因是_____________。
(5)用适宜强度的超声波处理图3所示成年雄果蝇精巢，能使Ⅱ号染色体E、e基因所在的片段从原染色体上断裂，然后随机结合到X染色体末端。缺少E或e基因的精子不能受精。欲判断该果蝇是否发生变异及变异类型，可根据该果蝇与白眼雌果蝇交配的子代的表现型进行判断。(不考虑交叉互换和基因突变)

①若子代中红眼雌:朱砂眼雄:白眼雄=_______，则该雄果蝇没发生变异；
②若子代全为红眼雌，则该雄果蝇发生了______类型突变。

果蝇是遗传学上常用的实验材料，下列有关果蝇的遗传实验，回答相关问题。
(1)果蝇有4对同源染色体标号为1、Ⅱ、III、IV，其中I号染色体是性染色体，Ⅱ号染色体上有残翅基因，III号染色体上有黑体基因b，短腿基因t位置不明。现有一雌性黑体残翅短腿(bbrrtt)果蝇与雄性纯合野生型(显性)果蝇杂交，再让F₁雄性个体进行测交，子代表现型的个体数如表1所示(未列出的性状表现与野生型的性状表现相同)。请回答下列问题：

表现型 性别	野生型	只有 黑体	只有 残翅	只有 短腿	黑体 残翅	残翅 短腿	黑体 短腿	黑体残翅短腿
雄性	25	26	25	27	27	23	26	25
雌性	26	24	28	25	26	25	25	24

 
①短腿基因应位于______号染色体上，上述三对等位基因遵循_______________定律。
任取两只雌、雄果蝇杂交，如果子代中灰体(B)残翅短腿个体的比例是3／16，则亲代果蝇②共有__ __种杂交组合(不考虑正、反交)，其中亲代中雌雄基因型不同的组合有______。
(2)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。

果蝇是二倍体生物，是遗传学实验中常用的实验材料。请回答下列有关果蝇的问题。
（1）要观察果蝇细胞分裂期中染色体数目、形态，可用            染色。正常果蝇一个体细胞有丝分裂后期含有_       个染色体组。
（2）用高剂量的紫外线对若干只基因型为AADD的纯合果蝇进行照射，结果发现有两只果蝇发生基因突变，一只变突变为AaDD,另有一只突变为AADd，说明基因突变具有        的特点。
（3）突变型果蝇猩红眼与野生型深红眼是一对相对性状，由B、b基因控制。现让该猩红眼雄蝇与野生型深红眼雌蝇杂交得到F₁，F₁随机交配得到F₂，其表现型及比例如下表：

亲 本	F1	F2
雌	雄	雌	雄
野生型深红眼（♀）×猩红眼品系甲（♂）	全深红眼	全深红眼	深红眼：猩红眼=1：1

①B、b基因位于    （X/常）染色体上，亲本基因型为               _。
②让F₂代随机交配，所得F₃代中，雌蝇中猩红眼果蝇所占比例为               。
③果蝇缺失1条Ⅳ号染色体（为常染色体）仍能正常生存和繁殖，缺失2条则致死。一对都缺失1条Ⅳ号染色体的深红眼果蝇杂交（亲本雌果蝇为杂合子），F₁中缺失1条Ⅳ号染色体的猩红眼果蝇占       。