高中生物伴性遗传在实践中的应用综合题

大麻是一种雌雄异株的植物，图甲所示为大麻体内物质B的形成过程，基因G与H位于两对常染色体上；图乙表示大麻的两条性染色体——X、Y，其中同源部分（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，且大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因D控制。请根据图解回答下列问题：

（1）据图甲分析，大麻体内能产生A物质和B物质的基因型分别有______种、_____种。
（2）如果两个不能产生B物质的大麻品种杂交，F₁全都能产生B物质，则亲本对物质A的合成情况分别是__________、___________。
（3）上述杂交后代F₁中雌雄个体随机相交，后代中能产生B物质的个体数和不能产生B物质的个体数之比应为___________。
（4）若大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型，据图乙分析，控制大麻抗病性状的基因不可能位于图中的___________片段。
（5）若（4）的结论成立，则抗病性状的雄性大麻个体所有可能的基因型除X^DY、X^DY^D外，还有___________、___________。

科技人员发现了某种兔的两个野生种群，一个种群不论雌雄后肢都较长，另一种群不论雌雄后肢都较短。为确定控制后肢长、短这一相对性状的基因显隐性关系及基因所在位置是位于常染色体还是位于性染色体的Ⅰ、Ⅱ1 Ⅱ2片段（如右图），兴趣小组同学进行了分析和实验。（注：I区段为X染色体与Y染色体的同源区段，在此区段中有等位基因；Ⅱ1为Y染色体上特有区段，Ⅱ2为X染色体上特有区段）

（1）在兔的种群中Ⅱ2片段是否有等位基因_________（填是或否），兔在繁殖过程中性染色体上能发生基因重组的片段是_____________。
（2）首先同学们认为可以确定控制后肢长、短的基因不位于Ⅱ1，理由是________________。
（3）同学们分别从两种群中选多对亲本进行了以下两组实验：甲组：♂后肢长×♀后肢短→F₁后肢短；乙组：♀后肢长×♂后肢短→F₁后肢短。从两组实验中可得到以下结论：后肢长度的显隐性关系为______________。在此基础上可以确定基因不位于____________________，理由________________。
（4）为进一步确定基因位置，同学们准备分别用乙组的F₁与亲代个体进行两组回交实验：①F₁雌×亲代雄、②F₁雄×亲代雌，以确定基因位于I区段还是位于___________________。分析：假设基因位于I片段（用B，b表示），则乙组亲本：♀基因型______，♂基因型_______。在两组回交实验中，能确定基因位置的是________（填①或②）。请用遗传图解分析说明回交实验能确定基因位置的原因。

某雌雄异株植物为XY型性别决定，该植物的花色是由常染色体上的两对独立遗传的等位基因（B和b、T和t）控制如图甲；叶形宽叶（D）对窄叶（d）为显性，基因D、d位于X、Y染色体Ⅰ区段如图乙。

请据图回答：
（1）图甲①过程遗传信息的流动方向是                  。
（2）取黄花窄叶雌株与绿花宽叶雄株杂交，F₁雌株均为黄花宽叶，雄株均为黄花窄叶，则亲本基因型为       和         。
（3）该植物白花宽叶雄株的基因型共有             种,现取基因型为BBTTX^dY^D的白花宽叶雄株与绿花窄叶雌株杂交，F₁中雌雄植株相互杂交，F₂中花色表现型及其比例为              ，在白花窄叶中杂合子的比例为             。

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：杂交组合序号为_______________。子代性状如果雌性全为卷曲翅，雄性__      ________，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_________________。
（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，则该嵌合体果蝇的眼色为：左眼___________，右眼__________________。

下图为某家族的遗传系谱图，请回答下列问题（所有概率用分数表示）：

（1）从系谱图上可以看出，第Ⅰ代将色盲基因传递给Ⅲ－10个体的途径是__________（用相关数字和“→”表示），这种传递特点在遗传学上称为__________。
（2）如果色觉正常基因为B，红绿色盲基因为b，正常肤色基因为A，白化病基因为a，Ⅱ－4个体的基因型为__________。Ⅲ－7个体完全不携带这两种致病基因的概率是__________。
（3）假设Ⅰ－1个体不携带色盲基因，如果Ⅲ－8个体与Ⅲ－10个体婚配，后代两病都患的概率是__________；Ⅲ－8怀孕后可通过               方法确定胎儿是否带有白化病致病基因。

果蝇是遗传学研究的经典材料，体细胞中有 4 对染色体。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)；棒眼与正常眼为一对相对性状(由 B、b 控制)。现有两果蝇杂交，得到 F₁表现型和数目(只)如下表。请回答：

（1）若将果蝇的一个卵原细胞的核中的DNA分子全部用¹⁵N进行标记，在¹⁴N的环境中进行减数分裂，产生四个子细胞中带¹⁵N标记的细胞占_________％，作出这一推论的理论依据是______________________。
（2）该种群中控制灰身与黑身、棒眼与正常眼的基因分别位于___________，在果蝇的正常细胞中，可能不含控制棒眼与正常眼基因的是__________________。
（3）亲代雌果蝇的基因型为_______________，F₁中黑身棒眼雌雄果蝇随机交配，F₂的表现型及比例为______________。
（4）有个棒状眼雌果蝇CIB品系X^BX^b，其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因e，且该基因与棒状眼基因B始终连锁在一起，如图所示。

e在纯合（X^BX^B、X^BY）时能使胚胎致死，无其他性状效应。为检测经X射线辐射后的正常眼雄果蝇A的精子中X染色体上是否发生了其他隐性致死突变，实验步骤如下：
①将雄果蝇A与CIB系果蝇交配，得F₁，F₁的性别及眼型的表现型及其比例是____________
②在F₁中选取大量棒状眼雌果蝇，与多个正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇进行杂交，统计得到的F₂的雌雄数量比。预期结果和结论：如果F₂中雌雄比例为__________，则诱变雄果蝇A的精子中X染色体上未发生其他隐性致死突变；如果F₂中雌雄比例不为上述比例，则诱变雄果蝇A的精子中X染色体上发生了其他隐性致死突变。

如图表示遗传系谱中有甲（基因设为D．d）、乙（基因设为E、e）两种遗传病，其中Ⅱ7不是乙病的携带者。据图分析下列问题：

（1）图中Ⅱ6的基因型为      ，Ⅲ12为纯合子的概率是       ，Ⅲ13的乙病致病因最初来自于            。
（2）若Ⅲ11和Ⅲ12婚配,后代中男孩的患病概率是      。
（3）苯丙酮尿症的遗传方式与上述中的         （“甲病”或“乙病”）相似，进行性肌营养不良是X染色体上基因控制的隐性遗传病。一对表现正常的夫妇，生育了一个同时患有苯丙酮尿症和进行性肌营养不良的孩子，该患者为男孩的概率是____  ，若该夫妇生育了一个女儿，则该女儿表现正常的概率是           ．
（4）若图中Ⅱ9是先天愚型，则其可能是由染色体组成为           ．的卵细胞和____    的精子受精发育而来，这种可遗传的变异称为____        。

下图是甲、乙两种遗传病的家族系谱图，其中之一为红绿色盲，图1中没有成员患乙病，图2中没有成员患甲病。请据图回答（甲病的相关基因为A—a、乙病的相关基因为B—b）：

⑴图_____中的遗传病为红绿色盲，另一种遗传病的致病基因位于_____染色体上，是_____性遗传。
⑵图1中Ⅲ-8与Ⅲ-7为异卵双生，Ⅲ-8的表现型是否一定正常？____，原因是__________________。
⑶若图2中的Ⅱ-3与Ⅱ-4再生一个女孩，其表现型正常的概率是__________。
⑷若同时考虑两种遗传病，图2中Ⅱ-4的基因型是__________；若图1中的Ⅲ-8与图2中的Ⅲ-5结婚，则他们生下两病兼患男孩的概率是__________。

下面是一个家系中，甲、乙两种疾病的遗传系谱图。已知这两种疾病分别受一对基因控制，并且控制这两种疾病的基因位于不同对染色体上(注意：甲病相关基因用A、a表示，乙病相关基因用B、b表示)。根据图示，结合所学知识，回答相关问题：

(1)甲病为___________________遗传病，乙病为___________________遗传病。
(2)Ⅱ₂的基因型为_________________，Ⅱ₁的基因型为____________________。
(3)Ⅱ₃与Ⅱ₄结婚，生出一个正常男孩的概率是________________。
(4)假设甲病在人群中的发病率为1%，则Ⅱ₇与一个无任何亲缘关系的正常女性结婚，他们生了一个女孩，则这个女孩患甲病的概率为___________。
(5)Ⅱ₃与Ⅱ₅基因型相同的概率为____________。

（共16分，每空2分）长久以来，果蝇被广泛地应用于遗传学研究的各个方面，摩尔根以果蝇为材料进行遗传学研究获得了诺贝尔奖。分析并回答下列问题：
（1）果蝇的体细胞共有8条染色体，对果蝇基因组进行分析（参照人类基因组计划要求），应测定果蝇       条双链DNA分子的核苷酸序列。
（2）将果蝇的一个细胞放入¹⁵N标记的脱氧核苷酸培养液中，在第二次细胞分裂的中期，发现一条染色单体中只有一条脱氧核苷酸链有放射性，则其姐妹染色单体有__________条链含有放射性。
（3）摩尔根通过杂交实验发现控制果蝇眼色的基因（红眼A．白眼a）位于X染色体上，他将白眼雌蝇与红眼雄蝇交配，子代雄、雌果蝇的基因型分别为                  。他的学生蒂更斯进行这一实验时在子代个体中发现一只白眼雌蝇，取其体细胞，在光学显微镜下观察，发现其性染色体组成为XXY，分析可知可能是由于亲代果蝇的  ___     细胞在减数第    次分裂异常所致。
（4）摩尔根在研究染色体与基因的关系时，用果蝇位于常染色体上的两对等位基因控制的体色和翅长两对性状进行了如下杂交实验：

①两对相对性状中，显性性状分别是                      。
②每一对性状的遗传均符合基因的分离定律，判断依据是                                  。
③依据测交后代表现型的种类和比例，可推断控制体色和翅长的两对等位基因     ______________（位于，不位于）两对同源染色体上。

雄家蚕的性染色体为ZZ，雌家蚕为ZW。由于雄蚕吐丝多，丝的质量好，更受蚕农们青睐。但在幼蚕阶段，雌雄不易区分。科学家采用下面两种不同的方法解决了这个问题，请根据相关内容回答：
（1）方法一：研究发现，幼蚕体色中有斑纹和无斑纹这一对性状分别由II号染色体上的A和a基因控制。科学家采用下图所示的方法培育出了“限性斑纹雌蚕”来解决上述问题。

①图中变异家蚕的染色体的结构变异类型属于      。由变异家蚕培育出“限性斑纹雌蚕”所采用的育种方法是     。图中的“限性斑纹雌蚕”的基因型为       。
②在生产中，可利用上述“限性斑纹雌蚕”与表现型为       的雄蚕杂交，培育出根据体色就可能辨别性别的后代。
（2）方法二：蚕农们发现，雄蚕不仅产丝多，且天然绿色蚕丝销路好。研究表明，结天然绿色茧这一对性状分别由常染色体上G和g基因控制，幼蚕体色中正常和油质透明这一对性状分别由Z染色体上T和t基因控制。
①欲利用幼蚕体色油质透明区别的特点，从F₁中选择结天然绿色的雄蚕用于生产。现提供基因型为GGZ^TW的亲代雌蚕，则符合要求的亲代雄蚕基因型可有ggZ^tZ^t、    、    。
②现有另一杂交组合：ggZ^TZ^T×GGZ^tW→F₁，F₁雌雄交配后获得F₂，则F₂中幼蚕体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体所占比例为       。

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,设计了如左图所示的实验。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Ⅱ1、Ⅱ2片段)上的基因不互为等位。控制果蝇眼形的基因用F、f表示。据图回答下列问题:

(1)棒眼雄果蝇最可能来自              （变异类型）。由F₁可知,      是显性性状。
(2)若控制圆眼和棒眼的基因在常染色体上,则F₂的基因型及其比例为                 。
(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的基因型及其比例为       。
(4)若控制圆眼和棒眼的基因在性染色体的Ⅰ片段上, 则F₂的表现型及其比例为        。

图1是蚕豆病的遗传系谱图，图2为该家系几个成员的基因电泳图，据参考资料、结合所学知识回答下列问题(以下均不考虑新的基因突变与交叉互换)。

参考资料1：蚕豆病是一种伴X单基因遗传病，表现为红细胞葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏病。g 基因不能控制合成G6PD，GF、GS基因均能控制合成功能正常的G6PD，分别记为G6PD-F、G6PD-S。
参考资料2：在人类胚胎发育早期，雌性体细胞的两个X染色体中会有一个随机失活（其上的基因无法表达），且这个细胞的后代相应的X染色体均发生同样变化。
（1）蚕豆病患者平时不发病，由于食用新鲜蚕豆等才发病。说明患者发病是                           共同作用的结果。
（2）II-8的基因型为    。
（3）II-7患蚕豆病的原因是：在胚胎发育早期，多数胚胎细胞中含      基因的X染色体失活。
（4）II-7与II-8婚配。
①取这对夫妇所生女儿的组织，用______酶分散成单个细胞，进行单克隆培养，分离其G6PD进行电泳，若电泳结果出现G6PD-F带，则可以判断该女儿的基因型为          。
②若取该夫妇所生男孩的多种组织进行和①相同处理，结果出现G6PD-F带和G6PD-S带，推测是由于    （用父亲、母亲作答）形成配子时，在减数第   次分裂过程中______不分离所致。

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                               。

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代红眼雌蝇与朱砂眼雄蝇随机交配，所得F₃代中，雌蝇有        种基因型，雄蝇中朱砂眼果蝇所占比例为               。
（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F₁′，F₁′随机交配得F₂′，子代表现型及比例如下：

实验二	亲本	F1′	F2′
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             ；F₂′代杂合雌蝇共有     种基因型，其基因型为                                            ；这些杂合雌蝇中红眼果蝇所占的比例为        。
（3）果蝇出现白眼是基因突变导致的，该基因突变前的部分序列（含起始密码信息）如下图所示。（注：起始密码子为AUG，终止密码子为UAA、UAG或UGA）
上图所示的基因片段在转录时。以        链为模板合成mRNA；若“↑”所指碱基对缺失，该基因控制合成的肽链含        个氨基酸。