高中生物伴性遗传在实践中的应用综合题

鸡的芦花羽毛与非芦花羽毛是一对相对性状，其显隐关系未知，基因在染色体上的位置也未知，控制这对相对性状的基因可用字母B，b表示。
（1）现有一群自然放养，繁殖的鸡群，雌雄均有性成熟的芦花羽毛与非芦花羽毛个体若干，请你设计杂交试验，在一个繁殖季节，判断这对相对性状的显隐关系。
_______________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
（2）若芦花羽毛为显性，非芦花羽毛为隐性，现有性成熟的纯种雌雄芦花羽毛和非芦花羽毛个体数只，请你设计实验判断控制这对相对性状的基因是位于常染色体上还是性染色体的同源区段上，还是性染色体的非同源区段上。（最多只设计两代杂交组合实验）
实验步骤：
①______________________________________________________________________
②______________________________________________________________________
③______________________________________________________________________
预测实验结果
①若_______________________________则控制这对相对性状的基因位于性染色体的非同源区段上。
②若______________________________则控制这对相对性状的基因位于常染色体上
③若_______________________________则控制这对相对性状的基因位于性染色体的同源区段上。
（3）用遗传图解分析预测实验结果①

果蝇的红眼(A)对白眼(a)为显性，长翅(B)对残翅(b)为显性，这两对基因是自由组合的。(A—a在X染色体上，B—b在常染色体上)
(1)红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，F₁代全是红眼。根据所学知识回答：
①亲本的基因型是________。
②若F₁代自交，则所得F₂代的基因型有________种，F₂代的表现型有________种，分别是________________________________________________________________________。
③F₂代的卵细胞及精子中具有A和a的比例分别是________和________。
(2)红眼长翅的雌果蝇与红眼长翅的雄果蝇交配，后代的表现型及比例如下表：

表现型	红眼长翅	红眼残翅	白眼长翅	白眼残翅
雄果蝇	3	1	3	1
雌果蝇	3	1	0	0

①亲本的基因型是________________。
②雄性亲本产生的精子的基因型是________________，其比例是__________________。
③若对雌性亲本测交，所得后代雌雄的比例为________。后代中与母本表现型相同的个体占后代总数的________。

（每空2分，共10分）果蝇是常用的遗传学研究的试验材料，据资料显示，果蝇约有10⁴对基因，现有一果蝇种群，约有10⁷个个体。请回答下列问题：
（1）该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的               。
（2）随机从该种群中抽出1000只果蝇，测知基因型AA（灰身）350只，Aa（灰身）600只，aa（黑身）50只，则A基因的基因频率为            ，a基因的基因频率为           。
（3）已知果蝇的正常翅与残翅属于一对相对性状，由一对等位基因控制，残翅（b）为隐性基因，在该种群中每2500只果蝇中才有1只残翅果蝇，那么残翅b基因的基因频率为           。
（4）摩尔根从野生果蝇培养瓶中发现了一只白眼雄性个体。他将白眼♂与红眼♀杂交，F₁全部表现为红眼。再让F₁红眼果蝇相互交配，F₂性别比为1：1，红眼占3/4，但所有雌性全为红眼，白眼只限于雄性。为解释这种现象，他提出了有关假设。你认识最合理的假设是                                         。

果蝇是研究遗传学的好材料。据图及所学知识回答下列问题：

（1）此图是________性果蝇体细胞染色体组成示意图，该细胞中一个染色体组由____________________组成（用图中的标号回答）。摩尔根选用果蝇为遗传学的材料是因为_______________________（至少答2点）
（2）果蝇的红眼（R）对白眼（r）是显性。长翅（B）对残翅（b）是显性。将红眼长翅雌果蝇和红眼长翅雄果蝇作为亲本进行杂交。子代的雄果蝇中，红眼长翅：红眼残翅：白眼长翅：白眼残翅=3∶l∶3∶1。雌果蝇中红眼长翅：红眼残翅=3∶l。
①根据杂交实验结果，可知控制果蝇眼色（R、r）的基因位于_________ 染色体上，翅形（B、b）的基因位于______染色体上；从实验的遗传数据看，长翅和残翅这一对性状遗传是否符合孟德尔的基因的自由组合定律_____（是或否）。
②亲本中红眼长翅雌果蝇的基因型是________________________。雄性亲本的一个精原细胞产生精细胞的基因型是____________________________。
（3）在一个自然繁殖、表现型正常的果蝇种群中，性别比例偏离较大，雌果蝇多于雄果蝇。经研究发现该种群果蝇的X染色体上存在隐性致死基因。在该种群中任选一只雌果蝇，为了用一次杂交实验来鉴别它是纯合子还是杂合子，某同学将该果蝇与雄果蝇交配，统计子代雌雄果蝇的性别比例。请预测实验结果，并得出相应结论。
①_________________________________________________________；
②___________________________________________________________。

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：

P	灰身♀×黑身♂	红眼♀×白眼♂
F1	灰身	红眼
F2	灰身︰黑身=3︰1	红眼︰白眼=3︰1

 
（1）选果蝇作实验材料的优点是                                               。
（至少写出2点）(2分)。
（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     (2分)种，雄性中黑身白眼的概率是      (2分)。

自然界的女娄菜 (2N=46)为雌雄异株植物，其性别决定方式为XY型，右图为其性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源的(图中I区段)，该部分存在等位基因；另一部分是非同源的(图中Ⅱ-1和Ⅱ-2区段)，该部分不存在等位基因。以下是针对女娄菜进行的一系列研究，请回答相关问题：

（1）女娄菜抗病性状受显性基因B控制。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则不抗病个体的基因型有X^bY^b和X^bX^b，而抗病雄性个体的基因型有                       。
（2）现有各种表现型的纯种雌雄个体若干，期望利用一次杂交实验来推
断抗病基因是位于X、Y 染色体的同源区段还是仅位于X染色体上，则
所选用的母本和父本的表现型分别应为                           。
预测该实验结果并推测相应结论：
②                                                                     。
②                                                                    。

果蝇的红眼（W）对白眼（w）是显性。长翅（B）对残翅（b）是显性。现有红眼长翅雌果蝇和红眼长翅雄果蝇杂交。子代的雄果蝇中，红眼长翅：红眼残翅：白眼长翅：白眼残翅=3∶l∶3∶1。雌果蝇中红眼长翅：红眼残翅=3∶l。
（1）亲本的基因型是________________________。
（2）雄性亲本的一个精原细胞产生精细胞的基因型是             。
（3）若对雌性亲本测交。所得子代雌雄个体的数量比为___________________，子代雌性个体中与雌性亲本表现型相同的个体占子代总数的_______________。
（4）果蝇的直毛和非直毛是一对相对性状，基因位于x染色体上。从自然界中获得有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只，非直毛雌、雄果蝇各一只，现任意取两只不同性状的雌、雄果蝇进行一次杂交，请你根据后代的表现型及比例，确定雌雄亲本中的显性性状。（用文字表述）                                    
                                                                                          。

果蝇中，已知基因B和b分别决定灰身和黑身，基因H和h分别决定后胸正常和后胸异常，基因W和w分别决定红眼和白眼。下图1表示某果蝇的体细胞中染色体和部分基因组成，图2表示某个果蝇精细胞的染色体组成。请分析回答下列问题。

（1）若要设计一组杂交实验，通过观察子代果蝇的眼色即可直接判断子代果蝇的性别，应选择基因型为_____________作母本，基因型为____________作父本。
（2）如果只考虑图1所示果蝇中的B（b）、W（w）基因，则该果蝇产生的配子基因型分别为                                   ，让该果蝇与杂合灰身红眼的异性个体杂交，所产生的雄性后代中，灰身与黑身的数量比是       ，红眼和白眼的数量比是      。
（3）如果考虑图1所示的各对基因，让该果蝇进行测交，得到黑身、后胸正常、白眼雌果蝇的几率是         。
（4）图2所示的是一个异常的精细胞，造成这种异常的原因是，在该精细胞形成过程中，                  
                                                    。请在指定的位置（图3处）绘出与该精细胞来自同一个次级精母细胞的另一个精细胞的染色体组成。
（5）在下图坐标系中画出表示图1所示果蝇正常减数分裂过程中“细胞核内染色体数与DNA数比例的变化”曲线图。
（6）20世纪初，摩尔根等人证明了果蝇的白眼基因位于图中所示的染色体上，后来，有人发现，形成果蝇红眼的直接原因是红色色素的形成，形成红色色素需要经历一系列的生化反应，而每一反应各需要一种酶，这些酶分别由相应的基因编码。该实例表明，基因控制生物性状的方式之一是                 ，而且基因与性状也并不都是一一的对应关系，也可能是                   。

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。在减数分裂形成配子过程中， X和Y染色体能通过互换发生基因重组的是图中的　 　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
(3)科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截刚毛基因(b)为完全显性。现有各种纯种果蝇若干，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上，请写出遗传图解，并完成推断过程。
①遗传图解：(2分)　 
②推理过程：
a.实验方法：首先选用纯种黑腹果蝇作亲本进行杂交，雌雄两亲本的表现型依次为　  
 　                。
b.预测结果：若子代雄果蝇表现为　   　，则此对等位基因位于X、Y染色体上的同源区段。若子代雄果蝇表现为　   　，则此对等位基因仅位于X染色体上。
(4)现有若干纯合的雌雄果蝇(雌雄果蝇均有显性与隐性性状)，已知控制某性状的基因可能位于常染色体上或X、Y染色体的同源区段(Ⅰ区段)，请补充下列实验方案以确定该基因的位置。
实验方案：
选取若干对表现型分别为                 　的果蝇作为亲本进行杂交， 子代(F₁)中无论雌雄均为显性；再选取F₁中雌、雄个体相互交配，观察其后代表现型。
结果预测及结论：
①若　                                  ，则该基因位于常染色体上；
② 若　                         ，则该基因位于X、Y染色体的同源区段。

下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的乙病致病基因最终来自于　　。
(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表现正常的女儿，成年后与一位表现正常的男性苯丙酮尿症基因携带者结婚，后代中只患一种病的概率是　 　。
(4)Ⅲ₁₂与一正常的男性结婚受孕后到医院进行产前诊断，为确定所孕男性胎儿是否患有甲病，你认为需要对胎儿进行基因检测吗？　 　。为什么？　                   　 
                                                                              。
(5)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　             　。

100年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题：
（1）卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交，在F₁中所有雌果蝇都是直刚毛直翅，所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。控制刚毛和翅型的基因分别位于_____和_____染色体上（如果在性染色体上，请确定出X或Y），判断前者的理由是__  ____。控制刚毛和翅型的基因分别用D、d和E、e表示，F₁雌雄果蝇的基因型分别为_____和_____。F₁雌雄果蝇互交，F₂中直刚毛弯翅果蝇占得比例是__    ____。
（2）假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应（胚胎致死），无其他性状效应。根据隐性纯合体的死亡率，隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射，为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂交实验并预测最终实验结果。
实验步骤：
①                                                                ；
②                                                                ；
③                                                                。
结果预测：
I如果                         ，则X染色体上发生了完全致死突变；
II如果                         ，则X染色体上发生了不完全致死突变；
III如果                         ，则X染色体上没有发生隐性致死突变。

科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为完全显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体的同源区段，则刚毛雄果蝇表示为X^BY^B、X^BY^b、X^bY^B，若仅位于X染色体上，则只表示为X^BY。现有各种纯种果蝇若干只，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上，请写出遗传图解，并用文字简要说明你的实验方案
遗传图解：

说明：                                                                     
预期：若                                 则                                
若                                则                                

本题包括两个小题，每个小题6分。
（1）2007年坎城影展国际影评人周最佳影片《XXY》讲述了一个15岁双性人的传奇故事，故事的主角同时拥有男女的性器官，你认为这种病是父母哪一方在减数分裂的哪个阶段出现异常引起的？
（2）“牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象。原来下过蛋的母鸡，以后却变成公鸡，长出公鸡的羽毛，发出公鸡样的啼声。从遗传的物质基础和性别控制的角度，你怎样解释这种现象的可能原因？鸡是ZW型性别决定，公鸡的两条性染色体是同型的（ZZ），母鸡的两条性染色体是异型的（ZW）。如果一只母鸡性反转成公鸡，这只公鸡与母鸡交配，后代的性别会是怎样的？(用杂交实验的遗传图解表示即可，要求写出配子。)

染色体是基因的主要载体，请仔细观察下列各图，并回答以下问题：
（1）图1、图2是科学家对果蝇正常染色体上部分基因的测序结果，说明基因在染色体上呈        排列；图1中的朱红眼基因与图2中的深红眼基因属于        基因。与图1相比，图2发生了                          。
（2）图3是某人X和Y染色体同源和非同源区段的比较图解，其中A与C为同源区段，此区段的基因遵循____________________定律；色盲和血友病的基因最可能位于________段上；如果某病只能由男性传给其儿子，则致病基因位于         段；如此人B区段和D区段都有一致病基因，且B区段为显性致病基因，则其与不携带致病基因的正常女性结婚，所生的后代中发病几率是           。
（3）产前诊断是优生的主要措施之一，其中的羊水检查是对孕妇进行检查的一种手段。检查羊水和羊水中的胎儿脱落细胞，能反映胎儿的病理情况。羊水检查多在妊娠16~20周进行，通过羊膜穿刺术，采取羊水进行检查。下列甲图是羊水检查的主要过程，据图回答：

（Ⅰ）在进行染色体分析时，通常选用处于有丝分裂                  (时期)的细胞，主要观察染色体的               。
（Ⅱ）在一次羊水检查中发现一男性胎儿(10号)患有某种遗传病，调查知道其姐姐也患有此病，上面的图乙是其家庭的部分遗传系谱图，分析回答下列问题：
①该遗传病的遗传方式是                        。
②Ⅱ₄已怀身孕，则她生一个健康男孩的概率为              ，如果生一个女孩，患病的概率为                。
③调查发现人群中有66.67％为该种遗传病的致病基因携带者，则Ⅲ₇与一个表现型正常的女子结婚，则其孩子中患该病的概率约为                    。

（1）小家鼠的正常尾与弯曲尾是一对相对性状（相关基因A、a只位于X染色体上），灰身(B)对黑身(b)为显性（B、b位于常染色体上）。现有10只基因型相同的灰身弯曲尾雌鼠和10只基因型相同的灰身弯曲雄鼠分别交配得到后代的类型和数量综合统计如下表：

	灰身弯曲尾	灰身正常尾	黑身弯曲尾	黑身正常尾
雄鼠	76	74	24	26
雌鼠	149	0	51	0

 
请据上述杂交结果作出判断：
①写出雌雄亲本小鼠的基因型：                。
②在上述子代中，杂合灰身弯曲尾雌鼠占全部子代的比例为          。
③假如上述子代中的灰身雄鼠与黑身雌鼠杂交，后代中黑身小鼠所占比例为            。
（2）一只雌果蝇的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型性状变为突变型性状。该雌果蝇与野生型雄果蝇杂交，F₁的雌雄个体均既有野生型又有突变型。
①在野生型和突变型这对相对性状中，显性性状是         ，隐性性状是          。
②根据上述杂交实验的结果能否确定突变基因在X染色体上还是在常染色体上？请简要说明推断过程。_________________________________________________________________。
③若要通过一次杂交实验鉴别突变基因在X染色体上还是在常染色体上，最好选择F₁中雌性为__________型，雄性为__________型作为杂交的亲本。请简要说明推断方法。__________________________________________________________________。