高中生物伴性遗传在实践中的应用综合题

雌性火鸡的两条性染色体是异型的（ZW）。在火鸡的一个优良品系中，出现一种遗传性白化症。研究者把5只有关的雄火鸡进行检测，发现其中3只带有白化基因，将这3只雄火鸡与多只正常雌火鸡（无亲缘关系）交配，共得到229只幼禽，其中有55只白化幼禽且均为雌性。（控制性状的基因用A－a表示）
请回答：
（1）火鸡白化性状属于____________性状，且控制该性状的基因位于______染色体上。
（2）表现型正常的幼禽中，雄性的基因型是___________________，雌性的基因型是____________。
（3）研究者欲在表现型正常的174只幼禽中，尽量多的保存正常个体，消除白化基因，你认为应该淘汰个体的基因型是____________，请写出鉴别该基因型个体的遗传图解和必要的文字说明。

果蝇的繁殖速度很快，25℃条件下，10～12天可繁殖一代，成虫存活大约15天。控制长翅（B）与残翅（b）、正常体色（E）与黑檀体色（e）、红眼（R）与白眼（r）三对相对性状的基因在染色体上的位置如图所示。

（1）正常情况下，雄果蝇产生的配子所含的染色体是__________________________________（用图中表示染色体的符号回答）。
（2）某次杂交实验获得的子代果蝇中，若只考虑眼色性状，红眼∶白眼＝1∶1，则亲本果蝇的基因型组合是_______________或者_________________，这对相对性状的遗传遵循基因____________定律。
（3）现将一只基因型为BBEEX^RX^R的果蝇与一只基因型为bbeeX^rY的果蝇放入盛有合适培养基的培养瓶里，交配产卵后移走亲代果蝇。三周后，培养瓶中出现了一些长翅黑檀体色白眼的雄果蝇，这些果蝇的基因型有________________________________________________，它们最可能属于子________代。

果蝇体表硬而长的毛称为刚毛。科学家发现一个自然繁殖多代的直刚毛果蝇种群中，偶然出现了一只卷刚毛雄果蝇。卷刚毛性状是如何产生和遗传的呢？
（1）有人认为是X染色体上的基因发生了显性突变。假如用该卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇交配，结果是F₁中                                  ，则此假设成立。
（2）也有人认为是常染色体上的基因发生了显性突变。假如用该卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇交配，结果是F₁                               ，则此假设成立。
（3）但事实上，科学家用这只卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交，得到的结果是F₁全部为直刚毛，F₁雌雄果蝇随机交配，F₂的表现型及比例是直刚毛雌果蝇：直刚毛雄果蝇：卷刚毛雄果蝇＝2∶1∶1。据此，最合理的假设应该是                       。请你从上述F₂中选择合适的果蝇，通过一代杂交实验验证上述（3）假设（只要写出亲子代性状表现及结论即可）

(1)自然界中的果蝇雌雄个体中都有一些个体为黄翅、一些个体为灰翅，该性状受一对等位基因控制，且所有亲本皆为纯合子。请你设计一个通过两对杂交实验(提示：一对为正交，一对为反交)来判断这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上的方案。
正反交实验：正交________；反交________。
推断和结论：
___________________________________________________________________。
___________________________________________________________________。
(2)遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失，从而引起的变异叫缺失，缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子(雄性个体X染色体片段缺失也视为缺失纯合子)常导致个体死亡。现在一红眼雄果蝇X^AY与一白眼雌果蝇X^aX^a杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的，还是由于基因突变引起的？
方法一：
________________________________________________________________________。
________________________________________________________________________。
方法二：
________________________________________________________________________。
________________________________________________________________________。

果蝇中，红眼基因（A）与白眼基因（a）位于X染色体上，长翅基因（B）与残翅基因（b）位于常染色体上。现用两个红眼长翅的雌、雄果蝇相互交配，后代表现型及比例如下表。请分析回答：

表现型	红眼长翅	红眼残翅	白眼长翅	白眼残翅
雌蝇	3	1	0	0
雄蝇	3	1	3	1

（1）亲本的基因型是_____ 和 ______。
（2）雌性亲本产生的正常卵细胞中，与A组合的基因应为_______；白眼性状遗传的特点是__________。
（3）若用雄性亲本测交，则后代中与测交的另一亲本基因型相同的个体占后代总数的比例为__________。

果蝇野生型和5种突变型的性状表现、控制性状的基因符号和基因所在染色体编号如下表
 
注:（1）每种突变型未列出的性状表现与野生型的性状表现相同；
（2）6种果蝇均为纯合体并可作为杂交实验的亲本
请回答:
（1）若进行验证基因分离规律的实验设计,观察和记载后代中翅型的性状表现,第一步，选择杂交的亲本基因型应是                   ；
（2）若进行验证自由组合规律的实验设计, 观察和记载后代中体色和肢型的遗传表现,第一步，选择杂交的亲本类型（用序号表示）是         ，其对应的
基因型是             ；选择上述杂交亲本的理论根据是              
                                    表现为自由组合。
（3）红眼对白眼是一对相对性状，如果并不清楚红眼为显性，那么，选择多对纯合的红眼果蝇与纯合的白眼果蝇杂交，子一代自交，子二代中都是红色个体多于白色个体 ,则       为显性；如果子二代中都是白色个体多于红色个体 ,则
       为显性。

雌雄异株的高等植物剪秋罗有宽叶(A)、窄叶(a)两种类型。某科学家在研究剪秋罗叶形性状遗传时，做了如下杂交实验：

杂交 (组)	亲代	子代
雌	雄	雌	雄
1	宽叶	窄叶	无	全部宽叶
2	宽叶	窄叶	无	1/2宽叶，1/2窄叶
3	宽叶	宽叶	全部宽叶	1/2宽叶，1/2窄叶

据此分析回答：
(1)根据第________组杂交，可以断定________为显性性状。
(2)根据第________组杂交，可以断定控制剪秋罗叶形的基因位于________染色体上。
(3)若让第3组子代的宽叶雌株与雄株杂交，预测其后代中出现宽叶与窄叶的比例为________。
(4)第1、2组后代没有雌性个体，最可能的原因是________。
(5)为进一步证明上述结论，某课题小组决定对剪秋罗种群进行调查。你认为调查的结果如果是在自然种群中不存在________的剪秋罗，则上述假设成立。
(6)若实验室提供自然存在的各种基因型的剪秋罗和其他培养条件，则如何培育出上述自然种群中不存在的剪秋罗？请用文字简要叙述培育方案。
________________________________________________________________________。

有若干具有相对性状的雌雄果蝇，其中雌性个体为隐性，雄性个体为显性，均为纯合(注：X^AY、X^aY均视为纯合)，已知控制该性状的基因可能位于常染色体上或X染色体的特有区段(如图Ⅱ—2区段)或X、Y染色体的同源区段(如图Ⅰ区段)，请补充下列实验方案以确定该基因的位置。

(1)取若干对上述雌雄果蝇分别交配，观察其后代表现型。若后代中，____________________，则该基因位于X染色体的特有区段。
(2)若后代中无论雌雄均为显性，则再选取后代中雌、雄个体分别交配，若______________，则该基因位于常染色体上；若______________，则该基因位于X、Y染色体的同源区段。

（22分）分析回答下面Ⅰ、Ⅱ两题：
Ⅰ．某同学做了一个用以测定光照强度与生态系统稳定性关系的实验。将若干小球藻、水草及小鱼各一份（完全相同）放入甲、乙两个等同的盛有河水的玻璃缸内，使之处于气密状态，对乙缸进行遮光处理。实验处在一定适宜温度的暗室中，并从距玻璃缸0.3m处用不同功率的灯泡分别给予光照1h。期间用仪器记录了容器内氧气浓度的变化（浓度单位是g/m³），结果如下表。

	15W	20W	25W	30W	35W	40W	45W
甲缸	－6	－4	－2	0	+2	+5	+10
乙缸	－10	－10	－10	－10	－10	－10	－10

（1）实验中乙生态缸是用来测定__________________________。
（2）甲生态缸在光照25W时产生的氧气量____________g/m³。
（3）光照强度至少大于_______W时才能维持甲缸生态系统处于相对稳定状态。
Ⅱ．果蝇(2N=8)常常作为遗传学实验材料。
（1）欲测定果蝇基因组的DNA序列，应测_____________条染色体上的DNA。
（2）实验室某一个小组发现了1只灰体残翅雌果蝇(未交配过)，另一小组发现了1只黑体长翅雄果蝇。两个小组将这2只果蝇进行下述实验：a. 把灰体残翅雌果蝇和黑体长翅雄果蝇放入同一容器中培养，使其交配并产生足够的后代F₁。b. F₁成熟后观察雌雄果蝇的性状，发现全是灰体长翅。c. F_l雌雄果蝇相互交配产生F₂，观察其性状并记录结果。d. 统计分析F₂的各种表现型及其比例。根据上述材料回答：
①从F_l所表现出的性状推断长翅与残翅的遗传方式是_______________(细胞质/细胞核)遗传。
②若已知控制黑体、灰体性状的基因位于细胞核中，能否通过预测F₂黑体、灰体的性状表现来推断控制黑体、灰体的基因是位于常染色体上还是x染色体上?请简要说明理由。
____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________
③已知果蝇中，控制眼色的基因位于X染色体上，控制体色的基因位于常染色体上。在体色和眼色这两对相对性状中，正交与反交产生子代结果不一致的亲本组合性状分别是_________________。
④控制果蝇体色的基因与固氮基因相比，其基因结构特点是____________________。
（3）基因突变大多数对生物有害，甚至导致死亡。在做果蝇实验时发现1只突变型(单基因突变)的雌蝇与1只野生型的雄蝇交配，F₁中野生型与突变型之比为2：1，且雌雄个体之比也为2∶1。产生这种现象的原因是__________________________________________
___________________________________________________________________________。

图甲和乙分别是果蝇细胞的局部结构示意图，1、2、3、4、5、6、7、8 分别表示染色体，A、a、B、b、C、c、D、d分别表示所在染色体上控制一定性状的基因。请据图回答：

（1）假如图甲为果蝇的一个卵原细胞，则：该卵原细胞中含有     对同源染色体，写出其中的一个染色体组          ；若将该卵原细胞的一个DNA分子用¹⁵N标记，并只供给卵原细胞含¹⁴N的原料，正常情况下该卵原细胞分裂形成的卵细胞中含¹⁴N的比例为          。
（2）假如图乙为果蝇的一个体细胞，设常染色体上的基因A（长翅）对a（残翅）显性，性染色体X上的基因D（红眼）对d（白眼）显性。用图示代表的果蝇与另一果蝇杂交得到的子代中，若残翅与长翅各占一半，雌蝇均为红眼，那么与图示果蝇进行杂交的果蝇的基因型是         ，表现型为       。
（3）果蝇的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞过程中常常发生染色体不分开的现象，因此常出现性染色体异常的果蝇，并产生不同的表型，如下表所示：

受精卵中异常的性染色体组成方式	表现型
XXX	在胚胎期致死，不能发育为成虫
YO（体细胞中只有一条Y染色体，没有X染色体)	在胚胎期致死，不能发育为成虫
XXY	表现为雌性可育
XYY	表现为雄性可育
XO（体细胞中只有一条X染色体，没有Y染色体)	表现为雄性不育

为探究果蝇控制眼色的基因是否位于性染色体上,著名的遗传学家摩尔根做了下列杂交实验。
让白眼雄果蝇和红眼雌果蝇交配，后代全部是红眼果蝇；让白眼雌果蝇和红眼雄果蝇交配，子代雄性果蝇全是白眼的，雌性果蝇全是红眼的。他的学生蒂更斯用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，子代大多数雄果蝇都是白眼，雌果蝇都是红眼，但有少数例外，大约每2000个子代个体中，有一个白眼雌蝇或红眼雄蝇，该红眼雄蝇不育。
请根据上表信息用遗传图解，解释蒂更斯实验中为什么会出现例外（设有关基因为D、d）。

请回答下列关于果蝇性状遗传的问题：
Ⅰ．果蝇的下列性状分别由位于两对常染色体上的两对等位基因控制，分别用A、a和B、b表示．且基因A具有纯合致死效应。巳知黑身残翅果蝇与灰身长翅果蝇交配，F_l为黑身长翅和灰身长翅，比例为l︰l。当F₁的黑身长翅果蝇彼此交配时，其后代表现型及比例为：黑身长翅︰黑身残翅︰灰身长翅︰灰身残翅=6︰2︰3︰l。请据此分析回答下列问题：
（1）果蝇这两对相对性状分别中，显性性状分别为             。
（2）F₁的黑身长翅果蝇彼此交配产生的后代中致死基因型有            ，占其后代的比例为                。
（3）F₂中的黑身残翅果蝇个体测交后代表现型及比例为          。
Ⅱ．果蝇的灰身对黑身是显性，控制体色的一对基因B、b位于常染色体上；红眼对白眼为显性，控制眼色的一对基因H、h位于X染色体上．让一只灰身红眼雌果蝇与一只黑身红眼雄果蝇杂交，得到的F₁有灰身红眼、灰身白眼、黑身红眼、黑身白眼4种表现型，请回答：
（1）写出杂交亲本的基因型：灰身红眼雌果蝇            ，黑身红眼雄果蝇           ．
（2）F₁雌果蝇的表现型为                          ，比例为           ．
（3）从F₁中选取一只灰身红眼雌果蝇与一只灰身红眼雄果蝇进行交配，获得F₂，若F₂中只出现灰身红眼和黑身红眼两种表现型，则F₁灰身红眼雌果蝇的基因型为            ，灰身红眼雄果蝇的基因型为         ；若F₂中出现了黑身白眼的类型，则F₁灰身红眼雌果蝇的基因型为              ．    

普通刺毛鼠背上都有硬棘毛—有刺（简称普通鼠），体色有浅灰色和沙色，浅灰对沙色显性。在实验室内封闭饲养的普通鼠群体中，偶然出现了一只浅灰无刺雄性小鼠（简称L），且其能终身保留无刺性状。请回答下列问题：
（1）产生L鼠的原因可能是　　　　　　　　　。
（2）让L鼠与普通雌鼠交配， F₁全有刺；F₁雌雄鼠自由交配，在所生的33只小鼠中，25只有刺、8只无刺（无刺鼠全为雄性）。这说明有刺和无刺这对相对性状中　　　　　________________是隐性，控制有刺无刺的基因位于　　　　　染色体上。
（3）设控制体色的基因为A、a，有刺无刺的基因为B、b，　让L鼠分别与多只基因型相同的沙色普通雌鼠交配，子代的表现型为浅灰无刺：浅灰有刺：沙色无刺：沙色有刺（1：1：1：1），则L鼠与沙色有刺雌鼠基因型分别为　　　　　　　　。
（4）刺毛鼠的染色体组成2n=16。如果L鼠与普通雌鼠交配，生了一个染色体（14＋XYY）的子代，其原因应是亲代雄鼠在减数第 　　　分裂过程中发生了差错；此次减数分裂同时产生的另外三个精子的染色体组成应依次为   　　　　　　　。
以上变异与下列哪种疾病的发病原理相同（   ）
A. 21三体综合征   B.猫叫综合征 C.青少年型糖尿病  D.镰刀形细胞贫血症
（5）请设计一个利用这只L鼠繁育出无刺雌鼠的简要方案：
                                                                   

某种观赏性鱼的性别决定方式为XY型，这种观赏性鱼有多对相对性状如眼型有正常眼、非正常眼等，尾鳍有单尾鳍、双尾鳍等，体色有白色、紫色等。
（1）某科学家分析，一条纯种雌性金鱼一条染色体上某基因发生了突变，由正常眼突变
为非正常眼，用该金鱼与正常眼雄鱼杂交，F1雌雄金鱼中均有正常眼，也有非正常眼。则在非正常眼和正常眼这对相对性状中，显性性状是          ，判断理由                                                                 。
（2）第（1）题中杂交实验的结果能否确定控制眼型的基因在x染色体或常染色体上?
                                     。
（3）如果已经证实控制尾鳍的基因位于x染色体上，单尾鳍对双尾鳍显性。某养殖场出于生产的需要．需要通过杂交育种培养出一批在金鱼鱼苗期就能识别出雌雄的鱼苗，请你设计一个简单实用的杂交方案。（提供的成鱼有单尾鳍的雌雄鱼，双尾鳍的雌雄鱼。要求用遗传图解表示杂交方案，尾鳍的基因用F、f表示。）
（4）中国动物遗传学家陈桢证明金鱼体色的遗传是常染色体上基因控制的，白色是由四对隐性基因（aabbccdd）控制的性状．这四对基因分别位于不同的同源染色体上。而四对基因中只要有一个显性基因存在时，就使个体表现为紫色。观察发现紫色鱼的体色深浅程度随显性基因的数目增多而加深，则紫色最深的金鱼其基因型应该是          ，用紫色最深的紫色鱼与白色鱼杂交得到足够数量的F₁，让F₁雌雄鱼杂交，得到F₂个体，若F₂个体的各表现型成活率相同，则F2中紫色个体和白色个体的比例理论上应该为            。

科学家曾做过这样的实验：野生长翅果蝇幼虫在25℃的下培养皆为长翅，35℃条件下处理6～24 h后培养得到残翅(已知野生果蝇皆为长翅)。如何解释这一现象呢？请你对出现残翅果蝇的原因提出你的假设，并进一步设计实验验证你的假设。
(1)假设：
________________________________________________________________________。
(2)简要叙述验证过程及结果：
________________________________________________________________________。
(3)基因对性状的控制有两种情况：甲：基因通过控制____________来控制代谢过程，从而控制生物的性状；乙：基因通过控制________来直接影响性状。你假设中与性状有关的基因属于________基因。(“甲”或“乙”)
(4)你认为基因、环境因素、性状三者的相互关系是怎样的？

(1)已知果蝇的红眼(A)对白眼a为显性，位于X染色体上，灰色(B)对黑色(b)为显性，位于常染色体上。两只灰身红眼雌、雄果蝇交配得到以下类型和数量的子代。

	灰身红眼	灰身白眼	黑身红眼	黑身白眼
雄蝇	152	148	48	52
雌蝇	297	0	101	0

①两只灰身红眼亲本的基因型为______________________。
②让子代中灰身雄蝇与黑身雌蝇杂交，后代中黑身果蝇所占比例为________。
③在子代中，纯合灰身红眼雌蝇占全部子代的比例为________，杂合灰身红眼雌蝇占全部子代的比例为________。
(2)已知果蝇的直毛与非直毛是一对相对性状。若实验室有纯合的直毛和非直毛雌、雄果蝇亲本，你能否通过一代杂交实验确定控制这对相对性状的等位基因是位于常染色体上还是X染色体上？请说明推导过程。
(3)若已知果蝇的直毛和非直毛是由位于X染色体上的一对等位基因所控制的。但实验室只有从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只，你能否通过一次杂交实验确定这对相对性状中的显性性状，请用遗传图解表示并加以说明和推导。