高中生物伴性遗传在实践中的应用综合题

根据下面雌果蝇染色体示意图，填充下列空白：

(1)细胞中有_______对同源染色体。
(2)细胞中有_______个染色体组。
(3)常染色体是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(4)性染色体是___________。
(5)一个染色体组所包含的染色体是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(12分）果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。近百年来，果蝇被应用于遗传学研究的各个方面。请回答下列有关问题：
（1）科学家愿意选择果蝇作为遗传学研究的实验材料的原因是①                                    ②                                      。
（2）摩尔根利用x 射线照射处理红眼果蝇，之所以能获得白眼果蝇是因为发生了             。
（3）右图为果蝇的原始生殖细胞中染色体组成及染色体上部分基因分布的示意图。该图所示果蝇的一个原始生殖细胞经减数分裂可产生
       种基因型的配子。若只考虑D（d ）和A ( a ）基因，让该果蝇与基因型相同的异性果蝇交配得到F_l，然后将F₁中所有基因型为A_dd 的雌果蝇与基因型为aadd 的雄果蝇混养，让其随机交配，则理论上F₂中基因型为Aadd 的个体所占比例为              。

（4）一个基因型为AaX^WY 的雄果蝇产生了一个AX^W的精子，那么与该精子同时产生的另三个精子的基因型为                            。
（5）已知果蝇的长翅和残翅是一对相对性状（长翅B、残翅b）,且雌雄果蝇均有长翅和残翅的类型。若一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上，选择的亲本表现型应为          。（6）果蝇的长翅对残翅为显性。但是纯合的长翅品系的幼虫，在35℃条件下培养（正常培养温度为25℃），长成的成体果蝇仍为残翅，这种现象称为“表型模拟”。这种模拟的表现型在正常温度下能否遗传？为什么？                                      。

摩尔根曾做过下列实验：当他让白眼雄果蝇和红眼雌果蝇交配时，结果后代全部是红眼果蝇；当他让白眼雌果蝇和红眼雄果蝇交配时，结果后代既有红眼果蝇，又有白眼果蝇，并且白眼果蝇全部是雄性的，红眼果蝇全部是雌性的。试分析回答下列问题：
（1）从该实验请推断红眼与白眼的遗传方式是细胞质遗传还是细胞核遗传?请说明理由。              ，                                               。
（2）若已知控制红眼与白眼的基因位于细胞核中，依据该实验回答：
①显性性状是           ；
②通过该实验推断这对基因是位于常染色体上还是X染色体上?请说明理由。              ，                                                 ；
（3）果蝇中另有直刚毛（B）、截刚毛（b）一对相对性状，位于常染色体上。生物小组的同学用两只直刚毛红眼雌、雄果蝇交配得到下表类型和数量的子代。(控制眼色的基因用A、a表示)

	直刚毛红眼	直刚毛白眼	截刚毛红眼	截刚毛白眼
雄蝇	302	298	97	102
雌蝇	596	0	201	0

①两只直刚毛红眼亲本的基因型为                ，                        。
②子代雌雄果蝇的基因型共有       种，直刚毛红眼雌果蝇的基因型及其比例是                                      。

果蝇的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞过程中常会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，并产生不同的表现型，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
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

 (1)经分析出现异常受精卵XXY的原因，可能是由于雌果蝇次级卵母细胞减数分裂第二次分裂后期着丝点分离后，两条XX没有平均分配到两极，产生异常卵细胞XX，与正常精子Y结合后形成异常受精卵XXY；除此以外，最可能是                             
                                                                          。
(2)研究发现，果蝇的白眼性状是由基因隐性突变（D→d）引起的性状改变，且该基因不在Y染色体上，现有一定数量的白眼和红眼果蝇（均有雌雄个体），请你通过一次杂交实验确定这对相对性状是否为伴性遗传。(果蝇一次交配的后代数量较多，不考虑突变情况)
①你选择的亲本的表现型为                             
②对可能出现的结果进行分析：
如果                                                    ，则为常染色体遗传；
如果                                                 ，则为伴x染色体遗传。
③写出伴性遗传的图解
(3)在上述实验中，如果已确定果蝇控制眼色的基因位于X染色体上，我们再重复多次该实验(所选亲本组合与上述实验相同)发现，在上述结果③的基础上有少数例外，大约每2000个子代个体中，有一个白眼雌蝇或红眼雄蝇(不育)。根据上表信息，我们可以判断出实验中出现的少数例外的白眼雌蝇或红眼雄蝇(不育)的基因型为           、          ，这种性状的出现是由于                            (变异来源)引起的。

刺毛鼠（2N=16）背上有硬棘毛，体浅灰色或沙色，张教授在一封闭饲养的刺毛鼠繁殖中，偶然发现一只无刺雄鼠（浅灰色），全身无棘毛，并终身保留无刺状态。张教授为了研究无刺小鼠的遗传特性，让这只无刺雄鼠与雌性刺毛鼠交配，结果F₁全是刺毛鼠；再让F₁刺毛鼠雌雄交配，生产出8只无刺小鼠和25只刺毛鼠，其中无刺小鼠全为雄性。
（1）张教授初步判断：
①该雄鼠无刺的原因是种群中基因突变造成的，而不是营养不良或其他环境因素造成的。
②控制无刺性状的基因位于性（X）染色体上。
写出张教授作出上述两项判断的理由：
作出判断①的理由                                                。
作出判断②的理由                                                。
（2）若该浅灰色无刺雄鼠基因型为BbX^aY（基因独立遗传），为验证基因的自由组合定律，则可用来与该鼠进行交配的个体基因型为                      。
（3）若该浅灰色无剌雄鼠的某精原细胞经减数分裂产生了一个BbbX^a的精子，则同时产生的另外三个精子的基因型分别为            、Y、Y，这四个精子中染色体数目依次为          ，这些精子与卵细胞结合后，会引起后代发生变异，这种变异属于             。

以下是人类遗传病遗传的3个实例。请回答：
病例1： 有两个正常的双亲生了一个患白化病的女儿和一个正常的儿子（控制此病的基因用A、a表示）问：
(1)控制此病的基因位于＿＿＿染色体上，是＿＿＿性遗传病。
(2)儿子的基因型是＿＿＿＿＿＿，他是基因携带者的几率为＿＿＿。
(3)该男孩长大后与一患病女子婚配，生一个患病男孩的几率是＿＿＿。
病例2：人的正常色觉(B)对红绿色盲(b)是显性，有一色觉正常的女子与一色觉正常的男子婚配，生了一个色盲的男孩和一个正常的女孩。问：
(4)这对夫妇的基因型分别是＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿。
(5)女孩的基因型是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，她是纯合子的几率是＿＿＿。
(6)该女孩长大后与一色盲男子婚配，生一个男孩色盲的几率是　　　。

下图是人类红绿色盲和白化病遗传的系谱图。图中4号个体既是白化又是色盲，3号和7号为纯合体正常，9号为杂合子。现以a表示白化病基因，以b表示红绿色盲基因。据图回答：

（1）红绿色盲遗传病是________染色体上________性的遗传病，白化病是________染色体上________性的遗传病。
（2）依次写出图中8和9号个体的基因型________________、________________。
（3）图中8号和9号结婚后，生一个白化病孩子的概率是________、生一个色盲男孩的几率为________，生一个正常孩子的概率为________。
（4）若8号和9号生了一个色盲男孩，则该患儿的致病基因来自Ⅰ代中的________号 。

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 F₁有灰身红眼、灰身白眼、黑身红眼、黑身白眼四种表现型。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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，且比例为＿＿＿＿。
(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F₁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＿＿＿＿＿＿＿＿。

（每空2分，共20分）分析下列材料，回答以下各小题：
材料1：遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫的正常培养温度为25℃，科学家将孵化后4—7天的长翅果蝇幼虫在35—37℃的环境下处理6—24h后，得到了某些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。
材料2：1905年E.B.Winlson发现，果蝇的雌性个体有两条相同的X染色体，雄性个体有两个异型的性染色体，其中一条与雌性个体的性染色体不同，称之为Y染色体。1909年摩尔
根从他们自己培养的红眼果蝇中发现了第一个他称为“例外”的白眼雄蝇。用它做了下列实验（注：不同类型的配子及不同基因型的个体生活力均相同）：将这只白眼雄蝇和它的红眼正常姊妹杂交，结果如下图所示：

材料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）为显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇可表示为X^BY^B或X^BY^b或X^bY^B；若仅位于X染色体上,则只能表示为X^BY。现有各种纯种果蝇若干，可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。
（1）材料1中的实验说明，基因与性状之间的关系是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）从材料2的实验结果可以看出，显性性状是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）在材料2中，摩尔根把一个特定的基因和一个特定的染色体联系起来，从而有力地说明了＿＿＿＿＿＿＿＿。F2中，白眼果蝇均为雄性，这是孟德尔的理论不能解释的，请你参考E.B.Winlson的发现，替摩尔根提出合理的假设：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
（4）请完成对材料3的分析及实验：选用纯种果蝇作亲本进行杂交，雌雄两亲本的表现型分别为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（用杂交实验的遗传图解分析）
（5）遗传学中常选用果蝇作为实验材料的优点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

HGPRT缺陷症的致病基因在X染色体上，患儿发病时有自残行为，下图是一个该缺陷症的系谱图。请分析回答：

（1）此病的致病基因为＿＿＿＿性基因。
（2）9号的致病基因来自Ⅰ世代中的＿＿＿＿。
（3）若9号同时患有白化病，则在9号形成配子时，白化病基因与该缺陷病基因之间遵循哪一遗传规律？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）如果7号与一正常男子婚配，所生子女中患该缺陷症的几率为＿＿＿＿。
（5）如果9号与一正常女子（来自世代无此病的家族）婚配，从优生的角度考虑，应选育何种性别的后代＿＿＿＿，简要说明理由＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

Ⅰ. （1）如果果蝇的红眼和白眼是一对相对性状（基因用A 和a表示），灰色和黑色是一对相对性状（基因用B和b表示）。两只灰身红眼雌、雄果蝇交配得到下表类型和数量的子代。

	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果蝇的红眼和白眼这对相对性状的遗传方式为                             。两只灰身红眼亲本中雌性亲本的基因型为              。   
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          。
Ⅱ芦笋是常见的雌雄异株植物之一，为XY型性别决定，雌株的性染色体为XX，雄株的性染色体为XY，其染色体数目为2N=20。野生型芦笋叶窄，在野生种群中，一株雌芦笋的一条染色体上某基因发生了突变，由窄叶突变成为阔叶，用该植株与野生型雄株杂交，F₁雌雄植株中均有窄叶，也有阔叶。（基因用字母B、b表示）
（1）在窄叶和阔叶这对相对性状中，显性性状是　　　　　　　。
（2）上述杂交实验的结果能否确定阔叶基因在X染色体上还是在常染色上？        。用文字简要说明推断过程。
 
 
 
（3）假如控制窄叶和阔叶的基因位于X染色体上。由于雄株的产量高于雌株，某园艺场需要通过一次杂交育种培育出一批在幼苗时期就能识别出雄性的植株，请你设计一个简单实用的杂交方案。（提供的植株有阔叶雌雄株、窄叶雌雄株，要求用遗传图解表示杂交方案，并作简要说明）

葫芦科中一种称为喷瓜的植物其性别不是由异型的性染色体决定，而是由3个复等位基因a^D、a⁺、a^d决定的，每株植物中只含有中的两个基因。它们的性别表现与基因型如表8所示，请根据上述信息回答下列问题：
表8

性别类型	基因型
雄性植株	a^Da^+、a^Da^d
两性植株	a^+a^+、a^+a^d
雌性植株	a^da^d

（1）由表2可知，决定雌性、雄性、两性植株的基因依次是             。
（2）3个复等位基因a^D、a⁺、a^d的存在说明基因突变具有               。
（3）a^D、a⁺、a^d这三个基因的显隐性关系是                             
（4）请解释雄性植株中不存在纯合子的原因：                         
                                      。
（5）雄株I与雌株杂交，后代中既有雄株又有雌株，且比例为1：1，则雄株I的基因型是                 。
（6）为了确定两性植株的基因型，用上述表格的植株为实验材料，设计最简单的交配实验，应该怎样进行？（简要写出交配组合、预期结果并得出结论）

I．下图为人类中的一种单基因遗传病系谱图。请回答：

仅根据该系谱图，不能确定致病基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上。如果致病基因位于X染色体上，Ⅲ₅是携带者，其致病基因来自I₂的概率为              ；如果致病基因位于常染色体上。Ⅲ₅是携带者，其致病基因来自I₂的概率为              。
II．鸽子从出生到成年，雌雄个体在外观上几乎完全一样，仅凭肉眼难以区别性别。已知雌性鸽子的性染色体组成为ZW，雄性鸽子的性染色体组成为ZZ。在鸽子中有一伴Z染色体的复等位基因系列，B₁（灰红色）对B（蓝色）显性，B对b（巧克力色）显性。现有一只灰红色鸽子和一只蓝色鸽子，它们的后代中，出现了一只巧克力色的个体，据此能否判断出这3只鸽子的性别？请用遗传图解辅以文字表达的方式推导结果。

某种动物的性别决定方式是XY型。其毛的颜色由常染色体基因(A、a)和x染色体基因(X^B、X^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	aaX一X一或aaX—Y (只要A不存在)	A＿X^bX^b或A＿X^bY (A存在；B不存在)	A＿X^BX^_或A＿X^BY (A和B同时存在)
毛的颜色	白色	灰色	黑色

(1)此动物毛色的遗传遵循___________定律，白色雌性个体的基因型有___________种。
(2)纯合灰色雌性个体与纯合黑色雄性个体交配，子代中雄性个体的毛色是___________。
(3)一黑色雄性个体与一灰色雌性个体交配，子代毛色有黑色、灰色和白色，则母本的基因型为___________，父本的基因型为___________。子代中黑色个体所占的比例为___________。在下图中以柱形图的形式构建子代毛的颜色及其数量比例的模型。

下图A、B、C分别表示某雌雄异株植物M的花色遗传、花瓣中色素的控制过程及性染色体简图。植物M的花色（白色、蓝色和紫色）由常染色体上两对独立遗传的等位基因（A和a，B和b）控制，叶型（宽叶和窄叶）由另一对等位基因（D和d）控制，据图回答问题：

某种植物M
亲代：蓝花×白花 （甲）↓（乙） F1：    紫花 ↓自交 F2：紫花 蓝花 白花 9 ： 3 ： 4	白色素 ↓酶1←基因A 蓝色素 ↓酶2←基因B 紫色素
A	B	C

（1）结合A、B两图可判断A图中甲、乙两植株的基因型分别为                 。
（2）分析上述植物M花色的遗传，是否符合孟德尔遗传规律                。
（3）图B中的基因是通过控制                      从而控制该植物的花色的性状。
（4）在植物M种群中，以AaBb和Aabb两种基因型的植株做亲本，杂交后产生的子一代的表现型及比例为                                  。
（5）植物M的XY染色体既有同源部分（图C中的Ⅰ片段），又有非同源部分（图C中的Ⅱ、Ⅲ片段）。若控制叶型的基因位于图C中Ⅰ片段，宽叶（D）对窄叶（d）为显性，现有纯种的宽叶、窄叶雌性植株若干和基因型为X^DY^D、X^DY^d或X^dY^D的宽叶雄株若干，请选择亲本，通过一代杂交，培育出可依据叶型区分雌雄的大批幼苗（用遗传图解说明）