高中生物伴性遗传在实践中的应用综合题

已知果蝇的红眼(A)对白眼(a)为显性，位于X 染色体上，灰身(B)对黑身(b)为显性，位于常染色体上，这两对基因独立遗传。用甲、乙、丙、丁四只果蝇（其中甲、乙雌果蝇，丙、丁为雄果蝇）进行杂交实验，杂交组合、F₁表现型及比例如下：

（1）根据实验一和实验二的杂交结果，推断乙和丙果蝇的基因型分别为_____和_____。
（2）实验二的F₁中与亲本果蝇基因型不同的个体所占的比例为________。
（3）在没有迁入迁出、突变和选择等条件下，一个由纯合果蝇组成的大种群个体间自由交配得到F₁，F₁中灰体果蝇9600只，黑体果蝇400只。F₁中b的基因频率为______，Bb的基因型频率为________。亲代群体中灰身果蝇的百分比为________。
（4）乙×丁的杂交后代偶然发现了一只白眼雌果蝇。出现该果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失；或者是后代个体发育过程中仅由环境条件改变所引起的。请完成下列实验结果预测，以探究其原因。（注：一对同源染色体都缺失该片段时胚胎致死）实验步骤：
①用该白眼雌果蝇与基因型为X^AY的雄果蝇杂交，获得F₁；
②统计F₁表现型及比例。
结果预测：I．如果F₁表现型及比例为__________________，则为基因突变；
II．如果F₁表现型及比例为_________________，则为染色体片段缺失；
III．如果F₁表现型及比例为_________________，则环境条件改变引起的。

下图为某一遗传病的遗传系谱图（显性基因A，隐性基因a）。已知Ⅱ5不携带该遗传病的致病基因，请据图回答：

（1）该遗传病的致病基因最可能位于_____染色体上，是______性基因。
（2）若（1）判断正确，则Ⅰ1的基因型是____
（3）若（1）判断正确，则Ⅲ3同一个表现型正常的男子婚配，其子女患该病的概率为______

葫芦科中一种被称为喷瓜的植物，又称“铁炮瓜”， 其性别类型由a^D、a⁺、a^d三种基因决定，三种基因关系如图1所示，其性别类型与基 因型关系如表2所示， 请根据有关信息回答下列问题。

（1）由图1可知基因突变具有               的特点。
（2）由表2信息可知，自然界中没有雄性纯合植株的原因是                   。
（3）某雄性植株与雌性植株杂交，后代中雄性植株：两性植株=1:1，则亲代雄性植株的基因型为          。
（4）喷瓜果皮深色（B）对浅色（b）为显性，若将纯合的雌雄同株的四倍体浅色喷瓜和纯合雌雄同株的二倍体深色喷瓜间行种植，收获四倍体植株上所结的种子。二倍体喷瓜和四倍体喷瓜是否存在生殖隔离？          。写出这些四倍体植株上结的种子播种后发育成的植株的基因型        。

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”。果蝇的灰身(B)和黑身(b)，长翅(V)和残翅(v)，红眼(R)和白眼(r)分别受一对等位基因控制。Bb、Vv基因位于常染色体上，Rr基因位于X染色体上。摩尔根等研究时发现：

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)以上表格中的两对相对性状中，如果进行正交与反交，产生的F1、F2结果不一致的是__________。一般情况下，用一对相对性状的真核生物亲本进行正交和反交，如果结果一致，可说明控制该相对性状的基因是________基因。
(2)实验一：现有纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇，请设计实验探究灰身、黑身和长翅、残翅这两对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律。
第一步：取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交，得F1；
第二步：__________________________________________________；
第三步：统计后代表现型的比例。
结果预测：如果____________________________________________，
则符合基因的自由组合定律。反之，则不符合基因的自由组合定律。
(3)实验二：已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼R、白眼r)，且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。若用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________。
实验预期及相应结论为：
①___________________________                     __________________________；
②____________________________________                     _________________；
③__________________________________________                     ___________。

(18分)（Ⅰ）已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状是由X和Y染色体同源区段上的一对等位基因控制的。刚毛(B)对截毛(b)为显性；控制果蝇的红白眼性状的基因只存在于X染色体上，红眼(R)对白眼(r)为显性(如图所示)。果蝇的性别常常需要通过眼色来识别。

(1)若只考虑刚毛和截毛这对性状的遗传：
①果蝇种群中雄果蝇的基因型除了有X^BY^B(如图所示)和X^BY^b外，
还有__________________________。
②现将两只刚毛果蝇杂交，子代雌果蝇中既有刚毛，又有截毛，
雄果蝇全为刚毛，则这两只果蝇的基因型是________________________。
③有一只XXY的截毛果蝇，分析其变异的原因时发现：只可能是由某亲本形成配子时，在减数第二次分裂中染色体分配异常造成的。那么，其双亲的基因型是_____          ___。
(2)种群中有各种性状的雌果蝇，现有一只红眼刚毛雄果蝇(X^R__Y^__)，要通过一次杂交实验判定它的基因型，应选择_______                   雌果蝇与该只果蝇交配，然后观察子代的性状表现。
①如果子代果蝇均为刚毛，则该雄果蝇基因型为X^RBY^B；
②如果子代___________________________________________________________；
③如果子代___________________________________________________________。
（Ⅱ）下表是果蝇的三对相对性状的杂交实验记录，请分析回答：

	甲	乙
雌	雄	雌	雄
P	抗CO2直刚毛红眼	CO2敏感卷刚毛白眼	CO2敏感卷刚毛白眼	抗CO2直刚毛红眼
F1	抗CO2直刚毛红眼	抗CO2直刚毛红眼	CO2敏感直刚毛红眼	CO2敏感卷刚毛白眼

（1）上述甲乙杂交方式在遗传实验中互称为                               。
（2）果蝇CO₂敏感性与刚毛形状两对相对性状是否符合自由组合定律?            ，
原因                                                               。
（3）请绘制一个遗传图解分析上述的一个杂交实验，就能判定果蝇眼色基因（用A、a表示）在_______染色体上。
遗传图解(3分)：

现有若干能正常繁殖且未交配过果蝇（甲、乙、丙、丁），眼色中正常眼（B）对褐眼（b）显性，体色中灰体（E）对黑体（e）显性，两对基因分布情况如图所示，所有个体的非同源染色体在减数分裂过程中自由组合。请回答：

（1）乙果蝇减数第一次分裂后期细胞的染色体组数为__________，减数第二次分裂后期细胞的基因型为__________。
（2）若想在F₁中获得基因型BbEe的比例最高，应选用的亲本杂交组合为_________。若乙和丁杂交，则F₁中正常眼灰体雄果蝇所占比例约为________。B基因表达过程中，其转录产物RNA的加工场所在________。
（3）丙果蝇的变异来源是__________。果蝇产生的配子中若没有控制眼色或体色的基因，均会引起受精后发育的幼体致死，则甲与丙杂交产生的后代中存活所占比例约为__________，请用遗传图解予以解释（要求写出配子，无需标出具体表现型，只需标明后代存活情况）。

某雌雄异株植物为XY型性别决定，该植物有蓝花和紫花两种表现型，由两对等位基因A和a（位于常染色体上）、B和b（位于X染色体）共同控制。已知其紫色形成的生物化学途径如图。

现用蓝花雄株（aaX^BY）与某紫花雌株杂交，F_l中的雄株全为紫花。
（1）亲本紫花雌株的基因型为                     ，F_l中的雌株表现型及其概率为                                         。若F_l中产生一株蓝花雄株（AaX^BX^bY），则产生它的原因是                                           。
（2）若该蓝花雄株（aaX^BY）与另一杂合紫花雌株杂交，则F_l的表现型及比例       
____            。
（3）图中紫花的形成过程说明基因可以                           ，进而控制生物性状。请写出图中①过程遗传信息流动途径                         。

人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。据以下信息回答问题：

⑴上图为两种遗传病系谱图，甲病基因用 A、a表示，乙病基因用B、b表示，Ⅱ-4无致病基因。甲病的遗传方式为            ， 乙病的遗传方式为          。
（2）Ⅱ-2的基因型为             ，Ⅲ-1的基因型为            。
（3）如果Ⅲ-2与Ⅲ-3婚配，生出正常孩子的概率为              。

遗传性乳光牙患者由于牙本质发育不良导致牙釉质易碎裂，牙齿磨损迅速，乳牙、恒牙均发病，4～5岁乳牙就可以磨损到牙槽，需全拔装假牙，给病人带来终身痛苦。通过对该病基因的遗传定位检查，发现原正常基因某一位置原决定谷氨酰胺的—对碱基发生改变，引起该基因编码的蛋白质合成终止导致患病。已知谷氨酰胺的密码子（CAA、CAG），终止密码子（UAA、UAG、UGA）。请分析回答：
⑴正常基因中发生突变的碱基对是      。与正常基因控制合成的蛋白质相比，乳光牙致病基因控制合成的蛋白质相对分子质量_____      （填 “增大”或“减小”），进而使该蛋白质的功能丧失。
⑵性腺发育不良与乳光牙病相比，独有的特点是      （填“能”或者“不能”）在光学显微镜下观察到“病根”。
⑶现有一乳光牙遗传病家族系谱图（已知控制乳光牙基因用A、a表示）：

①乳光牙是致病基因位于     染色体上的       性遗传病。
②产生乳光牙的根本原因是            。
③若3号和一正常男性结婚，则生一个正常男孩的可能性是            ，4号与一个患病男性（携带者）结婚，所生女孩患病的概率是________。
⑷5号与一位患乳光牙的女性结婚；他的一位患有抗维生素D佝偻病的男同学和一位正常女性结了婚。两位女性怀孕后到医院进行遗传咨询，了解到若在妊娠早期对胎儿脱屑进行检查，可判断后代是否会患这两种病，这两个家庭应分别采取的检测措施为：      和       。
①染色体数目检测 ②基因检测 ③性别检测 ④无需进行上述检测

人类性染色体XY有一部分是同源的(图中Ⅰ片断)，另一部分是非同源的。下列遗传图谱中（●■分别代表患病女性和患病男性）致病基因不可能位于图中Ⅱ－1片断的是

下图表示正常雄性果蝇体细胞中染色体组成情况。请回答下列问题：

（1）黑身残翅果蝇与灰身长翅果蝇杂交，F₁全为灰身长翅。用F₁雌果蝇进行测交，测交后代的表现型及比例为灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅＝42∶8∶8∶42。据此推测，若控制黑身和灰身的基因位于Ⅱ号染色体上，则控制残翅和长翅的基因位于     号染色体上。
（2）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。F₁雌、雄果蝇互交，F₂中直刚毛弯翅雌果蝇所占的比例是______。
（3）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，让该雄果蝇与正常雌果蝇杂交获得F₁，再让F₁雌、雄果蝇相互交配获得F₂,统计F₂中                   。
①如果________________，则X染色体上发生了完全致死突变；
②如果_______________，则X染色体上发生了不完全致死突变；
③如果_______________，则X染色体上没有发生隐性致死突变。

克氏综合征是人类的一种遗传病，现有一对表现型正常的夫妇生了一个患克氏综合征的男孩，该男孩的染色体组成为44+XXY。请回答：
（1）克氏综合征属于                遗传病。
（2）若这个患克氏综合征的男孩同时患有有色盲，写出该家庭部分成员的基因型（色盲等位基因以以B和b表示）：母亲              儿子              导致上述色盲男孩患克氏综合征的原因是：他的         （填“父亲”或“母亲”）的生殖细胞在进行                分裂形成配子时发生了染色体不分离。
假设上述夫妇的染色体不分离只是发生在体细胞中：①他们的孩子中是否会出现克氏综合征患者？            ②他们的孩子中患色盲的可能性是多大            
基因组信息对于人类疾病的诊治有重要意义。人类基因组计划至少应测      条染色体的碱基序列。

(12分)小家鼠的毛色的黄与灰为一对相对性状,由等位基因B、b控制;尾形的弯曲与正常为另一对相对性状,由等位基因T、t控制。在毛色遗传中,具有某种纯合基因型的合子不能完成胚胎发育。让毛色、尾形相同的多对小家鼠交配,其中雌鼠的基因型相同,雄鼠的基因型相同,所得子一代类型及其在子一代总数中的比例如下表。请回答:

	黄毛尾弯曲	黄毛尾正常	灰毛尾弯曲	灰毛尾正常
雌鼠	4/12	0	2/12	0
雄鼠	2/12	2/12	1/12	1/12

 (1)控制毛色的基因在　　　　染色体上,不能完成胚胎发育的合子基因型是　　　　。 
(2)小家鼠尾形性状中,显性性状是　　　　,控制该性状的基因在　　　　染色体上。 
(3)亲代雌鼠、雄鼠的基因型分别是　　　 、　　　 。子一代中灰毛尾正常小家鼠的基因型是　　　　。 
(4)若不考虑毛色性状的遗传,让子一代中全部的尾弯曲雌鼠与尾弯曲雄鼠交配,雌鼠产生卵子的基因型是　　　　,其理论上的比例是　　　　,后代的表现型是　　　　,其理论上的比例是　　　　。 
(5)选取子一代中灰毛尾弯曲的纯合雌鼠与黄毛尾正常的雄鼠,进行一代杂交实验,请预期实验结果,并用遗传图解表示。

图一表示某家族甲病（由基因A、a控制）和乙病（由基因B、b控制）的遗传系谱图，其中一种病为伴性遗传，图二表示Ⅱ₃的某个细胞增殖过程中染色体数量变化，图三表示该细胞增殖的部分图象（注：图中只显示了细胞中两对同源染色体的变化），请据图回答下列问题：

（1）图二曲线上_______点（用字母填空）与图三的C细胞相对应，此曲线G点所示的细胞名称为________。
（2）Ⅱ₃体内进行图三所示细胞增殖的场所是__________。在细胞增殖过程中，图三细胞的先后顺序为__________（用字母填空）。
（3）甲病的遗传方式为_____________，乙病的遗传方式为________________遗传。
（4）Ⅱ₂的基因型是________，Ⅱ₃的基因型是_________。第Ⅲ代M只患一种病的概率是________。

某生物兴趣小组的同学利用本校连续四年来全体学生的体检结果对全体学生进行红绿色盲发病情况的调查，结果汇总如下表，请根据表中数据分析回答：

性状	表现型	2009届	2010届	2011届	2012届
男生	女生	男生	女生	男生	女生	男生	女生
色觉	正常	404	398	524	432	436	328	402	298
红绿色盲	8	0	13	1	6	0	12	0

 
（1）第1组同学分析上表数据，可反映出红绿色盲遗传具有__________________特点，并计算出调查群体中红绿色盲的发病率为_______________。
（2）第2组同学希望了解红绿色盲症的______________，所以调查色盲男生甲的家族遗传病史，记录如下：男生甲的外祖父为红绿色盲，但其外祖母、祖父母、父母均正常。
请问：男生甲的家族中色盲基因的传递途径是：______________      ，这种传递特点在遗传学上称为_______________________
（3）调查中发现一男生（III10）患有红绿色盲，其姐姐患有白化病，经调查其家族系谱图如下：

①若III7与III9婚配，生育子女中患两种遗传病的概率是________________。
②若III7为肤色正常的纯合子，与基因型为aaX^BX^B的女性结婚，妻子怀孕后到医院进行遗传咨询，了解到若在妊娠早期对胎儿脱屑进行检查，可判断后代是否会患这两种病。妻子应采取下列哪种措施_____________（填序号），若妻子基因型为aaX^BX^b，应采取下列哪种措施_________（填序号）。
A.染色体数目检测      B.基因检测
C.性别检测       D.无需进行上述检测
（4）当地人群中约2500人中有一个白化病患者，现在有一个表现型正常，其双亲也正常，但其弟弟是白化病患者的女性，与当地一个无亲缘关系的正常男性婚配，他们所生男孩患白化病的概率 为____________________。