高中生物伴性遗传在实践中的应用综合题

（共18分，每空2分）某种雌雄异株(XY型性别决定)的二倍体高等植物，其花色(A、a)和叶形(B、b)性状分别由不同对染色体上的两对等位基因控制，其中一对基因位于X染色体上。下表是两个杂交组合的亲本性状及子代表现型与比例：
 
(1)根据杂交组合甲可判定控制叶形性状的基因位于________染色体上且_____是显性性状。
(2)在花色这一性状中________色是隐性性状。杂交组合乙中母本的基因型是____________。
(3)杂交组合乙的后代没有雌性个体，其可能的原因有：一是基因b使雄配子致死；二是基因________使雄配子致死。若欲通过杂交实验进一步确定原因到底是哪种，应选择基因型为________的雄株作父本。
(4)假设实验证明上述第一种原因成立，将基因型为AAX^BY和aaX^BX^b的两植株杂交，让得到的F₁代自由交配，则F₂代的红花宽叶雌株中纯合子所占的比例为________________。
(5)自然界偶尔会出现该种植物的单倍体植株，但一般不育，其原因是细胞中没有________。若要恢复其可育性，通常可采取的措施是________________。

Ⅰ．已知果蝇2号染色体上有朱砂眼和褐色眼基因，减数分裂时不发生交叉互换。aa个体的褐色素合成受抑制，bb个体的朱砂色素合成受抑制，这两种色素叠加使正常果蝇复眼呈暗红色。
（1）就这两对基因而言，朱砂眼果蝇的基因型包括____                 _。
（2）用双杂合体雄蝇（K）与双隐性纯合体雌蝇进行测交实验，子代表现型及比例为暗红眼：白眼=1：1，说明父本的A、B基因与染色体的对应关系是_____；在近千次的重复实验中，有6次实验的子代全部为暗红眼，但反交却无此现象，从减数分裂的过程分析，出现上述例外的原因可能是_____的一部分次级性母细胞未能正常完成分裂，无法产生____                _。
（3）为检验上述推测，可用显微镜观察切片，统计_____的比例，并比较_____之间该比值的差异。
Ⅱ．水稻的高杆对矮杆为完全显性，由一对等位基因控制（A、a），抗病对易感病为完全显性，由另一对等位基因控制（B、b）。现有纯合高杆抗病和纯合矮杆易感病的两种亲本杂交，所得F1代自交，多次重复实验，统计F2的表现型及比例都得到如下近似结果：高杆抗病：高杆易感病：矮杆抗病：矮杆易感病=66：9：9：16。据实验结果推测：控制抗病和易感病的等位基因_____（遵循/不遵循）基因的分离定律；上述两对等位基因之间_____（遵循/不遵循）基因的自由组合定律。

某种雌雄异株植物为XY型性别决定，无X染色体的个体不能成活。该植物的蓝花和紫花由位于常染色体的等位基因A、a和X染色体的等位基因B、b共同控制。已知其紫花形成的生化途径如图所示。请回答：

（1）花色遗传遵循自由组合定律的原因是  。图中①表示    过程。紫花的形成过程说明基因可以通过    影响新陈代谢，进而控制生物性状。
(2)该种植物蓝花雄株的基因型有    种。选取雄株（aaX^BY）与杂合紫花雌株杂交，则F1中产生一株基因型为AaX^BX^bY植株，则产生的原因是    。
(3)以上述F₁中的植株为实验材料，为快速培育出能稳定遗传的紫花雌株，请用遗传图解表示该过程。   

已知果蝇的灰身与黑身为一对相对性状（由基因A、a控制）；棒眼与圆眼为一对相对性状（由基因B、b控制）。现有两果蝇杂交，所得F1表现型及数量（只）如下表所示。请分析回答：

	黑身圆眼	黑身棒眼	灰身圆眼	灰身棒眼
雄蝇	23	26	50	70
雌蝇	0	50	26	156

（1）分析表中数据可知，两对相对性状中的显性性状分别为_________；两对基因之间遵循自由组合定律，表中数据能为之提供的证据是_____________。
（2）据表中信息可推知，亲代雄果蝇基因型为_______。F₁的灰身棒眼雌果蝇基因型有_____种；F_l中黑身棒眼雌雄果蝇随机交配，F₂的表现型及比例为______________________________。
（3）研究人员发现，让X射线处理过的棒眼雄果蝇与圆眼雌果蝇杂交，总能在某些杂交组合的F₁中发现圆眼雌果蝇，该圆眼雌果蝇出现的原因可能是_______或父本X染色体缺失了显性基因B。已知不含基因B和b的受精卵不能发育，为探究F_l中出现圆眼雌果蝇的原因，请写出你的实验思路并预测结果结论。________________________________________________________

人类“软骨发育不全”的致病基因是位于4号染色体上的显性基因D，且致病基因纯合的个体在胎儿期死亡；人类“黏多糖贮积症Ⅱ型” 由位于X染色体上的一对基因（E、e）控制。下图是一个家系图(Ⅱ-5和Ⅱ-6是双胞胎姐弟)。
请回答（不考虑基因突变）：

（1）基因          （填E或e）是“黏多糖贮积症Ⅱ型”的致病基因；Ⅱ₅可能产生的卵细胞的基因型是            。Ⅲ₉的致病基因来自于第Ⅰ代的              号个体。
（2）Ⅱ₈是Ⅱ₇的姐姐，尚未检测其基因型，据图推测Ⅱ₈是杂合子的概率是              。
（3）DNA探针可用于检测家系成员的基因型，方法和结果如下图所示：

①PCR扩增与细胞内DNA复制时获得单链模板的方式分别是              。
②图二结果A中的杂交斑是由哪两种单链形成的？              。若检测图一中Ⅰ₂的基因型，检测的结果是图二所示的结果              （填：A/B/C）。
③在适当时抽取羊水，采用图二所示的方法可诊断胎儿是否携带致病基因，这是因为羊水中含有              细胞，体外培养这种细胞时，其分裂方式是              。

研究发现，果蝇X染色体上的一个16A区段，可影响果蝇眼睛的形状。雌果蝇16A区段与眼形的关系见下表，请分析回答：

16A区段	小眼数	眼形	基因组成
	779	正常眼	X^BX^B
	356	棒眼	X^BBX^B
	68	棒眼X^BBX^BB	(更明显)

注：1.表示16A区段。
2．果蝇眼睛为复眼，由许多小眼组成。
(1)从表中给出的信息可以看出，果蝇的眼形变异属于________。雌果蝇16A区段与眼形的关系为________________。
(2)雄性棒眼果蝇的基因组成为________。若想根据果蝇眼形就能判断出子代性别，应选用表现型为________________的果蝇做亲本。
(3)研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系X^dBBX^B，如图所示。已知d在纯合(X^dBBX^dBB、X^dBBY)时能使胚胎致死，且该基因与棒眼基因B连锁。请依据所给信息回答下列问题：

①若棒眼雌果蝇(X^dBBX^B)与野生正常眼雄果蝇(X^BY)杂交，子代果蝇的表现型及性别为________________________________，其中雄果蝇占________。
②将野生正常眼雄果蝇用X射线处理后，性状没有发生改变。为检验其X染色体上是否出现新的隐性致死基因P，某科研小组做了以下实验，请补充完善实验步骤，预测实验现象并得出结论：用棒眼雌果蝇(X^dBBX^B)与之杂交得F₁，从中选取棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇进行杂交，得到F₂。若________则说明发生了新的隐性致死突变；若________则说明未发生新的隐性致死突变。

人类Y染色体上有编码睾丸决定因子的基因，即SRY基因。该基因可引导原始性腺细胞发育成睾丸而不是卵巢。如图为甲、乙、丙、丁一家四口的性染色体组成情况， B、b表示控制色盲性状的等位基因。回答下列问题：

（1）丙的性别趋向为      （填男性或女性）。丁产生的原因是       （填甲或乙）产生了异常的生殖细胞。
（2）有一性染色体组成为XY，但其性别却表现为女性，依据题干信息分析其原因可能是         。
（3）若甲、乙没有白化病，他们的双亲也没有白化病，他们都有一个患白化病的弟弟，则他们再生一个既患白化又患色盲的小孩的概率是       。他们生的女孩中正常的概率为       （减数分裂正常，均无基因突变和交叉互换）。

帕金森病(PD)的主要病因是患者的多巴胺能神经元功能障碍，合成的多巴胺（DA）显著性减少，导致神经系统的功能紊乱。该病男性患者多于女性。右图是雌激素调节多巴胺能神经元合成DA的过程示意图。请回答下列问题。

（1）图中b物质可能是            。DA合成后运输到____________（细胞器），被包裹到突触小泡中。
（2）当兴奋传到多巴胺能神经元的_            时，突触小泡受到刺激， 最终把DA释放到___________。此过程完成了兴奋由__________________的转变。
（3）据图推知测，PD发病率男性高于女性的可能原因是_____     ___________________。
（4）研究发现，注射雌激素后，雌性大鼠体内DA释放量明显增加，而雄性大鼠则没什么变化。结合上图可推测，注射雌激素对雄性大鼠DA释放量没有影响的可能原因是：雄性大鼠多巴胺能神经元________________________与雌性大鼠不同。

下图为某家族系谱图，图中斜线阴影表示的是甲种遗传病(A、a)患者，黑色表示为红绿色盲(B、b)患者。请据图回答：

(1)甲种遗传病其致病基因位于________染色体上，是________性遗传。
(2)图中Ⅲ₂表现型正常，且与Ⅲ₃为双胞胎，则Ⅲ₃不患甲病的可能性为________。
(3)图中Ⅰ₄的基因型是________，Ⅰ₃的基因型是________。(只写与色盲有关的基因型)
(4)若图中Ⅱ₄为纯合子，则Ⅳ₁两病兼患的概率是________。

果蝇是研究遗传学问题的良好材料，请回答：
(1)果蝇体细胞中有4对染色体，对其基因组进行研究应测序________条染色体。在精子的形成过程中，当染色体第二次移向细胞两极时，细胞中有________个着丝点。
(2)红眼(A)、正常刚毛(B)和灰身(D)的果蝇经过人工诱变可以产生基因突变的个体。下图表示该突变个体的X染色体和常染色体及其上的相关基因。

①人工诱变的物理方法有__________________(至少写出2种)。
②若只研究眼色，白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，F₁果蝇表现型是________________。
③基因型为ddX^bX^b和DDX^BY的果蝇杂交得F₁，求F₁代的基因型、表现型及其比例。请以遗传图解简要说明。
(3)摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因和染色体的关系，即____________________。

科学家在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）请完成推断过程：
①实验方法：首先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          和__________。
②预测结果：若子代雄果蝇表现为            ，则此对基因位于X、Y染色体上的同源区段；若子代雄果蝇表现为               ，则此对基因仅位于X染色体上。
（2）请回答相关问题：
①遗传学中常选用果蝇作为实验材料，果蝇的优点是                           。（答出两点即可）
②果蝇的刚毛基因和截刚毛基因的遗传遵循                    定律。

下表为野生型和突变型果蝇的部分性状

	翅型	复眼形状	体色	.........	翅长
野生型	完整	球形	黑檀	.........	长
突变型	残	菱形	灰	.........	短

（1）由表可知，果蝇具有的特点，常用于遗传学研究，摩尔根等人运用法，通过果蝇杂交实验，证明了基因在染色体上。
（2）果蝇产生生殖细胞的过程称为。受精卵通过过程发育为幼虫。
（3）突变为果蝇的提供原材料。在果蝇的饲料中添加碱基类似物，发现子代突变型不仅仅限于表中所列性状，说明基因突变具有的特点。
（4）果蝇染色体上的长翅基因（）对短翅基因（）是显性。常染色体上的隐性基因（）纯合时，仅使雌蝇转化为不育的雄蝇。对双杂合的雌蝇进行测交，中雌蝇的基因型有种，雄蝇的表现型及其比列为。

糖原贮积病是由于遗传性糖代谢障碍，致使糖原在组织内过多沉积而引起的疾病，临床表现为低血糖等症状。下图1为人体糖代谢的部分途径。请分析回答：

（1）据图1可知，抑制葡萄糖激酶不仅制约糖原的合成，还会制约体内细胞的_________呼吸，使产能减少；细胞呼吸的启动需要_________供能。
（2）Ⅰ型糖原贮积病是6-磷酸葡萄糖酶基因（E）突变所致。血糖浓度低时，正常人体分泌______（激素）增加，使血糖浓度恢复到正常水平；给Ⅰ型糖原贮积病患者注射该激素_________（能，不能）使血糖浓度恢复到正常水平。
（3）Ⅰ型糖原贮积病是一种常染色体隐性遗传病，图2为某家族此病遗传情况家系图，在正常人中，杂合子概率为1/150。若Ⅱ-3与表现型正常的男性结婚后生育一个孩子，则患病概率约为_________。
（4）某新型糖原贮积病是由磷酸酶基因（D）突变引起。经过家系调查绘出的家系遗传图与图2一致。研究者合成了两种探针，能分别与正常基因和突变基因相应的DNA序列互补。此探针在一定的杂交和洗脱条件下，只要有一个碱基不匹配，就不能形成稳定的杂交链而被洗脱。利用探针对该新型糖原贮积病家系进行检测，过程和结果如图3所示。

①体外扩增DNA时，解链的方法是_________。
②结合图2和图3分析：该新型糖原贮积病的遗传方式为X染色体隐性遗传病，做出些判断依据的是该家系中_________个体DNA杂交检测的结果，其中Ⅰ-1个体的基因型是_________。
③假如Ⅲ-1和男性患者结婚，生育的孩子患新型糖原贮积病的概率是_________。

下图表示一个红绿色盲家系，正常基因用B表示，患病基因用b表示。

(1)该病的致病基因在    染色体上，人群中该病患者的性别以     居多。
(2)I的基因型为        ，Ⅱ的基因型为              。6号是色盲基因携带者的概率是             。
（3）3和4再生一个女孩患色盲的概率是             。

果蝇红眼（B）对白眼（b）为显性，基因位于X染色体上。
（1）红眼雌果蝇和白眼雄果蝇交配，F₁代全是红眼，自交所得的F₂代中红眼雌果蝇121头，红眼雄果蝇的60头，白眼雌果蝇0头，白眼雄果蝇59头。则F2代卵中具有B和b的比例是       ，精子中具有B和b的比例是_______。
（2）三支待测试管内分别装有红眼雄性和两种不同基因型的红眼雌性果蝇，还有一支试管内装有白眼雄果蝇。现通过下述方法鉴别并写出三支试管内果蝇的基因型。先通过观察眼色和第二性征选出具  果蝇的试管，该试管内果蝇基因型为__________；再用白眼雄果蝇分别与另两管的红眼雌果蝇交配；若后代中     ，则该试管中果蝇的基因型为__________。若后代中      ，则该试管中果蝇的基因型为_________。