高中生物伴性遗传在实践中的应用综合题

果蝇是遗传学中常用的实验材料。请回答下列利用果蝇进行遗传学研究的一些问题。
（1）野生型果蝇的翅长远远大于体长，偶尔发现一些小翅突变型，翅长小于体长。用正常翅雌果蝇与小翅雄果蝇交配，子代雌、雄果蝇翅长均表现正常；这些雌雄果蝇交配产生的后代中，雌蝇翅均正常，雄蝇中正常翅与小翅大约各占一半。由此判断控制小翅的基因为       （隐性或显性）基因。实验中两亲本的基因型可分别表示为（用M和m表示相应基因）           。有关翅长的遗传符合            定律。
（2）已知决定果蝇刚毛分叉与否的基因位于X染色体上。表现型均为直毛的雌雄果蝇交配，后代既有直毛也有分叉毛，即出现            现象。请写出后代中各种表现型及大致比例关系                                    。欲通过子代的不同表现型即可区分性别，则需选择表现型为          的雌蝇和               的雄蝇进行交配即可。
（3）上述决定翅长短的基因和决定刚毛分叉与否的基因在遗传上       （符合/不符合）自由组合定律？

我国科学家率先完成了家蚕基因组精细图谱的绘制，将13000多个基因定位于家蚕染色体DNA上，家蚕的性别决定方式为ZW型（即雌性、雄性染色体组成方式分别为ZW 、ZZ）。请回答 有关问题：

（1）家蚕的体细胞有56条染色体，分析家蚕基因组，应测定家蚕  条双链DNA分子的核苷酸序列。图一为家蚕某正常细胞的部分染色体图，则该细胞的染色体数目为____条。
（2）家蚕主要以桑叶为食，广东省农业科学院培育出的粤桑11号，具有产量高，叶质好，叶大而厚等优点，其育种过程简要表示为上图图二，据图回答：处理方法a表示_______  ，粤桑11号应用的育种方法主要是___________，育种原理是___________。
（3）在家蚕遗传中，黑色（A）与淡赤色（a）是有关体色的相对性状，黄茧（B）与白茧（b）是有关茧色的相对性状，假设这两对性状自由组合，杂交后得到的数量比如下表：

	黑蚁黄茧	黑蚁白茧	淡赤蚁黄茧	淡赤蚁白茧
组合一	9	3	3	1
组合二	0	1	0	1

让组合一杂交子代中的黑蚁白茧类型自由交配，其后代中黑蚁白茧的概率是 。
（4）一只雄蚕的染色体上的某基因发生突变，使得野生型性状变为突变型。假定上述雄蚕为杂合子，让其与野生型雌蚕杂交，F₁的表现型有四种，分别是突变型♀、野生型♀、突变型♂、野生型♂，比例为1∶1∶1∶1。从F₁代中选用野生型♂、突变型♀的个体进行杂交，其下一代的表现型中所有的雄性都为突变型，所有的雌性都为野生型。用遗传图解表示F₁代的杂交过程（B表示显性基因，b表示隐性基因）。

正常果蝇体细胞内有4对同源染色体，下表中是几种性染色体异常果蝇的性别和育性。请回答下列有关果蝇的问题：

性染色体组成	XXY	XO	XXX	OY	YY	XYY
性状表现	雌性，可育	雄性，不育	死亡	死亡	死亡	雄性，可育

（1）用纯种果蝇做杂交试验：用白眼果蝇做母本，红眼果蝇做父本，得到的子代雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。由此可知，控制果蝇眼色的基因位于___________染色体上，___________为隐性性状。
（2）重复以上的杂交组合，偶尔发现一些例外：子代中出现了个别白眼可育雌蝇和红眼不育雄蝇。研究发现其原因可能是：这些_________细胞在____________分裂_____期某些同源染色体没有正常分离，产生的配子和另外正常配子融合所致。
（3）子代中，白眼可育雌蝇的基因型为_____（用R、r表示）。它产生四种基因型的配子是_________ 。

果蝇是非常好的遗传实验材料，请结合相关知识分析回答：
(1)图A和图B表示果蝇甲和果蝇乙某染色体上的部分基因(注：果蝇甲和果蝇乙是亲子代关系)。请据图回答：

①图A中的朱红眼基因与深红眼基因是________关系。
②与图A相比，图B发生了________。
(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的现象叫缺失，若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子，若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。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。现有一红眼雄果蝇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？
①方法一：选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中________________________，则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的；若杂交子代中________________________，则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的。
②方法二：取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，显微镜下观察__________是否正常来判断。

(9分)下图是某家族遗传系谱图。设甲病显性基因为A，隐性基因为a；乙病显性基因为B，隐性基因为b。据查Ⅰ-1体内不含乙病的致病基因。

（1）控制遗传病甲的基因位于       染色体上，属      性基因；控制遗传病乙的基因位于       染色体上，属          性基因。
（2）Ⅰ-1的基因型是              。
（3）从理论上分析，若Ⅰ-1和Ⅰ-2再生女孩，可能有       种基因型，       种表现型。
（4）Ⅱ-7和Ⅱ-8婚配，他们生一个患甲病孩子的几率是          。
（5）若Ⅱ-7和Ⅱ-8生了一个同时患两种病的孩子，那么他们再生一个正常男孩的几率是          。

人的X染色体和Y染色体是一对同源染色体，但其形态、大小却不完全相同。下图为某人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。请回答：

（1）在A段上的基因在C段可以找到对应的_________，此段的基因遗传遵循______________定律。
（2）如此人B区段和D区段都有一致病基因，则其与一不携带致病基因的正常女性结婚，所生的后代中发病机率是                           。
（3）如果控制某性状的基因位于A区段，那么男性中与该性状有关的基因型有        种。
（4）某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为4%，色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么他们生一个同时患上述两种遗传病男孩的概率是_________，若人群中红绿色盲基因频率7%，那么人群中女性携带者的概率是      。

下图一为白化基因（用a表示）和色盲基因（用b表示）在某人体细胞染色体上分布示意图，图二为有关色盲和白化病在某家庭的遗传系谱图，其中Ⅲ9两病兼患，请据图回答：

（1）若图一是某人体内的一个细胞，则该人的性别是       ，该人产生的带有致病基因的生殖细胞的基因型为       。
（2）根据图二判断，II4患       病，Ⅱ8是纯合子的概率是      ，Ⅲ12的基因型是      。
（3）若Ⅲ9性染色体组成为XXY，那么产生异常生殖细胞的是其      （填父亲或母亲），理由是     

下图为某单基因遗传病，其中Ⅱ₃不携带该遗传病的致病基因。（显、隐性基因分别为A、a）的系谱图，请据图回答（概率用分数表示）：

（1）该遗传病的遗传方式为__________染色体上__________性遗传。
（2）Ⅱ₄和Ⅱ₇基因型相同的概率是__________。
（3）Ⅲ₉的基因型为__________。
（4）若该病是多指，色觉正常的Ⅲ₈与一个正常女性婚配，生了一个正常女儿和一个患有红绿色盲（显性基因用B表示，隐性基因用b表示）的儿子，则Ⅲ₈的基因型是__________。他们再生一个多指和色觉均正常孩子的概率是__________。

(16分)小鼠是遗传学常用的实验材料，其性别决定方式为XY型。下面是关于小鼠某些性状的遗传实验，请分析回答：
（1)小鼠毛色的黄与灰由等位基因R和r控制，尾形的弯曲与正常由等位基因T和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。从鼠群中选择多只
基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，杂交所得F1的表现型及比例如下表所示:

①萨顿运用         的研究方法提出了“基因在染色体上”的假说。控制小鼠尾型的基因在       染色体上。
②在小鼠毛色遗传中，属于隐性性状的是        ，不能完成胚胎发育的合子的基因型是     ，若让F1中黄毛鼠相互交配，产生的子代中黄毛鼠的比例为          。
③父本的基因型是     ，F1中黄毛尾弯曲雌鼠的基因型是         。
(2)已知小鼠的长尾对短尾为显性，控制这对相对性状的基因(B, b)位于X染色体上。科研人员利用基因工程将一个外源DNA片段导入到母本的体细胞中，利用克隆技术获得一只转基因短尾雌鼠。该外源DNA片段插入小鼠染色体上的位置有多种可能，右图表示了其中2种。(说明:插入的外源DNA片段本身不控制具体的性状；小鼠体内存在该外源DNA片段时基因B不表达，但基因b的表达不受影响。)

①基因工程的“剪刀”和“针线”分别是指        。
②为确定转基因小鼠外源DNA片段插入的具体位置，让该转基因小鼠与非转基因短尾
雄性小鼠杂交，统计子代表现型的种类及比例，请作出相应的实验结果预期(只考虑尾长的遗传且不考虑交叉互换)。
a.若子代的表现型及比例为                                             ,
则该外源DNA片段插入的具体位置属于第1种；
b.若子代的表现型及比例为_                                             ，
则该外源DNA片段插入的具体位置属于第2种。

很早以前人们发现了一种遗传病，患者均不能存活至婚育年龄。如图是某个家族此遗传病的系谱，请回答：

（1）由图推断，该疾病最可能的遗传方式是__________________。图中Ⅲ－4和Ⅲ－5再生育一个患病男孩的概率为________。
（2）经调查，世界范围内每3500个男孩中会有一个此种遗传病患者，则该病在女性中出现的几率为______。
甲图为XY性别决定生物的性染色体简图，X和Y有一部分是同源的（甲图中I片段），该部分基因互为等位，另一部分是非同源的（甲图中II-1、 II-2片段），该部分基因不互为等位，回答下列问题：
（3）一个如甲图所示的精原细胞，在减数分裂中，由于染色体分裂紊乱，产生了一个基因型为EEeX^bD的精子，则其余三个精子的基因型是________________。
（4）基因D、d控制的相对性状遗传与性别有关吗？________，试举一例说明：_____________（写出亲本即可，只写基因D、d），在减数分裂形成配子过程中，X和Y染色体能通过交叉互换发生基因重组的是上图中的_________片段。

家蚕为ZW型性别决定，凡具有ZW染色体的个体发育为雌性，而有ZZ染色体的个体则发育为雄性。某蛾类仅具有一对常染色体（C1和C2），并以与家蚕相同的ZW方式决定其性别。
（1）下图为某蛾类的原始生殖细胞，该生物产生的染色体组合为C1Z 的配子的概率为           。

（2）某基因只位于该蛾类的W染色体上，其突变表型为显性，此种个体会产生具生殖能力且能发出荧光的子代。现将能发出荧光的雌蛾与不能发出荧光的雄蛾交配，其子代能发出荧光的蛾类百分率为        ，其中性别比为        。
（3）在某些雄蛾中发现一种遗传性白化症。研究者把5只有关的雄蛾进行检测，发现其中3只带有白化基因，将这3只雄蛾与多只正常雌蛾（无亲缘关系）交配，得到220个幼蛾，其中55只白化幼蛾均为雌性,该白化性状属于  性状，且控制该性状的基因位于     染色体上。
（4）家蚕是二倍体，体细胞中有28对染色体，假如家蚕中f是位于Z、W染色体同源区段上的隐性致死基因，即Z^fZ^f、Z^fW^f的受精卵将不能发育。为了得到雄性:雌性=2:1的后代，选择亲本的基因型是__________________。为了得到雌性:雄性=2:1的后代，选择亲本的基因型是__________________。
（5）家蚕有一种三体，其6号同源染色体有三条（比正常的多一条）。三体在减数分裂联会时，3条同源染色体中的任意2条正常联会，然后分离，而另1条染色体不能配对随机地移向细胞的任何一极，而其他染色体正常配对、分离，控制蚕茧颜色的黄色基因B与白色基因b在第6号染色体上。现以正常二倍体白色茧（bb）家蚕为父本，三体黄色茧家蚕为母本（纯合体）进行杂交得到F₁，再让F₁的三体黄色茧家蚕与正常二倍体白色茧家蚕杂交得到F₂，F₂中出现黄色茧三体的家蚕的概率是_____________，基因型为_____________。

已知果蝇是XY型性别决定，体细胞中含一条X染色体的是雄性（如6+XY，6+X，6+XYY，其中6+X不育），含两条X染色体的是雌性（如6+XX，6+XXY，都可育），含3条或0条X染色体表现为胚胎期致死，有Y或无Y染色体都不影响性别。现有一只基因型为X^rX^r的白眼雌果蝇和基因型为X^RY的红眼雄果蝇杂交，F₁中出现白眼雄果蝇和红眼雌果蝇，还出现少数白眼雌果蝇和不育的红眼雄果蝇。如将F₁中白眼雌果蝇与基因型为X^RY的红眼雄果蝇杂交，F₂中出现白眼雄果蝇和红眼雌果蝇，又出现少数白眼雌果蝇和可育的红眼雄果蝇。
（1）F₁中白眼雄果蝇、红眼雄果蝇的基因型分别是           、           。
（2）F₁中红眼雄果蝇的X染色体来自亲本中的     蝇，白眼雌果蝇的X染色体来自亲本中的     蝇，并将其传给F₂中表现型为                     的果蝇。
（3）F₂中红眼雌果蝇的基因型是             。

某种雌雄异株（XY型）的二倍体高等植物，控制株色和叶形两对性状的两对等位基因中，一对（A、a）位于2号常染色体上，一对（X^B、X^b）位于X染色体上。已知缺失一条常染色体的植株仍能正常生存和繁殖，缺失一条常染色体的雌雄配子成活率极低且相等，缺失一对常染色体的植株不能成活。现有都缺失一条2号常染色体的植株杂交，结果如图。请据图分析回答：

（1）株色和叶形两对性状中，显性性状分别是_________________，控制叶形的基因位于  _____________染色体上，亲本的基因型是____________________。
（2）理论上，F₁中绿色宽叶和绿色窄叶植株的数量比接近__________________，这两种植株中是否存在染色体缺失的个体?_______________________。
（3）若上图两个亲本中只有一方缺失了一条2号常染色体，利用该亲本再进行杂交实验并预测结果（分析时只考虑A、a基因控制的性状，正常亲本为纯合子）。若亲本中雌性植株缺失了一条2号常染色体，那么F₁表现为_____________________；若亲本中雄性植株缺失了一条2号常染色体，那么F₁表现为_____________________。

(共20分，每空2分）果蝇是生物学研究中常用的实验材料，请回答与之相关的遗传学问题：
Ⅰ.研究发现果蝇棒眼性状是由于 X 染色体上16A 区段重复导致，染色体结构和表现型关系见下表。请回答问题：

（1）雌果蝇 a 与雄果蝇 f 杂交，F₁表现型为                  。
（2）雌果蝇 c 与雄果蝇 e杂交，正常情况下 F₁都为棒眼，但出现了少数正常眼和重棒眼果蝇。研究发现这与同源染色体之间的不等交换有关，依据该理论，上述杂交后代中出现异常果蝇是由于亲本中         果蝇在减数分裂时发生不等交换，产生了                 的配子。
（3）若用b代表一个 16A 区段，B 代表两个 16A 区段，科研人员构建了一个棒眼雌果蝇品系 X^mBX^b，其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因 m，且该基因与 B 始终连在一起。m 基因在纯合（X^mBX^mB、X^mBY ）时能使胚胎致死。则用棒眼雌果蝇（X^mBX^b）与正常眼雄果蝇（X^bY）杂交获得 F₁ ，再让 F₁雌雄果蝇自由交配获得F₂代的性别比为                        。

(11分）杜氏肌营养不良（DMD）是一种肌肉萎缩的遗传病。下图为研究人员调查的一个DMD家族系谱图，已知Ⅱ-3、Ⅱ-9均不带有任何致病基因。白化病和DMD相关基因分别用A、a和B,b表示，据图回答下列问题。

（1）DMD属于     性遗传病，其致病基因位于       染色体上。
（2）Ⅱ-6的致病基因来自于第Ⅰ代的    号，Ⅱ-4的基因型为     ，Ⅱ-8是纯合子的概率为      。
（3）分析可知第Ⅳ代     号的表现型不符合题意，经过医学筛查发现该患者体细胞体为45条，缺失了一条X染色体，那么该个体的基因型是        。
（4）Ⅲ-17的基因型是       。Ⅳ-19为杂合子的概率是         。