高中生物伴性遗传在实践中的应用综合题

果蝇个体小、易饲养，繁殖速度快，通常做为遗传实验的材料，下面请回答有关问题：
（1）正常情况下，果蝇的一个性原细胞经减数分裂能产生        个配子。
（2）果蝇的Ⅰ号染色体是性染色体，Ⅱ号染色体上有粉红眼基因r，Ⅲ号染色体上有黑体基因b，短腿基因t位于Ⅳ号染色体上。任取两只雌、雄果蝇杂交，如果子代中灰体（B）粉红眼短腿个体的比例是3/16，则这两只果蝇共有        种杂交组合（不考虑正、反交），其中亲代中雌雄不同的基因型组合是                  。
（3）已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由Ⅰ号染色体上一对等位基因控制，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为显性。现有基因型分别为X^BX^B、X^BY^B、X^bX^b和X^bY^b的四种果蝇。现从上述四种果蝇中选择亲本，通过两次杂交，使最终获得的F₂代果蝇中，雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛。则在第一次杂交中所选择的亲本的基因型是            ；F₂代中，截毛雄果蝇的基因型是        ；F₂代中刚毛果蝇所占比例为              。

某种动物的性别决定为 XY 型，其毛色、眼色性状分别由等位基因 A/a 、 B/b 控制。今选取黑毛红眼（♀）和白毛白眼（♂）杂交产生F₁，让F₁自由交配产生F₂，结果如下表所示，据此分析回答下列问题：

	黑毛红眼	黑毛白眼	灰毛红眼	灰毛白眼	白毛红眼	白毛白眼
♀	2/16	0	4/16	0	2/16	0
♂	1/16	1/16	2/16	2/16	1/16	1/16

（1）眼色基因 (B/b) 位于   染色体上，F₁中雌性个体的基因型为   。
（2）F₂表现型的种类有   种，基因型有   种。
（3）若让F₂中灰毛红眼雌性个体与灰毛白眼雄性个体自由交配，后代中杂合雌性个体占的比例为   。
（4）若已知该种动物的直毛和卷毛是由位于X染色体上的一对等位基因控制的。现提供从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄个体各一只和卷毛雌、雄个体各一只，要通过一次杂交试验来确定哪一种性状是显性性状，则应选择具有   的亲本进行杂交，然后根据后代的表现型进行判断。若后代   ，则该杂交组合中父本所代表的性状为显性；若后代   ，则母本所代表的性状为显性。

(13 分)金丝雀鸟的性别决定为ZW型，ZZ为雄性，ZW为雌性。 请回答下列有关其眼色遗传的问题：
（l）有人从黑眼金丝雀中发现一只红眼雌性，用该金丝雀与一只黑眼雄性杂交得F₁，F₁随机交配
得F₂，子代表现型及比例如下（基因用B、b 表示）：

①显性性状是            眼，亲本红眼金丝雀的基因型是            。
②让F₂代雄性与红眼雌性随机交配。 所得F₃代中，雌蝇有         种基因型，雄性中红眼金丝雀所占比例为         。
（2）在多次杂交实验中，又发现一只褐色眼雄性金丝雀。研究发现，褐色眼的出现与常染色体上的基因A、a有关。将该雄性金丝雀与纯合黑眼雌性杂交得F₁，F₁随机交配得F₂，子代表现型及比例如下：

实验二中亲本褐色眼金丝雀的基因型为         ；F₂代红眼金丝雀共有     种基因型。在红眼雄性中纯合子所占的比例为        。
（3）金丝雀黑眼基因非模板链末端序列如下图，红眼基的产生是图中“↑”所指碱基发生缺失
所致，其余部分完全相同（注：终止密码子为UAA,UAG 或UGA）。

则红眼基因比黑眼基因少编码了       个氨基酸，该变异只为生物进化提供       ，而生物进化的方向由       决定。

果蝇是遗传学研究中的模式生物。请结合所学知识回答以下问题：
(1)果蝇正常减数分裂过程中，含有两条Y染色体的细胞是___________________。
(2)性染色体三体（比正常果蝇多一条性染色体）果蝇在减数分裂过程中，3条性染色体中的任意两条配对联会而正常分离，另一条性染色体不能配对而随机移向细胞的一极。则性染色体组成为XYY的果蝇，所产生配子的性染色体组成种类及比例为_________________________。
(3)果蝇的卷曲翅(A)对正常翅(a)为显性。现有下表中四种果蝇若干只，可选做亲本进行杂交实验。

序号	甲	乙	丙	丁
表现型	卷曲翅♂	卷曲翅♀	正常翅♂	正常翅♀

①若表中四种果蝇均为纯合子，要通过一次杂交实验确定基因A、a是在常染色体上还是在X染色体上，可设计如下实验：选用______________（填序号）为亲本进行杂交。若子代性状表现为____________________________，则基因位于X染色体上。
②若不确定表中四种果蝇是否为纯合子，已确定A、a基因在常染色体上，为进一步探究该基因是否存在显性纯合致死现象（胚胎致死），可设计如下实验：选取____________做亲本杂交，如果子代表现型及比例为______________________________,则存在显性纯合致死，否则不存在。

I(16分）果蝇是研究遗传学的常用材料。
（1）现有一果蝇种群，已知基因D、d控制体色，基因G、g控制翅型，两对基因分别位于不同的常染色体上。下表为果蝇不同杂交组合及其结果。

	亲本性状	表现型及比例
杂交组合1	黑身长翅X黑身长翅	黑身长翅：黑身残翅=3:1
杂交组合2	灰身残翅X灰身残翅	灰身残翅：黑身残翅=2:1
杂交组合3	灰身残翅X黑身长翅	灰身长翅：黑身长翅=1:1

①杂交组合2的F1中,灰身残翅和黑身残翅的比例为2:1,其原因最可能是_______________
②杂交组合3中亲本灰身残翅果蝇与黑身长翅果蝇基因型分别为      ;选择该组合F₁中的灰身长翅雌雄果蝇彼此交配，F₂中灰身长翅果蝇所占比例为        。
（2）某突变体果蝇的X染色体上存在CLB区段(用X^CLB表示),B为控制棒眼的显性基因, L基因的纯合子在胚胎期死亡(X^CLBX^CLB与X^CLBY不能存活)，CLB存在时，X染色体间 非姐妹染色单体不发生交换。正常眼果蝇X染色体无CLB区段(用X⁺表示)。请回答下列问题：
①基因B中一条脱氧核苷酸链内相邻碱基A与T通过 _________连接（填化合物名称)；基因B表达过程中，RNA聚合酶需识别并结合           才能催化形成mRNA。
②基因型为X^CLBX⁺的果蝇可用于检测果蝇X染色体上正常眼基因是否发生隐性突变 (正常眼基因突变成隐性基因），此法称CLB测定法。此测定法分为三个过程，分别 用①②③表示。如图所示：

a、过程③产生F₂中雌果蝇的表现型及比例是____。
b、若X射线处理导致P中部分X染色体上正常眼基因发生隐性突变，可根据上图F₂中_____________计算隐性突变频率；但若从上图F1中选择X⁺X^?与X⁺Y进行杂交，而后根据F₂计算隐性突变频率则会因________________而出现误差。
Ⅱ(6分）我国科学家利用转基因技术把水母体内的荧光蛋白基因导入到猪的纤维细胞 内，培育出了可发出红、黄、绿、青4种荧光的转基因猪。这是国际上首次获得能同时表达四种荧光蛋白的转基因克隆猪。
（1）获取水母的荧光蛋白基因后还需釆用PCR技术对其进行扩增，该过程除需要模板、原料、相关的酶以外，还需加入_________。PCR技术搡作步骤中包括两次升温和一次降温，其中降温的目的是__________________________________。
（2）把水母荧光蛋白基因导入猪的纤维细胞内釆用的方法是     。对荧光蛋白进行改造，可以让猪发出特殊的荧光。对蛋白质的设计改造，最终还必须通过________来完成。
（3）科学家正试图利用转基因技术对猪的器官进行改造，培育出没有        的转基因克隆猪,以解决人体移植器官短缺的难题。转基因克隆猪的获得除利用基因工程、 细胞工程外，还需利用________________等技术。

小鼠饲养简单、繁殖速度较快，可作为遗传学研究的实验材料。一个常规饲养的小鼠种群中个体均为黑毛。该种群中偶然发现几只小鼠出现无毛性状，无毛小鼠既有雌性也有雄性。（有毛与无毛基因用A、a表示）

（1）由上表判断，无毛基因的遗传方式为________。
（2）由表中数据可知____  基因的频率将呈下降趋势。其下降的原因是___            _和_    _______。
（3）进一步研究发现，无毛基因表达的蛋白质使甲状腺激素受体的功能下降。通过表中         两组数据对比，能较清晰的说明这种现象。这种蛋白质的产生使甲状腺激素的________-功能不能正常发挥。
（4）如果上述第2组亲本小鼠继续交配产仔，发现后代中出现一只白毛雄性个体，该雄性个体与第2组的子代有毛雌性个体交配，后代中雌性均为白毛，雄性均为黑毛。则白毛基因的遗传方式为_______              _。上述交配产生的后代中，表现型及其比例为________，其中无毛个体的基因型为____。（黑毛与白毛基因用B、b表示）

现有栗羽、黄羽和白羽三个纯系品种的鹌鹑（性别决定方式为ZW型，ZZ为雄性，ZW为雌性），已知三种羽色与Z染色体上的基因B/b和Y/y有关，B/b与色素的合成有关，显性基因B为有色基因，b为白化基因；显性基因Y决定栗羽，y决定黄羽。
（1）为探究羽色遗传的特点，科研人员进行了如下实验。

①实验一和实验二中，亲本中栗羽雌性的基因型为Z^BYW，黄羽雄性的基因型为______。
②实验三和实验_______互为正反交实验，由实验结果出现栗羽雄性推测亲本中白羽雄性的基因型为__________。
（2）科研人员从栗羽纯系中得到一种黑羽纯系突变体，并对其基因遗传进行研究。将纯系的栗羽和黑羽进行杂交，F₁均为浅黑羽（不完全黑羽）。随机选取若干F₁雌雄个体相互交配， 统计F₂羽色类型及比例，得到下表所示结果（表中结果均为雏鸟的统计结果）。

①依据_________，推测黑羽性状的遗传由一对等位基因控制。依据__________，推测黑羽性状遗传与性别不相关联。
②若控制黑羽性状的等位基因为H/h，纯系的栗羽基因型为HHZ^BYZ^BY或HHZ^BYW，推测黑羽的基因型为___________，上述实验中F₂基因型有_______种。
③根据F₂的实验结果推测，H/h与Z染色体上的B/b和Y/y基因存在相互作用，黑羽与浅黑羽出现是在_______基因存在的条件下，h基因影响_______基因功能的结果。
（3）根据上述实验，以黑羽雌性和白羽雄性杂交，可直接选择后代羽色为___________的雏鸟进行培养，作为蛋用鹌鹑。

果蝇属于XY型性别决定的生物，常作为遗传学实验材料。果蝇的灰身和黑身、红眼和白眼各为一对相对性状，分别由等位基因A、a和B、b控制。下表是两只亲本果蝇交配后，F1的表现型及比例。请分析回答下列问题：

（1）形成基因B与b的根本原因是发生了     。 研究果蝇的基因组应测定     条染色体上的DNA碱基序列。果蝇缺失一条染色体称为单体，这种变异属于    。
（2）右下图甲、乙表示基因B中遗传信息传递的两个过程。甲、乙两图中能表示基因B表达过程的是      。
若B基因在解旋后，其中一条母链上的碱基G会被碱基T所替代，而另一条链正常，则该基因再连续复制n次后，突变成的基因A'与基因A的比例为          。
（3）己知果蝇某一基因型的受精卵不能发育成活，根据表中的数据推测，该基因型为     。
（4）果蝇的眼色受多对等位基因的控制。野生型果蝇的眼色是暗红色，现发现三个隐性的突变群体，眼色分别为白色、朱红色、棕色。以上群体均为纯合子，相关基因均位于常染色体中的非同源染色体上。
①实验中发现，隐性的突变群体中，任何两个隐性突变群体个体间的杂交后代都是暗红眼，说明眼色至少受             对等位基因控制。
②进一步研究发现，任何一种双重隐性个体眼色都是白眼，而野生型的暗红色眼是由两种不同的色素——朱红色和棕色在眼中积累导致的，那么      (白色／朱红色／棕色)眼色对应的等位基因控制另外两种眼色的表达。
③现有一暗红色眼雄果蝇，控制眼色的基因型是杂合的，但不知有几对基因杂合，现将该果蝇与多只隐性的雌果蝇(控制眼色的基因都是隐性的)进行测交， 请预测测交后代结果，并做出杂合基因有几对的结论。
I．如果测交后代               ，说明控制眼色的基因有一对杂合；II．如果测交后代              ，说明控制眼色的基因有两对杂合；III．如果测交后代             ，说明控制眼色的基因有三对杂合。

家蚕是二倍体生物，含56条染色体，ZZ为雄性，ZW为雌性。幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由Ⅱ号染色体上的A和a基因控制。雄蚕由于吐丝多、丝的质量好，更受蚕农青睐，但在幼蚕阶段，雌雄不易区分。于是，科学家采用如图所示的方法培育出了“限性斑纹雌蚕”来解决这个问题。请回答：

（1）家蚕的一个染色体组含有________条染色体。
（2）图中变异家蚕的“变异类型”属于染色体变异中的________。由变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕所采用的育种方法是__________________。图中的限性斑纹雌蚕的基因型为________。
（3）在生产中，可利用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕培育出可根据体色辨别幼蚕性别的后代。请用遗传图解和适当的文字描述选育雄蚕的过程。

猫是XY型性别决定的二倍体生物，当猫细胞中存在两条或两条以上的X染色体时，只有一条X染色体上的基因能表达，其余X染色体高度螺旋化失活成为巴氏小体，如下图所示。请回答：

（1）利用显微镜观察巴氏小体可用__________染色。巴氏小体能用来区分正常猫的性别，理由是______________________________。
（2）显微镜下观察到某雌猫体细胞的细胞核中有2个巴氏小体，该雌猫的性染色体组成为_____。高度螺旋化的染色体上的基因由于_______ 过程受阻而不能表达。
（3）控制猫毛皮颜色的基因A（橙色）、a（黑色）位于X染色体上，基因型为X^AY的猫毛皮颜色是__________。现观察到一只橙黑相间的雄猫体细胞核中有一个巴氏小体，则该雄猫的基因型为__________；若该雄猫的亲本基因型为X^aX^a和X^AY，则产生该猫是由于其________（填“父方”或“母方”）形成了异常的生殖细胞，导致出现这种异常生殖细胞的原因是                           。

下图为一对雌雄果蝇体细胞的染色体图解，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y表示染色体，基因A、a分别控制灰身、黑身，基因R、r分别控制红眼、白眼。回答下列问题：

（1）图中雄果蝇的基因型为      ；基因A和a的根本区别是      。
（2）果蝇体细胞在有丝分裂后期，细胞内染色体组数为      。已知XXY三体果蝇为雌性，能正常繁殖后代，则白眼雌果蝇(X^rX^rY) 产生的卵细胞基因型有X^rY、X^r、       。
（3）图中这一对雌雄果蝇交配，F₁的雌果蝇中杂合子所占的比例是        。
（4）用黑身白眼雌果蝇(aaX^rX^r)与灰身红眼雄果蝇(AAX^RY)杂交，F₁自由交配得F₂，F₂中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为       ，从F₂灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率是       。

果蝇的染色体组如图所示。如果Ⅳ号染色体多一条(这样的个体称为Ⅳ—三体)或少一条(Ⅳ—单体)均能正常生活，而且可以繁殖后代。三体在减数分裂时，3条同源染色体中的任意2条配对联会并正常分离，另一条染色体随机移向细胞一极，各种配子的形成机会和可育性相同。请分析回答下列问题：

（1）从变异类型分析，单体果蝇形成属于_______   _，要确定该生物染色体的数目和形态特征的全貌，需对其进行_______   _分析。
（2）正常的雄果蝇产生的次级精母细胞中含Y染色体的数目是________。
（3）野生型果蝇(EE)经基因突变可形成无眼果蝇(ee)，该等位基因位于Ⅳ号染色体，据此回答下列问题：(注：实验中的亲本无眼果蝇染色体组成均正常)
①将无眼果蝇与野生型Ⅳ—单体果蝇杂交，子一代的表现型及比例为_____________。
②将无眼果蝇与野生型Ⅳ—三体果蝇杂交，子一代中，正常∶三体等于____________，选择子一代中的Ⅳ—三体雌果蝇与无眼雄果蝇测交，请用遗传图解表示该测交过程(配子不作要求)。

(26分)
I.(14分)光呼吸是指植物在光照下吸收0₂、分解有机物、产生CO₂、不产生ATP。光呼吸发生的场所有叶绿体和线粒体等等。
（1）比较细胞呼吸与光呼吸，细胞呼吸的场所是       、不同于光呼吸的条件有      不同于光呼吸的结果是                。
（2）利用光呼吸抑制剂亚硫酸氢钠喷洒小麦,能取得明显的增产效果(其有效浓度：1OO-300ppm)。为了探究亚硫酸氢钠使小麦增产的适宜浓度，请完成下列实验步骤：
①将环境相同且适宜、小麦长势均相同的大块实验田平均分成4等份，分别标号为1、2、3、4。
②                                  。
③在小麦生长期，适时地                             。
如果实验方法正确,则结果将使实验田小麦在上述亚硫酸氢钠浓度范围内，增产情况接近正态分布。
（3）以上实验避免了盲目操作造成的浪费,此实验被称为       。为了进一步探究亚硫酸氢钠使小麦增产的最适宜浓度,应该如何进行实验？                                         。
II.(12分)家蚕蚕体有斑纹由常染色体上的基因A控制，基因型aa表现为无斑纹。斑纹颜色由常染色体上另一对基因(B/b)控制,BB或Bb为黑色，bb为灰色。
（1）现选用两纯合亲本甲，乙杂交得到F₁，F₁测交结果如下表：

亲本甲的性状为无斑纹，乙的基因型为           
（2）F₁雌雄交配所得F₂的性状和分离比为      。F₂中自交不发生上述性状分离的个体占        。
（3）A/a所在染色体偶见缺失现象，如图所示。染色体缺失的卵细胞不育，染色体缺失的精子可育。基因型为A⁰a的蚕雌雄交配,子代的表现型和比例为              。

（4）家蚕中，雌性性染色体为ZW,雄性性染色体为ZZ。家蚕体壁正常基因（T)与体壁透明基因(t)是位于Z染色体上的一对等位基因。现用有斑纹体壁透明雌蚕（A⁰aZ^tW)与 有斑纹体壁正常雄蚕(A⁰aZ^TZ^T)杂交得到F₁ ,将其中有斑纹个体相互交配,后代中有斑纹体壁正常雄性个体和有斑纹体壁正常雌性个体分别占      、       。

研究发现，雌性哺乳动物细胞核中存在X染色体高度浓缩形成的巴氏小体，科研人员对此进行了研究。
（1）显微镜下观察巴氏小体时，需用______染色后制片。某些性染色体数目异常的细胞核具有不同数目的巴氏小体，如XXY有1个、XXX有2个、XXXX有3个，而XO没有巴氏小体，据此判断巴氏小体数目等于______。X染色体浓缩成巴氏小体的生物学意义是维持雌性个体与雄性个体的X染色体上_____量相同。
（2）为探究胚胎发育早期X染色体上Xist基因的表达与X染色体失活的关系，科研人员将某种雌鼠的胚胎干细胞（PGK细胞）中两条X染色体分别记为X¹和X²（如图1），通过基因工程方法将其中X²上的Xist基因敲除，获得XT细胞。对PGK细胞、XT细胞及由它们分化形成的细胞许多细胞中E和e基因的表达量进行定量分析，实验结果如图2所示。

①由图2分析，大多数PGK和XT细胞中的X染色体__________。PGK分化细胞中E基因和e基因表达量高于80%的细胞数目接近相等，说明X染色体失活是________的。
②由图2分析，XT分化细胞中_________染色体失活。实验结果表明__________。
③PGK分化细胞的不同细胞中E、e基因表达的差异，是由于这些细胞的________不同。
（3）据上述实验推测，在胚胎发育过程中，雄性哺乳动物体细胞中Xist基因_______（填“会”或“不会”）转录。一般情况下，红绿色盲基因携带者的表现型是________。

果蝇品系众多，是遗传学研究的常用材料。现有一种“翻翅平衡致死系”果蝇，其个体的体细胞中一条2号染色体上有一显性基因A（翻翅），这是个纯合致死基因；另一条2号染色体上也有一个显性基因B（星眼状），也是纯合致死基因，即：“翻翅平衡致死系”和均为致死，只有的杂合子存活，表现为翻翅星状眼。翻翅星状眼能产生两种类型的配子和。以下有关问题均不考虑基因互换。请分析回答：
（1）翻翅星状眼雌雄果蝇相互交配，得到后代的表现型有    种，请用遗传图解说明（不需要写出配子类型）。
（2）果蝇红眼（H）对白眼（h）为显性，这对等位基因位于X染色体上，现将翻翅星状眼白眼雌果蝇与翻翅星状眼红眼雄果蝇相互交配，子代雌果蝇表现为            性状，雄果蝇表现为          性状，雌雄果蝇的比例为              。
（3）若上述两对显性纯合致死基因Aa、Bb位于X染色体上，Y染色体上没有这两种基因，那么的雌果蝇与雄果蝇相互交配，所得后代的雌雄果蝇的比例为   （显性基因成单存在时不致死）。