高中生物伴性遗传在实践中的应用综合题

人类的X染色体上的有一个色觉基因（A），能编码两种光受体蛋白：吸收红光的受体蛋白和吸收绿光的受体蛋白；在7号染色体上还有编码蓝光受体蛋白的基因（D），这三种光受体蛋白分别在三种感光细胞中表达，当一定波长的光线照射到视网膜时，这三种感光细胞分别产生不同程度的兴奋，然后通过视神经传至视觉中枢，即可产生某种色觉。当A基因突变为隐性基因a时，人不能分辨红色和绿色；当D基因突变为隐性基因d时，人不能分辨蓝色；当D基因和A基因都发生突变时，此人即为全色盲。

（1）D，d基因和A，a基因的遗传遵循             定律，当夫妇双方的基因型为DdX^AX^a和DdX^AY时，他们生一个全色盲孩子的概率是         。
（2）X染色体上还有一个编码凝血因子Ⅸ的基因（H），该基因突变为隐性基因h时，凝血因子Ⅸ失去活性，从而引起血液无法凝固，这是一种血友病，称为血友病B；以下是B．Rath在1938年调查的一个家系的系谱图（2号在调查时已经死亡，且只知道其为血友病B患者，不知其是否为红绿色盲患者）：
分析系谱图可知，II代3号个体在形成生殖细胞时，       染色体一定发生了        。若2号只为血友病B患者，则3号的基因型是        ，在这种情况下，若3号再生一个男孩，只患一种病的可能性比两病兼患的可能性要         （填“大”或“小”或“一样大”）。
（3）采用基因治疗的方法有可能为治疗血友病B带来曙光，将           与运载体相结合，然后将其导入造血干细胞中，体外培养后输回人体，患者血液中即可检测到凝血因子Ⅸ。

科学家发现了一种翅膀后端边缘缺刻（缺刻翅）的红眼雌果蝇，并用这种果蝇做了下图1所示的实验。后经进一步的实验证实，控制翅型的基因位于X染色体上，Y染色体上没有其等位基因。 请据图分析并回答下列问题：

（1）研究者认为，缺刻翅形成的原因不可能是基因突变，理由是：①若为显性突变，则后代中应该有     种表现型果蝇出现；②若为隐性突变，则后代不可能出现的表现型为
（2）研究者推测，“X染色体片段缺失”是导致图1所示实验现象的根本原因。为了证实这一猜测，最简单的方法是对表现型为       果蝇做染色体的高倍镜检查。
（3）现代遗传学研究发现，因缺刻翅果蝇体内缺少某种酶从而影响翅的正常发育。翅形基因对性状的控制表明，基因可通过       来间接控制生物体的性状。
（4）研究表明，果蝇缺刻翅有纯合致死效应。用缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交，然后让F₁中雄雌果蝇自由交配得F₂，F₁中雌雄果蝇比例为       ，F₂中缺刻翅：正常翅=       ，F₂中雄果蝇个体占
（5）已知果蝇红眼（基因B)对白眼（基因b为显性。下列有关对图1实验现象的解释不正确的是（    ）
A．亲代的缺刻翅红眼雌果蝇不含白眼基因
B．亲本缺失片段恰好位于X染色体上红眼基因所在的区段
C．F1缺刻翅白眼雌蝇的一条X染色体片段缺失，另一条X染色体带有白眼基因
D．果蝇的缺刻翅性状的遗传方式为伴X染色体隐性遗传

雌雄异株的高等植物剪秋罗有宽叶和窄叶两种类型，其性别决定方式为XY型，为研究剪秋罗叶形遗传，做了3组杂交实验，结果如下表。据此分析回答（相应基因用B、b表示）：

（1）根据杂交实验结果判断，剪秋罗叶形的遗传不属于细胞质遗传，其判断依据是_________。
（2）根据第3组，可以断定_________为显性性状，且控制剪秋罗叶形的基因位于_________（X、常）染色体上，雄株中宽叶的基因型为_________。
（3）若让第3组子代的宽叶雌株与宽叶雄株进行杂交，预测其后代的宽叶与窄叶的比例应为_________。
（4）出现第2组实验结果的原因是            ；试写出其遗传图解：

（5）为进一步证明（4）的结论，某课外小组决定对剪秋罗种群进行调查。如果在自然种群中不存在__________（表现型）的剪秋罗，则上述假设成立。

某种鸟（2N=28）的羽色受两对相互独立的等位基因控制，其中A、a基因在性染色体的非同源区，B、b基因在常染色体上，位置如图1所示。基因A控制蓝色物质的合成，基因B控制黄色物质的合成，aabb个体显白色，其遗传机理如图2所示。鸟类含性染色体ZZ时为雄性；含ZW时为雌性。图3为这种鸟一个家系的羽色遗传系谱图，回答问题：

（1）2号基因型为________，3号与2号交配生出7号时，产生的卵细胞基因型为______，并在图4的方框中画出3号减数分裂产生此卵细胞减数第一次分裂后期的图像（只需画相关基因的染色体，并在染色体的对应位置标注相关基因）。
（2）若5号与6号交配，后代8号为白色羽毛的概率为________。
（3）图2说明基因通过___________，从而控制生物性状。若已知酶A的氨基酸排列顺序，并不能确认基因A转录的mRNA的碱基排列顺序，原因是___________。若要测定该种鸟的基因组序列，则应测定_____条染色体上的碱基序列。
（4）欲在一个繁殖季节内鉴定某黄色雄性个体的基因型，请设计以下杂交实验：
第一步：选择多只__________________雌性个体与之杂交;
第二步：若子代_________________，该黄色个体为杂合子；
第三步：若子代_______________，该黄色个体很可能为纯合子。

黑腹果蝇是常用的遗传研究材料，其性别决定类型为XY型。请回答下列有关问题。
（1）果蝇Ⅱ号染色体上的隐性基因h（正常翅）可以突变为显性基因H（毛翅），Ⅲ号染色体上存在一对基因R、r，r基因纯合时会抑制H基因的表达。则一个种群中正常翅果蝇的基因型有______种。现有一对基因型相同的毛翅雌雄果蝇交配，产生的子代中毛翅与正常翅的比例为3∶1，那么这对果蝇的基因型可能是__  ___。

（2）果蝇的X染色体和Y染色体上有同源区段和非同源区段（如图）。已知果蝇的灰身（A）和黄身（a）是一对相对性状。现有偶然发现的一只黄身雌果蝇，为确定控制A、a在染色体上的位置，科学家进行了如下实验：将这只雌果蝇和纯合的灰身雄果蝇杂交，得到子一代（F₁）。如果F₁的表现型为__         __，则说明基因位于X染色体上非同源区段。否则，则将F₁雌雄果蝇相互交配得到子二代（F₂）。若F₂的表现型是：
①_____________，则基因位于常染色体上。
②_____________，则基因位于X、Y染色体上的同源区段。

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。________________________________________________________

雌雄异株的高等植物剪秋罗有宽叶和窄叶两种类型，其性别决定方式为XY型，为研究剪秋罗叶形遗传，做了3组杂交实验，结果如下表。据此分析回答（相应基因用B、b表示）：

（1）根据杂交实验结果判断，剪秋罗叶形的遗传不属于细胞质遗传，其判断依据是        。
（2）根据第3组，可以断定       为显性性状，且控制剪秋罗叶形的基因位于      （X、常）染色体上，雄株中宽叶的基因型为           。
（3）若让第3组子代的宽叶雌株与宽叶雄株进行杂交，预测其后代的宽叶与窄叶的比例应为          。
（4）出现第2组实验结果的原因是               ；试写出其遗传图解：

（5）为进一步证明（4）的结论，某课外小组决定对剪秋罗种群进行调查。如果在自然种群中不存在       （表现型）的剪秋罗，则上述假设成立。

蝴蝶为ZW性别决定的二倍体（染色体为2N），自然界中蝴蝶翅的颜色有白色和灰色两种，由等位基因A/a控制。研究者进行如下杂交实验：

回答下列问题：
（1）若要研究该蝴蝶的基因组，需要测定____条染色体上DNA的序列。
（2）通过杂交实验可以确定，A/a位于____染色体上。
（3）杂交组合一的F₁随机交配得到F₂，选出F₂中的灰翅个体再随机交配得到的子代表现型及比例为____，
（4）研究人员发现基因B的产物能够抑制A基因表达，所以将一个B基因导入基因型为aa的受精卵的染色体上，受精卵发育成蝴蝶甲。
①若甲为雌性，将其与纯合灰翅杂交，子代表现型及比例可能有____种情况，若子代表现型及比例为____，则B基因导入了W染色体上。
②若甲为雄性，能否通过一次杂交确定B基因是导入性染色体还是常染色体上？     若能，请写出所选雌性个体基因型及判断依据；若不能，请说明原因。

果蝇的灰身与黑身是一对相对性状（相关基因用B、b表示）、刚毛与截毛是另一对相对性状（相关基因用D、d表示）。为探究两对相对性状的遗传规律，进行如下实验。提示：右图为果蝇X、Y染色体同源区段（Ⅰ区段）和非同源区段（Ⅱ、Ⅲ区段），Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区段上基因所控制性状的遗传均为伴性遗传。

（1）根据实验一和实验二，可以推断出果蝇灰身性状的遗传方式为­______________；果蝇这两对相对性状的遗传遵循­_________________定律。
（2）实验二中F₁灰身刚毛雄果蝇的基因型为___________，F₂的灰身刚毛果蝇中，纯合子与杂合子的比例为_______________。
（3）已知在果蝇的X染色体上有一对基因H、h，分别控制的性状是腿部有斑纹和腿部无斑纹。现有纯种果蝇若干，若仅通过一次杂交实验来确定H、h基因在X染色体上的位置是Ⅰ区段还是Ⅱ段，则可选择表现型为腿部_______________的雌性亲本与表现型为腿部___________雄性亲本进行杂交。

1905年，E．B．Wilson发现，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），
实验一：将这只白眼雄蝇和它的红眼正常姊妹杂交，结果如右下图所示：

实验二：将实验一中的F₁代红眼雌蝇与最初的那只白眼雄蝇作亲本进行杂交得到子一代。请分析实验，回答以下各小题：
（1）从实验一的结果中可以看出，显性性状是         。
（2）正常情况下，雄果蝇在减数分裂过程中含有2条Y染色体的细胞名称是        ，雌果蝇在有丝分裂后期含有        条X染色体。
（3）在实验一的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．Wilson的发现，提出合理的假设：               。
（4）仅从实验二的预期结果看，         （“能”或“不能”）说明果蝇眼色的遗传与性别有关。请用遗传图解并配以简要的文字加以说明。（相关基因用A，a表示）
（5）请利用上述实验中得到的材料设计一个能验证你的假设的杂交方案。（只写出杂交方式）

人类的X染色体上的有一个色觉基因（A），能编码两种光受体蛋白：吸收红光的受体蛋白和吸收绿光的受体蛋白；在7号染色体上还有编码蓝光受体蛋白的基因（D），这三种光受体蛋白分别在三种感光细胞中表达，当一定波长的光线照射到视网膜时，这三种感光细胞分别产生不同程度的兴奋，然后通过视神经传至视觉中枢，即可产生某种色觉。当A基因突变为隐性基因a时，人不能分辨红色和绿色；当D基因突变为隐性基因d时，人不能分辨蓝色；当D基因和A基因都发生突变时，此人即为全色盲。
（1）对三种感光细胞来说，不同波长的光作为       ，能引起其膜        变化，导致感光细胞内的一系列生理反应。
（2）D，d基因和A，a基因的遗传遵循           定律，当夫妇双方的基因型为DdX^AX^a和DdX^AY时，他们生一个全色盲孩子的概率是         。
（3）X染色体上还有一个编码凝血因子Ⅸ的基因（H），该基因突变为隐性基因h时，凝血因子Ⅸ失去活性，从而引起血液无法凝固，这是一种血友病，称为血友病B；以下是B．Rath在1938年调查的一个家系的系谱图（2号在调查时已经死亡，且只知道其为血友病B患者，不知其是否为红绿色盲患者）：

分析系谱图可知，II代3号个体在形成生殖细胞时，       染色体一定发生了        。若2号只为血友病B患者，则3号的基因型是        ，在这种情况下，若3号再生一个男孩，只患一种病的可能性比两病兼患的可能性要     （填“大”或“小”或“一样大”）。
（4）采用基因治疗的方法有可能为治疗血友病B带来曙光，将       与运载体相结合，然后将其导入造血干细胞中，体外培养后输回人体，患者血液中即可检测到凝血因子Ⅸ。

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。
果蝇的眼色由两对独立遗传的基因（A、a和B、b）控制，其中B、b仅位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼，B存在而A不存在时为粉红眼，其余情况为白眼。

科学家在研究果蝇时，发现果蝇的眼色中有红色、杏红色、白色三种表现型，身色有黄身、黑身两种表现型。
（1）若某果蝇在精子形成过程中，因为减数分裂时同源染色体未分离，受精后形成了一只染色体组成为XXY果蝇，则该果蝇如果能进行正常的减数分裂，则可形成         种染色体不同的配子。
（2）若有人将两只果蝇杂交，获得了l00个体。其表现型为37只黄身杏红眼；19只黄身白眼；18只黄身红眼；13只黑身杏红眼；7只黑身红眼；6只黑身白眼。
①下列说法中哪些是正确的（     ）?（多选）

A．两亲本个体都是杂合体

B．两亲本的表现型是黄身杏红眼

C．就眼色来说，杏红眼与白眼都是纯合体

D．身色基因位于常染色体上，眼色基因位于X染色体上

②若该人进行的杂交实验果蝇所产红眼果蝇胚胎致死，则理论上亲代两只果蝇杂交后代的表现型比为              。
（3）若已知黄身是位于X染色体上显性性状，有人进行实验让纯合黄身雌果蝇和黑身雄果蝇杂交，F1雌雄果蝇相互交配得F2，再让F2代雌雄果蝇相互交配得F3，则F3代中雌蝇的表现型及比例               。
（4）若控制眼色的基因由两对位于常染色体上的等位基因控制（遵循基因的自由组合定律），其中A_BB为红眼，A_Bb为杏红眼，其它基因型均表现白眼，现有AaBb两只雌雄果蝇杂交，所产生F1代果蝇的表现型及比例为            ，若再让F1代中杏红眼的个体自由交配，则子代的表现型及比例为         。

野生型果蝇（纯合子）的眼形是网眼，科学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，于是设计了如图甲所示的实验。雄果蝇的染色体组成图及性染色体放大图如图乙所示。

（1）果蝇之所以广泛地被作为遗传学研究的实验材料，是因为它具有                       ___  _的优点（至少答出两点）。
（2）若F₂中网眼：棒眼=3：l，但仅雄果蝇中有棒眼，则控制网眼、棒眼的等位基因可能位于     ，也可能位于____。为进一步作出判断，科学家做了如下实验：让F₂中棒眼雄果蝇与Fi中雌果蝇交配，选取其后代中棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇（X^BY或X^BY^B）交配。结果预测：若子代出现棒眼个体（ X^bY），则说明控制网、棒眼的基因位于____                    ；否则则说明控制圆、棒眼的基因位于X和Y染色体的I区段。
（3）已知果蝇的另一对相对性状直毛对非直毛是显性，控制基因为D、d，实验室现有直毛纯系果蝇雌、雄各一只，非直毛纯系果蝇雌、雄果蝇各一只，若要通过一次杂交实验判断这对基因位常染色体上还是位于X染色体上，请完成实验设计。
①选择    进行杂交。
②若后代    则基因位于X染色体上，否则位于常染色体上。

果蝇的红眼（A）对白眼（a）为显性，长翅（B）对残翅（b）为显性，这两对基因是自由组合的。（A—a在X染色体上，B—b在常染色体上）红眼长翅的雌果蝇与红眼长翅的雄果蝇交配，后代的表现型及比例如下表：

表现性	红眼长翅	红眼残翅	白眼长翅	白眼残翅
雄果蝇	3	1	3	1
雌果蝇	3	1	0	0

（1）亲本的基因型是________。
（2）雄性亲本产生的精子的基因型是____________，其比例是________。
（3）若对雌性亲本测交，所得后代雌雄的比例为__________。后代中与母本表现型相同的个体占后代总数的________。