生物必修2《遗传与进化》第三节 伴性遗传课时训练

第三节　伴性遗传

基础巩固

1.用纯合体果蝇作为亲本研究两对相对性状的遗传,实验结果如下:

下列推断错误的是(　　)。

A.果蝇的灰身、红眼是显性性状

B.由组合②可判断控制眼色的基因位于X染色体上

C.若组合①的F1随机交配,则F2雄蝇中灰身白眼的概率为3/16

D.若组合②的F1随机交配,则F2中黑身白眼的概率为1/8

答案:C

解析:组合①的子代都是灰身红眼,因此,灰身(相关基因用A、a表示)、红眼(相关基因用B、b表示)是显性性状。由组合②子代中雌性全为红眼,雄性全为白眼,可判断控制眼色的基因位于X染色体上。组合①亲本的基因型为AAXbXB和aaXbY,F1的基因型为AaXBXb和AaXBY,因此,F2雄蝇中灰身白眼的概率为(3/4)×(1/2)=3/8。由组合②的F1中雌性都为红眼,雄性都为白眼,可以判断组合②亲本的基因型为aaXbXb和AAXBY,F1的基因型为AaXBXb和AaXbY,因此,F2中黑身白眼的概率为(1/4)×(1/2)=1/8。

2.图4-3-1是某种单基因遗传病的系谱图,图中8号个体是杂合体的概率是(　　)。

图4-3-1

A.11/18　　　　 B.4/9

C.5/6 D.3/5

答案:D

解析:系谱图显示1号和2号正常,其女儿5号却是患者,据此可判断该病为常染色体隐性遗传病。若相关的基因用R和r表示,则1号和2号的基因型均为Rr,进而推知6号的基因型为1/3RR、2/3Rr,产生的配子为2/3R、1/3r。因为4号患者的基因型为rr,7号正常,所以7号的基因型为Rr,产生的配子为1/2R、1/2r。综上分析,8号可能的基因型及其比例为RR∶Rr=(2/3×1/2)∶(2/3×1/2+1/2×1/3)=2∶3,即8号是杂合体的概率是3/5。

3.果蝇的红眼和棕眼是一对相对性状。红眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配,F1雌果蝇全为红眼,雄果蝇一半为红眼、一半为棕眼。不考虑X、Y同源区段,下列有关叙述错误的是(　　)。

A.红眼对棕眼为显性性状

B.F1雌果蝇全为纯合体

C.控制红眼和棕眼的基因位于X染色体上

D.F1红眼雌果蝇与棕眼雄果蝇交配,后代可能岀现棕眼果蝇

答案:B

解析:亲本雌雄果蝇全为红眼,后代出现棕眼雄果蝇,说明红眼对棕眼为显性,A项正确。由于子代雌雄果蝇表型及比例不同,说明控制红眼和棕眼的基因位于X染色体上,C项正确。设红眼基因为B,则亲本基因型为XBY和XBXb,子代雌果蝇基因型为XBXB或XBXb,一半为纯合体,一半为杂合体,B项错误。F1红眼雌果蝇(XBXB或XBXb)与棕眼雄果蝇(XbY)交配,后代可能出现棕眼果蝇(XbY或XbXb),D项正确。

4.某植物为雌雄异体植物,性染色体组成为XY,该植物的宽叶和窄叶是一对相对性状,受一对等位基因控制。某科研人员利用宽叶和窄叶植株进行正交和反交实验,结果不同。下列有关叙述错误的是(　　)。

A.控制宽叶和窄叶的基因位于X染色体上

B.根据正交或反交的结果均可判断显隐性

C.若后代雌雄植株均出现两种性状,则亲本雌株为杂合体

D.若后代雌雄植株均只出现一种性状,且性状不同,则亲本雌株为显性纯合体

答案:D

解析:由于正交和反交的结果不同,说明控制宽叶和窄叶的基因位于X染色体上,A项正确。由于正交和反交的亲本均是一对相对性状,结合子代性状及比例可判断显隐性,B项正确。子代雄株的X染色体来自母本,若后代雄株出现两种性状,则说明亲本雌株是杂合体,C项正确。若后代雄株出现一种性状,则说明亲本雌株是纯合体,又因后代雌雄性状不同,说明亲本雄株为显性个体,雌株是隐性纯合体,D项错误。

5.摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图4-3-2所示。下列相关叙述错误的是(　　)。　

图4-3-2

A.摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状的分离比,认同了基因位于染色体上的理论

B.果蝇的眼色遗传遵循基因的自由组合定律

C.摩尔根的实验运用了假说演绎法

D.摩尔根所作的假设是控制白眼的基因位于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因

答案:B

解析:果蝇红眼与白眼受一对等位基因控制,其遗传遵循基因的分离定律。

6.某生物兴趣小组的同学在学习了有关人类遗传病的知识后,决定开展一次有关人类遗传病的调查。下列步骤顺序正确的是(　　)。

①确定要调查的遗传病,掌握其症状及表现;②汇总结果,统计分析;③分多个小组调查,获得足够大的群体调查数据;④设计记录表格及调查要点

A.①③②④ B.③①④②

C.①④③② D.①③④②

答案:C

7.对于人类的某种遗传病,在被调查的若干家庭中的发病情况如下表所示。下列据此所作出的推断,最符合遗传基本规律的是(　　)。

注:每类家庭人数为150~200,表中“+”为该病症表现者,“-”为正常表现者。

A.第Ⅰ类调查结果说明,此病一定属于伴X染色体显性遗传病

B.第Ⅱ类调查结果说明,此病一定属于常染色体隐性遗传病

C.第Ⅲ类调查结果说明,此病一定属于隐性遗传病

D.第Ⅳ类调查结果说明,此病一定属于隐性遗传病

答案:D

解析:第Ⅰ类若是伴X染色体显性遗传,父亲X染色体上的显性致病基因只能传给女儿不能传给儿子,与表中后代患病情况不符,判断错误;第Ⅱ类调查结果说明,此病可能是常染色体隐性遗传病,也可能是X染色体隐性遗传病,甚至还有可能是显性遗传病;第Ⅲ类调查结果既适合常染色体遗传病,也适合伴X染色体遗传病;第Ⅳ类调查结果符合隐性遗传“无中生有”的规律,因此一定为隐性遗传病。

8.果蝇是最常用的遗传学实验材料,请分析并回答下列问题。

Ⅰ.果蝇的灰身和黑身受常染色体上的一对等位基因(用A、a表示)控制,红眼和白眼受X染色体上的一对等位基因(用B、b表示)控制。某兴趣小组分别对果蝇眼色和体色的遗传进行研究,实验结果如下表:

(1)由实验结果可知,F2中白眼果蝇的性别是　　　　。 

(2)现用纯合的灰身红眼果蝇(♀)与黑身白眼果蝇(♂)杂交,让F1雌雄个体相互交配得F2。预期F2可能出现的基因型有　　　　种,雄性中黑身白眼果蝇的概率是　　　　　　,灰身红眼雌果蝇中纯合体比例为　　　　。 

Ⅱ.现有纯种果蝇长翅和残翅雌雄个体若干,如何通过只做一代杂交实验判断控制该对性状的基因(H、h)是位于常染色体还是X染色体上?请写出你的实验思路、判断依据及相应结论。(不要求判断显隐性,不要求写出子代具体表型)

(1)实验思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)判断依据及结论

①若　　　　　　　　　　　　,则控制该性状的基因(H、h)位于常染色体上; 

②若　　　　　　　　　　　　,则控制该性状的基因(H、h)位于X染色体上。 

答案:Ⅰ.(1)雄性

(2)12　1/8　1/6

Ⅱ.(1)选用长翅和残翅的雌雄果蝇进行正反交,观察子代的表型　(2)正反交的子代表型相同　正反交的子代表型不同

解析:分析题中表格数据可知,灰身对黑身为显性,亲代果蝇基因型均为Aa;红眼对白眼为显性,亲代果蝇基因型分别为XBXB、XbY。

Ⅰ.(1)由以上分析可知,F1红眼果蝇基因型为XBXb、XBY,F2中白眼果蝇基因型为XbY,表现为雄性。

(2)现用纯合的灰身红眼雌果蝇(AAXBXB)与黑身白眼雄果蝇(aaXbY)杂交,F1基因型为AaXBXb、AaXBY。故F2可能出现的基因型有3×4=12(种),雄性中黑身白眼果蝇(aaXbY)的概率=(1/4)×(1/2)=1/8,灰身红眼雌果蝇的基因型为1/3AA、2/3Aa、1/2XBXB、1/2XBXb,故纯合体(AAXBXB)的比例=(1/3)×(1/2)=1/6。

Ⅱ.若要通过只做一代杂交实验判断控制该对性状的基因(H、h)是位于常染色体还是X染色体上,可选用长翅和残翅的雌雄果蝇进行正交和反交,观察子代的表型。若正交和反交的子代表型相同,则控制该性状的基因(H、h)位于常染色体上;若正交和反交的子代表型不同,则控制该性状的基因(H、h)位于X染色体上。

能力提升

1.某种植物的性染色体组成为XY,等位基因A和a位于X染色体上,其中含a基因的雄配子致死。下列对该基因的叙述,正确的是(　　)。

A.该植物种群中有关的基因型有5种

B.该种群中没有XaY的个体存在

C.显性父本和隐性母本杂交,后代无论雌雄均为显性性状

D.杂合母本和隐性父本杂交,后代雄性中既有显性性状又有隐性性状

答案:D

解析:分析题意可知,等位基因A和a位于X染色体上,其中含a基因的雄配子致死,因此当父本基因型为XaY时,由于Xa致死,只能产生Y这一种类型的配子,因此该植物种群中有关的基因型有XAXA、XAXa、XAY、XaY4种,A项错误。雌配子可以是Xa,与雄配子Y结合可以产生XaY的后代,B项错误。由A项的分析可知,群体中无隐性母本(XaXa),所以C项错误。XAXa与XaY杂交,由于父本仅产生雄配子Y,所以后代只有雄性,雄性中既有显性性状又有隐性性状,D项正确。

2.果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且对于这对性状的表型而言,G对g为完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表型。据此可推测雌蝇中(　　)。

A.这对等位基因位于常染色体上,G基因纯合时致死

B.这对等位基因位于常染色体上,g基因纯合时致死

C.这对等位基因位于X染色体上,g基因纯合时致死

D.这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死

答案:D

解析:由题意“子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表型”可知,该对相对性状的遗传与性别相关联,为伴性遗传,G、g这对等位基因位于X染色体上,再结合双亲的表型不同,可推出双亲的基因型分别为XGXg和XgY。结合题意“受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死”,可进一步推测:G基因纯合时致死。综上分析,A、B、C三项均错误,D项正确。

3.图4-3-3是某家族遗传系谱图,现已查明Ⅰ-1不携带乙病致病基因。下列说法错误的是(　　)。

图4-3-3

A.甲病为常染色体显性遗传病,乙病为伴X染色体隐性遗传病

B.Ⅰ-1和Ⅰ-2再生一个孩子,患有甲病的概率为3/4

C.Ⅱ-4与正常男性结婚,生一个男孩患乙病的概率为1/8

D.Ⅱ-5与正常男性结婚,生一个两病兼患女孩的概率为0

答案:C

解析:由于双亲患病生下无病的女儿,故甲病为常染色体显性遗传病。乙病“无中生有”,是隐性遗传病,又因Ⅰ-1不携带乙病致病基因,故乙病为伴X染色体隐性遗传病,A项正确。设控制甲病的基因为A、a,控制乙病的基因为B、b,就甲病来说,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型为Aa和Aa,后代A_的比例占3/4,B项正确。Ⅱ-4(1/2XBXb、1/2XBXB)与正常男性(XBY)生的男孩中患乙病的概率为(1/2)×(1/2)=1/4,C项错误。Ⅱ-5与正常男性结婚,由于男性正常,不可能生患乙病的女孩,故生一个两病兼患女孩的概率为0,D项正确。

4.图4-3-4是人类某种遗传病的家庭系谱图,致病基因(用A、a表示)位于性染色体的同源区段,其中Ⅰ-3不含该病致病基因。下列叙述错误的是(　　)。

图4-3-4

A.该病是显性遗传病

B.该病在女性人群中的发病率高于男性人群

C.Ⅲ-8与正常女性结婚,儿子都不患病

D.Ⅲ-9为正常男性的概率是1/4

答案:B

解析:分析该系谱图可知,该病是显性遗传病,A项正确。该病致病基因位于性染色体的同源区段,在女性人群中的发病率不一定高于男性人群,B项错误。Ⅲ-8XAYa与正常女性XaXa结婚,儿子基因型为XaYa,都不患病,C项正确。Ⅱ-5的基因型为XaYa,Ⅱ-6的基因型为XAXa,Ⅲ-9为正常男性(XaYa)的概率是1/4,D项正确。

5.麦瓶草(XY)属于雌雄异株植物,其花色有红花和黄花两种类型,由一对等位基因控制。用纯种品系进行如下杂交实验。

实验1:红花♀×黄花♂→子代50%红花雌株,50%红花雄株

实验2:黄花♀×红花♂→子代50%红花雌株,50%黄花雄株

根据以上实验,下列分析错误的是(　　)。　

A.实验2子代雌雄株杂交的后代不会出现雌性黄花植株

B.实验1子代雌雄株杂交的后代不会出现雌性黄花植株

C.两组实验子代中的雌性植株基因型相同

D.控制花色遗传的基因位于X染色体上

答案:A

解析:根据实验1可知,子代全部表现为红花,说明红花对黄花是显性。根据实验2可知,子代性状与性别相关联,说明控制花色遗传的基因在X染色体上。另外,实验1和实验2是正交和反交,正交和反交结果不同也说明控制花色遗传的基因位于X染色体上,D项正确。设控制花色的基因是A、a,那么实验1的红花基因型为XAXA,黄花基因型为XaY,实验2的红花基因型为XAY,黄花基因型为XaXa。由上述分析可知,实验2子代雌株的基因型为XAXa,雄株的基因型为XaY,它们杂交后代中雌株的基因型为XAXa(红花)、XaXa(黄花),A项错误。实验1子代雌株的基因型为XAXa,雄株的基因型为XAY,它们杂交后代中雌株的基因型为XAXA(红花)、XAXa(红花),没有雌性黄花植株,B项正确。两组实验子代中的雌性植株基因型相同,都是XAXa,C项正确。

6.果蝇的灰体对黄体是显性性状,由X染色体上的1对等位基因(用A/a表示)控制;长翅对残翅是显性性状,由常染色体上的1对等位基因(用B/b表示)控制。回答下列问题。

(1)请用灰体纯合体雌果蝇和黄体雄果蝇为实验材料,设计杂交实验以获得黄体雌果蝇。(要求:用遗传图解表示杂交过程。)

(2)若用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇(XAYBB) 作为亲本杂交得到F1, F1相互交配得F2,则F2中灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅=　　　　　,F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为　　　　　。 

答案:(1)如图D-18所示:

图D-18

让上述F1雌果蝇与黄体雄果蝇交配,结果如图D-19所示:

图D-19

(2)3∶1∶3∶1　3/16

解析:(1)由题意可知,灰体纯合体雌果蝇的基因型为XAXA,黄体雄果蝇的基因型为XaY,二者交配,子代基因型为XAXa、XAY。让F1雌果蝇与黄体雄果蝇交配,子代基因型为XAXa、XaXa、XAY、XaY。XaXa即为黄体雌果蝇。

(2)由题意可知,黄体残翅雌果蝇的基因型为XaXabb,灰体长翅雄果蝇的基因型为XAYBB,二者交配,子代基因型为XAXaBb、XaYBb。让XAXaBb与XaYBb交配,F2中灰体长翅果蝇出现的概率为(1/2)×(3/4)=3/8,灰体残翅果蝇出现的概率为(1/2)×(1/4)=1/8,黄体长翅果蝇出现的概率为(1/2)×(3/4)=3/8,黄体残翅果蝇出现的概率为(1/2)×(1/4)=1/8。故F2中灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅为3∶1∶3∶1。F2中灰体长翅雌果蝇出现的概率为(1/4)×(3/4)=3/16。

7.1910年,摩尔根偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇。于是摩尔根用这只白眼雄果蝇与群体中的红眼雌果蝇交配,结果F1全为红眼。然后他让F1雌雄果蝇相互交配,F2中雌果蝇全为红眼,雄果蝇既有红眼,又有白眼,且雄性红眼∶雄性白眼=1∶1。摩尔根等人根据其他科学家的研究成果提出了控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上的假设(假设1),对上述实验现象进行解释,并设计了测交实验对上述假设进行了进一步的验证。

但现在有的同学对摩尔根等人的结论提出质疑,他们根据果蝇X、Y染色体结构特点和摩尔根的实验现象,提出控制果蝇该眼色遗传的基因还可以位于X和Y染色体的同源区段的假设(假设2)。在上述实验的基础上,请你设计一个实验方案来探究两种假设是否成立。简要写出实验思路,并完善实验结果和结论。(可从上述的所有果蝇中选择合适的实验材料)

(1)实验思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)预测结果与结论

若子代　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则假设1成立; 

若子代　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则假设2成立。 

答案:(1)从F1中选取红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,将产生的白眼雌果蝇与群体中多只红眼雄果蝇杂交,观察并统计子代的表型情况

(2)雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼　雌雄果蝇均为红眼

解析:(1)设控制果蝇眼色的基因为等位基因A、a,根据题意可从F1中选取红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,将产生的白眼雌果蝇与群体中多只红眼雄果蝇杂交,观察并统计子代的表型情况。

(2)预测结果与结论:若假设1成立,白眼雌果蝇的基因型为XaXa,红眼雄果蝇的基因型为XAY,则子代中雌果蝇全是红眼,雄果蝇全是白眼;若假设2成立,则亲本基因型为XaXa、XAYA,则子代中雌雄果蝇全是红眼。