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人教版(必修二)高中生物分层训练AB卷第2章 基因和染色体的关系(B卷·能力提升练)(2份打包,原卷版+教师版)
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班级 姓名 学号 分数
第2章 基因和染色体的关系(B卷·能力提升练)
(时间:75分钟,满分:100分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,每小题只有一个正确选项)
1.(2021·湖北九师联盟检测)如图为某动物生殖器官内某细胞分裂图像(仅画出部分染色体和部分基因,且未发生染色体变异),1~4表示染色体,A、a表示基因。据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A.细胞中的中心体在分裂前期倍增并移向细胞两极
B.该细胞为初级精母细胞,分裂结束时最多会产生四种精细胞
C.在该细胞的染色体1和2上发生了基因突变和互换
D.等位基因的分离不可能发生在减数分裂Ⅱ后期
[答案]D.[解析] 细胞中的中心体在分裂间期复制后倍增,在前期移向细胞两极,A错误;该细胞为初级精母细胞,判断的理由是3号与4号形态不同,可能是一对异型的性染色体,因图中仅画出部分染色体,若存在同源染色体的互换,则最多产生四种精细胞,B正确;该动物细胞发生了基因突变,没有发生互换,原因是1号染色体上没有A基因,C错误;正常情况下,等位基因的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,若发生基因突变或互换,等位基因的分离也可能发生在减数分裂Ⅱ后期,如图中的基因A与a的分离,D错误。故选D。
2.(2021·海南)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaxRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程,下列叙述错误的是( )
A.处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B.减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C.处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D.该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
[答案]C.[解析] 结合题意可知,雄性蝗虫体内只有一条X染色体,减数第一次分离后期同源染色体分离,此时雄性蝗虫细胞中仅有一条X染色体,A正确;减数第一次分裂后期同源染色体分离,雄蝗虫的性染色体为X和O,经减数第一次分裂得到的两个次级精母细胞只有1个含有X染色体,即减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条,B正确;该蝗虫基因型为AaXRO,由于减数第一次分裂后期同源染色体分离,若不考虑变异,一个精原细胞在减数第一次后期可得到2个次级精母细胞,两种基因型,但该个体有多个精原细胞,在减数第二次分裂后期的细胞有四种基因型,C错误;该蝗虫基因型为AaXRO,在减数分裂过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,该个体产生的精子类型为AO、aO、AXR、aXR,D正确。故选C。
3.(2021·湖北)植物的有性生殖过程中,一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现,当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是( )
A.多精入卵会产生更多的种子
B.防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C.未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D.ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
[答案]A.[解析] 多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体,破坏亲子代之间遗传信息的稳定性,因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞,能保持后代染色体数目稳定,A错误,B正确;结合题意“当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知,未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2,C正确;据题意可知,ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合,推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合,D正确。故选A。
4.某种蟋蟀的性别决定属于XO型,O代表缺少一条性染色体,雄蟋蟀2N=17,雌蟋蟀2N=18。控制蟋蟀体色褐色(A)和黑色(a)的基因位于常染色体上,控制复眼正常(B)和异常(b)的基因位于X染色体上,且基因b使精子致死。下列有关叙述正确的是( )
A.若要测定该种蟋蟀的基因组,应测定18条染色体上的基因
B.该种蟋蟀的群体中,雌性个体中既有复眼正常个体又有复眼异常个体
C.杂合正常眼雌性个体和异常眼雄性个体杂交,后代正常眼和异常眼的比例为1∶1
D.双杂合褐色复眼正常雌性个体和黑色复眼异常雄性个体杂交,后代的性状分离比为3∶1
[答案]C. [解析] 该种蟋蟀的雄性个体中含有8对常染色体和1条性染色体(X),雌性个体含有8对常染色体和两条相同的性染色体(XX),故应测定9条染色体上的基因,A项不正确;含 Xb的精子致死,因而该种蟋蟀群体中不可能存在复眼异常的雌性个体(XbXb),B项不正确;杂合正常眼雌性个体XBXb和异常眼雄性个体XbO杂交时,含Xb的精子全部死亡,后代只有雄性个体,且正常眼(XBO)和异常眼(XbO)的比例为1∶1,C项正确;双杂合褐色正常眼雌性个体(AaXBXb)和黑色异常眼雄性个体(aaXbO)杂交,后代只有雄性个体,没有雌性个体,雄性个体的性状分离比为1∶1∶1∶1,D项不正确。故选C。
5.相对野生型红眼果蝇而言,白眼、朱红眼、樱桃色眼均为隐性突变性状,基因均位于X染色体上。为判断三种影响眼色的突变是否为染色体同一位点的基因突变,实验过程和结果如下,下列叙述正确的是( )
实验一:白眼♀×樱桃色眼→樱桃色眼♀∶白眼=1∶1
实验二:白眼♀×朱红眼→红眼♀∶白眼=1∶1
A.白眼与樱桃色眼是同一基因的不同突变
B.由实验一可知樱桃色眼对白眼为隐性
C.控制四种眼色的基因互为等位基因
D.眼色基因遗传遵循自由组合定律
[答案]A.[解析] 由实验一判断白眼基因与樱桃色眼基因是一对等位基因,是同一基因的不同突变产生的,并且樱桃色眼对白眼为显性,A项正确,B项错误。实验二中,后代的雌蝇既没有表现白眼,也没有表现朱红眼,而是表现了红眼,因此判断白眼基因和朱红眼基因不是位于X染色体同一位点的基因,不属于等位基因。红眼基因、白眼基因和樱桃色眼基因互为等位基因,朱红眼基因与白眼基因和樱桃色眼基因不属于等位基因;由于红眼基因、白眼基因、朱红眼基因和樱桃色眼基因均位于X染色体上,因此眼色基因遗传不遵循自由组合定律,C、D项错误。故选A。
6.(2021•河北)图中①、②和③为三个精原细胞,①和②发生了染色体变异,③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
[答案]C.[解析] ①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会,A正确;②中多了一条含a的染色体,经减数分裂形成的配子有一半正常,一半异常,B正确;减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,③只是一个细胞,正常减数分裂,最终产生2种基因型配子,C错误;①和②都属于染色体变异,在光学显微镜下能观察到,D正确。故选C。
7.(2021·广东选择考适应性测试)如图为某家系成员患多指症(常染色体显性遗传病)和甲型血友病(伴X染色体隐性遗传病)的系谱图及图例。下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ1和Ⅰ2均为杂合子
B.Ⅱ2患两种病的概率为1/8
C.Ⅱ2患多指症的概率是1/4
D.群体中女性甲型血友病发病率较高
[答案]B.[解析] 假设控制多指症的基因用A、a表示,控制甲型血友病的基因用B、b表示。Ⅰ1不患多指症和甲型血友病,其基因型为aaXBY;Ⅰ2患多指症而其子代中有不患病个体,则其多指症的基因型为Aa,Ⅰ2不患甲型血友病,而其儿子Ⅱ1患甲型血友病,则其甲型血友病的基因型为XBXb,故Ⅰ1为纯合子,Ⅰ2为杂合子,A错误。若Ⅱ2为女性,则其患甲型血友病的概率为0,Ⅱ2同时患两种病时需为男性,概率为1/2,若Ⅱ2为男性,则其患甲型血友病的概率为1/2,其患多指症的概率为1/2,故Ⅱ2患两种病的概率为1/8,B正确,C错误。甲型血友病为伴X染色体隐性遗传病,男性的发病率更高,D错误。故选B。
8.(2021•北京)如图为某遗传病的家系图,已知致病基因位于X染色体。
对该家系分析正确的是( )
A.此病为隐性遗传病
B.Ⅲ﹣1和Ⅲ﹣4可能携带该致病基因
C.Ⅱ﹣3再生儿子必为患者
D.Ⅱ﹣7不会向后代传递该致病基因
[答案]D.[解析] 由以上分析可知,该病为显性遗传病,A错误;该病为伴X染色体显性遗传病,Ⅲ﹣1和Ⅲ﹣4都正常,因此不可能携带该致病基因,B错误;Ⅱ﹣3为杂合子,其再生儿子有一半的概率为患者,C错误;Ⅱ﹣7正常,其不含致病基因,因此不会向后代传递该致病,D正确。故选D。
9.(2021·重庆市适应性测试)一对表型正常的夫妇,丈夫的母亲患白化病,妻子的父亲患红绿色盲,母亲患白化病。这对夫妇生育一患遗传病孩子的概率是( )
A.1/16 B.1/4
C.7/16 D.9/16
[答案]C.[解析] 用A/a表示白化病基因,B/b表示红绿色盲基因。表型正常的夫妇,丈夫的母亲患白化病(aa),所以表型正常的丈夫的基因型是AaXBY,妻子父亲患红绿色盲(XbY),母亲患白化病(aa),所以表型正常的妻子的基因型是AaXBXb,二者婚配生下患白化病(aa)的孩子的概率为1/4,患红绿色盲(XbY)的概率为1/4,因此生下患遗传病孩子的概率=1-不患病的概率=1-(1-1/4)×(1-1/4)=7/16。故选C。
10.(2021•浙江)下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述,正确的是( )
A.孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B.摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C.T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D.肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
[答案]D.[解析] 孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上,当时人们还没有认识染色体,A错误;摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因,不能证明基因自由组合定律,B错误;T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质,C错误;肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子,即DNA是肺炎双球菌的遗传物质,D正确。故选D。
二、 不定项选择题(共4小题,每小题5分,共20分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合要求,有的有多个符合要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
11.(2021·南京模拟)下图表示雌果蝇进行某种细胞分裂时,处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ~Ⅳ)中遗传物质及其载体的数量。下列有关叙述错误的是( )
A.②、③分别代表染色体和核DNA
B.Ⅱ阶段可能发生基因重组或染色体变异
C.处于Ⅲ阶段的细胞是次级卵母细胞
D.处于Ⅳ阶段的细胞中含有一个染色体组
[答案]AC.[解析] 图中②有为0的时间,因此为染色单体,A错误;Ⅱ代表有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ过程,在减数分裂Ⅰ后期可发生基因重组,而染色体变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中,B正确;Ⅲ代表减数分裂Ⅱ前期和中期,因此可以代表次级卵母细胞或第一极体,C错误;处于Ⅳ阶段的细胞为卵细胞或第二极体,其中含有一个染色体组,D正确。故选AC。
12.(2021·山东)小鼠Y染色体上的S基因决定雄性性别的发生,在X染色体上无等位基因,带有S基因的染色体片段可转接到X染色体上。已知配子形成不受S基因位置和数量的影响,染色体能正常联会、分离,产生的配子均具有受精能力;含S基因的受精卵均发育为雄性,不含S基因的均发育为雌性,但含有两个Y染色体的受精卵不发育。一个基因型为XYS的受精卵中的S基因丢失,由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠。若该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠杂交得F1,F1小鼠雌雄间随机杂交得F2,则F2小鼠中雌雄比例可能为( )
A.4:3 B.3:4
C.8:3 D.7:8
[答案]ABD.[解析] ①如果雄鼠的基因型是XYS,当其和该雌鼠XY杂交,由于YSY致死,所以F1中XX:XY:XYS=1:1:1,雌性:雄性为2:1,当F1杂交,雌性产生配子及比例3X:1Y,雄性产生的配子1X:1YS,随机交配后,3XX:3XYS:1XY:1YSY(致死),所以雌性:雄性=4:3;
②如果雄鼠的基因型是XSY,当其和该雌鼠XY杂交,F1中XSX:XSY:XY=1:1:1,雄性:雌性=2:1,雄性可以产生的配子及比例为1X:2XS:1Y,雌性产生的配子及比例1X:1Y,随机结合后,1XX:1XY:2XSX:2XSY:1XY:1YY,雌性:雄性=3:4;
③如果雄鼠的基因型是XSX,当其和该雌鼠XY杂交,F1中XSX:XSY:XX:XY=1:1:1:1,雌性:雄性=1:1,随机交配,雌性产生的配子3X:1Y,雄性产生的配子2XS:1X:1Y,随机结合后,6XSX:2XSY:3XX:1XY:3XY:1YY(致死),雄性:雌性=8:7。故选ABD。
13.(2021·石家庄调研)先天性肌强直是一种遗传病,其类型有Thomsen型和Becker型,前者为隐性遗传病,后者为显性遗传病,但二者均是由于编码氯离子通道的CLCN1基因发生突变所致。下图是某一类型的先天性肌强直家系的系谱图,有关叙述正确的是( )
A.该先天性肌强直家系所患的最可能是Thomsen型
B.编码氯离子通道的CLCN1基因位于常染色体上
C.患者Ⅱ2、Ⅱ5与患者Ⅲ1、Ⅲ3的基因型不同
D.Becker型患者与Thomsen型患者婚配所生后代应均为患者
[答案]B [解析] 根据题图分析可知,患者具有世代连续性,因此该先天性肌强直家系所患的最可能是Becker型,A错误;根据题图分析可知,Becker型的致病基因位于常染色体上,而两种类型的先天性肌强直均是由于编码氯离子通道的CLCN1基因发生突变所致,故编码氯离子通道的CLCN1基因位于常染色体上,B正确;由于该病最可能为常染色体显性遗传,且Ⅱ代和Ⅲ代患者的双亲均有一方不患病,所以Ⅱ2、Ⅱ5与患者Ⅲ1、Ⅲ3的基因型相同,C错误;Thomsen型为常染色体隐性遗传病(设由a控制),Becker型为常染色体显性遗传病(设由A1控制),则A1A与aa婚配的后代中Aa为不患病的个体,D错误。故选B。
14.(2021·邢台模拟)人类ABO血型由IA、IB、i三个复等位基因控制,IAIA和IAi为A型血、IBIB和IBi为B型血、IAIB为AB型血、ii为O型血。当IB基因突变为IB(A)时,IB(A)IB(A)和IB(A)i为AB型血。下图家系中Ⅰ1和Ⅰ2血型均为AB型,其儿子Ⅱ1的血型为O型,经检测Ⅰ1和Ⅰ2均存在IB(A)基因。Ⅱ3的血型为AB型,其配偶Ⅱ4的血型为O型,Ⅱ5为血友病(伴X隐性遗传病)患者。根据上述信息,下列分析正确的是( )
A.Ⅰ1和Ⅰ2的子女中不会出现B血型或A血型个体
B.若Ⅰ3的血型为A型,其基因型必为IAi
C.Ⅱ3的基因型为IB(A)i的概率为2/3
D.Ⅲ1患血友病且血型为O型的概率是1/12
[答案]ABC [解析] 由题意分析可知,Ⅰ1和Ⅰ2生育的子女基因型可能为IB(A)IB(A)、IB(A)i或ii,表型为AB型血或O型血,不可能出现B血型或A血型个体,A正确;由于Ⅱ4的血型为O型(ii),若Ⅰ3的血型为A型则至少携带IA基因,所以其基因型必为IAi,B正确;由题图可知,Ⅰ1和Ⅰ2生育的子女基因型可能为IB(A)IB(A)∶IB(A)i∶ii=1∶2∶1,Ⅱ3的血型确定为AB型,则其为IB(A)i的概率为2/3,C正确;由于Ⅱ5为血友病(伴X隐性遗传病)患者,其基因型用XhY来表示,Ⅰ3和Ⅰ4正常,则Ⅰ3为XHY,Ⅰ4为XHXh,因此Ⅱ4的基因型为1/2XHXH、1/2XHXh,而Ⅱ3正常,其基因型为XHY,因此生育患血友病孩子的概率为1/2×1/4=1/8,又Ⅱ3为IB(A)i的概率为2/3,Ⅱ4为ii,因此生育O型血的概率为2/3×1/2=1/3,因此Ⅲ1患血友病且血型为O型的概率是1/8×1/3=1/24,D错误。故选ABC。
三、非选择题(共4小题,共40分)
15.(8分,2021·衡水中学二调)下列甲、乙、丙图分别是基因型为AaBB的某生物细胞的染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。请据图回答问题:
① ② ③ ④
甲
乙 丙
(1)图甲中细胞④的名称是___________________,该图中同时出现B、b的原因是___________________。
(2)图乙曲线最可能表示___________________(填“有丝”或“减数”)分裂过程中___________________的数量变化,图中n代表的数量为___________________。
(3)图甲所示细胞中,处于图乙NZ阶段的是___________________(填图甲中序号)。
(4)图丙a、b、c中表示核DNA分子的是_____________________;图甲中对应图丙Ⅱ时期的细胞是___________________(填图甲中序号)。
[答案] (1)第一极体 基因突变
(2)减数 同源染色体对数 2
(3)③④
(4)c ①②
[解析] (1)图甲中,根据细胞②的细胞质不均等分裂可知,该生物的性别为雌性。细胞④处于减数分裂Ⅱ后期,且细胞质均等分裂,应为第一极体。该生物的基因型为AaBB,因此图中同时出现B、b的原因是基因突变。
(2)分析图乙可知,该物质在ON段数量为n,在NZ段变成0,二倍体生物减数分裂Ⅱ过程中不存在同源染色体,因此该曲线最可能表示减数分裂过程中同源染色体对数的变化;由图甲①(有丝分裂中期)可判断该生物体细胞中有2对同源染色体,故图乙中n代表的数量为2。
(3)图乙N点之后同源染色体对数为0,表示减数分裂Ⅰ结束,NZ段是减数分裂Ⅱ过程,图甲所示细胞中处于减数分裂Ⅱ的为③④。
(4)分析图丙:a表示染色体、b表示染色单体、c表示核DNA,图丙Ⅱ时期染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2,且染色体数目为4,可代表有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ,因此图甲中细胞①②对应图丙Ⅱ时期。
16.(10分,2021·唐山模拟)某二倍体植物为XY型性别决定的雌雄异株植物,其花瓣颜色受两对等位基因A/a、B/b控制,其中A基因控制蓝色素的产生,且A、a基因位于常染色体上,B或b基因与红色素的产生有关,花瓣中色素代谢如图所示。当蓝色素与红色素同时存在时植株表现为紫花,但有致死现象。现有一对纯合亲本杂交,得到F1,F1中雌雄植株杂交,得到F2,结果如表所示(不考虑X、Y染色体的同源区段):
P
F1
F2
雌株:蓝花
雌株:蓝花
雌株:6蓝花∶2白花
雄株:红花
雄株:蓝花
雄株:3蓝花∶2紫花∶1红花∶1白花
回答下列问题:
(1)B基因位于________染色体上。图中信息显示,基因控制该植物花瓣颜色性状的途径是______________________________________________________________________。
(2)控制红色素产生的基因是________。亲本蓝花雌株的基因型为________。
(3)F2雄株共有________种基因型。若取F2中的白花植株相互交配,子代中红花植株所占比例为________。
(4)欲通过一次杂交实验检测F2中某蓝花雄株的基因型,请写出一种检测方法及预期结果。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[答案] (1)X 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
(2)b AAXBXB
(3)5 1/8(2分)
(4)检测方法:让该蓝花雄株与纯合白花雌株(aaXBXB)杂交。
预期结果:若杂交后代均为蓝花植株,则该蓝花雄株的基因型为AAXBY;若杂交后代出现蓝花植株和白花植株,则该蓝花雄株的基因型为AaXBY(合理即可)(3分)
[解析] (1)A、a基因位于常染色体上,若B、b基因也位于常染色体上,则F2雌、雄个体性状表现应相同,与表格中数据不符合,说明B/b基因位于X染色体上,且Y染色体上无其等位基因。图示过程所体现的基因控制生物性状的途径是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;
(2)已知A基因控制蓝色素的产生,若B基因控制红色素的产生,则F1会出现紫花,与表格不符,因此b基因控制红色素的产生,由于亲本是纯合子,故亲本蓝花雌株的基因型为AAXBXB,红花雄株的基因型为aaXbY;
(3)F1的基因型为AaXBXb和AaXBY,理论上F2雄株的基因型应该为1/8AAXBY(蓝花)、1/8AAXbY(紫花)、2/8AaXBY(蓝花)、2/8AaXbY(紫花)、1/8aaXBY(白花)、1/8aaXbY(红花),但表中紫花雄株占F2雄株的2/7,说明基因型为AAXbY的植株致死,故F2雄株共有5种基因型。F2白花雌株的基因型是1/2aaXBXB、1/2aaXBXb,产生雌配子的种类及比例为aXB∶aXb=3∶1;F2白花雄株的基因型是aaXBY,产生雄配子的种类及比例为aXB∶aY=1∶1,所以F2白花植株相互交配的子代中红花个体(aaXbY)所占比例为1/4×1/2=1/8;
(4)F2中蓝花雄株的基因型为AAXBY和AaXBY,欲检测F2中某蓝花雄株的基因型,可让其与纯合白花雌株(aaXBXB)杂交,若该蓝花雄株的基因型为AAXBY,则杂交后代均为蓝花植株;若该蓝花雄株的基因型为AaXBY,则杂交后代出现蓝花植株和白花植株。
17.(12分,2020•浙江)某昆虫灰体和黑体、红眼和白眼分别由等位基因A(a) 和B(b)控制,两对基因均不位于Y染色体上。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果见下表:
杂交编号及亲本
子代表现型及比例
Ⅰ(红眼♀×白眼♂)
F1 1红眼♂:1红眼♀:1白眼♂:1白眼♀
Ⅱ(黑体红眼♀×灰体白眼♂)
F1 1灰体红眼♂:1灰体红眼♀:1灰体白眼♂:1灰体白眼♀
F2 6灰体红眼♂:12灰体红眼♀:18灰体白眼♂:9灰体白眼♀:2黑体红眼♂:4黑体红眼♀:6黑体白眼♂:3黑体白眼♀
注:F2由杂交Ⅱ中的F1随机交配产生
回答下列问题:
(1)从杂交Ⅰ的F1中选择红眼雌雄个体杂交,子代的表现型及比例为红眼♂:红眼♀:白眼♂=1:1:1.该子代红眼与白眼的比例不为3:1的原因是 ,同时也可推知白眼由 染色体上的隐性基因控制。
(2)杂交Ⅱ中的雌性亲本基因型为 。若 F2灰体红眼雌雄个体随机交配,产生的F3有 种表现型,F3中灰体红眼个体所占的比例为 。
(3)从杂交Ⅱ的F2中选择合适个体,用简便方法验证杂交Ⅱ的F1中的灰体红眼雄性个体的基因型,用遗传图解表示。
[答案] (1)红眼雌性个体中B基因纯合致死 X
(2)(每空2分)aaXBXb 6 16/27
(3)(4分)
[解析](1)由以上分析可知,红眼、白眼基因(B、b)位于X染色体上。杂交Ⅱ的亲本为红眼♀(XBXb)和白眼♂(XbY)。F1雌性为XBXb、XbXb,雌配子为XB、Xb,雄性为XBY、XbY,雄配子为XB、Xb、Y,F2雌性中红眼:白眼=4:3,雄性中红眼:白眼=1:3,可知红眼中XBXB致死。因此杂交Ⅰ(XBXb、XbY)的F1中选择红眼雌雄(XBXb、XBY)交配,后代比例为红眼♀(XBXb):红眼♂(XBY):白眼♂(XbY)=1:1:1,红眼:白眼为2:1,不是3:1。
(2)据分析可知,杂交Ⅱ的亲本为黑体红眼♀(aaXBXb)和灰体白眼♂(AAXbY),雌性亲本基因型为aaXBXb.若F2灰体红眼雌雄果蝇随机交配,随机交配的亲本为A_XBXb×A_XBY,A_中有AA、Aa,产生的F3表现型有2×3=6种。随机交配的母本为AAXBXb、AaXBXb,雌配子为AXB、AXb、aXB、aXb,随机交配的父本为AAXBY、AaXBY,雄配子为AXB、aXB、AY、aY,利用棋盘法计算,由于XBXB致死,因此F3中灰体红眼的比例为(4+2+4+2+2+2)÷(6×6﹣4﹣2﹣2﹣1)=。
(3)用简便方法验证杂交Ⅱ的F1中的灰体红眼雌雄性个体(AaXBY)的基因型,通常采用将待测个体与隐性个体杂交,即待测个体与黑体白眼雌果蝇(aaXbXb)进行杂交。遗传图解的书写要注意:亲本的基因型及表现型、子代的基因型和表现型、配子及各种符号、子代表现型比例,标注表现型中应有性别,正确的遗传图解书写如下:
18.(10分,2019辽宁鞍山一中三模)某蛋鸡羽色有黑色与麻色,由常染色体上的基因(A/a)控制,其胫色浅色对深色为显性,由另一对同源染色体上的基因(D/d)控制。为判断基因(D/d)是否位于Z染色体(ZW型)上,用黑羽浅胫公鸡与黑羽深胫母鸡杂交,后代表现型及比例为黑羽深胫∶黑羽浅胫∶麻羽浅胫∶麻羽深胫=2∶2∶1∶1。请回答下列问题:
(1)子代黑羽所占的比例为2/3,出现该比例的原因可能是 。通过上述实验 (填“能”或“不能”)判断基因(D/d)是否位于Z染色体。
(2)若基因(D/d)位于Z染色体上,理论上自然种群中Zd的基因频率在公鸡与母鸡中的大小关系是 。
(3)饲喂特殊的饲料会影响黑色素的生成,能使麻羽与浅胫分别变为黑羽与深胫。现有一只基因型可能为AaZDW、AaZdW与aaZDW的黑羽深胫母鸡和正常饲料喂养的各种纯种公鸡,请设计杂交实验确定该母鸡的基因型。(写出实验思路与预测结果)
实验思路:用该母鸡与基因型为 的公鸡多次杂交,子代用 饲料喂养,观察并统计 。
预测结果:
①若子代黑羽浅胫∶黑羽深胫∶麻羽浅胫∶麻羽深胫=1∶1∶1∶1,则基因型为AaZDW。
② ,则基因型为AaZdW。
③ ,则基因型为aaZDW。
[答案] (1)纯合(基因型为AA)黑羽鸡致死 不能
(2)公鸡(中Zd的基因频率)等于母鸡(中Zd的基因频率)
(3)aaZdZd 正常 子代表现型及比例
②若子代一半为黑羽深胫,一半为麻羽深胫 (2分)
③若子代公鸡全为麻羽浅胫,母鸡全为麻羽深胫 (2分)
[解析](1)亲本黑羽与黑羽杂交,后代出现了麻羽,说明黑羽对麻羽为显性,后代黑羽的比例为2/3,而不是3/4,可能是因为黑羽AA纯合致死;根据以上实验不能判断基因(D/d)是位于Z染色体上还是常染色体上。
(2)若基因(D/d)位于Z染色体上,表现为伴性遗传,理论上自然种群中公鸡Zd的基因频率应该等于母鸡中Zd的基因频率。
(3)已知该黑羽深胫母鸡的基因型可能为AaZDW、AaZdW与aaZDW,为了确定其基因型,可采取测交的方法,即让其与基因型为aaZdZd的公鸡多次杂交,子代用正常饲料喂养,观察并统计子代表现型及比例。若基因型为AaZDW,则子代黑羽浅胫∶黑羽深胫∶麻羽浅胫∶麻羽深胫=1∶1∶1∶1;若基因型为AaZdW,子代一半为黑羽深胫,一半为麻羽深胫;若基因型为aaZDW,则子代公鸡全为麻羽浅胫,母鸡全为麻羽深胫。
班级 姓名 学号 分数
第2章 基因和染色体的关系(B卷·能力提升练)
(时间:75分钟,满分:100分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,每小题只有一个正确选项)
1.(2021·湖北九师联盟检测)如图为某动物生殖器官内某细胞分裂图像(仅画出部分染色体和部分基因,且未发生染色体变异),1~4表示染色体,A、a表示基因。据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A.细胞中的中心体在分裂前期倍增并移向细胞两极
B.该细胞为初级精母细胞,分裂结束时最多会产生四种精细胞
C.在该细胞的染色体1和2上发生了基因突变和互换
D.等位基因的分离不可能发生在减数分裂Ⅱ后期
[答案]D.[解析] 细胞中的中心体在分裂间期复制后倍增,在前期移向细胞两极,A错误;该细胞为初级精母细胞,判断的理由是3号与4号形态不同,可能是一对异型的性染色体,因图中仅画出部分染色体,若存在同源染色体的互换,则最多产生四种精细胞,B正确;该动物细胞发生了基因突变,没有发生互换,原因是1号染色体上没有A基因,C错误;正常情况下,等位基因的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,若发生基因突变或互换,等位基因的分离也可能发生在减数分裂Ⅱ后期,如图中的基因A与a的分离,D错误。故选D。
2.(2021·海南)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaxRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程,下列叙述错误的是( )
A.处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B.减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C.处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D.该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
[答案]C.[解析] 结合题意可知,雄性蝗虫体内只有一条X染色体,减数第一次分离后期同源染色体分离,此时雄性蝗虫细胞中仅有一条X染色体,A正确;减数第一次分裂后期同源染色体分离,雄蝗虫的性染色体为X和O,经减数第一次分裂得到的两个次级精母细胞只有1个含有X染色体,即减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条,B正确;该蝗虫基因型为AaXRO,由于减数第一次分裂后期同源染色体分离,若不考虑变异,一个精原细胞在减数第一次后期可得到2个次级精母细胞,两种基因型,但该个体有多个精原细胞,在减数第二次分裂后期的细胞有四种基因型,C错误;该蝗虫基因型为AaXRO,在减数分裂过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,该个体产生的精子类型为AO、aO、AXR、aXR,D正确。故选C。
3.(2021·湖北)植物的有性生殖过程中,一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现,当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是( )
A.多精入卵会产生更多的种子
B.防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C.未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D.ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
[答案]A.[解析] 多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体,破坏亲子代之间遗传信息的稳定性,因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞,能保持后代染色体数目稳定,A错误,B正确;结合题意“当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知,未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2,C正确;据题意可知,ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合,推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合,D正确。故选A。
4.某种蟋蟀的性别决定属于XO型,O代表缺少一条性染色体,雄蟋蟀2N=17,雌蟋蟀2N=18。控制蟋蟀体色褐色(A)和黑色(a)的基因位于常染色体上,控制复眼正常(B)和异常(b)的基因位于X染色体上,且基因b使精子致死。下列有关叙述正确的是( )
A.若要测定该种蟋蟀的基因组,应测定18条染色体上的基因
B.该种蟋蟀的群体中,雌性个体中既有复眼正常个体又有复眼异常个体
C.杂合正常眼雌性个体和异常眼雄性个体杂交,后代正常眼和异常眼的比例为1∶1
D.双杂合褐色复眼正常雌性个体和黑色复眼异常雄性个体杂交,后代的性状分离比为3∶1
[答案]C. [解析] 该种蟋蟀的雄性个体中含有8对常染色体和1条性染色体(X),雌性个体含有8对常染色体和两条相同的性染色体(XX),故应测定9条染色体上的基因,A项不正确;含 Xb的精子致死,因而该种蟋蟀群体中不可能存在复眼异常的雌性个体(XbXb),B项不正确;杂合正常眼雌性个体XBXb和异常眼雄性个体XbO杂交时,含Xb的精子全部死亡,后代只有雄性个体,且正常眼(XBO)和异常眼(XbO)的比例为1∶1,C项正确;双杂合褐色正常眼雌性个体(AaXBXb)和黑色异常眼雄性个体(aaXbO)杂交,后代只有雄性个体,没有雌性个体,雄性个体的性状分离比为1∶1∶1∶1,D项不正确。故选C。
5.相对野生型红眼果蝇而言,白眼、朱红眼、樱桃色眼均为隐性突变性状,基因均位于X染色体上。为判断三种影响眼色的突变是否为染色体同一位点的基因突变,实验过程和结果如下,下列叙述正确的是( )
实验一:白眼♀×樱桃色眼→樱桃色眼♀∶白眼=1∶1
实验二:白眼♀×朱红眼→红眼♀∶白眼=1∶1
A.白眼与樱桃色眼是同一基因的不同突变
B.由实验一可知樱桃色眼对白眼为隐性
C.控制四种眼色的基因互为等位基因
D.眼色基因遗传遵循自由组合定律
[答案]A.[解析] 由实验一判断白眼基因与樱桃色眼基因是一对等位基因,是同一基因的不同突变产生的,并且樱桃色眼对白眼为显性,A项正确,B项错误。实验二中,后代的雌蝇既没有表现白眼,也没有表现朱红眼,而是表现了红眼,因此判断白眼基因和朱红眼基因不是位于X染色体同一位点的基因,不属于等位基因。红眼基因、白眼基因和樱桃色眼基因互为等位基因,朱红眼基因与白眼基因和樱桃色眼基因不属于等位基因;由于红眼基因、白眼基因、朱红眼基因和樱桃色眼基因均位于X染色体上,因此眼色基因遗传不遵循自由组合定律,C、D项错误。故选A。
6.(2021•河北)图中①、②和③为三个精原细胞,①和②发生了染色体变异,③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
[答案]C.[解析] ①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会,A正确;②中多了一条含a的染色体,经减数分裂形成的配子有一半正常,一半异常,B正确;减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,③只是一个细胞,正常减数分裂,最终产生2种基因型配子,C错误;①和②都属于染色体变异,在光学显微镜下能观察到,D正确。故选C。
7.(2021·广东选择考适应性测试)如图为某家系成员患多指症(常染色体显性遗传病)和甲型血友病(伴X染色体隐性遗传病)的系谱图及图例。下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ1和Ⅰ2均为杂合子
B.Ⅱ2患两种病的概率为1/8
C.Ⅱ2患多指症的概率是1/4
D.群体中女性甲型血友病发病率较高
[答案]B.[解析] 假设控制多指症的基因用A、a表示,控制甲型血友病的基因用B、b表示。Ⅰ1不患多指症和甲型血友病,其基因型为aaXBY;Ⅰ2患多指症而其子代中有不患病个体,则其多指症的基因型为Aa,Ⅰ2不患甲型血友病,而其儿子Ⅱ1患甲型血友病,则其甲型血友病的基因型为XBXb,故Ⅰ1为纯合子,Ⅰ2为杂合子,A错误。若Ⅱ2为女性,则其患甲型血友病的概率为0,Ⅱ2同时患两种病时需为男性,概率为1/2,若Ⅱ2为男性,则其患甲型血友病的概率为1/2,其患多指症的概率为1/2,故Ⅱ2患两种病的概率为1/8,B正确,C错误。甲型血友病为伴X染色体隐性遗传病,男性的发病率更高,D错误。故选B。
8.(2021•北京)如图为某遗传病的家系图,已知致病基因位于X染色体。
对该家系分析正确的是( )
A.此病为隐性遗传病
B.Ⅲ﹣1和Ⅲ﹣4可能携带该致病基因
C.Ⅱ﹣3再生儿子必为患者
D.Ⅱ﹣7不会向后代传递该致病基因
[答案]D.[解析] 由以上分析可知,该病为显性遗传病,A错误;该病为伴X染色体显性遗传病,Ⅲ﹣1和Ⅲ﹣4都正常,因此不可能携带该致病基因,B错误;Ⅱ﹣3为杂合子,其再生儿子有一半的概率为患者,C错误;Ⅱ﹣7正常,其不含致病基因,因此不会向后代传递该致病,D正确。故选D。
9.(2021·重庆市适应性测试)一对表型正常的夫妇,丈夫的母亲患白化病,妻子的父亲患红绿色盲,母亲患白化病。这对夫妇生育一患遗传病孩子的概率是( )
A.1/16 B.1/4
C.7/16 D.9/16
[答案]C.[解析] 用A/a表示白化病基因,B/b表示红绿色盲基因。表型正常的夫妇,丈夫的母亲患白化病(aa),所以表型正常的丈夫的基因型是AaXBY,妻子父亲患红绿色盲(XbY),母亲患白化病(aa),所以表型正常的妻子的基因型是AaXBXb,二者婚配生下患白化病(aa)的孩子的概率为1/4,患红绿色盲(XbY)的概率为1/4,因此生下患遗传病孩子的概率=1-不患病的概率=1-(1-1/4)×(1-1/4)=7/16。故选C。
10.(2021•浙江)下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述,正确的是( )
A.孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B.摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C.T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D.肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
[答案]D.[解析] 孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上,当时人们还没有认识染色体,A错误;摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因,不能证明基因自由组合定律,B错误;T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质,C错误;肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子,即DNA是肺炎双球菌的遗传物质,D正确。故选D。
二、 不定项选择题(共4小题,每小题5分,共20分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合要求,有的有多个符合要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
11.(2021·南京模拟)下图表示雌果蝇进行某种细胞分裂时,处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ~Ⅳ)中遗传物质及其载体的数量。下列有关叙述错误的是( )
A.②、③分别代表染色体和核DNA
B.Ⅱ阶段可能发生基因重组或染色体变异
C.处于Ⅲ阶段的细胞是次级卵母细胞
D.处于Ⅳ阶段的细胞中含有一个染色体组
[答案]AC.[解析] 图中②有为0的时间,因此为染色单体,A错误;Ⅱ代表有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ过程,在减数分裂Ⅰ后期可发生基因重组,而染色体变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中,B正确;Ⅲ代表减数分裂Ⅱ前期和中期,因此可以代表次级卵母细胞或第一极体,C错误;处于Ⅳ阶段的细胞为卵细胞或第二极体,其中含有一个染色体组,D正确。故选AC。
12.(2021·山东)小鼠Y染色体上的S基因决定雄性性别的发生,在X染色体上无等位基因,带有S基因的染色体片段可转接到X染色体上。已知配子形成不受S基因位置和数量的影响,染色体能正常联会、分离,产生的配子均具有受精能力;含S基因的受精卵均发育为雄性,不含S基因的均发育为雌性,但含有两个Y染色体的受精卵不发育。一个基因型为XYS的受精卵中的S基因丢失,由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠。若该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠杂交得F1,F1小鼠雌雄间随机杂交得F2,则F2小鼠中雌雄比例可能为( )
A.4:3 B.3:4
C.8:3 D.7:8
[答案]ABD.[解析] ①如果雄鼠的基因型是XYS,当其和该雌鼠XY杂交,由于YSY致死,所以F1中XX:XY:XYS=1:1:1,雌性:雄性为2:1,当F1杂交,雌性产生配子及比例3X:1Y,雄性产生的配子1X:1YS,随机交配后,3XX:3XYS:1XY:1YSY(致死),所以雌性:雄性=4:3;
②如果雄鼠的基因型是XSY,当其和该雌鼠XY杂交,F1中XSX:XSY:XY=1:1:1,雄性:雌性=2:1,雄性可以产生的配子及比例为1X:2XS:1Y,雌性产生的配子及比例1X:1Y,随机结合后,1XX:1XY:2XSX:2XSY:1XY:1YY,雌性:雄性=3:4;
③如果雄鼠的基因型是XSX,当其和该雌鼠XY杂交,F1中XSX:XSY:XX:XY=1:1:1:1,雌性:雄性=1:1,随机交配,雌性产生的配子3X:1Y,雄性产生的配子2XS:1X:1Y,随机结合后,6XSX:2XSY:3XX:1XY:3XY:1YY(致死),雄性:雌性=8:7。故选ABD。
13.(2021·石家庄调研)先天性肌强直是一种遗传病,其类型有Thomsen型和Becker型,前者为隐性遗传病,后者为显性遗传病,但二者均是由于编码氯离子通道的CLCN1基因发生突变所致。下图是某一类型的先天性肌强直家系的系谱图,有关叙述正确的是( )
A.该先天性肌强直家系所患的最可能是Thomsen型
B.编码氯离子通道的CLCN1基因位于常染色体上
C.患者Ⅱ2、Ⅱ5与患者Ⅲ1、Ⅲ3的基因型不同
D.Becker型患者与Thomsen型患者婚配所生后代应均为患者
[答案]B [解析] 根据题图分析可知,患者具有世代连续性,因此该先天性肌强直家系所患的最可能是Becker型,A错误;根据题图分析可知,Becker型的致病基因位于常染色体上,而两种类型的先天性肌强直均是由于编码氯离子通道的CLCN1基因发生突变所致,故编码氯离子通道的CLCN1基因位于常染色体上,B正确;由于该病最可能为常染色体显性遗传,且Ⅱ代和Ⅲ代患者的双亲均有一方不患病,所以Ⅱ2、Ⅱ5与患者Ⅲ1、Ⅲ3的基因型相同,C错误;Thomsen型为常染色体隐性遗传病(设由a控制),Becker型为常染色体显性遗传病(设由A1控制),则A1A与aa婚配的后代中Aa为不患病的个体,D错误。故选B。
14.(2021·邢台模拟)人类ABO血型由IA、IB、i三个复等位基因控制,IAIA和IAi为A型血、IBIB和IBi为B型血、IAIB为AB型血、ii为O型血。当IB基因突变为IB(A)时,IB(A)IB(A)和IB(A)i为AB型血。下图家系中Ⅰ1和Ⅰ2血型均为AB型,其儿子Ⅱ1的血型为O型,经检测Ⅰ1和Ⅰ2均存在IB(A)基因。Ⅱ3的血型为AB型,其配偶Ⅱ4的血型为O型,Ⅱ5为血友病(伴X隐性遗传病)患者。根据上述信息,下列分析正确的是( )
A.Ⅰ1和Ⅰ2的子女中不会出现B血型或A血型个体
B.若Ⅰ3的血型为A型,其基因型必为IAi
C.Ⅱ3的基因型为IB(A)i的概率为2/3
D.Ⅲ1患血友病且血型为O型的概率是1/12
[答案]ABC [解析] 由题意分析可知,Ⅰ1和Ⅰ2生育的子女基因型可能为IB(A)IB(A)、IB(A)i或ii,表型为AB型血或O型血,不可能出现B血型或A血型个体,A正确;由于Ⅱ4的血型为O型(ii),若Ⅰ3的血型为A型则至少携带IA基因,所以其基因型必为IAi,B正确;由题图可知,Ⅰ1和Ⅰ2生育的子女基因型可能为IB(A)IB(A)∶IB(A)i∶ii=1∶2∶1,Ⅱ3的血型确定为AB型,则其为IB(A)i的概率为2/3,C正确;由于Ⅱ5为血友病(伴X隐性遗传病)患者,其基因型用XhY来表示,Ⅰ3和Ⅰ4正常,则Ⅰ3为XHY,Ⅰ4为XHXh,因此Ⅱ4的基因型为1/2XHXH、1/2XHXh,而Ⅱ3正常,其基因型为XHY,因此生育患血友病孩子的概率为1/2×1/4=1/8,又Ⅱ3为IB(A)i的概率为2/3,Ⅱ4为ii,因此生育O型血的概率为2/3×1/2=1/3,因此Ⅲ1患血友病且血型为O型的概率是1/8×1/3=1/24,D错误。故选ABC。
三、非选择题(共4小题,共40分)
15.(8分,2021·衡水中学二调)下列甲、乙、丙图分别是基因型为AaBB的某生物细胞的染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。请据图回答问题:
① ② ③ ④
甲
乙 丙
(1)图甲中细胞④的名称是___________________,该图中同时出现B、b的原因是___________________。
(2)图乙曲线最可能表示___________________(填“有丝”或“减数”)分裂过程中___________________的数量变化,图中n代表的数量为___________________。
(3)图甲所示细胞中,处于图乙NZ阶段的是___________________(填图甲中序号)。
(4)图丙a、b、c中表示核DNA分子的是_____________________;图甲中对应图丙Ⅱ时期的细胞是___________________(填图甲中序号)。
[答案] (1)第一极体 基因突变
(2)减数 同源染色体对数 2
(3)③④
(4)c ①②
[解析] (1)图甲中,根据细胞②的细胞质不均等分裂可知,该生物的性别为雌性。细胞④处于减数分裂Ⅱ后期,且细胞质均等分裂,应为第一极体。该生物的基因型为AaBB,因此图中同时出现B、b的原因是基因突变。
(2)分析图乙可知,该物质在ON段数量为n,在NZ段变成0,二倍体生物减数分裂Ⅱ过程中不存在同源染色体,因此该曲线最可能表示减数分裂过程中同源染色体对数的变化;由图甲①(有丝分裂中期)可判断该生物体细胞中有2对同源染色体,故图乙中n代表的数量为2。
(3)图乙N点之后同源染色体对数为0,表示减数分裂Ⅰ结束,NZ段是减数分裂Ⅱ过程,图甲所示细胞中处于减数分裂Ⅱ的为③④。
(4)分析图丙:a表示染色体、b表示染色单体、c表示核DNA,图丙Ⅱ时期染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2,且染色体数目为4,可代表有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ,因此图甲中细胞①②对应图丙Ⅱ时期。
16.(10分,2021·唐山模拟)某二倍体植物为XY型性别决定的雌雄异株植物,其花瓣颜色受两对等位基因A/a、B/b控制,其中A基因控制蓝色素的产生,且A、a基因位于常染色体上,B或b基因与红色素的产生有关,花瓣中色素代谢如图所示。当蓝色素与红色素同时存在时植株表现为紫花,但有致死现象。现有一对纯合亲本杂交,得到F1,F1中雌雄植株杂交,得到F2,结果如表所示(不考虑X、Y染色体的同源区段):
P
F1
F2
雌株:蓝花
雌株:蓝花
雌株:6蓝花∶2白花
雄株:红花
雄株:蓝花
雄株:3蓝花∶2紫花∶1红花∶1白花
回答下列问题:
(1)B基因位于________染色体上。图中信息显示,基因控制该植物花瓣颜色性状的途径是______________________________________________________________________。
(2)控制红色素产生的基因是________。亲本蓝花雌株的基因型为________。
(3)F2雄株共有________种基因型。若取F2中的白花植株相互交配,子代中红花植株所占比例为________。
(4)欲通过一次杂交实验检测F2中某蓝花雄株的基因型,请写出一种检测方法及预期结果。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[答案] (1)X 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
(2)b AAXBXB
(3)5 1/8(2分)
(4)检测方法:让该蓝花雄株与纯合白花雌株(aaXBXB)杂交。
预期结果:若杂交后代均为蓝花植株,则该蓝花雄株的基因型为AAXBY;若杂交后代出现蓝花植株和白花植株,则该蓝花雄株的基因型为AaXBY(合理即可)(3分)
[解析] (1)A、a基因位于常染色体上,若B、b基因也位于常染色体上,则F2雌、雄个体性状表现应相同,与表格中数据不符合,说明B/b基因位于X染色体上,且Y染色体上无其等位基因。图示过程所体现的基因控制生物性状的途径是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;
(2)已知A基因控制蓝色素的产生,若B基因控制红色素的产生,则F1会出现紫花,与表格不符,因此b基因控制红色素的产生,由于亲本是纯合子,故亲本蓝花雌株的基因型为AAXBXB,红花雄株的基因型为aaXbY;
(3)F1的基因型为AaXBXb和AaXBY,理论上F2雄株的基因型应该为1/8AAXBY(蓝花)、1/8AAXbY(紫花)、2/8AaXBY(蓝花)、2/8AaXbY(紫花)、1/8aaXBY(白花)、1/8aaXbY(红花),但表中紫花雄株占F2雄株的2/7,说明基因型为AAXbY的植株致死,故F2雄株共有5种基因型。F2白花雌株的基因型是1/2aaXBXB、1/2aaXBXb,产生雌配子的种类及比例为aXB∶aXb=3∶1;F2白花雄株的基因型是aaXBY,产生雄配子的种类及比例为aXB∶aY=1∶1,所以F2白花植株相互交配的子代中红花个体(aaXbY)所占比例为1/4×1/2=1/8;
(4)F2中蓝花雄株的基因型为AAXBY和AaXBY,欲检测F2中某蓝花雄株的基因型,可让其与纯合白花雌株(aaXBXB)杂交,若该蓝花雄株的基因型为AAXBY,则杂交后代均为蓝花植株;若该蓝花雄株的基因型为AaXBY,则杂交后代出现蓝花植株和白花植株。
17.(12分,2020•浙江)某昆虫灰体和黑体、红眼和白眼分别由等位基因A(a) 和B(b)控制,两对基因均不位于Y染色体上。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果见下表:
杂交编号及亲本
子代表现型及比例
Ⅰ(红眼♀×白眼♂)
F1 1红眼♂:1红眼♀:1白眼♂:1白眼♀
Ⅱ(黑体红眼♀×灰体白眼♂)
F1 1灰体红眼♂:1灰体红眼♀:1灰体白眼♂:1灰体白眼♀
F2 6灰体红眼♂:12灰体红眼♀:18灰体白眼♂:9灰体白眼♀:2黑体红眼♂:4黑体红眼♀:6黑体白眼♂:3黑体白眼♀
注:F2由杂交Ⅱ中的F1随机交配产生
回答下列问题:
(1)从杂交Ⅰ的F1中选择红眼雌雄个体杂交,子代的表现型及比例为红眼♂:红眼♀:白眼♂=1:1:1.该子代红眼与白眼的比例不为3:1的原因是 ,同时也可推知白眼由 染色体上的隐性基因控制。
(2)杂交Ⅱ中的雌性亲本基因型为 。若 F2灰体红眼雌雄个体随机交配,产生的F3有 种表现型,F3中灰体红眼个体所占的比例为 。
(3)从杂交Ⅱ的F2中选择合适个体,用简便方法验证杂交Ⅱ的F1中的灰体红眼雄性个体的基因型,用遗传图解表示。
[答案] (1)红眼雌性个体中B基因纯合致死 X
(2)(每空2分)aaXBXb 6 16/27
(3)(4分)
[解析](1)由以上分析可知,红眼、白眼基因(B、b)位于X染色体上。杂交Ⅱ的亲本为红眼♀(XBXb)和白眼♂(XbY)。F1雌性为XBXb、XbXb,雌配子为XB、Xb,雄性为XBY、XbY,雄配子为XB、Xb、Y,F2雌性中红眼:白眼=4:3,雄性中红眼:白眼=1:3,可知红眼中XBXB致死。因此杂交Ⅰ(XBXb、XbY)的F1中选择红眼雌雄(XBXb、XBY)交配,后代比例为红眼♀(XBXb):红眼♂(XBY):白眼♂(XbY)=1:1:1,红眼:白眼为2:1,不是3:1。
(2)据分析可知,杂交Ⅱ的亲本为黑体红眼♀(aaXBXb)和灰体白眼♂(AAXbY),雌性亲本基因型为aaXBXb.若F2灰体红眼雌雄果蝇随机交配,随机交配的亲本为A_XBXb×A_XBY,A_中有AA、Aa,产生的F3表现型有2×3=6种。随机交配的母本为AAXBXb、AaXBXb,雌配子为AXB、AXb、aXB、aXb,随机交配的父本为AAXBY、AaXBY,雄配子为AXB、aXB、AY、aY,利用棋盘法计算,由于XBXB致死,因此F3中灰体红眼的比例为(4+2+4+2+2+2)÷(6×6﹣4﹣2﹣2﹣1)=。
(3)用简便方法验证杂交Ⅱ的F1中的灰体红眼雌雄性个体(AaXBY)的基因型,通常采用将待测个体与隐性个体杂交,即待测个体与黑体白眼雌果蝇(aaXbXb)进行杂交。遗传图解的书写要注意:亲本的基因型及表现型、子代的基因型和表现型、配子及各种符号、子代表现型比例,标注表现型中应有性别,正确的遗传图解书写如下:
18.(10分,2019辽宁鞍山一中三模)某蛋鸡羽色有黑色与麻色,由常染色体上的基因(A/a)控制,其胫色浅色对深色为显性,由另一对同源染色体上的基因(D/d)控制。为判断基因(D/d)是否位于Z染色体(ZW型)上,用黑羽浅胫公鸡与黑羽深胫母鸡杂交,后代表现型及比例为黑羽深胫∶黑羽浅胫∶麻羽浅胫∶麻羽深胫=2∶2∶1∶1。请回答下列问题:
(1)子代黑羽所占的比例为2/3,出现该比例的原因可能是 。通过上述实验 (填“能”或“不能”)判断基因(D/d)是否位于Z染色体。
(2)若基因(D/d)位于Z染色体上,理论上自然种群中Zd的基因频率在公鸡与母鸡中的大小关系是 。
(3)饲喂特殊的饲料会影响黑色素的生成,能使麻羽与浅胫分别变为黑羽与深胫。现有一只基因型可能为AaZDW、AaZdW与aaZDW的黑羽深胫母鸡和正常饲料喂养的各种纯种公鸡,请设计杂交实验确定该母鸡的基因型。(写出实验思路与预测结果)
实验思路:用该母鸡与基因型为 的公鸡多次杂交,子代用 饲料喂养,观察并统计 。
预测结果:
①若子代黑羽浅胫∶黑羽深胫∶麻羽浅胫∶麻羽深胫=1∶1∶1∶1,则基因型为AaZDW。
② ,则基因型为AaZdW。
③ ,则基因型为aaZDW。
[答案] (1)纯合(基因型为AA)黑羽鸡致死 不能
(2)公鸡(中Zd的基因频率)等于母鸡(中Zd的基因频率)
(3)aaZdZd 正常 子代表现型及比例
②若子代一半为黑羽深胫,一半为麻羽深胫 (2分)
③若子代公鸡全为麻羽浅胫,母鸡全为麻羽深胫 (2分)
[解析](1)亲本黑羽与黑羽杂交,后代出现了麻羽,说明黑羽对麻羽为显性,后代黑羽的比例为2/3,而不是3/4,可能是因为黑羽AA纯合致死;根据以上实验不能判断基因(D/d)是位于Z染色体上还是常染色体上。
(2)若基因(D/d)位于Z染色体上,表现为伴性遗传,理论上自然种群中公鸡Zd的基因频率应该等于母鸡中Zd的基因频率。
(3)已知该黑羽深胫母鸡的基因型可能为AaZDW、AaZdW与aaZDW,为了确定其基因型,可采取测交的方法,即让其与基因型为aaZdZd的公鸡多次杂交,子代用正常饲料喂养,观察并统计子代表现型及比例。若基因型为AaZDW,则子代黑羽浅胫∶黑羽深胫∶麻羽浅胫∶麻羽深胫=1∶1∶1∶1;若基因型为AaZdW,子代一半为黑羽深胫,一半为麻羽深胫;若基因型为aaZDW,则子代公鸡全为麻羽浅胫,母鸡全为麻羽深胫。
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