专题08 遗传的基本规律和人类遗传病-备战 高考生物二轮复习题型专练
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专题08 遗传的基本规律和人类遗传病
【要点提炼】
【方法指导】
一、孟德尔遗传实验
1.孟德尔遗传实验的科学方法
(1)孟德尔获得成功的原因:
①选材恰当:豌豆是自花传粉,而且是闭花受粉;且具有易于区分的相对性状。
②研究方法由简到繁:先通过一对相对性状的研究,发现了分离定律,再通过两对相对性状的研究,发现了自由组合定律。
③科学地运用数学统计原理:使用数学统计的方法研究生物遗传,把遗传的研究由以往的描述推进到了定量分析。
④严密地使用了假说—演绎法。
(2)孟德尔实验的操作程序:
去雄―→套袋―→传粉―→套袋。
2.性状显隐性及基因型的鉴定
(1)性状显隐性判断:
②杂交法:具相对性状的亲本杂交,子代所表现出的那个亲本性状为显性,未表现出的那个亲本性状为隐性(此法最好在自交法基础上,先确认双方为纯合子前提下进行)。
(2)显性性状基因型鉴定:
①测交法(更适于动物):
待测个体×隐性纯合子
3.相关概念辨析
(1)自交和自由交配:
自交强调的是相同基因型个体之间的交配,即AA×AA、Aa×Aa、aa×aa;自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,即AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA×aa、AA♀×Aa♂、AA♂×Aa♀等随机组合。
(2)相同基因、等位基因和非等位基因:
二 、基因的分离定律和自由组合定律
规律事实
分离定律
自由组合定律
性状及控制性状的等位基因
一对
两对或两对以上
等位基因与染色体的关系
位于一对同源染色体上
分别位于两对或两对以上同源染色体上
细胞学基础 (染色体的活动)
减数第一次分裂后期同源染色体分离
减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合
遗传实质
等位基因随同源染色体分开
非同源染色体上非等位基因之间自由组合
联系
①两定律均发生在减数第一次分裂后期,两定律同时进行,同时发挥作用
②分离定律是自由组合定律的基础
③两定律均为真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律
【易混点】
(1)两对等位基因控制的性状不一定都遵循
自由组合定律。如右图中A-a、B-b两对等位基因之间的遗传不遵循自由组合定律,在不发生交叉互换的情况下,AaBb自交后代性状分离比为3∶1,在发生交叉互换情况下,其自交后代有四种表现型,但比例不是9∶3∶3∶1。
(2)符合基因分离定律并不一定出现特定性状分离比。
原因如下:
①F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到,子代数目较少时,不一定符合预期的分离比;
②某些致死基因可能导致遗传分离比变化,如隐性致死、纯合致死、显性致死等。
【方法技巧】遗传基本规律的验证
1.基因分离定律的验证
(1)直接验证——花粉鉴定法。纯种非糯性与纯种糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色,杂种非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物,遇碘液呈现两种不同颜色,且比例为1∶1,直接证明了杂种非糯性水稻在产生花粉的减数分裂过程中,等位基因是彼此分离的。
(2)间接验证:
①测交法——孟德尔杂交实验的验证。杂种F1与隐性类型杂交,后代出现显、隐两种表现型的个体,且比例为1∶1,间接证明了杂种F1产生了两种配子,即等位基因彼此分离。
②自交法——孟德尔杂交实验的重复。杂种F1自交后代F2中出现了显、隐两种表现型的个体,且比例为3∶1,这也是F1产生了两种配子,即等位基因彼此分离的结果。
2.基因自由组合定律的验证
(1)直接验证——花粉鉴定法。纯种非糯性与纯种糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色,非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液变棕色,且非糯性对糯性为显性;花粉粒长形对圆形为显性,两对等位基因位于两对同源染色体上。纯种非糯性长形与纯种糯性圆形杂交,所得F1的花粉加碘液后在显微镜下观察,呈现四种状态,且比例为1∶1∶1∶1,直接证明了在减数分裂形成配子时,决定同一性状的等位基因彼此分离,位于非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。
(2)间接验证:
①测交法——孟德尔杂交实验的验证。杂种F1与双隐性类型杂交,后代出现四种表现型的个体,且比例为1∶1∶1∶1,间接证明了杂种F1产生了四种比例相等的配子,验证了基因的自由组合定律。
②自交法——孟德尔杂交实验的重复。杂种F1自交后代F2中出现了四种表现型的个体,且比例为9∶3∶3∶1,这也是F1产生了四种比例相等的配子,即位于非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合的结果。
三、伴性遗传病遗传规律及遗传特点
伴X隐性遗传
伴X显性遗传
伴Y染色体遗传
传递
规律
①女患者的父亲和儿子一定是患者②正常男性的母亲和女儿一定正常
①男患者的母亲和女儿一定为患者②正常女性的父亲和儿子一定正常
患者的父亲和儿子一定是患者
遗传
特点
①男患者多于女患者②隔代、交叉遗传
①女患者多于男患者②连续遗传
患者全为男性
四、人类遗传病
遗传系谱中遗传病传递方式的判断
运用不同遗传病传递特点不同,可采用四步法进行分析判断:
步骤
现象及结论的口诀记忆
图解表示
第一,确定是否为Y连锁遗传
若系谱图中患者全为男性,而且患者后代中男性全为患者,则为伴Y遗传病;若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y遗传
第二,确定图谱中遗传病是显性遗传还是隐性遗传
“无中生有”为隐性(无病的双亲,所生的孩子中有患者)
“有中生无”为显性(有病的双亲,所生的孩子中有正常的)
第三,确定致病基因位于常染色体上还是位于性染色体上
①子女正常双亲病②父病女必病,子病母必病
伴X显性遗传
①子女正常双亲病②父病女不病或者子病母不病
常染色体显性遗传
①双亲正常子女病②母病子必病,女病父必病
伴X隐性遗传
①双亲正常子女病②母病子不病或女病父不病
常染色体隐性遗传
第四,若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小方面推测
① 若该病在代与代间连续性遗传―→
② 该病在系谱图中隔代遗传―→
命题点
考向一 遗传的基本定律
【典例1】(2019全国卷III·32)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是___________。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律。写出两种验证思路及预期结果。
【答案】(1)显性性状(2)答:思路及预期结果 ①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
【解析】(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子中存在控制该性状的一对等位基因,其通常表现的性状是显性性状。(2)玉米是异花传粉作物,茎顶开雄花,叶腋开雌花,因自然条件下,可能自交,也可能杂交,故饱满的和凹陷玉米子粒中可能有杂合的,也可能是纯合的,用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,首先要确定饱满和凹陷的显隐性关系,再采用自交法和测交法验证。思路及预期结果:①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
【拓展练习】
1.(2018江苏卷,6)一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是( )
A.显性基因相对于隐性基因为完全显性
B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等
C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异
D.统计时子二代3种基因型个体的存活率相等
【答案】C
【解析】一对相对性状的遗传实验中,若显性基因相对于隐性基因为完全显性,则子一代为杂合子,子二代性状分离比为3:1,A正确;若子一代雌雄性都产生比例相等的两种配子,则子二代性状分离比为3:1,B正确;若子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异,则子二代性状分离比不为3:1,C错误;若统计时,子二代3种基因型个体的存活率相等,则表现型比例为3:1,D正确。
2.(2017年海南卷,20)遗传学上的平衡种群是指在理想状态下,基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中,栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制。下列叙述正确的是( )
A.多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为显性
B.观察该种群,若新生的栗色个体多于黑色个体,则说明栗色为显性
C.若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不等
D.选择1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,则说明栗色为隐性
【答案】C
【解析】多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,可能黑色为显性或隐性,A错。新生的栗色个体多于黑色个体,不能说明显隐性,B错。显隐性基因频率相等,则显性个体数量大于隐性个体数量,故若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明隐性基因频率大于显性基因频率,C正确。1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,栗色可能为显性也可能为隐性,D错。
考向二 伴性遗传和人类遗传病
【典例1】(2019江苏卷·25)下图为某红绿色盲家族系谱图,相关基因用XB、Xb表示。人的MN血型基因位于常染色体上,基因型有3种:LMLM(M型)、LNLN(N型)、LMLN(MN型)。已知I-1、I-3为M型,I-2、I-4为N型。下列叙述正确的是
A.Ⅱ-3的基因型可能为LMLNXBXB B.Ⅱ-4的血型可能为M型或MN型
C.Ⅱ-2是红绿色盲基因携带者的概率为1/2 D.Ⅲ-1携带的Xb可能来自于I-3
【答案】AC
【解析】红绿色盲为伴X染色体隐性遗传,Y染色体不含有其等位基因;男性的色盲基因来自于母亲,只能遗传给女儿,而女性的色盲基因既可以来自于母亲,也可以来自于父亲,既能遗传给女儿,也能遗传给儿子。在MN血型系统中,M型、N型和MN型的基因型依次为LMLM、LNLN和LMLN。仅研究红绿色盲,依题意和图示分析可知:Ⅱ-1的基因型为XbY,由此推知:Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别是XBY和XBXb,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型及其比例为XBXB∶XBXb=1∶1。仅研究MN血型,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别是LMLM和LNLN,因此Ⅱ-1、Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型均为LMLN。综上分析,Ⅱ-3的基因型为LMLNXBXB或LMLNXBXb,Ⅱ-2是红绿色盲携带者的概率是1/2,A、C正确;Ⅰ-3和Ⅰ-4的基因型分别是LMLM和LNLN,因此Ⅱ-4的基因型为LMLN,表现型为MN型,B错误;Ⅰ-1和Ⅱ-4的基因型均为XBY,因此Ⅲ-1携带的Xb来自于Ⅱ-3,Ⅱ-3携带的Xb来自于Ⅰ-2,即Ⅲ-1携带的Xb可能来自于Ⅰ-2,D错误。
【拓展练习】
1.(2018浙江卷,5)一对A血型和B血型的夫妇,生了AB血型的孩子。AB血型的这种显性类型属于( )
A.完全显性 B.不完全显性 C.共显性 D.性状分离
【答案】C
【解析】一对A血型(IA_)和B血型(IB_)的夫妇,生了AB血型(IAIB)的孩子,说明IA基因和IB基因控制的性状在子代同时显现出来,这种显性类型属于共显性,C正确,A、B、D均错误。
2.(2017年海南卷,22)甲、乙、丙、丁4个系谱图依次反映了a、b、c、d四种遗传病的发病情况,若不考虑基因突变和染色体变异,那么,根据系谱图判断,可排除由X染色体上隐性基因决定的遗传病是
A. a B. b C. c D. d
【答案】D
【解析】X染色体上隐性基因决定的遗传病,如果女儿患病,父亲一定患病,故D可以排除。
3.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现型而言,G对g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。用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌:雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型。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】结合选项,并根据题干信息:子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型,可知这对等位基因位于X染色体上。若亲代雄蝇为显性个体,则子代雌蝇不可能有两种表现型,故亲代雄蝇应为隐性个体,基因型为XgY,说明受精卵中不存在g基因(即G基因纯合)时会致死。由于亲代表现型不同,故亲代雌蝇为显性个体,且基因型为XGXg,子一代基因型为XGXg、XgXg、XGY(死亡)、XgY。综上分析,这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死,D项正确。
4.理论上,下列关于人类单基因遗传病的叙述,正确的是( )
A.常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
B.常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
C.X染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
D.X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
【答案】D
【解析】联系遗传平衡定律进行分析。常染色体隐性遗传病在男性和女性中的发病率相等,均等于该病致病基因的基因频率的平方,故A项错误。常染色体显性遗传病在男性和女性中的发病率相等,均等于1减去该病隐性基因的基因频率的平方,故B项错误。X染色体显性遗传病在女性中的发病率等于1减去该病隐性基因的基因频率的平方,故C项错误。因男性只有一条X染色体,男性只要携带致病基因便患病,故X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率,故D项正确。
【特别提醒】有关伴性遗传三大失分点
1.萨顿假说的提出运用了类比推理法;摩尔根的科学发现运用了假说—演绎法;摩尔根的发现又为萨顿的假说提供了科学证据。
2.伴性遗传有其特殊性
(1)雌雄个体的性染色体组成不同,有同型和异型两种。
(2)有些基因只存在于X或Z染色体上,Y或W染色体上无相应的等位基因,从而存在像XbY或ZbW的单个隐性基因控制的性状也能表现。
(3)Y或W染色体非同源区段上携带的基因,在X或Z染色体上无相应的等位基因,只限于在相应性别的个体之间传递。
(4)性状的遗传与性别相联系。在写表现型和统计后代比例时,一定要与性别相联系。
3.分析隐性遗传病,如果女性患者的父亲和她的儿子全是患者,说明最可能是伴X染色体遗传,也可能是常染色体遗传。同理,显性遗传病中,如果男性患者的母亲和女儿全是患者,说明最可能是伴X染色体遗传,但也可能是常染色体遗传。
考向三 遗传实验设计
【典例1】人们在果蝇中发现有飞行肌退化的现象,这种果蝇即使有正常的翅也无法飞行,实验过程如图。通过下列的哪种检验方法和结果,可以确定飞行肌退化由X染色体上的显性基因所控制( )
A.用子代雌雄个体杂交,后代雌性个体的分离比为3∶1
B.用子代雌雄个体杂交,后代雄性个体的分离比为1∶1
C.用子代雄性个体与亲代雌性交配,后代雌性个体的分离比为3∶1
D.用子代雌性个体与亲代雄性交配,后代雄性个体的分离比为2∶1
【答案】B
【解析】如果飞行肌退化由X染色体上的显性基因(XB)所控制,则飞行肌正常为隐性(Xb)。子代飞行肌退化的雌性个体基因型为XBXb,子代飞行肌退化的雄性个体为XBY。用子代雌雄个体杂交,则后代飞行肌退化与飞行肌正常的分离比为3∶1,雌性个体均为飞行肌退化,雄性个体的分离比为1∶1。若用子代雄性个体(XBY)与亲代雌性(XBXB)交配,后代全部为飞行肌退化;用子代雌性个体(XBXb)与亲代雄性个体(XbY)交配,后代雄性个体分离比为1∶1。B项正确。
【拓展练习】
某科研小组用一对表现型都为圆眼长翅的雌、雄果蝇进行杂交,子代中圆眼长翅:圆眼残翅:棒眼长翅:棒眼残翅的比例,雄性为3∶1∶3∶1,雌性为5∶2∶0∶0,不考虑性染色体同源区段的遗传,下列分析错误的是( )
A.圆眼、长翅为显性性状
B.决定眼形的基因位于X染色体上
C.子代圆眼残翅雌果蝇中杂合子占2/3
D.雌性子代中可能存在与性别有关的致死现象
【答案】C
【解析】假设长翅与残翅基因用A、a表示,圆眼与棒眼基因用B、b表示。由题意知,一对表现型都为圆眼长翅的果蝇杂交,子代中出现了棒眼、残翅性状,说明圆眼、长翅为显性性状。子代雄性中圆眼与棒眼比例为1∶1,雌性中只有圆眼,说明控制该性状的基因位于X染色体上。两个亲本的基因型为AaXBXb、AaXBY,子代圆眼残翅雌果蝇的基因型为aaXBXB或aaXBXb,杂合子占1/2。雌性中长翅∶残翅应该为3∶1,结果为5∶2,可能是AAXBXB纯合致死导致的。
【专题训练】
1.某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是
A.窄叶性状只能出现在雄株中,不可能出现在雌株中
B.宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株
C.宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中既有雌株又有雄株
D.若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子
【答案】C
【解析】XY型性别决定的生物中,基因型XX代表雌性个体,基因型XY代表雄性个体,含有基因b的花粉不育即表示雄配子Xb不育,而雌配子Xb可育。由于父本无法提供正常的Xb配子,故雌性后代中无基因型为XbXb的个体,故窄叶性状只能出现在雄性植株中,A正确;宽叶雌株的基因型为XBX-,宽叶雄株的基因型为XBY,若宽叶雌株与宽叶雄株杂交,当雌株基因型为XBXb时,子代中可能会出现窄叶雄株XbY,B正确;宽叶雌株与窄叶雄株,宽叶雌株的基因型为XBX-,窄叶雄株的基因型为XbY,由于雄株提供的配子中Xb不可育,只有Y配子可育,故后代中只有雄株,不会出现雌株,C错误;若杂交后代中雄株均为宽叶,且母本的Xb是可育的,说明母本只提供了XB配子,故该母本为宽叶纯合子,D正确。故选C。
2.假设在特定环境中,某种动物基因型为BB和Bb的受精卵均可发育成个体,基因型为bb的受精卵全部死亡。现有基因型均为Bb的该动物1 000对(每对含有1个父本和1个母本),在这种环境中,若每对亲本只形成一个受精卵,则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为
A.250、500、0 B.250、500、250 C.500、250、0 D.750、250、0
【答案】A
【解析】双亲的基因型均为Bb,根据基因的分离定律可知:Bb×Bb→1/4BB、1/2Bb、1/4bb,由于每对亲本只能形成1个受精卵,1000对动物理论上产生的受精卵是1000个,且产生基因型为BB、Bb、bb的个体的概率符合基因的分离定律,即产生基因型为BB的个体数目为1/4×1000=250个,产生基因型为Bb的个体数目为1/2×1000=500个,由于基因型为bb的受精卵全部致死,因此获得基因型为bb的个体数目为0。综上所述,BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
3.某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是
A.①或② B.①或④ C.②或③ D.③或④
【答案】B
【解析】由题干信息可知,羽裂叶和全缘叶是一对相对性状,但未确定显隐性,若要判断全缘叶植株甲为杂合子,即要判断全缘叶为显性性状,羽裂叶为隐性性状。根据子代性状判断显隐性的方法:①不同性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状,双亲均为纯合子;②相同性状的亲本杂交→子代出现不同性状→子代所出现的新的性状为隐性性状,亲本为杂合子。让全缘叶植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离,说明植株甲为杂合子,杂合子表现为显性性状,新出现的性状为隐性性状,①正确;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶,说明双亲可能都是纯合子,既可能是显性纯合子,也可能是隐性纯合子,或者是双亲均表现为显性性状,其中之一为杂合子,另一个为显性纯合子,因此不能判断植株甲为杂合子,②错误;用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1,只能说明一个亲本为杂合子,另一个亲本为隐性纯合子,但谁是杂合子、谁是纯合子无法判断,③错误;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1,说明植株甲与另一全缘叶植株均为杂合子,④正确。综上分析,供选答案组合,B正确,A、C、D均错误。
4.下图为某红绿色盲家族系谱图,相关基因用XB、Xb表示。人的MN血型基因位于常染色体上,基因型有3种:LMLM(M型)、LNLN(N型)、LMLN(MN型)。已知I-1、I-3为M型,I-2、I-4为N型。下列叙述正确的是
A.Ⅱ-3的基因型可能为LMLNXBXB B.Ⅱ-4的血型可能为M型或MN型
C.Ⅱ-2是红绿色盲基因携带者的概率为1/2 D.Ⅲ-1携带的Xb可能来自于I-3
【答案】AC
【解析】红绿色盲为伴X染色体隐性遗传,Y染色体不含有其等位基因;男性的色盲基因来自于母亲,只能遗传给女儿,而女性的色盲基因既可以来自于母亲,也可以来自于父亲,既能遗传给女儿,也能遗传给儿子。在MN血型系统中,M型、N型和MN型的基因型依次为LMLM、LNLN和LMLN。仅研究红绿色盲,依题意和图示分析可知:Ⅱ-1的基因型为XbY,由此推知:Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别是XBY和XBXb,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型及其比例为XBXB∶XBXb=1∶1。仅研究MN血型,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别是LMLM和LNLN,因此Ⅱ-1、Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型均为LMLN。综上分析,Ⅱ-3的基因型为LMLNXBXB或LMLNXBXb,Ⅱ-2是红绿色盲携带者的概率是1/2,A、C正确;Ⅰ-3和Ⅰ-4的基因型分别是LMLM和LNLN,因此Ⅱ-4的基因型为LMLN,表现型为MN型,B错误;Ⅰ-1和Ⅱ-4的基因型均为XBY,因此Ⅲ-1携带的Xb来自于Ⅱ-3,Ⅱ-3携带的Xb来自于Ⅰ-2,即Ⅲ-1携带的Xb可能来自于Ⅰ-2,D错误。
5.某女娄菜种群中,宽叶和窄叶性状是受X染色体上的一对等位基因(B、b)控制的,但窄叶性状仅存在于雄株中,现有三个杂交实验如下,相关说法不正确的是
杂交组合
父本
母本
F1表现型及比例
1
宽叶
宽叶
宽叶雌株∶宽叶雄株∶窄叶雄株=2∶1∶1
2
窄叶
宽叶
宽叶雄株∶窄叶雄株=1∶1
3
窄叶
宽叶
全为宽叶雄株
A.基因B和b所含的碱基对数目可能不同 B.无窄叶雌株的原因是XbXb个体致死
C.将组合1的F1自由交配,F2中窄叶占1/6 D.正常情况下,该种群B基因频率会升高
【答案】B
【解析】基因B和b是等位基因,是由基因突变产生的,等位基因所含的碱基对数目可能不同,A正确;无窄叶雌株的原因可能是Xb花粉不育,B错误;根据组合1子代的表现型宽叶雄株∶窄叶雄株=1∶1,可知亲本雄性宽叶基因型为XBY,雌性宽叶基因型为XBXb,F1宽叶雌株的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,产生的雌配子3/4XB、1/4Xb,F1产生的雄配子1/4XB、1/4Xb、1/2Y,其中Xb花粉不育,故可育的雄配子为1/3XB、2/3Y,F1自由交配,F2中窄叶占XbY=1/4×2/3=1/6,C正确;由于Xb花粉不育,故正常情况下,该种群B基因频率会升高,D正确。
6.长毛兔的毛色受两对独立遗传的等位基因控制,毛色有黑色,灰色和白色三种,对应的基因组成如下表。已知两只纯合的灰色兔杂交得到的均表现为黑色,雌雄交配产生。下列相关分析错误的是
毛色
黑色
灰色
白色
基因组成
、
ddee
A.若对F1进行测交,后代为黑色∶灰色∶白色
B.若F2中纯合个体相互交配,能产生灰色子代的基因型组合有3种
C.若F2中黑色个体相互交配,子代白毛个体的比例为1/81
D.若F2中的灰色个体自由交配,子代纯合个体的比例为1/3
【答案】B
【解析】长毛兔的毛色受两对独立遗传的等位基因控制,黑色是双显性性状,灰色是单显性性状,白色是双隐性性状。由于两只纯合的灰色兔杂交得到的F1均表现为黑色,可以得到亲本的基因型为DDee和ddEE。A、由题干可知亲本的基因型为DDee、ddEE,F1的基因型为DdEe,若对F1进行测交,后代为黑色∶灰色∶白色1:2:1,A正确;B、若F2中纯合个体相互交配,能产生灰色子代的基因型组合有DDee和DDee,ddEE和ddEE,DDee和ddee,ddee和ddEE,B错误;C、若F2中黑色个体相互交配,其中白色个体占4/9×4/9×1/16=1/81,C正确;D、若F2中获得的灰色个体自由交配,灰色个体产生的配子分别是1/3De、1/3dE、1/3de,子代纯合个体的比例为1/3,D正确。
7.已知某植物的叶形受等位基因A、a和B、b控制,花色受等位基因C、c和D、d控制,如表所示。现有基因型为aaBbCcdd的植株,该植株与下列哪种基因型的植株杂交可判断B、b和C、c这两对等位基因是否遵循孟德尔自由组合定律
叶形
花色
宽叶
窄叶
紫花
白花
基因控制情况
A和B基因同时存在
A和B基因
最多含一种
C和D基因至
少含有一种
不含C和D基因
A.aabbccdd B.AAbbccDD C.aaBbCcDD D.AABbCcdd
【答案】D
【解析】根据题意,其中一亲本的基因型为aaBbCcdd,若另一亲本为aabbccdd,则交配子代的基因型为aaBbCcdd、aabbCcdd、aaBbccdd和aabbccdd,对应表现型及其比例为窄叶紫花∶窄叶白花=1∶1,由于子代表现型中无宽叶类型参与自由组合,所以不能判断B、b和C、c这两对等位基因是否遵循孟德尔自由组合定律,A错误;若另一亲本为AAbbccDD,则交配子代的基因型为AaBbCcDd、AaBbccDd、AabbCcDd和AabbccDd,对应表现型及其比例为宽叶紫花∶窄叶紫花=1∶1,由于子代表现型中没有白花类型参与自由组合,所以不能判断B、b和C、c这两对等位基因是否遵循孟德尔自由组合定律,B错误;若另一亲本为aaBbCcDD,则子代表现型全为窄叶紫花,由于子代表现型中没有宽叶和白花参与自由组合,所以不能判断B、b和C、c这两对等位基因是否遵循孟德尔自由组合定律,C错误;若另一亲本为AABbCcdd,则子代表现型及其比例为宽叶紫花∶窄叶紫花∶宽叶白花∶窄叶白花=9∶3∶3∶1,由于子代表现型中呈现出两对相对性状的自由组合,所以能判断B、b和C、c这两对等位基因遵循孟德尔自由组合定律,D正确。
8.某甲虫的有角和无角受等位基因T-t控制,而牛的有角和无角受等位基因F-f控制,详细见下表所示。下列相关叙述,正确的是
物种
有角
无角
某甲虫
雄性
TT、Tt
tt
雌性
— —
TT、Tt、tt
牛
雄性
FF、Ff
ff
雌性
FF
Ff、ff
A.两只有角牛交配,子代中出现的无角牛为雌性,有角牛为雄性
B.无角雄牛与有角雌牛交配,子代雌性个体和雄性个体中既有无角,也有有角
C.基因型均为Tt的雄甲虫和雌甲虫交配,子代中有角与无角的比值为3∶5
D.如子代中有角均为雄性、无角均为雌性,则两只亲本甲虫的基因型为TT×TT
【答案】C
【解析】两只有角牛的基因型可能为FF和FF或Ff和FF,因此后代的基因型为FF或FF和Ff,因此有角牛为雄性和雄性或有角牛为雄性和雄性、无角牛为雌性,A错误;无角雄牛与有角雌牛的基因型为ff和FF,因此子代的基因型为Ff,因此子代雌性个体全为无角,子代雄性个体全为有角,B错误;基因型均为Tt的雄甲虫和雌甲虫交配,后代基因型为TT∶Tt∶tt=1∶2∶1,基因型TT、Tt在雄性中表现为有角,tt在t在雄性中表现为无角,基因型TT、Tt、tt在雌性中全表现为无角,因此子代中有角与无角的比值为3∶5,C正确;子代中有角均为雄性、无角均为雌性,亲本甲虫的基因型为Tt×TT或TT×TT,D错误。
9.某哺乳动物棒状尾(A)对正常尾(a)为显性,黄色毛(Y)对白色毛(y)为显性,但是雌性个体无论毛色基因型如何,表现为白色毛。两对基因均位于常染色体上并遵循基因的自由组合定律。下列叙述正确的是
A.A与a、Y与y两对等位基因位于同一对同源染色体上
B.基因型为Yy的雄个体和yy的雌个体杂交,能从子代的表现型判断出子代的性别
C.基因型为AaYy的雌、雄个体杂交,子代正常尾白毛个体占
D.若黄色毛与白色毛个体交配,生出一白色毛雄性个体,则母本的基因型是Yy
【答案】C
【解析】【分析】分析题干的信息:
根据“雌性个体无论毛色基因型如何,均表现为白色毛”,其基因型和性状的关系为:
YY
Yy
yy
♀
白色
白色
白色
♂
黄色
黄色
白色
【详解】A、根据“两对基因均位于常染色体上并遵循基因的自由组合定律”,说明A与a、Y与y两对等位基因位于两对对同源染色体上,A错误;B、若想依据子代的表现型判断出性别能满足要求的交配组合有三组:YY×YY、YY×Yy、YY×yy,B错误;C、基因型为Yy的雌雄个体杂交,后代情况:
所以子代中白色毛的比例为5/8,Aa×Aa后代正常尾aa为1/4,故子代正常尾白毛个体占,C正确;
D、若黄色与白色两个体交配,生出一只白色雄性个体(yy),说明亲本的基因型为Yy(♂)×yy(♀),则母本的基因型是Yy或yy,D错误。
10.某二倍体植物的花瓣颜色有白色、紫色、红色和粉色四种。研究人员用某株粉色纯合子和某株白色纯合子杂交,F1全部表现为红色,让F1自交,F2中白色∶紫色∶红色∶粉色=4∶3∶6∶3,下列有关叙述错误的是
A.花色受两对等位基因控制,且遵循孟德尔的自由组合定律
B.F2中白花的基因型有3种,其中纯合子占1/2
C.F1个体与隐性纯合子测交,后代花色白色:紫色:红色=2:1:1
D.F2中自交后代能够发生性状分离的植株占5/16
【答案】D
【解析】根据F2的性状分离比4∶3∶6∶3可以判断,该比例是两对独立遗传的基因自由组合的后代的9∶3∶3∶1的比例的变式,由此确定花色的性状由两对等位基因控制,并且两对基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律,A正确;假设控制花色的两对等位基因分别为A、a与B、b,由题中所给比例关系可知,F1的基因型为AaBb,F2中白色植株的基因型为aa__,紫色植株的基因型为A_bb,红色植株的基因型为A_Bb,粉红色植株的基因型为A_BB,其中白色花中的三种基因型及比例分别为1/4aabb、1/2aaBb,1/4aaBB,因此纯合子占1/4+1/4=1/2,B正确;F1(AaBb)个体与隐性纯合子(aabb)测交,后代花色的基因型及比例为AaBb∶aaBb∶Aabb∶aabb=1∶1∶1∶1,其中基因型为AaBb的个体开红花,基因型为Aabb的个体开紫花,基因型为aaBb与aabb的个体开白花,因此F1个体与隐性纯合子测交,后代花色白色∶紫色∶红色=2∶1∶1,C正确;F2中,基因型为AaBb、AaBB、AABb、Aabb的个体均会发生性状分离,其所占比例为4/16+2/16+2/16+2/16=5/8,D错误。
11.已知某种白花传粉植物花的颜色受若干对独立遗传的等位基因(相关基因如果是1对,则用A与a表示:如果是2对,则用A与a、B与b表示,以此类推)的控制。现用该植物中开红花的植株甲与开黄花的纯合植株乙杂交,F1都开黄花,F1自花传粉产生F2,F2的表现型及比例为黄花∶红花=27∶37,下列说法错误的是
A.花的颜色至少受3对独立遗传的等位基因控制
B.F2红花植株的基因型有19种,其中纯合子有7种
C.F2的红花植株中只有纯合子自交不会发生性状分离
D.将F1的花粉进行花药离体培养后得到的黄花植株占1/8
【答案】C
【解析】【分析】根据题意,“F1自花传粉产生F2,F2的表现型及比例为黄花:红花=27:37”,即黄花占,由此可以确定,该性状是由三对等位基因控制的,并且只有基因型为A_B_C_时才表现黄色,其余全为红色。
【详解】A、由分析可知,花的颜色是由3对独立遗传的等位基因控制的,A正确;
B、F2中基因型共有33=27种,黄花植株的基因型为A_B_C_共有23=8种,故红花植株的基因型有27-8=19种,其中纯合子为AABBcc、AAbbCC、aaBBCC、AAbbcc、aaBBcc、aabbCC、aabbcc共7种,B正确;
C、F2的红花植株中不是只有纯合子自交不会发生性状分离,也有杂合子自交不会发生性状分离,例如AaBbcc,C错误;
D、由题意可知F1的基因型为AaBbCc,能产生配子的种类为23=8种,其中只有ABC为黄色占1/8,D正确。
12.果蝇是XY型性别决定的生物,正常雄性和雌性果蝇的体细胞中分别含有XY、XX性染色体。但果蝇种群中偶尔也会出现性染色体异常的种类,如表所示是性染色体异常果蝇的性别、育性情况。下列相关说法不正确的是
项目
XXY
XXX
XYY
YY
OY
XO
性别
雌性
-
雄性
-
-
雄性
育性
可育
死亡
可育
死亡
死亡
不育
A.表中结果显示果蝇性染色体的组成类型会影响果蝇的性别
B.XrXrY与XRY的个体杂交后代中最多出现3种可育基因型的个体
C.性染色体异常果蝇出现的原因是染色体数目的变异
D.果蝇种群中可育的雄果蝇的性染色体组成有两种类型
【答案】B
【解析】由题表中结果可知果蝇性染色体的组成类型会影响果蝇的性别;XrXrY的个体可产生四种卵细胞,即XrXr、XrY、Xr、Y,XRY的个体可产生两种精子,即XR、Y,则它们杂交产生的后代的基因型最多有8种,但XXX型和YY型的后代死亡,因此,后代中最多出现6种可育基因型的个体;果蝇种群中可育的雄果蝇的性染色体组成有XYY、XY两种类型。
13.已知牵牛花的花色受三对独立遗传的等位基因(A和a、B和b、C和c)控制,其途径如图所示,其中蓝色和红色混合后显紫色,蓝色和黄色混合形成绿色。现有某紫花植株自交子代出现白花和黄花。据此判断下列叙述不正确的是
A.自然种群中红花植株的基因型有4种
B.用于自交的紫花植株的基因型为AaBbCc
C.自交子代中绿花植物和红花植株的比例不同
D.自交子代中黄花植株所占的比例为3/64
【答案】C
【解析】根据题图分析,红色必须同时含有A、B,且没有C,基因型为AABBcc、AaBBcc、AABbcc、AaBbcc,A正确;某紫花植株自交子代出现了白花(aabbcc或aaB_cc)和黄花(A_bbcc),说明该紫花植株基因型为AaBbCc,B正确;AaBbCc自交,子代绿花(A_bbC_)所占的比例为9/64,红花(A_B_cc)所占的比例为9/64,C错误;自交子代中黄花植株(A_bbcc)所占的比例为3/64,D正确。
14.果蝇刚毛和截毛是由X和Y染色体同源区段上的一对等位基因(B、b)控制的,刚毛对截毛为显性。两个刚毛果蝇亲本杂交后代出现了一只染色体组成为XXY的截毛果蝇。下列叙述正确的是
A.亲本雌果蝇的基因型是XBXb,亲本雄果蝇的基因型可能是XBYb或XbYB
B.亲本雌果蝇减数第一次分裂过程中X染色体条数与基因b个数之比为1:1
C.刚毛和截毛这对相对性状的遗传遵循孟德尔遗传规律,但不表现伴性遗传的特点
D.XXY截毛果蝇的出现,会使该种群的基因库中基因的种类和数量增多
【答案】B
【解析】两个刚毛果蝇亲本杂交后代出现了一只染色体组成为XXY的截毛果蝇,则此截毛果蝇的基因型为XbXbYb,由于亲本均为刚毛,则亲本雌果蝇的基因型是XBXb,亲本雄果蝇的基因型为XBYb,A错误。亲本雌果蝇(XBXb)减数第一次分裂过程中,X染色体数目为2条,基因b个数为2个,则比值为1:1,B正确。刚毛和截毛这对相对性状的遗传遵循孟德尔遗传规律,由于果蝇刚毛和截毛是由X和Y染色体同源区段上的一对等位基因(B、b)控制的,因此表现伴性遗传的特点,C错误。XXY截毛果蝇的出现,不会使该种群的基因库中基因的种类和数量增多,D错误。
15.某种植物花朵颜色由两对同源染色体上的基因A、a和B、b共同控制,基因型为AaBb的个体自交,子代F1的基因型、表现型及比例如下表,下列叙述正确的是
基因型
A_ bb
A_Bb
A_BB、aa_ _
表现型及比例
深紫色3/16
淡紫色6/16
白色7/16
A.开白色花的植株自交,子代全部开白色花
B.F1开白色花的植株中,杂合子所占比例为5/7
C.F1中开深紫色花的植株自交,子代全部开深紫色花
D.对AaBb个体进行测交,后代不同表现型比例为1∶1∶1
【答案】A
【解析】A、根据题意,开白色花的植株的基因型可能是AABB、AaBB、aaBB、aaBb、aabb,无论哪种基因型的个体自交,后代全部开白色花,A正确;
B、F1开白色花的植株(AABB∶AaBB∶aaBB∶aaBb∶aabb=1∶2∶1∶2∶1中,杂合子(AaBB、aaBb)所占比例为4/7,B错误;
C、F1中开深紫色花的植株(1/3AAbb、2/3Aabb)自交,子代基因型及比例为A_bb∶aabb=5∶1,表现型及比例为深紫色:白色=5∶1,C错误;
D、对AaBb个体进行测交,后代深紫色花∶淡紫色花∶白色花=1∶1∶2,D错误。
16.如图是某家族的遗传系谱图,其中某种病是伴性遗传,下列有关说法正确的是
A.乙病属于伴性遗传病 B.10号甲病的致病基因来自1号
C.6号含致病基因的概率一定是1/6 D.若3号与4号再生一个男孩,患病的概率是5/8
【答案】D
【解析】据图中7、8号不患乙病,他们女儿11号患乙病可判断乙病为常染色体隐性遗传病,A项错误;而3、4号表现正常他们儿子10号患甲病,推断甲病为隐性遗传病,由于乙病为常染色体隐性遗传病,则据题干“其中某种病是伴性遗传病”可知甲病为伴X隐性遗传;则10号甲病的致病基因来自母亲4号,4号的致病基因来自2号,B项错误;对于乙病来讲,6号1/3为表现正常的显性纯合子,2/3是携带者,对于甲病来讲,6号1/2是表现正常的显性纯合子,1/2是携带者,所以6号携带致病基因的概率5/6,C项错误;对于甲病,3号没有甲病致病基因、4号是携带者,他们再生一个男孩患病的概率为1/2,正常概率为1/2,对于乙病,3号、4号都是携带者,他们再生一男孩患病概率为1/4,正常概率为3/4,故3号与4号再生一个男孩,患病的概率是1-1/2×3/4=5/8,D项正确。
17.(2019全国卷II·5)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是
A.①或② B.①或④ C.②或③ D.③或④
【答案】B
【解析】由题干信息可知,羽裂叶和全缘叶是一对相对性状,但未确定显隐性,若要判断全缘叶植株甲为杂合子,即要判断全缘叶为显性性状,羽裂叶为隐性性状。根据子代性状判断显隐性的方法:①不同性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状,双亲均为纯合子;②相同性状的亲本杂交→子代出现不同性状→子代所出现的新的性状为隐性性状,亲本为杂合子。让全缘叶植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离,说明植株甲为杂合子,杂合子表现为显性性状,新出现的性状为隐性性状,①正确;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶,说明双亲可能都是纯合子,既可能是显性纯合子,也可能是隐性纯合子,或者是双亲均表现为显性性状,其中之一为杂合子,另一个为显性纯合子,因此不能判断植株甲为杂合子,②错误;用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1,只能说明一个亲本为杂合子,另一个亲本为隐性纯合子,但谁是杂合子、谁是纯合子无法判断,③错误;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1,说明植株甲与另一全缘叶植株均为杂合子,④正确。综上分析,供选答案组合,B正确,A、C、D均错误。
18.(2019江苏卷·25)下图为某红绿色盲家族系谱图,相关基因用XB、Xb表示。人的MN血型基因位于常染色体上,基因型有3种:LMLM(M型)、LNLN(N型)、LMLN(MN型)。已知I-1、I-3为M型,I-2、I-4为N型。下列叙述正确的是
A.Ⅱ-3的基因型可能为LMLNXBXB B.Ⅱ-4的血型可能为M型或MN型
C.Ⅱ-2是红绿色盲基因携带者的概率为1/2 D.Ⅲ-1携带的Xb可能来自于I-3
【答案】AC
【解析】红绿色盲为伴X染色体隐性遗传,Y染色体不含有其等位基因;男性的色盲基因来自于母亲,只能遗传给女儿,而女性的色盲基因既可以来自于母亲,也可以来自于父亲,既能遗传给女儿,也能遗传给儿子。在MN血型系统中,M型、N型和MN型的基因型依次为LMLM、LNLN和LMLN。仅研究红绿色盲,依题意和图示分析可知:Ⅱ-1的基因型为XbY,由此推知:Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别是XBY和XBXb,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型及其比例为XBXB∶XBXb=1∶1。仅研究MN血型,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别是LMLM和LNLN,因此Ⅱ-1、Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型均为LMLN。综上分析,Ⅱ-3的基因型为LMLNXBXB或LMLNXBXb,Ⅱ-2是红绿色盲携带者的概率是1/2,A、C正确;Ⅰ-3和Ⅰ-4的基因型分别是LMLM和LNLN,因此Ⅱ-4的基因型为LMLN,表现型为MN型,B错误;Ⅰ-1和Ⅱ-4的基因型均为XBY,因此Ⅲ-1携带的Xb来自于Ⅱ-3,Ⅱ-3携带的Xb来自于Ⅰ-2,即Ⅲ-1携带的Xb可能来自于Ⅰ-2,D错误。
19.(2019浙江4月选考·28)下图为甲、乙两种遗传病(其中一种为伴性遗传)的某遗传家系图,家系中无基因突变发生,且Ⅰ4无乙病基因。人群中这两种病的发病率均为1/625。
A.若Ⅳ2的性染色体组成为XXY,推测Ⅲ4发生染色体畸变的可能性大于Ⅲ5
B.若Ⅲ4与Ⅲ5再生1个孩子,患甲病概率是1/26,只患乙病概率是25/52
C.Ⅱ1与Ⅳ3基因型相同的概率是2/3,与Ⅲ5基因型相同的概率是24/39
D.若Ⅱ1与人群中某正常男性结婚,所生子女患病的概率是1/39
【答案】B
【解析】根据题图分析,甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴Y染色体遗传病。若Ⅳ2的性染色体组成为XXY,则可能是①Ⅲ4生殖细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分离时发生异常;②Ⅲ5的生殖细胞在减数第二次分裂后期着丝粒断裂后形成的染色体未分到两个细胞中。两者染色体畸变的可能性相近,A选项错误;设甲病的基因为A、a,乙病的基因为B、b,可得Ⅲ4的基因型为aaXYb,因为人群中这两种病的发病率均为1/625,所以Ⅲ5基因型为Aa的概率为,故Ⅲ4与Ⅲ5再生1个孩子,患甲病的概率为,只患乙病的概率是,B选项正确;因为甲病为常染色体隐性遗传病,故Ⅰ1和Ⅰ2的基因型均为Aa,则Ⅱ1的基因型为AA的概率为,为Aa的概率为,结合B选项的分析可知,Ⅳ3的基因型为AA的概率为,基因型Aa的概率为,Ⅱ1与Ⅳ3基因型相同的概率是2/3,与Ⅲ5基因型相同的概率为,C选项错误;Ⅱ1的基因型为AA的概率为,为Aa的概率为,与正常男性结合,子女只有可能患甲病,该正常男性基因型为Aa的概率为,故子女患病的可能为,D选项错误。
20.(2018江苏卷,6)一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是( )
A.显性基因相对于隐性基因为完全显性
B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等
C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异
D.统计时子二代3种基因型个体的存活率相等
【答案】C
【解析】一对相对性状的遗传实验中,若显性基因相对于隐性基因为完全显性,则子一代为杂合子,子二代性状分离比为3:1,A正确;若子一代雌雄性都产生比例相等的两种配子,则子二代性状分离比为3:1,B正确;若子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异,则子二代性状分离比不为3:1,C错误;若统计时,子二代3种基因型个体的存活率相等,则表现型比例为3:1,D正确。
21.(2018全国Ⅲ卷,1)下列研究工作中由我国科学家完成的是( )
A.以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验
B.用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验
C.证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验
D.首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成
【答案】D
【解析】以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验是奥地利科学家孟德尔完成的,A错误;用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验是美国科学家卡尔文完成的,B错误;证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验是美国科学家艾弗里完成的,C错误;首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成是我国科学家在1965年完成的,D正确。
22.(2018天津卷,6)某生物基因型为A1A2,A1和A2的表达产物N1和N2可随机组合形成二聚体蛋白,即N1N1、N1N2、N2N2三种蛋白。若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍,则由A1和A2表达产物形成的二聚体蛋白中,N1N1型蛋白占的比例为( )
A.1/3 B.1/4 C.1/8 D.1/9
【答案】D
【解析】基因A1、A2的表达产物N1、N2可随机结合,组成三种类型的二聚体蛋白N1N1、N1N2、N2N2,若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍,则N1占1/3,N2占2/3,由于N1和N2可随机组合形成二聚体蛋白,因此N1N1占1/3×1/3=1/9,D正确。
23.(2017年新课标Ⅲ卷,6)下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是( )
A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同
B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的
C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的
D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的
【答案】D
【解析】基因型完全相同的两个人,可能会由于营养等环境因素的差异导致身高不同,反之,基因型相不同的两个人,也可能因为环境因素导致身高相同,A正确;在缺光的环境中,绿色幼苗由于叶绿素合成受影响而变黄,B正确;O型血夫妇的基因型均为ii,两者均为纯合子,所以后代基因型仍然为ii,表现为O型血,这是由遗传因素决定的,C正确;高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,是由于亲代是杂合子,子代出现了性状分离,是由遗传因素决定的,D错误。
24.(2017年海南卷,20)遗传学上的平衡种群是指在理想状态下,基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中,栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制。下列叙述正确的是( )
A.多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为显性
B.观察该种群,若新生的栗色个体多于黑色个体,则说明栗色为显性
C.若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不等
D.选择1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,则说明栗色为隐性
【答案】C
【解析】多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,可能黑色为显性或隐性,A错。新生的栗色个体多于黑色个体,不能说明显隐性,B错。显隐性基因频率相等,则显性个体数量大于隐性个体数量,故若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明隐性基因频率大于显性基因频率,C正确。1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,栗色可能为显性也可能为隐性,D错。
25.(2017年江苏卷,6)下列关于人类遗传病的叙述,正确的是( )
A.遗传病是指基因结构改变而引发的疾病
B.具有先天性和家族性特点的疾病都是遗传病
C.杂合子筛查对预防各类遗传病具有重要意义
D.遗传病再发风险率估算需要确定遗传病类型
【答案】D
【解析】遗传病是指遗传物质改变引起的疾病,可能是基因结构改变引起的,也可能是由染色体异常引起的,A错误;具有先天性和家族性特点的疾病不一定都是遗传病,可能是环境污染引起的疾病,B错误;杂合子筛查用于检测基因异常引起的遗传病,而染色体遗传病属于染色体异常引起的遗传病,不能用杂合子筛查法筛选,C错误;不同遗传病类型的再发风险率不同,所以遗传病再发风险率估算需要确定遗传病类型,D正确。
26.(2017年新课标Ⅱ卷,6)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定,其中:A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组合是( )
A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbdd
B.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDD
C.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbdd
D.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd
【答案】D
【解析】由题可以直接看出F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,F2为52+3+9=64份,可以推出F1产生雌雄配子各8种,即F1的基因型为三杂AaBbDd,只有D选项符合。或者由黑色个体的基因组成为A_B_dd,占9/64=3/4×3/4×1/4,可推出F1的基因组成为AaBbDd;或者由褐色个体的基因组成为A_bbdd,占3/64=3/4×1/4×1/4,也可推出F1基因组成为AaBbDd,进而推出D选项正确。
27.(2017年新课标Ⅰ卷,6)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅,下列叙述错误的是( )
A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr B.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16
C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同 D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体
【答案】B
【解析】长翅与长翅交配,后代出现残翅,则长翅均为杂合子(Bb),子一代中残翅占1/4,而子一代雄性中出现1/8为白眼残翅,则雄性中残翅果蝇占1/2,所以亲本雌性为红眼长翅的双杂合子,亲本雌蝇的基因型为BbXRXr, A正确;F1中出现长翅雄果蝇的概率为3/4×1/2=3/8,B错误;亲本基因型为BbXRXr和BbXrY,则各含有一个Xr基因,产生含Xr配子的比例相同,C正确;白眼残翅雌蝇的基因型为bbXrXr,为纯合子,配子的基因型即卵细胞和极体均为bXr,D正确。
28.(2017年海南卷,29)果蝇有4对染色体(I~IV号,其中I号为性染色体)。纯合体野生型果蝇表现为灰体、长翅、直刚毛,从该野生型群体中分别得到了甲、乙、丙三种单基因隐性突变的纯合体果蝇,其特点如表所示。
表现型
表现型特征
基因型
基因所在染色体
甲
黑檀体
体呈乌木色、黑亮
ee
III
乙
黑体
体呈深黑色
bb
II
丙
残翅
翅退化,部分残留
vgvg
II
某小组用果蝇进行杂交实验,探究性状的遗传规律。回答下列问题:
(1)用乙果蝇与丙果蝇杂交,F1的表现型是_______;F1雌雄交配得到的F2不符合9∶3∶3∶1的表现型分离比,其原因是__________。
(2)用甲果蝇与乙果蝇杂交,F1的基因型为___________、表现型为________,F1雌雄交配得到的F2中果蝇体色性状___________(填“会”或“不会”)发生分离。
(3)该小组又从乙果蝇种群中得到一只表现型为焦刚毛、黑体的雄蝇,与一只直刚毛灰体雌蝇杂交后,子一代雌雄交配得到的子二代的表现型及其比例为直刚毛灰体♀∶直刚毛黑体♀∶直刚毛灰体♂∶直刚毛黑体♂∶焦刚毛灰体♂∶焦刚毛黑体♂=6∶2∶3∶1∶3∶1,则雌雄亲本的基因型分别为_________(控制刚毛性状的基因用A/a表示)。
【答案】(1)灰体长翅膀 两对等位基因均位于II号染色体上,不能进行自由组合
(2)EeBb 灰体 会
(3)XAXABB、XaYbb
【解析】(1)根据表格分析,甲为eeBBVgVg,乙为EEbbVgVg,丙为EEBBvgvg。乙果蝇与丙果蝇杂交,子代为EEBbVgvg,即灰体长翅。F1雌雄交配,由于BbVgvg均位于II染色体,不能自由组合,故得到的F2不符合9∶3∶3∶1的表现型分离比。
(2)甲果蝇与乙果蝇杂交,即eeBBVgVg×EEbbVgVg,F1的基因型为EeBbVgVg,表现型为灰体。F1雌雄交配,只看EeBb这两对等位基因,即EeBb×EeBb,F1为9E_B_(灰体):3E_bb(黑体):3eeB_(黑檀体):1eebb,发生性状分离。
(3)子二代雄蝇:直刚毛:焦刚毛=(3+1):(3+1)=1:1,雌蝇:直刚毛:焦刚毛=8:0=1:0,表明A和a基因位于X染色体。子二代雌蝇都是直刚毛,表明直刚毛是显性性状,子一代雄蝇为XAY,雌蝇为XAXa,亲本为XAXA×XaY。关于灰身和黑身,子二代雄蝇:灰身:黑身=(3+3):(1+1)=3:1,雌蝇:灰身:黑身=6:2=3:1,故B和b位于常染色体,子一代为Bb×Bb。综上所述,亲本为XAXABB、XaYbb。
29.(2017年新课标Ⅲ卷,32)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系:①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换,回答下列问题:
(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上,请以上述品系为材料,设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上,请以上述品系为材料,设计实验对这一假设进行验证。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
【答案】(1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合,分别得到F1和F2,若各杂交组合的F2中均出现四种表现型,且比例为9∶3∶3∶1,则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上;若出现其他结果,则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。
(2)选择①×②杂交组合进行正反交,观察F1雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同,则证明这两对等位基因都位于X染色体上。
【解析】(1)实验思路:将确定三对基因是否分别位于三对染色体上,拆分为判定每两对基因是否位于一对染色体上,如利用①和②进行杂交去判定A/a和B/b是否位于一对染色体上。
实验过程:(以判定A/a和B/b是否位于一对染色体上为例)
预期结果及结论:
若F2的表现型及比例为有眼正常刚毛∶有眼小刚毛∶无眼正常刚毛∶无眼小刚毛=9∶3∶3∶1,则A/a和B/b位于位于两对染色体上;否则A/a和B/b位于同一对染色体上。
(2)实验思路:将验证A/a和B/b这两对基因都位于X染色体上,拆分为验证A/a位于X染色体上和B/b位于X染色体上分别进行验证。如利用①和③进行杂交实验去验证A/a位于X染色体上,利用②和③进行杂交实验去验证B/b位于X染色体上。
实验过程:(以验证A/a位于X染色体上为例)
取雌性的①和雄性的③进行杂交实验:
预期结果及结论:
若子一代中雌性全为有眼,雄性全为无眼,则A/a位于X染色体上;
若子一代中全为有眼,且雌雄个数相等,则A/a位于常染色体上。
30.(2017年北京卷,30)玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。
(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为_______,因此在____分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完整的______。
(2)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1)
①根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见图2。
从图2结果可以推测单倍体的胚是由___发育而来。
②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色,缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫∶白=3∶5,出现性状分离的原因是_______。推测白粒亲本的基因型是_______。
③将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体,过程如下
请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型_______。
(3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)③中的育种材料与方法,育种流程应为:______;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。
【答案】(1)10 减数 染色体组(2)①卵细胞 ②紫粒亲本是杂合子 aaRr/Aarr
③单倍体籽粒胚的表现型为白色,基因型为ar;二倍体籽粒胚的表现型为紫色,基因型为AaRr;二者籽粒胚乳的表现型为紫色,基因型为AaaRrr。
(3)用G和H杂交,将所得F1为母本与S杂交;根据籽粒颜色挑出单倍体
【解析】(1)单倍体玉米体细胞染色体数目与本物种配子染色体数目相同,为20/2=10。单倍体细胞中无同源染色体,减数分裂过程中染色体无法联会,染色体随机分配,导致配子中无完整的染色体组。(2) ①由图可以看出,单倍体子代PCR结果与母本完全相同,说明单倍体的胚由母本的卵细胞发育而来。②A、a与R、r独立遗传,共同控制籽粒的颜色,紫粒玉米与白粒玉米杂交出现性状分离的原因是紫粒亲本是杂合子,两对等位基因各自相互分离后,非等位基因发生了自由组合;根据紫∶白=3∶5的性状分离比,紫粒占3/8,由“3/8=3/4×1/2”可推出亲本中紫粒玉米的基因型为双杂合,白粒玉米的基因型为单杂合+隐形基因,即aaRr/Aarr。③根据图中的亲本的基因型可知,二倍体籽粒的颜色应为紫色,基因型为AaRr;单倍体籽粒由母本的配子发育而来,所以其基因型为ar。胚乳都是由一个精子(基因组成AARR)和两个极核(基因组成都为ar)结合后发育而来,基因型为AaaRrr。(3)按照(2)③中的方法,可将G和H杂交,得到F1,再以F1为母本授以突变体S的花粉,根据籽粒颜色挑出单倍体;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。
31.(2016四川卷.11)(14分)油菜物种I(2n=20)与II(2n=18)杂交产生的幼苗经秋水仙素处理后,得到一个油菜新品系(住:I的染色体和II的染色体在减数分裂中不会相互配对)。
组别
亲代
F1表现型
F1自交所得F2的表现型及比例
实验一
甲×乙
全为产黑色种子植株
产黑色种子植株:产黄色种子植株=3:1
实验二
乙×丙
全为产黄色种子植株
产黑色种子植株:产黄色种子植株=3:13
(1)秋水仙素通过抑制分裂细胞中________的形成,导致染色体加倍‘获得的植株进行自交,子代_______(会/不会)出现性状分离。
(2)观察油菜新品根尖细胞有丝分裂,应观察______区的细胞,处于分裂后期的细胞中含有_______条染色体。
(3)该油菜新品系经过多代种植后出现不同颜色的种子,已知种子颜色由一对基因A/a控制,并受另一对基因R/r影响。用产黑色种子植株(甲)、产黄色种子植株(乙和丙)进行以下实验:
①由实验一得出,种子颜色性状中黄色对黑色为________性
②分析以上实验可知,当________基因存在时会抑制A基因的表达。实验二中丙的基因型为________,F2代产黄色种子植株中杂合子的比例为________。
③有人重复实验二,发现某一F1植株,其体细胞汇中含R/r基因的同源染色体有三条(其中两条含R基因),请解释该变异产生的原因:________。让该植株自交,理论上后代中产黑色种子的植株所占比例为________。
【答案】(1)纺锤体 不会 (2)分生 76 (3)①隐 ②R AARR 10/13 ③丙植株在减数第一次分裂后期含R基因的同源染色体未分离或丙植株在减数第二次分裂后期含R基因的姐妹染色单体未分离 1/48
【解析】(1)秋水仙素通过抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,导致染色体数目加倍,由于Ⅰ的染色体和Ⅱ的染色体在减数分裂中不会相互配对,故得到的新植株为纯合子,该植株进行自交,子代不会发生性状分离。
(2)植物根尖分生区细胞才能进行有丝分裂,该新品种体细胞染色体数目为(10+9)×2=38,由于有丝分裂后期着丝点断裂染色体数目加倍,故处于分裂后期的细胞中含有76条染色体。
(3)①由题意知,实验一F1全为黑色,说明黑色为显性性状,黄色为隐性性状。
②实验二中子二代表现型比例为3︰13,类似于9︰3︰3︰1的比例,说明F1基因型为AaRr,表现为黄色,说明R基因存在会抑制A基因的表达,故两实验中亲本的甲、乙、丙的基因型分别为:AArr、aarr、AARR,F2产黄色种子植株中,纯合子只有1/13AARR、1/13aaRR、1/13aarr,故杂合子占10/13。
③实验二中,乙、丙的基因型分别为aarr、AARR,原本F1基因型为AaRr,现发现子一代体细胞含有两条染色体含R基因(基因型为AaRRr),说明丙植株在减数第一次分裂后期含R基因的同源染色体未分离或丙植株在减数第二次分裂后期含R基因的姐妹染色单体未分离,由于该植株基因型为AaRRr,自交可分解两个分离定律的问题来看,即Aa自交和RRr自交,Aa自交会产生3/4A_,1/4aa,RRr可产生4种类型的配子,分别为1/3Rr、1/3R、1/6RR、1/6r,故后代中产黑色种子(A_rr)的植株所占比例为1/6×1/6×3/4=1/48。
32.(2016海南卷.29)某种植物雄株(只开雄花)的性染色体XY;雌株(只开雌花)的性染色体XX。等位基因B和b是伴X遗传的,分别控制阔叶(B)和细叶(b),且带Xb的精子与卵细胞结合后使受精卵致死。用阔叶雄株和杂合阔叶雌株进行杂交得到子一代,再让子一代相互杂交得到子二代。回答下列问题:
(1)理论上,子二代中,雄株数∶雌株数为_______。
(2)理论上,子二代雌株中,B基因频率∶b基因频率为_________;子二代雄株中,B基因频率∶b基因频率为__________。
(3)理论上,子二代雌株的叶型表现为_______;子二代雌株中,阔叶∶细叶为_________。
【答案】(10分)(1)2∶1(2分)(2)7∶1 3∶1(每空2分,共4分)
(3)阔叶 3∶1(每空2分,共4分)
【解析】(1)阔叶雄株(XBY)和杂合阔叶雌株(XBXb)进行杂交得到子一代,子一代中雄株为1/2 XBY、1/2 XbY,可产生1/4XB、1/4Xb、1/2Y三种配子,雌株为1/2XBXB、1/2XBXb,可产生3/4XB、1/4Xb两种配子,子一代相互杂交,雌雄配子随机结合,带Xb的精子与卵细胞结合后使受精卵致死,理论上,子二代中雌性仅1/2存活,雄株数∶雌株数为2∶1。
(2)理论上子二代雌株的基因型及比例为3XBXB、1XBXb,则雌株中B基因频率∶b基因频率为;子二代雄株的基因型及比例为3XBY、1XbY,子二代雄株中B基因频率∶b基因频率为3∶1。
(3)据上述分析,理论上子二代雌株的叶型表现为阔叶;子二代雄株中,阔叶∶细叶为3∶1。
33.(2019全国卷II·32)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制,只含隐性基因的个体表现隐性性状,其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。
实验①:让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交,子代都是绿叶
实验②:让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株进行杂交,子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3
回答下列问题。
(1)甘蓝叶色中隐性性状是__________,实验①中甲植株的基因型为__________。
(2)实验②中乙植株的基因型为________,子代中有________种基因型。
(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1,则丙植株所有可能的基因型是________;若杂交子代均为紫叶,则丙植株所有可能的基因型是_______;若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1,则丙植株的基因型为________。
【答案】(1)绿色 aabb(2)AaBb 4
(3)Aabb、aaBb AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb AABB
【解析】依题意:只含隐性基因的个体表现为隐性性状,说明隐性性状的基因型为aabb。实验①的子代都是绿叶,说明甲植株为纯合子。实验②的子代发生了绿叶∶紫叶=1∶3性状分离,说明乙植株产生四种比值相等的配子,并结合实验①的结果可推知:绿叶为隐性性状,其基因型为aabb,紫叶为A_B_、A_bb和aaB_。(1)依题意可知:只含隐性基因的个体表现为隐性性状。实验①中,绿叶甘蓝甲植株自交,子代都是绿叶,说明绿叶甘蓝甲植株为纯合子;实验②中,绿叶甘蓝甲植株与紫叶甘蓝乙植株杂交,子代绿叶∶紫叶=1∶3,说明紫叶甘蓝乙植株为双杂合子,进而推知绿叶为隐性性状,实验①中甲植株的基因型为aabb。
(2)结合对(1)的分析可推知:实验②中乙植株的基因型为AaBb,子代中有四种基因型,即AaBb、Aabb、aaBb和aabb。(3)另一紫叶甘蓝丙植株与甲植株杂交,子代紫叶∶绿叶=1∶1,说明紫叶甘蓝丙植株的基因组成中,有一对为隐性纯合、另一对为等位基因,进而推知丙植株所有可能的基因型为aaBb、Aabb。若杂交子代均为紫叶,则丙植株的基因组成中至少有一对显性纯合的基因,因此丙植株所有可能的基因型为AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB。若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶∶绿叶=15∶1,为9∶3∶3∶1的变式,说明该杂交子代的基因型均为AaBb,进而推知丙植株的基因型为AABB。
35.(2019天津卷·10)作物M的F1基因杂合,具有优良性状。F1自交形成自交胚的过程见途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因,获得具有与F1优良性状一致的N植株,该植株在形成配子时,有丝分裂替代减数分裂,其卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚,过程见途径2。据图回答:
(1)与途径1相比,途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂,不会发生由 和 导致的基因重组,也不会发生染色体数目 。
(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为例,理论上,自交胚与F1基因型一致的概率是 ,克隆胚与N植株基因型一致的概率是 。
(3)通过途径 获得的后代可保持F1的优良性状。
【答案】(1)同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 非同源染色体自由组合 减半
(2)1/2n 100% (3)2
【解析】由题意可知,可以通过两条途径获得F1的优良性状,途径1为正常情况下F1自交获得具有优良性状的子代,途径2中先对M植株进行基因改造,再诱导其进行有丝分裂而非减数分裂产生卵细胞,导致其卵细胞含有与N植株体细胞一样的遗传信息,再使得未受精的卵细胞发育成克隆胚,该个体与N植株的遗传信息一致。(1)途径1是通过减数分裂形成配子,而途径2中通过有丝分裂产生配子,有丝分裂过程中不发生基因重组,且子细胞中染色体数不减半,故与途径1相比,途径2中N植株形成配子时不会发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合,也不会发生染色体数目减半。(2)由题意可知,要保持F1优良性状需要基因杂合,一对杂合基因的个体自交获得杂合子的概率是1/2,若该植株有n对独立遗传的等位基因,根据自由组合定律,杂合子自交子代中每对基因均杂合的概率为1/2n,故自交胚与F1基因型(基因杂合)一致的概率为1/2n。而克隆胚的形成相当于无性繁殖过程,子代和N植株遗传信息一致,故克隆胚与N植株基因型一致的概率是100%。(3)途径1产生自交胚的过程存在基因重组,F1产生的配子具有多样性,经受精作用后的子代具有多样性,不可保持F1的优良性状;而途径2产生克隆胚的过程不存在基因重组,子代和亲本的遗传信息一致,可以保持F1的优良性状。
36.(2019全国卷Ⅰ·32)某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。
(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为_________________。图中所列基因中,不能与翅外展基因进行自由组合的是_________________。
(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交),则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为_____________;若进行反交,子代中白眼个体出现的概率为_____________。
(3)为了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1,F1相互交配得到F2。那么,在所得实验结果中,能够验证自由组合定律的F1表现型是_________,F2表现型及其分离比是___________;验证伴性遗传时应分析的相对性状是_____________,能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是______________。
【答案】(1)3/16 紫眼基因(2)0 1/2(3)红眼灰体
红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1
红眼/白眼 红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1
【解析】由图可知,白眼对应的基因和焦刚毛对应的基因均位于X染色体上,二者不能进行自由组合;翅外展基因和紫眼基因位于2号染色体上,二者不能进行自由组合;粗糙眼和黑檀体对应的基因均位于3号染色体上,二者不能进行自由组合。分别位于非同源染色体:X染色体、2号及3号染色体上的基因可以自由组合。(1)根据题意并结合图示可知,翅外展基因和粗糙眼基因位于非同源染色体上,翅外展粗糙眼果蝇的基因型为dpdpruru,野生型即正常翅正常眼果蝇的基因型为:DPDPRURU,二者杂交的F1基因型为:DPdpRUru,根据自由组合定律,F2中翅外展正常眼果蝇dpdpRU_ _出现的概率为:1/4×3/4=3/16。只有位于非同源染色体上的基因遵循自由组合定律,而图中翅外展基因与紫眼基因均位于2号染色体上,不能进行自由组合。(2)焦刚毛白眼雄果蝇的基因型为:XsnwY,野生型即直刚毛红眼纯合雌果蝇的基因型为:XSNWXSNW,后代的雌雄果蝇均为直刚毛红眼:XSNWXsnw和XSNWY,子代雄果蝇中出现焦刚毛的概率为0。若进行反交,则亲本为:焦刚毛白眼雌果蝇XsnwXsnw和直刚毛红眼纯合雄果蝇XSNWY,后代中雌果蝇均为直刚毛红眼(XSNWXsnw),雄性均为焦刚毛白眼(XsnwY)。故子代出现白眼即XsnwY的概率为1/2。(3)控制红眼、白眼的基因位于X染色体上,控制灰体、黑檀体的基因位于3号染色体上,两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律。白眼黑檀体雄果蝇的基因型为:eeXwY,野生型即红眼灰体纯合雌果蝇的基因型为:EEXWXW,F1中雌雄果蝇基因型分别为EeXWXw,EeXWY,表现型均为红眼灰体。故能够验证基因的自由组合定律的F1中雌雄果蝇均表现为红眼灰体,F2中红眼灰体E_XW_:红眼黑檀体eeXW_∶白眼灰体E-XwY∶白眼黑檀体eeXwY =9∶3∶3∶1。因为控制红眼、白眼的基因位于X染色体上,故验证伴性遗传时应该选择红眼和白眼这对相对性状,F1中雌雄均表现为红眼,基因型为:XWXw,XWY,F2中红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1,即雌性全部是红眼,雄性中红眼∶白眼=1∶1。
37.(2019江苏卷·32)杜洛克猪毛色受两对独立遗传的等位基因控制,毛色有红毛、棕毛和白毛三种,对应的基因组成如下表。请回答下列问题:
毛色
红毛
棕毛
白毛
基因组成
A_B_
A_bb、aaB_
aabb
(1)棕毛猪的基因型有_________种。
(2)已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛,F1雌雄交配产生F2。
①该杂交实验的亲本基因型为____________。
②F1测交,后代表现型及对应比例为___________。
③F2中纯合个体相互交配,能产生棕毛子代的基因型组合有_______种(不考虑正反交)。
④F2的棕毛个体中纯合体的比例为___________。F2中棕毛个体相互交配,子代白毛个体的比例为___________。
(3)若另一对染色体上有一对基因I、i,I基因对A和B基因的表达都有抑制作用,i基因不抑制,如I_A_B_表现为白毛。基因型为IiAaBb的个体雌雄交配,子代中红毛个体的比例为_____________,白毛个体的比例为_____________。
【答案】(1)4
(2)①AAbb和aaBB ②红毛∶棕毛∶白毛=1∶2∶1 ③4 ④1/3 1/9
(3)9/64 49/64
【解析】由题意:猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制,可知猪毛色的遗传遵循自由组合定律。AaBb个体相互交配,后代A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,本题主要考查自由组合定律的应用,以及9∶3∶3∶1变型的应用。(1)由表格知:棕毛猪的基因组成为A_bb、aaB_,因此棕毛猪的基因型有:AAbb、Aabb、aaBB、aaBb 4种。(2)①由两头纯合棕毛猪杂交,F1均为红毛猪,红毛猪的基因组成为A_B_,可推知两头纯合棕毛猪的基因型为AAbb和aaBB,F1红毛猪的基因型为AaBb。②F1测交,即AaBb与aabb杂交,后代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,根据表格可知后代表现型及对应比例为:红毛∶棕毛∶白毛=1∶2∶1。③F1红毛猪的基因型为AaBb,F1雌雄个体随机交配产生F2,F2的基因型有:A_B_、A_bb、aaB_、aabb,其中纯合子有:AABB、AAbb、aaBB、aabb,能产生棕色猪(A_bb、aaB_)的基因型组合有:AAbb×AAbb、aaBB×aaBB、AAbb×aabb、aaBB×aabb 共4种。④F2的基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,棕毛猪A_bb、aaB_所占比例为6/16,其中纯合子为AAbb、aaBB,所占比例为2/16,故F2的棕毛个体中纯合体所占的比例为2/6,即1/3。F2的棕毛个体中各基因型及比例为1/6AAbb、2/6Aabb、1/6aaBB、2/6aaBb。棕毛个体相互交配,能产生白毛个体(aabb)的杂交组合及概率为:2/6Aabb×2/6Aabb+2/6aaBb×2/6aaBb+2/6Aabb×2/6aaBb×2=1/3×1/3×1/4+1/3×1/3×1/4+1/3×1/3×1/2×1/2×2=1/9。(3)若另一对染色体上的I基因对A和B基因的表达有抑制作用,只要有I基因,不管有没有A或B基因都表现为白色,基因型为IiAaBb个体雌雄交配,后代中红毛个体即基因型为ii A_B_的个体。把Ii和AaBb分开来做,Ii×Ii后代有3/4I _和1/4ii,AaBb×AaBb后代基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1。故子代中红毛个体(ii A_B_)的比例为1/4×9/16=9/64,棕毛个体(ii A_bb、iiaaB_)所占比例为1/4×6/16=6/64,白毛个体所占比例为:1-9/64-6/64=49/64。
38.(2019浙江4月选考·31)某种昆虫眼色的野生型和朱红色、野生型和棕色分别由等位基因A、a和B、b控制,两对基因分别位于两对同源染色体上。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果见下表:
回答下列问题:
(1)野生型和朱红眼的遗传方式为______,判断的依据是______。
(2)杂交组合丙中亲本的基因型分别为______和______,F1中出现白眼雄性个体的原因是______。
(3)以杂交组合丙F1中的白眼雄性个体与杂交组合乙中的雌性亲本进行杂交,用遗传图解表示该过程。
【答案】(1)伴X染色体隐性遗传 杂交组合甲的亲本均为野生型,F1中雌性个体均为野生型,而雄性个体中出现了朱红眼
(2)BbXAXa BbXAY 两对等位基因均为隐性时表现为白色
(3)如图
【解析】根据杂交组合甲分析可得,等位基因A、a位于X染色体上;根据杂交组合乙分析可得,等位基因B、b位于常染色体上;同时结合杂交组合甲、乙、丙分析可知,白眼雄性个体是由于两对等位基因均呈隐性表达时出现。(1)分析杂交组合甲可得,野生型和朱红眼的遗传方式受到性别影响,两个野生型亲本杂交,得到全是野生型的雌性后代和既有野生型又有朱红眼雄性后代,故野生型和朱红眼的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。(2)分析可得A、a基因位于X染色体上,后代中雌性无朱红眼,雄性有朱红眼,所以亲本基因型为XAXa和XAY,B、b基因位于常染色体上,后代中出现野生型∶棕眼=3∶1,故亲本基因型为Bb和Bb,因此杂交组合丙中亲本的基因型为BbXAXa和BbXAY;F1中出现白眼雄性个体的原因可以发现是由于A、a基因和B、b基因均呈隐性表达时出现。(3)由于杂交组合丙中亲本的基因型为BbXAXa和BbXAY,故杂交组合丙F1中的白眼雄性个体的基因型为bbXaY,可产生的配子为bXa和bY,比例为1∶1;由于B、b基因位于常染色体上,丙组F1中出现棕眼个体且没有朱红眼个体,故杂交组合乙中的雌性亲本的基因型为BbXAXA可产生的配子为BXA和bXA,比例为1∶1;因此可获得后代基因型有BbXAXa、bbXAXa、BbXAY和bbXAY,且比例满足1∶1∶1∶1,故遗传图解如下:
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