备战2025年高考二轮复习生物（河北版）大单元4 遗传信息控制生物性状的遗传规律 层级三核心素养突破练（Word版附解析）

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A.水稻三体产生的原因可能是在减数分裂Ⅰ后期初级精母细胞同源染色体未分离
B.基因型为AAa的三体自交,子代中基因型为AA的个体占1/9
C.不考虑染色体来源,水稻可产生三体的种类一共有24种
D.某种显性纯合三体和基因型为aa的正常个体杂交,比较F1自交结果可判断a基因是否位于含有3条染色体的同源染色体上
答案BC
解析结合染色体变异类型分析,三体水稻的形成属于染色体数目变异,形成的原因是减数分裂Ⅰ后期一对同源染色体未分离,移向同一极,或者减数分裂Ⅱ后期某对姐妹染色单体未能分配到两个子细胞中,A项正确;基因型为AAa的三体自交,产生的雌配子的基因型及比例为A∶Aa∶AA∶a=2∶2∶1∶1,雄配子的基因型及比例为A∶a=2∶1,所以子代中基因型为AA的个体比例为1/3×2/3=2/9,B项错误;水稻为二倍体植物,染色体组成为2n=24,含有12对同源染色体,若不考虑染色体来源,水稻可产生三体的种类一共有12种,C项错误;如果a基因不位于该三体的染色体上,则aa和显性纯合子AA杂交,F1全为Aa,子代性状分离比为3∶1,如果a基因位于该三体的染色体上,则aa和显性纯合子AAA(母本)杂交,F1为1/2Aa、1/2AAa,自交子代性状分离比为(1/2×3/4+1/2×17/18)∶(1/2×1/4+1/2×1/18)=61∶11,D项正确。
2.(2024·安徽池州二模)(11分)蚕豆病是一种单基因遗传病,患者因红细胞膜缺乏G6PD(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶)导致红细胞不能抵抗一些氧化物而损伤,常表现为进食蚕豆后发生溶血性贫血。研究表明,GA、GB、g互为等位基因,且位于X染色体上,GA、GB控制合成G6PD,而g不能控制合成G6PD。图1所示为某家族蚕豆病遗传系谱图,图2所示为该家族部分成员相关基因的电泳图谱。请回答下列问题。
图1 某家族蚕豆病遗传系谱图
图2 该家族部分成员基因的电泳图谱
(1)蚕豆病患者食用新鲜蚕豆后往往会发生溶血性贫血,推测原因是 。
(2)正常情况下,图1中Ⅱ-9个体的基因型为 。图1中Ⅱ-7为患者,推测可能是基因突变的结果,也可能是表观遗传。为探究Ⅱ-7患病的原因,现对Ⅱ-7的GA、GB、g进行基因检测,观察电泳图谱:
①若出现一条电泳条带,则为 的结果,其基因型应为 ;
②若出现两条电泳条带,则为 的结果,其基因型应为 。
(3)雌性哺乳动物细胞中只有一条X染色体具有活性,就使得雌、雄动物之间虽X染色体的数量不同,但X染色体上基因产物的剂量是平衡的,这个过程称为剂量补偿。有研究表明部分女性杂合子(含g基因)表现出蚕豆病症状,推测原因是 。已知人群中男性患者概率为10%,若不考虑表观遗传因素,则Ⅲ-11与人群中一健康女子婚配所生子女患病概率为 。
答案(1)新鲜蚕豆含有较多氧化物,蚕豆病患者因缺乏G6PD,导致红细胞不能抵抗氧化物而损伤
(2)XGAXGA或XGAXg ①基因突变 XgXg ②表观遗传 XGBXg
(3)女性杂合子中GA或GB所在的X染色体发生失活,无法合成G6PD,所以女性杂合子表现为蚕豆病症状(叙述合理即可) 13/44
解析(1)根据题意,蚕豆病患者因红细胞膜缺乏G6PD导致红细胞不能抵抗氧化物而发生损伤,推测新鲜蚕豆含有较多氧化物。(2)根据图1和图2可确定3号基因型为XGAXg,4号基因型为XGAY,推测9号基因型为XGAXGA或XGAXg。①7号相关基因电泳图若为1个条带,则基因型应为XgXg,发生了基因突变;②若出现了2个条带,则基因型应为XGBXg,因为GB、g基因发生了表观遗传修饰导致其表达抑制。(3)根据题意分析,女性杂合子(含g基因)中GA或GB所在的X染色体发生失活,无法合成G6PD,所以女性杂合子表现出蚕豆病症状。人群中男性患者概率为10%,则可推出g基因频率为1/10,人群中健康女子的基因型为9/11XG_XG_、2/11XG_Xg,Ⅲ-11的基因型为XgY,故Ⅲ-11与人群中一健康女子婚配所生子女患病概率为1/2XG_Xg+XgXg+XgY=1/2×9/11×1/2+2/11×1/4+2/11×1/4=13/44。
3.(2024·辽宁沈阳模拟)(12分)某果蝇的1号染色体为性染色体,其灰身和黑身、长翅和残翅分别由两对等位基因A/a、B/b控制,两对基因均不位于Y染色体上。现有一群灰身长翅雄蝇和黑身残翅雌蝇杂交,F1的表型及比例为灰身长翅(♀)∶黑身长翅(♀)∶灰身残翅(♂)∶黑身残翅(♂)=3∶1∶3∶1,不考虑致死和基因突变的发生。请回答下列问题。
(1)上述两对相对性状的显性性状分别为 、 。
(2)F1的雄性个体能产生 种配子,取F1雌、雄个体随机交配,则F2中灰身与黑身个体的比例为 。
(3)现F1种群中出现一只表型为灰身的三体雄蝇(2号常染色体有三条),减数分裂时该染色体的任意两条移向细胞一极,剩下的一条移向细胞另一极。欲测定体色基因是否在2号染色体上,将该个体与多只黑身雌性个体(未发生染色体变异)杂交,请回答:
①若后代灰身与黑身个体的比例为 ,则该体色基因在2号染色体上;
②若后代灰身与黑身个体的比例为1∶1,则该体色基因 (填“是”“不是”或“不一定”)在2号染色体上。
答案(1)灰身 长翅
(2)4 39∶25
(3)5∶1 不一定
解析(1)灰身雄蝇和黑身雌蝇杂交,F1雌雄蝇中的灰身与黑身个体的数量比均为3∶1,说明灰身为显性性状,控制体色的基因位于常染色体上。长翅雄蝇和残翅雌蝇杂交,F1雌蝇均为长翅、雄蝇均为残翅,说明长翅为显性性状,控制翅长的基因位于X染色体上。
(2)结合(1)的分析可知:亲本灰身长翅雄蝇的基因型为1/2AAXBY、1/2AaXBY,亲本黑身残翅雌蝇的基因型为aaXbXb,F1的基因型为3/4AaXbY、1/4aaXbY、3/4AaXBXb、1/4aaXBXb,F1的雄性个体能产生基因型分别为AXb、aXb、AY、aY的4种配子。只考虑灰身与黑身,F1产生的雌配子为3/8A、5/8a,F1产生的雄配子也为3/8A、5/8a;取F1雌、雄个体随机交配,在F2个体中,灰身∶黑身=(1-5/8×5/8)∶(5/8×5/8)=39∶25。
(3)如果控制体色的基因在2号染色体上,则灰身三体雄蝇的基因型为AAa或Aaa。若该三体雄蝇的基因型为AAa,则其产生的配子及其比例为AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,将该个体与多只黑身雌性个体(aa)杂交,后代灰身与黑身个体的比例为5∶1;若该三体雄蝇的基因型为Aaa,则其产生的配子及其比例为A∶aa∶Aa∶a=1∶1∶2∶2,将该个体与多只黑身雌性(aa)个体杂交,后代灰身与黑身个体的比例为1∶1。如果控制体色的基因不在2号染色体上,则灰身的三体雄蝇的基因型为Aa,该三体雄蝇产生的配子及其比例为A∶a=1∶1,将该个体与多只黑身雌性个体(aa)杂交,后代灰身与黑身个体的比例为1∶1。综上分析,若后代灰身与黑身个体的比例为1∶1,则该体色基因不一定在2号染色体上。
4.(2024·辽宁沈阳一模)(14分)小鼠Y染色体上的S基因决定雄性性别(在X染色体上无它的等位基因),含S基因的受精卵发育为雄性,不含S基因的受精卵发育为雌性,仅含Y染色体的受精卵不发育(注:S基因的数量和位置不影响配子的形成和受精能力)。小鼠的短尾、长尾是一对相对性状,分别由等位基因D、d控制。现有两个基因型为DdXYS的受精卵,其中一个受精卵发育成小鼠甲,另一个受精卵因S基因丢失发育成雌性小鼠乙。甲、乙小鼠杂交得到F1。除题中所述变异外,不考虑其他变异。回答下列问题。
(1)理论上,F1中短尾雄性占 ,其Y染色体来自 。
(2)研究人员统计F1的表型,发现短尾个体仅占2/3,针对其成因提出了两个假设,假设一:D基因纯合致死;假设二:基因型为D的精子致死率为 。若要进一步确定成因,可将F1中全部短尾个体随机交配得F2。若F2表型及比例为短尾∶长尾=2∶1,则假设一成立;若F2的表型及比例为 ,则假设二成立。
(3)若发育成甲的受精卵S基因转移到某条常染色体上,发生的变异类型为 。
请结合(2)中的假设一,预测F1的性别比例。
①当S基因转移到D所在的染色体上,F1中雌性∶雄性= ;
②当S基因转移到d所在的染色体上,F1中雌性∶雄性= ;
③当S基因转移到其他常染色体上,F1中雌性∶雄性=1∶1。
答案(1)1/4 甲(或雄性亲本)
(2)50% 短尾∶长尾=35∶9
(3)易位(或染色体变异或染色体结构变异) ①2∶1 ②1∶2
解析(1)根据题意,两个基因型为DdXYS的受精卵,其中一个受精卵发育成小鼠甲,另一个受精卵因S基因丢失发育成雌性小鼠乙。甲、乙小鼠杂交得到F1,Dd×Dd得到D_短尾的概率为3/4,由于仅含Y染色体的受精卵不发育,因此F1中雄性占1/3,短尾雄性占3/4×1/3=1/4,其Y染色体为YS,来自甲即雄性亲本。
(2)根据题意,F1的表型中短尾个体仅占2/3,说明长尾个体占1/3,即dd=1/3=1/2×2/3,而根据配子法,即精子中含有d的占2/3,则含有D的精子占1/3,因此精子的基因型及比例为D∶d=1∶2,因此基因型为D的精子致死率为50%;假设二成立,将F1中全部短尾个体随机交配得F2,F1中全部短尾个体的基因型及比例为DD∶Dd=1∶3,则产生的卵子基因型及比例为D∶d=5∶3,而基因型为D的精子致死率为1/2,产生的能存活的精子基因型及比例为D∶d=5∶6,因此F2中长尾的比例为6/11×3/8=9/44,则短尾的比例为1-9/44=35/44,则F2的表型及比例为短尾∶长尾=35∶9。
(3)若发育成甲的受精卵S基因转移到某条常染色体上,染色体的结构发生变异,因此发生的变异类型为易位(或染色体变异或染色体结构变异)。结合(2)中的假设一,则D基因纯合致死,根据题意,含S基因的受精卵发育为雄性,不含S基因的受精卵发育为雌性,甲、乙小鼠杂交得到F1。①当S基因转移到D所在的染色体上,杂交亲本DSd×Dd,则产生的F1基因型及比例为DSD∶DSd∶Dd∶dd=1∶1∶1∶1,由于D基因纯合致死,因此F1中雌性∶雄性=2∶1;②当S基因转移到d所在的染色体上,杂交亲本DdS×Dd,则产生的F1基因型及比例为DD∶Dd∶DdS∶ddS=1∶1∶1∶1,D基因纯合致死,F1中雌性∶雄性=1∶2。
5.(2024·四川绵阳二模)(10分)果蝇是遗传学研究的常用材料,果蝇有两对相对性状,分别是灰体和黄体、长翅和残翅。灰体和黄体受一对等位基因(A/a)控制,长翅和残翅受另一对等位基因(B/b)控制。小明同学用一只灰体长翅雌果蝇和一只灰体长翅雄果蝇杂交,子代表现为灰体长翅雌∶灰体残翅雌∶灰体长翅雄∶灰体残翅雄∶黄体长翅雄∶黄体残翅雄=6∶2∶3∶1∶3∶1。回答下列问题。
(1)这两对相对性状的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是 。
(2)小明同学认为,灰体和黄体这对等位基因可能位于X染色体的非同源区段上,也可能位于X染色体与Y染色体的同源区段上,如果是后者,上述亲代中灰体长翅雄果蝇的基因型是 。
(3)现有纯合的灰体雌雄果蝇和黄体雌雄果蝇,小明同学要利用这些果蝇通过一次杂交了解该对等位基因在染色体上的位置,请帮他写出杂交的实验思路,并对结果进行预期和分析。
实验思路:选择 杂交,观察其子代中雄果蝇的表型:
①如果子代中雄果蝇 ,则该对基因位于X染色体的非同源区段上;
②如果子代中雄果蝇 ,则该对基因位于X染色体与Y染色体的同源区段上。
答案(1)遵循 控制灰体与黄体的基因在性染色体上,控制长翅与残翅的基因在常染色体上(或子代表现为灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅=9∶3∶3∶1) (2)BbXAYa (3)纯合的灰体雄果蝇与黄体雌果蝇 全为黄体 全为灰体
解析(1)由于子代中雌性都是灰体,雄性有黄体和灰体,可以判断体色与性别相关,在性染色体上;而子代中无论雌雄,长翅∶残翅=3∶1,故控制灰体与黄体的基因在性染色体上,控制长翅与残翅的基因在常染色体上,两对基因分别位于不同对的染色体上,则遵循基因的自由组合定律。(2)由题干继续分析可知,假如灰体和黄体这对等位基因位于X染色体与Y染色体的同源区段上,且灰体长翅是显性性状,则亲代中灰体长翅雄果蝇的基因型是BbXAYa。(3)利用假说—演绎法去确定基因所在的位置。实验思路:选择纯合的灰体雄果蝇与黄体雌果蝇杂交,观察其子代中雄果蝇的表型(或观察其子代的表型)。①如果子代中雄果蝇全为黄体,雌果蝇全为灰体,则该对基因位于X染色体的非同源区段上(XaXa×XAY→XAXa和XaY);②如果子代中(雌)雄果蝇全为灰体,则该对基因位于X染色体与Y染色体的同源区段上(XaXa×XAYA→XAXa和XaYA)。