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基因在染色體上和伴性遺傳 (30分鐘　100分) 一、選擇題(共6小題，每小題8分，共48分) 1.(2018自貢模擬)對(duì)摩爾根等人得出“果蠅的白眼基因位于X染色體上”這一結(jié)論沒有影響的是(　　) A.孟德爾的遺傳定律 B.摩爾根的精巧實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) C.薩頓提出的遺傳的染色體假說(shuō) D.克里克提出的中心法則 【解析】選D。本題考查遺傳學(xué)上基因與染色體的關(guān)系。起初摩爾根對(duì)孟德爾的遺傳基本規(guī)律和薩頓提出的“基因位于染色體上”假說(shuō)的正確性持懷疑態(tài)度。摩爾根利用白眼果蠅進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論證明了以上兩個(gè)觀點(diǎn)。故 A、B、C不符合題意。該結(jié)論與遺傳信息的傳遞和表達(dá)即中心法則無(wú)關(guān)，故D項(xiàng)符合題意。 2.(2019江門模擬)用純種果蠅作為親本，研究?jī)蓪?duì)相對(duì)性狀的遺傳(體色和眼色各由一對(duì)等位基因控制)，結(jié)果如下表所示。下列說(shuō)法不正確的是 (　　) 雜交組合 P F1 ① ♀灰身紅眼 ♂黑身白眼 ♀灰身紅眼、 ♂灰身紅眼 ② ♀黑身白眼 ♂灰身紅眼 ♀灰身紅眼、 ♂灰身白眼 A.若組合①的F1隨機(jī)交配，則F2雌蠅中灰身果蠅占3/4 B.若組合②的F1隨機(jī)交配，則F2中白眼雄果蠅占子代總數(shù)的1/4 C.由組合②結(jié)果可判斷控制眼色的基因位于X染色體上，但無(wú)法判斷顯隱性 D.綜合①②結(jié)果可判斷果蠅的體色屬于常染色體遺傳，其中灰色為顯性性狀 【解題指南】 (1)抓住表格和題干的關(guān)鍵信息，進(jìn)而推斷“基因在染色體上的位置”“基因的顯隱性關(guān)系”。 (2)雜交組合①②雌雄親本顛倒，可以判斷這是個(gè)正反交組合實(shí)驗(yàn)。通過正反交組合實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推斷控制體色的基因位于常染色體上，控制眼色的基因位于X染色體上。 【解析】選C。設(shè)控制體色的基因用A、a表示，控制眼色的基因用B、b表示。綜合①②結(jié)果可判斷果蠅的體色與性別無(wú)關(guān)，屬于常染色體遺傳，其中灰色為顯性性狀，D正確；由組合②結(jié)果可判斷控制眼色的基因與性別有關(guān)，位于X染色體上，且白眼為隱性，C錯(cuò)誤；根據(jù)組合①的親本和F1的表現(xiàn)型，可判斷親本基因型為AAXBXB、aaXbY，F(xiàn)1的基因型為AaXBXb、AaXBY，F(xiàn)1隨機(jī)交配，體色遺傳與性別無(wú)關(guān)，F(xiàn)2雌蠅中灰身果蠅占3/4，A正確；根據(jù)組合②的親本和F1的表現(xiàn)型，可判斷親本基因型為aaXbXb、AAXBY，F(xiàn)1的基因型為AaXBXb、AaXbY，F(xiàn)1隨機(jī)交配，不考慮體色，F(xiàn)2中白眼雄果蠅占子代總數(shù)的1/4，B正確。 3.(2019重慶模擬)果蠅的長(zhǎng)翅和殘翅由一對(duì)等位基因控制，灰身和黑身由另一對(duì)等位基因控制，一對(duì)長(zhǎng)翅灰身果蠅雜交的子代中出現(xiàn)了殘翅雌果蠅，雄果蠅中的黑身個(gè)體占1/4。不考慮變異的情況下，下列推理合理的是 (　　) A.兩對(duì)基因位于同一對(duì)染色體上 B.兩對(duì)基因都位于常染色體上 C.兩對(duì)基因分別位于常染色體和X染色體上 D.親本雌蠅只含一種隱性基因 【解析】選B。一對(duì)長(zhǎng)翅灰身果蠅雜交的子代中出現(xiàn)了殘翅、黑身，說(shuō)明長(zhǎng)翅對(duì)殘翅是顯性性狀，灰身對(duì)黑身是顯性性狀。后代出現(xiàn)了殘翅雌果蠅，說(shuō)明控制該性狀的基因不可能在X染色體上，則在常染色體上；后代雄果蠅中的黑身個(gè)體占1/4，說(shuō)明控制該性狀的基因也不在X染色體上，則在常染色體上，B正確、C錯(cuò)誤；兩對(duì)等位基因可能位于一對(duì)或兩對(duì)同源染色體上，A錯(cuò)誤；親本雌蠅只含兩種隱性基因，D錯(cuò)誤。 4.(2018內(nèi)江模擬)人的X染色體和Y染色體大小、形態(tài)不完全相同，但存在著同源區(qū)(Ⅱ)和非同源區(qū)(Ⅰ、Ⅲ)如圖所示。下列相關(guān)推測(cè)錯(cuò)誤的是(　　) A.Ⅰ片段上某隱性基因控制的遺傳病，女性患病率低于男性 B.Ⅱ片段上某隱性基因(b)控制的遺傳病，女性患病等于男性 C.Ⅲ片段上某基因(M)控制的遺傳病，男性患者的女兒全正常兒子全患病 D.Ⅰ片段上某顯性基因控制的遺傳病，男性患者的母親和女兒一定患該病 【解析】選B。Ⅰ片段為X染色體上非同源區(qū)，Ⅰ片段上某隱性基因控制的遺傳病，女性患病率低于男性，A正確；Ⅱ片段上某隱性基因(b)控制的遺傳病，其遺傳與性別相關(guān)，當(dāng)雙親的基因型為XBXb、XBYb時(shí)，子代女性均正常，男性患病率為1/2，B錯(cuò)誤；Ⅲ片段為Y染色體上非同源區(qū)，其上基因(M)控制的遺傳病，男性患者的女兒全正常兒子全患病，C正確；正常情況下，男性的X染色體來(lái)自母親，遺傳給女兒，Ⅰ片段上某顯性基因控制的遺傳病，男性患者的母親和女兒一定患該病，D正確。 5.(2019長(zhǎng)郡模擬)蝗蟲的性別決定屬于XO型，O代表缺少一條性染色體，雄蝗蟲2N=23，雌蝗蟲2N=24?？刂企w色褐色(A)和黑色(a)的基因位于常染色體上，控制復(fù)眼正常(B)和異常(b)的基因位于X染色體上，且基因b使精子致死。下列有關(guān)蝗蟲的敘述，正確的是 (　　) A.薩頓通過觀察雄蝗蟲體細(xì)胞和精子細(xì)胞的染色體數(shù)，提出了基因在染色體上的假說(shuō) B.蝗蟲的群體中，不會(huì)存在復(fù)眼異常的雌雄個(gè)體 C.雜合復(fù)眼正常雌體和復(fù)眼異常雄體雜交，后代復(fù)眼正常和復(fù)眼異常的比例為1∶1 D.純合褐色復(fù)眼正常雌體和黑色復(fù)眼異常雄體雜交，后代雌雄個(gè)體都表現(xiàn)為褐色復(fù)眼正常 【解析】選C。薩頓運(yùn)用類比推理的方法，依據(jù)基因和染色體在行為上存在著明顯的平行關(guān)系，提出了基因在染色體上的假說(shuō)，A錯(cuò)誤；控制復(fù)眼正常(B)和異常(b)的基因位于X染色體上，且基因b使精子致死，因此蝗蟲的群體中，不會(huì)存在復(fù)眼異常的雌性個(gè)體，但是存在復(fù)眼異常的雄性個(gè)體，B錯(cuò)誤；雜合復(fù)眼正常雌體基因型為XBXb，復(fù)眼異常雄體基因型為XbO，由于基因b使精子致死，因此兩者雜交后代為：復(fù)眼正常雄性(XBO)∶復(fù)眼異常雄性(XbO)=1∶1，C正確；純合褐色復(fù)眼正常雌體基因型為AAXBXB，黑色復(fù)眼異常雄體基因型為aaXbO，由于基因b使精子致死，因此兩者雜交后代沒有雌性個(gè)體，D錯(cuò)誤。 6.如圖所示是一種遺傳性代謝缺陷病，由編碼α-半乳糖苷酶A的基因突變所致。通過基因測(cè)序已知該家系中表現(xiàn)正常的男性不攜帶致病基因。下列分析不正確的是 (　　) A.該病可通過測(cè)定α-半乳糖苷酶A的活性進(jìn)行初步診斷 B.該病屬于伴X染色體隱性遺傳病 C.Ⅲ2一定不攜帶該病的致病基因 D.可利用基因測(cè)序技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)前診斷來(lái)確定胎兒是否患有此病 【解析】選C。由題意可知，編碼α-半乳糖苷酶A的基因突變導(dǎo)致該病，故該病可通過測(cè)定α-半乳糖苷酶A的活性進(jìn)行初步診斷；已知該家系中表現(xiàn)正常的男性不攜帶致病基因，而Ⅰ1、Ⅰ2正常，Ⅱ2患病，說(shuō)明該病屬于伴X染色體隱性遺傳病；正?；蛴肁表示，致病基因用a表示，則Ⅰ1的基因型為XAY，Ⅰ2的基因型為XAXa，Ⅱ3的基因型為XAXA或XAXa，Ⅱ4的基因型為XAY，Ⅲ2有可能含有致病基因；該病由基因突變引起，可通過基因檢測(cè)來(lái)確定胎兒是否患有該病。 二、非選擇題(共22分) 7.家貓中有很多對(duì)性狀值得人們關(guān)注和研究，如有尾與無(wú)尾(由一對(duì)等位基因A、a控制)、眼睛的黃色與藍(lán)色(由另一對(duì)等位基因B、b控制)。在上述兩對(duì)性狀中，其中某一對(duì)性狀的基因型純合子不能完成胚胎發(fā)育?，F(xiàn)從家貓中選擇多只表現(xiàn)型相同的雌貓和多只表現(xiàn)型相同的雄貓作親本，雜交所得F1的表現(xiàn)型及比例如表所示，請(qǐng)分析回答： 無(wú)尾黃眼 無(wú)尾藍(lán)眼 有尾黃眼 有尾藍(lán)眼 ♂ 2/12 2/12 1/12 1/12 ♀ 4/12 0 2/12 0 (1)家貓的上述兩對(duì)性狀中，不能完成胚胎發(fā)育的性狀是_______，基因型是_______(只考慮這一對(duì)性狀)。 (2)控制有尾與無(wú)尾性狀的基因位于_______染色體上?？刂蒲凵幕蛭挥赺______染色體上，判斷的依據(jù)是_______________________________ ____。 (3)家貓中控制有尾與無(wú)尾的基因與控制眼色的基因在遺傳時(shí)遵循______ 定律；親本中母本的基因型是_______，父本的基因型是_______。 【解析】(1)分析表格中數(shù)據(jù)可知，后代雌雄個(gè)體中均是無(wú)尾∶有尾=2∶1，因此無(wú)尾純合子不能完成胚胎發(fā)育，基因型應(yīng)為AA。(2)控制有尾和無(wú)尾性狀的基因位于常染色體上，控制眼色的基因位于X染色體上，因?yàn)楹蟠形埠蜔o(wú)尾的性狀表現(xiàn)與性別無(wú)關(guān)，而F1雌貓中無(wú)藍(lán)眼，雄貓中出現(xiàn)藍(lán)眼，眼色性狀與性別有關(guān)。(3)獨(dú)立遺傳的兩對(duì)及兩對(duì)以上的等位基因在遺傳時(shí)遵循基因的自由組合定律；對(duì)兩對(duì)性狀分別分析，根據(jù)后代無(wú)尾∶有尾=2∶1，可知親本基因型為AaAa，后代只有雄貓中出現(xiàn)藍(lán)眼，并且雄貓中黃眼∶藍(lán)眼=1∶1，故親本為XBXbXBY。綜上，親本基因型為AaXBXb和AaXBY。 答案：(1)無(wú)尾　AA (2)?！　F1雌貓中無(wú)藍(lán)眼，雄貓中出現(xiàn)藍(lán)眼 (3)基因的自由組合　AaXBXb　AaXBY 1.(5分)與果蠅眼色有關(guān)的色素合成必須有顯性基因A存在，另一對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因中顯性基因B使色素呈現(xiàn)紫色，而隱性基因b使色素呈現(xiàn)紅色，不產(chǎn)生色素的個(gè)體眼色為白色。兩個(gè)純系雜交，F(xiàn)1雌雄相互交配，結(jié)果如圖所示： 下列敘述中正確的是 (　　) A.親本中白眼雄蠅的基因型為BBXaY B.F2中白眼果蠅全部為雄性 C.若F2中紅眼果蠅雌雄隨機(jī)交配，則后代中紅眼∶白眼=8∶1 D.基因?qū)壯凵目刂企w現(xiàn)了基因直接控制性狀 【解析】選C。由題意可知，親本均為純合子，純合品系的紅眼雌蠅和白眼雄蠅雜交，F(xiàn)1中紫眼全為雌蠅，紅眼全為雄蠅，說(shuō)明眼色相關(guān)基因遺傳與X染色體有關(guān)。假設(shè)兩對(duì)基因都位于X染色體上，則親本組合為XAbXAbXaBY，進(jìn)而推知其F2中紫眼∶紅眼∶白眼=1∶2∶1，不符合題意；假設(shè)其中一對(duì)等位基因位于X染色體上，則親本組合為bbXAXA和BBXaY或AAXbXb和aaXBY，但是前一組合產(chǎn)生的子代基因型為BbXAY、BbXAXa，均為紫眼，不符合題意；而后一組合產(chǎn)生子代的基因型為AaXBXb和AaXbY，符合題意，A錯(cuò)誤。由以上分析可知，F(xiàn)1的基因型為AaXBXb和AaXbY，F(xiàn)2白眼果蠅中雌雄蠅均有(其中，白眼雌蠅的基因型為aaXBXb和aaXbXb)，B錯(cuò)誤。F2中紅眼果蠅的基因型及比例為1/3AAXbXb、2/3AaXbXb、1/3AAXbY、2/3AaXbY，其中能產(chǎn)生白眼果蠅的雜交組合是2/3AaXbXb2/3AaXbY，后代中白眼果蠅占(2/3)(2/3)(1/4)=1/9，所以紅眼∶白眼=8∶1，C正確。根據(jù)題意知，基因通過控制果蠅體內(nèi)色素的合成進(jìn)而控制眼色性狀，體現(xiàn)了基因間接控制性狀，D錯(cuò)誤。 2.(5分)(2019遼源模擬)將果蠅進(jìn)行相關(guān)處理后，其X染色體上可發(fā)生隱性突變、隱性致死突變、隱性不完全致死突變或不發(fā)生突變等情況，遺傳學(xué)家想設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)出上述四種情況。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將經(jīng)相關(guān)處理的紅眼雄果蠅與野生型純合紅眼雌果蠅交配(B表示紅眼基因)，得F1，使F1單對(duì)交配，分別飼養(yǎng)，觀察F2的分離情況。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (　　) A.若為隱性突變，則F2中表現(xiàn)型比例為3∶1，且雄性中有隱性突變體 B.若不發(fā)生突變，則F2中表現(xiàn)型為紅眼，且雄性中無(wú)隱性突變體 C.若為隱性致死突變，則F2中雌∶雄=1∶2 D.若為隱性不完全致死突變，則F2中雌∶雄介于1∶1和2∶1之間 【解析】選C。由題意可得遺傳圖解如下： 如果其X染色體上發(fā)生隱性突變，則X-為Xb，則F2中表現(xiàn)型比例為3∶1，且雄性中有隱性突變體。如果不發(fā)生突變，則X-為XB，則F2中表現(xiàn)型為紅眼，且雄性中無(wú)隱性突變體。如果為隱性致死突變，則X-Y不能存活，F(xiàn)2中雌∶雄=2∶1。如果為隱性不完全致死突變，X-Y部分存活，則F2中雌∶雄介于1∶1和2∶1之間。 3.(20分)(2017全國(guó)卷Ⅰ)某種羊的性別決定為XY型。已知其有角和無(wú)角由位于常染色體上的等位基因(N/n)控制；黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛對(duì)白毛為顯性?；卮鹣铝袉栴}： (1)公羊中基因型為NN或Nn的表現(xiàn)為有角，nn無(wú)角；母羊中基因型為NN的表現(xiàn)為有角，nn或Nn無(wú)角。若多對(duì)雜合體(子)公羊與雜合體(子)母羊雜交，則理論上，子一代群體中母羊的表現(xiàn)型及其比例為_______；公羊的表現(xiàn)型及其比例為________。 (2)某同學(xué)為了確定M/m是位于X染色體上，還是位于常染色體上，讓多對(duì)純合黑毛母羊與純合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛=3∶1，我們認(rèn)為根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不能確定M/m是位于X染色體上，還是位于常染色體上，還需要補(bǔ)充數(shù)據(jù)，如統(tǒng)計(jì)子二代中白毛個(gè)體的性別比例，若_______________，則說(shuō)明M/m是位于X染色體上；若__________________，則說(shuō)明M/m是位于常染色體上。 (3)一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于性別決定為XY型的動(dòng)物群體而言，當(dāng)一對(duì)等位基因(如A/a)位于常染色體上時(shí)，基因型有_____種；當(dāng)其僅位于X染色體上時(shí)，基因型有_____種；當(dāng)其位于X和Y染色體的同源區(qū)段時(shí)(如圖所示)，基因型有___________種。 【解析】本題主要考查了基因的分離定律和伴性遺傳的相關(guān)知識(shí)。 (1)已知有角和無(wú)角由位于常染色體上的等位基因控制，多對(duì)雜合體(子)公羊與雜合體(子)母羊雜交，后代基因型NN、Nn、nn之比為1∶2∶1，因是常染色體遺傳，所以雌雄個(gè)體中基因型比例相同，據(jù)題干信息“公羊中基因型為NN或Nn的表現(xiàn)為有角，nn無(wú)角；母羊中基因型為NN的表現(xiàn)為有角，nn或Nn無(wú)角。”可知公羊中有角(NN、Nn)∶無(wú)角(nn)=3∶1，母羊中有角(NN)∶無(wú)角(Nn、nn)=1∶3。 (2)已知黑毛對(duì)白毛為顯性，為確定毛色基因M/m是位于X染色體上，還是位于常染色體上，可采用顯性雌性個(gè)體與隱性雄性個(gè)體雜交，統(tǒng)計(jì)F2中的表現(xiàn)型與性別比例。如果F2白毛個(gè)體中雌性∶雄性=1∶1，則說(shuō)明M/m位于常染色體上，即親本基因型分別為MM、mm，F(xiàn)1基因型為Mm，F(xiàn)2中黑毛占3/4，白毛占1/4。如果F2白毛個(gè)體全為雄性，則說(shuō)明M/m位于X染色體上，即親本基因型分別為XMXM、XmY，F(xiàn)1基因型為XMXm、XMY，F(xiàn)2中黑毛(XMXM、XMXm、XMY)占3/4，白毛(XmY)占1/4。 (3)當(dāng)一對(duì)等位基因位于常染色體上時(shí)，基因型有3種：AA、Aa、aa，若位于X染色體上，說(shuō)明在Y染色體上無(wú)相應(yīng)的基因(相同基因或等位基因)，則個(gè)體的基因型有5種：XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY；若位于X和Y染色體的同源區(qū)段上，說(shuō)明在Y染色體的相應(yīng)區(qū)段上有相應(yīng)的基因(相同基因或等位基因)，則個(gè)體的基因型有7種：XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XaYA、XAYa、XaYa。 答案：(1)有角∶無(wú)角=1∶3　有角∶無(wú)角=3∶1 (2)白毛個(gè)體全為雄性　白毛個(gè)體中雌性∶雄性=1∶1　(3)3　5　7