1、大题加固练(二) 遗传规律与伴性遗传综合题1中国女科学家屠呦呦因发现抗疟药青蒿素而获得了 2015 年诺贝尔生理学或医学奖。为获得青蒿素高产植株，科学家做了大量实验。已知黄花蒿茎的形状有圆柱形和菱形两种，由一对等位基因 A、a 控制；茎的颜色有青色、红色和紫色三种，由两对等位基因 B、b 和C、c 控制；这三对等位基因分别位于三对同源染色体上。研究表明，相同种植条件下，黄花蒿单株干重圆柱形高于菱形；青蒿素的含量(mg/kg 干重)紫秆植株高于红秆植株、红秆植株高于青秆植株。请回答下列相关问题：(1)孟德尔运用_法，归纳出了遗传学两大定律，为杂交实验提供了理论基础。(2)若将一青秆植株和一红秆植
2、株杂交，F 1全为青秆，F 1自交，得到的 F2中有青秆 124 株、红秆 31 株、紫秆 10 株，则亲本青秆和红秆植株的基因型分别是_，F 2青秆植株中能稳定遗传的个体占_。(3)若上述 F1各种茎色植株中均有圆柱形茎和菱形茎的植株，则单株青蒿素产量最高的植株表现型是_。为了确定 F2中该表现型的植株中是否存在不能稳定遗传的个体，最简单的方法是_。解析：(1)孟德尔运用假说演绎法，归纳出了遗传学两大定律。(2)F 1全为青秆，F 1自交，得到的 F2中有青秆 124 株、红秆 31 株、紫秆 10 株，由 F2青秆红秆紫秆1231(9331 的变式)可得出，不含 B、C 基因的双隐性个体为
3、紫秆，F 1为双杂合子(BbCc)，因此亲本青秆和红秆植株的基因型分别是 BBcc 和 bbCC 或 bbCC 和 BBcc。F 2青秆植株基因型为 B_C_和 B_cc 或 B_C_和 bbC_，因此 F2青秆植株能稳定遗传的个体占2/121/6。(3)因为青蒿素的含量紫秆植株高于红秆植株、红秆植株高于青秆植株，因此紫秆植株青蒿素的含量最高，又因为黄花蒿单株干重圆柱形高于菱形，因此单株青蒿素产量最高的植株表现型为圆柱形紫秆，确定 F2中的圆柱形紫秆植株中是否存在不能稳定遗传的个体，最简单的方法为自交，即让 F2表现型为圆柱形紫秆的植株自交，看后代是否出现菱形茎。答案：(1)假说演绎 (2)B
4、Bcc 和 bbCC 或 bbCC 和 BBcc 1/6 (3)圆柱形紫秆 让 F2中表现型为圆柱形紫秆的植株自交，看后代是否出现菱形茎2某种鸟类头顶羽毛的红色和灰色为一对相对性状(由基因 A、a 控制，红羽为显性性状)。现有两只纯合的亲本杂交情况如下：灰羽父本红羽母本F 1中雄性全为红羽，雌性全为灰羽。生物兴趣小组同学对该遗传现象进行分析后，在观点上出现了分歧：(1)甲组同学认为顶羽颜色的遗传为伴性遗传，判断的依据：由 F1的性状分离情况可以看出，顶羽颜色的遗传与性别相关联。由伴性遗传的定义可知，控制该性状的基因一定位于性染色体上，属于伴性遗传。你认为该观点正确吗，为什么？_。(2)乙组同学
5、认为是从性遗传，即决定性状的基因在常染色体上，在雌、雄个体中有不同表现型的遗传现象。无论雌雄，AA 个体均为红羽，aa 个体均为灰羽；但 Aa 雌性个体为灰羽，Aa 雄性个体为红羽。该现象说明基因与_之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体的性状。(3)为确定该基因在染色体上的位置，两组同学采取了相同的杂交实验手段：_，观察并统计后代的表现型及比例。若_，则甲组同学观点正确；若_，则乙组同学观点正确。解析：(1)关于伴性遗传定义的理解，不要颠倒题设和结论：因为基因在性染色体上，所以位于性染色体上的基因控制的性状的遗传与性别相关联；不是与性别相关联的性状均由位于性染色体上的基因控制。(2)基
6、因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物的性状。(3)若想确定该基因是位于性染色体上还是常染色体上，可以让 F1中的雌、雄个体相互交配。若基因位于性染色体上，则 P：Z aZaZAWF 1：Z AZaZaWF 2：Z AZaZ AWZ aZaZ aW红羽雄性红羽雌性灰羽雄性灰羽雌性1111；若基因在常染色体上符合从性遗传，则 P：AAaaF 1：Aa(雄性红羽、雌性灰羽)相互交配F 2：1AA2Aa1aa(雄性中红羽灰羽31，雌性中红羽灰羽13)。答案：(1)不正确，伴性遗传指的是位于性染色体上的基因控制的性状的遗传与
7、性别相关联，而不是与性别相关联的性状均由位于性染色体上的基因控制 (2)基因产物、环境、基因(或“基因产物、环境” ，合理均可) (3)让 F1中的雌、雄个体相互交配 红羽雄性红羽雌性灰羽雄性灰羽雌性1111 红羽雄性灰羽雄性31、红羽雌性灰羽雌性133某自然种群中的雌、雄异株植物为 XY 型性别决定，该植物的花色(白色、蓝色和紫色)由位于常染色体上的等位基因 A、a 和 X 染色体上的等位基因 B、b 共同控制，其紫花形成的生化途径如图所示。研究者用射线处理雄性紫花植株(纯合子)的花粉并授到雌性蓝花植株上，发现在 F1雄性中出现了 1 株白化植株。(1)镜检表明，F 1雄性中出现了 1 株白
8、花植株的原因是射线照射导致一条染色体上含有 A 基因的区段缺失(用 O 表示缺失的那个基因)。由此可推知亲本中雌性蓝花植株的基因型为_，F 1白花植株的基因型为_。(2)用杂交方法也能验证上述变异类型，原理是：虽然一条染色体区段缺失不影响个体生存，但是当两条染色体均缺失相同区段时有致死效应。当杂交后代出现致死效应时，就会出现特殊的性状比例。实验过程为：选 F1雄性白花植物与纯合的雌性蓝花植株杂交，得到种子(F 2)；种植 F2，F 2雌雄植株杂交，得到种子(F 3)；种植 F3并统计花的颜色及比例。当 F3植株中蓝花白花为_时，即可验证上述变异类型。解析：(1)根据题中紫花形成的生化途径示意图
9、可知，紫花性状需要 A 基因和 B 基因都存在才表现，蓝花性状需要 A 基因存在同时 B 基因不存在时才表现，当无 A 基因时表现为白花。雄性紫花植株(纯合子)基因型为 AAXBY，正常情况下能产生 AXB和 AY 两种配子。根据题中信息子代出现 1 株雄性白花植株的原因是射线照射导致一条染色体上含有 A 基因的区段缺失，则参与受精的异常配子为 OY(O 表示缺失的那个基因)，而雌性蓝花植株基因型可能为A_XbXb，只有 aXb配子与 OY 结合才能形成 OaXbY 个体，从而呈现雄性白花，即亲本中雌性蓝花植株的基因型为 AaXbXb。(2)如果结论成立，则 F1雄性白花基因型为 OaXbY，
10、它与纯合的雌性蓝花植株(AAX bXb)杂交后，因亲本中只含 b 基因不含 B 基因，因此后代不可能有 B基因，只需要分析 A 基因即可。这样 F2的基因型为 AO 和 Aa，二者随机交配(A 的基因频率为 2/4、a 的基因频率为 1/4、O 的基因频率为 1/4)，后代中 OO 不存活，存活个体中 Oa 和aa 分别占 2/15 和 1/15，它们表现为白色，其他的占 12/15，都呈蓝色，即 F3植株中蓝花与白花比例为 41。答案：(1)AaX bXb OaX bY (2)41 4CMT1 腓骨肌萎缩症(由基因 A、a 控制)是一种最常见的外周神经退行性遗传病。有一种鱼鳞病(由基因 B、
11、b 控制)是由某基因缺失或突变造成微粒体类固醇、硫酸胆固醇和硫酸类固醇合成障碍引起的。为探究两种病的遗传方式，某兴趣小组进行了广泛的社会调查，绘制了甲、乙两个典型家庭的遗传系谱图。请回答下列问题：(1)请你判断，CMT1 腓骨肌萎缩症的遗传方式为_，鱼鳞病最可能的遗传方式为_。(2)为了进一步探究鱼鳞病的遗传方式，某兴趣小组请医学院的老师对乙家庭中的3、4 和7 的鱼鳞病基因进行切割、电泳，得到的基因电泳图如下。2 的基因型为_；5 的基因型为_。二孩政策全面放开，2 和3 想再生一个孩子，他们生一个正常孩子的概率为_。(3)咨询医学院的老师得知，腓骨肌萎缩症群体发病率约为 1/2 500，则
12、5 与6 生一个正常子女的概率为_。受传统观念影响，5 和6 婚后想生一个男孩，则他们生出正常男孩的概率为_。解析：(1)根据表现型正常的1 和2 生有患腓骨肌萎缩症的女儿1 可确定，腓骨肌萎缩症为常染色体隐性遗传病；根据双亲3、4，2、3 均正常，却都有一个患鱼鳞病的儿子，可推断鱼鳞病最可能为伴 X 染色体隐性遗传病。(2)根据电泳图谱，3无鱼鳞病致病基因，可确定鱼鳞病为伴 X 染色体隐性遗传病。由1 和2 的表现型及子女的患病情况可推知：1 的基因型为 AaXBY，2 的基因型为 AaXBXb。3 与4 生出一个患两病的7，因此，3 的基因型为 AaXBY，4 的基因型为 AaXBXb，因
13、此，对于腓骨肌萎缩症来说，5 的基因型为 1/3AA 或 2/3Aa，对于鱼鳞病来说，其基因型为1/2XBXB或 1/2XBXb，即5 的基因型为 AAXBXB或 AaXBXB或 AAXBXb或 AaXBXb。1 是两病都患男性，因此2、3 的基因型应为 AaXBXb和 AaXBY，他们再生一个孩子患腓骨肌萎缩症的概率为 1/4，患鱼鳞病的概率为 1/4，正常子女的概率为(11/4)(11/4)9/16。(3)腓骨肌萎缩症群体发病率约为 1/2 500，即 aa 基因型频率为 1/2 500，因此 a的基因频率为 1/50，A 的基因频率为 49/50，则6 基因型为 Aa 的概率为 2(1/
14、50)(49/50)/(49/50)(49/50)2(1/50)(49/50)2/51，因此，5、6 子女中患腓骨肌萎缩症的概率为(2/3)(2/51)(1/4)1/153，患鱼鳞病的概率为(1/2)(1/4)1/8，因此，子女正常的概率为(11/153)(11/8)133/153。如果想生男孩，则患鱼鳞病概率为(1/2)(1/2)1/4，则他们生出正常男孩的概率为(11/153)(11/4)38/51。答案：(1)常染色体隐性遗传 伴 X 染色体隐性遗传 (2)AaX BXb AAX BXB或 AaXBXB或AAXBXb或 AaXBXb 9/16 (3)133/153 38/515以具有正常
15、叶舌的水稻纯系的种子为材料，进行辐射诱变实验。将辐射后的种子单独隔离种植，发现甲、乙两株的后代均可分离出无叶舌突变株，且正常株与无叶舌突变株的分离比均为 31。经观察，这些叶舌突变都能真实遗传。请回答：(1)甲和乙的后代均出现 31 的分离比，表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有_(填“一” “二”或“多”)个基因发生突变。(2)甲株后代中，无叶舌突变基因的频率为_。将甲株的后代种植在一起，让其随机传粉一代，只收获正常株上所结的种子，若每株的结实率相同，则其中无叶舌突变类型的基因型频率为_。(3)现要研究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上，还是发生在两对基因上，请以上述实验中的甲、乙后代分离
16、出的正常株和无叶舌突变株为实验材料，设计杂交实验并予以判断。实验设计思路：选取甲、乙后代的_进行单株杂交，统计 F1的表现型及比例。预测实验结果及结论：_。解析：(1)已知亲本是纯合的正常叶舌，将辐射诱变后的种子单独隔离种植(自交)，甲、乙两株的后代中，正常株与无叶舌突变株的分离比均为 31，说明正常株对无叶舌的突变株是显性，进而说明甲、乙中各有 1 个基因发生了隐性突变。(2)若与甲株叶舌类型相关的基因用 A 和 a 表示，则甲株的基因型为 Aa，其后代的基因型及其比例为1/4AA、2/4Aa、1/4aa，所以无叶舌突变基因的频率即 a 的频率纯合子的频率1/2 杂合子的频率1/4(1/2)
17、(1/2)100%50%。将甲株的后代种植在一起，让其随机传粉一代，只收获正常株(1/3AA 和 2/3Aa)上所结的种子，若每株的结实率相同，则其中无叶舌突变类型(aa)的基因型频率为(1/3)(1/2)1/6(正常株母本中产生 a 配子的概率为1/3，父本中产生 a 配子的概率为 1/2)。(3)依题意可知：该实验研究的目的是探究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上，还是发生在两对基因上，所选取的实验材料应含有突变基因，因此实验设计思路是：选取甲、乙后代的无叶舌突变株进行单株杂交，统计F1的表现型及比例。若甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上，则甲、乙后代的无叶舌突变株的基因型均为 a
18、a，二者杂交后得到的 F1全为无叶舌突变株(aa)；若甲、乙两株叶舌突变发生在两对基因上，则甲、乙后代的无叶舌突变株的基因型分别为 aaBB 和AAbb，二者杂交后得到的 F1全为正常植株(AaBb)。(注：B 和 b 表示与乙株叶舌类型相关的基因)答案：(1)一 (2)50%(或 1/2) 16.7%(或 1/6) (3)无叶舌突变株 若 F1全为无叶舌突变株，则甲、乙两株叶舌突变发生在同一对基因上；若 F1全为正常植株，则甲、乙两株叶舌突变发生在两对基因上6(2017山东菏泽模拟)玉米的紫株和绿株由 6 号染色体上一对等位基因(N、n)控制，正常情况下紫株与绿株杂交，子代均为紫株。育种工作
19、者用 X 射线照射紫株 A 后再与绿株杂交，发现子代有紫株 732 株、绿株 2 株(绿株 B)。为研究绿株 B 出现的原因，让绿株 B 与正常纯合的紫株 C 杂交得到 F1，F 1再严格自交得到 F2，观察 F2的表现型及比例，并做相关分析。(1)假设一：X 射线照射紫株 A 导致其发生了基因突变。基因突变的实质是_。如果此假设正确，则 F1的基因型为_；F 1自交得到的 F2中，紫株所占的比例应为_。(2)假设二：X 射线照射紫株 A 导致其 6 号染色体断裂，含有基因 N 的片段缺失(注：一条染色体片段缺失不影响个体生存，两条同源染色体缺失相同的片段个体死亡)。如果此假设正确，则绿株 B
20、 能产生_种配子，F 1的表现型为_；F 1自交得到的 F2中，紫株所占比例应为_。(3)上述杂交实验中玉米植株颜色的遗传遵循_规律。(4)利用细胞学方法可以验证假设二是否正确。操作时最好选择上图中的_(植株)，在显微镜下常对其减数分裂细胞中的染色体进行观察和比较，原因是_。解析：(1)假设一：X 射线照射紫株 A 导致其发生了基因突变，基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换，其实质是基因结构的改变。紫株 A 变异后与绿株(nn)杂交，后代有绿株出现，说明紫株 A 的基因型为 Nn，绿株 B 的基因型为 nn。绿株 B(nn)与正常纯合的紫株 C(NN)杂交，F 1的基因型为 Nn；F 1
21、自交得到 F2，F 2中紫株(N_)所占的比例应为 3/4。(2)假设二：X 射线照射紫株 A 导致其发生了染色体变异，即绿株 B 的一条染色体缺失含有基因 N 的片段，因此其能产生 2 种配子，一种配子含有基因 n，另一种配子 6 号染色体缺失含 N 的片段，绿株 B 与正常纯合的紫株 C(NN)杂交，F 1有两种基因型(比例相等)：Nn 和NO(缺失含 N 的染色体片段)，均表现为紫株；F 1自交得到的 F2，由于两条同源染色体缺失相同的片段个体死亡，所以 F2中紫株所占比例应为 6/7。(3)玉米植株的颜色是受一对等位基因控制的，因此该性状的遗传遵循基因的分离定律。(4)基因突变是点突变
22、，在显微镜下无法观察到，而染色体变异可在显微镜下观察到，所以假设二可以通过细胞学的方法来验证。答案：(1)基因中碱基对的替换、增添和缺失(基因结构的改变) Nn 3/4 (2)2 全部为紫株 6/7 (3)基因的分离 (4)绿株 B 联会的染色体处于配对状态，可以观察 6 号染色体是否相同7(2017河北石家庄模拟)果蝇的眼色由两对基因(A、a 和 B、b)控制，其中 B、b 仅位于X 染色体上。A 和 B 同时存在时果蝇表现为红眼，B 存在而 A 不存在时为粉红眼，其余情况为白眼。(1)B 基因的表达需要经过_两个过程，在后一过程中，需要特异性识别氨基酸的_作为运载工具。(2)为确定 A、a
23、 和 B、b 这两对基因是否遵循自由组合定律，现用纯合粉红眼雄果蝇和纯合红眼雌果蝇杂交得 F1，F 1雌雄个体交配产生 F2，请预期实验结果： 如果 F2雌性表现型及比例为_，雄性表现型及比例为_，则两对基因都位于 X 染色体上，不遵循自由组合定律。如果 F2雌性表现型及比例为_，雄性表现型及比例为_，则两对基因遵循自由组合定律。(3)如果实验结果与相同，则果蝇种群中白眼雄果蝇的基因型为_。解析：(1)基因表达包括转录和翻译；在翻译时 tRNA 与氨基酸特异性结合，转运氨基酸。(2)假设情况 P F1 F2都位于 X染色体XaBYXABXABXABXaB、XABY1X ABY1X aBY1X
24、ABXAB1X ABXaB遵循自由组合定律aaXBYAAXBXBAaXBY、AaXBXB3A_X BY1aaX BY3A_X BXB1aaX BXB(3)如果两对基因遵循自由组合定律，雄蝇的基因型有 aaXBY(粉红眼)、AaX BY(红眼)、AAXBY(红眼)，aaX bY(白眼)、AaX bY(白眼)、AAX bY(白眼)。答案：(1)转录和翻译 tRNA(2)全为红眼 红眼粉红眼11红眼粉红眼31 红眼粉红眼31(3)aaXbY、AaX bY、AAX bY8在一个自然果蝇种群中，灰身与黑身为一对相对性状(由 A、a 控制)；棒眼与红眼为一对相对性状(由 B、b 控制)。现有两果蝇杂交，得
25、到 F1表现型和数目(只)如下表。请据图回答：灰身棒眼 灰身红眼 黑身棒眼 黑身红眼雌蝇 156 0 50 0雄蝇 70 82 26 23(1)该种群中控制灰身与黑身的基因位于_染色体；控制棒眼与红眼的基因位于_染色体。(2)亲代雌雄果蝇的基因型分别为_、_。(3)F1中黑身棒眼雌雄果蝇随机交配，F 2的表现型及其比例为_。(4)1915 年，遗传学家 Bridges 发现用红眼雌果蝇与 X 射线处理过的棒眼雄果蝇进行杂交，总能在某些杂交组合的 F1中发现红眼雌果蝇。该种红眼雌果蝇的出现可能是由于父本发生了基因突变，也可能是父本棒眼果蝇 X 染色体上缺失了显性基因 B。已知没有 B 或 b 基
26、因的受精卵是不能发育成新个体的。请你设计简单的杂交实验检测 F1中红眼雌果蝇出现的原因。杂交方法： _。结果预测及结论：若子代_，则是由于基因突变。若子代_，则是由于父本棒眼果蝇 X 染色体上缺失了显性基因B。解析：(1)子代雌蝇中黑身灰身5015613，雄蝇中黑身灰身(2623)(7082)13，故控制灰身与黑身的基因位于常染色体。子代雌蝇全是棒眼，雄蝇中棒眼红眼(7026)(8223)11，故控制棒眼与红眼的基因位于 X 染色体。(2)子代黑身灰身13，亲本相关基因型为 AaAa；子代雌蝇全是棒眼，雄蝇中棒眼红眼11，亲本相关基因型为 XBXbXBY，故亲本基因型为 AaXBXb和 AaX
27、BY。(3)F 1中黑身棒眼雌果蝇为 aaXBXb( )、aaX BXB( )，黑身棒眼雄果蝇为 aaXBY，故有 2 种杂交组合：12 12aaX BXbaaXBY，子代为 ( 黑身棒眼雌蝇 黑身棒眼雄蝇 黑身红眼雄蝇)。12 12 14 14aaX BXBaaXBY，子代为 ( 黑身棒眼雌蝇 黑身棒眼雄蝇)，故 F2表现型及其比例为：12 12 12黑身棒眼雌蝇黑身棒眼雄蝇黑身红眼雄蝇( )( ) 431。(4)根据题14 14 18 14 18意用假说演绎法解决，要探究 F1中红眼雌果蝇的出现是由于父本发生了基因突变还是父本棒眼果蝇 X 染色体缺失了显性基因 B，必须让该 F1中红眼雌果
28、蝇与棒眼雄蝇杂交，统计子代表现型和比例，作为判断。如果是由于父本基因突变，则该红眼雌果蝇为 XbXb，而棒眼雄蝇为 XBY，杂交子代为 1XBXb1X bY，即子代棒眼雌果蝇红眼雄果蝇11。如果是由于父本棒眼果蝇 X 染色体缺失，则该红眼雌果蝇为 XXb，而棒眼雄蝇为 XBY，杂交子代为1XBXb1X bY1X BX1XY(致死)，即子代棒眼雌果蝇红眼雄果蝇21。答案：(1)常 X (2)AaX BXb AaX BY(3)黑身棒眼雌蝇黑身棒眼雄蝇黑身红眼雄蝇431(4)让 F1中红眼雌果蝇与正常棒眼雄果蝇杂交，统计子代表现型及其比例棒眼雌果蝇红眼雄果蝇接近 11(或雌果蝇雄果蝇数量比接近 11)棒眼雌果蝇红眼雄果蝇接近 21(或雌果蝇雄果蝇数量比接近 21)
