1、1遗传与变异(30分钟 100 分)1.(12分)某动物的毛色由两对基因(A、a 和 B、b)控制。请回答下列问题：(1)若该动物毛色的表现型有三种，基因型相同的雌雄个体杂交，子代的表现型及比例为黑毛灰毛白毛=934，则亲本的基因型是_，且两对基因遵循_定律。 (2)若该动物的毛色有黑、白两种表现型，且只要有基因 A存在就表现为黑毛，其余均为白毛，两对基因独立遗传，则基因型相同的黑毛雌雄个体杂交，子代表现型及比例为_。 (3)若该动物毛色共有四种表现型：黑毛(A_B_)、褐毛(aaB_)、红毛(A_bb)和黄毛(aabb)。图 1为该动物控制毛色的基因及其所在的常染色体上的位置关系，则图 1所
2、示动物的毛色为_；正常情况下，如果该动物产生了如图 2所示的卵细胞，可能原因是在_时期，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了_。 【解析】(1)根据题意，子代的表现型及比例为黑毛灰毛白毛=934(是 9331的变形)，说明亲本的基因型一定是完全杂合子，即 AaBb，且两对基因遵循自由组合定律。(2)只要有基因 A存在就表现为黑毛，其余均为白毛，则表现为黑毛性状的亲本基因型有：AABB、AaBB、AABb、AAbb、AaBb、Aabb，其中基因型均为 AABB、AABb 和 AAbb的亲本杂交的后代均是黑毛，而基因型均为 AaBB、AaBb 和 Aabb的亲本杂交的后代比例为黑毛白毛=31。(3)
3、根据题干信息可知，基因型为 AaBB的个体的表现型为黑色，所以图 1所示动物的毛色为黑色；图 1中 A和 G基因位于同一条染色体上，a 和 g位于同一条染色体上，而卵细胞中 a和 G位于同一条染色体上，说明两条染色体在减数第一次分裂前期联会时同源染色体上的非姐妹染色单体间发生了交叉互换。答案：(1)AaBb 自由组合(2)全是黑毛或黑毛白毛=31(3)黑色 减数第一次分裂的前期(联会或四分体) 交叉互换22.(16分)如图是有关 XY染色体及部分基因的位置分布，图甲中表示 X和 Y染色体的同源区域，在该区域上基因成对存在，和是非同源区域，在和上分别含有 X和 Y染色体所特有的基因，在果蝇的 X
4、和 Y染色体上分别含有图乙所示的基因，其中 B和 b分别控制果蝇的刚毛和截毛性状，R 和 r分别控制果蝇的红眼和白眼性状。请据图分析回答下列问题：(1)自然界中性别决定方式有很多种，果蝇与人的性别决定方式均为 XY型，人类男性的性别取决于是否含_染色体，该染色体上基因的遗传特点是_；果蝇的性别决定与 X染色体的数目有关，蜜蜂的性别决定与_有关。 (2)在减数分裂时，图甲中的 X和 Y染色体之间不可能发生交叉互换现象的是_(填序号)区域。 (3)红眼和白眼基因位于图甲中的_区域，红眼雌果蝇的基因型为_。 (4)已知某一刚毛雄果蝇的体细胞中有 B和 b两种基因，该果蝇可能的基因型有_种，请用一次杂
5、交实验确定 B和 b在性染色体上的位置，写出最佳实验设计方案：_。 【解析】(1)人类男性的性别取决于是否含 Y染色体，Y 染色体上基因的遗传只有男性才有，所以其特点是传男不传女；蜜蜂中的雄蜂是未受精的卵细胞发育成的单倍体，雌蜂是受精卵发育成的二倍体，所以蜜蜂的性别决定与染色体组数有关。(2)在减数分裂时，发生交叉互换的是同源染色体的同源区域，图甲中的 X和 Y染色体之间不可能发生交叉互换现象的是不同源的和区域。(3)红眼和白眼基因是 X染色体特有的，所以位于题图甲中的区域，红眼雌果蝇可能是纯合子也可能是杂合子，所以基因型是 XRXR或 XRXr。(4)某一刚毛雄果蝇的体细胞中有 B和 b两种
6、基因，该果蝇可能的基因型有 2种，分别是XBYb或 XbYB，要确定 B和 b在性染色体上的位置，也就是判断其基因型是 XBYb还是 XbYB，所以最佳方案是让该刚毛雄果蝇与截毛雌果蝇 XbXb杂交，分析后代表现型的情况即可，若子代雄性个体是截毛，则 B位于 X染色体上；若子代雄性个体是刚毛，则 B位于 Y染色体上。3答案：(1)Y 传男不传女 染色体组数目(2)和 (3) X RXR、X R(4)2 让该刚毛雄果蝇与截毛雌果蝇杂交，分析后代的表现型(及比例)情况3.(20分)(2019绵阳模拟)性染色体上的基因的遗传总是与性别相关联，称为伴性遗传；常染色体的基因受到性激素的影响，在不同性别中
7、表达不同，称为从性遗传。分析回答下列问题：(1)果蝇的性别决定方式为 XY型，X、Y 染色体既有同源区段(基因同时存在于 X、Y 染色体上)，也有非同源区段(基因只存在于 X或 Y染色体上)。果蝇的刚毛(A)对截毛(a)为显性。若实验室有纯合的刚毛与截毛雌雄果蝇(X AY、X aY均视为纯合)若干，请设计一次杂交实验，判断 A、a 这对基因是位于 X染色体的非同源区段还是位于 X、Y 染色体的同源区段，写出实验思路，预期结果及结论。(2)鹌鹑的性别决定方式为 ZW型，其羽毛颜色栗色(B)对白色(b)为显性。一只白羽雄鹌鹑与一只纯合栗羽雌鹌鹑交配，产生的 F1中雄性全为栗羽，雌性全为白羽。有人认
8、为这是伴性遗传，B、b 基因位于 Z染色体上；也有人认为这是从性遗传，基因型为 Bb的个体雄性表现为栗羽，雌性表现为白羽。请利用 F1设计最简便的杂交实验予以证明，写出实验思路、预期结果及结论。【解析】(1)果蝇的刚毛(A)对截毛(a)为显性。设计一次杂交实验判断 A、a 这对基因是位于 X染色体的非同源区段还是位于 X、Y 染色体的同源区段上，其实验思路是用纯合的截毛雌果蝇与刚毛雄果蝇杂交，观察并统计 F1的表现型及比例。如果 A、a 这对基因位于 X、Y染色体的同源区段上，则亲本纯合的截毛雌果蝇的基因型为 XaXa，刚毛雄果蝇的基因型为XAYA，二者杂交所得子代的基因型为 XAXa、X a
9、YA，子代雌雄果蝇都是刚毛；如果 A、a 这对基因位于 X染色体的非同源区段上，则亲本纯合的截毛雌果蝇的基因型为 XaXa，刚毛雄果蝇的基因型为 XAY，二者杂交所得子代的基因型为 XAXa、X aY，子代雌果蝇都是刚毛，雄果蝇都是截毛。(2)一只白羽雄鹌鹑与一只纯合栗羽雌鹌鹑交配，产生的 F1中雄性全为栗羽，雌性全为白羽，据此推知：若为伴性遗传且 B、b 基因位于 Z染色体上，则亲本白羽雄鹌鹑与纯合栗羽雌鹌鹑的基因型分别为 ZbZb、Z BW，F 1的基因型为 ZBZb、Z bW；F 1的雌雄个体相互交配，所得 F2的基因型及其比例为 ZBZbZ bZbZ BWZ bW=1111，无论雌雄都
10、表现为栗羽白羽=11。若为从性遗传，则亲本白羽雄鹌鹑与纯合栗羽雌鹌鹑的基因型分别为4bb、BB，F 1的基因型均为 Bb；F 1的雌雄个体相互交配，所得 F2的基因型及其比例为BBBbbb=121；因基因型为 Bb的个体雄性表现为栗羽，雌性表现为白羽，所以 F2的雄鹌鹑表现为栗羽白羽=31，雌鹌鹑表现为栗羽白羽=13。综上分析，利用 F1设计最简便的杂交实验予以证明是伴性遗传还是从性遗传，其实验思路为：用 F1的雌雄鹌鹑相互交配，观察并统计 F2的表现型及比例。若子代(无论雌雄)都表现为栗羽白羽=11，则证明 B、b 基因位于 Z染色体上；若子代雄鹌鹑表现为栗羽白羽=31，雌鹌鹑表现为栗羽白羽
11、=13(或“子代表现为栗羽雄鹌鹑白羽雄鹌鹑栗羽雌鹌鹑白羽雌鹌鹑=3113”)，则证明 B、b 基因位于常染色体上。答案：(1)用纯合的截毛雌果蝇与刚毛雄果蝇杂交，观察并统计 F1的表现型及比例。如果子代雌雄果蝇都是刚毛，则 A、a 这对基因位于 X、Y 染色体的同源区段；如果子代雌果蝇都是刚毛，雄果蝇都是截毛，则 A、a 这对基因位于 X染色体的非同源区段。(2)用 F1的雌雄鹌鹑相互交配，观察并统计 F2的表现型及比例。若子代(无论雌雄)都表现为栗羽白羽=11，则证明 B、b 基因位于 Z染色体上，是伴性遗传；若子代雄鹌鹑表现为栗羽白羽=31，雌鹌鹑表现为栗羽白羽=13(或“子代表现为栗羽雄
12、鹌鹑白羽雄鹌鹑栗羽雌鹌鹑白羽雌鹌鹑=3113”)，则证明 B、b 基因位于常染色体上，是从性遗传。4.(20分)(2019吉林统考)已知果蝇的圆眼和棒眼由一对位于 X染色体上的等位基因(B和 b)控制，现有甲、乙两支试管，已知两支试管中的果蝇为连续随机交配的两代果蝇，甲试管中全为棒眼，乙试管中雌性均为棒眼，雄性有棒眼和圆眼。由于忘记贴标签，无法确定两支试管中果蝇的亲子代关系。请回答下列问题：(1)果蝇的圆眼和棒眼这一对相对性状中显性性状是_。 (2)若乙试管的果蝇为亲代，则甲试管中棒眼雌果蝇的基因型为_。 (3)若利用乙试管中的果蝇通过杂交实验来判断甲和乙试管中果蝇的亲子代关系。请设计杂交实验
13、并写出预期结果。杂交实验：_。 预期结果：_。 _。 【解析】(1)由题意可知一支试管中都是棒眼，而另一支试管中雌性都是棒眼，雄性有棒眼和圆眼，这说明棒眼是显性性状。5(2)如果乙试管为亲代果蝇，雌性都是棒眼，雄性有棒眼和圆眼，而子代都是棒眼，说明亲本的基因型 XBXB和 XBY、X bY，子代中雌性基因型是 XBXB和 XBXb。(3)因为乙试管中雌性都是棒眼，所以只有选择乙试管中的全部棒眼雌果蝇和圆眼雄果蝇杂交。如果交配后代出现圆眼，则甲试管中的果蝇为亲代。如果交配后代全为棒眼，则乙试管中的果蝇为亲代。答案：(1)棒眼 (2)X BXB和 XBXb(3)选择乙试管中的全部棒眼雌果蝇和圆眼雄
14、果蝇杂交 若交配后代出现圆眼，则甲试管中的果蝇为亲代 若交配后代全为棒眼，则乙试管中的果蝇为亲代5.(20分)家蚕是二倍体生物，含 56条染色体，ZZ 为雄性，ZW 为雌性。在蚕卵孵化过程中，用 X射线处理，发现细胞中基因及染色体的变化如图所示(其他基因及染色体均正常)。回答问题：(1)研究家蚕的基因组，应研究_条染色体上的基因；在正常情况下，雌家蚕进行减数分裂过程中，1 个次级卵母细胞中含有 W染色体的数量可能是_条。 (2)突变的变异类型为染色体结构变异中的_，突变个体减数分裂能产生_种基因型的卵细胞。 (3)家蚕野生型性状(B)对突变型性状(b)为显性，B、b 均位于 Z染色体上，已知基
15、因 b为致死基因。某生物兴趣小组欲设计实验探究基因 b的致死类型，选择杂合野生型雄家蚕与突变型雌家蚕杂交，统计子代的性别、表现型及比例。在不考虑单个配子能发育成个体的前提下，请预测实验结果及结论：若后代中_， 说明基因 b使雌配子致死；若后代中只有野生型，且雌雄=11，说明_； 若后代中_， 说明基因 b纯合使雄性个体致死。【解析】(1)由于家蚕是雌雄异体生物，Z、W 两条性染色体的结构不同，所以研究家蚕的基因组，应研究 29条染色体上的基因，即 27条常染色体+2 条性染色体；初级卵母细胞进6行减数第一次分裂后期，由于同源染色体分离且分别进入不同子细胞，所以 1个次级卵母细胞中可能没有 W染
16、色体，而减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成两条子染色体，所以 1个次级卵母细胞中也可能有 1条或 2条 W染色体。(2)据题图分析，突变的变异类型为染色体结构变异中的缺失；根据基因自由组合定律，突变个体减数分裂能产生 4种基因型的卵细胞。(3)杂合野生型雄家蚕(基因型为 ZBZb)与突变型雌家蚕(基因型为 ZbW)杂交，理论上子代的基因型为 ZBZbZ bZbZ BWZ bW=1111，如果基因 b使雌配子致死，则只有 W雌配子，则子代基因型为 ZBW、Z bW两种，即子代全为雌家蚕，且野生型突变型=11；若基因 b使雄配子致死，则只产生 ZB雄配子，则子代基因型为 ZBZb
17、、Z BW两种，表现为后代全部是野生型，且雌雄=11；若基因 b纯合使雄性个体致死，则子代基因型为ZBZbZ BWZ bW，表现为雄家蚕都是野生型，雌家蚕既有野生型又有突变型，且雌雄=21。答案：(1)29 0 或 1或 2 (2)缺失 4(3)只有雌家蚕，且野生型突变型=11(或“野生型雌家蚕突变型雌家蚕=11)基因 b使雄配子致死 雄家蚕都是野生型，雌家蚕既有野生型又有突变型，且雌雄=21(或“野生型雄家蚕野生型雌家蚕突变型雌家蚕=111”)6. (12分)2017 诺贝尔获奖者在研究果蝇的羽化(从蛹变为蝇)昼夜节律过程中，克隆出野生型昼夜节律基因 per及其三个等位基因 pers、per
18、L、perOl。实验证明该组等位基因位于 X染色体上。野生型果蝇的羽化节律周期为 24 h，突变基因 pers、perL、perOl 分别导致果蝇的羽化节律周期变为 19 h、29 h 和无节律。请回答下列问题：(1)不同等位基因的产生体现了基因突变的_性。 (2)纯合 pers突变体果蝇与纯合野生型果蝇进行正交和反交，F 1果蝇的羽化节律周期一定不同的是_(填“雄蝇”或“雌蝇”)。 (3)果蝇的小翅和大翅受一对等位基因控制，大翅为显性。假设正常节律基因为显性，无节律 perOl基因为隐性。一只大翅正常节律的雌果蝇与一只小翅无节律的雄果蝇杂交后代中，大翅正常节律小翅正常节律大翅无节律小翅无节律
19、=1111。根据杂交结果，_(填“能”或“不能”)证明翅型基因在常染色体上，请作出解释：_ _。 7【解析】(1)基因突变往往突变为其等位基因，不同的等位基因的出现说明了基因突变具有不定向性。(2)纯合 pers突变体雌果蝇(X persXpers)与纯合野生型雄果蝇(X perY)杂交，后代雌果蝇基因型为 XperXpers，雄果蝇基因型为 XpersY；纯合 pers突变体雄果蝇(X persY)与纯合野生型雌果蝇(X perXper)杂交，后代雌果蝇基因型为 XperXpers，雄果蝇基因型为 XperY。由此可见，正反交后代中雌性的基因型和表现型相同，而雄性的基因型和表现型不同，即 F1果蝇的羽化节律周期一定不同的是雄蝇。(3)根据题意分析，实验结果是大翅正常节律小翅正常节律大翅无节律小翅无节律=1111，符合基因的自由组合定律，说明两对基因位于两对同源染色体上，而节律基因在 X染色体上，所以翅型基因位于常染色体上。答案：(1)不定向 (2)雄蝇 (3)能 根据实验结果可知控制这两对性状的基因能自由组合(或者符合自由组合规律)，说明两对基因位于两对同源染色体上(或位于非同源染色体上)，而节律基因在 X染色体上，所以翅型基因位于常染色体上8
