衡中作业(十六)
基因在染色体上和伴性遗传
9.某动物毛色的黄色与黑色是一对相对性状,受一对等位基因(A、a)控制。已知在含有基因A、a的同源染色体上,有一条染色体带有致死基因,但致死基因的表达会受到性激素的影响。请根据下列杂交组合及杂交结果判断以下说法不正确的是( )
A.毛色的黄色与黑色这对相对性状中,黄色是显性性状
B.丙组子代的雌雄黄色个体全部携带致死基因
C.致死基因是显性基因,且与A基因在同一条染色体上
D.致死基因是隐性基因,雄性激素促使其表达
[解析] 丙组杂交的亲本都是黄色,而其子代中出现了黑色,这属于性状分离,分离出的黑色性状是隐性性状,A项正确;如果致死基因是显性基因,且与A基因在同一条染色体上,那么所有黄色个体死亡,C项错误;判断致死基因是隐性基因,若与a同在一条染色体上,丙组子代不会出现黑色个体,所以致死基因与A同在一条染色体上,乙组的黄色F1基因型是Aa,所以丙组子代的雌雄黄色个体全部携带致死基因,B项正确;后代雌性分离比为3∶1,雄性分离比为2∶1,雄性激素会促进致死基因的表达,D项正确。
[答案] C
10.果蝇的灰身与黑身是一对相对性状,直毛与分叉毛为另一对相对性状。现有两只亲代果蝇杂交,子代表现型及比例如下图所示。相关叙述正确的是( )
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A.控制两对性状的基因位于常染色体和性染色体上,不遵循基因的自由组合定律
B.正常情况下,雄性亲本的一个精原细胞可产生的精子类型是四种
C.子代中表现为灰身直毛的雌性个体中,纯合子与杂合子的比例为1∶5
D.子代中灰身雄果蝇与黑身雌果蝇交配,可产生黑身果蝇的比例为1/2
[解析] 由题意知,灰身与黑身的比例在雌雄中均为3∶1,说明控制体色的基因位于常染色体上,且灰身是显性,亲本基因型可表示为Aa×Aa;直毛与分叉毛在雄性中的比例是1∶1,而雌性均为直毛,说明直毛是显性,且其控制基因位于X染色体上,亲本基因型为XBXb×XBY;这两对等位基因位于非同源染色体上,遗传时遵循自由组合定律,A项错误;雄性亲本其一个精原细胞可产生4个两两相同的两种精子,B项错误;AaXBXb×AaXBY→灰身直毛的雌性(A_XBX-)中纯合子(AAXBXB)的概率=1/3×1/2=1/6,杂合子占5/6,C项正确;子代中灰身雄果蝇(A_)与黑身雌果蝇(aa)交配,后代中黑身的比例=2/3×1/2=1/3,D项错误。
[答案] C
11.(2018·衡水模拟)菠菜性别决定为XY型,并且为雌雄异体。菠菜个体大都为圆叶,偶尔出现几个尖叶个体,并且雌、雄都有尖叶个体。
(1)让尖叶雌性与圆叶雄性杂交,后代雌性均为圆叶、雄性均为尖叶。据此判断,控制圆叶和尖叶的基因位于________(填“常”“X”或“Y”)染色体上,且________为显性。
(2)菠菜有耐寒和不耐寒两种类型,现用不耐寒圆叶雌雄各一株杂交,所得F1的表现型如表所示(单位:株):
耐寒与不耐寒这对相对性状中,显性性状是________。如果F1中的不耐寒圆叶雌株与不耐寒尖叶雄株杂交,F2雌性个体中杂合子所占的比例为________。
(3)在生产实践中发现,当去掉菠菜部分根系时,菠菜会分化为雄株;去掉部分叶片时,菠菜则分化为雌株。若要证明去掉部分根系的雄株的性染色体组成情况,可让其与________杂交,若后代有雄株和雌株两种类型,则该雄株的性染色体组成为________;若后代仅有雌株,则该雄株的性染色体组成为________。
[解析] (1)杂交结果表明,圆叶与尖叶的遗传与性别相关,控制圆叶和尖叶的基因位于X染色体上,且圆叶为显性性状。(2)分析表格数据,不耐寒∶耐寒≈3∶1,说明不耐寒是显性性状,耐寒是隐性性状。亲本基因型为AaXBXb、AaXBY,故F1中不耐寒(1/3AA、2/3Aa)圆叶(1/2XBXB、1/2XBXb)雌株和不耐寒(1/3AA、2/3Aa)尖叶(XbY)雄株交配,F2雌性个体中纯合子出现的概率是×XbXb=,则杂合子出现的概率为1-=。(3)让该雄性植株(XX或XY)与正常雌株进行杂交,若后代有雄株和雌株两种类型,则该雄株的性染色体组成为XY,若后代仅有雌株,则该雄株的性染色体组成为XX。
[答案] (1)X 圆叶 (2)不耐寒 31/36 (3)正常雌株 XY XX
12.(2018·湖北宜昌高三期末)果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类,生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。果蝇的眼形有棒眼与圆眼之分,由基因D、d控制,基因D、d位于Ⅱ号染色体上;眼色有红眼与白眼之分,由基因W、w控制,基因W、w的位置未知。现用纯合的棒眼红眼果蝇(雌)与圆眼白眼果蝇(雄)杂交,得到下表所示的实验结果,请分析回答有关问题。
(1)果蝇作为遗传学实验材料的优点是______________________。(至少写出2点)
(2)果蝇的棒眼与圆眼的遗传遵循基因的________定律。
(3)观察F2白眼果蝇的性别,若__________________________________,则基因W、w位于常染色体上;若____________________________,则基因W、w位于X染色体上。
(4)果蝇的翅形有长翅(V)也有残翅(v),基因V、v位于常染色体上,但不在Ⅳ号染色体上。现有各种表现型的纯种果蝇若干,请设计杂交实验,判断基因V、v的位置。实验思路:__________________________________________。
结果预测:若______________________________,
则表明基因V、v位于________号染色体上;否则,表明基因V、v位于Ⅱ号染色体上。
[解析] (1)果蝇作为遗传学实验材料的优点是易饲养、繁殖快、子代数量多、有多对容易区分的相对性状。(2)分析表格可知,亲本杂交后代全为棒眼,说明棒眼为显性性状,自交后代出现3∶1的性状分离比,说明果蝇的棒眼与圆眼的遗传遵循基因的分离定律。(3)如果基因W、w位于常染色体上,则后代的表现型与性别无关,即F2白眼果蝇既有雌性又有雄性;若只有雄性,则基因W、w位于X染色体上。(4)果蝇的翅形有长翅(V)也有残翅(v),基因V、v位于常染色体上,但不在Ⅳ号染色体上,因此有两种可能:位于Ⅱ染色体或Ⅲ号染色体,如果位于Ⅱ号染色体,则为基因的连锁,不遵循基因的自由组合定律,否则遵循基因的自由组合定律。因此可以用纯种棒眼长翅与圆眼残翅果蝇(或纯种棒眼残翅与圆眼长翅)杂交得到F1,F1雌雄果蝇相互交配得到F2,观察F2的表现型及其比例。若F2中棒眼长翅∶棒眼残翅∶圆眼长翅∶圆眼残翅=9∶3∶3∶1,即遵循基因的自由组合定律,则表明基因V、v位于Ⅲ号染色体上;否则,表明基因V、v位于Ⅱ号染色体上。当然也可以采用测交的方法。
[答案] (1)易饲养、繁殖快、子代数量多、有多对容易区分的相对性状(任意组合)
(2)分离 (3)既有雌性又有雄性 只有雄性
(4)用纯种棒眼长翅与圆眼残翅果蝇(或纯种棒眼残翅与圆眼长翅)杂交得到F1,F1雌雄果蝇相互交配得到F2,观察F2的表现型及其比例 F2中棒眼长翅∶棒眼残翅∶圆眼长翅∶圆眼残翅=9∶3∶3∶1(或第一步相同,用F1与纯种圆眼残翅果蝇交配得到F2,观察F2的表现型及其比例 F2中棒眼长翅∶棒眼残翅∶圆眼长翅∶圆眼残翅=1∶1∶1∶1) Ⅲ
13.(2018·四川绵阳诊断)某种鸟类(2N=76)为ZW型性别决定,其羽毛中的黑色素由等位基因A/a中的A基因控制合成,且A基因越多,色素越多。回答下列问题:
(1)若等位基因A/a位于Z染色体上。
①雌鸟羽毛的颜色有________种,其产生卵细胞的过程中可以形成________个四分体。
②用两只羽毛颜色相同的个体杂交,子代出现了性状分离现象,则亲代基因型为________,子代中黑色羽毛∶灰色羽毛∶白色羽毛=________。
(2)若等位基因A/a位于常染色体上,另有一对不在性染色体上的控制色素分布的等位基因B/b。研究者进行了如图杂交实验:
P 纯白 × 纯黑
↓
F1 全部灰色斑点
↓雌雄个体随机交配
F2纯白∶纯灰∶纯黑∶灰色斑点∶黑色斑点
4 ∶ 2 ∶ 1 ∶ 6 ∶ 3
①根据杂交实验可以判断,A/a和B/b所在染色体属于________,能够使色素分散形成斑点的基因型是________。
②F2中基因型种类最多的性状是________,让F2中的纯灰色雄鸟与灰色斑点雌鸟杂交,子代新出现的羽毛性状占________。
③若让F2中所有斑点羽毛个体随机交配,子代中出现斑点羽毛的个体的概率为________。
④斑点羽毛的鸟在自然环境中比纯色羽毛的鸟更容易被天敌发现,将F2全部个体放归自然界多年后,种群中A基因的频率将________(填“变大”“不变”或“变小”),理由是________________________。
[解析] (1)①雌鸟基因型可能是ZAW、ZaW,两种颜色。有38对同源染色体联会,形成38个四分体。②ZAW和ZAZa→子代1ZAZA(黑色)∶1ZAZa(灰色)∶1ZAW(灰色)∶1ZaW(白色),所以黑色羽毛∶灰色羽毛∶白色羽毛=1∶2∶1。(2)①F2出现9∶3∶3∶1的变形,说明两对基因在非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。亲本基因型为aaBB(纯白)×AAbb(纯黑)→F1AaBb(灰色斑点)→F24aa__(纯白)∶2Aabb(纯灰)∶1AAbb(纯黑)∶6AaB_(灰色斑点)∶3AAB_(黑色斑点)。BB或Bb能够使色素分散形成斑点。②F2中纯白性状的基因型有aaBB、aaBb、aabb共3种,种类最多。F2中的纯灰色雄鸟与灰色斑点雌鸟杂交,即Aabb×(AaBB+AaBb)→子代出现与亲本相同性状的概率是××Aabb(纯灰)+(××+××1)AaB_(灰色斑点)=,所以新性状出现的概率是1-=。③F2中所有斑点羽毛个体随机交配时,先只考虑A(a),即AA+Aa随机交配,A、a基因频率分别是A、a,根据遗传平衡公式,可知后代AA、Aa、aa;再只考虑B(b),即BB+Bb,同理后代B_、bb。所以子代中出现斑点羽毛的个体的概率为A_×B_=。④由于斑点羽毛个体中只有Aa和AA两种基因型,没有aa基因型,所以A比a更容易随B基因淘汰,A基因的频率将变小。
[答案] (1)①2 38 ②ZAW和ZAZa 1∶2∶1 (2)①非同源染色体 BB或Bb ②纯白 ③ ④变小 斑点羽毛个体中只有Aa和AA两种基因型,没有aa基因型,所以A比a更容易随B基因被淘汰
14.(2018·北京海淀区检测)现有栗羽、黄羽和白羽三个纯系品种的鹌鹑(性别决定方式为ZW型,ZZ为雄性,ZW为雌性),已知三种羽色与Z染色体上的基因B/b和Y/y有关,B/b与色素的合成有关,显性基因B为有色基因,b为白化基因;显性基因Y决定栗羽,y决定黄羽。
(1)为探究羽色遗传的特点,科研人员进行了如下实验。
①实验一和实验二中,亲本中栗羽雌性的基因型为ZBYW,黄羽雄性的基因型为________。
②实验三和实验________互为正反交实验,由实验结果出现栗羽雄性推测亲本中白羽雌性的基因型为________。
(2)科研人员从栗羽纯系中得到一种黑羽纯系突变体,并对其基因遗传进行研究。将纯系的栗羽和黑羽进行杂交,F1均为不完全黑羽。随机选取若干F1雌雄个体相互交配,F2羽色类型及比例如表所示(表中结果均为雏鸟的统计结果)。
①依据________,推测黑羽性状的遗传由一对等位基因控制。依据________,推测黑羽性状遗传与性别不相关联。杂交结果说明,F2羽色类型符合________(填“完全显性”“不完全显性”或“隐性”)遗传的特点。
②若控制黑羽性状的等位基因为H/h,纯系的栗羽基因型为HHZBYZBY或HHZBYW,推测黑羽的基因型为________,上述实验中F2基因型有________种。
③根据F2的实验结果推测,H/h与Z染色体上的B/b和Y/y基因存在相互作用,黑羽与不完全黑羽出现是在________基因存在的条件下,h基因影响________基因功能的结果。
(3)根据上述实验,以黑羽雌性和白羽雄性杂交,可直接选择后代羽色为________的雏鸟进行培养,作为蛋用鹌鹑。
[解析] (1)①B/b和Y/y两对等位基因位于Z染色体上,B决定有色,y决定黄色,且实验中的个体都是纯合子,故亲本中黄羽雄性的基因型为ZByZBy。②实验三和实验四互为正反交实验。由于实验三亲本中的黄羽雄性基因型为ZByZBy,而子代有栗羽雄性出现,说明亲本中白羽雌性基因型为ZbYW。(2)①根据F2中栗羽∶不完全黑羽∶黑羽≈1∶2∶1,推测黑羽性状的遗传受一对等位基因控制,而三种性状的雌雄比=1∶1,说明黑羽性状遗传与性别无关,推测这对基因位于常染色体上。F2表现型比例为1∶2∶1,说明羽色类型的遗传属于不完全显性遗传。②已知纯系栗羽基因型为HHZBYZBY或者HHZBYW,推测纯系黑羽基因型为hhZBYZBY或hhZBYW。F1基因型为HhZBYZBY、HhZBYW,所以F2基因型种类为3×2=6(种)。③黑羽和不完全黑羽的出现首先需有基因B的存在,黑羽基因型为hh,不完全黑羽基因型为Hh,栗羽基因型为HH,三者都有Y基因的存在,所以猜测在B基因存在的条件下,h基因会影响Y基因的表达。(3)白羽雄性基因型为ZbZb,产生的后代中雌性基因型为ZbW,故表现型是白羽即可作为蛋用鹌鹑。
[答案] (1)①ZByZBy ②四 ZbYW
(2)①F2栗羽∶不完全黑羽∶黑羽≈1∶2∶1 每一性状的雌雄比例相同 不完全显性 ②hhZBYZBY或hhZBYW 6 ③B Y (3)白羽
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