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专题05 遗传规律和应用
1.(2023·北京顺义·统考二模)染色体片段缺失的杂合子生活力降低但能存活,片段缺失的纯合子常导致个体死亡。控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上,现有一红眼雄果蝇(甲)与一白眼雌果蝇(乙)杂交,子代中出现一例染色体数目正常的白眼雌果蝇(丙)。相关叙述不正确的是( )
A.正常情况下,甲与乙杂交后代中只有红眼雌蝇和白眼雄蝇
B.丙的出现可能是甲的精子产生了基因突变或X染色体片段缺失
C.丙与正常红眼雄蝇杂交,统计后代雌雄比可确定其变异类型
D.基因突变和X染色体片段缺失两种变异均可通过显微镜观察
2.(2023·河南安阳·二模)某病是由M蛋白异常导致的常染色体显性遗传病,人群中60%患者发生的是M蛋白第301位甘氨酸(Gly301)缺失。研究者设计了两种探针:探针Ⅰ和Ⅱ分别能与Gly301正常和Gly301缺失的M蛋白基因结合。利用上述两种探针对甲、乙、丙三个家系各成员的基因组进行分子杂交,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.三个家系中患者的M蛋白均发生了Gly301的缺失
B.7号个体是致病基因纯合子的概率为1/2
C.9号个体和10号个体所含致病基因的突变位点相同
D.12号个体用这两种探针检测出两个条带的概率为2/3
3.(2023·山东·统考二模)某家系中同时存在甲、乙两种单基因遗传病,两种致病基因分别位于两对常染色体上,如图1所示。Ⅱ-1不携带甲病致病基因,甲病在人群中的发病率为1/625;乙病患者中约80%是由于α蛋白205位氨基酸缺失所致,20%由于α蛋白306位氨基酸替换所致。研究者设计了两种杂交探针(探针1和2)分别能与编码205位氨基酸正常α蛋白和205位氨基酸缺失α蛋白的基因结合。利用两种探针对部分家庭成员的基因组进行分子杂交,结果如图2。下列说法正确的是( )
A.Ⅲ-1带有来自Ⅰ-2的甲病致病基因的概率为1/6
B.若Ⅲ-1与携带乙病致病基因的正常男性婚配,理论上生育一个只患甲病女孩的概率是1/303
C.利用这两种探针能对Ⅲ-2是否患有乙病进行产前诊断
D.如果Ⅲ-2表型正常,用这两种探针检测出两条带的概率为2/3
4.(2023·山东·统考二模)玉米的B染色体是独立于20条常规染色体(A染色体)以外的一类特殊染色体,如图所示。B染色体是由不同的A染色体发生易位形成的,其在减数分裂时不与任何A染色体配对,且含有B染色体的精子更容易与卵细胞融合下列说法正确的是( )
A.B染色体上的基因一定遵循孟德尔遗传规律
B.同一个体的细胞中的B染色体数目相同
C.B染色体携带的基因不容易遗传给后代
D.图示中的玉米发生了染色体数目的变异
5.(2023·新疆·二模)在孟德尔的豌豆杂交实验中,用纯合黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交,取F2中绿色圆粒豌豆自然繁殖一代,统计后代表现型种类及比例,理论上应为( )
A.1种,1
B.2种,3:1
C.2种,5:1
D.2种,8:1
6.(2023·河北张家口·统考二模)下图是甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,两病分别由基因A/a和B/b控制,其中Ⅰ代2号不携带致病基因,下列有关叙述错误的是( )
A.甲病为伴X染色体隐性遗传病,乙病为常染色体显性遗传病
B.图中Ⅰ代的3号和4号再生一个孩子的基因型有12种可能性
C.Ⅱ代2号的基因型为bbXaY,Ⅱ代3号的基因型为bbXAXA或bbXAXa
D.Ⅲ代1号个体只患甲病的概率为1/2
7.(2023·河北张家口·统考二模)某种性别决定方式为ZW的鸟中正常眼(A)对疤眼(a)为显性,基因B/b位于常染色体上,bb可使部分疤眼个体表现为正常眼,对其余基因型无此影响,不考虑染色体之间的互换。下列有关叙述正确的是( )
A.若基因A/a仅位于Z染色体上,则正常眼雄鸟的基因型有6种
B.若基因A/a、B/b位于同一条染色体上,则AAbb与aaBB杂交,F2中正常眼:疤眼=3:1
C.若基因A/a、B/b位于同一条染色体上,则AABB与aabb杂交,F2中正常眼:疤眼=3:1
D.若基因A/a、B/b独立遗传,则AAbb与aaBB杂交,F2中正常眼:疤眼=3:1
8.(2023·广东江门·统考二模)遗传因素可导致先天性耳聋,目前发现多个可单独致病的基因,有的位于染色体上,有的位于细胞质中。某校课外活动小组在科研人员的指导下,对此病进行了调查和研究,获得了如下系谱图(已知Ⅱ-3和Ⅰ-4各携带一种致病基因,且Ⅰ-3和Ⅰ-4个体的常染色体上不携带致病基因)。不考虑基因突变,下列叙述正确的是( )
A.I-4的致病基因来自于其母亲
B.若Ⅱ-1和Ⅱ-5结婚,生下的孩子患先天性耳聋的概率为1/4
C.据图可推知此病在人群中女性发病率高于男性发病率
D.可通过基因检测或B超检查来确定胎儿是否患先天性耳聋
9.(2023·广西南宁·二模)果蝇的翅型(A/a)、眼色(B/b)由两对独立的等位基因控制,且控制眼色的基因位于X染色体上。现有纯合长翅红眼雌蝇与纯合残翅白眼雄蝇杂交,F1全为长翅红眼果蝇。若F1自由交配,不考虑基因突变和交叉互换。下列叙述错误的是( )
A.长翅对残翅为显性,红眼对白眼为显性
B.F2长翅红眼雌性:残翅白眼雄性=3:1
C.F2雌性中表现型有2种,基因型有6种
D.若F2长翅红眼雌:长翅白眼雄=2:3,原因可能为AXB雄配了致死
10.(2023·广东佛山·统考二模)甲病、乙病为单基因遗传病。图1为某家系的遗传系谱图,其中4号个体不携带致病基因。对家系中部分成员进行甲病的基因检测,将含有相关基因的DNA片段用限制酶切割后电泳分离,结果如图2所示。下列相关说法错误的是( )
A.甲病是常染色体隐性遗传病,图2 中的X可能为图1中的2 号、3号或9号
B.乙病是伴X染色体隐性遗传病,9号的乙病致病基因来源于其外祖父或外祖母
C.若11号为男孩,则其同时患甲乙两种病的概率是1/16
D.若11号患乙病且性染色体组成为XXY,原因是8号产生卵细胞时减数分裂Ⅱ异常
11.(2023·广东佛山·统考二模)果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.图中的两条染色体可能同时出现在同一个配子中
B.w基因和pr 基因是一对等位基因,遗传遵循分离定律
C.白眼和焦刚毛性状的遗传总是和性别相关联
D.以上基因在减数分裂过程中可能会发生基因重组
12.(2023·甘肃·校联考二模)研究发现,某种植株(性别决定方式为XY型)存在性反转现象,基因a纯合时可使雌株发生性反转成为雄株,而雄株不会发生性反转;基因A无此现象。让纯合雄株与杂合雌株杂交,F1中雌株:雄株=1:3。不考虑突变,下列分析错误的是( )
A.F1中雌株的基因型与亲本雌株的基因型均相同
B.F1中由性反转产生的雄株占F1雄株的比例为1/3
C.若基因A,a位于X染色体上,则F1雄株的基因型有3种
D.若基因A、a位于常染色体上,则F1雄株中的纯合子占1/2
13.(2023·吉林·二模)基因型为AaBb的个体自交,后代出现15:1的性状分离比,必须满足的条件不包括( )
A.AaBb产生的雌、雄配子数量相等
B.两对基因位于两对同源染色体上
C.两对基因共同控制一对相对性状
D.F2中不同基因型个体的成活率相同
14.(2023·江苏南京·统考二模)某动物的性染色体组成为ZW型,该种群中出现一种显性突变体,为确定该突变基因的位置,进行了一系列杂交实验。下列杂交组合及结论正确的是( )
A.纯合突变体(♂)X纯合正常个体(♀)→F1全为突变体,则基因只能位于Z染色体上
B.纯合突变体(♂)X纯合正常个体(♀)→F1全为突变体,则基因只能位于常染色体上
C.纯合突变体(♀)×纯合正常个体(♂)→F1中雄性全为突变体,雌性全为正常个体,则基因只能位于Z染色体上
D.纯合突变体(♀)×纯合正常个体(♂)→F1中突变体:正常体=1:1,则基因只能位于常染色体上
15.(2023·重庆九龙坡·统考二模)羊为六畜之一,早在母系氏族公役时期,生活在我国北方草原地区的原始居民,就已开始选择水草丰茂的沿河沿湖地带牧羊狩猎。如图为羊的杂交示意图,下列说法正确的是( )
A.从1与2号羊杂交产下3和4号羊能够判断出毛色的显隐性状
B.4与5号羊杂交产下6和7号羊,表明发生了性状分离
C.如果4与5号羊杂交,总共产下12只小羊,一定是3只黑羊、9只白羊。
D.7号羊与一只黑羊杂交,产下的后代中一定会出现黑白毛色的羊
16.(2023·辽宁·朝阳市第一高级中学校联考二模)由小鼠胰岛素样生长因子-1基因(简称A基因)控制合成的胰岛素样生长因子(IGF-1)在调节胚胎生长中具有重要作用,IGF-1缺乏时小鼠表现为侏儒鼠。A基因上游的P序列的甲基化对A基因表达的影响如图所示。A基因的P序列在精子中是非甲基化的,传给子代后能正常表达,在卵细胞中是甲基化的,传给子代不能表达。下列说法错误的是( )
A.P序列的甲基化影响了A基因与核糖体的结合,导致无法合成IGF-1
B.减数分裂产生生殖细胞过程中存在甲基化的建立和消除过程
C.若基因型为Aa的为侏儒鼠,则母本的基因型为AA或Aa
D.基因型为Aa的雌雄鼠交配子代正常鼠:侏儒鼠=2:1。
17.(2023·甘肃·二模)已知某种雌雄异株的植物(XY型,2N=16)的叶柄颜色由位于常染色体上的一组复等位基因E+(红色)、E(黄色)、e(棕色)控制,显隐性关系是E+>E>e,E+E+个体在胚胎期致死。另一对等位基因B,b影响叶柄的颜色,只有基因B存在时,上述颜色才能表现,否则表现为灰色。回答下列问题:
(1)科学家在对该植物的基因组进行测序时,应测定___________条染色体,该植物的正常配子中有___________条染色体。
(2)若基因B、b仅位于X染色体上时,红色叶柄雌株的基因型有___________种。
(3)若基因B、b位于常染色体上,让红色叶柄植株(甲)与灰色叶柄植株(乙)杂交,F1叶柄有红色、黄色和棕色,则亲本的基因型为___________。
(4)为进一步确定上述F1红色叶柄个体的基因型及两对基因的位置关系,取F1中一株红色叶柄植株与F1中一株棕色叶柄植株杂交。若F2一旦出现黄色叶柄(不考虑基因突变),则可确定该红色叶柄植株的基因型为___________。实验结果F2出现了黄色叶柄。若继续分析,发现如果F2表现型及比例为___________,证明两对基因位于两对同源染色体上;如果F2表现型及比例为___________,证明E+和b基因位于一条染色体上。
18.(2023·广东江门·统考二模)番茄是自花传粉作物,其果实营养丰富、广受人们喜爱。虽观察到杂交优势明显,但因不易去雄而难获得杂交品种。研究人员发现了番茄三种雄性不育类型,具体情况如下:
类型
原因
相关基因(所在染色体)
花粉不育型
不能产生花粉
ms7(11号)、ms4(4号)
雄蕊败育型
携带sl-2基因的雄配子不育
sl-2(2号)
功能不育型
大部分花药不能正常裂开而无法释放花粉
ps-2(4号)
回答下列问题。
(1)研究发现,番茄雄性不育基因众多,已被精确定位的就有54种,它们的产生是______的结果。
(2)在杂交育种时,功能不育型的番茄不宜作母本的原因是______。
(3)由于ms4与ps-2基因都会引起不育,因此,对于相关番茄类型难以用______染色体上基因所控制的性状来设计实验验证孟德尔遗传定律。
(4)研究人员发现番茄11号染色体上有黄化曲叶病毒病抗病基因(T)。研究人员将感病雄蕊败育型个体和纯合抗病个体杂交,得到F1中有一半个体雄蕊败育,另一半个体花粉完全可育。F1自然状态下产生的F2中,基因型共有______种,T基因的基因频率是______。
(5)黄化曲叶病毒也能感染茄子,使之患病并大幅减产。为验证T基因在茄子中也能起作用,设计了以下实验,请完善。
培育相关植株:
Ⅰ、用含有空载体的农杆菌感染茄子的愈伤组织,培育获得植株甲。
Ⅱ、用______的农杆菌感染茄子的愈伤组织,培育获得植株乙。用等量的黄化曲叶病毒浸染植株甲和植株乙。预测上述植株的染病情况:______。
19.(2023·河北张家口·统考二模)某些两性花植物,雌雄器官正常,在不同基因型的株间授粉能正常结籽,但自交不能结籽,这种现象称为自交不亲和。玉米的自交不亲和由S₁、S₂、S₃等多个基因控制,这些基因位于某对染色体的相同位置。现将相应的玉米个体之间进行杂交,自交不亲和机理如图所示。回答下列问题:
(1)据图可知,花柱可阻止与其子房中所含基因相同的花粉萌发形成花粉管,如基因型S1S3的花粉落到S1S2的柱头上时,含基因______的花粉受阻,而______的花粉不被阻止可参与受精,生成S1S3和S2S3的合子。自交不亲和的生物______(填“有”或“没有”)纯合子。
(2)等位基因A/a分别控制玉米的抗病与易感病性状,欲证明基因A/a与S独立遗传,选用AaS1S2进行自交,______(填“可以”或“不可以”)达到目的,原因是______。
(3)若基因A/a与S独立遗传,AaS1S2与AaS2S3进行正反交,F1的基因型______(填“相同”或“不相同”),无论正反交,选取F1中易感病个体随机授粉,F2的基因型均有______种。
20.(2023·山东·统考二模)果蝇(2n=8)的Ⅰ号染色体为性染色体,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号染色体为常染色体。野生型翅脉对网状翅脉为显性,控制该对性状的基因用N、n表示;短粗翅与正常翅受等位基因D、d控制。体细胞中缺失一条染色体的果蝇可以存活,并能正常繁殖后代,缺失纯合体则无法存活。假设下列杂交子代数量均足够多,回答下列问题。
(1)选网状翅脉果蝇与纯合野生型翅脉果蝇进行正反交,根据F1表型____________(能或不能)判断该对基因位于常染色体上,理由是____________。
(2)现有染色体分别缺失一条的野生型翅脉与网状翅脉果蝇及染色体数目正常的野生型翅脉与网状翅脉果蝇若干,请设计杂交实验,根据F1的表型确定N、n基因位于几号常染色体上。写出杂交实验思路,并预期实验结果及结论。______________________________。
(3)若已确定N、n基因位于Ⅱ号常染色体上。纯合正常翅网状翅脉与纯合短粗翅野生型翅脉果蝇杂交,F1表型为正常翅野生型翅脉,可推断____________为显性性状。
①F1相互交配得到F2,若F2表型及比例为____________,可推断D、d基因也位于Ⅱ号常染色体上。若D、d基因位于Ⅱ号常染色体上,选F2中野生型翅脉雌雄果蝇相互交配得到F3,则F3中短粗翅野生型翅脉果蝇占的比例为_____________。
②选杂合的短粗翅野生型翅脉果蝇与杂合的正常翅网状翅脉果蝇杂交,根据子代表型_____________(填“能”或“不能”)确定D、d基因也位于Ⅱ号常染色体上,理由是_____________。
21.(2023·甘肃·校联考二模)为获得抗病豌豆植株,某实验室利用生物技术将两个抗病基因H导入某种豌豆细胞并整合到染色体上,进行培养后得到甲、乙、丙三种不同的豌豆植株,为探究这三种豌豆植株中抗病基因的分布情况,该实验室设计了实验,实验设计及结果如下表所示。已知1个H基因表现为一般抗病,2个H基因表现为高抗病,3个及3个以上H基因表现为强抗病。不考虑基因突变,回答下列问题:
P
F1
实验组一
甲
强抗病:高抗病:不抗病=1:2:1
实验组二
乙
全为高抗病
实验组三
丙
强抗病:高抗病﹔一般抗病:不抗病=5:6:4:1
注:代表自交。
(1)实验组__________可证明两个抗病基因分别整合到了两条染色体上。若该种豌豆的同源染色体上均为等位基因且只考虑抗病基因所在的同源染色体,则实验组三的F1中,强抗病个体有_________种基因型,其中含3个H基因的个体占__________(用分数表示)。
(2)已知豌豆的7号染色体上存在't基因,该基因存在即可抑制同一条染色体上H基因的表达,T基因无此功能。若将两个H基因分别整合到了基因型为Tt的豌豆植株的两条7号染色体上,则该植株自交后得到的子代的表型及比例为__________。子代中具有抗病性状的植株并不都能稳定遗传,请设计实验将具有能够稳定遗传的抗病性状的植株筛选出来,要求实验尽可能简便:_________。
22.(2023·新疆·二模)豁眼鹅是我国著名的鹅类品种,雏鹅的绒羽呈现黄色或浅褐色,成年后均为白色,性别决定方式为ZW型。为研究雏鹅绒羽颜色的遗传方式,选择多只绒羽为浅褐色的雄鹅和多只绒羽为黄色的雌鹅成年后杂交,F1中黄色羽:浅褐色羽≈1:1,且黄色羽全为雄性,浅褐色羽全为雌性。回答下列问题。
(1)控制雏鹅绒羽颜色性状的基因位于______染色体上,原因是_______。
(2)雏鹅绒羽______为显性性状。
(3)要验证雏鹅绒羽颜色性状的遗传符合基因的分离定律,可选择纯合的黄色羽雄鹅和浅褐色羽雌鹅成年后杂交,统计_______代雏鹅中绒羽颜色表现型及比例。预期结果为_____。
(4)某豁眼鹅群体自由交配,子代雏鹅绒羽颜色的表现型所占比例如下表。
子代
子代中雄
子代中雌
浅褐色
20%
10%
30%
黄色
80%
90%
70%
据表分析,子代雏鹅绒羽浅褐色的基因频率为_______。
23.(2023·广东佛山·统考二模)我国科技工作者经过多年努力,在提高水稻产量和改善品质方面作出了卓越贡献。水稻胚乳中含直链淀粉和支链淀粉,两者的含量会影响稻米的最高粘度、崩解值和成糊温度等蒸煮品质。Wx基因(等位基因有Wxa、Wxb和 wx)编码直链淀粉合成酶GBSS,Wxb、wx 都由Wxa基因突变产生。S基因(等位基因有SⅠ和 SⅡ)则与支链淀粉的合成密切相关。现有三种水稻品系:甲(WxaWxaSⅠSⅠ)、乙(WxbWxbSⅡSⅡ)、丙 (wxwxSⅠSⅠ),已知乙品系的直链淀粉含量为15%~18%。用甲品系和乙品系杂交后得到 F1,F1自交得 F2。对 F2群体的基因组合类型(不考虑互换)及稻米的蒸煮品质进行了分析,结果如下表所示。
基因组合类型
最高粘度PKV/RVU
崩解值BDV/RVU
成糊温度PaT/℃
Wxa
SⅠ
285.5
87.1
78.6
SⅡ
285.9
86.5
79.0
Wxb
SⅠ
299.1
113.2
78.2
SⅡ
256.5
73.2
72.4
回答下列问题;
(1)Wxb基因控制合成的成熟mRNA序列不变但含量减少,导致 GBSS 合成量降低。推测Wxb基因产生过程中突变的区域___________(填“编码”或“不编码”)GBSs的氨基酸序列。Wxb基因控制合成的多肽链明显变短,无法合成GBSS,其原因可能是___________。甲、乙、丙品系水稻中直链淀粉含量由高到低依次为___________。
(2)据F2群体的基因组合类型推测, Wx 基因和S基因的位置关系为___________。若F2与丙品系杂交,则后代基因型有___________种。
(3)据上表分析,Wx基因和S 基因是如何相互作用影响稻米蒸煮品质的?___________。
(4)研究表明直链淀粉含量介于8%~10%的水稻,米饭具有软而不烂、富有弹性、甜润爽口等特点。GRISPR/Cas9系统可实现对细胞基因定点编辑。请根据 Wx基因突变的原理,在甲、乙、丙三个品系中选择合适的材料,利用GRISPR/Cas9系统培育食用品质佳的水稻新品种。请简要写出主要技术流程_________。(GRISPR/Cas9系统对细胞基因定点编辑的具体过程不作要求。)
24.(2023·浙江·统考二模)野生型果蝇的眼色和体色分别为红色和灰色。研究人员通过诱变育种获得了紫眼突变体、白眼突变体和黑檀体突变体,已知三种突变体均为单个位点的基因突变所致,为研究眼色和体色的遗传方式,研究人员利用上述三种突变体品系进行杂交实验,结果如下表。
杂交组合
P
F1
F2
甲
野生型,紫眼突变体(正、反交)
灰体红眼
红眼:紫眼=3:1
乙
野生型(♀),白眼突变体(♂)
灰体红眼
红眼(♀):红眼(♂):白眼(♂)=2:1:1
丙
黑檀体突变体(♂),白眼突变体(♀)
灰体红眼;灰体白眼=1:1
灰体红眼:灰体白眼:黑檀体红眼:黑檀体白眼=3:3:1:1
注:表中F1为一对亲本杂交的后代,F2为F1个体随机交配的后代;假定每只果蝇的生殖力相同。
回答下列问题:
(1)紫眼突变基因位于____________染色体上,白眼突变基因位于____________染色体上,两者可互称为____________基因。
(2)黑檀体的突变属于_____________(填“显性”或“隐性”)突变,由杂交组合丙可以判定黑檀体突变基因位于_________染色体上。若让杂交组合丙的F2中的灰体红眼果蝇自由交配,则F3中出现黑檀体白眼的概率是___________。
(3)根据上述杂交组合不能判定紫眼突变基因与黑檀体突变基因的遗传是否遵循基因自由组合定律,可从三种突变体品系中选择___________进行杂交,若____________说明两对基因的遗传遵循基因自由组合定律。
(4)针对上述果蝇眼色遗传的生化机理有学生建立了甲乙两种可能模型,欲通过杂交实验进行初步确定请完善实验思路,预测实验结果并分析讨论。
①实验思路。
第一步:从三种突变品系中选择白眼突变体雌蝇与_________进行杂交获得F1;
第二步:____________,观察记录表型及数量,并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论:
若子代眼色表型及其比例为___________,则甲模型可能正确;
若子代眼色表型及其比例为___________,则乙模型可能正确;否则,甲、乙模型均不合理。
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