1、基因伴随染色体传递(20分钟70分)一、选择题(共9小题,每小题5分,共45分)1.在减数分裂过程中,与同源染色体行为一致的是()A.细胞核B.蛋白质C.基因 D.中心体【解析】选C。基因是有遗传效应的DNA片段,染色体主要由DNA和蛋白质组成,所以基因与染色体的行为一致。2.自由组合定律中的“自由组合”发生在()A.不同类型的卵细胞与不同类型精子的结合过程中B.减前期同源染色体的非姐妹染色单体片段交换的过程中C.减后期非同源染色体组合并拉向细胞两极的过程中D.减后期着丝粒断裂,染色体拉向细胞两极的过程中【解析】选C。自由组合定律中的“自由组合”是指非同源染色体上的非等位基因的自由组合,发生在
2、减后期非同源染色体组合并拉向细胞两极的过程中。3.科学家发现孟德尔定律中的遗传因子(即基因)的行为和减数分裂过程中的染色体行为有着平行关系。下列关于其依据的叙述,错误的是()A.都保持其独立性和完整性B.在体细胞中都成对存在C.配子中只有一个基因或一条染色体D.不同对基因或染色体都自由组合进入配子【解析】选C。基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在细胞分裂各期中也保持着一定的形态特征,A项正确;在体细胞中基因是成对存在的,染色体也是成对存在的,B项正确;配子中只有成对基因中的一个,染色体也如此,C项错误;形成配子时,不同对基因自由组合,减数第一次分裂后期非同源染色体也自由组合进入配子,D
3、项正确。4.(2020全国卷)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇),子代果蝇中长翅截翅=31。据此无法判断的是()A.长翅是显性性状还是隐性性状B.亲代雄蝇是杂合子还是纯合子C.该等位基因位于常染色体还是X染色体上D.该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在【解析】选C。本题主要考查基因的分离定律的实质和应用、基因在染色体上位置的判定方法等。长翅果蝇相互交配子代出现性状分离,说明长翅为显性性状,截翅为隐性性状,且亲代均为杂合子,A、B项不符合题意;该杂交组合中没有体现性别与性状的关系,因此不能判断该等位基因位于常染色体还是X染色体上,
4、C项符合题意;无论该等位基因位于常染色体还是X染色体上,雌蝇体细胞中均成对存在,D项不符合题意。5.已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体,根据萨顿的假说,关于该动物减数分裂产生配子的说法,正确的是()A.果蝇的精子中含有成对的基因B.果蝇的体细胞只含有一个基因C.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方,也可以同时来自母方D.在体细胞中,基因是成对存在的,在配子中只有成对基因中的一个【解析】选D。根据萨顿的假说,染色体在体细胞中成对存在,在配子中只有成对染色体中的一条;基因在体细胞中也成对存在,在配子中,也只有成对基因中的一个;果蝇体细胞中成对的基因和同源染色体都是一个来自父方,一个来自
5、母方。6.基因型为AaBb的一个精原细胞经减数分裂产生了4个精细胞,基因型分别为AB、AB、ab、ab,请推测这两对等位基因的位置关系()A.位于两对同源染色体上B.位于一对同源染色体上C.位于一条染色体上D.位于一对或两对同源染色体上【解析】选D。正常情况下,一个精原细胞减数分裂能产生2种4个精细胞。基因型为AaBb的一个精原细胞经减数分裂产生了4个精细胞,基因型分别为AB、AB、ab、ab;如果两对等位基因位于一对同源染色体上,则A与B在同一条染色体上,a与b在同一条染色体上,减数分裂后也产生AB、AB、ab、ab共2种4个精细胞;如果位于两对同源染色体上,则A与B自由组合在一起,a与b自
6、由组合在一起,减数分裂后也产生AB、AB、ab、ab共2种4个精细胞。7.图中所示为具有一对同源染色体的细胞,已知位点1的基因是R,则正常情况下位点2和位点4的基因分别是()A.RR或rB.rR或rC.RrD.rR【解析】选A。位点1的基因是R,正常情况下位点2的基因也是R。该细胞的基因型可能是纯合,也可能是杂合,故位点4的基因为R或r。【补偿训练】如图所示杂合子的测交后代会出现表型数量比为1111的是()【解析】选C。若测交后代出现1111的表型数量比,则杂合子产生的配子应为4种,比例是1111。8.如图显示某二倍体生物的两对染色体(分别以深色和浅色表示)在细胞分裂中的行为。下列相关叙述正确
7、的是()A.在图A中,染色体着丝粒分裂,4条染色体分离B.在图A中,已发生非姐妹染色单体交叉互换C.在图B中,染色体着丝粒分裂,正进行有丝分裂D.在图C中,移向细胞同一极的染色体中已无同源染色体【解析】选B。根据图中染色体的行为可以判断图A处于减数第一次分裂,图中同源染色体正在分离,此时非姐妹染色单体交叉互换已发生,A错误、B正确;图B细胞正处于减数第二次分裂后期,染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体成为独立的染色体,C错误;图C细胞正处于有丝分裂后期,移向细胞同一极的染色体中仍有同源染色体,D错误。9.基因型为Mm的动物,在其精子的形成过程中,基因M与M、m与m、M与m分开,分别发生在哪些过程中(
8、)精原细胞形成初级精母细胞初级精母细胞形成次级精母细胞次级精母细胞形成精细胞精细胞形成精子A. B.C. D.【解题指南】(1)抓准题眼:基因型为Mm、基因分开。(2)扫清障碍:减数分裂时等位基因的分开在减数第一次分裂。减数分裂时相同基因的分开在减数第二次分裂。【解析】选B。M与M、m与m是通过DNA复制形成的,因此位于姐妹染色单体上,它们的分离发生在减数第二次分裂过程中,伴随着着丝粒分裂、姐妹染色单体的分开而分离。M与m是一对等位基因,位于一对同源染色体上,它们的分离发生在减数第一次分裂过程中,伴随着同源染色体的分开而分离。【补偿训练】某人发现了一种新的高等植物,对其10对相对性状如株高、种
9、子形状等的遗传规律很感兴趣,通过大量杂交实验发现,这些性状都是独立遗传的。下列解释或结论不合理的是()A.该种植物的细胞中至少含有10条非同源染色体B.没有两个基因都位于同一条染色体上C.在某一染色体上含有两个以上控制这些性状的非等位基因D.这些基因在遗传时遵循孟德尔定律【解析】选C。该植株的10对相对性状都是独立遗传的,说明控制这10对相对性状的10对等位基因分别位于10对同源染色体上,这10对等位基因遗传时遵循分离定律和自由组合定律,从而也说明该种植物的细胞中至少含有10条非同源染色体。因此,C选项不合理。二、非选择题(共2小题,共25分)10.(10分)如图为某果蝇体细胞的染色体图解,图
10、中、X、Y表示染色体,A、a、B表示基因。试据图回答下列问题:(1)此果蝇的性别是_。细胞中有_条染色体,其中性染色体和常染色体分别为_。(2)此果蝇的基因型是_。如果此图表示果蝇的一个精原细胞的染色体组成,则经减数分裂后该精原细胞产生的配子的基因型有_种。分别为_。在产生配子时,遵循的遗传定律有_。(3)若B、b分别控制果蝇眼睛的红色和白色,A、a分别控制果蝇翅的长和短,则短翅白眼雌果蝇的基因型是_。(4)若该果蝇与一只短翅白眼雌果蝇交配,请用遗传图解表示后代的表型和基因型。【解析】(1)分析图可知,该果蝇的性染色体组成为XY,故为雄果蝇。图中含有8条染色体,其中表示常染色体的是、,表示性染
11、色体的是X、Y。(2)根据题意和图示分析可知,此果蝇的基因型是AaXBY。1个精原细胞通过减数分裂可产生2种配子,该果蝇可产生的配子的基因型为AXB和aY或AY和aXB。该果蝇含有两对等位基因,且位于两对同源染色体上,故该果蝇在减数分裂产生配子时遵循分离定律和自由组合定律。(4)两亲本果蝇的基因型为AaXBY、aaXbXb,按照遗传图解的书写原则写出即可,书写时注意亲本及子代的基因型和表型。遗传图解见答案。答案:(1)雄性8条性染色体是X、Y,常染色体是、(2)AaXBY2种AXB和aY或AY和aXB分离定律和自由组合定律(3)aaXbXb(4)【补偿训练】如图所示是某动物的一个正在进行细胞分
12、裂的模式图(M、m和N、n分别是染色体上的基因)。请据图分析回答下列问题:(1)该图所示的细胞称为_。该生物的基因型为_。(2)该细胞分裂进行到减数第二次分裂后期细胞内有_个DNA分子,有_对同源染色体。(3)图甲为该细胞分裂产生的一个生殖细胞的示意图。请在图乙方框内画出与之同时产生的其他三个生殖细胞的示意图。【解析】(1)细胞中的同源染色体正在分离,且细胞膜从中部向内凹陷,由此判定该细胞为初级精母细胞;该生物的基因型为MmNn。 (2)该细胞减数第一次分裂过程中,同源染色体分离,分别进入两个次级精母细胞中,因此次级精母细胞中不存在同源染色体,该细胞分裂进行到减数第二次分裂后期细胞内有4条染色
13、体,4个DNA分子,没有同源染色体。(3)因为一个精原细胞产生的4个精细胞中染色体组成两两相同,所以由甲细胞染色体组成可知其他三个精细胞染色体组成为:mN、Mn、Mn。如图所示(绘图时要注意染色体的形态、基因的分布等):答案:(1)初级精母细胞MmNn(2)40 (3)如图所示(绘图时要注意染色体的形态、基因的分布等)11.(15分)某种昆虫长翅(A)对残翅(a)为显性,直翅(B)对弯翅(b)为显性,有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性,控制这三对性状的基因在染色体上的位置如图所示。请回答下列问题:(1)长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律?说明理由。_。(2)该昆
14、虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为_。(3)该昆虫细胞有丝分裂后期,移向细胞同一极的基因有_。(4)该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有_。(5)为验证基因自由组合定律,可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是_。【解析】(1)遵循自由组合定律的条件是至少两对等位基因位于两对同源染色体上,而控制长翅与残翅、直翅与弯翅这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上,所以不遵循基因自由组合定律。(2)Ab与ab分离,D与d分离。因为是一个初级精母细胞,若Ab与D结合,则ab一定与d结合;若Ab与d结合,则ab一定与D结合。(3)有丝分裂后期,细胞两极的染色体相同,都含有本物
15、种体细胞内的全部染色体。(4)细胞分裂中复制形成的两个D基因,分别位于一对姐妹染色单体上,随姐妹染色单体的分开而分离。姐妹染色单体的分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。(5)只要验证AabbDd能产生四种类型的配子,就说明符合基因的自由组合定律。aabbdd与aaBBdd都只能产生一种类型的配子,只要AabbDdaabbdd或AabbDdaaBBdd后代有四种表型,且比例为1111,就说明AabbDd产生了四种类型的配子。若AabbDdAabbDd或AabbDdAaBBDd后代有四种表型,且比例为9331,也说明AabbDd能产生四种类型的配子。答案:(1)不遵循,控制这两对相对性状的
16、基因位于一对同源染色体上(2)AbD、abd或Abd、abD(3)A、a、b、b、D、d(4)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期(5)aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd(10分钟30分)1.(5分)如图表示果蝇的一个细胞,其中数字表示染色体,字母表示基因,下列叙述正确的是()A.从性染色体情况来看,该果蝇只能形成一种配子B.e基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等C.形成配子时基因A、a与B、b间自由组合D.只考虑3、4与7、8两对染色体时,该个体能形成四种配子【解析】选D。图中7为X染色体,8为Y染色体,因此,只从性染色体情况看,该果蝇能形成X、Y两种配子;e位于X染色体
17、上,Y染色体上没有它的等位基因,所以e基因控制的性状在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率;A、a与B、b位于一对同源染色体上,减数分裂形成配子时,A、a与B、b之间不能自由组合;只考虑3、4与7、8两对同源染色体时,二者为非同源染色体,其上的非等位基因可以自由组合,故能产生四种配子。2.(5分)对性腺组织细胞进行荧光标记,等位基因A、a都被标记为黄色,等位基因B、b都被标记为绿色,在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是()A.若这2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点B.若这2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个
18、黄色、4个绿色荧光点C.若这2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点D.若这2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点【解析】选B。在四分体时期,1对同源染色体构成1个四分体,在间期染色体复制时,基因也复制。若这2对基因在1对同源染色体上,则1个四分体中会出现4个黄色、4个绿色荧光点;若这2对基因在2对同源染色体上,则1个四分体中会出现4个黄色或4个绿色荧光点。3.(5分)现有四个果蝇品系(都是纯种),其中品系的观测性状均为显性;品系均只有一种观测性状是隐性,其他性状均为显性。品系的隐性性状及其控制基因所在的染色体如表所示。若要通过
19、F2中出现9331的性状比来验证自由组合定律,应先选择的亲本交配组合是()品系隐性性状残翅黑身紫红眼相应染色体A. B.C. D.【解题指南】(1)明实质:基因自由组合定律的实质是等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。(2)选亲本:依据自由组合定律的实质及题表信息选择亲本。【解析】选A。根据题意和题表分析可知:果蝇品系中只有品系的性状均为显性,品系均只有一种性状是隐性,其他性状均为显性;控制翅形和体色的基因都位于号染色体上,控制眼色的基因位于号染色体上,应选择位于两对染色体上的基因来验证基因的自由组合定律,即或。4.(5分)如图是一对夫妇和几个子女的简化DNA指纹,“”表
20、示有标记基因,据此图判断,下列分析不正确的是()A.基因和基因可能位于同源染色体上B.基因与基因可能位于同一条染色体上C.基因可能位于X染色体上D.基因可能位于Y染色体上【解析】选D。母亲携带基因和基因,而子女中只有其一,可能是由于减数分裂时同源染色体分离,基因和基因随之分离。母亲和女儿2都同时携带基因和基因,家庭其他成员不携带基因和基因,故基因和基因可能位于同一条染色体上。父亲携带的基因通过含X染色体的精子可以遗传给两个女儿。Y染色体上的基因只能传给儿子,不可能遗传给女儿,D项符合题意。【实验探究】5.(10分)(2020浙江7月选考)某昆虫灰体和黑体、红眼和白眼分别由等位基因A(a)和B(
21、b)控制,两对基因均不位于Y染色体上。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果见下表:注:F2由杂交中的F1随机交配产生回答下列问题:(1)从杂交的F1中选择红眼雌雄个体杂交,子代的表现型及比例为红眼红眼白眼=111。该子代红眼与白眼的比例不为31的原因是_,同时也可推知白眼由_染色体上的隐性基因控制。(2)杂交中的雌性亲本基因型为_。若F2灰体红眼雌雄个体随机交配,产生的F3有_种表现型,F3中灰体红眼个体所占的比例为_。(3)从杂交的F2中选择合适个体,用简便方法验证杂交的F1中的灰体红眼雄性个体的基因型,用遗传图解表示。【解析】本题主要考查遗传规律的应用及相关概率计算。从杂交的亲本为黑体和
22、灰体,F1全为灰体,F2无论雌雄灰体黑体=31,可知灰体为显性,且A、a位于常染色体上。杂交的亲本为黑体(aa)和灰体(AA)。同理,根据组合的F2可知,雌性中红眼白眼=43,雄性中红眼白眼=13,可知控制该对性状的基因位于X染色体上,且红眼为显性,杂交的亲本为红眼(XBXb)和白眼(XbY)。(1)由以上分析可知,红眼、白眼基因(B、b)位于X染色体上。杂交的亲本为红眼(XBXb)和白眼(XbY)。F1雌性为1/2XBXb、1/2XbXb,雌配子为1/4XB、3/4Xb,雄性为1/2XBY、1/2XbY,雄配子为1/4XB、1/4Xb、1/2Y,F2雌性中红眼白眼=43,雄性中红眼白眼=13
23、,可知红眼中XBXB致死。因此杂交(XBXb、XbY)的F1中选择红眼雌雄(XBXb、XBY)交配,后代比例为红眼(XBXb)红眼(XBY)白眼(XbY)=111,红眼白眼为21,不是31。(2)据分析可知,杂交的亲本为黑体红眼(aaXBXb)和灰体白眼(AAXbY)。若F2灰体红眼雌雄果蝇随机交配,随机交配的亲本为A_XBXbA_XBY,A_中有1/3AA、2/3Aa,产生的F3表现型有23=6种。随机交配的母本为1/3AAXBXb、2/3AaXBXb,雌配子为2/6AXB、2/6AXb、1/6aXB、1/6aXb,随机交配的父本为1/3AAXBY、2/3AaXBY,雄配子为2/6AXB、1/6aXB、2/6AY、1/6aY,利用棋盘法计算,由于XBXB致死,因此F3中灰体红眼的比例为(4+2+4+2+2+2)/(66-4-2-2-1)=16/27。(3)用简便方法验证杂交的F1中的灰体红眼雄性个体(AaXBY)的基因型,通常采用将待测个体与隐性个体杂交,即待测个体与黑体白眼雌果蝇(aaXbXb)进行杂交。书写遗传图解时要注意:写出亲本的基因型及表现型、子代的基因型和表现型、配子及各种符号、子代表现型比例,特别是表现型中应有性别。答案:(1)红眼雌性个体中B基因纯合致死X(2)aaXBXb 616/27(3)