高考生物专项训练—关于果蝇的遗传

高考生物专项训练—关于果蝇的遗传

高考生物专项训练—《关于果蝇的遗传》‎ ‎1．下面是用果蝇做杂交实验的一些问题。‎ Ⅰ．已知果蝇的长翅和残翅性状是由位于第Ⅱ号染色体（常染色体）上的一对等位基因控制。现有一批未交配过的纯种长翅灰体和残翅黑体果蝇，请利用提供的杂交方案探讨：灰体和黑体是否由一对等位基因控制？控制灰体和黑体的基因是否位于第Ⅱ号同源染色体上？‎ 杂交方案；长翅灰体×残翅黑体 → F1 → F2。‎ 问题探讨：‎ ‎（1）如果F2出现性状分离，且灰体、黑体个体之间的比例为 ，符合基因的 ，说明灰体和黑体性状是由一对等位基因控制。‎ ‎（2）如果灰体和黑体性状是由一对等位基因控制的，而且F2出现______种性状，其性状分离比为 ，符合基因的 ，说明控制灰体、黑体的这对等位基因不是位于第Ⅱ号同源染色体上。‎ Ⅱ．科学家在研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因（B）对截刚毛基因（b）为显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇可表示为XBYB或XBYb或XbYB；若仅位于X染色体上，则只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干，可利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上。‎ ‎（1）请完成推断过程： ‎ ‎①实验方法：首先选用纯种果蝇作亲本杂交，雌雄两亲本的表现型分别为 。‎ ‎②预测结果：若子代雄果蝇表现为 _____________，则此对基因位于X、Y染色体上的同源区段；若子代雄果蝇表现为_____________，则此对基因仅位于X染色体上。‎ ‎ （2）遗传学中常选用果蝇作为实验材料，用果蝇作实验材料的优点是______________‎ ‎__________________________________________________________（答出两点即可）。‎ ‎2．果蝇中，已知基因B和b分别决定灰身和黑身，基因H和h分别决定后胸正常和后胸异常，基因W和w分别决定红眼和白眼。下图1表示某果蝇的体细胞中染色体和部分基因组成，图2表示某个果蝇精细胞的染色体组成。请分析回答下列问题。‎ ‎（1）20世纪初，摩尔根等人利用 法证明了果蝇的白眼基因位于图中所示的染色体上。后来，有人发现，形成果蝇红眼的直接原因是红色色素的形成，形成红色色素需要经历一系列的生化反应，而每一反应各需要一种酶，这些酶分别由相应的基因编码。该实例表明，基因控制生物性状的方式之一是 ，‎ 而且基因与性状也并不都是一一的对应关系，也可能是 。‎ ‎（2）如果只考虑图1所示果蝇中的B（b）、W（w）基因，则该果蝇产生的配子基因型有 ，让该果蝇与杂合灰身红眼的异性个体杂交，所产生的雄性后代中，灰身与黑身的数量比是 ，红眼和白眼的数量比是 。‎ ‎（3）如果考虑图1所示的各对基因，让该果蝇进行测交，得到黑身、后胸正常、白眼雌果蝇的几率是 。‎ ‎（4）图2所示的是一个异常的精细胞，造成这种异常的原因是，在该精细胞形成过程中， 。请在指定的位置（图3处）绘出与该精细胞来自同一个次级精母细胞的另一个精细胞的染色体组成。‎ ‎3．下图是科学家对果蝇正常染色体上部分基因的测序结果。请据图回答：‎ ‎（1）图1中的朱红眼基因与图2中的深红眼基因属于 基因。‎ 图2‎ ‎（2）图1染色体上所呈现的基因不一定能在后代中全部表达，主要原因是：‎ ‎① ‎ ‎ ；‎ ‎② ‎ ‎ ‎ ‎（3）与图1相比，图2发生了 。‎ ‎4．某学校开展研究性课题，同学们在实验室中饲养果蝇进行杂交试验，以验证孟德尔的遗传定律。‎ ‎（1）在饲养果蝇的过程中发现用面粉、蔗糖、琼脂等配制成的培养基在培养时易被霉菌污染，当果蝇的幼虫达到一定数量后，对霉菌有抑制作用。由此可见，果蝇与霉菌之间的关系属于 。‎ ‎（2）为验证基因分离定律，他们选择白眼雄果蝇和红眼雌果蝇（基因位于X染色体上）进行杂交试验。杂交后代（F1）全部是红眼果蝇；让这些红眼雌雄果蝇进行自由交配，获得后代（F2）红眼与白眼比例为3∶1，由此可以判断这对性状的遗传遵循基因的分离定律。为进一步证实上述结论，还应设计一组 实验，即用 与 进行交配，当杂交后代性状表现为 ‎ ‎ ，即可再次证明上述结论。‎ ‎（3）在实验中选择白眼雌果蝇与红眼雄果蝇进行杂交试验，后代既有红眼果蝇，又有白眼果蝇，并且白眼果蝇全部是雄性的。请用遗传图解（要求写出配子）解释该实验现象（红眼、白眼由等位基因R与r控制）。‎ ‎（4）为验证基因自由组合定律，选择灰身长翅雌果蝇与黑身残翅雄果蝇（两对性状属于常染色体遗传）各3只放入同一培养瓶内，使其自由交配，获得子一代共10只，全部为灰身长翅；然后让子一代灰身长翅雌果蝇与黑身残翅雄果蝇交配，后代150只，统计结果如下表：‎ 性 状 灰身长翅 灰身残翅 黑身长翅 黑身残翅 子代数目（只）‎ ‎105‎ ‎14‎ ‎28‎ ‎3‎ 本实验结果 （能或不能）证明这两对性状符合基因自由组合定律，其原因是 。‎ ‎5．果蝇以繁殖速度快、便于饲养、性状观察明显而广泛应用于遗传学实验上，现就果蝇回答下列问题 ‎（1）果蝇体细胞中含有8条染色体，性别决定属于XY型．在进行单倍体基因测序时需要测定____________条染色体的DNA碱基序列。‎ ‎（2）从基因的结构方面看，基因是由____________和____________组成，而不能编码蛋白质的非编码序列是由____________和____________组成。‎ ‎（3）采集果蝇一般在腐烂的水果附近，由此可以判断果蝇的代谢类型属于___________。‎ ‎（4）已知果蝇的长翅对残翅显性(控制的基因位于常染色体上)，红眼对白眼显性(控制的基因位于X染色体上)．现有未交尾纯种红眼长翅雌蝇、红眼长翅雄蝇、白眼残翅雌蝇、白眼残翅雄蝇四瓶果蝇，请你选择其中的两瓶进行杂交实验，通过子一代眼色的表现型就可知道其性别．则亲本的表现型为__________和__________。‎ ‎ （5）若XY染色体图形如图所示，则基因位于 段上时传雄不传雌。若某一性状遗传特点是：父本有病，子代雌性一定有病，则该基因一定位于__________段的__________性(显性、隐性)遗传。‎ ‎ （6）生物的变异有多种，对果蝇来说光学显微镜下可见的可遗 传的变异来源有__________。‎ ‎6．果蝇具有一些区别明显的相对性状，如红眼（W）对白眼（w）是显性，长翅（B）对残翅（b）是显性。请分析回答下列问题：‎ ‎（1）现有红眼长翅雌果蝇和红眼长翅雄果蝇杂交，子代的雄果蝇中，红眼长翅：红眼残翅：白眼长翅：白眼残翅=3：1：3：1，雌果蝇中红眼长翅：红眼残翅=3：1，则亲本的基因型是 ；若对雌性亲本测交，则子代雌性个体中与雌性亲本表现型相同的个体所占的比例是 。‎ ‎（2）已知长翅和残翅这对相对性状受一对位于Ⅱ号同源染色体上的等位基因控制。实验室中现有一批未交配过的纯种长翅灰体和残翅黑檀体的果蝇，请利用以上两种果蝇，设计一套杂交方案，探究控制灰体、黑檀体的等位基因是否也位于第Ⅱ号同源染色体上（简要写出杂交方案、结果和结论）‎ ‎7．下面为果蝇三个不同的突变品系与野生型正交与反交的结果，试分析回答问题。‎ ‎（1）组数①的正交与反交结果相同，控制果蝇突变型a 的基因位于 染色体上，为 性突变。 ‎ ‎（2）组数②的正交与反交结果不相同，属于何种遗传类型？请用遗传图解证明这一结果（基因用B、b 表示）。 ‎ ‎（3）解释组数③正交与反交不同的原因。‎ ‎（4）现有多只果蝇，其中有纯合、杂合，有雌性、雄性，且雌、雄果蝇都有褐色和黄色个体。如何确定这对相对性状的显隐性情况。‎ ‎8．图甲和乙分别是果蝇细胞的局部结构示意图，1、2、3、4、5、6、7、8 分别表示染色体，A、a、B、b、C、c、D、d分别表示所在染色体上控制一定性状的基因。请据图回答：‎ ‎（1）假如图甲为果蝇的一个卵原细胞，则：该卵原细胞中含有 对同源染色体，写出其中的一个染色体组 ；若将该卵原细胞的一个DNA分子用15N标记，并只供给卵原细胞含14N的原料，正常情况下该卵原细胞分裂形成的卵细胞中含14N的比例为 。‎ ‎（2）假如图乙为果蝇的一个体细胞，设常染色体上的基因A（长翅）对a（残翅）显性，性染色体X上的基因D（红眼）对d（白眼）显性。用图示代表的果蝇与另一果蝇杂交得到的子代中，若残翅与长翅各占一半，雌蝇均为红眼，那么与图示果蝇进行杂交的果蝇的基因型是 ，表现型为 。‎ ‎（3）果蝇的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞过程中常常发生染色体不分开的现象，因此常出现性染色体异常的果蝇，并产生不同的表型，如下表所示：‎ 受精卵中异常的性染色体组成方式 表现型 XXX 在胚胎期致死，不能发育为成虫 YO（体细胞中只有一条Y染色体，没有X染色体)‎ 在胚胎期致死，不能发育为成虫 XXY 表现为雌性可育 XYY 表现为雄性可育 XO（体细胞中只有一条X染色体，没有Y染色体)‎ 表现为雄性不育 ‎（4）为探究果蝇控制眼色的基因是否位于性染色体上，著名的遗传学家摩尔根做了下列杂交实验：让白眼雄果蝇和红眼雌果蝇交配，后代全部是红眼果蝇；让白眼雌果蝇和红眼雄果蝇交配，子代雄性果蝇全是白眼的，雌性果蝇全是红眼的。他的学生蒂更斯用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，子代大多数雄果蝇都是白眼，雌果蝇都是红眼，但有少数例外，大约每2000个子代个体中，有一个白眼雌蝇或红眼雄蝇，该红眼雄蝇不育。‎ ‎①请根据上表信息用遗传图解，解释蒂更斯实验中为什么会出现例外？（设有关基因为D、d）。‎ ‎②提出一个验证蒂更斯实验的简单思路，并预测结果，得出结论（提示：专业技术人员在光学显微镜下，可以根据有丝分裂中期染色体形态分辨性染色体和常染色体）。‎ 简单思路： 。‎ 预期结果： 。‎ 结论： 。‎ 参 考 答 案 ‎1．Ⅰ、（1）3：1 分离定律 （2）9：3：3：1 自由组合定律 Ⅱ、（1）①截刚毛、刚毛（2分） ②刚毛、截刚毛 ‎ ‎（2）相对性状易于区分、雌雄异体、易于培养、一只雌蝇可产生为数众多的后代、繁殖速度快、染色体数目少等。‎ ‎2．（1）假说演绎 基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物性状 一种性状由多个基因共同决定 （2）BXW 、BXw 、bXW 、bXw 3 ：1 1 ：1 （3）1/16 （4）减数第二次分裂中一对姐妹染色体（或者Y染色体）没有分离 见右图 ‎3．(1)非等位 (2)①当出现杂合体时，隐性基因不能表达 ②基因的表达还与环境因素有关 （3）染色体结构变异（染色体片段颠倒）‎ ‎4．(1)竞争 （2）测交 F1红眼雌果蝇 白眼雄果 红眼雌果蝇：白眼雌果蝇：红眼雄果蝇：白眼雄果蝇=1：1：1：1 ‎ ‎（3）亲本 XrXr × XRY ‎ 　　　　　　　‎ ‎ 配子 Xr XR Y ‎ 后代 XRXr XrY ‎ 红眼雌果蝇 白眼雄果蝇 ‎（4）不能 样本不够大或测交结果四种表现型比例不是1：1：1：1‎ ‎5．（1）5 （2）编码区 非编码区 非编码区 内含子 （3）异养需氧型 （4）白眼残翅雌蝇 红眼长翅雄蝇 （5）III I 显性 (6)染色体变异 ‎6．（1）BbXW xw ×BbXWY 1/4‎ ‎（2）长翅灰体×残翅黑檀体→F‎1 F2 如果F2出现四种性状，其性状分离比约为9：3：3：1，说明该对性状的遗传符合基因的自由组合规律，因此控制灰体、黑檀体的这对等位基因不是位于Ⅱ号同源染色体上。反之，则可能是位于Ⅱ号同源染色体上。‎ ‎7．⑴常 隐 ⑵( 5 分）该突变基因位于X染色体上，为隐性突变。‎ 若该突变基因位于常染色体上，为隐性突变。因此，正交与反交的遗传图解如下图：‎ 正交：P BB(野生型)×bb(突变型) 反交 P bb(突变型)×BB(野生型)‎ ‎ ‎ F1 Bb F1 Bb 表现型 100%野生型,无论雌雄 表现型 100%野生型, 无论雌雄 结论：若该突变基因位于常染色体上，正交与反交的遗传图解推出的结果与实际情况不符，所以该突变基因不可能在常染色体上，只可能在X染色体上，为伴X染色体隐性突变。‎ ‎（亦可先画遗传图解，后对突变基因的位置、显隐性进行说明，其中，对突变基因的位置的说明 l 分，显隐显隐性的说明1分：遗传图解3分 ）‎ ‎⑶由题可推知，突变的基因最可能属于细胞质遗传，表现出母系遗传的特点 ‎ ‎⑷让褐色雌雄果蝇随机交配，如后代有褐色又有黄色（即有性状分离），则褐色为显性，‎ 黄色为隐性。如后代全为褐色，则褐色是隐性，黄色是显性。‎ ‎8．（1）①4 1、3、6、7 ②100% （2）aaXDY 残翅红眼雄果蝇 ‎20081202‎ ‎（3）2．5% （4）①‎ ‎②简单思路：取例外的果蝇分裂期的体细胞，制作有丝分裂装片，在光学显微镜下观察，找出分裂期中期的性染色体。‎ 预期结果：在白眼雌蝇装片中可观察到XXY的性染色体组成，在红眼雄果蝇中只能观察到一条X染色体。‎ 结论：果蝇眼色的遗传与性别相关，控制该性状的基因位于x染色体上。‎