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    12．回答有关遗传与变异的问题．
    高血氢症又称OTC症，患者由于缺乏鸟氨酸氢甲酰基转移酶，尿素循环中断，血氨、尿乳清酸等增高，常有厌食、易怒、昏睡、呕吐等症状．某研究小组调查了甲、乙 两种单基因遗传病的家系，绘制成的系谱图如图所示．其中甲病（A、a基因控制）为OTC症．乙病（B、b基因控制）在男性中只要有一个b基因就表现患病，而在女性中是隐性纯合子才会表现患病．已知Ⅰ1不携带甲病致病基因，Ⅱ9为纯合子．请分析回答下列问题：

    （1）甲病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传，其发病机理表明基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程从而控制生物体性状．Ⅱ3 和Ⅱ4生出患甲病孩子的概率为$\frac{1}{8}$．
    （2）乙病致病基因位于常染色体上．若Ⅱ7 与Ⅱ8为异卵双生，基因型相同的概率为100%．Ⅱ5和Ⅱ6生一男孩两病兼患的概率为$\frac{3}{16}$．
    果蝇直翅、弯翅基因（A、a）和有眼、无眼基因（B、b）均位于4号常染色体上，两对基因位置临近紧密连锁．研究人员利用纯合的弯翅有眼、直翅无眼和弯翅无眼果蝇进行下列杂交实验：
    杂交一：弯翅有眼×直翅无眼→直翅有眼
    杂交二：杂交一子代直翅有眼♀×弯翅无眼♂→？
    （3）杂交二产生的子代的表现型为弯翅有眼和直翅无眼．
    （4）杂交二实验中出现了一个意外的表现型为直翅有眼的雌性后代．一种可能的原因是其亲本中的母本（直翅有眼）在产生配子的过程中，发生了同源染色体的非姐妹染色单体交换．若符合上述解释，理论上则还可能出现另一种表现型为弯翅无眼的子代，但事实上并没有找到．由此推测，杂交二子代出现的直翅有眼雌蝇，可能是发生了染色体数目变异．为验证此推测，研究人员将该雌蝇与表现型为弯翅无眼雄蝇测交，结果子代出现了4种表现型，分别是直翅有眼、弯翅有眼、直翅无眼、弯翅无眼．由此可说明该雌蝇的母本在减数分裂过程中有部分初级卵母细胞未能正常分裂而产生基因组成为AaBb的配子，由该配子受精后形成意外出现的直翅有眼雌蝇．

    分析 1、由题意知，Ⅰ-1、Ⅰ-2不患甲病，且Ⅰ-1无甲病致病基因，Ⅱ-2患有甲病，因此甲病是X染色体隐性遗传病；甲病是由缺乏鸟氨酸氢甲酰基转移酶引起的，体现了基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状；由题图可知，Ⅱ-9不患乙病，且是纯合子，因此基因型是BB，因此Ⅰ-3既含有B基因，也含有b基因，是杂合子，乙病是常染色体遗传病．判断出遗传病的遗传方式后，根据遗传系谱图和题干信息判断出相关个体的基因型及可能的概率，然后应用分解组合法对遗传病的发病率进行计算．
    2、由题意知，果蝇直翅、弯翅基因（A、a）和有眼、无眼基因（B、b）均位于4号常染色体上，两对基因位置临近紧密连锁，因此两对等位基因在遗传时不遵循自由组合定律，遵循连锁交换定律，解答连锁问题，可以根据减数分裂过程中染色体的行为写出配子的类型及比例，然后按照雌雄配子随机交配的方法写出子代的基因型及比例，再判断表现型及比例；弯翅有眼×直翅无眼→直翅有眼，说明直翅对弯翅是显性性状，有眼对无眼是显性性状，纯合弯翅有眼、直翅无眼和弯翅无眼果蝇的基因型分别是aaBB、AAbb、aabb．

    解答 解：（1）由分析可知，甲病是X染色体隐性遗传病；体现了基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状；Ⅱ-3不患甲病，但是有患甲病的兄弟，因此Ⅱ-3的基因型是XAXA或XAXa，各种$\frac{1}{2}$，Ⅱ-4是不患甲病的男性，基因型是XAY，Ⅱ3 和Ⅱ4生出患甲病孩子的概率为XaY=$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}=\frac{1}{8}$．
    （2）由分析可知，乙病的致病基因位于常染色体上，由于在男性中只要有一个b基因就表现患病，因此不患乙病的男性的基因型是BB，都相同．Ⅱ-5不患甲病，但是有患甲病的兄弟，因此Ⅱ-3的基因型是XAXA或XAXa，各种$\frac{1}{2}$，Ⅱ-6是不患甲病的男性，基因型是XAY，Ⅱ-5和Ⅱ-6生出男孩患甲病孩子的概率为XaY=$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}=\frac{1}{4}$；Ⅱ-5是不患乙病的女性，且双亲正常、有患病兄弟，双亲的基因型是BB×Bb，该正常女性的基因型是Bb的概率是$\frac{1}{2}$，BB的概率是$\frac{1}{2}$，Ⅱ-6患乙病，具有患病和不患病的姐妹，双亲的基因型是Bb×Bb，该男性的基因型可能是Bb或bb，前者占$\frac{2}{3}$，后者占$\frac{1}{3}$，Ⅱ-5、Ⅱ-6婚配所生男孩正常的概率是BB=$\frac{1}{2}×\frac{2}{3}×\frac{1}{2}+\frac{1}{2}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{4}$，患乙病的概率是$\frac{3}{4}$，两种病兼患的概率是$\frac{1}{4}×\frac{3}{4}=\frac{3}{16}$．
    （3）由分析知，弯翅有眼、直翅无眼的基因型是aaBB、AAbb，子一代的基因型是AaBb，且a、B连锁、A、b连锁，子一代产生两种类型的配子，aB：Ab=1：1，弯翅无眼基因型是aabb，产生ab一种类型的配子，因此杂交一子代直翅有眼♀×弯翅无眼♂，子二代的基因型是aaBb、Aabb分别表现为弯翅有眼和直翅无眼．
    （4）杂交二实验中出现了表现型为直翅有眼的雌性后代，该性状的基因型是A_B_，说明子一代雌性在产生配子过程中出现了AB的配子，最可能的原因是母本（直翅有眼）在产生配子的过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换．发生交叉互换产生AB配子的同时，也产生了基因型为ab的雌配子，因此理论上后代还应该基因基因型为aabb的个体，表现为弯翅无眼．事实上，杂交子二代没有弯翅无眼个体，可能是发生了染色体数目变异；如果发生染色体数目变异，雌蝇在减数分裂过程中有部分同源染色体不分离，产生基因组成为AaBb的配子，与弯翅无眼果蝇杂交，子会出现直翅有眼、弯翅有眼、直翅无眼、弯翅无眼四种表现型．
    故答案为：
    （1）伴X染色体隐性遗传    控制酶的合成来控制代谢过程    $\frac{1}{8}$
    （2）常   100%    $\frac{3}{16}$
    （3）弯翅有眼和直翅无眼
    （4）母本（直翅有眼）  同源染色体的非姐妹染色单体  弯翅无眼  弯翅无眼  初级卵母  AaBb

    点评 本题旨在考查学生分析题干获取信息的能力并结合题干信息判断遗传病的遗传方式和相关个体的基因型的能力，理解所学知识的要点，把握知识的内在联系的能力并应用相关知识结合题干信息综合解答问题的能力．理解减数分裂过程中染色体的行为变化与遗传规律之间的关系，学会通过分析染色体的行为变化分析连锁和交换问题，并应用演绎推理的方法设计遗传实验、预期结果、获取结论．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    A．蛙的红细胞正在进行有丝分裂B．变形虫正通过主动运输作用摄食
    C．植物细胞正在通过体积增大而生长D．植物细胞正在分化

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    3．科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如图所示的实验研究（已知培养用的细菌大约每20min分裂一次）：
    实验一：
    细菌→$\underset{\stackrel{{\;}^{14}N培养基}{→}}{培养}$破碎细菌细胞提取DNA$\underset{\stackrel{离心}{→}}{\;}$结果A
    实验二：
    细菌$\underset{\stackrel{{\;}^{15}N培养基}{→}}{培养}$破碎细菌细胞提取DNA$\underset{\stackrel{离心}{→}}{\;}$结果B
    实验三：


    下列叙述错误的是（　　）
    A．实验一和实验二的作用是对照作用
    B．从实验三的结果C、D可以看出DNA分子复制是半保留复制
    C．如果实验三的结果都为F，则可判断DNA分子的复制方式不是半保留复制
    D．用15N标记的DNA作为模板，用14N标记的培养基培养，第三次复制后50%的DNA分子一条链含15N一条链含14N，50%的DNA分子全部含14N

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    20．在光合作用中，不需要酶参与的过程是（　　）
    A．CO2的固定B．叶绿素吸收光能C．C3的还原D．ATP的形成

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    7．如图表示某些植物激素对黄化豌豆幼苗生长的调节作用．图中A、B表示不同的植物激素．下列说法不正确的是（　　）
    A．激素A、B分别表示乙烯和赤霉素
    B．据图可以推断出a浓度高于b浓度
    C．在图示的过程中激素A和B属于拮抗关系
    D．由图可知幼苗的正常生长是多种激素共同调节的结果

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    17．下表是某农田生态系统中田鼠种群摄食植物后能量流动情况，下列有关叙述错误的是（　　）
    项目摄食量粪便量呼吸作用散失量
    能量（J/hm2•a）1.05×10103.50×1094.55×109
    A．田鼠同化的能量中约有35%用于其生长发育和繁殖
    B．田鼠粪便量属于其同化能量中流向分解者能量的一部分
    C．以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为1.4×109J/（hm2•a）
    D．田鼠的上一营养级同化的能量至少为3.5×1010J/（hm2•a）

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    4．某二倍体观赏植物的花色（紫色、蓝色、白色）由2对常染色体上的等位基因（A、a，B、b）控制，如下为基因控制物质合成的途径．请分析回答下列问题：
    白色物质$\stackrel{基因A}{→}$有色物质Ⅰ$\stackrel{基因B}{→}$有色物质Ⅱ
    （1）选取纯合的白花与紫花植株进行杂交，F1全为紫花，F1自交所得F2中白花、蓝花、紫花植株的比例为4：3：9，请推断阁中有色物质l是蓝色．将F2中的蓝花植株自交，F2中纯合子所所占的比例是$\frac{2}{3}$
    （2）己知体细胞中b基因数多于B基因时，B基因的效应不能表现．下．图是基因型为AaBb的两种突变体与其可能的染色体组成（其他染色体与基因均正常，产生的各种配子正常存活）．

    ①甲的变异类型是染色体结构变异中的重复，乙突变体的花色表现为蓝花．
    ②为确定AaBbb植株属于图中的哪一种突变体类型，让该突变体与纯合的紫花植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例．
    结果预测：Ⅰ．若子代中蓝：紫=1：1，则其为突变体甲．
    Ⅱ．若子代中蓝：紫=1：3，则其为突变体乙．

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    下列关于细胞核的叙述，正确的是

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