《2026年理想树图书高考必刷卷42套模拟卷汇编高中生物全一册通用版江苏专版》

24. (11 分)果蝇是遗传学研究过程中的经典实验材料。请回答下列问题：
(1)果蝇作为遗传学实验的材料，其优势有后代数量多，生活周期短，有多对易于区分的相对性状。
(2)果蝇的红眼对白眼为显性(D、d)，直刚毛对焦刚毛为显性(B、b)，两对基因都位于 X 染色体上。将表型为红眼直刚毛雌、雄果蝇作为亲本相互交配，F₁ 表型比为红眼直刚毛雌∶红眼焦刚毛雄∶白眼直刚毛雄 = 2∶1∶1，亲本雌果蝇细胞中的基因组成及位置可能是图 1 中的B。

(3)已证明灰身和黑身基因(A、a)位于Ⅱ号染色体上，另一对位于 X 染色体非同源区段的等位基因(R、r)会影响黑身果蝇的体色深度。研究者设计了以下实验进行探究：
①利用黑身雌蝇($ aaX^ R X^ R$)与灰身雄蝇($ AAX^ r Y$)杂交，F₁ 全为灰身，F₂ 雌蝇中灰身∶黑身 = 3∶1；雄蝇中灰身∶黑身∶深黑身 = 6∶1∶1。F₂ 深黑身雄蝇的基因型是aaXᵀY。
②现有一只黑身雌蝇($ aaX^ R X^ R$)，其细胞中 X 与Ⅱ号染色体发生图 2 所示变异。变异细胞减数分裂时，所有染色体同源区段须联会且均相互分离，才能形成可育配子。用该果蝇重复①实验，F₂ 的雄蝇中深黑身个体占1/32 (2 分)。

(4)控制卷翅(F)和正常翅(f)的一对等位基因位于常染色体上。有一只纯合卷翅Ⅳ号染色体三体雌果蝇，产生的配子至少有一条Ⅳ号染色体，且染色体组成异常不致死。设计实验探究 F、f 基因是否位于Ⅳ号染色体上。
实验思路：用该果蝇与正常翅雄蝇进行杂交得 F₁，F₁ 自由交配，统计 F₂ 的表型及比例。
预期结果及结论：①若出现卷翅:正常翅=3:1，则说明 F、f 基因不在Ⅳ号染色体上；
②若出现卷翅:正常翅=8:1 (2 分)，则说明 F、f 基因位于Ⅳ号染色体上。
(5)某种基因有纯合致死效应，致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了 X 射线辐射，为了探究这只果蝇 X 染色体上是否发生了隐性致死突变。设计了以下实验：
实验步骤：将这只雄蝇和正常雌蝇杂交，得到的 F₁ 相互交配，统计 F₂ 雄蝇所占比例。
结果预测：①如果 F₂ 雄蝇占 $\frac{1}{2}$，则 X 染色体上没有发生致死突变；
②如果 F₂ 雄蝇占1/3，则 X 染色体上发生了完全致死突变；
③如果 F₂ 雄蝇占1/3 1/2，则 X 染色体上发生了不完全致死突变。

答案： 24.（除标注外，每空1分，共11分）
（1）后代数量多，生活周期短，有多对易于区分的相对性状
（2）B
（3）①aaXᵀY ②1/32（2分）
（4）表型及比例 卷翅:正常翅=3:1 卷翅:正常翅=8:1（2分）
（5）1/3 1/3 1/2
重难考点伴性遗传、基因的自由组合定律
[深度解析]（1）果蝇作为遗传学材料的优点是后代数量多，繁殖快，染色体少且容易观察，生长周期短，有多对易于区分的相对性状等。
（2）两对基因均位于X染色体上，即为连锁关系，子代雄果蝇中有红眼焦刚毛（基因型为XᴰᵇY）和白眼直刚毛（基因型为XᵈᴮY），子代雄蝇的X染色体均来自亲代雌果蝇，说明亲代雌果蝇的基因型为XᴰᵇXᵈᴮ，即为图1中的B（关键点：子代雄果蝇的表型可以反映亲本雌果蝇产生配子的基因型，因为子代雄果蝇的X染色体均来自雌配子）。
（3）①黑身雌蝇（aaXᴿXᴿ）与灰身雄蝇（AAXᵀY）杂交，F₁基因型为AaXᴿXᵀ和AaXᴿY，全为灰身，两对基因自由组合，F₂中雌蝇的基因型为A_、aa和XᴿXᵀ、XᴿXᴿ的组合，且灰身:黑身=3:1，正好为A_与aa的比例，说明有A基因控制灰身，aa和R同时存在时为黑身；雄蝇中灰身:黑身:深黑身=6:1:1，可判断深黑身雄果蝇的基因型为aaXᵀY。
②黑身雌蝇发生染色体易位后，一条X染色体和一条II号染色体组成了新的染色体，由题目分析可知，变异细胞减数分裂时，所有染色体同源区段须联会且均相互分离，才能形成可育配子，即异常连接的aXᴿ移向一极，正常的a、Xᵀ移向一极，则产生两种配子。用该果蝇重复①实验，F₁中有1/2AaXᴿXᵀ正常，有1/2AaXᴿXᵀ异常，同时雄蝇中有1/2AaXᴿY正常，有1/2AaXᴿY异常。雌雄配子随机结合，用配子法进行计算，求F₂雄蝇中深黑身个体，即基因型为aaXᵀY的概率。F₂雄蝇中含aY配子的概率为1/4，F₁雌蝇中只有正常的AaXᴿXᵀ个体可产生1/4aXᵀ的卵细胞，所以aaXᵀY的概率为1/4×1/4×1/2=1/32。
（4）控制卷翅（F）和正常翅（f）的一对等位基因位于常染色体上。有一只纯合卷翅IV号染色体三体雌果蝇，产生的配子至少有一条IV号染色体，且染色体组成异常不致死。设计实验探究F、f基因是否位于IV号染色体上。用该果蝇与正常翅雄蝇进行杂交得F₁，F₁自由交配，统计F₂的表型及比例。若F、f这对等位基因不在IV号染色体上，则杂交组合为FF×ff→F₁（Ff），自由交配→F₂中F_:ff=3:1，即卷翅:正常翅=3:1；若F、f这对等位基因在IV号染色体上，则杂交组合为FFF×ff，FFF产生的配子及比例为FF:F=1:1，则F₁的基因型为1/2FFf，1/2Ff，F₁自由交配，1/2FFf产生配子及比例为（1/2×5/6）F、（1/2×1/6）FF，1/2Ff产生配子及比例为（1/2×1/2）F、（1/2×1/2）f，F₁产生的配子及比例为2/3F、1/3f，F₁自由交配产生的子代比例为（2/3×2/3）F_、（2/3×1/3）F_f，F₁产生的配子及比例为2/3F_、1/3f，因此F₂中ff占比为1/3×1/3=1/9，即卷翅:正常翅=8:1。
（5）某种基因有纯合致死效应，将受到X射线辐射的雄蝇和正常雌蝇杂交，得到的F₁相互交配，如果F₂雄蝇占1/2，属于正常情况，则X染色体上没有发生致死突变；若X染色体上发生了完全致死突变，则雄果蝇可表示XᵀY，杂交情况为XᵀY×XX→F₁为XY、XᵀX，F₁自由交配→F₂:XᵀX:XX:XY:XᵀY=1:1:1:1，XᵀY个体致死，F₂雄蝇占1/3；若X染色体上发生了不完全致死突变，则XᵀY部分致死，F₂雄蝇的占比为1/3~1/2。