《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》

23. (12分)某种昆虫(2n=56)的性别决定方式为ZW型,其野生型成虫的体色是深紫色,深紫色是源于黑色素与紫色素的叠加。黑色素与紫色素的合成分别受A/a、B/b基因(均不位于W染色体上)的控制。请回答下列问题:
(1)现有一种黑色素与紫色素合成均受抑制的白色纯合品系M,研究人员利用该品系M与纯合野生型品系进行正反交实验,所得F₁的体色均为深紫色。根据正反交实验结果可以推测,控制该昆虫体色的基因位于常染色体上,品系M的基因型为aabb。
(2)研究人员又利用F₁进行了以下实验:

实验一和实验二后代的表型及比例不同,其原因可能是F₁作母本产生配子时不发生交换，作父本产生配子时发生了一定比例的交换(2分)。若让F₁的雌、雄成虫相互交配,其子代的表型及比例为深紫色:紫色:黑色:白色=14:1:1:4(2分)。
(3)该种昆虫的口器长短受Z染色体上的R/r基因控制,实验小组将1个致死基因S导入长口器雄性成虫品系I中,再利用该长口器雄性成虫进行了杂交实验,实验及结果如图所示。


分析杂交实验可知,该致死基因S导入的染色体的位置是R基因所在的Z染色体上,判断依据是F₁中存在短口器雌性，不存在长口器雌性,致死个体的基因型是ZᴿW。在F₂中发现了一只性染色体组成为ZZW的长口器成虫,其基因型可能是ZᴿSZW、ZˢZᴿW或ZˢZˢW(2分)。
(4)若不考虑突变,让F₂中长口器雄性与短口器雌性进行随机交配,F₃的表型及比例为长口器雄性:短口器雄性:长口器雌性:短口器雌性=3:1:2:1(2分)。

答案： 23.(除标注外，每空1分，共12分)
(1)常　aabb
(2)F₁作母本产生配子时不发生交换，作父本产生配子时发生了一定比例的交换　深紫色:紫色:黑色:白色=14:1:1:4 (2分)
(3)R基因所在的Z染色体上　F₁中存在短口器雌性，不存在长口器雌性(2分)　ZᴿW　ZᴿSZW、ZˢZᴿW或ZˢZˢW(2分)
(4)长口器雄性:短口器雄性:长口器雌性:短口器雌性=3:1:2:1(2分)
重难考点基因在染色体上的位置判定、伴性遗传
思路分析
杂交组合　　　　　　后代表型及比例
实验一F₁的雌虫×品系M　　深紫色:白色=1:1
实验二F₁的雄虫×品系M　　深紫色:紫色:黑色:白色=4:1:1:4
实验三F₁的雄虫×品系M　　+　　　　
F₁个体基因型为AaBb;品系M基因型为aabb，由实验一后代表型及比例为深紫色:白色=1:1可知;这两对基因位于一对同源染色体上,且A和B基因在一条染色体上，a和b基因在另一条染色体上。实验二的结果出现“两多两少的现象，且根据题干信息可知，该昆虫的体色是由两对等位基因控制的，符合基因的连锁与交换情况。根据正反交结果不同可知,F₁的雄虫在减数分裂时发生了交换，F₁的雌虫基因完全连锁(不发生交换)。
由题意可知,该昆虫的性别决定方式为ZW型，雌性昆虫的性染色体组成为ZW,雄性昆虫的性染色体组成为ZZ,R/r基因只存在于Z染色体上。长口器雄性与长口器雌性交配得到的F₂中出现了短口器，所以短口器为隐性性状，则亲本的长口器雄性基因型为ZᴿZˢ,短口器雌性基因型为ZˢW。
[深度解析]
(1)根据题干信息可知,野生型成虫的体色是深紫色，深紫色是源于黑色素与紫色素的叠加，黑色素与紫色素的合成分别受A/a、B/b基因(均不位于W染色体上)的控制。现有一种黑色素与紫色素合成均受抑制的白色纯合品系M，研究人员利用该品系M与纯合野生型品系进行正反交实验，所得F₁的体色均为深紫色，与性别无关，所以控制该昆虫体色的基因位于常染色体上，品系M的基因型为aabb。
(2)由思路分析可知，A/a、B/b这两对基因位于一对同源染色体上，且A和B基因在一条染色体上，a和b基因在另一条染色体上，由此可知，控制该昆虫体色的两对等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律。实验二的结果出现“两多两少”的现象，说明控制该昆虫体色的两对基因存在连锁和交换现象。结合实验一、二后代表型及比例可知,F₁的雌、雄成虫相互交配，雌配子的类型及比例为AB:ab=1:1,雄配子的类型及比例为AB:aB:Ab:ab=4:1:1:4,其子代的表型及比例为深紫色:紫色:黑色:白色=14:1:1:4。
(3)长口器雄性(ZᴿZˢ)与短口器雌性(ZˢW)交配,理论上F₁的表型及比例为长口器雄性:短口器雄性:长口器雌性:短口器雌性=1:1:1:1,但结果是F₁中没有长口器雌性(ZᴿW),说明致死基因S导入的染色体是雄性R基因所在的Z染色体，致死个体的基因型为ZᴿSW。F₁长口器雄性的基因型为ZᴿZˢ,与长口器雌性(ZᴿW)交配，得到性染色体组成为ZZW的长口器成虫。存在两种情况，一是雄性减数分裂异常而雌性减数分裂正常，二是雄性减数分裂正常而雌性减数分裂异常。若是雄性减数分裂正常而雌性减数分裂异常，则只能是雌性减数分裂I异常产生ZᴿW的配子,雄性提供Zᴿ或Zˢ的配子，所以在这种情况下，该性染色体组成为ZZW的长口器(成虫)的基因型为ZᴿZˢW或ZˢZᴿW(致死)。若是雄性减数分裂正常而雌性减数分裂异常，则只能是雌性减数分裂I异常产生ZᴿW的配子,雄性提供Zᴿ或Zˢ的配子，所以在这种情况下，该性染色体组成为ZZW的长口器成虫的基因型为ZᴿZˢW或ZˢZᴿW。综上所述,该性染色体组成为ZZW的长口器成虫的基因型为ZᴿZˢW、ZˢZᴿW或ZˢZˢW。
(4)根据
(3)可知,F₂长口器雄性的基因型及比例为ZᴿZˢ:ZᴿZˢ=1:1,其产生的配子类型及比例为Zᴿ:Zˢ:Zˢ=1:2:1,F₂短口器雌性的基因型为ZˢW,其产生的配子类型及比例为Zˢ:W=1:1,雌、雄配子随机结合，产生F₃的表型及比例为长口器雄性:短口器雄性:长口器雌性:短口器雌性=3:1:2:1。