课时作业(二十三) 人类遗传病与生物育种(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题1．下列关于人类遗传病的叙述，错误的是( )A．遗传病患者不一定携带致病基因，且可能遗传给子代B．血友病是伴X染色体隐性遗传病，常表现为男性患者多于女性患者C．原发性高血压是多基因遗传病，适合进行遗传病调查D．唐氏综合征属于染色体数目变异遗传病，可在显微镜下观察到染色体数目的变化C [染色体异常遗传病不携带致病基因，有可能遗传给下一代；伴X染色体隐性遗传病的特点之一是男性患者多于女性患者；遗传病调查常选择发病率高的单基因遗传病；唐氏综合征即21三体综合征，可通过显微镜下计数染色体辨别。]2．假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示，有关叙述不正确的是( )A．由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式的优点是可以将多种优良性状集中在一个生物体上B．与①②③过程的育种方法相比，⑤⑥过程的优势是明显缩短了育种年限C．图中A_bb的类型经过③过程，子代中AAbb与aabb的数量比是3∶1D．④过程在完成目的基因和载体的结合时，必须用到的工具酶是限制性核酸内切酶D [④过程在完成目的基因和运载体的结合时，必须用到的工具酶除了限制性核酸内切酶外还需DNA连接酶，D错误。]3．某遗传病由单基因控制，正常夫妻双方的父母都正常，但是他们都各有一个患该病的妹妹。现在国家政策鼓励生二胎，请你为他们测算风险值，以下测算中计算错误的是( )A．如果他们首胎异卵双生获得双胞胎，则有患病孩子的概率是1/9B．如果他们首胎生出同卵双胞胎，则两个孩子都患病的概率是1/9C．如果他们已经生了一个患病孩子，那么再生一个患病女孩的概率是1/8D．如果他们已经生了一个患病孩子，那么再生一个患病男孩的概率是1/8A-8-\n [正常夫妻双方的父母都正常，但是他们都各有一个患该病的妹妹，由此可知该病为常染色体隐性遗传病。夫妻双方均有2/3的可能性为杂合子，生出患病孩子的概率为(2/3)×(2/3)×(1/4)＝1/9，正常孩子的概率为1－(1/9)＝8/9。如果他们首胎异卵双生获得双胞胎，则有患病孩子的概率是1－(8/9)×(8/9)＝17/81；如果他们首胎生出同卵双胞胎，同卵双胞胎的遗传物质相同，则两个孩子都患病的概率是1/9；如果他们已经生了一个患病孩子，则可以确定双亲均为杂合子，那么再生一个患病女孩或患病男孩的概率均是(1/4)×(1/2)＝1/8。]4．(2020·日照质检)已知某女孩患有某种单基因遗传病。有一同学对其家系的其他成员进行调查后，记录如下：祖父祖母姑姑外祖父外祖母舅舅父亲母亲弟弟－＋－＋－－＋＋－(“＋”代表患者，“－”代表正常)下列有关分析错误的是( )A．该遗传病有可能属于常染色体显性遗传病B．调查该病的发病率应在自然人群中随机取样调查计算C．该患病女性的父母生一个正常孩子的概率为1/4D．该遗传病有可能属于细胞质遗传病D [该女孩的父母患病，弟弟正常，说明该遗传病属于显性遗传病，一定不是细胞质遗传病，但不能判断是常染色体显性遗传病还是伴X显性遗传病；调查该病的发病率应在自然人群中随机取样调查计算，以在较小工作量的前提下获得较准确的数据；若该病属于常染色体显性遗传病，该患病女性的父母均为杂合子，生一个正常孩子的概率为1/4；若该病属于伴X显性遗传病，该患病女性的母亲为杂合子，生一个正常孩子的概率也为1/4。]5．(2018·浙江11月选考单科卷)母亲年龄与生育后代先天愚型病发病风险曲线图如下。据图可知，预防该病发生的主要措施是( )A．孕前遗传咨询B．禁止近亲结婚C．提倡适龄生育D．妊娠早期避免接触致畸剂C [据图可知，40岁以后的母亲所生子女先天愚型病相对发生率较高，故要预防该病，应提倡适龄生育。]6．(2018·江西南昌期末)为获得四倍体葡萄(4N-8-\n＝76)，将二倍体葡萄茎段经秋水仙素溶液处理后栽培。结果显示，植株中约40%的细胞的染色体被诱导加倍，植株含有2N细胞和4N细胞，称为“嵌合体”，其自交后代有四倍体植株。下列叙述不正确的是( )A．“嵌合体”根尖分生区的部分细胞含19条染色体B．“嵌合体”产生的原因之一是细胞分裂不同步，使秋水仙素对有些细胞不起作用C．“嵌合体”可以产生含有38条染色体的配子D．“嵌合体”不同的花之间传粉后可以产生三倍体子代A [根尖分生区细胞不进行减数分裂，故不存在含19条染色体细胞，A错误。]7．(2019·福建莆田期中)八倍体小黑麦(8N＝56)是六倍体普通小麦和黑麦杂交后经人工诱导染色体数目加倍而形成的，据此可推断出( )A．普通小麦与黑麦之间不存在生殖隔离B．秋水仙素能促进染色单体分离使染色体数目加倍C．八倍体小黑麦的花药离体培养出来的植株是四倍体D．八倍体小黑麦产生的单倍体植株不可育D [普通小麦与黑麦杂交产生的后代细胞中含有4个染色体组，由于三个普通小麦的染色体组和一个黑麦染色体组在减数分裂时联会紊乱，不育，因此普通小麦与黑麦之间存在生殖隔离，A错误；秋水仙素能抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，导致着丝点分裂之后产生的子染色体不能移向细胞两极，从而使细胞中染色体数目加倍，B错误；小黑麦经减数分裂产生的花粉经花药离体培养得到的植株称为单倍体植株，C错误；由于小黑麦产生的单倍体植株无同源染色体，不能通过减数分裂产生正常的配子，故表现为高度不育，D正确。]8．科学家在研究果蝇的突变体时，发现其常染色体上有一显性基因A(控制卷翅，a控制正常翅)和显性基因F(控制星状眼，f控制正常眼)，均属于纯合致死基因。现让基因型为AaFf的两只雌雄果蝇进行交配，欲定位A/a，F/f在染色体上的相对位置(有如图所示三种情况)。下列有关说法正确的是( )A．图甲、乙、丙中基因A/a，F/f均遵循基因的自由组合定律B．若杂交后代有3种表现型，比例为1∶2∶1，则基因相对位置如图甲所示C．若杂交后代有4种表现型，比例为4∶2∶2∶1，则基因相对位置如图乙所示D．若杂交后代有2种表现型，比例为1∶1，则基因相对位置如图丙所示C-8-\n [分析图形可知，图乙中，基因A/a，F/f分别位于两对同源染色体上，而在图甲、丙中只位于一对同源染色体上，因此，只有图乙所示情况下相关基因的遗传遵循基因的自由组合定律；若基因的相对位置如图甲所示，则雌雄果蝇均产生Af和aF两种配子，雌雄配子随机结合，子代基因型有2AaFf、1AAff(致死)、1aaFF(致死)，均表现为卷翅星状眼；若基因的相对位置如图乙所示，两对等位基因表现为自由组合，考虑到显性基因纯合致死，子代有(2Aa、1aa)×(2Ff、1ff)，因此，子代表现型及比例为卷翅星状眼∶正常翅星状眼∶卷翅正常眼∶正常翅正常眼＝4∶2∶2∶1；若基因的相对位置如图丙所示，则雌雄果蝇均能产生AF和af两种配子，雌雄配子随机结合，子代基因型有2AaFf、1AAFF(致死)、1aaff，表现为卷翅星状眼∶正常翅正常眼＝2∶1。]9．图甲为某种人类遗传病的系谱图，已知某种方法能够使正常基因显示一个条带，致病基因则显示为位置不同的另一个条带。用该方法对该家系中的每个个体进行分析，条带的有无及其位置表示为图乙。根据实验结果，下列有关该遗传病的叙述错误的是( )A．该病为常染色体隐性遗传病，且1号为致病基因的携带者B．若13号与一致病基因的携带者婚配，则生育患病孩子的概率为1/6C．10号个体可能发生了基因突变D．若不考虑突变因素，则9号与该病患者结婚，出现该病子女的概率为0B [图甲中1、2号正常，5号患病，推知该病为常染色体隐性遗传病，若用基因A、a表示，则1、2号的基因型均为Aa,5号基因型为aa，再根据图乙可知6、7、10、12号基因型为Aa,3、4、8、9、13号基因型为AA,11号基因型为aa。所以13号(AA)和一致病基因携带者(Aa)婚配，后代不会患病；3、4号(AA)正常，而10号为致病基因携带者(Aa)，则10号可能发生了基因突变；9号(AA)与此病患者(aa)结婚，子代全部正常。]10．下图表示基因型为AaBb的水稻单倍体育种的部分过程，下列说法错误的是( )A．图中②过程可以发生染色体变异和基因突变B．①过程细胞的形态和数目均发生变化C．AaBb的水稻单倍体育种培育出的二倍体水稻有两种基因型D．图中培养出的二倍体水稻的基因型为AABB-8-\nC [①过程是脱分化，指花药细胞经过分裂或不分裂逐渐失去原来的结构和功能而恢复分生状态，形成无组织结构的细胞团或愈伤组织的过程，B正确；②过程是再分化，该过程伴随细胞的分裂和分化，可以发生染色体变异和基因突变，A正确；图示花粉的基因型为AB，其单倍体植株经秋水仙素诱导培育出的二倍体水稻的基因型为AABB，D正确；AaBb的水稻单倍体育种培育出的二倍体水稻有四种基因型，分别为AABB、AAbb、aaBB、aabb，C错误。]11．(2019·江淮十校第二次联考)美国国家人类基因组研究院确认了X染色体上有1098个蛋白质编码基因。有趣的是，这1098个基因中只有54个在对应的Y染色体上有相应功能的等位基因，而Y染色体上仅有大约78个基因。这些基因的异常会导致伴性遗传病，下列有关叙述正确的是( )A．人类基因组计划研究的是23条染色体上DNA中的脱氧核苷酸序列B．X、Y染色体上等位基因的遗传与性别相关联C．次级精母细胞中只可能含有0或1条X染色体D．伴X染色体遗传病具有交叉遗传、男性发病率大于女性的特点B [本题考查对伴性遗传的特点、人类基因组计划和减数分裂过程中染色体变化特点的理解。人类基因组计划研究的是22条常染色体和性染色体X、Y上DNA中的脱氧核苷酸序列，A项错误；性染色体上等位基因随性染色体遗传，表现型与性别相关联，B项正确；X染色体和Y染色体属于同源染色体，减数第一次分裂后期同源染色体分离，减数第二次分裂后期着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，故次级精母细胞中可能含有0、1条或2条X染色体，C项错误；伴X染色体隐性遗传病具有交叉遗传、男性发病率大于女性的特点，伴X染色体显性遗传病具有女性发病率大于男性的特点，D项错误。]12．下列方案中不能达到实验目的的是( )选项实验目的方案A已知某遗传病为单基因遗传病，欲调查其遗传方式和发病率在患者家系中调查遗传方式，在自然人群中调查发病率B已知豌豆的高茎和矮茎是一对相对性状，欲鉴定一株高茎豌豆是不是纯合子自交，观察子代是否发生性状分离C已知在鼠的一个自然种群中，褐色和黑色是一对相对性状，欲判断其显隐性分别让多对褐色鼠和褐色鼠杂交、黑色鼠和黑色鼠杂交，观察子代是否产生不同于亲本的性状D已知果蝇眼色相对性状的显隐性，欲通过一次杂交实验判断控制眼色的基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上让显性雌果蝇与隐性雄果蝇杂交，观察子代雌雄果蝇的表现型D-8-\n [调查某遗传病的遗传方式和发病率时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，在患者家系中调查遗传方式，在自然人群中调查发病率，A正确。让这株高茎豌豆自交，观察子代是否发生性状分离，如果子代发生性状分离，则为杂合子，否则为纯合子，B正确。分别让多对褐色鼠和褐色鼠杂交、黑色鼠和黑色鼠杂交，观察子代是否产生不同于亲本的性状。若褐色鼠×褐色鼠的杂交组合产生了不同于亲本的性状，说明褐色是显性性状，黑色是隐性性状；若黑色鼠×黑色鼠的杂交组合产生了不同于亲本的性状，则黑色是显性性状，褐色为隐性性状，C正确。应让隐性雌果蝇与显性雄果蝇杂交，观察子代雌雄果蝇的表现型，如果子一代雌性全部为显性性状，雄性全部为隐性性状，则控制眼色的基因仅位于X染色体上；否则控制眼色的基因位于常染色体上，D错误。]二、非选择题13．(2019·山东沂水一中模拟)油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产，萝卜具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交，通过如图所示途径获得抗线虫病油菜。注：方框中每个大写英文字母表示一个染色体组。(1)自然界中，油菜与萝卜存在________________，无法通过杂交产生可育后代。(2)科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交，通过上图所示途径获得抗线虫病油菜。用秋水仙素处理F1植株使________________，形成异源多倍体。(3)将异源多倍体与亲本油菜杂交(回交)，获得BC1，BC1细胞中的染色体组成为________(用字母表示)。用BC1与亲本油菜再一次杂交，得到的BC2植株群体的染色体数目为________。获得的BC2植株个体间存在胞囊线虫抗性差异，其原因是不同植株获得的________________不同。从BC2植株中筛选到胞囊线虫抗性强的个体后，与亲本油菜多代杂交，使其抗性基因稳定转移到油菜染色体中并获得稳定遗传的优良品种。(4)某科技小组将二倍体萝卜植株的花粉按如图所示的程序进行实验，下列叙述正确的是________。―→―→A．由花粉获得单倍体植株必须通过植物组织培养B．花粉、单倍体和二倍体植株的体细胞都具有全能性C．单倍体植株因细胞中无同源染色体而高度不育D．若花粉基因组成为a，则二倍体植株体细胞的基因组成不可能为aaaa解析：-8-\n： 本题主要考查多倍体育种和单倍体育种的应用。(1)自然界中，油菜与萝卜是不同物种，存在生殖隔离，无法通过杂交产生可育后代。(2)图示油菜与萝卜的杂交为植物体细胞杂交，得到的F1植株细胞中有来自油菜的两个染色体组(A、C)和来自萝卜的一个染色体组(R)，共三个染色体组，F1属于异源三倍体。F1减数分裂时染色体不能两两联会，因而不育，需用秋水仙素处理使染色体(数目)加倍，形成有生育能力的异源多倍体。(3)将异源多倍体AACCRR(形成的配子为ACR)与亲本油菜AACC(形成的配子为AC)杂交，获得BC1(染色体组成为AACCR)，BC1染色体数为28＋19＝47。BC1(AACCR)与油菜(AACC)再一次杂交，由于BC1在产生配子时，R染色体组中的9条染色体随机分配到细胞任意一极，其他染色体组中的染色体分配正常，所以产生的配子中染色体条数为AC＋(R中的0～9条)，油菜产生的配子染色体组成为AC，因此得到的BC2植株的染色体组成为AACC＋(R中的0～9条)，即染色体数目在38到47条之间。抗线虫病基因位于萝卜的R染色体组的染色体上，由于不同BC2植株得到的来自于萝卜的染色体条数不同，在0到9条之间，所以BC2植株个体间存在胞囊线虫抗性差异。(4)花粉经离体培养可发育成单倍体植株，培养过程需使用植物组织培养技术，A正确；生物的每一个染色体组中都包含有该物种生长、发育、繁殖所需要的全部遗传信息，花粉中有萝卜体细胞中一半染色体，具有一个完整的染色体组(二倍体生物体细胞中有两个染色体组)，所以在植物组织培养过程中，仍能表现出细胞的全能性，单倍体细胞亦如此；二倍体植株的体细胞中有两个完整的染色体组，所以理论上三者都具有细胞的全能性，B正确；单倍体植株只含一个染色体组，没有同源染色体，故减数分裂时不能进行同源染色体联会，无法产生正常功能的配子，表现为高度不育，C正确；若花粉基因型为a，经过秋水仙素加倍后基因型为aa，若继续进行有丝分裂，DNA复制后细胞中的基因数目加倍，则二倍体植株体细胞的基因型可能为aaaa，D错误。答案： (1)生殖隔离 (2)染色体数目加倍 (3)AACCR 38～47 来自R的染色体 (4)ABC14．Ⅱ型黏多糖贮积症(MPSⅡ)是一种严重致残、致死性遗传病。本病至今无法有效根治，做好预防工作尤为重要。以下为该病一患者家系系谱图，已知Ⅲ1不带有致病基因。请分析回答：(1)由系谱图分析判定该病为伴X染色体隐性遗传病，写出判断依据_______________________________________________________________________。(2)Ⅲ1和Ⅲ2再生育一个患该病孩子的概率为_______________________________________________________________________。-8-\n(3)Ⅱ型黏多糖贮积症的根本原因在于IDS基因发生突变所致。至今正式报道的突变类型有372种，说明基因突变具有________性。(4)就本家系的实际情况来说，第Ⅲ、Ⅳ代中肯定为携带者的是________，可能为携带者的是________________。为了避免悲剧再度重演，建议以上人群在生育前应做好________工作。解析：： (1)根据双亲正常，子代患病，可判断该病为隐性遗传病，由于Ⅲ1不带有致病基因，则Ⅳ1的致病基因只来自其母亲Ⅲ2，在Ⅳ1的细胞中成单存在，因此可推断该病为伴X隐性遗传病。(2)若控制正常与患病的基因分别为A、a，则Ⅲ1和Ⅲ2的基因型分别为XAY、XAXa，二者再生育一个患该病孩子的概率为25%。(3)Ⅱ型黏多糖贮积症的突变类型有372种，说明基因突变具有不定向性(或多方向性)。(4)根据系谱图判断，Ⅲ2、Ⅲ3的儿子均患有该病，说明Ⅲ2、Ⅲ3肯定为携带者；Ⅱ3的儿子为患者，因此Ⅱ3应为携带者，其丈夫正常，其女儿Ⅲ5可能为携带者，进而可判断Ⅳ6可能为携带者；Ⅲ2和Ⅲ3的丈夫正常，它们的女儿Ⅳ2、Ⅳ4可能为携带者。该病为单基因病，为了避免携带者生出患病孩子，携带者或可能的携带者在生育前应做好产前诊断(或基因诊断)。答案： (1)患者父母都正常，且Ⅲ1不带有致病基因(呈现交叉遗传的特点) (2)25% (3)不定向(或多方向性) (4)Ⅲ2、Ⅲ3 Ⅲ5、Ⅳ2、Ⅳ4、Ⅳ6 产前诊断(或基因诊断)-8-
