6．生物的变异与进化(限时训练：建议用时20分钟)1．在果蝇的野生型群体中，出现了一只刚毛形态异常的雄性个体，其表现型和已知的X染色体上的隐性突变(h)十分相似(对应的野生型为H)，经过研究发现新突变为常染色体上的突变。
为了进一步探究其遗传情况，科学家将这只新突变的雄性和已知隐性h突变的雌性进行杂交，得到F1，发现F1中只有雄蝇出现了突变性状，雌蝇都为野生型性状。
让F1个体互相交配，统计F2的结果如下表(由于两种突变十分相似，所以突变表现型没有区分记在了一起)。
(1)根据F1中只有雄蝇出现了突变性状，可推测突变基因为________(填“显性”或“隐性”)。
(2)若新突变基因用G或g表示，F1雌、雄个体的基因型分别为______________________。
且表中(a＋b)/(c＋d)≈________(填比例)。
a/c________b/d(填“等于”“大于”或“小于”)(3)科学家若通过镜检等各种手段终于能准确区分这两种突变性状，那么在F2的雄果蝇中同时含有两种突变性状的个体占比为__________。
答案(1)隐性(2)GgX H X h和GgX h Y 5∶3 等于(3)1/8解析(1)新突变为常染色体遗传，让新突变的雄性与已知隐性h突变的雌性X h X h交配，后代F1中的雌性果蝇皆为野生型，则新突变为隐性突变。
(2)新突变基因用G或g表示，则亲本类型为ggX H Y和GGX h X h，F1的基因型为GgX H X h和GgX h Y。
F1雄蝇表现为h突变。
F1个体相互交配，Gg×Gg→3/4 G_＋1/4 gg；X H X h×X h Y→1/2(X H X h、X H Y)＋1/2(X h X h、X h Y)或1/2(X H X h、X h X h)＋1/2(X H Y、X h Y)。
得到F2代a/c、b/d相等，均等于1/1，野生型雌雄个体占比＝3/4G_×1/2(X H X h、X H Y)＝3/8，则(a＋b)/(c＋d)≈5/8÷3/8＝5∶3。
(3)F2的雄果蝇中同时含两种突变性状的个体为ggX h Y，雄果蝇中gg占比1/4，X h Y占比1/2，ggX h Y所占比例为1/4×1/2＝1/8。
2．果蝇的灰身对黑身为显性，由位于常染色体(Ⅱ)上基因B控制，基因R或r位于X染色体的非同源区段，会影响雌、雄黑身果蝇的体色深度。
现有黑身雌果蝇与灰身雄果蝇杂交，F1全为灰身，F1随机交配，F2表现型及数量如图1所示。
回答下列问题：(1) 在等位基因R、r中，能使黑身果蝇的体色加深的基因是________。
(2) 亲代果蝇的基因型为________、________，F2灰身雌果蝇中纯合子占的比例为________。
(3) 若亲代黑身雌果蝇细胞中X、Ⅱ号染色体发生如图2所示的变异，变异细胞在减数分裂时，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。
在不考虑其他变异的情况下，该黑身雌果蝇产生的卵细胞类型有________种，该黑身雌果蝇与正常雄果蝇杂交，生育染色体组成正常后代的概率为________。
答案(1)r (2)bbX R X R BBX r Y 1/6 (3)6 1/4解析根据题意分析可知：果蝇的灰身和黑身由常染色体(Ⅱ)上的等位基因(B、b)控制，等位基因(R、r)位于X染色体上，说明控制体色的两对等位基因分别位于两对同源染色体上，因此在遗传过程中遵循自由组合定律。
根据题干信息和柱状图分析，纯合的黑身雌果蝇与纯合的灰身雄果蝇杂交，子二代中雌、雄果蝇灰身∶(深)黑身＝3∶1，其中雌果蝇没有深黑身，雄果蝇黑身∶深黑身＝1∶1，说明子一代雄果蝇的基因型是BbX R Y，雌果蝇的基因型是BbX R X r，说明灰身同时含有B和R；bb表示黑身，且r会使得黑色加深。
因此亲本雄果蝇的基因型是BBX r Y，雌果蝇的基因型是bbX R X R。
图2中，X染色体移接到Ⅱ染色体上，属于染色体结构的变异中的易位。
(1)根据以上分析，灰身应该同时含有B和R，bb表示黑身，且r会使得黑色加深。
(2)根据以上分析，亲本雄果蝇的基因型是BBX r Y，雌果蝇的基因型是bbX R X R，子一代雄果蝇的基因型是BbX R Y，雌果蝇的基因型是BbX R X r，则F2灰身雌果蝇中纯合子占的比例为1/3×1/2＝1/6。
(3)亲代黑身雌蝇基因型为bbX R X R，其细胞(2n＝8)中有一条Ⅰ移接到了Ⅱ号染色体上，减数第一次分裂形成的两个子细胞中染色体分别是3、4个，所以减数第二次分裂后期细胞中有8或6条染色体，若不考虑其他染色体，理论上该果蝇产生的卵细胞类型有6种。
该黑身雌果蝇与正常雄果蝇杂交，生育染色体组成正常后代的概率为1/2×1/2＝1/4。
3．果蝇的灰身对黑身为显性，由位于常染色体上的B和b基因控制，纯种灰身雄果蝇群体经60Co照射后可从中筛选出果蝇甲。
果蝇甲产生的各种配子活性相同，且基因均能正常表达。
请据图回答下列问题：(1)经60Co照射后果蝇发生的变异类型属于______________，果蝇甲经过减数分裂能产生________种配子。
(2)筛选①可用光学显微镜观察染色体的形态选出果蝇甲，筛选②不用光学显微镜观察就能选出“含异常染色体个体”，理由是_________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)为从F1中筛选出常染色体正常的雌果蝇，让F1黑身雄蝇分别与灰身雌果蝇杂交，选定后代中表现型及比例为________________________________的杂交组合的雌性亲本即为所需。
答案(1)染色体结构变异(或染色体变异、易位) 4 (2)得到的F1中，仅表现型为灰身雄果蝇的个体染色体形态正常，其余均为含异常染色体个体，因此可通过后代的表现型对染色体情况加以区分(3)灰身果蝇∶黑身果蝇＝3∶1解析(1)据图可知，经60Co照射后，含B基因的常染色体片段移接到了X染色体上，形成了果蝇甲，果蝇发生的变异类型属于染色体结构变异(或染色体变异、易位)；果蝇甲经过减数分裂能产生BX B、BY、OX B(O表示缺失含B基因片段的常染色体)、OY共4种配子。
(2)果蝇甲(BOX B Y)与正常黑身雌果蝇乙 (bbXX)杂交，得到的F1基因型的有BbXY、BbX B X、ObXY 和ObX B X，仅表现型为灰身雄果蝇的个体(BbXY)染色体形态正常，其余均为含异常染色体个体，因此筛选②可通过后代的表现型对染色体情况加以区分，不用光学显微镜观察就能选出“含异常染色体个体”。
(3)F1黑身雄果蝇(ObXY)分别与灰身雌果蝇(BbX B X或ObX B X)杂交，如果灰身雌果蝇的基因型为ObX B X，则后代中灰身果蝇所占比例为1/2，黑身果蝇为1/2，即后代中表现型及比例为灰身果蝇∶黑身果蝇＝1∶1。
如果灰身雌果蝇的基因型为BbX B X，把两对染色体分开考虑，则后代中黑身果蝇(bb或Ob且XX或XY)为1/2×1/2＝1/4，那么F1中灰身果蝇占1－1/4＝3/4，因此，让F1黑身雄果蝇分别与灰身雌果蝇杂交，选定后代中表现型及比例为灰身果蝇∶黑身果蝇＝3∶1的杂交组合的雌性亲本即为所需。
4．遗传学是一门探索生命起源和进化历程的学科，兴起于20世纪，发展异常迅速。
请分析回答：(1)最早证明基因位于染色体上的科学家是__________(填“孟德尔”“萨顿”或“摩尔根”)，他发现了控制果蝇红白眼色的基因位于________染色体上。
(2)在遗传学研究中，经常要通过实验来确定某基因位于哪一条常染色体。
对于植物核基因的定位常用到下列方法(三体和单体产生的配子均为可育配子，且后代均存活)，例如：①让常染色体隐性突变型和野生型三体(2号染色体多一条)品系杂交，子一代中的三体个体再与隐性亲本回交。
如果在它们的子代中野生型和突变型之比是5∶1，而不是________，则说明该突变基因及其等位基因位于2号染色体上。
②也可让常染色体隐性突变型和野生型单体(2号染色体缺少一条)品系杂交，如果子一代中野生型和突变型之比是________而不是____________，则说明该突变基因及其等位基因位于2号染色体上。
答案(1)摩尔根X (2)①1∶1 ②1∶1 1∶0解析(1)摩尔根以果蝇为实验材料，最早证明了基因在染色体上，他发现了控制果蝇红眼和白眼的基因位于X色体上。
(2)①让常染色体隐性突变型和野生型三体(2号染色体多一条)品系杂交，子一代中的三体个体再与隐性亲本回交。
如果在它们的子代中野生型和突变型之比是5∶1，而不是1∶1，则说明该突变基因及其等位基因位于2号染色体上。
②也可让常染色体隐性突变型和野生型单体(2号染色体缺少一条)品系杂交，如果子一代中野生型和突变型之比是1∶1，而不是1∶0，则说明该突变基因及其等位基因位于2号染色体上。
5．按照“国际人类基因组计划”的标准，云南省已建成世界上最大的少数民族基因库，从各个民族采集来的DNA基因样'本都存放在云南大学的基因库里，这个基因库是云南大学科研人员历时3年完成的。
请回答下列问题：(1)人类基因组计划需要对人类的_________条染色体进行测序；选样时通常选择采集________(填“男性”或“女性”)血液样本建立白细胞基因血库，原因是该性别的白细胞携带人类的全套遗传物质。
(2)为了得到高纯度的少数民族DNA样本，采样地点选在偏远的大山深处的少数民族主要聚居区，主要原因是由于地理隔离，使不同民族之间的通婚几率小，从而阻止了各民族之间的________________。
(3)如图为在某段时间内，种群甲中的基因A频率的变化情况。
请思考回答下列问题：①图中在_________时间段内甲种群生物发生了进化，其中___________基因控制的性状更加适应环境，在T点时_________(填“是”“否”或“不一定”)形成新物种。
②若时间单位为年，在某年时，甲种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为10%、30%和60%，则此时基因A的基因频率为____________。
现假设甲种群所生存的环境发生一种新的变化，使得生存能力AA＝Aa>aa，其中aa个体每年减少10%，而AA和Aa个体每年均增加10%，则下一年时种群中aa的基因型频率为___________。
答案(1)24 男性(2)基因交流(3)①QR A 不一定②25% 55.1%解析(1)人类细胞中含有23对染色体，但由于男性的最后一对性染色体不同，因此人类基因组计划需要对人类的24条染色体(22条常染色体＋X＋Y)进行测序；男性白细胞携带人类的全套遗传物质(遗传信息)，并且采样非常方便，因此选样时通常选择采集男性血液样本建立白细胞基因血库。