4．下面是关于果蝇DDT抗药性的进化实验：

实验一；将一个果蝇群体(第一代)饲养到一定规模后，用涂有a浓度的DDT处理，将成活下来的果蝇后代(第二代)继续饲养到一定规模后用2a浓度的DDT处理，将成活下来的果蝇后代(第三代)继续饲养到一定规模后用3a浓度的DDT处理……用同样的方法逐代将DDT的浓度增加a处理果蝇。到第15代时，DDT浓度增加至15a，仍有能抗15a浓度DDT的果蝇存活，因此，实验者认为，果蝇的变异是“定向”的，即是在环境条件(DDT)的“诱导”下产生的，并且认为，该实验证实了拉马克“用进废退”学说的正确性。

另有学者发现了实验一设计的缺陷，怀疑实验一得出结论的科学性。因而设计了实验二。

实验二：将若干雌雄果蝇分别饲养成若干个家系，此为第一代，然后将每个家系分成两半，用a浓度的DDT处理分别处理每个家系的一半。然后在有果蝇存活的家系的另一半果蝇中，再培养若干个家系(第二代)，将每个家系分成两半，用2a浓度的DDT处理每个家系的一半。在有果蝇存活的家系的另一半果蝇中，再培养若干个家系(第三代)，用3a浓度的DDT处理每个家系的一半……用同样的方法逐代将DDT的浓度增加a处理果蝇。到第15代时，DDT浓度增加至15a，也产生了抗15a浓度DDT的果蝇群体。然而这些具有抗性的果蝇的父母及祖先并没有接触过DDT。

通过对实验二的分析，你认为：

(1)DDT对果蝇变异所起的作用不是“诱导”而是　　　　　 ，果蝇种群的进化是定向的，而果蝇个体的变异是的　　　　　 ，果蝇抗药性的产生在环境变化(DDT处理)之(前、中、后)　　　　　 。

(2)通过对实验一和实验二的比较分析，你认为实验一得出不正确结论的原因是　　

　　　　　　　　　　　　　　　　 。

[命题意图]　 本题考查变异与进化的关系。

[解析]　 现代生物进化理论认为：种群是生物进化的基本单位；生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组是进化的原材料，是不定向的，通过使种群的基因频率发生定向的改变来决定生物进化的方向。达尔文的自然选择学说是以生物个体为研究单位，实验一将果蝇个体作为进化的单位来研究，符合达尔文的观点，但是不能发现个体变异是定向的还是不定向的特点，也看不出果蝇抗药性的产生是在DDT处理之前还是之后。实验一用DDT直接处理果蝇，容易误认为DDT对果蝇的抗性起“诱导”作用，而看不出“诱导”掩盖下的选择作用。

[答案]　 (1)选择　 不定向　 前 (2)①实验一将果蝇个体作为进化的单位来研究，不能发现个体变异不定向的特点　 ②实验一用DDT直接处理果蝇，虽然看到的是群体变异，但容易误认为DDT对果蝇的抗性起“诱导”作用，而看不出“诱导”掩盖下的选择作用。

3．一位遗传学家在研究甲、乙、丙三只果蝇的两对相对性状的遗传现象时，发现三只果蝇的基因型分别是：EFf(甲)、EeFf(乙)、eFf(丙)。

(1)这两对基因分别在哪类染色体上?　 　　　　。

(2)三只果蝇中，属于雄性的是　　　 。

(3)甲果蝇形成的配子种类及比例可表示为　　　 。乙果蝇形成的配子种类及比例可表示为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

[命题意图]　 本题以基因的分离规律、自由组合规律和伴性遗传为命题材料，测试考生分析问题和解决问题的能力以及归纳、综合、推理的思维活动能力。

[解析]　 在生物的体细胞中为什么有的基因成对存在?有的基因成单存在?这是由于生物体细胞中的每对常染色体的大小、形态都相同，因而位于常染色体上的基因都是成对存在的，同理，在含有同型性染色体的个体中，性染色体上的基因也是成对存在的，而在含有异型性染色体的个体中，性染色体上的基因往往成单存在(因其两条性染色体结构不同)。由题意可知，甲中的E基因成单存在，丙中的e基因成单存在，说明E、e基因都位于X染色体上，且可推知甲、丙只含有一条X染色体，故两者均为雄性果蝇。乙中E、e成对存在，说明乙中含有两条X染色体，故乙为雌性果蝇。F、f基因在雌雄果蝇中都成对存在，说明Ff位于常染色体上。在减数分裂形成配子时，位于性染色体上的基因随两条性染色体的分开而分离；同时与另一对常染色体上的基因自由组合。因此，甲果蝇(X^EYFf)形成的配子种类及比例为： FX^E:fX^E:FY:fY=1:1:1:1，乙果蝇(X^EX^eFf)形成的配子种类及比例为：FX^E:FX^e:fX^E:fX^e=1:1:1:1.

[答案]　 (1)E与e基因位于X染色体上，F与f基因位于常染色体上 (2)甲、丙　 (3)FX^E:fX^E:FY:fY=1:1:1:1； FX^E:FX^e:fX^E:fX^e=1:1:1:1

2．控制果蝇眼型的有圆形基因(B)，棒形基因(b)。现如下杂交实验：

根据实验结果回答：

(1)控制眼型的基因位于________染色体上。

(2)眼型性状的显隐性关系属于________。

(3)腰子形眼型的雌果蝇的基因型可写作________。

(4)何种交配方式可生下腰子形眼型的雄果蝇________。

[解析]　 (1)根据正反交实验结果不一致，可推断控制眼型的基因位于X染色体上。(2)杂交实验结果中，F₁中有不同于亲本的新性状出现，眼型性状的显隐性关系应属于不完全显性。(3)有关眼型的基因型可分别表示为：圆形：X^BX^B 、X^BY；腰子形：X^BX^b；棒形：X^bX^b 、X^bY。(4)Y染色体短小，无与X染色体上相对应的等位基因，因此，不可能得到腰子形眼型的雄果蝇。

[答案]　 (1)X　 (2)不完全显性　(3)X^BX^b　(4)不可能

1．果蝇是研究遗传学的好材料。现有三试管果蝇，每管中均有红眼和白眼(相关基因为B、b)，且雌雄各一半。各管内雌雄果蝇交配产生子代的情况如下：

A管：雌雄果蝇均为红眼；B管：雌果蝇为红眼，雄果蝇白眼；C管：雌雄果蝇均是一半红眼，一半白眼。

请分析回答：

(1)控制红眼和白眼的基因位于____________上。

(2)三试管中亲代白眼果蝇的性别分别是____________、____________、____________。

(3)C管中亲代果蝇的基因型是________________________。

(4)科学家摩尔根用纯种灰身残翅果蝇与纯种黑身长翅果蝇交配，所获得子代(F₁)全部为灰身长翅。由此可推知，在这两对相对性状中，显性性状是______________________。

(5)请你运用一种最简便的方法来判断果蝇的灰身--黑身、残翅--长翅的遗传行为是否遵循基因的自由组合定律。

(6)果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性。但是，即使是纯合的长翅品系的幼虫在35℃温度条件下培养(正常培养温度为25℃)，长成的成体果蝇仍为残翅的。这种现象称为“表型模拟”。

①模拟的表现性状能否遗传？为什么？_________________________________。

②现有一只残翅果蝇，如何判断它是属于纯合的vv还是“表型模拟”？请设计实验并预测实验结果。

[命题意图]　 综合考查伴性遗传、杂交实验、基因型与表现型的关系及实验设计的知识，和分析问题、解决问题的能力、实验探究能力及综合应用能力等。

[解析]　 (1)根据A管中子代雌雄果蝇均为红眼，判断红眼性状为显性性状；根据B管中子代雌果蝇为红眼，雄果蝇白眼，可推断控制红眼和白眼的基因位于X染色体上。

(2)A管：依据“雌雄果蝇均为红眼”推断亲代雌果蝇为纯合的红眼(X^BX^B)，则白眼果蝇的性别应为雄性；B管：依据“雌果蝇为红眼，雄果蝇白眼”，X连锁遗传的特点是交叉遗传，所以可推断白眼果蝇的性别雌性；C管：因为子代“雌雄果蝇均是一半红眼，一半白眼”，则亲本的基因型组合为：X^BX^b、X^bY，即白眼果蝇的性别应为雄性。

(3)见上述分析。

(4)根据杂交实验的结果，F₁表现出的亲本性状即为显性性状：灰身、长翅。

(5)判断灰身--黑身、残翅--长翅的遗传行为是否遵循基因的自由组合定律，最简便的方法是测交，即让F₁灰身长翅果蝇与黑身残翅果蝇杂交。对于植物最简便的方法是自交。当然从可行性方面来分析，动物也可以用自交的方法。

(6)①生物的性状--表现型是基因型和环境共同作用的结果。表型模拟是环境条件改变所造成的，是不可遗传的。②可让该只残翅果蝇与多只于正常温度下发育的异性的残翅果蝇进行杂交，让它们的幼虫在正常培养温度(25℃)下培养，观察其子代的性状表现。若长成的成虫中有长翅果蝇，则这只果蝇为“表现模拟”，若后代都是残翅，则该果蝇为纯合的vv。

[答案]　 (1)X染色体 (2)雄　 雌　 雄 (3)X^BX^b和X^bY (4)灰身、长翅 (5)方案1：测交：用F₁ 果蝇与黑身残翅果蝇测交，统计后代各种表现型的比例，若为灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=1:1:1:1，则这两对相对性状遵循基因的自由组合定律，否则不符合。方案2：杂交：选用F₁ 中雌雄个体相互交配，如果后代的表现型比例为灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=9:3:3:1，则这两对相对性状遵循基因的自由组合定律，否则不符合。(6)①不能，环境条件影响所致，遗传物质没有改变；②方法步骤：将这只残翅果绳与正常温度下发育的异性残翅果蝇交配，将它们的幼虫放在正常温度(25℃)中培养。预测实验结果：若长成的成虫中有长翅果蝇，则这只果蝇为“表现模拟”，若后代都是残翅，则该果蝇为纯合的vv。

13．果蝇是常用的遗传学研究的试验材料，据资料显示，果蝇约有10⁴对基因。现有一黑腹果蝇的野生种群，约有10⁷个个体，请分析回答以下问题：

(1)该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的___________。经观察，该种群中果蝇有多种多样的基因型，分析其产生的原因，是在突变过程中产生的___________，通过有性生殖中的___________而产生的，使种群中产生了大量的可遗传的___________，其产生的方向是___________，其来源包括___________和___________。它们都能为生物进化提供，但不能决定生物进化的___________。

(2)假定该种群中每个基因的突变率都是10^-5，那么在该种群中每一代出现的基因突变数是___________。

(3)随机从该种群中抽出100只，测知基因型AA(灰身)35只，Aa(灰身)60只，aa(黑身)5只，请问A基因的基因频率为___________，a的基因频率为___________。

(4)已知果蝇白眼(b)为隐性基因，在该种群中每2500只果蝇才有一只白眼果蝇，那么白眼(b)基因的基因频率为__________。

(5)假定残翅(v)的基因突变率为10^-5，由于在正常环境条件下，残翅果蝇难以生存，结果长翅果蝇(V)类型个体逐渐增多，V基因频率也随之升高，经过许多代后，长翅类型为该种群中常见类型，与其他突变类型相比，残翅个体数要少得多，这一现象说明_________。

(6)隔离是形成新物种的___________，常见的隔离类型有___________和___________，通常经过长期的___________隔离而达到___________隔离。不同果蝇种群之间，一旦发生了___________隔离，就不会有___________交流了。

(7)通过对果蝇和其他生物群体遗传学的研究，可得出生物进化的基本单位是___________；生物进化的实质在于___________，新物种形成的三个基本环节是___________，___________，___________；其中必要条件是___________，___________是种群的基因频率定向改变并决定___________的方向。

　[答案]　 (1)基因库　 等位基因　 基因重组　 变异　 不定向的　 基因突变　 基因重组　 染色体变异　 原材料　 方向　 (2)2×10⁶　 (3)65%　 35%　 (4)2%　 (5)残翅是不利变异，经过长期的自然选择而不断被淘汰，自然选择决定生物进化的方向　 (6)必要条件　 地理隔离　 生殖隔离　 地理　 生殖　 生殖　 基因　 (7)种群　 种群基因频率的改变　 突变和基因重组　 自然选择　 隔离　 隔离　 自然选择　 生物进化

12．在有性生殖生物中，任何个体都有向雄性和雌性发育的可能，但向哪一方面发育，在许多生物里，一般取决于性染色体和常染色体的比例。请根据以下提供的材料设计实验，证明这个结论。

材料：长期培养获得的三倍体果蝇(♀，3A+3X。A代表常染色体组，X代表性染色体)，正常二倍体雄蝇。

[命题意图]　 考查对基本概念、基本原理的理解能力和灵活应用能力、分析推理能力和实验设计能力等。

[解析]　 运用杂交原理和变异类型的知识可以解决此题。

[答案]　 (1)三倍体果蝇通过减数分裂产生的配子基因型可能有A+X、A+2X、2A+X、2A+2X四种类型，二倍体雄蝇产生配子基因型为A+X、A+Y。

(2)杂交后受精卵基因型如下：

在同样适宜条件下培养各受精卵，观察它们的发育情况。

(3)在发育的各成蝇中取体细胞，进行染色体组型分析：如果发现细胞呢存在X染色体与常染色体组数的比例与性别分化有关，则可证明性别分化取决于性染色体和常染色体的比例。

[特别提示]　 遗传杂交实验是高考考查的重点和难点，一般侧重于考查实验分析。

11．果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根因对果蝇的研究而获得诺贝尔奖。近百年来，果蝇被应用于遗传学研究的各个方面，而且它是在人类基因组计划之前而被测序的一种动物。请回答下列有关问题：

(1)果蝇的基因组测序，需要检测　　　　 条染色体，它们是___________________。

(2)已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼W、白眼w)，且雌雄均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇，若用一次交配实验证明这对基因位于何种染色体上，应选择交配亲本表现型为：______________________________________。

写出预期的后代表现型和相应的结论以及亲本的基因型：

情形①­­­­­­­­________________________________________________________________。

情形②­­­­­­­­­­­__________________________________________________________________

__________________________________________________________________________。

情形③­­­­­­­­­________________________________________________________________。

[命题意图]　 综合考查遗传的有关知识。

[解析]　 (1)对果蝇的基因组进行测序，需要检测5条染色体，包括三条常染色体Ⅱ、III、IV各一条及X和Y染色体，因为果蝇是性别决定很明显的生物个体，X和Y染色体在形态上有很大差别。 (2)利用伴X染色体显性遗传“父患女必患”和 伴X染色体隐性遗传 “母患子必患，女患父必患、隔代交叉遗传” 的特点，可确定亲本表现型为：白眼雌果蝇与红眼雄果蝇。

对于预期的后代表现型和相应的结论，可采用逆向思维的方法，分别作出不同的假设，先得出相应的结论，然后再倒过来回答即可。关于这对基因的位置，只有两种情况，即位于X染色体上或者位于常染色体上，位于常染色体上时性状又有显性性状(红眼W)和隐性性状(白眼w)之分、显性性状中又有纯合子(WW)与杂合子(Ww)之分。需要值得注意的是：常染色体上性状的遗传与性别无关，X染色体上性状的遗传与性别有关。

具体思维过程如下：

①假设这对基因位于X染色体上，则有P：白眼雌果蝇(X^wX^w)与红眼雄果蝇(X^WY)→F₁：X^WX^w、X^wY，即子代雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼。回答时则应叙述为：如子代雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼，则这对基因位于X染色体上。

②假设这对基因位于常染色体上，且红眼雄果蝇为纯合子(WW)，则有P：白眼雌果蝇(ww)与红眼雄果蝇(WW)→F₁：Ww，即子代中雌雄果蝇全部为红眼。回答时应叙述为：子代中雌雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体上。

③假设这对基因位于常染色体上，且红眼雄果蝇为杂合子(Ww)，则有P：白眼雌果蝇(ww)与红眼雄果蝇(Ww)→F₁：Ww、ww，即子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼。回答时应叙述为：子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上。

点拨：(2)本题的关键是准确地选择出用于交配的亲本表现型组合。不能熟练运用分析法的同学，可运用做选择题的方法进行尝试，通过假设进行一一排除，最后确定用于选择交配亲本的表现型组合。

[方法总结]

(1)仅用一次交配实验即能证明某对基因位于何种染色体上，则应选择交配亲本表现型组合是：隐性性状的雌性与显性性状的雄性。思维的依据是伴X染色体隐性遗传 “母患子必患，女患父必患、隔代交叉遗传” 的特点。

(2)作出结果预期和得出相应结论，可采用逆向思维的方法。

[答案]　 (20分)

(1)5条 (2分)；3对常染色体各一条，性染色体X与Y。(2分)

(2)白眼雌果蝇与红眼雄果蝇(4分)

情形①子代雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼，则这对基因位于X染色体上(2分)　 X^wX^w 与 X^WY。(2分)

情形②子代中雌雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体上；(2分)　 wwX X 　与 WWXY。(2分)

情形③子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上；(2分)

wwXX 　与 WwXY。(2分)

说明：用于交配的亲本表现型与预期的后代表现型和相应的结论以及亲本的基因型之间具有因果关系。若此步错误，后面的即不得分。

10．下面为果蝇三个不同的突变品系与野生型正交与反交的结果，试分析回答问题。

(1)组数①的正交与反交结果相同，控制果蝇突变型a的基因位于　　　　 染色体上，为　　　　 性突变。

(2)组数②的正交与反交结果不相同，用遗传图解说明这一结果(基因用B、b表示)。

(3)解释组数③正交与反交不同的原因

[命题意图]　 综合考查遗传和变异的有关知识。

[解析]　 (1)常染色体上性状的遗传，正交与反交产生子代的结果一致，X染色体上性状的遗传，正交与反交产生子代的结果不一致。因此，组数①控制果蝇突变型a的基因位于常染色体上，且为隐性突变。(2)由题意可知，该突变基因位于X染色体上，为隐性突变。因此，正交与反交的遗传图解如下图：

(可先画遗传图解，后对突变基因的位置、显隐性进行说明)　

(3)由题可推知，突变的基因最可能位于细胞质中，属于细胞质遗传，表现出母系遗传的特点，即杂交所得的子代总表现出母本的性状。

[答案]　 (1)常　 隐　

(2)如下图：

(3)由题可推知，突变的基因最可能位于细胞质中，属于细胞质遗传，表现出母系遗传的特点，即杂交所得的子代总表现出母本的性状。

9．果蝇的灰身(B)和黑身(b)，红眼(R)和白眼(r)分别受一对等位基因控制。B、b基因位于常染色体上，R、r基因位于X染色体上。下表是杂交实验结果：

(1)选果蝇作实验材料的优点是　　　　　　　　　　　　 和　　　　　　　　　

(2)试推断F₂中红眼、白眼果蝇的性别分别是　　　　　　　　 和　　　　　　 。

(3)以上两对相对性状中，正交与反交产生子代的结果一致的是　　　　　　　　 。不一致的是　　　　 　　　　　　　　　　。

(4)现用纯合的灰身红眼果蝇(♀)与黑身白眼果蝇(♂)杂交，再让F₁个体间杂交得到F₂。预期F₂可能出现基因型有　　　 种，雄性中黑身白眼的概率是　　　　 。

[命题意图]　 考查与果蝇相关的遗传学知识。

[解析]　 (1)果蝇作为实验材料的优点包括：相对性状明显、繁殖速度快、易于饲养、雌雄易辨、染色体数目较少等。 (2)据P：红眼♀(X^RX^R)×白眼♂(X^rY)→F₁：红眼(X^RX^r、X^RY)→F₂：红眼(X^RX^R 、X^RX^r、X^RY):白眼(X^rY)=3:1，知：F₂中红眼果蝇的性别既有雌又有雄，白眼果蝇的性别只有雄。 (3)常染色体上性状的遗传，正交与反交产生子代的结果一致，X染色体上性状的遗传，正交与反交产生子代的结果不一致。 (4)运用乘法定律进行计算如下：据F₁：BbX^RX^r、BbX^RY，单独分析有：Bb×Bb→子代基因型3种(BB、Bb、bb)；X^RX^r×X^RY→子代基因型4种(X^RX^R 、X^RX^r、X^RY、X^rY)，因此F₂可能出现基因型有3×4=12种。另：Bb×Bb→1/4 bb，X^RX^r×X^RY→1/2 X^rY，则雄性中黑身白眼的概率是1/4×1/2=1/8。

[答案]　 (1)相对性状明显、繁殖速度快、易于饲养、雌雄易辨、染色体数目较少等(答出2条即可) (2)雄、雌　 雄　 (3)灰身和黑身(B、b) 红眼和白眼(R、r) (4)12　 1/8

8．果蝇细胞分裂如图所示：

(1) 图Ⅱ的细胞叫　　　　　　　 ，每个细胞有　　　 对同源染色体，　　　 条染色单体。

(2) 果蝇的红眼(W)对白眼(w)为显性，这对基因位于X染色体上。若图Ⅰ表示一红眼果蝇的精原细胞，请在图Ⅰ中标出该等位基因的位置。

⑶ 若图中的a与一只红眼雌果蝇产生的卵细胞结合发育成一只白眼雄果蝇，则b与该红眼雌果蝇产生的卵细胞结合发育成的果蝇表现型为　　　　　　　 。

⑷ 如果进行果蝇的基因组测序，需要检测　　　　 条染色体。

[命题意图]　 考查减数分裂和遗传变异的知识和获取信息的能力。

[解析]　 (1)题图显然是减数分裂--精子的形成过程图，因此，图Ⅱ的细胞叫次级精母细胞；减数第一次分裂结束时，同源染色体已彼此分离，所形成的次级精母细胞中是不含同源染色体的；但次级精母细胞在减数第二次分裂的前期和中期，着丝点尚未分裂，仍有染色单体的存在。(2)应标注在性染色体上。 (3)若图中的a与一只红眼雌果蝇产生的卵细胞结合发育成一只白眼雄果蝇，则说明该只红眼雌果蝇产生的卵细胞中含有白眼(w)基因，由此可知，该只红眼雌果蝇的基因型是杂合的X^WX^w 。因此，当b与该红眼雌果蝇产生的卵细胞结合时，所发育成的果蝇表现型可能为红眼雄果蝇，也可能为白眼雄果蝇。 (4)果蝇基因组测序，包括常染色体Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和性染色体X、Y共5条染色体。

[答案]　 (1)次级精母细胞　 0　 8　 (2)图略(应标注在性染色体上) (3)红眼雄果蝇或白眼雄果蝇　 (4)5