2020-2021年高考生物一轮复习考点讲解与练习：基因在染色体上和伴性遗传

2020-2021年高考生物一轮复习考点讲解与练习：基因在染色体上和伴性遗传

2020-2021 年高考生物一轮复习考点讲解与练习：基因在染色体上和伴性遗传 [考纲展示] 伴性遗传(Ⅱ) 【核心概念及重要结论】 1．萨顿运用类比推理法提出了基因在染色体上的假说。 2．摩尔根运用假说—演绎法通过果蝇杂交实验证明了萨顿假说。 3．一条染色体上有许多基因，呈线性排列。 4．伴 X 隐性遗传病表现出隔代遗传、交叉遗传（女性患者的父亲、儿子都是患者）、男性患者多于女 性患者的特点。 5．伴 X 显性遗传表现出连续遗传、女性患者多于男性患者、男性患者的母亲和女儿都是患者的特点。 6．伴 Y 遗传病表现出全男性遗传特点。 7．自然界中一般野生型为纯合，否则会发生性状分离。一次性杂交实验母本选隐性，父本选显性。 8．遗传系谱图：（四步曲）①是否在 Y 上？全为男性且有世代连续性；是否是细胞质遗传②确定显隐 性。“无中生有为隐性” “有中生无为显性”“代代遗传为显性”。③是否在 X 染色体上？隐性找女性，显 性找男性 ④不遵循，就在常染色体上。 【考点速览】 考点一:基因在染色体上的探究历程： 1．萨顿的假说 (1)研究方法：类比推理。 (2)假说内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。 (3)依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。 如下表： 类别 比较项目 基因 染色体 生殖过程 在杂交过程中保持完整 性和独立性 在配子形成和受精过程中， 形态结构相对稳定 存 在 体细胞 成对 成对 配子 成单 成单 体细胞中来源 成对基因，一个来自父 方，一个来自母方 一对同源染色体，一条来自 父方，一条来自母方 形成配子时 非同源染色体上的非等 位基因自由组合 非同源染色体自由组合 2．基因位于染色体上的实验证据(摩尔根果蝇杂交实验) (1)选材原因：果蝇具有易饲养、繁殖快和后代多等特点。 (2)研究方法：假说——演绎法。 (3)研究过程。 ①果蝇的杂交实验——问题的提出： P 红眼(♀) × 白眼( ) ↓ F1 红眼(♀、 ) ↓F1 雌雄交配 F2 红眼(♀、 ) 白眼( ) 结果分析：F1 全为红眼⇒红眼为显性性状；F2 中红眼∶白眼＝3∶1⇒符合基因分离定律；白眼性状 的表现总是与性别相关联。 ②提出假说，进行解释： a．假设：控制果蝇红眼与白眼的基因只位于 X 染色体上，Y 染色体上无相应的等位基因。 b．解释： 配子 ♀配子 1/2XW 1/2Y 1/2XW 1/4XWXW(红眼♀) 1/4XWY(红眼 ) 1/2Xw 1/4XWXw(红眼♀) 1/4XwY(白眼 ) ③演绎推理，实验验证：进行测交实验(多组实验，其中最关键的一组实验是白眼雌果蝇与野生红眼雄 果蝇交配)。 如图所示： 白眼雌果蝇 野生红眼雄果蝇 XwXw × XWY ↓ XWXw XwY 红眼雌果蝇 白眼雄果蝇 白眼雌果蝇 野生红眼雄果蝇 XwXw × XWYW ↓ XWXw XwYW 红眼雌果蝇 红眼雄果蝇 ④得出结论：控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于 X 染色体上。 3．基因与染色体的关系：一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列。 考点二：伴性遗传的类型及特点 1．概念：性染色体(X、Y 或 Z、W)上的基因控制的性状与性别相关联的遗传方式。与性别相关联， 即在不同性别中，某一性状出现的概率不同。 2．伴 X 染色体隐性遗传 (1)遗传图解(以人类红绿色盲症为例)： 图 1 图 2 (2)遗传特点(以人类红绿色盲症为例)： ①交叉遗传：由图 1 和图 2 可以看出，男性的红绿色盲基因只能由母亲传来，以后只能传给女儿。 ②隔代遗传：由图 1 和图 2 分析知，如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病，则说明这种遗传病的 遗传特点是隔代遗传。 ③男性色盲患者多于女性：女性只有基因型为 XbXb 时才表现为色盲，而男性只要 X 染色体上带有色 盲基因 b 就表现为色盲。 3．伴 X 显性遗传 (1)实例：抗维生素 D 佝偻病。 (2)特点： ①连续遗传：患者具有的显性致病基因来自其父亲或母亲，父母至少一方为患者。 ②交叉遗传：男性患者的母亲和女儿一定是患者，正常女性的父亲和儿子一定正常。 ③女性患者多于男性患者：女性只有 XdXd 才能表现正常，而男性只要 X 染色体上有一个隐性基因 d， 就表现为正常。 4．伴 Y 遗传 (1)实例：人类外耳道多毛症。 (2)特点： ①患者全为男性，女性全正常：因为致病基因只位于 Y 染色体上，无显隐性之分。 ②具有世代连续遗传现象：致病基因由父亲传给儿子，儿子传给孙子，也称为限雄遗传。 5．伴性遗传在实践中的应用 (1)推测后代发病率，指导优生优育 婚配 生育建议 男正常×女色盲 生女孩，原因：该夫妇所生男孩均患病 男抗维生素 D 佝偻病×女正常 生男孩，原因：该夫妇所生女孩全患病， 男孩正常 (2)根据性状推断后代性别，指导生产实践 ①控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于 Z 染色体上。 ②选育雌鸡的杂交设计：选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交 ③选择：从 F1 中选择表现型为非芦花的个体保留。 【重点突破】 一、基因所在区段位置与相应基因型对应关系 基因所 在区段 基因型(隐性遗传病) 男正常 男患病 女正常 女患病 Ⅰ XBYB、 XBYb、XbYB XbYb XBXB、 XBXb XbXb Ⅱ1(伴 Y 染色体遗传) XYB XYb Ⅱ2(伴 X 染色 XBY XbY XBXB、XBXb XbXb 体遗传) 二、生物的性别决定机制 (1)性别决定只出现在雌雄异体的生物中，雌雄同体生物不存在性别决定问题。 (2)XY 型、ZW 型是指决定性别的染色体而不是基因型，但性别相当于一对相对性状，其传递遵循分 离定律。 (3)性别决定后的分化发育过程，受环境(如激素等)的影响。 (4)自然界还存在其他类型的性别决定。如染色体倍数决定性别(如蜜蜂等)，环境因子(如温度等)决定性 别等。 三、遗传图解的分析 遗传系谱图分析的“四步曲” 第一步：确定是否是伴 Y 染色体遗传病 1．判断依据：所有患者都为男性，无女性患者，且符合父传子、子传孙特点，则为伴 Y 染色体遗 传。 2．典型系谱图 第二步：确定是显性遗传还是隐性遗传 1．双亲正常，子代有患者，则该病为隐性，即无中生有。(图 1) 2．双亲患病，子代有正常，则该病为显性，即有中生无。(图 2) 3．亲子代都有患者，无法准确判断，可先假设，再推断。(图 3) 图 1 图 2 图 3 第三步：确定是否是伴 X 染色体遗传病 如果存在交叉遗传，则为伴 X 染色体遗传病。 1．隐性遗传病 (1)女性患者其父或其子有正常，一定是常染色体遗传。(图 4、5) (2)女性患者其父或其子都患病，可能是伴 X 染色体遗传。(图 6、7) 图 4 图 5 图 6 图 7 2．显性遗传病 (1)男性患者其母或其女有正常，一定是常染色体遗传。(图 8) (2)男性患者其母和其女都患病，可能是伴 X 染色体遗传。(图 9、10) 图 8 图 9 图 10 第四步：若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测： 1．若该病在代与代之间呈连续遗传，则最可能为显性遗传病；再根据患者性别比例进一步确定，如 图： 2．如图最可能为伴 X 显性遗传。 四、基因在染色体上位置的判断与探究 1．基因位于 X 染色体上还是位于常染色体上 (1)若相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则用正交和反交的方法。即： 正反交实验⇒   ①若正反交子代雌雄表现型相同⇒常染 色体上 ②若正反交子代雌雄表现型不同⇒X染 色体上 (2)若相对性状的显隐性已知，只需一个杂交组合判断基因的位置，①基本思路一：隐性雌性个体与显 性雄性纯合个体杂交。即： 隐性雌 × 纯合显性雄  a.若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性 ⇒在X染色体上 b.若子代中雌雄个体全表现显性性状⇒ 在常染色体上 ②基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交。即： 杂合显性雌 × 纯合显性雄 ⇒   ①若子代中雌雄个体全表现显性性状 ⇒位于常染色体上 ②若子代中雌性个体全表现显性性状， 雄性个体显性∶隐性＝1∶1⇒位于X 染色体上 2．基因是伴 X 染色体遗传还是 X、Y 染色体同源区 段的遗传 适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。 (1)基本思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析 F1 的性状。即： 纯合隐性雌 × 纯合显性雄 ⇒   ①若子代所有雄性均为显性性状⇒位于 同源区段上 ②若子代所有雄性均为隐性性状⇒仅位 于X染色体上 (2)基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析 F1 的性状。即： 杂合显性雌 × 纯合显性雄 ⇒   ①若子代中雌雄个体全表现显性性状 ⇒位于X、Y染色体的同源区段上 ②若子代中雌性个体全表现显性性状，雄 性个体中既有显性性状又有隐性性状 ⇒仅位于X染色体上 3．基因位于常染色体还是 X、Y 染色体同源区段 (1)设计思路：隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的 F1 全表现为显性性状，再选子 代中的雌雄个体杂交获得 F2，观察 F2 表现型情况。即： 2 结果 推断   ①若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状 出现，则该基因位于常染色体上 ②若F2中雄性个体全表现为显性性状，雌性 个体中既有显性性状又有隐性性状，则该 基因位于X、Y染色体的同源区段上 4．数据信息分析确定基因位置 除了上述所列的实验法外，还可依据子代性别、性状的数量分析确认基因位置：若后代中两种表现型 在雌雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则可确定基因在常染色体上；若后代中两种表现型在 雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则可确定基因在性染色体上。 【真题训练】 1．(2017·全国卷Ⅰ)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于 X 染色体上；长翅基因(B)对残翅基 因(b)为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1 雄蝇中有 1/8 为 白眼残翅。下列叙述错误的是( ) A．亲本雌蝇的基因型是 BbXRXr B．F1 中出现长翅雄蝇的概率为 3/16 C．雌、雄亲本产生含 Xr 配子的比例相同 D．白眼残翅雌蝇可形成基因型为 bXr 的极体 B [本题考查伴性遗传和基因的自由组合定律。根据亲本为一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇， 后代雄蝇中有 1/8 为白眼残翅，首先推知亲本关于翅型的基因型为 Bb、Bb，进而可知子代残翅出现概 率为 1/4，则子代雄蝇中白眼出现概率为 1/2，进而推知亲本关于眼色的基因型分别为 XRXr、XrY。A 对：亲本雌蝇的基因型是 BbXRXr，雄蝇的基因型是 BbXrY。B 错：F1 中出现长翅雄蝇(B－X－Y)的概率 为 3/4 长翅×1/2 雄性＝3/8。C 对：雌、雄亲本产生含 Xr 配子的比例相同，均为 1/2。D 对：白眼残翅雌 蝇(bbXrXr)可形成基因型为 bXr 的极体。] 2．(2016·全国卷Ⅱ)果蝇的某对相对性状由等位基因 G、g 控制，且对于这对性状的表现型而言，G 对 g 完全显性。受精卵中不存在 G、g 中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配， 得到的子一代果蝇中雌∶雄＝2∶1，且雌蝇有两种表现型。据此可推测：雌蝇中( ) A．这对等位基因位于常染色体上，G 基因纯合时致死 B．这对等位基因位于常染色体上，g 基因纯合时致死 C．这对等位基因位于 X 染色体上，g 基因纯合时致死 D．这对等位基因位于 X 染色体上，G 基因纯合时致死 D [结合选项，并根据题干信息：子一代果蝇中雌∶雄＝2∶1，且雌蝇有两种表现型，可知这对等位 基因位于 X 染色体上。若亲代雄蝇为显性个体，则子代雌蝇不可能有两种表现型，故亲代雄蝇应为隐 性个体，基因型为 XgY，说明受精卵中不存在 g 基因(即 G 基因纯合)时会致死。由于亲代表现型不同， 故亲代雌蝇为显性个体，且基因型为 XGXg，子一代基因型为 XGXg、XgXg、XGY(死亡)、XgY。综上分 析，这对等位基因位于 X 染色体上，G 基因纯合时致死，D 项正确。] 3．(2017·全国卷Ⅰ节选)某种羊的性别决定为XY型。已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n) 控制；黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性。回答下列问题： (1)某同学为了确定 M/m 是位于 X 染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛 公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，我们认为根据这一实验数据，不能确定 M/m 是位于 X 染色 体 上， 还是位 于常染 色体 上， 还需要 补充数 据， 如统 计子二 代中白 毛个 体的 性别比 例，若 ______________________________________________ ，则说明 M/m 是位于 X 染 色 体 上 ； 若 ______________________________________________，则说明 M/m 是位于常染色体上。 (2)一般来说，对于性别决定为 XY 型的动物群体而言，当一对等位基因(如 A/a)位于常染色体上时，基 因型有________种；当其仅位于 X 染色体上时，基因型有__________种；当其位于 X 和 Y 染色体的 同源区段时(如图所示)，基因型有________种。 解析：考查孟德尔遗传规律的应用、伴性遗传的应用、基因位于染色体上。 (1)让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，根据这一实验数据，无论 M/m 是位于 X 染色体上，还是位于常染色体上，都能进行解释，因而不能确定其位置。若 M/m 位于 X 染色体上，则白毛个体全为雄性，而若 M/m 位于常染色体上，则白毛个体中雌雄比例相当。 (2)当一对等位基因(如 A/a)位于常染色体上时，基因型有 AA、Aa、aa 3 种；当其仅位于 X 染色体上时， 基因型有 XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY 5 种；当其位于 X 和 Y 染色体的同源区段时，基因型有 XAXA、 XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa 7 种。 答案：(1)白毛个体全为雄性 白毛个体中雄性∶雌性＝1∶1 (2)3 5 7 4．(2017·全国卷Ⅲ节选)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)这两对相对性状各 受一对等位基因控制。现有两个纯合品系：①aB 纯合品系、②Ab 纯合品系。假定不发生染色体变异 和染色体交换，假设 A/a、B/b 这两对等位基因都位于 X 染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对 这一假设进行验证。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论) 答案：选择①×②杂交组合进行正反交，观察 F1 雄性个体的表现型。若正交得到的 F1 中雄性个体与反 交得到的 F1 中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等 位基因都位于 X 染色体上。 5．(2018·全国卷Ⅱ)某种家禽的豁眼和正常眼是一对相对性状，豁眼雌禽产蛋能力强。已知这种家禽的 性别决定方式与鸡相同，豁眼性状由 Z 染色体上的隐性基因 a 控制，且在 W 染色体上没有其等位基因。 回答下列问题： (1)用纯合体正常眼雄禽与豁眼雌禽杂交，杂交亲本的基因型为________。理论上 F1 个体的基因型和表 现型为________，F2 雌禽中豁眼禽所占的比例为________。 (2)为了给饲养场提供产蛋能力强的该种家禽，请确定一个合适的杂交组合，使其子代中雌禽均为豁眼， 雄禽均为正常眼。写出杂交组合和预期结果，要求标明亲本和子代的表现型、基因型：________________。 (3)假设 M/m 基因位于常染色体上，m 基因纯合时可使部分应表现为豁眼的个体表现为正常眼，而 MM 和 Mm 对个体眼的表现型无影响。以此推测，在考虑 M/m 基因的情况下，若两只表现型均为正常眼的 亲本交配，其子代中出现豁眼雄禽，则亲本雌禽的基因型为__________，子代中豁眼雄禽可能的基因 型包括________。 解析：(1)豁眼性状受 Z 染色体上的隐性基因 a 控制，且雌、雄家禽的性染色体组成分别为 ZW 和 ZZ， 因此，纯合体正常眼雄禽和豁眼雌禽的基因型分别为 ZAZA、ZaW；两者杂交产生的 F1 的基因型及表现 型为 ZAZa(正常眼雄禽)和 ZAW(正常眼雌禽)；F2 中雌禽的基因型及比例为 1/2ZAW(表现为正常眼)和 1/2ZaW(表现为豁眼)。(2)欲使子代中不同性别的个体表现为不同的性状，对于 ZW 型性别决定的生物 应该选择“隐性雄性个体”和“显性雌性个体”进行杂交，因此，选择的杂交组合是豁眼雄禽(ZaZa)×正常 眼雌禽(ZAW)，其产生子代的表现型及基因型为正常 眼雄禽(ZAZa)和豁眼雌禽(ZaW)。(3)本题可运用“逆推法”，先分析子代中的豁眼雄禽，其基因型可能是 M_ZaZa 或 mmZaZa，由此可推知亲本雌禽的性染色体及基因组成为 ZaW，但亲本均为正常眼，则说明 亲本正常眼雌禽应该是基因 m 纯合导致其表现型转变的结果，即亲本雌禽的基因型为 mmZaW；结合 亲本雌禽的基因型可进一步确定子代豁眼雄禽可能的基因型包括：MmZaZa 和 mmZaZa。 答案：(1)ZAZA，ZaW ZAW、ZAZa，雌雄均为正常眼 1/2 (2)杂交组合：豁眼雄禽(ZaZa)×正常眼雌 禽(ZAW) 预期结果：子代雌禽为豁眼(ZaW)，雄禽为正常眼(ZAZa) (3)mmZaW MmZaZa，mmZaZa 6．(2017·海南高考)果蝇有 4 对染色体(Ⅰ～Ⅳ号，其中Ⅰ号为性染色体)。纯合体野生型果蝇表现为灰体、 长翅、直刚毛，从该野生型群体中分别得到了甲、乙、丙三种单基因隐性突变的纯合体果蝇，其特点 如表所示。 表现型 表现型特征 基因型 基因所在染色体 甲 黑檀体 体呈乌木色、黑亮 ee Ⅲ 乙 黑体 体呈深黑色 bb Ⅱ 丙 残翅 翅退化，部分残留 vgvg Ⅱ 某小组用果蝇进行杂交实验，探究性状的遗传规律。回答下列问题： (1)用乙果蝇与丙果蝇杂交，F1 的表现型是________；F1 雌雄交配得到的 F2 不符合 9∶3∶3∶1 的表现 型分离比，其原因是______________。 (2)用甲果蝇与乙果蝇杂交，F1 的基因型为________，表现型为________，F1 雌雄交配得到的 F2 中果蝇 体色性状________(填“会”或“不会”)发生分离。 (3)该小组又从乙果蝇种群中得到一只表现型为焦刚毛、黑体的雄蝇，与一只直刚毛灰体雌蝇杂交后， 子一代雌雄交配得到的子二代的表现型及其比例为直刚毛灰体♀∶直刚毛黑体♀∶直刚毛灰体 ∶直 刚毛黑体 ∶焦刚毛灰体 ∶焦刚毛黑体♂＝6∶2∶3∶1∶3∶1，则雌雄亲本的基因型分别为 ________________(控制刚毛性状的基因用 A/a 表示)。 解析：(1)依题意“纯合体野生型果蝇表现为灰体、长翅、直刚毛，从该野生型群体中分别得到了甲、乙、 丙三种单基因隐性突变的纯合体果蝇”可知乙果蝇与丙果蝇杂交，F1 的表现型是灰体长翅；F1 雌雄交配 得到的 F2 不符合 9∶3∶3∶1 的表现型分离比，其原因是两对等位基因均位于Ⅱ号染色体上，不能进行 自由组合。(2)用甲果蝇与乙果蝇杂交，甲的基因型是 eeBB，乙的基因型是 EEbb，F1 的基因型为 EeBb， 表现型为灰体，F1 雌雄交配得到的 F2 中果蝇体色性状会发生分离，原因是这 两对等位基因位于两对同源染色体上。(3)焦刚毛、黑体的雄蝇，与直刚毛灰体雌蝇杂交后，直刚毛全 为雌性，焦刚毛全为雄性，这对性状与性别相关联，可推测亲本的这对基因型为 XAXA、XaY，黑体基 因型为 bb，灰体基因型为 BB，则雌雄亲本的基因型分别为 BBXAXA、bbXaY。 答案：(1)灰体长翅 两对等位基因均位于Ⅱ号染色体上，不能进行自由组合 (2)EeBb 灰体 会 (3)BBXAXA、bbXaY 7．(2018·全国卷Ⅰ)果蝇体细胞有 4 对染色体，其中 2、3、4 号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的 基因位于 2 号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于 3 号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅 雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下： 眼 性别 灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅 1/2 有眼 1/2 雌 9∶3∶3∶1 1/2 雄 9∶3∶3∶1 1/2 1/2 雌 9∶3∶3∶1 无眼 1/2 雄 9∶3∶3∶1 回答下列问题： (1)根据杂交结果，________(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于 X 染色体还是 常染色体上，若控制有眼/无眼性状的基因位于 X 染色体上，根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断， 显性性状是________，判断依据是_______________________________ _____________________________________________________________。 (2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来 确定无眼性状的显隐性(要求：写出杂交组合和预期结果)。 ____________________________________________________________。 (3)若控制有眼/无眼性状的基因位于 4 号染色体上，用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果 蝇杂交，F1 相互交配后，F2 中雌雄均有________种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为 3/64 时， 则说明无眼性状为________(填“显性”或“隐性”)。 解析：(1)控制果蝇有眼/无眼性状的基因无论是位于 X 染色体上还是常染色体上，两亲本杂交，子代 中雌雄个体都可能会出现数量相同的有眼和无眼个体，因此不能根据表中给出的杂交结果判断控制有 眼/无眼性状基因的位置。若控制有眼/无眼性状的基因位于 X 染色体上，只有当无眼为显性性状时， 子代雌雄个体中才都会出现有眼和无眼性状的分离。(2)假设控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上， 可让表中杂交子代中无眼果蝇(♀)和无眼果蝇( )交配，观察子代的性状表现。若子代中无眼∶有眼＝3∶ 1，则无眼为显性性状，若子代全为无眼，则无眼为隐性性状。 (3)若控制有眼/无眼性状的基因位于 4 号染色体上，则控制三对性状的基因独立遗传。由题表所示杂交 结果可知，灰体、长翅性状为显性。用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交，F1 中 三对等位基因都杂合，故 F1 相互交配后，F2 中有 2×2×2＝8 种表现型。如果黑檀体长翅无眼所占比例 为 3/64＝1/4×3/4×1/4，说明无眼性状为隐性。 答案：(1)不能 无眼 只有当无眼为显性时，子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离 (2) 杂交组合：无眼×无眼 预期结果：若子代中无眼∶有眼＝3∶1，则无眼为显性性状；若子代全部为无眼，则无眼为隐性性状 (3)8 隐性 8.(2016·全国卷Ⅰ)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位 基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体∶♀黄体∶♂ 灰体∶♂黄体为 1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于 X 染色体上， 并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题： (1)仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于 X 染色体上，并表现为隐性？ (2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。 (要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果。) 解析：(1)同学甲的实验是用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代无论 雌雄均有灰体和黄体，且比例均为 1∶1。根据以上实验，不能证明控制黄体的基因位于 X 染色体上， 也不能判断黄体与灰体的显隐性，因为若控制黄体的基因位于常染色体上，也符合上述实验结果。(2) 同学乙的结论是控制黄体的基因位于 X 染色体上，并表现为隐性。若要证明同学乙的这一结论，可以 用同学甲得到的子代果蝇为材料设计杂交实验。先假设同学乙的结论成立，则同学甲的杂交实验用图 解表示如下： 可从 F1 中选取果蝇作为亲本进行以下两组杂交实验，根据子代的表现来证明同学乙的结论。 实验 1 的预期结果是子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性都表现为黄体。 实验 2 的预期结果是子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性中一半表现为灰体，另一半表现为黄体。 答案：(1)不能。 (2)实验 1： 杂交组合：♀黄体× 灰体。 预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性都表现为黄体。 实验 2： 杂交组合：♀灰体× 灰体。 预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性中一半表现为灰体，另一半表现为黄体。 【专项训练】 1．下列有关人体性染色体的叙述，正确的是( ) A．性染色体同源区段上的基因所控制性状的遗传与性别无关 B．性染色体上基因的表达产物不只存在于生殖细胞中 C．在生殖细胞形成过程中 X、Y 染色体不会发生联会 D．人体的每个初级精母细胞和次级精母细胞中都含有 Y 染色体 B [性染色体同源区段上的基因所控制的性状遗传与性别有关，A 项错误；性染色体上基因的表达产 物在生殖细胞和体细胞中都可能存在，B 项正确；X、Y 染色体是同源染色体，在生殖细胞形成过程中 会发生联会，C 项错误；人体的每个初级精母细胞都含有 Y 染色体，但次级精母细胞可能不含 Y 染色 体，D 项错误。] 2．以下关于伴 X 染色体隐性遗传病的叙述，错误的是( ) A．致病基因不会从雄性传递给雄性 B．如果父亲是患者、母亲是携带者，则子代可能患病 C．致病基因对雄性和雌性均有影响，但对雌性的影响比雄性大 D．该遗传病往往表现出隔代交叉遗传 C [正常情况下，雄性传给雄性子代的只能是 Y 染色体，伴 X 染色体隐性遗传病的致病基因不会从雄 性传递给雄性，A 正确；若父亲是患者，母亲是携带者，则子代中男女患病的概率各为 1/2，B 正确； 对于伴 X 染色体隐性遗传病来说，雄性含有致病基因就表现为患者，雌性含有两个致病基因时，才表 现为患者，致病基因对雄性的影响较大，C 错误；伴 X 染色体隐性遗传病往往表现出“男性患者→携带 者女儿→患病外孙”的隔代交叉遗传特点，D 正确。] 3．下列与人群中抗维生素 D 佝偻病有关的叙述，正确的是( ) A．患者中女性多于男性，所以女性人群中致病基因的频率大于男性人群 B．女性患者的致病基因既可来自祖父，也可来自外祖父 C．男性患者的致病基因即可来自祖母，也可来自外祖母 D．若男性群体中患者的比例为 2%，则女性群体中纯合子患者的比例为 0.04% D [抗维生素 D 佝偻病是伴 X 染色体显性遗传病。患者中女性多于男性， 女性人群中致病基因的频率与男性人群中的致病基因频率是相等的，A 项错误；女性患者的致病基 因可来自外祖父，但不可能来自祖父，B 项错误；男性患者的致病基因可来自外祖母，不可来自祖 母，C 项错误；若男性群体中患者的比例为 2%，则女性群体中纯合子患者的比例为 2%×2%＝0.04%， D 项正确。] 4．果蝇的 X、Y 染色体有同源区段和非同源区段，杂交实验结果如表所示。下列有关叙述不正确的是 杂交组合 1 P 刚毛(♀)×截毛(♂)―→F1 全部刚毛 杂交组合 2 P 截毛(♀)×刚毛(♂)―→F1 刚毛(♀)∶截毛(♂)＝1∶1 杂交组合 3 P 截毛(♀)×刚毛(♂)―→F1 截毛(♀)∶刚毛(♂)＝1∶1 A．X、Y 染色体同源区段基因控制的性状在子代中也可能出现性别差异 B．通过杂交组合 1，可判断刚毛对截毛为显性 C．通过杂交组合 2，可判断控制该性状的基因一定位于 X、Y 染色体的非同源区段 D．通过杂交组合 3，可判断控制该性状的基因一定位于 X、Y 染色体的同源区段 C [杂交组合 2 可能是 XaXa×X AYa→XAXa∶XaYa，因此不能判断控制该性状的基因一定位于 X、Y 染 色体的非同源区段。杂交组合 3 一定是 XaXa×X aYA→XaXa∶XaYA，因此可判断控制该性状的基因一定 位于 X、Y 染色体的同源区段。] 5．如图是某一家庭的某单基因遗传病家系图谱，相关分析正确的是( ) A．该病的遗传方式是伴 X 染色体隐性遗传 B．个体 3 与 4 婚配后代子女不会患病 C．个体 3 携带致病基因的概率为 2/3 或 1/2 D．该遗传病的发病率是 20% C [从图中分析可知，1、2 没有病，但所生子女中有个儿子患病，无中生 有为隐性，这种遗传病既有可能是常染色体隐性也有可能是伴 X 隐性遗传，A 错误；个体 3 可能是携 带者，个体 4 基因型不确定，有可能是携带者，所以后代有可能患病，B 错误；若为常染色体隐性遗 传病，个体 3 是携带者的概率是 2/3，若为 X 染色体隐性遗传病，个体 3 是携带者的概率是 1/2，C 正 确；若为常染色体隐性遗传病，该对夫妇(1、2 号都是 Aa)后代发病率为 1/4，若为伴 X 染色体隐性遗 传病，该对夫妇(1、2 号分别是 XAXa，XAY)后代发病率为 1/4，D 错误。] 6．在人类遗传病的调查过程中，发现 6 个患单基因遗传病的家庭并绘制了相应的系谱图(见如图)。6 个家庭中的患者不一定患同一种遗传病，在不考虑突变和性染色体同源区段的情况下，下列分析错误 的是( ) A．家系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ符合红绿色盲的遗传 B．家系Ⅱ中的父母均携带了女儿的致病基因 C．若图中患者患同一种遗传病，则致病基因可能位于性染色体上 D．若①携带致病基因，则他们再生一个患病女儿的概率为 1/8 C [家系Ⅱ、Ⅴ不符合红绿色盲的遗传，家系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ符合红绿色盲的遗传，A 项正确；家系Ⅱ为 常染色体隐性遗传病，女儿的基因型为 aa，其父母均携带了女儿的致病基因，B 项正确；若图中患者 患同一种遗传病，由家系Ⅱ、Ⅴ可排除致病基因位于性染色体上的可能，C 项错误；若①携带致病基因， 则该遗传病是常染色体上的隐性遗传病，父母的基因型为都是 Aa，他们再生一个患病女儿的概率为 1/2×1/4＝1/8，D 项正确。] 7．下列关于基因和染色体平行关系的叙述，不正确的是( ) A．在杂交过程中，基因保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中有相对稳定的形态结 构 B．在体细胞中基因成对存在于同一条染色体上 C．体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此 D．非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后 期也是如此 B [在体细胞中，成对的等位基因存在于成对的同源染色体上。] 8．等位基因 A 和 a 可能位于 X 染色体上，也可能位于常染色体上。假定某女孩的基因型是 XAXA 或 AA，其祖父的基因型是 XAY 或 Aa，祖母的基因型是 XAXa 或 Aa，外祖父的基因型是 XAY 或 Aa，外 祖母的基因型是 XAXa 或 Aa。不考虑基因突变和染色体变异，请回答下列问题： (1)如果这对等位基因位于常染色体上，能否确定该女孩的 2 个显性基因 A 来自于祖辈 4 人中的具体哪 两个人？________，为什么？______________________________________________________________。 (2)如果这对等位基因位于 X 染色体上，那么可判断该女孩两个 XA 中的一个必然来自于________(填“祖 父”或“祖母”)，判断依据是____________________________________；此外，________(填“能”或“不能”) 确定另一个 XA 来自于外祖父还是外祖母。 解析：(1)若这对等位基因位于常染色体上，则该女孩的基因型为 AA 时，2 个 A 基因一个来自于父亲， 一个来自于母亲。由于祖父和祖母的基因型均为 Aa，其父亲的 A 基因可能来自于该女孩的祖父也可能 来自于祖母。同理也不能判断来自于母亲的 A 基因的来源。 (2)若这对等位基因位于 X 染色体上，则该女孩的基因型为 XAXA，其父亲的基因型一定是 XAY，其中 XA 必然来自于该女孩的祖母，而 Y 基因来自于其祖父；该女孩母亲的基因型可能是 XAXA，也可能是 XAXa，若该女孩母亲的基因型为 XAXA，则 XA 可能来自于该女孩的外祖父也可能来自于外祖母，若该 女孩母亲的基因型为 XAXa，则 XA 来自于外祖父，因此不能确定母亲传递给该女孩的 XA 基因是来自 于其外祖父还是外祖母。 答案：(1)不能。女孩 AA 中的一个 A 必然来自于父亲，但因为祖父和祖母都含有 A，故无法确定父亲 传给女儿的 A 是来自于祖父还是祖母；另一个 A 必然来自于母亲，也无法确定母亲传给女儿的 A 是 来自于外祖父还是外祖母 (2)祖母 该女孩的一个 XA 来自于父亲，而父亲的 XA 一定来自于祖母 不 能 9．某雌雄异株植物的性染色体为 X、Y，控制花色的基因为 A、a。在该植 物的某红花群体中出现了一株白花雄株，将这株白花雄株与多株红花雌株杂交，F1 全部为红花植株。 F1 的雌、雄植株杂交，F2 的表现型及比例为红花雌株∶红花雄株∶白花雄株＝2∶1∶1。对白花雄株根 尖分生区细胞进行荧光标记，基因 A、a 都能被标记为红色，用荧光显微镜观察处于有丝分裂中期的 某个细胞，出现了 4 个红色荧光点。请回答下列问题： (1)由上述结果可知，红花对白花是________性状。基因 A、a 位于________________，则 F1 雌、雄植 株的基因型分别是________________。 (2)该植物中的纯合红花植株和纯合白花植株的基因型分别是__________________________________。 若从上述植株中选择亲本，通过两次杂交，使获得的 F2 中，雄株全部开白花，雌株全部开红花。请写 出实验步骤和结果： ①选择基因型为________的植株做亲本杂交得 F1； ②选择______________________________________杂交，得到的 F2 中雄株全部开白花，雌株全部开红 花。 解析：(1)根据白花雄株与多株红花雌株杂交，F1 全部为红花植株判断红花为显性性状。根据 F2 的表现 型及比例为红花雌株∶红花雄株∶白花雄株＝2∶1∶1，判断基因位于性染色体上。根据对白花雄株根 尖分生区细胞进行荧光标记，基因 A、a 都能被标记为红色，用荧光显微镜观察处于有丝分裂中期的 某个细胞，出现了 4 个红色荧光点判断基因 A、a 位于 X、Y 染色体的同源区段上。F1 雌、雄植株的 基因型分别是 XAXa、XAYa。 (2)该植物中的纯合红花植株和纯合白花植株的基因型分别是 XAXA、XAYA；XaXa、XaYa。要使 F2 中， 雄株全部开白花，雌株全部开红花，F1 的基因型应是 XAYa 和 XaXa，得到 XAYa 植株，应让 XAXA 和 XaYa 杂交。 答案：(1)显性 X、Y 染色体的同源区段上 XAXa、XAYa (2)XAXA、XAYA；XaXa、XaYa ①XAXA 和 XaYa ②上述 F1 中的雄株(或基因型为 XAYa 的植株)和基因型为 XaXa 的亲本植株 10．已知决定果蝇的翅型有长翅、小翅和残翅 3 种类型，由 A 与 a、H 与 h 两对基因共同决定，基因 A 和 H 同时存在时个体表现为长翅，基因 A 不存在时个体表现为残翅，A、a 基因位置如图所示。 取翅型纯合品系的果蝇进行杂交实验，结果如下表： 杂交组合 亲本 F1 F1 雌雄之间杂交得到的 F2 正交 残翅♀小翅 长翅♀ 长翅 长翅∶小翅∶残翅＝9∶3∶4 反交 小翅♀残翅 长翅♀小翅 ？ (1)据表分析可推出 H、h 这对基因位于______染色体上，理由是__________________________。 (2)正交实验中，亲本的基因型是________________，F2 中小翅个体的基因型是____________________。 (3)反交实验中，F2 的长翅∶小翅∶残翅＝________。 解析：(1)根据题述正交实验 F2 表现型比例判断 A、a 和 H、h 两对基因位于两对同源染色体上。根据 正交和反交 F1 的表现型不同判断 H、h 这对基因位于 X 染色体上。正交实验中，亲本的基因型是 aaXHXH 和 AAXhY；反交实验中，亲本的基因型是 AAXhXh 和 aaXHY。 答案：(1) X 反交实验的 F1 中，所有雌蝇均为长翅、所有雄蝇均为小翅 (2)aaXHXH 和 AAXhY AAXhY 、AaXhY (3)3∶3∶2 11．摩尔根在饲养的一群野生型红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇。他用这只白眼雄果蝇与野生型的 红眼雌果蝇交配，子一代无论雌雄全为红眼，但子二代中雌蝇全为红眼，雄蝇中 1/2 红眼、1/2 白眼。 请回答下列问题： (1)果蝇的眼色性状中，显性性状是________。 (2)根据杂交实验结果，摩尔根做出假设：控制果蝇白眼的基因在 X 染色体上，而 Y 染色体不含有它的 等位基因。为验证假设，摩尔根让白眼雄蝇和子一代红眼雌蝇交配，结果产生 1/4 红眼雄蝇、1/4 红眼 雌蝇、1/4 白眼雄蝇、1/4 白眼雌蝇。仅根据该实验结果不能验证他的假设，理由是 ________________________________________________________________________________________ 。 (3)为了进一步验证他的假设，摩尔根又设计了三个实验。 实验一：让全部子二代雌蝇与白眼雄蝇做单对交配，分别观察并统计每只雌绳产生子代的表现型及比 例。 预期结果：_______________________________________________________________________________。 实验二：_________________________________________________________________________________。 预期结果：子代中雌蝇全为红眼，雄蝇全为白眼。 实验三：让白眼雌雄果蝇相互交配。 预期结果：子代雌雄果蝇全为白眼。 上述三个实验中，实验________的预期结果能支持摩尔根的假设。 解析：(2)若白眼基因位于常染色体上，白眼雄蝇为 aa，子一代的红眼雌蝇为 Aa，Aa×aa―→Aa∶aa； 若白眼基因位于 X、Y 染色体上，白眼雄蝇为 XaYa，子一代的红眼雌蝇为 XAXa，XAXa×X aYa―→XAXa∶ XaXa∶XAYa∶XaYa。以上两种情况都与实验结果相符合。 (3)子二代的雌蝇为 XAXA∶XAXa＝1∶1。子二代的雌蝇与白眼雄蝇单对交配，后代半数雌蝇产生的后 代全为红眼，半数雌蝇所产的后代为 1/4 红眼雌蝇，1/4 白眼雌蝇，1/4 红眼雄蝇，1/4 白眼雄蝇。白眼 雌蝇与红眼雄蝇(纯合)杂交后代雌蝇都为红眼，雄蝇都为白眼，可验证假设。 答案：(1)红眼 (2)如果控制眼色基因在常染色体上或在 Y 染色体含有它的等位基因，也会出现上述实验结果(或：如 果控制眼色基因在常染色体上， 也会出现上述实验结果。或：如果在 Y 染色体含有它的等位基因， 也会出现上述实验结果) (3)实验一预期结果：半数雌蝇所产的后代全为红眼，半数雌蝇所产的后代为 1/4 红眼雄蝇、1/4 红眼雌 蝇、1/4 白眼雄蝇、1/4 白眼雌蝇 实验二：白眼雌蝇与野生型(或纯合)红眼雄蝇交配 二