【生物】2020届一轮复习人教版基因在染色体上和伴性遗传学案(1)

【生物】2020届一轮复习人教版基因在染色体上和伴性遗传学案(1)

‎2020届 一轮复习 人教版 基因在染色体上和伴性遗传 学案 一、基因在染色体上的假说与证据 二、伴性遗传及其特点 ‎[基础微点全练]‎ ‎1．判断正误 ‎(1)摩尔根等人以果蝇为研究材料，通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比，认同了基因位于染色体上的理论(√)‎ ‎(2015·江苏卷，T4B)‎ ‎(2)性染色体上的基因都与性别决定有关(×)‎ ‎(2012·江苏卷，T10A)‎ ‎(3)性染色体上的基因都伴随性染色体遗传(√)‎ ‎(4)非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合，能说明核基因和染色体行为存在平行关系(√)‎ ‎(5)基因都位于染色体上，每条染色体上有许多个基因(×)‎ ‎(6)在果蝇的细胞中基因和染色体都是成对存在的(×)‎ ‎(7)萨顿运用类比推理法证明了基因在染色体上(×)‎ ‎(8)摩尔根和他的学生们提出基因在染色体上呈线性排列(√)‎ ‎2．果蝇的红眼(W)对白眼(w)为显性，控制眼色的这一对等位基因位于X染色体上，则下列相关说法正确的是(　　)‎ A．雄性红眼果蝇与任何表现型的雌性果蝇杂交，后代中都不会出现雌性白眼果蝇 B．雌性红眼果蝇与雄性白眼果蝇杂交，后代中不会出现雌性白眼果蝇 C．雌性白眼果蝇与雄性红眼果蝇杂交，后代中不会出现雌性红眼果蝇 D．雄性果蝇控制眼色的基因来源于父本 解析：选A　雄性红眼果蝇XWY与任何表现型的雌性果蝇杂交，后代雌性一定是红眼，不会出现雌性白眼果蝇；雌性红眼果蝇XWXw与雄性白眼果蝇XwY杂交，后代中可能会出现雌性白眼果蝇；雌性白眼果蝇XwXw与雄性红眼果蝇XWY杂交，后代中雌性果蝇都是红眼；果蝇控制眼色的基因位于X染色体上，所以雄性果蝇控制眼色的基因来源于母本。‎ ‎3．孟德尔研究一对相对性状的豌豆杂交实验和摩尔根证明基因在染色体上的实验中F2结果有差异，原因是(　　)‎ A．前者有基因分离过程，后者没有 B．前者体细胞中基因成对存在，后者不一定 C．前者相对性状差异明显，后者不明显 D．前者使用了假说—演绎法，后者没有使用 解析：选B　摩尔根的果蝇眼色杂交实验中，控制红眼和白眼的一对基因位于X染色体上，孟德尔的一对相对性状的杂交实验中基因位于常染色体上，都有基因的分离过程。常染色体上的基因在体细胞中成对存在，X染色体上控制红眼和白眼的一对基因，在雌性个体的体细胞中成对存在，在雄性个体的体细胞中不成对存在。两个实验中所涉及的相对性状差异均很明显，且两者都使用了假说—演绎法。‎ ‎4.人类性染色体X、Y一部分是同源的(图中 Ⅰ ‎ 片段)，另一部分是非同源的。下列遗传图谱中(分别代表患病女性和患病男性)致病基因不可能位于图中 Ⅱ1片段的是(　　)‎ 解析：选B　B项，“有中生无”为显性遗传病，若基因位于Ⅱ1片段，则父亲有病，女儿一定患病，所以B图中的致病基因肯定不在Ⅱ1片段上，符合题意。‎ ‎5．外耳道多毛症是一种伴Y染色体遗传病。下列关于外耳道多毛症的叙述，正确的是(　　)‎ A．控制该遗传病的基因不存在等位基因 B．各种产前诊断方法都能检测出该遗传病 C．女性不患该遗传病的原因是女性只有隐性基因 D．男性患者产生的精子中均含有该致病基因 解析：选A　B超检查不能检测出该遗传病，B错误。女性不患该遗传病的原因是女性没有Y染色体，C错误。男性患者产生的精子中，含Y染色体的精子与不含Y染色体的精子各占一半，只有含Y染色体的精子才含有该致病基因，D错误。‎ ‎6．已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)，直毛与分叉毛为一对相对性状(显性基因用F表示，隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例。据此可判断控制这两对相对性状的两对基因位于(　　)‎ 灰身、直毛 灰身、分叉毛 黑身、直毛 黑身、分叉毛 雌蝇 ‎3/4‎ ‎0‎ ‎1/4‎ ‎0‎ 雄蝇 ‎3/8‎ ‎3/8‎ ‎1/8‎ ‎1/8‎ A．一对常染色体上 B．一对性染色体上 C．两对常染色体上 D．一对常染色体和一对性染色体上 解析：选D　分析表格可知，灰身与黑身的比例在雌性后代中为3∶1，在雄性后代中也是3∶1，所以控制灰身与黑身的基因位于常染色体上；而分叉毛与直毛的比例在雌性后代中为0(全是直毛)∶1，在雄性后代中为1∶1，直毛与分叉毛的遗传与性别相关联，且子代雌果蝇中有直毛个体，说明控制直毛与分叉毛的基因位于X染色体上，D正确。‎ 一、性染色体与伴性遗传 ‎[试考题·查欠缺]‎ ‎1．(2019·潍坊模拟)下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述，正确的是(　　)‎ A．性染色体上的基因都与性别决定有关 B．性染色体上的基因在生殖细胞中都表达 C．性染色体上的基因都随所在的染色体遗传 D．初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体 解析：选C　性染色体上的基因并不都与性别决定有关，也不一定在生殖细胞中都表达，例如人的红绿色盲基因；基因和染色体的行为存在平行关系，性染色体上的基因都随所在的染色体遗传；含有X、Y同源染色体的初级精母细胞，在MⅠ后期，同源染色体分离分别进入不同的子细胞中去，因此所形成的次级精母细胞1/2含有Y染色体、1/2含有X染色体。‎ ‎2．(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 解析：选B　F1雄蝇中有1/8为白眼残翅(bbXrY)，1/8＝1/4×1/2，可推出亲本的基因型为BbXRXr、BbXrY；F1中出现长翅雄蝇的概率为3/4(长翅)×1/2(雄性)＝3/8；亲本雌蝇产生XR和Xr两种配子，亲本雄蝇产生Xr和Y两种配子，在雌、雄亲本产生的配子中，Xr均占1/2；白眼残翅雌蝇的基因型为bbXrXr，减数分裂形成的极体的基因型可为bXr。‎ ‎3．(2019·泉州模拟)如图为某果蝇的染色体组成图及①②的放大图，①②为性染色体，且①中存在红眼基因。将某红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1全为红眼，F2中红眼与白眼果蝇之比为3∶1。下列说法错误的是(　　)‎ A．图示果蝇为雄性，且亲本中红眼为显性性状 B．眼色基因无论在Ⅰ或Ⅱ片段上，均可符合上述结果 C．若对该果蝇的核基因组进行测序，需测定5条染色体 D．Ⅲ上的基因发生突变只能在限定性别中遗传，且可用显微镜观察 解析：选D　图中①②为一对异型的性染色体，说明该果蝇是雄果蝇；将某红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1全为红眼，说明红眼对白眼是显性性状，A正确。假设果蝇眼色受B、b的控制，若基因在Ⅰ片段上，则亲本基因型为XBXB、XbYb，F1全部为红眼，F2中红眼∶白眼＝3∶1；若基因在Ⅱ片段上，则亲本基因型为XBXB、XbY，F1全部为红眼，F2‎ 中红眼∶白眼＝3∶1，B正确。若对该果蝇的核基因组进行测序，需测定3条常染色体和X、Y 2条性染色体共5条染色体，C正确。基因突变是基因的碱基对的增添、缺失或改变，在显微镜下是观察不到的，D错误。‎ ‎[强知能·补欠缺]‎ ‎1．辨析性别决定的四个易误点 ‎(1)性别决定只出现在雌雄异体的生物中，雌雄同体的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。‎ ‎2．X、Y染色体非同源区段基因的遗传 ‎ ‎ 基因的位置 Y染色体非同源区段基因的传递规律　‎ X染色体非同源区段基因的传递规律 隐性基因 显性基因 模型图解 判断依据 父传子、子传孙，具有世代遗传连续性 双亲正常子病；母病子必病，女病父必病 子正常双亲病；父病女必病，子病母必病 规律 没有显隐性之分，患者全为男性，女性全部正常 男性患者多于女性患者；具有隔代交叉遗传现象 女性患者多于男性患者；具有连续遗传现象 举例 人类外耳道多毛症 人类红绿色盲症、血友病 抗维生素D佝偻病 ‎3.X、Y染色体同源区段上基因的遗传 X、Y染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似，但也有差别，如：‎ ‎[练题点·全过关]‎ ‎1．(2015·全国卷Ⅰ)抗维生素D佝偻病为X染色体显性遗传病，短指为常染色体显性遗传病，红绿色盲为X染色体隐性遗传病，白化病为常染色体隐性遗传病。下列关于这四种遗传病遗传特征的叙述，正确的是(　　)‎ A．短指的发病率男性高于女性 B．红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者 C．抗维生素D佝偻病的发病率男性高于女性 D．白化病通常会在一个家系的几代人中连续出现 解析：选B　常染色体遗传病的男性与女性发病率相等。X染色体隐性遗传病的女性患者，其父亲和儿子一定是患者。X染色体显性遗传病的女性发病率大于男性发病率。白化病属于常染色体隐性遗传病，不会在一个家系的几代人中连续出现。‎ ‎2．(2015·福建高考)绿色荧光标记的X染色体DNA探针(X探针)，仅能与细胞内的X染色体DNA的一段特定序列杂交，并使该处呈现绿色荧光亮点。同理，红色荧光标记的Y染色体DNA探针(Y探针)可使Y染色体呈现一个红色荧光亮点。同时用这两种探针检测体细胞，可诊断性染色体数目是否存在异常。医院对某夫妇及其流产胎儿的体细胞进行检测，结果如图所示。下列分析正确的是(　　)‎ A．X染色体DNA上必定有一段与X探针相同的碱基序列 B．据图分析可知妻子患X染色体伴性遗传病 C．妻子的父母至少有一方患有性染色体数目异常疾病 D．该夫妇选择生女儿可避免性染色体数目异常疾病的发生 解析：选A　根据题意可知，X染色体上DNA的一段特定序列可与DNA探针(X探针)杂交，而DNA是由两条链组成的，两条链上的碱基可互补配对，则该段DNA序列的互补链与X探针的碱基序列相同。分析题图，妻子体细胞有三个绿色荧光亮点，所以妻子的性染色体组成为XXX，妻子患染色体异常遗传病，不是伴性遗传病。妻子患有性染色体数目异常遗传病，而其双亲可能正常，患病原因可能是双亲精原细胞和卵原细胞在减数分裂形成配子时发生异常，产生了染色体组成为XX的卵细胞或者精子。该异常卵细胞与含X染色体的精子和含Y染色体的精子结合的概率相等，后代男女患性染色体异常疾病的概率均等。‎ ‎3．(2014·全国卷Ⅱ)山羊性别决定方式为XY型。如图所示的系谱图表示了山羊某种性状的遗传，图中深色表示该种性状的表现者。已知该性状受一对等位基因控制，在不考虑染色体变异和基因突变的条件下，回答下列问题：‎ ‎(1)据系谱图推测，该性状为________(填“隐性”或“显性”)性状。‎ ‎(2)假设控制该性状的基因仅位于Y染色体上，依照Y染色体上基因的遗传规律，在第Ⅲ代中表现型不符合该基因遗传规律的个体是______________(填个体编号)。‎ ‎(3)若控制该性状的基因仅位于X染色体上，则系谱图中一定是杂合子的个体是__________，可能是杂合子的个体是________。(均填个体编号)‎ 解析：(1)由于图中Ⅱ1和Ⅱ2不表现该性状而其后代Ⅲ1具有该性状，说明该性状为隐性性状。(2)若控制该性状的基因位于Y染色体上，则该性状只在公羊中体现，不在母羊中体现；Ⅱ3(具有该性状)后代Ⅲ3应无该性状，而Ⅲ4应具有该性状；Ⅱ1(不具有该性状)后代Ⅲ1应无该性状，因此在第Ⅲ代中表现型不符合该基因遗传规律的个体是Ⅲ1、Ⅲ3和Ⅲ4。(3)若控制该性状的基因仅位于X染色体上，Ⅲ1具有该性状，而Ⅱ2不具有该性状，则Ⅱ2肯定为杂合子。由于Ⅲ3是具有该性状的母羊，Ⅱ4是无该性状的母羊，则Ⅱ4肯定为杂合子。由于Ⅱ3是具有该性状的公羊，Ⅰ2是无该性状的母羊，则Ⅰ2肯定为杂合子，因此系谱图中一定是杂合子的个体是Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4。由于Ⅲ1是具有该性状的公羊，则其X染色体一定来自Ⅱ2(杂合子)，而Ⅱ1是不具有该性状的公羊，因此系谱图中可能是杂合子的是Ⅲ2。‎ 答案：(1)隐性　(2)Ⅲ1、Ⅲ3和Ⅲ4　(3)Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4　Ⅲ2‎ 二、遗传系谱图中性状遗传方式的判断与概率计算 ‎[试考题·查欠缺]‎ ‎1．(2017·海南高考)甲、乙、丙、丁4个系谱图依次反映了a、b、c、d四种遗传病的发病情况，若不考虑基因突变和染色体变异，那么，根据系谱图判断，可排除由X染色体上隐性基因决定的遗传病是(　　)‎ A．a　　　　　　　　　　　 B．b C．c D．d 解析：选D　X染色体上隐性基因决定的遗传病，如果女儿患病，父亲一定患病，故D可以排除。‎ ‎2．(2019·济宁模拟)某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知Ⅰ1的基因型为AaBB，且Ⅱ2与Ⅱ3婚配的子代不会患病。根据以下系谱图，正确的推断是(　　)‎ A．Ⅰ3的基因型一定为AABb B．Ⅱ2的基因型一定为aaBB C．Ⅲ1的基因型可能为AaBb或AABb D．Ⅲ2与基因型为AaBb的女性婚配，子代患病的概率为3/16‎ 解析：选B　根据题干信息，可推出当个体基因型中同时含有A和B基因时个体表现正常，当个体基因型中只含有A或B基因时或不含有显性基因时个体表现为患病。Ⅱ2和Ⅱ3婚配的子代不会患病，说明其子代基因型同时含有A和B基因，结合Ⅱ2、Ⅱ3的表现型，可判定Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别为aaBB和AAbb，Ⅲ1和Ⅲ2的基因型为AaBb；Ⅲ2与基因型为AaBb的个体婚配，则子代患病的概率为3/16(A_bb)＋3/16(aaB_)＋1/16(aabb)＝7/16。‎ ‎3．(2019·南通模拟)如图是某单基因遗传病的遗传系谱图(深色代表患者)，相关分析正确的是(　　)‎ A．该病属于伴X染色体显性遗传病 B．Ⅱ4是纯合子的概率为1/3‎ C．Ⅱ3、Ⅱ4再生一个患病男孩的概率为1/2‎ D．Ⅱ6与正常男性婚配生一个正常女孩的概率为1/6‎ 解析：选D　根据Ⅰ1和Ⅰ2有病，Ⅱ5正常，判断该病为显性遗传，又根据Ⅱ4有病，Ⅲ8正常，判断该病为常染色体显性遗传病；由于Ⅱ4的儿子和女儿正常，所以Ⅱ4为杂合子Aa；Ⅱ3正常，所以基因型为aa，Ⅱ3和Ⅱ4再生一个患病男孩的概率为1/2×1/2＝1/4；Ⅱ6的基因型为1/3AA、2/3Aa，与正常男性婚配生一个正常女孩的概率为2/3×1/2×1/2＝1/6。‎ ‎[强知能·补欠缺]‎ ‎1．系谱图中遗传方式的判断方法 ‎2．集合图示两病概率计算 ‎(1)只患甲病：m－mn＝m·(1－n)；‎ ‎(2)只患乙病：n－mn＝n·(1－m)；‎ ‎(3)患病概率：m＋n－mn；‎ ‎(4)只患一种病：m＋n－2mn ‎3．“男孩患病”与“患病男孩”的概率计算方法 ‎(1)由常染色体上的基因控制的遗传病 ‎①男孩患病概率＝女孩患病概率＝患病孩子概率。‎ ‎②患病男孩概率＝患病女孩概率＝患病孩子概率×1/2。‎ ‎(2)由性染色体上的基因控制的遗传病 ‎①若病名在前、性别在后，则从全部后代中找出患病男(女)，即可求得患病男(女)的概率。‎ ‎②若性别在前、病名在后，求概率时只考虑相应性别中的发病情况，如男孩患病概率是指所有男孩中患病的男孩占的比例。‎ ‎[练题点·全过关]‎ ‎1．如图为甲、乙两种遗传病的遗传系谱图，下列叙述正确的是(　　)‎ A．甲病的致病基因一定位于细胞核中 B．乙病为伴X染色体隐性遗传病 C．调查乙病的发病率需在患者家系中统计 D．乙病患者的一个细胞中最多可存在4个致病基因 解析：选D　分析甲种遗传病的遗传系谱图可知，女性患者的后代全部患病，男性患者的后代全部正常，由此可以判断，甲病极有可能是细胞质遗传病，A错误；分析乙种遗传病的遗传系谱图可知，此患病家系中存在父母正常，儿子患病的情况，由此可推知该病为隐性遗传病，但不能判断该病为伴X染色体遗传病还是常染色体隐性遗传病，B错误；调查遗传病的发病率需要在广大人群中随机调查，C错误；无论乙病为常染色体隐性遗传病还是伴X染色体隐性遗传病，女患者的一个细胞经DNA复制后，最多可存在4个致病基因，D正确。‎ ‎2．(2019·烟台模拟)戈谢病是患者缺乏β葡糖苷酶葡糖脑苷脂酶，从而引起不正常的葡糖脑苷脂在细胞内积聚所致，患者肝、脾肿大。如图是用凝胶电泳的方法得到的某患者家系相关DNA凝胶电泳结果。据图分析，下列推断错误的是(　　)‎ A．该病为常染色体隐性遗传病 B．2号为该病致病基因的携带者，5号为杂合子的概率是2/3‎ C．1号和2号再生一个正常男孩的概率是3/8‎ D．该病可通过测羊水中酶的活性和B超检查来进行产前诊断 解析：选B　根据系谱图中“无中生有”的特点可判断该病是隐性遗传病，根据个体的表现型及电泳结果可知，3号为显性纯合子，4号为隐性纯合子，1号和5号均为杂合子。若该病为伴X染色体隐性遗传病，则1号不可能为杂合子，故该病为常染色体隐性遗传病，A正确；1号和2号均为该病致病基因的携带者，5号一定为杂合子，B错误；1号和2号均为该病致病基因携带者，二者再生一个正常男孩的概率是(3/4)×(1/2)＝3/8，C正确；根据题意可知，该病患者缺乏β葡糖苷酶葡糖脑苷脂酶，肝、脾肿大，因此可通过测羊水中酶的活性和B超检查来进行产前诊断，D正确。‎ 科学思维——伴性遗传与遗传系谱图中的特殊问题 ‎1．配子致死型 某些致死基因可导致雄配子死亡，从而使后代只出现某一性别的子代。所以若后代出现单一性别的问题，应考虑“雄配子致死”问题。‎ ‎[例1]　雌雄异体的高等植物剪秋罗有宽叶和狭叶两种类型。宽叶(B)对狭叶(b)是显性，等位基因位于X染色体上，其狭叶基因(b)会使花粉致死。如果杂合宽叶雌株同狭叶雄株杂交，其子代的性别及表现型是(　　)‎ A．全是雄株，其中1/2宽叶，1/2狭叶 B．全是雌株，其中1/2宽叶，1/2狭叶 C．雌雄各半，全为宽叶 D．宽叶雌株∶宽叶雄株∶狭叶雌株∶狭叶雄株＝1∶1∶1∶1‎ ‎[解析]　由题意知，杂合宽叶雌株(XBXb)可产生等量的XB和Xb两种配子，而狭叶雄株(XbY)只能产生Y一种配子，因此，子代的性别全为雄株，表现型及比例为宽叶和狭叶各占一半。‎ ‎[答案]　A ‎2．个体致死型 某两种配子结合会导致个体死亡，有胚胎致死、幼年死亡和成年死亡等几种情况。‎ ‎[例2]　将果蝇进行相关处理后，其X染色体上可发生隐性突变、隐性致死突变、隐性不完全致死突变或不发生突变等情况，遗传学家想设计一个实验检测出上述四种情况。实验时，将经相关处理的红眼雄果蝇与野生型纯合红眼雌果蝇交配(B表示红眼基因)，得F1，使F1单对交配，分别饲养，观察F2的分离情况。下列说法错误的是(　　)‎ A．若为隐性突变，则F2中表现型比例为3∶1，且雄性中有隐性突变体 B．若不发生突变，则F2中表现型为红眼，且雄性中无隐性突变体 C．若为隐性致死突变，则F2中雌∶雄＝1∶2‎ D．若为隐性不完全致死突变，则F2中雌∶雄介于1∶1和2∶1之间 ‎[解析]　由题意可得遗传图解如下：‎ P　　　　♂X－Y×XBXB♀　　　　　‎ ‎　　　　　　　　↓‎ F1　　　　 XBX－×XBY　　　 ‎ ‎　　　　　　　　↓‎ F2　　XBXB　XBX－　XBY　X－Y 如果其X染色体上发生隐性突变，则X－为Xb，则F2中表现型比例为3∶1，且雄性中有隐性突变体。如果不发生突变，则X－为XB，则F2中表现型为红眼，且雄性中无隐性突变体。如果为隐性致死突变，则X－Y不能存活，F2中雌∶雄＝2∶1。如果为隐性不完全致死突变，X－Y部分存活，则F2中雌∶雄介于1∶1和2∶1之间。‎ ‎[答案]　C 电泳是利用带电分子或离子所带电荷或相对分子质量不同，在电场中移动距离(或速度)不同的原理分离分子或离子的方法，如等位基因A与a，经限制酶切开后，由于相关片段相对分子质量等差异，在电场中移动距离不同，从而使两种基因得以分离。‎ ‎[例3]　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，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1/6‎ C．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0‎ ‎[解析]　图甲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。根据图乙并结合1、2、5的基因型可知：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。若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，10号为携带者(Aa)，则10号可能发生了基因突变；9号(AA)与患者(aa)结婚，子代全部正常。‎ ‎[答案]　B ‎(三)遗传系谱图中两对等位基因控制一种遗传病的问题 ‎[例4]　(2015·山东高考)人类某遗传病受X染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制，且只有A、B基因同时存在时个体才不患病。不考虑基因突变和染色体变异。根据系谱图，下列分析错误的是(　　)‎ A．Ⅰ1的基因型为XaBXab或XaBXaB B．Ⅱ3的基因型一定为XAbXaB C．Ⅳ1的致病基因一定来自Ⅰ1‎ D．若Ⅱ1的基因型为XABXaB，与Ⅱ2生一个患病女孩的概率为1/4‎ ‎[解析]　根据题干给出的信息，首先从正常个体Ⅱ3的基因型入手，由于Ⅰ2的基因型为XAbY，则Ⅱ3的基因型应为XaBXAb，然后确定整个系谱图中个体的基因组成(如图)：‎ 进而推知：Ⅳ1个体的致病基因来自Ⅲ3，Ⅲ3的致病基因来自Ⅱ3，Ⅱ3的致病基因来自Ⅰ1或Ⅰ2，C错误，A、B正确。若Ⅱ1的基因型为XABXaB，Ⅱ2的基因型为XaY，两者婚配后生一个患病女孩XaBXa的概率为1/2×1/2＝1/4，D正确。‎ ‎[答案]　C ‎[针对训练]‎ ‎1．一种鱼的雄性个体不但生长快，而且肉质好，具有比雌鱼高得多的经济价值。科学家发现这种鱼X染色体上存在一对等位基因D、d，含有D的精子失去受精能力。若要使杂交子代全是雄鱼，可以选择的杂交组合为(　　)‎ A．XDXD×XDY　　　　　　　 B．XDXD×XdY C．XDXd×XdY　　　 D．XdXd×XDY 解析：选D　由于含有D的精子失去受精能力，所以雌鱼中不可能出现基因型为XDXD的个体，淘汰A、B两个选项；XDXd×XdY杂交产生的子代雌∶雄＝1∶1，不符合题意；只有D项杂交组合只产生雄鱼，符合要求。‎ ‎2．某科研小组用一对表现型都为圆眼长翅的雌、雄果蝇进行杂交，子代中圆眼长翅∶圆眼残翅∶棒眼长翅∶棒眼残翅的比例，雄性为3∶1∶3∶1，雌性为5∶2∶0∶0，下列分析错误的是(　　)‎ A．圆眼、长翅为显性性状 B．决定眼形的基因位于X染色体上 C．子代圆眼残翅雌果蝇中杂合子占2/3‎ D．雌性子代中可能存在与性别有关的致死现象 解析：选C　圆眼与圆眼杂交子代出现棒眼，则圆眼为显性性状，棒眼为隐性性状，长翅与长翅杂交子代出现残翅，则长翅为显性性状，残翅为隐性性状；子代中圆眼与棒眼的表现型比例在雌雄果蝇中不同，说明该性状与性别相关联，为伴X染色体遗传；亲本为圆眼长翅雄果蝇和圆眼长翅雌果蝇，用A、a表示眼形基因，用B、b表示翅形基因，根据子代的表现型可判定亲本的基因型分别为BbXAXa和BbXAY，因此子代中圆眼残翅雌果蝇的基因型及比例为bbXAXA∶bbXAXa＝1∶1，其中杂合子所占比例是1/2；根据亲代基因型可知，雌性子代中圆眼长翅∶圆眼残翅应为(1BBXAXA＋1BBXAXa＋2BbXAXA＋2BbXAXa)∶(1bbXAXA＋1bbXAXa)＝6∶2，而实际比例是5∶2，因此可判定基因型为BBXAXA或BBXAXa的个体死亡。‎ ‎3．对图甲中1～4号个体进行基因检测，将含有该遗传病基因或正常基因的相关DNA片段各自用电泳法分离。正常基因显示一个条带，患病基因显示为另一不同的条带，结果如图乙。下列有关分析判断错误的是(　　)‎ A．图乙中的编号c对应系谱图中的4号个体 B．条带2的DNA片段含有该遗传病致病基因 C．8号个体的基因型与3号个体的基因型相同的概率为2/3‎ D．9号个体与该遗传病携带者结婚，孩子患病的概率为1/8‎ 解析：选D　由图甲可知，该遗传病是常染色体隐性遗传病，假设基因用A、a表示，则1、2号的基因型都是Aa,4号的基因型是aa,3号的基因型为A_，图乙中的c代表的是患者(aa)；条带2的DNA片段含有该遗传病致病基因(a)；由图乙可知，3号的基因型只能为Aa,8号个体基因型为Aa的概率为2/3，故8号个体的基因型与3号个体的基因型相同的概率为2/3；9号个体的基因型为1/3AA、2/3Aa，其与该遗传病携带者(Aa)结婚，生一个患病孩子的概率为2/3×1/4＝1/6。‎ ‎4．(2014·全国卷Ⅰ)如图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者，其余为表现型正常个体)。近亲结婚时该遗传病发病率较高，假定图中第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率为1/48，那么，得出此概率值需要的限定条件是(　　)‎ A．Ⅰ2和Ⅰ4必须是纯合子 B．Ⅱ1、Ⅲ1和Ⅲ4必须是纯合子 C．Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ2和Ⅲ3必须是杂合子 D．Ⅱ4、Ⅱ5、Ⅳ1和Ⅳ2必须是杂合子 解析：选B　假设致病基因为a，由题意可知，Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4的基因型都为Aa，Ⅲ3的基因型为AA(占1/3)或Aa(占2/3)，1/48可分解为1/4×1/4×1/3，Ⅳ1是杂合子的概率必须为1/2×1/2＝1/4，Ⅳ2是杂合子的概率必须为2/3×1/2＝1/3，若要满足以上条件，则Ⅱ1、Ⅲ1和Ⅲ4必须是纯合子。‎ ‎ 一、选择题 ‎1．某男孩的基因型为XAYA，正常情况下，其A基因不可能来自(　　)‎ A．外祖父　　　　　　　　 B．外祖母 C．祖父 D．祖母 解析：选D　本题实际上是考查男性的X、Y染色体的来源，Y来自父方，再往上推，Y只能来自祖父，而来自母方的X可能来自外祖父、外祖母。‎ ‎2．(2019·安阳联考)关于性别决定与伴性遗传的叙述，错误的是(　　)‎ A．红绿色盲基因和它的等位基因只位于X染色体上 B．母亲是红绿色盲患者，由于交叉遗传，儿子一定患红绿色盲 C．人类的精子中性染色体的组成是22＋X或22＋Y D．性染色体上的基因表达产物存在于体细胞或生殖细胞中 解析：选C　人类的精子中染色体组成是22＋X或22＋Y，性染色体组成是X或Y，C错误。‎ ‎3．下列关于人体内性染色体的叙述，正确的是(　　)‎ A．每个细胞内的性染色体数都是相同的 B．性染色体上的每个基因在每个体细胞中都能表达 C．正常情况下，男性睾丸中某些细胞内可能不含Y染色体 D．正常情况下，女性卵巢中某些细胞内可能不含X染色体 解析：选C　人体内每个细胞内的性染色体数不一定相同，如处在有丝分裂后期的细胞中性染色体有4条，而正常体细胞中性染色体有2条，正常生殖细胞中性染色体只有1条，A错误；由于细胞的分化，性染色体上的每个基因在每个体细胞中也是选择性表达，B错误；正常情况下，男性某些细胞内可能不含Y染色体，如处于减数第二次分裂的次级精母细胞，C正确；正常情况下，女性卵巢中所有细胞内都含X染色体，D错误。‎ ‎4．关于孟德尔的一对相对性状杂交实验和摩尔根证实基因位于染色体上的果蝇杂交实验，下列叙述错误的是(　　)‎ A．两实验都设计了F1自交实验来验证其假说 B．实验中涉及的性状均受一对等位基因控制 C．两实验都采用了统计学方法分析实验数据 D．两实验均采用了假说－演绎的研究方法 解析：选A　摩尔根实验中未曾设计F1自交实验验证其假说，两实验都设计了F1测交实验来验证其假说，A错误。‎ ‎5.(2019·郑州质检)如图为果蝇性染色体的同源情况：Ⅰ区段是X和Y染色体的同源部分，该部分基因互为等位；Ⅱ1、Ⅱ2区段分别为X、Y染色体非同源部分，该部分基因不互为等位。果蝇的刚毛性状有正常刚毛、截刚毛，现用纯种果蝇进行杂交实验，其过程及结果如下：‎ ‎①截刚毛♀×正常刚毛♂→F1中雌雄个体均为正常刚毛；‎ ‎②F1相互交配→F2中：雌性正常刚毛∶截刚毛＝1∶1，雄性全为正常刚毛。‎ 则控制果蝇刚毛性状的基因存在于(　　)‎ A．性染色体的Ⅰ区段 B．Ⅱ1区段 C．Ⅱ2区段 D．常染色体上 解析：选A　由题意可知，F1相互交配→F2中：雌性正常刚毛∶截刚毛＝1∶1，雄性全为正常刚毛，则该对基因不可能位于常染色体上；若位于Ⅱ2区段，则刚毛性状仅表现在雄性果蝇上，雌性果蝇没有该性状，与题意不符；若位于Ⅱ1区段，根据题意可知正常刚毛为显性，用基因B表示，则截刚毛♀(XbXb)×正常刚毛♂(XBY)→F1中雌(XBXb)个体为正常刚毛，雄(XbY)个体为截刚毛，与题意不符；若位于性染色体的Ⅰ区段，根据题意可知正常刚毛为显性，用基因B表示，则截刚毛♀(XbXb)×正常刚毛♂(XBYB)→F1中雌(XBXb)个体为正常刚毛，雄(XbYB)个体为正常刚毛；F1相互交配(♀XBXb×♂XbYB)→F2中：雌性正常刚毛(XBXb)∶截刚毛(XbXb)＝1∶1，雄性(XBYB和XbYB)全为正常刚毛，与题意吻合。‎ ‎6．(2019·临沂检测)已知果蝇翅膀后端边缘的缺刻性状是由染色体上某个DNA片段缺失所致，在果蝇群体中不存在缺刻翅的雄性个体。用缺刻翅红眼雌蝇(没有白眼基因)与正常翅白眼雄蝇杂交，F1出现了缺刻翅白眼雌果蝇且雌雄比为2∶1。以下分析错误的是(　　)‎ A．决定缺刻翅性状的DNA片段缺失可用光学显微镜直接观察 B．果蝇的白眼和缺刻翅基因均位于X染色体的缺失片段上 C．F1缺刻翅白眼雌蝇的X染色体一条片段缺失，另一条带有白眼基因 D．F1雌雄比为2∶1的原因是含缺失DNA片段染色体的雌配子致死 解析：选D　F1雌雄比为2∶1的原因是含缺失DNA片段的雄性个体致死而不是含该片段的雌配子致死(若含该片段的雌配子致死，则F1不会出现缺刻翅白眼雌果蝇)。‎ ‎7．猫是XY型性别决定的二倍体生物，控制猫体毛颜色的基因A(橙色)、a(黑色)位于X染色体上，当猫体细胞中存在两条或两条以上X染色体时，只有随机的1条X染色体上的基因能表达，另一条X染色体因高度螺旋化而失活成为巴氏小体。基因型为XAY与XaXa的亲代杂交，下列推断正确的是(　　)‎ A．雄性子代全为黑色，体细胞中可检测到巴氏小体 B．雌性子代全为橙色，体细胞中可检测到巴氏小体 C．表现型为黑橙相间的子代体细胞中可检测到巴氏小体 D．其反交的子代中表现为黑橙相间的个体不能检测到巴氏小体 解析：选C　基因型为XAY与XaXa的亲代杂交，子代基因型为XAXa、XaY(黑色雄猫)，因此雄性子代全为黑色，不能观察到巴氏小体，A错误；当猫体细胞中存在两条或两条以上X染色体时，只有随机的1条X染色体上的基因能表达，另一条X染色体因高度螺旋化而失活成为巴氏小体，因此基因型为XAXa的个体表现为黑橙相间，该雌猫体细胞中可检测到巴氏小体，B错误，C正确；反交即XAXA×XaY，子代基因型为XAXa和XA Y，子代雌性为黑橙相间的个体且能检测到巴氏小体，D错误。‎ ‎8．某一对相对性状受一对等位基因(A和a)控制，如果这一对等位基因位于常染色体上，则在生物种群中有AA、Aa、aa三种基因型，如果只存在于X染色体上，则有M种基因型，如果存在于X和Y染色体的同源区段，则有N种基因型，那么M和N分别为(　　)‎ A．5和5 B．5和6‎ C．5和7 D．3和6‎ 解析：选C　基因如果只在X染色体上，则雌性有3种基因型，雄性有2种基因型，如果在X和Y染色体的同源区段，则雌性有3种基因型，雄性有4种基因型。‎ ‎9．如图为某遗传病的系谱图，相关基因用B、b表示。图中Ⅱ1个体的基因型不可能是(　　)‎ A．bb B．Bb C．XbY D．XBY 解析：选D　系谱图中Ⅱ1的母亲Ⅰ2正常，则该遗传病不可能是伴X染色体显性遗传病，可能是常染色体隐性遗传病、常染色体显性遗传病、伴X染色体隐性遗传病。若为常染色体隐性遗传病，则Ⅱ1的基因型为bb；若为常染色体显性遗传病，则Ⅱ1的基因型为Bb；若为伴X染色体隐性遗传病，则Ⅱ1的基因型为XbY；该遗传病不可能是伴X染色体显性遗传病，所以Ⅱ1的基因型不可能是XBY。‎ ‎10.如图是人体性染色体的模式图，下列叙述错误的是(　　)‎ A．位于Ⅰ段和Ⅱ段上的基因都有其等位基因 B．位于Ⅰ段上的基因的遗传属于伴Y染色体遗传 C．位于Ⅱ段上的基因的遗传也属于伴性遗传 D．位于Ⅲ段上的显性基因控制的遗传病，女性发病率高于男性 解析：选A　Y染色体上位于Ⅰ段上的基因没有其等位基因，A错误；Ⅰ段上的基因的遗传属于伴Y染色体遗传，B正确；性染色体上的基因的遗传都属于伴性遗传，C正确；Ⅲ段上的基因的遗传为伴X染色体遗传，伴X染色体显性遗传病中女性发病率高于男性，D正确。‎ ‎11．(2019·洛阳统考)如图为甲病(A－a)和乙病(B－b)的遗传系谱图。其中乙病为伴性遗传病，下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．甲病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传 B．Ⅱ3的基因型是AAXBY或AaXBY C．Ⅱ5为纯合子的概率是1/2‎ D．Ⅲ10和Ⅲ13结婚，生育的孩子不患病的概率是19/24‎ 解析：选C　由Ⅱ3与Ⅱ4患甲病，而Ⅲ9正常可知，甲病为常染色体显性遗传病，则乙病为伴性遗传病且为伴X染色体隐性遗传病(Ⅰ1与Ⅰ2的后代Ⅱ7患病)，A错误。Ⅱ3的基因型是AaXBY，B错误。Ⅱ5的基因型是aaXBXB或aaXBXb，因此Ⅱ5为纯合子的概率是1/2，C正确。Ⅲ10和Ⅲ13结婚，甲病分析：Ⅲ102/3Aa×Ⅲ13aa后代正常概率为2/3×1/2＝1/3，患甲病概率为2/3；乙病分析：Ⅲ101/4XBXb×Ⅲ13XbY后代患乙病概率为1/8，不患乙病概率为7/8；所以Ⅲ10和Ⅲ13结婚，生育的孩子不患病的概率是1/3×7/8＝7/24，D错误。‎ ‎12．已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼W、白眼w)，且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇，某实验小组欲用一次交配实验证明这对基因位于何种染色体上。下列相关叙述错误的是(　　)‎ A．若子代中雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼，则这对基因位于X染色体上 B．若子代中雌雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上 C．若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 D．这对基因也有可能只位于Y染色体上 解析：选D　首先明确该实验的目的是探究控制果蝇眼色的基因位于何种染色体上，然后根据红眼和白眼的显隐性，以及提供的实验材料(若干红眼、白眼雌雄果蝇)，正确选择实验材料并预测实验结果。欲判断基因位置，在已知显隐性的情况下，应选用隐性雌性个体与显性雄性个体交配，所以本实验应选择白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交。预测实验结果时，可以采用假设法：如果该对基因位于X染色体上，则白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的基因型分别为XwXw和XWY，则杂交后代基因型为XWXw和XwY，雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼，A正确。如果该对基因位于X、Y染色体的同源区段上，则白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的基因型分别为XwXw和XWYW，则杂交后代的基因型为XWXw和XwYW，雌雄果蝇均为红眼；如果该对基因位于常染色体上，且基因型为ww和WW，则子代果蝇全部为红眼，B正确。如果该对基因位于常染色体上，且基因型为ww和Ww，则子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼，C正确。由于红眼和白眼在雌果蝇中出现，所以该对基因不可能只在Y染色体上出现，D错误。‎ 二、非选择题 ‎13．果蝇常被用作遗传学研究的实验材料，下面是以果蝇为材料的实验，请将实验补充完整。‎ ‎(1)果蝇的灰身和黄色是一对相对性状，若要确定控制这对性状的基因是在X染色体上还是在常染色体上，可将灰身纯合子和黄身纯合子进行________，若________________________，则可确定控制这对性状的基因位于X染色体上，则种群中控制体色的基因型有________种。‎ ‎(2)若已知灰身是显性(基因用A表示)，若通过一代杂交就可判断这对相对性状的遗传方式，应选用的杂交组合是________________，若____________________________，则可确定控制灰身和黄身这对性状的基因位于X染色体上。请写出该遗传图解。‎ 解析：(1)根据题意可知，若正交和反交实验结果不同，可确定控制灰身和黄身的基因位于X染色体上，若正交和反交实验结果相同，且与性别无关联，可判断控制该相对性状的基因位于常染色体上。若已确定控制这对相对性状的基因(设由A、a控制)位于X染色体上，则种群中控制体色的基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY 5种。(2)若通过一代杂交就可判断这对相对性状的遗传方式，常用的杂交组合是雌性黄身纯合子×雄性灰身纯合子，若子代雌性都是灰身，雄性都是黄身，则可确定控制灰身和黄身的基因位于X染色体上。‎ 答案：(1)正交和反交　正交和反交结果不同　5　(2)雌性黄身纯合子×雄性灰身纯合子　子代雌性都是灰身，雄性都是黄身　遗传图解如图所示：‎ ‎14.某种植物是雌雄异株的XY型性别决定的生物，它的X和Y性染色体结构如图(Ⅰ表示同源区段，Ⅱ、Ⅲ表示非同源区段)。该植物的花色有红色和紫色两种，控制这一对相对性状的基因(A和a)位于性染色体上，有人利用该植物这一对相对性状做了实验，结果如下表。请分析回答下列问题：‎ 杂交组合一 P1紫花(♀)×红花(♂)→F1：全紫花 杂交组合二 P1紫花(♂)×红花(♀)→F1：紫花(♀)∶红花(♂)→1∶1‎ 杂交组合三 P1紫花(♂)×红花(♀)→F1：红花(♀)∶紫花(♂)→1∶1‎ ‎(1)根据杂交组合________，可以判断花色的显性性状为________。‎ ‎(2)仅根据杂交组合二，可以判断控制花色性状的基因位于________区段；仅根据杂交组合三，可以判断控制花色性状的基因位于________区段。‎ ‎(3)杂交组合二、三中父本的基因型分别为______________________________________。‎ ‎(4)杂交组合二的F1中雌株与杂交组合三的F1‎ 中雄株交配，后代中紫花植株的比例为________，紫花植株中纯合子的比例为________。‎ 答案：(1)一　紫色　(2)Ⅰ或Ⅱ　Ⅰ　(3)XAYa、XaYA　(4)3/4　1/3‎ ‎15．某种鸟的羽色受两对相互独立的等位基因控制，其中A/a基因在性染色体的非同源区，B/b基因在常染色体上，位置如图1所示。基因A控制蓝色物质的合成，基因B控制黄色物质的合成，aabb个体显白色，其遗传机理如图2所示。图3为这种鸟一个家系的羽色遗传系谱图，请回答下列问题：‎ ‎(1)2号的基因型为________，4号的基因型为________。‎ ‎(2)3号在与2号交配生出7号时，产生的卵细胞基因型为________，并在图4的方框中画出3号减数分裂产生此卵细胞时，减数第一次分裂后期的图像(在染色体的对应位置标注相关基因)。‎ ‎(3)5号为纯合子的概率为________；若5号与6号交配，后代8号为白色羽毛的概率为________。‎ 解析：(1)由题意可知，绿色基因型应是B_ZA_,2号为雄性个体，在鸟类中雄性个体的性染色体组成为ZZ，因其与3号交配能产下7号白色羽毛的雄性个体(bbZaZa)，说明2号一定是双杂合子，即BbZAZa,4号是白色雌性个体，基因型是bbZaW。(2)7号基因型是bbZaZa，故3号产生的卵细胞是bZa,3号基因型为BbZaW，图像一定要注意形成卵细胞的要稍大些，且上面的染色体上的基因应是b与a。(3)5号和1号是蓝色，2号为绿色，1号和2号的基因型应是bbZAW和BbZAZa。5号是蓝色雄性个体bbZAZ－，为纯合子的概率是1/2。5号有1/2是bbZAZa,6号是黄色雌性个体，基因型是B_ZaW，其亲本是绿色和黄色，但同胞是白色，说明双亲都是杂合子，那么6号的基因型是1/3BBZaW和2/3BbZaW，与5号个体交配生下白色羽毛bbZaZa和 bbZaW的概率是1/2×2/3×1/2×1/2＝1/12。‎ 答案：(1)BbZAZa　bbZaW　(2)bZa　如图所示　(3)1/2　1/12‎