人教生物(2019版)必修2教学案
2-3 伴性遗传
学有目标——课标要求必明 记在平时——核心语句必背
1.概述性染色体上的基因传递和性别相关联的特点。 2.基于对伴性遗传的认识,运用演绎推理,对位于性染色体上的显性和隐性基因的遗传特点进行分析。对常见的由一对等位基因决定的伴性遗传病,能够根据双亲的表型对后代的患病概率作出科学的预测。 3.运用伴性遗传规律,提出相关的优生建议。 4.关注伴性遗传理论在实践中的应用。 1.XY型性别决定的生物,雌性的性染色体组成为XX,雄性为XY;ZW型性别决定的生物,雄性的性染色体组成为ZZ,雌性为ZW。 2.伴X染色体隐性遗传病的遗传特点:①男性患者多于女性患者;②女性患者的父亲和儿子一定是患者;③隔代遗传和交叉遗传。 3.伴X染色体显性遗传病的遗传特点:①女性患者多于男性患者;②男性患者的母亲和女儿一定是患者;③一般具有世代连续遗传现象。
【主干知识梳理】
一、伴性遗传
1.概念:性染色体上的基因所控制的性状遗传,与性别相关联的现象。
2.常见实例:人类红绿色盲、抗维生素D佝偻病和果蝇的眼色遗传等。
二、人类红绿色盲
1.人类的X、Y性染色体
X染色体携带着许多个基因,Y染色体只有X染色体大小的1/5左右,携带的基因比较少。所以许多位于X染色体上的基因,在Y染色体上没有相应的等位基因。
2.红绿色盲基因位置
红绿色盲基因位于X染色体上,Y染色体上没有等位基因。
3.人类正常色觉和红绿色盲的基因型和表型
项目 女性 男性
基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
表型 正常 正常 (携带者) 色盲 正常 色盲
4.人类红绿色盲遗传的主要婚配方式
(1)女性正常和男性色盲:
(2)女性携带者和男性正常:
(3)女性色盲与男性正常:
(4)女性携带者与男性色盲:
5.伴X隐性遗传的特点
(1)患者中男性远多于女性。
(2)男性患者的基因只能从母亲那里传来,以后只能传给女儿。
三、抗维生素D佝偻病
1.基因位置:位于X染色体上。
2.将下列基因型和表型连线。
3.伴X显性遗传的特点
(1)患者中女性多于男性,但部分女性患者病症较轻。
(2)男性患者与正常女性婚配的后代中,女性都是患者,男性正常。
四、伴性遗传理论在实践中的应用
1.根据伴性遗传的规律,可以推算后代的患病概率,从而指导优生。
2.伴性遗传还可以指导育种工作
(1)鸡的性别决定
性别 性染色体类型 性染色体组成
雌性 异型 ZW
雄性 同型 ZZ
(2)根据雏鸡的羽毛特征来区分雌性和雄性
【教材微点发掘】
1.下图为人类X、Y染色体的扫描电镜照片(教材第35页图2 12),据图回答相关问题:
(1)正常男性的染色体组成为44+XY,正常女性的染色体组成为44+XX。
(2)男性个体进行正常减数分裂时,次级精母细胞不可能同时存在X、Y两条性染色体,其原因是减数分裂Ⅰ时X、Y同源染色体分离。
(3)控制人类红绿色盲的基因只位于X染色体上,控制人类红绿色盲的基因是否存在等位基因?
提示:在女性体内存在等位基因,在男性体内不存在等位基因。
(4)X和Y染色体都有一部分与对方不同源,但也有一部分是同源的。若控制某一相对性状的基因位于X、Y染色体的同源区段上,则男性的基因型有XAYA、XAYa、XaYA、XaYa 4种(用A、a表示基因)。
2.根据伴性遗传的规律,推算后代的患病概率,指导优生(教材第36页“思考·讨论”问题2)。如果一位女性红绿色盲患者与一位色觉正常男性结婚,其后代患红绿色盲的概率是______。从优生优育角度分析,你为上述夫妇提出什么样的生育建议?依据是什么?
提示:1/2 建议生女孩,因为女孩都不是红绿色盲患者,只是红绿色盲基因的携带者,而男孩全是红绿色盲患者。
教材问题提示
思考·讨论1(教材第35页)
1.红绿色盲基因位于X染色体上。
2.红绿色盲基因是隐性基因。
3.Ⅰ1:XbY;Ⅰ2:XBXB或XBXb;
Ⅱ1:XBXb或XBXB;Ⅱ2:XBY;Ⅱ3:XBXb;Ⅱ4:XBY;Ⅱ5:XBXb;Ⅱ6:XBY;
Ⅲ5:XBY;Ⅲ6:XbY;Ⅲ7:XbY;Ⅲ9:XBXB或XBXb。
思考·讨论2(教材第36页)
1.子女的基因型和表型共有4种,即XBXb(女性携带者)、XbXb(女性色盲)、XBY(男性正常)、XbY(男性色盲),且概率都是1/4。
2.子女中所有的男性均为色盲,女性均为携带者。
新知探究(一) 伴性遗传的类型及特点
【探究·深化】
[问题驱动]
(1)色盲调查结果显示,人群中男性色盲患病率(7%)远远高于女性(0.49%),试分析出现该差异的原因。
提示:女性体细胞内两条X染色体上同时有b基因(XbXb)时,才会表现出色盲;男性体细胞中只有一条X染色体,只要存在色盲基因b,就表现色盲,所以男性色盲患者总是多于女性。
(2)有一色盲男孩,其父母亲色觉正常,外祖父是色盲,试探究该男孩色盲基因是通过什么途径由长辈传递而来的?从致病基因遗传角度,总结这一过程体现了伴X染色体隐性遗传病的什么特点。
提示:传递途径:外祖父(XbY)→母亲(XBXb)→色盲男孩(XbY)。
特点:隔代遗传和交叉遗传。
(3)抗维生素D佝偻病在男性和女性中的发病率相同吗?推测有什么特点?说明原因。
提示:不相同。女性患者多于男性患者。抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病,女性体细胞中有两条X染色体,只要有一条X染色体有致病基因就患病;而男性体细胞中只有一条X染色体,只有当该X染色体上有致病基因时,才表现出患病。
(4)在抗维生素D佝偻病家系中,男性患者与正常女性结婚所生后代中,女性都是患者,男性全都正常。分析其原因。
提示:男性患者和正常女性的基因型分别为XDY和XdXd,他们结婚所生子女中,男性均为XdY,女性均为XDXd,所以,女性均患病,男性均正常。
[重难点拨]
1.性别决定
(1)性别决定是指细胞内遗传物质对性别的作用。受精卵的遗传物质是性别决定的物质基础。
(2)性别决定的常见方式
①XY型
②ZW型
(3)性别决定的时期:精卵结合时。
2.人类伴性遗传的类型及特点
类型 M 伴X隐性遗传 伴X显性遗传
模型图解
基因位置 致病基因位于Y染色体上 隐性致病基因及其等位基因只位于X染色体上 显性致病基因及其等位基因只位于X染色体上
特点 ①患者全为男性 ②父传子、子传孙 ①男性患者多于女性患者 ②往往隔代交叉遗传 ③女患父子患 ①女性患者多于男性患者 ②连续遗传 ③男患母女患
举例 外耳道多毛症 血友病、红绿色盲 抗维生素D佝偻病
【典题·例析】
[典例1] 下列有关性染色体及伴性遗传的叙述,正确的是( )
A.性染色体上的基因控制的性状都与性别决定有关
B.人类位于X和Y染色体上所有基因的遗传都属于伴性遗传
C.生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体
D.XY型性别决定的生物,含X染色体的配子是雌配子
[解析] 性染色体上的基因控制的性状并不都与性别有关,如色盲基因,A错误。生物的性别决定方式有多种,只有由性染色体决定性别的生物才有性染色体和常染色体之分,C错误。XY型性别决定的生物中,雌性的性染色体组成为同型的,即XX,雌配子均含X染色体;雄性的性染色体组成为异型的,即XY,雄配子中一半含有X染色体,一半含有Y染色体,D错误。
[答案] B
[典例2] 抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,短指为常染色体显性遗传病,红绿色盲为伴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点的叙述,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和儿子都是该病的患者
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] 短指为常染色体显性遗传病,在人群中其发病率男性与女性相同,A错误;红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,男性个体只要有一个色盲基因即患病,因此红绿色盲女性患者的父亲和儿子都是该病的患者,B正确;抗维生素D佝偻病属于伴X染色体显性遗传病,其特点之一是女患者多于男患者,C错误;白化病属于常染色体隐性遗传病,往往在一个家系的几代人中隔代出现,D错误。
[答案] B
方法规律—————————————————————————————————
X、Y染色体的来源及传递规律
(1)X1Y中X1来自母亲,Y来自父亲。向下一代传递时,X1只能传给女儿,Y只能传给儿子。
(2)X2X3中X2、X3一条来自父亲,一条来自母亲。向下一代传递时,X2、X3中任何一条既可以传给女儿,又可以传给儿子。
(3)一对染色体组成为X1Y、X2X3的夫妇生了两个女儿,则女儿中来自父亲的都为X1,且是相同的;但来自母亲的可能为X2,也可能为X3,不一定相同。
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【应用·体验】
1.某男生在体检时发现是红绿色盲患者,医生在询问该家族病史时得悉该男生的母亲既是色盲又是血友病患者,而父亲性状正常。医生在未对该生做任何检查的情况下就在体检单上记录了患有血友病,这是因为( )
A.血友病由X染色体上的隐性基因控制
B.血友病由X染色体上的显性基因控制
C.父亲是血友病基因携带者
D.血友病由常染色体上的显性基因控制
解析:答案:A 血友病属于伴X染色体隐性遗传病,当母亲患病时,儿子必患病,所以医生在未对该男生做任何检查的情况下,就在体检单上记录了患有血友病。故选A。
2.进行性肌营养不良症是遗传性骨骼肌变性疾病,临床上以缓慢进行性发展的肌萎缩、肌无力为主要表现。如图为Becker型进行性肌营养不良症的系谱图(图中黑色为患者),该病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅲ1个体致病基因的来源是( )
A.Ⅰ1 B.Ⅰ2
C.Ⅰ3 D.Ⅰ4
解析:答案:B 由于Ⅲ1是男性,其X染色体只能来自其母亲Ⅱ1,由于Ⅱ1的父亲Ⅰ1不携带患病基因,因此Ⅱ1致病基因也只能来自Ⅰ2,所以Ⅲ1个体致病基因的来源是Ⅰ2。故选B。
新知探究(二) 遗传系谱图中遗传方式的判断
【探究·深化】
[问题驱动]
某种遗传病受一对等位基因(A、a)控制,如图为该遗传病的系谱图。
(1)该遗传病的遗传方式可能是什么?不可能是什么遗传病?
提示:该遗传病的遗传方式可能是常染色体显性、常染色体隐性或伴X染色体隐性遗传;不可能是伴Y染色体遗传病或伴X染色体显性遗传病。
(2)若Ⅱ1为纯合子,该病是什么遗传病?Ⅱ2和Ⅲ2的基因型分别是什么?
提示:常染色体显性遗传病;AA或Aa,aa。
(3)若该病为伴X染色体显性遗传病,则该遗传系谱图第Ⅲ代中表型不正确的是哪个个体?
提示:Ⅲ1和Ⅲ2。
(4)若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅰ1和Ⅱ1基因型相同的概率是多少?
提示:100%。
[重难点拨]
判断遗传系谱图中遗传方式的思路和方法
1.首先确定是否伴Y染色体遗传
(1)若系谱图中女性全正常,患者全为男性,而且患者的父亲、儿子全为患者,则为伴Y染色体遗传。如图:
(2)若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y染色体遗传。
2.其次确定是显性遗传还是隐性遗传
(1)“无中生有”是隐性遗传病,如图1。
(2)“有中生无”是显性遗传病,如图2。
3.再确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传
(1)在已确定是隐性遗传的系谱图中
①若女患者的父亲和儿子都患病,则最大可能为伴X染色体隐性遗传,如图1。
②若女患者的父亲和儿子中有正常的,则一定为常染色体隐性遗传,如图2。
(2)在已确定是显性遗传的系谱图中
①若男患者的母亲和女儿都患病,则最大可能为伴X染色体显性遗传,如图1。
②若男患者的母亲和女儿中有正常的,则一定为常染色体显性遗传,如图2。
4.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)如图所示的遗传病最可能为伴X染色体显性遗传。
【典题·例析】
[典例] 判断下列遗传系谱图中遗传病的遗传方式。
(1)图1最可能的遗传方式是________________。
(2)图2最可能的遗传方式是________________。
(3)图3的遗传方式是________________。
(4)图4最可能的遗传方式是________________。
(5)图5的遗传方式是________________。
(6)图6最可能的遗传方式是________________。
[解析] 图1中患者全为男性,最可能为伴Y染色体遗传病;图2为隐性遗传病,且女患者的父亲和儿子都患病,最可能为伴X染色体隐性遗传病;图3是隐性遗传病,且女患者的父亲不患病,为常染色体隐性遗传病;图4为显性遗传病,且男患者的母亲和女儿都患病,最可能为伴X染色体显性遗传病;图5是显性遗传病,但有一男患者的女儿不患病,因此为常染色体显性遗传病;根据图6中相关信息无法确定该遗传病的显隐性,但据代代有患者,且男患者的母亲和男患者的女儿都患病,患病人数女性多于男性,故最大可能为伴X染色体显性遗传病。
[答案] (1)伴Y染色体遗传
(2)伴X染色体隐性遗传
(3)常染色体隐性遗传 (4)伴X染色体显性遗传
(5)常染色体显性遗传 (6)伴X染色体显性遗传
方法规律—————————————————————————————————
条件给予型遗传方式的判断:在右图所示的遗传系谱图中,若已知男性亲本不携带致病基因(无基因突变),则该病一定为伴X染色体隐性遗传病。
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【应用·体验】
1.如图所示为某一遗传病的系谱图,下列相关说法正确的是( )
A.母亲肯定是纯合子,子女是杂合子
B.这种遗传病女性发病率高于男性
C.该遗传病不可能是X染色体上的隐性遗传病
D.子女中的致病基因不可能来自父亲
解析:答案:C 由题图分析可知,该病是常染色体隐性遗传病,母亲为杂合子,子女为纯合子;该病的遗传不受性染色体的影响,男女患病概率相同;子女中的致病基因来自父亲和母亲。故选C。
2.下列遗传系谱图中,2号个体无甲病致病基因。不考虑基因突变,则有关说法正确的是( )
A.甲病可能是伴X染色体隐性遗传病
B.乙病是伴X染色体显性遗传病
C.患乙病的男性一般多于女性
D.1号和2号所生的孩子不可能患甲病
解析:答案:D 由题图可判断甲病一定为常染色体隐性遗传病;乙病为常染色体显性遗传病,男性与女性患乙病的概率相同;假设甲病相关基因用A、a表示,则1号个体基因型为AA或Aa,2号个体基因型为AA,二者婚配所生的孩子不可能患甲病。故选D。
新知探究(三) 伴性遗传与患病概率计算
【拓展·深化】
用集合方法解决两种遗传病的患病概率
当两种遗传病(甲病和乙病)之间具有“自由组合”关系时,可用图解法来计算患病概率。首先根据题意求出患一种病的概率(患甲病或患乙病的概率),再根据乘法原理计算:
(1)两病兼患概率=患甲病概率×患乙病概率;
(2)只患甲病概率=患甲病概率-两病兼患概率;
(3)只患乙病概率=患乙病概率-两病兼患概率;
(4)只患一种病概率=只患甲病概率+只患乙病概率;
(5)患病概率=患甲病概率+患乙病概率-两病兼患概率;
(6)正常概率=(1-患甲病概率)×(1-患乙病概率)或1-患病概率。
【典题·例析】
[典例1] (2021年1月新高考8省联考·广东卷)如图为某家系成员患多指症(常染色体显性遗传病)和甲型血友病(伴X染色体隐性遗传病)的系谱图及图例。下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ1和Ⅰ2均为杂合子
B.Ⅱ2患两种病的概率为1/8
C.Ⅱ2患多指症的概率是1/4
D.群体中女性甲型血友病发病率较高
[解析] 设控制多指症和甲型血友病的基因分别为A/a、B/b,由图分析可知,Ⅰ1的基因型为aaXBY,是纯合子,A错误;Ⅱ2患多指症(Aa)的概率为1/2,患甲型血友病(XbY)的概率为1/4,故患两种病的概率为1/2×1/4=1/8,B正确,C错误;伴X染色体隐性遗传病在群体中男性的发病率较高,D错误。
[答案] B
[典例2] 下图为甲病(A a)和乙病(B b)的遗传系谱图,其中乙病为伴性遗传病,请回答下列问题:
(1)甲病属于________,乙病属于________。(均填选项编号)
A.常染色体显性遗传病
B.常染色体隐性遗传病
C.伴X染色体显性遗传病
D.伴X染色体隐性遗传病
E.伴Y染色体遗传病
(2)Ⅱ5为纯合子的概率是__________,Ⅲ11的基因型为________,Ⅲ13的致病基因来自________。
(3)假如Ⅲ10和Ⅲ13结婚,所生孩子只患一种病的概率是________; 如果生男孩,其同时患甲、乙两种病的概率是________;生育的孩子患甲病的概率是________,患乙病的概率是________,不患病的概率是________。
[解析] (1)由图可知,Ⅱ3和Ⅱ4有甲病,而其女儿Ⅲ9没有病,说明甲病是常染色体显性遗传病。Ⅰ1和Ⅰ2没有乙病而其儿子Ⅱ7有乙病,说明是隐性遗传病,因此乙病为伴X染色体隐性遗传病。(2)甲病为常染色体显性遗传病,Ⅱ5不患病,其基因型为aa;乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ7患病,其基因型为XbY,所以Ⅰ1、Ⅰ2基因型为aaXBXb、AaXBY,Ⅱ5的基因型可能为1/2aaXBXB或1/2aaXBXb。Ⅲ11表现正常,其基因型为aaXBY。Ⅲ13患乙病,其致病基因只能来自母方Ⅱ8。(3)Ⅲ10的基因型为A_XBX-,其亲本Ⅱ3、Ⅱ4均为甲病患者(Aa),就甲病而言,Ⅲ10的基因型为1/3AA、2/3Aa;就乙病而言,由于Ⅱ7为患者,Ⅰ1为该致病基因的携带者,因此Ⅱ4的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,Ⅱ3的基因型为XBY,故Ⅲ10关于乙病的基因型为3/4XBXB、1/4XBXb。Ⅲ13是乙病患者,则其基因型为aaXbY,Ⅲ10与Ⅲ13结婚,后代患甲病的概率是1-2/3×1/2=2/3,患乙病的概率是1/4×1/2=1/8,因此所生孩子只患一种病的概率是2/3×(1-1/8)+(1-2/3)×1/8=5/8;生男孩同时患甲、乙两种病的概率是2/3×1/4×1/2=1/12;所生孩子不患病的概率为=7/24。
[答案] (1)A D (2)1/2 aaXBY Ⅱ8
(3)5/8 1/12 2/3 1/8 7/24
易错提醒—————————————————————————————————
“患病男孩”与“男孩患病”概率的计算方法
(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,如男孩患病概率则是指所有男孩中患病的男孩占的比例。
【应用·体验】
1.一对表型正常的夫妇,丈夫的母亲患白化病,妻子的父亲患红绿色盲,母亲患白化病。这对夫妇生育一患遗传病孩子的概率是( )
A.1/16 B.4/16
C.7/16 D.9/16
解析:答案:C 设与白化病和红绿色盲的相关基因用A/a、B/b表示,表型正常的夫妇,丈夫的母亲患白化病(aa),所以表型正常的丈夫的基因型是AaXBY,妻子父亲患红绿色盲(XbY),母亲患白化病(aa),所以正常的妻子的基因型是AaXBXb,所以二者婚配生下患白化病(aa)的孩子的概率为1/4,患红绿色盲(XbY)的概率为1/4,因此生下患遗传病孩子的概率=1-不患病的概率=1-(1-1/4)×(1-1/4)=7/16。
2.如图是甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(为伴性遗传病,显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.甲病是伴X染色体显性遗传病
B.Ⅲ2基因型为AAXbY
C.若Ⅱ5与一正常的女性婚配,则其子女患甲病的概率为1/2
D.若Ⅲ1与Ⅲ5结婚生了一个男孩,其患一种病的概率为1/8
解析:答案:C 根据系谱图分析可知,Ⅱ5、Ⅱ6患甲病,其女儿Ⅲ3正常,因此甲病的遗传方式为常染色体显性遗传,A错误。Ⅱ1、Ⅱ2正常,Ⅲ2患乙病,则乙病为伴X染色体隐性遗传病,就乙病而言,Ⅲ2的基因型为XbY;Ⅲ2患甲病,而其父亲不患甲病,故Ⅲ2的基因型为AaXbY,B错误。Ⅱ5与一正常女性婚配,两者与甲病相关的基因型分别为Aa、aa,其子女患甲病的概率为1/2,C正确。若Ⅲ1(1/2aaXBXB、1/2aaXBXb)与Ⅲ5(aaXBY)结婚,由两者的基因型可知,其子女不会患甲病,故所生育的男孩患乙病的概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
科学探究——基因在染色体上位置的实验探究
一、探究基因位于常染色体上还是位于X染色体上
(一)若已知性状的显隐性
(二)若未知性状的显隐性
二、探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上
(一)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。
(二)基本思路一:用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行实验,观察分析F1的性状。
基本思路二:用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行实验,观察分析F1的性状。
三、探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是位于常染色体上
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表型情况。即:
【素养评价】
1.下面是探究基因位于X、Y染色体的同源区段,还是只位于X染色体上的实验设计思路,请判断下列说法正确的是( )
方法1 纯合显性雌性个体×纯合隐性雄性个体→F1
方法2 纯合隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→F1
结论:①若子代雌雄全表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。
②若子代雌性个体表现显性性状,雄性个体表现隐性性状,则基因只位于X染色体上。
③若子代雄性个体表现显性性状,则基因只位于X染色体上。
④若子代雌性个体表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。
A.“方法1+结论①②”能够完成上述探究任务
B.“方法1+结论③④”能够完成上述探究任务
C.“方法2+结论①②”能够完成上述探究任务
D.“方法2+结论③④”能够完成上述探究任务
解析:答案:C 从实验设计思路分析,方法1达不到实验目的,因为不管基因是位于X、Y染色体的同源区段,还是只位于X染色体上,子代雌雄全表现显性性状。方法2可以达到实验目的,假设控制某一相对性状的基因A(a)位于X、Y染色体的同源区段,那么隐性纯合雌性个体的基因型为XaXa,显性纯合雄性个体的基因型为XAYA,XaXa×XAYA→XAXa、XaYA,则得出结论①;假设基因只位于X染色体上,XaXa×XAY→XAXa、XaY,则得出结论②。因此“方法2+结论①②”能够完成题述探究任务。
2.科学家研究黑腹果蝇时发现,刚毛基因(B)对截刚毛基因(b)为完全显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段,则刚毛雄果蝇表示为XBYB、XBYb、XbYB;若仅位于X染色体上,则刚毛雄果蝇只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干,请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上,写出遗传图解,并简要说明推断过程。
解析:本题涉及一次杂交实验且性状的显隐性已知,直接用雌蝇(隐性性状)与雄蝇(显性性状)杂交即可。
答案:
用纯种截刚毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交,若F1雌雄果蝇均为刚毛,则这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段;若F1雄果蝇为截刚毛,雌果蝇为刚毛,则这对等位基因仅位于X染色体上。
3.果蝇的性染色体X和Y有非同源区和同源区,非同源区上的X和Y片段上无等位基因或相同基因,同源区上的X和Y片段上有等位基因或相同基因。控制果蝇眼形的基因不在非同源区,棒眼(E)对圆眼(e)为显性。现有足够的纯合雌、雄棒眼果蝇和纯合雌、雄圆眼果蝇个体,请用杂交实验的方法推断这对基因是位于X、Y染色体的同源区还是位于常染色体上,写出实验方法、推断过程和相应遗传图解。
答案:将纯合的圆眼雌蝇与纯合的棒眼雄蝇杂交,得到足够多的F1个体,再选择F1中的雄性棒眼个体与雌性棒眼个体相互交配得F2。
①若F2中雄性全为棒眼,雌性既有棒眼又有圆眼,则E、e位于X、Y染色体的同源区。其遗传图解如下:
②若F2中雌、雄个体均有棒眼和圆眼,则E、e位于常染色体上。其遗传图解如下:
[课时跟踪检测1]
[理解·巩固·落实]
1.判断下列叙述的正误,对的打“√”,错的打“×”。
(1)性染色体上的基因都与性别决定有关。(×)
(2)无论是男性还是女性,只要含有红绿色盲基因就是红绿色盲患者。(×)
(3)抗维生素D佝偻病的发病率是男患者低于女患者。(√)
(4)男性的X染色体来自母亲,遗传给女儿;Y染色体来自父亲,遗传给儿子。(√)
2.下列关于伴性遗传的叙述,正确的是( )
A.外耳道多毛症患者产生的精子中均含有该致病基因
B.性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
C.含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子
D.男性的性染色体来自祖母
解析:答案:B 外耳道多毛症患者产生的含X染色体的精子中不含有该致病基因,A错误;基因在染色体上,伴随染色体遗传,性染色体上的基因都伴随性染色体遗传,其遗传和性别有关,B正确;在XY型性别决定的生物中,含X染色体的配子既有雌配子又有雄配子,含Y染色体的配子是雄配子,C错误;男性的性染色体为XY,其中X染色体来自母亲,则可能来自外祖父或外祖母,而Y染色体来自父亲,则应该来自祖父,D错误。
3.下列关于伴性遗传和性别决定的叙述,正确的是( )
A.性染色体上的基因都可以控制性别
B.位于X或Y染色体上的基因,其相应的性状表现与一定的性别相关联
C.位于性染色体上的基因,在遗传中不遵循孟德尔定律
D.豌豆和玉米也是XY型性别决定
解析:答案:B 性染色体上的基因有的可以控制性别,有的并不控制性别,如控制色盲的基因在X染色体上,A错误;由于X、Y染色体决定性别,因此位于X或Y染色体上的基因,其相应的性状表现总是与一定的性别相关联,B正确;位于性染色体上的基因,在遗传中遵循孟德尔定律,也表现伴性遗传的特点,C错误;豌豆和玉米属于两性生物,不含性染色体,D错误。
4.下列关于人类红绿色盲的说法,正确的是( )
A.父亲正常,女儿必正常;母亲色盲,儿子必色盲
B.若女孩是色盲基因携带者,则该色盲基因是由父方遗传来的
C.人类色盲基因b或它的等位基因B存在于X和Y染色体上
D.男性色盲基因不传儿子只传女儿,女儿一定会生下患色盲的外孙
解析:答案:A 色盲为伴X染色体隐性遗传病,父亲正常,其正常X染色体传给女儿,女儿一定正常;母亲色盲,其两条X染色体都有色盲基因,则儿子一定色盲。女孩有两条X染色体,色盲基因携带者的色盲基因可能来自母方或父方,B错误。Y染色体上没有色盲基因及其等位基因,C错误。男性色盲基因会传给女儿,女儿可能是携带者,不一定会生下患色盲的外孙,D错误,故选A。
5.人的X染色体和Y染色体形态不完全相同,存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病,男性患病率高于女性
B.Ⅱ片段上基因控制的遗传病,男性患病率一定等于女性
C.Ⅲ片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性
D.X、Y染色体为同源染色体,减数分裂过程中能联会
解析:答案:B Ⅰ片段是X染色体特有的区域,其上的单基因遗传病,分为伴X染色体隐性遗传病和伴X染色体显性遗传病,其中伴X染色体隐性遗传病的男性患病率高于女性,A正确;Ⅱ片段是X和Y染色体的同源区,其上的单基因遗传病,男性患病率不一定等于女性,如①XaXa×XaYA后代所有显性个体均为男性,所有隐性个体均为女性;②XaXa×XAYa后代所有显性个体均为女性,所有隐性个体均为男性,B错误;Ⅲ片段是Y染色体特有的区域,其上有控制男性性别决定的基因,所以Ⅲ片段上的基因控制的遗传病,患者全为男性,C正确;X、Y染色体为同源染色体,减数分裂过程中会发生联会、分离等现象,D正确。
6.下列家系图中最可能属于常染色体隐性遗传、伴Y染色体遗传、伴X染色体显性遗传、伴X染色体隐性遗传的依次是( )
A.③①②④ B.②④①③
C.①④②③ D.①④③②
解析:答案:C 图①中双亲正常,生了一个有病女儿,则该病的遗传方式为常染色体隐性遗传;图②中,代代患病,并且父亲患病时,女儿都患病,最可能是伴X染色体显性遗传;图③中,父母正常,儿子患病,并且当母亲患病时,儿子都患病,女儿患病时,父亲也患病,最可能为伴X染色体隐性遗传;图④中,患者全为男性,最可能为伴Y染色体遗传。故选C。
7.山羊的性别决定方式为XY型,其体色受一对等位基因控制(不考虑突变)。下列对系谱图分析错误的是 ( )
A.深色性状为隐性性状
B.该基因不可能在Y染色体上
C.若基因在常染色体上,则Ⅱ2与深色羊生育深色羊的可能为1/4
D.若基因在X染色体上,则Ⅱ2与深色羊生育浅色羊的可能为3/4
解析:答案:C 由系谱图分析可知,无中生有为隐性,深色为隐性性状,A正确;该基因如果在Y染色体上,则亲本雄性必为深色,但图中显示亲本雄性为浅色,B正确;若基因在常染色体上,则Ⅱ2(1/3AA或者2/3Aa)与深色羊(aa)生育深色羊的可能为2/3×1/2=1/3,C 错误;若基因在X染色体上,则Ⅱ2(1/2XAXA或者1/2XAXa)与深色羊生育浅色羊的可能为1-1/4=3/4,D正确。
8.右图为一个遗传病的系谱图,3号和4号为异卵双胞胎,对该病的分析错误的是( )
A.该遗传病属常染色体隐性遗传病
B.1号和2号都是杂合子
C.3号和4号基因型相同
D.如果2号是色盲患者,则3号和4号也患色盲
解析:答案:C 根据题图分析可知,该遗传病为常染色体隐性遗传病,A正确;由于5号患病,所以1号和2号都是杂合子,B正确;3号和4号为异卵双胞胎,两者之间的基因型不一定相同,C错误;色盲是伴X染色体隐性遗传病,女患者的儿子必患病,即3号和4号也患色盲,D正确。
9.果蝇的灰身与黑身由一对等位基因(B、b)控制,直毛与分叉毛由另一对等位基因(R、r)控制。下表表示亲代果蝇杂交得到F1的表型和数目(Y染色体上不含相关基因)。回答下列问题:
F1 灰身直毛 灰身分叉毛 黑身直毛 黑身分叉毛
雌蝇/只 82 0 27 0
雄蝇/只 42 39 14 13
(1)控制直毛与分叉毛的基因位于________染色体上。
(2)亲代雌雄果蝇的基因型依次为________、________。亲代雄果蝇可产生的配子类型为______________。果蝇细胞中最多有________个染色体组。
(3)若同时考虑这两对相对性状,则F1雌果蝇中杂合子所占比例为________(用分数表示)。
(4)若F1中灰身直毛果蝇自由交配得到F2,F2中黑身直毛所占比例为________(用分数表示)。
(5)若想鉴定F2灰身直毛雌果蝇的基因型,应用基因型为________的雄果蝇进行测交。
解析:(1)亲代果蝇杂交的后代雌蝇均为直毛,雄蝇中直毛∶分叉毛≈1∶1,说明该对基因控制的性状与性别有关,且Y染色体无相关基因,故控制该性状的基因位于X染色体上。(2)根据表中数据分析可知,控制灰身和黑身的基因位于常染色体上,控制直毛和分叉毛的基因位于X染色体上,亲本果蝇杂交后子代中灰身∶黑身≈3∶1,说明灰身为显性性状,亲本基因型均为Bb;雌蝇均为直毛,雄蝇中直毛∶分叉毛≈1∶1,说明直毛是显性性状,且亲本基因型为XRXr、XRY,综合上述分析,亲代雌雄果蝇的基因型依次为BbXRXr、BbXRY。亲代雄果蝇(BbXRY)可产生BXR、bXR、BY、bY共四种类型的配子。果蝇为二倍体生物,体细胞中含有2个染色体组,有丝分裂后期随着着丝粒分裂,染色体数加倍,染色体组数也加倍,故细胞中最多有4个染色体组。(3)若同时考虑这两对相对性状,亲本基因型为BbXRXr、BbXRY,则F1雌果蝇中纯合子所占比例为1/2×1/2=1/4,故F1雌果蝇中杂合子所占比例为1-1/4=3/4。(4)亲本基因型为BbXRXr、BbXRY,F1中灰身直毛雌果蝇基因型为B-XRX-(单独分析:1/3BB、2/3Bb,1/2XRXR、1/2XRXr),灰身直毛雄果蝇基因型为B-XRY(单独分析:1/3BB、2/3Bb,XRY),单独分析每对基因的情况,则F1中灰身直毛果蝇自由交配得到的F2中黑身所占比例为2/3×2/3×1/4=1/9,F1中灰身直毛果蝇自由交配得到的F2中直毛所占比例为1/2+1/2×3/4=7/8,综合分析,F2中黑身直毛所占比例为1/9×7/8=7/72。(5)若想鉴定F2灰身直毛雌果蝇的基因型,一般选用测交的方法,即选用基因型为bbXrY的雄果蝇进行杂交,根据子代表型的不同进而判断雌果蝇的基因型。
答案:(1)X (2)BbXRXr BbXRY BXR、BY、bXR、bY 4 (3)3/4 (4)7/72 (5)bbXrY
10.如图是某家系甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。现已查明Ⅱ3不携带致病基因。请据图回答:
(1)甲病的致病基因位于________染色体上,乙病是________性遗传病。
(2)写出下列个体的基因型:Ⅲ9为______________,Ⅲ12为________。
(3)若Ⅲ9和Ⅲ12婚配,子女中只患甲或乙一种遗传病的概率为__________;同时患两种遗传病的概率为__________。
(4)若Ⅲ9和一个正常男性婚配,如果你是医生,根据他们家族的病史,你会建议他们生一个________(填“男”或“女”)孩。
解析:(1)甲病:Ⅱ7和Ⅱ8为患者,其女儿Ⅲ11正常(有中生无),该病为显性遗传病,且父病女正,不可能是伴X染色体遗传病,所以甲病为常染色体显性遗传病。乙病:Ⅱ3和Ⅱ4正常,其儿子Ⅲ10为患者(无中生有),该病为隐性遗传病,因为Ⅱ3不携带该病的致病基因,所以乙病为伴X染色体隐性遗传病。(2)Ⅲ9正常,就甲病而言,Ⅲ9的基因型一定是aa;就乙病而言,Ⅲ9的基因型是XBXB或XBXb,组合后Ⅲ9的基因型应该是aaXBXB或aaXBXb。同理可推出Ⅲ12的基因型是AAXBY或AaXBY。(3)对于甲病而言,Ⅲ9和Ⅲ12婚配(aa×1/3AA或aa×2/3Aa),子女正常的概率为2/3×1/2=1/3,子女患病的概率为1-1/3=2/3。对于乙病而言,Ⅲ9和Ⅲ12婚配(1/2XBXB×XBY或1/2XBXb×XBY),子女患病的概率为1/2×1/4=1/8,子女正常的概率为1-1/8=7/8。子女中只患甲病的概率为2/3×7/8=7/12,只患乙病的概率为1/3×1/8=1/24,故只患甲或乙一种遗传病的概率为7/12+1/24=5/8,同时患两种遗传病的概率为2/3×1/8=1/12。(4)若Ⅲ9和一个正常男性婚配,就甲病而言,子女全部正常(aa);就乙病而言,女儿全部正常,所以应建议他们生一个女孩。
答案:(1)常 隐 (2)aaXBXB或aaXBXb AAXBY或AaXBY (3)5/8 1/12 (4)女
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11.某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是( )
A.窄叶性状只能出现在雄株中,不可能出现在雌株中
B.宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株
C.宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中既有雌株又有雄株
D.若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子
解析:答案:C 由于亲本雄株产生的含有基因b的花粉不育,因此子代不可能出现窄叶雌株(XbXb);窄叶性状只能出现在雄株(XbY)中,其中Xb来自卵细胞,Y来自精子,A正确。当宽叶雌株的基因型为XBXb,宽叶雄株的基因型为XBY时,子代可出现窄叶雄株(XbY),B正确。宽叶雌株的基因型为XBXb或XBXB,与窄叶雄株(XbY)杂交后,由于含有基因b的花粉不育,子代只有雄株,没有雌株,C错误。若亲本杂交后子代雄株均为宽叶(XBY),则雌株提供的基因皆为XB,由此可知亲本雌株的基因型只能为XBXB,不能为XBXb,D正确。
12.家蚕的性别决定方式为ZW型。雌雄家蚕均有体色正常和油质透明的个体,也均有结绿色茧和结白色茧的个体。家蚕体色正常与油质透明由基因T、t控制,结绿色茧与结白色茧由基因G、g控制。现有一只纯合体色正常结白色茧的家蚕甲与一只纯合体色油质透明结绿色茧的家蚕乙杂交,后代雄蚕均为体色正常结绿茧,雌蚕均为体色油质透明结绿茧。下列分析不正确的是( )
A.控制家蚕体色的基因位于性染色体上
B.结绿色茧基因对结白色茧基因为显性
C.体色正常结白茧的亲本的基因型为ggZTW
D.F1中的家蚕相互交配,F2中体色正常结白茧的个体占3/16
解析:答案:D 由题干可知,体色正常甲与体色油质透明乙杂交,后代雄蚕均为体色正常,雌蚕均为体色油质透明,在子代雌雄个体中性状不同,可判断控制家蚕体色的基因位于Z染色体上,并且体色正常为显性,A正确;纯合结白色茧的家蚕甲与纯合结绿色茧的家蚕乙杂交,后代无论雌雄均结绿茧,据此可判断结绿色茧基因对结白色茧基因为显性,并且位于常染色体上,B正确;由上述分析可知,体色正常结白茧的亲本的基因型为ggZTW,C正确;F1中家蚕的基因型为GgZTZt(体色正常结绿茧)和GgZtW(体色油质透明结绿茧),则F2中体色正常结白茧的个体占1/4×1/2=1/8,D错误。
13.如图是某种单基因遗传病(A和a控制)相关的遗传系谱图和某些个体基因带谱(只显示基因种类)。下列说法错误的是( )
A.基因带谱中的左侧条带表示正常基因,右侧条带表示致病基因
B.该遗传病的致病基因为隐性基因,位于常染色体上
C.3号个体与5号个体基因型相同的概率为5/9
D.若5号个体与该致病基因携带者结婚,后代患病概率为1/4
解析:答案:C 1和2均表现正常,但4号患病,说明该病是隐性遗传病,而4号的基因带谱有1条右侧条带,故基因带谱中的左侧条带表示正常基因,右侧条带表示致病基因,A正确;1号的基因带谱有两条,说明1号为该致病基因的携带者,表明控制该病的致病基因在常染色体上,B正确;分析该家庭成员的基因带谱可知,5号个体基因型为Aa,3号个体基因型为AA,故3号个体与5号个体基因型相同的概率为0,C错误;若5号(Aa)个体与该致病基因携带者(Aa)结婚,后代患病(aa)概率为1/4,D正确。
14.果蝇是一种非常小的蝇类,遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得诺贝尔奖。果蝇的灰身(B)和黑身(b),长翅(V)和残翅(v),红眼(R)和白眼(r)分别受一对等位基因控制。B、b与V、v位于常染色体上,R、r位于X染色体上。在研究过程中摩尔根将发现汇成下表:
P 灰身♀×黑身 红眼♀×白眼
F1 灰身 红眼
F2 灰身∶黑身=3∶1 红眼∶白眼=3∶1
(1)以上表格中的两对相对性状中,如果进行正交与反交,产生的结果不一致的是__________。
(2)实验一:现有纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇,请设计实验探究灰身、黑身和长翅、残翅这两对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律。
第一步:取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交,得F1;
第二步:________________________________;
第三步:统计后代表型及比例。
结果预测:如果后代________________________________________________________,则符合基因的自由组合定律。反之,则不符合基因的自由组合定律。
(3)若选择亲本白眼长翅(♀)和红眼残翅()进行杂交,F1出现了一只性染色体为XXY的红眼长翅雌果蝇,则形成该个体的原因是________(填“父本”或“母本”)在__________________期出现了染色体异常分离。
解析:(1)若控制某种性状的基因位于常染色体上,进行正反交的结果是一致的,若控制某种性状的基因位于X染色体上,正反交结果是不一致的,B、b在常染色体上,而R、r在X染色体上,所以正反交结果不一致的相对性状是红眼和白眼。(2)设计实验证明两对等位基因是否遵循自由组合定律,可利用杂种子一代自交后代性状分离比进行判定,具体步骤是取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交,得F1,F1全为灰身长翅;F1灰身长翅个体自交,若后代出现四种性状,且性状分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,反之,则不符合。此外还可以采用F1与黑身残翅果蝇测交的方法来验证这两对相对性状是否符合基因的自由组合定律。(3)若选择亲本白眼长翅V_XrXr(♀)和红眼残翅vvXRY()进行杂交,F1出现了一只性染色体为XXY的红眼长翅雌果蝇,则这只红眼长翅雌果蝇的基因型为VvXRXrY,产生这只红眼长翅雌果蝇的原因是XRY的异常精子和Xr的正常卵细胞结合的结果,XRY精子形成的原因是父方减数分裂产生精子时,减数第一次分裂后期XR和Y的同源染色体未分离。
答案:(1)红眼和白眼 (2)让F1的雌雄个体相互交配(或让F1与黑身残翅果蝇进行测交) 出现4种表型,且灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=9∶3∶3∶1(或出现4种表型,且灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=1∶1∶1∶1) (3)父本 减数第一次分裂后
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1.在孟德尔的豌豆杂交实验中,涉及自交和测交。下列相关叙述正确的是( )
A.自交可以用来判断某一显性个体的基因型,测交不能
B.测交可以用来判断一对相对性状的显隐性,自交不能
C.自交可以用于显性优良性状品种的培育过程
D.自交和测交都不能用来验证分离定律和自由组合定律
解析:答案:C 自交和测交均可以用来判断某一显性个体的基因型,A错误;自交可以用来判断一对相对性状的显隐性,测交是在已知显隐性的条件下进行的,因此不知显隐性的情况下,无法进行测交,B错误;自交子代可能发生性状分离,所以自交可用于淘汰隐性个体,提高显性基因的频率,即可用于显性优良性状的品种培育过程,C正确;自交和测交均能用来验证分离定律和自由组合定律,D错误。
2.兔的白色(M)对黑色(m)为显性。现有两笼兔子,甲笼中是一只白色雌兔和一只白色雄兔,乙笼中是一只白色雌兔和一只黑色雄兔。下列有关说法错误的是( )
A.若相关基因位于常染色体上,乙笼兔是甲笼兔的杂交后代,则甲笼中白色兔的基因型均为Mm
B.若相关基因位于常染色体上,甲笼兔是乙笼兔的杂交后代,则乙笼中白色兔的基因型为MM或Mm
C.若相关基因位于X染色体上,乙笼兔是甲笼兔的杂交后代,则乙笼中白色雌兔的基因型为XMXm的概率是1/2
D.若相关基因位于X染色体上,甲笼兔是乙笼兔的杂交后代,则甲笼中白色雌兔的基因型为XMXm的概率是3/4
解析:答案:D 若M/m位于常染色体上,则甲笼兔的基因型为M_,乙笼兔的基因型为M_和mm,若乙笼兔是甲笼兔的杂交后代,则甲笼中的两只白色兔子都应含有基因m,故其基因型均为Mm,A正确;若M/m位于常染色体上,且甲笼兔是乙笼兔的杂交后代,则乙笼中的白色兔子只要提供基因M即可,故其基因型可以为Mm,也可以为MM,B正确;若M/m位于X染色体上,则甲笼兔的基因型为XMX-和XMY,乙笼兔的基因型为XMX-和XmY,若乙笼兔是甲笼兔的杂交后代,则甲笼中的白色雌兔应含有基因m,其基因型应为XMXm,故乙笼中白色雌兔基因型为XMXm的概率为1/2,C正确;若M/m位于X染色体上且甲笼兔是乙笼兔的杂交后代,则甲笼雌兔含乙笼黑兔的Xm,又因其为白色,必含XM,故甲笼中白色雌兔的基因型为XMXm的概率为1,D错误。
3.某种植物的花色受一组复等位基因的控制,纯合子和杂合子的表型如表所示,若APAS与ASa杂交,子代表型的种类及比例分别是( )
纯合子 杂合子
AA 红色 A与任一等位基因 红色
aa 纯白色 AP与AS、a 红斑白花
ASAS 红条白花 AS与a 红条白花
APAP 红斑白花
A.3种,2∶1∶1 B.4种,1∶1∶1∶1
C.2种,1∶1 D.2种,3∶1
解析:答案:C APAS与ASa杂交,产生的配子随机组合,共产生四种基因型,分别是APAS、APa、ASAS和ASa。根据基因的显隐性关系,它们的表型分别是红斑白花、红斑白花、红条白花和红条白花,比例为1∶1∶1∶1。因此,APAS与ASa杂交,子代表型的种类及比例是红斑白花∶红条白花=1∶1。故选C。
4.某大学生物系学生通过杂交实验研究某种短腿青蛙腿形性状的遗传方式,得到下表结果。下列推断不合理的是( )
组合 1 2 3 4
短腿♀× 长腿 长腿♀× 短腿 长腿♀× 长腿 短腿♀× 短腿
子 代 长腿 48 46 90 24
短腿 46 48 0 76
A.长腿为隐性性状,短腿为显性性状
B.控制短腿与长腿的基因位于常染色体或性染色体上
C.短腿性状的遗传遵循孟德尔的两大遗传定律
D.组合1、2的亲本至少有一方是纯合子
解析:答案:C 根据表格分析,组合4中亲本都是短腿,后代出现了长腿,且短腿∶长腿=3∶1,说明短腿对长腿为显性性状,A正确;控制短腿与长腿的基因可能位于常染色体或性染色体上,B正确;短腿性状受一对等位基因控制,遵循基因的分离定律,而基因的自由组合定律必须发生在两对或两对以上等位基因之间,C错误;组合1、2都是测交实验类型,亲本中至少有一个是隐性纯合子,D正确。
5.某动物的体色有灰色和白色两种,纯种雄性灰色个体与纯种雌性白色个体经过多次杂交,F1均为灰色个体,让F1测交,后代中灰色∶白色=1∶3。下列说法错误的是( )
A.灰色、白色分别为显性性状、隐性性状
B.该动物体色性状的遗传受两对等位基因控制
C.F1雄性灰色个体与F1雌性灰色个体杂交后代中灰色∶白色=3∶1
D.该动物灰色和白色个体可能的基因型分别有4种、5种
解析:答案:C 纯种雄性灰色个体与纯种雌性白色个体经过多次杂交,F1均为灰色个体,说明灰色是显性性状,白色是隐性性状,A正确;让F1测交,后代中灰色∶白色=1∶3,说明灰色的基因型是A_B_,白色的基因型是A_bb、aaB_、aabb,因此该动物体色性状的遗传受两对等位基因控制,B正确;F1雄性灰色个体AaBb与F1雌性灰色个体AaBb杂交后代中,灰色(A_B_)∶白色(A_bb、aaB_、aabb)=9∶7,C错误;灰色(A_B_)的基因型有4种,白色(A_bb、aaB_、aabb)的基因型有5种,D正确。
6.黄粒(T)高秆(S)玉米与某玉米杂交,后代中黄粒高秆占3/8、黄粒矮秆占3/8、白粒高秆占1/8、白粒矮秆占1/8,则亲本的基因型是( )
A.ttSs、TTSs B.TtSs、Ttss
C.TtSs、TtSs D.TtSs、ttss
解析:答案:B 黄粒高秆玉米(T_S_)与某玉米杂交,后代中黄粒∶白粒=3∶1,说明两亲本的基因型均为Tt;再根据后代中高秆∶矮秆=1∶1,可知两亲本的基因型分别为Ss、ss,因此两个亲本的基因型分别为TtSs、Ttss。故选B。
7.某植物红花和白花的相对性状同时受3对等位基因(A/a、B/b、C/c)控制,当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,否则开白花。现有甲、乙、丙3个纯合白花品系,相互之间进行杂交,后代表型如图所示。已知甲的基因型是AAbbcc,推测乙的基因型可能是( )
A.aaBBcc B.aabbCC
C.aabbcc D.AABBcc
解析:答案:D 由于基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,甲与丙杂交后代为红花,且甲、乙、丙都为纯合白花品系,故丙的基因型为aaBBCC,丙与乙杂交后代也为红花,乙中必定有纯合的A基因,故本题正确答案为D。
8.如图为某遗传病的家系图,据图可以做出的判断是( )
A.母亲肯定是纯合子,子女是杂合子
B.这种遗传病女性发病率高于男性
C.该病不可能是伴X染色体隐性遗传病
D.子女中的致病基因不可能来自父亲
解析:答案:C 该遗传病可能为常染色体显性遗传病,也可能是常染色体隐性遗传病,还可能是伴X染色体显性遗传病。在该遗传系谱图中,女儿患病,父亲正常,该病不可能是伴X染色体隐性遗传病。故选C。
9.控制生物性状的基因是位于常染色体上、X染色体上,还是Y染色体上,是遗传学研究的重要内容。请根据下列信息回答相关问题:
已知果蝇的暗红眼由隐性基因(r)控制,但不知控制该性状的基因(r)位于常染色体上、X染色体上,还是Y染色体上,请你设计一个简单的调查方案进行调查,并预测调查结果。
(1)方案:寻找暗红眼的果蝇进行调查,统计________________________________。
(2)结果:①_________________________________________________________________,
则r基因位于常染色体上;
②________________________________________________________________________,
则r基因位于X染色体上;
③________________________________________________________________________,
则r基因位于Y染色体上。
解析:(1)因为是通过调查来判断r基因位于哪种类型染色体上,在性染色体上暗红眼性状会和性别有关,所以应统计具有暗红眼果蝇的性别比例。(2)如果暗红眼的个体雄性和雌性数目相当,几乎是1∶1,说明r基因最可能位于常染色体上。r基因是隐性基因,如果暗红眼的个体雄性多于雌性,说明r基因最可能位于X染色体上。如果暗红眼的个体全是雄性,r基因应位于Y染色体上。
答案:(1)具有暗红眼果蝇的性别比例 (2)①若具有暗红眼的个体,雄性与雌性数目相当 ②若具有暗红眼的个体,雄性明显多于雌性 ③若具有暗红眼的个体全是雄性
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10.兔的长毛(由基因HL控制)与短毛(由基因HS控制)是由一对等位基因控制的相对性状。某生物育种基地利用纯种兔进行如下杂交实验,产生了大量的F1与F2个体,统计结果如下表。下列说法正确的是( )
实验一:()长毛×短毛(♀)
F1 雄兔 全为长毛
雌兔 全为短毛
实验二:F1雌雄个体交配
F2 雄兔 长毛∶短毛=3∶1
雌兔 长毛∶短毛=1∶3
A.控制兔长毛、短毛的等位基因位于X染色体上
B.控制兔长毛、短毛的等位基因位于Y染色体上
C.F2雌雄个体的基因型可能相同
D.F2中短毛雌兔的基因型为HSHS
解析:答案:C 纯合子长毛(雄)×纯合子短毛(雌)的子代中,雄兔全为长毛,雌兔全为短毛,说明雄兔中长毛(基因HL控制)为显性性状,而雌兔中短毛(基因HS控制)为显性性状,又F1雌、雄个体交配,子代雄兔中长毛∶短毛=3∶1,雌兔中长毛∶短毛=1∶3,可见等位基因遵循基因的分离定律,且控制长毛和短毛的基因位于常染色体上,A、B错误;综上所述,F1的基因型为(雄)HLHS、(雌)HLHS,F1雌雄个体交配得F2,雄性中长毛(1HLHL+2HLHS)∶短毛(1HSHS)=3∶1,雌性中长毛(1HLHL)∶短毛(2HLHS+1HSHS)=1∶3,所以F2雌雄个体的基因型可能相同,C正确;F2中短毛雌兔的基因型为HLHS或HSHS,D错误。
11.已知小鼠的毛色受一对位于常染色体上的基因(A、a)和一对未知位置的基因(B、b)控制,基因A和基因B分别控制酶1、酶2的合成,白色物质在酶1的作用下合成灰色物质,灰色物质在酶2的作用下合成黑色物质,小鼠胚胎必须含有酶1或酶2才能完成发育。选用纯种的灰色雌鼠和白色雄鼠杂交,产生了足够多的后代。下列说法错误的是( )
A.若F1中雌鼠全为黑色,雄鼠全为灰色,则B、b基因仅位于X染色体上
B.若F1中雌雄鼠都为黑色,则B、b基因也位于常染色体上,且与A、a基因遵循自由组合定律
C.若F2中黑鼠∶灰鼠∶白鼠=2∶1∶1,则B、b基因在A、a基因所在染色体上
D.若B、b基因仅位于X染色体上,则理论上F2出现灰色雄鼠的概率为3/14
解析:答案:B 纯种的灰色雌鼠和白色雄鼠杂交,若F1中雌鼠全为黑色,雄鼠全为灰色,后代雌雄的表型不同,且子代雄性的表型并非黑色,说明B、b基因仅位于X染色体上,A正确;若F1中雌雄鼠都为黑色,则B、b基因也位于常染色体上,但无法确定与A、a基因是否位于同一对染色体上,因为若B、b基因在A、a基因所在染色体上,其子代基因型为AaBb,均为黑色,故未必遵循自由组合定律,B错误;若B、b基因在A、a基因所在染色体上,可知亲本基因型为AAbb×aaBB,F1的基因型为AaBb,其产生的配子有Ab和aB,故F2中的基因型有AAbb∶AaBb∶aaBB=1∶2∶1,即灰鼠∶黑鼠∶白鼠=1∶2∶1,符合题意,C正确;若B、b基因仅位于X染色体上,则亲本基因型为AAXbXb×aaXBY,F1的基因型为AaXBXb、AaXbY,相互杂交产生后代,其中aaXbXb(1/16)和aaXbY(1/16)致死,则理论上F2出现灰色雄鼠(A_XbY)的概率为(3/4×1/4)/(1-1/16-1/16)=3/14,D正确。
12.玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了以下实验:
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
(1)实验一中作为母本的是________,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为________(填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因________(填“是”或“不是”)位于同一条染色体上,F2中抗螟雌株的基因型是________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表型及比例为________________________________________________________。
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1,由此可知,乙中转入的A基因________(填“位于”或“不位于”)2号染色体上,理由是______________________________
________________________________________________________________________。
F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是____________________。F2抗螟矮株中ts基因的频率为________,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为________。
解析:(1)据题干信息可知,品系M为雌雄同株,甲为雌株突变品系,因此实验一中作为母本的是甲。实验二的F1中非抗螟植株的基因型为Tsts,Ts对ts为显性,因此该植株为雌雄同株。(2)实验一中F1抗螟植株的基因型为ATsts,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株=2∶1∶1,说明甲中转入的A基因与ts基因位于同一条染色体上。F1抗螟植株中A和ts位于一条染色体上,另一条染色体上的基因为Ts,F1抗螟植株自交产生的F2中抗螟雌株的基因型为AAtsts,其产生的配子为Ats,抗螟雌雄同株的基因型为ATsts,其产生的配子为1/2Ats、1/2Ts,二者杂交,子代的基因型及比例为AAtsts∶ATsts=1∶1,表型及比例为抗螟雌株∶抗螟雌雄同株=1∶1。(3)实验二中F1抗螟矮株基因型为ATsts,F1自交,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株=3∶1∶3∶1,是(1∶1)(3∶1)的组合,说明两对基因独立遗传,因此乙中转入的A基因不位于2号染色体上。分析F2中性状表现可知,抗螟∶非抗螟=1∶1,雌雄同株∶雌株=3∶1,由此可判断含A基因的雌配子或含A基因的雄配子不育,再结合实验二信息(乙可产生正常配子)可推断含A基因的雄配子不育。F2中抗螟矮株的基因型为1/4ATsTs、2/4ATsts、1/4Atsts,ts基因的频率为1/2。F2中抗螟矮株雌株的基因型为Atsts,抗螟矮株雌雄同株的基因型为1/3ATsTs、2/3ATsts,又含A基因的雄配子不育,因此能受粉的雄配子的基因型为2/3Ts、1/3ts,因此F3中抗螟矮株雌株占1/6。
答案:(1)甲 雌雄同株 (2)位于 AAtsts 抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1 (3)不位于 抗螟性状与性别性状间是自由组合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上 含A基因的雄配子不育 1/2 1/6
阶段验收评价(二) 第2章 基因和染色体的关系
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(共16小题,每小题3分,共48分)
1.关于观察蝗虫精母细胞减数分裂装片的实验,下列说法错误的是( )
A.选择雄性动物的生殖器官,更易观察到减数分裂
B.含有染色单体的细胞也可能处于减数分裂Ⅱ
C.减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期染色体数目相同
D.所观察细胞染色体数量不可能为精子的4倍
解析:答案:D 雄性动物的生殖器官产生的配子数量多,更容易观察到减数分裂,A正确;减数分裂Ⅱ后期着丝粒才分裂,在着丝粒分裂之前细胞中含有染色单体,B正确;减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期,染色体数目均为2n,是相等的,C正确;在精巢中,有的细胞在进行有丝分裂,有丝分裂后期细胞中的染色体数量是精子中染色体数量的4倍,D错误。
2.如图所示为正在进行正常减数分裂的某细胞,下列有关该图的叙述正确的是( )
A.该细胞中的染色体∶核DNA=1∶4
B.1的非姐妹染色单体只有3和4
C.图中颜色相同的染色体一定是非同源染色体
D.该生物的体细胞也含有4条染色体,两个四分体
解析:答案:C 一条染色体上最多含有两个核DNA分子,两者在该细胞中的比例为1∶2,A错误。1的非姐妹染色单体有3~8,B错误。同源染色体的一条来自父方,一条来自母方,颜色相同的染色体都是来自父方(或母方),一定是非同源染色体,C正确。该生物的体细胞中染色体数目与初级性母细胞的相同,但体细胞不进行减数分裂,染色体不发生联会行为,不存在四分体,D错误。
3.下图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像。下列说法正确的是( )
(1)具有同源染色体的细胞有①②③ (2)动物睾丸中可能同时出现以上细胞 (3)③所示的细胞中有2个四分体 (4)进行有丝分裂的细胞为①和③ (5)④中发生了等位基因的分离
A.(1)(2)(5) B.(2)(4)(5)
C.(1)(3)(4) D.(1)(2)(4)
解析:答案:D 由题图分析可知,①为有丝分裂后期,有8条染色体,8个DNA分子,4对同源染色体;②为减数分裂Ⅰ中期,有2个四分体;③为有丝分裂中期,有2对同源染色体无四分体;④为减数分裂Ⅱ后期,无同源染色体,不会发生等位基因的分离;动物睾丸中既可以进行有丝分裂又可以进行减数分裂,可能同时出现题中4种细胞。故(1)(2)(4)正确,(3)(5)错误。
4.下列关于精子和卵细胞的形成的叙述,错误的是( )
A.精原细胞和卵原细胞经减数分裂产生的子细胞数目相等
B.卵细胞形成过程发生了2次细胞质不均等分裂
C.精细胞需要经过变形形成精子
D.卵细胞含有的四分体数目是卵原细胞的一半
解析:答案:D 精原细胞和卵原细胞经减数分裂均产生4个子细胞;卵细胞形成过程中减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ细胞质都不均等分裂;精子成熟过程中需要经过变形;卵细胞和卵原细胞中都不含有四分体。故选D。
5.某只基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的豚鼠,其卵巢中一个卵原细胞经减数分裂后产生四个子细胞,已知卵细胞的基因型为aB,那么另外3个极体的基因型是( )
A.AB、Ab、ab B.aB、Ab、Ab
C.Ab、aB、aB D.Ab、Ab、Ab
解析:答案:B 基因型为AaBb的卵原细胞经减数分裂后产生四个子细胞,卵细胞的基因型为aB,则次级卵母细胞的基因型为aaBB,第一极体的基因型为AAbb,因此另外三个极体的基因型为aB、Ab、Ab。故选B。
6.钟摆型眼球震颤是一种单基因遗传病,调查发现,患者男性与正常女性结婚,他们的儿子都正常,女儿均患此病,下列叙述正确的是( )
A.该病属于伴X染色体隐性遗传病
B.患者的体细胞都有成对的钟摆型眼球震颤基因
C.患者男性产生的精子中有钟摆型眼球震颤基因的占1/4
D.若患病女儿与正常男性婚配,则子女都有可能是正常的
解析:答案:D 根据题意分析可知,钟摆型眼球震颤是伴X染色体显性遗传病,A错误;假设相关基因为A、a,患者的基因型有XAY、XAXA和XAXa3种,所以患者的体细胞中不一定有成对的钟摆型眼球震颤基因,B错误;患者男性(XAY)产生的精子中有钟摆型眼球震颤基因的占1/2,C错误;根据题意分析可知,该患病女儿与正常男性婚配,其所生子女的基因型是XAXa、XaXa、XAY、XaY,儿子和女儿都是一半患病,一半正常,D正确。
7.果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性,位于常染色体上;红眼(W)对白眼(w)为显性,位于X染色体上。纯合黑身红眼雌蝇与纯合灰身白眼雄蝇杂交得F1,F1自由交配得F2。下列说法错误的是( )
A.F1中无论雌雄都是灰身红眼
B.F2中会产生黑身白眼雄蝇
C.F2雄蝇的红眼基因来自F1的父方
D.F2灰身果蝇中白眼果蝇占1/4
解析:答案:C 纯合黑身红眼雌蝇(bbXWXW)与纯合灰身白眼雄蝇(BBXwY)杂交,F1的基因型是BbXWXw、BbXWY,F1中无论雌雄都是灰身红眼,A正确;F1的基因型为BbXWXw、BbXWY,所以F2会发生性状分离,能产生黑身白眼雄蝇(bbXwY),B正确;F2雄蝇的红眼基因XW来自F1的母本,C错误;F1中雌雄个体的基因型分别为BbXWXw、BbXWY,雌性个体产生的配子的基因型分别为BXW、BXw、bXW、bXw,雄性个体产生的配子的基因型分别为BY、bY、BXW、bXW,雌雄配子随机结合产生F2,F2灰身果蝇中白眼果蝇所占比例为1/4,D正确。
8.某种尿病是一种单基因遗传病,患者氨基酸代谢异常,出现一系列神经系统损害的症状。如图是某患者家系中部分成员的该基因带谱,以下推断错误的是( )
A.该病为常染色体隐性遗传病
B.2号携带该致病基因
C.3号为杂合子的概率是2/3
D.1号和2号再生患此病孩子的概率为1/4
解析:答案:C 据题意分析可知,1号和2号无病,但4号有病,说明该病为隐性遗传病。根据基因带谱可知,4号是隐性纯合子,3号是显性纯合子,1号和5号是杂合子。因此,该病为常染色体隐性遗传病,A正确;由于4号是隐性纯合子,所以2号携带该致病基因,B正确;3号为显性纯合子,为杂合子的概率是0,C错误;由于1号和2号无病,都是杂合子,所以他们再生患此病孩子的概率为1/4,D正确。
9.对下列各图的分析,正确的是( )
A.甲图中生物自交后产生基因型为Aadd个体的概率为1/6
B.乙图细胞中DNA和染色单体均为8条
C.丙图家系中男性患者明显多于女性患者,该病最有可能是伴X染色体隐性遗传病
D.丁图表示某果蝇染色体组成,其配子基因型有AXB、aXB、AY、aY四种
解析:答案:D 甲图中生物的基因型为AaDd,自交后产生基因型为Aadd个体的概率为1/2Aa×1/4dd=1/8,A错误;乙图细胞中没有染色单体,B错误;丙图家系中,有一家庭的双亲均为患者,他们的女儿正常,说明该病最有可能是常染色体显性遗传病,C错误;丁图表示某雄果蝇的染色体组成,该果蝇的基因型为AaXBY,产生的配子的基因型有AXB、aXB、AY、aY四种,D正确。
10.用纯系的黄果蝇和灰果蝇杂交得到下表结果,下列叙述正确的是( )
亲本 子代
灰雌性×黄雄性 全是灰色
黄雌性×灰雄性 所有雄性为黄色, 所有雌性为灰色
A.灰色基因是X染色体上的隐性基因
B.黄色基因是X染色体上的显性基因
C.灰色基因是X染色体上的显性基因
D.黄色基因是常染色体上的隐性基因
解析:答案:C 根据表格中纯系的灰雌性与黄雄性杂交,后代全是灰色,推出灰色是显性性状,黄色是隐性性状。纯系的黄雌性与灰雄性杂交,后代所有雄性为黄色、所有雌性为灰色,不同的性别其性状不一样,说明该性状是伴性遗传。综上分析,灰色基因是X染色体上的显性基因,黄色基因为X染色体上的隐性基因。故选C。
11.人类的性别决定方式为XY型,如图为其性染色体简图,据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A.位于X或Y染色体上的基因,其性状表现一定与性别相关联
B.位于Ⅱ 2片段上的一对等位基因控制的性状的个体基因型有5种
C.位于Ⅱ 1片段上的单基因遗传病,患者均为男性,且致病基因来自其父亲
D.一个含有3条性染色体的XYY男性患者,是由于父方或母方在减数分裂Ⅱ异常引起的
解析:答案:D X、Y染色体为性染色体,其上基因的表现性状与性别有关,A正确。Ⅱ 2片段上基因位于X染色体,对于女性而言,一对等位基因控制的性状的个体基因型可有3种,分别为XAXA、XAXa、XaXa;对于男性而言,可有2种,分别为XAY、XaY,共有5种,B正确。Ⅱ 1片段上基因位于Y染色体,只有男性有Y染色体,致病基因只能从父亲处遗传,C正确。母方的X染色体在减数分裂Ⅱ时异常会有两个X染色体,该患者有两条Y染色体,只能是父方染色体遗传异常导致的,D错误。
12.某雌(XX)雄(XY)异株植物,其叶形有阔叶和窄叶两种类型,由一对等位基因控制。现有三组杂交实验,结果如下表。对表中有关数据的分析,错误的是( )
杂交 组合 亲代表型 子代表型及株数
父本 母本 雌株 雄株
1 阔叶 阔叶 阔叶234 阔叶119、窄叶122
2 窄叶 阔叶 阔叶83、 窄叶78 阔叶79、窄叶80
3 阔叶 窄叶 阔叶131 窄叶127
A.根据第1组实验,可以判断阔叶为显性性状,窄叶为隐性性状
B.根据第1组或第3组实验可以确定叶形是伴性遗传
C.用第3组子代的阔叶雌株与窄叶雄株杂交,后代基因型比例为1∶2∶1
D.用第1组子代的阔叶雌株与窄叶雄株杂交,后代窄叶植株占1/4
解析:答案:C 根据第1组实验结果发生性状分离,可以判断阔叶为显性性状,窄叶为隐性性状,A正确;根据第1组或第3组实验结果,雌雄个体表型不同,可以确定叶形基因位于X染色体上,B正确;假设相关基因用A、a表示,第3组子代的阔叶雌株与窄叶雄株的基因型分别是XAXa和XaY,所以其杂交后代基因型有XAXa、XaXa、XAY、XaY四种,比例为1∶1∶1∶1,C错误;第1组子代的阔叶雌株基因型是XAXA或XAXa,与窄叶雄株(XaY)杂交,其杂交后代窄叶植株占1/2×1/2=1/4,D正确。
13.果蝇的灰身和黑身由一对等位基因(A/a)控制,灰身对黑身为显性。让一只纯合的灰身雌果蝇与一只黑身雄果蝇交配得到子一代,子一代的雌雄个体随机交配得到子二代。为了确定A/a是位于常染色体上,还是位于X染色体上,可观察和统计子二代的下列指标,其中无法达到目的的是( )
A.雌蝇中灰身与黑身的比例
B.黑身果蝇中雌性与雄性的比例
C.雄蝇中灰身与黑身的比例
D.灰身果蝇与黑身果蝇的比例
解析:答案:D 若在常染色体上,子二代雌雄果蝇中灰身与黑身的比例是相同的,都是3∶1;若在X染色体上,则雌性全部为灰身,雄性灰身∶黑身=1∶1,A、C项可以达到目的。若在常染色体上,子二代黑身果蝇中雌性与雄性的比例为1∶1,若在X染色体上,子二代雌性没有黑身,雄性有一半是黑身,B项可以达到目的。无论是在X染色体上还是在常染色体上,子二代中灰身与黑身的比例都为3∶1,D项无法达到目的。
14.图甲表示某动物细胞分裂过程中,每条染色体上DNA数量的变化曲线,图乙表示该动物某个细胞分裂的示意图。下列叙述错误的是( )
A.图甲表明细胞进行的是减数分裂或有丝分裂
B.图甲cd段的变化是由于着丝粒的分裂
C.图甲bc段细胞内染色体上存在姐妹染色单体
D.据图乙可以确定动物性别一定是雄性,其时期对应在图甲的de段
解析:答案:D 图甲表示的细胞分裂方式可以为有丝分裂,也可以为减数分裂,A正确;图甲cd段形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,B正确;bc段表示每条染色体含有2个DNA分子,说明该阶段的染色体上存在姐妹染色单体,C正确;图乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期,且细胞质均等分裂,称为初级精母细胞,据此可推知该生物的性别为雄性,该时期对应图甲的bc段,D错误。
15.某动物的眼色有红色和白色两种,且红眼对白眼为显性。红眼雌性个体与白眼雄性个体交配,子代均出现红眼全为雄性、白眼全为雌性的现象。由此推测,该动物的性别决定方式以及控制眼色的等位基因所在染色体情况是( )
A.XY型,控制眼色的基因位于X染色体上
B.XY型,控制眼色的基因位于X和Y染色体上
C.ZW型,控制眼色的基因位于Z染色体上
D.ZW型,控制眼色的基因位于Z和W染色体上
解析:答案:C 据题干信息“红眼雌性个体与白眼雄性个体交配,子代均出现红眼全为雄性、白眼全为雌性的现象”可知,后代的表型与性别相关联,说明控制红眼与白眼的基因位于性染色体上,设控制红眼与白眼的等位基因为A、a,假设A、a基因位于X染色体上,则双亲的基因型为XAX- (红眼雌性)、XaY(白眼雄性),其后代不会出现红眼全为雄性、白眼全为雌性的现象;假设A、a位于Z染色体上,则ZAW(红眼雌性)×ZaZa (白眼雄性)→ZAZa(红眼雄性)、ZaW(白眼雌性),与题干中子代表型相符,因此该动物的性别决定方式是ZW型,控制眼色的基因位于Z染色体上,C正确。
16.如图为人类伴性遗传病系谱图。下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ2与Ⅱ4基因型相同的概率为1/2
B.Ⅱ4与Ⅱ6的基因型相同
C.Ⅱ6与Ⅱ7再生一个男孩,患病的概率为1/4
D.Ⅱ6与Ⅱ7所生的女孩皆为致病基因携带者
解析:答案:B 由分析可知,该病为伴X染色体隐性遗传病,设相关基因为A、a,Ⅰ1的基因型为XaY,Ⅱ3的基因型为XaXa,则Ⅰ2的基因型为XAXa,Ⅱ4的基因型也为XAXa,Ⅰ2与Ⅱ4基因型相同的概率为100%,A错误;经分析可知,Ⅱ4的基因型为XAXa,Ⅱ6的基因型也为XAXa,Ⅱ4与Ⅱ6的基因型相同,B正确;Ⅱ6和Ⅱ7的基因型分别为XAXa和XAY,再生一个男孩,患病的概率为1/2,再生一个女孩的基因型为XAXA和XAXa,C、D错误。
二、非选择题(共4小题,共52分)
17.(12分)如图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期的细胞图像,乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线,丙表示该动物形成生殖细胞的过程图解,丁表示丙过程中某细胞染色体与基因的位置关系。请据图分析回答下列问题:
(1)与动物细胞分裂密切相关的细胞器有线粒体、核糖体、________。
(2)图甲中B、E细胞各含有________、______条染色体,其中E细胞所处的分裂时期属于乙图中的________(填标号)阶段。
(3)在细胞分裂过程中,细胞中染色体数目暂时加倍处于乙图中的________和________阶段。(填标号)
(4)图丁对应于图丙中的细胞________(填“①”“②”或“③”);细胞Ⅳ的基因组成是________。
(5)在不考虑变异的情况下,图甲中含有等位基因的细胞除A外,还有________、________(填字母)。
解析:(1)与动物细胞分裂有关的细胞器有线粒体、核糖体和中心体,其中线粒体能够提供能量,核糖体与蛋白质的合成有关,中心体能够发出星射线,形成纺锤体。(2)图甲中B、E细胞各含有8条、2条染色体;其中E细胞处于减数分裂Ⅱ前期,对应乙图中的②阶段。(3)在细胞分裂过程中,细胞中染色体数目的加倍都与着丝粒的分裂有关,处于乙图中的③⑥阶段。(4)图丁是减数分裂Ⅱ后期的图像,细胞均等分裂,对应于图丙中的细胞②第一极体的分裂;由于细胞Ⅴ的基因组成是Ab,所以细胞Ⅳ的基因组成是aB。(5)在不考虑变异的情况下,含有同源染色体的细胞就含有等位基因,所以A、B、D符合。
答案:(1)中心体 (2)8 2 ② (3)③ ⑥
(4)② aB (5)B D(B、D顺序可调换)
18.(12分)如图为甲病(A或a)和乙病(B或b)两种遗传病的系谱图,已知Ⅰ2无乙病基因。请回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式为______________,乙病的遗传方式为________________。
(2)Ⅱ4可能的基因型是__________________________________________________。
(3)Ⅰ1产生的卵细胞可能的基因型是__________________________。
(4)Ⅱ3是杂合子的概率是________。若与正常男性婚配,所生子女中患病的概率是________。
解析:(1)对于甲病而言,有中生无,且生出的女儿中有正常的,该病一定是常染色体显性遗传病。双亲无乙病,且Ⅰ2无乙病基因,后代中有男性患者,故乙病是伴X染色体隐性遗传病。(2)由以上分析可知,Ⅰ1的基因型是AaXBXb,Ⅰ2的基因型是AaXBY。Ⅱ4是女性,其基因型是aaXBXB或aaXBXb。(3)Ⅰ1的基因型是AaXBXb,产生的卵细胞可能的基因型是AXB、aXB、AXb、aXb。(4)Ⅱ3是甲病患者,AA可能性是1/3,Aa可能性是2/3,但她不患乙病,其基因型是1/2XBXB或者1/2XBXb,所以Ⅱ3是纯合子的概率是1/3×1/2=1/6,杂合子的概率是5/6。与正常男性婚配,所生子女患甲病的概率为2/3,患乙病的概率为1/8,所生子女中正常的概率是1/3×7/8=7/24,患病的概率是17/24。
答案:(1)常染色体显性遗传 伴X染色体隐性遗传 (2)aaXBXB或者aaXBXb (3)AXB、aXB、AXb、aXb
(4)5/6 17/24
19.(12分)已知鸡蛋壳的青色和白色性状分别由常染色体上的一对等位基因(G、g)控制,青色为显性。鸡羽的芦花性状由Z染色体上的显性基因B控制,非芦花性状由Z染色体上的隐性基因b控制。现用非芦花公鸡(甲)和产白壳蛋的芦花母鸡(乙)进行相关实验,请分析回答下列问题:
(1)将甲、乙共同养殖,若杂交后代(F1)出现了产青壳蛋和产白壳蛋两种类型的母鸡,则甲的基因型为________,理论上F1中产青壳蛋母鸡的比例为________。
(2)若要获得纯合的产青壳蛋母鸡,首先应选择F1中基因型为________的个体与亲代中的________(填“甲”或“乙”)共同养殖,得到回交后代(BC1)。如何从BC1中准确选择符合要求的个体呢?你的实验思路是_________________________________________________
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解析:(1)由题可知,甲的基因型为__ZbZb,乙的基因型为ggZBW,甲、乙共同养殖,杂交后代(F1)出现了产青壳蛋(Gg)和产白壳蛋(gg)两种类型的母鸡,因此甲的基因型为GgZbZb。F1中产青壳蛋母鸡的比例为1/2×1/2=1/4。(2)要获得纯合的产青壳蛋母鸡,其基因型为GGZW,应选择F1中基因型为GgZbW的个体与亲代中的甲GgZbZb共同养殖,得到回交后代(BC1)。若该个体为GG,该个体与gg(Gg)交配后代全为G_,表型全为产青壳蛋,因此实验思路为选择BC1中产青壳蛋的母鸡,与甲(或F1中的公鸡)共同养殖,若子代母鸡全部都产青壳蛋,则该母鸡是符合要求的个体。
答案:(1)GgZbZb 1/4 (2)GgZbW 甲 选择BC1中产青壳蛋的母鸡,与甲(或F1中的公鸡)共同养殖,若子代母鸡全部都产青壳蛋,则该母鸡是符合要求的个体
20.(16分)用表中四种果蝇作亲本进行杂交实验,已知卷曲翅(A)对正常翅(a)为显性。回答下列问题:
甲 乙 丙 丁
卷曲翅♂ 卷曲翅♀ 正常翅 ♂ 正常翅♀
(1)若要通过一次杂交实验确定基因A、a是在常染色体上还是在X染色体上,可设计实验为:选取序号为________果蝇作亲本进行杂交,如果子代雌果蝇全为卷曲翅,雄果蝇______________,则基因位于X染色体上。
(2)若已确定A、a基因在常染色体上,为进一步探究该基因是否存在显性纯合致死现象(胚胎致死),可设计实验为:选取序号为__________果蝇作亲本进行杂交,如果子代表型及比例为__________________,则存在显性纯合致死,否则不存在。
(3)若已确定A、a基因在常染色体上且存在显性纯合致死现象,选用都为卷曲翅的白眼(XbXb)与红眼(XBY)果蝇杂交,F1中卷曲翅红眼果蝇的基因型是________。卷曲翅红眼果蝇占F1的比例为________。
(4)某基因型为XBXb的果蝇受精卵,第一次有丝分裂形成的两个子细胞一个正常,另一个丢失了一条X染色体,导致该受精卵发育成一个左侧躯体正常而右侧躯体为雄性(XO型为雄性)的嵌合体,则该嵌合体果蝇的眼色为:左眼______,右眼__________。
解析:(1)卷曲翅(A)对正常翅(a)为显性,该性状是由一对等位基因控制的,若要通过一次杂交实验确定基因A、a是在常染色体上,还是在X染色体上,母本应该选择隐性性状的丁,父本应该选择显性性状的甲,因为在伴X染色体遗传中,母本是隐性性状,则子代的雄性个体也是隐性性状;父本是显性性状,则雌性子代也是显性性状。(2)由题意可知,已确定A、a基因在常染色体上,如果存在显性纯合致死现象,则卷曲翅果蝇全是杂合子,让卷曲翅果蝇相互交配,后代中卷曲翅∶正常翅=2∶1,所以应该选择显性性状的卷曲翅个体相互交配,即选择甲与乙交配。(3)因A、a基因在常染色体上,且存在显性纯合致死(胚胎致死)现象,则选取的卷曲翅的白眼与红眼果蝇的基因型分别是AaXbXb、AaXBY,F1中卷曲翅红眼果蝇的基因型是AaXBXb,卷曲翅红眼果蝇占F1的比例为2/3×1/2=1/3。(4)由题意可知,左侧躯体的基因组成为XBXb,眼色为红眼;右侧躯体(雄性)的基因组成为XBO或XbO,故眼色为红色或白色。
答案:(1)甲×丁 全是正常翅 (2)甲×乙 卷曲翅∶正常翅=2∶1 (3)AaXBXb 1/3
(4)红色 红色或白色