专项培优二 章末排查强化
易错易混早防范
易错点1 关于“患病男孩”与“男孩患病”的概率计算
点拨 (1)常染色体遗传
如果控制某遗传病的基因位于常染色体上,在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时应遵循以下规则:
①患病男孩的概率=患病孩子的概率×1/2;
②男孩患病的概率=患病孩子的概率。
(2)伴性遗传
如果控制某遗传病的基因位于性染色体上,在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时应遵循伴性遗传的特点,即从双亲基因型推出后代的患病情况,然后再遵循以下规则:
①患病男孩的概率=全部后代中患病男孩的概率;
②男孩患病的概率=后代男孩中患病的概率。
易错点2 常染色体隐性遗传病“正常人群”中杂合子如何取值?
点拨 针对常染色体隐性遗传病而言,正常人群应包含AA、Aa两种基因型,倘若“与人群中某正常异性结婚”,求解“生一患病孩子的概率”类问题时切不可直接认定该异性基因型为Aa,必须先求得Aa概率,方可求解,即该异性为Aa的概率=Aa/(AA+Aa)×100%。
疑难解答·全程培优
复习与提高
一、选择题
1.A 提示:一个四分体含有一对同源染色体,2个着丝粒,4条染色单体,每条染色单体上有1个DNA分子。
2.B 提示:伴X染色体隐性遗传的特点之一是男性患者多于女性患者。
3.D 提示:伴X染色体显性遗传患者中女性多于男性,患者的双亲中至少有一方是患者。
4.C 提示:雄性个体产生含X染色体和含Y染色体两种雄配子(或精子)的比例为1∶1,雌性个体只产生一种含X染色体的雌配子,两种雄配子与雌配子结合的机会均等,产生两种数量相同的受精卵,分别发育成数量相同的雌雄个体。
5.B
二、非选择题
1.提示:(1)表型正常的夫妇,后代均正常;夫妇一方是患者,子女有近一半为患者。
(2)否,抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,Ⅱ代的5号和7号都不患病,故都不携带致病基因。
(3)选择生男孩。
2.提示:是父方,可能是在减数分裂Ⅱ时出现异常造成的。在胎儿时期进行染色体核型分析等。
3.提示:性别和其他性状类似,也是受遗传物质和环境共同影响的,性反转现象可能是某种环境因素使性别出现反转的缘故,但遗传物质不变。一只性反转的公鸡的性染色体组成仍然是ZW,其与一只母鸡(ZW)交配,子代雌雄之比为2∶1(其中WW个体死亡)。
4.提示:不是,只有进行有性生殖的真核生物的核基因的遗传才符合孟德尔遗传规律。
基础排查过三关
第一关:基础知识——填一填
1.细胞的减数分裂
(1)减数分裂的特点:细胞经过________次连续的分裂,但染色体只复制________次,因此生殖细胞中的染色体数目为____________。
(2)减数分裂Ⅰ的最主要特征是________________________,减数分裂Ⅱ的最主要特征是________________。
2.动物配子的形成
(1)精子的产生过程
(2)卵细胞的产生过程
3.动物的受精过程:在受精卵内________和________发生融合,因此,受精卵的染色体数目又恢复到原来________的染色体数目。
4.如图为患某病的遗传系谱图(设基因为D、d),其中不携带某病的致病基因,若Ⅱ2与一患病男性结婚,请推测子女的可能情况,用遗传图解表示。
第二关:切入高考——判一判
1.X、Y染色体上也存在等位基因。( )
2.生物的性别并非都由性染色体决定。( )
3.一对夫妇生的“龙凤”双胞胎中一个正常,一个色盲,则这对夫妇的基因型不可能是XbY、XbXb (不考虑突变)。( )
4.果蝇的红眼和白眼是由X染色体上的一对等位基因控制的一对相对性状。一对红眼雌、雄果蝇交配,子一代中出现白眼果蝇。让子一代果蝇自由交配,理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例为7∶1。( )
5.[经典高考]喷瓜有雄株、雌株和两性植株,G基因决定雄株,g基因决定两性植株,g-基因决定雌株。G对g、g-是显性,g对g-是显性,如Gg是雄株,gg-是两性植株,g-g-是雌株,则两性植株群体内随机传粉,产生的后代中,纯合子比例高于杂合子。( )
6.[经典高考]性染色体上的基因不一定都与性别决定有关,但都伴随性染色体遗传。( )
7.[经典高考]某对表型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个表型正常的女儿,该女儿与一个表型正常的男子结婚,生出一个红绿色盲基因携带者的概率是1/8。( )
8.[经典高考]果蝇红眼对白眼为显性,控制这对性状的基因位于X染色体上。果蝇缺失1条Ⅳ号染色体仍能正常生存和繁殖,缺失2条则致死。一对都缺失1条Ⅳ号染色体的红眼果蝇杂交(亲本雌果蝇为杂合子),则F1中染色体数正常的红眼果蝇占1/2,缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占1/8。( )
第三关:做高考——攀顶峰
1.[2024·重庆高考真题]一种罕见遗传病的致病基因只会引起男性患病,但其遗传方式未知。结合遗传系谱图和患者父亲基因型分析,该病遗传方式可能性最小的是( )
A.常染色体隐性遗传
B.常染色体显性遗传
C.伴X染色体隐性遗传
D.伴X染色体显性遗传
2.[2024·贵州高考真题]人类的双眼皮基因对单眼皮基因是显性,位于常染色体上。一个色觉正常的单眼皮女性(甲),其父亲是色盲;一个色觉正常的双眼皮男性(乙),其母亲是单眼皮。下列叙述错误的是( )
A.甲的一个卵原细胞在有丝分裂中期含有两个色盲基因
B.乙的一个精原细胞在减数分裂Ⅰ中期含四个单眼皮基因
C.甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲
D.甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/4
3.[2024·浙江高考真题]某昆虫的翅型有正常翅和裂翅,体色有灰体和黄体,控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的( )
A.1/12 B.1/10 C.1/8 D.1/6
4.[2024·山东高考真题]如图为人类某单基因遗传病的系谱图。不考虑X、Y染色体同源区段和突变,下列推断错误的是( )
A.该致病基因不位于Y染色体上
B.若Ⅱ-1不携带该致病基因,则Ⅱ-2一定为杂合子
C.若Ⅲ-5正常,则Ⅱ-2一定患病
D.若Ⅱ-2正常,则据Ⅲ-2是否患病可确定该病遗传方式
5.[2024·江西高考真题]某种鸟类的羽毛颜色有黑色(存在黑色素)、黄色(仅有黄色素,没有黑色素)和白色(无色素)3种。该性状由2对基因控制,分别是Z染色体上的1对等位基因A/a(A基因控制黑色素的合成)和常染色体上的1对等位基因H/h(H基因控制黄色素的合成)。对图中杂交子代的描述,正确的是( )
A.黑羽、黄羽和白羽的比例是2∶1∶1
B.黑羽雄鸟的基因型是HhZAZa
C.黄羽雌鸟的基因型是HhZaZa
D.白羽雌鸟的基因型是hhZaW
6.[2024·广东高考真题]遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)是一种罕见的口腔遗传病,严重影响咀嚼、语音、美观及心理健康。2022年,我国科学家对某一典型的HGF家系(如图)进行了研究,发现ZNF862基因突变导致HGF发生。
回答下列问题:
(1)据图分析,HGF最可能的遗传方式是____________________。假设该致病基因的频率为p,根据最可能的遗传方式,Ⅳ2生育一个患病子代的概率为________(列出算式即可)。
(2)为探究ZNF862基因的功能,以正常人牙龈成纤维细胞为材料设计实验,简要写出设计思路:_______________________________________________________________。为从个体水平验证ZNF862基因突变导致HGF,可制备携带该突变的转基因小鼠,然后比较______________________________的差异。
(3)针对HGF这类遗传病,通过体细胞基因组编辑等技术可能达到治疗的目的。是否也可以通过对人类生殖细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传病?作出判断并说明理由__________________________________________。
7.[2024·甘肃高考真题节选]自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色,现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式,某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验,F1雌雄个体间相互交配,F2的表型及比值如表。回答下列问题(要求基因符号依次使用A/a,B/b)
表型 正交 反交
棕眼雄 6/16 3/16
红眼雄 2/16 5/16
棕眼雌 3/16 3/16
红眼雌 5/16 5/16
(1)太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制,判断的依据为________________________;其中一对基因位于Z染色体上,判断依据为________________________。
(2)正交的父本基因型为____________,F1基因型及表型为________________________________________________________________________。
(3)反交的母本基因型为____________,F1基因型及表型为________________________________________________________________________。
8.[2024·湖北高考真题]某种由单基因控制的常染色体显性遗传病(S病)患者表现为行走不稳、眼球震颤,多在成年发病。甲乙两人均出现这些症状。遗传咨询发现,甲的家系不符合S病遗传系谱图的特征,而乙的家系符合。经检查确诊,甲不是S病患者,而乙是。回答下列问题:
(1)遗传咨询中医生初步判断甲可能不是S病患者,而乙可能是该病患者,主要依据是______(填序号)。
①血型 ②家族病史 ③B超检测结果
(2)系谱图分析是遗传疾病诊断和优生的重要依据。下列单基因遗传病系谱图中,一定不属于S病的是________(填序号),判断理由是________________________________________________________;一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是________(填序号)。
(3)提取患者乙及其亲属的DNA,对该病相关基因进行检测,电泳结果如图(1是乙,2、3、4均为乙的亲属)。根据该电泳图________(填“能”或“不能”)确定2号和4号个体携带了致病基因,理由是_______________________________________________________。
(4)《“健康中国2030”规划纲要》指出,孕前干预是出生缺陷防治体系的重要环节。单基因控制的常染色体显性遗传病患者也有可能产生不含致病基因的健康配子,再通过基因诊断和试管婴儿等技术,生育健康小孩。该类型疾病女性患者有可能产生不含致病基因的卵细胞,请从减数分裂的角度分析,其原因是_____________________________________。
专项培优二 章末排查强化
基础排查过三关
第一关
1.(1)两 一 体细胞的一半 (2)同源染色体分开 着丝粒分裂
2.(1)①初级精母细胞 ②次级精母细胞 ③精细胞 ④变形 (2)①初级卵母细胞 ②(第一)极体 ③1个次级卵母细胞 ④(第二)极体 ⑤卵细胞
3.精子细胞核 卵细胞核 体细胞
4.答案:据图判断该病遗传方式为伴X隐性遗传。当Ⅱ2基因型为时,后代正常,无分离比;当Ⅱ2为携带者时,遗传图解如下。
第二关
1.√ 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.√ 7.√ 8.×
第三关
1.解析:假设与该病有关的基因为A/a。若该病是常染色体隐性遗传病(选项A),则该家系成员的基因组成为
若该病是常染色体显性遗传病(选项B),则该家系成员的基因组成为
若该病是伴X染色体隐性遗传病(选项C),则该家系成员的基因组成为
若该病是伴X染色体显性遗传病(选项D),则该家系成员的基因组成为
综上分析,按照常染色体隐性遗传病推断的话,患者父亲需要均是致病基因携带者,但患者父亲均为外来家系,携带致病基因的概率极低,所以该病是常染色体隐性遗传病的可能性极低,A符合题意。
答案:A
2.解析:假设人类的双眼皮基因对单眼皮基因用A、a表示,A表示双眼皮基因,B、b表示控制红绿色盲的基因,一个色觉正常的单眼皮女性(甲),其父亲是色盲,则该甲的基因型为aaXBXb,一个色觉正常的双眼皮男性(乙),其母亲是单眼皮,乙的基因型为AaXBY,甲的卵原细胞在有丝分裂中期,DNA进行了复制,有2个b,A正确;乙的基因型为AaXBY,减数分裂前,DNA进行复制,减数分裂Ⅰ中期含2个单眼皮基因,B错误;甲不患红绿色盲,一定有一个B,其父亲患红绿色盲,有b基因,遗传给甲,所以甲的基因型为aaXBXb,甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲,C正确;甲的基因型为aaXBXb,乙的基因型为AaXBY,甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/2×1/2=1/4,D正确。
答案:B
3.解析:翅型有正常翅和裂翅,假设控制翅型的基因为A、a,体色有灰体和黄体,假设控制体色的基因为B、b。由控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传可知,两对基因的遗传遵循自由组合定律。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫∶裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1,分析F1表型可以发现,雌虫全为灰体,雄虫全为黄体,又因为控制翅型和体色的两对等位基因均不位于Y染色体上,因此可推测控制体色的基因位于X染色体上,且黄体为隐性性状。裂翅黄体雌虫与裂翅灰体雄虫杂交,F1出现了正常翅的性状,可以推测裂翅为显性性状,正常翅为隐性性状。由以上分析可以推出,亲本裂翅黄体雌虫的基因型为AaXbXb,裂翅灰体雄虫的基因型为AaXBY。AaXbXb和AaXBY杂交,正常情况下,F1中裂翅∶正常翅=3∶1,实际得到F1中裂翅∶正常翅=2∶1,推测应该是AA存在致死情况。AaXbXb和AaXBY杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫(AaXBXb)∶裂翅黄体雄虫(AaXbY)∶正常翅灰体雌虫(aaXBXb)∶正常翅黄体雄虫(aaXbY)=2∶2∶1∶1。AaXbXb和AaXBY杂交,将两对基因分开计算,先分析Aa和Aa,子代Aa∶aa=2∶1,让全部F1相同翅型的个体自由交配,即 2/3Aa和Aa,1/3aa和aa杂交,2/3Aa和Aa杂交,因AA致死,子代为1/3Aa、1/6aa;1/3aa和aa杂交,子代为1/3aa,因此子代中Aa∶aa=2∶3,即Aa占2/5,aa占3/5。再分析XBXb和XbY,后代产生XbY的概率是1/4,综上可知,F2中裂翅黄体雄虫(AaXbY)占F2总数=(2/5)×(1/4)=1/10。B正确,A、C、D错误。
答案:B
4.解析:由于该家系中有女患者,所以该致病基因不位于Y染色体上,A正确。若Ⅱ 1不携带该病致病基因,由于Ⅲ 3是患者,他的致病基因只能来自Ⅱ 2。假如该病为常隐,无论Ⅱ 2是Aa还是aa,由于Ⅱ 1不携带该病致病基因,所以不可能生出患病的Ⅲ 3。这样,该病还剩3种情况,常显,X显,X隐。在这三种情况下,Ⅱ 2都是杂合子,B正确。若Ⅲ 5正常,则该病为常染色体显性遗传病,由于Ⅱ 1正常为aa,而Ⅲ 3患病Aa,可推出Ⅱ 2为杂合子一定患病,C正确。若Ⅱ 2正常,Ⅲ 3患病,该病为隐性遗传病,若Ⅲ 2患病,则可推出该病为常染色体隐性遗传病,若Ⅲ 2正常,则不能推出具体的遗传方式,D错误。
答案:D
5.解析:根据图中杂交组合,亲本为HhZAW和hhZaZa,则子代为HhZAZa(黑羽雄鸟)、hhZAZa(黑羽雄鸟)、HhZaW(黄羽雌鸟)和hhZaW(白羽雌鸟),黑羽∶黄羽∶白羽=2∶1∶1,A、D正确,B、C错误。
答案:AD
6.解析:(1)由图可知,该病男女患者数量相当,且代代遗传,因此该病最可能的遗传方式为常染色体显性遗传病;假设该病由基因A/a控制,则致病基因A的基因频率为p,正常基因a的基因频率为1-p,Ⅳ2的基因型为Aa,产生配子基因型为1/2A和1/2a,人群中基因型为AA的概率为p2,基因型为Aa的概率为2p(1-p),基因型为aa的概率为(1-p)2,Ⅳ2与AA生育患病子代的概率为p2,与Aa生育患病子代的概率为2p(1-p)×3/4,与aa生育患病子代的概率为(1-p)2×1/2,故Ⅳ2生育一个患病子代的概率为p2+2p(1-p)×3/4+(1-p)2×1/2=(1+p)/2。(2)从细胞水平分析,培养该细胞,敲除ZNF862基因,观察细胞表型等变化,通过比较含有该基因时的细胞表型从而探究该基因的功能,设计思路为将正常细胞分为甲乙两组,其中甲组敲除ZNF862基因,观察甲乙两组细胞表型从而探究该基因的功能;从个体水平分析,通过比较转基因小鼠和正常小鼠牙龈差异可得出该基因的功能。(3)一般不通过对人类生殖细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传病,该方式违反法律和伦理,且存在安全隐患。
答案:(1)常染色体显性遗传病 (1+p)/2
(2)将正常细胞分为甲乙两组,其中甲组敲除ZNF862基因,观察甲乙两组细胞表型从而探究该基因的功能 转基因小鼠和正常小鼠牙龈
(3)不可以,违反法律和伦理,且存在安全隐患
7.解析:(1)依据表格信息可知,无论是正交6∶2∶3∶5,还是反交3∶5∶3∶5,均是9∶3∶3∶1的变式,故可判断太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制;但正交和反交结果不同,说明其中一对基因位于Z染色体上。(2)依据正交结果,F2中棕眼∶红眼=9∶7,说明棕眼性状为双显性个体,红眼为单显性或双隐性个体,鹦鹉为ZW型性别决定,在雄性个体中,棕眼为6/8=3/4×1,在雌性个体中,棕眼为3/8=3/4×1/2,故可推知,F1中的基因型为AaZBZb、AaZBW,表型均为棕色,亲本为纯系,其基因型为aaZBZB(父本)、AAZbW(母本)。(3)依据反交结果,结合第二小问可知,亲本的基因型为AAZbZb、aaZBW,则F1的基因型为AaZBZb、AaZbW,对应的表型依次为棕色、红色。
答案:(1)6∶2∶3∶5(3∶5∶3∶5)是9∶3∶3∶1的变式
正交、反交结果不同
(2)aaZBZB AaZBZb、AaZBW,表型均为棕色
(3)aaZBW AaZBZb、AaZbW,表型分别为棕色、红色
8.解析:(1)①S病为常染色体显性遗传病,不能通过血型进行检测,①错误;②S病为常染色体显性遗传病,其家族患者多,多代连续得病,可通过遗传咨询进行初步诊断,②正确;③B超不能用于检测单基因遗传病,③错误。(2)①Ⅱ 2、Ⅱ 3患该病,Ⅲ 1不患该病,说明该病为显性遗传病,Ⅱ 2的母亲Ⅰ 1不患该病,说明该病为常染色体显性遗传病;②Ⅰ 1、Ⅰ 2患该病,Ⅱ 1不患该病,说明该病为显性遗传病,Ⅱ 2的女儿Ⅲ 2不患该病,说明该病为常染色体显性遗传病;③Ⅰ 1、Ⅰ 2不患该病,Ⅱ 3患该病,说明该病为隐性遗传病,一定不属于S病;④Ⅱ 2的女儿Ⅲ 1不患该病,排除伴X显性遗传病,但无法判断其是否为常染色体显性遗传病;故下列单基因遗传病系谱图中,一定不属于S病的是③;一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是①②。(3)乙为常染色体显性遗传病,由电泳图可知,乙(1号个体)为杂合子,但无法推断哪条条带携带致病基因,哪条条带携带正常基因,因此根据该电泳图不能确定2号和4号个体携带了致病基因。(4)该类型疾病女性患者(杂合子)致病基因和正常基因是随减数分裂Ⅰ时同源染色体的分离而分开,从而产生不含致病基因的卵细胞。
答案:(1)②
(2)③ 系谱图③中Ⅰ 1、Ⅰ 2不患该病,Ⅱ 3患该病,说明该病为隐性遗传病,一定不属于S病 ①②
(3)不能 乙为常染色体显性遗传病,由电泳图可知,乙(1号个体)为杂合子,但无法推断哪条条带携带致病基因,哪条条带携带正常基因
(4)该类型疾病女性患者的致病基因和正常基因是随减数分裂Ⅰ时同源染色体的分离而分开
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专项培优二 章末排查强化
易错易混早防范
易错点1 关于“患病男孩”与“男孩患病”的概率计算
点拨 (1)常染色体遗传
如果控制某遗传病的基因位于常染色体上,在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时应遵循以下规则:
①患病男孩的概率=患病孩子的概率×1/2;
②男孩患病的概率=患病孩子的概率。
(2)伴性遗传
如果控制某遗传病的基因位于性染色体上,在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时应遵循伴性遗传的特点,即从双亲基因型推出后代的患病情况,然后再遵循以下规则:
①患病男孩的概率=全部后代中患病男孩的概率;
②男孩患病的概率=后代男孩中患病的概率。
易错点2 常染色体隐性遗传病“正常人群”中杂合子如何取值?
点拨 针对常染色体隐性遗传病而言,正常人群应包含AA、Aa两种基因型,倘若“与人群中某正常异性结婚”,求解“生一患病孩子的概率”类问题时切不可直接认定该异性基因型为Aa,必须先求得Aa概率,方可求解,即该异性为Aa的概率=Aa/(AA+Aa)×100%。
疑难解答·全程培优
复习与提高
一、选择题
1.A 提示:一个四分体含有一对同源染色体,2个着丝粒,4条染色单体,每条染色单体上有1个DNA分子。
2.B 提示:伴X染色体隐性遗传的特点之一是男性患者多于女性患者。
3.D 提示:伴X染色体显性遗传患者中女性多于男性,患者的双亲中至少有一方是患者。
4.C 提示:雄性个体产生含X染色体和含Y染色体两种雄配子(或精子)的比例为1∶1,雌性个体只产生一种含X染色体的雌配子,两种雄配子与雌配子结合的机会均等,产生两种数量相同的受精卵,分别发育成数量相同的雌雄个体。
5.B
二、非选择题
1.提示:(1)表型正常的夫妇,后代均正常;夫妇一方是患者,子女有近一半为患者。
(2)否,抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,Ⅱ代的5号和7号都不患病,故都不携带致病基因。
(3)选择生男孩。
2.提示:是父方,可能是在减数分裂Ⅱ时出现异常造成的。在胎儿时期进行染色体核型分析等。
3.提示:性别和其他性状类似,也是受遗传物质和环境共同影响的,性反转现象可能是某种环境因素使性别出现反转的缘故,但遗传物质不变。一只性反转的公鸡的性染色体组成仍然是ZW,其与一只母鸡(ZW)交配,子代雌雄之比为2∶1(其中WW个体死亡)。
4.提示:不是,只有进行有性生殖的真核生物的核基因的遗传才符合孟德尔遗传规律。
基础排查过三关
第一关:基础知识——填一填
1.细胞的减数分裂
(1)减数分裂的特点:细胞经过________次连续的分裂,但染色体只复制________次,因此生殖细胞中的染色体数目为____________。
(2)减数分裂Ⅰ的最主要特征是________________________,减数分裂Ⅱ的最主要特征是________________。
两
一
体细胞的一半
同源染色体分开
着丝粒分裂
2.动物配子的形成
(1)精子的产生过程
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
变形
(2)卵细胞的产生过程
初级卵
母细胞
(第一)极体
1个次级卵母细胞
(第二)极体
卵细胞
3.动物的受精过程:在受精卵内__________和________发生融合,因此,受精卵的染色体数目又恢复到原来________的染色体数目。
精子细胞核
卵细胞核
体细胞
第二关:切入高考——判一判
1.X、Y染色体上也存在等位基因。( )
2.生物的性别并非都由性染色体决定。( )
3.一对夫妇生的“龙凤”双胞胎中一个正常,一个色盲,则这对夫妇的基因型不可能是XbY、XbXb (不考虑突变)。( )
4.果蝇的红眼和白眼是由X染色体上的一对等位基因控制的一对相对性状。一对红眼雌、雄果蝇交配,子一代中出现白眼果蝇。让子一代果蝇自由交配,理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例为7∶1。( )
√
√
√
×
5.[经典高考]喷瓜有雄株、雌株和两性植株,G基因决定雄株,g基因决定两性植株,g-基因决定雌株。G对g、g-是显性,g对g-是显性,如Gg是雄株,gg-是两性植株,g-g-是雌株,则两性植株群体内随机传粉,产生的后代中,纯合子比例高于杂合子。( )
6.[经典高考]性染色体上的基因不一定都与性别决定有关,但都伴随性染色体遗传。( )
√
√
7.[经典高考]某对表型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个表型正常的女儿,该女儿与一个表型正常的男子结婚,生出一个红绿色盲基因携带者的概率是1/8。( )
8.[经典高考]果蝇红眼对白眼为显性,控制这对性状的基因位于X染色体上。果蝇缺失1条Ⅳ号染色体仍能正常生存和繁殖,缺失2条则致死。一对都缺失1条Ⅳ号染色体的红眼果蝇杂交(亲本雌果蝇为杂合子),则F1中染色体数正常的红眼果蝇占1/2,缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占1/8。( )
√
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第三关:做高考——攀顶峰
1.[2024·重庆高考真题]一种罕见遗传病的致病基因只会引起男性患病,但其遗传方式未知。结合遗传系谱图和患者父亲基因型分析,该病遗传方式可能性最小的是( )
A.常染色体隐性遗传
B.常染色体显性遗传
C.伴X染色体隐性遗传
D.伴X染色体显性遗传
答案:A
解析:假设与该病有关的基因为A/a。若该病是常染色体隐性遗传病(选项A),则该家系成员的基因组成为
若该病是常染色体显性遗传病(选项B),则该家系成员的基因组成为
若该病是伴X染色体隐性遗传病(选项C),则该家系成员的基因组成为
若该病是伴X染色体显性遗传病(选项D),则该家系成员的基因组成为
综上分析,按照常染色体隐性遗传病推断的话,患者父亲需要均是致病基因携带者,但患者父亲均为外来家系,携带致病基因的概率极低,所以该病是常染色体隐性遗传病的可能性极低,A符合题意。
2.[2024·贵州高考真题]人类的双眼皮基因对单眼皮基因是显性,位于常染色体上。一个色觉正常的单眼皮女性(甲),其父亲是色盲;一个色觉正常的双眼皮男性(乙),其母亲是单眼皮。下列叙述错误的是( )
A.甲的一个卵原细胞在有丝分裂中期含有两个色盲基因
B.乙的一个精原细胞在减数分裂Ⅰ中期含四个单眼皮基因
C.甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲
D.甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/4
答案:B
解析:假设人类的双眼皮基因对单眼皮基因用A、a表示,A表示双眼皮基因,B、b表示控制红绿色盲的基因,一个色觉正常的单眼皮女性(甲),其父亲是色盲,则该甲的基因型为aaXBXb,一个色觉正常的双眼皮男性(乙),其母亲是单眼皮,乙的基因型为AaXBY,甲的卵原细胞在有丝分裂中期,DNA进行了复制,有2个b,A正确;乙的基因型为AaXBY,减数分裂前,DNA进行复制,减数分裂Ⅰ中期含2个单眼皮基因,B错误;甲不患红绿色盲,一定有一个B,其父亲患红绿色盲,有b基因,遗传给甲,所以甲的基因型为aaXBXb,甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲,C正确;甲的基因型为aaXBXb,乙的基因型为AaXBY,甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/2×1/2=1/4,D正确。
3.[2024·浙江高考真题]某昆虫的翅型有正常翅和裂翅,体色有灰体和黄体,控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的( )
A.1/12 B.1/10 C.1/8 D.1/6
答案:B
解析:翅型有正常翅和裂翅,假设控制翅型的基因为A、a,体色有灰体和黄体,假设控制体色的基因为B、b。由控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传可知,两对基因的遗传遵循自由组合定律。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫∶裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1,分析F1表型可以发现,雌虫全为灰体,雄虫全为黄体,又因为控制翅型和体色的两对等位基因均不位于Y染色体上,因此可推测控制体色的基因位于X染色体上,且黄体为隐性性状。
裂翅黄体雌虫与裂翅灰体雄虫杂交,F1出现了正常翅的性状,可以推测裂翅为显性性状,正常翅为隐性性状。由以上分析可以推出,亲本裂翅黄体雌虫的基因型为AaXbXb,裂翅灰体雄虫的基因型为AaXBY。AaXbXb和AaXBY杂交,正常情况下,F1中裂翅∶正常翅=3∶1,实际得到F1中裂翅∶正常翅=2∶1,推测应该是AA存在致死情况。AaXbXb和AaXBY杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫(AaXBXb)∶裂翅黄体雄虫(AaXbY)∶正常翅灰体雌虫(aaXBXb)∶正常翅黄体雄虫(aaXbY)=2∶2∶1∶1。
AaXbXb和AaXBY杂交,将两对基因分开计算,先分析Aa和Aa,子代Aa∶aa=2∶1,让全部F1相同翅型的个体自由交配,即 2/3Aa和Aa,1/3aa和aa杂交,2/3Aa和Aa杂交,因AA致死,子代为1/3Aa、1/6aa;1/3aa和aa杂交,子代为1/3aa,因此子代中Aa∶aa=2∶3,即Aa占2/5,aa占3/5。再分析XBXb和XbY,后代产生XbY的概率是1/4,综上可知,F2中裂翅黄体雄虫(AaXbY)占F2总数=(2/5)×(1/4)=1/10。B正确,A、C、D错误。
4.[2024·山东高考真题]如图为人类某单基因遗传病的系谱图。不考虑X、Y染色体同源区段和突变,下列推断错误的是( )
A.该致病基因不位于Y染色体上
B.若Ⅱ-1不携带该致病基因,则Ⅱ-2一定为杂合子
C.若Ⅲ-5正常,则Ⅱ-2一定患病
D.若Ⅱ-2正常,则据Ⅲ-2是否患病可确定该病遗传方式
答案:D
解析:由于该家系中有女患者,所以该致病基因不位于Y染色体上,A正确。若Ⅱ 1不携带该病致病基因,由于Ⅲ 3是患者,他的致病基因只能来自Ⅱ 2。假如该病为常隐,无论Ⅱ 2是Aa还是aa,由于Ⅱ 1不携带该病致病基因,所以不可能生出患病的Ⅲ 3。这样,该病还剩3种情况,常显,X显,X隐。在这三种情况下,Ⅱ 2都是杂合子,B正确。若Ⅲ 5正常,则该病为常染色体显性遗传病,由于Ⅱ 1正常为aa,而Ⅲ 3患病Aa,可推出Ⅱ 2为杂合子一定患病,C正确。若Ⅱ 2正常,Ⅲ 3患病,该病为隐性遗传病,若Ⅲ 2患病,则可推出该病为常染色体隐性遗传病,若Ⅲ 2正常,则不能推出具体的遗传方式,D错误。
5.[2024·江西高考真题]某种鸟类的羽毛颜色有黑色(存在黑色素)、黄色(仅有黄色素,没有黑色素)和白色(无色素)3种。该性状由2对基因控制,分别是Z染色体上的1对等位基因A/a(A基因控制黑色素的合成)和常染色体上的1对等位基因H/h(H基因控制黄色素的合成)。对图中杂交子代的描述,正确的是( )
A.黑羽、黄羽和白羽的比例是2∶1∶1
B.黑羽雄鸟的基因型是HhZAZa
C.黄羽雌鸟的基因型是HhZaZa
D.白羽雌鸟的基因型是hhZaW
答案:AD
解析:根据图中杂交组合,亲本为HhZAW和hhZaZa,则子代为HhZAZa(黑羽雄鸟)、hhZAZa(黑羽雄鸟)、HhZaW(黄羽雌鸟)和hhZaW(白羽雌鸟),黑羽∶黄羽∶白羽=2∶1∶1,A、D正确,B、C错误。
6.[2024·广东高考真题]遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)是一种罕见的口腔遗传病,严重影响咀嚼、语音、美观及心理健康。2022年,我国科学家对某一典型的HGF家系(如图)进行了研究,发现ZNF862基因突变导致HGF发生。
回答下列问题:
(1)据图分析,HGF最可能的遗传方式是____________________。假设该致病基因的频率为p,根据最可能的遗传方式,Ⅳ2生育一个患病子代的概率为________(列出算式即可)。
常染色体显性遗传病
(1+p)/2
解析:由图可知,该病男女患者数量相当,且代代遗传,因此该病最可能的遗传方式为常染色体显性遗传病;假设该病由基因A/a控制,则致病基因A的基因频率为p,正常基因a的基因频率为1-p,Ⅳ2的基因型为Aa,产生配子基因型为1/2A和1/2a,人群中基因型为AA的概率为p2,基因型为Aa的概率为2p(1-p),基因型为aa的概率为(1-p)2,Ⅳ2与AA生育患病子代的概率为p2,与Aa生育患病子代的概率为2p(1-p)×3/4,与aa生育患病子代的概率为(1-p)2×1/2,故Ⅳ2生育一个患病子代的概率为p2+2p(1-p)×3/4+(1-p)2×1/2=(1+p)/2。
(2)为探究ZNF862基因的功能,以正常人牙龈成纤维细胞为材料设计实验,简要写出设计思路:____________________________________
______________________________________________。为从个体水平验证ZNF862基因突变导致HGF,可制备携带该突变的转基因小鼠,然后比较______________________________的差异。
将正常细胞分为甲乙两组,其中甲组敲除
ZNF862基因,观察甲乙两组细胞表型从而探究该基因的功能
转基因小鼠和正常小鼠牙龈
解析:从细胞水平分析,培养该细胞,敲除ZNF862基因,观察细胞表型等变化,通过比较含有该基因时的细胞表型从而探究该基因的功能,设计思路为将正常细胞分为甲乙两组,其中甲组敲除ZNF862基因,观察甲乙两组细胞表型从而探究该基因的功能;从个体水平分析,通过比较转基因小鼠和正常小鼠牙龈差异可得出该基因的功能。
(3)针对HGF这类遗传病,通过体细胞基因组编辑等技术可能达到治疗的目的。是否也可以通过对人类生殖细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传病?作出判断并说明理由__________________________________________。
不可以,违反法律和伦理,且存在安全隐患
解析:一般不通过对人类生殖细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传病,该方式违反法律和伦理,且存在安全隐患。
7.[2024·甘肃高考真题节选]自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色,现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式,某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验,F1雌雄个体间相互交配,F2的表型及比值如表。回答下列问题(要求基因符号依次使用A/a,B/b)
表型 正交 反交
棕眼雄 6/16 3/16
红眼雄 2/16 5/16
棕眼雌 3/16 3/16
红眼雌 5/16 5/16
(1)太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制,判断的依据为___________________________________;其中一对基因位于Z染色体上,判断依据为________________________。
6∶2∶3∶5(3∶5∶3∶5)是9∶3∶3∶1的变式
正交、反交结果不同
解析:依据表格信息可知,无论是正交6∶2∶3∶5,还是反交3∶5∶3∶5,均是9∶3∶3∶1的变式,故可判断太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制;但正交和反交结果不同,说明其中一对基因位于Z染色体上。
(2)正交的父本基因型为____________,F1基因型及表型为____________________________________________________________。
aaZBZB
AaZBZb、AaZBW,表型均为棕色
解析:依据正交结果,F2中棕眼∶红眼=9∶7,说明棕眼性状为双显性个体,红眼为单显性或双隐性个体,鹦鹉为ZW型性别决定,在雄性个体中,棕眼为6/8=3/4×1,在雌性个体中,棕眼为3/8=3/4×1/2,故可推知,F1中的基因型为AaZBZb、AaZBW,表型均为棕色,亲本为纯系,其基因型为aaZBZB(父本)、AAZbW(母本)。
(3)反交的母本基因型为____________,F1基因型及表型为____________________________________________________________。
aaZBW
AaZBZb、AaZbW,表型分别为棕色、红色
解析:依据反交结果,结合第二小问可知,亲本的基因型为AAZbZb、aaZBW,则F1的基因型为AaZBZb、AaZbW,对应的表型依次为棕色、红色。
8.[2024·湖北高考真题]某种由单基因控制的常染色体显性遗传病(S病)患者表现为行走不稳、眼球震颤,多在成年发病。甲乙两人均出现这些症状。遗传咨询发现,甲的家系不符合S病遗传系谱图的特征,而乙的家系符合。经检查确诊,甲不是S病患者,而乙是。回答下列问题:
(1)遗传咨询中医生初步判断甲可能不是S病患者,而乙可能是该病患者,主要依据是______(填序号)。
①血型 ②家族病史 ③B超检测结果
②
解析:①S病为常染色体显性遗传病,不能通过血型进行检测,①错误;②S病为常染色体显性遗传病,其家族患者多,多代连续得病,可通过遗传咨询进行初步诊断,②正确;③B超不能用于检测单基因遗传病,③错误。
(2)系谱图分析是遗传疾病诊断和优生的重要依据。下列单基因遗传病系谱图中,一定不属于S病的是________(填序号),判断理由是____________________________________________________________;一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是________(填序号)。
③
系谱图③中Ⅰ 1、Ⅰ 2不患该病,Ⅱ 3患该病,说明该病为隐性遗传病,一定不属于S病
①②
解析:①Ⅱ 2、Ⅱ 3患该病,Ⅲ 1不患该病,说明该病为显性遗传病,Ⅱ 2的母亲Ⅰ 1不患该病,说明该病为常染色体显性遗传病;②Ⅰ 1、Ⅰ 2患该病,Ⅱ 1不患该病,说明该病为显性遗传病,Ⅱ 2的女儿Ⅲ 2不患该病,说明该病为常染色体显性遗传病;③Ⅰ 1、Ⅰ 2不患该病,Ⅱ 3患该病,说明该病为隐性遗传病,一定不属于S病;④Ⅱ 2的女儿Ⅲ 1不患该病,排除伴X显性遗传病,但无法判断其是否为常染色体显性遗传病;故下列单基因遗传病系谱图中,一定不属于S病的是③;一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是①②。
(3)提取患者乙及其亲属的DNA,对该病相关基因进行检测,电泳结果如图(1是乙,2、3、4均为乙的亲属)。根据该电泳图________(填“能”或“不能”)确定2号和4号个体携带了致病基因,理由是什么?
不能
答案:乙为常染色体显性遗传病,由电泳图可知,乙(1号个体)为杂合子,但无法推断哪条条带携带致病基因,哪条条带携带正常基因
解析:乙为常染色体显性遗传病,由电泳图可知,乙(1号个体)为杂合子,但无法推断哪条条带携带致病基因,哪条条带携带正常基因,因此根据该电泳图不能确定2号和4号个体携带了致病基因。
(4)《“健康中国2030”规划纲要》指出,孕前干预是出生缺陷防治体系的重要环节。单基因控制的常染色体显性遗传病患者也有可能产生不含致病基因的健康配子,再通过基因诊断和试管婴儿等技术,生育健康小孩。该类型疾病女性患者有可能产生不含致病基因的卵细胞,请从减数分裂的角度分析,其原因是____________________________________________________________。
该类型疾病女性患者的致病基因和正常基因是随减数分裂Ⅰ时同源染色体的分离而分开
解析:该类型疾病女性患者(杂合子)致病基因和正常基因是随减数分裂Ⅰ时同源染色体的分离而分开,从而产生不含致病基因的卵细胞。