第27讲 基因在染色体上及伴性遗传
[课标要求]
概述性染色体上的基因传递和性别相关联。
考点一 基因在染色体上的假说与证据
1.萨顿的假说
2.基因位于染色体上的实验证据的“假说—演绎”分析(实验者:摩尔根)
(1)观察现象,提出问题。
提出问题:为什么白眼性状的表现总是与性别相关联
(2)提出假说,解释现象。
①假说:果蝇红眼基因(用W表示)、白眼基因(用w表示)只位于 染色体上, 染色体上无相应的等位基因。
②对杂交实验的解释(如图)。
(3)测交验证:亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代中红眼雌蝇∶白眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇= 。
(4)结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于 染色体上→基因位于染色体上。
[思考] 如果基因位于X染色体和Y染色体的同源区段上,能否解释上述现象 如果能解释上述现象,试分析何种杂交组合可以将这两种情况区分开来
3.基因和染色体的关系
一条染色体上有许多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
1.判断正误
(1)(必修2 P29正文)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。( )
(2)(必修2 P30正文)摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状,可推测该性状来自基因重组。( )
(3)(必修2 P31正文)摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上,可见基因均位于染色体上。( )
(4)(必修2 P31正文)孟德尔和摩尔根都是通过杂交实验发现问题,用测交实验进行验证的。( )
(5)(必修2 P32概念检测2)染色体是基因的载体,染色体是由基因组成的。( )
2.规范表达
(1)(必修2 P31正文)如果控制白眼的基因只在Y染色体上,不能解释摩尔根的果蝇杂交实验,原因是 。
(2)(必修2 P31正文)若要通过眼睛颜色即可判断子代果蝇的性别,应选用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,理由是 。
摩尔根果蝇杂交实验的拓展分析
(1)提出假说,进行解释。
假说 假说1:控制眼色的基因位于X染色体的非同源区段,即X染色体上有,而Y染色体上没有 假说2:控制眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段,即X染色体和Y染色体上都有
实验一 图解 (杂交)
实验二 图解 (回交)
疑惑 上述两种假说都能解释实验一和实验二的实验现象
(2)演绎推理,验证假说。
假说1和假说2都能解释上述实验现象,为了确定控制果蝇眼色基因的位置,摩尔根设计了多个新的实验,其中有一组实验最为关键,即将白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配,最后假说1得到了证实。
假说 假说1:控制眼色的基因位于X染色体的非同源区段,即X染色体上有,而Y染色体上没有 假说2:控制眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段,即X染色体和Y染色体上都有
图解
能力1 结合基因和染色体的关系,考查理解能力
1.(2024·山西太原月考)遗传的染色体学说提出的依据是基因和染色体的行为存在明显的“平行”关系。下列不属于所依据的“平行”关系的是 ( )
[A] 基因和染色体,在体细胞中都成对存在,在配子中都只有成对中的一个
[B] 在形成配子时,某些非等位基因之间、非同源染色体之间都能自由组合
[C] 作为遗传物质的DNA,都分布在染色体上
[D] 在配子形成和受精过程中,基因和染色体都有一定的独立性和完整性
能力2 结合摩尔根实验拓展,考查实验探究能力
2.(2024·广东广州模拟)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制,多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中仅有1只雌果蝇和1只雄果蝇),子代果蝇中,长翅∶截翅=3∶1。请回答下列问题。
(1)在这对性状中,显性性状是 。
(2)亲代雌果蝇是 (填“杂合子”“纯合子”或“无法确定”)。
(3)甲同学认为不能确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体上,理由是
。
(4)乙同学认为可以统计子代中截翅果蝇的性别来确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体上。如果子代中 ,则基因位于X染色体上;如果子代中 ,则基因位于常染色体上。
考点二 伴性遗传的特点及应用
1.性染色体传递特点(以XY型为例)
(1)X1Y中X1只能由父亲传给 ,Y则由父亲传给 。
(2)X2X3中X2、X3任何一条都可来自母亲,也可来自父亲,向下一代传递时,任何一条既可传给女儿,也可传给儿子。
(3)一对夫妇(X1Y和X2X3)生两个女儿,则女儿中来自父亲的 ,来自母亲的 。
[思考] 所有生物都有性染色体吗 性别都是由性染色体决定的吗
2.伴性遗传的概念:位于 染色体上的基因控制的性状,在遗传上总是和 相关联,这种现象叫作伴性遗传。
3.伴性遗传的类型和遗传特点分析(以XY型为例)
(1)伴X染色体隐性遗传——红绿色盲为例。
(2)伴X染色体显性遗传——抗维生素D佝偻病为例。
(3)伴Y染色体遗传——外耳道多毛症为例。
4.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。
婚配实例 生育建议及原因分析
男性正常×女性色盲 生 ;原因:
抗维生素D佝偻病男性×女性正常 生 ;原因:
(2)根据性状推断性别,指导生产实践。
已知控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上,且芦花(B)对非芦花(b)为显性,请设计通过花纹选育“雌鸡”的遗传杂交实验,并写出遗传图解。
①选择亲本: 。
②遗传图解。
③选择:从F1中选择表型为 的个体保留。
1.判断正误
(1) (必修2 P34正文)雌雄异体生物的性别都是由性染色体决定的。( )
(2)(必修2 P34正文)与性别相关联的性状遗传都是伴性遗传,都遵循孟德尔的遗传规律。( )
(3)(必修2 P35正文)位于X染色体非同源区段的基因在体细胞中不存在等位基因。( )
(4)(必修2 P35思考·讨论)人类红绿色盲患者家系的系谱图中一定能观察到隔代遗传现象。( )
(5)(必修2 P37正文)抗维生素D佝偻病女患者的父亲和母亲可以都正常。( )
2.规范表达
(1)(必修2 P35图212)人类的许多位于X染色体上的基因在Y染色体上无相应等位基因的原因是什么
(2)(必修2 P37正文)红绿色盲基因(相关基因用B 、b表示)和抗维生素D佝偻病基因(相关基因用D 、d表示)同样都是位于X 染色体的非同源区段,前者是“男性患者远多于女性患者”,而后者是“女性患者多于男性患者”,其原因是什么
(3)(必修2 P40非选择题3)人们发现偶尔会有原来下过蛋的母鸡,以后却变成公鸡,长出公鸡的羽毛,发出公鸡样的啼声。从遗传的物质基础和性别控制的角度,分析这种现象出现的可能原因。
能力3 根据伴性遗传的特点,考查科学思维能力
3.(2024·河南驻马店模拟)人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述错误的是( )
[A] 若某病是由位于非同源区段Ⅲ上的致病基因控制的,则患者均为男性
[B] 若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的显性基因控制的,则男性患者的儿子一定患病
[C] 若X、Y染色体上存在一对等位基因,则该对等位基因位于同源区段Ⅱ上
[D] 若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的隐性基因控制的,则女性患者的儿子一定患病
4.(2024·安徽合肥模拟)果蝇的红眼对白眼为显性,为伴X染色体遗传,灰身与黑身、长翅与截翅各由一对基因控制,显隐性关系及其位于常染色体或X染色体上未知。纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交,F1相互杂交,F2中体色与翅形的表型及比例为灰身长翅∶灰身截翅∶黑身长翅∶黑身截翅=9∶3∶3∶1。F2表型中不可能出现( )
[A] 白眼全为雄性 [B] 截翅全为雄性
[C] 长翅全为雌性 [D] 截翅全为白眼
考向一 从科学思维角度,考查基因与染色体的关系
1.(2023·山东卷,7)某种XY型性别决定的二倍体动物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上,仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例不可能是( )
[A] 2/3 [B] 1/2 [C] 1/3 [D] 0
2.(2022·江苏卷,11)摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述与事实不符的是( )
[A] 白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1全部为红眼,推测白眼对红眼为隐性
[B] F1互交后代中雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,推测红、白眼基因在X染色体上
[C] F1雌蝇与白眼雄蝇回交,后代雌雄个体中红、白眼都各半,结果符合预期
[D] 白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,显微观察证明为基因突变所致
考向二 从生命观念的角度,考查伴性遗传的类型和特点
3.(2024·江西卷,15改编)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,错误的是( )
[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HhZaW
[D] 白羽雌鸟的基因型是hhZaW
4.(2024·浙江1月选考,14)某昆虫的性别决定方式为XY 型,张翅(A)对正常翅(a)是显性,位于常染色体;红眼(B)对白眼(b)是显性,位于 X 染色体。从白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,若子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅的概率为( )
[A] 9/32 [B] 9/16 [C] 2/9 [D] 1/9
考向三 从科学探究的角度,考查伴性遗传的应用
5.(2024·山东卷,17改编)果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇,产生原
因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列推断正确的是( )
实验①:甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1
实验②:乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1
[A] ①中亲本雌果蝇的基因型不一定为Aa
[B] ②中亲本雌果蝇的基因型一定为aa
[C] 甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
[D] 乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
第27讲 基因在染色体上及伴性遗传
考点一 基因在染色体上的假说与证据
必备知识·梳理
1.独立性 形态结构 父方 母方 非等位基因
2.(1)红眼 白眼 红眼 分离 雄性 (2)①X Y (3)1∶1∶1∶1 (4)X
[思考] 可以解释上述现象。可以选择纯合红眼雄果蝇和白眼雌果蝇杂交的后代中的雄性与母本回交,若基因位于X、Y染色体的同源区段上,上述杂交组合的子代中雄性均为红眼,雌性均为白眼。
深挖教材
1.(1)√
(2)× 摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状,由于该性状是在群体中首次观察到的,可推测其是突变的结果,即来自基因突变。
(3)× 摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上,但并非所有的基因都在染色体上,如细胞质中的基因不在染色体上。
(4)√
(5)× 染色体是基因的主要载体,染色体主要由蛋白质和DNA(DNA上有多个基因)组成。
2.(1)如果控制白眼的基因只在Y染色体上,则白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇应全为白眼
(2)只有白眼雌果蝇(XwXw)与红眼雄果蝇(XWY)杂交的子代,红眼全为雌性,白眼全为雄性,可以通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别
关键能力·提升
能力1
1.C DNA不都分布在染色体上,细胞质中的线粒体和叶绿体中也含有DNA,故不能体现基因与染色体的平行关系。
能力2
2.【答案】 (1)长翅
(2)杂合子
(3)无论是位于常染色体还是X染色体上,多只长翅果蝇交配的子代果蝇中,均可出现长翅∶截翅=3∶1
(4)截翅果蝇全为雄果蝇 截翅果蝇雌雄比为1∶1
【解析】 亲代均为长翅,子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1,出现了性状分离,因此长翅是显性性状。若该对等位基因位于常染色体上,则双亲均为杂合子,可表示为Aa,子代中长翅∶截翅=3∶1,且与性别无关;若该对等位基因位于X染色体上,则双亲组合为XAXa×XAY,亲代雌果蝇是杂合子,子代中雌性长翅∶雄性长翅∶雄性截翅=2∶1∶1,即截翅果蝇全为雄果蝇。
考点二 伴性遗传的特点及应用
必备知识·梳理
1.(1)女儿 儿子 (3)都为X1 既可能为X2,也可能为X3
[思考] ①不是所有生物都有性染色体,由性染色体决定性别的生物才有性染色体。雌雄同株的植物(如水稻等)无性染色体。②性别并不都是由性染色体决定的。有些生物的性别与环境有关,如某些生物的性别与发育过程中的环境温度有关;有些生物的性别由卵细胞是否受精决定,如蜜蜂中雄蜂是由卵细胞直接发育而来的,蜂王(雌蜂)是由受精卵发育而来的。
2.性 性别
3.(1)远多于 (2)多于 母亲和女儿 (3)世代连续性
4.(1)女孩 该夫妇所生男孩均患色盲,而女孩均正常 男孩
该夫妇所生女孩均患病,而男孩均正常 (2)①非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交 ③非芦花
深挖教材
1.(1)× 蜜蜂是雌雄异体生物,但蜜蜂中的性别差异是由染色体组数决定的,雄蜂只有一个染色体组,蜂王和工蜂有两个染色体组。
(2)× 位于性染色体上的基因控制的性状,在遗传上总是和性别相关联的现象称为伴性遗传,但并不是与性别相关联的性状遗传就是伴性遗传,如从性遗传。伴性遗传通常遵循孟德尔遗传规律。
(3)× 在雌性个体的体细胞中,位于X染色体非同源区段的基因成对存在。
(4)× 红绿色盲遗传的特点之一是隔代交叉遗传,但患者家系的系谱图中不一定能观察到隔代遗传现象。
(5)× 抗维生素D佝偻病女患者的父亲和母亲,二者之一必为患者。
2.(1)与人类的X染色体相比,Y染色体更短小,携带的基因比较少。
(2)红绿色盲基因为隐性基因,女性体细胞内的两条X 染色体上同时具有b基因时才会患病,而男性体细胞内只有一条X 染色体,只要具有一个b基因就表现为红绿色盲,所以“男性患者远多于女性患者”;而抗维生素D佝偻病基因为显性基因,女性体细胞内的两条X 染色体上只有同时具有d基因时才会正常,而男性的X染色体上只要具有一个d 基因就表现为正常,所以“女性患者多于男性患者”。
(3)性别和其他性状类似,也是受遗传物质和环境共同影响的,题述现象可能是某种环境因素,使性腺出现反转现象,但遗传物质组成不变。
关键能力·提升
能力3
3.B 区段Ⅲ是Y染色体特有的,若某病是由位于非同源区段Ⅲ上的致病基因控制的,则患者均为男性;区段Ⅰ位于X染色体上,Y染色体上无对应区段,若某病是由位于该区段的显性基因控制的,男患者的致病基因传递给女儿,则女儿一定患病,但是儿子不一定患病;由题图可知,区段Ⅱ是X、Y染色体的同源区段,因此在该部位存在等位基因;若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的隐性致病基因控制的,即为伴X染色体隐性遗传病,则女性患者的儿子一定患病。
4.C 假设控制红眼和白眼的基因用W、w表示,控制黑身和灰身的基因用A、a表示,控制长翅和截翅的基因用B、b表示。只考虑眼色,亲本基因型可写为XWXW、XwY,F2中可以出现XWXW、XWXw、XWY、XwY,即白眼全为雄性;若控制截翅的基因b位于X染色体上,只考虑翅形,亲本基因型可写为XBXB、XbY,F2中可以出现XBXB、XBXb、XBY、XbY,即截翅全为雄性;若控制长翅的基因B位于X染色体上,只考虑翅形,亲本基因型可写为XBXB、XbY,F2中可以出现XBXB、XBXb、XBY、XbY,即长翅有雌性也有雄性,若控制长翅的基因B位于常染色体上,后代表型与性别无关,故不会出现长翅全为雌性;若控制截翅的基因b位于X染色体上,考虑翅形和眼色,亲本基因型可写为XBWXBW、XbwY,F2中可以出现XBWXBW、XBWXbw、XBWY、XbwY,即截翅全为白眼。
研练真题·感悟高考
考向一
1.A G、g只位于X染色体上,则该雄性基因型可能是XGY或XgY,杂合子雌性基因型为XGXg。
①若该雄性基因型为XGY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXG、XGXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XGY的G基因来自其母亲,因此G不表达,该父本呈现白色。当母本XGXg的G基因来自其母亲,g基因来自其父亲时,该母本的g基因表达,表现为灰色,当母本XGXg的g基因来自其母亲,G基因来自其父亲时,该母本的G基因表达,表现为黑色,因此母本表型可能为灰色或黑色。F1中基因型为XGXG的个体必定有一个G基因来自父本,G基因可以表达,因此F1中的XGXG表现为黑色;XGXg个体中G基因来自父本,g基因来自母本,因此G基因表达,g基因不表达,该个体表现为黑色;XGY的G基因来自母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XGY和XGXg的情况下,F1中的XGXG、XGXg一定表现为黑色,当母本XGXg也为黑色时,该群体中黑色个体比例为3/6,即1/2;当母本XGXg为灰色时,黑色个体比例为2/6,即1/3。
②若该雄性基因型为XgY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXg、XgXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XgY的g基因来自其母亲,因此不表达,该父本呈现白色。根据上面的分析可知,母本XGXg依然可能为灰色或黑色。F1中基因型为XGXg的个体G基因来自母本,g基因来自父本,因此g表达,G不表达,该个体表现为灰色;XgXg个体的两个g基因必定有一个来自父本,g可以表达,因此该个体表现为灰色;XGY的G基因来自母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XgY和XGXg的情况下,F1中所有个体都不表现为黑色,当母本XGXg为灰色时,该群体中黑色个体比例为0,当母本XGXg为黑色时,该群体中黑色个体比例为1/6。
2.D 设控制果蝇眼色的基因用A、a表示,白眼雌蝇(XaXa)与红眼雄蝇(XAY)杂交,后代雄蝇(XaY)全部为白眼,雌蝇(XAXa)全部为红眼,若后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,可能是基因突变所致,但不能用显微观察证明,因为基因突变显微镜观察不到。
考向二
3.B 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。
4.A 白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,推知雌性的白眼张翅突变体基因型为AaXbXb,红眼正常翅基因型为aaXBY,子一代群体基因型及比例为aaXBXb∶AaXBXb∶aaXbY∶AaXbY=1∶1∶1∶1,子一代随机交配获得子二代,子二代中红眼正常翅的基因型为aaXBY和aaXBXb,计算其概率:aa与Aa随机交配获得aa的概率为3/4×3/4=9/16,XBXb与XbY随机交配得到XBY和XBXb的概率为1×1/2=1/2,因此子二代中出现红眼正常翅的概率为9/16×1/2=9/32。
考向三
5.C 依题意,甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,可知直翅为显性,且翅形的遗传与性别相关联,A基因移接至X染色体上。甲果蝇表型为直翅,且A基因移接至X染色体上,其基因型可表示为 O XAY(O表示缺少该染色体相应基因, 表示染色体上未知的基因),正常雌果蝇的基因型可表示为 XX,则甲与正常雌果蝇杂交可表示为O XAY× XX。两对染色体独立遗传,根据①中F1的表型及比例可知,亲本基因型为AOXAY×AaXX。因此,①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa,甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端;假设乙的基因型为Aa,其中一个A(或a)基因位于的染色体移接到另一条非同源染色体上,且该染色体也是常染色体,则其基因型可表示为AOaO,再设与乙杂交的雌果蝇的基因型为AaOO,子代的表型及比例为直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1,同理若乙的基因型为Aa,其中一个a基因位于的染色体移接到X(或Y)染色体上,雌果蝇的基因型为Aa,子代的表型及比例也符合题目要求;假设乙的基因型为AA,其中一个A基因所在的染色体移接到另一条非同源染色体上,且该染色体也是常染色体,则其基因型为AOAO,雌果蝇的基因型为aaOO,子代的表型及比例也符合题目要求。 (共82张PPT)
第27讲
基因在染色体上及伴性遗传
[课标要求]
概述性染色体上的基因传递和性别相关联。
基因在染色体上的假说与证据
考点一
1.萨顿的假说
独立性
形态结构
父方
母方
非等位基因
2.基因位于染色体上的实验证据的“假说—演绎”分析(实验者:摩尔根)
(1)观察现象,提出问题。
提出问题:为什么白眼性状的表现总是与性别相关联
红眼
白眼
红眼
分离
雄性
(2)提出假说,解释现象。
①假说:果蝇红眼基因(用W表示)、白眼基因(用w表示)只位于 染色体上, 染色体上无相应的等位基因。
X
Y
②对杂交实验的解释(如图)。
(3)测交验证:亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代中红眼雌蝇∶白眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇= 。
(4)结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于 染色体上→基因位于染色体上。
1∶1∶1∶1
X
[思考] 如果基因位于X染色体和Y染色体的同源区段上,能否解释上述现象 如果能解释上述现象,试分析何种杂交组合可以将这两种情况区分开来
【提示】 可以解释上述现象。可以选择纯合红眼雄果蝇和白眼雌果蝇杂交的后代中的雄性与母本回交,若基因位于X、Y染色体的同源区段上,上述杂交组合的子代中雄性均为红眼,雌性均为白眼。
3.基因和染色体的关系
一条染色体上有许多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
深挖教材
1.判断正误
(1)(必修2 P29正文)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。( )
√
(2)(必修2 P30正文)摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状,可推测该性状来自基因重组。( )
×
【提示】 摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状,由于该性状是在群体中首次观察到的,可推测其是突变的结果,即来自基因突变。
(3)(必修2 P31正文)摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上,可见基因均位于染色体上。( )
×
【提示】 摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上,但并非所有的基因都在染色体上,如细胞质中的基因不在染色体上。
(4)(必修2 P31正文)孟德尔和摩尔根都是通过杂交实验发现问题,用测交实验进行验证的。( )
√
【提示】 染色体是基因的主要载体,染色体主要由蛋白质和DNA(DNA上有多个基因)组成。
(5)(必修2 P32概念检测2)染色体是基因的载体,染色体是由基因组成的。
( )
×
2.规范表达
(1)(必修2 P31正文)如果控制白眼的基因只在Y染色体上,不能解释摩尔根的果蝇杂交实验,原因是
。
如果控制白眼的基因只在Y染色体上,则白眼雄果蝇
与野生型红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇应全为白眼
(2)(必修2 P31正文)若要通过眼睛颜色即可判断子代果蝇的性别,应选用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,理由是
。
只有白眼雌果蝇(XwXw)与红眼雄果蝇
(XWY)杂交的子代,红眼全为雌性,白眼全为雄性,可以通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别
摩尔根果蝇杂交实验的拓展分析
(1)提出假说,进行解释。
假说 假说1:控制眼色的基因位于X染色体的非同源区段,即X染色体上有,而Y染色体上没有 假说2:控制眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段,即X染色体和Y染色体上都有
实验一 图解 (杂交)
实验二 图解 (回交)
疑惑 上述两种假说都能解释实验一和实验二的实验现象
(2)演绎推理,验证假说。
假说1和假说2都能解释上述实验现象,为了确定控制果蝇眼色基因的位置,摩尔根设计了多个新的实验,其中有一组实验最为关键,即将白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配,最后假说1得到了证实。
假说 假说1:控制眼色的基因位于X染色体的非同源区段,即X染色体上有,而Y染色体上没有 假说2:控制眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段,即X染色体和Y染色体上都有
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能力1 结合基因和染色体的关系,考查理解能力
1.(2024·山西太原月考)遗传的染色体学说提出的依据是基因和染色体的行为存在明显的“平行”关系。下列不属于所依据的“平行”关系的是 ( )
[A] 基因和染色体,在体细胞中都成对存在,在配子中都只有成对中的一个
[B] 在形成配子时,某些非等位基因之间、非同源染色体之间都能自由组合
[C] 作为遗传物质的DNA,都分布在染色体上
[D] 在配子形成和受精过程中,基因和染色体都有一定的独立性和完整性
C
【解析】 DNA不都分布在染色体上,细胞质中的线粒体和叶绿体中也含有DNA,故不能体现基因与染色体的平行关系。
能力2 结合摩尔根实验拓展,考查实验探究能力
2.(2024·广东广州模拟)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制,多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中仅有1只雌果蝇和1只雄果蝇),子代果蝇中,长翅∶截翅=3∶1。请回答下列问题。
(1)在这对性状中,显性性状是 。
(2)亲代雌果蝇是 (填“杂合子”“纯合子”或“无法确定”)。
长翅
杂合子
(3)甲同学认为不能确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体上,理由是
。
(4)乙同学认为可以统计子代中截翅果蝇的性别来确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体上。如果子代中 ,则基因位于X染色体上;如果子代中 ,则基因位于常染色体上。
无论是位于常染色体还是X染色体上,多只长翅果蝇交配的子代果蝇中,均可出现长翅∶截翅=3∶1
截翅果蝇全为雄果蝇
截翅果蝇雌雄比为1∶1
【解析】 亲代均为长翅,子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1,出现了性状分离,因此长翅是显性性状。若该对等位基因位于常染色体上,则双亲均为杂合子,可表示为Aa,子代中长翅∶截翅=3∶1,且与性别无关;若该对等位基因位于X染色体上,则双亲组合为XAXa×XAY,亲代雌果蝇是杂合子,子代中雌性长翅∶雄性长翅∶雄性截翅=2∶1∶1,即截翅果蝇全为雄果蝇。
伴性遗传的特点及应用
考点二
1.性染色体传递特点(以XY型为例)
(1)X1Y中X1只能由父亲传给 ,Y则由父亲传给 。
(2)X2X3中X2、X3任何一条都可来自母亲,也可来自父亲,向下一代传递时,任何一条既可传给女儿,也可传给儿子。
(3)一对夫妇(X1Y和X2X3)生两个女儿,则女儿中来自父亲的 ,来自母亲的 。
女儿
儿子
都为X1
既可能为X2,也可能为X3
[思考] 所有生物都有性染色体吗 性别都是由性染色体决定的吗
【提示】 ①不是所有生物都有性染色体,由性染色体决定性别的生物才有性染色体。雌雄同株的植物(如水稻等)无性染色体。②性别并不都是由性染色体决定的。有些生物的性别与环境有关,如某些生物的性别与发育过程中的环境温度有关;有些生物的性别由卵细胞是否受精决定,如蜜蜂中雄蜂是由卵细胞直接发育而来的,蜂王(雌蜂)是由受精卵发育而来的。
2.伴性遗传的概念:位于 染色体上的基因控制的性状,在遗传上总是和 相关联,这种现象叫作伴性遗传。
3.伴性遗传的类型和遗传特点分析(以XY型为例)
(1)伴X染色体隐性遗传——红绿色盲为例。
性
性别
远多于
(2)伴X染色体显性遗传——抗维生素D佝偻病为例。
多于
母亲和女
儿
(3)伴Y染色体遗传——外耳道多毛症为例。
世代连续性
4.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。
婚配实例 生育建议及原因分析
男性正常×女性色盲 生 ;原因:
抗维生素D佝偻病男性× 女性正常 生 ;原因:
女孩
该夫妇所生男孩均患色盲,而女孩均正常
男孩
该夫妇所生女孩均患病,而男孩均正常
(2)根据性状推断性别,指导生产实践。
已知控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上,且芦花(B)对非芦花(b)为显性,请设计通过花纹选育“雌鸡”的遗传杂交实验,并写出遗传图解。
①选择亲本: 。
②遗传图解。
非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交
【提示】
③选择:从F1中选择表型为 的个体保留。
非芦花
深挖教材
1.判断正误
(1) (必修2 P34正文)雌雄异体生物的性别都是由性染色体决定的。( )
×
【提示】 蜜蜂是雌雄异体生物,但蜜蜂中的性别差异是由染色体组数决定的,雄蜂只有一个染色体组,蜂王和工蜂有两个染色体组。
(2)(必修2 P34正文)与性别相关联的性状遗传都是伴性遗传,都遵循孟德尔的遗传规律。( )
×
【提示】 位于性染色体上的基因控制的性状,在遗传上总是和性别相关联的现象称为伴性遗传,但并不是与性别相关联的性状遗传就是伴性遗传,如从性遗传。伴性遗传通常遵循孟德尔遗传规律。
(3)(必修2 P35正文)位于X染色体非同源区段的基因在体细胞中不存在等位基因。( )
×
【提示】 在雌性个体的体细胞中,位于X染色体非同源区段的基因成对存在。
(4)(必修2 P35思考·讨论)人类红绿色盲患者家系的系谱图中一定能观察到隔代遗传现象。( )
【提示】 红绿色盲遗传的特点之一是隔代交叉遗传,但患者家系的系谱图中不一定能观察到隔代遗传现象。
×
(5)(必修2 P37正文)抗维生素D佝偻病女患者的父亲和母亲可以都正常。
( )
×
【提示】 抗维生素D佝偻病女患者的父亲和母亲,二者之一必为患者。
2.规范表达
(1)(必修2 P35图2-12)人类的许多位于X染色体上的基因在Y染色体上无相应等位基因的原因是什么
【提示】 与人类的X染色体相比,Y染色体更短小,携带的基因比较少。
(2)(必修2 P37正文)红绿色盲基因(相关基因用B 、b表示)和抗维生素D佝偻病基因(相关基因用D 、d表示)同样都是位于X 染色体的非同源区段,前者是“男性患者远多于女性患者”,而后者是“女性患者多于男性患者”,其原因是什么
【提示】 红绿色盲基因为隐性基因,女性体细胞内的两条X 染色体上同时具有b基因时才会患病,而男性体细胞内只有一条X 染色体,只要具有一个b基因就表现为红绿色盲,所以“男性患者远多于女性患者”;而抗维生素D佝偻病基因为显性基因,女性体细胞内的两条X 染色体上只有同时具有d基因时才会正常,而男性的X染色体上只要具有一个d 基因就表现为正常,所以“女性患者多于男性患者”。
(3)(必修2 P40非选择题3)人们发现偶尔会有原来下过蛋的母鸡,以后却变成公鸡,长出公鸡的羽毛,发出公鸡样的啼声。从遗传的物质基础和性别控制的角度,分析这种现象出现的可能原因。
【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,题述现象可能是某种环境因素,使性腺出现反转现象,但遗传物质组成不变。
能力3 根据伴性遗传的特点,考查科学思维能力
3.(2024·河南驻马店模拟)人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述错误的是( )
[A] 若某病是由位于非同源区段Ⅲ上的致病基因控制的,则患者均为男性
[B] 若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的显性基因控制的,则男性患者的儿子一定患病
[C] 若X、Y染色体上存在一对等位基因,则该对等位基因位于同源区段Ⅱ上
[D] 若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的隐性基因控制的,则女性患者的儿子一定患病
B
【解析】 区段Ⅲ是Y染色体特有的,若某病是由位于非同源区段Ⅲ上的致病基因控制的,则患者均为男性;区段Ⅰ位于X染色体上,Y染色体上无对应区段,若某病是由位于该区段的显性基因控制的,男患者的致病基因传递给女儿,则女儿一定患病,但是儿子不一定患病;由题图可知,区段Ⅱ是X、Y染色体的同源区段,因此在该部位存在等位基因;若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的隐性致病基因控制的,即为伴X染色体隐性遗传病,则女性患者的儿子一定患病。
4.(2024·安徽合肥模拟)果蝇的红眼对白眼为显性,为伴X染色体遗传,灰身与黑身、长翅与截翅各由一对基因控制,显隐性关系及其位于常染色体或X染色体上未知。纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交,F1相互杂交,F2中体色与翅形的表型及比例为灰身长翅∶灰身截翅∶黑身长翅∶黑身截翅=9∶3∶3∶1。F2表型中不可能出现( )
[A] 白眼全为雄性 [B] 截翅全为雄性
[C] 长翅全为雌性 [D] 截翅全为白眼
C
【解析】 假设控制红眼和白眼的基因用W、w表示,控制黑身和灰身的基因用A、a表示,控制长翅和截翅的基因用B、b表示。只考虑眼色,亲本基因型可写为XWXW、XwY,F2中可以出现XWXW、XWXw、XWY、XwY,即白眼全为雄性;若控制截翅的基因b位于X染色体上,只考虑翅形,亲本基因型可写为XBXB、XbY,F2中可以出现XBXB、XBXb、XBY、XbY,即截翅全为雄性;若控制长翅的基因B位于X染色体上,只考虑翅形,亲本基因型可写为XBXB、XbY,F2中可以出现XBXB、XBXb、XBY、XbY,即长翅有雌性也有雄性,若控制长翅的基因B位于常染色体上,后代表型与性别无关,故不会出现长翅全为雌性;若控制截翅的基因b位于X染色体上,考虑翅形和眼色,亲本基因型可写为XBWXBW、XbwY,F2中可以出现XBWXBW、XBWXbw、XBWY、XbwY,即截翅全为白眼。
考向一 从科学思维角度,考查基因与染色体的关系
1.(2023·山东卷,7)某种XY型性别决定的二倍体动物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上,仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例不可能是( )
[A] 2/3 [B] 1/2 [C] 1/3 [D] 0
研练真题·感悟高考
A
【解析】 G、g只位于X染色体上,则该雄性基因型可能是XGY或XgY,杂合子雌性基因型为XGXg。
①若该雄性基因型为XGY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXG、XGXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XGY的G基因来自其母亲,因此G不表达,该父本呈现白色。当母本XGXg的G基因来自其母亲,g基因来自其父亲时,该母本的g基因表达,表现为灰色,当母本XGXg的g基因来自其母亲,G基因来自其父亲时,该母本的G基因表达,表现为黑色,因此母本表型可能为灰色或黑色。
F1中基因型为XGXG的个体必定有一个G基因来自父本,G基因可以表达,因此F1中的XGXG表现为黑色;XGXg个体中G基因来自父本,g基因来自母本,因此G基因表达,g基因不表达,该个体表现为黑色;XGY的G基因来自母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XGY和XGXg的情况下,F1中的XGXG、XGXg一定表现为黑色,当母本XGXg也为黑色时,该群体中黑色个体比例为3/6,即1/2;当母本XGXg为灰色时,黑色个体比例为2/6,即1/3。
②若该雄性基因型为XgY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXg、XgXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XgY的g基因来自其母亲,因此不表达,该父本呈现白色。根据上面的分析可知,母本XGXg依然可能为灰色或黑色。F1中基因型为XGXg的个体G基因来自母本,g基因来自父本,因此g表达,G不表达,该个体表现为灰色;XgXg个体的两个g基因必定有一个来自父本,g可以表达,因此该个体表现为灰色;XGY的G基因来自母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XgY和XGXg的情况下,F1中所有个体都不表现为黑色,当母本XGXg为灰色时,该群体中黑色个体比例为0,当母本XGXg为黑色时,该群体中黑色个体比例为1/6。
2.(2022·江苏卷,11)摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述与事实不符的是( )
[A] 白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1全部为红眼,推测白眼对红眼为隐性
[B] F1互交后代中雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,推测红、白眼基因在X染色体上
[C] F1雌蝇与白眼雄蝇回交,后代雌雄个体中红、白眼都各半,结果符合预期
[D] 白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,显微观察证明为基因突变所致
D
【解析】 设控制果蝇眼色的基因用A、a表示,白眼雌蝇(XaXa)与红眼雄蝇(XAY)杂交,后代雄蝇(XaY)全部为白眼,雌蝇(XAXa)全部为红眼,若后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,可能是基因突变所致,但不能用显微观察证明,因为基因突变显微镜观察不到。
考向二 从生命观念的角度,考查伴性遗传的类型和特点
3.(2024·江西卷,15改编)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,错误的是( )
[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HhZaW
[D] 白羽雌鸟的基因型是hhZaW
B
【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。
4.(2024·浙江1月选考,14)某昆虫的性别决定方式为XY 型,张翅(A)对正常翅(a)是显性,位于常染色体;红眼(B)对白眼(b)是显性,位于 X 染色体。从白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,若子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅的概率为( )
[A] 9/32 [B] 9/16 [C] 2/9 [D] 1/9
A
【解析】 白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,推知雌性的白眼张翅突变体基因型为AaXbXb,红眼正常翅基因型为aaXBY,子一代群体基因型及比例为aaXBXb∶AaXBXb∶aaXbY∶
AaXbY=1∶1∶1∶1,子一代随机交配获得子二代,子二代中红眼正常翅的基因型为aaXBY和aaXBXb,计算其概率:aa与Aa随机交配获得aa的概率为3/4×3/4=9/16,XBXb与XbY随机交配得到XBY和XBXb的概率为1×1/2=1/2,因此子二代中出现红眼正常翅的概率为9/16×1/2=9/32。
考向三 从科学探究的角度,考查伴性遗传的应用
5.(2024·山东卷,17改编)果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇,产生原因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列推断正确的是( )
实验①:甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1
实验②:乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1
[A] ①中亲本雌果蝇的基因型不一定为Aa
[B] ②中亲本雌果蝇的基因型一定为aa
[C] 甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
[D] 乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
C
【解析】 依题意,甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,可知直翅为显性,且翅形的遗传与性别相关联,A基因移接至X染色体上。甲果蝇表型为直翅,且A基因移接至X染色体上,其基因型可表示为 O XAY(O表示缺少该染色体相应基因, 表示染色体上未知的基因),正常雌果蝇的基因型可表示为 XX,则甲与正常雌果蝇杂交可表示为O XAY× XX。两对染色体独立遗传,根据①中F1的表型及比例可知,亲本基因型为AOXAY×AaXX。因此,①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa,甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端;假设乙的基因型为Aa,
其中一个A(或a)基因位于的染色体移接到另一条非同源染色体上,且该染色体也是常染色体,则其基因型可表示为AOaO,再设与乙杂交的雌果蝇的基因型为AaOO,子代的表型及比例为直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1,同理若乙的基因型为Aa,其中一个a基因位于的染色体移接到X(或Y)染色体上,雌果蝇的基因型为Aa,子代的表型及比例也符合题目要求;假设乙的基因型为AA,其中一个A基因所在的染色体移接到另一条非同源染色体上,且该染色体也是常染色体,则其基因型为AOAO,雌果蝇的基因型为aaOO,子代的表型及比例也符合题目要求。
(时间:30分钟 满分:36分)
基础强化练
选择题:1～6题,每题2分。
1.(基因在染色体上的假说与证据|2024·西安模拟)下列实验中运用了假说—演绎法且相关描述正确的是( )
[A] 孟德尔根据高茎与矮茎豌豆杂交的后代中只有高茎这一现象提出假说
[B] 萨顿根据蝗虫减数分裂过程中基因和染色体的行为推断基因与染色体存在平行关系
[C] 摩尔根实施测交实验对控制果蝇眼色基因的位置进行演绎推理并得出实验结论
[D] 科学家用大肠杆菌繁殖过程中DNA离心后的位置探究DNA复制方式假说的正确性
D
【解析】 孟德尔根据高茎与矮茎豌豆杂交的子二代中既有高茎又有矮茎这一现象提出假说;萨顿通过观察蝗虫减数分裂与受精作用过程发现,基因和染色体行为存在着明显的平行关系,推测基因位于染色体上,该过程没有运用假说—演绎法;摩尔根实施测交实验对控制果蝇眼色基因的位置进行实验验证并得出实验结论;科学家用大肠杆菌繁殖过程中DNA离心后的位置探究DNA复制方式假说的正确性,运用了假说—演绎法。
2.(基因在染色体上呈线性排列|2024·福州模拟)如图是果蝇的一个初级精母细胞中的两条染色体,黑点表示染色体上的部分基因位点,其中有两对基因用A/a、B/b表示,这部分基因的位置是通过现代生物学技术标记显示出来的,下列相关说法错误的是( )
[A] 图示基因在染色体上呈线性排列
[B] 图示基因可遵循孟德尔分离定律
[C] 图示显示该细胞可能发生了交换
[D] 该果蝇可能产生AB的精细胞
C
【解析】 由图可知,每条染色体上含有多个荧光点,说明每条染色体上含有多个基因且依次排列,故此图可说明基因在染色体上呈线性排列;图中的染色体为同源染色体,同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,图示基因可遵循孟德尔分离定律;图示显示每条染色体上的基因没有出现等位基因,则该细胞没有发生交换;该个体在减数分裂Ⅰ前期若发生互换,可能会产生AB的配子。
3.(基因分离定律的实质与应用|2024·百色模拟)依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄,提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是( )
[A] 正交亲本中雌鸡为芦花鸡,雄鸡为非芦花鸡
[B] 正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合子
[C] 反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡均为芦花鸡
[D] 仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别
C
【解析】 根据题意可知,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡,说明控制鸡羽毛性状芦花和非芦花的基因位于Z染色体上,且芦花为显性。假设相关基因为A、a,根据题意可知,正交为ZaZa(非芦花雄鸡)×
ZAW(芦花雌鸡),子代为ZAZa、ZaW,芦花鸡和非芦花鸡数目相同;反交为ZAZA×ZaW,子代为ZAZa、ZAW,全为芦花鸡。正交子代中芦花雄鸡为ZAZa
(杂合子),反交子代中芦花雄鸡为ZAZa(杂合子)。反交子代芦花鸡相互交配,即ZAZa×ZAW,所产雌鸡基因型为ZAW(芦花)、ZaW(非芦花)。正交子代为ZAZa(芦花雄鸡)、ZaW(非芦花雌鸡),根据羽毛性状即可区分性别。
4.(伴性遗传|2025·河南高考适应性考试)脆性X综合征由X染色体上的FMRI基因突变所致。FMRI基因不编码蛋白质区域的CGG序列重复次数呈现多态性,正常时重复次数少于55,前突变时重复次数为55～200(不致病),而全突变时重复次数多于200(可致病)。男性的前突变传递给下一代时,重复次数不变或减少;女性的前突变传递给下一代时,重复次数增加,可生出全突变的孩子。下列叙述正确的是( )
[A] CGG重复次数的多态性影响FMRI编码多肽链的长度
[B] 女性的前突变只能来自母亲,以后可能传递给她的儿子
[C] 男性的前突变只能来自母亲,以后只能传递给他的女儿
[D] 检测前突变女性的CGG重复次数可推断后代是否患病
C
【解析】 CGG重复次数发生在不编码蛋白质的区域,因此CGG重复次数的多态性不影响FMRI编码多肽链的长度;女性含有两条X染色体,故女性的前突变可能来自母亲,也可能来自父亲,以后可能传递给她的儿子,也可能传递给她的女儿;由题无法判断该病的突变基因是显性还是隐性,因此检测前突变女性的CGG重复次数不能判断后代是否患病。
5.(基因在染色体上的假说与证据|2024·重庆模拟)蝗虫的性别决定属于XO型,O代表缺少一条性染色体,雄蝗虫2n=23,雌蝗虫2n=24。萨顿利用蝗虫提出基因位于染色体上的假说。下列有关叙述正确的是( )
[A] 萨顿提出假说运用了假说—演绎法
[B] 雄蝗虫减数第二次分裂后期有23条染色体
[C] 雌蝗虫有丝分裂后期核DNA数是中期的两倍
[D] 蝗虫雌雄配子中染色体数目可能相同
D
【解析】 萨顿提出假说运用的不是假说—演绎法;雄蝗虫2n=23,缺少一条性染色体,减数第一次分裂后得到的两个次级精母细胞中染色体数目为11或12条,减数第二次分裂后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,故有22或24条染色体;雌蝗虫有丝分裂后期核DNA数与中期相同;蝗虫雌配子染色体数目为12,雄配子中染色体数目为11或12,可能相同。
6. (伴性遗传规律的应用|2024·汝州模拟)果蝇的眼色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制,其中B、b位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼,B存在而A不存在时表现为粉红眼,其余情况表现为白眼。若随机选择两只果蝇杂交,下列相关叙述错误的是( )
C
选择题:7～9题,每题4分。
7.(伴性遗传的遗传规律及应用|2024·亳州模拟)黄粉蝶的体色深黄色(A)对白色(a)为显性性状,基因位于常染色体上。基因B能影响黄粉蝶的体色,基因A和基因B共同表达时,体色表现为浅黄色,基因B位于Z染色体上。某小组以纯合雄蝶和纯合雌蝶为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。F2的性状分离比可能符合9∶4∶3的亲本组合是( )
B
能力提升练
8.(胚胎致死|2024·辽宁模拟)某鳞翅目昆虫(ZW型)的红眼、白眼受位于性染色体上的一对等位基因A/a控制,现将1个致死基因S导入红眼雄性品系中,再进行杂交实验,如图所示。已知基因S纯合导致胚胎致死,若不考虑互换和基因突变,下列叙述正确的是( )
[A] A/a可能位于Z染色体上或ZW染色体的同源区段上
[B] 致死基因S导入了a基因所在的Z染色体上
[C] 等位基因A/a与致死基因S的遗传遵循自由组合定律
[D] 若F2中红眼雌性个体性染色体组成为ZZW,其基因型可能有3种
D
【解析】 由F1杂交组合纯合红眼雌和红眼雄杂交,F2中出现白眼个体可知红眼为显性性状。由题中信息可知,红眼雄(转基因品系)与白眼雌(正常品系)杂交,子代出现白眼雄性,说明红眼雄(转基因品系)为杂合子,则后代理论上白眼雌性∶白眼雄性∶红眼雄性∶红眼雌性=1∶1∶1∶1,但后代未出现红眼雌性,说明其致死,已知基因S纯合导致胚胎致死,则致死红眼雌性基因型为ZASW,由此说明A/a可能位于Z染色体上,而非ZW染色体的同源区段上,致死基因S导入了A基因所在的Z染色体上,则等位基因A/a与致死基因S位于一对同源染色体上,它们的遗传不遵循自由组合定律;F1中红眼雄的基因型为ZASZa,与其杂交的红眼雌蝇的基因型为ZAW,二者杂交,在F2中发现了一只性染色体组成为ZZW的红眼雌蝇,其基因型可能为ZASZAW、ZAZaW、ZASZaW。
9.(遗传方式的判断|2024·衡阳模拟)由于缺乏的凝血因子不同,血友病存在甲和乙两种类型。控制甲型血友病的基因为a,位于X染色体上;控制乙型血友病的基因为b,位于常染色体上。图1表示某家系血友病的遗传图谱,图2表示该家系部分成员与血友病有关的基因的电泳结果(A、B、a、b基因均只电泳出一个条带)。下列叙述错误的是( )
[A] 甲型血友病男性发病率高于女性
[B] 条带①表示B基因,条带②表示A基因
[C] 若对5号进行电泳,可能含有条带①②③的概率是3/4
[D] 5号与基因型和3号相同的女性婚配,他们生育患病女儿的概率是1/6
C
【解析】 甲型血友病是伴X染色体隐性遗传病,伴X染色体隐性遗传病男性发病率高于女性;根据题意和题图分析,图2中个体1和2都是杂合子,3为乙型血友病患者,因此3号的基因型为bbXAXa,4号正常,其基因型为B XAY,结合图2分析可进一步确定,条带①②③④分别表示的基因为B、A、b、a;5号基因型为1/3BBXAY或2/3BbXAY,一定含有A、B,含有b的概率是2/3,所以若对5号进行电泳,可能含有条带①②③的概率是2/3;5号的基因型为1/3BBXAY或2/3BbXAY,3号的基因型为bbXAXa,5号与基因型和3号相同的女性婚配生育患病女儿的概率是2/3×1/2×1/2=1/6。
10.(12分)(遗传实验设计|2024·大同模拟)某实验室保存着黑檀体、白眼、紫眼、小翅等单基因隐性突变体果蝇,而野生型果蝇的体色为灰体、红眼、正常翅。突变体可应用于分离定律、伴性遗传和自由组合定律的验证。请回答下列问题。
(1)某同学将纯合灰体白眼雄果蝇和纯合黑檀体红眼雌果蝇进行杂交,F1相互交配得到F2。若F2中相关表型和比例为 ,
则可验证体色的遗传符合分离定律;若相关表型和比例为
,则可验证眼色的遗传受到X染色体上的等位基因控制。
灰体∶黑檀体=3∶1
红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1
红眼雌蝇∶
【解析】 (1)验证体色的遗传符合分离定律无须考虑眼色这一对相对性状,根据题意可知,灰体为显性,黑檀体为隐性,故当F2中相关表型和比例为灰体∶
黑檀体=3∶1时可验证体色的遗传符合分离定律;验证眼色的遗传受到X染色体上的等位基因控制时,可假设控制红眼和白眼的基因(分别记为R、r)位于X染色体上,则亲本为XRXR、XrY,F1基因型为XRXr、XRY,则F2中相关表型和比例为红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1,则可验证眼色的遗传受到X染色体上的等位基因控制。
(2)已知控制红眼和白眼的基因(分别记为R、r)位于X染色体上,与紫眼有关的基因记为P、p。某同学将纯合白眼雄果蝇和纯合紫眼雌果蝇杂交,F1相互交配得到F2,结果如下表所示:
性别 P F1的表型及数量 F2的表型及数量
雌性 紫眼 红眼49 红眼602、紫眼198
雄性 白眼 红眼52 红眼309、紫眼98、白眼399
根据实验结果,推测紫眼基因位于 (填“常”或“X”)染色体上,F2中紫眼雌果蝇的基因型是 ,F2白眼果蝇的基因型共有 种。
常
ppXRXR、ppXRXr
3
【解析】 (2)纯合白眼雄果蝇和纯合紫眼雌果蝇杂交,F1均为红眼,可推测紫眼基因位于常染色体上,且纯合白眼雄果蝇基因型为PPXrY,纯合紫眼雌果蝇基因型为ppXRXR,F1基因型为PpXRXr、PpXRY,故F2中紫眼雌果蝇的基因型是ppXRXR、ppXRXr,F2白眼果蝇的基因型有PpXrY、PPXrY和ppXrY,共3种。
(3)已知控制白眼和小翅的基因均位于X染色体上,控制黑檀体的基因位于3号常染色体上,某同学通过杂交实验得到纯合的白眼小翅品系,为进一步培育黑檀体白眼小翅的雌雄果蝇品系,某同学设计了下表的两种杂交方案,F1雌雄个体相互交配得到F2。
两组F2 (填“能”或“不能”)出现黑檀体白眼小翅果蝇。为达实验目的,该同学宜选择杂交方案 ,理由是
。
能
一
方案一的F2能产生黑檀体白眼小翅的雌雄果蝇,方案二的F2只能
产生黑檀体白眼小翅的雄果蝇,不能产生黑檀体白眼小翅的雌果蝇
【解析】 (3)两组F2在体色这一对相对性状上均为显性杂合子间相互交配产生的,均有黑檀体果蝇产生;在眼色这一对相对性状上方案一类似红眼杂合子的测交实验、方案二为显性杂合子间相互交配,均有白眼果蝇产生,在翅形这一对相对性状上方案一类似正常翅杂合子的测交实验、方案二为显性杂合子间相互交配,均有小翅果蝇产生,因此两组F2能出现黑檀体白眼小翅果蝇。为达实验目的,该同学宜选择杂交方案一,理由是方案一的F2能产生黑檀体白眼小翅的雌雄果蝇,方案二的F2只能产生黑檀体白眼小翅的雄果蝇,不能产生黑檀体白眼小翅的雌果蝇。第27讲 基因在染色体上及伴性遗传
(时间:30分钟 满分:36分)
基础强化练
选择题:1~6题,每题2分。
1.(基因在染色体上的假说与证据|2024·西安模拟)下列实验中运用了假说—演绎法且相关描述正确的是( )
[A] 孟德尔根据高茎与矮茎豌豆杂交的后代中只有高茎这一现象提出假说
[B] 萨顿根据蝗虫减数分裂过程中基因和染色体的行为推断基因与染色体存在平行关系
[C] 摩尔根实施测交实验对控制果蝇眼色基因的位置进行演绎推理并得出实验结论
[D] 科学家用大肠杆菌繁殖过程中DNA离心后的位置探究DNA复制方式假说的正确性
2.(基因在染色体上呈线性排列|2024·福州模拟)如图是果蝇的一个初级精母细胞中的两条染色体,黑点表示染色体上的部分基因位点,其中有两对基因用A/a、B/b表示,这部分基因的位置是通过现代生物学技术标记显示出来的,下列相关说法错误的是( )
[A] 图示基因在染色体上呈线性排列
[B] 图示基因可遵循孟德尔分离定律
[C] 图示显示该细胞可能发生了交换
[D] 该果蝇可能产生AB的精细胞
3.(基因分离定律的实质与应用|2024·百色模拟)依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄,提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是( )
[A] 正交亲本中雌鸡为芦花鸡,雄鸡为非芦花鸡
[B] 正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合子
[C] 反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡均为芦花鸡
[D] 仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别
4.(伴性遗传|2025·河南高考适应性考试)脆性X综合征由X染色体上的FMRI基因突变所致。FMRI基因不编码蛋白质区域的CGG序列重复次数呈现多态性,正常时重复次数少于55,前突变时重复次数为55~200(不致病),而全突变时重复次数多于200(可致病)。男性的前突变传递给下一代时,重复次数不变或减少;女性的前突变传递给下一代时,重复次数增加,可生出全突变的孩子。下列叙述正确的是( )
[A] CGG重复次数的多态性影响FMRI编码多肽链的长度
[B] 女性的前突变只能来自母亲,以后可能传递给她的儿子
[C] 男性的前突变只能来自母亲,以后只能传递给他的女儿
[D] 检测前突变女性的CGG重复次数可推断后代是否患病
5.(基因在染色体上的假说与证据|2024·重庆模拟)蝗虫的性别决定属于XO型,O代表缺少一条性染色体,雄蝗虫2n=23,雌蝗虫2n=24。萨顿利用蝗虫提出基因位于染色体上的假说。下列有关叙述正确的是( )
[A] 萨顿提出假说运用了假说—演绎法
[B] 雄蝗虫减数第二次分裂后期有23条染色体
[C] 雌蝗虫有丝分裂后期核DNA数是中期的两倍
[D] 蝗虫雌雄配子中染色体数目可能相同
6. (伴性遗传规律的应用|2024·汝州模拟)果蝇的眼色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制,其中B、b位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼,B存在而A不存在时表现为粉红眼,其余情况表现为白眼。若随机选择两只果蝇杂交,下列相关叙述错误的是( )
[A] 白眼(♀)与白眼(♂)果蝇的后代可能全是白眼
[B] 红眼(♀)与白眼(♂)果蝇的后代可能全是红眼
[C] 白眼(♀)与红眼(♂)果蝇的后代可能全是红眼
[D] 粉红眼(♀)与粉红眼(♂)果蝇的后代可能有白眼
能力提升练
选择题:7~9题,每题4分。
7.(伴性遗传的遗传规律及应用|2024·亳州模拟)黄粉蝶的体色深黄色(A)对白色(a)为显性性状,基因位于常染色体上。基因B能影响黄粉蝶的体色,基因A和基因B共同表达时,体色表现为浅黄色,基因B位于Z染色体上。某小组以纯合雄蝶和纯合雌蝶为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。F2的性状分离比可能符合9∶4∶3的亲本组合是( )
[A] 深黄色♀×深黄色♂
[B] 白色♀×浅黄色♂
[C] 白色♀×深黄色♂
[D] 浅黄色♀×深黄色♂
8.(胚胎致死|2024·辽宁模拟)某鳞翅目昆虫(ZW型)的红眼、白眼受位于性染色体上的一对等位基因A/a控制,现将1个致死基因S导入红眼雄性品系中,再进行杂交实验,如图所示。已知基因S纯合导致胚胎致死,若不考虑互换和基因突变,下列叙述正确的是( )
[A] A/a可能位于Z染色体上或ZW染色体的同源区段上
[B] 致死基因S导入了a基因所在的Z染色体上
[C] 等位基因A/a与致死基因S的遗传遵循自由组合定律
[D] 若F2中红眼雌性个体性染色体组成为ZZW,其基因型可能有3种
9.(遗传方式的判断|2024·衡阳模拟)由于缺乏的凝血因子不同,血友病存在甲和乙两种类型。控制甲型血友病的基因为a,位于X染色体上;控制乙型血友病的基因为b,位于常染色体上。图1表示某家系血友病的遗传图谱,图2表示该家系部分成员与血友病有关的基因的电泳结果(A、B、a、b基因均只电泳出一个条带)。下列叙述错误的是( )
[A] 甲型血友病男性发病率高于女性
[B] 条带①表示B基因,条带②表示A基因
[C] 若对5号进行电泳,可能含有条带①②③的概率是3/4
[D] 5号与基因型和3号相同的女性婚配,他们生育患病女儿的概率是1/6
10.(12分)(遗传实验设计|2024·大同模拟)某实验室保存着黑檀体、白眼、紫眼、小翅等单基因隐性突变体果蝇,而野生型果蝇的体色为灰体、红眼、正常翅。突变体可应用于分离定律、伴性遗传和自由组合定律的验证。请回答下列问题。
(1)某同学将纯合灰体白眼雄果蝇和纯合黑檀体红眼雌果蝇进行杂交,F1相互交配得到F2。若F2中相关表型和比例为 , 则可验证体色的遗传符合分离定律;若相关表型和比例为 ,则可验证眼色的遗传受到X染色体上的等位基因控制。
(2)已知控制红眼和白眼的基因(分别记为R、r)位于X染色体上,与紫眼有关的基因记为P、p。某同学将纯合白眼雄果蝇和纯合紫眼雌果蝇杂交,F1相互交配得到F2,结果如下表所示:
性别 P F1的表型及数量 F2的表型及数量
雌性 紫眼 红眼49 红眼602、紫眼198
雄性 白眼 红眼52 红眼309、紫眼98、白眼399
根据实验结果,推测紫眼基因位于 (填“常”或“X”)染色体上,F2中紫眼雌果蝇的基因型是 ,F2白眼果蝇的基因型共有 种。
(3)已知控制白眼和小翅的基因均位于X染色体上,控制黑檀体的基因位于3号常染色体上,某同学通过杂交实验得到纯合的白眼小翅品系,为进一步培育黑檀体白眼小翅的雌雄果蝇品系,某同学设计了下表的两种杂交方案,F1雌雄个体相互交配得到F2。
项目 方案一 方案二
P 灰体白眼小翅♀×黑檀体红眼正常翅♂ 黑檀体红眼正常翅♀×灰体白眼小翅♂
F1 野生型♀、灰体白眼小翅♂ 野生型♀、野生型♂
F2
两组F2 (填“能”或“不能”)出现黑檀体白眼小翅果蝇。为达实验目的,该同学宜选择杂交方案 ,理由是 。
第27讲 基因在染色体上及伴性遗传
1.D 孟德尔根据高茎与矮茎豌豆杂交的子二代中既有高茎又有矮茎这一现象提出假说;萨顿通过观察蝗虫减数分裂与受精作用过程发现,基因和染色体行为存在着明显的平行关系,推测基因位于染色体上,该过程没有运用假说—演绎法;摩尔根实施测交实验对控制果蝇眼色基因的位置进行实验验证并得出实验结论;科学家用大肠杆菌繁殖过程中DNA离心后的位置探究DNA复制方式假说的正确性,运用了假说—演绎法。
2.C 由图可知,每条染色体上含有多个荧光点,说明每条染色体上含有多个基因且依次排列,故此图可说明基因在染色体上呈线性排列;图中的染色体为同源染色体,同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,图示基因可遵循孟德尔分离定律;图示显示每条染色体上的基因没有出现等位基因,则该细胞没有发生交换;该个体在减数分裂Ⅰ前期若发生互换,可能会产生AB的配子。
3.C 根据题意可知,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡,说明控制鸡羽毛性状芦花和非芦花的基因位于Z染色体上,且芦花为显性。假设相关基因为A、a,根据题意可知,正交为ZaZa(非芦花雄鸡)×ZAW(芦花雌鸡),子代为ZAZa、ZaW,芦花鸡和非芦花鸡数目相同;反交为ZAZA×ZaW,子代为ZAZa、ZAW,全为芦花鸡。正交子代中芦花雄鸡为ZAZa(杂合子),反交子代中芦花雄鸡为ZAZa(杂合子)。反交子代芦花鸡相互交配,即ZAZa×ZAW,所产雌鸡基因型为ZAW(芦花)、ZaW(非芦花)。正交子代为ZAZa(芦花雄鸡)、ZaW(非芦花雌鸡),根据羽毛性状即可区分性别。
4.C CGG重复次数发生在不编码蛋白质的区域,因此CGG重复次数的多态性不影响FMRI编码多肽链的长度;女性含有两条X染色体,故女性的前突变可能来自母亲,也可能来自父亲,以后可能传递给她的儿子,也可能传递给她的女儿;由题无法判断该病的突变基因是显性还是隐性,因此检测前突变女性的CGG重复次数不能判断后代是否患病。
5.D 萨顿提出假说运用的不是假说—演绎法;雄蝗虫2n=23,缺少一条性染色体,减数第一次分裂后得到的两个次级精母细胞中染色体数目为11或12条,减数第二次分裂后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,故有22或24条染色体;雌蝗虫有丝分裂后期核DNA数与中期相同;蝗虫雌配子染色体数目为12,雄配子中染色体数目为11或12,可能相同。
6.C 该果蝇种群中,白眼果蝇的基因型有6种,分别是aaXbXb、aaXbY、AAXbXb、AaXbXb、AAXbY、AaXbY,可见,白眼(♀)与白眼(♂)果蝇的后代可能全是白眼;红眼(♀)的基因型为A XBX-,白眼(♂)的基因型为 XbY,若二者的基因型为AAXBXB和aaXbY,则可出现子代果蝇全是红眼的情况;白眼(♀)的基因型为aaXbXb、AAXbXb、AaXbXb,红眼(♂)的基因型为A XBY,二者杂交产生的后代中一定会出现白眼雄性个体;粉红眼(♀)aaXBXb与粉红眼(♂)aaXBY果蝇杂交产生的后代有白眼雄性个体(aaXbY)出现。
7.B 亲本深黄色♀基因型为AAZbW,深黄色♂基因型为AAZbZb,两者杂交,F1基因型为AAZbZb、AAZbW,F1相互交配得F2,不会出现浅黄色个体(A ZB )和白色个体(aa );亲本白色♀基因型可以为aaZbW或aaZBW,浅黄色♂基因型为AAZBZB,若白色♀基因型为aaZbW,两者杂交,F1个体的基因型为AaZBZb、AaZBW,F1相互交配得F2,F2的性状分离比符合浅黄色∶白色∶深黄色=9∶4∶3;亲本深黄色♂基因型为AAZbZb,白色♀基因型可以为aaZbW或aaZBW,F2的性状分离比不符合9∶4∶3;亲本浅黄色♀基因型为AAZBW,深黄色♂基因型为AAZbZb,两者杂交,F1个体的基因型为AAZBZb、AAZbW,F1相互交配得F2,不会出现白色个体(aa )。
8.D 由F1杂交组合纯合红眼雌和红眼雄杂交,F2中出现白眼个体可知红眼为显性性状。由题中信息可知,红眼雄(转基因品系)与白眼雌(正常品系)杂交,子代出现白眼雄性,说明红眼雄(转基因品系)为杂合子,则后代理论上白眼雌性∶白眼雄性∶红眼雄性∶红眼雌性=1∶1∶1∶1,但后代未出现红眼雌性,说明其致死,已知基因S纯合导致胚胎致死,则致死红眼雌性基因型为ZASW,由此说明A/a可能位于Z染色体上,而非ZW染色体的同源区段上,致死基因S导入了A基因所在的Z染色体上,则等位基因A/a与致死基因S位于一对同源染色体上,它们的遗传不遵循自由组合定律;F1中红眼雄的基因型为ZASZa,与其杂交的红眼雌蝇的基因型为ZAW,二者杂交,在F2中发现了一只性染色体组成为ZZW的红眼雌蝇,其基因型可能为ZASZAW、ZAZaW、ZASZaW。
9.C 甲型血友病是伴X染色体隐性遗传病,伴X染色体隐性遗传病男性发病率高于女性;根据题意和题图分析,图2中个体1和2都是杂合子,3为乙型血友病患者,因此3号的基因型为bbXAXa,4号正常,其基因型为B XAY,结合图2分析可进一步确定,条带①②③④分别表示的基因为B、A、b、a;5号基因型为1/3BBXAY或2/3BbXAY,一定含有A、B,含有b的概率是2/3,所以若对5号进行电泳,可能含有条带①②③的概率是2/3;5号的基因型为1/3BBXAY或2/3BbXAY,3号的基因型为bbXAXa,5号与基因型和3号相同的女性婚配生育患病女儿的概率是2/3×1/2×1/2=1/6。
10.【答案】 (除标注外,每空2分)
(1)灰体∶黑檀体=3∶1(1分) 红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1
(2)常(1分) ppXRXR、ppXRXr 3
(3)能(1分) 一(1分) 方案一的F2能产生黑檀体白眼小翅的雌雄果蝇,方案二的F2只能产生黑檀体白眼小翅的雄果蝇,不能产生黑檀体白眼小翅的雌果蝇
【解析】 (1)验证体色的遗传符合分离定律无须考虑眼色这一对相对性状,根据题意可知,灰体为显性,黑檀体为隐性,故当F2中相关表型和比例为灰体∶黑檀体=3∶1时可验证体色的遗传符合分离定律;验证眼色的遗传受到X染色体上的等位基因控制时,可假设控制红眼和白眼的基因(分别记为R、r)位于X染色体上,则亲本为XRXR、XrY,F1基因型为XRXr、XRY,则F2中相关表型和比例为红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1,则可验证眼色的遗传受到X染色体上的等位基因控制。(2)纯合白眼雄果蝇和纯合紫眼雌果蝇杂交,F1均为红眼,可推测紫眼基因位于常染色体上,且纯合白眼雄果蝇基因型为PPXrY,纯合紫眼雌果蝇基因型为ppXRXR,F1基因型为PpXRXr、PpXRY,故F2中紫眼雌果蝇的基因型是ppXRXR、ppXRXr,F2白眼果蝇的基因型有PpXrY、PPXrY和ppXrY,共3种。(3)两组F2在体色这一对相对性状上均为显性杂合子间相互交配产生的,均有黑檀体果蝇产生;在眼色这一对相对性状上方案一类似红眼杂合子的测交实验、方案二为显性杂合子间相互交配,均有白眼果蝇产生,在翅形这一对相对性状上方案一类似正常翅杂合子的测交实验、方案二为显性杂合子间相互交配,均有小翅果蝇产生,因此两组F2能出现黑檀体白眼小翅果蝇。为达实验目的,该同学宜选择杂交方案一,理由是方案一的F2能产生黑檀体白眼小翅的雌雄果蝇,方案二的F2只能产生黑檀体白眼小翅的雄果蝇,不能产生黑檀体白眼小翅的雌果蝇。
