通用版高考生物学一轮复习专题练8　伴性遗传特例及遗传系谱图综合分析与概率计算(含解析）

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通用版高考生物学一轮复习
专题练8　伴性遗传特例及遗传系谱图综合分析与概率计算
一、单项选择题
1. 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(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述不正确的是(　　)
A.若某病是由位于非同源区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Ⅰ上的隐性基因控制的,则男性患病概率大于女性
C.若某病是由位于非同源区Ⅰ上的显性基因控制的,则男性患者的女儿一定患病
D.若X、Y染色体上存在一对等位基因,则该对等位基因控制的性状遗传与性别无关
2.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
3.果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制,星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1;星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1。缺刻翅、正常翅由X染色体上的一对等位基因控制,且Y染色体上不含其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F1,下列关于F1的说法错误的是 (　　)
A.星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
B.雌果蝇中纯合子所占比例为1/6
C.雌果蝇数量是雄果蝇的2倍
D.缺刻翅基因的基因频率为1/6
4.(2024重庆)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
二、不定项选择题
5.(2025山东枣庄一模)图1表示某家系中关于甲、乙两种遗传病的系谱图,对该家系部分个体进行甲病相关基因检测,正常基因显示一个条带,患病基因显示为另一个不同的条带,结果如图2所示。已知乙病在人群中的发病率为1/100,不考虑突变。下列说法正确的是(　　)
图1
图2
A.甲病为伴X隐性遗传病
B.Ⅱ-2关于甲、乙两种病均为杂合子
C.Ⅰ-1和Ⅰ-2生一个两病兼患孩子的概率为1/16
D.Ⅱ-2和Ⅱ-3生一个正常孩子的概率为15/22
6.(2025山东枣庄模拟)下图为某种单基因遗传病的遗传系谱图,控制该病的基因位于X染色体与Y染色体的同源区段上(不考虑突变和互换)。据图分析,下列说法正确的是(　　)
A.若Ⅱ-5为该致病基因的携带者,Ⅲ-6是一个男孩,则Ⅲ-6可能不患病
B.若该致病基因是隐性基因,则Ⅰ-1的基因型为XAYa
C.若Ⅰ-1和Ⅰ-2再生一个孩子,该孩子患病的概率是1/2
D.若Ⅱ-4和Ⅱ-5所生女儿一定患病,则该病为隐性基因控制的遗传病
7.(2024山东聊城三模)葡糖脑苷脂病(GD)是一种家族性糖脂代谢疾病,由于缺乏葡糖脑苷脂酶,导致葡糖脑苷脂在肝、脾、骨骼和中枢神经系统的单核巨噬细胞内蓄积而发病。如图为两个家庭的GD遗传系谱图及相关基因电泳带谱,下列说法错误的是(　　)
A.仅根据家庭甲即可判断出该病为常染色体隐性遗传
B.家庭甲和家庭乙中基因型相同的个体最多有5个,最少有2个
C.家庭甲的4号与家庭乙的4号个体婚后生下患病女孩的概率为1/8
D.家庭甲中Ⅰ-1与Ⅰ-2欲再生一孩子,可通过产前基因检测来判断胎儿是否携带该病基因
8.如图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图,甲病由等位基因A/a控制,乙病由等位基因B/b控制,其中一种病为伴性遗传,Ⅱ-5不携带致病基因。甲病在人群中的发病率为1/625。不考虑基因突变和染色体变异。下列叙述正确的是(　　)
A.人群中乙病患者男性少于女性
B.Ⅰ-1的体细胞中基因A最多时为4个
C.Ⅲ-6带有来自Ⅰ-2的甲病致病基因的概率为1/6
D.若Ⅲ-1与正常男性婚配,理论上生育一个只患甲病女孩的概率为1/208
三、非选择题
9.果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状,受1对等位基因控制,要确定该性状的遗传方式,需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
(1)据图分析,关于果蝇无眼性状的遗传方式,可以排除的是　　　　　　　　　　　　　　　。若控制该性状的基因位于X染色体上,Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是　　　　　　。
(2)用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果　　　　(填“能”或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性,理由是　 　。
(3)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式。(要求:①只杂交一次;②仅根据子代表型预期结果;③不根据子代性状的比例预期结果)实验思路:　　　　　　　　　　　　　　　　;预期结果并得出结论:　 　。
(4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致,且该对等位基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时,只以Ⅱ-3为材料,用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列,电泳检测PCR产物,通过电泳结果　　　　(填“能”或“不能”)确定无眼性状的遗传方式,理由是　 　。
参考答案
1.D　位于非同源区Ⅲ上的致病基因,由于在Y染色体上,所以只有男性患病,患病者中没有女性,A项正确;非同源区Ⅰ上隐性基因控制的遗传病,例如红绿色盲、血友病等,男性患病概率大于女性,B项正确;位于非同源区Ⅰ上的显性基因控制的遗传病,男性患者的女儿一定患病,C项正确;若X、Y染色体上存在一对等位基因,该对等位基因控制的性状遗传与性别有关,例如,一种显性遗传病,两个亲本婚配,基因型为XdXd与XdYD,则他们的后代只有男性患病,D项错误。
2.C　由于该植物的宽叶对窄叶为显性,控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,且含有基因b的花粉不育,故雄株的基因型有XBY(宽叶)、XbY(窄叶)两种,雌株的基因型有XBXB、XBXb两种,均为宽叶,A项正确。宽叶雌株的基因型有XBXB、XBXb两种,若基因型为XBXb的宽叶雌株与基因型为XBY的宽叶雄株杂交,子代中会出现窄叶雄株,B项正确。宽叶雌株与窄叶雄株(XbY)杂交,窄叶雄株产生的Xb型的花粉不育,所以子代中只有雄株,C项错误。若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株只产生XB型的卵细胞,即亲本雌株为纯合子(XBXB),D项正确。
3.D　星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1,果蝇星眼、圆眼(假设由A、a控制)由常染色体上的一对等位基因控制,所以星眼显性纯合致死;缺刻翅、正常翅(假设由B、b控制)由X染色体上的一对等位基因控制,且Y染色体上不含其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,推出亲本雄果蝇不能是XBY,只能为XbY,亲本雌果蝇为XBXb,而后代中雄果蝇均为正常翅,说明XBY致死。由此可推出星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交(AaXBXb×AaXbY)得F1中有(2/3Aa、1/3aa)和(1/3XBXb、1/3XbXb、1/3XbY),所以星眼缺刻翅(AaXBXb)为2/3×1/3=2/9,圆眼正常翅(aaXbXb、aaXbY)为1/3×(1/3+1/3)=2/9,两者相等,A项正确;雌果蝇中纯合子aaXbXb所占比例为(1/3×1/3)/(2/3)=1/6,B项正确;雌果蝇数量占1/3XBXb+1/3XbXb=2/3,雄果蝇数量占1/3XbY,二者比例为2∶1,C项正确;缺刻翅基因XB的基因频率为(1/3×1/2)/(1/3+1/3+1/3×1/2),即1/5,D项错误。
4.A　图中患病男子父亲不患病,说明不是伴Y染色体遗传,则可能是常染色体遗传病或伴X染色体遗传病,推测患病男性的致病基因可能只来自母亲,因此该遗传方式可能性最小的应该是常染色体隐性遗传,可能是常染色体显性遗传、伴X染色体隐性遗传或伴X染色体显性遗传。
5.ACD　Ⅰ-1和Ⅰ-2均正常,生出了患甲病的儿子,则甲病为隐性遗传病,再结合条带图谱,对于甲病而言,Ⅰ-1为纯合子,则甲病为伴X染色体隐性遗传病,用字母a表示,A项正确;Ⅰ-1和Ⅰ-2均正常,生出了患乙病的女儿,则乙病为常染色体隐性遗传病,用字母b表示,则Ⅱ-2的基因型为bbXAXa,对于乙病是纯合子,B项错误;Ⅰ-1的基因型为BbXAY,Ⅰ-2的基因型为BbXAXa,生一个两病兼患孩子的概率为1/4×1/4=1/16,C项正确;Ⅱ-2的基因型为bbXAXa,Ⅱ-3的基因型为B_XAY,对于乙病而言,人群中的发病率为1/100,即b=1/10,则正常人群中Bb的概率为(2×1/10×9/10)÷(2×1/10×9/10+9/10×9/10)=2/11,则生出不患乙病孩子的概率为1-2/11×1/2=10/11,生出不患甲病孩子的概率为3/4,则生一个正常孩子的概率为10/11×3/4=15/22,D项正确。
6.ABC　若Ⅱ-5为该致病基因的携带者,则该病为隐性遗传病,则Ⅱ-5的基因型为XAXa,Ⅱ-4的基因型为XaYa,Ⅲ-6是一个男孩,则其基因型可能为XAYa,不患病,A项正确。若该病的致病基因为隐性基因,则Ⅰ-2的基因型为XaXa,Ⅱ-4的基因型为XaYa,Ⅰ-1的基因型为XAYa,B项正确。若该病的致病基因为隐性基因,Ⅰ-1的基因型为XAYa,Ⅰ-2的基因型为XaXa,则Ⅰ-1和Ⅰ-2再生一个孩子,该孩子患病的概率是1/2;若该病的致病基因为显性基因,则Ⅰ-1的基因型为XaYa,Ⅰ-2的基因型为XAXa,Ⅰ-1和Ⅰ-2再生一个孩子,该孩子患病的概率是1/2,C项正确。若该病的致病基因为隐性基因,则Ⅱ-4的基因型为XaYa,Ⅱ-5的基因型为XAX-,Ⅱ-4和Ⅱ-5所生女儿不一定患病;若该病的致病基因为显性基因,则Ⅱ-4的基因型为XAYa,Ⅱ-5的基因型为XaXa,Ⅱ-4和Ⅱ-5所生女儿一定患病,其基因型为XAXa,故若Ⅱ-4和Ⅱ-5所生女儿一定患病,则该病为显性基因控制的遗传病,D项错误。
7.B　甲中2号和4号个体正常,含有两条条带,排除伴性遗传病,若为常染色体显性遗传病,则1号个体应有两条条带,与图不符,因此仅根据家庭甲即可判断出该病为常染色体隐性遗传,A项正确;该病为常染色体隐性遗传,家庭甲中Ⅰ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4以及家庭乙中Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-4都为杂合子,因此图示两个家庭中基因型相同的个体最多有6个,B项错误;家庭甲4号个体与家庭乙4号个体均为GD致病基因的携带者,他们结婚后生下患病女孩的概率为1/4×1/2=1/8,C项正确;家庭甲中Ⅰ-1与Ⅰ-2欲再生一孩子,可通过产前诊断,如通过基因检测来判断胎儿是否携带该病基因,D项正确。
8.AC　分析题意和题图可知,甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴X染色体显性遗传病,人群中乙病患者女性多于男性,A项正确;Ⅰ-1患乙病,不患甲病,其基因型为AaXBY,有丝分裂后期,其体细胞中基因A最多为2个,B项错误;对于甲病而言,Ⅱ-4的基因型是1/3AA或2/3Aa,其产生a配子的概率为1/3,Ⅱ-4的a基因来自Ⅰ-2的概率是1/2,则Ⅲ-6带有来自Ⅰ-2的甲病致病基因的概率为1/6,C项正确;Ⅲ-1的基因型是1/2AaXBXB或1/2AaXBXb,正常男性的基因型是A_XbY,只考虑乙病,正常女孩的概率为1/4×1/2=1/8;只考虑甲病,正常男性对于甲病而言的基因型是AA或Aa,甲病在人群中的发病率为1/625,即aa=1/625,则a=1/25,正常人群中Aa的概率为1/13,则Ⅲ-1与正常男性婚配,生育只患甲病女孩的概率为1/13×1/4×1/8=1/416,D项错误。
9.答案 (1)伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传　3/8
(2)不能　无论正常眼是显性还是隐性,子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为1∶1
(3)Ⅱ-2(或Ⅱ-1;或Ⅱ-4)与Ⅱ-3果蝇杂交,观察子代表型　若子代全为正常眼果蝇,则为常染色体显性遗传;若子代出现无眼雌果蝇,则为常染色体隐性遗传;若子代无眼果蝇全为雄性,则为伴X染色体隐性遗传
(4)不能　无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传,其PCR产物电泳后都仅出现一个条带,且对应的均为正常眼基因的长度
解析 (1)题干中已经排除了致死、突变和X、Y染色体同源区段遗传,Ⅰ-1正常眼雌果蝇与Ⅰ-2无眼雄果蝇杂交,子代雌果蝇出现正常眼,说明无眼性状的遗传不可能为伴X染色体显性遗传;Ⅰ-4正常眼雌果蝇与Ⅰ-3无眼雄果蝇杂交,Ⅱ-3雄果蝇是正常眼,说明无眼性状的遗传不可能为伴Y染色体遗传。若控制该性状的基因(用A、a表示)位于X染色体上,则无眼为隐性性状,Ⅰ-2的基因型为XaY,Ⅱ-2的基因型为XAXa,Ⅱ-3的基因型为XAY,则Ⅲ-2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,Ⅲ-1的基因型为XAY,两者杂交,卵细胞的基因型及比例为XA∶Xa=3∶1,精子的基因型及比例为XA∶Y=1∶1,后代正常眼雄果蝇的概率为(3/4)×(1/2)=3/8。(2)图示无眼性状的遗传方式可能是伴X染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传。如果无眼性状为隐性性状,存在两种情况:①基因位于X染色体上(用A、a表示),Ⅰ-2的基因型为XaY,Ⅱ-1的基因型为XAXa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为XAXa∶ XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,表型及比例为正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1,即正常眼∶无眼=1∶1;②基因位于常染色体上,Ⅰ-2的基因型为aa,Ⅱ-1的基因型为Aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为Aa∶aa =1∶1,表型及比例为正常眼∶无眼=1∶1,雌雄比例为1∶1,即正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1,即正常眼∶无眼=1∶1。如果无眼性状为显性性状,基因只能位于常染色体上,Ⅰ-2的基因型为Aa,Ⅱ-1的基因型为aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为Aa∶aa =1∶1,表型及比例为正常眼∶无眼=1∶1,故根据Ⅱ-1与其亲本雄果蝇的杂交结果,不能确定果蝇正常眼性状的显隐性关系。(3)根据题干信息只杂交一次、仅根据子代表型预期结果,不涉及子代性状比例的条件,若要确定无眼性状的遗传方式,可通过测交或者杂交的方式判断,测交是在已知相对性状显隐性的条件下进行的,不适用于本题。故选择Ⅱ-2(或Ⅱ-1;或Ⅱ-4)和Ⅱ-3杂交,观察子代表型的方式来判断。若无眼性状的遗传为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ-2(或Ⅱ-1;或Ⅱ-4)和Ⅱ-3的基因型为XAXa×XAY,后代正常眼果蝇既有雌性又有雄性,无眼果蝇全为雄性;若无眼性状为常染色体隐性遗传,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型为Aa×Aa,后代雌果蝇、雄果蝇既有正常眼又有无眼;若无眼性状的遗传为常染色体显性遗传,Ⅱ-2(或Ⅱ-1;或Ⅱ-4)和Ⅱ-3的基因型为aa×aa,后代只有正常眼。(4)若无眼性状产生的分子机制是由正常眼基因缺失一段较大的DNA片段所致,则电泳时无眼基因的长度比正常眼基因短。若无眼性状的遗传为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ-3的基因型为XAY,PCR扩增后电泳的产物只有一个对应正常眼基因的条带;若无眼性状的遗传为常染色体隐性遗传,Ⅱ-3的基因型为Aa,PCR扩增后电泳的产物有两个条带,分别对应正常眼基因和无眼基因;若无眼性状的遗传为常染色体显性遗传,Ⅱ-3的基因型为aa,PCR扩增后电泳的产物只有一个对应正常眼基因的条带,故根据电泳结果不能确定无眼性状的遗传方式。
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