第2章 基因和染色体的关系
第3节 伴性遗传
必会知识一 伴性遗传与人类红绿色盲
1.伴性遗传
概念:位于________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。
2.人类红绿色盲
(1)色盲基因位于____染色体上,Y染色体上没有相应的____________。
(2)人的正常色觉与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) 正常
(3)人类红绿色盲遗传的主要婚配方式
①方式一
由图解分析可知:儿子的色盲基因只能来自______。
②方式二
由图解分析可知:男性的色盲基因只能传给______,不能传给______。
③方式三
由图解分析可知:女儿色盲,____一定色盲。
④方式四
由图解分析可知:父亲正常,______一定正常;母亲色盲,______一定色盲。
(4)色盲的遗传特点:①患者中____性远多于女性;②男性患者的患病基因只能从________那里传来,以后只能传给________。③女性患病,其父其子必患病;男性正常,其母其女均正常。
[例1]某男性患有血友病(伴X染色体隐性遗传病),他的致病基因来自其( )
A.父亲 B.母亲
C.父亲和母亲 D.无法确定
[例2]摩尔根用果蝇杂交实验证明了基因在染色体上。下图显示其中部分实验结果。相关叙述错误的是( )
A.通过杂交一可判断红眼为显性性状
B.杂交一中白眼性状的表现与性别相关联
C.杂交二结果可证明红、白眼基因位于X染色体上
D.若白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交,通过眼色可判断子代性别
必会知识二 抗维生素D佝偻病等其他伴性遗传病
1.抗维生素D佝偻病
(1)致病基因:____染色体上的____性基因。
(2)正常人和抗维生素D佝偻病患者的基因型和表型
项目 女性 男性
基因型 XDXD XDXd XdXd XDY XdY
表型 患者 正常 患者 正常
(3)婚配方式及子代表型
项目 XDY XdY
XDXD 子女__________ 子女__________
XDXd 女儿___________,儿子____________ 儿子、女儿中____________
XdXd 女儿________,儿子__________ 子女__________
(4)遗传特点
①女性患者________男性患者。
②具有世代连续性,患者至少双亲之一为患者。
③男性患者的__________一定患病。
2.伴Y染色体遗传病
如图为人类外耳道多毛症患者的遗传系谱图,请据图归纳:
致病基因只位于____染色体上,无显隐性之分,患者后代中__________全为患者,______全为正常。简记为“男全____,女全____”。
[例1]下列叙述符合伴X染色体显性遗传病的特征的是( )
A.父亲患病,女儿一定患病 B.女儿患病,父亲一定患病
C.父母患病,子代均患病 D.男性的患病概率大于女性的
[例2]丙酮酸激酶缺乏症是一种红细胞酶病,是 PK 基因异常所致。某家系中父母表现正常,生出了患该病的女儿。下列人类遗传病中,遗传方式与丙酮酸激酶缺乏症的相同的是( )
A.白化病
B.红绿色盲
C.唐氏综合征
D.抗维生素 D 佝偻病
必会知识三 伴性遗传理论在实践中的应用
1.有性染色体的生物的性别决定方式
决定方式 雌性 雄性
XY型
ZW型
2.伴性遗传理论在实践中的应用
(1)推算致病基因来源及后代发病率,指导人类的优生优育。
婚配 生育建议
正常男性×患血友病的女性 生________,因为____________________________
患抗维生素D佝偻病的男性×正常女性 生________,因为___________________________
(2)根据性状推断后代的性别,指导生产实践。
例如:鸡的性别决定是ZW型,鸡的羽毛芦花(B)和非芦花(b)是一对相对性状,基因B、b位于Z染色体上。
[例1]“鹅有豁,产蛋多”,豁眼表现是民间选种的依据。鹅的性别决定方式为 ZW 型,其正常眼(B)和豁眼(b)是一对相对性状,基因 B/b 位于 Z 染色体上。常染色体上的 h 基因纯合时能抑制基因 b 的功能,使鹅表现为正常眼。欲从 F1中选出产蛋多的母鹅,不符合要求的杂交组合是( )
A.HhZBW×HhZBZb
B.HhZbW×HHZBZb
C.HhZBW×HhZbZb
D.hhZBW×HhZBZb
[例2]虎皮鹦鹉的性别决定类型为ZW型,其体色遗传属于伴Z染色体遗传,且绿色(G)对蓝色(g)为显性。正常情况下,在雄性蓝虎皮鹦鹉的子代中,雌性鹦鹉的基因型是( )
A.ZGW B.ZGZg C.ZgZg D.ZgW
难点知识一 遗传系谱图的解题规律
1.判定遗传病的类型
(1)确定是否为细胞质遗传
若系谱图中母亲患病,子女全患病;母亲正常,则子女全正常,与父亲是否患病无关,则很可能是细胞质遗传。如图所示:
(2)确定是否为伴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。如图所示:
②若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y染色体遗传。
(3)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。
(4)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,主要参照“女患者”
a.若女患者的父亲和儿子都患病,则最可能为伴X染色体隐性遗传,如图3。
b.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4。
②在已确定是显性遗传的系谱图中,主要参照“男患者”。
a.若男患者的母亲和女儿都患病,则最可能为伴X染色体显性遗传,如图5。
b.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6。
(5)遗传系谱图中遗传病遗传方式的判定口诀
父子相传为伴Y;无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子有正(有一方或双方都正常)非伴性;有中生无为显性,显性遗传看男病,母女有正(有一方或双方都正常)非伴性。
(6)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,如图所示:
②如图最可能为伴X染色体显性遗传。
2.概率计算
(1)只有伴性遗传的计算:符合分离定律,按照分离定律的解题方法计算。
(2)伴性遗传和常染色体遗传的综合计算:符合自由组合定律,按照分解组合法计算。
3.伴性遗传和非伴性遗传中的“患病男孩”和“男孩患病”的概率计算
(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。
命题角度1 判定遗传病的类型
下列有关性别决定的叙述中,正确的是( )
A.性染色体上的基因都与性别决定有关
B.鸟类性别决定方式为ZW型,ZZ为雄性
C.XY型性别决定的生物,Y染色体都比X染色体短小
D.各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体
命题角度2 伴性遗传和非伴性遗传中的“患病男孩”和“男孩患病”的概率计算
人的色素失调症是一种伴X染色体显性遗传病。正常女子与男患者所生子女正常的概率是( )
A.男孩100% B.女孩100% C.男孩50% D.女孩50%
难点知识二 判断基因所在位置的实验设计
1.两对等位基因位于一对或两对同源染色体上的判断方法
(1)位置关系
①两对等位基因位于一对同源染色体上(基因用A、a,B、b表示),位置如图甲和乙:
②两对等位基因位于两对同源染色体上(基因用A、a,B、b表示),位置如图丙:
(2)判断方法
①自交法:如果双杂合子自交,后代表型分离比符合3∶1或1∶2∶1,则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上;如果后代表型分离比符合9∶3∶3∶1,则控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
②测交法:双杂合子与双隐性纯合子测交,如果测交后代表型比符合1∶1,则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上;如果测交后代表型比符合1∶1∶1∶1,则控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
2.判断基因是位于常染色体上还是X染色体上
(1)在已知显隐性性状的条件下,可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交
(2)在未知显性性状(或已知)条件下,可设置正反交杂交实验
①若正、反交结果相同,则基因位于常染色体上。
②若正、反交结果不同,则基因位于X染色体上。
3.判断基因是位于X、Y染色体同源区段上还是仅位于X染色体上
隐♀×(纯合)显♂
4.判断基因位于X、Y染色体的同源区段上还是位于常染色体上
用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,获得的F1全表现为显性性状,再让F1的雌雄个体随机交配获得F2,观察F2的表型情况。即:
命题角度1 两对等位基因位于一对或两对同源染色体上的判断方法
某开两性花植物叶形的全缘叶和缺刻叶由等位基因A/a和B/b控制,其中全缘叶(A)对缺刻叶(a)为显性,但B基因会抑制A基因的表达。现有三个不同品系的纯合植株,甲和乙为缺刻叶、丙为全缘叶,研究人员用它们进行了如下两组实验,结果如下表(正反交结果相同)。回答下列问题:
实验组别 杂交组合 F1 F2
第Ⅰ组 甲×丙 全为全缘叶 全缘叶:缺刻叶=3:1
第Ⅱ组 乙×丙 全为缺刻叶 全缘叶:缺刻叶=1:3
(1)甲、乙、丙的基因型分别是 。
(2)根据以上实验结果,利用甲、乙、丙植株设计实验,探究等位基因A/a和B/b是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上。请写出最简单实验方案并预测结果和结论。
实验方案: ;
预测结果和结论: 。
(3)若研究人员通过实验已经证明A/a和B/b这两对等位基因位于两对同源染色体上,现有一缺刻叶植株丁,让其与第Ⅰ组实验F2中缺刻叶植株杂交,得到的子代中全缘叶:缺刻叶=1:1,则丁的基因型为 。
命题角度2 判断基因是位于常染色体上还是X染色体
果蝇的长翅和残翅由一对等位基因(A、a)控制,红眼和白眼受另一对等位基因(B、b)控制。用纯合子果蝇作为亲本进行两对相对性状的遗传实验,结果如下表所示。回答下列问题:
P F1
①长翅红眼♀×残翅白眼♂ 长翅红眼♀、长翅红眼♂
②残翅白眼♀×长翅红眼♂ 长翅红眼♀、长翅白眼♂
(1)A/a与B/b两对基因 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,并说明原因 。
(2)第①组中的F1的基因型为 ,F1随机交配,F2中长翅红眼雌果蝇的概率是 ,在长翅红眼雌果蝇中纯合子的概率是 。
(3)现已知果蝇的灰体和黄体是一对相对性状,且灰体(H)对黄体(h)为显性,现有纯种灰体雌、雄果蝇和纯种黄体雌、雄果蝇若干,请从中选择亲本,只做一次杂交实验,以确定果蝇的H、h基因位于常染色体还是X染色体上。
①杂交实验:选择 交配。
②结果预测:
若子代 ,说明H、h基因位于常染色体上。
若子代 ,说明H、h基因位于X染色体上。
命题角度3 判断基因是位于X、Y染色体同源区段上还是仅位于X染色体上
果蝇的性别决定方式是 XY 型,性染色体上存在三个区段,红眼和白眼由一对等位基因控制,基因用 R、r 表示,摩尔根的果蝇杂交实验如图所示,回答下列问题:
(1)果蝇是常用的遗传学研究的实验材料,它的优点是 (答出两点) 。
(2)摩尔根证明基因位于染色体上的科学方法是 ,判断控制果蝇眼色的基因不在常染色体上的理由是 。
(3)摩尔根让白眼雄蝇与上图中 F1 红眼雌蝇进行测交,根据结果 (填“能”或“不能”)确定白眼基因位于Ⅰ区段上或是Ⅱ区段上。
(4)利用上述测交实验可得到白眼雌果蝇,与多只野生型(均为纯合子)红眼雄果蝇进行杂交。若子一代 ,则控制果蝇眼色的基因位于Ⅱ区段上;若子一代 ,则控制果蝇眼色的基因位于Ⅰ区段上。
一、单选题
1.下列关于X染色体上的显性基因决定的遗传病的叙述,错误的是( )
A.男性患者的后代中,女儿都患病
B.女性患者的后代中,女儿或儿子也有可能正常
C.患者中女性多于男性,患者的双亲都是患者
D.表现正常的夫妇,性染色体上不携带该致病基因
2.果蝇的X和Y染色体包括如图所示的同源区段和非同源区段,控制果蝇的红眼(A)和白眼(a)的基因位于性染色体上。为进一步判断该等位基因在性染色体上的位置,现选取一对红眼雌果蝇和红眼雄果蝇进行杂交(不考虑突变)。下列说法正确的是( )
A.若基因位于Ⅰ区段,则子代中雌果蝇全表现为红眼
B.若基因位于Ⅰ区段,则子代雄果蝇表型及比例为红眼:白眼=1:1
C.若基因位于Ⅱ区段,则子代中雌果蝇不可能表现为白眼
D.若基因位于Ⅱ区段,则子代中雄果蝇全表现为红眼
3.某两性花植物的红花和白花是一对相对性状,由一对等位基因D、d控制。将纯合红花植株和纯合白花植株杂交得F1,F1自交得F2,F2中红花:白花=7:5,据此,实验人员推测,F1产生的雌配子活力正常,而含有D基因的花粉部分致死。下列分析正确的是( )
A.F2的表型比不符合孟德尔遗传比例,因此D、d基因的遗传不遵循分离定律
B.F1的基因型为Dd,F1产生的具有活力的花粉种类及比例为D:d=1:5
C.让F1作父本进行测交,子代中红花有种基因型且红花:白花
D.让F1与白花植株进行正反交,结果不同,说明D、d基因位于性染色体上
4.虎的性别决定方式为XY型,野生型虎毛色为黄色底黑条纹(黄虎),控制虎毛色的基因如果发生变异就会形成白虎。若白虎是由黄虎的单基因突变引起的,下图为虎毛色的遗传系谱图。下列分析错误的是( )
A.关于白色毛发的遗传方式,可以排除的只有伴Y遗传
B.若白色毛发的遗传方式为伴X隐性遗传,Ⅱ4、Ⅱ7相互交配后代是白虎的概率为1/4
C.若白色毛发的遗传方式为常染色体显性遗传,Ⅱ3、Ⅱ7基因型一定相同
D.若要进一步明确虎毛色的遗传方式,可以选择Ⅱ3、Ⅱ4相互交配,根据后代的性状表现判断
5.如果在做杂交时,父母本相互交换,这在遗传学上称为互交,其中一组称为正交,则另一组就称之为反交。遗传学上可根据互交实验结果的一致性来判断控制性状的基因是位于常染色体上还是性染色体上。鸟类的性别决定为ZW型。某种鸟类的眼色受两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制。甲、乙是两个纯合品种,均为红色眼。根据下列杂交结果,推测杂交1的亲本基因型是( )
A.甲为AAbb,乙为aaBB
B.甲为aaZBZB,乙为AAZbW
C.甲为AAZbZb,乙为aaZBW
D.甲为AAZbW,乙为aaZBZB
6.鸡的性别决定类型为ZW型,雄性个体性染色体组成为ZZ,雌性个体性染色体组成为ZW。鸡羽毛的芦花与非芦花为一对相对性状,由一对等位基因(B/b)控制,且芦花鸡产蛋能力较强。现有两只芦花鸡杂交,产生的F1表型及比例为雄性芦花∶雌性芦花∶雌性非芦花=2∶1∶1。不考虑Z、W染色体的同源区段。下列叙述错误的是( )
A.鸡的芦花性状由位于Z染色体上的B基因控制
B.正常情况下,产蛋能力较强的鸡有2种基因型
C.若父本为非芦花鸡,则后代个体产蛋能力弱
D.芦花母鸡与非芦花公鸡杂交产生的雏鸡,可根据羽毛区分雌雄
7.家鸡的性别决定方式为ZW型,常见表型及基因所在染色体如下表。下列叙述正确的是( )
性状 基因 显性表型 隐性表型 基因所在染色体
腿的长度 A/a 长腿 短腿 5号
眼的形状 B/b 圆眼 豁眼 12号
喙的长度 H/h 短喙 长喙 Z
A.短喙雄鸡×长喙雌鸡,F1相互交配,根据F2表型就能判断H/h位于Z染色体上
B.长腿圆眼鸡×短腿豁眼鸡,若F1仅有两种表型,则长腿圆眼鸡的基因型为AaBB
C.纯合圆眼长喙鸡×豁眼短喙鸡,F1有两种表型且相互交配,F2中圆眼短喙雄鸡占3/16
D.让任意长腿豁眼鸡与短腿圆眼鸡杂交的F1再互交,可验证A/a、B/b遗传遵循自由组合定律
8.某种鸟类(ZW型的)羽毛中,金色(Y)对银色(y)为显性,有斑点(R)对无斑点(r)为显性,其中一对等位基因位于Z染色体上。现将一只金色有斑点个体与一只银色有斑点个体杂交,F1雄性中约1/8为银色无斑点,下列判断正确的是( )
A.亲本金色有斑点为母本
B.位于Z染色体的基因为R/r
C.F1雄性个体中表现为金色有斑点的纯合子占1/6
D.母本产生的配子中含r且含y的配子比例为1/4
二、多选题
9.某二倍体昆虫(性别决定方式为ZW型),其翅形性状有长翅和残翅两种,用A和a表示,现有雌性长翅昆虫和雄性残翅昆虫杂交得F1,F1雌雄个体全为长翅,F1相互交配得F2,下面说法正确的有( )
A.该翅形性状中长翅是显性性状
B.F1雄性个体的基因型可能是ZAZa
C.控制翅形性状的基因可能位于Z和W染色体的同源区段
D.F2的性状分离比为雌性长翅:雌性残翅:雄性长翅:雄性残翅=1:1:1:1
10.下图为人类甲遗传病(基因用A、a表示)和乙遗传病(基因用B、b表示)的家族系谱图,其中Ⅰ-1不携带甲病致病基因,Ⅰ-4不携带乙病致病基因,下列说法正确的是( )
A.甲病的遗传方式不可能为隐性遗传病
B.乙病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传
C.Ⅱ-4的基因型为aaXbY,Ⅲ-2的基因型为aaXBXb
D.若Ⅲ-1与Ⅲ-2结婚,生出一个正常孩子的概率为7/16
11.下图表示某同学调查的一个红绿色盲家族的患病情况。由于疏忽,此家族中有一人的表现型标注错误。下列分析正确的是( )
A.I-2的基因型可以确定
B.I-1的外孙不可能是红绿色盲患者
C.Ⅱ-4的表现型有可能标注错误
D.Ⅲ-2的致病基因只来自Ⅱ-2
12.蚕卵的红色、黄色由常染色体上的一对等位基因R/r控制。将外源绿色蛋白基因G导入到纯合的黄卵(rr)、结白茧雌蚕的Z染色体上,获得结绿茧的雌蚕甲。甲与纯合的红卵、结白茧雄蚕乙杂交,选育出红卵、结绿茧的纯合品系。不考虑突变,下列说法正确的是( )
A.F1雄蚕均表现出红卵、结绿茧
B.F1雄蚕次级精母细胞中的基因组成可能是RR、rr
C.F1随机交配得到的F2中,红卵、结绿茧的个体占3/8
D.F2中红卵、结绿茧个体随机交配,子代中目标个体占4/9
三、解答题
13.果蝇(2n=8)长翅(A)对短翅(a)为显性,正常刚毛(B)对小刚毛(b)为显性,红眼(D)对白眼(d)为显性,现有基因型为AaBbXDXd的雌果蝇,如图所示(假定不发生染色体变异和基因突变,仅展示部分相关染色体),回答下列问题:
(1)该果蝇细胞有丝分裂前期有 个四分体,控制眼色的基因有 个。
(2)该果蝇与一只红眼雄果蝇交配后产生的子代中,出现了一只基因型为XdXdY的白眼果蝇,出现该异常白眼果蝇的原因是 。
(3)该果蝇的某初级卵母细胞,在四分体时期一条染色单体上的B基因所在片段和另一条染色单体上的b基因所在片段发生了互换,则等位基因B和b分离发生的时期是 。
(4)长翅与短翅,正常刚毛与小刚毛这两对相对性状的遗传 (选填“遵循”和“不遵循”)基因的自由组合定律,判断依据为 。
14.研究人员在培养果蝇的过程中发现了一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将野生型红眼雌蝇和突变型奶油眼雄蝇杂交,结果如图。回答下列问题:
(1)奶油眼色的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。
(2)F2红眼雌蝇的基因型共有 种,F2红眼雄蝇的基因型共有 种。
(3)F1红眼雌蝇与F2伊红眼雄蝇杂交,得到伊红眼果蝇的概率为 。
(4)F2红眼雌蝇中某些基因型的果蝇,与F2三种眼色雄蝇杂交都不能得到奶油眼雌蝇,这些基因型的果蝇在F2雌蝇中的比例为 。
2 / 2第2章 基因和染色体的关系
第3节 伴性遗传
必会知识一 伴性遗传与人类红绿色盲
1.伴性遗传
概念: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,这种现象叫作伴性遗传。
2.人类红绿色盲
(1)色盲基因位于X染色体上,Y染色体上没有相应的等位基因。
(2)人的正常色觉与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
(3)人类红绿色盲遗传的主要婚配方式
①方式一
由图解分析可知:儿子的色盲基因只能来自母亲。
②方式二
由图解分析可知:男性的色盲基因只能传给女儿,不能传给儿子。
③方式三
由图解分析可知:女儿色盲,父亲一定色盲。
④方式四
由图解分析可知:父亲正常,女儿一定正常;母亲色盲,儿子一定色盲。
(4)色盲的遗传特点:①患者中男性远多于女性;②男性患者的患病基因只能从母亲那里传来,以后只能传给女儿。③女性患病,其父其子必患病;男性正常,其母其女均正常。
[例1]某男性患有血友病(伴X染色体隐性遗传病),他的致病基因来自其( )
A.父亲 B.母亲
C.父亲和母亲 D.无法确定
【答案】B
【详解】血友病为伴X染色体隐性遗传病,假设致病基因为h,则某患有血友病的男性的基因型为XhY,该男性的Xh染色体来自母亲,Y染色体来自父亲,即该男性的致病基因来自其母亲,B正确,ACD错误。
故选B。
[例2]摩尔根用果蝇杂交实验证明了基因在染色体上。下图显示其中部分实验结果。相关叙述错误的是( )
A.通过杂交一可判断红眼为显性性状
B.杂交一中白眼性状的表现与性别相关联
C.杂交二结果可证明红、白眼基因位于X染色体上
D.若白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交,通过眼色可判断子代性别
【答案】C
【详解】A、杂交一亲本红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交,F1均为红眼,可判断红眼为显性性状,A正确;
B、杂交一F2中白眼全为雄蝇,说明白眼性状的表现与性别相关联,B正确;
C、杂交二白眼雄蝇与杂交一F1红眼雌蝇杂交,由于子代中没有分别统计雌蝇和雄蝇的表现型以及比例,无法证明红、白眼基因位于X染色体上,C错误;
D、控制果蝇眼色的基因位于X染色体上(假设相关基因用A和a表示),若白眼雌蝇(XaXa)与红眼雄蝇(XAY)杂交,后代雄蝇(XaY)全部为白眼,雌蝇(XAXa)全为红眼,可根据眼色来区分子代性别,D正确。
故选C。
必会知识二 抗维生素D佝偻病等其他伴性遗传病
1.抗维生素D佝偻病
(1)致病基因:X染色体上的显性基因。
(2)正常人和抗维生素D佝偻病患者的基因型和表型
项目 女性 男性
基因型 XDXD XDXd XdXd XDY XdY
表型 患者 患者 正常 患者 正常
(3)婚配方式及子代表型
项目 XDY XdY
XDXD 子女全部是患者 子女全部是患者
XDXd 女儿都是患者,儿子一半是患者 儿子、女儿中各有一半是患者
XdXd 女儿都是患者,儿子全正常 子女全部正常
(4)遗传特点
①女性患者多于男性患者。
②具有世代连续性,患者至少双亲之一为患者。
③男性患者的母亲和女儿一定患病。
2.伴Y染色体遗传病
如图为人类外耳道多毛症患者的遗传系谱图,请据图归纳:
致病基因只位于Y染色体上,无显隐性之分,患者后代中男性全为患者,女性全为正常。简记为“男全病,女全正”。
[例1]下列叙述符合伴X染色体显性遗传病的特征的是( )
A.父亲患病,女儿一定患病 B.女儿患病,父亲一定患病
C.父母患病,子代均患病 D.男性的患病概率大于女性的
【答案】A
【详解】A、父亲患病(XA Y),其X染色体必传给女儿,女儿至少携带一个显性致病基因(XA),因此一定患病,A正确;
B、女儿患病(如XA Xa),其XA可能来自母亲,此时父亲可能正常(Xa Y),因此父亲不一定患病,B错误;
C、若父母均为患者(如父XA Y,母XA Xa),儿子可能从母方获得隐性基因(Xa),表现为正常(Xa Y),因此子代不一定均患病,C错误;
D、女性需一个显性致病基因即可患病,男性仅有一个X染色体,因此女性患病概率高于男性,D错误。
故选A。
[例2]丙酮酸激酶缺乏症是一种红细胞酶病,是 PK 基因异常所致。某家系中父母表现正常,生出了患该病的女儿。下列人类遗传病中,遗传方式与丙酮酸激酶缺乏症的相同的是( )
A.白化病
B.红绿色盲
C.唐氏综合征
D.抗维生素 D 佝偻病
【答案】A
【详解】A、由题意“父母表现正常,生出了患该病的女儿”可知:丙酮酸激酶缺乏症是常染色体隐性遗传病。白化病为常染色体隐性遗传病,其遗传方式与丙酮酸激酶缺乏症相同,A正确;
BCD、结合对A选项的分析可知:丙酮酸激酶缺乏症是常染色体隐性遗传病。红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,唐氏综合征属于染色体异常遗传病,抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,它们的遗传方式与丙酮酸激酶缺乏症的都不同,BCD错误。
故选A。
必会知识三 伴性遗传理论在实践中的应用
1.有性染色体的生物的性别决定方式
决定方式 雌性 雄性
XY型 XX XY
ZW型 ZW ZZ
2.伴性遗传理论在实践中的应用
(1)推算致病基因来源及后代发病率,指导人类的优生优育。
婚配 生育建议
正常男性×患血友病的女性 生女孩,因为他们所生的男孩全部是患者,所生女孩虽为致病基因的携带者,但表现是正常的
患抗维生素D佝偻病的男性×正常女性 生男孩,因为他们所生女孩全部是抗维生素D佝偻病患者,而男孩表现正常
(2)根据性状推断后代的性别,指导生产实践。
例如:鸡的性别决定是ZW型,鸡的羽毛芦花(B)和非芦花(b)是一对相对性状,基因B、b位于Z染色体上。
[例1]“鹅有豁,产蛋多”,豁眼表现是民间选种的依据。鹅的性别决定方式为 ZW 型,其正常眼(B)和豁眼(b)是一对相对性状,基因 B/b 位于 Z 染色体上。常染色体上的 h 基因纯合时能抑制基因 b 的功能,使鹅表现为正常眼。欲从 F1中选出产蛋多的母鹅,不符合要求的杂交组合是( )
A.HhZBW×HhZBZb
B.HhZbW×HHZBZb
C.HhZBW×HhZbZb
D.hhZBW×HhZBZb
【答案】B
【详解】ACD、根据题中信息可知,正常眼雄鹅的基因型是H_ZBZB、H_ZBZb、hhZbZb、hhZBZb、hhZBZB,豁眼雄鹅的基因型是H_ZbZb;正常眼雌鹅的基因型是H_ZBW、hhZBW、hhZbW,豁眼雌鹅的基因型是H_ZbW。实验目的是筛选出产蛋多的母鹅,即根据眼的性状来判断出豁眼雌鹅(H_ZbW)。ACD项杂交组合的后代中豁眼鹅均有雌鹅H_ZbW,雄鹅没有豁眼鹅,因而可以通过筛选得到,ACD项不符合题意。
B、杂交组合的后代中豁眼鹅既有雄鹅(H_ZbZb),也有雌鹅(H_ZbW),难以根据眼的性状来判断出豁眼雌鹅,B符合题意。
故选B。
[例2]虎皮鹦鹉的性别决定类型为ZW型,其体色遗传属于伴Z染色体遗传,且绿色(G)对蓝色(g)为显性。正常情况下,在雄性蓝虎皮鹦鹉的子代中,雌性鹦鹉的基因型是( )
A.ZGW B.ZGZg C.ZgZg D.ZgW
【答案】D
【分析】本题考查ZW型性别决定系统和伴性遗传规律的应用。雄性蓝虎皮鹦鹉的基因型为ZgZg,其子代雌性鹦鹉的性染色体为ZW,其中Z染色体必然来自父方,W染色体来自母方。
【详解】A、雌性鹦鹉的基因型是ZGW:父方基因型为ZgZg,无法提供ZG,A不符合题意;
B、基因型是ZGZg:此基因型为雄性(ZZ型),而题目要求雌性(ZW型),B不符合题意;
C、基因型是ZgZg:此基因型为雄性(ZZ型),与雌性性染色体组成矛盾,C不符合题意;
D、雌性鹦鹉的基因型是ZgW:父方只能传递Zg,母方提供W,符合雌性ZW型性染色体组成,D符合题意。
故选D。
难点知识一 遗传系谱图的解题规律
1.判定遗传病的类型
(1)确定是否为细胞质遗传
若系谱图中母亲患病,子女全患病;母亲正常,则子女全正常,与父亲是否患病无关,则很可能是细胞质遗传。如图所示:
(2)确定是否为伴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。如图所示:
②若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y染色体遗传。
(3)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。
(4)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,主要参照“女患者”
a.若女患者的父亲和儿子都患病,则最可能为伴X染色体隐性遗传,如图3。
b.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4。
②在已确定是显性遗传的系谱图中,主要参照“男患者”。
a.若男患者的母亲和女儿都患病,则最可能为伴X染色体显性遗传,如图5。
b.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6。
(5)遗传系谱图中遗传病遗传方式的判定口诀
父子相传为伴Y;无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子有正(有一方或双方都正常)非伴性;有中生无为显性,显性遗传看男病,母女有正(有一方或双方都正常)非伴性。
(6)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,如图所示:
②如图最可能为伴X染色体显性遗传。
2.概率计算
(1)只有伴性遗传的计算:符合分离定律,按照分离定律的解题方法计算。
(2)伴性遗传和常染色体遗传的综合计算:符合自由组合定律,按照分解组合法计算。
3.伴性遗传和非伴性遗传中的“患病男孩”和“男孩患病”的概率计算
(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。
命题角度1 判定遗传病的类型
下列有关性别决定的叙述中,正确的是( )
A.性染色体上的基因都与性别决定有关
B.鸟类性别决定方式为ZW型,ZZ为雄性
C.XY型性别决定的生物,Y染色体都比X染色体短小
D.各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体
【答案】B
【详解】A、性染色体上的基因并非都与性别决定有关,例如人类X染色体上的红绿色盲基因属于伴性遗传基因,与性别决定无关,A错误;
B、鸟类为ZW型性别决定,雄鸟性染色体为同型的ZZ,雌鸟为异型的ZW,B正确;
C、XY型生物的Y染色体不一定比X染色体短小,如人类Y染色体虽短小,但果蝇的Y染色体比X大,C错误;
D、只有性别分化的生物才有性染色体和常染色体之分,在自然界中有些生物是雌雄同体的,所以细胞中没有常染色体和性染色体之分,D错误。
故选B。
命题角度2 伴性遗传和非伴性遗传中的“患病男孩”和“男孩患病”的概率计算
人的色素失调症是一种伴X染色体显性遗传病。正常女子与男患者所生子女正常的概率是( )
A.男孩100% B.女孩100% C.男孩50% D.女孩50%
【答案】A
【分析】伴性遗传是基因位于性染色体上,遗传上总是和性别相关联的现象。有些生物性别决定方式为XY型,雌性个体的两条性染色体是同型的(XX),雄性个体的两条性染色体是异型的(XY);有些生物性别决定方式为ZW型。雌性个体的两条性染色体是异型的(ZW),雄性个体的两条性染色体是同型的(ZZ)。
【详解】人的色素失调症是一种伴X染色体显性遗传病,正常女子的基因型为XdXd,男患者基因型为XDY,二者婚配,其子代基因型及表现型为:XDXd(患病女孩)、XdY(正常男孩),故二人所生正常女孩概率为0,正常男孩概率为100%。A正确,BCD错误。
故选A。
难点知识二 判断基因所在位置的实验设计
1.两对等位基因位于一对或两对同源染色体上的判断方法
(1)位置关系
①两对等位基因位于一对同源染色体上(基因用A、a,B、b表示),位置如图甲和乙:
②两对等位基因位于两对同源染色体上(基因用A、a,B、b表示),位置如图丙:
(2)判断方法
①自交法:如果双杂合子自交,后代表型分离比符合3∶1或1∶2∶1,则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上;如果后代表型分离比符合9∶3∶3∶1,则控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
②测交法:双杂合子与双隐性纯合子测交,如果测交后代表型比符合1∶1,则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上;如果测交后代表型比符合1∶1∶1∶1,则控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
2.判断基因是位于常染色体上还是X染色体上
(1)在已知显隐性性状的条件下,可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交
(2)在未知显性性状(或已知)条件下,可设置正反交杂交实验
①若正、反交结果相同,则基因位于常染色体上。
②若正、反交结果不同,则基因位于X染色体上。
3.判断基因是位于X、Y染色体同源区段上还是仅位于X染色体上
隐♀×(纯合)显♂
4.判断基因位于X、Y染色体的同源区段上还是位于常染色体上
用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,获得的F1全表现为显性性状,再让F1的雌雄个体随机交配获得F2,观察F2的表型情况。即:
命题角度1 两对等位基因位于一对或两对同源染色体上的判断方法
某开两性花植物叶形的全缘叶和缺刻叶由等位基因A/a和B/b控制,其中全缘叶(A)对缺刻叶(a)为显性,但B基因会抑制A基因的表达。现有三个不同品系的纯合植株,甲和乙为缺刻叶、丙为全缘叶,研究人员用它们进行了如下两组实验,结果如下表(正反交结果相同)。回答下列问题:
实验组别 杂交组合 F1 F2
第Ⅰ组 甲×丙 全为全缘叶 全缘叶:缺刻叶=3:1
第Ⅱ组 乙×丙 全为缺刻叶 全缘叶:缺刻叶=1:3
(1)甲、乙、丙的基因型分别是 。
(2)根据以上实验结果,利用甲、乙、丙植株设计实验,探究等位基因A/a和B/b是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上。请写出最简单实验方案并预测结果和结论。
实验方案: ;
预测结果和结论: 。
(3)若研究人员通过实验已经证明A/a和B/b这两对等位基因位于两对同源染色体上,现有一缺刻叶植株丁,让其与第Ⅰ组实验F2中缺刻叶植株杂交,得到的子代中全缘叶:缺刻叶=1:1,则丁的基因型为 。
【答案】(1)aabb、AABB、AAbb
(2) 让甲和乙杂交得到F1,F1自交得到F2,统计F2的表型及比例 若F2全为缺刻叶植株,则这两对等位基因位于一对同源染色体上;若F2中缺刻叶植株:全缘叶植株=13:3,则这两对等位基因位于两对同源染色体上
(3)AABb
【分析】某种自花传粉植物的叶形有全缘叶和缺刻叶两种,叶形性状由两对等位基因A/a和B/b控制,全缘叶(A)对缺刻叶(a)为显性,但B基因会抑制A基因的表达,即A_bb为全缘叶,A_B_、aaB_、aabb均为缺刻叶。
【详解】(1)根据题意,正反交的子二代结果相同,说明基因均位于常染色体上。由题意可知,A_bb为全缘叶,A_B_、aaB_、aabb均为缺刻叶,甲和乙为缺刻叶、丙为全缘叶,根据甲和丙(AAbb)杂交后代均为全缘叶(A_bb),子二代全缘叶(A_bb):缺刻叶=3:1,可知子一代为Aabb,亲本甲为aabb。乙×丙(AAbb)杂交后代均为缺刻叶,子二代全缘叶(A_bb):缺刻叶=1:3,说明子一代基因型为AABb,亲本乙为AABB。
(2) 若要探究 A/a和B/b这两对等位基因是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上,需要先杂交出现双杂合子,根据甲的基因型为aabb,乙的基因型为AABB,丙的基因型为AAbb,可让甲和乙杂交得到F1,F1自交得到F2,统计F2的表型及比例。若两对基因位于两对同源染色体上独立遗传,则AaBb能产生四种数量相等的雌雄配子,自交后代A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,表型及比例为缺刻叶植株:全缘叶植株=13:3;若两对基因位于一对同源染色体上,则根据亲本可知A和B连锁,a和b连锁,所以AaBb只能产生AB和ab两种数量相等的配子,则子二代AABB:AaBb:aabb=1:2:1,全为缺刻叶植株。
(3) 若研究人员通过实验已经证明A/a 和B/b这两对等位基因位于两对同源染色体上,则两对基因遵循自由组合定律。第Ⅰ组实验F2中缺刻叶植株基因型为aabb,现有一缺刻叶植株丁与aabb杂交,得到的子代中全缘叶(A_bb):缺刻叶=1:1,则植株丁的基因型可能为Aabb或AABb,但Aabb为全缘叶,与植株丁的表型不符,因此丁的基因型只能为AABb,子代AaBb表型为缺刻叶,Aabb表现为全缘叶。
命题角度2 判断基因是位于常染色体上还是X染色体
果蝇的长翅和残翅由一对等位基因(A、a)控制,红眼和白眼受另一对等位基因(B、b)控制。用纯合子果蝇作为亲本进行两对相对性状的遗传实验,结果如下表所示。回答下列问题:
P F1
①长翅红眼♀×残翅白眼♂ 长翅红眼♀、长翅红眼♂
②残翅白眼♀×长翅红眼♂ 长翅红眼♀、长翅白眼♂
(1)A/a与B/b两对基因 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,并说明原因 。
(2)第①组中的F1的基因型为 ,F1随机交配,F2中长翅红眼雌果蝇的概率是 ,在长翅红眼雌果蝇中纯合子的概率是 。
(3)现已知果蝇的灰体和黄体是一对相对性状,且灰体(H)对黄体(h)为显性,现有纯种灰体雌、雄果蝇和纯种黄体雌、雄果蝇若干,请从中选择亲本,只做一次杂交实验,以确定果蝇的H、h基因位于常染色体还是X染色体上。
①杂交实验:选择 交配。
②结果预测:
若子代 ,说明H、h基因位于常染色体上。
若子代 ,说明H、h基因位于X染色体上。
【答案】(1) 遵循 等位基因(A、a)位于常染色体上,等位基因(B、b)位于X染色体上
(2) AaXBXb、AaXBY 3/8 1/6
(3) (纯种的)灰体雄果蝇与黄体雌果蝇 雌、雄果蝇全为灰体 雌果蝇全为灰体,雄果蝇全为黄体
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)长翅和残翅个体进行正反交,后代表现为长翅,且正反交结果相同,因而可说明相关基因(A/a)位于常染色体上,红眼和白眼个体进行正反交,后代表现不同,且红眼对白眼为显性,相关基因(B/b)位于X染色体上,因此可确定A/a与B/b两对基因遵循自由组合定律。
(2)第①组亲本的基因型为AAXBXB、aaXbY,F1的基因型为AaXBXb、AaXBY,F1随机交配,F2中长翅红眼雌果蝇的概率是3/4×1/2=3/8,长翅红眼纯合子的概率是1/4×1/4=1/16,因此,F2个体中,在长翅红眼雌果蝇中纯合子的概率是(1/16)÷(3/8)=1/6。
(3)要通过一次杂交实验了解该对等位基因在染色体上的位置,由于果蝇是XY型性别决定,因此可通过选择隐性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交进行判断,即杂交实验中选择(纯种的)灰体雄果蝇与黄体雌果蝇交配。如果控制果蝇体色的基因H、h位于X染色体上,则亲本基因型为XhXh、XHY,则子代基因型为XHXh、XhY,即雌果蝇全为灰体,雄果蝇全为黄体;如果控制果蝇体色的基因H、h位于常染色体上,则亲本基因型为hh和HH,则子代基因型为Hh,即子代中雌、雄果蝇全为灰体。
命题角度3 判断基因是位于X、Y染色体同源区段上还是仅位于X染色体上
果蝇的性别决定方式是 XY 型,性染色体上存在三个区段,红眼和白眼由一对等位基因控制,基因用 R、r 表示,摩尔根的果蝇杂交实验如图所示,回答下列问题:
(1)果蝇是常用的遗传学研究的实验材料,它的优点是 (答出两点) 。
(2)摩尔根证明基因位于染色体上的科学方法是 ,判断控制果蝇眼色的基因不在常染色体上的理由是 。
(3)摩尔根让白眼雄蝇与上图中 F1 红眼雌蝇进行测交,根据结果 (填“能”或“不能”)确定白眼基因位于Ⅰ区段上或是Ⅱ区段上。
(4)利用上述测交实验可得到白眼雌果蝇,与多只野生型(均为纯合子)红眼雄果蝇进行杂交。若子一代 ,则控制果蝇眼色的基因位于Ⅱ区段上;若子一代 ,则控制果蝇眼色的基因位于Ⅰ区段上。
【答案】(1)易饲养,繁殖快(生长周期短),染色体少且容易观察
(2) 假说-演绎法 F2 中白眼只出现在雄性果蝇中,眼色与性别相关联
(3)不能
(4) 雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼 雌雄果蝇全是红眼
【分析】根据题意和图示分析可知:左图为性染色体简图,X和Y染色体有一部分是同源的(图中I片段),另一部分是非同源的(图中的Ⅱ片段、Ⅲ片段)。右图中,红眼与白眼杂交,F1均为红眼,说明红眼相对于白眼是显性性状,F2中白眼只出现在雄蝇中,眼色与性别相关联,说明控制眼色的基因不在常染色体上。
【详解】(1)果蝇作为遗传学实验材料,具有易饲养的特点,方便实验室培养;繁殖快、生长周期短,能在短时间内获得大量后代用于实验;染色体少且容易观察,便于进行染色体相关的遗传研究。
(2)果蝇的体细胞中有8条染色体,共4对同源染色体,摩尔根在用果蝇研究基因与染色体的关系时,延用了孟德尔的假说-演绎法。F2中白眼只出现在雄蝇中,眼色与性别相关联,说明控制眼色的基因不在常染色体上。
(3)不论白眼基因位于Ⅰ区段上或是Ⅱ区段上,让白眼雄蝇(XrYr或XrY)与上图中F1红眼雌蝇(XRXr)进行测交,实验结果都一样,即雌雄都为红眼:白眼=1:1,故不能确定白眼基因位于Ⅰ区段上或是Ⅱ区段上。
(4)若果蝇眼色基因位于Ⅱ区段上,则纯合红眼雄基因型为XRY,白眼雌基因型为XrXr,子一代只出现红眼雌果蝇和白眼雄果蝇;若果蝇眼色基因位于Ⅰ区段上,则纯合红眼雄基因型为XRYR,白眼雌基因型为XrXr,子一代雌雄果蝇全是红眼。
一、单选题
1.下列关于X染色体上的显性基因决定的遗传病的叙述,错误的是( )
A.男性患者的后代中,女儿都患病
B.女性患者的后代中,女儿或儿子也有可能正常
C.患者中女性多于男性,患者的双亲都是患者
D.表现正常的夫妇,性染色体上不携带该致病基因
【答案】C
【详解】A、男性患者的X染色体只能传给女儿,Y染色体传给儿子,由于致病基因为显性且位于X染色体,女儿必然携带父亲的致病X染色体而患病,A正确;
B、女性患者若为杂合体(如XDXd),其子代可能从母亲处获得隐性正常基因(Xd),儿子有50%概率正常(XdY),女儿也可能为隐性纯合(XdXd)而正常,B正确;
C、患者中女性确实多于男性,但女性患者若其基因型为XDXD,则其双亲都是患者,若其基因型为XDXd,则若父亲提供XD,则父亲患病,母亲提供Xd,表型可能正常(如XDXd的女性患者,其母亲可为XdXd),C错误;
D、表现正常的夫妇(男性为XdY,女性为XdXd)性染色体不含显性致病基因,D正确。
故选C。
2.果蝇的X和Y染色体包括如图所示的同源区段和非同源区段,控制果蝇的红眼(A)和白眼(a)的基因位于性染色体上。为进一步判断该等位基因在性染色体上的位置,现选取一对红眼雌果蝇和红眼雄果蝇进行杂交(不考虑突变)。下列说法正确的是( )
A.若基因位于Ⅰ区段,则子代中雌果蝇全表现为红眼
B.若基因位于Ⅰ区段,则子代雄果蝇表型及比例为红眼:白眼=1:1
C.若基因位于Ⅱ区段,则子代中雌果蝇不可能表现为白眼
D.若基因位于Ⅱ区段,则子代中雄果蝇全表现为红眼
【答案】A
【详解】A、若基因位于Ⅰ区段,即非同源区段,则亲本红眼雌果蝇基因型为XAXa或XAXA,红眼雄果蝇基因型为XAY,子代雌果蝇均为红眼,A正确;
B、亲本红眼雌果蝇基因型为XAXa或XAXA,子代雄果蝇红眼可能为1/2或1,B错误;
C、若基因位于Ⅱ区段,则亲本红眼雌果蝇基因型为XAXa或XAXA,红眼雄果蝇基因型为XAYa或XaYA或XAYA,子代有可能出现XaXa白眼雌果蝇,C错误;
D、当亲本红眼雌果蝇基因型为XAXa,红眼雄果蝇基因型为XAYa,子代可能出现XaYa白眼雄果蝇,D错误。
故选A。
3.某两性花植物的红花和白花是一对相对性状,由一对等位基因D、d控制。将纯合红花植株和纯合白花植株杂交得F1,F1自交得F2,F2中红花:白花=7:5,据此,实验人员推测,F1产生的雌配子活力正常,而含有D基因的花粉部分致死。下列分析正确的是( )
A.F2的表型比不符合孟德尔遗传比例,因此D、d基因的遗传不遵循分离定律
B.F1的基因型为Dd,F1产生的具有活力的花粉种类及比例为D:d=1:5
C.让F1作父本进行测交,子代中红花有种基因型且红花:白花
D.让F1与白花植株进行正反交,结果不同,说明D、d基因位于性染色体上
【答案】B
【详解】A、将纯合红花植株和纯合白花植株杂交得F1,F1的基因型为Dd,F1自交得F2,F2中红花:白花=7:5,这不符合孟德尔遗传比例(3:1),但D、d基因是一对等位基因,其遗传依然遵循分离定律,A错误;
B、亲本为DD×dd,F1的基因型为Dd,F1自交得F2,F2中红花∶白花=7∶5,F1产生的雌配子活力正常,而含有D基因的花粉部分致死(可表面红花为显性性状,白花为隐性性状),设F1产生的具有活力的花粉种类及比例为D∶d=x∶1,F1产生的雌配子D∶d=1∶1,则F2中dd占比可表示为1/2×1/(x+1)=5/12,解得x=1/5,即F1产生的具有活力的花粉种类及比例为D∶d=1∶5,B正确;
C、F1产生的具有活力的花粉种类及比例为D∶d=1∶5,让F1作父本进行测交,即与白花植株(dd)杂交,故子代中红花∶白花=1∶5,但红花只有1种基因型(Dd),C错误;
D、该植物(两性花)并没有性染色体,F1与白花植株进行正反交,结果不同,是因为含有D基因的花粉部分致死所导致的,D错误。
故选B。
4.虎的性别决定方式为XY型,野生型虎毛色为黄色底黑条纹(黄虎),控制虎毛色的基因如果发生变异就会形成白虎。若白虎是由黄虎的单基因突变引起的,下图为虎毛色的遗传系谱图。下列分析错误的是( )
A.关于白色毛发的遗传方式,可以排除的只有伴Y遗传
B.若白色毛发的遗传方式为伴X隐性遗传,Ⅱ4、Ⅱ7相互交配后代是白虎的概率为1/4
C.若白色毛发的遗传方式为常染色体显性遗传,Ⅱ3、Ⅱ7基因型一定相同
D.若要进一步明确虎毛色的遗传方式,可以选择Ⅱ3、Ⅱ4相互交配,根据后代的性状表现判断
【答案】A
【详解】A、若遗传方式为伴Y染色体遗传,则只会在雄性个体中出现相应性状,而白色性状在雌性个体中均存在,所以可以排除伴Y染色体遗传;若遗传方式为伴X染色体显性遗传,则子代雌性都会获得Ⅰ1的X染色体,从而表现为白色性状,但Ⅱ3和Ⅱ7雌性黄虎,所以白色性状不会是伴X染色体显性遗传,A错误;
B、若白色毛发的遗传方式为伴X隐性遗传(相关基因用A/a表示),则Ⅰ1和Ⅰ2的基因型分别为 XaY、XAXa ,Ⅱ4、Ⅱ7的基因型分别为XAY 和XAXa ,相互交配后代是基因型及比例为XAXA ∶XAXa ∶ XAY∶ XaY= 1∶1∶1∶1,白虎的概率为1/4,B正确;
C、若白色毛发的遗传方式为常染色体显性遗传,Ⅰ1和Ⅰ2的基因型分别为Aa、aa,Ⅱ3、Ⅱ7都是黄虎,基因型均为aa,C正确;
D、若白色为常染色体隐性性状,则Ⅱ3、Ⅱ4的基因型均为Aa;若白色为常染色体显性性状,则Ⅱ3、Ⅱ4的基因型均为aa,若白色为伴X隐性性状,则Ⅱ3、Ⅱ4的基因型为XAXa 和XAY,可见选择Ⅱ3、Ⅱ4相互交配得到的后代有不同的表现,进而可根据后代的性状表现判断遗传方式,D正确。
故选A。
5.如果在做杂交时,父母本相互交换,这在遗传学上称为互交,其中一组称为正交,则另一组就称之为反交。遗传学上可根据互交实验结果的一致性来判断控制性状的基因是位于常染色体上还是性染色体上。鸟类的性别决定为ZW型。某种鸟类的眼色受两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制。甲、乙是两个纯合品种,均为红色眼。根据下列杂交结果,推测杂交1的亲本基因型是( )
A.甲为AAbb,乙为aaBB
B.甲为aaZBZB,乙为AAZbW
C.甲为AAZbZb,乙为aaZBW
D.甲为AAZbW,乙为aaZBZB
【答案】B
【详解】A、如果甲为AAbb,乙为aaBB,则杂交1与杂交2的结果应该相同,A错误;
B、如果杂交1甲为aaZBZB,乙为AAZbW,杂交后代的基因型是AaZBZb、AaZBW,雌雄个体表现型相同,B正确;
C、如果杂交1甲是AAZbZb,乙为aaZBW,杂交后代的基因型是AaZBZb、AaZbW,雌雄个体的表现型不同,C错误;
D、杂交1中,甲是雄性,性染色组型是ZZ,乙是雌性,性染色体组型是ZW,因此甲的基因型不可能是AAZbW,乙不可能为aaZBZB,D错误。
故选B。
6.鸡的性别决定类型为ZW型,雄性个体性染色体组成为ZZ,雌性个体性染色体组成为ZW。鸡羽毛的芦花与非芦花为一对相对性状,由一对等位基因(B/b)控制,且芦花鸡产蛋能力较强。现有两只芦花鸡杂交,产生的F1表型及比例为雄性芦花∶雌性芦花∶雌性非芦花=2∶1∶1。不考虑Z、W染色体的同源区段。下列叙述错误的是( )
A.鸡的芦花性状由位于Z染色体上的B基因控制
B.正常情况下,产蛋能力较强的鸡有2种基因型
C.若父本为非芦花鸡,则后代个体产蛋能力弱
D.芦花母鸡与非芦花公鸡杂交产生的雏鸡,可根据羽毛区分雌雄
【答案】B
【分析】根据题干信息,芦花性状由Z染色体上的显性基因B控制,非芦花为隐性性状(b)。
【详解】A、芦花性状由Z染色体上的显性基因B控制,子代雌性出现非芦花(ZbW),说明父本携带b基因(ZBZb),母本为ZBW,A正确;
B、产蛋能力较强的鸡为芦花雌鸡(ZBW),其基因型仅一种,雄性芦花(ZBZB、ZBZb)不产蛋,B错误;
C、若父本为非芦花(ZbZb),雌性子代必为ZbW(非芦花),产蛋能力弱,C正确;
D、芦花母鸡(ZBW)与非芦花公鸡(ZbZb)杂交,雄性雏鸡为ZBZb(芦花),雌性为ZbW(非芦花),可通过羽毛区分性别,D正确。
故选B。
7.家鸡的性别决定方式为ZW型,常见表型及基因所在染色体如下表。下列叙述正确的是( )
性状 基因 显性表型 隐性表型 基因所在染色体
腿的长度 A/a 长腿 短腿 5号
眼的形状 B/b 圆眼 豁眼 12号
喙的长度 H/h 短喙 长喙 Z
A.短喙雄鸡×长喙雌鸡,F1相互交配,根据F2表型就能判断H/h位于Z染色体上
B.长腿圆眼鸡×短腿豁眼鸡,若F1仅有两种表型,则长腿圆眼鸡的基因型为AaBB
C.纯合圆眼长喙鸡×豁眼短喙鸡,F1有两种表型且相互交配,F2中圆眼短喙雄鸡占3/16
D.让任意长腿豁眼鸡与短腿圆眼鸡杂交的F1再互交,可验证A/a、B/b遗传遵循自由组合定律
【答案】C
【详解】A、短喙雄鸡(ZHZh或ZHZH)与长喙雌鸡(ZhW)杂交,若雄鸡为杂合(ZHZh),F1雄鸡中短喙与长喙各占50%,雌鸡同理。F1互交后,F2雄鸡和雌鸡的短喙比例均为50%,无法区分常染色体与性染色体遗传,A错误;
B、长腿圆眼鸡(A-B-)与短腿豁眼鸡(aabb)杂交,若F1仅有两种表型,长腿圆眼鸡的基因型可能为AaBB或AABb,不唯一,B错误;
C、纯合圆眼长喙雄鸡(BBZhZh)与豁眼短喙雌鸡(bbZHW)杂交,F1为BbZHZh(圆眼短喙雄)和BbZhW(圆眼长喙雌)。F1互交后,F2圆眼概率为3/4,雄鸡占1/2,雄鸡中短喙占1/2,故圆眼短喙雄鸡占3/4×1/2×1/2=3/16,C正确;
D、要验证A/a、B/b遗传遵循自由组合定律,应选择双杂合个体进行自交或测交,任意长腿豁眼鸡(A-bb)与短腿圆眼鸡(aaB-)杂交,F1不一定是双杂合子,不能验证A/a、B/b遗传遵循自由组合定律,D 错误。
故选C。
8.某种鸟类(ZW型的)羽毛中,金色(Y)对银色(y)为显性,有斑点(R)对无斑点(r)为显性,其中一对等位基因位于Z染色体上。现将一只金色有斑点个体与一只银色有斑点个体杂交,F1雄性中约1/8为银色无斑点,下列判断正确的是( )
A.亲本金色有斑点为母本
B.位于Z染色体的基因为R/r
C.F1雄性个体中表现为金色有斑点的纯合子占1/6
D.母本产生的配子中含r且含y的配子比例为1/4
【答案】D
【详解】AB、1只金色有斑点个体与1只银色有斑点个体杂交,F1雄鸟中约有1/8为银色无斑点,即1/2×1/4,即R、r这对基因后代出现rr的概率是1/4,亲本基因型都是Rr,F1雄鸟中约有1/8为银色无斑点,进一步可推测出亲本的基因型为 RrZYZy和RrZyW,故亲本金色有斑点为父本,AB错误;
C、基因型为 RrZYZy和RrZyW,F1雄性个体中表现为金色有斑点的纯合子(RRZYZY)的概率为1/4×0=0,C错误;
D、母本的基因型是RrZyW,其产生的配子中rZy的比例为1/4,D正确。
故选D。
二、多选题
9.某二倍体昆虫(性别决定方式为ZW型),其翅形性状有长翅和残翅两种,用A和a表示,现有雌性长翅昆虫和雄性残翅昆虫杂交得F1,F1雌雄个体全为长翅,F1相互交配得F2,下面说法正确的有( )
A.该翅形性状中长翅是显性性状
B.F1雄性个体的基因型可能是ZAZa
C.控制翅形性状的基因可能位于Z和W染色体的同源区段
D.F2的性状分离比为雌性长翅:雌性残翅:雄性长翅:雄性残翅=1:1:1:1
【答案】ABC
【详解】A、分析题意,雌性长翅昆虫和雄性残翅昆虫杂交得F1,F1雌雄个体全为长翅,由此可知,该翅形性状中长翅是显性性状,A正确;
B、若控制翅型的基因位于Z染色体上,则亲本的基因型为ZAW和ZaZa,则F1雄性个体的基因型是ZAZa,B正确;
C、若控制翅形性状的基因位于Z和W染色体的同源区段,则亲本的基因型为ZAWA和ZaZa,则F1的基因型为ZAZa和ZaWA,均表现为长翅,符合题意,C正确;
D、若控制翅型的基因位于常染色体上,则亲本的基因型为AA和aa,F1的基因型为Aa,则F2的性状分离比为雌性长翅:雌性残翅:雄性长翅:雄性残翅=3:1:3:1,D错误。
故选ABC。
10.下图为人类甲遗传病(基因用A、a表示)和乙遗传病(基因用B、b表示)的家族系谱图,其中Ⅰ-1不携带甲病致病基因,Ⅰ-4不携带乙病致病基因,下列说法正确的是( )
A.甲病的遗传方式不可能为隐性遗传病
B.乙病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传
C.Ⅱ-4的基因型为aaXbY,Ⅲ-2的基因型为aaXBXb
D.若Ⅲ-1与Ⅲ-2结婚,生出一个正常孩子的概率为7/16
【答案】ABD
【详解】AB、Ⅰ-1不携带甲病致病基因且,但后代女儿有患病和正常,说明甲病不可能是常染色体隐性遗传和X染色体隐性遗传,Ⅰ-2患甲病,但所生女儿有不患甲病,说明甲病不可能是伴X染色体显性遗传,因此甲病为常染色体显性遗传。Ⅰ-3和Ⅰ-4均不患乙病,Ⅱ-4患乙病,且Ⅰ-4不携带乙病致病基因,说明乙病为伴X染色体隐性遗传病,AB正确;
C、Ⅰ-3和Ⅰ-4均不患乙病,Ⅱ-4患乙病不患甲病,Ⅱ-4的基因型为aaXbY,Ⅲ-2父亲患甲病不患乙病,所生的儿子两病都患,父亲基因型为AaXBY,母亲基因型为aaXBXb,Ⅲ-2基因型为aaXBXb或aaXBXB,C错误;
D、Ⅲ-1基因型为AaXBY,Ⅲ-2基因型为1/2aaXBXb、1/2aaXBXB,利用分离定律思维求解,不患甲病的概率为1/2,不患乙病的概率为1-1/2×1/4=7/8,生出一个正常孩子的概率为1/2×7/8=7/16,D正确。
故选ABD。
11.下图表示某同学调查的一个红绿色盲家族的患病情况。由于疏忽,此家族中有一人的表现型标注错误。下列分析正确的是( )
A.I-2的基因型可以确定
B.I-1的外孙不可能是红绿色盲患者
C.Ⅱ-4的表现型有可能标注错误
D.Ⅲ-2的致病基因只来自Ⅱ-2
【答案】AC
【详解】A、Ⅱ-2为色盲男性患者,色盲基因来自其母亲,I-2表现正常,故I-2为携带者,其基因型可以确定,A正确;
B、 I-1的色盲基因传递给其女儿,但其女儿不一定将色盲基因传递给外孙,故I-1的外孙可能是红绿色盲患者,也可能不是红绿色盲患者,B错误;
C、女性患者的父亲及儿子均为红绿色盲患者,图中可能是Ⅲ-3或Ⅱ-4表现型标注错误,C正确;
D、Ⅲ-2的致病基因来自Ⅱ-1、Ⅱ-2,D错误。
故选AC。
12.蚕卵的红色、黄色由常染色体上的一对等位基因R/r控制。将外源绿色蛋白基因G导入到纯合的黄卵(rr)、结白茧雌蚕的Z染色体上,获得结绿茧的雌蚕甲。甲与纯合的红卵、结白茧雄蚕乙杂交,选育出红卵、结绿茧的纯合品系。不考虑突变,下列说法正确的是( )
A.F1雄蚕均表现出红卵、结绿茧
B.F1雄蚕次级精母细胞中的基因组成可能是RR、rr
C.F1随机交配得到的F2中,红卵、结绿茧的个体占3/8
D.F2中红卵、结绿茧个体随机交配,子代中目标个体占4/9
【答案】ABC
【分析】1、位于性染色体上的基因控制的性状在遗传时总是与性别相关联,而位于常染色体上的基因控制的性状在遗传时一般与性别无关;
2、题干信息分析: 蚕卵颜色由常染色体上一对等位基因(R/r)控制,红色、黄色是这对等位基因控制的不同表现型。将外源绿色蛋白基因(G)导入到纯合的黄卵(rr)、结白茧雌蚕的Z 染色体上,得到亲本1,其基因型为rrZGW。亲本2是纯合的红卵、结白茧雄蚕,基因型为RRZgZg。
【详解】A、由题意可知,亲本1为rrZGW,亲本2为RRZgZg,F1中雄蚕基因型为RrZGZg,表现为红卵、结绿茧,A正确;
B、F1雄蚕基因型为RrZGZg,减数分裂Ⅰ前的间期,染色体复制,基因也复制,初级精母细胞的基因组成为RRrrZgZgWW,减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,形成的次级精母细胞的基因组成可能有RRZGZG、rr(rr不考虑Z染色体上基因时)等类型,B正确;
C、F1(RrZGZg × RrZgW)随机交配,红卵概率为3/4(Rr × Rr → 3/4显性),结绿茧概率为1/2(雄蚕50% ZGZg,雌蚕50% ZGW),故红卵且结绿茧比例为3/4×1/2=3/8,C正确;
D、F2中红卵、结绿茧的个体为R-ZGZg和R-ZGW,R-中RR:Rr=1:2,产生的配子R:r=2:1,随机交配得RR:Rr:rr=4:4:1,故RR占4/9,ZGZg和ZGW随机交配,子代的基因型及比例为ZGZG:ZGW:ZGZg:ZgW=1:1:1:1,其中纯合子(ZGZG和ZGW)占1/2,因此F2中红卵、结绿茧的个体(R-ZGZg和R-ZGW)随机交配,F3中红卵、结绿茧纯合子的比例是4/9×1/2=2/9,D错误。
故选ABC。
三、解答题
13.果蝇(2n=8)长翅(A)对短翅(a)为显性,正常刚毛(B)对小刚毛(b)为显性,红眼(D)对白眼(d)为显性,现有基因型为AaBbXDXd的雌果蝇,如图所示(假定不发生染色体变异和基因突变,仅展示部分相关染色体),回答下列问题:
(1)该果蝇细胞有丝分裂前期有 个四分体,控制眼色的基因有 个。
(2)该果蝇与一只红眼雄果蝇交配后产生的子代中,出现了一只基因型为XdXdY的白眼果蝇,出现该异常白眼果蝇的原因是 。
(3)该果蝇的某初级卵母细胞,在四分体时期一条染色单体上的B基因所在片段和另一条染色单体上的b基因所在片段发生了互换,则等位基因B和b分离发生的时期是 。
(4)长翅与短翅,正常刚毛与小刚毛这两对相对性状的遗传 (选填“遵循”和“不遵循”)基因的自由组合定律,判断依据为 。
【答案】(1) 0 4
(2)亲代雌果蝇在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离,形成XdXd的异常卵细胞,和雄果蝇正常减数分裂产生的含Y染色体的精子结合形成XdXdY的子代
(3)减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期
(4) 不遵循 控制这两对性状的基因位于同一对同源染色体上
【分析】题图分析,该果蝇控制翅型和正常刚毛、小刚毛的基因连锁,两对基因不遵循自由组合定律;控制红眼和白眼的基因位于X染色体,即基因型为AaBbXDXd。不考虑交叉互换的情况下,该个体会产生四种比例均等的配子。
【详解】(1)该果蝇与眼色有关的基因是D、d,在有丝分裂的间期经DNA分子复制,相关基因组成为DDdd,则有丝分裂中期控制眼色的基因有4个,四分体是同源染色体在减数第一次分裂前期联会形成的,因此在有丝分裂过程中没有四分体出现。
(2) 该果蝇XDXd与一只红眼雄果蝇XDY交配的子代应为XDXD、XDXd、XDY、XdY,若出现了一只基因型为XdXdY的白眼果蝇,则出现该异常白眼果蝇的原因是:亲代雌果蝇在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离,形成XdXd的异常卵细胞,和雄果蝇正常减数分裂产生的含Y染色体的精子结合形成的。
(3)正常情况下,等位基因B和b在减数第一次分裂后期随同源染色体的分离而分离,而该果蝇由于在四分体时期一条染色单体上的B基因所在片段和另一条染色单体上的b基因所在片段发生了互换,则其在减数第二次分裂后期也可能随着姐妹染色单体的分离而发生等位基因的分离,即等位基因发生分离的时期是减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期。
(4)据图可知,控制长翅与短翅、正常刚毛与小刚毛这两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上,属于同源染色体上的非等位基因,因此,这两对等位基因在遗传时不遵循基因自由组合定律。
14.研究人员在培养果蝇的过程中发现了一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将野生型红眼雌蝇和突变型奶油眼雄蝇杂交,结果如图。回答下列问题:
(1)奶油眼色的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。
(2)F2红眼雌蝇的基因型共有 种,F2红眼雄蝇的基因型共有 种。
(3)F1红眼雌蝇与F2伊红眼雄蝇杂交,得到伊红眼果蝇的概率为 。
(4)F2红眼雌蝇中某些基因型的果蝇,与F2三种眼色雄蝇杂交都不能得到奶油眼雌蝇,这些基因型的果蝇在F2雌蝇中的比例为 。
【答案】(1)遵循
(2) 6 3
(3)5/12
(4)5/8
【分析】分析题意,果蝇的野生型表现为红眼,奶油色为突变雄蝇,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,子一代全为红眼,说明红眼为显性性状,子一代之间相互交配,子二代雌雄个体间存在性状差异,说明控制该性状的基因与性别相关联;且子二代比例为8:4:3:1,和为16,说明眼色至少受两对独立遗传的基因控制。
【详解】(1)分析遗传图解可知,F1红眼果蝇相互交配,F2中4种果蝇的比例为8∶4∶3∶1,是9∶3∶3∶1的变形,说明奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制,奶油眼色的遗传遵循自由组合定律。
(2)根据F1互交所得F2中红眼雌∶红眼雄∶伊红眼雄∶奶油眼雄=8∶4∶3∶1可知,眼色的遗传与性别相关联,若果蝇眼色受两对等位基因控制,则一对等位基因位于常染色体上,另一对等位基因位于X染色体上。设相关基因为A/a、B/b,根据F2的性状分离比可知,F1红眼雌、雄果蝇的基因型分别为AaXBXb、AaXBY,而F2中红眼雌蝇占8/16,红眼雄蝇占4/16,伊红眼雄蝇占3/16,奶油眼雄蝇占1/16,可知F2中红眼雌蝇的基因型为A_XBX—、aaXBX—,共6种基因型,红眼雄蝇的基因型为A_XBY、aaXBY,共3种,伊红眼雄蝇的基因型为A_XbY,奶油眼雄蝇的基因型为aaXbY。
(3)F1红眼雌蝇(AaXBXb)与F2伊红眼雄蝇(1/3AAXbY、2/3AaXbY)杂交,得到伊红眼果蝇的概率为(1/3+2/3×3/4)×1/2=5/12。
(4)F2中红眼雌蝇占8/16,F2中红眼雌蝇的基因型为A_XBX—、aaXBX—,F2红眼雌蝇中基因型为1/16AAXBXB、1/16AAXBXb、2/16AaXBXB以及1/16aaXBXB的个体与F2三种眼色雄蝇杂交都不能得到奶油眼雌蝇(aaXBXb),这些基因型的果蝇在F2雌蝇中的比例为5/8。
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