第3节 伴性遗传
[学习目标] 1.结合人类红绿色盲的遗传实例,分析掌握伴X染色体隐性遗传病的特点。2.结合抗维生素D佝偻病的遗传实例,归纳伴X染色体显性遗传病的特点。
知识点一 人类红绿色盲
1.伴性遗传的概念
决定某性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫做伴性遗传。
2.人类红绿色盲
(1)人类性别决定方式
①人类的性别由性染色体决定。
女性性染色体组成:同型的,用XX表示。
男性性染色体组成:异型的,用XY表示。
②X与Y的区别
(2)人类红绿色盲(伴X染色体隐性遗传)
①致病基因及其位置
显隐性:红绿色盲受隐性基因控制。
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,即位于X的非同源区段。
②正常色觉和红绿色盲患者的基因型与表型
如果用玉米为实验材料,研究伴性遗传,可以吗?
提示:不可以。玉米为雌雄同株植物,没有性染色体。
1.所有的生物都有性染色体。(×)
2.性染色体不只存在于生殖细胞中。(√)
3.X、Y染色体不能发生染色体互换。(×)
4.位于Ⅲ区段内的致病基因,在体细胞中也可能有等位基因。(√)
5.含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子。(×)
一对等位基因(A、a)在X、Y染色体的同源区段,那么相关的基因型有哪些?这对基因的遗传与性别有关联吗?
提示:共七种:XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。这对基因的遗传与性别有关联。
③红绿色盲的主要遗传方式
a.方式一
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。
b.方式二
由图解分析可知:男孩的色盲基因只能来自于母亲。
c.方式三
由图解分析可知:女儿色盲,父亲一定色盲。
d.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遗传特点
患者中男性远多于女性。
男性患者的基因只能从母亲那里传来,以后只能传给女儿。
在红绿色盲遗传中,分析女患者的父亲、儿子和正常男性的母亲、女儿的表型。
提示:女患者的父亲、儿子一定患病,正常男性的母亲和女儿一定正常(简记为“女病,父子病;男正,母女正”)。
为什么红绿色盲患者男性多于女性?
提示:红绿色盲基因位于X染色体上,属于隐性遗传,男性只有一条X染色体,只要X染色体上有红绿色盲基因,就表现为红绿色盲患者,而女性有两条X染色体,必须两条X染色体上都有红绿色盲基因才能表现为红绿色盲患者,因此红绿色盲患者男性多于女性。
[例1] 一对夫妇所生女儿全正常,所生儿子全为色盲,则这对夫妇的基因型为( )
A.XBXB与XBY
B.XbXb和XBY
C.XBXb和XbY
D.XBXB和XbY
解题分析 所生儿子全为色盲,则其基因型为XbY,Xb来自母亲,母亲的基因型为XbXb;女儿全正常,则女儿的基因型为XBXb,父亲的基因型为XBY。
答案 B
[例2] 下列有关红绿色盲的叙述,正确的是( )
A.父亲正常,儿子一定正常
B.女儿色盲,父亲一定色盲
C.母亲正常,儿子和女儿正常
D.女儿色盲,母亲一定色盲
解题分析 儿子的X染色体来自母亲,与父亲无关,A错误;女儿色盲,基因型为XbXb,一个Xb来自母亲,一个Xb来自于父亲,则父亲的基因型为XbY,所以父亲一定色盲,B正确;母亲正常,基因型为XBXb或XBXB,若为XBXb,则可能生出色盲儿子,如果其父亲色盲,则也可能生出色盲女儿,C错误;女儿色盲,基因型为XbXb,一个Xb来自母亲,母亲可能为XBXb或XbXb,则母亲不一定色盲,D错误。
答案 B
知识点二 抗维生素D佝偻病和外耳道多毛症
1.抗维生素D佝偻病(伴X染色体显性遗传)
(1)致病基因及其位置
显隐性:抗维生素D佝偻病受显性基因控制。
基因位置:位于X染色体上。
(2)正常和抗维生素D佝偻病患者的基因型和表型
(3)遗传特点
①患者中女性多于男性,但部分女性患者(XDXd)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。
2.外耳道多毛症(伴Y染色体遗传)
下面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“男全患病,女全正常”。
在人类的抗维生素D佝偻病遗传中,分析正常女性的父亲和儿子及男性患者的母亲和女儿的表型。
提示:正常女性的父亲和儿子一定正常,而男性患者的母亲和女儿一定患病。
为什么抗维生素D佝偻病患者女性多于男性?
提示:因为女性有两条X染色体,得到抗维生素D佝偻病显性基因的机会比只有一条X染色体的男性大,只要有一个显性基因就患病,所以,抗维生素D佝偻病患者女性多于男性。
XY型性别决定的生物雄性体内的一对异型性染色体——X、Y构成了一对特殊的同源染色体,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。二者关系如图所示:
控制人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因位于哪个区段?控制人类外耳道多毛症的基因位于哪个区段?
提示:B区段。D区段。
[例1] 抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病,这种疾病的遗传特点之一是( )
A.男患者与女患者结婚,其女儿正常
B.男患者与正常女子结婚,其子女均正常
C.女患者与正常男子结婚,必然儿子正常女儿患病
D.患者的正常子女不携带其父母传递的致病基因
解题分析 伴X染色体显性遗传病有如下特点:若父亲患病,女儿一定患病,A、B错误;女患者与正常男子结婚,儿子和女儿都有可能患病,C错误;若子女正常,即女儿基因型为XdXd,儿子基因型为XdY,则不携带其父母传递的致病基因,D正确。
答案 D
[例2] 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)。由此可以推测( )
A.Ⅱ区段上有控制男性性别决定的基因
B.Ⅱ区段上某基因控制的遗传病,患病率与性别有关
C.Ⅲ区段上某基因控制的遗传病,患者全为女性
D.Ⅰ区段上某隐性基因控制的遗传病,女性患病率高于男性
解题分析 控制男性性别决定的基因应该位于只有男性具有的染色体区段内,所以在Ⅲ区段,A错误;位于性染色体上的基因控制的遗传病,患病率与性别有关,B正确;Ⅲ区段上某基因控制的遗传病,患者全为男性,C错误;Ⅰ区段上某隐性基因控制的遗传病,女性患病率低于男性,该区段上的显性遗传病,男性患病率低于女性,D错误。
答案 B
知识点三 伴性遗传理论在实践中的应用和遗传系谱图
1.伴性遗传理论在实践中的应用
(1)根据伴性遗传的规律,可推算后代的患病概率,从而指导优生
有一位女性血友病(伴X染色体隐性遗传病)患者和正常男性结婚,建议他们生女孩;男性抗维生素D佝偻病患者和正常女性结婚,建议生男孩。
(2)根据伴性遗传理论指导育种工作
①生物的性别决定方式
②已知鸡的性别决定是ZW型,芦花鸡羽毛和非芦花鸡羽毛是一对相对性状,分别由一对等位基因B和b(位于Z染色体上)控制。
③根据雏鸡的羽毛特征来区分雌性和雄性
XY型性别决定的生物群体中,性别比例为1∶1的原因?
提示:因为雄性个体产生含X的精子∶含Y的精子=1∶1。
现在有一只基因型未知的芦花雄鸡,如何确定它的基因型?
提示:让该芦花雄鸡与多只非芦花或芦花雌鸡杂交,若后代都为芦花鸡,则其基因型为ZBZB;若后代中有非芦花鸡,则其基因型为ZBZb。
有性别之分的生物,其性别并不都是由性染色体决定的原因是①具有性别分化(雌雄异体)的生物主要由性染色体(XY或ZW)决定性别。②虽有性别之分,但雌雄同体(或雌雄同株)的生物无性染色体,如玉米、水稻等。③有些雌雄异体的生物的性别取决于染色体组的多少,如蜜蜂、蚂蚁等。④还有的生物的性别完全取决于环境因素,如龟、鳄等生物其性别由环境温度决定。
2.遗传系谱图
(1)首先确定是否为伴Y染色体遗传
若系谱图中女性全正常,患者全为男性,则为伴Y染色体遗传。如图:
(2)其次确定是显性遗传还是隐性遗传
①图1中,双亲正常,子代有患病个体,一定是隐性遗传病,即“无中生有为隐性”。
②图2中,双亲患病,子代有正常个体,一定是显性遗传病,即“有中生无为显性”。
③图3中,亲子代都有患者和正常个体,无法准确判断,可先假设,再推断。
(3)然后进行常染色体遗传与伴X染色体遗传的判定
①在隐性遗传的系谱图中,主要参照“女患者”。
a.如果所有女患者的父亲和儿子都患病,则为伴X染色体隐性遗传,如图4。
b.如果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5。
②在显性遗传的系谱图中,主要参照“男患者”。
a.如果所有男患者的母亲和女儿都患病,则为伴X染色体显性遗传,如图6。
b.如果男患者的母亲和女儿有正常的,则一定为常染色体显性遗传,如图7。
(4)若系谱图中无上述特征,就不能作出确定的判断,只能从可能性大小方面推断,通常的原则是:
②遗传方式
(5)计算概率
在分析既有伴性遗传又有常染色体遗传的两对及两对以上性状的遗传现象时,按照基因的分离定律分别处理两对或两对以上性状的遗传,整体上按基因的自由组合定律处理。
[例1] 人的色觉正常(B)对红绿色盲(b)是显性,为伴性遗传;褐眼(A)对蓝眼(a)是显性,为常染色体遗传。有一个蓝眼色觉正常的女子与一个褐眼色觉正常的男子婚配,生了一个蓝眼患红绿色盲的男孩,这对夫妇生出蓝眼患红绿色盲男孩的概率和再生出的男孩为蓝眼患红绿色盲的概率分别是( )
A.1/4和1/4
B.1/8和1/8
C.1/8和1/4
D.1/4和1/8
解题分析 根据题意可推知双亲的基因型分别为aaXBXb、AaXBY,因此他们生出蓝眼孩子的概率为1/2,生出色盲男孩(全部后代中患红绿色盲的男孩)的概率为1/4,故他们生出蓝眼患红绿色盲男孩的概率为(1/2)×(1/4)=1/8;而该夫妇再生出的男孩中患红绿色盲的概率为1/2,所以该男孩为蓝眼患红绿色盲的概率为(1/2)×(1/2)=1/4。
答案 C
[例2] 根据人类遗传病系谱图中各世代个体的表型进行判断,下列说法不正确的是( )
A.①是常染色体隐性遗传
B.②最可能是伴X染色体隐性遗传
C.③最可能是伴X染色体显性遗传
D.④可能是伴X染色体显性遗传
解题分析 ①双亲正常,女儿患病,一定是常染色体隐性遗传,A正确;②双亲正常,后代有病,必为隐性遗传,因后代患者全为男性,可知致病基因最可能位于X染色体上,由母亲传递而来,B正确;③父亲有病,母亲正常,子代女儿全患病,儿子全正常,最可能为伴X染色体显性遗传病,C正确;④父亲有病,儿子全患病,女儿正常,最可能为伴Y染色体遗传病,不可能为伴X染色体显性遗传,D错误。
答案 D
[例3] 一只雌鼠的一条染色体上某个基因发生突变,使野生型变为突变型。该鼠与野生型鼠杂交,F1的雌雄鼠中均既有野生型,又有突变型。假如仅通过一次杂交实验鉴别突变基因是在常染色体上还是在X染色体上,F1的杂交组合最好选择( )
A.野生型(雌)×突变型(雄)
B.野生型(雄)×突变型(雌)
C.野生型(雌)×野生型(雄)
D.突变型(雌)×突变型(雄)
解题分析 由题意,一条染色体上某个基因发生突变,使野生型变为突变型,说明突变型是显性性状,野生型是隐性性状;选择隐性性状的雌鼠与显性性状的雄鼠杂交时,若后代雌鼠全为突变型,雄鼠全为野生型,则该突变基因位于X染色体上;若后代雌雄鼠中都有突变型,则该突变基因位于常染色体上。
答案 A
技法提升
1.关于“患病男孩”与“男孩患病”概率的计算
(1)常染色体遗传
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
①患病男孩的概率=患病男孩在后代全部孩子中的概率;
②男孩患病的概率=后代男孩中患病的概率。
2.实验判定基因所处位置
(1)判断基因位于常染色体上还是X染色体上
①在显隐性已知的条件下,可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交
②在显隐性未知(或已知)条件下,可设置正反交实验。
a.若正反交结果相同,则基因位于常染色体上。
b.若正反交结果不同,则基因位于X染色体上。
(2)判断基因是位于X、Y的同源区段,还是只位于X染色体上
选取纯合隐性雌与纯合显性雄杂交
(注:ZW型生物选择个体时,♀、♂对调。)
1.下列关于伴性遗传的叙述,错误的是( )
A.性染色体上的基因控制的性状与性别的形成都有一定的关系
B.遗传上总是和性别相关联
C.伴性遗传也遵循孟德尔遗传定律
D.表现上具有性别差异
答案 A
解析 性染色体只有某个基因控制的性状与性别的形成有关,其他基因都无关,如红绿色盲基因。
2.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( )
A.1/2
B.1/4
C.1/6
D.1/8
答案 D
解析 设相关基因用B、b表示,根据题意可知,该夫妇的基因型为XBXb、XBY,他们所生女儿的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,当女儿为XBXb时与正常的男子能够生出红绿色盲基因携带者,则概率是1/2×1/4=1/8。
3.某男性遗传病患者与一个正常女子结婚,医生告诫他们只能生男孩。据此推测该病的遗传方式为( )
A.伴Y染色体遗传
B.常染色体显性遗传
C.伴X染色体显性遗传
D.伴X染色体隐性遗传
答案 C
解析 如果是Y染色体遗传,则男性遗传病患者的儿子一定患病,A错误;常染色体显性遗传病后代的发病率与性别无关,B错误;伴X染色体显性遗传病的男患者与一正常女子结婚,后代女孩都患病,男孩都正常,因此建议生男孩,C正确;伴X染色体隐性遗传病的男患者与一正常女子结婚,若该女子不携带致病基因,则后代无论男女都正常,若该女子携带遗传病的致病基因,则后代无论男女都有可能患病,这与题意不符,D错误。
4.芦花鸡的羽毛(成羽)是一种黑白相间的斑纹状,但在雏鸡阶段的绒羽为黑色且头顶上有一个黄色斑点。控制芦花的基因在Z染色体上,芦花对非芦花是显性。养鸡场为了多养产蛋母鸡,要大量淘汰公鸡,你建议如何配种来达到这个目的( )
A.芦花母鸡×非芦花公鸡
B.芦花公鸡×非芦花母鸡
C.芦花母鸡×芦花公鸡
D.非芦花母鸡×非芦花公鸡
答案 A
解析 鸡的性别决定为ZW型,设相关基因用B、b表示,非芦花公鸡(ZbZb)和芦花母鸡(ZBW)进行杂交,后代中雌性都是非芦花,雄性都是芦花(方便淘汰),A正确。
5.人体X染色体上存在血友病基因,用Xh表示,显性基因用XH表示。下图是一个家族系谱图,请回答:
(1)若1号的母亲是血友病患者,则1号父亲的基因型是________。
(2)4号的可能基因型是________________,她是杂合子的概率是________。
(3)若4号与正常男性结婚,所生第一个孩子患血友病的概率是________;若这对夫妇的第一个孩子是血友病患者,再生一个孩子患血友病的概率是________。
答案 (1)XHY (2)XHXH或XHXh 1/2
(3)1/8 1/4
解析 (1)由题干信息可知,血友病为伴X染色体隐性遗传病,1号母亲患病,为XhXh,1号不患病其父亲只能为XHY。
(2)1号的基因型为XHXh,2号的基因型为XHY,因此4号的基因型为1/2XHXH或1/2XHXh。
(3)4号基因型为XHXh、XHXH,与正常男性婚配,生出患病孩子概率为1/2XHXh×XHY→1/2×1/4XhY。若已生育一个血友病患者,则4号基因型为XHXh,再生一个孩子患血友病的概率为XHXh×XHY→1/4XhY。[基础对点]
知识点一 人类红绿色盲
1.某人及其父母、祖父母、外祖父母均不是红绿色盲,但其弟弟是红绿色盲患者,那么红绿色盲基因的传递过程是( )
A.祖父→父亲→弟弟
B.祖母→父亲→弟弟
C.外祖父→母亲→弟弟
D.外祖母→母亲→弟弟
答案 D
解析 红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,此人的祖父、外祖父、父亲均正常,基因型都为XBY,因此A、B、C均被排除。此人的弟弟是色盲(XbY),其中Xb基因来自其母亲(XBXb),而其母亲的Xb基因来自外祖母。
2.有关人类的性别决定的说法错误的是( )
A.女性的性染色体是同型的,用XX表示
B.X染色体的大小为Y染色体大小的5倍
C.X、Y染色体携带的基因种类和数量无明显差别
D.X、Y染色体上同源区段的基因控制的性状与性别的形成无关
答案 C
解析 人类的性别由性染色体决定,女性的一对性染色体是同型的,用XX表示,男性的一对性染色体是异型的,用XY表示,A正确;人类的X染色体和Y染色体,无论大小还是携带的基因种类和数量都有差别,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,B正确,C错误;X、Y染色体上同源区段上基因控制的性状与性别形成无关,D正确。
3.某色盲男性,他的一个次级精母细胞处于分裂后期时,可能存在( )
A.两条Y染色体,两个色盲基因
B.一条X染色体,一条Y染色体,一个色盲基因
C.两条X染色体,两个色盲基因
D.一条Y染色体,没有色盲基因
答案 C
解析 色盲的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,男患者的基因型为XbY。次级精母细胞中不含同源染色体,只含一对性染色体中的一条(X或Y);减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,此时含有两条X染色体(含有两个色盲基因)或两条Y染色体(没有色盲基因)。
4.一对夫妻,若生女孩,则女孩全为色盲基因携带者;若生男孩,则男孩全部正常。则这对夫妻的基因型是( )
A.XBXB、XbY
B.XBXb、XBY
C.XbXb、XBY
D.XBXb、XbY
答案 A
解析 由于所生男孩全部正常,则母亲为显性纯合子,其基因型为XBXB;女儿全部为携带者,则致病基因来自于父亲,故父亲的基因型为XbY。
5.血友病属于伴X染色体隐性遗传病。某男性患血友病,他的岳父表现正常,岳母患血友病,对他的子女表型的预测应当是( )
A.儿子、女儿全部正常
B.儿子患病,女儿正常
C.儿子正常,女儿患病
D.儿子和女儿都有可能出现患者
答案 D
解析 血友病为位于X染色体上的隐性基因控制的遗传病(设相关基因用H、h表示)。某男性患血友病(XhY),其岳父正常(XHY),岳母患血友病(XhXh),其妻子的基因型为XHXh。XHXh×XhY后代中儿子和女儿均有可能患病,概率均为50%。
6.如图是人体性染色体的模式图,下列叙述不正确的是( )
A.位于Ⅰ区基因的遗传只与男性相关
B.位于Ⅱ区的基因在遗传时,后代男女性状的表现一致
C.位于Ⅲ区的致病基因,在体细胞中也可能有等位基因
D.性染色体既存在于生殖细胞中,也存在于体细胞中
答案 B
解析 由图可知,Ⅰ区为Y染色体非同源区段,位于Ⅰ区的基因控制的性状只能传递给男性后代,所以位于Ⅰ区基因的遗传只与男性相关,A正确;Ⅱ区为X、Y染色体同源区段,其上有等位基因,位于Ⅱ区的基因在遗传时,后代男女性状的表现不一定一致,如XDXd×XdYD的后代,男性全部是显性性状,女性一半是显性性状,一半是隐性性状,B错误;Ⅲ区为X染色体非同源区段,雌性个体有两条X染色体,故位于Ⅲ区的致病基因,在体细胞中也可能有等位基因,C正确;性染色体既存在于生殖细胞中,也存在于体细胞中,D正确。
知识点二 抗维生素D佝偻病和外耳道多毛症
7.外耳道多毛症仅见于男性(a),人类抗维生素D佝偻病中,若患者为男性,则其女儿一定患此病(b)。对a和b的理解正确的是( )
A.a病基因位于X染色体上,且为显性遗传病,b也一样
B.a病基因位于Y染色体上,b病为伴X染色体显性遗传病
C.a病基因位于Y染色体上,b病为伴X染色体隐性遗传病
D.条件不够,无法判断
答案 B
解析 人类的性别决定类型为XY型,男性性染色体组成为XY,女性性染色体组成为XX。仅见于男性的遗传病的致病基因应位于Y染色体上;父亲患病,其女儿一定患病,则该病应为伴X染色体显性遗传病。
8.下列有关抗维生素D佝偻病的叙述,不正确的是( )
A.通常表现为世代连续遗传
B.该病女性患者多于男性患者
C.部分女性患者病症较轻
D.男性患者与正常女性结婚,儿子一定是患者
答案 D
解析 抗维生素D佝偻病是一种伴X染色体显性遗传病,该病通常表现为世代连续遗传,且女性患者多于男性患者,杂合子的症状较纯合子轻,A、B、C正确;正常女性遗传给儿子的是Xd,男性患者遗传给儿子的是Y染色体,所以正常女性的儿子一定正常,D错误。
知识点三 伴性遗传理论在实践中的应用及遗传系谱图
9.甲家庭中丈夫患抗维生素D佝偻病,妻子表现正常;乙家庭中,夫妻都表现正常,但妻子的弟弟患红绿色盲。从优生角度考虑,甲、乙家庭应分别选择生育( )
A.男孩,男孩
B.女孩,女孩
C.男孩,女孩
D.女孩,男孩
答案 C
解析 抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病,甲家庭中丈夫患抗维生素D佝偻病(设相关基因用A、a表示),可以判断其基因型为XAY,妻子表现正常,其基因型为XaXa,因为儿子的X染色体来自妻子,妻子没有致病基因,所以这对夫妻只要生育男孩就可以避免该遗传病在后代中出现。乙家庭中,夫妻都表现正常,但妻子的弟弟患红绿色盲,因为红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,由此可以判断妻子有可能是致病基因的携带者,所以这对夫妻最好生女儿,以降低后代患病的概率。
10.正常蚕幼虫的皮肤不透明,由显性基因A控制。油蚕幼虫的皮肤透明如油纸(可以看到内部器官),由隐性基因a控制,A对a是显性,它们都位于Z染色体上。以下哪一个杂交组合方案,能在幼虫时就可以根据皮肤特征,很容易地把雌雄蚕区分开来( )
A.ZAZA×ZAW
B.ZAZA×ZaW
C.ZAZa×ZAW
D.ZaZa×ZAW
答案 D
解析 ZaZa(雄性油蚕)与ZAW(雌性正常蚕)交配,子代中正常蚕均为雄性(ZAZa),油蚕均为雌性(ZaW),在幼虫时从皮肤是否透明即可将雌雄蚕区分开来。
11.如图为色盲患者的遗传系谱图,以下说法正确的是( )
A.Ⅱ3与正常男性婚配,后代都不患病
B.Ⅱ3与正常男性婚配,生育患病男孩的概率是1/8
C.Ⅱ4与正常女性婚配,后代都不患病
D.Ⅱ4与正常女性婚配,生育患病男孩的概率是1/8
答案 B
解析 由图谱可知,Ⅱ5为男性色盲(XbY),Ⅱ4为正常男性(XBY),推出Ⅰ1为携带者(XBXb),Ⅱ3是XBXb的概率为,是XBXB的概率也为,当Ⅱ3与正常男性(XBY)结婚,生育女孩全部正常,生育患病男孩的概率是:XBXb×XBY→××=XbY,A错误,B正确;Ⅱ4与正常女性结婚,若该女性为XBXB,则后代都正常,若该女性为XBXb,则后代是患病男孩(XbY)的概率是×=,C、D错误。
[能力提升]
12.下图示某遗传系谱,两种致病基因位于非同源染色体上。下列有关判断错误的是( )
A.如果2号不携带甲病基因,则甲病基因在X染色体上
B.如果2号不携带甲病基因,4号是杂合子的概率为
C.如果2号携带甲病基因,则4号与1号基因型相同的概率是
D.如果2号携带甲病基因,则再生男孩患病或女孩患病的机会均等
答案 B
解析 根据题意和系谱图可知,1号和2号都不患乙病,但他们有一个患乙病的女儿,说明乙病是常染色体隐性遗传病;1号和2号都不患甲病,但他们有一个患甲病的儿子,说明甲病为隐性遗传病。如果2号不携带甲病基因,则甲病一定是伴X染色体隐性遗传病,致病基因在X染色体上,A正确;设控制甲病和乙病的基因分别为A、a和B、b,根据前面的分析可知,1号的基因型为BbXAXa,2号的基因型为BbXAY,生出的不患病女儿(4号)的基因型为B_XAX-,其中是纯合子的概率为×=,是杂合子的概率为,B错误;如果2号携带甲病基因,则甲病一定为常染色体隐性遗传病,1号的基因型为AaBb,2号的基因型也为AaBb,4号的基因型为A_B_,与1号相同的概率为×=,C正确;结合前面的分析可知,若2号携带甲病基因,则甲病和乙病一定都为常染色体隐性遗传病,子代是否患病与性别无关,即再生男孩患病或女孩患病的机会均等,D正确。
13.雌雄异株的高等植物剪秋罗有宽叶和狭叶两种类型,宽叶(B)对狭叶(b)呈显性,等位基因位于X染色体上,其中狭叶基因(b)会使花粉致死。如果杂合宽叶雌株同狭叶雄株杂交,其子代的性别及表型是( )
A.子代全是雄株,其中1/2为宽叶,1/2为狭叶
B.子代全是雌株,其中1/2为宽叶,1/2为狭叶
C.子代雌雄各半,全为宽叶
D.子代中宽叶雌株∶宽叶雄株∶狭叶雌株∶狭叶雄株=1∶1∶1∶1
答案 A
解析 杂合宽叶雌株的基因型为XBXb,产生XB、Xb两种卵细胞,比例为1∶1;狭叶雄株的基因型为XbY,产生Xb、Y两种花粉,狭叶基因(b)使花粉致死,只有Y花粉参与受精,因此后代全部为雄株,1/2为宽叶,1/2为狭叶。
14.下面是色盲的遗传系谱图,致病基因用B或b表示,请分析回答:
(1)写出该家族中下列成员的基因型:4________,6________,11________。
(2)14号成员是色盲患者,致病基因是由第一代中的某个个体传递来的。用成员编号和“→”写出色盲基因的传递途径:______________。
(3)若成员7和8再生一个孩子,是色盲男孩的概率为________,是色盲女孩的概率为________。
答案 (1)XbY XBXb XBXb或XBXB
(2)1→4→8→14 (3)1/4 0
解析 (1)4和10均为色盲男性,基因型均为XbY。5和6正常,生出色盲儿子10,则基因型分别为XBY和XBXb,11为女孩,其基因型为XBXb或XBXB。
(3)7和8的基因型为XBY和XBXb,生出色盲男孩的概率为1/2×1/2=1/4,其后代中不会出现色盲女孩。
15.已知果蝇中长翅与残翅为一对相对性状(显性基因用A表示,隐性基因用a表示),直毛和分叉毛为一对相对性状(显性基因用B表示,隐性基因用b表示)。两只亲代果蝇杂交得到以下子代的类型和比例,请据此回答下列问题:
表型
长翅、直毛
残翅、直毛
长翅、分叉毛
残翅、分叉毛
雄果蝇
3/8
1/8
3/8
1/8
雌果蝇
3/4
1/4
0
0
(1)控制直毛和分叉毛遗传的基因位于________染色体上,________翅为显性性状。
(2)亲本雌雄果蝇的基因型分别为__________、__________。
(3)具有一对相对性状的纯合亲本进行正交和反交,上述两对相对性状中子代表型不一致的是____________________,一般情况下,如果子代表型一致,可说明控制该相对性状的等位基因位于________染色体上。
答案 (1)X 长 (2)AaXBXb AaXBY
(3)直毛和分叉毛 常
解析 (1)从表中看出后代长翅∶残翅=3∶1,且表型与性别无关,可推测长翅、残翅这对性状的相关基因应位于常染色体上,长翅为显性性状;直毛和分叉毛为一对与性别有关联的相对性状,相关基因应位于X染色体上,并且直毛为显性性状。
(2)根据杂交后代的结果雌雄果蝇中长翅∶残翅=3∶1,故亲本为杂合子;雄果蝇中直毛∶分叉毛=1∶1,雌果蝇全部为直毛,则雌雄果蝇的基因型分别为XBXb、XBY,因此亲本果蝇的基因型:雌果蝇为AaXBXb,雄果蝇为AaXBY。
(3)性染色体上的基因控制的性状与性别相关联,故正交、反交的结果不一致;常染色体上的基因控制的性状与性别无关,故正交、反交的结果一致。
16.果蝇的X染色体和Y染色体是一对同源染色体,但其形态、大小却不完全相同。如图为果蝇X、Y染色体同源和非同源区段的比较图解,其中A与C为同源区段。请回答下列有关问题。
(1)若在A区段上有一基因“E”,则在C区段同一位点可以找到基因________;此区段一对基因的遗传遵循________定律。
(2)已知在果蝇的X染色体上有一对基因H、h,分别控制的性状是腿部有斑纹和腿部无斑纹。现有纯种果蝇若干。请通过一次杂交实验,确定H、h基因在X染色体上的位置是A区段还是B区段。实验步骤:
①选用纯种果蝇作亲本,雌性亲本表型为__________,雄性亲本表型为________________。
②_________________________________________________________。
③观察子代果蝇的性状并统计记录结果。
结果分析:
若子代雄果蝇表现为____________,则此对基因位于A区段;
若子代雄果蝇表现为____________,则此对基因位于B区段。
答案 (1)E或e 基因分离
(2)①腿部无斑纹 腿部有斑纹 ②用所选亲本雌雄果蝇杂交 ③腿部有斑纹 腿部无斑纹
解析 (2)要通过一次杂交实验确定H、h基因在X染色体上的位置是A区段还是B区段,可选用隐性雌果蝇与显性雄果蝇杂交,所选雌果蝇表型为腿部无斑纹,所选雄果蝇表型为腿部有斑纹。若此对基因位于A区段,亲本中腿部无斑纹雌果蝇基因型为XhXh,腿部有斑纹雄果蝇基因型为XHYH,杂交子代雄果蝇的表型为腿部有斑纹;若此对基因位于B区段,亲本中腿部无斑纹雌果蝇基因型为XhXh,腿部有斑纹雄果蝇基因型为XHY,杂交子代雄果蝇的表型为腿部无斑纹。