人教版新高考生物二轮复习课件--遗传规律与伴性遗传(含人类遗传病)

这是一份人教版新高考生物二轮复习课件--遗传规律与伴性遗传(含人类遗传病)

第一编
2022
高中总复习优化设计
GAO ZHONG ZONG FU XI YOU HUA SHE JI
内容索引
网络构建 知识串联
长句表达 思维训练
专项模块•素能培优
网络构建 知识串联
假说
演绎推理
实验
等位基因分离
减数分裂Ⅰ后期
非同源染色体上的非等位基因自由组合
减数分裂Ⅰ后期　
有性
核基因遗传　
萨顿
摩尔根
伴X染色体显性遗传
伴Y染色体遗传
染色体异常遗传病
产前诊断
长句表达 思维训练
1.孟德尔的一对相对性状的杂交实验中,实现3∶1的性状分离比必须同时满足哪些条件?
提示 观察子代样本数目足够多;F1形成的两种配子的数目相等且生活力相同;雌雄配子结合的机会相等;F2不同基因型个体的存活率相等。
2.科学家将耐盐植物的耐盐基因成功导入了某植物体内,结果发现一批植物自交后代中耐盐∶不耐盐=3∶1,另一批植物自交后代中耐盐∶不耐盐=15∶1。请你解释这一现象。
提示 自交后代中耐盐∶不耐盐=3∶1的植物,其亲本只有一条染色体上导入了耐盐基因;自交后代中耐盐∶不耐盐=15∶1的植物,其亲本的两条非同源染色体上导入了耐盐基因。
3.基因型为AaDdTt的植株产生配子的种类及比例为AtD∶aTD∶ATD∶atD∶Atd∶aTd∶ATd∶atd=9∶9∶1∶1∶9∶9∶1∶1,请解释其产生的原因(不考虑突变和致死情况)。
提示 ①A、t基因在同一条染色体上,a、T基因在对应的同源染色体上,D、d基因在另一对同源染色体上。②部分细胞减数分裂Ⅰ前期,A与a(或T与t)所在的染色体片段发生了互换。
4.男性的性染色体不可能来自祖辈的哪一成员?女性的红绿色盲基因不可能来自祖辈的哪一成员?
提示 男性的性染色体不可能来自祖母。女性的红绿色盲基因不可能来自祖父。
5.果蝇野生型均为红眼,经基因突变产生的隐性性状中有白眼和朱红眼,控制白眼、朱红眼的基因均位于X染色体上。让白眼雌果蝇与朱红眼雄果蝇杂交,后代雌果蝇全为野生型红眼,雄果蝇全为白眼。据该实验结果判断,白眼基因与朱红眼基因是否互为等位基因,并说明判断的理由。
提示 否。若互为等位基因,杂交后代雌果蝇为朱红眼或白眼,不可能出现野生型红眼。
6.若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表型,但比例为42%∶8%∶8%∶42%,试解释出现这一结果的可能原因。
提示 A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上,且部分初级性母细胞染色体发生互换,产生四种类型的配子,其比例为42%∶8%∶8%∶42%。
7.胚稻的巨胚与正常胚是一对相对性状,由一对等位基因D、d控制,研究发现,另一对等位基因E、e对D、d基因的影响表现在当E基因存在时,胚稻种子发育形成正常胚,而e基因不影响D、d基因的表达。现让一株正常胚稻自交,获得的F1中正常胚稻∶巨胚稻=3∶1,由题中的信息,　　　　(填“能”或“不能”)判断出两对等位基因分别位于两对同源染色体上,原因是什么? 
提示 不能　两对等位基因无论是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上,亲本都能产生比例相等的两种配子,即De、de或dE、de,因此自交后均会产生3∶1的性状分离比,所以不能判断出两对等位基因分别位于两对同源染色体上。
8.X染色体和Y染色体有同源区段和非同源区段。某XY型性别决定的生物种群中偶然产生了一个雄性突变型个体(突变型与野生型构成了一对相对性状),该雄性突变型个体(甲)与多只雌性野生型个体杂交,产生大量子代,子代中雄性均为突变型,雌性均为野生型,若干代后出现了雌性突变型个体(期间没有发生基因突变),产生上述现象最可能的原因是控制该突变型性状的基因位于甲的　　　　　　　　　　　　　　　　,且为　　　　(填“显”或“隐”)性突变。雌性突变型个体出现的原因可能是什么? 
提示 Y染色体的同源区段上　显　减数分裂过程中X、Y染色体同源区段发生互换(答案合理即可)。
9.摩尔根从自己培养的红眼果蝇中偶然发现了一只白眼雄蝇,让这只白眼雄果蝇和一只纯合红眼雌果蝇杂交,得到的F1中雌雄果蝇共1 237只。让F1自由交配得到的F2中红眼雌果蝇为2 159只、红眼雄果蝇为1 011只、白眼雄果蝇为982只。孟德尔的理论不能解释“F2中白眼果蝇均为雄性”这一现象,请你提出合理的假设进行解释。
提示 控制眼色的基因位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因。
10.研究人员发现,某植物花瓣的单瓣和重瓣是一对相对性状。现有单瓣、重瓣植株若干,欲探究控制这对相对性状的基因是位于常染色体上还是位于X染色体特有区段上。请设计实验方案予以确定。(1)实验设计思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)预期实验结果和结论:若其子代的表型一致,则基因位于　　　　上;若其子代的表型不一致,则基因位于　　　　　　　　上。 
提示 (1)将单瓣植株与重瓣植株进行正交和反交实验,观察其子代的表型是否一致　(2)常染色体　X染色体特有区段
1.两大规律的实质与各比例之间的关系图
1∶1
3∶1
1∶1∶1∶1
9∶3∶3∶1
1∶1∶1∶1
点拨非等位基因是指位于同源染色体不同位置上的基因或非同源染色体上的基因。而自由组合定律只指非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
2.与一对等位基因相关的性状分离比正常情况下完全显性,则Aa×Aa→A_∶aa=3∶1。3.与两对及两对以上等位基因相关的性状分离比(1)常染色体上的两对等位基因(AaBb)
(2)常染色体上的三对等位基因(AaBbCc)
(3)AaXBXb×AaXBY(A、a控制白化病,B、b控制红绿色盲)
对点训练
题组一　精典对练——拿高分▶题型一　借助遗传规律的分析,考查科学思维1.(2021山东潍坊三模,不定项选择题)“母性效应”是指子代某一性状的表型仅由母本的核基因型决定,而不受自身基因型的支配,也与母本的表型无关。椎实螺是一种雌雄同体的动物,群养时一般异体受精,单独饲养时进行自体受精。椎实螺外壳的旋向由一对核基因控制,右旋(S)对左旋(s)是显性,外壳的旋向符合“母性效应”。以右旋椎实螺A(SS)和左旋椎实螺B(ss)作为亲本进行正反交实验,得F1后全部单独饲养进行相关实验。下列叙述错误的是(　　)
A.任一椎实螺单独饲养,子代都不会发生性状分离B.椎实螺A、B正反交所得F1的螺壳旋向与各自母本相同C.F1单独饲养后,所得F2的螺壳旋向及比例为右旋∶左旋=3∶1D.左旋椎实螺的基因型只有Ss、ss两种可能
答案 C　解析 由于子代性状的表型仅由母本的核基因型决定,椎实螺单独饲养时进行自体受精,子代的表型与亲本相同,不会发生性状分离,A项正确。子代性状的表型仅由母本的核基因型决定,椎实螺A、B正反交所得F1的螺壳旋向均与各自母本相同,B项正确。右旋椎实螺A(SS)和左旋椎实螺B(ss)作为亲本进行正反交实验,F1的基因型为Ss,F1(Ss)单独饲养后进行自体受精,所得F2的螺壳旋向由母本的核基因型决定,即全部为右旋,C项错误。由于旋向的遗传规律是子代旋向只由其母本核基因型决定而与其自身基因型无关,所以椎实螺螺壳表现为左旋的个体,其母本基因型为ss,而父本基因型可以是SS、Ss或ss,因此左旋椎实螺的基因型可能为Ss或ss,不可能为SS,D项正确。
2.(2021全国乙卷)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上,下列说法错误的是(　　)A.植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体B.n越大,植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等D.n≥2时,植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
答案 B　解析 植株A测交,每一对性状都有显性和隐性两种表型,n对性状共有2n种表型,A项正确。植株A测交,子代性状的比例为(1∶1)×(1∶1)×…×(1∶1),即1∶1∶…∶1,子代中不同表型个体数目相等,B项错误。植株A测交时,n对基因均杂合的概率为(1/2)n,纯合子的概率为(1/2)n,二者概率相等,C项正确。植株A测交,纯合子的概率为(1/2)n,杂合子的概率为1-(1/2)n,当n≥2时,1-(1/2)n>(1/2)n,D项正确。
3.(2021山东泰安三模)某雌雄异株的植物的叶片有羽状浅裂和羽状深裂两种类型,雌株叶片都是羽状浅裂,叶形由基因A、a控制。某小组做了下图所示的杂交实验,下列叙述错误的是(　　)
实验一
实验二
A.实验一F1中羽状浅裂雌株有3种基因型,其中杂合子占1/2B.实验二亲本雌株的基因型为AA,亲本雄株的基因型为aaC.实验一F1雌株的基因型与实验二F1雌株的基因型相同的概率是1/2D.若要确定某羽状浅裂雌株的基因型,最适合选用羽状深裂雄株与之杂交
答案 D　解析 由于雌株叶片均为羽状浅裂,根据实验一的子代雄性中羽状浅裂∶羽状深裂=1∶3,可判断羽状浅裂雄株的基因型为aa,羽状深裂雄株的基因型为AA、Aa,即实验一的亲本基因型均为Aa;实验二的子代中雄株均为羽状深裂(A_),亲本雄株均为羽状浅裂(aa),所以亲本雌株的基因型为AA。根据上述分析可知,实验一亲本的基因型均为Aa,所以F1中羽状浅裂雌株有AA、Aa和aa共3种基因型,其中杂合子占1/2,A项正确。根据上述分析可知,实验二亲本雌株的基因型为AA,亲本雄株的基因型为aa,B项正确。实验一F1雌株的基因型(1/4AA、1/2Aa、1/4aa)与实验二F1雌株的基因型(Aa)相同的概率是1/2,C项正确。若要确定某羽状浅裂雌株的基因型,最适合选用羽状浅裂雄株(aa)与之杂交,D项错误。
▶题型二　借助遗传规律的实验设计与分析,考查科学思维和科学探究4.(2020福建五校二联)某遗传实验小组在表型为灰体长翅的纯合野生型果蝇群体中,分别得到了甲、乙、丙三种单基因隐性突变的纯合型果蝇,其特点如下表所示。
下列叙述错误的是(　　)A.若甲果蝇与乙果蝇杂交,则F1的基因型为BbEeGGB.若乙果蝇与丙果蝇杂交,则F1的表型为灰体长翅C.若乙、丙果蝇杂交获得的F1雌雄交配,则得到的F2会出现9∶3∶3∶1的性状分离比D.由表中相关信息可知,果蝇体色是由两对等位基因控制,遗传遵循基因的自由组合定律
答案 C　解析 由题意可知,甲、乙、丙三种纯合型果蝇来自隐性突变,因此表型为灰体长翅的纯合野生型果蝇的基因型应为BBEEGG,甲果蝇的基因型为BBeeGG,乙果蝇的基因型为bbEEGG,丙果蝇的基因型为BBEEgg。若甲果蝇(BBeeGG)与乙果蝇(bbEEGG)杂交,F1的基因型为BbEeGG,A项正确。若乙果蝇(bbEEGG)与丙果蝇(BBEEgg)杂交,F1的基因型为BbEEGg,表型为灰体长翅,B项正确。若乙、丙果蝇杂交获得的F1(BbEEGg)雌雄交配,由题表可知,B、b与G、g这两对等位基因位于同一对同源染色体上,因此F1的基因型可表示为E∥E、bG∥Bg,F1雌雄交配,可得到bbEEGG、BbEEGg、BBEEgg 三种基因型,其表型及比例为黑体长翅∶灰体长翅∶灰体残翅=1∶2∶1,C项错误。由题表可知,控制果蝇体色的基因为B、b和E、e,且这两对等位基因位于两对同源染色体上,所以遵循基因的自由组合定律,D项正确。
5.(2020湖南永州模拟)果蝇是遗传学研究的经典实验材料,其三对相对性状中灰身对黑身为显性、大翅脉对小翅脉为显性、细眼对粗眼为显性,这三对相对性状各受一对等位基因控制。请回答下列问题。(1)若只研究灰身和黑身、大翅脉和小翅脉这两对相对性状,某同学将一只灰身小翅脉雌蝇与一只灰身大翅脉雄蝇杂交(实验过程无互换现象)得F1,F1的表型及比例为灰身大翅脉∶灰身小翅脉∶黑身大翅脉∶黑身小翅脉=3∶3∶1∶1。根据上述实验结果　　　　(填“能”或“不能”)确定两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,理由是　 　。 (2)基因自由组合定律的实质是在　　　　过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,　　　　　　　　自由组合。 
(3)现有三个纯合果蝇品系可供选择,灰身大翅脉粗眼(甲)、黑身大翅脉细眼(乙)和灰身小翅脉细眼(丙),假定不发生变异和互换。若控制三对相对性状的三对等位基因都位于常染色体上,请以上述三个纯合果蝇品系为材料,设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对同源染色体上。(要求写出实验思路、预期结果及结论)
答案 (1)能　单独分析两对相对性状,F1中灰身∶黑身=3∶1,大翅脉∶小翅脉=1∶1,将两对相对性状结合在一起分析,(3∶1)(1∶1)=3∶3∶1∶1,两对相对性状是自由组合的,因此控制两对相对性状的基因也是自由组合的(2)减数分裂　非同源染色体上的非等位基因(3)选择甲×乙、乙×丙、甲×丙三个杂交组合得到三组F1,将各组F1中的雌雄个体相互交配得到三组F2,若各组的F2中均出现四种表型,且比例为9∶3∶3∶1,则可确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上;若出现其他结果,则可确定这三对等位基因不是分别位于三对同源染色体上。
解析 (1)单独分析两对相对性状,F1中灰身∶黑身=3∶1,大翅脉∶小翅脉=1∶1,将两对相对性状结合在一起分析,(3∶1)(1∶1)=3∶3∶1∶1,两对相对性状是自由组合的,因此控制两对相对性状的基因也是自由组合的。(2)基因自由组合定律的实质是在减数分裂过程中,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。(3)根据题意分析,设计实验的目的是确定这三对等位基因是否分别位于三对同源染色体上,若这三对等位基因分别位于三对同源染色体上,则其遗传遵循基因的自由组合定律。根据提供的实验材料可设计如下实验:选择甲×乙、乙×丙、甲×丙三个杂交组合得到三组F1,将各组F1中的雌雄个体相互交配得到三组F2,若各组的F2中均出现四种表型,且比例为9∶3∶3∶1,则可确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上;若出现其他结果,则可确定这三对等位基因不是分别位于三对同源染色体上。
题组二　易错防范——不失分1.(2021广东广州阶段性检测)利用豌豆的两对相对性状做杂交实验,其中子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。现用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆杂交,对其子代性状的统计结果如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A.实验中所用亲本的基因型为YyRr和yyRrB.子代中重组类型所占的比例为1/4C.子代中自交能产生性状分离的占3/4D.让子代黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,后代性状分离比为1∶1∶1∶1
答案 D　解析 亲本黄色圆粒豌豆(Y_R_)和绿色圆粒豌豆(yyR_)杂交,子代性状及比例为黄色∶绿色=1∶1,圆粒∶皱粒=3∶1,可推知亲本黄色圆粒豌豆的基因型为YyRr,绿色圆粒豌豆的基因型为yyRr;子代中重组类型为黄色皱粒豌豆和绿色皱粒豌豆,黄色皱粒豌豆(Yyrr)占(1/2)×(1/4)=1/8,绿色皱粒豌豆(yyrr)占(1/2)×(1/4)=1/8,两者之和为1/4;自交能产生性状分离的是杂合子,子代纯合子有yyRR和yyrr,其中yyRR占(1/2)×(1/4)=1/8,yyrr占(1/2)×(1/4)=1/8,两者之和为1/4,则子代杂合子占1-1/4=3/4;子代黄色圆粒豌豆的基因型为1/3YyRR和2/3YyRr,绿色皱粒豌豆的基因型为yyrr,两者杂交所得后代的表型及比例应为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=2∶2∶1∶1。
2.基因型为AaBbcc的甲个体和基因型为AaBbCc的乙个体杂交,各基因独立遗传。下列说法正确的是(　　)A.甲个体能产生5种配子B.杂交后代有8种基因型C.后代中与亲本表型相同的个体的比例为9/16D.后代中基因型为AabbCC个体出现的概率为3/32
答案 C　解析 甲个体(AaBbcc)能产生的配子数为2×2×1=4(种),A项错误。单独分析Aa×Aa,Bb×Bb,cc×Cc可知,Aa×Aa可产生3种基因型,Bb×Bb可产生3种基因型,cc×Cc可产生2种基因型,故AaBbcc×AaBbCc可产生的基因型有3×3×2=18(种),B项错误。后代中与甲表型相同的个体占(3/4)×(3/4)×(1/2)=9/32,与乙表型相同的个体占(3/4)×(3/4)×(1/2)=9/32,故后代中与亲本表型相同的个体的比例为9/32+9/32=9/16,C项正确。后代中不可能出现基因型为AabbCC的个体,D项错误。
3.(2021山东烟台高三期末)小麦粒色受不连锁的三对基因A/a、B/b、C/c控制。A、B和C决定红色,每个基因对粒色的增加效应相同且具有叠加性,a、b和c决定白色。将粒色最浅和最深的植株杂交得到F1。F1的自交后代中,与基因型为AaBbcc个体的表型相同的概率是(　　)A.1/64　　　　　　　B.15/64C. 3/32 D.1/16
答案 B　解析 将粒色最浅和最深的植株杂交,即aabbcc×AABBCC,F1的基因型为AaBbCc。又因为每个基因对粒色的增加效应相同且具有叠加性,所以后代表型与AaBbcc相同的个体有AAbbcc[(1/4)×(1/4)×(1/4)]、aaBBcc[(1/4)×(1/4)×(1/4)]、aabbCC[(1/4)×(1/4)×(1/4)]、AabbCc[(1/2)×(1/4)×(1/2)]、aaBbCc[(1/4)×(1/2)×(1/2)]、AaBbcc[(1/2)×(1/2)×(1/4)],共计15/64。
易错点拨明确重组类型含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组个体所占比例并不都是(3+3)/16=3/8。(1)当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组个体所占比例是3/8。(2)当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组个体所占比例是1/16+9/16=5/8。
1.一对相对性状遗传的性状异常分离比
2∶1
1∶1
1∶2∶1
2.两对相对性状遗传的性状异常分离比(1)基因互作变式
(2)纯合致死变式
(3)完全连锁
(4)部分连锁与部分组合
点拨AaBb×aabb时,若后代性状分离比出现“多∶多∶少∶少”则为连锁互换,若性状分离比为1∶1,则为完全连锁。
对点训练
题组　精典对练——拿高分▶题型一　借助致死、连锁问题,考查科学思维1.(2021山东临沂二模)果蝇正常翅(Ct)对缺刻翅(ct)为显性,红眼(W)对白眼(w)为显性,两对基因均位于X染色体的A片段上。用“+”表示A片段存在,“-”表示A片段缺失。染色体组成为X+X-的红眼缺刻翅雌果蝇与染色体组成为X+Y的白眼正常翅雄果蝇杂交,F1中雌雄比为2∶1,且白眼全是雌果蝇,雄果蝇全是红眼。下列分析错误的是(　　)A.Ct/ct、W/w两对基因的遗传不遵循自由组合定律B.A片段缺失的X-Y个体表现为缺失纯合致死现象C.F1中红眼正常翅雌果蝇与红眼缺刻翅雄果蝇的比例为1∶1D.F1雌雄果蝇相互交配,F2中红眼缺刻翅雌果蝇占1/7
答案 D　解析 Ct/ct、W/w两对基因均位于X染色体的A片段上,两对基因位于一对同源染色体上,故不遵循基因的自由组合定律,A项正确。F1中雌雄比为2∶1,且白眼全是雌果蝇,雄果蝇全是红眼,说明F1中染色体组成为X-Y的合子不能发育,B项正确。F1中雌果蝇为X+WctX+wCt∶X-X+wCt=1∶1,雄果蝇为X+WctY∶ X-Y(致死)=1∶1,红眼正常翅雌果蝇与红眼缺刻翅雄果蝇的比例为1∶1,F1雌雄果蝇相互交配,不考虑致死个体,1/2X+WctX+wCt×X+WctY→(1/2)×(1/4)X+WctX+Wct,1/2X-X+wCt×X+WctY→(1/2)×(1/4)X-X+Wct,由于F2中致死个体占1/8,故红眼缺刻翅果蝇占2/7,C项正确,D项错误。
▶题型二　借助“和”为16的由基因互作导致的特殊分离比问题,考查科学思维2.黄瓜(2n=14)为我国常见蔬菜,有3种苦味类型:叶和果实均有苦味、叶和果实均无苦味和仅叶有苦味,受A/a、B/b两对等位基因控制,已知等位基因A/a杂合时叶和果实均有苦味,不含苦味基因的黄瓜口感最好。科学家利用甲(叶、果均不苦)、乙(叶苦,基因型为AAbb)、丙(叶、果均苦)三个纯合品系黄瓜研究苦味性状的遗传规律,结果见下表(单位:株)。
(1)黄瓜的3种苦味类型属于　　　　性状,控制黄瓜苦味性状的基因位于　　　　对染色体上,判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)品系甲的基因型是　　　　,用品系甲与杂交组合甲×乙、甲×丙的F1分别杂交　　　　(填“能”或“不能”)检测两个杂交组合中F1的基因组成,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(3)SSR是DNA分子上的重复序列,重复次数在生物的不同个体间有差异,可作为分子标记用于基因的鉴定。为选育品质优良的无苦味黄瓜,科研人员利用和苦味基因紧密连锁的SSR02309重复序列进行了分子水平的鉴定。首先利用PCR技术扩增品系甲和品系乙杂交后代F2中不同植株的SSR02309,根据电泳检测的图谱分析,应该选取F2(1~10)中的　　　　用于后续培养。 
答案 (1)相对　两　甲×丙杂交组合中F2出现11∶1∶4的性状分离比,是9∶3∶3∶1的变式,说明控制黄瓜苦味的两对基因独立遗传　(2)aabb　不能　杂交后代均表现为叶、果均不苦和叶、果均苦,且比例为1∶1　(3)1、2、5、9
解析 (1)一种生物的同一种性状的不同表现类型,叫作相对性状,黄瓜的3种苦味类型属于相对性状。甲×丙杂交组合中F2的性状分离比为11∶1∶4,是9∶3∶3∶1的变式,说明控制黄瓜苦味的两对基因独立遗传。(2)据题表分析可知,甲的基因型为aabb,甲×乙所得F1的基因型为Aabb,F1与甲杂交后代表现为叶、果均不苦(aabb)和叶、果均苦(Aabb),且比例为1∶1,甲×丙所得F1的基因型为AaBb,F1与甲杂交后代表现为叶、果均不苦(aabb、aaBb)和叶、果均苦(AaBb、Aabb),且比例为1∶1,所以不能用品系甲与杂交组合甲×乙、甲×丙的F1分别杂交来检测两个杂交组合中F1的基因组成。(3)根据电泳检测图谱分析,应该选择F2中的1、2、5、9用于后续培养,因为它们只含无苦味基因,不含苦味基因。
技巧点拨(9∶3∶3∶1)复式问题的解题技巧
▶题型三　借助“和”为16的显性基因累加效应导致的特殊分离比问题,考查科学思维3.人体肤色的深浅受A、a和B、b两对等位基因控制,这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。基因A、B可以使黑色素增加,两者增加的量相等,并且可以累加,基因a、b与色素的形成无关。一个基因型为AaBb的人与一个基因型为AaBB的人结婚,下列关于其子女肤色深浅的描述,正确的是(　　)A.子女可产生3种表型B.与亲代AaBb表型相同的占1/4C.肤色最浅的孩子的基因型是aaBBD.与亲代AaBB表型相同的占3/8
答案 D　解析 基因型为AaBb和AaBB的两个人结婚,后代基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb、aaBB、aaBb,故后代有4种不同的表型,A项错误。与亲代AaBb表型相同的基因型有aaBB、AaBb,占(1/4)×(1/2)+(1/2)×(1/2)=3/8,B项错误。后代中基因型为aaBb的孩子肤色最浅,C项错误。与亲代AaBB表型相同的基因型有AABb、AaBB,占(1/4)×(1/2)+(1/2)×(1/2)=3/8,D项正确。
4.(2021山东济宁模拟)某种植物的果实重量由A与a、B与b、D与d三对独立遗传的等位基因控制。已知A、B、D基因对果实的增重效应相同,a、b与d基因的作用相同,基因型为AABBDD的植株果实重72 g,基因型为aabbdd的植株果实重36 g。在不考虑互换与突变的情况下,用基因型为AaBbDd与Aabbdd的植株进行杂交并产生子代。下列说法错误的是(　　)A.子代中不会出现果实重量为66 g的植株B.子代中果实重量为42 g的植株的基因型有3种C.子代中果实重量为48 g的植株出现的概率为5/16D.子代中果实重量为54 g与60g的植株的数量比为4∶1
答案 C　
解析 A、B、D基因对果实的增重效应相同,a、b、d基因的作用相同,且基因型为AABBDD的植株果实重72 g,基因型为aabbdd的植株果实重36 g,所以一个A或B或D基因对果实的增重效应为6 g,双亲基因型为AaBbDd、Aabbdd,子代中含有最多显性基因植株的基因型为AABbDd,果实重量为6×4+36=60(g),所以子代中不会出现果实重量为66 g的植株,A项正确。子代中果实重量为42 g的植株含有1个显性基因,基因型有Aabbdd、aaBbdd、aabbDd,共3种,B项正确。子代中果实重量为48 g的植株含有2个显性基因,基因型有AAbbdd、AaBbdd、AabbDd、aaBbDd,概率为(1/4)×(1/2)×(1/2)+(1/2)×(1/2)×(1/2)+(1/2)×(1/2)×(1/2)+(1/4)×(1/2)×(1/2)
=1/16+1/8+1/8+1/16=3/8,C项错误。子代中果实重量为54 g的植株含有3个显性基因,基因型有AABbdd(1/16)、AAbbDd(1/16)、AaBbDd(1/8),子代中果实重量为60 g的植株含有4个显性基因,基因型为AABbDd(1/16),数量比为4∶1,D项正确。
▶题型四　借助“和”小于16的由基因致死导致的特殊分离比问题,考查科学思维5.(2021陕西西安检测)某植物的5号和8号染色体上有与叶色性状有关的基因,基因型为E_ff的甲表现为绿叶,基因型为eeF_的乙表现为紫叶。将纯合绿叶甲(♀)与纯合紫叶乙(♂)在某一新环境中杂交,F1全为红叶,让F1自交得F2,F2的表型及其比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7∶3∶1∶1。下列叙述正确的是(　　)A.F2中绿叶植株和亲本绿叶甲的基因型相同B.F2紫叶植株的基因型有2种,其中纯合紫叶∶杂合紫叶=2∶1C.F2异常比例的出现最可能的原因是基因型为EF的雄配子致死D.F2中的红叶雌株与黄叶雄株杂交,后代中黄叶植株的比例为3/28
答案 D　解析 由题意可知,F1的基因型为EeFf(红叶),F2的表型及其比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7∶3∶1∶1,结合该比例可知,新环境下基因型为Ef的雄配子或雌配子致死,F2中绿叶植株的基因型为Eeff,亲本绿叶甲的基因型为EEff,A、C两项错误。F2中紫叶植株的基因型有2种,其中纯合紫叶(eeFF)∶杂合紫叶(eeFf)=1∶2,B项错误。F2红叶雌株中与黄叶雄株杂交能产生黄叶植株的只有基因型为EeFf的红叶雌株,F2红叶雌株中基因型为EeFf的植株占3/7,故F2中的红叶雌株与黄叶雄株杂交,后代中黄叶植株的比例为(3/7)×(1/4)=3/28,D项正确。
6.(2021山东菏泽质检)某植物的花色由等位基因A/a控制,茎高由B/b控制。让某紫花高茎植株自交得F1,因为存在某基因型配子的致死现象,使F1中紫花高茎∶绿花高茎∶紫花矮茎∶绿花矮茎=5∶3∶3∶1。下列叙述错误的是(　　)A.某紫花高茎植株的基因型为AaBb,且两对等位基因的遗传遵循自由组合定律B.F1出现5∶3∶3∶1性状分离比的原因可能是基因型为AB的雄配子和雌配子致死C.F1中紫花高茎植株随机交配,子代中与亲本性状相同的个体占141/260D.任取F1中的一株紫花高茎植株,让其与绿花矮茎植株测交即可判断其基因型
答案 B　解析 紫花高茎植株自交得到的F1中紫花高茎∶绿花高茎∶紫花矮茎∶绿花矮茎=5∶3∶3∶1,故紫花高茎植株的基因型为AaBb,且两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,A项正确。F1中紫花高茎植株A_B_缺少4份,说明基因型为AB的雄配子或雌配子致死,B项错误。F1中能存活的紫花高茎植株的基因型有AaBB、AABb、AaBb,能存活的紫花高茎植株随机交配,假设基因型为AB的雄配子致死,则雄配子种类及比例为Ab∶aB∶ab=5∶5∶3,雌配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=7∶5∶5∶3,配子随机组合,则后代中紫花高茎∶绿花高茎∶紫花矮茎∶绿花矮茎=141∶55∶55∶9,子代中与亲本性状紫花高茎相同的个体占141/(141+55+55+9)=141/260,C项正确。任取F1中的一株紫花高茎(AaBB、AABb、AaBb)植株,让其与绿花矮茎(aabb)植株测交即可判断其基因型,D项正确。
题后归纳致死类问题解题思路
1.性染色体不同区段分析
(1)仅在X染色体上基因的遗传特点
低于
患病
高于
患病
(2)X、Y染色体同源区段上基因的遗传特点①涉及同源区段的女性的基因型为XAXA、　　、XaXa,男性的基因型为XAYA、　　　　、　　　、XaYa。 ②遗传仍与性别有关(见下图)
XAXa　
XAYa
XaYA
点拨①性染色体上的基因未必均与性别决定有关,如色觉基因、某些凝血因子基因均位于X染色体上。②性染色体并非只存在于生殖细胞中。
2.遗传系谱图中的相关判断(1)遗传病类型的判断
Y
X隐
常
隐
X显
常
显
显
隐
常染色体
伴性
(2)显隐性的判断
显
显
对点训练
题组一　精典对练——拿高分▶题型一　结合伴性遗传与人类遗传病,考查生命观念和科学思维1.(2021黑龙江模拟)造成人类遗传病的原因有多种。在不考虑基因突变的情况下,下列说法正确的是(　　)A.21三体综合征一般是由于人的第21号染色体结构异常造成的B.猫叫综合征是人的第5号同源染色体中缺失1条引起的遗传病C.若父母表型均正常,生一个患红绿色盲男孩的概率为1/4D.冠心病属于多基因遗传病,这类遗传病在群体中的发病率比较高
答案 D　解析 21三体综合征是由于患者体细胞中第21号染色体数目异常造成的,A项错误。猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,属于染色体结构变异,B项错误。红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,若父母表型均正常,则父亲不患病,母亲为携带者或不携带致病基因的正常人,所以生一个患红绿色盲男孩的概率为1/4或0,C项错误。
2.(2021山东菏泽检测)人类中有一种性别畸形XYY个体,外貌像男性,有的智力差,有的智力高于一般人,有生育能力。假如一个XYY男性与一正常女性结婚,下列叙述正确的是(　　)A.该男性产生的精子有X、Y和XY 3种类型B.所生育的后代中出现XYY孩子的概率为1/2C.所生育的后代中出现性别畸形的概率为1/2D.所生育的后代智力都低于一般人
答案 C　解析 XYY男性产生的精子有X、Y、YY、XY 4种类型,比例为1∶2∶1∶2,A项错误。男性产生的含YY染色体的精子与含X染色体的卵细胞结合后,可产生基因型为XYY的孩子,概率为1/6,B项错误。两种畸形的精子YY、XY和卵细胞结合后均产生畸形后代,故性别畸形的概率为1/6+2/6=1/2,C项正确。该男子与正常女性结婚所生育的后代中也会出现正常个体,同时产生的异常个体的智力也未必低于正常人,D项错误。
▶题型二　借助遗传系谱图,考查科学思维3.(2021湖南卷)有些人的性染色体组成为XY,其外貌与正常女性一样,但无生育能力,原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a,而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的遗传系谱图如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.Ⅱ-1的基因型为XaYB.Ⅱ-2与正常男性婚后所生后代的患病概率为1/4C.Ⅰ-1的致病基因来自其父亲或母亲D.人群中基因a的频率将会越来越低
答案 C　解析 由题图可知,Ⅰ-1是女性携带者,基因型为XAXa,Ⅰ-2的基因型为XAY,Ⅱ-1的基因型为XaY,Ⅱ-2的基因型为XAXa,Ⅱ-2与正常男性(XAY)婚配后,后代基因型及比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,则所生后代的患病概率为1/4,A、B两项正确。Ⅰ-1是女性携带者,基因型为XAXa,若致病基因来自其父亲,则其父亲的基因型为XaY,由题意可知XaY为不育的女性化患者,因此,其致病基因只可能来自其母亲,C项错误。XaY(女性化患者)无生育能力,会使人群中a的基因频率越来越低,A的基因频率逐渐增加,D项正确。
4.(2021四川成都二诊)下图甲、乙两个家族中的遗传病分别由一对等位基因控制,两个家族中的致病基因均可单独致病,Ⅱ-2和Ⅱ-3均不含有对方家族的致病基因。据图判断,甲、乙两个家族中的致病基因(　　)
A.既可能都是隐性致病基因,也可能都是显性致病基因B.既可能都位于常染色体上,也可能都位于X染色体上C.既可能位于同一条染色体上,也可能位于不同的染色体上D.既可能在一对同源染色体上,也可能在两对同源染色体上
答案 D　解析 由题图可知,Ⅰ-1和Ⅰ-2均表现正常,生了一个患病的儿子Ⅱ-2,说明甲病为隐性遗传病,既可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上。Ⅰ-3和Ⅰ-4均表现正常,生了一个患病的儿子Ⅱ-6和患病的女儿Ⅱ-3,说明乙病为常染色体隐性遗传病。根据以上分析,说明甲病为隐性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病,因此甲、乙两种病的致病基因均不是显性致病基因,A项错误。甲病致病基因既可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上,而乙病致病基因位于常染色体上,B项错误。由题意可知,Ⅱ-2与Ⅱ-3均不含有对方家族的致病基因,说明甲病和乙病的致病基因不可能位于同一条染色体上,C项错误。控制甲病和乙病的等位基因既可能在一对同源染色体上,也可能在两对同源染色体上,D项正确。
5.(2021山东泰安适应性训练)下图1为某种单基因遗传病的系谱图, 其中Ⅲ-10因为染色体变异而表现出该病,其他成员均无变异,图2是X、Y染色体关系示意图,同源区段可存在控制性状的等位基因。下列叙述错误的是(　　)
图1
图2
A.该遗传病的致病基因可能位于X、Y染色体的同源区段上B.Ⅰ-2与Ⅱ-7的基因型一定相同,均为杂合子C.Ⅱ-6和Ⅱ-7 再生一个患病女孩的概率为1/4或1/8D.若该病为伴性遗传,Ⅲ-10 的致病基因不可能来自Ⅰ-3
答案 B　解析 由题图可知,该遗传病的致病基因为隐性致病基因,可能位于X、Y染色体的同源区段上,A项正确。假设该病相关基因用B、b表示,如果该隐性致病基因位于常染色体上,Ⅰ-2与Ⅱ-7的基因型一定相同,均为Bb;如果该隐性致病基因位于X、Y染色体的同源区段上,则Ⅱ-5的基因型为XbYb,Ⅰ-2的基因型为XBYb,Ⅰ-3的基因型为XbXb,Ⅱ-7的基因型为XbYB,Ⅰ-2与Ⅱ-7的基因型不同,B项错误。如果是伴性遗传,Ⅱ-6的基因型为XBXb,Ⅱ-7的基因型为XbYB,他们再生一个患病女孩的概率为1/4;如果是常染色体隐性遗传,Ⅱ-6和Ⅱ-7的基因型均可以表示为Bb,因此他们再生一个患病女孩的概率为(1/4)×(1/2)=1/8,C项正确。若该病为伴性遗传,Ⅱ-6的基因型为XBXb,Ⅱ-7的基因型为XbYB,而Ⅲ-10因为染色体变异而表现出该病,由此可以确定,这是Y染色体上片段缺失导致B基因丢失,Ⅲ-10的基因型可以表示为XbY,因此致病基因来自母方,不可能来自Ⅰ-3,D项正确。
6.(2021湖南联考)下图是某家系中甲(相关基因用A、a表示)和乙(相关基因用B、b表示)两种单基因遗传病的遗传系谱图,已知甲病在人群中的发病率为9%,且Ⅰ-3只携带一种致病基因。不考虑X、Y染色体的同源区段,下列叙述错误的是(　　)
A.乙病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传B.Ⅰ-3携带甲病致病基因,不携带乙病致病基因C.Ⅱ-4的基因型可能是AAXBY或AaXBYD.Ⅱ-7和Ⅱ-8的子代同时患两种病的概率是7/400
答案 D　解析 Ⅰ-1和Ⅰ-2均表现正常,Ⅱ-2患甲病,说明甲病为常染色体隐性遗传病;Ⅰ-3和Ⅰ-4均表现正常,Ⅱ-9两病兼患,已知甲病为常染色体隐性遗传病,又知Ⅰ-3只携带一种致病基因,故Ⅰ-3只携带甲病致病基因,不携带乙病致病基因,其基因型为AaXBY,因此乙病为伴X染色体隐性遗传病,A、B两项正确。Ⅰ-1和Ⅰ-2正常,生了患甲病的女儿和患乙病的儿子,因此Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别为AaXBY、AaXBXb,又知Ⅱ-3的儿子患乙病,则Ⅱ-3的基因型为1/3AAXBXb、2/3AaXBXb,Ⅱ-4表现正常,其基因型可能是AAXBY或AaXBY,C项正确。Ⅱ-7和Ⅱ-8生出了患乙病的儿子,说明Ⅱ-7的基因型为1/3AAXBXb、2/3AaXBXb,又知甲病在人群中的发病率为9%,则a的基因频率为0.3,则正常个体Ⅱ-8为甲病携带者的概率为(2×0.3×0.7)÷(1-9%)=6/13,因此Ⅱ-8的基因型是AaXBY的概率是6/13,则Ⅱ-7与Ⅱ-8生出患两种病的孩子(aaXbY)的概率是(2/3)×(6/13)×(1/4)×(1/4)=1/52,D项错误。
题后归纳科学思维之归纳和概括——系谱图中遗传病概率的计算
▶题型三　借助伴性遗传与生物变异的综合分析,考查科学思维7.(2021山东卷,不定项选择题)小鼠Y染色体上的S基因决定雄性性别的发生,在X染色体上无等位基因,带有S基因的染色体片段可转接到X染色体上。已知配子形成不受S基因位置和数量的影响,染色体能正常联会、分离,产生的配子均具有受精能力;含S基因的受精卵均发育为雄性,不含S基因的受精卵均发育为雌性,但含有两条Y染色体的受精卵不发育。一个基因型为XYS的受精卵中的S基因丢失,由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠。若该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠杂交得F1,F1小鼠雌雄间随机交配得F2,则F2小鼠中雌雄比例可能为(　　)A.4∶3　　　　　　　　B.3∶4 C.8∶3 D.7∶8
答案 ABD　
解析 根据题干信息“带有S基因的染色体片段可转接到 X 染色体上”,一个基因为 XYS的受精卵中的 S 基因丢失,记为XY;由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠,该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠杂交,则该雄鼠肯定含有S基因,且体细胞中有两条性染色体,所以其基因型只能是XYS,XSY,XSX,若是两条性染色体都含S基因,则子代全为雄性,无法交配。根据分析,如果雄鼠的基因型是XYS,当其和该雌鼠XY杂交,由于YSY致死,所以F1中XX∶XY∶XYS=1∶1∶1,雌性∶雄性=2∶1,F1随机交配,雌性产生的配子及比例为X∶Y=3∶1,雄性产生的配子及比例为X∶YS=1∶1,F2中XX∶XYS∶XY∶YSY(致死)=3∶3∶1∶1,雌性∶雄性
=4∶3;如果雄鼠的基因型是XSY,当其和该雌鼠XY杂交,F1中XSX∶XSY∶XY=1∶1∶1,雄性∶雌性=2∶1,F1随机交配,雄性产生的配子及比例为X∶XS∶Y=1∶2∶1,雌性产生的配子及比例为X∶Y=1∶1,F2中XX∶XY∶XSX∶XSY∶YY(致死)=1∶2∶2∶2∶1,雌性∶雄性=3∶4。如果雄鼠的基因型是XSX,当其和该雌鼠XY杂交,F1中XSX∶XSY∶XX∶XY=1∶1∶1∶1,雌性∶雄性=1∶1,F1随机交配,雌性产生的配子及比例为X∶Y=3∶1,雄性产生的配子及比例为XS∶X∶Y=2∶1∶1,F2中XSX∶XSY∶XX∶XY∶YY(致死)=6∶2∶3∶4∶1,雌性∶雄性=7∶8。
8.果蝇为XY型性别决定生物,是遗传学研究的理想材料。
其体色中的灰体与黑檀体为一对相对性状(相应基因用A、a表示);红眼与白眼为一对相对性状(相应基因位于X染色体上,用B、b表示)。右图为一只果蝇的染色体组成示意图。请回答下列问题。(1)该果蝇的性别为　　　　,做出此判断的理由是 　。 
(2)某遗传学家用白眼雌果蝇(XbXb)与红眼雄果蝇(XBY)杂交,F1中,2 000~3 000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇。请你从可遗传变异的角度提出三种假设,对F1中白眼雌果蝇形成的原因进行说明,并写出相应F1中白眼雌果蝇的基因型(说明:果蝇的性别由X染色体的数量决定,含有一条X染色体的个体为雄性,如XY及没有Y染色体的XO,含有两条X染色体的个体为雌性,X染色体上没有相应基因的记为X-,不存在OY及XXX个体)。①假设一:若　　　　　　　　　　　　　　,则F1白眼雌果蝇的基因型为　　　　。 ②假设二:若　, 则F1白眼雌果蝇的基因型为　　　　。 ③假设三:若　, 则F1白眼雌果蝇的基因型为　　　　。 
(3)现有雌雄灰体果蝇与雌雄黑檀体果蝇若干,请设计一个一次性杂交实验方案,要求能根据F1的表型情况判断出灰体与黑檀体之间的显隐性关系,以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上。(要求写出实验方案即可) 　 。 
答案 (1)雄性　具有两条异型的性染色体(2)亲本红眼雄果蝇(XBY)产生配子时发生基因突变,形成的Xb精子与正常的Xb卵细胞结合　XbXb亲本红眼雄果蝇(XBY)产生配子时发生X染色体部分缺失,失去了红眼基因,形成的X-精子与正常的Xb卵细胞结合　XbX-　亲本白眼雌果蝇(XbXb)产生配子时发生染色体数目变异,形成的XbXb卵细胞与正常的Y精子结合　XbXbY(答案合理即可,与顺序无关)(3)用灰体雌蝇×黑檀体雄蝇、灰体雄蝇×黑檀体雌蝇两个杂交组合进行正反交实验,每个杂交组合选用多对果蝇,统计分析子代表型及其比例
解析 (1)由于该果蝇具有两条异型的性染色体,故其性别为雄性。(3)要判断出相对性状之间的显隐性关系,以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上,通常采用正反交实验。用灰体雌蝇×黑檀体雄蝇、灰体雄蝇×黑檀体雌蝇两个杂交组合进行正反交实验,每个杂交组合选用多对果蝇,统计分析子代表型及其比例。
题组二　易错防范——不失分1.(2021山东泰安考试)甲病和乙病均为单基因遗传病,下图为某家族遗传系谱图,其中Ⅱ-4不携带甲病的致病基因。下列叙述错误的是(　　)
A.甲病为伴X染色体隐性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病B.若Ⅲ-3为乙病基因携带者,则Ⅳ-1为乙病基因携带者的概率为3/5C.若乙病在人群中的发病率为1%,则Ⅲ-2与Ⅲ-3生育一个患乙病的女儿的概率为1/66D.若Ⅱ-3与Ⅱ-4又生了一个患甲病兼患葛莱弗德氏综合征(性染色体组成为XXY)的孩子,其病因是Ⅱ-3减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离
答案 D　
解析 Ⅱ-1和Ⅱ-2均不患乙病,生了一个患乙病的女儿Ⅲ-1,说明乙病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-3和Ⅱ-4均不患甲病,生了一个患甲病的儿子,且Ⅱ-4不携带甲病致病基因,说明甲病为伴X染色体隐性遗传病,A项正确。设控制乙病的基因用B、b表示,控制甲病的基因用A、a表示,由于Ⅲ-1是bb,故Ⅱ-1和Ⅱ-2均为Bb,则Ⅲ-2的基因型为1/3BB、2/3Bb,若Ⅲ-3为乙病基因携带者(Bb), Ⅲ-2和Ⅲ-3所生后代的基因型及比例为BB∶Bb∶bb=2∶3∶1,Ⅳ-1表现正常,为乙病基因携带者的概率为3/5,B项正确。Ⅲ-2的基因型为1/3BB、2/3Bb,若乙病在人群中的发病率为1%,即b的基因频率=0.1,B的基因频率=0.9,BB的基因型频率=0.9×0.9=0.81,Bb的基因型频率
=2×0.1×0.9=0.18,正常人中Bb的基因型频率为0.18/(0.81+0.18)=2/11,Ⅲ-3的基因型为9/11BB、2/11Bb,则Ⅲ-2与Ⅲ-3生一个患乙病的女儿(bb)的概率为(2/3)×(2/11)×(1/4)×(1/2)=1/66,C项正确。由Ⅲ-8患甲病知,Ⅱ-3的基因型为XAXa,Ⅱ-4的基因型为XAY,若Ⅱ-3与Ⅱ-4生了一个患甲病兼患葛莱弗德氏综合征的孩子(XaXaY),该个体多了一条Xa,其病因是Ⅱ-3减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体异常分离,D项错误。
2.(2021山东烟台一模)将人类致病基因所在位置分为四个区域:①区X、Y染色体同源区段、②区X染色体非同源区段、③区Y染色体非同源区段、④区常染色体。结合某家庭遗传系谱图分析,下列说法正确的是(　　)
A.若致病基因位于①区且为隐性基因,则Ⅰ-3的Y染色体一定不含致病基因B.若致病基因位于②区且为隐性基因,则致病基因的传递途径是Ⅰ-1→Ⅱ-5→Ⅲ-7C.若致病基因位于③区,则患病个体的生殖细胞中含致病基因的概率为1/2D.若致病基因位于④区且为显性基因,则Ⅱ-5与Ⅱ-6再生一个患病男孩且为杂合子的概率为1/8
答案 C　
解析 若致病基因位于①区且为隐性基因(设为a),则Ⅲ-7的基因型为XaYa,Ⅱ-6的基因型为XAXa,Ⅰ-3的基因型可能为XAYA或XAYa或XaYA,A项错误。若致病基因位于②区且为隐性基因(设为a),则男性的致病基因只能随X染色体传给女儿,且只能来自母亲,所以Ⅲ-7的致病基因来自Ⅱ-6,由于Ⅰ-3(XAY)不携带该病的致病基因,所以Ⅱ-6的致病基因来自Ⅰ-4,B项错误。若致病基因位于③区,患者只有男性,患病个体的生殖细胞中只有含Y染色体的才有致病基因,由于男性产生的含X染色体和Y染色体的生殖细胞各占1/2,所以患病个体的生殖细胞中含致病基因的概率为1/2,C项正确。若致病基因位于④区且为显性基因(设为A),则Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4、Ⅱ-6的基因型均为aa,Ⅱ-5的基因型为Aa,Ⅱ-5与Ⅱ-6再生一个患病男孩且为杂合子的概率为(1/2)×(1/2)=1/4,D项错误。
3.(2021山东东营模拟)鱼鳞病是一种遗传性皮肤病,X染色体上基因A(编码类固醇硫酸酯酶)缺失或发生隐性突变、常染色体上某基因发生显性突变都可能导致此病。下图为该病患者的遗传系谱图(图示不存在近亲婚配),已知Ⅲ-3为纯合个体,用基因探针方法检测,发现图中三个患者的DNA中均含有基因A的某特定片段。下列叙述正确的是(　　)
A.该家系患者发病原因为常染色体上某基因发生显性突变或基因A缺失B.Ⅰ-2、Ⅱ-5能检测到与患者相同的基因A片段,Ⅲ-2检测不到C.如果Ⅱ-5与Ⅱ-6再生一个男孩,该男孩患病的概率为1/4D.若生育,建议Ⅲ-2生女儿,Ⅲ-4不需要考虑子代性别因素
答案 D　
解析 由题图中Ⅱ-5(正常)和Ⅱ-6(正常)生出Ⅲ-6(男性患者)可知,该病为隐性遗传病,又由于“图中三个患者的DNA中均含有基因A的某特定片段”,说明该病不是X染色体上基因A缺失造成的,也不是常染色体上某基因发生显性突变导致的(若为显性突变,男性患者的双亲中至少有一方是患者),进一步分析可知,该病为X染色体上基因A发生隐性突变引起的,A项错误。男性患者的基因型为XaY,Ⅰ-2(正常女性)和Ⅱ-5(正常女性)都有患病儿子,说明二者都是该病致病基因的携带者,Ⅲ-2(正常女性)的父亲Ⅱ-1是患者,则Ⅲ-2也是该病致病基因的携带者,故Ⅰ-2、Ⅱ-5、Ⅲ-2都能检测到与患者
相同的基因A片段,B项错误。Ⅱ-5和Ⅱ-6的基因型分别为XAXa和XAY,若二者再生一个男孩,该男孩患病的概率为1/2,C项错误。Ⅲ-2是该病致病基因的携带者,基因型为XAXa,Ⅲ-1正常,基因型为XAY,二者婚配所生后代中,儿子患病的概率为1/2,女儿不患病,Ⅲ-4表现正常,基因型为XAY,其与Ⅲ-3(XAXA)婚配,则不需要考虑子代性别因素,D项正确。
易错点拨男孩(女孩)患病概率≠患病男孩(女孩)概率(1)由常染色体上的基因控制的遗传病①患病概率与性别无关,不存在性别差异,因此,男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率。②“患病”与“男孩”(或“女孩”)是两个独立事件,因此需把患病概率与性别比例相乘,即患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率×(1/2)。(2)由性染色体上的基因控制的遗传病:致病基因位于性染色体上,它的遗传与性别连锁,“男孩患病”是指男孩中患病的,不考虑女孩;“患病男孩”则是所有孩子中患病的男孩,二者主要是概率计算的范围不同。即患病男孩的概率=患病男孩在后代全部孩子中的概率,男孩患病的概率=后代男孩中患病的概率。
4.(2021山东卷)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染色体上不含有其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交,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,下列有关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 1/6C.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
答案 D　
解析 由题意可知,果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制,星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1,则星眼为显性性状,且星眼基因纯合致死,假设相关基因用A、a表示。缺刻翅、正常翅由 X 染色体上的一对等位基因控制,且 Y染色体上不含有其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交,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,可知缺刻翅为显性性状,正常翅为隐性性状,且缺刻翅雄果蝇致死,假设相关基因用B、b表示,则雌蝇中没有基因型为XBXB的个体。若亲本星眼缺刻翅雌果蝇(AaXBXb)与星眼正常翅雄果蝇
(AaXbY)杂交,则F1中星眼缺刻翅果蝇的基因型为AaXBXb,所占比例为(2/3)×(1/3)=2/9,圆眼正常翅果蝇的基因型为aaXbXb和aaXbY所占比例为1/9+1/9=2/9,两者数量相等,A项正确。F1雌果蝇中纯合子的基因型为aaXbXb,所占比例为(1/3)×(1/2)= 1/6,B项正确。由于缺刻翅雄果蝇致死,故雌果蝇数量是雄果蝇的两倍,C项正确。F1中XBXb∶XbXb∶XbY=1∶1∶1,则缺刻翅基因XB的基因频率为1/(2+2+1)= 1/5,D项错误。
5.(2021安徽怀宁考试)某人类遗传病调查小组在对某家族进行遗传病调查中发现,一对正常的夫妇生育了一个正常且不携带甲遗传病致病基因(相关基因用B、b表示)的男孩(哥哥)和一个患先天性聋哑(相关基因用A、a表示)但不患甲遗传病的女孩。该女孩和一个正常男孩(不携带甲遗传病致病基因)结婚后生了一个患甲遗传病但听觉正常的21三体综合征男孩。在不考虑基因突变的情况下,下列叙述正确的是(　　)A.先天性聋哑一定属于隐性遗传病,该病的基因型是aa或XaXaB.21三体综合征属于多基因遗传病,其发病受环境影响较大C.甲遗传病属于伴X染色体隐性遗传病,女孩母亲关于该病的基因型是XBXbD.女孩哥哥一定携带先天性聋哑的致病基因
答案 C　解析 一对正常夫妇生了一患先天性聋哑的女孩,说明先天性聋哑属于常染色体隐性遗传病,该病的基因型是aa,A项错误。21三体综合征个体的体细胞中比正常人体细胞中多了一条21号染色体,属于染色体异常遗传病,B项错误。由题意可知,甲遗传病属于伴X染色体隐性遗传病,女孩母亲关于该病的基因型是XBXb,C项正确。先天性聋哑属于常染色体隐性遗传病,女孩患病,其基因型为aa,则父母的基因型均为Aa,女孩哥哥的基因型为AA或Aa,D项错误。
易错点拨明确遗传病中的五个“不一定”
1.确认基因在常染色体还是在X染色体上(1)杂交实验法
规律方法•归纳
(2)调查实验法
2.确认基因只在X染色体还是在X、Y染色体的同源区段上
3.确认基因在常染色体还是在X、Y染色体的同源区段上方案一
方案二
技能提升•训练
1.果蝇灰身和黑身为一对相对性状,由一对等位基因A、a控制,灰身对黑身为显性。让一只纯合的灰身雌果蝇与一只黑身雄果蝇交配得到F1,F1雌雄个体随机交配得到F2。为了判断基因A、a是位于常染色体上还是位于性染色体上,下列不能作为判断依据的是(　　)A.统计F2中雄性个体的表型比例B.统计F2中灰身果蝇与黑身果蝇的比例C.统计F2中雌性个体的表型比例D.统计F2中黑身果蝇的性别比例
答案 B　解析 让一只纯合的灰身雌果蝇与一只黑身雄果蝇交配得到F1,F1雌雄个体随机交配得到F2。要想判断控制果蝇灰身、黑身的基因是位于常染色体上还是性染色体上,需要分别统计F2中雌性和雄性个体的表型比例,或者统计F2中黑(灰)身果蝇的性别比例。如果不考虑性别只统计F2中灰身果蝇与黑身果蝇的比例,无法判断控制果蝇灰身、黑身的基因是位于常染色体上还是性染色体上,B项符合题意。
2.某生物兴趣小组为探究控制果蝇红眼、白眼的基因是位于X、Y染色体的同源区段,还是只位于X染色体上,设计了以下2种方法。下列叙述正确的是(　　)方法1:纯合显性雌性个体×纯合隐性雄性个体→F1方法2:纯合隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→F1A.利用方法1,若子代雌雄个体全表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上B.利用方法2,若子代雌性个体表现为显性性状,雄性个体表现为隐性性状,则基因只位于X染色体上C.利用方法1,若子代雄性个体表现为显性性状,则基因只位于X染色体上D.利用方法2,若子代雌性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上
答案 B　解析 方法1中,纯合显性雌性个体与纯合隐性雄性个体杂交,若子代雌雄个体全表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体上;若子代雄性个体表现为显性性状,则基因可能只位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段上。方法2中,纯合显性雄性个体与纯合隐性雌性个体杂交,若子代雌性个体表现为显性性状,雄性个体表现为隐性性状,则基因只位于X染色体上;若子代雌性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体上。
3.(2021山东烟台模拟)某雌雄异株的植物,其耐盐碱和不耐盐碱是一对相对性状,耐盐碱为显性性状,受一对等位基因控制。现有纯合耐盐碱和不耐盐碱的雌雄株若干,现需设计实验判断控制该性状的基因的位置:①位于常染色体上还是仅位于X染色体上;②仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上;③位于细胞核内还是位于细胞质内。下列关于实验方案及实验预测错误的是(　　)A.用不耐盐碱雌株与耐盐碱雄株杂交可判断①②③B.用不耐盐碱个体与耐盐碱个体进行正反交实验可判断①③C.用不耐盐碱个体与耐盐碱个体进行正反交,如正反交结果相同即可判断基因位于常染色体上D.用不耐盐碱雌株与耐盐碱雄株杂交,如子一代有两种表型即可判断基因仅位于X染色体上
答案 C　解析 用不耐盐碱雌株与耐盐碱雄株杂交,若子代全为耐盐碱,可判断该基因位于常染色体上或位于X、Y染色体的同源区段上;若子代雌性为耐盐碱,雄性为不耐盐碱,可判断该基因仅位于X染色体上;若子代全为不耐盐碱,可判断该基因位于细胞质内,故可判断①②③,A、D两项正确。用不耐盐碱个体与耐盐碱个体进行正反交实验,若正反交结果相同,可知基因位于常染色体上或X、Y染色体的同源区段上;若正反交结果不同,可知基因仅位于X染色体上或位于细胞质中,故可判断①③,B项正确,C项错误。
4.(2021湖北八校联考)已知果蝇灰身(A)和黑身(a)、直毛(B)和分叉毛(b)各为一对相对性状,A与a基因位于常染色体上,B与b基因位置未知。某兴趣小组的同学让一只灰身分叉毛雌蝇与一只灰身直毛雄蝇杂交,发现F1中表型及比例为灰身直毛∶灰身分叉毛∶黑身直毛∶黑身分叉毛=3∶3∶1∶1。(1)根据上述实验结果　　　　(填“能”或“不能”)确定两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。 (2)根据上述实验结果还不足以确定B与b基因的位置。请你以现有的亲本及F1果蝇为材料,继续研究以确定B与b基因是只位于X染色体上,还是位于常染色体上。已知雌果蝇一旦交配过,再次交配将变得困难。根据以上信息,写出两种可行方案,并预期实验结果(若为杂交实验,只能进行一次杂交)。
方案一:　。 预期:若　, 则B与b基因只位于X染色体上。方案二:　。 预期:若　, 则B与b基因只位于X染色体上。
(3)果蝇的细眼(E)和粗眼(e)也是一对相对性状,现有纯种的细眼果蝇和粗眼果蝇(雌雄若干),选择　　　　　　　　进行一次杂交实验,若F1　　　　,则可判断E、e基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上,而不在X、Y染色体的非同源区段上。请继续通过一次杂交实验,探究E、e基因是位于X、Y染色体的同源区段,还是位于常染色体上。(要求写出实验方案、预期结果及结论)     　。 
答案 (1)能(2)统计F1中雌雄果蝇的表型　雌果蝇表现为直毛,雄果蝇表现为分叉毛　亲本的直毛雄蝇与F1中直毛雌蝇交配　后代雌蝇均为直毛,雄蝇一半直毛一半分叉毛(3)粗眼雌蝇和细眼雄蝇　无论雌雄均为细眼　让F1中雌雄果蝇自由交配,若后代雌雄果蝇均有细眼、粗眼,则E、e基因位于常染色体上;若后代雌果蝇出现细眼和粗眼,雄果蝇均为细眼,则E、e基因位于X、Y染色体的同源区段上(让F1中雄果蝇和粗眼雌果蝇杂交,若后代雌雄果蝇均有细眼、粗眼,则E、e基因位于常染色体上;若后代雌果蝇均为粗眼,雄果蝇均为细眼,则E、e基因位于X、Y染色体的同源区段上)
解析 (1)只有位于非同源染色体上的非等位基因的遗传才遵循自由组合定律,灰身分叉毛雌蝇与灰身直毛雄蝇杂交,若A/a和B/b这两对等位基因位于一对同源染色体上,则子代只能有三种表型,这与实验结果不符,因此题述实验结果能确定两对等位基因遵循自由组合定律。(2)方案一:若B与b基因只位于X染色体上,则亲本的相关基因型分别是XbXb(分叉毛雌蝇)、XBY(直毛雄蝇),F1表型分别是直毛雌蝇(XBXb)和分叉毛雄蝇(XbY);若B与b基因位于常染色体上,则亲本的相关基因型分别是Bb(直毛雄蝇)和bb(分叉毛雌蝇),F1雌雄果蝇均表现为直毛∶分叉毛=1∶1,因此可通过统计F1中雌雄果蝇的表型来确定B与b基因是只位于X染色体上,还是位于常染色体上。方案二:若B与b基因只位于X染色体上,则亲本
的相关基因型分别是XbXb(分叉毛雌蝇)、XBY(直毛雄蝇),F1的表型分别是直毛雌蝇(XBXb)和分叉毛雄蝇(XbY),让亲本的直毛雄蝇(XBY)与F1中直毛雌蝇(XBXb)交配,后代雌蝇均为直毛,雄蝇一半直毛一半分叉毛;若B与b基因位于常染色体上,则亲本的相关基因型分别是Bb(直毛雄蝇)和bb(分叉毛雌蝇),F1雌雄果蝇均表现为直毛∶分叉毛=1∶1,让亲本的直毛雄蝇(Bb)与F1中直毛雌蝇(Bb)交配,后代雌雄果蝇均表现为直毛∶分叉毛=3∶1,因此可通过让亲本的直毛雄蝇与F1中直毛雌蝇交配,统计后代雌雄果蝇表型及比例来确定B与b基因是只位于X染色体上,还是位于常染色体上。
(3)根据题中信息仅用一次杂交实验证明基因位于哪种染色体上,应选择雌隐纯合子和雄显纯合子杂交,即选择粗眼雌蝇和细眼雄蝇杂交。如果基因在X染色体的非同源区段上,亲本基因型为XeXe×XEY,则子代中雌果蝇均为细眼,雄果蝇均为粗眼;如果基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上,亲本基因型为ee×EE或XeXe×XEYE,则子代中无论雌雄均为细眼。如果进一步探究E、e基因是位于X、Y染色体的同源区段上,还是位于常染色体上,可参考答案进行分析。
专项模块•素能培优
大题分析与表达(二)　遗传类大题突破
典例示范
【典例】 (2021广东卷)果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了基于该品系的突变检测技术,可通过观察F1和F2的表型及比例,检测出未知基因突变的类型(如显/隐性、是否致死等),确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。请回答下列问题。(1)果蝇的棒眼(B)对圆眼(b)为显性、红眼(R)对杏红眼(r)为显性,控制这2对相对性状的基因均位于X染色体上,其遗传总是和性别相关联,这种现象称为　　　　　　。 
(2)图1表示基于M-5品系的突变检测技术路线,在F1代中挑出1只雌蝇,与1只M-5雄蝇交配。若得到的F2代没有野生型雄蝇,雌蝇数目是雄蝇的两倍,F2代中雌蝇的两种表型分别是棒眼杏红眼和　　　　,此结果说明诱变产生了伴X染色体　　　　　　　基因突变。该突变的基因保存在表型为　　　　果蝇的细胞内。 
注不考虑图中染色体间的互换和已知性状相关基因的突变。图1
(3)上述突变基因可能对应图2中的突变　　　　　(从突变①、②、③中选一项),分析其原因可能是　　　　　　　　　　　　　,使胚胎死亡。 
图2
(4)图1所示的突变检测技术,具有的①优点是除能检测上述基因突变外,还能检测出果蝇　　　　　　基因突变;②缺点是不能检测出果蝇　　　　　基因突变。(①②选答一项,且仅答出一点即可) 
答案 (1)伴性遗传(2)棒眼红眼　隐性完全致死　雌(3)③　 突变为终止密码子,蛋白质停止表达(4)X染色体上的可见　常染色体(或常染色体显性或常染色体隐性)
解析 (1)伴性遗传是指基因位于性染色体上,在遗传上总是与性别相关联的现象。(2)P XBrXBr(棒眼杏红眼)×XbRY→F1 XBrXbR、XBrY,XBrXbR×XBrY→F2 XBrXBr(棒眼杏红眼雌蝇)、XBrXbR(棒眼红眼雌蝇)、XBrY(棒眼杏红眼雄蝇)、XbRY(死亡)。因此F2代中雌蝇的两种表型分别是棒眼杏红眼和棒眼红眼,由于F2代没有野生型雄蝇,雌蝇数目是雄蝇的两倍,此结果说明诱变产生了伴X染色体隐性完全致死基因突变,该突变的基因保存在表型为雌果蝇的细胞内。
(3)突变①19号密码子ACU→ACC,突变前后翻译的氨基酸都是苏氨酸;突变②4号密码子AAC→AAA,由天冬酰胺突变为赖氨酸;突变③20号密码子UUA→UGA,由亮氨酸突变为终止密码子。因此题述突变基因可能对应题图2中的突变③,突变后终止翻译,使胚胎死亡。(4)题图1所示的突变检测技术的优点是除能检测题述伴X染色体隐性完全致死基因突变外,还能检测出果蝇X染色体上的可见基因突变;该技术检测的结果需要通过性别进行区分,不能检测出果蝇常染色体上的基因突变,包括常染色体上隐性基因突变和显性基因突变。
【思维模板】
长句训练
1.(2021山东德州一模)某二倍体闭花受粉植物的花色有红色和白色两种,由等位基因R、r控制,茎的颜色有紫色和绿色两种,由等位基因D、d控制。现有一红花紫茎植株自交,后代表型及比例为红花紫茎∶红花绿茎∶白花紫茎∶白花绿茎=3∶1∶3∶1。请回答下列问题。(1)根据上述实验结果可以确定:①两对相对性状中显性性状为　　　　;②两对相对性状的遗传　　　　　(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律。 
(2)针对上述实验结果中红花∶白花=1∶1,有人提出了以下两种观点进行解释。观点一:红花植株只能产生一种雄配子,即雄配子R致死。观点二:红花植株只能产生一种雌配子,即雌配子R致死。①为证明观点一,进行如下实验:取红花植株的　　　　　　　　,获得单倍体幼苗,然后经人工诱导使染色体恢复正常数目,若所得植株表型为　　　　,即可证明观点一正确。 ②通过杂交实验也能证明上述哪种观点正确,请写出实验方案并预期支持观点一的实验结果。实验方案: 　。 预期实验结果:　。 
答案 (1)红花、紫茎　遵循(2)花药进行离体培养　白花　以红花植株为父本(Rr),白花植株为母本(rr)进行杂交(正交),以白花植株为父本(rr),红花植株为母本(Rr)进行杂交(反交)　正交后代均为白花,反交后代红花∶白花=1∶1
解析 (1)由题意可知,红花自交,后代红花∶白花=1∶1,新出现的白花为隐性性状,紫茎自交,后代紫茎∶绿茎=3∶1,新出现的绿茎为隐性性状。红花紫茎植株自交,后代表型比例为(1∶1)(3∶1),说明两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)为证明观点一,进行如下实验:取红花植株的花药进行离体培养,获得单倍体幼苗,若观点一正确,红花植株(Rr)产生的雄配子R致死,只有雄配子r,然后经人工诱导使染色体恢复正常数目,所得植株表型均为白花(rr)。以红花植株为父本(Rr),白花植株为母本(rr)进行杂交(正交),以白花植株为父本(rr),红花植株为母本(Rr)进行杂交(反交),若观点一正确,正交时,红花植株只产生雄配子r,后代均为白花,反交时后代中红花∶白花=1∶1。
2.(2021山东青岛联考)已知某种昆虫是XY型性别决定的生物,每一对雌雄个体杂交后代有200个左右,其眼色有红眼、粉红眼和白眼三种类型,且受两对等位基因控制(相关基因用A/a、B/b表示,考虑X、Y染色体的同源区段),A和B同时存在时表现为红眼,有A无B时表现为粉红眼,无A时表现为白眼。现有两个纯合的品系甲、乙,甲表现为红眼,乙表现为白眼,每个品系中都有雌雄。某人用甲品系的一只雌性个体与乙品系的一只雄性个体进行杂交实验,F1无论雌雄都是红眼,然后让F1雌雄个体随机交配,统计得F2的表型及比例为红眼∶粉红眼∶白眼=9∶3∶4,仔细观察发现,粉红眼中只有雄性个体,其他眼色雌雄个体都有。请回答下列问题。(1)由题中信息可知,这两对基因的遗传遵循　　　　　　定律。 
(2)经分析,对于A/a、B/b所在染色体的合理假设是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。亲本中甲品系雌性个体、乙品系雄性个体最可能的基因型分别是　。 (3)请根据已有的实验材料,设计实验证明A/a、B/b所在染色体的假设的合理性。(要求写出分析过程、实验方案、预期结果及结论)
答案 (1)基因的自由组合(或基因的分离和基因的自由组合)　(2)A/a位于常染色体上,B/b可能只位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段上　AAXBXB、aaXbY或 AAXBXB、aaXbYb　(3)分析过程:根据亲本的表型和F2的表型及比例可知,这两对基因位于两对同源染色体上,且F2中眼色的遗传与性别相关联。因此,合理的假设是A/a位于常染色体上,B/b可能只位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段上。由此可知,甲品系的雄性个体的基因型可能为AAXBY或AAXBYB,乙品系的雌性个体的基因型可能为aaXbXb或aaXBXB。实验方案:选择甲品系的雄性个体与多只乙品系的雌性个体进行杂交,单独统计每个杂交组合中F1的表型。预期实验结果及结论:若部分杂交组合的F1中出现粉红眼雄性个体,则B/b只位于X染色体上;若所有杂交组合的F1为红眼,则B/b位于X、Y染色体的同源区段上。
解析 (1)由题意可知,该昆虫眼色有红眼、粉红眼和白眼三种类型,且受两对等位基因控制,由F2的表型及比例为红眼∶粉红眼∶白眼=9∶3∶4,可推知这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)根据亲本的表型和F2的表型及比例可知,这两对基因位于两对同源染色体上,且F2中粉红眼全为雄性,说明眼色的遗传与性别相关联,所以A/a位于常染色体上,B/b可能只位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段上。若B/b只位于X染色体上,则亲本基因型为AAXBXB、aaXbY;若B/b位于X、Y染色体的同源区段上,则亲本的基因型为AAXBXB、aaXbYb。
(3)若要验证基因的位置,通常设计的亲本杂交组合为显性雄×隐性雌,即红眼雄性和白眼雌性个体杂交。当B/b只位于X染色体上时,亲本的基因型为AAXBY和aaXbXb,子代的基因型为AaXBXb红眼雌性和AaXbY粉红眼雄性,或亲本为AAXBY和aaXBXB,子代的基因型为AaXBXB和AaXBY,全为红眼;当B/b位于X、Y染色体的同源区段上时,亲本的基因型为AAXBYB和aaXbXb,子代为AaXBXb和AaXbYB,全为红眼,或亲本的基因型为AAXBYB和aaXBXB,子代的基因型为AaXBXB和AaXBYB,全为红眼。
3.(2021山东济宁模拟)已知果蝇长翅和小翅由常染色体上的等位基因(A、a)控制,红眼和棕眼由另一对同源染色体上的等位基因(B、b)控制。某研究小组进行了下图所示的杂交实验。请回答下列问题。
(1)根据上述实验结果　　　　(填“能”或“不能”)确定眼色基因位于X染色体上,理由是　　　　　　　　　　　　。 (2)若控制眼色的基因位于X染色体上,亲本长翅棕眼雌果蝇产生的卵细胞的基因组成及比例为　　　　　　　　;F1中小翅棕眼果蝇的基因型为　　　　　　　　。 (3)若控制眼色的基因位于常染色体上,根据上述实验不能确定眼色性状的显隐性关系。请以F1中的果蝇为材料,设计一个杂交实验来确定红眼、棕眼性状的显隐性。(要求写出实验方案、预期结果及结论)
答案 (1)不能　F1中眼色的遗传和性别没有关联(2)AXB∶AXb∶aXB∶aXb=1∶1∶1∶1　aaXBXb、aaXBY(3)实验方案:选取F1中棕眼雌雄果蝇进行交配,观察并统计后代表型及比例。预期结果及结论:若子代中棕眼∶红眼=3∶1,则棕眼为显性性状;若子代全部为棕眼,则棕眼为隐性性状。
解析 (1)F1中无论雌雄果蝇都是棕眼∶红眼=1∶1,即眼色遗传和性别没有关联,所以不能确定眼色基因位于X染色体上。(2)若控制眼色的基因位于X染色体上,则根据F1中棕眼∶红眼=1∶1,长翅∶小翅=3∶1,可知棕眼、长翅为显性性状,故亲本长翅棕眼雌果蝇的基因型为AaXBXb,产生的卵细胞的基因组成及比例为AXB∶AXb∶aXB∶aXb=1∶1∶1∶1。亲本长翅红眼雄果蝇的基因型为AaXbY,故F1中小翅棕眼果蝇的基因型为aaXBXb、aaXBY。(3)若控制眼色的基因位于常染色体上,则可通过以下实验判断显隐性。实验方案:选取F1中棕眼雌雄果蝇进行交配,观察并统计后代表型及比例。预期结果及结论:若子代中棕眼∶红眼=3∶1,则棕眼为显性性状;若子代全部为棕眼,则棕眼为隐性性状。
热点突破4模式生物与遗传及调节
微网建构
考向探析
生物学家常通过对选定的生物物种进行科学研究,用于揭示某种具有普遍规律的生命现象,上述7种生物是应用最广泛、考查频度最高的模式生物,考查内容涉及模式生物适于相关研究的特点或优点及利用该模式生物进行的诸如遗传、调节、育种等研究的具体内容,备考时宜对相关内容予以归纳、整合及针对性训练。
典题感悟
1.(2020全国Ⅰ卷)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列叙述错误的是(　　)A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加C.给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常
答案 D　解析 甲状腺激素能够促进物质的氧化分解,加速细胞代谢,提高神经系统的兴奋性。垂体产生的促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺激素分泌增加。切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,细胞代谢减慢,机体产热减少,A项正确。垂体提取液中含有促甲状腺激素,促甲状腺激素能促进甲状腺激素的分泌,因此给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加,B项正确。甲状腺激素能够提高神经系统的兴奋性,给成年小鼠注射甲状腺激素后,小鼠体内甲状腺激素含量升高,神经系统的兴奋性会增强,C项正确。垂体能够产生促甲状腺激素和生长激素。促甲状腺激素释放激素的靶器官是垂体,给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,小鼠体内仍然缺乏促甲状腺激素和生长激素,其代谢无法恢复正常,D项错误。
2.(2021全国乙卷)果蝇的灰体对黄体是显性性状,由X染色体上的1对等位基因(用A/a表示)控制;长翅对残翅是显性性状,由常染色体上的1对等位基因(用B/b表示)控制。回答下列问题。(1)请用灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇为实验材料,设计杂交实验以获得黄体雌果蝇。(要求:用遗传图解表示杂交过程。)
(2)若用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇(XAYBB)作为亲本杂交得到F1, F1相互交配得F2,则F2中灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅=　　　　　　　　　　,F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为　　　　　。 
答案 (1)
让上述F1灰体雌果蝇与黄体雄果蝇交配
(2)3∶1∶3∶1　3/16
解析 (1)由题意可知,灰体纯合子雌果蝇的基因型为XAXA,黄体雄果蝇的基因型为XaY,二者交配,子代基因型为XAXa、XAY。让F1灰体雌果蝇与黄体雄果蝇交配,子代基因型为XAXa、XaXa、XAY、XaY。XaXa即为黄体雌果蝇。(2)由题意可知,黄体残翅雌果蝇的基因型为XaXabb,灰体长翅雄果蝇的基因型为XAYBB,二者交配,子代基因型为XAXaBb、XaYBb。让XAXaBb与XaYBb交配,F2中灰体长翅果蝇出现的概率为(1/2)×(3/4)=3/8,灰体残翅果蝇出现的概率为(1/2)×(1/4)=1/8,黄体长翅果蝇出现的概率为(1/2)×(3/4)=3/8,黄体残翅果蝇出现的概率为(1/2)×(1/4)=1/8。故F2中灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅为3∶1∶3∶1。F2中灰体长翅雌果蝇出现的概率为(1/4)×(3/4)=3/16。