江苏专版2023_2024学年新教材高中生物第一章遗传的细胞基础微专题四遗传系谱图的解题规律及判断基因在染色体上位置的实验设计分层作业苏教版必修2

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微专题四　遗传系谱图的解题规律及判断基因在染色体上位置的实验设计1.[2023·江苏南大附中高一阶段考]用纯系的黄果蝇和灰果蝇杂交得到下表结果,请指出下列选项中正确的是(　　)A.黄色基因是常染色体隐性基因B.黄色基因是伴X显性基因C.灰色基因是常染色体显性基因D.灰色基因是伴X显性基因2.[2023·江苏苏州高一期中]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)常染色体还是仅位于X染色体上;(2)仅位于X染色体上还是XY的同源区段上;(3)基因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不正确的是(　　)A.用不耐盐碱雌株与耐盐碱雄株杂交可判断(1)(2)(3)B.用不耐盐碱个体与耐盐碱个体进行正反交实验可判断(1)(3)C.用不耐盐碱个体与耐盐碱个体正反交,如正反交结果相同即可判断基因位于常染色体上D.用不耐盐碱的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3.[2023·山东滨州高一联考]已知鸽子的性别决定方式为ZW型,腹部羽毛颜色不同,某兴趣小组饲养了多只纯合雄性灰羽鸽与纯合雌性白羽鸽,在半年内共收集鸽卵120枚,其中有100枚在适宜条件下完成孵化得到F1,发现F1雄性全为白羽、雌性全为灰羽。下列有关分析正确的是(　　)A.F1白羽雄性个体均为纯合子B.鸽子腹部羽毛性状中灰羽对白羽为显性C.控制腹部羽色的基因位于Z染色体上D.若选择现有的白羽雌雄个体杂交,后代雄性个体中白羽∶灰羽=1∶14.[2023·江苏连云港高一期末](多选)下图为某家族的遗传系谱图,甲病相关基因用A、a表示,乙病相关基因用B、b表示,已知乙病在自然人群中的患病率为1/10 000,Ⅰ-2、Ⅱ-4均只携带一种致病基因。下列叙述正确的是(　　)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.Ⅱ-5的基因型为BBXAXa或BbXAXa,Ⅲ-9的基因型为BBXaXa或BbXaXaC.若Ⅲ-7与Ⅲ-10近亲结婚,生育患甲病女孩的概率为1/8D.若Ⅲ-7与正常男性婚配,生育只患乙病孩子的概率为7/8085.[2023·江苏淮安高一阶段考]下图是人类某一家族甲种遗传病和乙种遗传病的遗传系谱图(设甲遗传病与A和a这一对等位基因有关,乙遗传病与另一对等位基因B和b有关,且甲乙两种遗传病至少有一种是伴性遗传病)。请回答有关问题:(1)图中甲病的遗传方式为　　　　　　　遗传,乙病的遗传方式为　　　　　　　遗传。 (2)个体5的基因型是　　　　。 (3)若个体3和个体4再生一个女孩,则该女孩表现正常的概率为　　　　。 (4)个体8的乙种遗传病致病基因最初来源于图中的　　　　。 6.[2023·江苏徐州高一期中]下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传系谱图,甲病的相关基因为A、a,乙病的相关基因为B、b(不考虑基因位于X、Y染色体的同源区段)。用电泳方法对该家系部分成员乙病相关基因进行条带分析,结果见下表。电泳方法能够使正常基因显示一个条带,致病基因显示为另一个条带。乙病相关基因电泳结果见下表(注:“+”表示有,“—”表示无)。请分析回答下列问题:(1)甲病的遗传方式是　　　　。 (2)电泳结果中,乙病致病基因显示为　　　　(填“条带1”或“条带2”),该病为　　　　染色体上隐性遗传病,判断依据为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)Ⅱ5基因型为　　　　,她与Ⅱ6生一个患乙病孩子的概率是　　　　。若Ⅲ10携带基因a,她和Ⅲ11婚配,则出生甲、乙两病皆患孩子的概率是　　　　。 (4)Ⅱ3和Ⅱ4生了一个不患乙病的男孩,经染色体数目检查发现该个体患有克氏综合征(44+XXY),分析其不患乙病的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)Ⅱ8与一正常男性婚配,要想避免后代患乙病,可采取的优生措施是选择生　　　　　　。(填“男孩”或“女孩”) 7.[2023·江苏无锡校考模拟预测]昆虫的体色与其产生的色素化合物有关,某性别决定方式为XY型的昆虫,其体色由位于2号染色体上的一组等位基因CR、CY、CB决定,还与另一对等位基因A、a有关。该昆虫的体色与基因的关系如下图所示。回答下列问题:(1)该昆虫种群具有多种体色,体现了　　　　(填“遗传”或“物种”)多样性。CR、CY、CB的产生原因是　　　　　　　,它们之间遵循基因的　　　　定律。 (2)该昆虫种群中,与体色有关的所有基因　　　　(填“能”或“不能”)构成该昆虫种群的基因库。理论上根据该昆虫种群中某一体色的基因型种类,即可判断A、a基因所在的位置。如果该昆虫种群中,黄色个体的基因型有10种,则A、a基因位于　　　　(填“常染色体”“X染色体”或“X、Y染色体的同源区”)。 (3)研究发现, A、a与CR、CY、CB独立遗传,且A、a不在Y染色体上,CR基因具有纯合致死效应。科研工作者为了进一步确定A、a基因的位置,做了以下两组实验。实验一　一只红色昆虫与一只黑色昆虫杂交→F1:红色∶棕色=2∶1实验二　F1中红色雄性昆虫与F1中棕色雌性昆虫杂交→F2:红色∶棕色∶黑色=3∶3∶2根据上述实验结果,甲同学认为A、a基因位于X染色体上,乙同学认为A、a基因位于其他常染色体上,丙同学则认为F2中缺乏对不同体色昆虫性别比例的统计,因此无法判断具体的位置。请你对上述三位同学的观点做出评价并说明理由(如果你认同丙同学的观点,请一并补充相应数据并分析)。微专题四　遗传系谱图的解题规律及判断基因在染色体上位置的实验设计1.D　结合题干信息分析,雌性灰果蝇与雄性黄果蝇杂交,后代雌雄果蝇都表现为灰色,说明灰色对黄色是显性;黄雌性与灰雄性杂交,后代中雄性均为黄色,所有雌性为灰色,说明果蝇的黄色和灰色是伴性遗传,且基因位于X染色体上。2.C　根据题干信息知,耐盐碱为显性性状,不耐盐碱为隐性性状,设相关基因用A、a表示。用不耐盐碱个体与耐盐碱个体正反交,如正反交结果相同可判断基因位于常染色体上或是XY染色体的同源区段上,C项错误。3.C　分析题干信息,纯合雄性灰羽鸽与纯合雌性白羽鸽杂交,F1雄性全为白羽、雌性全为灰羽,后代雌雄性状表现不同,判断属于伴性遗传,若用A/a表示控制腹部羽色的基因,则亲本雄性基因型为ZaZa,亲本雌性基因型为ZAW,F1雄性基因型为ZAZa,为杂合子,因此白羽雄性为显性,灰羽为隐性,AB项错误;因鸽子的性别决定方式为ZW型,结合上述分析可知相关基因位于Z染色体上,C项正确;白羽雌性基因型为ZAW,白羽雄性基因型为ZAZA、ZAZa,后代雄性基因型为ZAZ-,全为白羽,D项错误。4.ABD5.答案 (1)常染色体显性　伴X染色体隐性　(2)AaXBXb　(3)1/4　(4)个体3解析 (1)分析系谱图,3号和4号均患有甲病,但他们有一个正常的女儿,这符合“有中生无为显性,显性看男病,男病女正非伴性”,判断甲病为常染色体显性遗传病;3号和4号均不患有乙病,但他们有一个患乙病的儿子,说明乙病是隐性遗传病,由已知甲乙两种遗传病至少有一种是伴性遗传病,判断乙病为伴X染色体隐性遗传病。(2)根据9号甲病正常(aa)和10号患乙病(XbY)可推知,5号的基因型为AaXBXb。(3)由于7号正常,8号两种病均患,所以3号的基因型为AaXBXb,4号的基因型为AaXBY,他们所生女孩不可能患乙病,患甲病(A_)的概率为3/4,因此他们所生的女孩表现正常的概率为1/4。(4)个体8患乙病,其基因型为XbY,根据伴性遗传交叉遗传的特点可知遗传病致病基因最初来源于个体3。6.答案 (1)常染色体隐性遗传　(2)条带1　X　Ⅱ3携带乙病致病基因,Ⅱ4不携带乙病致病基因,二者却生出了患病孩子Ⅲ9　(3)AaXBXb　1/4　1/24　(4)Ⅱ4在减数第一次分裂后期,X、Y移向细胞同一极,最终产生了XBY的精子　(5)女孩解析 (1)分析系谱图,Ⅱ5和Ⅱ6正常,生出患甲病女儿Ⅲ12,则甲病为常染色体隐性遗传病。(2)由系谱图可知,Ⅱ3患乙病,由电泳结果可知,Ⅱ3只有条带1,确定条带1为乙病致病基因。且根据Ⅱ4不携带乙病致病基因却生出了患病孩子Ⅲ9可知,乙病为X染色体上隐性遗传病。(3)由电泳结果可知,Ⅱ5既有条带1,也有条带2,故其关于乙病的基因型为XBXb;根据Ⅱ5和Ⅱ6生出患甲病女儿Ⅲ12可知,Ⅱ5和Ⅱ6关于甲病的基因型都为Aa,因此Ⅱ5基因型为AaXBXb。关于乙病,Ⅱ6基因型为XBY,故Ⅱ5与Ⅱ6生一个患乙病孩子的概率是1/4。关于乙病,Ⅱ3基因型为XbXb,Ⅱ4基因型为XBY,则Ⅲ10基因型为XBXb。关于甲病,Ⅱ5基因型为Aa,Ⅱ6基因型为Aa,则Ⅲ11基因型为2/3Aa或1/3AA。若Ⅲ10携带基因a,则其基因型为AaXBXb,她和Ⅲ11婚配(基因型为2/3AaXBY或1/3AAXBY),则生出甲、乙两病皆患孩子的概率是2/3×1/4×1/4=1/24。(4)关于乙病,Ⅱ3基因型为XbXb,Ⅱ4基因型为XBY,Ⅱ3和Ⅱ4所生男孩应该均患乙病,该不患病的男孩的基因型应该为 XBXbY,说明Ⅱ4在减数第一次分裂后期,X、Y移向细胞同一极,最终产生了XBY的精子。(5)由电泳结果可知,关于乙病,Ⅰ1的基因型为XBXb,结合Ⅰ2的基因型为XBY可知Ⅱ8的基因型为1/2XBXb或1/2XBXB,其与正常男性即XBY婚配,后代男孩可能患病,女孩不患病,故应该选择生女孩。7.答案 (1)遗传　基因突变　分离　(2)不能　X、Y染色体的同源区　(3)丙同学的观点正确。无论A、a基因位于X染色体上,还是位于其他常染色体上,均会出现上述实验结果。可统计F2中黑色个体的性别比例,如果F2中黑色个体均为雄性,则A、a基因位于X染色体上;如果F2黑色个体中雄性∶雌性=1∶1,则A、a基因位于其他常染色体上。[也可统计F2中红色(或棕色)个体的性别比例,如果F2红色(或棕色)个体中雄性∶雌性=1∶2,则A、a基因位于X染色体上;如果F2红色(或棕色)个体中雄性∶雌性=1∶1,则A、a基因位于其他常染色体上。]解析 (1)该昆虫种群具有多种体色,体现的是同一种生物具有多种多样的基因,即遗传多样性。CR、CY、CB是一组等位基因,等位基因的产生原因是基因突变,等位基因之间遵循基因的分离定律。(2)一个种群中所有个体的所有基因构成该种群的基因库,因此该昆虫种群中,仅与体色有关的所有基因不能构成该昆虫种群的基因库。理论上根据该昆虫种群中某一体色的基因型种类,即可判断A、a基因所在的位置:如果A、a位于常染色体上,则该昆虫种群中,黄色个体的基因型有AACYCY、AACYCB、AaCYCY、AaCYCB4种;如果A、a位于X染色体上,则该昆虫种群中,黄色个体的基因型有CYCYXAXA、CYCYXAXa、CYCBXAXA、CYCBXAXa、CYCYXAY、CYCBXAY6种;如果A、a位于X、Y染色体的同源区,则该昆虫种群中,黄色个体的基因型有CYCYXAXA、CYCYXAXa、CYCBXAXA、CYCBXAXa、CYCYXAYA、CYCYXAYa、CYCYXaYA、CYCBXAYA、CYCBXAYa、CYCBXaYA10种。(3)分析题干可知,A、a位于常染色体上(非2号染色体)或X染色体上。分两种情况进行讨论:①若A、a位于常染色体上(非2号染色体),则亲本基因型为AACRCB、aaCRCB,实验一、实验二的遗传图解如下。实验一:P　　AACRCB(红色)×aaCRCB(黑色)F1 AaCRCB(红色) AaCBCB(棕色)　　　2　　　∶　　　1实验二:F1　AaCRCB(红色)×AaCBCB(棕色♀)F2　②若A、a位于X染色体上,则亲本基因型为CRCBXAXA、CRCBXaY,实验一、实验二的遗传图解如下。实验一:P　　　CRCBXAXA(红色)×CRCBXaY(黑色)F1　2CRCBXAXa(红色)　2CRCBXAY(红色)　　CBCBXAXa(棕色)　CBCBXAY(棕色)红∶棕=2∶1实验二:F1　CRCBXAY(红色)×CBCBXAXa(棕色♀)F2　分析上述遗传图解可知,若A、a基因位于其他常染色体上,则F2中红色∶棕色∶黑色=3∶3∶2,且雌雄无差别;若A、a基因位于X染色体上,则F2中也是红色∶棕色∶黑色=3∶3∶2,但红色或棕色个体中雄性∶雌性=1∶2,而黑色个体全为雄性。因此,丙同学的观点正确,理由是无论A、a基因位于X染色体上,还是位于其他常染色体上,均会出现上述实验结果。可统计F2中黑色个体的性别,如果F2中黑色个体均为雄性,则A、a基因位于X染色体上;如果F2黑色个体中雄性∶雌性=1∶1,则A、a基因位于其他常染色体上。也可统计F2中红色(或棕色)个体的性别比例,如果F2红色(或棕色)个体中雄性∶雌性=1∶2,则A、a基因位于X染色体上;如果F2红色(或棕色)个体中雄性∶雌性=1∶1,则A、a基因位于其他常染色体上。亲　　本子　　代灰雌性×黄雄性全是灰色黄雌性×灰雄性所有雄性为黄色,所有雌性为灰色项目Ⅰ1Ⅱ3Ⅱ4Ⅱ5Ⅱ6Ⅱ7条带1++-+-+条带2+-+++-项目雄配子ACRACBaCRaCBACB红色棕色红色棕色aCB红色棕色黑色黑色项目雄配子CRXaCBXaCRYCBYCBXa红色♀棕色♀红色棕色CBXa红色♀棕色♀黑色黑色