高考生物二轮复习专题五遗传规律与伴性遗传含人类遗传病课件

这是一份高考生物二轮复习专题五遗传规律与伴性遗传含人类遗传病课件，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，专项模块素能培优，AA∶2Aa，纯合子，杂合子，2测交法，对点训练，关注产前诊断，2调查实验法，技能提升等内容，欢迎下载使用。
专题五
2022
内容索引
考点一　遗传规律及其变式应用
考点二　伴性遗传与人类遗传病
微专题2基因位置判定的实验设计
专项模块　素能培优
【网络构建 知识串联】
①假说
⑥非同源染色体上非等位基因自由组合　⑦减数第一次分裂后期　⑧有性　⑨核基因遗传
⑩萨顿
⑭染色体异常遗传病　⑮产前诊断
④等位基因分离　⑤减数第一次分裂后期　
②演绎推理
③测交　
⑪摩尔根
⑫伴X染色体显性遗传
⑬伴Y染色体遗传　
【教材深挖 表达训练】
1.[教材必修2P11“思考与讨论”]多年的山柳菊研究为何让孟德尔一无所获?2.[教材必修2P6“实验”讨论1]如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果,则很难正确地解释性状分离现象,这是为什么?
提示 (1)山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状;(2)当时没有人知道山柳菊有时进行有性生殖,有时进行无性生殖;(3)山柳菊的花小,难以做人工杂交实验。
提示 因为实验统计的样本数目足够多,是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一——倘若统计样本过少,则未必会得到规律性分离比。
3.[教材必修2P7“图1-6”]孟德尔验证实验中为什么用隐性纯合子对F1进行测交实验?4.[教材必修2P10“旁栏思考”]从数学角度分析,9∶3∶3∶1与3∶1能否建立数学联系,这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示?
提示 隐性纯合子产生的配子只含有隐性基因,分析测交后代的性状表现及比例即可推知被测个体产生的配子种类及比例。
提示 从数学角度分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式,由此推知两对相对性状的遗传结果,是两对相对性状独立遗传结果3∶1的乘积——(3∶1)2。
5.[教材必修2P31“练习”拓展题1]自然界中,有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞(如卵细胞)单独发育来的,如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物的体细胞中染色体数目虽然减少一半,但仍能正常生活。如何解释这一现象?6.人群中男女性别比例接近1∶1的原因是什么?
提示 这些生物的体细胞中的染色体虽然减少了一半,但仍具有一整套非同源染色体,这一组染色体携带有控制该种生物体所有性状的一整套基因。
提示 男性能产生两种比例相等的含X染色体的精子和含Y染色体的精子,且这两种精子与卵细胞结合的概率相等。
7.(1)近亲结婚能使隐性遗传病发病率升高的原因是什么?(2)多基因遗传病不宜作为调查对象的原因是什么?
提示 (1)近亲结婚使后代隐性的致病基因得以纯合的概率增加。(2)发病原因复杂,易受环境影响。
8.纯种的甜玉米与纯种的非甜玉米实行间行种植,收获时发现,在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的籽粒,但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒,试说明产生这种现象的原因。
提示 因为控制非甜玉米性状的是显性基因,控制甜玉米性状的是隐性基因。当甜玉米接受非甜玉米的花粉时,后代为杂合子(既含有显性基因,也含有隐性基因),表现为显性性状,故在甜玉米植株上结出非甜玉米的籽粒;当非甜玉米接受甜玉米的花粉时,后代为杂合子,表现为显性性状,即非甜玉米的性状,故在非甜玉米植株上结出的仍是非甜玉米的籽粒。
1.一对等位基因相关的性状分离比
微提示若为配子致死也可导致分离比变化。如父本或母本产生的隐性基因配子致死,可致子代无隐性性状(无性状分离)。
1AA∶2Aa∶1aa
1AA∶2Aa
2.性状显隐性的判断方法(1)根据子代性状判断
(2)根据子代性状分离比判断
3.纯合子、杂合子判断的“通用方法”(1)自交法
微提示此法主要用于植物,对植物而言是最简便的方法。
纯合子
杂合子
(2)测交法
微提示若待测显性个体为雄性动物,可让其与多个隐性雌性个体交配,以产生“足够多”的后代,使结果更有说服力。
(3)单倍体育种法(只适用于植物)
4.两对等位基因的遗传分析(1)两对基因位于两对同源染色体上(据子代推亲代)→拆分法(以A、a和B、b两对基因为例)①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)×(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb);②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)×(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb);③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)×(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Bb×Bb)(Aa×aa);④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)×(BB×_ _)或(Aa×Aa)×(bb×bb)或(Bb×Bb)×(AA×_ _)或(Bb×Bb)×(aa×aa)。
(2)基因完全连锁遗传现象(以A、a和B、b两对基因为例)
拓展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。
(3)剖析9∶3∶3∶1的变形(以AaBb×AaBb为例)
【对点训练】
题组一　精典对练——拿高分▶角度1　基因分离定律及其变式与应用1.(2020海南卷,20)直翅果蝇经紫外线照射后出现一种突变体,表现型为翻翅,已知直翅和翻翅这对相对性状完全显性,其控制基因位于常染色体上,且翻翅基因纯合致死(胚胎期)。选择翻翅个体进行交配,F1中翻翅和直翅个体的数量比为2∶1。下列有关叙述错误的是(　　)A.紫外线照射使果蝇的直翅基因结构发生了改变B.果蝇的翻翅对直翅为显性C.F1中翻翅基因频率为1/3D.F1果蝇自由交配,F2中直翅个体所占比例为4/9
答案 D解析 紫外线照射使果蝇基因结构发生了改变,产生了新的等位基因,A项正确;翻翅个体交配,后代出现直翅个体,翻翅为显性性状,B项正确;设相关基因为A、a,F1中Aa占2/3,aa占1/3,A的基因频率为2/3÷(2/3×2+1/3×2)=1/3,C项正确;F1中Aa占2/3,aa占1/3,则产生A配子的概率为2/3×1/2=1/3,a配子概率为2/3,F2中aa为2/3×2/3=4/9,Aa为1/3×2/3×2=4/9,AA为1/3×1/3=1/9(死亡),因此直翅个体所占比例为1/2,D项错误。
题后点拨计算自由交配子代基因型、表现型概率用配子法较简便。
2.紫罗兰单瓣花和重瓣花是一对相对性状,由一对基因B、b决定。育种工作者利用野外发现的一株单瓣紫罗兰进行遗传实验,实验过程及结果如图。据此作出的推测,合理的是(　　)
A.重瓣对单瓣为显性B.紫罗兰单瓣基因纯合致死C.缺少B基因的配子致死D.含B基因的雄配子或雌配子不育
答案 D解析 单瓣紫罗兰自交,后代发生性状分离,单瓣对重瓣为显性,A项错误;若紫罗兰单瓣基因纯合致死,则题中自交比例应为单瓣紫罗兰∶重瓣紫罗兰=2∶1,与题意不符,B项错误;若缺少B基因的配子致死,则后代中只有单瓣紫罗兰出现,且亲本也无法出现,C项错误;若含B基因的雄配子或雌配子不育,则亲本单瓣紫罗兰(Bb)自交,亲本之一产生两种配子,比例为1∶1,而另一亲本只产生一种配子(b),符合题意,D项正确。
3.(2021湖南永州一模)萝卜的花色(红色、紫色和白色)由一对等位基因(A/a)控制,现选用紫花植株分别与红花、白花、紫花植株杂交,结果分别如下图①②③所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.紫花个体的基因型是Aa,白花个体的基因型是aa,红花个体的基因型是AAB.红花个体和白花个体杂交,后代全部是紫花个体C.A/a位于一对同源染色体上,遵循基因的分离定律D.一紫花个体连续自交3代,得到的子代中红花个体所占的比例是7/16
答案 A解析 由紫花和紫花的杂交结果③可知,紫花植株为杂合子,基因型为Aa,红花和白花植株都是纯合子,但无法确定是隐性纯合还是显性纯合,A项错误;由于红花和白花植株是具有相对性状的纯合子,所以杂交产生的子代都是杂合子,都是紫花植株,B项正确;一对等位基因位于一对同源染色体上,遵循基因的分离定律,C项正确;杂合子连续自交3代,子代中杂合子的比例是1/8,则显性纯合子和隐性纯合子各占7/16,D项正确。
▶角度2　基因自由组合定律及其变式与应用4.(不定项选择)(2021湖南三模)香豌豆的花色受2对等位基因控制,当2对等位基因中的显性基因同时存在时,植株开紫花,其他情况下开白花。让两个纯合的白花品种杂交,所得F1植株全部开紫花,再让F1自交,所得F2植株的性状分离比为紫花∶白花=9∶7。下列相关分析错误的是(　　)A.控制香豌豆花色的2对等位基因位于2对同源染色体上B.F2中植株的基因型与亲本的基因型相同的概率是1/8C.F2自交后代的基因频率与F2的基因频率不相同D.通过一次测交就能判断F2中各紫花植株的基因型
答案 CD解析 根据题干信息,F2植株的性状分离比为紫花∶白花=9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明控制香豌豆的花色的两对等位基因遵循基因的自由定律,即2对等位基因位于2对同源染色体上,A项正确;亲本的基因型是AAbb与aaBB,F1的基因型是AaBb,则F2中AAbb的概率为1/4×1/4=1/16,aaBB的概率为1/4×1/4=1/16,则F2中植株的基因型与亲本的基因型相同的概率是1/16+1/16=1/8,B项正确;自交不改变种群的基因频率,则F2自交后代的基因频率与F2的基因频率相同,但基因型频率不同,C项错误;F2中各紫花植株的基因型有AABB、AaBB、AABb、AaBb,其中AaBB与AABb的基因型分别测交,后代的表现型及比例相同,无法根据测交判断这两种紫花的基因型,D项错误。
5.(2021全国卷甲,32)植物的性状有的由1对基因控制,有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶,果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点,某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进行实验,其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②中F1自交得F2)。
回答下列问题。(1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律,判断的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。根据实验②,可判断这2对相对性状中的显性性状是　　　　　　　　　　　　　。 (2)甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是　　　　　　。 (3)实验②的F2中纯合体所占的比例为　　　　。 (4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1,而是45∶15∶3∶1,则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是　　　　,判断的依据是　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)F1中缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1　缺刻叶、齿皮　(2)甲和乙　(3)1/4　(4)果皮　若实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮=45∶15∶3∶1,其中齿皮∶网皮=3∶1,符合基因的分离定律,则可判断果皮是由1对等位基因控制的
解析 (1)根据实验①中亲本甲与乙杂交,F1中缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1,说明这两对相对性状均符合基因的分离定律。实验②中F1(缺刻叶齿皮)自交得F2,F2中缺刻叶∶全缘叶=3∶1,齿皮∶网皮=3∶1,所以这两对相对性状中缺刻叶和齿皮是显性性状。(2)据题干知甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮,根据甲和乙杂交后代F1的性状比例可知,乙种植后表现为全缘叶齿皮,且甲和乙为杂合体,根据丙和丁杂交后代F1及F1自交后代F2的性状比例可知,丁种植后表现为全缘叶齿皮,且丙和丁都是纯合体。(3)实验②的F1(缺刻叶齿皮)自交所得F2中出现4种表现型,其比例为9∶3∶3∶1,符合基因的自由组合定律,所以F2中纯合体所占的比例为4/16,即1/4。(4)若实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1,而是45∶15∶3∶1,其中齿皮(45+3)∶网皮(15+1)=3∶1,符合基因的分离定律,则可判断果皮是由1对等位基因控制的。
▶角度3　衍生点——关注与性别有关的“另类遗传”问题6.某二倍体植物雌雄异株,其性别由染色体上基因M、m决定,M决定雄株,m决定雌株;另一对染色体上的基因D决定高产,但基因型为Dd的雌株产量也较低。以下叙述错误的是(　　)A.该植物野生型的性别比例约为1∶1,原因是不存在含基因M的卵细胞B.若对雄株进行单倍体育种只能获得雌株,则说明可能出现了基因型为M的单倍体加倍后即死亡的现象C.利用相关基因型均为Dd的雌雄植株杂交,子代高产植株中雄株∶雌株=3∶1D.基因型均为Dd的雄株与雌株产量不同,这在遗传学上属于伴性遗传
答案 D解析 由题干“性别由常染色体上基因M、m决定,M决定雄株,m决定雌株”可知,理论上,雄株的基因型是MM或Mm,雌株的基因型是mm,考虑到雌株(mm)只产生一种卵细胞(m),因此,雄株的基因型只能是Mm。该植物野生型的性别比例约为1∶1,原因是不存在含基因M的卵细胞,A项正确;若对雄株(Mm)进行单倍体育种,理论上能获得基因型为MM和mm的个体,且表现型不同,若只能获得雌株(mm),则说明基因型为M的配子无法培育成单倍体或单倍体加倍后植株即死亡,B项正确;相关基因型均为Dd的雌雄植株杂交,子代基因型为1DD、2Dd、1dd,基因型为DD和Dd的雄株高产,基因型为DD的雌株高产,且雌雄植株所占比例相当,故子代高产植株中雄株与雌株之比为3∶1,C项正确;基因型均为Dd的雄株与雌株的产量不同,这种差异并非由性染色体上的基因控制,而是常染色体上基因的表达与性别相关联,属于从性遗传,D项错误。
题后点拨解题两点关键
7.(2021河南模拟)欧洲麦粉蛾中野生型幼虫皮肤有色,成虫的复眼为褐色;突变型幼虫皮肤无色,成虫复眼为红色。研究发现,野生型麦粉蛾的细胞质中含有犬尿素,能使幼虫皮肤着色,并影响成虫复眼颜色,犬尿素的合成受基因A控制;同时欧洲麦粉蛾肤色的遗传还存在短暂的母性影响,即基因型为Aa的雌蛾形成卵细胞时,细胞质中都含有足量的犬尿素使幼虫皮肤着色,生长发育到成虫阶段时犬尿素会消耗殆尽。某实验小组做了相关实验,其实验和结果如下表所示: 
回答下列问题。(1)由实验结果可知,欧洲麦粉蛾成虫复眼的颜色中属于显性性状的是　　　　　　　　　。 (2)短暂的母性影响与细胞质遗传有本质的区别。由细胞质基因控制的性状,正交和反交的后代遗传表现　　　　(填“相同”或“不同”),若某动物中一正常雄性个体和患细胞质遗传病的雌性个体杂交,则子代雄性个体中,患病的概率是　　　　。而短暂的母性影响,只能影响某动物子代的早期生长发育阶段,最终欧洲麦粉蛾成虫的眼色　　　　(填“会”或“不会”)出现孟德尔分离比。 (3)实验3的子一代幼虫皮肤出现无色的原因是　　　　　　。 (4)若实验3为正交,请写出实验3反交的结果,并分析说明子代出现相应结果的原因。要求:通过遗传图解写出子代基因型及表现型(幼虫肤色和成虫眼色)。
答案 (1)褐色　(2)不同　1(或100%)　会　(3)实验3子一代中,基因型为aa的个体自身不会产生犬尿素使皮肤着色,也没有由卵细胞质传递下来的犬尿素使皮肤着色
(4)原因:以Aa个体为母本,其产生的卵细胞中储存有大量的犬尿素,子代个体的基因型无论是Aa还是aa,幼虫阶段都能以卵细胞传递下来的犬尿素合成色素,所以两种基因型幼虫个体皮肤都是有色的;
成虫阶段,基因型为aa个体的犬尿素已消耗完,色素不能继续形成,眼色表现为突变型的红色,基因型Aa个体的复眼颜色则仍为野生型的表现型(褐色)。
解析 (1)实验1和实验2的正交和反交结果中子一代成虫复眼均为褐色,因此成虫复眼的颜色中属于显性性状的是褐色。(2)细胞质遗传一般表现为母系遗传,即子代表现出与母本相同的表现型。由细胞质基因控制的性状,正交和反交的后代遗传表现不同(与母本有关)。若某动物中一正常雄性个体和患细胞质遗传病的雌性个体杂交,由于雌性个体(母本)患细胞质遗传病,子代都患病,因此子代雄性个体中,患病的概率为1(或100%)。而短暂的母性影响,只能影响某动物子代的早期生长发育阶段,最终欧洲麦粉蛾成虫的眼色会出现孟德尔分离比,因为成虫阶段,基因型为aa的个体犬尿素已消耗完,色素不能继续形成,眼色表现为突变型的红色,基因型为Aa的个体复眼颜色则仍为野生型的表现型(褐色)。
(3)实验3为测交过程,F1的基因型为Aa,突变型的基因型是aa,后代基因型为Aa和aa,则成虫复眼褐色∶红色=1∶1,但幼虫皮肤有色∶无色=1∶1,子一代幼虫出现无色的原因是实验3子一代中,基因型为aa的个体自身不会产生犬尿素使皮肤着色,也没有由卵细胞质传递下来的犬尿素使皮肤着色。(4)若实验3为正交,实验3反交为实验1的F1(♀)×突变型(♂),其基因型分别为Aa(♀)和aa(♂)。其遗传图解及子代出现相应结果的原因见答案。
题后拓展界定细胞质遗传、从性遗传与母性效应
题组二　易错防范——不失分1.真题速览有关遗传规律的正误判断。(1)[2021浙江1月选考,T15A]孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上。(　　)(2)[2021浙江1月选考,T15B]摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律。(　　)
×
提示 孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上,当时人们还没有认识染色体。
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提示 摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因,不能证明基因自由组合定律。
(3)[2020浙江1月选考,T18C]若马的毛色受常染色体上一对等位基因控制,棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,F1随机交配,F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马=1∶2∶1,则F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中雌性棕色马所占的比例为3/8。(　　)(4)[2019全国卷Ⅱ,T5改编]具有相对性状的两个亲本杂交,子代只有一种性状,则亲本均为纯合子。(　　)
×
提示 假设相关基因用A、a表示,F2中相同毛色的雌雄马交配,即(1/4)AA×AA、(1/2)Aa×Aa、(1/4)aa×aa,其后代中AA占1/4+1/2×1/4=3/8,因此子代中雌性棕色马所占比例为3/8×1/2=3/16。
√
(5)[2019海南卷,T18D]非等位基因在形成配子时均能够自由组合。(　　)(6)[2019海南卷,T21D]红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花∶白花=3∶1能证明“核糖核酸是遗传物质”。(　　)
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提示 只有非同源染色体上的非等位基因的遗传才可自由组合。
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提示 该实验能证明等位基因分离。
(7)[2018江苏卷,T6改编]一对相对性状的遗传实验中,要满足子二代符合3∶1,需要显性基因对于隐性基因为完全显性。(　　)(8)[2017全国卷Ⅲ,T6D]高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的。(　　)
√
×
提示 子代性状出现性状分离是由等位基因分离引起的。
易错点拨符合基因分离定律并不一定就会出现3∶1的性状分离比。原因如下:①F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到;②某些致死现象可能导致性状分离比变化,如隐性致死、显性纯合致死等。
2.易错辨析有关遗传规律的正误判断。(1)“若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离,则测交后代会出现两种性状,且性状分离比接近1∶1”,属于演绎推理内容。(　　)(2)杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同。(　　)
√
×
提示 杂合子与纯合子性状表现可能相同。
(3)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。(　　)(4)按孟德尔的方法做杂交实验得到的不同结果证明孟德尔定律不具有普遍性。(　　)(5)自交和自由交配可使子代基因型比例及基因频率均发生改变。(　　)
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提示 测交也可检测F1产生配子的种类和比例。
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提示 基因与性状的关系非常复杂,不能说明孟德尔定律不具有普遍性。
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提示 无论是杂交还是自交,只要不发生后代的淘汰选择现象,则后代基因频率不变。
(6)在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。其中,F1产生的基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子数量之比为1∶1。(　　)(7)基因型为YyRr的豌豆自交时产生的雌雄配子的数量相等。(　　)
×
提示 F1产生的基因型为YR的卵细胞数量比基因型为YR的精子少得多。
×
提示 基因型为YyRr的豌豆自交时产生的雌雄配子类型(而不是“数量”)相等。
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
小
男　
大
女
(2)XY同源区段遗传特点①涉及同源区段的基因型女性为XAXA、XAXa、XaXa,男性为XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。②遗传仍与性别有关
2.“程序法”分析遗传系谱图
女
常隐
男
常显
3.遗传系谱图中概率计算类试题的解题步骤
4.关注产前诊断
羊水
易错提醒①并非所有基因都在染色体上,线粒体、叶绿体和原核细胞等不具有染色体,但是存在遗传物质。②调查遗传病发病率和遗传方式的范围不同,前者在人群中随机调查(社会调查),而后者在某种遗传病患病家系中调查(家系调查)。
【对点训练】
题组一　精典对练——拿高分▶角度1　围绕伴性遗传及其特点考查科学思维能力
1.(2021全国卷甲,5)果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制,且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交,分别统计子代果蝇不同性状的个体数量,结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是(　　)A.果蝇M为红眼杂合体雌蝇B.果蝇M体色表现为黑檀体C.果蝇N为灰体红眼杂合体D.亲本果蝇均为长翅杂合体
答案 A解析 题干中果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制,且控制眼色的基因位于X染色体上,所以果蝇的翅型、眼色和体色3个性状的遗传遵循基因的自由组合定律,其中果蝇的眼色遗传又属于伴X染色体遗传。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交,据图分析可知,子代中长翅果蝇和残翅果蝇的数量比约为3∶1,说明长翅对残翅显性;红眼和白眼的数量比约为1∶1,灰体和黑檀体的数量比约为1∶1,已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼,则果蝇的灰体对黑檀体显性,红眼对白眼显性。若果蝇M为红眼杂合体雌蝇(设控制红眼的基因为A,控制白眼的基因为a),则果蝇M的基因型为XAXa,果蝇N为红眼雄果蝇,其基因型为XAY;果蝇M和果蝇N杂交,其子代雌果蝇都是红眼,
雄果蝇中红眼和白眼的数量比是1∶1,即子代中白眼果蝇占1/4,与题图不符,A项错误。果蝇M与灰体(显性性状)果蝇N杂交,其子代果蝇中灰体和黑檀体的比例约为1∶1,则果蝇M体色表现为黑檀体,B项正确。果蝇M和灰体红眼果蝇N杂交,子代中灰体和黑檀体的数量比约为1∶1,则亲代灰体果蝇是杂合体,子代中红眼和白眼的数量比约为1∶1,则亲代红眼果蝇是杂合体(XAXa),所以果蝇N为灰体红眼杂合体,C项正确。果蝇M和果蝇N杂交,子代中长翅和残翅的数量比约为3∶1,说明亲本果蝇都是长翅杂合体,D项正确。
2.(2021湖南岳阳期末)果蝇体型小、繁殖快、染色体数目少、性状易于区分,是常用的遗传学实验材料。果蝇体色有黄身(H)、黑身(h)之分,翅型有长翅(V)、残翅(v)之分,其体色与翅型的遗传遵循基因自由组合定律。现有两种纯合果蝇杂交得F1,F1自由交配产生的F2出现4种类型且比例为5∶3∶3∶1,已知果蝇有一种精子不具有受精能力。分析回答下列问题。(1)不具有受精能力精子的基因组成是　　　　　　　。两纯合亲本果蝇的基因型为　　　　。F2黄身长翅果蝇中两对基因均杂合的比例为　 。 (2)现有多种不同类型的果蝇,从中选取亲本通过杂交实验来验证上述不具有受精能力的精子的基因型。①杂交组合:选择　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　进行杂交。 ②结果推断:若后代出现　　　　　　,则第(2)小题的判断成立。 
(3)已知果蝇的性别决定方式为XY型,染色体组成包括3对常染色体和一对性染色体。其中位于X和Y这对同源染色体上的基因可分为Ⅰ(X、Y的同源区段)或Ⅱ(仅位于X染色体上)或Ⅲ(仅位于Y染色体上)区段。某科研小组
选择纯合的刚毛和纯合的截毛果蝇进行正反交实验,结果F1全为刚毛。甲同学认为控制刚毛和截毛这对相对性状的基因位于常染色体上;乙同学认为控制刚毛和截毛这对相对性状的基因也可位于　　　　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区段。请从亲本和F1中各选一种性状的果蝇为杂交实验对象,设计一代杂交实验支持乙的说法(要求写出实验思路预期结果及结论)。实验思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;结果及结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)HV　HHvv和hhVV　3/5　(2)①黑身残翅的果蝇为母本,双杂合的黄身长翅果蝇(F1雄果蝇)为父本　②黄身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=1∶1∶1　(3)Ⅰ　让亲本截毛雌性果蝇XaXa和F1刚毛雄性果蝇(XaYA或XAYa)杂交,统计子代的表现型与性别的关系　结果为截毛雌∶刚毛雄=1∶1或刚毛雌∶截毛雄=1∶1,说明乙的说法是正确的
解析 (1)由于F2出现4种类型且比例为5∶3∶3∶1,是9∶3∶3∶1的特殊情况(有一种精子不具有受精能力),果蝇体色与翅型的遗传遵循基因的自由组合定律,由于双显类型减少了四份,因此可推测不具有受精能力的是基因型为HV的雄配子,且F1的基因型是HhVv。由于不具有受精能力精子的基因组成是HV,则具有受精能力精子的基因组成是Hv、hV、hv,比例为1∶1∶1;卵细胞的基因组成是HV、Hv、hV、hv,比例为1∶1∶1∶1。所以F2黄身长翅果蝇的基因型只有HHVv、HhVV、HhVv三种,且比例为(1/3×1/4)∶(1/3×1/4)∶(1/3×1/4×3)=1∶1∶3,所以双杂合子的比例为3/5。(2)要想通过杂交实验来验证不能完成受精作用的精子的基因型,需要通过测交实验来完成,则选取的杂交组合为黑身残翅的果蝇做母本、双杂合的黄身长翅果蝇做父本,杂交后代中若出现黄身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=1∶1∶1,则验证了不具有受精能力精子的基因型为HV。
(3)某科研小组选择纯合的刚毛和纯合的截毛果蝇进行正反交实验,结果F1全为刚毛。甲同学认为控制刚毛和截毛这对相对性状的基因位于常染色体上;乙同学认为控制刚毛和截毛这对相对性状的基因也可位于“Ⅰ”区段,因为相关基因位于常染色体上和Ⅰ区段均表现为正反交结果相同。由于F1均表现为刚毛,因此,刚毛对截毛为显性。若相关基因位于X、Y同源区段,则亲本的基因型为XaXa、XAYA或XAXA、XaYa,子一代的基因为XAXa、XaYA或XAXa、XAYa,据此可设计实验如下:选择亲本中的截毛雌果蝇与F1中刚毛雄果蝇进行杂交,观察后代性状表现,若后代表现为截毛雌∶刚毛雄=1∶1或刚毛雌∶截毛雄=1∶1,说明乙的说法是正确的。
题后点拨“致死效应”类型判定的两种基本方法常见的致死类型包括配子致死和合子致死两大类,具体是何种致死类型,需要依据试题信息进行综合分析,通常可采用以下方法进行判定。
▶角度2　人类遗传病及其检测和预防3.(2021湖南卷,10)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。某女性化患者的家系图谱如下图所示。下列叙述错误的是(　　)A.Ⅱ1的基因型为XaYB.Ⅱ2与正常男性婚后所生后代的患病概率为1/4C.Ⅰ1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 由某女性化患者的家系图谱可知,Ⅰ1是女性携带者,其基因型为XAXa,Ⅰ2的基因型是XAY,生出的子代中,Ⅱ1的基因型是XaY,Ⅱ2的基因型是XAXa,Ⅱ3的基因型是XaY,Ⅱ4的基因型是XAXA,Ⅱ5的基因型是XAY。据分析可知,Ⅱ1的基因型是XaY,A项正确;Ⅱ2的基因型是XAXa,与正常男性XAY婚配后,后代基因型及其比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,则所生后代的患病概率是1/4,B项正确;Ⅰ1是女性携带者,其基因型为XAXa,若其致病基因来自父亲,则父亲基因型为XaY,由题干可知XaY为不育的女性化患者,因此,其致病基因只可能来自母亲,C项错误;XaY(女性化患者)无生育能力,会使人群中基因a的频率越来越低,基因A的频率逐渐增加,D项正确。
4.(2021河北卷,15改编)杜氏肌营养不良(DMD)是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病,男性中发病率约为1/4 000。甲、乙家系中两患者的外祖父均表现正常,家系乙Ⅱ-2还患有红绿色盲。两家系部分成员DMD基因测序结果(显示部分序列,其他未显示序列均正常)如图。下列叙述正确的是(　　)
A.家系甲Ⅱ-1和家系乙Ⅱ-2分别遗传其母亲的DMD致病基因B.若家系乙Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育一个儿子,儿子患两种病的概率比患一种病的概率低C.不考虑其他突变,家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为1/8D.人群中女性DMD患者频率远低于男性,女性中携带者的频率约为1/4 000
答案 C解析 家系甲中Ⅱ-1的DMD致病基因不是来自其母亲,因为Ⅰ-2基因序列正常,A项错误;由于两个家系中两患者的外祖父都表现正常,说明家系乙中的Ⅰ-2中有一条X染色体不携带致病基因,另一条X染色体上携带两种致病基因,所以Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育一个儿子,儿子患两种病的概率为1/2,患一种病的概率是0,B项错误。家系甲Ⅱ-2表现正常,不携带DMD基因,家系乙的Ⅱ-1是DMD基因携带者的概率为1/2,所以两人婚后生出患DMD儿子的概率为1/2×1/4=1/8,C项正确;人群中女性携带者的频率为2×1/4 000×3 999/4 000=7 998/(4 000)2≈1/2 000,D项错误。
技法点拨正确把握“正常人群”中杂合子的取值针对常染色体隐性遗传病而言,正常人群应包含AA、Aa两种基因型,倘若求解“与人群中某正常异性结婚,求生一患病孩子的概率”类问题时切不可直接认定该异性的基因型为Aa,即不可用2×A×a直接作为正常人群中杂合子的概率,必须先求得Aa、AA概率,即该异性的 。
▶角度3　衍生点——X、Y同源区段上基因的遗传5.人类的X、Y染色体存在同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ),如图1所示。图2是某家系中某种遗传病的系谱图,已知相关基因(B、b)位于性染色体上。下列叙述错误的是(　　)
A.控制该遗传病的基因位于性染色体的Ⅱ片段B.1号和2号的基因型分别为XBXb和XbYBC.3号和4号婚配生育一个患病女孩的概率是1/2D.6号和7号生育的子代中女孩均正常,男孩均患病
答案 C解析 根据题干信息“已知相关基因(B、b)位于性染色体上”,但具体位于X、Y染色体的同源区段还是非同源区段需要通过分析系谱图来确定。3号和6号为患病女性,说明相关基因不在Ⅲ片段;1号、2号正常,生出了患病的女儿6号,说明该病是隐性遗传病,且正常的父亲2号的X染色体上携带致病基因,由此说明2号的Y染色体上有正常基因,因此控制该遗传病的相关基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅱ上,A项正确。根据以上分析可以推知,1号和2号的基因型分别为XBXb和XbYB,B项正确。3号的基因型为XbXb,4号的基因型为(1/2)XbYB或(1/2)XBYB,则他们生育患病女孩的概率为1/4,C项错误。6号的基因型为XbXb,8号的基因型为XbYb,则7号的基因型为XBYb,因此6号和7号生育的子代中女孩均正常,男孩均患病,D项正确。
题后归纳同源区段与非同源区段
▶角度4　衍生点——伴性遗传在实践中的应用6.(2021湖南岳阳期末)某两岁男孩(Ⅳ5)患黏多糖贮积症,骨骼畸形,智力低下,其父母非近亲结婚。经调查,该家庭遗传系谱图如下图所示。
(1)据图判断,该病最可能的遗传方式为　　　　　　　遗传。 (2)Ⅳ5患者的致病基因来自第Ⅱ代中的　　　　号个体。 (3)测定有关基因。Ⅳ5患者及其父亲均只测了一对同源染色体中的一条染色体,其母亲测了一对同源染色体中的两条染色体,将所测基因的一条链的部分碱基序列绘制如下图所示。父亲:……TGGACTTTCAGGTAT……母亲:……TGGACTTTCAGGTAT…………TGGACTTAGGTATGA……患者:……TGGACTTAGGTATGA……可以看出,此遗传病的变异类型属于　　　　　　　,这是由DNA碱基的　　　　　　　　造成的。 
(4)①为减少黏多糖贮积症的发生,该家族第Ⅳ代中个体　　　　　　　　应注意进行遗传咨询和产前诊断。 ②进行产前诊断时可以抽取羊水,检测胎儿脱落上皮细胞的　　　　　　　　。 A.核糖核苷酸 B.基因C.氨基酸 D.脱氧核苷酸(5)一对健康夫妇,男方在核电站工作,女方在化工厂工作,该夫妇生下一患有该病的男孩;于是向法院提出诉讼,要求核电站和化工厂都作出赔偿,请问核电站和化工厂对此是否可能要负责任?　　　　　　　　　。请说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)伴X染色体隐性　(2)3　(3)基因突变　缺失　(4)①2、4、6　②B　(5)核电站无责任,化工厂可能有责任　患该病男孩的致病基因只能来自母亲,不可能来自父亲
解析 (1)Ⅲ1、Ⅲ2正常但生出患病的孩子,说明该病是隐性遗传病;整个家族每代只有男性患病,患者的父亲均不患病,且Ⅲ3、Ⅲ4非近亲结婚,故该病的致病基因最可能位于X染色体上。因此,该病最可能为伴X染色体隐性遗传病。(2)Ⅳ5的致病基因来自Ⅲ3,Ⅲ3携带的致病基因来自Ⅱ3。(3)根据基因序列比对可知,患者所测基因序列中少了碱基TC,故该遗传病的变异类型为基因突变,由DNA碱基的缺失造成。(4)①Ⅳ1是患者,他的致病基因来自Ⅲ2,Ⅲ2可能会把致病基因传给Ⅳ2;Ⅳ5是患者,他的致病基因来自Ⅲ3,Ⅲ3可能会把致病基因传给Ⅳ4;Ⅲ7是患者,他的致病基因来自Ⅱ3,Ⅱ3可能会通过Ⅲ5把患病基因传递给Ⅳ6,故该家族第Ⅳ代中个体2、4、6应注意进行遗传咨询和产前诊断。②进行产前诊断时可以抽取羊水,检测胎儿脱落上皮细胞的致病基因。(5)患病男孩的致病基因来自其母亲,父亲传给他的是Y染色体,无该病的致病基因,由此可推知核电站无责任,化工厂可能有责任。
7.某种鸟的性别决定方式为ZW型,该鸟的羽色受两对等位基因控制,基因位置如图甲所示,其中A(a)基因位于Z染色体的非同源区段。基因A控制蓝色物质的合成,基因B控制黄色物质的合成,白色个体不含显性基因,其遗传机理如图乙所示。请回答下列问题。
(1)该鸟羽色的遗传遵循　　　　　　　　　　　定律。 (2)据图乙分析可知,绿色雌鸟的基因型为　　　　　　　　　　　　。 (3)杂合蓝色鸟与异性杂合黄色鸟杂交,则子代中绿色雌鸟所占的比例为　　　　。 (4)蓝色雄鸟具有很高的观赏价值。现有足够多的绿色雌雄个体(纯合子、杂合子都有)和白色雌雄个体,请用最快捷的培育方法培育纯合蓝色雄鸟,步骤如下。第一步:选择　　　　　　　　　　　　　相互交配; 第二步:选择　　　　　　　　　　　　　进行交配,若后代只出现蓝色鸟,则该雄鸟即为纯合蓝色雄鸟。 
答案 (1)基因的分离定律和自由组合　(2)BBZAW、BbZAW　(3)1/8　(4)多只绿色雌鸟和多只绿色雄鸟　子代中的蓝色雄鸟和题干中的白色雌鸟解析 (1)由图甲可知,A/a、B/b两对等位基因位于两对同源染色体上,因此鸟羽色的遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律。(2)结合题意和题图可知,绿色雌鸟的基因型为BBZAW和BbZAW。(3)杂合蓝色鸟(bbZAZa)与异性杂合黄色鸟(BbZaW)杂交,则子代中绿色雌鸟(B_ZAW)所占比例为(1/2)×(1/4)=1/8。(4)题干中只提供绿色雌雄个体(B_ZAZ-、B_ZAW)和白色雌雄个体(bbZaZa、bbZaW),而要求得到的纯合蓝色雄鸟的基因型为bbZAZA,因此应选择多只绿色雌鸟和多只绿色雄鸟相互交配,之后选择子代中的蓝色雄鸟(bbZAZ-)和白色雌鸟(bbZaW)进行交配,若后代只出现蓝色鸟,则该雄鸟即为纯合蓝色雄鸟。
技法点拨实验设计若要求杂交后代的表现型与性别一一对应,可设计同型性染色体隐性纯合个体与异型性染色体显性纯合个体杂交。
题组二　易错防范——不失分1.真题速览有关伴性遗传的正误判断。(1)[2021浙江1月选考,T9B]X连锁遗传病的特点是“传女不传男”。(　　)(2)[2020海南卷,T17C]近亲繁殖会使隐性致病基因的纯合个体增加。(　　)(3)[2019全国卷Ⅰ,T5A]若某对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上且含有基因b的花粉不育,则隐性性状只能出现在雄性中。(　　)
×
提示 男性X染色体上的基因传女不传男,但女性X染色体上的基因既可传向女儿,也可传向儿子。
√
√
(4)[2017江苏卷,T6A]遗传病是指基因结构改变而引发的疾病。(　　)
×
提示 遗传病是指遗传物质发生改变而引起的疾病。
2.易错辨析有关伴性遗传的正误判断。(1)萨顿通过果蝇的白眼和红眼这一相对性状的杂交实验,提出基因在染色体上的假说。(　　)(2)F1的红眼雌、雄果蝇相互交配,F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,说明果蝇红眼为显性,控制红眼、白眼的基因在常染色体上。(　　)
×
提示 萨顿提出基因在染色体上利用的是类比推理法。
×
提示 F1的雌雄果蝇相互交配,当基因位于X染色体上时,F2中也会出现显隐性状之比为3∶1的状况。
(3)伴X染色体遗传病的特点是患者男多女少。(　　)(4)正常情况下男性的X染色体一定来自母亲,一定传给女儿。(　　)
×
提示 伴X染色体隐性遗传病的特点是患者男多女少,伴X染色体显性遗传病则为男少女多。
√
(5)遗传病患者一定携带致病基因。(　　)(6)调查遗传病遗传方式可以在人群中调查,调查遗传病发病率可以在患者家系中调查。(　　)
×
提示 遗传病患者未必携带致病基因(如21三体综合征患者)。
×
提示 调查遗传病遗传方式在患者家系中进行,调查遗传病发病率则在人群中调查。
易错点拨明确遗传病中的四个“不一定”
【规律方法】1.两对基因在染色体上位置关系的判定(1)判断基因是否位于不同对同源染色体上:以AaBb为例,若两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则产生4种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比,如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式),也会出现致死背景下特殊的性状分离比,如4∶2∶2∶1、6∶3∶2∶1。在涉及两对等位基因遗传时,若出现上述性状分离比,可考虑基因位于两对同源染色体上。
(2)判断基因是否位于一对同源染色体上:以AaBb为例,若两对等位基因位于一对同源染色体上,不考虑交叉互换,则产生2种类型的配子,在此基础上进行自交会产生2种或3种表现型,测交会出现2种表现型;若两对等位基因位于一对同源染色体上,考虑交叉互换,则产生4种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现4种表现型。但其比例不是9∶3∶3∶1而是多∶少∶少∶多,即连锁在一起的基因对应的性状多,互换类型相对较少。
2.探究基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上(1)杂交实验方法①性状的显隐性是“未知的”,且亲本均为纯合子时
特别提醒此方法还可以用于判断基因是位于细胞核还是细胞质中,若正反交结果不同,且子代只表现母本的性状,则控制该性状的基因位于细胞质中。
②性状的显隐性是“已知的”
(2)调查实验法
(3)假设分析逆向推断法
3.探究基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体上的同源区段(1)雌隐纯合子×雄显纯合子
(2)杂合显性雌×纯合显性雄
4.判断基因是位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上(1)在已知性状的显隐性的条件下,若限定用一次杂交实验来证明,则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合,观察分析F1的表现型。分析如下:
(2)在已知性状的显隐性的条件下,未限定杂交实验次数时,则可采用以下方法,通过观察F2的性状表现来判断:
【技能提升】
1.(2021湖南五市十校教研教改共同体模拟)免疫排斥是由细胞膜上的组织抗原决定的。当新移入的器官中含有接受器官的个体体内不存在的抗原时移植器官才会被排斥。已知细胞膜上的某组织抗原是由两对基因A/a、B/b决定的,如下图所示。
(1)据图分析,基因控制免疫排斥这一性状的方式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,基因A和基因a的根本区别是　　　　　　　　　　。 (2)研究发现将基因型为Aabb的器官移植给基因型为AAbb和aabb的个体时均存在免疫排斥,原因是Aabb的器官细胞膜上存在的抗原种类有　　　　　　　　　　。 (3)现有三种基因型的小鼠甲(AAbb)、乙(aaBB)、丙(AABB),雌雄个体若干,请从中选择小鼠为亲本,利用F1、F2为实验材料来探究两对基因A/a、B/b在染色体上的位置关系,要求写出实验设计思路并预期实验结果、结论(不考虑交叉互换)。
答案 (1)基因通过控制酶合成来控制代谢过程,进而控制免疫排斥这一性状　脱氧核苷酸排列顺序不同　(2)抗原甲和抗原乙　(3)实验思路:将若干小鼠甲(AAbb)和小鼠乙(aaBB)杂交后得到F1,F1自由交配得到F2。将F1器官移植到F2(个体),观察F2中出现免疫排斥现象的情况并统计个体数量。预期实验结果、结论:①若F2中能接受F1器官的个体所占的比例为1/2,说明两对基因位于一对同源染色体上。②若F2中能接受F1器官的个体所占的比例为3/8,说明两对基因位于两对同源染色体上。
解析 (1)基因控制生物性状的方式有两种:一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状,属于间接控制;一种是通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状,属于直接控制。图中显示基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制免疫排斥这一性状。等位基因A和a的产生是基因突变的结果,故基因A和基因a的根本区别是脱氧核苷酸排列顺序不同。(2)分析题图可知,基因型为Aabb的器官细胞膜上存在的抗原有抗原甲和抗原乙,基因型为AAbb的个体体内存在抗原甲,基因型为aabb的个体体内存在抗原乙,故将基因型为Aabb的器官移植给基因型为AAbb和aabb个体均存在免疫排斥。
(3)两对基因A/a、B/b在染色体上的位置关系有两种:两对基因位于一对同源染色体上或两对基因位于两对同源染色体上。要探究两对基因A/a、B/b在染色体上的位置关系。实验思路:将若干小鼠甲(AAbb)和小鼠乙(aaBB)杂交后得到F1,F1自由交配得到F2。将F1器官移植到F2(个体),观察F2中出现免疫排斥现象的情况并统计个体数量。预期实验结果、结论:F1器官细胞膜上存在的抗原有抗原乙和抗原丙。若两对基因位于一对同源染色体上,F1为AaBb,能产生两种配子Ab和aB,则F2为1/4AAbb、1/4aaBB、2/4AaBb,F2中能接受F1器官的个体只有AaBb,比例为1/2;若两对基因位于两对同源染色体上,符合自由组合定律,F2中能接受F1器官的个体有AaB_,比例为1/2×3/4=3/8。
2.(2021广东佛山质检)白细胞黏附缺陷症(BLAD)和并趾症(MF)是奶牛养殖过程中常见的疾病,分别由常染色体上的基因A/a、B/b控制。在数量足够大,含有各种基因型及表现型的奶牛种群中,发现一对正常亲本产下一头同时患有BLAD和MF的牛犊。回答下列问题。(1)BLAD和MF两种疾病的遗传方式是　　　　　　　　　　　　。若不考虑基因突变或交叉互换,上述亲本中A/a和B/b在染色体上的位置有图一和图二两种可能,请在图二中标出可能的基因位置。 
(2)若要进一步判断基因的位置是图一还是图二,请在该奶牛种群中选择适合的个体进行杂交实验,并写出实验思路及可能的结果及结论。(3)经调查发现,1992年出生的奶牛中BLAD的携带者比例为5%,2010年该比例降至1.28%。出现这种变化的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)常染色体隐性遗传(2)实验思路:将亲本中的雄性个体与多只患两种病的雌性个体进行杂交,观察并统计子代表现型及比例。预测结果:若子代出现只患BLAD的个体或只患MF的个体,则为图一位置;若子代只有正常个体和患两种病(不存在只患BLAD或只患MF)的个体,则为图二位置。(3)人工选择去除患病个体及相关亲本,导致该比例下降,或患病个体适应环境能力低,自然选择导致该比例下降
解析 (1)一对正常亲本产下一头同时患有BLAD和MF的牛犊,且控制这两种疾病的基因均位于常染色体上,故BLAD和MF两种疾病的遗传方式是常染色体隐性遗传。若不考虑基因突变或交叉互换,上述亲本中A/a和B/b在染色体上的位置有两种可能,一种是这两对基因位于两对常染色体上,即图一所示;还有一种是两对基因位于一对常染色体上,且A、B在一条染色体上,a、b在一条染色体上,即 。
(2)如果将亲本中的雄性个体与多只患两种病的雌性个体进行杂交,观察并统计子代表现型及比例,可以进一步判断基因的位置是图一还是图二;若亲代基因是图一情况,则亲代雄性个体基因组成为AaBb,产生的配子有4种,即AB、Ab、aB、ab,患两种病的雌性个体只产生1种配子,即ab,其后代有正常个体、只患BLAD个体、只患MF个体、同时患有BLAD和MF个体,4种表现型;若亲代基因是图二情况,则亲代雄性个体基因组成为AaBb,不考虑交叉互换,则产生的配子有两种,即AB、ab,患两种病的雌性个体只产生1种配子,即ab,其后代有正常个体、同时患有BLAD和MF个体2种表现型。故预测实验结果为:若子代出现只患BLAD的个体或只患MF的个体,则为图一位置;若子代只有正常个体和患两种病(不存在只患BLAD或只患MF)的个体,则为图二位置。(3)经调查发现,1992年出生的奶牛中BLAD的携带者比例为5%,2010年该比例降至1.28%,分析其原因可能是人工选择去除患病个体及相关亲本,导致该比例下降,或患病个体适应环境能力低,自然选择导致该比例下降。
3.(2021湖南三模)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制,但这对相对性状的显隐性关系和该对等位基因所在的染色体是未知的。某同学甲用一只灰体雌果蝇与一只黄体雄果蝇杂交,子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体=1∶1∶1∶1。回答下列问题。(1)控制果蝇灰体和黄体的基因的遗传遵循　　　　　定律。 (2)根据该同学的实验,　　　　(填“能”或“不能”)判断出控制果蝇灰体和黄体的基因是位于常染色体上还是位于X染色体上。 (3)该同学选择了其上述实验的子代果蝇中体色相同的果蝇为材料设计实验,来进一步探究控制果蝇灰体和黄体的基因是位于常染色体上还是位于X染色体上。请你帮他完成后续实验过程,且要说明灰体和黄体的显隐性关系。实验设计:　 。 预期实验结果:    　。 
答案 (1)分离　(2)不能　(3)选择子代中的灰体雌果蝇与灰体雄果蝇进行交配(或选择子代中的黄体雌果蝇与黄体雄果蝇进行交配)　若子一代中所有的雌果蝇都表现为灰体,雄果蝇中一半表现为灰体,另一半表现为黄体,则控制果蝇灰体和黄体的基因位于X染色体上,且灰体为显性性状,黄体为隐性性状;若子一代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体=3∶1∶3∶1,则控制果蝇灰体和黄体的基因位于常染色体上,且灰体为显性性状,黄体为隐性性状;若子一代中全部为灰体果蝇,则控制果蝇灰体和黄体的基因位于常染色体上,且黄体为显性性状,灰体为隐性性状(或若子一代中所有的雌果蝇都表现为黄体,雄果蝇中一半表现为灰体,另一半表现为黄体,则控制果蝇灰体和黄体的基因位于X染色体上,且黄体为显性性状,灰体为隐性性状;若子一代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体=1∶3∶1∶3,则控制果蝇灰体和黄体的基因位于常染色体上,且黄体为显性性状,灰体为隐性性状;若子一代中全部为黄体果蝇,则控制果蝇灰体和黄体的基因位于常染色体上,且灰体为显性性状,黄体为隐性性状)
解析 (1)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制,则控制果蝇灰体和黄体的基因的遗传遵循分离定律。(2)假设这对等位基因用A/a表示,若控制果蝇灰体和黄体的基因位于常染色体上,则灰体雌果蝇(Aa或aa)与黄体雄果蝇(aa或Aa)杂交,后代的表现型是♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体=1∶1∶1∶1;若控制果蝇灰体和黄体的基因位于X染色体上,则灰体雌果蝇(XAXa)与黄体雄果蝇(XaY)杂交,后代也是♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体=1∶1∶1∶1,因此不能判断出控制果蝇灰体和黄体的基因是位于常染色体上还是位于X染色体上。
(3)若灰体为显性性状,黄体为隐性性状,且基因位于常染色体上,则可选择子代中的灰体雌果蝇(Aa)与灰体雄果蝇(Aa)进行交配,则子一代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体=3∶1∶3∶1;若灰体为显性性状,黄体为隐性性状,且基因位于X染色体上,则可选择子代中的灰体雌果蝇(XAXa)与灰体雄果蝇(XAY)进行交配,则子一代中所有的雌果蝇都表现为灰体,雄果蝇中一半表现为灰体,另一半表现为黄体。若灰体为隐性性状,黄体为显性性状,且基因位于常染色体上,则可选择子代中的灰体雌果蝇(aa)与灰体雄果蝇(aa)进行交配,则子一代中全部为灰体果蝇。
4.大麻(雌雄异株植物)的性别决定方式为XY型。下图为大麻的性染色体示意图,其中,Ⅰ代表X、Y染色体同源区段,而Ⅱ1和Ⅱ2则分别代表X染色体和Y染色体的非同源区段。现已知大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因D控制,但不确定基因在染色体上的位置,请结合所给信息分析回答下列问题。
(1)若抗病性状只存在于某一性别的大麻植株中,则患病大麻植株为　　　　(填“雄株”或“雌株”),从而可说明抗病基因位于　　　　(填图中序号)区段上。 (2)若抗病基因位于Ⅰ区段上,则雄株大麻的基因型有　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)若已知抗病基因一定不在Ⅱ2区段上;现有多种基因型的大麻植株,请利用这些大麻植株进行基因位置的判定。方案一:通过杂交确定基因在染色体上的位置①选择表现型为　　　　的纯合大麻雄株和　　 　的纯合大麻雌株进行杂交得F1。 ②若F1中雌、雄株表现型相同,则可确定基因位于　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ1”)区段上。反之亦然。 方案二:通过调查确定基因在染色体上的位置①对易感病大麻植株进行调查,统计　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②若　　　　　　　　　　,则易感病基因(d)最可能位于Ⅰ区段上。 ③若　　　　　　　　,则易感病基因(d)可能位于Ⅱ1区段上。 
答案 (1)雄株　Ⅱ2　(2)XDYD、XDYd、XdYD、XdYd　(3)抗病　易感病　Ⅰ　易感病大麻植株的性别比例　易感病大麻植株中,雄株∶雌株≈1∶1(或易感病大麻植株中,雄、雌的比例相当)　易感病大麻植株中,雄株数量明显多于雌株
解析 (1)若抗病性状只存在于某一性别的大麻植株中,说明该抗病基因只存在于某一性别特有的染色体区段上,即Ⅱ2区段,因此,具有该抗病性状的大麻植株只能是雄株。(2)若抗病基因位于Ⅰ区段上,则X染色体上的基因有XD和Xd两种,Y染色体上的基因有YD和Yd两种,因此,雄株大麻的基因型有XDYD、XDYd、XdYD、XdYd,共4种。(3)方案一:对于伴性遗传的基因位置判定问题,选择易感病纯合雌株与抗病纯合雄株进行杂交;若杂交子代雌雄个体均抗病,则说明抗病基因位于Ⅰ区段上;若杂交子代雌株全抗病,雄株全易感病,则说明抗病基因位于Ⅱ1区段上。方案二:易感病基因为隐性基因,若隐性基因位于X染色体的Ⅱ1区段上,根据伴性遗传的特点可知,易感病雄株的数量明显多于雌株;若隐性基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ区段上,则雌雄个体为易感病个体的概率相差不大;因此,可通过调查易感病大麻植株的性别比例进行判定。
大题分析与表达(二)　遗传类大题突破
【题型突破】[典例](2018全国卷Ⅰ,32节选)果蝇体细胞有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交,杂交子代的表现型及其比例如下。
回答下列问题。(1)根据杂交结果,　　　　(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是　　　　,判断依据是　  　　　　　　　。 (2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂交组合和预期结果)。
答案 (1)不能　无眼　只有当无眼为显性时,子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离　(2)杂交组合:无眼×无眼　预期结果:若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状。
思维模板
答题模板遗传类大题突破的常用方法——假说—演绎法
【训练突破】1.(2021四川绵阳第一次诊断)已知小麦茎的高和矮是一对相对性状,由A/a控制;抗锈病与感锈病是另一对相对性状,由B/b控制。两对性状的显隐性以及两对基因的位置均未知。育种工作者在试验田中发现甲、乙两株小麦,经自交实验,结果如下表所示。回答下列问题。
(1)可确定为显性性状的是　　　　　　　　　　　　,甲的基因型可能为　　　　　　　　　　　　。 (2)判定植株乙是纯合子,因为　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)请以子一代为材料,设计杂交实验来确定这两对基因是否位于一对同源染色体上。简要写出实验思路、预期结果及结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)高秆　AaBB或Aabb　(2)自交后代未出现性状分离　(3)让子一代中高秆抗锈病植株与矮秆感锈病植株杂交,选取杂交子代中的高秆植株自交,统计自交子代性状及比例。若子代出现4种表现型且比例为9∶3∶3∶1,则这两对基因位于两对同源染色体上;若自交子代出现2种表现型且比例为3∶1(或不出现4种表现型且比例为9∶3∶3∶1),则这两对基因位于一对同源染色体上
解析 (1)由题干分析可知,甲为高秆(易倒伏)抗锈病,其自交后代中,高秆和矮秆之比为3∶1,说明高秆为显性性状,且甲高秆为Aa,甲的自交后代全为抗锈病,说明甲抗锈病为纯合,乙为矮秆(抗倒伏)感锈病,其自交后代全部为矮秆感锈病,未出现性状分离,说明乙为纯合子,由甲和乙的自交结果不能判断出抗锈病与感锈病这对相对性状的显隐性,因此可确定为显性性状的是高秆,甲的基因型可能为AaBB或Aabb。(2)判定植株乙是纯合子,因为自交后代未出现性状分离。(3)实验思路为:让子一代中高秆抗锈病植株与矮秆感锈病植株杂交,选取杂交子代中的高秆植株自交,统计自交子代的性状及比例。预期结果及结论:若子代出现4种表现型且比例为9∶3∶3∶1,则这两对基因位于两对同源染色体上;若自交子代出现2种表现型且比例为3∶1(或不出现4种表现型且比例为9∶3∶3∶1),则这两对基因位于一对同源染色体上。
2.(2021湖南永州三模)某多年生雌雄异株植物的性别决定方式为XY型。板叶与花叶、腋花与顶花分别由基因B/b、R/r控制,其中只有一对基因位于X染色体上,且存在某种配子致死现象(不考虑基因突变和交叉互换)。两株板叶腋花雌雄植株交配,得到的F1表现型及数目见下表。回答下列问题。
(1)上述两对等位基因中,位于X染色体上的是　　　　(填“B/b”或“R/r”)基因,判断的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)亲本的基因型为　　　　　　　　　　　　　　　,亲本产生的致死配子的基因型是　　　　　　　　。 (3)F1中板叶腋花雌雄植株随机交配,子代中纯合板叶腋花雌性植株占　　　。 (4)现有各种不同表现型的该种植物可供选择,请你利用这些植物设计测交实验,验证亲本产生的致死配子的基因型。(写出实验思路、预期实验结果、得出结论)实验思路:　　 　　　　　　　　　　　。 实验结果及结论:　　　 　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)R/r　F1雌性个体无顶花,而雄性个体有顶花,这对相对性状的遗传与性别相关联　(2)BbXRXr、BbXRY　BY　(3)1/6　(4)选择花叶顶花雌性植株与雄性亲本板叶腋花植株测交,观察并统计后代的表现型及比例　若测交后代植株中雌性板叶腋花∶雌性花叶腋花∶雄性花叶顶花=1∶1∶1,则证明雄性亲本产生的致死配子为BY
解析 由表格可知,雌性植株中板叶∶花叶≈3∶1,全为腋花;雄性植株中板叶∶花叶≈1∶1,腋花∶顶花≈1∶1。由于F1雌性个体无顶花,而雄性个体有顶花,腋花与顶花的遗传与性别相关联,则R/r基因位于X染色体上;B/b基因位于常染色体上,且板叶与腋花为显性性状,亲本基因型为BbXRXr、BbXRY,由于板叶雄株减少了,根据题意,存在某种配子致死,可推测为基因型为BY的配子致死。(1)题述两对等位基因中,位于X染色体上的是R/r基因,判断的依据是F1雌性个体无顶花,而雄性个体有顶花,这对相对性状的遗传与性别相关联。(2)由分析可知,亲本的基因型为BbXRXr、BbXRY,亲本产生的致死配子的基因型是BY。
(3)亲本的基因型为BbXRXr、BbXRY,亲本产生的致死配子的基因型是BY,F1中板叶腋花雌性植株的基因型及其比例为BBXRXR∶BBXRXr∶BbXRXR∶BbXRXr=1∶1∶2∶2,雄性植株的基因型为BbXRY,雌雄植株随机交配,雌配子的基因型及其比例为BXR∶BXr∶bXR∶bXr=6∶2∶3∶1,雄配子(BY致死)的基因型及其比例为BXR∶bXR∶bY=1∶1∶1,子代中纯合板叶腋花雌性植株BBXRXR所占比例为6/12×1/3=1/6。(4)要验证亲本产生的致死配子的基因型,可选择花叶顶花雌性植株与雄性亲本板叶腋花植株测交,观察并统计后代的表现型及比例。若测交后代植株中雌性板叶腋花∶雌性花叶腋花∶雄性花叶顶花=1∶1∶1,则证明雄性亲本产生的致死配子基因型为BY。
3.某兴趣小组让白眼雌果蝇(XbXb)与红眼雄果蝇(XBY)杂交,在产生的子代中发现了一只白眼的雌果蝇。如表所示是几种性染色体异常果蝇的性别及发育情况。
注:其中性染色体组成为XXY的果蝇,减数分裂时任意的两条性染色体移向一极,另一条移向另一极。
请回答下列问题。(1)兴趣小组对子代出现白眼雌果蝇的原因提出两个假说(不考虑环境因素和染色体结构变异)。假说1:白眼雌果蝇的出现是亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变导致。假说2:白眼雌果蝇的出现是　导致的。 (2)若假说1成立,则该白眼雌果蝇的基因型是　　　　　　　　。若假说2成立,则该白眼雌果蝇的基因型是　　　　　　　　,可产生的配子类型及比例是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)请设计一个杂交实验探究该白眼雌果蝇出现的原因。①杂交实验方案:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②预期实验结果及结论:若　　　　　　　　　　　,则假说1成立;若　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则假说2成立。 
答案 (1)亲本中的雌果蝇在减数分裂过程中发生染色体变异(答案合理即可)　(2)XbXb　XbXbY　XbY∶Xb∶XbXb∶Y=2∶2∶1∶1　(3)①让该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇(XBY)杂交,观察后代的表现型及比例(答案合理即可)　②红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇=1∶1　红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇=4∶1∶1∶4
解析 (1)根据题意和表格信息分析:XbXb(白眼雌果蝇)×XBY(红眼雄果蝇)→1XBXb(红眼雌果蝇)∶1XbY(白眼雄果蝇),所以正常情况下上述亲本产生的子代中雄果蝇为白眼,雌果蝇为红眼。子代中出现了一只白眼雌果蝇,原因可能是:①亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变导致;②亲本中的雌果蝇在减数分裂过程中发生染色体变异,即雌果蝇的卵原细胞减数分裂过程发生了差错,产生了含XbXb的卵细胞,与含Y的精子结合,形成了基因型为XbXbY的雌果蝇。
(2)若假说1成立,即亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变,亲本雄果蝇产生了基因型为Xb的雄配子,其与基因型为Xb的卵细胞结合,该白眼雌果蝇的基因型是XbXb。若假说2成立,即雌果蝇卵原细胞减数分裂过程发生了差错,两条X染色体不分离,产生了含XbXb的卵细胞,与含Y的精子结合,该白眼雌果蝇的基因型是XbXbY。白眼雌果蝇(XbXbY)产生配子的过程中,由于性染色体为三条,减数分裂时其中任意两条移向细胞一极,而另一条移向另一极,因此其产生的配子种类及比例为Xb∶XbY∶XbXb∶Y=2∶2∶1∶1。
(3)分析题干可知,两种可能情况下,该白眼雌果蝇基因型分别为XbY、XbXbY。因此,本实验可以用该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇(XBY)杂交,观察统计后代果蝇的表现型及比例。若假说1成立,则该白眼雌果蝇的基因型应为XbXb,其与基因型为XBY的红眼雄果蝇杂交,子代雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼。若假说2成立,则该白眼雌果蝇的基因型应为XbXbY,其产生的配子种类及比例为Xb∶XbY∶XbXb∶Y=2∶2∶1∶1,与基因型为XBY的红眼雄果蝇杂交,结合表格信息可知,子代的表现型及比例为红眼雌果蝇(2XBXb、2XBXbY)∶白眼雌果蝇(1XbXbY)∶红眼雄果蝇(1XBY)∶白眼雄果蝇(2XbYY、2XbY)=4∶1∶1∶4。
热考主题微网(四)模式生物与遗传或调节
【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,上述七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。
【真题感悟】1.(2021全国卷乙,32)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。
2.(2013安徽理综,30)将蛙脑破坏,保留脊髓,做蛙心静脉灌注,以维持蛙的基本生命活动。暴露蛙左后肢屈反射的传入神经和传出神经,分别连接电位计ⓐ和ⓑ。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计ⓐ和ⓑ有电位波动,出现屈反射。如图为该反射弧结构示意图。
(1)用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导,而在反射弧中只能单向传递。(2)若在灌注液中添加某种药物,将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计ⓐ有波动,电位计ⓑ未出现波动,左后肢未出现屈反射,其原因可能有:①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)方法和现象:刺激电位计ⓑ与骨骼肌之间的传出神经。观察到电位计ⓑ有电位波动和左后肢屈腿,电位计ⓐ未出现电位波动。(2)突触前膜释放的递质不能与突触后膜上的特异性受体结合　突触前膜不能释放递质解析 (1)可以刺激电位计ⓑ与骨骼肌之间的传出神经,若骨骼肌收缩、ⓑ有电位变化,说明兴奋在神经纤维上双向传导,ⓑ有电位变化而ⓐ无电位变化,说明兴奋在反射弧中单向传递。(2)若电位计ⓐ出现波动、ⓑ未出现波动,说明所加的药物可阻断兴奋在细胞间的传递。药物抑制突触前膜释放神经递质或药物与突触前膜释放的神经递质争夺突触后膜上的特异性受体,都可阻断兴奋在反射弧中的传递,导致左后肢不出现屈反射。
【专项集训】1.某开红花豌豆植株的一条染色体发生片段缺失且多了一条染色体,研究发现无正常染色体的花粉不育(无活性),在减数分裂时,三条染色体可以随机两两联会并正常分离,剩余的一条随机移向细胞一极,基因B控制红花性状,基因b控制白花性状,如图所示,下列有关说法正确的是(　　)
A.用光学显微镜可观察到该植株根尖分生区细胞中三条染色体联会的情况B.该植株减数分裂能产生BB、Bb、B、b四种雄配子且比例为1∶1∶1∶1C.该植株为父本,正常植株为母本,则杂交后代中有2/5含缺失染色体D.如果该植株自交,其后代的性状表现一般是红花∶白花=35∶1
答案 C解析 植物根尖分生区细胞进行的是有丝分裂,有丝分裂过程中染色体不会发生联会,A项错误;根据题干信息“在减数分裂时,三条染色体可以随机两两联会并正常分离,剩余的一条随机移向细胞一极”可知,该基因型为BBb的植株减数分裂产生的配子种类及比例为BB∶Bb∶B∶b=1∶2∶2∶1,又根据“无正常染色体的花粉不育(无活性)”,故雄配子的种类及比例为BB∶Bb∶B∶b=1∶2∶1∶1,B项错误;该植株为父本,其产生雄配子的种类及比例为BB∶Bb∶B∶b=1∶2∶1∶1,正常植株为母本,其产生的正常雌配子与雄配子BB结合形成的子代一定含有缺失染色体,与雄配子Bb结合形成的子代含有缺失染色体的概率为1/2,故杂交后代中有2/5含缺失染色体,C项正确;如果该植株自交,雌配子种类及比例为BB∶Bb∶B∶b=1∶2∶2∶1,雄配子种类及比例为BB∶Bb∶B∶b=1∶2∶1∶1,后代开白花的植株所占比例为(1/6)×(1/5)=1/30,所以后代的性状表现一般是红花∶白花=29∶1,D项错误。
2.用脊蛙(去除脑、保留脊髓的蛙)进行反射弧分析的实验,破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构,观察双侧后肢对刺激的收缩反应,结果如表所示:
上述结果表明,反射弧被破坏的部分可能是(　　)A.感受器 B.感受器和传入神经C.传入神经和效应器 D.效应器
答案 C解析 破坏前刺激任何后肢,左右后肢都会收缩,证明效应器是左右后肢。破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构后,刺激右后肢,左后肢不收缩,右后肢能收缩,说明神经中枢没问题,破坏的可能是缩腿反射弧在左后肢的传出神经或效应器;刺激左后肢,左右后肢都不收缩,有可能是感受器或传入神经受损。要同时满足以上两个条件才能发生表中所述结果,所以可能是感受器和传出神经被破坏,或感受器和效应器被破坏,或传入神经和传出神经被破坏,或传入神经和效应器被破坏。符合条件的是C项。
3.果蝇是遗传学研究的典型生物,下面是某研究小组进行的三组遗传实验,已知控制果蝇翅形的基因为A、a,控制体毛形态的基因为B、b,控制体色的基因为D、d,控制眼色的基因为E、e,控制上述性状的基因均不位于X、Y染色体的同源区段。请回答以下问题。第一组　亲本:直毛雄果蝇×分叉毛雌果蝇。子代:雌果蝇均为直毛,雄果蝇均为分叉毛。第二组　亲本:残翅白眼雌果蝇×长翅红眼雄果蝇。子代:长翅红眼雌性∶长翅白眼雄性=1∶1。第三组　亲本:灰体雄果蝇×灰体雌果蝇。子代:灰体∶黑体=3∶1。
(1)由第一组实验可知,控制果蝇直毛和分叉毛相关的基因位于　　　染色体上,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。直毛和分叉毛中　　　　为显性性状。 (2)由第二组实验结果可推知,控制翅形和眼色的两对等位基因位于　　　　　　　　　　上,故两对性状的遗传遵循　　　　　　　　　　　　定律。若第二组的子代随机交配,则F2中残翅白眼果蝇的概率为　　　　。 (3)研究小组希望根据第三组子代的表现型及比例判断控制体色的基因所在染色体的类型,你认为根据题干给出的信息能否达成目标?　　　　。若能,请说明理由;若不能,请说明理由并提出改进建议。　  　。 
答案 (1)X　第一组的子代中雌果蝇均为直毛,雄果蝇均为分叉毛,子代体毛形态的遗传与性别相关联,表现为伴性遗传的特点　直毛　(2)两对同源染色体　基因的自由组合　1/8　(3)不能　无论控制体色的基因在常染色体上还是X染色体上,子代灰体与黑体的性状分离比都可以是3∶1。因此,需要再分别统计子代雄果蝇和雌果蝇中灰体和黑体所占的比例才可能达成目标
解析 (1)第一组实验的子代中雌果蝇均为直毛,雄果蝇均为分叉毛,子代体毛形态的遗传与性别相关联,表现为伴性遗传的特点,说明相关基因位于X染色体上。假设分叉毛对直毛为显性,则第一组子代中的雌果蝇也应该有分叉毛,这与第一组的实验结果不符;若直毛对分叉毛为显性,XbXb(分叉毛雌果蝇)×XBY(直毛雄果蝇)→XBXb(直毛雌果蝇)∶XbY(分叉毛雄果蝇),这与第一组实验结果一致。(2)根据第二组子代中雌性全是红眼,雄性全是白眼可知,控制眼色的基因位于X染色体上。假设红眼对白眼为显性,则XeXe(白眼雌果蝇)×XEY(红眼雄果蝇)→XEXe(红眼雌性)、XeY(白眼雄性),这与第二组实验结果相符,若白眼对红眼为显性,其结果与第二组的实验结果不符,故红眼对白眼为显性;
再看翅形性状,由于子代雌雄性中翅形表现型没有差异,再结合亲本性状可知控制翅形的基因位于常染色体上,且子代只有长翅一种性状,故长翅为显性性状,残翅为隐性性状,据此可以推知,第二组亲本的基因型组合为aaXeXe×AAXEY,子代的基因型为AaXEXe、AaXeY,这两对基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律。若第二组的子代随机交配,则F2中残翅白眼果蝇的基因型为aaXeXe、aaXeY。采用拆分法求解,先求残翅的概率,即 Aa×Aa→F2中aa的概率为1/4;再求白眼的概率,即XEXe×XeY→F2中眼色基因型及比例为XEXe∶XeXe∶XEY∶XeY=1∶1∶1∶1,F2中XeXe和XeY的概率均为1/4。故F2中残翅白眼(aaXeXe和aaXeY)的概率=1/4×1/2=1/8。
(3)根据第三组子代果蝇的表现型及比例不能判断控制体色的基因在何种染色体上,因为无论控制体色的基因在常染色体上还是X染色体上,子代灰体与黑体的性状分离比都可以是3∶1。要想判断控制体色的基因在何种染色体上,需要再分别统计子代雄蝇和雌蝇中灰体和黑体所占的比例。若子代雌性全部为灰体,雄性中灰体∶黑体=1∶1,则控制体色的基因位于X染色体上;若子代中无论雄性还是雌性,均为灰体∶黑体=3∶1,说明控制体色的基因位于常染色体上。
4.(2021湖北质检)将室温(25 ℃)笼养的某种仓鼠(平均体温36.4 ℃)随机分为甲、乙、丙三组。甲组置于5 ℃环境中1 h,乙组置于35 ℃环境中1 h,丙组置于室温环境中1 h,实验时间内,连续测定仓鼠体温,发现5 ℃环境与室温环境下仓鼠体温基本不变,但在35 ℃环境下仓鼠体温可达39.2 ℃。回答下列问题。(1)实验中,甲组仓鼠皮肤的毛细血管会　　　　　　　,体内与促进　　　　　　有关的激素分泌增多,以调节体温。 (2)甲状腺激素缺乏的幼龄期仓鼠表现出神经系统发育异常,若将其放在35 ℃环境中则出现兴奋性降低的现象,这说明体液调节与神经调节的关系是 　　　　　　 。 
(3)研究发现,药物A是一种抑制甲状腺激素合成的药物,请利用以下实验材料及用具,设计实验验证该药物可抑制甲状腺激素的合成。简要写出实验设计思路并预期实验结果。实验材料及用具:生理状态相同的健康仓鼠若干只,一定浓度的药物A溶液,生理盐水,注射器,甲状腺激素定量检测仪器等。实验设计思路:　　　　　 　。 预期实验结果: 　　　　　　。 
答案 (1)收缩　产热(或细胞呼吸,或物质氧化分解)　(2)激素可以影响神经系统的发育和功能　(3)将仓鼠随机均分成甲、乙两组,甲组注射一定浓度药物A溶液,乙组注射等量生理盐水,一段时间后测定甲状腺激素含量　甲组甲状腺激素含量明显低于乙组含量