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2023届高考生物二轮复习遗传规律和伴性遗传课件
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这是一份2023届高考生物二轮复习遗传规律和伴性遗传课件,共60页。PPT课件主要包含了梳理核心知识,微专题1,高考命题热点聚焦三,捕捉高考共鸣点四,微专题2,专题强化练等内容,欢迎下载使用。
专题四 遗传规律和伴性遗传
(1)孟德尔遗传实验的科学方法。 (2)基因的分离定律和自由组合定律。(3)基因与性状的关系。 (4)伴性遗传。(5)人类遗传病的类型。 (6)人类遗传病的检测和预防。
梳理核心知识
微专题1
高考命题热点聚焦三
捕捉高考共鸣点四
1
2
3
5
微专题2
4
专题强化练
6
梳理核心知识
1
同源染
色体
等位基
因
非同源
染色体
非同源染色
体上
有性生殖
伴X染色体显性
染色体异常
×
√
1.判断有关孟德尔遗传定律及其应用说法的正误(1)豌豆花瓣开放时需对母本去雄以防自花传粉。( )(2)F1测交子代表型及比例能直接反映出F1配子种类及比例,但无法推测被测个体产生配子的数量。( )(3)基因自由组合定律的实质是同源染色体上等位基因分离,非等位基因自由组合。( )(4)一对杂合的黑色豚鼠,一胎产仔四只,一定是3黑1白。( )
×
×
(5)白化病遗传中,基因型为Aa的双亲产生一正常个体,其为携带者的概率是1/2。( )(6)具有两对相对性状的纯合亲本杂交,重组类型个体在F2中一定占3/8。( )(7)基因型为AaBb的个体测交,若后代表型比例为3∶1或1∶2∶1,则该遗传可能遵循基因的自由组合定律。( )
√
×
×
2.判断有关伴性遗传和人类遗传病说法的正误(1)摩尔根等人通过假说—演绎法证明基因在染色体上。( )(2)性染色体上的基因都与性别决定有关。( )(3)一对等位基因(B、b)如果位于X、Y染色体的同源区段,这对基因控制的性状在后代中的表型与性别无关。( )(4)调查人群中红绿色盲的发病率应在患者家系中多调查几代,以减少实验误差。( )(5)男性的X染色体一定来自母亲,且一定传给女儿。( )
√
×
×
×
√
(6)人类红绿色盲患病家系的系谱图中一定能观察到隔代遗传现象。( )(7)羊水检查可检查出染色体异常遗传病和多基因遗传病。( )(8)禁止近亲结婚能降低各种遗传病的发生概率。( )(9)在普通学校调查21三体综合征的发病率。( )(10)基因检测可以精确地诊断病因。( )
√
×
×
×
×
1.短尾猫之间相互交配,子代中总是出现约1/3的长尾猫,最可能的原因 是 。
短尾猫相互交配,子代中显性纯合子(短尾猫)致死
2.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:
。
A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源
染色体上,减数分裂时部分初级性母细胞发生片段互换,产生四种类型配子,其比例为42%∶8%∶8%∶42%
3.让灰色长翅雌雄果蝇杂交,子代雌雄果蝇均出现灰色长翅∶灰色残翅∶白色长翅∶白色残翅=6∶2∶3∶1。出现该分离比的原因是
①控制灰色、白色和
长翅、残翅的两对等位基因位于两对同源染色体(或“控制灰色、白色和长
。
翅、残翅的两对等位基因符合自由组合定律”);②灰色(显性)纯合果蝇致死(或“含有灰色基因的雌雄配子不能结合”)
4.凤仙花的花瓣有单瓣和重瓣两种,由一对等位基因控制。重瓣凤仙花自交,子代都是重瓣花,单瓣凤仙花自交,子代单瓣和重瓣的比例为1∶1,分析原因是
凤仙花花瓣的单瓣对重瓣为显性,单瓣凤仙花产生的含显性基因的
。
精子或卵细胞死亡
5.科学家将耐盐植物的耐盐基因成功导入到了小麦体内,结果发现一批植物自交后代耐盐∶不耐盐=3∶1,另一批植物自交后代耐盐∶不耐盐=15∶1。请你解释这一现象。
。
色体上导入了耐盐基因。自交后代耐盐∶不耐盐=15∶1的植物,其亲本在两
条非同源染色体上导入了耐盐基因
自交后代耐盐∶不耐盐=3∶1的植物其亲本只在一条染
6.若豌豆的高茎和矮茎为一对相对性状,由一对等位基因(E、e)控制,红花和白花为一对相对性状,由一对等位基因(F、f)控制。现有两株豌豆杂交后代表型及比例为高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花=1∶1∶1∶1。若此结果能够验证自由组合定律,请写出亲本的基因型,并说明理由。基因型: ,理由:
EeFf×eeff
杂交后代表型及比例为高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花=
1∶1∶1∶1的亲本基因型有两种,一种为EeFf×eeff,两对基因分别位
。
于两对同源染色体上,可验证自由组合定律;另一种为eeFf×Eeff,两对基因可以位于同一对同源染色体上,不能够验证自由组合定律
。
7.果蝇眼睛的颜色野生型均为红眼,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。
。
不是。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
8.某种肉鸡(ZW型)羽毛的银色和金色是一对相对性状,由位于Z染色体上的等位基因(S、s)控制,其中银色对金色为显性,请设计一组实验方案能够根据羽毛颜色直接判断子代鸡的性别,写出选择的亲本及子代的性别。
。
选择金色公鸡和银色母鸡杂交,子代金色鸡均为母鸡,银色鸡均为公鸡
ACD
1.(多选)(2021·江苏卷,16)短指(趾)症为显性遗传病,致病基因在群体中频率约为1/100~1/1 000。如图为该遗传病某家族系谱图,下列叙述正确的是( )
A.该病为常染色体遗传病B.系谱中的患病个体都是杂合子C.Ⅵ1是患病男性的概率为1/4D.群体中患者的纯合子比例少于杂合子
解析 假设患病基因用A/a表示,Ⅳ12和Ⅳ13婚配,若患病基因在X染色体上,则亲代基因型为XaXa、XAY,子代中不会有患病男性,故该病的致病基因在常染色体上,为常染色体遗传病,A正确;该病为常染色体显性遗传病,系谱图中患病个体中Ⅰ1个体为患者,其基因型为A_,因Ⅰ2个体为正常人,基因型为aa,其后代Ⅱ1为杂合子,故不确定Ⅰ1个体是不是杂合子,其他患病后代有正常个体,故其他患病个体都是杂合子,B错误;Ⅳ12正常女性和Ⅳ13患病男性婚配,其后代Ⅴ2个体为患者,其基因型为Aa,和正常人Ⅴ1婚配,Ⅴ1基因型为aa,则后代Ⅵ1是患者的概率为1/2,是患病男性的概率为1/2×1/2=1/4,C正确;在群体中该显性致病基因的频率很低,约为1/100~1/1 000,则隐性基因频率为99/100~999/1 000根据遗传平衡定律,显性纯合子短指(趾)症患者AA的频率更低,大约为1/10 000~1/1 000 000,而杂合子短指(趾)症患者Aa的频率可约为1/50~1/500,故绝大多数短指(趾)症患者的基因型为Aa,即群体中患者的纯合子比例少于杂合子,D正确。
ABC
2.(多选)(2020·江苏卷,21)家族性高胆固醇血症(FH)是一种遗传病,纯合子患者在人群中出现的频率约1/1 000 000。如图是某FH家系的系谱图,下列叙述正确的是( )
A.FH为常染色体显性遗传病B.FH患者双亲中至少有一人为FH患者C.杂合子患者在人群中出现的频率约为1/500D.Ⅲ6的患病基因由父母双方共同提供
解析 根据图中Ⅱ7、Ⅱ8和Ⅲ8的表现分析,双亲都患病,生了一个不患病的女儿,符合“有中生无是显性,生女正常是常显”,可以判断该遗传病为常染色体显性遗传病,A正确;对于显性遗传病,存在显性基因即患病,FH患者的致病基因来自其亲代,所以其双亲中至少有一人是患者,B正确;题干信息显示,纯合子患者在人群中出现的频率约为1/1 000 000,假设控制该病的基因为A、a,则AA的基因型频率为1/1 000 000,A的基因频率约为1/1 000,则a的基因频率为1-1/1 000=999/1 000,所以杂合子(Aa)患者在人群中出现的频率为2×(1/1 000)×(999/1 000),约为1/500,C正确;分析题图可知,Ⅱ7、Ⅱ8的基因型均为Aa,则Ⅲ6的基因型可能为AA,也可能为Aa,所以Ⅲ6的患病基因可能由父母双方共同提供,也可能由父母一方提供,D错误。
3.(多选)(2019·江苏卷,25)如图为某红绿色盲家族系谱图,相关基因用XB、Xb表示。人的MN血型基因位于常染色体上,基因型有3种:LMLM(M型)、LNLN(N型)、LMLN(MN型)。已知Ⅰ-1、Ⅰ-3为M型,Ⅰ-2、Ⅰ-4为N型。下列叙述正确的是( )
A.Ⅱ-3的基因型可能为LMLNXBXBB.Ⅱ-4的血型可能为M型或MN型C.Ⅱ-2是红绿色盲基因携带者的概率为1/2D.Ⅲ-1携带的Xb可能来自于Ⅰ-3
AC
解析 红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病。分析系谱图,Ⅱ-1为红绿色盲患者(XbY),可逆推出Ⅰ-2的基因型为XBXb,则Ⅱ-3关于红绿色盲的基因型可能为XBXb或XBXB,据题干Ⅰ-1、Ⅰ-2关于血型的基因型分别为LMLM、LNLN,则Ⅱ-3关于血型的基因型为LMLN,综合分析Ⅱ3的基因型可能为LMLNXBXB、LMLNXBXb,A正确;Ⅰ-3、Ⅰ-4关于血型的基因型分别为LMLM、LNLN,故Ⅱ-4关于血型的基因型为LMLN,为MN型,B错误;只考虑红绿色盲,Ⅰ-1的基因型为XBY,Ⅰ-2的基因型为XBXb,故Ⅱ-2是红绿色盲携带者的概率为1/2,C正确;Ⅰ-3的红绿色盲基因只能传给女儿,无法传给Ⅱ4,因此Ⅲ1的色盲基因不能来自Ⅰ3,D错误。
4.(2021·江苏卷,24)以下两对基因与果蝇眼色有关。眼色色素产生必需有显性基因A,aa时眼色为白色;B存在时眼色为紫色,bb时眼色为红色。2个纯系果蝇杂交结果如下图,请据图回答下问题。
(1)果蝇是遗传学研究的经典实验材料,摩尔根等利用一个特殊眼色基因突变体开展研究,把基因传递模式与染色体在减数分裂中的分配行为联系起来,证明了___________________。(2)A基因位于_____染色体上,B基因位于_____染色体上。若要进一步验证这个推论,可在2个纯系中选用表型为______________________的果蝇个体进行杂交。(3)上图F1中紫眼雌果蝇的基因型为________,F2中紫眼雌果蝇的基因型有____种。
基因位于染色体上
常
X
红眼雌性和白眼雄性
AaXBXb
4
(4)若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵,这种不分离可能发生的时期有_________________________________________,该异常卵与正常精子受精后,可能产生的合子主要类型有______________________________________________。(5)若F2中果蝇单对杂交实验中出现了一对果蝇的杂交后代雌雄比例为2∶1,由此推测该对果蝇的________性个体可能携带隐性致死基因;若继续对其后代进行杂交,后代雌雄比为________时,可进一步验证这个假设。
减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期
AaXBXBXb、AaXb、
雌
4∶3
AaXBXBY、AaY
解析 (1)摩尔根等利用一个特殊眼色基因突变体开展研究,把基因传递模式与染色体在减数分裂中的分配行为联系起来,利用假说—演绎法,证明了基因位于染色体上。(2)由F2红眼性状只在雄果蝇出现可知,红眼性状与性别有关,说明B/b基因位于X染色体上。F2雌雄果蝇均出现了白眼和紫眼,说明A/a基因位于常染色体上。若要进一步验证这个推论,可在2个纯系中选用红眼雌果蝇(AAXbXb)和白眼雄果蝇(aaXBY)杂交,子代为AaXBXb(紫眼雌性)、AaXbY(红眼雄性),即可证明。(3)据题图分析可知,F1中紫眼雌果蝇的基因型为AaXBXb,F1中紫眼雄果蝇的基因型为AaXBY,杂交后,F2中紫眼雌果蝇的基因型为A_XBX-,有2×2=4种。
(4)亲代纯系白眼雌果蝇为aaXBXB,若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵,这种不分离可能发生在减数第一次分裂后期(同源染色体未分离)或减数第二次分裂后期(姐妹染色单体未分离),产生的异常卵细胞基因型为aXBXB或a。亲代红眼雄果蝇(AAXbY)产生的精子为AXb和AY,该异常卵与正常精子受精后,可能产生的合子主要类型有AaXBXBXb、AaXbO、AaXBXBY、AaY。(5)若F2中果蝇单对杂交实验中出现了一对果蝇的杂交后代雌雄比例为2∶1,说明雄性个体有一半致死,雌性正常,致死效应与性别有关联,则可推测是b基因纯合致死,该对果蝇的雌性个体可能携带隐性致死基因,则该F2亲本为XBXb和XBY杂交,F3为:雌性1/2XBXB、1/2XBXb,雄性为XBY、XbY(致死)。若假设成立,继续对其后代进行杂交,后代为3XBXB、1XBXb、3XBY、1XbY(致死),雌雄比为4∶3。
微专题1 孟德尔遗传定律及应用
2
练·高考重点
讲·核心要点
1.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
显性
显性
隐性
测交不能用于判断性状的显隐性关系,测交实验是在已知显隐性的基础上进行的验证性实验。
(3)根据遗传系谱图判断
2.纯合子与杂合子的判断方法
豌豆在自然状态下自交,而玉米在自然状态下进行自由交配。
杂合子
纯合子
杂合子
3.两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);
(2)基因完全连锁遗传现象(以A、a和B、b两对基因为例)
AaBb×aabb时,若后代不同表型数量比出现“多∶多∶少∶少”则为连锁互换,其中,“少∶少”为重组类型;若后代不同表型数量比为1∶1,则为完全连锁。
孟德尔用豌豆进行杂交实验成功地揭示了遗传的两条基本规律。下列关于孟德尔遗传定律及其应用的说法正确的有______。①豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小。(2022·浙江卷,10D)②孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验,均采用测交实验来验证假说。(2021·海南卷,4D)③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”。(2019·海南卷,21D)④豌豆杂交实验完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花受粉。(2018·浙江卷11月,15B改编)
①②
C
考向1 围绕分离定律的应用,考查理解能力1.(2022·山东卷,6)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘,研究影响其叶片形状的基因时,发现了6个不同的隐性突变,每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①~⑥,每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变,根据表中的杂交实验结果,下列推断错误的是( )
A.②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形B.③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状C.②和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形D.④和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形
解析 ①×③、①×④的子代全为锯齿形,说明①与③④应是同一基因突变而来,因此②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形,③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状,A、B正确;①×②、①×⑤的子代全为光滑形,说明①与②、①与⑤是分别由不同基因发生隐性突变导致,但②与⑤可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的;若为前者,则②和⑤杂交,子代叶片边缘为锯齿形,若为后者,子代叶片边缘为光滑形,C错误;①与②是由不同基因发生隐性突变导致,①与④应是同一基因突变而来,②×⑥的子代全为锯齿形,说明②⑥是同一基因突变形成的,则④与⑥是不同基因突变形成的,④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形,D正确。
A
2.(2022·江苏南通大联考)遗传印记是在哺乳动物配子形成期,特异性对父源(来自精子)或母源(来自卵子)的等位基因做一个印记,使子代只表达父源或母源的等位基因,从而使子代产生不同的表型。小鼠常染色体上的A基因编码某种生长因子,对小鼠的正常发育是必需的,缺乏时个体矮小。现以纯合正常小鼠为母本、纯合矮小小鼠为父本进行杂交, F1全为矮小小鼠;反交实验中F1全为正常小鼠。相关叙述错误的是( )
A.正反交实验结果不同是由于F1中父源的A基因不能正常表达B.正反交实验的F1中的矮小小鼠和正常小鼠的基因组成是相同的C.正交实验F1中的矮小小鼠自由交配,后代中正常小鼠与矮小小鼠的比例为1∶1D.正交实验F1的矮小小鼠和反交实验中F1的正常小鼠自由交配,后代中正常小鼠与矮小小鼠的比例为1∶1
解析 结合题干信息分析可知,特异性对父源或母源的等位基因做印记后,子代只表现父源或母源的等位基因,从而使子代产生不同的表型。设相关基因为A、a,则纯合正常小鼠基因型为AA,纯合矮小小鼠基因型为aa。正交实验为纯合正常小鼠为母本(AA)和纯合矮小小鼠(aa)为父本杂交,子代基因型均为Aa,子代全表现为矮小小鼠,说明是母源的A基因不能正常表达所致,A错误;正交为纯合正常小鼠为母本(AA)和纯合矮小小鼠(aa)为父本杂交,反交实验中以纯合正常小鼠为父本(AA)、纯合矮小小鼠(aa)为母本,子代基因组成均为Aa,B正确;结合A选项可知,F1中的基因型为Aa,由于母源中的A基因不能表达,故雌配子为a,雄配子为A∶a=1∶1,后代中正常小鼠Aa∶矮小小鼠aa=1∶1,C正确;结合B选项可知,正交实验F1的矮小小鼠和反交实验中F1的正常小鼠基因型均为Aa,且F1的母源A不能表达,只能产生a的配子,令其与正常小鼠Aa自由交配,则后代中正常小鼠与矮小小鼠的比例为1∶1,D正确。
ABD
考向2 自由组合定律的应用,考查科学思维能力3.(多选)(2022·江苏南通如皋适应性考试)某植物的花色的红色、粉红色和白色三种类型,由三对等位基因控制(分别用A/a、B/b、C/c表示),设计不同杂交实验并对子代花色进行统计,结果如下。下列分析正确的是( ) 实验一:红花×白花→红花∶粉红花∶白花=1∶6∶1 实验二:粉红花×红花→红花∶粉红花=9∶7
A.三对等位基因位于三对同源染色体上,遵循基因自由组合规律B.实验一为测交实验,白花基因型是aabbcc,粉红花有六种基因型C.实验一子代红色个体自交后代粉红花比例是27/64D.实验二结果表明,亲代粉红花和红花的基因型中均由两对双杂合和一对纯合组成
解析 由题干信息可知,某植物的花色由三对等位基因控制,根据实验一可知,红花×白花→红花∶粉红花∶白花=1∶6∶1,后代之比是1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1的变式,说明该实验为测交实验,后代的基因型之比遵循基因自由组合定律,三对等位基因位于三对同源染色体上,A正确;由上述分析可知,实验一为测交实验,亲本红花的基因型为AaBbCc,白花基因型为aabbcc,粉红花基因型为:AaBbcc、AabbCc、Aabbcc、aaBbCc、aaBbcc、aabbCc,B正确;由上述分析知,实验一为测交实验,亲本红花的基因型为AaBbCc,白花基因型为aabbcc,子代红色个体基因型为AaBbCc,自交后代红花A_B_C_的比例是3/4×3/4×3/4=27/64,白花aabbcc的比例是1/4×1/4×1/4=1/64,故自交后代粉红花比例是1-1/64-27/64=36/64,C错误;根据实验二可知,粉红花×红花→红花∶粉红花=9∶7,后代比例是9∶3∶3∶1的变式,说明亲代粉红花和红花的基因型中均由两对双杂合和一对纯合组成,D正确。
CD
4.(多选)(2022·江苏南京调研)如图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆植株及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述错误的是( )
A.图甲、乙、丙、丁所示个体都可以作为验证基因分离定律的材料B.图丁所示个体自交后代中表型为黄皱与绿皱的比例是3∶1C.图甲、乙所示个体减数分裂时,都能揭示基因的自由组合定律的实质D.乙个体自交后代会出现3种表型,比例为1∶2∶1
解析 甲、乙、丙、丁均含有等位基因,都可以作为研究基因分离定律的材料,A正确;图丁个体自交后代中DDYYrr∶DdYyrr∶ddyyrr=1∶2∶1,其中黄色皱粒∶绿色皱粒=3∶1,B正确;图甲、乙都只有一对等位基因,所表示个体减数分裂时,不能用来揭示基因的自由组合定律的实质,C错误;乙个体(YYRr)自交,只会出现两种表型,黄色圆粒(YYR_)∶黄色皱粒(YYrr)=3∶1,D错误。
高考命题热点聚焦三特殊遗传现象全扫描
3
遗传的基本规律属于近年高考的必考内容,而近年高考卷中有关“特殊遗传”的试题考查频率有增大趋势。因此,在备考时,要多注重此类试题的训练。
材料一 自交不亲和性指某一植物的雌雄两性机能正常,但不能进行自花传粉或不能进行同一品系内异花传粉的现象。烟草的自交不亲和性机理如图所示。
材料二 母性效应是指子代某一性状的表型由母体的核基因决定,而不受本身基因的支配。具有相对性状的亲本进行正反交时,F1总是表现出母本的性状可能是母系遗传,也可能是母性效应。
如图为右旋(基因型为DD)和左旋(基因型为dd)椎实螺遗传情况。
1.分离定律的异常情况(以Aa×Aa为例)
2.剖析9∶3∶3∶1的变形(以AaBb×AaBb为例)
1.(多选)(2022·湖南卷,15)果蝇的红眼对白眼为显性,为伴X遗传,灰身与黑身、长翅与截翅各由一对基因控制,显隐性关系及其位于常染色体或X染色体上未知。纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交,F1相互杂交,F2中体色与翅型的表现型及比例为灰身长翅∶灰身截翅∶黑身长翅∶黑身截翅=9∶3∶3∶1。F2表型中不可能出现( )
A.黑身全为雄性 B.截翅全为雄性C.长翅全为雌性 D.截翅全为白眼
AC
解析 由题可知,F2中灰身∶黑身=3∶1,长翅∶截翅=3∶1,因此灰身、长翅为显性性状,控制体色和翅型的基因遵循基因的自由组合定律,假设控制红眼和白眼的基因用W、w表示,控制黑身和灰身的基因用A、a表示,控制长翅和截翅的基因用B、b表示。若控制黑身a的基因位于X染色体上,只考虑体色,亲本基因型可写为XaXa、XAY,F2出现XAXa、XaXa、XAY、XaY,灰身∶黑身=1∶1,不符合题意,则控制黑身a的基因位于常染色体上,F2可出现黑身雌性,A符合题意;若控制截翅的基因b位于X染色体上,只考虑翅型,亲本基因型可写为XBXB、XbY,F2可以出现XBXB、XBXb、XBY、XbY,即截翅全为雄性,B不符合题意;若控制长翅的基因B位于X染色体上,只考虑翅型,亲本
基因型可写为XBXB、XbY,F2可以出现XBXB、XBXb、XBY、XbY,即长翅有雌性也有雄性,C符合题意;若控制截翅的基因b位于X染色体上,考虑翅型和眼色,亲本基因型可写为XBWXBW、XbwY,F2可以出现XBWXBW、XBWXbw、XBWY、XbwY,即截翅全为白眼,D不符合题意。
2.(2022·江苏调研) 某种牵牛花花色的遗传受染色体上的一对等位基因控制,用纯合红色牵牛花和纯合紫色牵牛花杂交,F1全是粉红色牵牛花。让F1粉红色牵牛花自交,F2中出现红色、粉红色和紫色三种类型的牵牛花,比例为1∶2∶1。若取F2中的粉红色牵牛花和紫色牵牛花分别自交,则后代的表型及比例接近于( ) A.红色∶粉红色∶紫色=1∶2∶1 B.红色∶粉红色∶紫色=1∶4∶1 C.紫色∶粉红色∶红色=3∶2∶1 D.紫色∶粉红色∶红色=4∶4∶1
C
解析 分析题干信息可知,F1所表现出来的性状与亲本性状不同,但F2中出现红色、粉红色和紫色,说明红色对紫色为不完全显性,杂合子表现为双亲的中间性状。紫色牵牛花基因型可能为AA、红色牵牛花基因型为aa(或者紫色牵牛花基因型可能为aa、红色牵牛花基因型为AA)。假设亲本纯合紫色牵牛花的基因型为AA,纯合红色牵牛花基因型为aa,则粉红色牵牛花F1的基因型是Aa。F1自交后,F2中AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,由F2的表型可判断,紫色牵牛花基因型为AA。F2中粉红色牵牛花、紫色牵牛花的比例Aa∶AA=2∶1,让二者分别自交,则1/3AA自交后代还是1/3AA,2/3Aa自交后代出现性状分离,即2/3×(1/4AA∶1/2Aa∶1/4aa)=1/6AA∶1/3Aa∶1/6aa,则F2中粉红色牵牛花、紫色牵牛花分别进行自交,后代表型及比例为紫色牵牛花AA(1/3+1/6)∶粉红色牵牛花Aa(1/3)∶红色牵牛花(1/6)=3∶2∶1,C正确。
3.(多选)(2022·江苏常州八校联考)某种小鼠的毛色受 AY(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3 个等位基因控制,AY对 A、a 为完全显性,A 对a 为完全显性,已知基因型为AYAY的胚胎致死(不计入个体数)。下列说法正确的是( ) A.基因AY、A、a位于同源染色体的相同位置 B.基因型为 AYa 和 Aa 的个体杂交,F1有 3 种表型 C.1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,F1可能既出现鼠色个体又出现黑色 个体 D.1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交,F1出现鼠色个体的概率为1/2
ABD
解析 复等位基因是指在同源染色体相对应的位置上存在两种以上不同形式的等位基因,称为复等位基因。根据题干信息可知,基因AY、A、a为复等位基因,位于同源染色体的相同的位置上,A正确;根据题干信息可知,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,AYAY胚胎致死,因此小鼠的基因型及对应毛色表型有AYA(黄色)、AYa(黄色)、AA(鼠色)、Aa(鼠色)、aa(黑色),若AYa个体与Aa个体杂交,产生的F1的基因型及表型有AYA(黄色)、AYa(黄色)、Aa(鼠色)、aa(黑色),即有3种表型,B正确;若1只黄色雄鼠(AYA或AYa)与若干只黑色雌鼠(aa)杂交,产生的F1的基因型为AYa(黄色)、Aa(鼠色)或AYa(黄色)、aa(黑色),则不会同时出现鼠色个体与黑色个体,C错误;若1只黄色雄鼠(AYA或AYa)与若干只纯合鼠色雌鼠(AA)杂交,产生的F1的基因型为AYA(黄色)、AA(鼠色),其比例为1∶1或AYA(黄色)、Aa(鼠色),其比例为1∶1,则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体,且鼠色个体的概率为1/2,D正确。
4.(2022·江苏淮安高中校协作体期中)某昆虫常染色体上存在灰身(B)和黑身(b)基因,现查明雌性含B基因的卵细胞有50%没有活性。将纯种灰身雄性个体与黑身雌性个体杂交,产生的F1代雌雄个体相互交配,产生的F2代中灰身与黑身个体的比例是( ) A.2∶1 B.3∶1 C.5∶1 D.8∶1
A
解析 根据题干信息知,雌性含B基因的卵细胞有50%没有活性,即Bb的雌性个体产生的卵细胞的基因型及其比例为B∶b=1∶2,Bb的雄性个体产生的精细胞的基因型及其比例为B∶b=1∶1。将纯种灰身雄性个体(BB)与黑身雌性个体(bb)杂交,产生的子一代基因型为Bb,若子一代相互交配,则产生的后代中黑身(bb)的比例为2/3×1/2=1/3,故后代灰身(1-1/3)∶黑身(1/3)=2∶1。
ABC
5.(多选)(2022·江苏无锡期末)牦牛有黑色、黄色、白色三种毛色,由位于两对常染色体上的基因 M、m和 A、a控制。M基因与黑色素合成有关,且黑色素的量与 M数量无关;A基因抑制M基因表达,且 A数量越多抑制效果越强。基因型为 AAMM和 aamm的个体进行杂交获得 F1,下列相关叙述正确的是( ) A.白色牦牛的基因型有5种 B.F1均表现为黄色 C.F1交配产生的F2白色牦牛中,纯合子占 3/7 D.F1交配产生的F2中,黑色∶黄色∶白色为 6∶3∶7
解析 分析题干信息可知,M基因控制黑色素合成,A基因抑制M基因表达,且抑制效果与数量有关,则aaMM、aaMm为黑色,AaMM、AaMm为黄色,AAMM、AAMm、AAmm、Aamm、aamm为白色,其中白色的基因型有5种,A正确;F1基因型为AaMm,则表现为黄色,B正确;F1交配得到F2,F2中白色基因型及其比例为AAMM∶AAMm∶AAmm∶Aamm∶aamm=1∶2∶1∶2∶1,则纯合子占比为3/7,C正确;F1交配产生的F2中,黑色为aaMM,aaMm,占3/16,黄色为AaMM、AaMm,占6/16,白色为AAMM、AAMm、AAmm、Aamm、aamm,占7/16,则黑色∶黄色∶白色为3∶6∶7,D错误。
微专题2 伴性遗传与人类遗传病
4
练·高考重点
讲·核心要点
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
男
高
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
常隐
伴X显性
伴性
3.明确遗传病中的5个“不一定”(1)携带遗传病致病基因的个体不一定患遗传病。如女性色盲基因携带者XBXb,不患色盲。(2)不携带遗传病基因的个体不一定不患遗传病。如21三体综合征、猫叫综合征等。(3)先天性疾病不一定是遗传病。如母亲妊娠前三个月内感染风疹病毒而使胎儿患先天性白内障。(4)家族性疾病不一定是遗传病。如由于食物中缺少维生素A,家庭中多个成员患夜盲症。(5)后天性疾病不一定不是遗传病。有些遗传病可在个体生长发育到一定阶段才表现出来。
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)。
C
考向1 伴性遗传与人类遗传病,考查生命观念1.(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
解析 根据题意可知,女性化患者的基因型应为XaY,题图中Ⅱ-1为女性化患者,故其基因型为XaY,A正确;Ⅱ-2的基因型为XAXa,她与正常男性(XAY)婚后所生后代患病(XaY)的概率为1/4,B正确;Ⅰ-1的基因型为XAXa,若致病基因来自父亲,则其父亲的基因型为XaY,为女性化患者,不可育,不符合题意,故Ⅰ-1的致病基因只能来自其母亲,C错误;由于女性化患者不育,故人群中基因a的频率将会越来越低,D正确。
D
2.(2022·江苏扬州月考)某致病基因h位于X染色体上,该基因和正常基因H中的某一特定序列BclⅠ酶切后,可产生大小不同的片段(如图1,bp表示碱基对),据此可进行基因诊断。图2为某家族病的遗传系谱。下列叙述错误的是( )
A.h基因特定序列中BclⅠ酶切位点的消失是碱基对替换的结果B.Ⅱ-1的基因诊断中只出现142 bp片段,其致病基因来自母亲C.Ⅱ-2的基因诊断中出现142 bp、99 bp和43 bp 3个片段,其基因型为XHXhD.Ⅱ-3的丈夫表型正常,其儿子的基因诊断中出现142 bp片段的概率为1/2
解析 分析图1可知,H基因与h基因的碱基对数目相同,h基因特定序列中BclⅠ酶切位点的消失是碱基对替换的结果,A正确;分析图2可知,Ⅱ-1个体的基因型为XhY,没有H基因,基因诊断中只出现142 bp片段,其含有致病基因的X染色体来自于其母亲,B正确;Ⅱ-2的基因诊断中出现142 bp、99 bp和43 bp 3个片段,说明其为携带者,基因型为XHXh,C正确;Ⅱ-3父母的基因型为XHY和XHXh,Ⅱ-3的基因型为XHXh的概率为1/2,若其丈夫表型正常,即基因型为XHY,则其儿子含有Xh基因的概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
考向2 围绕伴性遗传相关实验,考查科学探究能力3.(2022·江苏新高考基地期中)家蚕的性别决定为ZW 型,正常自然种群中雌雄个体数量基本相等。研究发现,雄蚕苗的茧层率和鲜茧出丝率要比雌蚕茧高出约 20%。在蚕种生产上,由于雄蛾体质强健、耐冷藏、交配时可以重复使用,因此选择性的调控家蚕性别比例有助于提高蚕丝产业效益。已知家蚕体色正常对透明为显性,相关基因(A/a)只位于 Z 染色体上。控制斑点、血色的基因(分别记为 B/b、D/d)位置未知。某研究小组进行了如下杂交实验得F1,F1雌雄交配得F2,结果如表所示(亲本和子代个体全为体色正常)。
(1)控制家蚕斑点、血色的基因________(填“遵循“或“不遵循“)基因的自由组合定律,F2黑缟斑黄血家蚕中的纯合子占________。上述杂交实验的F1中,这两对基因所在染色体的类型及位置关系为__________________________________________________________________________________________________。
不遵循
1/3
B/b、D/d两对基因位于一对同源
的常染色体上,B、D基因位于其中一条染色体上,b、d基因位于另一条染色体上
(3)蚕种生产上,为了提高繁殖效率应该设法提高________(填“雌蚕蛾“或“雄蚕蛾”)的比例。在蚕丝生产上,应通过特定性状标记性别以便在幼蚕即可选择出________(填“雌蚕”或“雄蚕”)进行培养,请写出你的筛选方案:_________________________________________________________________________________________________________。
(2)雄蚕的性染色体组成为________。
ZZ
雌蚕蛾
雄蚕
选取正常体色雌蚕与体色透明的雄蚕(或ZAW×ZaZa)进行杂交,在子代中选择正常体色的幼蚕继续培养
(4)钴60γ射线可将染色体切断产生染色体破片,这些染色体破片可能在细胞分裂时丢失。研究人员在进行家蚕育种时发现,经钴60γ 射线照射的纯种黑缟斑雄蛹成蛾后与纯种无斑雌蛾交配,所得子代出现了少量左、右半身分别呈现黑缟斑与无斑的嵌合体。导致该嵌合体出现的原因可能是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
经钴60γ射线照射产生的
含B基因染色体碎片的精子参与受精,受精卵进行第一次卵裂后该碎片在其中一个子细胞中丢失 取幼龄嵌合体不同斑点区具有分裂能力的细胞,观察比较两类细胞中有丝分裂中期时的染色体形态
解析 (1)控制斑点、血色的基因由两对等位基因控制,根据正反交的F1黑缟斑黄血自交后代,黑缟斑黄血∶无斑白血=3∶1,不符合9∶3∶3∶1及其变式,说明控制家蚕斑点、血色的基因不遵循基因的自由组合定律。F1黑缟斑黄血的基因型是BbDd,由于后代黑缟斑黄血占3/4,则说明B/b、D/d两对基因位于一对同源的常染色体上,B、D位于一条染色体上,b、d位于另一条染色体上,F2黑缟斑黄血的基因型及比例是BBDD∶BbDd=1∶2,则纯合子占1/3。(2)家蚕的性别决定为ZW型,因而雄蚕的性染色体组成为ZZ。(3)为了提高繁殖效率,多生育后代,应该设法提高雌蚕蛾的比例。根据题干信息,雄蚕苗的茧层率和鲜茧出丝率高,因而在蚕丝生产上应筛选出雄蚕进行培养。为了在幼蚕阶段依据体色进行性别的筛选,筛选出雄蚕进行培养,已知家蚕体色正常对透明为显性,相关基因(A/a)只位于Z染色体上,则可选取正常体色雌蚕(ZAW)与体色透明的雄蚕(ZaZa)进行杂交,在子代中选择正常体色(ZAZa)的幼蚕继续培养即可。
(4)正常情况下的纯种黑缟斑雄蛹成蛾后的基因型是BB,纯种无斑雌蛾的基因型是bb,杂交后代应该都是Bb的黑缟斑。根据题干信息钴60γ射线可将染色体切断产生染色体碎片,这些染色体碎片可能在细胞分裂时丢失,经钴60γ射线照射的纯种黑缟斑雄蛹成蛾后与纯种无斑雌蛾交配,所得子代出现了少量左、右半身分别呈现黑缟斑与无斑的嵌合体,则可能原因是经钴60γ射线照射产生的含B基因染色体碎片的精子参与受精,受精卵进行第一次卵裂后该碎片在其中一个子细胞中丢失。为了验证该实验设想,可取幼龄嵌合体不同斑点区具有分裂能力的细胞,观察比较两类细胞中有丝分裂中期时的染色体形态。
捕捉高考共鸣点四遗传实验设计题精细打磨
5
遗传实验设计题是高中生物的重点和难点,也是历年高考生物试卷中的必考题、压轴题和拉分题。此类试题对考生科学探究能力与科学思维能力的要求较高,最能体现生物学科核心素养,这也是其成为近几年高考高频考点的原因之一。
共鸣点1 基因分离定律和自由组合定律的验证1.(2019·全国卷Ⅲ,32节选改编)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题: 现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
答案 思路及预期结果:①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。④让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。(任答两种即可)
解析 欲验证基因的分离定律,可采用自交法和测交法。根据题意,现有在自然条件下获得的具有一对相对性状的玉米籽粒若干,其显隐性未知,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,可让两种性状的玉米分别自交,若某些亲本自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;若子代没有出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为纯合子,在子代中选择两种性状的纯合子玉米杂交得F1,F1自交得F2,若F2出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;也可让两种性状的玉米杂交,若F1只表现一种性状,说明亲本均为纯合子,让F1自交得F2,若F2出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;若F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,说明该亲本分别为杂合子和隐性纯合子,则可验证分离定律。
2.(2021·选择性考试湖南卷,17)油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关实验,如图所示。
回答下列问题:(1)根据F2表型及数据分析,油菜半矮秆突变体S的遗传机制是______________________________________,杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等,自交时雌雄配子有________种结合方式,且每种结合方式概率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是____________________________________________________________________________________________________。
由两对位于非同
源染色体上的隐性基因控制
16
F1减数分裂形成配子时,同源染
色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合
(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表型及比例,分为三种类型,全为高秆的记为F3Ⅰ,高秆与半矮秆比例和杂交组合①②的F2基本一致的记为F3Ⅱ,高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3Ⅲ。产生F3Ⅰ、F3Ⅱ、F3Ⅲ的高秆植株数量比为__________。产生F3Ⅲ的高秆植株基因型为________________(用A、a;B、b;C、c……表示基因)。用产生F3Ⅲ的高秆植株进行相互杂交实验,能否验证自由组合定律?__________。
7∶4∶4
Aabb、aaBb
不能
共鸣点2 一对等位基因位置的判断3.(2022·江苏常州期末)果蝇的棒眼(B)对圆眼(b)为显性、红眼(R)对杏红眼(r)为显性,现有纯合棒眼杏红眼雌果蝇和纯合圆眼红眼雄果蝇杂交,F1雌果蝇均表现为棒眼红眼,雄果蝇均表现为棒眼杏红眼。让F1雌雄果蝇杂交,不考虑互换及特殊基因组合致死的可能。下列叙述错误的是( ) A.若F2圆眼红眼只有雄蝇,则F2有4种表型且棒眼杏红眼雌蝇出现的概率是1/4 B.控制这两对相对性状的基因可能均位于X染色体上,其遗传总是和性别相关联 C.若F2圆眼红眼既有雌性也有雄性,则控制这两对相对性状的基因遵循自由组合定律 D.控制红眼和杏红眼的基因可能位于常染色体上
D
解析 分析题干信息“果蝇的棒眼(B)对圆眼(b)为显性、红眼(R)对杏红眼(r)为显性,纯合棒眼杏红眼雌果蝇和纯合圆眼红眼雄果蝇杂交,F1雌果蝇均表现为棒眼红眼,雄果蝇均表现为棒眼杏红眼”,F1雌、雄个体中眼色表现不同,说明与性别相关联,可判断控制控制红眼和杏红眼的基因位于X染色体。若F2圆眼红眼只有雄蝇,则控制棒眼和圆眼的基因也位于X染色体上,由此推断亲本的基因型为XBrXBr和XbRY,F1为XBrXbR和XBrY,结合题干信息“不考虑互换及特殊基因组合致死的可能”,可得出F2有4种表型且棒眼杏红眼雌蝇出现的概率是1/4,A正确;控制这两对性状的基因中,控制眼色的基因一定位于X染色体上,其余一对基因可位于X染色体上,也可位于常染色体上,B正确;若F2圆眼红眼既有雌性也有雄性,则两对基因分别位于两对同源染色体上,其中眼色基因位于X染色体上,控制这两对相对性状的基因遵循自由组合定律,C正确;由题可知,亲本为纯合棒眼杏红眼雌果蝇和纯合圆眼红眼雄果蝇杂交,F1雌果蝇均表现为棒眼红眼,雄果蝇均表现为棒眼杏红眼,眼色基因与性别相关联,因此该对基因只能位于X染色体上,D错误。
4.(2022·江苏南通期中)现用一只隐性雌性个体与一只显性雄性个体杂交,不考虑突变。根据子代的性状表现判断基因的位置正确的是( )
A
A.若后代雌性为隐性,雄性为显性,则该基因位于片段Ⅰ上B.若后代雌性为隐性,雄性为显性,则该基因位于片段Ⅱ-2上C.若后代雌性为显性,雄性为隐性,则该基因位于片段Ⅰ上D.若后代雌性为显性,雄性为隐性,则该基因位于片段Ⅱ-2上
解析 设B、b表示相关的基因。若该基因位于片段Ⅰ上,则隐性雌性个体的基因型为XbXb,显性雄性个体的基因型为XbYB或XBYb或XBYB,后代的表型为:雌性为隐性(XbXb)、雄性为显性(XbYB)或雌性为显性(XBXb)、雄性为隐性(XbYb)或雌性为显性(XBXb)、雄性也为显性(XbYB)。若该基因位于片段Ⅱ-2上,则隐性雌性个体的基因型为XbXb,显性雄性个体的基因型为XBY,后代的表型为:雌性为显性(XBXb)、雄性为隐性(XbY)。综上分析,A正确,B、C、D均错误。
5.(2022·江苏南通大联考)果蝇是进行遗传学研究的模式生物,其有3对常染色体(分别编号为 Ⅱ、Ⅲ 、Ⅳ)和1对性染色体。请回答下列问题: (1)雄性果蝇的1个染色体组含有________条形态、功能不同的染色体。果蝇适合用作遗传实验材料的优点有______________________________________ ________________________________(至少写出两点)。 (2)科研人员培育出果蝇甲品系,其4种突变性状(多翅脉、卷曲翅、短刚毛、 钝圆平衡棒)分别由一种显性突变基因控制,(位置如下图),突变基因纯合时胚胎致死(不考虑互换)。
4
染色体数目少、有容易区分的相对性状、
繁殖周期短、易饲养、后代数量多
①显性突变是一种由隐性基因突变成显性基因的变异,这种变异的实质是______________________________________________________。②果蝇甲品系的雌、雄个体间相互交配,子代果蝇的成活率为________。(3)为探究果蝇眼色基因(B、b)的位置,科研人员进行了如下杂交实验(除图中性状外,其他均为隐性性状):
基因中的碱基的替换、增添或缺失(或基因碱基序列的改变)
25%
①根据上述结果,是否判断B、b基因一定位于常染色体上?简要说明理由。_____________________________________________。②若B、b位于常染色体上,现要通过杂交实验进一步探究其是否位于Ⅱ号染色体上,应先取F1中若干表型为____________雌、雄果蝇在适宜条件下培养,如果眼色基因不在Ⅱ号染色体上,那么理论上后代中红眼卷曲翅∶红眼正常翅∶紫眼卷曲翅∶紫眼正常翅=_____________。
否,B和b也可能位于X、Y染色体的同源区段
红眼卷曲翅
6∶3∶2∶1
解析 (1)雄果蝇的染色体是由3对常染色体加1对性染色体(X、Y)组成的,其中1个染色体组包括3条常染色体和1条X或Y染色体,共4条形态、功能不同的染色体;果蝇作为遗传学研究的实验材料,其优点有易饲养,繁殖快,子代数量多,有多对容易区分的相对性状,染色体数量少且易观察,培养成本低等。(2)①显性突变是一种由隐性基因突变成显性基因的变异,该变异属于基因突变,基因突变的实质是基因中的碱基的替换、增添或缺失(或基因碱基序列的改变)。②因为果蝇甲品系含有4种显性突变基因,且控制刚毛和平衡棒的基因位于一对同源染色体上,控制翅形和翅脉的基因位于另一对同源染色体上,且突变基因纯合时胚胎致死,甲品系内的雌雄交配的后代中AaCc占1/2,AAcc占1/4,aaCC占1/4,另一对后代SsTt占1/2,SStt占1/4,ssTT占1/4,由于突变基因(显性基因)纯合时胚胎致死,故存活个体即 AaCcSsTt占1/2×1/2=1/4。
(3)①据图可知,用纯合红眼雄果蝇和紫眼雌果蝇杂交,子代中全为红眼,据图无法推知B、b基因一定位于常染色体上,因B和b也可能位于X、Y染色体的同源区段,如XBYB×XbXb→XBXb、XbYB,也符合题意。②若B、b位于常染色体上,现要通过杂交实验进一步探究其是否位于Ⅱ号染色体上,则应选择杂合子进行杂交,即选择F1中表现为红眼卷曲翅(BbCc)的雌、雄果蝇在适宜条件下培养,若眼色基因不在Ⅱ号染色体上,则符合自由组合定律,又因为突变基因(C)纯合时胚胎致死,故子代中B-∶bb=3∶1,Cc∶cc=2∶1,则理论上后代中红眼卷曲翅∶红眼正常翅∶紫眼卷曲翅∶紫眼正常翅=6∶3∶2∶1。
1.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
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
2.探究基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上
3.探究基因是位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
(1)
(2)
共鸣点3 两对或多对等位基因位置的判断
6.(2017·全国卷Ⅲ,32)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系:①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换,回答下列问题: (1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上,请以上述品系为材料,设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上,请以上述品系为材料,设计实验对这一假设进行验证。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
解析 (1)根据题目要求,不考虑染色体变异和染色体交换。题中所给三个品系均为双显性一隐性性状,因此可以每两品系进行一次杂交,通过对杂交后自交产生的F2的性状进行分析,得出结论。选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合,分别得到F1和F2,若各杂交组合的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位于三对染色体上;若出现其他结果,则可确定这三对等位基因不是位于三对染色体上。(2)如果基因位于常染色体上,则子代雌雄个体的表型没有差异;如果基因位于X染色体上,则子代雌雄个体的表型有差异。设计实验如下:选择①×②杂交组合进行正反交,观察F1中雄性个体的表型。若正交得到F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同,则证明这两对等位基因都位于X染色体上。
(1)若杂合子自交后代出现9∶3∶3∶1的表型比例(或其变式),或测交后代出现1∶1∶1∶1 的表型比例(或其变式),则说明这两对等位基因位于非同源染色体(两对同源染色体)上,如图中A/a与D/d(或B/b与D/d),而图中A/a和B/b位于一对同源染色体上,其遗传不遵循自由组合定律。
(2)根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置
(3)若自交后代出现(3∶1)n的分离比(或其变式),或测交后代出现(1∶1)n的分离比(或其变式),则说明这n对等位基因位于非同源染色体上,且遵循自由组合定律。
(1)如果多对等位基因分别位于多对同源染色体上,可利用“拆分法”解决:即将多对等位基因分解为若干个分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。
共鸣点4 判断某特定基因是否位于特定染色体上
7.(多选)(2022·江苏南通适应性考试)家蚕(2n=56)性别决定为ZW型。家蚕不耐热,夏季饲养易死亡,产茧量低,科研人员用诱变的方法获得一只耐热雄蚕,由显性基因D控制,且有一条染色体出现异常,相应染色体如图。家蚕至少有一条正常Z染色体才能存活,下列说法正确的是( )
ABC
A.家蚕为二倍体,一个染色体组有28条染色体B.图中家蚕发生了基因突变和染色体变异C.该雄蚕与不耐热的雌蚕杂交,若子代雌雄比例为1∶2,则D基因位于Z染色体上D.家蚕基因组测序,应测定56条染色体上碱基对排列顺序
解析 家蚕(2n=56)有两个染色体组,一个染色体组有28条染色体,A正确;科研人员用诱变的方法获得一只耐热雄蚕,则发生了基因突变,有一条染色体出现异常则发生了染色体变异,B正确;由于家蚕至少有一条正常Z染色体才能存活,所以该雄蚕与不耐热的雌蚕杂交,若D基因位于Z染色体上(该染色体为异常染色体),则亲本的基因型为ZDZd和ZdW,杂交后代为ZDZd(雄性)、ZdZd(雄性)、ZDW(死亡)、ZdW(雌性),子代雌雄比例为1∶2,若D基因位于常染色体上(该染色体为异常染色体),则遗传与性别无关,则子代雌雄比例为1∶1,C正确;家蚕基因组测序,应测定27条常染色体和2条性染色体上碱基对排列顺序,D错误。
要确定基因位于几号常染色体上,常用的方法有以下几种
方法1 利用已知基因定位
方法2 利用三体定位
方法3 利用单体定位
方法4 利用染色体片段缺失定位
如果是“三体”相关试题,要注意其减数分裂产生的配子种类及比例。基因型为Aaa的三体产生的配子类型及比例为Aa∶a∶A∶aa=2∶2∶1∶1;基因型为AAA的三体产生的配子类型及比例为AA∶A=1∶1;基因型为aaa的三体产生的配子类型及比例为aa∶a=1∶1。
1.(2022·江苏扬州月考)玉米粒的颜色由基因A/a控制,玉米粒的形状由基因B/b控制,现用纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交,F1全部表现为黄色饱满。F1自交得到F2,F2的表型及比例为黄色饱满66%∶黄色皱缩9%∶白色饱满9%∶白色皱缩16%。下列对上述两对性状遗传的分析错误的是( )
A.每对相对性状的遗传都遵循分离定律B.两对等位基因位于一对同源染色体上C.F1测交后代表型之比可能为4∶1∶1∶4D.基因A和b位于一条染色体上
D
解析 分析题干信息可知,纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交,F1全部表现为黄色饱满,说明黄色饱满为显性性状;F2的表型及比例为66∶9∶9∶16,其中黄色∶白色=75%∶25%=3∶1,饱满∶皱缩=75%∶25%=3∶1,但4种表型比例不是9∶3∶3∶1,说明两对相对性状分别遵循基因的分离定律,但不遵循基因的自由组合定律,即两对等位基因位于一对同源染色体上,A、B正确;由题意黄色饱满66%、黄色皱缩9%、白色饱满9%:白色皱缩16%,说明F1产生配子AB∶Ab∶aB∶ab=4∶1∶1∶4,而测交时隐性纯合子只产生ab一种配子,故F1测交后代表型比为4∶1∶1∶4,C正确;纯种黄色饱满玉米(AABB)与和白色皱缩玉米(aabb)杂交,后代中黄色饱满和白色皱缩的比例较大,说明AB和ab的配子较多,说明AB连锁,ab连锁,即基因A、B位于同一条染色体上,且有Ab、aB配子,说明同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换,若基因A和b位于同一条染色体上,黄色和皱缩这两对性状的比例应该较多,D错误。
2.(2022·江苏南通第一次质检)烟草含有24条染色体,染色体缺失某一片段不影响其减数分裂过程,但会引起含缺失染色体的一种配子(不确定是雄配子还是雌配子)致死。现有含如图所示染色体的某株烟草,其中A、a基因分别控制烟草的心形叶和戟形叶。请回答下列问题:
(1)图中A、B、C基因在5号染色体上呈________排列。只考虑烟草的叶形,该株烟草自交后代的性状表现为____________________________________。
(2)若现有各种基因型及表型的个体可供选择,为了确定染色体缺失致死的配子是雄配子还是雌配子,请设计杂交实验加以证明,用“O”代表缺失的基因,并预测实验结果。
线性
全为心形叶(或心形叶∶戟形叶=1∶0)
戟形叶个体进行正反交
雄
出现两种表型,比例为3∶1或出现3种表型,比例为
1∶2∶1
解析 (1)由图可以看出,A、B、C基因在5号染色体上呈线性排列;且5号染色体的一条染色体发生了片段缺失。根据题干信息知,含缺失染色体的一种配子(不确定是雄配子还是雌配子)致死,若是含缺失染色体的雌配子致死,则该个体产生的具有活性的雌配子只有含A一种类型的雌配子,或是含缺失染色体的雄配子致死,则该个体产生的具有活性的雄配子只有含A一种类型的雄配子。设用“O”表示缺失的基因,则基因型为AO的烟草自交,母本和父本中的一方只能产生一种配子A,另一方产生的配子为A∶O=1∶1,因此后代均为心形叶。(2)为了确定染色体缺失致死的配子是雄配子还是雌配子,应选择染色体缺失个体与戟形叶个体进行正反交(正交∶AO♀×aa♂;反交:AO♂×aa♀),并观察后代的性状表现:若染色体缺失会使雌配子致死,则AO♀×aa♂的后代全为心形叶,AO♂×aa♀的后代心形叶∶戟形叶=1∶1;若染色体缺失会使雄配子致死,则AO♀×aa♂的后代心形叶∶戟形叶=1∶1,AO♂×aa♀的后代全为心形叶。
(3)若D、d基因不位于5号染色体上,则B、b基因与D、d基因的遗传遵循自由组合定律,基因型为BbDd的植株自交,后代会出现4种表型,比例为9∶3∶3∶1。若D、d基因位于5号染色体上,则存在两种情况:一种情况是B基因与D基因位于一条染色体上,b基因与d基因位于一条染色体上,则基因型为BbDd的植株自交后代会出现两种表型,比例为3∶1;另一种情况是B基因与d基因位于一条染色体上,b基因与D基因位于一条染色体上,则基因型为BbDd的植株自交后代会出现3种表型,比例为1∶2∶1。
专题强化练
6
(时间:30分钟)
微专题1 孟德尔的遗传规律及应用1.(多选)(2022·江苏淮安高中校协作体期中)番茄的花色、果色和叶型分别由一对等位基因控制,现用红花红果窄叶植株自交, 子代的表型及其比例为红花∶白花=2∶1、红果∶黄果=3∶1、窄叶∶宽叶=3∶1。 下列推断正确的是( ) A.控制红花的基因纯合时会有致死效应 B.控制花色、叶型的基因不可能位于一对同源染色体上 C.控制果色、叶型基因的遗传一定遵循基因的自由组合定律 D.控制花色基因的遗传遵循基因的分离定律
ABD
解析 根据题干信息分析,红花红果窄叶植株自交,子代的表型及其比例为红花∶白花=2∶1、红果∶黄果=3∶1、窄叶∶宽叶=3∶1,说明这三对都遵循分离定律,由于红花和红花自交,红花∶白花=2∶1,则说明红花植株中有致死现象,A、D正确;由于红花基因纯合致死,但是叶型的基因没受到影响,说明控制叶型的基因和控制花色的基因不可能位于一对同源染色体上,因而花色和叶型基因的遗传遵循基因的自由组合定律,B正确;控制果色、叶型基因有可能位于1对同源染色体上,因此其遗传不一定遵循基因的自由组合定律,C错误。
A
2.(2022·江苏扬州中学期初)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等,且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。则以下叙述错误的是( ) A.若基因A纯合致死,个体随机交配,F2中不同基因型个体Aa∶aa=2∶1 B.若不考虑基因突变和染色体变异,则该果蝇种群中基因频率A∶a=1∶1 C.若该果蝇种群随机交配的第一代中只出现了Aa和aa两种基因型,则比例为2∶1 D.理论上该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为1∶2∶1
解析 若基因A纯合致死,个体随机交配,F1中Aa∶aa=2∶1,F1产生的配子种类及比例为1/3A∶2/3a,F2中Aa∶aa=(4/9)∶(4/9)=1∶1,A错误;对于A和a这对等位基因来说该果蝇种群只有Aa一种基因型,基因频率A∶a=1∶1,B正确;该果蝇种群随机交配的第一代中只出现Aa和aa两种基因型,则比例为2∶1,C正确;理论上该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为1∶2∶1,D正确。
3.(多选)(2022·江苏如皋一模)甘蓝型油菜是我国重要的油料作物,它的花色性状由三对独立遗传的等位基因(A和a、B和b、C和c)控制。当有两个A基因时开白花,只有一个A基因时开乳白花,三对基因均为隐性时开金黄花,其余情况开黄花。下列叙述正确的是( ) A.稳定遗传且为纯合子的白花植株的基因型有3种 B.乳白花植株自交后代中可能出现4种花色 C.基因型AaBbDd的植株测交,后代中黄花占3/8 D.基因型AaBbDd的植株自交,后代中黄花占1/4
BC
解析 分析题干信息可判断,白花对应的基因型为AA_ _ _ _,乳白花的基因型为Aa_ _ _ _,金黄花的基因型为aabbdd,其余为黄花。其中白花植株中能稳定遗传且为纯合子的基因型有AABBDD、AABBdd、AAbbDD、AAbbdd,共4种,A错误;乳白花植株AaBbDd自交后代会出现白花AA_ _ _ _,乳白花的基因型为Aa_ _ _ _,金黄花aabbdd,以及aaB_dd等黄花,共4种花色,B正确;基因型AaBbDd的植株测交,即让基因型AaBbDd的植株与金黄花植株aabbdd杂交,后代中乳白花占1/2,金黄花占1/2×1/2×1/2=1/8,黄花占1-1/2-1/8=3/8,C正确;基因型AaBbDd的植株自交,子代中白花个体为1/4,乳白花为1/2,金黄花为1/64,则黄花的比例为1-1/4-1/2-1/64=15/64,D错误。
4.(2021·全国乙卷,6)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
B
B
A.3/4 B.9/16 C.3/8 D.1/2
解析 分析题图可知,三个抗盐基因整合到了两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。该植株可产生含耐盐基因数为3(S1、S2、S3)、2(S1、S3)、1(S2)、0这四种类型的配子,比例为1∶1∶1∶1。在不考虑互换等变化的情况下,自交后代中高耐盐性状(三种基因都存在才表现为高耐盐性状)的个体所占比例是:1/4的“3”雌配子与各种雄配子结合的个体、1/4的“3”雄配子与各种雌配子结合的个体(所占比例为2×1/4-1/4×1/4=7/16)、1/4的“2”雌配子与1/4的“1”雄配子结合的个体(所占比例为1/16)、1/4的“1”雌配子与1/4的“2”雄配子结合的个体(所占比例为1/16),共计:7/16+1/16+1/16=9/16,B符合题意。
微专题2 伴性遗传与人类遗传病6.(2022·南京外国语学校质检)果蝇的圆眼和棒眼是一对相对性状,由一对等位基因B和b控制,现有纯合的圆眼雄果蝇和纯合的棒眼雌果蝇杂交,产生F1,F1雌雄果蝇随机交配,F2的表型及比例为雌性圆眼∶雌性棒眼∶雄性圆眼∶雄性棒眼=1∶1∶1∶1。不考虑X、Y染色体的同源区段,下列叙述错误的是( ) A.基因B和b在染色体上的位置相同,遵循分离定律 B.圆眼和棒眼这对相对性状中圆眼为显性性状 C.让F2的雌雄果蝇随机交配,后代中棒眼果蝇占9/16 D.通过F2的棒眼雌雄果蝇杂交可判断B/b在染色体上的位置
D
解析 等位基因位于同源染色体上的相同位置,其遗传遵循分离定律,A正确;纯合的圆眼雄果蝇和纯合的棒眼雌果蝇杂交得到F1,F1雌雄果蝇随机交配,F2的表型及比例为圆眼∶棒眼=1∶1,若这对基因位于常染色体上,则比例为3∶1,因此这对基因位于X染色体上,亲本的基因型组合为XbXb和XBY,F1的基因型为XBXb和XbY,圆眼为显性性状,B正确;F2的雌果蝇产生的配子为XB∶Xb=1∶3,雄果蝇产生的配子为XB∶Xb∶Y=1∶1∶2,随机交配后代中棒眼果蝇占3/16+6/16=9/16,C正确;棒眼为隐性性状,通过F2的棒眼雌雄果蝇杂交不可以判断B/b在染色体上的位置,D错误。
7.(多选)(2022·江苏新高考基地学校联考)果蝇(2n=8)羽化(从蛹变蝇)的时间有19 h、24 h和29 h三种,分别由基因A1、A2和 A3控制,这三个基因的显隐性关系未知,并且都不位于X、Y染色体的同源区段。现用一只羽化时间为19 h的雌蝇和一只羽化时间为24 h的雄蝇杂交,F1的羽化时间及比例为19 h∶24 h∶29 h=1∶2∶1,且羽化时间为24 h的果蝇都是雌性,其余都是雄性。下列说法正确的是( )
CD
A.基因A1、A2和A3的遗传遵循自由组合定律B.基因A1、A2和A3的显隐性关系是A2>A3> A1C.控制果蝇羽化时间相关的基因型有9种D.F1自由交配产生的子代中羽化时间为29 h的果蝇占3/16
解析 基因A1、A2和 A3是控制同一性状的不同基因,属于复等位基因,其遗传遵循基因的分离定律,A错误;由题干一只羽化时间为19 h的雌蝇和一只羽化时间为24 h的雄蝇杂交,F1的羽化时间及比例为19 h∶24 h∶29 h=1∶2∶1,且羽化时间为24 h的果蝇都是雌性,其余都是雄性,在F1中雌性和雄性的性状比例不同,所以其位于X染色体,则亲代的基因型为:XA1XA3×XA2Y,并且基因A1、A2和A3的显隐性关系是A2>A1> A3,B错误;控制羽化时间的基因A1、A2和A3位于X染色体,则雌性的基因型有6种,雄性的基因型有3种,共9种基因型,C正确;亲本的基因型为XA1XA3×XA2Y,则F1的基因型为XA1XA2、XA2XA3、XA1Y、XA3Y,并且比例为1∶1∶1∶1,则F1雌性个体产生的配子中XA3的比例为1/4,雄性个体中产生的配子中XA3的比例为1/4,Y的比例为1/2,F1自由交配产生的子代中羽化时间为29 h的果蝇占1/4×3/4=3/16,D正确。
8.(2022·江苏苏州期末)菜粉蝶的性别决定方式为ZW型。其眼睛的颜色赤色与青色由基因B和b控制,而翅缘的黑色和灰色由基因D 和d控制。现用一只纯合黑翅缘赤眼雌菜粉蝶与一只纯合灰翅缘青眼雄菜粉蝶杂交,F1雌菜粉蝶表现为黑翅缘青眼,F1雄菜粉蝶表现为黑翅缘赤眼。让F1雌雄菜粉蝶自由交配, F2的表型及比例为:黑翅缘赤眼(♀)∶黑翅缘青眼(♀)∶黑翅缘赤眼(♂)∶黑翅缘青眼(♂)∶灰翅缘赤眼(♂)∶灰翅缘青眼(♂)=4∶4∶3∶3∶1∶1。下列有关叙述正确的是( )
C
A.控制菜粉蝶眼色的基因与翅缘颜色的基因均表现为伴性遗传B.F1雌雄菜粉蝶产生配子时因发生互换而导致F2表现出多种表型C.F2的黑翅缘赤眼菜粉蝶共有5种基因型,其中纯合子有2种D.若F2中黑翅缘赤眼(♀)与黑翅缘青眼(♂)杂交,后代雌性中性状分离比为5∶1
解析 根据题干信息分析,由菜粉蝶F1、F2的性状比例可知,在亲本P和F1中,雌性和雄性眼色正好相反,且统计F2中青眼和赤眼的比例为1∶1,所以判断控制眼色的基因位于Z染色体上,且显性基因B控制的眼色为赤眼;分析 P、F1、F2的翅缘颜色,发现灰色只出现在雄性中,但不遵循伴性遗传规律,所以翅色的遗传体现了从性遗传现象的特征,A错误;F1雌雄菜粉蝶产生配子时自由组合导致F2表现出多种表型,B错误;DD、Dd、dd的雌性个体均为黑翅缘,DD、Dd的雄性个体均为黑翅缘,dd的雄个体为灰翅缘;F2的黑翅缘赤眼菜粉蝶共有DDZBW、DdZBW、ddZBW、DdZBZb、DDBZb 5种基因型,其中纯合子有2种,C正确;若F2中黑翅缘赤眼(♀)与黑翅缘青眼(♂)杂交,后代雌性中均为黑翅缘青眼,D错误。
9.(2022·江苏如皋期末)图1是人类某单基因遗传病的家系图。图2是和该遗传病相关的A和a基因区域中某限制酶的酶切位点。分别提取家系中Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1的相关基因,经过酶切、电泳等步骤,再用特异性探针做分子杂交,结果如图3。下列说法正确的是( )
D
A.该病属于常染色体隐性或伴X染色体隐性遗传B.Ⅱ2携带致病基因的概率是1/2C.如果Ⅰ2同时是血友病基因携带者,则Ⅱ2和正常男性结婚后代患血友病的概率为1/4D.由图2、3可知,分子杂交所用的探针与A基因结合的位置在酶切点①②之间
解析 分析图1可知,Ⅰ1和Ⅰ2都不患病,其孩子Ⅱ1患病,因此该病是隐性遗传病,由图3可知Ⅰ1和Ⅰ2均携带致病基因,故该病是由常染色体控制,因此该病属于常染色体隐性遗传,A错误;由图3分析可知,Ⅰ1和Ⅰ2是致病基因的携带者,Ⅱ2表现正常,所以Ⅱ2的基因型以及概率是1/3AA或者2/3Aa,Ⅱ2携带致病基因的概率是2/3,B错误;血友病是X染色体上隐性遗传病,如果Ⅰ2是血友病基因携带者,则Ⅰ2的基因型为XBXb,Ⅰ1的基因型为XBY,则Ⅱ2的基因型及概率为1/2XBXB和1/2XBXb,Ⅱ2和正常男性结婚后代患血友病的概率为1/8,C错误;由图2、3可知,分子杂交所用的探针与A基因结合的位置在酶切点①②之间,D正确。
10.(2022·江苏新高考基地学校期中)某种蝴蝶的口器长短有两种表型:长口器和短口器。据图判断,下列说法不正确的是( )
C
A.对于蝴蝶的口器长短来说长口器对短口器为显性B.雌性蝴蝶的一对性染色体是异型的,雄性为同型的C.控制蝴蝶的口器长短的基因只存在于X染色体上D.杂交组合一的F2中短口器只出现在雌性个体中
解析 根据杂交组合一可知,短口器与长口器杂交,后代全为长口器,说明长口器为显性性状,A正确;根据杂交组合二可知,子代雌雄个体表型不同,说明口器长短遗传和性别有关,如果蝴蝶性别决定型为XY型,则杂交组合—亲本为XaXa和XAY,其杂交后代雄性个体应为短口器,与题干不符合,故蝴蝶性别决定型为ZW型,雌蝴蝶性染色体为ZW,为异型;雄蝴蝶性染色体为ZZ,为同型,B正确;根据上述分析可知,控制蝴蝶的口器长短的基因只存在于Z染色体上,C错误;根据分析可知,杂交组合一亲本为ZaW(雌)和ZAZA(雄),其F1代为ZAW(雌)、ZAZa(雄)。则F2代基因型为ZAW(雌长口器)、ZaW(雌短口器)、ZAZa(雄长口器)、 ZAZA(雄长口器)。故杂交组合一的F2中短口器只出现在雌性个体中,D正确。
11.(2022·江苏南通大联考)法布雷病是罕见的X染色体连锁遗传的脂类代谢疾病,是由于编码α-半乳糖苷酶的基因突变,患者体内缺乏α-半乳糖苷酶,使脂质代谢障碍而堆积在溶酶体内,产生相应的临床症状。相关叙述正确的是( ) A.α半乳糖苷酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸 B.正常人细胞中α半乳糖苷酶在溶酶体中合成并储存 C.法布雷病有明显的家族聚集性,女性患病率明显高于男性 D.可用酶分析或基因检测等对有该病家族史的孕妇进行产前诊断
D
解析 α-半乳糖苷酶的基本单位是氨基酸,A错误;正常人细胞中α-半乳糖苷酶在核糖体中合成,B错误;从题干中无法确定法布雷病是显性遗传还是隐性遗传,因而无法确其遗传特点,查询文献表明,法布雷病以X性连锁隐性方式遗传,其特点应该为男性患病率明显高于女性,C错误;法布雷病人编码α-半乳糖苷酶的基因发生突变,合成的相关酶结构也发生了变化,因此,可用酶分析或基因检测等方法针对该病进行产前诊断,D正确。
12.(2022·江苏南通海门中学期初)果蝇是良好的遗传学材料,请回答下列遗传相关问题:
Ⅰ.研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系,其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因n。且该基因与棒眼基因B始终连在一起,如图所示。n在纯合(XnBXnB、XnBY)时能使胚胎致死。依据所给信息回答下列问题:
(1)若棒眼雌果蝇(XnBXb)与野生正常眼雄果蝇(XbY)杂交,子代果蝇的表型有3种,分别是棒眼雌果蝇、正常眼雄果蝇和______________,其中雄果蝇占________。(2)将野生正常眼雄果蝇用X射线处理后,性状没有发生改变。为检验其X染色体上是否发生新的隐性致死突变a,用棒眼雌果蝇(XnBXb)与之杂交,得到的F1代有3种表型如(1)题,从中选取棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇进行杂交,得到F2代。①若经X射线处理后的野生正常眼雄果蝇细胞中,发生了新的隐性致死突变(该致死基因也在纯合时使胚胎致死,并与正常眼基因b始终连在一起),则F2代中雌果蝇应占________。
正常眼雌果蝇
1/3
100%
②若经X射线处理后的野生正常眼雄果蝇细胞中,未发生新的隐性致死突变,则F2代中雌果蝇应占________;Ⅱ.对于果蝇来说,Y染色体上没有决定性别的基因,在性别决定中失去了作用。正常情况下XX表现为雌性,而XY表现为雄性。染色体异常形成的性染色体组成为XO(仅有一条性染色体)的果蝇发育为雄性,而性染色体为XXY的果蝇则发育为雌性。在果蝇遗传学实验中,科学家发现有时会出现两条性染色体融合形成并联(XX、XY)复合染色体。(3)用普通野生型雌性灰果蝇(X+X+)和隐性突变体雄性黄果蝇(XyY)杂交,后代果蝇的表型为____________________。
2/3
雌性灰身、雄性灰身
(4)用一只隐性突变体雌性黄果蝇与普通野生型雄性灰果蝇杂交,子代中有的个体胚胎时期死亡,生活的个体雌性均为黄果蝇,雄性均为灰果蝇,显微镜检测发现有的死亡胚胎中出现并联复合染色体。请回答:亲本________(填“雌”或“雄”)性产生了复合染色体;子代中死亡率为________。子代存活雌、雄个体的基因型分别是______________。
雌
50%
XyXyY、X+O
解析 Ⅰ.根据题意分析,棒眼雌果蝇基因型是XnBXb,正常眼雌果蝇的基因型是XbXb,正常眼雄果蝇的基因型是XbY,XnBXnB、XnBY胚胎致死。(1)若棒眼雌果蝇(XnBXb)与野生正常眼雄果蝇(XbY)杂交,理论上后代会产生棒眼雌果蝇(XnBXb)、正常眼雌果蝇(XbXb)、棒眼雄果蝇致死(XnBY)、正常眼雄果蝇(XbY),所以子代果蝇的表型只有3种,其中雄果蝇占1/3。(2)将野生正常眼雄果蝇(XbY)用X射线处理后,性状没有发生改变。为检验其X染色体上是否发生新的隐性致死突变a,用棒眼雌果蝇(XnBXb)与之杂交,得到的F1代有3种表型:棒眼雌果蝇(XnBXb)、正常眼雌果蝇(XbXb)、正常眼雄果蝇(XbY),从中选取棒眼雌果蝇(XnBXb)和正常眼雄果蝇(XbY)进行杂交,如果F2代中雄果蝇全部死亡,雌果蝇占100%,说明经X射线处理后的野生正常眼雄果蝇细胞中发生了新的隐性致死突变;如果F2代中雌果蝇应占2/3,说明经X射线处理后的野生正常眼雄果蝇细胞中,未发生新的隐性致死突变。
Ⅱ.(3)根据题意,灰色对黄色为显性,两果蝇的后代基因型为X+Xy(雌性灰身)、X+Y(雄性灰身)。(4) 因为灰色基因存在于亲本雄性灰果蝇体内,而后代雄性是灰果蝇,只有在卵细胞不含X性染色体的情况下,即性染色体为O的卵细胞与含X+的精子结合才能产生此种情况,由此推测,雌性果蝇减数分裂异常,导致产生XyXy和O的卵细胞,与X+、Y的精子结合,子代果蝇的基因型为X+XyXy(胚胎致死)、XyXyY(黄色雌性)、X+O(灰色雄性)、YO(胚胎致死),子代死亡率为50%。
13.(2022·江苏扬州检测)果蝇是遗传学研究中的模式生物,请结合所学知识回答以下问题: Ⅰ.将一只无眼灰体雌果蝇与一只有眼灰体雄果蝇杂交,子代表型及比例如下表:
(1)根据上述杂交结果,________(填“能”或“不能”)判断控制果蝇灰体/黑檀体性状的基因是位于X染色体上还是常染色体上,判断的理由是_________________________________________________________________________________________________________________________。(2)根据上述杂交结果,可以判断果蝇无眼性状一定不是位于X染色体上的________(填“显性”或“隐性”)性状。(3)某同学以上述果蝇为实验材料,设计只用一个杂交组合实验来判断果蝇控制有眼/无眼性状的基因的显隐关系和基因的位置。实验思路:让上述实验中的子代无眼雌果蝇与无眼雄果蝇杂交,统计后代的表型,预期实验结果得出结论:
能
如果控制果蝇
灰体/黑檀体性状的基因位于X染色体上,后代雌果蝇不会出现黑檀体(或黑檀体果蝇都是雄果蝇或雌果蝇都是灰体)
隐性
①若后代中有眼只在雄果蝇中出现,则无眼基因位于________染色体上且为________性;②若后代雌雄果蝇中都有无眼和有眼出现,则无眼基因位于________染色体上且为________性;③若后代中雌雄果蝇全为无眼,则无眼基因位于________染色体上且为________性。Ⅱ.研究表明,果蝇群体中偶尔存在Ⅳ号染色体数异常的个体,一般含有1至3条Ⅳ号染色体的果蝇均可存活并具有繁殖能力,其余无法存活。Ⅳ-三体(含有3条Ⅳ号染色体)产生的每个配子中至少有一条Ⅳ号染色体。
X
显
常
显
常
隐
(1)某Ⅳ-三体果蝇的一个次级性母细胞中Ⅳ号染色体的数目可能有________(写出所有可能性)条。若将该果蝇的Ⅳ号染色体分别标记为R1、R2、R3,则从染色体组成的角度分析,该果蝇可产生________种配子。(2)若两只Ⅳ-三体果蝇交配,其子代中染色体数正常的雄果蝇所占的比例为_____。
1、2、4
6
1/6
解析 Ⅰ.(1)由表格信息可知,灰体与灰体果蝇杂交,子代雌果蝇和雄果蝇的灰体∶黑檀体都是3∶1,与性别无关,因此能判断控制果蝇灰体/黑檀体性状的基因位于常染色体上。判断的理由还有,如果控制果蝇灰体/黑檀体性状的基因位于X染色体上,后代雌果蝇不会出现黑檀体(或黑檀体果蝇都是雄果蝇或雌果蝇都是灰体)。
(2)由表格信息可知,有眼果蝇和无眼果蝇杂交,子代果蝇中,雌果蝇和雄果蝇的有眼与无眼之比都是1∶1,控制果蝇的有眼和无眼的基因不一定位于常染色体还是X染色体上,如果位于常染色体,则无眼性状不一定是显性或隐性,但是如果位于X染色体上,无眼一定不是隐性性状。(3)无眼雌果蝇与无眼雄果蝇杂交,有眼果蝇只能在雄性个体中出现,则说明性状与性别有关,位于X染色体上,且根据“无中生有”为隐性,可判断出有眼为隐性,则无眼为显性。②子代无眼雌果蝇与无眼雄果蝇杂交,后代雌雄果蝇中都有无眼和有眼出现与性别无关,位于常染色体上,且无眼雌雄果蝇杂交后代出现有眼,说明有眼为隐性,无眼为显性性状。③如无眼基因位于X染色体上且为隐性,子一代无眼果蝇都是雄性,不能相互交配,如果能相互交配,则说明无眼基因位于常染色体上且为隐性,则子代无眼雌果蝇与无眼雄果蝇杂交,后代雌雄果蝇都表现为无眼。
Ⅱ.(1)Ⅳ三体果蝇的Ⅳ号染色体是3条,在进行减数分裂过程中,随机移向两极,因此经过减数第一次分裂形成的次级性母细胞的Ⅳ号染色体是1条或2条,次级性母细胞减数第二次分裂后期着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,因此染色体数目可能是1条、2条或4条;若将该果蝇的Ⅳ号染色体分别标记为R1、R2、R3,则从染色体组成的角度分析,该果蝇可产生6种配子,为R1R2、R3、R1R3、R2、R3R2、R1。(2)由(1)分析可知,Ⅳ-三体果蝇产生的配子是Ⅳ号染色体2条、Ⅳ号染色体1条的比例是1∶1,受精后形成的受精卵中Ⅳ号染色体4条∶Ⅳ号染色体3条∶Ⅳ号染色体2条=1∶2∶1,其中Ⅳ号染色体4条的受精卵不能存活,因此染色体正常的比例占1/3,染色体数正常的雄果蝇所占的比例为1/6。
14.(2022·江苏新高考基地学校联考)水稻(2n=24)是人类重要的粮食作物之一,水稻的栽培起源于中国。某些水稻品种存在着彩色基因,彩色水稻的叶色和穗色,除了野生型绿叶和绿穗以外,还具有其他颜色,除能观赏外,产出的稻米还可以食用,具有很高的研究和利用价值。让两种纯合的彩色水稻杂交得F1,F1自交得F2,F2植株的性状表现及数量如表所示。回答下列问题:
(1)叶色由________对等位基因控制,穗色中的显性性状是________。(2)控制叶色和穗色的基因之间________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断的依据是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
两
绿穗
不遵循
F2中绿叶∶黄叶为15∶1,绿穗∶白穗为3∶1,如果控制两
种性状的基因之间遵循自由组合定律,F2性状分离比应为绿叶绿穗∶绿叶白穗∶黄叶绿穗∶黄叶白穗=45∶15∶3∶1,与实际不符
②三体(2n+1)也可以用于基因定位。请设计实验,利用该水稻穗色纯合的野生型三体系植株对紫穗基因进行定位。实验思路:将____________________________________分别杂交,留种并种植F1,使其随机受粉,收集种子F2并单独隔离种植,观察F2的表型及比例。结果分析:当_________________________时,可对紫穗基因进行染色体定位。
(3)科研人员在研究中获得了紫穗植株突变体,已知紫穗性状由一对隐性突变的等位基因控制。研究人员利用相关技术,对彩色水稻的穗色进行基因定位(减数第一次分裂后期,未配对的染色体随机分配)。①单体(2n-1)可用于对基因的染色体定位。以野生型绿穗植株为材料,人工构建水稻的单体系(绿穗)中应有________种单体。将紫穗突变体与该水稻单体系中的全部单体分别杂交,留种并单独隔离种植,当子代出现表型及比例为_____________________时,可将紫穗基因定位于_______________________________。
12(或n)
绿穗∶紫
穗约为1∶1
该单体所缺少的染色体上
紫穗突变体与三体系中的全部三体植株
F2出现绿穗∶紫穗约为8∶1
解析 (1)分析表格数据可知,让两种纯合的彩色水稻杂交得F1,F1自交得F2,绿叶∶黄叶≈15∶1,可知控制水稻叶色的基因有2对;绿穗∶白穗=(221+19)∶80=3∶1,绿穗是显性。(2)两对基因不遵循自由组合定律,F2中绿叶∶黄叶为15∶1,绿穗∶白穗为3∶1,如果控制两种性状的基因之间遵循自由组合定律,F2性状分离比应为绿叶绿穗∶绿叶白穗∶黄叶绿穗∶黄叶白穗=45∶15∶3∶1,与实际结果不相符。(3)①假设控制穗色的相关基因用R、r表示。水稻是二倍体,共有24条染色体,12对同源染色体,每次只需缺一对同源染色体中的任意一条,共需构建12种单体。若单体缺少的染色体上含有相应的基因,则其基因型为R0(0表示缺少相应的基因),那么紫穗(rr)与野生型绿穗单体(R0)杂交,F1的表型及比例为绿穗(Rr)∶紫穗(r0)约为1∶1。②将紫穗突变体与三体系中的全部三体植株分别杂交,留种并种植F1,使其随机受粉,收集种子F2并单独隔离种植,观察F2的表型及比例。该方法中F1的基因型为1/2Rr、1/2RRr,F1产生r配子的概率是1/3,后代紫穗(rr)出现概率为1/9,绿穗即为8/9,F2绿穗∶紫穗约为8∶1。
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