1、第16讲基因在染色体上和伴性遗传测控导航表知识点题号1.摩尔根实验及科学方法1,122.伴X显性和隐性遗传3,43.ZW型性别决定2,84.遗传系谱图分析65.基因在染色体上位置分析9,116.常染色体遗传与伴性遗传的综合5,7,10,13,14一、选择题1.用纯系的黄身果蝇和灰身果蝇杂交得到下表结果,请指出下列选项中正确的是(D)亲本子代灰身雌性黄身雄性全是灰身黄身雌性灰身雄性所有雄性为黄色,所有雌性为灰色A.黄身基因是常染色体上的隐性基因B.黄身基因是X染色体上的显性基因C.灰身基因是常染色体上的显性基因D.灰身基因是X染色体上的显性基因解析:根据“灰身雌性黄身雄性子代全是灰身”,说明灰身
2、是显性性状;根据正反交的结果不一致,且性状与性别相关联,说明基因位于X染色体上;假设灰身的基因为B,黄身的基因为b,则题干两组的杂交组合为灰身雌性(XBXB)黄身雄性(XbY)灰身(XBXb、XBY)、黄身雌性(XbXb)灰身雄性(XBY)黄身雄性(XbY)、灰身雌性(XBXb),与题中信息一致,则假设成立,即灰身基因是X染色体上的显性基因,黄身基因是X染色体上的隐性基因。2.“牝鸡司晨”是一种性反转现象,原来下过蛋的母鸡,变成了公鸡,长出公鸡的羽毛,发出公鸡样的啼叫。已知公鸡的性染色体组成为ZZ,母鸡的性染色体组成为ZW。下列相关说法错误的是(C)A.鸡的性别受遗传物质和环境共同影响B.性反
3、转现象可能是某种环境因素使性腺出现反转C.一只母鸡性反转成的公鸡性染色体组成为ZZD.一只性反转的公鸡与母鸡交配,子代雌雄之比为21解析:一只母鸡性反转成的公鸡性染色体组成不会发生改变,仍然为ZW。由于性反转的公鸡性染色体组成仍为ZW,故其与母鸡交配子代性别及比例为ZZ()ZW()WW(死亡)=12。3.血友病是伴X染色体隐性遗传病,现在有关该病的叙述,正确的是(D)A.血友病基因只存在于血细胞中并选择性表达B.该病在家系中表现为连续遗传和交叉遗传C.若母亲不患病,则儿子和女儿一定不患病D.男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率解析:血友病基因位于X染色体上,存在于所有正常体细胞中,只是在血
4、细胞中选择性表达;该病属于伴X染色体隐性遗传病,在家系中表现为隔代遗传和交叉遗传;母亲不患血友病,但她可能携带致病基因并遗传给儿子或者女儿,导致儿子或者女儿患病;若男性群体中该病的发病率为p,由于男性只有一条X染色体,所以该致病基因的基因频率也为p。4.钟摆型眼球震颤是一种单基因遗传病。调查发现,男性患者与正常女性结婚,他们的儿子都正常,女儿均患此病。下列叙述正确的是(D)A.该病属于伴X染色体隐性遗传病B.患者的体细胞都有成对的钟摆型眼球震颤基因C.男性患者产生的精子中有钟摆型眼球震颤基因的占1/4D.若患病女儿与正常男性婚配,则所生子女都有可能是正常的解析:男性患者与正常女性结婚,他们的儿
5、子都正常,女儿均患此病,说明该病属于伴X染色体显性遗传病; 由于该病为伴X染色体显性遗传病,故男性患者的体细胞只有一个钟摆型眼球震颤基因,女性患者也有杂合子的可能; 设该病由一对等位基因B、b控制,则患者男性(XBY)产生的精子中XBY=11,有钟摆型眼球震颤基因的占1/2; 若患病女儿(XBXb时)与正常男性(XbY)婚配,则子女都有可能是正常的。5.甲病和乙病均为单基因遗传病,已知一对都只患甲病的夫妇生了一个正常的女儿和一个只患乙病的儿子(不考虑X、Y同源区段),下列叙述错误的是(A)A.女儿是纯合子的概率为1/2B.儿子患病基因可能只来自母亲C.近亲结婚会增加乙病的患病概率D.该夫妇再生
6、一个正常孩子的概率为3/16解析:根据题目信息判断甲病为常染色体显性遗传病,乙病为隐性遗传病,但不能确定是常染色体隐性遗传病还是伴X隐性遗传病,若为常染色体隐性遗传病,女儿是纯合子的概率是1/3,若为伴X隐性遗传病,女儿是纯合子的概率是1/2;若乙病为伴X隐性遗传病,儿子患病基因只来自母亲;乙病是隐性遗传病,因此近亲结婚会增加乙病的患病概率;无论乙病是常染色体隐性遗传病还是伴X隐性遗传病,该夫妇再生一个正常孩子的概率都为3/16。6.如图是甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,控制这两种病的基因独立遗传,若不考虑染色体变异和基因突变。下列叙述正确的是(D)A.乙病是伴X染色体隐性遗传病B.若-3不携
7、带乙病致病基因,则3的X染色体可能来自2C.控制甲病的基因可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上D.若-3携带乙病致病基因,则-1不携带致病基因的概率是2/15解析:根据遗传图解-2和-3婚配-2患乙病,判断乙病为隐性遗传病,可能是常染色体隐性遗传病,也可能是伴X染色体隐性遗传病;若-3不携带乙病致病基因,则乙病为伴X隐性遗传病,-3的X染色体应来自-1;根据-1和-2正常,-1患病,判断甲病为隐性遗传病,由-4患病,3正常,判断甲病为常染色体隐性遗传病;若-3携带乙病致病基因,则乙病为常染色体隐性遗传病,-1不携带乙病致病基因的概率是 1/3,-1不携带甲病致病基因的概率是2/5,因此1不
8、携带致病基因的概率是2/15。7.果蝇的长翅基因(B)与残翅基因(b)位于常染色体上;红眼基因(R)与白眼基因(r)仅位于X染色体上。现有一只长翅红眼果蝇与一只长翅白眼果蝇交配,F1雄蝇中有1/4为残翅白眼,下列叙述错误的是(C)A.亲本雌蝇的基因型是BbXrXrB.两对基因遵循自由组合定律C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同D.亲本长翅白眼可形成基因型为bXr的配子解析:由题意可知,亲本均为长翅,子代出现残翅,故就翅型而言亲本的基因型均为Bb;“F1雄蝇中有1/4为残翅白眼”,结合上面的分析,说明子代雄蝇全为白眼,故就眼色而言,亲本雌蝇的基因型为XrXr,所以亲本雌蝇的基因型是BbXrXr
9、 ;两对基因分别位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律;亲本雄果蝇是红眼且基因位于X染色体上,所以不能产生含Xr的配子;亲本长翅白眼的基因型是BbXrXr,形成的配子基因型有bXr。8.鹦鹉的性别决定方式为ZW型,其羽色由位于Z染色体上的3个复等位基因决定,其中R1基因控制红色,R2基因控制黄色,R3基因控制绿色。现有绿色雄性鹦鹉和黄色雌性鹦鹉杂交,后代的表现型及比例为绿色雌性红色雌性绿色雄性红色雄性=1111。下列叙述正确的是(C)A.自然界中的鹦鹉存在6种基因型B.复等位基因的出现体现了基因突变的随机性C. 3个复等位基因的显隐性关系为R3R1R2D.红羽雄性和黄羽雌性的杂交后代可根据羽色
10、判断鹦鹉性别解析:3个复等位基因控制该种鹦鹉羽色的基因组合共9种,其中雌性3种,雄性6种; 复等位基因的出现体现了基因突变的不定向性; 据杂交子代表现型分析可知,3个复等位基因的显隐性关系为R3R1R2; 红羽雄性(或)和黄羽雌性(W)杂交,如果和W杂交,后代全是红色(、W),无法根据羽色判断其子代的性别。9.果蝇的某一对相对性状由等位基因(B、b)控制,其中某个基因纯合时导致受精卵死亡(注:只有Bb、XBXb视为杂合子)。现用一对果蝇杂交,F1共得到185只果蝇,其中雌果蝇122只。让F1果蝇随机交配,得到F2果蝇。下列分析错误的是(C)A.控制该对性状的基因位于X染色体上B. F1中一共有
11、三种基因型C.若致死基因为显性,则F1雌果蝇只有一种基因型D.若致死基因为隐性,则F2种群中B基因的频率为10/11解析:若位于常染色体上,纯合致死对于雌雄数量的影响是相同的;若位于Y染色体上,不可能还有雄蝇成活,综合以上可知该基因位于X染色体上;杂交亲本的基因型可能是XBXb XbY或XBXb XBY,若是显性基因纯合致死,两亲本的基因型为XBXb XbY,其后代共有XBXb、XbXb 和XbY(XBY致死)三种基因型,且F1中雌性个体有两种表现型;若是隐性基因纯合致死,两亲本的基因型为XBXb XBY,其后代的基因型为XBXB、XBXb和XBY(XbY致死)仍是共有三种基因型,且F1中雌性
12、个体只有一种表现型,两种基因型;若致死基因为隐性,则F1雌果蝇的基因型为XBXb或XBXB,雄果蝇的基因型是XBY,让F1果蝇随机交配,F1雌性出现的XB概率是3/4, Xb概率是1/4,雄性出现XB概率是1/2,Y概率是1/2,因此F2中3/8XBY、1/8XbY(死亡)、3/8XBXB、1/8XBXb,因此F2种群XB基因的频率=XB/ (XB+Xb) = 10/11。10.果蝇的灰身与黑身是一对相对性状,受等位基因A、a控制;红眼与白眼是另一对相对性状,受等位基因B、b控制。现有2只雌雄果蝇杂交,子代表现型及比例为灰身红眼雌果蝇灰身红眼雄果蝇灰身白眼雄果蝇黑身红眼雌果蝇黑身红眼雄果蝇黑身
13、白眼雄果蝇=633211。不考虑其他等位基因且不含等位基因的个体均视为纯合子。下列相关叙述中错误的是(C)A.该亲本雄果蝇的基因型为AaXBY,该亲本雌果蝇表现为灰身红眼B.子代灰身红眼中纯合子占2/9,子代黑身红眼中纯合子占2/3C.若验证灰身红眼雌果蝇的基因型,则只能让其与黑身白眼雄果蝇交配D.若该亲本雌果蝇与黑身白眼雄果蝇交配,则雌雄子代中均有4种表现型解析:根据题干信息分析,子代雌雄果蝇中灰身黑身=31,说明控制灰身与黑身的基因位于常染色体上,且灰身相对于黑身是显性性状,亲本的基因型均为Aa;子代雌蝇全为红眼,雄蝇中红眼白眼=11,说明控制红眼与白眼的基因位于X染色体上,且红眼相对于白
14、眼是显性性状,亲本的基因型为XBYXBXb。所以亲本的基因型为AaXBXb、AaXBY,都表现为灰身红眼;子代灰身(A)红眼(XBXB、XBXb、XBY)中纯合子占1/32/3=2/9,子代黑身(aa)红眼中纯合子占12/3=2/3;灰身红眼雌果蝇的基因型为AXBX-,验证其基因型可以让其与黑身白眼雄果蝇或黑身红眼雄果蝇交配;亲本雌果蝇基因型为AaXBXb,黑身白眼雄果蝇基因型为aaXbY,后代雌雄子代中均有4种表现型。二、非选择题11.果蝇是遗传学研究的良好材料。现有果蝇某性状的纯种野生型雌、雄品系与纯种突变型雌、雄品系(均未交配过),某研究小组从中选取亲本进行杂交实验, 结果如图:P突变型
15、野生型F1雌、雄相互交配F2野生型突变型野生型突变型80827677该性状仅受一对基因控制,根据实验回答问题:(1)从实验结果可推断控制该性状的基因位于(填“常”或“X”)染色体上,理由是 。(2)从实验结果还可以推断突变型对野生型为 (填“显性”或“隐性”)性状。若用B、b表示该基因,F1果蝇的基因型为 。(3)若要进一步验证以上推断,可从F2中选择材料进行杂交实验,则应选择F2中表现型为果蝇作为亲本进行实验,若杂交一代表现型及比例为 ,则推断成立。解析:(1)假定控制该性状的基因位于常染色体上,子一代雌雄果蝇是杂合子,子二代果蝇会出现31的性状分离比,由题图可知,该果蝇子二代果蝇的野生型与
16、突变型之比是11,与假设矛盾,因此该性状的基因位于X染色体上。(2)设突变型对野生型为显性,且基因位于X染色体上,则亲本基因型为XBXB和XbY,那么F1的基因型为XBXb和XBY,可得F2的基因型及比例为突变型雌果蝇(XBXB和XBXb)野生型雄果蝇(XbY)突变型雄果蝇(XBY)=211,与题中实验结果不符,因此突变型为隐性,可推断出F1基因型为XBXb、XbY。(3)分析题意可知,该实验的目的是验证突变性状是隐性性状和子一代的基因型,如果假设成立,从F2中选择材料进行杂交实验,则应选择F2中表现型为野生型雌(XBXb)、雄(XBY)杂交,杂交一代表现型及比例为野生型雌果蝇野生型雄果蝇突变
17、型雄果蝇=211。答案:(1)X如果是常染色体遗传,F2的性状分离比是31,与结果不相符(2)隐性XBXb、XbY(3)野生型雌、雄野生型雌果蝇野生型雄果蝇突变型雄果蝇=21112.摩尔根的果蝇杂交实验,以“白眼性状是如何遗传的”作为果蝇眼色基因遗传研究的基本问题(设相关基因为A、a)。他做了如下实验(见图1、图2):摩尔根等提出假设对这一现象进行解释。假设1:控制白眼的基因在X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因,该假设能解释上述实验结果。假设2:控制白眼的基因在X染色体上,Y染色体上有它的等位基因,该假设能解释上述实验结果。请回答下列问题:(1)根据上述实验结果,红眼、白眼这对相对性状中显
18、性性状是 ,控制这对性状的基因的遗传符合定律。(2)若考虑假设1,请写出图1中F2红眼果蝇的基因型;若考虑假设2,请写出图1中雄果蝇的基因型 。(3)假设1和假设2都能解释上述实验,摩尔根选用白眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇杂交,实验结果为红眼均为雌果蝇,白眼均为雄果蝇。该事实证明假设 (填“1”或“2”)成立。请用遗传图解说明。解析:(1)据图1,F1均为红眼,F1雌雄交配产生的F2中出现了白眼,说明红眼对白眼为显性。控制果蝇红眼、白眼的基因的遗传符合基因分离定律。(2)当控制白眼的基因只位于X染色体上时,亲本基因型为XAXA、XaY。F1的基因型分别是XAXa和XAY。F2中红眼果蝇基因型分别为
19、XAXA、XAXa、XAY。若考虑假设2,亲本基因型为XAXA、XaYa,F1的基因型分别是XAXa和XAYa,F2中红眼果蝇的基因型分别为XAXA、XAXa、XAYa,白眼果蝇的基因型为XaYa。(3)如果假设1成立,白眼雌果蝇和纯合红眼雄果蝇的基因型分别为XaXa和XAY,二者杂交后代雄果蝇都是白眼,雌果蝇都是红眼。如果假设2成立,则白眼雌果蝇和纯合红眼雄果蝇的基因型分别为XaXa和XAYA,后代雌雄果蝇都是红眼。答案:(1)红眼基因分离(2)XAXA、XAXa、XAYXaYa、XAYa(3)1遗传图解如图:13.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
20、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:眼性别灰体长翅灰体残翅黑檀体长翅黑檀体残翅1/2有眼1/2雌93311/2雄93311/2无眼1/2雌93311/2雄9331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
21、眼性状的显隐性(要求:写出杂交组合和预期结果)。(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交,F1相互交配后,F2中雌雄均有种表现型,其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时,则说明无眼性状为(填“显性”或“隐性”)。解析:(1)由于无眼和有眼性状的显隐性无法判断,所以无论基因位于常染色体还是X染色体上,无眼雌性个体和有眼雄性个体杂交后代都有可能出现有眼雌性有眼雄性无眼雌性无眼雄性=1111。那么通过子代的性状分离比无法判断控制果蝇无眼/有眼性状的基因的位置。若控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于X染色体上,由于子代雄性个体中同时出现了无眼和有
22、眼两种性状,说明亲代雌性果蝇为杂合体,杂合体表现出的无眼性状为显性性状。(2)若控制无眼/有眼性状的基因位于常染色体上,杂交子代无眼有眼=11,则说明亲本为显性杂合体和隐性纯合体测交,根据测交结果,子代两种性状中,一种为显性杂合体,一种为隐性纯合体,所以可选择均为无眼的雌雄个体进行杂交,观察子代的性状表现,若子代中无眼有眼=31,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状。(3)由题意知,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,控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,它们的遗传符合自由组合定律。现将具有三对相对性状的纯合亲本杂交,F1为
23、杂合体(假设基因型为AaBbDd),F1相互交配后,F2有222=8种表现型。根据表格中的性状分离比9331可知,黑檀体性状为隐性,长翅性状为显性,子代黑檀体长翅无眼的概率为1/43/4x=3/64,得x=1/4,则无眼的概率为1/4,无眼性状为隐性。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=31,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状。(3)8隐性14.某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题:(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇
24、与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为。图中所列基因中,不能与翅外展基因进行自由组合的是。(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌果蝇进行杂交(正交),则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为;若进行反交,子代中白眼个体出现的概率为。(3)为了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1,F1相互交配得到F2,那么,在所得实验结果中,能够验证自由组合定律的F1表现型是,F2表现型及其分离比是;验证伴性遗传时应分析的相对性状是,能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是 。解析:(1)根据题意并结合图示可
25、知,翅外展基因和粗糙眼基因位于非同源染色体上,翅外展粗糙眼果蝇的基因型为dpdpruru,野生型即正常翅正常眼果蝇的基因型为DPDPRURU,二者杂交的F1基因型为DPdpRUru,根据自由组合定律,F2中翅外展正常眼果蝇dpdpRU出现的概率为1/43/4=3/16。只有位于非同源染色体上的基因遵循自由组合定律,而图中翅外展基因与紫眼基因均位于2号染色体上,不能进行自由组合。(2)焦刚毛白眼雄果蝇的基因型为XsnwY(sn为焦刚毛基因),野生型即直刚毛红眼纯合雌果蝇的基因型为 XSNWXSNW,后代的雌雄果蝇均为直刚毛红眼XSNWXsnw和XSNWY,子代雄果蝇中出现焦刚毛的概率为0。若进行
26、反交,则亲本为焦刚毛白眼雌果蝇XsnwXsnw和直刚毛红眼纯合雄果蝇XSNWY,后代中雌果蝇均为直刚毛红眼(XSNWXsnw),雄性均为焦刚毛白眼(XsnwY)。故子代出现白眼即XsnwY的概率为1/2。(3)控制红眼、白眼的基因位于X染色体上,控制灰体、黑檀体的基因位于3号染色体上,两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律。白眼黑檀体雄果蝇的基因型为eeXwY,野生型即红眼灰体纯合雌果蝇的基因型为EEXWXW,F1中雌雄果蝇均为红眼灰体(EeXWXw、EeXWY)。故能够验证基因的自由组合定律的F1中雌雄果蝇均表现为红眼灰体,F2中红眼灰体EXW红眼黑檀体eeXW白眼灰体EXwY白眼黑檀体eeXwY=9331。因为控制红眼、白眼的基因位于X染色体上,故验证伴性遗传时应该选择红眼和白眼这对相对性状,F1中雌雄均表现为红眼,基因型为XWXw、XWY,F2中红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雄蝇=211,即雌性全部是红眼,雄性中红眼白眼=11。答案:(1)3/16紫眼基因(2)01/2(3)红眼灰体红眼灰体红眼黑檀体白眼灰体白眼黑檀体=9331红眼/白眼红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雄蝇=211