1、 第3讲基因在染色体上和伴性遗传概述性染色体上的基因传递和性别相关联1.从细胞水平和分子水平阐述伴性遗传的特点及基因传递规律(生命观点)2.以基因与染色体的位置关系为基础,解释伴性遗传的杂交实验,总结伴性遗传的特点及基因的传递规律。类比推理:根据基因与染色体的平行关系推出基因位于染色体上(科学思维)3.分析基因在染色体上的位置及遗传方式,探究不同对基因在染色体上的位置关系(科学探究)4.解释、解决生产生活中的伴性遗传的问题(社会责任) 基因在染色体上的假说与实验证据1萨顿的假说(1)研究方法:类比推理。(2)假说内容:基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的,即基因就在染色体上。(3)依据:基
2、因和染色体行为存在着明显的平行关系。二者比较如下表:比较项目类别基因染色体生殖过程在杂交过程中保持完整性和独立性在配子形成和受精过程中,形态结构相对稳定存在体细胞成对成对配子成单成单体细胞中来源成对基因,一个来自父方,一个来自母方一对同源染色体,一条来自父方,一条来自母方形成配子时非等位基因自由组合非同源染色体自由组合2.基因位于染色体上的实验证据(摩尔根果蝇杂交实验)(1)选材原因:果蝇具有易饲养、繁殖快和后代多等特点。(2)研究方法:假说演绎法。(3)研究过程。果蝇的杂交实验问题的提出:P红眼() 白眼() F1 红眼(、) F1雌雄交配F2红眼(、) 白眼()结果分析:F1全为红眼红眼为
3、显性性状;F2中红眼白眼31符合基因分离定律;白眼性状的表现总是与性别相关联。提出假说,进行解释:a假设:控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上,Y染色体上无对应的等位基因。b解释:配子配子1/2XW1/2Y1/2XW1/4XWXW(红眼)1/4XWY(红眼)1/2Xw1/4XWXw(红眼)1/4XwY(白眼)实验验证:进行测交实验。得出结论:控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于X染色体上。3基因与染色体的关系:一条染色体上有许多个基因,基因在染色体上呈线性排列。(人教版必修2 P30旁栏)1如图为果蝇X染色体上的几个基因,请思考:(1)图中显示基因与染色体间存在着怎样的“数量”和“位置”关系?
4、(2)若该果蝇为雄性,则其X染色体来自哪方亲本?将传向哪种性别的子代?(3)果蝇X染色体上的基因在体细胞中是否存在或表达?提示:(1)图示表明一条染色体上有“许多”基因;基因在染色体上呈“线性”排列。(2)来自母方传向雌性子代。(3)存在,可选择性表达。2用荧光标记法可显示基因在染色体上的位置,在教材P30给出的图片中,为什么同种颜色在同一条染色体上会有两个?提示:观察的时期为有丝分裂中期,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,其相同位置上的基因相同。1体细胞中基因成对存在,配子中只含一个基因。()提示:配子中含有一对基因中的一个。2萨顿利用假说演绎法,推测基因位于染色体上。()提示:萨顿利用类比
5、推理法,推测基因位于染色体上。3摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上。()4基因都位于染色体上。()提示:原核细胞基因和细胞质基因不位于染色体上。1假说演绎法与类比推理有怎样的区别?孟德尔发现遗传定律,萨顿提出基因位于染色体上,摩尔根证明基因位于染色体上,采用的科学研究方法分别是什么?提示:假说演绎法是建立在假说基础之上的推理,并通过验证得出结论,如孟德尔发现遗传定律;而类比推理是借助已知的事实及事物间的联系推理得出假说。采用的科学方法分别是假说演绎法、类比推理、假说演绎法。2观察下列3个果蝇遗传图解,思考并回答下列问题。(1)利用摩尔根的杂交实验,怎样获得白眼雌果蝇?提示:可用F1雌果蝇
6、与白眼雄果蝇杂交获得。(2)上述三个实验均属于测交实验,哪个实验验证摩尔根的假说最为关键?提示:丙图所示的测交实验。3在摩尔根实验中,若让F2的果蝇自由交配,理论上F3果蝇红眼与白眼的比例是多少?提示:F2果蝇的基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY。F2果蝇自由交配时,雌蝇产生的卵细胞XAXa31,雄蝇产生的精子为XAXaY112。精子和卵细胞随机结合。卵细胞精子XAXa2Y3XA3XAXA3XAXa6XAYXaXAXaXaXa2XaY因此F3果蝇中红眼白眼133。考查萨顿的假说和基因与染色体的关系1萨顿依据“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”,而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递
7、给下一代”的假说,下列不属于他所依据的“平行”关系的是 ()A基因和染色体在体细胞中都是成对存在的,在配子中都只有成对中的一个B非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在减数分裂过程中也自由组合C作为遗传物质的DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘绕形成的D基因在杂交过程中保持完整性和独立性;染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构C基因与染色体的平行关系表现在:基因、染色体在杂交过程中都保持完整性、独立性;基因、染色体在体细胞中都成对存在,在配子中都单一存在;成对的基因和同源染色体都是一个来自母方,一个来自父方;非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在减数第一次分裂后
8、期也是自由组合的。2下列关于基因和染色体关系的叙述,正确的是 ()A细胞内的基因全部在染色体上B基因在染色体上呈线性排列C一条染色体上只有一个基因D染色体就是由基因组成的B真核生物细胞中,细胞核中的基因位于染色体上,细胞质中的基因位于线粒体和叶绿体的DNA上,原核生物细胞中的基因位于拟核DNA或细胞质的质粒DNA上;染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列;一条染色体上有多个基因;染色体主要由DNA和蛋白质组成,基因是有遗传效应的DNA片段。考查摩尔根实验及科学方法3在果蝇杂交实验中,下列杂交实验成立:朱红眼(雄)暗红眼(雌)全为暗红眼暗红眼(雄)暗红眼(雌)雌性全为暗红眼,雄性中朱红
9、眼(1/2)、暗红眼(1/2)若让杂交的后代中的暗红眼果蝇相互交配,所得后代中朱红眼的比例应是()A1/2B1/4C1/8D3/8C朱红眼(雄)暗红眼(雌)全为暗红眼,首先可以判断暗红眼为显性;暗红眼(雄)暗红眼(雌)雌性全为暗红眼,雄性中朱红眼(1/2)、暗红眼(1/2),可以推理出XBXb和XBY杂交得到XBXB、XBXb、XBY、XbY,其中暗红眼交配得后代中朱红眼的比例可以通过XBXb和XBY杂交来推理,1/21/41/8。4(2020广东执信中学)果蝇的红眼和白眼是一对相对性状,野生型均为红眼,突变型为白眼。摩尔根用野生型红眼雌蝇与突变型白眼雄蝇进行了杂交实验,结果如下:回答下列问题
10、:(1)红眼基因和白眼基因在结构上的区别是_。(2)根据上述实验结果可知,控制红眼/白眼的等位基因不可能位于常染色体上,否则F2表现型及其分离比应该是_。(3)上述实验中,F2个体凡是白眼均为雄性,凡是_。由于当时尚未对果蝇的Y染色体有清楚的认识,摩尔根对此实验结果的解释是控制红眼/白眼的基因仅仅位于X染色体上。(4)有人认为在今天看来,仅凭该实验结果尚不能排除Y染色体上有控制红眼/白眼的基因。请以此实验的F1雄蝇、F1雌蝇的测交后代以及自然界的野生型果蝇(不含白眼基因)为材料,从中选出两对杂交组合,对摩尔根解释的可靠性进行独立检验(要求写出这两对杂交组合及其唯一支持摩尔根解释的预期结果)。解
11、析(1)基因是具有遗传效应的DNA片段。白眼基因是由红眼基因突变而来的。基因突变是DNA分子中由于碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。因此,红眼基因和白眼基因在结构上的区别是碱基(脱氧核苷酸)序列不同。(2)控制红眼/白眼的等位基因如果位于常染色体上,则二者的遗传将和性染色体的遗传呈自由组合关系,F2表现型及其分离比就应该是红眼红眼白眼白眼3311。(3)F2个体凡是白眼均为雄性,凡是雌性均为红眼(避免写成“红眼均为雌性”或者“雄性均为白眼”)。(4)检验摩尔根的解释(控制红眼/白眼的基因仅仅位于X染色体上)是否可靠,关键是杂交亲本的选配一定要使杂交结果能够借以区分出常染色体遗传、
12、伴X遗传和既伴X又伴Y(同源区段)的遗传。这就要求杂交的父本是野生型红眼(而非F1红眼或基因型不确定的红眼),野生型红眼不含白眼基因,能够区分Y染色体上有没有红眼基因所造成的不同遗传结果。同时要求母本含有白眼基因,以便在伴X染色体遗传的情况下子代雄性个体有机会出现白眼性状,体现伴X遗传的特点,从而与常染色体遗传和伴X、Y同源区段条件下的实验结果相区分。对于杂交组合1:野生型红眼F1红眼雌果蝇测交产生的白眼,如果控制红眼/白眼的基因在常染色体上,或者在X和Y染色体的同源区段上,子一代无论雌雄将均为红眼;如果仅位于X染色体上,子一代中所有的雌性都是红眼,雄性都是白眼。对于杂交组合2:野生型红眼F1
13、红眼,如果控制红眼/白眼的基因在常染色体上,或者在X和Y染色体的同源区段上,子一代无论雌雄将均为红眼;如果仅位于X染色体上,子一代中红眼红眼白眼211。答案(1)碱基(脱氧核苷酸)序列不同(2)红眼红眼白眼白眼3311 (3)雌性均为红眼(4)杂交组合1:野生型红眼F1红眼雌果蝇测交产生的白眼;预期结果:子一代中所有的雌性都是红眼,雄性都是白眼。杂交组合2:野生型红眼F1红眼;预期结果:红眼红眼白眼211。 伴性遗传的类型和特点1伴性遗传:性染色体(X、Y或Z、W)上的基因控制的性状与性别相关联的遗传方式。与性别相关联,即在不同性别中,某一性状出现的概率不同。2伴X染色体隐性遗传(1)遗传图解
14、(以人类红绿色盲症为例):图1图2(2)遗传特点(以人类红绿色盲症为例):交叉遗传:由图1和图2可以看出,男性的红绿色盲基因只能由母亲传来,以后只能传给女儿。隔代遗传:由图1和图2分析知,如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病,则说明这种遗传病的遗传特点是隔代遗传。男性色盲患者多于女性:女性只有基因型为XbXb时才表现为色盲,而男性只要X染色体上带有色盲基因b就表现为色盲。3伴X显性遗传(1)实例:抗维生素D佝偻病。(2)特点:连续遗传:患者具有的显性致病基因来自其父亲或母亲,父母至少一方为患者。交叉遗传:男性患者的母亲和女儿一定是患者,正常女性的父亲和儿子一定正常。女性患者多于男性患者:女性只
15、有XdXd才能表现正常,而男性只要X染色体上有一个隐性基因d,就表现为正常。4伴Y遗传(1)实例:人类外耳道多毛症。(2)特点:患者全为男性,女性全正常:因为致病基因只位于Y染色体上,无显隐性之分。具有世代连续遗传现象:致病基因由父亲传给儿子,儿子传给孙子,也称为限雄遗传。5伴性遗传在实践中的应用(1)推测后代发病率,指导优生优育。婚配生育建议男正常女色盲生女孩,原因:该夫妇所生男孩均患病男抗维生素D佝偻病女正常生男孩,原因:该夫妇所生女孩全患病,男孩正常(2)根据性状推断后代性别,指导生产实践。控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上。选育雌鸡的杂交设计:选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交。选
16、择:从F1中选择表现型为非芦花的个体保留。1只有具有性别分化的生物才有性染色体之分。()2性染色体上的基因都与性别决定有关。()提示:性染色体上的基因不一定决定性别。3性染色体上的基因都伴随性染色体遗传。()4含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子。()提示:含X染色体的配子既有雌配子,又有雄配子。5男性的性染色体不可能来自祖母。()6女性的色盲基因可能来自祖父。()提示:女性的色盲基因Xb可能来自父亲,也可能来自母亲,来自母亲的Xb可能来自外祖父,也可能来自外祖母,来自父亲的Xb只能来自祖母,不可能来自祖父。1基因所在区段位置与相应基因型对应关系基因所在区段基因型(隐性遗传病)男
17、正常男患病女正常女患病XBYB、XBYb、XbYBXbYbXBXB、XBXbXbXb1(伴Y染色体遗传)XYBXYb2(伴X染色体遗传)XBYXbYXBXB、XBXbXbXb2.伴性遗传的类型和遗传特点基因的位置Y染色体非同源区段基因的传递规律X染色体非同源区段基因的传递规律隐性基因显性基因模型图解判断依据父传子、子传孙,具有世代遗传连续性双亲正常子病;母病子必病,女病父必病子正常双亲病;父病女必病,子病母必病规律患者全为男性,女性全部正常男性患者多于女性患者;具有隔代交叉遗传现象女性患者多于男性患者;具有连续遗传现象举例人类外耳道多毛症人类红绿色盲症、血友病抗维生素D佝偻病1研究表明,性染色
18、体X、Y上既有同源区段,又有非同源区段。有同学认为处于同源区段的等位基因A、a的遗传方式与性别不再关联。如果你想反驳他,有哪些杂交组合方式作证据?提示:有如下4个杂交组合方式可作为证据:XaXaXaYA;XaXaXAYa;XAXaXaYA;XAXaXAYa。2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。提示: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。
19、3已知果蝇的直毛和非直毛是由位于X染色体上的一对等位基因控制的。现在实验室有从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只,请通过一次杂交试验确定直毛和非直毛这对相对性状的显隐性关系,请用图解表示并加以说明和推导。提示:雌果蝇的基因型为XAXA 、XAXa 、XaXa;雄果蝇的基因型为XAY 、XaY。任取两只不同性状的雌、雄果蝇杂交。PXAXAXaY XAXaXaY XaXaXAY XAXa XAY XAXaXaXaXAYXaY XAXaXaY图一 图二 图三若子代只出现一种性状,则该杂交组合中的雌果蝇代表的性状为显性(如图一);若子代中雌、雄果蝇均含有两种不同的性
20、状且各占1/2, 则该杂交组合中雌果蝇代表的性状为显性(如图二);若子代果蝇雌、雄各为一种性状,则该杂交组合中的雄果蝇代表的性状为显性(如图三)。考查性别决定和伴性遗传1关于性别决定和伴性遗传的叙述,正确的是()A雌雄异体生物的性别都是由性染色体决定的BZW型性别决定的生物中,雌性个体性染色体组成为ZW,是杂合子C若某对等位基因位于XY同源区段,人的有关婚配方式有12种D位于XY同源区段的等位基因,决定的性状与性别无关联C雌雄异体生物的性别除由性染色体决定外,还有染色体组决定性别和环境温度决定性别,A项错误;ZW型性别决定的生物中,雌性个体性染色体组成为ZW,但不能判断是否为纯合子或杂合子,纯
21、合子与杂合子描述的是基因型,B项错误;若某对等位基因位于XY同源区段,女性的基因型有XAXA、XAXa、XaXa三种,男性的基因型有XAYA、XAYa、XaYA、XaYa四种,因此,人的有关婚配方式有12种,C项正确;位于XY同源区段的等位基因,决定的性状也与性别有关联,D项错误。2下列有关人体性染色体的叙述,正确的是()A性染色体同源区段上的基因所控制性状的遗传与性别无关B性染色体上基因的表达产物不只存在于生殖细胞中C在生殖细胞形成过程中X、Y染色体不会发生联会D人体的每个初级精母细胞和次级精母细胞中都含有Y染色体B性染色体同源区段上的基因所控制的性状遗传与性别有关,A项错误;性染色体上基因
22、的表达产物在生殖细胞和体细胞中都可能存在,B项正确;X、Y染色体是同源染色体,在生殖细胞形成过程中会发生联会,C项错误;人体的每个初级精母细胞都含有Y染色体,但次级精母细胞可能不含Y染色体,D项错误。考查伴X隐性遗传和显性遗传的特点3以下关于伴X染色体隐性遗传病的叙述,错误的是()A致病基因不会从雄性传递给雄性B如果父亲是患者、母亲是携带者,则子代可能患病C致病基因对雄性和雌性均有影响,但对雌性的影响比雄性大D该遗传病往往表现出隔代交叉遗传C正常情况下,雄性传给雄性子代的只能是Y染色体,伴X染色体隐性遗传病的致病基因不会从雄性传递给雄性,A正确;若父亲是患者,母亲是携带者,则子代中男女患病的概
23、率各为1/2,B正确;对于伴X染色体隐性遗传病来说,雄性带有致病基因就表现为患者,雌性带有两个致病基因时,才表现为患者,致病基因对雄性的影响较大,C错误;伴X染色体隐性遗传病往往表现出“男性患者携带者女儿患病外孙”的隔代交叉遗传特点,D正确。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()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D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,
24、说明该病属于伴X染色体显性遗传病,A错误; 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,B错误;男性患者(XBY)产生的精子中XBY11,有钟摆型眼球震颤基因的占1/2,C错误;若患病女儿(XBXb)与正常男性(XbY)婚配,则子女都有可能是正常的,故D正确。遗传图解的分析5(2020广东七校联考)某种单基因遗传病一个家系的系谱图如下,下列说法不正确的是 ()A由于患者都是男性,因此该致病基因位于Y染色体上的区段B该致病基因为隐性基因,可位于性染色体上的区段C该致病基因为隐性基因,位于常染色体上的概率较小D该致病基因为隐性基因,可位于
25、X染色体上的区段A假设该病相关基因用B、b表示。由于无病的5、6号生的孩子11号患病,可得出该病为隐性遗传病,并且致病基因不在Y染色体的区段(若在该区段上,则6号也必须患病),A错误;由于患者都是男性,因此该隐性致病基因位于常染色体上的概率较小(所有患者基因型为bb,除10号外所有非患者基因型为Bb,满足该条件的概率很低),该致病基因很可能位于X染色体的区段(2、4、5、8号的基因型为XBXb,1、3、7、9、11号的基因型为XbY),也可能位于X、Y染色体的区段(2、4、5号的基因型为XBXb,1、3、7、9、11号的基因型为XbYb,6号的基因型为XBYb),B、C、D正确。6如图是甲、乙
26、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()A乙病是伴X染色体隐性遗传病B若3不携带乙病致病基因,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2/15D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,A项错误;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,B项错误;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,C项错
27、误;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不携带致病基因的概率是2/15。(1)分析遗传系谱图的一般方法(2)单基因遗传病判断的两个技巧 图1图2 图3“双亲正常,女儿患病”,可确定为常染色体隐性遗传病(如图1);“双亲患病,女儿有正”,可确定为常染色体显性遗传病(如图2)。图3中若“患者的父亲不携带致病基因”,可排除常染色体隐性遗传病,确定为伴X染色体隐性遗传病;图3中若“患者的父亲携带致病基因”,可排除伴X染色体隐性遗传病,确定为常染色体隐性遗传病。X、Y染色体同源区段基因的遗传7果蝇的X、Y染色体有
28、同源区段和非同源区段,杂交实验结果如表所示。下列有关叙述不正确的是 ()杂交组合1P刚毛()截毛()F1全部刚毛杂交组合2P截毛()刚毛()F1刚毛()截毛()11杂交组合3P截毛()刚毛()F1截毛()刚毛()11AX、Y染色体同源区段基因控制的性状在子代中也可能出现性别差异B通过杂交组合1,可判断刚毛对截毛为显性C通过杂交组合2,可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的非同源区段D通过杂交组合3,可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的同源区段C杂交组合2可能是XaXaXAYaXAXaXaYa,因此不能判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的非同源区段。杂交组合3一定是XaXaX
29、aYAXaXaXaYA,因此可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的同源区段。伴性遗传中的致死问题8某女娄菜种群中,宽叶和窄叶性状是受X染色体上的一对等位基因(B、b)控制的,但窄叶性状仅存在于雄株中,现有如下三个杂交实验,相关说法不正确的是()杂交组合父本母本F1表现型及比例1宽叶宽叶宽叶雌株宽叶雄株窄叶雄株2112窄叶宽叶宽叶雄株窄叶雄株113窄叶宽叶全为宽叶雄株A基因B和b所含的碱基对数目可能不同B无窄叶雌株的原因是XbXb导致个体死亡C将组合1的F1自由交配,F2中窄叶占1/6D正常情况下,该种群B基因频率会升高B基因B和b是等位基因,是由基因突变产生的,等位基因所含的碱基对数目可
30、能不同,A正确;无窄叶雌株的原因可能是Xb花粉不育,B错误;根据组合1子代的表现型宽叶雄株窄叶雄株11,可知亲本雄性宽叶基因型为XBY,雌性宽叶基因型为XBXb,F1宽叶雌株的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,产生的雌配子3/4XB、1/4Xb,F1产生的雄配子1/4XB、1/4Xb、1/2Y,其中Xb花粉不育,故可育的雄配子为1/3XB、2/3Y,F1自由交配,F2中窄叶XbY1/42/31/6,C正确;由于Xb花粉不育,故正常情况下,该种群B基因频率会升高,D正确。9果蝇是雌雄异体的二倍体动物,是常用的遗传研究材料,有一个自然繁殖、表现型正常的果蝇种群,性别比例偏离较大。研究发现该种
31、群的基因库中存在隐性致死突变基因a(胚胎致死)。从该种群中选取一对雌雄果蝇相互交配,F1中有202个雌性个体和98个雄性个体。(1)导致上述结果的致死基因位于_染色体上,F1中雄果蝇的基因型为_。让F1中雌雄果蝇相互交配,F2中雌雄比例是_。(2)从该种群中任意选取一只雌果蝇,鉴别它是纯合子还是杂合子的方法是将该雌果蝇与种群中的雄果蝇杂交,如果杂交后代_,则该雌果蝇为杂合子;如果杂交后代_,则该雌果蝇为纯合子。解析(1)一对雌雄果蝇相互交配,F1中有202个雌性个体和98个雄性个体,说明致死基因位于X染色体上,亲本为XAXa和XAY,子代为XAXA、XAXa、XAY,F1中雌雄果蝇相互交配,雄
32、果蝇中1/4的XaY死亡。(2)群体中雌果蝇的基因型有XAXA和XAXa,XAXAXAY,后代雌性雄性11;XAXaXAY,后代雌性雄性21。答案(1)XXAY43(2)雌性雄性21雌性雄性11考查ZW型性别决定10某种肉鸡(ZW型)羽毛的银色和金色是一对相对性状 ,受位于Z染色体上的一对等位基因(S、s)控制,其中银色对金色为显性。回答下列问题:(1)根据题干信息,设计一组实验方案能够根据毛色直接判断子一代鸡的性别(写出实验组合和结论):_, 并写出杂交图解。(2)理论上肉鸡自然种群中,s基因频率在公鸡与母鸡中的大小关系是_。(3)羽毛生长的快慢受另一对等位基因(A、a)控制,慢羽对快羽为显
33、性,图甲、乙、丙是某银色慢羽公鸡中等位基因(A、a)与等位基因(S、s)可能的三种位置关系。 甲乙 丙请将图丙补充完整。请设计一组最简单的实验判断该银色慢羽公鸡中等位基因(A、a)与等位基因(S、s)的位置关系(假设各种基因型雌雄肉鸡均有,不考虑基因突变与交叉互换,写出表现型及比例)。解析(1)根据子代的毛色可直接判断鸡的性别,亲本应为金色公鸡(ZsZs)和银色母鸡(ZSW)。(2)在自然种群中,公鸡和母鸡中s基因的频率相等。(3)两对基因的关系还可能是A、a位于常染色体上,S、s位于Z染色体上,要判断银色慢羽公鸡的基因型,应进行测交。答案(1)选择金色公鸡与银色母鸡杂交,子一代中金色鸡均为母
34、鸡,银色鸡均为公鸡。杂交图解如图:金色公鸡银色母鸡ZsZsZSWZsWZSZs金色母鸡银色公鸡(2)相等(3)让该公鸡与多只金色快羽母鸡杂交,观察子一代的表现型及比例。若银色慢羽公鸡银色慢羽母鸡金色快羽公鸡金色快羽母鸡1111,则基因位置如甲所示;若银色快羽公鸡银色快羽母鸡金色慢羽公鸡金色慢羽母鸡1111,则基因位置如乙所示;若雌雄均有金色快羽、金色慢羽、银色快羽、银色慢羽,则基因位置如丙所示。1.基因不一定都位于染色体上:真核生物的细胞核基因都位于染色体上,而细胞质中的基因位于细胞的线粒体和叶绿体的DNA上。 原核细胞中无染色体,原核细胞的基因在拟核DNA或细胞质的质粒DNA上。2并非所有真
35、核生物均有性染色体。3并非性染色体上的基因均与性别决定有关。4区分“男孩患病”与“患病男孩”:前者仅在“男孩”中求患病概率,后者在“所有孩子”中求患病男孩概率。1萨顿运用类比推理法提出了基因在染色体上的假说。2摩尔根运用假说演绎法通过果蝇杂交实验证明了萨顿假说。3一条染色体上有许多基因,呈线性排列。 4性别决定是指雌雄异体的生物决定性别的方式。性别决定的方式通常有XY型和ZW型。5伴X隐性遗传病表现出隔代交叉遗传、男患者多于女患者的特点。6伴X显性遗传病表现出连续遗传、女患者多于男患者、男患者的母亲和女儿都是患者的特点。7伴Y遗传病表现出全男性的遗传特点。真题体验| 感悟高考淬炼考能新高考选择
36、性考试示范1(2021广东选择考适应性测试)如图为某家系成员患多指症(常染色体显性遗传病)和甲型血友病(伴X染色体隐性遗传病)的系谱图及图例。下列叙述正确的是()A1和2均为杂合子B2患两种病的概率为1/8C2患多指症的概率是1/4D群体中女性甲型血友病发病率较高B假设控制多指症的基因用A、a表示,控制甲型血友病的基因用B、b表示。1不患多指症和甲型血友病,其基因型为aaXBY;2患多指症而其子代中有不患病个体,则其多指症的基因型为Aa,2不患甲型血友病,而其儿子1患甲型血友病,则其甲型血友病的基因型为XBXb,故1为纯合子,2为杂合子,A错误;若2为女性,则其患甲型血友病的概率为0,2同时患
37、两种病时需为男性,概率为1/2,若2为男性,则其患甲型血友病的概率为1/2,又其患多指症的概率为1/2,故2患两种病的概率为1/8,B正确,C错误; 甲型血友病为伴X染色体隐性遗传病,男性的发病率更高,D错误。2(2020北京等级考)甲型血友病(HA)是由位于X染色体上的A基因突变为a所致。下列关于HA的叙述不正确的是()AHA是一种伴性遗传病BHA患者中男性多于女性CXAXa个体不是HA患者D男患者的女儿一定患HAD甲型血友病(HA)是由位于X染色体上的A基因突变为a所致,是一种伴X隐性遗传病,A正确;男性存在Xa即表现患病,女性需同时存在XaXa时才表现为患病,故HA患者中男性多于女性,B
38、正确;XAXa个体不是HA患者,属于携带者,C正确;男患者XaY,若婚配对象为XAXA,则女儿(XAXa)不会患病,D错误。3(2021广东选择考适应性测试)某昆虫的性别决定方式是XY型,其羽化昼夜节律受常染色体及性染色体上的2对等位基因(A/a、D/d)控制,不同基因型的个体表现型为正常节律或长节律。A、D基因编码的产物形成蛋白二聚体,是个体表现为正常节律的必要条件。回答下列问题:(1)正常节律雄性亲本与长节律雌性亲本杂交,后代雌、雄个体分别表现为正常节律和长节律。甲同学据此推断A/a基因位于常染色体上、D/d基因位于X染色体上,你认为该同学的观点是否正确,画遗传图解支持你的观点,并据此作出
39、结论。(2)现用雌、雄亲本均为长节律的个体进行杂交,F1全部表现为正常节律,则雌、雄亲本的基因型分别为_、_。(3)上述F1雌、雄个体相互交配,则F2雌、雄性个体中正常节律与长节律个体的比值分别为_、_。解析(1)若D/d基因位于常染色体上,A/a基因位于X染色体上,亲本DDXAYDDXaXa,后代雌性全部为正常节律,雄性全部为长节律,遗传图解为:PDDXAYDDXaXa F1 DDXaY DDXAXa 长节律 正常节律(2)雌雄亲本均为长节律,F1全部表现为正常节律,则雌雄亲本均应为纯合子,且雌性亲本性染色体上必须含两个显性基因。故亲本的基因型为aaXDXD、AAXdY或ddXAXA、DDX
40、aY;(3)设A/a位于X染色体上,F1基因型为DdXAXa,DdXAY,后代D_dd31,雌性中XAXAXAXa11,雌性正常节律长节律31;雄性XAYXaY11,雄性中正常节律3/41/23/8,长节律13/85/8,雄性中正常节律长节律35。答案(1)不正确,A/a基因位于X染色体上、D/d基因位于常染色体上,也可以出现正常节律雄性亲本和长节律雌性亲本杂交,后代雌雄个体分别表现为正常节律、长节律的现象,遗传图解如下:PDDXAYDDXaXa F1 DDXaY DDXAXa 长节律 正常节律(2)aaXDXDAAXdY(或ddXAXADDXaY)(3)31354(20207月浙江选考)某昆
41、虫灰体和黑体、红眼和白眼分别由等位基因A(a)和B(b)控制,两对基因均不位于Y染色体上。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果见下表:杂交编号及亲本子代表现型及比例(红眼白眼)F11红眼1红眼1白眼1白眼(黑体红眼灰体白眼)F11灰体红眼1灰体红眼1灰体白眼1灰体白眼F26灰体红眼12灰体红眼18灰体白眼9灰体白眼2黑体红眼4黑体红眼6黑体白眼3黑体白眼注:F2由杂交中的F1随机交配产生。回答下列问题:(1)从杂交的F1中选择红眼雌雄个体杂交,子代的表现型及比例为红眼红眼白眼111。该子代红眼与白眼的比例不为31的原因是_,同时也可推知白眼由_染色体上的隐性基因控制。(2)杂交中的雌性亲本基
42、因型为_。若F2灰体红眼雌雄个体随机交配,产生的F3有_种表现型,F3中灰体红眼个体所占的比例为_。(3)从杂交的F2中选择合适个体,用简便方法验证杂交的F1中的灰体红眼雄性个体的基因型,用遗传图解表示。解析(1)从杂交的F1中选择红眼雌雄个体杂交,子代出现白眼说明白眼为隐性性状;子代的表现型及比例为红眼红眼白眼111,说明眼色基因位于X染色体上,且有雌性个体致死现象出现,死亡的为红眼纯合雌性个体,因此该子代红眼与白眼的比例不为31的原因是红眼雌性个体中B基因纯合致死。(2)杂交中的F1都是灰体,F2雌性中灰体(129)黑体(43)31,雄性中灰体(618)黑体(26)31,说明灰体为显性性状
43、,相关基因位于常染色体上,亲本的基因型为aaXBXb和AAXbY。F2灰体红眼雌雄个体的基因型分别为1/3AAXBXb、2/3AaXBXb和1/3AAXBY、2/3AaXBY,F3中AAAaaa441,XBXbXBYXbY111,所以F3的表现型有236(种),其中灰体红眼个体所占比例为8/92/316/27。(3)已知杂交的F1中的灰体红眼雄性个体的基因型为AaXBY,验证其基因型最简便的方法是让其与基因型为aaXbXb的个体测交,而杂交的F2中有黑体白眼雌性个体(aaXbXb),具体遗传图解见答案。答案(1)红眼雌性个体中B基因纯合致死X(2)aaXBXb616/27(3)如图全国卷命题研
44、析借鉴5(2020全国卷)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇),子代果蝇中长翅截翅31。据此无法判断的是()A长翅是显性性状还是隐性性状B亲代雌蝇是杂合子还是纯合子C该等位基因位于常染色体还是X染色体上D该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在C亲代全为长翅,后代出现了截翅,可推出长翅为显性性状,A项不符合题意;不管控制长翅和截翅的等位基因位于常染色体上还是X染色体上,亲代雌蝇都是杂合子,B项不符合题意;不管该等位基因位于常染色体上还是X染色体上,后代性状表现都可能出现题述比例,故无法判断该等位基因的位置,C项符合题意;雌蝇的性染色体
45、组成是XX,该等位基因不管位于常染色体上还是X染色体上,在雌性个体中都是成对存在的,D项不符合题意。6(2020江苏高考)已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型,偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性,红眼(B)对白眼(b)为显性。现有两组杂交实验,结果如下: 实验P aaXBXBAAXbY F1长翅红眼长翅红眼个体数920927实验PaaXBYAAXbXb F1长翅红眼 长翅白眼 长翅白眼个体数9309261请回答下列问题:(1)设计实验与实验的主要目的是验证_。(2)理论上预期实验的F2基因型共有_种,其中雌性个体中表现如图甲性状的概率为_,雄性个体中表现如图乙性
46、状的概率为_。甲乙(3)实验F1中出现了1只例外的白眼雌蝇,请分析:.若该蝇是基因突变导致的,则该蝇的基因型为_。.若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,则该蝇产生的配子为_。.检验该蝇产生的原因可用表现型为_的果蝇与其杂交。解析(1)实验和实验为正、反交实验。长翅和残翅这一对相对性状正反交结果一样,子代性状与性别无关;红眼和白眼这一对相对性状正反交结果不一样,子代性状与性别有关。(2)实验F1的基因型为AaXBXb和AaXBY,F2的基因型共有3412(种);实验的F2中雌性个体关于眼色的基因型为XBXb或XBXB,不可能表现为白眼;实验的F2雄性个体中表现型为长翅红眼的果蝇所占比例为3/41/23/8。(3).若实验中F1白眼雌蝇是基因突变产生的,则其基因型是XbXb。.若实验中F1中白眼雌蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,该果蝇的基因组成为XbXbY,产生的配子为XbXb、Y、Xb、XbY。.检验实验F1中白眼雌蝇产生的原因,可用红眼雄性果蝇与其杂交,若子代雌性果蝇全表现为红眼,雄性果蝇全表现为白眼,则假设成立;若子代雄性果蝇中出现了红眼,则假设成立。答案(1)眼色性状与性别有关,翅型性状与性别无关(2)1203/8(3)XbXbXbXb、Y、Xb、XbY红眼雄性