2023届高考生物二轮复习第9讲伴性遗传与人类遗传病作业含答案

第9讲　伴性遗传与人类遗传病

一、选择题

1.(2022·广东卷)遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表现型(表型)正常的夫妇,生育了一个表现型(表型)正常的女儿和一个患镰刀型细胞贫血症(镰状细胞贫血)的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图所示)。下列叙述错误的是(　C　)

A.女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3

B.若父母生育第三胎,此孩携带该病致病基因的概率是3/4

C.女儿将该病致病基因传递给下一代的概率是1/2

D.该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视

解析:据题意和题图的基因检测结果可知,镰刀型细胞贫血症(镰状细胞贫血)为常染色体隐性遗传病,设相关基因为A/a,则父母的基因型均为Aa,儿子的基因型为aa,女儿的基因型为1/3AA、2/3Aa,女儿和父母基因检测结果相同的概率为2/3;若父母生育第三胎,则第三胎孩子的基因型为1/4AA或2/4Aa或1/4aa,故此孩携带该病致病基因的概率为3/4;女儿的基因型为1/3AA、2/3Aa,故女儿将该病致病基因传递给下一代的概率为2/3×1/2=1/3;该家庭的基因检测信息应受到保护,以避免基因歧视。

2.(2022·全国乙卷)依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄,提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是(　C　)

A.正交亲本中雌鸡为芦花鸡,雄鸡为非芦花鸡

B.正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合体

C.反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡均为芦花鸡

D.仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别

解析:根据正反交结果不同可推出控制芦花和非芦花的基因位于Z染色体上;根据反交子代均表现为芦花可推出芦花为显性性状。设控制该对相对性状的等位基因为A和a,结合伴性遗传特点,可推出正交的亲本基因型为ZaZa和ZAW,反交的亲本基因型为ZAZA和ZaW。正交亲本中,雌鸡的基因型为ZAW,表现为芦花,雄鸡的基因型为ZaZa,表现为非芦花。无论正交还是反交,子代雄鸡的基因型均为ZAZa,均为杂合体。反交子代的基因型为ZAZa和ZAW,均表现为芦花,反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡的基因型为ZAW(表现为芦花)和ZaW(表现为非芦花)。正交子代的基因型为ZaW和ZAZa,雌鸡全表现为非芦花,雄鸡全表现为芦花。

3.(2022·山东聊城二模)图1为两个家族关于甲、乙两种遗传病的系谱图。甲病(A、a基因控制)是某单基因突变引起的遗传病,该病在人群中的发病率为1/10 000,图2为图1中部分成员关于甲病基因DNA酶切并电泳后的条带情况;乙病(B、b基因控制)致病基因不在X、Y染色体的同源区段上。下列叙述正确的是(　C　)

A.甲病是伴X染色体隐性遗传病、乙病是常染色体显性遗传病

B.Ⅰ3与Ⅰ4的基因型分别是AaXBXb、AaXBY

C.若Ⅲ1是个男孩,其患甲病的概率是1/3

D.若Ⅲ1是个女孩,与一个正常男性结婚生育患甲病孩子的概率为1/303

解析:分析甲病可知,Ⅰ3和Ⅰ4(Ⅰ1和Ⅰ2)正常,儿子Ⅱ4(Ⅱ2)患病,因此该病是隐性遗传病,再结合电泳条带分析可知,Ⅰ3和Ⅰ4都是致病基因携带者,因此该病是常染色体隐性遗传病。分析乙病,Ⅰ3和Ⅰ4患病,有正常的女儿Ⅱ3,说明该病是常染色体显性遗传病。由于Ⅱ4两病皆患,且Ⅱ3正常,可推知Ⅰ3和Ⅰ4的基因型分别是AaBb和AaBb。仅考虑甲病,Ⅱ2基因型为aa,Ⅱ3基因型为1/3AA、2/3Aa,若Ⅲ1是个男孩,其患甲病(aa)的概率为2/3×1/2=

1/3。仅考虑甲病,Ⅱ2基因型为aa,Ⅱ3基因型为1/3AA、2/3Aa,则Ⅲ1基因型及比例为2/3Aa、1/3aa;由于甲病在人群中的发病率aa=1/10 000,则a的基因频率为1/100,A的基因频率为99/100,正常人群中Aa=2×1/100×99/100,AA=99/100×99/100,则Aa在正常人群中的比例约为2/101,故Ⅲ1与一个正常男性结婚生育患甲病孩子的概率=2/3×2/101×1/4+1/3×2/101×1/2=2/303。

4.(2022·山东泰安一模)果蝇正常翅(Ct)对缺刻翅(ct)显性,红眼(W)对白眼(w)显性,两对基因均位于X染色体的A片段上。用“+”表示A片段存在,“-”表示A片段缺失,且A片段缺失的X-Y个体表现为缺失纯合致死。染色体组成为X+X-的红眼缺刻翅雌果蝇与染色体组成为X+Y的白眼正常翅雄果蝇杂交。下列说法错误的是(　D　)

A.Ct/ct、W/w两对基因的遗传不遵循自由组合定律

B.F1中雄果蝇全是红眼,白眼全是雌果蝇

C.F1中红眼正常翅雌果蝇与红眼缺刻翅雄果蝇的比例为1∶1

D.F1雌雄果蝇相互交配,F2中红眼缺刻翅雌果蝇占1/7

解析:Ct/ct、W/w两对基因均位于X染色体的A片段上,两对基因位于一对同源染色体上,故不遵循基因的自由组合定律;亲本基因型为XWctX-、XwCtY,F1基因型为XWctXwCt、XWctY、XwCtX-,F1雌果蝇产生的配子为1/2XwCt、1/4XWct、1/4X-,F1雄果蝇产生的配子为1/2XWct、1/2Y,雌雄果蝇相互交配,X-Y个体致死,由棋盘法分析可得红眼缺刻翅雌果蝇

占2/7。

5.果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且对于这对性状的表型而言,G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表型。据此可推测雌蝇中(　D　)

A.这对等位基因位于常染色体上,G基因纯合时致死

B.这对等位基因位于常染色体上,g基因纯合时致死

C.这对等位基因位于X染色体上,g基因纯合时致死

D.这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死

解析:结合选项,并根据题干信息“子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表型”可知,这对等位基因位于X染色体上。若亲代雄蝇为显性个体,则子代雌蝇不可能有两种表型,故亲代雄蝇应为隐性个体,基因型为XgY,说明受精卵中不存在g基因(即G基因纯合)时会致死。

6.(2020·山东卷)人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后,其DNA会以游离的形式存在于血液中,称为cfDNA;胚胎在发育过程中也会有细胞脱落破碎,其DNA进入孕妇血液中,称为cffDNA。近几年,结合DNA测序技术,cfDNA和cffDNA在临床上得到了广泛应用。下列说法错误的是(　B　)

A.可通过检测cfDNA中的相关基因进行癌症的筛查

B.提取cfDNA进行基因修改后直接输回血液可用于治疗遗传病

C.孕妇血液中的cffDNA可能来自脱落后破碎的胎盘细胞

D.孕妇血液中的cffDNA可以用于某些遗传病的产前诊断

解析:癌症的发生是原癌基因和抑癌基因发生突变的结果,可通过检测cfDNA中的相关基因进行癌症筛查;cfDNA以游离的形式存在于血液中,进行基因修改后直接输回血液无法正常发挥功能;cffDNA是胚胎在发育过程中细胞脱落破碎形成的,可能来自脱落后破碎的胎盘细胞;cffDNA来自胚胎细胞,可用于某些遗传病的产前诊断。

7.(不定项)(2022·湖南卷)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(表型)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表现型(表型)中不可能出现(　AC　)

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

解析:分析题干可知,F2中灰身∶黑身=3∶1,长翅∶截翅=3∶1,推知灰身、长翅为显性性状,控制体色和翅型的基因遗传遵循自由组合定律。若控制体色的基因(A、a)位于X染色体上,只考虑体色,亲本基因型为XaXa、XAY,子二代可以出现XAXa、XaXa、XAY、XaY,灰身∶黑身=1∶1,与题不符,若控制体色的基因(A、a)位于常染色体上,后代表型与性别无关,故不会出现黑身全为雄性;若控制翅型的基因(B、b)位于X染色体上,只考虑翅型,亲本基因型为XBXB、XbY,子二代可以出现XBXB、XBXb、XBY、XbY,即截翅全为雄性,长翅有雌性也有雄性;若控制翅型的基因(B、b)位于X染色体上,考虑翅型和眼色,亲本基因型为XBWXBW、XbwY,子二代可以出现XBWXBW、XBWXbw、XBWY、XbwY,即截翅全为白眼。

8.(不定项)半乳糖血症患者因缺乏一种酶,而使半乳糖积累,引起肝损伤、运动及智力障碍等。如图是某家族半乳糖血症的遗传系谱图,经基因检测,Ⅱ4带有致病基因,下列相关分析和判断正确的是(　ABD　)

A.半乳糖血症的遗传方式为常染色体隐性遗传

B.Ⅱ3和Ⅱ4再生一孩子患病的概率为1/6

C.Ⅲ1产生的配子中带有致病基因的概率为5/12

D.产前诊断时可取羊水细胞对基因进行突变分析

解析:据题图分析,Ⅰ1和Ⅰ2均正常,但他们有一个患病的女儿Ⅱ2,说明该病是常染色体隐性遗传病(相关的基因用A、a表示);患者Ⅱ2的基因型为aa,双亲Ⅰ1和Ⅰ2的基因型均为Aa,他们所生Ⅱ3的基因型为1/3AA、2/3Aa,“Ⅱ4带有致病基因”说明Ⅱ4的基因型为Aa,Ⅱ3(1/3AA、2/3Aa)与Ⅱ4再生一孩子患病(aa)的概率为1/4×2/3=1/6;Ⅱ3(1/3AA、2/3Aa)和Ⅱ4(Aa)所生后代为AA=1/2×1/3+1/4×2/3=1/3、Aa=1/2×1/3+1/2×2/3=1/2、aa=1/4×2/3=1/6,表现正常的Ⅲ1为2/5AA、3/5Aa,Ⅲ1产生的配子中带有致病基因(a)的概率为1/2×3/5=3/10;产前诊断时可取羊水细胞对基因进行突变分析。

二、非选择题

9.(2022·河南开封二模)已知某雌雄异株植物(2n=16,XY型)的花色受两对等位基因(A和a、B和b)控制,这两对基因与花色的关系如图所示,请回答下列问题。

(1)上图所示过程说明基因可通过控制酶的合成来控制　　　　　　,进而控制生物体的性状。从基因结构上分析,基因B与b的根本区别是　                                                       

                                                      　。 

(2)欲测定该种植物的基因组序列,需对　　　　条染色体的DNA进行测序。 

(3)假如基因A(a)、B(b)位于常染色体上,现有纯合的白花、粉花和红花植株若干,欲通过一次杂交实验判断控制酶B合成的基因是B还是b,则需选择                         进行杂交,然后观察后代的表型,若后代　　　　　 　　　,则酶B是由基因b控制合成的。 

(4)假如基因A、a位于常染色体上,酶B是由基因B控制合成的,现有甲(含基因B的纯合白花雌株)、乙(纯合粉花雄株)、丙(纯合红花雄株),请设计实验判断基因B/b的位置(不考虑X、Y染色体的同源

区段):

①实验设计方案:                                           

                                                     　。 

②若                                                     

                                                      　, 

则支持基因B/b位于X染色体的非同源区段上。

解析:(1)由题图可知,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。基因突变产生其等位基因,等位基因B与b的根本区别是基因中脱氧核苷酸(对)的排列顺序不同。

(2)该生物的性别决定为XY型,体细胞中含有16条染色体,即常染色体14条,性染色体2条,故测定该种植物的基因组序列,需对7条非同源染色体的常染色体和两条异型的X和Y染色体测序,即对9条染色体的DNA进行测序。

(3)现有纯合的白花、粉花和红花植株若干,要通过一次杂交实验判断控制酶B合成的基因是B还是b,可让纯合的粉花植株和纯合的红花植株杂交,观察后代的表型。若酶B是由基因B控制合成的,则纯合的粉花植株(AAbb)和纯合的红花植株(AABB)杂交后代全为红花植株(AABb);若酶B是由基因b控制合成的,则纯合的粉花植株(AABB)和纯合的红花植株(AAbb)杂交后代全为粉花植株(AABb)。

(4)若已知基因A、a位于常染色体上、酶B是由基因B控制合成的,要检测基因B是否位于X染色体上,可用植株甲(含基因B的纯合白花雌株)和乙(纯合粉花雄株)杂交产生F1,再让F1随机传粉产生F2,统计F2的表型及比例。若基因B位于常染色体上且基因A、B位于非同源染色体上,则亲本中植株甲的基因型为aaBB,纯合粉花雄株乙的基因型为AAbb,F1的基因型为AaBb,F1随机传粉产生F2的表型及比例为红花(A　B　)∶粉花(A　bb)∶白花(aaB　、aabb)=9∶3∶4,且粉花植株既有雌株也有雄株。若B基因在X染色体的非同源区段,则亲本植株甲的基因型为aaXBXB,纯合粉花雄株乙的基因型为AAXbY,F1的基因型为AaXBXb、AaXBY,F1随机传粉产生F2的表型及比例为红花(A　XB　)∶粉花(A　XbY)∶白花(aaXB　、aaXbY)=9∶3∶4,且粉花只有雄株。 

答案:(1)代谢过程　基因中脱氧核苷酸(对)的排列顺序不同

(2)9

(3)纯合的粉花植株和纯合的红花植株　全为粉花植株

(4)①选择植株甲和植株乙杂交产生F1,再让F1随机交配产生F2,统计F2的表型及比例　②F2的表型及比例为红花∶粉花∶白花=9∶3∶4,且粉花植株全为雄株

10.(2022·山东临沂二模)某种昆虫的性别决定方式为XY型,该昆虫的长翅和短翅、七彩体色和单体色分别由基因A/a、D/d控制,其中有一对基因位于性染色体上。科研人员将长翅七彩体色雌性昆虫与短翅单体色雄性昆虫进行杂交,得到F1全为长翅单体色,F1雌雄个体交配,得到F2表型及比例如下表所示。

(1)昆虫的体色性状中,　　　    　　　为显性性状。基因D/d位于

　　　　　　(填“常染色体上”“X染色体上”或“X、Y染色体同源区段上”),判断的依据是　                                

                                                     　。 

(2)F1雄昆虫的基因型是　　　　　　。F2长翅单体色雄性个体中杂合子占　　　　,让F2中长翅单体色雌雄果蝇随机交配,F3中短翅单体色雌性个体所占的比例为　　　　。 

(3)已知控制翅无斑和有斑的基因B/b,与控制翅长的基因位于一对同源染色体上,且在减数分裂时,雌昆虫发生同源染色体互换得到几种比例相等的配子,而雄昆虫不发生。若长翅无斑雌昆虫与长翅无斑雄昆虫杂交,长翅无斑∶短翅无斑∶长翅有斑∶短翅有斑=5∶1∶1∶1,则亲本雄昆虫中控制这两种性状的基因在染色体上的位置关系为

 　　　　　　　　　　。从子代性状组合的角度,分析作出该判断的依据是　                                              

                                                     　。 

解析:(1)(2)分析题干和表中信息可知,长翅七彩体色雌性昆虫与短翅单体色雄性昆虫进行杂交,F1全为长翅单体色,说明长翅对短翅为显性性状、单体色对七彩体色为显性性状,双亲均为纯合子。F1雌雄个体交配所得到的F2中,长翅与短翅的个体在雌性和雄性个体中的数目之比均为3∶1,且雄性个体均为单体色、雌性个体中的单体色与七彩体色的个体数目之比为1∶1,说明控制长翅与短翅的基因(A和a)位于常染色体上,控制单体色与七彩体色的基因(D和d)位于X和Y染色体的同源区段,进而推知双亲的基因型分别为AAXdXd、aaXDYD。综上分析可推知,F1雄性昆虫与雌性昆虫的基因型分别是AaXdYD、AaXDXd,F1雄性昆虫(AaXdYD)与雌性昆虫(AaXDXd)交配所得到的F2中,AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,XDXd∶XdXd∶XDYD∶XdYD=1∶1∶1∶1,故F2长翅单体色雄性个体中杂合子占1-1/3AA×1/2XDYD=5/6;在F2中,长翅个体的基因型及其比例为1/3AA、2/3Aa,产生的配子为2/3A、1/3a;单体色雌性昆虫的基因型为XDXd,产生的雌配子为1/2XD、1/2Xd;单体色雄性昆虫的基因型及其比例为1/2XDYD、1/2XdYD,产生的雄配子为1/4XD、1/4Xd、1/2YD;让F2中长翅单体色雌雄昆虫随机交配,F3中短翅单体色雌性个体所占的比例为1/3a×1/3a×(1/2XD×1/4XD+1/2XD×1/4Xd+1/2Xd×1/4XD)=

1/24。

(3)表型均为长翅无斑的雌性昆虫与雄性昆虫杂交,子代出现了有斑个体、短翅个体,说明双亲的基因型均为AaBb;双显性个体杂交,子代出现了四种性状组合,且出现了双隐性的短翅有斑个体,说明A、B位于一条染色体上,a、b位于另一条染色体上,则亲本雌性昆虫产生的配子及比例为Ab∶aB∶AB∶ab=1∶1∶1∶1,亲本雄性昆虫产生的配子及比例为AB∶ab=1∶1,由于受精时雌雄配子随机结合,所以子代表型及其比例为长翅无斑(A　B　)∶长翅有斑(Aabb)∶短翅无斑(aaBb)∶短翅有斑(aabb)=5∶1∶1∶1,与题意相符。 

答案:(1)单体色　X、Y染色体同源区段上　F2雄性个体均为单体色,雌性个体中单体色与七彩体色的比例为1∶1

(2)AaXdYD　5/6　1/24

(3)A、B位于一条染色体上,a、b位于另一条染色体上　双显性个体杂交,子代出现了四种性状组合,且出现了双隐性的有斑短翅个体