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2024年高考生物一轮复习必修2第2章第2、3节基因在染色体上、伴性遗传课件
展开这是一份2024年高考生物一轮复习必修2第2章第2、3节基因在染色体上、伴性遗传课件,共60页。PPT课件主要包含了独立性,非同源染色体,非等位,假说演绎法,PF1,3提出假设,②对杂交实验的解释,→基因位于染色体上,一定要与性别相联系,遗传病等内容,欢迎下载使用。
考点一 基因在染色体上的假说与证据1.萨顿的假说。
2.实验证据——摩尔根的果蝇眼色实验。
(1)实验方法——____________。
(2)果蝇的杂交实验。
红眼(♀)× 白眼(↓________(♀
↓(F1 雌、雄交配)
____(雌、雄)∶____(雄)=____∶____
①假设:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于 X 染色体上,Y染色体上无相应的等位基因。
(4)演绎推理,验证假说。
实验一:F1 中的红眼雌果蝇(XWXw)和白眼雄果蝇(XwY)进行
说明:杂交子代中,雌雄果蝇均有红眼和白眼,与基因位于常染色体上时表现相同,故根据本实验的结果无法验证假说,但通过本实验得到了白眼雌果蝇。
实验二:白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交
说明:本实验结果与理论预期相符。
(5)结论:控制果蝇红眼、白眼的基因位于________染色体上
3.基因与染色体的关系:一条染色体上有_______基因,基因在染色体上呈_________排列。
考点二 伴性遗传的特点与应用1.分类与特点。
(1)推测后代发病率,指导优生优育。
(2)根据性状推断后代性别,指导育种工作。
3.伴性遗传与遗传定律。
(1)伴性遗传的基因在性染色体上,性染色体也是一对同源染
色体,伴性遗传从本质上说符合基因的分离定律。
(2)在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状遗传时,由位于性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理,由位于常染色体上的基因控制的性状按基因的分离定律处理,整个则按基因的自由组合定律处理。
(3)研究两对等位基因控制的两对相对性状,若都为伴性遗传,则不符合基因的自由组合定律。例:同时研究色盲遗传、血友病遗传,因控制这些性状的基因都位于 X 染色体上,因此不符合基因的自由组合定律。
(4)性状的遗传与性别相联系。在书写表型和统计后代比例时,
考点三 人类遗传病1.人类常见遗传病的特点、类型及实例。(1)单基因遗传病:受________等位基因控制的遗传病。(2)多基因遗传病:受________________等位基因控制的人类
(3)染色体异常遗传病。
①概念:由_______________引起的遗传病叫作染色体异常遗
传病(简称___________)。
②类型:染色体_______异常引起的疾病,如猫叫综合征;染色体________异常引起的疾病,如唐氏综合征。
2.不同类型人类遗传病的特点及实例。
遗传方式判断的两个技巧
①“双亲正常,女儿有病”,可确定为常染色体隐性遗传病(如图 1);“双亲有病,女儿正常”,可确定为常染色体显性遗传病(如图 2)。
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 4 中若“患者的父亲为纯合子”,可排除常染色体显性遗传病,确定为伴 X 染色体显性遗传病。
3.有关遗传病调查的四个必备知识。(1)某种遗传病的发病率=
某种遗传病的被调查人数
(2)遗传病发病率与遗传方式的调查范围不同。
(3)并非所有遗传病都可进行发病率和遗传方式的调查:遗传病调查时,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,如红绿色盲、白化病等。多基因遗传病容易受环境因素影响,不宜作为调查对象。
(4)基数足够大:调查人类遗传病发病率时,调查的群体要足够大,可以对小组数据的结果在班级或年级中进行汇总。
4.遗传病的检测和预防。
概率)、__________和___________。(2)遗传咨询。
①概念:是指在_____________,医生用专门的检测手段,如__________、B 超检查、孕妇血细胞检查以及基因检测等,确定
胎儿是否患有某种遗传病或____________。
②基因检测:是指通过检测人体细胞中的_____________,以了解人体的基因状况。人的_________________________________等,都可以用来进行基因检测。
血液、唾液、精液、毛发或人体组织
产前诊断时,B 超检查可以检查胎儿的外观和性别;羊水检查可以检测染色体异常遗传病;孕妇血细胞检查可以筛查遗传性地中海贫血病;基因检测可以检测基因异常病。
【基础测评】1.易错诊断(1)摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体
(2)减数分裂时,成对的等位基因或同源染色体彼此分离分别
(3)位于Ⅲ区段内的致病基因,在体细胞中也可能有等位基因。
(4)性染色体上的基因都与性别决定有关。(
(5)让非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交,可通过性状判断鸡的性别。
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)×
2.摩尔根通过果蝇眼色的杂交实验,证明了萨顿的假说。如图
为果蝇眼色杂交图解,下列相关叙述错误的是(
A.萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律,推论出基因在
B.根据图中信息可推断,控制果蝇的红眼和白眼的一对等位
C.若让红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交,则可通过子代的眼色
D.果蝇白眼性状的遗传具有隔代遗传和白眼雄果蝇少于白眼
3.下列关于人类遗传病的叙述,正确的是(
A.通过遗传咨询和产前诊断可杜绝遗传病的发生B.若一个人体内没有致病基因,则这个人就不会患遗传病C.21 三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组D.某家庭中丈夫患抗维生素 D 佝偻病,妻子表现正常,则该家庭应选择生育男孩答案:D
4.人的 X 染色体和 Y 染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述
A.若某病是由位于非同源区段Ⅲ上的致病基因控制的,则患
B.若 X、Y 染色体上存在一对等位基因,则该对等位基因位
C.若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的显性基因控制的,则男
D.若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的隐性基因控制的,则患
病女性的儿子一定是患者
考向 1 基因在染色体上的实验证据及拓展应用[典例 1](2022 年河北高考)研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将
红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,结果如图。下列叙述错误的是(
A.奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制B.F2 红眼雌蝇的基因型共有 6 种
C.F1 红眼雌蝇和 F2 伊红眼雄蝇杂交,得到伊红眼雌蝇的概率
D.F2 雌蝇分别与 F2 的三种眼色雄蝇杂交,均能得到奶油眼雌蝇
解析:F2 出现的是 9∶3∶3∶1 的变式,说明其眼色至少受两对独立遗传的基因控制,A 正确。假设果蝇眼色由 A/a、B/b 两对等位基因控制,由于 F2 中雌果蝇和雄果蝇的性状存在明显差异,所以考虑基因位于性染色体上,若是两对基因均位于性染色体上,会出现基因连锁,基因连锁不符合基因自由组合定律,故排除两对基因都位于性染色体的可能,因此可推测有一对基因在性染色体上;若基因位于 Y 染色体上,F1 雄性中不会出现红眼性状,因此考虑有一对等位基因位于常染色体,一对等位基因位于 X 染色
体上,假设 B/b 在 X 染色体上,根据亲本红眼与奶油眼杂交,F1只有红眼可知,红眼为显性性状,由于 F2 雌性个体均表现为红眼,因此 F1 红眼雄蝇必含有 XB 基因,由 F2 的性状表现可知,F2 雄蝇出现伊红眼和奶油眼的性状差异,因此考虑 F1 红眼雌蝇必含有 XB和 Xb 基因,因此 F1 红眼雌蝇的基因型为 AaXBXb,红眼雄蝇的基因型为 AaXBY;两者互交可以对两对等位基因分别研究,Aa 自交后代有 AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,共 3 种基因型,XBXb 与 XBY 杂交,雌蝇有 XBXB,XBXb 两种基因型,因此 F2 雌蝇基因型共有
3×2=6种,B正确。F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交,F1红眼雌蝇的基因型为AaXBXb,F2伊红眼雄蝇基因型为1/3AAXbY、2/3AaXbY,B基因只要存在,就表现为红眼,两者杂交获得伊红眼雌蝇(A_XbXb)的概率为1/3×1/4+2/3×3/4×1/4=5/24,C正确。若F2雌蝇中AAXBXB和aaXbY雄蝇杂交,则得不到奶油眼雌蝇(aaXbXb),D错误。
【考向集训】1.(2022 年北京高考)控制果蝇红眼和白眼的基因位于 X 染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如图。下列判
注:O 代表少一条性染色体A.果蝇红眼对白眼为显性
B.亲代白眼雌蝇产生 2 种类型的配子
C.具有 Y 染色体的果蝇不一定发育成雄性D.例外子代的出现源于母本减数分裂异常
解析:果蝇为 XY 型性别决定方式,当性染色体数目发生异常时,其性别会有所变化,即 XO 为雄性,XXY 为雌性,若相关基因用 B/b 表示。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,
雄蝇为白眼,控制红眼和白眼的相关基因位于 X 染色体上,说明果蝇红眼对白眼为显性,A 正确。亲代白眼雌蝇正常情况下产生 1种类型的配子,即 Xb;根据杂交实验结果,还可以产生白眼雌果蝇和红眼雄果蝇,基因型分别为 XbXbY 和 XBO,故亲代白眼雌果蝇还产生了 XbXb 和 O 配子,共 3 种类型,B 错误。具有 Y 染色体的果蝇不一定发育成雄性,例如 XXY,C 正确。例外子代的出现源于母本减数分裂异常,产生了异常配子,D 正确。
考向 2 伴性遗传中的特殊遗传现象
[典例 2](2021 年广东高考)果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出 M-5 品系并创立了基于该品系的突变检测技术,可通过观察 F1 和 F2 代的性状及比例,检测出未知基因突变的类型(如显/隐性、是否致死等),确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题:
(1)果蝇的棒眼(B)对圆眼(b)为显性、红眼(R)对杏红眼(r)为显性,控制这 2 对相对性状的基因均位于 X 染色体上,其遗传总是和性别相关联,这种现象称为__________。
(2)图示基于 M-5 品系的突变检测技术路线,在 F1 代中挑出1 只雌蝇,与 1 只 M-5 雄蝇交配。若得到的 F2 代没有野生型雄蝇,雌蝇数目是雄蝇的两倍,F2 代中雌蝇的两种表型分别是棒眼杏红眼和________,此结果说明诱变产生了伴 X 染色体_________基因突变。该突变的基因保存在表型为__________果蝇的细胞内。
(3)上述突变基因可能对应图中的突变__________(从突变①、②、③中选一项),分析其原因可能是__________,使胚胎死亡。
(4)图所示的突变检测技术,具有的①优点是除能检测上述基因突变外,还能检测出果蝇__________基因突变;②缺点是不能检测出果蝇__________基因突变。(①、②选答 1 项,且仅答 1 点即可)
解析:(1)位于性染色体上的基因,在遗传过程中总是与性别相关联的现象,叫伴性遗传。(2)由分析可知,F2 雌蝇基因型为:XBrXBr、XBrXbR,因此 F2 代中雌蝇的两种表型分别是棒眼杏红眼和棒眼红眼,由于 F2 代没有野生型雄蝇,雌蝇数目是雄蝇的两倍,
此结果说明诱变产生了伴 X 染色体隐性完全致死基因突变,该突变的基因保存在表型为雌果蝇的细胞内。(3)突变①19 号密码子ACU→ACC,突变前后翻译的氨基酸都是苏氨酸;突变②4 号密码子 AAC→AAA,由天冬酰胺变为赖氨酸;突变③20 号密码子UUA→UGA,由亮氨酸突变为终止翻译。因此上述突变基因可能对应图中的突变③,突变后终止翻译,使胚胎死亡。(4)图所示的突变检测技术优点是除能检测上述伴 X 染色体隐性完全致死基因突变外,还能检测出果蝇 X 染色体上的可见基因突变,即 X 染色
体上的显性基因突变和隐性基因突变;该技术检测的结果需要通过性别进行区分,不能检测出果蝇常染色体上的基因突变,包括常染色体上隐性基因突变和显性基因突变。答案:(1)伴性遗传 (2)棒眼红眼 隐性完全致死 雌
突变为终止密码子,蛋白质停止表达
(4)X 染色体上的可见(或 X 染色体上的显性)染色体显性或常染色体隐性)
XY 染色体不同区段的遗传特点分析
【考向集训】2.(2021 年河南南阳一中开学考)已知果蝇红眼对白眼完全显性,其控制基因位于 X 染色体的Ⅰ区段;刚毛对截毛完全显性,其控制基因位于 X 染色体和 Y 染色体的Ⅱ区段上(如图)。两种突
变型都是隐性性状。下列分析正确的是(
A.若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交,则 F1 中会出现
B.若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交,则 F1 中会出现
C.若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交,则 F1 中不会出
D.若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交,则 F1 中不会出
解析:假设控制红眼、白眼的基因是A、a,控制刚毛、截毛的基因是B、b。纯种野生型雌果蝇(XBXB)与突变型雄果蝇(XbYb)杂交,F1基因型为XBXb、XBYb,后代不会出现截毛,A错误。纯种野生型雌果蝇(XAXA)与突变型雄果蝇(XaY)杂交,F1基因型为XAXa、XAY,后代不会出现白眼,B错误。纯种野生型的雄果蝇(XBYB)与突变型雌果蝇(XbXb)杂交,F1基因型为XBXb、XbYB,后代不会出现截毛,C正确。纯种野生型雄果蝇(XAY)与突变型雌果蝇(XaXa)杂交,F1基因型为XAXa、XaY,后代会出现白眼,D错误。
3.(2021 年辽宁高考改编)雌性小鼠在胚胎发育至 4~6 天时,细胞中两条 X 染色体会有一条随机失活,经细胞分裂形成子细胞,子细胞中此条染色体仍是失活的。雄性小鼠不存在 X 染色体失活现象。现有两只转荧光蛋白基因的小鼠,甲为发红色荧光的雄鼠(基因型为 XRY),乙为发绿色荧光的雌鼠(基因型为 XGX)。甲乙杂交产生 F1,F1 雌雄个体随机交配,产生 F2。若不发生突变,下列有
A.F1 中发红色荧光的个体均为雌性
B.F1 中同时发出红绿荧光的个体所占的比例为 1/4
C.F1 中只发红色荧光的个体,发光细胞在身体中分布情况
D.F2 中只发一种荧光的个体出现的概率是 11/16
解析:雌性小鼠发育过程中一条 X 染色体随机失活,雄性小鼠不存在这种现象,甲(XRY)、乙(XGX)杂交产生的 F1 的基因型是XRX、XY、XRXG、XGY,F1 随机交配,雌配子产生的种类及比例是 XR∶XG∶X=2∶1∶1,雄配子产生的种类及比例为 X∶XG∶Y=1∶1∶2。由分析可知,F1 中雄性个体的基因型是 XGY 和 XY,不存在红色荧光,即 F1 中发红色荧光的个体均为雌性,A 正确。
F1的基因型及比例为 XRX∶XY∶XRXG∶XGY=1∶1∶1∶1,则同时发出红绿荧光的个体(XRXG)所占的比例为1/4,B 正确。F1中只发红光的个体的基因型是 XRX,由于存在一条 X 染色体随机失活,则发光细胞在身体中分布情况不相同,C 错误。F2中只发一种荧光的个体包括 XRX、XRY、XGX、XGY、XGXG,所占的比例2/4×1/4+2/4×2/4+1/4×1/4+1/4×2/4+1/4×1/4+1/4×1/4=11/16,D正确。
考向 3 判断基因在染色体上的位置
[典例 3](2022 年广东高考)《诗经》以“蚕月条桑”描绘了古人种桑养蚕的劳动画面,《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者,幻出嘉种”,表明我国劳动人民早已拥有利用杂交手段培育蚕种的智慧,现代生物技术应用于蚕桑的遗传育种,更为这历史悠久的产业增添了新的活力。回答下列问题:
(1)自然条件下蚕采食桑叶时,桑叶会合成蛋白酶抑制剂以抵御蚕的采食,蚕则分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为________。
(2)家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性,三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传。现有上述三对基因均杂合的亲本杂交,F1 中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是_________;若上述杂交亲本有 8 对,每只雌蚕平均产卵400 枚,理论上可获得________只虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕,用于留种。
(3)研究小组了解到①雄蚕产丝量高于雌蚕;②家蚕的性别决定为 ZW 型;③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制;④黑壳卵经射线照射后携带 B 基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄,满足大规模生产对雄蚕需求的目的,该小组设计了一个诱变育种的方案。如图为方案实施流程及得到的部分结果。
统计多组实验结果后,发现大多数组别家蚕的性别比例与Ⅰ组相近,有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析。
①Ⅰ组所得雌蚕的 B 基因位于________染色体上。
②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交,子代中雌蚕的基因型是________(如存在基因缺失,亦用 b 表示)。这种杂交模式可持续应用于生产实践中,其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。
③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕,但其后代仍无法实现持续分离雌雄,不能满足生产需求,请简要说明理由。________________________________________________________________。解析:(1)不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,称为协同进化。根据题意,桑与蚕相互作用并不断演化,属于协同进化。(2)三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传,即遵循基因的自由组合定律。将三对基因均杂合的亲本杂交,F1 各对性状中,虎斑个体占 3/4,白茧个体占 1/4,
抗软化病个体占 1/4,所以 F1 中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是 3/4×1/4×1/4=3/64。若上述杂交亲本有 8 对,每只雌蚕平均产卵 400 枚,子代总产卵数为 8×400=3200 枚,其中虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕占 1/4×1/4×1/4 =1/64 ,即 3200×1/64 =50(只)。(3)分析题意和图中杂交实验过程、结果,黑壳卵(Bb)经射线照射后,携带 B 基因的染色体片段转移到其他染色体上,转移情况可分为三种,即携带 B 基因的染色体片段可转移到常染色体上、转移到 Z 染色体上或转移到 W 染色体上。上述三种情况下,
将诱变孵化后挑选的雌蚕作为亲本与雄蚕(bb)杂交,统计子代的黑卵壳孵化后雌雄家蚕的数目,分析可知;Ⅰ组黑卵壳家蚕中雌雄比例接近 1∶1,说明该性状与性别无关,即携带 B 基因的染色体片段转移到了常染色体上;Ⅱ组黑卵壳家蚕全为雌性,说明携带 B基因的染色体片段转移到了 W 染色体上;Ⅲ组黑卵壳家蚕全为雄性,说明携带 B 基因的染色体片段转移到了 Z 染色体上。①根据上述分析,Ⅰ组携带 B 基因的染色体片段转移到了常染色体上,即所得雌蚕的 B 基因位于常染色体上。②根据上述分析,Ⅱ组携
带 B 基因的染色体片段转移到了 W 染色体上。存在基因缺失,亦用 b 表示,则亲本雌蚕的基因型为 ZbWB,与白卵壳雄蚕ZbZb 杂交,子代雌蚕的基因型为 ZbWB,表现为黑卵壳,雄蚕的基因型为ZbZb,表现为白卵壳,所以可以通过卵壳颜色区分子代性别。将子代黑卵壳雌蚕继续杂交,后代雌蚕始终为黑壳卵,故这种杂交模式可持续应用于生产实践中。③根据上述分析,Ⅲ组携带 B 基因的染色体片段转移到了 Z 染色体上,亲本雌蚕的基因型为 ZBWb,与白卵壳雄蚕 ZbZb 杂交,子代雌蚕的基因型为 ZbWb,表现为白卵壳,
雄蚕的基因型为 ZBZb,表现为黑卵壳。再将黑壳卵雄蚕(ZBZb)与白壳卵雌蚕(ZbWb)杂交,子代基因型为 ZBZb、ZbZb、ZBWb、ZbWb,其后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性,无法通过卵壳颜色区分性别,故不能满足生产需求。
ZbWB Ⅲ组所得黑
壳卵雄蚕为杂合子(基因型为 ZBZb),与白壳卵雌蚕杂交,后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性,无法通过卵壳颜色区分性别
判断基因位于常染色体上还是
方法 1:若相对性状的显隐性是未知的,且亲本均为纯合子,
则用正交和反交的方法。即:
方法 2:若相对性状的显隐性已知,只需一个杂交组合判断基因的位置,则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交方法。即:
注:如果是 ZW 型生物,则用显雌与隐雄杂交。
(3)假设分析逆向推断法
假设基因位于 X 染色体上,分析结果;假设基因位于常染色体上,分析结果。将得到的结果与某已知条件比较,即可确定基因位于 X 染色体上还是常染色体上。
4.(2022 年广东六校联考)下图是自然界中几种常见的性别决
定方式,回答下列问题:
(1)果蝇的长翅和残翅受一对等位基因(A、a)控制,灰体和黄体受另外一对等位基因(B、b)控制。某兴趣小组用一只长翅灰体雌果蝇和一只长翅灰体雄果蝇为亲本杂交,子代表型及比例为长翅灰体雌∶残翅灰体雌∶长翅灰体雄∶残翅灰体雄∶长翅黄体雄∶残翅黄体雄=6∶2∶3∶1∶3∶1。如果不考虑 X、Y 的同源区段,则两亲本的基因型分别是____________,用子代的残翅灰体雌果蝇与长翅黄体雄果蝇杂交,子二代中残翅黄体雄果蝇占的比例是__________。
(2) 蝗虫体内正在分裂的神经干细胞中,显微镜下能看到
________个四分体;蜜蜂的性别由________决定。
(3)已知控制蝴蝶所产卵壳颜色的基因 E(黑色)和 e(白色)在性染色体上,但不知是位于同源区段,还是非同源区段。现有纯合控制产黑卵和产白卵雌、雄个体多只,如何通过一代杂交实验观察后代雌蝶产生的卵壳颜色,判断基因(E 和 e)在性染色体上的具体位置?
请写出实验方案及相应结论。
实验方案:__________________________________________。结果及结论:
①如果____________,则(E、e)位于性染色体的同源区段上。②如果____________,则(E、e)位于性染色体的非同源区段上。解析:(1)根据子代的表型和比例分析可知,子代无论雌雄个体都是长翅∶残翅=3∶1,说明该基因位于常染色体上,长翅为显性性状;子代雌性个体均为灰体,雄性个体中灰体∶黄体=1∶1,说明该基因与性别有关,位于 X 染色体上,灰体为显性性
状,则亲本基因型为 AaXBXb 、AaXBY。子代的残翅灰体雌果蝇(1/2aaXBXB、1/2aaXBXb)与长翅黄体雄果蝇(1/3AAXbY、2/3AaXbY)杂交,子二代出现残翅的概率为 2/3×1/2=1/3;出现黄体雄蝇的概率为 1/2×1/4=1/8,因此子二代中残翅黄体雄果蝇占的比例是1/3×1/8=1/24。(2)神经干细胞进行有丝分裂,不能形成四分体,因此显微镜下看到的四分体为 0 个;蜜蜂的雌性为二倍体,含两个染色体组,雄性为单倍体,含一个染色体组,因此蜜蜂的性别由染色体组数(或染色体数目)决定。(3)蝴蝶为 ZW 型,性染色体
组成为 ZW 的为雌性,ZZ 的为雄性。欲确定基因(E 和 e)在性染色体上的具体位置,可选用纯合控制产白卵雄性个体(ZeZe)和纯合控制产黑卵雌性(ZEW 或 ZEWE)个体杂交,观察后代雌蝶所产卵壳的颜色;若 E、e位于性染色体的同源区段上,则子一代为ZEZe、ZeWE,所有卵壳的颜色均为黑色;若 E、e 位于性染色体的非同源区段上,则子一代为ZEZe、ZeW,所产卵壳大约一半为黑色,一半为白色(或所产卵壳既有白色又有黑色,且比例相当)。
答案:(1)AaXBXb、AaXBY 1/24 (2)0 染色体组数(或染色
(3)选用纯合控制产白卵雄性个体和纯合控制产黑卵雌
性个体杂交,观察后代雌蝶所产卵壳的颜色
为黑色 所产卵壳大约一半为黑色,一半为白色(或所产卵壳既有白色又有黑色,且比例相当)
5.(2022 年海南高考)家蚕是二倍体生物(2n=56),雌、雄个体性染色体组成分别是 ZW、ZZ。某研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见表。回答下列问题。
(1)幼蚕巧克力色的控制基因位于性染色体上,该性状的遗传
总是和性别相关联,这种现象称为________。
(2)表中所列的基因,不能与 b 基因进行自由组合的是______。(3)正常情况下,雌家蚕的 1 个染色体组含有________条染色体,雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有________条 W 染色体。(4)幼蚕不抗浓核病(D)对抗浓核病(d)为显性,黑色(E)对巧克力色(e)为显性。为鉴定一只不抗浓核病黑色雄性幼蚕的基因型,某同学将其饲养至成虫后,与若干只基因型为 ddZeW 的雌蚕成虫交配,产生的 F1 幼蚕全部为黑色,且不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为 1∶1,则该雄性幼蚕的基因型是________。
(5)家蚕的成虫称为家蚕蛾,已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只,设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是 Z 染色体上(不考虑 Z、W同源区段),并判断有鳞毛和无鳞毛的显隐性。要求简要写出实验思路、预期结果及结论。______________________________________________
________________________________________________________
_______________________________________________________。
解析:(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。(2)位于同一对染色体上的基因不能发生自由组合,故不能与 b 基因进行自由组合的是 a。(3)家蚕是二倍体生物(2n=56),正常情况下,雌家蚕的 1个染色体组含有 28 条染色体,减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体着丝粒分裂,含有 W 染色体的条数为 0 或 2。(4)一只不抗浓核病黑色雄性幼蚕与若干只基因型为 ddZeW 的雌蚕成虫交配,产生的 F1 幼蚕全部为黑色,说明该雄性关于该性状的基因型为 ZEZE,且 F1 中不抗浓核
病与抗浓核病个体的比例为 1∶1,说明该雄性关于该性状的基因型为 Dd,综上分析雄性幼蚕的基因型是 DdZEZE。(5)需要通过实验来探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是 Z 染色体上(不考虑 Z、W 同源区段),但由于不知道显隐关系,可以利用正反交实验来探究。即让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验,得到 F1 观察并统计 F1 个体的表型及比例(假设相关基因为 A 和 a)。若控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上,正反交分别为 AA×aa、aa×AA,其子一代基因型都
为 Aa,只出现一种性状,且子一代表现出来的性状为显性性状;若有鳞毛和无鳞毛的基因是位于 Z 染色体上,正反交分别为ZAZA×ZaW(后代雌雄全为显性性状)、ZaZa×ZAW(后代雄全为显性性状,雌性全为隐性性状),则正反交结果不同,且 F1 中雄性个体表现出的性状为显性性状。
答案:(1)伴性遗传 (2)a (3)28 0 或 2
(4)DdZEZE (5)实验思路为让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验,得到 F1,观察并统计 F1 个体的表型及比例。预期结果及结论为若正反结果只出现一种性状,则表现出来的性状为显性性状,且控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上;若正反交结果不同,则控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于 Z 染色体上,且 F1 中雄性个体表现出的性状为显性性状
考向 4 遗传系谱图的分析及概率计算[典例 4](2021 年湖南高考)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 XaY
B.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:据分析可知,Ⅱ-1 的基因型是 XaY,A 正确。Ⅱ-2 的基因型是 XAXa,与正常男性 XAY 婚配后,后代基因型及比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,则所生后代的患病概率是 1/4,B 正确。Ⅰ-1 是女性携带者,基因型为 XAXa,若致病基因来自父亲,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 错误。XaY(女性化患者)无生育能力,会使人群中 a 的基因频率越来越低,A 的基因频率逐渐增加,D 正确。
“程序法”分析遗传系谱图
【考向集训】6.下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图,甲病由等位基因 A/a 控制,乙病由等位基因 B/b 控制,其中一种病为伴性遗传,Ⅱ5 不携带致病基因。不考虑基因突变和染色体畸变。下列叙
A.人群中乙病患者男性多于女性
B.Ⅰ1 的体细胞中基因 A 最多时为 4 个
C.Ⅲ6 带有来自Ⅰ2 的甲病致病基因的概率为 1/6D.调查甲病的发病率应该在患者家系中去调查
解析:Ⅰ1 和Ⅰ2 不患甲病,但生出了患甲病的女儿,说明甲病为常染色体隐性遗传,其中一种病为伴性遗传病,根据Ⅱ4 患乙病,但所生的儿子有正常,说明乙病为伴 X 染色体显性遗传,人群中乙病患者女性多于男性,A 错误。Ⅱ2 患甲病为 aa,Ⅰ1 患乙
病,不患甲病,Ⅰ1 的基因型为 AaXBY,有丝分裂后期,其体细胞中基因 A 最多为 2 个,B 错误。对于甲病,Ⅱ4 的基因型是 1/3AA或 2/3Aa,其产生 a 配子的概率为 1/3,Ⅱ4 的 a 基因来自Ⅰ2 的概率是 1/3,则Ⅲ6 带有来自Ⅰ2 的甲病致病基因的概率为 1/2×1/3=1/6,C 正确。调查某遗传病的发病率应当在广大人群中随机调查,调查某遗传病的发病方式应在患者的家系中调查,D 错误。
7.(2022 年浙江 6 月选考)下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图,甲病由等位基因 A/a 控制,乙病由等位基因 B/b控制,其中一种病为伴性遗传,Ⅱ5 不携带致病基因。甲病在人群中的发病率为1/625。不考虑基因突变和染色体畸变。下
C.Ⅲ6 带有来自Ⅰ2 的甲病致病基因的概率为 1/6
D.若Ⅲ1 与正常男性婚配,理论上生育一个只患甲病女孩的概
解析:Ⅰ1 和Ⅰ2 不患甲病,但生出了患甲病的女儿,说明甲病为常染色体隐性遗传,其中一种病为伴性遗传病,根据Ⅱ4 患乙病,但所生的儿子有正常,则乙病为伴 X 染色体显性遗传,乙病为伴 X 染色体显性遗传病,人群中乙病患者女性多于男性,A 错误。Ⅰ1 患乙病,不患甲病,其基因型为 AaXBY,有丝分裂后期,
其体细胞中基因 A 最多为 2 个,B 错误。对于甲病而言,Ⅱ4 的基因型是 1/3AA 或 2/3Aa,其产生 a 配子的概率为 1/3,Ⅱ4 的 a 基因来自Ⅰ2 的概率是 1/2,则Ⅲ6 带有来自Ⅰ2 的甲病致病基因的概率为 1/6,C 正确。 Ⅲ1 的基因型是 1/2AaXBXB 或 1/2AaXBXb,正常男性的基因型是 A_XbY,只考虑乙病,正常女孩的概率为 1/4×1/2=1/8;只考虑甲病,正常男性对于甲病而言基因型是 Aa,甲病在人群中的发病率为 1/625,即 aa=1/625,则 a=1/25,正常人群中Aa 的概率为 1/13 ,则只患甲病女孩的概率为 1/13×1/4×1/8 =1/416,D 错误。
考向 5 人类遗传病及其检测与预防[典例 5](2022 年广东高考)遗传病检测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表型正常的夫妇,生育了一个表型正常的女儿和一个患镰刀型细胞贫血症的儿子(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)。下列叙述错误的是(
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,此孩携带该致病基因的概率是 3/4C.女儿将该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:根据“无中生有为隐性”可知,夫妇表型正常,儿子患病,说明是隐性遗传病,再由题干信息可知,致病基因位于 11号染色体上,所以是常染色体隐性遗传病,用 A/a 表示相关基因,从探针杂交结果来看,父亲、母亲的基因型都是 Aa,所以女儿的
基因型是 1/3AA、2/3Aa,女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3,A 正确。若父母生育第三胎,所生孩子的基因型及概率为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,此孩携带该致病基因的概率是 1/2+1/4=3/4,B 正确。女孩的基因型及概率为 1/3AA、2/3Aa,将该致病基因传递给下一代的概率是 2/3×1/2=1/3,C 错误。该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视,D 正确。
【考向集训】8.(2022 年浙江 1 月选考)各类遗传病在人体不同发育阶段的发
病风险如图。下列叙述正确的是(
A.染色体病在胎儿期高发可导致婴儿存活率下降B.青春期发病风险低更容易使致病基因在人群中保留C.图示表明,早期胎儿不含多基因遗传病的致病基因
D.图示表明,显性遗传病在幼年期高发,隐性遗传病在成年
解析:染色体病在胎儿期高发可导致胎儿的出生率降低,出生的婴儿中患染色体病的概率大大降低,保证了婴儿的存活率,A 错误。青春期发病风险低,使其更容易遗传给后代,因此更容易使致病基因在人群中保留,B 正确。图示表明,早期胎儿多基因遗传病的发病率较低,从胎儿期到出生后发病率逐渐升高,因此部分早期胎儿应含多基因遗传病的致病基因,C 错误。图示只是研究了染色体病、单基因遗传病和多基因遗传病,没有研究显性遗传病和隐性遗传病,D 错误。
9.(2020 年山东高考)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(
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
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