2024年高考生物大一轮必修2复习讲义：：第19讲　基因在染色体上、伴性遗传

这是一份2024年高考生物大一轮必修2复习讲义：：第19讲　基因在染色体上、伴性遗传，共29页。试卷主要包含了萨顿的假说，基因位于染色体上的实验证据，如图为果蝇X染色体上的几个基因，果蝇是遗传学上的常用研究材料等内容，欢迎下载使用。
考点一 基因在染色体上
1.萨顿的假说
2.基因位于染色体上的实验证据
(3)研究过程
③提出假说，进行解释
假说1和假说2都能解释上述实验现象，为了确定控制果蝇红白眼基因的位置，摩尔根设计了多个新的实验，其中有一组实验最为关键，即将白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，最后假说1得到了证实。
⑤得出结论：控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上。
【考点速览·诊断】
(1)非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明核基因和染色体行为存在平行关系。(√)
(2)体细胞中基因成对存在，配子中只含一个基因。(×)
提示 配子中含有一对等位基因中的一个。
(3)摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列。(×)
提示 摩尔根的果蝇杂交实验证明了基因在染色体上。
(4)孟德尔和摩尔根都是通过杂交实验发现问题，用测交实验进行验证的。(√)
(5)摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状，该性状来自基因重组。(×)
提示 果蝇的白眼性状来自基因突变。
【情境推理·探究】
1.依据假说以及摩尔根实验一的解释图解，尝试分析如下信息内容：直毛与分叉毛为一对相对性状(相关基因用F和f表示)。现有两只亲代果蝇杂交，F1的表型与比例如下图所示。则：
控制直毛与分叉毛的基因位于________染色体上，判断的主要依据是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示 X 杂交子代中，雄性个体中直毛∶分叉毛是1∶1，雌性个体中都是直毛，没有分叉毛
2.实验室里有3瓶不同基因型的红眼果蝇，分别装有红眼雄蝇和两种不同基因型的红眼雌蝇，请设计实验方案，鉴别上述3瓶果蝇的基因型(显性基因用B表示)。
提示 先根据第二性征鉴别确定三瓶果蝇的性别，若为雄性红眼果蝇，则该瓶果蝇基因型为XBY，再用该红眼雄性果蝇分别与另两瓶中的红眼雌性果蝇交配，观察统计子代雄果蝇的眼色。若子代雄果蝇都为红眼，则该瓶红眼雌果蝇的基因型为XBXB，若子代雄果蝇中红眼和白眼的比例为1∶1，则该瓶红眼雌果蝇的基因型为XBXb。
3.如图为果蝇X染色体上的几个基因
(1)图中显示基因与染色体间存在的“数量”和“位置”的关系是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)果蝇X染色体上的基因在体细胞中存在和表达的情况分别是__________________________________________________________________。
提示 (1)一条染色体上有许多基因；基因在染色体上呈线性排列
(2)存在、可选择性表达
4.用荧光标记法可显示基因在染色体上的位置，其中同种颜色在同一条染色体上会有两个原因是_______________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示 观察的时期为有丝分裂中期，每条染色体上含有两条染色单体，其相同位置上的基因相同
考向1 结合基因和染色体的关系，考查生命观念
1.(2023·辽宁锦州联考)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
答案 B
解析 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，基因通常是有遗传效应的DNA片段。
2.(2023·洛阳市统考)遗传的染色体学说提出的依据是基因和染色体的行为存在明显的“平行”关系。下列不属于所依据的“平行”关系的是 ( )
A.基因和染色体，在体细胞中都成对存在，在配子中都只有成对中的一个
B.在形成配子时，某些非等位基因之间、非同源染色体之间都能自由组合
C.作为遗传物质的DNA，都分布在染色体上
D.在配子形成和受精过程中，基因和染色体都有一定的独立性和完整性
答案 C
解析 DNA不都分布在染色体上，细胞质中的线粒体和叶绿体中也含有DNA，故不能体现基因与染色体的平行关系，C符合题意。
考向2 结合摩尔根实验拓展，考查科学思维
3.(2023·广东深圳调研)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上。现有一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇交配，F1果蝇中约有1/4为白眼。下列叙述错误的是( )
A.亲本雌雄果蝇的基因型为XRXr和XRY
B.子代中白眼果蝇只有雄性
C.白眼雌果蝇的子代中，雄性个体均为白眼
D.果蝇决定红眼和白眼性状的基因与性别决定有关
答案 D
解析 据题意，控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，红眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，F1出现约1/4的白眼果蝇，说明雌果蝇是白眼基因携带者，F1白眼果蝇全部为雄性，A、B正确；白眼雌果蝇产生的卵细胞为Xr，与基因型为Y的精子结合，产生的受精卵发育成的个体为白眼雄果蝇，C正确；果蝇决定红眼和白眼性状的基因位于X染色体上，但与性别决定无关，D错误。
4.(2023·四川成都七中诊断)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(每个瓶中仅有1只雌果蝇和1只雄果蝇)，子代果蝇中，长翅∶截翅＝3∶1。请回答下列问题：
(1)在这对性状中，显性性状是________。
(2)亲代雌果蝇是________(填“杂合子”“纯合子”或“无法确定”)。
(3)甲同学认为不能确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体上，理由是
___________________________________________________________________。
(4)乙同学认为可以统计子代中截翅果蝇的性别来确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体上。如果子代中________________________________________，
则基因位于X染色体上；如果子代中________________，则基因位于常染色体上。
答案 (1)长翅 (2)杂合子 (3)无论是位于常染色体还是X染色体上，多只长翅果蝇交配的子代果蝇中，均可出现长翅∶截翅＝3∶1 (4)截翅果蝇全为雄果蝇 截翅果蝇雌雄比为1∶1
解析 亲代均为长翅，子代果蝇中长翅∶截翅＝3∶1，出现了性状分离，因此长翅是显性性状。若该对等位基因位于常染色体上，则双亲均为杂合子，可表示为Aa，子代中长翅∶截翅＝3∶1，且与性别无关；若该对等位基因位于X染色体上，则双亲组合为XAXa×XAY，亲代雌果蝇是杂合子，子代中雌性长翅∶雄性长翅∶雄性截翅＝2∶1∶1，即截翅果蝇全为雄果蝇。
考点二 伴性遗传
1.性别决定的主要类型
思考 ①所有生物都有性染色体吗？
提示 所有无性别之分的生物均无性染色体，如酵母菌等。
②没有性染色体的生物有没有性别区分呢？
提示 蜜蜂、蚂蚁没有性染色体但有性别分化，其雌雄性别并非取决于“染色体类型”而是取决于其他因素。
③性染色体上的基因都与性别决定有关系吗？
提示 性染色体上的基因未必都与性别决定有关，如色觉基因、某些凝血因子基因均位于X染色体上，而外耳道多毛症基因则位于Y染色体上。
④性染色体只存在于生殖细胞中吗？
提示 性染色体也存在于体细胞中。
2.伴性遗传
(1)伴性遗传的概念 判断伴性遗传的主要依据
位于性染色体上的基因控制的性状，在遗传上总是与性别相关联的遗传方式。
(2)伴性遗传的类型及特点
①伴X染色体隐性遗传——红绿色盲为例
②伴X染色体显性遗传——抗维生素D佝偻病为例
③伴Y染色体遗传——外耳道多毛症
3.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
(2)根据性状推断后代性别，指导生产实践
已知控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上，且芦花(B)对非芦花(b)为显性，请设计通过花纹选育“雌鸡”的遗传杂交实验，并写出遗传图解。
①选择亲本：选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交。
②请写出遗传图解。
提示 如图所示
【情境推理·探究】
1.果蝇的体色和眼色受两对等位基因控制(灰身、黑身由等位基因A、a控制，红眼、白眼由等位基因B、b控制)，其中一对等位基因位于常染色体上。为了研究这两对相对性状的遗传规律，进行了下表所示的杂交实验：
通过上述实验可以判断出隐性性状为________。控制体色和眼色的基因位于________对同源染色体上，判断依据是_______________________________
_________________________________________________________________。
提示 黑身、白眼 两 控制体色的基因位于常染色体上，控制眼色的基因位于X染色体上。
2.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，请通过一次杂交实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。
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)。
【重点难点·透析】
1.X、Y染色体上基因的遗传
(1)在X、Y染色体的同源区段，基因是成对存在的，存在等位基因，而非同源区段则相互不存在等位基因，如下图：
(2)XY同源区段遗传(用B/b表示相关基因)
2.巧判单基因遗传病
3.伴性遗传中的致死问题(以XY型为例)
(1)X染色体上隐性基因使雄配子(花粉)致死
(2)X染色体上隐性基因使雄性个体致死
4.性染色体相关“缺失”下的遗传分析
考向1 围绕伴性遗传的类型和遗传特点，考查科学思维
1.(2023·广东六校联考)下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述，正确的是( )
A.伴性遗传不遵循孟德尔遗传规律
B.位于性染色体上的基因，在遗传上总是和性别相关联
C.伴X染色体隐性遗传病在人群中女性患者远多于男性患者
D.伴X染色体显性遗传病男性患者所生的儿子一定患病
答案 B
解析 性染色体是成对存在的，属于同源染色体，所以性染色体上的基因遗传是遵循孟德尔遗传规律的，A错误；位于性染色体上的基因，在遗传上总是和性别相关联，称为伴性遗传，B正确；伴X染色体隐性遗传病在人群中男性患者远多于女性患者，C错误；儿子的X染色体来源于母亲，伴X染色体显性遗传病男性为患者，若女性携带了正常基因，其儿子可能正常，D错误。
2.(2023·河南九师联盟)鸡的性别决定方式属于ZW型，其羽毛的芦花和非芦花性状由一对等位基因控制。现用一只纯种雌性芦花鸡与一只纯种雄性非芦花鸡交配多次，F1中的芦花鸡均为雄性，非芦花鸡均为雌性。若将F1雌雄鸡自由交配得到F2，下列叙述正确的是( )
A.染色体Z、W上都含有控制芦花和非芦花性状的基因
B.F1中雌性非芦花鸡所占的比例大于雄性芦花鸡的比例
C.F2群体中芦花鸡与非芦花鸡的表型比例应为3∶1
D.F2早期雏鸡仅根据羽毛的特征不能区分雌鸡和雄鸡
答案 D
解析 据题意，芦花是显性性状，非芦花是隐性性状，控制这对相对性状的基因仅位于Z染色体上，A错误；F1中雌雄比例相等，因此雌性非芦花鸡所占的比例等于雄性芦花鸡的比例，B错误；F2群体中，芦花雌鸡∶芦花雄鸡∶非芦花雌鸡∶非芦花雄鸡＝1∶1∶1∶1，C错误，D正确。
考向2 结合伴性遗传中特殊情况，考查科学思维
3.(2019·全国卷Ⅰ，5)某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形，宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上，含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是( )
A.窄叶性状只能出现在雄株中，不可能出现在雌株中
B.宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株
C.宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株
D.若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子
答案 C
解析 控制宽叶和窄叶的基因位于X染色体上，宽叶对窄叶为显性，含基因b的花粉不育，可推出不存在窄叶雌株(XbXb)，A正确；宽叶雌株中有纯合子与杂合子，杂合宽叶雌株作母本时，子代雄株可为宽叶，也可为窄叶，纯合宽叶雌株作母本时，子代雄株全为宽叶，B、D正确；当窄叶雄株作父本时，由于含基因b的花粉不育，故后代只有雄性个体，C错误。
4.(2023·江苏南京调研)研究人员在小鼠群体中筛选到一个脊柱弯曲的突变体，且该突变只出现在雌鼠中。将任意一只脊柱弯曲的雌鼠与脊柱正常的野生型雄鼠杂交，所得后代表型及比例均为1/3脊柱弯曲的雌鼠、1/3脊柱正常的雌鼠和1/3脊柱正常的雄鼠。以下推测正确的是 ( )
A.脊柱弯曲性状是由隐性基因控制的
B.导致脊柱弯曲的基因位于常染色体上
C.脊柱弯曲的雌鼠均为杂合子
D.导致脊柱弯曲的基因位于Y染色体上
答案 C
解析 由题意将任意一只脊柱弯曲的雌鼠与脊柱正常的野生型雄鼠杂交，所得后代表型及比例均为1/3脊柱弯曲的雌鼠、1/3脊柱正常的雌鼠和1/3脊柱正常的雄鼠，可知杂交后代中雌∶雄＝2∶1，说明雄性个体存在致死现象。研究人员在小鼠群体中筛选到一个脊柱弯曲的突变体，且该突变体只出现在雌鼠中，说明该性状与性别相关联，应该是伴性遗传，但控制该性状的基因不能位于Y染色体上，而应位于X染色体上，因此选项B、D错误；若该性状由隐性基因控制，则设雌鼠的基因型为XaXa，雄鼠的基因型为XAY，则雌鼠与雄鼠杂交后代中雌鼠全部表现为野生型，雄鼠全部表现为突变型，这与事实矛盾，A错误；若突变型为杂合子，则雌鼠的基因型为XAXa，而雄鼠的基因型为XaY，则它们的后代中雌性个体的基因型为XAXa、XaXa，表型为突变体和野生型，雄性个体的基因型为XAY(致死)、XaY，表型为野生型，符合题目要求，因此选C。
5.(2023·湖南长郡中学调研)人类Hunter综合征是一种X染色体上单基因遗传病，患者的溶酶体中缺乏降解黏多糖的酶而使黏多糖在细胞中积累，导致细胞的损伤。下图是某家庭该病的发病情况，4号性染色体组成为XO，下列相关叙述不正确的是 ( )
A.该病的致病基因为隐性基因
B.4号患病是基因突变的结果
C.1号的溶酶体含降解黏多糖的酶
D.5号的致病基因来自1号
答案 B
解析 已知该病为一种X染色体上单基因遗传病，由于1号和2号都正常，但他们有患病的孩子，说明该病为伴X染色体隐性遗传病，A正确；4号性染色体组成为XO，其患病是染色体变异的结果，B错误；患者的溶酶体中缺乏降解黏多糖的酶而使黏多糖在细胞中积累，导致细胞的损伤，而1号正常，因此1号的溶酶体含降解黏多糖的酶，C正确；该病为伴X染色体隐性遗传病，5号的致病基因来自1号，D正确。
重温真题 经典再现
1.(2022·全国乙卷，6)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( )
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
答案 C
解析 据题述可知，芦花对非芦花为显性，设相关基因为A、a，正交亲本中雌鸡基因型为ZAW，表现为芦花鸡，雄鸡基因型为ZaZa，表现为非芦花鸡，A正确；正交子代的芦花雄鸡基因型为ZAZa，反交子代中的芦花雄鸡的基因型也是ZAZa，均为杂合体，B正确；反交子代芦花鸡的基因型为ZAZa和ZAW，雌雄相互交配，所产雌鸡的基因型为ZAW和ZaW，既有芦花鸡，又有非芦花鸡，C错误；正交子代芦花鸡均为雄性，非芦花鸡均为雌性，所以仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别，D正确。
2.(2021·重庆卷，10)家蚕性别决定方式为ZW型。Z染色体上的等位基因D、d分别控制正常蚕、油蚕性状，常染色体上的等位基因E、e分别控制黄茧、白茧性状。现有EeZDW×EeZdZd的杂交组合，其F1中白茧、油蚕雌性个体所占比例为( )
A.eq \f(1,2) B.eq \f(1,4)
C.eq \f(1,8) D.eq \f(1,16)
答案 C
解析 EeZDW×EeZdZd，产生F1中白茧、油蚕雌性个体(eeZdW)所占的比例为eq \f(1,4)×eq \f(1,2)＝eq \f(1,8)，C正确，A、B、D错误。
3.(2022·北京卷，4)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下图。下列判断错误的是( )
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
答案 B
解析 白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代中雌蝇为红眼，雄蝇为白眼，可判断果蝇红眼对白眼为显性，A正确；白眼为隐性，因此正常情况下亲代白眼雌蝇只能产生1种类型的配子，B错误；由图可知，XXY的个体为雌性，具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性，C正确；例外子代的出现是源于母本减数分裂异常，出现了不含X染色体的卵细胞或含有两条X染色体的卵细胞，D正确。
4.(2021·北京卷，6)下图为某遗传病的家系图，已知致病基因位于X染色体。
对该家系分析正确的是( )
A.此病为隐性遗传病
B.Ⅲ­1和Ⅲ­4可能携带该致病基因
C.Ⅱ­3再生儿子必为患者
D.Ⅱ­7不会向后代传递该致病基因
答案 D
解析 据图分析，Ⅱ­1正常，Ⅱ­2患病，且有患病的女儿Ⅲ­3，已知该病的致病基因位于X染色体上，故该病应为显性遗传病(若为隐性遗传病，则Ⅱ­1正常，后代女儿不可能患病)，A错误；设相关基因为A、a，该病为伴X显性遗传病，Ⅲ­1和Ⅲ­4正常，故Ⅲ­1和Ⅲ­4基因型为XaXa，不携带该病的致病基因，B错误；Ⅱ­3患病，但有正常女儿Ⅲ­4(XaXa)，故Ⅱ­3基因型为XAXa，Ⅱ­3与Ⅱ­4(XaY)再生儿子为患者(XAY)的概率为1/2，C错误；该病为伴X显性遗传病，Ⅱ­7正常，基因型为XaY，不携带致病基因，故Ⅱ­7不会向后代传递该致病基因，D正确。
5.(2021·全国乙卷，32)果蝇的灰体对黄体是显性性状，由X染色体上的1对等位基因(用A/a表示)控制；长翅对残翅是显性性状，由常染色体上的1对等位基因(用B/b表示)控制。回答下列问题：
(1)请用灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇为实验材料，设计杂交实验以获得黄体雌果蝇。(要求：用遗传图解表示杂交过程。)
(2)若用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇(XAYBB)作为亲本杂交得到F1，F1相互交配得F2，则F2中灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅＝________，F2中灰体长翅雌果蝇出现的概率为________。
答案
(2)3∶1∶3∶1 eq \f(3,16)
解析 (1)根据题干所给信息，可确定灰体纯合子雌果蝇的基因型为XAXA，黄体雄果蝇的基因型为XaY，二者杂交所得子代基因型为XAXa、XAY，将基因型为XAXa的子代和亲代黄体雄果蝇进行回交，可以得到基因型为XaXa的黄体雌果蝇(或取灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇杂交，让杂交产生的F1相互交配，在产生的F2中选取基因型为XAXa与XaY的果蝇进行杂交，即可获得黄体雌果蝇)。
(2)黄体残翅雌果蝇(XaXabb)与灰体长翅雄果蝇(XAYBB)杂交产生的F1只有XAXaBb与XaYBb两种基因型，且两对基因位于两对同源染色体上，F1果蝇关于翅型的基因型均为Bb，杂交后代长翅∶残翅＝3∶1；F1果蝇关于体色的基因型为XAXa和XaY，二者杂交可产生XAXa、XaXa、XAY、XaY四种基因型的后代，且比例为1∶1∶1∶1，故灰体∶黄体＝1∶1，综上可知，F2中灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅＝3∶1∶3∶1。根据上述分析可知，灰体长翅个体数占总体的eq \f(3,8)，又因为XAY与XAXa基因型所占的比例相同，可知灰体长翅雌果蝇占总灰体长翅果蝇的eq \f(1,2)，所以F2中灰体长翅雌果蝇出现的概率为eq \f(3,16)。
限时强化练
(时间：30分钟)
【对点强化】
考点一 基因在染色体上
1.(2023·广东七校联考)下列不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是( )
A.基因、染色体在生殖过程中均保持完整性和独立性
B.基因、染色体在体细胞中成对存在，在配子中单个出现
C.杂合子Aa中某条染色体缺失后，表现出a基因控制的性状
D.基因发生突变而基因所在的染色体没有发生变化
答案 D
解析 “基因和染色体行为存在着明显的平行关系”，表现在基因、染色体在生殖过程中均保持完整性和独立性，基因、染色体在体细胞中成对存在，在配子中单个出现，A、B不符合题意；杂合子Aa中，当A所在的染色体片段缺失后，若缺失片段含有A基因，则该个体就会表现出a基因控制的性状，这说明基因和染色体行为存在平行关系，C不符合题意；基因发生突变而基因所在的染色体没有发生变化，不能说明基因和染色体行为存在平行关系，D符合题意。
2.(2023·山东淄博调研)我国著名科学家覃重军及团队，把单倍体酿酒酵母细胞内16条染色体串联成一条染色体，在国际上首次人工“创建”了自然界中本不存在的简约生命——仅含单条染色体的酵母真核细胞。下列有关染色体说法正确的是 ( )
A.串联染色体上的基因呈直线排列
B.萨顿用假说—演绎法证明了基因在染色体上
C.串联染色体上的基因数目没有发生改变，因此生物没有发生变异
D.细胞内基因的数目要远远多于染色体数目
答案 D
解析 一条染色体上有很多基因，基因在染色体上呈线性排列，而不是呈直线排列，A错误；摩尔根用假说—演绎法证明了基因在染色体上，B错误；串联染色体上的基因数目没有发生改变，但染色体数目发生改变，因此生物发生了变异，C错误。
3.(2023·湖南长沙质检)摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传，在果蝇野生型个体与白眼突变体杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键实验结果是( )
A.白眼突变体与野生型个体杂交，F1全部表现为野生型，雌、雄比例为1∶1
B.F1雌雄相互交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性
C.F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌、雄个体中红眼与白眼比例均为1∶1
D.白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性
答案 B
解析 白眼突变体与野生型个体杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比例为1∶1，只能说明野生型相对于突变体是显性性状，不能判断白眼基因位于X染色体上，A错误；摩尔根利用F1中雌雄果蝇杂交，子二代中，发现白眼只有雄果蝇中有，雌果蝇全是红眼，最早说明白眼基因位于X染色体上，B正确；F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄个体中红眼与白眼比例均为1∶1，这属于测交类型，仍不能说明白眼基因位于X染色体上，C错误；白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性，能说明控制该性状的基因位于X染色体上，但摩尔根一开始找到的白眼果蝇只有雄性的，没有白眼雌性，因而不是最早说明白眼基因位于X染色体上的实验结果，D错误。
考点二 伴性遗传
4.(2023·河北邯郸调研)为确定控制果蝇翅形和眼色的两对等位基因在染色体上的位置，某实验小组利用卷翅红眼和直翅紫眼两个纯合品系进行了以下杂交实验，以下分析错误的是( )
A.控制眼色的基因位于X染色体上，且红眼为显性
B.由实验结果可排除控制翅形的基因位于X、Y同源区段的可能
C.F2中直翅紫眼均为雄性
D.F2中卷翅红眼中雌性∶雄性＝1∶1
答案 C
解析 P为纯合品系，F1果蝇雌性均为红眼，雄性均为紫眼，据此可判断控制眼色的基因位于X染色体上，由亲子代的表型可推出红眼为显性性状，A正确；F2中表型比例约为3∶3∶1∶1，说明控制翅形和眼色基因的遗传遵循自由组合定律，已知控制眼色的基因位于X染色体上，所以控制翅形的基因位于常染色体上，不可能位于X、Y的同源区段，B正确；设控制翅形的基因用A、a表示，控制眼色的基因用B和b表示，则亲本基因型可表示为AAXBY和aaXbXb，F1的基因型为AaXBXb、AaXbY，F2中直翅紫眼个体的基因型为aaXbXb和aaXbY，雌雄都有，C错误；F2中卷翅红眼雌性(A_XBXb)∶卷翅红眼雄性(A_XBY)＝1∶1，D正确。
5.(2023·广东中山调研)下图中，甲为人类性染色体的电镜图，乙为人类性染色体的模式图。结合两图分析下列说法正确的是( )
A.位于性染色体上的基因的遗传总与性别相关联
B.XY型性别决定的生物，Y染色体总是比X染色体短小
C.位于Ⅱ同源区段中的基因遗传给后代时，后代中男女性状表现均一致
D.正常情况下，位于Ⅰ、Ⅲ非同源区段中的基因，在体细胞中可能有其等位基因
答案 A
解析 只要基因位于性染色体上，其遗传便与性别相关联，A正确；XY型性别决定的生物，有些生物如果蝇，X染色体比Y染色体短小，B错误；位于Ⅱ同源区段中的基因遗传给后代时，后代中男女性状表现并不总是一致，如XaXa与XaYA的后代中女性为隐性性状，男性为显性性状，C错误；正常情况下，位于Ⅰ非同源区段中的基因，在女性的体细胞中可能有等位基因，而Y染色体只存在男性中，故Y染色体的Ⅲ非同源区段中的基因，在男性体细胞中不可能有其等位基因，D错误。
6.(2023·濮阳质检)XY型性别决定的某种昆虫，其红眼和白眼由等位基因R、r控制，让红眼(♀)和白眼(♂)杂交，F1为红眼雄性∶红眼雌性∶白眼雄性∶白眼雌性＝1∶1∶1∶1，从F1中选择红眼雌雄个体杂交，F2的表型及比例为红眼雄性∶红眼雌性∶白眼雄性＝1∶1∶1(不考虑X、Y染色体的同源区段与突变)，下列分析错误的是( )
A.该昆虫的红眼对白眼为显性且控制眼色的基因位于性染色体上
B.该昆虫中可能存在雌性红眼基因纯合致死现象
C.若F1随机交配，则子代红眼∶白眼＝2∶3
D.F1雌性个体和雄性个体中r的基因频率相等
答案 D
解析 分析题意，根据F2表型及比例可知，红眼对白眼为显性且控制红眼和白眼的基因与性别有关，应位于X染色体上，结合F1红眼(♀)×红眼(♂)产生F2的表型及比例，可推出该昆虫中可能存在雌性红眼基因纯合致死的现象，A、B正确；若F1随机交配，其中雌性个体产生配子XR∶Xr＝1∶3，雄性个体产生配子XR∶Xr∶Y＝1∶1∶2，则子代红眼∶白眼＝2∶3，C正确；F1的基因型为XRXr、XrXr、XRY、XrY，在雌性个体中r的基因频率为3/4，雄性个体中r的基因频率为1/2，D错误。
【综合提升】
7.(2023·山东青岛调研)染色体上的等位基因可经某种限制性内切核酸酶切割后形成相对独立的DNA片段，用凝胶电泳的方法分离酶切后的等位基因，并与探针杂交后可显示出不同的带谱。现有一对夫妇生了两个孩子，其中4号患有某遗传病。图乙是对图甲中1～4进行相关基因检测的结果。下列推断错误的是( )
A.长度为7.0单位的DNA片段是该致病基因，且位于常染色体上
B.3号个体的基因型与父亲基因型相同的概率为2/3
C.3号个体与该病的基因携带者结婚，生一个患病孩子的概率为1/4
D.等位基因不仅碱基序列不同，其长度也可能不同
答案 B
解析 分析可知，d只有一个7.0的条带，且只能对应患者4号，因此，长度为7.0单位的DNA片段是该致病基因，且位于常染色体上，A正确；由乙图可知，a、b、c三者表示的基因型均为Aa，显然3号个体的基因型与父亲相同，都是Aa，B错误；3号个体与该病的基因携带者(Aa)结婚，生一个患病孩子的概率为1/4，C正确；等位基因是通过基因突变产生的，而基因突变是指基因中碱基的增添、缺失或替换，因此等位基因之间不只是碱基序列不同，也可能长度不同，D正确。
8.(2023·南昌模拟)果蝇是遗传学上的常用研究材料(假设控制果蝇眼色的基因用A和a表示)。不考虑X、Y染色体的同源区段，回答下列有关问题：
(1)摩尔根当年利用偶然发现的一只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇作亲本进行杂交实验，发现F2中白眼雄果蝇占1/4，红眼果蝇占3/4且雌雄均有，为此他及同事提出了___________________________________________________________
____________________________________________________________________
的假说，并在后续实验中得以验证。请设计测交实验验证上述假说，最能证明其假说的测交方式是________________________________________________
_______________________________________________________________。
若从摩尔根实验中的材料进行挑选，在进行此测交实验前必须做的杂交实验是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________，
从而获得________果蝇。
(2)果蝇眼形的圆眼与棒眼是另一对相对性状，受等位基因B和b控制，其中圆眼为显性。现有各种基因型的纯合果蝇，请通过一次杂交实验，判断出A、a和B、b这两对基因的相对位置关系。请写出实验思路，并预期实验结果及结论。
实验思路：___________________________________________________________
____________________________________________________________________。
预期实验结果及结论：__________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案 (1)控制果蝇白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因 红眼雄果蝇与白眼雌果蝇进行测交 让F1雌果蝇与亲本中白眼雄果蝇(或F2中白眼雄果蝇)进行杂交 白眼雌 (2)实验思路：让纯合的棒眼雌果蝇与圆眼雄果蝇杂交，观察后代雌、雄个体的表型 预期实验结果及结论：若后代雌、雄个体都为圆眼，则说明A、a和B、b这两对基因分别位于两对同源染色体上；若后代雌果蝇都为圆眼，雄果蝇都为棒眼，则说明A、a和B、b这两对基因均位于X染色体上
解析 (1)摩尔根及其同事根据杂交实验结果提出了控制果蝇白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上不含它的等位基因的假说。由题意可知，亲本雌、雄个体的基因型分别是XAXA(红眼雌)和XaY(白眼雄)，F1的基因型是XAXa(红眼雌)和XAY(红眼雄)，F2的基因型分别为XAXA(红眼雌)、XAXa(红眼雌)、XAY(红眼雄)、XaY(白眼雄)，白眼果蝇都是雄性。用红眼雄果蝇(XAY)与白眼雌果蝇(XaXa)进行测交，后代雌性均为红眼，雄性均为白眼，与常染色体遗传结果不同，可以用于验证摩尔根及其同事的假说。但当前摩尔根的实验中没有出现白眼雌果蝇，因此可让F1红眼雌果蝇(XAXa)与亲本中白眼雄果蝇(XaY)或F2中白眼雄果蝇进行杂交，就可以得到白眼雌果蝇(XaXa)。(2)题中给出了各种纯合的个体，可以利用隐性雌果蝇与显性雄果蝇杂交来判断基因B、b是否位于X染色体上。即选择纯合的棒眼雌果蝇与圆眼雄果蝇杂交，观察后代雌、雄个体的表型。如果基因B、b位于常染色体上，则亲本基因型分别是bb和BB，后代基因型是Bb，都表现为圆眼，这样A、a和B、b这两对基因分别位于两对同源染色体上；如果基因B、b位于X染色体上，则亲本基因型分别是XbXb、XBY，后代中雄性都是棒眼，雌性都是圆眼，这样A、a和B、b这两对基因均位于X染色体上。
9.(2023·湖北七市联考)某种宠物猪的体色有黑色、棕色、白色三种，由两对等位基因A、a和B、b共同控制。以纯合棕色雌性与纯合白色雄性个体为样本进行杂交，F1中雌性都是黑色的，雄性都是棕色的。让F1雌雄个体相互交配，F2雌雄个体表型和比例皆为黑色∶棕色∶白色＝3∶3∶2。据此分析下列问题：
(1)两对等位基因的遗传________(填“是”或“否”)符合自由组合定律，这两对等位基因________(填“都不”“只有一对”或“两对都”)在性染色体上。
(2)雌雄亲本的基因型分别为________________。F2中棕色个体的基因型有________种。
(3)F2黑色个体相互交配，其后代的表型及其比例为________。
答案 (1)是 只有一对 (2)BBXaXa、bbXAY或AAXbXb、aaXBY 4 (3)黑色∶棕色∶白色＝6∶2∶1(黑色雌性∶白色雌性∶黑色雄性∶棕色雄性∶白色雄性＝8∶1∶4∶4∶1)
解析 以纯合棕色雌性与纯合白色雄性个体为亲本进行杂交，F1中雌性都是黑色的，雄性都是棕色的。说明它们的遗传与性别有关系，至少有一对等位基因在性染色体上，且根据子代的雌雄各一种表型，且子代的雌性和亲本的雌性表型不一样，雄性也是如此，由此我们可以联想到一个固定搭配XaXa与XAY，它们杂交子代也是雌雄各一种表型，且子代的雌性和亲本的雌性表型不一样，雄性也是如此。又因为棕色、黑色、白色受两对等位基因控制，且亲本都是纯合的，亲本没有黑色，子代却出现了不同于亲本的黑色，让我们想到了基因互补的情况，即亲本中一个只有A基因，一个只有B基因，这样子代会出现同时有A和B的个体，由此基因推测出来，亲本的基因型一个是BBXaXa(AAXbXb)，一个是bbXAY(aaXBY)。再验证一下BBXaXa与bbXAY杂交，F1基因型及其表型为BbXAXa(雌性黑色)和BbXaY(雄性棕色)，雌雄个体相互交配，F2雌雄个体表型和比例也和题干相符合。
(1)由以上分析可以确定两对等位基因的遗传符合自由组合定律，有一对等位基因位于性染色体上。
(2)雌雄亲本的基因型分别为BBXaXa(AAXbXb)和bbXAY(aaXBY)，F2中棕色个体的基因型有四种，分别是BBXaXa、BbXaXa、BBXaY、BbXaY(A、a也可以位于常染色体，B、b位于性染色体，这个需要与亲本保持一致，第3小题也是如此)。
(3)F2黑色个体的基因型及其比例分别为BBXAXa∶BbXAXa∶BBXAY∶BbXAY＝1∶2∶1∶2，欲求它们相互交配后，其后代的表型及其比例，可以根据它们的配子进行计算。雌配子及其比例为BXA∶BXa∶bXA∶bXa＝2∶2∶1∶1，雄配子及其比例为BXA∶BY∶bXA∶bY＝2∶2∶1∶1，雌雄配子随机结合即可算出子代表型和比例。
10.(2023·河南天一大联考)黑腹果蝇是遗传学研究中常用的实验材料。请回答下列问题：
(1)果蝇常用来作为遗传学研究的材料，其优点是___________________________
(答出1点即可)。
(2)已知黑腹果蝇3号染色体上的展翅基因(D)对正常翅基因(d)为显性，展翅基因(D)纯合可使黑腹果蝇致死；黑腹果蝇X染色体上的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性。将一对展翅红眼雌雄黑腹果蝇杂交，后代仅雄性中存在白眼个体，则该亲本雌雄黑腹果蝇的基因型分别为________和________，子代中展翅白眼黑腹果蝇所占的比例是________。
(3)已知黑腹果蝇中灰体(B)对黑体(b)为显性，长翅(V)对残翅(v)为显性，两对基因均位于常染色体上。将多对纯合灰体长翅和纯合黑体残翅雌雄黑腹果蝇进行杂交得F1，F1测交，统计测交后代的表型及比例如下：
组合一：当F1中雄性个体与纯合黑体残翅雌性个体进行测交时，测交后代中灰体长翅∶黑体残翅＝1∶1。
组合二：当F1中雌性个体与纯合黑体残翅雄性个体进行测交时，测交后代中灰体长翅∶灰体残翅∶黑体长翅∶黑体残翅＝42∶8∶8∶42。
①组合一的后代出现两种表型。未出现预期的四种表型，最可能的原因是_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
②组合二的子代出现四种表型，但不符合1∶1∶1∶1的性状比例，可见实验结果不符合自由组合定律，最可能原因是______________________________
_______________________________________________________________。
答案 (1)易饲养，繁殖速度快，子代数量多，染色体数目少，有多对易于区分的相对性状(答出1点即可) (2)DdXRXr DdXRY 1/6 (3)①B(b)和V(v)基因位于一对同源染色体上(且B与V在一条染色体上，b与v在另一条染色体上)(答案合理即可) ②F1中雌性个体减数分裂过程中，同源染色体上的非姐妹染色体单体间发生互换，导致染色单体上b和V、B和v的重组(答案合理即可)
解析 (1)果蝇常用来作为遗传学研究的材料，其优点是易饲养，繁殖速度快，子代数量多，染色体数目少，有多对易于区分的相对性状等。
(2)亲本均为展翅，且展翅基因(D)纯合可使黑腹果蝇致死，则亲本翅型的基因型均为Dd；由于仅雄性中存在白眼个体，则亲本眼色的基因型分别为XRXr和XRY，故亲本雌雄黑腹果蝇的基因型分别为DdXRXr和DdXRY；由于展翅基因(D)纯合可使黑腹果蝇致死，故子代中展翅白眼黑腹果蝇所占的比例是(2/3)×(1/4)＝1/6。
(3)①纯合黑体残翅果蝇只产生bv一种配子，组合一的测交后代出现两种表型，未出现预期的四种表型，说明雄果蝇B(b)和V(v)基因位于一对同源染色体上，且B与V在一条染色体上，b与v在另一条染色体上；②组合二的测交后代出现四种表型，但不符合1∶1∶1∶1的性状比例，不符合自由组合定律，说明F1中雌性个体减数分裂过程中，同源染色体上的非姐妹染色单体间发生互换，导致染色单体上b和V、B和v的重组。
假
说
假说1：控制眼色的基因位于X非同源区段，即X染色体上有，而Y染色体上没有
假说2：控制眼色的基因位于X、Y同源区段，即X染色体和Y染色体上都有
实验一图解
疑惑
上述两种假说都能解释实验一的实验现象
假说
假说1：控制眼色的基因位于X非同源区段，即X染色体上有，而Y染色体上没有
假说2：控制眼色的基因位于X、Y同源区段，即X染色体和Y染色体上都有
图解
性染色体类型
XY型
ZW型
雄性的染色体组成
常染色体＋XY
常染色体＋ZZ
雌性的染色体组成
常染色体＋XX
常染色体＋ZW
生物实例
人及大部分动物、菠菜、大麻等
鳞翅目昆虫、鸟类
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
实验
亲本
F1
杂交实验一
♀灰身红眼×♂黑身白眼
♀灰身红眼∶♂灰身红眼＝1∶1
杂交实验二
♀黑身白眼×♂灰身红眼
♀灰身红眼∶♂灰身白眼＝1∶1
基因的位置
该区段存在等位基因且在减数分裂过程中可联会
雌性基因型
3种：XBXB、XBXb、XbXb
雄性基因型
4种：XBYB、XBYb、XbYB、XbYb
遗传特点
遗传与性别有关，如以下两例：