适用于新高考新教材2024版高考生物二轮复习专题4遗传的基本规律和人类遗传参件课件PPT

这是一份适用于新高考新教材2024版高考生物二轮复习专题4遗传的基本规律和人类遗传参件课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了落实主干知识，演绎推理，等位基因分离，核基因遗传，摩尔根，伴X染色体显性遗传，伴Y染色体遗传，染色体异常遗传病，产前诊断，同源染色体等内容，欢迎下载使用。
减数分裂Ⅰ后期
非同源染色体上的非等位基因自由组合
减数分裂Ⅰ后期
【知识成串】 1.基因分离定律——明确性状分离比应用及分离比偏离原因;2.自由组合定律——灵活应用9∶3∶3∶1的变式(如15∶1,9∶6∶1, 9∶7,9∶4∶3等),熟练运用分离定律解决自由组合定律问题的分解相乘法;3.基因在染色体上——有丝分裂和减数分裂中基因与染色体行为间的关系;4.伴性遗传——运用XbXb×XBY或ZbZb×ZBW进行基因位置推断或性别选择;5.单基因遗传病——遗传系谱图的分析与推断;6.染色体异常遗传病——三体及相关基因的传递。
1.(必修2 P4图1-3拓展)豌豆一对相对性状的杂交实验中,F2中出现3∶1需满足的条件是①所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,且相对性状为完全显性;②每一代不同类型的配子都能发育良好,且不同配子结合机会相等;③所有后代都处于比较一致的环境中,且存活率相同。2.(必修2 P8拓展应用)水稻的非糯性和糯性是一对相对性状,非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘变蓝黑色,而糯性花粉中所含的是支链淀粉,遇碘变橙红色。用花粉鉴定法验证基因分离定律的操作步骤和预期结果是用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交,取F1花粉加碘液染色,在显微镜下观察,结果为半数花粉呈蓝黑色,半数花粉呈橙红色。
3.(必修2 P14拓展应用)人的双眼皮和单眼皮是由一对等位基因控制的性状,双眼皮为显性性状,单眼皮为隐性性状。父母都是单眼皮却能生出双眼皮的孩子,请作出合理的解释。人单、双眼皮的形成既受基因控制,也与眼睑中一条提上睑肌纤维的发育有关。父母的基因型可能是AA或Aa,但由于提上睑肌纤维发育不完全而表现单眼皮。所生子女遗传了父母的双眼皮基因A,提上睑肌纤维发育完全,表现为双眼皮。4.(必修2 P29问题探讨)人类基因组测序的24条染色体是22条常染色体和X、Y 2条性染色体。 5.(必修2 P30相关信息)果蝇常用作遗传学研究的实验材料的优点是易饲养、繁殖快、子代数量多、相对性状明显。
6.(必修2 P40复习与提高)性反转现象可能是某种环境因素使性别出现反转导致的。一只母鸡性反转成公鸡(性染色体组成仍然是ZW),其与一只母鸡(ZW)交配,子代雌雄之比为2∶1(其中WW个体死亡)。7.(必修2 P95小字)基因治疗指用正常基因取代或修补患者细胞中有缺陷的基因,从而达到治疗疾病的目的。
1.判断有关孟德尔遗传定律及其应用说法的正误。(1)豌豆花瓣开放时需对母本去雄以防自花传粉。(　　)(2)非糯性水稻产生的花粉既有糯性的又有非糯性的,体现了性状分离。(　　)(3)F1测交子代表型及比例能直接反映出F1产生的配子种类及比例。(　　)(4)孟德尔提出了遗传因子、基因型和表型的概念。(　　)(5)具有两对相对性状的纯合亲本杂交,重组类型个体在F2中一定占3/8。(　　)(6)基因型为AaBb的个体测交,若后代表型比例为3∶1或1∶2∶1,则该遗传可能遵循基因的自由组合定律。(　　)
2.判断有关伴性遗传和人类遗传病说法的正误。(1)摩尔根等人通过假说—演绎法证明基因在染色体上。(　　)(2)位于性染色体上的基因控制的性状与性别相关联,但并不一定决定性别。(　　)(3)并非所有基因都在染色体上,细胞质基因和原核细胞基因等都不在染色体上。(　　)(4)位于X、Y染色体的同源区段上的基因,控制的性状在后代中的表型与性别无关。(　　)(5)由遗传物质改变引起的疾病都是遗传病。(　　)(6)男性的X染色体一定来自母亲,且一定传给女儿。(　　)(7)性染色体异常患者可通过基因检测进行产前诊断。(　　)
1.短尾猫之间相互交配,子代中总是出现约1/3的长尾猫,最可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示 短尾猫相互交配,子代中显性纯合子(短尾猫)致死2.若基因型为AaBb的个体测交后代出现4种表型,但比例为21∶4∶4∶21,试解释出现这一结果的可能原因。提示 A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上,减数分裂时部分初级性母细胞发生互换,产生4种类型的配子,其比例为21∶4∶4∶21
3.科学家将耐盐植物的耐盐基因成功导入了小麦体内,结果发现一批植物自交后代耐盐∶不耐盐=3∶1,另一批植物自交后代耐盐∶不耐盐=15∶1。请你解释这一现象。提示 自交后代耐盐∶不耐盐=3∶1的植物其亲本只在一条染色体上导入了耐盐基因。自交后代耐盐∶不耐盐=15∶1的植物,其亲本在两条非同源染色体上导入了耐盐基因4.在自然人群中,男性的色盲患者多于女性,原因是　　　　　　　　。提示 红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,男性只有一条X染色体,只要X染色体上有色盲基因,就表现为色盲;女性有两条X染色体,两条X染色体上同时具有色盲基因时,才会患色盲 
5.果蝇眼睛的颜色中野生型均为红眼,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
考点1 分离定律和自由组合定律及应用
串联整合——明要点1.厘清基因分离定律和自由组合定律的关系及相关比例
2.一对等位基因遗传的性状分离比(以A、a为例)
1(XAY)∶1(XaY)
3.两对相对性状的异常分离比F1:AaBb F2,正常情况下,F2的性状分离比为9∶3∶3∶1,异常情况如下:
分层演练——拿高分角度1 根据遗传现象,推断亲子代基因型、表型及比例练真题·明考向1.(2023·湖北卷)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如:A1~An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列叙述正确的是(　　)A.基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传B.母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9C.基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C4C5
解析 父亲和儿子的基因组成中基因A、B、C均分别含有两个,说明基因A、B、C位于常染色体上,A项错误。母亲携带有A3A24、B8B44、C5C9三对等位基因,女儿携带有A3A23、B35B44、C2C9三对等位基因,其中A3、B44、C9三个基因只能来自母亲,故这三个基因在一条染色体上,B项正确。基因A和基因B位于同一条染色体上,因此其遗传不符合基因的自由组合定律,C项错误。根据题目中给出的父母的基因组成,若第3个孩子的A基因组成为A23A24,说明其从父亲遗传了A23、B35、C2三个基因所在的染色体,从母亲遗传了A24、B8、C5三个基因所在的染色体,故其C基因组成为C2C5,D项错误。
2.(2023·全国卷甲)水稻的某病害是由某种真菌(有多个不同菌株)感染引起的。水稻中与该病害抗性有关的基因有3个(A1、A2、a);基因A1控制全抗性状(抗所有菌株),基因A2控制抗性性状(抗部分菌株),基因a控制易感性状(不抗任何菌株),且A1对A2为显性、A1对a为显性、A2对a为显性。现将不同表型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表型及其分离比。下列叙述错误的是(　　)A.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=3∶1B.抗性植株与易感植株杂交,子代可能出现抗性∶易感=1∶1C.全抗植株与易感植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=1∶1D.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1
解析 分析题干可知全抗植株的基因型有A1A1、A1A2、A1a,抗性植株的基因型有A2A2、A2a,易感植株的基因型为aa。全抗植株与抗性植株杂交,共有六种可能的情况:A1A1×A2A2,子代基因型均为A1A2,均为全抗植株; A1A1×A2a,子代基因型及其比例为A1A2∶A1a=1∶1,均为全抗植株; A1A2×A2A2,子代基因型及其比例为A1A2∶A2A2=1∶1,全抗植株∶抗性植株=1∶1;A1A2×A2a,子代基因型及其比例为A1A2∶A1a∶A2A2∶A2a =1∶1∶1∶1,全抗植株∶抗性植株=1∶1;A1a×A2A2,子代基因型及其比例为A1A2∶A2a=1∶1,全抗植株∶抗性植株=1∶1;A1a×A2a,子代基因型及其比例为A1A2∶A1a∶A2a∶aa=1∶1∶1∶1,全抗植株∶抗性植株∶易感植株=2∶1∶1,A项错误,D项正确。
抗性植株与易感植株杂交,共有两种可能的情况:A2A2×aa,子代基因型均为A2a,均为抗性植株;A2a×aa,子代基因型及其比例为A2a∶aa=1∶1,抗性植株∶易感植株=1∶1,B项正确。全抗植株与易感植株杂交,共有三种可能的情况:A1A1×aa,子代基因型均为A1a,均为全抗植株;A1A2×aa,子代基因型及其比例为A1a∶A2a=1∶1,全抗植株∶抗性植株=1∶1;A1a×aa,子代基因型及其比例为A1a∶aa=1∶1,全抗植株∶易感植株=1∶1,C项正确。
角度拓展 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=3∶1,据此判断长翅为显性性状,亲代雌蝇为杂合子。[2020·全国卷Ⅰ](　　)
练模拟·提能力3.(2023·江苏常州模拟)某两性花二倍体植物的花色由两对等位基因控制。这两对基因独立遗传,其中基因A控制紫色色素合成,基因a无控制紫色素合成的功能,也不会影响其他基因的功能;基因B控制红色色素合成,b控制蓝色色素合成。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖,基因型为A_B_和A_bb的植株花色为紫红色和靛蓝色。现有该植物的3个不同纯种品系甲(紫红色花)、乙(蓝色花)、丙(红色花),杂交结果如下表所示,不考虑突变。
下列叙述正确的是(　　)A.乙植株的基因型是aabb,自然情况下紫红花植株的基因型有2种B.让只含隐性基因的植株与杂交组合Ⅱ中F2测交,能确定F2中各植株的基因型C.杂交组合Ⅰ的F2中靛蓝色花植株的基因型有2种,杂合子占1/3D.若甲与丙杂交所得F1自交,则理论上F2为紫红色花∶红色花=2∶1
解析 由杂交组合Ⅰ中F2表型及比例紫红色∶靛蓝色∶红色∶蓝色=9∶3∶3∶1可知,该植物的花色遗传符合基因的自由组合定律。F1紫红色基因型是AaBb,子代中紫红色(A_B_)∶靛蓝色(A_bb)∶红色(aaB_)∶蓝色(aabb)=9∶3∶3∶1,植株甲的基因型为AABB,乙为aabb;自然情况下紫红花植株的基因型有AABB、AABb、AaBB和AaBb,共4种,A项错误;杂交组合ⅡF2中红色(aaB_)∶蓝色(aabb)=3∶1,说明F1基因型为aaBb,已知F1全为红色,植株乙基因型是aabb,则丙基因型是aaBB,F2红色基因型为aaBB、aaBb,蓝色为aabb,让只含隐性基因的植株aabb与F2测交,可以确定各植株控制花色性状的基因型,B项正确;杂交组合Ⅰ的F2中靛蓝色花(A_bb)植株的基因型为1/3AAbb和2/3Aabb,共2种,其中杂合子占2/3,C项错误;植株甲基因型是AABB,植株丙基因型是aaBB,两者杂交,F1基因型是AaBB,则理论上F2基因型是AABB∶AaBB∶aaBB=1∶2∶1,表型为紫红色花∶红色花=3∶1,D项错误。
题后点拨:“逆向组合法”推断亲本基因型(两对基因位于两对同源染色体上)(1)拆分法(以A、a和B、b两对基因为例)①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)×(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb);②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)×(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb);③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)×(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb);
(2)利用分离比的和确定亲本基因型具有两对相对性状的亲本杂交,若子代性状分离比的和为16,则亲本应该是双杂合子自交,即AaBb×AaBb;若子代性状分离比的和为8(如5∶3),则是双杂合子和单杂合子杂交,如:AaBb×aaBb或AaBb×Aabb。
角度2 运用基因频率,解答自由交配类问题练真题·明考向4.(2022·海南卷)匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%,匍匐型个体占80%,随机交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是(　　)A.F1中匍匐型个体的比例为12/25B.与F1相比,F2中A基因频率较高C.F2中野生型个体的比例为25/49D.F2中A基因频率为2/9
解析 根据题意,A基因纯合时会导致胚胎死亡,因此匍匐型个体Aa占80%,野生型个体aa占20%,则A基因频率=80%×1/2=40%,a基因频率=60%,子一代中AA=40%×40%=16%,Aa=2×40%×60%=48%,aa=60%×60%=36%,由于A基因纯合时会导致胚胎死亡,所以子一代中Aa所占比例为48%÷(48%+36%)=4/7,A项错误;由于A基因纯合时会导致胚胎死亡,因此每一代都会使A的基因频率减小,故与F1相比,F2中A基因频率较低,B项错误;子一代Aa所占比例为4/7,aa所占比例为3/7,产生的配子为A=4/7×1/2=2/7,a=5/7,子二代中aa=5/7×5/7=25/49,由于AA=2/7×2/7=4/49致死,因此子二代aa所占比例为25/49÷(1-4/49)=5/9,C项错误;子二代aa占5/9,Aa占4/9,因此A基因频率为4/9×1/2=2/9,D项正确。
角度拓展 番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。M、m基因位于2号染色体上,基因型为mm的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。R、r基因位于5号染色体上,基因型为RR、Rr、rr的植株表型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。基因型为Mm的植株连续自交两代,F2中雄性不育植株所占的比例为　　　。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为　　　　　　,以该杂交种为亲本连续种植,若每代均随机受粉,则F2中可育晚熟红果植株所占比例为　　　　　　。[2021·山东卷] 
练模拟·提能力5.玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有某玉米种群,对于H和h这对等位基因来说只有Hh一种基因型。该玉米种群群体足够大且没有其他因素干扰(如突变、选择等),从理论上分析,下列叙述错误的是(　　)A.该玉米种群随机交配产生的第一代,各基因型的数量比为1∶2∶1B.该玉米种群随机交配产生的第n代,H基因频率为1/2C.该玉米种群连续自交n代,显性纯合子比例高于隐性纯合子D.该玉米种群连续自交n代,H基因频率为1/2
解析 因为该种群只有Hh一种基因型,在群体足够大且没有其他因素干扰(如突变、选择等)时,理论上,则该种群中H和h的基因频率均为1/2,随机交配产生的第一代,HH、Hh和hh的数量比为1∶2∶1,A项正确;在群体足够大且没有其他因素干扰(如突变、选择等)时,从理论上分析,该玉米种群随机交配产生的第n代,H基因频率还是1/2,B项正确;该玉米种群连续自交n代,显性纯合子的比例等于隐性纯合子的比例,C项错误;该玉米种群连续自交n代,在群体足够大且没有其他因素干扰(如突变、选择等)时,从理论上分析,H基因频率仍为1/2,D项正确。
6.(2023·河北石家庄模拟)某二倍体哺乳动物体色的橙色与蓝色由位于常染色体上的一对等位基因B/b控制。现有若干该动物杂合子相互交配,获得的F1中橙色∶橙蓝相间色∶蓝色=1∶2∶1。下列相关叙述错误的是(　　)A.基因B控制的体色为橙色,基因b控制的体色为蓝色B.F1中橙蓝相间色的出现是基因B和b同时表达的结果C.若F1中个体随机交配,则F2中橙色个体所占比例与F1相同D.若F1中个体随机交配,则F2中基因B、b的基因频率均为0.5
解析 现有若干该动物杂合子(Bb)相互交配,根据题意无法确定体色的显隐性关系,A项错误;F1中橙色∶橙蓝相间色∶蓝色=1∶2∶1,橙蓝相间色基因型为Bb,则橙蓝相间色的出现应该是体细胞中基因B和b同时表达的结果,B项正确;若F1中个体(1/4BB、1/2Bb、1/4bb)随机交配,则F2中橙色个体(BB或bb)所占比例为1/4,与F1所占比例相同,C项正确;若让F1中个体(1/4BB、1/2Bb、1/4bb)随机交配,则B和b的配子比例均为1/2,随机交配后比例不变,则F2中基因B、b的基因频率均为0.5,D项正确。
角度3 围绕配子致死与合子致死,考查科学思维练真题·明考向7.(2023·全国卷乙)某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状;高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是(　　)A.从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死B.实验①中亲本的基因型为 Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为AabbC.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBbD.将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
解析 由实验①宽叶植株自交后代中宽叶∶窄叶=2∶1可知,亲本为杂合子(Aabb),并且A基因纯合致死,根据实验②可推测B基因纯合致死,所以该种植物的宽叶基因组成和高茎基因组成分别只能是Aa和Bb,A、B、C三项正确。宽叶高茎植株(AaBb)自交产生的后代中,Aa∶aa=2∶1, Bb∶bb=2∶1,纯合子(aabb)所占比例为1/9,D项错误。
8.(2022·全国卷甲)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是(　　)A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
解析 由题干信息可知,含a的花粉50%可育、50%不育,则基因型为AaBb的亲本进行自交时产生的可育花粉的基因型及其比例为1/3AB、1/3Ab、1/6aB、1/6ab,卵细胞的基因型及其比例为1/4AB、1/4Ab、1/4aB、1/4ab,随机授粉后产生的后代中白花植株所占的比例为1/3×1/4+1/3×1/4+1/6×1/4+1/6×1/4=1/4,则红花植株所占的比例为3/4,所以子一代中红花植株数是白花植株数的3倍,A项正确;子一代中基因型为aabb的个体所占的比例为1/6×1/4=1/24,B项错误;亲本产生4种雄配子, AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,但含a的花粉50%不育,因此可育雄配子数是不育雄配子数的3倍,C项正确;等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上,因此a与B和b组合的机会均等,亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等,D项正确。
角度拓展 (1)果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制,缺刻翅、正常翅由X染色体上的一对等位基因控制,且Y染色体上不含有其等位基因。①星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1,星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1。子一代果蝇出现星眼∶圆眼=2∶1的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。②缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,雄果蝇均为正常翅。请解释这一遗传现象。[2021·山东卷] 缺刻翅为显性性状,正常翅为隐性性状,且缺刻翅雄果蝇致死,即基因型为XBXB和XBY个体死亡
(2)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。[2016·全国卷] 
这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死
练模拟·提能力9.(2023·山东淄博一模)某基因型为Aa的自花传粉植物,其花色红花(A)对白花(a)显性。下列叙述正确的是(　　)A.若子代中红花∶粉花∶白花=1∶2∶1,说明花色的遗传不符合基因的分离定律B.若亲代产生配子时,a基因型的花粉有一半致死,则子代性状分离比为5∶1C.若子代中基因型与表型比例均为1∶1,说明基因型为Aa的个体发生致死D.若子代基因型为aa的个体有一半致死,则子代的性状分离比为7∶1
解析 若子代中红花∶粉花∶白花=1∶2∶1,说明红花的基因型为AA,粉花的基因型为Aa,白花的基因型为aa,花色的遗传符合基因的分离定律,A项错误;若亲代产生配子时,a基因型的花粉有一半致死,那么产生雄配子的基因型及比例为A∶a=2∶1,产生雌配子的基因型及比例为A∶a=1∶1,子代白花(aa)的比例为1/3×1/2=1/6,子代红花的比例为1-1/6=5/6,则子代性状分离比为5∶1,B项正确;若基因型为Aa的个体发生致死,那么与题干基因型为Aa自交不符,C项错误;在正常情况下,Aa自交,子代红花∶白花=3∶1,若子代基因型为aa的个体有一半致死,则子代的性状分离比为6∶1,D项错误。
10.(2023·湖南长沙模拟)水稻细胞中的M基因编码的一种毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡,通过这种方式来改变后代分离比,使M基因有更多的机会遗传下去。现让基因型为Mm的水稻自交,F1中三种基因型个体的比例为MM∶Mm∶mm= 3∶4∶1,F1随机授粉获得F2。下列有关分析错误的是(　　)A.F1产生的雌配子与雄配子的比例为3∶1B.由F1的结果推测,亲本水稻产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3C.该水稻种群的M基因频率会随着杂交代数的增加而增大D.杂交F2中三种基因型的比例为MM∶Mm∶mm=15∶14∶3
解析 基因型为Mm的水稻自交,子代中mm=1/8=1/2×1/4,雌配子正常,说明花粉中含m基因的概率为1/4,雄配子中A∶a=3∶1,亲本水稻产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3,但F1产生的雌配子远少于雄配子,A项错误,B项正确。由题干可知,M基因编码的一种毒性蛋白,对雌配子没有影响,同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡改变后代分离比,使M基因有更多的机会遗传下去,C项正确;F1中三种基因型个体的比例为MM∶Mm∶mm=3∶4∶1,F1随机授粉,用配子法计算,则F1产生的雌配子为5/8M、3/8m,由于Mm个体产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3,则F1产生的雄配子为3/4M、1/4m,杂交F2中三种基因型的比例为MM∶Mm∶mm=15∶14∶3,D项正确。
规律方法 致死类问题解题思路致死现象中的子代性状分离比往往与正常状态的分离比不同,但解此类题时仍可依据孟德尔遗传定律。若是一对基因控制的性状遗传用分离定律解题;若是两对基因控制的性状遗传用自由组合定律解题;若是性染色体上基因控制的性状遗传需要考虑伴性遗传的特点。解题的关键是要处理好致死个体对正常比例的影响。具体解题步骤如下:第一步,先将其拆分成分离定律单独分析,确定致死的原因。第二步,将单独分析结果再综合在一起,确定成活个体基因型、表型及比例。
热考题型专攻一 判断基因位置的实验设计分析题
题型一 一对等位基因位置关系的判定
题型突破1　(2022·山东卷)果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状,受1对等位基因控制,要确定该性状的遗传方式,需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
(1)据图分析,关于果蝇无眼性状的遗传方式,可以排除的是　　　　　　　　　　 　　　　　。若控制该性状的基因位于X染色体上,Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是　　　　　　。 (2)用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果　　　　(填“能”或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性,理由是　    　。 无论正常眼是显性还是隐性,子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为1∶1
伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传
(3)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式。(要求:①只杂交一次;②仅根据子代表型预期结果;③不根据子代性状的比例预期结果)实验思路:　　　　　　　　　 　　　　　　　;预期结果并得出结论:　   　 。若子代全为正常眼果蝇,则为常染色体显性遗传;若子代出现无眼雌果蝇,则为常染色体隐性遗传;若子代无眼果蝇全为雄性,则为伴X染色体隐性遗传 
Ⅱ-2(或Ⅱ-1;或Ⅱ-4)与Ⅱ-3果蝇杂交,观察子代表型
(4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致,且该对等位基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时,只以Ⅱ-3为材料,用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列,电泳检测PCR产物,通过电泳结果　 　(填“能”或“不能”)确定无眼性状的遗传方式,理由是　   　。无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传,其PCR产物电泳后都仅出现一个条带,且对应的均为正常眼基因的长度 
解析 (1)题干中已经排除了致死、突变和X、Y染色体同源区段遗传,Ⅰ-1正常眼雌果蝇与Ⅰ-2无眼雄果蝇杂交,子代雌果蝇出现正常眼,说明无眼性状的遗传不可能为伴X染色体显性遗传;Ⅰ-4正常眼雌果蝇与Ⅰ-3无眼雄果蝇杂交,Ⅱ-3雄果蝇是正常眼,说明无眼性状的遗传不可能为伴Y染色体遗传。若控制该性状的基因(用A、a表示)位于X染色体上,则无眼为隐性性状,Ⅰ-2的基因型为XaY,Ⅱ-2的基因型为XAXa,Ⅱ-3的基因型为XAY,则Ⅲ-2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,Ⅲ-1的基因型为XAY,两者杂交,卵细胞的基因型及比例为XA∶Xa=3∶1,精子的基因型及比例为XA∶Y=1∶1,后代正常眼雄果蝇的概率为(3/4)×(1/2)=3/8。
(2)图示无眼性状的遗传方式可能是伴X染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传。如果无眼性状为隐性性状,存在两种情况:①基因位于X染色体上(用A、a表示),Ⅰ-2的基因型为XaY,Ⅱ-1的基因型为XAXa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为XAXa∶ XaXa∶XAY∶ XaY=1∶1∶1∶1,表型及比例为正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1,即正常眼∶无眼=1∶1;②基因位于常染色体上,Ⅰ-2的基因型为aa,Ⅱ-1的基因型为Aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为Aa∶aa =1∶1,表型及比例为正常眼∶无眼=1∶1,雌雄比例为1∶1,即正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1,即正常眼∶无眼=1∶1。如果无眼性状为显性性状,基因只能位于常染色体上,Ⅰ-2的基因型为Aa,Ⅱ-1的基因型为aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为Aa∶aa =1∶1,表型及比例为正常眼∶无眼=1∶1,故根据Ⅱ-1与其亲本雄果蝇的杂交结果,不能确定果蝇正常眼性状的显隐性关系。
(3)根据题干信息只杂交一次、仅根据子代表型预期结果,不涉及子代性状比例的条件,若要确定无眼性状的遗传方式,可通过测交或者杂交的方式判断,测交是在已知相对性状显隐性的条件下进行的,不适用于本题。故选择Ⅱ-2(或Ⅱ-1;或Ⅱ-4)和Ⅱ-3杂交,观察子代表型的方式来判断。若无眼性状的遗传为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ-2(或Ⅱ-1;或Ⅱ-4)和Ⅱ-3的基因型为XAXa×XAY,后代正常眼果蝇既有雌性又有雄性,无眼果蝇全为雄性;若无眼性状为常染色体隐性遗传,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型为Aa×Aa,后代雌果蝇、雄果蝇既有正常眼又有无眼;若无眼性状的遗传为常染色体显性遗传,Ⅱ-2(或Ⅱ-1;或Ⅱ-4)和Ⅱ-3的基因型为aa×aa,后代只有正常眼。
(4)若无眼性状产生的分子机制是由正常眼基因缺失一段较大的DNA片段所致,则电泳时无眼基因的长度比正常眼基因短。若无眼性状的遗传为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ-3的基因型为XAY,PCR扩增后电泳的产物只有一个对应正常眼基因的条带;若无眼性状的遗传为常染色体隐性遗传,Ⅱ-3的基因型为Aa,PCR扩增后电泳的产物有两个条带,分别对应正常眼基因和无眼基因;若无眼性状的遗传为常染色体显性遗传,Ⅱ-3的基因型为aa,PCR扩增后电泳的产物只有一个对应正常眼基因的条带,故根据电泳结果不能确定无眼性状的遗传方式。
实验法判断基因是位于常染色体、X(Z)染色体还是X、Y(Z、W)染色体同源区段上
对应训练1 (2023·安徽合肥模拟)某昆虫的性别决定类型为XY型,该种昆虫的星眼、圆眼由位于常染色体上的一对等位基因A/a控制,体色红色、白色由等位基因B/b控制。现让白色星眼雌昆虫与红色星眼雄昆虫杂交,获得的F1性状分离比为白色星眼雄虫∶白色圆眼雄虫∶红色星眼雌虫∶红色圆眼雌虫=2∶1∶2∶1。不考虑X、Y染色体的同源区段的遗传,回答下列问题。(1)控制体色的基因位于　　　(填“常”或“X”)染色体,理由是　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)F1中星眼∶圆眼=2∶1的原因是　　　　　　　 　　　　　　　;F1中星眼与圆眼昆虫自由交配,子代中圆眼个体所占的比例是　　　。 
昆虫体色的遗传与性别相关联
AA纯合致死(或星眼基因纯合致死)
(3)假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎纯合致死),无其他性状效应。有一只雄性昆虫接受射线辐射处理,发生隐性致死突变,为探究该突变基因位于常染色体上,还是X染色体上,请设计杂交实验进行探究并预测实验结果。实验思路:　　 　　　　　　　。 将该只突变雄性昆虫与正常雌性昆虫杂交获得F1,F1雌雄昆虫相互交配,统计F2成虫中雄性昆虫所占比例预期结果:若　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则隐性致死突变基因在X染色体上;若　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则隐性致死突变基因在常染色体上。 
F2中雄性昆虫占1/3(或F2中雌∶雄=2∶1)
F2中雄性昆虫占1/2(或F2中雌∶雄=1∶1)
解析 (1)亲代白色雌昆虫与红色雄昆虫杂交,子代中雌虫为红色,雄虫为白色,体色与性别相关联,说明控制体色的基因位于X染色体。(2)亲代星眼杂交,子代中出现圆眼,说明星眼为显性性状,且亲代基因型均为Aa,正常情况下子代中A_∶aa=3∶1,即星眼∶圆眼=3∶1,而实际是星眼∶圆眼=2∶1,原因是AA纯合致死;F1中星眼基因型为Aa,占2/3,圆眼基因型为aa,占1/3,则A的基因频率为1/3,a的基因频率为2/3,因AA纯合致死,所以两者自由交配,子代中圆眼个体aa所占的比例是1/2。
(3)设该隐性致死基因为d,欲探究该突变基因位于常染色体上,还是X染色体上,可将该只突变雄性昆虫与正常雌性昆虫杂交获得F1,F1雌雄昆虫相互交配,统计F2成虫中雄性昆虫所占比例。若隐性致死突变基因在X染色体上,则该雄性个体基因型为XdY,与正常雌性个体XDXD杂交,F1为XDXd、XDY,F1相互交配,由于胚胎纯合致死,则子代XdY个体死亡,存活个体基因型及比例为XDXD∶XDXd∶XDY=1∶1∶1,F2中雄性昆虫占1/3。若隐性致死突变基因在常染色体上,则致死现象与性别无关,即F2中雌∶雄=1∶1。
题型二 两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上的判断
题型突破2　(2023·浙江卷)某昆虫的性别决定方式为XY型,其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对相对性状,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。现用长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只杂交获得F1,F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等。不考虑突变、互换和致死。
下列关于该杂交实验的叙述,错误的是(　　)A.若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体B.若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体C.若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体D.若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可位于一对染色体
解析 假设用A/a、B/b分别表示控制翅形与眼色的基因,若F1每种表型都有雌雄个体,则亲本的基因型为AaBb和aabb或AaXBXb和aaXbY,都符合F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等的条件,A项正确。若控制翅形和眼色的基因都位于X染色体,则子代的结果是F1有两种表型为雌性,两种为雄性,或只有两种表型且每种表型都有雌雄个体,所以若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体,B项正确。若控制翅形和眼色的基因都位于常染色体,性状与性别没有关联,则F1每种表型都应该有雌雄个体,C项正确。若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则亲本的基因型为XaBXab和XAbY,符合F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等的条件,D项错误。
题型突破3　(2023·山东卷)单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系,以某志愿者的若干精子为材料,用以上4对等位基因的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因,检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同;本研究中不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同。
注:“+”表示有;空白表示无。
(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传　　　(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。据表分析,　　　　(填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。 (2)已知人类个体中,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图。(注:用“ ”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)
只检测到aB和Ab两种配子(或没有检测到AB和ab两种配子)
(3)本研究中,另有一个精子的检测结果是:基因A、a,B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是  　。(4)据表推断,该志愿者的基因e位于　　　　染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,请用本研究的实验方法及基因E和e的引物,设计实验探究你的推断。 ①应选用的配子为:　　　　;②实验过程:略;③预期结果及结论:　  　。 若检测到E或者e基因,则位于X染色体上;若都未检测到E或者e基因,则位于Y染色体上
减数分裂Ⅰ时,这些基因所在的同源染色体未分离(或不分离或分离异常)
解析 (1)由题可知,该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同,表中aB∶Ab=1∶1,且不含有AB或ab的配子,因此可推测等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上,因而其遗传不遵循自由组合定律。表中显示含有e的配子和不含e的配子的比例表现为1∶1,因而可推测e基因位于性染色体上,根据表中Ae精子、ae精子、含A不含e精子及含a不含e的精子的比例为1∶1∶1∶1,可推测这两对等位基因表现为自由组合,因而能排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
(2)表中该志愿者关于B、b和D、d的配子比例为Bd∶bD∶BD∶bd=2∶2∶1∶1,根据题中“同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例”可推知Bd和bD为非重组型配子,即该志愿者的B基因和d基因位于同一条染色体上,b基因和D基因位于同一条染色体上;该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,且遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病,可推知患病孩子bbdd的概率为1-17/18=1/18= 1/6×1/3,说明该女性产生bd的卵细胞的比例为1/3,另外三种配子为BD的比例为1/3,Bd和bD配子的比例为1/6,即该女性体内的相关基因为B和D连锁,b和d连锁,据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图如右: 。
(3)等位基因A/a、B/b和D/d为连锁关系,异常精子能检测到基因A、a,B、b和D、d,且在其形成过程中未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异,可推测导致该精子中同时含有基因A、a,B、b和D、d的原因是形成该精子的减数分裂中,减数分裂Ⅰ后期这三对等位基因所在的同源染色体没有正常分离,而是进入同一个次级精母细胞中。(4)表中显示含有e的配子和不含e的配子的比例为1∶1,且无含E的精子,因此可推测e基因位于X或Y染色体上,可选用女性的卵细胞判断基因E和e位于X或Y染色体上,通过PCR后进行鉴定,若检测到E或者e基因,则位于X染色体上;若都未检测到E或者e基因,则位于Y染色体上。
判断两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上,实质是确定两对等位基因的遗传是遵循自由组合定律,还是遵循连锁与互换规律。1.两对等位基因相关的遗传现象(1)自由组合正常(以A、a和B、b两对基因为例)
(2)基因完全连锁遗传现象
(3)AaBb×aabb且基因连锁遗传时,若后代性状分离比出现“多∶多∶少∶少”则为连锁互换,“少∶少”为重组类型;若性状分离比为1∶1,则为完全连锁。
2.根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置
对应训练2 (2023·河北模拟)植物叶片颜色变黄会影响光合速率。黄瓜是雌雄同株单性花(一朵花中只有雌蕊或雄蕊)植物。某研究人员在培育的黄瓜中发现一叶色基因突变体甲,表现为苗期黄,突变体甲与野生型黄瓜正反交得到的F1均为野生型,F1自交,所得F2植株有1/4表现为苗期黄。回答下列问题。(1)苗期黄和野生型这一对相对性状的遗传遵循基因的　　　　　　定律,其中　　　　　　为隐性性状。 (2)突变体甲与野生型黄瓜正反交时,若甲作母本,则应对甲进行的操作是　　　　　　　　　　　　　。 
(3)在真核生物的基因组中存在许多简单重复序列(SSR),其两端的序列高度保守(指在不同生物体中非常相似),但核心序列的重复数目存在不同,因此SSR可作为基因定位的遗传标记。现分别提取突变体甲、野生型、F1、F2野生型、F2苗期黄植株的DNA样本,根据SSR两端的序列设计引物,扩增不同样本中的SSR遗传标记,电泳结果如图。若用A/a表示叶色基因,据图判断A基因位于　　号染色体上(不考虑变异),理由是　　 　　　。 表现为野生型的个体DNA样本中均检测出SSR-B,而表现为苗期黄的个体DNA样本中均未检测出SSR-B
(4)黄瓜植株的蛋白质含量高低受另一对等位基因(B/b)控制,现有一株隐性突变体乙,表现为“低蛋白含量”,请利用突变体甲和乙设计遗传实验探究叶色基因和蛋白质含量基因是否位于非同源染色体上。①实验思路:第一步,选择　　　　　　　　　进行杂交获得F1,　　　　　　　　。 第二步,观察并统计F2的表型及比例。
②预期实验结果并分析讨论:Ⅰ.若F2的表型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则叶色基因和蛋白质含量基因位于非同源染色体上。 野生型高蛋白∶苗期黄高蛋白∶野生型低蛋白∶苗期黄低蛋白=9∶3∶3∶1Ⅱ.若F2的表型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则叶色基因和蛋白质含量基因位于同源染色体上。苗期黄高蛋白∶野生型高蛋白∶野生型低蛋白=1∶2∶1 (5)若控制这两个性状的基因位于非同源染色体上,且苗期黄个体在幼苗阶段有50%概率会死亡,则(4)中F2成熟个体中纯合子所占比例为　　　。 
解析 (1)突变体甲与野生型黄瓜正反交,F1均为野生型,说明野生型为显性性状,苗期黄为隐性性状,F1自交,所得F2植株有1/4表现为苗期黄,说明这对相对性状由一对等位基因控制,遗传遵循基因的分离定律。(2)黄瓜为雌雄同株单性花植物,突变体甲与野生型黄瓜正反交时,若突变体甲作母本,则需要对突变体甲进行的操作是套袋→授粉→套袋(注意:不需要进行去雄处理)。(3)分析电泳结果,凡是表现为野生型的个体,均能检测出SSR-B,而表现为苗期黄的个体均未检测出SSR-B,故可判断A基因位于6号染色体上。
(4)设叶色基因为A、a,蛋白质含量基因为B、b。选择纯合隐性突变体甲(aaBB)和纯合隐性突变体乙(AAbb)杂交获得F1(AaBb),F1自交获得F2,观察并统计F2的表型及比例。若叶色基因和蛋白质含量基因位于非同源染色体上,则F2的表型及比例为野生型高蛋白∶苗期黄高蛋白∶野生型低蛋白∶苗期黄低蛋白=9∶3∶3∶1;若叶色基因和蛋白质含量基因位于同源染色体上,则Ab在一条染色体上,aB在另一条同源染色体上,则F2的基因型及比例为aaBB∶AaBb∶AAbb=1∶2∶1,表型及比例为苗期黄高蛋白∶野生型高蛋白∶野生型低蛋白=1∶2∶1。
(5)正常情况下,F2中野生型高蛋白∶苗期黄高蛋白∶野生型低蛋白∶苗期黄低蛋白=9∶3∶3∶1,若苗期黄个体在幼苗阶段有50%概率会死亡,则F2成熟个体中野生型高蛋白∶苗期黄高蛋白∶野生型低蛋白∶苗期黄低蛋白=9∶(3×50%)∶3∶(1×50%)=18∶3∶6∶1,其中纯合子占18/28×1/9AABB+3/28×1/3aaBB+6/28×1/3AAbb+1/28aabb,共3/14。
题型三 利用单体、三体或缺体判断特定基因是否位于特定染色体上
题型突破4　某严格自花传粉的二倍体植物(2n),野生型为红花,突变型为白花。研究人员围绕花色性状的显隐性关系和花色控制基因及在染色体上的定位,进行了以下相关实验。请分析回答问题。(1)在甲地的种群中,该植物出现一株白花突变型植株。让白花植株自交,若后代　　　　　　　 　　　　　,说明该突变型为纯合子。将该白花植株与野生型杂交,子一代为红花植株,子二代红花植株与白花植株的比为3∶1,出现该结果的条件是: ①红花和白花受一对等位基因控制,且基因完全显性;②配子　　　　　　　　　并能随机结合; ③受精卵的发育能力及各基因型植株存活率相同。
不发生性状分离(或全为白花植株)
(2)在乙地的种群中,该植物也出现了一株白花突变型植株,且和甲地的白花突变同为隐性突变。为确定甲、乙两地的白花突变是否由相同的等位基因控制,可将　　　　　　　　　　　　　　　　　杂交,当子一代表型为　　　　　　时,可确定两地的白花突变型由不同的等位基因控制;若子二代中表型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　时,可确定白花突变型由两对等位基因控制,且两对等位基因位于非同源染色体上。 (3)单体(2n-1)可用于基因的染色体定位。人工构建该种植物的单体系(红花)有n种单体。若白花由隐性基因控制,将白花突变植株与该种植物单体系中的全部单体分别杂交,留种并单独种植,当子代出现表型及比例为　　　　　　　　　　　　　　时,可将白花突变基因定位于该单体所缺少的染色体上。 
甲、乙两地的白花突变型植株
红花植株∶白花植株=9∶7
红花植株∶白花植株=1∶1
(4)三体(2n+1)也可用于基因的染色体定位。若白花由一对隐性突变基因控制,将白花突变型植株与三体系(红花纯合)中全部三体分别杂交,留种并单独种植,当子二代出现表型及比例为　　　　　　　　　　　　　时,可将白花突变基因定位。 
红花植株∶白花植株=31∶5
解析 (1)纯合子自交后代不发生性状分离,如果白花突变体自交后代全是白花,说明该突变体是纯合子。白花植株与野生型杂交,子一代全为红花,子二代红花∶白花=3∶1,符合分离定律,说明红花和白花受一对等位基因控制,且子一代产生的配子具有相同成活率并能随机结合,配子结合形成的受精卵发育能力及各基因型植株存活率相同。
(2)要确定甲、乙两地的白花突变是否由相同的等位基因控制,应将这两地的白花突变型植物杂交,若两地的白花突变由不同的等位基因控制,且白花突变都为隐性突变,则杂交后子一代的基因型为杂合,即子一代的表型为红花植株。若这两对等位基因位于两对同源染色体上,用A(a)、B(b)表示,设甲地白花植物基因型为aaBB,乙地白花植物基因型为AAbb,它们杂交的子一代基因型为AaBb,全为红花,子一代自交,子二代基因型及比例是A_B_(红花)∶A_bb(白花)∶aaB_(白花)∶aabb(白花)=9∶3∶3∶1,即红花植株∶白花植株=9∶7。
(3)该严格自花传粉的二倍体植物有2n条染色体,n对同源染色体,同源染色体上的基因相同,每种单体只需缺一对同源染色体中的任意一条,共可构建n种单体。相关基因用A/a表示。白花由一对隐性突变基因控制,其基因型为aa,若某单体缺少的染色体上含有该基因(假设用O表示缺少一条染色体),则其基因型为AO,亲本:aa×AO,F1:Aa(红花)∶aO(白花)=1∶1。(4)相关基因用A/a表示。白花由一对隐性突变基因控制,其基因型为aa,三体(红花纯合)基因型为AAA,亲本:aa×AAA,F1:Aa(红花)∶AAa(红花)=1∶1,即Aa占1/2,其自交后代中aa(白花)占1/2×1/4=1/8,AAa占1/2,其产生配子种类及比例为1/6AA、1/6a、1/3Aa、1/3A,自交后代中aa(白花)占1/2×1/6×1/6=1/72,因此F2白花占1/8+1/72=5/36,红花占31/36,红花植株∶白花植株=31∶5。
根据染色体异常判断基因位置的方法1.利用三体进行基因定位
2.利用单体进行基因定位
3.利用染色体片段缺失进行基因定位
对应训练3 染色体数目变异类型多样,其中缺失一条染色体的情况称为单体(2n-1),增加一条染色体的情况称为三体(2n+1)。黑腹果蝇是遗传学研究的常用材料,染色体组成如图所示。Ⅳ号染色体(点状染色体)单体和三体的果蝇均能够繁殖,分析回答下列问题。
(1)果蝇的性别决定方式为　　　　　。Ⅳ号染色体单体的雌性黑腹果蝇减数分裂产生的配子种类有　　　　种,染色体数量分别为　　　　　条。(2)在黑腹果蝇群体中偶然出现一只染色体正常的无眼果蝇,已知无眼为隐性性状,野生型为显性性状,受一对等位基因控制,但是不确定这对等位基因是位于Ⅲ号还是Ⅳ号染色体上,科研人员分成两个小组分别进行了以下实验,请将以下探究实验补充完整。①甲组:取Ⅳ号染色体单体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交,若子一代表型及比例为　　　　 　　　　,说明这对等位基因位于Ⅲ号染色体上;若子一代表型及比例为　　　　　 　 　,说明这对等位基因位于Ⅳ号染色体上。②乙组:取Ⅳ号染色体三体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交,子一代全为野生型,子一代雌雄果蝇杂交,若子二代表型及分离比为　　　　　　　　　　,则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上。 
解析 (1)由题图可知,果蝇的性别决定方式为XY型。Ⅳ号染色体单体的雌性黑腹果蝇体细胞中有7条染色体,减数分裂产生配子时,同源染色体分离,单个的Ⅳ号染色体随机移向一极,则形成的配子中含有的染色体数分别为3条和4条,配子种类共有2种。(2)已知无眼为隐性性状,野生型为显性性状,受一对等位基因控制,假设用A、a来表示。为研究这对等位基因是位于Ⅲ号还是Ⅳ号染色体上,科研人员做了两组实验。
①甲组:取Ⅳ号染色体单体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交,若这对等位基因位于Ⅲ号染色体上,后代的遗传与Ⅳ号染色体无关,则亲本的基因型分别为AA、aa,子一代全为野生型(基因型为Aa),即野生型∶无眼=1∶0;若这对等位基因位于Ⅳ号染色体上,则Ⅳ号染色体单体野生型果蝇只含有一个显性基因(假设用O表示缺失一条染色体,即基因型为AO),与该无眼果蝇(基因型为aa)杂交,后代会出现野生型(基因型为Aa)和无眼(基因型为Oa)两种,比例为1∶1。
②乙组:取Ⅳ号染色体三体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交,子一代全为野生型,子一代雌雄果蝇杂交。若无眼基因位于Ⅳ号染色体上,Ⅳ号染色体三体野生型果蝇(基因型为AAA)会产生两种配子:一种为A,另一种为AA,比例为1∶1,与该无眼果蝇(基因型为aa)杂交,子一代全为野生型,基因型及比例为AAa∶Aa=1∶1,子一代雌雄果蝇杂交,基因型为AAa的个体产生的配子及比例为AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,基因型为Aa的个体产生的配子及比例为A∶a=1∶1,则产生的基因型为a的雌雄配子均占1/3,后代无眼果蝇所占的比例为1/3×1/3=1/9,野生型所占的比例为1-1/9=8/9,即子二代表型及其比例为野生型∶无眼=8∶1。
考点2 伴性遗传与人类遗传病
串联整合——明要点1.分析性染色体不同区段遗传规律(如图)
(1)X、Y染色体的来源及传递规律
(2)基因仅在X染色体上的遗传特点
(3)X、Y染色体同源区段上基因的遗传特点(基因用A、a表示)①涉及同源区段的基因型:女性为XAXA、XAXa、XaXa,男性为XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。②遗传性状与性别的关系如图:
2.遗传系谱图的判断(1)判断是不是伴Y染色体遗传(如图)若系谱图中的患者全为男性,并且患者的父亲和儿子全为患者,则多为伴Y染色体遗传;若患者男女均有,则不是伴Y染色体遗传
(2)判断是显性遗传还是隐性遗传(如图)
(3)判断致病基因的遗传方式①若已确定是显性遗传病(如图)
②若已确定是隐性遗传病(如图)
注:若父亲不携带致病基因,而子代患病,则一定为伴X染色体隐性遗传。
(4)不能确定的类型,则判断“可能性”
3.明确遗传病中的五个“不一定”
分层演练——拿高分角度1 围绕伴性遗传的类型及特点,考查科学思维练真题·明考向1.(2023·广东卷)鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”,育种过程见下图。
下列分析错误的是(　　)A.正交和反交获得F1个体表型和亲本不一样B.分别从F1群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退C.为缩短育种时间,应从F1群体Ⅰ中选择父本进行杂交D.F2中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡
解析 根据题意可知,正交实验亲本的基因型是FFZDW、ffZdZd,反交实验亲本的基因型是ffZdW、FFZDZD,正交实验获得的F1基因型是FfZDZd和FfZdW,反交实验获得的F1基因型是FfZDZd和FfZDW,正交和反交获得F1个体表型均为半卷羽,与亲本表型不同,A项正确。分别从不同的家系选择亲本杂交,可以避免近交衰退,B项正确。为缩短育种时间,应从F1群体Ⅰ中选择母本(基因型为FfZdW),从F1群体Ⅱ中选择父本(基因型为FfZDZd)进行杂交,可以快速获得FFZdW和FFZdZd的个体,即在F2中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡,C项错误,D项正确。
2.(2022·湖北卷)如图为某单基因遗传病的家系图。据图分析,下列叙述错误的是(　　)A.该遗传病可能存在多种遗传方式B.若Ⅰ-2为纯合子,则Ⅲ-3是杂合子C.若Ⅲ-2为纯合子,可推测Ⅱ-5为杂合子D.若Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个孩子,其患病的概率为1/2
解析 由Ⅱ-4患病,可排除伴Y染色体遗传,由Ⅱ-3患病而Ⅲ-1正常,可排除伴X染色体显性遗传,由Ⅱ-4患病而Ⅲ-5正常,可排除伴X染色体隐性遗传,该遗传病可能为常染色体隐性遗传病或常染色体显性遗传病,A项正确;若Ⅰ-2为纯合子,则为常染色体显性遗传病,则Ⅲ-3是杂合子,B项正确;若Ⅲ-2为纯合子,则为常染色体隐性遗传病,无法推测Ⅱ-5为杂合子,C项错误;假设该病由基因A、a控制,若为常染色体显性遗传病,则Ⅱ-2为aa,Ⅱ-3为Aa,再生一个孩子,其患病的概率为1/2,若为常染色体隐性遗传病,则Ⅱ-2为Aa,Ⅱ-3为aa,再生一个孩子,其患病的概率为1/2,D项正确。
角度拓展 (1)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,则男患者的女儿一定患HA。[2020·北京卷](　　)(2)一对表型正常的夫妻,夫妻双方的父亲都是红绿色盲。这对夫妻如果生育后代,则理论上女儿正常,儿子中患红绿色盲的概率为1/2。[2018·海南卷](　　)(3)甲、乙、丙、丁4个系谱图依次反映了a、b、c、d四种遗传病的发病情况,若不考虑基因突变和染色体变异,那么,根据系谱图判断,可排除由X染色体上隐性基因决定的遗传病是丁。[2017·海南卷](　　)
练模拟·提能力3.(2023·北京西城一模)在人类性染色体上,除了非同源区域外,还含有2个同源区域(PAR)。X与Y染色体的PAR可发生配对和交换。下列叙述错误的是(　　)A.伴X染色体显性遗传病的患者中女性多于男性B.男性Y染色体PAR中的基因不可能遗传给女儿C.X与Y染色体PAR交换发生在减数分裂Ⅰ前期D.PAR有助于减数分裂过程中性染色体正常分离
解析 女性中两条X染色体上均为隐性基因时才不患病,因此伴X染色体显性遗传病的患者中女性多于男性,A项正确;X与Y染色体的PAR可发生配对和交换,男性Y染色体PAR中的基因若交换到X染色体上,可能遗传给女儿,B项错误;X与Y染色体PAR交换属于同源染色体交换,发生在减数分裂Ⅰ前期,即四分体时期,C项正确;PAR是同源区段,可发生配对,配对有助于减数分裂过程中性染色体正常分离,D项正确。
角度2 围绕人类遗传病的类型和预防,考查社会责任练真题·明考向4.(2022·浙江卷)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,隐性遗传病在成年期高发
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,A项错误;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项正确;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项错误;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项错误。
角度拓展 (1)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,可以用于某些遗传病的产前诊断。[2020·山东卷](　　)(2)单基因遗传病可通过遗传咨询进行治疗。[2019·浙江卷](　　)(3)先天性心脏病是多基因遗传病,个体是否患病与基因有关,与环境因素无关。[2018·浙江卷](　　)(4)通过羊膜穿刺术等对胎儿细胞进行检查,是产前诊断的有效方法。夫妇中有核型异常者一般不需要进行细胞检查。[2018·江苏卷](　　)
练模拟·提能力5.歌舞伎面谱综合征(KS)是一种以智力障碍、骨骼异常、独特面部表情为特征的神经发育障碍疾病。研究发现该病由KMT2D或KDM6A基因突变所致,KDM6A的突变形式表示为UTX和UTY。甲、乙两个家庭父母均为KS,甲家庭的女儿患病,儿子正常,其致病基因位于12号染色体;乙家庭的两个女儿均正常,但儿子有病,儿子的致病基因如图所示,致病基因UTX和UTY的显隐性效应相同。下列叙述错误的是(　　)A.UTY和UTX基因是等位基因,碱基序列不同B.甲和乙家庭中KS的致病基因均为显性基因C.甲家庭的女儿和正常人婚配,可通过基因检测确定胎儿是否患该病D.乙家庭的儿子和正常人婚配,孩子正常的概率是1/3
解析 结合图示可知,UTY和UTX基因分别位于两条性染色体的相同位置上,是等位基因,碱基序列不同,A项正确;甲和乙家庭中的父母均患病,却生出了正常的孩子,据此可说明控制该病的致病基因为显性,B项正确;甲家庭的致病基因位于常染色体上,且致病基因为显性,其患病的女儿产生的卵细胞可能不含有致病基因,因此其与正常人婚配,可通过基因检测确定胎儿是否患该病,C项正确;致病基因UTX和UTY的显隐性效应相同,根据乙家庭的儿子的染色体组成可知,其产生的精子均带有致病基因,且为显性,因此,其与正常人婚配,孩子正常的概率是0,D项错误。
专项命题——重培优【从新教材角度命题】电泳图谱与遗传系谱图分析命题要点 (1)DNA电泳是基因工程中最基本的技术之一,其原理是利用带电粒子的带电性质以及DNA分子本身大小和形状不同,使带电分子在电场作用下产生不同的迁移速率,进而达到分离和鉴定的目的。(2)近年来基于DNA电泳图谱分析与比较,考查高中所学的基因诊断、DNA指纹技术以及基因克隆等相关内容的遗传学试题,在高考命题中较为常见。此类问题以DNA电泳图谱为情境,强调情境与立意相结合,很好地考查了学生的获取、处理信息的能力以及应用分析能力。
练真题·明考向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。一对表型正常的夫妇,生育了一个表型正常的女儿和一个患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(如下图所示)。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2/3B.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1/2D.该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视
解析 根据题意可知,镰状细胞贫血属于常染色体隐性遗传病,用A、a表示相关基因,父母的基因型是Aa,女儿的表型正常,所以女儿的基因型是1/3AA、2/3Aa,即和父母的基因型相同的概率为2/3,A项正确。由于父母的基因型是Aa,所以若生育第三胎,此孩携带致病基因(Aa或aa)的概率是3/4,B项正确。女儿的基因型是1/3AA、2/3Aa,将致病基因传递给下一代的概率是2/3×1/2=1/3,C项错误。基因信息是每个人的隐私,所以要受到保护,以免受到基因歧视,D项正确。
2.(2023·湖南卷)基因检测是诊断和预防遗传病的有效手段。研究人员采集到一遗传病家系样本,测序后发现此家系甲和乙两个基因存在突变:甲突变可致先天性耳聋;乙基因位于常染色体上,编码产物可将叶酸转化为N5-甲基四氢叶酸,乙突变与胎儿神经管缺陷(NTDs)相关;甲和乙位于非同源染色体上。家系患病情况及基因检测结果如图所示。不考虑染色体互换,回答下列问题。
(1)此家系先天性耳聋的遗传方式是　　　　　　　　　　。Ⅰ-1和Ⅰ-2生育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率是　　　　　　　。 (2)此家系中甲基因突变如下图所示:正常基因单链片段5'-ATTCCAGATC……(293个碱基)……CCATGCCCAG-3'突变基因单链片段5'-ATTCCATATC……(293个碱基)……CCATGCCCAG-3'研究人员拟用PCR扩增目的基因片段,再用某限制酶(识别序列及切割位点为 )酶切检测甲基因突变情况,设计了一条引物为5'-GGCATG-3',另一条引物为　　　　　 　(写出6个碱基即可)。用上述引物扩增出家系成员Ⅱ-1的目的基因片段后,其酶切产物长度应为　　 　　bp(注:该酶切位点在目的基因片段中唯一)。 
5'-ATTCCA-3'
302 bp、8 bp和310
(3)女性的乙基因纯合突变会增加胎儿NTDs风险。叶酸在人体内不能合成,孕妇服用叶酸补充剂可降低NTDs的发生风险。建议从可能妊娠或孕前至少1个月开始补充叶酸,一般人群补充有效且安全剂量为0.4~1.0 mg/d, NTDs生育史女性补充4 mg/d。经基因检测胎儿(Ⅲ-2)的乙基因型为-/-,据此推荐该孕妇(Ⅱ-1)叶酸补充剂量为　　　　　　mg/d。 
解析 (1)根据系谱图中Ⅰ-1和Ⅰ-2均为甲基因的携带者,Ⅱ-4患耳聋可知,此家系先天性耳聋的遗传方式是常染色体隐性遗传。Ⅰ-1和Ⅰ-2生育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率为(1/4)×(1/4)×(1/2)=1/32。(2)根据题意可知,引物5'-GGCATG-3'与题图中基因单链片段的3'端互补配对,另一条引物应该与基因单链片段的互补链的3'端互补配对,即为5'-ATTCCA-3' 。根据引物扩增出的目的基因片段共310 bp,再根据限制酶识别序列可知,正常基因可以被限制酶识别切割,产生302 bp和8 bp两种片段,突变基因不能被限制酶识别切割,仍为310 bp,Ⅱ-1体内既有正常基因,又有突变基因,故Ⅱ-1的目的基因片段扩增后的酶切产物长度有8 bp、302 bp和310 bp三种。(3)根据题意,虽然胎儿Ⅲ-2的乙基因型为-/-,但孕妇 Ⅱ -1关于乙的基因型为+/-,且未有过NTDs生育史,因此叶酸补充剂量为0.4~1.0 mg/d。
练模拟·提能力3.(2023·河北唐山二模改编)图1为甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,两种致病基因位于非同源染色体上。用某种限制酶对图1中部分个体的甲病相关基因切割后电泳,甲病相关基因的酶切位点及电泳结果如图2所示。
下列叙述不正确的是(　 　)A.乙病为常染色体隐性遗传病,7号个体的乙病基因来自3号和4号B.甲病致病基因的产生,可能是正常基因发生了碱基对的替换或缺失C.8号个体只携带一种致病基因的概率为1/2D.控制甲病性状的致病基因能被限制酶切割成3种长度的片段
解析 由图1可知,患者的父母均正常,甲、乙两病均为隐性遗传病;由图2可知,2号个体为杂合子,1号个体只含显性基因,则甲病为伴X染色体隐性遗传病。7号个体患乙病,母亲不患病,且两种致病基因位于非同源染色体上,甲病为伴X染色体隐性遗传病,故乙病为常染色体隐性遗传病,故7号个体的乙病基因来自3号和4号,A项正确;甲病致病基因可能是基因突变产生的,可能是正常基因发生了碱基对的替换、缺失或增添,B项错误;设甲病相关基因为A、a,乙病相关基因为B、b,则3号个体的基因型为BbXAY,4号个体的基因型为BbXAXa,子代中8号个体甲病基因型为1/2XAXa、1/2XAXA,乙病的基因型为1/3BB、2/3Bb,只携带一种致病基因的基因型有1/6BBXAXa和1/3BbXAXA,故8号个体只携带一种致病基因的概率为1/2,C项正确;由图可知,致病基因被酶切后,会得到0.4 kb、0.6 kb、0.8 kb这三个片段,D项正确。
【从新情境角度命题】“剂量补偿效应”与伴性遗传命题情境 “剂量补偿效应”指的是在XY性别决定机制的生物中,使性连锁基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应。剂量补偿的一种情况是雌性细胞中有一条X染色体随机失活。研究表明,X染色体的失活起始于“X染色体失活中心”的Xist基因转录产生长链非编码Xist RNA分子。Xist RNA聚集的因子可能促使DNA甲基化和组蛋白修饰的发生。失活的X染色体比细胞内其他染色体的乙酰化程度要低很多,而组蛋白的去乙酰化与基因组不转录的区域相关。Xist RNA招募的修饰因子促使H3组蛋白第27位赖氨酸甲基化,可以诱导染色质高度螺旋形成巴氏小体。猫的毛色由位于X染色体上的一对等位基因控制(黑色B,橙色b)。B对b完全显性,但杂合子的毛色却表现为黑、橙斑块的嵌合体,取名“玳瑁猫”。
【命题角度】(1)正常玳瑁猫的性别是　　　　　性。玳瑁猫的黑、橙斑块毛色由两种产生色素的细胞决定,当不同的产色素干细胞分裂时,同一来源的子代色素细胞位置靠近,形成一片聚集区。请结合文中信息分析上图,表示O区域(橙色)的细胞示意图是　　　　　(填图中的选项)。 
(2)现观察到一只橙黑相间的雄猫体细胞核中有一个巴氏小体,则该雄猫的基因型为　　　　;若该雄猫的亲本基因型为XbXb和XBY,且未发生基因突变,则产生该猫是由于其　　　　　(填“父方”或“母方”)形成了异常的生殖细胞,导致出现这种异常生殖细胞的原因是　 。 (3)文中提到的与X染色体失活机制相关的表观遗传方式有哪些?　　　　　(多选)。 ①DNA甲基化　②组蛋白的乙酰化　③非编码RNA的调控　④组蛋白氨基酸的甲基化修饰
在减数分裂Ⅰ时,XB、Y染色体没有分离
(4)对巴氏小体的研究具有一定的应用价值,例如鉴定性别:一些需要进行力量和速度比拼的体育项目在比赛前通常会对参加女子项目的运动员的白细胞进行染色镜检。需要检测的项目是　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出两点即可)。
检测有无巴氏小体,检测性染色体组成
练真题·明考向4.(2021·辽宁卷改编)雌性小鼠在胚胎发育至4~6 d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,下列有关叙述不正确的是(　　)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1/4C.F1中只发红色荧光的个体,发光细胞在身体中分布情况相同D.F2中只发一种荧光的个体出现的概率是11/16
解析 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项正确;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项正确;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项错误;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项正确。
长句表达(二)　遗传推理——遗传类大题突破
(2021·广东卷)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1示基于M-5品系的突变检测技术路线,在F1中挑出1只雌蝇,与1只M-5雄蝇交配。若得到的F2没有野生型雄蝇,雌蝇数目是雄蝇的两倍,F2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。 注:不考虑图中染色体间的互换和已知性状相关基因的突变。图1
(3)上述突变基因可能对应图2中的突变　　　　　(从突变①②③中选一项),分析其原因可能是　　　　　　　　　　　　　,使胚胎死亡。 
突变③使肽链合成提前终止
(4)图1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。(①②选答1项,且仅答1点即可) 
一、原理阐释类1.现有两对等位基因均杂合的个体(两对等位基因独立遗传)进行自交,其具有某种基因型的配子或后代致死,不考虑环境因素对表型的影响,请回答下列问题。(1)若自交后代分离比为1∶2∶3∶6,则推测原因可能是  　。 (2)若自交后代分离比为1∶3∶3∶5,则推测原因可能是 　 。 
同时含两种显性基因的雄配子或雌配子致死
2.若基因型为EeFf的灰色豚鼠能产生EF、Ef、eF和ef四种配子,且EF∶ef=1∶1,Ef∶eF=1∶1,则　　　　　(填“能”或“不能”)得出等位基因E、e和F、f的遗传均遵循分离定律的结论,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。根据以上配子类型及比例无法判断两对基因的遗传是否遵循自由组合定律,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 若两对基因位于同一对同源染色体上且发生互换也可以产生四种配子,且符合以上比例(或四种配子两两比例为1∶1,不能确认四种配子之间的比例是否符合1∶1∶1∶1)
该灰色豚鼠产生的配子中E∶e=1∶1,F∶f=1∶1
3.果蝇是遗传学研究中重要的模式生物。科研人员利用果蝇的紫眼卷翅品系和红眼直翅品系做了以下实验,请回答下列问题。
(1)红眼对紫眼为显性,判断的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)亲代卷翅个体是杂合子,判断依据是______________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
亲代紫眼果蝇与红眼果蝇杂交,后代全为红眼果蝇
F1卷翅果蝇后代表现为性状分离,卷翅是显性性状,亲代卷翅果蝇测交后代中卷翅∶直翅=1∶1
(3)科研人员又让亲代的紫眼卷翅果蝇品系连续互交多代,发现其后代始终保持卷翅,没有直翅个体出现。有人提出2种假设:假设一:直翅基因纯合致死。假设二:在同源染色体中,紫眼卷翅果蝇品系中卷翅基因所在染色体对应的另一条染色体上存在另一个隐性致死基因,这种隐性基因纯合导致受精卵不能正常发育。①通过上图杂交实验可以判断,假设一是错误的,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②若假设二正确,且眼色和翅型的遗传符合自由组合定律,则上图中F1红眼卷翅果蝇雌雄个体相互交配杂交实验中,F2的表型及比例为　　　　　　　　　　　　　　 　　。 
若假设一正确,则图中F1不应该出现直翅果蝇
红眼卷翅∶紫眼卷翅∶红眼直翅∶紫眼直翅=6∶2∶3∶1
4.(2021·全国卷甲节选)植物的性状有的由1对基因控制,有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶,果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点,某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进行实验,其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②中F1自交得F2)。
回答下列问题。(1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律,判断的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1,而是45∶15∶3∶1,则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是　　　　,判断的依据是　　　　　　　　　　　。若实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮=45∶15∶3∶1,其中齿皮∶网皮=3∶1,符合基因的分离定律,则可判断果皮是由1对等位基因控制的 
F1中缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1
二、实验探究类5.某雌雄同株作物的花色(紫色、粉色、白色)由两对等位基因(A与a、B与b)控制,叶片的宽度由一对等位基因(D与d)控制。现欲鉴定一株粉花宽叶植株是否为纯合子,请简要描述实验思路及预测结果和结论。
提示 实验思路:让该粉花宽叶植株自交得到F1,待F1成熟后,统计子代的表型。预测结果和结论:若F1均表现为粉花宽叶,则该粉花宽叶植株为纯合子;若F1除粉花宽叶个体外还有其他表型,则该粉花宽叶植株为杂合子。
6.玉米(2n=20)是雌雄同株异花传粉植物。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。现有一包籽粒饱满的玉米种子和一包籽粒凹陷的玉米种子,欲通过实验判断该对相对性状的显隐性关系,请简要写出一种实验思路和预期的实验结果及结论。
提示 实验思路:将两包玉米种子分别单独种植,分别进行每种玉米的自交和两种玉米的杂交,收获种子,观察种子表型。预期的实验结果和结论:若某种玉米自交后代发生性状分离,则该种玉米籽粒性状为显性,另一种为隐性;若自交均未发生性状分离,则两种玉米杂交所得后代表现出的性状即为显性性状。