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备战2025届高考生物一轮总复习第5单元孟德尔遗传定律与伴性遗传课时规范练21基因在染色体上伴性遗传
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这是一份备战2025届高考生物一轮总复习第5单元孟德尔遗传定律与伴性遗传课时规范练21基因在染色体上伴性遗传，共7页。
考点一 基因在染色体上的假说与证据
1.摩尔根利用果蝇杂交实验证明基因位于染色体上,下列有关叙述错误的是( )
A.该实验方案的设计运用了假说—演绎法
B.摩尔根还证明了基因在染色体上呈线性排列
C.实验中亲本果蝇的白眼性状来源于基因突变
D.红眼和白眼的遗传和性别相关联,因此是伴性遗传
2.摩尔根验证“白眼基因只存在于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因”的实验是( )
A.亲本白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交,F1都是红眼果蝇
B.F1雌雄果蝇相互交配,F2出现白眼果蝇,且白眼果蝇都是雄性
C.F1中的红眼雌果蝇与F2中的白眼雄果蝇交配,子代雌雄果蝇中,红眼和白眼各占一半
D.野生型红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配,子代只有红眼雌果蝇和白眼雄果蝇
3.(2024·广东潮州统考)如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图(不考虑变异)。下列叙述错误的是( )
A.图示体现了基因在染色体上呈线性排列
B.白眼基因w与紫眼基因pr互为非等位基因
C.有丝分裂后期,基因dp、pr、sn、w会出现在细胞同一极
D.减数分裂Ⅱ后期,基因dp、pr、sn、w不可能在细胞的同一极
4.摩尔根将白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交,F1雌雄果蝇全表现为红眼,F1雌雄果蝇杂交,F2中雌果蝇全表现为红眼,白眼只出现在雄果蝇中。摩尔根提出假设:白眼基因位于X染色体上,在Y染色体上没有其等位基因。可通过以下哪一个实验证明假设的正确性?( )
A.让纯合的红眼雌雄果蝇相互交配
B.让F1雌果蝇与F2白眼雄果蝇进行交配
C.让白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇交配
D.让白眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行交配
考点二 伴性遗传
5.先天性夜盲症是一种单基因遗传病,由X染色体上的隐性基因控制。不考虑突变,下列有关该遗传病的说法,正确的是( )
A.一对正常夫妇生育的子代中有患者,则患者都是男性
B.女性患者的儿子都患病,其父亲可能正常
C.男性患者的致病基因可能来自其父亲
D.该病在女性群体中的发病率高于在男性群体中的发病率
6.(2023·河北唐山二模)性控遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表型上受个体性别影响的现象。已知人类的某遗传病是由位于常染色体上的一对等位基因控制的性控遗传病,且在男性中该病为显性遗传病,在女性中该病为隐性遗传病。下列相关说法正确的是( )
A.性控遗传和伴性遗传的致病机理相同
B.一对表型正常的夫妇,子代中男孩可能患病,女孩均正常
C.一对患病的夫妇,子代中男孩可能正常,女孩可能患病
D.一对夫妇,男方正常,女方患病,则生一个男孩患病的概率为1/2
7.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(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A.若某病是由位于非同源区Ⅲ上的致病基因控制的,则患者均为男性
B.若某病是由位于非同源区Ⅰ上的隐性基因控制的,则男性患病概率大于女性
C.若某病是由位于非同源区Ⅰ上的显性基因控制的,则男性患者的女儿一定患病
D.若X、Y染色体上存在一对等位基因,则该对等位基因控制的性状遗传与性别无关
8.鸽子的性别决定方式为ZW型,腹部羽毛的颜色由一对等位基因A、a控制,现使纯合腹部羽毛白色雌鸽与纯合腹部羽毛灰色雄鸽交配,F1中雌鸽均为腹部羽毛灰色,雄鸽均为腹部羽毛白色。下列有关分析和推断,正确的是( )
A.控制腹部羽毛颜色的基因位于常染色体上
B.亲代雌雄鸽的基因型分别是ZaW、ZAZA
C.若F1的雌雄鸽自由交配,则F2雌鸽中腹部羽毛灰色的比例为1/4
D.若F2的雌雄鸽自由交配,则F3中腹部羽毛白色的雄鸽的比例为7/16
关键能力提升练
1.三黄鸡(2n=78,性别决定方式为ZW型)因黄羽、黄喙、黄脚得名,是我国著名的土鸡之一,其鸡爪有无螺纹、鸡毛颜色金黄色与黄中带褐色这两对相对性状分别由B/b、D/d这两对等位基因控制,现将金黄色有螺纹的三黄鸡公鸡和母鸡杂交,F1的表型及数量如下表。
下列有关叙述错误的是( )
A.对三黄鸡基因组进行测序,需测定40条染色体DNA的碱基序列
B.控制鸡爪有无螺纹的基因位于Z染色体上,其遗传遵循分离定律
C.F1中金黄色有螺纹公鸡的基因型有四种,其中杂合子占5/6
D.F1的雌雄个体相互交配,后代可根据鸡爪有无螺纹来判断性别
2.(2024·广东韶关统考)果蝇的有眼和无眼、红眼和白眼分别由等位基因A/a和B/b控制。现有一只纯合红眼雄蝇和一只纯合无眼雌蝇杂交,F1雌蝇全为红眼、雄蝇全为白眼。让F1雌蝇、雄蝇随机交配得到F2,F2雌蝇、雄蝇均表现为红眼∶白眼∶无眼=2∶3∶1。下列叙述正确的是( )
A.亲本基因型为BBXAY和bbXaXa
B.F2的表型及比例异常,是因为F1中雌配子aXB致死
C.F2中红眼雌蝇与白眼雄蝇随机交配,F3无眼果蝇的基因型共4种
D.F1雄蝇的一个次级精母细胞中含有0或1个白眼基因
3.(2024·广东东莞统考)美国生物学家摩尔根偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇,并利用该果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交证明了基因在染色体上。实验过程如下,下列说法错误的是( )
实验一:白眼雄果蝇×野生型红眼雌果蝇→F1雌雄全为红眼。F1雌雄果蝇交配→F2红眼∶白眼=3∶1,且F2中的白眼全为雄性。
实验二:白眼雄果蝇×F1红眼雌果蝇→F3红眼雌∶红眼雄∶白眼雌∶白眼雄=1∶1∶1∶1。
实验三:F3白雌果蝇×野生型红眼雄果蝇→F4雌性全为红眼,雄性全为白眼。
A.摩尔根偶然发现的一只白眼雄果蝇出现的根本原因可能是基因突变
B.根据实验一结果判断,果蝇的眼色遗传符合分离定律,且红眼对白眼为显性
C.根据实验一和实验二的结果就能判断控制眼色的基因只位于X染色体上
D.用F1红眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇杂交能证明控制眼色的基因只位于X染色体上
4.(2023·海南卷)家鸡(2n=78)的性别决定方式为ZW型。慢羽和快羽是家鸡的一对相对性状,且慢羽(D)对快羽(d)为显性。正常情况下,快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽;子二代的公鸡和母鸡中,慢羽与快羽的比例均为1∶1。回答下列问题。
(1)正常情况下,公鸡体细胞中含有 个染色体组,精子中含有 条W染色体。
(2)等位基因D/d位于 染色体上,判断依据是 。
(3)子二代随机交配得到的子三代中,慢羽公鸡所占的比例是 。
(4)家鸡羽毛的有色(A)对白色(a)为显性,这对等位基因位于常染色体上。正常情况下,1只有色快羽公鸡和若干只白色慢羽母鸡杂交,产生的子一代公鸡存在 种表型。
(5)母鸡具有发育正常的卵巢和退化的精巢,产蛋后由于某种原因导致卵巢退化,精巢重新发育,出现公鸡性征并且产生正常精子。某鸡群中有1只白色慢羽公鸡和若干只杂合有色快羽母鸡,设计杂交实验探究这只白色慢羽公鸡的基因型。简要写出实验思路、预期结果及结论(已知WW基因型致死)。
答案：
必备知识基础练
1.D 解析 摩尔根运用了假说—演绎法,即发现问题(白眼性状与性别相关)→提出假说(控制白眼的基因可能在X染色体上)→演绎推理→实验验证→得出结论,最后证明基因位于染色体上,A项正确;摩尔根和他的学生一起,以果蝇为实验材料,还证明了基因在染色体上呈线性排列,B项正确;实验中亲本果蝇的白眼性状是之前果蝇中从未有过的,来源于基因突变,C项正确;控制白眼和红眼的基因位于性染色体上,因此在遗传时与性别相关联,称为伴性遗传,D项错误。
2.D 解析 本实验是摩尔根发现果蝇眼色遗传与性别有关的亲本杂交实验,不是验证实验,A项不符合题意;本实验是摩尔根发现果蝇眼色遗传与性别有关的子一代自交实验,不是验证实验,B项不符合题意;本实验不只符合“白眼基因只存在于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因”的假说,也符合“白眼基因存在于X和Y染色体的同源区段”的假说,C项不符合题意;本实验可以证明“白眼基因只存在于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因”的假说成立,白眼基因的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,D项符合题意。
3.D 解析 根据题图可知,基因在染色体上呈线性排列,A项正确;白眼基因w与紫眼基因pr互为非等位基因,B项正确;在不考虑变异的情况下,有丝分裂后期,基因dp、pr、sn、w会出现在细胞同一极,C项正确;减数分裂Ⅱ后期,若图示的X染色体与2号染色体移到细胞的同一极,则基因dp、pr、sn、w将出现在细胞的同一极,D项错误。
4.C 解析 让纯合的红眼雌雄果蝇相互交配,不论白眼基因只位于X染色体上还是位于X、Y的同源区段上,子代雌雄果蝇全是红眼,A项无法证明;让F1雌果蝇与F2白眼雄果蝇进行交配,不论白眼基因只位于X染色体上还是位于X、Y的同源区段上,子代雌雄果蝇全是红眼∶白眼=1∶1,B项无法证明;让白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇交配,若白眼基因只位于X染色体上,子代雄果蝇全为白眼,雌果蝇全为红眼,若白眼基因位于X、Y的同源区段上,子代雌雄果蝇全为红眼,C项可以证明;让白眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行交配,不论白眼基因只位于X染色体上还是位于X、Y的同源区段上,子代雌雄果蝇全是白眼,D项无法证明。
5.A 解析 假定用A/a表示控制该病的基因,据题意可知,该病为伴X染色体隐性遗传病,一对正常夫妇生育的子代中有患者,说明这对夫妇的基因型为XAXa、XAY,因此子代患者的基因型为XaY,患者都是男性,A项正确;女性患者的基因型为XaXa,儿子和父亲的基因型都是XaY,因此儿子和父亲都患病,B项错误;男性患者的致病基因来自母亲,父亲只能传递给他Y染色体,C项错误;该病在女性群体中的发病率低于在男性群体中的发病率,D项错误。
6.C 解析 性控遗传的致病基因位于常染色体上,伴性遗传的致病基因位于性染色体上,致病机理不同,A项错误;一对夫妇表型正常,设该遗传病的致病基因用Y(y)表示,说明该对夫妇中男方为隐性纯合子(基因型为yy),女方的基因型为Y_,其子代中女孩可能患病,B项错误;一对夫妇都患病,说明该对夫妇中男方的基因型为Y_,女方的基因型为yy,子代中男孩可能正常(基因型为yy),女孩可能患病(基因型为yy),C项正确;一对夫妇,男方正常(基因型为yy),女方患病(基因型为yy),则生一个男孩患病的概率为0,D项错误。
7.D 解析 位于非同源区Ⅲ上的致病基因,由于在Y染色体上,所以只有男性患病,患病者中没有女性,A项正确;非同源区Ⅰ上隐性基因控制的遗传病,例如红绿色盲、血友病等,男性患病概率大于女性,B项正确;位于非同源区Ⅰ上的显性基因控制的遗传病,男性患者的女儿一定患病,C项正确;若X、Y染色体上存在一对等位基因,该对等位基因控制的性状遗传与性别有关,例如,一种显性遗传病,两个亲本婚配,基因型为XdXd与XdYD,则他们的后代只有男性患病,D项错误。
8.D 解析 由题可推知,控制鸽子腹部羽毛颜色的基因不在常染色体上,应位于Z染色体上,A项错误;纯合腹部羽毛白色雌鸽与纯合腹部羽毛灰色雄鸽交配,F1中雌鸽均为腹部羽毛灰色,雄鸽均为腹部羽毛白色,可知亲代雌雄鸽的基因型分别是ZAW、ZaZa,B项错误;F1为ZAZa∶ZaW=1∶1,若F1的雌雄鸽自由交配,则F2雌鸽中腹部羽毛灰色的比例为1/2,C项错误;F2的雌雄鸽的基因型及比例为ZAW∶ZaW∶ZAZa∶ZaZa=1∶1∶1∶1,若F2的雌雄鸽自由交配,雌鸽产生的配子及比例为ZA∶Za∶W=1∶1∶2,雄鸽产生的配子及比例为ZA∶Za=1∶3,则F3中腹部羽毛白色的雄鸽的比例为1/4×1+1/4×3/4=7/16,D项正确。
关键能力提升练
1.D 解析 三黄鸡(2n=78,性别决定方式为ZW型),对三黄鸡进行基因组测序,需测定40条染色体DNA的碱基序列,即38条常染色体、1条Z染色体和1条W染色体上的DNA碱基序列,A项正确;F1公鸡中全部有螺纹,母鸡中有螺纹和无螺纹的比例为1∶1,说明控制鸡爪有无螺纹这对相对性状的基因位于Z染色体上,亲本的基因型可表示为ZBZb、ZBW,即三黄鸡鸡爪有无螺纹的基因位于Z染色体上,其遗传符合分离定律,B项正确;F1无论雌雄均表现为金黄色和褐色比例为3∶1,说明相关基因位于常染色体上,亲本的基因型为Dd和Dd,结合B项可知,亲本的基因型为DdZBZb、DdZBW,则F1中金黄色有螺纹公鸡的基因型有2×2=4种,分别为1DDZBZB、1DDZBZb、2DdZBZB、2DdZBZb,可见杂合子占5/6,C项正确;F1的基因型为ZBZB、ZBZb、ZBW、ZbW,该群体自由交配,后代雌雄个体均有两种性状,无法从鸡爪性状判断性别,D项错误。
2.B 解析 根据题意“现有一只纯合红眼雄蝇和一只纯合无眼雌蝇杂交,F1雌蝇全为红眼、雄蝇全为白眼”,即有眼与无眼杂交,F1均为有眼,则有眼为显性性状,用A表示,无眼为隐性性状,用a表示;雌蝇均为红眼,雄蝇均为白眼,可见眼色与性别有关,位于X染色体上,又因F1雌性眼色与亲本的雄果蝇相同,故红眼为显性性状,用B表示。故而可推知亲本的基因型分别为AAXBY、aaXbXb,A项错误。由A项分析可知,F1的雌雄果蝇基因型为AaXBXb、AaXbY,雌配子为1/4AXB、1/4AXb、1/4aXB、1/4aXb,雄配子为1/4AXb、1/4AY、1/4aXb、1/4aY,根据棋盘法可知,F2的雌雄果蝇中红眼∶白眼∶无眼=3∶3∶2,与题意不符,故存在配子致死,由于F2雌蝇、雄蝇均表现为红眼∶白眼∶无眼=2∶3∶1,可知是F1中雌配子aXB致死,B项正确。F2中红眼雌蝇为1/2AAXBXb、1/2AaXBXb,白眼雄蝇为1/3AAXbY、2/3AaXbY,二者随机交配,由于雌配子aXB致死,故F3无眼果蝇的基因型为aaXbXb、aaXbY,共2种,C项错误。F1雄蝇的基因型为AaXbY,减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,只考虑性染色体时,得到的两个次级精母细胞的基因型为XbXb、YY,故一个次级精母细胞中含有0或2个白眼基因,D项错误。
3.C 解析 一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇,出现的根本原因可能是基因突变,A项正确。实验一中,红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,F1全为红眼,F2红眼∶白眼=3∶1,说明该性状受一对等位基因控制,遵循基因的分离定律,且红眼对白眼为显性性状,B项正确。用R、r表示控制眼色的基因,若该性状是伴X染色体遗传,则亲本的基因型为XRXR、XrY,F1基因型为XRXr、XRY,F2基因型及其比例为XRXR∶XRXr∶XRY∶XrY=1∶1∶1∶1,实验二中,XrY×XRXr,F3基因型为XRXr、XrXr、XRY、XrY,表型为红眼雌∶红眼雄∶白眼雌∶白眼雄=1∶1∶1∶1,符合实验结果;若相关基因在X、Y染色体的同源区段,则亲本的基因型为XRXR、XrYr,F1基因型为XRXr、XRYr,F2基因型及其比例为XRXR∶XRXr∶XRYr∶XrYr=1∶1∶1∶1,实验二中,XrYr×XRXr,F3基因型为XRXr、XrYr、XRYr、XrYr,表型为红眼雌∶红眼雄∶白眼雌∶白眼雄=1∶1∶1∶1,符合实验结果。故根据实验一和实验二的结果判断,控制眼色的基因可能位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段,C项错误。若该性状是伴X染色体遗传,F1红眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇杂交(XRXr×XRY),子代中会出现白眼雄性,若该性状基因位于X、Y染色体的同源区,F1红眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇杂交(XRXr×XRYR),子代中雌雄个体全为红眼,能证明控制眼色的基因只位于X染色体上,D项正确。
4.答案 (1)2 0
(2)Z 快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽,出现性别差异
(3)5/16
(4)1或2
(5)将这只白色慢羽公鸡与多只杂合有色快羽母鸡进行杂交,观察后代的表型及比例。若后代公鸡∶母鸡=1∶1,且无论公鸡还是母鸡都是有色慢羽∶白色慢羽=1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZD;若后代公鸡∶母鸡=1∶1,且无论公鸡还是母鸡都是有色慢羽∶有色快羽∶白色慢羽∶白色快羽=1∶1∶1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZd;若后代公鸡∶母鸡=1∶2,公鸡全为慢羽,母鸡慢羽∶快羽=1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDW。
解析 (1)家鸡为二倍体,正常情况下,公鸡体细胞中含有2个染色体组,公鸡的性染色体组成为ZZ,产生的精子不含有W染色体。
(2)题干分析:快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽,体现了性别差异,说明控制慢羽和快羽的基因位于Z染色体上,亲本的基因型是ZdZd、ZDW。
(3)由(2)可知,子一代为ZDZd、ZdW,子二代为ZDZd∶ZdZd∶ZDW∶ZdW=1∶1∶1∶1,子二代随机交配,公鸡产生的配子为1/4ZD、3/4Zd,母鸡产生的配子为1/4ZD、1/4Zd、1/2W,则子三代中慢羽公鸡(ZDZ_)所占的比例为1/4×1/4+1/4×1/4+3/4×1/4=5/16。
(4)有色快羽公鸡的基因型是AAZdZd或AaZdZd,白色慢羽母鸡的基因型是aaZDW,当AAZdZd与aaZDW杂交时,产生的公鸡只有1种表型,当AaZdZd与aaZDW杂交时,产生的公鸡有2种表型。
(5)母鸡的性染色组成为ZW,这只白色慢羽公鸡的基因型可能是aaZDZD、aaZDZd或aaZDW,欲判断这只白色慢羽公鸡的基因型,可将其与多只杂合有色快羽母鸡(AaZdW)杂交,观察后代的表型及其比例。若后代公鸡∶母鸡=1∶1,且无论雌雄都是有色慢羽∶白色慢羽=1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZD;若后代公鸡∶母鸡=1∶1,且无论无论雌雄都是有色慢羽∶有色快羽∶白色慢羽∶白色快羽=1∶1∶1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZd;若后代公鸡∶母鸡=1∶2,公鸡全为慢羽,母鸡为慢羽∶快羽=1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDW。表型
金黄色
有螺纹
金黄色
无螺纹
黄中带褐
色有螺纹
黄中带褐
色无螺纹
公鸡/只
152
0
51
0
母鸡/只
75
78
25
26
考点一 基因在染色体上的假说与证据
1.摩尔根利用果蝇杂交实验证明基因位于染色体上,下列有关叙述错误的是( )
A.该实验方案的设计运用了假说—演绎法
B.摩尔根还证明了基因在染色体上呈线性排列
C.实验中亲本果蝇的白眼性状来源于基因突变
D.红眼和白眼的遗传和性别相关联,因此是伴性遗传
2.摩尔根验证“白眼基因只存在于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因”的实验是( )
A.亲本白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交,F1都是红眼果蝇
B.F1雌雄果蝇相互交配,F2出现白眼果蝇,且白眼果蝇都是雄性
C.F1中的红眼雌果蝇与F2中的白眼雄果蝇交配,子代雌雄果蝇中,红眼和白眼各占一半
D.野生型红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配,子代只有红眼雌果蝇和白眼雄果蝇
3.(2024·广东潮州统考)如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图(不考虑变异)。下列叙述错误的是( )
A.图示体现了基因在染色体上呈线性排列
B.白眼基因w与紫眼基因pr互为非等位基因
C.有丝分裂后期,基因dp、pr、sn、w会出现在细胞同一极
D.减数分裂Ⅱ后期,基因dp、pr、sn、w不可能在细胞的同一极
4.摩尔根将白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交,F1雌雄果蝇全表现为红眼,F1雌雄果蝇杂交,F2中雌果蝇全表现为红眼,白眼只出现在雄果蝇中。摩尔根提出假设:白眼基因位于X染色体上,在Y染色体上没有其等位基因。可通过以下哪一个实验证明假设的正确性?( )
A.让纯合的红眼雌雄果蝇相互交配
B.让F1雌果蝇与F2白眼雄果蝇进行交配
C.让白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇交配
D.让白眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行交配
考点二 伴性遗传
5.先天性夜盲症是一种单基因遗传病,由X染色体上的隐性基因控制。不考虑突变,下列有关该遗传病的说法,正确的是( )
A.一对正常夫妇生育的子代中有患者,则患者都是男性
B.女性患者的儿子都患病,其父亲可能正常
C.男性患者的致病基因可能来自其父亲
D.该病在女性群体中的发病率高于在男性群体中的发病率
6.(2023·河北唐山二模)性控遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表型上受个体性别影响的现象。已知人类的某遗传病是由位于常染色体上的一对等位基因控制的性控遗传病,且在男性中该病为显性遗传病,在女性中该病为隐性遗传病。下列相关说法正确的是( )
A.性控遗传和伴性遗传的致病机理相同
B.一对表型正常的夫妇,子代中男孩可能患病,女孩均正常
C.一对患病的夫妇,子代中男孩可能正常,女孩可能患病
D.一对夫妇,男方正常,女方患病,则生一个男孩患病的概率为1/2
7.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(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A.若某病是由位于非同源区Ⅲ上的致病基因控制的,则患者均为男性
B.若某病是由位于非同源区Ⅰ上的隐性基因控制的,则男性患病概率大于女性
C.若某病是由位于非同源区Ⅰ上的显性基因控制的,则男性患者的女儿一定患病
D.若X、Y染色体上存在一对等位基因,则该对等位基因控制的性状遗传与性别无关
8.鸽子的性别决定方式为ZW型,腹部羽毛的颜色由一对等位基因A、a控制,现使纯合腹部羽毛白色雌鸽与纯合腹部羽毛灰色雄鸽交配,F1中雌鸽均为腹部羽毛灰色,雄鸽均为腹部羽毛白色。下列有关分析和推断,正确的是( )
A.控制腹部羽毛颜色的基因位于常染色体上
B.亲代雌雄鸽的基因型分别是ZaW、ZAZA
C.若F1的雌雄鸽自由交配,则F2雌鸽中腹部羽毛灰色的比例为1/4
D.若F2的雌雄鸽自由交配,则F3中腹部羽毛白色的雄鸽的比例为7/16
关键能力提升练
1.三黄鸡(2n=78,性别决定方式为ZW型)因黄羽、黄喙、黄脚得名,是我国著名的土鸡之一,其鸡爪有无螺纹、鸡毛颜色金黄色与黄中带褐色这两对相对性状分别由B/b、D/d这两对等位基因控制,现将金黄色有螺纹的三黄鸡公鸡和母鸡杂交,F1的表型及数量如下表。
下列有关叙述错误的是( )
A.对三黄鸡基因组进行测序,需测定40条染色体DNA的碱基序列
B.控制鸡爪有无螺纹的基因位于Z染色体上,其遗传遵循分离定律
C.F1中金黄色有螺纹公鸡的基因型有四种,其中杂合子占5/6
D.F1的雌雄个体相互交配,后代可根据鸡爪有无螺纹来判断性别
2.(2024·广东韶关统考)果蝇的有眼和无眼、红眼和白眼分别由等位基因A/a和B/b控制。现有一只纯合红眼雄蝇和一只纯合无眼雌蝇杂交,F1雌蝇全为红眼、雄蝇全为白眼。让F1雌蝇、雄蝇随机交配得到F2,F2雌蝇、雄蝇均表现为红眼∶白眼∶无眼=2∶3∶1。下列叙述正确的是( )
A.亲本基因型为BBXAY和bbXaXa
B.F2的表型及比例异常,是因为F1中雌配子aXB致死
C.F2中红眼雌蝇与白眼雄蝇随机交配,F3无眼果蝇的基因型共4种
D.F1雄蝇的一个次级精母细胞中含有0或1个白眼基因
3.(2024·广东东莞统考)美国生物学家摩尔根偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇,并利用该果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交证明了基因在染色体上。实验过程如下,下列说法错误的是( )
实验一:白眼雄果蝇×野生型红眼雌果蝇→F1雌雄全为红眼。F1雌雄果蝇交配→F2红眼∶白眼=3∶1,且F2中的白眼全为雄性。
实验二:白眼雄果蝇×F1红眼雌果蝇→F3红眼雌∶红眼雄∶白眼雌∶白眼雄=1∶1∶1∶1。
实验三:F3白雌果蝇×野生型红眼雄果蝇→F4雌性全为红眼,雄性全为白眼。
A.摩尔根偶然发现的一只白眼雄果蝇出现的根本原因可能是基因突变
B.根据实验一结果判断,果蝇的眼色遗传符合分离定律,且红眼对白眼为显性
C.根据实验一和实验二的结果就能判断控制眼色的基因只位于X染色体上
D.用F1红眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇杂交能证明控制眼色的基因只位于X染色体上
4.(2023·海南卷)家鸡(2n=78)的性别决定方式为ZW型。慢羽和快羽是家鸡的一对相对性状,且慢羽(D)对快羽(d)为显性。正常情况下,快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽;子二代的公鸡和母鸡中,慢羽与快羽的比例均为1∶1。回答下列问题。
(1)正常情况下,公鸡体细胞中含有 个染色体组,精子中含有 条W染色体。
(2)等位基因D/d位于 染色体上,判断依据是 。
(3)子二代随机交配得到的子三代中,慢羽公鸡所占的比例是 。
(4)家鸡羽毛的有色(A)对白色(a)为显性,这对等位基因位于常染色体上。正常情况下,1只有色快羽公鸡和若干只白色慢羽母鸡杂交,产生的子一代公鸡存在 种表型。
(5)母鸡具有发育正常的卵巢和退化的精巢,产蛋后由于某种原因导致卵巢退化,精巢重新发育,出现公鸡性征并且产生正常精子。某鸡群中有1只白色慢羽公鸡和若干只杂合有色快羽母鸡,设计杂交实验探究这只白色慢羽公鸡的基因型。简要写出实验思路、预期结果及结论(已知WW基因型致死)。
答案：
必备知识基础练
1.D 解析 摩尔根运用了假说—演绎法,即发现问题(白眼性状与性别相关)→提出假说(控制白眼的基因可能在X染色体上)→演绎推理→实验验证→得出结论,最后证明基因位于染色体上,A项正确;摩尔根和他的学生一起,以果蝇为实验材料,还证明了基因在染色体上呈线性排列,B项正确;实验中亲本果蝇的白眼性状是之前果蝇中从未有过的,来源于基因突变,C项正确;控制白眼和红眼的基因位于性染色体上,因此在遗传时与性别相关联,称为伴性遗传,D项错误。
2.D 解析 本实验是摩尔根发现果蝇眼色遗传与性别有关的亲本杂交实验,不是验证实验,A项不符合题意;本实验是摩尔根发现果蝇眼色遗传与性别有关的子一代自交实验,不是验证实验,B项不符合题意;本实验不只符合“白眼基因只存在于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因”的假说,也符合“白眼基因存在于X和Y染色体的同源区段”的假说,C项不符合题意;本实验可以证明“白眼基因只存在于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因”的假说成立,白眼基因的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,D项符合题意。
3.D 解析 根据题图可知,基因在染色体上呈线性排列,A项正确;白眼基因w与紫眼基因pr互为非等位基因,B项正确;在不考虑变异的情况下,有丝分裂后期,基因dp、pr、sn、w会出现在细胞同一极,C项正确;减数分裂Ⅱ后期,若图示的X染色体与2号染色体移到细胞的同一极,则基因dp、pr、sn、w将出现在细胞的同一极,D项错误。
4.C 解析 让纯合的红眼雌雄果蝇相互交配,不论白眼基因只位于X染色体上还是位于X、Y的同源区段上,子代雌雄果蝇全是红眼,A项无法证明;让F1雌果蝇与F2白眼雄果蝇进行交配,不论白眼基因只位于X染色体上还是位于X、Y的同源区段上,子代雌雄果蝇全是红眼∶白眼=1∶1,B项无法证明;让白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇交配,若白眼基因只位于X染色体上,子代雄果蝇全为白眼,雌果蝇全为红眼,若白眼基因位于X、Y的同源区段上,子代雌雄果蝇全为红眼,C项可以证明;让白眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行交配,不论白眼基因只位于X染色体上还是位于X、Y的同源区段上,子代雌雄果蝇全是白眼,D项无法证明。
5.A 解析 假定用A/a表示控制该病的基因,据题意可知,该病为伴X染色体隐性遗传病,一对正常夫妇生育的子代中有患者,说明这对夫妇的基因型为XAXa、XAY,因此子代患者的基因型为XaY,患者都是男性,A项正确;女性患者的基因型为XaXa,儿子和父亲的基因型都是XaY,因此儿子和父亲都患病,B项错误;男性患者的致病基因来自母亲,父亲只能传递给他Y染色体,C项错误;该病在女性群体中的发病率低于在男性群体中的发病率,D项错误。
6.C 解析 性控遗传的致病基因位于常染色体上,伴性遗传的致病基因位于性染色体上,致病机理不同,A项错误;一对夫妇表型正常,设该遗传病的致病基因用Y(y)表示,说明该对夫妇中男方为隐性纯合子(基因型为yy),女方的基因型为Y_,其子代中女孩可能患病,B项错误;一对夫妇都患病,说明该对夫妇中男方的基因型为Y_,女方的基因型为yy,子代中男孩可能正常(基因型为yy),女孩可能患病(基因型为yy),C项正确;一对夫妇,男方正常(基因型为yy),女方患病(基因型为yy),则生一个男孩患病的概率为0,D项错误。
7.D 解析 位于非同源区Ⅲ上的致病基因,由于在Y染色体上,所以只有男性患病,患病者中没有女性,A项正确;非同源区Ⅰ上隐性基因控制的遗传病,例如红绿色盲、血友病等,男性患病概率大于女性,B项正确;位于非同源区Ⅰ上的显性基因控制的遗传病,男性患者的女儿一定患病,C项正确;若X、Y染色体上存在一对等位基因,该对等位基因控制的性状遗传与性别有关,例如,一种显性遗传病,两个亲本婚配,基因型为XdXd与XdYD,则他们的后代只有男性患病,D项错误。
8.D 解析 由题可推知,控制鸽子腹部羽毛颜色的基因不在常染色体上,应位于Z染色体上,A项错误;纯合腹部羽毛白色雌鸽与纯合腹部羽毛灰色雄鸽交配,F1中雌鸽均为腹部羽毛灰色,雄鸽均为腹部羽毛白色,可知亲代雌雄鸽的基因型分别是ZAW、ZaZa,B项错误;F1为ZAZa∶ZaW=1∶1,若F1的雌雄鸽自由交配,则F2雌鸽中腹部羽毛灰色的比例为1/2,C项错误;F2的雌雄鸽的基因型及比例为ZAW∶ZaW∶ZAZa∶ZaZa=1∶1∶1∶1,若F2的雌雄鸽自由交配,雌鸽产生的配子及比例为ZA∶Za∶W=1∶1∶2,雄鸽产生的配子及比例为ZA∶Za=1∶3,则F3中腹部羽毛白色的雄鸽的比例为1/4×1+1/4×3/4=7/16,D项正确。
关键能力提升练
1.D 解析 三黄鸡(2n=78,性别决定方式为ZW型),对三黄鸡进行基因组测序,需测定40条染色体DNA的碱基序列,即38条常染色体、1条Z染色体和1条W染色体上的DNA碱基序列,A项正确;F1公鸡中全部有螺纹,母鸡中有螺纹和无螺纹的比例为1∶1,说明控制鸡爪有无螺纹这对相对性状的基因位于Z染色体上,亲本的基因型可表示为ZBZb、ZBW,即三黄鸡鸡爪有无螺纹的基因位于Z染色体上,其遗传符合分离定律,B项正确;F1无论雌雄均表现为金黄色和褐色比例为3∶1,说明相关基因位于常染色体上,亲本的基因型为Dd和Dd,结合B项可知,亲本的基因型为DdZBZb、DdZBW,则F1中金黄色有螺纹公鸡的基因型有2×2=4种,分别为1DDZBZB、1DDZBZb、2DdZBZB、2DdZBZb,可见杂合子占5/6,C项正确;F1的基因型为ZBZB、ZBZb、ZBW、ZbW,该群体自由交配,后代雌雄个体均有两种性状,无法从鸡爪性状判断性别,D项错误。
2.B 解析 根据题意“现有一只纯合红眼雄蝇和一只纯合无眼雌蝇杂交,F1雌蝇全为红眼、雄蝇全为白眼”,即有眼与无眼杂交,F1均为有眼,则有眼为显性性状,用A表示,无眼为隐性性状,用a表示;雌蝇均为红眼,雄蝇均为白眼,可见眼色与性别有关,位于X染色体上,又因F1雌性眼色与亲本的雄果蝇相同,故红眼为显性性状,用B表示。故而可推知亲本的基因型分别为AAXBY、aaXbXb,A项错误。由A项分析可知,F1的雌雄果蝇基因型为AaXBXb、AaXbY,雌配子为1/4AXB、1/4AXb、1/4aXB、1/4aXb,雄配子为1/4AXb、1/4AY、1/4aXb、1/4aY,根据棋盘法可知,F2的雌雄果蝇中红眼∶白眼∶无眼=3∶3∶2,与题意不符,故存在配子致死,由于F2雌蝇、雄蝇均表现为红眼∶白眼∶无眼=2∶3∶1,可知是F1中雌配子aXB致死,B项正确。F2中红眼雌蝇为1/2AAXBXb、1/2AaXBXb,白眼雄蝇为1/3AAXbY、2/3AaXbY,二者随机交配,由于雌配子aXB致死,故F3无眼果蝇的基因型为aaXbXb、aaXbY,共2种,C项错误。F1雄蝇的基因型为AaXbY,减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,只考虑性染色体时,得到的两个次级精母细胞的基因型为XbXb、YY,故一个次级精母细胞中含有0或2个白眼基因,D项错误。
3.C 解析 一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇,出现的根本原因可能是基因突变,A项正确。实验一中,红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,F1全为红眼,F2红眼∶白眼=3∶1,说明该性状受一对等位基因控制,遵循基因的分离定律,且红眼对白眼为显性性状,B项正确。用R、r表示控制眼色的基因,若该性状是伴X染色体遗传,则亲本的基因型为XRXR、XrY,F1基因型为XRXr、XRY,F2基因型及其比例为XRXR∶XRXr∶XRY∶XrY=1∶1∶1∶1,实验二中,XrY×XRXr,F3基因型为XRXr、XrXr、XRY、XrY,表型为红眼雌∶红眼雄∶白眼雌∶白眼雄=1∶1∶1∶1,符合实验结果;若相关基因在X、Y染色体的同源区段,则亲本的基因型为XRXR、XrYr,F1基因型为XRXr、XRYr,F2基因型及其比例为XRXR∶XRXr∶XRYr∶XrYr=1∶1∶1∶1,实验二中,XrYr×XRXr,F3基因型为XRXr、XrYr、XRYr、XrYr,表型为红眼雌∶红眼雄∶白眼雌∶白眼雄=1∶1∶1∶1,符合实验结果。故根据实验一和实验二的结果判断,控制眼色的基因可能位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段,C项错误。若该性状是伴X染色体遗传,F1红眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇杂交(XRXr×XRY),子代中会出现白眼雄性,若该性状基因位于X、Y染色体的同源区,F1红眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇杂交(XRXr×XRYR),子代中雌雄个体全为红眼,能证明控制眼色的基因只位于X染色体上,D项正确。
4.答案 (1)2 0
(2)Z 快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽,出现性别差异
(3)5/16
(4)1或2
(5)将这只白色慢羽公鸡与多只杂合有色快羽母鸡进行杂交,观察后代的表型及比例。若后代公鸡∶母鸡=1∶1,且无论公鸡还是母鸡都是有色慢羽∶白色慢羽=1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZD;若后代公鸡∶母鸡=1∶1,且无论公鸡还是母鸡都是有色慢羽∶有色快羽∶白色慢羽∶白色快羽=1∶1∶1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZd;若后代公鸡∶母鸡=1∶2,公鸡全为慢羽,母鸡慢羽∶快羽=1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDW。
解析 (1)家鸡为二倍体,正常情况下,公鸡体细胞中含有2个染色体组,公鸡的性染色体组成为ZZ,产生的精子不含有W染色体。
(2)题干分析:快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽,体现了性别差异,说明控制慢羽和快羽的基因位于Z染色体上,亲本的基因型是ZdZd、ZDW。
(3)由(2)可知,子一代为ZDZd、ZdW,子二代为ZDZd∶ZdZd∶ZDW∶ZdW=1∶1∶1∶1,子二代随机交配,公鸡产生的配子为1/4ZD、3/4Zd,母鸡产生的配子为1/4ZD、1/4Zd、1/2W,则子三代中慢羽公鸡(ZDZ_)所占的比例为1/4×1/4+1/4×1/4+3/4×1/4=5/16。
(4)有色快羽公鸡的基因型是AAZdZd或AaZdZd,白色慢羽母鸡的基因型是aaZDW,当AAZdZd与aaZDW杂交时,产生的公鸡只有1种表型,当AaZdZd与aaZDW杂交时,产生的公鸡有2种表型。
(5)母鸡的性染色组成为ZW,这只白色慢羽公鸡的基因型可能是aaZDZD、aaZDZd或aaZDW,欲判断这只白色慢羽公鸡的基因型,可将其与多只杂合有色快羽母鸡(AaZdW)杂交,观察后代的表型及其比例。若后代公鸡∶母鸡=1∶1,且无论雌雄都是有色慢羽∶白色慢羽=1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZD;若后代公鸡∶母鸡=1∶1,且无论无论雌雄都是有色慢羽∶有色快羽∶白色慢羽∶白色快羽=1∶1∶1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZd;若后代公鸡∶母鸡=1∶2,公鸡全为慢羽,母鸡为慢羽∶快羽=1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDW。表型
金黄色
有螺纹
金黄色
无螺纹
黄中带褐
色有螺纹
黄中带褐
色无螺纹
公鸡/只
152
0
51
0
母鸡/只
75
78
25
26
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