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2024届人教版高中生物一轮复习素养提升遗传系谱图综合判断与概率计算学案（不定项）
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这是一份2024届人教版高中生物一轮复习素养提升遗传系谱图综合判断与概率计算学案（不定项），共10页。
遗传系谱图综合判断与概率计算
1．遗传系谱图综合判断
(1)“程序法”分析遗传系谱图
(2)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，女儿有正”，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。
2．用集合理论解决两病概率的计算问题
(1)当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率分析如下：
(2)根据序号所示进行相乘得出相应概率，再进一步拓展如下表
序号
类型
计算公式
已知
患甲病概率为m
不患甲病概率为1－m
患乙病概率为n
不患乙病概率为1－n
①
同时患两病概率
m·n
②
只患甲病概率
m·(1－n)
③
只患乙病概率
n·(1－m)
④
不患病概率
(1－m)(1－n)
拓展
求解
患病概率
①＋②＋③或1－④
只患一种病概率
②＋③或1－(①＋④)
(3)上表各情况可概括如下图
3．电泳图谱原理
电泳是利用带电分子或离子所带电荷或分子量不同，在电场中移动距离(或速度)不同的原理分离分子或离子的方法，如等位基因A与a，经限制酶切开后，由于相关片段分子量等差异，在电场中移动距离不同，从而使两种基因得以分离。
[典例] 图甲为人类某种遗传病的系谱图，已知某种方法能够使正常基因显示一个条带，致病基因则显示为位置不同的另一个条带(若显示两个条带说明此人是杂合子)。用该方法对该家系中的每个个体进行分析，条带的有无及具体位置见图乙。请据此判断，下列叙述错误的是( )
A．该病为常染色体隐性遗传病，且4号的基因型有两种可能性
B．若10号与致病基因的携带者婚配，则生育患病孩子的概率为1/4
C．10号的基因型可能与3号或4号产生配子时发生了基因突变有关
D．据图乙可知，3号、4号、8号、9号和13号都为显性纯合子
[思维建模]
题干
信息
信息1
正常基因显示一个条带，致病基因则显示为位置不同的另一个条带
信息2
用该方法对该家系中的每个个体进行分析
素养
指引
科学思维
(1)熟练分析人类遗传病遗传系谱图；
(2)会比较系谱图与电泳图谱
解析：选A 据图分析，图中正常的双亲生出了有病的女儿，说明该病为常染色体隐性遗传病；设该病受基因(A、a)控制，图乙显示4号只有条带1，说明其基因型为显性纯合子(AA)，A错误；图乙显示10号的基因型为Aa，与致病基因的携带者(Aa)婚配，生育患病孩子的概率为1/4，B正确；图中显示3号和4号基因型都是AA，而10号基因型为Aa，a基因的出现可能与3号或4号产生配子时发生了基因突变有关，C正确；据图乙可知，3号、4号、8号、9号和13号都为显性纯合子，D正确。
1．(2023·郑州模拟)下图是甲、乙两病患者家族系谱图，其中Ⅰ1不携带乙病致病基因。下列有关分析错误的是( )
A．Ⅱ4、Ⅲ2、Ⅲ4一定不携带乙病致病基因
B．Ⅲ2、Ⅲ4基因型相同的概率为2/3
C．Ⅰ1和Ⅰ2生一个同时患两种病孩子的概率是1/16
D．如果Ⅰ1和Ⅰ2的孩子足够多，那么患病孩子的基因型有5种
解析：选D 设甲病相关基因用A/a表示，乙病相关基因用B/b表示，Ⅲ4表型正常，其母亲患甲病，Ⅲ4的基因型为AaXBY，Ⅲ1患甲病，故Ⅱ1、Ⅱ2都是甲病致病基因携带者，Ⅲ2表型正常，Ⅲ2的基因型为AaXBY的概率是2/3，故Ⅲ2、Ⅲ4基因型相同的概率为2/3，B正确；Ⅰ1基因型为AaXBY，Ⅰ2基因型为AaXBXb，Ⅰ1和Ⅰ2所生孩子，同时患两种病的概率＝1/4×1/4＝1/16，C正确；Ⅰ1和Ⅰ2的孩子足够多，那么患病孩子的基因型有aaXBY、AAXbY、AaXbY、aaXbY、aaXBXB、aaXBXb，共6种，D错误。
2．(2023·北京模拟)迟发型成骨不全(瓷娃娃)是一种单基因遗传病，如图为某医院对该病患者家系进行的调查结果。已知Ⅱ3、Ⅲ1均无该病的致病基因，下列叙述正确的是( )
A．调查瓷娃娃的发病率时，应在患者的家系中进行
B．据系谱图分析该病的遗传方式为X染色体显性遗传病
C．该遗传病的产前诊断措施是对胎儿进行基因检测
D．代代有患者为显性遗传，Ⅳ1是杂合子的概率2/3
解析：选C 调查瓷娃娃的发病率时，应在人群中随机取样，调查遗传方式，应该在患者家系中进行，A错误；由于Ⅱ3、Ⅲ1均无该病的致病基因，且Ⅲ4正常，故该病的遗传方式可能为常染色体显性遗传病，B错误；该遗传病是一种单基因遗传病，产前诊断措施是对胎儿进行基因检测，C正确；由以上分析可知，该病可能是常染色体显性遗传病，因而会出现代代有患者，由于Ⅲ1正常为隐性纯合子，故Ⅳ1是杂合子的概率为1，D错误。
3．(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，Ⅲ1与Ⅲ2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是________。
(2)用Ⅱ1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________。
(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：________。
(4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由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Ⅱ3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________。
解析 (1)题干中已经排除了致死、突变和X、Y同源区段遗传，Ⅰ1正常眼雌果蝇与Ⅰ2无眼雄果蝇杂交，Ⅱ雌果蝇出现正常眼，说明该性状的遗传不可能为伴X显性遗传，如果是伴X显性遗传，雌果蝇均为无眼；Ⅰ4正常眼雌果蝇与Ⅰ3无眼雄果蝇杂交，Ⅱ3雄果蝇出现正常眼，说明该性状的遗传不可能为伴Y遗传，如果是伴Y遗传，Ⅱ3雄果蝇应为无眼。若控制该性状的基因位于X染色体上，则无眼为隐性性状，Ⅰ2的基因型为XaY，Ⅱ2的基因型为XAXa，Ⅱ3基因型为XAY，则Ⅲ2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa，Ⅲ1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，基因位于X染色体上，Ⅰ2的基因型为XaY，Ⅱ1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，表型为正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性＝1∶1∶1∶1；如果位于常染色体上，Ⅰ2的基因型为aa，Ⅱ1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，表型为正常眼∶无眼＝1∶1，雌雄比例为1∶1，正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性＝1∶1∶1∶1；如果无眼性状为显性性状，基因只能位于常染色体上，Ⅰ2的基因型为Aa，Ⅱ1的基因型为aa，两者杂交，后代数量足够多，后代基因型及比例也为Aa∶aa＝1∶1，表型为正常眼∶无眼＝1∶1，雌雄比例为1∶1，正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性＝1∶1∶1∶1，故不能判断无眼性状的显隐性关系。(3)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，根据题干信息只杂交一次杂交、仅根据子代表型预期结果，不涉及子代性状分离比的条件，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Ⅱ2和Ⅱ3杂交的方式来判断。如无眼性状的遗传为伴X隐性遗传，Ⅱ2和Ⅱ3的基因型为XAXa×XAY，后代雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼，只有雄果蝇有无眼性状；如无眼性状为常染色体隐性遗传，Ⅱ2和Ⅱ3的基因型为Aa×Aa，后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无眼；如无眼性状为常染色体显性遗传，Ⅱ2和Ⅱ3的基因型为aa×aa，后代雌蝇、雄蝇都只有正常眼。(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，则无眼基因的长度比正常眼基因短。若无眼性状的遗传伴X隐性遗传，Ⅱ3的基因型为XAY，PCR扩增后，产物只有一条显示带；若无眼性状的遗传常染色体显性遗传，Ⅱ3的基因型为aa，PCR扩增后电泳的产物也有一条显示带，但和前者位置不同；若无眼性状的遗传常染色体隐性遗传，Ⅱ3的基因型为Aa，PCR扩增后电泳的产物有两条显示带，故根据电泳结果能确定无眼性状的遗传方式。
答案 (1)伴Y遗传和伴X显性遗传 3/8
(2)不能 不论是常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传还是伴X隐性遗传，Ⅱ1和亲本杂交，后代雌雄性表型和比例相同
(3)Ⅱ2和Ⅱ3杂交 若后代雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼，只有雄果蝇有无眼性状，则无眼性状的遗传为伴X隐性遗传；若后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无眼，则无眼性状的遗传为常染色体隐性遗传；若后代雌蝇、雄蝇都只有正常眼，则无眼性状的遗传为常染色体显性遗传
(4)能 若无眼性状的遗传是伴X隐性遗传，PCR扩增后电泳的产物只有一条显示带；若无眼性状的遗传常是染色体显性遗传，PCR扩增后电泳的产物也有一条显示带，但和前者位置不同；若无眼性状的遗传是常染色体隐性遗传，PCR扩增后电泳的产物有两条显示带
1．(2021·全国甲卷)果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是( )
A．果蝇M为红眼杂合体雌蝇
B．果蝇M体色表现为黑檀体
C．果蝇N为灰体红眼杂合体
D．亲本果蝇均为长翅杂合体
解析：选A 由题干可知，果蝇N表现为显性性状灰体红眼，且控制眼色的基因位于X染色体上，假设控制眼色的基因为A/a，由题图可知，子代果蝇中红眼与白眼的数量比接近1∶1。若果蝇N为雄蝇，则关于眼色的基因型为XAY，果蝇M为红眼杂合体雌蝇(XAXa)，则后代红眼∶白眼＝3∶1，不符合子代性状分离比，故果蝇M为雌性，且应为白眼纯合体雌蝇(XaXa)，这样后代果蝇中红眼∶白眼＝1∶1，A错误；由题干“果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制”可知，体色和翅型应为常染色体遗传，假设控制体色和翅型的基因分别为B/b、C/c，若果蝇M体色表现为黑檀体，单独分析体色这一对性状，M与N属于测交，即M黑檀体(bb)×N灰体(Bb)，后代果蝇中黑檀体∶灰体＝1∶1，符合子代性状分离比，B正确；若果蝇N为雌性，且表现为显性性状灰体红眼，结合A、B的分析可知，N应为灰体红眼(BbXAXa)，且M为(bbXaY)，C正确；根据子代果蝇中残翅与长翅的数量比接近1∶3，单独分析翅型这对性状，M与N属于杂合子之间的杂交，即M长翅(Cc)×N长翅(Cc)，D正确。
2．(2021·山东卷)果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制，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。缺刻翅与正常翅由X染色体上的一对等位基因控制，且Y染色体上不含其等位基因，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。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F1，下列关于F1的说法错误的是( )
A．星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
B．雌果蝇中纯合子所占比例为1/6
C．雌果蝇数量是雄果蝇的2倍
D．缺刻翅基因的基因频率为1/6
解析：选D 由题意可知，星眼A对圆眼a为显性，且星眼A显性纯合致死。缺刻翅B对正常翅b为显性，且缺刻翅B纯合致死。星眼缺刻翅雌果蝇AaXBXb与星眼正常翅雄果蝇AaXbY杂交，F1中星眼缺刻翅果蝇的比例为2/3×1/3＝2/9，圆眼正常翅果蝇的比例为1/3×2/3＝2/9，A正确；雌果蝇中纯合子的比例为1/3×1/2＝1/6，B正确；雄果蝇中XBY致死，占雄果蝇的1/2，则雌果蝇数量为雄果蝇的2倍，C正确；F1中XBXb∶XbXb∶XbY＝1∶1∶1，则缺刻翅B的基因频率为1/5，D错误。
3．(2021·湖南卷)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．Ⅱ1的基因型为XaY
B．Ⅱ2与正常男性婚后所生后代的患病概率为1/4
C．Ⅰ1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：选C Ⅱ2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；Ⅰ1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。
4．(2021·全国乙卷)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________。
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，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，所以F2中灰体长翅雌果蝇出现的概率为。
答案
(1)
(2)3∶1∶3∶1
遗传系谱图综合判断与概率计算
1．遗传系谱图综合判断
(1)“程序法”分析遗传系谱图
(2)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，女儿有正”，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。
2．用集合理论解决两病概率的计算问题
(1)当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率分析如下：
(2)根据序号所示进行相乘得出相应概率，再进一步拓展如下表
序号
类型
计算公式
已知
患甲病概率为m
不患甲病概率为1－m
患乙病概率为n
不患乙病概率为1－n
①
同时患两病概率
m·n
②
只患甲病概率
m·(1－n)
③
只患乙病概率
n·(1－m)
④
不患病概率
(1－m)(1－n)
拓展
求解
患病概率
①＋②＋③或1－④
只患一种病概率
②＋③或1－(①＋④)
(3)上表各情况可概括如下图
3．电泳图谱原理
电泳是利用带电分子或离子所带电荷或分子量不同，在电场中移动距离(或速度)不同的原理分离分子或离子的方法，如等位基因A与a，经限制酶切开后，由于相关片段分子量等差异，在电场中移动距离不同，从而使两种基因得以分离。
[典例] 图甲为人类某种遗传病的系谱图，已知某种方法能够使正常基因显示一个条带，致病基因则显示为位置不同的另一个条带(若显示两个条带说明此人是杂合子)。用该方法对该家系中的每个个体进行分析，条带的有无及具体位置见图乙。请据此判断，下列叙述错误的是( )
A．该病为常染色体隐性遗传病，且4号的基因型有两种可能性
B．若10号与致病基因的携带者婚配，则生育患病孩子的概率为1/4
C．10号的基因型可能与3号或4号产生配子时发生了基因突变有关
D．据图乙可知，3号、4号、8号、9号和13号都为显性纯合子
[思维建模]
题干
信息
信息1
正常基因显示一个条带，致病基因则显示为位置不同的另一个条带
信息2
用该方法对该家系中的每个个体进行分析
素养
指引
科学思维
(1)熟练分析人类遗传病遗传系谱图；
(2)会比较系谱图与电泳图谱
解析：选A 据图分析，图中正常的双亲生出了有病的女儿，说明该病为常染色体隐性遗传病；设该病受基因(A、a)控制，图乙显示4号只有条带1，说明其基因型为显性纯合子(AA)，A错误；图乙显示10号的基因型为Aa，与致病基因的携带者(Aa)婚配，生育患病孩子的概率为1/4，B正确；图中显示3号和4号基因型都是AA，而10号基因型为Aa，a基因的出现可能与3号或4号产生配子时发生了基因突变有关，C正确；据图乙可知，3号、4号、8号、9号和13号都为显性纯合子，D正确。
1．(2023·郑州模拟)下图是甲、乙两病患者家族系谱图，其中Ⅰ1不携带乙病致病基因。下列有关分析错误的是( )
A．Ⅱ4、Ⅲ2、Ⅲ4一定不携带乙病致病基因
B．Ⅲ2、Ⅲ4基因型相同的概率为2/3
C．Ⅰ1和Ⅰ2生一个同时患两种病孩子的概率是1/16
D．如果Ⅰ1和Ⅰ2的孩子足够多，那么患病孩子的基因型有5种
解析：选D 设甲病相关基因用A/a表示，乙病相关基因用B/b表示，Ⅲ4表型正常，其母亲患甲病，Ⅲ4的基因型为AaXBY，Ⅲ1患甲病，故Ⅱ1、Ⅱ2都是甲病致病基因携带者，Ⅲ2表型正常，Ⅲ2的基因型为AaXBY的概率是2/3，故Ⅲ2、Ⅲ4基因型相同的概率为2/3，B正确；Ⅰ1基因型为AaXBY，Ⅰ2基因型为AaXBXb，Ⅰ1和Ⅰ2所生孩子，同时患两种病的概率＝1/4×1/4＝1/16，C正确；Ⅰ1和Ⅰ2的孩子足够多，那么患病孩子的基因型有aaXBY、AAXbY、AaXbY、aaXbY、aaXBXB、aaXBXb，共6种，D错误。
2．(2023·北京模拟)迟发型成骨不全(瓷娃娃)是一种单基因遗传病，如图为某医院对该病患者家系进行的调查结果。已知Ⅱ3、Ⅲ1均无该病的致病基因，下列叙述正确的是( )
A．调查瓷娃娃的发病率时，应在患者的家系中进行
B．据系谱图分析该病的遗传方式为X染色体显性遗传病
C．该遗传病的产前诊断措施是对胎儿进行基因检测
D．代代有患者为显性遗传，Ⅳ1是杂合子的概率2/3
解析：选C 调查瓷娃娃的发病率时，应在人群中随机取样，调查遗传方式，应该在患者家系中进行，A错误；由于Ⅱ3、Ⅲ1均无该病的致病基因，且Ⅲ4正常，故该病的遗传方式可能为常染色体显性遗传病，B错误；该遗传病是一种单基因遗传病，产前诊断措施是对胎儿进行基因检测，C正确；由以上分析可知，该病可能是常染色体显性遗传病，因而会出现代代有患者，由于Ⅲ1正常为隐性纯合子，故Ⅳ1是杂合子的概率为1，D错误。
3．(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，Ⅲ1与Ⅲ2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是________。
(2)用Ⅱ1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________。
(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：________。
(4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由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Ⅱ3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________。
解析 (1)题干中已经排除了致死、突变和X、Y同源区段遗传，Ⅰ1正常眼雌果蝇与Ⅰ2无眼雄果蝇杂交，Ⅱ雌果蝇出现正常眼，说明该性状的遗传不可能为伴X显性遗传，如果是伴X显性遗传，雌果蝇均为无眼；Ⅰ4正常眼雌果蝇与Ⅰ3无眼雄果蝇杂交，Ⅱ3雄果蝇出现正常眼，说明该性状的遗传不可能为伴Y遗传，如果是伴Y遗传，Ⅱ3雄果蝇应为无眼。若控制该性状的基因位于X染色体上，则无眼为隐性性状，Ⅰ2的基因型为XaY，Ⅱ2的基因型为XAXa，Ⅱ3基因型为XAY，则Ⅲ2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa，Ⅲ1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，基因位于X染色体上，Ⅰ2的基因型为XaY，Ⅱ1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，表型为正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性＝1∶1∶1∶1；如果位于常染色体上，Ⅰ2的基因型为aa，Ⅱ1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，表型为正常眼∶无眼＝1∶1，雌雄比例为1∶1，正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性＝1∶1∶1∶1；如果无眼性状为显性性状，基因只能位于常染色体上，Ⅰ2的基因型为Aa，Ⅱ1的基因型为aa，两者杂交，后代数量足够多，后代基因型及比例也为Aa∶aa＝1∶1，表型为正常眼∶无眼＝1∶1，雌雄比例为1∶1，正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性＝1∶1∶1∶1，故不能判断无眼性状的显隐性关系。(3)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，根据题干信息只杂交一次杂交、仅根据子代表型预期结果，不涉及子代性状分离比的条件，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Ⅱ2和Ⅱ3杂交的方式来判断。如无眼性状的遗传为伴X隐性遗传，Ⅱ2和Ⅱ3的基因型为XAXa×XAY，后代雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼，只有雄果蝇有无眼性状；如无眼性状为常染色体隐性遗传，Ⅱ2和Ⅱ3的基因型为Aa×Aa，后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无眼；如无眼性状为常染色体显性遗传，Ⅱ2和Ⅱ3的基因型为aa×aa，后代雌蝇、雄蝇都只有正常眼。(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，则无眼基因的长度比正常眼基因短。若无眼性状的遗传伴X隐性遗传，Ⅱ3的基因型为XAY，PCR扩增后，产物只有一条显示带；若无眼性状的遗传常染色体显性遗传，Ⅱ3的基因型为aa，PCR扩增后电泳的产物也有一条显示带，但和前者位置不同；若无眼性状的遗传常染色体隐性遗传，Ⅱ3的基因型为Aa，PCR扩增后电泳的产物有两条显示带，故根据电泳结果能确定无眼性状的遗传方式。
答案 (1)伴Y遗传和伴X显性遗传 3/8
(2)不能 不论是常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传还是伴X隐性遗传，Ⅱ1和亲本杂交，后代雌雄性表型和比例相同
(3)Ⅱ2和Ⅱ3杂交 若后代雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼，只有雄果蝇有无眼性状，则无眼性状的遗传为伴X隐性遗传；若后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无眼，则无眼性状的遗传为常染色体隐性遗传；若后代雌蝇、雄蝇都只有正常眼，则无眼性状的遗传为常染色体显性遗传
(4)能 若无眼性状的遗传是伴X隐性遗传，PCR扩增后电泳的产物只有一条显示带；若无眼性状的遗传常是染色体显性遗传，PCR扩增后电泳的产物也有一条显示带，但和前者位置不同；若无眼性状的遗传是常染色体隐性遗传，PCR扩增后电泳的产物有两条显示带
1．(2021·全国甲卷)果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是( )
A．果蝇M为红眼杂合体雌蝇
B．果蝇M体色表现为黑檀体
C．果蝇N为灰体红眼杂合体
D．亲本果蝇均为长翅杂合体
解析：选A 由题干可知，果蝇N表现为显性性状灰体红眼，且控制眼色的基因位于X染色体上，假设控制眼色的基因为A/a，由题图可知，子代果蝇中红眼与白眼的数量比接近1∶1。若果蝇N为雄蝇，则关于眼色的基因型为XAY，果蝇M为红眼杂合体雌蝇(XAXa)，则后代红眼∶白眼＝3∶1，不符合子代性状分离比，故果蝇M为雌性，且应为白眼纯合体雌蝇(XaXa)，这样后代果蝇中红眼∶白眼＝1∶1，A错误；由题干“果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制”可知，体色和翅型应为常染色体遗传，假设控制体色和翅型的基因分别为B/b、C/c，若果蝇M体色表现为黑檀体，单独分析体色这一对性状，M与N属于测交，即M黑檀体(bb)×N灰体(Bb)，后代果蝇中黑檀体∶灰体＝1∶1，符合子代性状分离比，B正确；若果蝇N为雌性，且表现为显性性状灰体红眼，结合A、B的分析可知，N应为灰体红眼(BbXAXa)，且M为(bbXaY)，C正确；根据子代果蝇中残翅与长翅的数量比接近1∶3，单独分析翅型这对性状，M与N属于杂合子之间的杂交，即M长翅(Cc)×N长翅(Cc)，D正确。
2．(2021·山东卷)果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制，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。缺刻翅与正常翅由X染色体上的一对等位基因控制，且Y染色体上不含其等位基因，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。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F1，下列关于F1的说法错误的是( )
A．星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
B．雌果蝇中纯合子所占比例为1/6
C．雌果蝇数量是雄果蝇的2倍
D．缺刻翅基因的基因频率为1/6
解析：选D 由题意可知，星眼A对圆眼a为显性，且星眼A显性纯合致死。缺刻翅B对正常翅b为显性，且缺刻翅B纯合致死。星眼缺刻翅雌果蝇AaXBXb与星眼正常翅雄果蝇AaXbY杂交，F1中星眼缺刻翅果蝇的比例为2/3×1/3＝2/9，圆眼正常翅果蝇的比例为1/3×2/3＝2/9，A正确；雌果蝇中纯合子的比例为1/3×1/2＝1/6，B正确；雄果蝇中XBY致死，占雄果蝇的1/2，则雌果蝇数量为雄果蝇的2倍，C正确；F1中XBXb∶XbXb∶XbY＝1∶1∶1，则缺刻翅B的基因频率为1/5，D错误。
3．(2021·湖南卷)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．Ⅱ1的基因型为XaY
B．Ⅱ2与正常男性婚后所生后代的患病概率为1/4
C．Ⅰ1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：选C Ⅱ2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；Ⅰ1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。
4．(2021·全国乙卷)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________。
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，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，所以F2中灰体长翅雌果蝇出现的概率为。
答案
(1)
(2)3∶1∶3∶1
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