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2024届苏教版高中生物一轮复习基因在染色体上、伴性遗传课件
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这是一份2024届苏教版高中生物一轮复习基因在染色体上、伴性遗传课件,共60页。PPT课件主要包含了伴性遗传,重温真题经典再现,限时强化练,基因在染色体上,基础·精细梳理,疑难·精准突破,典例·精心深研,萨顿的假说,假说演绎法,3研究过程等内容,欢迎下载使用。
课标内容 概述性染色体上的基因传递和性别相关联。
考点一 基因在染色体上
2.基因位于染色体上的实验证据
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:__________红眼与白眼的基因只位于X染色体上。
(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。
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_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
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___________________________。
一条染色体上有许多基因;基因在染色体上呈线性排列
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的原因是______________________________________________________________________________________________________________。
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
1.(2023·扬州宝应检测)初次证明了基因在染色体上的实验是( )A.摩尔根的果蝇红、白眼杂交实验B.孟德尔的豌豆杂交实验C.萨顿的蝗虫实验D.人红绿色盲的研究解析 摩尔根以果蝇为实验材料,采用假说—演绎法证明基因在染色体上,A正确;孟德尔的豌豆杂交实验证明基因分离定律和基因自由组合定律,B错误;萨顿的蝗虫实验提出了基因在染色体上的假说,C错误;人的红绿色盲的研究可探索伴性遗传规律,D错误。
考向 结合基因在染色体上及其探究,考查生命观念
2.(2023·江苏响水中学期初)下列有关基因和染色体的叙述,正确的是( )①染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列②摩尔根利用果蝇进行杂交实验,确定了基因在染色体上③同源染色体的相同位置上一定是等位基因④一条染色体上有许多基因,染色体就是由基因组成的⑤萨顿研究蝗虫的减数分裂,提出假说“基因在染色体上”A.①②⑤ B.②③④C.③④ D.①②③⑤
解析 染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列,①正确;摩尔根利用偶然在一群红眼果蝇中发现的白眼雄果蝇作为遗传实验材料,确定了基因在染色体上,②正确;同源染色体的相同位置上的基因可能是等位基因,也可能是相同基因,③错误;一条染色体上一般只有一个DNA分子,一个DNA分子上可以有许多基因,染色体主要是由DNA和蛋白质组成的,④错误;萨顿用蝗虫作材料研究精子和卵细胞的形成过程,提出假说“基因在染色体上”,⑤正确。
3.(2022·无锡期中)如图是摩尔根等人为证明“果蝇的白眼基因位于X染色体上”而设计的测交实验之一。下列说法错误的是( )
A.果蝇X染色体上除红眼基因外,还有其他基因B.摩尔根的实验结果可用基因的分离定律来解释C.仅凭此测交实验能验证白眼基因位于X染色体上D.萨顿提出“基因位于染色体上”的假说时,运用了类比推理法
解析 染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列,X染色体上有多个基因,A正确;果蝇的红眼和白眼由一对等位基因控制,故摩尔根的实验结果可用基因的分离定律来解释,B正确;设相关基因为A、a,若仅此测交实验,白眼基因位于常染色体上(Aa×aa)也有相同的结果,不能验证白眼基因位于X染色体上,C错误;萨顿通过染色体和基因的平行行为,运用了类比推理法,提出“基因位于染色体上”的假说,D正确。
4.(2022·江苏东海期中)摩尔根利用白眼雄果蝇和纯合的红眼雌果蝇进行如下杂交实验,下列分析正确的是( )
A.上述实验过程可以合理解释基因位于染色体上B.实验过程能直接证明红眼基因和白眼基因都位于X染色体上C.如果假设基因在Y染色体上,也能合理解释摩尔根的解释D.基因和染色体的行为存在平行关系,从理论上并不支持基因位于染色体上的假说
解析 摩尔根假设白眼基因只位于X染色体上,Y染色体上没有其等位基因,则可以合理的解释上述遗传实验现象,所以上述实验现象与基因位于染色体上可相互解释印证,A正确;该实验过程不能直接证明红眼基因和白眼基因都位于X染色体上,由题干可知,此为摩尔根的设想,还需要其他实验的验证,才能说明控制眼色的基因位于X染色体上,B错误;如果假设基因在Y染色体上,则F2雄性果蝇的表型应相同,与实验结果不符,C错误;基因和染色体的行为存在平行关系,从理论上支持基因位于染色体上的假说,D错误。
5.(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_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
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)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。
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。
1.性染色体与性别决定 雌雄异体的生物才具有(1)性染色体与常染色体
(2)性染色体决定性别的主要类型性染色体上的基因并非都决定性别
(3)①XY型性别决定中,雌性的两条性染色体是同型的,雄性的两条性染色体是异型的;ZW型性别决定中恰好是相反的;②人和果蝇都为XY型性别决定,人的X染色体比Y大,果蝇的恰好相反。
2.伴性遗传的类型和特点(1)伴性遗传的概念 判断伴性遗传的主要依据位于__________上的基因控制的性状,在遗传上总是与______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
该夫妇所生女孩全患病,男孩正常
(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:______________________________。②请写出遗传图解。
选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交
(1)鸡的性别决定方式是________型。[2018·江苏卷,33(1)](2)人类的外耳道多毛症属于伴Y遗传病,患者的体细胞中都有成对的外耳道多毛基因(2016·浙江10月选考,17改编)( )提示 外耳道多毛症患者体细胞中只有1条Y染色体,因此只有1个外耳道多毛基因。(3)人类血友病是由一对等位基因控制,且男性患者多于女性患者,该病属于伴X隐性遗传病(2016·浙江4月选考,16改编)( )
(4)对正常女性体细胞有丝分裂中期进行显微摄影得到的图像可用于核型分析(2018·浙江11月选考,14改编)( )(5)伴X遗传病的遗传特点是传男不传女(2021·浙江1月选考,9B)( )提示 伴X遗传病男女都会发病。
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__________________________________________________________________________________________________。
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 设相关基因用A/a表示,则雌果蝇的基因型为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)。
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.单基因遗传病判断的两个技巧
①“双亲正常,女儿有正”,可确定为常染色体隐性遗传病(如图1);“双亲有病,女儿有病”,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3中若患者的父亲携带致病基因,可排除伴X染色体隐性遗传病,确定为常染色体隐性遗传病。
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.与性染色体相关的“缺失”问题遗传分析
1.(2023·江苏阜宁模拟)在具有一对相对性状的纯种公鸡与纯种母鸡进行杂交实验中,发现F1中所有的公鸡与母本表型相同,所有的母鸡与父本表型相同,下列相关叙述错误的是( )A.控制该性状的基因位于性染色体上B.亲本公鸡表型为隐性,母鸡为显性C.F1公鸡只含一个控制该性状的基因D.用F1公鸡进行测交,后代雌雄表型相同
围绕伴性遗传的类型和遗传特点,考查科学思维
解析 公鸡性染色体组成为ZZ,母鸡性染色体组成为ZW,由题意“F1中所有的公鸡与母本表型相同,所有的母鸡与父本表型相同”可知,性状与性别有关,说明控制该性状的基因位于性染色体上,且亲本中公鸡(ZZ)表型应为隐性,母鸡(ZW)表型为显性,A、B正确;公鸡性染色体组成为ZZ,所以F1公鸡含有两个控制该性状的基因,C错误;若控制该对相对性状的等位基因为A、a,亲本的基因型分别为ZaZa、ZAW,则F1公鸡的基因型为ZAZa,与母鸡(ZaW)进行测交,后代雌性的基因型为ZAW、ZaW,雄性的基因型为ZAZa、ZaZa,故后代雌雄表型相同,D正确。
2.(2023·扬州宝应检测)下列关于抗维生素D佝偻病(伴X染色体显性病)特点的叙述,正确的是( )A.男性患病,其父亲一定患病B.女性患病,其父亲一定患病C.男性患病,其女儿一定患病D.女性患病,其儿子一定患病解析 男患者的X染色体一定来自母亲,其父亲不一定患病,A错误;女性患病,如果是纯合子,则其父亲一定患病;如果是杂合子,其致病基因可能来自母亲,也可能来自父亲,B错误;男性患病,其X染色体一定会传给女儿,其女儿一定患病,C正确;女性患病,如果是纯合子,则其儿子一定患病;如果是杂合子,则其儿子患病的概率为50%,D错误。
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
结合伴性遗传中特殊情况,考查科学思维
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,故后代只有雄株,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
解析 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;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。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。
1.摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述与事实不符合的是( )A.白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1全部为红眼,推测白眼对红眼为隐性B.F1互交后代中雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,推测红、白眼基因在X染色体上C.F1雌蝇与白眼雄蝇回交,后代雌雄个体中红白眼都各半,结果符合预期D.白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,显微观察证明为基因突变所致
解析 白眼雄蝇的基因型为XaY,红眼雌蝇的基因型为XAXA,杂交后代F1的基因型为XAXa、XAY,全部为红眼果蝇,所以推测白眼对红眼为隐性,A正确;F1中XAXa与XAY相互交配,F2代出现性状分离,雌蝇的基因型为XAXA、XAXa,均为红眼;雄蝇的基因型为XAY、XaY,红眼∶白眼=1∶1,雌雄表型不同,所以推测红、白眼基在X染色体上,B正确;F1中雌蝇(XAXa)与白眼雄蝇(XaY)回交,后代的基因型为XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY,比例为1∶1∶1∶1,后代雌雄个体中红白眼都各半,结果符合预期,C正确;白眼雌蝇(XaXa)与红眼雄蝇(XAY)杂交,后代雄蝇(XaY)全部为白眼,雌蝇全为红眼(XAXa),若后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,可能是基因突变所致,但不能用显微观察证明,因为基因突变属于DNA分子结构发生改变,D错误。
2.(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
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。
3.(多选)(2019·江苏卷,25)如图为某红绿色盲家庭系谱图,相关基因用XB、Xb表示。人的MN血型基因位于常染色体上,基因型有3种:LMLM(M型)、LNLN(N型)、LMLN(MN型)。已知Ⅰ-1、Ⅰ-3为M型,Ⅰ-2、Ⅰ-4为N型。下列叙述正确的是( )
A.Ⅱ-3的基因型可能为LMLNXBXBB.Ⅱ-4的血型可能为M型或MN型C.Ⅱ-2是红绿色盲基因携带者的概率为1/2D.Ⅲ-1携带的Xb可能来自于Ⅰ-3
解析 红绿色盲为伴X隐性遗传病。分析系谱图,Ⅱ-1为红绿色盲患者(XbY),可逆推出Ⅰ-2的基因型为XBXb,则Ⅱ-3关于红绿色盲的基因型可能为XBXb或XBXB,据题干Ⅰ-1、Ⅰ-2关于血型的基因型分别为LMLM、LNLN,则Ⅱ-3关于血型的基因型为LMLN,综合分析Ⅱ-3的基因型可能为LMLNXBXB、LMLNXBXb,A正确;Ⅰ-3、Ⅰ-4关于血型的基因型分别为LMLM、LNLN,故Ⅱ-4关于血型的基因型为LMLN,为MN型,B错误;只考虑红绿色盲,Ⅰ-1的基因型为XBY,Ⅰ-2的基因型为XBXb,故Ⅱ-2是红绿色盲携带者的概率为1/2,C正确;Ⅰ-3的红绿色盲基因只能传给女儿,无法传给Ⅱ-4,因此Ⅲ-1的色盲基因不可能来自Ⅰ-3,D错误。
4.(2021·江苏卷,24)以下两对基因与果蝇眼色有关。眼色色素产生必需有显性基因A,aa时眼色为白色;B存在时眼色为紫色,bb时眼色为红色。2个纯系果蝇杂交结果如下图,请据图回答下问题。
(1)果蝇是遗传学研究的经典实验材料,摩尔根等利用一个特殊眼色基因突变体开展研究,把基因传递模式与染色体在减数分裂中的分配行为联系起来,证明了____________________________。(2)A基因位于________染色体上,B基因位于________染色体上。若要进一步验证这个推论,可在2个纯系中选用表型为_____________________的果蝇个体进行杂交。(3)上图F1中紫眼雌果蝇的基因型为________,F2中紫眼雌果蝇的基因型有________种。
(4)若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵,这种不分离可能发生的时期有_______________________________________________,该异常卵与正常精子受精后,可能产生的合子主要类型有____________________________________。(5)若F2中果蝇单对杂交实验中出现了一对果蝇的杂交后代雌雄比例为2∶1,由此推测该对果蝇的________性个体可能携带隐性致死基因;若继续对其后代进行杂交,后代雌雄比为________时,可进一步验证这个假设。
减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期
AaXBXBXb、AaXb、AaXBXBY、AaY
解析 (1)摩尔根等利用一个特殊眼色基因突变体开展研究,把基因传递模式与染色体在减数分裂中的分配行为联系起来,利用假说—演绎法,证明了基因位于染色体上。(2)由F2红眼性状只在雄果蝇出现可知,红眼性状与性别有关,说明B/b基因位于X染色体上。F2雌雄果蝇均出现了白眼和紫眼,说明A/a基因位于常染色体上。若要进一步验证这个推论,可在2个纯系中选用红眼雌果蝇(AAXbXb)和白眼雄果蝇(aaXBY)杂交,子代为AaXBXb(紫眼雌性)、AaXbY(红眼雄性),即可证明。(3)据题图分析可知,F1中紫眼雌果蝇的基因型为AaXBXb,F1中紫眼雄果蝇的基因型为AaXBY,杂交后,F2中紫眼雌果蝇的基因型为A_XBX-,有2×2=4种。(4)亲代纯系白眼雌果蝇为aaXBXB,若亲
代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵,这种不分离可能发生在减数第一次分裂后期(同源染色体未分离)或减数第二次分裂后期(姐妹染色单体未分离),产生的异常卵细胞基因型为aXBXB或a。亲代红眼雄果蝇(AAXbY)产生的精子为AXb和AY,该异常卵与正常精子受精后,可能产生的合子主要类型有AaXBXBXb、AaXb、AaXBXBY、AaY。(5)若F2中果蝇单对杂交实验中出现了一对果蝇的杂交后代雌雄比例为2∶1,说明雄性个体有一半致死,雌性正常,致死效应与性别有关联,则可推测是b基因纯合致死,该对果蝇的雌性个体可能携带隐性致死基因,则该F2亲本为XBXb和XBY杂交,F3为:雌性1/2XBXB、1/2XBXb,雄性为XBY、XbY(致死)。若假设成立,继续对其后代进行杂交,后代为3XBXB、1XBXb、3XBY、1XbY(致死),雌雄比为4∶3。
考点一 基因在染色体上1.(2022·苏州期末)如图为摩尔根等人测定并绘制出的果蝇X染色体上部分基因示意图。下列叙述错误的是( )
A.如图表明基因在染色体上呈线性排列B.朱红眼基因和深红眼基因是一对等位基因C.图中的白眼基因一般不存在于Y染色体上D.棒眼变异由X染色体中增加某一片段引起
解析 从图中可以看出,一条染色体上含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,A正确;等位基因位于同源染色体的相同位置,图中朱红眼基因和深红眼基因在一条染色体上,所以不是一对等位基因,B错误;白眼基因位于X染色体上,Y染色体上没有这个基因,C正确;棒眼变异属于染色体结构变异中的重复,是由X染色体中增加某一片段引起,D正确。
2.(多选)(2022·扬州大桥高级中学模拟)摩尔根利用果蝇杂交实验证明了基因在染色体上。下列有关该实验的说法,正确的是( )A.白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1全部为红眼,雌、雄比例为1∶1B.F1中红眼果蝇自由交配,F2出现性状分离,雄蝇全部是白眼C.F1中雌蝇与白眼雄蝇杂交,后代白眼果蝇中雌、雄比例为1∶1D.白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,后代可以根据眼色来区分雌雄
解析 摩尔根用纯合红眼雌蝇(XAXA)与白眼雄蝇(XaY)杂交,得到F1为XAXa、XAY,全为红眼,雌、雄比例为1∶1,A正确;F1中红眼果蝇(XAXa、XAY)自由交配,F2基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY,雌蝇均为红眼,雄蝇中红眼与白眼各占1/2,B错误;F1中雌蝇(XAXa)与白眼雄蝇(XaY)杂交,后代基因型为XAXa、XaXa、XAY、XaY,无论红眼果蝇还是白眼果蝇中,雌、雄比例都是1∶1,C正确;白眼雌蝇(XaXa)与红眼雄蝇(XAY)杂交,后代雄蝇(XaY)全部为白眼,雌蝇(XAXa)全为红眼,D正确。
3.(多选)(2023·江苏如皋中学阶段检测)已知果蝇基因B和b分别决定灰身和黑身,基因W和w分别决定红眼和白眼。如图表示某果蝇体细胞中染色体和部分基因示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.基因B和b的碱基排列顺序可能不同,在减数第一次分裂时发生分离B.果蝇的染色体数目较少、易饲养、繁殖快,是遗传学常用的实验材料C.萨顿通过假说-演绎法证明,果蝇的红眼和白眼的遗传总是与性别相关联D.该果蝇与多只白眼雄果蝇杂交,则后代中红眼∶白眼=1∶1
解析 基因B和b属于等位基因,基因B和b的碱基排列顺序不同,正常情况下,基因B和b在减数第一次分裂后期时发生分离,若出现互换,则基因B和b在减数第二次分裂后期时也会发生分离,A错误;果蝇的染色体数目较少(体细胞含有8条染色体)、易饲养、繁殖快,是遗传学常用的实验材料,B正确;萨顿运用类比推理法提出基因在染色体上的假说,摩尔根等人选择果蝇作为实验材料,采用假说—演绎法提出了“果蝇的白眼基因位于X染色体上”的结论,证明基因在染色体上,果蝇的红眼和白眼的遗传总是与性别相关联,C错误;该果蝇(XWXw)与多只白眼雄果蝇(XwY)杂交,后代中基因型为XWXw∶XwXw∶XWY∶XwY=1∶1∶1∶1,则后代中红眼∶白眼=1∶1,D正确。
考点二 伴性遗传4.(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
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。
5.(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( )
6.(2022·江苏前黄中学学情检测)家蚕的性别决定方式为ZW型。正常家蚕幼虫的皮肤不透明,由显性基因A控制,油蚕幼虫的皮肤透明,由隐性基因a控制,A对a是完全显性,位于Z染色体上。以下杂交组合方案中,能在幼虫时期根据皮肤特征,区分其后代幼虫雌雄的是( )A.ZAZA×ZAW B.ZAZA×ZaWC.ZaZa×ZAW D.ZAZa×ZAW
解析 ZAZA×ZAW,后代基因型是ZAZA、ZAW,无论是雌性还是雄性幼虫的皮肤都是不透明的,A错误;ZAZA×ZaW,后代基因型是ZAZa、ZAW,无论是雌性还是雄性幼虫的皮肤都是不透明的,B错误;ZaZa×ZAW,后代基因型是ZAZa、ZaW,则后代雌性幼虫的皮肤全部是透明的,雄性幼虫的皮肤全部是不透明的,C正确;ZAZa×ZAW,后代基因型是ZAZA、ZAZa、ZAW、ZaW,则后代雌性幼虫的皮肤一半是透明的,一半是不透明的,雄性幼虫的皮肤都是不透明的,D错误。
7.(2023·徐州三中期初)Dann综合征是一种罕见的伴性遗传病,由LAMP2基因突变导致溶酶体相关膜蛋白缺失所致。下图为某家族中该病的遗传系谱图。下列相关叙述错误的是( )
A.该病遗传方式是伴X染色体显性遗传B.Ⅰ1与Ⅰ2再生一个患病男孩的概率为1/4C.对Ⅲ6进行产前基因检测可以判断其是否患病D.LAMP2基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状
解析 分析题意可知,该病为伴性遗传病,因患者中有女性,故不是伴Y染色体遗传;又因Ⅰ1正常而Ⅱ4患病,故不是伴X染色体隐性遗传病,故该病是伴X染色体显性遗传,A正确;Ⅰ1的基因型为XaY,Ⅰ2的基因型为XAXA或XAXa,两者再生一个患病男孩的概率为1或者1/4,B错误;该病为伴X染色体显性遗传病,对Ⅲ6进行产前基因检测可以判断其是否患病,C正确;由题意“由LAMP2基因突变导致溶酶体相关膜蛋白缺失所致”可知,LAMP2基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状,D正确。
8.(多选)(2022·扬州高邮期初)图1、2表示甲、乙两种单基因遗传病的遗传系谱图,其中一种病的致病基因位于性染色体上,甲病相关基因用A(a)表示、乙病相关基因用B(b)表示;图3表示Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅱ5和Ⅱ10四个个体与甲病和乙病有关基因经过限制酶处理后,再经电泳所形成的条带分布情况。相关叙述错误的是( )
A.Ⅱ5的甲病基因和Ⅱ7的乙病的致病基因均来自Ⅰ1和Ⅰ2B.图3中的条带1、2、3、4对应的基因分别是A、a、B、bC.Ⅱ7、Ⅱ9、Ⅱ10的基因型分别是AAXbY、aaXBY、AAXBXBD.可以通过遗传咨询和产前诊断等手段,对遗传病进行检测和预防
解析 1号、2号个体正常,其女儿5号患有甲病,据此可判断甲病为常染色体隐性遗传病,其儿子7号患有两病,可判断乙病为隐性遗传病,甲、乙两种遗传病属于遗传方式不同的单基因遗传病,其中一种病的致病基因位于性染色体上,可判断乙病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅱ5的甲病基因来自Ⅰ1和Ⅰ2,Ⅱ7的乙病的致病基因来自Ⅰ1,A错误;Ⅱ5和Ⅱ9都患甲病,其基因型为aa,因此Ⅰ3、Ⅰ4的基因型都为Aa,在图3中根据Ⅰ3、I4、Ⅱ5的条带1和条带2的特点,可以推测条带1、条带2分别表示A、a基因;再分析条带3和条带4的特点,Ⅰ4不患乙病,其基因型为XBY,推知条带3、条带4分别表示b、B基因,图3中的条带1、2、3、4对应的基因分别是A、a、b、B,B错误;图3中的条带1、2、3、4对应的基因分别是A、a、b、B,故Ⅱ7、Ⅱ9、Ⅱ10的基因型分别是aaXbY、aaXBY、AAXBXB,C错误;可以通过遗传咨询和产前诊断等手段,对遗传病进行检测和预防,D正确。
9.(2023·徐州三中期初)研究发现,鸡矮小基因(dw)是位于Z染色体上的隐性基因,下列叙述错误的是( )A.鸡的dw基因在遗传上和性别相关联B.含dw基因的群体中矮小母鸡的比例高于公鸡C.两只表型正常的鸡交配产生的矮小鸡一定是母鸡D.这种变异引起的性状改变一定是有害变异
解析 鸡雌性性染色体组成为ZW,雄性的性染色体组成为ZZ。已知鸡矮小基因(dw)位于Z染色体上,即性染色体上,因此dw基因在遗传上和性别相关联,A正确;由题可知鸡矮小基因位于Z染色体上,母鸡只有一个Z染色体,只要这个Z染色体上有dw基因就表现为矮小母鸡,而公鸡有两个Z染色体,只有这两个Z染色体同时有dw基因才表现为矮小公鸡,因此含dw基因的群体中矮小母鸡的比例高于公鸡,B正确;两只表型正常的鸡交配,子代公鸡中有一条Z染色体是来自亲代正常母鸡的,并且为显性基因,说明子代公鸡不可能是矮小的,即子代矮小鸡一定是母鸡,C正确;变异所引起的性状改变不一定是有害的,也可能是有利的,D错误。
10.(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___________________________________。
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
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:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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
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
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。
11.(2023·江苏海安期初)家鸡的短腿和正常腿由一对等位基因(A、a)控制,浅色胫和深色胫由另外一对等位基因(B、b)控制,两对基因独立遗传。相关实验如下图,实验二是从F1中选出短腿浅胫雌雄个体,进行杂交。不考虑突变和ZW同源区段的情况,请回答:
(1)A基因位于________染色体上,B基因位于________染色体上。(2)实验一中两个亲本的基因型分别为________、________。(3)实验二F2中短腿浅胫雄性个体中纯合子的概率为________。如果让实验一F1中雌雄个体自由交配,后代中纯合正常腿浅胫雄性的占比是________。
(4)右图是实验二F2中某只鸡的相关染色体及基因位置关系图,这只鸡体内细胞分裂过程中最多有____个a基因。为了获得正常腿后代同时能通过雏鸡的性状判断性别,可以设计实验方案:让该个体与实验二F2中性状为____________________的个体杂交得到F3,再从F3代中选择性状为__________________________________________________________杂交得到F4,F4代中雄鸡的性状为_____________。
正常腿深胫雌性(aaZbW)
正常腿深胫的雄性个体(aaZbZb)和正常腿浅胫的雌性个体(aaZBW)
解析 (1)由于实验二中F2控制腿形的性状表现与性别无关,说明A/a基因位于常染色体上,而B/b控制的性状表现与性别有关,因此,B/b基因位于Z染色体上。(2)实验一中两个亲本的基因型分别为AaZBZB、aaZbW。(3)实验二中亲本的的基因型为AaZBZb、AaZBW,由于A基因存在纯合致死的现象,因此,短腿的基因型均为Aa,二者自由交配产生的F2中不会存在短腿浅胫的纯合个体,即F2中短腿浅胫雄性个体中纯合子的概率为0,实验一F1中雌雄个体的基因型为AaZBZb、AaZBW、aaZBZb、aaZBW,该群体中Aa∶aa=1∶1,产生配子的基因型为A∶a=1∶3,自由交配的情况下,由于AA个体纯合致死,则群体的总份数为16-1=15,而aa占9份,因此子代中aa出现的概率为9/15=
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