高三生物一轮复习精品学案:基因在染色体上、伴性遗传和人类遗传病
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第16讲基因在染色体上、伴性遗传和人类遗传病
[考纲要求] 1.伴性遗传(Ⅱ)。
2.人类遗传病的类型(Ⅰ)。
3.人类遗传病的监测和预防(Ⅰ)。
4.人类基因组计划及意义(Ⅰ)。
5.实验:调查常见的人类遗传病。
考点一基因在染色体上的假说与证据
1.萨顿的假说
2.基因位于染色体上的实验证据(拓展探究)
(1)证明者:摩尔根。
(2)研究方法:假说—演绎法。
(3)研究过程
①观察实验(摩尔根先做了实验一,紧接着做了回交实验二)
②⎩⎪⎨⎪
⎧
F 1全为红眼⇒红眼为显性F 2中红眼∶白眼=3∶1⇒符合基因的分离定律白眼性状的表现型总是与性别相关联
③提出假说,进行解释
④演绎推理,验证假说
摩尔根依次做了实验一和实验二之后提出假说1,从而合理地解释了实验一和回交实验二。
为了验证假说,摩尔根设计了多个新的实验,其中有一组实验最为关键,即白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配,最后实验的真实结果和预期完全符合,假说1得到了证实。
请同学们利用上述的假说1和2,绘出“白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配”的实验的遗传图解并预测结果。
⑤得出结论:控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于X染色体上。
⑥基因与染色体的关系:一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
知识延伸(1)类比推理和假说—演绎法的比较:类比推理是根据两个或两类对象有部分属性相同,从而推出它们的其他属性也相同的推理,并不是以实验为基础,推理与事实之间不具有必然性,结论不一定是正确的。
假说—演绎法是在观察基础上提出问题、作出假设、演绎
推理、实验验证、得出结论,结论的得出以实验检验为依据,结果具有可靠性。
(2)“基因在染色体上”的证明:萨顿提出“基因在染色体上”,但没有证明这一结论,摩尔根通过假说—演绎法证明了“基因在染色体上”。
1.判断下列关于萨顿假说的叙述
(1)萨顿利用假说—演绎法,推测基因位于染色体上,且基因都位于染色体上(×)
(2)体细胞中基因成对存在,配子中只含一个基因(×)
(3)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”(√)
(4)萨顿通过果蝇的白眼和红眼这一相对性状的杂交实验,提出基因在染色体上的假说
(×) 2.判断下列关于摩尔根实验的叙述
(1)摩尔根利用假说—演绎法,证明控制果蝇红、白眼的基因位于X染色体上(√)
(2)F1的红眼雌、雄果蝇相互交配,F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,说明果蝇红眼为显性(√)
(3)位于性染色体上的基因,在遗传时不遵循孟德尔定律,但表现为伴性遗传(×)
(4)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(×)
(5)染色体和基因并不是一一对应的关系,一条染色体上含有很多个基因(√)
聚焦摩尔根实验一
(1)在摩尔根实验一中,若让F2的果蝇自由交配,理论上F3果蝇红眼与白眼的比例是多少?提示F2中果蝇的基因型为X W X W、X W X w、X W Y、X w Y。
F2果蝇自由交配时,雌蝇产生的卵细胞X W∶X w=3∶1,雄蝇产生的精子为X W∶X w∶Y=1∶1∶2。
精子和卵子随机结合。
因此F3果蝇中红眼∶白眼=13∶3。
(2)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的表现型与比例如图所示。
则:
①控制直毛与分叉毛的基因位于X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。
②两个亲本的基因型为X F X f×X F Y,请写出推导过程:由图可知,子代雄性个体有直毛与分叉毛,基因型为X f Y、X F Y,则母本的基因型为X F X f,又知雌性子代中只有直毛,说明直毛是显性性状,则父本的基因型为X F Y。
综合上述亲本的基因型为X F X f、X F Y。
命题点摩尔根实验拓展辨析
1.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自由交配,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,且雌雄中比例均为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』白眼基因若位于X染色体上,则白眼性状应与性别有关,其中B项是最早提出的实验证据。
2.(2017·福建质检)摩尔根利用果蝇进行遗传实验研究,证明了基因在染色体上。
请回答下列相关问题:
(1)摩尔根在一群红眼果蝇中,发现了一只白眼雄果蝇,并让它与正常的红眼雌果蝇交配,结果F1全是红眼果蝇,这表明__________是显性性状。
(2)摩尔根让F1中的红眼雌、雄果蝇相互交配,结果F2中,红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,这说明果蝇眼色的遗传符合__________定律。
(3)F2红眼果蝇中有雌雄个体,而白眼果蝇全是雄性,可推测控制眼色的基因位于性染色体上。
现有纯种的红眼雌、雄果蝇和白眼的雌、雄果蝇,请从中选择亲本,只做一次杂交实验,以确定果蝇的眼色基因与X、Y染色体的关系。
杂交实验:______________________________________________________。
结果预期:
若子代中____________,说明在X、Y染色体上都存在控制果蝇眼色的基因。
若子代中________________________________,说明控制果蝇眼色的基因只在X染色体上。
『答案』(1)红眼(2)(基因)分离(3)选择(纯种的)红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配(雌、雄果蝇)全为红眼雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼
『解析』(1)白眼雄果蝇与正常的红眼雌果蝇交配,F1全是红眼果蝇,说明红眼为显性。
(2)F1的红眼雌、雄果蝇相互交配,F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,说明果蝇眼色的遗传符合分离定律。
(3)选择纯种的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配。
若为X a X a×X A Y A则子代为X A X a和X a Y A,后代全为红眼果蝇;若为X a X a×X A Y,则子代为X A X a和X a Y,后代雌果蝇都为红眼,雄果蝇都为白眼。
考点二伴性遗传的特点与应用分析
1.性染色体的类型及传递特点
(1)类型:ZW型性别决定类型中雌性个体的性染色体组成是ZW,雄性个体的性染色体组成是ZZ。
XY型性别决定类型中雌性个体的性染色体组成是XX,雄性个体的性染色体组成是XY_。
(2)传递特点(以XY为例)
①X1Y中X1只能由父亲传给女儿,Y则由父亲传给儿子。
②X2X3中X2、X3任何一条都可来自母亲,也可来自父亲,向下一代传递时,任何一条既可传给女儿,又可传给儿子。
③一对夫妇(X1Y和X2X3)生两个女儿,则女儿中来自父亲的都为X1,应是相同的,但来自母
亲的既可能为X2,也可能为X3,不一定相同。
2.伴性遗传的概念:性染色体上的基因控制的性状的遗传与性别相关联的遗传方式。
3.伴性遗传的特点
(1)伴X染色体隐性遗传实例——红绿色盲
①男性的色盲基因一定传给女儿,也一定来自母亲,表现为交叉遗传特点。
②若女性为患者,则其父亲和儿子一定是患者;若男性正常,则其母亲和女儿也一定正常。
③如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病,说明这种遗传病的遗传特点是隔代遗传。
④这种遗传病的遗传特点是男性患者多于女性。
(2)伴X染色体显性遗传——抗维生素D佝偻病
①男性的抗维生素D佝偻病基因一定传给女儿,也一定来自母亲,表现为交叉遗传特点。
②若男性为患者,则其母亲和女儿一定是患者;若女性正常,则其父亲和儿子也一定正常。
③这种遗传病的遗传特点是女性患者多于男性,图中还显示的遗传特点是世代连续遗传。
(3)伴Y染色体遗传——外耳道多毛症
①患者全为男性,女性全部正常。
②没有显隐性之分。
③父传子,子传孙,具有世代连续性。
4.伴性遗传的应用
(1)推测后代发病率,指导优生优育
(2)根据性状推断性别,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遗传图解
③选择子代:从F1中选择表现型为“非芦花”的个体保留。
1.判断下列关于性染色体相关叙述
(1)人类的初级精母细胞和精细胞中都含Y染色体(×)
(2)性染色体上的基因都与性别决定有关(×)
(3)只有具性别分化的生物才有性染色体之分(√)
(4)含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子(×)
(5)性染色体上的基因都随性染色体传递(√)
(6)仅考虑性染色体,女性只能产生一种卵细胞,男性能产生两种精子(√)
(7)女性的某一条X染色体来自父方的概率是1/2,男性的X染色体来自母亲的概率是1(√) 2.判断下列关于伴性遗传及相关特点的叙述
(1)人类红绿色盲患病家系的系谱图中一定能观察到隔代遗传现象(×)
(2)外耳道多毛症患者产生的精子中均含有该致病基因(×)
(3)红绿色盲的遗传不遵循孟德尔的分离定律(×)
(4)一对表现正常的夫妇,生下了一个患病的女孩,则该致病基因一定是隐性基因且位于常染色体上(√)
(5)抗维生素D佝偻病女患者的父亲和母亲可以都正常(×)
(6)甲家庭中丈夫患抗维生素D佝偻病,妻子表现正常;乙家庭夫妻表现都正常,但妻子的弟弟是红绿色盲患者,从优生学的角度考虑,甲、乙家庭应分别选择生育男孩和女孩(√)
据图分析X、Y染色体同源区段与非同源区段
(1)男性体细胞中X及Y染色体的来源和传递各有何特点?
提示男性体细胞中的一对性染色体是XY,X染色体来自母亲,Y染色体来自父亲,向下一代传递时,X染色体只能传给女儿,Y染色体只能传给儿子。
(2)色盲基因和抗维生素D基因同样都是位于上图中的X的非同源区段,为什么前者是“男性患者多于女性”而后者是“女性患者多于男性”?
提示因为色盲基因为隐性基因,女性体细胞内的两个X染色体上同时具备b基因时才会患病,而男性体细胞只有一条X染色体,只要具备一个b基因就表现为色盲,所以“男性患者多于女性”;而抗维生素D佝偻病基因为显性基因,女性体细胞内的两个X染色体上只有同时具备d基因时才会正常,而男性只要具备一个d基因就表现为正常,所以“女性患者多于男性”。
(3)请列出色盲遗传和抗维生素D佝偻病遗传中子代性状表现会出性别差异的婚配组合。
提示X B X b×X B Y,X b X b×X B Y;X D X d×X D Y,X d X d×X D Y。
(4)若红绿色盲基因为XY的同源区段,请列出子代性状表现出性别差异的婚配组合。
提示X B X b×X B Y b,X b X b×X B Y b,X B X b×X b Y B,X b X b×X b Y B。
命题点一X、Y染色体同源区段与非同源区段的相关辨析与推断
1.人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。
下列有关叙述中错误的是()
A.若某病是由位于非同源区段Ⅲ上的致病基因控制的,则患者均为男性
B.若X、Y染色体上存在一对等位基因,则该对等位基因位于同源区段Ⅱ上
C.若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的显性基因控制的,则男性患者的儿子一定患病
D.若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的隐性基因控制的,则患病女性的儿子一定是患者
『答案』 C
『解析』Ⅲ片段上基因控制的遗传病为伴Y染色体遗传病,患者全为男性,A项正确;若X、Y染色体上存在一对等位基因,这对等位基因应存在于同源区段(Ⅱ片段)上,B项正确;Ⅰ片段上显性基因控制的遗传病为伴X染色体显性遗传病,女性患病率高于男性,男性患者的女儿一定患病,C项错误;Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病为伴X染色体隐性遗传病,男性患病率高于女性,患病女性的儿子一定是患者,D项正确。
2.(2017·海南中学模拟)已知果蝇红眼(A)和白眼(a)这对相对性状由位于X染色体(与Y染色体非同源区段)的一对等位基因控制,而果蝇刚毛(B)和截毛(b)这对相对性状由X和Y染色体上(同源区段)一对等位基因控制,且隐性基因都系突变而来。
下列分析正确的是() A.若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交,则F1中不会出现白眼
B.若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交,则F1中不会出现截毛
C.若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交,则F1中会出现白眼
D.若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交,则F1中会出现截毛
『答案』 B
『解析』若纯种野生型雄果蝇(X AB Y B)与突变型雌果蝇(X ab X ab)杂交,后代基因型为X ab Y B 的个体表现型为白眼刚毛,则F1中会出现白眼雄果蝇,A项错误;若纯种野生型雄果蝇(X AB Y B)与突变型雌果蝇(X ab X ab)杂交,后代基因型为X AB X ab和X ab Y B,所以F1中不会出现截毛,B 项正确;若纯种野生型雌果蝇(X AB X AB)与突变型雄果蝇(X ab Y b)杂交,后代基因型为X AB X ab 和X AB Y b,全为红眼,则F1中不会出现白眼,C项错误;若纯种野生型雌果蝇(X AB X AB)与突变型雄果蝇(X ab Y b)杂交,后代基因型为X AB X ab和X AB Y b,则F1中不会出现截毛,D项错误。
命题点二伴性遗传的概率计算及类型判断
3.一个患有牙齿珐琅质褐色病症的男人与正常女人结婚后,其所有男性后代均正常,但是所有女性后代都为患者。
男性后代与正常女性结婚,所生子女都正常。
若女性后代与正常男性结婚,其下一代的表现可能是()
A.女孩的患病概率为1/2,男孩正常
B.患病的概率为1/4
C.男孩的患病概率为1/2,女孩正常
D.健康的概率为1/2
『答案』 D
『解析』 根据题中所描述的家系表现型,推知牙齿珐琅质褐色病症是由X 染色体上的显性基因控制的,假设控制该病的相关基因用A 、a 表示,则题中女性后代的基因型为X A X a ,与正常男性X a Y 结婚,所生下一代基因型及表现型为 X A X a (患病女性,1/4)、X a X a (正常女性,1/4)、X A Y(患病男性,1/4)、X a Y(正常男性,1/4),故女孩患病的概率为1/2,男孩患病的概率为1/2,子代中患病的概率为1/2,正常的概率为1/2。
4.某果蝇的翅表现型由一对等位基因控制。
如果翅异常的雌果蝇与翅正常的雄果蝇杂交,后
代中14为雄蝇翅异常、14为雌蝇翅异常、14为雄蝇翅正常、14
为雌蝇翅正常,那么翅异常不可能由( )
A .常染色体上的显性基因控制
B .常染色体上的隐性基因控制
C .X 染色体上的显性基因控制
D .X 染色体上的隐性基因控制
『答案』 D
『解析』 如果翅异常是由常染色体的显性基因A 控制,则翅正常的雄果蝇的基因型为aa ,翅异常的雌果蝇的基因型为Aa 或AA ,如果是Aa ,二者杂交,后代的基因型是Aa ∶aa =1∶1,Aa 表现为异常翅,aa 表现为正常翅,由于是常染色体遗传,因此翅的表现型在雌雄个体间
的比例没有差异,后代中14为雄蝇翅异常、14为雌蝇翅异常、14为雄蝇翅正常、14
为雌蝇翅正常,与题干结果一致,A 项正确;如果翅异常是由常染色体的隐性基因a 控制,则翅正常的雄果蝇的基因型为Aa 或AA ,翅异常的雌果蝇的基因型为aa ,如果翅正常的雄果蝇的基因型为Aa ,二者杂交后代的基因型是Aa ∶aa =1∶1,aa 表现为异常翅,Aa 表现为正常翅,由于是
常染色体遗传,因此翅的表现型在雌雄个体间的比例没有差异,后代中14为雄蝇翅异常、14
为雌蝇翅异常、14为雄蝇翅正常、14
为雌蝇翅正常,与题干结果一致,B 项正确;假如翅异常是由X 染色体的显性基因A 控制,则翅正常的雄果蝇的基因型为X a Y ,翅异常的雌果蝇的基因型为X A X a 或X A X A ,如果为X A X a ,与X a Y 杂交,后代的基因型是X A X a ∶X a X a ∶X A Y ∶X a Y
=1∶1∶1∶1,后代的表现型为14为雄蝇翅异常、14为雌蝇翅异常、14为雄蝇翅正常、14
为雌蝇翅正常,与题干结果一致,C 项正确;假如翅异常是由X 染色体的隐性基因a 控制,则翅正常的雄果蝇的基因型为X A Y ,翅异常的雌果蝇的基因型是X a X a ,二者杂交,后代的基因型为X A X a ∶X a Y =1∶1,其中雌性个体表现为正常翅,雄性个体表现为异常翅,与题干给出的杂交后代的表现型矛盾,D 项错误。
命题点三 遗传系谱图中的分析与推断
5.图1为某单基因遗传病的家庭系谱图,该基因可能位于图2的A 、B 、C 区段或常染色体
上,下列据图分析合理的是()
A.该遗传病一定为常染色体隐性遗传病或伴X染色体隐性遗传病
B.控制该性状的基因位于图2的A区段,因为男性患者多
C.无论是哪种单基因遗传病,Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4一定是杂合子
D.若是伴X染色体隐性遗传病,则Ⅲ2为携带者的可能性为1/4
『答案』 C
『解析』Ⅱ1、Ⅱ2正常,Ⅲ1患病,说明该病是隐性遗传病,该遗传病基因可以位于常染色体上、X染色体上(C区段)、X和Y染色体的同源区段(B区段)上,A项错误;图中有女性患者,患病基因不可能只位于Y染色体上,B项错误;若基因位于常染色体上,Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4基因型都为Aa,若基因位于C区段,Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4基因型都为X A X a,若基因位于B区段,Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4基因型都为X A X a,C项正确;若是伴X染色体隐性遗传病,则Ⅱ1、Ⅱ2基因型为X A Y、X A X a,Ⅲ2为携带者的可能性为1/2,D项错误。
6.如图为某家系的遗传系谱图,已知Ⅱ-4无致病基因,甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示。
下列推断错误的是()
A.甲病为常染色体显性遗传病,乙病为伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅱ-2的基因型为AaX b Y,Ⅱ-3的基因型为AaX B X B或AaX B X b
C.如果Ⅲ-2与Ⅲ-3婚配,生出正常孩子的概率为7/32
D.两病的遗传符合基因的自由组合定律
『答案』 B
『解析』因为Ⅱ-3和Ⅱ-4均无乙病,Ⅲ-4有乙病且Ⅱ-4无致病基因,所以乙病为伴X染色体隐性遗传病;Ⅱ-2有甲病,Ⅲ-1无甲病所以甲病为常染色体显性遗传病,A项正确;Ⅱ-2患有两种遗传病,且母亲没有甲病,所以Ⅱ-2的基因型为AaX b Y,Ⅱ-3有甲病且为乙病基因的携带者,母亲无甲病,所以Ⅱ-3的基因型为AaX B X b,B项错误;Ⅱ-2的基因型为AaX b Y,Ⅱ-1无甲病,则Ⅲ-2的基因型为AaX B Y,Ⅱ-3的基因型为AaX B X b,Ⅱ-4无致病基因,其基因型为aaX B Y,所以Ⅲ-3的基因型为AaX B X B或AaX B X b,因此Ⅲ-2 AaX B Y与Ⅲ-3AaX B X B或AaX B X b婚配,不患甲病的概率为1/4,不患乙病的概率为7/8,生出正常孩子的概率为7/32,C项正确;两种病位于不同的染色体上,所以遗传方式符合基因的自由组合定律,D项正确。
1.“程序法”分析遗传系谱图
2.用集合理论解决两病概率计算问题
(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
(3)上表各情况可概括如下图
命题点四伴性遗传与常染色体遗传的综合考查
7.果蝇的灰身、黑身由等位基因(B、b)控制,等位基因(R、r)会影响雌、雄黑身果蝇的体色深度,两对等位基因分别位于两对同源染色体上。
现有黑身雌果蝇与灰身雄果蝇杂交,F1全为灰身,F1随机交配,F2表现型及数量如下表。
请回答:
(1)果蝇的灰身和黑身是一对相对性状,其中显性性状为____________。
R、r基因中使黑身果蝇的体色加深的是________。
(2)亲代灰身雄果蝇的基因型为________,F2灰身雌果蝇中杂合子占的比例为________。
(3)F2中灰身雌果蝇与深黑身雄果蝇随机交配,F3中灰身雌果蝇的比例为____________。
(4)请用遗传图解表示以F2中杂合的黑身雌果蝇与深黑身雄果蝇为亲本杂交得到子代的过程。
『答案』(1)灰身r(2)BBX r Y 5
6(3)
1
3(4)如图所示
『解析』(1)由亲本是黑身和灰身、F1全为灰身可知,灰身是显性;由表格只有雄果蝇才有深黑身可知,R、r位于性染色体上,且雄性F2中灰身个体占3/4,故使黑身果蝇体色加深的一定不是R基因,应为r基因。
(2)由以上分析可知,B、b位于常染色体上,亲本是黑身和灰身、F1全为灰身可知,关于灰身、黑身亲本基因型为BB和bb;由表可知,雌果蝇F2无深黑身个体,所以亲本关于R、r的基因型为X r Y和X R X R,综上所述,亲代灰身雄果蝇的基因型中BBX r Y,亲代黑身雌果蝇的基因型为bbX R X R;则F1基因型为BbX R X r和BbX R Y,则F2中灰身基因型中BB概率为1/3、Bb概率为2/3,F2中雌果蝇基因型为X R X R概率为1/2、X R X r的
概率为1/2,则F2中灰身雌果蝇中杂合子占的比例为1-(1/3)×(1/2)=5/6。
(3)F2中灰身雌果蝇基因型为B_X R X-、深黑身雄果蝇基因型为bbX r Y ,F2中灰身雌果蝇和深黑身雄果蝇随机交配,F3中灰身雌果蝇的基因型为BbX-X r,F2中灰身雌果蝇产生B配子的概率为2/3,深黑身雄果蝇产生X r配子概率为1/2 ,故F3中灰身雌果蝇的比例为(2/3)×(1/2)=1/3。
(4)遗传图解见『答案』。
8.果蝇的翅型由D、d和F、f两对等位基因共同决定。
D(全翅)对d(残翅)为显性,全翅果蝇中有长翅和小翅两种类型,F(长翅)对f(小翅)为显性。
以下是两组纯系黑腹果蝇的杂交实验结果,分析回答:
杂交实验一:
P残翅雌果蝇×小翅雄果蝇
↓
F1长翅果蝇
↓F1雌雄交配
F2长翅小翅残翅
9∶3∶ 4
注:F2长翅、残翅中雌雄都有,小翅全为雄性。
杂交实验二:
P小翅雌果蝇×残翅雄果蝇
↓
F1小翅果蝇
↓F1雌雄交配
F2小翅残翅
3∶ 1
注:F2小翅、残翅中雌雄各半。
(1)决定翅形的基因D、d和F、f分别位于________、______________染色体上,它们的遗传遵循__________________定律。
(2)实验一中亲本的基因型是__________、__________,F2残翅雌果蝇中纯合子占__________。
(3)实验二F2小翅果蝇随机交配,后代中长翅∶小翅∶残翅=__________。
『答案』(1)常X基因的自由组合(2)ddX F X F DDX f Y1/2(3)0∶8∶1
『解析』(1)由F2中长翅、残翅中雌雄各半,没有性别之分,推测D(全翅)和d(残翅)位于常染色体上;由F2中小翅均为雄性,有性别之分,推测F(长翅)和f(小翅)最可能位于X染色体上。
两对等位基因分别位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。
(2)根据题干中两组纯系黑腹果蝇的杂交,则实验一中亲本的基因型是ddX-X-(残翅雌果蝇)、D_X f Y(小翅雄果蝇),又F1全为长翅果蝇DdX F X f和DdX F Y,因此实验一中亲本的基因型是
ddX F X F、DDX f Y。
F1雌雄交配后得F2,则F2残翅雌果蝇为1/2ddX F X F、1/2ddX F X f,其中纯合子占1/2。
(3)根据分析可推断实验二中亲本的基因型是DDX f X f(小翅雌果蝇)、ddX f Y(残翅雄果蝇)。
F1为DdX f X f(小翅雌果蝇)和DdX f Y(小翅雄果蝇),F1雌雄交配后得F2,F2的X染色体上一定为f,则F2小翅果蝇中DD∶Dd=1∶2,D的基因频率为2/3,d的基因频率为1/3,F2小翅果蝇随机交配,则后代中dd为1/3×1/3=1/9,D_为8/9,结合分析中“长翅基因型为D_X F_,小翅基因型为D_X f X f和D_X f Y,残翅基因型为dd_ _”可知F2小翅果蝇随机交配后代中,长翅∶小翅∶残翅=0∶8∶1。
命题点五伴性遗传中特殊问题分析
9.(复等位基因问题)某家系的遗传系谱图及部分个体基因型如图所示,A1、A2、A3是位于X染色体上的等位基因。
下列推断正确的是()
A.Ⅱ-2基因型为X A1X A2的概率是1/4
B.Ⅲ-1基因型为X A1Y的概率是1/4
C.Ⅲ-2基因型为X A1X A2的概率是1/8
D.Ⅳ-1基因型为X A1X A1的概率是1/8
『答案』 D
『解析』父亲的X染色体一定能传递给女儿、Y染色体一定传递给儿子,母亲的两条X染色体传递给后代的概率相等。
Ⅱ-2和Ⅱ-3基因型分别为1/2X A1X A2、1/2X A1X A3,产生配子为1/2X A1、1/4X A2、1/4X A3,因此Ⅲ-1基因型为1/2X A1Y、1/4X A2Y、1/4X A3Y,产生含X 的配子为1/2X A1、1/4X A2、1/4X A3。
Ⅲ-2基因型为1/2X A1X A2、1/4X A2X A2、1/4X A2X A3,产生配子为1/4X A1、5/8X A2、1/8X A3。
故Ⅳ-1为X A1X A1的概率是1/8。
10.(致死问题)家鸡的正常喙和交叉喙分别由位于Z染色体上的E和e基因控制,其中某种基因型会使雌性个体致死,现有一对家鸡杂交,子一代♀∶♂=1∶2,下列相关叙述不合理
的是()
A.若Z e W个体致死,则子一代雄性个体中有杂合子
B.若Z e W个体致死,则子一代Z E的基因频率是80%
C.若Z E W个体致死,则子一代雄性个体表现型不同
D.若Z E W个体致死,则该家鸡种群中基因型最多有4种
『答案』 D
『解析』若Z e W个体致死,则亲代的杂交组合为Z E Z e×Z E W→1Z E Z E∶1Z E Z e∶1Z E W∶1Z e W(致死),则子一代雄性个体中有杂合子(Z E Z e),A 项正确;若Z e W个体致死,则亲代的杂交组合为
Z E Z e×Z E W→1Z E Z E∶1Z E Z e∶1Z E W∶1Z e W(致死),则子一代Z E的基因频率=2+1+1
1×2+1×2+1=80%,B项正确;若Z E W个体致死,则亲代的杂交组合为Z E Z e×Z e W→1Z E Z e∶1Z e Z e∶1Z E W(致死)∶1Z e W,则子一代雄性个体的基因型为Z E Z e、Z e Z e,所以表现型不同,C项正确;若Z E W个体致死,则该家鸡种群中雌性基因型为Z e W,雄性基因型为Z E Z e、Z e Z e,共有3种,D项错误。
伴性遗传中的致死问题
(1)X染色体上隐性基因使雄配子(花粉)致死。