2024版新教材高考生物全程一轮总复习第五单元遗传的基本规律课堂互动探究案3基因在染色体上伴性遗传学生用书

课堂互动探究案3基因在染色体上、伴性遗传考点一基因在染色体上的假说与证据任务1完成“基因和染色体行为平行关系”的比较表比较项目基因染色体生殖过程中在杂交过程中保持完整性和独立性在配子形成和受精过程中，______相对稳定存在体细胞成对______配子____________体细胞中来源成对基因，一个来自______，一个来自______一对同源染色体，一条来自______，一条来自______形成配子时________________自由组合____________自由组合任务2摩尔根的假说—演绎过程拓展分析(1)提出假说，进行解释(见师说突破2)(2)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。(3)得出结论：___________________________________________。(4)基因与染色体的关系：一条染色体上有________基因，基因在染色体上____________。1.生物体细胞中的基因不一定都位于染色体上(1)真核生物的细胞核基因都位于染色体上，而细胞质中的基因位于细胞的线粒体和叶绿体的DNA上。(2)原核细胞中无染色体，原核细胞的基因在拟核DNA和细胞质的质粒DNA上。2．摩尔根的假说—演绎过程拓展分析提出假说，进行解释假说假说1：控制眼色的基因位于X染色体的非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有假说2：控制眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段，X染色体和Y染色体上都有实验一图解实验二图解疑惑上述两种假说都能够解释实验一和实验二的实验现象考向一萨顿假说的判断与分析1.[经典模拟]萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”，而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，下列哪项不属于他所依据的“平行”关系()A．基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只有成对中的一个B．非等位基因在形成配子时自由组合；非同源染色体在减数分裂过程中也自由组合C．作为遗传物质的DNA，是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘绕而形成的D．基因在杂交过程中保持完整性和独立性；染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构考向二核基因与染色体行为关系的考查2.下列叙述中，不能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”的是()A．基因发生突变而染色体没有发生变化B．非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合C．二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半D．Aa杂合子发生染色体缺失后，可表现出a基因的性状考向三基因在染色体上的相关实验考查3.[经典模拟]孟德尔一对相对性状(高茎与矮茎)的豌豆杂交实验和摩尔根证明基因在染色体上的实验相比，F2的结果有差异，原因是()A．前者有等位基因的分离过程，后者没有B．前者应用统计学方法处理数据，后者没有C．前者体细胞中基因成对存在，后者不一定D．前者采用了假说—演绎法，后者没采用4．[2023·福州调研]摩尔根用一只白眼突变体的雄性果蝇进行一系列杂交实验后，证明了基因位于染色体上，其系列杂交实验过程中，最早获得白眼雌果蝇的途径是()A．亲本白眼雄果蝇×亲本雌果蝇B．F1白眼雄果蝇×F1雌果蝇C．F2白眼雄果蝇×F1雌果蝇D．F2白眼雄果蝇×F3雌果蝇考点二伴性遗传的特点与应用分析任务1X、Y染色体同源区段的基因的遗传如图为X、Y染色体的结构模式图，Ⅰ为X、Y染色体的同源区段。假设控制某相对性状的基因A(a)位于X和Y染色体的Ⅰ片段(同源区段)上，那么雌性个体的基因型种类有____________3种，雄性个体的基因型种类有______________4种。交配的类型就是3×4＝12种。那么这对性状在后代雄性、雌性个体中表型也有差别，如：试写出以下不同交配方式的子代基因型：(1)XAXA×XAYa→________________。(2)XAXA×XaYA→________________。(3)XAXA×XaYa→________________。(4)XAXa×XAYA→________________。(5)XAXa×XAYa→________________。(6)XAXa×XaYA→________________。(7)XAXa×XaYa→________________。(8)XaXa×XAYA→________________。(9)假设基因所在区段位于Ⅲ，则雌性个体的基因型种类有______________三种，雄性个体的基因型种类有______________两种。(10)假设基因所在区段位于Ⅱ，则雄性个体的基因型种类有______________两种，雌性个体的基因型种类有XX一种。任务2X、Y染色体非同源区段的基因的遗传人体内X、Y染色体的来源及传递规律(1)X1Y中X1来自母亲，Y来自父亲，向下一代传递时，X1只能传给女儿，Y只能传给儿子。(2)X2X3中X2、X3一条来自父亲，一条来自母亲。向下一代传递时，X2、X3任何一条既可传给女儿，又可传给儿子。(3)一对染色体组成为X1Y、X2X3的夫妇生两个女儿，则女儿中来自父亲的都为X1，且是相同的；但来自母亲的可能为X2，也可能为X3，不一定相同。考向一伴性遗传的特点及其概率计算1.[2023·德州期中]如图所示为果蝇的X、Y染色体，其中Ⅱ区为同源区段，控制果蝇的刚毛(B)和截毛(b)的基因位于Ⅱ区。下列分析正确的是()A．雌性果蝇基因型有3种，雄性果蝇基因型有3种B.雄性刚毛果蝇后代中的雄果蝇全部为刚毛C．基因B、b在遗传时表现出和性别相关联的现象D．自然界中雄性截毛个体数量大于雌性截毛个体数量2．果蝇的眼色由两对独立遗传的等位基因控制，A决定色素产生，H使色素呈紫色，h使色素呈红色，aa个体眼睛呈白色。两只纯合果蝇杂交结果如图，下列分析正确的是()A．A、a位于X染色体上B．F2雌蝇中红眼∶白眼＝3∶1C．F2紫眼中纯合子占1/3D．F2中纯合白眼的比例为3/163．在对某种单基因遗传病调查中发现，某女性患者的母亲和儿子是患者，其丈夫、女儿及父亲、哥哥和妹妹都正常，其哥哥的配偶及一儿一女也都正常，其妹妹与一表型正常男性结婚，未生育。下列对该女性及其家系的分析，不正确的是()A．该病可能是伴X隐性遗传，也可能是常染色体隐性遗传B．若其丈夫没有该病致病基因，则该病为伴X显性遗传病或常染色体显性遗传病C．若该女性患者与丈夫再生一个孩子，则其患病的概率为1/2D．若该病为常染色体隐性遗传，则妹妹可能生患该病的孩子考向二X、Y染色体同源区段和非同源区段上基因的传递规律的判断4．已知果蝇的长翅与残翅是一对相对性状(A、a)，红眼与白眼是一对相对性状(B、b)。如图为某雄性果蝇体细胞染色体组成及相关基因分布示意图，该雄性果蝇与一雌性果蝇杂交，后代个体的表型及数量比例如下表所示。雄性果蝇长翅红眼长翅白眼残翅红眼残翅白眼3/163/161/161/16雌性果蝇长翅红眼长翅白眼残翅红眼残翅白眼3/801/80(1)亲本雌果蝇的基因型为________。后代中与亲本基因型相同的果蝇占后代总数的________。(2)有一只果蝇与亲代雄果蝇的表型相同，为探明它们的基因型是否相同，某同学利用这一只果蝇进行了测交实验，请写出可能的实验结果及结论________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)已知果蝇的刚毛(F)对截毛(f)为显性，控制这对相对性状的基因在X染色体和Y染色体上都存在(位于X、Y染色体的同源区段)。这对相对性状的遗传是否为伴性遗传？请设计一个杂交实验，以支持你的观点(只进行一次杂交实验。要求写出两个亲本的基因型及实验结果)________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[网络建构提升][长句应答必备]1．萨顿提出了基因在染色体上的假说。2．摩尔根运用假说—演绎法通过果蝇杂交实验证明了萨顿假说。3．一条染色体上有许多基因，基因在染色体上呈线性排列。4．性别决定是指雌雄异体的生物决定性别的方式。性别决定的方式主要有XY型和ZW型两种。5．伴X染色体隐性遗传病表现出隔代交叉遗传、男患者多于女患者、女患者的父亲和儿子都是患者的特点。6．伴X染色体显性遗传病表现出连续遗传、女患者多于男患者、男患者的母亲和女儿都是患者的特点。7．伴Y遗传病表现出患者全为男性遗传的特点。[等级选考研考向]1．[2022·浙江1月]果蝇(2n＝8)杂交实验中，F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇，这4条染色体全部来自亲本(P)雄果蝇的概率是()A．1/16B．1/8C．1/4D．1/22．[2022·浙江6月]下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图，甲病由等位基因A/a控制，乙病由等位基因B/b控制，其中一种病为伴性遗传，Ⅱ5不携带致病基因。甲病在人群中的发病率为1/625。不考虑基因突变和染色体畸变。下列叙述正确的是()A．人群中乙病患者男性多于女性B．Ⅰ1的体细胞中基因A最多时为4个C．Ⅲ6带有来自Ⅰ2的甲病致病基因的概率为1/6D．若Ⅲ1与正常男性婚配，理论上生育一个只患甲病女孩的概率为1/2083．[2022·山东卷]家蝇Y染色体由于某种影响断成两段，含s基因的小片段移接到常染色体获得XY′个体，不含s基因的大片段丢失。含s基因的家蝇发育为雄性，只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死，其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因，灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1，从F1开始逐代随机交配获得Fn。不考虑交换和其他突变，关于F1至Fn，下列说法错误的是()A．所有个体均可由体色判断性别B．各代均无基因型为MM的个体C．雄性个体中XY′所占比例逐代降低D．雌性个体所占比例逐代降低4．[2023·浙江1月]某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体、卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。杂交组合PF1F2甲紫红眼突变体、紫红眼突变体直翅紫红眼直翅紫红眼乙紫红眼突变体、野生型直翅红眼直翅红眼∶直翅紫红眼＝3∶1丙卷翅突变体、卷翅突变体卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶1卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1丁卷翅突变体、野生型卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶3注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。回答下列问题：(1)红眼基因突变为紫红眼基因属于________(填“显性”或“隐性”)突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合________的各代昆虫进行______鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为________________________，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。(2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了的控制翅形性状外，还具有纯合________效应。(3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代(F2)表型及其比例为________________。(4)又从野生型(灰体红眼)中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体为完全显性，灰体(黑体)和红眼(紫红眼)分别由常染色体上的一对等位基因控制。欲探究灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。(说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实验的具体操作不作要求)①实验思路第一步：选择____________进行杂交获得F1，________________________________________________________________________。第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。②预测实验结果并分析讨论Ⅰ：若统计后的表型及其比例为_____________________________________，则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传遵循自由组合定律。Ⅱ：若统计后的表型及其比例为________________________________________，则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传不遵循自由组合定律。[国考真题研规律]5．[2022·全国乙卷]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6．[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7．[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相互交配得到F2，则F2中灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅＝____________，F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为________。8．[全国卷Ⅰ]某种羊的性别决定为XY型。已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制；黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性。回答下列问题：(1)公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角，nn无角；母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一代群体中母羊的表现型及其比例为________；公羊的表现型及其比例为________。(2)某同学为了确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，我们认为根据这一实验数据，不能确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，还需要补充数据，如统计子二代中白毛个体的性别比例，若____________，则说明M/m是位于X染色体上；若__________________，则说明M/m是位于常染色体上。(3)一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时，基因型有________种；当其仅位于X染色体上时，基因型有________种；当其位于X和Y染色体的同源区段时(如图所示)，基因型有________种。

课堂互动探究案3考点一【任务驱动】任务1染色体成对成单成单父方母方父方母方非同源染色体上的非等位基因非同源染色体任务2(3)控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于X染色体上(4)多个呈线性排列【过程评价】1．答案：C2．解析：基因突变是基因内部个别碱基对的突变，它不影响染色体的结构和数目，所以A不能说明核基因和染色体行为存在平行关系。答案：A3．解析：孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验和摩尔根果蝇杂交实验都存在等位基因的分离过程；两者的实验过程都采用了统计学方法处理数据；孟德尔实验中的豌豆没有性染色体，因此体细胞中的基因成对存在，摩尔根实验中的果蝇有性染色体，而性染色体上的基因不一定成对存在；孟德尔和摩尔根的实验都采用了假说—演绎法。答案：C4．解析：白眼为隐性性状，且控制该性状的基因位于X染色体上；雌果蝇要表现白眼性状，必须用白眼雄果蝇和带有白眼基因的雌果蝇杂交。A亲本雌果蝇不携带白眼基因，不符合题意；B中F1雌果蝇携带白眼基因，但F1中无白眼雄果蝇，不符合题意；D用的时间较长，不符合题意。答案：C考点二【任务驱动】任务1XAXA、XAXa、XaXaXAYA、XAYa、XaYA、XaYaXaYAXaXaXAXaXaYa(1)XAXA、XAYa(2)XAXa、XAYA(3)XAXa、XAYa(4)XAXA、XAXa、XAYA、XaYA(5)XAXA、XAXa、XAYa、XaYa(6)XAXa、XaXa、XAYA、XaYA(7)XAXa、XaXa、XAYa、XaYa(8)XAXa、XaYA(9)XAXA、XAXa、XaXaXAY、XaY(10)XYA、XYa任务2父传子、子传孙，具有世代连续性子必病父必病女必病母必病100%隔代交叉连续多于【过程评价】1．解析：雌性果蝇基因型有3种，雄性果蝇基因型有4种，即XBYB、XBYb、XbYB、XbYb，A错误；雄性刚毛果蝇的基因型有XBYB、XBYb、XbYB，当其基因型为XBYb时，后代中的雄果蝇不一定全部为刚毛，B错误；基因B、b位于X、Y染色体的同源区段上，在遗传时表现出和性别相关联的现象，C正确；自然界中雄性截毛个体数量等于雌性截毛个体数量，D错误。答案：C2．答案：D3．解析：根据题意，该女性患者的母亲和儿子是患者，其丈夫、女儿及父亲、哥哥和妹妹都正常，故该病不可能是伴X染色体隐性遗传病，可能是伴X染色体显性遗传病或致病基因在常染色体，或致病基因位于X、Y同源区段上，据此分析。女性患者的父亲正常，可排除伴X隐性遗传病的可能，A错误；若其丈夫没有致病基因，但该女子的儿子患病，该病可能是伴X显性遗传病或常染色体显性遗传病，B正确；该病可能是常染色体显性、常染色体隐性、伴X显性或X、Y同源区段的遗传，无论哪种情况，子代患病概率都是1/2，C正确；若该病为常染色体隐性遗传病，该女性患者的母亲和儿子是患者，则该女子的妹妹为显性杂合子，若其丈夫也是携带者时，后代也可能患病，D正确。答案：A4．答案：(1)AaXBXb1/4(2)若后代出现残翅果蝇，则它们的基因型相同；若后代全是长翅果蝇，则它们的基因型不相同(3)是；XfXf×XfYF；后代雌果蝇全是截毛，雄果蝇全是刚毛(或XfXf×XFYf后代雌果蝇全是刚毛，雄果蝇全是截毛)课堂总结网络聚焦大概念①测交验证②基因在染色体上③伴X隐性遗传④伴Y遗传⑤常染色体显性遗传⑥常染色体隐性遗传历届真题分类集训培素养1．解析：设亲本雄果蝇的染色体组成为112233XY，亲本雌果蝇的染色体组成为①①②②③③XX，则F1雄果蝇的染色体组成为1①2②3③XY，已知F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇，这4条染色体若均来自亲本雄果蝇，即F2中该雄果蝇从F1雄果蝇中得到的染色体为123Y，其中Y染色体一定来自亲本雄果蝇，另外3条染色体均来自亲本雄果蝇的概率为1/2×1/2×1/2＝1/8，B正确。答案：B2．解析：由Ⅰ1、Ⅰ2不患甲病，所生Ⅱ2患甲病，可推知甲病为常染色体隐性遗传病，结合题干信息“其中一种病为伴性遗传”可推知乙病为伴性遗传，由Ⅱ1、Ⅱ2患乙病，所生Ⅲ3不患病，推知乙病为伴X染色体显性遗传病，该遗传病的女性患者多于男性患者，故A错误；由以上分析可知Ⅰ1的基因型为AaXBY，基因A最多时为细胞进行DNA复制后，此时细胞中有2个基因A，故B错误；只研究甲病，Ⅰ1的基因型为Aa，Ⅰ2的基因型为Aa，可推出Ⅱ4的基因型为1/3AA、2/3Aa，由题干可知，Ⅱ5不携带致病基因，即Ⅱ5的基因型为AA，Ⅲ6带有来自Ⅰ2的甲病致病基因的概率为2/3Aa×1AA×1/2×1/2＝1/6，故C正确；由题干信息“甲病在人群中的发病率为1/625”推知甲病致病基因a的基因频率为1/25，正常基因A的基因频率为24/25，则人群中AA基因型频率为24/25×24/25，Aa基因型频率为2×24/25×1/25，换算后，正常人群中AA基因型频率为12/13，Aa基因型频率为1/13，利用正推、反推的方法得出：Ⅲ1的基因型为Aa(1/2XBXB、1/2XBXb)，其婚配的正常男性基因型为(12/13AA、1/13Aa)XbY，理论上生育一个只患甲病女孩(aaXbXb)的概率为l/13Aa×1Aa×1/4×1/2XBXb×1XbY×1/4＝1/416，故D错误。答案：C3．答案：D4．答案：(1)隐性乙性别直翅红眼雌性∶直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫红眼雄性＝3∶1∶3∶1(2)致死