新教材浙科版高中生物必修2学案第2章素能提升课伴性遗传的重点题型与解题方法

“患病男孩”与“男孩患病”问题[素能建构]1．常染色体遗传如果控制某遗传病的基因位于常染色体上，由于常染色体与性染色体是自由组合的，则：(1)患病男孩的概率＝患病孩子的概率的1/2；(2)男孩患病的概率＝患病孩子的概率。2．伴性遗传如果控制某遗传病的基因位于性染色体上，由于该性状与性别联系在一起，则：(1)患病男孩的概率＝患病男孩在后代全部孩子中的概率；(2)男孩患病的概率＝后代男孩中患病的概率。[对点训练]1．如图为某遗传病的家系图，现已查明Ⅱ3不携带该病的致病基因，下列分析不正确的是()A．Ⅰ1和Ⅱ2的基因型相同B．Ⅱ2一定携带该致病基因C．Ⅲ1的致病基因的获得途径是Ⅰ1→Ⅱ2→Ⅲ1D．Ⅱ2和Ⅱ3再生一个女孩患病的概率为1/2D[由题意可知，Ⅱ2和Ⅱ3生出的Ⅲ1患病，且Ⅱ3不携带该病的致病基因，可以判断该遗传病为伴X染色体隐性遗传病。设该致病基因为a，则Ⅰ1和Ⅱ2的基因型均为XAXa，Ⅱ2一定携带该致病基因，A、B正确；Ⅲ1的基因型为XaY，其致病基因的获得途径是Ⅰ1→Ⅱ2→Ⅲ1，C正确；Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别为XAXa和XAY，他们所生女儿的基因型为XAXA或XAXa，均表现正常，即Ⅱ2和Ⅱ3再生一个女孩患病的概率为0，D错误。]2．如图为某家庭的遗传系谱图，已知该家庭中有甲、乙两种遗传病，其中一种为红绿色盲。下列说法正确的是()A．甲病为常染色体显性遗传病，存在代代遗传的特点B．乙病为红绿色盲，在人群中女性发病率高于男性C．Ⅱ－4为甲病携带者的概率是2/3，为乙病携带者的概率是1/2D．若Ⅱ－4和Ⅱ－5再生一个孩子，其为正常女孩的概率是3/8D[由系谱图中Ⅱ－4和Ⅱ－5正常，生下患甲病女孩Ⅲ－6可知，甲病是常染色体隐性遗传病，则乙病是红绿色盲，即伴X染色体隐性遗传病，在人群中男性发病率高于女性，A、B错误；对于甲病(基因用A、a表示)，Ⅱ－4是杂合子(Aa)，Ⅱ－4为甲病携带者的概率为1，C错误；对于乙病(基因用B、b表示)，Ⅱ－4是携带者(XBXb)的概率是1/2，Ⅱ－4的基因型为1/2AaXBXb、1/2AaXBXB，Ⅱ－5的基因型为AaXBY，二者生下正常女孩的概率是1/2×3/4＝3/8，D正确。]3．据下面的人类红绿色盲的遗传系谱图(红绿色盲基因用b表示)，分析回答下列问题：(1)控制人类红绿色盲的基因位于________染色体上，患者的基因型可表示为________。此类遗传病的遗传特点是______________。(2)写出该家族中下列成员的基因型：4：____________，10：________，11：________。(3)14号成员是色盲患者，其致病基因是由第一代中的某个个体传递来的。用成员编号和“→”写出色盲基因的传递途径：________________________。(4)若成员7与8再生一个孩子，是色盲男孩的概率为________，是色盲女孩的概率为________。解析：人类红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，男性患者多于女性患者，有隔代交叉遗传现象，并且女性患者的父亲和儿子一定患病。4和10均为色盲男性，基因型均为XbY。5和6正常，生出色盲儿子10，则5、6基因型分别为XBY和XBXb，11为女孩，其基因型为XBXB或XBXb。14的色盲基因来自其母亲8号，8号的色盲基因来自她的父亲4号，4号的色盲基因来自他的母亲1号。7和8的基因型分别为XBY和XBXb，生出色盲男孩的概率为1/4，其后代中不会出现色盲女孩(XbXb)，即概率为0。答案：(1)XXbY或XbXb男性患者多于女性患者，有隔代交叉遗传现象，并且女性患者的父亲和儿子一定患病(2)XbYXbYXBXB或XBXb(3)1→4→8→14(4)1/40伴性遗传中的致死问题[素能建构]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3．常染色体致死与性染色体致死主要特征的对比分类主要特征合子(胚胎)致死致死基因在常染色体上这种致死情况与性别无关，后代雌雄个体数为1∶1，一般常见的是显性纯合致死。一对等位基因的杂合子自交，后代的表型比例为2∶1；两对等位基因的杂合子自交，后代的表型比例为6∶3∶2∶1致死基因在X染色体上这种情况一般后代雌雄比例是2∶1，不是1∶1，但不会出现只有一种性别的情况配子(花粉)致死某些致死基因可使雄配子死亡，从而改变后代的性状分离比[对点训练]1.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C[窄叶性状个体的基因型为XbXb或XbY，由于父本无法提供正常的Xb配子，故雌性后代中无基因型为XbXb的个体，故窄叶性状只能出现在雄性植株中，A正确；宽叶雌株与宽叶雄株杂交，宽叶雌株的基因型为XBX－，宽叶雄株的基因型为XBY，雌株中可能有Xb配子，所以子代中可能出现窄叶雄株，B正确；宽叶雌株与窄叶雄株杂交，宽叶雌株的基因型为XBX－，窄叶雄株的基因型为XbY，由于雄株提供的配子中Xb不可育，只有Y配子可育，故后代中只有雄株，C错误；若杂交后代中雄株均为宽叶，故其母本只提供了XB配子，由于母本的Xb是可育的，故该母本为宽叶纯合子，D正确。]2．果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制，且对于这对性状的表型而言，G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表型不同的果蝇进行交配，得到的子一代果蝇中雌∶雄＝2∶1，且雌蝇有两种表型。据此可推测：雌蝇中()A.这对等位基因位于常染色体上，G基因纯合时致死B．这对等位基因位于常染色体上，g基因纯合时致死C．这对等位基因位于X染色体上，g基因纯合时致死D．这对等位基因位于X染色体上，G基因纯合时致死D[由题意“子一代果蝇中雌∶雄＝2∶1”可知，该对相对性状的遗传与性别相关联，为伴性遗传，G、g这对等位基因位于X染色体上；由子一代雌蝇有两种表型且双亲的表型不同可推知：双亲的基因型分别为XGXg和XgY；再结合题意“受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死”，可进一步推测：G基因纯合时致死。综上分析，A、B、C三项均错误，D3．若控制小鼠某性状的D、d基因位于X染色体上，其中某基因纯合时能使胚胎致死(XDY或XdY也能使胚胎致死)。现有一对小鼠杂交，F1代雌雄小鼠数量比为2∶1，则以下相关叙述错误的是()A.若致死基因为d，则F1代雌鼠有2种基因型，1种表型B．若致死基因为D，则F1代雌鼠有2种基因型，2种表型C．若致死基因为D，则F1代小鼠随机交配，F2代存活的个体中d基因频率为5/7D．若致死基因为D，则F1代小鼠随机交配，F2代雌鼠中的显性个体∶隐性个体＝1∶3C[若致死基因为d，F1代雌雄小鼠数量比为2∶1，说明亲本基因型为XDY和XDXd，则F1代雌鼠的基因型为2种，分别为XDXD和XDXd，只有1种表型，A正确；若致死基因为D，说明亲本基因型为XdY和XDXd，F1代雌鼠的基因型为2种，分别为XDXd和XdXd，只有2种表型，B正确；若致死基因为D，F1代雌性基因型为XDXd和XdXd，雄性基因型为XdY,随机交配后代雌性个体比例为XDXd∶XdXd＝1∶3，雄性个体只有XdY，且XDXd∶XdXd∶XdY＝1∶3∶3，因此d基因频率＝(1＋6＋3)÷11＝10/11，C错误，D正确。]基因在染色体上位置的实验探究[素能建构]1．探究基因位于常染色体上还是X染色体上(1)若已知性状的显隐性(2)若未知性状的显隐性(3)根据子代性别、性状的数量比分析判断示例：灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌蝇eq\f(3,4)0eq\f(1,4)0雄蝇eq\f(3,8)eq\f(3,8)eq\f(1,8)eq\f(1,8)据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中为3∶1，雄蝇中也为3∶1，二者相同，故为常染色体遗传。直毛与分叉毛的比例，雌蝇中为4∶0，雄蝇中为1∶1，二者不同，故为伴X遗传。2．基因位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。基本思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：eq\a\vs4\al(纯合隐性雌×,纯合显性雄)⇒eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a.若子代所有雄性均为显性性状,⇒位于同源区段上,b.若子代所有雄性均为隐性性状,⇒仅位于X染色体上))基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：eq\a\vs4\al(\o(\a\al(杂合显性雌,纯合显性雄)))⇒eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a.若子代中雌雄个体全表现显性,性状⇒此等位基因位于X、Y染,色体的同源区段上,b.若子代中雌性个体全表现显性性状,雄性个体中既有显性性状又有隐性,性状⇒此等位基因仅位于X染色体上))3．基因位于X、Y染色体的同源区段还是位于常染色体上(1)设计思路隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表型情况。即：(2)结果推断eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a.若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性,性状出现，则该基因位于常染色体上,b.若F2中雄性个体全表现为显性性状，,雌性个体中既有显性性状又有隐性性状，,则该基因位于X、Y染色体的同源区段上))[对点训练]1.果蝇的红眼和白眼受一对等位基因控制，红眼雌蝇与红眼雄蝇单对交配，子代中红眼果蝇与白眼果蝇的比例为3∶1，下列分析正确的是()A．可以确定控制果蝇眼色的基因不在常染色体上B．可以确定亲本中红眼雌蝇和红眼雄蝇均为杂合子C．若子代红眼果蝇的雌、雄比为2∶1，则控制眼色的基因只位于X染色体上D．若子代红眼果蝇的雌、雄比为1∶2，则控制眼色的基因位于X、Y染色体上D[根据题干分析已知，控制果蝇眼色的基因可能在常染色体上或X染色体上或X、Y染色体的同源区，A错误；根据以上分析可知，若控制果蝇眼色的基因在X染色体上，则亲本雄果蝇(XAY)不是杂合子，B错误；根据以上分析可知，若子代红眼果蝇的雌、雄比为2∶1，则控制眼色的基因位于X染色体上或者X、Y染色体的同源区，C错误；根据以上分析可知，若子代红眼果蝇的雌、雄比为1∶2，则控制眼色的基因位于X、Y染色体上，D正确。]2．科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截刚毛基因(b)为完全显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇表示为XBYB、XBYb、XbYB，若仅位于X染色体上，则只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上，写出遗传图解，并简要说明推断过程。解析：本题涉及一次杂交实验且性状的显隐性已知，直接套用雌蝇(隐性性状)与雄蝇(显性性状)杂交模式进行即可。答案：用纯种截刚毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交，若子一代雌雄果蝇均为刚毛，则这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段；若子一代雄果蝇为截刚毛，雌果蝇为刚毛，则这对等位基因仅位于X染色体上。3．果蝇的性染色体X和Y有非同源区和同源区。非同源区上的X和Y片段上无等位基因或相同基因；同源区上的X和Y片段上有等位基因或相同基因。控制果蝇眼形