2024届高考生物考前冲刺第1篇专题素能提升专题3遗传微专题1遗传规律伴性遗传和人类遗传病教师用书

专题三遗传微专题1遗传规律、伴性遗传和人类遗传病课标要求考情分析1.说明进行有性生殖的生物体,其遗传信息通过配子传递给子代。2.阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。3.概述性染色体上的基因传递和性别相关联。4.举例说明人类遗传病是可以检测和预防的试题结合实例考查一对、两对或多对相对性状以及伴性遗传相关的杂交实验,考查运用基因的分离定律和自由组合定律预测杂交后代的性状、遗传病的患病概率,解释生产生活中的有关遗传问题[自我校对]①假说②演绎推理③实验④等位基因分离⑤减数分裂Ⅰ后期⑥非同源染色体上的非等位基因自由组合⑦减数分裂Ⅰ后期⑧核基因⑨有性⑩萨顿摩尔根伴X染色体显性遗传伴Y染色体遗传染色体异常遗传病产前诊断1.(必修2P2问题探讨)融合遗传的核心观点是两个亲本杂交后,双亲的遗传物质会在子代体内发生混合,使子代表现出介于双亲之间的性状,按照该观点,以融合遗传方式传递的性状不会发生分离。2.(必修2P2相关信息)玉米雌雄同株,且玉米的花为单性花,花中只有雄蕊的,叫雄花;只有雌蕊的,叫雌花。玉米雄花的花粉落在同一植株的雌花的柱头上,所完成的传粉属于自交。3.(必修2P6探究·实践)性状分离比的模拟实验中用甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官,甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子,用不同彩球的随机组合,模拟雌、雄配子的随机结合。4.(必修2P6探究·实践)如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计,则很难正确解释性状分离现象,实验统计的样本数目足够多,是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。5.(必修2P8拓展应用)水稻的非糯性和糯性是一对相对性状,非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘变蓝黑色,而糯性花粉中所含的是支链淀粉,遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交,取F1花粉加碘液染色,在显微镜下观察,结果为半数花粉呈蓝黑色,半数花粉呈橙红色。6.(必修2P10旁栏思考)从数学角度分析,(3∶1)2的展开式为9∶3∶3∶1,即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积。对于两对相对性状的遗传结果,如果对每一对性状单独进行分析,其性状的数量比都是3∶1,即每对性状的遗传都遵循分离定律。这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积,即9∶3∶3∶1来自(3∶1)2。7.(必修2P10旁栏思考)要得到遗传因子组成为YyRr的黄色圆粒豌豆,亲代除黄色圆粒和绿色皱粒外,还可以是黄色皱粒(YYrr)和绿色圆粒(yyRR)。8.(必修2P12旁栏思考)孟德尔在总结遗传规律时,应用了归纳法,它是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。9.(必修2P12思考·讨论)在豌豆杂交实验之前,孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊,结果却并不理想,其主要原因:①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状;②山柳菊有时进行有性生殖,有时进行无性生殖;③山柳菊的花小,难以做人工杂交实验。10.(必修2P29问题探讨)对人类基因组进行测序,不测定全部46条染色体的原因是人有22对常染色体和1对性染色体。在常染色体中,每对同源染色体的形态、大小相同,结构相似,上面分布的基因是相同的或者是等位基因,所以只对其中1条进行测序就可以了。而性染色体X染色体和Y染色体的差别很大,基因也大为不同,所以两条性染色体都需要测序,因此人类基因组计划测定22条常染色体和2条性染色体(X染色体和Y染色体),共24条。11.(必修2P32拓展应用)人的体细胞中有23对染色体,但能发现的三体综合征患者的种类极少,原因可能是发生这类染色体数目变异的受精卵不能发育,或在胚胎发育的早期就夭折了。12.(必修2P35正文)人类的X染色体和Y染色体,无论大小还是携带的基因种类和数量都有差别。X染色体携带着许多个基因,Y染色体只有X染色体大小的1/5左右,携带的基因比较少。所以许多位于X染色体上的基因在Y染色体上无相应的等位基因。13.(必修2P40非选择题)人们发现,偶尔会有原来下过蛋的母鸡,以后却变成公鸡,这是鸡的性反转现象,母鸡性反转变成公鸡后遗传物质不变,性染色体组成不变,仍然是ZW。14.(必修2P94正文)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,在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。遗传咨询的防治对策和建议有进行产前诊断、终止妊娠等。产前诊断包括羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因检测等。15.(必修2P94正文)基因检测是指通过检测人体细胞中的DNA序列,以了解人体的基因状况。重点1孟德尔遗传规律及其应用1.两大定律的实质与各比例之间的关系2.与一对等位基因(位于常染色体上)相关的分离比(1)若是完全显性,则Aa×Aa→3(A)∶1aa。(2)若是不完全显性,则Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa。(3)若是显性纯合致死,则Aa×Aa→2Aa∶1aa。(4)若是隐性纯合致死,则Aa×Aa→全为显性。(5)若是显性花粉致死,则Aa×Aa→1Aa∶1aa。(6)若是隐性花粉致死,则Aa×Aa→全为显性。3.与两对及两对以上等位基因相关的性状分离比(1)自由组合正常。①常染色体上的三对等位基因(AaBbCc)。②AaXBXb×AaXBY(A、a控制白化病,B、b控制红绿色盲;不考虑性别差异)。(2)两对相对性状的异常分离比。(3)完全连锁(不考虑互换)。[特别提醒]AaBb×aabb时若后代表型比例出现“多∶多∶少∶少”,则为连锁互换,其中“少∶少”为重组类型,基因型为aaBb和Aabb。(4)部分连锁与部分组合(不考虑互换)。4.已知子代的表型和基因型推双亲的基因型或表型(1)基因填充法——先根据亲代表型写出能确定的基因,如显性性状可对应基因型A,再根据子代中一对基因分别来自两个亲本,可推出亲代中未知的基因。(2)隐性突破法——子代中有隐性个体存在时,它往往是逆推过程中的突破口,因为隐性个体是纯合子(如aa),因此亲代基因型中必然都有一个a基因,然后根据亲代的表型作进一步推断。5.验证两大遗传定律的常用方法考向1围绕遗传定律的分析,考查科学思维能力1.水稻的某病害是由某种真菌(有多个不同菌株)感染引起的。水稻中与该病害抗性有关的基因有3个(A1、A2、a);基因A1控制全抗性状(抗所有菌株),基因A2控制抗性性状(抗部分菌株),基因a控制易感性状(不抗任何菌株),且A1对A2为显性,A1对a为显性、A2对a为显性。现将不同表现型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表现型及其分离比。下列叙述错误的是(A)A.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=3∶1B.抗性植株与易感植株杂交,子代可能出现抗性∶易感=1∶1C.全抗植株与易感植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=1∶1D.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1解析:全抗植株(基因型为A1A1、A1A2或A1a)与抗性植株(基因型为A2A2或A2a)有六种杂交组合:A1A1与A2A2或A2a杂交,后代全是全抗植株;A1A2与A2A2或A2a杂交,后代全抗∶抗性=1∶1;A1a与A2A2杂交,后代全抗∶抗性=1∶1;A1a与A2a杂交,后代全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1,均不会出现子代全抗∶抗性=3∶1的情况。基因型为A2a的抗性植株与易感植株(基因型为aa)杂交,子代抗性∶易感=1∶1;基因型为A1A2的全抗植株与易感植株杂交,子代会出现全抗∶抗性=1∶1的情况。2.(2022·山东卷)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘,研究影响其叶片形状的基因时,发现了6个不同的隐性突变,每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①～⑥,每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变,根据表中的杂交实验结果,下列推断错误的是(C)杂交组合子代叶片边缘①×②光滑形①×③锯齿状①×④锯齿状①×⑤光滑形②×⑥锯齿状A.②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形B.③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状C.②和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形D.④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形解析:①×③、①×④的子代叶片边缘全为锯齿状,说明①③④应是同一基因突变而来的,因此②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形,③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状。①×②、①×⑤的子代叶片边缘全为光滑形,说明①与②、①与⑤分别由不同基因发生隐性突变导致,但②与⑤可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的;若为前者,则②和⑤杂交,子代叶片边缘为锯齿状,若为后者,子代叶片边缘为光滑形。①与②是由不同基因发生隐性突变导致的,①与④应是同一基因突变而来的,②×⑥的子代叶片边缘全为锯齿状,说明②和⑥是同一基因突变形成的,则④与⑥是不同基因突变形成的,④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形。(1)某种小鼠的毛色受AY(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3个基因控制,三者互为等位基因,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,并且基因型AYAY胚胎致死(不计入个体数),若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体。(2021·浙江1月选考)(×)(2)若马的毛色受常染色体上一对等位基因控制,棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,F1随机交配,F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马=1∶2∶1。则F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中雌性棕色马所占的比例为3/8。(2020·浙江1月选考)(×)(3)为了研究甜瓜叶形和果皮这两个性状的遗传特点,某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进行实验,丙×丁→F1:缺刻叶齿皮→(F1自交得)F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮=45∶15∶3∶1,则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是果皮,判断的依据是F2中齿皮∶网皮=48∶16=3∶1,缺刻叶∶全缘叶=60∶4=15∶1。(4)某种植物的花色有白、红和紫三种,花的颜色由花瓣中色素决定,色素的合成途径是白色红色紫色。其中酶1的合成由基因A控制,酶2的合成由基因B控制,基因A和B位于非同源染色体上。现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合体植株杂交,子代植株表型及其比例为紫花∶红花∶白花=3∶3∶2;子代中红花植株的基因型是AAbb、Aabb;子代白花植株中纯合体所占的比例是1/2。考向2围绕9∶3∶3∶1的变式分析及应用,考查科学思维能力3.(2023·新课标卷)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体,为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是(D)A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBbB.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16解析:由题可知,F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,因此控制玉米株高的两对基因遵循基因的自由组合定律,即高秆基因型为AB,矮秆基因型为Abb、aaB,极矮秆基因型为aabb,因此可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb;矮秆基因型为Abb、aaB,因此F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种;由F2中表型及其比例可知基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆;F2矮秆基因型为Abb、aaB,纯合子基因型为aaBB、AAbb,因此矮秆中纯合子所占比例为1/3,F2高秆基因型为AB,纯合子为AABB,因此高秆中纯合子所占比例为1/9。

4.(2021·湖南卷)油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关试验,如图所示。回答下列问题。(1)根据F2表现型及数据分析,油菜半矮秆突变体S的遗传机制是,杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等,自交时雌雄配子有种结合方式,且每种结合方式概率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是

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(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,分为三种类型,全为高秆的记为F3-Ⅰ,高秆与半矮秆比例和杂交组合①②的F2基本一致的记为F3-Ⅱ,高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3-Ⅲ。产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为。产生F3-Ⅲ的高秆植株基因型为(用A、a;B、b;C、c……表示基因)。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验,能否验证自由组合定律?。

解析:(1)根据杂交组合①②正反交的F2结果高秆∶半矮秆都约为15∶1,所以半矮秆为隐性遗传,且该性状是由非同源染色体上的两对隐性基因控制的,即只有基因型为aabb时表现为半矮秆,其他基因型均表现为高秆。杂交组合①中F1的基因型为AaBb,F1自交时雌雄配子有4×4=16(种)结合方式。其细胞遗传学基础是减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。(2)杂交组合①中F1的基因型为AaBb,产生的F2中基因型为AA和BB的植株占F2中所有高秆植株的715,它们自交后代都表现为高秆,所以属于F3-Ⅰ;F2中基因型为AaBb的植株自交,产生的后代高秆∶半矮秆=15∶1,与杂交组合①②的F2基本一致,记为F3-Ⅱ,基因型为AaBb的高秆植株占F2中所有高秆植株的415;F2中基因型为Aabb和aaBb的高秆植株自交,产生的后代高秆∶半矮秆=3∶1,与杂交组合③的F2基本一致,记为F3-Ⅲ,基因型为Aabb和aaBb的高秆植株占F2中所有高秆植株的415,故产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株的数量比为7∶4∶4。基因型为Aabb和aaBb的高秆植株相互杂交的子一代再自交才能验证自由组合定律答案:(1)非同源染色体上的两对隐性基因控制的遗传16减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合(2)7∶4∶4Aabb、aaBb不能考向3围绕致死类特殊表型及比例的分析,考查理解能力5.某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状;高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是(D)A.从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死B.实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为AabbC.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBbD.将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4解析:实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1(宽叶∶窄叶=3∶1,只考虑A/a基因),因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1(高茎∶矮茎=3∶1,只考虑B/b基因),因此推测BB致死;实验①中亲本为宽叶矮茎,且后代出现性状分离,所以基因型为Aabb,子代中由于AA致死,因此子代宽叶矮茎的基因型也为Aabb;由于AA和BB均致死,因此若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb;将宽叶高茎植株AaBb进行自交,由于AA和BB致死,子代宽叶高茎∶宽叶矮茎∶窄叶高茎∶窄叶矮茎的比值由原本的9∶3∶3∶1变为4∶2∶2∶1,其中只有窄叶矮茎的植株为纯合子,所占比例为1/9。6.某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育,含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是(B)A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等解析:分析题意可知,两对等位基因独立遗传,故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传,所以Bb自交,子一代中红花植株B∶白花植株bb=3∶1;基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,由于含a的花粉50%可育,故雄配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=2∶2∶1∶1,所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6=1/24;由于含a的花粉50%可育、50%不可育,故亲本产生的可育雄配子是A+1/2a,不育雄配子为1/2a,由于Aa个体产生的A∶a=1∶1,故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍;两对等位基因独立遗传,所以AaBb自交,亲本产生的含B的可育雄配子数和含b的可育雄配子数相等。

重点2伴性遗传与人类遗传病1.分析性染色体不同区段遗传规律(1)X、Y染色体的来源及传递规律。①男性(XY):X只能来自母亲,只能传给女儿,Y只能来自父亲,只能传给儿子。②女性(XX):其中一条X来自母亲,另一条X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。(2)仅在X染色体上的基因的遗传特点。(3)X、Y染色体同源区段上基因的遗传特点。①涉及同源区段的基因型:女性为XAXA、XAXa、XaXa,男性为XAYA、XAYa、XaYA、XaYa(基因用A、a表示)。②遗传仍与性别有关。2.遗传系谱图中遗传病类型的判断[特别提醒]明确遗传病中的5个“不一定”(1)携带遗传病致病基因的个体不一定患遗传病。如女性色盲基因携带者XBXb,不患色盲。(2)不携带遗传病致病基因的个体不一定不患遗传病。如21三体综合征、猫叫综合征等。(3)先天性疾病不一定是遗传病。如母亲妊娠前三个月内感染风疹病毒而使胎儿患先天性白内障。(4)家族性疾病不一定是遗传病。如由于食物中缺少维生素A,家庭中多个成员患夜盲症。(5)后天性疾病不一定不是遗传病。有些遗传病在个体生长发育到一定阶段才表现出来。考向1围绕遗传病的相关推断与计算,考查演绎与推理能力1.(2022·广东卷)遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表现型正常的夫妇,生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰刀型细胞贫血症的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图所示)。下列叙述错误的是(C)A.女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3B.若父母生育第三胎,此孩携带该病致病基因的概率是3/4C.女儿将该病致病基因传递给下一代的概率是1/2D.该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视解析:据题意和题图的基因检测结果可知,镰刀型细胞贫血症为常染色体隐性遗传病,设相关基因为A/a,则父母的基因型均为Aa,儿子的基因型为aa,女儿的基因型为1/3AA、2/3Aa,女儿和父母基因检测结果相同的概率为2/3;若父母生育第三胎,则第三胎孩子的基因型为1/4AA或2/4Aa或1/4aa,故此孩携带该病致病基因的概率为3/4;女儿的基因型为1/3AA、2/3Aa,故女儿将该病致病基因传递给下一代的概率为2/3×1/2=1/3;该家庭的基因检测信息应受到保护,以避免基因歧视。2.(2021·河北卷改编)杜氏肌营养不良(DMD)是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病,男性中发病率约为1/4000。甲、乙家系中两患者的外祖父均表现正常,家系乙Ⅱ-2还患有红绿色盲。两家系部分成员DMD基因测序结果(显示部分序列,其他未显示序列均正常)如图。下列叙述正确的是(C)A.家系甲Ⅱ-1和家系乙Ⅱ-2分别遗传其母亲的DMD致病基因B.若家系乙Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育一个儿子,儿子患两种病的概率比患一种病的概率低C.不考虑其他突变,家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为1/8D.人群中女性DMD患者频率远低于男性,女性中携带者的频率约为1/4000解析:两家系中的部分成员基因测序结果显示,两家系中DMD患病基因并不相同,家系乙患病男性Ⅱ-2的患病基因序列与其母亲Ⅰ-2的基因序列相同,故其DMD致病基因来自其母亲Ⅰ-2;而家系甲患病男性Ⅱ-1的患病基因序列与其母亲Ⅰ-2的基因序列并不相同,其母亲Ⅰ-2的基因序列正常,不携带致病基因,故患病男性Ⅱ-1的致病基因可能是基因突变导致的。家系乙的Ⅱ-2同时患有DMD和红绿色盲,红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,故两个致病基因都位于家系乙Ⅱ-2的X染色体上,因此其母亲Ⅰ-2的一条X染色体上既有DMD基因又有红绿色盲基因,另一条X染色体不含致病基因,故Ⅰ-1与Ⅰ-2再生一个儿子,两病兼患的概率为1/2,若不发生基因突变或互换,家系乙Ⅰ-1与Ⅰ-2不可能生出只患一种病的儿子。两家系中DMD的致病基因均位于X染色体上且可单独致病,设两家系的DMD致病基因分别为a、b,则家系甲Ⅱ-2的基因型为XABY,家系乙Ⅱ-1可能的基因型及概率分别为1/2XABXAb、1/2XABXAB,故家系甲Ⅱ-2与家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子(XAbY)的概率为1/2×1/4=1/8。X染色体上的隐性遗传病在人群中女性发病率远低于男性,男性中发病率约为1/4000,女性中携带者的频率约为2×1/4000×3999/4000=3999/(8×106)≈1/2000。考向2围绕伴性遗传的规律及应用,考查科学思维和社会责任3.(2023·广东卷)鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”,育种过程见图。下列分析错误的是(C)A.正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样B.分别从F1代群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退C.为缩短育种时间应从F1代群体Ⅰ中选择父本进行杂交D.F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡解析:由于控制体型的基因位于Z染色体上,属于伴性遗传,性状与性别相关联。用♀卷羽正常(FFZDW)与片羽矮小(ffZdZd)杂交,F1代是FfZDZd和♀FfZdW,子代都是半卷羽;用♀片羽矮小(ffZdW)与卷羽正常(FFZDZD)杂交,F1代是FfZDZd和♀FfZDW,子代仍然是半卷羽,正交和反交都与亲本表型不同;F1代群体Ⅰ和Ⅱ杂交不是近亲繁殖,可以避免近交衰退;为缩短育种时间应从F1代群体Ⅰ中选择母本(基因型为FfZdW),从F1代群体Ⅱ中选择父本(基因型为FfZDZd),可以快速获得基因型为FFZdW和FFZdZd的个体,即在F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡。4.(2023·辽宁大连一模)家蚕是重要的经济昆虫,其雌性个体的两条性染色体是异型的(ZW),雄性个体的两条性染色体是同型的(ZZ)。回答下列问题。(1)家蚕幼虫无斑纹者称为姬蚕(P基因控制),有斑纹者种类繁多,易于识别。将普通斑纹(P+基因控制)雌蚕甲与黑缟斑(PS基因控制)雄蚕乙进行杂交,F1全为黑缟斑,让F1自由交配,F2雌、雄个体均为黑缟斑∶普通斑纹∶姬蚕=12∶3∶1。根据以上实验数据,推测控制家蚕斑纹性状的基因位于染色体上,且其显隐性关系为

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甲、乙的基因型分别为、。

(2)相对于雌蚕,雄蚕的食量少、吐丝量高且蚕丝品质优良。已知导入某条件致死基因(D)的蚕在持续低温(如10℃)条件下培养会死亡,在20℃条件下培养正常存活。现欲利用该致死基因的特性,选育出符合生产要求的“种蚕”,设计如下实验:选用成功导入一个条件致死基因(D)的某雌蚕与普通雄蚕杂交,将其子代平均分成两组,甲组在10℃条件下培养,乙组在20℃条件下培养,一段时间后观察并记录甲组存活子代的性别及比例。预测实验结果及结论:①若子代,则表明D基因插入到常染色体上;

②若子代,则表明D基因插入到染色体上;

③若子代,则表明D基因插入到染色体上。

综上所述,符合生产要求的“种蚕”的基因型为,乙组存在的意义是。

解析:(1)由题意可知,普通斑纹雌蚕甲与黑缟斑雄蚕乙进行杂交,F1全为黑缟斑,因此PS对P+为显性,F1自由交配,F2雌雄个体均为黑缟斑∶普通斑纹∶姬蚕=12∶3∶1,可知PS对P+、P为显性,P+对P为显性,且蚕的斑纹性状与性别无关,该基因位于常染色体上;通过以上推断,可知普通斑纹雌蚕甲的基因型为P+P,黑缟斑雄蚕乙的基因型为PSPS。(2)①若条件致死基因在常染色体上,则无性别差异,故在10℃条件下培养含D基因的雌蚕和雄蚕都致死,因此子代雌蚕∶雄蚕=1∶1。②若条件致死基因在Z染色体上,则该转基因雌蚕的基因型为ZDW,ZDW与普通雄蚕杂交,子代雄蚕都为ZDZ,雌蚕都为ZW,在10℃条件下培养,雄蚕ZDZ都致死,因此子代全为雌蚕。③若条件致死基因在W染色体上,则该转基因雌蚕的基因型为ZWD,ZWD与普通雄蚕杂交,子代雄蚕都为ZZ,雌蚕都为ZWD,在10℃条件下培养,雌蚕ZWD都致死,因此子代全为雄蚕;综上所述,符合生产要求的“种蚕”的基因型为ZWD,乙组存在的意义是为了“留种”,即用于继续选育雄蚕。答案:(1)常PS对P+、P为显性,P+对P为显性(或PS>P+>P)P+PPSPS(2)①雌蚕∶雄蚕=1∶1②全为雌蚕Z③全为雄蚕WZWD留种(用于继续选育雄蚕)(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。则宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中既有雌株又有雄株。(×)(2)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。则反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡均为芦花鸡。(×)(3)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅,则亲本雌蝇的基因型是BbXRXr。(√)(4)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且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。据此可推测这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死。(经典高考题)(√)(5)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。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=3∶1∶3∶1,F2中灰体长翅雌果蝇出现的概率为3/16。考向3基于基因位置的判定,考查科学思维能力5.如图为果蝇性染色体结构简图。要判断果蝇某伴性遗传基因位于片段Ⅰ上还是片段Ⅱ1上,现用一只表型是隐性的雌蝇与一只表型为显性的雄蝇杂交,不考虑突变,若后代:①雌性为显性,雄性为隐性;②雌性为隐性,雄性为显性,可推断①②两种情况下该基因分别位于(C)A.Ⅰ;Ⅰ B.Ⅱ-1;ⅠC.Ⅱ-1或Ⅰ;Ⅰ D.Ⅱ-1或Ⅰ;Ⅱ-1解析:设相关基因用A、a表示。由于雌雄果蝇中都含有该性状,故该基因不可能在Ⅱ-2上。若该基因位于片段Ⅱ-1上,则隐性的雌蝇(XaXa)和显性的雄蝇(XAY)杂交,后代雌果蝇XAXa均为显性,雄果蝇(XaY)均为隐性;若该基因位于片段Ⅰ上,则隐性的雌蝇(XaXa)和显性的雄蝇(XAYA、XaYA、XAYa)杂交,若雄果蝇的基因型为XAYA,则后代雌雄果蝇均表现为显性;若雄果蝇的基因型为XaYA,则后代雌果蝇(XaXa)为隐性,雄果蝇(XaYA)为显性;若雄果蝇的基因型为XAYa,则后代雌果蝇(XAXa)为显性,雄果蝇(XaYa)为隐性。6.(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,Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是。

(2)用Ⅱ-1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于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Ⅱ-3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)由题可知,已经排除了致死、突变和X、Y染色体同源区段遗传,Ⅰ-1正常眼雌果蝇与Ⅰ-2无眼雄果蝇杂交,子代雌果蝇为正常眼,说明该性状的遗传不可能为伴X染色体显性遗传,如果是伴X染色体显性遗传,子代雌果蝇均为无眼;Ⅰ-4正常眼雌果蝇与Ⅰ-3无眼雄果蝇杂交,Ⅱ-3雄果蝇表现正常眼,说明该性状的遗传不可能为伴Y染色体遗传,如果是伴Y染色体遗传,Ⅱ-3雄果蝇应为无眼。假设控制正常眼和无眼性状的基因用A/a表示,若控制该性状的基因位于X染色体上,则无眼为隐性性状,Ⅰ-2的基因型为XaY,Ⅱ-2的基因型为XAXa,Ⅱ-3基因型为XAY,则Ⅲ-2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,Ⅲ-1的基因型为XAY,两者杂交,卵细胞的种类及比例为XA∶Xa=3∶1,精子的种类及比例为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染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传。如果正常眼性状为显性性状,基因位于X染色体上,Ⅰ-2的基因型为XaY,Ⅱ-1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,表型及比例为正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1;如果基因位于常染色体上,Ⅰ-2的基因型为aa,Ⅱ-1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,表型及比例为正常眼∶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。如果正常眼性状为隐性性状,基因只能位于常染色体上,Ⅰ-2的基因型为Aa,Ⅱ-1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,故不能判断正常眼性状的显隐性。(3)根据题干信息只杂交一次,且仅根据子代表型预期结果,不涉及子代性状分离比的条件,可选择Ⅱ-2(或Ⅱ-1或Ⅱ-4)与Ⅱ-3果蝇杂交,观察子代表型来判断,若无眼性状的遗传为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ-2和Ⅱ-3交配(XAXa×XAY),后代雌果蝇均为正常眼,雄果蝇有正常眼和无眼,即无眼果蝇全为雄性;若无眼性状为常染色体隐性遗传,Ⅱ-2和Ⅱ-3交配(Aa×Aa),后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无眼,子代会出现无眼雌果蝇;若无眼性状为常染色体显性遗传,Ⅱ-2和Ⅱ-3交配(aa×aa),后代全为正常眼果蝇。(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。若无眼性状的遗传是伴X染色体隐性遗传,Ⅱ-3的基因型为XAY,PCR扩增后,产物只有一条显示带;若无眼性状的遗传是常染色体显性遗传,Ⅱ-3的基因型为aa,PCR扩增后电泳的产物也只有一条显示带,因此无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传,其PCR产物电泳后都仅出现一个条带,且对应的均为正常眼基因的长度,所以通过电泳结果不能确定无眼性状的遗传方式。答案:(1)伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传3/8(2)不能无论正常眼是显性还是隐性,子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为1∶1(3)Ⅱ-2(或Ⅱ-1或Ⅱ-4)与Ⅱ-3果蝇杂交,观察子代表型若子代全为正常眼果蝇,则为常染色体显性遗传;若子代出现无眼雌果蝇,则为常染色体隐性遗传;若子代无眼果蝇全为雄性,则为伴X染色体隐性遗传(4)不能无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传,其PCR产物电泳后都仅出现一个条带,且对应的均为正常眼基因的长度1.探究基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上(1)性状的显隐性是“未知的”,且亲本均为纯合子时。此方法还可以用于判断基因是位于细胞核还是细胞质中,若正反交结果不同,且子代只表现母本的性状,则控制该性状的基因位于细胞质中。(2)性状的显隐性是“已知的”。2.探究基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上3.探究基因是位于常染色体上还是X、Y染色体的同源区段上方法一方法二基因的剂量补偿效应与伴性遗传情境材料基因的剂量补偿效应是指XY型性别决定的生物,使性连锁基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应。剂量补偿的一种情况是在胚胎发育的早期,X染色体失活中心(XIC)负责X染色体计数,并随机只允许一条X染色体保持活性,其余的X染色体高度浓缩化后失活,形成巴氏小体。若某一个早期胚胎细胞的一条X染色体失活,则该细胞分裂而来的所有子细胞均失活同一条X染色体。由于原始生殖细胞中XIC区域的基因会关闭,使得失活的X染色体恢复到活性状态,因此成熟的生殖细胞中没有巴氏小体。问题探究(1)细胞中存在巴氏小体,需要满足的条件是什么?提示:X染色体的数目至少两条;X染色体上XIC区域的基因正常表达。(2)猫的毛色由位于X染色体上的一对等位基因控制(黑色B,黄色b),B对b完全显性,有的猫表现为黑、黄斑块的混合体,取名“玳瑁猫”。正常“玳瑁猫”的性别是什么?提示:“玳瑁猫”同时具有B、b两种基因,正常情况下基因型为XBXb,为雌性。(3)某些体育项目在比赛前通常会对参赛的运动员的白细胞进行染色体镜检,来判断性别。这种判断方法的原理是什么?提示:人属于XY型性别决定的生物,女性性染色体组成为XX,体细胞(如白细胞)中存在巴氏小体,男性性染色体组成为XY,体细胞中不存在巴氏小体。(4)人类的抗维生素D佝偻病中,基因型为XDXd的患者的患病程度轻于基因型为XDXD和XDY的患者,其原因是什么?提示:XDXd的女性细胞中两条X染色体随机失活一条,部分体细胞中XD表达,部分体细胞中Xd表达,故整体患病程度较轻;XDXD和XDY的患者的相应体细胞中全都是XD表达。1.雌性小鼠在胚胎发育至4～6天时,细胞中两条X染色体会有一条随机失活,经细胞分裂形成子细胞,子细胞中此条染色体仍是失活的。雄性小鼠不存在X染色体失活现象。现有两只转荧光蛋白基因的小鼠,甲为发红色荧光的雄鼠(基因型为XRY),乙为发绿色荧光的雌鼠(基因型为XGX)。甲、乙杂交产生F1,F1雌雄个体随机交配,产生F2。若不发生突变,下列有关叙述错误的是(C)A.F1中发红色荧光的个体均为雌性B.F1中同时发出红绿荧光的个体所占的比例为1/4C.F1中只发红色荧光的个体,发光细胞在身体中分布情况相同D.F2中只发一种荧光的个体出现的概率是11/16解析:雌性小鼠发育过程中一条X染色体随机失活,雄性小鼠不存在这种现象,甲、乙杂交产生的F1的基因型是XRX、XY、XRXG、XGY,F1随机交配,雌配子的种类及比例是XR∶XG∶X=2∶1∶1,雄配子的种类及比例为X∶XG∶Y=1∶1∶2。由分析可知,F1中发红色荧光的个体的基因型为XRX和XRXG,即F1中发红色荧光的个体均为雌性;F1的基因型及比例为XRX∶XY∶XRXG∶XGY=1∶1∶1∶1,则同时发出红绿荧光的个体(XRXG)所占的比例为1/4;F1中只发红色荧光的个体的基因型是XRX,由于存在一条X染色体随机失活,则发光细胞在身体中分布情况不相同;F2中只发一种荧光的个体的基因型包括XRX、XRY、XGX、XGY、XGXG,所占的比例为2/4×1/4+2/4×2/4+1/4×1/4×2+1/4×2/4+1/4×1/4=11/16。2.(2023·云南曲靖二模)XY型性别决定方式的哺乳动物中,如果X染色体上的基因在雌、雄生物中都表达,则雌性的每个基因的表达产物应是雄性的两倍,然而观察表明X染色体上的基因在雌、雄中的表达水平是相等的,这种现象称为剂量补偿效应。进一步研究发现,正常雌性动物体细胞的两条X染色体中会随机失活一条,失活的染色体保持高度压缩的形式,被称作巴氏小体。对此下列说法不正确的是(A)A.特纳氏综合征(XO)女性患者体细胞中缺乏一条X染色体,其性状表现与正常女性相差不大B.根据羊水中胎儿的脱落体细胞中是否存在巴氏小体可鉴定胎儿性别C.对剂量补偿效应的研究有利于揭示X染色体上的基因调控机制D.巴氏小体上基因不能表达可能是因为染色体高度螺旋化导致转录过程受阻解析:特纳氏综合征女性患者体细胞中缺乏一条X染色体,该病为人类遗传病,其性状表现与正常女性相差很大;若羊水中胎儿的脱落体细胞中存在巴氏小体,则说明胎儿含有两条X染色体,若不存在巴氏小体,则说明胎儿只含有1条X染色体,由此可鉴定胎儿性别;剂量补偿效应的实质是对基因表达的调控,对其研究有利于揭示X染色体上的基因调控机制;巴氏小体染色体高度压缩,无法正常解旋,导致DNA上的基因不能转录。微专题突破练一、选择题1.(2023·广东江门一模)豌豆的子叶黄色对绿色为显性,种子圆粒对皱粒为显性,两种性状分别由两对独立遗传的基因控制。现用黄色圆粒豌豆与绿色圆粒豌豆杂交,F1中绿色皱粒豌豆所占比例为1/8,下列推断不合理的是(B)A.两个亲本均为杂合子B.亲本黄色圆粒豌豆产生2种配子C.子代中纯合子的比例为1/4D.子代有4种表型和6种基因型解析:设黄色、绿色分别由Y、y控制,圆粒、皱粒分别由R、r控制,则亲本黄色圆粒豌豆基因型为YR,绿色圆粒豌豆基因型为yyR,F1中绿色皱粒(基因型为yyrr)豌豆所占比例为1/8,可推知亲本黄色圆粒豌豆基因型为YyRr,绿色圆粒豌豆基因型为yyRr,两亲本均为杂合子;亲本黄色圆粒豌豆基因型为YyRr,其可产生4种配子,基因型分别是YR、Yr、yR、yr;子代纯合子的比例为1/2(yy)×1/2(RR、rr)=1/4;子代表型共有2(黄色、绿色)×2(圆粒、皱粒)=4(种),基因型共有2(Yy、yy)×3(RR、Rr、rr)=6(种)。2.(2023·广东佛山二模)果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。下列叙述错误的是(B)A.图中的两条染色体可能同时出现在同一个配子中B.w基因和pr基因是一对等位基因,遗传遵循分离定律C.白眼和焦刚毛性状的遗传总是和性别相关联D.以上基因在减数分裂过程中可能会发生基因重组解析:图中X染色体与2号染色体为非同源染色体,在减数分裂过程中可自由组合,因此可能同时出现在同一个配子中,其中w基因和dp、pr基因,sn基因和dp、pr基因可发生基因重组;w基因位于性染色体上,pr基因位于常染色体上,二者为非等位基因,遗传不遵循分离定律,遵循自由组合定律;白眼和焦刚毛的基因位于性染色体上,故白眼和焦刚毛性状的遗传总是和性别相关联。3.玉米的两对等位基因A、a和B、b控制两对相对性状,某研究小组欲研究两对等位基因是否位于两对染色体上,进行了下列四组实验,并分析四组实验的子一代个体的表型和比例,其中无法确定两对等位基因位置关系的是(D)A.AaBb个体进行自交 B.AaBb与aabb杂交C.AaBb与Aabb杂交 D.aaBb与Aabb杂交解析:双杂合子自交和测交都能用来判断两对等位基因是否位于两对染色体上。AaBb个体进行自交,两对等位基因若位于两对染色体上,则结果为9∶3∶3∶1,否则不是;AaBb与aabb杂交,两对等位基因若位于两对染色体上,则结果为1∶1∶1∶1,否则不是;AaBb与Aabb杂交,两对等位基因若位于两对染色体上,则结果为3∶1∶3∶1,否则不是;aaBb与Aabb杂交,无论两对等位基因是否位于两对染色体上,结果都为1∶1∶1∶1。4.(2023·广东一模)如图为果蝇的性染色体简图,Ⅰ为X、Y染色体的同源区段,Ⅱ、Ⅲ是非同源区段。下列叙述正确的是(D)A.在有丝分裂过程中,也存在X、Y染色体联会行为B.若等位基因位于Ⅰ区段,则性状表现与性别无关联C.控制果蝇红眼与白眼的基因位于Ⅲ区段D.若基因E、e位于Ⅰ区段,则种群中相关的基因型有7种解析:在减数分裂过程中,存在X、Y染色体联会行为,在有丝分裂的过程中,不存在联会现象;若等位基因位于Ⅰ区段,则性状表现与性别也有关联,如XaXa×XaYA后代所有显性性状均为雄性,所有隐性性状均为雌性,XaXa×XAYa后代所有显性性状均为雌性,所有隐性性状均为雄性;控制果蝇红眼与白眼的基因位于X染色体的非同源区段上,即位于Ⅱ区段;若基因E、e位于Ⅰ区段,则种群中果蝇有7种基因型,即XEXE、XEXe、XeXe、XEYE、XeYE、XEYe、XeYe。5.(2023·四川内江模拟)直翅果蝇经紫外线照射后出现一种突变体,表型为翻翅,已知直翅和翻翅这对相对性状完全显性,其控制基因位于常染色体上,且翻翅基因纯合致死(胚胎期)。选择翻翅个体进行交配,F1中翻翅和直翅个体的数量比为2∶1。下列有关叙述错误的是(D)A.紫外线照射使果蝇的直翅基因的碱基序列发生了改变B.果蝇的翻翅对直翅为显性C.F1中翻翅基因频率为1/3D.F1果蝇自由交配,F2中直翅个体所占比例为4/5解析:由题意可知,紫外线照射使果蝇的直翅基因的碱基序列发生了改变,产生了新的等位基因;翻翅个体进行交配,F1出现了性状分离,说明翻翅为显性性状,直翅为隐性性状;设控制该对性状的基因为A/a,由题意“翻翅基因纯合致死(胚胎期)”可知,基因型为AA的个体在胚胎期死亡,F1中翻翅(Aa)个体占2/3,直翅(aa)个体占1/3,因此,A的基因频率为(2/3)÷[(2/3)×2+(1/3)×2]=1/3;F1自由交配,产生A配子的概率为1/3,产生a配子的概率为2/3,根据遗传平衡定律,F2中,aa=(2/3)2=4/9,Aa=2×(1/3)×(2/3)=4/9,AA=(1/3)2=1/9(死亡),因此F2中直翅(aa)个体所占比例为1/2。6.(2023·湖南衡阳联考)某植物的花色受两对常染色体上的等位基因A/a、B/b控制,花瓣中含红色物质的花为红花,含橙色物质的花为橙花,含白色物质的花为白花,相关合成途径如图所示。现让一株纯合红花植株与纯合白花植株杂交得到F1,F1自交得到F2,F2中出现三种花色的植株。不考虑交叉互换和基因突变,下列分析错误的是(D)A.F1全部表现为红花植株,且基因型为双杂合B.基因A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律C.F2橙花植株的基因型有aaBB和aaBb两种D.F2红花植株中纯合个体所占的比例为1/12解析:据题意可知,控制花色的两对等位基因位于两对常染色体上,红花的基因型为A,橙花的基因型是aaB,白花基因型为aabb。亲本纯合红花植株的基因型为AABB,纯合白花植株的基因型为aabb,F1(AaBb)全为红花植株,且基因型为双杂合;由分析可知,植物的花色受两对常染色体上的等位基因A/a、B/b控制,基因A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律;橙花的基因型是aaB,F2橙花植株的基因型有aaBB和aaBb两种;基因A抑制基因B,F1才能表现为红花,F1自交得到F2,F2出现三种花色的植株,即红花∶橙花∶白花=12∶3∶1,其中红花中纯合子(AABB、AAbb)为1/6。7.(2023·湖南岳阳一模)果蝇的体色(B、b)和毛形(F、f)分别由非同源染色体上的两对等位基因控制,其中一对等位基因位于X染色体上。若两个亲本杂交组合繁殖得到的子代表型及比例如下表,杂交组合乙的后代没有雌性个体。下列说法错误的是(B)杂交组合亲本表型子代表型父本母本雄性雌性甲灰身直毛黑身直毛1/4灰身直毛、1/4灰身分叉毛、1/4黑身直毛、1/4黑身分叉毛1/2灰身直毛、1/2黑身直毛乙黑身分叉毛灰身直毛1/2灰身直毛、1/2灰身分叉毛0A.毛形基因(F、f)位于X染色体上,其中直毛为显性B.体色基因(B、b)中黑身为显性,其中含b基因的雄配子致死C.组合乙没有雌性的原因可能是亲本产生的同时含有f和b的雄配子致死D.为准确探究致死原因可以用BbXfY与黑身雌性个体交配后,观察子代性别及比例解析:根据甲组的实验结果可知,直毛×直毛→雌性都是直毛,雄性直毛∶分叉毛=1∶1,与性别有关,说明基因位于X染色体上,且直毛对分叉毛为显性;根据乙组的实验结果可知,灰身×黑身→子代全为灰身,说明灰身对黑身是显性,据此可知,甲组关于体色的基因型为Bb()、bb(♀),如果含b基因的雄配子致死,那么后代全是灰身(Bb),乙组关于体色的基因型为bb()、BB(♀),若含b基因的雄配子致死,则无后代,与题意不符;乙组亲本的基因型为bbXfY、BBXFXf,雄配子的基因型为bXf、bY,后代没有出现雌性,可能的原因是亲本产生的含f的雄配子致死或同时含有f和b的雄配子致死;为准确探究致死原因可以用BbXfY与黑身雌性个体(bbXX)交配后,观察子代性别及比例,若后代只有雄性,则是基因f使雄配子致死;若后代雌雄均有,且比例为1∶2,则是基因b和f共同使雄配子致死。8.(2023·重庆模拟)某植物是XY型性别决定的雌雄异株的植物,此植物的红花对黄花为显性,基因位于X染色体上,果核的轻重、果实的可食率高低各由一对基因控制。纯合红花轻果核高可食率雌株与黄花重果核低可食率雄株杂交得F1,F1相互杂交,F2的重果核高可食率∶重果核低可食率∶轻果核高可食率∶轻果核低可食率=9∶3∶3∶1。不考虑X、Y同源序列,下列关于三对相对性状的遗传分析正确的是(D)A.三对性状的基因一定在三对染色体上B.F2中的轻果核植株可能全为雄性植株C.F2中的低可食率植株一定有雌雄植株D.F2中的低可食率植株可能全部开黄花解析:F2的实验结果能说明控制果核的轻重、果实的可食率高低的两对等位基因位于两对染色体上,但由于F2中没有统计花色的性状表现,因而不能确定三对性状的基因一定在三对染色体上;根据实验结果可知,重果核高可食率为显性性状,相关基因分别用A/a、B/b表示,若控制果核轻重的性状与性别相关联,其基因最可能位于X染色体上,则F2中出现重果核∶轻果核的比例为1∶1,不会是3∶1,因而不可能出现F2中轻果核植株全为雄性植株的情况;若控制果实的可食率高低的基因位于X染色体上,则F1的基因型可表示为XBXb和XBY,F2中的低可食率植株可能只有雄株;若控制果实的可食率高低的基因位于X染色体上,且控制花色的基因位于X染色体上(用R/r表示),则F1的基因型可表示为XRBXrb和XRBY,则F2中的低可食率植株的基因型为XrbY,因而可能全部开黄花。9.(2023·广东模拟)某自花传粉的植物,花色由A/a、B/b两对基因控制,A基因控制花青素的合成,当花瓣中无花青素为白色,BB会让花瓣成为淡紫色,Bb会让花瓣成为深紫色,无B时为蓝色。某深紫色花植株自交,F1中出现蓝色∶深紫色∶淡紫色∶白色=1∶4∶3∶4,已知F1中某种配子致死,下列相关判断正确的是(D)A.A/a、B/b两对基因遵循自由组合定律,亲本基因型为AABbB.F1中出现上述表型及比例是由于aB的雄配子或雌配子致死C.让F1中的淡紫色花植株相互杂交,子代花色出现淡紫色∶白色=3∶1D.让F1中的深紫色花与白色花植株杂交,可判断深紫色花的基因型解析:若亲本基因型为AABb,其自交子代不会出现白色(aa);根据子代中有白色出现,可确定亲本基因型为AaBb,其自交产生的蓝色Abb占1/12,深紫色ABb占4/12,淡紫色ABB占3/12,白色aa占4/12,死亡的基因型分别为1AABb、1AAbb、1AaBb、1Aabb,因而可推测配子中Ab的雄配子或雌配子致死;F1中的淡紫色花的基因型为AABB、AaBB,二者比例为1∶2,该群体中配子比例为AB∶aB=2∶1,则F1中的淡紫色花相互杂交,子代花色出现淡紫色(4AABB、4AaBB)∶白色(1aaBB)=8∶1;F1中的深紫色花(3AaBb、1AABb)与白色花(1aaBB、2aaBb、1aabb)杂交,针对A/a基因,属于测交类型,可判断深紫色花的基因型,若有白色花出现则深紫色花基因型为AaBb,若无白色花出现,则深紫色花的基因型为AABb。10.(2023·湖北卷)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如:A1～An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列叙述正确的是(B)父亲母亲儿子女儿基因组成A23A25B7B35C2C4A3A24B8B44C5C9A24A25B7B8C4C5A3A23B35B44C2C9A.基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传B.母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9C.基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C4C5解析:儿子的A、B、C基因中,每对基因各有一个来自父亲和母亲,如果基因位于X染色体上,则儿子不会获得父亲的X染色体,而不会获得父亲的A、B、C基因,因此不可能是伴X染色体遗传;三个基因位于一条染色体上,不发生互换,由于儿子的基因型是A24A25B7B8C4C5,其中A24B8C5来自母亲,A25B7C4来自父亲,而母亲的基因型为A3A24B8B44C5C9,父亲的基因型为A23A25B7B35C2C4,说明母亲的另一条染色体基因型是A3B44C9,父亲的另一条染色体基因型是A23B35C2;根据题目信息,人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换,不符合自由组合定律;由以上可知,母亲的两条染色体是A24B8C5和A3B44C9,父亲的两条染色体是A25B7C4和A23B35C2,基因连锁遗传,若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C2C5。11.人类某遗传病由常染色体上的显性基因E控制,基因型为ee的个体表现正常,含基因E的个体患病率为80%。如图1是该遗传病的某家庭遗传系谱图,图2表示图1中的4个成员相关基因的电泳分离结果。下列相关分析错误的是(C)A.若Ⅰ1的检测结果为c,则Ⅰ2的检测结果不可能是dB.若Ⅰ1、Ⅰ2的检测结果分别为a、b,则条带②表示基因EC.若Ⅰ1、Ⅰ2的检测结果分别为a、c,则条带②表示基因eD.若Ⅰ1、Ⅰ2的检测结果分别为a、b,则Ⅰ1、Ⅰ2再生一个孩子患病的概率为3/5解析:若Ⅰ1、Ⅰ2的检测结果分别为c、d,即两人均为纯合子,则其子女也必为纯合子,与题图不符,因此Ⅰ2的检测结果不可能是d;若Ⅰ1、Ⅰ2的检测结果分别为a、b,则c、d为Ⅱ3、Ⅱ4的检测结果,均为纯合子,而Ⅱ3为患者,应该含基因E,因此条带②表示基因E;若Ⅰ1、Ⅰ2的检测结果分别为a、c,则Ⅰ1、Ⅰ2基因型分别为Ee、EE,条带②表示基因E;若Ⅰ1、Ⅰ2的检测结果分别为a、b,则Ⅰ1、Ⅰ2基因型均为Ee,再生一个孩子,其基因型为E的概率为3/4,因此其患病概率为3/4×80%=3/5。

12.(2023·江苏南京二模)某动物的性染色体组成为ZW型,该种群中出现一种显性突变体,为确定该突变基因的位置,进行了一系列杂交实验。下列杂交组合及结论正确的是(C)A.纯合突变体()×纯合正常个体(♀)→F1全为突变体,则基因只能位于Z染色体上B.纯合突变体()×纯合正常个体(♀)→F1全为突变体,则基因只能位于常染色体上C.纯合突变体(♀)×纯合正常个体()→F1中雄性全为突变体,雌性全为正常个体,则基因只能位于Z染色体上D.纯合突变体(♀)×纯合正常个体()→F1中突变体∶正常个体=1∶1,则基因只能位于常染色体上解析:若相关基因用A/a表示,纯合突变体()与纯合正常个体(♀)杂交,即ZAZA×ZaW或AA×aa,两种杂交组合F1全为突变体,无法确定基因位置;纯合突变体(♀)×纯合正常个体(),根据F1结果可知基因只能位于Z染色体上,亲本基因型为ZAW×ZaZa;纯合突变体(♀)与纯合正常个体()杂交,若基因位于常染色体上,则子代中无论雌雄均表现为突变体。13.(2023·山东日照三模)落粒是作物种子成熟后脱落的现象。落粒性和非落粒性是一对相对性状。研究者利用荞麦的非落粒性纯合品系与落粒性纯合品系杂交得F1,F1自交得F2,F2中落粒性与非落粒性的比例约为27∶37,下列分析错误的是(C)A.农业生产中,荞麦的非落粒性是优良性状B.落粒性和非落粒性至少由3对等位基因控制C.F2中自交后代不发生性状分离的个体约占1/8D.F2中的非落粒性个体基因型有19种解析:农业生产中,荞麦的非落粒性是优良性状,这样可以避免因为落粒造成的减产;F2中落粒性与非落粒性的比例约为27∶37,其中落粒性个体所占的比例为(3/4)3,因此,可推测落粒性和非落粒性至少由3对等位基因控制;F2中自交后代不发生性状分离的个体包括所有的非落粒性个体和三显纯合子,约占37/64+1/64=38/64=19/32;F2中相关的基因型有3×3×3=27种,其中落粒性个体的基因型有2×2×2=8种,则F2中的非落粒性个体基因型有27-8=19种。二、非选择题14.研究人员在水稻杂交育种过程中发现,水稻籼、粳亚种间的杂交子代会出现花粉不育的现象。回答下列问题。(1)研究人员用粳稻品种D(基因型为DD,花粉100%可育)与籼稻品种M(基因型为MM,花粉100%可育)进行杂交,得到水稻品系N。品系N表型为花粉50%可育。品系N自交,子代DM∶DD=1∶1。实验结果说明品系N产生的含有的花粉是不育的。据此推测水稻品系N()与水稻品种D(♀)杂交,子代的基因型为,表型为。

(2)通过基因工程向品系N(DM)的体细胞中导入F基因,经植物组织培养后获得转基因杂合植株A(基因型为DMF,F表示导入了一个F基因)。植株A自交,子代结果如下表所示。子代基因型比例表型(可育花粉占比)DD1/12100%DDF和DDFF1/4100%DM1/1250%DMF1/475%DMFF1/6100%MMF和MMFF1/6100%注:FF表示含两个F基因,F表示含一个F基因。①据上表分析,导入的F基因与D/M基因位于(填“同源”或“非同源”)染色体上。

②根据子代基因型为DM的个体存在不同表型的情况,F基因的功能是。

(3)经选育出的花粉不育的水稻,能为杂交制种过程提供便利,原因是

。

解析:(1)水稻品系N(DM)自交后代分离比为DM∶DD=1∶1,说明品系N()只产生了一种可育花粉D,即含M基因的花粉是不育的。品系N()与品种D(♀)杂交,N()只产生可育花粉D,后代均为DD(花粉100%可育)。(2)①如果F基因位于D或M所在染色体上,不会出现如题表所示的结果,F基因与D/M基因应位