【生物】2020届 一轮复习 人教版 基因在染色体上和伴性遗传 学案

【生物】2020届 一轮复习 人教版 基因在染色体上和伴性遗传 学案

‎2020届 一轮复习 人教版 基因在染色体上和伴性遗传 学案 ‎【考纲解读】‎ 最新考纲 细解考点 核心素养 伴性遗传(Ⅱ)‎ ‎1.说明萨顿假说的科学方法 ‎2.说明摩尔根实验及科学方法 ‎3.说出伴性遗传的类型及特点 ‎4.根据伴性遗传的特点解决相关遗传问题 ‎1.生命观点——结构与功能观;从细胞水平和分子水平阐述伴性遗传的特点及基因传递规律 ‎2.科学思维——归纳与演绎:以基因与染色体的位置关系为基础,解释伴性遗传的杂交实验,总结伴性遗传的特点及基因的传递规律;类比推理:根据基因与染色体的平行关系推出基因位于染色体上 ‎3.科学探究——实验设计与结果分析:分析基因在染色体上的位置及遗传方式,探究不同对基因在染色体上的位置关系 ‎4.社会责任——解释、解决生产生活中的伴性遗传的问题 考点一　基因在染色体上的假说与证据 ‎1.萨顿的假说 ‎(1)依据:基因和染色体行为存在着明显的平行关系。如下表:‎ 项目 基因 染色体 性质 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,保持相对稳定的形态结构 存在 形式 体细胞 成对 成对 配子 成对中的一个 成对中的一条 来源 成对的基因一个来自父方,一个来自母方 同源染色体一条来自父方,一条来自母方 行为 非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合 ‎(2)方法:类比推理法。‎ ‎(3)推论:基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的,即基因在染色体上。‎ ‎2.摩尔根果蝇杂交实验 ‎(1)摩尔根的果蝇杂交实验过程及分析:‎ 摩尔根果蝇眼色遗传实验 实验分析 P　　红眼(♀) × 白眼(♂)‎ ‎ ↓‎ F1　　　　 红眼(♀♂)‎ ‎ ‎ F2 红眼(♀♂) 白眼(♂)‎ F1的结果,说明红眼是显性性状;F2的比例关系说明果蝇眼色遗传符合分离定律,红眼、白眼受一对等位基因控制;F2白眼果蝇只有雄果蝇,说明白眼性状表现与性别相联系 比例　　3　　∶　　1‎ 通过分析实验,摩尔根提出的问题是果蝇的白眼性状为什么总与性别关联。‎ ‎(2)提出假说,进行解释:‎ ‎①假设:控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上,Y染色体上无相应的等位基因。‎ ‎②用遗传图解进行解释(如图所示):‎ ‎(3)实验验证:进行测交实验。‎ ‎(4)得出结论:控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于X染色体上。‎ ‎(5)研究方法:假说—演绎法。‎ ‎(6)基因和染色体的关系:一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性 排列。‎ ‎【深挖教材】‎ ‎(1)生物体细胞中的基因都位于染色体上吗?‎ 提示:不一定。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或细胞质的质粒DNA上。‎ ‎(2)用荧光标记法可显示基因在染色体上的位置,在教材P30给出的图片中,为什么同种颜色在同一条染色体上会有两个?‎ 提示: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.假说—演绎法与类比推理有怎样的区别?孟德尔发现遗传定律,萨顿提出基因位于染色体上,摩尔根证明基因位于染色体上采用的科学研究方法分别是什么?‎ 提示:假说—演绎法是建立在假说基础之上的推理,并通过验证得出结论,如孟德尔发现遗传定律;而类比推理是借助已知的事实及事物间的联系推理得出假说。采用的科学方法分别是假说—演绎法、类比推理法、假说—演绎法。‎ ‎2.观察下列3个果蝇遗传图解,完成下面的问题。‎ P:XWXW　×　XwY ‎ ↓‎ F1:　XWXw1　　　XWY1‎ 甲图 P:XWXw　　×　　XwY ‎ ↓‎ F1:　XWXw1　XwXw1　XWY1　XwY1‎ 乙图 P:XwXw　×　XWY ‎ ↓‎ F1:　XWXw1　　　XwY1‎ 丙图 ‎(1)利用摩尔根的杂交实验,怎样获得白眼雌果蝇?‎ 提示:可用F1雌果蝇与白眼雄果蝇杂交获得。‎ ‎(2)上述三个实验均属于测交实验,哪个实验验证摩尔根的假说最为关键?‎ 提示:丙图所示的测交实验。‎ ‎3.在摩尔根实验中,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果蝇的基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY。F2果蝇自由交配时,雌蝇产生的卵细胞XA∶Xa=3∶1,雄蝇产生的精子为XA∶Xa∶Y=1∶1∶2。精子和卵细胞随机 结合。‎ ‎　　　精子 卵细胞　　　‎ XA Xa ‎2Y ‎3XA ‎3XAXA ‎3XAXa ‎6XAY Xa XAXa XaXa ‎2XaY 因此F3果蝇中红眼∶白眼=13∶3。‎ ‎【深度思考】 ‎ 若让摩尔根实验中F2的红眼果蝇自由交配,后代红眼果蝇与白眼果蝇的比例又是多少?‎ 提示:F2红眼雌雄果蝇为XAXA、XAXa、XAY,红眼雌雄果蝇自由交配时,产生的卵细胞为XA∶Xa=3∶1,产生的精子为XA∶Y=1∶1,因此理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例是7∶1。‎ 题型一　萨顿假说及基因与染色体的关系 ‎1.(2018·山东临沂模拟)萨顿依据“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”,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,下列不属于他所依据的“平行”关系的是(　C　)‎ 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 解析:基因与染色体的平行关系表现在:基因、染色体在杂交过程中都保持完整性、独立性;基因、染色体在体细胞中都成对存在,在配子中都单一存在;成对的基因和同源染色体都是一个来自母方,一个来自父方;非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。‎ ‎2.下列关于基因和染色体关系的叙述,正确的是(　B　)‎ A.细胞内的基因全部在染色体上 B.基因在染色体上呈线性排列 C.一条染色体上只有一个基因 D.染色体就是由基因组成的 解析:真核生物细胞中,细胞核中的基因位于染色体上,细胞质中的基因位于线粒体和叶绿体的DNA上,原核生物细胞中的基因位于拟核DNA或细胞质的质粒DNA上;染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列;一条染色体上有多个基因;染色体主要由DNA和蛋白质组成,基因是有遗传效应的DNA片段。‎ 题型二　摩尔根实验及科学方法 ‎3.(2018·福建模拟)摩尔根在饲养的一群野生型红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇。他用这只白眼雄果蝇与野生型的红眼雌果蝇交配,子一代无论雌雄全为红眼,但子二代中雌蝇全为红眼,雄蝇中1/2红眼、1/2白眼。请回答下列问题:‎ ‎(1)果蝇的眼色性状中,显性性状是　　　　。 ‎ ‎(2)根据杂交实验结果,摩尔根做出假设:控制果蝇白眼的基因在X染色体上,而Y染色体不含有它的等位基因。为验证假设,摩尔根让白眼雄蝇和子一代红眼雌蝇交配,结果产生1/4红眼雄蝇、1/4红眼雌蝇、1/4白眼雄蝇、1/4白眼雌蝇。仅根据该实验结果不能验证他的假设,理由是  ‎ ‎ 　。 ‎ ‎(3)为了进一步验证他的假设,摩尔根又设计了三个实验。‎ 实验一:让全部子二代雌蝇与白眼雄蝇做单对交配,分别观察并统计每只雌蝇产生子代的表现型及比例。‎ 预期结果:  ‎ ‎  ‎ ‎ 　。 ‎ 实验二:　 。 ‎ 预期结果:子代中雌蝇全为红眼,雄蝇全为白眼。‎ 实验三:让白眼雌雄果蝇相互交配。‎ 预期结果:子代雌雄果蝇全为白眼。‎ 上述三个实验中,实验　　　　的预期结果能支持摩尔根的假设。 ‎ 解析:(2)若白眼基因位于常染色体上,白眼雄蝇基因型为aa,子一代的红眼雌蝇基因型为Aa,Aa×aa→Aa∶aa;若白眼基因位于X、Y染色体上,白眼雄蝇为XaYa,子一代的红眼雌蝇为XAXa,XAXa×XaYa→XAXa∶XaXa∶XAYa∶XaYa。以上两种情况都与实验结果相符合。‎ ‎(3)子二代雌蝇为XAXA∶XAXa=1∶1。子二代的雌蝇与白眼雄蝇单对交配,半数雌蝇所产生的后代全为红眼,半数雌蝇所产生的后代为1/4红眼雄蝇、1/4红眼雌蝇、1/4白眼雄蝇、1/4白眼雌蝇。白眼雌蝇与野生型(或纯合)红眼雄蝇交配,后代雌蝇都为红眼,雄蝇都为白眼,可验证假设。‎ 答案:(1)红眼　(2)如果控制眼色基因在常染色体上或在Y染色体含有它的等位基因,也会出现上述实验结果(或如果控制眼色基因在常染色体上,也会出现上述实验结果或如果在Y染色体含有它的等位基因,也会出现上述实验结果)　(3)半数雌蝇所产生的后代全为红眼,半数雌蝇所产生的后代为1/4红眼雄蝇、1/4红眼雌蝇、1/4白眼雄蝇、1/4白眼雌蝇　白眼雌蝇与野生型(或纯合)红眼雄蝇交配　二 ‎4.(2016·全国Ⅰ卷)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制,但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交,子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性。请根据上述结果,回答下列问题:‎ ‎(1)仅根据同学甲的实验,能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性?‎ ‎(2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验,这两个实验都能独立证明同学乙的结论。(要求:每个实验只用一个杂交组合,并指出支持同学乙结论的预期实验结果。)‎ 解析:(1)假设与果蝇体色相关的基因为A、a。灰体雌蝇与黄体雄蝇杂交,子代中出现了灰体和黄体,由此不能判断该相对性状的显隐性;而子代雌雄个体中灰体和黄体的比例均为1∶1,基因在常染色体(如亲本基因型为Aa×aa)或X染色体上(如亲本基因型为XAXa×Xa Y)均可出现此比例,所以不能确定基因的位置。(2)用同学甲得到的灰体雄果蝇与黄体雌果蝇杂交,若子一代中雌性果蝇都表现为灰体,雄性果蝇都表现为黄体,则说明控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性;若子一代中雌雄果蝇灰体∶黄体均为1∶1,则说明控制黄体的基因位于常染色体上,但无法判断其显隐性。用同学甲得到的灰体雌、雄果蝇杂交,若子一代中雌性果蝇都表现为灰体,雄性果蝇灰体∶黄体=1∶1,则说明控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性;若子一代中雌雄果蝇灰体∶黄体均为3∶1(或1∶3),则说明控制黄体的基因位于常染色体上,并表现为隐性(或显性)。‎ 答案:(1)不能。‎ ‎(2)实验1:‎ 杂交组合:♀黄体×♂灰体 预期结果:子一代中所有的雌性都表现为灰体,雄性都表现为黄体 实验2:‎ 杂交组合:♀灰体×♂灰体 预期结果:子一代中所有的雌性都表现为灰体,雄性中一半表现为灰体,另一半表现为黄体 考点二　伴性遗传的类型、特点及应用 ‎1.伴性遗传概念:性染色体上的基因控制的性状与性别相关联的现象。‎ ‎2.红绿色盲遗传特点 ‎(1)遗传图解 ‎(2)遗传特点 ‎①交叉遗传:由图1和图2可以看出,男性的红绿色盲基因只能由母亲传来,以后只能传给女儿。‎ ‎②隔代遗传:由图1和图2分析知,如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病,则说明这种遗传病的遗传特点是隔代遗传。‎ ‎③男性色盲患者多于女性:女性只有基因型为XbXb时才表现为色盲,而男性只要X染色体上带有色盲基因b就表现为色盲。‎ ‎3.类型、特点及实例[连线]‎ 提示:①—c—Ⅲ　②—a—Ⅱ　③—a—Ⅱ　④—b—Ⅰ ‎4.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 婚配 生育建议 男正常×女色盲 生女孩,原因:该夫妇所生男孩均患病 男抗维生素D佝偻病×女正常 生男孩,原因: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 ‎①控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上。‎ ‎②选育雌鸡的杂交设计:选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交 ‎③选择:从F1中选择表现型为非芦花的个体保留。‎ ‎【深挖教材】‎ ‎(1)生物的伴性遗传现象与性染色体有关,所有的生物都有性染色体吗?为什么?‎ 提示:不是,一般有性别分化的生物才有性染色体。‎ ‎(2)若要根据后代眼色即可判断出果蝇后代的性别,应选择什么样的亲本杂交?‎ 提示:应选择白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交。‎ 亲本:XaXa(♀)　×　XAY(♂)‎ ‎ ↓‎ 子代: XAXa XaY ‎ (显性♀) (隐性♂)‎ ‎1.山羊性别决定方式为XY型。下面的系谱图表示了山羊某种性状的遗传,图中深色表示该种性状的表现者。‎ 已知该性状受一对等位基因控制,在不考虑染色体变异和基因突变的条件下,回答下列问题:‎ ‎(1)据系谱图推测,该性状为隐性(填“隐性”或“显性”)性状。‎ ‎(2)假设控制该性状的基因仅位于Y染色体上,依照Y染色体上基因的遗传规律,在第Ⅲ代中表现型不符合该基因遗传规律的个体是Ⅲ-1、Ⅲ-3和Ⅲ-4(填个体 编号)。‎ ‎(3)若控制该性状的基因仅位于X染色体上,则系谱图中一定是杂合子的个体是Ⅰ-2、Ⅱ-2、Ⅱ-4(填个体编号),可能是杂合子的个体是Ⅲ-2(填个体编号)。‎ ‎2.根据基因(B、b)所在区段位置写出相应基因型对应关系 基因所 在区段 基因型(隐性遗传病)‎ 男正常 男患病 女正常 女患病 Ⅰ XBYB、‎ XBYb、‎ XbYB XbYb XBXB、‎ XBXb XbXb Ⅱ-1(伴Y染 色体遗传)‎ XYB XYb Ⅱ-2(伴X染 色体遗传)‎ XBY XbY XBXB、‎ XBXb XbXb ‎3.探究X、Y染色体非同源区段基因的遗传特点 基因的 位置 Y染色体非同 源区段基因的 传递规律 X染色体非同源区段 基因的传递规律 隐性基因 显性基因 模型 图解 规律 没有显隐性之分,患者全为男性,女性全部正常 男性患者多于女性患者;具有隔代交叉遗传现象 女性患者多于男性患者;具有连续遗传现象 举例 人类外耳道多毛症 人类红绿色盲症、血友病 抗维生素D佝偻病 说明:深色表示该种性状的表现者。‎ ‎4.X、Y染色体同源区段的基因遗传与性别有关吗?请举例说明。‎ 提示:假设控制某相对性状的基因(A、a)位于X、Y染色体同源区段,则:‎ ‎　　♀XaXa　×　XaYA♂　♀XaXa　×　XAYa♂‎ ‎ ↓ ↓‎ ‎　　XaYA　　　XaXa　　　　　XAXa　　　XaYa ‎(♂全为显性)(♀全为隐性)　(♀全为显性)(♂全为隐性)‎ 可见同源区段上的基因遗传与性别有关。‎ 题型一　性染色体的组成及遗传特点 ‎1.(2018·山东潍坊期中联考)下列有关人体性染色体的叙述,正确的是(　B　)‎ A.性染色体同源区段上的基因所控制性状的遗传与性别无关 B.性染色体上基因的表达产物不只存在于生殖细胞中 C.在生殖细胞形成过程中X、Y染色体不会发生联会 D.人体的每个初级精母细胞和次级精母细胞中都含有Y染色体 解析:性染色体同源区段上的基因所控制的性状遗传与性别有关,A项错误;性染色体上基因的表达产物在生殖细胞和体细胞中都可能存在,B项正确;X、Y染色体是同源染色体,在生殖细胞形成过程中会发生联会,C项错误;人体的每个初级精母细胞都含有Y染色体,但次级精母细胞可能不含Y染色体,D项错误。‎ ‎2.(2015·全国Ⅱ卷)等位基因A和a可能位于X染色体上,也可能位于常染色体上。假定某女孩的基因型是XAXA 或AA,其祖父的基因型是XAY或Aa,祖母的基因型是XAXa或Aa,外祖父的基因型是XAY或Aa,外祖母的基因型是XAXa或Aa。‎ 不考虑基因突变和染色体变异,请回答下列问题:‎ ‎(1)如果这对等位基因位于常染色体上,能否确定该女孩的2个显性基因A来自祖辈4人中的具体哪两个人?为什么?‎ ‎(2)如果这对等位基因位于X染色体上,那么可判断该女孩两个XA中的一个必然来自　　　　(填“祖父”或“祖母”),判断依据是　; ‎ 此外,　　　　(填“能”或“不能”)确定另一个XA来自外祖父还是外祖母。 ‎ 解析:(1)如果该等位基因位于常染色体上,根据常染色体上基因的传递规律,该女孩所含的2个显性基因A分别来自其父母,但因其外祖父母、祖父母基因型均为Aa,故其父母中的显性基因A均无法确定来源。(2)如果该等位基因位于X染色体上,根据性染色体上基因的传递规律,该女孩所含的XAXA基因分别来自其父母,其父亲的XA一定来自祖母,而Y一定来自祖父,故该女孩两个XA中的一个可以确定来源;其母亲的XA无法确定来源。‎ 答案:(1)不能。女孩AA中的一个A必然来自父亲,但因为祖父和祖母都含有A,故无法确定父亲传给女儿的A是来自祖父还是祖母;另一个A必然来自母亲,也无法确定母亲传给女儿的A是来自外祖父还是外祖母。‎ ‎(2)祖母　该女孩的一个XA来自父亲,而父亲的XA一定来自祖母　不能 父母性染色体的传递特点 ‎(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则只能传给儿子。‎ ‎(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。‎ 题型二　伴X隐性遗传和伴X显性遗传的特点 ‎3.(2018·湖北模拟)某隐性遗传病表现为交叉遗传特点,一对夫妇中女性为该病患者,男性正常。不考虑变异,下列叙述不正确的是(　D　)‎ A.父母双方均为该患病女性提供了致病基因 B.这对夫妇的子代中女儿均正常,儿子均患病 C.女儿与正常男性婚配,后代中患者均为男性 D.儿子与正常女性婚配,后代中不会出现患者 解析:该患病女性的基因型为XbXb,则父母双方均为该患病女性提供了致病基因Xb,A正确;因为XbXb×XBY→1XBXb∶1XbY,所以这对夫妇的子代中女儿均正常,儿子均患病,B正确;这对夫妇的女儿的基因型为XBXb,与正常男性婚配:XBXb×XBY→1XBXB∶1XBXb∶1XBY∶1XbY,所以女儿与正常男性婚配,后代中患者均为男性,C正确;这对夫妇的儿子的基因型为XbY,假如婚配的正常女性的基因型为XBXb ‎,则后代的情况为XBXb×XbY→1XBXb∶1XbXb∶1XBY∶1XbY,所以儿子与正常女性婚配,后代中可能会出现患者XbXb、XbY,D错误。‎ ‎4.(2018·山东潍坊二模)下列与人群中抗维生素D佝偻病有关的叙述,正确的是(　D　)‎ A.患者中女性多于男性,所以女性人群中致病基因的频率大于男性人群 B.女性患者的致病基因既可来自祖父,也可来自外祖父 C.男性患者的致病基因既可来自祖母,也可来自外祖母 D.若男性群体中患者的比例为2%,则女性群体中纯合子患病的比例为0.04%‎ 解析:抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病。患者中女性多于男性,女性人群中致病基因的频率与男性人群中的致病基因频率是相等的,A项错误;女性患者的致病基因可来自外祖父,但不可能来自祖父,B项错误;男性患者的致病基因可来自外祖母,不可来自祖母,C项错误;若男性群体中患者的比例为2%,则女性群体中纯合子患者的比例为2%×2%=0.04%,D项正确。‎ 题型三　X、Y染色体同源区段基因的遗传 ‎5.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(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述错误的是(　B　)‎ A.若某病是由位于非同源区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,则该对等位基因控制的性状遗传与性别无关 C.若某病是由位于非同源区Ⅰ上的显性基因控制的,则男性患者的女儿一定 患病 D.若某病是由位于非同源区Ⅰ上的隐性基因控制的,则男性患病概率大于女性 解析:若某病是由位于非同源区Ⅲ上的致病基因控制的,只有Y染色体是具有该基因的,含有Y染色体的为男性,则患者均为男性,A正确;若X、Y染色体上存在一对等位基因,则位于X、Y染色体的同源区Ⅱ上,由于该患病基因位于性染色体上,会随着染色体行为的改变而影响个体的性状,故和性别有关,B错误;若某病是由位于非同源区Ⅰ上的显性基因控制的,只有X染色体具有该基因,X染色体会遗传给他的女儿,故女儿一定患病,C正确;若为X隐性遗传,女性需要隐性纯合子才患病,而男性只需要具有隐性基因就表现出患病,则后代男性患病概率大于女性,D正确。‎ ‎6.已知控制某遗传病的致病基因位于人类性染色体的同源部分(用A、a表示)。下图表示某家系中该遗传病的发病情况,则Ⅱ4的有关基因组成应是下图中的(　A　)‎ 解析:已知控制某遗传病的致病基因位于人类性染色体的同源部分(人类的X染色体比Y染色体大),Ⅱ3和Ⅱ4均患该遗传病,但他们有一个正常的女儿(Ⅲ3),说明该病为显性遗传病。Ⅲ3基因型为XaXa,则Ⅱ4基因型为XaYA。‎ 题型四　遗传系谱图分析 ‎7.(2018·河北衡水中学高三模拟)在人类遗传病的调查过程中,发现6个患单基因遗传病的家庭并绘制了相应的系谱图(见下图)。6个家庭中的患者不一定患同一种遗传病,在不考虑突变和性染色体同源区段的情况下,下列分析错误的是(　C　)‎ A.家系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ符合红绿色盲的遗传 B.家系Ⅱ中的父母均携带致病基因 C.若图中患者患同一种遗传病,则致病基因可能位于性染色体上 D.若①携带致病基因,则他们再生一个患病女儿的概率为1/8‎ 解析:家系Ⅱ、Ⅴ不符合红绿色盲的遗传,家系Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ符合红绿色盲的遗传,A项正确;家系Ⅱ为常染色体隐性遗传病,女儿的基因型为aa,其父母均携带致病基因,B项正确;若图中患者患同一种遗传病,由家系Ⅱ、Ⅴ可排除致病基因位于性染色体上的可能,C项错误;若①‎ 携带致病基因,则该遗传病是常染色体上的隐性遗传病,父母的基因型都为Aa,他们再生一个患病女儿的概率为1/2×1/4=1/8,D项正确。‎ ‎8.(2019·河南郑州月考)如图为某家系遗传系谱图,如果Ⅳ1中两对基因均为显性纯合的概率是9/16,那么需要满足以下哪项条件(　A　)‎ A.Ⅱ5、Ⅲ1均不携带相关致病基因 B.Ⅱ4、Ⅱ5、Ⅲ1均携带相关致病基因 C.Ⅱ4、Ⅱ5携带白化病基因、Ⅲ1不携带白化病基因 D.Ⅲ1携带白化病基因,Ⅲ2同时携带白化病、红绿色盲症基因 解析:假设白化病的基因用A、a表示，红绿色盲症的基因用B、b表示。根据遗传系谱图可知，Ⅱ4的基因型为AaXBXb,Ⅱ5不携带相关致病基因,即其基因型为AAXBY,则他与Ⅱ4(AaXBXb)所生Ⅲ2的基因型为1/4AAXBXB、1/4AAXBXb、1/4AaXBXB、1/4AaXBXb,在此基础上,如果Ⅲ1不携带相关致病基因(AAXBY),则他与Ⅲ2所生Ⅳ1的基因型为9/16AAXBXB、3/16AAXBXb、3/16AaXBXB、1/16AaXBXb。因此Ⅳ1两对基因均为显性纯合的概率是9/16时,需满足的条件是Ⅱ5、Ⅲ1均不携带相关致病基因,选项A符合题意。‎ 分析遗传系谱图的一般方法 题型五　常染色体遗传与伴性遗传的综合 ‎9.(2017·全国Ⅰ卷)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。下列叙述错误的是(　B　)‎ A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr B.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16‎ C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同 D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体 解析:F1中白眼残翅雄果蝇的基因型为bbXrY,其所占比例为1/8=1/4×1/2,即F1雄果蝇中长翅与残翅的分离比为3∶1、红眼与白眼的分离比为1∶1,结合亲本的表现型可判断亲本的基因型为BbXRXr、BbXrY;对于翅型有:Bb×Bb→B　∶bb=3∶1,则F1中出现长翅雄果蝇的概率为3/4×1/2=3/8;对于眼色,亲本雌果蝇所产生配子的基因型及比例为XR∶Xr=1∶1,雄果蝇所产生配子的基因型及比例为Xr∶Y=1∶1,则亲本产生含Xr 的配子的比例相同,均为1/2;白眼残翅雌果蝇的基因型为bbXrXr,其所产生的卵细胞与极体的基因型相同,均为bXr。 ‎ ‎10.(2017·海南卷)果蝇有4对染色体(Ⅰ～Ⅳ号,其中Ⅰ号为性染色体)。纯合体野生型果蝇表现为灰体、长翅、直刚毛,从该野生型群体中分别得到了甲、乙、丙三种单基因隐性突变的纯合体果蝇,其特点如表所示。‎ 表现型 表现型特征 基因型 基因所在染色体 甲 黑檀体 体呈乌木色、黑亮 ee Ⅲ 乙 黑体 体呈深黑色 bb Ⅱ 丙 残翅 翅退化,部分残留 vgvg Ⅱ 某小组用果蝇进行杂交实验,探究性状的遗传规律。回答下列问题:‎ ‎(1)用乙果蝇与丙果蝇杂交,F1的表现型是　　　　　　　　;F1雌雄交配得到的F2不符合9∶3∶3∶1的表现型分离比,其原因是　。 ‎ ‎(2)用甲果蝇与乙果蝇杂交,F1的基因型为　　　　,表现型为　　　　,F1雌雄交配得到的F2中果蝇体色性状　　　　(填“会”或“不会”)发生分离。 ‎ ‎(3)该小组又从乙果蝇种群中得到一只表现型为焦刚毛、黑体的雄蝇,与一只直刚毛灰体雌蝇杂交后,子一代雌雄交配得到的子二代的表现型及其比例为直刚毛灰体♀∶直刚毛黑体♀∶直刚毛灰体♂∶直刚毛黑体♂∶焦刚毛灰体♂∶焦刚毛黑体♂=6∶2∶3∶1∶3∶1,则雌雄亲本的基因型分别为 ‎ ‎(控制刚毛性状的基因用A/a表示)。‎ 解析:(1)依题意“纯合体野生型果蝇表现为灰体、长翅、直刚毛,从该野生型群体中分别得到了甲、乙、丙三种单基因隐性突变的纯合体果蝇”可知乙果蝇与丙果蝇杂交,F1的表现型是灰体长翅;F1雌雄交配得到的F2不符合9∶3∶3∶1的表现型分离比,其原因是两对等位基因均位于Ⅱ号染色体上,不能进行自由组合。(2)用甲果蝇与乙果蝇杂交,甲的基因型是eeBB,乙的基因型是EEbb,F1的基因型为EeBb,表现型为灰体,F1雌雄交配得到的F2中果蝇体色性状会发生分离,原因是这两对等位基因位于两对同源染色体上。解析:(3)F2中焦刚毛全为雄性,与性别相关联,可推测亲本的这对基因型为XAXA、XaY,黑体基因型为bb,灰体基因型为BB,则雌雄亲本的基因型分别为BBXAXA、bbXaY。‎ 答案:(1)灰体长翅　两对等位基因均位于Ⅱ号染色体上,不能进行自由组合 ‎(2)EeBb　灰体　会 ‎(3)BBXAXA、bbXaY 题型六　ZW型性别决定 ‎11.(2018·全国Ⅱ卷)某种家禽的豁眼和正常眼是一对相对性状,豁眼雌禽产蛋能力强。已知这种家禽的性别决定方式与鸡相同,豁眼性状由Z染色体上的隐性基因a控制,且在W染色体上没有其等位基因。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)用纯合体正常眼雄禽与豁眼雌禽杂交,杂交亲本的基因型为　　　　　　;理论上,F1个体的基因型和表现型为　, ‎ F2雌禽中豁眼禽所占的比例为　　　　。 ‎ ‎(2)为了给饲养场提供产蛋能力强的该种家禽,请确定一个合适的杂交组合,使其子代中雌禽均为豁眼,雄禽均为正常眼,写出杂交组合和预期结果,要求标明亲本和子代的表现型、基因型。‎ ‎(3)假设M/m基因位于常染色体上,m基因纯合时可使部分应表现为豁眼的个体表现为正常眼,而MM和Mm对个体眼的表现型无影响。以此推测,在考虑M/m基因的情况下,若两只表现型均为正常眼的亲本交配,其子代中出现豁眼雄禽,则亲本雌禽的基因型为　　　　,子代中豁眼雄禽可能的基因型包括　　　　　　　　。 ‎ 解析:(1)豁眼性状受Z染色体上的隐性基因a控制,且雌、雄家禽的性染色体组成分别为ZW和ZZ,因此,纯合体正常眼雄禽的基因型是ZAZA,豁眼雌禽的基因型是ZaW,两者杂交,F1个体的基因型是ZAZa和ZAW,表现型都为正常眼。F2雌禽的基因型及比例为ZAW∶ZaW=1∶1,其中豁眼禽所占的比例是1/2。‎ 解析:(2)选亲本为豁眼雄禽(ZaZa)和正常眼雌禽(ZAW)杂交,杂交组合和预期结 果是:‎ ‎(3)由题中信息可知,m基因纯合时可使部分应表现为豁眼的个体表现为正常眼。两只表现型均为正常眼的亲本交配,其子代中出现了豁眼雄禽,则子代中豁眼雄禽的基因型可能是ZaZaM　、ZaZa mm。由题中信息可以判断,正常眼雄性亲本的基因型可能是ZaZamm、ZAZamm、ZAZaMM和ZAZaMm,正常眼雌性亲本的基因型是ZaWmm,则子代中豁眼雄禽的基因型可能是ZaZaMm、ZaZamm。 ‎ 答案:(1)ZAZA、ZaW　ZAW、ZAZa,雌雄均为正常眼　1/2‎ ‎(2)杂交组合:豁眼雄禽(ZaZa)×正常眼雌禽(ZAW)‎ 预期结果:子代雌禽为豁眼(ZaW),雄禽为正常眼(ZAZa)‎ ‎(3)ZaWmm　ZaZaMm,ZaZamm ‎【构建知识网络】‎ ‎【记忆核心要点】‎ ‎1.萨顿运用类比推理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,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。性别决定的方式通常有XY型和ZW型。‎ ‎5.伴X隐性遗传病表现出隔代交叉遗传、男患者多于女患者的特点。‎ ‎6.伴X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、女儿都是患者的特点。‎ ‎7.伴Y遗传病表现出全男性遗传特点。‎ 素养提升课6　基因位置的判定与探究 突破点一　根据信息判断基因的位置 ‎(2016·全国Ⅱ卷)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现型而言,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,用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型。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 ‎【审题指导】‎ ‎(1)子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,说明雄性个体有死亡,判断致死基因位于X染色体上。‎ ‎(2)亲本是表现型不同的果蝇,即一方为显性性状,一方为隐性性状。子代雄果蝇一半死亡,亲本基因型应为XGXg和XgY,因此判断G基因纯合造成XGY死亡。‎ 解析:当这对等位基因位于常染色体上时,后代雌∶雄=1∶1,不符合题意;这对等位基因位于X染色体上,子代雌蝇有两种表现型时,则亲代的基因型为XGXg、XgY,雌果蝇的基因型为XGXg、XgXg,又因为子代雌∶‎ 雄=2∶1,子代雄果蝇只有一种基因型,可推测是缺少g基因即G基因纯合时受精卵致死。‎ 答案:D 根据子代性别、性状的数量分析,可确定基因是位于常染色体上,还是位于性染色体上。若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致,说明遗传与性别无关,则可确定基因在常染色体上;若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致,说明遗传与性别有关,则可确定基因在性染色体上。分析如下:‎ ‎1.根据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断 灰身、‎ 直毛 灰身、‎ 分叉毛 黑身、‎ 直毛 黑身、‎ 分叉毛 雌蝇 ‎0‎ ‎0‎ 雄蝇 据表格信息:灰身与黑身的比例,雌蝇中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4∶0,雄蝇中1∶1,二者不同,故为伴X遗传。‎ ‎2.依据遗传调查所得数据进行推断 ‎1.(2018·山东德州月考)红眼长翅的雌雄果蝇相互交配,子一代表现型及比例如下表,设控制眼色的基因为A、a,控制翅长的基因为B、b。亲本的基因型是(　B　)‎ 表现型 红眼长翅 红眼残翅 白眼长翅 白眼残翅 雌蝇 ‎550‎ ‎180‎ ‎0‎ ‎0‎ 雄蝇 ‎270‎ ‎100‎ ‎280‎ ‎90‎ A.AaXBXb、AaXBY B.BbXAXa、BbXAY C.AaBb、AaBb D.AABb、AaBB 解析:先分析眼色遗传,子代雌蝇中全为红眼,雄蝇中红眼∶白眼=1∶1,说明红眼是显性,A、a基因位于X染色体上,亲本基因型为XAXa、XAY;再分析翅型,子代雌蝇和雄蝇中长翅∶残翅均为3∶1,说明B、b基因位于常染色体上,长翅为显性,亲本基因型均为Bb。‎ ‎2.果蝇的长翅和残翅是由一对等位基因控制,灰身和黑身是由另一对等位基因控制,一对长翅灰身果蝇杂交的子代中出现了残翅雌果蝇,雄果蝇中的黑身个体占1/4。不考虑变异的情况下,下列推理合理的是(　B　)‎ A.两对基因位于同一对染色体上 B.两对基因都位于常染色体上 C.子代不会出现残翅黑身雌果蝇 D.亲本雌蝇只含一种隐性基因 解析:两对等位基因位于常染色体上,但是不一定位于一对同源染色体上,A错误;由分析可知,两对等位基因都位于常染色体上,B正确;两对相对性状与性别无关,子代可能会出现残翅黑身雌果蝇,C错误;亲本雌果蝇含有两种隐性基因,D错误。‎ ‎3.(2019·福建福州月考)果蝇翅的表现型由一对等位基因控制。如果翅异常的雌蝇与翅正常的雄蝇杂交,后代中25%为雄蝇翅异常、25%为雌蝇翅异常、25%雄蝇翅正常、25%雌蝇翅正常,那么,翅异常不可能由(　D　)‎ 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.性染色体上的显性基因控制 D.性染色体上的隐性基因控制 解析:若翅异常由性染色体上的隐性基因控制,则翅异常的雌蝇与翅正常的雄蝇杂交后代为雌性都为翅正常,雄性都为翅异常或雌雄都为翅正常。‎ ‎4.(2018·河北唐山联考)已知果蝇的翅型有长翅、小翅和残翅3种类型,由A与a、H与h两对基因共同决定,基因A和H同时存在时个体表现为长翅,基因A不存在时个体表现为残翅,A、a的位置如图所示。取翅型纯合品系的果蝇进行杂交实验,结果如下表:‎ 杂交 组合 亲本 F1‎ F1雌雄之间杂 交得到的F2‎ 正交 残翅♀、小翅♂‎ 长翅♀、长翅♂‎ 长翅∶小翅∶残翅 ‎=9∶3∶4‎ 反交 小翅♀、残翅♂‎ 长翅♀、小翅♂‎ ‎?‎ ‎(1)据表分析可推出H、h这对基因位于　　　　染色体上,理由是　 ‎ ‎ 　。 ‎ ‎(2)正交实验中,亲本的基因型是　　　　　 　　,F2中小翅个体的基因型是　 。 ‎ ‎(3)反交实验中,F2的长翅∶小翅∶残翅=　 。 ‎ 解析:根据上述正交实验F2表现型比例判断A、a和H、h两对基因位于两对同源染色体上。根据正交和反交F1的表现型不同判断H、h这对基因位于X染色体上。正交实验中,亲本的基因型是aaXHXH和AAXhY;反交实验中,亲本的基因型是AAXhXh和aaXHY。‎ 答案:(1)X　反交实验的F1中,所有雌蝇均为长翅、所有雄蝇均为小翅　(2)aaXHXH和AAXhY　AAXhY 、AaXhY　(3)3∶3∶2‎ ‎5.(2018·全国Ⅰ卷)果蝇体细胞有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交,杂交子代的表现型及其比例如下:‎ 眼 性别 灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅 ‎1/2‎ 有眼 ‎1/2雌 ‎9∶3∶3∶1‎ ‎1/2雄 ‎9∶3∶3∶1‎ ‎1/2‎ 无眼 ‎1/2雌 ‎9∶3∶3∶1‎ ‎1/2雄 ‎9∶3∶3∶1‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)根据杂交结果,　　　　(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是　　　　,判断依据是　  ‎ ‎ 　。 ‎ ‎(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂交组合和预期 结果)。‎ ‎(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交,F1相互交配后,F2中雌雄均有　　　　种表现型,其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时,则说明无眼性状为　　　　(填“显性”或“隐性”)。 ‎ 解析:(1)由于无眼和有眼性状的显隐性无法判断,所以无论基因位于常染色体还是X染色体上,无眼雌性个体和有眼雄性个体杂交后代都有可能出现有眼雌性∶有眼雄性∶无眼雌性∶无眼雄性=1∶1∶1∶‎ ‎1。那么通过子代的性状分离比无法判断控制果蝇无眼/有眼性状的基因的位置。若控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于X染色体上,由于子代雄性个体中同时出现了无眼和有眼两种性状,说明亲代雌性果蝇为杂合体,杂合体表现出的无眼性状为显性性状。‎ ‎(2)若控制无眼/有眼性状的基因位于常染色体上,杂交子代无眼∶有眼=1∶1,则说明亲本为显性杂合体和隐性纯合体测交,根据测交结果,子代两种性状中,一种为显性杂合体,一种为隐性纯合体,所以可选择均为无眼的雌雄个体进行杂交,观察子代的性状表现,若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状。‎ ‎(3)由题意知,控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上,控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,它们的遗传符合自由组合定律。现将具有三对相对性状的纯合亲本杂交,F1为杂合体(假设基因型为AaBbDd),F1相互交配后,F2有2×2×2=8种表现型。根据表格中的性状分离比9∶3∶3∶1可知,黑檀体性状为隐性,长翅性状为显性,子代黑檀体长翅无眼的概率为1/4×3/4×x=3/64,得x=1/4,则无眼的概率为1/4,无眼性状为隐性。‎ 答案:(1)不能　无眼　只有当无眼为显性时,子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离 ‎(2)杂交组合:无眼×无眼　预期结果:若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状。‎ ‎(3)8　隐性 突破点二　基因位置的实验探究 ‎(2017·全国Ⅲ卷,节选)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)这两对相对性状各受一对等位基因控制。现有两个纯合品系:①aB纯合品系、②Ab纯合品系。假定不发生染色体变异和染色体交换,假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上,请以上述品系为材料,设计实验对这一假设进行验证。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)‎ ‎【审题指导】‎ ‎(1)A/a、B/b两对基因都位于X染色体上,aB纯合品系的基因型为Y,Ab纯合品系的基因型为、Y。‎ ‎(2)在已知显隐性的情况下,证明基因位于X染色体上,可让隐性雌性个体与显性雄性个体杂交,子代雌性都为显性性状,雄性都为隐性性状。‎ ‎(3)同时验证A/a、B/b两对基因都位于X染色体上,应让两个品系的果蝇进行正交和反交实验。‎ 解析:实验思路:将验证A/a和B/b这两对基因都位于X染色体上,拆分为验证A/a位于X染色体上和B/b位于X染色体上分别进行验证。‎ 实验过程:以验证A/a位于X染色体上为例:‎ 取雌性的①和雄性的②进行杂交实验:‎ 若A/a位于X染色体上,则:‎ ‎①　　　　　　②‎ XaXa　　×　　XAY ‎↓‎ XAXa　　 XaY 有眼　　 无眼 若A/a不位于X染色体上,则:‎ ‎①　　　　　　②‎ ‎♀aa　　×　　AA♂‎ ‎↓‎ Aa 有眼 预期结果及结论:‎ 若子一代中雌性全为有眼,雄性全为无眼,则A/a位于X染色体上;‎ 若子一代中全为有眼,且雌雄个数相等,则A/a位于常染色体上。‎ 答案:选择①×②杂交组合进行正反交,观察F1雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同,则证明这两对等位基因都位于X染色体上。‎ ‎1.基因位于X染色体上还是位于常染色体上 ‎(1)若相对性状的显隐性是未知的,且亲本均为纯合子,则用正交和反交的方法。‎ 即:‎ 正反交实验⇒ ‎(2)若相对性状的显隐性已知,只需一个杂交组合判断基因的位置,则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交方法。即:‎ ‎2.基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传 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。‎ ‎(1)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:‎ ‎ ‎ ‎(2)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:‎ ‎3.基因位于常染色体还是X、Y染色体同源区段 ‎(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表现型情况。即:‎ ‎(2)结果推断 ‎1.(2019·江西南昌月考)用纯系的黄身果蝇和灰身果蝇杂交得到下表结果,请指出下列选项中正确的是(　D　)‎ 亲本 子代 灰身雌性×黄身雄性 全是灰身 黄身雌性×灰身雄性 所有雄性为黄色,所有雌性为灰色 A.黄身基因是常染色体上的隐性基因 B.黄身基因是X染色体上的显性基因 C.灰身基因是常染色体上的显性基因 D.灰身基因是X染色体上的显性基因 解析:根据“灰身雌性×黄身雄性→子代全是灰身”,说明灰身是显性性状;根据正反交的结果不一致,且性状与性别相关联,说明基因位于X染色体上;假设灰身的基因为B,黄身的基因为b,则题干两组的杂交组合为灰身雌性(XBXB)×黄身雄性(XbY)→灰身(XBXb、XBY)、黄身雌性(XbXb)×灰身雄性(XBY)→黄身雄性(XbY)、灰身雌性(XBXb),与题中信息一致,则假设成立,即灰身基因是X染色体上的显性基因,黄身基因是X染色体上的隐性基因。‎ ‎2.(2018·北京石景山区期末)一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变,使野生型性状变为突变型性状。该雌鼠与野生型雄鼠杂交,F1‎ 的雌、雄中均既有野生型,又有突变型。若要通过一次杂交实验鉴别突变基因在X染色体还是在常染色体上,选择杂交的F1个体最好是(　D　)‎ A.突变型(♀)×突变型(♂) ‎ B.突变型(♀)×野生型(♂)‎ C.野生型(♀)×野生型(♂) ‎ D.野生型(♀)×突变型(♂)‎ 解析:根据“一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变,使野生型性状变为突变型性状”,可以得知应该是显性突变。如果是常染色体则为aa突变为Aa,如果是伴X遗传则为XaXa突变为XAXa。不管是伴性遗传还是常染色体遗传,会有“该雌鼠与野生型雄鼠杂交,F1的雌雄中均既有野生型,又有突变型。”因此,若要通过一次杂交实验鉴别突变基因在X染色体还是在常染色体上,选择杂交的F1个体最好是野生型(雌)×突变型(雄)。后代表现为雄鼠都是野生型,雌鼠都是突变型,则突变基因在X染色体上;若后代性状与性别无关联,则在常染色体上。‎ ‎3.(2018·湖北武汉调研)果蝇是遗传学的良好材料。现有果蝇某性状的纯种野生型雌、雄品系与纯种突变型雌、雄品系(均未交配过),某研究小组从中选取亲本进行杂交实验, 结果如图:‎ P　　　　♀突变型×♂野生型 ‎　　　　　　　　　↓‎ F1　　　　　雌、雄相互交配 ‎　　　　　　　　　↓‎ F2　　♀野生型∶♀突变型∶♂野生型∶♂突变型 ‎　　　　　80　∶　　82　∶　　76　∶　77‎ 该性状仅受一对基因控制,根据实验回答问题:‎ ‎(1)从实验结果可推断控制该性状的基因位于　　　　(填“常”或“X”)染色体上,理由是　  ‎ ‎ 　。 ‎ ‎(2)从实验结果还可以推断突变型对野生型为　　　　(填“显性”或“隐性”)性状。若用B、b表示该基因,F1果蝇的基因型为　　　　　　。 ‎ ‎(3)若要进一步验证以上推断,可从F2中选择材料进行杂交实验,则应选择F2中表现型为  ‎ 果蝇作为亲本进行实验,若杂交一代表现型及比例为  ‎ ‎ 　,则推断成立。 ‎ 解析:(1)假定控制该性状的基因位于常染色体上,子一代雌雄果蝇是杂合子,子二代果蝇会出现3∶1的性状分离比,由题图可知,该果蝇子二代果蝇的野生型与突变型之比是1∶1,与假设矛盾,因此该性状的基因位于X染色体上。‎ ‎(2)设突变型对野生型为显性,且基因位于X染色体上,则亲本基因型为XBXB和XbY,那么F1的基因型为XBXb和XBY,可得F2‎ 的基因型及比例为突变型雌果蝇(XBXB和XBXb)∶野生型雄果蝇(XbY)∶突变型雄果蝇(XBY)=2∶1∶1,与题中实验结果不符,因此突变型为隐性,可推断出F1基因型为XBXb、XbY。‎ 解析:(3)分析题意可知,该实验的目的是验证突变性状是隐性性状和子一代的基因型,如果假设成立,从F2中选择材料进行杂交实验,则应选择F2中表现型为野生型雌(XBXb)、雄(XBY)杂交,杂交一代表现型及比例为野生型雌果蝇∶野生型雄果蝇∶突变型雄果蝇=2∶1∶1。‎ 答案:(1)X　如果是常染色体遗传,F2的性状分离比是3∶1,与结果不相符 ‎(2)隐性　XBXb、XbY ‎(3)野生型雌、雄　野生型雌果蝇∶野生型雄果蝇∶突变型雄果蝇=2∶1∶1‎ ‎4.某种鱼为二倍体(2N=52),属于XY型性别决定。其雄性个体生长快,肉质好,比雌鱼经济价值高。科学家发现这种鱼X染色体上存在等位基因D、d,含有D的精子失去受精能力。请回答下列问题:‎ ‎(1)可以通过控制　　　　(填“精子”或“卵细胞”)的类型来控制鱼苗的性别。要使杂交子代全是雄鱼,杂交组合的亲本基因型为　。 ‎ ‎(2)若控制鱼背部颜色的基因B、b位于性染色体上,已知某正常黑褐色雄鱼体细胞中含有B、b两种基因,隐性个体为灰黄色,设计实验探究该鱼的B、b基因在性染色体上的位置情况。‎ ‎①实验步骤:让　杂交, ‎ 分析后代的表现型情况。‎ ‎②预测结果:‎ a.如果后代中　 ,  ‎ 说明B和b分别位于X和Y上。‎ b.如果后代中　 , ‎ 说明B和b分别位于Y和X上。‎ 解析:(1)鱼的性别决定于与卵细胞结合的精子的种类,要控制鱼苗的性别,就要控制精子的种类。由于含D基因的精子失去受精能力,因此要使杂交子代全是雄鱼,应选择XDY的雄鱼与雌鱼交配。‎ ‎(2)探究B、b在性染色体上的位置情况可让黑褐色雄鱼与灰黄色雌鱼杂交,分析后代的表现型情况。若B和b分别位于X和Y上,黑褐色雄鱼为XBYb,则XBYb×XbXb→XBXb,XbYb即后代中雌性个体全为黑褐色,雄性个体全为灰黄色。若B和b分别位于Y和X上,黑褐色雄鱼为XbYB,则XbYB×XbXb→XbXb,XbYB即后代中雌性个体全为灰黄色,雄性个体全为黑褐色。‎ 答案:(1)精子　XDXd×XDY或者XdXd×XDY ‎(2)①该黑褐色雄鱼与灰黄色雌鱼　②a.雌性个体全为黑褐色,雄性个体全为灰黄色　b.雌性个体全为灰黄色,雄性个体全为黑褐色 ‎5.(2018·湖北宜昌期末)控制生物性状的基因是位于常染色体上、X染色体上还是Y染色体上是遗传学研究的重要内容。请根据下列信息回答相关问题:‎ 已知果蝇的暗红眼由隐性基因(r)控制,但不知控制该性状的基因(r)是位于常染色体上、X染色体上还是Y染色体上,请你设计一个简单的调查方案进行调查,并预测调查结果。‎ ‎(1)方案:寻找暗红眼的果蝇进行调查,统计  ‎ ‎　　　　　　　　　　　 。 ‎ ‎(2)结果:①　 , ‎ 则r基因位于常染色体上;‎ ‎②　 , ‎ 则r基因位于X染色体上;‎ ‎③　 , ‎ 则r基因位于Y染色体上。‎ 解析:因为是通过调查来判断r基因位于哪条染色体上,在性染色体上暗红眼性状会和性别有关,所以应统计具有暗红眼果蝇的性别比例。如果暗红眼的个体雄性和雌性数目相当,几乎是1∶1,则说明r基因最可能位于常染色体上。r基因是隐性基因,如果暗红眼的个体雄性多于雌性,则说明r基因最可能位于X染色体上。如果暗红眼的个体全是雄性,则r基因应位于Y染色体上。‎ 答案:(1)具有暗红眼果蝇的性别比例 ‎(2)①若具有暗红眼的个体,雄性与雌性数目差不多 ‎②若具有暗红眼的个体,雄性多于雌性 ‎③若具有暗红眼的个体全是雄性 ‎　科学探究系列7 遗传类实验的设计思路 ‎【素能培养】‎ ‎　孟德尔实验和摩尔根实验是遗传学研究史上的经典实验。孟德尔通过豌豆实验,利用假说—演绎法,发现了基因的分离定律和基因的自由组合定律。摩尔根通过果蝇实验,利用假说—演绎法证明了基因位于染色体上。遗传类实验设计常用的方法是假说—演绎法。‎ 假说—演绎法是在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符合,就证明假说正确,反之,则说明假说错误。‎ 在遗传试题中,实验探究类试题比较多,这类题目常给出一定的遗传情景,要求探究或验证一个遗传问题,设计杂交实验并预期实验结果。解决探究类遗传题目时,首先根据题目的情景和探究要求分析可能的情况,然后通过一定的杂交实验子代不同的表现型及比例区别不同的情况;解决验证类遗传题目时,根据题目情景和验证要求,设计一定的杂交实验,杂交实验的结果能够验证题目的要求。这类遗传题目的关键是怎样设计实验,才能达到实验的目的,这就需要分析不同杂交实验的结果,最后确定实验杂交方案。‎ ‎【针对训练】 ‎ ‎1.(2018·‎ 福建福州期末)已知果蝇灰身与黄身是一对相对性状,由一对等位基因控制。现有一群多代混合饲养的果蝇(雌雄果蝇均有灰身与黄身),欲通过一代杂交实验观察并统计子代表现型,以确定灰身与黄身基因的显隐性关系,以及该等位基因属于伴X遗传还是常染色体遗传。正确的实验设计思路是(　D　)‎ A.具有相对性状的一对雌雄果蝇杂交 B.多对灰色雌蝇×黄色雄蝇(或黄色雌蝇×灰色雄蝇)杂交 C.灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇(正反交各一对)‎ D.灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇(正反交各多对)‎ 解析:果蝇中既有纯合子,也有杂合子,通过一代杂交实验观察并统计子代表现型,以确定灰身与黄身基因的显隐性关系应让多对性状的雌雄果蝇杂交;不知道果蝇灰身与黄身的显隐性关系,要确定基因属于伴X遗传或常染色体遗传,应进行正交和反交实验。‎ ‎2.(2018·吉林统考)已知果蝇的圆眼和棒眼由一对位于X染色体上的等位基因(B和b)控制,现有甲、乙两支试管,已知两支试管中的果蝇为连续随机交配的两代果蝇,甲试管中全为棒眼,乙试管中雌性均为棒眼,雄性有棒眼和圆眼。由于忘记贴标签,无法确定两支试管中果蝇的亲子代关系。请回答下列问题:‎ ‎(1)果蝇的圆眼和棒眼这一对相对性状中显性性状是　　　　　。 ‎ ‎(2)若乙试管的果蝇为亲代,则甲试管中棒眼雌果蝇的基因型为　　　　　‎ ‎　　　　　。 ‎ ‎(3)若利用乙试管中的果蝇通过杂交实验来判断甲和乙试管中果蝇的亲子代关系。请设计杂交实验并写出预期的结果。‎ 杂交组合:　 。 ‎ 预期结果:①　 。 ‎ ‎②　 。 ‎ 解析:(1)因为甲、乙两支试管中的果蝇为连续随机交配的两代果蝇,且甲试管 中全为棒眼,乙试管中雌性均为棒眼,雄性有棒眼和圆眼,因此判断棒眼为显性性状。‎ ‎(2)(3)若乙试管的果蝇为亲代,甲试管果蝇为子代,则乙试管果蝇的基因型为XBXB、XBY、XbY,甲试管中果蝇的基因型为XBXB、XBXb、XBY;若甲试管的果蝇为亲代,乙试管的果蝇为子代,则甲试管果蝇的基因型为XBXB、XBXb、XBY,乙试管果蝇基因型为XBXB、XBXb、XBY、XbY。若利用乙试管中的果蝇通过杂交实验来判断甲和乙试管中果蝇的亲子代关系。只需判断乙试管中的棒眼雌果蝇的基因型是XBXB还是XBXB和XBXb,因此只需让乙试管中的棒眼雌果蝇与圆眼雄果蝇杂交。若交配后代出现圆眼,则甲试管中的果蝇为亲代;若交配后代全为棒眼,则乙试管中的果蝇为亲代。‎ 答案:(1)棒眼　(2)XBXB和XBXb (3)杂交组合:选择乙试管中的全部棒眼雌果蝇和圆眼雄果蝇杂交 预期结果:①若交配后代出现圆眼,则甲试管中的果蝇为亲代　②若交配后代全为棒眼,则乙试管中的果蝇为亲代 ‎3.(2018·河北衡水中学检测)鸽子的性别决定方式是ZW型,其腹部羽毛的白色(A)对灰色(a)为显性。某兴趣小组饲养了纯合雄性灰羽鸽与纯合雌性白羽鸽各一只,在半年内共收集鸽卵120枚,其中有100枚在适宜条件下完成孵化得到F1,发现F1雄性全为白羽、雌性全为灰羽。请回答下列问题:‎ ‎(1)生物兴趣小组对该遗传现象进行分析后,对该基因在染色体上的位置提出下列两种假设:‎ 假设一:　 。 ‎ 假设二:控制腹羽颜色的基因位于常染色体上,但性状与性别有关。无论雌雄,AA个体均为白羽,aa个体均为灰羽;但Aa雌性个体为　　　 　,Aa雄性个体为　　　　。 ‎ ‎(2)请利用上述材料,设计最简实验方案,证明哪种假设成立。‎ 杂交实验方案:　 。 ‎ 实验预期和结论:  ‎ ‎  ‎ ‎ 　。 ‎ 解析:(1)纯合雄性灰羽鸽与纯合雌性白羽鸽杂交得到F1,F1雄性全为白羽、雌性全为灰羽。可能是控制腹羽颜色的基因位于常染色体上,但性状与性别有关。无论雌雄,AA个体均为白羽,aa个体均为灰羽;但Aa雌性个体为灰羽,Aa雄性个体为白羽。也可能是控制腹羽颜色的基因位于Z染色体上,ZaZa×ZAW→ZAZa∶ZaW。‎ ‎(2)利用上述材料,证明哪种假设成立的实验方案是让F1中的雌、雄个体相互交配,观察并统计后代的表现型及比例。若假设一成立:ZAZa×ZaW→ZAZa∶ZaZa∶ZAW∶ZaW,子代白羽雄性∶灰羽雄性∶白羽雌性∶灰羽雌性=1∶1∶1∶1,若假设二成立,则Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa,子代雄性中白羽∶灰羽=3∶1;子代雌性中灰羽∶白羽=3∶1。‎ 答案:(1)控制腹羽颜色的基因位于Z染色体上　灰羽　白羽 ‎(2)让F1中的雌、雄个体相互交配,观察并统计后代的表现型及比例　若子代白羽雄性∶灰羽雄性∶白羽雌性∶灰羽雌性=1∶1∶1∶1,则假设一成立;若子代白羽雄性∶灰羽雄性=3∶1,而白羽雌性∶灰羽雌性=1∶3,则假设二成立 ‎4.(2018·广东六校联考)已知某种昆虫的灰体(A)与黑体(a)、长翅(B)与残翅(b)、有眼(D)与无眼(d)、刚毛(E)与截毛(e)这四对相对性状各受一对等位基因控制。现有四个纯合品系:①aaBBDDEE、②AAbbDDEE、③AABBddEE和④AABBDDee。假定不发生突变和染色体交换,回答下列问题:‎ ‎(1)若A/a、B/b这两对等位基因都位于常染色体上,请以上述品系为材料,设计实验来确定这两对等位基因是否位于一对染色体上。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)‎ ‎(2)若D/d、E/e这两对等位基因都位于性染色体上,请以上述品系为材料,设计实验来确定这两对等位基因是否都位于X、Y的同源区段。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)‎ 解析:(1)设计实验来确定这两对等位基因(A、a和B、b)是否位于一对染色体上,首先需要得到杂合体AaBb,若其位于一对染色体上,则AaBb自交的后代性状分离比为1∶2∶1,若其位于两对染色体上,则其遵循自由组合定律,AaBb自交的后代性状分离比为9∶3∶3∶1。因此需要选择①×②杂交组合,得到F1和F2,根据F2的性状分离比可判断出这两对等位基因是否位于一对染色体上。‎ ‎(2)若D/d、E/e这两对等位基因都位于性染色体上,设计实验来确定这两对等位基因是否都位于X、Y的同源区段。首先需要得到双杂合体,因此选择③×④杂交组合,若这两对等位基因都位于X、Y的同源区段,则对于D/d、E/e这两对等位基因来说,③的基因型为XdEYdE或XdEXdE,④的基因型为XDeYDe或XDeXDe,③×④杂交组合进行正反交,可根据F1雄性个体的表现型判断出这两对等位基因是否都位于X、Y的同源区段。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体均为有眼刚毛,则证明这两对等位基因都位于X、Y的同源区段。若出现其他结果,则可确定这两对等位基因不是都位于X、Y的同源区段。‎ 答案:(1)实验思路:选择①×②杂交组合,得到F1和F2。预期实验结果和得出结论:若杂交组合的F2中出现三种表现型,且比例为1∶2∶1,则可确定这两对等位基因位于一对染色体上;若出现其他结果,则可确定这两对等位基因不是位于一对染色体上。　(2)实验思路:选择③×④杂交组合进行正反交,观察F1雄性个体的表现型。预期实验结果和得出结论:若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体均为有眼刚毛,则证明这两对等位基因都位于X、Y的同源区段。若出现其他结果,则可确定这两对等位基因不是都位于X、Y的同源区段