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【備考2024】生物高考一輪復習
第16講　基因在染色體上和伴性遺傳
[課標要求] 概述性染色體上的基因傳遞和性別相關聯
[核心素養](教師用書獨具) 1.基于結構與功能觀，分析伴性遺傳的細胞學基礎和分子基礎。(生命觀念)2.運用演繹與推理解釋伴性遺傳的實驗，總結伴性遺傳特點及基因傳遞規律。(科學思維)3.分析基因在染色體上的位置及遺傳方式，探究不同對基因在染色體上的位置關系。(科學探究)4.解釋、解決生產生活中的伴性遺傳的問題。(社會責任)
考點1　基因在染色體上的假說與實驗證據
一、薩頓的假說
1．假說內容：基因(遺傳因子)是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因就在染色體上。
2．依據：基因和染色體的行為存在著明顯的平行關系。
項目 基因 染色體
獨立性 基因在雜交過程中保持完整性和獨立性 染色體在配子形成和受精過程中，具有相對穩定的形態結構
存在方式 在體細胞中基因成對存在，在配子中只有成對的基因中的一個 在體細胞中染色體成對存在，在配子中只有成對染色體中的一條
來源 體細胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方 體細胞中成對的染色體(即同源染色體)一條來自父方，一條來自母方
分配 非等位基因在形成配子時自由組合 非同源染色體在減數分裂Ⅰ的后期自由組合
二、基因位于染色體上的實驗證據
1．證明者：摩爾根。
2．實驗材料：果蠅。
(1)果蠅作為遺傳實驗材料的優點：體型小、易飼養、繁殖快、后代多、染色體少、易觀察。
(2)果蠅的染色體組成
雌果蠅：3對常染色體＋1對性染色體(用XX表示)。
雄果蠅：3對常染色體＋1對性染色體(用XY表示)。
3．研究方法：假說—演繹法。
4．研究過程
(1)果蠅的雜交實驗——提出問題
(2)果蠅的雜交實驗——提出假說
①假說：控制果蠅白眼的基因只位于X染色體上，Y染色體上無相應的等位基因。
②對假說的解釋(如圖)
(3)實驗驗證：進行測交實驗。
(4)結論：控制果蠅白眼的基因只位于X染色體上→基因位于染色體上。
5．理論發展
(1)一條染色體上有多個基因。
(2)基因在染色體上呈線性排列。
1．薩頓利用假說—演繹法推測基因位于染色體上。 (×)
提示：薩頓利用歸納推理及共變法推測基因位于染色體上。
2．體細胞中基因成對存在，配子中只含一個基因。 (×)
提示：配子中含有一對等位基因中的一個。
3．摩爾根果蠅雜交實驗證明了基因在染色體上且呈線性排列。 (×)
提示：摩爾根的果蠅雜交實驗證明了基因在染色體上。
4．孟德爾和摩爾根都是通過雜交實驗發現問題，用測交實驗進行驗證的。 (√)
5．摩爾根在實驗室培養的雄果蠅中首次發現了白眼性狀，該性狀來自基因重組。 (×)
提示：果蠅的白眼性狀來自基因突變。
1．在摩爾根果蠅雜交實驗的基礎上，如何設計測交實驗驗證其假說？ (必修2　P31“思考討論”)
提示：可用F1的紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅進行測交實驗，如果后代中出現紅眼雌果蠅、白眼雌果蠅、紅眼雄果蠅和白眼雄果蠅這4種類型，且數量各占1/4，再選用其中的白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅交配，如果子代中雌果蠅都是紅眼，雄果蠅都是白眼，則可以證明他們的解釋是正確的。
2．如果控制白眼的基因在Y染色體上，還能解釋摩爾根的果蠅雜交實驗嗎？(必修2　P31“思考討論”)
提示：如果控制白眼的基因在Y染色體上，紅眼基因在X染色體上，因為X染色體上的紅眼基因對白眼基因為顯性，所以不會出現白眼雄果蠅，這與摩爾根的果蠅雜交實驗結果不符；如果控制白眼的基因在Y染色體上，且X染色體上沒有顯性紅眼基因，白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅的雜交后代中雄果蠅全為白眼，也不能解釋摩爾根的果蠅雜交實驗結果。
1．生物體細胞中的基因不一定都位于染色體上，請說明原因。___________
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提示：①真核生物的細胞核基因都位于染色體上，而細胞質中的基因位于細胞的線粒體和葉綠體的DNA上。
②原核細胞中無染色體，原核細胞的基因位于擬核DNA或細胞質的質粒DNA上
2．生物如果丟失或增加一條或若干條染色體，就會出現嚴重疾病甚至死亡。但是在自然界中，有些動植物的某些個體是由未受精的生殖細胞(如卵細胞)單獨發育來的，如蜜蜂中的雄蜂等。這些生物的體細胞中染色體數目雖然減少一半，但仍能正常生活。如何解釋這一現象？
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提示：這些生物的體細胞中的染色體數目雖然減少一半，但仍具有一整套染色體組，攜帶有控制該種生物體所有性狀的一整套基因，共同控制生物的生長、發育、遺傳和變異
實驗室里有3瓶不同基因型的紅眼果蠅，分別裝有紅眼雄蠅和兩種不同基因型的紅眼雌蠅，請設計實驗方案，鑒別上述3瓶果蠅的基因型(顯性基因用B表示)。
提示：先根據第二性征鑒別確定三瓶果蠅的性別，若為雄性紅眼果蠅，則該瓶果蠅基因型為XBY，再用該紅眼雄性果蠅分別與另兩瓶中的紅眼雌性果蠅交配，觀察統計子代雄果蠅的眼色。若子代雄果蠅都為紅眼，則該瓶紅眼雌果蠅的基因型為XBXB，若子代雄果蠅中紅眼和白眼的比例為1∶1，則該瓶紅眼果蠅的基因型為XBXb。
考查薩頓的假說和基因與染色體的關系
1．(2021·濟寧一中月考)下列不能說明基因和染色體行為存在平行關系的是(　　)
A．基因、染色體在生殖過程中均保持完整性和獨立性
B．基因、染色體在體細胞中成對存在，在配子中單個出現
C．雜合子Aa中某條染色體缺失后，表現出a基因控制的性狀
D．基因發生突變而基因所在的染色體沒有發生變化
D　[基因發生突變而基因所在的染色體沒有發生變化，不能說明基因和染色體行為存在平行關系，D符合題意。]
2．下列有關基因和染色體的敘述錯誤的是(　　)
①染色體是基因的主要載體，基因在染色體上呈線性排列
②摩爾根利用果蠅進行雜交實驗，運用假說—演繹法證明了基因在染色體上
③同源染色體的相同位置上一定是等位基因
④一條染色體上有許多基因，染色體就是由基因組成的
⑤薩頓研究蝗蟲的減數分裂，由此推理“基因在染色體上”
A．①②③⑤　　　　 B．②③④
C．③④ D．①②⑤
C　[同源染色體的相同位置上可能存在一對相同的基因(如AA)，也可能存在一對等位基因(如Aa)，③錯誤；一條染色體上有許多個基因，染色體是由DNA和蛋白質組成的，基因通常是具有遺傳效應的DNA片段，染色體是基因的主要載體，④錯誤。]
考查摩爾根的果蠅實驗的科學方法
3．(2021·濰坊五校聯考)孔雀魚是一種常見的觀賞魚，其性別決定方式為XY型。用“禮服”品種的雌魚和雄魚做親本雜交，后代中雌魚均表現為“禮服”性狀；雄魚表現為1/2“禮服”性狀、1/2無“禮服”性狀。則F1個體自由交配所得F2的表型(雌“禮服”∶雌“無禮服”∶雄“禮服”∶雄“無禮服”)之比為(　　)
A．7∶1∶6∶2 B．9∶3∶3∶1
C．1∶1∶1∶1 D．1∶7∶6∶2
A　[根據分析可推出，F1個體的基因型為XBXB(“禮服”)、XBXb(“禮服”)、XBY(“禮服”)和XbY(無“禮服”)，比例為1∶1∶1∶1，若F1個體自由交配，則F1群體中卵細胞的種類與比例為XB∶Xb＝3∶1，精子的種類與比例為XB∶Xb∶Y＝1∶1∶2，則F1個體自由交配所得F2的表型之比為雌“禮服”∶雌“無禮服”∶雄“禮服”∶雄“無禮服”＝(3/4×2/4＋1/4×1/4)∶(1/4×1/4)∶(3/4×2/4)∶(1/4×2/4)＝7/16∶1/16∶6/16∶2/16＝7∶1∶6∶2，即A正確。]
4．(2021·廣東六校聯考)如圖為摩爾根的果蠅雜交實驗。由于F2白眼全為雄性，摩爾根提出控制眼色基因在性染色體上的3種假設。假說1：假設基因在Y染色體上，X染色體上沒有它的等位基因；假說2：假設基因在X染色體上，Y染色體上沒有它的等位基因；假說3：假設基因在X和Y染色體上都有。請回答：
(1)根據上述實驗現象，________(填“紅眼”或“白眼”)是顯性性狀，果蠅的紅眼和白眼這一對相對性狀________(填“是”或“否”)遵循分離定律。
(2)能解釋上述實驗現象的假說是________________。為了進一步確定上述假說哪個是正確的，摩爾根又設計了3組測交實驗：①用F2雌蠅與白眼雄蠅做單對交配；②用白眼雌蠅與野生型純合紅眼雄蠅交配；③用白眼雌蠅和白眼雄蠅交配。
Ⅰ.請寫出假說3預期的實驗結果：________________________________
_______________________________________________________________。
Ⅱ.你認為3組實驗中，最關鍵的是實驗________，原因是______________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析]　(1)紅眼雌蠅與白眼雄蠅雜交，F1都是紅眼果蠅，F1的紅眼雌雄果蠅雜交，F2中紅眼果蠅與白眼果蠅的比例是3∶1，因此，判斷紅眼性狀是顯性，紅眼和白眼的遺傳遵循分離定律。
(2)若假說1成立，F1中的雄性果蠅應為白眼，因此判斷假說1不能解釋上述現象。假說2、3都能解釋上述實驗現象。假說3是基因在X和Y染色體上都有，按照假說3，P為XAXA和XaYa，F1為XAXa和XAYa，F2為XAXA、XAXa、XAYa、XaYa。①用F2雌蠅與白眼雄蠅做單對交配，子代為半數F2產生的子代全部是紅眼，半數F2產生的子代是紅眼雌蠅∶白眼雌蠅∶紅眼雄蠅∶白眼雄蠅＝1∶1∶1∶1；②用白眼雌蠅與野生型純合紅眼雄蠅交配，子代果蠅都是紅眼；③用白眼雌蠅和白眼雄蠅交配，子代果蠅都是白眼。3組實驗中，實驗②在不同假設中的預期結果不同，可以根據實際的實驗結果判斷哪一種假設是成立的，因此，最關鍵的是實驗②。
[答案]　(1)紅眼　是
(2)假說2和假說3　Ⅰ.實驗①：半數F2產生的子代全部是紅眼，半數F2產生的子代是紅眼雌蠅∶白眼雌蠅∶紅眼雄蠅∶白眼雄蠅＝1∶1∶1∶1；實驗②：子代果蠅都是紅眼；實驗③：子代果蠅都是白眼
Ⅱ.②　因為實驗②在不同假設中的預期結果不同，可以根據實際的實驗結果判斷哪一種假設是成立的
考點2　伴性遺傳的類型和特點
一、性別決定(性染色體決定性別)
方式
二、伴性遺傳
1．概念：位于性染色體上的基因控制的性狀，在遺傳上總是與性別相關聯。
2．類型及特點
(1)伴X染色體隱性遺傳實例——紅綠色盲：
①男性的色盲基因一定傳給女兒，也一定來自母親。
②若女性為患者，則其父親和兒子一定是患者；若男性正常，則其母親和女兒也一定正常。
③如果一個女性攜帶者的父親和兒子均患病，說明這種遺傳病的遺傳特點是隔代遺傳。
④這種遺傳病的男性患者多于女性患者。
(2)伴X染色體顯性遺傳實例——抗維生素D佝僂病
①男性的抗維生素D佝僂病基因一定傳給女兒，也一定來自母親。
②若男性為患者，則其母親和女兒一定是患者；若女性正常，則其父親和兒子也一定正常。
③這種遺傳病的女性患者多于男性患者，圖中顯示的遺傳特點是世代連續遺傳。
(3)伴Y染色體遺傳實例——外耳道多毛癥
①患者全為男性，女性全部正常。
②沒有顯隱性之分。
③父傳子，子傳孫，具有世代連續性。
3．伴性遺傳在實踐中的應用
(1)推測后代發病率，指導優生優育
婚配 生育建議
男正常×女色盲 生女孩，原因：該夫婦所生男孩均患病
男抗維生素D佝僂病×女正常 生男孩，原因：該夫婦所生女孩全患病，男孩正常
(2)根據性狀推斷后代性別，指導生產實踐
①控制雞的羽毛有橫斑條紋的基因只位于Z染色體上。
②選育雌雞的雜交設計：選擇非蘆花雄雞和蘆花雌雞雜交
③選擇：從F1中選擇表型為非蘆花的個體保留。
1．性染色體上的基因都與性別決定有關。 (×)
提示：性染色體上的基因不一定決定性別。
2．含X染色體的配子是雌配子，含Y染色體的配子是雄配子。 (×)
提示：含X染色體的配子既有雌配子，又有雄配子。
3．女性的某一條X染色體來自父方的概率是1/2，男性的X染色體來自母親的概率是1。 (√)
4．男性的性染色體不可能來自祖母。 (√)
5．女性的色盲基因可能來自祖父。 (×)
提示：女性的色盲基因Xb可能來自父親，也可能來自母親，來自母親的Xb可能來自外祖父，也可能來自外祖母，來自父親的Xb只能來自祖母，不可能來自祖父。
6．甲家庭中丈夫患抗維生素D佝僂病，妻子表現正常；乙家庭夫妻表現都正常，但妻子的弟弟是紅綠色盲患者。從優生學的角度考慮，甲、乙家庭應分別選擇生育男孩和女孩。 (√)
“牝雞司晨”是我國古代人民早就發現的性反轉現象。原來下過蛋的母雞，以后卻變成公雞，長出公雞的羽毛，發出公雞樣的啼聲。從遺傳的物質基礎和性別控制的角度分析這種現象出現的可能原因是什么？(必修2　P40“復習與提高”)
提示：性別和其他性狀類似，也是受遺傳物質和環境共同影響的，性反轉現象可能是某種環境因素，使性腺出現反轉現象，但遺傳物質組成不變。
1．在自然人群中，男性的色盲患者多于女性，原因是_____________________________________________________________________
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提示：紅綠色盲是伴X隱性遺傳，男性只有一條X染色體，只要X染色體上有色盲基因，就表現為色盲；女性有兩條X染色體，兩條X染色體上同時具有色盲基因時，才會患色盲
2．在自然人群中，女性抗維生素D佝僂病患者多于男性，原因是___________
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提示：抗維生素D佝僂病是伴X顯性遺傳病，女性的兩條X染色體只要一條X染色體上有致病基因就會患病，男性只有一條X染色體，X染色體上有致病基因，就患病，而兩條X染色體上攜帶致病基因的概率更大
1．X、Y染色體上基因的遺傳
(1)在X、Y染色體的同源區段，基因是成對存在的，存在等位基因，而非同源區段則相互不存在等位基因，如下圖：
(2)XY同源區段遺傳(用B/b表示相關基因)
基因的位置 該區段存在等位基因且在減數分裂過程中可聯會
雌性基因型 3種：XBXB、XBXb、XbXb
雄性基因型 4種：XBYB、XBYb、XbYB、XbYb
遺傳特點 遺傳與性別有關，如以下兩例：
2.遺傳系譜圖分析
(1)“程序法”分析遺傳系譜圖
(2)單基因遺傳病判斷的兩個技巧
圖1　　　　　圖2　　　　　 圖3
①“雙親正常，女兒有病”，可確定為常染色體隱性遺傳病(如圖1)；“雙親有病，女兒有正”，可確定為常染色體顯性遺傳病(如圖2)。
②圖3中若患者的父親不攜帶致病基因，可排除常染色體隱性遺傳病，確定為伴X染色體隱性遺傳病；圖3中若患者的父親攜帶致病基因，可排除伴X染色體隱性遺傳病，確定為常染色體隱性遺傳病。
1．已知果蠅的直毛和非直毛是由位于X染色體上的一對等位基因控制的。現在實驗室有從自然界捕獲的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蠅各一只和非直毛雌、雄果蠅各一只，請通過一次雜交實驗確定直毛和非直毛這對相對性狀的顯隱性關系，請用圖解表示并加以說明和推導。
提示：雌果蠅的基因型為XAXA 、XAXa 、XaXa；雄果蠅的基因型為XAY 、XaY。任取兩只不同性狀的雌、雄果蠅雜交。
P　XAXA　×　XaY　　XAXa　×　XaY　　　　XaXa　×　XAY
↓　　　　　　　↓　　　　　　　　　↓
F1　XAXa　　XAY　XAXa　XaXa　XAY　XaY 　XAXa　　XaY
圖一　　　　　　　　圖二　　　　　　　圖三
若子代只出現一種性狀，則該雜交組合中的雌果蠅代表的性狀為顯性(如圖一)；若子代中雌、雄果蠅均含有兩種不同的性狀且各占1/2, 則該雜交組合中雌果蠅代表的性狀為顯性(如圖二)；若子代果蠅雌、雄各為一種性狀，則該雜交組合中的雄果蠅代表的性狀為顯性(如圖三)。
2．某種肉雞(ZW型)羽毛的銀色和金色是一對相對性狀，由位于Z染色體上的等位基因(S、s)控制，其中銀色對金色為顯性，請設計一組實驗方案能夠根據羽毛顏色直接判斷子代雞的性別，寫出選擇的親本及子代的性別。
提示：選擇金色公雞和銀色母雞雜交，子代金色雞均為母雞，銀色雞均為公雞。
考查性別決定和伴性遺傳
1．(2021·常德質檢)下列有關伴性遺傳的說法，錯誤的是(　　)
A．屬于ZW型性別決定類型的生物，Z與W、Z與Z屬于同源染色體
B．一個男子把X染色體上的某一突變基因傳給他女兒的概率為50%
C．女孩是紅綠色盲基因攜帶者，則其紅綠色盲基因來自她的父親或母親
D．人類紅綠色盲基因位于X染色體上，Y染色體上無它的等位基因
B　[屬于ZW型性別決定類型的生物，雌性的性染色體組成為ZW，雄性的性染色體組成為ZZ，Z與W、Z與Z屬于同源染色體，A正確；一個男子把X染色體上的某一突變基因傳給他女兒的概率為100%，B錯誤；女性的性染色體組成為XX，女孩是紅綠色盲基因攜帶者，其紅綠色盲基因來自她的父親或母親，C正確；人類紅綠色盲基因位于X染色體上，Y染色體上無它的等位基因，該病的遺傳方式為伴X染色體遺傳，D正確。]
2．(2021·廣東名校聯考)家蠶是ZW型性別決定，下列有關家蠶性染色體上基因的敘述，正確的是(　　)
A．位于ZW染色體同源區段的基因在遺傳上與性別無關聯
B．僅位于Z染色體上的基因所有雜交方式所得子代的表現在雌雄中均不同
C．僅位于W染色體上的基因控制的性狀只在雌性中表現
D．ZW染色體上的基因都與性別決定有關
C　[性染色體上的基因與性別相關聯，A錯誤；僅位于Z染色體上的基因不是每一種雜交組合所得子代的表現在雌雄中均不同，如ZBZb和ZbW產生的子代雄性ZBZb、ZbZb，雌性ZBW、ZbW，后代雌雄表型相同，B錯誤；W染色體位于雌性個體內，僅位于W染色體上的基因控制的性狀只在雌性中表現，C正確；ZW染色體上的基因大都與性別決定無關，D錯誤。]
　有關性別決定的四點提醒
(1)性別決定只出現在雌雄異體的生物中，雌雄同體的生物不存在性別決定問題。
(2)XY型、ZW型是指決定性別的染色體而不是基因型，但性別相當于一對相對性狀，其遺傳遵循分離定律。
(3)性別決定后的分化發育過程受環境的影響。
(4)自然界還存在其他類型的性別決定。如染色體倍數決定性別(如蜜蜂等)，環境因子(如溫度等)決定性別等。
考查各類伴性遺傳的特點
3．(不定項)(2021·湖南招生適應性測試)某種高度近視是由X染色體上顯性基因(A)引起的遺傳病，但男性不發病。現有一女性患者與一不攜帶該致病基因的男性結婚，其后代患病率為50%。下列敘述正確的是(　　)
A．該女性患者的女兒基因型是XAXa
B．該女性患者的母親也是患者
C．人群中男性不攜帶該致病基因
D．人群中該病的發病率低于50%
ABD　[某種高度近視是由X染色體上顯性基因(A)引起的遺傳病，但男性不發病。在群體中女性的基因型及表型為XAXA(高度近視)、XAXa(高度近視)、XaXa(視力正常)。男性的基因型及表型為XAY(視力正常)、XaY(視力正常)。據此分析：現有一女性患者(XAX－)與不攜帶該致病基因的男性(XaY)結婚。①假設該女性患者基因型為XAXA，則后代基因型及表型為XAXa(女兒高度近視)、XAY(兒子正常)，后代患病率為50%，與題意吻合。②假設該女性患者基因型為XAXa，則后代基因型及表型為XAXa(女兒高度近視)、XaXa(女兒正常)、XAY(兒子正常)，XaY(兒子正常)，后代患病率為25%，與題意不吻合。因此該女性患者基因型為XAXA，與不攜帶該致病基因的男性(XaY)結婚，患病女兒的基因型為XAXa，A正確。該女性患者(XAXA)的兩條X染色體一條來自母親，一條來自父親，則母親的基因型為XAX－，高度近視，故其母親也是患者，B正確。人群中男性的基因型及表型為XAY(視力正常)、XaY(視力正常)，C錯誤。人群中男女比例為1∶1，且男性全正常，但女性中存在患病和正常的，因此人群中該病的發病率低于50%，D正確。]
4．(2021·西城區檢測)果蠅雜交實驗結果如下表所示，對實驗結果的分析錯誤的是(　　)
親代 F1
實驗一 剛毛♀×截毛 剛毛♀∶剛毛＝1∶1
實驗二 截毛♀×剛毛 剛毛♀∶截毛＝1∶1
實驗三 截毛♀×剛毛 截毛♀∶剛毛＝1∶1
A．剛毛對截毛為顯性性狀
B．X染色體和Y染色體上均有控制剛毛/截毛的基因
C．實驗二和實驗三中父本均為雜合子
D．實驗三F1的剛毛雄蠅中剛毛基因位于X染色體上
D　[根據實驗一判斷剛毛對截毛為顯性，A項正確；根據實驗二和實驗三判斷X染色體和Y染色體上均有控制剛毛/截毛的基因，實驗二親本的基因型為XaXa×XAYa，實驗三親本的基因型為XaXa×XaYA，實驗三F1的剛毛雄蠅的基因型為XaYA，B、C項正確，D項錯誤。]
5．(2021·朝陽區模擬)長順綠殼蛋雞(性別決定方式為ZW型)是貴州山區一項寶貴資源。為了探討綠殼蛋雞脛色的基因遺傳規律和脛色鑒別雌雄的可行性，育種工作者進行了如下雜交實驗。
以下分析錯誤的是(　　)
A．據雜交一結果可判斷基因位于常染色體上
B．據雜交一結果無法判斷基因的顯隱性
C．據雜交二結果可判斷淺色脛為顯性性狀
D．雜交二結果說明可用脛色鑒別雌雄
A　[基因位于常染色體上和Z染色體上，都會出現雜交一結果，A項錯誤；雜交一實驗F1雌雄性都既有深色脛又有淺色脛，因此無法判斷基因的顯隱性，B項正確；雜交二實驗F1雌性表現父本性狀，雄性表現母本性狀，因此判斷脛色基因位于Z染色體上，深色脛為隱性，淺色脛為顯性，親本為ZbZb和ZBW，F1為ZBZb和ZbW，根據脛色可以鑒別雌雄，C、D項正確。]
考查遺傳系譜圖的分析
6．(2021·廣州二模)家族性高膽固醇血癥是單基因遺傳病，某家族成員的患病情況如圖所示(不考慮變異)，下列敘述錯誤的是(　　)
A．致病基因位于常染色體上
B．Ⅰ 3為純合子，Ⅱ 3為雜合子
C．Ⅱ 1和Ⅱ 2再生一個正常男孩的概率為1/4
D．Ⅲ 3和Ⅲ 4個體基因型相同的概率是5/9
C　[由于Ⅱ 1和Ⅱ 2為患者，其子代Ⅲ 2不患該病，故該病為顯性遺傳病；由于Ⅰ 4是男性患者，若該病為伴X顯性遺傳病，其女兒Ⅱ 5一定為患者，題圖顯示Ⅱ 5為正常女性，故該病為常染色體顯性遺傳病，A正確。家系圖中Ⅰ 3為正常女性，表現為隱性性狀，故為純合子，Ⅱ 3為患者，其父親Ⅰ 2為正常男性，母親Ⅰ 1為患者，故Ⅱ 3為雜合子，B正確。設該病由(A、a)控制，由于Ⅱ 1和Ⅱ 2已經生育了一個正常男孩，故Ⅱ 1和Ⅱ 2的基因型都為Aa，那么再生一個正常孩子的概率為1/4，故生育一個正常男孩的概率為1/8，C錯誤。由于Ⅱ 3和Ⅱ 4個體的親本各有一個表型正常的個體，故Ⅱ 3和Ⅱ 4的基因型都為雜合子Aa，其子代Ⅲ 3和Ⅲ 4都為AA的概率1/9，都為Aa的概率為4/9，故Ⅱ 3和Ⅱ 4個體基因型相同的概率是5/9，D正確。]
7．(2021·日照二模)某家族患有甲、乙兩種單基因遺傳病，其中一種病的致病基因位于X染色體上。研究人員通過調查得到了該家族的遺傳系譜圖(圖1)，然后對Ⅰ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ2的這兩對基因進行電泳分離，得到了不同的條帶(圖 2)。下列說法合理的是(　　)
圖1
圖2
A．甲病是伴X染色體顯性遺傳病，乙病是常染色體隱性遺傳病
B．條帶①代表甲病的致病基因，條帶③代表乙病的致病基因
C．對Ⅲ1的兩對基因進行電泳分離，所得的條帶應該是①和③
D．只考慮甲、乙兩種遺傳病，Ⅰ4與Ⅱ1基因型相同的概率是1/2
B　[Ⅰ3和Ⅰ4均不患甲病，生了一個患甲病的女兒Ⅱ3，由此可以確定甲病為常染色體隱性遺傳。據題意“其中一種病的致病基因位于 X 染色體上”，可知乙病的致病基因位于 X染色體上，若乙病為X 染色體隱性遺傳，則“母病子必病”，而該家系中Ⅰ4患病，Ⅱ2未患病，由此判斷乙病的遺傳方式為伴X染色體顯性遺傳，A錯誤。Ⅱ2不患甲病而Ⅱ3患甲病，因此電泳帶譜中，條帶①代表甲病的致病基因，圖中Ⅱ2、Ⅱ3和Ⅲ2均不患乙病，因此條帶③代表乙病的顯性致病基因，B正確。由圖可知，兩病皆患的Ⅰ1的帶譜含有的條帶為①和③，Ⅲ1的帶譜應是②③或①②③，C錯誤。就甲病而言，Ⅰ4、Ⅱ1均未患甲病，但都帶有隱性致病基因，為雜合子；就乙病而言，Ⅰ4的兒子Ⅱ2未患病，則Ⅰ4為雜合子，Ⅱ1的母親Ⅰ2正常，則Ⅱ1為雜合子，因此只考慮甲、乙兩種遺傳病，Ⅰ4與Ⅱ1的基因型是相同的，概率為1，D錯誤。]
考查伴性遺傳中的致死問題
8．(不定項)(2021·煙臺模擬)某種性別決定為XY型雌雄異株的植物，等位基因B(闊葉)和b(細葉)位于X染色體上，且帶有Xb的精子與卵細胞結合后會使受精卵失活。用闊葉雄株和雜合闊葉雌株雜交得到子一代，再讓子一代相互雜交得到子二代。下列選項正確的是(　　)
A．理論上，該植物群體中不存在細葉雌株
B．理論上，子二代中雄株數∶雌株數＝1∶1
C．理論上，子二代雌株中B基因頻率∶b基因頻率＝3∶1
D．理論上，子二代雄株中闊葉∶細葉＝3∶1
AD　[細葉為隱性性狀，由位于X染色體上的基因b控制，故細葉雌株的基因型為XbXb，由題意知帶有Xb的精子與卵細胞結合后使受精卵致死，故理論上，該植物群體中不存在細葉雌株，A正確；闊葉雄株XBY與雜合闊葉雌株XBXb雜交，子一代的基因型為XBXB、XBXb、XBY、XbY，子一代雄性個體中XBY占1/2，XbY占1/2，又由于帶Xb的精子與卵細胞結合后受精卵致死，所以雄性個體產生的能與卵細胞結合形成正常個體的精子中含XB的占1/3，含Y的占2/3，子二代中，雄株數∶雌株數＝2∶1，B錯誤；由于子一代中雌性個體為1/2XBXB、1/2XBXb，產生的雌配子中含XB的占3/4，含Xb的占1/4，所以子二代雌株中，B基因頻率∶b基因頻率＝7∶1，C錯誤；由C項分析可知，子二代雄株中，闊葉∶細葉為3∶1，D正確。]
9．(2021·延慶區統考)研究人員在小鼠群體中篩選到一個脊柱彎曲的突變體，且該突變只出現在雌鼠中。將任意一只脊柱彎曲的雌鼠與脊柱正常的野生型雄鼠雜交，所得后代表型及比例均為1/3脊柱彎曲的雌鼠、1/3脊柱正常的雌鼠和1/3脊柱正常的雄鼠。以下推測正確的是(　　)
A．脊柱彎曲性狀是由隱性基因控制的
B．導致脊柱彎曲的基因位于常染色體上
C．脊柱彎曲的雌鼠均為雜合子
D．導致脊柱彎曲的基因位于Y染色體上
C　[由題意將任意一只脊柱彎曲的雌鼠與脊柱正常的野生型雄鼠雜交，所得后代表型及比例均為1/3脊柱彎曲的雌鼠、1/3脊柱正常的雌鼠和1/3脊柱正常的雄鼠，可知雜交后代中雌∶雄＝2∶1，說明雄性個體存在致死現象。研究人員在小鼠群體中篩選到一個脊柱彎曲的突變體，且該突變只出現在雌鼠中，說明該性狀與性別相關聯，應該是伴性遺傳，但控制該性狀的基因不能位于Y染色體上，而應位于X染色體上，因此選項B、D錯誤。若該性狀由隱性基因控制，則設雌鼠的基因型為XaXa，雄鼠的基因型為XAY，則雌鼠與雄鼠雜交后代中雌鼠全部表現為野生型，雄鼠全部表現為突變型，這與事實矛盾，A錯誤。若突變型為雜合子，則雌鼠的基因型為XAXa，而雄鼠的基因型為XaY，則它們的后代中雌性個體的基因型為XAXa、XaXa，表型為突變體和野生型，雄性個體的基因型為XAY(致死)、XaY，表型為野生型，符合題目要求，因此選C。]
伴性遺傳與常染色體遺傳的綜合考查
10．(2021·山東等級考)果蠅星眼、圓眼由常染色體上的一對等位基因控制，星眼果蠅與圓眼果蠅雜交，子一代中星眼果蠅∶圓眼果蠅＝1∶1，星眼果蠅與星眼果蠅雜交，子一代中星眼果蠅∶圓眼果蠅＝2∶1。缺刻翅、正常翅由X染色體上的一對等位基因控制，且Y染色體上不含有其等位基因，缺刻翅雌果蠅與正常翅雄果蠅雜交所得子一代中，缺刻翅雌果蠅∶正常翅雌果蠅＝1∶1，雄果蠅均為正常翅。若星眼缺刻翅雌果蠅與星眼正常翅雄果蠅雜交得F1，下列關于F1的說法錯誤的是(　　)
A．星眼缺刻翅果蠅與圓眼正常翅果蠅數量相等
B．雌果蠅中純合子所占比例為1/6
C．雌果蠅數量是雄果蠅的2倍
D．缺刻翅基因的基因頻率為1/6
D　[親本星眼缺刻翅雌果蠅基因型為AaXBXb，星眼正常翅雄果蠅基因型為AaXbY，則F1中星眼缺刻翅果蠅(只有雌蠅，基因型為AaXBXb，比例為2/3×1/3＝2/9)與圓眼正常翅果蠅(1/9aaXbXb、1/9aaXbY)數量相等，A正確；雌果蠅中純合子基因型為aaXbXb，在雌果蠅中所占比例為1/3×1/2＝1/6，B正確；由于缺刻翅雄果蠅致死，故雌果蠅數量是雄果蠅的2倍，C正確；F1中XBXb∶XbXb∶XbY＝1∶1∶1，則缺刻翅基因XB的基因頻率為1/(2×2＋1)＝1/5，D錯誤。故選D。]
11．(2021·廣東適應性測試)某昆蟲的性別決定方式是XY型，其羽化晝夜節律受常染色體及性染色體上的2對等位基因(A/a、D/d)控制，不同基因型的個體表型為正常節律或長節律。A、D基因編碼的產物形成蛋白二聚體，是個體表現為正常節律的必要條件。回答下列問題：
(1)正常節律雄性親本與長節律雌性親本雜交，后代雌、雄個體分別表現為正常節律和長節律。甲同學據此推斷A/a基因位于常染色體上、D/d基因位于X染色體上，你認為該同學的觀點是否正確？畫遺傳圖解支持你的觀點，并據此作出結論。__________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)現用雌、雄親本均為長節律的個體進行雜交，F1全部表現為正常節律，則雌、雄親本的基因型分別為________或________。
(3)上述F1雌、雄個體相互交配，則F2雌、雄性個體中正常節律與長節律個體的比值分別為________、________。
[解析]　(1)若D/d基因位于常染色體上，A/a基因位于X染色體上，親本為DDXAY×DDXaXa，后代雌性全部為正常節律，雄性全部為長節律，遺傳圖解為：
P　　　　　DDXAY　　×　　DDXaXa
　　　　　　　　 ↓
F1 DDXaY 　 DDXAXa
長節律 正常節律
(2)雌雄親本均為長節律，F1全部表現為正常節律，則雌雄親本均應為純合子，且雌性親本性染色體上必須含兩個顯性基因。故親本的基因型為aaXDXD、AAXdY或ddXAXA、DDXaY。
(3)設A/a位于X染色體上，F1基因型為DdXAXa、DdXAY，后代D_∶dd＝3∶1，雌性中XAXA∶XAXa＝1∶1，雌性正常節律∶長節律＝3∶1；雄性XAY∶XaY＝1∶1，雄性中正常節律＝3/4×1/2＝3/8，長節律＝1－3/8＝5/8，雄性中正常節律∶長節律＝3∶5。
[答案]　(1)不正確，A/a基因位于X染色體上、D/d基因位于常染色體上，也可以出現正常節律雄性親本和長節律雌性親本雜交，后代雌雄個體分別表現為正常節律、長節律的現象，遺傳圖解如下：
P　　　　　DDXAY　　×　　DDXaXa
　　　　　　　 ↓
F1 DDXaY 　 DDXAXa
長節律 正常節律
(2)aaXDXD、AAXdY　ddXAXA、DDXaY　(3)3∶1　3∶5
1．核心概念
(必修2 P34)伴性遺傳：位于性染色體上的基因控制的性狀在遺傳上總是和性別相關聯的現象。
2．結論語句
(1)(必修2 P29)基因和染色體的行為存在著明顯的平行關系。
(2)(必修2 P31～32)一條染色體上有許多個基因，基因在染色體上呈線性排列。
(3)(必修2 P37)位于X染色體上的隱性基因的遺傳特點是患者中男性多于女性；男性患者的基因只能從母親傳來，以后只能傳給女兒。
(4)(必修2 P37)位于X染色體上的顯性基因的遺傳特點是：患者中女性多于男性，但部分女性患者病癥較輕；男性患者與正常女性婚配的后代中，女性都是患者，男性正常。
1．(2021·全國甲卷)果蠅的翅型、眼色和體色3個性狀由3對獨立遺傳的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色體上。讓一群基因型相同的果蠅(果蠅M)與另一群基因型相同的果蠅(果蠅N)作為親本進行雜交，分別統計子代果蠅不同性狀的個體數量，結果如圖所示。已知果蠅N表現為顯性性狀灰體紅眼。下列推斷錯誤的是(　　)
A．果蠅M為紅眼雜合體雌蠅
B．果蠅M體色表現為黑檀體
C．果蠅N為灰體紅眼雜合體
D．親本果蠅均為長翅雜合體
A　[假設與翅型、眼色和體色的基因分別用A、a，W、w和B、b表示。根據題意分析可知，M的基因型為AabbXwY或AabbXwXw，表現為長翅黑檀體白眼雄蠅或長翅黑檀體白眼雌蠅，A錯誤，B正確；N的基因型為AaBbXWXw或AaBbXWY，表現為長翅灰體紅眼，控制灰體紅眼的兩對基因為雜合，C正確；由于子代長翅∶殘翅≈3∶1，所以親本果蠅長翅的基因型均為Aa，為雜合子，D正確。]
2．(2021·浙江1月選考)小家鼠的某1個基因發生突變，正常尾變成彎曲尾。現有一系列雜交實驗，結果如下表。第①組F1雄性個體與第③組親本雌性個體隨機交配獲得F2。F2雌性彎曲尾個體中雜合子所占比例為(　　)
注：F1中雌雄個體數相同。
A．　　　　　　　 B．
C． D．
B　[分析題表可知，由第②組中彎曲尾雌性個體與彎曲尾雄性個體雜交，F1的雌雄個體表現不同，說明該性狀的遺傳與性別相關聯，相關基因位于性染色體上，又由F1中雌性個體全為彎曲尾，雄性個體中彎曲尾∶正常尾＝1∶1，可推測控制尾形的基因位于X染色體上，且彎曲尾對正常尾為顯性。設相關基因為A、a，則正常尾個體的基因型為XaY、XaXa，彎曲尾個體的基因型為XAXA、XAXa、XAY，由第①組中彎曲尾雌性個體與正常尾雄性個體雜交，F1中雌雄個體均為彎曲尾∶正常尾＝1∶1，可推測第①組親本基因型為XAXa×XaY，則產生的F1中雄性個體基因型及比例為XAY∶XaY＝1∶1；第③組中彎曲尾雌性個體與正常尾雄性個體(XaY)雜交，F1中雌雄個體均為彎曲尾∶正常尾＝4∶1，由于親本雄性正常尾(XaY)產生的配子類型及比例為Xa∶Y＝1∶1，根據F1比例可推得親本雌性彎曲尾個體產生的配子類型及比例為XA∶Xa＝4∶1。若第①組F1雄性個體與第③組親本雌性個體隨機交配產生F2，已知第①組F1雄性個體中XAY∶XaY＝1∶1，產生的配子類型及比例為XA∶Xa∶Y＝1∶1∶2，而第③組親本雌性個體產生的配子類型及比例為XA∶Xa＝4∶1，則F2中雌性彎曲尾(XAXA、XAXa)個體所占比例為×＋×＋×＝，F2中雌性彎曲尾雜合子(XAXa)所占比例為×＋×＝，因此，F2中雌性彎曲尾個體中雜合子所占比例為÷＝，故選B。]
3．(2021·湖南選擇性考試)有些人的性染色體組成為XY，其外貌與正常女性一樣，但無生育能力，原因是其X染色體上有一個隱性致病基因a，而Y染色體上沒有相應的等位基因。某女性化患者的家系圖譜如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．Ⅱ 1的基因型為XaY
B．Ⅱ 2與正常男性婚后所生后代的患病概率為
C．Ⅰ 1的致病基因來自其父親或母親
D．人群中基因a的頻率將會越來越低
C　[根據題意可知，女性化患者的基因型應為XaY，題圖中Ⅱ 1為女性化患者，故其基因型為XaY，A敘述正確；Ⅱ 2的基因型為XAXa，她與正常男性(XAY)婚后所生后代的患病(XaY)概率為，B敘述正確；Ⅰ 1的基因型為XAXa，若致病基因來自父親，則其父親的基因型為XaY，為女性化患者，不可育，不符合題意，故Ⅰ 1的致病基因只能來自其母親，C敘述錯誤；由于女性化患者不育，故人群中基因a的頻率將會越來越低，D敘述正確。]
4．(2021·全國乙卷)果蠅的灰體對黃體是顯性性狀，由X染色體上的1對等位基因(用A/a表示)控制；長翅對殘翅是顯性性狀，由常染色體上的1對等位基因(用B/b表示)控制。回答下列問題：
(1)請用灰體純合子雌果蠅和黃體雄果蠅為實驗材料，設計雜交實驗以獲得黃體雌果蠅。(要求：用遺傳圖解表示雜交過程。)
(2)若用黃體殘翅雌果蠅與灰體長翅雄果蠅(XAYBB)作為親本雜交得到F1，F1相互交配得F2，則F2中灰體長翅∶灰體殘翅∶黃體長翅∶黃體殘翅＝________________，F2中灰體長翅雌果蠅出現的概率為______。
[解析]　(1)根據題干所給信息，可確定灰體純合子雌果蠅的基因型為XAXA，黃體雄果蠅的基因型為XaY，二者雜交所得子代基因型為XAXa、XAY，將基因型為XAXa的子代和親代黃體雄果蠅進行回交，可以得到基因型為XaXa的黃體雌果蠅(或取灰體純合子雌果蠅和黃體雄果蠅雜交，讓雜交產生的F1相互交配，在產生的F2中選取基因型為XAXa與XaY的果蠅進行雜交，即可獲得黃體雌果蠅)。(2)黃體殘翅雌果蠅(XaXabb)與灰體長翅雄果蠅(XAYBB)雜交產生的F1只有XAXaBb與XaYBb兩種基因型，且兩對基因位于兩對同源染色體上，F1果蠅關于翅型的基因型均為Bb，雜交后代長翅∶殘翅＝3∶1；F1果蠅關于體色的基因型為XAXa和XaY，二者雜交可產生XAXa、XaXa、XAY、XaY四種基因型的后代，且比例為1∶1∶1∶1，故灰體∶黃體＝1∶1，綜合可知，F2中灰體長翅∶灰體殘翅∶黃體長翅∶黃體殘翅＝3∶1∶3∶1。根據上述分析可知，灰體長翅個體數占總體的，又因為XAY與XAXa基因型所占的比例相同，可知灰體長翅雌果蠅占總灰體長翅果蠅的，所以F2中灰體長翅雌果蠅出現的概率為。
[答案]　(1)
eq \a\vs4\al()
(2)3∶1∶3∶1　
5．(2020·江蘇高考改編)已知黑腹果蠅的性別決定方式為XY型，偶然出現的XXY個體為雌性可育。黑腹果蠅長翅(A)對殘翅(a)為顯性，紅眼(B)對白眼(b)為顯性。現有兩組雜交實驗，結果如下：
請回答下列問題：
(1)設計實驗①與實驗②的主要目的是驗證__________________________。
(2)理論上預期實驗①的F2基因型共有________種，其中雌性個體中表現如圖甲性狀的概率為________，雄性個體中表現如圖乙性狀的概率為________。
甲　　　　　乙
(3)實驗②F1中出現了1只例外的白眼雌蠅，請分析：
Ⅰ.若該蠅是基因突變導致的，則該蠅的基因型為________。
Ⅱ.若該蠅是親本減數分裂過程中X染色體未分離導致的，則該蠅產生的配子為________。
Ⅲ.檢驗該蠅產生的原因可用表型為________的果蠅與其雜交。
[解析]　(1)實驗①和實驗②為正、反交實驗。長翅和殘翅這一對相對性狀正反交結果一樣，子代性狀與性別無關；紅眼和白眼這一對相對性狀正反交結果不一樣，子代性狀與性別有關。(2)實驗①F1的基因型為AaXBXb和AaXBY，F2的基因型共有3×4＝12(種)；實驗①的F2中雌性個體關于眼色的基因型為XBXb或XBXB，不可能表現為白眼；實驗①的F2雄性個體中表型為長翅紅眼的果蠅所占比例為3/4×1/2＝3/8。(3)Ⅰ.若實驗②中F1白眼雌蠅是基因突變產生的，則其基因型是XbXb。Ⅱ.若實驗②中F1中白眼雌蠅是親本減數分裂過程中X染色體未分離導致的，該果蠅的基因組成為XbXbY，產生的配子為XbXb、Y、Xb、XbY。Ⅲ.檢驗實驗②F1中白眼雌蠅產生的原因，可用紅眼雄性果蠅與其雜交，若子代雌性果蠅全表現為紅眼，雄性果蠅全表現為白眼，則假設Ⅰ成立；若子代雄性果蠅中出現了紅眼，則假設Ⅱ成立。
[答案]　(1)眼色性狀與性別有關，翅型性狀與性別無關　(2)12　0　3/8　(3)Ⅰ.XbXb　Ⅱ.XbXb、Y、Xb、XbY　Ⅲ.紅眼雄性
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