内容正文:
第2章 基因和染色体的关系
第3节 伴性遗传
目录
CONTENTS
01
概念检测
02
拓展提能
概念检测
01
知识点一 伴性遗传与性别决定
1.下列有关性染色体的叙述中,正确的是( )
A.多数雌雄异体的动物有成对的性染色体
B.性染色体只存在于性腺细胞中
C.哺乳动物体细胞中没有性染色体
D.所有生物的性别决定型都是XY型
解析 性染色体也存在于机体体细胞中,B错误;哺乳动物多为雌雄异体,体细胞中有性染色体,C错误;XY型只是性别决定的一种方式,除此之外,还有ZW型等,D错误。
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知识点二 伴X染色体隐性遗传
2.下列关于人类红绿色盲的叙述,正确的是( )
A.红绿色盲患者中男性多于女性
B.红绿色盲男性患者的母亲一定患红绿色盲
C.如果外祖父患红绿色盲,则外孙也一定患红绿色盲
D.色觉表现正常的夫妇,子女色觉也一定表现正常
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解析 红绿色盲是一种伴X染色体隐性遗传病,这种遗传病的遗传特点是男性患者多于女性患者,A正确;红绿色盲男性患者的色盲基因来源于母亲,母亲可能是红绿色盲患者或是红绿色盲基因携带者,B错误;如果外祖父患红绿色盲,该致病基因会传递给其女儿,其女儿可能患红绿色盲或不患红绿色盲但携带有致病基因,其外孙可能患红绿色盲,C错误;色觉表现正常的夫妇,妻子有可能是致病基因携带者,可能导致儿子患病,子女色觉不一定表现正常,D错误。
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3.一对夫妇所生女儿全正常,所生儿子中有的正常,有的为色盲,设相关基因用B、b表示,则这对夫妇的基因型为( )
A.XBXB与XBY B.XBXb和XBY
C.XBXb和XbY D.XBXB和XbY
解析 一对夫妇所生女儿全正常,说明父亲的基因型为XBY,所生儿子中有的正常,有的为色盲,说明母亲的基因型为XBXb。
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4.Duchenne型营养不良症(DMD)也称严重性假肥大型营养不良症,它是一种单基因遗传病,男性患者远多于女性患者,调查发现,女性携带者的男性后代中约50%会患该病。下列关于该遗传病的叙述,错误的是( )
A.DMD属于伴X染色体隐性遗传病
B.正常男性体细胞中不存在DMD致病基因
C.男性DMD患者的父亲不一定患DMD
D.男性DMD患者的女儿一定患DMD
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解析 根据题干,男性患者远多于女性患者,女性携带者的男性后代中约50%会患该病,据此可判断该病为伴X染色体隐性遗传病,A正确;由于Y染色体上没有DMD的相关基因,所以正常男性体细胞中不存在该病的致病基因,B正确;由于男性DMD患者的致病基因只位于X染色体上,Y染色体上没有,而其Y染色体来自父亲,X染色体来自母亲,所以男性DMD患者的父亲不一定患DMD,C正确;男性DMD患者与正常女性婚配,其女儿不一定患DMD,D错误。
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知识点三 伴X染色体显性遗传
5.下列有关抗维生素D佝偻病的叙述,不正确的是( )
A.通常表现为世代连续遗传
B.该病女性患者多于男性患者
C.部分女性患者病症较轻
D.男性患者与正常女性结婚,儿子一定是患者
解析 抗维生素D佝偻病是一种伴X染色体显性遗传病,该病通常表现为世代连续遗传,且女性患者多于男性患者,杂合子的症状较纯合子轻,A、B、C正确;抗维生素D佝偻病受显性基因(D)控制,正常女性遗传给儿子的是Xd,男性患者遗传给儿子的是Y染色体,所以儿子一定正常,D错误。
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6.下列关于X染色体上显性基因决定的人类遗传病的说法,正确的是( )
A.双亲正常生出患病孩子的概率是1/4
B.人群中的患者男性多于女性
C.男性患者的后代中,女儿都患病
D.表现正常的夫妇,性染色体上也可能携带致病基因
解析 若双亲正常,则双亲的基因中不含致病基因,所生孩子都正常,A错误;伴X染色体显性遗传病中的女性患者多于男性患者,B错误;男性患者的X染色体必然传给其女儿,而致病基因就在X染色体上,所以女儿都患病,C正确;由于其为显性遗传病,则表现正常的夫妇,X染色体上不可能携带相应的致病基因,D错误。
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知识点四 伴性遗传理论在实践中的应用
7.在国家开放全面二孩政策之际,现有几个已生育患遗传病孩子的家庭准备生育二孩,为避免第二个孩子患相关遗传病(注:多指为常染色体显性遗传),下列通过遗传咨询得到的建议中,正确的是( )
选项 夫妻情况 一孩情况 建议
A 丈夫和妻子均正常 患红绿色盲症的男孩 生男生女都一样
B 丈夫患血友病,妻子正常 患血友病的女孩 建议生男孩
C 丈夫患多指,妻子正常 患多指的男孩 建议生女孩
D 丈夫患抗维生素D佝偻病,妻子正常 患抗维生素D佝偻病的女孩 建议生男孩
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解析 色盲是伴X染色体隐性遗传病,丈夫和妻子均正常,但第一胎男孩患红绿色盲,说明妻子是携带者,他们所生女孩都正常,但男孩有一半的概率会患病,因此建议二胎生女孩,A错误;血友病是伴X染色体隐性遗传,丈夫患病,妻子正常,但第一胎女孩患血友病,说明妻子是携带者,他们所生男孩和女孩都有可能患病,B错误;多指是常染色体显性遗传病,丈夫患多指,妻子正常,子代中男孩和女孩都有可能患多指,C错误;抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病,丈夫患该病,妻子正常,他们所生女孩都患该病,男孩都正常,因此建议生男孩,D正确。
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8.正常蚕幼虫的皮肤不透明,是由显性基因A控制,油蚕幼虫的皮肤透明如油纸(可以看到内部器官),是由隐性基因a控制,它们都位于Z染色体上。以下哪一个杂交组合方案,能在幼虫时就可以根据皮肤特征,很容易地把雌雄幼蚕分开来( )
A.ZAZA×ZAW B.ZAZA×ZaW
C.ZAZa×ZAW D.ZaZa×ZAW
解析 ZaZa×ZAW,后代基因型是ZAZa、ZaW,则后代雌性幼虫的皮肤全部是透明的,雄性幼虫的皮肤全部是不透明的,D符合题意。
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知识点五 遗传系谱图
9.某种遗传病的家系图谱如图所示,该病受一对等位基因控制,假设图中的父亲不携带致病基因,请分析该对夫妇所生男孩患病的概率、再生一患病男孩的概率分别是( )
A.1/4 1/4
B.1/4 1/2
C.1/2 1/4
D.1/2 1/8
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解析 双亲不患病,生出患病的儿子,且父亲不携带致病基因,因此该病为伴X染色体隐性遗传病,设控制该病的等位基因为B、b,则父亲的基因型为XBY,母亲的基因型为XBXb。则该夫妇所生男孩患病的概率为1/2,再生一患病男孩的概率为1/2×1/2=1/4。
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10.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.Ⅱ2一定带有该病的致病基因
C.Ⅲ1的致病基因的获得途径是:Ⅰ1→Ⅱ2→Ⅲ1
D.Ⅱ2和Ⅱ3再生一个女孩患病的概率为1/2
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解析 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。设致病基因为a,则Ⅰ1和Ⅱ2的基因型均为XAXa,Ⅱ2一定带有该病的致病基因,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、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。
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11.妻子患病丈夫正常的一对夫妇,他们的父亲均患该种遗传病,他们既生下了正常的儿女,也生下了患病的儿女。这种遗传病在人群中的特点可能是( )
A.在家族世代有连续性
B.男性患者多于女性患者
C.男女患病的概率相同
D.女性患者多于男性患者
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解析 由“妻子患病丈夫正常的一对夫妇,他们的父亲均患该种遗传病,他们既生下了正常的儿女,也生下了患病的儿女”可以推知,该遗传病的遗传方式可能为常染色体显性遗传或常染色体隐性遗传或伴X染色体显性遗传,不可能为伴X染色体隐性遗传(“女病父子必病”)。常染色体遗传病中,男女患病的概率相同,伴X染色体显性遗传病的特点之一是女性患者多于男性患者,显性遗传病在家族世代有连续性,A、C、D符合题意;伴X染色体隐性遗传病的特点之一为男性患者多于女性患者,B不符合题意。
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12.鸡(ZW,2n=78)羽毛的芦花(B)对非芦花(b)为显性,基因B/b位于Z染色体上。在某些环境因素作用下母鸡会转变成公鸡(染色体型不变),发生性逆转后可以正常完成交配并产生子代,但WW型个体死亡。下列叙述正确的是( )
A.母鸡的性染色体组成均为ZW,公鸡的性染色体组成均为ZZ
B.若要测定鸡的基因组全部DNA序列,则需要测39条染色体
C.芦花母鸡与性逆转的非芦花公鸡交配,子代芦花鸡均为母鸡
D.芦花母鸡和非性逆转的非芦花公鸡交配,子代芦花鸡均为公鸡
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解析 某些环境因素作用下母鸡(ZW)会转变成公鸡,因此公鸡的性染色体组成为ZZ或ZW,A错误;若要测定鸡的基因组全部DNA序列,则需要测38条非同源的常染色体+Z+W,共40条染色体,B错误;芦花母鸡(ZBW)与性逆转的非芦花公鸡(ZbW)交配,子代基因型为ZBZb(芦花公鸡)、ZBW(芦花母鸡)、ZbW(非芦花母鸡),子代芦花鸡有公鸡和母鸡,C错误;芦花母鸡(ZBW)和非性逆转的非芦花公鸡(ZbZb)交配,子代基因型为ZBZb(芦花公鸡)、ZbZb(非芦花母鸡),D正确。
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13.如图是一种伴性遗传病的家系图。下列叙述错误的是( )
A.该病是显性遗传病,Ⅱ4是纯合子
B.Ⅲ7与正常男性结婚,子女都不患病
C.Ⅲ8与正常女性结婚,儿子都不患病
D.该病在男性人群中的发病率高于女性人群
解析 由Ⅱ4和Ⅱ5所生儿子的表型可以判断,该病属于伴X染色体显性遗传病,其发病率女性人群高于男性人群,D错误;假设该致病基因为D,由家系图知Ⅱ4的基因型为XDXd,A错误;Ⅲ7的基因型为XdXd,与正常男性(XdY)结婚,子女都不患病,B正确;Ⅲ8的基因型为XDY,与正常女性(XdXd)结婚,儿子的基因型为XdY,表型正常,C正确。
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14.人血友病是伴X染色体隐性遗传病。现有一对非血友病的夫妇生出了两个非双胞胎女儿。大女儿与一个非血友病的男子结婚并生出了一个患血友病的男孩。小女儿与一个非血友病的男子结婚,并已怀孕。回答下列问题:
(1)用“◇”表示尚未出生的孩子,请画出该家系的系谱图,以表示该家系成员血友病的患病情况。
(2)小女儿生出患血友病男孩的概率为________;假如这两个女儿基因型相同,小女儿生出血友病基因携带者女孩的概率为________。
答案
1/8
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解析 (1)人血友病是伴X染色体隐性遗传病,因此父亲正常,两个女儿一定正常,但可能是血友病基因携带者。大女儿生了一个患血友病的男孩,该男孩的X染色体肯定来自其母亲(大女儿),说明大女儿为血友病致病基因携带者。绘制系谱图时要注意标出世代等。
(2)由(1)分析可知大女儿为血友病致病基因的携带者,其父亲正常,假设用H、h表示与血友病相关的一对等位基因,则大女儿的基因型为XHXh,可推出其母亲的基因型为XHXh,由于大女儿与小女儿非双胞胎,故小女儿的基因型为1/2XHXh、1/2XHXH,小女儿与正常男子结婚,生出患血友病男孩的概率为1/2×1/4=1/8;若这两个女儿基因型相同,即小女儿的基因型为XHXh,则小女儿与正常男子结婚,生出血友病基因携带者女孩(XHXh)的概率为1/4。
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15.某雌雄异株植物的性别决定方式为XY型,如图是该植物
的性染色体示意图。其叶型宽叶受显性基因B控制,窄叶受隐性基
因b控制,这对基因位于性染色体上,可能位于Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2的
任一区段上。请回答:
(1)同学甲用该植物的雌性窄叶和雄性宽叶植株杂交,后代中
雌性全为宽叶,雄性全为窄叶。则控制叶型的基因不可能位于图中的_______区段,原因是____________________________。根据甲同学的实验结果,________(填“能”或“不能”)证明该基因位于Ⅱ2区段,原因是______________________________ _________________________________________________________________________________________________。
Ⅱ1
雌雄个体均有宽叶和窄叶性状
不能
控制叶型的基因还可能位于Ⅰ区段,当雌性窄叶和雄性宽叶的基因型组合为XbXb、XBYb时,后代也会出现雌性全为宽叶,雄性全为窄叶
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(2)若同学乙用该植物的纯合雌性宽叶与雄性窄叶植株杂交,后代全为雄性宽叶,请解释出现这一现象的原因:_________________________。
(3)为进一步研究基因的位置,同学丙选择了不同于前两名同学的一个杂交组合(其中雄株为纯合子),预期实验结果及结论为:若子代中所有雌株都为宽叶,雄株中一半为宽叶,另一半为窄叶,则该基因位于Ⅱ2区段;若子代中无论雌株还是雄株都为宽叶,则该基因位于Ⅰ区段。据此分析,该杂交组合的表型及基因型应是_________________________________________。
含Xb基因的雄配子致死
雌性宽叶(XBXb)和雄性宽叶(XBYB或XBY)
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解析 (3)为进一步研究基因的位置,同学丙选择了不同于前两
名同学的一个杂交组合(其中雄株为纯合子),根据预期结果及结论,
若子代中所有雌株都为宽叶,雄株中一半为宽叶,另一半为窄叶,
则该基因位于Ⅱ2区段,该杂交组合的表型及基因型应是雌性宽叶
(XBXb)和雄性宽叶(XBY);若子代中无论雌株还是雄株都为宽叶,则
该基因位于Ⅰ区段,该杂交组合的表型及基因型应是雌性宽叶(XBXb)和雄性宽叶(XBYB)。综上所述,该杂交组合的表型及基因型应是雌性宽叶(XBXb)和雄性宽叶(XBYB或XBY)。
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拓展提能
02
一、单项选择题(每题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1.下列有关X、Y染色体上基因的遗传的叙述错误的是( )
A.若致病基因位于X染色体上,则群体中男性患者多于女性患者
B.某红绿色盲男孩的X染色体可能来自其外祖母或外祖父
C.位于X染色体和Y染色体同源区段的基因的遗传与性别也有关联
D.若某致病基因仅位于Y染色体上,则含此致病基因的男性一定患此病
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2.一个家庭中,父亲是色觉正常的多指(由常染色体上的显性基因控制)患者,母亲的表型正常,他们却生了一个手指正常但患红绿色盲的孩子。下列叙述正确的是( )
A.该孩子的色盲基因来自其父亲
B.这对夫妇再生一个男孩,其只患红绿色盲的概率是1/2
C.这对夫妇再生一个正常女儿的概率是1/4
D.父亲的精子不携带致病基因的概率是1/3
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解析 设控制多指的基因用A、a表示,控制色觉的基因用B、b表示,由题中信息分析可知,该家庭中父母的基因型分别为AaXBY、aaXBXb,生育的手指正常但患红绿色盲的孩子一定为男孩,其色盲基因来自他的母亲,A错误;这对夫妇再生一个男孩,其只患红绿色盲的概率是1/2(手指正常概率)×1/2(男孩中的色盲概率)=1/4,B错误;生育的女孩色觉都正常,这对夫妇再生一个正常女孩的概率是1/2(手指正常概率)×1/2(女孩的概率)=1/4,C正确;从父亲的基因型分析,产生的精子基因型为AXB、AY、aXB、aY,比例为1∶1∶1∶1,不携带致病基因的精子占1/2,D错误。
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3.鸡的性别受性染色体控制,公鸡的性染色体组成为ZZ,母鸡的性染色体组成为ZW。在鸡中,羽毛的显色需要显性基因C存在,基因型为cc的鸡为白色。已知鸡的芦花斑纹由Z染色体上的基因B控制,一只基因型为ccZbW的白羽母鸡跟一只芦花公鸡交配,子一代都是芦花,如果子代个体相互交配。理论上,后代表型分离比应是( )
①后代中公鸡和母鸡之比为1∶1
②芦花鸡中公鸡和母鸡之比为2∶1
③公鸡中芦花和白羽之比为3∶1
④母鸡中芦花、非芦花、白羽之比为3∶3∶2
A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④
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4.某种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
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解析 由题中信息可知,该高等植物的性别决定方式是XY型,雌性个体的两条性染色体是同型的(XX),雄性个体的两条性染色体是异型的(XY)。控制宽叶和窄叶的基因位于X染色体上,宽叶对窄叶为显性,含基因b的花粉不育,可推出不存在窄叶雌株(XbXb),A正确;宽叶雌株可能为纯合子,也可能为杂合子,杂合宽叶雌株作母本时,子代雄株可为宽叶,也可为窄叶,B正确;当窄叶雄株作父本时,由于含基因b的花粉不育,故后代只有雄性个体,C错误;若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株只产生XB的雌配子,即亲本雌株为纯合子XBXB,D正确。
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5.下面是探究基因是位于X、Y染色体的同源区段,还是只位于X染色体上的实验的设计思路,下列说法中正确的是( )
方法1:纯合显性雌性个体×隐性雄性个体→F1
方法2:隐性雌性个体×纯合的显性雄性个体→F1
结论:①若子代雌雄全表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。
②若子代雌性个体表现显性性状,雄性个体表现隐性性状,则基因只位于X染色体上。
③若子代雄性个体表现显性性状,则基因只位于X染色体上。
④若子代雌性个体表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。
A.“方法1+结论①②”能够完成上述探究任务
B.“方法1+结论③④”能够完成上述探究任务
C.“方法2+结论①②”能够完成上述探究任务
D.“方法2+结论③④”能够完成上述探究任务
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解析 从方法设计上讲,方法1达不到设计目的,因为不管基因是位于X、Y染色体的同源区段上,还是只位于X染色体上,结果都为子代雌雄全表现显性性状;方法2的设计是正确的,假设控制某一相对性状的基因A、a位于X、Y染色体的同源区段上,那么隐性雌性个体的基因型为XaXa,纯合显性雄性个体的基因型为XAYA,XaXa×XAYA→XAXa、XaYA,则得出结论①,假设基因只位于X染色体上,XaXa×XAY→XAXa、XaY,则得出结论②。因此“方法2+结论①②”能够完成上述探究任务。
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6.人的白化病是常染色体遗传病,正常(A)对白化(a)是显性。红绿色盲基因(b)位于X染色体上,Y染色体上没有其等位基因。一对表型正常的夫妇,生了一个既患白化病又患红绿色盲的男孩。以下推断正确的是( )
A.这对夫妇中男性有可能携带红绿色盲基因
B.这对夫妇中女性的基因型可能是AaXBXb或AaXBXB
C.这对夫妇再生一个女孩也有可能患红绿色盲
D.这对夫妇的后代中,出现既不患白化病也不患红绿色盲的孩子的可能性是9/16
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解析 红绿色盲基因(b)位于X染色体上,一对表型正常的夫妇,生了一个色盲的儿子(XbY),则夫妇的基因型为XBXb×XBY,这对夫妇中男性不可能携带红绿色盲基因,A错误;白化病属于常染色体隐性遗传,由a基因控制该表型正常的夫妇,生了一个白化的儿子(aa),说明该夫妇的基因型是Aa×Aa,再结合A项的分析,该夫妇的基因型为AaXBXb×AaXBY,B错误;这对夫妇中男性的基因型为AaXBY,这对夫妇再生一个女孩不可能患红绿色盲,C错误;该夫妇的基因型为AaXBXb×AaXBY,分析Aa×Aa→3A_(正常)∶1aa(白化病),XBXb×XBY→1XBXB(女性正常)∶1XBXb(女性携带者)∶1XBY(男性正常)∶1XbY(男性色盲),所以该夫妇再生一个既不患白化病又不患红绿色盲的孩子的概率是3/4(不患白化病)×3/4(不患色盲病)=9/16,D正确。
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7.某单基因遗传病由等位基因A/a控制,图1是该遗传病的遗传系谱图,图2是该家庭部分成员进行基因检测后所得的电泳图谱。下列相关叙述正确的是( )
A.该病的遗传方式是常染色体隐性遗传或伴X染色体隐性遗传
B.3号、5号和7号均为杂合子,6号和8号的基因型相同
C.若7号与某正常男性结婚,则生出患病儿子的概率是1/4
D.若8号与某该病致病基因携带者结婚,则生出的女儿都正常,儿子患病的概率是1/2
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解析 由于1号只含基因A,2号只含基
因a,若他们基因型为AA和aa,则4号的基
因型为Aa,与电泳图谱不符,所以2号的基
因型为XaY,因此该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传,A错误;3号和5号均为杂合子(XAXa),6号和8号的基因型为XAY,可推测7号的基因型为XAXA或XAXa,B错误;7号的基因型为XAXA或XAXa,且概率都为1/2,若其与某正常男性(XAY)结婚,则生出患病儿子的概率是1/2×1/4=1/8,C错误;由于8号是正常男性,所以其基因型为XAY,若其与某该病致病基因携带者(XAXa)结婚,后代基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY,即生出的女儿都正常,生出的儿子患病的概率是1/2,D正确。
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8.正常喙和交叉喙分别由位于Z染色体上的E和e基因控制,其中某种基因型会使雌性个体致死,现有一对家鸡杂交,子一代♀∶♂=1∶2,下列相关叙述不合理的是( )
A.若ZeW个体致死,则该家鸡种群中基因型最多有4种
B.若ZeW个体致死,则子一代中不会出现交叉喙
C.若ZEW个体致死,则子一代雄性个体表型不同
D.若ZEW个体致死,则子一代正常喙所占比例为1/3
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解析 若ZeW个体致死,则该家鸡种群中的基因型有ZEZe、ZEZE、ZEW,不会出现ZeZe和ZeW,最多有3种,A不合理;若ZeW个体致死,则亲本组合为ZEZe×ZEW,子一代为ZEZe、ZEZE、ZEW,不会出现表型为交叉喙的个体,B合理;若ZEW个体致死,则亲本组合为ZEZe×ZeW,子一代为ZEW(致死)、ZeW、ZEZe、ZeZe,雄性个体表型不同,C合理;若ZEW个体致死,则亲本组合为ZEZe×ZeW,子一代的基因型及其比例为ZEZe∶ZeZe∶ZEW(致死)∶ZeW=1∶1∶1∶1,正常喙所占比例为1/3,D合理。
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9.已知血友病和红绿色盲都是X染色体上的隐性遗传病,假设一对夫妇生育的7个儿子中,3个患有血友病(H-h),3个患有红绿色盲(E-e),1个正常。下面示意图所代表的细胞中,最有可能来自孩子母亲的是( )
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解析 A图中h和e在同一条染色体上,那么所生的孩子要么两病皆患,要么完全正常,与题意不符,A错误;B图可以解释“3个患有血友病,另外3个患有红绿色盲”,另外一个正常是由于母亲的两条X染色体在联会时发生互换,产生了HE的配子,B正确;红绿色盲和血友病都是伴X染色体隐性遗传病,应该在同一对同源染色体上,C错误;H和h是等位基因,应该位于同源染色体的相同位置上,而不是同一条染色体上,D错误。
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二、不定项选择题(每题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求)
10.已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇),子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此可判断出( )
A.长翅是显性性状还是隐性性状
B.亲代雌蝇是杂合子还是纯合子
C.该等位基因位于常染色体还是X染色体上
D.该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在
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解析 根据无中生有为隐性可知,截翅为隐性性状,长翅为显性性状,A符合题意;无论控制翅形的基因位于X染色体上还是常染色体上,后代中均会出现长翅∶截翅=3∶1的分离比,C不符合题意;根据后代中长翅∶截翅=3∶1可知,控制翅形的基因符合基因的分离定律,亲本雌蝇一定为杂合子,故可推测该等位基因在雌蝇体细胞中是成对存在的,B、D符合题意。
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11.某种遗传病受一对等位基因控制,下面为该遗传病的系谱图。有关叙述正确的是( )
A.若该病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ1为纯合子
B.该病不可能为伴X染色体显性遗传病
C.若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅲ2为杂合子
D.若该病为常染色体显性遗传病,Ⅱ3为纯合子
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解析 若该病为伴X染色体隐性遗传病,由Ⅲ1患病推出Ⅱ1为杂合子,A错误;Ⅲ1有病而Ⅱ1无病,则该病不可能是伴X染色体显性遗传病,B正确;若该病为常染色体隐性遗传病,由于Ⅱ3是患者,所以Ⅲ2为杂合子,C正确;若该病为常染色体显性遗传病,由于Ⅲ2不患病,则Ⅱ3为杂合子,D错误。
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三、非选择题
12.人类遗传病发病率逐年增高,相关遗传学研究备受关注。根据以下信息回答下列问题:
(1)上图为两种遗传病的系谱图,甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示,Ⅱ-4无致病基因。甲病的遗传方式为__________________,乙病的遗传方式为____________________。
(2)Ⅱ-2的基因型为________,Ⅲ-1的基因型为________。
(3)如果Ⅲ-2与Ⅲ-3婚配,生出正常孩子的概率为________。
常染色体显性遗传
伴X染色体隐性遗传
AaXbY
aaXBXb
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解析 (1)对于甲病:Ⅱ-3、Ⅲ-3均患甲病,但是Ⅱ-4无致病基因,推出甲病为显性遗传病,又因为Ⅱ-2的女儿Ⅲ-1不患甲病,得出甲病为常染色体显性遗传病。对于乙病:Ⅲ-4患乙病,其双亲Ⅱ-3、Ⅱ-4均正常,且Ⅱ-4无致病基因,推出乙病为伴X染色体隐性遗传病。
(2)Ⅱ-2两病兼患,且其母Ⅰ-1正常,推出Ⅱ-2的基因型为AaXbY。Ⅲ-1表现正常,但其父Ⅱ-2患乙病,推出Ⅲ-1的基因型为aaXBXb。
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红眼 朱砂眼 白眼
雌果蝇(只) 299 0 102
雄果蝇(只) 148 151 101
13.果蝇的红眼与朱砂眼由一对等位基因(B、b)控制,另一对等位基因(A、a)影响色素的合成使果蝇眼色呈白色。两对基因均不位于X、Y染色体的同源区段上。现有一只纯合红眼雌果蝇与一只纯合白眼雄果蝇杂交,F1全为红眼,F1随机交配,F2的表型及数量如下表。回答下列问题:
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(1)朱砂眼的遗传方式为________________________________,判断依据是__________________________________________________________。
(2)亲本中白眼雄蝇的基因型为________,其次级精母细胞中含有Y染色体的数目为___________。
(3)F2中红眼雌果蝇有________种基因型,其中杂合子占________。取F2中的白眼雌果蝇与朱砂眼雄果蝇随机交配,子代雌蝇的表型和比例为________________________________。
伴X染色体隐性遗传
F1全为红眼,F2出现朱砂眼,且朱砂眼个体全为雄性
aaXbY
0或1或2
4
5/6
红眼∶朱砂眼∶白眼=3∶1∶2
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(4)现取一只F1雌果蝇与亲本雄果蝇进行回交实验,以确认该雌蝇的基因型。写出该过程产生雄性后代的遗传图解。
答案
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解析 (1)由题中信息可知,F1全为红眼,F2中朱砂眼只在雄性中出现,说明红眼为显性性状,B、b基因位于X染色体上,朱砂眼伴X染色体隐性遗传而F2中红眼∶朱砂眼∶白眼=(299+148)∶151∶(102+101)≈9∶3∶4,说明两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律,A、a基因位于常染色体上。
(2)亲本中纯合红眼雌果蝇与纯合白眼雄果蝇的基因型分别为AAXBXB、aaXbY,白眼雄果蝇(aaXbY)减数分裂Ⅰ过程中同源染色体分离,因此在减数分裂Ⅱ后期前,其次级精母细胞中含有Y染色体的数目为0或1,又因为在减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,次级精母细胞中还可能出现2条Y染色体。
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(3)F2中红眼雌果蝇的基因型为A_XBX-,共2×2=4(种),其中纯合子的基因型为AAXBXB,占1/2×1/3=1/6,则杂合子占5/6。F2中的白眼雌果蝇的基因型及比例为aaXBXB∶aaXBXb=1∶1,朱砂眼雄果蝇的基因型及比例为AAXbY∶AaXbY=1∶2,F2中白眼雌果蝇产生的配子类型为3/4aXB、1/4aXb,朱砂眼雄果蝇产生的配子类型为1/3AXb、1/6aXb、1/3AY、1/6aY,二者随机交配,子代雌蝇的表型和比例为红眼(AaXBXb)∶朱砂眼(AaXbXb)∶白眼(aaXBXb、aaXbXb)=(1/3×3/4)∶(1/3×1/4)∶1/6=3∶1∶2。
(4)F1雌果蝇的基因型为AaXBXb,让其与亲本雄果蝇(aaXbY)进行回交实验,二者产生的后代中雄性个体的表型及比例为红眼(AaXBY)∶朱砂眼(AaXbY)∶白眼(aaXBY、aaXbY)=1∶1∶2。
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14.家蚕的性别决定为ZW型,雄蚕比雌蚕的蚕丝产量高,生产上若种蚕繁殖的子代全为雄蚕,可以节省15%的成本。回答下列问题:
(1)科学家发现,家蚕的Z染色体上有两种致死基因a和b。雌蚕________(填“能”或“不能”)由含有a或b的受精卵发育而来,理由是_____________________________________________________________________。若将基因型为ZAbZaB的雄蚕与野生型雌蚕杂交(不考虑互换),子代基因型及比例为______________________,且性别全部为________,这样就可实现生产的要求,所以基因型为ZAbZaB的家蚕被命名为平衡致死系。
不能
雌蚕的性染色体组成是ZW,基因组成为ZaBW和ZAbW的个体均含有致死基因
ZABZAb∶ZABZaB=1∶1
雄性
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(2)科学家利用射线照射后筛选到了基因A、B所在的Z染色体区段移至W染色体的突变雌蚕,其基因型为________。将该雌蚕与不同基因型的雄蚕杂交,写出获得平衡致死系的育种思路:____________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(供选雄蚕的基因型有ZABZAB、ZABZaB、ZAbZAB)
ZWAB
利用发生变异的雌蚕ZWAB与ZABZaB雄蚕杂交,选择F1雌蚕(ZABWAB、ZaBWAB)分别与基因型为ZAbZAB的雄蚕杂交,得到的F2中共有四种基因型的雄蚕(ZABZAb、ZABZAB、ZAbZaB、ZABZaB),分别将四种基因型的雄蚕与野生型ZABW杂交,筛选出后代全为雄性的个体的亲本即为平衡致死系ZAbZaB
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解析 (1)雌蚕的性染色体是ZW,Z染色体上有两种致死基因a和b,如含有致死基因则受精卵死亡,雌蚕不能由含有a或b的受精卵发育而来。野生型雌蚕的基因型是ZABW,将基因型为ZAbZaB的雄蚕与野生型雌蚕ZABW杂交(不考虑互换),子代基因型及比例是ZAbZAB∶ZaBZAB∶ZAbW(致死)∶ZaBW(致死)=1∶1∶1∶1,能生存的全是雄性蚕。
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15.某昆虫的红眼(A)与白眼(a),直刚毛(B)与卷刚毛(b)两对相对性状各受一对等位基因控制。现有各种表型的纯合品系:①红眼直刚毛;②红眼卷刚毛;③白眼直刚毛;④白眼卷刚毛。甲、乙两个小组同学欲通过两种不同的杂交实验探究两对基因究竟是位于常染色体上还是X染色体上。请回答下列问题:
(1)甲组同学实验:
选取纯合品系②与③进行正反交。观察F1中雄性个体的性状,若出现______,则该昆虫的红、白眼基因位于X染色体上。
白眼
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(2)乙组同学实验:
用①为父本,④为母本进行杂交,观察F1中雄性个体的性状:
若均表现为红眼卷刚毛,则两对基因分别位于什么染色体上?________________________________________________;
若均表现为白眼直刚毛,则两对基因分别位于什么染色体上?________________________________________________;
若均表现为红眼直刚毛,则两对基因分别位于什么染色体上?________________________________。
(3)乙组同学实验的结果是子代雄性个体均为红眼直刚毛,让其与母本回交,后代出现四种表型且数量比为42∶42∶8∶8,则说明其__________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,原因是__________________________________。
B/b基因位于X染色体上,A/a基因位于常染色体上
B/b基因位于常染色体上,A/a基因位于X染色体上
两对等位基因都位于常染色体上
不遵循
两对基因位于一对同源染色体上
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解析 (1)根据题意分析,甲组同学实验:若昆虫的红、白眼基因位于X染色体上,纯合品系②与③的相关基因型应为XAXA、XaXa、XAY、XaY,二者进行正交(XAXA×XaY)和反交(XaXa×XAY),则正交F1中雄性个体的基因型为XAY,表型为红眼,而反交F1中雄性个体的基因型为XaY,表型为白眼,因此可判断在本实验中,若F1中雄性个体出现白眼的性状,则该昆虫的红、白眼基因位于X染色体上。
(2)乙组同学实验:如果B、b基因位于X染色体,A、a基因位于常染色体上,则父本①的基因型为AAXBY,母本④的基因型为aaXbXb,二者杂交,F1中雄性个体的基因型为AaXbY,都表现为红眼卷刚毛;若B、b基因位于常染色体,A、a基因位于X染色体上,则父本①的基因型为BBXAY,母本④的基因型为bbXaXa,
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二者杂交,F1中雄性个体的基因型为BbXaY,都表现为白眼直刚毛;若两对等位基因都位于常染色体上,则父本①的基因型为AABB,母本④的基因型为aabb,二者杂交,F1中雄性个体的基因型为AaBb,都表现为红眼直刚毛。
(3)若乙组同学实验的结果是子代雄性个体均为红眼直刚毛,则A、a与B、b基因都位于常染色体上。该子代雄性个体的基因型为AaBb,让其与母本(aabb)回交,后代出现四种表型且数量比为42∶42∶8∶8,说明该子代雄性个体产生的配子的基因型及其比例为AB∶ab∶aB∶Ab=42∶42∶8∶8,不符合1∶1∶1∶1的比例,说明两对基因位于一对同源染色体上,因此不遵循自由组合定律。
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R
解析 由题干可知,亲本基因型为ccZbW×CCZBZB,则子一代基因型为CcZBZb、CcZBW。子一代个体相互交配产生的后代基因型和表型及其所占比例如下:芦花母鸡=eq \f(1,16)(CCZBW)+eq \f(2,16)(CcZBW)=eq \f(3,16),非芦花母鸡=eq \f(1,16)(CCZbW)+eq \f(2,16)(CcZbW)=eq \f(3,16),白羽母鸡=eq \f(1,16)(ccZBW)+eq \f(1,16)(ccZbW)=eq \f(1,8);芦花公鸡=eq \f(1,16)(CCZBZB)+eq \f(2,16)(CcZBZB)+eq \f(1,16)(CCZBZb)+eq \f(2,16)(CcZBZb)=eq \f(3,8),白羽公鸡=eq \f(1,16)(ccZBZB)+eq \f(1,16)(ccZBZb)=eq \f(1,8)。因此,①②③④均正确。
eq \f(7,32)
(3)Ⅲ-2只患甲病,其父Ⅱ-2两病兼患,其母Ⅱ-1正常,推出Ⅲ-2基因型为AaXBY。Ⅲ-4患乙病不患甲病,基因型为aaXbY,Ⅱ-3患甲病不患乙病,Ⅱ-4无致病基因,故Ⅱ-3的基因型为AaXBXb,Ⅱ-4的基因型为aaXBY,Ⅲ-3患甲病不患乙病,推出Ⅲ-3有关甲病的基因型为Aa,有关乙病基因型为eq \f(1,2)XBXB或eq \f(1,2)XBXb。单独分析甲病,Ⅲ-2(Aa)与Ⅲ-3(Aa)生出正常孩子的概率为eq \f(1,4)(aa);单独分析乙病,Ⅲ-2(XBY)与Ⅲ-3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)XBXB、\f(1,2)XBXb))生出正常孩子的概率为1-eq \f(1,2)(Y)×eq \f(1,2)×eq \f(1,2)(Xb)=eq \f(7,8),所以Ⅲ-2与Ⅲ-3生出正常孩子的概率为eq \f(1,4)×eq \f(7,8)=eq \f(7,32)。
$$