第1章 微专题（3）基因位于染色体上的题型分析(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修2（苏教版2019）

微专题(三)　基因位于染色体上的题型分析 题型一　基因位置的判断 [解题方法] 1．探究基因位于常染色体上还是X染色体上 (1)在已知显隐性性状的条件下，可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交。 (2)在未知显隐性性状(或已知)的条件下，可设置正反交杂交实验。 ①若正反交结果相同，则基因位于常染色体上。 ②若正反交结果不同，则基因位于X染色体上。 2．数据信息分析法判断基因在染色体上的位置 依据子代性别、性状的数量分析确认基因位置：若后代中两种表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(以果蝇为例) 灰身、直毛 灰身、分叉毛 黑身、直毛 黑身、分叉毛 雌蝇 3/4 0 1/4 0 雄蝇 3/8 3/8 1/8 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染色体遗传。 (2)依据遗传调查所得数据进行推断 [针对训练] 1．野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼，某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，他想探究果蝇眼形的遗传方式，设计了如图甲所示实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图乙所示。据图分析回答下列问题： (1)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于________染色体上。 (2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因可能位于________，也可能位于________。 (3)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体，设计方案，对上述(2)中的问题作出进一步判断。 实验步骤： ①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配，得到________； ②用________与________交配，观察子代中有没有________个体出现。 预期结果与结论： ①若只有雄果蝇中出现棒眼个体，则圆、棒眼基因位于________； ②若子代中没有棒眼果蝇出现，则圆、棒眼基因位于________。 解析　假设控制圆眼、棒眼的基因用D、d表示。(1)果蝇的圆眼与棒眼杂交，子一代全部是圆眼，说明果蝇的圆眼是显性性状，若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，说明眼形的遗传与性别无关，则控制圆眼、棒眼的基因位于常染色体上。(2)若基因位于X染色体的非同源区段，则P：XDXD×XdY→F1，F1相互交配∶XDXd×XDY→XDXd∶XDY∶XDXD∶XdY＝圆眼∶棒眼＝3∶1；若基因位于X和Y染色体的同源区段，则P：XDXD×XdYd→F1，F1相互交配：XDXd×XDYd→XDXd∶XDYd∶XDXD∶XdYd＝圆眼∶棒眼＝3∶1。(3)若基因位于X染色体的非同源区段，则F2中棒眼雄果蝇(XdY)×F1中雌果蝇(XDXd)→XDXd(圆眼)、XdXd(棒眼)、XdY(棒眼)、XDY(圆眼)，选取子代中的棒眼雌果蝇(XdXd)与野生型圆眼雄果蝇(XDY)交配→XDXd(圆眼)∶XdY(棒眼)＝1∶1，则只有雄果蝇中出现棒眼；若基因位于X、Y染色体的同源区段，则F2中棒眼雄果蝇(XdYd)×F1中雌果蝇(XDXd)→XDXd(圆眼)、XdXd(棒眼)、XdYd(棒眼)、XDYd(圆眼)，选取子代中的棒眼雌果蝇(XdXd)与野生型圆眼雄果蝇(XDYD)变配→XDXd(圆眼)∶XdYD(圆眼)＝1∶1，则子代中没有棒眼果蝇出现。 答案　(1)常　(2)X染色体的非同源区段　X和Y染色体的同源区段(顺序可颠倒)　(3)实验步骤：①棒眼雌果蝇　②棒眼雌果蝇　野生型圆眼雄果蝇　棒眼　预期结果与结论：①X染色体的非同源区段　②X、Y染色体的同源区段 2．某雌雄异株植物，其叶形有阔叶和窄叶两种类型，由一对等位基因控制。现有三组杂交实验，结果如下表所示。下列有关表格数据的分析，错误的是(　　) 杂交组合 亲代表型 子代表型及株数 父本 母本 雌株 雄株 1 阔叶 阔叶 阔叶234 阔叶119、窄叶122 2 窄叶 阔叶 阔叶83、窄叶78 阔叶79、窄叶80 3 阔叶 窄叶 阔叶131 窄叶127 A.用第2组的子代阔叶雌株与阔叶雄株杂交，后代基因型的比为3∶1 B．用第1组子代的阔叶雌株与窄叶雄株杂交，则后代窄叶植株占1/4 C．仅根据第2组实验，无法判断两种叶形的显隐性关系 D．根据第1或3组实验可以确定叶形基因位于X染色体上 解析　分析表格信息：第1组实验，根据“无中生有为隐性”，可知阔叶为显性，窄叶为隐性。子代雌雄株的叶形阔叶和窄叶数目不均等；而第3组实验所得子代中雌株均为阔叶，雄株均为窄叶，出现了性别差异，由第1组和第3组实验可推知阔叶和窄叶这对相对性状与性别有关，且位于X染色体上。假设控制叶形的基因为A、a。第1组实验中，由子代雄株有阔叶又有窄叶，可推知母本基因型为XAXa，又因父本阔叶基因型为XAY，则子代雌株的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa。若子代阔叶雌株与窄叶雄株杂交，后代窄叶植株所占比例为1/2×1/2＝1/4。由于第2组杂交组合的亲本有阔叶和窄叶，子代也有阔叶和窄叶，所以仅根据第2组实验，无法判断两种叶形的显隐性关系。在第2组中因子代雄株有阔叶又有窄叶，则亲本雌株基因型为XAXa，其与XaY杂交所得子代中的阔叶雌株与阔叶雄株的基因型分别为XAXa和XAY，二者再杂交所得子代中基因型及比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY＝1∶1∶1∶1。 答案　A 题型二　伴性遗传中的致死问题 [解题方法] 1．配子致死型 某些致死基因可导致雄配子死亡，从而使后代只出现某一性别的子代。所以若后代出现单一性别的问题，应考虑“雄配子致死”问题。如剪秋罗植物叶形遗传： 2．个体致死型 某两种配子结合会导致个体死亡，有胚胎致死、幼年死亡和成年死亡等几种情况。如下图X染色体上隐性基因使雄性个体死亡： [针对训练] 3．将果蝇进行相关处理后，其X染色体上可发生隐性突变、隐性致死突变、隐性不完全致死突变或不发生突变等情况，遗传学家想设计一个实验检测出上述四种情况。实验时，将经相关处理的红眼雄果蝇与野生型纯合红眼雌果蝇交配(B表示红眼基因)，得F1，使F1单对交配，分别饲养，观察F2的分离情况。下列说法错误的是(　　) A．若为隐性突变，则F2中表型比例为3∶1，且雄性中有隐性突变体 B．若不发生突变，则F2中表型为红眼，且雄性中无隐性突变体 C．若为隐性致死突变，则F2中雌∶雄＝1∶2 D．若为隐性不完全致死突变，则F2中雌∶雄介于1∶1和2∶1之间 解析　由题意可得遗传图解如下： P　　 ♂X－Y×XBXB♀ 　　　 　↓ F1　　XBX－×XBY 　　 　　↓ F2　　XBXB　XBX－　XBY　X－Y 如果其X染色体上发生隐性突变，则X－为Xb，则F2中表型比例为3∶1，且雄性中有隐性突变体。如果不发生突变，则X－为XB，则F2中表型为红眼，且雄性中无隐性突变体。如果为隐性致死突变，则X－Y不能存活，F2中雌∶雄＝2∶1。如果为隐性不完全致死突变，X－Y部分存活，则F2中雌∶雄介于1∶1和2∶1之间。 答案　C 题型三　人类伴性遗传的原理分析 [解题方法] X、Y染色体结构分析 (1)基因所在区段位置与相应基因型的对应关系 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 AC XBYB、XBYb、XbYB XbYb XBXB、XBXb XbXb D(伴Y遗传) XYD XYd B(伴X遗传) XBY XbY XBXB、XBXb XbXb (2)控制人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因只位于B区段，在Y染色体上无相应的等位基因。 (3)控制人类毛耳的基因只位于D区段，在X染色体上无相应的等位基因。 [针对训练] 4．人类的性染色体为X和Y，存在同源区段(Ⅰ区)和非同源区段(Ⅱ区，X染色体特有的为Ⅱ1区、Y染色体特有的为Ⅱ2区)。下列关于伴性遗传病的叙述，不正确的是(　　) A．位于Ⅰ区的显性遗传病，男性患者的母亲一定患病 B．位于Ⅰ区的隐性遗传病，女性患者的父亲可能正常 C．位于Ⅱ1区的显性遗传病，男性患者的母亲应患病 D．位于Ⅱ2区的遗传病，患者均为男性，且致病基因来自其父亲 解析　位于Ⅰ区的显性遗传病，若男性患者为杂合体且致病基因位于Y染色体上，则他的母亲可能正常，A错误。 答案　A 5．人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同，但存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ)(如图所示)。由此可以推测下列说法正确的是(　　) A．Ⅱ片段上有控制男性性别决定的基因 B．Ⅱ片段上某基因控制的遗传病，患病率与性别有关 C．Ⅲ片段上某基因控制的遗传病，患者全为女性 D．Ⅰ片段上某隐性基因控制的遗传病，女性患病率高于男性 解析　分析题图可知，Ⅲ片段上有控制男性性别决定的基因；Ⅰ片段上某隐性基因控制的遗传病，男性患病率应高于女性；由于Ⅲ片段为X、Y染色体的非同源区段，所以Ⅲ片段上某基因控制的遗传病，患者全为男性；尽管Ⅱ片段为X、Y染色体的同源区段，但Ⅱ片段上某基因控制的遗传病与常染色体遗传并不相同，而是与性别有关，有时男性患病率并不等于女性，如①XaXa×XAYa后代中所有显性个体均为女性、所有隐性个性均为男性；②XaXa×XaYA后代中所有显性个体均为男性，所有隐性个体均为女性。 答案　B 题型四　遗传系谱图的解题规律 [解题方法] 1．确定是否是Y染色体遗传病 (1)判断依据：所有患者均为男性，无女性患者，则为伴Y染色体遗传。 (2)典型系谱图 2．确定是否是细胞质遗传病 (1)判断依据：只要母病，子女全病；母正常，子女全正常，即子代的表型总是和母亲一致。 (2)典型系谱图 3．确定是显性遗传病还是隐性遗传病 (1)双亲正常，子代有患病个体，一定是隐性遗传病(简记为“无中生有是隐性”)。(图1) (2)双亲患病，子代有正常个体，一定是显性遗传病(简记为“有中生无是显性”)。(图2) (3)亲子代都有患者，无法准确判断，可先假设，再推断。(图3) 4．确定是否是伴X染色体遗传病 (1)隐性遗传病 ①女性患者，其父或其子有正常，一定是常染色体遗传。(图4、5) ②女性患者，其父和其子都患病，可能是伴X染色体遗传。(图6、7) (2)显性遗传病 ①男性患者，其母或其女有正常，一定是常染色体遗传。(图8) ②男性患者，其母和其女都患病，可能是伴X染色体遗传。(图9、10) 5．若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测 (1)若该病在代与代之间呈连续遗传，则最可能为显性遗传病；若在系谱图中隔代遗传，则最可能为隐性遗传病，再根据患者性别比例进一步确定。 (2)典型图解 上述图解最可能是伴X染色体显性遗传。 [针对训练] 6．某种遗传病受一对等位基因控制，如图为该遗传病的系谱图。下列叙述正确的是(　　) A．该病为伴X染色体隐性遗传病，Ⅱ1为纯合体 B．该病为伴X染色体显性遗传病，Ⅱ4为纯合体 C．该病为常染色体隐性遗传病，Ⅲ2为杂合体 D．该病为常染色体显性遗传病，Ⅱ3为纯合体 解析　此题可用排除法：先根据男性患者Ⅱ3和正常女儿Ⅲ2，排除X染色体上的显性遗传；该病若为伴X染色体隐性遗传病，Ⅱ1的基因型就是XAXa，不是纯合体；该病若为常染色体显性遗传病，Ⅱ3的基因型可能是AA或Aa，又根据Ⅲ2的基因型为aa，所以Ⅱ3一定是杂合体。 答案　C 7．某学校的生物小组在对人类遗传病调查时发现，某单基因遗传病具有男性患者多于女性患者的特点，并根据调查结果绘制了一个家系图(注：图中未标明患病情况)。下表中最符合该遗传病遗传特点的组别是(　　) 组别 男性患者 女性患者 男性正常 女性正常 A 1、3 10 5、7、9 2、4、6、8 B 3、5、7、9 1 2、4、6、8、10 C 3、7、9 4 1、5 2、6、8、10 D 3、7、9 1、5 2、4、6、8、10 解析　根据题干信息“男性患者多于女性患者”可知，该遗传病最可能属于伴X染色体隐性遗传病，而伴X染色体隐性遗传病具有“女患父必患，母患子必患”的特点，因此，解本题的突破点是看女性患者的上下代男性的患病情况。A组中10号为女性患病，其父亲(7号)正常，说明A组不是伴X染色体隐性遗传病；C组中3号和4号均患病，但他们的女儿8号正常，说明C组为常染色体显性遗传病；B组和D组均无女性患者，且D组只有3号、7号和9号三位男性患者，根据遗传病的特点可知，该种遗传病最可能属于伴Y染色体遗传病，与D组不同的是，B组的1号男性正常，而5号男性患病，说明B组不属于伴Y染色体遗传病，因此，只有B组最符合伴X染色体隐性遗传病的特点。 答案　B 学科网（北京）股份有限公司 $$