重难点突破练(五)　系谱图分析与基因位置判断的实验设计同步练习-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

重难点突破练(五)　系谱图分析与基因位置判断的实验设计 一、遗传系谱图中遗传病传递方式的判断 1.[2024·四川成都期中] 下列关于不同遗传病的遗传系谱图的分析,错误的是 (　) A.乙、丙可能为伴性遗传病 B.丁图中父亲和母亲一定都是杂合子 C.甲一定是常染色体隐性遗传病 D.丙不可能是伴X染色体显性遗传病 2.[2024·辽宁锦州期末] 某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体上。下列叙述错误的是 (　) A.甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传 B.乙病的遗传方式可能为常染色体显性遗传 C.乙病的遗传方式可能为伴X染色体显性遗传 D.同时考虑两种病,Ⅲ3个体是纯合子的概率为1/3 3.如图所示为某种遗传病(由一对等位基因控制)的遗传系谱图,其中Ⅱ6和Ⅱ7是同卵双胞胎,Ⅱ8和Ⅱ9是异卵双胞胎。下列有关叙述不正确的是 (　) A.该遗传病可能是伴X染色体隐性遗传病 B.Ⅱ8和Ⅱ9的基因型相同,Ⅱ6和Ⅱ7的基因型相同 C.Ⅱ7和Ⅱ8再生育一个患该病男孩的概率为1/4 D.若该病不是伴性遗传病,则Ⅲ11的致病基因不应来自Ⅰ4 4.[不定选]人类红绿色盲基因位于X染色体上,秃顶基因位于常染色体上,结合如表信息预测Ⅱ3和Ⅱ4所生子女的患病情况为 (　) BB Bb bb 男 非秃顶 秃顶 秃顶 女 非秃顶 非秃顶 秃顶 A.非秃顶色盲儿子的概率为1/4 B.非秃顶色盲女儿的概率为1/4 C.秃顶色盲儿子的概率为1/8 D.秃顶色盲女儿的概率为1/2 5.[2024·黑龙江大庆铁人中学期中] 下图为某家族中两种遗传病的系谱图,甲病由等位基因A和a控制,乙病由等位基因B和b控制,两种病的致病基因均不位于Y染色体上,其中一种遗传病为伴性遗传。回答下列问题: (1)乙病的遗传方式为　　　　　　　遗传。  (2)Ⅲ6的乙病基因来自第Ⅰ代中的　　　号个体和第Ⅱ代的　　　号个体。  (3)Ⅲ5的基因型为　 。  (4)若Ⅲ2与Ⅲ4婚配,则生育一个正常孩子的概率为　　　　(用分数表示);如果生育的是一个正常女孩,则该女孩为纯合子的概率为　　　　(用分数表示)。  二、基因在染色体上位置的判断 6.[2024·山东济南期末] 现用一只隐性雌性个体与一只显性雄性个体杂交,不考虑突变。根据子代的性状表现判断基因的位置,不正确的是 (　) A.若后代雌性为隐性,雄性为显性,则该基因可能位于片段Ⅰ上 B.若后代雌性为显性,雄性为隐性,则该基因可能位于片段Ⅱ2上 C.若后代雌性为显性,雄性为隐性,则该基因可能位于片段Ⅰ上 D.若后代雌性为隐性,雄性为显性,则该基因可能位于片段Ⅱ2上 7.[2024·河北承德一中月考] 果蝇的X、Y染色体有同源区段和非同源区段,杂交实验结果如表所示。下列有关叙述不正确的是 (　) 杂交组合1 　P:刚毛(♀)×截毛(♂)→F1:全部刚毛 杂交组合2 　P:截毛(♀)×刚毛(♂)→F1:刚毛(♀)∶截毛(♂)=1∶1 杂交组合3 　P:截毛(♀)×刚毛(♂)→F1:截毛(♀)∶刚毛(♂)=1∶1 A.X、Y染色体同源区段上的基因控制的性状在子代中也可能出现性别差异 B.通过杂交组合1可判断刚毛对截毛为显性 C.通过杂交组合3可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的非同源区段 D.通过杂交组合2无法确定控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的非同源区段 8.[2023·江苏南京统考] 某动物的性染色体组成为ZW型,该种群中出现了一种显性突变体,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 (　) 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∶正常体=1∶1,则基因只能位于常染色体上 9.果蝇的体色有灰体和黑体,由A/a基因控制;翅型有长翅和残翅,由B/b基因控制。若将一只灰体长翅雌蝇和一只黑体长翅雄蝇杂交,子一代果蝇为灰体长翅∶灰体残翅= 3∶1。下列叙述错误的是 (　) A.若两对基因位于常染色体上,则亲本灰体长翅和黑体长翅均为杂合子 B.若两对基因位于常染色体上,且符合自由组合定律,则子一代中灰体长翅纯合子占1/3 C.若控制体色的基因位于X染色体上,控制翅型的基因位于常染色体上,则亲本基因型分别为BbXAXA和BbXaY D.若控制体色和翅型的基因均位于X染色体上,则基因A与a的遗传、基因B与b的遗传均符合基因的分离定律,基因A/a与基因B/b的遗传不符合自由组合定律 10.[不定选]蚕为ZW型性别决定类型,中国农科院蚕研所的研究人员,偶然发现了一只雌性黑色斑蚕突变体,野生型蚕都是素蚕,让该黑色斑雌蚕和野生型雄蚕杂交,F1全为素蚕,F1中的雌雄个体杂交,F2中素蚕和黑色斑蚕个体的比例为3∶1。若黑色斑蚕和素蚕这对性状受一对等位基因控制,不考虑Z、W染色体同源区段,则下列说法正确的是(　) A.F2的雄蚕中,纯合子与杂合子的比例为1∶1 B.若F2中黑色斑雄蚕与黑色斑雌蚕的比例为1∶1,则相关基因位于常染色体上 C.若F1中雄蚕与野生型蚕杂交,则可确定相关基因是否位于Z染色体上 D.若F2中野生型雌蚕与黑色斑雌蚕的比例为1∶1,则不能确定相关基因的位置 11.果蝇的星眼和圆眼是一对相对性状,受一对等位基因控制,长翅和残翅也是一对相对性状,受另一对等位基因控制。将一只星眼长翅雌果蝇和一只圆眼残翅雄果蝇杂交,所得F1中无论雌雄均表现为星眼∶圆眼=1∶1,长翅∶残翅=1∶1。回答下列问题: (1)根据以上杂交结果　　　　(填“能”或“不能”)说明果蝇的这两对相对性状符合自由组合定律。  (2)如果控制果蝇眼形的基因只位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因,控制果蝇翅型的基因位于常染色体上,以上两对相对性状能判断显隐性的是　　 　　,其中显性性状是　　　　,判断的理由是 　 。  (3)研究发现,控制果蝇眼形的基因确实只位于X染色体上,请以F1中雌雄果蝇为实验材料,设计一个杂交实验方案予以验证,要求写出杂交组合及预期结果。 ①杂交组合:　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②预期结果:　　　　　　　　　　　　　　　　。  重难点突破练(五)　系谱图分析与基因位置判断的实验设计 1.D　[解析] 乙图无中生有,患者为男性,只能判断为隐性遗传病,可为常染色体隐性遗传病或伴X染色体隐性遗传病;丙图女患者儿子正常,不是伴X染色体隐性遗传病,不是伴Y染色体遗传病,可能为常染色体显性、隐性遗传病或伴X染色体显性遗传病,故乙、丙可能为伴性遗传病,A正确。丁图有中生无,有个不患病的女儿,为常染色体显性遗传病,丁图中儿子、女儿均有正常人,故父母一定都是杂合子,B正确。甲图无中生有,患者为女性,为常染色体隐性遗传病,C正确。丙图可能是伴X染色体显性遗传病,母亲为杂合子,D错误。 2.D　[解析] Ⅱ1和Ⅱ2表现正常,却生出了患甲病的女儿Ⅲ1,因此甲病为常染色体隐性遗传病,A正确。Ⅱ4和Ⅱ5患乙病,而Ⅲ4正常,根据有中生无为显性可知,乙病为显性遗传病,既有可能是伴X染色体显性遗传病,也有可能是常染色体显性遗传病,B、C正确。Ⅲ5为甲病患者(设基因型为aa),所以其父母关于甲病的基因型为Aa和Aa,Ⅲ3关于甲病的基因型是1/3AA和2/3Aa,如果乙病为常染色体显性遗传病,由于Ⅲ4表现正常,设基因型是bb,父母关于乙病的基因型是Bb和Bb,则Ⅲ3关于乙病的基因型是1/3BB和2/3Bb,则Ⅲ3是纯合子的概率为1/3×1/3=1/9;如果乙病是伴X染色体显性遗传病,Ⅲ4表现正常,基因型是XbY,父母患乙病,所以父母关于乙病的基因型是XBY和XBXb,则Ⅲ3关于乙病的基因型是1/2XBXB和1/2XBXb,所以Ⅲ3为纯合子的概率1/3×1/2=1/6,D错误。 3.C　[解析] 分析系谱图:Ⅰ1和Ⅰ2均正常,但他们生有患病的儿子Ⅱ5,说明该病可能为常染色体隐性遗传病(用A、a表示)或者是伴X染色体隐性遗传病(用XA、Xa表示),A正确。Ⅱ8和Ⅱ9为异卵双胞胎,如果该病是常染色体隐性遗传病,Ⅱ8和Ⅱ9的父亲Ⅰ3基因型是aa,则Ⅱ8和Ⅱ9的基因型都是Aa;若该病是伴X染色体隐性遗传病,则Ⅱ8和Ⅱ9基因型都是XAY,故二者基因型相同;Ⅱ6和Ⅱ7为同卵双胞胎,基因型一定相同,B正确。若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ7和Ⅱ8生下Ⅲ11(aa),则Ⅱ7和Ⅱ8基因型都是Aa,Ⅱ7和Ⅱ8再生育一个患该病男孩的概率为1/4(aa)×1/2(男孩)=1/8,C错误。若该病不是伴性遗传病,则是常染色体隐性遗传病,Ⅰ3和Ⅰ4的后代Ⅱ10患病,说明Ⅰ4含有致病基因,Ⅰ3致病基因传给Ⅱ8,而Ⅰ4的致病基因没有传给Ⅱ8,Ⅱ8的致病基因传给Ⅲ11,则Ⅲ11的致病基因不可能来自Ⅰ4,D正确。 4.BC　[解析] 从题意可知,秃顶的基因位于常染色体上,Ⅰ1是秃顶,基因型为bb,Ⅰ2是非秃顶,基因型为BB,因此可推出Ⅱ3的基因型一定是Bb,表型为非秃顶,Ⅱ4的基因型是BB;红绿色盲基因位于X染色体上,红绿色盲为隐性基因所控制的遗传病,假设红绿色盲基因用a表示,从图中看出Ⅰ1(女性)不是红绿色盲患者,基因型是(XAX-),Ⅰ2(男性)是红绿色盲患者,其基因型是(XaY),由此可确定Ⅱ3基因型是XAXa,Ⅱ4的基因型是XaY。综上可知,Ⅱ3的基因型为BbXAXa,Ⅱ4的基因型为BBXaY,两对性状分开考虑,Bb×BB→1/2BB、1/2Bb,即女孩不秃顶,男孩有一半的可能秃顶;XAXa×XaY→1/4XAXa、1/4XaXa、1/4XAY、1/4XaY,由于两种性状是独立遗传的,可以推出后代中非秃顶色盲儿子的概率为1/8,非秃顶色盲女儿的概率为1/4,秃顶色盲儿子的概率为1/8,秃顶色盲女儿的概率为0,B、C正确,A、D错误。 5.(1)伴X染色体隐性 (2)3　3 (3)AAXBXb或AaXBXb (4)7/9　3/8 [解析] (1)根据“无中生有”为隐性可知,甲、乙病为隐性遗传病,且根据Ⅱ1、Ⅱ2均没有患甲病,却生出了患甲病的女儿Ⅲ1,说明甲病为常染色体隐性遗传病,又知甲、乙两种病中有一种是伴性遗传病,因此可确定乙病为伴X染色体隐性遗传病。(2)乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅲ6关于乙病的基因型为XbXb,这两个基因分别来自第Ⅱ代的3号个体和4号个体,第Ⅱ代的4号个体的乙病致病基因来自第Ⅰ代3号个体。(3)Ⅲ6患有甲病,而双亲均不患甲病,说明亲本关于甲病的基因型均为Aa,则Ⅲ5关于甲病的基因型为AA或Aa,Ⅲ6患有乙病,结合亲本的表型可知Ⅱ3、Ⅱ4关于乙病的基因型可表示为XBXb、XbY,因此Ⅲ5关于乙病的基因型应该为XBXb,综合分析可知,Ⅲ5的基因型可表示为AAXBXb或AaXBXb。(4)Ⅲ2的基因型可表示为(1/3AA、2/3Aa)(1/2XBXB、1/2XBXb),Ⅲ4的基因型为1/3AAXBY、2/3AaXBY, Ⅲ2与Ⅲ4婚配,生出患甲病孩子的概率为2/3×2/3×1/4=1/9,生出患乙病孩子的概率为1/2×1/4=1/8,即二人婚配生出正常孩子的概率为(1-1/9)×(1-1/8)=7/9;二者婚配生出基因型为AAXBXB孩子的概率为2/3×2/3×3/8=1/6,二者婚配生育正常女孩的概率为(1-1/9)× 1/2=4/9,则该女孩为纯合子的概率为(1/6)÷(4/9)=3/8。 6.D　[解析] 用B、b表示相关的基因。若该基因位于片段Ⅰ上,则隐性雌性个体的基因型为XbXb,显性雄性个体的基因型为XbYB或XBYb或XBYB,后代的表型为雌性为隐性(XbXb)、雄性为显性(XbYB)或雌性为显性(XBXb)、雄性为隐性(XbYb)或雌性为显性(XBXb)、雄性也为显性(XbYB),A、C正确;若该基因位于片段Ⅱ2上,则隐性雌性个体的基因型为XbXb,显性雄性个体的基因型为XBY,后代的表型为雌性为显性(XBXb)、雄性为隐性(XbY),B正确,D错误。 7.C　[解析] X、Y染色体同源区段上的基因控制的性状在子代中也可能出现性别差异,例如雌性隐性纯合子与雄性显性杂合子(显性基因位于Y染色体上)杂交,子代的显性个体只有雄性,A正确。杂交组合1中,刚毛(♀)×截毛(♂)→F1全部为刚毛,这说明刚毛相对于截毛为显性性状,B正确。设控制刚毛的基因为B,控制截毛的基因为b,若基因位于X、Y染色体同源区段上,则杂交组合2为P:截毛(XbXb)×刚毛(XbYB)→F1:截毛(XbXb)∶刚毛(XbYB)=1∶1,故通过杂交组合3可以判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的同源区段,C错误。若控制刚毛与截毛的基因位于X、Y染色体非同源区段上,则杂交组合2为P:截毛(XbXb)×刚毛(XBY)→F1:刚毛(XBXb)∶截毛(XbY)=1∶1;若控制刚毛与截毛的基因位于X、Y染色体同源区段上,则杂交组合2为P:截毛(XbXb)×刚毛(XBYb)→F1:刚毛(XBXb)∶截毛(XbYb)=1∶1,由此可见,根据杂交组合2不能确定控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的非同源区段,D正确。 8.C　[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ZaWa),或AA×aa,F1全为突变体,无法确定基因位置,A、B错误;纯合突变体(♀)×纯合正常个体(♂),即ZAW×ZaZa,F1中雄性(ZAZa)全为突变体,雌性(ZaW)正常,则基因只能位于Z染色体上,若位于常染色体或Z、W染色体同源区段上,则子代中无论雌雄均表现为突变体,C正确,D错误。 9.B　[解析] 若两对基因位于常染色体上,一只灰体长翅雌蝇和一只黑体长翅雄蝇杂交,子一代果蝇为灰体长翅∶灰体残翅=3∶1,则亲本灰体长翅的基因型为AABb,亲本黑体长翅的基因型为aaBb,二者均为杂合子,A正确;若两对基因位于常染色体上,且符合自由组合定律,则亲本灰体长翅的基因型为AABb,亲本黑体长翅的基因型为aaBb,则子一代中灰体长翅(AaBB、AaBb)均为杂合子,B错误;若控制体色的基因位于X染色体上,控制翅型的基因位于常染色体上,则亲本基因型分别为BbXAXA和BbXaY,C正确;若控制体色和翅型的基因均位于X染色体上,则基因A与a的遗传、基因B与b的遗传均符合基因的分离定律,基因A/a与基因B/b的遗传不符合自由组合定律,D正确。 10.ABC　[解析] 由题干可知,亲本为黑色斑雌蚕和野生型雄蚕(素蚕),F1全为素蚕,可推知野生型(素蚕)由显性基因控制,设为A,则黑色斑为隐性性状,由a控制,再由F2中素蚕和黑色斑蚕个体的比例为3∶1,可知A/a这一对等位基因的遗传符合分离定律,但是无法确定A、a是位于常染色体上还是Z染色体上,因为无论A、a是位于常染色体上还是Z染色体上,都可得到F2中素蚕和黑色斑蚕个体的比例为3∶1。若A、a位于常染色体上,则亲本基因型为aa和AA,F1全为Aa,F2中无论雌蚕还是雄蚕,素蚕∶黑色斑蚕=3∶1,且纯合子(AA+aa)∶杂合子(Aa)=(1/4+1/4)∶1/2=1∶1;若A、a位于Z染色体上,则亲本基因型为ZaW和ZAZA,F1基因型为ZAW和ZAZa,F1雌雄个体杂交,F2为ZAZA、ZAZa、ZAW、ZaW,故F2中雄蚕全为素蚕,且纯合子(ZAZA)∶杂合子(ZAZa)=1∶1,雌蚕中黑色斑蚕(ZaW)∶素蚕(ZAW)=1∶1,综上所述,无论A、a是位于常染色体上还是Z染色体上,F2的雄蚕中,纯合子与杂合子的比例都为1∶1,A正确。由以上分析可知,若A、a位于常染色体上,则后代表型与性别无关,所以F2中黑色斑雄蚕aa与黑色斑雌蚕aa比例为1∶1;若A、a位于Z染色体上,则F2中不会出现黑色斑雄蚕,因此可以判断相关基因位于常染色体上,B正确。若A、a位于Z染色体上,则F1中雄蚕ZAZa与野生型雌蚕ZAW杂交,后代中会出现黑色斑雌蚕;若A、a位于常染色体上,则F1中雄蚕Aa与野生型雌蚕AA杂交,后代全为素蚕(野生型),因此可以用该杂交实验,探究相关基因是否位于Z染色体上,C正确。由以上分析可知,若A、a位于Z染色体上,F2中雌蚕中黑色斑ZaW∶素蚕ZAW=1∶1;若A、a位于常染色体上,则F2雌蚕中素蚕∶黑色斑蚕=3∶1,由于杂交结果不一样,可以确定基因的位置,D错误。 11.(1)不能 (2)眼形　星眼　控制果蝇眼形的基因只位于X染色体上,只有当星眼为显性性状时,子代雌雄个体才都有星眼和圆眼的表型 (3)星眼雄果蝇×圆眼雌果蝇(或星眼雄果蝇×星眼雌果蝇)　后代雌果蝇全为星眼,雄果蝇全为圆眼(或后代雌果蝇全为星眼,雄果蝇中星眼∶圆眼=1∶1) [解析] (1)根据题目信息,所得 F1 中无论雌雄均表现为星眼∶圆眼=1∶1,长翅∶残翅=1∶1,不能说明这两对基因在一对同源染色体上还是两对同源染色体上,因此不能确定这两对相对性状的遗传是否符合自由组合定律。(2)如果控制果蝇眼型的基因只位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因,控制果蝇翅形的基因位于常染色体上,星眼雌果蝇和圆眼雄果蝇后代无论雌雄均表现为星眼∶圆眼=1∶1,长翅∶残翅=1∶1,设控制眼形的基因为A/a,控制翅型的基因为B/b,则亲本关于眼形的基因型为XAXa和XaY,F1为XAXa、XaXa、XAY、XaY,说明星眼为显性性状;亲本关于翅型的基因型为Bb和bb,故能判断显隐性的是眼形,理由是控制果蝇眼形的基因只位于X染色体上,只有当星眼为显性性状时,子代雌雄个体才都有星眼和圆眼的表型。(3)若要验证控制果蝇眼形的基因确实只位于X染色体上,即要观察性状与性别相关联,可选用F1星眼雄果蝇×圆眼雌果蝇(或星眼雄果蝇×星眼雌果蝇),后代雌果蝇全为星眼,雄果蝇全为圆眼(或后代雌果蝇全为星眼,雄果蝇中星眼∶圆眼=1∶1)。 [总结]基因在染色体上位置的判断 1.基因位于常染色体还是X染色体 (1)已知性状的显隐性 (2)未知性状的显隐性 2.基因位于常染色体还是X、Y染色体同源区段 (1)思路 (2)结果分析 ①若F2雌、雄个体中都有显性性状和隐性性状出现,则该基因位于常染色体上; ②若F2中雄性个体全表现为显性性状,雌性个体中既有显性性状又有隐性性状,则该基因位于X、Y染色体的同源区段上。 学科网（北京）股份有限公司 $$