第5单元 第6课时 遗传系谱图分析与基因定位(课件)-【创新方案】2026年高考生物一轮复习(单选版)
2025-09-10
|
67页
|
75人阅读
|
1人下载
教辅
内容正文:
遗传系谱图分析与基因定位
第6课时
目录
核心点(一) 遗传系谱图中遗传方式的判断与概率计算
课时跟踪检测
核心点(二) 基因定位的遗传实验设计与分析
核心点(一) 遗传系谱图中遗传方式的 判断与概率计算
[系统知能]
1.“四步法”分析遗传系谱图
第一步:排除或确定伴Y染色体遗传
现象及结论的口诀记忆 图谱特征
若系谱图中患者全为男性,女性全部正常,则可能为伴Y染色体遗传病;若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y染色体遗传
第二步:确定系谱图中遗传病是显性还是隐性遗传
现象及结论的口诀记忆 图谱特征
“无中生有”(无病的双亲,所生的孩子中有患者),则为隐性遗传
“有中生无”(患病的双亲,所生的孩子中出现无病的),则为显性遗传
类型 现象及结论的口诀记忆 图谱特征
显性
遗传 父病女必病,子病母必病
①双亲患病女儿正常;
②父病女不病或者子病母不病
隐性
遗传 母病子必病,女病父必病
①双亲正常女儿患病;
②母病子不病或女病父不病
第三步:确定致病基因位于常染色体还是性染色体上
第四步:若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小方面推测
2.遗传病有关概率计算
(1)当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率分析如下:
(2)根据序号所示进行相乘得出相应概率再进一步拓展如下表:
序号 类型 计算公式
① 同时患两病概率 mn
② 只患甲病概率 m(1-n)
③ 只患乙病概率 n(1-m)
④ 不患病概率 (1-m)(1-n)
拓展
求解 患病概率 ①+②+③或1-④
只患一种病概率 ②+③或1-(①+④)
[典例] (2025年1月·八省联考四川卷)甲病(由M、m控制)和乙病(由N、n控制)均为人类神经系统遗传病。下图为这两种遗传病的家系图,其中Ⅱ6不携带乙病致病基因,男性人群中甲病隐性基因占1/1 000。下列叙述正确的是 ( )
A.甲病为伴X隐性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病
B.Ⅱ2为甲病致病基因携带者,Ⅱ7与Ⅰ1基因型相同的概率是2/3
C.Ⅲ3患甲病概率是1/3 000
D.Ⅱ8只患一种病的概率是3/8
√
[解析] 据图分析,图中的Ⅰ1和Ⅰ2正常,但生有患甲病的女儿Ⅱ5,说明甲病是常染色体隐性遗传病;图中的Ⅱ5和Ⅱ6不患乙病,但生有患乙病的儿子,说明该病是隐性遗传病,又因为Ⅱ6不携带乙病致病基因,说明致病基因位于X染色体上,即该病是伴X隐性遗传病,A错误。甲病是常染色体隐性遗传病,Ⅱ5患甲病,基因型是mm,则Ⅰ1和Ⅰ2的基因型都是Mm,Ⅱ2正常,基因型可能是MM或Mm,不一定有甲病致病基因;Ⅰ1和Ⅰ2的基因型都是Mm,Ⅱ7正常,基因型是1/3MM、2/3Mm,即与Ⅰ1基因型相同的概率是2/3,B错误。
对于甲病,Ⅱ3的基因型是1/3MM、2/3Mm(配子及比例是2/3M、1/3m),男性人群中甲病隐性基因占1/1 000,即m=1/1 000,M=999/1 000,则Ⅱ4的基因型及概率是2/1 001Mm、999/1 001MM(配子及比例是1/1 001m、1 000/1 001M),则Ⅲ3患甲病(基因型为mm)的概率是1/3×1/1 001=1/3 003,C错误。Ⅱ1两病皆患,基因型是mmXnY,关于甲病,Ⅰ1和Ⅰ2的基因型都是Mm,关于乙病两者基因型分别是XNY、XNXn,Ⅱ8患甲病的概率是1/4,患乙病的概率是1/4,则Ⅱ8只患一种病的概率=(1/4×3/4)+(3/4×1/4)=3/8,D正确。
[微技法]
某遗传病的遗传系谱图分析要找“两个典型”
(1)“典型家庭”:无中生有或有中生无能确定隐性或显性基因致病。
(2)“典型个人”:确定隐性基因致病要分析系谱图中女患者,如果其父亲或儿子有不患病的则可排除伴X染色体隐性遗传;确定显性基因致病要分析系谱图中男患者,如果其母亲或女儿有不患病的则可排除伴X染色体显性遗传。
(3)系谱图中如果没有这“两个典型”,其遗传方式往往有多种可能,要通过假设代入进行分析。
[题点全练]
题点1 系谱图中遗传方式的判断与概率计算
1.(2024·黑吉辽卷改编)位于同源染色体上的短串联重复序列(STR)具有丰富的多态性。跟踪STR的亲本来源可用于亲缘关系鉴定。分析下图家系中常染色体上的STR(D18S51)和X染色体上的STR(DXS10134,Y染色体上没有)的传递,不考虑突变,下列叙述错误的是( )
A.Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/2
B.Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为3/4
C.Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/4
D.Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为0
√
[解析] D18S51位于常染色体上,Ⅲ-1从其母方Ⅱ-2得到某个D18S51的概率为1/2,Ⅱ-2的该D18S51来自其亲本Ⅰ代某个体的概率也为1/2;同理,Ⅱ-1的该D18S51来自其亲本Ⅰ代某个体的概率为1/2。综合考虑,Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为4×1/2×1/2×1/2=1/2,A正确。DXS10134位于X染色体上,Ⅲ-1、Ⅱ-1都得到Ⅰ-1同一X染色体的概率是2×1/2×1/2×1/2=1/4,Ⅲ-1、Ⅱ-1都得到Ⅰ-2同一X染色体的概率是1×1×1/2=1/2。综合考虑,Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为1/2+1/4=3/4,B正确。同A项分析,Ⅲ-1和Ⅱ-4得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为4×1/2×1/2×1/2=1/2,C错误。DXS10134位于X染色体上,Ⅲ-1和Ⅱ-4不可能得到Ⅰ代同一个体的同一条X染色体,故Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为0,D正确。
2.(2024·广东高考)遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)是一种罕见的口腔遗传病,严重影响咀嚼、语音、美观及心理健康。2022年,我国科学家对某一典型的HGF家系(如图)进行了研究,发现ZNF862基因突变导致HGF发生。回答下列问题:
(1)据图分析,HGF最可能的遗传方式是___________________。假设该致病基因的频率为p,根据最可能的遗传方式,Ⅳ2生育一个患病子代的概率为_______(列出算式即可)。
常染色体显性遗传病
(1+p)/2
解析:(1)由题图可知,Ⅱ1不患病与患病的Ⅱ2生出患病的女儿Ⅲ3,可排除伴X染色体隐性遗传;Ⅲ4患病与不患病的Ⅲ5生出不患病的女儿Ⅳ4,可排除伴X染色体显性遗传;该家系中患该病的男性和女性数量相当且代代遗传,因此该病最可能的遗传方式为常染色体显性遗传。假设该病由基因A/a控制,则致病基因A的基因频率为p,正常基因a的基因频率为1-p,Ⅳ2的基因型为Aa,产生配子的基因型为1/2A和1/2a;人群中基因型为AA的概率为p2,基因型为Aa的概率为2p(1-p),基因型为aa的概率为(1-p)2;Ⅳ2与基因型为AA的男性生育患病子代的概率为p2,与基因型为Aa的男性生育患病子代的概率为2p(1-p)×3/4,与基因型为aa的男性生育患病子代的概率为(1-p)2×1/2,故Ⅳ2生育一个患病子代的概率为p2+2p(1-p)×3/4+(1-p)2×1/2=(1+p)/2。
(2)为探究ZNF862基因的功能,以正常人牙龈成纤维细胞为材料设计实验,简要写出设计思路:___________________________________
____________________________________________________________。为从个体水平验证ZNF862基因突变导致HGF,可制备携带该突变基因的转基因小鼠,然后比较_________________________的差异。
解析:(2)为探究ZNF862基因的功能,从细胞水平分析,可将正常细胞分为甲、乙两组,其中甲组敲除ZNF862基因,观察甲、乙两组细胞表型从而探究该基因的功能。从个体水平分析,通过比较转基因小鼠和正常小鼠牙龈差异可得出该基因的功能。
将正常细胞分为甲、乙两组,其中甲组敲除ZNF862基因,观察甲、乙两组细胞表型从而探究该基因的功能
转基因小鼠和正常小鼠牙龈
(3)针对HGF这类遗传病,通过体细胞基因组编辑等技术可能达到治疗的目的。是否也可以通过对人类生殖细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传病?作出判断并说明理由。
_______________________________________。
解析:(3)一般不通过对人类生殖细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传病,因为该方式违反法律和伦理,且存在安全隐患。
不可以,违反法律和伦理,且存在安全隐患
题点2 遗传系谱图与电泳图谱的综合分析
3.(2025·长沙模拟)甲病、乙病为单基因遗传病。图1为某家系的遗传系谱图,其中4号个体不携带致病基因。对家系中部分成员进行甲病的基因检测,将含有相关基因的DNA片段用限制酶切割后电泳分离,结果如图2所示。下列相关说法错误的是 ( )
A.甲病是常染色体隐性遗传病,图2中的X可能为图1中的2号或9号
B.乙病是伴X染色体隐性遗传病,9号的乙病致病基因来源于其外祖父或外祖母
C.若11号为男孩,则其同时患甲、乙两种病的概率是1/18
D.若11号患乙病且性染色体组成为XXY,原因是8号产生卵细胞时减数分裂Ⅱ异常
√
解析:分析图2:由1、4、8、10号个体的电泳图可知,1号和4号关于甲病的基因型均为纯合子,8号和10号均为杂合子,10号为男性个体,则控制甲病的基因位于常染色体上,8号和10号为杂合子,表现为正常,说明甲病为隐性遗传病,故甲病为常染色体隐性遗传病,图2中的X为显性纯合子,可能为图1中的2号或9号,A正确;分析图1:3号和4号个体不患乙病,生出的9号个体患有乙病,说明乙病为隐性遗传病,由于4号个体不携带致病基因,说明乙病为伴X染色体隐性遗传病,9号的乙病致病基因来源于其母亲,而母亲的致病基因可以来自她的父亲或母亲,所以9号的乙病致病基因来源于其外祖父或外祖母,B正确;
若用A、a表示甲病相关基因,B、b表示乙病相关基因,则7号个体的基因型为AaXBY,8号个体的基因型为1/2AaXBXB、1/2AaXBXb,若11号为男孩,则其同时患甲、乙两种病的概率是1/4×1/2×1/2=1/16,C错误;7号个体的基因型为AaXBY,8号个体的基因型为1/2AaXBXB、1/2AaXBXb,若11号患乙病且性染色体组成为XXY,则其基因型为XbXbY,原因是8号产生卵细胞时减数分裂Ⅱ异常,形成了XbXb的卵细胞,D正确。
4.(2024·湖北高考)某种由单基因控制的常染色体显性遗传病(S病)患者表现为行走不稳、眼球震颤,多在成年发病。甲、乙两人均出现这些症状。遗传咨询发现,甲的家系不符合S病遗传系谱图的特征,而乙的家系符合。经检查确诊,甲不是S病患者,而乙是。回答下列问题:
(1)遗传咨询中医生初步判断甲可能不是S病患者,而乙可能是该病患者,主要依据是___(填序号)。
①血型 ②家族病史 ③B超检测结果
解析:(1)根据题意,S病是由单基因控制的常染色体显性遗传病,患者可能为显性纯合子或杂合子,患者的后代可能患病也可能健康,而正常人不携带致病基因,其后代不会出现S病患者。故通过了解家族病史,能对是否患有S病作出初步判断。
②
(2)系谱图分析是遗传疾病诊断和优生的重要依据。下列单基因遗传病系谱图中,一定不属于S病的是___(填序号),判断理由是________
______________________________________________________________________________________________________________________;一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是______(填序号)。
③
系谱图③中Ⅰ代双亲均不患病,但Ⅱ代女儿患病,说明该病为常染色体隐性遗传病,而S病为常染色体显性遗传病,故③一定不属于S病
①②
解析:(2)系谱图①中,Ⅱ代双亲均患病,Ⅲ代儿子不患病,说明该病为显性遗传病;且Ⅱ代患病男性的母亲不患病,说明该病为常染色体显性遗传病。系谱图②中,Ⅰ代双亲均患病,Ⅱ代女儿不患病,说明该病为显性遗传病;且Ⅱ代患病男性的一位女儿不患病,说明该病为常染色体显性遗传病。系谱图③中,Ⅰ代双亲均不患病,Ⅱ代女儿患病,说明该病为常染色体隐性遗传病。系谱图④中,Ⅱ代父亲患病,Ⅲ代女儿不患病,说明该病不是伴X染色体显性遗传病,但无法判断其是否为常染色体显性遗传病。综上所述,一定不属于S病的是③;一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是①②。
(3)提取患者乙及其亲属的DNA,对该病相关基因进行检测,电泳结果如图(1是乙,2、3、4均为乙的亲属)。根据该电泳图_____(填“能”或“不能”)确定2号和4号个体携带了致病基因,理由是________________
_____________________________________________________________________________________________。
解析:(3)由电泳结果图可知,乙(1号)有两个条带,为杂合子,2号和4号只有一个条带,为纯合子。由于无法判断乙(1号)的致病基因对应的条带,所以不能确定2号和4号是否携带致病基因。
不能
乙(1号)为杂合子,2号和4号为纯合子,由于无法判断乙(1号)致病基因对应的条带,所以不能确定2号和4号是否携带致病基因
(4)《“健康中国2030”规划纲要》指出,孕前干预是出生缺陷防治体系的重要环节。单基因控制的常染色体显性遗传病患者也有可能产生不含致病基因的健康配子,再通过基因诊断和试管婴儿等技术,生育健康小孩。该类型疾病女性患者有可能产生不含致病基因的卵细胞,请从减数分裂的角度分析,其原因是____________________________________
________________________________________________________。
解析:(4)若该类型疾病女性患者为杂合子,在减数分裂Ⅰ过程中致病基因和正常基因随同源染色体的分离而分开,若次级卵母细胞不含致病基因,则产生的卵细胞也不含致病基因。
若该类型疾病女性患者为杂合子,在减数分裂Ⅰ过程中致病基因和正常基因随同源染色体的分离而分开
核心点(二) 基因定位的遗传实验设计与分析
[系统知能]
1.杂交实验法
(1)性状的显隐性是“未知的”,且亲本均为纯合子时
注:此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。若正反交结果不同,且子代只表现母本的性状,则控制该性状的基因位于细胞质中。
题型(一) 探究基因位于常染色体上还是仅位于X染色体上
(2)性状的显隐性是“已知的”
(3)确定了雌性个体为杂合子的条件下
2.调查实验法
[典例] 依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄,提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受一对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是 ( )
A.正交亲本中雌鸡为芦花鸡,雄鸡为非芦花鸡
B.正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合子
C.反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡均为芦花鸡
D.仅根据羽毛性状(芦花和非芦花)即可区分正交子代性别
√
[解析] 根据题意可知,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡,说明控制鸡羽毛性状芦花和非芦花的基因位于Z染色体上,且芦花为显性。设控制该对相对性状的等位基因为A和a,正交为ZaZa(非芦花雄鸡)×ZAW(芦花雌鸡),子代为ZAZa、ZaW,且芦花鸡和非芦花鸡数目相同;反交为ZAZA(芦花雄鸡)×ZaW(非芦花雌鸡),子代为ZAZa、ZAW,且全为芦花鸡,A正确。正交子代和反交子代中芦花雄鸡的基因型均为ZAZa(杂合子),B正确;反交子代芦花鸡相互交配,即ZAZa×ZAW,所产雌鸡为ZAW(芦花)、ZaW(非芦花),C错误;正交子代为ZAZa(芦花雄鸡)、ZaW(非芦花雌鸡),所以仅根据羽毛性状即可区分正交子代性别,D正确。
[微点拨]
探究基因位置的“黄金搭档”
(1)“隐雌显雄”(ZW型生物则是“隐雄显雌”):一次杂交实验便可判断相应基因在常染色体上还是在X染色体上。
(2)“正反交”:在不知道性状显隐性时,纯合子正反交结果相同,说明基因在常染色体上;正反交结果不相同,说明基因在X染色体上。
[题点全练]
1.(2025·荆州模拟)已知果蝇的红眼和白眼这对相对性状受一对等位基因控制,现选用多对果蝇进行如下两组杂交:红眼雌蝇×白眼雄蝇、白眼雌蝇×红眼雄蝇。不考虑基因位于X、Y染色体的同源区段,下列推测错误的是 ( )
A.若两组杂交的子一代中都是红眼个体多于白眼个体,则红眼为显性
B.若两组杂交的子一代眼色的遗传都与性别无关,则基因位于常染色体上
C.若其中一组杂交的子一代雄性全为红眼,雌性全为白眼,则红眼为显性
D.若其中一组杂交的子一代雄性全为白眼,雌性全为红眼,则基因位于X染色体上
√
解析:一对等位基因控制的表型,其杂合子表现为显性,故显性表型中包含2种基因型,而隐性表型仅1种基因型,因此显性表型的数量往往多于隐性表型,故若题中两组杂交的子一代中都是红眼个体多于白眼个体,则红眼为显性,A正确;若两组杂交的子一代眼色的遗传都与性别无关,即无论正交还是反交,后代表型及比例一致,则基因位于常染色体上,B正确;若其中一组杂交中子一代雄性全为红眼,雌性全为白眼,则白眼为显性,C错误;若其中一组中子一代雄性全为白眼,雌性全为红眼,则与性别相关,基因位于X染色体上,D正确。
2.(2025·厦门模拟)某野生型红眼果蝇群体中出现了朱砂眼、亮红眼的隐性突变果蝇。现有两个纯合品系的果蝇朱砂眼甲和亮红眼乙,这两个品系的果蝇互不包含对方品系的隐性突变基因。某兴趣小组进行了以下实验:甲品系雄果蝇与乙品系雌果蝇杂交得F1,F1中雌雄果蝇均为野生型红眼(不考虑X、Y染色体的同源区段)。请回答下列问题:
(1)果蝇的眼色遗传至少受___对等位基因的控制。
解析:(1)甲、乙品系均为隐性突变,且互不包含对方品系的隐性突变基因。若为同一基因不同突变,则甲、乙两品系杂交,子代全为突变体;若为不同基因突变,则甲、乙两品系杂交,子代全为野生型,题干中实验结果为全为野生型,则果蝇眼色至少受两对等位基因的控制。
两
(2)若已知甲品系的朱砂眼基因与乙品系的亮红眼基因位于非同源染色体上,则乙品系的亮红眼基因位于___染色体上,判断依据是_________
___________________________________________________________________________________________________________。
解析:(2)若乙品系的亮红眼基因位于X染色体上,设控制亮红眼的基因为b,则只考虑B/b这一对等位基因,甲品系雄果蝇与乙品系雌果蝇杂交,其基因型应为XBY×XbXb,子代基因型为XBXb、XbY,子代雌性全表现为野生型,雄性全表现为亮红眼,与题干实验结果不符,因此控制亮红眼的基因位于常染色体上。
常
若亮红眼基因位于X染色体上,甲品系雄果蝇与乙品系雌果蝇杂交,F1中雌性全为野生型,雄性全为亮红眼,与题干实验结果不符
(3)若将F1多对野生型红眼果蝇相互交配得F2,其中有一对果蝇的杂交后代中雌雄比例为2:1,由此推测该对果蝇的___(填“雌”或“雄”)性个体的一条___(填“X”或“Y”)染色体可能携带隐性致死基因。
解析:(3)已知一对果蝇杂交后代中XX:XY=2:1,某个体的一条性染色体上携带隐性致死基因,若为Y染色体携带,则子代无雄性,若为雄果蝇的X染色体携带,则子代雌雄比例应为1:1,综上,推测可能是雌性个体的一条X染色体携带隐性致死基因。
雌
X
(4)若已知甲品系的朱砂眼基因与乙品系的亮红眼基因位于非同源染色体上,甲品系的朱砂眼基因可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上,请利用甲和乙两品系设计一次杂交实验,确定朱砂眼基因的位置。
实验思路:________________________________________________
_____。
预期实验结果和结论:若____________________________,
则位于常染色体上;若________________________________________
_____________,则位于X染色体上。
让甲品系雌性与乙品系雄性杂交,观察统计子代表型及比例
子代雌雄个体全表现为野生型
子代雌性个体全表现为野生型,雄性个体全表现为朱砂眼
解析:(4)设控制朱砂眼的基因为a,若A/a基因位于常染色体上,仅考虑该对基因,则甲品系基因型为aa,乙品系基因型为AA,二者杂交,子代为Aa,全为野生型;若A/a基因位于X染色体上,仅考虑该对基因,甲品系雌果蝇基因型为XaXa,雄果蝇基因型为XaY,乙品系雌果蝇基因型为XAXA,雄果蝇基因型为XAY,通过一次杂交实验,子代表现出性状与性别相关联的交配方式为XaXa×XAY,子代基因型为XAXa、XaY,即子代雌性全表现为野生型,雄性全表现为朱砂眼。因此该实验思路为选择甲品系雌果蝇与乙品系雄果蝇杂交,观察并统计子代表型及比例。预期实验结果和结论为若子代雌雄个体全表现为野生型,则位于常染色体上;若子代雌性个体全表现为野生型,雄性个体全表现为朱砂眼,则位于X染色体上。
[系统知能]
1.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。
2.基本思路
(1)用“隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。即:
题型(二) 探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上
(2)用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。即:
[题点全练]
1.(2025·新余模拟)下列各项是关于果蝇的一对等位基因 A/a在染色体上的定位实验,果蝇的 X、Y 染色体区段如图所示(XAY 和 XaY 视为纯合子),下列有关分析错误的是 ( )
A.选显性杂合雌果蝇和显性纯合雄果蝇杂交,通过子代表型可以判定 A、a 基因位于常染色体还是仅位于 X 染色体
B.选隐性雌果蝇和显性雄果蝇杂交,通过子代表型可以判定 A、a 基因位于常染色体还是仅位于 X 染色体
C.选隐性雌果蝇和显性纯合雄果蝇杂交,通过子代表型可以判定 A、a 基因位于常染色体还是位于 X、Y 染色体同源区段
D.选用杂合雌果蝇和杂合雄果蝇杂交,通过子代表型可以判定 A、a 基因位于常染色体还是位于 X、Y 染色体同源区段
√
解析:选显性杂合雌果蝇(Aa或XAXa)和显性纯合雄果蝇(AA 或 XAY)杂交,若基因位于常染色体上,则后代全为显性;若基因仅位于X染色体上,则子代雌果蝇全为显性、雄果蝇为显性和隐性两种表型,所以通过该杂交组合的子代表型可以判定 A、a 基因位于常染色体还是仅位于 X 染色体,A正确。选隐性雌果蝇(aa 或 XaXa )和显性雄果蝇(A_或 XAY)杂交,若基因位于常染色体上,则后代全为显性或显隐性各占一半;若基因仅位于 X染色体,则子代雌果蝇全为显性、雄果蝇全为隐性,所以通过该杂交组合的子代表型可以判定 A、a 基因位于常染色体还是仅位于 X 染色体,B正确。
选隐性雌果蝇(aa 或 XaXa )和显性纯合雄果蝇(AA 或 XAYA )杂交,若基因位于常染色体上,则后代全为显性;若基因位于 X、Y染色体同源区段,子代也全为显性,所以无法通过该杂交组合的子代表型判定 A、a 基因位于常染色体还是位于 X、Y 染色体同源区段,C错误。选用杂合雌果蝇(Aa 或 XAXa )和杂合雄果蝇(Aa 或 XAYa 、XaYA )杂交,若基因位于常染色体上,则后代显性:隐性=3:1;若基因位于 X、Y染色体同源区段,则子代雌果蝇全为显性、雄果蝇中显性:隐性=1:1或雄果蝇中全为显性,雌果蝇中显性:隐性=1:1,所以通过该杂交组合的子代表型可以判定 A、a 基因位于常染色体还是位于 X、Y 染色体同源区段,D正确。
2.(2025·长春模拟)科学家在研究黑腹果蝇时发现,刚毛基因(B)对截毛基因(b)为显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体的同源区段,则刚毛雄果蝇的基因型为XBYB、XBYb、XbYB;若仅位于X染色体上,则刚毛雄果蝇的基因型为XBY。现有各种纯种果蝇若干,可利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体。请完成推断过程:
(1)实验方法:首先选用纯种果蝇作亲本进行杂交,雌雄两亲本的表型分别为母本表型:____,父本表型:____。(均填“刚毛”或“截毛”)
解析:(1)纯种果蝇已知显隐性时,利用隐性作母本、显性作父本可判断基因在性染色体上的位置,即用截毛作母本,刚毛作父本。
截毛
刚毛
(2)预测结果:若子代雄果蝇表现为_____,则此对基因位于X、Y染色体上的同源区段,子代雄果蝇基因型为_____;若子代雄果蝇表现为_____,则此对基因只位于X染色体上,子代雄果蝇基因型为_____。
解析:(2)若这对基因位于X、Y染色体的同源区段上,则亲本的基因型为XbXb×XBYB,子代雌、雄果蝇(XBXb、XbYB)均表现为刚毛,且子代雄果蝇的基因型为XbYB;若这对基因只位于X染色体上,则亲本的基因型为XbXb×XBY,子代雌果蝇(XBXb)表现为刚毛,雄果蝇(XbY)表现为截毛,且子代雄果蝇的基因型为XbY。
刚毛
XbYB
截毛
XbY
[微点拨]
一对等位基因(A/a)在X、Y染色体同源区段的基因型
(1)一对等位基因(A/a)在X、Y染色体同源区段共形成7种基因型:XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。
(2)雌雄交配类型有12种。
[系统知能]
1.在已知性状的显隐性的条件下,若限定一次杂交实验来证明,则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合,观察分析F1的表型。分析如下:
题型(三)探究基因于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
2.在已知性状的显隐性的条件下,未限定杂交实验次数时,则可采用以下方法,通过观察F2的性状表现来判断:
[题点全练]
1.(2025·菏泽模拟)纯种果蝇中,雌雄都存在暗红眼和朱红眼(由E/e控制)。为了探究该基因的位置,设计了如下实验,下列有关说法正确的是( )
A.让暗红眼和朱红眼果蝇进行正反交实验,若正反交结果不同则该基因一定位于性染色体上
B.用暗红眼雌蝇与朱红眼雄蝇杂交,根据结果不一定能判断该基因位于常染色体还是X染色体
C.若暗红眼为显性,可用朱红眼雌蝇与纯合暗红眼雄蝇杂交判断该基因位于常染色体还是X、Y染色体同源区段
D.调查果蝇群体,发现暗红眼果蝇中雄性多于雌性,则最可能暗红眼为显性且位于X染色体上
√
解析:让暗红眼和朱红眼果蝇进行正反交实验,若正反交结果不同,则基因可能位于性染色体,也可能是细胞质遗传,A错误;若暗红眼为显性,则无论是位于常染色体上,还是位于X染色体上,F1均表现为暗红眼,所以用暗红眼雌蝇与朱红眼雄蝇杂交,根据结果不一定能判断该基因位于常染色体还是X染色体,B正确;若暗红眼为显性,①若该基因位于常染色体上,则杂交组合为ee(雌性)×EE(雄性)→Ee(均为暗红眼);②若该基因是位于X、Y染色体同源区段,则杂交组合为XeXe×XEYE→XEXe、XeYE(均为暗红眼),所以用朱红眼雌蝇与纯合暗红眼雄蝇杂交无法判断该基因位于常染色体还是X、Y染色体同源区段,C错误;调查果蝇群体,发现暗红眼果蝇中雄性多于雌性,说明有性别差异,由于雄果蝇中只含有一条X染色体,则最可能暗红眼为隐性且位于X染色体上,D错误。
2.(2025·金华模拟)图甲、乙分别是雌、雄果蝇体细胞的染色体组成示意图,其中X、Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示不同的染色体。果蝇的眼色受两对完全显性的等位基因A、a和D、d控制,其中基因D、d位于X染色体上,基因A、a位于常染色体上,两对基因控制眼色遗传如图丙所示。用纯合红眼雌蝇与纯合白眼雄蝇交配,F1中雌蝇全为紫眼、雄蝇全为红眼;让F1雌雄蝇相互交配,F2的表型及比例为紫眼:红眼:白眼=3:3:2。请回答下列问题:
(1)据图判断,果蝇为___倍体生物,每个染色体组含有__条染色体。眼色的遗传符合_________定律。
解析:(1)据图可知,果蝇体细胞中含有4对同源染色体,分为两个染色体组,每个染色体组含有4条染色体,为二倍体生物,眼色受两对等位基因控制,这两对等位基因分别位于常染色体、X染色体上,故这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。
二
4
自由组合
(2)若只考虑基因D、d的遗传,图甲雌果蝇产生的配子基因型是_______。
解析:(2)图甲雌果蝇的基因型为XDXd,根据分离定律可知其产生的配子基因型为XD、Xd。
(3)若设计上述实验的反交实验,则亲本组合为____________________
______ (填表型),F2的表型及比例为 ________________________。(仅考虑眼色)
解析:(3)根据题意,纯合红眼雌蝇与纯合白眼雄蝇交配为正交,则反交是纯合红眼雄蝇与纯合白眼雌蝇交配,基因型分别是AAXdY、aaXDXD,F1的基因型为AaXDY、AaXDXd,则F2出现的表型及其比例为紫眼(A_XD_):红眼(A_XdY):白眼(aa__)=9:3:4。
XD、Xd
纯合红眼雄性×纯合白眼雌性
紫眼:红眼:白眼=9:3:4
(4)果蝇的刚毛(B)对截毛(b)为显性,不知控制该性状的基因是位于常染色体上、X染色体上,还是X、Y染色体的同源区段上。某生物兴趣小组同学选择一只截毛雌果蝇与一只刚毛雄果蝇进行杂交,统计子一代的表型。请补充相应实验结果及结论。
①若子一代中雌果蝇全部为截毛,雄果蝇全部为刚毛,则这对基因仅位于X、Y染色体的_______段上。
解析:(4)①根据题意分析,若子一代中雌果蝇全部为截毛,雄果蝇全部为刚毛,则亲本截毛雌果蝇基因型为XbXb,刚毛雄果蝇基因型为XbYB,说明控制果蝇刚毛、截毛的这对基因仅位于X、Y染色体的同源区段上。
同源区
②若子一代中雌果蝇全部为刚毛,雄果蝇全部为截毛,则_________
________________________________________。
解析:②若子一代中雌果蝇全部为刚毛,雄果蝇全部为截毛,则亲本截毛雌果蝇基因型为XbXb,刚毛雄果蝇基因型为XBY或XBYb,说明这对基因位于X染色体上或X、Y染色体的同源区段上。
这对基因位于X染色体上或X、Y染色体的同源区段上
③若______________________________________,则这对基因仅位于常染色体上。
解析:③由结果出发,若想确定这对基因仅位于常染色体上,则只有一种情况,即亲本雌性基因型为bb,亲本雄性基因型为Bb,子一代中雌雄果蝇均1/2为刚毛、1/2为截毛。
子一代中雌雄果蝇均1/2为刚毛、1/2为截毛
④若___________________________,则这对基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上。
解析:④由结果出发,若想确定这对基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上,则亲本基因型为bb×BB或者XbXb×XBYB,子一代中雌雄果蝇全部为刚毛。
子一代中雌雄果蝇全部为刚毛
蝗虫的性别决定方式为XO型,即雄性只有一条X染色体,雌性拥有两条X染色体,记为雄性XO,雌性XX。科研人员进行杂交实验时,利用某蝗虫种群中的一只绿体雌性个体和一只褐体雄性个体进行交配,得到的子一代雌性全为褐体,雄性全为绿体(与体色相关的基因用B、b表示)。他们在利用显微镜观察一只褐体雄性蝗虫的染色体时,发现褐体基因所在的染色体出现异常,猜测该基因所在的相应染色体区段可能发生了易位(易位不影响配子、个体的存活和基因的表达)。
破译新情境——蝗虫的性别决定方式
(1)根据杂交实验分析,控制蝗虫体色的基因位于__染色体上,体色性状中显性性状为_____,作出以上判断的依据是___________________
____________________________________________________________________________________。
(2)若要进一步证明上述判断成立,需要从亲、子代蝗虫个体中选择 _______________________________进行交配,并得__________________
_____________的结果。
|问|题|串|知|
X
褐色
亲本绿体雌性个体和褐体雄性个体杂交,子代雌性全为褐体,雄性全为绿体,雌性和雄性表型不同,与性别有关
子代褐体雌性个体和亲代褐体雄性
雄性有褐体和绿体,雌性都为褐体
(3)群体中控制蝗虫体色的基因型有__种,雄性蝗虫的基因型__________。
(4)要确定研究人员对褐色变异体的猜测是否正确,应选择该褐体蝗虫与_____________进行交配。若子代_____________________________,则褐体基因所在的染色体区段没有发生易位;若子代_________________
__________________________________________,则褐体基因所在的染色体区段发生了易位。
5
XBO、XbO
绿体雌性蝗虫
褐体雌蝗虫:绿体雄蝗虫=1:1
褐体雌蝗虫:绿体雌蝗虫:褐体雄蝗虫:绿体雄蝗虫=1:1:1:1
课时跟踪检测
(单击进入电子文档)
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。