第5单元 5 第21讲 基因在染色体上、伴性遗传(课件PPT)-【金版新学案】2026年高考生物高三总复习大一轮复习讲义(人教版 不定项)
2025-11-08
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教辅
摘要:
该高中生物学课件聚焦“基因在染色体上、伴性遗传”高考核心考点,依据课标要求梳理萨顿假说、摩尔根实验、伴性遗传类型及应用三大模块,结合2021-2024年全国卷及地方卷真题分析,明确“基因位于染色体上的实验证据”“伴性遗传特点”等高频考点权重,归纳假说-演绎法应用、遗传系谱图分析等常考题型。
课件亮点在于“真题体验+情境命题+易错突破”的备考设计,如以2024全国甲卷果蝇杂交实验题为例,运用科学思维解析假说-演绎法步骤,通过“白眼雌果蝇×红眼雄果蝇”杂交实验设计培养探究实践能力。特设“考纲前沿”正误判断模块,纠正“摩尔根用同位素标记法”等易错认知,助力学生掌握答题技巧,为教师提供系统复习框架。
内容正文:
第21讲 基因在染色体上、伴性遗传
第五单元 遗传的基本规律
高三一轮复习讲义 人教版 (不定项)
课标要求
1.说出基因位于染色体上的理论依据。
2.掌握摩尔根用假说-演绎法证明基因位于染色体上的过程。
3.概述性染色体上的基因传递和性别相关联。
考情分析
1.基因位于染色体上的实验证据
(2024·全国甲卷T10;2023·江苏卷T23;2022·北京卷T4;2022·广东卷T5;2021·海南卷T14;2021·江苏卷·T24)
2.伴性遗传
(2024·全国甲卷T6;2024·浙江1月选考T14;2024·安徽卷T12;2024·山东卷T17;2023·海南卷T18;2023·山东卷T7;2023·广东卷T16;2023·北京卷T4;2022·海南卷T6;2022·辽宁卷T20;2022·山东卷T5)
考点一 基因在染色体上的假说与证据
考点二 伴性遗传的类型、特点及应用
知识小结
真题体验
课时测评
情境命题
内容索引
基因在染色体上的假说与证据
考点一
返回
1.萨顿的假说
萨顿以蝗虫为材料研究精子和卵细胞的形成过程,提出了假说:基因与染色体的行为存在着明显的______关系。
必备知识 整合
平行
2.果蝇的特点
(1)染色体组成
果蝇体细胞中的染色体
项目 雌性 雄性
图示
同源染色体 4对 4对
染色体组成 6+XX _________
6+XY
(2)作为遗传材料的优点
①容易饲养,____________,在室温下10多天就繁殖一代;
②后代数量大,一只雌果蝇一生能产生几百个后代;
③有明显的相对性状,便于观察和统计;
④染色体数目少(4对),便于观察。
繁殖速度快
3.摩尔根的实验过程
(1)观察现象,提出问题
红眼
红眼
(2)提出假说,进行解释
假说 假说1:控制眼色的基因位于X非同源区段,即X染色体上有,而Y染色体上没有 假说2:控制眼色的基因位于X、Y同源区段,即X染色体和Y染色体上都有
实验一图解
疑惑 上述两种假说都能解释实验一的实验现象
(3)演绎推理,验证假说
①测交:将F1红眼雌果蝇与亲本白眼雄果蝇进行杂交
实验二图解
得出结论:假说1和假说2都能解释上述实验现象,______(填“能”或“不能”)确定控制果蝇红白眼基因的位置。
不能
②白眼雌果蝇与野生纯合的红眼雄果蝇交配
假说 假说1:控制眼色的基因位于X非同源区段,即X染色体上有,而Y染色体上没有 假说2:控制眼色的基因位于X、Y同源区段,即X染色体和Y染色体上都有
图解
实验结果符合假说1,得出结论:控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上。
4.基因与染色体的关系
(1)数量关系:一条染色体上有多个基因。
(2)位置关系:基因在染色体上呈__________。
线性排列
1.正误判断
(1)(必修2 P29 正文)萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律,推出基因在染色体上的假说。 ( )
(2)(必修2 P30 正文)摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状,该性状来自基因重组。 ( )
(3)(必修2 P32“概念检测”)染色体是基因的载体,染色体是由基因组成的。 ( )
(4)(必修2 P31~32 正文) 摩尔根和他的学生们应用同位素标记法检测出基因在染色体上的位置。 ( )
(5) (必修2 P32 “图2-11”)控制果蝇朱红眼和深红眼的基因是一对等位基因。 ( )
考教衔接
√
×
×
×
×
2.情境分析
(经典高考情境)某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示(不考虑互换)。
(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为_____。图中所列基因中,不能与翅外展基因进行自由组合的是__________。
3/16
紫眼基因
(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交),则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为_____;若进行反交,子代中白眼个体出现的概率为______。
0
1/2
考向1 摩尔根的实验过程
1.(2022·江苏卷)摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述与事实不符的是
A.白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1全部为红眼,推测白眼对红眼为隐性
B.F1互交后代中雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,推测红、白眼基因在X染色体上
C.F1雌蝇与白眼雄蝇回交,后代雌雄个体中红、白眼都各半,结果符合预期
D.白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,显微观察证明为基因突变所致
关键能力 提升
√
若相关基因用A、a表示。白眼雄蝇(XaY)与红眼雌蝇(XAXA)杂交,F1全部为红眼果蝇(XAXa、XAY),雌、雄比例为1∶1,推测白眼对红眼为隐性,A正确;F1中红眼果蝇相互交配,F2出现性状分离,雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,雌雄表型不同,推测红、白眼基因在X染色体上,B正确;F1中雌蝇(XAXa)与白眼雄蝇(XaY)回交,后代出现4种基因型(XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1),白眼果蝇中雌、雄比例1∶1,后代雌雄个体中红、白眼都各半,结果符合预期,C正确;白眼雌蝇(XaXa)与红眼雄蝇(XAY)杂交,后代雄蝇应全部为白眼(XaY),雌蝇应全为红眼(XAXa),若后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,可能是基因突变所致,但不能用显微观察证明,D错误。
2.(2024·西工大附中联考)如图为摩尔根证明
基因在染色体上的部分果蝇杂交实验过程图
解,下列相关分析叙述错误的是
A.依据F1杂交后代性状分离比可知,
果蝇的红、白眼色遗传符合基因的分离定律
B.摩尔根运用了假说-演绎法证明了控制眼色的基因位于性染色体上
C.演绎推理的内容是:若假说成立,F2中红眼与白眼果蝇之比为3∶1
D.F1中红眼雌雄果蝇杂交,在不发生基因突变情况下,子代可能会出现白眼雌果蝇
√
据图解可知,F2中性状分离比为3∶1,说明眼色基因由一对等位基因控制,其遗传遵循基因的分离定律,A正确;摩尔根运用假说-演绎法,证明控制果蝇眼色的基因位于性染色体上,B正确;F2中红眼与白眼果蝇之比为3∶1属于已知的实验结果,不属于演绎推理的内容,C错误;若相关基因用A、a表示,F1中红眼雌雄果蝇杂交,若不发生基因突变也可能由于F1中雌果蝇XAXa在减数分裂Ⅱ时XaXa未分离,使子代出现白眼雌果蝇,D正确。
考向2 基因和染色体的关系
3.(2025·湖北模拟)荧光原位杂交(FISH)是利用荧光标记的特异DNA片段为探针直接与染色体进行杂交,从而将特定的基因在染色体上进行定位的现代生物学技术。下列叙述正确的是
A.摩尔根利用该技术证明了基因位于染色体上
B.两条姐妹染色单体最多可以形成2个荧光标记的DNA片段
C.FISH技术能够证明染色体是由基因构成的,每条染色体上都有许多基因
D.该技术可以快速准确判定控制两对相对性状的基因是否遵循自由组合定律
√
摩尔根利用果蝇杂交实验证明了眼色基因位于X染色体上,没有使用该技术,A错误;两条姐妹染色单体中含有2个DNA分子共有4条链,所以最多可有4条荧光标记的DNA片段,B错误;利用该技术能够看到基因的位置,因此可以得出每条染色体上都有许多基因,但是不能证明染色体是由基因构成的,C错误;利用该技术能够看到基因的位置,因此可以快速准确判定控制两对相对性状的基因是否遵循自由组合定律,D正确。
返回
伴性遗传的类型、特点及应用
考点二
返回
1.伴性遗传的概念
位于性染色体上的基因控制的性状,在遗传上总是与______相关联。
必备知识 整合
性别
2.伴性遗传的类型
(1)伴X染色体隐性遗传——人类红绿色盲为例
XBXb
XBXb
XbY
多于
(2)伴X染色体显性遗传——抗维生素D佝偻病为例
多于
(3)伴Y染色体遗传——外耳道多毛症
男性代代相传的特点
3.伴性遗传的应用
(1)推测后代发病率,指导优生优育
婚配实例 生育建议及原因分析
男性正常×女性色盲 生______;原因:该夫妇所生男孩均患色盲
抗维生素D佝偻病男性×女性正常 生男孩;原因:__________________________________
女孩
该夫妇所生女孩全患病,而男孩正常
(2)根据性状推断性别,指导生产实践
已知控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上,且芦花(B)对非芦花(b)为显性,选育非芦花雌鸡的遗传杂交实验过程及遗传图解如下:
①选择亲本:选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交。
②遗传图解
③选择子代:从F1中选择表型为“非芦花”的个体保留。
ZBZb
ZbW
1.正误判断
(1)(必修2 P34 正文)性状的遗传表现出与性别相关联的遗传方式是伴性遗传。 ( )
(2)(必修2 P35 正文)人类的X染色体和Y染色体无论在大小和携带的基因种类和数量上都有差别。X染色体比Y染色体大,携带的基因多。 ( )
(3)(必修2 P35“思考·讨论”)人类红绿色盲患病家系的系谱图中一定能观察到隔代遗传现象。 ( )
考教衔接
×
√
×
(4)(必修2 P40 “复习与提高”)原来下过蛋的母鸡,以后变成公鸡,但是性染色体组成不变,仍然是ZW。 ( )
(5)(2020·北京卷)甲型血友病(HA)是由位于X染色体上的A基因突变为a所致。则男患者的女儿一定患HA。 ( )
(6)(经典高考)一对表型正常的夫妻,夫妻双方的父亲都是红绿色盲。这对夫妻如果生育后代,则理论上女儿正常,儿子中患红绿色盲的概率为1/2。 ( )
√
×
√
2.情境分析
据图分析X、Y染色体的同源区段和非同源区段,其中红绿色盲相关基因为B、b,抗维生素D佝偻病相关基因为D、d。
(1)性染色体上的基因都与性别决定有关吗?
提示:性染色体上的基因未必都与性别决定有关,如色觉基因、某些凝血因子基因均位于X染色体上,而外耳道多毛基因则位于Y染色体上。
(2)红绿色盲致病基因是在X染色体非同源区段的隐性基因,为什么红绿色盲患者男性多于女性?
提示:女性体细胞内的两个X染色体上同时具备b基因时才会患病,而男性体细胞内只有一条X染色体,只要具备一个b基因就表现为红绿色盲,所以“男性患者多于女性”。
(3)请写出抗维生素D佝偻病遗传中,子代性状会表现出性别差异的婚配组合。
提示:XDXd×XDY、XdXd×XDY。
(4)若某种致病基因位于X、Y染色体的同源区段上,则该基因的遗传与性别有关吗?请举例说明。
提示: 有关,如♀XbXb×♂XbYB、♀XbXb×♂XBYb,子代均有性别差异。
考向1 正常情况下的伴性遗传
1.(2024·全国甲卷) 果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,控制灰体/黄体性状的基因位于X染色体上。某小组以纯合体雌蝇和常染色体基因纯合的雄蝇为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。在翅型、体色和眼色性状中,F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1的亲本组合是
A.直翅黄体♀×弯翅灰体♂ B.直翅灰体♀×弯翅黄体♂
C.弯翅红眼♀×直翅紫眼♂ D.灰体紫眼♀×黄体红眼♂
关键能力 提升
√
若直翅、弯翅由A、a控制,体色灰体、黄体由B、b控制,眼色红眼、紫眼由D、d控制。当亲本组合为直翅黄体♀×弯翅灰体♂时,依据题干信息,其基因型为AAXbXb、aaXBY,其杂交得到F1为AaXBXb、AaXbY,按照拆分法,F1自由交配得到F2,F2的表型及比例为直翅灰体∶直翅黄体∶弯翅灰体∶弯翅黄体=3∶3∶1∶1,A符合题意;当亲本组合为直翅灰体♀×弯翅黄体♂时,依据题干信息,其基因型为AAXBXB、aaXbY,其杂交得到F1为AaXBXb、AaXBY,按照拆分法,F1自由交配得到F2,F2的表型及比例为直翅灰体∶直翅黄体∶弯翅灰体∶弯翅黄体=9∶3∶3∶1,B不符合题意;
当亲本组合弯翅红眼♀×直翅紫眼♂时,依据题干信息,其基因型为aaDD、AAdd,其杂交得到F1为AaDd,按照拆分法,F1自由交配得到F2,F2的表型及比例为直翅红眼∶直翅紫眼∶弯翅红眼∶弯翅紫眼=9∶3∶3∶1,C不符合题意;当亲本组合为灰体紫眼♀×黄体红眼♂时,依据题干信息,其基因型为ddXBXB、DDXbY,其杂交得到F1为DdXBXb、DdXBY,按照拆分法,F1自由交配得到F2,F2的表型及比例为灰体红眼∶灰体紫眼∶黄体红眼∶黄体紫眼=9∶3∶3∶1,D不符合题意。
考向2 特殊情况下的伴性遗传
2.(不定项)(2024·河北调研)雄性蝗虫的染色体组成为22+XO(即雄性蝗虫只有1条X染色体)。雌性蝗虫的染色体组成为22+XX。控制蝗虫复眼正常基因(B)和异常基因(b)位于X染色体上,且基因b会使雄配子致死。下列说法正确的是
A.在有丝分裂后期,雌性蝗虫细胞的染色体数比雄性蝗虫多2条
B.雄性蝗虫细胞在进行减数分裂时,会形成11个四分体
C.蝗虫的群体中,与复眼正常性状有关的基因型有4种
D.现有一自然捕获的复眼正常雌性,通过一次杂交实验即可判断该复眼正常雌性的基因型
√
√
√
由题意分析可知,雌性蝗虫比雄性蝗虫多一条X染色体,在有丝分裂后期,细胞内染色体数目加倍,所以此时期雌性蝗虫细胞的染色体数比雄性蝗虫多2条,A正确;已知雄性蝗虫的染色体组成为22+XO(即雄性蝗虫只有1条X染色体),所以雄性蝗虫共有11对同源染色体,而一对同源染色体可以联会形成一个四分体,故会形成11个四分体,B正确;蝗虫的群体中,与复眼正常性状有关的基因型有XBXB、XBXb、XBO,共3种,C错误;复眼正常雌性的基因型为XBXB和XBXb,复眼异常雄性基因型为XbO,复眼正常雄性的基因型为XBO,要通过一次杂交实验来判断该复眼正常雌性的基因型,可选用任一雄性与该待测雌性杂交,通过观察子代的表型及比例来判断,D正确。
考向3 伴性遗传规律的实践应用
3.(2023·广东卷)鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全
显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型
正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽
鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培
育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人
员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西
卷羽鸡”,育种过程见图。下列分析错误的是
A.正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样
B.分别从F1代群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退
C.为缩短育种时间应从F1代群体Ⅰ中选择父本进行杂交
D.F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡
√
卷羽亲代的基因型是FF,片羽亲代的基因
型是ff,F1的基因型为Ff,表现为半卷羽,
A正确;近交衰退产生的原因是近交增加
了有害等位基因纯合的概率,导致个体适
应能力下降,F1群体Ⅰ和群体Ⅱ来自不同的
亲本杂交,分别从F1群体Ⅰ和群体Ⅱ中选择
亲本可以避免近交衰退,B正确;根据题
意,需要获取体型矮小的卷羽鸡(FFZdZd和FFZdW),故需要F1中基因型为ZdW(雌性)与ZDZd(雄性)的个体杂交,故需要从F1群体Ⅰ中选择母本进行杂交,C错误;结合以上分析可知,杂交后的F2中可获得基因型为FFZdZd和FFZdW的目的性状能够稳定遗传的种鸡,D正确。
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知 识 小 结
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真 题 体 验
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1.(2022·河北卷)研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,结果如图。下列叙述错误的是
A.奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制
B.F2红眼雌蝇的基因型共有6种
C.F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交,得到伊红眼雌蝇的概率为5/24
D.F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交,均能得到奶油眼雌蝇
√
分析题意,子一代红眼果蝇相互交配,子二代的比例为8∶4∶3∶1,是9∶3∶3∶1的变式,说明奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制,A正确。根据F1互交所得F2中红眼雌∶红眼雄∶伊红眼雄∶奶油眼雄=8∶4∶3∶1可知,眼色的遗传与性别相关联,若果蝇眼色受两对基因控制,则一对基因位于常染色体上,另一对基因位于X染色体上。
设相关基因为A/a、B/b,根据F2的性状分离比可知,F1红眼雌、雄果蝇的基因型分别为AaXBXb、AaXBY,而F2中红眼雌蝇占8/16,红眼雄蝇占4/16,伊红眼雄蝇占3/16,奶油眼雄蝇占1/16,可知F2中红眼雌蝇的基因型为A_XBX-、aaXBX-,红眼雄蝇的基因型为A_XBY、aaXBY,伊红眼雄蝇的基因型为A_XbY,奶油眼雄蝇的基因型为aaXbY,则F2红眼雌蝇的基因型共有2×2+2=6种,B正确。F1红眼雌蝇(AaXBXb)与F2伊红眼雄蝇(1/3AAXbY、2/3AaXbY)杂交,得到伊红眼雌蝇(A_XbXb)的概率为1/3×1/4+2/3×3/4×1/4=5/24,C正确。若F2雌蝇的基因型为AAXBXB,则其与F2的三种眼色雄蝇杂交都不能得到奶油眼雌蝇,D错误。
2.(2022·全国乙卷)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1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体
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
√
设基因A/a控制芦花和非芦花性状,根据题意可知,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×ZaW,子代为ZAZa、ZAW,且全为芦花鸡,A正确;正交子代中芦花雄鸡为ZAZa(杂合子),反交子代中芦花雄鸡为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、ZaW(非芦花),C错误;正交子代为ZAZa(芦花雄鸡)、ZaW(非芦花雌鸡),因此,仅根据羽毛性状即可区分正交子代性别,D正确。
3.(2021·全国甲卷)果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制,且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交,分别统计子代果蝇不同性状的个体数量,结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是
A.果蝇M为红眼杂合体雌蝇
B.果蝇M体色表现为黑檀体
C.果蝇N为灰体红眼杂合体
D.亲本果蝇均为长翅杂合体
√
由题干可知,果蝇N表现为显性性状灰体红眼,且控制眼色的基因位于X染色体上,假设控制眼色的基因为A/a,由题图可知,子代果蝇中红眼与白眼的数量比接近1∶1。若果蝇N为雄蝇,则关于眼色的基因型为XAY,果蝇M为红眼杂合体雌蝇(XAXa),则后代红眼∶白眼=3∶1,不符合子代性状分离比,故果蝇M为雌性,且应为白眼纯合体雌蝇(XaXa),这样后代果蝇中红眼∶白眼=1∶1,A错误;
由题干“果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制”可知,体色和翅型应为常染色体遗传,假设控制体色和翅型的基因分别为B/b、C/c,若果蝇M体色表现为黑檀体,单独分析体色这一对性状,果蝇M与N属于测交,即果蝇M黑檀体(bb)×果蝇N灰体(Bb),后代果蝇中黑檀体∶灰体=1∶1,符合子代性状分离比,B正确;只考虑灰体、红
这两对性状,结合A、B的分析可知,果蝇N应为灰体红眼(BbXAXa或BbXAY),且果蝇M为黑檀体白眼(bbXaY或bbXaXa),C正确;根据子代果蝇中残翅与长翅的数量比接近1∶3,单独分析翅型这对性状,果蝇M与N属于杂合子之间的杂交,即果蝇M长翅(Cc)×果蝇N长翅(Cc),D正确。
返回
剂量补偿效应
情境
命题21
返回
情境素材
基因剂量补偿是指染色体数目不同而导致基因剂量(数量)出现差别,但基因的表达量与正常二倍体的表达量近似相等的现象。在XY型性别决定生物中,X染色体基因剂量补偿已被广泛研究。以果蝇为材料,研究者提出基因平衡假说,以解释基因剂量补偿的分子基础。由于基因剂量(数量)改变而引起的基因表达量的变化称为基因剂量效应,包括正向剂量效应和反向剂量效应两种影响。下表表示X染色体数量不同的个体中,基因剂量效应对该染色体上基因表达量的影响。
染色体组成 二倍体雌性 二倍体雄性 三体(XXX)
正向剂量效应 100% 50% 150%
反向剂量效应 100% 200% 67%
剂量补偿 100% 100% 100%
角度一 考查信息理解和判断能力
(1)由表格可知,正向剂量效应、反向剂量效应是指基因表达量与基因剂量分别呈现________、_______(填“正相关”或“负相关”)。受反向剂量效应的影响,细胞中的MSL复合蛋白可特异性使正常二倍体雄性果蝇X染色体上的蛋白质乙酰化,从而使X染色体结构变得更加______(填“松散”或“螺旋化”),同时促使基因启动子处的RNA聚合酶富集约2.2倍,从而促进相关基因表达。
命题角度
正相关
负相关
松散
染色体组成 二倍体雌性 二倍体雄性 三体(XXX)
正向剂量效应 100% 50% 150%
反向剂量效应 100% 200% 67%
剂量补偿 100% 100% 100%
X染色体上的基因数量在二倍体雄性、二倍体雌性、三体(XXX)中依次增多,正向剂量效应下基因表达水平依次为50%、100%、150%,反向剂量效应下基因表达水平依次为200%、100%、67%,所以正向剂量效应、反向剂量效应是指基因表达量与基因剂量分别呈现正相关、负相关。反向剂量效应促进基因表达,染色体螺旋化程度低有利于基因表达,所以MSL复合蛋白可使染色体结构变得更加松散。
染色体组成 二倍体雌性 二倍体雄性 三体(XXX)
正向剂量效应 100% 50% 150%
反向剂量效应 100% 200% 67%
剂量补偿 100% 100% 100%
角度二 考查逻辑推理与长句表达能力
(2)三体(XXX)果蝇细胞中,反向剂量效应会使其基因组表达水平整体下降至67%,推测该三体果蝇出现性状异常的主要原因可能是______________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
正、反向剂量效应同时作用于常染色体和性染色体上的基因,在二者的影响下,三体果蝇性染色体上的基因表达量为100%,但常染色体上的基因表达量下降至67%
染色体组成 二倍体雌性 二倍体雄性 三体(XXX)
正向剂量效应 100% 50% 150%
反向剂量效应 100% 200% 67%
剂量补偿 100% 100% 100%
正、反向剂量效应同时作用于常染色体和性染色体上的基因,在二者的影响下,三体果蝇性染色体上的基因表达量为100%,但常染色体上的基因表达量下降至67%。
染色体组成 二倍体雌性 二倍体雄性 三体(XXX)
正向剂量效应 100% 50% 150%
反向剂量效应 100% 200% 67%
剂量补偿 100% 100% 100%
(3)哺乳动物中的基因剂量补偿是通过随机失活雌性2条X染色体中的1条实现的,失活的X染色体称为巴氏小体。一只黑色雌猫(XBXB)与一只黄色雄猫(XbY)交配生下一只毛色黄黑相间(XBXbY)的雄猫,该雄猫毛色形成的原因是___________________________________________________________________。若该雄猫与黄色雌猫杂交(三条性染色体联会后,任意两条染色体分别移向两极,第三条染色体随机移向一极),假设子代均能成活,则后代毛色为黄黑相间且细胞中能观察到2个巴氏小体的个体所占的比例是_____。
细胞中含B、b基因的X染色体随机失活,导致不同细胞中分别表达B或b基因
1/6
染色体组成 二倍体雌性 二倍体雄性 三体(XXX)
正向剂量效应 100% 50% 150%
反向剂量效应 100% 200% 67%
剂量补偿 100% 100% 100%
哺乳动物细胞中的2条X染色体会有1条随机失活,导致其上的基因不能表达,所以XBXbY个体由于含B、b基因的X染色体随机失活,导致不同细胞中分别表达B或b基因,使该雄猫毛色表现为黄黑相间。毛色为黄黑相间且细胞中能观察到2个巴氏小体的个体的基因型为XBXbXb或XBXBXb。亲本组合为XBXbY×XbXb,产生基因型为XBXbXb子代的概率为1/6(XBXb精子)×1(Xb卵细胞)=1/6。
染色体组成 二倍体雌性 二倍体雄性 三体(XXX)
正向剂量效应 100% 50% 150%
反向剂量效应 100% 200% 67%
剂量补偿 100% 100% 100%
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1.(2024·山东威海期末)美国遗传学家萨顿用蝗虫作实验材料,通过研究精子和卵细胞的形成过程提出了“基因在染色体上”的假说。已知雌蝗虫(2n=24)的性染色体组成为XX,雄蝗虫(2n=23)的性染色体组成为XO。下列说法错误的是
A.蝗虫卵巢一个细胞中最多可观察到4条X染色体
B.蝗虫初级精母细胞在减数分裂Ⅰ前期可观察到11个四分体
C.同一蝗虫个体有丝分裂中期细胞与减数分裂Ⅱ后期细胞相比,染色体数目和核DNA数目均相同
D.萨顿提出假说的依据是基因与染色体的行为存在明显的平行关系
√
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雌蝗虫体细胞中有2条X染色体,卵巢中既存在有丝分裂也存在减数分裂,有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,X染色体由2条加倍到4条,故蝗虫卵巢一个细胞中最多可观察到4条X染色体,A正确;雄蝗虫在减数分裂时,常染色体可以正常联会并分离,能观察到四分体,其染色体组成为22+XO,故可以观察到11个四分体,B正确;雌果蝇减数分裂Ⅱ后期无同源染色体,由于着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,所以染色体数目与有丝分裂中期相同,但核DNA数目与有丝分裂中期不同,雄果蝇减数分裂Ⅱ后期含有22或24条染色体,C错误;萨顿提出假说的依据是基因与染色体的行为存在明显的平行关系,如基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构,D正确。
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2.(2025·山东泰安高三期末)已知某种雌雄异株植物(XY型,2N=16)的叶柄颜色由位于常染色体上的一组复等位基因E+(红色)、E(黄色)、e(棕色)控制,显隐性关系是E+>E>e,E+E+个体在胚胎期致死。另一对等位基因B、b影响叶柄颜色相关基因的表达,只有基因B存在时,上述颜色相关基因才能表现,否则表现为灰色。下列说法正确的是
A.该植物的单倍体有8条染色体,有E+、E、e基因中的2个或4个
B.若基因B、b位于常染色体上,红色叶柄雄株的基因型有6种
C.若基因B、b仅位于X染色体上,红色叶柄植株的基因型有6种
D.E+EBb与eebb交配,若子代红色∶黄色∶灰色=1∶1∶2,则可判断两对基因位于一对同源染色体上
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3.(2025·江西南昌模拟) 已知果蝇的灰身和黑身是由一对等位基因控制的相对性状。实验室有从自然界捕获的、有繁殖能力的灰身雌、雄果蝇各一只和黑身雌、雄果蝇各一只,以这四只果蝇为材料进行实验,下列推断正确的是
A.取两只相同表型的雌雄果蝇进行杂交,根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性及基因在染色体上的位置
B.取两只不同表型的雌雄果蝇进行杂交,根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性及基因在染色体上的位置
C.若基因仅位于X染色体上,任取两只不同表型的雌雄果蝇进行杂交,根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性
D.若基因位于常染色体上,任取两只不同表型的雌雄果蝇进行杂交,根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性
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取两只相同性状的雌雄果蝇进行杂交,若都是纯合子,子代表型与亲本相同,根据子代的表型不可判定这对相对性状的显隐性及基因在染色体上的位置,A错误;取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交,若亲本为一杂合子和一隐性纯合子,根据子代的表型不可判定这对相对性状的显隐性及基因在染色体上的位置,B、D错误;若基因仅位于X染色体上,任取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交,根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性,C正确。
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4.(2025·南京模拟)果蝇的性别决定是XY型,已知果蝇的眼色红眼和白眼由一对等位基因控制,摩尔根通过果蝇杂交实验(如图)证明基因在染色体上,现代科学家发现果蝇和人的性染色体组成和性别的关系如下表所示:
√
性染色体组成 XX XXY X XY
果蝇的性别 ♀ ♀ ♂ ♂
人的性别 ♀ ♂ ♀ ♂
下列有关分析错误的是
A.F1中无论雌、雄果蝇均表现为红眼,说明红眼是显性性状,白眼是隐性性状
B.若让红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交,则可通过子代的眼色来判断性别
C.摩尔根等人的设想可以通过让F2中的雌果蝇和纯合红眼雄果蝇杂交去进一步验证
D.Y染色体在人的性别决定中具有决定性的作用,但对果蝇的性别决定没有决定性的影响
摩尔根等人的设想可以通过测交实验验证,即让白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交,C错误。
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5.(2025·吉林通化模拟)鸽子的性别决定方式为ZW型,腹部羽毛的颜色由一对等位基因A、a控制,现使纯合腹部羽毛白色雌鸽与纯合腹部羽毛灰色雄鸽交配,F1中雌鸽均为腹部羽毛灰色,雄鸽均为腹部羽毛白色。下列有关分析和推断,正确的是
A.控制腹部羽毛颜色的基因位于Z染色体上
B.亲代雌雄鸽的基因型分别是ZaW、ZAZA
C.若F1的雌雄鸽自由交配,则F2雌鸽中腹部羽毛灰色的比例为1/4
D.若F2的雌雄鸽自由交配,则F3中腹部羽毛白色的雄鸽的比例为7/16
√
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纯合腹部羽毛白色雌鸽与纯合腹部羽毛灰色雄鸽交配,子代腹部羽毛的颜色有性别之分,说明控制腹部羽毛颜色的基因不在常染色体上,位于Z染色体上,A正确;纯合腹部羽毛白色雌鸽与纯合腹部羽毛灰色雄鸽交配,F1中雌鸽均为腹部羽毛灰色,雄鸽均为腹部羽毛白色,可知亲代雌雄鸽的基因型分别是ZAW、ZaZa,B错误;F1为ZAZa∶ZaW=1∶1,若F1的雌雄鸽自由交配,则F2雌鸽中腹部羽毛灰色的比例为1/2,C错误;F2的雌雄鸽分别为ZAW∶ZaW∶ZAZa∶ZaZa=1∶1∶1∶1,若F2的雌雄鸽自由交配,雌鸽中ZA∶Za∶W=1/4∶1/4∶1/2,雄鸽中ZA∶Za=1/4∶3/4,则F3中腹部羽毛白色的雄鸽=1/4×1/4+1/4×1/4+1/4×3/4=,D错误。
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6.(2024·江西金太阳联考)某种雌雄异株的植物有宽叶和狭叶两种类型;宽叶由显性基因B控制,狭叶由隐性基因b控制,B和b均位于X染色体上,基因b使雄配子死亡。以下说法错误的是
A.若后代全为宽叶雄株个体,则亲本基因型是XBXB×XbY
B.若后代全为宽叶,雌、雄植株各半,则亲本基因型是XBXB×XBY
C.若后代雌、雄植株各半,狭叶个体占1/4,则亲本基因型是XBXb×XBY
D.若后代性别比例为1∶1,宽叶个体占3/4,则亲本基因型是XBXb×XbY
√
若后代雌、雄植株各半,即性别比例为1∶1,雄性亲本产生含Y染色体和X染色体的两种配子,基因b使雄配子死亡,因此雄性亲本的基因型是XBY,后代宽叶与狭叶个体之比是3∶1,说明雌性亲本含有狭叶基因,因此雌性亲本的基因型是XBXb,D错误。
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7.(2024·河北衡水中学五调)果蝇只有四对染色体,如图为果蝇性染色体结构简图,某生物兴趣小组的同学欲判断果蝇性染色体上的一对等位基因的位置,用一只隐性雌果蝇和纯合显性雄果蝇作为亲本进行杂交实验,下列相关叙述错误的是
A.若F1中雌性全为显性,雄性全为隐性,则说明等位基因位于Ⅱ-1区段上
B.若F1中雌雄个体均表现为显性性状,则说明等位基因位于Ⅰ区段上
C.若等位基因位于Ⅰ区段上,则F1随机交配,F2雌果蝇中杂合子的比例为1/2
D.若等位基因位于Ⅱ-1区段上,则F1随机交配,F2显性个体中杂合子占1/3
√
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以A/a表示该等位基因,若等位基因位于Ⅱ-1区段,亲代隐性雌果蝇(XaXa)和显性雄果蝇(XAY)杂交,F1中会出现雌性全为显性(XAXa),雄性全为隐性(XaY),A正确;若等位基因位于Ⅰ区段,亲代隐性雌果蝇(XaXa)和纯合显性雄果蝇(XAYA)杂交,F1中会出现雌(XAXa)、雄(XaYA)个体均表现为显性性状,B正确;若等位
位于Ⅰ区段上,则F1的基因型为XAXa和XaYA,随机交配,得到的F2中雌果蝇的基因型及比例为XAXa∶XaXa=1∶1,则F2雌果蝇中杂合子的比例为1/2,C正确;若等位基因位于Ⅱ-1区段上,则F1(XAXa、XaY)随机交配,得到的F2中显性个体的基因型及比例为XAXa∶XAY=1∶1,其中杂合子占1/2,D错误。
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有眼裂翅 有眼正常翅 无眼裂翅 无眼正常翅
雌蝇/只 181 0 62 0
雄蝇/只 89 92 31 0
√
8.(不定项)(2024·山东烟台一模)果蝇的有眼与无眼、正常翅与裂翅分别由基因D/d、F/f控制,已知这两对基因中只有一对位于X染色体上,且某一种基因型的个体存在胚胎致死现象。现用一对有眼裂翅雌雄果蝇杂交,F1表型及数量如下表所示,不考虑基因突变和染色体互换。下列说法错误的是
A.决定有眼与无眼、正常翅与裂翅的基因分别位于常染色体和X染色体上
B.亲本的基因型为DdXFXf、DdXFY,基因型为ddXfY的个体胚胎致死
C.F1中有眼个体随机交配,后代成活个体中有眼正常翅雌蝇的占比为3/71
D.用纯合无眼正常翅雌蝇和纯合无眼裂翅雄蝇杂交无法验证胚胎致死的基因型
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对于眼形来说,亲本都为有眼,F1雌性中有眼∶无眼=181∶62≈3∶1,雄性中有眼∶无眼=(89+92)∶31≈6∶1,说明有眼为显性性状,对于翅形来说,亲本均为裂翅,而正常翅只在雄性中出现,说明控制翅形的基因位于X染色体上,裂翅为显性性状,已知这两对基因中只有一对位于X染色体上,因此控制眼形的基因位于常染色体上,子代雌雄个体表型比例不同,可能是因为某种配子致死,导致雄性无眼个体减少,由此推知,亲本的基因型为DdXFXf、DdXFY,F1中没有无眼正常翅雄性个体,说明无眼正常翅雄性个体可能胚胎致死,其基因型为ddXfY,A、B正确。
有眼裂翅 有眼正常翅 无眼裂翅 无眼正常翅
雌蝇/只 181 0 62 0
雄蝇/只 89 92 31 0
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亲本的基因型为DdXFXf、DdXFY, F1中有眼个体中DD占1/3,Dd占2/3,d的基因频率为1/3,D的基因频率为2/3,雌性中XFXF占1/2,XFXf占1/2,则Xf的基因频率为1/4,XF的基因频率为3/4。雄性中XFY占1/2,XfY占1/2,则Xf的基因频率为1/4,XF的基因频率为1/4,Y的基因频率为1/2,让F1有眼个体随机交配,则后代成活个体(ddXfY致死)中,有眼正常翅雌性个体(D_XfXf)的概率为(1-1/3×1/3)×(1/4×1/4)÷(1-1/3×1/3×1/4×1/2)=4/71,C错误。纯合无眼正常翅雌蝇(ddXfXf)和纯合无眼裂翅雄蝇(ddXFY)杂交,若杂交后代只有雌性昆虫(或只有无眼裂翅雌性昆虫),即可验证胚胎致死的基因型,D错误。
有眼裂翅 有眼正常翅 无眼裂翅 无眼正常翅
雌蝇/只 181 0 62 0
雄蝇/只 89 92 31 0
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9.(不定项)(2025·湖南月考)女娄菜的性别决定方式为XY型,其植株颜色的绿色和金黄色受一对等位基因B/b控制。某实验小组让两株绿色女娄菜杂交,F1的表型及其比例为绿色雌株∶绿色雄株∶金黄色雄株=2∶1∶1,让F1的雌雄植株随机交配,F2中金黄色植株均为雄性。研究发现出现该现象的原因与某种基因型的配子致死有关,下列说法错误的是
A.含b基因的雄配子致死,F2中金黄色植株占1/6
B.含b基因的雄配子致死,F2中金黄色植株占1/8
C.含b基因的雌配子致死,F2中金黄色植株占1/6
D.含b基因的雌配子致死,F2中金黄色植株占1/8
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根据题意分析,两株绿色女娄菜杂交,F1的表型及比例为绿色雌株∶绿色雄株∶金黄色雄株=2∶1∶1,因此绿色为显性性状,且控制绿色的基因位于X染色体上,亲本的基因型为XBXb和XBY,F1的基因型及其比例为XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY=1∶1∶1∶1,F1的雌雄植株随机交配,F2中的金黄色植株均为雄性,无金黄色雌株,因此含Xb的雌配子正常,含Xb的雄配子致死。根据分析可知,F1产生的雌配子的基因型及其比例为XB∶Xb=3∶1,雄配子的基因型及其比例为XB∶Y=1∶2,因此后代金黄色植株所占的比例为1/4×2/3=1/6,综上所述,A正确,B、C、D错误。
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10.(不定项)(2024·山东聊城一模)三黄鸡(2n=78,性别决定方式为ZW型)因黄羽、黄喙、黄脚得名,是我国著名的土鸡之一。其鸡爪有无螺纹、鸡毛颜色金黄色与黄中带褐色这两对相对性状分别由B/b、D/d这两对等位基因控制。某杂交实验及结果如下表所示:
下列说法错误的是
A.对三黄鸡基因组进行测序,需测定40条染色体DNA的碱基序列
B.亲代的基因型是BbZDZd、BbZDW
C.F1中金黄色有螺纹公鸡的基因型有四种,其中纯合子占1/6
D.F1的雌雄个体相互交配,后代不能根据鸡爪有无螺纹来判断性
P F1
金黄色有螺纹♂×金黄色有
螺纹♀ 金黄色有螺纹/只 黄中带褐色有螺纹/只 金黄色无螺纹/只 黄中带褐色无螺纹/只
雄 152 51 0 0
雌 75 25 78 26
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三黄鸡(2n=78,性别决定方式为ZW型),对三黄鸡进行基因组测序,需测定40条染色体DNA的碱基序列,即38条常染色体、1条Z染色体和1条W染色体上的DNA碱基序列,A正确;F1公鸡中全部有螺纹,母鸡中有螺纹和无螺纹的比例为1∶1,说明控制鸡爪有无螺纹这对相对性状的基因位于Z染色体上,亲本的基因型可表示为ZBZb、ZBW,F1无论雌雄均表现为金黄色和黄中带褐色比例为3∶1,说明相关基因位于常染色体上,亲本的基因型为Dd和Dd,则亲本的基因型为DdZBZb、DdZBW,B错误;
P F1
金黄色有
螺纹♂×
金黄色有
螺纹♀ 金黄色有
螺纹/只 黄中带褐色
有螺纹/只 金黄色无
螺纹/只 黄中带褐色
无螺纹/只
雄 152 51 0 0
雌 75 25 78 26
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亲本的基因型为DdZBZb、DdZBW,F1中金黄色有螺纹公鸡的基因型有2×2=4种,分别为1DDZBZB、1DDZBZb、2DdZBZB、2DdZBZb,纯合子占1/6,C正确;仅考虑螺纹性状,F1的基因型为ZBZB、ZBZb、ZBW、ZbW,该群体自由交配,后代雌雄个体均有两种性状,无法从鸡爪有无螺纹判断性别,D正确。
P F1
金黄色有
螺纹♂×
金黄色有
螺纹♀ 金黄色有
螺纹/只 黄中带褐色
有螺纹/只 金黄色无
螺纹/只 黄中带褐色
无螺纹/只
雄 152 51 0 0
雌 75 25 78 26
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11.(10分)果蝇是研究遗传实验的经典模式生物。已知等位基因A/a控制果蝇翅型中卷翅与正常翅,等位基因B/b控制眼型中大眼与小眼(大眼为显性性状,且等位基因B/b位于常染色体上)。为了研究这两对相对性状的遗传机制(不考虑基因位于X、Y染色体同源区段情况),实验小组选择卷翅大眼雌果蝇与正常翅小眼雄果蝇杂交,得到F1雌果蝇为正常翅大眼∶正常翅小眼=1∶1,雄果蝇为卷翅大眼∶卷翅小眼=1∶1,分析并回答下列问题。
(1)果蝇作为遗传学实验经典研究材料的优点有________________________
_________________________(答出两点即可)。
易饲养、繁殖快、成本低、
有多对易于区分的相对性状
果蝇常作为遗传学实验经典研究材料,是因为果蝇具有易饲养、繁殖快、成本低、有多对易于区分的相对性状等特点。
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(2)果蝇卷翅和正常翅相对性状中,显性性状为__________。两对等位基因A/a与B/b在遗传中_______(填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律。荧光原位杂交的方法也可以快速准确判定控制两对相对性状的基因是否遵循自由组合定律,已知等位基因A和a被标记为黄色,B和b被标记为绿色,对亲本雄果蝇四分体时期的细胞进行荧光标记后在荧光显微镜下观察,记录四分体中荧光的颜色和数量。若控制翅型和眼型这两对相对性状的基因遵循自由组合定律,则会有一个四分体中出现____个黄色荧光点,另一个四分体出现____个绿色荧光点。
正常翅
遵循
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由题意可知,控制大眼与小眼的等位基因B/b位于常染色体上。卷翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交,F1中的雌果蝇均为正常翅、雄果蝇均为卷翅,说明控制正常翅与卷翅的等位基因A/a位于X染色体上,且正常翅为显性性状,亲本卷翅雌果蝇与正常翅雄果蝇的基因型分别为XaXa、XAY。可见,两对等位基因A/a与B/b在遗传中遵循基因的自由组合定律。大眼雌果蝇与小眼雄果蝇杂交,F1雌果蝇与雄果蝇中的大眼∶小眼均为1∶1,说明亲本大眼雌果蝇与小眼雄果蝇的基因型分别为Bb、bb。综上分析可推知,亲本雄果蝇精原细胞的基因组成为bbXAY,在减数分裂前的间期染色体完成复制后,所形成的初级精母细胞的基因组成为bbbbXAXAYY。若等位基因A和a被标记为黄色、B和b被标记为绿色,则对处于四分体时期的初级精母细胞进行荧光标记后在荧光显微镜下观察,会有一个四分体中出现2个黄色荧光点,另一个四分体出现4个绿色荧光点。
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(3)若子一代雌、雄果蝇相互交配,F2果蝇的表型及比例为正常翅大眼∶正常翅小眼∶卷翅大眼∶卷翅小眼=2∶3∶2∶3,则原因可能是__________
________________(仅考虑某种基因型受精卵致死情况)。请以F2果蝇为实验材料,设计一代杂交实验证明该原因,简要写出实验方案和预期结果:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
基因型为
BB的受精卵致死
实验方案:选择F2中卷翅大眼雌果蝇与卷翅大眼雄果蝇杂交,观察后代果蝇的眼型并统计大眼果蝇与小眼果蝇的数量比。预期结果:后代果蝇中,卷翅大眼∶卷翅小眼=2∶1
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结合以上分析可知,亲本卷翅大眼雌果蝇与正常翅小眼雄果蝇的基因型分别为BbXaXa、bbXAY。若只研究翅型,则F1果蝇的基因型为XAXa、XaY,F1雌、雄果蝇相互交配,理论上F2果蝇的基因型及比例为XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1;若只研究眼型,则F1果蝇的基因型及比例为Bb∶bb=1∶1,产生的配子为1/4B、3/4b,F1雌、雄果蝇相互交配,理论上F2果蝇的基因型及比例为BB∶Bb∶bb=1∶6∶9。综上分析可推知,若F1雌、雄果蝇相互交配,理论上F2果蝇的表型及比例为正常翅大眼∶正常翅小眼∶卷翅大眼∶卷翅小眼=7∶9∶7∶9,而实际上为正常翅大眼∶正常翅小眼∶卷翅大眼∶卷翅小眼=2∶3∶2∶3=6∶9∶6∶9,则其原因可能是基因型为BB的受精卵致死。实验方案和预期结果见答案。
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12.(10分)(2024·甘肃卷) 自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色,现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式,某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验,F1雌雄个体间相互交配,F2的表型及比值如下表。回答下列问题(要求基因符号依次使用A/a,B/b)。
表型 正交 反交
棕眼雄 6/16 3/16
红眼雄 2/16 5/16
棕眼雌 3/16 3/16
红眼雌 5/16 5/16
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(1)太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制,判断的依据为________________
________________________;其中一对基因位于Z染色体上,判断依据为____________________。
6∶2∶3∶5(3∶5∶
3∶5)是9∶3∶3∶1的变式
正交、反交结果不同
表型 正交 反交
棕眼雄 6/16 3/16
红眼雄 2/16 5/16
棕眼雌 3/16 3/16
红眼雌 5/16 5/16
依据表格信息可知,无论是正交6∶2∶3∶5,还是反交3∶5∶3∶5,均是9∶3∶3∶1的变式,故可判断太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制;但正交和反交结果不同,说明其中一对基因位于Z染色体上。
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(2)正交的父本基因型为________,F1基因型及表型为__________________
______________。
aaZBZB
AaZBZb、AaZBW
表型均为棕色
表型 正交 反交
棕眼雄 6/16 3/16
红眼雄 2/16 5/16
棕眼雌 3/16 3/16
红眼雌 5/16 5/16
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依据正交结果,F2中棕眼∶红眼=9∶7,说明棕眼性状为双显性个体,红眼为单显性或双隐性个体,鹦鹉为ZW型性别决定,在雄性个体中,棕眼为6/8=3/4×1,在雌性个体中,棕眼为3/8=3/4×1/2,故可推知,F1中的基因型为AaZBZb、AaZBW,表型均为棕色,亲本为纯系,其基因型为:aaZBZB(父本)、AAZbW(母本)。
表型 正交 反交
棕眼雄 6/16 3/16
红眼雄 2/16 5/16
棕眼雌 3/16 3/16
红眼雌 5/16 5/16
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(3)反交的母本基因型为_________,F1基因型及表型为_________________
_______________________。
aaZBW
AaZBZb、AaZbW
表型分别为棕色、红色
表型 正交 反交
棕眼雄 6/16 3/16
红眼雄 2/16 5/16
棕眼雌 3/16 3/16
红眼雌 5/16 5/16
依据反交结果,结合第二小问可知,亲本的基因型为AAZbZb、aaZBW,则F1的基因型为AaZBZb、AaZbW,对应的表型依次为棕色、红色。
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(4)下图为太阳鹦鹉眼色素合成的可能途径,写出控制酶合成的基因和色素的颜色:______________________________________________________。
①为基因A(或B);②为基因B(或A);③为红色;④为棕色
结合第二小问可知,棕眼性状为双显性个体,红眼为单显性或双隐性个体,故可知基因①为A(或B),控制酶1的合成,促进红色前体物合成红色中间物,基因②为B(或A),控制酶2的合成,促进红色中间物合成棕色产物。
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13.(11分)(2024·贵州一模)七彩文鸟(性别决定方式为ZW型)身披七彩羽毛,其中胸部毛色有多种,紫色十分艳丽,白色则干净高雅。已知该胸部毛色由D/d、E/e两对基因控制,D为色素产生的必需基因,d基因纯合时表现为白色;E基因控制紫色素的合成,且该基因数量越多颜色越深,两对基因均不位于W染色体上。现让两个纯系亲鸟杂交,统计结果如下表。
P F1 F2(F1雌雄个体随机交配而来)
白×白 浅紫 紫色♂∶浅紫色♂∶浅紫色♀∶白色♂∶白色♀=3∶3∶3∶2∶5
回答下列问题。
(1)七彩文鸟胸部毛色的遗传____(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,依据是________________________________________________。
遵循
由表可知,F2的表型比例为3∶3∶3∶2∶5,比例和为16
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由表可知,F2的表型比例为3∶3∶3∶2∶5,比例和为16,说明D/d、E/e两对基因遵循自由组合定律,位于两对同源染色体上,即七彩文鸟胸部毛色的遗传遵循基因的自由组合定律。
P F1 F2(F1雌雄个体随机交配而来)
白×白 浅紫 紫色♂∶浅紫色♂∶浅紫色♀∶白色♂∶白色♀=3∶3∶3∶2∶5
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(2)亲鸟的基因型分别是__________________,F2中白色雌鸟的基因型有__种。若让F2中浅紫色个体自由交配,子代白色个体的比例为______。
ddZEZE、DDZeW
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P F1 F2(F1雌雄个体随机交配而来)
白×白 浅紫 紫色♂∶浅紫色♂∶浅紫色♀∶白色♂∶白色♀=3∶3∶3∶2∶5
根据题意分析,当D基因存在时才产生色素,E基因越多颜色越深,所以紫色性状需含D基因且有2个E基因、浅紫色性状需含D基因且只有1个E基因,白色性状不含D基因(d基因纯合)或含D基因而不含E基因,根据表格,紫色性状只出现在雄性(ZZ)中,性别与性状相关联,可知D/d、E/e两对基因中有一对位于Z染色体上,
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根据紫色性状需含D基因且有2个E基因可知,应为E/e位于Z染色体上(只有雄性ZZ才会出现2个E基因),故亲本的基因型为ddZEZE、DDZeW,F1的基因型为DdZEZe、DdZEW;F2中白色雌鸟的基因型有DDZeW、DdZeW、ddZEW、ddZeW共4种。若让F2中浅紫色个体(1/3DDZEZe、2/3DdZEZe与1/3DDZEW、2/3DdZEW)自由交配,子代白色个体的比例按照先拆分再相乘的做法计算:1/3DD与2/3Dd会产生2/3D配子和1/3d配子,后代为8/9D_、1/9dd,ZEZe与ZEW杂交后代为ZEZE、ZEZe、ZEW、ZeW,子代白色个体(不含D或含有D不含E)的比例为1/9×1+8/9×1/4=1/3。
P F1 F2(F1雌雄个体随机交配而来)
白×白 浅紫 紫色♂∶浅紫色♂∶浅紫色♀∶白色♂∶白色♀=3∶3∶3∶2∶5
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(3)在人工孵育过程中发现,某F1七彩文鸟单对杂交实验中,出现了雄性后代紫色∶浅紫色∶白色=1∶3∶2的现象,在排除子代数量少的影响因素之后,推测该对鸟中基因型为DZE的____(填“雌”或“雄”)配子致死。为验证该推测,现提供基因型为隐性纯合雌雄个体若干,将其与上述实验的F1个体分别杂交,统计子代的表型及比例。
预期实验结果:与F1雌鸟杂交的结果为______________________________
___________,与F1雄鸟杂交的结果为_________________________。
雄
浅紫色雄性∶白色雄性∶白色雌性
=1∶1∶2
白色雌性∶白色雄性=1∶1
P F1 F2(F1雌雄个体随机交配而来)
白×白 浅紫 紫色♂∶浅紫色♂∶浅紫色♀∶白色♂∶白色♀=3∶3∶3∶2∶5
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结合(2)的分析,F1的基因型为DdZEZe、DdZEW,当基因型为DZE的雄配子致死时,即存活的雄配子为DZe、dZE、dZe,雌配子为DZE、DW、dZE、dW,雌雄配子结合能得到雄性后代紫色∶浅紫色∶白色=1∶3∶2的现象;现提供基因型为隐性纯合雌雄个体若干,将其与上述实验的F1个体分别杂交,即DdZEZe与ddZeW杂交,DdZEW与ddZeZe杂交,若DdZEW(F1雌鸟)与ddZeZe杂交:
P F1 F2(F1雌雄个体随机交配而来)
白×白 浅紫 紫色♂∶浅紫色♂∶浅紫色♀∶白色♂∶白色♀=3∶3∶3∶2∶5
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雌配子种类及比例为DZE∶dZE∶DW∶dW=1∶1∶1∶1,雄配子为dZe,后代为DdZEZe(浅紫色雄性)∶ddZEZe(白色雄性)∶DdZeW(白色雌性)∶ddZeW(白色雌性)=1∶1∶1∶1,即浅紫色雄性∶白色雄性∶白色雌性=1∶1∶2;若DdZEZe(F1雄鸟)与ddZeW杂交,雌配子种类及比例为dZe∶dW=1∶1,雄配子的种类及比例DZe∶dZE∶dZe=1∶1∶1,后代为DdZeZe(白色雄性)∶ddZEZe(白色雄性)∶ddZeZe(白色雄性)∶DdZeW(白色雌性)∶ddZEW(白色雌性)∶ddZeW(白色雌性),即白色雌性∶白色雄性=1∶1。
P F1 F2(F1雌雄个体随机交配而来)
白×白 浅紫 紫色♂∶浅紫色♂∶浅紫色♀∶白色♂∶白色♀=3∶3∶3∶2∶5
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基因在染色体上、伴性遗传
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