第5单元 第3讲 基因在染色体上、伴性遗传与人类遗传病(Word练习)-【金版新学案】2027年高考生物高三总复习大一轮复习讲义(不定项)
2026-08-15
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摘要:
**基本信息**
以假说—演绎法与系谱图分析为核心,构建“基因定位→遗传规律→遗传病诊断”的逻辑链条,突出科学思维与生命观念的融合。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基因在染色体上|3题(摩尔根实验等)|平行关系验证法、假说—演绎法|萨顿假说→实验证据→基因定位|
|伴性遗传|3题(ZW/XY型等)|性别差异分析法、正反交实验|性染色体类型→遗传特点→实际应用|
|人类遗传病|2题(21三体等)|发病率计算、STR标记法|单基因/染色体病→病因分析→检测方法|
|系谱图分析|6题(双遗传病等)|“无中生有”判显隐、电泳条带对应法|遗传方式判断→基因型推导→概率计算|
内容正文:
课时作业19 基因在染色体上、伴性遗传与人类遗传病
(时间:40分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-10题每小题2分,共20分)
一、基因位于染色体上的实验证据
1.(2026·河南信阳模拟)“基因(遗传因子)和染色体的行为存在着平行关系”,这是萨顿学说的核心内容。下列叙述中,不支持该学说的是( )
①基因随同源染色体间片段的互换而发生重组
②基因的结构发生改变而染色体没有发生变化
③染色体发生易位而细胞的基因型没有发生变化
④配子中的核基因和染色体数目均是体细胞的一半
⑤基因型为AaBb的个体减数分裂时,基因A与b随着染色体的组合而组合
⑥基因型为Dd的个体发生染色体片段的缺失后,表现出了d基因控制的性状
A.②③ B.④⑤ C.②③⑥ D.①④⑥
答案:A
解析:“基因(遗传因子)和染色体的行为存在着平行关系”指的是细胞中的基因变化与染色体的变化具有“一致性”“同步性”,如①基因随同源染色体间片段的互换而发生重组;④配子中的核基因和染色体数目是体细胞的一半;⑤基因型为AaBb的个体减数分裂时,非等位基因随着非同源染色体的组合而组合;⑥基因型为Dd的个体发生染色体片段的缺失后,表现出了d基因控制的性状。“②基因的结构发生改变而染色体没有发生变化”及“③染色体发生易位而细胞的基因型没有发生变化”,并没有体现出基因与染色体的“平行关系”,因此A符合题意,B、C、D不符合题意。
2.(2025·河南周口三模)果蝇的刚毛和截毛受等位基因B/b控制,细眼与粗眼由等位基因R/r控制(显隐性均未知)。一只刚毛细眼雄果蝇和一只刚毛粗眼雌果蝇杂交,子代刚毛细眼∶刚毛粗眼∶截毛细眼∶截毛粗眼=3∶3∶1∶1,不考虑X、Y染色体的同源区段。下列叙述错误的是( )
A.根据实验结果可判断两对基因位于两对染色体上
B.若子代雌雄个体均有刚毛和截毛,则基因B/b位于常染色体上
C.若基因R/r位于X染色体上,分析子代不同表型个体的性别不能确定显隐性
D.若父本产生的精子是BR、bR、B、b,则基因R/r位于X染色体上
答案:C
解析:子代刚毛∶截毛=3∶1,细眼∶粗眼=1∶1,因此亲本的基因型是BbRr×Bbrr,只有两对基因位于两对染色体上,子代才会是刚毛细眼∶刚毛粗眼∶截毛细眼∶截毛粗眼=3∶3∶1∶1(若基因位于X染色体上,同理分析),A正确;子代刚毛∶截毛=3∶1,若基因B/b位于X染色体上,亲本基因型为XBXb、XBY,子代雌性个体应该均是刚毛,因此基因B/b位于常染色体上,B正确;若基因R/r位于X染色体上,则亲本的基因型有XRXr×XrY、XrXr×XRY两种可能,若子代表型与性别无关,则为前者,那么母本为显性,父本为隐性,C错误;基因R/r若位于X染色体上,雄性个体基因不成对,若在常染色体上,则基因成对,由精子的基因组成可知,基因R/r在精原细胞中是单个存在的,因此基因R/r位于X染色体上,D正确。
3.(2026·南阳模拟)摩尔根通过研究果蝇的实验证明了萨顿的假说,之后果蝇也作为“模式生物”进入科学家的视野,果蝇的红眼和白眼受一对等位基因B、b控制。两只红眼果蝇交配,F1的表型如下图所示,不考虑基因位于性染色体的同源区段。下列有关叙述正确的是( )
A.分析F1的表型可知,亲本红眼果蝇的基因型为XbY和XBXb
B.控制果蝇红眼和白眼的基因,其遗传不遵循基因的分离定律
C.若F1中有一只基因型为XBXbY的果蝇,则异常配子可能来自父本
D.摩尔根运用假说—演绎法,证明基因在染色体上呈线性排列
答案:C
解析:根据F1的表型,雌性全为红眼,雄性中红眼∶白眼=1∶1,可推断亲本红眼果蝇的基因型为XBY和XBXb,A错误;控制果蝇红眼和白眼的基因是一对等位基因,其遗传遵循基因的分离定律,B错误;若F1中有一只基因型为XBXbY的果蝇,由于Y染色体一定来自父本,异常配子可能是因为父本在减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离,C正确;摩尔根运用假说—演绎法,证明了基因在染色体上,但不能证明基因在染色体上呈线性排列,D错误。
二、伴性遗传的特点与应用
4.(2025·四川德阳三模)色盲可分为红色盲、绿色盲和蓝色盲等,红色盲和绿色盲都为伴X染色体隐性遗传,分别由基因R、G突变所致;蓝色盲为常染色体显性遗传,由基因b突变所致。若一绿色盲男性(XRgY)与一红色盲女性婚配(不考虑突变和交换等因素)产生的后代为F1,将F1中色觉正常个体与蓝色盲患者(Bb)婚配产生F2,下列分析错误的是( )
A.红色盲与绿色盲的遗传不遵循基因的自由组合定律
B.F1中红色盲患者可能有女性
C.F1色觉正常的个体为女性,男性色觉均有缺陷
D.F2男性蓝色盲与非蓝色盲比例为1∶1
答案:B
解析:红、绿色盲基因均位于X染色体上,属于连锁遗传,不遵循自由组合定律,A正确;父亲XRgY(绿色盲)与母亲XrGXr_(红色盲)婚配,F1儿子为XrGY(红色盲)或Xr_Y(红色盲可能也同时患绿色盲),女儿为XRgXrG(色觉正常)或XRgXr_(可能为绿色盲,不会出现红色盲),所以F1色觉正常的个体为女性,儿子色觉均有缺陷,B错误,C正确;由于蓝色盲是常染色体显性遗传,F1色觉正常的个体为女性(bb)与Bb婚配,子代Bb(蓝色盲)概率50%,且性别不影响常染色体遗传比例,所以F2男性蓝色盲与非蓝色盲比例为1∶1,D正确。
5.(2026·河北保定联考)奥利亚罗非鱼的性别决定方式为ZW型,尼罗罗非鱼的性别决定方式为XY型。已知性染色体组成为XW、XX、ZW的个体为雌性,其余为雄性。某兴趣小组进行了以下杂交实验:
杂交一:奥利亚罗非鱼×尼罗罗非鱼→F1,F1只有一种性别
杂交二:奥利亚罗非鱼×尼罗罗非鱼→F1,F1中雌∶雄=1∶3
若不考虑突变,后代个体均存活,下列叙述正确的是( )
A.杂交一中母本性染色体组成为ZZ
B.杂交二F1雄性个体中含 Y 染色体的概率为1/3
C.杂交二中 F1自由交配所得F2中雄性个体占7/12
D.将两种罗非鱼混合养殖,子一代性染色体组成最多有6种
答案:C
解析:杂交一母本性染色体组成为XX,父本性染色体组成为ZZ,二者杂交,子代的性染色体组成为ZX,只有一种性别,表型为雄性,A错误;杂交二中F1雌雄比为1∶3,说明母本的性染色体组成为ZW,父本的性染色体组成为XY,子代雄性性染色体为ZX、ZY、WY,其中含Y染色体的为ZY和WY,占雄性总数的2/3,B错误;杂交二F1雄性性染色体为ZX(1/3)、ZY(1/3)、WY(1/3),雌性为XW,自由交配时,雌性产生W(50%)和X(50%)配子,雄性产生Z(1/3)、X(1/6)、W(1/6)、Y(1/3)配子, F1自由交配所得F2,F2的性染色体组成为2/12XW(雌性)、2/12WY(雄性)、2/12ZW(雌性)、1/12WW(雄性)、2/12XY(雄性)、2/12ZX(雄性)、1/12XX(雌性),F2雄性概率为7/12,C正确;将两种罗非鱼混合养殖,子代性染色体组成最多有8种,ZZ、ZX、ZW、XY、XX、ZY、XW、WY,D错误。
6.(2026·河北沧州模拟)下图为人类性染色体的结构示意图,某单基因遗传病的致病基因位于性染色体上,不考虑变异,下列分析错误的是( )
A.位于同源部分的基因,其控制性状的遗传过程会发生与性别相关联的现象
B.若一对健康夫妇生出患病女儿,则该病致病基因位于X、Y染色体的同源部分
C.若一对健康夫妇生出患病儿子,则该病致病基因位于X染色体的非同源部分
D.若该病患者全部为男性,则该病致病基因位于Y染色体的非同源部分
答案:C
解析:位于同源部分的基因,其控制性状的遗传过程会发生与性别相关联的现象,A正确;假设该单基因遗传病的相关基因用B、b表示,若基因B/b位于X、Y染色体的同源部分,健康夫妇的基因型为XBXb、XbYB时,可生出患病女儿(XbXb),B正确;若一对健康夫妇生出患病儿子,则该病致病基因可能位于X染色体的非同源部分(XBXb×XBY→XbY),也可能位于X、Y染色体的同源部分(XBXb×XBYb→XbYb),C错误;基因位于Y染色体的非同源部分只遗传给男性,所以若该病患者全部为男性,则该病致病基因位于Y染色体的非同源部分,D正确。
三、人类遗传病
7.(2025·安徽阜阳一模)已知某种单基因遗传病会导致患者面部结构严重异常。通过调查一个男女个体数比例为1∶1的足够大的群体,计算出该病的患病率为0.002 5%,控制该病的基因位于细胞核中(相同基因型的个体表型相同)。下列叙述合理的是( )
A.人群中该病的患病率较低,其一定为隐性遗传病
B.调查男女患病率可初步判断其致病基因的位置
C.控制该病的所有相关基因构成该种群的基因库
D.只要群体足够大,控制该病的基因频率就保持不变
答案:B
解析:人群中的患病率高低不能作为判断显隐性的依据,若某显性遗传病显性纯合致死,则该显性基因在人群中难以传递下去,会导致该显性遗传病的患病率较低,A错误;进一步调查男女患病率,若男女患病率相同,则该病致病基因可能位于常染色体上,若男女患病率不相同,则该病致病基因可能位于性染色体上,B正确;一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库,该病的所有相关基因不能构成该种群的基因库,C错误;遗传平衡时,该基因的频率不变,但需满足多种条件,如种群个体间随机交配、没有突变、没有自然选择等,仅群体足够大,不能保证基因频率不变,D错误。
8.(2025·河南开封三模)21三体综合征患者的智力低于常人,身体发育缓慢,并且表现出特殊的面容。为了分析21三体综合征患儿的病因,对该患儿及其正常父母的21号染色体上的A基因的STR(DNA分子上以2~6个核苷酸为单元重复排列而成的片段,单元的重复次数在不同个体间存在差异)重复序列进行扩增,扩增产物电泳结果如图所示。据图分析,该21三体综合征患儿的病因最可能是( )
注:M为标准DNA片段,n1、n2、n3、n4为STR 单元的不同重复次数。
A.父母减数分裂产生的配子染色体数目均异常
B.父亲减数分裂形成精子时21号染色体没有分离
C.母亲减数分裂Ⅰ时两条21号染色体没有分离
D.患儿处于有丝分裂后期的细胞中有94条染色体
答案:C
解析:该患者21号染色体有三条,其中一条来自父亲,两条来自母亲,表明父亲减数分裂形成精子过程正常,母亲减数分裂形成卵细胞过程异常,且患者的其中两条21号染色体STR单元的重复次数分别与母亲的n2、n3相同,表明母亲减数分裂时,两条21号同源染色体没有分离,减数分裂Ⅰ异常,A、B错误,C正确;21三体综合征患者比正常人多了一条21号染色体,即体内有47条染色体,所以处于有丝分裂后期的细胞中有94条染色体,但不是21三体综合征患儿最可能的病因,D错误。
四、遗传系谱图中遗传方式的判断与概率计算
9.(2026·河南漯河模拟)某家族有甲、乙两种单基因遗传病,其中一种病为伴性遗传。已知甲病由等位基因A、a控制,乙病由等位基因B、b控制。该家族的遗传系谱图如图1,家族中4个个体相关基因的电泳结果如图2。下列叙述正确的是( )
A.甲病为伴X染色体显性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病
B.条带1为A基因电泳条带,条带3为B基因电泳条带
C.该夫妇所生男孩均患甲病,所生女孩均不患甲病
D.4号个体与基因型为BbXAXa的个体结婚,后代患病概率为1/4
答案:C
解析:1和2都不患乙病,生了一个患乙病的女儿,判断乙病是常染色体隐性遗传病,1号和2号个体关于乙病的基因型为Bb;题干已知一种病为伴性遗传,且1号、2号个体含有3种条带,1号不患甲病,综合分析2号个体的基因型为BbXaXa,甲病为伴X染色体隐性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病,A错误。乙病是常染色体遗传,所以1和2的乙病基因型是一样的,且和4号一样含有B基因,所以条带1是B基因电泳条带,条带4是b基因电泳条带,4号患甲病,所以条带3是a基因电泳条带,条带2为A基因电泳条带,B错误。图2中条带1为B基因条带,条带2为A基因电泳条带,条带3为a基因电泳条带,条带4为b基因电泳条带,因此1号个体基因型为BbXAY,2号个体基因型为BbXaXa,因此该夫妇所生男孩均患甲病,所生女孩均不患甲病,C正确。4号个体基因型为BBXaY,他与基因型为BbXAXa的个体结婚,后代患病率为1/2,D错误。
10.(2026·河南新乡模拟)亨廷顿舞蹈症(HD)的发病是由突变型亨廷顿蛋白(mHTT)的毒性作用引起的。CAG 重复序列的扩展导致 mHTT 蛋白异常折叠,并在脑细胞中积累使神经元遭受损害。下图是某家系患病情况:第Ⅰ、Ⅱ代含有致病基因的个体均已发病,第Ⅲ代未到发病年龄,Ⅰ-1 不携带致病基因。下列说法错误的是( )
A.HD 的遗传方式为常染色体显性遗传
B.Ⅲ-3 现已怀孕,为避免生下携带 HD 致病基因的孩子,应该对胎儿进行基因检测
C.HTT基因中 CAG 重复次数越多,染色体重复片段就越多,个体也越容易发病
D.可通过设计出 RNA 来抑制 HTT 基因异常序列的表达,从而治疗 HD
答案:C
解析:第Ⅰ、Ⅱ代含有致病基因的个体均已发病,第Ⅲ代未到发病年龄,Ⅰ-1 不携带致病基因,结合系谱图可知,该病为常染色体显性遗传病,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别表示为aa、Aa,若为伴X染色体显性遗传病,则后代Ⅱ-3一定患病,与图中不符,因此HD 的遗传方式为常染色体显性遗传,A正确;Ⅲ-3 现已怀孕,基因型为Aa或aa,为避免生下携带 HD 致病基因的孩子,应该对胎儿进行基因检测,B正确;基因中 CAG 重复次数多,属于基因突变,不属于染色体变异,C错误;CAG 重复序列的扩展导致 mHTT 蛋白异常折叠,可通过设计出 RNA 来抑制 HTT 基因异常序列的表达,从而治疗 HD,D正确。
(11-12题每小题4分,共8分)
11.(不定项)(2026·山东龙口模拟)某XY型性别决定的昆虫野生型均为红眼,球眼与棒状眼由另一对等位基因控制。研究人员通过基因工程将一段序列插入到一个红眼基因中,获得了一只紫红眼个体。取该紫红眼球眼雄虫与多只红眼棒状眼雌虫杂交,F1的表型及比例为红眼棒状眼♀∶红眼球眼♂∶紫红眼棒状眼♀∶紫红眼球眼♂=1∶1∶1∶1,F1雌雄昆虫随机交配,F2雌昆虫的表型及比例为紫红眼棒状眼∶红眼棒状眼=2∶3(不考虑突变和交换),下列有关说法正确的是( )
A.分析F1可知,上述两对性状的遗传遵循自由组合定律
B.球眼基因位于X染色体上,Y染色体上没有其等位基因
C.紫红眼为显性性状,且紫红眼基因存在纯合致死现象
D.F2雌雄昆虫随机交配产生F3,该种群一定会发生进化
答案:ABC
解析:由F1表型及比例可知,雌雄个体均有红眼、紫红眼,球眼、棒状眼分别只在雄性、雌性中出现,据此推测,紫红眼和红眼基因位于常染色体上,球眼和棒状眼基因位于X染色体上,故上述两对性状的遗传遵循自由组合定律,A正确。假设球眼基因位于常染色体上,那么F1随机交配得到的F2中,球眼和棒状眼在雌雄个体中的表型比例应该相同,但题干中仅给出了F2雌昆虫的表型及比例,且球眼和棒状眼在F1中就表现出与性别相关(F1中雌性全为棒状眼,雄性全为球眼),所以球眼基因位于X染色体上。又因为F1中雄性有球眼,雌性有棒状眼,若Y染色体上有其等位基因,那么F1的表型情况会更复杂,所以Y染色体上没有其等位基因,B正确。由基因工程将一段序列插入到一个红眼基因中获得紫红眼个体,可推测紫红眼为显性性状。F1中紫红眼(设为Aa)与红眼(设为aa)随机交配,若没有致死现象,F2中紫红眼(Aa)与红眼(aa)的比例应该是1∶1,但F2雌昆虫中紫红眼棒状眼∶红眼棒状眼=2∶3,说明紫红眼基因存在纯合致死现象(设AA致死),C正确。根据F2雌昆虫的表型及比例,不能确定F2雌雄昆虫随机交配产生F3时,种群的基因频率一定会发生改变。因为不知道雄性个体的表型及比例,也就无法确定基因频率是否改变,而生物进化的实质是种群基因频率的改变,所以不能得出该种群一定会发生进化的结论,D错误。
12.(不定项)(2026·吉林通化模拟)大力倡导优生优育是提高我国人口素质的重要手段,优生的主要措施包括遗传咨询和产前诊断等。图1为医生根据某对新婚夫妇(11号与12号)提供的信息绘制的系谱图,通过基因检测发现12号个体携带有囊性纤维化致病基因,部分个体囊性纤维化致病基因的电泳检测结果如图2。下列叙述正确的是( )
A.根据图1推测,他们生育的孩子患囊性纤维化的概率为1/6
B.根据图1推测,他们生育的孩子同时患两种病的概率为1/12
C.结合图1和图2分析,他们生育的孩子患囊性纤维化的概率为0
D.结合图1和图2分析,他们生育的孩子携带的囊性纤维化致病基因最终来源于1号
答案:ACD
解析:假设囊性纤维化受等位基因A、a控制,3号、4号表型正常,生出了患囊性纤维化的9号与不患囊性纤维化的8号,结合基因检测发现12号个体携带有囊性纤维化致病基因,说明囊性纤维化是常染色体隐性遗传病,5号和6号不患囊性纤维化,生育患有囊性纤维化的10号,说明5号和6号的基因型均为Aa,11号不患囊性纤维化,基因型为1/3AA、2/3Aa,12号基因型为Aa,则11号与12号生育的孩子患囊性纤维化的概率为2/3×1/4=1/6,A正确;11号不患囊性纤维化,基因型为1/3AA、2/3Aa,12号基因型为Aa,则11号与12号生育的孩子患囊性纤维化的概率为2/3×1/4=1/6,假定红绿色盲的相关基因为B、b,11号的父亲患红绿色盲,11号基因型为XBXb,12号表型正常,基因型为XBY,生育的孩子患红绿色盲的概率是1/4,这对夫妇生育的孩子患两种病的概率为1/6×1/4=1/24,B错误;结合图1和图2分析,确定上面的条带为a基因,下面的条带为A基因,这样11号一定为AA,这对夫妇生育的孩子一定不患囊性纤维化,C正确;结合图1和图2分析,2号和8号也为AA,这对夫妇生育的孩子携带的囊性纤维化致病基因最终来源于1号,D正确。
13.(16分)(2024·河北承德联考)果蝇中基因A/a与色素的合成有关,含A基因的个体可以合成色素,只含a基因的个体不能合成色素,眼色为白色,基因D/d控制眼色的红色与紫色。研究人员做了以下两组实验:实验一用纯合的紫眼雌果蝇与纯合的白眼雄果蝇杂交,子一代中雌、雄果蝇均为紫眼;实验二用纯合红眼雌果蝇与纯合的白眼雄果蝇杂交,子一代中只有雌果蝇出现了紫眼,将实验二的子一代果蝇自由交配,子二代中果蝇的表型及数量如下表所示。
雌果蝇
雄果蝇
红眼
紫眼
白眼
红眼
紫眼
白眼
602
601
396
605
598
405
回答下列问题:
(1)果蝇的紫眼与红眼这一对相对性状,隐性性状是 ,实验一中亲代雌果蝇的基因型是 。
(2)对实验二中亲代果蝇含D/d基因的相关DNA片段用电泳法进行分离,结果如图所示,条带2对应的基因是 。若要鉴别实验二子二代紫眼雌果蝇的基因型,选用表型为 的雄果蝇,预期出现的后代情况及结论是
。
(3)若让实验一中子一代果蝇自由交配,子二代只有雄性果蝇中出现了红眼果蝇,请在图中标出实验一中子一代果蝇的电泳结果。子二代紫眼雌果蝇中,杂合子的比例是 ;若子二代紫眼果蝇随机交配,其子代眼色的表型及比例是
。
答案:(1)红眼 AAXDXD (2)D 白眼 若后代出现白眼则紫眼雌果蝇的基因型为AaXDXd,否则紫眼雌果蝇的基因型为AAXDXd
(3) 5/6 紫眼雌∶白眼雌∶紫眼雄∶红眼雄∶白眼雄=8∶1∶6∶2∶1
解析:(1)根据F2的雌性中红眼∶紫眼∶白眼=3∶3∶2,雄性中红眼∶紫眼∶白眼=3∶3∶2,F2雌雄白眼均为2/(3+3+2)=1/4,说明子一代红眼和紫眼关于A/a这一对等位基因的基因型为Aa。子一代中只有雌果蝇出现了紫眼,说明子一代雌雄果蝇的表型不同,D/d基因位于X染色体上。根据分析,紫眼与红眼这一对相对性状,隐性性状是红眼。实验一纯合的紫眼雌果蝇与纯合的白眼雄果蝇杂交,子一代中雌、雄果蝇均为紫眼,则实验一亲代雌果蝇的基因型是AAXDXD。(2)实验二亲代的基因型为AAXdXd和aaXDY,对亲代果蝇含D/d基因的相关DNA片段用电泳法进行分离,亲代结果如图所示,说明母本对应条带1,父本对应条带2,则条带1与条带2分别对应的基因是d和D。若紫眼雌果蝇的基因型为AAXDXd,与白眼雄果蝇aaXDY或aaXdY杂交,后代的表型为紫眼和红眼,若紫眼雌果蝇的基因型为AaXDXd,与白眼雄果蝇aaXDY或aaXdY杂交,后代会出现白眼。(3)若让实验一子一代果蝇自由交配,子二代只有雄性果蝇中出现了红眼果蝇,则实验一子一代果蝇的基因型为AaXDXd和AaXDY,其子一代果蝇的电泳结果为:
子二代雌果蝇(A_XDXD、A_XDXd)中,纯合子(AAXDXD)的比例是1/3×1/2=1/6,杂合子的比例为5/6;若子二代中紫眼果蝇(A_XDXD、A_XDXd,A_XDY)随机交配,A_和A_随机交配,A配子的概率为2/3,a配子的概率为1/3,后代分离比为8∶1。雌性XDXD、XDXd与雄性XDY随机交配,雌配子XD∶Xd=3∶1,雄配子XD∶Y=1∶1,后代分离比为XDX-∶XdY∶XDY=4∶1∶3,所以子二代紫眼果蝇随机交配,其子代眼色的表型及比例为紫眼雌∶白眼雌∶紫眼雄∶红眼雄∶白眼雄=8∶1∶6∶2∶1。
14.(16分)(2025·安徽池州二模)下图为某单基因遗传病甲(由基因 A/a控制)和乙(由基因 B/b控制)的家族系谱图,不考虑相关基因位于XY染色体的同源区段,且已知Ⅰ-1个体不含乙病的致病基因。请回答下列问题:
(1)根据遗传系谱图判断,甲病与乙病的遗传 (填“遵循”“不遵循”或“不一定遵循”)自由组合定律,理由是
。
(2)进一步研究发现,甲病的致病基因只在男性中表达。现对该家系中部分成员的甲病相关基因A/a进行PCR 扩增并电泳检测,结果如下图。
①结合上述研究结果判断,甲病的遗传方式应为 。仅就甲病而言,Ⅲ-1的基因型与Ⅰ-2相同的概率为 。
②调查得知男性中不患甲病的个体占 81%。某同学欲用红色圆珠(代表含基因A 的配子)和白色圆珠(代表含基因a的配子)构建关于Ⅱ-4和Ⅱ-5的甲病遗传模型,其操作如下:向甲容器(对应Ⅱ-4)中放入20颗红色圆珠和20颗白色圆珠,向乙容器(对应Ⅱ-5)放入20颗红色圆珠和 颗白色圆珠,然后随机从每个容器内取出一颗圆珠放在一起并记录,再将圆珠放回各自的容器中并摇匀,重复实验多次。最终记录的 aa组合约占 (用分数表示);进一步推测Ⅲ-3只患乙病的概率为 (用分数表示)。
答案:(1)不一定遵循 据遗传系谱图分析可知,乙病相关基因位于 X染色体上;而甲病相关基因可能位于常染色体上(此时与乙病遵循自由组合定律),也可能位于X染色体上(此时与乙病不遵循自由组合定律) (2)①常染色体显性遗传 1/4 ②18 9/38 9/152
解析:(1)自由组合定律适用于非同源染色体上的非等位基因。从遗传系谱图分析,双亲正常,子代患乙病,则致病基因为隐性基因,已知Ⅰ-1个体不含乙病的致病基因,判断乙病相关基因位于X染色体上,而甲病相关基因可能位于常染色体上(此时与乙病基因位于非同源染色体上,遵循自由组合定律),也可能位于X染色体上(此时与乙病基因不遵循自由组合定律),所以甲病与乙病的遗传不一定遵循自由组合定律。(2)①甲病的致病基因只在男性中表达,从电泳检测结果看,Ⅱ-1、Ⅱ-2 都有两条条带且患甲病,说明都含有两种基因,不考虑相关基因位于XY染色体的同源区段,致病基因位于常染色体上,推测致病基因为显性基因,所以甲病是常染色体显性遗传。由电泳图可知,仅就甲病而言,Ⅰ-2只含有一条条带,为显性纯合,Ⅱ-1和Ⅱ-2均含两条条带,均为杂合子,因而Ⅲ-1的基因型也为显性纯合的概率为1/4 。②已知男性中不患甲病(aa)的个体占 81%,即 a 的基因频率为 90%,A 的基因频率为 10%。Ⅱ-5 患病,基因型为1/19AA或18/19Aa,则产生的配子为A∶a=10∶9,所以向乙容器(对应Ⅱ-5)放入 20 颗红色圆珠(A)和 18 颗白色圆珠(a)。甲容器中 A 占 1/2,a 占 1/2;乙容器中 A 占 10/19,a 占 9/19。随机从每个容器内取出一颗圆珠放在一起是 aa 组合的概率为 1/2×9/19=9/38 ,Ⅲ-3 不患甲病的概率为 9/38 。对于乙病,已知Ⅲ-1 个体不含乙病的致病基因,Ⅱ-4 不患乙病,Ⅱ-5 患乙病,乙病为伴 X 染色体隐性遗传,Ⅱ-4 基因型为XBXb ,Ⅱ-5 基因型为 XbY ,他们产生后代患乙病(XbXb 、XbY )的概率为 1/2 ,所以Ⅲ-3只患乙病的概率为 9/38×1/2×1/2=9/152 (前面 1/2 是Ⅲ-3 为女性的概率,因为只有女性才可能只患乙病不患甲病,后面 1/2 是患乙病概率)。
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