内容正文:
第22讲 基因在染色体上、伴性遗传
课标要求 概述性染色体上的基因传递和性别相关联。
考点一 基因在染色体上
1.萨顿的假说
2.基因位于染色体上的实验证据
3.关于果蝇眼色的杂交实验
(1)观察现象,提出问题
①实验过程
②结果分析:F1全为红眼⇒红眼为显性性状;F2中红眼∶白眼=3∶1⇒符合分离定律;白眼性状均为雄性。
③提出问题:白眼性状的表现总是与性别相关联,如何解释这一现象呢?
(2)提出假说,解释现象
①假说:控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上,Y染色体上不含它的等位基因。
②解释:
♀配子
♂配子
1/2XW
1/2Y
1/2XW
1/4XWXW(红眼♀)
1/4XWY(红眼♂)
1/2Xw
1/4XWXw(红眼♀)
1/4XwY(白眼♂)
(3)演绎推理,设计实验
方法:设计并预测测交实验,即F1雄果蝇与白眼雌果蝇交配,遗传图解如图。
(4)实验验证,得出结论
①进行测交实验,实验结果与预期结果一致。
提醒:演绎推理和测交实验顺序不能颠倒,必须先演绎推理,推理得出预期结果后再进行测交实验。
②得出结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上,Y染色体上不含它的等位基因。
4.基因与染色体的关系:一条染色体上有多个基因。基因在染色体上呈线性排列。
1.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。(必修2第29页正文)(√)
2.摩尔根针对果蝇杂交实验提出的假说是控制果蝇眼色的基因位于X和Y染色体上。(必修2第31页正文)(×)
3.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。(必修2第32页正文)(×)
4.摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列。(必修2第32页正文)(×)
1.摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上。(×)
2.摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上。(√)
3.孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验是遗传学的两个经典实验。这两个实验均将基因和染色体行为进行类比推理,得出相关的遗传学定律。(×)
1.(必修2第30页“相关信息”)果蝇作为遗传学研究的实验材料有哪些优点?
提示:①个体小,容易饲养;②繁殖速度快,在室温下10多天就繁殖一代;③后代数量大,一只雌果蝇一生能产生几百个后代;④有明显的相对性状,便于观察和统计;⑤染色体数目少(4对),便于观察。
2.(必修2第29页“问题探讨”)人有46条染色体,但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的 条染色体的 序列。
提示:24 DNA
3.(必修2第32页图2⁃11)右图为果蝇X染色体上的部分基因的示意图,图中基因名称为f、m、l、w,l、w、f和m互为 基因,其本质区别是 。其遗传 (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。
提示:非等位 脱氧核苷酸序列不同 不遵循
1.某小组用一只无眼雌蝇与一只有眼雄蝇杂交,杂交子代的表型及比例见下表:
性状
性别
1/2有眼
1/2雌、1/2雄
1/2无眼
1/2雌、1/2雄
根据杂交结果, (填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是 ,判断依据是
。
提示:不能 无眼 后代中的雌性、雄性均出现了有眼和无眼性状,若有眼为显性性状,则后代中雄、雌个体表型不同
2.依据假说以及摩尔根实验一的解释图解,尝试分析如下信息内容:直毛与分叉毛为一对相对性状(相关基因用F和f表示)。现有两只亲代果蝇杂交,F1的表型与比例如图所示。
(1)控制直毛与分叉毛的基因位于 染色体上,判断的主要依据是
。
(2)两个亲本的基因型为 。
提示:(1)X 杂交子代中,雄性个体中直毛∶分叉毛是1∶1,雌性个体中都是直毛,没有分叉毛 (2)XFXf、XFY
摩尔根实验的深度解释
(1)提出假说,进行解释
假
说
假说1:控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段上,X染色体上有,而Y染色体上没有
假说2:控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上,X染色体和Y染色体上都有
实
验
一
图
解
实
验
二
图
解
疑
惑
上述两种假说都能够解释实验一和实验二的实验现象
(2)演绎推理,验证假说
摩尔根依次做了实验一和实验二之后提出假说1,从而合理地解释了实验一和回交实验二。为了验证假说,摩尔根设计了多个新的实验,其中有一组实验最为关键,即白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇交配,最后实验的真实结果和预期完全符合,假说1得到了证实。利用上述的假说1和假说2,绘出的“白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配”实验的遗传图解如表所示。
假
说
假说1:控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段上,X染色体上有,而Y染色体上没有
假说2:控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上,X染色体和Y染色体上都有
图
解
萨顿的假说
1.(2026)从遗传的染色体学说的研究到基因与染色体关系的研究,标志着遗传学的发展进入一个重要阶段。下列说法正确的是( )
A.蝗虫作为减数分裂观察材料的原因之一是染色体大且数目少
B.萨顿通过分析蝗虫基因与染色体的平行关系证明了基因位于染色体上
C.“基因位于染色体上”的证明与“孟德尔遗传规律”的发现所用科学方法不同
D.白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交出现了白眼雌果蝇,可通过显微镜观察是否为基因突变所致
解析:蝗虫作为减数分裂观察材料的原因之一是染色体大且数目少,蝗虫的体细胞中有24条染色体,生殖细胞中只有12条染色体,A正确;萨顿通过分析蝗虫基因与染色体的平行关系推理了基因位于染色体上,没有证明,B错误;“基因位于染色体上”的证明与“孟德尔遗传规律”的发现所用科学方法相同,都是假说—演绎法,C错误;显微镜无法观察到基因突变,D错误。
答案:A
基因位于染色体上的实验证据
2.(2026)摩尔根在果蝇杂交实验中发现了控制白眼的基因位于X染色体上。在果蝇野生型个体与白眼突变体杂交实验中,最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键实验结果是( )
A.白眼突变体与野生型个体杂交,F1全部表现为野生型,雌、雄比例为1∶1
B.F1雌雄个体之间相互交配后代出现性状分离,红眼∶白眼=3∶1且白眼全部是雄性
C.F1雌性与白眼雄性杂交,后代出现白眼,且雌雄中比例均为1∶1
D.白眼雌性与野生型雄性杂交,后代白眼全部为雄性,野生型全部为雌性
解析:白眼突变体与野生型个体杂交,F1全部表现为野生型,则白眼基因为隐性,可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上,但不能判断是否位于X染色体上,A错误;摩尔根的果蝇杂交实验中,F1均表现为野生型,F1自由交配,后代白眼全部是雄性,满足伴性遗传的特点,可以判断白眼基因位于X染色体上,B正确;F1雌性果蝇的基因型为杂合子,与白眼雄性杂交,后代雌雄中的表型及其比例相同,则不能判断是否位于X染色体上,C错误;白眼雌性与野生型雄性杂交,后代白眼全部为雄性,野生型全部为雌性,属于摩尔根果蝇实验中的验证实验,并不是最早判断白眼基因位于X染色体上的实验,D错误。
答案:B
3.(2026)果蝇的X、Y染色体有X和Y染色体的同源区段,也有非同源区段(包括X染色体非同源区段和Y染色体非同源区段)。下列关于萨顿的假说和摩尔根的实验的叙述,正确的是( )
A.萨顿通过基因和染色体的平行关系证明了基因位于染色体上
B.若基因位于果蝇X和Y染色体的同源区段,则遗传与性别无关
C.摩尔根的实验揭示了白眼基因位于X和Y染色体的同源区段
D.利用白眼的雌果蝇和野生红眼的雄果蝇进行杂交可以验证摩尔根的设想
解析:萨顿通过分析蝗虫基因与染色体的平行关系提出了“基因位于染色体上”的假说,但未通过实验证明,A错误;若基因位于果蝇X和Y染色体的同源区段,则遗传与性别也可能有关,如XbXb与XbYB杂交,后代中雌果蝇都表现为隐性,雄果蝇都是显性,B错误;摩尔根及同事设想,亲代白眼果蝇控制白眼的基因位于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因,C错误;设相关基因是A/a,选择白眼雌果蝇(XaXa)和野生型红眼雄(XAY)果蝇杂交,F1基因型为XAXa、XaY,雄果蝇均为白眼,雌果蝇均为红眼,因此利用白眼的雌果蝇和红眼的雄果蝇进行杂交可以验证摩尔根的设想,D正确。
答案:D
考点二 伴性遗传
1.伴性遗传的概念
位于性染色体上的基因控制的性状,在遗传上总是和性别相关联的现象。
2.伴性遗传的类型
(1)伴X染色体隐性遗传实例——红绿色盲
①男性的色盲基因一定传给女儿,也一定来自母亲。某女性色盲患者的父亲和儿子一定是患者;色觉正常男性的母亲和女儿也一定色觉正常。
②如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病,可以说明这种遗传病的遗传特点之一是隔代遗传。
③这种遗传病在自然群体中男性患者多于女性。
(2)伴X染色体显性遗传实例——抗维生素D佝偻病
①男性的抗维生素D佝偻病基因一定传给女儿,也一定来自母亲。
②若男性为患者,则其母亲和女儿一定是患者;若女性正常,则其父亲和儿子也一定正常。
③这种遗传病的遗传特点是女性患者多于男性患者,图中显示的遗传特点是世代连续遗传。
(3)伴Y染色体遗传实例——外耳道多毛症
①患者全为男性,女性全部正常。
②没有显隐性之分。
③父传子,子传孙,具有世代连续性。
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
生女孩;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:该夫妇所生女孩全患病,而男孩正常
(2)根据性状推断性别,指导育种工作
鸡的性别决定方式为ZW型,已知控制鸡的羽毛有横斑条纹(芦花)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。
1.性染色体上控制性状的基因的遗传与性别相关联的遗传方式是伴性遗传。(必修2第34页黑体)(√)
2.人类的X染色体和Y染色体,无论大小还是携带的基因种类和数量都有差别。X染色体比Y染色体大,携带的基因多。(必修2第35页正文)(√)
3.红绿色盲男性的色盲基因只能来自母亲,将来也只能传给儿子。(必修2第37页正文)(×)
4.抗维生素D佝偻病男性患者的母亲和女儿都是患者。(必修2第37页正文)(√)
5.让非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交,可通过性状判断鸡的性别。(必修2第38页正文)(√)
1.抗维生素D佝偻病是一种伴X染色体显性遗传病。正常女子与男患者所生子女患该病的概率是女孩100%,男孩50%。(×)
2.调查发现,中国男性群体的红绿色盲率接近7%,女性群体约为0.5%。男性的红绿色盲基因只传给女儿,不传给儿子。可知控制人类红绿色盲的基因是X染色体上的隐性基因。(√)
3.一个色觉正常女性,其父亲是色盲,则该女生含有色盲基因,且一定来源于她的父亲。(√)
4.摩尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱,图中基因控制的性状均表现为伴性遗传。(√)
5.某昆虫的性别决定方式为XY型,张翅(A)对正常翅(a)是显性,位于常染色体;红眼(B)对白眼(b)是显性,位于X染色体。从白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,若子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅的概率为9/32。(√)
1.(必修2第40页“复习与提高”)人们发现偶尔会有原来下过蛋的母鸡,以后却变成公鸡,长出公鸡的羽毛,发出公鸡样的啼声。从遗传的物质基础和性别控制的角度,分析这种现象出现的可能原因。
提示:性别和其他性状类似,也是受遗传物质和环境共同影响的,该现象可能是某种环境因素,使性腺出现反转现象,但遗传物质组成不变。
2.色盲基因(相关基因用B、b表示)和抗维生素D佝偻病基因(相关基因用D、d表示)同样都是位于X染色体的非同源区段,前者是“男性患者多于女性患者”而后者是“女性患者多于男性患者”,其原因是什么?
提示:色盲基因为隐性基因,女性体细胞内的两条X染色体上同时具备b基因时才会患病,而男性体细胞只有一条X染色体,只要具备一个b基因就表现为色盲,所以“男性患者多于女性患者”;而抗维生素D佝偻病基因为显性基因,女性体细胞内的两条X染色体上只有同时具备d基因时才会正常,而男性只要具备一个d基因就表现为正常,所以“女性患者多于男性患者”。
根据基因在不同类型染色体上不同位置的判断,回答下列问题。
(1)B/b若位于常染色体上,则群体理论上共有 种基因型;B/b若仅位于X染色体上(Y染色体上没有该基因及其等位基因),则群体理论上共有 种基因型;若B/b位于X、Y染色体的同源区段,则群体理论上共有 种基因型。
(2)若B/b仅位于X染色体上(Y染色体上没有该基因及其等位基因),群体理论上共有 种杂交组合,其中有2种杂交组合的后代性状与性别存在关联,它们是 。
(3)若B/b位于X、Y染色体的同源区段,则群体理论上共有 种杂交组合,其中有 种杂交组合的后代性状与性别存在关联,它们是
。
(4)性染色体上的基因都与性别决定有关系吗?
提示:(1)3 5 7 (2)6 XBXb×XBY、XbXb×XBY (3)12 4 XBXb×XBYb、XbXb×XBYb、XBXb×XbYB和XbXb×XbYB (4)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。
1.性别决定的类型及传递特点
(1)性别决定的方式
性别决
定方式
XY型
ZW型
雄性的染
色体组成
常染色体+XY
常染色体+ZZ
雌性的染
色体组成
常染色体+XX
常染色体+ZW
雄配子的染
色体组成
(常染色体+X)∶(常
染色体+Y)=1∶1
常染色体+Z
雌配子染
色体组成
常染色体+X
(常染色体+Z)∶(常染色体+W)=1∶1
实例
人及大部分动物
鳞翅目昆虫、鸟类等
(2)传递特点(以XY型为例)
2.X、Y染色体同源区段基因的遗传
(1)在X、Y染色体的同源区段,基因是成对的,存在等位基因,而X染色体的非同源区段在雄性个体中不存在等位基因(但在雌性个体中存在等位基因)。
(2)X、Y染色体的同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似,但也有差别,如:
性别决定与伴性遗传
1.(2026)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
解析:根据题干信息可知,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(1/2)和X(1/2)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中雄性个体占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,即ZZ、ZX、ZW、XY、XX、ZY、XW、WY,D错误。
答案:C
2.(2026)某昆虫眼睛的颜色受独立遗传的两对等位基因控制,黄眼基因B对白眼基因b为显性,基因A存在时,眼色表现为黑色,基因a不影响B和b的作用。现有3组杂交实验,结果如下。请回答下列问题。
(1)组别①F1黑眼个体产生的配子基因组成有 ;F2中黑眼个体基因型有 种。
(2)组别②亲本的基因型为 ;F2中黑眼个体随机杂交,后代表型及比例为 。
(3)组别③的亲本基因型组合可能有
。
(4)已知该昆虫性别决定方式为XO型,XX为雌性,XO为雄性。若X染色体上有一显性基因H,抑制A基因的作用。基因型为aaBBXhXh和AAbbXHO的亲本杂交,F1相互交配产生F2。
①F2中黑眼、黄眼、白眼表型的比例为 ;F2中白眼个体基因型有 种。
②F2白眼雌性个体中,用测交不能区分出的基因型有 。
③若要从F2群体中筛选出100个纯合黑眼雌性个体,理论上F2的个体数量至少需有 个。
解析:(1)组别①F2表型比例为12∶3∶1,为9∶3∶3∶1的变式,F1的基因型是AaBb,产生配子的基因组成为AB、Ab、aB、ab。已知黄眼基因B对白眼基因b为显性,基因A存在时,眼色表现为黑色,基因a不影响B和b的作用F2黑眼个体有1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb,共6种。(2)组别②亲本黑眼和黄眼杂交子一代为黑眼,子二代黑眼∶黄眼=3∶1,可知黑眼子一代为单杂合子AaBB,故亲本黑眼和黄眼的基因型为AABB和aaBB。F2中黑眼个体1/3AABB、2/3AaBB随机杂交,产生配子为2/3AB、1/3aB,后代基因型及比例为AABB∶AaBB∶aaBB=4∶4∶1,故后代表型及比例为黑眼∶黄眼=8∶1。(3)组别③的亲本黑眼和黄眼杂交子一代为黑眼∶黄眼=1∶1,故亲本基因型组合可能有AaBB和aaBB、AaBb和aaBB、AaBB和aaBb、Aabb和aaBB。(4)①aaBBXhXh和AAbbXHO杂交,F1基因型为AaBbXHXh和AaBbXhO,雌雄相互交配产生F2,由于H抑制A基因的作用,故基因型为A___XHXh、A___XHO不能表现黑色,常染色体基因型有1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、1aabb,性染色体基因型为1XHXh、1XHO、1XhO、1XhXh,组合后黑眼∶黄眼∶白眼=12∶15∶5。F2中白眼个体基因型有AAbbXHXh、AAbbXHO、AabbXHXh、AabbXHO、aabbXHXh、aabbXHO、aabbXhO、aabbXhXh,共8种。②F2白眼雌性个体有AAbbXHXh、AabbXHXh、aabbXHXh、aabbXhXh,与aabbXhO个体进行测交,AAbbXHXh测交后代白眼∶黑眼=1∶1,AabbXHXh测交后代白眼∶黑眼=3∶1,由于aabbXHXh、aabbXhXh测交后代都是白眼,故这两种基因型不能区分。③若要从F2群体中筛选出100个纯合黑眼雌性个体即1/64AABBXhXh、1/64AAbbXhXh,理论上F2的个体数量至少需有100÷2/64=3200个。
答案:(1)AB、Ab、aB、ab 6 (2)AABB和aaBB 黑眼∶黄眼=8∶1 (3)AaBB和aaBB、AaBb和aaBB、AaBB和aaBb、Aabb和aaBB (4)①黑眼∶黄眼∶白眼=12∶15∶5 8 ②aabbXHXh、aabbXhXh ③3 200
伴性遗传的应用
3.(2026)白鸡(tt)生长较快,麻鸡(TT)体型大更受市场欢迎,但生长较慢。因此育种场引入白鸡,通过杂交改良麻鸡。麻鸡感染ALV(逆转录病毒)后,来源于病毒的核酸插入常染色体使显性基因T突变为t,生产中常用快慢羽性状(由性染色体的R、r控制,快羽为隐性)鉴定雏鸡性别。现以雌性慢羽白鸡、杂合雄性快羽麻鸡为亲本,下列叙述正确的是( )
A.一次杂交即可获得T基因纯合麻鸡
B.快羽麻鸡在F1中所占的比例可为1/4
C.可通过快慢羽区分F2中雏鸡性别
D.t基因上所插入核酸与ALV核酸结构相同
解析:由题干信息可知,雌性慢羽白鸡的基因型为ttZRW,雄性快羽麻鸡的基因型为TtZrZr,一次杂交子代的基因型为TtZRZr、TtZrW、ttZRZr、ttZrW,不能获得T基因纯合麻鸡,快羽麻鸡(TtZrW)在F1中所占的比例可为1/4,A错误,B正确;F1的基因型为TtZRZr、TtZrW、ttZRZr、ttZrW,只考虑快慢羽,F2的基因型为ZRZr、ZrZr、ZRW、ZrW,无法通过快慢羽区分F2中的雏鸡性别,C错误;t基因为双链的DNA结构,ALV为逆转录病毒,其核酸为单链的RNA结构,二者的结构不同,D错误。
答案:B
4.(2026)女娄菜是一种XY型性别决定的生物,叶型有窄叶和宽叶两种。某兴趣小组对女娄菜叶型的遗传方式进行了研究。相关杂交实验如下:
实验
亲本
子代
实验一
宽叶雌株、窄叶雄株
全为宽叶雄株或宽叶雄株∶窄叶雄株=1∶1
实验二
宽叶雌株、宽叶雄株
宽叶雌株∶宽叶雄株∶窄叶雄株=2∶1∶1
下列有关分析错误的是( )
A.女娄菜的宽叶对窄叶为显性
B.叶型相关的基因位于X染色体上
C.叶型的基因在遗传时遵循自由组合定律
D.女娄菜群体中不存在窄叶雌株
解析:实验二中宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代出现窄叶雄株(隐性性状),说明宽叶为显性性状,A正确;实验一宽叶雌株×窄叶雄株,子代全为宽叶雄株或宽叶雄株∶窄叶雄株=1∶1,即性状与性别相关,说明基因位于X染色体上,B正确;自由组合定律适用于两对及以上等位基因的遗传,本题仅涉及一对等位基因,C错误;结合表中实验一子代比例可知,父本产生的Xa致死,故亲本为XAXA×XaY,子代为XAY,表型全为宽叶雄株,亲本为XAXa×XaY,子代为XAY∶XaY=1∶1,即表现为宽叶雄株∶窄叶雄株=1∶1;可见不可能出现XaXa,说明女娄菜群体中不存在窄叶雌株,D正确。
答案:C
1.(2026)某动物家系的系谱图如图所示。a1、a2、a3、a4是位于X染色体上的等位基因,Ⅰ-1基因型为Xa1Xa2,Ⅰ-2基因型为Xa3Y,Ⅱ-1和Ⅱ-4基因型均为Xa4Y,Ⅳ-1为纯合子的概率为( )
A.3/64 B.3/32
C.1/8 D.3/16
解析:根据题干信息和图可知,Ⅰ-1基因型为Xa1Xa2,Ⅰ-2基因型为Xa3Y,所以Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型及其概率为1/2Xa1Xa3和1/2Xa2Xa3。又因为Ⅱ-1和Ⅱ-4基因型均为Xa4Y,可以算出Ⅲ-1的基因型及其概率为1/4Xa1Xa4、1/4Xa2Xa4和2/4Xa3Xa4,而Ⅲ-2的基因型及其概率为1/4Xa1Y、1/4Xa2Y和2/4Xa3Y。所以可以得出Ⅳ-1为纯合子的概率为3/16,即A、B、C错误,D正确。
答案:D
2.(2026)一对体色均为灰色的昆虫亲本杂交,子代存活的个体中,灰色雄性∶灰色雌性∶黑色雄性∶黑色雌性=6∶3∶2∶1。假定此杂交结果涉及两对等位基因的遗传,在不考虑相关基因位于性染色体同源区段的情况下,同学们提出了4种解释,其中合理的是( )
①体色受常染色体上一对等位基因控制,位于X染色体上的基因有隐性纯合致死效应 ②体色受常染色体上一对等位基因控制,位于Z染色体上的基因有隐性纯合致死效应 ③体色受两对等位基因共同控制,其中位于X染色体上的基因还有隐性纯合致死效应 ④体色受两对等位基因共同控制,其中位于Z染色体上的基因还有隐性纯合致死效应
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
考点解码 灰色亲本杂交,子代出现黑色,说明灰色为显性性状。XY型性别决定的生物,XX为雌性,XY为雄性;ZW型性别决定的生物,ZW为雌性,ZZ为雄性。
解析:依题意,后代雄性∶雌性=8∶4=2∶1,说明雌性一半致死。若位于X染色体上的基因(假设为B/b基因)有隐性纯合致死效应,则子代雌性出现XbXb个体且致死,父本基因型就要为XbY(致死),与假设矛盾,不合理,①③不符合题意;若体色受常染色体上一对等位基因控制,位于Z染色体上的基因有隐性纯合致死效应,假设常染色体上的基因为A/a,Z染色体上的基因为B/b。结合题中信息,亲本基因型为AaZBZb、AaZBW,则杂交子代为6A_ZBZ—(灰色雄性)∶3A_ZBW(灰色雌性)∶3A_ZbW(致死)∶2aaZBZ—(黑色雄性)∶1aaZBW(黑色雌性)∶1aaZbW(致死)=6∶3∶2∶1,②符合题意;若体色受两对等位基因共同控制,其中位于Z染色体上的基因还有隐性纯合致死效应,则亲本基因型为AaZBZb、AaZBW,子代基因型及比例为6A_ZBZ-∶3A_ZBW∶3A_ZbW(致死)∶2aaZBZ—1aaZBW∶1aaZbW(致死),只有A、B同时存在时,表现灰色,则子代表型及比例为灰色雄性∶灰色雌性∶黑色雄性∶黑色雌性=6∶3∶2∶1,④符合题意;综上可知,②④正确。
答案:D
3.(2026)黑腹果蝇(2n=8)的性别决定是XY型,但性别受胚胎性指数i的影响(i=X染色体数目/常染色体组数,i=0.5为雄性,i=1为雌性,i=1.5胚胎致死),有Y染色体的雄性个体可育,无Y染色体的雄性个体不育。常染色体隐性基因t纯合可导致雌蝇变为雄蝇,对雄蝇无影响。下列有关叙述正确的是( )
A.黑腹果蝇体细胞有2个染色体组,每组有4条常染色体
B.基因型分别为TtXO、ttXXY和ttXYY的黑腹果蝇均为不育雄蝇
C.基因型为TtXX和ttXY的个体杂交得到F1,F1相互交配得到F2,F2中雌雄比例为5∶11
D.某雄蝇(TtXY)减数分裂Ⅱ后期X染色体不分离,与正常雌蝇(TtXX)杂交,后代中不育雄蝇占比为1/4
解析:黑腹果蝇(2n=8)的性别决定是XY型,黑腹果蝇体细胞有2个染色体组,每组有3条常染色体和1条性染色体,A错误。由题干信息可知,TtXO为不育雄蝇、ttXXY为可育雄蝇、ttXYY为可育雄蝇,B错误。基因型为TtXX的个体产生配子的基因型为TX、tX,ttXY的个体产生配子的基因型为tY、tX,二者杂交,F1的基因为TtXY(可育雄蝇)、ttXY(可育雄蝇)、TtXX(可育雌蝇)、ttXX(不育雄蝇),TtXY、ttXY产生配子的种类及比例为TY∶tX∶TX∶tY=1∶3∶1∶3,TtXX产生配子的种类及比例为TX∶tX=1∶1,F2的基因型及比例为TTXY(雄)∶TtXX(雌)∶TTXX(雌)∶TtXY(雄)∶TtXY(雄)∶ttXX(雄)∶TtXX(雌)∶ttXY(雄)=1∶3∶1∶3∶1∶3∶1∶3,由此可知,F2中雌雄比例为5∶11,C正确;某雄蝇(TtXY)减数分裂Ⅱ后期X染色体不分离,其产生配子的类型及比例为TY∶tXX∶t=2∶1∶1或tY∶TXX∶T=2∶1∶1,正常雌蝇TtXX产生配子的种类及比例为TX∶tX=1∶1,二者杂交,若为第一种情况,其后代基因型及比例为TTXY∶TtXXX(胚胎致死)∶TtX(不育雄蝇)∶TtXY∶ttXXX(胚胎致死)∶ttX(不育雄蝇)=2∶1∶1∶2∶1∶1,后代中不育雄蝇占比为1/3;若为第二种情况,其后代基因型及比例为TtXY∶TTXXX(胚胎致死)∶TTX(不育雄蝇)∶ttXY∶TtXXX(胚胎致死)∶TtX(不育雄蝇)=2∶1∶1∶2∶1∶1,后代中不育雄蝇占比为1/3,D错误。
答案:C
4.(2026)中国养蚕制丝历史悠久。蚕卵的红色、黄色由常染色体上一对等位基因(R/r)控制。将外源绿色蛋白基因(G)导入纯合的黄卵(rr)、结白茧雌蚕的Z染色体上,获得结绿茧的亲本1,与纯合的红卵、结白茧雄蚕(亲本2)杂交选育红卵、结绿茧的纯合品系。不考虑突变,下列叙述错误的是( )
A.F1雌蚕均表现出红卵、结绿茧表型
B.F1雄蚕次级精母细胞中的基因组成可能有RRGG、rr等类型
C.F1随机交配得到的F2中,红卵、结绿茧的个体比例是3/8
D.F2中红卵、结绿茧的个体随机交配,子代中目的个体的比例是2/9
考点解码 蚕卵颜色由常染色体上一对等位基因(R/r)控制,红色、黄色是这对等位基因控制的不同表型。将外源绿色蛋白基因(G)导入纯合的黄卵(rr)、结白茧雌蚕的Z染色体上,得到亲本1,其基因型为rrZGW。亲本2是纯合的红卵、结白茧雄蚕,基因型为RRZgZg。
解析:由题意可知,亲本1基因型为rrZGW,亲本2基因型为RRZgZg,F1中雌蚕基因型为RrZgW,表现为红卵、结白茧,A错误。F1雄蚕基因型为RrZGZ,减数分裂前的间期,染色体复制,基因也复制,初级精母细胞的基因组成为RRrrZGZGZZ,减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,形成的次级精母细胞的基因组成可能有RRGG(RRZGZG)、rr(rr不考虑Z染色体上基因时)等类型,B正确。F1的雄蚕基因型为RrZGZg,雌蚕基因型为RrZgW。先分析常染色体上的基因,Rr×Rr,后代R_∶rr=3∶1;再分析Z染色体上的基因,ZGZg×ZgW,后代ZGZg∶ZGW∶ZgZg∶ZgW=1∶1∶1∶1。红卵、结绿茧个体的基因型为R_ZGZg、R_ZGW。R_的比例为3/4,ZGZg和ZGW的比例各为1/4,所以红卵、结绿茧的个体比例是3/4×1/4+3/4×1/4=3/8,C正确。F2中红卵、结绿茧的个体为R_ZGZg和R_ZGW,R_中RR∶Rr=1∶2,产生的配子为R∶r=2∶1,随机交配得RR∶Rr∶rr=4∶4∶1,故RR占4/9;ZGZg和ZGW随机交配,子代的基因型及比例为ZGZG∶ZGW∶ZGZg∶ZgW=1∶1∶1∶1,其中结绿茧纯合子(ZGZG和ZGW)占1/2,因此F2中红卵、结绿茧的个体(R_ZGZg和R_ZGW)随机交配,子代中目的个体的比例是4/9×1/2=2/9,D正确。
答案:A
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