專題五 遺傳的基本規(guī)律與伴性遺傳
融會貫通 構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)
概念辨析 篩查知識漏洞
深挖教材 練習(xí)長句描述
重難盤查 突破核心考點
課標(biāo)自省 明確備考方向
1.按照孟德爾自由組合定律來說,控制不同性狀的基因的遺傳互不干擾。 (  )提示:√2.等位基因的分離只能發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期。 (  )提示:× 如果同源染色體交換片段,姐妹染色單體上也可能出現(xiàn)等位基因,這樣的等位基因會在減數(shù)分裂Ⅱ后期發(fā)生分離。3.F1測交的子代表型及比例能直接反映出F1配子的種類及比例,但無法推測出被測個體產(chǎn)生配子的數(shù)量。 (  )提示:√
4.基因的自由組合定律的實質(zhì)是同源染色體上等位基因分離,非等位基因自由組合。 (  )提示:× 基因的自由組合定律的實質(zhì)是非同源染色體上非等位基因的自由組合。5.白化病遺傳中,基因型為Aa的雙親通過基因重組產(chǎn)生一正常子代,其為攜帶者的概率是2/3。 (  )提示:× 基因重組指的是控制不同性狀的基因的重新組合,Aa為等位基因,不發(fā)生基因重組。
6.具有兩對相對性狀的純合親本雜交,重組類型個體在F2中一定占3/8。 (  )提示:× 具有兩對相對性狀的純合親本雜交,若控制兩對性狀的基因滿足自由組合定律,則雙顯性純合親本與雙隱性純合親本雜交的F2中重組類型占3/8,兩種單顯性親本雜交的F2中重組類型占5/8,若控制兩對性狀的基因位于一對染色體上,雙顯性純合親本與雙隱性純合親本雜交的F2重組類型為O,兩種單顯性親本雜交的F2中重組類型為1/2。
7.基因的分離定律發(fā)生在配子的形成過程中,基因的自由組合定律發(fā)生在受精作用的過程中。 (  )提示:× 基因的分離定律與自由組合定律都發(fā)生在配子的形成過程中。8.高莖豌豆植株的子代出現(xiàn)高莖和矮莖,說明該對相對性狀是由環(huán)境因素決定的。 (  )提示:× 高莖豌豆植株的子代出現(xiàn)高莖和矮莖,也可能是該個體為雜合子,子代出現(xiàn)了性狀分離的現(xiàn)象。
9.孟德爾提出分離現(xiàn)象相關(guān)假說時,生物學(xué)界已經(jīng)認識到配子形成和受精過程中染色體的變化。 (  )提示:× 孟德爾提出分離現(xiàn)象相關(guān)假說時,生物學(xué)界還未認識配子形成和受精過程中染色體的變化。10.若雙親豌豆雜交后子代表型之比為1∶1∶1∶1,則兩個親本基因型一定為YyRr和yyrr。 (  )提示:× Yyrr和yyRr雜交后子代表型之比也為1∶1∶1∶1。
11.“基因位于染色體上,染色體是基因的載體”可作為薩頓假說的依據(jù)。 (  )提示:× “基因位于染色體上,染色體是基因的載體”可作為薩頓的推論,薩頓假說的依據(jù)是基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系。12.性染色體上的基因都與性別決定有關(guān),位于X、Y染色體同源區(qū)段的基因遺傳時不表現(xiàn)伴性遺傳。 (  )提示:× 性染色體上的絕大多數(shù)基因都與性別決定無關(guān);位于X、Y染色體同源區(qū)段的基因遺傳時同樣表現(xiàn)伴性遺傳(如XaYA×XaXa)。
13.最早確定染色體上基因位置的科學(xué)家是摩爾根,他使用熒光標(biāo)記法將基因進行染色體位置定位。 (  )提示:× 摩爾根和他的學(xué)生發(fā)明的方法只能測定基因在染色體上的相對位置,并不是熒光標(biāo)記法。14.調(diào)查人群中原發(fā)性高血壓的發(fā)病率時應(yīng)在患者家系中多調(diào)查幾代,以減小實驗誤差。 (  )提示:× 在患者家系中調(diào)查遺傳病的發(fā)病率,會使調(diào)查結(jié)果偏高。
15.女性的某一條X染色體來自父親的概率是1/2,男性的X染色體來自母親的概率是1。 (  )提示:√16.ZW型性別決定的生物中,僅考慮性染色體,雌性只能產(chǎn)生一種類型的卵細胞,雄性能產(chǎn)生兩種類型的精子。 (  )提示:× ZW型性別決定的生物中,雌性性染色體組成為ZW,可產(chǎn)生Z和W兩種卵細胞,雄性性染色體組成為ZZ,可產(chǎn)生Z一種精子。
17.一對表型正常的夫婦,生下了一個患病的女孩,則該致病基因一定是隱性基因且位于常染色體上。 (  )提示:× 有可能是染色體變異,比如21-三體綜合征,不攜帶致病基因。18.位于X和Y染色體特有區(qū)段上的基因沒有等位基因,所以不能發(fā)生互換。 (  )提示:× 位于X染色體特有區(qū)段上的基因可在兩條X染色體之間發(fā)生互換。
19.通過羊水檢查可檢查出唐氏綜合征和白化病。 (  )提示:√ 通過羊水提取胎兒細胞,可用于染色體分析、性別確定、序列測定和分析等,進而檢查出唐氏綜合征和白化病等遺傳病。20.禁止近親結(jié)婚能降低各種遺傳病的發(fā)生概率。 (  ) 提示:× 禁止近親結(jié)婚主要能降低各種隱性遺傳病的發(fā)生概率。
1.果蠅具有________________________________________________的特點,所以生物學(xué)家常用它作為遺傳學(xué)研究的實驗材料。2.孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗中,實現(xiàn)3∶1的性狀分離比必須同時滿足的條件是什么?_________________________________________________________________________________________________________________________。
易飼養(yǎng),繁殖快,一只雌果蠅一生能產(chǎn)生幾百只后代
觀察子代樣本數(shù)目足夠多;F1形成的兩種配子的數(shù)目相等且生活力相同;雌雄配子結(jié)合的機會相等;F2不同基因型個體的存活率相等
3.純種的甜玉米與純種的非甜玉米進行間行種植,收獲時發(fā)現(xiàn),在甜玉米的果穗上結(jié)有非甜玉米的籽粒,但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒,試說明產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
因為控制非甜玉米性狀的是顯性基因,控制甜玉米性狀的是隱性基因。當(dāng)甜玉米接受非甜玉米的花粉時,后代為雜合子(既含有顯性基因,也含有隱性基因),表現(xiàn)為顯性性狀,故在甜玉米的果穗上結(jié)出非甜玉米的籽粒;當(dāng)非甜玉米接受甜玉米的花粉時,后代為雜合子,表現(xiàn)為顯性性狀,即非甜玉米的性狀,故在非甜玉米果穗上結(jié)出的仍是非甜玉米的籽粒
4.自由組合定律的實質(zhì):___________________________________________________________________________________。5.雌雄同株中性狀的遺傳存在伴性遺傳嗎?為什么?______________________________________________________。
在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因分離,非同源染色體上的非等位基因自由組合
雌雄同株中性狀的遺傳不存在伴性遺傳,因為無性染色體
6.一對表型不同的果蠅進行交配,得到的子一代果蠅中雌∶雄=2∶1,且雌蠅有兩種表型,據(jù)此推測基因的位置及造成性別比例改變的可能原因:____________________________________________________________。7.基因檢測是指_______________________________________________________。
基因位于X染色體上,顯性基因純合時致死(或雄性顯性個
通過檢測人體細胞中的DNA序列,以了解人體的
8.近親結(jié)婚能使隱性遺傳病發(fā)病率升高的原因是__________________________________________________;多基因遺傳病不宜作為調(diào)查對象的原因是_____________________________。
隱性的致病基因得以純合的機率增加
發(fā)病原因復(fù)雜,易受環(huán)境影響
辨清遺傳規(guī)律“實質(zhì)”與相關(guān)“比例”
1.兩大規(guī)律的實質(zhì)與各比例之間的關(guān)系圖
2.一對等位基因(Aa)相關(guān)的異常性狀分離比
3.兩對或兩對以上等位基因相關(guān)的性狀分離比(1)常染色體上的兩對等位基因(AaBb)
【特別提醒】 AaBb×aabb時,若后代表型比例出現(xiàn)“多∶多∶少∶少”則為連鎖互換,其中“少∶少”為重組類型;若表型比例為1∶1,則為完全連鎖。
(2)常染色體上的三對等位基因(AaBbCc)
(3)AaXBXb×AaXBY(A、a控制白化病,B、b控制色盲;不考慮性別差異)
4.已知子代的表型和基因型推雙親的基因型或表型(1)基因填充法根據(jù)親代表型可大概寫出其基因型,如A_B_、aaB_等,再根據(jù)子代表型將所缺處補充完整,特別要學(xué)會利用后代中的隱性性狀,因為后代中一旦存在雙隱性個體,那親代基因型中一定存在a、b等隱性基因。
(2)分解組合法根據(jù)子代表型比例拆分為分離定律的分離比,確定每一對相對性狀的親本基因型,再組合。如:①9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb)→AaBb×AaBb。②1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb)→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。③3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
??碱}型一 分離定律1. (2024·安徽卷)某種昆蟲的顏色由常染色體上的一對等位基因控制,雌蟲有黃色和白色兩種表型,雄蟲只有黃色,控制白色的基因在雄蟲中不表達,各類型個體的生存和繁殖力相同。隨機選取一只白色雌蟲與一只黃色雄蟲交配,F(xiàn)1雌性全為白色,雄性全為黃色。繼續(xù)讓F1自由交配,理論上F2雌性中白色個體的比例不可能是(  )A.1/2 B.3/4 C.15/16 D.1
【答案】 A【解析】 由題意可知控制白色的基因在雄蟲中不表達,隨機選取一只白色雌蟲與一只黃色雄蟲交配,F(xiàn)1雌性全為白色,說明白色對黃色為顯性,若相關(guān)基因用A/a表示,則親代白色雌蟲基因型為AA,黃色雄蟲基因型為AA或Aa或aa。若黃色雄蟲基因型為AA,則F1基因型為AA,F(xiàn)1自由交配,F(xiàn)2基因型為AA,F(xiàn)2雌性中白色個體的比例為1;若黃色雄蟲基因型為Aa,則F1基因型為1/2AA、1/2Aa,F(xiàn)1自由交配,F(xiàn)2基因型為9/16AA、6/16Aa、1/16aa,F(xiàn)2雌性中白色個體的比例為15/16;若黃色雄蟲基因型為aa,則F1基因型為Aa,F(xiàn)1自由交配,F(xiàn)2基因型為1/4AA、1/2Aa、1/4aa,F(xiàn)2雌性中白色個體的比例為3/4。綜上所述,A符合題意,B、C、D不符合題意。故選A。
2. (2022·海南卷)匍匐雞是一種矮型雞,匍匐性狀基因(A)對野生性狀基因(a)為顯性,這對基因位于常染色體上,且A基因純合時會導(dǎo)致胚胎死亡。某雞群中野生型個體占20%,匍匐型個體占80%,隨機交配得到F1,F(xiàn)1雌、雄個體隨機交配得到F2。下列有關(guān)敘述正確的是(  )A.F1中匍匐型個體的比例為12/25 B.與F1相比,F(xiàn)2中A基因頻率較高C.F2中野生型個體的比例為25/49 D.F2中A基因頻率為2/9
【答案】 D【解析】 根據(jù)題意,A基因純合時會導(dǎo)致胚胎死亡,因此匍匐型個體Aa占80%,野生型個體aa占20%,則A基因頻率=80%×1/2=40%,a基因頻率=60%,子一代中AA=40%×40%=16%,Aa=2×40%×60%=48%,aa=60%×60%=36%,由于A基因純合時會導(dǎo)致胚胎死亡,所以子一代中Aa占48%÷(48%+36%)=4/7,A錯誤;由于A基因純合時會導(dǎo)致胚胎死亡,因此每一代都會使A的基因頻率減小,故與F1相比,F(xiàn)2中A基因頻率較低,B錯誤;子一代Aa占4/7,aa占3/7,產(chǎn)生的配子為A=4/7×1/2=2/7,a=5/7,子二代中aa=5/7×5/7=25/49,由于AA=2/7×2/7=4/49致死,因此子二代aa占25/49÷(1-4/49)=5/9,C錯誤;子二代aa占5/9,Aa占4/9,因此A的基因頻率為4/9×1/2=2/9,D正確。故選D。
3. (2023·全國甲卷)水稻的某病害是由某種真菌(有多個不同菌株)感染引起的。水稻中與該病害抗性有關(guān)的基因有3個(A1、A2、a);基因A1控制全抗性狀(抗所有菌株),基因A2控制抗性性狀(抗部分菌株),基因a控制易感性狀(不抗任何菌株),且A1對A2為顯性,A1對a為顯性、A2對a為顯性。現(xiàn)將不同表型的水稻植株進行雜交,子代可能會出現(xiàn)不同的表型及其分離比。下列敘述錯誤的是(  )A.全抗植株與抗性植株雜交,子代可能出現(xiàn)全抗∶抗性=3∶1B.抗性植株與易感植株雜交,子代可能出現(xiàn)抗性∶易感=1∶1C.全抗植株與易感植株雜交,子代可能出現(xiàn)全抗∶抗性=1∶1D.全抗植株與抗性植株雜交,子代可能出現(xiàn)全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1
【答案】 A【解析】 全抗植株與抗性植株,有六種交配情況:A1A1與A2A2或者A2a交配,后代全是全抗植株;A1A2與A2A2或者A2a交配,后代全抗∶抗性=1∶1;A1a與A2A2交配,后代全抗∶抗性=1∶1;A1a與A2a交配,后代全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1,A錯誤,D正確;抗性植株A2A2或者A2a與易感植株aa交配,后代全為抗性,或者為抗性∶易感=1∶1,B正確;全抗與易感植株雜交,若是A1A1與aa雜交,后代全為全抗,若是A1A2與aa雜交,后代為全抗∶抗性=1∶1,若是A1a與aa雜交,后代為全抗∶易感=1∶1,C正確。故選A。
4. (2024·浙江6月卷)瓢蟲鞘翅上的斑點圖案多樣而復(fù)雜。早期的雜交試驗發(fā)現(xiàn),鞘翅的斑點圖案由某條染色體上同一位點(H基因位點)的多個等位基因(h、HC、HS、HSP等)控制的。HC、HS、HSP等基因各自在鞘翅相應(yīng)部位控制黑色素的生成,分別使鞘翅上形成獨特的斑點圖案;基因型為hh的個體不生成黑色素,鞘翅表現(xiàn)為全紅。通過雜交試驗研究,并不能確定H基因位點的具體位置、序列等情況?;卮鹣铝袉栴}:
(1)兩個體雜交,所得F1的表型與兩個親本均不同,如圖所示。F1的黑色凸形是基因型為________親本的表型在F1中的表現(xiàn),表明該親本的黑色斑是________性狀。若F1雌雄個體相互交配,F(xiàn)2表型的比例為________。
(2)近期通過基因序列研究發(fā)現(xiàn)了P和G兩個基因位點,推測其中之一就是H基因位點。為驗證該推測,研究人員在翻譯水平上分別阻止了P和G位點的基因表達,實驗結(jié)果如表所示。結(jié)果表明,P位點就是控制黑色素生成的H基因位點,那么阻止P位點基因表達的實驗結(jié)果對應(yīng)表中哪兩組?______________,判斷的依據(jù)是___________________________________________________________。
此外,還可以在____________水平上阻止基因表達,以分析基因?qū)Ρ硇偷挠绊憽?br/>(3)為進一步研究P位點基因的功能,進行了相關(guān)實驗。兩個大小相等的完整鞘翅P位點基因表達產(chǎn)生的mRNA總量,如圖甲所示,說明P位點基因的表達可以促進鞘翅黑色素的生成,判斷的理由是_______________________________________________________________;黑底紅點鞘翅面積相等的不同部位P位點基因表達產(chǎn)生的mRNA總量,如圖乙所示,圖中a、b、c部位mRNA總量的差異,說明P位點基因在鞘翅不同部位的表達決定______________________。
(4)進一步研究發(fā)現(xiàn),鞘翅上有產(chǎn)生黑色素的上層細胞,也有產(chǎn)生紅色素的下層細胞,P位點基因只在產(chǎn)生黑色素的上層細胞內(nèi)表達,促進黑色素的生成,并抑制下層細胞生成紅色素。綜合上述研究結(jié)果,下列對第(1)題中F1(HCHS)表型形成原因的分析,正確的有哪幾項________。A.F1鞘翅上,HC、HS選擇性表達 B.F1鞘翅紅色區(qū)域,HC、HS都不表達C.F1鞘翅黑色凸形區(qū)域,HC、HS都表達 D.F1鞘翅上,HC、HS只在黑色區(qū)域表達
【答案】 (1)HCHC 顯性 1∶2∶1(2)組3、組4 阻止P位點基因表達后實驗結(jié)果應(yīng)該是沒有黑色素生成,對應(yīng)3、4組 轉(zhuǎn)錄(3)黑底紅點P位點基因表達產(chǎn)生的mRNA總量遠遠大于紅底黑點 黑色斑點面積大小(4)ABD
【解析】 (1)由圖分析,HCHC個體有黑色凸形,所以F1的黑色凸形是基因型為HCHC親本的表型在F1中的表現(xiàn),表明該親本的黑色斑是顯性性狀。F1的基因型為HCHS,若F1雌雄個體相互交配,F(xiàn)2基因型及比例為HCHC∶HCHS∶HSHS=1∶2∶1,三種基因型對應(yīng)的表型各不相同,所以表型比例為1∶2∶1。(2)為驗證該推測,研究人員在翻譯水平上分別阻止了P和G位點的基因表達,實驗結(jié)果如表所示。結(jié)果表明,P位點就是控制黑色素生成的H基因位點,那么阻止P位點基因表達后實驗結(jié)果應(yīng)該是沒有黑色素生成,對應(yīng)3、4組。此外,還可以在轉(zhuǎn)錄水平上阻止基因表達,以分析基因?qū)Ρ硇偷挠绊憽?3)兩個大小相等的完整
鞘翅P位點基因表達產(chǎn)生的mRNA總量,如圖甲所示,說明P位點基因的表達可以促進鞘翅黑色素的生成,判斷的理由是黑底紅點P位點基因表達產(chǎn)生的mRNA總量遠遠大于紅底黑點;黑底紅點鞘翅面積相等的不同部位P位點基因表達產(chǎn)生的mRNA總量,如圖乙所示,圖中a、b、c部位mRNA總量的差異,說明P位點基因在鞘翅不同部位的表達決定黑色斑點面積大小。(4)P位點基因只在產(chǎn)生黑色素的上層細胞內(nèi)表達,促進黑色素的生成,并抑制下層細胞生成紅色素,所以紅色區(qū)域,HC、HS都不表達,HC、HS只在黑色區(qū)域表達,根據(jù)圖(1)可知HC控制黑色凸形生成,HS控制大片黑色區(qū)域生成,所以F1鞘翅上,HC、HS選擇性表達,黑色凸形區(qū)域,HC表達,A、B、D正確。
1.明確性狀顯隱性的3種判斷方法(1)雜交法:具有相對性狀的親本雜交,不論正交、反交,若子代只表現(xiàn)一種性狀,則該性狀為顯性性狀。(2)自交法:具有相同性狀的親本雜交,若子代出現(xiàn)了性狀分離,則不同于親本的性狀為隱性性狀。
(3)根據(jù)子代性狀分離比判斷①具有一對相對性狀的親本雜交,子代性狀分離比為3∶1,則分離比為3的性狀為顯性性狀。②具有兩對相對性狀的親本雜交,子代性狀分離比為9∶3∶3∶1,則分離比為9的兩性狀均為顯性性狀。
2.確認純合子、雜合子的方法(1)自交法:讓某顯性個體進行自交,若后代出現(xiàn)性狀分離,則此個體為雜合子;若后代不出現(xiàn)性狀分離,則此個體為純合子。此法常用于植物。(2)測交法:待測個體與隱性純合子相交,若后代只有顯性性狀,則待測個體為純合子;若后代同時出現(xiàn)顯性和隱性個體,待測個體為雜合子。此法常用于動物。
3.關(guān)注“3”個失分點(1)雜合子(Aa)產(chǎn)生雌雄配子種類相同、數(shù)量不相等①雌雄配子都有兩種(A∶a=1∶1)。②一般來說雄配子數(shù)遠多于雌配子數(shù)。(2)自交≠自由交配①自交:強調(diào)相同基因型個體之間的交配。②自由交配:強調(diào)群體中所有個體隨機交配。
(3)性狀分離≠基因重組性狀分離是等位基因彼此分離所致,基因重組是控制不同性狀的基因即非等位基因重新組合。
??碱}型二 自由組合定律5. (2024·全國甲卷)某種二倍體植物的P1和P2植株雜交得F1,F(xiàn)1自交得F2。對個體的DNA進行PCR檢測,產(chǎn)物的電泳結(jié)果如圖所示,其中①~⑧為部分F2個體,上部2條帶是一對等位基因的擴增產(chǎn)物,下部2條帶是另一對等位基因的擴增產(chǎn)物,這2對等位基因位于非同源染色體上。下列敘述錯誤的是(  )
【解析】 假設(shè)A/a為上部兩條帶的等位基因,B/b為下部兩條帶的等位基因,則由電泳圖可知P1為AAbb,P2為aaBB,F(xiàn)1為AaBb,F(xiàn)2中①AaBB②Aabb都為雜合子,③AABb占F2的比例為1/8,⑤AABB占F2的比例為1/16,A正確;電泳圖中的F2的基因型依次為:AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb,未出現(xiàn)的基因型為aaBb,其個體PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果有3條帶,B正確;③AABb和⑦aabb雜交后代為Aabb、 AaBb,其PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果與②⑧電泳結(jié)果相同,C正確;①AaBB自交子代為,AABB(1/4)、AaBB(1/2)、aaBB(1/4),其PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果與④aaBB電泳結(jié)果相同的占1/4,D錯誤。故選D。
6. (2024·遼寧卷)作物在成熟期葉片枯黃,若延長綠色狀態(tài)將有助于提高產(chǎn)量。某小麥野生型在成熟期葉片正常枯黃(熟黃),其單基因突變純合子m1在成熟期葉片保持綠色的時間延長(持綠)。回答下列問題。(1)將m1與野生型雜交得到F1,表型為________(填“熟黃”或“持綠”),則此突變?yōu)殡[性突變(A1基因突變?yōu)閍l基因)。推測A1基因控制小麥?zhǔn)禳S,將A1基因轉(zhuǎn)入________個體中表達,觀察獲得的植株表型可驗證此推測。
(2)突變體m2與m1表型相同,是A2基因突變?yōu)閍2基因的隱性純合子,A2基因與A1基因是非等位的同源基因,序列相同。A1、A2、a1和a2基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈簡要信息如圖1。據(jù)圖1可知,與野生型基因相比,a1基因發(fā)生了__________,a2基因發(fā)生了__________,使合成的mRNA都提前出現(xiàn)了__________,翻譯出的多肽鏈長度變__________,導(dǎo)致蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變,活性喪失。A1(A2)基因編碼A酶,圖2為檢測野生型和兩個突變體葉片中A酶的酶活性結(jié)果,其中__________號株系為野生型的數(shù)據(jù)。
(3)A1和A2基因位于非同源染色體上,m1的基因型為________,m2的基因型為________。若將m1與m2雜交得到F1,F(xiàn)1自交得到F2,F(xiàn)2中自交后代不發(fā)生性狀分離個體的比例為________?!敬鸢浮俊?1)熟黃 持綠(或m1或突變型)(2)堿基對的替換 堿基對的增添 終止密碼子 短?、?3)a1a1A2A2 A1A1a2a2 1/2或0.5或50%
【解析】 (1)若此突變?yōu)殡[性突變,則m1的基因型為a1a1,野生型的基因型為A1A1,m1×野生型→A1a1,表型為野生型,即熟黃。若要證明此推測,可將A1基因轉(zhuǎn)入持綠(或m1或突變型)個體中表達,若植株表現(xiàn)為熟黃,則可驗證此推測。(2)依據(jù)題干和圖1可知,①A2基因與A1基因是非等位的同源基因,序列相同;②突變體m2與ml表型相同,且均為對應(yīng)基因的隱性純合子;③由于終止密碼子為UAA、UAG、UGA,可知對應(yīng)模板鏈上堿基為ATT、ATC、ACT。與野生型基因相比較,a1發(fā)生了堿基的替代C→T,a2基因發(fā)生了堿基的增添,即a1序列上提前出現(xiàn)了ACT,a2序列上出現(xiàn)ACT,即使合成的mRNA都提前出現(xiàn)了終止密
7. (2024·新課標(biāo)卷)某種瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1對等位基因控制。雌性株開雌花,經(jīng)人工誘雄處理可開雄花,能自交;普通株既開雌花又開雄花?;卮鹣铝袉栴}。(1)黑刺普通株和白刺雌性株雜交得F1,根據(jù)F1的性狀不能判斷瓜刺性狀的顯隱性,則F1瓜刺的表現(xiàn)型及分離比是______________。若要判斷瓜刺的顯隱性,從親本或F1中選擇材料進行的實驗及判斷依據(jù)是___________________________________________________________________________________________________________________。
(2)王同學(xué)將黑刺雌性株和白刺普通株雜交,F(xiàn)1均為黑刺雌性株,F(xiàn)1經(jīng)誘雄處理后自交得F2,能夠驗證“這2對等位基因不位于1對同源染色體上”這一結(jié)論的實驗結(jié)果是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)白刺瓜受消費者青睞,雌性株的產(chǎn)量高。在王同學(xué)實驗所得雜交子代中,篩選出白刺雌性株純合體的雜交實驗思路是______________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】 (1) 黑刺∶白刺=1∶1 從親本或F1中選取表型相同的個體進行交配,若后代發(fā)生性狀分離,則該個體性狀為顯性,不發(fā)生性狀分離,則該性狀為隱性(2)F2中的表型及比例為黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1(3)選擇F2中白刺雌性株分別與白刺普通株測交,若后代都為白刺雌性株,則該白刺雌性株為純合體;若后代白刺雌性株:白刺普通株=1:1,則為白刺雌性株雜合體
【解析】 (1)黑刺普通株和白刺雌性株雜交得F1,根據(jù)F1的性狀不能判斷瓜刺性狀的顯隱性,說明F1中性狀有白刺也有黑刺,則親本顯性性狀為雜合子,F(xiàn)1瓜刺的表現(xiàn)型及分離比是黑刺∶白刺=1∶1。若要判斷瓜刺的顯隱性,從親本或F1中選擇材料進行的實驗,即從親本或F1中選取表型相同的個體進行交配,若后代發(fā)生性狀分離,則該個體性狀為顯性,不發(fā)生性狀分離,則該性狀為隱性。(2)黑刺雌性株和白刺普通株雜交,F(xiàn)1均為黑刺雌性株,說明在瓜刺這對相對性狀中黑刺為顯性,在性別這對相對性狀中雌性株為顯性,若控制瓜刺的基因用A/a表示,控制性別的基因用B/b表示,則親本基因型為AABB和aabb,F(xiàn)1的基因型為
AaBb,F(xiàn)1經(jīng)誘雄處理后自交得F2 ,若這2對等位基因不位于1對同源染色體上,則瓜刺和性型的遺傳遵循基因的自由組合定律,即F2中的表型及比例為黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1。(3)在王同學(xué)實驗所得雜交子代中,F(xiàn)2中白刺雌性株的基因型為aaBB和aaBb,若想篩選出白刺雌性株純合體,可選用測交實驗,即選擇F2中白刺雌性株分別與白刺普通株基因型為aabb進行測交,若后代都為白刺雌性株(aaBb),則該白刺雌性株為純合體,若后代白刺雌性株∶白刺普通株=1∶1,則為白刺雌性株雜合體。
8. (2023·全國甲卷)乙烯是植物果實成熟所需的激素,阻斷乙烯的合成可使果實不能正常成熟,這一特點可以用于解決果實不耐儲存的問題,以達到增加經(jīng)濟效益的目的?,F(xiàn)有某種植物的3個純合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表現(xiàn)為果實不能正常成熟(不成熟),丙表現(xiàn)為果實能正常成熟(成熟),用這3個純合子進行雜交實驗,F(xiàn)1自交得F2,結(jié)果見下表。
回答下列問題:(1)利用物理、化學(xué)等因素處理生物,可以使生物發(fā)生基因突變,從而獲得新的品種。通常,基因突變是指__________________________________________________________________________________________________________________________。(2)從實驗①和②的結(jié)果可知,甲和乙的基因型不同,判斷的依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)已知丙的基因型為aaBB,且B基因控制合成的酶能夠催化乙烯的合成,則甲、乙的基因型分別是______________;實驗③中,F(xiàn)2成熟個體的基因型是______________,F(xiàn)2不成熟個體中純合子所占的比例為________?!敬鸢浮俊?1)DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失,而引起的基因堿基序列的改變(2)實驗①和實驗②的F1性狀不同,F(xiàn)2的性狀分離比不相同(3)AABB、aabb aaBB和aaBb 3/13
【解析】 (1)基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失,而引起的基因堿基序列的改變。(2)實驗①和實驗②的F1性狀不同,F(xiàn)2的性狀分離比不相同,故甲和乙的基因型不同。(3)甲與丙雜交的F1為不成熟,子二代不成熟∶成熟=3∶1,所以甲的不成熟相對于成熟為顯性,乙與丙雜交的F1為成熟,子二代成熟∶不成熟=3∶1,所以乙的不成熟相對于成熟為隱性。由于甲的不成熟為顯性,且丙為aaBB,所以甲是AABB;乙的不成熟為隱性,所以乙為aabb;則實驗③的F1為AaBb,F(xiàn)2中成熟個體為aaB_,包括aaBB和aaBb,不成熟個體占13/16,其中純合子為AABB、AAbb、aabb,占3/16,所以不成熟中的純合子占3/13。
【易錯提醒】1.若某個體自交后出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,可為一對等位基因的雜合子自交,也可能為兩對等位基因(其中顯性全在一條染色體上,隱性基因在另一條染色體上)的雜合子自交。2.若含兩對等位基因的雙雜合子個體,自交后代性狀分離比不為“9∶3∶3∶1”或其變式,一般不遵循自由組合定律,考慮連鎖和互換情況。
1.分析性染色體不同區(qū)段遺傳規(guī)律(1)X、Y染色體的來源及傳遞規(guī)律①男性(XY):X只能傳給女兒,Y則傳給兒子。②女性(XX):其中一條X來自母親,另一條X來自父親。向下一代傳遞時,任何一條既可傳給女兒,又可傳給兒子。
(2)僅在X染色體上基因的遺傳特點
(3)X、Y染色體同源區(qū)段上基因的遺傳特點①涉及同源區(qū)段的基因型:女性為XAXA、XAXa、XaXa,男性為XAYA、XAYa、XaYA、XaYa(基因用A、a表示)。②遺傳性狀與性別的關(guān)系如下:
2.遺傳系譜圖題目一般解題思路
3.人類遺傳病的調(diào)查、預(yù)防和檢測(1)調(diào)查:調(diào)查遺傳病發(fā)病率和遺傳方式的范圍不同,前者在人群中隨機調(diào)查(社會調(diào)查),而后者在某種遺傳病患病家系中調(diào)查(家系調(diào)查)。(2)預(yù)防:①禁止近親婚配可有效降低隱性遺傳病的發(fā)病率。②進行遺傳咨詢、產(chǎn)前診斷、適齡生育、優(yōu)生優(yōu)育等,也能有效減少遺傳病患者的出現(xiàn)。
常考題型一 伴性遺傳及基因位置的判斷1. (2024·全國甲卷)果蠅翅型、體色和眼色性狀各由1對獨立遺傳的等位基因控制,其中彎翅、黃體和紫眼均為隱性性狀,控制灰體、黃體性狀的基因位于X染色體上。某小組以純合體雌蠅和常染色體基因純合的雄蠅為親本雜交得F1,F(xiàn)1相互交配得F2。在翅型、體色和眼色性狀中,F(xiàn)2的性狀分離比不符合9∶3∶3∶1的親本組合是(  )A.直翅黃體♀×彎翅灰體♂ B.直翅灰體♀×彎翅黃體♂C.彎翅紅眼♀×直翅紫眼♂ D.灰體紫眼♀×黃體紅眼♂
2. (2024·遼寧卷)位于同源染色體上的短串聯(lián)重復(fù)序列(STR)具有豐富的多態(tài)性。跟蹤STR的親本來源可用于親緣關(guān)系鑒定。分析右圖家系中常染色體上的STR(D18S51)和X染色體上的STR(DXS10134,Y染色體上沒有)的傳遞,不考慮突變,下列敘述錯誤的是(  )
A.Ⅲ-1與Ⅱ-1得到Ⅰ代同一個體的同一個D18S51的概率為1/2B.Ⅲ-1與Ⅱ-1得到Ⅰ代同一個體的同一個DXS10134的概率為3/4C.Ⅲ-1與Ⅱ-4得到Ⅰ代同一個體的同一個D18S51的概率為1/4D.Ⅲ-1與Ⅱ-4得到Ⅰ代同一個體的同一個DXS10134的概率為0【答案】 C
【解析】 STR(D18S51)位于常染色體上,具有同源染色體,Ⅱ-1和Ⅱ-2得到Ⅰ代父母方各一個D18S51,Ⅲ-1得到Ⅱ-2的一個D18S51,Ⅲ-1與Ⅱ-1得到Ⅰ代同一個體的同一個D18S51的概率為1/2,A正確;TR(DXS10134)位于X染色體的非同源區(qū)段,Ⅱ-1和Ⅱ-2一定含有父方的一條X染色體和母方的一條X染色體,Ⅲ-1得到Ⅱ-2的一條X染色體,這條X染色體來自Ⅰ代父方的概率為1/2,來自Ⅰ代母方中的一條的概率為1/4,由此可知,Ⅲ-1與Ⅱ-1得到Ⅰ代同一個體的同一個DXS10134的概率為1/2+1/4=3/4,B正確;STR(D18S51)位于常染色體上,具有同源染色體,Ⅱ-3和Ⅱ-4得到Ⅰ代同一個體的同一個
D18S51的概率為1/2,Ⅲ-1得到Ⅱ-3來自Ⅰ代同一個體的同一個D18S51的概率為1/4,由此可知,Ⅲ-1與Ⅱ-4得到Ⅰ代同一個體的同一個D18S51的概率為1/2×1/4=1/8,C錯誤;STR(DXS10134)位于X染色體的非同源區(qū)段,Ⅲ-1只能從Ⅰ代遺傳Y基因,Ⅱ-4只能從Ⅰ代遺傳X基因,因此Ⅲ-1與Ⅱ-4得到Ⅰ代同一個體的同一個DXS10134的概率為0,D正確。故選C。
3. (2024·浙江6月卷)某昆蟲的翅型有正常翅和裂翅,體色有灰體和黃體,控制翅型和體色的兩對等位基因獨立遺傳,且均不位于Y染色體上。研究人員選取一只裂翅黃體雌蟲與一只裂翅灰體雄蟲雜交,F(xiàn)1表型及比例為裂翅灰體雌蟲:裂翅黃體雄蟲∶正常翅灰體雌蟲∶正常翅黃體雄蟲=2∶2∶1∶1。讓全部F1相同翅型的個體自由交配,F(xiàn)2中裂翅黃體雄蟲占F2總數(shù)的(  )A.1/12 B.1/10 C.1/8 D.1/6【答案】 B
【解析】 翅型有正常翅和裂翅,假設(shè)控制翅型的基因為A、a,體色有灰體和黃體,假設(shè)控制體色的基因為B、b??刂瞥嵝秃腕w色的兩對等位基因獨立遺傳,可知兩對基因的遺傳遵循自由組合定律。研究人員選取一只裂翅黃體雌蟲與一只裂翅灰體雄蟲雜交,F(xiàn)1表型及比例為裂翅灰體雌蟲:裂翅黃體雄蟲∶正常翅灰體雌蟲∶正常翅黃體雄蟲=2∶2∶1∶1,分析F1表現(xiàn)型可以發(fā)現(xiàn),雌蟲全為灰體,雄蟲全為黃體,又因為控制翅型和體色的兩對等位基因均不位于Y染色體上,因此可推測控制體色的基因位于X染色體上,且黃體為隱性性狀。裂翅黃體雌蟲與裂翅灰體雄蟲雜交,F(xiàn)1出現(xiàn)了正常翅的性狀,可以推測裂翅為顯性
性狀,正常翅為隱性性狀。由以上分析可以推出親本裂翅黃體雌蟲的基因型為AaXbXb,裂翅灰體雄蟲的基因型為AaXBY。AaXbXb和AaXBY雜交,正常情況下,F(xiàn)1中裂翅∶正常翅=3∶1,實際得到F1中裂翅∶正常翅=2∶1,推測應(yīng)該是AA存在致死情況。AaXbXb和AaXBY雜交,F(xiàn)1表型及比例為裂翅灰體雌蟲(AaXBXb):裂翅黃體雄蟲(AaXbY)∶正常翅灰體雌蟲(aaXBXb)∶正常翅黃體雄蟲(aaXbY)=2∶2∶1∶1。AaXbXb和AaXBY雜交,將兩對基因分開計算,先分析Aa和Aa,子代Aa∶aa=2∶1,讓全部F1相同翅型的個體自由交配,即 2/3Aa和Aa,1/3aa和aa
雜交,2/3Aa和Aa雜交,因AA致死,子代為1/3Aa、1/6aa;1/3aa和aa雜交,子代為1/3aa,因此子代中Aa∶aa=2∶3,即Aa占2/5,aa占3/5。再分析XBXb和XbY,后代產(chǎn)生XbY的概率是1/4,綜上可知,F(xiàn)2中裂翅黃體雄蟲(AaXbY)占F2總數(shù)=(2/5)×(1/4)=1/10。B正確,A、C、D錯誤。故選B。
4. (2024·甘肅卷)自然群體中太陽鸚鵡的眼色為棕色,現(xiàn)于飼養(yǎng)群體中獲得了甲和乙兩個紅眼純系。為了確定眼色變異的遺傳方式,某課題組選取甲和乙品系的太陽鸚鵡做正反交實驗,F(xiàn)1雌雄個體間相互交配,F(xiàn)2的表型及比值如下表?;卮鹣铝袉栴}(要求基因符號依次使用A/a,B/b)
(1)太陽鸚鵡的眼色至少由兩對基因控制,判斷的依據(jù)為________;其中一對基因位于Z染色體上,判斷依據(jù)為___________。(2)正交的父本基因型為____________________,F(xiàn)1基因型及表型為________________。(3)反交的母本基因型為____________________,F(xiàn)1基因型及表型為________________。
(4)下圖為太陽鸚鵡眼色素合成的可能途徑,寫出控制酶合成的基因和色素的顏色________________________________________________。
【答案】 (1) 6∶2∶3∶5和3∶5∶3∶5均是9∶3∶3∶1的變式 正交、反交結(jié)果不同(2) aaZBZB AaZBZb、AaZBW,表型均為棕色(3) aaZBW AaZBZb、AaZbW,表型分別為棕色、紅色(4)①為基因A(或B);②為基因B(或A);③為紅色;④為棕色
【解析】 (1)依據(jù)表格信息可知,無論是正交6∶2∶3∶5,還是反交3∶5∶3∶5,均是9∶3∶3∶1的變式,故可判斷太陽鸚鵡的眼色至少由兩對基因控制;但正交和反交結(jié)果不同,說明其中一對基因位于Z染色體上。(2)依據(jù)正交結(jié)果,F(xiàn)2中棕眼∶紅眼=9∶7,說明棕眼性狀為雙顯性個體,紅眼為單顯性或雙隱性個體,鸚鵡為ZW型性別決定,在雄性個體中,棕眼為6/8=3/4×1,在雌性個體中,棕眼為3/8=3/4×1/2,故可推知,F(xiàn)1中的基因型為AaZBZb、AaZBW,表型均為棕色,親本為
純系,其基因型為:aaZBZB(父本)、AAZbW(母本)。(3)依據(jù)反交結(jié)果,結(jié)合第二小問可知,親本的基因型為AAZbZb、aaZBW,則F1的基因型為AaZBZb、AaZbW,對應(yīng)的表型依次為棕色、紅色。(4)結(jié)合第二小問可知,棕眼性狀為雙顯性個體,紅眼為單顯性或雙隱性個體,故可知基因①為A(或B),控制酶1的合成,促進紅色前體物合成紅色中間物,基因②為B(或A),控制酶2的合成,促進紅色中間物合成棕色產(chǎn)物。
基因位置的探究思路與方法集錦1.確定基因位于細胞質(zhì)還是細胞核
2.確定基因位于常染色體還是性染色體上方法1方法2
3.確定基因位于常染色體上還是X、Y染色體同源區(qū)段上方法1
4.探究基因是僅位于X染色體上還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段上方法1(最常用的方法)
5.確定基因位于幾號常染色體上方法1 利用已知基因定位舉例:①已知基因A與a位于2號染色體上
②已知基因A與a位于2號染色體上,基因B與b位于4號染色體上,另外一對基因C和c控制紅花和白花,為了定位C和c的基因位置,利用純合紅花和白花的植株進行雜交實驗,并對相關(guān)個體相關(guān)的基因進行PCR擴增和電泳分離,檢測結(jié)果如下,依據(jù)結(jié)果可知c基因在a基因所在的2號染色體上。
方法4 利用染色體片段缺失定位
??碱}型二 人類遺傳病5. (2024·山東卷)如圖為人類某單基因遺傳病的系譜圖。不考慮X、Y染色體同源區(qū)段和突變,下列推斷錯誤的是(  )A.該致病基因不位于Y染色體上B.若Ⅱ-1不攜帶該致病基因,則Ⅱ-2一定為雜合子C.若Ⅲ-5正常,則Ⅱ-2一定患病D.若Ⅱ-2正常,則據(jù)Ⅲ-2是否患病可確定該病遺傳方式
【答案】 D【解析】 家系中有女患者,所以該致病基因不位于Y染色體上,A正確;若Ⅱ-1不攜帶該致病基因,則可判斷該病為伴X染色體隱性遺傳病,則Ⅱ-2父親的顯性基因和母親的隱性基因同時傳給了她,故其一定為雜合子XAXa,B正確;若Ⅲ-5正常,則該病為常染色體顯性遺傳病,由于Ⅱ-1正常為aa,而Ⅲ-3患病Aa,Ⅲ-3的致病基因一定來自Ⅱ-2,則Ⅱ-2一定患病,C正確;若Ⅱ-2正常,Ⅲ-3患病,該病為隱性遺傳病,但無法確定是常染色體隱性遺傳病還是伴X染色體隱性遺傳病,若Ⅲ-2患病,則可推出該病為常染色體隱性遺傳病,D錯誤。故選D。
6. (2023·湖南卷)某X染色體顯性遺傳病由SHOX基因突變所致,某家系中一男性患者與一正常女性婚配后,生育了一個患該病的男孩。究其原因,不可能的是(  )A.父親的初級精母細胞在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時期,X和Y染色體片段交換B.父親的次級精母細胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期,性染色體未分離C.母親的卵細胞形成過程中,SHOX基因發(fā)生了突變D.該男孩在胚胎發(fā)育早期,有絲分裂時SHOX基因發(fā)生了突變【答案】 B
【解析】 假設(shè)X染色體上的顯性致病基因為A,非致病基因為a,若父親的初級精母細胞在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時期,X染色體上含顯性致病基因的片段和Y染色體片段互換,導(dǎo)致Y染色體上有顯性致病基因,從而生出基因型為XaYA的患病男孩,A不符合題意;若父親的次級精母細胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期時姐妹染色單體未分離,則會形成基因型為XAXA或YY的精子,從而生出基因型為XaYY的不患病男孩,B符合題意;因為基因突變是不定向的,母親的卵細胞形成時SHOX基因可能已經(jīng)突變成顯性致病基因,從而生出基因型為XAY的患病男孩,C不符合題意;若SHOX基因突變成顯性致病基因發(fā)生在男孩胚胎發(fā)育早期,也可能導(dǎo)致該男孩出現(xiàn)XAY的基因型,D不符合題意。故選B。
7. (2024·湖北卷)某種由單基因控制的常染色體顯性遺傳病(S病)患者表現(xiàn)為行走不穩(wěn)、眼球震顫,多在成年發(fā)病。甲乙兩人均出現(xiàn)這些癥狀。遺傳咨詢發(fā)現(xiàn),甲的家系不符合S病遺傳系譜圖的特征,而乙的家系符合。經(jīng)檢查確診,甲不是S病患者,而乙是?;卮鹣铝袉栴}:(1)遺傳咨詢中醫(yī)生初步判斷甲可能不是S病患者,而乙可能是該病患者,主要依據(jù)是________(填序號)。①血型 ②家族病史?、跙超檢測結(jié)果
(2)系譜圖分析是遺傳疾病診斷和優(yōu)生的重要依據(jù)。下列單基因遺傳病系譜圖中,一定不屬于S病的是________(填序號),判斷理由是__________________________________________________________;一定屬于常染色體顯性遺傳病的系譜圖是________(填序號)。
(3)提取患者乙及其親屬的DNA,對該病相關(guān)基因進行檢測,電泳結(jié)果如圖(1是乙,2、3、4均為乙的親屬)。根據(jù)該電泳圖________(填“能”或“不能”)確定2號和4號個體攜帶了致病基因,理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》指出,孕前干預(yù)是出生缺陷防治體系的重要環(huán)節(jié)。單基因控制的常染色體顯性遺傳病患者也有可能產(chǎn)生不含致病基因的健康配子,再通過基因診斷和試管嬰兒等技術(shù),生育健康小孩。該類型疾病女性患者有可能產(chǎn)生不含致病基因的卵細胞,請從減數(shù)分裂的角度分析,其原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】 (1)②(2) ③ 系譜圖③中Ⅰ-1、Ⅰ-2不患該病,Ⅱ-3患該病,說明該病為隱性遺傳病,一定不屬于S病 ①②(3)不能 乙為常染色體顯性遺傳病,由電泳圖可知,乙(1號個體)為雜合子,但無法推斷哪條條帶為致病基因,哪條條帶為正?;?4)該類型疾病女性患者的致病基因和正常基因是隨減數(shù)第一次分裂時同源染色體的分離而分開
【解析】 (1)①S病為常染色體顯性遺傳病,不能通過血型進行檢測,①錯誤;②S病為常染色體顯性遺傳病,其家族患者多,多代連續(xù)得病,可通過遺傳咨詢進行初步診斷,②正確;③B超不能用于檢測單基因遺傳病,③錯誤。故選②。(2)①Ⅱ-2、Ⅱ-3患該病,Ⅲ-1不患該病,說明該病為顯性遺傳病,Ⅱ-2的母親Ⅰ-2不患該病,說明該病為常染色體顯性遺傳?。虎冖瘢?、Ⅰ-2患該病,Ⅱ-1不患該病,說明該病為顯性遺傳病,Ⅱ-2的女兒Ⅲ-2不患該病,說明該病為常染色體顯性遺傳??;③Ⅰ-1、Ⅰ-2不患該病,Ⅱ-3患該病,說明該病為隱性遺傳病,一定不屬于S??;④Ⅱ-2的女兒Ⅲ-1不患該病,排除伴X
顯性遺傳病,但無法判斷其是否為常染色體顯性遺傳病;故下列單基因遺傳病系譜圖中,一定不屬于S病的是③;一定屬于常染色體顯性遺傳病的系譜圖是①②。(3)乙為常染色體顯性遺傳病,由電泳圖可知,乙(1號個體)為雜合子,但無法推斷哪條條帶為致病基因,哪條條帶為正?;颍虼嗽撾娪緢D不能確定2號和4號個體攜帶了致病基因。(4)該類型疾病女性患者(雜合子)致病基因和正?;蚴请S減數(shù)第一次分裂時同源染色體的分離而分開,從而產(chǎn)生不含致病基因的卵細胞。
8. (2023·浙江6月卷)某家系甲病和乙病的系譜圖如圖所示。已知兩病獨立遺傳,各由一對等位基因控制,且基因不位于Y染色體。甲病在人群中的發(fā)病率為1/2 500。
回答下列問題:(1)甲病的遺傳方式是__________________________,判斷依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)從系譜圖中推測乙病的可能遺傳方式有________種。為確定此病的遺傳方式,可用乙病的正常基因和致病基因分別設(shè)計DNA探針,只需對個體________(填系譜圖中的編號)進行核酸雜交,根據(jù)結(jié)果判定其基因型,就可確定遺傳方式。
(3)若檢測確定乙病是一種常染色體顯性遺傳病。同時考慮兩種病,Ⅲ3個體的基因型可能有________種,若她與一個表型正常的男子結(jié)婚,所生的子女患兩種病的概率為________。
(4)研究發(fā)現(xiàn),甲病是一種因上皮細胞膜上轉(zhuǎn)運Cl-的載體蛋白功能異常所導(dǎo)致的疾病,乙病是一種因異常蛋白損害神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和功能所導(dǎo)致的疾病,甲病雜合子和乙病雜合子中均同時表達正常蛋白和異常蛋白,但在是否患病上表現(xiàn)不同,原因是甲病雜合子中異常蛋白不能轉(zhuǎn)運Cl-,正常蛋白______________;乙病雜合子中異常蛋白損害神經(jīng)元,正常蛋白不損害神經(jīng)元,也不能阻止或解除這種損害的發(fā)生,雜合子表型為__________。
【答案】 (1)常染色體隱性遺傳(病)?、?和Ⅱ2均無甲病,生出患甲病女兒Ⅲ1,可判斷出該病為隱性病,且其父親Ⅱ1為正常人,故可判斷為常染色體隱性遺傳(2)2?、? (3)4 2/459 (4)可以轉(zhuǎn)運Cl- 患(乙)病
【解析】 (1)由系譜圖可知,Ⅱ1和Ⅱ2都是正常人,卻生出患甲病女兒Ⅲ1,說明甲病由隱性基因控制,設(shè)為a,正?;驗锳,假設(shè)其為伴X染色體遺傳,則Ⅲ1基因型為XaXa,其父親Ⅱ1基因型為XaY,必定為患者,與系譜圖不符,則可推斷甲病為常染色體隱性病。(2)由系譜圖可知,Ⅱ4和Ⅱ5都是乙病患者,二者兒子Ⅲ4為正常人,則可推知乙病由顯性基因控制,設(shè)為B基因,正常基因為b,該病可能為常染色體顯性遺傳病,或伴X染色體顯性遺傳病。若為常染色體顯性遺傳病,則Ⅲ4基因型為bb,其父親Ⅱ4(是乙病患者)基因型為Bb(同時含有B基因和b基因);若為伴X染色體顯性遺傳病,則Ⅲ4基因型為XbY,其父親Ⅱ4(是乙病患者)
基因型為XBY(只含有B基因)。若用乙病的正?;蚝椭虏』蚍謩e設(shè)計DNA探針,對Ⅱ4進行核酸檢測,若出現(xiàn)兩條雜交帶則為常染色體顯性遺傳病,若只有一條雜交帶,則為伴X染色體顯性遺傳病。(3)若乙病是一種常染色體顯性遺傳病,僅考慮乙病時,Ⅲ4基因型為bb,Ⅱ4和Ⅱ5基因型為Bb,二者所生患乙病女兒Ⅲ3基因型可能為BB或Bb,且BB∶Bb=1∶2;若僅考慮甲病,Ⅲ5為甲病患者,其基因型為aa,Ⅱ4和Ⅱ5基因型為Aa,二者所生女兒Ⅲ3不患甲病,其基因型可能為AA或Aa,且AA∶Aa=1∶2,綜合考慮這兩對基因,Ⅲ3個體的基因型可能有2×2=4種。僅考慮甲病時,已知甲病在人群中的發(fā)病率為1/2 500,即aa=1/2
500,則可計算出a=1/50,A=49/50,人群中表型正常的男子所占的概率為:A_=1-1/2 500=2 499/2 500,人群中雜合子Aa=2×1/50×49/50=98/2 500,那么該正常男子為雜合子Aa的概率=98/2 500÷2 499/2 500=2/51;由上面分析可知,Ⅲ3的基因型為2/3Aa,因此Ⅲ3與一個表型正常的男子結(jié)婚后,生出患甲病孩子的概率為aa=2/51×2/3×1/4=1/153。僅考慮乙病,人群中的表型正常的男子基因型均為bb,且由上面分析可知,Ⅲ3基因型可能為1/3BB和2/3Bb,則二者生出患乙病孩子B_的概率=1/3+2/3×1/2=2/3。綜合考慮這兩種病,Ⅲ3與一個表型正常的男子結(jié)婚后,生出患兩種病的孩子的概率=1/153×2/3=2/459。
(4)甲病為隱性基因控制的遺傳病,甲病雜合子的正?;蚩梢员磉_正常的轉(zhuǎn)運Cl-的載體蛋白,雖然異?;虮磉_的異常載體蛋白無法轉(zhuǎn)運Cl-,但是正常蛋白仍然可以轉(zhuǎn)運Cl-,從而使機體表現(xiàn)正常。乙病為顯性基因控制的遺傳病,乙病雜合子的異常基因表達的異常蛋白質(zhì)損害神經(jīng)元,雖然正?;虮磉_的正常蛋白質(zhì)不損害神經(jīng)元,但是也無法阻止或解除這種損害的發(fā)生,因此雜合子表現(xiàn)為患病。
明確遺傳病中的5個“不一定”1.攜帶遺傳病致病基因的個體不一定患遺傳病。如女性色盲基因攜帶者XBXb,不患色盲。2.不攜帶遺傳病基因的個體不一定不患遺傳病。如21三體綜合征、貓叫綜合征等。3.先天性疾病不一定是遺傳病。如母親妊娠前三個月內(nèi)感染風(fēng)疹病毒而使胎兒患先天性白內(nèi)障。
4.家族性疾病不一定是遺傳病。如由于食物中缺少維生素A,家庭中多個成員患夜盲癥。 5.后天性疾病不一定不是遺傳病。有些遺傳病在個體生長發(fā)育到一定階段才表現(xiàn)出來。

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