考點1 基因在染色體上
考點2 伴性遺傳
考點3 人類遺傳病
考點4 調(diào)查人群中的遺傳病
易錯點1 易錯概念辨析
(1)先天性疾病≠遺傳病,如先天性心臟病是由于發(fā)育不良造成的
(2)家族性疾病≠遺傳病,如傳染病
(3)遺傳病不一定生下來就表現(xiàn)出來,如禿頂
(4)攜帶遺傳病基因的個體不一定會患遺傳病,如白化病基因攜帶者;不攜帶遺傳病基因的個體可能患遺傳病,如染色體異常遺傳病。
易錯點2 生物體細胞中的基因不一定都位于染色體上
(1)真核生物的細胞核基因都位于染色體上,而細胞質(zhì)中的基因位于細胞的線粒體和葉綠體的DNA上。
(2)原核細胞中無染色體,原核細胞的基因在擬核DNA或細胞質(zhì)的質(zhì)粒DNA上。
易錯點3 遺傳系譜圖與遺傳圖解書寫的規(guī)范及要求
(1)遺傳系譜圖的書寫規(guī)范和要求
①遺傳系譜圖的書寫規(guī)范
“□”表示男性,“○”表示女性。男女患者分別用“■”“●”。表示世代關(guān)系的符號是“┬”。
②遺傳系譜圖的書寫要求
系譜圖書寫完后,還必須在圖的右上側(cè)寫出相關(guān)的圖例說明,如“□”表示正常男性,“○”表示正常女性,“■”表示男患者,“●”表示女患者。如果遺傳系譜圖表示子代數(shù)量較多,還必須在圖的左側(cè)用“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ”等表明。
(2)遺傳圖解的書寫規(guī)范和要求
①遺傳圖解的書寫規(guī)范
第一行:親本(親代)——基因型和表型,交配(或婚配)符號。
第二行:兩親本產(chǎn)生的配子。
第三行:F1(子代)——基因型和表型。
第四行:F2(子代)——基因型、表型的比。
②遺傳圖解的書寫要求
要把各代的基因型都寫對。只知道表型的,也可以用A B 這種樣式表示。其次是相關(guān)的符號,如自交符號、雜交符號、箭頭;親本(P)、配子、子一代(F1)等。如果與性別有關(guān)的,還應(yīng)標注性別符號。最后是相關(guān)的文字說明,另外箭頭不能缺少。
易錯點4 把握“正常人群”中雜合子的取值
(1)把握“正常人群”中雜合子的取值
針對常染色體隱性遺傳病而言,正常人群應(yīng)包含AA、Aa兩種基因型,倘若求解“與人群中某正常異性結(jié)婚”求“生一患病孩子的概率”類問題時切不可直接認定該異性的基因型為Aa,即不可用2×A%×a%作為人群中正常人群為雜合子的概率,必須先求得Aa、AA概率,即該異性的Aa%=2Aa/(AA+2Aa)×100%。
(2)“男孩患病”與“患病男孩”的概率計算方法
①由常染色體上的基因控制的遺傳病
男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率。
患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率×1/2。
②由性染色體上的基因控制的遺傳病
若病名在前、性別在后,則從全部后代中找出患病男(女),即可求得患病男(女)的概率。
若性別在前、病名在后,求概率時只考慮相應(yīng)性別中的發(fā)病情況,如男孩患病概率是指所有男孩中患病的男孩占的比例。
易錯點5 染色體在減數(shù)分裂過程中異常情況分析
(1)常染色體在減數(shù)分裂過程中異常情況分析
假設(shè)某生物體細胞中含有2n條染色體,減數(shù)分裂時,某對同源染色體沒有分開或者姐妹染色單體沒有分開,導(dǎo)致產(chǎn)生含有(n+1)、(n-1)條染色體的配子,如圖所示。
(2)性染色體在減數(shù)分裂過程中的異常分離情況分析
易錯點6 明辨產(chǎn)前診斷中的基因診斷、羊水檢查與B超檢查
(1)基因診斷主要用于單基因遺傳病的診斷(如白化病),通常運用基因探針進行DNA分子雜交來完成。
(2)羊水檢查主要用于染色體異常遺傳病的診斷(如21三體綜合征),通過羊膜穿刺術(shù)采集羊水,進行染色體核型分析,以確定胎兒是否患有某些染色體異常遺傳病。
(3)B超檢查主要用于胎兒性別和外觀等方面的檢測,以確定胎兒的發(fā)育狀況是否正常。
1.(2022·江蘇·高考真題)摩爾根和他的學(xué)生用果蠅實驗證明了基因在染色體上。下列相關(guān)敘述與事實不符的是( )
A.白眼雄蠅與紅眼雌蠅雜交,F(xiàn)1全部為紅眼,推測白眼對紅眼為隱性
B.F1互交后代中雌蠅均為紅眼,雄蠅紅、白眼各半,推測紅、白眼基因在X染色體上
C.F1雌蠅與白眼雄蠅回交,后代雌雄個體中紅白眼都各半,結(jié)果符合預(yù)期
D.白眼雌蠅與紅眼雄蠅的雜交后代有白眼雌蠅、紅眼雄蠅例外個體,顯微觀察證明為基因突變所致
[答案]D.[解析]A、白眼雄蠅(XaY)與紅眼雌蠅(XAXA)雜交,F(xiàn)1全部為紅眼果蠅(XAXa、XAY),雌、雄比例為1:1,推測白眼對紅眼為隱性,A正確;B、F1中紅眼果蠅相互交配,F(xiàn)2代出現(xiàn)性狀分離,雌蠅均為紅眼,雄蠅紅、白眼各半,雌雄表型不同,推測紅、白眼基因在X染色體上,B正確;C、F1中雌蠅(XAXa)與白眼雄蠅(XaY)雜交,后代出現(xiàn)四種基因型(XAXa:XaXa:XAY:XaY=1:1:1:1),白眼果蠅中雌、雄比例1:1,后代雌雄個體中紅白眼都各半,結(jié)果符合預(yù)期,C正確;D、白眼雌蠅(XaXa)與紅眼雄蠅(XAY)雜交,后代雄蠅(XaY)全部為白眼,雌蠅全為紅眼(XAXa),若后代有白眼雌蠅、紅眼雄蠅例外個體,可能是基因突變所致,但不能用顯微觀察證明,D錯誤。故選D。
知識鏈接:摩爾根從培養(yǎng)的一群野生紅眼果蠅中發(fā)現(xiàn)了一只白眼雄果蠅,他將此白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅雜交,F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅眼,再讓F1紅眼果蠅雌雄交配,F(xiàn)2性別比為1:1;白眼只限于雄性中出現(xiàn),占F2總數(shù)的1/4,用實驗證明了基因在染色體上,且果蠅的眼色遺傳為伴性遺傳;若用A和a表示控制紅眼和白眼的基因,則親本白眼雄蠅(XaY)與紅眼雌蠅(XAXA)雜交,F(xiàn)1全部為紅眼果蠅(XAXa、XAY),雌、雄比例為1:1;F1中紅眼果蠅(XAXa、XAY)自由交配,F(xiàn)2代(XAXA、XAXa、XAY、XaY)中白眼性狀只在雄果蠅中出現(xiàn),雌果蠅眼色全為紅色。
2.(2024·全國·高考真題)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♂
[答案]A.[解析]A、令直翅對彎翅由A、a控制,體色灰體對黃體由B、b控制,眼色紅眼對紫眼由D、d控制。當(dāng)直翅黃體♀×彎翅灰體♂時,依據(jù)題干信息,其基因型為:AAXbXb×aaXBY→F1:AaXBXb、AaXbY,按照拆分法,F(xiàn)1→自由交配F2:直翅灰體:直翅黃體:彎翅灰體:彎翅黃體=3:3:1:1,A符合題意;B、當(dāng)直翅灰體♀×彎翅黃體♂時,依據(jù)題干信息,其基因型為:AAXBXB×aaXbY→F1:AaXBXb、AaXBY,按照拆分法,F(xiàn)1→自由交配F2:直翅灰體:直翅黃體:彎翅灰體:彎翅黃體=9:3:3:1,B不符合題意;C、當(dāng)彎翅紅眼♀×直翅紫眼♂時,依據(jù)題干信息,其基因型為:aaDD×AAdd→F1:AaDd,按照拆分法,F(xiàn)1→自由交配F2:直翅紅眼:直翅紫眼:彎翅紅眼:彎翅紫眼=9:3:3:1,C不符合題意;D、當(dāng)灰體紫眼♀×黃體紅眼♂時,依據(jù)題干信息,其基因型為:ddXBXB×DDXbY→F1:DdXBXb、DdXBY,按照拆分法,F(xiàn)1→自由交配F2:灰體紅眼:灰體紫眼:黃體紅眼:黃體紫眼=9:3:3:1,D不符合題意。故選A。
知識鏈接:依據(jù)題干信息,①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,②控制灰體、黃體性狀的基因位于X染色體上,③其中彎翅、黃體和紫眼均為隱性性狀,說明這三對等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律。
3.(2024·浙江·高考真題)某昆蟲的性別決定方式為XY 型,張翅(A)對正常翅(a)是顯性,位于常染色體;紅眼(B)對白眼(b)是顯性,位于 X 染色體。從白眼正常翅群體中篩選到一只雌性的白眼張翅突變體,假設(shè)個體生殖力及存活率相同,將此突變體與紅眼正常翅雜交,子一代群體中有張翅和正常翅且比例相等,若子一代隨機交配獲得子二代,子二代中出現(xiàn)紅眼正常翅的概率為( )
A.9/32 B.9/16 C.2/9 D.1/9
[答案]A.[解析]白眼正常翅群體中篩選到一只雌性的白眼張翅突變體,假設(shè)個體生殖力及存活率相同,將此突變體與紅眼正常翅雜交,子一代群體中有張翅和正常翅且比例相等,推知雌性的白眼張翅突變體基因型為AaXbXb,紅眼正常翅基因型為aaXBY,子一代群體基因型及比例為aaXBXb:AaXBXb:aaXbY:AaXbY=1:1:1:1,子一代隨機交配獲得子二代,子二代中出現(xiàn)紅眼正常翅,即aaXBY和aaXBXb的概率:aa與Aa隨機交配獲得aa的概率為:3/4×3/4=9/16,XBXb與XbY隨機交配得到XBY和XBXb的概率為:1×1/2=1/2,因此子二代中出現(xiàn)紅眼正常翅,即aaXBY和aaXBXb的概率9/16×1/2=9/32,A正確,BCD錯誤。故選A。
知識鏈接:位于非同源染色體上(常染色體和性染色體)的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。
4.(2024·山東·高考真題)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]A、由于該家系中有女患者,所以該致病基因不位于Y染色體上,A正確;B、若II1不攜帶該病致病基因,由于III3是患者,他的致病基因只能來自II2。假如該病為常隱,無論II2是Aa還是aa,由于II1不攜帶該病致病基因,所以不可能生出患病的III3。這樣,該病還剩3種情況: 常顯,X顯,X隱。在這三種情況下,II2都是雜合子,B正確;C、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,可推出Ⅱ-2一定患病為A_,C正確;D、若Ⅱ-2正常,Ⅲ-3患病,該病為隱性遺傳病,若Ⅲ-2患病,則可推出該病為常染色體隱性遺傳病,若Ⅲ-2正常,則不能推出具體的遺傳方式,D錯誤。故選D。
知識鏈接:判斷遺傳方式的口訣為:無中生有為隱性,隱性遺傳看女患,父子無病在常染;有中生無為顯性,顯性遺傳看男患,母女無病在常染。若上述口訣不能套上時,只能通過假設(shè)逐一進行驗證。
5.(2023·浙江·高考真題)某昆蟲的性別決定方式為 XY型,其翅形長翅和殘翅、眼色紅眼和紫眼為兩對相對性狀,各由一對等位基因控制,且基因不位于Y染色體。現(xiàn)用長翅紫眼和殘翅紅眼昆蟲各1 只雜交獲得F1,F(xiàn)1有長翅紅眼、長翅紫眼、殘翅紅眼、殘翅紫眼4 種表型,且比例相等。不考慮突變、互換和致死。下列關(guān)于該雜交實驗的敘述,錯誤的是( )
A.若F?每種表型都有雌雄個體,則控制翅形和眼色的基因可位于兩對染色體
B.若 F? 每種表型都有雌雄個體,則控制翅形和眼色的基因不可都位于 X 染色體
C.若F?有兩種表型為雌性,兩種為雄性,則控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色體
D.若 F?有兩種表型為雌性,兩種為雄性,則控制翅形和眼色的基因不可位于一對染色體
[答案]D.[解析]A、假設(shè)用A/a、B/b表示控制這兩對性狀的基因,若F1每種表型都有雌雄個體,則親本的基因型為AaBb和aabb或AaXBXb和aaXbY,這兩種情況的雜交組合產(chǎn)生的F1均有長翅紅眼、長翅紫眼、殘翅紅眼、殘翅紫眼4種表型,且比例相等,A正確;B、若控制翅形和眼色的基因都位于X染色體上,則雜交的結(jié)果是:F1有兩種表型為雌性、兩種為雄性,或者只有兩種表現(xiàn)型,兩種表現(xiàn)型中每種表型都有雌雄個體。所以若F1每種表型都有雌雄個體,則控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色體,B正確;C、若控制翅形和眼色的基因都位于常染色體上,則性狀的表現(xiàn)與性別沒有關(guān)聯(lián),F(xiàn)1每種表型都應(yīng)該有雌雄個體,不可能出現(xiàn)F1有兩種表型為雌性、兩種為雄性的情況,所以控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色體上,C正確;D、假設(shè)用A/a、B/b表示控制這兩對性狀的基因,若F1有兩種表型為雌性、兩種為雄性,則親本的基因型為XaBXab和XAbY符合F1有長翅紅眼、長翅紫眼、殘翅紅眼、殘翅紫眼4種表型,且比例相等的條件,D錯誤。故選D。
知識鏈接:位于性染色體上的基因在遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象,叫做伴性遺傳。
6.(2023·重慶·高考真題)甲乙丙三種酶參與葡萄糖和糖原之間的轉(zhuǎn)化,過程如圖1所示。任一酶的基因發(fā)生突變導(dǎo)致相應(yīng)酶功能缺陷,均會引發(fā)GSD病。圖2為三種GSD亞型患者家系,其中至少一種是伴性遺傳。不考慮新的突變,下列分析正確的是( )
A.若①同時患有紅綠色盲,則其父母再生育健康孩子的概率是3/8
B.若②長期表現(xiàn)為低血糖,則一定不是乙酶功能缺陷所致
C.若丙酶缺陷GSD發(fā)病率是1/10000,則③患該病的概率為1/300
D.三種GSD亞型患者體內(nèi)的糖原含量都會異常升高
[答案]B.[解析]A、①是甲酶缺陷GSD患者,同時又患紅綠色盲,伴X隱性遺傳,則可設(shè)①基因型是aaXbY,雙親的是AaXBY,AaXB Xb,則其父母再生育健康孩子的概率是34×34=916,A錯誤;B、乙酶缺陷GSD病是伴X隱性遺傳,②是女性雙親均正常,則②一定不是乙酶缺陷GSD病,②長期表現(xiàn)為低血糖,則可能是丙酶功能缺陷導(dǎo)致的,B正確;C、丙酶缺陷GSD病也是常染色體隱性遺傳,設(shè)③的父親基因型是Dd,丙酶缺陷GSD發(fā)病率是1/10000,則則d配子的概率是1/100,D配子的概率是99/100,因為母親是正常的,則母親可能得基因型是Dd、DD,其中Dd的概率是2/101。故③患病的概率是2/101×1/4=1/202,C錯誤;D、三種GSD亞型患者體內(nèi)的甲酶功能缺陷會導(dǎo)致不能合成糖原,因此糖原含量下降,D錯誤。故選B。
知識鏈接:圖1是甲乙丙三種酶參與葡萄糖和糖原之間的轉(zhuǎn)化,其中乙和丙酶功能缺陷會導(dǎo)致葡萄糖含量降低;由圖2判斷甲酶缺陷GSD病是常染色體隱性遺傳,乙丙兩種病均為隱性遺傳病,丙酶缺陷GSD病女性患者生出正常兒子,可排除伴X隱性遺傳,三種病中其中至少一種是伴性遺傳,所以乙酶缺陷GSD病是伴X隱性遺傳。
7.[多選](2024·吉林·高考真題)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。分析下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,下列敘述正確的是( )
A.Ⅲ-1與Ⅱ-1得到Ⅰ代同一個體的同一個D18S51的概率為1/2
B.Ⅲ-1與Ⅱ-1得到Ⅰ代同一個體的同一個DXS10134的概率為3/4
C.Ⅲ-1與Ⅱ-4得到Ⅰ代同一個體的同一個D18S51的概率為1/4
D.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]ABD.[解析]A、STR(D18S51)位于常染色體上,在體細胞中成對存在,Ⅱ-1和Ⅱ-2得到Ⅰ代父母方各一個D18S51,Ⅲ-1得到Ⅱ-1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;B、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;C、STR(D18S51)位于常染色體上,在體細胞中成對存在,Ⅱ-3和Ⅱ-4得到Ⅰ代父母方各一個D18S51,Ⅲ-1得到Ⅱ-3的一個D18S51,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,C錯誤;D、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ABD。
知識鏈接:由題意可知,STR(D18S51)位于常染色體上,STR(DXS10134)位于X染色體的非同源區(qū)段。
8.[多選](2024·山東·高考真題)果蠅的直翅、彎翅受Ⅳ號常染色體上的等位基因A、a控制?,F(xiàn)有甲、乙2只都只含7條染色體的直翅雄果蠅,產(chǎn)生原因都是Ⅳ號常染色體中的1條移接到某條非同源染色體末端,且移接的Ⅳ號常染色體著絲粒丟失。為探究Ⅳ號常染色體移接情況,進行了如表所示的雜交實驗。已知甲、乙在減數(shù)分裂時,未移接的Ⅳ號常染色體隨機移向一極;配子和個體的存活力都正常。不考慮其他突變和染色體互換,下列推斷正確的是( )
A.①中親本雌果蠅的基因型一定為Aa
B.②中親本雌果蠅的基因型一定為aa
C.甲中含基因A的1條染色體一定移接到X染色體末端
D.乙中含基因A的1條染色體一定移接到X染色體末端
[答案]AC.[解析]AC、依題意,甲×正常雌果蠅→F1中直翅∶彎翅=7∶1,且雄果蠅群體中的直翅∶彎翅=3∶1,可知直翅為顯性,且翅形的遺傳與性別相關(guān)聯(lián),A基因移接至X染色體上。甲果蠅表型為直翅,且A基因移接至X染色體上,其基因型可表示為O—XAY(O表示該染色體缺少相應(yīng)基因,—表示染色體上未知的基因),正常雌果蠅的基因型可表示為— —XX。則甲與正常雌果蠅雜交可表示為O—XAY×— —XX。兩對染色體獨立遺傳,若單獨考慮性染色體的遺傳,甲與正常雌果蠅雜交可表示XAY×XX,所得子代為1XAX:1XY:若單獨考慮常染色體,甲與正常雌果蠅雜交可表示為O—×— —,所得子代為1O—:1O —:1— —:1— —。又知雄果蠅群體中的直翅∶彎翅=3∶1,結(jié)合性染色體遺傳的雄性子代基因型XY可推斷,單獨考慮的常染色體雜交O—×— —所得的子代1O—:1O —中,一定至少有一個是OA,即雌果蠅中一定含A基因。而其余的1O —:1— —:1— —,一定有一個基因型為Oa或aa,兩種情況中都一定有a來自雌性果蠅,所以與甲雜交的親本雌果蠅的基因型一定為Aa。綜合以上分析,①中親本雌果蠅的基因型一定為Aa,甲中含基因A的1條染色體一定移接到X染色體末端,AC正確;BD、假設(shè)乙的基因型為Aa,其中一個A基因位于的染色體片段移接到另一條非同源染色體上,且該染色體也是常染色體,則其基因型可表示為AOaO,再設(shè)與乙雜交的雌性果蠅的基因型為AaOO。乙×正常雌果蠅雜交時,乙所產(chǎn)生的配子種類及比例為:1Aa:1AO:1aO:1OO,正常雌果蠅產(chǎn)生的配子種類及比例為:1AO:1aO。則所得子代基因型及比例可表示為:1AAaO:1AAOO:AaOO:1AOOO:1AaaO:1AaOO:1aaOO:1aOOO,由上可推斷子代的表型及比例為直翅∶彎翅=3∶1。與翅型相關(guān)兩對染色體都為常染色體,直翅和彎翅群體中的雌雄比都是1∶1。假設(shè)與實驗結(jié)果相符,假設(shè)成立。故②中親本雌果蠅的基因型可以是Aa,乙中含基因A的1條染色體可以移接到常染色體末端,BD錯誤。故選AC。
知識鏈接:位于非同源染色體上 的非等位基因的分離或組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。決定性狀的基因位于性染色體上,在遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián),這種現(xiàn)象叫作伴性遺傳。位于常染色體與性染色體上的基因,滿足基因自由組合定律。
9.(2023·海南·高考真題)家雞(2n=78)的性別決定方式為ZW型。慢羽和快羽是家雞的一對相對性狀,且慢羽(D)對快羽(d)為顯性。正常情況下,快羽公雞與慢羽母雞雜交,子一代的公雞均為慢羽,母雞均為快羽;子二代的公雞和母雞中,慢羽與快羽的比例均為1∶1.回答下列問題。
(1)正常情況下,公雞體細胞中含有 個染色體組,精子中含有 條W染色體。
(2)等位基因D/d位于 染色體上,判斷依據(jù)是 。
(3)子二代隨機交配得到的子三代中,慢羽公雞所占的比例是 。
(4)家雞羽毛的有色(A)對白色(a)為顯性,這對等位基因位于常染色體上。正常情況下,1只有色快羽公雞和若干只白色慢羽母雞雜交,產(chǎn)生的子一代公雞存在 種表型。
(5)母雞具有發(fā)育正常的卵巢和退化的精巢,產(chǎn)蛋后由于某種原因?qū)е侣殉餐嘶?,精巢重新發(fā)育,出現(xiàn)公雞性征并且產(chǎn)生正常精子。某雞群中有1只白色慢羽公雞和若干只雜合有色快羽母雞,設(shè)計雜交實驗探究這只白色慢羽公雞的基因型。簡要寫出實驗思路、預(yù)期結(jié)果及結(jié)論(已知WW基因型致死)。
[答案](1) 2 0
(2) Z 快羽公雞與慢羽母雞雜交,子一代的公雞均為慢羽,母雞均為快羽,出現(xiàn)性別差異
(3)5/16
(4)1或2
(5)將這只白色慢羽公雞與多只雜合有色快羽母雞進行雜交,觀察后代的表現(xiàn)型及比例。若后代公雞:母雞=1:1,且無論公雞還是母雞都是有色慢羽:白色慢羽=1:1,則這只白色慢羽公雞的基因型是aaZDZD;若后代公雞:母雞=1:1,且無論公雞還是母雞都是有色慢羽:有色快羽:白色慢羽:白色快羽=1:1:1:1,則這只白色慢羽公雞的基因型是aaZDZd;若后代公雞:母雞=1:2,公雞全為慢羽,母雞慢羽:快羽=1:1,則這只白色慢羽公雞的基因型是aaZDW。
[解析](1)家雞為二倍體,正常情況下,公雞體細胞中含有2個染色體組,公雞的性染色體組成為ZZ,產(chǎn)生的精子不含有W染色體。
(2)題干分析,快羽公雞與慢羽母雞雜交,子一代的公雞均為慢羽,母雞均為快羽,體現(xiàn)了性別差異,說明控制慢羽和快羽的基因位于Z染色體上,親本的基因型是ZdZd、ZDW。
(3)由第二問可知,子一代為ZDZd、ZdW,子二代為ZDZd:ZdZd:ZDW:ZdW=1:1:1:1,子二代隨機交配采用配子法,雄性產(chǎn)生的配子為1/4ZD、3/4Zd,雌性產(chǎn)生的配子為1/4ZD、1/4Zd、1/2W,則子三代中慢羽公雞(ZDZ_)所占的比例為1/4×1/4+1/4×1/4+3/4×1/4=5/16。
(4)有色快羽公雞的基因型是AAZdZd或AaZdZd,白色慢羽母雞的基因型是aaZDW,當(dāng)AAZdZd與aaZDW雜交時,產(chǎn)生的公雞只有1種表現(xiàn)型,當(dāng)AaZdZd與aaZDW雜交時,產(chǎn)生的公雞有2種表現(xiàn)型。
(5)母雞的性染色組成為ZW,這只白色慢羽公雞的基因型可能是aaZDZD、aaZDZd或aaZDW,欲判斷這只白色慢羽公雞的基因型,可將其與多只雜合有色快羽母雞(AaZdW)雜交,觀察后代的表現(xiàn)型及其比例,若后代公雞:母雞=1:1,且無論雌雄都是有色慢羽:白色慢羽=1:1,則這只白色慢羽公雞的基因型是aaZDZD;若后代公雞:母雞=1:1,且無論無論雌雄都是有色慢羽:有色快羽:白色慢羽:白色快羽=1:1:1:1,則這只白色慢羽公雞的基因型是aaZDZd;若后代公雞:母雞=1:2,公雞全為慢羽,母雞為慢羽:快羽=1:1,則這只白色慢羽公雞的基因型是aaZDW。
知識鏈接:家雞的性別決定方式為ZW型,雄性是ZZ,雌性是ZW,快羽公雞與慢羽母雞雜交,子一代的公雞均為慢羽,母雞均為快羽,體現(xiàn)了性別差異,說明控制快羽和慢羽的基因位于Z染色體上。內(nèi)容概覽
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1.用果蠅作實驗材料的優(yōu)點
(1)果蠅個體小、易飼養(yǎng),且繁殖速度快。
(2)一只雌蠅一生能產(chǎn)生幾百個后代,便于作性狀的數(shù)量統(tǒng)計。
(3)果蠅有眾多容易區(qū)分的相對性狀。
(4)果蠅的染色體數(shù)目少,便于觀察。
2.摩爾根果蠅眼色遺傳實驗過程和現(xiàn)象
(1)實驗過程及現(xiàn)象
(2)實驗結(jié)果及分析:顯性性狀為紅眼;F2的性狀分離比為3∶1,符合基因的分離定律。F2中白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相關(guān)聯(lián)。
(3)實驗現(xiàn)象的解釋
假設(shè)果蠅紅眼基因為W,白眼基因為w,控制眼色的基因位于X染色休上,而Y染色體上沒有它的等位基因。
(4)演繹推理——測交。
按照摩爾根的解釋,子一代紅眼雌果蠅基因型為XWXw,讓它與白眼雄蠅XwY交配,后代應(yīng)該出現(xiàn)雌、雄果蠅紅眼和白眼各占一半的情況,而實驗結(jié)果正是如此,摩爾根進一步證實了他對實驗的解釋。
除測交實驗外,摩爾根還設(shè)計了兩個實驗:①讓白眼雌蠅與紅眼雄蠅交配,子代雌蠅都是紅眼,雄蠅都是白眼;②讓白眼雌蠅與白眼雄蠅交配,子代雌、雄果蠅都是白眼,且后代也能純種傳代,成為穩(wěn)定的品系。
(5)實驗結(jié)論:控制果蠅紅眼、白眼的基因只位于X染色體上,即基因位于染色體上。
(6)基因與染色體的關(guān)系:一條染色體上有多個基因,基因在染色體上呈線性排列。
注意說明:
真核生物中,并不是所有基因的遺傳都遵循孟德爾的遺傳定律,如葉綠體、線粒體中基因的行為就不遵循孟德爾遺傳定律。原核生物中,基因的行為都不遵循孟德爾遺傳定律。
1.位于性染色體上的基因所控制的性狀,在遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象叫作伴性遺傳。
(1)伴X染色體隱性遺傳:由位于X染色體上的隱性基因所控制的遺傳,該基因在Y染色體上沒有等位基因。
①實例:人類紅綠色盲癥(色盲基因用B、b表示)、血友病。以及果蠅紅、白眼色的遺傳等。
②人的正常色覺和紅綠色盲的基因型和表現(xiàn)型:
③遺傳特點:
往往具有隔代交叉遺傳現(xiàn)象。因為父親的紅綠色盲基因不傳給兒子只傳給女兒,女兒不表現(xiàn)色盲,卻能生下患色盲的兒子。由此可見,紅綠色盲基因不是從男性傳遞給男性的,像這樣的傳遞特點,在遺傳學(xué)上稱作交叉遺傳。
患者中男性多于女性。這是因為女性只有致病基因純合時才患病,而男性中一旦出現(xiàn)致病基因就患病。
女患者的父親及兒子一定是患者,簡記為“女病,父子病”。
(2)伴X染色體顯性遺傳?。河晌挥赬染色體上的顯性基因所控制的遺傳,該基因在Y染色體上沒有等位基因。
①實例:抗維生素D佝僂病(抗維生素D佝僂病基因用D、d表示)。
②相關(guān)的基因型和表現(xiàn)型
③遺傳特點:
具有世代連續(xù)遺傳的現(xiàn)象,患者的雙親中至少一個是患者。
女性患者多于男性患者。
男患者的母親及女兒一定為患者。簡記為“男病,母女病”。女性患者的子女患病機會均等。
(3)伴Y染色體遺傳病:由位于Y染色體上的基因所控制的遺傳,該基因在X染色體上沒有等位基因。
①實例:人類外耳道多毛癥。
②遺傳特點
致病基因只位于Y染色體上,即不同源時無顯隱性之分,患者后代中男性全為患者,女性全正常。簡記為“男全病,女全正”。
致病基因由父親傳給兒子,兒子傳給孫子,具有世代連續(xù)性,也稱限雄遺傳,簡記為“父傳子,子傳孫”。
2.X、Y染色體同源區(qū)段上的基因的遺傳
(1)X、Y染色體同源區(qū)段上的基因的遺傳
(2)在X、Y染色體的同源區(qū)段上,基因是成對的,存在等位基因,而非同源區(qū)段上則相互不存在等位基因?;蛩趨^(qū)段位置與相應(yīng)基因型對應(yīng)關(guān)系
基因所在區(qū)段
基因型(隱性遺傳病)
男正常
男患病
女正常
女患病

XBYB、XBYb、XbYB
XbYb
XBXB、XBXb
XbXb
Ⅱ-1(伴Y染色體遺傳)
XYB
XYb
Ⅱ-2(伴X染色體遺傳)
XBY
XbY
XBXB、XBXb
XbXb
(3)X、Y染色體同源區(qū)段上的基因的遺傳與常染色體上基因的遺傳相似,但也有差別,如:
3.伴性遺傳的應(yīng)用
(1)推測后代發(fā)病率,指導(dǎo)優(yōu)生優(yōu)育。
婚配
生育建議
男正常×女色盲
生女孩,原因:該夫婦所生男孩均患病
抗維生素D佝僂病男×正常女
生男孩,原因:該夫婦所生女孩全患病,男孩正常
(2)根據(jù)性狀推斷性別,指導(dǎo)生產(chǎn)實踐
已知控制雞的羽毛有橫斑條紋的基因只位于Z染色體上,且蘆花(B)對非蘆花(b)為顯性,選育“非蘆花雌雞”的遺傳雜交實驗過程及遺傳圖解如下:
①選擇親本:選擇非蘆花雄雞和蘆花雌雞雜交。
②遺傳圖解
③選擇子代:從F1中選擇表型為“非蘆花”的個體保留。
注意說明:
性染色體上的基因并不都是控制性別的,如色盲基因。但是性染色體上的基因都伴隨性染色體遺傳。
遺傳系譜圖的判斷口訣:
①父子相傳為伴Y;
②無中生有為隱性,隱性遺傳看女病,父子無病非伴性;
③有中生無為顯性,顯性遺傳看男病,母女無病非伴性。
1.人類遺傳?。喝祟愡z傳病通常是指由于遺傳物質(zhì)改變而引起的人類疾病。根據(jù)遺傳物質(zhì)存在部位的不同,可將遺傳病分為細胞質(zhì)遺傳病和細胞核遺傳??;根據(jù)引起遺傳病的原因的不同,可將細胞核遺傳病分為單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病三大類。
2.單基因遺傳病:單基因遺傳病起因于基因突變在一對同源染色體上,可能其中一條含有突變基因,也可能同源染色體上的對應(yīng)位點都含有突變基因。根據(jù)拄制遺傳病的基因的位置和顯隱性,單基因遺傳病可分為以下類型:
遺傳病類型
遺傳特點
舉例
常染色體顯性遺傳病
男女患病概率相等、連續(xù)遺傳
多指癥、并指癥、軟骨發(fā)育不全
常染色體隱性遺傳病
男女患病概率相等、隔代遺傳
白化病、先天性聾
啞、苯丙酮尿癥等
伴X顯性遺傳病
女患者多于男患者、連續(xù)遺傳
抗VD佝僂病
伴X隱性遺傳病
男患者多于女患者、交叉遺傳
血友病、色盲、進行性肌營養(yǎng)不良
伴Y染色體遺傳病
代代相傳。只有男性患者
外耳道多毛癥
特點:單基因遺傳病的遺傳符合孟德爾遺傳定律,通常呈現(xiàn)典型的家族遺傳模式(新突變所致的患者可無家族病史);單基因遺傳病在群體中的發(fā)病率比較低,一般為1/1000000~1/100000。
3.多基因遺傳?。憾嗷蜻z傳病是指受兩對以上的等位基因控制的遺傳病。起因于遺傳因素和環(huán)境因素,在不同病癥中遺傳因素所產(chǎn)生的影響程度不同。多基因遺傳病主要包括一些先天性發(fā)育異常疾病和一些常見病,如原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病、哮喘、冠心病、唇裂、無腦兒等。
特點:多基因遺傳病常表現(xiàn)有家族聚集現(xiàn)象,但無單基因遺傳病那樣明確的家系傳遞模式;②控制多基因遺傳病的多對基因有累加作用,性狀表現(xiàn)易受環(huán)境因素的影響;在群體中發(fā)病率較高。
4.染色體異常遺傳病:由染色體異常引起的遺傳病叫作染色體異常遺傳病簡稱染色體病。
(1)染色體病的類型:由染色體結(jié)構(gòu)畸變引起的遺傳病,如貓叫綜合征,是由人類第5號染色體短臂缺失引起的。
(2)由染色體數(shù)目異常引起的遺傳病
注意事項:
遺傳病的致病基因不都是由親代傳給子代,也可能由于孕婦或患者本人接觸過誘變劑或致畸藥物等。
1.原理
(1)人類遺傳病是由于遺傳物質(zhì)改變而引起的人類疾病。
(2)可以通過社會調(diào)查和家系調(diào)查的方式了解遺傳病的發(fā)病情況。某種遺傳病的發(fā)病率=eq \f(某種遺傳病的患病人數(shù),某種遺傳病的被調(diào)查人數(shù))×100%
2.實施調(diào)查的過程
3.調(diào)查“遺傳病發(fā)病率”與“遺傳方式”的比較
調(diào)查對象及范圍
注意事項
結(jié)果計算及分析
遺傳病發(fā)病率
廣大人群隨機抽樣
考慮年齡、性別等因素,群體足夠大
eq \f(患病人數(shù),被調(diào)查總?cè)藬?shù))×100%
遺傳方式
患者家系
正常情況與患病情況
分析基因顯隱性及所在染色體的類型
4.遺傳病的檢測和預(yù)防
(1)進行遺傳咨詢;
(2)產(chǎn)前診斷:①羊水檢查;②B超檢查;③孕婦血細胞檢查;④基因檢測。
(3)禁止近親結(jié)婚
(4)適齡生育。
注意事項:
①并非所有遺傳病都可進行發(fā)病率和遺傳方式的調(diào)查。
②遺傳病調(diào)查時,最好選取群體中發(fā)病率較高的單基因遺傳病,如紅綠色盲、白化病等。
③多基因遺傳病容易受環(huán)境因素影響,不宜作為調(diào)查對象。
項目
卵原細胞減數(shù)分裂異常
(精原細胞減數(shù)分裂正常)
精原細胞減數(shù)分裂異常
(卵原細胞減數(shù)分裂正常)
不正常卵細胞
不正常子代
不正常精子
不正常子代
減Ⅰ時異常
XX
XXX、XXY
XY
XXY
O
XO、YO
O
XO
減Ⅱ時異常
XX
XXX、XXY
XX
XXX
實驗①:甲×正常雌果蠅→F1中直翅∶彎翅=7∶1,且雄果蠅群體中的直翅∶彎翅=3∶1
實驗②:乙×正常雌果蠅→F1中直翅∶彎翅=3∶1,且直翅和彎翅群體中的雌雄比都是1∶1

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