
第3講 性別決定和伴性遺傳
[考綱展示] 伴性遺傳(Ⅱ)
考點(diǎn)一| 性別決定
1.性別決定是指雌雄異體的生物決定性別的方式。性別主要是由基因決定的。
2.決定性別的染色體稱為性染色體,其他的染色體稱為常染色體。
3.性別決定方式:主要有XY型和ZW型兩種。
(1)XY型
遺傳圖解:
(2)ZW型
遺傳圖解:
[判斷與表述]
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)只有具有性別分化的生物才有性染色體之分。(√)
(2)性染色體上的基因都與性別決定有關(guān)。(×)
提示:性染色體上的基因不一定決定性別。
(3)性染色體上的基因都伴隨性染色體遺傳。(√)
(4)含X染色體的配子是雌配子,含Y染色體的配子是雄配子。(×)
提示:含X染色體的配子既有雌配子,又有雄配子。
(5)無(wú)論是哪種性別決定方式,雄性產(chǎn)生的精子都有兩種。(×)
提示:ZW型生物體,ZZ為雄性,只產(chǎn)生一種配子。
(6)無(wú)論是XY型還是ZW型性別決定方式,性染色體在減數(shù)分裂過(guò)程中要彼此分離。(√)
2.據(jù)圖思考(規(guī)范表述)
(1)男性個(gè)體中X及Y染色體的來(lái)源和傳遞特點(diǎn)是男性的X染色體來(lái)自母親,Y染色體來(lái)自父親,向下一代傳遞時(shí),X染色體只能傳給女兒,Y染色體只能傳給兒子。
(2)圖中的區(qū)段Ⅰ(填“Ⅰ”“Ⅱ1”或“Ⅱ2”)可存在等位基因,此區(qū)段的遺傳與性別有(填“有”或“無(wú)”)關(guān)。
(3)Ⅱ1區(qū)段在遺傳上的特點(diǎn)是只隨Y染色體傳遞,表現(xiàn)為“限雄”遺傳。
有關(guān)性別決定的四點(diǎn)提醒
1.性別決定只出現(xiàn)在雌雄異體的生物中,雌雄同體生物不存在性別決定問(wèn)題。
2.XY型、ZW型是指決定性別的染色體而不是基因型,但性別相當(dāng)于一對(duì)相對(duì)性狀,其傳遞遵循分離定律。
3.性別決定后的分化發(fā)育過(guò)程,受環(huán)境(如激素等)的影響。
4.自然界還存在其他類型的性別決定。如染色體倍數(shù)決定性別(如蜜蜂等),環(huán)境因子(如溫度等)決定性別等。
◎考法 性別決定的考查
1.(2019·濰坊市期中聯(lián)考)下列有關(guān)人體性染色體的敘述,正確的是( )
A.性染色體同源區(qū)段上的基因所控制性狀的遺傳與性別無(wú)關(guān)
B.性染色體上基因的表達(dá)產(chǎn)物不只存在于生殖細(xì)胞中
C.在生殖細(xì)胞形成過(guò)程中X、Y染色體不會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)
D.人體的每個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞和次級(jí)精母細(xì)胞中都含有Y染色體
B [性染色體同源區(qū)段上的基因所控制的性狀遺傳與性別有關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;性染色體上基因的表達(dá)產(chǎn)物在生殖細(xì)胞和體細(xì)胞中都可能存在,B項(xiàng)正確;X、Y染色體是同源染色體,在生殖細(xì)胞形成過(guò)程中會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;人體的每個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞都含有Y染色體,但次級(jí)精母細(xì)胞可能不含Y染色體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
2.(2018·新鄉(xiāng)摸底)雞的性染色體為Z和W,其中母雞的性染色體組成為ZW。蘆花雞羽毛有黑白相間的橫斑條紋,由Z染色體上的顯性基因B決定;它的等位基因b純合時(shí),雞表現(xiàn)為非蘆花,羽毛上沒有橫斑條紋。以下說(shuō)法正確的是( )
A.一般地,母雞產(chǎn)生的一個(gè)卵細(xì)胞中含有的性染色體一定是Z
B.正常情況下,公雞體細(xì)胞有絲分裂后期,含有4條Z染色體
C.非蘆花公雞和蘆花母雞雜交,后代公雞全為非蘆花,母雞全為蘆花
D.蘆花公雞和蘆花母雞雜交,后代出現(xiàn)的非蘆花雞一定是公雞
B [一般地,母雞(ZW)產(chǎn)生的一個(gè)卵細(xì)胞中含有的性染色體是Z或者W;正常情況下,公雞體細(xì)胞(ZZ)有絲分裂后期,著絲點(diǎn)分裂,含有4條Z染色體;非蘆花公雞(ZbZb)和蘆花母雞(ZBW)雜交,后代公雞全為蘆花雞(ZBZb),母雞全為非蘆花雞(ZbW);蘆花公雞(ZBZb或ZBZB)和蘆花母雞(ZBW)雜交,后代出現(xiàn)的非蘆花雞一定是ZbW,一定是母雞。]
考點(diǎn)二| 伴性遺傳
1.伴性遺傳的概念
位于性染色體上的基因所決定的性狀,在遺傳時(shí)總是和性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象,又稱性連鎖遺傳。
2.伴性遺傳的實(shí)例——紅綠色盲遺傳
(1)遺傳圖解:
圖1
圖2
(2)遺傳特點(diǎn):
①交叉遺傳:由圖1和圖2可以看出,男性的紅綠色盲基因只能由母親傳來(lái),以后只能傳給女兒。
②隔代遺傳:由圖1和圖2分析知,如果一個(gè)女性攜帶者的父親和兒子均患病,則說(shuō)明這種遺傳病的遺傳特點(diǎn)是隔代遺傳。
③男性色盲患者多于女性:女性只有基因型為XbXb時(shí)才表現(xiàn)為色盲,而男性只要X染色體上帶有色盲基因b就表現(xiàn)為色盲。
3.伴性遺傳在實(shí)踐中的應(yīng)用
(1)推測(cè)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
男抗維生素D佝僂病×女正常
生男孩,原因:該夫婦所生女孩全患病,男孩正常
注:維生素D佝僂病是伴X染色體顯性遺傳病。
(2)根據(jù)性狀推斷后代性別,指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐
①控制雞的羽毛有橫斑條紋的基因只位于Z染色體上。
②選育雌雞的雜交設(shè)計(jì):選擇非蘆花雄雞和蘆花雌雞雜交
③選擇:從F1中選擇表現(xiàn)型為非蘆花的個(gè)體保留。
[判斷與表述]
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)與伴性遺傳相關(guān)的基因位于性染色體上。(√)
(2)女兒色盲,父親一定是色盲患者。(√)
(3)紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配,子代雌、雄果蠅都表現(xiàn)紅眼,這些雌雄果蠅交配產(chǎn)生的后代中,紅眼雄果蠅占1/4,白眼雄果蠅占1/4,紅眼雌果蠅占1/2。由此可推知眼色和性別表現(xiàn)為自由組合。(×)
提示:因果蠅眼色基因位于X染色體上,所以其眼色和性別表現(xiàn)為性連鎖遺傳,不遵循自由組合定律。
(4)男性的性染色體不可能來(lái)自祖母。(√)
(5)女性的色盲基因可能來(lái)自祖父。(×)
提示:女性的色盲基因Xb基因可能來(lái)自父親,也可能來(lái)自母親,來(lái)自母親的Xb基因可能來(lái)自外祖父,也可能來(lái)自外祖母,來(lái)自父親的Xb只能來(lái)自祖母,不可能來(lái)自祖父。
2.思考回答(規(guī)范表述)
X、Y染色體同源區(qū)段上的基因所控制的性狀遺傳時(shí)與性別有關(guān)嗎?試解釋說(shuō)明。
提示:有關(guān)。性別是由性染色體上的基因決定的,所以只要是性染色體上的基因所控制的性狀,遺傳時(shí)就與性別相關(guān)聯(lián)。
1.基因所在區(qū)段位置與相應(yīng)基因型對(duì)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
Ⅰ
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
2.X、Y染色體非同源區(qū)段的基因的遺傳
基因的位置
Y染色體非同源區(qū)段基因的傳遞規(guī)律
X染色體非同源區(qū)段基因的傳遞規(guī)律
隱性基因
顯性基因
模型圖解
判斷依據(jù)
父?jìng)髯?、子傳孫,具有世代連續(xù)性
雙親正常子?。荒覆∽颖夭?,女病父必病
子正常雙親病;父病女必病,子病母必病
規(guī)律
沒有顯隱性之分,患者全為男性,女性全部正?!?br />
男性患者多于女性患者;具有隔代交叉遺傳現(xiàn)象
女性患者多于男
性患者;具有連續(xù)遺傳現(xiàn)象
舉例
人類外耳道多毛癥
人類紅綠色盲癥、血友病
抗維生素D佝僂病
◎考法1 伴性遺傳的特點(diǎn)
1.(2015·全國(guó)卷Ⅰ)抗維生素D佝僂病為X染色體顯性遺傳病,短指為常染色體顯性遺傳病,紅綠色盲為X染色體隱性遺傳病,白化病為常染色體隱性遺傳病。下列關(guān)于這四種遺傳病遺傳特征的敘述,正確的是( )
A.短指的發(fā)病率男性高于女性
B.紅綠色盲女性患者的父親是該病的患者
C.抗維生素D佝僂病的發(fā)病率男性高于女性
D.白化病通常會(huì)在一個(gè)家系的幾代人中連續(xù)出現(xiàn)
B [短指為常染色體顯性遺傳病,在人群中的發(fā)病率男性約等于女性,A錯(cuò)誤;抗維生素D佝僂病為伴X染色體顯性遺傳病,發(fā)病率女性高于男性,C錯(cuò)誤;白化病為常染色體隱性遺傳病,表現(xiàn)為隔代遺傳,D錯(cuò)誤。]
2.(2019·山西實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)以下關(guān)于伴X染色體隱性遺傳病的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.致病基因不會(huì)從雄性傳遞給雄性
B.如果父親是患者、母親是攜帶者,則子代可能患病
C.致病基因?qū)π坌院痛菩跃杏绊懀珜?duì)雌性的影響比雄性大
D.該遺傳病往往表現(xiàn)出隔代交叉遺傳
C [正常情況下,雄性傳給雄性子代的只能是Y染色體,伴X染色體隱性遺傳病的致病基因不會(huì)從雄性傳遞給雄性,A正確;若父親是患者,母親是攜帶者,則子代中男女患病的概率各為1/2,B正確;對(duì)于伴X染色體隱性遺傳病來(lái)說(shuō),雄性含有致病基因就表現(xiàn)為患者,雌性含有兩個(gè)致病基因時(shí),才表現(xiàn)為患者,致病基因?qū)π坌缘挠绊戄^大,C錯(cuò)誤;伴X染色體隱性遺傳病往往表現(xiàn)出“男性患者→攜帶者女兒→患病外孫”的隔代交叉遺傳特點(diǎn),D正確。]
◎考法2 遺傳系譜圖的分析
[解題指導(dǎo)] 遺傳系譜圖的解題方法——“四定法”
定性——判斷顯、隱性
↓
定位——常染色體還是性染色體(一般指X染色體)
↓
定型——確定基因型(或基因型及其概率)
↓
定率——根據(jù)基因型計(jì)算所求概率
3.(2018·菏澤期中)如圖是某一家庭的某單基因遺傳病家系圖譜,相關(guān)分析正確的是( )
A.該病的遺傳方式是伴X染色體隱性遺傳
B.個(gè)體3與4婚配后代子女不會(huì)患病
C.個(gè)體3攜帶致病基因的概率為2/3或1/2
D.該遺傳病的發(fā)病率是20%
C [從圖中分析可知,1、2沒有病,但所生子女中有個(gè)兒子患病,無(wú)中生有為隱性,這種遺傳病既有可能是常染色體隱性也有可能是伴X隱性遺傳,A錯(cuò)誤;個(gè)體3可能是攜帶者,個(gè)體4基因型不確定,有可能是攜帶者,所以后代有可能患病,B錯(cuò)誤;若為常染色體隱性遺傳病,個(gè)體3是攜帶者的概率是2/3,若為X染色體隱性遺傳病,個(gè)體3是攜帶者的概率是1/2,C正確;若為常染色體隱性遺傳病,該對(duì)夫婦(1、2號(hào)都是Aa)后代發(fā)病率為1/4,若為伴X染色體隱性遺傳病,該對(duì)夫婦(1、2號(hào)分別是XAXa,XAY)后代發(fā)病率為1/4,D錯(cuò)誤。]
4.小鼠有甲、乙兩種遺傳病,分別由基因A、a和B、b控制,其遺傳家系譜圖如下。甲病是常染色體遺傳病,乙病的致病基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上,Ⅰ4和Ⅱ4無(wú)乙病的致病基因。下列分析正確的是( )
A.甲、乙兩病的遺傳特點(diǎn)相同,均與性別無(wú)關(guān)
B.Ⅱ1和Ⅲ4的基因型分別是AaXBXb、aaXBXB
C.Ⅳ1的基因型為AaXbYB的概率是1/8
D.Ⅳ1為雌鼠時(shí),同時(shí)患兩種病的概率是1/48
C [由題意知,甲病為常染色體遺傳病,再由Ⅱ1、Ⅱ2均不患甲病,但Ⅲ1患甲病知,甲病為常染色體隱性遺傳病;由Ⅰ1、Ⅰ2不患乙病,但Ⅱ2患乙病可推知乙病為隱性遺傳病,又由于乙病的致病基因位于性染色體上,所以甲、乙兩種病遺傳特點(diǎn)不同(前者與性別無(wú)關(guān),后者與性別有關(guān))。 Ⅱ1的基因型應(yīng)為AaXBXb(Ⅲ1的基因型為aaXbYb),Ⅲ4的基因型為aaXBXB或aaXBXb(Ⅱ3的基因型為aaXBXb,Ⅱ4的基因型為AaXBYB)。 Ⅲ2的基因型為1/3AAXBXb、2/3AaXBXb,Ⅲ3的基因型為1/2AaXBYB、1/2AaXbYB,則Ⅳ1的基因型為Aa的概率為(1/3)×(1/2)+(2/3)×(1/2)=1/2,Ⅳ1的基因型為XbYB的概率為(1/2)×(1/4)+(1/2)×(1/4)=2/8,故Ⅳ1的基因型為AaXbYB的概率為(1/2)×(2/8)=1/8。Ⅳ1為雌鼠時(shí),同時(shí)患兩種病的概率為(2/3)×(1/4)×(1/2)×(1/2)=1/24。]
[方法規(guī)律] “十字相乘法”解決兩病的患病概率問(wèn)題
當(dāng)兩種遺傳病(如甲病和乙病)之間具有自由組合關(guān)系時(shí),可先計(jì)算出患甲病和乙病的概率及分別不患病概率(如圖),再根據(jù)乘法原理求解各種概率。
(1)兩病兼患概率=患甲病概率×患乙病概率=mn
(2)只患甲病概率=患甲病概率-兩病兼患概率=m(1-n)
(3)只患乙病概率=患乙病概率-兩病兼患概率=n(1-m)
(4)甲、乙兩病均不患的概率=(1-m)(1-n)
◎考法3 伴性遺傳和常染色體遺傳的綜合考查
5.(2017·全國(guó)卷Ⅰ)果蠅的紅眼基因(R)對(duì)白眼基因(r)為顯性,位于X染色體上;長(zhǎng)翅基因(B)對(duì)殘翅基因(b)為顯性,位于常染色體上?,F(xiàn)有一只紅眼長(zhǎng)翅果蠅與一只白眼長(zhǎng)翅果蠅交配,F(xiàn)1雄蠅中有1/8為白眼殘翅。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.親本雌蠅的基因型是BbXRXr
B.F1中出現(xiàn)長(zhǎng)翅雄蠅的概率為3/16
C.雌、雄親本產(chǎn)生含Xr配子的比例相同
D.白眼殘翅雌蠅可形成基因型為bXr的極體
B [本題考查伴性遺傳和基因的自由組合定律。根據(jù)親本為一只紅眼長(zhǎng)翅果蠅與一只白眼長(zhǎng)翅果蠅,后代雄蠅中有1/8為白眼殘翅,首先推知親本關(guān)于翅型的基因型為Bb、Bb,進(jìn)而可知子代殘翅出現(xiàn)概率為1/4,則子代雄蠅中白眼出現(xiàn)概率為1/2,進(jìn)而推知親本關(guān)于眼色的基因型分別為XRXr、XrY。A對(duì):親本雌蠅的基因型是BbXRXr,雄蠅的基因型是BbXrY。B錯(cuò):F1中出現(xiàn)長(zhǎng)翅雄蠅(B-X-Y)的概率為3/4長(zhǎng)翅×1/2雄性=3/8。C對(duì):雌、雄親本產(chǎn)生含Xr配子的比例相同,均為1/2。D對(duì):白眼殘翅雌蠅(bbXrXr)可形成基因型為bXr的極體。]
6.(2019·唐山聯(lián)考)已知決定果蠅的翅型有長(zhǎng)翅、小翅和殘翅3種類型,由A與a、H與h兩對(duì)基因共同決定,基因A和H同時(shí)存在時(shí)個(gè)體表現(xiàn)為長(zhǎng)翅,基因A不存在時(shí)個(gè)體表現(xiàn)為殘翅,A、a基因位置如圖所示。
取翅型純合品系的果蠅進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表:
雜交組合
親本
F1
F1雌雄之間雜交得到的F2
正交
殘翅♀小翅♂
長(zhǎng)翅♀長(zhǎng)翅♂
長(zhǎng)翅∶小翅∶殘翅=9∶3∶4
反交
小翅♀殘翅♂
長(zhǎng)翅♀小翅♂
?
(1)據(jù)表分析可推出H、h這對(duì)基因位于________染色體上,理由是________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)正交實(shí)驗(yàn)中,親本的基因型是________________,F(xiàn)2中小翅個(gè)體的基因型是____________________。
(3)反交實(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)2的長(zhǎng)翅∶小翅∶殘翅=________。
解析:(1)根據(jù)題述正交實(shí)驗(yàn)F2表現(xiàn)型比例判斷A、a和H、h兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上。根據(jù)正交和反交F1的表現(xiàn)型不同判斷H、h這對(duì)基因位于X染色體上。正交實(shí)驗(yàn)中,親本的基因型是aaXHXH和AAXhY;反交實(shí)驗(yàn)中,親本的基因型是AAXhXh和aaXHY。
答案:(1) X 反交實(shí)驗(yàn)的F1中,所有雌蠅均為長(zhǎng)翅、所有雄蠅均為小翅
(2)aaXHXH和AAXhY AAXhY 、AaXhY (3)3∶3∶2
考點(diǎn)三| 基因在染色體上位置的判斷和探究
1.基因位于X染色體上還是位于常染色體上
(1)若相對(duì)性狀的顯隱性是未知的,且親本均為純合子,則用正交和反交的方法。即:
正反交實(shí)驗(yàn)?
(2)若相對(duì)性狀的顯隱性已知,只需一個(gè)雜交組合判斷基因的位置,①基本思路一:隱性雌性個(gè)體與顯性雄性純合個(gè)體雜交。即:
②基本思路二:用“雜合顯性雌×純合顯性雄”進(jìn)行雜交。即:
?
2.基因是伴X染色體遺傳還是X、Y染色體同源區(qū)段的遺傳
適用條件:已知性狀的顯隱性和控制性狀的基因在性染色體上。
(1)基本思路一:用“純合隱性雌×純合顯性雄”進(jìn)行雜交,觀察分析F1的性狀。即:
?
(2)基本思路二:用“雜合顯性雌×純合顯性雄”進(jìn)行雜交,觀察分析F1的性狀。即:
?
3.基因位于常染色體還是X、Y染色體同源區(qū)段
(1)設(shè)計(jì)思路:隱性的純合雌性個(gè)體與顯性的純合雄性個(gè)體雜交,獲得的F1全表現(xiàn)為顯性性狀,再選子代中的雌雄個(gè)體雜交獲得F2,觀察F2表現(xiàn)型情況。即:
4.?dāng)?shù)據(jù)信息分析確定基因位置
除了上述所列的實(shí)驗(yàn)法外,還可依據(jù)子代性別、性狀的數(shù)量分析確認(rèn)基因位置:若后代中兩種表現(xiàn)型在雌雄個(gè)體中比例一致,說(shuō)明遺傳與性別無(wú)關(guān),則可確定基因在常染色體上;若后代中兩種表現(xiàn)型在雌雄個(gè)體中比例不一致,說(shuō)明遺傳與性別有關(guān),則可確定基因在性染色體上。
◎考法1 XY同源區(qū)段和非同源區(qū)段的遺傳特點(diǎn)
1.(2019·湖南長(zhǎng)郡中學(xué)月考)果蠅的X、Y染色體有同源區(qū)段和非同源區(qū)段,雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。下列有關(guān)敘述不正確的是( )
雜交組合1
P剛毛(♀)×截毛(♂)―→F1全部剛毛
雜交組合2
P截毛(♀)×剛毛(♂)―→F1剛毛(♀)∶截毛(♂)=1∶1
雜交組合3
P截毛(♀)×剛毛(♂)―→F1截毛(♀)∶剛毛(♂)=1∶1
A.X、Y染色體同源區(qū)段基因控制的性狀在子代中也可能出現(xiàn)性別差異
B.通過(guò)雜交組合1,可判斷剛毛對(duì)截毛為顯性
C.通過(guò)雜交組合2,可判斷控制該性狀的基因一定位于X、Y染色體的非同源區(qū)段
D.通過(guò)雜交組合3,可判斷控制該性狀的基因一定位于X、Y染色體的同源區(qū)段
C [雜交組合2可能是XaXa×XAYa→XAXa∶XaYa,因此不能判斷控制該性狀的基因一定位于X、Y染色體的非同源區(qū)段。雜交組合3一定是XaXa×XaYA→XaXa∶XaYA,因此可判斷控制該性狀的基因一定位于X、Y染色體的同源區(qū)段。]
2.(2018·菏澤市期末)某雌雄異株植物的性染色體為X、Y,控制花色的基因?yàn)锳、a。在該植物的某紅花群體中出現(xiàn)了一株白花雄株,將這株白花雄株與多株紅花雌株雜交,F(xiàn)1全部為紅花植株。F1的雌、雄植株雜交,F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例為紅花雌株∶紅花雄株∶白花雄株=2∶1∶1。對(duì)白花雄株根尖分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記,基因A、a都能被標(biāo)記為紅色,用熒光顯微鏡觀察處于有絲分裂中期的某個(gè)細(xì)胞,出現(xiàn)了4個(gè)紅色熒光點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)由上述結(jié)果可知,紅花對(duì)白花是________性狀?;駻、a位于______________________,則F1雌、雄植株的基因型分別是________________。
(2)該植物中的純合紅花植株和純合白花植株的基因型分別是________________________________________________________________。
若從上述植株中選擇親本,通過(guò)兩次雜交,使獲得的F2中,雄株全部開白花,雌株全部開紅花。請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果:
①選擇基因型為________的植株做親本雜交得F1;
②選擇______________________________________雜交,得到的F2中雄株全部開白花,雌株全部開紅花。
解析:(1)根據(jù)白花雄株與多株紅花雌株雜交,F(xiàn)1全部為紅花植株判斷紅花為顯性性狀。根據(jù)F2的表現(xiàn)型及比例為紅花雌株∶紅花雄株∶白花雄株=2∶1∶1,判斷基因位于性染色體上。根據(jù)對(duì)白花雄株根尖分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記,基因A、a都能被標(biāo)記為紅色,用熒光顯微鏡觀察處于有絲分裂中期的某個(gè)細(xì)胞,出現(xiàn)了4個(gè)紅色熒光點(diǎn)判斷基因A、a位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。F1雌、雄植株的基因型分別是XAXa、XAYa。
(2)該植物中的純合紅花植株和純合白花植株的基因型分別是XAXA、XAYA;XaXa、XaYa。要使F2中,雄株全部開白花,雌株全部開紅花,F(xiàn)1的基因型應(yīng)是XAYa和XaXa,得到XAYa植株,應(yīng)讓XAXA和XaYa雜交。
答案:(1)顯性 X、Y染色體的同源區(qū)段上 XAXa、XAYa
(2)XAXA、XAYA;XaXa、XaYa?、賆AXA和XaYa
②上述F1中的雄株(或基因型為XAYa的植株)和基因型為XaXa的親本植株
◎考法2 考查基因位置的分析與探究
3.下面是探究基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段,還是只位于X染色體上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,請(qǐng)判斷下列說(shuō)法中正確的是( )
方法1 純合顯性雌性個(gè)體×純合隱性雄性個(gè)體→F1
方法2 純合隱性雌性個(gè)體×純合顯性雄性個(gè)體→F1
結(jié)論:
①若子代雌雄全表現(xiàn)顯性性狀,則基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段。
②若子代雌性個(gè)體表現(xiàn)顯性性狀,雄性個(gè)體表現(xiàn)隱性性狀,則基因只位于X染色體上。
③若子代雄性個(gè)體表現(xiàn)顯性性狀,則基因只位于X染色體上。
④若子代雌性個(gè)體表現(xiàn)顯性性狀,則基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段。
A.“方法1+結(jié)論①②”能夠完成上述探究任務(wù)
B.“方法1+結(jié)論③④”能夠完成上述探究任務(wù)
C.“方法2+結(jié)論①②”能夠完成上述探究任務(wù)
D.“方法2+結(jié)論③④”能夠完成上述探究任務(wù)
C [方法1達(dá)不到設(shè)計(jì)目的,因?yàn)椴还芑蛭恢萌绾?,子代雌雄全表現(xiàn)顯性性狀;方法2的設(shè)計(jì)是正確的。假設(shè)基因A(a)位于X、Y染色體的同源區(qū)段,則XaXa×XAYA→XAXa、XaYA,得出結(jié)論①;假設(shè)基因只位于X染色體上,XaXa×XAY→XAXa、XaY,得出結(jié)論②。因此“方法2+結(jié)論①②”能夠完成題述探究任務(wù)。]
4.某自然種群的雌雄異株植物為XY型性別決定,該植物的花色(白色、藍(lán)色和紫色)由常染色體的兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因(D、d和R、r)控制,葉形(寬葉和窄葉)由另一對(duì)等位基因(H和h)控制,請(qǐng)據(jù)圖分析回答:
圖1 圖2
注:圖1為該植物的花色控制過(guò)程,圖2為該植物的性染色體簡(jiǎn)圖,同源部分(圖中的Ⅰ片段)基因互為等位基因,非同源部分(圖中的Ⅱ、Ⅲ片段)基因不互為等位基因。
(1)開藍(lán)花植株的基因型有________種,若該種植物的紫花植株與紫花植株雜交,F(xiàn)1全為藍(lán)花植株,則親本控制花色的基因型是________。若再讓F1雌雄植株相互雜交,F(xiàn)2的花色表現(xiàn)型及其比例為__________________。
(2)已知控制葉形的基因(H和h)在性染色體上,但不知位于Ⅰ片段還是Ⅱ片段,也不知寬葉和窄葉的顯隱性關(guān)系?,F(xiàn)有從2個(gè)地區(qū)獲得的純種寬葉、窄葉雌性植株若干和純種寬葉、窄葉雄性植株若干,你如何通過(guò)只做一代雜交實(shí)驗(yàn)判斷基因(H和h)位于Ⅰ片段還是Ⅱ片段上?
請(qǐng)寫出你的實(shí)驗(yàn)方案、判斷依據(jù)及相應(yīng)結(jié)論。(不要求判斷顯、隱性,不要求寫出子代具體表現(xiàn)型)
①實(shí)驗(yàn)方案:____________________________。如果__________________,則控制葉形的基因(H、h)位于Ⅰ片段上,反之則位于Ⅱ片段上。
②若已知寬葉對(duì)窄葉為顯性,要通過(guò)一次雜交實(shí)驗(yàn)確定基因在性染色體上的位置,則選擇的親本的基因型、表現(xiàn)型為__________________________。如果________________,則控制葉形的基因(H、h)位于Ⅰ片段上,反之則位于Ⅱ片段上。
解析:(1)開藍(lán)花植株的基因型有DDRR、DdRR、DDRr、DdRr 4種,若該種植物的紫花植株與紫花植株雜交,F(xiàn)1全為藍(lán)花植株,則親本控制花色的基因型是DDrr和ddRR,F(xiàn)1的基因型是DdRr。讓F1雌雄植株相互雜交,F(xiàn)2的花色表現(xiàn)型為藍(lán)色(D_R_)∶紫色(D_rr和ddR_)∶白色(ddrr)=9∶6∶1。
(2)①要判斷基因(H和h)位于Ⅰ片段還是Ⅱ片段上,可用純種寬葉雌株與純種窄葉雄株進(jìn)行雜交,再用純種寬葉雄株與純種窄葉雌株進(jìn)行反交。a.如果正交、反交結(jié)果雌雄表現(xiàn)一致,則控制葉形的基因(H、h)位于Ⅰ片段上。b.如果正交、反交結(jié)果雌雄表現(xiàn)不一致,則控制葉形的基因(H、h)位于Ⅱ片段上。②如果寬葉對(duì)窄葉為顯性,則選擇XHY或XHYH純種寬葉雄株、XhXh純種窄葉雌株進(jìn)行雜交。a.如果子代雌雄表現(xiàn)一致,即子代雌雄表現(xiàn)全部為寬葉,則控制葉形的基因(H、h)位于Ⅰ片段上;b.如果子代雌雄表現(xiàn)不一致,即雌性全為寬葉、雄性全為窄葉,則控制葉形的基因(H、h)位于Ⅱ片段上。
答案:(1)4 DDrr、ddRR 藍(lán)色∶紫色∶白色=9∶6∶1
(2)①用純種寬葉雌株與純種窄葉雄株進(jìn)行雜交,再用純種寬葉雄株與純種窄葉雌株進(jìn)行反交 正交、反交結(jié)果雌雄表現(xiàn)一致
②XHY或XHYH純種寬葉雄株、XhXh純種窄葉雌株 子代雌雄表現(xiàn)一致(或如果子代雌雄表現(xiàn)全部為寬葉)
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1.(2016·全國(guó)卷Ⅱ)果蠅的某對(duì)相對(duì)性狀由等位基因G、g控制,且對(duì)于這對(duì)性狀的表現(xiàn)型而言,G對(duì)g完全顯性。受精卵中不存在G、g中的某個(gè)特定基因時(shí)會(huì)致死。用一對(duì)表現(xiàn)型不同的果蠅進(jìn)行交配,得到的子一代果蠅中雌∶雄=2∶1,且雌蠅有兩種表現(xiàn)型。據(jù)此可推測(cè):雌蠅中( )
A.這對(duì)等位基因位于常染色體上,G基因純合時(shí)致死
B.這對(duì)等位基因位于常染色體上,g基因純合時(shí)致死
C.這對(duì)等位基因位于X染色體上,g基因純合時(shí)致死
D.這對(duì)等位基因位于X染色體上,G基因純合時(shí)致死
D [結(jié)合選項(xiàng),并根據(jù)題干信息:子一代果蠅中雌∶雄=2∶1,且雌蠅有兩種表現(xiàn)型,可知這對(duì)等位基因位于X染色體上。若親代雄蠅為顯性個(gè)體,則子代雌蠅不可能有兩種表現(xiàn)型,故親代雄蠅應(yīng)為隱性個(gè)體,基因型為XgY,說(shuō)明受精卵中不存在g基因(即G基因純合)時(shí)會(huì)致死。由于親代表現(xiàn)型不同,故親代雌蠅為顯性個(gè)體,且基因型為XGXg,子一代基因型為XGXg、XgXg、XGY(死亡)、XgY。綜上分析,這對(duì)等位基因位于X染色體上,G基因純合時(shí)致死,D項(xiàng)正確。]
2.(2018·全國(guó)卷Ⅱ)某種家禽的豁眼和正常眼是一對(duì)相對(duì)性狀,豁眼雌禽產(chǎn)蛋能力強(qiáng)。已知這種家禽的性別決定方式與雞相同,豁眼性狀由Z染色體上的隱性基因a控制,且在W染色體上沒有其等位基因。回答下列問(wèn)題:
(1)用純合體正常眼雄禽與豁眼雌禽雜交,雜交親本的基因型為________。理論上F1個(gè)體的基因型和表現(xiàn)型為________,F(xiàn)2雌禽中豁眼禽所占的比例為________。
(2)為了給飼養(yǎng)場(chǎng)提供產(chǎn)蛋能力強(qiáng)的該種家禽,請(qǐng)確定一個(gè)合適的雜交組合,使其子代中雌禽均為豁眼,雄禽均為正常眼。寫出雜交組合和預(yù)期結(jié)果,要求標(biāo)明親本和子代的表現(xiàn)型、基因型:
________________________________________________________________
____________________________________________________________。
(3)假設(shè)M/m基因位于常染色體上,m基因純合時(shí)可使部分應(yīng)表現(xiàn)為豁眼的個(gè)體表現(xiàn)為正常眼,而MM和Mm對(duì)個(gè)體眼的表現(xiàn)型無(wú)影響。以此推測(cè),在考慮M/m基因的情況下,若兩只表現(xiàn)型均為正常眼的親本交配,其子代中出現(xiàn)豁眼雄禽,則親本雌禽的基因型為__________,子代中豁眼雄禽可能的基因型包括________。
解析:(1)豁眼性狀受Z染色體上的隱性基因a控制,且雌、雄家禽的性染色體組成分別為ZW和ZZ,因此,純合體正常眼雄禽和豁眼雌禽的基因型分別為ZAZA、ZaW;兩者雜交產(chǎn)生的F1的基因型及表現(xiàn)型為ZAZa(正常眼雄禽)和ZAW(正常眼雌禽);F2中雌禽的基因型及比例為1/2ZAW(表現(xiàn)為正常眼)和1/2ZaW(表現(xiàn)為豁眼)。(2)欲使子代中不同性別的個(gè)體表現(xiàn)為不同的性狀,對(duì)于ZW型性別決定的生物應(yīng)該選擇“隱性雄性個(gè)體”和“顯性雌性個(gè)體”進(jìn)行雜交,因此,選擇的雜交組合是豁眼雄禽(ZaZa)×正常眼雌禽(ZAW),其產(chǎn)生子代的表現(xiàn)型及基因型為正常眼雄禽(ZAZa)和豁眼雌禽(ZaW)。(3)本題可運(yùn)用“逆推法”,先分析子代中的豁眼雄禽,其基因型可能是M_ZaZa或mmZaZa,由此可推知親本雌禽的性染色體及基因組成為ZaW,但親本均為正常眼,則說(shuō)明親本正常眼雌禽應(yīng)該是基因m純合導(dǎo)致其表現(xiàn)型轉(zhuǎn)變的結(jié)果,即親本雌禽的基因型為mmZaW;結(jié)合親本雌禽的基因型可進(jìn)一步確定子代豁眼雄禽可能的基因型包括:MmZaZa和mmZaZa。
答案:(1)ZAZA,ZaW ZAW、ZAZa,雌雄均為正常眼 1/2 (2)雜交組合:豁眼雄禽(ZaZa)×正常眼雌禽(ZAW) 預(yù)期結(jié)果:子代雌禽為豁眼(ZaW),雄禽為正常眼(ZAZa) (3)mmZaW MmZaZa,mmZaZa
3.(2018·全國(guó)卷Ⅰ)果蠅體細(xì)胞有4對(duì)染色體,其中2、3、4號(hào)為常染色體。已知控制長(zhǎng)翅/殘翅性狀的基因位于2號(hào)染色體上,控制灰體/黑檀體性狀的基因位于3號(hào)染色體上。某小組用一只無(wú)眼灰體長(zhǎng)翅雌蠅與一只有眼灰體長(zhǎng)翅雄蠅雜交,雜交子代的表現(xiàn)型及其比例如下:
眼
性別
灰體長(zhǎng)翅∶灰體殘翅∶黑檀體長(zhǎng)翅∶黑檀體殘翅
1/2有眼
1/2雌
9∶3∶3∶1
1/2雄
9∶3∶3∶1
1/2無(wú)眼
1/2雌
9∶3∶3∶1
1/2雄
9∶3∶3∶1
回答下列問(wèn)題:
(1)根據(jù)雜交結(jié)果,________(填“能”或“不能”)判斷控制果蠅有眼/無(wú)眼性狀的基因是位于X染色體還是常染色體上,若控制有眼/無(wú)眼性狀的基因位于X染色體上,根據(jù)上述親本雜交組合和雜交結(jié)果判斷,顯性性狀是________,判斷依據(jù)是
________________________________________________________________
____________________________________________________。
(2)若控制有眼/無(wú)眼性狀的基因位于常染色體上,請(qǐng)用上表中雜交子代果蠅為材料設(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)來(lái)確定無(wú)眼性狀的顯隱性(要求:寫出雜交組合和預(yù)期結(jié)果)。__________________________
(3)若控制有眼/無(wú)眼性狀的基因位于4號(hào)染色體上,用灰體長(zhǎng)翅有眼純合體和黑檀體殘翅無(wú)眼純合體果蠅雜交,F(xiàn)1相互交配后,F(xiàn)2中雌雄均有________種表現(xiàn)型,其中黑檀體長(zhǎng)翅無(wú)眼所占比例為3/64時(shí),則說(shuō)明無(wú)眼性狀為________(填“顯性”或“隱性”)。
解析:(1)控制果蠅有眼/無(wú)眼性狀的基因無(wú)論是位于X染色體上還是常染色體上,兩親本雜交,子代中雌雄個(gè)體都可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)量相同的有眼和無(wú)眼個(gè)體,因此不能根據(jù)表中給出的雜交結(jié)果判斷控制有眼/無(wú)眼性狀基因的位置。若控制有眼/無(wú)眼性狀的基因位于X染色體上,只有當(dāng)無(wú)眼為顯性性狀時(shí),子代雌雄個(gè)體中才都會(huì)出現(xiàn)有眼和無(wú)眼性狀的分離。(2)假設(shè)控制有眼/無(wú)眼性狀的基因位于常染色體上,可讓表中雜交子代中無(wú)眼果蠅(♀)和無(wú)眼果蠅(♂)交配,觀察子代的性狀表現(xiàn)。若子代中無(wú)眼∶有眼=3∶1,則無(wú)眼為顯性性狀,若子代全為無(wú)眼,則無(wú)眼為隱性性狀。(3)若控制有眼/無(wú)眼性狀的基因位于4號(hào)染色體上,則控制三對(duì)性狀的基因獨(dú)立遺傳。由題表所示雜交結(jié)果可知,灰體、長(zhǎng)翅性狀為顯性。用灰體長(zhǎng)翅有眼純合體和黑檀體殘翅無(wú)眼純合體果蠅雜交,F(xiàn)1中三對(duì)等位基因都雜合,故F1相互交配后,F(xiàn)2中有2×2×2=8種表現(xiàn)型。如果黑檀體長(zhǎng)翅無(wú)眼所占比例為3/64=1/4×3/4×1/4,說(shuō)明無(wú)眼性狀為隱性。
答案:(1)不能 無(wú)眼 只有當(dāng)無(wú)眼為顯性時(shí),子代雌雄個(gè)體中才都會(huì)出現(xiàn)有眼與無(wú)眼性狀的分離
(2)雜交組合:無(wú)眼×無(wú)眼
預(yù)期結(jié)果:若子代中無(wú)眼∶有眼=3∶1,則無(wú)眼為顯性性狀;若子代全部為無(wú)眼,則無(wú)眼為隱性性狀
(3)8 隱性
4.(2017·全國(guó)卷Ⅰ節(jié)選)某種羊的性別決定為XY型。已知其有角和無(wú)角由位于常染色體上的等位基因(N/n)控制;黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制,且黑毛對(duì)白毛為顯性?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)某同學(xué)為了確定M/m是位于X染色體上,還是位于常染色體上,讓多對(duì)純合黑毛母羊與純合白毛公羊交配,子二代中黑毛∶白毛=3∶1,我們認(rèn)為根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),不能確定M/m是位于X染色體上,還是位于常染色體上,還需要補(bǔ)充數(shù)據(jù),如統(tǒng)計(jì)子二代中白毛個(gè)體的性別比例,若______________________,則說(shuō)明M/m是位于X染色體上;若_______________________,則說(shuō)明M/m是位于常染色體上。
(2)一般來(lái)說(shuō),對(duì)于性別決定為XY型的動(dòng)物群體而言,當(dāng)一對(duì)等位基因(如A/a)位于常染色體上時(shí),基因型有________種;當(dāng)其僅位于X染色體上時(shí),基因型有__________種;當(dāng)其位于X和Y染色體的同源區(qū)段時(shí)(如圖所示),基因型有________種。
解析:考查孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用、伴性遺傳的應(yīng)用、基因位于染色體上。
(1)讓多對(duì)純合黑毛母羊與純合白毛公羊交配,子二代中黑毛∶白毛=3∶1,根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),無(wú)論M/m是位于X染色體上,還是位于常染色體上,都能進(jìn)行解釋,因而不能確定其位置。若M/m位于X染色體上,則白毛個(gè)體全為雄性,而若M/m位于常染色體上,則白毛個(gè)體中雌雄比例相當(dāng)。
(2)當(dāng)一對(duì)等位基因(如A/a)位于常染色體上時(shí),基因型有AA、Aa、aa 3種;當(dāng)其僅位于X染色體上時(shí),基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY 5種;當(dāng)其位于X和Y染色體的同源區(qū)段時(shí),基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa 7種。
答案:(1)白毛個(gè)體全為雄性 白毛個(gè)體中雄性∶雌性=1∶1 (2)3 5 7
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