新高考生物總復習必修2-伴性遺傳中的特殊問題與基因位置的確認及相關的遺傳實驗設計課件

(一)伴性遺傳中的特殊問題【高考例證】 (2016·全國卷Ⅱ，6)果蠅的某對相對性狀由等位基因G、g控制，且對于這對性狀的表現(xiàn)型而言，G對g完全顯性。受精卵中不存在G、g中的某個特定基因時會致死。用一對表現(xiàn)型不同的果蠅進行交配，得到的子一代果蠅中雌∶雄＝2∶1，且雌蠅有兩種表現(xiàn)型。據(jù)此可推測：雌蠅中(

) A.這對等位基因位于常染色體上，G基因純合時致死 B.這對等位基因位于常染色體上，g基因純合時致死 C.這對等位基因位于X染色體上，g基因純合時致死 D.這對等位基因位于X染色體上，G基因純合時致死解析由題意“子一代果蠅中雌∶雄＝2∶1”可知，該對相對性狀的遺傳與性別相關聯(lián)，為伴性遺傳，G、g這對等位基因位于X染色體上；由題意“子一代雌蠅有兩種表現(xiàn)型且雙親的表現(xiàn)型不同”可推知：雙親的基因型分別為XGXg和XgY；再結合題意“受精卵中不存在G、g中的某個特定基因時會致死”，可進一步推測：G基因純合時致死。綜上分析，A、B、C三項均錯誤，D項正確。答案D1.X染色體上隱性基因使雄配子(花粉)致死2.X染色體上隱性基因使雄性個體致死【強化提升】1.(2019·山師附中模擬)某雌雄異株的草本植物，控制植株綠色和金黃色的基因(A、a)只位于X染色體上。以下是某中學生物研究小組完成的幾組雜交實驗結果：下列相關敘述，錯誤的是(

)A.植株綠色對金黃色為顯性B.A和a的遺傳符合基因的分離定律C.第1、2組無雌株最可能的原因是金黃色雄株的Xa型精子不能成活D.第3組F1中的綠色雌株與綠色雄株雜交，子代中無金黃色植株產(chǎn)生解析從第3組親本都是綠色植株，子代中有金黃色植株出現(xiàn)，可推出綠色對金黃色為顯性。A和a的遺傳遵循基因的分離定律。第1、2組中無雌株出現(xiàn)，最可能的原因是親本雄株中含Xa的精子不能成活。第3組的F1中綠色雌株的基因型為XAXA、XAXa，綠色雄株的基因型是XAY，所以它們雜交后代中會有金黃色雄株產(chǎn)生。答案D2.若控制小鼠某性狀的D、d基因位于X染色體上，其中某基因純合時能使胚胎致死(XDY或XdY也能使胚胎致死)?，F(xiàn)有一對小鼠雜交，F(xiàn)1代雌雄小鼠數(shù)量比為2∶1，則以下相關敘述錯誤的是(

) A.若致死基因為d，則F1代雌鼠有2種基因型，1種表現(xiàn)型 B.若致死基因為D，則F1代雌鼠有2種基因型，2種表現(xiàn)型 C.若致死基因為D，則F1代小鼠隨機交配，F(xiàn)2代存活的個體中d基因頻率為5/7 D.若致死基因為D，則F1代小鼠隨機交配，F(xiàn)2代雌鼠中的顯性個體∶隱性個體

＝1∶3解析若致死基因為d，F(xiàn)1代雌雄小鼠數(shù)量比為2∶1，說明親本基因型為XDY和XDXd，則F1代雌鼠的基因型為2種，分別為XDXD和XDXd，只有1種表現(xiàn)型，A正確；若致死基因為D，說明親本基因型為XdY和XDXd，F(xiàn)1代雌鼠的基因型為2種，分別為XDXd和XdXd，有2種表現(xiàn)型，B正確；若致死基因為D，F(xiàn)1代雌性基因型為XDXd和XdXd，雄性基因型為XdY，

隨機交配后代雌性個體比例為：XDXd∶XdXd＝1∶3，雄性個體只有XdY，且：XDXd∶XdXd∶XdY＝1∶3∶3，因此d基因頻率＝(1＋6＋3)÷11＝10/11，C錯誤，D正確。答案C3.(2019·北京四中模擬)人們在野兔中發(fā)現(xiàn)了一種使毛色為褐色的基因(T)位于X染色體上。已知沒有X染色體的胚胎是致死的。如果褐色的雌兔(染色體組成為XO)與正?；疑?t)雄兔交配，預期子代中褐色兔所占比例和雌、雄之比分別為(

) A.3/4與1∶1

B.2/3與2∶1 C.1/2與1∶2 D.1/3與1∶1

解析

由題意可知，雌兔和雄兔的基因型分別為XTO、XtY，兩兔交配，其子代基因型分別為XTXt、XtO、XTY、OY，因沒有X染色體的胚胎是致死的，因此子代只有XTXt、XtO、XTY三種基因型的兔，且數(shù)量之比為1∶1∶1，子代中XTXt為褐色雌兔，XtO為正常灰色雌兔，XTY為褐色雄兔，故子代中褐色兔占2/3，雌、雄之比為2∶1。

答案

B(二)遺傳系譜中的特殊問題【高考例證】1.(2019·北京海淀模擬)圖甲為某種人類遺傳病的系譜圖，已知某種方法能夠使正?；蝻@示一個條帶，致病基因則顯示為位置不同的另一個條帶。用該方法對該家系中的每個個體進行分析，條帶的有無及其位置表示為圖乙。根據(jù)實驗結果，下列有關該遺傳病的敘述錯誤的是(

)A.該病為常染色體隱性遺傳病，且1號為致病基因的攜帶者B.若13號與一致病基因的攜帶者婚配，則生育患病孩子的概率為1/6C.10號個體可能發(fā)生了基因突變D.若不考慮突變因素，則9號與該病患者結婚，出現(xiàn)該病子女的概率為0解析圖甲1、2號正常5號患病，推知該病為常染色體隱性遺傳病，若用基因A、a表示，則1、2號的基因型均為Aa，5號基因型為aa，再根據(jù)圖乙可知6、7、10、12號基因型為Aa，3、4、8、9、13號基因型為AA，11號基因型為aa。所以13號(AA)和一致病基因攜帶者(Aa)婚配，后代不會患??；3、4號(AA)正常，而10號為攜帶者(Aa)，則10號可能發(fā)生了基因突變；9號(AA)與患者(aa)結婚，子代全部正常。答案B2.(山東經(jīng)典高考)某遺傳病的遺傳涉及非同源染色體上的兩對等位基因。已知Ⅰ1基因型為AaBB，且Ⅱ2與Ⅱ3婚配的子代不會患病。根據(jù)以下系譜圖，正確的推斷是(

)A.Ⅰ3的基因型一定為AABbB.Ⅱ2的基因型一定為aaBBC.Ⅲ1的基因型可能為AaBb或AABbD.Ⅲ2與基因型為AaBb的女性婚配，子代患病的概率為3/16解析根據(jù)題干信息，可推出當個體基因型中同時含有A和B基因時個體表現(xiàn)正常，當個體基因型中只含有A或B基因時或不含有顯性基因時個體表現(xiàn)為患病。Ⅱ2和Ⅱ3婚配的子代不會患病，說明其子代基因型同時含有A和B基因，結合Ⅱ2、Ⅱ3的表現(xiàn)型，可判定Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分別為aaBB和AAbb，Ⅲ1和Ⅲ2的基因型為AaBb；Ⅲ2與基因型為AaBb的個體婚配，則子代患病的概率為3/16(A_bb)＋3/16(aaB_)＋1/16(aabb)＝7/16。答案B(1)遺傳系譜圖與電泳圖譜的結合電泳是利用帶電分子或離子所帶電荷或相對分子質量不同，在電場中移動距離(或速度)不同的原理分離分子或離子的方法，如等位基因A與a，經(jīng)限制酶切開后，由于相關片段相對分子質量等差異，在電場中移動距離不同，從而使兩種基因得以分離。用該方法可對隱性遺傳病患者所在的家系中表現(xiàn)正常的人員進行檢測，以確定是否攜帶有致病基因，從而為預防該遺傳病的再次發(fā)生提供理論指導。(2)遺傳系譜圖中兩對等位基因共同控制一種遺傳病問題遺傳系譜圖中兩對等位基因共同控制一種遺傳病的問題是高考的熱點。對于此類問題，利用常規(guī)的方法無法準確判斷遺傳方式。只能結合自由組合定律中兩對等位基因控制一對相對性狀(正常與患病)的實例進行分析。

【強化提升】1.(2019·山東青島模擬)對圖甲中1～4號個體進行基因檢測，將含有該遺傳病基因或正?；虻南嚓PDNA片段各自用電泳法分離。正常基因顯示一個條帶，患病基因顯示為另一不同的條帶，結果如圖乙。下列有關分析判斷錯誤的是(

)A.圖乙中的編號c對應系譜圖中的4號個體B.條帶2的DNA片段含有該遺傳病致病基因C.8號個體的基因型與3號個體的基因型相同的概率為2/3D.9號個體與該遺傳病攜帶者結婚，孩子患病的概率為1/8解析由圖甲可知，該遺傳病是常染色體隱性遺傳病，假設基因用A、a表示，則1、2號的基因型都是Aa，4號的基因型是aa，3號的基因型為A_，圖乙中的c代表的是患者(aa)；條帶2的DNA片段含有該遺傳病致病基因(a)；由圖乙可知，3號的基因型只能為Aa，8號個體基因型為Aa的概率為2/3，故8號個體的基因型與3號個體的基因型相同的概率為2/3；9號個體的基因型為1/3AA、2/3Aa，其與該遺傳病攜帶者(Aa)結婚，生一個患病孩子的概率為2/3×1/4＝1/6。答案D2.(2015·山東卷，5)人類某遺傳病受X染色體上的兩對等位基因(A、a和B、b)控制，且只有A、B基因同時存在時個體才不患病。不考慮基因突變和染色體變異。根據(jù)系譜圖，下列分析錯誤的是(

)答案

C3.(2013·江蘇卷，31)調查某種遺傳病得到如下系譜圖，經(jīng)分析得知，兩對獨立遺傳且表現(xiàn)完全顯性的基因(分別用字母A/a、B/b表示)與該病有關，且都可以單獨致病。在調查對象中沒有發(fā)現(xiàn)基因突變和染色體變異的個體。請回答下列問題：(1)該種遺傳病的遺傳方式

(填“是”或“不是”)伴X隱性遺傳，因為第Ⅰ代第

個體均不患病。進一步分析推測該病的遺傳方式是

。(2)假設Ⅰ--1和Ⅰ--4婚配、Ⅰ--2和Ⅰ--3婚配，所生后代患病的概率均為0，則Ⅲ--1的基因型為

，Ⅱ--2的基因型為

。在這種情況下，如果Ⅱ--2與Ⅱ--5婚配，其后代攜帶致病基因的概率為

。解析(1)根據(jù)系譜圖，該遺傳病為隱性遺傳病，Ⅱ--3患病，則排除Y染色體上的基因控制，又因為Ⅱ--3、Ⅱ--6患病，她們的父親Ⅰ--1、Ⅰ--3和她們的兒子Ⅲ--1、Ⅲ--3均正常，故可排除X染色體上的基因控制，故該遺傳病為常染色體隱性遺傳。(2)若Ⅰ--1和Ⅰ--4、Ⅰ--2和Ⅰ--3婚配所生后代患病概率均為0，又由于兩對基因都可以單獨致病，則可推知：情況(三)基因位置的確認及相關的遺傳實驗設計【高考例證】1.(2017·全國卷Ⅲ，32)已知某種昆蟲的有眼(A)與無眼(a)、正常剛毛(B)與小剛毛(b)、正常翅(E)與斑翅(e)這三對相對性狀各受一對等位基因控制?，F(xiàn)有三個純合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不發(fā)生染色體變異和染色體交換，回答下列問題： (1)若A/a、B/b、E/e這三對等位基因都位于常染色體上，請以上述品系為材料，設計實驗來確定這三對等位基因是否分別位于三對染色體上。(要求：寫出實驗思路、預期實驗結果、得出結論) (2)假設A/a、B/b這兩對等位基因都位于X染色體上，請以上述品系為材料，設計實驗對這一假設進行驗證。(要求：寫出實驗思路、預期實驗結果、得出結論)解析(1)根據(jù)題目要求，不考慮染色體變異和染色體交換。題中所給三個品系均為雙顯性一隱性性狀，因此可以每兩品系進行一次雜交，通過對雜交后自交產(chǎn)生的F2代的性狀進行分析，得出結論。選擇①×②、②×③、①×③三個雜交組合，分別得到F1和F2，若各雜交組合的F2中均出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，且比例為9∶3∶3∶1，則可確定這三對等位基因位于三對染色體上；若出現(xiàn)其他結果，則可確定這三對等位基因不是位于三對染色體上。(2)如果基因位于常染色體上，則子代雌雄個體的表現(xiàn)型沒有差異；如果基因位于X染色體上，則子代雌雄個體的表現(xiàn)型有差異。設計實驗如下：選擇①×②雜交組合進行正反交，觀察F1中雄性個體的表現(xiàn)型。若正交得到F1中雄性個體與反交得到的F1中雄性個體有眼/無眼、正常剛毛/小剛毛這兩對相對性狀的表現(xiàn)均不同，則證明這兩對等位基因都位于X染色體上。答案(1)選擇①×②、②×③、①×③三個雜交組合，分別得到F1和F2，若各雜交組合的F2中均出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，且比例為9∶3∶3∶1，則可確定這三對等位基因位于三對染色體上；若出現(xiàn)其他結果，則可確定這三對等位基因不是位于三對染色體上(2)選擇①×②雜交組合進行正反交，觀察F1中雄性個體的表現(xiàn)型。若正交得到F1中雄性個體與反交得到的F1中雄性個體有眼/無眼、正常剛毛/小剛毛這兩對相對性狀的表現(xiàn)均不同，則證明這兩對等位基因都位于X染色體上2.(2017·全國卷Ⅰ，32)

某種羊的性別決定為XY型，已知其有角和無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，且黑毛對白毛為顯性，回答下列問題： (1)公羊中基因型為NN或者Nn的表現(xiàn)為有角，nn無角；母羊中基因型為NN的表現(xiàn)為有角，nn或Nn無角。若多對雜合體公羊與雜合體母羊雜交，則理論上，子一代群體中母羊的表現(xiàn)型及其比例為

；公羊的表現(xiàn)型及其比例為

。 (2)某同學為了確定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，我們認為根據(jù)這一實驗數(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，還需要補充數(shù)據(jù)，如統(tǒng)計子二代中白毛個體的性別比例，若

，則說明M/m是位于X染色體上；若

，則說明M/m是位于常染色體上。(3)一般來說，對于性別決定為XY型的動物群體而言，當一對等位基因(如A/a)位于常染色體上時，基因型有

種；當其僅位于X染色體上時，基因型有

種；當其位于X和Y染色體的同源區(qū)段時，(如圖所示)，基因型有

種。解析

(1)多對雜合體公羊與雜合體母羊雜交，Nn×Nn→NN、Nn、nn，比例為1∶2∶1。由于母羊中基因型為NN的表現(xiàn)為有角，基因型為nn或Nn的表現(xiàn)為無角，所以子一代群體中母羊的表現(xiàn)型及其比例為有角∶無角＝1∶3；由于公羊中基因型為NN或者Nn的表現(xiàn)為有角，基因型為nn的表現(xiàn)為無角，所以子一代群體中公羊的表現(xiàn)型及其比例為有角∶無角＝3∶1。(2)如果M/m是位于X染色體上，則純合黑毛母羊為XMXM，純合白毛公羊為XmY，雜交子一代的基因型為XMXm和XMY，子二代中黑毛(XMXM、XMXm、XMY)∶白毛(XmY)＝3∶1，但白毛個體的性別比例是雌∶雄＝0∶1。如果M/m是位于常染色體上，則純合黑毛母羊為MM，純合白毛公羊為mm，雜交子一代的基因型為Mm，子二代中黑毛(1MM、2Mm)∶白毛(1mm)＝3∶1，但白毛個體的性別比例是雌∶雄＝1∶1，沒有性別差異。(3)對于性別決定為XY型的動物群體而言，當一對等位基因位于常染色體上時，基因型有AA、Aa、aa共3種；當其僅位于X染色體上時，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY共5種；當其位于X和Y染色體的同源區(qū)段時，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa共7種。答案

(1)有角∶無角＝1∶3有角∶無角＝3∶1(2)白毛個體全為雄性白毛個體中雌雄比例為1∶1(3)3

5

71.探究基因位于常染色體上還是X染色體上 (1)若已知性狀的顯隱性(2)若未知性狀的顯隱性2.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 (1)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。 (2)基本思路一：用“純合隱性雌×純合顯性雄”進行雜交，觀察分析F1的性狀。即：基本思路二：用“雜合顯性雌×純合顯性雄”進行雜交，觀察分析F1的性狀。即：3.探究基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段還是位于常染色體上 (1)設計思路：隱性的純合雌性個體與顯性的純合雄性個體雜交，獲得的F1全表現(xiàn)為顯性性狀，再選子代中的雌雄個體雜交獲得F2，觀察F2表現(xiàn)型情況。即：(2)結果推斷4.數(shù)據(jù)信息分析法或調查法確認基因位置

若后代中兩種表現(xiàn)型在雌雄個體中比例一致，說明遺傳與性別無關，則可確定基因在常染色體上；若后代中兩種表現(xiàn)型在雌雄個體中比例不一致，說明遺傳與性別有關，則可確定基因在性染色體上。分析如下：若F2雌雄個體中都有顯性性狀和隱性性狀出現(xiàn)則該基因位于常染色體上若F2中雄性個體全表現(xiàn)為顯性性狀，雌性個體中既有顯性性狀又有隱性性狀則該基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上(1)根據(jù)表格信息中子代性別、性狀的數(shù)量比分析推斷據(jù)表格信息：灰身與黑身的比例，雌蠅中3∶1，雄蠅中也為3∶1，二者相同，故為常染色體遺傳。直毛與分叉毛的比例，雌蠅中4∶0，雄蠅中1∶1，二者不同，故為伴X染色體遺傳。(2)依據(jù)遺傳調查所得數(shù)據(jù)進行推斷【強化提升】1.果蠅的直毛與截毛受一對等位基因控制，直毛雌蠅與直毛雄蠅單只交配，子代中直毛果蠅與截毛果蠅比為68∶23，已知這對等位基因不位于Y染色體上，則下列分析錯誤的是(

) A.無法確定親代中直毛雌蠅和直毛雄蠅均為雜合體 B.可以確定控制直毛和截毛的基因位于X染色體上 C.當子代直毛果蠅中雌∶雄＝2∶1時，可以確定這對基因位于X染色體上 D.當子代截毛果蠅中雌∶雄＝1∶1時，可以確定這對基因位于常染色體上解析直毛雌蠅與直毛雄蠅單只交配，子代中直毛果蠅與截毛果蠅比為68∶23，這個比例接近3∶1，即直毛為顯性，說明控制果蠅的直毛與截毛這一對等位基因可能位于常染色體上，也可能位于X染色體上。若位于常染色體上，則親本中直毛雌蠅與直毛雄蠅均為雜合體；若位于X染色體上，則親本中直毛雌蠅為雜合體，直毛雄蠅為純合體，因此無法確定親代中直毛雌蠅和直毛雄蠅均為雜合體，A正確；不能確定控制直毛和截毛的基因位于X染色體上，B錯誤；若這對基因位于X染色體上，則子代直毛果蠅中雌∶雄＝2∶1，C正確；若這對基因位于常染色體上，則子代截毛果蠅中雌∶雄＝1∶1，D正確。答案B2.(2019·北京豐臺模擬)中國農科院蠶研所的研究人員，偶然發(fā)現(xiàn)了一只雄性黑色斑蠶突變體，研究人員將其與多只雌性素蠶雜交，F(xiàn)1中有黑色斑蠶141只、素蠶128只。讓F1中的黑色斑蠶雌雄交配得到F2，F(xiàn)2中黑色斑蠶993只、素蠶510只。已知蠶的性別決定方式為ZW型，黑色斑與素斑這對性狀由等位基因A/a控制。請回答下列問題： (1)通過上述實驗可以判斷隱性性狀是

，理由是______________________ _____________________________________________________________________。 (2)已知種群中雌性和雄性均有黑色斑蠶個體。某同學認為黑色斑基因無論位于何種染色體上，種群中雄性黑色斑蠶個體均為雜合子。該同學作出此判斷的理由是______________________________________________________________________________。(3)請設計一個簡要方案，利用題中雄性黑色斑蠶突變體進行一次實驗來確定黑色斑基因是位于常染色體上還是位于Z染色體上，預測實驗結果并寫出結論。解析(1)根據(jù)題干分析已知，F(xiàn)1中的黑色斑蠶雌雄交配，后代出現(xiàn)素蠶，說明素斑是隱性性狀。(2)F1中的黑色斑蠶雌雄交配得到的F2中，黑色斑蠶與素蠶的數(shù)量之比約為2∶1，即A基因純合致死(AA或ZAZA致死)，因此無論基因在什么染色體上，種群中雄性黑色斑蠶個體均為雜合子。(3)選F1中多只雌性黑色斑蠶與該雄性黑色斑蠶突變體交配，觀察后代的表現(xiàn)型及比例：①若后代中黑色斑蠶∶素蠶＝2∶1，且雌∶雄＝1∶1，則黑色斑基因位于常染色體上(或若后代雄蠶中出現(xiàn)素蠶，則黑色斑基因位于常染色體上)。②若后代中黑色斑蠶∶素蠶＝2∶1，且雌∶雄＝2∶1，則黑色斑基因位于Z染色體上(或若后代雄蠶中只有黑色斑蠶，沒有素蠶，則黑色斑基因位于Z染色體上。答案(1)素斑F1中的黑色斑蠶雌雄交配，后代出現(xiàn)素蠶(或出現(xiàn)性狀分離)

(2)F1中的黑色斑蠶雌雄交配得到的F2中，黑色斑蠶與素蠶的數(shù)量之比約為2∶1，即A基因純合致死(AA或ZAZA致死)(3)選F1中多只雌性黑色斑蠶與該雄性黑色斑蠶突變體交配，觀察后代的表現(xiàn)型及比例