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必修2
遺傳與進化第2章基因和染色體的關(guān)系2025年高考一輪總復(fù)習(xí)第2、3節(jié)基因在染色體上、伴性遺傳考點一基因在染色體上的假說與證據(jù)1.薩頓的假說。比較項目基因染色體生殖過程中在雜交過程中保持完整性和①________在配子形成和受精過程中,形態(tài)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定存在體細胞成對成對配子成單成單體細胞中來源成對基因一個來自②_______,一個來自③_______一對同源染色體,一條來自父方,一條來自母方
形成配子時非同源染色體上的④_____________自由組合⑤______________在減數(shù)分裂Ⅰ后期自由組合獨立性父方母方非等位基因非同源染色體2.實驗證據(jù)——摩爾根的果蠅眼色實驗。(1)實驗方法——______________。(2)果蠅的雜交實驗。 P紅眼(♀)×白眼(
) ↓ F1________(♀
) ↓(F1雌、雄交配) F2_____(雌、雄)∶_____(雄)=____∶____假說—演繹法紅眼紅眼白眼31(3)提出假設(shè)。①假設(shè):控制果蠅紅眼、白眼的基因只位于X染色體上,Y染色體上無相應(yīng)的等位基因。②對雜交實驗的解釋。XwYXWXwXWY紅眼♀白眼(4)演繹推理,驗證假說。實驗一:F1
中的紅眼雌果蠅(XWXw)和白眼雄果蠅(XwY)進行雜交
說明:雜交子代中,雌雄果蠅均有紅眼和白眼,與基因位于常染色體上時表現(xiàn)相同,故根據(jù)本實驗的結(jié)果無法驗證假說,但通過本實驗得到了白眼雌果蠅。實驗二:白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交說明:本實驗結(jié)果與理論預(yù)期相符。(5)結(jié)論:控制果蠅紅眼、白眼的基因位于________染色體上→基因位于染色體上。X多個線性
3.基因與染色體的關(guān)系:一條染色體上有________基因,基因在染色體上呈__________排列。考點二伴性遺傳的特點與應(yīng)用性性別
1.伴性遺傳的概念:位于________染色體上的基因控制的性狀在遺傳上總是和________相關(guān)聯(lián),這種現(xiàn)象叫作伴性遺傳。類型伴Y染色體遺傳伴X染色體隱性遺傳伴X染色體顯性遺傳基因位置Y染色體上X染色體上舉例人類外耳道多毛癥人類紅綠色盲抗維生素D佝僂病模型圖解2.伴性遺傳的類型和遺傳特點分析(以XY型為例)類型伴Y染色體遺傳伴X染色體隱性遺傳伴X染色體顯性遺傳遺傳特點致病基因只位于___染色體上,無顯隱性之分,患者后代中____全為患者,____全為正常。簡記為“男全______,女全______”①男性的色盲基因一定傳給_____,也一定來自_____,表現(xiàn)為___________特點。②若女性為患者,則其___________一定是患者;若男性正常,則其___________也一定正常。③如果一個女性攜帶者的父親和兒子均患病,說明這種遺傳病的遺傳特點是_________。④自然群體中男性患者____女性①男性的抗維生素D佝僂病基因一定傳給____,也一定來自____。②若男性為患者,則其母親和女兒____是患者;若女性正常,則其___________也一定正常。③這種遺傳病的遺傳特點是女性患者______男性,圖中顯示的遺傳特點是______________(續(xù)表)父親和兒子母親和女兒隔代遺傳多于女兒母親Y男性女性病正女兒母親交叉遺傳一定父親和兒子多于世代連續(xù)遺傳3.應(yīng)用。(1)推測后代發(fā)病率,指導(dǎo)優(yōu)生優(yōu)育。(2)根據(jù)性狀推斷后代性別,指導(dǎo)育種工作??键c三人類遺傳病1.人類常見遺傳病的特點、類型及實例。(1)單基因遺傳?。菏躝_______等位基因控制的遺傳病。(2)多基因遺傳?。菏躝__________________等位基因控制的人類遺傳病。一對兩對或兩對以上(3)染色體異常遺傳病。染色體變異染色體病①概念:由_____________引起的遺傳病叫作染色體異常遺傳病(簡稱______________)。結(jié)構(gòu)數(shù)目
②類型:染色體__________異常引起的疾病,如貓叫綜合征;染色體________異常引起的疾病,如唐氏綜合征。遺傳病類型舉例遺傳特點
單基 因遺 傳病(一對 等位 基因控制)常染色體顯性并指、多指、軟骨發(fā)育不全男女患病概率相等、連續(xù)遺傳隱性苯丙酮尿癥、白化病、鐮狀細胞貧血男女患病概率相等、隱性純合發(fā)病,隔代遺傳伴X染色 體顯性抗維生素D佝僂病患者女性多于男性,但部分女性患者病癥較輕;男性患者與正常女性婚配的后代中,女性都是患者,男性正常隱性人類紅綠色盲、血友病患者男性多于女性,男性患者的基因只能從母親那里傳來,以后只能傳給女兒伴Y遺傳外耳道多毛癥具有“男性代代傳”的特點2.不同類型人類遺傳病的特點及實例。遺傳病類型舉例遺傳特點多基因遺傳病(兩對或兩對以上的等位基因控制)冠心病、哮喘、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病在群體中發(fā)病率較高染色體異常遺傳病結(jié)構(gòu)異常貓叫綜合征往往造成較嚴重的后果,甚至胚胎期就引起自然流產(chǎn)數(shù)目異常唐氏綜合征(21三體綜合征)、性腺發(fā)育不良(續(xù)表)遺傳方式判斷的兩個技巧圖1圖2圖3圖4
①“雙親正常,女兒有病”,可確定為常染色體隱性遺傳病(如圖1);“雙親有病,女兒正?!保纱_定為常染色體顯性遺傳病(如圖2)。
②圖3中若“患者的父親不攜帶致病基因”,可排除常染色體隱性遺傳病,確定為伴X染色體隱性遺傳病;圖4中若“患者的父親為純合子”,可排除常染色體顯性遺傳病,確定為伴X染色體顯性遺傳病。項目內(nèi)容調(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,群體足夠大患病人數(shù)占所調(diào)查的總?cè)藬?shù)的百分比遺傳病遺傳方式患者家系正常情況與患病情況分析致病基因的顯隱性及所在的染色體類型3.有關(guān)遺傳病調(diào)查的四個必備知識。(1)某種遺傳病的發(fā)病率=(2)遺傳病發(fā)病率與遺傳方式的調(diào)查范圍不同。
(3)并非所有遺傳病都可進行發(fā)病率和遺傳方式的調(diào)查: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。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。
(4)基數(shù)足夠大:調(diào)查人類遺傳病發(fā)病率時,調(diào)查的群體要足夠大,可以對小組數(shù)據(jù)的結(jié)果在班級或年級中進行匯總。4.遺傳病的檢測和預(yù)防。
概率)、___________和____________。 (2)遺傳咨詢。遺傳咨詢產(chǎn)前診斷(3)產(chǎn)前診斷。胎兒出生前羊水檢查
①概念:是指在____________,醫(yī)生用專門的檢測手段,如__________、B超檢查、孕婦血細胞檢查以及基因檢測等,確定胎兒是否患有某種遺傳病或_____________。先天性疾病
②基因檢測:是指通過檢測人體細胞中的___________,以了解人體的基因狀況。人的__________________________________等,都可以用來進行基因檢測。DNA序列血液、唾液、精液、毛發(fā)或人體組織
產(chǎn)前診斷時,B超檢查可以檢查胎兒的外觀和性別;羊水檢查可以檢測染色體異常遺傳病;孕婦血細胞檢查可以篩查遺傳性地中海貧血?。换驒z測可以檢測基因異常病?!净A(chǔ)測評】1.易錯診斷(1)摩爾根依據(jù)果蠅雜交實驗結(jié)果首次推理出基因位于染色體上。()(2)只要攜帶致病基因,就一定會表現(xiàn)遺傳病癥狀。()(3)某種隱性遺傳病在人群中男性患病概率大于女性,則其致病基因很可能在X染色體上。()(4)X、Y染色體同源區(qū)段上的基因控制的性狀,在遺傳上沒有性別差異,和常染色體的遺傳相似。()(5)讓非蘆花雄雞和蘆花雌雞雜交,可通過性狀判斷雞的性別。()答案:(1)×
(2)×
(3)√
(4)×(5)√2.抗維生素D佝僂病是由X染色體上顯性基因控制的單基因遺傳病。下列敘述正確的是()A.該病的男性患者多于女性患者B.男性患者能產(chǎn)生不攜帶致病基因的配子C.一對患該病夫婦產(chǎn)下一正常子代的概率是1/4D.該病男性患者的母親一定患病,致病基因來自外祖父答案:B3.下列關(guān)于人類遺傳病的敘述,正確的是()
A.通過遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷可杜絕遺傳病的發(fā)生 B.若一個人體內(nèi)沒有致病基因,則這個人就不會患遺傳病 C.21三體綜合征患者的體細胞中有三個染色體組 D.某家庭中丈夫患抗維生素D佝僂病,妻子表現(xiàn)正常,則該家庭應(yīng)選擇生育男孩
答案:D
4.控制某種雌雄異株植物的闊葉(B)和細葉(b)的基因僅位于X染色體上,自然界中有闊葉、細葉雄株和闊葉雌株,但未發(fā)現(xiàn)細葉雌株。下列分析錯誤的是()
A.若細葉雄株與闊葉雌株雜交后代均為雄株,則含Xb
的花粉致死 B.在自然界中沒有細葉雌株的原因是含Xb
的卵細胞致死 C.若某種群中雌株的基因型及比例為XBXB∶XBXb=1∶2,闊葉植株自由交配,后代雄株中會出現(xiàn)1/3的細葉 D.雜合闊葉雌株與細葉雄株雜交,后代中不會出現(xiàn)雌株
答案:B
考向1基因在染色體上的實驗證據(jù)及拓展應(yīng)用
[典例1](2023年廣東高考)雞的卷羽(F)對片羽(f)為不完全顯性,位于常染色體,F(xiàn)f表現(xiàn)為半卷羽;體型正常(D)對矮小(d)為顯性,位于Z染色體。卷羽雞適應(yīng)高溫環(huán)境,矮小雞飼料利用率高。為培育耐熱節(jié)糧型種雞以實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn),研究人員擬通過雜交將d基因引入廣東特色肉雞“粵西卷羽雞”,育種過程見圖。下列分析錯誤的是()A.正交和反交獲得F1
代個體表型和親本不一樣B.分別從F1
代群體Ⅰ和Ⅱ中選擇親本可以避免近交衰退C.為縮短育種時間應(yīng)從F1
代群體Ⅰ中選擇父本進行雜交D.F2代中可獲得目的性狀能夠穩(wěn)定遺傳的種雞
解析:由于控制體型的基因位于Z染色體上,屬于伴性遺傳,性狀與性別相關(guān)聯(lián);用♀卷羽正常(FFZDW)與
片羽矮小(ffZdZd)雜交,F(xiàn)1
是
FfZDZd
和♀FfZdW,子代都是半卷羽;用♀片羽矮小(ffZdW)與
卷羽正常(FFZDZD)雜交,F(xiàn)1代是
FfZDZd和♀FfZDW,子代仍然是半卷羽,正交和反交都與親本表型不同,A正確。F1
代群體Ⅰ和Ⅱ雜交不是近親繁殖,可以避免近交衰退,B正確。為縮短育種時間,應(yīng)從F1代群體Ⅰ中選擇母本(基因型為FfZdW),從F1
代群體Ⅱ中選擇父本(基因型為FfZDZd),可以快速獲得基因型為FFZdW和FFZdZd
的個體,即在F2代中可獲得目的性狀能夠穩(wěn)定遺傳的種雞,C錯誤,D正確。答案:C
【考向集訓(xùn)】
1.(2022年河北高考)研究者在培養(yǎng)野生型紅眼果蠅時,發(fā)現(xiàn)一只眼色突變?yōu)槟逃蜕男巯?。為研究該眼色遺傳規(guī)律,將紅眼雌蠅和奶油眼雄蠅雜交,結(jié)果如下圖。下列敘述錯誤的是()A.奶油眼色至少受兩對獨立遺傳的基因控制B.F2
紅眼雌蠅的基因型共有6種C.F1
紅眼雌蠅和F2
伊紅眼雄蠅雜交,得到伊紅眼雌蠅的概率為5/24D.F2雌蠅分別與F2
的三種眼色雄蠅雜交,均能得到奶油眼雌蠅
解析:F2
出現(xiàn)的是9∶3∶3∶1的變式,說明其眼色至少受兩對獨立遺傳的基因控制,A正確。假設(shè)果蠅眼色由A/a、B/b兩對等位基因控制,由于F2
中雌果蠅和雄果蠅的性狀存在明顯差異,所以考慮基因位于性染色體上,若是兩對基因均位于性染色體上,會出現(xiàn)基因連鎖,基因連鎖不符合基因自由組合定律,故排除兩對基因都位于性染色體的可能,因此可推測有一對基因在性染色體上;若基因位于Y染色體上,F(xiàn)1
雄性中不會出現(xiàn)紅眼性狀,因此考慮有一對等位基因位于常染色體,一對等位基因位于X染色體上,假設(shè)B/b在X染色體上,根據(jù)親本紅眼與奶油眼雜交,F(xiàn)1只有紅眼可知,紅眼為顯性性狀,由于F2
雌性個體均表現(xiàn)為紅眼,因此F1
紅眼雄蠅必含有XB
基因,由F2的性狀表現(xiàn)可知,F(xiàn)2
雄蠅出現(xiàn)伊紅眼和奶油眼的性狀差異,因此考慮F1紅眼雌蠅必含有XB和Xb
基因,因此F1
紅眼雌蠅的基因型為AaXBXb,紅眼雄蠅的基因型為AaXBY;兩者互交可以對兩對等位基因分別研究,Aa自交后代有AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,共3種基因型,XBXb
與XBY雜交,雌蠅有XBXB,XBXb兩種基因型,因此F2雌蠅基因型共有3×2=6種,B正確。F1紅眼雌蠅和F2
伊紅眼雄蠅雜交,F(xiàn)1
紅眼雌蠅的基因型為AaXBXb
,F(xiàn)2
伊紅眼雄蠅基因型為1/3AAXbY、2/3AaXbY,B基因只要存在,就表現(xiàn)為紅眼,兩者雜交獲得伊紅眼雌蠅(A_XbXb)的概率為1/3×1/4+2/3×3/4×1/4=5/24,C正確。若F2
雌蠅中AAXBXB
和aaXbY雄蠅雜交,則得不到奶油眼雌蠅(aaXbXb),D錯誤。答案:D考向2伴性遺傳中的特殊遺傳現(xiàn)象
[典例2](2021年廣東高考)果蠅眾多的突變品系為研究基因與性狀的關(guān)系提供了重要的材料。摩爾根等人選育出M-5品系并創(chuàng)立了基于該品系的突變檢測技術(shù),可通過觀察F1和F2
代的性狀及比例,檢測出未知基因突變的類型(如顯/隱性、是否致死等),確定該突變基因與可見性狀的關(guān)系及其所在的染色體。回答下列問題。
(1)果蠅的棒眼(B)對圓眼(b)為顯性、紅眼(R)對杏紅眼(r)為顯性,控制這2對相對性狀的基因均位于X染色體上,其遺傳總是和性別相關(guān)聯(lián),這種現(xiàn)象稱為__________。
(2)圖示基于M-5品系的突變檢測技術(shù)路線,在F1
代中挑出1只雌蠅,與1只M-5雄蠅交配。若得到的F2
代沒有野生型雄蠅,雌蠅數(shù)目是雄蠅的兩倍,F(xiàn)2代中雌蠅的兩種表型分別是棒眼杏紅眼和________,此結(jié)果說明誘變產(chǎn)生了伴X染色體________基因突變。該突變的基因保存在表型為__________果蠅的細胞內(nèi)。
(3)上述突變基因可能對應(yīng)圖中的突變__________(從突變①、②、③中選一項),分析其原因可能是__________,使胚胎死亡。密碼子序號1…4
…19
20…540正常核苷酸序列AUG…AAC…ACUUUA…UAG
突變①↓突變后核苷酸序列AUG…AAC…ACCUUA…UAG正常核苷酸序列AUG…AAC…ACUUUA…UAG
突變②↓突變后核苷酸序列AUG…AAA…ACUUUA…UAG正常核苷酸序列AUG…AAC…ACUUUA…UAG
突變③
↓突變后核苷酸序列AUG…AAC…ACUUGA…UAG密碼子表(部分):AUG:甲硫氨酸,起始密碼子AAC:天冬酰胺ACU、ACC:蘇氨酸UUA:亮氨酸AAA:賴氨酸UAG、UGA:終止密碼子…表示省略的、沒有變化的堿基
(4)圖所示的突變檢測技術(shù),具有的①優(yōu)點是除能檢測上述基因突變外,還能檢測出果蠅__________基因突變;②缺點是不能檢測出果蠅__________基因突變。(①、②選答1項,且僅答1點即可)
解析:(1)位于性染色體上的基因,在遺傳過程中總是與性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象,叫伴性遺傳。(2)F2
雌蠅基因型為XBrXBr、XBrXbR,因此F2
代中雌蠅的兩種表型分別是棒眼杏紅眼和棒眼紅眼,由于F2代沒有野生型雄蠅,雌蠅數(shù)目是雄蠅的兩倍,此結(jié)果說明誘變產(chǎn)生了伴X染色體隱性完全致死基因突變,該突變的基因保存在表型為雌果蠅的細胞內(nèi)。(3)突變①19號密碼子ACU→ACC,突變前后翻譯的氨基酸都是蘇氨酸;突變②4號密碼子AAC→AAA,由天冬酰胺變?yōu)橘嚢彼?;突變?0號密碼子UUA→UGA,由亮氨酸突變?yōu)榻K止翻譯。因此上述突變基因可能對應(yīng)圖中的突變③,突變后終止翻譯,使胚胎死亡。(4)圖所示的突變檢測技術(shù)優(yōu)點是除能檢測上述伴X染色體隱性完全致死基因突變外,還能檢測出果蠅X染色體上的可見基因突變,即X染色體上的顯性基因突變和隱性基因突變;該技術(shù)檢測的結(jié)果需要通過性別進行區(qū)分,不能檢測出果蠅常染色體上的基因突變,包括常染色體上隱性基因突變和顯性基因突變。答案:(1)伴性遺傳(2)棒眼紅眼隱性完全致死雌(3)③突變?yōu)榻K止密碼子,蛋白質(zhì)停止表達常染色體(或常
(4)X染色體上的可見(或X染色體上的顯性)染色體顯性或常染色體隱性)XY染色體不同區(qū)段的遺傳特點分析【考向集訓(xùn)】
2.(2023年廣東河源開學(xué)考試)某二倍體植物為雌雄異株的XY型性別決定的植物,其葉形有寬葉和窄葉兩種類型,由基因D/d控制,且群體中存在配子致死的情況。某同學(xué)進行了以下兩組實驗:下列敘述正確的是()A.該植物群體中基因型共有5種B.實驗②F1雄株的表型全為寬葉C.實驗①親本寬葉雌性個體中d的基因頻率是1/3D.自然狀態(tài)下,該植物種群中D基因頻率會降低
解析:根據(jù)實驗①可知,寬葉為顯性,窄葉為隱性,實驗②答案:C的子代全為雄株,無雌株,說明含Xd的花粉致死,因此該群體基因型有XDXD、XDXd、XDY、XdY共4種,A錯誤。實驗②的親本寬葉雌株的基因型為XDXD或XDXd,F(xiàn)1雄株的表型全為寬葉或?qū)捜~∶窄葉=1∶1,B錯誤。實驗①親本寬葉雌性(XDX-)×寬葉雄性(XDY),F(xiàn)1寬葉雄性(XDY∶寬葉雌性(2XDXD、1XDXd)∶窄葉雄性(XdY)=2∶3∶1,親本雌性減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的基因型及比例為XD∶Xd=2∶1,親本寬葉雌性個體中d的基因頻率為1/3,C正確。自然狀態(tài)下,由于窄葉基因(d)可使花粉致死,因此,該植物種群中D基因的頻率變化趨勢是增加,D錯誤??枷?判斷基因在染色體上的位置
[典例3](2022年廣東高考)《詩經(jīng)》以“蠶月條?!泵枥L了古人種桑養(yǎng)蠶的勞動畫面,《天工開物》中“今寒家有將早雄配晚雌者,幻出嘉種”,表明我國勞動人民早已擁有利用雜交手段培育蠶種的智慧,現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于蠶桑的遺傳育種,更為這歷史悠久的產(chǎn)業(yè)增添了新的活力?;卮鹣铝袉栴}。
(1)自然條件下蠶采食桑葉時,桑葉會合成蛋白酶抑制劑以抵御蠶的采食,蠶則分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制劑的作用。桑與蠶相互作用并不斷演化的過程稱為________。
(2)家蠶的虎斑對非虎斑、黃繭對白繭、敏感對抗軟化病為顯性,三對性狀均受常染色體上的單基因控制且獨立遺傳?,F(xiàn)有上述三對基因均雜合的親本雜交,F(xiàn)1
中虎斑、白繭、抗軟化病的家蠶比例是________;若上述雜交親本有8對,每只雌蠶平均產(chǎn)卵400枚,理論上可獲得_______只虎斑、白繭、抗軟化病的純合家蠶,用于留種。
(3)研究小組了解到①雄蠶產(chǎn)絲量高于雌蠶;②家蠶的性別決定為ZW型;③卵殼的黑色(B)和白色(b)由常染色體上的一對基因控制;④黑殼卵經(jīng)射線照射后攜帶B基因的染色體片段可轉(zhuǎn)移到其他染色體上且能正常表達。為達到基于卵殼顏色實現(xiàn)持續(xù)分離雌雄,滿足大規(guī)模生產(chǎn)對雄蠶需求的目的,該小組設(shè)計了一個誘變育種的方案。如圖為方案實施流程及得到的部分結(jié)果。
統(tǒng)計多組實驗結(jié)果后,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)組別家蠶的性別比例與Ⅰ組相近,有兩組(Ⅱ、Ⅲ)的性別比例非常特殊。綜合以上信息進行分析。①Ⅰ組所得雌蠶的B基因位于________染色體上。
②將Ⅱ組所得雌蠶與白殼卵雄蠶(bb)雜交,子代中雌蠶的基因型是________(如存在基因缺失,亦用b表示)。這種雜交模式可持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中,其優(yōu)勢是可在卵期通過卵殼顏色篩選即可達到分離雌雄的目的。
③盡管Ⅲ組所得黑殼卵全部發(fā)育成雄蠶,但其后代仍無法實現(xiàn)持續(xù)分離雌雄,不能滿足生產(chǎn)需求,請簡要說明理由。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,稱為協(xié)同進化。根據(jù)題意,桑與蠶相互作用并不斷演化,屬于協(xié)同進化。(2)三對性狀均受常染色體上的單基因控制且獨立遺傳,即遵循基因的自由組合定律。將三對基因均雜合的親本雜交,F(xiàn)1
各對性狀中,虎斑個體占3/4,白繭個體占1/4,抗軟化病個體占1/4,所以F1
中虎斑、白繭、抗軟化病的家蠶比例是3/4×1/4×1/4=3/64。若上述雜交親本有8對,每只雌蠶平均產(chǎn)卵400枚,子代總產(chǎn)卵數(shù)為8×400=3
200枚,其中虎斑、白繭、抗軟化病的純合家蠶占1/4×1/4×1/4=1/64,即3
200×1/64=50(只)。(3)分析題意和圖中雜交實驗過程、結(jié)果,黑殼卵(Bb)經(jīng)射線照射后,攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到其他染色體上,轉(zhuǎn)移情況可分為三種,即攜帶B基因的染色體片段可轉(zhuǎn)移到常染色體上、轉(zhuǎn)移到Z染色體上或轉(zhuǎn)移到W染色體上。上述三種情況下,將誘變孵化后挑選的雌蠶作為親本與雄蠶(bb)雜交,統(tǒng)計子代的黑卵殼孵化后雌雄家蠶的數(shù)目,分析可知,Ⅰ組黑卵殼家蠶中雌雄比例接近1∶1,說明該性狀與性別無關(guān),即攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了常染色體上;Ⅱ組黑卵殼家蠶全為雌性,說明攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了W染色體上;Ⅲ組黑卵殼家蠶全為雄性,說明攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了Z染色體上。①根據(jù)上述分析,Ⅰ組攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了常染色體上,即所得雌蠶的B基因位于常染色體上。②根據(jù)上述分析,Ⅱ組攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了W染色體上。存在基因缺失,亦用b表示,則親本雌蠶的基因型為ZbWB,與白卵殼雄蠶ZbZb雜交,子代雌蠶的基因型為ZbWB,表現(xiàn)為黑卵殼,雄蠶的基因型為ZbZb,表現(xiàn)為白卵殼,所以可以通過卵殼顏色區(qū)分子代性別。將子代黑卵殼雌蠶與白卵殼雄蠶繼續(xù)雜交,后代雌蠶始終為黑殼卵,故這種雜交模式可持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中。③根據(jù)上述分析,Ⅲ組攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了Z染色體上,親本雌蠶的基因型為ZBWb,與白卵殼雄蠶ZbZb雜交,子代雌蠶的基因型為ZbWb,表現(xiàn)為白卵殼,雄蠶的基因型為ZBZb,表現(xiàn)為黑卵殼。再將黑殼卵雄蠶(ZBZb)與白殼卵雌蠶(ZbWb)雜交,子代基因型為ZBZb、ZbZb、ZBWb、ZbWb,其后代的黑殼卵和白殼卵中均既有雌性又有雄性,無法通過卵殼顏色區(qū)分性別,故不能滿足生產(chǎn)需求。答案:(1)協(xié)同進化(2)3/6450
(3)常ZbWB
Ⅲ組所得黑殼卵雄蠶為雜合子(基因型為ZBZb),與白殼卵雌蠶雜交,后代的黑殼卵和白殼卵中均既有雌性又有雄性,無法通過卵殼顏色區(qū)分性別判斷基因位于常染色體上還是X染色體上的方法(1)雜交實驗方法方法1:若相對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:
方法2:若相對性狀的顯隱性已知,只需一個雜交組合判斷基因的位置,則用隱性雌性個體與顯性雄性純合個體雜交方法。即:注:如果是ZW型生物,則用顯雌與隱雄雜交。(2)調(diào)查實驗法(3)假設(shè)分析逆向推斷法
假設(shè)基因位于X染色體上,分析結(jié)果;假設(shè)基因位于常染色體上,分析結(jié)果。將得到的結(jié)果與某已知條件比較,即可確定基因位于X染色體上還是常染色體上?!究枷蚣?xùn)】3.(2022年廣東聯(lián)考)下圖是自然界中幾種常見的性別決定方式,回答下列問題:
(1)果蠅的長翅和殘翅受一對等位基因(A、a)控制,灰體和黃體受另外一對等位基因(B、b)控制。某興趣小組用一只長翅灰體雌果蠅和一只長翅灰體雄果蠅為親本雜交,子代表型及比例為長翅灰體雌∶殘翅灰體雌∶長翅灰體雄∶殘翅灰體雄∶長翅黃體雄∶殘翅黃體雄=6∶2∶3∶1∶3∶1。如果不考慮X、Y的同源區(qū)段,則兩親本的基因型分別是____________,用子代的殘翅灰體雌果蠅與長翅黃體雄果蠅雜交,子二代中殘翅黃體雄果蠅占的比例是________。(2)蝗蟲體內(nèi)正在分裂的神經(jīng)干細胞中,顯微鏡下能看到____個四分體;蜜蜂的性別由________決定。
(3)已知控制蝴蝶所產(chǎn)卵殼顏色的基因E(黑色)和e(白色)在性染色體上,但不知是位于同源區(qū)段,還是非同源區(qū)段?,F(xiàn)有純合控制產(chǎn)黑卵和產(chǎn)白卵雌、雄個體多只,如何通過一代雜交實驗觀察后代雌蝶產(chǎn)生的卵殼顏色,判斷基因(E和e)在性染色體上的具體位置?請寫出實驗方案及相應(yīng)結(jié)論。實驗方案:________________________________________。結(jié)果及結(jié)論:①如果_________________,則(E、e)位于性染色體的同源區(qū)段上。②如果________________,則(E、e)位于性染色體的非同源區(qū)段上。
解析:(1)根據(jù)子代的表型和比例分析可知,子代無論雌雄個體都是長翅∶殘翅=3∶1,說明該基因位于常染色體上,長翅為顯性性狀;子代雌性個體均為灰體,雄性個體中灰體∶黃體=1∶1,說明該基因與性別有關(guān),位于X染色體上,灰體為顯性性狀,則親本基因型為AaXBXb
、AaXBY。子代的殘翅灰體雌果蠅(1/2aaXBXB、1/2aaXBXb)與長翅黃體雄果蠅(1/3AAXbY、2/3AaXbY)雜交,子二代出現(xiàn)殘翅的概率為2/3×1/2=1/3;出現(xiàn)黃體雄蠅的概率為1/2×1/4=1/8,因此子二代中殘翅黃體雄果蠅占的比例是1/3×1/8=1/24。(2)神經(jīng)干細胞進行有絲分裂,不能形成四分體,因此顯微鏡下看到的四分體為0個;蜜蜂的雌性為二倍體,含兩個染色體組,雄性為單倍體,含一個染色體組,因此蜜蜂的性別由染色體組數(shù)(或染色體數(shù)目)決定。(3)蝴蝶為ZW型,性染色體組成為ZW的為雌性,ZZ的為雄性。欲確定基因(E和e)在性染色體上的具體位置,可選用純合控制產(chǎn)白卵雄性個體(ZeZe)和純合控制產(chǎn)黑卵雌性(ZEW或ZEWE)個體雜交,觀察后代雌蝶所產(chǎn)卵殼的顏色;若E、e位于性染色體的同源區(qū)段上,則子一代為ZEZe、ZeWE,所有卵殼的顏色均為黑色;若E、e位于性染色體的非同源區(qū)段上,則子一代為ZEZe、ZeW,所產(chǎn)卵殼大約一半為黑色,一半為白色(或所產(chǎn)卵殼既有白色又有黑色,且比例相當(dāng))。答案:(1)AaXBXb、AaXBY1/24(2)0染色體組數(shù)(或染色體數(shù)目)(3)選用純合控制產(chǎn)白卵雄性個體和純合控制產(chǎn)黑卵雌性個體雜交,觀察后代雌蝶所產(chǎn)卵殼的顏色所有卵殼的顏色均為黑色所產(chǎn)卵殼大約一半為黑色,一半為白色(或所產(chǎn)卵殼既有白色又有黑色,且比例相當(dāng))
考向4遺傳系譜圖的分析及概率計算
[典例4](2021年湖南高考)有些人的性染色體組成為XY,其外貌與正常女性一樣,但無生育能力,原因是其X染色體上有一個隱性致病基因a,而Y染色體上沒有相應(yīng)的等位基因。某女性化患者的家系圖譜如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.Ⅱ-1的基因型為XaYB.Ⅱ-2與正常男性婚后所生后代的患病概率為1/4C.Ⅰ-1的致病基因來自其父親或母親D.人群中基因a的頻率將會越來越低
解析:Ⅱ-1的基因型是XaY,A正確。Ⅱ-2的基因型是XAXa,與正常男性XAY婚配后,后代基因型及比例為XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,則所生后代的患病概率是1/4,B正確。Ⅰ-1是女性攜帶者,基因型為XAXa,若致病基因來自父親,則父親基因型為XaY,由題干可知XaY為不育的女性化患者,因此,其致病基因只可能來自母親,C錯誤。XaY(女性化患者)無生育能力,會使人群中a的基因頻率越來越低,A的基因頻率逐漸增加,D正確。答案:C“程序法”分析遺傳系譜圖
【考向集訓(xùn)】
4.(2023廣東名校聯(lián)盟大聯(lián)考)某種遺傳病是一種由一對等位基因控制的氨基酸代謝病,常造成新生兒神經(jīng)系統(tǒng)損害而導(dǎo)致新生兒智力低下。圖1是某家庭中該病的遺傳系譜圖,圖2為醫(yī)院檢測人員用特定限制酶切割該家庭部分成員(Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3)的相關(guān)基因(該對等位基因長度為142bp,bp表示堿基對)進行檢測,產(chǎn)生了大小不同的幾種片段,結(jié)果如圖2所示。下列敘述錯誤的是()圖1圖2A.該單基因遺傳病的致病基因是隱性的B.Ⅲ-1的相關(guān)基因型是純合的,Ⅲ-3的相關(guān)基因型是雜合的C.若Ⅲ-2和一個與Ⅲ-3基因型相同的女性結(jié)婚,則生一個患該病孩子的概率為0D.Ⅲ-1有2個致病基因,且每個致病基因中均有1個該特定限制酶的酶切位點
解析:Ⅱ-1和Ⅱ-2正常,而他們的兒子Ⅲ-1患病,說明該遺傳病為隱性遺傳病,A正確。Ⅰ-1患病,而其兒子Ⅱ-2正常,可見該病為常染色體上的隱性遺傳病,而Ⅲ-1表現(xiàn)為患病,說明相關(guān)基因是純合的,Ⅲ-3的雙親之一為患者,且該個體表現(xiàn)正常,因而其相關(guān)基因是雜合的,B正確。若相關(guān)基因用A/a表示,則Ⅲ-2的基因型可以為AA或Aa,Ⅲ-3基因型為Aa,其酶切結(jié)果為100bp、50bp和42bp三種長度的片段,結(jié)合Ⅲ-1酶切結(jié)果可推測,基因A酶切的結(jié)果應(yīng)該為100bp和42bp兩種長度,可見Ⅲ-2的基因型為AA,因此,Ⅲ-2(AA)和一個與Ⅲ-3基因型相同的女性(Aa)結(jié)婚,則生一個患該病孩子的概率為0,C正確。Ⅲ-1表現(xiàn)為患病,相關(guān)基因型可表示為aa,且限制酶切割后產(chǎn)生50bp和42bp兩種長度的片段,又知相關(guān)基因長度為142bp,142-50-42=50bp,說明50bp的片段有2個,即Ⅲ-1的相關(guān)基因切割后產(chǎn)生了三個片段,因此Ⅲ-1的每個基因中均具有2個該特定限制酶的酶切位點,D錯誤。答案:D
考向5人類遺傳病及其檢測與預(yù)防
[典例5](2022年廣東高考)遺傳病檢測和預(yù)防對提高我國人口素質(zhì)有重要意義。一對表型正常的夫婦,生育了一個表型正常的女兒和一個患鐮狀細胞貧血的兒子(致病基因位于11號染色體上,由單對堿基突變引起)。為了解后代的發(fā)病風(fēng)險,該家庭成員自愿進行了相應(yīng)的基因檢測(如圖)。下列敘述錯誤的是(
)A.女兒和父母基因檢測結(jié)果相同的概率是2/3B.若父母生育第三胎,此孩攜帶該致病基因的概率是3/4C.女兒將該致病基因傳遞給下一代的概率是1/2D.該家庭的基因檢測信息應(yīng)受到保護,避免基因歧視
解析:根據(jù)“無中生有為隱性”可知,夫婦表型正常,兒子患病,說明是隱性遺傳病,再由題干信息可知,致病基因位于11號染色體上,所以是常染色體隱性遺傳病,用A/a表示相關(guān)基因
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