2012届高中生物一轮复习 2-2基因在染色体上与伴性遗传精析精练 新人教版必修2

用心 爱心 专心1 必修必修 2 2 第第 2 2 节节 基因在染色体上与伴性遗传基因在染色体上与伴性遗传 知识点一知识点一 基因在染色体上基因在染色体上 的类比推理与实验验证的类比推理与实验验证 例 1 在果蝇杂交实验中 下列杂交实验成立 朱红眼 雄 暗红眼 雌 全为暗红眼 暗红眼 雄 暗红眼 雌 雌性全为暗红眼 雄性中朱红眼 1 2 暗红眼 1 2 若让 杂交的后代中的暗红眼果蝇交配 所得后代中朱红眼的比例应是 A 1 2 B 1 4 C 1 8 D 3 8 解析 首先判断暗红眼对朱红眼为显性 且基因位于 X 染色体上 第 组亲本的基因型 相 关基因用 B 和 b 表示 为 XBXb XBY 其子代中暗红眼果蝇的基因型为 XBX XBY 这些果 蝇交配后代中朱红眼的比例是 1 4 1 2 1 8 答案 C 知识点二知识点二 伴性遗传及其特点伴性遗传及其特点 例 2 2009 年广东卷 雄鸟的性染色体组成是 ZZ 雌鸟的性染色体组成是 ZW 某种鸟 羽毛的颜色由常染色体基因 A a 和伴 Z 染色体基因 ZB Zb 共同决定 其基因型与表现 型的对应关系见下表 请回答下列问题 1 黑鸟的基因型有 种 灰鸟的基因型有 种 2 基因型纯合的灰雄鸟与杂合的黑雌鸟交配 子代中雄鸟的羽毛是 雌鸟的羽毛是 3 两只黑鸟交配 子代羽色只有黑色和白色 则母本的基因型为 父本的基因型为 4 一只黑雄鸟与一只灰雌鸟交配 子代羽色有黑色 灰色和白色 则母本的基因型为 父本的基因型为 黑色 灰色和白色子代的理论分离比为 解析 1 由题意可知黑鸟的基因型为 A ZBZ 或 A ZBW 其中 A ZBZ 可以是 AAZBZB AAZBZb AaZBZb AaZBZB 而 A ZBW 可以是 AAZBW 和 AaZBW 故黑鸟的基因型有 6 种 由此可推出灰鸟有 4 种基因型 2 纯合的灰雄鸟基因型为 AAZbZb 杂合的黑雌鸟基 因型为 AaZBW 其后代为 AAZBZb AAZbW AaZBZb AaZbW 1 1 1 1 则雄鸟为黑色 雌鸟为灰色 3 两只黑色鸟基因型为 A ZBZ 和 A ZBW 子代要有白色 aaZ Z 或 aaZ W 则亲本黑鸟必是 AaZBZ 和 AaZBW 又因后代中无灰鸟 ZbW 出现 则亲本雄鸟为 AaZBZB 4 黑色雄鸟基因型 A ZBZ 灰色雌鸟基因型 A ZbW 因子代中有 黑色 灰色和白色出现 则亲本的基因型为 AaZbW 和 AaZBZb 利用分枝法可计算出后代黑 色 灰色 白色 3 3 2 答案 1 6 4 2 黑色 灰色 3 AaZBW AaZBZB 4 AaZbW AaZBZb 3 3 2 知识点二知识点二 性染色体与性别决定性染色体与性别决定 考例 1 自然状况下 鸡有时会发生性反转 如母鸡逐渐变为公鸡 已知鸡的性别由性 染色体决定 如果性反转公鸡与正常母鸡交配 并产生后代 后代中母鸡与公鸡的比例是 A 1 0 B 1 1 C 2 1 D 3 1 解析 正常公鸡的性染色体组成为 ZZ 母鸡性染色体组成为 ZW 性反转的公鸡体内染色体 基因组合 A 不存在 不管 B 存在与否 aaZ Z 或 aaZ W A 存在 B 不存在 A ZbZb或 A ZbW A 和 B 同时存在 A ZBZ 或 A ZBW 羽毛颜色白色灰色黑色 用心 爱心 专心2 组成变为 ZW 与正常母鸡 ZW 交配后 后代出现 2ZW 母鸡 ZZ 公鸡 WW 不发育 故 后代中母鸡与公鸡的比例为 2 1 答案 C 知识点三知识点三 基因在染色体上及相关实验设计基因在染色体上及相关实验设计 考例 2 从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇 这 两种体色的果蝇数量相等 每种体色的果蝇雌雄各半 已知灰色和黄色这对相对性状受一 对等位基因控制 所有果蝇均能正常生活 性状的分离符合遗传的基本规律 请回答下列问题 1 种群中的个体通过繁殖将各自的 传递给后代 2 如果控制体色的基因位于常染色体上 则该自然果蝇种群中控制体色的基因型有 种 如果控制体色的基因位于 X 染色体上 则种群中控制体色的基因型有 种 3 现用两个杂交组合 灰色雌蝇 黄色雄蝇 黄色雌蝇 灰色雄蝇 只做一代杂交实验 每个杂交组合选用多对果蝇 推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状 并以此为依据 对哪一种体色为显性性状 以及控制体色的基因位于 X 染色体上还是常染色体上这两个问 题 作出相应的推断 要求 只写出子一代的性状表现和相应推断的结论 解析 生物通过繁殖传递遗传信息 基因 根据题意 灰色和黄色这对相对性状受一对等 位基因控制 如果控制体色的基因位于常染色体上 则该自然果蝇种群中控制体色的基因 型有 AA Aa aa 三种 如果控制体色的基因位于 X 染色体上 则种群中控制体色的基因型 有 XAXA XAXa XaXa XAY XaY 五种 由于杂种个体表现出显性性状 所以在群体中显性 性状的个体数量要比隐性性状的个体数量多 可以根据这一特点来区分显隐性 常染色体 遗传 与性别无关 而伴性遗传均会表现出性状和性别相关联的特点 伴 X 遗传还表现出交叉遗 传的特点 可以根据这一方法来区分常染色体遗传和伴性遗传 答案 1 基因 2 3 5 3 如果两个杂交组合的子一代中都是黄色 个体多于灰色个体 并且体色的遗传与性别无关 则黄色为显性 基因位于常染色体上 如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体 并且体色的遗传与性别无关 则灰色为显性 基因位于常染色体上 如果在杂交组合灰色雌蝇 黄色雄蝇中 子一代中 的雄性全部表现灰色 雌性全部表现黄色 在杂交组合黄色雌蝇 灰色雄蝇中 子一代中 的黄色个体多于灰色个体 则黄色为显性 基因位于 X 染色体上 如果在杂交组合黄色雌 蝇 灰色雄蝇中 子一代中的雄性全部表现黄色 雌性全部表现灰色 在杂交组合灰色雌 蝇 黄色雄蝇中 子一代中的灰色个体多于黄色个体 则灰色为显性 基因位于 X 染色体 上 知识点四知识点四 伴性遗传及其特点伴性遗传及其特点 考例 3 2009 年山东理综卷 人类遗传病发病率逐年增高 相关遗传学研究备受关注 根据以下信息回答问题 1 上图为两种遗传病系谱图 甲病基因用 A a 表示 乙病基因用 B b 表示 4 无致病 用心 爱心 专心3 基因 甲病的遗传方式为 乙病的遗传方式为 2 的基因型为 1 的基因型为 如果 2 与 3 婚配 生出正常孩子的概率为 2 人类的 F 基因前段存在 CGG 重复序列 科学家对 CGG 重复次数 F 基因表达和某遗传病 症状表现三者之间的关系进行调查研究 统计结果如下 此项研究的结论 推测 CGG 重复次数可能影响 mRNA 与 的结合 解析 本题综合考查生物遗传的相关知识 意在考查考生的推理计算 数据分析表述能力 等 1 首先判断乙病属于隐性遗传病 再由 4 无致病基基因 3 患甲病不患乙病等判 断得出乙病为伴 X 染色体隐性遗传病 甲病为显性遗传病 再由 2 患甲病 其母亲和女 儿正常 说明甲病不可能为伴 X 染色体遗传病 从而确定甲病为常染色体显性遗传病 同 时也可确定 2 的基因型为 AaXbY 1 正常而父亲患两种病 所以 1 的基因型为 aaXBXb 分析可得出 2 的基因型为 AaXBY 3 的基因型为 AaXBXB 或 AaXBXb 各有 1 2 的 可能 所以后代正常的概率 甲病正常概率 乙病正常概率 甲病正常概率 1 乙病患 病概率 1 4 1 1 4 1 2 7 32 2 分析表格数据可以明显看出 随着 F 基因前段 的 CGG 序列重复次数的增加 F 基因的 mRNA 分子数不变 细胞中 F 基因编码的蛋白质分子 数减少 症状表现也愈严重 蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程 mRNA 分子数正常 说明没有影响转录过程 翻译过程是在核糖体上完成的 所以 CGG 序列的重复次数可能影 响 mRNA 与核糖体的结合 从而影响了蛋白质的合成 答案 1 常染色体显性遗传 伴 X 隐性遗传 AaXbY aaXBXb 7 32 2 CGG 重复次数不影响 F 基因的转录 但影响翻译 蛋白质合成 并与该遗传病是否发病 及症状表现 发病程度 有关 核糖体 知识点五知识点五 伴性遗传在实践中的应用伴性遗传在实践中的应用 考例 4 回答下列 小题 雄果蝇的 X 染色体来自亲本中的 蝇 并将其传给下一代中的 蝇 雄果 蝇的白眼基因位于 染色体上 染色体上没有该基因的等位基因 所以白 眼这个性状表现伴性遗传 已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由 X 和 Y 染色体上一对等位基因控制 刚毛基因 B 对截毛基因 b 为显性 现有基因型分别为 XBXB XBYB XbXb 和 XbYb 的四种果蝇 1 根据需要从上述四种果蝇中选择亲本 通过两代杂交 使最终获得的后代果蝇中 雄性 全部表现为截毛 雌性全部表现为刚毛 则第一代杂交亲本中 雄性的基因型是 雌性的基因型是 第二代杂交亲本中 雄性的基因型是 雌 性的基因型是 最终获得的后代中 截毛雄蝇的基因型是 刚毛雌蝇的 基因型是 2 根据需要从上述四种果蝇中选择亲本 通过两代杂交 使最终获得的后代果蝇中 雌性 全部表现为截毛 雄性全部表现为刚毛 应如何进行实验 用杂交实验的遗传图解表示即 可 CGG 重复次数 n n 50 n 150n 260n 500 F 基因的 mRNA 分子 数 细胞 50505050 F 基因编码的蛋白质 分子数 细胞 1 0004001200 症状表现无症状轻度中度重度 用心 爱心 专心4 解析 果蝇的性别是由性染色体决定的 为 XY 型 雄性个体是由含 X 的卵细胞和含 Y 的精子结合成的受精卵发育而成 所以雄果蝇的 X 染色体来自卵细胞 即雌蝇 Y 染色体 来自精子 即雄蝇 雄蝇在生殖过程中 通过 减数分裂产生含含 X 染色体的精子和卵细胞结合形成的受精卵将发育成雌蝇 故雄果蝇的 X 染色体将传递给下一代的雌蝇 控制果蝇红 白眼色的基因位于 X 染色体上 雌果蝇的 基因型为 XBXB XBXb XbXb 雄果蝇为 XBY XbY 由此推断 该基因位于 X 染色体上 并 位于非同源区段 Y 染色体上没有该基因的等位基因 1 欲通过两代杂交 最终获得的后代果蝇中 雄性全部为截毛 其基因型为 XbYb 推 知 F1 雌果蝇只产生了一种含 Xb 的卵细胞 得出第二代杂交亲本 雌果蝇的基因型为 XbXb 两代杂交后 雌果蝇全部为刚毛 其基因型一定为 XBXb Xb 来自母本 XB 必来自 父本 由上述分析可推断 第二代杂交亲本 雄果蝇的基因型为 XBYb 第二代杂交亲本的 雌果蝇 XbXb 题干中已提供 雄果蝇 XBYb 由题干中提供的亲本 XBXB 和 XbYb 杂交获得 2 欲通过两代杂交 最终获得的后代果蝇中 雌性全部为截毛 其基因型为 XbXb 可推 知第二代杂交亲本只产生一种含 Xb 的卵细胞和一种含 Xb 的精子 则第二代杂交亲本雌果 蝇为截毛 基因型为 XbXb 雄果蝇为 XbY 两代杂交最终获得的后代果蝇中 雄性全部 为刚毛 XbYB 则第二代杂交亲本雄果蝇的基因型为 XbYB 截毛雌蝇 XbXb 题干已提供 刚 毛雄蝇 XbYB 由杂交获得 从题干提供的亲本中选择截毛雌性个体 XbXb 和刚毛雄性个体 XBYB 进行杂交 即可获得 XbYB 的刚毛雄蝇 答案 雌 雌 X Y 1 XbYb XBXB XBYb XbXb XbYb XBXb 2 XbXb XBYB 截毛雌蝇 刚毛雄蝇 XbYB XbXb F1 刚毛雄蝇 截毛雌蝇 XbXb XbYB 雌蝇均为截毛 雄蝇均为刚毛 随堂练习随堂练习 1 2009 年安徽理综卷 已知人的红绿色盲属 X 染色体隐性遗传 先天性耳聋是常染色体 隐性遗传 D 对 d 完全显性 下图中 2 为色觉正常的耳聋患者 5 为听觉正常的色盲 患者 4 不携带 d 基因 和 3 婚后生下一个男孩 这个男孩患耳聋 色盲 既耳聋又色 盲的可能性分别是 A A 0 0 Error 0 0 B B 0 0 Error Error C C 0 0 Error D D Error Error Error 解析 本题以遗传系谱图的形式考查考生获取信息的能力和综合应用能力 依系谱图 3 的基因型为 DdXBY 4 的基因型为 1 2DDXBXB 1 2DDXBXb 因此 后代男孩中患耳聋的 概率为 0 色盲的概率为 1 4 既耳聋又色盲的概率为 0 答案 A 2 多选题 在小家鼠中 有一突变基因使尾巴弯曲 现有一系列杂交实验 结果如下 亲代亲代子代子代杂交杂交 组合组合雌雌 雌雌 用心 爱心 专心5 1 1 正常正常弯曲弯曲全部弯曲全部弯曲全部正常全部正常 2 2 弯曲弯曲 正常正常 1 21 2 弯曲 弯曲 1 21 2 正常正常 1 21 2 弯曲 弯曲 1 21 2 正常正常 3 3 弯曲弯曲正常正常全部弯曲全部弯曲全部弯曲全部弯曲 4 4 弯曲弯曲弯曲弯曲全部弯曲全部弯曲 1 21 2 弯曲 弯曲 1 21 2 正常正常 以下说法不正确的是 A 由杂交组合 1 可判断 该突变基因显性 常染色体遗传 B 由杂交组合 2 可判断 该突变基因隐性 伴性遗传 C 由杂交组合 3 可判断 该突变基因显性 常染色体遗传 D 由杂交组合 4 可判断 该突变基因显性 伴性遗传 解析 由杂交组合 1 子代雌雄性状完全不一样 可判断为伴性遗传 由杂交组合 4 亲代 均为弯曲 而子代中有正常 可判断出突变基因为显性 答案 ABC 3 2009 年广东 某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为 19 一对夫妇中妻子患病 丈夫正常 他们所生的子女患该病的概率是 A 10 19 B 9 19 C 1 19 D 1 2 解析 本题考查基因频率和遗传概率的计算 意在考查考生的分析推理能力 设题中显性 基因为 A 隐性基因为 a 由题意知 a 的基因频率为 9 10 A 的基因频率为 1 10 则人群 中 AA 占 1 100 Aa 占 18 100 故妻子的基因型为 1 19AA 或 18 19Aa 丈夫的基因型为 aa 他们所生子女患该病的概率是 1 18 19 1 2 10 19 答案 A 4 多选题 如图所示遗传系谱中有甲 基因为 D d 乙 基因为 E e 两种遗传病 其中 一种为红绿色盲 已知 8 只携带甲或乙一种致病基因 下列叙述正确的是 A 甲病为常染色体上的隐性遗传病 乙病 为红绿色盲 B 7 和 8 生一个两病兼发的 男孩的概率为 0 C 图中 6 的基因型为 DdXEXe D 13 个体乙病基因只来源于 2 解析 考查遗传系谱的分析和计算 5 和 6 无甲病 10 有甲病 所以甲病为常染色 体上的隐性遗传病 又据题已知两种病中有一种为红绿色盲 所以乙病为红绿色盲 8 只携带甲或乙一种致病基因 由于 13 有乙病 8 肯定携带乙致病基因而不携带甲致病 基因 7 和 8 DD 不可能生出患甲病的孩子 所以生一个两病兼发的男孩的概率为 0 图中 6 的基因型为 DdXEXe 13 个体乙病基因来源于 2和 3 答案 AB 5 如图为某二倍体动物 基因型为 AaBb 细胞分裂的某一时期模式图 下列相关叙述正确 的是 用心 爱心 专心6 A 该动物细胞有丝分裂后期有 8 条染色体 4 个染色体组 B 图中 a 基因一定来自基因突变 C 该细胞不可能存在于雌性动物卵巢中 D 该细胞的子细胞是成熟的生殖细胞 解析 由图示中分向每极的两条染色体互不为同源染色体 可推知该图处于减数第二次分 裂后期 并推知正常体细胞中含 4 条染色体 故该动物细胞有丝分裂后期应含 8 条染色体 4 个染色体组 该细胞有可能为第一极体 其子细胞不是生殖细胞 答案 A 6 2010 年山东理综卷 100 年来 果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视 请根 据以下信息回答问题 1 黑体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇杂交 F1 全为灰体长翅 用