高中生物 第二章 基因和染色体的关系 第3节 伴性遗传.docx
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高中生物第二章基因和染色体的关系第3节伴性遗传
第二章基因和染色体的关系第3节伴性遗传(Ⅱ)
1.结合伴性遗传的特点,学会判断基因的位置。
(难点)
2.结合相关实例,归纳人类遗传系谱图的解题规律。
(重、难点)
题型一 判断基因所在位置的实验设计[学生用书P45]
1.判断基因位于常染色体上还是X染色体上
(1)在已知显隐性性状的条件下,可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交
(2)在未知显隐性性状(或已知)条件下,可设置正反交杂交实验。
①若正反交结果相同,则基因位于常染色体上。
②若正反交结果不同,则基因位于X染色体上。
2.判断基因是位于X、Y的同源区段,还是只位于X染色体上:
选取纯合隐性雌与纯合显性雄杂交。
3.判断基因位于细胞核还是位于细胞质
(1)判断依据:
细胞质遗传具有母系遗传的特点,子代性状与母方相同。
因此正反交结果不相同,且子代性状始终与母方相同。
(2)判断方法:
设置正反交杂交实验。
①若正反交结果不同,且子代始终与母方相同,则为细胞质遗传。
②若正反交结果相同,则为细胞核遗传。
1.(2016·佛山一中月考)在果蝇野生型与白眼突变体杂交实验中,最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键的实验是( )
A.白眼突变体与野生型杂交,F1全部表现为野生型,且雌雄比例为1∶1
B.F1雌雄交配,后代出现性状分离,白眼全部为雄性
C.F1雌性与白眼雄性杂交,后代出现白眼,且雌雄比例为1∶1
D.白眼雌性与野生型雄性杂交,后代白眼全部为雄性,野生型全部为雌性
解析:
选B。
在摩尔根利用果蝇做实验时,F1的雌雄果蝇交配,后代出现性状分离,且白眼全部为雄性,说明白眼性状与性别相关联,基因位于X染色体中,故B正确。
2.结合下表分析,相关叙述正确的是( )
性别决定类型
相对性状及基因所在位置
果蝇
XY型;XX(♀),XY(♂)
红眼(W)、白眼(w),X染色体上
鸡
ZW型;ZZ(♂),ZW(♀)
芦花(B)、非芦花(b),Z染色体上
A.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,子代中雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼
B.白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,子代中雌果蝇均为白眼,雄果蝇均为红眼
C.芦花公鸡与非芦花母鸡交配,子代中公鸡均为非芦花,母鸡均为芦花
D.芦花母鸡与非芦花公鸡交配,子代中公鸡均为芦花,母鸡均为非芦花
基因位置的判断方法
(1)常染色体上的基因与性别无关,X、Y(Z、W)染色体上的基因与性别有关。
①已知显隐性的情况下,利用雌性(XX)隐性性状和雄性(XY)显性性状个体交配来判断(针对XY型性别决定生物);若为ZW型性别决定,则应选用雄性(ZZ)隐性性状和雌性(ZW)显性性状个体交配来判断。
②在不知显隐性的情况下,利用正交和反交的方法判断。
(2)若基因位于细胞质中,即为母系遗传,可利用正交和反交的方法来判断。
题型二 遗传系谱图的解题规律[学生用书P46]
第一步:
确定是否是Y染色体遗传病
(1)判断依据:
所有患者均为男性,无女性患者,则为伴Y染色体遗传。
(2)典型系谱图
第二步:
确定是否是细胞质遗传病
(1)判断依据:
只要母病,子女全病;母正常,子女全正常,即子代的表现型总是和母亲一致。
(2)典型系谱图
第三步:
确定是显性遗传病还是隐性遗传病
(1)双亲正常,子代有患病个体,一定是隐性遗传病(简记为“无中生有是隐性”)。
(图1)
(2)双亲患病,子代有正常个体,一定是显性遗传病(简记为“有中生无是显性”)。
(图2)
(3)亲子代都有患者,无法准确判断,可先假设,再推断。
(图3)
第四步:
确定是否是伴X染色体遗传病
(1)隐性遗传病
①女性患者,其父或其子有正常,一定是常染色体遗传。
(图4、5)
②女性患者,其父和其子都患病,可能是伴X染色体遗传。
(图6、7)
(2)显性遗传病
①男性患者,其母或其女有正常,一定是常染色体遗传。
(图8)
②男性患者,其母和其女都患病,可能是伴X染色体遗传。
(图9、10)
第五步:
若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小推测
(1)若该病在代与代之间呈连续遗传,则最可能为显性遗传病;若在系谱图中隔代遗传,则最可能为隐性遗传病,再根据患者性别比例进一步确定。
(2)典型图解
上述图解最可能是伴X染色体显性遗传。
1.(2016·洛阳期中)某种遗传病受一对等位基因控制,如图为该遗传病的系谱图。
下列叙述正确的是( )
A.该病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ1为纯合子
B.该病为伴X染色体显性遗传病,Ⅱ4为纯合子
C.该病为常染色体隐性遗传病,Ⅲ2为杂合子
D.该病为常染色体显性遗传病,Ⅱ3为纯合子
2.以下家系图中最可能属于常染色体隐性遗传病、Y染色体遗传病、X染色体上显性遗传病、X染色体上隐性遗传病的依次是( )
A.③①②④
B.②④①③
C.①④②③
D.①④③②
遗传系谱图的判定口诀
无中生有为隐性,隐性遗传看女病,
父子都病为伴性,父子有正非伴性;
有中生无为显性,显性遗传看男病,
母女都病为伴性,母女有正非伴性。
提醒:
以上隐性遗传病中,若女患者的父亲和儿子都是患者,则该病最可能是伴X染色体隐性遗传病,但不能排除是常染色体隐性遗传病的可能。
但若女患者的父亲或儿子正常,则一定是常染色体隐性遗传病,显性遗传病也具有相同情况。
[随堂检测][学生用书P47]
1.以下为遗传系谱图,2号个体无甲病致病基因。
下列有关说法正确的是( )
A.甲病不可能是伴X隐性遗传病
B.乙病是伴X显性遗传病
C.患乙病的男性一般多于女性
D.1号和2号所生的孩子可能患甲病
2.(2016·潍坊高一检测)如图是一对夫妇和几个子女的简化DNA指纹,据此图判断,下列选项不正确的是( )
基因标记
母亲
父亲
女儿1
女儿2
儿子
Ⅰ
-
-
-
Ⅱ
-
-
Ⅲ
-
-
-
Ⅳ
-
-
Ⅴ
-
-
A.基因Ⅰ和基因Ⅱ可能位于同源染色体上
B.基因Ⅲ可能位于X染色体上
C.基因Ⅳ与基因Ⅱ可能位于同一条染色体上
D.基因V可能位于Y染色体上
解析:
选D。
由图中信息可知,基因Ⅰ和Ⅱ均存在于母亲体内,后代中有且只有这两个基因中的一个,所以基因Ⅰ和Ⅱ最可能位于一对同源染色体上,A正确;基因Ⅲ的遗传特点是父亲传给了两个女儿,没有传给儿子,所以最可能位于X染色体上,B正确;基因Ⅳ和基因Ⅱ的遗传情况是一样的,同时出现,所以最可能位于同一条染色体上,C正确;如果基因Ⅴ位于Y染色体上,那么遗传特点是父亲只能传给儿子,但女儿1也有此基因,所以基因Ⅴ不可能位于Y染色体上,D错误。
3.用纯系的黄色果蝇和灰色果蝇杂交得到下表结果,请指出下列选项正确的是( )
亲本
子代
灰色雌性×黄色雄性
全是灰色
黄色雌性×灰色雄性
所有雄性为黄色,所有雌性为灰色
A.灰色基因是伴X的隐性基因
B.黄色基因是伴X的显性基因
C.灰色基因是伴X的显性基因
D.黄色基因是常染色体隐性基因
4.(2016·山东青岛期中)菠菜是雌雄异株植物,性别决定方式为XY型。
已知菠菜的抗霜与不抗霜、抗病与不抗病为两对相对性状。
用抗霜抗病植株作为父本,不抗霜抗病植株作为母本进行杂交,子代表现型及比例如下表。
下列对杂交结果分析正确的是( )
不抗霜抗病
不抗霜不抗病
抗霜抗病
抗霜
不抗病
雄株
3/4
1/4
0
0
雌株
0
0
3/4
1/4
A.抗霜基因和抗病基因都位于X染色体上
B.抗霜性状和抗病性状都属于显性性状
C.抗霜基因位于常染色体上,抗病基因位于X染色体上
D.上述杂交结果无法判断抗霜性状和抗病性状的显隐性
解析:
选B。
由表格信息可知,子代中抗病和不抗病在雌、雄个体中的比例都为3∶1,无性别差异,可判断出抗病基因位于常染色体上;再根据“无中生有”(亲本都为抗病个体,后代出现不抗病个体),可推出不抗病为隐性性状。
子代中,雄株全表现为不抗霜性状,雌株全表现为抗霜性状,子代性状与性别相关,可判断出抗霜基因位于X染色体上;父本为子代雌性个体提供抗霜基因,母本为子代雌性个体提供不抗霜基因,而子代雌性个体全表现为抗霜性状,可推出不抗霜为隐性性状。
5.在下面的家族系谱图中,1号的祖父不携带致病基因。
若个体1与2婚配,其子女中携带者的概率是( )
A.1/4 B.1/8 C.1/9 D.1/16
解析:
选B。
从图中可知1号的祖父母没有病,但生下有病的儿子,说明该病是一种隐性遗传病,另外根据祖父不携带致病基因,判断出致病基因位于X染色体上(A、a表示相关基因),那么1号个体的基因型为XAY,而2号个体的母亲的基因型为XAXa,则2号个体的基因型为1/2XAXA或1/2XAXa,则1号与2号生下的子女中为携带者XAXa的概率是1/8。
6.如图为某家庭的遗传系谱图,已知该家庭中有甲、乙两种遗传病,其中一种为红绿色盲症。
下列说法正确的是( )
A.甲病为常染色体显性遗传病,存在代代遗传的特点
B.乙病为红绿色盲症,在人群中女性发病率高于男性
C.Ⅱ4为甲病携带者的概率是2/3,为乙病携带者的概率是1/2
D.若Ⅱ4和Ⅱ5再生一个孩子,其为正常女孩的概率是3/8
7.如图甲中Ⅰ表示X和Y染色体的同源区域,在该区域上基因成对存在,Ⅱ和Ⅲ是非同源区域,在Ⅱ和Ⅲ上分别含有X和Y所特有的基因,在果蝇的X和Y染色体上分别含有图乙所示的基因,其中B和b分别控制果蝇的刚毛和截毛性状,R和r分别控制果蝇的红眼和白眼性状。
请据图分析回答下列问题:
(1)果蝇的B和b基因位于图甲中的__________(填序号)区域,R和r基因位于图甲中的__________(填序号)区域。
(2)在减数分裂时,图甲中的X和Y之间有交叉互换现象的是__________(填序号)区域。
(3)红眼雄果蝇和红眼雌果蝇的基因型分别为__________和__________。
(4)已知某一刚毛雄果蝇的体细胞中有B和b两种基因,请写出该果蝇可能的基因型,并设计实验探究基因B和b在性染色体上的位置情况。
①可能的基因型:
________________________________________________________________________。
②设计实验:
________________________________________________________________________。
③预测结果:
如果后代中雌性个体全为刚毛,雄性个体全为截毛,说明________________;如果后代中雌性个体全为截毛,雄性个体全为刚毛,说明
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:
(1)Ⅰ Ⅱ
(2)Ⅰ
(3)XRY XRXR或XRXr
(4)①XBYb或XbYB
②让该果蝇与截毛雌果蝇杂交,分析后代的表现型情况
③B和b分别位于X和Y染色体上 B和b分别位于Y和X染色体上
[课时作业][学生用书P126(独立成册)]
一、选择题
1.小鼠的尾弯曲对尾正常为显性,受一对等位基因(A、a)控制。
现用自然种群中的一只尾弯曲小鼠和一只尾正常小鼠杂交,子代表现型及比例为尾弯曲∶尾正常=2∶1。
研究表明:
出现这一结果的原因是某种性别的个体为某种基因型时,在胚胎阶段就会死亡。
下列有关说法不正确的是( )
A.控制尾弯曲和尾正常的基因可位于X染色体上
B.控制尾弯曲和尾正常的基因可位于常染色体上
C.这对亲本小鼠的基因型可能为XAXa和XaY
D.分析致死个体的性别和基因型时,可提出合理的假设只有2种
解析:
选D。
一只尾弯曲小鼠和一只尾正常小鼠杂交,子代表现型及比例为尾弯曲∶尾正常=2∶1,所以控制尾弯曲和尾正常的基因可位于X染色体上也可位于常染色体上则A、B正确;这对亲本小鼠的基因型可能为XAXa和XaY,C正确;但分析致死个体的性别和基因型时,可提出合理的假设不只有2种可能,而是有3种可能性,还应考虑基因可能位于XY染色体的同源区段上,D错误。
2.根据下面人类遗传系谱图中世代个体的表现型进行判断,下列说法不正确的是( )
A.①是常染色体隐性遗传
B.②可能是伴X染色体隐性遗传
C.③可能是伴X染色体显性遗传
D.④是常染色体显性遗传
3.(2016·淄博市期末)蚕豆黄病是一种葡萄糖6磷酸脱氧酶(G6PD)缺乏所导致的疾病,下图是该病的遗传系谱图,检测得知该家系中表现正常的男性不携带该病的致病基因(用E或e表示)。
下列叙述错误的是( )
A.该病是伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅲ2携带该病致病基因的概率为1/4
C.Ⅲ3的基因型可能是XEXe
D.测定G6FD可初步诊断是否患该病
答案:
C
4.(2016·温州检测)对于人类的某种遗传病,在被调查的若干家庭中发病情况如下表。
据此所作推断,最符合遗传基本规律的一项是( )
类别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
父亲
+
-
+
-
母亲
-
+
+
-
儿子
+
+
+
+
女儿
+
-
+
-
注:
每类家庭人数为150~200人,表中“+”为该病症表现者,“-”为正常表现者。
A.第Ⅰ类调查结果说明,此病一定属于X染色体上的显性遗传病
B.第Ⅱ类调查结果说明,此病一定属于常染色体上的隐性遗传病
C.第Ⅲ类调查结果说明,此病一定属于隐性遗传病
D.第Ⅳ类调查结果说明,此病一定属于隐性遗传病
二、非选择题
5.如图为甲病(A、a)和乙病(B、b)的遗传系谱图,其中乙病为伴性遗传病,请回答下列问题:
(1)甲病属于________,乙病属于________。
①常染色体显性遗传病
②常染色体隐性遗传病
③伴X染色体显性遗传病
④伴X染色体隐性遗传病
⑤伴Y染色体遗传病
(2)Ⅱ5为纯合子的概率是________,Ⅱ6的基因型为________,Ⅲ13的致病基因来自于________。
(3)假如Ⅲ10和Ⅲ13结婚,生育的孩子患甲病的概率是________,患乙病的概率是________,不患病的概率是________。
解析:
据题可知:
甲病患者有Ⅰ2、Ⅱ3、Ⅱ4和Ⅲ10,而且Ⅱ3和Ⅱ4所生后代Ⅲ9和Ⅲ11正常;乙病为伴性遗传病,乙病患者只有Ⅱ7和Ⅲ13。
解答此题应先根据图谱,分别判断出甲、乙两种病的遗传方式,再推断相关个体的基因型,最后计算后代的患病率。
(1)Ⅱ3和Ⅱ4个体是甲病患者,子代Ⅲ9是正常女性,判断甲病是常染色体显性遗传病。
Ⅰ1和Ⅰ2都不是乙病患者,子代Ⅱ6是正常男性,Ⅱ7是患病男性,则判断乙病是伴X染色体隐性遗传病(题干中已经说明乙病为伴性遗传病)。
(2)由Ⅱ7个体可知Ⅰ1是乙病的携带者,由Ⅱ6可得出Ⅰ2是甲病的杂合子,所以判断出Ⅰ1、Ⅰ2的基因型是aaXBXb、AaXBY。
Ⅱ5个体是纯合子的基因型是aaXBXB,概率是1/2。
Ⅱ6个体是正常男性,基因型只能是aaXBY。
Ⅲ13个体是乙病男性患者,他的致病基因在X染色体上,而他的X染色体只能来自他的母亲,即Ⅱ8个体。
(3)应先判断Ⅲ10个体和Ⅲ13个体的基因型,才能得出子代患病或正常的概率。
但是第
(2)题中两对基因同时考虑,第(3)题中求子代基因型时两对基因应分开考虑。
只分析甲病时,因为Ⅲ9和Ⅲ11个体都是表现正常的人,判断Ⅱ3和Ⅱ4两个体都是甲病的杂合子(都是Aa),Ⅲ10个体是甲病患者,基因型是AA的概率是1/3,是Aa的概率是2/3,而Ⅲ13个体的基因型是aa,所以两者的后代中正常者(aa)的概率是1/3,患者(Aa)的概率是2/3。
只分析乙病时,Ⅲ13个体的基因型是XbY,Ⅱ3是正常男性,基因型是XBY,由Ⅰ1和Ⅰ2两个体得出Ⅱ4的基因型有两种:
XBXB和XBXb,概率各占1/2,所以Ⅲ10个体的基因型也有两种:
XBXB(概率3/4)和XBXb(概率1/4)。
所以Ⅲ10和Ⅲ13两个体的后代中,患乙病的概率是1/8,不患乙病的概率是7/8。
甲、乙两种遗传病同时考虑时,两病皆患的概率是1/12,只患一种病的概率是15/24,完全正常的概率是7/24。
答案:
(1)① ④
(2)1/2 aaXBY Ⅱ8
(3)2/3 1/8 7/24
6.野生型果蝇(纯合体)的眼形是圆眼,某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇,他想探究果蝇眼形的遗传方式,设计了如图1实验。
雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图2。
分析回答下列问题:
(1)由F1可知,果蝇眼形的________是显性性状。
(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼,则控制圆眼、棒眼的基因位于________染色体上。
(3)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,但仅在雄果蝇中有棒眼,则控制圆眼、棒眼的基因有可能位于________________________________________________________________________,
也有可能位于________________。
(4)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体,设计方案,对上述(3)中的问题作出判断。
实验步骤:
①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配,得到____________________;
②用________________与________________交配,观察子代中有没有________个体出现。
预期结果与结论:
①________________________________________________________________________,
则圆、棒眼基因位于
________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________,
则圆、棒眼基因位于
________________________________________________________________________。
(3)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,但仅在雄果蝇中有棒眼,则控制圆眼、棒眼的基因位于X染色体的Ⅱ区段或X和Y染色体的Ⅰ区段。
(4)用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配,得到的棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇交配,若只有雄果蝇中出现棒眼个体,则圆、棒眼基因位于X染色体的特有区段Ⅱ;若子代中没有棒眼果蝇出现,则圆、棒眼基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ。
答案:
(1)圆眼
(2)常
(3)X染色体的Ⅱ区段 X和Y染色体的Ⅰ区段
(4)实验步骤:
①棒眼雌果蝇
②棒眼雌果蝇 野生型雄果蝇 棒眼
预期结果与结论:
①只有雄果蝇中出现棒眼个体 X染色体的特有区段Ⅱ
②子代中没有棒眼果蝇出现 X、Y染色体的同源区段Ⅰ