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第3节　伴性遗传
学有目标——课标要求必明 记在平时——核心语句必背
1.概述性染色体上的基因传递和性别相关联的特点。
2.基于对伴性遗传的认识，运用演绎推理，对位于性染色体上的显性和隐性基因的遗传特点进行分析。对常见的由一对等位基因决定的伴性遗传病，能够根据双亲的表型对后代的患病概率作出科学的预测。
3.运用伴性遗传规律，提出相关的优生建议。
4.关注伴性遗传理论在实践中的应用。 1.XY型性别决定的生物，雌性的性染色体组成为XX，雄性为XY；ZW型性别决定的生物，雄性的性染色体组成为ZZ，雌性为ZW。
2.伴X染色体隐性遗传病的遗传特点：①男性患者多于女性患者；②女性患者的父亲和儿子一定是患者；③隔代遗传。
3.伴X染色体显性遗传病的遗传特点：①女性患者多于男性患者；②男性患者的母亲和女儿一定是患者；③一般具有世代连续遗传现象。
【主干知识梳理】
一、伴性遗传
1．概念： 上的基因所控制的性状遗传，与 相关联的现象。
2．常见实例：人类红绿色盲、抗维生素D佝偻病和果蝇的眼色遗传等。
二、人类红绿色盲
1．人类的X、Y性染色体
X染色体携带着许多个基因，Y染色体只有X染色体大小的1/5左右，携带的基因比较少。所以许多位于X染色体上的基因，在Y染色体上没有相应的 。
性染色体
性别
等位基因
2．红绿色盲基因位置
红绿色盲基因位于 上， 上没有等位基因。
3．人类正常色觉和红绿色盲的基因型和表型
X染色体
Y染色体
项目 女性 男性
基因型 XBXB _____ ______ XBY ______
表型 正常 正常
(携带者) 色盲 正常 色盲
XBXb
XbXb
XbY
4．人类红绿色盲遗传的主要婚配方式
(1)女性正常和男性色盲：
(2)女性携带者和男性正常：
(3)女性色盲与男性正常：
(4)女性携带者与男性色盲：
5．伴X隐性遗传的特点
(1)患者中男性远 女性。
(2)男性患者的基因只能从 那里传来，以后只能传给 。
三、抗维生素D佝偻病
1．基因位置：位于 染色体上。
2．将下列基因型和表型连线。
多于
母亲
女儿
X
3．伴X显性遗传的特点
(1)患者中女性 男性，但部分女性患者病症较轻。
(2)男性患者与正常女性婚配的后代中， 都是患者， 正常。
四、伴性遗传理论在实践中的应用
1．根据伴性遗传的规律，可以推算后代的患病概率，从而指导优生。
2．伴性遗传还可以指导育种工作
(1)鸡的性别决定
性别 性染色体类型 性染色体组成
雌性 异型 ___________
雄性 ___________ ___________
多于
女性
男性
ZW
同型
ZZ
(2)根据雏鸡的羽毛特征来区分雌性和雄性
【教材微点发掘】
1．下图为人类X、Y染色体的扫描电镜照片(教材第35页图2 12)，据图回答相关问题：
(1)正常男性的染色体组成为 ，正常女性的染色体组成为 。
(2)男性个体进行正常减数分裂时，次级精母细胞不可能同时存在X、Y两条性染色体，其原因是 。
44＋XY
44＋XX
减数分裂Ⅰ时X、Y同源染色体分离
(3)控制人类红绿色盲的基因只位于X染色体上，控制人类红绿色盲的基因是否存在等位基因？
提示：在女性体内存在等位基因，在男性体内不存在等位基因。
(4)X和Y染色体都有一部分与对方不同源，但也有一部分是同源的。若控制某一相对性状的基因位于X、Y染色体的同源区段上，则男性的基因型有 _________________________4种(用A、a表示基因)。
2．根据伴性遗传的规律，推算后代的患病概率，指导优生(教材第36页“思考·讨论”问题2)。如果一位女性红绿色盲患者与一位色觉正常男性结婚，其后代患红绿色盲的概率是______。从优生优育角度分析，你为上述夫妇提出什么样的生育建议？依据是什么？
提示：1/2　 建议生女孩，因为女孩都不是红绿色盲患者，只是红绿色盲基因的携带者，而男孩全是红绿色盲患者。
XAYA、XAYa、XaYA、XaYa
教材问题提示
思考·讨论1(教材第35页)
1．红绿色盲基因位于X染色体上。
2．红绿色盲基因是隐性基因。
3．Ⅰ1：XbY；Ⅰ2：XBXB或XBXb；
Ⅱ1：XBXb或XBXB；Ⅱ2：XBY；Ⅱ3：XBXb；Ⅱ4：XBY；Ⅱ5：XBXb；Ⅱ6：XBY；
Ⅲ5：XBY；Ⅲ6：XbY；Ⅲ7：XbY；Ⅲ9：XBXB或XBXb。
思考·讨论2(教材第36页)
1．子女的基因型和表型共有4种，即XBXb(女性携带者)、XbXb(女性色盲)、XBY(男性正常)、XbY(男性色盲)，且概率都是1/4。
2．子女中所有的男性均为色盲，女性均为携带者。
新知探究(一)　伴性遗传的类型及特点
【探究·深化】
[问题驱动]　
(1)色盲调查结果显示，人群中男性色盲患病率(7%)远远高于女性(0.49%)，试分析出现该差异的原因。
提示：女性体细胞内两条X染色体上同时有b基因(XbXb)时，才会表现出色盲；男性体细胞中只有一条X染色体，只要存在色盲基因b，就表现色盲，所以男性色盲患者总是多于女性。
(2)有一色盲男孩，其父母亲色觉正常，外祖父是色盲，试探究该男孩色盲基因是通过什么途径由长辈传递而来的？从致病基因遗传角度，总结这一过程体现了伴X染色体隐性遗传病的什么特点。
提示：传递途径：外祖父(XbY)→母亲(XBXb)→色盲男孩(XbY)。
特点：隔代遗传和交叉遗传。
(3)抗维生素D佝偻病在男性和女性中的发病率相同吗？推测有什么特点？说明原因。
提示：不相同。女性患者多于男性患者。抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病，女性体细胞中有两条X染色体，只要有一条X染色体有致病基因就患病；而男性体细胞中只有一条X染色体，只有当该X染色体上有致病基因时，才表现出患病。
(4)在抗维生素D佝偻病家系中，男性患者与正常女性结婚所生后代中，女性都是患者，男性全都正常。分析其原因。
提示：男性患者和正常女性的基因型分别为XDY和XdXd，他们结婚所生子女中，男性均为XdY，女性均为XDXd，所以，女性均患病，男性均正常。
[重难点拨]　
1．性别决定
(1)性别决定是指细胞内遗传物质对性别的作用。受精卵的遗传物质是性别决定的物质基础。
2．人类伴性遗传的类型及特点
类型 M 伴X隐性遗传 伴X显性遗传
模型图解
基因位置 致病基因位于Y染色体上 隐性致病基因及其等位
基因只位于X染色体上 显性致病基因及其等位
基因只位于X染色体上
特点 ①患者全为男性
②父传子、子传孙 ①男性患者多于女性患者
②往往隔代交叉遗传
③女患父子患 ①女性患者多于男性患者
②连续遗传
③男患母女患
举例 外耳道多毛症 血友病、红绿色盲 抗维生素D佝偻病
【典题·例析】
[例1]　下列有关性染色体及伴性遗传的叙述，正确的是 (　　)
A．性染色体上的基因控制的性状都与性别决定有关
B．人类位于X和Y染色体上所有基因的遗传都属于伴性遗传
C．生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体
D．XY型性别决定的生物，含X染色体的配子是雌配子
[解析]　性染色体上的基因控制的性状并不都与性别有关，如色盲基因，A错误。生物的性别决定方式有多种，只有由性染色体决定性别的生物才有性染色体和常染色体之分，C错误。XY型性别决定的生物中，雌性的性染色体组成为同型的，即XX，雌配子均含X染色体；雄性的性染色体组成为异型的，即XY，雄配子中一半含有X染色体，一半含有Y染色体，D错误。
[答案]　B
[例2]　(2024·江西高考适应考，改编)以下是一个典型的色盲家族系谱图。Ⅱ代1号女性的卵细胞形成过程中产生了3个极体(分裂过程正常)。下列关于这3个极体的叙述，正确的是(　　)
①可能都不含色盲基因　②可能都含色盲基因　③可能有1个含色盲基因　④可能有2个含色盲基因
A．①　　　　　B．② C．③④ D．④
[解析]　色盲为伴X染色体隐性遗传病，若用B、b表示相关基因，该色盲家族中Ⅰ代1号基因型为XbY、Ⅲ代2号基因型为XbY，Ⅲ代2号的Xb基因来自Ⅱ代1号，而Ⅱ代1号表型正常，故Ⅱ代1号基因型为XBXb，Ⅱ代1号女性的卵细胞形成过程中会经过减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ，产生的1个卵细胞和3个极体的基因型为XB、XB、Xb、Xb(不对应顺序)，故Ⅱ代1号女性的卵细胞形成过程中产生的3个极体，可能有1个含色盲基因(XB、XB、Xb)或2个含色盲基因(XB、Xb、Xb)。故C项符合题意。
[答案]　C
方法规律————————————————————————————
X、Y染色体的来源及传递规律
(1)X1Y中X1来自母亲，Y来自父亲。向下一代传递时，X1只能传给女儿，Y只能传给儿子。
(2)X2X3中X2、X3一条来自父亲，一条来自母亲。向下一代传递时，X2、X3中任何一条既可以传给女儿，又可以传给儿子。
(3)一对染色体组成为X1Y、X2X3的夫妇生了两个女儿，则女儿中来自父亲的都为X1，且是相同的；但来自母亲的可能为X2，也可能为X3，不一定相同。
————————————————————————————————
【应用·体验】
1．(2023·山东高考，改编)某二倍体动物的性染色体仅有X染色体，其性别有3种，由X染色体条数及常染色体基因T、TR、TD决定。只要含有TD基因就表现为雌性，只要基因型为TRTR就表现为雄性。TT和TTR个体中，仅有1条X染色体的为雄性，有2条X染色体的既不称为雄性也不称为雌性，而称为雌雄同体。已知无X染色体的胚胎致死，雌雄同体可异体受精也可自体受精。不考虑突变，下列推断错误的是 (　　)
A．3种性别均有的群体自由交配，F1的基因型最多有6种可能
B．两个基因型相同的个体杂交，F1中一定没有雌性个体
C．多个基因型为TDTR、TRTR的个体自由交配，F1中雌性与雄性占比相等
D．雌雄同体的杂合子自体受精获得F1，F1自体受精获得到的F2中雄性占比为1/6
解析：假设只有一条X染色体的个体基因型为XO,3种性别均有的群体自由交配，F1的基因型最多有TTXO、TTXX、TTRXO、TTRXX、TRTRXO、TRTRXX、TDTRXO、TDTRXX、TDTXO、TDTXX 10种可能，A错误；若后代中有雌性个体，说明亲本一定含有TD，含有TD且基因型相同的两个个体均为雌性，不能产生下一代，B正确；多个基因型为TDTR、TRTR的个体自由交配，雌配子有TD、TR两种，雄配子仅TR一种，F1中雌性(TDTR)与雄性(TRTR)占比相等，C正确；雌雄同体的杂合子(基因型为TTRXX)自体受精获得F1，F1基因型为1/4TTXX(雌雄同体)、1/2TTRXX(雌雄同体)、1/4TRTRXX(雄性)，只有1/4TTXX(雌雄同体)、1/2TTRXX(雌雄同体)才能自体受精获得F2，即1/3TTXX(雌雄同体)、2/3TTRXX(雌雄同体)自体受精产生下一代雄性(TRTRXX)的比例为2/3×1/4＝1/6，D正确。
答案：A　
2. 进行性肌营养不良症是遗传性骨骼肌变性疾病，临床上以缓慢进行性发展的肌萎缩、肌无力为主要表现。如图为Becker型进行性肌营养不良症的系谱图(图中黑色为患者)，该病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅲ1个体致病基因的来源是 (　　)
A．Ⅰ1　　 　B．Ⅰ2 C．Ⅰ3 D．Ⅰ4
解析：由于Ⅲ1是男性，其X染色体只能来自其母亲Ⅱ1，由于Ⅱ1的父亲Ⅰ1不携带患病基因，因此Ⅱ1致病基因也只能来自Ⅰ2，所以Ⅲ1个体致病基因的来源是Ⅰ2。故选B。
答案：B　
新知探究(二)　遗传系谱图中遗传方式的判断
【探究·深化】
[问题驱动]　
某种遗传病受一对等位基因(A、a)控制，如图为该遗传病的系谱图。
(1)该遗传病的遗传方式可能是什么？不可能是什么遗传病？
提示：该遗传病的遗传方式可能是常染色体显性、常染色体隐性或伴X染色体隐性遗传；不可能是伴Y染色体遗传病或伴X染色体显性遗传病。
(2)若Ⅱ1为纯合子，该病是什么遗传病？Ⅱ2和Ⅲ2的基因型分别是什么？
提示：常染色体显性遗传病；AA或Aa，aa。
(3)若该病为伴X染色体显性遗传病，则该遗传系谱图第Ⅲ代中表型不正确的是哪个个体？
提示：Ⅲ1和Ⅲ2。
(4)若该病为常染色体隐性遗传病，Ⅰ1和Ⅱ1基因型相同的概率是多少？
提示：100%。
[重难点拨]　
判断遗传系谱图中遗传方式的思路和方法
1．首先确定是否伴Y染色体遗传
(1)若系谱图中女性全正常，患者全为男性，而且患者的父亲、儿子全为患者，则为伴Y染色体遗传。如图：
(2)若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y染色体遗传。
2．其次确定是显性遗传还是隐性遗传
(1)“无中生有”是隐性遗传病，如图1。
(2)“有中生无”是显性遗传病，如图2。
3．再确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传
(1)在已确定是隐性遗传的系谱图中
①若女患者的父亲和儿子都患病，则最大可能为伴X染色体隐性遗传，如下图1。
②若女患者的父亲和儿子中有正常的，则一定为常染色体隐性遗传，如图2。
(2)在已确定是显性遗传的系谱图中
①若男患者的母亲和女儿都患病，则最大可能为伴X染色体显性遗传，如图1。
②若男患者的母亲和女儿中有正常的，则一定为常染色体显性遗传，如图2。
4．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；再根据患者性别比例进一步确定，如图：
(2)如图所示的遗传病最可能为伴X染色体显性遗传。
【典题·例析】
[典例]　判断下列遗传系谱图中遗传病的遗传方式。
(1)图1最可能的遗传方式是________________。
(2)图2最可能的遗传方式是________________。
(3)图3的遗传方式是________________。
(4)图4最可能的遗传方式是________________。
(5)图5的遗传方式是________________。
(6)图6最可能的遗传方式是________________。
[解析]　图1中患者全为男性，最可能为伴Y染色体遗传病；图2为隐性遗传病，且女患者的父亲和儿子都患病，最可能为伴X染色体隐性遗传病；图3是隐性遗传病，且女患者的父亲不患病，为常染色体隐性遗传病；图4为显性遗传病，且男患者的母亲和女儿都患病，最可能为伴X染色体显性遗传病；图5是显性遗传病，但有一男患者的女儿不患病，因此为常染色体显性遗传病；根据图6中相关信息无法确定该遗传病的显隐性，但据代代有患者，且男患者的母亲和男患者的女儿都患病，患病人数女性多于男性，故最大可能为伴X染色体显性遗传病。
[答案]　(1)伴Y染色体遗传
(2)伴X染色体隐性遗传
(3)常染色体隐性遗传　(4)伴X染色体显性遗传
(5)常染色体显性遗传　(6)伴X染色体显性遗传
方法规律———————————————————————————
条件给予型遗传方式的判断：在右图所示的遗传系谱图中，
若已知男性亲本不携带致病基因(无基因突变)，则该病一
定为伴X染色体隐性遗传病。
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【应用·体验】
(2023·浙江6月选考)某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/2 500。
回答下列问题：
(1)甲病的遗传方式是________________，判断依据是_______________________
______________________________________________________________________。
(2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有______种。为确定此病的遗传方式，可用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针，只需对个体________(填系谱图中的编号)进行核酸杂交，根据结果判定其基因型，就可确定遗传方式。
(3)若检测确定乙病是一种常染色体显性遗传病。同时考虑两种病，Ⅲ3个体的基因型可能有______种，若她与一个表型正常的男子结婚，所生的子女患两种病的概率为________。
(4)研究发现，甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl－的载体蛋白功能异常所导致的疾病，乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病，甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和异常蛋白，但在是否患病上表现不同，原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl－，正常蛋白____________；乙病杂合子中异常蛋白损害神经元，正常蛋白不损害神经元，也不能阻止或解除这种损害的发生，杂合子表型为_________________________。
解析：设甲病受基因A/a控制，乙病受基因B/b控制。(1)分析遗传系谱图可知，Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病，二者婚配所生女儿Ⅱ3患甲病，可知甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传。(2)分析遗传系谱图可知，Ⅱ4和Ⅱ5患乙病，二者婚配所生儿子Ⅲ4不患乙病，可推测乙病的遗传方式为常染色体显性遗传或伴X染色体显性遗传。若乙病为常染色体显性遗传病，则Ⅱ4关于乙病的基因型为Bb，用乙病的正常基因和致病基因分别设计的DNA探针与Ⅱ4的相关基因进行核酸杂交，都有杂交带出现；若乙病为伴X染色体显性遗传病，则Ⅱ4关于乙病的基因型为XBY，用乙病的正常基因设计的DNA探针与Ⅱ4的相关基因进行核酸杂交，没有杂交带出现，而用题图中其他个体进行核酸杂交，不能确定乙病的遗传方式。
(3)若乙病为常染色体显性遗传病，则Ⅱ4和Ⅱ5的基因型均为AaBb，Ⅲ3为乙病患者，其基因型为1/9AABB、2/9AABb、2/9AaBB、4/9AaBb，共4种。由题中信息可知，甲病在人群中的发病率为1/2 500，则aa基因型频率为1/2 500，a基因的频率为1/50，A基因的频率为49/50，则正常人群中Aa基因型频率为2×(49/50)×(1/50)÷[(49/50)2＋2×(49/50)×(1/50)]＝2/51；只考虑甲病，Ⅲ3的基因型为2/3Aa、1/3AA，表型正常男子的基因型为49/51AA、2/51Aa，二者生一个患甲病孩子的概率为2/3×2/51×1/4＝1/153；再考虑乙病，Ⅲ3的基因型为2/3Bb、1/3BB，表型正常男子的基因型为bb，二者生一个患乙病孩子的概率为1－2/3×1/2＝2/3；故Ⅲ3与表型正常的男子结婚，生一个患两种病子女(aaBb)的概率为1/153×2/3＝2/459。(4)由题意可知，甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl－，正常蛋白能转运Cl－。杂合子中正常基因和致病基因都能表达。对甲病而言，杂合子表型正常；对乙病而言，杂合子表型为患病，神经元结构和功能受损。
答案：(1)常染色体隐性遗传　不患甲病的Ⅰ1和Ⅰ2生有患甲病的Ⅱ3(女性)　(2)2　Ⅱ4　(3)4　2/459　(4)能转运Cl－　患乙病，神经元结构和功能受损
新知探究(三)　伴性遗传与患病概率计算
【拓展·深化】
用集合方法解决两种遗传病的患病概率
当两种遗传病(甲病和乙病)之间具有“自由组合”关系时，可用图解法来计算患病概率。首先根据题意求出患一种病的概率(患甲病或患乙病的概率)，再根据乘法原理计算：
(1)两病兼患概率＝患甲病概率×患乙病概率；
(2)只患甲病概率＝患甲病概率－两病兼患概率；
(3)只患乙病概率＝患乙病概率－两病兼患概率；
(4)只患一种病概率＝只患甲病概率＋只患乙病概率；
(5)患病概率＝患甲病概率＋患乙病概率－两病兼患概率；
(6)正常概率＝(1－患甲病概率)×(1－患乙病概率)或1－患病概率。
【典题·例析】
[例1]　如图为某家系成员患多指症(常染色体显性遗传病)和甲型血友病(伴X染色体隐性遗传病)的系谱图及图例。下列叙述正确的是 (　　)
A．Ⅰ1和Ⅰ2均为杂合子
B．Ⅱ2患两种病的概率为1/8
C．Ⅱ2患多指症的概率是1/4
D．群体中女性甲型血友病发病率较高
[解析]　设控制多指症和甲型血友病的基因分别为A/a、B/b，由图分析可知，Ⅰ1的基因型为aaXBY，是纯合子，A错误；Ⅱ2患多指症(Aa)的概率为1/2，患甲型血友病(XbY)的概率为1/4，故患两种病的概率为1/2×1/4＝1/8，B正确，C错误；伴X染色体隐性遗传病在群体中男性的发病率较高，D错误。
[答案]　B
[例2]　下图为甲病(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________。(均填选项编号)
A．常染色体显性遗传病 B．常染色体隐性遗传病
C．伴X染色体显性遗传病 D．伴X染色体隐性遗传病
E．伴Y染色体遗传病
(2)Ⅱ5为纯合子的概率是__________，Ⅲ11的基因型为________，Ⅲ13的致病基因来自________。
(3)假如Ⅲ10和Ⅲ13结婚，所生孩子只患一种病的概率是________； 如果生男孩，其同时患甲、乙两种病的概率是________；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]　(1)由图可知，Ⅱ3和Ⅱ4有甲病，而其女儿Ⅲ9没有病，说明甲病是常染色体显性遗传病。Ⅰ1和Ⅰ2没有乙病而其儿子Ⅱ7有乙病，说明是隐性遗传病，因此乙病为伴X染色体隐性遗传病。(2)甲病为常染色体显性遗传病，Ⅱ5不患病，其基因型为aa；乙病为伴X染色体隐性遗传病，Ⅱ7患病，其基因型为XbY，所以Ⅰ1、Ⅰ2基因型为aaXBXb、AaXBY，Ⅱ5的基因型可能为1/2aaXBXB或1/2aaXBXb。Ⅲ11表现正常，其基因型为aaXBY。Ⅲ13患乙病，其致病基因只能来自母方Ⅱ8。(3)Ⅲ10的基因型为A_XBX－，其亲本Ⅱ3、Ⅱ4均为甲病患者(Aa)，就甲病而言，
Ⅲ10的基因型为1/3AA、2/3Aa；就乙病而言，由于Ⅱ7为患者，Ⅰ1为该致病基因的携带者，因此Ⅱ4的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb，Ⅱ3的基因型为XBY，故Ⅲ10关于乙病的基因型为3/4XBXB、1/4XBXb。Ⅲ13是乙病患者，则其基因型为aaXbY，Ⅲ10与Ⅲ13结婚，后代患甲病的概率是1－2/3×1/2＝2/3，患乙病的概率是1/4×1/2＝1/8，因此所生孩子只患一种病的概率是2/3×(1－1/8)＋(1－2/3)×1/8＝5/8；生男孩同时患甲、乙两种病的概率是2/3×1/4×1/2＝1/12；所生孩子不患病的概率为(1－2/3) (1－1/8)＝7/24。
[答案]　(1)A　D　(2)1/2　aaXBY　 Ⅱ8
(3)5/8　1/12　2/3　1/8　7/24
易错提醒————————————————————————————
“患病男孩”与“男孩患病”概率的计算方法
(1)由常染色体上的基因控制的遗传病
①男孩患病概率＝女孩患病概率＝患病孩子概率。
②患病男孩概率＝患病女孩概率＝患病孩子概率×1/2。
(2)由性染色体上的基因控制的遗传病
①若病名在前、性别在后，则从全部后代中找出患病男(女)，即可求得患病男(女)的概率。
②若性别在前、病名在后，求概率时只考虑相应性别中的发病情况，如男孩患病概率则是指所有男孩中患病的男孩占的比例。
【应用·体验】
1．一对表型正常的夫妇，丈夫的母亲患白化病，妻子的父亲患红绿色盲，母亲患白化病。这对夫妇生育一患遗传病孩子的概率是 (　　)
A．1/16　　　　　　　　 B．4/16
C．7/16 D．9/16
解析：设与白化病和红绿色盲的相关基因用A/a、B/b表示，表型正常的夫妇，丈夫的母亲患白化病(aa)，所以表型正常的丈夫的基因型是AaXBY，妻子父亲患红绿色盲(XbY)，母亲患白化病(aa)，所以正常的妻子的基因型是AaXBXb，所以二者婚配生下患白化病(aa)的孩子的概率为1/4，患红绿色盲(XbY)的概率为1/4，因此生下患遗传病孩子的概率＝1－不患病的概率＝1－(1－1/4)×(1－1/4)＝7/16。
答案：C　
2．(2024·吉林适应考)下图家系中的眼病是一种伴X染色体隐性遗传病，若一个表型正常的女性(白化病携带者，父母无眼病，而弟弟患此眼病)与家系中Ⅱ-3结婚，生育的女孩同时患这两种病的概率为(　　)
A．1/48 B．1/24
C．1/12 D．1/6
解析：假设有关白化病的相关基因用A/a表示，有关眼病的相关基因用B/b表示。一个表型正常的女性(白化病携带者，父母无眼病，而弟弟患此眼病)，弟弟关于眼病的基因型为XbY，其父母的相关基因型为XBXb、XBY，则该女性的相关基因型为1/2XBXB、1/2XBXb；白化病为常染色体上的隐性遗传病，则该女性关于白化病的基因型为Aa。家系中Ⅱ-3患眼病则相关基因型为XbY，Ⅱ-1患白化病，则Ⅰ-1和Ⅰ-2的相关基因型为Aa、Aa，Ⅱ-3不患白化病，则相关基因型为1/3AA、2/3Aa。该女性与Ⅱ-3结婚生育的女孩患眼病的概率为1/2×1/2＝1/4，生育的女孩患白化病的概率为2/3×1/4＝1/6，故生育的女孩同时患这两种病的概率为1/4×1/6＝1/24。
答案：B　
科学探究——基因在染色体上位置的实验探究
一、探究基因位于常染色体上还是位于X染色体上
(一)若已知性状的显隐性
(二)若未知性状的显隐性
二、探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上
(一)适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。
(二)基本思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行实验，观察分析F1的性状。
基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行实验，观察分析F1的性状。
三、探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是位于常染色体上
设计思路：隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表型情况。即：
【素养评价】
1．(2023·浙江6月选考)某昆虫的性别决定方式为XY型，其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对相对性状，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。现用长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只杂交获得F1，F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型，且比例相等。不考虑突变、交叉互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述，错误的是 (　　)
A.若F1每种表型都有雌雄个体，则控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体
B.若F1每种表型都有雌雄个体，则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体
C.若F1有两种表型为雌性，两种为雄性，则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体
D.若F1有两种表型为雌性，两种为雄性，则控制翅形和眼色的基因不可位于一对染色体
解析：若控制翅形的基因(用A/a表示)和眼色的基因(用B/b表示)位于两对常染色体上，假设亲代长翅紫眼的基因型为AaBb、残翅红眼基因型为aabb，则后代有四种表型且比例相等，每种表型都可能有雌雄个体，A正确；若控制翅形和眼色的基因都位于X染色体，则两对基因连锁，且遗传将与性别相联系，不会出现F1每种表型都有雌雄个体的情况，B正确；若F1有两种表型为雌性，两种为雄性，性状与性别相联系，则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体，C正确；若控制翅形和眼色的基因都位于X染色体，且假设亲代长翅紫眼的基因型为XAbXab、残翅红眼的基因型为XaBY，则后代表型符合题设要求，D错误。
答案：D　
2．科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截刚毛基因(b)为完全显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇表示为XBYB、XBYb、XbYB；若仅位于X染色体上，则刚毛雄果蝇只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上，写出遗传图解，并简要说明推断过程。
解析：本题涉及一次杂交实验且性状的显隐性已知，直接用雌蝇(隐性性状)与雄蝇(显性性状)杂交即可。
答案：用纯种截刚毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交，若F1雌雄果蝇均为刚毛，则这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段；若F1雄果蝇为截刚毛，雌果蝇为刚毛，则这对等位基因仅位于X染色体上。
3．果蝇的性染色体X和Y有非同源区和同源区，非同源区上的X和Y片段上无等位基因或相同基因，同源区上的X和Y片段上有等位基因或相同基因。控制果蝇眼形的基因不在非同源区，棒眼(E)对圆眼(e)为显性。现有足够的纯合雌、雄棒眼果蝇和纯合雌、雄圆眼果蝇个体，请用杂交实验的方法推断这对基因是位于X、Y染色体的同源区还是位于常染色体上，写出实验方法、推断过程和相应遗传图解。
答案：将纯合的圆眼雌蝇与纯合的棒眼雄蝇杂交，得到足够多的F1个体，再选择F1中的雄性棒眼个体与雌性棒眼个体相互交配得F2。
①若F2中雄性全为棒眼，雌性既有棒眼又有
圆眼，则E、e位于X、Y染色体的同源区。
其遗传图解如下：PAGE
课时跟踪检测（八） 伴性遗传
[理解·巩固·落实]
1．判断下列叙述的正误，对的打“√”，错的打“×”。
(1)性染色体上的基因都与性别决定有关。(×)
(2)无论是男性还是女性，只要含有红绿色盲基因就是红绿色盲患者。(×)
(3)抗维生素D佝偻病的发病率是男患者低于女患者。(√)
(4)男性的X染色体来自母亲，遗传给女儿；Y染色体来自父亲，遗传给儿子。(√)
2．下列关于伴性遗传的叙述，正确的是(　　)
A．外耳道多毛症患者产生的精子中均含有该致病基因
B．性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
C．含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子
D．男性的性染色体来自祖母
解析：选B　外耳道多毛症患者产生的含X染色体的精子中不含有该致病基因，A错误；基因在染色体上，伴随染色体遗传，性染色体上的基因都伴随性染色体遗传，其遗传和性别有关，B正确；在XY型性别决定的生物中，含X染色体的配子既有雌配子又有雄配子，含Y染色体的配子是雄配子，C错误；男性的性染色体为XY，其中X染色体来自母亲，则可能来自外祖父或外祖母，而Y染色体来自父亲，则应该来自祖父，D错误。
3．下列关于伴性遗传和性别决定的叙述，正确的是(　　)
A．性染色体上的基因都可以控制性别
B．位于X或Y染色体上的基因，其相应的性状表现与一定的性别相关联
C．位于性染色体上的基因，在遗传中不遵循孟德尔定律
D．豌豆和玉米也是XY型性别决定
解析：选B　性染色体上的基因有的可以控制性别，有的并不控制性别，如控制色盲的基因在X染色体上，A错误；由于X、Y染色体决定性别，因此位于X或Y染色体上的基因，其相应的性状表现总是与一定的性别相关联，B正确；位于性染色体上的基因，在遗传中遵循孟德尔定律，也表现伴性遗传的特点，C错误；豌豆和玉米属于两性生物，不含性染色体，D错误。
4．下列关于人类红绿色盲的说法，正确的是(　　)
A．父亲正常，女儿必正常；母亲色盲，儿子必色盲
B．若女孩是色盲基因携带者，则该色盲基因是由父方遗传来的
C．人类色盲基因b或它的等位基因B存在于X和Y染色体上
D．男性色盲基因不传儿子只传女儿，女儿一定会生下患色盲的外孙
解析：选A　色盲为伴X染色体隐性遗传病，父亲正常，其正常X染色体传给女儿，女儿一定正常；母亲色盲，其两条X染色体都有色盲基因，则儿子一定色盲。女孩有两条X染色体，色盲基因携带者的色盲基因可能来自母方或父方，B错误。Y染色体上没有色盲基因及其等位基因，C错误。男性色盲基因会传给女儿，女儿可能是携带者，不一定会生下患色盲的外孙，D错误，故选A。
5.人的X染色体和Y染色体形态不完全相同，存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ)，如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A．Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病，男性患病率高于女性
B．Ⅱ片段上基因控制的遗传病，男性患病率一定等于女性
C．Ⅲ片段上基因控制的遗传病，患病者全为男性
D．X、Y染色体为同源染色体，减数分裂过程中能联会
解析：选B　Ⅰ片段是X染色体特有的区域，其上的单基因遗传病，分为伴X染色体隐性遗传病和伴X染色体显性遗传病，其中伴X染色体隐性遗传病的男性患病率高于女性，A正确；Ⅱ片段是X和Y染色体的同源区，其上的单基因遗传病，男性患病率不一定等于女性，如①XaXa×XaYA后代所有显性个体均为男性，所有隐性个体均为女性；②XaXa×XAYa后代所有显性个体均为女性，所有隐性个体均为男性，B错误；Ⅲ片段是Y染色体特有的区域，其上有控制男性性别决定的基因，所以Ⅲ片段上的基因控制的遗传病，患者全为男性，C正确；X、Y染色体为同源染色体，减数分裂过程中会发生联会、分离等现象，D正确。
6．下列家系图中最可能属于常染色体隐性遗传、伴Y染色体遗传、伴X染色体显性遗传、伴X染色体隐性遗传的依次是(　　)
A．③①②④　　　　　　　 B．②④①③
C．①④②③ D．①④③②
解析：选C　图①中双亲正常，生了一个有病女儿，则该病的遗传方式为常染色体隐性遗传；图②中，代代患病，并且父亲患病时，女儿都患病，最可能是伴X染色体显性遗传；图③中，父母正常，儿子患病，并且当母亲患病时，儿子都患病，女儿患病时，父亲也患病，最可能为伴X染色体隐性遗传；图④中，患者全为男性，最可能为伴Y染色体遗传。故选C。
7．山羊的性别决定方式为XY型，其体色受一对等位基因控制(不考虑突变)。下列对系谱图分析错误的是 (　　)
A．深色性状为隐性性状
B．该基因不可能在Y染色体上
C．若基因在常染色体上，则Ⅱ2与深色羊生育深色羊的可能为1/4
D．若基因在X染色体上，则Ⅱ2与深色羊生育浅色羊的可能为3/4
解析：选C　由系谱图分析可知，无中生有为隐性，深色为隐性性状，A正确；该基因如果在Y染色体上，则亲本雄性必为深色，但图中显示亲本雄性为浅色，B正确；若基因在常染色体上，则Ⅱ2(1/3AA或者2/3Aa)与深色羊(aa)生育深色羊的可能为2/3×1/2＝1/3，C 错误；若基因在X染色体上，则Ⅱ2(1/2XAXA或者1/2XAXa)与深色羊生育浅色羊的可能为1－1/4＝3/4，D正确。
8．家鸡的正常喙和交叉喙分别由位于Z染色体上的E和e基因控制，其中某种基因型会使雌性个体致死，现有一对家鸡杂交，子一代♀∶♂＝1∶2，下列相关叙述不合理的是(　　)
A．若ZeW个体致死，则该家鸡种群中相关性状的基因型最多有4种
B．若ZeW个体致死，则子一代中不会出现交叉喙
C．若ZEW个体致死，则子一代雄性个体表型不同
D．若ZEW个体致死，则子一代正常喙所占比例为1/3
解析：选A　若ZeW个体致死，则该家鸡种群中相关性状的基因型有ZEZe、ZEZE，ZEW，不会出现ZeZe和ZeW，最多有3种，A错误；若ZeW个体致死，则亲本组合为ZEZe×ZEW，子一代为ZEZe、ZEZE、ZEW，不会出现表型为交叉喙的个体，B正确；若ZEW个体致死，则亲本组合为ZEZe×ZeW，子一代的基因型及比例为ZEZe∶ZeZe∶ZEW(致死)∶ZeW＝1∶1∶1∶1，雄性个体表型不同且正常喙所占比例为1/3，C、D正确。
9．果蝇的灰身与黑身由一对等位基因(B、b)控制，直毛与分叉毛由另一对等位基因(R、r)控制。下表表示亲代果蝇杂交得到F1的表型和数目(Y染色体上不含相关基因)。回答下列问题：
F1 灰身直毛 灰身分叉毛 黑身直毛 黑身分叉毛
雌蝇/只 82 0 27 0
雄蝇/只 42 39 14 13
(1)控制直毛与分叉毛的基因位于________染色体上。
(2)亲代雌雄果蝇的基因型依次为________、________。亲代雄果蝇可产生的配子类型为______________。果蝇细胞中最多有________个染色体组。
(3)若同时考虑这两对相对性状，则F1雌果蝇中杂合子所占比例为________(用分数表示)。
(4)若F1中灰身直毛果蝇自由交配得到F2，F2中黑身直毛所占比例为________(用分数表示)。
(5)若想鉴定F2灰身直毛雌果蝇的基因型，应用基因型为________的雄果蝇进行测交。
解析：(1)亲代果蝇杂交的后代雌蝇均为直毛，雄蝇中直毛∶分叉毛≈1∶1，说明该对基因控制的性状与性别有关，且Y染色体无相关基因，故控制该性状的基因位于X染色体上。(2)根据表中数据分析可知，控制灰身和黑身的基因位于常染色体上，控制直毛和分叉毛的基因位于X染色体上，亲本果蝇杂交后子代中灰身∶黑身≈3∶1，说明灰身为显性性状，亲本基因型均为Bb；雌蝇均为直毛，雄蝇中直毛∶分叉毛≈1∶1，说明直毛是显性性状，且亲本基因型为XRXr、XRY，综合上述分析，亲代雌雄果蝇的基因型依次为BbXRXr、BbXRY。亲代雄果蝇(BbXRY)可产生BXR、bXR、BY、bY共四种类型的配子。果蝇为二倍体生物，体细胞中含有2个染色体组，有丝分裂后期随着着丝粒分裂，染色体数加倍，染色体组数也加倍，故细胞中最多有4个染色体组。(3)若同时考虑这两对相对性状，亲本基因型为BbXRXr、BbXRY，则F1雌果蝇中纯合子所占比例为1/2×1/2＝1/4，故F1雌果蝇中杂合子所占比例为1－1/4＝3/4。(4)亲本基因型为BbXRXr、BbXRY，F1中灰身直毛雌果蝇基因型为B－XRX－(单独分析：1/3BB、2/3Bb，1/2XRXR、1/2XRXr)，灰身直毛雄果蝇基因型为B－XRY(单独分析：1/3BB、2/3Bb，XRY)，单独分析每对基因的情况，则F1中灰身直毛果蝇自由交配得到的F2中黑身所占比例为2/3×2/3×1/4＝1/9，F1中灰身直毛果蝇自由交配得到的F2中直毛所占比例为1/2＋1/2×3/4＝7/8，综合分析，F2中黑身直毛所占比例为1/9×7/8＝7/72。(5)若想鉴定F2灰身直毛雌果蝇的基因型，一般选用测交的方法，即选用基因型为bbXrY的雄果蝇进行杂交，根据子代表型的不同进而判断雌果蝇的基因型。
答案：(1)X　(2)BbXRXr　BbXRY　BXR、BY、bXR、bY　4　(3)3/4　(4)7/72　(5)bbXrY
10．如图是某家系甲病(显性基因为A，隐性基因为a)和乙病(显性基因为B，隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。现已查明Ⅱ3不携带致病基因。请据图回答：
(1)甲病的致病基因位于________染色体上，乙病是________性遗传病。
(2)写出下列个体的基因型：Ⅲ9为______________，Ⅲ12为________。
(3)若Ⅲ9和Ⅲ12婚配，子女中只患甲或乙一种遗传病的概率为__________；同时患两种遗传病的概率为__________。
(4)若Ⅲ9和一个正常男性婚配，如果你是医生，根据他们家族的病史，你会建议他们生一个________(填“男”或“女”)孩。
解析：(1)甲病：Ⅱ7和Ⅱ8为患者，其女儿Ⅲ11正常(有中生无)，该病为显性遗传病，且父病女正，不可能是伴X染色体遗传病，所以甲病为常染色体显性遗传病。乙病：Ⅱ3和Ⅱ4正常，其儿子Ⅲ10为患者(无中生有)，该病为隐性遗传病，因为Ⅱ3不携带该病的致病基因，所以乙病为伴X染色体隐性遗传病。(2)Ⅲ9正常，就甲病而言，Ⅲ9的基因型一定是aa；就乙病而言，Ⅲ9的基因型是XBXB或XBXb，组合后Ⅲ9的基因型应该是aaXBXB或aaXBXb。同理可推出Ⅲ12的基因型是AAXBY或AaXBY。(3)对于甲病而言，Ⅲ9和Ⅲ12婚配(aa×1/3AA或aa×2/3Aa)，子女正常的概率为2/3×1/2＝1/3，子女患病的概率为1－1/3＝2/3。对于乙病而言，Ⅲ9和Ⅲ12婚配(1/2XBXB×XBY或1/2XBXb×XBY)，子女患病的概率为1/2×1/4＝1/8，子女正常的概率为1－1/8＝7/8。子女中只患甲病的概率为2/3×7/8＝7/12，只患乙病的概率为1/3×1/8＝1/24，故只患甲或乙一种遗传病的概率为7/12＋1/24＝5/8，同时患两种遗传病的概率为2/3×1/8＝1/12。(4)若Ⅲ9和一个正常男性婚配，就甲病而言，子女全部正常(aa)；就乙病而言，女儿全部正常，所以应建议他们生一个女孩。
答案：(1)常　隐　(2)aaXBXB或aaXBXb　AAXBY或AaXBY　(3)5/8　1/12　(4)女
[迁移·应用·发展]
11．(2024·贵州高考适应考)金毛猎犬的肌肉正常对肌肉萎缩为显性性状，由等位基因D/d控制。肌肉萎缩(♀)与纯合的肌肉正常(♂)金毛猎犬交配，F1雌性个体全为肌肉正常，雄性个体全为肌肉萎缩。下列叙述错误的是(　 )
A．从F1结果能判断等位基因D/d仅位于X染色体上
B．F1雌性个体基因型为XDXd，雄性个体基因型为XdY
C．F1金毛猎犬相互交配，理论上F2肌肉正常∶肌肉萎缩＝3∶1
D．F1雄性个体的基因d只能来自雌性亲本，只能传给F2雌性个体
解析：选C　肌肉萎缩(♀)与纯合的肌肉正常(♂)金毛猎犬交配，F1雌性个体全为肌肉正常，雄性个体全为肌肉萎缩，说明等位基因D/d仅位于X染色体上，属于伴X染色体隐性遗传，且亲本肌肉萎缩(♀)基因型为XdXd，纯合的肌肉正常(♂)基因型为XDY，F1雌性个体基因型为XDXd，雄性个体基因型为XdY，A、B正确；F1金毛猎犬相互交配(XDXd×XdY)，理论上F2基因型及比例为XdXd∶XDXd∶XdY∶XDY＝1∶1∶1∶1，所以肌肉正常∶肌肉萎缩＝1∶1，C错误；亲本肌肉萎缩(♀)基因型为XdXd，纯合的肌肉正常(♂)基因型为XDY，F1雄性个体基因型为XdY，Xd来自亲本雌性，且只能传给F2雌性个体，D正确。
12．家蚕的性别决定方式为ZW型。雌雄家蚕均有体色正常和油质透明的个体，也均有结绿色茧和结白色茧的个体。家蚕体色正常与油质透明由基因T、t控制，结绿色茧与结白色茧由基因G、g控制。现有一只纯合体色正常结白色茧的家蚕甲与一只纯合体色油质透明结绿色茧的家蚕乙杂交，后代雄蚕均为体色正常结绿茧，雌蚕均为体色油质透明结绿茧。下列分析不正确的是(　　)
A．控制家蚕体色的基因位于性染色体上
B．结绿色茧基因对结白色茧基因为显性
C．体色正常结白茧的亲本的基因型为ggZTW
D．F1中的家蚕相互交配，F2中体色正常结白茧的个体占3/16
解析：选D　由题干可知，体色正常甲与体色油质透明乙杂交，后代雄蚕均为体色正常，雌蚕均为体色油质透明，在子代雌雄个体中性状不同，可判断控制家蚕体色的基因位于Z染色体上，并且体色正常为显性，A正确；纯合结白色茧的家蚕甲与纯合结绿色茧的家蚕乙杂交，后代无论雌雄均结绿茧，据此可判断结绿色茧基因对结白色茧基因为显性，并且位于常染色体上，B正确；由上述分析可知，体色正常结白茧的亲本的基因型为ggZTW，C正确；F1中家蚕的基因型为GgZTZt(体色正常结绿茧)和GgZtW(体色油质透明结绿茧)，则F2中体色正常结白茧的个体占1/4×1/2＝1/8，D错误。
13．(2024·安徽高考适应考)下图是某X染色体隐性遗传病的一个系谱图。下列有关该遗传病的判断，正确的是(　　)
A．Ⅳ-2的患病风险是1/16
B．Ⅲ-2的X染色体来自Ⅰ-2的可能性是1/4
C．由于近亲婚配，Ⅳ-1患病风险比Ⅳ-2大
D．女性因有两条X染色体，比男性患病率高
解析：选A　由题意可知，该病为伴X染色体隐性遗传病，若用a代表致病基因，由于Ⅱ-1患病，基因型为XaY，则Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别是XAY和XAXa，所以Ⅱ-4的基因型及概率为1/2XAXA、1/2XAXa；由于Ⅱ-5正常，则Ⅲ-3和Ⅲ-4的基因型及概率为3/4XAXA、1/4XAXa，由于Ⅲ-2、Ⅲ-5正常，因此Ⅳ-1、Ⅳ-2患病的概率都为1/4×1/4＝1/16，A正确，C错误。由于Ⅲ-2是正常男性，因此其含有的XA染色体只能来自Ⅱ-2，因为Ⅱ-2有一个患病的儿子，因此她的基因型是XAXa，而Xa基因只能来自Ⅰ-2，因此，其XA基因来自Ⅰ-1，所以Ⅲ-2的X染色体来自Ⅰ-1，B错误。女性由于有两条X染色体，在X染色体隐性遗传病上患病概率比男性低，D错误。
14．果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得诺贝尔奖。果蝇的灰身(B)和黑身(b)，长翅(V)和残翅(v)，红眼(R)和白眼(r)分别受一对等位基因控制。B、b与V、v位于常染色体上，R、r位于X染色体上。在研究过程中摩尔根将发现汇成下表：
P 灰身♀×黑身 红眼♀×白眼
F1 灰身 红眼
F2 灰身∶黑身＝3∶1 红眼∶白眼＝3∶1
(1)以上表格中的两对相对性状中，如果进行正交与反交，产生的结果不一致的是__________。
(2)实验一：现有纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇，请设计实验探究灰身、黑身和长翅、残翅这两对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律。
第一步：取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交，得F1；
第二步：________________________________；
第三步：统计后代表型及比例。
结果预测：如果后代________________________________________________________，则符合基因的自由组合定律。反之，则不符合基因的自由组合定律。
(3)若选择亲本白眼长翅(♀)和红眼残翅()进行杂交，F1出现了一只性染色体为XXY的红眼长翅雌果蝇，则形成该个体的原因是________(填“父本”或“母本”)在__________________期出现了染色体异常分离。
解析：(1)若控制某种性状的基因位于常染色体上，进行正反交的结果是一致的，若控制某种性状的基因位于X染色体上，正反交结果是不一致的，B、b在常染色体上，而R、r在X染色体上，所以正反交结果不一致的相对性状是红眼和白眼。(2)设计实验证明两对等位基因是否遵循自由组合定律，可利用杂种子一代自交后代性状分离比进行判定，具体步骤是取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交，得F1，F1全为灰身长翅；F1灰身长翅个体自交，若后代出现四种性状，且性状分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，反之，则不符合。此外还可以采用F1与黑身残翅果蝇测交的方法来验证这两对相对性状是否符合基因的自由组合定律。(3)若选择亲本白眼长翅V_XrXr(♀)和红眼残翅vvXRY()进行杂交，F1出现了一只性染色体为XXY的红眼长翅雌果蝇，则这只红眼长翅雌果蝇的基因型为VvXRXrY，产生这只红眼长翅雌果蝇的原因是XRY的异常精子和Xr的正常卵细胞结合的结果，XRY精子形成的原因是父方减数分裂产生精子时，减数第一次分裂后期XR和Y的同源染色体未分离。
答案：(1)红眼和白眼　(2)让F1的雌雄个体相互交配(或让F1与黑身残翅果蝇进行测交)　出现4种表型，且灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅＝9∶3∶3∶1(或出现4种表型，且灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅＝1∶1∶1∶1)　(3)父本　减数第一次分裂后
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