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第四单元　遗传的基本规律
第23讲　基因在染色体上、伴性遗传
复习目标　1.明确性别决定的方式和伴性遗传的概念； 2.应用假说—演绎法分析摩尔 根果蝇杂交实验，学会探究基因在染色体上的实验方法； 3.对比分析基因和染色体的 关系，归纳总结伴性遗传的类型和特点。
考点1　基因在染色体上
A基础知识重点疑难
1. 萨顿的假说
(1)假说内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。
基因行为 染色体行为
在杂交过程中保持完整性和 　独立 性　 在配子形成和受精过程中，具有相对稳定 的 　形态结构　
在体细胞中成对存在，一个来自 　父 方　，一个来自 　母方　 在体细胞中成对存在，同源染色体一条来自父 方，一条来自母方
在配子中只有成对的基因中的一个 在配子中只有成对的染色体中的一条
非同源染色体上的 　非等位基因　在 形成配子时自由组合 　非同源染色体　在减数第一次分裂后期自由 组合
平行关系　
独立
性　
形态结构　
父
方　
母方　
非等位基因　
非同源染色体　
假说—演绎法　
(4)研究过程
①观察实验
　　　
③提出假说，进行解释
假说 假说1：控制眼色的基因位于X 染色体非同源区段，即X染色 体上有，而Y染色体上没有 假说2：控制眼色的基因位于X、Y染色体 同源区段，即X染色体和Y染色体上都有
实验一 图解
实验二 图解
疑惑 假说1和假说2都能解释上述实验现象
笔记：判断一种设想或假说是否正确，仅能解释已有的实验现象是不够的，还应运用 假说—演绎法，预测另外设计的实验结果，再通过实验来检验
为了进一步确定控制果蝇红、白眼基因的位置，摩尔根设计了多个新的实验，其中有 一组实验最为关键，即将白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，最后假说1得到了证实。
图 解
X染色体上　
3. 基因与染色体的关系：染色体是基因的主要载体，一条染色体上有多个基因，基因 在染色体上呈线性排列。
笔记：基因还可位于线粒体、叶绿体的DNA上及原核细胞的拟核和质粒上
B拆解真题情境推理
[情境推理]
1. (必修2 P29“正文”)萨顿提出了“基因位于染色体上”的假说，摩尔根用实验证明 了“基因在染色体上”。请思考生物体细胞中的基因一定都位于染色体上吗？为什 么？ 　　　　　　。
提示：不一定，真核生物的细胞核基因都位于染色体上，而细胞质基因位于细胞的线 粒体或叶绿体的DNA上；原核细胞中无染色体，基因位于拟核DNA或质粒DNA上
2. (必修2 P31“思考·讨论2”)如果控制白眼的基因在Y染色体上，还能解释摩尔根的 果蝇杂交实验吗？ 　　　　　　。
提示：如果控制白眼的基因在Y染色体上，红眼基因在X染色体上，因为X染色体 上的红眼基因对白眼基因为显性，所以不会出现白眼雄果蝇，这与摩尔根的果蝇 杂交实验结果不符；如果控制白眼的基因在Y染色体上，且X染色体上没有显性 红眼基因，白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼，也不能解释 摩尔根的果蝇杂交实验
A. 蝗虫卵巢一个细胞中最多可观察到4条X染色体
B. 蝗虫初级精母细胞在减数分裂Ⅰ前期可观察到11个四分体
C. 同一蝗虫个体有丝分裂中期细胞与减数分裂Ⅱ后期细胞相比，染色体数目和核DNA 数目均相同
D. 萨顿提出假说的依据是基因与染色体的行为存在明显的平行关系
C
解析：雌果蝇体细胞中有2条X染色体，卵巢中既存在有丝分裂也存在减数分裂，有丝 分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，X染色体由2条加倍到4条，故蝗虫卵巢一个 细胞中最多可观察到4条X染色体，A正确；雄蝗虫在减数分裂时，常染色体可以正常 联会并分离，能观察到四分体，其染色体组成为22＋XO，故减数分裂Ⅰ前期可以观察 到11个四分体，B正确；减数分裂Ⅱ后期无同源染色体，由于着丝粒分裂，染色体数目 暂时加倍，所以染色体数目与有丝分裂中期相同，但核DNA数目与有丝分裂中期不 同，C错误；萨顿提出假说的依据是基因与染色体的行为存在明显的平行关系，如基 因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳 定的形态结构，D正确。
解题方法
与遗传相关的科学研究方法归纳
果蝇X染色体上一些基因的示意图
A. 所示基因控制的性状均表现为伴性遗传
B. 所示基因在Y染色体上都有对应的基因
C. 所示基因在遗传时均不遵循孟德尔定律
D. 四个与眼色表型相关基因互为等位基因
A
解析：题图为果蝇X染色体上一些基因的示意图，性染色体上基因控制的性状总是与 性别相关联，题图所示基因控制的性状均表现为伴性遗传，A正确；X染色体和Y染色 体存在非同源区段，所以Y染色体上不一定含有与所示基因对应的基因，B错误；在性 染色体上的基因(位于细胞核内)仍然遵循孟德尔遗传规律，因此，题图所示基因在遗 传时遵循孟德尔分离定律，C错误；等位基因是指位于一对同源染色体相同位置上， 控制同一性状不同表现类型的基因，题图中四个与眼色表型相关基因位于同一条染色 体上，不是等位基因，D错误。
同源染色体　
相对性状　
非　
错误　
A. 亲本中灰色果蝇为杂合子
B. 控制体色的基因位于常染色体或性染色体上
C. 控制体色基因的遗传符合基因自由组合定律
D. 可利用黄色♀×灰色♂验证体色基因是否在X染色体上
C
解析：黄色为隐性性状，灰色雌性和黄色雄性杂交，后代同时出现灰色和黄色个体， 且比例为1∶1，说明灰色亲本为杂合子，A正确。果蝇的体色灰色(A)对黄色(a)为显 性，灰色亲本为杂合子。若两亲本基因型分别为Aa、aa，子代中雌雄个体表型及比例 都为灰色∶黄色＝1∶1；若两亲本基因型分别为XAXa、XaY，子代中雌雄个体表型及 比例也都为灰色∶黄色＝1∶1，都与实验结果相符，B正确。控制果蝇体色的基因是 一对等位基因，一对等位基因的遗传符合基因的分离定律，C错误。若控制体色的基 因位于常染色体上，黄色(aa)♀×灰色(AA或Aa)♂的子代雌雄全为灰色或灰色∶黄色＝ 1∶1；若控制体色的基因位于X染色体上，黄色(XaXa)♀×灰色(XAY)♂的子代雌性全为 灰色，雄性全为黄色。因此，可利用黄色♀×灰色♂验证体色基因是否在X染色体上， D正确。
分离　
非等位　
错误　
长翅　
杂合子　
无论是
位于常染色体还是X染色体上，多只长翅果蝇交配的子代果蝇中，均可出现长翅∶截
翅＝3∶1　
解析：亲代均为长翅，子代果蝇中长翅∶截翅＝3∶1，出现了性状分离，因此长翅是 显性性状。若该对等位基因位于常染色体上，则双亲均为杂合子，可表示为Aa，子代 中长翅∶截翅＝3∶1，且与性别无关；若该对等位基因位于X染色体上，则双亲组合 为XAXa×XAY，亲代雌果蝇是杂合子，子代中雌性长翅∶雄性长翅∶雄性截翅＝ 2∶1∶1，即截翅果蝇全为雄果蝇。
截翅果蝇全为雄果蝇　
截翅果蝇雌雄比为1∶1　
考点2　伴性遗传
A基础知识重点疑难
1. 性别决定
生物界中很多生物都有性别差异，雌雄异体的生物，其性别主要由性染色体决定。根 据生物中性染色体差异，主要存在XY型和ZW型两种性别决定类型。
笔记：玉米等雌雄同株的植物，无性染色体，也无性别之分
性染色体类型 XY型 ZW型
雄性的染色体组成 常染色体＋XY 常染色体＋ZZ
雌性的染色体组成 常染色体＋XX 常染色体＋ZW
生物实例 全部哺乳动物、部分两栖 类、部分鱼类和部分昆虫 多见于鸟类、部分昆虫、某些两栖类和某 些爬行类
笔记：“牝鸡司晨”指性反转现象，性反转后，遗传物质不变
提醒　(1)并非所有的生物均有性别之分，如开两性花的豌豆、小麦、水稻等植株，这 些生物本身并无性别之分。故部分题目进行正反交验证基因位置时，不能提及常染色 体或性染色体，如豌豆、水稻，此类题目进行正反交一般是要证明基因位于细胞核还 是细胞质。
(2)果蝇的性别决定方式为XY型，但其性别可由相应的染色体数目决定：XX、XXY为 雌性，XY、XYY、XO为雄性。
性染色体　
性别　
(2)伴性遗传的类型
类型 伴X染色体隐性遗传 伴X染色体显性遗传 伴Y染色体遗传
基因
位置 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 致病基因只位于Y染色体上
患者
基因 型 XbXb、XbY XAXA、XAXa、
XAY XYM(无显隐性之分)
X染色
体　
笔记：相应口诀：
伴X隐性：母病子必病，女病父必病
伴X显性：父病女必病，儿病母必病
伴Y遗传：父传子、子传孙、子子孙孙无穷尽
3. 伴性遗传在实践中的应用
(1)推测后代发病率，指导优生优育
婚配 生育建议
男正常×女色 盲 生 　女　孩，原因： 　该夫妇所生男孩均患病，女孩正常　
男抗维生素D 佝偻病×女正 常 生 　男　孩，原因： 　该夫妇所生女孩全患病，男孩正常　
女　
该夫妇所生男孩均患病，女孩正常　
男　
该夫妇所生女孩全患病，男孩正常　
(2)根据性状推断后代性别，指导生产实践
笔记：亲本的选择为同型(XX或ZZ)隐性与异型(XY或ZW)显性杂交
4. X、Y染色体结构分析
(1)控制人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因只位于B区段，在Y染色体上无相应的 等位基因。
(2)控制人类外耳道多毛症的基因只位于D区段，在X染色体上无相应的等位基因。
(3)X、Y染色体非同源区段上的遗传
方式 患者基因型 遗传特点 举例
伴X隐
性遗传 XbXb、XbY 一般隔代遗传，患者中男性多于 女性，女性患者的父亲和儿子一 定患病 血友病、红绿色盲
伴X显
性遗传 XAXA、XAXa、 XAY 具有世代连续性，患者中女性多 于男性，男性患者的母亲和女儿 一定患病 抗维生素D佝偻病
伴Y
遗传 XYM(无显隐性 之分) 患者全为男性，遗传规律是父传 子、子传孙 外耳道多毛症
(4)X、Y染色体同源区段上的遗传(用B/b表示相关基因)
基因的位置 该区段存在等位基因且在减数分裂过程中可以联会
雌性基因型 3种：XBXB、XBXb、XbXb
雄性基因型 4种：XBYB、XBYb、XbYB、XbYb
遗传特点 遗传与性别有关，如以下四例：
5. 伴性遗传中的致死问题(以XY型为例)
(1)配子致死：若X染色体上含隐性基因的雄配子致死，后代可出现单一性别。
XAXa×XaY→XAY、XaY，子代全雄。
(2)个体致死：若X染色体上基因隐性纯合致死，子代性别比例改变。
XAXa×XAY→XAXA、XAXa、XAY、XaY(死亡)，雌∶雄＝2∶1。
笔记：如由♀∶♂＝1∶1变为♀∶♂＝2∶1
B拆解真题情境推理
[情境推理]
1. (2023·新课标卷节选)果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是 一对相对性状，眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状，翅型由等位基因T/t控制，眼色 由等位基因R/r控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验，杂交 子代的表型及其比例分别为：长翅红眼雌蝇∶长翅红眼雄蝇＝1∶1(杂交①的实验结 果)；长翅红眼雌蝇∶截翅红眼雄蝇＝1∶1(杂交②的实验结果)。回答下列问题。
(1)根据杂交结果可以判断，翅型的显性性状是 　　，判断的依据是 　　　　。
提示：(1)长翅　亲代是长翅和截翅果蝇，杂交①子代全是长翅
(2)根据杂交结果可以判断，属于伴性遗传的性状是 　　，判断的依据是 　　　　。
杂交①亲本的基因型是 　　，杂交②亲本的基因型是 　　。
提示：(2)翅型　翅型的正反交实验结果不同　RRXTXT、rrXtY　rrXtXt、RRXTY
2. (2022·海南卷节选)家蚕的成虫称为家蚕蛾，已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性 状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只，设 计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上(不考虑Z、 W同源区段)，并判断有鳞毛和无鳞毛的显隐性。要求简要写出实验思路、预期结果及 结论。
实验思路： 　　　　。
预期结果及结论： 　　　　。
提示：让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验，得到F1，观察 并统计F1个体的表型及比例　若正反交结果只出现一种性状，则表现出来的性状为显 性性状，且控制有鳞毛和无鳞毛的基因位于常染色体上；若正反交结果不同，则控制 有鳞毛和无鳞毛的基因位于Z染色体上，且F1中雄性个体表现出的性状为显性性状
3. (必修2 P40“非选择题3”)人们发现，偶尔会有原来下过蛋的母鸡，以后却变成公 鸡，长出公鸡的羽毛，发出公鸡样的啼声。从遗传的物质基础和性别控制的角度，分 析这种现象出现的可能原因。 　　　　。
提示：性别和其他性状类似，也是受遗传物质和环境共同影响的，性反转现象可能是 某种环境因素，使性腺出现反转现象，但遗传物质组成不变
4. (2024·甘肃卷节选)自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色，现于饲养群体中获得了甲和 乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式，某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦 鹉做正反交实验，F1雌雄个体间相互交配，F2的表型及比值如下表。回答下列问题(要 求基因符号依次使用A/a，B/b)。
表型 正交 反交
棕眼雄 6/16 3/16
红眼雄 2/16 5/16
棕眼雌 3/16 3/16
红眼雌 5/16 5/16
太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制，判断的依据为 　　　　；
其中一对基因位于Z染色体上，判断依据为 　　。
提示：F2的性状分离比为6∶2∶3∶5(3∶5∶3∶5)，是9∶3∶3∶1的变式　正交、反交 结果不同
C升华思维实战演练
伴性遗传的类型和特点
A. 直翅黄体♀×弯翅灰体♂
B. 直翅灰体♀×弯翅黄体♂
C. 弯翅红眼♀×直翅紫眼♂
D. 灰体紫眼♀×黄体红眼♂
A
解析：令直翅对弯翅由A、a控制，体色灰体对黄体由B、b控制，眼色红眼对紫眼由 D、d控制。当直翅黄体♀×弯翅灰体♂时，依据题干信息，其基因型为： AAXbXb×aaXBY→F1：AaXBXb、AaXbY，按照拆分法，F1 F2：直翅灰体∶直 翅黄体∶弯翅灰体∶弯翅黄体＝3∶3∶1∶1，A符合题意；当直翅灰体♀×弯翅黄体♂ 时，依据题干信息，其基因型为：AAXBXB×aaXbY→F1：AaXBXb、AaXBY，按照拆 分法，F1 F2：直翅灰体∶直翅黄体∶弯翅灰体∶弯翅黄体＝9∶3∶3∶1，B不 符合题意；当弯翅红眼♀×直翅紫眼♂时，依据题干信息，其基因型为： aaDD×AAdd→F1：AaDd，按照拆分法，F1 F2：直翅红眼∶直翅紫眼∶弯翅 红眼∶弯翅紫眼＝9∶3∶3∶1，C不符合题意；当灰体紫眼♀×黄体红眼♂时，依据题 干信息，其基因型为：ddXBXB×DDXbY→F1：DdXBXb、DdXBY，按照拆分法， F1 F2：灰体红眼∶灰体紫眼∶黄体红眼∶黄体紫眼＝9∶3∶3∶1，D不符合题 意。
A. 黑羽、黄羽和白羽的比例是2∶1∶1
B. 黑羽雄鸟的基因型是HhZAZa
C. 黄羽雌鸟的基因型是HhZaZa
D. 白羽雌鸟的基因型是hhZaW
解析：根据题图中杂交组合，亲本为HhZAW和hhZaZa，则子代为HhZAZa(黑羽雄 鸟)、hhZAZa(黑羽雄鸟)、HhZaW(黄羽雌鸟)和hhZaW(白羽雌鸟)，黑羽∶黄羽∶白羽 ＝2∶1∶1，A、D正确，B、C错误。
AD
伴性遗传中特殊情况
A. 基因D/d位于Z染色体上，W染色体上没有其等位基因
B. 雄性亲本为杂合子，F1中有部分个体只能产生雌性后代
C. 油质体壁性状只能出现在雌性个体中，不可能出现在雄性个体中
D. F1雌雄个体随机交配，理论上产生的后代中雌雄比例为3∶1
D
解析：正常体壁的雌雄亲本杂交，F1中雄性全部为正常体壁，雌性正常体壁∶油质体 壁＝1∶1，说明基因D/d位于Z染色体上，W染色体上没有其等位基因，A正确；正常 体壁(D)对油质体壁(d)为显性，基因D/d位于Z染色体上，一对正常体壁的雌雄亲本杂 交，F1中雄性全部为正常体壁，雌性正常体壁∶油质体壁＝1∶1，因此亲本正常体壁 雌性与正常体壁雄性的基因型为ZDW、ZDZd，雄性亲本为杂合子，由于d基因使卵细 胞致死，F1中ZdW只能产生雌性后代，B正确；由于d基因使卵细胞致死，即群体中没 有Zd类型的卵细胞，因此群体中不可能出现油质体壁ZdZd，C正确；题中F1的雌性个 体的基因型及比例为ZdW∶ZDW＝1∶1，由于基因d使卵细胞致死，所以群体中卵细 胞的基因型和比例为ZD∶W＝1∶2，F1雌雄个体随机交配，理论上产生的后代中雌雄 比例为2∶1，D错误。
导图建构 找答案
正确　
4. (2025·八省联考云南卷)为研究某一地方品种矮脚鸡的遗传特性，研究者对该矮脚鸡 和正常体型鸡(正常鸡)进行全基因组测序，发现矮脚鸡7号染色体片段缺失。针对缺失 区段设计引物(如图a)，通过PCR方法对正常鸡和矮脚鸡进行鉴定。
解析：(1)鸡的性别决定方式为ZW型，ZZ为雄性，ZW为雌性。对鸡的基因组测序需 研究38＋Z＋W＝40条染色体。
ZW　
40　
解析： (2)根据题意可知矮脚鸡7号染色体片段缺失，由图1可知造成矮脚鸡的缺失型 DNA利用引物1与引物3扩增的DNA的分子量为320 bp，小于569 bp，所以图b中表示矮 脚鸡个体的是2、3号个体，且矮脚鸡个体均为杂合子，正常鸡个体为纯合子，所以矮 脚鸡为显性性状。让矮脚鸡相互杂交，子代表型及比例为矮脚鸡∶正常鸡＝2∶1。
2、3　
矮脚鸡的缺失型DNA利用引物1与引物3扩增的DNA的分子量为320 bp，2、3号个
体中存在相应的DNA片段　
矮脚鸡∶正常鸡＝2∶1　
遵循　
亲本是纯合高胸肌率正常鸡，在F2中可获得AA型的矮脚鸡，说明A基
因与正常鸡基因不连锁，即两基因位于非同源染色体　
3/16　
解析： (3)低胸肌率矮脚鸡与纯合高胸肌率正常鸡杂交，F1中有矮脚鸡说明矮脚性状为 显性性状，且选F1中矮脚鸡相互杂交，在F2中可获得AA型的矮脚鸡，说明亲本纯合高 胸肌率正常鸡个体中A基因与正常鸡基因不连锁，即控制矮脚性状的基因不在1号染色 体上，所以这两对性状的遗传遵循自由组合定律。若用B/b表示鸡的矮脚/正常性状， 则亲本基因型可表示为bbB_、AAbb，F1代矮脚鸡个体基因型为AaBb，选F1中矮脚鸡 相互杂交，产生的后代中AA型矮脚鸡AAB_个体所占比例为1/4×3/4＝3/16。第23讲　基因在染色体上、伴性遗传
复习目标　1.明确性别决定的方式和伴性遗传的概念； 2.应用假说—演绎法分析摩尔根果蝇杂交实验，学会探究基因在染色体上的实验方法； 3.对比分析基因和染色体的关系，归纳总结伴性遗传的类型和特点。
@考点1　基因在染色体上
A基础知识重点疑难
1.萨顿的假说
(1)假说内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。
(2)依据：基因和染色体在行为上存在着明显的　平行关系　。主要体现在以下几个方面。
基因行为 染色体行为
在杂交过程中保持完整性和　独立性　 在配子形成和受精过程中，具有相对稳定的　形态结构　
在体细胞中成对存在，一个来自　父方　，一个来自　母方　 在体细胞中成对存在，同源染色体一条来自父方，一条来自母方
在配子中只有成对的基因中的一个 在配子中只有成对的染色体中的一条
非同源染色体上的　非等位基因　在形成配子时自由组合 　非同源染色体　在减数第一次分裂后期自由组合
2.基因位于染色体上的实验证据
(1)证明者：摩尔根。
(2)研究方法：　假说—演绎法　。
(3)实验材料及其优点：果蝇易饲养；繁殖快；具有易于区分的相对性状；产生子代多；染色体少，便于分析。
(4)研究过程
①观察实验
　　　
②提出问题
③提出假说，进行解释
假说 假说1：控制眼色的基因位于X染色体非同源区段，即X染色体上有，而Y染色体上没有 假说2：控制眼色的基因位于X、Y染色体同源区段，即X染色体和Y染色体上都有
实验一图解
实验二图解
疑惑 假说1和假说2都能解释上述实验现象
笔记：判断一种设想或假说是否正确，仅能解释已有的实验现象是不够的，还应运用假说—演绎法，预测另外设计的实验结果，再通过实验来检验
为了进一步确定控制果蝇红、白眼基因的位置，摩尔根设计了多个新的实验，其中有一组实验最为关键，即将白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，最后假说1得到了证实。
图解
④得出结论：控制果蝇红眼与白眼的基因只位于　X染色体上　。
3.基因与染色体的关系：染色体是基因的主要载体，一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。
笔记：基因还可位于线粒体、叶绿体的DNA上及原核细胞的拟核和质粒上
B拆解真题情境推理
[情境推理]
1.(必修2 P29“正文”)萨顿提出了“基因位于染色体上”的假说，摩尔根用实验证明了“基因在染色体上”。请思考生物体细胞中的基因一定都位于染色体上吗？为什么？　　　　　　。
提示：不一定，真核生物的细胞核基因都位于染色体上，而细胞质基因位于细胞的线粒体或叶绿体的DNA上；原核细胞中无染色体，基因位于拟核DNA或质粒DNA上
2.(必修2 P31“思考·讨论2”)如果控制白眼的基因在Y染色体上，还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗？　　　　　　。
提示：如果控制白眼的基因在Y染色体上，红眼基因在X染色体上，因为X染色体上的红眼基因对白眼基因为显性，所以不会出现白眼雄果蝇，这与摩尔根的果蝇杂交实验结果不符；如果控制白眼的基因在Y染色体上，且X染色体上没有显性红眼基因，白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼，也不能解释摩尔根的果蝇杂交实验
C升华思维实战演练
基因和染色体的关系
1.(2025·山东威海期末)美国遗传学家萨顿用蝗虫作实验材料，通过研究精子和卵细胞的形成过程提出了“基因在染色体上”的假说。已知雌蝗虫(2n＝24)的性染色体组成为XX，雄蝗虫(2n＝23)的性染色体组成为XO。下列说法错误的是(　C　)
A.蝗虫卵巢一个细胞中最多可观察到4条X染色体
B.蝗虫初级精母细胞在减数分裂Ⅰ前期可观察到11个四分体
C.同一蝗虫个体有丝分裂中期细胞与减数分裂Ⅱ后期细胞相比，染色体数目和核DNA数目均相同
D.萨顿提出假说的依据是基因与染色体的行为存在明显的平行关系
解析：雌果蝇体细胞中有2条X染色体，卵巢中既存在有丝分裂也存在减数分裂，有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，X染色体由2条加倍到4条，故蝗虫卵巢一个细胞中最多可观察到4条X染色体，A正确；雄蝗虫在减数分裂时，常染色体可以正常联会并分离，能观察到四分体，其染色体组成为22＋XO，故减数分裂Ⅰ前期可以观察到11个四分体，B正确；减数分裂Ⅱ后期无同源染色体，由于着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，所以染色体数目与有丝分裂中期相同，但核DNA数目与有丝分裂中期不同，C错误；萨顿提出假说的依据是基因与染色体的行为存在明显的平行关系，如基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构，D正确。
解题方法
与遗传相关的科学研究方法归纳
2.(2024·北京卷)摩尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱，示意图如图，相关叙述正确的是(　A　)
果蝇X染色体上一些基因的示意图
A.所示基因控制的性状均表现为伴性遗传
B.所示基因在Y染色体上都有对应的基因
C.所示基因在遗传时均不遵循孟德尔定律
D.四个与眼色表型相关基因互为等位基因
解析：题图为果蝇X染色体上一些基因的示意图，性染色体上基因控制的性状总是与性别相关联，题图所示基因控制的性状均表现为伴性遗传，A正确；X染色体和Y染色体存在非同源区段，所以Y染色体上不一定含有与所示基因对应的基因，B错误；在性染色体上的基因(位于细胞核内)仍然遵循孟德尔遗传规律，因此，题图所示基因在遗传时遵循孟德尔分离定律，C错误；等位基因是指位于一对同源染色体相同位置上，控制同一性状不同表现类型的基因，题图中四个与眼色表型相关基因位于同一条染色体上，不是等位基因，D错误。
溯源教材 找答案：等位基因是位于　同源染色体　的同一位置上且控制　相对性状　的基因。图示与眼色表型相关的基因是同一条染色体上的　非　等位基因，由以上可以推断D　错误　。
摩尔根实验及拓展
3.(2025·北京延庆一模)摩尔根在证明果蝇的白眼基因位于X染色体上后，又发现了果蝇的黄身等突变性状。他发现果蝇的体色灰色(A)对黄色(a)为显性，并开展了一组杂交实验，结果如下图。下列分析错误的是(　C　)
A.亲本中灰色果蝇为杂合子
B.控制体色的基因位于常染色体或性染色体上
C.控制体色基因的遗传符合基因自由组合定律
D.可利用黄色♀×灰色♂验证体色基因是否在X染色体上
解析：黄色为隐性性状，灰色雌性和黄色雄性杂交，后代同时出现灰色和黄色个体，且比例为1∶1，说明灰色亲本为杂合子，A正确。果蝇的体色灰色(A)对黄色(a)为显性，灰色亲本为杂合子。若两亲本基因型分别为Aa、aa，子代中雌雄个体表型及比例都为灰色∶黄色＝1∶1；若两亲本基因型分别为XAXa、XaY，子代中雌雄个体表型及比例也都为灰色∶黄色＝1∶1，都与实验结果相符，B正确。控制果蝇体色的基因是一对等位基因，一对等位基因的遗传符合基因的分离定律，C错误。若控制体色的基因位于常染色体上，黄色(aa)♀×灰色(AA或Aa)♂的子代雌雄全为灰色或灰色∶黄色＝1∶1；若控制体色的基因位于X染色体上，黄色(XaXa)♀×灰色(XAY)♂的子代雌性全为灰色，雄性全为黄色。因此，可利用黄色♀×灰色♂验证体色基因是否在X染色体上，D正确。
剖析题眼 找答案：A与a为等位基因，只遵循　分离　定律。自由组合定律为两对或两对以上的　非等位　基因遵循，由以上可以推断C　错误　。
4.(2025·山东菏泽期末)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制，多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中仅有1只雌果蝇和1只雄果蝇)，子代果蝇中，长翅∶截翅＝3∶1。请回答下列问题。
(1)在这对性状中，显性性状是　长翅　。
(2)亲代雌果蝇是　杂合子　(填“杂合子”“纯合子”或“无法确定”)。
(3)甲同学认为不能确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体上，理由是　无论是位于常染色体还是X染色体上，多只长翅果蝇交配的子代果蝇中，均可出现长翅∶截翅＝3∶1　。
(4)乙同学认为可以统计子代中截翅果蝇的性别来确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体上。如果子代中　截翅果蝇全为雄果蝇　，则基因位于X染色体上；如果子代中　截翅果蝇雌雄比为1∶1　，则基因位于常染色体上。
解析：亲代均为长翅，子代果蝇中长翅∶截翅＝3∶1，出现了性状分离，因此长翅是显性性状。若该对等位基因位于常染色体上，则双亲均为杂合子，可表示为Aa，子代中长翅∶截翅＝3∶1，且与性别无关；若该对等位基因位于X染色体上，则双亲组合为XAXa×XAY，亲代雌果蝇是杂合子，子代中雌性长翅∶雄性长翅∶雄性截翅＝2∶1∶1，即截翅果蝇全为雄果蝇。
@考点2　伴性遗传
A基础知识重点疑难
1.性别决定
生物界中很多生物都有性别差异，雌雄异体的生物，其性别主要由性染色体决定。根据生物中性染色体差异，主要存在XY型和ZW型两种性别决定类型。
笔记：玉米等雌雄同株的植物，无性染色体，也无性别之分
性染色 体类型 XY型 ZW型
雄性的染 色体组成 常染色体＋XY 常染色体＋ZZ
雌性的染 色体组成 常染色体＋XX 常染色体＋ZW
生物实例 全部哺乳动物、部分两栖类、部分鱼类和部分昆虫 多见于鸟类、部分昆虫、某些两栖类和某些爬行类
笔记：“牝鸡司晨”指性反转现象，性反转后，遗传物质不变
提醒　(1)并非所有的生物均有性别之分，如开两性花的豌豆、小麦、水稻等植株，这些生物本身并无性别之分。故部分题目进行正反交验证基因位置时，不能提及常染色体或性染色体，如豌豆、水稻，此类题目进行正反交一般是要证明基因位于细胞核还是细胞质。
(2)果蝇的性别决定方式为XY型，但其性别可由相应的染色体数目决定：XX、XXY为雌性，XY、XYY、XO为雄性。2.伴性遗传
(1)概念：伴性遗传是指　性染色体　上的某些基因，其遗传上总是和　性别　相关联的现象。人类常见的伴性遗传病有红绿色盲、抗维生素D佝偻病、血友病等。
(2)伴性遗传的类型
类型 伴X染色体隐性遗传 伴X染色体显性遗传 伴Y染色体遗传
基因 位置 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 致病基因只位于Y染色体上
患者 基因型 XbXb、XbY XAXA、XAXa、 XAY XYM(无显隐性之分)
笔记：相应口诀：
伴X隐性：母病子必病，女病父必病
伴X显性：父病女必病，儿病母必病
伴Y遗传：父传子、子传孙、子子孙孙无穷尽
3.伴性遗传在实践中的应用
(1)推测后代发病率，指导优生优育
婚配 生育建议
男正常×女色盲 生　女　孩，原因：　该夫妇所生男孩均患病，女孩正常　
男抗维生素D佝偻病×女正常 生　男　孩，原因：　该夫妇所生女孩全患病，男孩正常　
(2)根据性状推断后代性别，指导生产实践
笔记：亲本的选择为同型(XX或ZZ)隐性与异型(XY或ZW)显性杂交
4.X、Y染色体结构分析
(1)控制人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因只位于B区段，在Y染色体上无相应的等位基因。
(2)控制人类外耳道多毛症的基因只位于D区段，在X染色体上无相应的等位基因。
(3)X、Y染色体非同源区段上的遗传
方式 患者基因型 遗传特点 举例
伴X隐 性遗传 XbXb、XbY 一般隔代遗传，患者中男性多于女性，女性患者的父亲和儿子一定患病 血友病、红绿色盲
伴X显 性遗传 XAXA、XAXa、XAY 具有世代连续性，患者中女性多于男性，男性患者的母亲和女儿一定患病 抗维生素D佝偻病
伴Y 遗传 XYM(无显隐性之分) 患者全为男性，遗传规律是父传子、子传孙 外耳道多毛症
(4)X、Y染色体同源区段上的遗传(用B/b表示相关基因)
基因的位置 该区段存在等位基因且在减数分裂过程中可以联会
雌性基因型 3种：XBXB、XBXb、XbXb
雄性基因型 4种：XBYB、XBYb、XbYB、XbYb
遗传特点 遗传与性别有关，如以下四例： 　
5.伴性遗传中的致死问题(以XY型为例)
(1)配子致死：若X染色体上含隐性基因的雄配子致死，后代可出现单一性别。
XAXa×XaY→XAY、XaY，子代全雄。
(2)个体致死：若X染色体上基因隐性纯合致死，子代性别比例改变。
XAXa×XAY→XAXA、XAXa、XAY、XaY(死亡)，雌∶雄＝2∶1。
笔记：如由♀∶♂＝1∶1变为♀∶♂＝2∶1
B拆解真题情境推理
[情境推理]
1.(2023·新课标卷节选)果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状，眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状，翅型由等位基因T/t控制，眼色由等位基因R/r控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验，杂交子代的表型及其比例分别为：长翅红眼雌蝇∶长翅红眼雄蝇＝1∶1(杂交①的实验结果)；长翅红眼雌蝇∶截翅红眼雄蝇＝1∶1(杂交②的实验结果)。回答下列问题。
(1)根据杂交结果可以判断，翅型的显性性状是　　，判断的依据是　　　　。
提示：(1)长翅　亲代是长翅和截翅果蝇，杂交①子代全是长翅
(2)根据杂交结果可以判断，属于伴性遗传的性状是　　，判断的依据是　　　　。
杂交①亲本的基因型是　　，杂交②亲本的基因型是　　。
提示：(2)翅型　翅型的正反交实验结果不同　RRXTXT、rrXtY　rrXtXt、RRXTY
2.(2022·海南卷节选)家蚕的成虫称为家蚕蛾，已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只，设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上(不考虑Z、W同源区段)，并判断有鳞毛和无鳞毛的显隐性。要求简要写出实验思路、预期结果及结论。
实验思路：　　　　。
预期结果及结论：　　　　。
提示：让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验，得到F1，观察并统计F1个体的表型及比例　若正反交结果只出现一种性状，则表现出来的性状为显性性状，且控制有鳞毛和无鳞毛的基因位于常染色体上；若正反交结果不同，则控制有鳞毛和无鳞毛的基因位于Z染色体上，且F1中雄性个体表现出的性状为显性性状
3.(必修2 P40“非选择题3”)人们发现，偶尔会有原来下过蛋的母鸡，以后却变成公鸡，长出公鸡的羽毛，发出公鸡样的啼声。从遗传的物质基础和性别控制的角度，分析这种现象出现的可能原因。　　　　。
提示：性别和其他性状类似，也是受遗传物质和环境共同影响的，性反转现象可能是某种环境因素，使性腺出现反转现象，但遗传物质组成不变
4.(2024·甘肃卷节选)自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色，现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式，某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验，F1雌雄个体间相互交配，F2的表型及比值如下表。回答下列问题(要求基因符号依次使用A/a，B/b)。
表型 正交 反交
棕眼雄 6/16 3/16
红眼雄 2/16 5/16
棕眼雌 3/16 3/16
红眼雌 5/16 5/16
太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制，判断的依据为　　　　；
其中一对基因位于Z染色体上，判断依据为　　。
提示：F2的性状分离比为6∶2∶3∶5(3∶5∶3∶5)，是9∶3∶3∶1的变式　正交、反交结果不同
C升华思维实战演练
伴性遗传的类型和特点
1.(2024·全国甲卷)果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制，其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状，控制灰体、黄体性状的基因位于X染色体上。某小组以纯合体雌蝇和常染色体基因纯合的雄蝇为亲本杂交得F1，F1相互交配得F2。在翅型、体色和眼色性状中，F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1的亲本组合是(　A　)
A.直翅黄体♀×弯翅灰体♂
B.直翅灰体♀×弯翅黄体♂
C.弯翅红眼♀×直翅紫眼♂
D.灰体紫眼♀×黄体红眼♂
解析：令直翅对弯翅由A、a控制，体色灰体对黄体由B、b控制，眼色红眼对紫眼由D、d控制。当直翅黄体♀×弯翅灰体♂时，依据题干信息，其基因型为：AAXbXb×aaXBY→F1：AaXBXb、AaXbY，按照拆分法，F1F2：直翅灰体∶直翅黄体∶弯翅灰体∶弯翅黄体＝3∶3∶1∶1，A符合题意；当直翅灰体♀×弯翅黄体♂时，依据题干信息，其基因型为：AAXBXB×aaXbY→F1：AaXBXb、AaXBY，按照拆分法，F1F2：直翅灰体∶直翅黄体∶弯翅灰体∶弯翅黄体＝9∶3∶3∶1，B不符合题意；当弯翅红眼♀×直翅紫眼♂时，依据题干信息，其基因型为：aaDD×AAdd→F1：AaDd，按照拆分法，F1F2：直翅红眼∶直翅紫眼∶弯翅红眼∶弯翅紫眼＝9∶3∶3∶1，C不符合题意；当灰体紫眼♀×黄体红眼♂时，依据题干信息，其基因型为：ddXBXB×DDXbY→F1：DdXBXb、DdXBY，按照拆分法，F1F2：灰体红眼∶灰体紫眼∶黄体红眼∶黄体紫眼＝9∶3∶3∶1，D不符合题意。
2.(多选)(2024·江西卷)某种鸟类的羽毛颜色有黑色(存在黑色素)、黄色(仅有黄色素，没有黑色素)和白色(无色素)3种。该性状由2对基因控制，分别是Z染色体上的1对等位基因A/a(A基因控制黑色素的合成)和常染色体上的1对等位基因H/h(H基因控制黄色素的合成)。对图中杂交子代的描述，正确的是(　AD　)
A.黑羽、黄羽和白羽的比例是2∶1∶1
B.黑羽雄鸟的基因型是HhZAZa
C.黄羽雌鸟的基因型是HhZaZa
D.白羽雌鸟的基因型是hhZaW
解析：根据题图中杂交组合，亲本为HhZAW和hhZaZa，则子代为HhZAZa(黑羽雄鸟)、hhZAZa(黑羽雄鸟)、HhZaW(黄羽雌鸟)和hhZaW(白羽雌鸟)，黑羽∶黄羽∶白羽＝2∶1∶1，A、D正确，B、C错误。
伴性遗传中特殊情况
3.(2025·四川遂宁月考)某种昆虫的性别决定方式为ZW型。该昆虫幼虫的正常体壁(D)对油质体壁(d)为显性。一对正常体壁的雌雄亲本杂交，F1中雄性全部为正常体壁，雌性正常体壁∶油质体壁＝1∶1。已知d基因使卵细胞致死。下列说法不正确的是(　D　)
A.基因D/d位于Z染色体上，W染色体上没有其等位基因
B.雄性亲本为杂合子，F1中有部分个体只能产生雌性后代
C.油质体壁性状只能出现在雌性个体中，不可能出现在雄性个体中
D.F1雌雄个体随机交配，理论上产生的后代中雌雄比例为3∶1
解析：正常体壁的雌雄亲本杂交，F1中雄性全部为正常体壁，雌性正常体壁∶油质体壁＝1∶1，说明基因D/d位于Z染色体上，W染色体上没有其等位基因，A正确；正常体壁(D)对油质体壁(d)为显性，基因D/d位于Z染色体上，一对正常体壁的雌雄亲本杂交，F1中雄性全部为正常体壁，雌性正常体壁∶油质体壁＝1∶1，因此亲本正常体壁雌性与正常体壁雄性的基因型为ZDW、ZDZd，雄性亲本为杂合子，由于d基因使卵细胞致死，F1中ZdW只能产生雌性后代，B正确；由于d基因使卵细胞致死，即群体中没有Zd类型的卵细胞，因此群体中不可能出现油质体壁ZdZd，C正确；题中F1的雌性个体的基因型及比例为ZdW∶ZDW＝1∶1，由于基因d使卵细胞致死，所以群体中卵细胞的基因型和比例为ZD∶W＝1∶2，F1雌雄个体随机交配，理论上产生的后代中雌雄比例为2∶1，D错误。
导图建构 找答案
由以上可以推断A　正确　。
4.(2025·八省联考云南卷)为研究某一地方品种矮脚鸡的遗传特性，研究者对该矮脚鸡和正常体型鸡(正常鸡)进行全基因组测序，发现矮脚鸡7号染色体片段缺失。针对缺失区段设计引物(如图a)，通过PCR方法对正常鸡和矮脚鸡进行鉴定。
回答下列问题：
(1)鸡的性别由性染色体决定，其决定方式为　ZW　型；鸡的染色体数为2n＝78，对鸡进行全基因组测序，应该测　40　条染色体的DNA序列。
解析：(1)鸡的性别决定方式为ZW型，ZZ为雄性，ZW为雌性。对鸡的基因组测序需研究38＋Z＋W＝40条染色体。
(2)现有4只雏鸡，PCR鉴定结果见图b，其中矮脚鸡个体是　2、3　号，判断依据为　矮脚鸡的缺失型DNA利用引物1与引物3扩增的DNA的分子量为320 bp，2、3号个体中存在相应的DNA片段　。该突变纯合致死，让矮脚鸡相互杂交，子代表型及比例为　矮脚鸡∶正常鸡＝2∶1　。
解析： (2)根据题意可知矮脚鸡7号染色体片段缺失，由图1可知造成矮脚鸡的缺失型DNA利用引物1与引物3扩增的DNA的分子量为320 bp，小于569 bp，所以图b中表示矮脚鸡个体的是2、3号个体，且矮脚鸡个体均为杂合子，正常鸡个体为纯合子，所以矮脚鸡为显性性状。让矮脚鸡相互杂交，子代表型及比例为矮脚鸡∶正常鸡＝2∶1。
(3)矮脚鸡因节粮且产蛋率高而被养殖者大量饲养，但矮脚鸡产肉性能低。已知1号染色体上的A基因提高鸡的胸肌率(产肉性能指标)。为获得高胸肌率矮脚鸡，研究人员拟通过低胸肌率矮脚鸡与纯合高胸肌率正常鸡杂交，选F1中矮脚鸡相互杂交，在F2中可获得AA型的矮脚鸡。这两对性状的遗传　遵循　(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，原因是　亲本是纯合高胸肌率正常鸡，在F2中可获得AA型的矮脚鸡，说明A基因与正常鸡基因不连锁，即两基因位于非同源染色体　，F2中AA型矮脚鸡所占比例为　3/16　。
解析： (3)低胸肌率矮脚鸡与纯合高胸肌率正常鸡杂交，F1中有矮脚鸡说明矮脚性状为显性性状，且选F1中矮脚鸡相互杂交，在F2中可获得AA型的矮脚鸡，说明亲本纯合高胸肌率正常鸡个体中A基因与正常鸡基因不连锁，即控制矮脚性状的基因不在1号染色体上，所以这两对性状的遗传遵循自由组合定律。若用B/b表示鸡的矮脚/正常性状，则亲本基因型可表示为bbB_、AAbb，F1代矮脚鸡个体基因型为AaBb，选F1中矮脚鸡相互杂交，产生的后代中AA型矮脚鸡AAB_个体所占比例为1/4×3/4＝3/16。
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