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【备考2024】生物高考一轮复习
第16讲　基因在染色体上和伴性遗传
[课标要求] 概述性染色体上的基因传递和性别相关联
[核心素养](教师用书独具) 1.基于结构与功能观，分析伴性遗传的细胞学基础和分子基础。(生命观念)2.运用演绎与推理解释伴性遗传的实验，总结伴性遗传特点及基因传递规律。(科学思维)3.分析基因在染色体上的位置及遗传方式，探究不同对基因在染色体上的位置关系。(科学探究)4.解释、解决生产生活中的伴性遗传的问题。(社会责任)
考点1　基因在染色体上的假说与实验证据
一、萨顿的假说
1．假说内容：基因(遗传因子)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：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
项目 基因 染色体
独立性 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，具有相对稳定的形态结构
存在方式 在体细胞中基因成对存在，在配子中只有成对的基因中的一个 在体细胞中染色体成对存在，在配子中只有成对染色体中的一条
来源 体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方 体细胞中成对的染色体(即同源染色体)一条来自父方，一条来自母方
分配 非等位基因在形成配子时自由组合 非同源染色体在减数分裂Ⅰ的后期自由组合
二、基因位于染色体上的实验证据
1．证明者：摩尔根。
2．实验材料：果蝇。
(1)果蝇作为遗传实验材料的优点：体型小、易饲养、繁殖快、后代多、染色体少、易观察。
(2)果蝇的染色体组成
雌果蝇：3对常染色体＋1对性染色体(用XX表示)。
雄果蝇：3对常染色体＋1对性染色体(用XY表示)。
3．研究方法：假说—演绎法。
4．研究过程
(1)果蝇的杂交实验——提出问题
(2)果蝇的杂交实验——提出假说
①假说：控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因。
②对假说的解释(如图)
(3)实验验证：进行测交实验。
(4)结论：控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上→基因位于染色体上。
5．理论发展
(1)一条染色体上有多个基因。
(2)基因在染色体上呈线性排列。
1．萨顿利用假说—演绎法推测基因位于染色体上。 (×)
提示：萨顿利用归纳推理及共变法推测基因位于染色体上。
2．体细胞中基因成对存在，配子中只含一个基因。 (×)
提示：配子中含有一对等位基因中的一个。
3．摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列。 (×)
提示：摩尔根的果蝇杂交实验证明了基因在染色体上。
4．孟德尔和摩尔根都是通过杂交实验发现问题，用测交实验进行验证的。 (√)
5．摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状，该性状来自基因重组。 (×)
提示：果蝇的白眼性状来自基因突变。
1．在摩尔根果蝇杂交实验的基础上，如何设计测交实验验证其假说？ (必修2　P31“思考讨论”)
提示：可用F1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交实验，如果后代中出现红眼雌果蝇、白眼雌果蝇、红眼雄果蝇和白眼雄果蝇这4种类型，且数量各占1/4，再选用其中的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，如果子代中雌果蝇都是红眼，雄果蝇都是白眼，则可以证明他们的解释是正确的。
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？(必修2　P31“思考讨论”)
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结果。
1．生物体细胞中的基因不一定都位于染色体上，请说明原因。___________
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提示：①真核生物的细胞核基因都位于染色体上，而细胞质中的基因位于细胞的线粒体和叶绿体的DNA上。
②原核细胞中无染色体，原核细胞的基因位于拟核DNA或细胞质的质粒DNA上
2．生物如果丢失或增加一条或若干条染色体，就会出现严重疾病甚至死亡。但是在自然界中，有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞(如卵细胞)单独发育来的，如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物的体细胞中染色体数目虽然减少一半，但仍能正常生活。如何解释这一现象？
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提示：这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少一半，但仍具有一整套染色体组，携带有控制该种生物体所有性状的一整套基因，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异
实验室里有3瓶不同基因型的红眼果蝇，分别装有红眼雄蝇和两种不同基因型的红眼雌蝇，请设计实验方案，鉴别上述3瓶果蝇的基因型(显性基因用B表示)。
提示：先根据第二性征鉴别确定三瓶果蝇的性别，若为雄性红眼果蝇，则该瓶果蝇基因型为XBY，再用该红眼雄性果蝇分别与另两瓶中的红眼雌性果蝇交配，观察统计子代雄果蝇的眼色。若子代雄果蝇都为红眼，则该瓶红眼雌果蝇的基因型为XBXB，若子代雄果蝇中红眼和白眼的比例为1∶1，则该瓶红眼果蝇的基因型为XBXb。
考查萨顿的假说和基因与染色体的关系
1．(2021·济宁一中月考)下列不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是(　　)
A．基因、染色体在生殖过程中均保持完整性和独立性
B．基因、染色体在体细胞中成对存在，在配子中单个出现
C．杂合子Aa中某条染色体缺失后，表现出a基因控制的性状
D．基因发生突变而基因所在的染色体没有发生变化
D　[基因发生突变而基因所在的染色体没有发生变化，不能说明基因和染色体行为存在平行关系，D符合题意。]
2．下列有关基因和染色体的叙述错误的是(　　)
①染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列
②摩尔根利用果蝇进行杂交实验，运用假说—演绎法证明了基因在染色体上
③同源染色体的相同位置上一定是等位基因
④一条染色体上有许多基因，染色体就是由基因组成的
⑤萨顿研究蝗虫的减数分裂，由此推理“基因在染色体上”
A．①②③⑤　　　　 B．②③④
C．③④ D．①②⑤
C　[同源染色体的相同位置上可能存在一对相同的基因(如AA)，也可能存在一对等位基因(如Aa)，③错误；一条染色体上有许多个基因，染色体是由DNA和蛋白质组成的，基因通常是具有遗传效应的DNA片段，染色体是基因的主要载体，④错误。]
考查摩尔根的果蝇实验的科学方法
3．(2021·潍坊五校联考)孔雀鱼是一种常见的观赏鱼，其性别决定方式为XY型。用“礼服”品种的雌鱼和雄鱼做亲本杂交，后代中雌鱼均表现为“礼服”性状；雄鱼表现为1/2“礼服”性状、1/2无“礼服”性状。则F1个体自由交配所得F2的表型(雌“礼服”∶雌“无礼服”∶雄“礼服”∶雄“无礼服”)之比为(　　)
A．7∶1∶6∶2 B．9∶3∶3∶1
C．1∶1∶1∶1 D．1∶7∶6∶2
A　[根据分析可推出，F1个体的基因型为XBXB(“礼服”)、XBXb(“礼服”)、XBY(“礼服”)和XbY(无“礼服”)，比例为1∶1∶1∶1，若F1个体自由交配，则F1群体中卵细胞的种类与比例为XB∶Xb＝3∶1，精子的种类与比例为XB∶Xb∶Y＝1∶1∶2，则F1个体自由交配所得F2的表型之比为雌“礼服”∶雌“无礼服”∶雄“礼服”∶雄“无礼服”＝(3/4×2/4＋1/4×1/4)∶(1/4×1/4)∶(3/4×2/4)∶(1/4×2/4)＝7/16∶1/16∶6/16∶2/16＝7∶1∶6∶2，即A正确。]
4．(2021·广东六校联考)如图为摩尔根的果蝇杂交实验。由于F2白眼全为雄性，摩尔根提出控制眼色基因在性染色体上的3种假设。假说1：假设基因在Y染色体上，X染色体上没有它的等位基因；假说2：假设基因在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因；假说3：假设基因在X和Y染色体上都有。请回答：
(1)根据上述实验现象，________(填“红眼”或“白眼”)是显性性状，果蝇的红眼和白眼这一对相对性状________(填“是”或“否”)遵循分离定律。
(2)能解释上述实验现象的假说是________________。为了进一步确定上述假说哪个是正确的，摩尔根又设计了3组测交实验：①用F2雌蝇与白眼雄蝇做单对交配；②用白眼雌蝇与野生型纯合红眼雄蝇交配；③用白眼雌蝇和白眼雄蝇交配。
Ⅰ.请写出假说3预期的实验结果：________________________________
_______________________________________________________________。
Ⅱ.你认为3组实验中，最关键的是实验________，原因是______________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析]　(1)红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交，F1都是红眼果蝇，F1的红眼雌雄果蝇杂交，F2中红眼果蝇与白眼果蝇的比例是3∶1，因此，判断红眼性状是显性，红眼和白眼的遗传遵循分离定律。
(2)若假说1成立，F1中的雄性果蝇应为白眼，因此判断假说1不能解释上述现象。假说2、3都能解释上述实验现象。假说3是基因在X和Y染色体上都有，按照假说3，P为XAXA和XaYa，F1为XAXa和XAYa，F2为XAXA、XAXa、XAYa、XaYa。①用F2雌蝇与白眼雄蝇做单对交配，子代为半数F2产生的子代全部是红眼，半数F2产生的子代是红眼雌蝇∶白眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇＝1∶1∶1∶1；②用白眼雌蝇与野生型纯合红眼雄蝇交配，子代果蝇都是红眼；③用白眼雌蝇和白眼雄蝇交配，子代果蝇都是白眼。3组实验中，实验②在不同假设中的预期结果不同，可以根据实际的实验结果判断哪一种假设是成立的，因此，最关键的是实验②。
[答案]　(1)红眼　是
(2)假说2和假说3　Ⅰ.实验①：半数F2产生的子代全部是红眼，半数F2产生的子代是红眼雌蝇∶白眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇＝1∶1∶1∶1；实验②：子代果蝇都是红眼；实验③：子代果蝇都是白眼
Ⅱ.②　因为实验②在不同假设中的预期结果不同，可以根据实际的实验结果判断哪一种假设是成立的
考点2　伴性遗传的类型和特点
一、性别决定(性染色体决定性别)
方式
二、伴性遗传
1．概念：位于性染色体上的基因控制的性状，在遗传上总是与性别相关联。
2．类型及特点
(1)伴X染色体隐性遗传实例——红绿色盲：
①男性的色盲基因一定传给女儿，也一定来自母亲。
②若女性为患者，则其父亲和儿子一定是患者；若男性正常，则其母亲和女儿也一定正常。
③如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病，说明这种遗传病的遗传特点是隔代遗传。
④这种遗传病的男性患者多于女性患者。
(2)伴X染色体显性遗传实例——抗维生素D佝偻病
①男性的抗维生素D佝偻病基因一定传给女儿，也一定来自母亲。
②若男性为患者，则其母亲和女儿一定是患者；若女性正常，则其父亲和儿子也一定正常。
③这种遗传病的女性患者多于男性患者，图中显示的遗传特点是世代连续遗传。
(3)伴Y染色体遗传实例——外耳道多毛症
①患者全为男性，女性全部正常。
②没有显隐性之分。
③父传子，子传孙，具有世代连续性。
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
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
①控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上。
②选育雌鸡的杂交设计：选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交
③选择：从F1中选择表型为非芦花的个体保留。
1．性染色体上的基因都与性别决定有关。 (×)
提示：性染色体上的基因不一定决定性别。
2．含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子。 (×)
提示：含X染色体的配子既有雌配子，又有雄配子。
3．女性的某一条X染色体来自父方的概率是1/2，男性的X染色体来自母亲的概率是1。 (√)
4．男性的性染色体不可能来自祖母。 (√)
5．女性的色盲基因可能来自祖父。 (×)
提示：女性的色盲基因Xb可能来自父亲，也可能来自母亲，来自母亲的Xb可能来自外祖父，也可能来自外祖母，来自父亲的Xb只能来自祖母，不可能来自祖父。
6．甲家庭中丈夫患抗维生素D佝偻病，妻子表现正常；乙家庭夫妻表现都正常，但妻子的弟弟是红绿色盲患者。从优生学的角度考虑，甲、乙家庭应分别选择生育男孩和女孩。 (√)
“牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象。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是什么？(必修2　P40“复习与提高”)
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。
1．在自然人群中，男性的色盲患者多于女性，原因是_____________________________________________________________________
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提示：红绿色盲是伴X隐性遗传，男性只有一条X染色体，只要X染色体上有色盲基因，就表现为色盲；女性有两条X染色体，两条X染色体上同时具有色盲基因时，才会患色盲
2．在自然人群中，女性抗维生素D佝偻病患者多于男性，原因是___________
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提示：抗维生素D佝偻病是伴X显性遗传病，女性的两条X染色体只要一条X染色体上有致病基因就会患病，男性只有一条X染色体，X染色体上有致病基因，就患病，而两条X染色体上携带致病基因的概率更大
1．X、Y染色体上基因的遗传
(1)在X、Y染色体的同源区段，基因是成对存在的，存在等位基因，而非同源区段则相互不存在等位基因，如下图：
(2)XY同源区段遗传(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，如以下两例：
2.遗传系谱图分析
(1)“程序法”分析遗传系谱图
(2)单基因遗传病判断的两个技巧
图1　　　　　图2　　　　　 图3
①“双亲正常，女儿有病”，可确定为常染色体隐性遗传病(如图1)；“双亲有病，女儿有正”，可确定为常染色体显性遗传病(如图2)。
②图3中若患者的父亲不携带致病基因，可排除常染色体隐性遗传病，确定为伴X染色体隐性遗传病；图3中若患者的父亲携带致病基因，可排除伴X染色体隐性遗传病，确定为常染色体隐性遗传病。
1．已知果蝇的直毛和非直毛是由位于X染色体上的一对等位基因控制的。现在实验室有从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只，请通过一次杂交实验确定直毛和非直毛这对相对性状的显隐性关系，请用图解表示并加以说明和推导。
提示：雌果蝇的基因型为XAXA 、XAXa 、XaXa；雄果蝇的基因型为XAY 、XaY。任取两只不同性状的雌、雄果蝇杂交。
P　XAXA　×　XaY　　XAXa　×　XaY　　　　XaXa　×　XAY
↓　　　　　　　↓　　　　　　　　　↓
F1　XAXa　　XAY　XAXa　XaXa　XAY　XaY 　XAXa　　XaY
图一　　　　　　　　图二　　　　　　　图三
若子代只出现一种性状，则该杂交组合中的雌果蝇代表的性状为显性(如图一)；若子代中雌、雄果蝇均含有两种不同的性状且各占1/2, 则该杂交组合中雌果蝇代表的性状为显性(如图二)；若子代果蝇雌、雄各为一种性状，则该杂交组合中的雄果蝇代表的性状为显性(如图三)。
2．某种肉鸡(ZW型)羽毛的银色和金色是一对相对性状，由位于Z染色体上的等位基因(S、s)控制，其中银色对金色为显性，请设计一组实验方案能够根据羽毛颜色直接判断子代鸡的性别，写出选择的亲本及子代的性别。
提示：选择金色公鸡和银色母鸡杂交，子代金色鸡均为母鸡，银色鸡均为公鸡。
考查性别决定和伴性遗传
1．(2021·常德质检)下列有关伴性遗传的说法，错误的是(　　)
A．属于ZW型性别决定类型的生物，Z与W、Z与Z属于同源染色体
B．一个男子把X染色体上的某一突变基因传给他女儿的概率为50%
C．女孩是红绿色盲基因携带者，则其红绿色盲基因来自她的父亲或母亲
D．人类红绿色盲基因位于X染色体上，Y染色体上无它的等位基因
B　[属于ZW型性别决定类型的生物，雌性的性染色体组成为ZW，雄性的性染色体组成为ZZ，Z与W、Z与Z属于同源染色体，A正确；一个男子把X染色体上的某一突变基因传给他女儿的概率为100%，B错误；女性的性染色体组成为XX，女孩是红绿色盲基因携带者，其红绿色盲基因来自她的父亲或母亲，C正确；人类红绿色盲基因位于X染色体上，Y染色体上无它的等位基因，该病的遗传方式为伴X染色体遗传，D正确。]
2．(2021·广东名校联考)家蚕是ZW型性别决定，下列有关家蚕性染色体上基因的叙述，正确的是(　　)
A．位于ZW染色体同源区段的基因在遗传上与性别无关联
B．仅位于Z染色体上的基因所有杂交方式所得子代的表现在雌雄中均不同
C．仅位于W染色体上的基因控制的性状只在雌性中表现
D．ZW染色体上的基因都与性别决定有关
C　[性染色体上的基因与性别相关联，A错误；仅位于Z染色体上的基因不是每一种杂交组合所得子代的表现在雌雄中均不同，如ZBZb和ZbW产生的子代雄性ZBZb、ZbZb，雌性ZBW、ZbW，后代雌雄表型相同，B错误；W染色体位于雌性个体内，仅位于W染色体上的基因控制的性状只在雌性中表现，C正确；ZW染色体上的基因大都与性别决定无关，D错误。]
　有关性别决定的四点提醒
(1)性别决定只出现在雌雄异体的生物中，雌雄同体的生物不存在性别决定问题。
(2)XY型、ZW型是指决定性别的染色体而不是基因型，但性别相当于一对相对性状，其遗传遵循分离定律。
(3)性别决定后的分化发育过程受环境的影响。
(4)自然界还存在其他类型的性别决定。如染色体倍数决定性别(如蜜蜂等)，环境因子(如温度等)决定性别等。
考查各类伴性遗传的特点
3．(不定项)(2021·湖南招生适应性测试)某种高度近视是由X染色体上显性基因(A)引起的遗传病，但男性不发病。现有一女性患者与一不携带该致病基因的男性结婚，其后代患病率为50%。下列叙述正确的是(　　)
A．该女性患者的女儿基因型是XAXa
B．该女性患者的母亲也是患者
C．人群中男性不携带该致病基因
D．人群中该病的发病率低于50%
ABD　[某种高度近视是由X染色体上显性基因(A)引起的遗传病，但男性不发病。在群体中女性的基因型及表型为XAXA(高度近视)、XAXa(高度近视)、XaXa(视力正常)。男性的基因型及表型为XAY(视力正常)、XaY(视力正常)。据此分析：现有一女性患者(XAX－)与不携带该致病基因的男性(XaY)结婚。①假设该女性患者基因型为XAXA，则后代基因型及表型为XAXa(女儿高度近视)、XAY(儿子正常)，后代患病率为50%，与题意吻合。②假设该女性患者基因型为XAXa，则后代基因型及表型为XAXa(女儿高度近视)、XaXa(女儿正常)、XAY(儿子正常)，XaY(儿子正常)，后代患病率为25%，与题意不吻合。因此该女性患者基因型为XAXA，与不携带该致病基因的男性(XaY)结婚，患病女儿的基因型为XAXa，A正确。该女性患者(XAXA)的两条X染色体一条来自母亲，一条来自父亲，则母亲的基因型为XAX－，高度近视，故其母亲也是患者，B正确。人群中男性的基因型及表型为XAY(视力正常)、XaY(视力正常)，C错误。人群中男女比例为1∶1，且男性全正常，但女性中存在患病和正常的，因此人群中该病的发病率低于50%，D正确。]
4．(2021·西城区检测)果蝇杂交实验结果如下表所示，对实验结果的分析错误的是(　　)
亲代 F1
实验一 刚毛♀×截毛 刚毛♀∶刚毛＝1∶1
实验二 截毛♀×刚毛 刚毛♀∶截毛＝1∶1
实验三 截毛♀×刚毛 截毛♀∶刚毛＝1∶1
A．刚毛对截毛为显性性状
B．X染色体和Y染色体上均有控制刚毛/截毛的基因
C．实验二和实验三中父本均为杂合子
D．实验三F1的刚毛雄蝇中刚毛基因位于X染色体上
D　[根据实验一判断刚毛对截毛为显性，A项正确；根据实验二和实验三判断X染色体和Y染色体上均有控制刚毛/截毛的基因，实验二亲本的基因型为XaXa×XAYa，实验三亲本的基因型为XaXa×XaYA，实验三F1的刚毛雄蝇的基因型为XaYA，B、C项正确，D项错误。]
5．(2021·朝阳区模拟)长顺绿壳蛋鸡(性别决定方式为ZW型)是贵州山区一项宝贵资源。为了探讨绿壳蛋鸡胫色的基因遗传规律和胫色鉴别雌雄的可行性，育种工作者进行了如下杂交实验。
以下分析错误的是(　　)
A．据杂交一结果可判断基因位于常染色体上
B．据杂交一结果无法判断基因的显隐性
C．据杂交二结果可判断浅色胫为显性性状
D．杂交二结果说明可用胫色鉴别雌雄
A　[基因位于常染色体上和Z染色体上，都会出现杂交一结果，A项错误；杂交一实验F1雌雄性都既有深色胫又有浅色胫，因此无法判断基因的显隐性，B项正确；杂交二实验F1雌性表现父本性状，雄性表现母本性状，因此判断胫色基因位于Z染色体上，深色胫为隐性，浅色胫为显性，亲本为ZbZb和ZBW，F1为ZBZb和ZbW，根据胫色可以鉴别雌雄，C、D项正确。]
考查遗传系谱图的分析
6．(2021·广州二模)家族性高胆固醇血症是单基因遗传病，某家族成员的患病情况如图所示(不考虑变异)，下列叙述错误的是(　　)
A．致病基因位于常染色体上
B．Ⅰ 3为纯合子，Ⅱ 3为杂合子
C．Ⅱ 1和Ⅱ 2再生一个正常男孩的概率为1/4
D．Ⅲ 3和Ⅲ 4个体基因型相同的概率是5/9
C　[由于Ⅱ 1和Ⅱ 2为患者，其子代Ⅲ 2不患该病，故该病为显性遗传病；由于Ⅰ 4是男性患者，若该病为伴X显性遗传病，其女儿Ⅱ 5一定为患者，题图显示Ⅱ 5为正常女性，故该病为常染色体显性遗传病，A正确。家系图中Ⅰ 3为正常女性，表现为隐性性状，故为纯合子，Ⅱ 3为患者，其父亲Ⅰ 2为正常男性，母亲Ⅰ 1为患者，故Ⅱ 3为杂合子，B正确。设该病由(A、a)控制，由于Ⅱ 1和Ⅱ 2已经生育了一个正常男孩，故Ⅱ 1和Ⅱ 2的基因型都为Aa，那么再生一个正常孩子的概率为1/4，故生育一个正常男孩的概率为1/8，C错误。由于Ⅱ 3和Ⅱ 4个体的亲本各有一个表型正常的个体，故Ⅱ 3和Ⅱ 4的基因型都为杂合子Aa，其子代Ⅲ 3和Ⅲ 4都为AA的概率1/9，都为Aa的概率为4/9，故Ⅱ 3和Ⅱ 4个体基因型相同的概率是5/9，D正确。]
7．(2021·日照二模)某家族患有甲、乙两种单基因遗传病，其中一种病的致病基因位于X染色体上。研究人员通过调查得到了该家族的遗传系谱图(图1)，然后对Ⅰ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ2的这两对基因进行电泳分离，得到了不同的条带(图 2)。下列说法合理的是(　　)
图1
图2
A．甲病是伴X染色体显性遗传病，乙病是常染色体隐性遗传病
B．条带①代表甲病的致病基因，条带③代表乙病的致病基因
C．对Ⅲ1的两对基因进行电泳分离，所得的条带应该是①和③
D．只考虑甲、乙两种遗传病，Ⅰ4与Ⅱ1基因型相同的概率是1/2
B　[Ⅰ3和Ⅰ4均不患甲病，生了一个患甲病的女儿Ⅱ3，由此可以确定甲病为常染色体隐性遗传。据题意“其中一种病的致病基因位于 X 染色体上”，可知乙病的致病基因位于 X染色体上，若乙病为X 染色体隐性遗传，则“母病子必病”，而该家系中Ⅰ4患病，Ⅱ2未患病，由此判断乙病的遗传方式为伴X染色体显性遗传，A错误。Ⅱ2不患甲病而Ⅱ3患甲病，因此电泳带谱中，条带①代表甲病的致病基因，图中Ⅱ2、Ⅱ3和Ⅲ2均不患乙病，因此条带③代表乙病的显性致病基因，B正确。由图可知，两病皆患的Ⅰ1的带谱含有的条带为①和③，Ⅲ1的带谱应是②③或①②③，C错误。就甲病而言，Ⅰ4、Ⅱ1均未患甲病，但都带有隐性致病基因，为杂合子；就乙病而言，Ⅰ4的儿子Ⅱ2未患病，则Ⅰ4为杂合子，Ⅱ1的母亲Ⅰ2正常，则Ⅱ1为杂合子，因此只考虑甲、乙两种遗传病，Ⅰ4与Ⅱ1的基因型是相同的，概率为1，D错误。]
考查伴性遗传中的致死问题
8．(不定项)(2021·烟台模拟)某种性别决定为XY型雌雄异株的植物，等位基因B(阔叶)和b(细叶)位于X染色体上，且带有Xb的精子与卵细胞结合后会使受精卵失活。用阔叶雄株和杂合阔叶雌株杂交得到子一代，再让子一代相互杂交得到子二代。下列选项正确的是(　　)
A．理论上，该植物群体中不存在细叶雌株
B．理论上，子二代中雄株数∶雌株数＝1∶1
C．理论上，子二代雌株中B基因频率∶b基因频率＝3∶1
D．理论上，子二代雄株中阔叶∶细叶＝3∶1
AD　[细叶为隐性性状，由位于X染色体上的基因b控制，故细叶雌株的基因型为XbXb，由题意知带有Xb的精子与卵细胞结合后使受精卵致死，故理论上，该植物群体中不存在细叶雌株，A正确；阔叶雄株XBY与杂合阔叶雌株XBXb杂交，子一代的基因型为XBXB、XBXb、XBY、XbY，子一代雄性个体中XBY占1/2，XbY占1/2，又由于带Xb的精子与卵细胞结合后受精卵致死，所以雄性个体产生的能与卵细胞结合形成正常个体的精子中含XB的占1/3，含Y的占2/3，子二代中，雄株数∶雌株数＝2∶1，B错误；由于子一代中雌性个体为1/2XBXB、1/2XBXb，产生的雌配子中含XB的占3/4，含Xb的占1/4，所以子二代雌株中，B基因频率∶b基因频率＝7∶1，C错误；由C项分析可知，子二代雄株中，阔叶∶细叶为3∶1，D正确。]
9．(2021·延庆区统考)研究人员在小鼠群体中筛选到一个脊柱弯曲的突变体，且该突变只出现在雌鼠中。将任意一只脊柱弯曲的雌鼠与脊柱正常的野生型雄鼠杂交，所得后代表型及比例均为1/3脊柱弯曲的雌鼠、1/3脊柱正常的雌鼠和1/3脊柱正常的雄鼠。以下推测正确的是(　　)
A．脊柱弯曲性状是由隐性基因控制的
B．导致脊柱弯曲的基因位于常染色体上
C．脊柱弯曲的雌鼠均为杂合子
D．导致脊柱弯曲的基因位于Y染色体上
C　[由题意将任意一只脊柱弯曲的雌鼠与脊柱正常的野生型雄鼠杂交，所得后代表型及比例均为1/3脊柱弯曲的雌鼠、1/3脊柱正常的雌鼠和1/3脊柱正常的雄鼠，可知杂交后代中雌∶雄＝2∶1，说明雄性个体存在致死现象。研究人员在小鼠群体中筛选到一个脊柱弯曲的突变体，且该突变只出现在雌鼠中，说明该性状与性别相关联，应该是伴性遗传，但控制该性状的基因不能位于Y染色体上，而应位于X染色体上，因此选项B、D错误。若该性状由隐性基因控制，则设雌鼠的基因型为XaXa，雄鼠的基因型为XAY，则雌鼠与雄鼠杂交后代中雌鼠全部表现为野生型，雄鼠全部表现为突变型，这与事实矛盾，A错误。若突变型为杂合子，则雌鼠的基因型为XAXa，而雄鼠的基因型为XaY，则它们的后代中雌性个体的基因型为XAXa、XaXa，表型为突变体和野生型，雄性个体的基因型为XAY(致死)、XaY，表型为野生型，符合题目要求，因此选C。]
伴性遗传与常染色体遗传的综合考查
10．(2021·山东等级考)果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制，星眼果蝇与圆眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇＝1∶1，星眼果蝇与星眼果蝇杂交，子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇＝2∶1。缺刻翅、正常翅由X染色体上的一对等位基因控制，且Y染色体上不含有其等位基因，缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中，缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇＝1∶1，雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F1，下列关于F1的说法错误的是(　　)
A．星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
B．雌果蝇中纯合子所占比例为1/6
C．雌果蝇数量是雄果蝇的2倍
D．缺刻翅基因的基因频率为1/6
D　[亲本星眼缺刻翅雌果蝇基因型为AaXBXb，星眼正常翅雄果蝇基因型为AaXbY，则F1中星眼缺刻翅果蝇(只有雌蝇，基因型为AaXBXb，比例为2/3×1/3＝2/9)与圆眼正常翅果蝇(1/9aaXbXb、1/9aaXbY)数量相等，A正确；雌果蝇中纯合子基因型为aaXbXb，在雌果蝇中所占比例为1/3×1/2＝1/6，B正确；由于缺刻翅雄果蝇致死，故雌果蝇数量是雄果蝇的2倍，C正确；F1中XBXb∶XbXb∶XbY＝1∶1∶1，则缺刻翅基因XB的基因频率为1/(2×2＋1)＝1/5，D错误。故选D。]
11．(2021·广东适应性测试)某昆虫的性别决定方式是XY型，其羽化昼夜节律受常染色体及性染色体上的2对等位基因(A/a、D/d)控制，不同基因型的个体表型为正常节律或长节律。A、D基因编码的产物形成蛋白二聚体，是个体表现为正常节律的必要条件。回答下列问题：
(1)正常节律雄性亲本与长节律雌性亲本杂交，后代雌、雄个体分别表现为正常节律和长节律。甲同学据此推断A/a基因位于常染色体上、D/d基因位于X染色体上，你认为该同学的观点是否正确？画遗传图解支持你的观点，并据此作出结论。__________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)现用雌、雄亲本均为长节律的个体进行杂交，F1全部表现为正常节律，则雌、雄亲本的基因型分别为________或________。
(3)上述F1雌、雄个体相互交配，则F2雌、雄性个体中正常节律与长节律个体的比值分别为________、________。
[解析]　(1)若D/d基因位于常染色体上，A/a基因位于X染色体上，亲本为DDXAY×DDXaXa，后代雌性全部为正常节律，雄性全部为长节律，遗传图解为：
P　　　　　DDXAY　　×　　DDXaXa
　　　　　　　　 ↓
F1 DDXaY 　 DDXAXa
长节律 正常节律
(2)雌雄亲本均为长节律，F1全部表现为正常节律，则雌雄亲本均应为纯合子，且雌性亲本性染色体上必须含两个显性基因。故亲本的基因型为aaXDXD、AAXdY或ddXAXA、DDXaY。
(3)设A/a位于X染色体上，F1基因型为DdXAXa、DdXAY，后代D_∶dd＝3∶1，雌性中XAXA∶XAXa＝1∶1，雌性正常节律∶长节律＝3∶1；雄性XAY∶XaY＝1∶1，雄性中正常节律＝3/4×1/2＝3/8，长节律＝1－3/8＝5/8，雄性中正常节律∶长节律＝3∶5。
[答案]　(1)不正确，A/a基因位于X染色体上、D/d基因位于常染色体上，也可以出现正常节律雄性亲本和长节律雌性亲本杂交，后代雌雄个体分别表现为正常节律、长节律的现象，遗传图解如下：
P　　　　　DDXAY　　×　　DDXaXa
　　　　　　　 ↓
F1 DDXaY 　 DDXAXa
长节律 正常节律
(2)aaXDXD、AAXdY　ddXAXA、DDXaY　(3)3∶1　3∶5
1．核心概念
(必修2 P34)伴性遗传：位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联的现象。
2．结论语句
(1)(必修2 P29)基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
(2)(必修2 P31～32)一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列。
(3)(必修2 P37)位于X染色体上的隐性基因的遗传特点是患者中男性多于女性；男性患者的基因只能从母亲传来，以后只能传给女儿。
(4)(必修2 P37)位于X染色体上的显性基因的遗传特点是：患者中女性多于男性，但部分女性患者病症较轻；男性患者与正常女性婚配的后代中，女性都是患者，男性正常。
1．(2021·全国甲卷)果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是(　　)
A．果蝇M为红眼杂合体雌蝇
B．果蝇M体色表现为黑檀体
C．果蝇N为灰体红眼杂合体
D．亲本果蝇均为长翅杂合体
A　[假设与翅型、眼色和体色的基因分别用A、a，W、w和B、b表示。根据题意分析可知，M的基因型为AabbXwY或AabbXwXw，表现为长翅黑檀体白眼雄蝇或长翅黑檀体白眼雌蝇，A错误，B正确；N的基因型为AaBbXWXw或AaBbXWY，表现为长翅灰体红眼，控制灰体红眼的两对基因为杂合，C正确；由于子代长翅∶残翅≈3∶1，所以亲本果蝇长翅的基因型均为Aa，为杂合子，D正确。]
2．(2021·浙江1月选考)小家鼠的某1个基因发生突变，正常尾变成弯曲尾。现有一系列杂交实验，结果如下表。第①组F1雄性个体与第③组亲本雌性个体随机交配获得F2。F2雌性弯曲尾个体中杂合子所占比例为(　　)
注：F1中雌雄个体数相同。
A．　　　　　　　 B．
C． D．
B　[分析题表可知，由第②组中弯曲尾雌性个体与弯曲尾雄性个体杂交，F1的雌雄个体表现不同，说明该性状的遗传与性别相关联，相关基因位于性染色体上，又由F1中雌性个体全为弯曲尾，雄性个体中弯曲尾∶正常尾＝1∶1，可推测控制尾形的基因位于X染色体上，且弯曲尾对正常尾为显性。设相关基因为A、a，则正常尾个体的基因型为XaY、XaXa，弯曲尾个体的基因型为XAXA、XAXa、XAY，由第①组中弯曲尾雌性个体与正常尾雄性个体杂交，F1中雌雄个体均为弯曲尾∶正常尾＝1∶1，可推测第①组亲本基因型为XAXa×XaY，则产生的F1中雄性个体基因型及比例为XAY∶XaY＝1∶1；第③组中弯曲尾雌性个体与正常尾雄性个体(XaY)杂交，F1中雌雄个体均为弯曲尾∶正常尾＝4∶1，由于亲本雄性正常尾(XaY)产生的配子类型及比例为Xa∶Y＝1∶1，根据F1比例可推得亲本雌性弯曲尾个体产生的配子类型及比例为XA∶Xa＝4∶1。若第①组F1雄性个体与第③组亲本雌性个体随机交配产生F2，已知第①组F1雄性个体中XAY∶XaY＝1∶1，产生的配子类型及比例为XA∶Xa∶Y＝1∶1∶2，而第③组亲本雌性个体产生的配子类型及比例为XA∶Xa＝4∶1，则F2中雌性弯曲尾(XAXA、XAXa)个体所占比例为×＋×＋×＝，F2中雌性弯曲尾杂合子(XAXa)所占比例为×＋×＝，因此，F2中雌性弯曲尾个体中杂合子所占比例为÷＝，故选B。]
3．(2021·湖南选择性考试)有些人的性染色体组成为XY，其外貌与正常女性一样，但无生育能力，原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a，而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的家系图谱如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．Ⅱ 1的基因型为XaY
B．Ⅱ 2与正常男性婚后所生后代的患病概率为
C．Ⅰ 1的致病基因来自其父亲或母亲
D．人群中基因a的频率将会越来越低
C　[根据题意可知，女性化患者的基因型应为XaY，题图中Ⅱ 1为女性化患者，故其基因型为XaY，A叙述正确；Ⅱ 2的基因型为XAXa，她与正常男性(XAY)婚后所生后代的患病(XaY)概率为，B叙述正确；Ⅰ 1的基因型为XAXa，若致病基因来自父亲，则其父亲的基因型为XaY，为女性化患者，不可育，不符合题意，故Ⅰ 1的致病基因只能来自其母亲，C叙述错误；由于女性化患者不育，故人群中基因a的频率将会越来越低，D叙述正确。]
4．(2021·全国乙卷)果蝇的灰体对黄体是显性性状，由X染色体上的1对等位基因(用A/a表示)控制；长翅对残翅是显性性状，由常染色体上的1对等位基因(用B/b表示)控制。回答下列问题：
(1)请用灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇为实验材料，设计杂交实验以获得黄体雌果蝇。(要求：用遗传图解表示杂交过程。)
(2)若用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇(XAYBB)作为亲本杂交得到F1，F1相互交配得F2，则F2中灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅＝________________，F2中灰体长翅雌果蝇出现的概率为______。
[解析]　(1)根据题干所给信息，可确定灰体纯合子雌果蝇的基因型为XAXA，黄体雄果蝇的基因型为XaY，二者杂交所得子代基因型为XAXa、XAY，将基因型为XAXa的子代和亲代黄体雄果蝇进行回交，可以得到基因型为XaXa的黄体雌果蝇(或取灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇杂交，让杂交产生的F1相互交配，在产生的F2中选取基因型为XAXa与XaY的果蝇进行杂交，即可获得黄体雌果蝇)。(2)黄体残翅雌果蝇(XaXabb)与灰体长翅雄果蝇(XAYBB)杂交产生的F1只有XAXaBb与XaYBb两种基因型，且两对基因位于两对同源染色体上，F1果蝇关于翅型的基因型均为Bb，杂交后代长翅∶残翅＝3∶1；F1果蝇关于体色的基因型为XAXa和XaY，二者杂交可产生XAXa、XaXa、XAY、XaY四种基因型的后代，且比例为1∶1∶1∶1，故灰体∶黄体＝1∶1，综合可知，F2中灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅＝3∶1∶3∶1。根据上述分析可知，灰体长翅个体数占总体的，又因为XAY与XAXa基因型所占的比例相同，可知灰体长翅雌果蝇占总灰体长翅果蝇的，所以F2中灰体长翅雌果蝇出现的概率为。
[答案]　(1)
eq \a\vs4\al()
(2)3∶1∶3∶1　
5．(2020·江苏高考改编)已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型，偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性，红眼(B)对白眼(b)为显性。现有两组杂交实验，结果如下：
请回答下列问题：
(1)设计实验①与实验②的主要目的是验证__________________________。
(2)理论上预期实验①的F2基因型共有________种，其中雌性个体中表现如图甲性状的概率为________，雄性个体中表现如图乙性状的概率为________。
甲　　　　　乙
(3)实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇，请分析：
Ⅰ.若该蝇是基因突变导致的，则该蝇的基因型为________。
Ⅱ.若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则该蝇产生的配子为________。
Ⅲ.检验该蝇产生的原因可用表型为________的果蝇与其杂交。
[解析]　(1)实验①和实验②为正、反交实验。长翅和残翅这一对相对性状正反交结果一样，子代性状与性别无关；红眼和白眼这一对相对性状正反交结果不一样，子代性状与性别有关。(2)实验①F1的基因型为AaXBXb和AaXBY，F2的基因型共有3×4＝12(种)；实验①的F2中雌性个体关于眼色的基因型为XBXb或XBXB，不可能表现为白眼；实验①的F2雄性个体中表型为长翅红眼的果蝇所占比例为3/4×1/2＝3/8。(3)Ⅰ.若实验②中F1白眼雌蝇是基因突变产生的，则其基因型是XbXb。Ⅱ.若实验②中F1中白眼雌蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，该果蝇的基因组成为XbXbY，产生的配子为XbXb、Y、Xb、XbY。Ⅲ.检验实验②F1中白眼雌蝇产生的原因，可用红眼雄性果蝇与其杂交，若子代雌性果蝇全表现为红眼，雄性果蝇全表现为白眼，则假设Ⅰ成立；若子代雄性果蝇中出现了红眼，则假设Ⅱ成立。
[答案]　(1)眼色性状与性别有关，翅型性状与性别无关　(2)12　0　3/8　(3)Ⅰ.XbXb　Ⅱ.XbXb、Y、Xb、XbY　Ⅲ.红眼雄性
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