第二章 基因和染色体的关系—高一生物学人教版(2019)期末复习知识大盘点

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第二章 基因和染色体的关系—高一生物学人教版(2019)期末复习知识大盘点

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第二章 基因和染色体的关系—高一生物学人教版(2019)期末复习知识大盘点
第一部分:学习目标整合
通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片及精子或卵细胞的形成过程示意图,归纳、概括减数分裂的概念及过程。
模拟减数分裂中染色体的变化,阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。
举例说明受精作用的过程。
阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要意义。
基于基因金额染色体的相关事实,运用归纳、概括、演绎推理等科学思维,阐明基因在染色体上,进一步体会假说—演绎法。
从基因和染色体关系的角度,对孟德尔遗传规律作出现代解释。
认同科学研究需要丰富的想象力,敢于质疑、探索求真的精神,以及对科学的热爱。
概述性染色体上的基因传递和性别相关联的特点。
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基因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。
运用伴性遗传规律,提出相关的优生建议。
关注伴性遗传理论在实践中的应用。
第二部分:重难知识易混易错
(一)减数分裂中相关概念辨析
概念 解释
同源染色体 ①来源:一条来自父方,一条来自母方;②形态、大小:一般相同(X、Y不相同);③关系:在减数分裂过程中进行配对的两条染色体
非同源染色体 ①来源:可以相同,也可以不同;②形态、大小:一般不相同;③关系:在减数分裂过程中不进行配对的染色体
姐妹染色单体 同一着丝点连着的两条染色单体
非姐妹染色单体 连接在不同着丝点上的两条染色单体
联会 在减数第一次分裂前期,同源染色体两两配对的现象
四分体 ①联会后的每对同源染色体含有4条染色单体,叫作四分体;②1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子
1和2、3和4分别属于一对同源染色体;1和3、2和4、1和42和3分别属于非同源染色体。
a和a'、b和b'、c和c'd和d'是姐妹染色单体;a和b等是非姐妹染色单体。
1和2是一个四分体;3和4是一个四分体。
例题1 下列关于同源染色体的叙述,不正确的是( )
A.一条来自父方、一条来自母方的染色体是同源染色体
B.同源染色体上的非姐妹染色单体间能互换对应部分
C.在人的正常精子中没有同源染色体
D.减数分裂中联会的染色体是同源染色体
【答案】A
【解析】一条来自父方,一条来自母方的两条染色体,且在减数分裂过程中能配对的染色体才是同源染色体,A错误;
B.在减数第一次分裂的四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体间能互换对应部分,发生基因重组,B正确;
C.由于精子是经减数分裂产生,同源染色体已分离,所以在人的正常精子中没有同源染色体,C正确;
D.减数分裂中联会的染色体一定是同源染色体,联会后形成四分体,D正确。
(二)减数分裂过程
1.减数分裂各时期的特点(以哺乳动物精子形成过程为例)
细胞名称 分裂时期 特征 染色体的变化图像 细胞图
精原细胞 间期 DNA复制,有关蛋白质的合成,结果是每条染色体上含有2条染色单体
初级精母细胞 减数第一次分裂 前期 同源染色体发生联会,形成四分体,同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生交叉互换
中期 每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板上(染色体的着丝点排列在赤道板两侧)
后期 同源染色体分离,非同源染色体自由组合
末期 细胞质分裂,形成2个子细胞。细胞中染色体数目减半
次级精母细胞 减数第二次分裂 前期 染色体散乱分布在细胞中
中期 染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上
后期 着丝点分裂,染色单体分开成为染色体,染色体数目暂时加倍
末期 细胞质分裂,形成2个子细胞。细胞中染色体数目是体细胞染色体数目的一半
2.配子的形成
(1)哺乳动物精子、卵细胞形成过程的比较
精子形成过程 卵细胞形成过程 相同点
部位 睾丸 卵巢
染色体复制 分裂前的间期复制,形成初级精母细胞 分裂前的间期复制,形成初级卵母细胞 分裂前的间期复制一次
减数第一次分裂 每个初级精母细胞形成2个大小相等的次级精母细胞 每个初级卵母细胞形成1个较大的次级卵母细胞和1个较小的第一极体 联会、出现四分体、非姐妹染色单体的交叉互换,同源染色体分离;着丝点分开,姐妹染色单体分开变成两条染色体
减数第二次分裂 每个次级精母细胞形成2个大小相等的精细胞 每个次级卵母细胞形成1个较大的卵细胞和1个较小的第二极体;第一极体形成2个大小相等的第二极体
变形 是 否
细胞退化 否 极体退化消失
分裂结果 每个精原细胞形成4个两两相同的精子 每个卵原细胞形成1个卵细胞和3个极体,极体退化消失 子细胞的染色体数目比原始生殖细胞的染色体数目减少一半
(2)配子中染色体组合多样性的原因
①同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
②同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换
例题2 某哺乳动物精原细胞(2n=4)的核DNA双链全部被32P标记,将其放在不含32P的培养液中先进行一次有丝分裂后再减数分裂形成精细胞。分裂过程中某时期细胞中染色体的状态如图所示。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.图示的时期为减数分裂I的前期,发生了非姐妹染色单体间的互换
B.该细胞为初级精母细胞,次级精母细胞中可能有2条染色体含有32P
C.此细胞有2个四分体,可能有5条染色单体含有32P
D.分裂后形成的4个子细胞不可能只有2个含有32P
【答案】D
【解析】A、图中表示的染色体行为是同源染色体联会形成了2个四分体,并且序号为①和②的同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换,A正确;B、经一次有丝分裂后形成的染色体的DNA中有一条链是含有32P(用图中的虚线表示),另一条链是含有的普通P(用图中的实线表示),继续进行减数分裂时,原料为普通的P,经染色体复制后,每个染色体的两条姐妹染色单体的P元素的组成不同,有一条单体含有32P,另一条单体的两条DNA链均含有普通的P,发生非姐妹染色单体的互换时,交换的片段可能是带有32P,也可能是普通的P的单体片段之间的互换,有以下两种情况:

因此,图中的细胞中不考虑含有32P与普通P的染色单体间的互换(图中第一种情况),则初级精母细胞中的两对同源染色体共有4条染色体单体含有32P,形成的次级精母细胞中含有2条非同源染色体,如①和③,可能有2条染色体含有32P,B正确;C、若考虑第二种情况,则图中有5条染色单体含有32P,分别是①的2条单体、②的1条单体、③和④分别只有1条单体,C正确;D、若按照第一种情况发生互换形成的次级精母细胞如①和③中含有32P的单体分到同一极,可能导致含有32P的染色体分到一个精细胞中,含有普通P的染色体分到一个精母细胞中,这样形成的4个精细胞中恰好有2个含有32P,另外2个不含有32P,D错误。故选D。
(三)有丝分裂与减数分裂的比较
减数分裂 有丝分裂
不同点 分裂的细胞 原始生殖细胞 体细胞或原始生殖细胞
细胞分裂次数 两次 一次
同源染色体的行为 ①联会形成四分体,非姐妹染色单体之间发生交叉互换;②同源染色体分离 存在同源染色体,但不联会,不分离,一般无交叉互换现象
非同源染色体的行为 自由组合 不出现自由组合
子细胞中染色体数目 减半 不变
子细胞的名称和数目 4个精子或1个卵细胞和3个极体 2个体细胞
子细胞间的遗传物质 不一定相同 基本相同
相同点 ①染色体都只复制一次;②分裂过程中都出现纺锤丝,都有核仁、核膜的消失与重现过程;③都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象
联系 原始生殖细胞进行减数分裂前的自身增殖方式为有丝分裂
例题3 下列有关细胞有丝分裂与减数分裂的叙述,正确的是( )
A.在有丝分裂和减数分裂的间期,均进行DNA复制且染色体数目加倍
B.有丝分裂后期和减数第一次分裂后期的人体细胞染色体组成完全相同
C.植物体有丝分裂产生的细胞有全能性,减数分裂产生的细胞无全能性
D.基因的分离定律和自由组合定律均发生在减数第一次分裂后期
【答案】D
【解析】A、有丝分裂的间期和减数分裂的间期,DNA完成复制,但是染色体数目没有加倍,在有丝分裂后期,染色体数目才加倍,A错误;
B.有丝分裂后期的人体细胞中含有4个染色体组,而减数第一次分裂后期的人体细胞中含有2个染色体组,即有丝分裂后期和减数第一次分裂后期的人体细胞染色体组成不完全相同,B错误;
C.植物体有丝分裂产生的细胞有全能性,如植物体细胞通过组织培养发育成完整植株,减数分裂产生的细胞也有全能性,如蜂王产生未受精的卵细胞直接发育成雄蜂,C错误;
D.在减数第一次分裂后期,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,即基因的分离定律和自由组合定律均发生在减数第一次分裂后期,D正确。
(四)配子来源以及异常配子的判断
(1)配子来源的判断
①若两精细胞染色体完全相同,则来源于同一次级精母细胞;
②若两精细胞染色体“互补”,则来源于同一初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞;
③若两精细胞染色体有的相同,有的“互补”,则来源于同一个体的不同精原细胞。
2.配子来源的图形示例(不考虑基因突变和染色体变异)
若上述两种情况均出现,则精细胞来自同一个体的不同精原细胞。
3.异常配子的产生
①基因突变与异常配子
减数第一次分裂前的间期发生DNA分子复制,若该过程中出现基因突变,可导致姐妹染色单体上含有等位基因。如XAY的男性个体减数分裂过程中若发生基因A的隐性突变,则可产生含有Xa的精细胞。
②染色体变异与异常配子
减数第一次分裂或减数第二次分裂异常产生配子的情况:
根据异常配子判断减数分裂异常原因(以一个基因型为XbY的精原细胞为例,“O”表示不含有X和Y):
某个配子 原因推测 另三个配子
Xb 正常分裂 Xb、Y、Y
XbY 减Ⅰ同源染色体未分开 XbY、O、O
XbXb 减Ⅱ两条染色单体未分开 O.Y、Y
XbYY 减Ⅰ和减Ⅱ均异常 Xb、O、O
O 减Ⅰ或减Ⅱ异常 ——
例题4 性染色体组成为XYY的男性,患者常表现为举止异常。关于其病因推测正确的是( )
A.若减数分裂Ⅱ异常,可能是其母亲产生的卵细胞异常
B.若减数分裂Ⅱ异常,可能是其父亲产生的精细胞异常
C.若减数分裂Ⅰ异常,可能是其母亲产生的次级卵母细胞异常
D.若减数分裂Ⅰ异常,可能是其父亲产生的次级精母细胞异常
【答案】B
【解析】 正常人的染色体组成为44+XX和44+XY,现患者的染色体组成为XYY,说明多了一条Y,可能是精子形成时出现异常,由于X、Y染色体已分开,说明减数分裂I正常,由于多了一条Y染色体,应该是父亲产生的精细胞减数分裂Ⅱ时期异常,B正确,ACD错误。故选B。
(五)基因在染色体上
1.萨顿的假说
基因 染色体
生殖过程中 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,形态结构相对稳定
存在 体细胞 成对 成对
配子 成单 成单
体细胞中来源 成对的基因一个来自父方,一个来自母方 一对同源染色体一条来自父方,一条来自母方
形成配子时 非同源染色体上的非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合
2.基因位于染色体上的实验证据(实验者:摩尔根)
(1)果蝇的杂交实验——问题的提出
(2)假设与解释一一提出假设
假设:控制果蝇红眼、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。
对杂交实验的解释(如下图)
(3)测交验证亲本中的白眼雄蝇和F中的红眼雌蝇交配→
子代中红眼雌蝇:白眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=1∶1∶1∶1。
(4)结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上→基因位于染色体上。
(5)研究方法:假说—演绎法。
(6)基因与染色体的关系:一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
例题5 关于基因在染色体上说法正确的是( )
A.把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来的科学家是萨顿
B.萨顿利用类比推理法证明了基因在染色体上呈线性排列
C.摩尔根利用假说—演绎法,通过实验提出基因在染色体上的假说
D.摩尔根等绘出了果蝇多种基因在染色体上的相对位置图
【答案】D
【解析】A、摩尔根等利用果蝇做实验把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来,运用假说-演绎法证明基因在染色体上,A错误;
B.萨顿运用类比推理法提出基因在染色体上的假说,B错误;
C.摩尔根利用假说—演绎法,通过实验证明基因在染色体上,C错误;
D.摩尔根绘制出了果蝇各种基因在染色体上的相对位置图,说明基因在染色体上呈线性排列,D正确。
(六)伴性遗传
1.概念:位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联。
2.伴性遗传的类型
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,Y染色体上无等位基因 显性致病基因及其等位基因只位于X染色体上,Y染色体上无等位基因 致病基因仅位于Y染色体上,X染色体上无等位基因
患者基因型 XbXb、XbY XAXA、XAXa、XAY XYM、XYm
遗传特点 (1)男性患者多于女性患者;(2)往往隔代交叉遗传;(3)女性患者的父亲和儿子一定患病 (1)女性患者多于男性患者;(2)具有世代连续性;(3)男性患者的母亲和女儿一定患病 (1)患者全为男性;(2)遗传规律是父传子、子传孙
举例 血友病、红绿色盲 抗维生素D佝偻病 外耳道多毛症
3.X、Y染色体不同区段与伴性遗传的关系
I区段 Ⅱ-1区段 Ⅱ-2区段
说明 该部分相同位点基因互为相同基因或等位基因,在减数分裂时该片段可以联会 X染色体的非同源区段,其上的遗传为伴X遗传 Y染色体的非同源区段,其上的遗传为伴Y遗传
雄性基因型 XBYB、XBYb、XbYB、XbYb XDY、XdY XYE、XYe
雌性基因型 XBXB、XBXb、XbXb XDXD、XDXd、XdXd
4.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。
②根据性状推断后代性别,指导生产实践。
鸡的性别决定:雌性个体是ZW。雄性个体是ZZ。
控制鸡的羽毛是否显示为芦花的基因只位于Z染色体上。
③杂交设计:选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交。
④选择:从F1中选择表现型为非芦花(雌鸡)个体保留。
例题6 眼白化病为伴X染色体隐性遗传病(由等位基因A/a控制),病人因眼色素减少或缺乏,具有不同程度的视力低下、畏光等症状。现有一对表现正常的夫妻,妻子的父母均正常,但有一个患该病的弟弟。不考虑突变和互换。下列叙述错误的是( )
A.性染色体上的基因并不一定都与性别决定有关
B.该夫妇再生一个女儿,一定不会患该病
C.该夫妇的女儿可能携带眼白化病致病基因
D.男性眼白化病患者的后代中,儿子不可能患该病
【答案】D
【解析】决定性别的基因位于性染色体上,但是性染色上的基因不都与性别决定有关,如人类的红绿色盲基因位于X染色体上,但其与性别决定无关,A正确;眼白化病为伴X染色体隐性遗传病,该夫妻表现正常,则该夫妻关于该病的基因型为XAY,XAX-,若该夫妇再生一个女儿,必然会从父亲那里得到XA,则其女儿均不会患该病,B正确;该对夫妻妻子的父母均正常,但有一个患该病的弟弟,故该妻子的基因型为1/2XAXa,1/2XAXA,故该夫妇的女儿可能会携带眼白化病致病基因(XAXa),C正确;男性患者的基因型为XaY,会将其Y遗传给儿子,则其后代中,儿子是否正常取决于其妻子的基因型,儿子有可能患该病,D错误。
(七)遗传系谱图的分析以及计算
1.遗传系谱图的分析:
①首先是否符合细胞质遗传:主要特征为“母系遗传”,与父方是否患病无关。即母患病,则子代全部患病;母正常,则子代全部正常。如不符合,进行下述判断。
②其次考虑是否符合伴Y染色体遗传:主要依据为“限雄遗传”,即传男不传女且代代相传。虽然Y染色体上有与X染色体同源的区段,但在中学所讨论的范围内,主要提到Y染色体上的两个基因,一个为人类外耳道多毛致病基因,另一个为睾丸决定基因(TDF)。这两个基因均位于与X染色体的非同源区段。这一项较易判定,如不符合,再进行下述判定。
③第三判定显隐关系:显性和隐性遗传的判断方法在本质上是相同的,即看是否有“双亲表型一致,后代与之不同”的特征(判定时,只要在遗传图谱中的任一局部表现出此特征,即可判定)。只要有该特征,可确定双亲性状为显性基因控制,子代中与双亲表现不同的性状由隐性基因控制。
显、隐关系判定会有三种可能的结果,有显性、隐性和显隐均可能(即亲、子代中均部分患病、部分正常)。显、隐关系能确定时,进行下一步判断。
④常染色体遗传与伴X染色体遗传的判定:当确定为显性遗传时,需进一步在“X显、常显”中进行判定,主要判定依据是X显的特征;当确定为隐性遗传病时,需进一步在“X隐、常隐”中进行判定,主要判定依据是X隐的特征。如符合,则一般视为X染色体遗传病,如不符合,则为常染色体遗传病。
⑤显隐均可能的判定方法:若显隐关系在③中不能确定,则证明为显、隐致病均有可能成立。此时,共有四种情况:即“常显、常隐、X显、X隐”。同上,依据“X显”和“X隐”的特征,判断是否能排除“X显、X隐”的可能性,能排除一项,可能性就减少一项。不能排除的,均有可能,此时,需要判定哪种遗传方式的可能性最大。
2.遗传系谱图的计算:
①相关计算:
类型 计算公式
已知 患甲病的概率为m 不患甲病的概率为(1-m)
患乙病的概率为n 不患乙病的概率为(1-n)
① 同时患两病概率 m·n
② 只患甲病概率 m·(1-n)
③ 只患乙病概率 n·(1-m)
④ 不患病概率 (1-m)(1-n)
拓展 患病概率 ①+②+③或1-④
只患一种病概率 ②+③或1-(①+④)
②男孩(或女孩)患病概率与患病男孩(或女孩)概率辨析:
若遗传病由常染色体上的基因控制
a.男女患病概率均等,因此男孩患病概率=女孩患病概率= 患病孩子概率。
b.“患病”和“男孩”(或女孩)是两个独立事件,因此需先计算患病概率,再计算生男孩(或女孩)的概率,即患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率×1/2。
若遗传病由X染色体上的基因控制:是否患病与性别相关联,“男孩患病概率”是指子代的男孩中患病概率;“患病男孩概率”是所有孩子中患病的男孩概率,计算时患病男孩的概率=患病男孩在后代全部孩子中的概率;男孩患病的概率=子代男孩中患病的概率。
例题7 蚕豆病受一对等位基因控制,人群中男性患者明显多于女性患者。右图为某家族蚕豆病的遗传系谱图。下列叙述错误的是( )
A.该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B.7号个体是纯合子的概率为1/2
C.9号的致病基因来自于2号个体
D.8号与正常男性婚配,子代男孩患病的概率是1/8
【答案】D
【解析】A、据图可知,图中的5号和6号正常,9号患病,说明该病是隐性遗传病,又因为人群中男性患者明显多于女性患者,可判断该病最可能是伴X染色体隐性遗传,A正确;B、设相关基因是A/a,则9号个体是XaY,5号基因型是XAXa,6号是XAY,7号个体基因型是XAXA、XAXa,是纯合子的概率是1/2,B正确;C、9号个体是XaY,其致病基因来自5号,5号的致病基因来自患病的2号,C正确;D、8号基因型是1/2XAXA、1/2XAXa(产生配子是3/4XA、1/4Xa)与正常男性婚配,子代男孩基因型是3/4XAY、1/4XaY,子代男孩患病的概率是1/4,D错误。
辨析
易错点1 生殖器官中细胞只进行减数分裂
点拨:动物的精巢、卵巢以及植物的花药、胚珠中既进行有丝分裂,又进行减数分裂:
染色体数目有三种情况:N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。如原始的精原细胞(或卵原细胞)本身的增殖是通过有丝分裂进行的。
易错点2 “四分体”的来龙去脉搞不清
点拨:(1)不要混淆“联会”“形成四分体”的先与后,联会在前,减I前期,染色质状态下同源染色体就两两配对(早恋),造成了非姐妹染色单体(细丝状)间交叉缠绕(为交叉互换提供可能性),之后才是“高度螺旋化变短变粗”形成四分体。
(2)“四分体”只存在于初级性母细胞中(减I前期与中期),次级性母细胞及整个有丝分裂过程不存在四分体(有丝分裂时可存在同源染色体,但无联会行为故不形成四分体)。
易错点3 减数分裂与有丝分裂中的特例误判
点拨:(1)处于减数第二次分裂过程中的细胞,可能含有同源染色体,如多倍体(四倍体的减数分裂)。
(2)处于有丝分裂过程中的细胞可能没有同源染色体,如二倍体的单倍体的体细胞进行的有丝分裂。
易错点4 误认为所有真核生物均有性染色体或误认为性染色体上的基因均与性别决定有关
点拨:(l)只有具性别分化(雌雄异体)的生物才有性染色体之分,如下生物
无性染色体:
①所有无性别之分的生物(如酵母菌等)均无性染色体。
②虽有性别之分,但雌雄同株(或雌雄同体)的生物均无性染色体,如玉米、水
稻等。
③虽有性别分化且为雌雄异体,但其雌雄性别并非取决于“染色体类型”而是取
决于其他因素如蜜蜂、蚂蚁、龟等。
(2)性染色体上的基因未必均与性别决定有关如色觉基因、某些凝血国子基因
均位于X染色体上,而外耳道多毛基因则位于Y染色体上。此外性染色体并非
只存在于生殖细胞中。
易错点5 混淆概率求解中的“患病男孩”与“男孩患病”
点拨:(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在所有男孩中患病的男孩所占的比例。
第三部分:核心素养对接高考
1.【2023·河北·高考真题】某单基因遗传病的系谱图如下,其中Ⅱ-3不携带该致病基因。不考虑基因突变和染色体变异。下列分析错误的是(  )

A.若该致病基因位于常染色体,Ⅲ-1与正常女性婚配,子女患病概率相同
B.若该致病基因位于性染色体,Ⅲ-1患病的原因是性染色体间发生了交换
C.若该致病基因位于性染色体,Ⅲ-1与正常女性婚配,女儿的患病概率高于儿子
D.Ⅲ-3与正常男性婚配,子代患病的概率为1/2
【答案】C
【解析】A、由题干可知,Ⅱ-3不携带该致病基因,表明该遗传病是显性遗传病。若该致病基因位于常染色体,Ⅲ-1为携带致病基因的杂合体,与正常女性婚配,致病基因传给子女的概率均为1/2,A正确;
B.若该致病基因位于性染色体,II-2因从I-1获得携带致病基因的X染色体而患病。若该致病基因位于X和Y染色体的非同源区段,II-2的致病基因只能传给其女儿,不符合题意。因此,该致病基因只能位于X和Y染色体的同源区段,且同源区段发生了交换,导致Ⅲ-1患病,B正确;
C.若该致病基因位于性染色体,Ⅲ-1从其父亲Ⅱ-2获得携带致病基因的Y染色体,与正常女性婚配时,所生儿子的患病概率应高于女儿,C错误;
D.致病基因无论是在常染色体还是性染色体,Ⅲ-3和正常男性婚配,致病基因传给子代的概率均为1/2,D正确。
故选C。
2.【2023·北京·高考真题】纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果,下列推测错误的是(  )
A.控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B.F1雌果蝇只有一种基因型
C.F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D.上述杂交结果符合自由组合定律
【答案】A
【详解】A、白眼雌蝇与红眼雄果蝇杂交,产生的F1中白眼均为雄性,红眼均为雌性,说明性状表现与性别有关,则控制眼色的基因位于X染色体上,同时说明红眼对白眼为显性;另一对相对性状的果蝇杂交,无论雌雄均表现为长翅,说明长翅对产残翅为显性,F2中每种表型都有雌、雄个体,无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1,说明控制果蝇翅形的基因位于常染色体上,A错误;
B.若控制长翅和残翅的基因用A/a表示,控制眼色的基因用B/b表示,则亲本的基因型可表示为AAXbXb,aaXBY,二者杂交产生的F1中雌性个体的基因型为AaXBXb,B正确;
C.亲本的基因型可表示为AAXbXb,aaXBY,F1个体的基因型为AaXBXb、AaXbY,则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb、aaXbY,这些雌雄果蝇交配的结果依然为残翅白眼,即子代表型不变,C正确;
D. 根据上述杂交结果可知,控制眼色的基因位于X染色体上,控制翅型的基因位于常染色体上,可见, 上述杂交结果符合自由组合定律,D正确。
故选A。
第四部分:教材习题变式
减数分裂
1.与有丝分裂不同,减数分裂形成的成熟生殖细胞中的染色体数目会减少。判断下列相关表述是否正确。
(1)玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5对。( )
(2)在减数分裂过程中,染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ。( )
答案:(1)×;(2)√
解析:(1)玉米卵细胞中染色体数目只能说10条,而不是5对(同源染色体分离后,已互不成对了)。
(2)略。
2.蝗虫的体细胞中有24条染色体,在观察蝗虫的细胞时,下列现象能够说明该细胞处于减数分裂的是( )
A.出现染色单体 B.同源染色体联会
C.染色体移向细胞的两极 D.子细胞中有24条染色体
答案:B
解析:A、蝗虫在有丝分裂过程中,也会进行染色体复制,产生染色单体,A错误;
B.蝗虫在减数分裂第一次分 裂前期,发生同源染色体联会现象,B正确;
C.蝗虫在有丝分裂后期,也会发生染色体移向细胞的两极,C错误;
D.蝗虫在有丝分裂过程中,子细胞中也会出现24条染色体,D错误。
3.图示的细胞最可能是( )
A.卵细胞 B.初级精母细胞 C.次级卵母细胞 D.有丝分裂前期的细胞
答案:C
解析:由题图可知,该细胞中含有3条染色体,形态、结构各不相同(没有同源染色体),且每条染色体均含有染色单体,说明该细胞已完成减数分裂Ⅰ,尚未完成减数分裂Ⅱ。
4.下图所示的细胞正在进行细胞分裂,识图回答问题。
(1)这个细胞正在进行哪种分裂?为什么?
(2)细胞中有几条染色体?几条染色单体?
(3)细胞中有几对同源染色体?哪几条染色体是非同源染色体?
(4)细胞中包含哪些姐妹染色单体?
(5)这个细胞在分裂完成后,子细胞中有几条染色体?
(6)尝试画出这个细胞的分裂后期图。
答案:(1)此细胞正在进行减数分裂,因为该细胞中出现了四分体。
(2)细胞中有4条染色体,8条染色单体。
(3)细胞中有2对同源染色体,其中染色体A与C、B与D、A与D、B与C为非同源染色体。
(4)图中a与a',b与b',c与c',d与d'分别互为姐妹染色单体。
(5)该细胞分裂完成后,子细胞中有2条染色体。
(6)参见教材图2-2。
解析:题图中的细胞正处于联会期(减数分裂Ⅰ前期)。此时图中有2个四分体,4条染色体,8条染色单体,8个DNA分子。联会的两条染色体A与B、C与D互为同源染色体,同一着丝粒连接的a与a'、b与b'等互为姐妹染色单体。减数分裂Ⅰ过程中A与B分离,C与D分离,减数分裂Ⅱ过程中姐妹染色单体分离,最终形成的子细胞只含a、a'、b、b'中的一条和c、c'、d、d'中的一条,共2条染色体。
定点变式
如图为某二倍体动物一个正在进行减数分裂的细胞,下列叙述错误的是( )
A.该细胞为次级精母细胞或第一极体
B.该细胞含有2个染色体组,4条染色体
C.该细胞形成过程中一定发生过互换
D.该细胞处于减数第二次分裂后期,此时无同源染色体
答案:C
解析:A、根据分析,该细胞为次级精母细胞或第一极体,A正确;B、根据染色体的形态计数,该细胞含有2个染色体组,4条染色体,B正确;C、根据染色体的颜色和基因位置可以看出,该细胞形成过程中应发生过染色体易位,C错误;D、根据分析,该细胞处于减数第二次分裂后期,此时无同源染色体,D正确。
5.下图是水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片,A至D为减数分裂Ⅰ,E和F为减数分裂Ⅱ。图中的短线表示长度为5μm。请你说说怎样判断图中的细胞处于减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ。
答案:可以依据减数分裂过程中染色体的行为和数目变化规律来判断属于哪一次减数分裂。减数分裂Ⅰ的前期有联会,中期会在赤道板上出现四分体,后期会有同源染色体分离,整个减数分裂Ⅱ不含有同源染色体。
定点变式
下图是光学显微镜下观察到的某植物(2n=24)生殖器官花粉形成过程中的部分图像,数字为细胞标号。下列叙述错误的是( )
A.细胞形成花粉过程中,图中细胞所对应的时期排序应为2→3→1。
B.细胞3的下一时期染色体数为48条
C.细胞2中有12对同源染色体,可能会发生交叉互换
D.与细胞3相比,细胞1中的染色体组成最大的差异是无同源染色体
答案:B
解析:A、根据图中染色体的形态及位置关系判断,其中不含同源染色体,且染色体排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;2中同源染色体联会,处于减数第一次分裂前期;3中同源染色体排列在赤道板两侧,处于减数第一次分裂中期,细胞形成花粉过程中,图中细胞所对应的时期排序应为2→3→1,A正确;
B.细胞3的下一时期为减数第一次分裂后期,染色体数为24条,B错误;
C.细胞2中有12对同源染色体,正处于减数第一次分裂前期,形成四分体可能会发生交叉互换,C正确;
D.细胞1中不含同源染色体,且染色体排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,细胞3中同源染色体排列在赤道板两侧,处于减数第一次分裂中期,与细胞3相比,细胞1中的染色体组成最大的差异是无同源染色体,D正确。
6.经过减数分裂形成的精子或卵细胞,染色体数目一定是体细胞的一半吗?有没有例外?出现例外会造成什么后果?请选择你认为最便捷的途径寻找答案。
答案:不一定。若减数分裂过程中发生异常情况,如减数分裂Ⅰ时联会的同源染色体有一对或几对没有分别移向细胞的两极,而是集中到一个次级精(卵)母细胞中,再经过减数分裂Ⅱ产生的精子或卵细胞中的染色体数目就会比正常的精子或卵细胞多一条或几条染色体。再如减数分裂过程(无论第一次分裂还是第二次分裂)中,染色体已移向细胞两极,但由于某种原因细胞未分裂成两个子细胞,这样就可能出现精子或卵细胞中染色体数目加倍的现象。
若上述现象出现,则受精卵中染色体数目就会出现异常,由该受精卵发育成的个体细胞中染色体数目也不正常。由于染色体是遗传物质的载体,生物体的性状又是由遗传物质控制的,那么当该个体的遗传物质出现异常时,该个体的性状也会出现异常。例如,人类的“21三体综合征”遗传病患者就是由含有24条染色体(其中21号染色体是2条)的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子结合后发育而成的。
7.在精细胞变形为精子的过程中,精子的头部几乎只保留了细胞核,部分细胞质变成了精子的颈部和尾部,大部分细胞质及多数细胞器被丢弃,但全部线粒体被保留下来,并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象?
答案:细胞核作为遗传信息库被保留了下来,参与物质的遗传,而线粒体作为能量机器,集中在尾的基部可以为尾的摆动提供能量。
定点变式
在精细胞变形为精子的过程中,大部分细胞质及多数细胞器被丢弃,但保留了细胞核和全部线粒体。下列有关说法错误的是( )
A.大部分细胞质及多数细胞器退化有利于精子的运动
B.精卵结合时需要精子的细胞核提供父方的遗传信息
C.精子游向卵细胞并与其结合需要线粒体提供大量能量
D.精卵识别与结合体现了细胞膜的流动性,但未发生信号分子与受体的结合
答案:D
解析:精子的大部分细胞质及多数细胞器退化有利于精子的运动,A项正确;在精子的变形过程中,精子细胞中的细胞核变为精子头的主要部分,精卵结合时需要精子的细胞核提供父方的遗传信息,B项正确;线粒体是“动力工厂”,精子游向卵细胞并与其结合需要线粒体提供大量能量,C项正确;精卵识别与结合体现了细胞膜的流动性和细胞膜的信息交流功能,发生了信号分子与受体的结合,D项错误。
(二)受精作用
1.大熊猫的体细胞有42条染色体,判断下列相关表述是否正确。
(1)一只雄性大熊猫在不同时期产生的精子,染色体数目一般都是21条。( )
(2)一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞,其染色体组合具有多样性。( )
答案:(1)√;(2)√
2.假如蛙的15个初级卵母细胞和5个初级精母细胞都能正常分裂,并在最大限度内受精,则最多能形成的受精卵数目是( )
A.20 B.15 C.10 D.5
答案:B
解析:15个初级卵细胞可形成15个卵细胞,而5个初级精母细胞正常分裂可形成20个精子,因此最多可形成15个受精卵。
3.同种生物前后代的染色体数目是相同的,对此起决定作用的过程是( )
A.有丝分裂 B.有丝分裂和受精作用
C.减数分裂 D.减数分裂和受精作用
答案:D
解析:减数分裂的最终结果是形成染色体数目减半的配子,而受精作用通过精卵结合,形成的受精卵染色体数目恢复到体细胞中的数目。
定点变式
下列对受精作用的叙述错误的是( )
A.受精时雌雄配子相互识别就是通过细胞膜进行信息交流
B.受精卵中的染色体一半来自于父方,一半来自于母方
C.受精时伴随雌雄配子的随机结合,非同源染色体上的非等位基因自由组合
D.受精作用有利于维持前后代细胞中染色体数目的恒定
答案:C
解析:A、受精时,雌雄配子相互识别是通过精子细胞膜表面的信号分子与卵细胞表面的受体直接接触实现的,A正确;
B.受精卵由精子和卵细胞结合形成,其细胞核内的染色体一半来自卵细胞,一半来自精子,B正确;
C.非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在减数分裂I,不发生在受精作用过程中,C错误;
D.减数分裂产生配子时染色体数目减半,受精作用雌雄配子结合使染色体数目恢复,故受精作用有利于维持前后代细胞中染色体数目的恒定,D正确。
故选C。
4.正常人的体细胞中有23对染色体。有一种叫“13三体综合征”的遗传病,患者头小,患先天性心脏病,智力远低于常人。对患者进行染色体检查,发现患者的13号染色体不是正常的1对,而是3条。请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”,从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。
答案:在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中,如果由于某种原因减数分裂Ⅰ时两条13号染色体没有分离而是进入了同一个次级精(卵)母细胞,再经过减数分裂Ⅱ,就会形成含有2条13号染色体的精子或卵细胞;如果减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ时13号染色体的着丝粒分裂,形成了2条13号染色体,但没有分别移向细胞两极,而是进入了同一个精子或卵细胞。这样异常的精子或卵细胞就含有24条染色体,其中13号染色体是2条。若一个正常的精子或卵细胞(含23条非同源染色体,其中只含有l条13号染色体)与上述异常的卵细胞或精子结合成受精卵,则该受精卵含47条染色体,其中13号染色体为3条。当该受精卵发育成个体时,该个体的体细胞中的染色体数目就是47条,含有3条13号染色体。
定点变式
一对表型正常的夫妇,生了一个性染色体组成为XXY且患色盲的孩子,下列对患病原因的分析,正确的是( )
A.父方进行减数分裂Ⅰ时,X和Y染色体未分离,产生含“X+Y”染色体的精子
B.父方进行减数分裂Ⅱ时,X上的姐妹染色单体未分离,产生含“X+X”染色体的精子
C.母方进行减数分裂Ⅰ时,X和X同源染色体未分离,产生含“X+X”染色体的卵细胞
D.母方进行减数分裂Ⅱ时,X上的姐妹染色单体未分离,产生含“X+X”染色体的卵细胞
答案:D
解析:色盲是一种伴X隐性遗传病,假设色盲基因为Xb,则父方基因型为XBY,母方基因型为XBXb,孩子基因型为XbXbY。
5.骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体,请问骡的体细胞中含有多少条染色体?骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的,而它们的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂,因此骡不能繁殖后代。你能从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因吗?
答案:骡的体细胞中含有63条染色体,骡体内的63条染色体中有32条来自马,31条来自驴,每条染色体没有同源染色体,不能正常联会形成配子,因而骡不能繁殖后代。
(三)基因在染色体上
1.基于对同源染色体和非同源染色体上相关基因的理解,判断下列相关表述是否正确。
(1)位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状。( )
(2)非等位基因都位于非同源染色体上。( )
答案:(1)√;(2)×
解析:(1)位于一对同源染色体上相同位置的基因为相同基因或等位基因,控制同一性状的相同或不同表型。
(2)非等位基因包含同源染色体上的非等位基因,如下图1所示,也包括非同源染色体上的非等位基因,如下图2所示,其中后者两对基因符合自由组合定律。
2.基因主要位于染色体上,下列关于基因和染色体关系的表述,错误的是( )
A.染色体是基因的主要载体 B.染色体就是由基因组成的
C.一条染色体上有多个基因 D.基因在染色体上呈线性排列
答案:B
解析:A项,基因在染色体上,染色体是基因的主要载体,故A项表述正确。B项,染色体主要由蛋白质和DNA组成,故B项表述错误。C项,一条染色体上含有多个基因,基因与染色体不是一一对应的关系,故C项表述正确。D项,一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,故D项表述正确。注意本题要选择的是表述错误的选项,故本题正确答案为B。
3.基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关叙述,错误的是( )
A.复制的两个基因随染色单体分开而分开
B.同源染色体分离时,等位基因也随之分离
C.非同源染色体数量越多,非等位基因组合的种类也越多
D.非同源染色体自由组合,使所有非等位基因也自由组合
答案:D
解析:基因位于染色体上,一条染色体含有多个基因。等位基因位于同源染色体上,遵循基因的分离定律,在减数第一次分裂的后期随同源染色体分离而分离。非同源染色体的非等位基因遵循基因的自由组合定律,在减数第一次分裂的后期随非同源染色体的自由组合而重组。位于同源染色体的非等位基因不遵循基因的自由组合定律,故D错误。
定点变式
下列叙述中不能体现基因与染色体平行行为的是( )
A.基因位于染色体上
B.形成配子时,细胞中成对的基因分开,同源染色体也分开,分别进入不同配子
C.形成配子时,细胞中非等位基因自由组合,非同源染色体也是自由组合
D.体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方,同源染色体也是如此
答案:A
解析:基因位于染色体上、染色体是基因的载体是由基因与染色体的平行行为得出的推论,且未涉及基因和染色体的行为,A符合题意;形成配子时,等位基因分离,同源染色体也分离,分别进入不同配子,B不符合题意;在形成配子时,非等位基因自由组合,非同源染色体也自由组合,最终形成的配子中只有成对的基因中的一个,也只有成对的染色体中的一条,C不符合题意;受精卵是由来自父方的精子和来自母方的卵细胞融合而成的,而配子中只有成对的基因中的一个和成对的染色体中的一条,D不符合题意。
4.用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交,通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别;用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交,通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别,这是为什么?用其他杂交组合,能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢?
答案:因为白眼雌果蝇(XbXb,设B基因为红眼,b基因为白眼)与红眼雄果蝇(XBY)杂交,后代中雌果蝇全为红眼XBXb,雄果蝇全为白眼XbY。而白眼雄果蝇XbY与红眼雌果蝇XBX-杂交,后代雌雄果蝇均为红眼,或雌雄果蝇红眼与白眼为1:1,因而前者杂交组合可根据眼色判断果蝇性别,而后者就无法通过眼色判断果蝇性别。其他杂交组合无法通过眼色判断子代果蝇的性别。
定点变式
对于果蝇眼色的遗传,科学家曾进行了相关实验:取正常砖红眼(显性纯合)果蝇,经过处理得到朱红眼、杏黄眼突变体,已知这两种眼色突变体仅由一对基因发生隐性突变而来(不考虑基因突变的不定向性),若有两对隐性突变则为白眼。假设后续杂交实验不发生变异,回答下列问题:
(1)为了确定某群体中不同个体的朱红眼性状是由相同基因突变还是不同基因突变而来,可以取多对___________果蝇相互杂交,若后代都是___________,则是不同基因突变得来的,同时也可说明基因和性状的关系是___________。
(2)若控制朱红眼和杏黄眼的基因都位于常染色体上,则一只朱红眼果蝇和一只杏黄眼果蝇相互交配,F2的表型及比例是___________。
(3)若控制朱红眼和杏黄眼的基因一对在常染色体、一对在X染色体上,可利用如下方案通过一次杂交实验判断朱红眼基因所在的位置:取一只纯合朱红眼雌果蝇和一只纯合杏黄眼雄果蝇杂交,若子代___________,则朱红眼基因在常染色体上;若子代_________,则朱红眼基因在X染色体上,
(4)若朱红眼基因位于常染色体上、杏黄眼基因位于X染色体上,上述(3)中子代相互交配,F2雄性表型及比例是________。
答案:(1)朱红眼雌雄果蝇;砖红眼;一个性状可以受到多个基因的影响
(2)朱红眼:砖红眼:杏黄眼=1:2:1或砖红眼:朱红眼:杏黄眼:白眼=9:3:3:1
(3)全为砖红眼;雌性全为砖红眼,雄性全为朱红眼
(4)砖红眼:杏黄眼:朱红眼:白眼=3:3:1:1
解析:(1)要判断不同突变体是否为同一位点突变,应取多对两种纯和突变雌雄个体杂交,若子代全表现为野生型(正常砖红色),即为不同位点突变,若子代全为突变体(朱红眼),则为同一位点突变。若不同位点突变体均表现为朱红眼,则说明一个性状可以受到多个基因的影响。
(2)设朱红眼由基因型aa控制,杏黄眼由基因型bb控制。若控制朱红眼和杏黄眼的基因都位于常染色体上,则朱红眼基因型为aaBB,杏黄眼基因型为AAbb,若两对基因位于同一对染色体上,则F1AaBb分别产生1/2aB、1/2Ab的雌雄配子,雌雄配子随机结合后F2基因型、表型及比值为1/4aaBB(朱红眼)、2/4AaBb(正常砖红眼)、1/4AAbb(杏黄眼);若两对基因分别位于两对同源染色体上,则F1AaBb分别产生1/4AB、1/4Ab、1/4aB、1/4ab的雌雄配子,雌雄配子随机结合后,F2基因型、表型及比值为9/16A-B-(正常砖红眼)、3/16aaB-(朱红眼)、3/16A-bb(杏黄眼)、1/16aabb(白眼)。
(3)若朱红眼基因在常染色体上,则亲本基因型为aaXBXB×AAXbY,子代基因型为AaXBXb、AaXBY,全表现为正常砖红眼;若朱红眼基因在X染色体上,则亲本基因型为BBXaXa×bbXAY,子代基因型为BbXAXa、BbXaY,雌性全为正常砖红眼,雄性全为朱红眼。
(4)若朱红眼基因位于常染色体上、杏黄眼基因位于X染色体上,上述(3)中亲本基因型为aaXBXB×AAXbY,F1基因型为AaXBXb、AaXBY,F2雄性种基因型、表型及比值为3/4A-×1/2XBY=3/8A-XBY(正常砖红眼)、3/4A-×1/2XbY=3/8A-XbY(杏黄眼)、1/4aa×1/2XBY=1/8aaXBY(朱红眼)、1/4aa×1/2XbY=1/8aaXbY(白眼)。
5.生物如果丢失或增加一条或几条染色体,就会出现严重疾病甚至死亡。但是在自然界,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。这些生物虽然体细胞中的染色体数目减少了一半,但它们仍能正常生活。你如何解释这一现象?
答案:这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少一半,但仍具有一整套非同源染色体,这一组染色体携带有控制该种生物体所有性状的一整套基因,因此能正常生活。
6.人的体细胞中有23对染色体,其中1~22号是常染色体,23号是性染色体。现在已经发现多一条13号、18号或21号染色体的婴儿,都表现出严重的病症。据不完全调查,现在还未发现多一条(或几条)其他常染色体的婴儿。请你试着作出一些可能的解释。
答案:人的体细胞染色体数目的变异会严重影响生殖、发育等各项生命活动,未发现其他染色体数目变异的婴儿,很可能是发生这类变异的受精卵不能发育,或在胚胎早期就死亡了的缘故。
(四)伴性遗传
1.性染色体携带着许多个基因。判断下列相关表述是否正确。
(1)位于X或Y染色体上的基因,其控制的性状与性别的形成都有一定的关系。( )
(2)位于性染色体上的基因,在遗传中不遵循孟德尔遗传规律,但表现出伴性遗传的特点。( )
答案:(1)√;(2)×
解析:位于性染色体上的基因,在遗传中既遵循孟德尔遗传规律,又表现出伴性遗传的特点。
2.在下列系谱图中,遗传病(图中深颜色表示患者)只能由常染色体上的隐性基因决定的是( )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:C项中父母不患病,生了一个患病的孩子,应为隐性遗传病,且这个患病孩子是女孩,但其父亲没有患病,不符合伴X染色体隐性遗传病的特点,因此为常染色体隐性遗传病。
定点变式
某生物兴趣小组对患有某一单基因遗传病(受一对等位基因控制的遗传病)的家族进行调查,绘制了右图所示的遗传系谱图。不考虑任何变异及X、Y染色体的同源区段,下列相关叙述错误的是( )
A.若该病为伴性遗传病,则为伴X染色体显性遗传病
B.Ⅱ3和Ⅱ4再生一个患病男孩的概率为1/4
C.Ⅱ6的体细胞内最多含有4个致病基因
D.Ⅱ4与Ⅲ9个体的基因型不一定相同
答案:D
解析:A、若该病为常染色体遗传病,则可能是常染色体隐性遗传病,也可能是常染色体显性遗传病;若该病为隐性遗传病,则不可能是伴Y染色体遗传病,由于Ⅱ3患病,但其父亲、儿子正常,故不属于伴X染色体隐性遗传病,分析可知,该病是伴X染色体显性遗传病,A正确;
B.若为常染色体显性遗传病,则Ⅱ3和Ⅱ4的基因型可表示为Aa和aa,则二者再生患病男孩的概率为1/2×1/2=1/4;若为常染色体隐性遗传病,则工和工的基因型可表示为aa和Aa,则二者再生患病男孩的概率为1/2×1/2=1/4;若为伴X显性遗传病,则Ⅱ3和Ⅱ4的基因型可表示为XAXa和XaY,可见生出患病男孩的概率为1/4,即不论该病属于哪种遗传病,Ⅱ3和Ⅱ4再生一个患病男孩的概率均为1/4,B正确;
C.Ⅱ 的基因型可能是Aa(常染色体显性遗传病)、aa(常染色体隐性遗传病)、XAY(伴X染色体显性遗传病),当基因型为aa时,体细胞中染色体复制后在有丝分裂后期基因组成为aaaa,最多含有4个致病基因,C正确;
D.若为常染色体显性遗传病,Ⅱ4与Ⅲ9基因型均为a,若为常染色体隐性遗传病,Ⅱ4与Ⅲ9基因型均为Aa,若为伴X染色体显性遗传病,Ⅱ4与Ⅲ9基因型均为XaY,D错误。故选D。
3.由X染色体上的隐性基因导致的遗传病可能具有的特点是( )
A.如果母亲患病,儿子一定患此病
B.如果祖母患病,孙女一定患此病
C.如果父亲患病,女儿一定不患此病
D.如果外祖父患病,外孙一定患此病
答案:A
解析:由X染色体上隐性基因导致的遗传病(设致病基因为Xb),则女患者XbXb所生的儿子和父亲均为患者(XbY),A项正确。
定点变式
下列有关伴性遗传与性别决定的叙述,错误的是( )
A. 某女性患伴X染色体隐性遗传病,其父亲和儿子一定是该病患者
B. 含有Y染色体的细胞一定是生殖细胞,精原细胞中含有X、Y染色体
C. 伴性遗传与性染色体相关联,性染色体上的基因不都与性别决定有关
D. ZW型性别决定方式的生物,含W染色体的配子是雌配子
答案:B
解析:A.伴X染色体隐性遗传病的特点是女患者的父亲和儿子都是患者,故A正确; B.含有Y染色体的细胞不一定是生殖细胞,如精原细胞,精原细胞中含有X、Y染色体,故B错误; C.性染色体上的基因不都与性别决定有关,如人类的红绿色盲基因,故C正确; D.ZW型性别决定方式的生物,雌性个体的性染色体组成是ZW,雄性个体的性染色体组成是ZZ,所以含W染色体的配子是雌配子,故D正确。根据题干要求应选择说法不正确的选项,故符合题意的选项应为B。
4.人的白化病是常染色体遗传病,正常(A)对白化(a)是显性。一对表型正常的夫妇,生了一个既患白化病又患红绿色盲的男孩。回答下列问题。
(1)这对夫妇的基因型是_____。
(2)在这对夫妇的后代中,如果出现既不患白化病也不患红绿色盲的孩子,则孩子的基因型是_____。
答案:(1)AaXBXb(妇)、AaXBY(夫)
(2)AAXBXB或AaXBXb或AaXBXB或AAXBY或AAXBXb或AaXBY
5.果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性,为了确定这对等位基因位于常染色体上还是X染色体上,某研究小组让一只灰身雄性果蝇与一只灰身雌性果蝇杂交,然后统计子一代果蝇的表型及数量比,结果为灰身:黑身=3:1。根据这一实验数据,还不能确定B和b是位于常染色体上还是X染色体上,需要对后代进行更详细的统计和分析。请说说你的想法。
答案:如果这对基因位于常染色体上,两亲本的基因型为XBXb和XBY,所产生的后代为XBXB、XBXb、XBY和XbY,其中灰身:黑身=3:1,因这一结果与常染色体杂交结果相同,因此不能确定这对基因位于常染色体上还是X染色体上。需要统计后代每种表型的雌雄比例,来判断基因所处染色体的位置。

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