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(共24张PPT)
课时规范练26　基因在染色体上、伴性遗传
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必备知识基础练
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考点一　基因在染色体上的假说与证据
1.(2025·湖南长沙模拟)下列关于摩尔根的果蝇遗传实验和实验方法的叙述,正确的是(　　)
A.果蝇的杂交实验中,F1的个体都为红眼,肯定了融合遗传
B.孟德尔、摩尔根、萨顿均使用了“假说—演绎法”的科学方法
C.F2特定分离比的出现依赖于基因的分离、雌雄配子随机结合及足够的样本基数等
D.摩尔根将眼色基因与特定染色体联系起来,但眼色的遗传不支持孟德尔的理论
C
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解析 融合遗传的特点是,如果两亲本性状不同,子代的性状介于两亲本之间,果蝇的杂交实验中,F1的表型与亲本之一相同,否定了融合遗传,A项错误;萨顿使用的是类比推理法,B项错误;孟德尔的杂交实验中,实现3∶1的分离比必须同时满足:F1形成的雌雄配子种类相同(即依赖基因的分离),雌雄配子结合的机会相等,F2不同基因型的个体存活率相等,观察的子代样本数目足够多等,C项正确;摩尔根的研究结果将相应基因与特定的染色体联系起来,眼色的遗传遵循孟德尔的基因分离定律,D项错误。
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2.(2025·广东梅州模拟)果蝇(2n=8)是遗传学研究常用的实验材料。在摩尔根潜心研究果蝇的遗传行为时,他偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄蝇。下列有关说法正确的是(　　)
A.可以提出“基因突变”“染色体变异”等假说来解释该白眼雄果蝇出现的原因
B.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
C.摩尔根通过F1果蝇的自交实验,证明了白眼基因位于X染色体上,Y染色体上无等位基因
D.显性纯合的长翅果蝇幼虫在31 ℃条件下培养(正常培养温度为25 ℃),长成的成体却为残翅,这种现象称为“表观遗传”
A
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解析 摩尔根偶然在一群红眼果蝇中发现一只白眼雄果蝇,该白眼雄果蝇的出现不可能是基因重组的原因,若为基因重组,白眼果蝇不可能是一只,应为多只,因而推测该白眼果蝇出现的原因是“基因突变或染色体变异”,A项正确;摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上,并未据此提出基因在染色体上呈线性排列,B项错误;摩尔根通过F1果蝇的自交实验,不能证明白眼基因位于X染色体上,Y染色体上无等位基因,因为当相关基因位于X、Y同源区段上时,所得的实验结果与其假说的结果是一致的,C项错误;纯合的长翅果蝇幼虫在31 ℃条件下培养(正常培养温度25 ℃),长成的成体却为残翅,这种现象不是表观遗传,而是由环境引起的,D项错误。
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考点二　伴性遗传的类型和特点
3.(2024·江苏连云港期中)下列关于伴性遗传及性染色体的说法,正确的
是(　　)
A.人体成熟的生殖细胞中只有性染色体,没有常染色体
B.含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子
C.只有具有性别分化的生物才有性染色体之分
D.抗维生素D佝偻病的遗传特点之一是男性患者多于女性患者
C
解析 人体成熟的生殖细胞中既有性染色体,又有常染色体,A项错误;含X染色体的配子是雌配子或雄配子,含Y染色体的配子是雄配子,B项错误;抗维生素D佝偻病的遗传特点之一是女性患者多于男性患者,D项错误。
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4.先天性夜盲症是位于X染色体上的基因决定的一种遗传病,在人群中男性患者多于女性患者。一对表现正常的夫妇生有一个正常的女儿和一个患先天性夜盲症的孩子。下列相关叙述错误的是(　　)
A.由表现正常的夫妇生有患先天性夜盲症的孩子可知,该致病基因为隐性
B.患病孩子的性别为男孩,该致病基因来源于孩子的祖母或外祖母
C.表现正常的女儿与表现正常的男性结婚,后代可能出现夜盲症患者
D.先天性夜盲症女性患者的儿子和父亲一定是患者,女儿也可能是患者
B
解析 该病为伴X染色体隐性遗传病,由父母表现正常可知,患病孩子的母亲为携带者,患病孩子的性别为男孩,该致病基因来源于孩子的外祖母或外祖父,B项错误。
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5.(2024·贵州卷)人类的双眼皮基因对单眼皮基因是显性,位于常染色体上。一个色觉正常的单眼皮女性(甲),其父亲是色盲;一个色觉正常的双眼皮男性(乙),其母亲是单眼皮。下列叙述错误的是(　　)
A.甲的一个卵原细胞在有丝分裂中期含有两个色盲基因
B.乙的一个精原细胞在减数分裂Ⅰ中期含四个单眼皮基因
C.甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲
D.甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/4
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解析 假设人类的双眼皮基因、单眼皮基因用A、a表示,B、b表示红绿色盲相关基因,一个色觉正常的单眼皮女性(甲),其父亲是色盲,则甲的基因型为aaXBXb,一个色觉正常的双眼皮男性(乙),其母亲是单眼皮,乙的基因型为AaXBY,甲的卵原细胞在有丝分裂中期有2个b,A项正确;乙的基因型为AaXBY,进行减数分裂前,DNA进行复制,减数分裂Ⅰ中期含2个单眼皮基因,B项错误;甲的基因型为aaXBXb,甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲,C项正确;甲的基因型为aaXBXb,乙的基因型为AaXBY,甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/2×1/2=1/4,D项正确。
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6.(2024·河南联考模拟)鸡(ZW,2n=78)羽毛的芦花(B)对非芦花(b)为显性,基因B/b位于Z染色体上。在某些环境因素作用下母鸡会转变成公鸡(染色体型不变),发生性逆转后可以正常完成交配并产生子代,但WW型个体死亡。下列叙述正确的是(　　)
A.母鸡的性染色体组成均为ZW,公鸡的性染色体组成均为ZZ
B.若要测定鸡的基因组全部DNA序列,则需要测39条染色体
C.芦花母鸡与性逆转的非芦花公鸡交配,子代芦花鸡均为母鸡
D.芦花母鸡和非性逆转的非芦花公鸡交配,子代芦花鸡均为公鸡
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解析 在某些环境因素作用下母鸡(ZW)会转变成公鸡,因此公鸡的性染色体组成为ZZ或ZW,A项错误;若要测定鸡的基因组全部DNA序列,则需要测38条非同源的常染色体+Z+W,共40条染色体,B项错误;芦花母鸡(ZBW)与性逆转的非芦花公鸡(ZbW)交配,子代基因型为ZBZb(芦花公鸡)、ZBW(芦花母鸡)、ZbW(非芦花母鸡),子代芦花鸡有公鸡和母鸡,C项错误;芦花母鸡(ZBW)和非性逆转的非芦花公鸡(ZbZb)交配,子代基因型为ZBZb(芦花公鸡)、ZbW(非芦花母鸡),D项正确。
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7.(2024·浙江卷)某昆虫的翅型有正常翅和裂翅,体色有灰体和黄体,控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫∶裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的(　　)
A.1/12　　　　　　　　 B.1/10
C.1/8 D.1/6
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解析 翅型有正常翅和裂翅,假设控制翅型的基因为A、a,体色有灰体和黄体,假设控制体色的基因为B、b。控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,可知两对基因的遗传遵循自由组合定律。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫∶裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1,分析F1表型可以发现,雌虫全为灰体,雄虫全为黄体,又因为控制翅型和体色的两对等位基因均不位于Y染色体上,因此可推测控制体色的基因位于X染色体上,且黄体为隐性性状。裂翅黄体雌虫与裂翅灰体雄虫杂交,F1出现了正常翅的性状,可以推测裂翅为显性性状,正常翅为隐性性状,且子代雌雄的表型比例相同,可推知控制体色的基因位于常染色体上。
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由以上分析可以推出亲本裂翅黄体雌虫的基因型为AaXbXb,裂翅灰体雄虫的基因型为AaXBY。AaXbXb和AaXBY杂交,正常情况下,F1中裂翅∶正常翅=3∶1,实际得到F1中裂翅∶正常翅=2∶1,推测存在AA致死。AaXbXb和AaXBY杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫(AaXBXb)∶裂翅黄体雄虫(AaXbY)∶正常翅灰体雌虫(aaXBXb)∶正常翅黄体雄虫(aaXbY)=2∶2∶1∶1。将两对基因分开计算,先分析Aa和Aa,子代Aa∶aa=2∶1,让全部F1相同翅型的个体自由交配,即2/3Aa自由交配、1/3aa自由交配,2/3Aa自由交配,因AA致死,子代为1/3Aa、1/6aa;1/3aa自由交配,子代为1/3aa,因此子代中Aa∶aa=2∶3,即Aa占2/5,aa占3/5。再分析XBXb和XbY,后代产生XbY的概率是1/4,综上可知,F2中裂翅黄体雄虫(AaXbY)占F2总数的比例为(2/5)×(1/4)=1/10。
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关键能力提升练
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8.(2024·河北衡水模拟)某一年生植物的性别决定方式为XY型,X、Y染色体上具有同源区段,该区段可存在等位基因。现有同源区段上某对基因(D、d)均为杂合子的雌雄个体构成的种群(假设雄性个体的基因型均相同,且不考虑基因突变和染色体变异,产生的后代均存活)。下列说法正确的是(　)
A.该种群个体的基因型有XDXd、XDYd、XdYD3种类型
B.当F1的雌性有两种表型时,D基因位于雄性的X染色体上
C.当F1的雄性有两种表型时,D基因位于雄性的Y染色体上
D.X、Y染色体同源区段上基因的遗传仍然遵循基因的分离定律
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解析 种群中均为杂合子,雌性的基因型均为XDXd,由题意可知,雄性的基因型有一种,即XDYd或XdYD,因此种群中的基因型有2种类型,A项错误;当F1的雌性有两种表型时,亲本雄性的基因型为XdYD,D基因位于雄性的Y染色体上,B项错误;当F1的雄性有两种表型时,亲本雄性的基因型为XDYd,D基因位于雄性的X染色体上,C项错误;X、Y染色体同源区段上基因的遗传仍然遵循基因的分离定律,D项正确。
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9.(2024·湖北武汉模拟)蝇子草是雌雄异株的植物,性染色体组成为XY,其叶子形状有阔叶和细叶两种类型,据此进行了实验①和②。下列分析正确的是(　　)
杂交实验 雌株 雄株 子代
① 阔叶 细叶 全是阔叶雄株
② 阔叶 阔叶 雌株全是阔叶,雄株阔叶和细叶约各占半数
A.阔叶对细叶为隐性
B.叶子形状基因位于Y染色体上
C.含有细叶基因的配子是致死的
D.实验②中的阔叶雌株是杂合子
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解析 由杂交实验②亲本均为阔叶,子代出现细叶可推出,阔叶对细叶为显性,A项错误;由杂交实验②子代雌雄表现不同,说明是伴性遗传,基因位于X染色体上,若叶子形状基因位于Y染色体上,则雄性相应性状只会传给雄性,雌性个体不会出现相应性状,B项错误;由于实验①子代全是阔叶雄株,说明含细叶基因的雄配子致死,由于实验②子代雄株有细叶,说明含细叶基因的雌配子不致死,C项错误;假设阔叶基因为A,细叶基因为a,实验①的亲代雌株和雄株基因型分别为XAXA,XaY,实验②的亲代雌株和雄株基因型分别为XAXa,XAY,即实验②中的阔叶雌株是杂合子,D项正确。
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10.(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,错误的是(　　)
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HhZaW
D.白羽雌鸟的基因型是hhZaW
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解析 根据图中杂交组合,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。
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11.(10分)(2024·广东卷)遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)是一种罕见的口腔遗传病,严重影响咀嚼、语音、美观及心理健康。2022年,我国科学家对某一典型的HGF家系(如下图)进行了研究,发现ZNF862基因突变会导致HGF发生。
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回答下列问题。
(1)据图分析,HGF最可能的遗传方式是　　　　　　　　　　。假设该致病基因的频率为p,根据最可能的遗传方式,Ⅳ2生育一个患病子代的概率为
　　　　　(列出算式即可)。
(2)为探究ZNF862基因的功能,以正常人牙龈成纤维细胞为材料设计实验,简要写出设计思路:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　。为从个体水平验证ZNF862基因突变导致HGF,可制备携带该突变的转基因小鼠,然后比较　　　　　　　　　　　　　　　的差异。
常染色体显性遗传
(1+p)/2
将正常人牙龈成纤维细胞分为甲、乙两组,其中甲组敲除ZNF862基因,观察甲、乙两组细胞表型
转基因小鼠和正常小鼠牙龈
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(3)针对HGF这类遗传病,通过体细胞基因组编辑等技术可能达到治疗的目的。是否也可以通过对人类生殖细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传病 作出判断并说明理由: 　　　　　 　　 　　　　。
否,违反法律和伦理,且存在安全隐患
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解析 (1)由题图可知,该病最可能的遗传方式为常染色体显性遗传;假设该病由等位基因A/a控制,设基因A的频率为p,则基因a的频率为(1-p),Ⅳ2的基因型为Aa,产生的配子基因型及比例为1/2A和1/2a,普通人中基因型为AA的概率为p2,基因型为Aa的概率为2p(1-p),基因型为aa的概率为(1-p)2,Ⅳ2与基因型为AA的个体生育患病子代的概率为p2,与基因型为Aa的个体生育患病子代的概率为2p(1-p) ×3/4,与基因型为aa的个体生育患病子代的概率为(1-p)2×(1/2),故Ⅳ2生育一个患病子代的概率为p2+2p(1-p)×3/4+(1-p)2×1/2=(1+p)/2。(2)设计思路为将正常人牙龈成纤维细胞分为甲、乙两组,其中甲组敲除ZNF862基因,观察甲、乙两组细胞表型;个体水平上,通过比较转基因小鼠和正常小鼠牙龈的差异可得出该基因的功能。(3)不能通过对人类生殖细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传病,因为该方式违反法律和伦理,可能引发人类危机。

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