高考生物一轮复习第五单元遗传的基本规律与伴性遗传复习提升课8伴性遗传中的特殊问题及基因位置的确定相关的遗传实验设计课件 25页

遗传的基本规律与伴性遗传 第五单元 复习提升课 (8) 伴性遗传中的特殊问题及基因位置的 确定相关的遗传实验设计 (2019 · 山西太原一模 ) 某雌雄异株的草本植物，控制植株绿色和金黄色的基因 (A 、 a) 只位于 X 染色体上。以下是某中学生物研究小组完成的几组杂交实验结果： 一、伴性遗传中的特殊问题分析及综合应用 ( 一 ) 伴性遗传中的特殊问题 下列相关叙述，错误的是 ( 　　 ) A ．植株绿色对金黄色为显性 B ． A 和 a 的遗传符合基因的分离定律 C ．第 1 、 2 组无雌株最可能的原因是金黄色雄株的 X a 型精子不能成活 D ．第 3 组 F 1 中的绿色雌株与绿色雄株杂交，子代中无金黄色植株产生 答案 　 D 解析　 从第 3 组亲本都是绿色植株，子代中有金黄色植株出现，可推出绿色对金黄色为显性。 A 和 a 的遗传遵循基因的分离定律。第 1 、 2 组中无雌株出现，最可能的原因是亲本雄株中含 X a 的精子不能成活。第 3 组的 F 1 中绿色雌株的基因型为 X A X A 、 X A X a ，绿色雄株的基因型是 X A Y ，所以它们杂交后代中会有金黄色雄株产生。 1 ． X 染色体上隐性基因使雄配子 ( 花粉 ) 致死 应 考 演 练 1 ． ( 经典题 ) 某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知 Ⅰ 1 基因型均为 AaBB ，且 Ⅱ 2 与 Ⅱ 3 婚配的子代不会患病。根据以下系谱图，正确的推断是 ( 　　 ) A ． Ⅰ 3 的基因型一定为 AABb B ． Ⅱ 2 的基因型一定为 aaBB C ． Ⅲ 1 的基因型可能为 AaBb 或 AABb D ． Ⅲ 2 与基因型为 AaBb 的女性婚配，子代患病的概率为 3/16 ( 二 ) 遗传系谱中的特殊问题 B 　 解析　 根据题干信息，可推出当个体基因型中同时含有 A 和 B 基因时个体表现正常，当个体基因型中只含有 A 或 B 基因时或不含有显性基因时个体表现为患病。 Ⅱ 2 和 Ⅱ 3 婚配的子代不会患病，说明其子代基因型同时含有 A 和 B 基因，结合 Ⅱ 2 、 Ⅱ 3 的表现型，可判定 Ⅱ 2 和 Ⅱ 3 的基因型分别为 aaBB 和 AAbb ，且 Ⅰ 3 的基因型无法确定，可能为 AABb Ⅲ 1 和 Ⅲ 2 的基因型为 AaBb ； Ⅲ 2 与基因型为 AaBb 的个体婚配，则子代患病的概率为 3/16(A_bb) ＋ 3/16(aaB_) ＋ 1/16(aabb) ＝ 7/16 。 2 ． (2019 · 河南洛阳一模 ) 图甲为某种人类遗传病的系谱图，已知某种方法能够使正常基因显示一个条带，致病基因则显示为位置不同的另一个条带。用该方法对该家系中的每个个体进行分析，条带的有无及其位置表示为图乙。根据实验结果，下列有关该遗传病的叙述错误的是 ( 　　 ) A ．该病为常染色体隐性遗传病，且 1 号为致病基因的携带者 B ．若 13 号与一致病基因的携带者婚配，则生育患病孩子的概率为 1/6 C ． 10 号个体可能发生了基因突变 D ．若不考虑突变因素，则 9 号与该病患者结婚，出现该病子女的概率为 0 答案 　 B 解析　 图甲 1 、 2 号正常 5 号患病，推知该病为常染色体隐性遗传病，若用基因 A 、 a 表示，则 1 、 2 号的基因型均为 Aa,5 号基因型为 aa ，再根据图乙可知 6 、 7 、 10 、 12 号基因型均为 Aa,3 、 4 、 8 、 9 、 13 号基因型为 AA,11 号基因型为 aa 。所以 13 号 (AA) 和一致病基因携带者 (Aa) 婚配，后代不会患病； 3 、 4 号 (AA) 正常，而 10 号为携带者 (Aa) ，则 10 号可能发生了基因突变； 9 号 (AA) 与患者 (aa) 结婚，子代全部正常。 1 ． 遗传系谱图中两对等位基因共同控制一种遗传病问题 遗传系谱图中两对等位基因共同控制一种遗传病的问题是高考的热点。对于此类问题，利用常规的方法无法准确判断遗传方式。只能结合自由组合定律中两对等位基因控制一对相对性状 ( 正常与患病 ) 的实例进行分析。 2 ． 遗传系谱图与电泳图谱的结合 电泳是利用带电分子或离子所带电荷或相对分子质量不同，在电场中移动距离 ( 或速度 ) 不同的原理分离分子或离子的方法，如等位基因 A 与 a ，经限制酶切开后，由于相关片段相对分子质量等差异，在电场中移动距离不同，从而使两种基因得以分离。用该方法可对隐性遗传病患者所在的家系中表现正常的人员进行检测，以确定是否携带有致病基因，从而为预防该遗传病的再次发生提供理论指导。 应 考 演 练 1 ．某种羊的性别决定为 XY 型。已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因 (N /n) 控制；黑毛和白毛由等位基因 (M/ m) 控制，且黑毛对白毛为显性。回答下列问题： (1) 公羊中基因型为 NN 或 Nn 的表现为有角， nn 无角；母羊中基因型为 NN 的表现为有角， nn 或 Nn 无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一代群体中母羊的表现型及其比例为 _________________________ ；公羊的表现型及其比例为 _____________________ 。 二、基因位置的确定相关的遗传实验设计 有角∶无角＝ 1∶3 　 有角∶无角＝ 3∶1 　 (2) 某同学为了确定 M /m 是位于 X 染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛 ∶ 白毛＝ 3 ∶ 1 ，我们认为根据这一实验数据，不能确定 M/ m 是位于 X 染色体上，还是位于常染色体上，还需要补充数据，如统计子二代中白毛个体的性别比例，若 __________________ ，则说明 M /m 是位于 X 染色体上；若 ____________________________________________ ，则说明 M/ m 是位于常染色体上。 (3) 一般来说，对于性别决定为 XY 型的动物群体而言，当一对等位基因 ( 如 A/a) 位于常染色体上时，基因型有 ________ 种；当其仅位于 X 染色体上时，基因型有 ________ 种；当其位于 X 和 Y 染色体的同源区段时 ( 如图所示 ) ，基因型有 ________ 种。 白毛个体全为雄性 　 白毛个体中雄性∶雌性＝ 1∶1 　 3 　 5 　 7 　 解析 　 (1) 若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一代群体中基因型之比为 NN∶Nn∶nn ＝ 1∶2∶1 。而由题干信息 “ 母羊中基因型为 NN 的表现为有角， nn 或 Nn 无角 ” 可知，子代中母羊的表现型及其比例为有角∶无角＝ 1∶3 ；由 “ 公羊中基因型为 NN 或 Nn 的表现为有角， nn 无角 ” 可知，子代中公羊的表现型及其比例为有角∶无角＝ 3∶1 。 (2) 让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝ 3∶1 ，根据这一实验数据，无论 M /m 是位于 X 染色体上，还是位于常染色体上，都能进行解释，因而不能确定其位置。若 M/ m 位于 X 染色体上，则白毛个体全为雄性，而若 M/m 位于常染色体上，则白毛个体中雌雄比例相当。 (3) 当一对等位基因 ( 如 A/a) 位于常染色体上时，基因型有 AA 、 Aa 、 aa 3 种；当其仅位于 X 染色体上时，基因型有 X A X A 、 X A X a 、 X a X a 、 X A Y 、 X a Y 5 种；当其位于 X 和 Y 染色体的同源区段时，基因型有 X A X A 、 X A X a 、 X a X a 、 X A Y A 、 X A Y a 、 X a Y A 、 X a Y a 7 种。 2 ． (2017 · 全国卷 Ⅲ ， T32) 已知某种昆虫的有眼 (A) 与无眼 (a) 、正常刚毛 (B) 与小刚毛 (b) 、正常翅 (E) 与斑翅 (e) 这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：① aaBBEE 、② AAbbEE 和③ AABBee 。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题： (1) 若 A /a 、 B/ b 、 E/e 这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对常染色体上。 ( 要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论 ) (2) 假设 A /a 、 B/ b 这两对等位基因都位 X 染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。 ( 要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论 ) 答案　 (1) 选择① ×② 、② ×③ 、① ×③ 三个杂交组合，分别得到 F 1 和 F 2 ，若各杂交组合的 F 2 中均出现四种表现型，且比例为 9∶3∶3∶1 ，则可确定这三对等位基因分别位于三对常染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对常染色体上。 (2) 选择① ×② 杂交组合进行正反交，观察 F 1 中雄性个体的表现型。若正交得到 F 1 中雄性个体与反交得到的 F 1 中雄性个体有眼 / 无眼、正常刚毛 / 小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于 X 染色体上。 2 ． 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 (1) 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。 (2) 基本思路一：用 “ 纯合隐性雌 × 纯合显性雄 ” 进行杂交，观察分析 F 1 的性状。即： 基本思路二：用 “ 杂合显性雌 × 纯合显性雄 ” 进行杂交，观察分析 F 1 的性状。即： 3 ． 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 (1) 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 F 1 全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得 F 2 ，观察 F 2 表现型情况。即： (2) 结果推断： 若 F 2 雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现 则该基因位于常染色体上 若 F 2 中雄性个体全表现为显性性状，雌性个体中既有显性性状又有隐性性状 则该基因位于 X 、 Y 染色体的同源区段上 4 ． 数据信息分析法或调查法确认基因位置 若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则可确定基因在常染色体上；若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则可确定基因在性染色体上。分析如下： (1) 根据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断： 灰身、直毛 灰身、分叉毛 黑身、直毛 黑身、分叉毛 雌蝇 3/4 0 1/4 0 雄蝇 3/8 3/8 1/8 1/8 据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中 3∶1 ，雄蝇中也为 3∶1 ，二者相同，故为常染色体遗传。直毛与分叉毛的比例，雌蝇中 4∶0 ，雄蝇中 1∶1 ，二者不同，故为伴 X 遗传。 (2) 依据遗传调查所得数据进行推断：