学年高中生物人教版必修二教师用书第2章基因和染色体的关系微专题四伴性遗传的常规解题方法含答案.docx
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学年高中生物人教版必修二教师用书第2章基因和染色体的关系微专题四伴性遗传的常规解题方法含答案
微专题四 伴性遗传的常规解题方法
一、遗传系谱图的解题规律
例1 如图所示为甲、乙两种遗传病的家族系谱图(Ⅱ1不携带致病基因)。
下列有关甲、乙两种遗传病和人类遗传的叙述,不正确的是( )
A.从系谱图中可以看出,甲病的遗传方式为常染色体上的显性遗传,乙病的遗传方式为X染色体上的隐性遗传
B.若Ⅲ1与Ⅲ5结婚,生患病男孩的概率为
C.若Ⅲ1与Ⅲ4结婚,生两病兼发孩子的概率为
D.若Ⅲ1与Ⅲ4结婚,后代中只患甲病的概率为
答案 C
解析 由图中Ⅱ5和Ⅱ6患甲病,所生女儿Ⅲ3正常可知,甲病的遗传方式为常染色体上的显性遗传。
由Ⅱ1不携带致病基因,所生儿子患有乙病可知,乙病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。
设甲病由基因A、a控制,乙病由基因B、b控制,则Ⅲ1的基因型为aaXBXB、aaXBXb,Ⅲ5的基因型为aaXBY,他们生出患病男孩(基因型为aaXbY)的概率为×=。
单纯考虑甲病,Ⅲ1的基因型为aa,Ⅲ4的基因型为AA、Aa,故后代患甲病的概率为;单纯考虑乙病,Ⅲ1的基因型为XBXB、XBXb,Ⅲ4的基因型为XBY,故后代患乙病的概率为×=,可知生两病兼发孩子的概率为×=;只患甲病的概率为-=。
方法总结
1.遗传系谱图的分析判断
(1)确定是否为伴Y染色体遗传
①若系谱图中女性全正常,患者全为男性,而且患者的父亲、儿子全为患者,则为伴Y染色体遗传。
如下图:
②若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y染色体遗传。
(2)确定是显性遗传还是隐性遗传
①“无中生有”是隐性遗传病,如图1。
②“有中生无”是显性遗传病,如图2。
(3)确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传
①在已确定是隐性遗传的系谱图中,主要参照“女患者”
a.若女患者的父亲和儿子都患病,则最可能为伴X染色体隐性遗传,如图3。
b.若女患者的父亲和儿子中有正常的,则一定为常染色体隐性遗传,如图4。
②在已确定是显性遗传的系谱图中,主要参照“男患者”。
a.若男患者的母亲和女儿都患病,则最可能为伴X染色体显性遗传,如图5。
b.若男患者的母亲和女儿中有正常的,则一定为常染色体显性遗传,如图6。
(4)若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小推测
①若该病在代与代之间呈连续遗传,则最可能为显性遗传病;再根据患者性别比例进一步确定,如下图:
②如下图最可能为伴X染色体显性遗传。
2.关于“患病男孩”与“男孩患病”的概率计算
(1)常染色体遗传
如果控制某遗传病的基因位于常染色体上,由于常染色体与性染色体是自由组合的,则:
①患病男孩的概率=患病孩子的概率×;
②男孩患病的概率=患病孩子的概率。
(2)伴性遗传
如果控制某遗传病的基因位于性染色体上,由于该性状与性别联系在一起,则:
①患病男孩的概率=患病男孩在后代全部孩子中的概率;
②男孩患病的概率=后代男孩中患病的概率。
变式1 下图是先天聋哑遗传病的某家系图,Ⅱ2的致病基因位于1对染色体,Ⅱ3和Ⅱ6的致病基因位于另1对染色体,这2对基因均可单独致病。
Ⅱ2不含Ⅱ3的致病基因,Ⅱ3不含Ⅱ2的致病基因。
不考虑其他突变,下列叙述正确的是( )
A.Ⅱ3和Ⅱ6所患的是伴X染色体隐性遗传病
B.若Ⅱ2所患的是伴X染色体隐性遗传病,Ⅲ2不患病的原因是无来自父亲的致病基因
C.若Ⅱ2所患的是常染色体隐性遗传病,Ⅲ2与某相同基因型的人婚配,则子女患先天聋哑的概率为
D.若Ⅱ2与Ⅱ3生育了1个先天聋哑女孩,该女孩的1条X染色体长臂缺失,则该X染色体来自母亲
答案 D
解析 正常的Ⅰ3和Ⅰ4生出了患病的Ⅱ3和Ⅱ6,所以此病为隐性遗传病,又因Ⅱ3是女性,其父亲正常,所以致病基因不可能位于X染色体上,A错误;若Ⅱ2所患的是伴X染色体隐性遗传病,则Ⅲ2不患病的原因是Ⅲ2不含来自母亲的致病基因,B错误;若Ⅱ2所患的是常染色体隐性遗传病,设这2种致病基因分别用a、b来表示,则Ⅲ2的基因型为AaBb,所以其与某相同基因型的人婚配,子女患病的基因型为aa__或__bb概率为+-=,C错误;因Ⅱ3不含Ⅱ2的致病基因,而Ⅱ3致病基因应位于常染色体上,其X染色体应不含致病基因,从而使得Ⅲ2不患病,若1条X染色体缺失将导致女孩先天性聋哑,则女孩原两条X染色体中应有一条含致病基因,此染色体应来自父亲,倘若Ⅲ2因来自母亲的含正常基因的X染色体缺失,恰巧导致该正常基因缺失,则可导致女孩患病,D正确。
二、判断基因所在位置的实验设计
例2 一只雌鼠的一条染色体上某基因发生突变,使野生型变为突变型。
该鼠与野生型鼠杂交,F1的雌雄鼠中均既有野生型,又有突变型。
假如仅通过一次杂交实验鉴别突变基因是在常染色体上还是在X染色体上,则F1的杂交组合最好选择( )
A.野生型(雌)×突变型(雄)
B.野生型(雄)×突变型(雌)
C.野生型(雌)×野生型(雄)
D.突变型(雌)×突变型(雄)
答案 A
解析 根据题意分析,雌鼠染色体上的基因成对存在,一个基因的突变就发生性状改变,可以得知发生的是显性突变。
用F1中显性雄和隐性雌杂交,后代中雄性全部为野生型,雌性全部为突变型就可以判断基因的位置。
方法总结
1.判断基因位于常染色体上还是X染色体上
(1)在已知显隐性性状的条件下,可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交
(2)在未知显性性状(或已知)条件下,可设置正反交杂交实验
①若正、反交结果相同,则基因位于常染色体上。
②若正、反交结果不同,则基因位于X染色体上。
2.判断基因是位于X、Y染色体同源区段上还是仅位于X染色体上时,用隐♀×(纯合)显♂杂交组合,即:
隐♀×(纯合)显♂⇒
变式2 已知果蝇的长翅对残翅为显性、灰身对黑身为显性、红眼对白眼为显性(这三对基因均不位于X、Y染色体的同源区段)。
下列有关果蝇的叙述中错误的是( )
A.残翅雌果蝇与长翅(纯合)雄果蝇杂交,若F1雌雄均为长翅,则为常染色体遗传
B.灰身(纯合)雌果蝇与黑身雄果蝇杂交,若F1雌雄均为灰身,则为常染色体或X染色体遗传
C.红眼(纯合)雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,若F1雌雄均为红眼,则为常染色体遗传
D.萨顿提出了“基因在染色体上”的假说,摩尔根通过实验证明了“基因在染色体上”
答案 C
解析 C项中,红眼基因位于X染色体和常染色体上时,均会出现F1雌雄均为红眼,故不能判断基因的位置。
1.(2018·洛阳一中期中)某种遗传病受一对等位基因控制,下面为该遗传病的系谱图。
有关叙述正确的是( )
A.若该病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ1为纯合子
B.若该病为伴X染色体显性遗传病,Ⅱ4为纯合子
C.若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅲ2为杂合子
D.若该病为常染色体显性遗传病,Ⅱ3为纯合子
答案 C
解析 此题可用排除法(相关基因用A、a表示),先根据男性患者Ⅱ3和正常女儿Ⅲ2排除X染色体上的显性遗传,B项错误;该病若为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ1的基因型就是XAXa,不是纯合子,A项错误;该病若为常染色体显性遗传病,Ⅱ3的基因型可能是AA或Aa,又根据Ⅲ2的基因型为aa,所以Ⅱ3一定是杂合子,D项错误。
2.(2018·安徽太和中学高一期中)某学校的生物小组在对人类遗传病调查时发现,某单基因遗传病具有男性患者多于女性患者的特点,并根据调查结果绘制了一个家系图(注:
图中未标明患病情况)。
下表中最符合该遗传病遗传特点的组别是( )
组别
男性患者
女性患者
男性正常
女性正常
A
1,3
10
5,7,9
2,4,6,8
B
3,5,7,9
1
2,4,6,8,10
C
3,7,9
4
1,5
2,6,8,10
D
3,7,9
1,5
2,4,6,8,10
答案 B
解析 根据题干信息“男性患者多于女性患者”可知,该遗传病最可能属于伴X染色体隐性遗传病,而伴X染色体隐性遗传病具有“女患父必患,母患子必患”的特点,因此,解本题的突破点是看女性患者的上下代男性的患病情况。
A组中10号为女性患病,其父亲(7号)正常,说明A组不是伴X染色体隐性遗传病;C组中3号和4号均患病,但他们的女儿8号正常,说明C组为常染色体显性遗传病;B组和D组均无女性患者,且D组只有3号、7号和9号三位男性患者,根据遗传病的特点可知,该种遗传病最可能属于伴Y染色体遗传病;与D组不同的是,B组的1号男性正常,而5号男性患病,说明B组不属于伴Y染色体遗传病,因此只有B组最符合伴X染色体隐性遗传病的特点。
3.下面是探究基因是位于X、Y染色体的同源区段上,还是只位于X染色体上的实验设计思路,请判断下列说法中正确的是( )
方法1:
纯合显性雌性个体×隐性雄性个体→F1。
方法2:
隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→F1。
结论:
①若子代雌雄全表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上 ②若子代雌性个体表现显性性状,雄性个体表现隐性性状,则基因只位于X染色体上 ③若子代雄性个体表现显性性状,则基因只位于X染色体上
④若子代雌性个体表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段
A.“方法1+结论①②”能够完成上述探究任务
B.“方法1+结论③④”能够完成上述探究任务
C.“方法2+结论①②”能够完成上述探究任务
D.“方法2+结论③④”能够完成上述探究任务
答案 C
解析 从方法设计上讲,方法1达不到设计目的,因为不管基因是位于X、Y染色体的同源区段上,还是只位于X染色体上,结果都为子代雌雄全表现显性性状;方法2的设计是正确的,假设控制某一相对性状的基因A、a位于X、Y染色体的同源区段上,那么隐性雌性个体的基因型为XaXa,纯合显性雄性个体的基因型为XAYA,XaXa×XAYA→XAXa、XaYA,则得出结论①,假设基因只位于X染色体上,XaXa×XAY→XAXa、XaY,则得出结论②。
因此“方法2+结论①②”能够完成上述探究任务。
4.(2018·潍坊高一检测)如图是一对夫妇和几个子女的简化DNA指纹,据此图判断,下列选项不正确的是( )
基因标记
母亲
父亲
女儿1
女儿2
儿子
Ⅰ
—
—
—
Ⅱ
—
—
Ⅲ
—
—
—
Ⅳ
—
—
Ⅴ
—
—
A.基因Ⅰ和基因Ⅱ可能位于同源染色体上
B.基因Ⅲ可能位于X染色体上
C.基因Ⅳ与基因Ⅱ可能位于同一条染色体上
D.基因Ⅴ可能位于Y染色体上
答案 D
解析 由图中信息可知,基因Ⅰ和基因Ⅱ均存在于母亲体内,后代中有且只有这两个基因中的一个,所以基因Ⅰ和基因Ⅱ最可能位于一对同源染色体上,A正确;基因Ⅲ的遗传特点是父亲传给了两个女儿,没有传给儿子,所以最可能位于X染色体上,B正确;基因Ⅳ和基因Ⅱ的遗传情况是一样的,同时出现,所以最可能位于同一条染色体上,C正确;如果基因Ⅴ位于Y染色体上,那么遗传特点是父亲只能传给儿子,但女儿1也有此基因,所以基因Ⅴ不可能位于Y染色体上,D错误。
5.(2018·江都质检)果蝇的眼色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制,其中A、a基因位于2号染色体上,其中A和B同时存在时果蝇表现为红眼,B存在而A不存在时为粉红眼,其余情况为白眼。
现选择两只红眼雌、雄果蝇交配,产生的后代如图所示,请回答下列问题:
(1)亲代雌、雄果蝇的基因型分别为________、________。
(2)从F1中选出红眼雌蝇和红眼雄蝇各一只进行杂交,所得子代中粉红眼果蝇出现的概率____。
(3)果蝇体内另有一对基因T、t,已知这对基因不位于2号染色体上。
当t基因纯合时对雄果蝇无影响,但会使雌果蝇性反转成不育雄果蝇。
为了探究T、t基因是否位
于X染色体上
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