人教版高中生物必修二 微專題四 伴性遺傳的常規(guī)解題方法 基因和染色體的關(guān)系

微專題四

伴性遺傳的常規(guī)解題方法第2章基因和染色體的關(guān)系

一、遺傳系譜圖的解題規(guī)律1.遺傳系譜圖的分析判斷(1)確定是否為伴Y染色體遺傳①若系譜圖中女性全正常，患者全為男性，而且患者的父親、兒子全為患者，則為伴Y染色體遺傳。如下圖：②若系譜圖中，患者有男有女，則不是伴Y染色體遺傳。(2)確定是顯性遺傳還是隱性遺傳①“無中生有”是隱性遺傳病，如圖1。②“有中生無”是顯性遺傳病，如圖2。(3)確定是常染色體遺傳還是伴X染色體遺傳①在已確定是隱性遺傳的系譜圖中，主要參照“女患者”a.若女患者的父親和兒子都患病，則最可能為伴X染色體隱性遺傳，如圖3。b.若女患者的父親和兒子中有正常的，則一定為常染色體隱性遺傳，如圖4。②在已確定是顯性遺傳的系譜圖中，主要參照“男患者”。a.若男患者的母親和女兒都患病，則最可能為伴X染色體顯性遺傳，如圖5。b.若男患者的母親和女兒中有正常的，則一定為常染色體顯性遺傳，如圖6。(4)若系譜圖中無上述特征，只能從可能性大小推測①若該病在代與代之間呈連續(xù)遺傳，則最可能為顯性遺傳病；再根據(jù)患者性別比例進一步確定，如下圖：②如下圖最可能為伴X染色體顯性遺傳。2.關(guān)于“患病男孩”與“男孩患病”的概率計算(1)常染色體遺傳如果控制某遺傳病的基因位于常染色體上，由于常染色體與性染色體是自由組合的，則：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)伴性遺傳如果控制某遺傳病的基因位于性染色體上，由于該性狀與性別聯(lián)系在一起，則：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。例1

(2019·江蘇泰州高二下月考)如圖為某遺傳病的家系圖，現(xiàn)已查明Ⅱ3不攜帶該病的致病基因，下列分析不正確的是A.Ⅰ1和Ⅱ2的基因型相同B.Ⅱ2一定攜帶該致病基因C.Ⅲ1的致病基因的獲得途徑是Ⅰ1→Ⅱ2→Ⅲ1D.Ⅱ2和Ⅱ3再生一個女孩患病的概率為1/2√解析由題意可知，Ⅱ2和Ⅱ3生出的Ⅲ1患病，且Ⅱ3不攜帶該病的致病基因，可以判斷該遺傳病為伴X染色體隱性遺傳病。設該致病基因為a，則Ⅰ1和Ⅱ2的基因型均為XAXa，Ⅱ2一定攜帶該致病基因，A、B正確；Ⅲ1的基因型為XaY，其致病基因的獲得途徑是Ⅰ1→Ⅱ2→Ⅲ1，C正確；Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分別為XAXa和XAY，他們所生女兒的基因型為XAXA或XAXa，均表現(xiàn)正常，即Ⅱ2和Ⅱ3再生一個女孩患病的概率為0，D錯誤。例2如圖為某家庭的遺傳系譜圖，已知該家庭中有甲、乙兩種遺傳病，其中一種為紅綠色盲。下列說法正確的是A.甲病為常染色體顯性遺傳病，存在代代遺傳的特點B.乙病為紅綠色盲，在人群中女性發(fā)病率高于男性C.Ⅱ－4為甲病攜帶者的概率是

，為乙病攜帶者的概率是D.若Ⅱ－4和Ⅱ－5再生一個孩子，其為正常女孩的概率是√解析由系譜圖中Ⅱ－4和Ⅱ－5正常，生下患甲病女孩Ⅲ－6可知，甲病是常染色體隱性遺傳病，則乙病是紅綠色盲，即伴X染色體隱性遺傳病，在人群中男性發(fā)病率高于女性，A、B錯誤；對于甲病(基因用A、a表示)，Ⅱ－4是雜合子(Aa)，Ⅱ－4為甲病攜帶者的概率為1，C錯誤；二、判斷基因所在位置的實驗設計1.判斷基因位于常染色體上還是X染色體上(1)在已知顯隱性性狀的條件下，可設置雌性隱性性狀個體與雄性顯性性狀個體雜交隱性雌×顯性雄若雌性子代均為顯性性狀雄性子代均為隱性性狀若雄性子代中出現(xiàn)顯性性狀或雌性子代中出現(xiàn)隱性性狀?基因位于X染色體上?基因位于常染色體上(2)在未知顯性性狀(或已知)條件下，可設置正反交雜交實驗①若正、反交結(jié)果相同，則基因位于常染色體上。②若正、反交結(jié)果不同，則基因位于X染色體上。2.判斷基因是位于X、Y染色體同源區(qū)段上還是僅位于X染色體上時，用隱♀×(純合)顯♂雜交組合，即：隱♀×(純合)顯♂?若子代所有雄性均為顯性性狀?相應基因位于X、Y染色體的同源

區(qū)段上若子代所有雄性均為隱性性狀，雌性均為顯性性狀?相應基因僅

位于X染色體上例3

(2019·黑龍江鶴崗一中月考)下面是探究基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上，還是只位于X染色體上的實驗設計思路，請判斷下列說法中正確的是方法1：純合顯性雌性個體×隱性雄性個體→F1方法2：隱性雌性個體×純合顯性雄性個體→F1結(jié)論：①若子代雌雄全表現(xiàn)顯性性狀，則基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。②若子代雌性個體表現(xiàn)顯性性狀，雄性個體表現(xiàn)隱性性狀，則基因只位于X染色體上。③若子代雄性個體表現(xiàn)顯性性狀，則基因只位于X染色體上。④若子代雌性個體表現(xiàn)顯性性狀，則基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。A.“方法1＋結(jié)論①②”能夠完成上述探究任務B.“方法1＋結(jié)論③④”能夠完成上述探究任務C.“方法2＋結(jié)論①②”能夠完成上述探究任務D.“方法2＋結(jié)論③④”能夠完成上述探究任務√解析從方法設計上講，方法1達不到設計目的，因為不管基因是位于X、Y染色體的同源區(qū)段上，還是只位于X染色體上，結(jié)果都為子代雌雄全表現(xiàn)顯性性狀；方法2的設計是正確的，假設控制某一相對性狀的基因A、a位于X、Y染色體的同源區(qū)段上，那么隱性雌性個體的基因型為XaXa，純合顯性雄性個體的基因型為XAYA，XaXa×XAYA→XAXa、XaYA，則得出結(jié)論①，假設基因只位于X染色體上，XaXa×XAY→XAXa、XaY，則得出結(jié)論②。因此“方法2＋結(jié)論①②”能夠完成上述探究任務。例4一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生突變，使野生型變?yōu)橥蛔冃汀Ｔ撌笈c野生型鼠雜交，F(xiàn)1的雌雄鼠中均既有野生型，又有突變型。假如僅通過一次雜交實驗鑒別突變基因是在常染色體上還是在X染色體上，則F1的雜交組合最好選擇A.野生型(雌)×突變型(雄) B.野生型(雄)×突變型(雌)C.野生型(雌)×野生型(雄) D.突變型(雌)×突變型(雄)√解析根據(jù)題意分析，雌鼠染色體上的基因成對存在，一個基因的突變就發(fā)生性狀改變，可以得知發(fā)生的是顯性突變。野生型雌鼠與突變型雄鼠雜交，若后代雄鼠都是野生型，雌鼠都是突變型，則突變基因在X染色體上，若后代性狀與性別無關(guān)聯(lián)，則在常染色體上。跟蹤訓練1.如圖是人類某遺傳病的遺傳系譜圖，下列說法不正確的是A.該病的致病基因不可能是X染色體上的顯性基因B.該病的致病基因可能位于Y染色體上C.由于后代中只有男性患者，因此該病一定為伴性遺傳D.該病的致病基因可能是常染色體上的顯性基因或隱性基因√解析由系譜圖可知，父親和兒子均患病，女兒和母親均不患病，則該病的致病基因不可能是X染色體上的顯性基因，可能位于Y染色體上。該病可能為伴性遺傳病，也可能為常染色體顯性或隱性遺傳病，C不正確。12345A.該病為常染色體隱性遺傳病或伴X染色體隱性遺傳病B.Ⅱ4、Ⅱ6為雜合子的概率均為C.Ⅱ3、Ⅱ4再生一個孩子，患病的概率為D.Ⅲ8產(chǎn)生的配子中攜帶致病基因的概率為2.如圖為某種單基因遺傳病的遺傳系譜圖，其中Ⅱ3、Ⅱ7均帶有致病基因。相關(guān)判斷正確的是√12345解析Ⅱ6和Ⅱ7正常，生出患病孩子Ⅲ9，又Ⅱ7帶有致病基因，故該病為常染色體隱性遺傳病，A項錯誤；123453.(2019·陜西咸陽高二下期末)雌雄異株植物女婁菜的葉形有闊葉和窄葉兩種類型，由一對等位基因控制。有人用純種闊葉和窄葉品系進行雜交實驗，結(jié)果如下表。下列相關(guān)分析錯誤的是A.依據(jù)正交的結(jié)果可判斷闊葉為顯性性狀B.依據(jù)反交結(jié)果可說明控制葉形的基因在X染色體上C.正、反交的結(jié)果中，子代中的雌性植株基因型相同D.讓正交中的子代雌雄植株隨機交配，其后代出現(xiàn)窄葉植株的概率為1/212345正交闊葉♀×窄葉♂→50%闊葉♀、50%闊葉♂反交窄葉♀×闊葉♂→50%闊葉♀、50%窄葉♂√解析分析表中信息，由正交結(jié)果可看出親本中有窄葉，而子代中無窄葉，由此可判斷闊葉為顯性性狀，A正確；由反交結(jié)果可看出，子代性狀與性別有關(guān)，且子代雌性性狀與母本不同，雄性性狀與父本不同，因此，控制葉形的基因位于X染色體上，B正確；正、反交的結(jié)果中，子代中的雌性植株均為雜合子，基因型相同，C正確；設控制葉形的基因為A、a，則正交中的親本基因型為XAXA、XaY，子代基因型為XAXa、XAY，若讓子代雌雄植株隨機交配，則其后代窄葉植株出現(xiàn)的概率是1/4，D錯誤。12345正交闊葉♀×窄葉♂→50%闊葉♀、50%闊葉♂反交窄葉♀×闊葉♂→50%闊葉♀、50%窄葉♂解析由題可知，雄性栗色馬與純種雌性白色馬雜交，后代雌性全為栗色馬，雄性全為白色馬且比例接近于1∶1，說明這對性狀的遺傳與性別相關(guān)聯(lián)，為伴X染色體遺傳(設控制基因為B、b)。如果栗色為隱性，則親本為XbY×XBXB，后代雌雄馬都是XB_即白色馬，這與題干信息矛盾，說明栗色為顯性性狀。綜上分析，選B。4.馬的毛色中，栗色與白色是一對相對性狀，受一對等位基因控制，現(xiàn)有一匹家系不明的雄性栗色馬與若干匹純種白馬雜交，生出的若干匹馬中，大量統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)只有兩種表現(xiàn)，為雌性栗色馬和雄性白馬且比例接近于1∶1，據(jù)此可以判斷A.栗色為顯性性狀，且控制這對相對性狀的基因最可能位于常染色體上B.栗色為顯性性狀，且控制這對相對性狀的基因可能只位于X染色體上C.白色為顯性性狀，且控制這對相對性狀的基因最可能位于常染色體上D.白色為顯性性狀，且控制這對相對性狀的基因可能只位于X染色體上√12345解析多對雜合子公羊與雜合子母羊雜交，Nn×Nn→NN、Nn、nn，比例為1∶2∶1。由于母羊中基因型為NN的表現(xiàn)為有角，基因型為nn或Nn的表現(xiàn)為無角，所以子一代群體中母羊的表型及其比例為有角∶無角＝1∶3；由于公羊中基因型為NN或者Nn的表現(xiàn)為有角，基因型為nn的表現(xiàn)為無角，所以子一代群體中公羊的表型及其比例為有角∶無角＝3∶1。5.(2017·全國Ⅰ，32)某種羊的性別決定為XY型。已知其有角和無角由位于常染色體上的等位基因(N/n)控制；黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛對白毛為顯性?；卮鹣铝袉栴}：(1)公羊中基因型為NN或者Nn的表現(xiàn)為有角，nn無角；母羊中基因型為NN的表現(xiàn)為有角，nn或Nn無角。若多對雜合子公羊與雜合子母羊雜交，則理論上，子一代群體中母羊的表型及其比例為__________________；公羊的表型及其比例為___________________。12345有角∶無角＝1∶3有角∶無角＝3∶1解析如果M/m是位于X染色體上，則純合黑毛母羊為XMXM，純合白毛公羊為XmY，雜交子一代的基因型為XMXm和XMY，子二代中黑毛(XMXM、XMXm、XMY)∶白毛(XmY)＝3∶1，但白毛個體的性別比例是雌∶雄＝0∶1。如果M/m是位于常染色體上，則純合黑毛母羊為MM，純合白毛公羊為mm，雜交子一代的基因型為Mm，子二代中黑毛(1MM、2Mm)∶白毛(1mm)＝3∶1，但白毛個體的性別比例是雌∶雄＝1∶1，沒有性別差異。(2)某同學為了確定M/m是位于X染色體上，還是位于常染色體上，讓多對純合黑毛母羊與純合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，我們認為根據(jù)這一實驗數(shù)據(jù)，不能確定M/m是位于X染色體上，還是位于常染色體上，還需要補充數(shù)據(jù)，如統(tǒng)計子二代中白毛個體的性別比例，若_________________，則說明M/m是位于X染色體上；若___________________________，則說明M/m是位于常染色體上。12345白毛個體全為雄性白毛個體中雄性∶雌性＝1∶1(3)一般來說，對于性別決定為XY型的動物群體而言，當一對等位基因(如A/a)位于常染色體上時，基因型有___種；當其僅位于X染色體上時，基因型有___種；當其位于X和Y染色體的同源區(qū)段時(如圖所示)，基因型有___種。

12345357解析對于性別決定為XY型的動物群體而言，當一對等位基因位于常染色體上時，基因型有AA、Aa、aa共3種；當其位于X染色體上時，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY共5種；當其位于X和Y染色體的同源區(qū)段時，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa共7種。微專題四伴性遺傳的解題方法

1.“患病男孩”與“男孩患病”問題[典例1]

如圖所示為甲、乙兩種遺傳病的家族系譜圖(Ⅱ－1不攜帶致病基因)。下列有關(guān)甲、乙兩種遺傳病和人類遺傳的敘述，錯誤的是(

)A.從系譜圖中可以看出，甲病的遺傳方式為常染色體上的顯性遺傳，乙病的遺傳方式為X染色體上的隱性遺傳B.若Ⅲ－1與Ⅲ－5結(jié)婚，生患病男孩的概率為1/4C.若Ⅲ－1與Ⅲ－4結(jié)婚，生兩病兼患孩子的概率為1/12D.若Ⅲ－1與Ⅲ－4結(jié)婚，后代中只患甲病的概率為7/12解析由圖中Ⅱ－5和Ⅱ－6患甲病，所生女兒Ⅲ－3正常，可知甲病的遺傳方式為常染色體上的顯性遺傳。Ⅱ－1不攜帶致病基因，所生兒子患有乙病，可知乙病的遺傳方式為X染色體上的隱性遺傳。設甲病由基因A、a控制，乙病由基因B、b控制，則Ⅲ－1的基因型為1/2aaXBXB、1/2aaXBXb，Ⅲ－5的基因型為aaXBY，他們生出患病男孩(基因型為aaXbY)的概率為1/2×1/4＝1/8。單純考慮甲病，Ⅲ－1的基因型為aa，Ⅲ－4的基因型為1/3AA、2/3Aa，故后代患甲病的概率為2/3；單純考慮乙病，Ⅲ－1的基因型為1/2XBXB、1/2XBXb，Ⅲ－4的基因型為XBY，故后代患乙病的概率為1/2×1/4＝1/8，可知生兩病兼患孩子的概率為2/3×1/8＝1/12；只患甲病的概率為2/3－1/12＝7/12。答案

B[對點練1]

據(jù)下面的人類紅綠色盲的遺傳系譜圖(紅綠色盲基因用b表示)，分析回答下列問題：(1)控制人類紅綠色盲的基因位于________染色體上，患者的基因型可表示為________。此類遺傳病的遺傳特點是_______________________________。(2)寫出該家族中下列成員的基因型：4：________，10：________，11：________。(3)14號成員是色盲患者，其致病基因是由第一代中的某個個體傳遞來的。用成員編號和“→”寫出色盲基因的傳遞途徑____________________________。(4)若成員7與8再生一個孩子，是色盲男孩的概率為________，是色盲女孩的概率為________。解析人類紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病，男性患者多于女性患者，有隔代交叉遺傳現(xiàn)象，并且女性患者的父親和兒子一定患病。4和10均為色盲男性，基因型均為XbY。5和6正常，生出色盲兒子10，則5、6基因型分別為XBY和XBXb，11為女孩，其基因型為XBXB或XBXb。14的色盲基因來自其母親8號，8號的色盲基因來自她的父親4號，而4號的色盲基因來自他的母親1號。7和8的基因型分別為XBY和XBXb，生出色盲男孩的概率為1/4，其后代中不會出現(xiàn)色盲女孩(XbXb)，即概率為0。答案

(1)X

XbY或XbXb男性患者多于女性患者，有隔代交叉遺傳現(xiàn)象，并且女性患者的父親和兒子一定患病(2)XbY

XbY

XBXB或XBXb(3)1→4→8→14(4)1/4

02.科學探究——判斷基因是位于常染色體上還是位于X染色體上[典例2]

某種羊的性別決定為XY型，已知其黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛對白毛為顯性。某同學為了確定M/m是位于X染色體上，還是位于常染色體上，讓多對純合黑毛母羊與純合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，我們認為根據(jù)這一實驗數(shù)據(jù)，不能確定M/m是位于X染色體上，還是位于常染色體上，還需要補充數(shù)據(jù)，如統(tǒng)計子二代中白毛個體的性別比例，若____________________________，則說明M/m是位于X染色體上；若____________________________，則說明M/m是位于常染色體上。解析如果M/m是位于X染色體上，則純合黑毛母羊為XMXM，純合白毛公羊為XmY，雜交子一代的基因型為XMXm和XMY，子二代中黑毛(XMXM、XMXm、XMY)∶白毛(XmY)＝3∶1，但白毛個體的性別比例是雌∶雄＝0∶1。如果M/m是位于常染色體上，則純合黑毛母羊為MM，純合白毛公羊為mm，雜交子一代的基因型為Mm，子二代中黑毛(1MM、2Mm)∶白毛(1mm)＝3∶1，但白毛個體的性別比例是雌∶雄＝1∶1，沒有性別差異。答案白毛個體全部為雄性白毛個體中雌雄比例為1∶1(1)僅根據(jù)同學甲的實驗，能不能證明控制黃體的基因位于X染色體上，并表現(xiàn)為隱性？(2)請用同學甲得到的子代果蠅為材料設計兩個不同的實驗，這兩個實驗都能獨立證明同學乙的結(jié)論。(要求：每個實驗只用一個雜交組合，并指出支持同學乙結(jié)論的預期實驗結(jié)果。)【方法總結(jié)】設計實驗判斷基因是位于常染色體上還是位于X染色體上的方法

一代雜交法二代雜交法正反交法已知親本均為純合子隱性為雌性顯性為雄性隱性為雄性顯性為雌性顯隱性均有雌有雄或者顯隱性未知時實驗思路親本雜交得到F1親本雜交，F(xiàn)1相互交配得到F2親本正反交得到F1觀察指標F1雄性個體的表型是否為顯性F2隱性個體的性別比例是否為1∶1正反交的F1中雄性個體的表型是否一致結(jié)果結(jié)論若肯定則位于常染色體上，若否定則位于X染色體上雜交代數(shù)一代二代一代3.科學探究——判斷基因是位于X、Y染色體同源區(qū)段上還是僅位于X染色體上 (1)X、Y染色體同源區(qū)段與非同源區(qū)段的認識：在X、Y染色體的同源區(qū)段，基因是成對存在的，存在等位基因，而非同源區(qū)段則相互不存在等位基因，如下圖。X、Y的同源區(qū)段(相關(guān)基因用B、b表示)，雌性的基因型為XBXB、XBXb、XbXb，雄性的基因型為XBYB、XBYb、XbYB、XbYb。(2)X、Y染色體同源區(qū)段基因的遺傳：①在X、Y的同源區(qū)段，基因是成對的，存在等位基因，而非同源區(qū)段則相互不存在等位基因。②X、Y染色體同源區(qū)段基因的遺傳與常染色體上基因的遺傳相似，但也有差別，如：[典例3]

已知果蠅的有眼(B)與無眼(b)受一對等位基因控制?，F(xiàn)有純合有眼雄蠅和無眼雌蠅各若干只。假定不發(fā)生染色體變異和染色體交換。請以上述品系為材料，設計實驗探究B/b是位于X染色體上還是位于X、Y的同源區(qū)段上。(要求：寫出實驗思路、預期實驗結(jié)果、得出結(jié)論)

解析顯隱性已知，雌性具有隱性性狀，雄性具有顯性性狀，且均為純合子，可使用一次雜交法。答案實驗思路：讓該有眼雄蠅與無眼雌蠅雜交，得到F1，觀察并統(tǒng)計F1雄性個體的表型及比例。預期結(jié)果，得出結(jié)論：(1)如果F1雄性個體全部表現(xiàn)為有眼，則等位基因位于X、Y的同源區(qū)段上；(2)如果F1雄性個體全部表現(xiàn)為無眼，則等位基因位于X染色體的非同源區(qū)段上。[一題多變]

已知果蠅的有眼與無眼受一對等位基因B和b控制，顯隱性未知。現(xiàn)有果蠅的有眼和無眼兩個純合品系，每個品系中雌雄個體均占一半。假定不發(fā)生染色體變異和染色體交換。請以上述品系為材料，設計實驗探究B/b是位于X染色體上還是位于X、Y的同源區(qū)段上。(要求：寫出實驗思路、預期實驗結(jié)果、得出結(jié)論)

解析顯隱性未知的情況下使用正反交法。

答案實驗思路：讓具有一對相對性狀的純合親本進行正反交，分別得到F1，觀察并統(tǒng)計正反交F1的表型及比例。

預期結(jié)果，得出結(jié)論：如果正反交F1的表型及比例一致，則等位基因位于X、Y的同源區(qū)段上；如果正反交F1的表型及比例不一致，則等位基因位于X染色體的非同源區(qū)段上。[對點練3]

回答下列Ⅰ、Ⅱ小題： Ⅰ.雄果蠅的X染色體來自親本的________蠅，并將其傳給下一代的________蠅。雄果蠅的白眼基因位于________染色體上，________染色體上沒有該基因的等位基因，所以白眼這個性狀表現(xiàn)為伴性遺傳。

Ⅱ.已知果蠅剛毛和截毛這對相對性狀由X和Y染色體上一對等位基因控制，剛毛基因(B)對截毛基因(b)為顯性?，F(xiàn)有基因型分別為XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四種果蠅。(1)根據(jù)需要從上述四種果蠅中選擇親本，通過兩代雜交，使最終獲得的后代果蠅中，雄性全部表現(xiàn)為截毛，雌性全部表現(xiàn)為剛毛，則第一代雜交親本中，雄性的基因