江苏高考生物二轮复习讲义专题三遗传变异与进化第2讲.docx

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江苏高考生物二轮复习讲义专题三遗传变异与进化第2讲

第2讲 遗传的基本规律

[考纲要求] 1.孟德尔遗传实验的科学方法(C)。

2.基因的分离规律和自由组合规律(C)。

3.伴性遗传(C)。

4.人类遗传病的类型(A)。

5.人类遗传病的监测和预防(B)。

6.人类基因组计划及其意义(A)。

 

1.等位基因

(1)位置:

等位基因≠同位基因,等位基因在同源染色体上的位置一定相同,但同源染色体上相同位置上的基因不一定是等位基因,如AA、aa。

(2)表示方法:

2个等位基因,用同一字母的大小写表示,如A、a,B、b;ABO血型系统中的等位基因用IA、IB、i表示;高考题中出现的A+、A、a或a1、a2…an表示复等位基因。

(3)本质区别:

A与a是脱氧核苷酸的排列顺序不同。

(4)来源:

基因突变产生的。

(5)分离:

正常情况下发生在减数第一次分裂后期;若发生过交叉互换,则分离既可以发生在减数第一次分裂后期,也可发生在减数第二次分裂后期。

(6)等位基因与基因组、染色体组、配子、单倍体、多倍体关系:

染色体组中一定无等位基因;配子、单倍体可能含等位基因,如四倍体的配子、单倍体可含等位基因;秋水仙素处理后得到的多倍体也可能为杂合子,如Aa的单倍体加倍后基因型为AAaa,故可存在等位基因。

2.孟德尔遗传定律与假说—演绎法

3.伴性遗传

(1)不是所有生物都有伴性遗传,如无性别决定的绝大多数植物——玉米、豌豆等。

(2)性染色体上的基因遗传时总是和性别相关联,不管基因位于性染色体的同源区段还是非同源区段,且遗传时符合孟德尔遗传定律。

(3)性染色体上的基因不是都控制性别,如控制色盲的基因。

(4)对伴X染色体遗传病而言,携带者只能是女性且表现型正常,致病基因为隐性,如基因型为XBXb,显性遗传病此基因型不叫携带者,而叫患者。

(5)抗维生素D佝偻病,如XDXD和XDXd都是患者,但后者比前者患病轻。

(6)“牝鸡司晨”体现了表现型是遗传物质控制并与环境因素有关。

若母鸡发生性逆转变成公鸡,再与正常的母鸡交配,则子代中♀∶♂=2∶1(WW致死)。

(7)伴X染色体遗传病在男性中,发病率等于患病基因频率。

4.人类遗传病

(1)调查遗传病发病率和遗传方式的范围不同,前者在人群中随机抽样调查(社会调查),而后者在某种遗传病患病家系中调查(家系调查)。

(2)家族性疾病并不一定就是遗传病,如传染病;先天性疾病也不一定就是遗传病,如药物引起的器官受损。

(3)携带致病基因的个体不一定患病,不携带致病基因的个体也可能患病。

(4)只有受一对(不是1个)等位基因控制的单基因遗传病才符合孟德尔遗传定律,且常被选作人类遗传病的调查类型。

1.F1测交产生4种(1∶1∶1∶1)表现型的后代,是孟德尔假说的内容(  )

2.孟德尔定律支持融合遗传的观点(  )

3.非等位基因之间自由组合,不存在相互作用(  )

4.杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同(  )

5.摩尔根用类比推理的方法证明基因位于染色体上(  )

6.红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者(  )

7.抗维生素D佝偻病的发病率男性高于女性(  )

8.性染色体上的基因不一定都与性别决定有关,但遗传时都与性别相关联(  )

9.具有先天性和家族性特点的疾病都是遗传病(  )

10.遗传病再发风险率估算需要确定遗传病类型(  )

11.调查人群中色盲发病率时,若只在患者家系中调查将会导致所得结果偏高(  )

答案 1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.√ 7.× 8.√ 9.× 10.√ 11.√

1.短尾猫之间相互交配,子代中总是出现约1/3的长尾猫,最可能的原因是短尾猫相互交配,子代中显性纯合子短尾猫致死。

2.若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表现型,但比例为42%∶8%∶8%∶42%,试解释出现这一结果的可能原因:

A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上,减数分裂时部分初级性母细胞发生交叉互换,产生四种类型配子,其比例为42%∶8%∶8%∶42%。

考点一 孟德尔遗传定律及应用

1.基因分离定律和自由组合定律的关系及相关比例

 

2.性状遗传中异常分离比的出现原因

(1)具有一对相对性状的杂合子自交

Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa

①2∶1⇒显性纯合致死,即AA个体不存活。

②全为显性⇒隐性纯合致死,即aa个体不存活。

③1∶2∶1⇒不完全显性,即AA、Aa、aa的表现型各不相同。

(2)具有两对相对性状(独立遗传)的杂合子自交

AaBb×AaBb→1AABB∶2AaBB∶4AaBb∶2AABb∶1AAbb∶2Aabb∶1aaBB∶2aaBb∶1aabb

①表现型比例9∶3∶3∶1的常见变式

②测交时相应比例为:

3.两对等位基因(A、a,B、b)在染色体上的可能位置

 

考向一 遗传规律的基础题型辨析

1.(2019·南通等七市二模)洋葱鳞茎有红色、黄色和白色三种,研究人员用红色鳞茎洋葱与白色鳞茎洋葱杂交,F1全为红色鳞茎洋葱,F1自交,F2中红色、黄色和白色鳞茎洋葱分别有119株、32株和10株。

下列相关叙述正确的是(多选)(  )

A.洋葱鳞茎不同颜色是由细胞液中不同色素引起的

B.洋葱鳞茎颜色是由遵循自由组合定律的两对等位基因控制的

C.F2的红色鳞茎洋葱中与F1基因型相同的个体大约占4/9

D.从F2中的黄色鳞茎洋葱中任取一株进行测交,得到白色洋葱的概率为1/4

答案 AB

解析 洋葱鳞茎的颜色由细胞液中的色素决定,故洋葱鳞茎的不同颜色由细胞液中的不同色素决定,A项正确;根据题干信息可知,F2中不同颜色鳞茎洋葱的表现型比例大致为12∶3∶1,是9∶9∶3∶1的变式,满足两对等位基因控制性状的分离比,故洋葱鳞茎颜色是由遵循自由组合定律的两对等位基因控制的,B项正确;设两对基因分别用A、a,B、b表示,F1的基因型为AaBb,则F2的红色鳞茎洋葱基因型为AaBb的概率为1/3,C项错误;F2中黄色鳞茎洋葱的基因型为aaBB、aaBb(或AAbb、Aabb),比例为1∶2,故测交得到白色洋葱的概率为1×

,D项错误。

2.(2019·四川南充模拟)某雌雄同株植物花的颜色由A/a、B/b两对基因控制。

A基因控制红色素的合成(AA和Aa的效应相同,B基因具有淡化色素的作用。

现用两纯合白花植株进行人工杂交(子代数量足够多),F1自交,产生的F2中红色∶粉色∶白色=3∶6∶7。

下列说法不正确的是(  )

A.该花色的两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律

B.用于人工杂交的两纯合白花植株的基因型一定是AABB、aabb

C.红花植株自交后代中,一定会出现红色∶白色=3∶1

D.BB和Bb淡化色素的程度不同,BB个体表现为白色

答案 C

解析 F2中红色∶粉色∶白色=3∶6∶7,是9∶3∶3∶1的变式,故这两对等位基因符合基因的自由组合定律,A正确;白色对应的基因型有:

A_BB、aa__,故亲本的基因型组合为AABB和aabb,B正确;红花植株的基因型为:

AAbb、Aabb,AAbb自交后代全部是红花植株,Aabb自交后代红花∶白花=3∶1,C错误;基因型为A_Bb的个体,表现为粉红色,基因型为__BB的个体表现为白色,D正确。

考向二 遗传规律的推断题型

3.(2019·江苏,32)杜洛克猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制,毛色有红毛、棕毛和白毛三种,对应的基因组成如表。

请回答下列问题:

毛色

红毛

棕毛

白毛

基因组成

A_B_

A_bb、aaB_

aabb

(1)棕毛猪的基因型有________种。

(2)已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛,F1雌雄交配产生F2。

①该杂交实验的亲本基因型为________________。

②F1测交,后代表现型及对应比例为________________________________________________。

③F2中纯合个体相互交配,能产生棕毛子代的基因型组合有________种(不考虑正反交)。

④F2的棕毛个体中纯合子的比例为________。

F2中棕毛个体相互交配,子代白毛个体的比例为________。

(3)若另一对染色体上有一对基因I、i,I基因对A和B基因的表达都有抑制作用,i基因不抑制,如I_A_B_表现为白毛。

基因型为IiAaBb的个体雌雄交配,子代中红毛个体的比例为________,白毛个体的比例为________。

答案 

(1)4 

(2)①AAbb和aaBB ②红毛∶棕毛∶白毛=1∶2∶1 ③4 ④1/3 1/9 (3)9/64 49/64

解析 

(1)结合题表分析,棕毛猪的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb,共4种。

(2)①亲本都为纯合棕毛猪,F1均表现为红毛,则F1的基因型为AaBb,亲本的基因型为AAbb和aaBB。

②据题干信息,控制猪毛色的两对等位基因独立遗传,则两对基因在遗传时遵循基因的自由组合定律。

F1(AaBb)与aabb进行测交,后代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,表现型及比例为红毛∶棕毛∶白毛=1∶2∶1。

③F1雌雄交配产生F2,F2的基因型有A_B_、A_bb、aaB_、aabb,其中纯合个体的基因型有AABB、AAbb、aaBB、aabb,其中AAbb×aabb、aaBB×aabb、AAbb×AAbb、aaBB×aaBB,共4种组合能产生棕毛子代。

④F2中棕毛个体的基因型为A_bb、aaB_,所占比例为6/16,纯合棕毛个体所占比例为2/16,则F2的棕毛个体中纯合子的比例为1/3。

F2中棕毛个体的基因型及比例为AAbb∶Aabb∶aaBB∶aaBb=1∶2∶1∶2,其中1/3Aabb(♀)×1/3aaBb(♂)、1/3Aabb(♂)×1/3aaBb(♀)、1/3Aabb×1/3Aabb、1/3aaBb×1/3aaBb组合后代可以出现白毛,所占比例为1/3×1/3×1/2×1/2×2+1/3×1/3×1/4+1/3×1/3×1/4=1/9。

(3)据题干信息,I、i位于另一对同源染色体上,则I/i与A/a、B/b在遗传时也遵循自由组合定律。

基因型为IiAaBb的雌雄个体交配,后代红毛个体的基因型应为iiA_B_,其所占比例为1/4×9/16=9/64,后代白毛个体的基因型为I_____、iiaabb,其所占比例为3/4+1/4×1/16=49/64。

4.(2019·河南开封模拟)高等植物N叶片叶缘有波状齿与锯齿、叶形有条形与剑形,其中一种性状由一对等位基因(A、a)控制,另一种性状由两对等位基因(B、b,C、c)控制,三对基因均独立遗传。

现有一波状齿条形叶植株与一锯齿剑形叶植株杂交,F1统计结果为:

波状齿条形叶∶锯齿条形叶=1∶1;取F1中波状齿条形叶植株自交,F2统计结果为:

波状齿条形叶∶波状齿剑形叶∶锯齿条形叶∶锯齿剑形叶=30∶2∶15∶1。

请据此分析下列问题:

(1)控制叶形的基因有__________对,判断依据是_____________________________________

_______________________________________________________________________________。

(2)F2中波状齿植株自交,每棵植株的F3均出现了锯齿植株。

请解释出现该遗传现象最可能的原因(用遗传图解作答)。

(3)若让F2植株自交,再把F3中锯齿剑形叶植株各自隔离种植并自交,自交后代能发生性状分离的植株所占比例是__________。

(4)检测(3)实验中F3中条形叶植株的基因型,发现有的植株测交后代中条形叶∶剑形叶=3∶1,则该植株的基因型是________。

答案 

(1)两 F1条形叶自交产生的F2中条形叶∶剑形叶=15∶1,是两对等位基因控制的自由组合现象(9∶3∶3∶1)的变式

(2)如图所示

(3)0 (4)BbCc

解析 

(1)F1条形叶自交产生的F2中条形叶∶剑形叶=15∶1,是两对等位基因控制的自由组合现象(9∶3∶3∶1)的变式,所以控制叶形的基因有两对。

(2)叶缘形状受一对等位基因控制,且波状齿为显性性状,F1波状齿自交,F2中波状齿∶锯齿=2∶1,可推断出波状齿的纯合子致死,所以群体中存在的波状齿均为杂合子,杂合子自交的后代会出现性状分离,分离比为2∶1。

(3)由于锯齿的基因型为aa,且根据分析只要含有显性基因即为条形叶,所以剑形叶基因型为bbcc,若让F2植株自交,再把F3中锯齿剑形叶植株(aabbcc)各自隔离种植并自交,由于纯合子自交后代不发生性状分离,所以自交后代能发生性状分离的植株所占比例是0。

(4)只有基因型为bbcc的植株表现为剑形叶,由题意知,F3中条形叶植株测交后代中条形叶∶剑形叶=3∶1,说明F3中该条形叶植株的基因型为BbCc。

5.(2019·四川泸州第二次教学质量诊断)喷瓜是葫芦科的一种二倍体植物,无性染色体,其性别是由三个等位基因(aD、a+、ad)决定的,这三个等位基因决定的性别与显隐关系如下表所示,喷瓜的叶形由B、b基因控制(B:

卵状长圆形,b:

戟形)。

请回答下列相关问题:

基因

性别

显隐关系

aD

雄性

aD对a+、ad为显性,a+对ad为显性

a+

雌雄同株

ad

雌性

(1)喷瓜种群中与这两种性状有关的基因型最多有______种,其中能产生精子且精子种类最少的基因型是______________________。

(2)要确定某一卵状长圆形叶雌雄同株的基因型,可将其产生的花粉授与表现型为_____________的另一植株,若子代的表现型及比例为________________________________

_____________________,则该卵状长圆形叶雌雄同株的基因型为Bba+a+。

(3)两个亲本杂交,如果子代植株的性状分离比为雌雄同株∶雌株=3∶1;则父本和母本与性别有关的基因型分别是________________。

答案 

(1)15 BBa+a+和bba+a+

(2)戟形叶雌株 卵状长圆形叶雌雄同株∶戟形叶雌雄同株=1∶1

(3)a+ad、a+ad

解析 根据表格分析可知,aD对a+、ad为显性,a+对ad为显性,则当aD存在时植株表现为雄性,当基因型为adad时植株表现为雌性,当基因型为a+a+、a+ad时植株表现为雌雄同株,由于雌性不可能提供aD,因此雄性的基因型只能是aDa+、aDad。

(1)根据以上分析可知,与喷瓜性别有关的基因型有5种,而叶形受一对等位基因B、b控制,有3种基因型,因此与这两种性状有关的基因型最多有3×5=15(种);其中纯合子雌雄同株BBa+a+和bba+a+产生的精子的种类最少。

(2)卵状长圆形叶雌雄同株的基因型可能为BBa+a+、BBa+ad、Bba+a+、Bba+ad,要确定其基因型,可以将其产生的花粉授与表现型为戟形叶雌株(bbadad)的另一植株,若后代表现型及比例为卵状长圆形叶雌雄同株(Bba+ad)∶戟形叶雌雄同株(bba+ad)=1∶1,则该卵状长圆形叶雌雄同株的基因型为Bba+a+。

(3)两个亲本杂交,后代雌雄同株(a+_)∶雌性植株(adad)=3∶1,相当于一对杂合子的自交实验,则两个亲本的基因型均为a+ad。

考向三 两对基因在染色体上位置的判定

6.(2018·全国Ⅲ,31)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验,杂交涉及的四对相对性状分别是:

红果(红)与黄果(黄)、子房二室

(二)与多室(多)、圆形果(圆)与长形果(长)、单一花序(单)与复状花序(复)。

实验数据如下表:

组别

杂交组合

F1表现型

F2表现型及个体数

红二×黄多

红二

450红二、160红多、150黄二、50黄多

红多×黄二

红二

460红二、150红多、160黄二、50黄多

圆单×长复

圆单

660圆单、90圆复、90长单、160长复

圆复×长单

圆单

510圆单、240圆复、240长单、10长复

回答下列问题:

(1)根据表中数据可得出的结论是:

控制甲组两对相对性状的基因位于_________________上,依据是_______________________________________________;控制乙组两对相对性状的基因位于________(填“一对”或“两对”)同源染色体上,依据是___________________________

_______________________________________________________________________________。

(2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交,结合表中数据分析,其子代的统计结果不符合____________________的比例。

答案 

(1)非同源染色体 F2中两对相对性状表现型的分离比符合9∶3∶3∶1 一对 F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1,而两对相对性状表现型的分离比不符合9∶3∶3∶1 

(2)1∶1∶1∶1

解析 

(1)表中数据显示,甲组F2的表现型及比例为红二∶红多∶黄二∶黄多≈9∶3∶3∶1,该比例符合基因的自由组合定律的性状分离比,所以控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上。

乙组F2的表现型中,每对相对性状表现型的比例都符合3∶1,即圆形果∶长形果=3∶1,单一花序∶复状花序=3∶1。

而圆单∶圆复∶长单∶长复不符合9∶3∶3∶1的性状分离比,不符合自由组合定律,所以控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。

(2)根据乙组的相对性状表现型分离比可知,控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上,所以用“长复”(隐性纯合子)分别与乙组的两个F1进行杂交,不会出现测交结果为1∶1∶1∶1的比例。

7.已知红玉杏花朵颜色由两对基因(A、a和B、b)控制,A基因控制色素合成,该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅。

B基因与细胞液的酸碱性有关。

其基因型与表现型的对应关系见下表:

基因型

A_bb

A_Bb

A_BB、aa__

表现型

深紫色

淡紫色

白色

请回答下列问题:

(1)纯合白色植株和纯合深紫色植株作为亲本杂交,子一代全部是淡紫色植株。

该杂交亲本的基因型组合是__________________________________。

(2)有人认为A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,也有人认为A、a和B、b基因分别位于两对非同源染色体上。

现利用淡紫色红玉杏(AaBb)设计实验进行探究。

实验步骤:

让淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交,观察并统计子代红玉杏花的颜色和比例(不考虑交叉互换)。

实验预测及结论:

①若子代红玉杏花色及比例为______________________________________,则A、a和B、b基因分别位于两对非同源染色体上。

②若子代红玉杏花色及比例为______________________________________,则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,且A和b在同一条染色体上。

③若子代红玉杏花色及比例为______________________________________,则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,且A和B在同一条染色体上。

(3)若A、a和B、b基因分别位于两对非同源染色体上,则让淡紫色红玉杏(AaBb)自交,F1中白色红玉杏的基因型有________种,其中纯种个体大约占_______。

答案 

(1)AABB×AAbb或aaBB×AAbb

(2)①深紫色∶淡紫色∶白色=3∶6∶7 ②深紫色∶淡紫色∶白色=1∶2∶1 ③淡紫色∶白色=1∶1

(3)5 3/7

解析 

(1)纯合白色植株和纯合深紫色植株(AAbb)杂交,子一代全部是淡紫色植株(A_Bb),由此可推知亲本中纯合白色植株的基因型为AABB或aaBB。

(2)淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交,可根据题目所给结论,逆推实验结果。

若A、a和B、b基因分别位于两对非同源染色体上,则自交后代出现9种基因型,3种表现型,其比例为深紫色∶淡紫色∶白色=3∶6∶7;若A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,且A和B位于同一条染色体上,则自交后代出现1/4AABB、1/2AaBb、1/4aabb,表现型及其比例为淡紫色∶白色=1∶1;若A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,且A和b在同一条染色体上,则自交后代出现1/4AAbb、1/2AaBb、1/4aaBB,表现型及其比例为深紫色∶淡紫色∶白色=1∶2∶1。

(3)若A、a和B、b基因分别位于两对非同源染色体上,淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交,F1中白色红玉杏的基因型有1AABB、2AaBB、1aaBB、2aaBb、1aabb,其中纯种个体大约占3/7。

考点二 伴性遗传与人类遗传病

1.性染色体不同区段分析

2.仅在X染色体上基因的遗传特点

(1)伴X染色体显性遗传病的特点

①发病率男性低于女性。

②世代遗传。

③男患者的母亲和女儿一定患病。

(2)伴X染色体隐性遗传病的特点

①发病率男性高于女性。

②隔代交叉遗传。

③女患者的父亲和儿子一定患病。

3.XY同源区段上基因的遗传特点

(1)现假设控制某个相对性状的基因A、a位于XY同源区段,则女性基因型可表示为XAXA、XAXa、XaXa,男性基因型可表示为XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。

(2)遗传仍与性别有关

①如XaXa(♀)×XaYA(♂)→子代(♀)全为隐性,(♂)全为显性。

②如XaXa(♀)×XAYa(♂)→子代(♀)全为显性,(♂)全为隐性。

4.判断人类遗传病遗传方式的一般程序

 

考向一 结合遗传系谱图分析伴性遗传现象

8.(2019·江苏,25)如图为某红绿色盲家族系谱图,相关基因用XB、Xb表示。

人的MN血型基因位于常染色体上,基因型有3种:

LMLM(M型)、LNLN(N型)、LMLN(MN型)。

已知Ⅰ-1、Ⅰ-3为M型,Ⅰ-2、Ⅰ-4为N型。

下列叙述正确的是(多选)(  )

A.Ⅱ-3的基因型可能为LMLNXBXB

B.Ⅱ-4的血型可能为M型或MN型

C.Ⅱ-2是红绿色盲基因携带者的概率为1/2

D.Ⅲ-1携带的Xb可能来自Ⅰ-3

答案 AC

解析 红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病。

分析系谱图,Ⅱ-1为红绿色盲患者(XbY),可逆推出Ⅰ-2的基因型为XBXb,则Ⅱ-3关于红绿色盲的基因型可能为XBXb或XBXB,据题干Ⅰ-1、Ⅰ-2关于血型的基因型分别为LMLM、LNLN,则Ⅱ-3关于血型的基因型为LMLN,综合分析Ⅱ-3的基因型可能为LMLNXBXB、LMLNXBXb,A正确;Ⅰ-3、Ⅰ-4关于血型的基因型分别为LMLM、LNLN,故Ⅱ-4关于血型的基因型为LMLN,为MN型,B错误;只考虑红绿色盲,Ⅰ-1的基因型为XBY,Ⅰ-2的基因型为XBXb,故Ⅱ-2是红绿色盲携带者的概率为1/2,C正确;Ⅰ-3的红绿色盲基因只能传给女儿,无法传给Ⅱ-4,因此Ⅲ-1的色盲基因不能来自Ⅰ-3,D错误。

9.如图为某家庭的遗传系谱图,已知该家庭中有甲、乙两种遗传病,其中一种为红绿色盲症。

下列说法正确的是(  )

A.甲病为常染色体显性遗传病,存在代代遗传的特点

B.乙病为红绿色盲症,在人群中女性发病率高于男性

C.Ⅱ-4为甲病携带者的概率是

,为乙病携带者的概率是

D.若Ⅱ-4和Ⅱ-5再生一个孩子,其为正常女孩的概率是

答案 D

解析 由系谱图中Ⅱ-4和Ⅱ-5正常,生下患甲病女孩Ⅲ-6可知,甲病是

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