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第15讲　基因在染色体上　伴性遗传

考点1　基因在染色体上的假说与证据

1．萨顿的假说

类别

项目　　　

基因

染色体



生殖过程

在杂交过程中保持完整性和独立性

在配子形成和受精过程中，形态结构相对稳定



存在体细胞

成对

成对



配子

成单

成单



体细胞中来源

成对基因，一个来自父方，一个来自母方

一对同源染色体，一条来自父方，一条来自母方



形成配子时

非同源染色体上的非等位基因自由组合

非同源染色体自由组合



2.基因位于染色体上的实验证据(证明者：摩尔根等)

(1)假说—演绎法

(2)基因与染色体的关系：一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。

[助学巧记]　萨顿假说，类比推理，结论正误，实验验证。

果蝇杂交，假说—演绎，基因染(色)体，线性排列。

1．观察下列三个果蝇遗传图解，请分析回答问题：

上述三个实验均属于测交实验，________图所示的实验验证假说最为关键。

2．生物如果丢失或增加一条或几条染色体就会出现严重疾病甚至死亡。然而昆虫中的雄蜂、雄蚁等生物的体细胞中染色体数目虽然减少一半，但仍能正常生活。原因是_____________________________________________________________。

3．下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是(　　)

A．基因都位于染色体上，每条染色体上都有多个基因

B．基因与染色体存在明显的平行关系是因为在细胞中基因和染色体都是成对存在的

C．萨顿运用类比推理法证明了基因在染色体上

D．摩尔根和他的学生们证明了基因在染色体上呈线性排列

4．萨顿依据“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”，而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，下列不属于他所依据的“平行”关系的是(　　)

A．基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只含有成对中的一个

B．非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数分裂过程中也自由组合

C．作为遗传物质的DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘绕形成的

D．基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中也有相对稳定的形态结构

5．果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，它们位于X染色体上，Y上没有。在遗传实验中，一只白眼雌果蝇(甲)与红眼雄果蝇(乙)交配后，产生的后代为670只红眼雌、658只白眼雄、1只白眼雌。已知染色体组成为XXY的个体表现为雌性，染色体组成为XO的个体表现为雄性。对后代中出现白眼雌果蝇的解释不合理的是(　　)

A．XRXr个体中的R基因突变成为r

B．甲减数分裂产生了XrXr的卵细胞

C．XRXr染色体中含R基因的片段缺失

D．乙减数分裂过程中发生了交叉互换

6．(不定项)为确定控制果蝇翅形和眼色的两对等位基因在染色体上的位置，某实验小组利用卷翅红眼和直翅紫眼两个纯合品系进行了以下杂交实验，以下分析错误的是(　　)

A．控制眼色的基因位于X染色体上，且红眼为显性

B．由实验结果可排除控制翅形的基因位于X、Y同源区段的可能

C．F2中直翅紫眼均为雄性

D．F2中卷翅红眼中雌性∶雄性＝3∶1

类比推理法与假说—演绎法

考点2　伴性遗传

1．概念：位于性染色体上的基因所控制的性状，在遗传上总是和性别相关联的现象。

2．类型

(1)伴X染色体隐性遗传(以色盲为例)

(2)伴X染色体显性遗传(以抗生素D佝偻病为例)

3．伴性遗传在实践中的应用

(1)推测后代发病率，指导优生优育

婚配

生育建议

原因



男正常×女色盲

生女孩

该夫妇所生男孩均患病



抗维生素D佝偻病男×女正常

生男孩

该夫妇所生女孩全患病，男孩正常



(2)根据性状推断后代性别，指导生产实践

【真题例证·体验】

(2018·高考全国卷Ⅱ)某种家禽的豁眼和正常眼是一对相对性状，豁眼雌禽产蛋能力强。已知这种家禽的性别决定方式与鸡相同，豁眼性状由Z染色体上的隐性基因a控制，且在W染色体上没有其等位基因。

回答下列问题：

(1)用纯合体正常眼雄禽与豁眼雌禽杂交，杂交亲本的基因型为________；理论上，F1个体的基因型和表现型为__________________，F2雌禽中豁眼禽所占的比例为________。

(2)为了给饲养场提供产蛋能力强的该种家禽，请确定一个合适的杂交组合，使其子代中雌禽均为豁眼，雄禽均为正常眼。写出杂交组合和预期结果，要求标明亲本和子代的表现型、基因型。

(3)假设M/m基因位于常染色体上，m基因纯合时可使部分应表现为豁眼的个体表现为正常眼，而MM和Mm对个体眼的表现型无影响。以此推测，在考虑M/m基因的情况下，若两只表现型均为正常眼的亲本交配，其子代中出现豁眼雄禽，则亲本雌禽的基因型为________，子代中豁眼雄禽可能的基因型包括_______________________。

8. 据右图分析X、Y染色体同源区段与非同源区段，回答下列问题：

(1)男性体细胞中的一对性染色体是XY，X染色体来自______________________，Y染色体来自________，向下一代传递时，X染色体只能传给________，Y染色体只能传给________。

(2)色盲基因(相关基因用B、b表示)和抗维生素D佝偻病基因(相关基因用D、d表示)同样都是位于上图中的X染色体的非同源区段，前者是“男性患者多于女性”而后者是“女性患者多于男性”，原因是_______________________________________________________。

(3)请列出色盲遗传和抗维生素D佝偻病遗传中子代性状表现出性别差异的婚配组合：

________________________________________________________________________。

(4)若某对等位基因(E、e)位于X、Y染色体的同源区段，请列出子代性状表现出性别差异的婚配组合：______________________________________________________________。

若某隐性女性个体和某纯合显性男性个体婚配，生了一个隐性女孩(XeXe)，分析其原因是________________________________________________________________________。

注：1．XY型与ZW型性别决定的比较

类型

项目

XY型性别决定

ZW型性别决定



雄性个体

XY

ZZ



雄配子

X、Y两种，比例为1∶1

一种，含Z



雌性个体

XX

ZW



雌配子

一种，含X

Z、W两种，比例为1∶1



注：(1)无性别分化的生物，无性染色体之说。

(2)性别并非均取决于性染色体，有些生物如蜜蜂、蚂蚁等，其性别取决于是否受精及食物营养等，而有些生物(如龟、鳄等)其性别与“环境温度”有关。

2．辨析X、Y染色体同源区段与非同源区段

(1)X、Y染色体图示比较

(2)正确区分X、Y染色体同源区段基因的遗传

①在X、Y的同源区段，基因是成对的，存在等位基因，而非同源区段则不存在等位基因。

②X、Y染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似，但也有差别，如：

9．(2020·**_*结合下表分析，下列相关叙述正确的是(　　)

性别决定类型

相对性状及基因所在位置



果蝇

XY型：XX(♀)、XY()

红眼(W)、白眼(w)，X染色体上



鸡

ZW型：ZZ()、ZW(♀)

芦花(B)、非芦花(b)，Z染色体上



A．红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，子代中雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼

B．白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，子代中雌果蝇均为白眼，雄果蝇均为红眼

C．芦花公鸡与非芦花母鸡交配，子代中公鸡均为非芦花，母鸡均为芦花

D．芦花母鸡与非芦花公鸡交配，子代中公鸡均为芦花，母鸡均为非芦花

10．(2020·**_*右图表示大麻的性染色体简图，Ⅰ为X、Y染色体的同源区段，Ⅱ、Ⅲ是非同源区段。下列叙述正确的是(　　)

A．X、Y染色体的Ⅰ区段DNA的碱基序列相同

B．雄株减数分裂中性染色体的交叉互换发生在Ⅱ区段

C．若A、a位于Ⅰ区段，则种群中相关的基因型有7种

D．若等位基因位于Ⅰ区段，则性状表现与性别无关联

11．(2020·**_*某种遗传病由X染色体上的b基因控制。一对夫妇(XBXb×XBY)生了一个患病男孩(XbXbY)。下列叙述正确的是(　　)

A．患病男孩同时患有多基因遗传病和染色体异常遗传病

B．若患病男孩长大后有生育能力，产生含Y精子的比例理论上为1/3

C．患病男孩的染色体异常是由母亲减数第一次分裂X染色体未分离导致的

D．患病男孩的致病基因Xb来自祖辈中的外祖父或外祖母

12．(2020·**_*果蝇的性别决定方式是XY型，性染色体数目异常会影响果蝇的性别特征甚至使果蝇死亡，如：性染色体组成为XO的个体为雄性，XXX、OY的个体胚胎致死。果蝇红眼和白眼分别由基因R和r控制。某同学发现一只异常果蝇，该果蝇左半侧表现为白眼雄性，右半侧表现为红眼雌性。若产生该果蝇的受精卵染色体组成正常，且第一次分裂形成的两个细胞核中只有一个细胞核发生变异，则该受精卵的基因型及变异细胞核产生的原因可能是(　　)

A．XRXr；含基因R的X染色体丢失 B．XrXr；含基因r的X染色体丢失

C．XRXr；含基因r的X染色体结构变异 D．XRXR；含基因R的X染色体结构变异

染色体变异后，仍然符合基因的分离定律和自由组合定律，可用遗传图解解决

(1)部分基因缺失：可用O代替缺失的基因，然后分析遗传图解，如XAXa×XAY，若a基因缺失，则变成XAXO×XAY→XAXA、XAY、XOXA、XOY。

(2)染色体缺失：可用O代替缺失的染色体，然后分析遗传图解，如XAXa×XAY，若Xa缺失，则变成XAO×XAY→XAXA、XAY、OXA、OY。

考点3　遗传系谱图的分析与计算

遗传系谱图的判断

(1)确定是否为伴Y染色体遗传

①若系谱图中女性全部正常，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，如图1。

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2。

②“有中生无”是显性遗传病，如图3。

(3)确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传

①已确定是隐性遗传的系谱图

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4。

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5。

②已确定是显性遗传的系谱图

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6。

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7。

(4)若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测

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。

如图8最可能是伴X染色体显性遗传。

13．(2017·高考海南卷)甲、乙、丙、丁4个系谱图依次反映了a、b、c、d四种遗传病的发病情况，若不考虑基因突变和染色体变异，那么，根据系谱图判断，可排除由X染色体上隐性基因决定的遗传病是(　　)

A．a　　　 B．b　　　

C．c　　　 D．d

14．(2020·**_*下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传系谱图，下列叙述正确的是(　　)

A．甲病为伴X染色体隐性遗传病

B．乙病患者都是男性，该遗传病为伴Y染色体遗传

C．调查乙的发病率需在患者家系中统计

D．乙病患者的一个细胞中最多可存在4个致病基因

分析遗传系谱图的一般方法

15．(不定项)下图是甲病(用A、a表示)和乙病(用B、b表示)两种遗传病的遗传系谱图，其中一种病为伴性遗传病。据图分析，下列选项中错误的是(　　)

A．由图推测，甲病是常染色体上的显性遗传病

B．若Ⅲ1与Ⅲ5婚配，则其子女只患甲病的概率为0

C．若Ⅲ2与Ⅲ3婚配，生出只患一种病的孩子的概率是

D．若Ⅲ1与Ⅲ4婚配，生出正常孩子的概率是

解析：选CD。图中Ⅱ5、Ⅱ6患甲病，而他们的女儿Ⅲ3正常，说明甲病为常染色体显性遗传病，A正确。Ⅱ1、Ⅱ2没有乙病，他们的儿子Ⅲ2患乙病，说明乙病为隐性遗传病，又因为甲、乙两病有一种为伴性遗传病，因此乙病为伴X染色体隐性遗传病，图中Ⅲ1的基因型为aaXBXB、aaXBXb，Ⅲ5的基因型为aaXBY，其后代不可能得甲病，B正确。由于Ⅰ2患乙病，说明Ⅱ5是乙病致病基因携带者XBXb，又因为Ⅲ3、Ⅲ5不患甲病，说明Ⅱ5的基因型为AaXBXb，Ⅱ6的基因型为AaXBY，则Ⅲ3的基因型为aaXBXb、aaXBXB，Ⅲ2的基因型为AaXbY；Ⅲ2与Ⅲ3婚配，后代患甲病的概率为，患乙病的概率为×＝，因此他们生出只患一种病的孩子的概率＝×＋×＝，C错误。Ⅲ1的基因型为aaXBXb、aaXBXB，Ⅲ4的基因型为AaXBY、AAXBY，两者婚配后代患甲病的概率＝1－×＝，患乙病的概率＝××＝，因此后代正常的概率＝×＝，D错误。

[易误警示]

易错点1　误认为所有真核生物均有性染色体或误认为性染色体上的基因均与性别决定有关

[点拨]　(1)只有具性别分化(雌雄异体)的生物才有性染色体，如下生物无性染色体：

①所有无性别之分的生物(如酵母菌等)均无性染色体。

②虽有性别之分，但雌雄同株(或雌雄同体)的生物均无性染色体，如玉米、水稻等。

③虽有性别分化且为雌雄异体，但其雌雄性别并非取决于“染色体类型”而是取决于其他因素的生物，如蜜蜂、蚂蚁、龟等。

(2)性染色体上的基因未必均与性别决定有关，如色觉基因、某些凝血因子基因均位于X染色体上，而外耳道多毛症基因则位于Y染色体上。此外性染色体并非只存在于生殖细胞中。

易错点2　XY≠等位基因

[点拨]　(1)XY代表一对同源染色体并非代表等位基因。

(2)Y上不存在控制色觉正常和红绿色盲的基因，但有其他基因。

易错点3　男孩患病概率≠患病男孩概率

[点拨]　(1)由常染色体上的基因控制的遗传病

①患病概率与性别无关，不存在性别差异，因此，男孩患病概率＝女孩患病概率＝患病概率。

②“患病”与“男孩”(或女孩)是两个独立事件，因此需把患病概率×性别比例，即患病男孩概率＝患病女孩概率＝患病孩子概率×1/2。

(2)由性染色体上的基因控制的遗传病

致病基因位于性染色体上，它的遗传与性别连锁，“男孩患病”是指男孩中患病的，不考虑女孩；“患病男孩”则是所有孩子中患病的男孩，二者主要是概率计算的范围不同。即患病男孩的概率＝患病男孩在后代全部孩子中的概率；男孩患病的概率＝后代男孩中患病的概率。

[纠错体验]

16．下列说法错误的是(　　)

A．性染色体上的基因不都与性别决定有关

B．性染色体上的基因都伴随性染色体遗传

C．果蝇唾液腺细胞染色体上有许多宽窄不一的横纹，这些横纹便于在染色体上进行基因定位

D．含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子

17．(2020·**_*下列说法正确的有(　　)

①同一生物体在不同时刻产生精子或卵细胞，染色体数一般是相同的

②在一对相对性状的遗传实验中，性状分离是指杂种显性个体与纯种隐性个体杂交产生隐性后代

③女儿的性染色体必有一条来自父亲

④性染色体上的基因都可以控制性别

⑤受精卵中全部的遗传物质，来自父母双方的各占一半

⑥有些植物没有X、Y染色体，但有雌蕊和雄蕊

A．②④⑥　　　　　　　 B．①③⑤

C．①③⑥ D．③④⑤

18．(不定项)下图甲是人类某遗传病的家系系谱，致病基因用A或a表示。分别提取家系中Ⅰ1、Ⅰ2和Ⅱ1的DNA，经过酶切、电泳等步骤，结果如图乙。以下说法正确的是(　　)

A．该病属于常染色体隐性遗传

B．Ⅱ2的基因型是XAXa或XAXA

C．酶切时需用到限制酶和DNA连接酶

D．如果Ⅱ2与一个正常男性随机婚配，生一个患病男孩的概率是1/8

19．(2020·**_*下列关于人体细胞中染色体遗传来源的分析，错误的是(　　)

A．某学生体细胞中的常染色体，来自祖父、祖母的各占1/4

B．某学生体细胞中的染色体，来自父方、母方的各占1/2

C．某女生体细胞中的染色体，至少有一条来自祖母

D．某男生体细胞中的染色体，至少有一条来自祖父

20．(2020·**_*血友病是人类主要的遗传性出血性疾病，下列叙述中正确的是(　　)

A．正常情况下(不考虑基因突变和交叉互换)，父母亲表现型正常，其女儿可能患血友病

B．该病在家系中表现为连续遗传和交叉遗传的现象

C．镰刀型细胞贫血症与血友病的遗传方式相同

D．血友病基因携带者女性和血友病男性结婚，后代儿女均为1/2患病

21．(2020·**_*抗维生素D佝偻病是一种单基因遗传病。调查发现，患病男性与正常女性结婚，他们的儿子都正常，女儿均患此病。下列叙述正确的是(　　)

A．该病属于伴X染色体隐性遗传病

B．男性患者体内所有细胞都只含有一个该病的致病基因

C．女性患者可能产生不含该致病基因的卵细胞

D．女性患者与正常男性婚配，所生女儿都正常，儿子都患病

22．(2020·**_*某相对封闭的山区，有一种发病率极高的遗传病，该病受一对等位基因A/a控制。调查时发现：双亲均为患者的多个家庭中，后代的男女比例约为1∶1，其中女性均为患者，男性中患者约占3/4。下列相关分析中，错误的是(　　)

A．该遗传病为伴X染色体显性遗传病

B．该调查群体中A的基因频率约为75%

C．正常女性的儿子一般都不会患该遗传病

D．在患病的母亲中约有1/2为杂合子

23．(2020·**_*下列对相关遗传病的叙述，错误的是(　　)

A．白化病的直接发病原因是细胞膜上的一个跨膜蛋白结构改变

B．进行性肌营养不良的发病率男性比女性高，其遗传方式可能是伴X染色体隐性遗传

C．与线粒体有关的基因发生突变，相关遗传病具有明显的母系遗传特征

D．21三体综合征患者的细胞可能会出现94条染色体

24．(2020·**_*某种XY型雌雄异株的植物，等位基因B(阔叶)和b(细叶)是伴X染色体遗传的，且带有Xb的精子与卵细胞结合后使受精卵致死。用阔叶雄株和杂合阔叶雌株杂交得到子一代，再让子一代相互杂交得到子二代。下列选项不正确的是(　　)

A．理论上，该植物群体中不存在细叶雌株

B．理论上，子二代中，雄株数∶雌株数为2∶1

C．理论上，子二代雌株中，B基因频率∶b基因频率为3∶1

D．理论上，子二代雄株中，阔叶∶细叶为3∶1

25．(2020·**_*两只果蝇杂交，子代表现型及比例如下表所示。下列分析正确的是(　　)

A．亲本雌雄果蝇的表现型和基因型都相同

B．体色和眼色的遗传不遵循自由组合定律

C．子代灰身红眼雌果蝇中杂合子占2/3

D．子代灰身果蝇随机交配，后代中灰身果蝇占8/9

26．下列有关果蝇的叙述，不正确的是(　　)

A．果蝇的体细胞中最 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 B、b位于常染色体上，雄蝇丁的基因型为BBXrY

D．R、r位于X染色体上，实验二F2中灰身雄蝇共有4种基因型

37．(2020·**_*家鸡是遗传学家常用的实验材料。下表是有关家鸡的一些性状表现及其基因型，结合所学知识回答下列问题：

表现型

芦花

非芦花鸡



基因型

ZBZ－、ZBW

ZbZb、ZbW



(1)家鸡的性别决定方式是________型；在公鸡中，这对性染色体是________。

(2)母鸡减数分裂的过程中，次级卵母细胞中含有Z染色体的数目可能是________。

(3)“牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象。原来下过蛋的母鸡，以后却变成公鸡，长出公鸡的羽毛，发出公鸡样的啼声。如果一只母鸡性反转成公鸡，这只公鸡与母鸡交配，后代的性别比例是________________________。(已知WW的受精卵不能正常发育)

(4)养鸡场想根据早期雏鸡的羽毛特征，来把公鸡和母鸡区分开，如果你是养鸡场的饲养员，请你设计一个杂交组合________(♀)×________(♂)(写出一组杂交组合的亲本基因型即可)，从而做到多养母鸡，多得鸡蛋。

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