第二章 作业5 遗传系谱图的解题规律及判断基因在染色体上位置的实验设计

由分析可知，Ⅰ－1、Ⅰ－2正常，Ⅱ－5患病，说明该病由隐性基因控制，又由Ⅰ－4患病而Ⅱ－7正常可知，该病致病基因不在X染色体上，否则Ⅱ－7不可能正常，因此先天性失明症基因是常染色体上的隐性基因，A符合题意。

设先天性失明基因为a，则Ⅱ－6基因型为1/3AA、2/3Aa，Ⅱ－7基因型为Aa，则后代先天性失明的概率为2/3×1/4＝1/6，正常视力概率为5/6；若该家系中还存在由X染色体隐性基因控制的红绿色盲，且只有Ⅰ－2个体表现为红绿色盲(用X^bX^b表示)，Ⅰ－1为X^BY，则Ⅱ－6为X^BX^b，Ⅱ－7为X^BY，则Ⅱ－6和Ⅱ－7生育的后代基因型及比例为X^BX^B∶X^BX^b∶X^BY∶X^bY＝1∶1∶1∶1，红绿色盲患者的概率为1/4，则后代中红绿色盲患者的概率为5/6×1/4＝5/24，C正确。

由于Ⅱ－4患病、Ⅲ－10正常，则该病不可能是伴X染色体显性遗传病；由于Ⅱ－5患病、Ⅰ－2正常，则该病不可能是伴X染色体隐性遗传病，A错误；若该遗传病是显性遗传病，而图中Ⅰ－1的后代全部患病，因此Ⅰ－1的基因型可能是AA，B错误；由A项分析可知，该病为常染色体显性或隐性遗传病，Ⅲ－10与Ⅲ－11婚配(Aa×aa)，后代患该病的概率为1/2，C正确；若Ⅱ－6不携带致病基因，则该病为常染色体显性遗传病，他与Ⅱ－5所生女儿正常或者患病(携带致病基因)，D错误。

由分析可知，1号和2号均为杂合子，可判断该病属于常染色体隐性遗传病，A正确；由基因带谱图可知，3号个体基因型与父母基因型相同的概率是1，均为杂合子，1号和2号个体再生一个患病孩子(隐性纯合子)的概率为1/4，C错误，B、D正确。

设绿豆叶形由A/a和B/b两对等位基因控制，由“某种闭花授粉植物的野生型叶形为卵圆形”可知，自然状态下卵圆形叶片植株应为纯合子，其基因型为AABB，1种，A错误；绿豆没有性染色体，F₂中卵圆形∶椭圆形∶柳叶形＝185∶62∶83≈9∶3∶4，故叶形由两对等位基因控制，A/a和B/b两对等位基因均位于常染色体上，B错误；F₂中柳叶形植株的基因型为1AAbb、2Aabb、1aabb(或1aaBB、2aaBb、1aabb)，故通过测交实验不能确定F₂中柳叶形植株控制叶形性状的基因型，C正确；叶形由两对等位基因控制，两种单基因纯合突变体，甲(假设基因A突变为a)为椭圆形，乙(假设基因B突变为b)为柳叶形，则甲的基因型为aaBB，乙的基因型为AAbb，F₁卵圆形的基因型为AaBb，同时可知F₂中卵圆形叶片基因型为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb，自交得到的子代基因型分别是1/9AABB、2/9(3/4A_BB、1/4aaBB)、2/9(3/4AAB_、1/4AAbb)、4/9(9/16A_B_、3/16A_bb、3/16aaB_、1/16aabb)，计算得F₃植株各种表型及比例为卵圆形∶椭圆形∶柳叶形＝25∶5∶6，D错误。

控制眼色的基因无论是否位于X染色体上，亲本雌果蝇都是杂合子，A项补充条件无效；如果该对等位基因位于X染色体上(设相关基因用A、a表示)，子代雄果蝇的基因型为X^AY、X^aY，如果该对等位基因位于常染色体上，子代雄果蝇的基因型是AA、aa、Aa，所以B项所述可以作为补充条件；如果该对等位基因位于X染色体上，子代雌果蝇全部都是红眼，如果该对等位基因位于常染色体上，则子代雌果蝇既有红眼，也有白眼，C项所述可以作为补充条件；如果该对等位基因位于X染色体上，子代红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝1∶1，如果该对等位基因位于常染色体上，子代红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝3∶1，D项所述可以作为补充条件。

根据题意分析，现用一只表型是隐性的雌果蝇与一只表型为显性的雄果蝇杂交，假设相关基因用A、a表示，如果基因位于片段Ⅰ上，则雄性可以有3种基因型(X^AY^A、X^AY^a、X^aY^A)，所以后代有以下几种情况：雌性和雄性都为显性，雌性为显性、雄性为隐性，雌性为隐性、雄性为显性，①、②两种情况都可能出现；如果基因位于片段Ⅱ－1上，则后代雌性为显性，雄性为隐性，符合①的结果。所以①、②两种情况下该基因分别位于片段Ⅱ－1或片段Ⅰ、片段Ⅰ上，故选D。

图中不患甲病的Ⅰ₃和Ⅰ₄生了一个患甲病的女孩，因此甲病为常染色体隐性遗传病，不患乙病的Ⅱ₇和Ⅱ₈生了一个患乙病的Ⅲ₁₁，说明该病为隐性遗传病，又因Ⅱ₉不带有乙病基因，则乙病为伴X染色体隐性遗传病，A错误；乙病为伴X染色体隐性遗传病，而图中的Ⅱ₆是正常男性，故不可能为乙病致病基因的携带者，B错误；设甲病相关基因是A/a，乙病相关基因是B/b，由于Ⅱ₇和Ⅱ₈都有一个患甲病在胚胎期致死的兄弟或姐妹，因此他们关于甲病的基因型均为1/3AA、2/3Aa，则不患甲病的Ⅲ₁₃基因型为1/2AA、1/2Aa，Ⅱ₇和Ⅱ₈的乙病基因型分别为X^BX^b、X^BY，因此Ⅲ₁₃基因型为1/2X^BX^B、1/2X^BX^b，Ⅲ₁₃基因型为纯合子的概率是1/2×1/2＝1/4，C正确；Ⅲ₁₃关于乙病基因型为1/2X^BX^B、1/2X^BX^b，Ⅲ₄关于乙病基因型为X^BY，二者生一个患乙病孩子的概率为1/2×1/4＝1/8，D错误。

Ⅱ－3、Ⅱ－4正常，Ⅲ－3既患甲病，又患乙病，说明甲病和乙病都属于隐性遗传病，Ⅱ－4不含乙病的致病基因，说明乙病为伴X染色体隐性遗传病，依据题干信息，控制甲病和乙病的两对基因独立遗传，说明甲病为常染色体隐性遗传病，A正确；依据A项结论可推知，Ⅱ－3的基因型为AaX^BX^b，Ⅱ－4的基因型为AaX^BY，Ⅲ－2的基因型为A_X^BX^－，则Ⅲ－2和Ⅱ－3的基因型相同的概率为2/3×1/2＝1/3，B错误；依据伴性遗传的特点可以推知，Ⅲ－3的b基因来自Ⅱ－3，Ⅱ－3的b基因来自Ⅰ－1，C错误；Ⅱ－3的基因型为AaX^BX^b，Ⅱ－4的基因型为AaX^BY，二者再生育一个既患甲病又患乙病男孩的概率为1/4×1/4＝1/16，D错误。

根据杂交结果，无法确定羽毛性状的显隐性及基因位置，A错误；若B/b位于常染色体上，则亲本杂交组合为Bb×bb，子代基因型为Bb、bb，F₁中常羽鸡与亲本常羽鸡的基因型相同；若B/b位于Z染色体上，亲本杂交组合为Z^BZ^b×Z^bW，子代基因型为Z^BW、Z^bW、Z^BZ^b、Z^bZ^b，比例为1∶1∶1∶1，F₁常羽鸡与亲本常羽鸡的基因型不完全相同，B错误；Bb×Bb、bb×bb与Z^BW×Z^BZ^b、Z^bW×Z^bZ^b杂交结果不同，故F₁的常羽鸡相互交配、丝毛羽鸡相互交配，可以确定B/b基因所在的位置，C正确；若B/b位于常染色体上，因无法确定羽毛颜色的显隐性，故无法确定F₁常羽鸡相互交配产生子代的性状和比例，D错误。

假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因。若F₁每种表型都有雌雄个体，则亲本的基因型可以为AaBb和aabb或AaX^BX^b和aaX^bY，这两种情况的杂交组合产生的F₁均有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型，且比例相等，A、B正确；若控制翅形和眼色的基因都位于常染色体上，则性状的表现与性别没有关联，F₁每种表型都应该有雌雄个体，不可能出现F₁有两种表型为雌性、两种为雄性的情况，所以控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体上，C正确；若F₁有两种表型为雌性，两种为雄性，则亲本的基因型为X^aBX^ab和X^AbY时符合“F₁有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型，且比例相等”的条件，D错误。

(1)分析系谱图，Ⅰ₁和Ⅰ₂均患甲病，但他们有一个正常的女儿，即“有中生无为显性，显性看男病，男病女正非伴性”，说明甲病为常染色体显性遗传病；Ⅰ₁和Ⅰ₂均无乙病，但他们有一个患乙病的儿子，即“无中生有为隐性”，说明乙病为隐性遗传病，又已知Ⅰ₂无乙病致病基因，说明乙病为伴X染色体隐性遗传病。(2)根据(1)的分析可知，甲病属于常染色体显性遗传病，乙病属于伴X染色体隐性遗传病，由于Ⅰ₁和Ⅰ₂均患甲病，都不患乙病，且后代有正常的子代和患乙病的儿子，故Ⅰ₁的基因型是AaX^BX^b，Ⅰ₂的基因型是AaX^BY，他们生出的孩子既有正常又有患者的现象称为性状分离。(3)系谱图中Ⅱ₄是表型正常的女性，因此可能的基因型是aaX^BX^B或aaX^BX^b。(4)Ⅱ₃的基因型为A_X^BX^－，其为纯合子(AAX^BX^B)的概率为1/3×1/2＝1/6，Ⅱ₃的基因型为(1/3AA、2/3Aa)(1/2X^BX^B、1/2X^BX^b)，其与正常男性(aaX^BY)婚配，所生子女中不患甲病的概率为2/3Aa×aa→1/3aa，患乙病男孩的概率为1/2X^BX^b×X^BY→1/8X^bY，因此生出只患乙病男孩的概率是1/3×1/8＝1/24。

(1)位于性染色体上的基因所控制的性状表现出与性别相关联的遗传方式称为伴性遗传。(2)位于非同源染色体上的非等位基因的遗传才遵循自由组合定律，a基因与b基因均位于12号染色体上，二者不能自由组合。(3)由于家蚕是二倍体生物，体细胞含有56条染色体，因此正常情况下，雌家蚕的1个染色体组含有28条染色体。雌家蚕的性染色体组成为ZW，减数第一次分裂同源染色体分离，产生性染色体组成为Z或W的细胞，减数第二次分裂后期着丝粒分裂，细胞中含有0或2条W染色体。(4)单独分析控制抗浓核病与不抗浓核病性状的基因的遗传，不抗浓核病雄性幼蚕(D_)饲养至成虫与基因型为dd的雌蚕成虫交配，产生的F₁幼蚕不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1∶1，为测交，则该不抗浓核病雄性幼蚕的基因型为Dd；单独分析控制体色的基因的遗传，黑色雄性幼蚕(Z^EZ^_)饲养至成虫与基因型为Z^eW的雌蚕成虫交配，产生的F₁幼蚕全部为黑色，则该雄性幼蚕的基因型为Z^EZ^E。综上所述，该雄性幼蚕的基因型为DdZ^EZ^E。(5)由于家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则可用正交和反交的方法判断基因是位于常染色体上还是Z染色体上，根据F₁的性状判断有鳞毛和无鳞毛的显隐性。