幻灯片 1第2讲 基因在染色体上与伴性遗传
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幻灯片 2一、萨顿的假说
1.内容及研究方法：内容是基因在 上；研究方法是
法。
染色体
类比推
理
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幻灯片 3二、基因位于染色体上的实验证据
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幻灯片 4三、伴性遗传
1.概念： 上的基因控制的性状遗传与 相联系的遗传方式。
性染色体
性别
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幻灯片 5----
幻灯片 6（教师资源·备选题库）
1.（2013年咸阳模拟）血友病是伴X隐性遗传病。一个家庭中母亲患血友病，父亲正常，生了一个凝血正常的男孩，关于其形成的原因下列说法正确的是（ ）
A.精子形成时减Ⅰ异常减Ⅱ正常
B.卵细胞形成时减Ⅰ异常或减Ⅱ异常
C.精子、卵细胞、受精卵形成均正常
D.精子形成时可能减Ⅰ正常减Ⅱ异常
解析：母亲患血友病，父亲正常，生了一个凝血正常的男孩，可能的原因是在精子形成时减数第一次分裂异常，减数第二次分裂形成XHY的配子，XHY与卵细胞Xh结合形成凝血正常的男孩。
答案：A
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幻灯片 72.（2013年潍坊联考）一对红眼果蝇交配，后代中出现了白眼果蝇。若子一代果蝇自由交配，理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例为（ ）
A.3∶1 B.5∶3
C.13∶3 D.7∶1
解析：果蝇的眼色是X染色体上的遗传，红眼是显性，白眼是隐性。由题意可知，子一代的基因型是XAXA、XAXa、XAY、XaY，雌性个体中XAXA、XAXa各占1/2，雄性个体中XAY、XaY也是各占1/2，随机交配中，计算出白眼的比例即可，白眼占的比例为1/2×1/2×1/4＋1/2×1/2×1/2＝3/16，因此红眼占的比例为13/16。
答案：C
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幻灯片 83.家蚕为ZW型性别决定，人类为XY型性别决定，则隐性致死基因（伴Z或伴X染色体遗传）对于性别比例的影响如何（ ）
A.家蚕中雄、雌性别比例上升，人类中男、女性别比例上升
B.家蚕中雄、雌性别比例上升，人类中男、女性别比例下降
C.家蚕中雄、雌性别比例下降，人类中男、女性别比例下降
D.家蚕中雄、雌性别比例下降，人类中男、女性别比例上升
解析：ZW型性别决定雄性是性染色体同型的，隐性致死基因（伴Z）易导致雌性个体部分死亡，从而使雄雌比例上升。XY型是雌性性染色体同型的，隐性致死基因（伴X）易导致男性个体部分死亡，从而使男女比例下降。
答案：B
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幻灯片 94.下列说法正确的是（ ）
①人群中的红绿色盲患者男性多于女性
②属于XY型性别决定类型的生物，XY（♂）个体为杂合子，XX（♀）个体为纯合子
③人类红绿色盲基因b在X染色体上，Y染色体上既无红绿色盲基因b，也无其等位基因B
④女孩是红绿色盲基因携带者，则该红绿色盲基因是由父方遗传来的
⑤男性红绿色盲基因不传儿子，只传女儿
A.③④⑤ B.①②④
C.②④⑤ D.①③⑤
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幻灯片 10解析：色盲基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，男性体细胞内只有一条X染色体，女性体细胞内有两条X染色体。男性体内X染色体上携带致病基因时，就表现为患者，而女性体细胞内只有两条X染色体上都携带色盲基因时才表现症状，所以男性患者多于女性患者。X、Y是指性染色体，而不是指基因，纯合子、杂合子是针对个体内的基因组成而言的。X、Y染色体形态结构不完全相同，存在同源区段和非同源区段，色盲基因b位于X染色体上的非同源区段内，在Y染色体上没有色盲基因及其等位基因。女孩体内有两条X染色体，分别来自父亲和母亲。男性色盲基因随X染色体只传给女儿，而不传儿子。
答案：D
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幻灯片 115.（2013年青岛质检）以下是有关生物遗传变异的相关问题，请结合所学的知识分析回答问题。
Ⅰ.玉米是雌雄同株异花植物，有宽叶和窄叶，抗病和不抗病等性状。已知宽叶（A）对窄叶（a）为显性，在苗期便能识别出来，并且杂交种（Aa）所结果实与纯合品种相比表现为高产。某农场在培育杂交种时，将纯种宽叶玉米和纯种窄叶玉米进行了间行种植，但由于错过了人工授粉的时机，结果导致大面积自然受粉。
（1）按照上述栽种方式，F1植株的基因型有 种。
（2）如果用上述自然受粉收获的种子用于第二年种植，预计收成将比单独种植杂交种减产8%，因此到了收获季节，应收集 （宽叶、窄叶）植株的种子，第二年播种后，在幼苗期选择 （宽叶、窄叶）植株栽种，才能保证产量不下降。
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幻灯片 12（3）玉米花叶病由花叶病毒引起，苗期出现黄绿相间条纹状叶。已知抗花叶病（b）为隐性。现有纯种宽叶不抗病与纯种窄叶抗病两品种玉米，要获得高产且抗花叶病的品种，可用两纯合亲本进行 ，得到F1，再用F1进行 ，即能在较短时间内获得所需品种植株，其基因型是 。选出该玉米植株的简要过程是__________________________________________________________________________________________________________________________ 。
（4）如果玉米抗花叶病毒的基因与易感花叶病毒基因的转录产物相比，只有一个密码子的碱基序列不同，导致翻译到mRNA的该位点时蛋白质合成提前终止，其根本原因是基因中碱基对的 。
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幻灯片 13Ⅱ.小鼠繁殖力强，也常被用作遗传研究的材料动物。
（1）一对黑色鼠与白色鼠杂交，F1均为黑色鼠，F1中黑色鼠个体自由交配，F2出现黑色鼠∶灰色鼠∶白色鼠为9∶3∶4，若让F2中的灰色鼠与白色鼠杂交，子代中纯合灰色鼠的比例是 。
（2）已知小鼠的一种隐性性状由基因d控制，但不知基因d是位于常染色体上，还是位于X染色体上（不考虑同源区段）。可通过统计具有该隐性性状小鼠的 初步确定该基因的位置。
（3）若控制该性状的D、d基因位于X染色体上，其中一个基因纯合时能使胚胎致死（注：XDY，XdY等均视为纯合子）。一对小鼠杂交，若F1雌鼠仅有一种表现型，则致死基因是 ，F1雌鼠的基因型是___________________________________________________。
（4）在一个区域的小鼠群体中发现某一性状出现的频率增加，这很可能是由于 。
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幻灯片 14解析：Ⅰ.当AA和aa间行种植时，既会自交产生AA、aa，也会杂交产生Aa，所以宽叶植株上会结AA、Aa，窄叶植株上会结aa、Aa。应当选择窄叶植株上结的种子，这样可以在幼苗期拔掉窄叶植株，保留宽叶（Aa），不会减产。AA和Aa在幼苗期无法区分，所以在杂交育种得到宽叶抗病（A_bb）后，应当用aabb进行测交，这样产生的宽叶抗病植株基因型全为Aabb。
Ⅱ.9∶3∶4实际是9∶3∶3∶1的变形，所以鼠的体色由两对等位基因控制，且符合自由组合定律。假设灰色为A_bb，白色则为aaB_和aabb，所以白色和灰色杂交不可能产生AAbb。若XD纯合致死，则F1雌鼠仅有一种表现型时，亲本基因型为XdXd和XdY，F1雌鼠的基因型是XdXd；若Xd纯合致死，则F1雌鼠仅有一种表现型时，母本可能为XDXD或XDXd，父本为XDY，F1雌鼠的基因型是XDXD或XDXD和XDXd。
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幻灯片 15答案：Ⅰ.（1）3 （2）窄叶 宽叶
（3）杂交 测交 Aabb 将测交后代种子全部种下，在培养过程中用花叶病毒进行筛选，在苗期选出正常宽叶植株
（4）替换
Ⅱ.（1）0 （2）性别比例（数量）
（3）XD或Xd XdXd（致死基因为XD）；XDXD或XDXD和XDXd（致死基因为Xd）
（4）该性状对环境具有很强的适应性
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幻灯片 16考点一 性染色体与性别决定
1.性别决定的概念
雌、雄异体的生物决定性别的方式。
2.染色体类型
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幻灯片 173.性别决定
生物界中很多生物都有性别差异，雌雄异体的生物，其性别主要由性染色体决定。根据生物体中性染色体差异，主要存在XY型和ZW型两种性别决定类型。
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幻灯片 18（3）XY型、ZW型性别决定的比较
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幻灯片 194.性别分化
（1）性别决定的基础：性染色体。
（2）性别决定的时间：受精作用时。
（3）性别分化指受精卵在性别决定的基础上，进行雄性或雌性性状分化和发育的过程，它与环境有关。凡是有性别分化的生物，幼体都有可能向雌雄两方面发育，若内外环境非常有利于某一性别的发育，就有可能产生与性染色体不一致的结果，发育为一定性别的表现型，即性别表现取决于基因型和环境条件的共同作用。
①营养影响性别分化
如蜜蜂蜂王的发育：
②其他影响性别分化的因素还有温度、日照长度、激素等。
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幻灯片 20［特别提醒］
（1）性别决定只出现在雌雄异体的生物中，雌雄同体生物不存在性别决定问题。
（2）XY型、ZW型是指决定性别的染色体而不是基因型，但性别相当于一对相对性状，其传递遵循分离定律。
（3）性别决定后的分化发育过程，受环境（如激素等）的影响。
（4）自然界还存在其他类型的性别决定：如卵细胞是否受精，环境决定性别，基因差异决定性别等。
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幻灯片 211.自然界的女娄菜（2N＝46）为雌雄异株植物，其性别决定方式为XY型，下图为其性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源的（图中Ⅰ区段），该部分存在等位基因；另一部分是非同源的（图中Ⅱ－1和Ⅱ－2区段），该部分不存在等位基因。以下是针对女娄菜进行的一系列研究，请回答相关问题：
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幻灯片 22（1）若要测定女娄菜的基因组应该对 条染色体进行研究。
（2）女娄菜抗病性状受显性基因B控制。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则不抗病个体的基因型有XbYb和XbXb，而抗病雄性个体的基因型有 。
（3）现有各种表现型的纯种雌雄个体若干，期望利用一次杂交实验来推断抗病基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上，则所选用的母本和父本的表现型分别应为_________________。
预测该实验结果并推测相应结论：
①________________________________________________。
②________________________________________________。
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幻灯片 23解析：（1）雌雄异株植物的基因测序同人类一样需要测定22条常染色体＋XY染色体。（2）由于女娄菜抗病基因位于X、Y染色体上的同源区段，抗病雄性个体的基因型有三种类型：XBYB、XBYb、XbYB。（3）验证抗病基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上，所采用的方法是选用显性的雄性个体和隐性的雌性个体，如果子代雌株与雄株均表现为抗病，则这种基因位于X、Y染色体上的同源区段；如果子代雌株均表现为抗病，雄株表现不抗病，则这种基因只位于X染色体上。
答案：（1）24 （2）XBYB、XBYb、XbYB （3）不抗病（雌性）、抗病（雄性） ①子代雌株与雄株均表现为抗病，则这种基因位于X、Y染色体上的同源区段 ②子代雌株均表现为抗病，雄株均表现为不抗病，则这种基因只位于X染色体上
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幻灯片 24考点二 X、Y染色体上基因的传递规律分析
1.X、Y染色体同源区段的基因的遗传
上图为X、Y染色体的结构模式图，Ⅰ为X、Y染色体的同源区段。假设控制某个相对性状的基因A（a）位于X和Y染色体的Ⅰ片段，那么这对性状在后代男女个体中表现型也有差别，如：
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幻灯片 252.X、Y染色体非同源区段的基因的遗传
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幻灯片 26----
幻灯片 272.如图甲为人的性染色体简图，X和Y染色体有一部分是同源的（甲图中Ⅰ片段），该部分基因互为等位基因；另一部分是非同源的（甲图中的Ⅱ1、Ⅱ2片段），该部分基因不互为等位基因。请回答：
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幻灯片 28（1）人类的血友病基因位于图甲中的 片段。
（2）在减数分裂形成配子的过程中，X和Y染色体能通过互换发生基因重组的是甲图中的 片段。
（3）某种病的遗传系谱如图乙，则控制该病的基因很可能位于甲图中的 片段。
（4）假设控制某个相对性状的基因A（a）位于图甲所示X和Y染色体的Ⅰ片段，那么这对性状在后代男女个体中表现型的比例一定相同吗？试举一例。
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幻灯片 29解析：（1）血友病是伴X染色体隐性遗传病，其基因位于图甲中的Ⅱ2片段，Y染色体上无相应片段。（2）同源染色体非姐妹染色单体的相应部分才能发生交叉互换，所以是Ⅰ片段（因为X和Y的Ⅰ片段是同源的）。（3）从图乙中看出，该病的患者全部为男性，则可以推出该致病基因位于Y染色体的Ⅱ1片段上。（4）见答案。
答案：（1）Ⅱ2 （2）Ⅰ （3）Ⅱ1 （4）不一定。如母本为XaXa，父本为XaYA，则后代男性个体为XaYA，全部表现为显性性状，后代女性个体为XaXa，全部表现为隐性性状。
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幻灯片 30伴性遗传相关问题的分析与判断
1.判断基因的位置（在常染色体还是X染色体上）
（1）已知显隐性的情况下，可通过一次杂交实验进行判断，应选择的杂交组合为：隐性性状的雌性个体与显性性状的纯合雄性个体。若子代中雌性全为显性性状，雄性全为隐性性状，说明基因位于X染色体上，否则基因位于常染色体上。
（2）不知显隐性的情况下，利用正交和反交的方法判断
正交与反交结果相同——基因在常染色体上。
正交与反交结果不同——基因在X染色体上。
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幻灯片 31（3）根据子代性别、性状的数量比分析判断
根据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中为3∶1，雄蝇中也为3∶1，二者相同，故为常染色体遗传。直毛与分叉毛的比例，雄蝇中为1∶1，雌蝇中为1∶0，二者不同，故为伴X遗传。
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幻灯片 322.根据性状判断生物性别的实验设计
上述杂交实验不仅可用于确认基因位置，还可用于伴性遗传中生物性别的简易界定，即若控制某性状的基因只位于X（或Z）染色体上，Y（或W）染色体上无其等位基因，则可选择同型性染色体隐性类型（XbXb或ZbZb）与异型性染色体显性类型（XBY或ZBW）进行杂交，则子代中，凡具显性性状（XBXb或ZBZb）的个体应具同型性染色体；凡具隐性性状的个体均具异型性染色体——由此，可据生物个体性状表现，推测其性别类型即：
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幻灯片 333.（2013年武汉模拟）果蝇常用作遗传学实验材料，摩尔根偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼（用W或w表示）雄果蝇，设计了杂交实验a，再利用其后代设计了杂交实验b和c，实验过程如下：
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幻灯片 34（1）从杂交实验 （填字母）中可直接推知眼色性状的遗传与性别相联系。
（2）摩尔根对b杂交实验结果的假说为 。摩尔根为验证其假说，设计了c测交实验，请写出该实验的遗传图解。
（3）果蝇可直接用肉眼观察到的相对性状很多。已知果蝇的某种隐性性状由基因控制，但不知控制该隐性性状的基因是位于常染色体上，还是只位于X染色体上。请你利用群体中的果蝇，设计一个简单的调查方案进行调查。调查方案：
①_____________________________________________________。
②_____________________________________________________。
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幻灯片 35解析：（1）杂交实验b的后代中只有雄果蝇才有白眼，可知眼色的遗传与性别有关。（2）在第（1）题基础上进一步分析可知，该眼色性状在雌雄果蝇中均出现过，可排除伴Y遗传的可能。故摩尔根提出了“控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体不含它的等位基因”的假设。（3）常染色体遗传和伴X染色体遗传相比，二者的隐性性状在群体中所占比例明显不同，常染色体遗传中隐性性状在雌雄果蝇中出现的几率相等。伴X隐性遗传中隐性性状在雄性个体出现的几率大于雌性，据此可展开调查。
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幻灯片 36答案：（1）b （2）（控制白眼的基因为隐性基因）控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体不含它的等位基因
遗传图解：
（3）①从该群果蝇中找出具有该隐性性状的果蝇进行调查
②统计具有该隐性性状果蝇的性别比例或雌雄数量来确定基因的位置
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幻灯片 37类型一 常染色体与性染色体遗传方式的判定
［例1］ 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必须鉴别突变基因是在常染色体上还是在X染色体上，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）
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幻灯片 38［听课记录］ 由条件可知，突变型是显性性状，野生型是隐性性状；选择隐性性状的雌鼠与显性性状的雄鼠杂交时，若后代雌鼠全为显性性状，雄鼠全为隐性性状，则该基因位于X染色体上；若后代雌雄鼠中都有显性性状，则该基因位于常染色体上。
［答案］ A
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幻灯片 39----
幻灯片 40［例2］人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同，但存在着同源区（Ⅱ）和非同源区（Ⅰ、Ⅲ）如图所示。下列有关叙述中错误的是（ ）
A.Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病，男性患病率高于女性
B.Ⅱ片段上基因控制的遗传病，男性患病率不一定等于女性
C.Ⅲ片段上基因控制的遗传病，患病者全为男性
D.由于X、Y染色体互为非同源染色体，故人类基因组计划要对其分别测定
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幻灯片 41［听课记录］ Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病，对于女性而言，必须纯合才致病，而男性只要有此致病基因就会患病，因此男性患病率高于女性；Ⅱ片段虽属于同源区，但男性患病率不一定等于女性；Ⅲ片段只位于Y染色体上，患病者全为男性；X、Y染色体互为同源染色体，人类基因组计划要分别测定，是因为X、Y染色体存在非同源区。
［答案］ D
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幻灯片 42----
幻灯片 43类型三 基因位置的判定方法
［例3］ （2013年河北衡水模拟）野生型果蝇（纯合体）的眼形是圆眼，某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，他想探究果蝇眼形的遗传方式，设计了图1实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如下图2。分析回答：
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幻灯片 44（1）由F1可知，果蝇眼形的 是显性性状。
（2）若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于 染色体上。
（3）若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因有可能位于 ，也有可能位于 。
（4）请从野生型、F1、F2中选择合适的个体，设计方案，对上述（3）中的问题作出判断。实验步骤：
①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配，得到 ；
②用 与 交配，观察子代中有没有 个体出现。
预期结果与结论：
① ，则圆、棒眼基因位于 ；
② ，则圆、棒眼基因位于 。
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幻灯片 45［听课记录］ （1）据图1可知，双亲中一方是圆眼，一方是棒眼，而F1中全是圆眼，说明圆眼是显性，棒眼是隐性。（2）若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则无论控制眼形的基因位于性染色体的Ⅰ或Ⅱ区段，都不符合题意，因此控制圆眼、棒眼的基因只能位于常染色体上。（3）若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于X染色体的Ⅱ区段或X和Y染色体的Ⅰ区段均符合题意。（4）用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配，选取棒眼雌果蝇，与野生型雄果蝇交配，若只有雄果蝇中出现棒眼个体，则圆、棒眼基因位于X染色体的特有区段Ⅱ；若子代中没有棒眼果蝇出现，则圆、棒眼基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ。
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幻灯片 46［答案］ （1）圆眼 （2）常 （3）（顺序可颠倒）X染色体的Ⅱ区段 X和Y染色体的Ⅰ区段 （4）实验步骤：①棒眼雌果蝇 ②棒眼雌果蝇 野生型雄果蝇 棒眼 结果与结论：①只有雄果蝇中出现棒眼个体 X染色体的特有区段Ⅱ
②子代中没有棒眼果蝇出现 X、Y染色体的同源区段Ⅰ
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幻灯片 47----
幻灯片 48本小节结束
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