2010高考二轮复习重点热点：遗传规律与拓展

2010 高考二轮复习重点热点之遗传规律与拓展 专题概述 考情分析：本专题是整个遗传学的核心，概念多，综合性强；本部分试题能准确地反 映出学生的逻辑推理能力、分析综合能力及学生是否具有深造的潜力，体现了“把重点考 查放在系统地掌握课程内容的内在联系上，放在掌握分析问题的方法和解决问题的能力上” 的特点。所以在整个的高考中占的比例最大，是历年高考的重点、热点。主要表现在以下 几个方面：1、显隐形的判断、基因的分离规律及基因的自由组合规律在生产实践上的应用。 2 结合遗传系谱图，常进行遗传方式的推断、基因的定位、基因型的推导、表现型的概率 计算等。3、细胞核遗传、细胞质遗传在实践中的区别于联系 4、创造新情景，利用遗传规 律去解决新情境中的有关问题。 复习指导：1、注重基本概念的理解和掌握，如显形形状、隐形性状、纯合子、杂合子 的概念及特点、基因的分离规律、基因的自由组合规律的实质及典型数据。2、注重遗传有 关问题的分析推理方法，提高自己的逻辑推理、分析综合思维能力的提高。3、适当联系第 五章植物的个体发育，种皮、果皮、胚乳的遗传物质的来源。 典例分析： 考点一、分离规律与拓展 【例 1】(2008 北京)无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状，按基因 的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫，让无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现 约 1/3 的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是 A猫的有尾性状是由显性基因控制的 B自交后代出现有尾猫是基因突变所致 C自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子 D无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占 1/2 解析：依题意“无尾猫自交后代出现了有尾猫”可推知，无尾是显性性状（A）,有尾 是隐性性状(a)，符合基因分离定律。但无尾猫自交后代总是出现无尾猫与有尾猫且比例总 是接近 2：1，这说明无尾猫是杂合（Aa）的且纯合(AA)致死。自交后代无尾猫中只有杂合 子。 答案：D 【技巧点拨】一对相对性状遗传的各种杂交情况及子代的表现型、基因型及比例列表 如下： 亲代表现型 1.显显 2.显显 3.显显 4.显隐 5.显隐 6.隐隐 亲代杂交组合 AAAA AAAa AaAa AAaa Aaaa aaaa 子代基因型 AA AAAa AAAaaa Aa Aaaa Aa 比 例 全是 11 121 全是 11 全是 子代表现型 显性 显显 显隐 显 显隐 隐 比 例 全是 全是 31 全是 11 全是 一对相对性状的杂交组合情况不外乎就是这六种，亲代子代之间的基因型、表现型的 关系，可总结出以下几个特点： （一）凡生物体的表现型为隐性性状，则它的基因型一定是隐性纯合子，凡生物体的 表现型为显性性状，则它的基因型至少含有一个显性基因，可根据它的亲本或后代中有无 隐性性状的个体来判断。 （二）一个显性个体与一个隐性个体杂交（如上表中的第 4、5 两组） ，如果后代没有 出现性状分离，全是显性性状，则这个显性亲本可认为是纯合子；如果后代出现了隐性性 状，则这个显性亲本就一定是杂合子。 （三）两个显性个体杂交，如果后代出现了隐性性状，则这两个显性亲本的基因型就 一定是杂合子。 （因为父母双亲必定把它控制每种性状的一对基因中的一个传给子代，子代 个体中控制每种性状的一对基因，一个来自父方，一个来自母方）如果后代全是显性性状， 没有出现隐性性状，则这两个显性个体或者都是纯合子或者一个是纯合子，一个是杂合子。 如果在没有告诉显隐性的情况下，要先判断相对性状的显隐性关系，可根据以下两种 情况去判断： 1.如果具有相对性状的个体杂交，子代只表现一个亲本的性状，则子代表现出的那种 性状为显性。例：某植物红花白花子代全开红花，则红花性状为显性，白花为隐性。 2.如果两个性状相同的亲本杂交，子代出现了不同的性状，则这两个亲本一定是显性 杂合子。子代新出现的性状为隐性性状。例：某植物红花红花红花、白花，则红花为 显性性状，子代出现的白花为隐性性状。 用以上总结的三个特点分析一对相对性状的遗传，已知表现型确定基因型既快速又准 确。如求两对或两对以上的相对性状遗传的基因型，可按上述规律，单独分析每对性状， 第 3 页 共 12 页 求出每对相对性状的基因组成，综合起来就是该生物体的基因型。 考点二、自由组合规律与拓展 【例 2】某校高二年级是否卷舌这一性状开展了调查活动，下表是该性状遗传情况的 统计结果： 婚配方式 儿子 女儿组合序 号 父亲 母亲 家庭 数 卷舌 不卷舌 卷舌 不卷舌 一 卷舌 卷舌 123 93 8 81 7 二 卷舌 不卷舌 51 22 13 26 12 三 不卷舌 卷舌 30 14 7 13 6 四 不卷舌 不卷舌 80 11 39 9 31 表中结果表明决定卷舌与否的基因型不是一对基因控制的。原因是 。 表中结果还表明决定卷舌性状遗传的基因不位于细胞质内，原因是 。 某同学在老师指导下查找资料，发现是否卷舌这一性状是由两对基因 A 和 a、B 和 b 控制的。这两对基因按自由组合定律遗传，与性别无关。 该同学作出了以下两种假设： 假设一： 基因组合 A_B_ A_bb aaB_ aabb 性状 卷舌 不卷舌 不卷舌 不卷舌 假设二： 基因组合 A_B_ A_bb aaB_ aabb 性状 卷舌 卷舌 卷舌 不卷舌 请问哪种假设能解释调查结果 。对组合一调查结果解释：组合一中父亲基因型 有 种。组合一中要生出不卷舌子女的家庭，有哪几种婚配方式，请用基因型表示出来 。 老师认为还有一种假设能解释调查结果，如下表中的假设三。 假设三 A_B_ A_bb aaB_ aabb 性状 卷舌 卷舌 不卷舌 卷舌 请用该假设对组合四进行解释（用遗传图解表示） 解析：若卷舌与否是一对基因控制的，则当卷舌为显性时，组合四的后代应全为不 卷舌，当卷舌为隐性时，组合一的后代应全为卷舌；决定卷舌与否的基因型不是一对基因 控制的。若位于细胞质内，子代应表现母系遗传的特点，组合二和组合三的子代应和母 亲性状一致；所以决定卷舌性状遗传的基因不位于细胞质内。根据调查结果四，不卷舌 的亲本出现了卷舌的后代；如果按照假设二，不卷舌的亲本基因型只能为 aabb，在不发生 基因突变的情况下，后代不会出现卷舌性状；根据假设一可以解释组合四中出现的情况。 组合一中要生出不卷舌子女的家庭，分析结果如下： 根据假设三，亲本的基因组合为 aaB_和 aaB_，产生的卷舌后代的基因型只能是 aabb；亲本的基因组合中一定有 aaBb 和 aaBb。因为组合四中卷舌和卷舌的比例不是 3：1，所以亲本的基因组合也有为 aaBB 和 aaBB、aaBb 和 aaBB 这两种情况发生。 答案（1） （2）见解析。 （3）假设一：4 AaBbAaBb、 AABbAABb、AABbAaBb、AaBBAaBB、AaBbAaBB。 （4）有三 种情况（略） 【发散类比】根据孟德尔的两对相对性状的遗传试验图解： 可知：F 2 的四种表现型比例为：9331，但在一些试题中出现了一些特殊的比例， 如：151、1231、961、934 等，实际上都是课本 9：3：3： 1 的变式比。 1.互补和累加 互补作用：两对基因在显性纯合（或杂合）时共同决定新性状的发育，只有一对 显性基因或两对基因都是隐性时，则表现某一亲本的性状。所以在 F2 中能表现出 9:7 的 A_B_ A_B_ A_B_ A_B_ A_B_ A_B_ AaBBAaBB AABbAABb AaBb AaBb aaB_ AaBbAaBb A_bb AaBbAaBb aabb AaBbAaBB AABbAaBb 后代 可能的婚配方式 后代 可能的婚配方式 后代 可能的婚配方式 第 5 页 共 12 页 表现型比率。 累加作用：两种显性基因同时存在时产生一种性状，单独存在时则能产生第二种相 似的性状，当 2 对都是隐性基因时则表现出第三种性状。F2 产生 9:6:1 的表现型比率。 重叠作用：不同对的基因对表现型产生相同的影响，并且具有重叠作用，使 F2 产 生 15:1 的表现型比率。 当两对非等位基因决定同一性状时，由于基因的相互作用，后代会出现其一性状 的叠加。表现型只与显性基因数量多少有关。 2.基因相互抑制现象 显性上位：两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用，其中一对基因对另一对 基因的表现有阻碍作用；起阻碍作用的基因是显性基因，基因型为 A_B_或 aa B_时呈现 一种表现型。所以在 F2 表现型的分离比例为 12:3:1。 隐性上位：在两对互作的基因中，其中一对隐性基因对另一对基因起上位阻碍作用， 也就是说 bb 对 A_起阻碍作用，当基因型为 A_bb 或 aabb 时表现同一种表现型。F2 表现 型的分离比例为 9:3:4 抑制作用： 在两对独立基因中，其中一对显性基因，本身并不控制性状的表现。 但对另一对基因的表现有抑制作用，称这对基因为显性抑制基因F2 表现型的分离比例为 13:3。 考点三、常染色体遗传与伴性遗传 【例 3】从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这 两种体色的果蝇数量相等，每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一 对等位基因控制，所有果蝇均能正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律。请回答下列 问题：现用两个杂交组合：灰色雌蝇黄色雄蝇、黄色雌蝇灰色雄蝇，只做一代杂交试 验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为 依据，对控制体色的基因位于 X 染色体上还是常染色体上这一个问题，做出相应的推断。 (要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论) 解析：假设灰色为显性 基因位于常染色体上，分析如下表： 根据图表可知，正反交结果一样。 基因位于 X 染色体上，分析如下： 根据图表可知，正反交结果不一样。 假设黄色为显性，分析方法与相同；得到的结论也一样。 答案是：如果两个杂交组合的子一代一样，则基因位于常染色体上。 如果两个杂交组合的子一代不一样，则基因位于 X 染色体上。 【方法探究】伴性遗传与性别有关；正交与反交后代有时结果不一样，性状的出于现 往往与性别有关。找准同一生物的同一性别群体，看其显性与隐性性状出现的比例是否 为 1：1，若是则最可能是常染色体上的基因控制的遗传，若不是则最可能是性染色体上的 基因控制的遗传。若通过一次杂交实验，鉴别某等位基因是在常染色体还是在 X 染色体 上，应选择的杂交组合为：隐性性状的雌性与显性性状的雄性。根据表解：情况相同， 情况不同。 考点四、核遗传与质遗传 【例 4】下面为果蝇三个不同的突变品系与野生型正交与反交的结果，试分析回答问 题。 组数 正 交 反 交 野生型突变型 a野生型 突变型 a野生型野生型 野生型突变型 b野生型 突变型 b野生型野生型、突变型 b 野生型突变型 c野生型 突变型 c野生型 突变型 c （1）组数的正交与反交结果相同，控制果蝇突变型 a 的基因位于 第 7 页 共 12 页 染色体上，为 性突变。 （2）组数的正交与反交结果不相同，用遗传图解说明这一结果（基因用 B、b 表示） 。 （3）解释组数正交与反交不同的原因。 解析：突变品系与野生型正交与反交的结果相同，属于细胞核遗传中的常染色体遗 传。突变品系与野生型正交与反交的结果不同，且子代的表现型与性别有关，应该是细 胞核遗传中的伴性遗传，突变品系与野生型正交与反交的结果不同，单只和母本的遗传 物质有关，符合母系遗传的特点，是细胞质遗传。 答案：（1）常、隐；（2）由题意可知，该突变基因位于 X 染色体上，为隐性突变。 因此，正交与反交的遗传图解如下图： （亦可先画遗传图解，后对突变基因的位置、显隐性进行说明） （3）由题可推知，突变的基因最可能位于细胞质中，属于细胞质遗传，表现出母系遗 传的特点，即杂交所得的子代总表现出母本的性状。 【知识链接】细胞核和细胞质的性状的表达都是通过体细胞进行的。细胞核遗传物质 的载体（染色体）在分裂过程中进行的均等的分裂，且遵循遗传规律；细胞质遗传物质的 载体（具有 DNA 的细胞器）而是随机不均等分配的。且不遵循遗传规律。细胞核遗传时， 正反交相同，F 1的表现遵循基因遗传规律；细胞质遗传时，正反交不同，F 1的性状均与母 本相同，即表现为母系遗传。注：注意细胞质遗传与细胞核遗传中的果皮、种皮的遗传。 在这里用正交与反交的观察结果是子一代的表现型，果皮、种皮的遗传在正交与反交中母 本所结的果实中果皮、种皮的表现型与母本一致，但这里不是子一代的表现型，要观察果 皮、种皮的子一代的表现型，需收获母本上的所结的种子，种下去子一代植株所结的果实 去观察，仍然属于细胞核遗传。 考点五、遗传图谱判断与遗传概率计算 【例 5】小狗的皮毛颜色由位于不同常染色体上的两对基因（A、a 和 B、b）控制，共 有四种表现型，黑色（A_B_） 、褐色（aaB_） 、红色（A_bb）和黄色（aabb ） 。下图为小狗 的一个系谱图，下列叙述中不正确的是（ ） AI 2 的基因型是 AaBb B欲使 1 产下褐色的小狗，应让其与表现型为黑色或者褐色的雄狗杂交 C如果 2 与 6 杂交，产下的小狗是红色雄性的概率是 5/12 D有一只雄狗表现出与双亲及群体中其它个体都不同的新性状，该性状由核内显性 基因 C 控制，那么该变异来源于基因突变 解析： 3 为黄色(aabb) ，因此 I2 的基因型为 AaBb；欲使 1（由图知是黄色雌狗，则 其基因型为 aabb）产下褐色的小狗，所以选的雄狗基因型必须是 AaBB、AaBb、aaBB、aaBb ，其表现型要么是黑色要么是褐色。从遗传图解中可以看出 I1 和 I2 的后代有双隐性个体从而可知亲代是双杂合个体，即： I1(AaBb)和 I2(AaBb)；继而推 出各个体的基因型为： 1(aaBb)、 2 (AaBb)、 3(aabb)、 4(aaB_)、 5 (Aabb)、II 6 (AaBb)， 1(aabb)、 2(AaB_)、 3(Aabb)、 4(aaBb)、 5(A_Bb)、 6(aabb)；应用数学 概率运算： 2(AaB_)为 1/3AaBB + 2/3AaBb 分别与 6(aabb)杂交产下的小狗是红色雄性的 概率是 0 + 2 / 31 / 2(A_)1 / 2 (bb)1 / 2() = 1 / 12(A_bb)。由于变异改变了基因的 表现形式，产生了新的基因，故应属于基因突变。 答案：C 【方法探究】1.遗传病遗传方式的判断: 下面的致病基因检索表可以帮助我们分 析、判断病例的遗传方式。 A1 图中有隔代遗传现象 隐性基因 B1 与性别无关（男女发病率相等） 常染色体 B2 与性别有关 C1 男性皆为患者，女性正常 Y 染色体 C2 男多于女 X 染色体 A2 图中无隔代遗传（每代都有） 显性基因 D1 与性别无关 常染色体 D2 与性别有关 第 9 页 共 12 页 E1 男性均为患者，女性正常Y 染色体 E2 女多于男X 染色体 2.根据基因型和有关遗传规律计算，分析解决问题。 一对相对性状遗传要注意的是，不要见到有男女性别出现，就误认为是伴性遗传。对 常染色体遗传要注意“生一患病女孩的机率”与“生一女孩患病的机率”的区别，前者要 考虑患病的机率和生女孩的机率（1/2 ） ，后者只要考虑患病的机率，因为女孩已经成为事 实。若某一显性个体的父母均为显性，而兄弟姐妹中有隐性个体出现，则该显性个体为杂 合体的机率为 2/3。二对相对性状遗传的概率计算，一般先根据表现型确定基因型，然后按 分离规律分别计算每对等位基因的遗传概率，最后按统计学的加法或乘法定律算出两对性 状的总概率，这样可使复杂的问题简化。 创新预测 1.下图所示的家族中一般不会出现的遗传病是 常染色体显性遗传病 常染色体隐性遗传病 X 染色体显性遗传病 X 染色体隐 性遗传病 细胞质基因控制的遗传病 A. B. C. D. 2. 已知番茄的高茎（ Y）对矮茎（y）为显性，红果（R）对黄果（r）为显性，两对基 因的遗传遵循基因的自由组合定律。甲乙两株番茄杂交，杂交后代的结果如下图所示， 则甲、乙的基因型分别是 A.YyRrYyRr B.YyrryyRr C.YyRryyRr D.YyrrYyRr 3. 在细胞核和细胞质的遗传中若用图 a 表示正交，则能表示其反交的是图 b 中的( ) 4. 下图是一个家庭中某种遗传病的系谱图。3、4 结婚则生出患病男孩的概率是 A.1/6 B.1/8 C.1/12 D.1/18 5. 将纯种的高茎和矮茎豌豆间行种植，另将纯种的高茎和矮茎小麦间行种植。自然状 态下，从隐性性状（矮茎）植株上获得的 F1 的性状是 A.豌豆和小麦均有高茎和矮茎个体 B.豌豆均为矮茎个体，小麦有高茎和矮茎个体 C.豌豆和小麦的性状分离比均是 31 D.小麦均为矮茎个体，豌豆有高茎和矮茎个体 6. 某校生物研究性学习小组的同学在进行遗传病发病情况调查时，发现本校高一年 级有一位男生患一种单基因遗传病，这种病有明显的家族聚集现象。该男生的祖父、 祖母、父亲都患此病，他的两位姑姑也有一位患此病，这位姑姑又生了一个患病的 女儿，已知家族中其他成员都正常。 （1）该遗传病的致病基因位于_染色体上，属于_ 性遗传病。 （2）请根据这个男生及其相关的家族成员的情况，在下图方框中绘制出遗传系谱图， 并标出该男生直系亲属的基因型。 （该致病基因用 A 或 a 表示） （3）经多方咨询，该男生进行了手术治疗，术后表现正常。若成年后与表现型正常 的女性婚配，你认为其后代是否会患该