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1、 高中生物 第三单元生命系统的繁殖基础 主编:夏柏琦 专题六遗传的基本规律及应用热点考向 1对孟德尔遗传实验的科学方法的考查 2对分离定律和自由组合定律的考查 3对伴性遗传的考查复习策略 1以考查两个定律的基本知识为主,善于分析遗传系谱图和图表,特别是提供材料设计验证性的实验。 2提高解题技巧,特别是解答分离定律和自由组合定律的概率计算,能根据题意进行推理和判断。 3抓住伴性遗传的特点规律,特别是伴性遗传与自由组合定律、与遗传病的综合应用。 知识网络探究点一孟德尔遗传实验的科学方法及规律1孟德尔遗传实验的科学方法(1)选择理想的模式生物:如豌豆。(2)单因子分析法:分别观察和分析在一个时期内某
2、一对相对性状的遗传规律。(3)数学统计分析法和模型方法:在一对相对性状的杂交实验中,子二代不同性状的数据虽然有差异,但都接近31的比例关系。(4)假说演绎法:孟德尔设计了F1与隐性纯合子进行测交的实验,并预测后代性状分离比在理论上为11,然后通过实验,证明了假说的正确性。在判断某显性个体是否为纯合子时,测交至今仍然是最简单而有效的方法。2遗传的基本规律比较项目基因的分离定律基因的自由组合定律研究性状一对两对及以上控制性状的等位基因一对两对及以上等位基因与染色体的关系位于一对同源染色体上分别位于两对或两对以上的同源染色体上细胞学基础(染色体活动)减后期同源染色体分离减后期非同源染色体自由组合遗传
3、实质等位基因分离非同源染色体上非等位基因之间的重组互不干扰F1形成配子的种类2种22或2n种F1配子的组合方式 4 42或4n种 F2基因型种类3种32或3n种表现型种类2种22或2n种表现型比例319331或(31)nF1测交后代表现型比例111111或(11)n意义作物育种显性:连续自交选择;隐性:在F2出现,能稳定遗传预防遗传病由于基因重组,引起变异,有利于生物进化作物育种联系基因的分离定律是自由组合定律的基础,非等位基因自由组合的前提是等位基因的分离特别提醒(1)花粉鉴定法、单倍体育种法也可用于孟德尔分离定律的研究。(2)自交与自由交配的区别自交自由交配概念不同指基因型相同的生物个体交
4、配,植物指自花受粉和雌雄异花的同株受粉,动物指基因型相同的雌雄个体间交配指群体中的个体随机进行交配,基因型相同和不同的个体之间都要进行交配。植物和动物都包括自交和杂交,只是动物仍然是在雌雄个体之间进行交配组合种类不同若某群体中有基因型AA、Aa、aa的个体,自交方式有AAAA、AaAa、aaaa三种交配方式自由交配方式除AAAA、AaAa、aaaa三种交配方式外,还有AAAa、AAaa、Aaaa,共六种交配方式结果不同含一对等位基因(Aa)的生物,连续自交n代产生的后代中,基因型为Aa的个体占1/2n,而基因型为AA和aa的个体各占1/2(11/2n)若自由交配n代产生的后代中,AAAaaa1
5、21【例1】 假说演绎法是现代科学研究中常用的方法,包括“提出问题、作出假设、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。利用该方法,孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔的研究过程的分析正确的是()A孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”B孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程C为了验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验D测交后代性状比为11可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质解析 孟德尔假设的内容是性状由成对的遗传因子控制,而不是性状由位于染色体上的基因控制,A项错误;孟德尔演绎推理的是F1和隐性个体之间的遗传情况,并据此设计和完成了测交
6、实验,B项错误、C项正确;测交后代性状比为11,是从个体水平证明基因的分离定律,D项错误。 点评 假说演绎法又称为假说演绎推理,它的定义是指在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。可以看出这个定义描述的是这样一个过程:观察和分析现象提出问题推理和想象提出假说演绎推理实验验证得出结论。要注意的是在提出假说前做了合理的推理和想象,在这个基础上才提出自己的观点即所谓的假说,而不是先出来个假说,再去推理和想象。有了假说,在这个假说的基础上进行合理的演绎和推理,并通过实际的实验,来进行验证,如果实验结果如预期的设想,可以上升
7、到结论。【变式题】 孔雀鱼是一种常见的观赏鱼,其性别决定方式属于XY型,是非常好的遗传学实验材料。几十年前,德国的一位育种者在众多的孔雀鱼幼鱼中发现一条身体后半部为暗色的个体,并以此个体为基础培育出了“礼服”品种。用“礼服”品种的雌鱼作亲本(P)与其他品种的雄鱼杂交,所得子代(F1)个体中,雌雄鱼均表现“礼服”性状,将F1雌雄个体自由交配,所得F2个体中雌鱼均表现“礼服”性状,雄鱼表现为1/2“礼服”性状、1/2无“礼服”性状。请用“假说演绎法”对“礼服”性状的遗传进行研究。(1)“假说演绎法”的一般步骤为:提出问题_ _实验检验得出结论。(2)在研究“礼服”性状遗传的步骤中,提出的问题是_。
8、(3)在研究“礼服”性状遗传的步骤中,具体内容是:控制礼服性状的基因_。(4)在研究“礼服”性状遗传的步骤中,具体内容是_。(5)请用遗传图解(基因符号为A、a)表示步骤中的具体内容。(6)根据你的研究,请预测F2个体自由交配所得F3的表现型之比为:雌“礼服”雌无“礼服”雄“礼服”雄无“礼服”_。(7)从分子遗传学的角度看,控制孔雀鱼的“礼服”性状的基因与控制无“礼服”性状的基因的根本区别是_。答案 (1)(提出)假说演绎(推理)(2)“礼服”性状的遗传与性别相关联(“礼服”性状的遗传存在性别差异或位于性染色体上)(3)控制“礼服”性状的基因为显性基因,且位于X染色体上(4)雌性无“礼服”性状
9、个体与F1中雄性“礼服”性状的个体交配(5)遗传图解如下(6)7162(7)4种脱氧核苷酸的排列顺序不同解析 (1)“假说演绎法”的一般步骤为:提出问题提出假说演绎推理实验检验得出结论。(2)由于用“礼服”品种的雌鱼作亲本(P)与其他品种的雄鱼杂交,所得子代(F1)个体中,雌雄鱼均表现“礼服”性状,将F1雌雄个体自由交配,所得F2个体中雌鱼均表现“礼服”性状,雄鱼表现为1/2“礼服”性状、1/2无“礼服”性状。在研究“礼服”性状遗传的步骤中,提出的问题是“礼服”性状的遗传与性别相关联。(3)提出假设:控制“礼服”性状的基因为显性基因,且位于X染色体上。(4)根据假说,进行步骤演绎推理,具体内容
10、是:雌性无“礼服”性状个体与F1中雄性“礼服”性状的个体交配。(5)画遗传图解注意标明:亲本、配子、子代基因型、表现型及比例。 (6)由于子代(F1)个体中,雌雄鱼均表现“礼服”性状,“礼服”品种的雌鱼基因型XAXA ,雄鱼的基因型为XaY,F1雌鱼基因型为XAXa、雄鱼的基因型为XAY,均表现为“礼服”性状。F1雌雄个体自由交配,所得F2个体中雌鱼均表现“礼服”性状(XAXA、XAXa),雄鱼表现为1/2“礼服”性状(XAY)、1/2无“礼服”性状(XaY),故卵细胞中XA基因频率为3/4,Xa基因频率为1/4;精子中Y基因频率为1/2,XA基因频率为1/4,Xa基因频率为1/4。所以,F2
11、个体自由交配所得F3的表现型之比为:雌“礼服”雌无“礼服”雄“礼服”雄无“礼服”7162。(7)生物的性状是由基因控制的,DNA分子4种脱氧核苷酸的排列顺序不同代表着遗传信息。 【例2】 2012全国卷 果蝇中灰身(B)与黑身(b)、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对相对性状且独立遗传。灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交,子代中47只为灰身大翅脉,49只为灰身小翅脉,17只为黑身大翅脉,15只为黑身小翅脉。回答下列问题:(1)在上述杂交子代中,体色和翅脉的表现型比例依次为_和_。(2)两个亲本中,雌蝇的基因型为_,雄蝇的基因型为_。(3)亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为_,其理论比例为_。(
12、4)上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为_,黑身大翅脉个体的基因型为_。答案 (1)灰身黑身31大翅脉小翅脉11(2)BbEeBbee(3)41111(4)BBEe和BbEebbEe解析 根据子代数据,灰身个体有(4749)只,黑身个体有(1715)只,二者比例约为31,亲本为BbBb。大翅脉个体有(4717)只,小翅脉个体有(4915)只,二者比例约为11,亲本为Eeee。所以灰身大翅脉的雌蝇基因型为BbEe,灰身小翅脉的雄蝇基因型为Bbee。雌蝇产生卵细胞时,等位基因分离,非等位基因自由组合,所以会产生BE、Be、bE、be四种比例相等的卵细胞。BbEeBbee后代中灰身大翅脉个体基
13、因型为BbEe和BBEe,黑身大翅脉个体基因型为bbEe。点评 本题考查遗传规律和减数分裂。遗传规律是近几年的考查热点,但每年考查的都有区别,在解遗传题时,要记住一些常用解题方法。减数分裂的图示,是高中生物的基本技能,会画,能理解,能够对遗传规律有较高的认识,遗传实质都体现在其中。总体来说,该题难度适中,属于高考考查的热点,学生在备考时多加注意。【变式题】 以酒待客是我国的传统习俗。有些人喝了一点酒就脸红,我们称为“红脸人”,有人喝了很多酒,脸色却没有多少改变,我们称为“白脸人”。乙醇进入人体后的代谢途径如下,请回答:(1)“白脸人”两种酶都没有,其基因型是_;“红脸人”体内只有ADH,饮酒后
14、血液中_含量相对较高,毛细血管扩张而引起脸红。由此说明基因可通过控制_,进而控制生物的性状。(2)有一种人既有ADH,又有ALDH,号称“千杯不醉”。就上述材料而言,酒量大小与性别有关吗?你的理由是_。(3)13三体综合征是一种染色体异常遗传病,调查中发现经常过量饮酒者和高龄产妇,生出患儿的概率增大。医院常用染色体上的一段短串联重复序列作为遗传标记(“”表示有该标记,“”表示无),对该病进行快速诊断。为了有效预防13三体综合征的发生,可采取的主要措施有_(回答3点)。现诊断出一个13三体综合征患儿(标记为“”),其父亲为“”,母亲为“”。该小孩患病的原因是其亲本的生殖细胞出现异常,即_染色体在
15、_时没有移向两极。威尔逊氏病是由13号染色体上的隐性基因(d)控制的遗传病。一对正常的父母生下了一个同时患有13三体综合征和威尔逊氏病的男孩,在下框中用遗传图解表示该过程。(说明:配子和子代都只要求写出与患儿有关的部分)答案 (1)aaBB、aaBb乙醛酶的合成来控制代谢过程(2)无关,因为两对等位基因都位于常染色体上(3)适龄生育、不酗酒、产前诊断(或羊水检查)父亲的13号(或答次级精母细胞)减数第二次分裂后期(或答减数分裂) 解析 (1)乙醇脱氢酶(ADH)由显性基因(A)控制,乙醛脱氢酶(ALDH)由隐性基因(b)控制,“白脸人”两种酶都没有,其基因型为aaBB、aaBb。若只有ADH,
16、没有ALDH,依据图中流程图可知乙醛积累,此实例可说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状。(2)上述两对基因分别位于4号、12号染色体上,均为常染色体,因此,其控制的性状与性别无关。(3)题干中提到“经常过量饮酒者和高龄产妇,生出患儿的概率增大”,可知适龄生育、不酗酒为措施之一,另外染色体异常遗传病可通过检测胎儿在羊水中脱落的细胞,检测细胞中染色体数目加以判断,因此,产前诊断(或羊水检查)进行染色体组型分析也是措施之一。患儿(标记为“”)的母方只能提供“”,所以可确定是其父方产生了异常的精子(标记为“”),而父方本身为“”,可知减数第二次分裂后期分离后的姐妹染色单体没有移
17、向细胞两极。此题关键为遗传图解的规范作答,详见答案。探究点二伴性遗传与遗传病1基因位于X染色体上还是位于常染色体上的判断(1)若已知该相对性状的显隐性,则可用雌性隐性与雄性显性杂交进行判断。若后代雌性全为显性,雄性全为隐性,则基因位于X染色体上;若后代的性状表现与性别无关,则基因位于常染色体上。(2)若该相对性状的显隐性是未知的,则用正交和反交的方法进行判断。若后代的性状表现与性别无关,则基因位于常染色体上;若后代的性状表现与性别有关,则基因位于X染色体上。2基因位于X、Y的同源区段,还是只位于X染色体上选取纯合隐性雌性与纯合显性雄性杂交,若子代雌、雄全为显性,则基因位于同源区段;若子代雌性个
18、体为显性,雄性个体为隐性,则只位于X染色体上。特别提醒 X、Y性染色体的同源与非同源区段含义及遗传特点是:(1)同源区段()控制相同性状的基因是成对的,但在遗传上也表现出性别的差异。如XaXaXaYAXaYA(全为显性)、XaXa(全为隐性)。 (2)非同源区段(、)X染色体上的()比Y染色体上的()长得多,此段上基因控制的遗传病为伴X染色体的遗传。Y染色体的非同源区段()很短小,此段上的基因表现典型的伴Y遗传,即只在男性中遗传。2人类遗传病的判断方法(1)先确定伴Y遗传:男病后代男皆病,且仅有男病。(2)粗判显隐性若双亲无遗传病,子代有患者,则该病由隐性致病基因控制,即“无中生有为隐性”。若
19、双亲有遗传病,子代有正常者,则该病由显性致病基因控制,即“有中生无为显性”。(3)细判遗传病肯定是常染色体遗传:若双亲患病,子代中出现正常女性,则为常染色体显性遗传(如图1);若双亲正常,子代中女性出现患者,则为常染色体隐性遗传(如图2)。可能是伴X染色体遗传:若系谱符合交叉遗传条件,则为伴性遗传,否则为常染色体遗传。若患者女多男少,则为伴X染色体显性遗传;若患者男多女少,则为伴X染色体隐性遗传。交叉遗传的特点:若父亲患病,女儿一定患病;儿子患病,母亲一定患病,则可能为伴X染色体显性遗传。若母亲患病,儿子一定患病;女儿患病,父亲一定患病,则可能为伴X染色体隐性遗传。特别提醒 遗传规律的研究对象
20、是大群体,而不是小家庭,千万不能简单地把家系中男女患者的多少作为判断的依据。3概率的计算方法有甲、乙两种遗传病按自由组合定律遗传,据亲代的基因型已判断出后代患甲病的可能性为m,患乙病的可能性为n,则后代表现型的种类和可能性如下:只患甲病的概率是m(1n);只患乙病的概率是n(1m);甲、乙两病同患的概率是mn;甲、乙两病均不患的概率是(1m)(1n)。【例3】 2012天津卷 果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上,现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1代的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是()A亲
21、本雌果蝇的基因型是BbXRXrB亲本产生的配子中含Xr的配子占1/2CF1代出现长翅雄果蝇的概率为3/16D白眼残翅雌果蝇能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞解析 本题考查伴性遗传和常染色体遗传,同时还考查减数分裂的相关内容,考查学生的综合分析能力。据题干信息,可推出亲本基因型为B_X_X_和B_X_Y,又已知F1代的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅(bbXrY),所以亲本的基因型为BbXRXr和BbXrY,亲本产生的配子中Xr在雌性和雄性中均占1/2,故A、B项均正确;又推出F1代出现长翅几率为3/4,雄性几率为1/2,长翅雄果蝇应为3/8,C项错误;白眼残翅雌果蝇(bbXrXr)在减数第二次分
22、裂中能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞,D项正确。 点评 此题考查伴性遗传和常染色体遗传,同时还考查了减数分裂的相关内容。主要考查学生的理解能力、获取信息的能力和综合运用能力。难度适中。 【变式题】 摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传。在果蝇野生型与白眼雄性突变体的杂交实验中,最早能够推断白眼基因位于X染色体上的实验结果是()A白眼突变体与野生型杂交,F1全部表现野生型,雌雄比例11BF1中雌雄果蝇杂交,后代出现性状分离,且白眼全部为雄性CF1雌性与白眼雄性杂交,后代出现白眼,且雌雄比例11D白眼雌性与野生型雄性杂交,后代白眼全部雄性,野生型全部雌性解析 白眼基因无论是位于常染色体上,还是
23、位于X染色体上,当白眼突变体与野生型杂交,F1全部表现为野生型,雌雄比例11,A、C项错误;白眼基因若位于X染色体上,则白眼性状应与性别有关,其中B项是最早提出的实验证据,故B项正确,D项错误。【例4】 健康是人类社会永恒的主题,人类遗传病的遗传方式错综复杂,发病率和死亡率呈逐年增高的趋势。请回答下列相关问题。(1)如图375是某家族遗传系谱图,已知甲病(基因用A、a表示)为一种常染色体遗传病。乙病(基因用B、b表示)的遗传方式为_。2个体的基因型是_。如果6不携带甲病致病基因,则图中2与3结婚生一对同卵双胞胎,两个孩子都得病的概率是_。5个体在形成生殖细胞时,控制乙病的基因和正常基因的分离发
24、生在_期。如果通过抽取血液来获得基因样本,则应检测的是_细胞中的基因。原因是_。(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()和非同源区(、),如图376所示。如果片段上隐性基因控制的遗传病,则遗传特点是:男性患病率高于女性,且表现为_遗传;_片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性。假设某物质在两个显性基因共同存在时才能合成,基因(G、g)位于片段上,另一对等位基因(E、e)位于一对常染色体上。两个不能合成该物质的亲本杂交,子一代均能合成该物质,子二代中能合成该物质与不能合成该物质的比例为97,则两个亲本的基因型为_。答案 (1)常染色体显性遗传aaBb5/8减数第一次分
25、裂后白(淋巴细胞)白细胞(淋巴细胞)有细胞核,有完整的DNA组成(2)交叉EEXgYg和eeXGXG(或EEXgXg和eeXGYG) 解析 (1)由5和6均患乙病,生出3正常,可以判断出乙病的遗传方式为常染色体显性遗传。2是两病患者,结合系谱图可以判断出2个体的基因型为aaBb; 6不携带甲病致病基因,即她的基因型是AABb,又根据5的亲代及子代的表现型可以推出其基因型是AaBb,则3的基因型是1/2AAbb或1/2Aabb,所以2与3结婚生一对同卵双胞胎,两个孩子都得病的概率是5/8。等位基因分离发生在减数第一次分裂后期,是同源染色体分离导致的。人成熟的红细胞内没有细胞核和任何细胞器,而血液
26、中的白细胞含有细胞核,有完整的DNA组成,因此通过抽取血液来获得基因样本,检测的是白细胞(淋巴细胞)中的基因。(2)片段上隐性基因控制的遗传病,其遗传特点是:男性患病率高于女性,且表现为交叉遗传;片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性,因为只有男性有Y染色体。两个不能合成该物质的亲本杂交,子一代均能合成该物质,子二代中能合成该物质与不能合成该物质的比例为97,因此可以推知子一代的基因型为EeGg,由于基因(G、g)位于片段上,因此子一代的基因型实际上是EeXGXg和EeXGYg,或EeXGXg和EeXgYG,所以亲代的基因型是eeXGXG和EEXgYg,或EEXgXg和eeXGYG。 点评 本
27、题以遗传病系谱图为背景材料,考查有关遗传规律的综合运用,尤其侧重概率计算。要求学生具备很强的分析推理能力和计算能力。此类型是高考中考查的重点和难点内容,几乎年年均有出现。希望引起备考的学生重视,应注意熟练掌握遗传病的发病规律、基因型的推导、概率计算的基本方法。【变式题】 鸡的雌、雄个体均有芦花和非芦花类型。芦花鸡的羽毛有黑白相间的横斑条纹,由性染色体上的显性基因B决定。图377为鸡的性染色体示意图,Z、W染色体的同源部分(图中片段)上的基因互为等位,非同源部分(图中1、2片段)上的基因不互为等位。若未知B基因在性染色体上的位置,需进一步探究。请分析回答相关问题。 (1)雌鸡的W染色体来自_(父
28、本/母本)。(2)控制芦花鸡羽毛性状的基因不可能位于图中的_片段。(3)芦花雌鸡所有可能的基因型分别是_。(4)现将非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交(数量足够多),如果子代全为芦花,则这对基因位于_片段;如果子代雄鸡全为芦花,雌鸡全为非芦花,则这对基因位于_片段。答案 (1)母本(2)2(3)ZBWB、ZBWb、ZbWB、ZBW(4)或1 解析 (1)鸟类的性别决定类型是ZW型,即ZZ个体为雄性,ZW个体为雌性,所以雌鸡的W染色体只能来自于母本。(2)由于题目中表明在鸡的雌、雄个体中均有芦花和非芦花类型,如该基因位于W染色体的2段,则只有雌性个体有芦花和非芦花类型,不符合题意。(3)若该基因位于上(Z
29、、W上含有等位基因),则芦花雌鸡的基因型有:ZBWB、ZBWb、ZbWB;若该基因位于1上(该基因只位于Z上)则有ZBW。(4)子代全是芦花,则说明父母双方的基因型为:ZbZb、ZBWB,即该基因位于片段;若该基因位于上,父母双方的基因型为:ZbZb 、ZBWb,若该基因位于1上,则父母双方的基因型为:ZbZb、ZBW。 探究点三遗传的基本规律的综合应用1自由组合遗传题快速解法方法一:(1)将自由组合定律分解成分离定律;(2)根据亲本的基因型或表现型推出子代基因型概率或表现型概率(或根据子代的表现型比或基因型比推出亲本的表现型或基因型);(3)得出最后结果。【例1】基因型为AaBb(甲)和Aa
30、bb(乙)的亲本杂交,求子代中同亲本的基因型和表现型的概率计算结果:子代基因型为AaBb(同亲本甲)的概率是:1/2Aa1/2Bb1/4;子代基因型为Aabb(同亲本乙)的概率是:1/2Aa1/2bb1/4;子代基因型同亲本的概率是:1/41/41/2。子代表现型同亲本的概率是:(3/4A显1/2B显)(3/4A显1/2bb隐)3/4。【例2】用绿圆豌豆和黄圆豌豆杂交,得到子代四种豌豆:黄圆196,黄皱67,绿圆189,绿皱61。写出亲本的基因型。(已知黄受Y、圆受R控制)得出结果亲本绿圆豌豆的基因型是yyRr,黄圆豌豆的基因型是YyRr。方法二:(1)根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基
31、因式,如基因式可表示为A_B_,A_bb;(2)根据基因式推出基因型(此方法只适用于亲本和子代表现型已知且显隐关系已知时)。例番茄的紫茎(A)对绿茎(a),缺刻叶(B)对马铃薯叶(b)均为显性,亲本紫缺番茄与紫马番茄杂交,子代出现了紫缺、紫马、绿缺、绿马四种番茄。求亲本的基因型和子代的表现型比。根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式(如下图)。根据基因式推出亲本基因型。由于子代有隐性个体出现,因此亲本的基因型是AaBb(紫缺)和Aabb(紫马)。利用分离定律推出子代表现型比(如图)。方法三:(1)因为子代的表现型比之和就是子代的组合数,所以根据子代的组合数可推出亲本产生的可能的配子种数;
32、(2)根据亲本可能的配子数可推出亲本可能的基因型,再根据亲本相关信息最后确定亲本的基因型或表现型。【例3】番茄的紫茎(A)和绿茎(a),缺刻叶(B)对马铃薯叶(b)均为显性。亲本紫缺番茄与绿缺番茄杂交,子代出现了紫缺、紫马、绿缺、绿马四种番茄类型,其比例为3131。求亲本的基因型。推出亲本产生的可能的配子种数由题意可知,子代的表现型比之和为(3131),8种组合数,由此可知亲本产生的配子种类为:一个亲本产生4种配子,另一亲本产生2种配子(只能是4种配子与2种配子的组合才有8种组合数,因为一方产生8种配子,另一方产生1种配子的组合不可能)。特别提醒(1)熟练运用三种方法可以进行口算心算,大大提高
33、解题速度。(2)三种方法中方法一最实用,适合各种情况,提倡使用该方法。(3)后两种方法的应用需要一定条件,有一定局限性。2含限制条件的遗传分离比的应用(1)不完全显性:一对相对性状的杂交实验的F2性状分离比为31,若显性不完全,则分离比为121。(2)多因一效:两对相对性状的杂交实验的F2性状分离比9331,若题干中出现两对基因共同决定一对相对性状,可能会出现934;961;151;97等比例,如只要有一个显性基因存在,该性状就能表现时,9A_B_、3A_bb和3aaB_表现一种性状,1aabb表现另一种性状,F2产生151的性状分离比。 (3)致死效应:致死效应有配子致死、胚胎致死、纯合致死
34、等。如显性纯合子致死时,分离定律的F2性状分离比为21,自由组合定律的F2性状分离比为4221。(4)基因的等同叠加效应:多种基因对某一性状的表现出现同等效应。如在基因对人类皮肤中黑色素的控制中,A基因与B基因可以使黑色素的量增加,两者增加的量相等,并且可以累加,此时,自由组合定律的F2性状分离比为14641。 【例5】 用表中四种果蝇作亲本进行杂交实验,卷曲翅(C)对正常翅(c)为显性。 甲乙丙丁卷曲翅卷曲翅正常翅正常翅(1)若要通过一次杂交实验确定基因C、c是在常染色体上,还是在X染色体上,可设计实验如下: 杂交组合序号子代可能的性状表现结论_卷曲翅与正常翅无性别之分_(2)若已确定C、c
35、基因在常染色体上,为进一步探究该基因是否存在显性纯合致死现象(胚胎致死),可设计杂交实验如下:选取序号为_的亲本杂交,如果子代表现型及比例为_,则存在显性纯合致死,否则不存在。(3)若已确定C、c基因在常染色体上且存在显性纯合致死现象,选用都为卷曲翅的白眼(XbXb)与红眼(XBY)果蝇杂交,子代F1的基因型及比例为:_。(4)某基因型为XBXb 的果蝇受精卵,第一次卵裂形成的两个子细胞一个正常,另一个丢失了一条X染色体,导致该受精卵发育成一个左侧正常而右侧为雄性(XO型为雄性)的嵌合体,则该嵌合体果蝇的眼色为:左眼_,右眼_。答案 (1) 杂交组合序号子代可能的性状表现结论甲丁 卷曲翅与正常
36、翅无性别之分基因在常染色体上雌性全为卷曲翅,雄性全为正常翅基因在X染色体上(2)甲乙卷曲翅与正常翅比例接近21(3)CcXBXbCcXbYccXBXbccXbY2211(4)红色红色或白色(只答一种不得分) 解析 (1)判断基因在常染色体上还是X染色体上的最好方式是用雌隐雄显,假设基因位于X染色上,则XcXc (正常翅)XCY (卷曲翅)XCXc(雌性卷曲翅),XcY(雄性正常翅);若结果和这个不同则位于常染色体上。(2)判断常染色体显性基因C是否存在显性纯合致死现象,可选择显性个体杂交,统计后代的表现型及比例,即Cc(卷曲翅) Cc(卷曲翅)CC、Cc、Cc、cc(正常翅),若不存在显性纯合
37、致死,则卷曲翅正常翅31,若存在则为21。(3)可将翅型和眼睛颜色单独考虑。翅型:Cc(卷曲翅)Cc(卷曲翅)CC(死亡)、Cc、Cc、cc,眼色:XbXb(白眼) XBY(红眼)XBXb(红眼雌性)XbY(白眼雄性)11。则后代的基因型及比例为:CcXBXbCcXbY ccXBXb ccXbY2211。(4)左侧基因型为XBXb(红眼),右侧基因型为XB(红眼)或Xb(白眼)。点评 本题涉及基因与染色体的关系、遗传定律分离比的特殊情况、基因型的确定和比例、假设演绎的应用等的考查,综合性强,难度较大。 【变式题】 2012福建卷 现有翅型为裂翅的果蝇新品系,裂翅(A)对非裂翅(a)为显性。杂交
38、实验如图379所示。 请回答:(1)上述亲本中,裂翅果蝇为_(纯合子/杂合子)。(2)某同学依据上述实验结果,认为该等位基因位于常染色体上。请你就上述实验,以遗传图解的方式说明该等位基因也可能位于X染色体上。(3)现欲利用上述果蝇进行一次杂交实验,以确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体。请写出一组杂交组合的表现型:_()_。(4)实验得知,等位基因(A、a)与(D、d)位于同一对常染色体上,基因型为AA或dd的个体胚胎致死。两对等位基因功能互不影响,且在减数分裂过程不发生交叉互换。这两对等位基因_(遵循/不遵循)自由组合定律。以基因型如图3710的裂翅果蝇为亲本,逐代自由交配,则后代中基因
39、A的频率将_(上升/下降/不变)。 答案 (1)杂合子(2)(3)非裂翅()裂翅()或裂翅()裂翅()(4)不遵循不变解析 (1)F1出现了非裂翅,说明亲本的裂翅是杂合子。(2)裂翅(XAXa)非裂翅(XaY)裂翅()、裂翅()、非裂翅()、非裂翅(),比值为1111,见遗传图解。(3)用一次杂交实验,确定该等位基因位于常染色体还是X染色体,需要常染色体遗传的杂交结果与伴X遗传的杂交结果不一致才能判断。可用组合:非裂翅裂翅,若是常染色体遗传,后代裂翅有雌也有雄,若是伴X遗传,裂翅只有雌;也可以用组合:裂翅()裂翅(),若是常染色体遗传,后代非裂翅有雌也有雄,若是伴X遗传,后代非裂翅只有雄。(4
40、)由于两对等位基因位于同一对同源染色体上,所以不遵循自由组合定律;图中所示的个体只产生两种配子:AD和ad,含AD的配子和含AD的配子结合,胚胎致死;含ad的配子和含ad的配子结合,也使胚胎致死;能存活的个体只能是含AD的配子和含ad的配子结合,因此无论自由交配多少代,种群中都只有AaDd的个体存活,A的基因频率不变。 【特别提醒】几种伴性遗传类型的比较类型典例患者基因型特点伴X染色体隐性遗传病红绿色盲病XbXb、XbY交叉遗传男性患者多伴X染色体显性遗传病抗维生素D佝偻病XDXD、XDXd、XDY世代连续女患者多伴Y染色体遗传病外耳道多毛症 只有男性患者1若用玉米为实验材料,验证孟德尔分离定
41、律,下列因素对得出正确实验结论,影响最小的是( )A所选实验材料是否为纯合子B所选相对性状的显隐性是否易于区分C所选相对性状是否受一对等位基因控制D是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法【答案】A 2.人类有多种血型系统,MN血型和Rh血型是其中的两种。MN血型由常染色体上的1对等位基因M、N控制,M血型的基因型为MM,N血型的基因型为NN,MN血型的基因型MN;Rh血型由常染色体上的另1对等位基因R和r控制,RR和Rr表现为Rh阳性,rr表现为Rh阴性:这两对等位基因自由组合。若某对夫妇中,丈夫和妻子的血型均为MN型-Rh阳性,且已生出1个血型为MN型-Rh阴性的儿子,则再生1个血型为MN型
42、-Rh型阳性女儿的概率是A. 3/8 B. 3/16 C. 1/8 D. 1/16【答案】B 3(11 分) 已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性,非糯(B)对糯(b)为显性,这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证:子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律;子粒的非糯和糯的遗传符合分离定律;以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求:写出遗传图解,并加以说明【答案】 亲本 (纯合白非糯)aaBBAAbb(纯合黄糯) 亲本或为: (纯合黄非糯)AABBaabb(纯合白糯) AaBb(杂合黄非糯) U F2 F2 子粒中: 若黄粒(A_)白粒(aa)=31,则验证该性状的遗传符
43、合分离定律; 若非糯粒(B_)糯粒(bb)=31,则验证该性状的遗传符合分离定律; 若黄非糯粒黄糯粒白非糯粒白糯粒=9331,即:A_B_A_bbaaB_aabb=9331,则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律。 4.(12分)一对相对性状可受多对等位基因控制,如某植物花的紫色(显性)和白色(隐性)。这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系,且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时,偶然发现了1株白花植株,将其自交,后代均表现为白花。 回答下列问题:(1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色
44、(隐性)这对相对性状受8对等位基因控制,显性基因分别用A、B、C、D、E、F、G、H表示,则紫花品系的基因型为 ;上述5个白花品系之一的基因型可能为 (写出其中一种基因型即可)(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异,若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的,还是属于上述5个白花品系中的一个,则: 该实验的思路 。 预期的实验结果及结论 。【答案】(1) AABBCCDDEEFFGGHH aaBBCCDDEEFFGGHH(写出其中一种即可)(2) 用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交,观察子代花色若杂交子一代全部是紫花 则该白花植株一个新等位基因突变造成的
45、;若在5个杂交组合中如果4个组合的子代为紫花,与其中的1个组合的杂交子一代为白花,则该白花植株的突变与之为同一对等位基因造成的。 5.已知果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼各为一对相对性状,分别受一对等位基因控制,且两对等位基因位于不同的染色体上。为了确定这两对相对性状的显隐性关系,以及控制它们的等位基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上(表现为伴性遗传),某同学让一只雌性长翅红眼果蝇与一雄性长翅棕眼果蝇杂交,发现子一代中表现型及其分离比为长趐红眼:长翅棕眼:小趐红眼:小趐棕眼=3:3:1:1。回答下列问题:(1)在确定性状显隐性关系及相应基因位于何种染色体上时,该同学先分别分析翅长和眼色这两对性状
46、的杂交结果,再综合得出结论。这种做法所依据的遗传学定律是 。(2)通过上述分析,可对两对相对性状的显隐性关系及其等位基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上做出多种合理的假设,其中的两种假设分别是:翅长基因位于常染色体上,眼色基因位于X染色体上,棕眼对红眼为显性:翅长基因和眼色基因都位于常染色体上,棕眼对红眼为显性。那么,除了这两种假设外,这样的假设还有 种。(3)如果“翅长基因位于常染色体上,眼色基因位于x染色体上,棕眼对红眼为显性”的假设成立,则理论上,子一代长翅红眼果蝇中雌性个体所占比例为 ,子一代小翅红眼果蝇中雄性个体所占比例为 。【答案】:(1)基因的分离定律和自由组合定律(或自由组
47、合定律)(2)4 (3)0 1(100%) 6. 大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验,结果如右图。据图判断,下列叙述正确的是A. 黄色为显性性状,黑色为隐性性状B. F1 与黄色亲本杂交,后代有两种表现型C. F1 和F2 中灰色大鼠均为杂合体D. F2 黑色大鼠与米色大鼠杂交,其后代中出现米色大鼠的概率为1/4【答案】B 7基因Aa和Nn分别控制某种植物的花色和花瓣形状,这两对基因独立遗传,其基因型和表现型的关系如表2。一亲本与白色宽花瓣植株杂交,得到F1,对Fl进行测交,得到F2,F2的表现型及比例是:粉红中间型花瓣粉红宽花瓣白色中间型花瓣白色宽花瓣=
48、l133。该亲本的表现型最可能是CA红色窄花瓣 B白色中间型花瓣 C粉红窄花瓣 D粉红中间型花瓣8(12 分)甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因控制,三对等位基因分别位于三对同源染色体上。花色表现型与基因型之间的对应关系如表。表现型白花乳白花黄花金黄花基因型AA -Aa -aaB _ _ _aa _ _D_aabbdd请回答:(1)白花(AABBDD)黄花(aaBBDD),F1 基因型是 ,F1 测交后代的花色表现型及其比例是 。(2)黄花(aaBBDD)金黄花,F1 自交,F2 中黄花基因型有 种,其中纯合个体占黄花的比例是 。(3)甘蓝型油菜花色有观赏价值,欲同时获得四种花色表现型的子一代,可选择基因型为 的个体自交,理论上子一代比例最高的花色表现型是 。【答案】(1)AaBBD
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