第15课时 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
一、一对相对性状的杂交实验——提出问题
1.选用豌豆作为实验材料的优点
(1)豌豆是______传粉植物,而且是______受粉,所以自然状态下一般是纯种。
(2)豌豆具有许多________的相对性状。
比一比 果蝇、玉米为什么都适合作为遗传的常用材料?
2.异花传粉的步骤:______________。(①去雄,②套袋处理,③人工授粉)
3.常用符号及含义
P:____ F1:________ F2:________
×:____ :____ ♀:____ ♂:____
4.过程图解
P 纯种高茎×纯种矮茎
↓
F1 ____
↓
F2 高茎 矮茎
比例 3 ∶ 1
5.归纳总结:(1)F1全部为____;(2)F2发生了________。
[练一练] 关于孟德尔豌豆杂交实验的叙述中,正确的是 ( )
A.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交
B.杂交时,须在开花前除去母本的雌蕊
C.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合
D.杂交过程中涉及到两次套袋处理,其目的相同
二、对分离现象的解释——提出假说
由此可见,F2性状表现及比例为________,F2的基因型及比例为DD∶Dd∶dd=________。
特别提醒 孟德尔提出控制性状的是“遗传因子”,而非“基因”这一名词。
三、对分离现象解释的验证——演绎推理
1.验证的方法:______实验,选用F1和____________作为亲本,目的是为了验证F1的________。
2.测交的结果:子代出现____种表现型,比例为______。
[练一练] 通过测交,不能推测被测个体 ( )
A.是否是纯合子 B.产生配子的比例
C.基因型 D.产生配子的数量
四、分离定律的实质及发生时间——得出结论
1.实质:__________随________________的分开而分离。(如图所示)
2.时间:减数第____次分裂____期。
五、性状分离比的模拟实验
1.实验原理:甲、乙两个小桶分别代表________________,甲、乙内的彩球分别代表____________,用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中________________________。
2.实验注意问题
(1)要______抓取,且每抓完一次将小球放回原小桶并搅匀,目的是保证两种雌配子或两种雄配子比例相同。
(2)重复的次数足够多。
想一想 (1)甲、乙两小桶内的彩球数可以不相同吗?
(2)每个小桶中两种颜色的小球可以不相同吗?
3.结果与结论
彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd≈______,彩球代表的显隐性性状的数值比接近______。
1.教材2页[问题探讨]中融合遗传的实质:不会出现特定分离比。
2.教材2页图1-1豌豆花和教材3页图1-2人工异花传粉示意图。
3.教材6页性状分离比模拟实验:两小桶、两种彩球及随机抓取分别模拟的对象是什么?
4.教材7页[技能训练]——获得纯种的两种方法——连续自交和分别留种分别种植方法。
5.教材8页练习一中2、3题和二中1题,经典题目动笔做。
6.教材30页中基因分离定律的现代解释。
考点44 突破核心概念——遗传学中一组概念及其相互关系
1.下列有关生物遗传学的说法中,正确的是 ( )
A.具有显性基因的个体一定表现显性性状
B.显性个体的显性亲本必为纯合子
C.隐性个体的显性亲本通常是杂合子
D.后代全为显性,则其双亲必为显性纯合子
排雷 核心概念之间的关系
1.性状类
(1)性状:生物体所表现出的形态特征和生理生化特性的总称。
注意 生物性状的体现者——蛋白质;性状的控制者——核酸。
(2)相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型。
注意 牢记两个“同”,一个“不同”。
(3)性状分离:在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象,在遗传学上叫做性状分离。
注意 隐性性状不是不表现的性状,而是指F1未表现的性状,但在F2中可以表现出来。
2.基因类
(1)相同基因:同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。在纯合子中由两个相同基因组成,控制同一性状的基因,如图中A和A就是相同基因。
(2)等位基因:生物杂合子中在一对同源染色体的相同位置上,控制着相对性状的基因。如图中B和b、C和c、D和d 就是等位基因。
注意 ①存在于杂合子的所有体细胞中。
②特点:能控制一对相对性状,具有一定的独立性。
③分离时间:减数第一次分裂后期。
④遗传行为:随同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中,独立地随配子遗传给后代。
(3)非等位基因:非等位基因有两种,即一种是位于非同源染色体上的基因,符合自由组合定律,如图中的A和D;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中的A和b。
(4)复等位基因:若同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上,称为复等位基因。如控制人类ABO血型的IA、IB、i三个基因,ABO血型是由这三个复等位基因决定的。因为IA对i是显性,IB对i是显性,IA和IB是共显性,所以基因型与表现型的关系只能是:IAIA,IAi—A型血;IBIB,IBi—B型血;ii—O型血;IAIB—AB型血。
3.个体类
(1)基因型与表现型
①基因型:与表现型有关的基因组成;表现型:生物个体表现出来的性状。
②关系:在相同的环境条件下,基因型相同,表现型一定相同;在不同环境中,即使基因型相同,表现型也未必相同。表现型是基因型与环境共同作用的结果。
(2)纯合子与杂合子
①纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(如DD、dd、AABB、AAbb)。
②杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(如Dd、AaBB、AaBb)。
注意 ①多对基因中只要有一对杂合,不管有多少对纯合都是杂合子。
②纯合子自交后代都是纯合子,但纯合子杂交,后代会出现杂合子;杂合子自交,后代会出现性状分离,且后代中会出现一定比例的纯合子。
4.交配类
方法 概念 应用
自交 基因型相同的个体交配,如DD×DD、Dd×Dd等 (1)显隐性判定→如杂合子自交产生的F1中相对性状显隐性的判断:新出现的性状为隐性性状,原来的性状为显性性状(2)获得植物纯种→如不断提高小麦抗病品种纯合度(3)植物鉴定并留种的唯一方法,也是最简捷的方法
测交 杂种一代×隐性纯合子,如Dd×dd (1)验证杂(纯)合子→如鉴定一只白羊是否是纯种(2)测定基因型→检验F1的基因型,如孟德尔的测交实验
杂交 基因型不同的个体交配,如DD×dd等 显隐性判定→如在一对相对性状中区分显隐性:F1中出现的性状为显性性状,未出现的为隐性性状
拓展 正交与反交
界定:二者是相对而言的,如甲(♀)×乙(♂)为正交,则甲(♂)×乙(♀)为反交,也可颠倒过来。
1.采用下列哪一组方法,可以依次解决①~④中的遗传学问题 ( )
①鉴定一只白羊是否是纯种 ②在一对相对性状中区分显隐性 ③不断提高小麦抗病品种的纯合度 ④检验杂种F1的基因型
A.杂交、自交、测交、测交
B.测交、杂交、自交、测交
C.测交、测交、杂交、自交
D.杂交、杂交、杂交、测交
考点45 探寻知识间的横向联系——分离定律的实质及细胞学基础和适用范围
2.下图能正确表示基因分离定律实质的是 ( )
排雷 ①分离定律的时期:减数第一次分裂后期;
②分离定律的实质:等位基因随同源染色体的分开而分离;
③分离定律的结果:产生两种类型的配子,比例为1∶1;
④最直接说明分离定律的方法——花粉鉴定法,除此之外为测交法,结果1∶1也说明亲代产生两种类型相等的配子。
1.实质及细胞学基础:减数分裂中随同源染色体分离,等位基因分开,如图所示:
2.适用范围及条件
(1)范围
①真核生物有性生殖的细胞核遗传。
②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
(2)适用条件
①子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。
②雌雄配子结合的机会相等。
③子二代不同基因型的个体存活率相同。
④遗传因子间的显隐性关系为完全显性。
⑤观察子代样本数目足够多。
2.孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中,发现了基因的分离定律。下列有关基因分离定律的几组比例,最能体现基因分离定律的实质的是 ( )
A.F2的表现型比为3∶1
B.F1产生配子的比为1∶1
C.F2基因型的比为1∶2∶1
D.测交后代比为1∶1
考点46 探寻方法规律——分离定律题型及思路
3.南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因(A和a)控制的,用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交,子代(F1)既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜,让F1自交产生的F2表现型如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.由①②可知黄果是隐性性状
B.由③可以判定白果是显性性状
C.F2中,黄果与白果的理论比例是5∶3
D.P中白果的基因型是aa
排雷 (1)据③可判断显隐性;
(2)写准P、F1、F2三代中白果的基因型并确定好比例;
(3)利用分离定律进行相关计算。
题型1 基因型及表现型的相关推断
亲代基因(表现)型及比例子代基因型(表现型)及比例
1.由亲代推断子代的基因型、表现型(正推型)
亲本 子代基因型 子代表现型
AA×AA AA 全为显性
AA×Aa AA∶Aa=1∶1 全为显性
AA×aa Aa 全为显性
Aa∶Aa AA∶Aa∶aa=1∶2∶1 显性∶隐性=3∶1
Aa×aa Aa∶aa=1∶1 显性∶隐性=1∶1
aa×aa aa 全为隐性
2.由子代推断亲代的基因型(逆推型)
(1)基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因,如显性性状的基因型可用A__来表示,那么隐性性状的基因型只有一种aa,根据子代中一对基因分别来自两个亲本,可推出亲代中未知的基因。
(2)隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在,它往往是逆推过程中的突破口,因为隐性个体是纯合子(aa),因此亲代基因型中必然都有一个a基因,然后再根据亲代的表现型进一步判断。
(3)根据分离定律中规律性比值来直接判断
①若子代性状分离比为显∶隐=3∶1→亲代一定是杂合子,即Bb×Bb→3B_∶1bb。
②若子代性状分离比为显∶隐=1∶1→双亲一定是测交类型,即Bb×bb→1Bb∶1bb。
③若子代只有显性性状,则双亲至少有一方是显性纯合子,即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。
④若子代只有隐性性状,则双亲一定都是隐性纯合子,即bb×bb→bb。
(4)“四步曲”写基因型:
判断显隐性―→搭架子:显性大写在前,隐性小写在后,不能确定就空着―→看后代表现型:有无隐性性状―→填空
题型2 分离定律的相关计算
1.分离比直接计算法
(1)若双亲都是杂合子(Bb),则后代性状分离比为显性∶隐性=3∶1,即Bb×Bb→3B__+1bb。
(2)若双亲是测交类型,则后代性状分离比为显性∶隐性=1∶1,即Bb×bb→1Bb+1bb。
(3)若双亲至少有一方为显性纯合子,则后代只表现显性性状,即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。
(4)若双亲均为隐性纯合子,则后代只表现隐性性状,即bb×bb→bb。
2.用配子的概率计算
(1)方法:先算出亲本产生几种配子,求出每种配子产生的概率,再用相关的两种配子的概率相乘。
(2)实例:如白化病遗传,Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa,父方产生A、a配子的概率各是1/2,母方产生A、a配子的概率也各是1/2,因此生一个白化病(aa)孩子的概率为1/2×1/2=1/4。
3.杂合子Aa连续自交,第n代的比例分析
Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐纯合子性 显性性状个体 隐性性状个体
所占比例 1/2n 1-1/2n 1/2-1/2n+1 1/2-1/2n+1 1/2+1/2n+1 1/2-1/2n+1
根据上表比例,杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为:
4.亲代的基因型在未确定的情况下,如何求其后代某一性状发生的概率
例如:一对夫妇均正常,且他们的双亲也都正常,但双方都有一白化病的兄弟,求他们婚后生白化病孩子的概率是多少?
解此类题分三步进行:
(1)首先确定该夫妇的基因型及其几率。由前面分析可推知该夫妇为Aa的概率均为2/3,为AA的概率均为1/3。
(2)假设该夫妇均为Aa,后代患病的可能性为1/4。
(3)最后将该夫妇均为Aa的概率(2/3×2/3)与假设该夫妇均为Aa情况下生白化病孩子的概率(1/4)相乘,其乘积为1/9,即该夫妇生白化病孩子的概率。
3.具有一对等位基因的杂合子亲本连续自交,某代的纯合子所占比例达95%以上,则该比例最早出现在 ( )
A.子3代 B.子4代 C.子5代 D.子6代
考点47 提升分析推断能力——显隐性的判断及纯合子、杂合子鉴定
一、显隐性判断
4.下表是豌豆花色的遗传实验结果,根据哪些组合能判断出显性花色的类型?________________。
组合 亲本表现型 F1的表现型和植株数目
紫花 白花
一 紫花×白花 405 411
二 紫花×白花 807 0
三 紫花×紫花 1 240 413
排雷 把握判定方法,总结规律如下:
亲2子1或亲1子2可确定显隐性关系,但亲1子1或亲2子2则不能直接确定,可通过判断是纯合子还是杂合子,再作进一步确定。(2指两个性状都存在,1指只存在1个性状)。
显隐性性状的判断
(2)据子代性状分离比判断:一对相对性状亲本杂交→子代性状分离比为3∶1→分离比为3的性状为显性性状。
(4)若以上方法无法判断,可用假设法。
提醒 自然界中某种生物某个性状所占比例特别高不一定为显性性状,如人的正常指(t)隐性性状很多,但多指(T)显性性状并不多。
4.一群自然放养的牛群,选择一头有角公牛与六头无角母牛杂交,后代出现三头有角三头无角牛,显隐性无法确定,请另设计实验方案确定显隐性。
二、纯合子、杂合子的鉴定
5.老鼠毛色有黑色和黄色之分,这是一对相对性状。请根据下面三组交配组合,判断四个亲本中是纯合子的是 ( )
交配组合 子代表现型及数目
① 甲(黄色)×乙(黑色) 12(黑)、4(黄)
② 甲(黄色)×丙(黑色) 8(黑)、9(黄)
③ 甲(黄色)×丁(黑色) 全为黑色
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
排雷 鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体为动物时,常采用测交法;也可选同一性状的个体进行交配,若出现性状分离即可确定为杂合子。当待测个体为植物时,测交法、自交法均可以,但自交法较简便。
1.自交的方式。让某显性性状的个体进行自交,若后代能发生性状分离,则亲本一定为杂合子;若后代无性状分离,则可能为纯合子。
注意 此法是最简便的方法,但只适用于植物,不适用于动物。
2.测交的方式。让待测个体与隐性纯合子测交,若后代出现隐性性状,则一定为杂合子;若后代只有显性性状个体,则可能为纯合子。
注意 待测对象若为生育后代少的雄性动物,注意应与多个隐性雌性个体交配,以使后代产生更多的个体,使结果更有说服力。
3.花粉鉴定法。原理:花粉中所含的直链淀粉和支链淀粉,可通过遇碘后分别变为蓝黑色和红褐色的测试法进行鉴定,并可借助于显微镜进行观察。若亲本产生两种颜色的花粉并且数量基本相等,则亲本为杂合子;若亲本只产生一种类型的花粉,则亲本为纯合子。
注意 此法只适用于产支链和直链淀粉的植物且需要借助染色和显微镜进行观察。
4.用花药离体培养形成单倍体植株,并用秋水仙素处理加倍后获得的植株进行鉴定。观察植株性状,若有两种类型,则亲本能产生两种类型的花粉,即为杂合子;若只得到一种类型的植株,则说明亲本只能产生一种类型的花粉,即为纯合子。
注意 此法只适用于植物。
5.某农场养了一群马,马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制。育种工作者从中选择出一匹健壮的栗色公马,拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)。
(1)在正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定,应该怎样配种?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)杂交后代可能出现哪些结果?如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
考点48 与实践相联系——育种及遗传病
6.巨胚稻因胚的增大而胚重增加,具有独特的经济价值。巨胚与正常胚是一对相对性状,由一对等位基因Ge、ge控制,为研究巨胚的遗传特性,科学家用经典遗传学的研究方法获得了以下数据:
组别 纯种亲本组合 观测粒数 F1平均胚重(mg) F1平均粒重(mg)
甲 巨胚×巨胚 30 0.92 19.47
乙 正常胚×正常胚 30 0.47 21.84
丙 正常胚♀×巨胚♂ 30 0.47 21.30
丁 巨胚♀×正常胚♂ 30 0.48 21.37
根据实验数据分析:
(1)上述一对相对性状中,巨胚为________性状。
(2)现有两种观点:第一种观点认为母本为胚发育提供营养而决定胚的性状;第二种观点认为胚的基因型决定胚的性状。你同意哪种观点?请结合上述实验,用遗传图解和文字加以说明。
观点:________________________。
遗传图解:
文字说明:__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果粒重与粒轻、胚重与胚轻分别为两对独立遗传的相对性状,现有粒轻、胚重的巨胚稻与粒重、胚轻的正常胚稻。想要获得粒重、胚重的新品种,最好用________育种方法。
排雷 对于植物杂交实验中果实的果皮、种皮、胚、胚乳的基因型与表现型推导较为特殊:
(1)果皮(包括豆荚)、种皮分别由子房壁、珠被(母本体细胞)发育而来,基因型、表现型都与母本相同。(符合分离定律,但晚一代表现相应的比例)
(2)胚(由胚芽、胚轴、胚根、子叶组成)由受精卵发育而来,基因型、表现型都与子代相同。(符合分离定律,子一代即可表现)
(3)胚乳由受精极核发育而来,基因型为母本配子基因型的两倍加上父本配子基因型。(符合分离定律,但来自母本的遗传物质占2/3)
(4)注意遗传图解书写规范:3(P、配子、子一代)+3(P中表现型+基因型+“×”符号)+3(子一代中基因型+表现型+比例)。
1.正确解释某些遗传现象
两个有病的双亲生出无病的孩子,即“有中生无”,肯定是显性遗传病;两个无病的双亲生出有病的孩子,即“无中生有”,肯定是隐性遗传病。
2.指导杂交育种
(1)优良性状为显性性状:连续自交,直到不发生性状分离为止,收获性状不发生分离的植株上的种子,留种推广。
(2)优良性状为隐性性状:一旦出现就能稳定遗传,便可留种推广。
(3)优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子,但每年都要配种。
3.禁止近亲结婚的原因
每个人都携带5~6种不同的隐性致病遗传因子。近亲结婚的双方很可能是同一种致病遗传因子的携带者,他们的子女患隐性遗传病的机会大大增加,因此法律禁止近亲结婚。
6.某校高二年级研究性学习小组调查了人的眼睑性状遗传情况,他们以年级为单位,对班级的统计进行汇总和整理,见表:
亲代类型子代类型 第一组 第二组 第三组
双亲全为双眼皮 双亲中只有一个双眼皮 双亲中全为单眼皮
双眼皮数 120 120 无
单眼皮数 74 112 全部子代均为单眼皮
请分析表中情况,并回答下列问题:
(1)根据表中第________组婚配调查,可判断眼睑性状中属于隐性性状的是________。
(2)设控制显性性状的基因为A,控制隐性性状的基因为a,请写出在实际调查中,上述各组双亲中可能的婚配组合的基因型:
第一组:___________________________________________________________________。
第二组:____________________________________________________________________。第三组:____________________________________________________________________。
(3)某同学(5号个体)所在家庭眼睑遗传系谱如图,试推测3号与4号生一个双眼皮男孩的几率为________。
验证分离定律的方法
基因分离定律的验证方法要依据基因分离定律的实质来确定。基因分离定律的实质:等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子,所以,杂合子会产生两种等量的配子。同时,各种雌雄配子受精机会均等。因此,验证基因分离定律的方法有测交法、自交法、花粉鉴定法、花药离体培养法等。上述四种方法都能揭示分离定律的实质,但有的操作简便,如自交法;有的能在短时间内做出判断,如花粉鉴定法等。由于四种方法各有优缺点,因此解题时要根据题意选择合理的实验方案(对于动物而言,常采用测交法)。
典例 蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的,雌蜂是由受精卵发育而成的。蜜蜂的体色,褐色对黑色为显性,控制这一相对性状的基因位于常染色体上。现有褐色雄蜂与黑色蜂王杂交产生F1,在F1的雌雄个体交配产生的F2中,雄蜂的体色是________、比例是________,依上述现象可证明基因的________定律。
1.区分不清自交与自由交配
典例1 果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性,现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交,产生的F1代再自交产生F2代,将F2代中所有黑身果蝇除去,让灰身果蝇自由交配,产生F3代。问F3代中灰身与黑身果蝇的比例是 ( )
A.3∶1 B.5∶1 C.8∶1 D.9∶1
纠错笔记 自由交配与自交的不同:自交是指雌雄同体的生物在同一个体上雌雄配子结合(自体受精),在植物方面,指自花传粉和雌雄异花的同株传粉;而自由交配是指一个群体中的雄性和雌性个体随机交配的方式。两者在计算时差别很大,稍不注意就会出现差错,主要错误就是把自由交配当作自交来计算。
纠错训练 若将上题改动如下,重新计算结果:
(1)让灰身果蝇进行自交(即基因型相同的个体杂交),则F3中灰身∶黑身=________。
(2)若F2代中黑身果蝇不除去,让果蝇进行自由交配,则F3中灰身∶黑身=________。
(3)若F2代中黑身果蝇不除去,让果蝇自交(即基因型相同的个体杂交),则F3中灰身∶黑身=________。
2.对分离定律异常情况分析能力差
一、不完全显性导致比例改变
典例2 (2010·上海卷,11)一对灰翅昆虫交配产生的91只后代中,有黑翅22只,灰翅45只,白翅24只。若黑翅与灰翅昆虫交配,则后代中黑翅的比例最有可能是 ( )
A.33% B.50% C.67% D.100%
纠错笔记 (1)不完全显性:如红花AA、白花aa,若杂合子Aa开粉红花,则AA×aa杂交再自交F2代性状比为红花∶粉红花∶白花=1∶2∶1,不再是3∶1。
(2)当子代数目较少时,不一定符合预期的分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交,生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白,有可能只有黑色或只有白色,也有可能既有黑色又有白色,甚至还可能3白1黑。
二、显性或隐性纯合致死导致比例改变
典例3 无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状,其遗传符合基因的分离定律。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
纠错笔记 (1)若某一性状的个体自交总出现特定的比例2∶1,而非正常的3∶1,则推断是显性纯合致死,并且显性性状的个体(存活的)有且只有一种基因型(Aa)杂合子。
(2)某些致死基因导致遗传分离比变化
①隐性致死:隐性基因存在于同一对同源染色体上时,对个体有致死作用。如镰刀型细胞贫血症(红细胞异常,使人死亡);植物中的白化基因,使植物不能形成叶绿素,从而不能进行光合作用而死亡。
②显性致死:显性基因具有致死作用,如人的神经胶症基因(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死,若为显性纯合致死,杂合子自交后代显∶隐=2∶1。
③配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。
三、某一基因型个体在雌、雄(或男、女)个体中表现型不同
典例4 已知绵羊角的表现型与基因型的关系如下表,下列判断正确的是 ( )
基因型 HH Hh hh
公羊的表现型 有角 有角 无角
母羊的表现型 有角 无角 无角
A.若双亲无角,则子代全部无角
B.若双亲有角,则子代全部有角
C.若双亲基因型为Hh,则子代有角与无角的数量比为1∶1
D.绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律
纠错笔记 若杂合子如Hh在雌、雄个体中表现型有区别,解题时找雌、雄个体中表现型只有一种基因型的作为突破口,如第4题中公羊的无角为hh,而母羊则找有角,只有一种基因型HH。
四、复等位基因
典例5 (2011·上海卷,30)某种植物的花色受一组复等位基因的控制,纯合子和杂合子的表现型如表。若WPWS与WSw杂交,子代表现型的种类及比例分别是 ( )
纯合子 杂合子
WW 红色Ww 纯白色WSWS 红条白花WPWP 红斑白花 W与任一等位基因 红色WP与WS、w 红斑白花WSw 红条白花
A.3种,2∶1∶1 B.4种,1∶1∶1∶1
C.2种,1∶1 D.2种,3∶1
纠错笔记 (1)复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状,最常见的如人类ABO血型的遗传,涉及到三个基因——IA、IB、i,组成六种基因型:IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。
(2)复等位基因的产生——基因突变,体现了不定向性
特点。(如右图)
(3)若复等位基因一共有n个,则产生的基因型有杂
合子种+纯合子n种。
题组一 分离定律的杂交实验
1.已知果蝇的长翅对残翅为显性,现有长翅果蝇和残翅果蝇若干。若用它们验证孟德尔的豌豆杂交实验,则下列哪项不是必需的 ( )
A.亲本果蝇必须是纯种
B.亲本中的长翅、残翅果蝇的性别必须不同
C.在子代果蝇羽化成为成虫前必须除去亲本
D.长翅果蝇必须作母本,残翅果蝇必须作父本
2.在豌豆杂交实验中,高茎与矮茎杂交得F1,F1自交所得F2中高茎和矮茎的比例为787∶277,上述实验结果的实质是 ( )
A.高茎基因对矮茎基因有显性作用
B.F1自交,后代出现性状分离
C.控制高、矮茎的基因不在一对同源染色体上
D.等位基因随同源染色体的分开而分离
题组二 分离定律的异常情况
3.(2010·大纲全国卷Ⅱ,4)已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活,aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2。假设每对亲本只交配一次且成功受孕,均为单胎。在上述环境条件下,理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是 ( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1
4.(2010·江苏卷,20)喷瓜有雄株、雌株和两性植株,G基因决定雄株,g基因决定两性植株,g-基因决定雌株。G对g、g-是显性,g对g-是显性,如:Gg是雄株,gg-是两性植株,g-g-是雌株。下列分析正确的是 ( )
A.Gg和Gg-能杂交并产生雄株
B.一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子
C.两性植株自交不可能产生雌株
D.两性植株群体内随机传粉,产生的后代中,纯合子比例高于杂合子
5.(2009·山东理综,7)人类常染色体上β 珠蛋白基因(A+),既有显性突变(A),又有隐性突变(a),突变均可导致地中海贫血。一对皆患地中海贫血的夫妇生下了一个正常的孩子,这对夫妇可能 ( )
A.都是纯合子
B.都是杂合子
C.都不携带显性突变基因
D.都携带隐性突变基因
题组三 分离定律的计算及实际应用
6.丈夫的哥哥患有半乳糖血病(一种常染色体隐性遗传病),妻子的外祖母也有此病,家庭的其他成员均无此病。经调查,妻子的父亲可以视为基因型纯合。可以预测,这对夫妻的儿子患半乳糖血病的概率是 ( )
A.1/12 B.1/4 C.3/8 D.1/2
7.鸭蛋蛋壳的颜色主要有青色和白色两种。金定鸭产青色蛋,康贝尔鸭产白色蛋。为研究蛋壳颜色的遗传规律,研究者利用这两个鸭群做了五组实验,结果如下表所示。
杂交组合 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组
康贝尔鸭♀×金定鸭♂ 金定鸭♀×康贝尔鸭♂ 第1组的F1自交 第2组的F1自交 第2组的F1♀×康贝尔鸭♂
后代所产蛋(颜色及数目) 青色(枚) 26 178 7 628 2 940 2 730 1 754
白色(枚) 109 58 1 050 918 1 648
请回答问题:
(1)根据第1、2、3、4组的实验结果可判断鸭蛋蛋壳的______色是显性性状。
(2)第3、4组的后代均表现出__________现象,比例都接近________。
(3)第5组实验结果显示后代产青色蛋的概率接近______,该杂交称为________,用于检验________________________________________________________________________。
(4)第1、2组的少数后代产白色蛋,说明双亲中的________鸭群中混有杂合子。
(5)运用________方法对上述遗传现象进行分析,可判断鸭蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的________定律。
课时规范训练
【组题说明】
考 点 题 号 错题统计 错因分析
分离定律的核心概念及适用范围 4、5
分离定律的计算及分析推断 1、2、3、6、8、9、11、13、15、16
分离定律的综合应用 7、10、12、14、17
特别推荐 分析推断题——7;育种实践——9、15
1.将基因型为Aa的豌豆连续自交,后代中的纯合子和杂合子
按所占的比例做得如图所示曲线图,据图分析,错误的说
法是 ( )
A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例
B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例
C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小
D.c曲线可代表自交n代后杂合子所占的比例
2.甲和乙为一对相对性状,用以进行杂交实验可以得到下列四组实验结果。若甲性状为显性,用来说明实验中甲性状个体为杂合子的实验组是 ( )
①甲♀×乙♂→F1呈甲性状 ②甲♀×乙♂→F1呈乙性状
③乙♀×甲♂→F1呈甲性状 ④乙♀×甲♂→F1呈乙性状
A.②和④ B.①和③ C.②和③ D.①和④
3.某男性为白化病基因携带者,在他的下列细胞中,可能不含显性基因的是 ( )
①神经细胞 ②成熟的红细胞 ③初级精母细胞 ④次级精母细胞 ⑤精子
A.①②④ B.②④⑤ C.①③④ D.③④⑤
4.等位基因A与a的最本质的区别是 ( )
A.A控制显性性状,a控制隐性性状
B.在减数分裂时,A与a分离
C.两者的碱基序列不同
D.A对a起显性的作用
5.孟德尔在豌豆杂交实验中,发现问题和验证假说所采用的实验方法依次是 ( )
A.自交、杂交和测交 B.测交、自交和杂交
C.杂交、自交和测交 D.杂交、测交和自交
6.AA和aa杂交所产生的F1通过连续自交直到Fn,则在此过程中 ( )
A.AA和aa的亲本不含等位基因,杂交结果不符合分离定律
B.此过程共发生了n次等位基因的分离
C.杂交后代基因型频率保持不变
D.A和a的基因频率保持不变
7.现有两瓶世代连续的果蝇,甲瓶中的个体全为灰身,乙瓶中的个体既有灰身也有黑身。让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配,若后代都不出现性状分离则可以认为
( )
A.甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为杂合子
B.甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为纯合子
C.乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为杂合子
D.乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为纯合子
8.番茄的红果(R)对黄果(r)是显性,让杂合的红果番茄自交得F1,淘汰F1中的黄果番茄,利用F1中的红果番茄自交,其后代RR、Rr、rr三种基因型的比例分别是 ( )
A.1∶2∶1 B.4∶4∶1
C.3∶2∶1 D.9∶3∶1
9.已知豌豆的高茎对矮茎为显性,现要确定一株高茎豌豆甲的基因型,最简便易行的办法是 ( )
A.选另一株矮茎豌豆与甲杂交,子代若有矮茎出现,则甲为杂合子
B.选另一株矮茎豌豆与甲杂交,子代若都表现高茎,则甲为纯合子
C.让甲豌豆进行自花传粉,子代中若有矮茎出现,则甲为杂合子
D.让甲与多株高茎豌豆杂交,子代若高矮茎之比接近3∶1,则甲为杂合子
10.如图为某种遗传病的家族系谱图。以下是对该系谱图分析得出的结论,其中错误的是
( )
A.该病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B.家族中一定携带该致病基因的有2、4、5、6、8、9、12、13
C.家族中10为杂合子的几率为1/2
D.若家族中14与一患者结婚,则他们生患病孩子的几率为1/3
11.水稻的早熟和晚熟是一对相对性状,晚熟受显性基因(E)控制,早熟受隐性基因(e)控制。现用纯合的晚熟水稻和早熟水稻杂交,下列说法不正确的是 ( )
A.F1的基因型是Ee,表现型为晚熟
B.F1自交时产生的雌雄配子数之比为1∶1
C.F1自交后得F2,F2的基因型是EE、Ee和ee,其比例为1∶2∶1
D.F2的表现型为晚熟和早熟,其比例为3∶1
12.紫色企鹅的羽毛颜色是由复等位基因决定的:Pd——深紫色、Pm——中紫色、Pl——浅紫色、Pvl很浅紫色(近于白色)。其显隐性关系是:Pd>Pm>Pl>Pvl(前者对后者为完全显性)。若有浅紫色企鹅(PlPvl)与深紫色企鹅交配,则后代小企鹅的羽毛颜色和比例可能是 ( )
A.1中紫色∶1浅紫色
B.2深紫色∶1中紫色∶1浅紫色
C.1深紫色∶1中紫色
D.1深紫色∶1中紫色∶1浅紫色∶1很浅紫色
13.在进行豌豆杂交实验时,孟德尔选择的一对相对性状是子叶颜色,豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。如图是孟德尔用杂交得到的子一代(F1)分别作为父本、母本再进行杂交的实验结果示意图,根据基因的分离定律,下列说法正确的是 ( )
A.①②③都是黄色子叶
B.③的子叶颜色与F1相同
C.①和②都是黄色子叶、③是绿色子叶
D.①和②都是绿色子叶、③是黄色子叶
14.下列有关一对相对性状遗传的叙述中,正确的是 ( )
A.在一个生物群体中,若仅考虑一对等位基因,可有4种不同的交配类型
B.最能说明基因分离定律实质的是F2的表现型比例为3∶1
C.若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦,最简便易行的方法是自交
D.通过测交可以推测被测个体产生配子的数量
15.豌豆的腋生花对顶生花为显性。以纯合的腋生花豌豆与顶生花豌豆杂交得F1,以F1自交得F2(种子)。从理论上讲,由这批种子发育而成的植株开花情况是 ( )
A.3/4的植株只有腋生花,1/4的植株只有顶生花
B.每株植株上有3/4为腋生花,1/4为顶生花
C.有的植株只有腋生花,有的植株只有顶生花,有的植株既有顶生花又有腋生花
D.所有的植株都既有顶生花又有腋生花,但没有一定的比例
16.豚鼠的毛色中,白色与黑色是一对相对性状。有编号为①~⑨的9只豚鼠,其中编号是奇数的为雄性,编号是偶数的为雌性。已知①×②→③和④,⑤×⑥→⑦和⑧,④×⑦→⑨,③和⑧是白色,其余的均为黑色。用B、b分别表示其显、隐性基因。请作答:
(1)豚鼠的毛色中,__________是显性性状。
(2)控制豚鼠的毛色基因位于__________染色体上。个体④的基因型是________。
(3)个体⑦为杂合子的概率为__________。
(4)若利用以上豚鼠检测⑨的基因型,可采取的方法和得出的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
17.玉米是一种雌雄同株的植物,通常其顶部开雄花,下部开雌花。在一个育种实验中,选取A、B两棵植株进行了如图所示的三组实验。据图回答有关问题:
(1)实验一:将植株A的花粉传授到同一植株的雌花序上。
实验二:将植株B的花粉传授到同一植株的雌花序上。
实验三:将植株________的花粉传授到植株________的另一雌花序上。
上述三组实验,各雌花序发育成穗轴上的玉米粒的颜色数如下表所示:
实验 黄色玉米粒 白色玉米粒
一 587 196
二 0 823
三 412 386
(2)在玉米颜色这一对相对性状中,隐性性状是________,判断的理由是________________________________________________________________________。
(3)如果用G代表显性基因,g代表隐性基因,则植株A的基因型为________,植株B的基因型为________。实验一中,子代黄色玉米粒的基因型是________,黄色玉米中杂合子占________。
(4)若植株A接受植株B的花粉,则在植株A上所结种子的种皮和胚细胞的基因型依次是________、________。写出与形成胚相关的遗传图解。
(5)请列举玉米作为遗传实验材料的优点(两条):
________________________________________________________________________。
(6)玉米的高茎对矮茎为显性。为探究一高茎玉米植株的果穗上所结子粒的基因型,某同学选取了该玉米果穗上2粒种子单独隔离种植,观察记录并分别统计后代植株的性状,结果后代全为高茎,该同学即判断玉米果穗所有子粒为纯种。可老师认为他的结论不科学,为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
回扣基础构建网络
一、1.(1)自花 闭花 (2)易于区分
比一比 (1)相对性状明显;(2)繁殖周期短;(3)子代数量多。
2.①→②→③→② 3.亲本 子一代 子二代 杂交 自交 母本 父本 4.高茎
5.(1)高茎 (2)性状分离
练一练 D
二、成对 成单 随机 3高∶1矮 1∶2∶1
三、1.测交 隐性纯合子 基因型 2.两 1∶1
练一练 D
四、1.等位基因 同源染色体 2.一 后
五、1.雌、雄生殖器官 雌、雄配子 雌、雄配子的随机结合 2.(1)随机
想一想 (1)可以,雌、雄配子的数量可以不相同,一般雄配子多于雌配子;(2)不可以,产生D和d两种配子的比例是1∶1。
3.1∶2∶1 3∶1
知识网络 后期 等位基因 3∶1 1∶2∶1
突破考点提炼方法
典例引领1 C 对位训练1 B
典例引领2 C 对位训练2 B
典例引领3 D 对位训练3 C
典例引领4 组合二和组合三
对位训练4 有角公牛与无角母牛杂交子代既有有角又有无角个体出现,可以确定显性性状的个体有杂合子;然后选择多对有角牛杂交,多对无角牛杂交,后代发生性状分离的为显性性状,不发生性状分离的为隐性性状。
典例引领5 D
对位训练5 (1)将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种,这样可在一个季节里产生多匹杂交后代
(2)杂交后代可能有两种结果: 一是杂交后代全部为栗色马,此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子;二是杂交后代中既有白色马,又有栗色马,此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子
典例引领6 (1)隐性 (2)同意第二种观点
遗传图解:
正交
P GeGe♀ × gege♂
正常胚 ↓ 巨胚
F1 Gege
正常胚
反交
P gege♀ × GeGe♂
巨胚 ↓ 正常胚
F1 Gege
正常胚
文字说明:采用正交和反交,不论为胚发育提供营养的母本是巨胚(gege)还是正常胚(GeGe),F1基因型都为Gege,都表现为正常胚。说明第二种观点正确(其他答案合理即可) (3)杂交
对位训练6 (1)一 单眼皮 (2)第一组:AA×AA、AA×Aa、Aa×Aa 第二组:AA×aa、Aa×aa 第三组:aa×aa (3)
方法体验
典例 褐色和黑色 1∶1 分离
易错警示
典例1 C
纠错训练 (1)5∶1 (2)3∶1 (3)5∶3
典例2 B 典例3 D 典例4 C
检测落实体验成功
1.D 2.D 3.A 4.D 5.B 6.A
7.(1)青 (2)性状分离 3∶1 (3)1/2 测交 F1相关的基因组成 (4)金定 (5)统计学 基因分离
课时规范训练
1.C 2.A 3.B 4.C 5.C 6.D 7.D 8.C 9.C 10.C 11.B 12.C 13.C 14.C 15.A
16.(1)黑色 (2)常 BB或Bb
(3)2/3 (4)将其与⑧交配。若后代中出现白毛个体,说明其是杂合子;若后代全为黑毛个体,说明其为纯合子
17.(1)A B (2)白粒 由实验一可知,植株A自交,后代出现性状分离且黄∶白≈3∶1
(3)Gg gg Gg、GG (4)Gg Gg、gg
(5)相对性状明显,易于区分;后代数目多,统计结果更准确;雄蕊花序顶生,雌蕊果穗着生在中部,便于操作;既能自花传粉也能异花传粉(至少两点)
(6)选择样本太少,实验有一定的偶然性,不能代表全部子粒的基因型第16课时 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
一、两对相对性状的杂交实验——提出问题
其过程为:
P 黄圆×绿皱
↓
F1 ______ ↓
F2 ______∶3黄皱∶3绿圆∶______
提醒 F2中重组类型(与P不同,不是与F1不同;指表现型而非基因型)为黄皱和绿圆,所占比例为6/16(3/8),若亲本改为黄皱×绿圆(均纯合),则重组类型变成黄圆和绿皱,所占比例为10/16(5/8)。
二、对自由组合现象的解释和验证——提出假说,演绎推理
1.假说
判一判
(1)F1产生配子时,等位基因分离,非等位基因可以自由组合,产生数量相等的4种配子
( )
(2)受精时,雌雄配子的结合方式有16种 ( )
(3)F2的基因型有9种,比例为4∶2∶2∶2∶2∶1∶1∶1∶1 ( )
2.图解
想一想 现用绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交,其后代基因型可能出现哪些比例?
练一练 (2010·北京理综,4)决定小鼠毛色为黑(B)/褐(b)色、有(s)/无(S)白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。基因型为BbSs的小鼠间相互交配,后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是 ( )
A.1/16 B.3/16 C.7/16 D.9/16
3.验证(测交的遗传图解)
想一想 若黄色皱粒(Yyrr)与绿色圆粒(yyRr)杂交,则其后代表现型及比例如何?
三、自由组合定律的实质、时间、范围——得出结论
1.实质:________染色体上的________基因自由组合。(如图)
2.时间:____________________。
3.范围:________生殖的生物,真核细胞的核内________上的基因,无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。
[练一练] 基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程 ( )
AaBb①,1AB∶1Ab∶1aB∶1ab②,雌雄配子随机结合③,子代9种基因型④,4种表现型
A.① B.② C.③ D.④
四、孟德尔实验方法的启示和遗传规律的再发现
1.实验方法启示
孟德尔获得成功的原因:①正确选材(豌豆);②对相对性状遗传的研究,从____对到____对;③对实验结果进行________的分析;④运用________法(包括“提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论”五个基本环节)这一科学方法。
2.遗传规律再发现
(1)1909年,丹麦生物学家________把“遗传因子”叫做________。
(2)因为孟德尔的杰出贡献,他被公认为“____________”。
1.教材9页[问题探讨]——关注动物和植物杂交育种的区别:(1)F1自交(植物)或F1雌、雄个体相互交配(动物);(2)鉴定并保留纯种——植物连续自交直到不发生性状分离;动物采用测交鉴定选出纯合子。
2.教材11页[思考与讨论]——孟德尔成功的原因。
3.教材12页练习中二拓展题,很经典。
4.教材14页自我检测中二和三,题目很有代表性。
考点49 实验技能提升——孟德尔两对相对性状杂交实验的规律分析
1.(2011·上海卷,24)在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是 ( )
A.F1产生4个配子,比例为1∶1∶1∶1
B.F1产生基因型YR的卵和基因型YR的精子数量之比为1∶1
C.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵可能自由组合
D.F1产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1
排雷 (1)基因组合(16种)≠基因型(9种)。
(2)个数≠种类数;雌配子个数≠雄配子个数;四种雌配子比例相同,四种雄配子比例相同。
(3)配子的随机结合(受精作用)≠基因的自由组合(减数第一次分裂后期)。
(4)非等位基因(两种情况——同源染色体上和非同源染色体上)≠非同源染色体上非等位基因。
(5)孟德尔提出“遗传因子”这一名词,而“基因”这一名词是由约翰逊提出的。
1.实验分析
1YY(黄) 2Yy(黄) 1yy(绿)
1RR(圆) 1YYRR(黄圆) 2YyRR(黄圆) 1yyRR(绿圆)
2Rr(圆) 2YYRr(黄圆) 4YyRr(黄圆) 2yyRr(绿圆)
1rr(皱) 1YYrr(黄皱) 2Yyrr(黄皱) 1yyrr(绿皱)
2.相关结论
(1)F2中黄∶绿=3∶1,圆∶皱=3∶1,都符合基因的分离定律。
(2)F2中共有16种组合,9种基因型,4种表现型。
(3)两对相对性状由两对等位基因控制,分别位于两对同源染色体上。
(4)纯合子(YYRR+YYrr+yyRR+yyrr)共占,杂合子占1-=,其中双杂合个体(YyRr)占,单杂合个体(YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr)各占,共占。
(5)YYRR基因型个体在F2中的比例为,在黄色圆粒豌豆中的比例为,注意范围不同。黄圆中杂合子占,绿圆中杂合子占。
(6)重组类型:指与亲本不同的表现型。
①P:YYRR×yyrr→F1 ,F2中重组性状类型为单显性,占。
②P:YYrr×yyRR→F1 ,F2中重组性状类型为双显性和双隐性,共占。
1.用具有两对相对性状的纯种豌豆做遗传实验,得到的F2的部分基因型结果如下表(非等位基因位于非同源染色体上)。下列叙述不正确的是 ( )
配子 YR Yr yR yr
YR 1 2 YyRr
Yr 3
yR 4
yr yyrr
A.表中Y、y、R、r基因的遗传遵循自由组合定律
B.表中Y、y、R、r基因的载体有染色体、叶绿体、线粒体
C.1、2、3、4代表的基因型在F2中出现的概率大小为3>2=4>1
D.F2中出现的表现型不同于亲本的重组类型的比例是3/8或5/8
考点50 解题技能提升——自由组合定律的实质及解题指导
2.(2011·新课标全国卷,32)某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、a;B、b;C、c……)。当个体基因型中每对等位基因都至少含一个显性基因时(即A__B__C__……)才开红花,否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系,相互之间进行杂交,杂交组合、后代表现型及其比例如下:
根据杂交结果回答问题:
(1)这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律?
________________________________________________________________________。
(2)本实验中,植物的花色受几对等位基因的控制,为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
排雷 n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律如下表:
亲本相对性状的对数 F1配子 F2表现型 F2基因型
种类 比例 可能组合数 种类 分离比 种类 分离比
1 2 (1∶1)1 4 2 (3∶1)1 3 (1∶2∶1)1
2 4 (1∶1)2 16 4 (3∶1)2 9 (1∶2∶1)2
3 8 (1∶1)3 64 8 (3∶1)3 27 (1∶2∶1)3
4 16 (1∶1)4 256 16 (3∶1)4 81 (1∶2∶1)4
n 2n (1∶1)n 4n 2n (3∶1)n 3n (1∶2∶1)n
1.基因的自由组合定律的实质及细胞学基础
(1)实质:在进行减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)适用条件
①有性生殖的真核生物。
②细胞核内染色体上的基因。
③两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。
(3)细胞学基础:基因的自由组合定律发生在减数分裂的第一次分裂后期。
思维拓展 (1)配子的随机结合不是基因的自由组合,基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中,而不是受精作用时。
(2)自由组合强调的是非同源染色体上的非等位基因。一条染色体上的多个基因也称为非等位基因,它们是不能自由组合的。
2.熟记子代表现型及比例与亲代杂交组合的关系(逆向推断亲代的基因型)
子代表现型比例 亲代基因型
3∶1 Aa×Aa
1∶1 Aa×aa
9∶3∶3∶1 AaBb×AaBb
1∶1∶1∶1 AaBb×aabb或Aabb×aaBb
3∶3∶1∶1 AaBb×aaBb或AaBb×Aabb
示例 小麦的毛颖(P)对光颖(p)是显性,抗锈(R)对感锈(r)为显性,这两对性状可自由组合。已知毛颖感锈与光颖抗锈两植株作亲本杂交,子代有毛颖抗锈∶毛颖感锈∶光颖抗锈∶光颖感锈=1∶1∶1∶1,写出两亲本的基因型。
分析 将两对性状分解:毛颖∶光颖=1∶1,抗锈∶感锈=1∶1。根据亲本的表现型确定亲本基因型为P__rr×ppR__,只有Pp×pp,子代才有毛颖∶光颖=1∶1,同理,只有rr×Rr,子代才有抗锈∶感锈=1∶1。综上所述,亲本基因型分别是Pprr与ppRr。
3.熟练运用“乘法法则”正向推断配子种类和比例以及子代的表现型和基因型种类和比例
(1)原理:分离定律是自由组合定律的基础。
(2)思路
首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。
在独立遗传的情况下,有几对基因就可分解为几个分离定律问题,如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律:Aa×Aa;Bb×bb。
(3)题型
①配子类型的问题
示例 AaBbCc产生的配子种类数
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
2 ×2× 2=8种
②配子间结合方式问题
示例 AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间的结合方式有多少种?
先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc→8种配子、AaBbCC→4种配子。
再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子之间有8×4=32种结合方式。
③推算子代基因型种类的问题
示例 AaBbCc与AaBBCc杂交,求其后代的基因型数先分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)
Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb)
Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)
因而AaBbCc×AaBBCc,后代中有3×2×3=18种基因型。
④推算子代表现型种类的问题
示例 AaBbCc×AabbCc,其杂交后代可能的表现型数先分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有2种表现型
Bb×bb→后代有2种表现型
Cc×Cc→后代有2种表现型
所以AaBbCc×AabbCc,后代中有2×2×2=8种表现型。
⑤求子代基因型、表现型的比例
示例 求ddEeFF与DdEeff杂交后代中基因型和表现型比例
分析:将ddEeFF×DdEeff分解:
dd×Dd后代:基因型比1∶1,表现型比1∶1;
Ee×Ee后代:基因型比1∶2∶1,表现型比3∶1;
FF×ff后代:基因型1种,表现型1种。
所以,后代中基因型比为
(1∶1)×(1∶2∶1)×1=1∶2∶1∶1∶2∶1;
表现型比为(1∶1)×(3∶1)×1=3∶1∶3∶1。
⑥计算概率
示例 基因型为AaBb的个体(两对基因独立遗传)自交,子代基因型为AaBB的概率为________。
分析:将AaBb 分解为Aa 和Bb ,则Aa →1/2Aa,Bb →1/4BB。故子代基因型为AaBB的概率为1/2Aa×1/4BB=1/8AaBB。
2.水稻高秆(T)对矮秆(t)为显性,抗病(R)对感病(r)为显性,这两
对基因在非同源染色体上。现将一株表现型为高秆抗病的植株
的花粉授给另一株表现型相同的植株,所得后代表现型如图所
示。根据以上实验结果,判断下列叙述错误的是 ( )
A.以上后代群体的表现型有4种
B.以上后代群体的基因型有9种
C.以上两株亲本可以分别通过不同杂交组合获得
D.以上两株表现型相同的亲本,基因型不相同
利用“合并同类项”巧推自由组合
定律相关特殊比值
双杂合的F1自交和测交后代的表现型比例分别为9∶3∶3∶1和1∶1∶1∶1,但如果发生下面6种特别情况时,可采用“合并同类项”的方式推断比值如下表:
序号 条件 自交后代比例 测交后代比例
1 存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状,其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
即A__bb和aaB__个体的表现型相同
2 A、B同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
即A__bb、aaB__、aabb个体的表现型相同
3 aa(或bb)成对存在时,表现双隐性性状,其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
即A__bb和aabb的表现型相同或aaB__和aabb的表现型相同
4 只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状,其余正常表现 15∶1 3∶1
即A__B__、A__bb和aaB__的表现型相同
5 根据显性基因在基因型中的个数影响性状表现 AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb=1∶4∶6∶4∶1 AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb=1∶2∶1
6 显性纯合致死 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1,其余基因型个体致死 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1
典例 (2010·大纲全国卷Ⅰ,33)现有4个纯合南瓜品种,其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙),1个表现为扁盘形(扁盘),1个表现为长形(长)。用这4个南瓜品种做了3个实验,结果如下:
实验1:圆甲×圆乙,F1为扁盘,F2中扁盘∶圆∶长=9∶6∶1
实验2:扁盘×长,F1为扁盘,F2中扁盘∶圆∶长=9∶6∶1
实验3:用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉,其后代中扁盘∶圆∶长均等于1∶2∶1。综合上述实验结果,请回答:
(1)南瓜果形的遗传受______对等位基因控制,且遵循__________定律。
(2)若果形由一对等位基因控制用A、a表示,若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示,以此类推,则圆形的基因型应为____________,扁盘的基因型应为____________,长形的基因型应为__________。
(3)为了验证(1)中的结论,可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉,单株收获F2中扁盘果实的种子,每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系。观察多个这样的株系,则所有株系中,理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘,有________的株系F3果形的表现型及数量比为扁盘∶圆= 1 ∶1 ,有__________的株系F3果形的表现型及数量比为________。
不能用基因分离定律的数学模型解决
基因自由组合类试题
典例 已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、子粒饱满对子粒皱缩为显性,控制它们的三对基因自由组合。以纯合的红花高茎子粒皱缩植株与纯合的白花矮茎子粒饱满植株杂交,F2理论上为 ( )
A.12种表现型
B.高茎子粒饱满∶矮茎子粒皱缩=15∶1
C.红花子粒饱满∶红花子粒皱缩∶白花子粒饱满∶白花子粒皱缩=3∶1∶3∶1
D.红花高茎子粒饱满∶白花矮茎子粒皱缩=27∶1
纠错笔记 关于两对(或多对)相对性状的遗传题目的求解,可先研究每一对相对性状(基因),然后再把它们的结果综合起来考虑。基因自由组合定律是建立在基因分离定律基础之上的,研究多对相对性状的遗传规律,两者并不矛盾。如纯种黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯种绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交,F2中四种后代的表现型及其比例,可依据两对相对性状单独遗传时出现的概率来计算:黄色出现的概率为3/4,圆粒出现的概率为3/4,即子二代黄色圆粒出现的概率为3/4(黄色)×3/4(圆粒)=9/16(黄色圆粒)。这是利用基因分离定律来解决较复杂的基因自由组合定律问题的一种简单方法,其理论依据是概率计算中的乘法原理(两个或两个以上的独立事件同时出现的概率等于各自概率的乘积)。
纠错训练 (2011·海南卷,17)假定五对等位基因自由组合,则杂交组合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe产生的子代中,有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比率是 ( )
A.1/32 B.1/16 C.1/8 D.1/4
题组一 孟德尔杂交实验及成功原因
1.已知玉米粒黄色对红色为显性,非甜对甜为显性。纯合的黄色非甜玉米与红色甜玉米杂交得到F1,F1自交或测交,预期结果不正确的是 ( )
A.自交结果中黄色非甜与红色甜的比例为3∶1
B.自交结果中黄色与红色的比例为3∶1,非甜与甜的比例为3∶1
C.测交结果为红色甜∶黄色非甜∶红色非甜∶黄色甜=1∶1∶1∶1
D.测交结果中红色与黄色的比例为1∶1,甜与非甜的比例为1∶1
2.孟德尔用豌豆进行杂交实验,成功地揭示了遗传的两个基本定律,为遗传学的研究做出了杰出的贡献,被世人公认为“遗传学之父”。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中,不正确的是 ( )
A.豌豆是自花受粉,实验过程免去了人工授粉的麻烦
B.在实验过程中,提出的假说是F1产生配子时,成对的遗传因子分离
C.解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时,成对的遗传因子分离,则测交后代出现两种表现型,且比例接近
D.验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交
题组二 自由组合定律异常情况
3.已知某种植物紫色和红色色素形成的生物化学途径是:
合成了红色中间产物就开红花,合成了紫色物质就开紫花,否则开白花。A(a)基因和B(b)基因分别位于两对同源染色体上,基因型为AaBb的植株自交,子一代植株的表现型及比例为 ( )
A.紫花∶红花∶白花=9∶3∶4
B.紫花∶白花=1∶1
C.紫花∶白花=9∶7
D.紫花∶红花∶白花=9∶6∶1
4.人体肤色的深浅受A、a和B、b两对基因控制(A、B控制深色性状)。基因A和B控制皮肤深浅的程度相同,基因a和b控制皮肤深浅的程度相同。一个基因型为AaBb的人与一个基因型为AaBB的人结婚,下列关于其子女皮肤颜色深浅的描述中,不正确的是
( )
A.子女可产生四种表现型
B.肤色最浅的孩子的基因型是aaBb
C.与亲代AaBB表现型相同的有1/4
D.与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的有3/8
题组三 自由组合定律与分离定律的综合运用
5.(2011·大纲全国卷,34)人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因(B、b)控制,其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶,而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。控制褐色眼(D)和蓝色眼(d)的基因也位于常染色体上,其表现型不受性别影响。这两对等位基因独立遗传。
回答问题:
(1)非秃顶男性与非秃顶女性结婚,子代所有可能的表现型为______________________。
(2)非秃顶男性与秃顶女性结婚,子代所有可能的表现型为________________________。
(3)一位其父亲为秃顶蓝色眼而本人为秃顶褐色眼的男性与一位非秃顶蓝色眼的女性结婚。这位男性的基因型为________或________,这位女性的基因型为________或________。若两人生育一个女儿,其所有可能的表现型为________________________
________________________________________________________________________。
课时规范训练
【组题说明】
考 点 题 号 错题统计 错因分析
基因的自由组合定律实质及适用范围 6、8、9、14、19
有关计算 1、4、10、12、16、17
异常情况 2、3、5、7、11、13、15、18
特别推荐 数量性状遗传——3、5、11;育种及鉴定与自由组合结合综合题——19
1.基因型分别为ddEeFF和DdEeff的2种豌豆杂交,在3对等位基因各自独立遗传的条件下,其子代表现型不同于2个亲本的个体数占全部子代的 ( )
A.1/4 B.3/8 C.5/8 D.3/4
2.一种观赏植物,纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交,F1为蓝色,F1自交,F2为9蓝∶6紫∶1鲜红。若将F2中的紫色植株用鲜红色植株的花粉授粉,则后代表现型及比例是 ( )
A.2鲜红∶1蓝 B.2紫∶1鲜红
C.1鲜红∶1紫 D.3紫∶1蓝
3.某植物茎的高度受两对基因的控制,若AABB高10 cm,aabb高4 cm,每一显性基因使植物增高1.5 cm,今有AaBb×AaBb,其后代高7 cm的约占 ( )
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.3/8
4.番茄的红果(A)对黄果(a)是显性,圆果(B)对长果(b)是显性,且遵循基因的自由组合定律,现用红色长果与黄色圆果番茄杂交,从理论上分析,其后代的基因型数不可能是( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
5.(2010·上海卷,31)控制植物果实重量的三对等位基因A/a、B/b和C/c,对果实重量的作用相等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的果实重120克,AABBCC的果实重210克。现有果树甲和乙杂交,甲的基因型为AAbbcc,F1的果实重135~165克。则乙的基因型是 ( )
A.aaBBcc B.AaBBcc
C.AaBbCc D.aaBbCc
6.用具有两对相对性状的两纯种豌豆作亲本杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1,与F2出现这样的比例无直接关系的是 ( )
A.亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆
B.F1产生的雄、雌配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1
C.F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的
D.F1的16种配子结合方式都能发育成新个体
7.黄色卷尾鼠彼此杂交,子代的表现型及比例为6/12黄色卷尾、2/12黄色正常尾、3/12鼠色卷尾、1/12鼠色正常尾。上述遗传现象的主要原因可能是 ( )
A.不遵循基因的自由组合定律
B.控制黄色性状的基因纯合致死
C.卷尾性状由显性基因控制
D.鼠色性状由隐性基因控制
8.有一植物只有在显性基因A和B同时存在时才开紫花。已知一株开紫花的植物自交,后代开紫花的植株180棵,开白花的植株142棵,那么在此自交过程中配子间的组合方式有多少种 ( )
A.2种 B.4种 C.8种 D.16种
9.已知玉米某两对基因按照自由组合定律遗传,现有子代基因型及比例如下:
基因型 TTSS TTss TtSS Ttss TTSs TtSs
比例 1 1 1 1 2 2
则双亲的基因型是 ( )
A.TTSS×TTSs B.TtSs×TtSs
C.TtSs×TTSs D.TtSS×TtSs
10.香豌豆的花色有紫花和白花两种,显性基因C和P同时存在时开紫花。两个纯合白花品种杂交,F1开紫花;F1自交,F2的性状分离比为紫花∶白花=9∶7。下列分析不正确的 ( )
A.两个白花亲本的基因型为CCpp与ccPP
B.F1测交结果紫花与白花的比例为1∶1
C.F2紫花中纯合子的比例为1/9
D.F2中白花和紫花的基因型分别有5种和4种
11.小麦高产与低产由两对同源染色体上的两对等位基因(A1与a1,A2与a2)控制,且含显性基因越多产量越高。现有高产与低产两个纯系杂交得F1,F1自交得F2,F2中出现了高产、中高产、中产、中低产、低产五个品系。让F2中某一中产个体自交,后代中有高产个体出现。该中产个体的基因型为 ( )
A.A1a1A2a2 B.A1A1a2a2
C.a1a1A2A2 D.A1a1A2a2
12.已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型的个体(aa的个体在胚胎期致死),两对性状遵循基因的自由组合定律,Aabb∶AAbb=1∶1,且该种群中雌雄个体比例为1∶1,个体间可以自由交配,则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是 ( )
A.5/8 B.3/5 C.1/4 D.3/4
13.用两个圆形南瓜做杂交实验,子一代均为扁盘状南瓜。子一代自交,子二代出现扁盘状、圆形和长形,三者比例为9∶6∶1,现对子二代中的圆形南瓜做测交,则后代中扁盘状、圆形和长形三种南瓜的比例为 ( )
A.2∶0∶1 B.0∶2∶1
C.5∶0∶1 D.0∶5∶1
14.某人发现了一种新的高等植物,对其10对相对性状如株高、种子形状等的遗传规律很感兴趣,通过大量杂交实验发现,这些性状都是独立遗传的。下列解释或结论合理的是
( )
①该种植物的细胞中至少含有10条非同源染色体 ②控制上述10对相对性状的基因没有两个是位于同一条染色体上的 ③在某一染色体上含有两个以上控制这些性状的非等位基因 ④用这种植物的花粉培养获得的二倍体植株可以显示上述所有的10对相对性状
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
15.燕麦颖色受两对基因控制。现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交,F1全为黑颖,F1自交产生的F2中,黑颖∶黄颖∶白颖=12∶3∶1。已知黑颖(B)和黄颖(Y)为显性,只要B存在,植株就表现为黑颖。以下叙述错误的是 ( )
A.F2中,黄颖占非黑颖总数的比例是3/4
B.F2中,黄颖的基因型有2种
C.若将F1进行花药离体培养,预计植株中黑颖纯种的比例是1/4
D.若将黑颖与黄颖杂交,只有亲本基因组合为Bbyy×bbYy时,后代中的白颖比例最大
16.现有AaBb和Aabb两种基因型的豌豆个体自交,假设这两种基因型个体的数量和它们的生殖能力均相同,在自然状态下,子一代中能稳定遗传的个体所占比例是 ( )
A.1/2 B.1/3 C.3/8 D.3/4
17.已知玉米高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述性状的基因位于两对同源染色体上。现用两个纯种的玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr)杂交得F1,再用F1与玉米丙杂交(图1),结果如图2所示,分析玉米丙的基因型为 ( )
A.DdRr B.ddRR C.ddRr D.Ddrr
18.西葫芦的黄皮与绿皮为一对相对性状,且黄皮为显性,控制该性状的基因为Y、y;另有一基因t也与西葫芦的皮色表现有关,当该基因突变时会出现白皮西葫芦。下面是一个相关的遗传实验过程图,请据图分析回答:
P 白皮西葫芦 × 绿皮西葫芦
↓
F1 白皮西葫芦
↓
F2 白皮西葫芦 黄皮西葫芦 绿皮西葫芦
比值 12 ∶ 3 ∶ 1
(1)上述基因t发生的基因突变应为______(显/隐)性突变,最终结果是导致西葫芦的表皮细胞中不能合成______________________。
(2)该遗传实验中,亲代中白皮西葫芦和绿皮西葫芦的基因型分别为______________。
(3)F2的白皮西葫芦中纯合子所占比例为________。
(4)如果让F2中绿皮西葫芦与F1杂交,其后代的表现型及比例为________________。
19.果蝇是一种小型蝇类,喜欢在腐烂的水果和发酵物的周围飞舞,是进行遗传实验的“明星”材料。在一批野生正常翅(h)果蝇中,出现少数毛翅(H)的显性突变个体,这些突变个体在培养过程中可能因某种原因而恢复正常翅。这种突变成毛翅后又恢复为正常翅的个体称为回复体。回复体出现的原因可能有两种:一是因为基因H又突变为h;二是由于体内另一对基因RR突变为rr,从而抑制H基因的表达(R、r基因本身并没有控制具体性状,其中RR、Rr基因组合不影响H、h基因的表达,只有出现rr基因组合时才会控制H基因的表达)。因第一种原因出现的回复体称为“真回复体”,第二种原因出现的回复体称为“假回复体”。请分析回答:
(1)生物实验的成功与实验材料的选择有密切关系,请列举果蝇作为遗传学实验材料的优点:
①_______________________________________________________________________;
②_______________________________________________________________________;
③_______________________________________________________________________。
(2)表现正常翅果蝇(包括真、假回复体)的基因型可能为________、_______、________以及hhRr、hhrr;表现毛翅果蝇的基因型可能为______、______、______以及HHRr。
(3)现获得一批纯合的果蝇回复体,欲判断其基因型是HHrr还是hhRR,现有三种基因型为hhrr、HHRR、hhRR的个体,请从中选择进行杂交实验(写出简单的实验思路,预测实验结果并得出结论)。
①实验思路:让这批纯合的果蝇回复体与________一次杂交,观察子代果蝇的性状表现。
②预测实验结果并得出相应结论:
若子代果蝇______,则这批果蝇的基因型为________。
若子代果蝇______,则这批果蝇的基因型为________。
(4)实验结果表明这批果蝇属于纯合的假回复体,请利用这些果蝇及纯合野生正常翅果蝇进行杂交实验,以判断这两对基因是位于同一对染色体上还是位于不同对的染色体上(写出实验步骤,预测实验结果并得出结论)。
①实验步骤(写出要点即可):
第一步:__________________________________________________________________。
第二步:___________________________________________________________________。
第三步:_______________________________________________________________。
②预测实验结果并得出相应结论:
若______________________________________________________________________,
则这两对基因位于不同对的染色体上;
若_______________________________________________________________________,
则这两对基因位于同一对染色体上。
答案
回扣基础构建网络
一、黄圆 9黄圆 1绿皱
二、1.判一判 (1)× (2)√ (3)√
2.YR yr YyRr Y__R__ Y__rr
想一想 (1)yyRR×YYrr→YyRr=1;
(2)yyRr×Yyrr→YyRr∶yyRr∶Yyrr∶yyrr=1∶1∶1∶1;
(3)yyRr×YYrr(yyRR×Yyrr)→YyRr∶Yyrr=1∶1。
练一练 B
3.yyrr 1 1 1 1
想一想 其后代表现型及比例分别为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1。
三、1.非同源 非等位 2.减数第一次分裂后期 3.有性 染色体
练一练 A
四、1.一 多 统计学 假说—演绎 2.(1)约翰逊 基因 (2)遗传学之父
知识网络 非同源染色体 非等位基因 有性 染色体
突破考点提炼方法
典例引领1 D 对位训练1 B
典例引领2 (1)基因的自由组合定律和基因的分离定律(或基因的自由组合定律)
(2)4对。①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中,F2中红色个体占全部个体的比例为81/(81+175)=81/256=(3/4)4,根据n对等位基因自由组合且完全显性时F2中显性个体的比例为(3/4)n,可判断这两个杂交组合中都涉及4对等位基因。②综合杂交组合的实验结果,可进一步判断乙×丙和甲×丁两个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同
对位训练2 D
方法体验
典例 (1)两 基因的自由组合
(2)A__bb和aaB__ A__B__ aabb
(3)4/9 4/9 扁盘∶圆∶长=1∶2∶1
易错警示
典例 D
纠错训练 B
检测落实体验成功
1.A 2.A 3.A 4.C
5.(1)女儿全部为非秃顶,儿子为秃顶或非秃顶
(2)女儿全部为非秃顶,儿子全部为秃顶 (3)BbDd bbDd Bbdd BBdd 非秃顶褐色眼、非秃顶蓝色眼、秃顶褐色眼和秃顶蓝色眼
课时规范训练
1.C 2.B 3.D 4.C 5.D 6.A 7.B 8.D 9.C 10.B 11.A 12.B 13.B 14.A 15.C 16.C 17.C
18.(1)显 色素 (2)YYTT、yytt (3)1/6 (4)白皮西葫芦∶黄皮西葫芦∶绿皮西葫芦=2∶1∶1
19.(1)①易饲养 ②繁殖周期短 ③具有易区分的相对性状 ④遗传组成相对简单等
(2)hhRR HHrr Hhrr HHRR HhRR HhRr (3)①hhRR ②全为正常翅 hhRR 全为毛翅 HHrr
(4)①实验步骤:
让这些果蝇与纯合野生正常翅果蝇进行杂交获得F1 让F1果蝇雌雄个体自由交配获得F2 观察F2果蝇的性状表现并统计其性状分离比 ②F2果蝇中毛翅与正常翅的比例为9∶7 F2果蝇中毛翅与正常翅的比例不为9∶7第17课时 基因在染色体上和伴性遗传
一、萨顿的假说
[判一判]
1.基因和染色体行为存在着明显的平行关系 ( )
2.萨顿利用假说—演绎法,推测基因位于染色体上 ( )
3.所有的基因都位于染色体上 ( )
4.体细胞中基因成对存在,配子中只含1个基因 ( )
5.非等位基因在形成配子时都是自由组合的 ( )
二、基因位于染色体上的实验证明
1.实验(图解)
2.实验结论:基因在________上。
3.基因和染色体的关系:一条染色体上有______基因,基因在染色体上呈______排列。
[比一比] (1)“基因在染色体上”的提出者和证明者分别是谁?
(2)类比推理法与假说—演绎法的结论都正确吗?
[练一练] 红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子一代雌雄果蝇都表现红眼,这些果蝇交配产生的子二代中,红眼雄果蝇占1/4,白眼雄果蝇占1/4,红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是 ( )
A.红眼对白眼是显性
B.眼色的遗传遵循分离定律
C.眼色和性别表现为自由组合
D.子二代红眼雌果蝇有两种基因型
三、伴性遗传
1.概念:________上的基因控制的性状的遗传与________相关联的遗传方式。
2.类型、特点及实例
连一连
名师点拨 ①性染色体上的基因并不都是控制性别的,如色盲基因。
②性别既受性染色体控制,又与部分基因有关。
③性染色体既存在于生殖细胞中,又存在于正常体细胞中。
④ZW型性别决定中雄性ZZ同型性染色体,雌性ZW异型性染色体,子代性别取决于卵细胞种类。
1.教材28页[思考与讨论]并结合下面框中类比推理法模拟萨顿的推导过程。
2.教材29页图2-9雌雄果蝇体细胞染色体图解。
3.教材30页第2~3自然段及左边图解,了解相应技术手段及基因在染色体上呈线性排列这一结论。
4.教材36~37页伴性遗传在实践中的应用。
5.教材37页练习一中3题,教材38页中二和教材39页自我检测一中判断题2、4、5,教材40页二中2题,四中1、2题都是经典好题。
考点51 核心概念突破——性别决定与染色体类型
1.(2011·福建卷,5)火鸡的性别决定方式是ZW型(♀ZW,♂ZZ)。曾有人发现少数雌火鸡(ZW)的卵细胞未与精子结合,也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测,该现象产生的原因可能是卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合,形成二倍体后代(WW的胚胎不能存活)。若该推测成立,理论上这种方式产生后代的雌雄比例是 ( )
A.雌∶雄=1∶1 B.雌∶雄=1∶2
C.雌∶雄=3∶1 D.雌∶雄=4∶1
排雷
性别类型 XY型性别决定 ZW型性别决定
雄性个体 两条异型性染色体X、Y 两条同型性染色体Z、Z
雄配子 两种,分别含X和Y,比例为1∶1 一种,含Z
雌性个体 两条同型的性染色体X、X 两条异型的性染色体Z、W
雌配子 一种,含X 两种,分别含Z和W,比例为1∶1
后代性别 决定于父方 决定于母方
类型分布 哺乳动物、双翅目和直翅目昆虫、某些鱼类和两栖类、菠菜、大麻等 鸟类、鳞翅目昆虫、爬行类、鱼类、两栖类等
1.概念理解
(1)雌雄异体的生物决定性别的方式。
(2)通常由性染色体决定,分为XY型和ZW型。
提醒 ①雌雄同体(植物雌雄同株)的生物无性别决定。
②植物一般雌雄同株,但也有雌雄异株的,如杨树、柳树、银杏、大麻、女娄菜等,雌雄异株的植物存在性别决定。
③性别决定的时间:受精作用时。
2.染色体分类
注意 X、Y也是同源染色体。X与Y虽然形状、大小不相同,但在减数分裂过程中X、Y的行为与同源染色体的行为一样,要经历联会、四分体和分离的过程,因此X、Y是一对同源染色体。
3.X、Y染色体的来源及传递规律
P X1Y × X2X3―→X2(X3)Y、X1X3(X2)
(1)X1只能传给女儿,且传给孙子、孙女的概率为0,传给外孙或外孙女的概率为1/2。
(2)该夫妇生2个女儿,则来自父亲的都为X1,应相同;来自母亲的既可能为X2,也可能为X3,不一定相同。
知识拓展 染色体的倍数决定性别
在膜翅目昆虫中的蚂蚁、蜜蜂、黄蜂和小蜂等动物中,其性别与染色体的倍数有关,雄性为单倍体,雌性为二倍体。如蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵发育而成的,因而具有单倍体的染色体数(N=16)。蜂王和工蜂是由受精卵发育成的,具有二倍体的染色体数(2N=32)。性别决定过程的图解如下:
1.一雌蜂和一雄蜂交配产生F1,在F1雌雄个体交配产生的F2中,雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab 4种,雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb 4种,则亲本的基因型是 ( )
A.aabb×AB B.AaBb×Ab
C.Aabb×aB D.AABB×ab
考点52 核心概念突破——伴性遗传
2.(2011·上海卷,21)某同学养了一只黄底黑斑猫。宠物医生告诉他,猫的性别决定方式为XY型(XX为雌性,XY为雄性);猫的毛色基因B、b位于X染色体上,B控制黑毛性状,b控制黄毛性状,B和b同时存在时毛色表现为黄底黑斑。若该同学选择一只黄猫与自己养的黄底黑斑猫配种,产下的小猫毛色和性别可能是 ( )
A.黄底黑斑雌猫、黄色雌猫或雄猫、黑色雄猫
B.黑色雌猫、黄色雌猫或雄猫
C.黄底黑斑雌猫或雄猫、黄色雄猫
D.黄底黑斑雌猫或雄猫
排雷 (1)不完全显性在常染色体遗传和伴X遗传中的基因型和表现型对应关系。
常染色体遗传(与性别无关) 伴性遗传
BB 显性性状(如红花) XBXB、XBY 显性性状(如黑色)
Bb 中间过渡性状(粉红花) XBXb(雌) 中间过渡类型(黄底黑斑)
bb 隐性性状(如白花) XbXb、XbY 隐性性状(如黄色)
注意:伴性遗传中间过渡类型性状只能在雌性中出现,雄性只有显性和隐性两种性状。
(2)伴性遗传(一对等位基因)仍符合分离定律;AaXBY(两对等位基因)仍符合自由组合定律,但子代的基因型、表现型(与性别相关联)种类及比例有区别。
1.概念理解
(1)基因位置:性染色体上——X、Y或Z、W上。
(2)特点:与性别相关联,即在不同性别中,某一性状出现概率不同。
2.人类红绿色盲遗传的六种婚配方式
双亲的基因型 子女的基因型、表现型 子女患病比例
①XBXB×XBY XBY(正常)XBXB(正常) 全部正常
②XBXb×XBY XBY(正常)XbY(色盲) XBXB(正常)XBXb(正常) 男孩一半患病
③XbXb×XBY XbY(色盲)XBXb(正常) 男孩全部患病
④XBXB×XbY XBY(正常)XBXb(正常) 全部正常
⑤XBXb×XbY XBY(正常)XbY(色盲) XBXb(正常)XbXb(色盲) 男女各有一半患病
⑥XbXb×XbY XbY(色盲)XbXb(色盲) 全部患病
应用指南 (1)可用③组合子代中的表现型确定性别。
(2)可用②③④⑤组合根据子代的结果,确定亲本中显性性状或隐性性状与父本或母本的对应关系。
(3)可用②③④组合确定基因位置是在常染色体上还是X染色体上。
2.(2009·广东卷,8)下图所示的红绿色盲患者家系中,女性患者Ⅲ-9的性染色体只有一条X染色体,其他成员性染色体组成正常。Ⅲ-9的红绿色盲致病基因来自于 ( )
A.Ⅰ-1 B.Ⅰ-2 C.Ⅰ-3 D.Ⅰ-4
考点53 知识拓展运用——遗传病的特点及遗传系谱的判定
3.某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如下图),其中一种是伴性遗传病。相关分析不正确的是 ( )
A.甲病是常染色体显性遗传、乙病是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ-3的致病基因均来自于Ⅰ-2
C.Ⅱ-2有一种基因型,Ⅲ-8基因型有四种可能
D.若Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚,生育一患两种病孩子的概率是5/12
排雷 注意审题:(1)一审“可能”还是“最可能”,某一遗传系谱“最可能”是________遗传病,答案只有一种;某一遗传系谱“可能”是________遗传病,答案一般有几种。
(2)二审两种遗传病是否告知“其中一种是伴性遗传病”,即是否缩小范围。
(3)三审是否告知“某个体不含致病基因”,即告知若为常染色体隐性,该个体应为显性纯合子——BB,若为伴X隐性则应为XBXB。
1.遗传病的特点
(1)伴Y遗传——只有男性患病
(2)显性——代代遗传
(3)隐性——发病率低
2.遗传系谱的判定
第一步:确定是否是伴Y染色体遗传病
(1)判断依据:所有患者均为男性,无女性患者,且符合父传子、子传孙特点,则为伴Y染色体遗传。
(2)典型系谱图
第二步:判断显隐性
(1)双亲正常,子代有患者,为隐性,即无中生有。(图1)
(2)双亲患病,子代有正常,为显性,即有中生无。(图2)
(3)亲子代都有患者,无法准确判断,可先假设,再推断。(图3)
第三步:确定是否是伴X染色体遗传病
(1)隐性遗传病
①女性患者,其父或其子有正常,一定是常染色体遗传。(图4、5)
②女性患者,其父和其子都患病,可能是伴X染色体遗传。(图6、7)
(2)显性遗传病
①男性患者,其母或其女有正常,一定是常染色体遗传。(图8)
②男性患者,其母和其女都患病,可能是伴X染色体遗传。(图9、10)
第四步:若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小推测
(1)若该病在代与代之间呈连续遗传,则最可能为显性遗传病;若在系谱图中隔代遗传,则最可能为隐性遗传病,再根据患者性别比例进一步确定。
(2)典型图解
上述图解最可能是伴X显性遗传。
3.分析下面家族中某种单基因遗传病的系谱图,下列相关叙述中正确的是 ( )
A.该遗传病为伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅲ8和Ⅱ5基因型相同的概率为2/3
C.Ⅲ10肯定有一个致病基因是由Ⅰ1传来的
D.Ⅲ8和Ⅲ9婚配,后代子女发病率为1/4
1.两种遗传病的概率求解
当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率如表:
序号 类型 计算公式
1 患甲病的概率 m,则非甲病概率为1-m
2 患乙病的概率 n,则非乙病概率为1-n
3 只患甲病的概率 m-mn
4 只患乙病的概率 n-mn
5 同患两种病的概率 mn
6 只患一种病的概率 m+n-2mn或m(1-n)+n(1-m)
7 患病概率 m+n-mn或1-不患病概率
8 不患病概率 (1-m)(1-n)
以上规律可用下图帮助理解:
典例1 如图所示是某单基因遗传病系谱图,通过基因诊断知道3号个体不携带该遗传病的致病基因。有关该遗传病的分析错误的是 ( )
A.该致病基因的遗传一定遵循孟德尔的基因分离定律
B.6号和7号生育患该遗传病小孩的概率为1/8
C.如果6号和7号的第一个小孩患该遗传病,那么第二个小孩还患该遗传病的概率为1/4
D.3号和4号再生一个男孩是正常的概率为1/4
2.伴性遗传与两大遗传的关系
1.与基因的分离定律的关系
(1)伴性遗传遵循基因的分离定律。伴性遗传是由性染色体上的基因所控制的遗传,若就一对相对性状而言,则为一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
(2)伴性遗传有其特殊性
①雌雄个体的性染色体组成不同,有同型和异型两种。
②有些基因只存在于X或Z染色体上,Y或W染色体上无相应的等位基因,从而存在像XbY或ZdW的单个隐性基因控制的性状也能表现。
③Y或W染色体非同源区段上携带的基因,在X或Z染色体上无相应的等位基因,只限于在相应性别的个体之间传递。
④性状的遗传与性别相联系。在写表现型和统计后代比例时,一定要与性别相联系。
2.与基因的自由组合定律的关系
在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状的遗传时,位于性染色体上基因控制的性状按伴性遗传处理,位于常染色体上的基因控制的性状按基因的分离定律处理,整体上则按基因的自由组合定律处理。
3.图示分析三者之间的关系
在右面的示意图中,1、2为一对性染色体,3、4为一对常
染色体,则基因A、a、B、b遵循伴性遗传规律,基因A与
B与b、C与c遵循分离定律,基因A(a)与C(c)、B(b)与
C(c)遵循自由组合定律。而A(a)与b(B)不遵循(在细胞学基础
上,减数第一次分裂同源染色体的非姐妹染色单体存在交叉互换,但若不出现交叉互换,则基因Ab与aB整体上遵循基因分离定律)。
典例2 已知果蝇基因B和b分别决定灰身和黑身,基因W
和w分别决定红眼和白眼。如图表示某果蝇的体细胞中染
色体和部分基因示意图。下列相关叙述中,错误的是( )
A.萨顿用类比推理法得出果蝇白眼基因位于X染色体上的结论
B.基因B、b与W、w的遗传遵循基因的自由组合定律
C.基因B与b的不同主要在于基因的碱基对排列顺序不同
D.若对此果蝇进行测交,后代出现黑身白眼雄果蝇的概率是1/8
对X、Y染色体上同源区段和非同源
区段上基因的遗传混淆不清
典例 已知果蝇红眼(A)和白眼(a)由位于X染色体上Ⅰ区段(与
Y染色体非同源区段)上的一对等位基因控制,而果蝇刚毛(B)
和截毛(b)由X和Y染色体上Ⅱ区段(同源区段)上的一对等位
基因控制,且突变型都是隐性性状。下列分析正确的是( )
A.若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交,则F1中不会出现截毛
B.若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交,则F1中不会出现白眼
C.若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交,则F1中会出现截毛
D.若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交,则F1中会出现白眼
纠错笔记 (1)人的性染色体上不同区段图析:
X和Y染色体有一部分是同源的(图中Ⅰ区段),该部分基因互
为等位基因;另一部分是非同源的(图中的Ⅱ—1、Ⅱ—2区段),
该部分基因不互为等位基因。
(2)基因所在区段位置与相应基因型对应关系
基因所在区段 基因型(隐性遗传病)
男正常 男患病 女正常 女患病
Ⅰ XBYB、XBYb、XbYB XbYb XBXB、XBXb XbXb
Ⅱ-1(伴Y遗传) XYB XYb
Ⅱ-2(伴X遗传) XBY XbY XBXB、XBXb XbXb
提醒 ①基因在Ⅰ、Ⅱ-1、Ⅱ-2任何区段上都与性别有关,在男性、女性中的发病率都不相同。
②若将上图改为果蝇的性染色体,应注意大而长的为Y染色体,短而小的为X染色体,且在描述时注意“雌雄”与人的“男女”区别、“杂交”与人的“婚配”区别。
③若将上图改为“ZW型性染色体”,注意Z与X的对应,W与Y的对应关系。
题组一 伴性遗传的特点
1.抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病,这种疾病的遗传特点之一是 ( )
A.男患者与女患者结婚,其女儿正常
B.男患者与正常女子结婚,其子女均正常
C.女患者与正常男子结婚,其儿子正常、女儿患病
D.患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因
2.纯种果蝇中,朱红眼♂×暗红眼♀,F1中只有暗红眼;而反交,暗红眼♂×朱红眼♀,F1中雌性为暗红眼,雄性为朱红眼。设相关的基因为A和a,则下列说法不正确的是( )
A.正、反交实验常被用于判断有关基因所在的染色体类型
B.反交的实验结果说明这对控制眼色的基因不在细胞质中,也不在常染色体上
C.正、反交的子代中,雌性果蝇的基因型都是XAXa
D.若正、反交的F1代中雌、雄果蝇自由交配,其后代表现型的比例都是1∶1∶1∶1
题组二 伴性遗传的概率计算
3.人类有一种遗传病,牙齿因缺少珐琅质而呈棕色,一患病男子与一正常女子结婚,女儿均为棕色牙齿,儿子都正常。则他们的 ( )
A.儿子与正常女子结婚,后代患病概率为1/4
B.儿子与正常女子结婚,后代患者一定是女性
C.女儿与正常男子结婚,其后代患病概率为1/2
D.女儿与正常男子结婚,后代患者一定是男性
4.人类的先天性白内障是常染色体显性遗传病,低血钙佝偻病是伴X染色体显性遗传病,一个先天性白内障男性(血钙正常)和一个低血钙佝偻病女性(眼球正常)婚配,生有一个正常女孩。该夫妇又生下一男一女双胞胎,则两个孩子均正常的可能性为 ( )
A.1/16 B.1/8 C.1/32 D.1/64
题组三 遗传系谱判定
5.狗色盲性状的遗传基因控制机制尚不清楚。如图为某一品种狗的
系谱图,“■”代表狗色盲性状,据图判断,下列叙述中,不可
能的是 ( )
A.此系谱的狗色盲性状遗传符合伴X染色体隐性遗传
B.此系谱的狗色盲性状遗传符合伴X染色体显性遗传
C.此系谱的狗色盲性状遗传符合常染色体隐性遗传
D.此系谱的狗色盲性状遗传符合常染色体显性遗传
6.(2009·江苏卷,33)在自然人群中,有一种单基因(用A、
a表示)遗传病的致病基因频率为1/10 000,该遗传病在
中老年阶段显现。一个调查小组对某一家族的这种遗传
病所做的调查结果如图所示。请回答下列问题。
(1)该遗传病不可能的遗传方式是___________________
_______________________________________________。
(2)该种遗传病最可能是____________遗传病。如果这种
推理成立,推测Ⅳ-5的女儿的基因型_______________
_________________________________________。
(3)若Ⅳ-3表现正常,那么该遗传病最可能是_____________________________________
_______________________________,
则Ⅳ-5的女儿的基因型为____________。
课时规范训练
【组题说明】
考 点 题 号 错题统计 错因分析
伴性遗传相关概念及推断 2、3、6、7、8、10、11、14
伴性遗传计算 9、13、15
遗传系谱 1、4、5、12
特别推荐 分析推断题——3、8、;经典遗传系谱题——5;综合应用分析题——14、15
1.以下家系图中最可能属于常染色体上的隐性遗传、Y染色体遗传、X染色体上的显性遗传、X染色体上的隐性遗传的依次是 ( )
A.③①②④ B.②④①③
C.①④②③ D.①④③②
2.下列各项中,不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是 ( )
A.基因、染色体在生殖过程中的完整性和独立性
B.体细胞中基因、染色体成对存在,配子中二者都是单一存在
C.体细胞中成对的基因、同源染色体都是一个来自母方,一个来自父方
D.等位基因、非同源染色体的自由组合
3.一对色盲的夫妇,生育了一个XXY的色盲男孩,下列哪项不可能是致病来源 ( )
A.精子形成过程中,减数第一次分裂同源染色体未分离
B.精子形成过程中,减数第二次分裂相同染色体未分开
C.卵细胞形成过程中,减数第一次分裂同源染色体未分离
D.卵细胞形成过程中,减数第二次分裂相同染色体未分开
4.为了鉴定图中男孩8与本家族的亲缘关系,需采用特殊的鉴定方案。下列方案可行的是
( )
A.比较8与2的线粒体DNA序列
B.比较8与3的线粒体DNA序列
C.比较8与5的Y染色体DNA序列
D.比较8与2的X染色体DNA序列
5.如图所示是某遗传病的系谱图。6号和7号为同卵双生(由同一个受精卵发育而来),8号和9号为异卵双生(由两个不同的受精卵发育而来),如果6号和9号个体结婚,则他们生出正常男孩的概率是 ( )
A.5/12 B.5/6 C.3/4 D.3/8
6.下列说法正确的是 ( )
A.属于XY型性别决定的生物,XY(♂)个体为杂合子,XX(♀)个体为纯合子
B.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,也无它的等位基因B
C.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
D.一男子把X染色体上的某一突变基因传给他的外孙女的几率是0
7.一对表现型正常的夫妇,生下一个红绿色盲和白化病兼患的儿子,下列示意图中,b是红绿色盲致病基因,a为白化致病基因,不可能存在于该夫妇体内的细胞是(不考虑基因突变) ( )
8.DNA指纹技术是用限制酶切割样品DNA后,通过电泳等技术把切割后的DNA片段按大小分开。下图是一对夫妇和几个子女的简化DNA指纹,据此图分析正确的是( )
DNA片段(基因) 母亲 父亲 女儿1 女儿2 儿子
Ⅰ —— —— ——
Ⅱ —— ——
Ⅲ —— —— ——
Ⅳ —— ——
Ⅴ —— ——
“——”代表DNA片段
A.基因Ⅰ和基因Ⅱ可能位于一条染色体上
B.基因Ⅳ与基因Ⅲ可能位于一条染色体上
C.基因Ⅴ可能位于Y染色体上
D.基因Ⅲ可能位于X染色体上
9.用纯合子果蝇作为亲本研究两对相对性状的遗传实验,结果如表所示。下列说法不正确的是 ( )
P F1
①♀灰身红眼×♂黑身白眼 ♀灰身红眼、♂灰身红眼
②♀黑身白眼×♂灰身红眼 ♀灰身红眼、♂灰身白眼
A.果蝇的灰身、红眼是显性性状
B.由组合①②可判断控制眼色的基因位于X染色体上
C.若组合①的F1随机交配,则F2雌蝇中纯合的灰身红眼占1/16
D.若组合②的F1随机交配,则F2雄蝇中黑身白眼占1/8
10.一正常女人与一患某遗传病的男人结婚,所生男孩正常,女孩都是患者。他们的女儿与正常男人结婚,所生子女各有一半为患者。决定这种遗传病的基因最可能是 ( )
A.Y染色体上的基因
B.X染色体上的显性基因
C.常染色体上的隐性基因
D.常染色体上的显性基因
11.一个只患白化病的女性(致病基因为a)的父亲正常,母亲只患色盲(致病基因为b),则这位白化病患者正常情况下产生的次级卵母细胞的基因组成可能是 ( )
A.aXB或aY B.aXB或aXb
C.aaXBXB或aaXbXb D.aaXBXB或aaYY
12.如图所示为甲、乙两种遗传病的家族系谱图(Ⅱ1不携带致病基因)。下列有关甲、乙两种遗传病和人类遗传的叙述,不正确的是 ( )
A.从系谱图中可以看出,甲病的遗传方式为常染色体上的显性遗传,乙病的遗传方式为X染色体上的隐性遗传
B.若Ⅲ1与Ⅲ5结婚,生患病男孩的概率为1/8
C.若Ⅲ1与Ⅲ4结婚,生两病兼发孩子的概率为1/24
D.若Ⅲ1与Ⅲ4结婚,后代中只患甲病的概率为7/12
13.(2009·广东卷,20)某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%,一对夫妇中妻子患病,丈夫正常,他们所生的子女患该病的概率是 ( )
A.10/19 B.9/19 C.1/19 D.1/2
14.(2010·山东理综,27)100年来,果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题:
(1)黑体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇杂交,F1全为灰体长翅。用F1雄果蝇进行测交, 测交后代只出现灰体长翅200只、黑体残翅198只。如果用横线(——)表示相关染色体,用A、a和B、b分别表示体色和翅型的基因,用点(·)表示基因位置,亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为________和________。F1雄果蝇产生的配子的基因组成图示为______________。
(2)卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交,在F1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅,所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。控制刚毛和翅型的基因分别位于________和________染色体上(如果在性染色体上,请确定出X或Y),判断前者的理由是___________________。
控制刚毛和翅型的基因分别用D、d和E、e表示,F1雌雄果蝇的基因型分别为________和________。F1雌雄果蝇互交,F2中直刚毛弯翅果蝇占的比例是________。
(3)假设某隐性突变基因有纯合致死效应(胚胎致死),无其他性状效应。根据隐性纯合子的死亡率,隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射,为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变,请设计杂交实验并预测最终实验结果。
实验步骤:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
结果预测:Ⅰ.如果____________________________,则X染色体上发生了完全致死突变;
Ⅱ.如果____________________________,则X染色体上发生了不完全致死突变;
Ⅲ.如果__________________________,则X染色体上没有发生隐性致死突变。
15.果蝇是研究遗传学问题的良好材料,请回答:
(1)果蝇体细胞中有4对染色体,对其基因组进行研究应测序________条染色体。在精子的形成过程中,当染色体第二次移向细胞两极时,细胞中有______________个着丝点。
(2)红眼(A)、正常刚毛(B)和灰身(D)的果蝇经过人工诱变可以产生基因突变的个体。下图表示该突变个体的X染色体和常染色体及其上的相关基因。
①人工诱变的物理方法有______________________(至少写出两种)。
②若只研究眼色,白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,F1果蝇表现型是______________。
③基因型为ddXbXb和DDXBY的果蝇杂交得F1,求F1代的基因型、表现型及其比例。请以遗传图解简要说明。
(3)摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因和染色体的关系,即________________。
答案
回扣基础构建网络
一、判一判 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.×
二、1.XW Xw Y 红眼 红眼 红眼 白眼
2.染色体 3.很多 线性
比一比 (1)萨顿,摩尔根。(2)前者不一定正确,后者一定正确。
练一练 C
三、1.性染色体 性别
2.连一连
知识网络 基因 显性 隐性 红绿色盲 伴Y遗传
突破考点提炼方法
典例引领1 D 对位训练1 A
典例引领2 A 对位训练2 B
典例引领3 B 对位训练3 B
方法体验
典例1 D 典例2 A
易错警示
典例 A
检测落实体验成功
1.D 2.D 3.C 4.A 5.B
6.(1)Y染色体遗传和X染色体隐性遗传
(2)X染色体显性 XAXA、XAXa、XaXa
(3)常染色体显性遗传病 AA、Aa、aa
课时规范训练
1.C 2.D 3.B 4.C 5.A 6.B 7.D 8.D 9.C 10.B 11.C 12.C 13.A
14.(1)
(2)X 常 刚毛性状与性别有关(或:交叉遗传) EeXDXd EeXdY 1/8 (3)①这只雄蝇与正常雌蝇杂交 ②F1互交(或:F1雌蝇与正常雄蝇杂交) ③统计F2中雄蝇所占比例(或:统计F2中雌雄蝇比例) 结果预测:Ⅰ.F2中雄蝇占1/3(或:F2中雌∶雄=2∶1) Ⅱ.F2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或:F2中雌∶雄在1∶1~2∶1之间) Ⅲ.F2中雄蝇占1/2(或:F2中雌∶雄=1∶1)
15.(1)5 8
(2)①各种射线辐射、高热、低温、超声波或次声波等
②红眼雌果蝇和白眼雄果蝇
③
(3)基因在染色体上,呈线性排列高考集训+题型特训(五)
[高考集训]
1.(2011·福建卷,27)二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性,控制该相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)分别位于3号和8号染色体上。下表是纯合甘蓝杂交试验的统计数据:
亲本组合 F1株数 F2株数
紫色叶 绿色叶 紫色叶 绿色叶
①紫色叶×绿色叶 121 0 451 30
②紫色叶×绿色叶 89 0 242 81
请回答:
(1)结球甘蓝叶性状的遗传遵循__________定律。
(2)表中组合①的两个亲本基因型为________和________,理论上组合①的F2紫色叶植株中,纯合子所占的比例为______。
(3)表中组合②的亲本中,紫色叶植株的基因型为________(或aaBB)。若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交,理论上后代的表现型及比例为________________。
2.(2011·海南卷,29)下图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲遗传病由一对等位基因(A,a)控制,乙遗传病由另一对等位基因(B,b)控制,这两对等位基因独立遗传。已知Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因。
回答问题:
(1)甲遗传病的致病基因位于____(X,Y,常)染色体上,乙遗传病的致病基因位于____(X,Y,常)染色体上。
(2)Ⅱ-2的基因型为____________,Ⅲ-3的基因型为________________________。
(3)若Ⅲ-3和Ⅲ-4再生一个孩子,则这个孩子为同时患甲、乙两种遗传病男孩的概率是________。
(4)若Ⅳ-1与一个正常男性结婚,则他们生一个患乙遗传病男孩的概率是______。
(5)Ⅳ-1的这两对等位基因均为杂合的概率是______。
[题型特训]
题型类型 题 号 错题统计 错因分析
遗遗传图解和传系谱图类 1、2、3、4、18
特殊性状分离比类 5、6、16、19
遗传中判断探究类 7、8、9、10、11、12、13、14
遗传实验设计类 15、17、20、21、22
1.如图为某种遗传病的家族系谱图,据图分析,9号的发病概率为 ( )
A.1/2 B.1/3 C.2/3 D.1/4
2.人类遗传病发病率逐年增高,相关遗传学研究备受关注。分析下列遗传系谱图,不能得到的结论是 ( )
注 Ⅱ4无致病基因,甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示。
A.甲病的遗传方式为常染色体显性遗传,乙病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ2的基因型为AaXbY,Ⅲ1的基因型为aaXBXb
C.如果Ⅲ2与Ⅲ3婚配,生出正常孩子的概率为9/32
D.两病的遗传符合基因的自由组合定律
3.如图是白化病和色盲两种遗传病的家族系谱图,设白化病基因为a,色盲基因为b,下列说法正确的是 ( )
A.Ⅲ8和Ⅲ10只有一种基因型
B.Ⅲ8和Ⅲ10结婚生育的子女中,同时患两种遗传病的概率为2/12
C.Ⅲ8和Ⅲ10结婚生育的子女中,患白化病一种病的概率为1/6
D.Ⅲ8和Ⅲ10结婚生育子女中只患色盲一种病的概率为2/12
4.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,男性患病率可能不等于女性
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分别测定
5.已知果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性、灰身(B)对黑身(b)为显性,两对等位基因在两对常染色体上,且基因B具有纯合致死效应。现用长翅黑身果蝇和残翅灰身果蝇杂交,F1为长翅灰身和长翅黑身,比例为1∶1。当F1的灰身长翅果蝇彼此交配时,其后代表现型有四种,这四种表现型的比例为 ( )
A.9∶3∶3∶1 B.3∶1
C.6∶3∶2∶1 D.3∶3∶1∶1
6.小鼠毛皮中黑色素的形成是一个复杂的过程,当显性基因R、C(两对等位基因位于两对常染色体上)都存在时,才能产生黑色素,如图所示。现将黑色和白色的纯种小鼠进行杂交,F1雌雄交配,则F2的表现型比例为 ( )
A.黑色∶白色=2∶1
B.黑色∶棕色∶白色=1∶2∶1
C.黑色∶棕色∶白色=9∶3∶4
D.黑色∶棕色∶白色=9∶6∶1
7.如图是同种生物4个个体的细胞示意图,其中等位基因A和a控制一对相对性状,等位基因B和b控制另一对相对性状,则哪两个图代表的生物个体杂交可得到2种表现型、6种基因型的子代个体 ( )
A.图1、图4 B.图3、图4
C.图2、图3 D.图1、图2
8.甲豌豆表现为绿豆荚红花、乙豌豆表现为黄豆荚白花,已知两株豌豆均为纯合子,用乙豌豆的花粉给甲豌豆授粉后,甲豌豆植株上均结绿豆荚,其种子种下后,F1均开红花,由此可判断出的显隐关系是 ( )
A.红花是显性 B.红花是隐性
C.绿豆荚是显性 D.绿豆荚是隐性
9.对于人类的某种遗传病,在被调查的若干家庭中发病情况如下表。据此所作推断,最符合遗传基本定律的一项是(注:每类家庭人数150~200人,表中“+”为病症表现者,“-”为正常表现者) ( )
类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
父亲 + - + -
母亲 - + + -
儿子 + + + +
女儿 + - + -
A.第Ⅰ类调查结果说明,此病一定属于X染色体显性遗传病
B.第Ⅱ类调查结果说明,此病一定属于常染色体隐性遗传病
C.第Ⅲ类调查结果说明,此病一定属于隐性遗传病
D.第Ⅳ类调查结果说明,此病一定属于隐性遗传病
10.已知某哺乳动物棒状尾(A)对正常尾(a)为显性;黄色毛(Y)对白色毛(y)为显性,但是雌性个体无论基因型如何,均表现为白色毛。两对基因均位于常染色体上并遵循基因的自由组合定律。如果想依据子代的表现型判断出性别,下列各杂交组合中,能满足要求的是
( )
①aayy×AAYY ②AAYy×aayy ③AaYY×aayy ④AAYy×aaYy
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
11.紫花和白花性状由一对等位基因控制,对下列三对组合的分析错误的是 ( )
亲本组合 子代性状
紫花 白花
组合一 P1紫花×P2紫花 816 0
组合二 P2紫花×P3白花 807 0
组合三 P4紫花自交 1 245 417
A.紫花植株P2、P4的基因型不同
B.根据组合二或组合三都能判断出紫花为显性性状
C.若将组合二中的P2改为P1,其后代也一定全开紫花
D.组合二中的P2、P3都为纯合子
12.已知玉米的体细胞中有10对同源染色体,下表为玉米6个纯系的表现型、相应的基因型(字母表示)及所在的染色体。品系②~⑥均只有一个性状是隐性纯合的,其他性状均为显性纯合。下列有关说法正确的是 ( )
品系 ① ②果皮 ③节长 ④胚乳味道 ⑤高度 ⑥胚乳颜色
性状 显性纯合子 白色pp 短节bb 甜ss 矮茎dd 白色gg
所在染色体 ⅠⅣⅥ Ⅰ Ⅰ Ⅳ Ⅵ Ⅵ
A.若通过观察和记录后代中节的长短来验证基因分离定律,选作亲本的组合可以是①和②
B.若要验证基因的自由组合定律,可选择品系①和④作亲本进行杂交
C.选择品系③和⑤作亲本杂交得F1,F1再自交得F2,则F2表现为长节高茎的植株中,纯合子的概率为1/9
D.如果玉米Ⅰ号染色体上的部分基因转移到了Ⅳ号染色体上,则这种变异类型最可能是基因重组
13.下列一对或两对相对性状的杂交实验中,统计数据为1∶1的有(等位基因A、a和B、b各控制一对相对性状,其遗传符合自由组合定律) ( )
①由A和a控制的一对相对性状中子一代测交的结果
②由B和b控制的一对相对性状中形成子二代时的配子类型比 ③两对相对性状(AAbb)产生配子的种类
④对AaBB测交的结果 ⑤aaBb与Aabb杂交的结果
A.①②④ B.③④⑤ C.②③⑤ D.①③④
14.果蝇的某一对相对性状由等位基因(N,n)控制,其中一个基因在纯合时能使合子致死(注:NN,XnXn,XNY等均视为纯合子)。有人用一对果蝇杂交,得到F1果蝇共185只,其中雄蝇63只。下列对此判断错误的是 ( )
A.控制这一性状的基因位于X染色体上
B.成活果蝇的基因型共有2种
C.若F1雌蝇仅有一种表现型,则致死基因是n
D.若F1雌蝇共有2种表现型,则致死基因是N
15.孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本,分别设计了杂交、自交、测交等多组实验,按照假说—演绎的科学方法“分析现象→提出假说→演绎推理→检验假说→得出结论”,最后得出了两大遗传定律。孟德尔在检验假说阶段进行的实验是 ( )
A.纯合亲本之间的杂交
B.F1与某亲本的杂交
C.F1的自交
D.F1的测交
16.(2011·北京理综,30)果蝇的2号染色体上存在朱砂眼(a)和褐色眼(b)基因,减数分裂时不发生交叉互换。aa个体的褐色素合成受到抑制,bb个体的朱砂色素合成受到抑制。正常果蝇复眼的暗红色是这两种色素叠加的结果。
(1)a和b是________性基因,就这两对基因而言,朱砂眼果蝇的基因型包括________。
(2)用双杂合子雄蝇(K)与双隐性纯合子雌蝇进行测交实验,母本果蝇复眼为________色。子代表现型及比例为暗红眼∶白眼=1∶1,说明父本的A、B基因与染色体的对应关系是________。
(3)在近千次的重复实验中,有6次实验的子代全部为暗红眼,但反交却无此现象。从减数分裂的过程分析,出现上述例外的原因可能是:________的一部分______细胞未能正常完成分裂,无法产生________。
(4)为检验上述推测,可用________观察切片,统计____________________的比例,并比较______________________之间该比值的差异。
17.请回答下列有关遗传学的问题:
鸟类的性别决定类型为ZW型,雌性的性染色体组成是ZW,雄性为ZZ。北京鹌鹑种场孵化的一批雏鹌鹑中出现了一只罕见白羽雌鹌鹑,为研究鹌鹑的羽色遗传,为该白羽雌鹌鹑选配了若干栗羽雄鹌鹑,结果F1代均为栗羽。F1代鹌鹑多次相互交配,后代中均有白羽出现,出现的白羽都是雌性。通过F1代的雄鹌鹑与白羽雌鹌鹑回交,先后得到4只白羽雄鹌鹑。请分析回答:
(1)罕见白羽性状的出现是__________的结果,该性状属于________(显性/隐性)性状。
(2)若控制鹌鹑羽色的基因用D、d表示,写出F2代栗羽雌鹌鹑的基因型是__________,F2代白羽雌鹌鹑的基因型是__________,F2代栗羽雄鹌鹑的基因型是______。
(3)F1代的雄鹌鹑与白羽雌鹌鹑回交,得到白羽雄鹌鹑的几率为________。
(4)若选择________羽的雄鹌鹑与________羽的雌鹌鹑杂交,就可通过体色直接判断出子代鹌鹑的性别。
18.如图1表示人体内苯丙氨酸与酪氨酸的代谢途径,图中数字分别代表三种酶,由于缺乏功能正常的三种酶分别引起由苯丙酮酸积累导致患儿神经系统受损的苯丙酮尿症、尿黑酸积累的黑尿症(尿黑酸尿症)、黑色素缺乏的白化病。图2表示苯丙酮尿症、黑尿症和血友病的系谱图。
(1)图2中Ⅱ1因缺乏图1中的酶①而患苯丙酮尿症,Ⅱ3因缺乏酶②而患有黑尿症,Ⅱ4不幸患血友病(上述三种性状的等位基因分别用P、p,A、a,H、h表示)。一号和二号家庭均不携带对方家庭出现的遗传病基因。Ⅰ4涉及三种性状的基因型是__________。
(2)Ⅱ3已经怀孕,则生育一个患病孩子的概率是__________。
19.在某种鼠中,已知黄色基因Y对灰色基因y是显性,短尾基因T对长尾基因t是显性,而且黄色基因Y和短尾基因T在纯合时都能使胚胎致死,这两对等位基因是独立遗传的,请回答:
(1)两只表现型都是黄色短尾的鼠交配,则子代表现型分别为____________________,比例为________。
(2)正常情况下,母鼠平均每胎怀8只小鼠,则上述一组交配中,预计每胎约有________只小鼠存活,其中纯合子的概率为________。
20.兔子的毛色有灰色、青色、白色、黑色、褐色等,控制毛色的基因位于常染色体上。其中,灰色由显性基因(B)控制,控制青色、白色、黑色、褐色的基因分别是b1、b2、b3、b4,它们均为B基因的等位基因。
(1)已知b1、b2、b3、b4之间具有不循环而是依次的完全显隐性关系(即如果b1对b2为显性、b2对b3为显性,则b1对b3也为显性)。但具体情况未知,有人做了以下杂交实验(子代数量足够多,雌雄都有):
甲:纯种青毛兔×纯种白毛兔→F1为青毛兔
乙:纯种黑毛兔×纯种褐毛兔→F1为黑毛兔
丙:F1青毛兔×F1黑毛兔→
请推测杂交组合丙的子一代可能出现的性状,并结合甲、乙的子代情况,对b1、b2、b3、b4之间的显隐性关系做出相应的推断:
①若__________________(表现型及比例),则b1、b2、b3对b4为显性,b1、b2对b3为显性,b1对b2为显性,可表示为b1>b2>b3>b4,以下回答问题时,用此式表示)。
②若青毛∶黑毛∶白毛大致等于2∶1∶1,则b1、b2、b3、b4之间的显隐性关系是__________。
③若黑毛∶青毛∶白毛大致等于2∶1∶1,则b1、b2、b3、b4之间的显隐性关系是__________。
(2)假设b1>b2>b3>b4。若一只灰毛雄兔群体中多只不同毛色的纯种雌兔交配,子代中灰毛兔占50%,青毛兔、白毛兔、黑毛兔和褐毛兔各占12.5%,该灰毛雄兔的基因型是__________;若有一只黑毛雄兔,多只其他各色的雌兔,如何利用杂交方法检测出黑毛雄兔的基因型?(写出实验思路和预测实验结果即可)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
21.已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上的一对等位基因控制,刚毛基因(B)对截毛基因(b)为显性,现有基因型分别为XBXB、XBYB、XbYb和XbYb的四种果蝇。
(1)要从上述四种果蝇中选择亲本,通过两代杂交,使最终获得的后代果蝇中,雄性全为截毛,雌性全为刚毛,则第一代杂交亲本中,雄性的基因型是__________,雌性的基因型是__________;第二代杂交亲本中,雄性的基因型是__________,雌性的基因型是__________,最终获得的后代中,截毛雄果蝇的基因型是__________,刚毛雌蝇的基因型是__________。
(2)根据需要从上述四种果蝇中选择亲本,通过两代杂交,使最终获得的后代果蝇中,雌性全部表现为截毛,雄性全部表现为刚毛,应如何进行实验?(用杂交实验的遗传图解表示即可)
22.由基因D和d控制的A和B两种表现型是一对相对性状,它们可能是常染色体的从性遗传(雄果蝇的A表现型为显性,雌雄个体只是杂合体的表现型不同)、伴X染色体遗传、伴Y染色体遗传。为了确定其遗传方式,某同学用A表现型的雄果蝇(不含等位基因)和B表现型的雌果蝇(不含等位基因)杂交,结果发现雄性后代都是A表现型,雌性后代都是B表现型:
(1)该同学的实验可以说明该性状不是__________遗传。
(2)利用该同学的材料,参考该同学的实验,在下一步实验中你应该如何改进才能达到本实验的目的?(杂交实验的雌蝇需用处女蝇)
实验步骤和预期结果:_______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
高考集训
1.(1)自由组合 (2)AABB aabb 1/5 (3)AAbb(或aaBB) 紫色叶∶绿色叶=1∶1
2.(1)常 X (2)AaXBXb AAXBXb或 AaXBXb (3)1/24 (4)1/8 (5)11/36
题型特训
1.B 2.C 3.D 4.D 5.C 6.C 7.D 8.A 9.D 10.B 11.C 12.C
13.A 14.B 15.D
16.(1)隐 aaBb、aaBB (2)白 A、B在同一条2号染色体上 (3)父本 次级精母 携带有a、b基因的精子 (4)显微镜 次级精母细胞与精细胞 K与只产生一种眼色后代的雄蝇
17.(1)基因突变 隐性 (2)ZDW ZdW ZDZD和ZDZd (3)1/4 (4)白 栗
18.(1)PPAaXHY (2)1/8
19.(1)黄短、黄长、灰短、灰长 4∶2∶2∶1 (2)4~5 1/9
20.(1)①青毛∶白毛大致等于1∶1 ②b1>b3>b2>b4 ③b3>b1>b2>b4
(2)Bb4 选用多只褐毛雌兔与该黑毛雄兔交配,若后代均为黑毛兔,则该黑毛雄兔的基因型为b3b3,若后代出现了褐毛兔,则该黑毛兔的基因型为b3b4
21.(1)XbYb XBXB XBYb XbXb XbYb XBXb
22.(1)伴X染色体 (2)使该同学的F1果蝇交配得F2,若F2的雄果蝇中的A表现型∶B表现型=3∶1,雌果蝇中的A表现型∶B表现型=1∶3,则为常染色体的从性遗传;若F2的雄果蝇都是A表现型,雌果蝇都是B表现型,则为伴Y染色体遗传重点题型研析5——遗传规律相关题型
题型1 求子代中基因型或表现型不同于亲本类型的概率
基因型分别为ddEeFf和DdEeff的两种豌豆杂交,在3对等位基因各自独立遗传的条件下,回答下列问题:
(1)该杂交后代的基因型及表现型种类分别是__________、__________。
(2)该杂交后代中表现型为D性状显性、E性状显性、F性状隐性的概率为________。
(3)该杂交后代中基因型为ddeeff的个体所占的比例为________。
(4)该杂交后代中基因型不同于两亲本的个体数占全部子代的比例为________,子代表现型不同于两个亲本的个体占全部子代的比例为________。
解析 先将双亲性状拆分为三组,即dd×Dd、Ee×Ee及Ff×ff,按照分离定律分别求出各组的杂交后代基因型、表现型及其比例,然后再分别予以乘积,即:
(1)该杂交后代的基因型种类为2×3×2=12种,表现型种类为2×2×2=8种。(2)该杂交后代中表现型为D显、E显、F隐的概率为××=。(3)该杂交后代中基因型为ddeeff的个体所占的比例为××=。(4)该杂交子代中基因型不同于亲本的个体数所占比例=1-亲本基因型相同个体数所占比例=1-(ddEeFf数所占比例+DdEeff数所占比例)=1-(××+××)=1-=。子代中表现型不同于亲本的个体所占比例=1-亲本表现型相同个体所占比例=1-(ddE__F__所占比例+D__E__ff所占比例)=1-(××+××)==。
答案 (1)12 8 (2) (3) (4)
1.先求与亲本相同的概率,然后按“1-相同者=不同者”推算。
2.注意审题:看清是基因型还是表现型不同于亲本。
3.示例:AaBb×aaBb子代表现型不同于亲本的应为
1-(A__B__+aaB__)=1-(×+×)==,而子代基因型不同于亲本的应为
1-(AaBb+aaBb)=1-(×+×)=。
1.在完全显性的条件下,基因型AaBbcc与aaBbCC的两亲本进行杂交(这三对等位基因是独立遗传的),其子代中表现型不同于双亲的个体占全部子代的 ( )
A.0 B.37.5% C.62.5% D.100%
题型2 题干信息——自由组合;考查方式——分离定律
(2009·宁夏理综,6)已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性,红花对白花为显性,两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交,F1自交,播种所有的F2,假定所有的F2植株都能成活,F2植株开花时,拔掉所有的白花植株,假定剩余的每株F2植株自交收获的种子数量相等,且F3的表现型符合遗传的基本定律。从理论上讲,F3中表现白花植株的比例为 ( )
A.1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/16
解析 本题虽然涉及了两对相对性状,但根据题干的要求来看,实际上只要考虑一对相对性状——红花和白花即可。假设红花由A基因控制,白花由a基因控制,则F1的基因型为Aa,F2的红花植株的基因型为1/3AA和2/3Aa,F2自交的后代中出现白花植株的比例为2/3×1/4=1/6。
答案 B
自由组合定律以分离定律为基础,且分离定律中规律性比例较简单,因而用分离定律的知识解决自由组合的问题显得简单易行。
将自由组合问题转化为若干个分离定律问题的方法:
在独立遗传的情况下,有几对基因就可分解为几个分离定律,如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律:Aa×Aa;Bb×bb。
2.(2009·全国Ⅰ理综,5)已知小麦抗病对感病为显性,无芒对有芒为显性,两对性状独立遗传。用纯合的抗病无芒与感病有芒杂交,F1自交,播种所有的F2,假定所有F2植株都能成活,在F2植株开花前,拔掉所有的有芒植株,并对剩余植株套袋。假定剩余的每株F2收获的种子数量相等,且F3的表现型符合遗传定律。从理论上讲F3中表现感病植株的比例为 ( )
A.1/8 B.3/8 C.1/16 D.3/16
题型3 特定条件下自由组合定律的计算
(2010·课标全国卷,32)某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种:1个紫色(紫)、1个红色(红)、2个白色(白甲和白乙)。用这4个品种做杂交实验,结果如下:
实验1:紫×红,F1表现为紫,F2表现为3紫∶1红;
实验2:红×白甲,F1表现为紫,F2表现为9紫∶3红∶4白;
实验3:白甲×白乙,F1表现为白,F2表现为白;
实验4:白乙×紫,F1表现为紫,F2表现为9紫∶3红∶4白。
综合上述实验结果,请回答:
(1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是________。
(2)写出实验1(紫×红)的遗传图解(若花色由一对等位基因控制,用A、a表示,若由两对等位基因控制,用A、a和B、b表示,以此类推)。
(3)为了验证花色遗传的特点,可将实验2(红×白甲)得到的F2植株自交,单株收获F2中紫花植株所结的种子,每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系,观察多个这样的株系,则理论上,在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为________。
解析 (1)由题中9∶3∶4的比例可知,该植物的花色是受两对等位基因共同控制的,其遗传遵循基因的自由组合定律。(2)依据实验分析,紫色的基因型为A__B__、红色的基因型为A__bb、白色的基因型为aaB__和aabb(第一种情况),或者紫色的基因型为A__B__、红色的基因型为aaB__、白色的基因型为A__bb和aabb(第二种情况)。若是第一种情况,因实验1的后代没有白色,则亲代紫色的基因型和红色的基因型分别为AABB和AAbb,遗传图解参见答案。
若是第二种情况,因实验1的后代没有白色,则亲代紫色的基因型和红色的基因型分别为AABB和aaBB,遗传图解参见答案。
(3)实验2中,红色和白甲的基因型分别为AAbb和aaBB或者aaBB和AAbb,F1紫色的基因型都是AaBb,F2紫色的基因型为4AaBb、2AaBB、2AABb、1AABB。故占4/9的株系的基因型为AaBb,则AaBb自交所得的F3的表现型及其比例为9紫∶3红∶4白。
答案 (1)基因的自由组合定律
(3)9紫∶3红∶4白
两对相对性状自由组合时双杂合子自交后代出现9∶3∶3∶1特定分离比的条件。
(1)两对相对性状由两对等位基因控制,分别位于两对同源染色体上。
(2)相对性状为完全显性。
(3)每一代不同类型的配子都能发育良好,且不同配子结合机会相等。(没有致死基因型个体)
(4)所有后代都处于比较一致的环境中,且存活率相同。
(5)供实验的群体要大,个体数量要足够多。
3.下列是特定条件下自由组合定律的几种情况,请据信息回答:
(1)在某种鼠中,已知黄色基因Y对灰色基因y是显性,短尾基因T对长尾基因t是显性,而且黄色基因Y和短尾基因T在纯合时都能使胚胎致死,这两对等位基因是独立分配的,请回答:
两只表现型都是黄色短尾的鼠交配,则子代表现型分别为________________________,比例为____________。
(2)日本明蟹壳色有三种情况:灰白色、青色和花斑色。其生化反应
原理如右图所示。基因A控制合成酶1,基因B控制合成酶2,基
因b控制合成酶3。基因a控制合成的蛋白质无酶1活性,基因a
纯合后,物质A(尿酸盐类)在体内过多积累,导致成体会有50%死亡。A物质积累表现为灰白色壳,C物质积累表现为青色壳,D物质积累表现为花斑色壳。请回答:
①青色壳明蟹的基因型可能为____________________________________________。
②两只青色壳明蟹杂交,后代只有灰白色和青色明蟹,且比例为1∶6。亲本基因型可能为______________。
③若AaBb×AaBb,则后代的成体表现型及比例为____________________________。
题型4 伴性遗传中配子或个体致死分析
家蚕是二倍体,体细胞中有28对染色体,其中一对是性染色体,雄蚕含有两个同型的性染色体ZZ,雌蚕含有两个异型的性染色体ZW。请回答以下问题:
家蚕中D、d基因位于Z染色体上,d是隐性致死基因(导致相应基因型的受精卵不能发育,但Zd配子有活性)。是否能选择出相应基因型的雌雄蚕杂产,使后代只有雄性?请作出判断,并根据亲代和子代基因型情况说明理由。
答案 不能。由于d是隐性致死基因,ZdW的受精卵致死,雌性中只有基因型ZDW的个体;ZdZd的受精卵致死,雄性中只有基因型ZDZD和ZDZd的个体,因此只有ZDW×ZDZD和ZDW×ZDZd两种杂交组合,后代中出现基因型为ZDW的雌性个体。
致死作用可以发生在不同的阶段,在配子期致死的称为配子致死,在胚胎期或成体阶段致死的称为合子致死。不论配子致死还是合子致死,在解答此类试题时都要按照正常的遗传规律进行分析,在分析致死类型后,再确定基因型和表现型的比例。
4.女娄菜是雌雄异株XY型性别决定的被子植物。女娄菜的宽叶(XB)对窄叶(Xb)是显性。实验研究发现,窄叶型含Xb的花粉粒死亡。
(1)如果要证明含Xb的花粉粒死亡,而且子代的表现型都是宽叶型,你将选择基因型为______________的两个亲本进行杂交。
(2)如果要使子代的宽叶和窄叶的分离比为3∶1,你应选择基因型为______________的两个亲本进行杂交。
(3)既然窄叶型含Xb的花粉粒死亡,那么在雌性植株中一般不会出现窄叶型个体。请利用所学的生物学知识,简述一种可较快获得窄叶型雌性植株的育种方法。
题型5 遗传图解与遗传系谱
(2010·江苏卷,29)遗传工作者在进行遗传病调查时发现了一个甲、乙两种单基因遗传病的家系,系谱如下图所示,请回答下列问题(所有概率用分数表示):
(1)甲病的遗传方式是________________。
(2)乙病的遗传方式不可能是____________。
(3)如果Ⅱ-4、Ⅱ-6不携带致病基因,按照甲、乙两种遗传病最可能的遗传方式,请计算:
①双胞胎(Ⅳ-1与Ⅳ-2)同时患有甲种遗传病的概率是________。
②双胞胎中男孩(Ⅳ-1)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是________,女孩(Ⅳ-2)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是________。
解析 设控制甲病的基因为A、a,则:(1)由Ⅰ1、Ⅰ2与Ⅱ2可见,正常父母生出有病的女儿,则甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传。(2)如果是X染色体显性遗传,则Ⅰ3、Ⅰ4的女儿Ⅱ8、Ⅱ9应当全部患病,所以乙病不可能是X染色体上的显性遗传。由Ⅰ3、Ⅱ5、Ⅱ7、Ⅲ2可知,乙病最可能是伴Y染色体遗传。(3)Ⅳ1、Ⅳ2为异卵双生龙凤胎,①由题意可得Ⅰ1(Aa)×Ⅰ2(Aa)→Ⅱ3(2/3Aa和1/3AA),同理Ⅰ3(Aa)×Ⅰ4(Aa)→Ⅱ5(2/3Aa和1/3AA),Ⅱ4、Ⅱ6不携带致病基因,因此Ⅱ3×Ⅱ4(AA)、Ⅱ5×Ⅱ6(AA),其后代Ⅲ1、Ⅲ2基因型及概率都是2/3AA、1/3Aa,并且杂交后代只有1/3Aa×1/3Aa能生出患甲病孩子,且概率是1/36,因此Ⅳ1、Ⅳ2同时患甲病的概率是(1/36)2=1/1 296;②双胞胎中,男孩一定从父亲那里获得Y染色体,因此男孩一定患乙病,所以男孩两种病都患的概率为1/36,女孩没有Y染色体,所以女孩甲乙两病都患的概率为0。
答案 (1)常染色体隐性遗传 (2)伴X显性遗传
(3)①1/1 296 ②1/36 0
1.分别判断甲、乙两病的遗传方式;
2.分别写出每个个体甲病、乙病可能基因型,再组合该个体两病的基因型;
3.分别计算甲病、乙病的发病率,用乘法法则和相应公式计算;
4.遗传图解指亲本的表现型、基因型及亲子代之间的关系,不要与遗传系谱混为一谈。
5.遗传病遗传方式的判定方法
(1)遗传方式的判定顺序:确定是否为伴Y染色体遗传(患者是否全为男性)→确定是否为母系遗传→确定显隐性→确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传。
(2)①在已确定是隐性遗传的系谱中
a.若女患者的父亲和儿子都患病,则为伴X染色体隐性遗传。
b.若女患者的父亲和儿子中有正常的,则为常染色体隐性遗传。
②在已确定是显性遗传的系谱中
a.若男患者的母亲和女儿都患病,则为伴X染色体显性遗传。
b.若男患者的母亲和女儿中有正常的,则为常染色体显性遗传。
(3)如果系谱中无上述特征,就只能从可能性大小上判断
①若该病在代与代之间呈连续性,则该病很可能是显性遗传病。
②若患者无性别差异,男女患病概率相当,则该病可能是由常染色体上基因控制的遗传病。
③若患者有明显的性别差异,男女患病概率相差很大,则该病极有可能是伴性遗传。
5.下图为人类中的一种单基因遗传病系谱图。请回答:
(1)仅根据该系谱图,不能确定致病基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上,请利用遗传图解简要说明原因。(显性基因用A表示,隐性基因用a表示。只写出与解答问题有关个体的基因型即可。)
(2)如果致病基因位于X染色体上,Ⅲ5是携带者,其致病基因来自Ⅰ2的概率为________;如果致病基因位于常染色体上,Ⅱ5是携带者,其致病基因来自Ⅰ2的概率为________。
(3)如果将该系谱图中一个表现正常的个体换成患者,便可以形成一个新的系谱图,而且根据新系谱图,就可以确定该致病基因位于哪种染色体上。请写出这个个体的标号和致病基因在哪种染色体上(写出一个即可)。
________________________________________________________________________。
实验技能突破5——遗传类实验设计方案
探究或验证两大定律的方法
某学校的一个生物兴趣小组进行了一项实验来验证孟德尔遗传定律。该小组用豌豆的两对相对性状做实验,选取了一批基因型相同的黄色圆粒(黄色与圆粒都是显性性状)豌豆,用其中一部分与某豌豆作为亲本杂交,F1中黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1。请你利用亲本中剩余的黄色圆粒豌豆为材料设计实验,验证这两对性状的遗传符合基因的自由组合定律。(要求:实验设计方案科学、合理、简明)
答案 实验方案:选用黄色圆粒豌豆做亲本进行自交,统计后代结果。
结果与结论:后代出现四种表现型及比例如下:黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1,则证明两对相对性状符合自由组合定律。
说明 此题一定不能用测交方法,因为题目中要求只用一个亲本。
1.验证分离定律的方法:测交——后代比例为1∶1;杂合子自交——后代比例为3∶1;花粉鉴定法——两种类型的花粉比例为1∶1。
2.验证自由组合定律的方法:测交——后代四种表现型比例为1∶1∶1∶1;双杂合子自交——后代出现四种表现型比例为9∶3∶3∶1。
提醒 (1)看清是探究性实验还是验证性实验,验证性实验不需要分情况讨论直接写结果或结论,探究性实验则需要分情况讨论。
(2)看清题目中给定的亲本情况,确定用自交还是测交。自交只需要一个亲本即可,而测交则需要两个亲本。
(3)不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律,因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上还是位于一对同源染色体上,在单独研究时都符合分离定律,都会出现3∶1或1∶1这些比例,没法确定基因的位置也就没法证明是否符合自由组合定律。
1.实验室中有一批未交配的纯种灰体紫眼和纯种黑体红眼果蝇,每种果蝇雌雄个体都有。已知上述两对相对性状均属完全显性遗传,性状的遗传遵循遗传的基本规律,灰体和黑体这对相对性状由一对位于Ⅱ号同源染色体上的等位基因控制,所有果蝇都能正常生活。如果控制果蝇紫眼和红眼的基因也位于常染色体上,请设计一套杂交方案,以确定控制紫眼和红眼的基因是否也位于Ⅱ号同源染色体上,并预期结果,做出相应的结论。
确定基因位置的相关实验方案
家蚕是二倍体,体细胞中有28对染色体,其中一对是性染色体,雄蚕含有两个同型的性染色体ZZ,雌蚕含有两个异型的性染色体ZW。请回答以下问题:
(1)家蚕的体色黄色基因(B)对白色基因(b)为显性且均位于Z染色体上,请你设计一个方案,单就体色便能辨别幼蚕的雌雄,方案是选择______________和________________亲本(表现型)杂交。
(2)家蚕中D、d基因位于Z染色体上,d是隐性致死基因(导致相应基因型的受精卵不能发育,但Zd的配子有活性)。是否能选择出相应基因型的雌雄蚕杂交,使后代只有雄性?请根据亲代和子代基因型情况说明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 (1)因家蚕雄性为两条同型性染色体ZZ,选隐性性状则基因型确定为ZbZb,雌性家蚕性染色体为ZW,只在Z上有基因,选显性性状,基因型为ZBW,杂交后即可根据幼蚕的体色确定性别。(2)由于d是隐性致死基因,ZdW的受精卵致死,雌性中没有基因型ZdW的个体;ZdZd的受精卵致死,雄性中没有基因型ZdZd的个体,因此只有ZDW×ZDZD、ZDW×ZDZd两种杂交组合,后代都会出现基因型为ZDW的雌性个体。
答案 (1)白色雄家蚕 黄色雌家蚕 (2)不能。因为雌蚕只有ZDW基因型,雄蚕有ZDZD、ZDZd基因型;杂交组合ZDW×ZDZD、ZDW×ZDZd均可产生ZDW的雌性后代(或若要让后代只有雄性,则雌性必须全是ZdW,则亲本的杂交组合必须是ZDW×ZdZd);而ZdZd的个体不存在
方案一 正反交法
若正反交结果一致,与性别无关,为细胞核内常染色体遗传;若正反交结果不一致,则分两种情况:后代不管正交还是反交都表现为母本性状,即母系遗传,则可确定基因在细胞质中的叶绿体或线粒体中;若正交与反交结果不一样且表现出与性别有关,则可确定基因在性染色体上——一般在X染色体上。
提醒 (1)看清实验材料是植物还是动物;植物一般为雌雄同株无性别决定,其基因位置只有两种情况——细胞质和细胞核基因;但有些植物为XY型性别决定的雌雄异株植物,则基因位置分三种情况;动物一般为雌雄异体,则基因位置分三种情况。
(2)遗传材料中常考动植物类型
①常考查的雌雄同株植物有豌豆、小麦、玉米、黄瓜等,其基因位置只有两种情况——细胞质和细胞核基因。
②常考查的雌雄异株(XY型性别决定)的植物有女娄菜、大麻、石刀板菜、杨树、柳树、银杏等基因位置分三种情况——细胞质、细胞核内的X染色体和常染色体。
③动物一般为雌雄异体,注意常考两种性别决定——XY型(如人、果蝇和其他未明确说明但不是ZW型性别决定的动物)和ZW型(常考查的包括鸡在内的鸟类和一些昆虫如家蚕等)。
方案二 根据后代的表现型在雌雄性别中的比例是否一致进行判定
若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致,说明遗传与性别无关,则可确定基因在常染色体上;若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致,说明遗传与性别有关,则可确定基因在性染色体上。
方案三 选择亲本杂交实验进行分析推断
选择亲本进行杂交,根据后代的表现型及在雌雄个体中比例来确定基因位置:
XY型性别决定 ZW型性别决定
雌性 隐性性状 显性性状
雄性 显性性状 隐性性状
后代性状分布 雌性全为显性,雄性全为隐性 雄性全为显性,雌性全为隐性
亲本的性状及性别的选择规律:选两条同型性染色体的亲本(XX或ZZ)为隐性性状,另一亲本则为显性性状。
2.已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状(显性基因用B表示,隐性基因用b表示);直毛与分叉毛是一对相对性状(显性基因用F表示,隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交,子代中雌蝇表现型比例及雄蝇表现型比例如图所示。请回答:
控制直毛与分叉毛的基因位于__________上,判断的主要依据是___________
_________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)若让子一代中灰身雄蝇与黑身雌蝇杂交,后代中黑身果蝇所占比例为______。子一代表现型为灰身直毛的雌蝇中,纯合子与杂合子的比例为__________。
(3)若实验室有纯合的直毛和分叉毛雌、雄果蝇亲本,你能否通过一代杂交实验确定这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上?请说明推导过程。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
迁移应用 1.C 2.B
3.(1)黄短∶黄长∶灰短∶灰长 4∶2∶2∶1
(2)①AABB、AaBB、AABb、AaBb ②AaBb×AaBB
③青色壳∶灰白色壳∶花斑色壳=9∶2∶3
4.(1)XBXB×XbY (2)XBXb×XBY (3)单倍体育种:将宽叶型雌性植株的卵细胞提取出来进行离体培养得到单倍体植株,从中选出窄叶型植株,再用秋水仙素溶液处理诱导染色体加倍,可得到稳定遗传的窄叶型雌性植株(也可采用植物细胞工程育种的方法)。
5.(1)如果致病基因在常染色体上:
由上可知,不论致病基因在常染色体上还是在X染色体上,均可出现同样的系谱图,故不能确定。
(2)1 1/4 (3)Ⅱ4(或答Ⅲ5)、常染色体。
即时巩固
1.方案:让纯种灰体紫眼果蝇和纯种黑体红眼果蝇交配得F1,再让F1雌雄果蝇杂交得F2,观察并记录F2的性状分离比。
预期结果和结论:①如果F2出现四种相对性状,其分离比为9∶3∶3∶1(符合基因的自由组合定律),则说明控制紫眼和红眼的这对基因不位于Ⅱ号同源染色体上;②如果F2不出现9∶3∶3∶1的分离比(不符合基因的自由组合定律),则说明控制紫眼和红眼的这对基因位于Ⅱ号同源染色体上。
2.(1)X染色体 直毛在子代雌、雄蝇上均有出现,而分叉毛这个性状只在子代雄蝇上出现 (2)1/3 1∶5 (3)能。取直毛雌、雄果蝇与分叉毛雌、雄果蝇进行正交和反交(即直毛雌果蝇×分叉毛雄果蝇、分叉毛雌果蝇×直毛雄果蝇)。若正交、反交后代性状一致,则该等位基因位于常染色体上;若正交、反交后代性状不一致,则该等位基因位于X染色体上
规范答题6——遗传系谱的判定及概率计算
答卷投影 规范审答
规范审题|抓关键词 信息1 说明一种是常染色体遗传病,另一种为伴性遗传。信息2 由Ⅱ1为患甲病女性其双亲Ⅰ1、Ⅰ2正常,说明甲为常染色体隐性遗传病。信息3 Ⅲ7为乙病患者,其双亲Ⅱ6、Ⅱ7正常,说明乙病为隐性遗传病,结合信息1可判断乙病为伴X隐性遗传病。
规范答题|规范书写答其所问 批注1 对遗传方式的表述不全面而失分。批注2 遗传方式书写不全,同时伴性遗传没指明是伴X染色体遗传。批注3 甲病为常染色体隐性遗传,双亲杂合表现正常,后代正常的基因型为AA或Aa,但比例不是1∶1,而是1∶2,此处为基础知识掌握不扎实而失分。批注4 此题前两空都因把AA或Aa概率看成1/2而计算失分。
满分答案 (1)常染色体隐性遗传 (2)伴X染色体隐性遗传 (3)AAXBY,1/3或AaXBY,2/3 (4)1/60 000和1/200 1/60 000和0 优先选择生育女孩 温馨提示 本题失分主要体现在对遗传方式认识不全面和对个体基因型及概率考虑不周而致。遗传方式、基因判定及概率计算为常考重点,需足够重视。