高考生物二轮复习专题学案：5遗传规律及伴性遗传（含解析）

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高考生物二轮复习专题学案
5　遗传规律及伴性遗传
// 高频易错 考前清零 //
1.判断有关孟德尔遗传定律及其应用说法的正误
(1)孟德尔在豌豆开花时进行人工去雄和授粉,实现亲本的杂交。 (　)
(2)纯种高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,子一代全为高茎即否定了融合遗传 (　)
(3)基因自由组合定律的实质是同源染色体上等位基因分离,非等位基因自由组合。 (　)
(4)孟德尔的遗传定律在有丝分裂和减数分裂过程中都起作用。 (　)
(5)噬菌体和大肠杆菌的基因遗传时均不遵循孟德尔遗传定律。 (　)
(6)具有两对相对性状的纯合亲本杂交,产生的F1自交,F2中重组类型个体一定占3/8。 (　)
(7)一对杂合的黑色豚鼠交配,一胎产仔四只,一定是3黑1白。 (　)
(8)若具有某对相对性状的亲本正反交结果不同,则这对相对性状的遗传一定不遵循孟德尔遗传规律。(　)
(9)孟德尔实验中“F1自交,F2出现了9∶3∶3∶1的性状分离比”属于“提出假说”。 (　)
(10)基因型为AaBb的个体测交,若后代表型比例为3∶1或1∶2∶1,则该遗传可能遵循基因的自由组合定律。 (　)
2.判断有关伴性遗传和人类遗传病说法的正误
(1)孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验均采用统计学的方法分析实验结果。 (　)
(2)豌豆有明显的相对性状,自花传粉、闭花受粉,可用于研究伴性遗传。 (　)
(3)摩尔根通过假说—演绎法证明基因在染色体上呈线性排列。 (　)
(4)二倍体生物形成配子时核基因和染色体均减半,不能说明核基因和染色体行为存在一致性,即不能说明核基因和染色体行为存在平行关系。 (　)
(5)性染色体上的基因都与性别决定有关。 (　)
(6)含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子。 (　)
(7)一对等位基因(B、b)如果位于X、Y染色体的同源区段,这对基因控制的性状在后代中的表型与性别无关。 (　)
(8)调查人群中红绿色盲的发病率应在患者家系中多调查几代,以减少实验误差。 (　)
(9)在“调查人群中的遗传病”活动中,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,如红绿色盲、白化病等。 (　)
(10)人们发现,偶尔会有原来下过蛋的母鸡,以后却变成公鸡,发出公鸡样的啼声,这是由于环境因素导致母鸡性反转,性染色体变成了ZZ。(　)
// 常考长句 考前规范 //
(1)果蝇常作为遗传实验的材料,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少两点)。
(2)孟德尔一对相对性状的杂交实验中,F2中出现3∶1的性状分离比必须满足的条件有　　　　　　　。
(3)摩尔根等人利用果蝇一个特殊眼色基因突变体开展研究,把基因传递模式与染色体在减数分裂中的分配行为联系起来,通过假说—演绎法,证明了　　　　　　　　　　。
(4)科学家将耐盐植物的耐盐基因成功导入小麦体内,结果发现一批植物自交后代耐盐∶不耐盐=3∶1,另一批植物自交后代耐盐∶不耐盐=15∶1。请你解释这一现象。　 。
(5)水稻的花粉粒长形(T)和花粉粒圆形(t)为一对相对性状,不考虑突变和染色体互换,正常情况下,纯种的花粉粒长形水稻和纯种的花粉粒圆形水稻杂交,取F1花粉,在显微镜下可观察到长形花粉粒数目∶圆形花粉粒数目为　　　　,原因是　　　　　 　　。
(6)某二倍体自花传粉植物有红花和白花两种性状,红花、白花由两对等位基因控制,科研人员选择纯种红花与白花杂交,F1全部开红花,F1自交, F2中出现红花和白花比例为9∶7的原因是　　　　　　　　　　。
考点一　孟德尔遗传规律及应用
1.两大规律的实质与各比例之间的关系图
2.分离定律的异常情况(以Aa×Aa为例)
3.遗传规律中常见的性状比例
(1)常染色体上的两对等位基因(AaBb)
①两对等位基因在非同源染色体上
②两对等位基因在一对同源染色体上(不发生染色体互换)
(2)常染色体上的三对等位基因(AaBbCc)
(3)常染色体上的多对等位基因(n为等位基因对数,独立遗传、完全显性),自交后代中:
①亲代配子组合数:4n;②基因型种类:3n;③表型种类:2n;④纯合子种类:2n;⑤杂合子种类:3n-2n;⑥A_B_C_……占(3/4)n,aabbcc……占(1/4)n。
4.剖析9∶3∶3∶1的变形(以AaBb×AaBb为例)
1.[2023·全国甲卷] 水稻的某病害是由某种真菌(有多个不同菌株)感染引起的。水稻中与该病害抗性有关的基因有3个(A1、A2、a);基因A1控制全抗性状(抗所有菌株),基因A2控制抗性性状(抗部分菌株),基因a控制易感性状(不抗任何菌株),且A1对A2为显性,A1对a为显性、A2对a为显性。现将不同表型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表型及其分离比。下列叙述错误的是 (　)
A.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=3∶1
B.抗性植株与易感植株杂交,子代可能出现抗性∶易感=1∶1
C.全抗植株与易感植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=1∶1
D.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1
2.[2023·全国乙卷] 某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状;高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是 (　)
A.从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死
B.实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为 Aabb
C.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb
D.将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
3.[2023·湖北卷] 人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如:A1~An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列叙述正确的是 (　)
父亲 母亲 儿子 女儿
基因 组成 A23A25B7 B35C2C4 A3A24 B8B44C5C9 A24A25 B7B8C4C5 A3A23B35 B44C2C9
A.基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B.母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C.基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C4C5
4.[2023·海南卷] 某作物的雄性育性与细胞质基因(P、H)和细胞核基因(D、d)相关。现有该作物的4个纯合品种:①(P)dd(雄性不育)、②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育),科研人员利用上述品种进行杂交实验,成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述错误的是 (　)
A.①和②杂交,产生的后代雄性不育
B.②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变
C.①和③杂交获得生产上可利用的杂交种,其自交后代出现性状分离,故需年年制种
D.①和③杂交后代作父本,②和③杂交后代作母本,二者杂交后代雄性可育和不育的比例为3∶1
　考查一对等位基因的遗传
1.[2023·湖南师大附中模拟] 匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐基因(A)对野生基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致1/3胚胎死亡。某鸡群中a的基因频率为40%,随机交配得到F1。下列有关叙述正确的是 (　)
A.F1中野生型∶匍匐型=2∶9
B.F1中aa的基因型频率为16%
C.F1中匍匐型个体中纯合子所占比例为1/2
D.F1自由交配所得F2中a基因频率比F1中a基因频率低
2.研究发现,人类的ABO血型决定系统中存在一种被称为顺AB型(cisAB)的现象。cisAB发生的原因是决定血型的基因IA和其等位基因IB发生连锁,位于同一条染色体上。如果一条染色体上存在这两种基因,则不论另一条染色体上的基因如何,该个体血型都是AB型。现有一血型为O型(ii)男性和cisAB女性婚配,生了一个血型为O型的男孩。不考虑突变和染色体互换。下列说法不正确的是 (　)
A.该cisAB女性体内同时存在IA、IB、i三种基因
B.该对夫妇再生一个孩子血型为AB型的概率是1/2
C.该cisAB女性形成的变异可能发生在减数分裂过程中
D.该对夫妇所生孩子血型可能是A型、B型
考查两对及两对以上等位基因的遗传
3.玉米是重要的粮食作物,含A基因时普通玉米蔗糖含量低,无甜味。科研工作者偶然发现一个单基因突变纯合子aaBBDD,甜度微甜。继续培育甜玉米品种过程中,得到了两个超甜玉米品种甲(aabbDD)和乙(aaBBdd),其相关基因位置及基因控制相关物质合成途径如图所示。为验证甲、乙的基因型,分别与普通玉米(AABBDD)杂交得F1,再让F1自交得F2(不考虑互换)。下列叙述正确的是 (　)
A.基因型为aaBBDD的玉米微甜的原因是蔗糖能合成为淀粉,淀粉不能转化为蔗糖
B.基因A/a和D/d的遗传遵循分离定律,具有甜味的玉米基因型最多有21种
C.若F2出现普通玉米∶超甜玉米=3∶1,则亲本超甜玉米的基因型为aaBBdd
D.若F2出现普通玉米∶微甜玉米=3∶1,则亲本超甜玉米的基因型为aabbDD
4.[2023·辽宁锦州质检] 某闭花传粉植物的花色有红色和白色两种,由基因A、a控制;茎干有刺和无刺由基因B、b控制。研究人员进行了以下两个实验:
实验一:用红花无刺植株人工传粉给白花有刺植株,F1有红花无刺植株、红花有刺植株两种类型,F1中红花无刺植株自花受粉,F2表型之比为红花无刺∶红花有刺∶白花无刺∶白花有刺=6∶3∶2∶1。
实验二:从F1两种表型中各选取一株,对它们和两个亲本的两对基因(A、a和B、b)进行PCR扩增,然后进行电泳分离,结果如图,其中图谱一为亲代白花有刺植株的电泳图谱。
回答下列问题:
(1)两对相对性状中,显性性状分别是　　　　　　。
(2)亲本红花无刺植株与F1红花有刺植株的电泳结果分别对应图谱　　　,图谱三对应植株的基因型是　 　。
(3)对于F2表型之比出现6∶3∶2∶1的原因,科研人员分析后确定有两种假说可对此进行解释:
假说①:基因型为BB时受精卵不能发育。
假说②:含有基因B的花粉只有50%可以参与受精。
现以F2为材料,设计如下实验方案对上述假说进行验证:
将F2无刺植株作为　　　　(填“父本”或“母本”)与有刺植株杂交,观察并统计子代的表型及比例。
预期实验结果和结论:
若后代表型及比例为　　　　　　,则假说①成立;
若后代表型及比例为　　　　　　,则假说②成立。
考点二　伴性遗传与人类遗传病
1.性染色体不同区段
2.位于性染色体上的基因的遗传特点
(1)仅位于X染色体上的基因的遗传特点
(2)X、Y染色体同源区段上的基因的遗传特点(以A/a为例)
3.遗传系谱图中遗传病类型的分析
注:调查遗传病发病率和遗传方式的范围不同,前者在人群中随机调查(社会调查),而后者在某种遗传病患病家系中调查(家系调查)。
1.[2023·北京卷] 纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果,下列推测错误的是 (　)
A.控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B.F1雌果蝇只有一种基因型
C.F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D.上述杂交结果符合自由组合定律
2.[2023·山东卷] 某种XY型性别决定的二倍体动物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上,仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例不可能是 (　)
A.2/3 B.1/2
C.1/3 D.0
3.[2023·湖南卷] 基因检测是诊断和预防遗传病的有效手段。研究人员采集到一遗传病家系样本,测序后发现此家系甲和乙两个基因存在突变:甲突变可致先天性耳聋;乙基因位于常染色体上,编码产物可将叶酸转化为N5-甲基四氢叶酸,乙突变与胎儿神经管缺陷(NTDs)相关;甲和乙位于非同源染色体上。家系患病情况及基因检测结果如图所示。不考虑染色体互换,回答下列问题:
(1)此家系先天性耳聋的遗传方式是　　　　　　　。Ⅰ-1和Ⅰ-2生育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率是　　　　。
(2)此家系中甲基因突变如下图所示:
正常基因单链片段
5'-ATTCCAGATC……(293个碱基)……CCATGCCCAG-3'
突变基因单链片段
5'-ATTCCATATC……(293个碱基)……CCATGCCCAG-3'
研究人员拟用PCR扩增目的基因片段,再用某限制酶(识别序列及切割位点为↓5'-GATC-3'
3'-CTAG-5'↑)酶切检测甲基因突变情况,设计了一条引物为5'-GGCATG-3',另一条引物为　　　　　　(写出6个碱基即可)。用上述引物扩增出家系成员Ⅱ-1的目的基因片段后,其酶切产物长度应为　　　　bp(注:该酶切位点在目的基因片段中唯一)。
(3)女性的乙基因纯合突变会增加胎儿NTDs风险。叶酸在人体内不能合成,孕妇服用叶酸补充剂可降低NTDs的发生风险。建议从可能妊娠或孕前至少1个月开始补充叶酸,一般人群补充有效且安全剂量为0.4~1.0 mg·d-1,NTDs生育史女性补充4 mg·d-1。经基因检测胎儿(Ⅲ-2)的乙基因型为-/-,据此推荐该孕妇(Ⅱ-1)叶酸补充剂量为　　　mg·d-1。
伴性遗传的判断及分析
1.[2023·江苏南京二模] 某动物的性别决定方式为ZW型,该种群中出现一种显性突变体,为确定该突变基因的位置,进行了一系列杂交实验。不考虑Z、W染色体同源区段,下列杂交组合及结论正确的是 (　)
A.纯合突变体(♂)×纯合正常个体(♀)→F1全为突变体,则基因只能位于Z染色体上
B.纯合突变体(♂)×纯合正常个体(♀)→F1全为突变体,则基因只能位于常染色体上
C.纯合突变体(♀)×纯合正常个体(♂)→F1中雄性全为突变体,雌性全为正常个体,则基因只能位于Z染色体上
D.纯合突变体(♀)×纯合正常个体(♂)→F1中突变体∶正常个体=1∶1,则基因只能位于常染色体上
2.[2023·山东德州一模] 果蝇的翅型有长翅、小翅、残翅三种表型,受两对等位基因控制。现有残翅和小翅两纯合果蝇品系杂交得F1,F1雌雄个体相互交配得F2,实验结果如下表(不考虑X、Y染色体同源区段)。下列说法错误的是 (　)
杂交组合 P F1 F2
正交 残翅♀×小翅♂ 长翅♀、长翅♂ 9长翅(♀、♂)∶3小翅(♂)∶4残翅(♀、♂)
反交 小翅♀×残翅♂ 长翅♀、小翅♂
A.正交F2中长翅果蝇的基因型有6种,其中纯合子占2/9
B.正反交F2中小翅果蝇的基因型分别有2种、4种
C.反交F2中的残翅雄果蝇与纯合的小翅果蝇交配,后代中小翅果蝇占1/3
D.反交F2中雌性果蝇的表型及比例是长翅∶小翅∶残翅=3∶3∶2
遗传病的检测与分析
3.[2023·广东汕头二模] 遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表型正常的夫妇,生育了一个表型正常的女儿和一个患甲型血友病的儿子。目前患儿母亲孕有三胎,并接受了产前基因诊断。部分家庭成员与此病有关的基因经限制酶HindⅢ切割,酶切位点见图甲,PCR扩增产物酶切电泳带型见图乙。下列叙述错误的是 (　)
A.人群中甲型血友病患者男性多于女性
B.女儿与母亲基因诊断结果相同的概率是1/2
C.第三胎的电泳带型与父亲相同的概率是1/4
D.若第三胎基因诊断结果为患儿,可建议终止妊娠
4.如图表示甲、乙两种单基因遗传病的家系图和各家庭成员基因检测的结果。检测过程中用限制酶处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳,电泳结果中的条带表示检出的特定长度的酶切片段(单位:bp),数字表示碱基对的数目。下列说法不合理的是 (　)
A.甲病的致病基因位于常染色体上,乙病的致病基因位于X染色体上
B.甲病可能是正常基因发生碱基对的替换导致,替换后的序列不能被MstⅡ识别
C.乙病可能是正常基因上的两个BamHⅠ识别序列之间发生碱基对的缺失导致
D.Ⅱ4不携带致病基因、Ⅱ8携带致病基因,两者均不患待测遗传病
高考生物二轮复习专题学案
5　遗传规律及伴性遗传（参考答案）
【高频易错·考前清零】
1.(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)× (8)×　(9)×　(10)√
[解析] (1)豌豆是闭花受粉植物,在花未开放时已完成受粉,杂交实验中应在花未成熟时完成人工去雄,待去雄花的雌蕊成熟后进行人工授粉。
(2)纯种高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,子一代全为高茎,并没有否定融合遗传,而是子一代自交,子二代又出现高茎和矮茎,说明遗传因子是独立的“颗粒”才否定了融合遗传。
(3)基因自由组合定律的实质是在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(4)孟德尔的遗传定律发生在形成配子时,不发生在有丝分裂过程中。
(5)孟德尔遗传定律适用于进行有性生殖的真核生物的核基因遗传,噬菌体是病毒,大肠杆菌是原核生物,故二者的基因遗传时均不遵循孟德尔遗传定律。
(6)具有两对相对性状的纯合亲本,其基因型有两种可能,如AABB与aabb或AAbb与aaBB,前者杂交,产生的F1自交,F2中重组类型个体占3/8,后者杂交,产生的F1自交,F2中重组类型个体占5/8。
(7)一对杂合黑色豚鼠交配,子代表型及比例为黑色∶白色=3∶1。出现这种比例的前提是子代的数量足够多、交配后的受精卵都能发育成新个体等。而本题的子代只有四只,所以子代的性状比例不一定符合分离定律理论上的性状分离比。
(8)性染色体上的基因控制的性状的遗传,即伴性遗传,正反交结果不同,但仍然遵循孟德尔遗传规律。
(9)孟德尔实验中“F1自交,F2出现了9∶3∶3∶1的性状分离比”属于“观察和描述现象”的观察现象并发现问题阶段。
(10)当两对等位基因独立遗传时,若基因型为A_B_、A_bb、aaB_的个体表型相同,则基因型为AaBb的个体测交,后代表型比例为3∶1;若基因型为A_bb、aaB_的个体表型相同,则基因型为AaBb的个体测交,后代表型比例为1∶2∶1。
2.(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)× (8)×　(9)√　(10)×
[解析] (2)豌豆没有性染色体,没有性别,不适合用于研究伴性遗传。
(3)摩尔根通过假说—演绎法证明了基因在染色体上,后续通过测定基因在染色体上的相对位置说明了基因在染色体上呈线性排列。
(4)二倍体生物形成配子时核基因和染色体均减半,能说明核基因和染色体行为存在一致性,即能说明核基因和染色体行为存在平行关系。
(5)性染色体上的基因不都与性别决定有关,如红绿色盲基因位于X染色体上,但与性别决定无关。
(6)XY型性别决定的生物,含X染色体的配子是雌配子或雄配子,含Y染色体的配子是雄配子。
(7)若亲本基因型为XbXb和XbYB,则子代雄性个体均为显性性状,雌性个体均为隐性性状,即位于X、Y染色体同源区段上的基因所控制的性状与性别相关。
(8)调查人群中红绿色盲的发病率应在人群中随机抽样调查。
(10)性别与其他性状一样,也是受遗传物质和环境共同影响的,母鸡性反转,可能是环境因素导致的,但其性染色体组成不变。
【常考长句·考前规范】
(1)易饲养、繁殖快、子代数量多、相对性状明显易于观察、染色体少
(2)子代数目足够多;F1形成的两种配子数目相等且生活力相同;雌雄配子结合的机会相等;F2不同基因型的个体存活率相等
(3)基因位于染色体上
(4)自交后代耐盐∶不耐盐=3∶1的植物,只在一条染色体上导入了耐盐基因。自交后代耐盐∶不耐盐=15∶1的植物,在两条非同源染色体上导入了耐盐基因
(5)1∶1　F1水稻细胞中含有一个控制花粉粒长形的基因和一个控制花粉粒圆形的基因,F1形成配子时,控制花粉粒长形的基因与控制花粉粒圆形的基因彼此分离分别进入不同的配子中
(6)两对基因位于非同源染色体上,只有双显性个体才能开红花,其他情况开白花
考点一
【高考曾经这样考】
1.A　[解析] 全抗植株的基因型是A1A1、A1A2、A1a,抗性植株的基因型是A2A2、A2a,易感植株的基因型是aa。全抗植株与抗性植株有6种杂交情况:A1A1与A2A2或A2a杂交,后代全是全抗植株;A1A2与A2A2或A2a杂交,后代全抗∶抗性=1∶1;A1a 与A2A2杂交,后代全抗∶抗性=1∶1,A1a与A2a杂交,后代全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1,A错误,D正确。抗性植株A2A2或者A2a与易感植株aa杂交,后代全为抗性或者抗性∶易感=1∶1,B正确。全抗植株与易感植株杂交,如果是A1A1与aa杂交,后代全为全抗;如果是A1A2与aa杂交,后代为全抗∶抗性=1∶1;如果是A1a与aa杂交,后代为全抗∶易感=1∶1,C正确。
2.D　[解析] 分析实验①可知,宽叶对窄叶为显性,由子代中宽叶∶窄叶=2∶1可知,A基因纯合致死;分析实验②可知,高茎对矮茎为显性,由子代中高茎∶矮茎=2∶1可知,B基因纯合致死,A正确。结合以上分析可知,实验①中亲本的基因型为Aabb,由于A基因纯合致死,因此子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb,B正确。由于A基因和B基因均纯合致死,因此该种植物宽叶高茎植株的基因型为AaBb,C正确。将宽叶高茎植株AaBb进行自交,由于AA和BB均致死,子代原本的表型之比9∶3∶3∶1变为4∶2∶2∶1,其中只有窄叶矮茎的植株(aabb)为纯合子,所占比例为1/9,D错误。
3.B　[解析] 儿子的A、B、C基因中,每对基因各有一个来自于父亲,一个来自于母亲,如果基因位于X染色体上,则儿子不会获得父亲的X染色体,从而不会获得父亲的A、B、C基因,A错误;三个基因位于一条染色体上,不发生互换,由于儿子的基因型是A24A25B7B8C4C5,其中A24B8C5来自于母亲,而母亲的基因型为A3A24B8B44C5C9,说明母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9,B正确;根据题目信息,人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换,故基因A与基因B的遗传不符合自由组合定律,C错误;根据儿子的基因型A24A25B7B8C4C5推测,母亲的两条染色体上基因组成分别是A24B8C5和A3B44C9,父亲的两条染色体上基因组成分别是A25B7C4和A23B35C2,基因连锁遗传,若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C2C5,D错误。
4.D　[解析] ①(P)dd(雄性不育)作为母本和②(H)dd(雄性可育)作为父本杂交,产生的后代的基因型均为(P)dd,表现为雄性不育,A正确;②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变,即表现为稳定遗传,B正确;①(P)dd(雄性不育)作为母本和③(H)DD(雄性可育)作为父本杂交,产生的后代的基因型为(P)Dd,为杂交种,自交后代会表现出性状分离,因而需要年年制种,C正确;①和③杂交后代的基因型为(P)Dd,②和③杂交后代的基因型为(H)Dd,若前者作父本,后者作母本,则二者杂交的后代为(H)_ _,均为雄性可育,不会出现雄性不育,D错误。
【重点热点题组练】
1.A　[解析] 亲本中a的基因频率为40%,A的基因频率为60%,随机交配产生的合子为AA∶Aa∶aa=36∶48∶16,但由于AA的胚胎1/3死亡,因此F1中AA∶Aa∶aa=3∶6∶2,野生型∶匍匐型=2∶(3+6)=2∶9,A正确;F1中aa的基因型频率为2/11(约为18.2%),B错误;F1中AA∶Aa∶aa=3∶6∶2,因此匍匐型个体中纯合子所占比例为1/3,C错误; F1杂交产生F2时,由于AA部分致死,导致F2中A基因频率比F1中A基因频率低,F2中a基因频率比F1中a基因频率高,D错误。
2.D　[解析] 一血型为O型(ii)男性和cisAB女性婚配,生了一个血型为O型的男孩,则cisAB女性的基因型为IABi,该对夫妇再生一个孩子血型为AB型的概率是1/2,A、B正确;该cisAB女性形成的变异类型可能是染色体倒位和同源染色体上的非姐妹染色单体之间互换的基因重组,故可能发生在减数分裂过程中,C正确;该对夫妇的基因型为ii和IABi,不考虑突变和染色体互换,所生孩子的基因型为ii和IABi,所生孩子血型可能是AB型或O型,D错误。
3.C　[解析] 分析图示可知,基因B和D控制合成酶2,在酶2的作用下,蔗糖转化为淀粉;基因a控制合成酶1,在酶1的作用下,淀粉转化为蔗糖,故基因型为aaBBDD的玉米微甜的原因是淀粉能转化为蔗糖,蔗糖能合成为淀粉,A错误。基因A/a和D/d都位于4号染色体上,其遗传遵循分离定律,基因型为A_B_D_的玉米无甜味,其他基因型玉米有甜味,因此具有甜味的玉米基因型最多有33-23=19(种),B错误。若亲本超甜玉米的基因型为aaBBdd,与普通玉米(AABBDD)杂交得F1,F1的基因型为AaBBDd,A与D连锁、a与d连锁,F1自交,后代的基因型及比例为A_BBD_(普通玉米)∶aaBBdd(超甜玉米)=3∶1;若亲本超甜玉米的基因型为aabbDD,与普通玉米(AABBDD)杂交得F1,F1的基因型为AaBbDD,后代的基因型及比例为A_B_DD(普通玉米)∶aaB_DD(微甜玉米)∶A_bbDD(微甜玉米)∶aabbDD(超甜玉米)=9∶3∶3∶1,由此可见,若F2出现普通玉米∶超甜玉米=3∶1,则亲本超甜玉米的基因型为aaBBdd;若F2出现普通玉米∶微甜玉米∶超甜玉米=9∶6∶1,则亲本超甜玉米的基因型为aabbDD,C正确,D错误。
4.(1)红花、无刺
(2)二、四　AaBb
(3)父本　无刺∶有刺=1∶1　无刺∶有刺=5∶6
[解析] (1)实验一中,亲本红花和白花杂交,F1全是红花,则红花是显性性状;F1中无刺植株自交,F2出现有刺,则无刺是显性性状。(2)用红花无刺植株人工传粉给白花有刺植株,F1有红花无刺植株、红花有刺植株两种类型,推知亲本红花无刺基因型为AABb 、白花有刺基因型为aabb,F1红花无刺基因型为AaBb、红花有刺基因型为Aabb。结合题图分析,四个植株的电泳结果均含有条带3,说明条带3对应的基因四个植株均具有,故条带3对应基因b,已知图谱一是亲代白花有刺植株(aabb)的电泳图谱,故条带1对应基因a。有三个植株含有条带2对应的基因,有两个植株含有条带4对应的基因,结合各个植株的基因型分析,条带2对应基因A,条带4对应基因B。综合以上分析,亲本红花无刺植株与F1红花有刺植株的电泳结果分别对应图谱二、四,图谱三对应植株的基因型是AaBb。(3)F1红花无刺(AaBb)植株自交,F2的表型及比例是红花无刺∶红花有刺∶白花无刺∶白花有刺=6∶3∶2∶1=(3红花∶1白花)(2无刺∶1有刺),因此2对相对性状的遗传遵循自由组合定律。为了确定题述哪种假说成立,可以将F2无刺植株作父本,与有刺植株(bb)杂交,观察并统计子代的表型及比例。若假说①成立,则基因型为BB时受精卵不能发育,F2无刺基因型是Bb,Bb×bb→Bb∶bb=1∶1,表型及比例为无刺∶有刺=1∶1;若假说②成立,则含有基因B的花粉只有50%可以参与受精,则F1 Bb自交,产生的卵子为B∶b=1∶1,精子为B∶b=1∶2,产生的F2无刺为1/4BB、 3/4Bb ,将F2无刺植株(作父本)和有刺植株杂交,父本产生的配子是5/11B、6/11b,卵子均为b,则后代无刺∶有刺=5∶6。
考点二
【高考曾经这样考】
1.A　[解析] 白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,产生的F1中白眼均为雄性,红眼均为雌性,性状表现与性别有关,则控制眼色的基因位于X染色体上,同时说明红眼对白眼为显性;对另一对相对性状而言,无论雌雄均表现为长翅,说明长翅对残翅为显性,F2中无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1,说明控制果蝇翅形的基因位于常染色体上,A错误;若控制长翅和残翅的基因用A/a表示,控制眼色的基因用B/b表示,则亲本的基因型可表示为AAXbXb、aaXBY,二者杂交产生的F1中雌性个体的基因型为AaXBXb,B正确;亲本的基因型可表示为AAXbXb、aaXBY,F1个体的基因型为AaXBXb、AaXbY,则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb、aaXbY,这些雌、雄果蝇交配的结果依然为残翅白眼,即子代表型不变,C正确;根据上述分析可知,控制眼色的基因位于X染色体上,控制翅形的基因位于常染色体上,可见, 题述杂交结果符合自由组合定律,D正确。
2.A　[解析] G、g只位于X染色体上,则该雄性基因型可能是XGY或XgY,杂合子雌性基因型为XGXg。若该雄性基因型为XGY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXG、XGXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XGY的G基因来自其母亲,因此G不表达,该父本呈现白色;当母本XGXg的G基因来自其母亲,g基因来自其父亲时,该母本的g基因表达,表现为灰色,当母本XGXg的g基因来自其母亲,G基因来自其父亲时,该母本的G基因表达,表现为黑色,因此母本表型为灰色或黑色;F1中基因型为XGXG的个体必定有一个G基因来自父本,G基因可以表达,因此F1中的XGXG表现为黑色;XGXg个体中G基因来自父本,g基因来自母本,因此G基因表达,g基因不表达,该个体表现为黑色;XGY的G基因来自母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XGY和XGXg的情况下,F1中的XGXG、XGXg一定表现为黑色,当母本XGXg也为黑色时,该群体中黑色个体比例为3/6,即1/2;当母本XGXg为灰色时,黑色个体比例为2/6,即1/3。若该雄性基因型为XgY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXg、XgXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XgY的g基因来自其母亲,因此不表达,该父本呈现白色;由上述分析可知母本为灰色或黑色;F1中基因型为XGXg的个体G基因来自母本,g基因来自父本,因此g基因表达,G基因不表达,该个体表现为灰色;XgXg个体的两个g基因必定有一个来自父本,g基因可以表达,因此该个体表现为灰色;XGY的G基因来自母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XgY和XGXg的情况下,F1中所有个体都不表现为黑色,当母本XGXg为灰色时,该群体中黑色个体比例为0,当母本XGXg为黑色时,该群体中黑色个体比例为1/6。综合上述两种情况可知,B、C、D不符合题意,A符合题意。
3.(1)常染色体隐性遗传　
(2)5'-ATTCCA-3'　302、8
(3)4
[解析] (1)由遗传系谱图可知,由于Ⅰ-1与Ⅰ-2均表现正常,他们关于甲病的基因型均为+/-,而他们的女儿Ⅱ-4患甲病,因此可判断甲基因突变导致的先天性耳聋是常染色体隐性遗传病,由Ⅰ-1、Ⅰ-2和Ⅱ-3关于乙病的基因可以推出乙基因突变导致的遗传病也是常染色体隐性遗传病,所以Ⅰ-1和Ⅰ-2生出一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率为1/4×1/4×1/2=1/32。(2)由于题中给出的引物与模板DNA的3'端部分碱基互补,由一条引物序列与题图基因3'端的碱基互补推知,另一条引物序列应与基因互补链3'端的碱基互补,结合题中正常基因与突变基因的碱基序列可推出另一条引物为5'-ATTCCA-3',由限制酶的识别序列和切割位点可知,Ⅱ-1(+/-)的目的基因被切割后,产生的产物长度为302、8 bp。(3)Ⅲ-2关于乙的基因型为-/-,胎儿患NTDs的风险增加,因此推荐该孕妇(Ⅱ-1)叶酸补充剂量为4 mg·d-1。
【重点热点题组练】
1.C　[解析] 设相关基因用A/a表示,纯合突变体(♂)与纯合正常个体(♀)杂交,即ZAZA×ZaW或AA×aa,若F1全为突变体,无法确定基因位置,A、B错误;纯合突变体(♀)×纯合正常个体(♂),即ZAW×ZaZa或AA×aa,若F1中雄性全为突变体,雌性全为正常个体,则基因只能位于Z染色体上,C正确;纯合突变体(♀)×纯合正常个体(♂)杂交,若基因位于Z染色体上,即ZAW×ZaZa,则子代符合F1中突变体∶正常个体=1∶1,若基因位于常染色体上,即AA×aa,则子代全为突变体,D错误。
2.C　[解析] 表格中亲本正反交得到的结果不一致,意味着控制翅型的基因的遗传与性别有关;分析表格数据,正交F2中长翅∶小翅∶残翅=9∶3∶4,符合9∶3∶3∶1的变式,即控制翅型的两对等位基因遵循自由组合定律,故两对等位基因中,一对位于常染色体上(用A/a表示),另一对位于性染色体上(由于不考虑X、Y染色体同源区段,因此位于X染色体上,用B/b表示);根据表中数据分析,A_XB_表现为长翅,A_XbXb、A_XbY表现为小翅,aa__表现为残翅。正交中亲本残翅♀(aaXBXB)×小翅♂(AAXbY ),其F1为AaXBXb、AaXBY;F1雌雄相互交配得到F2,正交F2中长翅果蝇有1AAXBXB、1AAXBXb、1AAXBY、2AaXBXB、2AaXBXb、2AaXBY,共6种基因型,其中纯合子占2/9,A正确。正交F1为AaXBXb、AaXBY,二者相互交配得到的F2中小翅果蝇的基因型为AAXbY、AaXbY;反交中亲本小翅♀(AAXbXb)×残翅♂(aaXBY),其F1为AaXBXb、AaXbY,二者杂交后,子二代中小翅果蝇的基因型为AAXbXb、AaXbXb、AAXbY、AaXbY,故正反交F2中小翅果蝇的基因型分别有2种、4种,B正确。反交F1为AaXBXb、AaXbY,二者相互交配得到的F2中残翅雄蝇基因型为1aaXBY、1aaXbY,与纯合小翅果蝇(AAXbXb)交配,后代中小翅果蝇所占比例为3/4,C错误。反交F1为AaXBXb、AaXbY,二者相互交配得到的F2中雌果蝇有3A_XBXb(长翅)、3A_XbXb(小翅)、1aaXBXb(残翅)、1aaXbXb(残翅),即反交F2中雌性果蝇的表型及比例是长翅∶小翅∶残翅=3∶3∶2,D正确。
3.C　[解析] 由一对表型正常的夫妇生育了一个患甲型血友病的儿子可知,该病是隐性遗传病,分析电泳图可知,父亲只有一种基因,由此可知,该病是伴X染色体隐性遗传病,则人群中甲型血友病患者男性多于女性,A正确;根据A项分析可知,母亲的基因型是XAXa,父亲的基因型是XAY,则女儿的基因型是XAXA或XAXa,则女儿与母亲基因诊断结果相同的概率是1/2,B正确;第三胎的电泳带型与父亲相同的基因型为XAXA和XAY,概率是1/2,C错误;遗传咨询的第四步即为医生向咨询对象提出防治对策和建议,包括进行产前诊断、终止妊娠等,故若第三胎基因诊断结果为患儿,可建议终止妊娠,D正确。
4.A　[解析] 分析甲病家系图可知,Ⅰ1和Ⅰ2不患病,Ⅱ3患病,可知甲病是常染色体隐性遗传病,且Ⅰ1和Ⅰ2是携带者。根据乙病家系相关基因用限制酶BamHⅠ处理后电泳的结果可知,Ⅰ5为致病基因的携带者,故乙病的致病基因可能在常染色体上,A错误。由甲病家系图可知,Ⅱ3是隐性纯合个体,其电泳条带只有一条,说明大小为1350 bp的基因片段是致病基因,Ⅰ1和Ⅰ2除了有致病基因条带,还有两条大小分别是1150 bp和200 bp的片段,可知正常基因内部含有限制酶MstⅡ的酶切位点,其长度也为1350 bp,碱基对替换后形成的致病基因不能被MstⅡ识别,B正确。由图可知,不患乙病的Ⅰ5有两条带,而患乙病的Ⅰ6有一条带,说明Ⅰ5为杂合子,Ⅰ6为纯合子,乙病为常染色体隐性遗传病,设相关基因为A/a,则正常基因A为1.4×104 bp,致病基因a为1.0×104 bp,分析题图,推测BamHⅠ酶切位点位于A/a基因的两侧,故a可能是由A两个BamHⅠ识别序列之间缺失4×103碱基对而形成的,C正确。由以上分析可知,Ⅱ4含有关于甲病的两个正常基因,其不患甲病,Ⅱ8是乙病基因携带者,不患乙病,D正确。
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