第24讲 基因分离定律的基本题型突破
(时间:30分钟 满分:50分)
基础强化练
选择题:1~7题,每题2分。
1.(显隐性性状的判断|2024·成都月考)将具有一对相对性状的纯种豌豆个体间行种植,另将具有一对相对性状的纯种玉米个体间行种植,通常情况下,具有隐性性状的一行植株上所产生的F1是( )
[A] 豌豆和玉米都有显性个体和隐性个体
[B] 玉米都为隐性个体,豌豆既有显性又有隐性
[C] 豌豆和玉米的显性和隐性比例都是3∶1
[D] 豌豆都为隐性个体,玉米既有显性又有隐性
2.(基因分离定律综合|2024·雅安模拟)某植物开红花或白花由一对等位基因A/a控制。让多个开红花的亲本植株自交,F1的表型及比例为红花∶白花=11∶1(不考虑致死等其他情况)。下列有关分析错误的是( )
[A] 红花对白花为显性
[B] 亲本红花植株多数为杂合子
[C] F1中纯合子占多数
[D] F1产生的配子中含A基因的更多
3.(基因分离定律综合|2024·合肥三模)已知某植物的红花对白花是显性。现对一红花植株进行测交,获得大量子代,统计后发现红花植株∶白花植株=1∶3,若不考虑基因突变以及致死等异常情况,有关推测正确的是( )
[A] 该植物红花和白花的遗传不遵循基因的分离定律
[B] 亲本红花植株自交,子代中白花植株均能稳定遗传
[C] 该植物红花与白花的形成受一对等位基因的控制
[D] 测交后代的白花植株中纯合子占2/3,杂合子占1/3
4.(基因分离定律综合|2024·泸州一模)豌豆的红花和白花是一对相对性状。用一株开红花的植株和一株开白花的植株作亲本进行杂交,F1的性状及其比例为红花∶白花=1∶1。据此可作出的判断是( )
[A] 这对相对性状只能由一对等位基因控制
[B] 红花一定为显性性状,白花一定为隐性性状
[C] 红花亲本一定是杂合子,白花亲本一定是纯合子
[D] 杂合亲本在形成配子时,一定有等位基因的分离
5.(显隐性性状的判断|2024·江门期末)西葫芦是人们喜食的传统蔬菜之一。常见的西葫芦果皮颜色有白色和绿色,科学家研究西葫芦果皮颜色的遗传规律,获得下表所示的结果。可以判断西葫芦果皮颜色显隐性的两组实验是( )
实验结果记录表
组别 杂交组合 子代
白果株数 绿果株数
1 白果×绿果 0 174
2 白果×绿果 90 84
3 白果×白果 175 0
4 绿果×绿果 46 134
[A] 1和4 [B] 2和3
[C] 1和3 [D] 2和4
6.(基因分离定律综合|2024·德阳三模)果蝇灰体和黑檀体由常染色体上一对等位基因控制。实验室现有亲子代关系的甲、乙两瓶果蝇,甲瓶仅有灰体,乙瓶既有灰体又有黑檀体。由于没有贴标签,不清楚哪瓶是亲代,哪瓶是子代。不考虑变异和致死的情况,下列分析正确的是( )
[A] 若甲瓶为子代,则乙瓶中的黑檀体果蝇性别相同
[B] 若乙瓶为子代,则甲瓶中的灰体果蝇都是杂合个体
[C] 据以上信息可知,灰体为隐性性状,黑檀体为显性性状
[D] 据乙瓶灰体果蝇相互交配的结果不能判断亲子代关系
7.(基因分离定律综合|2024·北京模拟)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅雌雄果蝇进行交配,子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。下列叙述正确的是( )
[A] 截翅是显性性状
[B] 亲代雌蝇是纯合子
[C] 截翅一定是雄蝇
[D] 子代长翅中有杂合子
能力提升练
选择题:8~10题,每题4分。
8.(基因分离定律综合|2024·商丘模拟)某兴趣小组利用相互独立的植株进行了以下几组杂交实验:
①高茎植株×矮茎植株→高茎植株和矮茎植株;
②高茎植株×高茎植株→高茎植株;
③矮茎植株×矮茎植株→矮茎植株。
同学们对实验结果进行了分析,其中分析正确的是( )
[A] 实验组①体现了性状分离,②③没有体现
[B] 实验组①存在基因分离,②③中不存在
[C] 取②和③组中的亲本植株杂交可确定显隐性
[D] 若②中子代有杂合子,则③中子代一定都为纯合子
9.(自交和自由交配|2024·揭阳一模)将遗传因子组成为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绘得如图所示曲线。据图分析下列说法错误的是( )
[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
10.(新情境·遗传印记|2024·武汉模拟)遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA甲基化(DNA的部分碱基上结合甲基)是遗传印记重要的表现方式之一。来自亲本的甲基化印记在子一代体细胞的有丝分裂中保持终生,但在子一代形成配子时,亲本的甲基化印记被去除,遗传印记会重新设定。鼠的灰色(A)与褐色(a)是一对相对性状,如图为遗传印记对小鼠等位基因表达和传递影响的示意图,甲基化的基因不能表达。下列说法正确的是( )
[A] 图中雌鼠的表型为灰色
[B] 图中雄鼠的a基因来自其父方
[C] 亲本的甲基化印记在遗传时可能被去除,因此DNA的甲基化不可以遗传给后代
[D] 图中雌鼠与雄鼠杂交,子代小鼠的表型及比例为灰色∶褐色=3∶1
11.(12分)(基因分离定律综合|2024·深圳模拟)家兔的脂肪有白色和淡黄色两种,由常染色体上一对等位基因F、f控制。现有甲、乙、丙三组家兔(每组家兔中基因型都相同),甲组家兔都是淡黄色脂肪兔,乙、丙两组家兔都是白色脂肪兔,某研究小组利用这三组家兔进行了以下实验:
实验一:让甲组中的雌雄淡黄色脂肪兔交配,F1全为淡黄色脂肪兔;
实验二:让乙组中的雌雄白色脂肪兔交配,F1中的白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=3∶1;
实验三:让丙组中的白色脂肪兔与甲组中的淡黄色脂肪兔交配,F1中的白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=1∶1。
根据以上实验结果,回答下列问题。
(1)据实验 可知 脂肪兔为显性性状。
(2)甲、乙、丙三组家兔的基因型分别是 、 、 ,实验二的F1中的白色脂肪兔与亲本中的白色脂肪兔的基因型相同的概率为 。
(3)某个家兔种群的基因型及比例为FF∶Ff∶ff=8∶1∶1,若让基因型相同的个体之间交配,则子代的表型及比例是 。
12.(12分)(基因分离定律综合|2024·湖北联考)杂交育种是提高水稻产量的重要途径,但由于水稻为两性花且花小,因此找到合适的雄性不育系是杂交育种的关键。研究发现一种光温敏不育株的形成与4号染色体上的M基因突变有关,M基因编码一个在花药中高效表达的GMC氧化还原酶,突变会导致光温敏雄性不育。细胞学分析表明,突变体在高温下花粉外壁发生异常,导致花粉破裂,但低温下外壁第二层的结构虽然变薄但仍然完整。
(1)由题可知水稻花粉育性这一表型由 决定。
(2)该光温敏雄性不育型作为 (填“父本”或“母本”)与野生型杂交后,F1自交,F1植株上收获的种子中光温敏雄性不育型占1/4,说明不育型是由 (填“显性”或“隐性”)基因决定的;以F2雄性不育株为母本,授以F2其他植株花粉,收获的种子中光温敏雄性不育型所占比例为 ,但是无法直接辨别不育和可育种子。
(3)为了解决分辨种子育性的难题,科学家尝试将单个绿色荧光蛋白基因g导入野生型植物的 染色体上,将改造后的野生型和光温敏雄性不育型杂交,选择 种子单独种植,从子代中选择 种子即为光温敏雄性不育型。
第24讲 基因分离定律的基本题型突破
1.D 豌豆由于是自花且闭花传粉植物,故豌豆隐性性状的一行植株上只有隐性个体;玉米可进行异株间的异花传粉,有显性个体和隐性个体,但比例不能确定。
2.B 让多个开红花的亲本植株自交,F1的表型及比例为红花∶白花=11∶1,该比例说明红花对白花为显性;红花植株的基因型为AA或Aa,因为只有基因型为Aa的红花自交才能出现白花,设红花群体中Aa所占的比例为x,则子代白花的比例可表示为1/4x=1/12,x=1/3,即亲代红花中两种基因型的比例为AA∶Aa=2∶1,故亲本红花植株多数为纯合子;亲代中AA∶Aa=2∶1,则F1中杂合子Aa的比例为1/3×1/2=1/6,纯合子的比例为5/6,F1中纯合子占多数;亲代中AA∶Aa=2∶1,F1中AA的比例为2/3+1/3×1/4=9/12,Aa占比为1/6,aa比例为1/3×1/4=1/12,则a基因频率为1/12+1/6×1/2=1/6,A=5/6,因此F1产生的配子中含A基因的更多。
3.B 根据测交结果为1∶3可知该植物红花和白花这对相对性状的遗传受两对等位基因控制(假设两对基因为A/a、B/b),且遵循基因的分离定律和自由组合定律;测交后代为1∶3,可推断亲本中红花植株的基因型是AaBb,其自交后代中白花植株组成是A bb、aaB 、aabb,都至少含有一对隐性基因,因此可以将白花性状稳定遗传下去;题中测交后代的白花植株共3份,其中纯合子为aabb,仅占1/3,而杂合子占2/3。
4.D 根据题中的实验结果无法判断豌豆花色的显隐性关系,也不能判断该性状只由一对等位基因控制,例如若豌豆的花色受两对等位基因A/a、B/b控制,红花植株的基因型为Aabb(aabb),白花植株的基因型为aabb(Aabb)时,两植株杂交,F1的表型及比例为红花∶白花=1∶1;若豌豆的花色受一对等位基因A/a控制,红花植株的基因型为Aa(aa),白花植株的基因型为aa(Aa)时,两植株杂交,后代的表型及比例均为红花∶白花=1∶1,所以根据本实验无法判断这对性状的显隐性关系,也无法判断亲本的基因型;杂合亲本的基因型中一定存在等位基因,在形成配子时,一定有等位基因的分离。
5.A 判断显隐性的方法是杂交和自交,第1组为具有相对性状的一对亲本杂交,后代均表现为其中的一种性状,据此可判断绿果对白果为显性;第4组中绿果和绿果杂交的结果是绿果和白果的比例接近3∶1,据此可判断绿果对白果为显性,而第2组和第3组均不能说明显隐性关系,即通过1和4组可判断显隐性关系。
6.A 若甲瓶为子代,乙瓶亲代中灰体和黑檀体一对相对性状的亲本杂交,甲瓶仅有灰体,说明灰体为显性性状,相关基因位于常染色体上,若黑檀体果蝇有雌有雄,则子代会出现黑檀体果蝇,因此乙瓶中的黑檀体果蝇应为同一性别;分析题意,若甲瓶为亲代,则根据乙瓶出现性状分离可知,灰体为显性性状,甲瓶中的灰体果蝇可能有AA、Aa类型;结合A、B项分析可知,无论哪瓶是亲代,灰体为显性性状;乙瓶灰体果蝇相互交配,若后代全为灰体,乙瓶应为亲代,若出现黑檀体,则甲瓶为亲代。
7.D 根据截翅为无中生有可知,截翅为隐性性状,长翅为显性性状;根据杂交的后代发生性状分离现象可知,亲本雌蝇一定为杂合子;根据后代中长翅∶截翅=3∶1可知,控制翅形的基因符合基因的分离定律,无论控制翅形的基因位于X染色体上还是常染色体上,后代中均会出现长翅∶截翅=3∶1的分离比,无法判断该等位基因是否位于X染色体上,若位于常染色体上,则截翅不一定是雄蝇;无论控制翅形的基因位于X染色体上还是常染色体上,子代长翅中均有杂合子。
8.D 实验①中亲代有高茎和矮茎,子代中也有高茎和矮茎,没有体现性状分离;②③中可能存在基因分离;取②组和③组中一亲本植株杂交不一定能确定显隐性,因为②或③中植株可能有杂合子;若②中有杂合子,说明高茎为显性,③中子代一定都为隐性纯合子。
9.C Aa个体自交一代产生个体的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,纯合子的比例由0变成了1/2,若再次自交还会提高纯合子的比例,所以自交代数越多,纯合子所占的比例越高,可推知,自交n代后,杂合子所占的比例为(1/2)n,纯合子所占的比例为1-(1/2)n,后代纯合子所占的比例逐渐增多,且无限接近于1,即为a曲线;自交n代后,纯合子所占的比例为1-(1/2)n,且无限接近于1,显性纯合子与隐性纯合子的比例相等,无限接近于1/2,因此b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例;自交n代后,显性纯合子与隐性纯合子的比例相等,都无限接近于1/2,因此隐性纯合子的比例可用b曲线来代表,不会比b曲线所对应的比例要小;自交n代后,杂合子所占的比例为(1/2)n,即杂合子所占比例越来越小,且无限接近于0,可用c曲线代表。
10.B 已知鼠的灰色(A)与褐色(a)是一对相对性状,题图中雌鼠A基因被甲基化而不能表达,因此表现为褐色;据题图分析可知,雄配子中印记重建是将等位基因甲基化,雌配子中印记重建是将等位基因去甲基化,因此,题图中雄鼠a基因(存在甲基化)来自其父方;据题图可知,DNA甲基化可随父本产生的雄配子遗传给后代;雌鼠产生的A雌配子、a雌配子中的A基因、a基因均未被甲基化,都能表达,而雄鼠产生的雄配子中A基因、a基因都发生了甲基化,都不能表达,故该雌鼠与雄鼠杂交,子代小鼠的表型及比例为灰色∶褐色=1∶1。
11.【答案】 (除标注外,每空2分)
(1)二(1分) 白色(1分)
(2)ff Ff Ff 2/3
(3)白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=7∶1
【解析】 (1)据实验二让乙组中的雌雄白色脂肪兔交配,F1中白色脂肪兔∶淡黄色脂肪
兔=3∶1,可知白色脂肪兔为显性性状,且乙组中白色脂肪兔的基因型为Ff。(2)依据(1),可知白色脂肪兔为显性性状,乙组家兔的基因型为Ff,所以,甲组家兔的基因型为ff,依据实验三,其F1中白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=1∶1,可知丙组家兔的基因型为Ff。实验二中,亲本的基因型为Ff,F1中白色脂肪兔的基因型可能为F ,与亲本中的白色脂肪兔(Ff)的基因型相同的概率为2/3。(3)某个家兔种群关于脂肪颜色的基因型及比例为FF∶Ff∶ff=
8∶1∶1,基因型相同个体间交配即相当于自交,则子代中表型为淡黄色脂肪兔的比例为1/10×1/4(Ff自交)+1/10(ff自交)=1/8,白色脂肪兔=1-1/8=7/8,因此子代表型及比例为白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=7∶1。
12.【答案】 (除标注外,每空2分)
(1)基因和环境
(2)母本(1分) 隐性(1分) 1/3
(3)4号 绿色(或能合成绿色荧光蛋白的) 非绿色
【解析】 (1)根据题意可知,光温敏不育株的形成与4号染色体上的M基因突变有关,突变体在高温下花粉外壁发生异常,导致花粉破裂,但低温下外壁第二层的结构虽然变薄但仍然完整,说明水稻花粉育性这一表型由基因和环境共同决定。(2)光温敏雄性不育型在高温下不能产生雄配子,但可作为母本与野生型杂交,杂交的F1为杂合子,自交后植株上收获的种子中光温敏雄性不育型占1/4,说明不育型是由隐性基因决定的,即光温敏雄性不育型的基因型为mm。F1植株上收获的种子基因型和比例为MM∶Mm∶mm=1∶2∶1,即F2植株的基因型和比例为MM∶Mm∶mm=1∶2∶1,以F2雄性不育株(mm)为母本,授以F2其他植株(2/3Mm、1/3MM)花粉,即花粉类型和比例为M∶m=2∶1,所以收获的种子中光温敏雄性不育型mm所占比例为1/3。(3)为了解决分辨种子育性的难题,需将单个绿色荧光蛋白基因g导入野生型植物的4号染色体上,使M基因与g连锁(记为Mg),将改造后的野生型(MgM)和光温敏雄性不育型(mm)杂交,子代为Mgm、Mm,Mm自交后代M 和mm都不带绿色荧光标记,因此不能区分是否为雄性不育个体,故应选择绿色种子(Mgm)单独种植,自交后代中mm不带绿色荧光标记,而野生型含Mg基因,带有绿色荧光标记,所以从子代中选择非绿色种子即为光温敏雄性不育型。 第24讲 基因分离定律的基本题型突破
[课标要求]
阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
题型一 显、隐性性状的判断
【知识·方法】
1.根据子代性状判断
2.根据遗传系谱图进行判断
3.合理设计杂交实验进行判断
【类题·精练】
1.(2024·海南文昌月考)某二倍体植物中,全缘叶和羽裂叶这对相对性状由一对等位基因控制,要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是( )
[A] 全缘叶株×羽裂叶株
[B] 全缘叶纯合子×羽裂叶纯合子
[C] 全缘叶株×全缘叶株,或羽裂叶株×羽裂叶株
[D] 全缘叶纯合子×全缘叶纯合子,或羽裂叶纯合子×羽裂叶纯合子
题型二 纯合子和杂合子的判断
【知识·方法】
提醒 鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体是动物时,常采用测交法;当被测个体是植物时,上述四种方法均可,其中最简便的方法为自交法。
【类题·精练】
2.(2024·云南曲靖模拟)家鼠的灰毛和黑毛由常染色体上的一对等位基因控制,灰毛对黑毛为显性。现有一只灰毛雌鼠(M),为了确定M是否为纯合子(就毛色而言),让M与一只黑毛雄鼠交配,得到4个子代家鼠。不考虑变异,下列分析不合理的是( )
[A] 若子代出现黑毛鼠,则M一定是杂合子
[B] 若子代全为灰毛鼠,则M一定是纯合子
[C] 若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=3∶1,则M一定是杂合子
[D] 若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=1∶1,则M一定是杂合子
题型三 基因型和表型的推断
【知识·方法】
1.由亲代推断子代的基因型与表型(正推型)
亲本 子代基因型 子代表型
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:根据亲代表型→写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A 表示)→根据子代一对基因分别来自两个亲本→推知亲代未知基因。若亲代为隐性性状,基因型只能是aa。
(2)隐性突破法:如果子代中有隐性个体,则亲代基因型中必定含有一个a基因,然后再根据亲代的表型作出进一步推断。
(3)根据分离定律中规律性比例直接判断(用基因B、b表示)。
后代显隐性比例 双亲类型 结合方式
显性∶隐性=3∶1 都是杂合子 Bb×Bb→3B ∶1bb
显性∶隐性=1∶1 测交类型 Bb×bb→1Bb∶1bb
只有显性性状 至少一方为显性纯合子 BB×BB或BB×Bb或BB×bb
只有隐性性状 一定都是隐性纯合子 bb×bb→bb
【类题·精练】
3.(2024·四川凉山模拟)已知蝴蝶的体色由常染色体上的一对等位基因A、a控制,只有基因型为AA或Aa的雄性蝴蝶表现为黄色,其他都表现为白色。若以白色和黄色的蝴蝶作亲代进行杂交,子代中雄性全表现为黄色(假设子代数量足够多)。下列叙述正确的是( )
[A] 亲代黄色蝴蝶一定为雄性蝴蝶
[B] 亲代黄色蝴蝶的基因型一定为Aa
[C] 亲代雌性蝴蝶的基因型只能是AA
[D] 子代雌性蝴蝶的基因型可以是aa
题型四 自交和自由交配的概率计算
【知识·方法】
1.杂合子连续自交的概率计算
(1)杂合子(Aa)连续自交n代(如图1),杂合子比例为(1/2)n,纯合子比例为1-(1/2)n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=[1-(1/2)n]×1/2。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图2所示。
(2)杂合子(Aa)连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子比例为2/(2n+1)。如图所示。
2.自由交配的概率计算
如某种生物的基因型AA占1/3、Aa占2/3,个体间可以自由交配,求后代中基因型和表型的概率。
(1)列举法。
基因型(♂、♀) 1/3AA 2/3Aa
1/3AA 1/9AA 1/9AA、1/9Aa
2/3Aa 1/9AA、1/9Aa 1/9AA、2/9Aa、1/9aa
结果:子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,子代表型及概率为8/9A 、1/9aa
(2)配子法。
结果:子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,子代表型及概率为8/9A 、1/9aa
(3)遗传平衡法。
先根据“某基因的基因频率=该基因纯合子基因型概率+(1/2)杂合子基因型频率”推知,A的基因频率=1/3+1/2×2/3=2/3,a的基因频率=1-2/3=1/3。然后根据遗传平衡定律可知,自由交配子代中aa的基因型频率=a基因频率的平方=(1/3)2=1/9,AA的基因型频率=A基因频率的平方=(2/3)2=4/9,Aa的基因型频率=2×A基因频率×a基因频率=2×2/3×1/3=4/9。子代表型及概率为8/9A 、1/9aa。
【类题·精练】
4.(2024·安徽安庆月考)某植物可自交或自由交配,在不考虑生物变异和致死情况下,下列哪种情况可使基因型为Aa的该植物连续交配3次后所得子三代中基因型为Aa的该植物所占比例为2/9( )
[A] 基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中不去除aa个体
[B] 基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中均去除aa个体
[C] 基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中不去除aa个体
[D] 基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中均去除aa个体
考向一 根据遗传图解分析,考查显隐性判断和纯合子、杂合子的判断
1.(2022·湖北卷,18)如图为某单基因遗传病的家系图。据图分析,下列叙述错误的是( )
[A] 该遗传病可能存在多种遗传方式
[B] 若Ⅰ2为纯合子,则Ⅲ3是杂合子
[C] 若Ⅲ2为纯合子,可推测Ⅱ5为杂合子
[D] 若Ⅱ2和Ⅱ3再生一个孩子,其患病的概率为1/2
考向二 通过生产情境,考查显隐性判断的杂交实验设计方法
2.(2024·新课标卷,34节选)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花,经人工诱雄处理可开雄花,能自交;普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题。
黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,则F1瓜刺的表型及分离比是 。若要判断瓜刺的显隐性,从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是 。
第24讲 基因分离定律的基本题型突破
题型一
【类题·精练】
1.B 全缘叶株×羽裂叶株,子代若出现两种表型,就不能确定显隐性;全缘叶纯合子×羽裂叶纯合子,子代只能出现一种表型,出现的这种表型,就是显性性状;相同性状的个体间杂交,子代所表现出来的不同于亲代的性状就为隐性性状,而亲代所表现出来的性状为显性性状。全缘叶株×全缘叶株,或羽裂叶株×羽裂叶株,子代不一定会出现不同于亲代的性状;全缘叶纯合子×全缘叶纯合子,子代只有全缘叶,羽裂叶纯合子×羽裂叶纯合子,子代只有羽裂叶,均无法确定显隐性。
题型二
【类题·精练】
2.B 假设家鼠关于毛色的等位基因为A、a,若子代出现黑毛鼠,说明M不可能是AA,则M一定是杂合子;若子代全为灰毛鼠,由于子代数目较少,不能确定M一定是纯合子,也可能是杂合子。
题型三
【类题·精练】
3.A 只有基因型为AA或Aa的雄性蝴蝶表现为黄色,因此亲代黄色蝴蝶一定为雄性蝴蝶;若亲代雌性蝴蝶的基因型为AA,则亲代黄色蝴蝶的基因型可能为Aa或AA;若亲代雄性蝴蝶的基因型为AA,则亲代雌性蝴蝶的基因型可能是AA或Aa或aa,其子代的雄性均表现为黄色;子代雌性蝴蝶的基因型不可能是aa,因为子代若出现基因型为aa的个体,则子代会出现白色雄性(aa)个体,与题意不符。
题型四
【类题·精练】
4.B 基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中不去除aa个体,则子三代中Aa所占比例利用公式Aa=(1/2)n=(1/2)3=1/8。基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中均去除aa个体,子一代中AA占1/3、Aa占2/3,子二代中AA占3/5、Aa占2/5,则子三代中Aa所占比例为(2/5×1/2)÷(1-2/5×1/4)=2/9。基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中不去除aa个体,子一代中A的基因频率为1/2,a的基因频率为1/2,自由交配基因频率不变,则子三代中Aa所占比例为1/2×1/2×2=1/2。基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中均去除aa个体,子一代中AA占1/3、Aa占2/3,A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3,子二代中AA占4/9、Aa占4/9、aa占1/9,去除aa个体后,AA占1/2、Aa占1/2,此时A的基因频率为3/4,a的基因频率为1/4,则子三代中Aa所占比例为(3/4×1/4×2)÷(1-1/4×1/4)=2/5。
研练真题·感悟高考
考向一
1.C 由题图分析可知,该遗传病可能为常染色体隐性遗传病或常染色体显性遗传病;若Ⅰ2为纯合子,则该遗传病为常染色体显性遗传病,则Ⅲ3是杂合子;若Ⅲ2为纯合子,则该遗传病为常染色体隐性遗传病,无法推测Ⅱ5为杂合子;假设该病由A、a基因控制,若为常染色体显性遗传病,Ⅱ2为aa,Ⅱ3为Aa,他们再生一个孩子,其患病的概率为1/2,若为常染色体隐性遗传病,Ⅱ2为Aa,Ⅱ3为aa,他们再生一个孩子,其患病的概率为1/2。
考向二
2.【答案】 黑刺∶白刺=1∶1 选亲本黑刺普通株自交,统计后代瓜刺的表型及分离比,若自交后代黑刺∶白刺=3∶1,则黑刺为显性,若自交后代都为黑刺,则白刺为显性
【解析】 黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,说明亲代为杂合子与隐性纯合子杂交,则F1瓜刺的表型及分离比是黑刺∶白刺=1∶1。若判断其显隐性,选亲本黑刺普通株自交,统计后代瓜刺的表型及分离比,若自交后代黑刺∶白刺=3∶1,则黑刺为显性,若自交后代都为黑刺,则白刺为显性。(共62张PPT)
第24讲
基因分离定律的基本题型突破
[课标要求]
阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
显、隐性性状的判断
题型一
1.根据子代性状判断
2.根据遗传系谱图进行判断
3.合理设计杂交实验进行判断
1.(2024·海南文昌月考)某二倍体植物中,全缘叶和羽裂叶这对相对性状由一对等位基因控制,要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是
( )
[A] 全缘叶株×羽裂叶株
[B] 全缘叶纯合子×羽裂叶纯合子
[C] 全缘叶株×全缘叶株,或羽裂叶株×羽裂叶株
[D] 全缘叶纯合子×全缘叶纯合子,或羽裂叶纯合子×羽裂叶纯合子
B
【解析】 全缘叶株×羽裂叶株,子代若出现两种表型,就不能确定显隐性;全缘叶纯合子×羽裂叶纯合子,子代只能出现一种表型,出现的这种表型,就是显性性状;相同性状的个体间杂交,子代所表现出来的不同于亲代的性状就为隐性性状,而亲代所表现出来的性状为显性性状。全缘叶株×全缘叶株,或羽裂叶株×羽裂叶株,子代不一定会出现不同于亲代的性状;全缘叶纯合子×全缘叶纯合子,子代只有全缘叶,羽裂叶纯合子×羽裂叶纯合子,子代只有羽裂叶,均无法确定显隐性。
题型二
纯合子和杂合子的判断
提醒 鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体是动物时,常采用测交法;当被测个体是植物时,上述四种方法均可,其中最简便的方法为自交法。
2.(2024·云南曲靖模拟)家鼠的灰毛和黑毛由常染色体上的一对等位基因控制,灰毛对黑毛为显性。现有一只灰毛雌鼠(M),为了确定M是否为纯合子(就毛色而言),让M与一只黑毛雄鼠交配,得到4个子代家鼠。不考虑变异,下列分析不合理的是( )
[A] 若子代出现黑毛鼠,则M一定是杂合子
[B] 若子代全为灰毛鼠,则M一定是纯合子
[C] 若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=3∶1,则M一定是杂合子
[D] 若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=1∶1,则M一定是杂合子
B
【解析】 假设家鼠关于毛色的等位基因为A、a,若子代出现黑毛鼠,说明M不可能是AA,则M一定是杂合子;若子代全为灰毛鼠,由于子代数目较少,不能确定M一定是纯合子,也可能是杂合子。
题型三
基因型和表型的推断
1.由亲代推断子代的基因型与表型(正推型)
亲本 子代基因型 子代表型
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:根据亲代表型→写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A 表示)→根据子代一对基因分别来自两个亲本→推知亲代未知基因。若亲代为隐性性状,基因型只能是aa。
(2)隐性突破法:如果子代中有隐性个体,则亲代基因型中必定含有一个a基因,然后再根据亲代的表型作出进一步推断。
(3)根据分离定律中规律性比例直接判断(用基因B、b表示)。
后代显隐性比例 双亲类型 结合方式
显性∶隐性=3∶1 都是杂合子 Bb×Bb→3B ∶1bb
显性∶隐性=1∶1 测交类型 Bb×bb→1Bb∶1bb
只有显性性状 至少一方为显性纯合子 BB×BB或BB×Bb或BB×bb
只有隐性性状 一定都是隐性纯合子 bb×bb→bb
3.(2024·四川凉山模拟)已知蝴蝶的体色由常染色体上的一对等位基因A、a控制,只有基因型为AA或Aa的雄性蝴蝶表现为黄色,其他都表现为白色。若以白色和黄色的蝴蝶作亲代进行杂交,子代中雄性全表现为黄色(假设子代数量足够多)。下列叙述正确的是( )
[A] 亲代黄色蝴蝶一定为雄性蝴蝶
[B] 亲代黄色蝴蝶的基因型一定为Aa
[C] 亲代雌性蝴蝶的基因型只能是AA
[D] 子代雌性蝴蝶的基因型可以是aa
A
【解析】 只有基因型为AA或Aa的雄性蝴蝶表现为黄色,因此亲代黄色蝴蝶一定为雄性蝴蝶;若亲代雌性蝴蝶的基因型为AA,则亲代黄色蝴蝶的基因型可能为Aa或AA;若亲代雄性蝴蝶的基因型为AA,则亲代雌性蝴蝶的基因型可能是AA或Aa或aa,其子代的雄性均表现为黄色;子代雌性蝴蝶的基因型不可能是aa,因为子代若出现基因型为aa的个体,则子代会出现白色雄性(aa)个体,与题意不符。
题型四
自交和自由交配的概率计算
1.杂合子连续自交的概率计算
(1)杂合子(Aa)连续自交n代(如图1),杂合子比例为(1/2)n,纯合子比例为
1-(1/2)n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=[1-(1/2)n]×1/2。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图2所示。
(2)杂合子(Aa)连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子比例为2/(2n+1)。如图所示。
2.自由交配的概率计算
如某种生物的基因型AA占1/3、Aa占2/3,个体间可以自由交配,求后代中基因型和表型的概率。
(1)列举法。
基因型( 、♀) 1/3AA 2/3Aa
1/3AA 1/9AA 1/9AA、1/9Aa
2/3Aa 1/9AA、1/9Aa 1/9AA、2/9Aa、1/9aa
结果:子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,子代表型及概率为8/9A 、1/9aa
(2)配子法。
结果:子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,子代表型及概率为8/9A 、1/9aa
(3)遗传平衡法。
先根据“某基因的基因频率=该基因纯合子基因型概率+(1/2)杂合子基因型频率”推知,A的基因频率=1/3+1/2×2/3=2/3,a的基因频率=1-2/3=1/3。然后根据遗传平衡定律可知,自由交配子代中aa的基因型频率=a基因频率的平方=(1/3)2=1/9,AA的基因型频率=A基因频率的平方=(2/3)2=4/9,Aa的基因型频率=2×A基因频率×a基因频率=2×2/3×1/3=4/9。子代表型及概率为8/9A 、1/9aa。
4.(2024·安徽安庆月考)某植物可自交或自由交配,在不考虑生物变异和致死情况下,下列哪种情况可使基因型为Aa的该植物连续交配3次后所得子三代中基因型为Aa的该植物所占比例为2/9( )
[A] 基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中不去除aa个体
[B] 基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中均去除aa个体
[C] 基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中不去除aa个体
[D] 基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中均去除aa个体
B
【解析】 基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中不去除aa个体,则子三代中Aa所占比例利用公式Aa=(1/2)n=(1/2)3=1/8。基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中均去除aa个体,子一代中AA占1/3、Aa占2/3,子二代中AA占3/5、Aa占2/5,则子三代中Aa所占比例为(2/5×1/2)÷(1-2/5×1/4)=2/9。基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中不去除aa个体,子一代中A的基因频率为1/2,a的基因频率为1/2,自由交配基因频率不变,则子三代中Aa所占比例为1/2×1/2×2=1/2。基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中均去除aa个体,子一代中AA占1/3、Aa占2/3,A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3,子二代中AA占4/9、Aa占4/9、aa占1/9,去除aa个体后,AA占1/2、Aa占1/2,此时A的基因频率为3/4,a的基因频率为1/4,则子三代中Aa所占比例为(3/4×1/4×2)÷(1-1/4×1/4)=2/5。
考向一 根据遗传图解分析,考查显隐性判断和纯合子、杂合子的判断
1.(2022·湖北卷,18)如图为某单基因遗传病的家系图。据图分析,下列叙述错误的是( )
[A] 该遗传病可能存在多种遗传方式
[B] 若Ⅰ-2为纯合子,则Ⅲ-3是杂合子
[C] 若Ⅲ-2为纯合子,可推测Ⅱ-5为杂合子
[D] 若Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个孩子,其患病的概率为1/2
C
【解析】 由题图分析可知,该遗传病可能为常染色体隐性遗传病或常染色体显性遗传病;若Ⅰ-2为纯合子,则该遗传病为常染色体显性遗传病,则Ⅲ-3是杂合子;若Ⅲ-2为纯合子,则该遗传病为常染色体隐性遗传病,无法推测Ⅱ-5为杂合子;假设该病由A、a基因控制,若为常染色体显性遗传病,Ⅱ-2为aa,Ⅱ-3为Aa,他们再生一个孩子,其患病的概率为1/2,若为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-2为Aa,Ⅱ-3为aa,他们再生一个孩子,其患病的概率为1/2。
考向二 通过生产情境,考查显隐性判断的杂交实验设计方法
2.(2024·新课标卷,34节选)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花,经人工诱雄处理可开雄花,能自交;普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题。
黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,则F1瓜刺的表型及分离比是 。若要判断瓜刺的显隐性,从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是
。
黑刺∶白刺=1∶1
选亲本黑刺普通株自交,
统计后代瓜刺的表型及分离比,若自交后代黑刺∶白刺=3∶1,则黑刺为显性,若自交后代都为黑刺,则白刺为显性
【解析】 黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,说明亲代为杂合子与隐性纯合子杂交,则F1瓜刺的表型及分离比是黑刺∶白刺=1∶1。若判断其显隐性,选亲本黑刺普通株自交,统计后代瓜刺的表型及分离比,若自交后代黑刺∶白刺=3∶1,则黑刺为显性,若自交后代都为黑刺,则白刺为显性。
(时间:30分钟 满分:50分)
基础强化练
选择题:1～7题,每题2分。
1.(显隐性性状的判断|2024·成都月考)将具有一对相对性状的纯种豌豆个体间行种植,另将具有一对相对性状的纯种玉米个体间行种植,通常情况下,具有隐性性状的一行植株上所产生的F1是( )
[A] 豌豆和玉米都有显性个体和隐性个体
[B] 玉米都为隐性个体,豌豆既有显性又有隐性
[C] 豌豆和玉米的显性和隐性比例都是3∶1
[D] 豌豆都为隐性个体,玉米既有显性又有隐性
D
【解析】 豌豆由于是自花且闭花传粉植物,故豌豆隐性性状的一行植株上只有隐性个体;玉米可进行异株间的异花传粉,有显性个体和隐性个体,但比例不能确定。
2.(基因分离定律综合|2024·雅安模拟)某植物开红花或白花由一对等位基因A/a控制。让多个开红花的亲本植株自交,F1的表型及比例为红花∶白花=
11∶1(不考虑致死等其他情况)。下列有关分析错误的是( )
[A] 红花对白花为显性
[B] 亲本红花植株多数为杂合子
[C] F1中纯合子占多数
[D] F1产生的配子中含A基因的更多
B
【解析】 让多个开红花的亲本植株自交,F1的表型及比例为红花∶白花=11∶1,该比例说明红花对白花为显性;红花植株的基因型为AA或Aa,因为只有基因型为Aa的红花自交才能出现白花,设红花群体中Aa所占的比例为x,则子代白花的比例可表示为1/4x=1/12,x=1/3,即亲代红花中两种基因型的比例为AA∶Aa=2∶1,故亲本红花植株多数为纯合子;亲代中AA∶Aa=2∶1,则F1中杂合子Aa的比例为1/3×1/2=1/6,纯合子的比例为5/6,F1中纯合子占多数;亲代中AA∶Aa=2∶1,F1中AA的比例为2/3+1/3×1/4=9/12,Aa占比为1/6,aa比例为1/3×1/4=1/12,则a基因频率为1/12+1/6×1/2=1/6,A=5/6,因此F1产生的配子中含A基因的更多。
3.(基因分离定律综合|2024·合肥三模)已知某植物的红花对白花是显性。现对一红花植株进行测交,获得大量子代,统计后发现红花植株∶白花植株=
1∶3,若不考虑基因突变以及致死等异常情况,有关推测正确的是( )
[A] 该植物红花和白花的遗传不遵循基因的分离定律
[B] 亲本红花植株自交,子代中白花植株均能稳定遗传
[C] 该植物红花与白花的形成受一对等位基因的控制
[D] 测交后代的白花植株中纯合子占2/3,杂合子占1/3
B
【解析】 根据测交结果为1∶3可知该植物红花和白花这对相对性状的遗传受两对等位基因控制(假设两对基因为A/a、B/b),且遵循基因的分离定律和自由组合定律;测交后代为1∶3,可推断亲本中红花植株的基因型是AaBb,其自交后代中白花植株组成是A bb、aaB 、aabb,都至少含有一对隐性基因,因此可以将白花性状稳定遗传下去;题中测交后代的白花植株共3份,其中纯合子为aabb,仅占1/3,而杂合子占2/3。
4.(基因分离定律综合|2024·泸州一模)豌豆的红花和白花是一对相对性状。用一株开红花的植株和一株开白花的植株作亲本进行杂交,F1的性状及其比例为红花∶白花=1∶1。据此可作出的判断是( )
[A] 这对相对性状只能由一对等位基因控制
[B] 红花一定为显性性状,白花一定为隐性性状
[C] 红花亲本一定是杂合子,白花亲本一定是纯合子
[D] 杂合亲本在形成配子时,一定有等位基因的分离
D
【解析】 根据题中的实验结果无法判断豌豆花色的显隐性关系,也不能判断该性状只由一对等位基因控制,例如若豌豆的花色受两对等位基因A/a、B/b控制,红花植株的基因型为Aabb(aabb),白花植株的基因型为aabb(Aabb)时,两植株杂交,F1的表型及比例为红花∶白花=1∶1;若豌豆的花色受一对等位基因A/a控制,红花植株的基因型为Aa(aa),白花植株的基因型为aa(Aa)时,两植株杂交,后代的表型及比例均为红花∶白花=1∶1,所以根据本实验无法判断这对性状的显隐性关系,也无法判断亲本的基因型;杂合亲本的基因型中一定存在等位基因,在形成配子时,一定有等位基因的分离。
5.(显隐性性状的判断|2024·江门期末)西葫芦是人们喜食的传统蔬菜之一。常见的西葫芦果皮颜色有白色和绿色,科学家研究西葫芦果皮颜色的遗传规律,获得下表所示的结果。可以判断西葫芦果皮颜色显隐性的两组实验是( )
实验结果记录表
A
组别 杂交组合 子代
白果株数 绿果株数
1 白果×绿果 0 174
2 白果×绿果 90 84
3 白果×白果 175 0
4 绿果×绿果 46 134
[A] 1和4 [B] 2和3
[C] 1和3 [D] 2和4
【解析】 判断显隐性的方法是杂交和自交,第1组为具有相对性状的一对亲本杂交,后代均表现为其中的一种性状,据此可判断绿果对白果为显性;第4组中绿果和绿果杂交的结果是绿果和白果的比例接近3∶1,据此可判断绿果对白果为显性,而第2组和第3组均不能说明显隐性关系,即通过1和4组可判断显隐性关系。
6.(基因分离定律综合|2024·德阳三模)果蝇灰体和黑檀体由常染色体上一对等位基因控制。实验室现有亲子代关系的甲、乙两瓶果蝇,甲瓶仅有灰体,乙瓶既有灰体又有黑檀体。由于没有贴标签,不清楚哪瓶是亲代,哪瓶是子代。不考虑变异和致死的情况,下列分析正确的是( )
[A] 若甲瓶为子代,则乙瓶中的黑檀体果蝇性别相同
[B] 若乙瓶为子代,则甲瓶中的灰体果蝇都是杂合个体
[C] 据以上信息可知,灰体为隐性性状,黑檀体为显性性状
[D] 据乙瓶灰体果蝇相互交配的结果不能判断亲子代关系
A
【解析】 若甲瓶为子代,乙瓶亲代中灰体和黑檀体一对相对性状的亲本杂交,甲瓶仅有灰体,说明灰体为显性性状,相关基因位于常染色体上,若黑檀体果蝇有雌有雄,则子代会出现黑檀体果蝇,因此乙瓶中的黑檀体果蝇应为同一性别;分析题意,若甲瓶为亲代,则根据乙瓶出现性状分离可知,灰体为显性性状,甲瓶中的灰体果蝇可能有AA、Aa类型;结合A、B项分析可知,无论哪瓶是亲代,灰体为显性性状;乙瓶灰体果蝇相互交配,若后代全为灰体,乙瓶应为亲代,若出现黑檀体,则甲瓶为亲代。
7.(基因分离定律综合|2024·北京模拟)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅雌雄果蝇进行交配,子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。下列叙述正确的是( )
[A] 截翅是显性性状
[B] 亲代雌蝇是纯合子
[C] 截翅一定是雄蝇
[D] 子代长翅中有杂合子
D
【解析】 根据截翅为无中生有可知,截翅为隐性性状,长翅为显性性状;根据杂交的后代发生性状分离现象可知,亲本雌蝇一定为杂合子;根据后代中长翅∶截翅=3∶1可知,控制翅形的基因符合基因的分离定律,无论控制翅形的基因位于X染色体上还是常染色体上,后代中均会出现长翅∶截翅=3∶1的分离比,无法判断该等位基因是否位于X染色体上,若位于常染色体上,则截翅不一定是雄蝇;无论控制翅形的基因位于X染色体上还是常染色体上,子代长翅中均有杂合子。
能力提升练
选择题:8～10题,每题4分。
8.(基因分离定律综合|2024·商丘模拟)某兴趣小组利用相互独立的植株进行了以下几组杂交实验:
①高茎植株×矮茎植株→高茎植株和矮茎植株;
②高茎植株×高茎植株→高茎植株;
③矮茎植株×矮茎植株→矮茎植株。
同学们对实验结果进行了分析,其中分析正确的是( )
[A] 实验组①体现了性状分离,②③没有体现
[B] 实验组①存在基因分离,②③中不存在
[C] 取②和③组中的亲本植株杂交可确定显隐性
[D] 若②中子代有杂合子,则③中子代一定都为纯合子
D
【解析】 实验①中亲代有高茎和矮茎,子代中也有高茎和矮茎,没有体现性状分离;②③中可能存在基因分离;取②组和③组中一亲本植株杂交不一定能确定显隐性,因为②或③中植株可能有杂合子;若②中有杂合子,说明高茎为显性,③中子代一定都为隐性纯合子。
9.(自交和自由交配|2024·揭阳一模)将遗传因子组成为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绘得如图所示曲线。据图分析下列说法错误的是( )
[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
C
【解析】 Aa个体自交一代产生个体的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,纯合子的比例由0变成了1/2,若再次自交还会提高纯合子的比例,所以自交代数越多,纯合子所占的比例越高,可推知,自交n代后,杂合子所占的比例为(1/2)n,纯合子所占的比例为1-(1/2)n,后代纯合子所占的比例逐渐增多,且无限接近于1,即为a曲线;自交n代后,纯合子所占的比例为1-(1/2)n,且无限接近于1,显性纯合子与隐性纯合子的比例相等,无限接近于1/2,因此b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例;自交n代后,显性纯合子与隐性纯合子的比例相等,都无限接近于1/2,因此隐性纯合子的比例可用b曲线来代表,不会比b曲线所对应的比例要小;自交n代后,杂合子所占的比例为(1/2)n,即杂合子所占比例越来越小,且无限接近于0,可用c曲线代表。
10.(新情境·遗传印记|2024·武汉模拟)遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA甲基化(DNA的部分碱基上结合甲基)是遗传印记重要的表现方式之一。来自亲本的甲基化印记在子一代体细胞的有丝分裂中保持终生,但在子一代形成配子时,亲本的甲基化印记被去除,遗传印记会重新设定。鼠的灰色(A)与褐色(a)是一对相对性状,如图为遗传印记对小鼠等位基因表达和传递影响的示意图,甲基化的基因不能表达。下列说法正确的是( )
[A] 图中雌鼠的表型为灰色
[B] 图中雄鼠的a基因来自其父方
[C] 亲本的甲基化印记在遗传时可能被去除,因此DNA的甲基化不可以遗传给后代
[D] 图中雌鼠与雄鼠杂交,子代小鼠的表型及比例为灰色∶褐色=3∶1
B
【解析】 已知鼠的灰色(A)与褐色(a)是一对相对性状,题图中雌鼠A基因被甲基化而不能表达,因此表现为褐色;据题图分析可知,雄配子中印记重建是将等位基因甲基化,雌配子中印记重建是将等位基因去甲基化,因此,题图中雄鼠a基因(存在甲基化)来自其父方;据题图可知,DNA甲基化可随父本产生的雄配子遗传给后代;雌鼠产生的A雌配子、a雌配子中的A基因、a基因均未被甲基化,都能表达,而雄鼠产生的雄配子中A基因、a基因都发生了甲基化,都不能表达,故该雌鼠与雄鼠杂交,子代小鼠的表型及比例为灰色∶褐色=1∶1。
11.(12分)(基因分离定律综合|2024·深圳模拟)家兔的脂肪有白色和淡黄色两种,由常染色体上一对等位基因F、f控制。现有甲、乙、丙三组家兔(每组家兔中基因型都相同),甲组家兔都是淡黄色脂肪兔,乙、丙两组家兔都是白色脂肪兔,某研究小组利用这三组家兔进行了以下实验:
实验一:让甲组中的雌雄淡黄色脂肪兔交配,F1全为淡黄色脂肪兔;
实验二:让乙组中的雌雄白色脂肪兔交配,F1中的白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=3∶1;
实验三:让丙组中的白色脂肪兔与甲组中的淡黄色脂肪兔交配,F1中的白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=1∶1。
根据以上实验结果,回答下列问题。
(1)据实验 可知 脂肪兔为显性性状。
二
白色
【解析】 (1)据实验二让乙组中的雌雄白色脂肪兔交配,F1中白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=3∶1,可知白色脂肪兔为显性性状,且乙组中白色脂肪兔的基因型为Ff。
(2)甲、乙、丙三组家兔的基因型分别是 、 、 ,实验二的F1中的白色脂肪兔与亲本中的白色脂肪兔的基因型相同的概率为
。
ff
【解析】 (2)依据(1),可知白色脂肪兔为显性性状,乙组家兔的基因型为Ff,所以,甲组家兔的基因型为ff,依据实验三,其F1中白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=1∶1,可知丙组家兔的基因型为Ff。实验二中,亲本的基因型为Ff,F1中白色脂肪兔的基因型可能为F ,与亲本中的白色脂肪兔(Ff)的基因型相同的概率为2/3。
Ff
Ff
2/3
(3)某个家兔种群的基因型及比例为FF∶Ff∶ff=8∶1∶1,若让基因型相同的个体之间交配,则子代的表型及比例是 。
白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=7∶1
【解析】 (3)某个家兔种群关于脂肪颜色的基因型及比例为FF∶Ff∶ff=
8∶1∶1,基因型相同个体间交配即相当于自交,则子代中表型为淡黄色脂肪兔的比例为1/10×1/4(Ff自交)+1/10(ff自交)=1/8,白色脂肪兔=1-1/8=7/8,因此子代表型及比例为白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=7∶1。
12.(12分)(基因分离定律综合|2024·湖北联考)杂交育种是提高水稻产量的重要途径,但由于水稻为两性花且花小,因此找到合适的雄性不育系是杂交育种的关键。研究发现一种光温敏不育株的形成与4号染色体上的M基因突变有关,M基因编码一个在花药中高效表达的GMC氧化还原酶,突变会导致光温敏雄性不育。细胞学分析表明,突变体在高温下花粉外壁发生异常,导致花粉破裂,但低温下外壁第二层的结构虽然变薄但仍然完整。
(1)由题可知水稻花粉育性这一表型由 决定。
基因和环境
【解析】 (1)根据题意可知,光温敏不育株的形成与4号染色体上的M基因突变有关,突变体在高温下花粉外壁发生异常,导致花粉破裂,但低温下外壁第二层的结构虽然变薄但仍然完整,说明水稻花粉育性这一表型由基因和环境共同决定。
(2)该光温敏雄性不育型作为 (填“父本”或“母本”)与野生型杂交后,
F1自交,F1植株上收获的种子中光温敏雄性不育型占1/4,说明不育型是由
(填“显性”或“隐性”)基因决定的;以F2雄性不育株为母本,授以F2其他植株花粉,收获的种子中光温敏雄性不育型所占比例为 ,但是无法直接辨别不育和可育种子。
母本
隐性
1/3
【解析】 (2)光温敏雄性不育型在高温下不能产生雄配子,但可作为母本与野生型杂交,杂交的F1为杂合子,自交后植株上收获的种子中光温敏雄性不育型占1/4,说明不育型是由隐性基因决定的,即光温敏雄性不育型的基因型为mm。F1植株上收获的种子基因型和比例为MM∶Mm∶mm=1∶2∶1,即F2植株的基因型和比例为MM∶Mm∶mm=1∶2∶1,以F2雄性不育株(mm)为母本,授以F2其他植株(2/3Mm、1/3MM)花粉,即花粉类型和比例为M∶m=
2∶1,所以收获的种子中光温敏雄性不育型mm所占比例为1/3。
(3)为了解决分辨种子育性的难题,科学家尝试将单个绿色荧光蛋白基因g导入野生型植物的 染色体上,将改造后的野生型和光温敏雄性不育型杂交,选择 种子单独种植,从子代中选择 种子即为光温敏雄性不育型。
4号
绿色(或能合成绿色荧光蛋白的)
非绿色
【解析】 (3)为了解决分辨种子育性的难题,需将单个绿色荧光蛋白基因g导入野生型植物的4号染色体上,使M基因与g连锁(记为Mg),将改造后的野生型(MgM)和光温敏雄性不育型(mm)杂交,子代为Mgm、Mm,Mm自交后代M 和mm都不带绿色荧光标记,因此不能区分是否为雄性不育个体,故应选择绿色种子(Mgm)单独种植,自交后代中mm不带绿色荧光标记,而野生型含Mg基因,带有绿色荧光标记,所以从子代中选择非绿色种子即为光温敏雄性不育型。
