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专题精研课3 分离定律遗传特例应用
1.概念:在一个群体内,若同源染色体的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。复等位基因的出现是基因突变的结果。如控制人类ABO血型的IA、IB、i三个基因,ABO血型由这三个复等位基因决定。因为IA对i是显性,IB对i是显性,IA和IB是共显性,所以基因型与血型的关系如下表:
血型 A型 B型 AB型 O型
基因型 IAIA、IAi IBIB、IBi IAIB ii
2.遗传特点:复等位基因尽管有多个,但每个二倍体体细胞中含有复等位基因中的两个,遗传时仍符合分离定律,彼此之间可能是完全显性、不完全显性或共显性关系。
题型一 复等位基因遗传
专项突破
1.(2024·山东菏泽一模)某二倍体植物的性别有3种,由基因T、TR、TD决定。只要含有TD基因就表现为雌性,TRTR表现为雄性,TT和TTR表现为雌雄同体。不考虑突变,下列说法正确的是( )
A.数量相等的TDTR、TTR的个体自由交配,F1中雌性∶雄性∶雌雄同体=2∶1∶1
B.雌雄同体的杂合子自体受精获得F1,F1自体受精得到的F2雌雄同体中纯合子占比为3/5
C.通过杂交的方法能获得纯合二倍体雌性植株
D.利用花药离体培养可直接获得纯合二倍体雌性植株
B
解析 数量相等的TDTR、TTR的个体自由交配,F1的基因型及比例为TDT∶TDTR∶TRTR∶TTR∶TT=1∶1∶2∶3∶1,F1中雌性∶雄性∶雌雄同体=1∶1∶2,A项错误;雌雄同体的杂合子(TTR)自体受精获得的F1的基因型及比例为TT∶TTR∶TRTR=1∶2∶1,F1中的TT、TTR为雌雄同体,可以进行自体受精,则得到的F2的基因型及比例为TT∶TTR∶TRTR=3∶2∶1,TRTR为雄性,因此F2雌雄同体中纯合子占比为3/5,B项正确;只有雌性个体中含有TD基因,要获得纯合的二倍体雌性植株,需要含有两个TD基因的亲本进行杂交,但含有TD基因的都是雌性,不能进行杂交,C项错误;只有雌性个体中含有TD基因,因此不能利用花药离体培养,花药是雄性个体产生的,D项错误。
2.(2024·青海模拟)猫的毛色受位于常染色体上的一组复等位基因控制,其中A控制白色、A1控制大色斑、A2控制小色斑、A3控制黑色。某研究人员进行了相关实验,实验结果如下表所示(复等位基因之间具有连续的显隐性关系)。下列说法错误的是( )
组别 杂交组合 F1表型及比例
白色 大色斑 小色斑 黑色
① 白色(Ⅰ)×白色(Ⅱ) 75% 25% — —
② 小色斑(Ⅲ)×大色斑(Ⅳ) — 50% 25% 25%
③ 小色斑(Ⅴ)×小色斑(Ⅵ) 25%
A.根据组合②可判断A1>A2>A3
B.组合③的亲本小色斑个体基因型相同
C.Ⅱ×Ⅳ所得子代中白色个体所占的比例为50%
D.Ⅰ×Ⅴ所得子代中小色斑个体所占的比例为50%
D
解析 由题意可知,组合②小色斑(Ⅲ)为A2-、大色斑(Ⅳ)为A1-,小色斑(Ⅲ)×大色斑(Ⅳ)子代大色斑(A1-)∶小色斑(A2-)∶黑色(A3-)=2∶1∶1,因此组合②小色斑(Ⅲ)为A2A3、大色斑(Ⅳ)为A1A3,且A1>A2>A3,A项正确;由A项分析同理可推出,组合③小色斑(Ⅴ)、小色斑(Ⅵ)均为A2A3,即亲本小色斑个体基因型相同,B项正确;同理可得白色(Ⅱ)为AA1、大色斑(Ⅳ)为A1A3,故杂交后代为AA1∶AA3∶A1A1∶A1A3=1∶1∶1∶1,白色占50%,C项正确;Ⅰ为AA1,Ⅴ为A2A3,杂交后代为AA2∶AA3∶A1A2∶A1A3=1∶1∶1∶1,小色斑个体所占的比例为0,D项错误。
显性的表现是等位基因在环境条件的影响下相互作用的结果,等位基因各自合成基因产物(一般是酶)控制着代谢过程,从而控制性状表现,由于等位基因的突变,使突变基因与野生型基因产生各种互作形式,因而有不同的显隐性关系。
比较项目 完全显性 不完全显性 共显性
杂合子表型 显性性状 中间性状 显性1+显性2
杂合子自交子代的性状分离比 显性∶隐性=3∶1 显性∶中间性状∶隐性=1∶2∶1 显性1∶(显性1+显性2)
∶显性2=1∶2∶1
题型二 显性的相对性
专项突破
3.萝卜的花色(红色、紫色和白色)由一对等位基因(A/a)控制,现选用紫花植株分别与红花、白花、紫花植株杂交,结果分别如图①②③所示。下列相关叙述错误的是( )
A.紫花个体的基因型是Aa,但无法确定白花和红花个体的基因型
B.红花个体和白花个体杂交,后代全部是紫花个体
C.A/a位于一对同源染色体上,遵循基因的分离定律
D.紫花个体连续自交3代,得到的子代中红花个体所占的比例是7/8
D
解析 由图③紫花植株和紫花植株的杂交结果可知,紫花植株为杂合子,基因型为Aa,红花和白花植株都是纯合子,但无法确定是隐性纯合子还是显性纯合子,A项正确;由于红花和白花植株是具有相对性状的纯合子,所以杂交产生的子代都是杂合子,全部是紫花植株,B项正确;一对等位基因位于一对同源染色体上,遵循基因的分离定律,C项正确;杂合子连续自交3代,子代中杂合子的比例是1/8,则显性纯合子和隐性纯合子各占7/16,D项错误。
4.我国著名遗传学家谈家桢早年研究异色瓢虫斑纹遗传特征时发现了“镶嵌显性”这一遗传现象,即双亲的性状在F1同一个体的不同部位表现出来,形成镶嵌图式。如图是异色瓢虫两种纯合子杂交实验的结果,有关判断正确的是( )
A.瓢虫鞘翅斑纹的遗传不遵循孟德尔分离定律
B.F2中表型与亲本相同的个体基因型也与亲本相同
C.除去F2中的黑缘型,其他个体间随机交尾,F3中均色型占1/9
D.新类型个体中,SE在鞘翅前缘为显性,SA在鞘翅后缘为显性
B
解析 瓢虫鞘翅斑纹由一对等位基因控制,遵循基因的分离定律,A项错误;F1个体间自由交配,F2中应出现3种基因型,SASA∶SASE∶SESE=1∶2∶1,根据图中信息可知黑缘型(SASA)与均色型(SESE)均为纯合子,与对应亲本基因型相同,B项正确;除去F2中的黑缘型,新类型和均色型个体比例为SASE∶SESE=2∶1,个体间随机交尾,产生配子种类及比例为SA∶SE=1∶2,F3中均色型占2/3×2/3=4/9,C项错误;F1表现为鞘翅的前缘和后缘均有黑色斑,说明SA在鞘翅前缘为显性,SE在鞘翅后缘为显性,D项错误。
1.胚胎(或合子)致死
(1)若AA致死,子代Aa∶aa=2∶1。
(2)若aa致死,子代为AA和Aa,全为显性性状。
2.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。如:①a基因使雄配子致死,则Aa自交,只能产生A一种成活的雄配子和A、a两种雌配子,形成的后代有两种基因型,AA∶Aa=1∶1(遗传图解见图1)。
题型三 致死遗传问题
②A基因使雄配子致死(遗传图解见图2)。
图1
图2
专项突破
5.(2024·湖北黄石三模)B基因是水稻中的“自私基因”,不含B基因的花粉存在一定比例的致死现象,若基因型为Bb的水稻自交,F1中隐性个体比例为1/6。下列说法错误的是( )
A.含b花粉的致死率为1/2
B.F1产生的雄配子比例为B∶b=7∶5
C.Bb与bb正反交,后代表型比例不同
D.F1随机交配产生F2,F2中bb占25/228
B
解析 Bb自交,雌配子比例为B∶b=1∶1,由于含b的花粉存在一定比例致死,设花粉B∶b=a∶(1-a),则F1中bb个体为1/2×(1-a)=1/6,a=2/3,则存活花粉B∶b=2/3∶1/3=2∶1,b花粉致死率为50%,A项正确;F1基因型及比例为BB∶Bb∶bb=2∶3∶1,考虑含b花粉有1/2致死,所以F1产生的雄配子比例为B∶b=14∶5,B项错误。若Bb作父本,bb作母本,则后代表型比例为2∶1,若Bb作母本,bb作父本,则后代表型比例为1∶1,C项正确;F1产生的b雄配子比例为5/19,b雌配子比例为5/12,F2中bb比例为5/19×5/12=25/228,D项正确。
6.(2024·湖北二模)水稻细胞中由M基因编码的某种毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡,从而改变后代分离比,使其有更多的机会遗传下去。现让基因型为Mm的水稻自交,F1中三种基因型个体的比例为MM∶Mm∶mm=3∶4∶1,F1随机授粉获得F2。下列分析正确的是( )
A.F1产生雄配子的比例为M∶m=4∶1
B.F2中基因型为Mm的个体所占比例大于1/2
C.种群内个体基因型全为mm,不影响逐代正常繁衍
D.从亲本到F1,再到F2,M的基因频率始终保持不变
C
解析 基因型为Mm的水稻自交,F1中基因型mm个体所占比例为1/8,子代中雌配子正常,说明花粉中含m基因的概率为1/4,雄配子中M∶m=3∶1,A项错误;F1自交,雌配子M=5/8,雌配子m=3/8,雄配子M=3/4,雄配子m=1/4,F2中基因型为Mm的个体所占比例为5/8×1/4+3/4×3/8=7/16,B项错误;结合题干可知,基因型为mm的个体能正常产生花粉并不会灭绝,C项正确;每一代都会有含m基因的花粉死亡,故从亲本到F2,M的基因频率会越来越高,D项错误。
1.细胞核雄性不育
核基因控制的雄性不育,有显性核不育和隐性核不育,遗传方式符合孟德尔遗传定律。
2.细胞质雄性不育
表现为母体遗传、花粉败育和雌穗正常。可以被显性核恢复基因恢复育性。
3.核质互作不育型
是由核基因和细胞质基因相互作用共同控制的雄性不育类型。
题型四 雄性不育
专项突破
7.(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
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项正确;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项正确;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项正确;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项错误。
1.母性效应
是指子代的某一表型受母本核基因型的影响,和母本的基因型所控制的表型一样。因此正反交结果不同,但不是细胞质遗传,这种遗传不是由细胞质基因所决定的,而是由核基因的表达并积累在卵细胞中的物质所决定的。
题型五 母性效应和从性遗传
2.从性遗传
是指由常染色体上的基因控制的性状,在表型上受个体性别影响的现象。如绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊表现为无角,其基因型与表型关系如下表:
基因型 HH Hh hh
公羊 有角 有角 无角
母羊 有角 无角 无角
专项突破
8.(2024·山西晋中模拟)从性遗传又称性控遗传,是指由常染色体上基因控制的性状,在表型上受个体性别影响的现象。如绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则无角,下列叙述错误的是( )
A.杂合子公羊和母羊表现不同说明有角基因H的表现受性别影响
B.两头有角羊交配,生了一头无角小羊,该无角小羊基因型为hh
C.杂合子公羊和母羊杂交,子代公羊中有角∶无角=3∶1
D.两头无角羊相互杂交,子代出现有角羊,则亲本基因型为Hh、hh
B
解析 有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则无角,杂合子公羊和母羊表现不同说明有角基因H的表现受性别影响,A项正确;两头有角羊交配,生了一头无角小羊,即一只有角(HH)母羊生了一只无角小羊,说明其所生小羊一定是H_,B项错误;杂合子(Hh)公羊和母羊杂交,子代中HH∶Hh∶hh=1∶2∶1,由于Hh公羊表现为有角,故子代公羊中有角∶无角=3∶1,C项正确;若两只无角绵羊交配,其中无角公羊的基因型只能为hh,无角母羊的基因型为Hh或hh,若后代中出现有角羊,则该有角羊的基因型只能是Hh,为公羊,并可进一步推知母本基因型为Hh,即亲本基因型为Hh、hh,D项正确。
9.(2025·八省联考内蒙古卷)锥实螺壳的右旋和左旋是一对相对性状,由一对等位基因(T/t)控制,右旋为显性。已知t基因没有表达产物。下列实验结果中能直接支持“子代螺壳的转向不受自身的基因型控制,而是卵的细胞质中母本T基因的表达产物决定右旋”的是( )
A.取tt螺卵的细胞核植入去核的TT螺卵细胞,与TT螺精子受精,发育成右旋螺
B.取TT螺卵的细胞核植入去核的tt螺卵细胞,与TT螺精子受精,发育成左旋螺
C.将tt螺卵的细胞质注入TT螺卵细胞,与tt螺精子受精,发育成右旋螺
D.将TT螺卵的细胞质注入tt螺卵细胞,与tt螺精子受精,发育成右旋螺
D
解析 实验目的是验证子代螺壳的转向不受自身的基因型控制,而是卵的细胞质中母本T基因的表达产物决定右旋,实验自变量是细胞质中是否有母本T基因的表达产物,因此实验思路是将TT螺卵的细胞质注入tt螺卵细胞,与tt螺精子受精,由于细胞质中含有母本T基因的表达产物,所以将发育成右旋螺,D项符合题意。