[核心精要]
一、自交与自由交配的辨析及解题方法
1.自交
具有相同基因型的个体之间进行交配的过程。从严格意义上讲,自交是指在雌雄同体的生物中,同一个体的雌雄配子的结合。在植物方面,自交是指自花传粉或雌雄同株的异花传粉。
(1)Aa连续自交,Fn中杂合子Aa的概率为,分析如下:
由图可知,只有Aa亲本自交才能产生Aa的后代,且每代中,AA和aa的概率相等,所以只需求出Aa的概率,1-Aa的概率即为纯合子(AA+aa)的概率。故杂合子Aa连续自交n次后,子代中第n代的情况如下:
Fn
杂合子
纯合子
显性
纯合子
隐性
纯合子
显性性
状个体
隐性性
状个体
所占
比例
1-
-
-
+
-
因此Aa连续自交过程中杂合子、纯合子所占比例的曲线图如下:
(2)Aa连续自交选择显性纯合和杂合个体(即逐代淘汰隐性性状),Fn中AA的概率为=,Aa的概率为=。
2.自由交配
也叫随机交配,是指具有相同或不同基因型的个体之间进行交配,且交配的机会相等。也就是说,在一个种群中每一个个体都可以与其他的个体交配。如在AA、Aa的群体中自由交配,出现的交配组合类型为(♀)AA×AA(♂)、(♀)Aa×Aa(♂)、(♀)AA×Aa(♂)、(♀)Aa×AA(♂)。
相关计算常用方法——配子法
由已知亲本的基因型和概率,求出亲本产生雌、雄配子的种类及概率,然后利用棋盘法列出子代的基因型及概率。
二、特殊情况下的性状分离比
1.不完全显性
具有相对性状的纯合亲本杂交,F1显现中间类型的现象。例如,红花的基因型为AA,白花的基因型为aa,杂合子的基因型为Aa,开粉红花。
2.致死现象
(1)隐性致死:隐性遗传因子成对存在时,对个体发育有致死作用。例如,植物中白化遗传因子(bb),使植物不能形成叶绿素,植物因不能进行光合作用而死亡。
(2)显性纯合致死:显性遗传因子成对存在具有致死作用。
(3)配子致死:指致死遗传因子在配子时期发生作用,从而不能形成有活力的配子的现象。
3.从性遗传
从性遗传是指常染色体上的遗传因子,由于性别的差异而表现出男、女性分布比例上或表现程度上的差别。如男性秃顶的遗传因子组成为Bb、bb,女性秃顶的遗传因子组成只有bb。此类问题仍然遵循遗传的基本规律,解答的关键是准确区分遗传因子组成和表现类型的关系。
4.复等位基因
复等位基因是指一对同源染色体的同一位置上的基因有多个。尽管复等位基因有多个,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,涉及三个基因——IA、IB、i,组成六种基因型:IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。
[对点训练]
1.豌豆的花色中紫色对白色为显性。一株杂合紫花豌豆连续自交繁殖三代,则子三代中开紫花的豌豆植株与开白花的豌豆植株的比例为( )
A.3∶1 B.15∶7
C.9∶7 D.15∶9
C [若用A、a表示控制花色的基因,则杂合紫花豌豆Aa连续自交繁殖三代,子三代中杂合子Aa占1/8,纯合子占7/8,隐性纯合子白花aa占7/16,紫花植株占9/16。因此子三代中开紫花的豌豆植株与开白花的豌豆植株的比例为9∶7。]
2.(2019·全国卷Ⅲ)假设在特定环境中,某种动物基因型为BB和Bb的受精卵均可发育成个体,基因型为bb的受精卵全部死亡。现有基因型均为Bb的该动物1 000对(每对含有1个父本和1个母本),在这种环境中,若每对亲本只形成一个受精卵,则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为( )
A.250、500、0 B.250、500、250
C.500、250、0 D.750、250、0
A [由题意可知,1 000对基因型均为Bb的亲本交配,每对亲本只形成一个受精卵,若不考虑致死,一对基因型为Bb的亲本产生基因型为BB、Bb、bb的受精卵的概率分别为1/4、2/4、1/4,1 000对基因型均为Bb的亲本交配,产生基因型为BB、Bb、bb的受精卵的数目分别为250、500、250,由于基因型为bb的受精卵全部死亡,所以该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为250、500、0,A项符合题意。]
3.小麦有芒对无芒为显性,现有纯合有芒小麦与无芒小麦杂交得到F1,F1再自交得到F2,F2中有芒小麦随机交配,产生的F3中纯合子占总数的比例为( )
A.1/2 B.2/3
C.4/9 D.5/9
D [据题可设F1的基因型为Aa,则自交后代F2为1AA∶2Aa∶1aa,其中有芒小麦为1/3AA、2/3Aa,产生的配子为2/3A、1/3a,所以F2中有芒小麦随机交配产生的F3中AA=2/3A×2/3A=4/9,aa=1/3a×1/3a=1/9,故纯合子的比例为5/9。]
4.某玉米品种含一对遗传因子A和a,其中a纯合的植株花粉败育,即不能产生花粉,含A的植株完全正常。现有遗传因子组成为Aa的玉米若干,每代均为自由交配直至F2,F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为( )
A.1∶1 B.3∶1
C.5∶1 D.7∶1
C [遗传因子组成为Aa的个体自交,F1的遗传因子组成及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。进行自由交配时,雌性个体产生的配子种类及比例是A∶a=1∶1,由于aa不能产生正常的花粉,能产生花粉个体的遗传因子组成及比例为AA∶Aa=1∶2,因此雄配子的种类及比例是A∶a=(1/3+1/2×2/3)∶(1/2×2/3)=2∶1,则自由交配直至F2,aa的概率为=1/2×1/3=1/6,所以F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为5∶1。]
5.遗传因子组成为MM的绵羊有角,遗传因子组成为mm的绵羊无角,遗传因子组成为Mm的绵羊母羊无角公羊有角。现有一只有角母羊生了一只无角小羊,这只小羊的性别和遗传因子组成分别是( )
A.雄性、mm B.雌性、Mm
C.雄性、Mm D.雌性、mm
B [有角母羊的遗传因子组成为MM,所生小羊一定含有M基因,且此小羊无角,则其应为母羊,因为含M基因的公羊一定有角,所以无角公羊的遗传因子组成为mm。依据题中相关信息可知,这只小羊的遗传因子组成应为Mm。]
6.紫茉莉的花色由一对等位基因控制,RR为红色,Rr为粉红色,rr为白色。红花紫茉莉与白花紫茉莉杂交得F1,F1自交产生F2。下列关于F2个体的叙述错误的是( )
A.白花个体所占比例为1/4
B.红花个体所占比例为3/4
C.杂合子所占比例为1/2
D.纯合子所占比例为1/2
B [红花紫茉莉基因型为RR,白花紫茉莉基因型为rr,子一代基因型为Rr,F1自交产生的F2基因型及其比例为1RR∶2Rr∶1rr,白花个体和红花个体所占比例均为1/4,粉红色个体所占比例为1/2。]
7.鼠的黄色和黑色是一对相对性状。研究发现,多对黄鼠交配,后代中总会出现约1/3的黑鼠,其余均为黄鼠。由此推断合理的是( )
A.鼠的黑色性状是显性性状
B.后代黄鼠中既有杂合子又有纯合子
C.黄鼠后代出现黑鼠是成对遗传因子分离的结果
D.黄鼠与黑鼠交配,后代中黄鼠约占1/3
C [多对黄鼠交配,后代中总会出现约1/3的黑鼠,其余均为黄鼠说明黄色为显性性状,黑色为隐性性状,且后代有显性纯合子致死现象;黄鼠(Aa)后代出现黑鼠(aa)属于性状分离,即成对遗传因子彼此分离的结果;黄鼠都为显性杂合子(Aa),黑鼠都为隐性纯合子(aa),故黄鼠与黑鼠交配,后代中黄鼠和黑鼠的比例为1∶1。]
8.某植物的花色性状由一系列的遗传因子(a1、a2、a3)控制,且前者相对于后者为显性,其中a1和a3都决定红色,a2决定蓝色。下列有关叙述错误的是( )
A.红花植株的遗传因子组成有4种
B.杂合蓝花植株的遗传因子组成为a2a3
C.若两红花植株杂交后代中红花∶蓝花=3∶1,则亲本红花植株的遗传因子组成均为a1a2
D.若遗传因子组成为a1a2、a2a3两亲本杂交,子代中红花植株所占比例为1/2
C [依据题意可知,红花植株的遗传因子组成为a1a1、a1a2、a1a3、a3a3,共4种;蓝花植株的遗传因子组成为a2a2、a2a3,其中a2a3为杂合子;两红花植株杂交后代中出现蓝花植株,则亲本红花植株含有a2,若红花植株均为a1a2,其杂交后代满足红花∶蓝花=3∶1,若红花植株遗传因子组成为a1a2和a1a3,其杂交后代也满足红花∶蓝花=3∶1;a1a2、a2a3两亲本杂交,其子代的遗传因子组成及比例为a1a2∶a1a3∶a2a2∶a2a3=1∶1∶1∶1,其中红花植株所占比例为1/2。]
9.在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中,存在的毛色表现型与基因型的关系如下表(注:AA纯合胚胎致死)。请分析回答相关问题:
表现型
黄色
灰色
黑色
基因型
Aa1、Aa2
a1a1、a1a2
a2a2
(1)若亲本基因型为Aa1×Aa2,则其子代的表现型可能为________。
(2)两只鼠杂交,后代出现三种表现型。则该对亲本的基因型是________,它们再生一只黑色雄鼠的概率是________。
(3)假设进行很多组Aa2×a1a2的杂交,平均每窝生8只小鼠。在同样条件下进行许多组Aa2×Aa2的杂交,预期每窝平均生________只小鼠。
(4)现有一只黄色雄鼠和多只其他各色的雌鼠,如何利用杂交方法检测出该雄鼠的基因型?
实验思路:
①选用该黄色雄鼠与多只________色雌鼠杂交。
②______________________________________________。
结果预测:
①如果后代出现黄色和灰色,则该黄色雄鼠的基因型为________。
②如果后代出现________,则该黄色雄鼠的基因型为Aa2。
[解析] (1)根据表格中基因型与表现型的对应关系,若亲本基因型为Aa1和Aa2,则其子代的基因型和表现型为AA(死亡)、Aa1(黄色)、Aa2(黄色)、a1a2(灰色)。
(2)后代中有三种表现型,其中有黑色a2a2,可推知其亲本均有a2,所以亲本的基因型为Aa2和a1a2,它们再生一只黑色鼠的概率为1/4,雄性的概率为1/2,所以黑色雄鼠的概率为1/8。
(3)Aa2和a1a2所生的后代全部存活,而Aa2和Aa2的后代只有3/4存活,所以8×3/4=6只。
(4)为检测出雄鼠的基因型,让多只黑色雌鼠与之杂交,并观察后代毛色。如果后代出现黄色和灰色,则该黄色雄鼠的基因型为Aa1,如果后代出现黄色和黑色,则该黄色雄鼠的基因型为Aa2。
[答案] (1)黄色、灰色
(2)Aa2、a1a2 1/8 (3)6
(4)实验思路:①黑 ②观察后代的毛色
结果预测:①Aa1 ②黄色和黑色
课件36张PPT。第三章 遗传和染色体素能提升课 基因的分离定律常见题型Thank you for watching !