考点8 遗传的基本规律和伴性遗传

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名称 考点8 遗传的基本规律和伴性遗传
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2010-02-10 13:24:00

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考点8 遗传的基本规律和伴性遗传
超级预测
知识预测
1.“亲子代基因型与表现型的推导及计算”始终是高考命题的热点,2010年高考没有不考查的理由。2009江苏生物l0、2009山东理基44、2009福建理综27、2009安徽理综31、2008广东文基72.2008江苏生物l3、2008广东理基45、2008广东理基46、2008广东生物36、2008江苏生物2、2007宁夏理综29等都是此类试题。
2.“遗传实验的设计”在近几年高考开始持续升温,预计2010年高考还会继续。如2008山东理综26考查了环境因素和遗传因素对生物性状影响的判断与设计,2007海南生物l8考查了基因在常染色体还是在X染色体上的调查与实验设计。
能力测试
1.以文字信息、表格数据信息和遗传系谱等方式考查学生对遗传学问题的推理能力和综合分析能力。2009广东生物8、2009安徽理综5、2009广东理基48、2009山东理综27、2008广东理基46和2007广东理基47等都是此类试题。21世纪教育网
2.结合遗传变异主干知识考查考生遗传实验分析与探究的试题会加强。
赋分预测
2007--2009年新课标各高考考卷中,“遗传的基本规律和伴性遗传”的三年赋分分别是26分、51分和l03分,每份考卷的平均分值始终在7—18分,预计2010年高考中本专题赋分比重持续稳定。21世纪教育网
题型预测
考查题型上,选择题和简答题都有出现,简答题主要集中在亲子代基因型与表现型的推导、计算和遗传学实验的设计等方面。
超值储备
知识能力储备
一、孟德尔遗传实验的科学方法知能储备
1.遗传学实验的科学杂交方法(实验与探究·2009江苏生物9·2010高考预测指数:★) 21世纪教育网
(1)去雄(图8—1一①过程):确定被研究的相对性状,选择好父本和母本,先除去母本未成熟花的全部雄蕊,然后套上纸袋。21世纪教育网
(2)人工授粉(图8—1一②过程):待雌蕊成熟时,采集另一植株的花粉,撒在去雄的花的雌蕊柱头上,再套上纸袋。21世纪教育网
(3)记录数据、统计分析:详细记录杂交各代的系谱,用统计法处理结果。
注意 两朵花之间的传粉过程叫做异花传粉。不同植株的花进行异花传粉时,供应花粉的植株叫做父本,接受花粉的植株叫做母本。
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2.孟德尔获得成功的原因(理解能力·3年高考未考点·2010高考预测指数:★)
(1)科学地选择实验材料21世纪教育网
①豌豆是自花传粉闭花受粉植物,自然状态下为纯种。21世纪教育网
②豌豆具有许多不同稳定性状的品种,这些性状易于区分21世纪教育网
③豌豆花冠各部分结构较大,便于操作,易于控制。21世纪教育网
④豌豆种子保留在豆荚内可防止脱粒。21世纪教育网
⑤实验周期短,豌豆为一年生植物,几个月可得出实验结果。
⑥选用豌豆的7对相对性状恰好不连锁。
(2)从简单事物中认识真理:在弄清一对相对性状的传递后,再研究两对或三对以上性状的传递。
(3)应用了统计学方法对实验结果进行统计分析:对不同亲代出现的不同性状的个体数目分别做了记载和分析。
(4)科学设计了实验程序:
分析问题→提出假说→设计实验→验证假说→得出科学结论[实验→观察现象→提出假说(解释) →再实验(验证) →结果与假说相符,上升为规律,不相符则否定假说]。
二、基因的分离定律和自由组合定律知能储备
1.遗传规律有关概念的理解(理解能力与综合运用·3年高考未考点·2010高考预测指数:★★) 21世纪教育网
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2.遗传规律的细胞学解释(理解能力·2008江苏生物29·2010高考预测指数:★-k★)
(1)细胞和遗传规律与减数分裂的关系
从细胞水平看,基因的分离定律和自由组合定律都发生在减数分裂形成配子的过程中,它们之间的关系可用下表表示:
发生时期 染色体与基因行为 配子
分离定律 减I后期 同源染色体分开一等位基因分离 配子中含等位基因中的一个
自由组合定律 减I后期 非同源染色体自由组合一非同源染色体上的非等位基因自由组合 配子中含不同基因的组合,基因之间为非等位基因关系
(2)细胞质遗传与减数分裂的关系
①母系遗传的细胞学基础:卵原细胞在减数分裂过程中,细胞质不均等分裂,从而形成含大量细胞质的卵细胞。精细胞经变形形成精子后含极少量的细胞质。
②杂交后代不出现一定分离比的细胞学基础:线粒体和叶绿体中的质基因是成单存在的,无等位基因,在减数分裂时,线粒体和叶绿体等细胞器伴随细胞质随机地、不均等地分配到子细胞中去。21世纪教育网
3.分离定律与自由组合定律的比较(理解能力·3年高考未考点·2010高考预测指数:★★)
基因分离定律 基因的自由组合定律
2对相对性状 n对相对性状
相对性状的对数 1对 2对 n对
等位基因及位置 1对等位基因位于1对同源染色体上 2对等位基因位于2对同源染色体上 n对等位基因位于n对同源染色体上
F1的配子 2种,比例相等 4种,比例相等 2n种,比例相等
F2的表现型及比例 2种,3:1 4种,9:3:3:1 2n 种,(3:1)“
F2的基因型及比例 3种,l:2:1 9种(1:2:1)24:2:2:2:2:1:1:l:1 3n 种(1:2:1) n
测交表现型及比例 2种,比例相等 4种,比例相等 2n种,比例相等
遗传实质 减数分裂时,等位基因随同源染色体的分离而进入不同配子中 减数分裂时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,从而进入同一配子中21世纪教育网
实践应用 纯种鉴定及杂种自交纯合 将优良性状重组在一起
联系 在遗传时,遗传定律同时起作用:在减数分裂形成配子时,既有同源染色体上等位基因的分离,又有非同源染色体上非等位基因的自由组合
4.分离定律与自由组合定律的实践应用(综合运用·3年高考未考点·2010高考预测指数★★)
(1)基因分离定律的实践应用
①在育种中,欲培育显性性状品种,需先连续自交(或相同基因型相交,或通过测交检测纯合或杂合)直到确认不发生性状分离才能确定纯种,而隐性性状一旦出现,即可确认为纯合体。
②在医学实践上,人们常常利用基因的分离定律对遗传病的基因型和发病概率作出科学的推断。
禁止近亲结婚:人类有许多遗传病由隐性基因控制,近亲结婚的夫妇,有可能从共同的祖先那里遗传得到相同的隐性致病基因,从而使后代出现隐性遗传病的机会大大增加。因此应禁止近亲结婚。
(2)自由组合定律的实践应用21世纪教育网
①在育种工作中把具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合到一起,选育优良品种。
②在医学实践上根据基因自由组合定律来分析家系中两种遗传病同时发病的情况,并且推断出后代的基因型和表现型以及它们出现的概率,为遗传病的预测和诊断提供理论上的依据。
三、伴性遗传与人类遗传病知能储备
1.性别决定和性别分化(理解能力·2009广东生物8;2007广东文基47·2010高考预测指数:★★★)
(1)性别的发育必须经过两个步骤:一是性别决定,它是指细胞内遗传物质对性别的作用,受精卵的染色体组成是决定性别的主要物质基础,它在精卵结合时就已确定;二是性别分化它是在性别决定的基础上,经过一定内外环境条件的相互作用,才发育为一定的性别。
(2)性别决定的特殊情况——雄蜂
有些生物中染色体倍数可决定性别,如雌蜂(包括蜂王和工蜂)是由受精卵发育而来的,雄蜂(公蜂)是由卵细胞直接发育而来的,是孤雌生殖的结果。所以雄蜂体细胞中染色体数只
有雌蜂的一半。蜂王产卵时进行减数分裂,而雄蜂产生配子时却只进行减数第二次分裂(称作假减数分裂)。21世纪教育网
2.常见遗传病的遗传方式、特点及诊断(理解能力与综合运用·2009广东理基46;2009江苏生物l8;2009安徽理综5;2009广东理基48·2010高考预测指数:★★★) .
遗传病类型 遗传特点 遗传定律 诊断方法
单基因 常染色体显性遗传病 男女患病几率相等、连续遗传 遵循孟德尔遗传定律 遗传咨询、产前诊断(基目诊断)、性别检测(伴性遗传病)
常染色体隐性遗传病 男女患病几率相等、隔代遗传
伴x显性遗传病 女患者多于男患者、交叉遗传
伴x隐性遗传病 男患者多于女患者、交叉遗传
多基因遗传病 家族聚集现象、易受环境影响 没有遗传规律 遗传咨询基因检测
染色体遗传病 结构异常数目异常 往往造成较严重的后果,甚至在胚胎时期就引起自然流产 不遵循孟德尔遗传定律 产前诊断(染色体数目、结构检测)
3.调查常见的人类遗传病(实验与探究·3年高考未考点·2010高考预测指数:★★★)
(1)调查步骤:①确定要调查的遗传病,掌握其症状及表现;②设计记录表格及调查要点;③分多个小组调查,获得足够大的群体调查数据;④汇总结果,统计分析。
(2)注意调查的范围:如果是调查计算发病率则需要在全部人群中随机抽样调查,但若是调查研究发病方式则应在患者家系中调查研究。21世纪教育网
方法技巧储备
一、遗传规律解题方法与技巧储备
1.亲子代基因型与表现型的推导题型解题技巧(理解能力2009江苏生物33;2009山东理综7;2009宁夏理综6;2009山东理综27;2009广东理基44;2009浙江理综31;2008广东文基72;2008江苏生物l3;2008广东理基45;2008广东理基46;2008广东生物36;2008江苏生物27;2007宁夏理综29;2007江苏生物23·2010高考预测指数:★★★★★)
亲子代基因型与表现型的推导题主要有三种方式:文字信息类、表格数据类和遗传图谱(解)类。对于前两种一般要首先根据题目所给的信息列出遗传图解,再进行解答。
(1)首先确定是否为伴Y染色体遗传病
所有患者均为男性,无女性患者,则为伴Y染色体遗传。
(2)其次判断显隐性21世纪教育网
①双亲正常,子代有患者,为隐性(即无中生有),如图1;
②双亲患病,子代有正常,为显性(即有中生无),如图2;
③亲子代都有患者,无法准确判断,可先假设,再推断,如图3。
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(3)再次确定是否为伴x染色体遗传病
①隐性遗传病:女性患者,其父或其子有正常,一定是常染色体遗传,如图4、5;女性患者,其父和其子都患病,可能是伴x染色体遗传,如图6、7。
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②显性遗传病:男性患者,其母或其女有正常,一定是常染
色体遗传,如图8;男性患者,其母和其女都患病,可能是伴X
染色体遗传.如图9、10。21世纪教育网
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2.解决自由组合定律问题的思维方法(理解能力·2009江苏生物10;2007江苏生物31·2010高考预测指数:★★★) 21世纪教育网
自由组合定律是以分离定律为基础的,因而可用分离定律的知识解决自由组合定律的问题,且用分离定律解决自由组合定律的问题显得简单易行。其基本策略是首先将自由组合问
题转化为若干个分离定律问题,在独立遗传的情况下,有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。如AaBb×Aabb可分解为:Aa×Aa、Bb×bb。
(1)配子类型的问题
[例析l】 某生物雄性个体的基因型为AaBbcc,这三对基因为独立遗传,则它产生的精子的种类有:
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即某个体产生配子的类型数等于各对基因单独形成的配子种类数的乘积。
规律:某基因型的个体产生的配子类型数=2Ⅵn=等位基因对数(杂合基因对数)]。 、
(2)基因型类型的问题
[例析2】 AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有多少种基因型
先将问题分解为分离定律问题:
Aa×Aa_后代有3种基因型(AA:Aa:aa=1:2:1);Bb×BB→后代有2种基因型(BB:Bb=1:1);Cc×cc一后代有3种基因型(CC:Cc:cc=1:2:1)。21世纪教育网
因而AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有3×2×3=18种基因型。21世纪教育网
规律总结:
①任何两种基因型的亲本相交,产生的子代基因型的种类数等于亲本各对基因单独相交所产生基因型种类数的乘积。
②子代个体基因型所占比例等于该个体基因型中每对基因型出现概率的乘积。
(3)表现型类型的问题
[例析3] AaBbCc与AabbCc杂交,其后代有多少种表现型
先将问题分解为分离定律问题:
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。
因而AaBbCc与AabbCc杂交,其后代有2×2×2=8种表现型。
规律总结:21世纪教育网
①任何两种基因型的亲本相交,产生的子代表现型的种类数等于亲本各对基因单独相交所产生表现型种类数的乘积。
②子代个别表现型所占比例等于该个别表现型中每对基因的表现型所占比例的乘积。
3.两种遗传病概率的计算规律(理解能力·2007广东生物20·2010高考预测指数:★★★)
设患甲病几率为m,患乙病几率为n。
序号 类型 公式
1 患甲病几率 m
2 患乙病几率 n
3 只患甲病几率 m-mn,
4 只患乙病几率 n-mn
5 同时患甲、乙两种病几率 mn
6 只患一种病几率 m+n-2mn
7 患病几率 m+n-mn.
8 不患病(即正常)几率 (1-m)(1-n)
二、遗传实验设计题型解题方法储备
1.显性性状和隐性性状的区别设计(实验与探究·3年高考未考点·2010高考预测指数:★★★)
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说明:
(1)具有一对相对性状的纯合子杂交,F,表现出来的性状是显性性状。如:豌豆的高茎和矮茎进行杂交,F。代只出现高茎。由此可以判断高茎是显性性状,矮茎是隐性性状。
(2)不能进行自交的具相对性状的亲本杂交,若后代出现性状分离,无法确定性状的显隐性,只能说明两亲本的基因型分别为Aa、aa,但哪个是显性亲本(Aa),哪个是隐性亲本(aa)无法确定。我们可利用“让与亲代具有相同性状的子代与亲本回交”的方法:若回交子代有性状分离,则该性状为显性(Aa×Aa);若回交子代无性状分离,则该性状为隐性性状(aa×弛)。
(3)杂种后代有性状分离,数量占3/4的性状为显性。
[典题1 ] 已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上的等位基因A与a控制。以一自由放养的牛群(假设无突变发生)为实验材料,应如何设计杂交实验,确定有角与无角
这对相对性状的显隐性关系
[解析] 根据题意分析可知,有角和无角是一对相对性状,是由一对等位基因控制的,遵循基因的分离定律,要鉴定有角与无角之间的显隐性关系,可通过杂交的后代是否发生性状分离来加以分析确定(植物还可以通过自交的方法)。
[答案] 从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交(有角牛×有角牛),如果后代出现无角小牛,即无中生有,则可以确定有角(或亲本性状)为显性,无角(或新性状)为隐性;从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交(有角牛×有角牛),如果后代没有出现性状分离即全部为有角小牛,则有角为隐性,无角为显性。
2.纯合子、杂合子鉴定的实验设计(实验与探究·3年高考未考点·2010高考预测指数:★★★)
(1)自交:让某显性性状的个体进行自交,若后代无性状分离,则可能为纯合体。此法适用于植物,不适用于动物,而且是最简便的方法。
(2)测交:让待测个体与隐性类型测交,若后代出现隐性类型,则一定为杂合体,若后代只有显性性状个体,则可能为纯合体。 1
(3)用花粉离体培养形成单倍体植株并用秋水仙素处理后获得的植株为纯合体,根据植株性状进行确定。 .
(4)花粉鉴定法:非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色,杂种非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物,且比例为1:1,从而直接证明了杂种非糯性水稻在产生花粉的减数分裂过程中,等位基因彼此分离,同时还可检验亲本个体是纯合体还是杂合体。
[典题2] 3支试管内分别装有红眼雄性和两种不同基因型的红眼雌性果蝎,还有1支试管内装有白眼雄果蝇。请利用实验室条件设计最佳方案,鉴别上述3支试管内红眼果蝇的基因型(显性基因用B表示)。
{解析} 果蝇的红眼和白眼为一对相对性状,红眼为显性性状,自眼为隐性性状,控制这对性状的基因位于x染色体上(这是考生应该记住的常识)。雄果蝇的基因型有两种:XBY (红眼)、XbY(白眼);雌果蝇的基因型有三种:XBXB (红眼)、XBXb (红眼)、XbXb(白眼),雌果蝇和雄果蝇可直接通过观察成体第二性征的差别来鉴定。通过以上分析可知,唯有红眼雌果蝇的基因型(有XBXB和XBXb两种基因型)需要鉴别。可以直接用红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,若后代有自眼果蝇,说明该红眼雌果蝇是杂合体,基因型为XBXb;若后代全为红眼果蝇,说明该红眼果蝇是纯合体,基因型为XBXB。至此,设计的实验方案也就出来了。
[答案] 先根据第二性征鉴别四支试管内果蝇的性别,若为红眼雄性果蝇,则该试管内果蝇基因型为XBY,再用白眼雄性果蝇分别与红眼雌性果蝇交配,若后代中出现性状分离,则该试管中果蝇的基因型为XBXb;若后代中不出现性状分离,则该试管中果蝇的基因型为XBXB。
3.根据性状判断生物性别的实验设计(综合运用能力·2007全国l 31·2010高考预测指数:★★★)
选择同型性染色体(XX或ZZ)隐性个体与异型性染色体(XY或ZW)显性个体杂交(XY性别决定的生物就是“隐雌显雄”)。这样在子代中具有同型性染色体(XX或ZZ)的个体表
现型是显性,具有异型性染色体(XY或ZW)的个体表现型是隐性性状。
[典题3] 果蝇的红眼(B)对白眼(b)是一对相对性状,基因B、b位于x染色体上。请设计一个实验,单就颜色便能鉴别果蝇的雌雄。
[解析] 在设计杂交实验时,最好是根据性状就能判断出基因型。据题意分析雄果蝇的基因型有两种:XBY (红眼)、) XbY (白眼);雌果蝇的基因型有三种:XBXB (红眼)、XBXb (红眼)、XbXb (白眼)。由于显性雌果蝇有两种基因型XBXB (红眼)、XBXb (红眼),所以我们只能选择隐性的雌果蝇个体XbXb,自然雄果蝇个体就是显性个体XBY了。
[答案] 让白眼雌果蝇(XbXb)与红眼雄果蝇(XBY)杂交,后代中凡是红眼的都是雌果蝇,白眼的都是雄果蝇。
4.基因在常染色体还是在x染色体上的判断与实验设计(综合运用与实验探究·2007海南生物l8·2010高考预测指数:★★★)
若通过一次杂交实验,鉴别某等位基因是在常染色体上还是在x染色体上,应选择的杂交组合为:隐性性状的雌性与显性性状的雄性。
[典题4] 一只雌鼠的一条染色体上某基因发生突变,使野生型变为突变型。该鼠与野生型鼠杂交,F,的雌雄鼠中均既有野生型,又有突变型。假如仅通过一次杂交实验必须鉴别突变基因是在常染色体上还是在x染色体上,F。的杂交组合最好选择 ( )
A.野生型(雌)×突变型(雄) 21世纪教21世纪教育网育网
B.野生型(雄)×突变型(雌) 221世纪教育网1世纪教育网
C.野生型(雌)×野生型(雄) 21世21世纪教育网纪教育网
D.突变型(雌)×突变型(雄) 21世纪21世纪教育网教育网
[解析] (1)由条件可知,突变型是显性性状,野生型是隐性性状;该突变型雌鼠是杂合子,其基因型为Aa或XAXa 野生型雄鼠的基因型为aa或XaY。
(2)确定F1的基因型。
可见,不论基因位于常染色体还是x染色体上,Fl的雌雄鼠中既有野生型,又有突变型,证明前面两点的推论是正确的。
验证
假设基因位于常染色体上:
①第一种可能是AA×aa其后代无论雌雄全为显性;
②第二种可能是Aa×aa雌雄鼠中既有显性性状又有隐性性状。
假设基因位于X染色体上:
XaXa×XAY其后代雌鼠全为显性性状,雄鼠全为隐性性状。
所以,用隐性性状的雌鼠与显性性状的雄鼠杂交时,若后代雌鼠全为显性性状,雄鼠全为隐性性状,则该基因位于X染色体上;若后代雌雄鼠中都有显性性状,则该基因位于常染色体上。
[答案] A
5.性染色体同源区段基因的特殊遗传方式(综合运用能力·2009上海生物40·2010高考预测指数:★★★) 21世纪教育网
图8-7为X、Y染色体的结构模式图,Ⅰ为X、Y染色体的同源区段。假设控制某个相对性状的基因A(a)位于x和Y染
色体的Ⅰ片段,那么这对性状在后代男女个体中表现型也有差别。
例如:母本为XaXa,父本为XaYA,则后代男性个体为XaYA,全部表现为显性性状,后代女性个体为XaXa,全部表现为隐性性状,再如母本为XaXa,父本为XAYa,则后代男性个体为XaYa,全部表现为隐性性状,后代女性个体为XAXa,全部表现为显性性状。21世纪教育网
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[典题5] 图8—8甲为人的性染色体简图。X和Y染色体有二部分是同源的(甲图中I片段),该部分基因互为等位基因;另一部分是非同源的(甲图中的II一1、II一2片段),该部
分基因不互为等位基因。请回答:
(1)人类的血友病基因位于甲图中的——片段。
(2)在减数分裂形成配子过程中,X和Y染色体能通过互换发生基因重组的是甲图中的——片段。21世纪教育网
(3)某种病的遗传系谱如乙图,则控制该病的基因很可能位于甲图中的——片段。
(4)假设控制某个相对性状的基因A(a)位子甲图所示X和Y染色体的I片段,那么这对性状在后代男女个体中表现型的比例一定相同吗 试举一例。
[解析] (1)血友病是X染色体隐性遗传病,其基因位于甲图中的II一2片段,Y染色体上无相应片段。(2)同源染色体非姐妹染色单体的相应部分才能发生交叉互换,所以是I片段(因为x和Y的I片段是同源的)。(3)从题图中看出,该病的患者者全部为男性,则可以推出该病致病基因位于Y染色体的II-1片段上。
[答案] (1)Ⅱ一2 (2)I (3)Ⅱ一1 (4)不一定。
例如母本为XaXa,父本为XaYA,则后代男性个体为XaYA,全部表现为显性性状;后代女性个体为XaXa,全部表现为隐性性状。
6.环境因素(外因)和遗传因素(内因)对生物性状影响的判断与设计(综合运用与实验探究·2008山东理综26·2010高考预测指数:★★★) 21世纪教育网
(1)生物性状既受基因的控制,又受环境的影响。21世纪教育网
(2)当发生性状改变时,有可能是由基因决定的,也有可能是由环境影响的。
(3)探究生物性状的改变是由基因还是由环境因素引起的,需要改变环境进行实验探究。
7.遗传规律的验证设计或探究——控制两对或多对相对性状的基因是否位于一对同源染色体上(综合运用与实验探究·3年高考未考点·2010高考预测指数:★★★)
[典题6] 现提供纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆,叶腋花(E)对茎顶花(e)为显性,高茎(D)对矮茎(d)为显性,现欲利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案,探究控制叶腋花、茎顶花的等位基因是否与控制高茎、矮茎的等位基因在同一对同源染色体上,并作出判断。
[解析] 设计实验探究控制两对或多对相对性状的基因是否位于一对同源染色体上一般采用F,自交法或测交法,观察Fl后代性状分离比是否为3:1或9:3:3:1、1:1或1:1:1:1。如果是后者则位于两对同源染色体上即符合自由组合定律,若是前者则位于一对同源染色体上即符合分离定律。
[答案J 方案一取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F。,让其白交,如果F:出现四种性状,其性状分离比为9:3:3:1,说明符合基因的自由组合定律,因此控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在一对同源染色体上;否则可能是位于一对同源染色体上。
方案二取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1,与纯种矮茎茎顶花豌豆测交,如果测交后代出现四种性状,其性状分离比为1:1:1:1,说明符合基因的自由组合定律,因此控制叶腋花、茎顶花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在一对同源染色体上;否则可能是位于一对同源染色体上。21世纪教育网
8.个体基因型的探究(综合运用与实验探究·3年高考未考点·2010高考预测指数:★★★)
[典题7] 某研究性学习小组重复了孟德尔关于两对相对性状的杂交实验,选取F:中黄色圆粒豌豆种子(黄色、绿色分别由A和a控制,圆粒、皱粒分别由B和b控制)若干组实验材料,进行自身基因型鉴定。实验一组利用单倍体育种方法对部分种子进行基因型鉴定,取得了满意效果;实验二组选择另一种实验方案,对剩余种子进行基因型鉴定。
[解析] 对于个体基因型的探究,可以有三种方法:①自交法,通过观察自交后代的性状分离比,分析推理出待测亲本的基因型。②测交法,如果能找到纯合的双隐性个体,通过分析测交后代的性状分离比即可推知待测亲本的基因组成。
③花药离体培养法,如果条件允许,取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,根据植株的性状即可推知待测亲本基因型。当然以上三种方法的使用要具体问题情景具体分析,在本题提供的问题情境中,我们只能选择方法①。21世纪教育网
[答案] 对剩余种子播种并进行苗期管理。植株成熟后,自然状态下进行自花受粉。收集每株所结种子进行统计分析,如果①自交后代全部为黄色圆粒,则F2黄色圆粒豌豆的基因型为AABB;②后代仅出现黄色圆粒、黄色皱粒,比例约为3:1,则F2黄色圆粒豌豆的基因型为AABb;③后代仅出现黄色圆粒、绿色圆粒,比例约为3:1,则F2黄色圆粒豌豆的基因型为AaBB;④后代出现黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒四种表现型,比例约为9:3:3:1,则F:黄色圆粒豌豆的基因型为AaBb。
9.关注遗传学中的某些配子致死、基因互作、表型模拟等“例外”现象(综合运用与实验探究·2008广东生物33;2006宁夏理综29·2010高考预测指数:★★★)
在近年高考试题中,遗传学中某些“例外”现象,如:“显(隐)性纯合致死”“不完全显性遗传”“基因互作”“表型模拟”等,也常常作为(或者可作为)能力考查的命题材料。
(1)致死基因问题例析
①隐性致死隐性基因存在于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。植物中白化基因,使植物不能形成叶绿素,植物因此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。如人的神经胶质症(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。
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。
④合子致死指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或早夭的现象。如:黄鼠基因的致死作用发生于胚胎植入子宫后不久。
[典题8】 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。实验研究中发现,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。21世纪教育网
(3)既然窄叶型含x6的花粉粒要死亡,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。
[解析】 女娄菜的叶型属于伴X染色体遗传。由于含Xb的花粉粒要死亡,窄叶型雄株只能产生含Y染色体的可育配子,雌性植株中一般就不会出现窄叶型个体;雄株窄叶型是
由雌性提供的含Xb的卵细胞来决定;雌株宽叶型(基因型可为XBXB 、XBXb)则决定于雄株提供的含x8的花粉;杂合子的宽叶雌株,其中的Xb来自卵细胞。要获得窄叶型雌性植株,只有借助遗传育种的途径,而较快的育种方法就是单倍体育种。
[答案] (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数目加倍,可得到稳定遗传的窄叶型的雌性植株(也
可采用植物细胞工程育种的方法)。
(2)表型模拟问题
[典题9】果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性。将纯合长翅品系的果蝇幼虫,在35℃温度下培养(正常培养温度为25℃),长成的果蝇表现型却为残翅,这种现象称为“表型模拟”。试问:
①这种表型模拟的表现型能否遗传 为什么 21世纪教育网
②现有1只残翅雌果蝇,你如何通过实验判断它是属于纯合子aa,还是“表型模拟” 请设计鉴定方案并分析结果。
③假设这只残翅果蝇是由于基因突变引起的,现有一定数量的长翅和残翅果蝇,请以最简捷的实验设计思路,确定该性状是否为伴性遗传,并对可能出现的结果进行分析。
[解析] ①表型模拟性状的出现仅仅是由环境条件的改变引起的,其遗传物质(基因)并没有发生改变,自然不能遗传。②既然表型模拟现象是环境的改变引起的,那么我们改变培养环境观察其后代性状即可。③如果是伴性遗传,那么杂交后代的性状出现必然和性别有关联,可以根据这一点进行判断。
[答案】 ①不能遗传。因为这种残翅性状仅仅是由环境条件的改变引起的,其遗传物质(基因)并没有发生改变。
②方法步骤:让这只残翅雌果蝇与正常培养温度下发育的雄性残翅果蝇交配,并让其子代在正常培养温度下发育。
结果分析:若子代均为残翅果蝇,则这只残翅果蝇为纯合子aa;若子代中有长翅果蝇出现,则说明这只残翅果蝇为“表型模拟”。
③方法步骤:选择多只雄性长翅果蝇和这只残翅果蝇杂交,在正常培养温度下培养、观察。
结果分析:若子代果蝇中,雌雄个体均出现长翅和残翅,则不是伴性遗传;若子代果蝇中,所有雌果蝇均表现为长翅,雄果蝇表现为残翅,则为伴性遗传。
(3)基因互作问题分析
对于一个性状受两对等位基因控制的遗传学问题,提醒考生注意仔细分析,杂交后代性状分离比不是典型的自由组合定律分离比。21世纪教育网
[典题l0] 某植物的花色由两对自由组合的基因决定显性基因A和B同时存在时,植株开紫花,其他情况开白花。请回答:21世纪教育网
开紫花植株的基因型有__种,其中基因型是__的紫花植株自交,子代表现为紫花植株:白花植株=9:7。基因型为__和__的紫花植株各自自交,子代表现为紫花植株:白花植株=3:1。基因型为__的紫花植株自交,子代全部表现为紫花植株。
[解析] 依题意可知:基因型为A_B_的植株开紫花,其余基因型开白花。A_的基因有2种:AA、Aa,B一也有2种,因此相乘就有4种。
据基因自由组合定律可知:双杂合体自交可以产生9:3:3:1的关系,9:7正是9:3:3:1的变式,因此可以认定基因型是AaBb的紫花植株自交,子代表现为紫花植株:白花植株=9:7。
两对性状的杂交,要得到3:1的关系,必须是(1:0)×(3:1)即某对基因只产生一种性状,另一对基因则产生两种性状比例为3:1。故AaBB和AABb自交均符合题意要求。
基因型为AABB的紫花自交后代基因型全为AABB。
[答案]4 AaBb AaBB AABb AABB
易混易错储备
一、易混知识点储备
1.两对基因控制一对性状的异常分离比遗传现象
某些生物的性状由两对等位基因控制,这两对基因在遗传的时候遵循自由组合定律,但是F1,自交后代的表现型却出现了很多特殊的性状分离比如9:3:4、15:1、9:7、9:6:1等,分析这些比例,我们会发现比例中数字之和仍然为16,这也验证了基因的自由组合定律.具体情况分析如下表。21世纪教育网
F1 (AaBb)自交后代比例 原因分析
9:3:3:1 正常的完全显性
9:7 A、B同时存在时表现为一种性.否则表现为另一种性状
9:3:4 aa(或bb)成对存在时,表现茎隐性状,其余正常表现
9:6:l 存在一种显性基因(A或B)时表现为另一种性状,其余正常表现
15:1 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
2.果实各部分染色体数目、染色体组数和基因型判定
(1)被子植物双受精过程中精子、卵细胞、极核的来源
①精子来源:双受精过程中的两个精子来自一个花粉粒的一次有丝分裂,因此两个精子内的遗传物质完全相同。
②卵细胞与极核的来源:卵细胞、极核来自子房内一个大孢子的三次有丝分裂,所以卵细胞与两个极核内的遗传物质完全相同。
(2)果实各部分来源和染色体数目、染色体组数及基因型
(以二倍体为例) 21世纪教育网
项目结构 来源 染色体数目 基因型 染色体组数
胚 受精卵 2n 含双亲的遗传物质 2
胚乳 受精极核 3n 母方提供两个与卵细胞基因型相同的极核、父方提供一个精子 3
种皮 珠被 2n 与母方遗传物质相同 2
3.先天性疾病、家族性疾病与遗传病的关系
先天性疾病 家庭性疾病 遗传病
特点 出生时已经表现出来的疾病 一个家族中多成员都表现为同一种病 能够在亲子代个体之间遗传的疾病
病因 可能是由遗传物质改变引起的,也可能与遗传物质的改变无关 遗传物质发生改变引起的
关系 (1)先天性疾病不一定是遗传病;(2)家族性疾病不一定是遗传病;(3)大多数遗传病是先天性疾病,但有些遗传病可在个体生长发育到一定年龄才表现出来,后天性疾病不一定不是遗传病
举例 遗传的先天性疾病:先天性愚型、多指、白化病、苯丙酮尿症;非遗传的先天性疾病:胎儿在子宫内受天花病毒感染,出生时留瘢痕;后天的非遗传病:由于饮食中缺乏维生素A,一个家族中多个成员都息夜盲症
二、典型易错题点拨
1.对杂交、自交和测交的概念及作用理解不准确
[易错典题l] 水稻抗瘟病对易感瘟病为显性,现有甲、乙两种抗瘟病的水稻,其中一种为杂合子。现在需要鉴别和保留纯合的抗瘟病水稻选用下列哪种方法最为简便、易行( )
A.甲×乙
B.甲×乙得F1再自交
C.甲、乙分别与隐性类型测交
D.让甲与乙分别自交
[解析] 本题考查了运用基因的分离定律对几个简单常用的杂交实验进行适用性判断的能力,需要掌握杂交、自交、测交这三个实验的原理和方法,知道它们适用于解决什么问题且
有什么缺点。这三个实验中,自交的优点是简便易行,子代数量较多时,能根据子代是否发生性状分离判断亲本的基因型,缺点是在子代数量少时不可靠;测交能较可靠地判断亲本的基因型,但子代中显性性状的个体全为杂合子,操作起来也比自交复杂;杂交可根据子代表现型判断显隐性并得到杂合子,但必须以亲本是纯种为前提。
[答案】D
[错因分析】 做错的主要原因是不能将生物的性状与基因型对应起来,对于实验所要达到的目的和三种实验的适用性没有掌握,不能根据所要达到的目的来选择适当的实验方法。
2.不能正确运用常染色体遗传病和伴性遗传病的特点解题
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【易错典题2】 图8—9是患甲病(显性基因为A,隐性基因为B)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。据图回答下列问题。
(1)甲病致病基因位于__染色体上,为__性基因。从系谱图上可以看出,甲病的遗传特点是子代患病,则亲代__。
(2)假设Ⅱ1不是乙病基因的携带者,则乙病的致病基因位于__染色体上。Ⅲ2的基因型为__。假设Ⅲ1和Ⅲ5结婚生了一个男孩,则该男孩患一种病的几率为__ ,所以我国婚姻法禁止近亲结婚。
[解析] Ⅱ5、Ⅱ6患病,Ⅲ3正常,则甲病为常染色体上显性遗传病,一般表现为连续遗传。Ⅱ1正常,且无乙病基因,而Ⅲ2患乙病,则其基因来自Ⅱ2号,所以乙病为X隐性遗传。
Ⅱ2的基因型为AaXBXb,Ⅱ1的基因型为AaXBY,则Ⅲ1的基因型为l/2aaXBXB,1/2aaXBXb,IIl5基因型是aaXBY,后代一定不患甲病,其中男孩患乙病的概率为1/4。
[答案】 (1)常显必有病人(2)X AaXbY l/4
[错因分析] 本题需要根据图中信息进行致病基因的显隐性判断和基因在常染色性或性染色体上的判断,然后在此基础上分析某些个体的基因型并进行概率计算。需要对人类遗
传病中的常染色体显性、常染色体隐性、伴x显性、伴x隐性及伴Y五个类型都有全面的掌握,属于较难的题目。出错及不能作答的原因都是由于对这五类遗传病没有全面的掌握。在解答此类试题时,要注意将每种遗传病都与五类遗传病的特征进行对照,从而确定该病属于哪一类。
3.混淆“患病男孩(女孩)概率”和“男孩(女孩)患病概率”
[易错典题3]人的血友病属于伴性遗传,苯丙酮尿症属于常染色体遗传。一对表现型正常的夫妇生下一个既患血友病又患苯丙酮尿症的男孩。如果他们再生一个女孩,表现型正
常的概率是 ( )
A.9/16 B.3/4 C.3/8 D.1/4
[解析]苯丙酮尿症基因用a表示,血友病基因用b表示,根据题意分析可知,这对夫妻的基因型是AaXBXb6和AaXBY,其遗传遵循自由组合定律,解此题时利用分别分析法相当简捷。后代患苯丙酮尿症遗传方式:Aa X Aa一1AA:2Aa:laa,后代表现
型正常的概率为3/4(在常染色体遗传中,男女患病的几率相等,所以,女孩表现型正常概率=后代表现型正常的概率);后代血友病遗传方式:XBXb×XBY:1XBXB:1XBXb:lXBY:1XbY,后代表现型正常概率为3/4,但女孩中表现型正常的概率为l00%(在伴X染色体遗传中,男女患病的概率一般不相等,所以女孩表现型正常概率不一定等于后代表现型正常的概率)。综合考虑再生一个女孩,表现型正常的概率是3/4×100%=3/4。
[答案]B(易错选C)
[错因分析] 此题易错选c的原因是计算时没有注意“男孩(女孩)表现型正常概率”和“表现型正常男孩(女孩)概率”两者的区别。如果此题计算表现型为正常女孩的概率,就
是3/4×3/4 X2/3=3/8了。另外注意区别“患病男孩(女孩)概率”和“男孩(女孩)患病概率”。
4.混淆果实、种皮等各部分的起源
[易错典题4]豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)为显性,黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性。每对性状的杂合体(F1)自交后代(F1)均表现3:1的性状分离比。以上种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比分别来自对以下哪代植株群体所结种子的统计 ( )
A.F1植株和F1植株 B.F2植株和F2植株
C.F1植株和F2植株 D.F2植株和F1植株
[解析] F1自交后代的F2均表现为3:1的性状分离比,可见都是符合基因分离定律,3:1的分离比应该出现在F2,但是,统计F2种皮的颜色和子叶的颜色不能都在F2进行。这还
得从果实的起源说起,种子结构中胚和种皮的起源不同,在同一颗种子中,胚和种皮的世代是不相同的,种皮是当代的,其基因型与母本完全相同;而胚(包括胚根、胚轴、胚芽、子叶)的基因型则与双亲的基因型相关,是下一代的。也就是说在F1植株上所结的种子,其胚是F2的,而种皮则是Fl母本的类型;在F2植株上所结的种子,其胚是F3的,而种皮是F2母本的。所以,对种皮、果皮的性状进行统计分析时,则应在F2植株上所结种子进行;对胚、胚乳的性状统计分析时,则应在F1植株上所结种子进行。
【答案]D(易错选B)
[错因分析]此题易错选B的原因是没有搞清“果实各部分的起源”知识。
5.对雌雄同株植物和雌雄异株植物染色体组的概念理解不准确
[易错典题5] “继人类基因组计划”的研究取得重大突破后,我国科学家在世界上又首次成功地破译了水稻基因组序列。已知四倍体水稻有48条染色体,你认为科学家测定了水稻的多少条染色体的基因的碱基序列 ( )
A.12条 B.13条 C.24条 D.48条
[解析] 近代细胞遗传学和分子遗传学表明:只有雌雄异株植物(如石竹)才具有性染色体,通常性染色体的不同组合(如XY型、ZW型)及性染色体比例决定植物性别;雌雄同花植
物(如水稻)仅仅是位置影响性别分化,体细胞内无异型的性染色体;高等动物一般都具有异型性染色体(XY或ZW,遗传信息不同)。所以水稻的被测基因组包含于体细胞的一个染色体
组,而人类的被测基因组包含于24条染色体DNA(即22条常染色体+X+Y)中。
[答案]A(易错选B)
[错因分析]考生不知雌雄同花植物(如水稻)无异型的性染色体。
6.将“自由交配”题目的做法等同于“自交”
[易错典题6]果蝇的灰身和黑身是一对相对性状,基因位于常染色体上,将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交,F1 全部为灰身,让F。。自由交配,产生F:,将F:的灰身果蝇取出,让其自由交配,后代中灰身和黑身果蝇比例为 ( )
A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.8:1
[解析] 将F2的灰身果蝇取出:是AA或者Aa,AA是1/3,Aa是2/3,那么产生a配子的概率是l/3,所以黑身aa的可能为1/3×1/3=1/9,灰身是l—1/9=8/9。
[答案]D(易错选C)
[错因分析]此题选错的原因是考生混淆自由交配与自交的概念。在自由交配的群体果蝇中既有同种基因型个体的自交,也有不同基因型个体间的杂交,因此“自由交配”中某基
因型个体的概率求解时,应该采用配子法。


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