(新高考)2023年高考生物一轮复习讲义第5单元微专题四分离定律在特殊情况下的应用(含解析)

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微专题四　分离定律在特殊情况下的应用题型一　显性的相对性应用导学　一对相对性状的遗传实验中，若统计的样本数量足够大，子二代的性状分离比是1∶2∶1，原因可能是显性基因对隐性基因为不完全显性。归纳总结　显性的相对性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＋隐性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∶(显性＋隐性)∶隐性＝1∶2∶1 跟踪训练1．研究发现基因家族存在一种“自私基因”，该基因可通过杀死不含该基因的配子来扭曲分离比例。若A基因是一种“自私基因”，在产生配子时，能杀死体内一半不含该基因的雄配子。某基因型为Aa的植株自交获得的F1中红花(AA)∶粉红花(Aa)∶白花(aa)＝2∶3∶1，则F1中个体随机受粉产生的后代的表型及比例为(　　)A．红花∶白花＝2∶1B．红花∶粉红花＝8∶7C．红花∶粉红花∶白花＝14∶17∶5D．红花∶粉红花∶白花＝98∶105∶25答案　C解析　若A基因是一种“自私基因”，能杀死一半不含该基因的雄性配子，即能杀死一半Aa产生的含基因a的雄配子，而基因型AA、aa个体产生配子时不存在致死现象。F1个体随机交配，则F1产生的雌配子基因型及比例是A∶a＝7∶5，产生雄配子的基因型及比例是A∶a＝2∶1，则AA∶Aa∶aa＝14∶17∶5，C正确。2．(经典高考题)鲤鱼和鲫鱼体内的葡萄糖磷酸异构酶(GPI)是同工酶(结构不同、功能相同的酶)，由两条肽链构成。编码肽链的等位基因在鲤鱼中是a1和a2，在鲫鱼中是a3和a4，这四个基因编码的肽链P1、P2、P3、P4可两两组合成GPI。以杂合子鲤鱼(a1a2)为例，其GPI基因、多肽链、GPI的电泳(蛋白分离方法)图谱如下：请回答相关问题：(1)若一尾鲫鱼为纯合二倍体，则其体内GPI类型是___________________________。(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体，则鲤鲫杂交的子一代中，基因型为a2a4个体的比例为____________。在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析，图谱中会出现________条带。(3)鲤鲫杂交育种过程中获得了四倍体鱼。四倍体鱼与二倍体鲤鱼杂交，对产生的三倍体子代的组织进行GPI电泳分析，每尾鱼的图谱均一致，如下图所示：据图分析，三倍体的基因型为________，二倍体鲤鱼亲本为纯合子的概率是________。答案　(1)P3P3或P4P4　(2)25%　三　(3)a1a2a3　100%解析　(1)鲫鱼中编码GPI肽链的等位基因是a3和a4，编码的肽链分别为P3和P4，其纯合子(a3a3或a4a4)内GPI类型是P3P3或P4P4。(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体，则其基因型分别为a1a2、a3a4，鲤鲫杂交子一代中a2a4个体所占比例为×＝，即25%；因鲤鲫杂交子一代均为杂合子，任一尾鱼的组织均含有两种不同的肽链，其两两组合共有三种GPI类型，对其进行电泳分析，图谱中会出现三条带。(3)据图示分析，子代中出现了P1、P2和P3肽链，所以产生的三倍体子代的基因型为a1a2a3，未发生性状分离，推出亲本均为纯合子，所以二倍体鲤鱼亲本必为纯合子。题型二　性别对性状的影响应用导学常染色体上的基因受到性激素的影响，在不同性别中表达不同，称为从性遗传。山羊的有角和无角是一对相对性状，由一对等位基因B/b控制。现有一只雌性无角山羊与一只雄性有角山羊杂交，产生的F1中雌雄个体各表现出一种性状。有人认为这是伴性遗传，B、b基因位于X染色体上；也有人认为是从性遗传，基因型为BB的个体无论雌雄均表现为有角，基因型为bb的个体无论雌雄均表现为无角，基因型为Bb的个体在雄性中表现为有角，在雌性中表现为无角。请回答下列问题：(1)从性遗传和伴性遗传的相同点在于性状表现都与性别相关，不同点主要在于__________________________________________________________________________________。(2)若山羊的有角和无角性状为伴性遗传，则F1中雌性山羊的基因型为________________。(3)若山羊的有角和无角性状为从性遗传，则F1中雌雄个体的表型分别为______________；在群体中，让无角雌雄山羊相互交配，后代____________(填“会”或“不会”)出现有角雌山羊，试分析其原因：________________________________________________________________________。答案　(1)从性遗传中控制性状的基因位于常染色体上，而伴性遗传中控制性状的基因位于性染色体上(或控制性状的基因所在的染色体不同)　(2)XBXb　(3)无角、有角　不会　雌性有角山羊的基因型为BB，雌性无角山羊的基因型为Bb或bb，雄性无角山羊的基因型为bb，无角雌雄山羊相互交配，后代不会出现基因型为BB的个体归纳总结　(1)从性遗传：从性遗传的本质为：表型＝基因型＋环境条件(性激素种类及含量差异)。从性遗传和伴性遗传的表型都与性别有密切的联系，但它们是两种截然不同的遗传方式。伴性遗传的基因位于性染色体上，而从性遗传的基因位于常染色体上；从性遗传的基因在传递时并不与性别相联系，其与位于性染色体上基因的传递有本质区别。(2)限性遗传：是指常染色体或性染色体上的基因只在一种性别中表达，而在另一种性别中完全不表达的现象。(3)母性效应：是指子代的某一表型受到母本基因型的影响，而和母本的基因型所控制的表型一样，因此正反交所得结果不同，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。跟踪训练3．(2022·青岛市高三质量检测)已知牛的体色由一对等位基因(A、a)控制，其中基因型为AA的个体为红褐色，aa为红色，在基因型为Aa的个体中，雄牛为红褐色，雌牛为红色。现有一群牛，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1∶1，且雌∶雄＝1∶1。若让该群体的牛分别进行基因型相同的雌雄个体交配(自交)和自由交配，则子代的表型及比例分别是(　　)A．自交红褐色∶红色＝1∶1；自由交配红褐色∶红色＝4∶5B．自交红褐色∶红色＝5∶1；自由交配红褐色∶红色＝8∶1C．自交红褐色∶红色＝2∶1；自由交配红褐色∶红色＝2∶1D．自交红褐色∶红色＝3∶1；自由交配红褐色∶红色＝3∶1答案　D解析　根据分析，该牛群自交后代中AA∶Aa∶aa＝5∶2∶1，Aa的个体中雌雄各半，雌性为红色，雄性为红褐色，故红褐色∶红色＝6∶2＝3∶1；自由交配的后代中AA∶Aa∶aa＝9∶6∶1，Aa中一半为雌性红色，一半为雄性红褐色，故红褐色∶红色＝12∶4＝3∶1，D正确。4．某雌雄异株植物的叶片有羽状浅裂和羽状深裂两种类型，雌株叶片都是羽状浅裂，叶形由基因A、a控制。某小组做了如图所示的杂交实验。下列相关叙述不正确的是(　　)A．实验一F1中羽状浅裂雌株有3种基因型，且其中杂合子占1/2B．实验二亲本雌株的基因型为AA，亲本雄株的基因型为aaC．实验一F1雌株的基因型与实验二F1雌株的基因型相同的概率是1/2D．若要确定某羽状浅裂雌株的基因型，最适合选用羽状深裂雄株与之杂交答案　D解析　根据题意分析可知，实验一的亲本基因型均为Aa，F1中雌性基因型AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，杂合子占1/2，A正确；由题图可知，实验二亲本雌株基因型为AA，雄株基因型为aa，子一代雌株基因型为Aa，实验一雌株基因型为Aa的概率为1/2，则实验一和实验二F1雌株基因型相同的概率为1/2，B、C正确；要确定某羽状浅裂雌株的基因型(AA、Aa、aa)，最适合用羽状浅裂(aa)雄株与之杂交，观察后代雄株表型，D错误。5．“母性效应”是指子代某一性状的表型仅由母本的核基因型决定，而不受自身基因型的支配，也与母本的表型无关。椎实螺是一种雌雄同体的动物，群养时一般异体受精，单独饲养时进行自体受精。椎实螺外壳的旋向由一对核基因控制，右旋(S)对左旋(s)是显性，外壳的旋向符合“母性效应”。以右旋椎实螺A(SS)和左旋椎实螺B(ss)作为亲本进行正反交实验得F1后全部单独饲养进行相关实验。下列叙述错误的是(　　)A．任一椎实螺单独饲养，子一代都不会发生性状分离B．椎实螺A、B正反交所得F1的螺壳旋向与各自母本相同C．F1单独饲养后，所得F2的螺壳旋向为右旋∶左旋＝3∶1D．螺壳左旋的椎实螺基因型只有Ss、ss两种可能答案　C解析　由于子代性状的表型仅由母本的核基因型决定，椎实螺单独饲养时进行自体受精，子一代的表型与亲本相同，不会发生性状分离，A正确；子代性状的表型仅由母本的核基因型决定，椎实螺A、B正反交所得F1的螺壳旋向均与各自母本相同，B正确；右旋椎实螺A(SS)和左旋椎实螺B(ss)作为亲本进行正反交，F1的基因型为Ss，F1(Ss)单独饲养后进行自体受精，所得F2的螺壳旋向由母本的核基因型决定，即全部为右旋，C错误；由于子代螺壳旋向的遗传规律只由其母本核基因型决定，而与其自身基因型无关，所以椎实螺螺壳表现为左旋的个体，其母本基因型为ss，而父本基因型可以是SS或Ss或ss，因此螺壳左旋的椎实螺的基因型可能为Ss或ss，不可能为SS，D正确。题型三　复等位基因遗传1．含义：在一个群体内，一对同源染色体的同一位置上的基因有多种，彼此之间互为等位基因，复等位基因的出现是基因突变的结果。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。跟踪训练6．某种昆虫的翅型有长翅、正常翅、小翅3种类型，依次由常染色体上的C＋、C、c基因控制。正常翅的雌雄个体杂交，子代全为正常翅或出现小翅个体；基因型相同的长翅个体杂交，子代会出现长翅与正常翅或出现长翅与小翅个体，比例接近2∶1。下列分析错误的是(　　)A．该昆虫种群翅型的基因型最多有5种B．基因C＋、C与c的产生是基因突变的结果C．长翅个体与正常翅个体杂交，子代中不会出现小翅个体D．长翅个体与小翅个体杂交，理论上子代的性状比例为1∶1答案　C解析　由题意推知，长翅显性纯合致死，该昆虫种群翅型的基因型最多有3×2－1＝5(种)，A正确；基因C＋、C与c是控制相对性状的复等位基因，是基因突变的结果，B正确；长翅个体基因型可能为C＋c，正常翅个体基因型可能为Cc，则后代可能会出现小翅个体cc，C错误；因长翅显性纯合致死，长翅个体为杂合子，与小翅个体杂交，理论上子代的性状比例为1∶1，D正确。7．烟草是雌雄同株植物，却无法自交产生后代。这是由S基因控制的遗传机制所决定的，其规律如图所示(注：精子通过花粉管到达卵细胞所在处，完成受精)，下列说法不正确的是(　　)A．S1、S2、S3、S4互为等位基因，位于同源染色体的相同位点B．基因型为S1S2和S2S3的烟草间行种植，全部子代中S1S2∶S1S3＝1∶1C．烟草不能自交的原因可能是花粉与含有相同基因的卵细胞的雌蕊结合阻止花粉管的形成D．该现象是被子植物进化过程中防止近亲繁殖的一种重要策略答案　B解析　烟草不存在S基因的纯合个体，基因型为S1S2和S2S3的烟草间行种植时，烟草无法自交产生后代，当S1S2作父本时，杂交后代为S1S2∶S1S3＝1∶1；当S2S3作父本时，杂交后代为S1S3∶S2S3＝1∶1，综上可知，全部子代中S1S3∶S2S3∶S1S2＝2∶1∶1，B错误。题型四　分离定律中的致死问题应用导学1．短尾猫之间相互交配，子代中总是出现约1/3的长尾猫，最可能的原因是子代短尾猫中显性纯合子致死。2．凤仙花的花瓣有单瓣和重瓣两种，由一对等位基因控制。重瓣凤仙花自交，子代都是重瓣花，单瓣凤仙花自交，子代单瓣和重瓣的比例为1∶1，原因是凤仙花的重瓣为隐性性状，单瓣为显性性状。单瓣凤仙花产生的含显性基因的精子或卵细胞死亡(或不能受精)。归纳总结　(1)分离定律中四种致死问题①隐性致死：隐性基因存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死效应。②显性致死：显性基因具有致死效应。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死。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幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体的现象。(2)致死问题解题步骤关于致死现象的遗传题，可分三步分析：第一步，无论是配子致死还是合子致死，均按无致死现象、遵循分离定律写出配子种类及比例，并书写遗传图解；第二步，根据题目信息“划掉”遗传图解中致死配子或个体；第三步，根据“划掉”后的情况调整配子或个体基因型前的“系数”，分析得出正确答案。跟踪训练8．一豌豆杂合子(Aa)植株自交时，下列叙述错误的是(　　)A．若自交后代基因型比例是2∶3∶1，可能是含有隐性基因的花粉有50%的死亡造成的B．若自交后代的基因型比例是2∶2∶1，可能是隐性个体有50%的死亡造成的C．若自交后代的基因型比例是4∶4∶1，可能是含有隐性基因的配子有50%的死亡造成的D．若自交后代的基因型比例是1∶2∶1，可能是花粉有50%的死亡造成的答案　B解析　该杂合子能产生A∶a＝1∶1的雌配子，若含有隐性基因的花粉有50%的死亡，则其产生的雄配子种类及比例为A∶a＝2∶1，自交后代的基因型及比例为AA、Aa、aa，A项正确；若自交后代AA∶Aa∶aa＝2∶2∶1，则可能是显性杂合子和隐性个体都有50%的死亡，B项错误；若含有隐性基因的配子有50%死亡，则该杂合子产生雌雄配子的比例均为A∶a＝2∶1，自交后代的基因型比例是4∶4∶1，C项正确；若花粉有50%的死亡，并不影响雄配子的种类及比例，所以后代的性状分离比仍然是1∶2∶1，D项正确。9．某动物毛色的黄色与黑色是一对相对性状，由位于常染色体上的一对等位基因(A、a)控制。在该同源染色体的一条染色体上带有某种致死基因，且该致死基因的表达会受到性激素的影响。在不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体互换的情况下，根据下列杂交组合的结果进行判断，以下说法不正确的是(　　) 杂交组合亲本类型子代雌雄甲黄色(♀)×黄色(♂)黄238黄119乙黄色(♂)×黑色(♀)黄111，黑110黄112，黑113丙乙组F1中的黄色雌雄个体相互交配黄358，黑121黄243，黑119 A.毛色的黄色与黑色这对相对性状中，黄色是显性性状B．丙组子代雌雄黄色个体全部携带致死基因C．致死基因是隐性基因，雄性激素促使其表达D．致死基因是显性基因，且与A基因在同一条染色体上答案　D10．现代栽培稻(2n＝24)相对普通野生稻丢失了大量优异基因，如抗病、抗虫、抗杂草及抗逆基因等。研究人员发现某野生水稻(甲)8号染色体上具有耐冷基因A,4号染色体上有抗稻飞虱基因B，而栽培稻(乙)染色体的相应位置为隐性基因。将甲、乙杂交，F1自交，用某种方法检测F2群体中不同植株的基因型，发现不同基因型个体数如下表所示，请回答下列问题：基因型AAAaaaBBBbbb个体数量2011 0097985201 038517 (1)对栽培稻乙的基因组进行测序，需要测定________条染色体上DNA分子的碱基排列顺序。(2)依据数据推测，抗稻飞虱性状的遗传______________________________________(填“符合”或“不符合”)基因的分离定律，判断依据是_______________________________________________________________________________________________。(3)重复上述实验发现，F2中基因型为AA、Aa、aa的个体数量比总是接近1∶5∶4。研究人员发现F1产生的雌配子均正常成活，推测可能是带有________基因的花粉成活率很低。请设计杂交实验检验上述推测，并写出支持上述推测的子代性状及比例：______________________________________________________________________________________。(4)为获取能稳定遗传的抗稻飞虱优良栽培稻，科研人员选取上述实验中F1栽培稻作为亲本进行自交，每一代水稻自交后淘汰不抗飞虱的个体，则子五代中基因型BB个体所占的比例为____________。答案　(1)12　(2)符合　F2中BB、Bb、bb三种基因型的比例约为1∶2∶1　(3)A　以F1为父本，品种乙为母本杂交，子代中耐冷个体数与不耐冷个体数的比例约为1∶4　(4)31/33解析　(1)水稻细胞中含有12对同源染色体，无性染色体，故对栽培稻乙的基因组进行测序，需要测定12条染色体上DNA分子的碱基排列顺序。(3)正常情况，F2中基因型为AA、Aa、aa的个体数量比应接近1∶2∶1，但是重复实验发现，F2中基因型为AA、Aa、aa的个体数量比总是接近1∶5∶4。基因型为AA和Aa的个体数量减少了，同时研究人员发现F1产生的雌配子均正常成活，由此推测可能是带有A基因的花粉成活率很低。可通过测交法检测此推测，以F1为父本(Aa)，品种乙为母本(aa)，如果子代中耐冷个体数与不耐冷个体数的比例为1∶4，说明父本Aa产生的A配子中有3/4死亡。(4)能稳定遗传的抗稻飞虱优良栽培稻的基因型是BB，每代子代中均去除基因型为bb的个体，子n代中基因型为BB的比例＝(2n－1)/(2n＋1)，则到子五代中基因型为BB的个体所占的比例为(25－1)/(25＋1)＝31/33。题型五　表型模拟问题1．概念：由于受环境影响，导致表型与基因型不符合的现象，叫表型模拟。体现了生物的表型＝基因型＋环境。2．实例：例如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响，其表型、基因型与环境的关系如下表：温度表型基因型25 ℃(正常温度)35 ℃VV、Vv长翅残翅vv残翅 3.常考题型：确认隐性个体是“aa”的纯合子还是“Aa”的表型模拟。跟踪训练11．某种兔的毛色黑色(W)和白色(w)是一对相对性状。两只黑色兔交配得到的子代，放在－15 ℃环境中成长，表现为黑色；若放在30 ℃环境中成长，则表现为白色。这样的白色兔产生的子代再放在－15 ℃环境中，依然表现为黑色。这种现象在遗传学中称为“表型模拟”。下列相关叙述错误的是(　　)A．在“表型模拟”中，兔子毛色的相关基因并没有发生变异B．子代白色兔的出现，可能是在色素形成的过程中某些酶的活性受到影响C．在30 ℃环境中成长的白色兔都是纯合子D．生物的性状会受到基因控制，而性状形成的同时还受到环境的影响答案　C解析　两只黑色兔交配得到的子代，放在－15 ℃环境中成长，表现为黑色，基因型可能为WW或Ww，在30 ℃环境中成长则为白色兔，故在30 ℃环境中成长的白色兔可能为杂合子Ww，C错误。归纳总结　表型与基因型的关系：基因型＋环境→表型。1基因型相同，表型不一定相同；表型相同，基因型也不一定相同，表型是基因型与环境共同作用的结果。2显隐性关系不是绝对的，生物体内在环境和所处的外界环境的改变都会影响显性性状的表现。 12．果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性，但纯合长翅品种的幼虫在35 ℃条件下(正常温度为25 ℃)长成的成体果蝇却为残翅，这种现象称为“表型模拟”。现有一只残翅果蝇，判断它是纯合vv还是表型模拟的最佳措施是(　　)A．让该残翅果蝇与异性残翅果蝇交配，并在较高温度下培养，观察后代情况B．让该残翅果蝇与异性残翅果蝇交配，并在正常温度下培养，观察后代情况C．让该残翅果蝇与异性长翅果蝇交配，并在正常温度下培养，观察后代情况D．让该残翅果蝇与异性长翅果蝇交配，并在较高温度下培养，观察后代情况答案　B