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2020版高考一轮复习生物江苏专版讲义:必修2 第一单元 第1讲 孟德尔的豌豆杂交实验一
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[思维导图·成一统]
[基础速练·固根基]
1.判断下列有关叙述的正误
(1)杂交时,须在开花前除去母本的雄蕊(√)
(2)自交时,雌蕊和雄蕊都无需除去(√)
(3)孟德尔研究豌豆花的构造,但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度(×)
(4)人工授粉后,应套袋(√)
(5)孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合(×)
(6)F1产生雌、雄配子的比例为1∶1,此比例为雌、雄配子的数量之比(×)
(7)A和a、A和A、a和a均为等位基因(×)
(8)在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性(√)
(9)受精时,不同类型的雌、雄配子随机结合,就是自由组合(×)
(10)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型(×)
(11)DD、dd、AABB、AAbb都是纯合子,Dd、AaBb、Aabb、AabbCCdd都是杂合子(√)
(12)杂种后代不表现的性状叫隐性性状(×)
(13)纯合子自交后代都是纯合子,杂合子自交后代都是杂合子(×)
(14)表现型=基因型+环境条件(√)
(15)杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同(×)
2.孟德尔选用豌豆为实验材料进行杂交实验,运用“假说—演绎法”成功揭示了遗传的两个基本定律,请回答
(1)“F1能产生数量相等的两种配子”是假说内容;“受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容。(填“假说”或“演绎”)
(2)孟德尔运用“遗传因子”解释了豌豆杂交实验现象,控制相对性状的遗传因子分开发生在什么时期?
提示:发生在F1的性原细胞减数第一次分裂后期。
[师说考点·解疑难]
1.遗传概念辨析
(1)性状类:
相对性状
同种生物同一性状的不同表现类型
显性性状
具有相对性状的两个纯种亲本杂交,杂种F1表现出来的亲本的性状
隐性性状
具有相对性状的两个纯种亲本杂交,杂种F1未表现出来的亲本的性状
性状分离
杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象
(2)基因类:
①等位基因:
特点
能控制一对相对性状,具有一定的独立性
位置
一对同源染色体的同一位置上,如图中的B和b、C和c
存在
杂合子的所有体细胞中
形成时间
受精卵形成时
分离的时间
减数第一次分裂后期
遗传行为
随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代
②相同基因:位于同源染色体的同一位置上,控制相同性状的基因,如右图中的A和A。
③显性基因:控制显性性状的基因,常用大写英文字母表示。
④隐性基因:控制隐性性状的基因,常用小写英文字母表示。
(3)个体类:
表现型
指生物个体所表现出来的性状
基因型
指与表现型有关的基因组成。如豌豆子叶的颜色对应三种基因型,分别为YY、Yy、yy,黄色子叶的基因型是YY、Yy,绿色子叶的基因型为yy
纯合子
由两个基因型相同的配子结合成合子,再由此合子发育而成的新个体。如基因型为AAbb、XBXB、XBY的个体都是纯合子。纯合子的基因组成中无等位基因
杂合子
由两个基因型不同的配子结合成合子,再由此合子发育而成的新个体。如基因型为AaBB、AaBb的个体。杂合子的基因组成中至少有一对等位基因
(4)交配类:
类型
概念
作用
杂交
基因型不同的个体间的交配
①通过杂交将不同优良性状集中到一起,得到新品种
②通过后代性状分离比,判断性状的显、隐性
自交
基因型相同的个体间的杂交
①不断提高种群中纯合子的比例
②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定
测交
F1与隐性纯合子杂交
①测定F1的基因组成
②可验证基因分离定律解释的正确性
③高等动物纯合子、杂合子的鉴定
2.基因分离定律的实质与适用范围
(1)实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。如下图所示:
(2)适用范围:①一对相对性状的遗传;②细胞核内染色体上的基因;③进行有性生殖的真核生物。
[提醒] 对分离定律理解及应用的两个注意点
杂合子(Aa)产生雌雄配子数量不相等
相关
说明
基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种A∶a=1∶1或产生的雄配子有两种A∶a=1∶1,雌雄配子的数量不相等,一般来说,生物产生的雄配子数远远多于雌配子数
符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比
相关
说明
①F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到;子代数目较少,不一定符合预期的分离比
②某些致死基因可能导致遗传分离比变化,如隐性致死、纯合致死、显性致死等
[研透考情·备高考]
考向一 常考的遗传学概念
1.(2018·无锡检测)下列与生物学概念相关的叙述,正确的是( )
A.后代出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离
B.纯合子杂交产生的子一代所表现出的性状就是显性性状
C.兔的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状
D.同一种生物的同一性状的不同表现类型称为相对性状
解析:选D 杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫性状分离;有些相对性状具有共显性或不完全显性,在完全显性中纯合子杂交产生的子一代表现出的性状才是显性性状;狗的长毛和卷毛不是相对性状。
2.下列各种遗传现象中,不属于性状分离的是( )
A.F1的高茎豌豆自交,后代中既有高茎豌豆,又有矮茎豌豆
B.F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配,后代中既有短毛兔,又有长毛兔
C.花斑色茉莉花自交,后代中出现绿色、花斑色和白色三种茉莉花
D.黑色长毛兔与白色短毛兔交配,后代均是白色长毛兔
解析:选D 黑色长毛兔与白色短毛兔交配,后代均是白色长毛兔,并没有出现性状分离。
3.下列有关概念之间关系的叙述,错误的是( )
A.基因型决定了表现型
B.等位基因控制相对性状
C.杂合子自交后代没有纯合子
D.性状分离是由于基因的分离造成的
解析:选C 基因型对表现型起决定作用,基因型相同,表现型一般也相同,但环境条件同时影响表现型。等位基因是指位于同源染色体的同一位置,控制着相对性状的基因。杂合子自交,后代中有纯合子出现。性状分离是由于基因的分离造成的。
[归纳拓展] 相关概念间的关系归纳
考向二 孟德尔的豌豆杂交实验过程分析
4.孟德尔做了如图所示的豌豆杂交实验,下列描述错误的是( )
A.①和②的操作同时进行
B.①操作是人工去雄
C.②操作是人工授粉
D.②操作后要对雌蕊套袋
解析:选A 人工异花授粉过程为:去雄(在花蕾期去掉雄蕊)→套上纸袋→人工异花授粉(待花成熟时,采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上)→套上纸袋,①操作是人工去雄,②操作是人工授粉,①和②的操作不是同时进行的,去雄应在花蕾期去掉雄蕊,人工异花授粉应在花粉成熟后,②操作后要对雌蕊套袋,以免外来花粉的干扰。
5.(2018·江苏高考)一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是( )
A.显性基因相对于隐性基因为完全显性
B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等
C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异
D.统计时子二代3种基因型个体的存活率相等
解析:选C 子一代产生的雄配子中2种类型配子的活力有差异,会使2种类型配子比例偏离1∶1,从而导致子二代不符合3∶1的性状分离比。
6.假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,包括“提出问题、提出假说、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。利用该方法,孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔的研究过程的分析正确的是( )
A.孟德尔提出的假说的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
B.孟德尔依据减数分裂的相关原理进行了“演绎推理”的过程
C.为了验证提出的假说是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验
D.测交后代性状分离比为1∶1,可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质
解析:选C 在孟德尔提出的假说的核心内容中,性状是由成对的遗传因子控制,而不是由位于染色体上的基因控制;孟德尔演绎推理的是F1和隐性个体杂交后代的情况,并据此设计和完成了测交实验;测交后代性状比为1∶1,是从个体水平证明基因的分离定律。
[易错点拨] 辨明有关基因分离定律的三个易混易错点
(1)关注“2/3”陷阱:如高茎豌豆(Aa)自交,求后代高茎豌豆中杂合子的概率。因已知后代的表现型,其基因型有AA、Aa两种可能,比例为1∶2,基因型是Aa的概率为2/3。这一类型的问题因容易忽略前提条件而出错,故特称为“2/3”问题,以作警示。
(2)自交≠自由交配:①自交强调的是相同基因型个体的交配,如基因型为AA、Aa群体中自交是指:AA×AA、Aa×Aa;②自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,如基因型为AA、Aa群体中自由交配是指:AA×AA、Aa×Aa、AA♀×Aa、Aa♀×AA。
(3)鉴定纯合子、杂合子不一定都选用测交法: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,测交法、自交法均可以,但自交法较简单。
[分点突破·精细研]
题型一 性状显隐性的判断
1.豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,根据下表中的三组杂交实验结果,判断显性性状和纯合子分别为( )
杂交组合
子代表现型及数量
①
甲(顶生)×乙(腋生)
101腋生,99顶生
②
甲(顶生)×丙(腋生)
198腋生,201顶生
③
甲(顶生)×丁(腋生)
全为腋生
A.顶生;甲、乙 B.腋生;甲、丁
C.顶生;丙、丁 D.腋生;甲、丙
解析:选B 根据杂交组合③中后代全为腋生,可以确定腋生为显性性状,顶生为隐性性状。由于杂交组合③后代没有发生性状分离,因此亲本全为纯合子,即甲为隐性纯合子,丁为显性纯合子;由杂交组合①和②的后代均发生1∶1的性状分离,可以确定乙和丙均为杂合子。
2.(2014·海南高考)某二倍体植物中,抗病和感病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.抗病株×感病株
B.抗病纯合体×感病纯合体
C.抗病株×抗病株,或感病株×感病株
D.抗病纯合体×抗病纯合体,或感病纯合体×感病纯合体
解析:选B 判断性状的显隐性关系的方法有:①定义法——具有相对性状的纯合个体进行正反交,子代表现出来的性状就是显性性状,对应的为隐性性状;②相同性状的雌雄个体间杂交,子代出现不同于亲代的性状,该子代的性状为隐性,亲代为显性。
[归纳拓展] 性状显隐性的判断与实验设计
(1)根据子代表现型判断显隐性:
(2)设计杂交实验判断显隐性:
题型二 纯合子、杂合子的鉴定
3.某种品系的鼠毛色灰色和黄色是一对相对性状,科学家进行了大量的杂交实验得到了如下结果,由此推断错误的是( )
杂交
亲本
后代
杂交A
灰色×灰色
灰色
杂交B
黄色×黄色
2/3黄色,1/3灰色
杂交C
灰色×黄色
1/2黄色,1/2灰色
A.杂交A后代不发生性状分离,亲本为纯合子
B.由杂交B可判断鼠的黄色毛基因是显性基因
C.杂交B后代黄色毛鼠既有杂合子也有纯合子
D.鼠毛色这对相对性状的遗传符合基因的分离定律
解析:选C 由杂交B的结果可知,黄色为显性性状,灰色为隐性性状,且杂交B中的双亲为杂合子;杂交A的亲子代均表现为隐性性状(灰色),因此,亲代均为隐性纯合子;结合杂交B后代中2/3黄色、1/3灰色,可知导致这一现象的原因可能是黄色个体纯合时死亡,因此,杂交B后代黄色毛鼠都是杂合子,没有纯合子。
4.某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状,且为由单基因(D、d)控制的完全显性遗传。现用一株紫花植株和一株红花植株作实验材料,设计了如下实验方案(后代数量足够多),以鉴别该紫花植株的基因型。
(1)完善下列实验设计:
第一步:________________(填选择的亲本及交配方式);
第二步:紫花植株×红花植株。
(2)实验结果预测:
①若第一步出现性状分离,说明紫花植株为________(填“纯合子”或“杂合子”)。若未出现性状分离,说明紫花植株的基因型为________。
②若第二步后代全为紫花,则紫花植株的基因型为________;若后代全部为红花或出现红花,则紫花植株的基因型为________。
解析:根据实验结果预测中①的题干可知,第一步是让紫花植株自交,根据后代是否出现性状分离判断紫花是否纯合。如果是DD或dd,则后代全部为紫花;如果是Dd,则后代出现性状分离。再根据实验结果预测中②可知,第二步是将紫花植株与红花植株杂交,如果后代全为紫花,则紫花植株的基因型为DD;如果全为红花或出现红花,则紫花植株的基因型为dd。
答案:(1)紫花植株自交 (2)①杂合子 DD或dd ②DD dd
[方法规律] 纯合子及杂合子的鉴定方法
(1)自交法:
(2)测交法:
(3)花粉鉴定法:
此法只适用于一些特殊的植物。如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同颜色。如果鉴定结果有两种颜色,且比例为1∶1,则被鉴定的亲本为杂合子;如果鉴定结果只有一种颜色,则被鉴定的亲本为纯合子。
题型三 亲子代基因型及表现型的互推
5.某二倍体植物的叶表面无蜡粉和有蜡粉是一对相对性状(由等位基因E、e控制),某校研究性学习小组做了如下三组实验,下列有关分析错误的是( )
编组
亲本组合
F1的表现型及比例
甲组
无蜡粉植株(♀)×
有蜡粉植株()
无蜡粉∶有蜡粉=1∶1
乙组
无蜡粉植株()×
有蜡粉植株(♀)
无蜡粉∶有蜡粉=1∶1
丙组
有蜡粉植株自交
无蜡粉∶有蜡粉=1∶3
A.实验结果表明有蜡粉是显性性状
B.控制这对相对性状的基因位于细胞核内
C.三组亲本中有蜡粉植株的基因型都是Ee
D.丙组的F1中纯合子所占的比例是1/4
解析:选D 由丙组结果可判断有蜡粉是显性性状;由甲组和乙组正反交结果相同,可判断控制这对相对性状的基因位于细胞核内;因为有蜡粉是显性性状,三组实验的F1均有性状分离现象,所以三组亲本中有蜡粉植株的基因型都是Ee;丙组的F1中纯合子所占的比例是1/2。
6.(2019·无锡模拟)如图为人类某单基因遗传病的系谱图,Ⅱ4与Ⅱ5为异卵双胞胎,下列叙述正确的是( )
A.该遗传病一定不可能是伴X染色体隐性遗传病
B.该遗传病一定不可能是伴X染色体显性遗传病
C.Ⅱ4与Ⅱ5基因型一定相同
D.Ⅱ3的致病基因只来自Ⅰ2
解析:选B 根据题意,1、2号正常,3号患病,表明该病是隐性遗传病,可能是常染色体或伴X染色体隐性遗传病。Ⅱ4与Ⅱ5基因型不一定相同。若是常染色体上的隐性遗传病,则3号个体的致病基因来自1号和2号。
[方法规律] 亲子代基因型及表现型的判定方法
(1)由亲代推断子代的基因型和表现型:
亲本
子代基因型
子代表现型
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)由子代性状分离比推亲本基因型:
后代显隐性关系
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
题型四 分离定律应用中相关的概率计算
7.一个蓝眼男人和一个褐眼女人结婚,妻子的父母都是褐眼,其妹是蓝眼。这对夫妇生下蓝眼女孩的可能性是( )
A.1/4 B.1/8
C.1/6 D.1/2
解析:选C 妻子是褐眼,其父母都是褐眼,其妹是蓝眼,说明褐眼是显性性状,蓝眼是隐性性状。用A表示褐眼基因,a表示蓝眼基因,褐眼妻子基因型为1/3AA、2/3Aa,蓝眼男子基因型为aa,则他们后代为蓝眼aa女孩的可能性是2/3×1/2×1/2=1/6。
[方法规律] 分离定律应用中的概率计算方法
(1)用经典公式计算:
概率=(某性状或基因型数/总组合数)×100%
(2)依据分离比推理计算:
如Aa1AA∶2Aa∶1aa⇒3显性性状∶1隐性性状
AA、aa出现的概率都是1/4,Aa出现的概率是1/2;显性性状出现的概率是3/4,隐性性状出现的概率是1/4,显性性状中的纯合子概率为1/3,杂合子概率为2/3。
(3)依据配子的概率计算:
先计算出亲本产生每种配子的概率,再根据题目要求用相关的两种配子的概率相乘,即可得出某一基因型个体的概率;计算表现型概率时,再将相同表现型个体的概率相加即可。
题型五 自交和自由交配问题
8.果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性,现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交,产生的F1再自交产生F2。
(1)将F2中所有黑身果蝇除去,让灰身果蝇自由交配,产生F3。则F3中灰身与黑身果蝇的比例是________。
(2)让灰身果蝇基因型相同的个体进行交配,则F3中灰身∶黑身=________。
(3)若F2中黑身果蝇不除去,让果蝇进行自由交配,则F3中灰身∶黑身=________。
(4)若F2中黑身果蝇不除去,让基因型相同的果蝇个体交配,则F3中灰身∶黑身=________。
解析:(1)F2中的基因型应为1/4BB、2/4Bb、1/4bb,当除去全部黑身果蝇后,所有灰身果蝇基因型应为1/3BB、2/3Bb,让这些灰身果蝇自由交配时,先求出两种配子的概率:B=2/3,b=1/3,则bb=1/9,B_=8/9。(2)F2中BB占1/3,Bb占2/3,灰身果蝇基因型相同的个体交配,F3中bb=2/3×1/4=1/6,则B_=5/6。(3)先求出F2中两种配子的概率:B=1/2,b=1/2,则bb=1/4,B_=3/4。(4)F2中BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,基因型相同的个体交配bb=1/4(bb⊗)+1/4×1/2(Bb⊗)=3/8,则B_=5/8。
答案:(1)8∶1 (2)5∶1 (3)3∶1 (4)5∶3
[方法规律] 自交和自由交配的相关计算方法
(1)自交强调的是相同基因型个体之间的交配。对于植物,自花传粉是一种最为常见的自交方式;对于动物(雌雄异体)自交更强调参与交配的雌雄个体基因型相同。如基因型为2/3AA、1/3Aa植物群体中自交是指:2/3AA×AA、1/3Aa×Aa,其后代基因型及概率为3/4AA、1/6Aa、1/12aa,后代表现型及概率为11/12A_、1/12aa。
(2)自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,以基因型为2/3AA、1/3Aa的动物群体为例,进行随机交配的情况是:×♀
欲计算自由交配后代基因型、表现型的概率,有以下两种解法:
解法一 自由交配方式(四种)展开后再合并:
①♀2/3AA×2/3AA→4/9AA
②♀2/3AA×1/3Aa→1/9AA+1/9Aa
③♀1/3Aa×2/3AA→1/9AA+1/9Aa
④♀1/3Aa×1/3Aa→1/36AA+1/18Aa+1/36aa
合并后,基因型为25/36AA、10/36Aa、1/36aa,表现型为35/36A_、1/36aa。
解法二 利用基因频率推算:已知群体基因型为2/3AA、1/3Aa,不难得出A、a的基因频率分别为5/6、1/6,根据遗传平衡定律,后代中:AA=5/6×5/6=25/36,Aa=2×5/6×1/6=10/36,aa=1/6×1/6=1/36。
题型六 分离定律中的致死问题
9.科学家利用小鼠进行杂交实验,结果如下:①黄鼠×黑鼠→黄2 378∶黑2 398;②黄鼠×黄鼠→黄2 396∶黑1 235。下列有关分析错误的是( )
A.实验①能判断小鼠皮毛的显隐性
B.实验②中黄鼠很可能是杂合子
C.实验②中亲本小鼠均不是纯合子
D.纯合的黄色小鼠可能在胚胎期死亡
解析:选A 实验②中黄鼠亲代产生黑色子代,说明黄色为显性,黑色为隐性,亲代均为杂合子,子代正常比例应为3∶1,但实际为2∶1,说明纯合的黄色小鼠可能在胚胎期死亡。
[归纳拓展] 致死类型归纳
隐性致死
隐性基因存在于同一对同源染色体上时,对个体有致死作用,如镰刀型细胞贫血症(红细胞异常,使人死亡);植物中的白化基因,使植物不能形成叶绿素,从而不能进行光合作用而死亡
显性致死
显性基因具有致死作用,如人的神经胶质基因(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死,若为显性纯合致死,杂合子自交后代显∶隐=2∶1
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
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
题型七 基因分离定律的实验验证
10.水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果,其中能直接证明孟德尔的基因分离定律的一项是( )
A.杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色
B.F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈红褐色
C.F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色
D.F1测交所结出的种子遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色
解析:选C 基因分离定律的实质是:杂合子减数分裂形成配子时,等位基因分离,分别进入两个配子中去,独立地随配子遗传给后代,由此可知,分离定律的直接体现是等位基因分别进入两个配子中去。
[方法规律] 基因分离定律的验证方法
(1)测交法:让杂合子与隐性纯合子杂交,后代的性状分离比为1∶1。
(2)杂合子自交法:让杂合子自交(若为雌雄异体或雌雄异株个体,采用同基因型的杂合子相互交配),后代的性状分离比为3∶1。
(3)花粉鉴定法:取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,可直接验证基因的分离定律。
(4)花药离体培养法:将花药离体培养,统计所得单倍体的表现型,其性状分离比为1∶1。
题型八 基因分离定律中的其他问题
11.在阿拉伯牵牛花的遗传实验中,用纯合子红色牵牛花和纯合子白色牵牛花杂交,F1全是粉红色牵牛花。将F1自交后,F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花,比例为1∶2∶1,如果取F2中的粉红色的牵牛花和红色的牵牛花均匀混合种植,进行自由传粉,则后代表现型及比例应该为( )
A.红色∶粉红色∶白色=4∶4∶1
B.红色∶粉红色∶白色=3∶3∶1
C.红色∶粉红色∶白色=1∶2∶1
D.红色∶粉红色∶白色=1∶4∶1
解析:选A F2中的粉红色牵牛花(Aa)和红色牵牛花(AA)的比例为2∶1,A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3,后代中AA占4/9,Aa占4/9,aa占1/9。
12.(2018·苏南八校联考)人类秃发遗传由位于常染色体上的一对等位基因b+和b控制,b+b+表现正常,bb表现秃发,杂合子b+b在男性中表现秃发,而在女性中表现正常;一对夫妇丈夫秃发妻子正常,生育一秃发儿子和一正常女儿。下列表述正确的是( )
A.人类秃发遗传与性别相关联,属于伴性遗传
B.秃发儿子和正常女儿的基因型分别是bb和b+b
C.若秃发儿子和正常女儿基因型相同,父母一定是纯合子
D.这对夫妇再生一女儿是秃发的概率是0或25%或50%
解析:选D 由题干可知这一对基因的遗传遵循基因的分离定律,且杂合子b+b在不同的性别中表现型不同,由此可以推出这一对夫妇的基因组合有多种可能,分析如下:①bb(秃发)×♀b+b+(正常)→b+b(男为秃发,女为正常);②b+b(秃发)×♀b+b+(正常)→b+b+(男女都正常)∶b+b(男为秃发,女为正常)=1∶1;③b+b(秃发)×♀b+b(正常)→b+b+(男女都正常)∶b+b(男为秃发,女为正常)∶bb(男女都为秃发)=1∶2∶1;④bb(秃发)×♀b+b(正常)→b+b(男为秃发,女为正常)∶bb(男女都为秃发)=1∶1,所以这对夫妇再生一女儿秃发的概率为0或25%或50%。
13.某种植物的花色受一组复等位基因的控制,纯合子和杂合子的表现型如下表。若WPWS与WSw杂交,子代表现型的种类及比例分别是( )
纯合子
杂合子
WW 红色
ww 纯白色
WSWS 红条白花
WPWP 红斑白花
W与任一等位基因 红色
WP与WS、w 红斑白花
WSw 红条白花
A.3种,2∶1∶1 B.4种,1∶1∶1∶1
C.2种,1∶1 D.2种,3∶1
解析:选C WPWS与WSw杂交,产生的配子随机组合,共产生四种基因型,分别是WPWS、WPw、WSWS、和WSw。根据基因的显隐性关系,它们的表现型分别是红斑白花、红斑白花、红条白花和红条白花,比例为1∶1∶1∶1。因此,WPWS与WSw杂交,子代表现型的种类及比例是红斑白花∶红条白花=1∶1。
14.某种两性花的植物,可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25 ℃的条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花,但在30 ℃的条件下,各种基因型的植株均开白花。下列说法错误的是( )
A.不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状
B.若要探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25 ℃条件下进行杂交实验
C.在25 ℃的条件下生长的白花植株自交,后代中不会出现红花植株
D.在30 ℃的条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25 ℃条件下生长可能会出现红花植株
解析:选B 在25 ℃条件下,基因型所决定的表现型能够真实地得到反映,因此,要探究一开白花植株的基因型需要在25 ℃条件下进行实验,但杂交实验操作复杂、工作量大,最简单的方法是进行自交。
[归纳拓展] 基因分离定律中其他特殊情况归纳
不完全
显性
如等位基因A和a分别控制红花和白花,在完全显性时,Aa自交后代中红∶白=3∶1,在不完全显性时,Aa自交后代中红(AA)∶粉红(Aa)∶白(aa)=1∶2∶1
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。复等位基因尽管有多个,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
从性
遗传
从性遗传是指常染色体上的基因,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。如男性秃顶的基因型为Bb、bb、女性秃顶的基因只有bb。此类问题仍然遵循基因的基本遗传规律,解答的关键是准确区分基因型和表现型的关系
表型
模拟
生物的表现型=基因型+环境,由于受环境影响,导致表现型与基因型不符合的现象
[冲关集训·能力通]
1.老鼠毛色有黑色和黄色之分,这是一对相对性状。请根据下面三组交配组合,判断四个亲本中为纯合子的是( )
交配组合
子代表现型及数目
①
甲(黄色)×乙(黑色)
12(黑)、4(黄)
②
甲(黄色)×丙(黑色)
8(黑)、9(黄)
③
甲(黄色)×丁(黑色)
全为黑色
A.甲和乙 B.乙和丙
C.丙和丁 D.甲和丁
解析:选D 根据交配组合③:甲(黄色)×丁(黑色)→后代全为黑色,说明黑色相对于黄色为显性性状(用A、a表示相应性状),且甲的基因型为aa,丁的基因型为AA;甲(黄色)×乙(黑色)→后代出现黄色个体,说明乙的基因型为Aa;甲(黄色)×丙(黑色)→后代出现黄色个体,说明丙的基因型为Aa。由此可见,甲和丁为纯合子。
2.一匹家系来源不明的雄性黑马与若干匹雌性红马杂交,生出20匹红马和22匹黑马,你认为这两种亲本马的基因型是( )
A.黑马为显性纯合子,红马为隐性纯合子
B.黑马为杂合子,红马为显性纯合子
C.黑马为隐性纯合子,红马为显性纯合子
D.黑马为杂合子,红马为隐性纯合子
解析:选D 显、隐性纯合子杂交后代均为显性;显性纯合子与杂合子杂交后代也均为显性;杂合子与隐性纯合子杂交后代,显隐性之比为1∶1。
3.(2019·南京模拟)控制某植物果实重量的三对等位基因E/e、F/f和H/h对果实重量的作用相等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为eeffhh的果实重120克,然后每增加一个显性基因就使果实增重15克。现用基因型为EEffhh的植物甲和乙杂交,F1的果实重165克。则乙的基因型最可能是( )
A.eeFFHH B.Eeffhh
C.eeFFhh D.eeffhh
解析:选A 根据题意分析可知,基因型为EEffhh的个体果实重150克,与植物乙杂交,产生的F1的果实重165克,推知F1的基因型中应含3个显性基因。当乙植株的基因型为eeFFHH时,F1的基因型为EeFfHh,含3个显性基因,果实重165克。
4.在家鼠中短尾(T)对正常(t)为显性。一只短尾鼠与一只正常尾鼠交配,后代中正常尾与短尾比例相同;而短尾类型相交配,子代中有一类型死亡,能存活的短尾与正常尾之比为2∶1。则不能存活的类型的基因型可能是( )
A.TT B.Tt
C.tt D.TT或Tt
解析:选A 正常情况下,Tt自交,产生的后代中TT∶Tt∶tt=1∶2∶1,根据题干中短尾类型相交配,后代短尾∶正常尾=2∶1可以推知显性纯合致死。
5.某玉米品种含一对等位基因A和a,其中a基因纯合的植株花粉败育,即不能产生花粉,含A基因的植株完全正常。现有基因型为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
解析:选C 亲本Aa自交产生的F1有三种类型1AA、2Aa、1aa,F1自由交配,产生的雌配子有2种,1/2A、1/2a,由于aa的花粉不育,因而产生两种雄配子2/3A、1/3a,雌雄配子随机结合产生后代中花粉败育的aa占1/6,则正常的占5/6。
[课堂巩固练—小试身手]
1.孟德尔进行了八年豌豆杂交实验,发现了遗传定律。下列说法错误的是( )
A.科学地设计实验程序
B.杂交时对父本进行去雄处理
C.先分析一对后分析多对相对性状
D.运用统计学方法分析实验结果
解析:选B 孟德尔的杂交实验,需对母本进行去雄处理。
2.(2018·浙江选考)一对A血型和B血型的夫妇,生了AB血型的孩子。AB血型的这种显性类型属于( )
A.完全显性 B.不完全显性
C.共显性 D.性状分离
解析:选C 一对A血型(IA_)和B血型(IB_)的夫妇,生了AB血型(IAIB)的孩子,说明IA基因和IB基因控制的性状在子代中同时显现出来,这种显性类型属于共显性。
3.如图能正确表示基因分离定律实质的是( )
解析:选C 减数第一次分裂后期,同源染色体分离导致位于同源染色体上的非等位基因分离。
4.(2016·江苏高考)镰刀型细胞贫血症(SCD)是一种单基因遗传病,下图为20世纪中叶非洲地区HbS基因与疟疾的分布图,基因型为HbSHbS的患者几乎都死于儿童期。请回答下列问题:
(1)SCD患者血红蛋白的2条β肽链上第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸,而2条α肽链正常。HbS基因携带者(HbAHbS)一对等位基因都能表达,那么其体内一个血红蛋白分子中最多有________条异常肽链,最少有________条异常肽链。
(2)由图可知,非洲中部HbS基因和疟疾的分布基本吻合。与基因型为HbAHbA的个体相比,HbAHbS个体对疟疾病原体抵抗力较强,因此疟疾疫区比非疫区的________基因频率高。在疫区使用青蒿素治疗疟疾患者后,人群中基因型为________的个体比例上升。
(3)在疟疾疫区,基因型为HbAHbS个体比HbAHbA和HbSHbS个体死亡率都低,体现了遗传学上的______________________________________________________________现象。
(4)为了调查SCD发病率及其遗传方式,调查方法可分别选择为________(填序号)。
①在人群中随机抽样调查
②在患者家系中调查
③在疟疾疫区人群中随机抽样调查
④对同卵和异卵双胞胎进行分析比对
(5)若一对夫妇中男性来自HbS基因频率为1%~5%的地区,其父母都是携带者;女性来自HbS基因频率为10%~20%的地区,她的妹妹是患者。请预测这对夫妇生下患病男孩的概率为________。
解析:(1)人体内的血红蛋白分子由4条肽链构成,分别为2条α肽链和2条β肽链。SCD患者血红蛋白的2条β肽链上第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸,而2条α肽链正常。HbS基因携带者(HbAHbS)一对等位基因都能表达,因此其体内既有多条异常的β肽链,也有多条正常的β肽链,那么随机组装后,其体内一个血红蛋白分子中最多有2条异常肽链,最少有0条异常肽链。(2)由于HbAHbS个体对疟疾病原体抵抗力较强,疟疾疫区的HbAHbA个体易患疟疾而死亡,故疟疾疫区比非疫区的HbS基因频率高。在疫区使用青蒿素治疗疟疾患者后,疟原虫的生存受到大幅度抑制,人群中基因型为HbAHbA的个体比例上升。(3)在疟疾疫区,基因型为HbAHbS个体比HbAHbA和HbSHbS个体死亡率都低,体现了遗传学上的杂种(合)优势现象。(4)SCD是一种单基因遗传病,调查其发病率应在人群中随机抽样调查,调查其遗传方式应在患者家系中调查并绘制遗传系谱图。(5)由于该男性的父母都是携带者(基因型为HbAHbS),且由题干分析可知基因型为HbSHbS的患者几乎都死于儿童期,故该男性的基因型为1/3HbAHbA、2/3HbAHbS。由于女性的妹妹为患者(HbSHbS),故其父母均携带HbS基因,父母基因型均为HbAHbS,该女性的基因型为1/3HbAHbA、2/3HbAHbS,则这对夫妇生下患病男孩的概率为2/3×2/3×1/4×1/2=1/18。
答案:(1)2 0 (2)HbS HbAHbA (3)杂种(合)优势 (4)①② (5)1/18
[课下模拟练—自我检测]
一、选择题
1.在没有变异发生的情况下,下列哪项可能含有等位基因( )
A.非同源染色体 B.一个染色体组
C.姐妹染色单体 D.四分体
解析:选D 等位基因位于同源染色体上,四分体为配对的一对同源染色体,可具有等位基因。
2.(2019·镇江学测模拟)如图为某遗传过程图解,下列叙述错误的是( )
A.图中过程①和②代表减数分裂
B.图中过程③代表受精作用
C.等位基因的分离发生在①②过程中
D.基因的自由组合发生在③过程中
解析:选D 基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期。
3.遗传学上的平衡种群是指在理想状态下,基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中,栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制。下列叙述正确的是( )
A.多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为显性
B.观察该种群,若新生的栗色个体多于黑色个体,则说明栗色为显性
C.若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不等
D.选择1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,则说明栗色为隐性
解析:选C 多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,不能确定黑色是否为显性;新生的栗色个体多于黑色个体,也不能说明显隐性。显隐性基因频率相等,则显性个体数量大于隐性个体数量,故若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明隐性基因频率大于显性基因频率。1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,栗色可能为显性,也可能为隐性。
4.下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是( )
A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同
B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的
C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的
D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的
解析:选D 基因型相同的两个人,营养条件等环境因素的差异可能会导致两人身高不同;绿色幼苗在黑暗中变黄,是因为植物幼苗在黑暗中无法合成叶绿素,是由环境因素造成的;O型血夫妇基因型均为ii,两者均为纯合子,所以后代基因型仍然为ii,表现为O型血,这是由遗传因素决定的;若高茎豌豆亲本是杂合子,子代出现高茎和矮茎,发生性状分离,这是由遗传因素决定的。
5.(2019·扬州学测模拟)已知小麦抗锈病由一对等位基因中的显性基因控制,让一株杂合子小麦自交三代,从理论上计算,F3中不抗锈病植株占总数的( )
A.1/4 B.1/8
C.1/16 D.7/16
解析:选D 假定抗病杂合子的基因型为Aa,自交一代,子代AA、Aa、aa的基因型频率分别为1/4、1/2、1/4;自交二代,子代AA、Aa、aa的基因型频率分别为3/8、1/4、3/8;自交三代,子代AA、Aa、aa的基因型频率分别为7/16、1/8、7/16。
6.某动物种群中,AA、Aa和aa基因型的个体依次占25%、50%和25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配,理论上,下一代显性个体中能稳定遗传的个体占( )
A.1/5 B.1/9
C.4/9 D.1/2
解析:选D aa没有繁殖能力,所以种群中具有繁殖能力的AA、Aa的比例是1∶2,A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3。随机交配的子代中,AA、Aa、aa分别占4/9、4/9、1/9,所以显性个体中能稳定遗传的个体(AA)占1/2。
7.(2019·苏州学测模拟)如图为人类某遗传病的系谱图。下列有关叙述正确的是( )
A.母亲是纯合子,子女是杂合子
B.该遗传病女性发病率高于男性
C.Ⅱ3和Ⅱ4的基因型可能相同
D.子女中的致病基因不可能来自父亲
解析:选C 4号患病,1号正常,表明该遗传病不可能是伴X染色体显性,女性遗传病的发病率不会高于男性;图示遗传病可能为常染色体显性遗传病,则母亲可能为杂合子;图示遗传病也可能为常染色体隐性遗传病,则3号和4号可能均为隐性纯合子,其致病基因来自父亲和母亲。
8.某哺乳动物背部的皮毛颜色由常染色体复等位基因A1、A2和A3控制,且A1、A2和A3任何两个基因组合在一起,各基因都能正常表达。如图表示基因对背部皮毛颜色的控制关系,下列有关说法错误的是( )
A.白色个体的基因型有3种
B.4种皮毛颜色都存在纯合子
C.若一白色雄性个体与多个黑色异性个体交配的后代有三种毛色,则其基因型为A2A3
D.该图示体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程从而控制性状
解析:选B 根据题意可以判断,白色个体的基因型有A2A2、A2A3、A3A3;棕色、黑色基因型分别为A1A2、A1A3,不可能存在纯合子;白色(A2A3)与黑色A1A3交配的后代有棕色(A1A2)、白色(A2A3、A3A3)、黑色(A1A3);白色(A2A2、A3A3)与黑色A1A3交配的后代均只有两种毛色。
9.孟德尔运用“假说—演绎”法研究豌豆一对相对性状的杂交实验,发现了分离定律。下列哪一项属于其研究过程中的“演绎”( )
A.测交预期结果:高茎∶矮茎接近于1∶1
B.亲本产生配子时,成对的遗传因子彼此分开
C.受精时,雌雄配子的结合是随机的
D.测交结果:30株高茎,34株矮茎
解析:选A 演绎推理的内容是F1产生配子时成对遗传因子分离,则测交后代会出现两种性状,比例接近1∶1;再设计测交实验对分离定律进行验证。亲本产生配子时,成对的遗传因子彼此分开属于假说内容。受精时,雌雄配子的结合是随机的属于假说内容。测交结果为30株高茎,34株矮茎,属于实验结果,是验证过程不是演绎过程。
10.将豌豆一对相对性状的纯合显性个体与纯合隐性个体间行种植,另将玉米一对相对性状的纯合显性个体与纯合隐性个体间行种植。则下列结果不可能出现的是( )
A.隐性性状的玉米植株所结种子,有显性也有隐性
B.显性性状的豌豆植株所结种子,有显性也有隐性
C.隐性性状的豌豆植株所结种子全为隐性
D.显性性状的玉米植株所结种子全为显性
解析:选B 豌豆是严格的自花闭花受粉植物,在自然状态下,只能进行自交,纯合显性个体自交,所结种子全部为显性,纯合隐性个体自交,所结种子全部为隐性;玉米为异花传粉植物,既可以自交也可以杂交,所以纯合显性个体所结种子全为显性,纯合隐性个体所结种子既有显性也有隐性。
11.(2019·南京模拟)下列对孟德尔杂交实验的分析,叙述正确的是( )
A.孟德尔提出性状是由染色体上的遗传因子控制的
B.杂合子自交产生3∶1的性状分离比属于孟德尔提出的核心假说
C.孟德尔为了验证所作出的假设是否正确,设计了正、反交实验
D.预测测交后代出现1∶1的性状分离比属于演绎推理过程
解析:选D 孟德尔提出性状是遗传因子控制的,当时没有提出染色体;杂合子自交产生3∶1 的性状分离比是孟德尔观察到的现象;孟德尔为了验证所作出的假设是否正确,设计了测交实验;预测测交后代出现1∶1的性状分离比是演绎推理,测交实验是实验验证。
12.(2016·全国卷Ⅱ)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且对于这对性状的表现型而言,G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型。据此可推测:雌蝇中( )
A.这对等位基因位于常染色体上,G基因纯合时致死
B.这对等位基因位于常染色体上,g基因纯合时致死
C.这对等位基因位于X染色体上,g基因纯合时致死
D.这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死
解析:选D 结合选项,并根据题干信息:子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型,可知这对等位基因位于X染色体上。若亲代雄蝇为显性个体,则子代雌蝇不可能有两种表现型,故亲代雄蝇应为隐性个体,基因型为XgY,说明受精卵中不存在g基因(即G基因纯合)时会致死。由于亲代表现型不同,故亲代雌蝇为显性个体,且基因型为XGXg,子一代基因型为XGXg、XgXg、XGY(死亡)、XgY。综上分析,这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死。
13.(多选)两性花植物的自交不亲和是由同源染色体上的等位基因Sx(S1、S2……S15)控制的,此类植物能产生正常的雌雄配子,但当花粉的Sx基因与母本有相同的Sx基因时,这种花粉的所有精子都不能完成受精作用,从而使自交不能产生后代。下列有关叙述错误的是( )
A.自然条件下,一般不存在Sx基因的纯合个体如S1S1、S2S2等
B.基因S1、S2……S15是同源染色体之间交叉互换后产生的
C.基因型为S1S2和S2S4的亲本,正交和反交的子代基因型完全相同
D.具有自交不亲和特性的品系进行杂交育种时,须对母本进行去雄处理
解析:选BCD 基因S1、S2……S15是基因突变的结果;S1S2作父本,S2S4作母本,后代基因型为S1S2和S1S4,S1S2作母本,S2S4作父本,后代基因型为S1S4和S2S4;具有自交不亲和特性的品系进行杂交育种时,花粉不能受精,不必对母本去雄。
14.(多选)在某小鼠种群中,毛色受三个复等位基因(AY、A、a)控制,AY决定黄色、A决定鼠色、a决定黑色。基因位于常染色体上,其中基因AY纯合时会导致小鼠在胚胎时期死亡,且基因AY对基因A、a为显性,A对a为显性。现用AYA和AYa两种黄毛鼠杂交得F1,F1个体自由交配,下列有关叙述错误的是( )
A.该鼠种群中的基因型有6种
B.F1中,雄鼠产生的不同种类配子比例为1∶2∶1
C.F2中A的基因频率是1/4
D.F2中黄鼠所占比值为1/2
解析:选ABC 小鼠种群中纯合子有2种(AA、aa)、杂合子有3种(AYA、AYa、Aa);AYA和AYa杂交,F1基因型是AYAY(死亡)、AYA、AYa、Aa,比例为1∶1∶1∶1,F1雄鼠产生的配子有AY、A、a,其比例为1∶1∶1;F1个体自由交配,F2基因型是AYAY(死亡)、AYA、AYa、AA、Aa、aa,比例为1∶2∶2∶1∶2∶1,所以A的基因频率是(2+2+2)/(4+4+2+4+2)=3/8,黄鼠所占比值为(2+2)÷8=1/2。
15.(多选)研究发现,豚鼠毛色由以下等位基因决定:Cb—黑色、Cs—银色、Cc—乳白色、Cx—白化。为确定这组基因间的关系,进行如下杂交实验。据此分析下列选项错误的是( )
杂交
组合
亲代
子代
黑
银
乳白
白化
1
黑×黑
21
0
0
7
2
黑×白化
11
10
0
0
3
乳白×乳白
0
0
32
11
4
银×乳白
0
23
11
12
A.与毛色有关的基因型共有6种
B.无法确定这组等位基因的显性程度
C.杂交的后代最多会出现4种毛色
D.两只白化豚鼠杂交,后代没有银色个体
解析:选ABC 根据题意和图表分析可知,(1)组合1,黑×黑→黑∶白化=3∶1,说明黑对白化为显性,白化为隐性,其基因型为CxCx,两个黑色亲本为杂合体,基因型均为CbCx。(2)组合2,黑×白化→黑∶银=1∶1,为测交,亲本黑色为杂合体CbCs。(3)组合3,乳白×乳白→乳白∶白化=3∶1,说明乳白对白化为显性,亲本乳白都是杂合体,其基因型均为CcCx。(4)组合4,银×乳白→银∶乳白∶白化=2∶1∶1,说明亲本银与乳白都是杂合体,携带有隐性白化基因,也说明银对乳白为显性。由于豚鼠毛色由Cb、Cc、Cs、Cx等位基因决定,所以该豚鼠群体中与毛色有关的基因型共有10种;由于多种交配方式的后代都出现了性状分离,所以能确定这组等位基因间的显性程度,这4个复等位基因之间的显隐性关系的正确顺序是:Cb>Cs>Cc>Cx;由于豚鼠毛色由一对等位基因决定,所以两只豚鼠杂交的后代最多会出现三种毛色;由于白化为隐性,其基因型为CxCx,所以两只白化的豚鼠杂交,其后代都是白化,不会出现银色个体。
二、非选择题
16.(2019·南京学测模拟)如图为某种遗传病的遗传系谱图。请据图回答(显性基因用A表示,隐性基因用a表示):
(1)该遗传病的遗传方式为________染色体上________性遗传。
(2)Ⅱ6的基因型是________,Ⅲ10患病的概率为________。
(3)若Ⅰ3含有该遗传病的致病基因,则
①Ⅱ6和Ⅱ7生了一个正常的女孩,该女孩是纯合子的概率为________;
②调查发现,某地区正常人群中该病携带者的概率为98%,若Ⅱ5与某正常男性结婚,生一正常男孩,则该男孩是携带者的概率为________。
解析:(1)根据Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅱ8个体的表现型可知,该遗传病为隐性遗传,但不能确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传。(2)若为常染色体隐性遗传,Ⅱ6个体的基因型为Aa,Ⅱ7个体的基因型为AA或Aa,则Ⅲ10为患者的概率=2/3×1/4=1/6;若为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ6个体的基因型为XAY,Ⅱ7个体的基因型为XAXA或XAXa,则Ⅲ10为患者的概率=1/2×1/4=1/8。(3)若Ⅰ3含有该遗传病的致病基因,则该遗传病为常染色体上隐性遗传。Ⅱ6个体的基因型为Aa,Ⅱ7个体的基因型为AA或Aa,生出AA的概率=1/3×1/2+2/3×1/4=2/6,正常女孩中纯合子的概率=2/6÷(1-1/6)=2/5。Ⅱ5的基因型为Aa,该地区正常人群中该病携带者的概率为98%,则女性产生A配子的概率=1/2,a配子的概率=1/2,男性产生A配子的概率=51/100,产生a配子的概率=49/100,列表计算如下:
雌配子
雄配子
A=1/2
a=1/2
A=51/100
AA=51/200
Aa=51/200
a=49/100
Aa=49/200
aa=49/200
正常男孩中,携带者的概率=100/200÷151/200=100/151。
答案:(1)常或X 隐 (2)Aa或XAY 若为常染色体隐性遗传,为1/6;若为伴X染色体隐性遗传,为1/8(1/6或1/8) (3)①2/5 ②100/151
17.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Aa2×a1a2的杂交,平均每窝生8只小鼠。在同样条件下进行许多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)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)由后代有黑色a2a2,可推知其父母均有a2,又因后代有3种表现型,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,所以有8×3/4=6(只)。(4)应选用多只黑色雌鼠与之杂交,并观察后代毛色。
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
[思维导图·成一统]
[基础速练·固根基]
1.判断下列有关叙述的正误
(1)杂交时,须在开花前除去母本的雄蕊(√)
(2)自交时,雌蕊和雄蕊都无需除去(√)
(3)孟德尔研究豌豆花的构造,但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度(×)
(4)人工授粉后,应套袋(√)
(5)孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合(×)
(6)F1产生雌、雄配子的比例为1∶1,此比例为雌、雄配子的数量之比(×)
(7)A和a、A和A、a和a均为等位基因(×)
(8)在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性(√)
(9)受精时,不同类型的雌、雄配子随机结合,就是自由组合(×)
(10)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型(×)
(11)DD、dd、AABB、AAbb都是纯合子,Dd、AaBb、Aabb、AabbCCdd都是杂合子(√)
(12)杂种后代不表现的性状叫隐性性状(×)
(13)纯合子自交后代都是纯合子,杂合子自交后代都是杂合子(×)
(14)表现型=基因型+环境条件(√)
(15)杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同(×)
2.孟德尔选用豌豆为实验材料进行杂交实验,运用“假说—演绎法”成功揭示了遗传的两个基本定律,请回答
(1)“F1能产生数量相等的两种配子”是假说内容;“受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容。(填“假说”或“演绎”)
(2)孟德尔运用“遗传因子”解释了豌豆杂交实验现象,控制相对性状的遗传因子分开发生在什么时期?
提示:发生在F1的性原细胞减数第一次分裂后期。
[师说考点·解疑难]
1.遗传概念辨析
(1)性状类:
相对性状
同种生物同一性状的不同表现类型
显性性状
具有相对性状的两个纯种亲本杂交,杂种F1表现出来的亲本的性状
隐性性状
具有相对性状的两个纯种亲本杂交,杂种F1未表现出来的亲本的性状
性状分离
杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象
(2)基因类:
①等位基因:
特点
能控制一对相对性状,具有一定的独立性
位置
一对同源染色体的同一位置上,如图中的B和b、C和c
存在
杂合子的所有体细胞中
形成时间
受精卵形成时
分离的时间
减数第一次分裂后期
遗传行为
随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代
②相同基因:位于同源染色体的同一位置上,控制相同性状的基因,如右图中的A和A。
③显性基因:控制显性性状的基因,常用大写英文字母表示。
④隐性基因:控制隐性性状的基因,常用小写英文字母表示。
(3)个体类:
表现型
指生物个体所表现出来的性状
基因型
指与表现型有关的基因组成。如豌豆子叶的颜色对应三种基因型,分别为YY、Yy、yy,黄色子叶的基因型是YY、Yy,绿色子叶的基因型为yy
纯合子
由两个基因型相同的配子结合成合子,再由此合子发育而成的新个体。如基因型为AAbb、XBXB、XBY的个体都是纯合子。纯合子的基因组成中无等位基因
杂合子
由两个基因型不同的配子结合成合子,再由此合子发育而成的新个体。如基因型为AaBB、AaBb的个体。杂合子的基因组成中至少有一对等位基因
(4)交配类:
类型
概念
作用
杂交
基因型不同的个体间的交配
①通过杂交将不同优良性状集中到一起,得到新品种
②通过后代性状分离比,判断性状的显、隐性
自交
基因型相同的个体间的杂交
①不断提高种群中纯合子的比例
②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定
测交
F1与隐性纯合子杂交
①测定F1的基因组成
②可验证基因分离定律解释的正确性
③高等动物纯合子、杂合子的鉴定
2.基因分离定律的实质与适用范围
(1)实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。如下图所示:
(2)适用范围:①一对相对性状的遗传;②细胞核内染色体上的基因;③进行有性生殖的真核生物。
[提醒] 对分离定律理解及应用的两个注意点
杂合子(Aa)产生雌雄配子数量不相等
相关
说明
基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种A∶a=1∶1或产生的雄配子有两种A∶a=1∶1,雌雄配子的数量不相等,一般来说,生物产生的雄配子数远远多于雌配子数
符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比
相关
说明
①F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到;子代数目较少,不一定符合预期的分离比
②某些致死基因可能导致遗传分离比变化,如隐性致死、纯合致死、显性致死等
[研透考情·备高考]
考向一 常考的遗传学概念
1.(2018·无锡检测)下列与生物学概念相关的叙述,正确的是( )
A.后代出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离
B.纯合子杂交产生的子一代所表现出的性状就是显性性状
C.兔的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状
D.同一种生物的同一性状的不同表现类型称为相对性状
解析:选D 杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫性状分离;有些相对性状具有共显性或不完全显性,在完全显性中纯合子杂交产生的子一代表现出的性状才是显性性状;狗的长毛和卷毛不是相对性状。
2.下列各种遗传现象中,不属于性状分离的是( )
A.F1的高茎豌豆自交,后代中既有高茎豌豆,又有矮茎豌豆
B.F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配,后代中既有短毛兔,又有长毛兔
C.花斑色茉莉花自交,后代中出现绿色、花斑色和白色三种茉莉花
D.黑色长毛兔与白色短毛兔交配,后代均是白色长毛兔
解析:选D 黑色长毛兔与白色短毛兔交配,后代均是白色长毛兔,并没有出现性状分离。
3.下列有关概念之间关系的叙述,错误的是( )
A.基因型决定了表现型
B.等位基因控制相对性状
C.杂合子自交后代没有纯合子
D.性状分离是由于基因的分离造成的
解析:选C 基因型对表现型起决定作用,基因型相同,表现型一般也相同,但环境条件同时影响表现型。等位基因是指位于同源染色体的同一位置,控制着相对性状的基因。杂合子自交,后代中有纯合子出现。性状分离是由于基因的分离造成的。
[归纳拓展] 相关概念间的关系归纳
考向二 孟德尔的豌豆杂交实验过程分析
4.孟德尔做了如图所示的豌豆杂交实验,下列描述错误的是( )
A.①和②的操作同时进行
B.①操作是人工去雄
C.②操作是人工授粉
D.②操作后要对雌蕊套袋
解析:选A 人工异花授粉过程为:去雄(在花蕾期去掉雄蕊)→套上纸袋→人工异花授粉(待花成熟时,采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上)→套上纸袋,①操作是人工去雄,②操作是人工授粉,①和②的操作不是同时进行的,去雄应在花蕾期去掉雄蕊,人工异花授粉应在花粉成熟后,②操作后要对雌蕊套袋,以免外来花粉的干扰。
5.(2018·江苏高考)一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是( )
A.显性基因相对于隐性基因为完全显性
B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等
C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异
D.统计时子二代3种基因型个体的存活率相等
解析:选C 子一代产生的雄配子中2种类型配子的活力有差异,会使2种类型配子比例偏离1∶1,从而导致子二代不符合3∶1的性状分离比。
6.假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,包括“提出问题、提出假说、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。利用该方法,孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔的研究过程的分析正确的是( )
A.孟德尔提出的假说的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
B.孟德尔依据减数分裂的相关原理进行了“演绎推理”的过程
C.为了验证提出的假说是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验
D.测交后代性状分离比为1∶1,可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质
解析:选C 在孟德尔提出的假说的核心内容中,性状是由成对的遗传因子控制,而不是由位于染色体上的基因控制;孟德尔演绎推理的是F1和隐性个体杂交后代的情况,并据此设计和完成了测交实验;测交后代性状比为1∶1,是从个体水平证明基因的分离定律。
[易错点拨] 辨明有关基因分离定律的三个易混易错点
(1)关注“2/3”陷阱:如高茎豌豆(Aa)自交,求后代高茎豌豆中杂合子的概率。因已知后代的表现型,其基因型有AA、Aa两种可能,比例为1∶2,基因型是Aa的概率为2/3。这一类型的问题因容易忽略前提条件而出错,故特称为“2/3”问题,以作警示。
(2)自交≠自由交配:①自交强调的是相同基因型个体的交配,如基因型为AA、Aa群体中自交是指:AA×AA、Aa×Aa;②自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,如基因型为AA、Aa群体中自由交配是指:AA×AA、Aa×Aa、AA♀×Aa、Aa♀×AA。
(3)鉴定纯合子、杂合子不一定都选用测交法: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,测交法、自交法均可以,但自交法较简单。
[分点突破·精细研]
题型一 性状显隐性的判断
1.豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,根据下表中的三组杂交实验结果,判断显性性状和纯合子分别为( )
杂交组合
子代表现型及数量
①
甲(顶生)×乙(腋生)
101腋生,99顶生
②
甲(顶生)×丙(腋生)
198腋生,201顶生
③
甲(顶生)×丁(腋生)
全为腋生
A.顶生;甲、乙 B.腋生;甲、丁
C.顶生;丙、丁 D.腋生;甲、丙
解析:选B 根据杂交组合③中后代全为腋生,可以确定腋生为显性性状,顶生为隐性性状。由于杂交组合③后代没有发生性状分离,因此亲本全为纯合子,即甲为隐性纯合子,丁为显性纯合子;由杂交组合①和②的后代均发生1∶1的性状分离,可以确定乙和丙均为杂合子。
2.(2014·海南高考)某二倍体植物中,抗病和感病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.抗病株×感病株
B.抗病纯合体×感病纯合体
C.抗病株×抗病株,或感病株×感病株
D.抗病纯合体×抗病纯合体,或感病纯合体×感病纯合体
解析:选B 判断性状的显隐性关系的方法有:①定义法——具有相对性状的纯合个体进行正反交,子代表现出来的性状就是显性性状,对应的为隐性性状;②相同性状的雌雄个体间杂交,子代出现不同于亲代的性状,该子代的性状为隐性,亲代为显性。
[归纳拓展] 性状显隐性的判断与实验设计
(1)根据子代表现型判断显隐性:
(2)设计杂交实验判断显隐性:
题型二 纯合子、杂合子的鉴定
3.某种品系的鼠毛色灰色和黄色是一对相对性状,科学家进行了大量的杂交实验得到了如下结果,由此推断错误的是( )
杂交
亲本
后代
杂交A
灰色×灰色
灰色
杂交B
黄色×黄色
2/3黄色,1/3灰色
杂交C
灰色×黄色
1/2黄色,1/2灰色
A.杂交A后代不发生性状分离,亲本为纯合子
B.由杂交B可判断鼠的黄色毛基因是显性基因
C.杂交B后代黄色毛鼠既有杂合子也有纯合子
D.鼠毛色这对相对性状的遗传符合基因的分离定律
解析:选C 由杂交B的结果可知,黄色为显性性状,灰色为隐性性状,且杂交B中的双亲为杂合子;杂交A的亲子代均表现为隐性性状(灰色),因此,亲代均为隐性纯合子;结合杂交B后代中2/3黄色、1/3灰色,可知导致这一现象的原因可能是黄色个体纯合时死亡,因此,杂交B后代黄色毛鼠都是杂合子,没有纯合子。
4.某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状,且为由单基因(D、d)控制的完全显性遗传。现用一株紫花植株和一株红花植株作实验材料,设计了如下实验方案(后代数量足够多),以鉴别该紫花植株的基因型。
(1)完善下列实验设计:
第一步:________________(填选择的亲本及交配方式);
第二步:紫花植株×红花植株。
(2)实验结果预测:
①若第一步出现性状分离,说明紫花植株为________(填“纯合子”或“杂合子”)。若未出现性状分离,说明紫花植株的基因型为________。
②若第二步后代全为紫花,则紫花植株的基因型为________;若后代全部为红花或出现红花,则紫花植株的基因型为________。
解析:根据实验结果预测中①的题干可知,第一步是让紫花植株自交,根据后代是否出现性状分离判断紫花是否纯合。如果是DD或dd,则后代全部为紫花;如果是Dd,则后代出现性状分离。再根据实验结果预测中②可知,第二步是将紫花植株与红花植株杂交,如果后代全为紫花,则紫花植株的基因型为DD;如果全为红花或出现红花,则紫花植株的基因型为dd。
答案:(1)紫花植株自交 (2)①杂合子 DD或dd ②DD dd
[方法规律] 纯合子及杂合子的鉴定方法
(1)自交法:
(2)测交法:
(3)花粉鉴定法:
此法只适用于一些特殊的植物。如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同颜色。如果鉴定结果有两种颜色,且比例为1∶1,则被鉴定的亲本为杂合子;如果鉴定结果只有一种颜色,则被鉴定的亲本为纯合子。
题型三 亲子代基因型及表现型的互推
5.某二倍体植物的叶表面无蜡粉和有蜡粉是一对相对性状(由等位基因E、e控制),某校研究性学习小组做了如下三组实验,下列有关分析错误的是( )
编组
亲本组合
F1的表现型及比例
甲组
无蜡粉植株(♀)×
有蜡粉植株()
无蜡粉∶有蜡粉=1∶1
乙组
无蜡粉植株()×
有蜡粉植株(♀)
无蜡粉∶有蜡粉=1∶1
丙组
有蜡粉植株自交
无蜡粉∶有蜡粉=1∶3
A.实验结果表明有蜡粉是显性性状
B.控制这对相对性状的基因位于细胞核内
C.三组亲本中有蜡粉植株的基因型都是Ee
D.丙组的F1中纯合子所占的比例是1/4
解析:选D 由丙组结果可判断有蜡粉是显性性状;由甲组和乙组正反交结果相同,可判断控制这对相对性状的基因位于细胞核内;因为有蜡粉是显性性状,三组实验的F1均有性状分离现象,所以三组亲本中有蜡粉植株的基因型都是Ee;丙组的F1中纯合子所占的比例是1/2。
6.(2019·无锡模拟)如图为人类某单基因遗传病的系谱图,Ⅱ4与Ⅱ5为异卵双胞胎,下列叙述正确的是( )
A.该遗传病一定不可能是伴X染色体隐性遗传病
B.该遗传病一定不可能是伴X染色体显性遗传病
C.Ⅱ4与Ⅱ5基因型一定相同
D.Ⅱ3的致病基因只来自Ⅰ2
解析:选B 根据题意,1、2号正常,3号患病,表明该病是隐性遗传病,可能是常染色体或伴X染色体隐性遗传病。Ⅱ4与Ⅱ5基因型不一定相同。若是常染色体上的隐性遗传病,则3号个体的致病基因来自1号和2号。
[方法规律] 亲子代基因型及表现型的判定方法
(1)由亲代推断子代的基因型和表现型:
亲本
子代基因型
子代表现型
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)由子代性状分离比推亲本基因型:
后代显隐性关系
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
题型四 分离定律应用中相关的概率计算
7.一个蓝眼男人和一个褐眼女人结婚,妻子的父母都是褐眼,其妹是蓝眼。这对夫妇生下蓝眼女孩的可能性是( )
A.1/4 B.1/8
C.1/6 D.1/2
解析:选C 妻子是褐眼,其父母都是褐眼,其妹是蓝眼,说明褐眼是显性性状,蓝眼是隐性性状。用A表示褐眼基因,a表示蓝眼基因,褐眼妻子基因型为1/3AA、2/3Aa,蓝眼男子基因型为aa,则他们后代为蓝眼aa女孩的可能性是2/3×1/2×1/2=1/6。
[方法规律] 分离定律应用中的概率计算方法
(1)用经典公式计算:
概率=(某性状或基因型数/总组合数)×100%
(2)依据分离比推理计算:
如Aa1AA∶2Aa∶1aa⇒3显性性状∶1隐性性状
AA、aa出现的概率都是1/4,Aa出现的概率是1/2;显性性状出现的概率是3/4,隐性性状出现的概率是1/4,显性性状中的纯合子概率为1/3,杂合子概率为2/3。
(3)依据配子的概率计算:
先计算出亲本产生每种配子的概率,再根据题目要求用相关的两种配子的概率相乘,即可得出某一基因型个体的概率;计算表现型概率时,再将相同表现型个体的概率相加即可。
题型五 自交和自由交配问题
8.果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性,现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交,产生的F1再自交产生F2。
(1)将F2中所有黑身果蝇除去,让灰身果蝇自由交配,产生F3。则F3中灰身与黑身果蝇的比例是________。
(2)让灰身果蝇基因型相同的个体进行交配,则F3中灰身∶黑身=________。
(3)若F2中黑身果蝇不除去,让果蝇进行自由交配,则F3中灰身∶黑身=________。
(4)若F2中黑身果蝇不除去,让基因型相同的果蝇个体交配,则F3中灰身∶黑身=________。
解析:(1)F2中的基因型应为1/4BB、2/4Bb、1/4bb,当除去全部黑身果蝇后,所有灰身果蝇基因型应为1/3BB、2/3Bb,让这些灰身果蝇自由交配时,先求出两种配子的概率:B=2/3,b=1/3,则bb=1/9,B_=8/9。(2)F2中BB占1/3,Bb占2/3,灰身果蝇基因型相同的个体交配,F3中bb=2/3×1/4=1/6,则B_=5/6。(3)先求出F2中两种配子的概率:B=1/2,b=1/2,则bb=1/4,B_=3/4。(4)F2中BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,基因型相同的个体交配bb=1/4(bb⊗)+1/4×1/2(Bb⊗)=3/8,则B_=5/8。
答案:(1)8∶1 (2)5∶1 (3)3∶1 (4)5∶3
[方法规律] 自交和自由交配的相关计算方法
(1)自交强调的是相同基因型个体之间的交配。对于植物,自花传粉是一种最为常见的自交方式;对于动物(雌雄异体)自交更强调参与交配的雌雄个体基因型相同。如基因型为2/3AA、1/3Aa植物群体中自交是指:2/3AA×AA、1/3Aa×Aa,其后代基因型及概率为3/4AA、1/6Aa、1/12aa,后代表现型及概率为11/12A_、1/12aa。
(2)自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,以基因型为2/3AA、1/3Aa的动物群体为例,进行随机交配的情况是:×♀
欲计算自由交配后代基因型、表现型的概率,有以下两种解法:
解法一 自由交配方式(四种)展开后再合并:
①♀2/3AA×2/3AA→4/9AA
②♀2/3AA×1/3Aa→1/9AA+1/9Aa
③♀1/3Aa×2/3AA→1/9AA+1/9Aa
④♀1/3Aa×1/3Aa→1/36AA+1/18Aa+1/36aa
合并后,基因型为25/36AA、10/36Aa、1/36aa,表现型为35/36A_、1/36aa。
解法二 利用基因频率推算:已知群体基因型为2/3AA、1/3Aa,不难得出A、a的基因频率分别为5/6、1/6,根据遗传平衡定律,后代中:AA=5/6×5/6=25/36,Aa=2×5/6×1/6=10/36,aa=1/6×1/6=1/36。
题型六 分离定律中的致死问题
9.科学家利用小鼠进行杂交实验,结果如下:①黄鼠×黑鼠→黄2 378∶黑2 398;②黄鼠×黄鼠→黄2 396∶黑1 235。下列有关分析错误的是( )
A.实验①能判断小鼠皮毛的显隐性
B.实验②中黄鼠很可能是杂合子
C.实验②中亲本小鼠均不是纯合子
D.纯合的黄色小鼠可能在胚胎期死亡
解析:选A 实验②中黄鼠亲代产生黑色子代,说明黄色为显性,黑色为隐性,亲代均为杂合子,子代正常比例应为3∶1,但实际为2∶1,说明纯合的黄色小鼠可能在胚胎期死亡。
[归纳拓展] 致死类型归纳
隐性致死
隐性基因存在于同一对同源染色体上时,对个体有致死作用,如镰刀型细胞贫血症(红细胞异常,使人死亡);植物中的白化基因,使植物不能形成叶绿素,从而不能进行光合作用而死亡
显性致死
显性基因具有致死作用,如人的神经胶质基因(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死,若为显性纯合致死,杂合子自交后代显∶隐=2∶1
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
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
题型七 基因分离定律的实验验证
10.水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果,其中能直接证明孟德尔的基因分离定律的一项是( )
A.杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色
B.F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈红褐色
C.F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色
D.F1测交所结出的种子遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色
解析:选C 基因分离定律的实质是:杂合子减数分裂形成配子时,等位基因分离,分别进入两个配子中去,独立地随配子遗传给后代,由此可知,分离定律的直接体现是等位基因分别进入两个配子中去。
[方法规律] 基因分离定律的验证方法
(1)测交法:让杂合子与隐性纯合子杂交,后代的性状分离比为1∶1。
(2)杂合子自交法:让杂合子自交(若为雌雄异体或雌雄异株个体,采用同基因型的杂合子相互交配),后代的性状分离比为3∶1。
(3)花粉鉴定法:取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,可直接验证基因的分离定律。
(4)花药离体培养法:将花药离体培养,统计所得单倍体的表现型,其性状分离比为1∶1。
题型八 基因分离定律中的其他问题
11.在阿拉伯牵牛花的遗传实验中,用纯合子红色牵牛花和纯合子白色牵牛花杂交,F1全是粉红色牵牛花。将F1自交后,F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花,比例为1∶2∶1,如果取F2中的粉红色的牵牛花和红色的牵牛花均匀混合种植,进行自由传粉,则后代表现型及比例应该为( )
A.红色∶粉红色∶白色=4∶4∶1
B.红色∶粉红色∶白色=3∶3∶1
C.红色∶粉红色∶白色=1∶2∶1
D.红色∶粉红色∶白色=1∶4∶1
解析:选A F2中的粉红色牵牛花(Aa)和红色牵牛花(AA)的比例为2∶1,A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3,后代中AA占4/9,Aa占4/9,aa占1/9。
12.(2018·苏南八校联考)人类秃发遗传由位于常染色体上的一对等位基因b+和b控制,b+b+表现正常,bb表现秃发,杂合子b+b在男性中表现秃发,而在女性中表现正常;一对夫妇丈夫秃发妻子正常,生育一秃发儿子和一正常女儿。下列表述正确的是( )
A.人类秃发遗传与性别相关联,属于伴性遗传
B.秃发儿子和正常女儿的基因型分别是bb和b+b
C.若秃发儿子和正常女儿基因型相同,父母一定是纯合子
D.这对夫妇再生一女儿是秃发的概率是0或25%或50%
解析:选D 由题干可知这一对基因的遗传遵循基因的分离定律,且杂合子b+b在不同的性别中表现型不同,由此可以推出这一对夫妇的基因组合有多种可能,分析如下:①bb(秃发)×♀b+b+(正常)→b+b(男为秃发,女为正常);②b+b(秃发)×♀b+b+(正常)→b+b+(男女都正常)∶b+b(男为秃发,女为正常)=1∶1;③b+b(秃发)×♀b+b(正常)→b+b+(男女都正常)∶b+b(男为秃发,女为正常)∶bb(男女都为秃发)=1∶2∶1;④bb(秃发)×♀b+b(正常)→b+b(男为秃发,女为正常)∶bb(男女都为秃发)=1∶1,所以这对夫妇再生一女儿秃发的概率为0或25%或50%。
13.某种植物的花色受一组复等位基因的控制,纯合子和杂合子的表现型如下表。若WPWS与WSw杂交,子代表现型的种类及比例分别是( )
纯合子
杂合子
WW 红色
ww 纯白色
WSWS 红条白花
WPWP 红斑白花
W与任一等位基因 红色
WP与WS、w 红斑白花
WSw 红条白花
A.3种,2∶1∶1 B.4种,1∶1∶1∶1
C.2种,1∶1 D.2种,3∶1
解析:选C WPWS与WSw杂交,产生的配子随机组合,共产生四种基因型,分别是WPWS、WPw、WSWS、和WSw。根据基因的显隐性关系,它们的表现型分别是红斑白花、红斑白花、红条白花和红条白花,比例为1∶1∶1∶1。因此,WPWS与WSw杂交,子代表现型的种类及比例是红斑白花∶红条白花=1∶1。
14.某种两性花的植物,可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25 ℃的条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花,但在30 ℃的条件下,各种基因型的植株均开白花。下列说法错误的是( )
A.不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状
B.若要探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25 ℃条件下进行杂交实验
C.在25 ℃的条件下生长的白花植株自交,后代中不会出现红花植株
D.在30 ℃的条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25 ℃条件下生长可能会出现红花植株
解析:选B 在25 ℃条件下,基因型所决定的表现型能够真实地得到反映,因此,要探究一开白花植株的基因型需要在25 ℃条件下进行实验,但杂交实验操作复杂、工作量大,最简单的方法是进行自交。
[归纳拓展] 基因分离定律中其他特殊情况归纳
不完全
显性
如等位基因A和a分别控制红花和白花,在完全显性时,Aa自交后代中红∶白=3∶1,在不完全显性时,Aa自交后代中红(AA)∶粉红(Aa)∶白(aa)=1∶2∶1
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。复等位基因尽管有多个,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
从性
遗传
从性遗传是指常染色体上的基因,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。如男性秃顶的基因型为Bb、bb、女性秃顶的基因只有bb。此类问题仍然遵循基因的基本遗传规律,解答的关键是准确区分基因型和表现型的关系
表型
模拟
生物的表现型=基因型+环境,由于受环境影响,导致表现型与基因型不符合的现象
[冲关集训·能力通]
1.老鼠毛色有黑色和黄色之分,这是一对相对性状。请根据下面三组交配组合,判断四个亲本中为纯合子的是( )
交配组合
子代表现型及数目
①
甲(黄色)×乙(黑色)
12(黑)、4(黄)
②
甲(黄色)×丙(黑色)
8(黑)、9(黄)
③
甲(黄色)×丁(黑色)
全为黑色
A.甲和乙 B.乙和丙
C.丙和丁 D.甲和丁
解析:选D 根据交配组合③:甲(黄色)×丁(黑色)→后代全为黑色,说明黑色相对于黄色为显性性状(用A、a表示相应性状),且甲的基因型为aa,丁的基因型为AA;甲(黄色)×乙(黑色)→后代出现黄色个体,说明乙的基因型为Aa;甲(黄色)×丙(黑色)→后代出现黄色个体,说明丙的基因型为Aa。由此可见,甲和丁为纯合子。
2.一匹家系来源不明的雄性黑马与若干匹雌性红马杂交,生出20匹红马和22匹黑马,你认为这两种亲本马的基因型是( )
A.黑马为显性纯合子,红马为隐性纯合子
B.黑马为杂合子,红马为显性纯合子
C.黑马为隐性纯合子,红马为显性纯合子
D.黑马为杂合子,红马为隐性纯合子
解析:选D 显、隐性纯合子杂交后代均为显性;显性纯合子与杂合子杂交后代也均为显性;杂合子与隐性纯合子杂交后代,显隐性之比为1∶1。
3.(2019·南京模拟)控制某植物果实重量的三对等位基因E/e、F/f和H/h对果实重量的作用相等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为eeffhh的果实重120克,然后每增加一个显性基因就使果实增重15克。现用基因型为EEffhh的植物甲和乙杂交,F1的果实重165克。则乙的基因型最可能是( )
A.eeFFHH B.Eeffhh
C.eeFFhh D.eeffhh
解析:选A 根据题意分析可知,基因型为EEffhh的个体果实重150克,与植物乙杂交,产生的F1的果实重165克,推知F1的基因型中应含3个显性基因。当乙植株的基因型为eeFFHH时,F1的基因型为EeFfHh,含3个显性基因,果实重165克。
4.在家鼠中短尾(T)对正常(t)为显性。一只短尾鼠与一只正常尾鼠交配,后代中正常尾与短尾比例相同;而短尾类型相交配,子代中有一类型死亡,能存活的短尾与正常尾之比为2∶1。则不能存活的类型的基因型可能是( )
A.TT B.Tt
C.tt D.TT或Tt
解析:选A 正常情况下,Tt自交,产生的后代中TT∶Tt∶tt=1∶2∶1,根据题干中短尾类型相交配,后代短尾∶正常尾=2∶1可以推知显性纯合致死。
5.某玉米品种含一对等位基因A和a,其中a基因纯合的植株花粉败育,即不能产生花粉,含A基因的植株完全正常。现有基因型为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
解析:选C 亲本Aa自交产生的F1有三种类型1AA、2Aa、1aa,F1自由交配,产生的雌配子有2种,1/2A、1/2a,由于aa的花粉不育,因而产生两种雄配子2/3A、1/3a,雌雄配子随机结合产生后代中花粉败育的aa占1/6,则正常的占5/6。
[课堂巩固练—小试身手]
1.孟德尔进行了八年豌豆杂交实验,发现了遗传定律。下列说法错误的是( )
A.科学地设计实验程序
B.杂交时对父本进行去雄处理
C.先分析一对后分析多对相对性状
D.运用统计学方法分析实验结果
解析:选B 孟德尔的杂交实验,需对母本进行去雄处理。
2.(2018·浙江选考)一对A血型和B血型的夫妇,生了AB血型的孩子。AB血型的这种显性类型属于( )
A.完全显性 B.不完全显性
C.共显性 D.性状分离
解析:选C 一对A血型(IA_)和B血型(IB_)的夫妇,生了AB血型(IAIB)的孩子,说明IA基因和IB基因控制的性状在子代中同时显现出来,这种显性类型属于共显性。
3.如图能正确表示基因分离定律实质的是( )
解析:选C 减数第一次分裂后期,同源染色体分离导致位于同源染色体上的非等位基因分离。
4.(2016·江苏高考)镰刀型细胞贫血症(SCD)是一种单基因遗传病,下图为20世纪中叶非洲地区HbS基因与疟疾的分布图,基因型为HbSHbS的患者几乎都死于儿童期。请回答下列问题:
(1)SCD患者血红蛋白的2条β肽链上第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸,而2条α肽链正常。HbS基因携带者(HbAHbS)一对等位基因都能表达,那么其体内一个血红蛋白分子中最多有________条异常肽链,最少有________条异常肽链。
(2)由图可知,非洲中部HbS基因和疟疾的分布基本吻合。与基因型为HbAHbA的个体相比,HbAHbS个体对疟疾病原体抵抗力较强,因此疟疾疫区比非疫区的________基因频率高。在疫区使用青蒿素治疗疟疾患者后,人群中基因型为________的个体比例上升。
(3)在疟疾疫区,基因型为HbAHbS个体比HbAHbA和HbSHbS个体死亡率都低,体现了遗传学上的______________________________________________________________现象。
(4)为了调查SCD发病率及其遗传方式,调查方法可分别选择为________(填序号)。
①在人群中随机抽样调查
②在患者家系中调查
③在疟疾疫区人群中随机抽样调查
④对同卵和异卵双胞胎进行分析比对
(5)若一对夫妇中男性来自HbS基因频率为1%~5%的地区,其父母都是携带者;女性来自HbS基因频率为10%~20%的地区,她的妹妹是患者。请预测这对夫妇生下患病男孩的概率为________。
解析:(1)人体内的血红蛋白分子由4条肽链构成,分别为2条α肽链和2条β肽链。SCD患者血红蛋白的2条β肽链上第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸,而2条α肽链正常。HbS基因携带者(HbAHbS)一对等位基因都能表达,因此其体内既有多条异常的β肽链,也有多条正常的β肽链,那么随机组装后,其体内一个血红蛋白分子中最多有2条异常肽链,最少有0条异常肽链。(2)由于HbAHbS个体对疟疾病原体抵抗力较强,疟疾疫区的HbAHbA个体易患疟疾而死亡,故疟疾疫区比非疫区的HbS基因频率高。在疫区使用青蒿素治疗疟疾患者后,疟原虫的生存受到大幅度抑制,人群中基因型为HbAHbA的个体比例上升。(3)在疟疾疫区,基因型为HbAHbS个体比HbAHbA和HbSHbS个体死亡率都低,体现了遗传学上的杂种(合)优势现象。(4)SCD是一种单基因遗传病,调查其发病率应在人群中随机抽样调查,调查其遗传方式应在患者家系中调查并绘制遗传系谱图。(5)由于该男性的父母都是携带者(基因型为HbAHbS),且由题干分析可知基因型为HbSHbS的患者几乎都死于儿童期,故该男性的基因型为1/3HbAHbA、2/3HbAHbS。由于女性的妹妹为患者(HbSHbS),故其父母均携带HbS基因,父母基因型均为HbAHbS,该女性的基因型为1/3HbAHbA、2/3HbAHbS,则这对夫妇生下患病男孩的概率为2/3×2/3×1/4×1/2=1/18。
答案:(1)2 0 (2)HbS HbAHbA (3)杂种(合)优势 (4)①② (5)1/18
[课下模拟练—自我检测]
一、选择题
1.在没有变异发生的情况下,下列哪项可能含有等位基因( )
A.非同源染色体 B.一个染色体组
C.姐妹染色单体 D.四分体
解析:选D 等位基因位于同源染色体上,四分体为配对的一对同源染色体,可具有等位基因。
2.(2019·镇江学测模拟)如图为某遗传过程图解,下列叙述错误的是( )
A.图中过程①和②代表减数分裂
B.图中过程③代表受精作用
C.等位基因的分离发生在①②过程中
D.基因的自由组合发生在③过程中
解析:选D 基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期。
3.遗传学上的平衡种群是指在理想状态下,基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中,栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制。下列叙述正确的是( )
A.多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为显性
B.观察该种群,若新生的栗色个体多于黑色个体,则说明栗色为显性
C.若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不等
D.选择1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,则说明栗色为隐性
解析:选C 多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,不能确定黑色是否为显性;新生的栗色个体多于黑色个体,也不能说明显隐性。显隐性基因频率相等,则显性个体数量大于隐性个体数量,故若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明隐性基因频率大于显性基因频率。1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,栗色可能为显性,也可能为隐性。
4.下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是( )
A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同
B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的
C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的
D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的
解析:选D 基因型相同的两个人,营养条件等环境因素的差异可能会导致两人身高不同;绿色幼苗在黑暗中变黄,是因为植物幼苗在黑暗中无法合成叶绿素,是由环境因素造成的;O型血夫妇基因型均为ii,两者均为纯合子,所以后代基因型仍然为ii,表现为O型血,这是由遗传因素决定的;若高茎豌豆亲本是杂合子,子代出现高茎和矮茎,发生性状分离,这是由遗传因素决定的。
5.(2019·扬州学测模拟)已知小麦抗锈病由一对等位基因中的显性基因控制,让一株杂合子小麦自交三代,从理论上计算,F3中不抗锈病植株占总数的( )
A.1/4 B.1/8
C.1/16 D.7/16
解析:选D 假定抗病杂合子的基因型为Aa,自交一代,子代AA、Aa、aa的基因型频率分别为1/4、1/2、1/4;自交二代,子代AA、Aa、aa的基因型频率分别为3/8、1/4、3/8;自交三代,子代AA、Aa、aa的基因型频率分别为7/16、1/8、7/16。
6.某动物种群中,AA、Aa和aa基因型的个体依次占25%、50%和25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配,理论上,下一代显性个体中能稳定遗传的个体占( )
A.1/5 B.1/9
C.4/9 D.1/2
解析:选D aa没有繁殖能力,所以种群中具有繁殖能力的AA、Aa的比例是1∶2,A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3。随机交配的子代中,AA、Aa、aa分别占4/9、4/9、1/9,所以显性个体中能稳定遗传的个体(AA)占1/2。
7.(2019·苏州学测模拟)如图为人类某遗传病的系谱图。下列有关叙述正确的是( )
A.母亲是纯合子,子女是杂合子
B.该遗传病女性发病率高于男性
C.Ⅱ3和Ⅱ4的基因型可能相同
D.子女中的致病基因不可能来自父亲
解析:选C 4号患病,1号正常,表明该遗传病不可能是伴X染色体显性,女性遗传病的发病率不会高于男性;图示遗传病可能为常染色体显性遗传病,则母亲可能为杂合子;图示遗传病也可能为常染色体隐性遗传病,则3号和4号可能均为隐性纯合子,其致病基因来自父亲和母亲。
8.某哺乳动物背部的皮毛颜色由常染色体复等位基因A1、A2和A3控制,且A1、A2和A3任何两个基因组合在一起,各基因都能正常表达。如图表示基因对背部皮毛颜色的控制关系,下列有关说法错误的是( )
A.白色个体的基因型有3种
B.4种皮毛颜色都存在纯合子
C.若一白色雄性个体与多个黑色异性个体交配的后代有三种毛色,则其基因型为A2A3
D.该图示体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程从而控制性状
解析:选B 根据题意可以判断,白色个体的基因型有A2A2、A2A3、A3A3;棕色、黑色基因型分别为A1A2、A1A3,不可能存在纯合子;白色(A2A3)与黑色A1A3交配的后代有棕色(A1A2)、白色(A2A3、A3A3)、黑色(A1A3);白色(A2A2、A3A3)与黑色A1A3交配的后代均只有两种毛色。
9.孟德尔运用“假说—演绎”法研究豌豆一对相对性状的杂交实验,发现了分离定律。下列哪一项属于其研究过程中的“演绎”( )
A.测交预期结果:高茎∶矮茎接近于1∶1
B.亲本产生配子时,成对的遗传因子彼此分开
C.受精时,雌雄配子的结合是随机的
D.测交结果:30株高茎,34株矮茎
解析:选A 演绎推理的内容是F1产生配子时成对遗传因子分离,则测交后代会出现两种性状,比例接近1∶1;再设计测交实验对分离定律进行验证。亲本产生配子时,成对的遗传因子彼此分开属于假说内容。受精时,雌雄配子的结合是随机的属于假说内容。测交结果为30株高茎,34株矮茎,属于实验结果,是验证过程不是演绎过程。
10.将豌豆一对相对性状的纯合显性个体与纯合隐性个体间行种植,另将玉米一对相对性状的纯合显性个体与纯合隐性个体间行种植。则下列结果不可能出现的是( )
A.隐性性状的玉米植株所结种子,有显性也有隐性
B.显性性状的豌豆植株所结种子,有显性也有隐性
C.隐性性状的豌豆植株所结种子全为隐性
D.显性性状的玉米植株所结种子全为显性
解析:选B 豌豆是严格的自花闭花受粉植物,在自然状态下,只能进行自交,纯合显性个体自交,所结种子全部为显性,纯合隐性个体自交,所结种子全部为隐性;玉米为异花传粉植物,既可以自交也可以杂交,所以纯合显性个体所结种子全为显性,纯合隐性个体所结种子既有显性也有隐性。
11.(2019·南京模拟)下列对孟德尔杂交实验的分析,叙述正确的是( )
A.孟德尔提出性状是由染色体上的遗传因子控制的
B.杂合子自交产生3∶1的性状分离比属于孟德尔提出的核心假说
C.孟德尔为了验证所作出的假设是否正确,设计了正、反交实验
D.预测测交后代出现1∶1的性状分离比属于演绎推理过程
解析:选D 孟德尔提出性状是遗传因子控制的,当时没有提出染色体;杂合子自交产生3∶1 的性状分离比是孟德尔观察到的现象;孟德尔为了验证所作出的假设是否正确,设计了测交实验;预测测交后代出现1∶1的性状分离比是演绎推理,测交实验是实验验证。
12.(2016·全国卷Ⅱ)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且对于这对性状的表现型而言,G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型。据此可推测:雌蝇中( )
A.这对等位基因位于常染色体上,G基因纯合时致死
B.这对等位基因位于常染色体上,g基因纯合时致死
C.这对等位基因位于X染色体上,g基因纯合时致死
D.这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死
解析:选D 结合选项,并根据题干信息:子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型,可知这对等位基因位于X染色体上。若亲代雄蝇为显性个体,则子代雌蝇不可能有两种表现型,故亲代雄蝇应为隐性个体,基因型为XgY,说明受精卵中不存在g基因(即G基因纯合)时会致死。由于亲代表现型不同,故亲代雌蝇为显性个体,且基因型为XGXg,子一代基因型为XGXg、XgXg、XGY(死亡)、XgY。综上分析,这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死。
13.(多选)两性花植物的自交不亲和是由同源染色体上的等位基因Sx(S1、S2……S15)控制的,此类植物能产生正常的雌雄配子,但当花粉的Sx基因与母本有相同的Sx基因时,这种花粉的所有精子都不能完成受精作用,从而使自交不能产生后代。下列有关叙述错误的是( )
A.自然条件下,一般不存在Sx基因的纯合个体如S1S1、S2S2等
B.基因S1、S2……S15是同源染色体之间交叉互换后产生的
C.基因型为S1S2和S2S4的亲本,正交和反交的子代基因型完全相同
D.具有自交不亲和特性的品系进行杂交育种时,须对母本进行去雄处理
解析:选BCD 基因S1、S2……S15是基因突变的结果;S1S2作父本,S2S4作母本,后代基因型为S1S2和S1S4,S1S2作母本,S2S4作父本,后代基因型为S1S4和S2S4;具有自交不亲和特性的品系进行杂交育种时,花粉不能受精,不必对母本去雄。
14.(多选)在某小鼠种群中,毛色受三个复等位基因(AY、A、a)控制,AY决定黄色、A决定鼠色、a决定黑色。基因位于常染色体上,其中基因AY纯合时会导致小鼠在胚胎时期死亡,且基因AY对基因A、a为显性,A对a为显性。现用AYA和AYa两种黄毛鼠杂交得F1,F1个体自由交配,下列有关叙述错误的是( )
A.该鼠种群中的基因型有6种
B.F1中,雄鼠产生的不同种类配子比例为1∶2∶1
C.F2中A的基因频率是1/4
D.F2中黄鼠所占比值为1/2
解析:选ABC 小鼠种群中纯合子有2种(AA、aa)、杂合子有3种(AYA、AYa、Aa);AYA和AYa杂交,F1基因型是AYAY(死亡)、AYA、AYa、Aa,比例为1∶1∶1∶1,F1雄鼠产生的配子有AY、A、a,其比例为1∶1∶1;F1个体自由交配,F2基因型是AYAY(死亡)、AYA、AYa、AA、Aa、aa,比例为1∶2∶2∶1∶2∶1,所以A的基因频率是(2+2+2)/(4+4+2+4+2)=3/8,黄鼠所占比值为(2+2)÷8=1/2。
15.(多选)研究发现,豚鼠毛色由以下等位基因决定:Cb—黑色、Cs—银色、Cc—乳白色、Cx—白化。为确定这组基因间的关系,进行如下杂交实验。据此分析下列选项错误的是( )
杂交
组合
亲代
子代
黑
银
乳白
白化
1
黑×黑
21
0
0
7
2
黑×白化
11
10
0
0
3
乳白×乳白
0
0
32
11
4
银×乳白
0
23
11
12
A.与毛色有关的基因型共有6种
B.无法确定这组等位基因的显性程度
C.杂交的后代最多会出现4种毛色
D.两只白化豚鼠杂交,后代没有银色个体
解析:选ABC 根据题意和图表分析可知,(1)组合1,黑×黑→黑∶白化=3∶1,说明黑对白化为显性,白化为隐性,其基因型为CxCx,两个黑色亲本为杂合体,基因型均为CbCx。(2)组合2,黑×白化→黑∶银=1∶1,为测交,亲本黑色为杂合体CbCs。(3)组合3,乳白×乳白→乳白∶白化=3∶1,说明乳白对白化为显性,亲本乳白都是杂合体,其基因型均为CcCx。(4)组合4,银×乳白→银∶乳白∶白化=2∶1∶1,说明亲本银与乳白都是杂合体,携带有隐性白化基因,也说明银对乳白为显性。由于豚鼠毛色由Cb、Cc、Cs、Cx等位基因决定,所以该豚鼠群体中与毛色有关的基因型共有10种;由于多种交配方式的后代都出现了性状分离,所以能确定这组等位基因间的显性程度,这4个复等位基因之间的显隐性关系的正确顺序是:Cb>Cs>Cc>Cx;由于豚鼠毛色由一对等位基因决定,所以两只豚鼠杂交的后代最多会出现三种毛色;由于白化为隐性,其基因型为CxCx,所以两只白化的豚鼠杂交,其后代都是白化,不会出现银色个体。
二、非选择题
16.(2019·南京学测模拟)如图为某种遗传病的遗传系谱图。请据图回答(显性基因用A表示,隐性基因用a表示):
(1)该遗传病的遗传方式为________染色体上________性遗传。
(2)Ⅱ6的基因型是________,Ⅲ10患病的概率为________。
(3)若Ⅰ3含有该遗传病的致病基因,则
①Ⅱ6和Ⅱ7生了一个正常的女孩,该女孩是纯合子的概率为________;
②调查发现,某地区正常人群中该病携带者的概率为98%,若Ⅱ5与某正常男性结婚,生一正常男孩,则该男孩是携带者的概率为________。
解析:(1)根据Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅱ8个体的表现型可知,该遗传病为隐性遗传,但不能确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传。(2)若为常染色体隐性遗传,Ⅱ6个体的基因型为Aa,Ⅱ7个体的基因型为AA或Aa,则Ⅲ10为患者的概率=2/3×1/4=1/6;若为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ6个体的基因型为XAY,Ⅱ7个体的基因型为XAXA或XAXa,则Ⅲ10为患者的概率=1/2×1/4=1/8。(3)若Ⅰ3含有该遗传病的致病基因,则该遗传病为常染色体上隐性遗传。Ⅱ6个体的基因型为Aa,Ⅱ7个体的基因型为AA或Aa,生出AA的概率=1/3×1/2+2/3×1/4=2/6,正常女孩中纯合子的概率=2/6÷(1-1/6)=2/5。Ⅱ5的基因型为Aa,该地区正常人群中该病携带者的概率为98%,则女性产生A配子的概率=1/2,a配子的概率=1/2,男性产生A配子的概率=51/100,产生a配子的概率=49/100,列表计算如下:
雌配子
雄配子
A=1/2
a=1/2
A=51/100
AA=51/200
Aa=51/200
a=49/100
Aa=49/200
aa=49/200
正常男孩中,携带者的概率=100/200÷151/200=100/151。
答案:(1)常或X 隐 (2)Aa或XAY 若为常染色体隐性遗传,为1/6;若为伴X染色体隐性遗传,为1/8(1/6或1/8) (3)①2/5 ②100/151
17.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Aa2×a1a2的杂交,平均每窝生8只小鼠。在同样条件下进行许多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)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)由后代有黑色a2a2,可推知其父母均有a2,又因后代有3种表现型,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,所以有8×3/4=6(只)。(4)应选用多只黑色雌鼠与之杂交,并观察后代毛色。
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
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