2021届高考生物新人教版一轮复习学案：第5单元遗传定律的伴性遗传素养加强课3基因分离定律在特殊情况下的重点题型

素养加强课3 基因分离定律在特殊情况下的重点题型基因分离定律中的特殊现象(2017·全国卷Ⅰ节选)公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角，nn无角；母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一代群体中母羊的表现型及其比例为______________；公羊的表现型及其比例为______________。[审题指导]　(1)题目信息给出了羊的有角和无角性状在公羊和母羊中的差别，即公羊和母羊中基因型为NN的个体都为有角，基因型为nn的个体都为无角。基因型为Nn的公羊表现为有角，母羊表现为无角，同一基因型在公羊和母羊中表现型不同。(2)杂合体的公羊与杂合体的母羊杂交，子一代的基因型为NN∶Nn∶nn＝1∶2∶1。分别分析公羊和母羊有角和无角的比例。[解析]　多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，子一代的基因型及表现型为1/4NN(有角)、2/4Nn(雄性有角、雌性无角)、1/4nn(无角)。[答案]　有角∶无角＝1∶3　有角∶无角＝3∶1 1．了解与分离定律有关的四类特殊现象(1)不完全显性：如基因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。(2)从性遗传从性遗传是指常染色体上的基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象。如绵羊的有角和无角，其遗传规律如表所示(A、a表示相关基因)。 AAAaaa公羊·有角无角母羊有角无角无角(3)复等位基因在一个群体内，同源染色体的同一位置上的等位基因为两个以上，这些基因称为复等位基因。如人类ABO血型的三个复等位基因是IA、IB、i，其显隐性关系为IA和IB对i是显性，IA和IB是共显性，可表示为IA＝IB＞i。所以基因型与表现型的关系如下：IAIA、IAi——A型血；IBIB、IBi——B型血；IAIB——AB型血；ii——O型血。(4)表型模拟现象生物的表现型＝基因型＋环境，受环境影响，表现型与基因型不符合。如：果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响，其表现型、基因型与环境的关系如下表：温度表现型基因型25 ℃(常温)35 ℃(高温)VV　Vv长翅残翅vv残翅35 ℃(高温)条件下基因型为VV和Vv的个体表现出残翅可称为表型模拟现象。2．方法指导(1)透过现象理解本质：①不完全显性只是两个基因间的作用关系不同于完全显性，它们在形成配子时仍存在分离现象。②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。③从性遗传的本质为表现型＝基因型＋环境条件(性激素种类及含量差异等)。(2)掌握一个解题原则：此类问题遵循基因的分离定律，解题的关键是准确区分基因型和表现型的关系，明确特殊情境下的个体比例变化。 1．鸡的羽毛形状受一对等位基因控制，一只雄性卷毛鸡和一只雌性卷毛鸡交配，所得子代为50%卷毛鸡、25%野生型、25%丝状羽鸡，不考虑基因突变和染色体变异发生。欲获得大量卷毛鸡，最好采用的杂交方式是(　　)A．野生型×丝状羽鸡B．卷毛鸡×卷毛鸡C．卷毛鸡×野生型D．野生型×野生型A　[雄性卷毛鸡与雌性卷毛鸡交配，所得子代卷毛鸡∶野生型∶丝状羽鸡＝2∶1∶1，说明野生型与丝状羽为不完全显性，且卷毛鸡为杂合子，那么野生型和丝状羽是显性纯合子或隐性纯合子，它们杂交后代全部为卷毛鸡。]2．(2019·山东省实验中学)遗传性秃顶是一种单基因遗传病，研究发现，控制该遗传病的等位基因(A、a)显性纯合时，男女均正常；杂合时，男性秃顶，女性正常；隐性纯合时，男女均秃顶。若不考虑突变，下列相关叙述错误的是(　　)A．若一对夫妇均正常，则所生女孩一定正常B．若一对夫妇均正常，则所生正常孩子可能为女性C．若一对夫妇均秃顶，则所生男孩一定秃顶D．若一对夫妇均秃顶，则所生正常孩子可能为男性D　[AA基因型，男女均正常，Aa基因型，男性秃顶，女性正常；aa基因型，男女均秃顶。一对夫妇均秃顶，男性为aa或Aa，女性为aa，所生孩子的基因型为aa或Aa，男性均秃顶，女性秃顶或正常。]3．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A、a为显性，基因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，下列有关说法正确的是(　　)A．F1中小鼠的表现型和比例为黄色∶鼠色∶黑色＝1∶1∶1B．子二代小鼠中黄色鼠比例为4/9C．子二代中AY的基因频率是1/4D．子二代小鼠中基因型为Aa的比例为1/8C　[由分析可知，F1中小鼠的表现型和比例为黄色∶鼠色＝2∶1，A错误；由分析可知，F2中黄色∶鼠色∶黑色＝4∶3∶1，因此子二代小鼠中黄色鼠比例为1/2，B错误；子二代中AY的基因频率＝(2＋2)÷(2×2＋2×2＋2×2＋1×2＋1×2)＝1/4，C正确；子二代小鼠中基因型为Aa的比例为2÷(2＋2＋2＋1＋1)＝1/4，D错误。]4．(2019·德州期中)兔子皮下脂肪的颜色有黄色和白色两种，由一对等位基因(A和a)控制。研究人员选择纯种亲本进行了如下两组杂交实验，下列分析错误的是(　　) PF1F2甲黄脂雌×白脂雄白脂雌∶白脂雄＝1∶1白脂∶黄脂＝3∶1(幼兔饲喂含黄色素的食物)乙黄脂雄×白脂雌白脂雌∶白脂雄＝1∶1全为白脂(幼兔饲喂不含黄色素的食物)A.控制兔子皮下脂肪颜色的基因可能位于常染色体上B．兔子皮下脂肪的颜色中白色为显性性状C．食物中的黄色素影响A基因的表达D．基因A的表达产物可能具有催化黄色素分解的作用C　[甲、乙两组的正交和反交的结果是一样的，因此判断控制兔子皮下脂肪颜色的基因可能位于常染色体上，A项正确；黄脂和白脂兔杂交，后代全为白脂兔，因此判断兔子皮下脂肪的颜色中白色为显性性状，B项正确；乙组F1的白脂兔杂交，后代的基因型为AA∶2Aa∶aa，幼兔饲喂不含黄色素的食物，后代全为白脂，说明黄色素影响了aa基因的表达，C项错误；基因型为AA和Aa的兔表现为白脂，说明基因A的表达产物可能具有催化黄色素分解的作用，D项正确。]5．(2019·成都一诊)在某种安哥拉兔中，长毛(由基因HL控制)与短毛(由基因HS控制)是由一对等位基因控制的相对性状。某生物育种基地利用纯种安哥拉兔进行杂交实验，产生了大量的F1与F2个体，实验过程及统计结果如表所示。请分析回答下列问题：实验一(♂)长毛×短毛(♀)F1雄兔全为长毛雌兔全为短毛 实验二F1雌雄个体交配F2雄兔长毛∶短毛＝3∶1雌兔长毛∶短毛＝1∶3(1)实验结果表明：①控制安哥拉兔长毛、短毛的等位基因(HL、HS)位于________染色体上；②F1雌雄个体的基因型分别为________。(2)F2中短毛雌兔的基因型及比例为________________。(3)若规定短毛为隐性性状，需要进行测交实验以验证上述有关推测，既可让F1长毛雄兔与多只纯种短毛雌兔杂交，也可让_____________________，请预期后者测交子代雌兔、雄兔的表现型及比例：_________________________。[解析]　据实验分析可知，雄兔中长毛(由基因HL控制)为显性，雌兔中短毛(由基因HS控制)是显性，因此亲本基因型为HLHL(雄)、HSHS(雌)，F1的基因型为HLHS(雄)、HLHS(雌)，F1雌雄个体交配得到的F2中雄性：长毛(1HLHL、2HLHS)∶短毛(1HSHS)＝3∶1，雌性：长毛(1HLHL)∶短毛(2HLHS、1HSHS)＝1∶3。若规定短毛为隐性性状，需要进行测交实验以验证上述有关推测，既可让F1长毛雄兔与多只纯种短毛雌兔杂交，也可让多只F1短毛雌兔与短毛雄兔杂交，后者为测交，子代雌兔、雄兔的表现型及比例为雄兔既有长毛，又有短毛，且比例为1∶1，雌兔全为短毛。[答案]　(1)①常　②HLHS、 HLHS(或HSHL 、HSHL)(2)HLHS∶HSHS＝ 2∶1(3)多只F1短毛雌兔与短毛雄兔杂交 　雄兔既有长毛，又有短毛，且比例为1∶1，雌兔全为短毛基因分离定律中的致死问题 (2019·高考仿真)某雌雄同株的植物，因一条染色体上的某基因发生了突变，使野生性状变为突变性状。用该突变型植株进行杂交实验，结果如下表。请回答下列问题：杂交组PF1甲♀突变型×野生型♂突变型∶野生型＝1∶1乙♀突变型×突变型♂突变型∶野生型＝2∶1(1)由题意可知，该突变性状属于_______________(填“显性”或“隐性”)性状。突变基因______________(填“位于”或“不位于”)性染色体上，理由是_________________________________。(2)由乙组杂交结果推测，可能有致死或存活率下降的现象。有人推测产生乙组杂交的结果是合子致死引起的，即_____________致死。可以让乙组中F1个体进行自由传粉，若后代表现型及比例为___________________，则推测正确。[审题指导]　(1)题干提到了植物为雌雄同株，不存在性别问题。(2)根据乙组杂交可判断突变型和野生型的显隐性及致死情况。(3)让乙组的F1个体自由传粉，先分析F1产生的雌雄配子的种类和比例，根据致死情况，确定后代的表现型及比例。[解析]　(1)根据分析内容可知，突变性状为显性性状，且由于该植物为雌雄同株，不存在性染色体，所以控制该性状的基因不位于性染色体上。(2)设控制该性状的基因为A、a，根据(1)的分析以及乙组杂交的后代出现野生型，可推知乙组中亲本基因型为Aa(雌性)、Aa(雄性)，理论上后代突变型∶野生型应为3∶1，但实际上只有2∶1，若为合子致死造成的，则应是AA致死造成的。若该推测是正确的，让乙组中F1个体(Aa∶aa＝2∶1)进行自由传粉，根据F1产生的雌雄配子均为A∶a＝1∶2，所以自由传粉的后代中AA占(1/3)×(1/3)＝1/9，Aa占(1/3)×(2/3)×2＝4/9，aa占2/3×2/3＝4/9，若AA致死的推测正确，则后代表现型及比例应为突变型∶野生型＝1∶1。[答案]　(1)显性　不位于　该种植株为雌雄同株，没有性染色体　(2)含突变基因纯合的个体　突变型∶野生型＝1∶1 1．理解五种常见的致死现象(1)显性致死：显性基因具有致死作用。若为显性纯合致死，杂合子自交后代中显∶隐＝2∶1。(2)隐性致死：隐性基因同时存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用。如植物中的白化基因(bb)使植物不能形成叶绿素，不能进行光合作用而死亡。(3)配子致死：致死基因在配子时期发生作用，不能形成有生活力的配子的现象。(4)合子致死：致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用，不能形成活的幼体或个体早夭的现象。(5)染色体缺失也有可能造成致死现象。2．抓住一个解题关键无论哪一种致死情况，只要掌握分离定律的实质，及一对相对性状遗传的各种组合方式和分离比，结合题目中的信息，通过和正常杂交对比就可以判断出造成比例异常的可能原因，进而快速解题。 1．(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、250C．500、250、0   D．750、250、0A　[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。]2．(2019·三湘名校联考)遗传学家研究发现，某种小鼠的黄色皮毛品种不能真实遗传。黄色小鼠与黄色小鼠交配，其后代总会有黑色鼠，且黄色鼠∶黑色鼠＝2∶1，而不是通常出现的3∶1的分离比。下列叙述错误的是(　　)A．小鼠毛色的黄色和黑色性状中，黄色为显性性状B．小鼠毛色的遗传遵循基因的分离定律C．黄色鼠和黑色鼠交配，后代全为黄色鼠或黄色鼠∶黑色鼠＝1∶1D．黄色鼠均为杂合体，纯合的黄色鼠在胚胎发育过程中死亡C　[依题意可知，黄色小鼠与黄色小鼠交配，其后代黄色鼠∶黑色鼠＝2∶1，说明小鼠的毛色由一对等位基因控制，其遗传遵循基因的分离定律，且双亲均为杂合子，而杂合子表现为显性性状，即黄色为显性性状，同时也说明，黄色鼠均为杂合体，纯合的黄色鼠在胚胎发育过程中死亡，A、B、D均正确；黄色鼠和黑色鼠交配，后代黄色鼠∶黑色鼠＝1∶1，C错误。]3．(2019·山东师大附中二模)在一个基因型及其比例为AA∶Aa＝1∶1的种群中，a使雄配子死亡，让该种群的个体间自由交配，则子代中A的基因频率为    (　　)A．1/4    B．1/8C．7/8    D．3/4C　[本题通过自由交配的相关计算考查科学思维中的演绎与推理能力。由题文“基因型及其比例为AA∶Aa＝1∶1的种群中，a使雄配子死亡”，则该种群中AA＝1/2，Aa＝1/2，雌配子中A＝3/4，a＝1/4，雄配子中只有A，即A＝1，雌、雄配子随机结合，则子代中AA＝3/4，Aa＝1/4，子代中A的基因频率为(3/4)＋(1/2)×(1/4)＝7/8，故选C。]4．(2019·潍坊中学月考)在一个雌、雄个体之间随机交配的果蝇种群中，某性状存在突变型和野生型两种表现型，分别受常染色体上的一对等位基因A、a控制。经调查发现群体中只存在Aa和aa两种基因型的果蝇，请分析回答：(1)根据题意可知，野生型果蝇的基因型是________。(2)根据以上现象，某同学提出如下假说：基因型为________的个体致死。该同学用突变型雌雄果蝇交配来验证自己的假说，若后代表现型及比例为______________________________，则假说成立。(3)另一位同学认为群体中只存在Aa和aa两种基因型果蝇的原因是基因型为A的卵细胞致死造成的。若该假说成立，用突变型的雌雄果蝇交配，后代果蝇的表现型及比例为________________。请另外设计杂交实验探究该同学的假说是否成立(简要叙述实验思路并预测实验结果)。___________________________________________________________________________________________________。[解析]　(1)由于群体中只存在Aa和aa两种基因型的果蝇，因此判断野生型果蝇的基因型为aa。(2)群体中不存在AA基因型的果蝇，可能是AA基因型的果蝇个体死亡。如果AA基因型的果蝇个体死亡，则突变型雌雄果蝇交配，后代表现型及比例为突变型∶野生型＝2∶1。(3)如果基因型为A的卵细胞致死，则突变型的雌雄果蝇交配，后代果蝇的表现型及比例为突变型∶野生型＝1∶1。要探究该同学的假说是否成立，应选用突变型雌蝇与野生型雄蝇杂交，统计子代的表现型。若子代全为野生型，则假说成立；若子代出现突变型(突变型∶野生型＝1∶1)，则假说不成立。[答案]　(1)aa　(2)AA　突变型∶野生型＝2∶1(3)突变型∶野生型＝1∶1　选用突变型雌蝇与野生型雄蝇杂交，统计子代的表现型。若子代全为野生型，则假说成立；若子代出现突变型(突变型∶野生型＝1∶1)，则假说不成立