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    2021高三生物人教版一轮教师用书:必修2第5单元素养加强课3基因分离定律在特殊情况下的重点题型

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    2021高三生物人教版一轮教师用书:必修2第5单元素养加强课3基因分离定律在特殊情况下的重点题型

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    基因分离定律中的特殊现象

     (2017·全国卷节选)公羊中基因型为NNNn的表现为有角,nn无角;母羊中基因型为NN的表现为有角,nnNn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NNNnnn121。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=13 有角无角=31

    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Aa分别控制红花和白花,在完全显性时,Aa自交后代中红白=31,在不完全显性时,Aa自交后代中红(AA)粉红(Aa)(aa)121

    (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(Aa表示相关基因)

     

    AA

    Aa

    aa

    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IAIBi,其显隐性关系为IAIBi是显性,IAIB是共显性,可表示为IAIBi。所以基因型与表现型的关系如下:

    IAIAIAi——A型血;IBIBIBi——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VVVv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:

    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。

    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。

    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=211,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(Aa)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aaAa,女性为aa,所生孩子的基因型为aaAa,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(AYAa)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AYAa为显性,基因Aa为显性。现用AYAAYa两种黄毛鼠杂交得F1F1个体自由交配,下列有关说法正确的是(  )

    AF1中小鼠的表现型和比例为黄色鼠色黑色=111

    B.子二代小鼠中黄色鼠比例为4/9

    C.子二代中AY的基因频率是1/4

    D.子二代小鼠中基因型为Aa的比例为1/8

    C [由分析可知,F1中小鼠的表现型和比例为黄色鼠色=21A错误;由分析可知,F2中黄色鼠色黑色=431,因此子二代小鼠中黄色鼠比例为1/2B错误;子二代中AY的基因频率=(22)÷(2×22×22×21×21×2)1/4C正确;子二代小鼠中基因型为Aa的比例为2÷(22211)1/4D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(Aa)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(  )

     

    P

    F1

    F2

    黄脂雌×白脂雄

    白脂雌白脂雄=11

    白脂黄脂=31(幼兔饲喂含黄色素的食物)

    黄脂雄×白脂雌

    白脂雌白脂雄=11

    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AA2Aaaa,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AAAa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F1F2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=31

    雌兔

    长毛短毛=13

    (1)实验结果表明:

    控制安哥拉兔长毛、短毛的等位基因(HLHS)位于________染色体上;

    F1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()HSHS()F1的基因型为HLHS()HLHS()F1雌雄个体交配得到的F2中雄性:长毛(1HLHL2HLHS)短毛(1HSHS)31,雌性:长毛(1HLHL)短毛(2HLHS1HSHS)13。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11,雌兔全为短毛。

    [答案] (1)常 HLHSHLHS(HSHL HSHL)

    (2)HLHSHSHS21

    (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11,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

    P

    F1

    突变型×野生型

    突变型野生型=11

    突变型×突变型

    突变型野生型=21

    (1)由题意可知,该突变性状属于_______________(显性隐性)性状。突变基因______________(位于不位于)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Aa,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31,但实际上只有21,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(Aaaa21)进行自由传粉,根据F1产生的雌雄配子均为Aa12,所以自由传粉的后代中AA(1/3)×(1/3)1/9Aa(1/3)×(2/3)×24/9aa2/3×2/34/9,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=11

    [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=11

    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=21

    (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)假设在特定环境中,某种动物基因型为BBBb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(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BBBbbb个体的数目依次为(  )

    A2505000   B250500250

    C5002500   D7502500

    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BBBbbb的受精卵的概率分别为1/42/41/4,1 000对基因型均为Bb的亲本交配,产生基因型为BBBbbb的受精卵的数目分别为250500250,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BBBbbb个体的数目依次为2505000A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=21,而不是通常出现的31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=11

    D.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=21,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,ABD均正确;黄色鼠和黑色鼠交配,后代黄色鼠黑色鼠=11C错误。]

    3(2019·山东师大附中二模)在一个基因型及其比例为AAAa11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    (  )

    A1/4    B1/8

    C7/8    D3/4

    C [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AAAa11的种群中,a使雄配子死亡,则该种群中AA1/2Aa1/2,雌配子中A3/4a1/4,雄配子中只有A,即A1,雌、雄配子随机结合,则子代中AA3/4Aa1/4,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Aa控制。经调查发现群体中只存在Aaaa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Aaaa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Aaaa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=21(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=11。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=11),则假说不成立。

    [答案] (1)aa (2)AA 突变型野生型=21

    (3)突变型野生型=11 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=11),则假说不成立 

     

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