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虽然基因的连锁与互换规律并不是教材中明确提出的内容,但是作为遗传的染色体学说的重要补充,近几年在北京高考和模拟题中也是十分频繁出现的,这部分内容要求大家对孟德尔遗传定律以及减数分裂过程十分了解,能够明确分析配子的形成过程。
果蝇作为生物遗传学的重要研究材料,向来有他自己的独特性。与雄果蝇的完全连锁遗传不同,雌果蝇的同性状的基因,大多是连锁遗传,但在减数分裂的过程中,来自父方的一个染色单体和来自母方的一个染色单体在联会四分体时发生交叉,相互交换对应的部分,这就是互换。由于互换,使染色体上的基因产生新的组合,于是可以产生含有新的基因组合的配子。因此,雌果蝇的遗传,是不完全的连锁遗传,统称为基因的连锁和互换规律。
1. 了解基因自由组合定律的实质;
2. 明确减数分裂的过程;
3. 了解连锁互换中的“多:多:少:少”现象出现的原因。
1.(2021·北京房山·二模)果蝇的暗红眼和白眼由两对基因共同控制,基因A、B具有累加效应,位于2号染色体上,双杂合的暗红眼果蝇和白眼果蝇基因组成如下图所示,在不考虑交叉互换的情况下,以下说法正确的是( )
A.A基因和B基因互称为等位基因
B.双杂合暗红眼果蝇自交性状分离比为9:3:3:1
C.控制红眼与白眼的基因遵循基因自由组合定律
D.图中两果蝇杂交结果为暗红眼:白眼=1:1
【答案】D
【分析】
果蝇的暗红眼和白眼由两对基因共同控制,基因A、B具有累加效应,位于2号染色体上,在不考虑交叉互换的情况下,双杂合的暗红眼果蝇只产生两种配子AB:ab=1:1,据此答题。
【详解】
A、A基因和B基因互称为非等位基因,A错误;
B、双杂合暗红眼果蝇只产生两种配子AB:ab=1:1,自交性状分离比为3:1,B错误;
C、控制红眼与白眼的基因位于同一对同源染色体上,遵循基因分离定律,C错误;
D、双杂合暗红眼果蝇产生两种配子AB:ab=1:1,白眼果蝇只产生ab一种配子,故图中两果蝇杂交结果为暗红眼:白眼=1:1,D正确。
故选D。
2.(2019·北京·101中学高三开学考试)图甲表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体,图乙表示该卵原细胞形成的一个卵细胞中的一条染色体,两图中的字母均表示对应位置上的基因。下列相关叙述中正确的是
A.图甲中的同源染色体上最多只有三对等位基因
B.图乙中的卵细胞在形成过程中肯定发生了基因突变
C.图中的非等位基因在减数分裂过程中发生了自由组合
D.基因D、d的本质区别是碱基对的排列顺序不同
【答案】D
【详解】
A、基因是具有遗传效应的DNA片段,染色体由DNA和蛋白质结合形成,故染色体是DNA和基因的载体,从图上可以看出这对同源染色体有三对等位基因,但不能判定这对同源染色体只含有三对等位基因,A项错误;
BC项、由于图甲中三对基因位于一对同源染色体上,其遗传方式遵循分离定律,正常情况下减数分裂形成两种类型的配子DEA和dea,要是出现了图乙所示配子类型,可能是发生了基因突变或减数第一次分裂前期出现了同源染色体中的非姐妹染单体进行了交叉互换,所以B、C项错误;
D、等位基因的不同,本质区别在于碱基对的排列顺序不同,D项正确。
故选D。
【点睛】
分析等位基因的减数分裂和非姐妹染色单体的交叉互换能够形成什么样的产物,也就是基因的传递和分离,自由组合方式。
3.(2020·北京·北理工附中高三月考)将紫花、长花粉粒(PPLL)与红花、圆花粉粒(ppll)的香豌豆杂交得到F1。F1自交所得F2的表现型及比例为:紫长(4831)、紫圆(390)、红长(393)、红圆(4783)。下列对F1产生配子过程的分析,不正确的是( )
A.P与p、L与l可以随同源染色体的分开而分离
B.P与L、p与l可随同一条染色体传递到配子中
C.P与l、p与L因非同源染色体自由组合而重组
D.P与l、p与L因同源染色体间交叉互换而重组
【答案】C
【分析】
由题意知:子一代的基因型为PpLl,F1自交所得F2的表现型及比例为:紫长(4831)、紫圆(390)、红长(393)、红圆(4783),即紫∶红=1∶1,长∶圆=1∶1,且表现为两多两少,由此可判定P与L、p与l连锁。
【详解】
A、由于P与p、L与l是等位基因,故可以随同源染色体的分开而分离,A正确;
B、子一代的基因型为PpLl,若满足自由组合定律则F1自交正常情况下,子代紫∶红=3∶1,长∶圆=3∶1,但与题意不符,说明存在连锁情况,根据比例可知P与L、p与l连锁,可随同一条染色体传递到配子中,B正确;
C、由于P与L、p与l连锁,位于一对同源染色体上,C错误;
D、P与L、p与l连锁,位于一对同源染色体上,所以F2中的紫圆、红长属于重组类型即四分体时期非同源染色体上的非姐妹染色单体发生了交叉互换,D