内容正文:
专题四
------遗传的基本规律和人类遗传病
学习目标:
1.分析遗传学的三大遗传定律,利用假说演绎法等解决亲子代推断、遗传概率计算等遗传学问题。
2.探究基因在染色体的位置判断方法,并设计实验进行基因定位。
3.区分变异类型,应用变异原理解决育种问题,解释生物多样性和适应性是进化的结果。
关于细胞分裂与遗传规律的关系
1.理清基因分离定律和自由组合定律的关系及相关比例
同源染色体
1∶1
3∶1
1∶1
非同源染
色体
非同源染色体
1∶1∶1∶1
9∶3∶3∶1
1∶1∶1∶1
(多选)(2022·山东高考)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制,其中基因A控制紫色,a无控制色素合成的功能。基因B控制红色,b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能,但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙,它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变,根据表中杂交结果,下列推断正确的 ( )
杂交组合 F1表型 F2表型及比例
甲×乙 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4
乙×丙 紫红色 紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4
A.让只含隐性基因的植株与F2测交,可确定F2中各植株控制花色性状的基因型
B.让表中所有F2的紫红色植株都自交一代,白花植株在全体子代中的比例为1/6
C.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则该植株可能的基因型最多有9种
D.若甲与丙杂交所得F1自交,则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
BCD
解析:由于i纯合的个体为白色花,让只含隐性基因的植株与F2测交,测交后代各植株的花色都是白色,A错误;由题意可知,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花,基因型为aaB_I_表现为红色,_ _ _ _ ii表现为白色。杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4,为9∶3∶3∶1的变式,说明相关的两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律,同理根据乙、丙杂交结果,也说明相关的等位基因的遗传符合基因自由组合定律。根据F2中性状表现确定亲本甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii、aaBBII,甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII=4∶2∶2∶1,乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII=4∶2∶2∶1,其中II∶Ii=1∶2,所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4=1/6,B正确;若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则亲本为(_ _ _ _Ii),则该植株可能的基因型最多有9种(3×3),C正确;甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII,其自交的子一代的表型比例为紫红色(A_B_II)∶靛蓝色花(A_bbII)∶红色(aaB_II)∶蓝色(aabbII)=9∶3∶3∶1,D正确。
2.分离定律的异常情况(以Aa×Aa为例)
当突变体P为隐性突变,而突变体Zrmcd1为另一非同源染色体上的显性突变时,同样会出现实验③
5.(2022·大连模拟)某自花传粉植物的抗病与不抗病(分别由基因A、a控制)、宽叶和窄叶(分别由基因B、b控制)两对相对性状独立遗传。该植物在繁殖过程中,存在一种或几种配子不育或合子致死(某基因纯合致死或某基因型致死)现象。下列有关基因型为AaBb的植株自交,后代出现抗病宽叶、不抗病宽叶、抗病窄叶、不抗病窄叶比例的原因的分析,错误的 ( )
A.若为5∶1∶1∶1,可能是基因型为Ab和aB的花粉不育
B.若为4∶2∶2∶1,可能是基因A和基因B纯合致死
C.若为5∶3∶3∶1,可能是基因型为AB的花粉不育
D.若为6∶3∶3∶1,可能是基因A纯合致死
运用经典遗传规律解答“致死”等特殊遗传现象
D
解析:若基因型为Ab和aB的花粉不育,则基因型为AaBb的植株可产生雄配子AB∶ab=1∶1,产生雌配子AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶1∶1,则后代抗病宽叶(A_B_)∶不抗病宽叶(aaB_)∶抗病窄叶(A_bb)∶不抗病窄叶(aabb)=5∶1∶1∶1,A正确;若基因A和基因B纯合致死,基因型为AaBb的植株自交,后代中抗病宽叶(A_B_)∶不抗病宽叶(aaB_)∶抗病窄叶(A_bb)∶不抗病窄叶(aabb)=4∶2∶2∶1,B正确;若基因型为AB的花粉不育,则基因型为AaBb的植株可产生的雄配子为Ab∶aB∶ab=1∶1∶1,产生的雌配子为AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶1∶1,后代中抗病宽叶(A_B_)∶不抗病宽叶(aaB_)∶抗病窄叶(A_bb)∶不抗病窄叶(aabb)=5∶3∶3∶1,C正确;若基因A纯合致死,基因型为AaBb的植株自交,后代中抗病宽叶(A_B_)∶不抗病宽叶(aaB_)∶抗病窄叶(A_bb)∶不抗病窄叶(aabb)=6∶3∶2∶1,D错误。
3.多对等位基因控制的性状遗传
(1)若自交后代出现(3∶1)n的分离比(或其变式),或测交后代出现(1∶1)n的分离比(或其变式),则说明这n对等位基因控制的性状遵循自由组合定律,反之也成立。
(2)若杂交结果表型出现(3/4)n,则n代表等位基因的对数,且n对等位基因位于n对同源染色体上。
自己分析出现连锁后子代的基因型、表现型及比例?
(2022·枣庄二模)某自花传粉植物,有紫花和白花性状,受细胞核基因控制。选择某紫花植株自交,所得子代数量足够多,统计发现F1中开白花植株的比例为7/16,其余均开紫花(不考虑基因突变和互换)。相关分析错误的( )A.若受两对等位基因控制,对亲本植株进行测交,则子代中白花植株的比例为3/4B.若受两对等位基因控制,F1的紫花植株进行自交,后代中有11/36的植株开白花C.若受一对等位基因控制,可能是杂合子植株产生的某种配子中有6/7不参与受精D.若受一对等位基因控制,F1的紫花植株进行自交,后代中有2/9的植株开白花
D
解析:由题可知,某紫花植株自交,所得子代数量足够多,统计发现F1中开白花植株的比例为7/16,其余均开紫花,说明紫花的基因型为A_B_,其余都为白花,因此亲本基因型为AaBb,测交后子代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,表现为紫花∶白花=1∶3,A正确;若受两对等位基因控制,不考虑基因突变和互换,F1的紫花植株为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb,自交以后2/9AaBB的后代aaBB开白花,比例为2/9×1/4=1/18,2/9AABb的自交后代为AAbb开白花,比例为2/9×1/4=1/18,4/9AaBb进行自交,后代Aabb、aaBb、aabb、AAbb、aaBB开白花,比例为4/9×7/16=7/36,所以F1的紫花植株自交后代中白花植株的比例为1/18+1/18+7/36=11/36,B正确;若受一对等位基因控制,即紫花亲本为杂合子(Aa),若某一种配子中有6/7不参与受精,即A∶a=1∶7,另外一种配子A∶a=1∶1,产生的后代符合开白花植株的比例为7/16,C正确;若受一对等位基因控制,则可能是某一种配子中有6/7不参与受精,即A∶a=1∶7,另外一种配子A∶a=1∶1,产生的后代符合开白花植株的比例为7/16,则F1的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶8∶7,F1的紫花植株进行自交,则只有Aa个体自交后代会出现白花植株,其比例为8/9×7/16=7/18,D错误。
4.分析性染色体不同区段遗传规律
(1)X、Y染色体的来源及传递规律
①男性(XY):X只能来自母亲,只能传给 ,Y只能来自父亲,只能传给 。
②女性(XX):其中一条X来自母亲,另一条X来自父亲。向下一代传递时,任何一条既可传给女儿,又可传给儿子。
女儿
儿子
(2)仅在X染色体上的基因的遗传特点
低
男
高
女
(3)X、Y染色体同源区段上基因的遗传特点
①涉及同源区段的基因型:女性为XAXA、XAXa、XaXa,男性为XAYA、XAYa、XaYA、XaYa(基因用A、a表示)。
②遗传性状与性别的关系如下
5.“程序法”分析遗传系谱图
伴Y染色体
伴X隐性
伴X显性
6.明确遗传病中的5个“不一定”
(1)携带遗传病致病基因的个体不一定患遗传病。如女性色盲基因携带者XBXb,不患色盲。
(2)不携带遗传病基因的个体不一定不患遗传病。如21三体综合征、猫叫综合征等。
(3)先天性疾病不一定是遗传病。如母亲妊娠前三个月内感染风疹病毒而使胎儿患先天性白内障。
(4)家族性疾病不一定是遗传病。如由于食物中缺少维生素A,家庭中多个成员患夜盲症。
(5)后天性疾病不一定不是遗传病。有些遗传病在个体生长发育到一定阶段才表现出来。
(科学探究)某种肉鸡(ZW型)羽毛的银色和金色是一对相对性状,由位于Z染色体上的等位基因(S、s)控制,其中银色对金色为显性,请设计一组能够根据羽毛颜色直接判断子代鸡性别的实验方案,并写出选择的亲本及子代的性别。
提示:选择金色公鸡和银色母鸡杂交,子代金色鸡均为母鸡,银色鸡均为公鸡。
(多选)(2022·青岛二模)某种昆虫的性别决定方式为ZW型。该昆虫幼虫的正常体壁(D)对油质体壁(d)为显性。一对正常体壁的雌雄亲本杂交,F1中雄性全部为正常体壁,雌性正常体壁∶油质体壁=1∶1。已知d基因使卵细胞致死。下列说法正确的 ( )
A.基因D/d位于Z染色体上,W染色体上没有其等位基因
B.雄性亲本为杂合子,F1中有部分个体只能产生雌性后代
C.油质体壁性状只能出现在雌性个体中,不可能出现在雄性个体中
D.F1雌雄个体随机交配,理论上产生的后代中雌雄比例为3∶1
ABC
(不定项)图1表示某单基因遗传病的家系图,对图1中各成员致病基因所在的同源染色体相应位点基因的一条链进行测序,Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1和Ⅲ-1的结果相同,Ⅱ-2和Ⅲ-2的结果相同,部分结果如图2所示。下列分析正确的是( )
A.该病的遗传方式为常染色体隐性遗传B.致病基因在箭头所指位点的碱基对为G-CC.产生致病基因的可能原因是Ⅱ-2的早期胚胎中发生突变D.Ⅲ-2与正常女性婚配,生育一个正常女儿的概率为1/4
BC
“剂量补偿效应”指的是在XY性别决定机制的生物中,
使性连锁基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的
遗传效应。剂量补偿的一种情况是雌性细胞中有一条X染色
体随机失活。研究表明,X染色体的失活起始于“X染色体失
活中心”的Xist基因转录产生长链非编码Xist RNA分子。Xist RNA聚集的因子可能促使DNA甲基化和组蛋白修饰的发生。失活的X染色体比细胞内其他染色体的乙酰化程度要低很多,而组蛋白的去乙酰化与基因组不转录的区域相关。Xist RNA招募的修饰因子促使H3组蛋白第27位赖氨酸甲基化,可以诱导染色质高度螺旋形成巴氏小体。
猫的毛色由位于X染色体上的一对等位基因控制(黑色B,橙色b)。B对b完全显性,但杂合子的毛色却表现为黑、橙斑块的混合体,取名“玳瑁猫”。
p62 T1
p64 T3
p64 T4
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