内容正文:
基因位置的判断
基因的位置
母性效应和细胞质遗传
基因在染色体上
一对等位基因的遗传
常染色体遗传
伴Y染色体遗传
伴X染色体遗传
两对以上等位基因的遗传
自由组合定律
基因连锁
基因互换
基因互作
X、Y染色体同源区段遗传
母性效应
母性效应是指子代的某一表型受到母本基因型的影响,而和母本的基因型所控制的表型一样。因此正反交结果不同,但这种遗传不是由细胞质基因所决定的,而是由核基因的表达并积累在卵细胞中的物质所决定的。
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1.母性效应是指无论正反交的情况下,子代某些性状都与雌性亲本相同,其中由于母体中核基因的某些产物积累在卵母细胞的细胞质中,使得子代某一性状的表型由母本的核基因型所决定,而不受自身基因型的支配。已知椎实螺是雌雄同体动物,既可异体受精又可自体受精,螺壳的旋向由一对等位基因D(右旋)和d(左旋)控制,D对d是完全显性。下列叙述正确的是( )
A.与螺壳旋转方向有关基因的遗传不遵守分离定律
B.椎实螺螺壳表现为左旋的个体基因型可能为DD、Dd和dd
C.欲判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意的右旋椎实螺作父本进行交配,统计杂交后代的性状
D.单个饲养时,后代的螺壳旋向不可能与亲代相同
C
细胞质遗传
1.定义:也叫“母系遗传”,是指位于细胞质中的基因所控制的遗传现象,也称核外遗传或染色体外遗传。
2.特点
①母系遗传:不论正交还是反交,F1性状总是受母本(卵细胞)细胞质基因控制;
②杂交后代不出现一定的分离比,
3.原因:受精卵中的细胞质几乎全部来自细胞。
2.研究发现,具有一对相对性状的纯合子进行正反交实验,结果如下:
实验一:♀甲×♂乙→F1呈甲性状
实验二:♂甲×♀乙→F1呈乙性状
不考虑基因突变和染色体变异等,为解释这一现象,某生物兴趣小组的同学提出如下假说
假说1该对性状由细胞核内的遗传物质控制,甲为显性性状,个体的性状由母体的基因型决定,不受自身基因型的支配,即母性效应。
假说2该对性状由细胞质内的遗传物质控制,即细胞质遗传,特点为母系遗传。下列分析正确的是( )
A.母性效应和细胞质遗传均不遵循孟德尔遗传定律
B.将实验一的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,则假说2正确
C.将实验二的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,则假说2正确
D.将C选项中F2自交得到F3,若F3出现3∶1的分离比,则假说1正确
D
一对等位基因的遗传
常染色体遗传
伴Y染色体遗传
伴X染色体遗传
X、Y染色体同源区段遗传
“四步法”判断单基因遗传病的遗传方式
1.确认或排除Y染色体遗传
2.判断致病基因是显性还是隐性
3.确定致病基因是位于常染色体上还是X染色体上。
4.不能判断的类型,则判断可能性
若系谱图中的患者全为男性,并且患者的父亲和儿子全为患者,则多为伴Y染色体遗传;若患者男女均有,则不是伴Y染色体遗传。
1.确认或排除Y染色体遗传
2.判断致病基因是显性还是隐性
3.确定致病基因是位于常染色体上还是X染色体上。
若已确定是显性遗传病
(1)男患者的母亲和所有女儿均患病(有时需结合其他条件),最有可能为伴X染色体显性遗传
(2)男患者的母亲或女儿有正常的,则为常染色体显性遗传
若已确定是隐性遗传病
(1)女患者的父亲和所有儿子均患病(有时需结合其他条件),最有可能为伴X染色体隐性遗传
(2)女患者的父亲或儿子有正常的,则为常染色体隐性遗传
4.不能判断的类型,则判断可能性
若为隐性遗传
①若患者无性别差异,最可能为常染色体隐性遗传;
②若患者中男多于女,最可能为伴X染色体隐性遗传;
③若父亲不携带致病基因,而子代患病,则一定为伴X染色体隐性遗传。
若为显性遗传
①若患者无性别差异,最可能为常染色体显性遗传;
②若患者中女多于男,最可能为伴X染色体显性遗传。
隔代交叉遗传→隐性遗传
代代相传→隐性遗传
无性别差异→常染色体遗传
有性别差异→伴性遗传
3.下图为甲病(由基因A、a控制)和乙病(由基因B、b控制)的遗传系谱图,其中Ⅰ-2不携带乙病的致病基因。下列相关说法错误的是( )
A.甲病为常染色体显性遗传病,人群中男女发病率一般相同
B.Ⅱ-3的基因型是AaXBY,其体细胞中最多有2个基因B
C.Ⅲ-11携带基因b的概率是0,Ⅲ-11与Ⅲ-14的基因型相同
D.Ⅲ-10和与Ⅲ-13基因型相同的个体婚配,生出正常孩子的概率是1/24
D
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4.(2021.北京卷,6)下图为某遗传病的家系图,已知致病基因位于X染色体。对该家系分析正确的是( )
A.此病为隐性遗传病
B.II1和III4可能携带该致病基因
C.II3再生儿子必为患者
D.II7不会向后代传递该致病基因
D
常见伴X遗传模型
5.某学习小组从某果蝇种群中得到一只表现型为焦刚毛、黑体的雄蝇,与一只直刚毛灰体雌蝇杂交后,子一代雌雄交配得到的子二代的表现型及其比例为直刚毛灰体♀:直刚毛黑体♀:直刚毛灰体♂:直刚毛黑体♂:焦刚毛灰体♂:焦刚毛黑体♂=6:2:3:1:3:1,则雌雄亲本的基因型分别为 (控制刚毛性状的基因用A/a表示,控制体色的基因用B/b表示)。
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6.(2023.北京高考真题)纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果,下列推测错误的是( )
A.控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B.F1雌果蝇只有一种基因型
C.F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D.上述杂交结果符合自由组合定律
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探究基因位于X染色体上还是位于常染色体上(实验设计)
(1)未知显隐性,且亲本均为纯合子,则用正反交的方法。即:
正反交实验⇒
(2)显隐性已知,选择隐性雌性个体与显性雄性个体杂交。
X、Y染色体同源区段遗传
基因所在区段 基因型
显雄 隐雄 显雌 隐雌
Ⅰ(同源区段) XBYB、XBYb、XbYB XbYb XBXB、XBXb XbXb
Ⅱ-1(伴Y染色体遗传) XYB XYb
Ⅱ-2(伴X染色体遗传) XBY XbY XBXB、XBXb XbXb
X、Y染色体同源区段遗传
XY染色体同源区段常考模型:
7.果蝇的X、Y染色体有同源区段和非同源区段,杂交实验结果如下表所示。下列有关叙述不正确的是( )
A.X、Y染色体同源区段基因控制的性状在子代中也可能出现性别差异
B.通过杂交组合1,可判断刚毛对截毛为显性
C.通过杂交组合2,可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的非同源区段
D.通过杂交组合3,可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的同源区段
杂交组合1 P刚毛(♀)×截毛(♂)→F1全部刚毛
杂交组合2 P截毛(♀)×刚毛(♂)→F1刚毛(♀):截毛(♂)=1:1
杂交组合3 P截毛(♀)×刚毛(♂)→F1截毛(♀):刚毛(♂)=1:1
适用条件:未知显隐性
思路:设计具相对性状的亲本进行正反交实验
探究基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传
适用条件:已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。
(1)基本思路一:用“隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。即:
隐性雌×纯合显性雄⇒
探究基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传
①若子代所有雄性均为显性性状⇒位于X、Y染色体的同源区段上
②若子代所有雄性均为隐性性状⇒仅位于X染色体上
(2)基本思路二:用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。即:杂合显性雌×纯合显性雄⇒
①若子代中雌雄个体全表现显性性状⇒位于X、Y染色体的同源区段上
②若子代中雌性个体全表现显性性状,雄性个体中既有显性性状又有隐性性状⇒仅位于X染色体上
(1)设计思路
未知显隐性,设计一对相对性状的正反交实验,获得F1,让F1雌雄个体杂交观察并统计F2的表型及比例。
(2)结果推断:
探究基因位于常染色体还是X、Y染色体同源区段
(1)设计思路
隐性的雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交,获得的F1全表现为显性性状,再选子代中的雌雄个体杂交获得F2,观察F2表型情况。即:
(2)结果推断:
探究基因位于常染色体还是X、Y染色体同源区段
隐性雌×显性纯合雄→获得F1(均表现显性)→F1雌雄个体杂交得到F2
①若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现,则该基因位于常染色体上
②若F2中雄性个体全表现为显性性状,雌性个体中既有显性性状又有隐性性状,则该基因位于X、Y染色体的同源区段上
n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
亲本相对性状的对数 1 2 n
F1配子种类和比例 2
(1∶1)1 22
(1∶1)2 2n
(1∶1)n
F2表型种类和比例 2
(3∶1)1 22
(3∶1)2 2n
(3∶1)n
F2基因型种类和比例 3
(1∶2∶1)1 32
(1∶2∶1)2 3n
(1∶2∶1)n
F2全显性个体比例 (3/4)1 (3/4)2 (3/4)n
自由组合定律
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逆向思维:(1)某显性亲本的自交后代中,若全显个体的比例为(3/4)n或隐性个体的比例为(1/4)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(2)某显性亲本的测交后代中,若全显性个体或隐性个体的比例为(1/2)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(3)若F2中子代性状分离比之和为4n,则该性状由n对等位基因控制。
8.(2021·全国乙卷)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上,下列说法错误的是( )
A.植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体
B.n越大,植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大
C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D.n≥2时,植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
B
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9.(2023·揭阳月考)已知某种植物籽粒的红色和白色为一对相对性状,这一对相对性状受到多对等位基因的控制。某研究小组将若干个籽粒红色与白色的纯合亲本杂交,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A.控制红色和白色相对性状的基因分别位于两对同源染色体上
B.第Ⅲ组杂交组合产生的F1的基因型有3种
C.第Ⅰ、Ⅱ组杂交组合产生的F1的基因型分别有3种
D.第Ⅰ组的F1测交后代中
红色和白色的比例为3∶1
C
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自由组合定律
基因填充法(隐性突破法)
正推法:已知亲本推测子代
逆推法:已知子代推测亲本
分解组合法
表型比例 比例拆分 比例来源 亲本基因型组合
9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1) (Aa×Aa)(Bb×Bb) AaBb×AaBb
1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1) (Aa×aa)(Bb×bb) AaBb×aabb或Aabb×aaBb
3∶3∶1∶1 (3∶1)(1∶1) (Aa×Aa)(Bb×bb)
或
(Aa×aa)(Bb×Bb) AaBb×Aabb
或
AaBb×aaBb
A.D/d、R/r基因是位于一对同源染色体上的非等位基因
B.亲代的基因型组合一定为DDRR×ddrr
C.F2中杂合子占3/4,且杂合子中高矮植株比例为2∶1
D.若F1自交,其子代中基因型不同于F1的个体占7/16
10.已知水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性。纯合品种甲与纯合品种乙杂交得F1,再让F1与水稻丙(ddRr)杂交,所得子代
的表型及比例如图所示,
下列分析正确的是( )
C
11.假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现有一高秆抗病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交,产生的F1再进行测交,结果如图所示(两对基因位于两对同源染色体上),请问F1的基因型为( )
A.DdRR和ddRr
B.DdRr和ddRr
C.DdRr和Ddrr
D.ddRr
C
基因连锁与互换
项目 条件
自由组合 至少有两对等位基因位于两对同源染色体上
连锁 位于一对同源染色体上的两对(或两对以上)的等位基因,在向下一代传递时,同一条染色体上的不同基因连在一起不分离的现象。
互换 减数分裂Ⅰ的前期四分体中的非姐妹染色单体片段交换,改变配子类型及比例
基因连锁自交及测交的后代基因型和表现型的比例
解题技巧
如AaBb个体(如图所示)自交:
(1)先计算其中一对等位基因自交结果:AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。
(2)根据连锁情况,有A必有B,有a必有b,对上述比例进行补充:AABB∶AaBb∶aabb=1∶2∶1。
(1)实例:用纯种灰身长翅果蝇与纯种黑身残翅果蝇交配,子一代都是灰身长翅。F1代的雄果蝇与双隐性的雌果蝇测交
12.(23湖南卷)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如:A1~An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列叙述正确的是( )
A.基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B.母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C.基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C4C5
(2)实例:用纯种灰身长翅果蝇与纯种黑身残翅果蝇交配,子一代都是灰身长翅。F1代的雌果蝇与双隐性的雄果蝇测交。
交换
(2023·广东韶关检测)2017年,被誉为“杂交水稻之父”的袁隆平院士宣布了两项重大研究成果:一是成功的培育出了耐盐碱的“海水稻”,二是利用现代生物技术将普通水稻中的吸镉基因敲除,获得了含镉量低的低镉水稻。有关遗传分析见表:
水稻品种 表型 导入或敲除的相关基因
普通水稻 不耐盐高镉 未导入和敲除
海水稻 耐盐高镉 B+
低镉稻 不耐盐低镉 C-
注:B+表示导入的耐盐基因,C-表示吸镉基因被敲除,B+对B-为完全显性,基因型C+C+、C+C-和C-C-分别表现为高镉、中镉和低镉。
请回答下列问题:
(1)根据已知条件,C+对C-为___________(填“完全显性”或“不完全显性”),纯合普通水稻的基因型为____________。
(2)在进行水稻(2n=24)基因组测序时,应对____条染色体上的基因进行测序。
(3)现有普通水稻、海水稻和低镉稻(均为纯合子),请设计杂交实验探究B+/B-和C+/C-两对基因是否位于一对同源染色体上。
实验思路:________________________________________________________
__________________________________________________________________
___________________________________。
不完全显性
B-B-C+C+
12
用纯合海水稻和低镉稻杂交得F1,再用F1自交得F2,观察并统计F2中的表型及比例(或用纯合海水稻和低镉稻杂交得F1,再用F1测交得F2,观察并统计F2中的表型及比例)
预期实验结果:
①若F2中不耐盐低镉的比例为__________,则B+/B-和C+/C-两对基因位于一对同源染色体上。
②若F2中不耐盐低镉的比例为____________,则B+/B-和C+/C-两对基因位于两对同源染色体上。
1/4(或1/2)
1/16(或1/4)
基因互作
基因互作是指非等位基因之间通过相互作用影响同一性状表现的现象
(1)实例:香豌豆花色遗传
(2)实例:下图为杜洛克大红猪皮毛颜色决定过程,请写出F2的表型和比例。
无色色素 淡红色
棕红色
无色色素 淡红色
R
S
(3)实例:小鼠颜色的遗传原理见下图,请写出杂交亲本的表型、F,的表型和比例。
类型 F1(AaBb)自交后代比例 F1测交后代比例
① 存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
② 两种显性基因同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
③ 当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
④ 只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现 15∶1 3∶1
⑤ 双显基因和双隐基因表现相同,单显基因表现另一种性状 10∶6 1∶1
⑥ 双显和某一单显基因表现一致,双隐和另一单显分别表现一种性状 12∶3∶1 2∶1∶1
13.(2023全国乙卷)某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的。红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的,第1步由酶1催化,第2步由酶2催化。其中酶1的合成由A基因控制,酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子,某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨,得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液,并用这些研磨液进行不同的实验。
实验一:探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合,混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸,冷却后再混合,混合液颜色无变化。
实验二:确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸,冷却后与己的细胞研磨液混合,发现混合液变成了红色。
回答下列问题。
(2)实验一②中,两种细胞研磨液混合后变成了红色,推测可能的原因是 。
(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是 ,乙的基因型是 ;若只将乙的细胞研磨液煮沸,冷却后与甲的细胞研磨液混合,则混合液呈现的颜色是 。
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14.(2023·全国新课标卷)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体,为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是( )
A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16
D
$$