内容正文:
考点二 孟德尔遗传定律中的特殊现象归纳
命题点一 考查致死问题综合分析及应用
1.(2023·全国乙,6)某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状;高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是( )
A.从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死
B.实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
C.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb
D.将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
答案 D
解析 实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本基因型为Aabb,子代性状及分离比原本为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本基因型为aaBb,子代性状及分离比原本为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,因此推测BB致死,A正确;实验①子代中由于AA致死,因此子代宽叶矮茎的基因型也为Aabb,B正确;由于AA和BB均致死,因此若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb,C正确;将宽叶高茎植株(AaBb)进行自交,由于AA和BB致死,子代不同性状的数量比为4(AaBb)∶2(Aabb)∶2(aaBb)∶1(aabb),其中只有窄叶矮茎(aabb)植株为纯合子,所占比例为1/9,D错误。
归纳提升 致死问题归类及主要特征分析
分类
主要特征
合子(胚胎)致死
致死基因在常染色体上
这种致死情况与性别无关,后代的雌雄比例为1∶1。一般常见的是显性纯合致死,例如,一对等位基因的杂合子自交,后代的表型比例为2∶1,两对等位基因的杂合子自交,后代的表型比例为6∶3∶2∶1
致死基因在X染色体上
这种情况一般后代的雌雄比例不是1∶1,但不会出现只有一种性别的情况
配子(花粉)致死
某些致死基因可使雄配子死亡,从而改变后代的性状分离比
2.已知某环境条件下,某种动物的AA和Aa个体全部存活,aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2。假设每对亲本只交配一次且成功受孕,均为单胎,在上述环境条件下,理论上该群体随机交配产生的第一代中基因型为AA和Aa的个体所占比例是( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1
答案 A
解析 AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2,所以A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3,则群体随机交配产生的第一代中基因型为AA和Aa的个体所占比例为(2/3×2/3)∶(2×2/3×1/3)=4/9∶4/9=1∶1。
归纳总结 自由(随机)交配的解题方法
示例:已知果蝇的黑身(b)和灰身(B)是一对相对性状,将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交,F1全部为灰身果蝇,让F1自由交配得到F2,将F2的灰身果蝇全部取出,让其自由交配,求后代中灰身果蝇所占的比例。
分析:灰身为显性性状,F2中灰身果蝇的基因型为BB或Bb,分别占1/3和2/3。
方法一:F2中灰身果蝇自由交配有四种组合方式(如表)。
♀
♂
1/3BB
2/3Bb
1/3BB
1/3BB×1/3BB
1/3BB×2/3Bb
2/3Bb
2/3Bb×1/3BB
2/3Bb×2/3Bb
则:♂1/3BB×♀1/3BB→1/9BB灰身;
♂1/3BB×♀2/3Bb→2/9B_灰身;
♂2/3Bb×♀1/3BB→2/9B_灰身;
♂2/3Bb×♀2/3Bb→3/9B_灰身+1/9bb黑身。
因此后代中灰身果蝇所占比例为1/9+2/9+2/9+3/9=8/9。
方法二:F2中只有Bb×Bb后代才出现bb(黑身果蝇),故黑身果蝇所占比例为2/3Bb×2/3Bb=2/3×2/3×1/4=1/9,则后代中灰身果蝇所占比例为1-1/9=8/9。
方法三:配子比例法(基因频率法):1/3BB个体产生的配子是1/3BB →1/3B;2/3Bb个体产生的配子是2/3Bb→2/3(1/2B+1/2b)=1/3B+1/3b,则B配子和b配子所占比例均为1/3。归纳可知B配子所占比例为2/3,b配子所占比例为1/3。
雌配子
雄配子
2/3B
1/3b
2/3B
4/9BB
2/9Bb
1/3b
2/9Bb
1/9bb
由表可知:后代中灰身果蝇所占比例为4/9+2/9+2/9=8/9。
3.果蝇的展翅对正常翅为显性,黏胶眼对正常眼为显性,分别受基因D、d和G、g控制,两对基因都存在显性纯合致死现象。利用展翅黏胶眼个体进行如下杂交实验,不考虑变异,下列分析错误的是( )
实验
P
F1
Ⅰ
展翅黏胶眼×展翅黏胶眼
全为展翅黏胶眼
Ⅱ
展翅黏胶眼×展翅黏胶眼
展翅黏胶眼∶正常翅正常眼=2∶1
Ⅲ
展翅黏胶眼×展翅黏胶眼
展翅正常眼∶正常翅黏胶眼=1∶1
A.实验Ⅰ的F1自由交配,后代中D的基因频率不变
B.上述两对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律
C.实验Ⅲ的亲本只能产生基因型为dG、Dg的两种配子
D.实验Ⅰ~Ⅲ中的展翅黏胶眼果蝇与正常翅正常眼果蝇杂交,后代表型比例均为1∶1
答案 C
解析 由于两对基因都存在显性纯合(DD、GG)致死现象,展翅黏胶眼(DdGg)×展翅黏胶眼(DdGg),F1全为展翅黏胶眼,说明两对基因位于一对同源染色体上,B正确;基因型DdGg在染色体上的位置有和两种情况,若甲×甲,后代中展翅黏胶眼∶正常翅正常眼=2∶1,如实验Ⅱ;若乙×乙,后代全为展翅黏胶眼,如实验Ⅰ,此实验中F1自由交配后代也全为展翅黏胶眼(DdGg),D的基因频率不变,A正确;若甲×乙,后代中展翅正常眼∶正常翅黏胶眼=1∶1,如实验Ⅲ,此实验中亲本甲可产生DG、dg 2种配子,亲本乙可产生dG、Dg 2种配子,C错误;实验Ⅰ~Ⅲ中的展翅黏胶眼果蝇(DdGg)均只能产生2种配子,与正常翅正常眼果蝇(ddgg)杂交,后代表型比例均为1∶1,D正确。
归纳总结 从自由组合到不完全连锁
注:AaBb测交后代比例若为1∶1∶1∶1,则说明A/a与B/b独立遗传;若为1∶1,则说明A/a与B/b完全连锁(不发生交叉互换);若为“多∶多∶少∶少”,则说明A/a与B/b不完全连锁(存在交叉互换)。
命题点二 考查自由组合定律中“特殊比例”及应用
4.某鲤鱼种群体色遗传有如下特征,用黑色鲤鱼(简称黑鲤)和红色鲤鱼(简称红鲤)杂交,F1皆表现为黑鲤,F1交配结果如表:
取样地点
F2取样总数(条)
F2的性状分离情况
黑鲤(条)
红鲤(条)
黑鲤∶红鲤
1号池
1 699
1 592
107
14.88∶1
2号池
1 546
1 450
96
15.10∶1
据此分析,若用F1(黑鲤)与红鲤测交,子代中不同性状的数量比是( )
A.1∶1∶1∶1 B.3∶1
C.1∶1 D.以上答案都不对
答案 B
解析 从题意和表格数据看出,1号池和2号池中F2性状分离比均约为15∶1,说明该鲤鱼种群体色是由两对等位基因控制的,且只要显性基因存在就表现为黑鲤,则用F1(黑鲤)与红鲤测交,子代中不同性状的数量比是黑鲤∶红鲤=3∶1,B符合题意。
归纳提升 (1)自由组合定律9∶3∶3∶1变式题解题步骤
(2)9∶3∶3∶1与1∶1∶1∶1的常见变形
5.(2023·新课标,5)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
答案 D
解析 F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,因此控制两个矮秆突变体的基因遵循基因的自由组合定律,即高秆基因型为A_B_,矮秆基因型为A_bb、aaB_,极矮秆基因型为aabb,可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb,A正确;矮秆基因型为A_bb、aaB_,因此F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种,B正确;由F2中表型及其比例可知,基因型是AABB的个体表现为高秆,基因型是aabb的个体表现为极矮秆,C正确;F2矮秆基因型为A_bb、aaB_,共6份,纯合子基因型为aaBB、AAbb,共2份,因此矮秆中纯合子所占比例为1/3,F2高秆基因型为A_B_,共9份,纯合子基因型为AABB,共1份,因此高秆中纯合子所占比例为1/9,D错误。
6.基因型为AaBb的植物甲与基因型为aabb的植物乙杂交,后代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=9∶1∶1∶9。下列有关说法错误的是( )
A.两对等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律
B.由测交结果推测植物甲产生4种配子,比例为AB∶Ab∶aB∶ab=9∶1∶1∶9
C.植物甲自交后代仍是9种基因型、4种表型
D.植物甲自交后代中,隐性纯合子所占比例为1/16
答案 D
解析 基因型为AaBb的植物甲与基因型为aabb的植物乙杂交即为测交,测交后代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=9∶1∶1∶9,由测交结果推测植物甲产生4种配子,比例为AB∶Ab∶aB∶ab=9∶1∶1∶9,不是1∶1∶1∶1,两对等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律,A、B正确;植物甲的基因型为AaBb,产生的4种配子及比例为AB∶Ab∶ aB∶ab=9∶1∶1∶9,所以植物甲自交所产生的后代中有9种基因型、4种表型,C正确;植物甲自交后代中,隐性纯合子aabb所占比例为9/20×9/20=81/400,D错误。
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