内容正文:
“特殊遗传现象”专题解读
一、分离定律的“特殊遗传现象”
1.显性的三种特例
(1)不完全显性
①概念:具有一对相对性状的两个纯合亲本杂交,F1的表现型介于显性亲本性状和隐性亲本性状之间,这种性状表现叫不完全显性。不完全显性时,F2的性状分离比是1∶2∶1,而不是3∶1。
②实例:纯种开红花(RR)与纯种开白花(rr)的紫茉莉杂交,F1(Rr)表现型为粉红花,F1自交,F2中红花(RR)∶粉红花(Rr)∶白花(rr)=1∶2∶1。遗传图解如下所示。
(2)共显性
①概念:具有一对相对性状的两个纯合亲本杂交,F1表现为两个亲本的中间类型,双亲的性状融为一体,对后代的影响力相同的现象叫做共显性。
②实例:纯种红毛马(RR)与白毛马(rr)交配,F1表型为红、白两色掺杂在一起的混花毛马(Rr)。F1雌雄交配,F2中红毛(RR)∶混花毛(Rr)∶白毛(rr)=1∶2∶1。
(3)镶嵌显性
①概念:在生物性状的遗传中,双亲的性状同时在F1个体表现的现象称为镶嵌显性。它与共显性的不同之处在于两个亲本的性状不发生融合,而是同时在不同部位表现。
②实例:异色瓢虫的鞘翅有不同部位的色斑变异类型,如鞘翅前缘有黑色斑、鞘翅后缘有黑色斑、鞘翅的前缘和后缘均有黑色斑等。
【典例1】有一种翻毛鸡,羽毛是反卷的,翻毛鸡与正常鸡交配,F1是轻度翻毛,F2是1/4翻毛,1/2轻度翻毛,1/4正常,淘汰F2中的正常鸡,剩余鸡群内随机交配,则F3出现翻毛鸡的概率为( )
A.4/9 B.3/8 C.1/2 D.9/16
【典例2】异色瓢虫的鞘翅斑纹常见有3种类型:浅色的黄底型(ss)和黑色的四窗型和二窗型。群体中还存在罕见的斑纹类型:黑缘型(SA)、均色型(SE)和横条型(ST)等多种类型,其斑纹遗传机制有一种特殊的嵌镶显性现象,即纯种双亲的性状在后代的同一个体不同部位表现出来,如图所示。已知ST、SE和SA对s均为显性,回答下列问题:
(1)鞘翅斑纹遗传遵循基因的_________定律。假如各种基因型均有机会交配,则异色瓢虫鞘翅的斑纹遗传中F1表现型与亲本表现型关系可能是_______________。
A.都与1个亲本相同 B.F1与亲本相同
C.F1与2个亲本都不同 D.F1与亲本不完全相同
(2)从野生群体中捕获的横条型和均色型2种类型个体,依据其罕见性及其表现型判断,预期它们最可能的基因型分别为_______、________。
2.复等位基因遗传
(1)概念:控制某一相对性状的基因可能不只是2个等位基因,种群中同源染色体同一位置上存在2个以上的等位基因称为复等位基因。多个等位基因控制相对性状的遗传现象,叫做复等位基因遗传。复等位基因存在于群体中,但是就某一个体的细胞而言,只能存在其中的2个基因。
(2)实例:人类ABO血型由IA、IB、i三个复等位基因决定,IA、IB均对i是显性,IA和IB是共显性,因此血型与基因型的关系如下表:
表型
A型
B型
AB型
O型
基因型
IAIA、IAi
IBIB、IBi
IAIB
ii
【典例3】某种植物的花色受一组复等位基因(遗传因子又叫基因)的控制,纯合子和杂合子的性状表现如表所示,若APAS与ASa杂交,子代性状表现的种类及比例分别是( )
纯合子
杂合子
AA
红色
A与任一等位基因
红色
aa
纯白色
AP与AS、a
红斑白花
ASAS
红条白花
AS与a
红条白花
APAP
红斑白花
注:等位基因指控制相对性状的基因。
A.3种,2∶1∶1 B.2种,3∶1
C.4种,1∶1∶1∶1 D.2种,1∶1
【典例4】豚鼠有4个等位基因决定毛色:Cb-黑色、Cc-乳白色、Cs-银色、Cz-白化。根据下表中数据,推测各基因的显隐性关系是( )
A.B>Cc>Cs>Cz B.Cc>Cz>Cb>Cs
C.Cb>Cs>Cc>Cz D.Cb>Cz>Cs>Cc
3.从性遗传
(1)概念:从性遗传是指控制性状的基因在常染色体上,但由于受到性激素的影响,基因在不同性别中表现出不同相对性状,又称性控遗传。
(2)实例:绵羊的有角和无角受常染色体上1对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则无角,这说明在杂合子中,有角基因H的表现是受性别影响的。此外,还有人类秃顶,蝴蝶颜色的从性遗传。
【典例5】人类非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因(B、b)控制,其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶,而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。回答下列问题:
(1)非秃顶男性与非秃顶女性结婚,子代所有可能的表现型为___________。
(2)非秃顶男性与秃顶女性结婚,子代所有可能的表现型为_____________。
4.致死现象
(1)合子致死:某种基因型的个体死亡,又称胚胎致死。通常有显性纯合致死和隐性纯合致死两种情况。
Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa⇒
①显性纯合致死:指显性基因纯合时,对个体有致死作用。这种情况下,群体中没有显性纯合子。如:黄鼠Aa×黄鼠Aa→1AA(死亡)∶2Aa(黄鼠)∶1aa(黑鼠)。
②隐性纯合致死:指隐性基因纯合时,对个体有致死作用。这种情况下,群体中没有隐性性状的个体。如植物中常见的白化基因a是隐性致死的,因为不能形成叶绿素,导致植株aa死亡。
(2)配子致死:指致死基因在配子时期发挥作用,亲本不能形成含有某种基因的配子。配子致死可以是雄配子致死,也可以是雌配子致死。如雌雄异株的高等植物剪秋罗有宽叶和窄叶2种类型,窄叶基因(b)会使花粉致死,因此,对于基因型为XbY的雄性个体来说,只能产生含有Y染色体的雄配子。
【典例6】小鼠的短尾基因(T)对野生型长尾基因(+)是显性。纯合TT是致死的。在这个位置上的另一个等位基因(t)对野生型是隐性,当其纯合时同样也是致死的。只有杂合子Tt才能存活。回答下列问题:
(1)在Tt杂合子间交配,产生后代的基因型和表现型是___________。
(2)若正常的一窝有24只小鼠,将产_______只活的小鼠。
2、 自由组合定律的特殊遗传现象
1.基因互作
非等位基因的相互作用(即基因互作)指位于不同对同源染色体上的2对(或2对以上)等位基因相互作用,控制生物遗传的现象。如表所示:
【典例7】某植株从环境中吸收前体物质经一系列代谢过程合成紫色素,此过程由A、a和B、b两对等位基因共同控制,如图所示。其中具紫色素的植株开紫花,不能合成紫色素的植株开白花。下列说法错误的是( )
A.只有基因A和基因B同时存在,该植株才能表现紫花性状
B.基因型为aaBb的植株不能利用前体物质合成中间物质,所以不能产生紫色素
C.AaBb×aabb的子代中,紫花植株与白花植株的比例为1∶3
D.基因型为Aabb的植株自交后代必定发生性状分离
【典例8】蚕的黄色茧(Y)对白色茧(y)是显性,抑制黄色出现的基因(I)对黄色出现的基因(i)是显性。现用杂合白色茧(IiYy)蚕相互交配,后代中白色茧对黄色茧的分离比是( )
A.3∶1 B.13∶3
C.1∶1 D.15∶1
2.多因一效
多因一效是指多对等位基因共同控制1种性状的遗传现象。如:玉米中A1和a1这对基因决定花青素的有无,A2和a2这对基因也是决定花青素的有无,C和c这对基因决定糊粉层颜色的有无,R和r这对基因决定糊粉层和植株颜色的有无等。当A1、A2、C和R这4个显性基因都存在时,胚乳是红色,但如有另一显性基因Pr存在时,胚乳为紫色。所以胚乳的紫色和红色由Pr和pr这对基因决定,但事实上至少A1、A2、C和R这4个显性基因都存在,否则即使有Pr存在,不要说不显示紫色,更不会显示红色,而是无色了。换言之,紫色胚乳的植株的基因型必须是A1_A2_C_R_Pr_,这里A1_代表A1A1和A1a1,其他情况依此类推。
【典例9】某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如Aa、Bb、Cc……),当个体的基因型中每对等位基因都至少含有1个显性基因时(即A_B_C_……)才开红花,否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系,相互之间进行杂交,杂交组合、后代表现型及其比例如下,回答下列问题:
(1)这种植物花色的遗传符合基因的 定律。
(2)本实验中,植物的花色受 对等位基因的控制,理由是 。
3.累加效应
在多对基因遗传中,每个显性基因的效果可以叠加,称为积累效应或累加效应。多对基因的累加效应是数量性状形成的基本原因之一。如一般农作物的高度、产量等。
【典例10】某植物株高由两对独立遗传的基因控制,显性基因具有累加效应,且每个增效基因的累加值相等.最高植株74cm,最矮植株2cm,让二者杂交,F2中株高56cm的植株所占比例为( )
A.1/4 B.1/8 C.3/8 D.1/16
三、性别决定中的特殊遗传现象
1.性染色体决定性别
如蝗虫、蟑螂等的性别决定为XY型,雄性只有1个X染色体而没有Y染色体,所以形成含X和不含X的2种精子,雌性有1对X染色体形成含1条X的卵细胞,受精后的XX合子发育为雌性,XY合子发育为雄性,它们的理论比例是1∶1。
2.受精与否决定性别
蜜蜂雌性个体是由受精卵发育而来的,雄蜂由未受精的卵子发育而来(子代中雄蜂的基因型与母本产生的卵子的基因型相同)。
3.基因差异决定性别
如玉米植株的性别决定受2对基因(B、b和T、t)控制,若B和T同时存在(B_T_),则为正常雌雄同株;若T存在,B不存在(bbT_),则为雄株;若T不存在,B存在(B_tt),则为雌株;若T和B都不存在(bbtt),则也为雌株。
四、其他特殊的遗传现象
1.表观遗传
表观遗传是指基于非基因序列改变所致基因表达水平变化,如DNA甲基化、组蛋白的甲基化和乙酰化等都可以影响mRNA的形成,从而影响表现型。
2.表型模拟
环境改变所引起的表型改变,与由某基因引起的表型变化很相似,这种现象叫表型模拟。模拟的表型性状是不能遗传的。如:部分普通果蝇身体呈褐色(YY),而纯合隐性基因的个体yy呈黄色。但是,即使是纯合的YY品系,如果用含有银盐的饲料饲养,成体也表现为黄色。这种现象称为“表型模拟”,是由环境造成的类似于某种基因型所产生的表现型。
3.母系效应
母性效应是指子代的表现型由母本的基因型决定,而不受本身基因型的控制。如椎实螺螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分,旋转方向符合“母性效应”,遗传过程如图所示:
4.种皮、果皮的遗传
被子植物的种皮和果皮分别由母本的珠被和子房壁发育而来,由母本的基因型决定。
5.花瓣的大小与颜色遗传
当不存在花瓣时,应注意也无花色。如某二倍体植物花瓣受一对等位基因A、a控制,AA(大花瓣),Aa(小花瓣),aa(无花瓣);花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制,R(红色)和r(黄色)为完全显性,两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的个体测交,则子代表现型有3种,而不是2×2=4种。
6.杂种优势
两个遗传组成不同的亲本杂交产生的F1在生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等方面都优于亲本的现象,称为杂种优势。
参考答案
【典例1】A
【典例2】(1)分离 ABCD (2)STs SEs
【典例3】D
【典例4】C
【典例5】(1)女儿全部为非秃顶,儿子为秃顶或非秃顶
(2)女儿全部为非秃顶,儿子全部为秃顶
【典例6】(1)Tt,全为短尾 (2)12
【典例7】D
【典例8】B
【典例9】(1)自由组合 (2)4对 本实验的乙×丙和甲×丁2个杂交组合中,F2中红色个体所占比例为(3/4)4,根据n对等位基因自由组合且完全显性时,F2中显性个体的比例为(3/4)n,可判断这2个杂交组合中都涉及到4对等位基因;综合杂交组合的实验结果,可进一步判断乙×丙和甲×丁2个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同
【典例10】A
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