内容正文:
专题三
遗传的规律与伴性遗传
1
考情透视
核心考点 考试频次 考题统计
基因分离定律的实质和应用 3年5次 (2024 安徽卷)基因分离定律的实质
(2023 海南卷)分离定律与雄性不育
(2022 浙江卷)纯合子判断
自由组合定律的实质和应用 3年13次 (2024 海南卷)自由组合定律实质
(2024 贵州卷)复等位基因
(2024 河北卷)利用分离定律解决自由组合问题
9:3:3:1及其变式 3年7次 (2024 海南卷)育种与基因定位
(2024 新疆卷)遗传定律的验证
(2023 山西卷)9331变式
各类致死问题综合 3年9次 (2024 海南卷)胚胎致死
(2024 江苏卷)合子致死
(2024 贵州卷)基因纯合致死
(2023 全国卷)基因纯合致死判断
2
考情透视
核心考点 考试频次 考题统计
伴性遗传及其拓展 3年20次 (2024 海南卷)性别决定与伴性遗传
(2024 重庆卷)伴性遗传与系谱图
(2024 江西卷)自由组合定律与伴性遗传
人类遗传病的类型 3年8次 (2024 福建卷)人类遗传病与基因突变
(2024 安徽卷)人类遗传病系谱图判断
(2024 湖北卷)遗传病的检测和预防
(2022 辽宁卷)伴性遗传与人类遗传病
电泳及DNA测序 3年9次 (2024 重庆卷)分离定律与电泳
(2024 河北卷)遗传定律与测序
(2024 湖北卷)人类遗传病与基因测序
该部分内容在大多数情况下以非选择题形式出现,属于常考内容
3
纵观近几年的高考题不难发现,关于遗传规律知识的考查是重中之重,无论分值还是考查频度都非常高,一道题目往往涉及多个知识点,如基本概念理解、显隐性关系判断、概率计算、基因型推导、基本规律的验证和基因位置的确定。主观题通常是步步深入,命题角度主要是利用文字信息、表格数据信息等方式考查学生对遗传学问题的分析处理能力;此外实验设计、育种、遗传病控制与基因工程特别是PCR技术的综合等方面的应用也是热点。命题形式多以考查学生的实验探究能力与语言表述能力为主。
4
提出假说
验证假说
等位基因
同源染色体
非同源染色体
非同源染色体
核基因
染色体异常
产前诊断
壹
贰
叁
遗传的基本规律
伴性遗传与人类遗传病
基因定位
目录/
DIRECTORY
7
壹
遗传的基本规律
8
深化点(一) 多维度辨析自交和自由交配类问题
1.不同条件下连续自交和自由交配的分析
(1)通过关键词确定交配类型
深化点(一) 多维度辨析自交和自由交配类问题
1.不同条件下连续自交和自由交配的分析
(2)确定杂交组合
P
F1
F2
F3
Aa
1/4AA
1/2Aa
1/4aa
1/8AA
1/8aa
1/4Aa
1/4AA
1/4aa
⊗
⊗
⊗
1/8Aa
1/8aa
1/8AA
1/4AA
1/4aa
1/16AA
1/16aa
⊗
⊗
⊗
⊗
⊗
⊗
Aa连续自交n代
Aa概率:
AA概率:
aa概率:
纯合子:
P
F1
F2
F3
Aa
1/4AA
1/2Aa
1/4aa
1/2Aa
1/4AA
1/4aa
自由交配
1/2Aa
1/4AA
1/4aa
自由交配
杂合子自由交配一代后完成遗传平衡,纯合子和杂合子概率不变。Fn子n代的杂合子占____,纯合子占______。
植物连续自由交配后代的基因型频率和基因频率变化吗?
1/2
1/2
自由交配
连续自由交配基因型频率变一次,基因频率不变(没进化)。
深化点(一) 多维度辨析自交和自由交配类问题
1.不同条件下连续自交和自由交配的分析
(3)连续自交和自由交配的异同
在没有任何干预的条件下,自交和自由交配都不改变基因频率,但连续自交能降低杂合子(Aa)的基因型频率,自由交配不改变各基因型的频率。
(4)自由交配的概率计算——配子法
如某种生物的基因型AA占1/3,Aa占2/3,个体间可以自由交配,求后代中基因型和表型的概率
自交 自由交配 自交后代马上淘汰隐性 自由交配后代马上淘汰隐性
基因频率
基因型频率
若亲代是Aa,则Fn的Aa占比
不变
纯合子越来越多
不变
变一次后平衡
变化,如A%变大
变化,如AA比例变大
淘汰实际就是选择,无论自交还是自由交配,显性基因频率变大(进化),基因型频率也在变
[例1] (2024·安阳模拟)某植物种群中只有Aa、aa两种基因型的个体。若让Aa自交,所得后代(甲)表型之比为2∶1;若让Aa与aa测交,所得后代(乙)表型之比为1∶1。若让甲与乙随机交配,则下列叙述错误的是 ( )
A.甲所产生的配子种类及比例为A∶a=1∶2
B.乙所产生的配子种类及比例为A∶a=1∶3
C.甲与乙随机交配的后代中aa占6/11
D.甲与乙随机交配的后代中Aa占5/12
D
A∶a=1∶2
A∶a=1∶3
AA致死
AA:1/12
aa:1/2÷(1-1/12)=6/11
Aa:1-6/11=5/11
[解析] 根据题干信息分析可知,甲的基因型及其比例为Aa∶aa
=2∶1,因此甲所产生的配子种类及比例为A∶a=1∶2;乙的基因型及其比例为Aa∶aa=1∶1,则乙所产生的配子种类及比例为A∶a=1∶3,A、B正确。甲与乙随机交配的后代中aa占2/3×3/4÷(1-1/3×1/4)=6/11,Aa占1-6/11=5/11,C正确,D错误。
深化点(二) 遗传规律常规题型的解题思路
1.实验法验证遗传定律
方法 结论
自交法 F1自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,
由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法 F1测交后代的性状比例为1∶1,则符合基因的分离定律,
由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
深化点(二) 遗传规律常规题型的解题思路
1.实验法验证遗传定律
方法 结论
花粉鉴
定法 若有2种花粉,比例为1∶1,则符合分离定律
若有4种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
单倍体
育种法 取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,
若植株有2种表型,比例为1∶1,则符合分离定律
取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,
若植株有4种表型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
【典例2】如图甲和乙分别为两株豌豆体细胞中的有关基因组成,要通过一代杂交达成目标,下列操作不合理的是( )
A.甲自交,验证B、b基因的遗传遵循基因的分离定律
B.乙自交,验证A、a基因与B、b基因的遗传遵循基因的自由组合定律
C.甲、乙杂交,验证D、d基因的遗传遵循基因的分离定律
D.甲、乙杂交,验证A、a基因与D、d基因的遗传遵循基因的自由组合定律
乙自交,由于两对等位基因位于一对同源染色体上,因此A、a基因与B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律
B
3:1
1:1
1:1:1:1
18
深化点(二) 遗传规律常规题型的解题思路
2.“逆向组合法”推断亲本基因型
(两对基因位于两对同源染色体上)
(1)解题思路:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法定理进行逆向组合。
(3∶1)(3∶1)
(1∶1)(1∶1)
(3∶1)(1∶1)
→(Aa×Aa)(Bb×Bb)
→AaBb×AaBb
→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
→(Aa×aa)(Bb×bb)
→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)
9∶3∶3∶1→
1∶1∶1∶1→
3∶3∶1∶1→
(2)几种常见分离比分析
注:9∶3∶3∶1有许多变式,如9∶7、9∶6∶1、13∶3、15∶1等也适合此分析。
深化点(二) 遗传规律常规题型的解题思路
3.运用隐性纯合突破法解题
隐性性状的个体可直接写出其基因型,显性性状可写出部分基因型,再结合减数分裂产生配子和受精作用的相关知识,能够推出亲代的基因型。
4.运用综合分析法解题
具有两对相对性状的亲本杂交,若子代性状分离比的和为16,则亲本应该是双杂合子自交,即AaBb×AaBb;
若子代性状分离比的和为8(如5∶3或3∶1∶3∶1),则是双杂合子和单杂合子杂交,如AaBb×aaBb或AaBb×Aabb。
[例2] (2024·甘肃高考)自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色,现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式,某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验,F1雌雄个体间相互交配,F2的表型及比例如下表。回答下列问题(要求基因符号依次使用A/a,B/b)。
表型 棕眼雄 红眼雄 棕眼雌 红眼雌
正交 6/16 2/16 3/16 5/16
反交 3/16 5/16 3/16 5/16
(1)太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制,判断的依据为______________________________
F2的表型比例(6∶2∶3∶5或3∶5∶3∶5)是9∶3∶3∶1的变式
[解析] 据表格信息可知,在正交实验中F2的表型及比例为6∶2∶
3∶5,在反交实验中,F2的表型及比例为3∶5∶3∶5,均是9∶3∶3∶1的变式,故可判断太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制;由于正反交实验中,F2的表型比例不同,且正交实验的F2中,雌、雄个体的表型比例也不同,说明其中一对基因位于Z染色体上。
[解析] 依据正交结果,F2中棕眼∶红眼=9∶7,说明棕眼性状为双显性个体,红眼为单显性或双隐性个体;鹦鹉的性别决定方式为ZW型,在雄性个体中,棕眼占6/8=3/4×1,在雌性个体中,棕眼占3/8=3/4×1/2,故可推知,F1的基因型为AaZBZb、AaZBW,表型均为棕眼;由于亲本均为红眼纯系,则其基因型为aaZBZB(父本)、AAZbW(母本)。
2.(2024·汕头二模)某观赏性植物花色受3对独立遗传的等位基因A/a、B/b、D/d控制,其中基因B控制黄色素合成,基因b无色素合成功能,基因D可将黄色素转变为红色素。A/a不直接控制色素合成,但基因A可抑制基因B的表达。现利用3个纯合品系红色植株甲、白色植株乙、白色植株丙进行杂交实验,结果如表所示。
杂交组合 F1表型 F2表型及比例
实验一:甲×乙 白花 白花∶红花=13∶3
实验二:甲×丙 白花 白花∶红花∶黄花=12∶3∶1
甲: ;乙 ;丙 ;
黄花: ;红花: ;白花: ;
aaB_dd
aaB_D_
A_ _ _ _ _、aabb_ _
aaB-DD
无黄花,即后代无dd
A-B-DD、A-bbDD、aabbDD
aaBBDD
AAbbDD
aaBBDD
有黄花,aaBBdd
AABBdd
aaBBDD
AAbbDD
AABBdd
2.(2024·汕头二模)某观赏性植物花色受3对独立遗传的等位基因A/a、B/b、D/d控制,其中基因B控制黄色素合成,基因b无色素合成功能,基因D可将黄色素转变为红色素。A/a不直接控制色素合成,但基因A可抑制基因B的表达。现利用3个纯合品系红色植株甲、白色植株乙、白色植株丙进行杂交实验,结果如表所示。下列推断错误的是 ( )
杂交组合 F1表型 F2表型及比例
实验一:甲×乙 白花 白花∶红花=13∶3
实验二:甲×丙 白花 白花∶红花∶黄花=12∶3∶1
A.植株甲、丙的基因型分别为aaBBDD、AABBdd
B.实验一中F2白花自交后代不发生性状分离的占3/13
C.实验二中F2红花随机交配后代中黄花占1/9
D.白色植株乙、丙杂交后代全部表现为白花
B
解析:由题意可知,黄花的基因型为aaB_dd,红花的基因型为aaB_D_,白花的基因型为A_ _ _ _ _、aabb_ _。纯合红色植株甲的基因型为aaBBDD,实验一中F2表型及比例为白花∶红花=13∶3,由于后代无黄花的基因型,故推测乙的基因型为AAbbDD;实验二中F2表型及比例为白花∶红花∶黄花=12∶3∶1,推测丙的基因型为AABBdd,A正确;实验一亲本的基因型为aaBBDD×AAbbDD,F1的基因型为AaBbDD,F2的白花植株的基因型为4/13AaBbDD、2/13AaBBDD、2/13AABbDD、1/13AABBDD、1/13aabbDD、2/13AabbDD、1/13AAbbDD,自交后代不发生性状分离的有AABbDD、AABBDD、aabbDD、AabbDD、AAbbDD,共占7/13,B错误;
实验二亲本的基因型为aaBBDD×AABBdd,F1的基因型为AaBBDd,F2红花的基因型为1/3aaBBDD、2/3aaBBDd,产生配子的种类及比例为aBd∶aBD=1∶2,F2红花随机交配后代中黄花(aaB_dd)占1/3×1/3=
1/9,C正确;白色植株乙(AAbbDD)、丙(AABBdd)杂交,子代的基因型为AABbDd,全部表现为白花,D正确。
深化点(三) “致死效应”或“配子不育”遗传问题分析
1.合子纯合致死——(1)显性纯合致死
①一对等位基因的显性纯合致死,杂合子自交后代性状分离比为2∶1。
②两对等位基因的遗传中:
AA和BB同时存在时致死,则AaBb×AaBb→
8(2AABb+2AaBB+4AaBb)∶3A_bb∶3aaB_∶1aabb。
AA和BB都致死,则AaBb×AaBb→
4AaBb∶2Aabb∶2aaBb∶1aabb。
AA或BB致死,则AaBb×AaBb→
6AaB_∶2Aabb∶3aaB_∶1aabb或6A_Bb∶3A_bb∶2aaBb∶1aabb。
→(2:1)(2:1)
→(3:1)(2:1)
深化点(三) “致死效应”或“配子不育”遗传问题分析
1.合子纯合致死——(2)隐性纯合致死
①一对等位基因的隐性纯合致死,杂合子自交后代性状全为显性性状。
②两对等位基因遗传,设亲本基因型为AaBb,符合自由组合定律,则:
类型 自交后代比例 原因分析
aa或bb致死
aa和bb同时
存在时致死
aa和bb
都致死
3∶1
9A_B_∶3A_bb(或9A_B_∶3aaB_)
9∶3∶3
9A_B_∶3A_bb∶3aaB_
全显性
A_bb、aaB_、aabb都致死,9A_B_存活
深化点(三) “致死效应”或“配子不育”遗传问题分析
2.配子致死或配子不育——(2)隐性纯合致死
(1)一对等位基因的遗传
①若是显性花粉致死:Aa×Aa
→1Aa∶1aa。
→ 全为显性;
→1XAY∶1XaY。
②若是隐性花粉致死:Aa×Aa
XAXa×XaY
(2)两对等位基因的遗传
设亲本基因型为AaBb,符合自由组合定律,在确定配子致死情况下
①若AB♂(或♀)配子致死,则自交后代表型比例为:
②若Ab或aB ♂(或♀)配子致死,则自交后代表型比例为:
③若ab ♂(或♀)配子致死,则自交后代表型比例为:
5∶3∶3∶1
7∶3∶1∶1
8∶2∶2
[例3] (2023·全国乙卷)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
D
Aabb
AA致死
aaBb
BB致死
4/9AaBb、2/9Aabb、2/9aaBb、1/9aabb
[解析] 实验①宽叶矮茎植株(A_bb)自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,可推知亲本宽叶矮茎植株的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎植株的基因型也为Aabb,A基因纯合致死;实验②窄叶高茎植株(aaB_)自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,可推知亲本窄叶高茎植株的基因型为aaBb,子代中窄叶高茎植株的基因型也为aaBb,B基因纯合致死,A、B正确。由以上分析可知,A基因纯合致死,B基因纯合致死,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,子代植株的基因型为4/9AaBb、2/9Aabb、2/9aaBb、1/9aabb,其中纯合子所占的比例为1/9,D错误。
1.(2024·怀化三模)栽培小豆的种皮多为红色,此外还有白色、绿色、褐色等各种类型。种皮的颜色受到R/r、G/g、B/b等多对独立遗传的等位基因控制,其代谢途径如图所示。已知隐性基因均不能编码酶调控代谢过程,下列分析正确的是( )
A.纯合红豆植株与纯合绿豆植株杂交,F1所结种子全为白豆或绿豆
B.纯合红豆植株与纯合白豆植株杂交,F1所结种子为红豆、绿豆或褐豆
C.纯合白豆植株与纯合绿豆植株杂交,F1所结种子全为绿豆或红豆
D.等位基因均杂合的褐豆植株自交,F1所结种子不能出现四种颜色
B
解析:纯合红豆植株(RRggBB或者RRggbb)与纯合绿豆植株(RRGGbb)杂交,F1基因型为RRGgBb或者RRGgbb,所结种子全为褐豆或者绿豆,A错误;纯合红豆植株(RRggBB或者RRggbb)与纯合白豆植株(rrGGBB、rrGGbb、rrggBB、rrggbb)杂交,F1基因型为RrGgBB、RrGgBb、RrggBB、RrggBb、RrGgbb、Rrggbb,F1所结种子为红豆、绿豆或褐豆,B正确;
纯合白豆植株(rrGGBB、rrGGbb、rrggBB、rrggbb)与纯合绿豆植株(RRGGbb)杂交,F1基因型及所结种子表型为RrGGBb(褐色)、RrGGbb (绿色)、RrGgBb (褐色)、RrGgbb (绿色),即F1所结种子全为绿豆或褐豆,C错误;等位基因均杂合的植株自交,即RrGgBb自交,F1所结种子可能出现四种颜色,D错误。
3.(2024·南平一模)某基因型为Aa的自花传粉植物,其花色红花(A)对白花(a)显性。下列叙述正确的是( )
A.若子代中红花∶粉花∶白花=1∶2∶1,说明花色的遗传不符合基因的分离定律
B.若亲代产生配子时,含a基因的花粉有一半致死,则子代性状分离比为5∶1
C.若子代中基因型与表型比例均为1∶1,说明基因型为Aa的个体致死
D.若子代基因型为aa的个体有一半致死,则子代的性状分离比为7∶1
B
♂A∶a=2∶1;♀A∶a=1∶1;aa=1/3×1/2=1/6
Aa致死,但与题干Aa自交不符合
6:1
解析:若子代中红花∶粉花∶白花=1∶2∶1,说明红花的基因型为AA,粉花的基因型为Aa,白花的基因型为aa,花色的遗传符合基因的分离定律,A错误;若亲代产生配子时,含a基因的花粉有一半致死,那么产生雄配子的种类及比例为A∶a=2∶1,产生雌配子的种类及比例为A∶a=1∶1,子代白花(aa)的比例为1/3×1/2=1/6,子代红花(A_)的比例为1-1/6=5/6,则子代性状分离比为5∶1,B正确;若基因型为Aa的个体致死,那么与题意基因型为Aa自交不符,C错误;在正常情况下,Aa自交,子代红花∶白花=3∶1,若子代基因型为aa的个体有一半致死,则子代的性状分离比为6∶1,D错误。
4.水稻细胞中由M基因编码的某种毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡,从而改变后代分离比,使其有更多的机会遗传下去。现让基因型为Mm的水稻自交,F1中三种基因型个体的比例为MM∶Mm∶mm=3∶4∶1,F1随机传粉获得F2。下列分析正确的是 ( )
A.F1产生雄配子的比例为M∶m=4∶1
B.F2中基因型为Mm的个体所占比例大于1/2
C.种群内个体基因型全为mm,不影响逐代正常繁衍
D.从亲本到F1,再到F2,M的基因频率始终保持不变
C
设含m的花粉存活率为 s,则雄配子中M:m的比例为 1 : s
3:1
7/16
s/(1+s)=1/4;s=1/3;说明死亡率为2/3
♀M:m=5:3;♂m=3/8x2/3=1/4
无M
增大
设定雄配子存活率
M基因编码的毒性蛋白使不含M的花粉(即含m的花粉)死亡。
设含m的花粉存活率为 s,则雄配子中M:m的比例为 1 : s(M正常存活,m存活比例为s)。
雌配子不受影响,仍为 1:1(M:m各占1/2)。
解析:基因型为Mm的水稻自交,F1中基因型为mm的个体所占比例为1/8,亲本产生的雌配子正常,说明亲本花粉中含m基因的概率为1/4,即M基因编码的某种毒性蛋白会使同株水稻2/3含m基因的花粉死亡,故F1产生的雄配子中M∶m=3∶1,A错误;F1随机传粉,雌配子M=5/8,雌配子m=3/8,雄配子M=3/4,雄配子m=1/4,F2中基因型为Mm的个体所占比例为5/8×1/4+3/4×3/8=7/16,B错误;结合题干可知,基因型为mm的个体能正常产生花粉,若种群内个体基因型全为mm,不影响逐代正常繁衍,C正确;每一代都会有含m基因的花粉死亡,故从亲本到F1,再到F2,M的基因频率会越来越高,D错误。
下节再见
31
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