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
叁
基因定位
8
深化点(一) 一对等位基因位置关系的判定
探究基因位于常染色体、X(Z)染色体或X、Y(Z、W)同源区段
结果一致,基因位于常染色体上
结果不一致,则基因位于X(Z)染色体上
正反交
显隐性未知
F2中雌全显,则位于X、Y同源区
F2中各性状在雌雄中比例相当,则位于常
纯合隐性雌性x纯合显性(ZW型纯合隐雄显雌)
显隐性已知
若F1中雌雄表型不一致,则位于X(Z)染色体上;若F1中雌雄表型一致,则在常或X、Y同源区,继续F1雌雄个体交配得F2
9
[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
(2)其中一对基因位于Z染色体上,判断依据为:
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(合理即可)
(2)正交的父本基因型为_______,F1基因型及表型为___________
aaZBZB
AaZBZb、AaZBW;表型均为棕眼
棕:红=9:7,棕为双显
雄中,棕6/8=3/4×1,
雌中,棕眼3/8=3/4×1/2,
F1的基因型为AaZBZb、AaZBW
aaZBZB(父本)、AAZbW(母本)
[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)。
[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
(3)反交的母本基因型为_______,F1基因型及表型为_________
aaZBW
AaZBZb、AaZbW;表型分别为棕眼、红眼
(4)下图为太阳鹦鹉眼色素合成的可能途径,写出控制酶合成的基因和色素的颜色: ____________________________________________
①为基因A(或B);②为基因B(或A);③为红色;④为棕色
[解析] 依据反交结果,结合第(2)问分析可知,亲本的基因型为AAZbZb(父本)、aaZBW(母本),则F1的基因型为AaZBZb、AaZbW,对应的表型依次为棕眼、红眼。
[解析] 结合以上分析可知,棕眼性状为双显性个体,红眼为单显性或双隐性个体,故可知基因①为A(或B),控制酶1的合成,促进红色前体物合成红色中间物,基因②为B(或A),控制酶2的合成,促进红色中间物合成棕色产物。
2.果蝇(2N=8)的长翅(B)与短翅(b)、红眼(R)与白眼(r)是两对相对性状,两对基因均不位于Y染色体上。为研究其遗传机制,选取一对雌雄果蝇进行杂交,F1表型及数量如下表:
(1)果蝇的长翅与短翅中隐性性状为____。果蝇眼色性状的遗传遵循____定律。
(2)亲代雌果蝇的基因型为_______,F1长翅红眼雄果蝇中,杂合子占的比例为___。
F1 长翅红眼 长翅白眼 短翅红眼 短翅白眼
雌蝇/只 151 0 52 0
雄蝇/只 77 75 25 26
短翅
分离
BbXRXr
2/3
解析:由题中表格可知,一对雌、雄果蝇进行杂交,F1雌、雄果蝇中长翅与短翅之比均接近3∶1,且长翅与短翅的比例在性别间无差异,所以是常染色体遗传,且长翅是显性性状,短翅是隐性性状;而红眼和白眼,F1中雌果蝇中只有红眼,雄果蝇中红眼∶白眼≈1∶1,即性状与性别相关联,说明基因位于X染色体上,且红眼是显性性状,白眼是隐性性状,眼色性状的遗传遵循基因的分离定律。
由(1)可知,由于F1雌、雄果蝇中长翅与短翅之比均接近3∶1,且长翅是显性性状,所以亲本相关基因型都为Bb;而红眼和白眼,F1雌果蝇中只有红眼,雄果蝇中红眼∶白眼≈1∶1,且红眼是显性性状,所以亲本基因型为XRXr×XRY,即亲代雌果蝇的基因型为BbXRXr 。BbXRXr ×BbXRY杂交,F1长翅红眼雄果蝇的基因型有2种,分别为BBXRY、BbXRY,BbXRY
为杂合子,在F1长翅红眼雄果蝇中占的比例为2/3。
(3)在一个稳定遗传的灰身果蝇种群中,偶然出现了一只黑身雌果蝇。研究得知黑身由隐性基因控制,但尚未明确控制灰身与黑身的基因是位于常染色体上,还是X染色体上,请完善以下实验方案,并得出相应结论。
实验方案:让___________________________________杂交,统计后代情况
①若子代中__________,那么黑身基因位于常染色体上。
②若子代中__________________________________,那么黑身基因位于X染色体上。
黑身雌果蝇与原种群中的灰身雄果蝇
全为灰身
雌果蝇全部为灰身,雄果蝇全为黑身
解析:由题意可知,该实验的目的是探究控制灰身与黑身的基因是位于常染色体上,还是X染色体上,且已知黑身是隐性性状,如果位于常染色体上,则该黑身雌果蝇的基因型是ee(用E/e表示相关基因),如果该基因位于X染色体上,则该黑身雌果蝇的基因型是XeXe。实验方案:让黑身雌果蝇与原种群中的灰身雄果蝇杂交,由于该种群是一个稳定遗传的灰身果蝇种群,所以原种群中的灰身为纯合子。
①如果黑身基因位于常染色体上,则ee×EE→Ee,后代全为灰身。
②如果黑身基因位于X染色体上,则XeXe×XEY→XEXe、XeY,后代雌果蝇全部为灰身,雄果蝇全为黑身。
深化点(二) 两(多)对等位基因位置关系的判定
实验法判断两(多)对等位基因位于一对还是两对同源染色体上,实质是确定两对等位基因的遗传是遵循自由组合定律,还是遵循连锁与互换规律。
1.如图所示,图中A/a、B/b、D/d这三对等位基因的遗传都遵循分离定律;图中基因A/a与D/d(或基因B/b与D/d)分别位于两对同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律;图中
基因A/a和B/b位于一对同源染色体上,其
遗传不遵循自由组合定律。
14
深化点(二) 两(多)对等位基因位置关系的判定
2.根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置(以AaBb自交为例)
性状分离比 9∶3∶3∶1 3∶1 1∶2∶1
位置图示
15
深化点(二) 两(多)对等位基因位置关系的判定
核心归纳:
如果多对等位基因分别位于多对同源染色体上,可利用“拆分法”解决:
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对等位基因位于非同源染色体上,且遵循自由组合定律。
②若结果表型出现(3/4)n或子代性状分离比之和为4n,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。
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3.(2024·阳泉三模)现有三个纯合的水稻浅绿叶突变体X、Y、Z,突变位点不同,这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变。X、Y、Z两两杂交后,三组杂交实验的F1均为绿色叶,为判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否位于同一对染色体上,育种人员将三组杂交实验的F1自交,观察并统计F2的表型及比例。下列预测结果正确的是 ( )
A.若三组F2均为绿叶∶浅绿叶=9∶7,则X、Y、Z的浅绿叶基因均位于同一对染色体上
B.若三组F2均为绿叶∶浅绿叶=1∶1,则X、Y、Z的浅绿叶因均位于同一对染色体上
C.若三组F2中绿叶∶浅绿叶的比例有一组为9∶7,两组为1∶1,则X、Y、Z的浅绿叶基因位于两对不同染色体上
D.若三组F2均为绿叶∶浅绿叶=15∶1,则X、Y、Z的浅绿叶基因位于三对不同染色体上
B
基因位于三对不同染色在上
两组为绿叶∶浅绿叶=9∶7,一组为绿叶∶浅绿叶=1∶1
解析:假设X、Y、Z的基因型分别为aaBBCC、AAbbCC、AABBcc,X、Y、Z两两杂交后的基因型分别为AaBbCC、AaBBCc、AABbCc,若浅绿叶基因均位于同一对染色体上,第1组F1的自交后代F2为1aaBBCC(浅绿叶)、1AAbbCC(浅绿叶),2AaBbCC(绿叶),即绿叶∶浅绿叶=1∶1,同理第2组和第3组的结果也是绿叶∶浅绿叶=1∶1,A错误,B正确;若浅绿叶基因位于两对不同染色体上,三组F2中两组为绿叶∶浅绿叶=9∶7,一组为绿叶∶浅绿叶=1∶1,C错误;若浅绿叶基因位于三对不同染色在上,三组杂交的结果均为绿叶∶浅绿叶=9∶7,D错误。
4.(2023·浙江1月选考)某昆虫的性别决定方式为XY型,野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼,由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式,研究人员利用紫红眼突变体、卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验,结果见下表。
杂交组合 P F1 F2
甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼
乙 紫红眼突变体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼=3∶1
丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼=2∶1 卷翅红眼∶直翅红眼=1∶1
丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼=1∶1 卷翅红眼∶直翅红眼=2∶3
紫为纯合子
紫为隐,aa
卷为显,Bb,且BB致死
注:表中F1为1对亲本的杂交后代,F2为F1全部个体随机交配的后代;假定每只昆虫的生殖力相同。
解析:只考虑眼色性状,分析甲组亲本和后代的表型,可知紫红眼突变体为纯合子;根据乙组F1的表型、F2的表型及比例可知,红眼对紫红眼为显性,即紫红眼突变体为隐性突变体。欲判断相关基因在常染色体上还是在性染色体上,可对杂交组合乙各代的性别进行统计,若相关基因在常染色体上,则F2的表型及比例与性别无关。
根据杂交组合丙和杂交组合丁的后代有关眼色的表型都为红眼可知,这两组杂交实验中的个体有关眼色的基因型都为纯合的,故在计算后代的表型和比例时不用考虑眼色,只分析翅形即可。设与翅形相关的基因为A、a,则杂交组合丙的F1中与翅形有关的基因型及比例为Aa∶aa=2∶1;杂交组合丁的F1中与翅形有关的基因型及比例为Aa∶aa=1∶1;
由于F1是一对亲本的杂交后代,且每只昆虫的生殖力相同,假设理论上两组杂交组合的亲本均可产生100只昆虫,实际上杂交组合丙F1的个体数为75只,基因型为Aa的个体数为50只,基因型为aa的个体数为25只,而杂交组合丁F1的个体数为100只,基因型为Aa的个体数为50只,基因型为aa的个体数为50只,让它们自由交配,群体中基因型为Aa的个体占100÷175=4/7,基因型为aa的个体占75÷175=3/7,则产生A配子的概率为2/7,产生a配子的概率为5/7。所以后代的表型及比例为(用配子法表示):
(1)红眼基因突变为紫红眼基因属于______(填“显性”或“隐性”)突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上,还需要对杂交组合___的各代昆虫进行______鉴定。鉴定后,若该杂交组合的F2表型及其比例为________________________________________________________
__________________,则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
(2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析,卷翅基因除了控制翅形性状外,还具有纯合_______效应。
(3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合,让其自由交配,理论上其子代(F2)表型及其比例为____________________________。
隐性
乙
性别
直翅红眼雌性∶直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫红眼
雄性=3∶1∶3∶1
致死
卷翅红眼∶直翅红眼=4∶5
假设理论上两组杂交组合的亲本均可产生100只昆虫,由表格可知红眼全为纯合子AA,只需考虑卷翅和直翅即可。即Bb=100÷175=4/7。bb=75÷175=3/7
B=2/7,b=5/7
BB=4/49致死,bb=25/49,Bb=20/49
解析:杂交组合丙的亲本都为卷翅个体,F1出现了性状分离(卷翅∶直翅=2∶1),可判断卷翅为显性性状,据亲本、Fl及F2的表型可知,控制翅形的基因具有显性纯合致死效应。
2/7A 5/7a
2/7A 4/49AA(致死) 10/49Aa(卷翅)
5/7a 10/49Aa(卷翅) 25/49aa(直翅)
(4)又从野生型(灰体红眼)中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体,已知灰体对黑体为完全显性,灰体(黑体)和红眼(紫红眼)分别由常染色体上的一对等位基因控制。欲探究灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫:黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路,预测实验结果并分析讨论。(说明:该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换;每只昆虫的生殖力相同,且子代的存活率相同;实验的具体操作不作要求)
①实验思路
第一步:选择______________________进行杂交获得F1, ____。 第二步:观察记录表型及个数,并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论
Ⅰ:若统计后的表型及其比例为___________________________,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因遗传遵循自由组合定律。
Ⅱ:若统计后的表型及其比例为___________________________,则灰体(黑体)基因和红眼(紫)基因遗传不遵循自由组合定律。
黑体突变体与紫红眼突变体
F1随机交配得F2
灰红眼∶灰紫∶黑红∶黑紫=9∶3∶3∶1
灰红∶灰紫∶黑红=2∶1∶1
解析:欲判断控制体色和眼色的基因的遗传是否遵循自由组合定律(即解决控制两对相对性状的两对等位基因在两对同源染色体上还是在一对同源染色体上的问题),可先获得双杂合子(F1),然后让双杂合子随机交配得F2,对F2的表型及比例进行统计和分析就可确定基因的位置。假设控制灰体和黑体的基因分别为B和b,控制红眼和紫红眼的基因分别为D和d,让纯合黑体红眼昆虫(bbDD)与纯合灰体紫红眼昆虫(BBdd)杂交,所得F1(BbDd)表现为灰体红眼,让F1进行随机交配得F2,对F2的表型及比例进行分析。若控制体色和眼色的基因的遗传遵循自由组合定律,则F2的表型及比例为灰体红眼(B_D_)∶灰体紫红眼(B_dd)∶黑体红眼(bbD_)∶黑体紫红眼(bbdd)=9∶3∶3∶1;若控制体色和眼色的基因的遗传不遵循自由组合定律,由题中信息该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交(互)换,可知F1中的雄性个体可产生两种数量相同的配子(bD和Bd),若雌性个体在产生配子的过程中发生交(互)换,则可产生四种配子(bD、Bd、bd、BD),不管这四种配子的比例为多少,最后所得F2中表型及比例均为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1,若雌性个体产生配子时不发生交(互)换,F2的表型及比例也为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1。
深化点(三)利用单体、三体、缺体及其他方法定位特定基因的位置
1.利用单体进行基因定位
F₁的表型比例为1:1,则基因位于7号染色体上
F₁全为显性,则基因不位于7号染色体上
举例:正常隐性(aa)个体与7-单体(7号染色体有一条)显性纯合子杂交得F₁,统计F₁的表型及比例
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深化点(三)利用单体、三体、缺体及其他方法定位特定基因的位置
1.利用三体进行基因定位
F2性状分离为5:1,则基因位于7号染色体上
F2性状分离为1:1,则基因不位于7号染色体上
举例:正常隐性(aa)个体与7-三体(7号染色体有三条)显性纯合体杂交的F1,F1三体与正常隐性个体杂交得F2。统计F2性状及比例。
微点拨:基因型为Aaa的三体产生的配子类型及比例为Aa∶a∶A∶aa=2∶2∶1∶1;基因型为AAA的三体产生的配子类型及比例为AA∶A=1∶1;基因型为aaa的三体产生的配子类型及比例为aa∶a=1∶1。
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深化点(三)利用单体、三体、缺体及其他方法定位特定基因的位置
1.利用染色体片段缺失进行基因定位
F2表现型比例为3:1,则基因不位于2号染色体上
F2表现型比例为7:8,则基因位于2号染色体上,且基因在缺失片段上
举例:正常隐性(aa)个体与2号染色体缺失一小段的显性个体杂交得F1,F1随机交配得F2,统计F2表现型及比例。(缺失纯合体致死)
F2表现型比例为11:4,则基因位于2号染色体上,不在缺失片段
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5.染色体数目变异类型多样,其中缺失一条染色体称为单体(2n-1),增加一条染色体称为三体(2n+1)。黑腹果蝇是遗传学研究的常用材料,染色体组成如图所示。Ⅳ号染色体(点状染色体)单体和三体的果蝇均能够繁殖,回答下列问题:
(1)果蝇的性别决定方式为______。Ⅳ号染色体单体的雌性黑腹果蝇减数分裂产生的配子种类有__种,染色体数量分别为_______条。
(2)在黑腹果蝇群体中偶然出现一只染色体正常的无眼果蝇,已知无眼为隐性性状,野生型为显性性状,受一对等位基因控制,但是不确定这对等位基因是位于Ⅲ号还是Ⅳ号染色体上,科研人员分成两个小组分别进行了以下实验,请补充完成以下探究实验:
XY型
2
3和4
解析:由题图可知,果蝇的性别决定方式为XY型。Ⅳ号染色体单体的雌性黑腹果蝇体细胞中有7条染色体,减数分裂产生配子时,同源染色体分离,单个的Ⅳ号染色体随机移向一极,形成的配子中含有的染色体数为3条或4条,配子种类共两种。
解析:已知无眼为隐性性状,野生型为显性性状,受一对等位基因控制,假设用A、a来表示。
①甲组:若这对等位基因位于Ⅲ号染色体上,后代的遗传与Ⅳ号染色体无关,亲本的基因型分别为AA、aa,子一代全为野生型(Aa),即野生型∶无眼=1∶0;若这对等位基因位于Ⅳ号染色体上,Ⅳ号染色体单体野生型果蝇只含有一个显性基因(假设用O表示缺失一条染色体,即基因型为AO),与该无眼果蝇(aa)杂交,后代会出现野生型(Aa)和无眼(Oa)两种,比例为1∶1。
②乙组:若无眼基因位于Ⅳ号染色体上,Ⅳ号染色体三体野生型果蝇(AAA)产生的配子种类及比例为AA∶A=1∶1,与该无眼果蝇(aa)杂交,子一代全为野生型,基因型及比例为AAa∶Aa=1∶1,子一代雌雄果蝇杂交,基因型为AAa的个体产生的配子及比例为AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,基因型为Aa的个体产生的配子及比例为A∶a=1∶1,则产生的基因型为a的雌雄配子均占1/3,后代无眼果蝇所占的比例为1/3×1/3=1/9,野生型果蝇所占的比例为1-1/9=8/9,即子二代表型及分离比为野生型∶无眼=8∶1。
①甲组:取Ⅳ号染色体单体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交,若子一代表型及比例约为_________________,说明这对等位基因位于Ⅲ号染色体上;若子一代表型及比例约为
________________,说明这对等位基因位于Ⅳ号染色体上。
②乙组:取Ⅳ号染色体三体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交,子一代全为野生型,子一代雌雄果蝇杂交,若子二代表型及分离比为
,则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上。
野生型∶无眼=1∶0
野生型∶无眼=1∶1
野生型∶无眼=8∶1
→AA:a:Aa:A=1/12:4/12:2/12:5/12
解析:由题图可知,果蝇的性别决定方式为XY型。Ⅳ号染色体单体的雌性黑腹果蝇体细胞中有7条染色体,减数分裂产生配子时,同源染色体分离,单个的Ⅳ号染色体随机移向一极,形成的配子中含有的染色体数为3条或4条,配子种类共两种。
解析:已知无眼为隐性性状,野生型为显性性状,受一对等位基因控制,假设用A、a来表示。
①甲组:若这对等位基因位于Ⅲ号染色体上,后代的遗传与Ⅳ号染色体无关,亲本的基因型分别为AA、aa,子一代全为野生型(Aa),即野生型∶无眼=1∶0;若这对等位基因位于Ⅳ号染色体上,Ⅳ号染色体单体野生型果蝇只含有一个显性基因(假设用O表示缺失一条染色体,即基因型为AO),与该无眼果蝇(aa)杂交,后代会出现野生型(Aa)和无眼(Oa)两种,比例为1∶1。
②乙组:若无眼基因位于Ⅳ号染色体上,Ⅳ号染色体三体野生型果蝇(AAA)产生的配子种类及比例为AA∶A=1∶1,与该无眼果蝇(aa)杂交,子一代全为野生型,基因型及比例为AAa∶Aa=1∶1,子一代雌雄果蝇杂交,基因型为AAa的个体产生的配子及比例为AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,基因型为Aa的个体产生的配子及比例为A∶a=1∶1,则产生的基因型为a的雌雄配子均占1/3,后代无眼果蝇所占的比例为1/3×1/3=1/9,野生型果蝇所占的比例为1-1/9=8/9,即子二代表型及分离比为野生型∶无眼=8∶1。
6.(2024·衡水模拟)某XY型植物的叶型有宽叶和窄叶两种,取纯合亲本进行杂交,结果如下:
宽叶(♀)×窄叶(♂)→F1宽叶→自由交配→F2宽叶∶窄叶=15∶1
窄叶(♀)×宽叶(♂)→F1宽叶→自由交配→F2宽叶∶窄叶=15∶1
回答下列问题:
(1)若叶型受一对等位基因A/a控制,且A对a为完全显性,则该基因位于__染色体上,理由是________________________________。F2出现15∶1的原因可能与某种配子致死有关,若该植株的雌配子正常,则F1产生的具有受精能力的雄配子的类型和比例为_________。
(2)若叶型受两对独立遗传的等位基因(用B/b、D/d表示)控制,则F2宽叶植株的基因型有__种;
常
一对表型不同的纯合亲本正交、反交结果相同
A∶a=7∶1
8
解析:亲本宽叶和窄叶进行正反交,F1均为宽叶,F1自交后代均为宽叶∶窄叶=15∶1,说明控制叶型的基因位于常染色体上。若叶型受一对等位基因A/a控制,且F2中A_∶aa=15∶1,雌配子中A∶a=1∶1,则雄配子中A∶a=7∶1。
(2)F2宽叶中基因型相同的雌雄个体相互交配,后代不发生性状分离的基因型除BBDD、bbDD外还有_________________。若从F1测交后代中选取全部宽叶植株随机交配,子代出现宽叶植株的概率为_______。
(3)若该植物抗病对感病为完全显性,受某常染色体上的基因E/e控制。科研团队发现了一株2号染色体缺失一小段的植株,且缺失纯合子致死。为确定E/e基因是否位于2号染色体及是否位于该缺失片段上,用正常隐性(e)个体与2号染色体缺失一小段的显性纯合个体杂交得F1,F1随机交配得F2,统计F2的表型及比例。
若F2中抗病∶感病=3∶1,则____________________________;若______________________,则E/e基因位于2号染色体但不在缺失片段上;若____________________,则E/e基因位于2号染色体,且在缺失片段上。
BBdd、BbDD、BBDd
119/144
则E/e基因不位于2号染色体
F2中抗病∶感病=11∶4
F2中抗病∶感病=7∶8
1/12BD、1/4Bd、1/4bD、5/12bd
解析:若叶型受两对独立遗传的等位基因(用B/b、D/d表示)控制,则F1的基因型为BbDd,F1自由交配后F2宽叶植株(B_D_、bbD_、B_dd)的基因型有8种,F2宽叶中基因型相同的雌雄个体相互交配,后代不发生性状分离的基因型除BBDD、bbDD外还有BBdd、BbDD、BBDd。若从F1测交后代中选取全部宽叶植株(1/3BbDd、1/3bbDd、1/3Bbdd),产生配子的为1/12BD、1/4Bd、1/4bD、5/12bd,随机交配,子代出现宽叶植株(B_D_、bbD_、B_dd)的概率为1-5/12×5/12=119/144。
若E/e不位于2号染色体上,则ee能产生一种配子e,EE能产生一种配子E,雌雄配子随机结合,得到F1为Ee,F1产生的配子为1/2E、1/2e,雌雄配子随机结合,得到F2为1/4EE、2/4Ee、1/4ee,EE、Ee表现为显性,ee表现为隐性,比例为(1+2)∶1=3∶1。若E/e位于2号染色体上,但基因不在缺失片段上(假设缺失片段的染色体用+表示,即2号染色体缺失一小段的显性纯合子为EE+),则ee能产生一种配子e,EE+能产生两种配子E∶E+=1∶1,雌雄配子随机结合,得到F1为1/2Ee、1/2E+e,F1产生的配子为1/4E、1/2e、1/4E+,雌雄配子随机结合,得到F2为1/16EE、1/8EE+、1/4Ee、1/4E+e、1/4ee、1/16E+E+(致死),EE、EE+、Ee、E+e表现为显性,ee表现为隐性,比例为(1+2+4+4)∶4=11∶4。
深化点(三)利用单体、三体、缺体及其他方法定位特定基因的位置
4.转基因定位
玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了以下实验:
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟:非抗螟约为1:1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株:非抗螟正常株高约为1:1
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雄雄同株约为2:1:1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因____(填:“是”或“不是”)位于同一条染色体上,
是
TsTs
TstsA
TstsA
tstsAA
TsTs
28
深化点(三)利用单体、三体、缺体及其他方法定位特定基因的位置
4.转基因定位
(2)F2中抗螟雌株的基因型是_______。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为_____________________________。
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮雌雄同株:抗螟矮株雌:非抗螟正常株高雌雄同株:非抗螟正常株高雌株约为3:1:3:1,由此可知,乙中转入的A基因_______(填:”位于”或”不位于”)2号染色体上,理由是_______________________________________________________________。
AAtsts
抗螟雌雄同株:抗螟雌株1:1
不位于
抗螟性状与性别性状间是自由组合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上
TstsA x tstsAA
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深化点(三)利用单体、三体、缺体及其他方法定位特定基因的位置
5.利用细胞融合定位
已知人的体细胞和小鼠的体细胞(2N=40) 杂交(融合)后,杂种细胞在有丝分裂过程中,人的染色体逐渐地丢失,最后仅保留少数几条。由于人染色体的丢失是随机的,因此不同的杂种细胞会保留不同的人染色体。
(广东高三一模)测定不同的杂种细胞中人胸苷激酶的活性,结果见下表。由表分析:
人胸苷激酶基因位
于___号染色体上。
杂种细胞 保留染色体 人胸苷激酶的活性
1 5、9、12、21 —
2 3、4、17、21 +
3 3、9、18、22 —
4 1、2、4、7、20 —
5 1、9、17、18、21 +
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(2020海南卷)将人细胞与小鼠细胞融合得到的人-鼠杂种细胞进行长期培养,杂种细胞随机丢失一部分人的染色体后,染色体数目会保持稳定。选取三种杂种细胞,对编码人的芳焼羟化酶(AHH)和磷酸甘油酸激酶(PGK)的基因进行染色体定位研究,结果如表("+" 表示有,“—"表示无)。
下列有关叙述错误的是( )
A.聚乙二醇可诱导人细胞与小鼠细胞融合
B.培养杂种细胞时,通常需在培养液中添加一定量的抗生素
C.编码AHH的基因
在11号染色体上
D.编码PGK的基因
在X染色体上
杂种细胞 人的染色体 AHH PGK
2号 11号 17号 X
甲 — + — + — +
乙 + + — — + —
丙 — + + + — +
C
下节再见
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