内容正文:
专题01 遗传的基本规律
内容导航
考点聚焦:核心考点+高考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
1、孟德尔遗传实验的科学方法
2、基因分离定律的实质与应用
3、基因自由组合定律的实质与应用
4、特殊分离比的成因与解题
5、伴性遗传的规律与系谱分析
6、基因定位实验设计
7、遗传概率计算的分类突破
8、遗传规律的现代解释
高考考点聚焦
常考考点
真题举例
孟德尔遗传实验的科学方法
2024年海南卷·杂交实验分析题
基因分离定律的实质与应用
2024年全国甲卷·第6题
基因自由组合定律的实质与应用
2024年重庆卷·第9题
特殊分离比的成因与解题
2024年海南卷·抗稻瘟病杂交题
伴性遗传的规律与系谱分析
2024年全国甲卷·第6题
基因定位实验设计
2024年重庆卷·第9题
遗传概率计算的分类突破
2024年重庆卷·第9题(选项B)
遗传规律的现代解释
(
去雄
♀
♂
人工传粉
高茎(
F
1
)
高茎(矮茎)的花 矮茎(高茎)的花
人工异花传粉示意图
)2024年全国甲卷·第6题
一、孟德尔的豌豆杂交实验(一)
1. 豌豆做遗传学实验材料的优点(其他优点:易栽培、后代数量多、花大易操作)
(1)豌豆是严格的 、 植物,自然状态下一般都是 。
(2)豌豆不同品种间具有易于区分、能稳定遗传的 。
2. 相对性状: 生物 性状的 表现类型。
如:豌豆的高茎和矮茎、牛的棕毛和黑毛、兔的长毛与短毛等。
3. 人工异花传粉步骤:去雄→套袋→ →套袋。去雄:除去母本未
成熟花的全部 ,防止 ;套袋目的: 。
4. 一对相对性状的豌豆杂交实验(熟记,会写遗传图解)
(1)一对相对性状的杂交、自交实验
实验过程及现象
分析
P 高茎 × 矮茎
↓杂交
F1 高茎
↓自交
F2 高茎(787) 矮茎(277)
3 : 1
具有 性状的纯合亲本杂交,F1显现出来的性状叫 性状
具有 性状的纯合亲本杂交,未显现出来的性状叫 性状
F1自交,F2出现 现象,分离比为
在杂种后代中,同时出现 和 的现象叫性状分离
(2)对分离现象的解释(1866年,孟德尔提出“ ”概念;1909年,约翰逊将其更名为“基因”)
解释
遗传图解
①生物的性状由遗传因子(基因)决定。决定显性性状的为 ,用 字母(如D)表示;决定隐性性状的为 ,用 字母(如d)表示。
②体细胞中遗传因子 存在。遗传因子组成相同的个体叫 ,如DD、dd;遗传因子组成不同的个体叫 ,如Dd。
③配子中遗传因子 存在。生物体在形成配子时,成对的遗传因子彼此 ,分别进入不同的配子中,配子中只含有每对遗传因子中的 。纯合子产生 种配子,杂合子产生 种配子。
④受精时,雌雄配子的结合是 。
P 高茎 × 矮茎
DD dd
配子
F1
F1 Dd × Dd
配子
F2
(3)对分离现象解释的验证
①方法: ,即用F1(待测个体)与 杂交。
②目的:a.测定F1产生配子的 ;b.测定F1(待测个体)的 ;
c.测定F1在形成配子时遗传因子的 。
③遗传图解
遗传图解
分析
杂种子一代 × 隐性纯合子
高茎 矮茎
测交 Dd × dd
配子 D d d
后代 Dd dd
高茎 矮茎
1 : 1
Dd产生的配子有 、 两种,比值为
dd产生的配子只有 一种
(单杂合子产生 种配子,纯合子产生 种配子)
测交后代基因型及比值为
测交后代 表型及比值为
(4)分离定律
在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子(基因) 存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生 ,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
5.【实验】性状分离比的模拟
(1)模拟内容:①甲、乙两个小桶分别代表 。
②甲、乙两个小桶内的彩球分别代表 。注:两个小桶内的小球数可不相同,小球数多的小桶代表 。
③不同彩球的随机组合模拟,模拟雌雄配子的 。
(2)结果和结论:彩球组合类型数量比为DD:Dd:dd≈ 。
彩球代表的显隐性数值比为:显性:隐性≈ 。
6. 孟德尔豌豆杂交实验的实验方法: 。
7. 表型:生物个体表现出来的 ,如豌豆的高茎、矮茎。
7. 基因型:与表型有关的 组成,如高茎豌豆基因型为DD或Dd,矮茎豌豆基因型为dd。
7. 关系: 型决定 型 基因型相同,表型 (一定/不一定) 相同(受环境影响)
表型相同,基因型 (一定/不一定) 相同
8. 等位基因: 的 上控制 的基因,如D和d。
9. 杂合子 (能/不能)稳定遗传,自交后代 (会/不会)出现性状分离,如Dd×Dd。
9. 纯合子 (能/不能)稳定遗传,自交后代 (会/不会)出现性状分离,如DD×DD、dd×dd。
10. 显性、隐性性状的判断方法(理解掌握)
(1)杂交法:具相对性状的亲本杂交,若子代只表现一种性状,则该性状为 性状。
eg:红色×白色→全为红色,则为 显性性状。
(2)自交法:具相同性状的亲本杂交,若子代中出现不同性状,则新出现的性状为 性状。
eg:红色×红色→红色、白色,则为 隐性性状。
(3)分离比法:子代性状分离比为3:1,则“3”对应的为 性状。
11. 一对等位基因的六个杂交组合(熟记)
序号
亲本组合
子代
基因型及比值
表型及比值
①
AA×AA
②
AA×Aa
③
AA×aa
(纯合亲本杂交)(纯合子测交)
④
Aa×Aa
(F1自交)
⑤
Aa×aa
(F1测交、杂合子测交)
⑥
aa×aa
由上可知:若子代分离比为3:1,则双亲都是 ,基因型为 。(用A、a表示)
由上可知:若子代分离比为1:1,则为 实验,双亲基因为 。(用A、a表示)
12. 纯合子、杂合子的判断方法(上表①④⑥为自交,③⑤为测交)
(1)自交法:此法只适用于 (植物/动物),而且是最简便的方法,如小麦、水稻、豌豆等。
待测个体 若子代有性状分离,则待测个体为 (Aa×Aa→1AA:2Aa:1aa,3显:1隐)
待测个体 若子代无性状分离,则待测个体为 (AA×AA→AA,全显)
(2)测交法:此法适用于 (植物/动物)。若待测对象为动物,应与多个异性个体交配。
待测个体×隐性纯合子→ 若子代有性状分离,则待测个体为 (Aa×aa→1Aa:1aa,1显:1隐)
待测个体×隐性纯合子→ 若子代无性状分离,则待测个体为 (AA×aa→Aa,全显)
二、孟德尔的豌豆杂交实验(二)
1. 两对相对性状的豌豆杂交实验(熟记,会写遗传图解)
(1)两对相对性状的杂交、自交实验
实验过程及现象
分析
P 黄圆(双显) × 绿皱(双隐)
↓杂交
F1 黄圆(双显)
↓自交
F2 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
(315) (101) (108) (32)
9 : 3 : 3 : 1
双显 单显 单显 双隐
亲本型 重组型 重组型 亲本型
亲本具两对相对性状:子叶粒色(粒色): -
种子性状(粒形): -
F1表型 性状,即: 色对 色为显性
F1表型 双显 性状,即: 粒对 粒为显性
F1自交,F2性状自由组合:黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=
其中亲本型占 ,重组型占
F2中黄色:绿色= ,圆粒:皱粒= ,说明每一对性状的遗传都遵循 定律
(2)对自由组合现象的解释
解释
遗传图解(牢记此模型)
①黄色和绿色分别由遗传因子(基因)Y、y控制,圆粒和皱粒分别由遗传因子(基因)R、r控制,则纯种黄圆豌豆遗传因子组成(基因型)为 ,纯种绿皱豌豆遗传因子组成为 ;黄圆豌豆产生的配子为 ,绿皱豌豆产生的配子为 。
②F1的遗传因子组成为 ,表现型为 。
③F1产生配子时,每对遗传因子 ,
不同对的遗传因子 。F1产生的雌、雄配子各有四种: ,数量比为 。
④受精时,雌雄配子的结合是 。雌雄配子的结合方式有 种;F2基因组合形式(基因型)有
种,性状表型(表现型)有 种:黄圆:黄皱:绿圆:绿皱= 。(F2中纯合子共占 ,单杂合子共占 ,双杂合子共占 )
P 黄圆 × 绿皱
YYRR yyrr
↓杂交
F1 ( )
↓自交
F2
9Y R
9黄圆
9
种
基
因
型
1YYRR
Yy×Yy→1YY 2Yy 1yy
Rr×Rr→1RR 2Rr 1rr
F2每一种表型中纯合子占 份,每一种单杂合子占 份,双杂合子占 份
(3)对自由组合现象解释的验证
①方法: ,即用F1(待测个体)与 杂交。
②目的:a.测定F1产生配子的 ;b.测定F1(待测个体)的 ;
c.测定F1在形成配子时遗传因子(基因)的 。
③遗传图解
遗传图解
分析
杂种子一代 × 隐性纯合子
黄圆 绿皱
测交 YyRr × yyrr
配子
后代
YyRr产生的配子是 ,比值为
yyrr产生的配子只有 一种
(双杂合子产生 种配子,纯合子产生 种配子)
测交后代基因型及比值为
测交后代表型及比值为
(4)自由组合定律
控制不同性状的遗传因子(基因)的分离和组合是 的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子 ,决定不同性状的遗传因子 。
2. 孟德尔获得成功的原因
(1)正确选用了 作实验材料是获得成功的首要条件。
(2)在对生物的性状分析时,首先针对 对相对性状进行研究,再对 对性状进行研究。
(3)对实验结果进行 学分析,即统计子代的 。
(4)科学地设计了实验的程序,采用了 法。
3. 应用分离定律解决自由组合问题的方法(做到拿捏)
思路:将多对等位基因的自由组合分解为若干个分离定律分别分析,再运用乘法原理将各组情况进行组合。
(1)配子类型及概率
【例1】Aa Bb CC → AbC配子概率 练习1:Yy Rr → Yr配子概率
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2×2×1=4种 1/2×1/2×1=1/4
(2)配子结合方式(=雌配子种类数×雄配子种类数)
【例2】AaBbCc × aaBbCC 练习2:YyRr × YyRr
↓ ↓ ↓ ↓
8 × 2 =16种
(3)子代基因型种类及概率
【例3】已知亲代为AaBbCc×aaBbCC,求子代基因型种类及aaBbCc所占比例?
AaBbCc×aaBbCC→ Aa×aa→1/2Aa 1/2aa 2种
AaBbCc×aaBbCC→ Bb×Bb→1/4BB 2/4Bb 1/4bb 3种 →
Cc×CC→1/2CC 1/2Cc 2种
(
子代基因型种类
:
2
×
3
×
2
=
12
种
aaBbCc概率
:
1/2
×
1
/
2
×
1/2
=
1
/
8
☆色室管 1 dd
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
)
练习3:已知亲代为YyRr×YyRr,求子代基因型种类及Yyrr所占比例?
YyRr×YyRr→Yy×Yy→1/4YY 2/4Yy 1/4yy 3种 →子代基因型种类:3×3=9种
YyRr×YyRr→Rr×Rr→1/4RR 1/2Rr 1/4rr 3种 Yyrr比例:1/2×1/4=1/8
(4)子代表型种类及概率
【例4】已知亲代为AaBbCc×aaBbCC,求子代表型种类及隐隐显性个体所占比例?
(
子代表型种类
=
2
×
2
×
1
=
4
种
隐隐显
概率
=
1/2
×
1/
4
×
1
=
1/
8
)AaBbCc×aaBbCC→ Aa×aa→1/2显 1/2隐 2种
AaBbCc×aaBbCC→ Bb×Bb→3/4显 1/4隐 2种 →
AaBbCc×aaBbCC→ Cc×CC→1显 1种
练习4:已知亲代为YyRr×YyRr,求子代表型种类及黄圆豌豆所占比例?r→
(5)据子代性状分离比推测亲本基因型
①9:3:3:1→ → →
②1:1:1:1→ → → 、
③3:1:3:1→ → →
④3:1→ → (文字说明)
⑤1:1→ → (文字说明)
4. 异常分离比分析
F1自交后代(AaBb×AaBb)
F1测交后代(AaBb×aabb)
比值
基因型组合
比值
基因型组合
9:3:3:1(正常)
9A B :3A bb:3aaB :1aabb
1:1:1:1(正常)
1AaBb:1Aabb:1aaBb:1aabb
9:7
15:1
9:6:1
9:3:4
三、基因在染色体上
1. 基因在染色体上
(1)提出人: ,方法是 。
①假说内容:基因是由 携带着从亲代传递给下一代的,即基因在 上。
②假说依据: 和 行为存在着明显的平行关系。表现在以下4个方面:
a.生殖过程中:基因在杂交过程中保持 性和 性。染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的 。
b.存在方式:在体细胞中基因和染色体都 存在。在配子中基因和染色体都只有每对中的 个。
c.来源:体细胞中成对的基因和染色体都是一个(条)来自 ,另一个(条)来自 。
c.形成配子时:非等位基因在形成配子时 ,非同源染色体在减Ⅰ后期也是 。
(2)证明人: 通过 杂交实验证明了基因在染色体上,实验方法是 。
2. 基因的载体: (主要载体)、 、 。
3. 并非所有生物都有性染色体,性染色体只存在于由 决定性别的生物体内。
4. 人和果蝇都是 性别决定的生物,雌性性染色体组成为 ,雄性性染色体组成为 。
5. 果蝇体细胞中有 对同源染色体,其中 对是常染色体, 对是性染色体。具体如下:
雌果蝇:体细胞染色体组成: ,
雌果蝇:卵细胞染色体组成: 。
雄果蝇:体细胞染色体组成: ,
雄果蝇:精子染色体组成: 、 。
6. 果蝇做遗传学实验材料的优点: 等。
7. 摩尔根果蝇杂交实验
(1)实验现象
实验现象
分析
P 红眼(雌) × 白眼(雄)
↓杂交
F1 红眼(雌、雄)
↓F1雌雄交配
F2 红眼(雌、雄) 白眼(雄)
3/4 1/4
①果蝇红眼与白眼是一对 性状
②F1全为红眼,说明 是显性性状
③F2红眼:白眼= ,说明眼色遗传符合 定律,红眼与白眼受 对等位基因控制
④白眼性状的表现与 相联系
(2)实验现象的解释
解释
遗传图解
①控制眼色的基因位于 染色体上,Y染色体上 (有/没有)相关等位基因
②红眼基因用R表示,白眼基因用r表示,则各种果蝇的基因型及表型:
性别
雌蝇
雄蝇
基因型
XRXR
表型
红眼
P 红眼(雌) × 白眼(雄)
XRXR XrY
配子
F1
↓雌雄交配
F2
XR
Y
XR
XRXR 红眼(雌)
Xr
(3)之后摩尔根通过 实验验证了解释,从而得出实验结论:基因位于 上。
8. 摩尔根新发现:基因在染色体上呈 排列,一条染色体上有 个基因。
9. 分离定律的实质: 基因随 染色体的分开而分离。(时间: )
自由组合定律的实质: 染色体上的 基因彼此分离的同时, 染色体上的
基因自由组合。(时间: )
四、伴性遗传
1. 伴性遗传:由 (常/性)染色体上的基因控制的、与 相关联的性状遗传,如红绿色盲、血友病、抗维生素D佝偻病、果蝇眼色等性状的遗传。
2. 性别既受 (常/性)染色体控制,也与其上部分 有关,但性染色体上的基因并不都与性别决定有关,如色盲基因。
3. 人体细胞中有 对同源染色体,其中 对是常染色体, 对是性染色体。具体如下:
女性:体细胞染色体组成: ;卵细胞染色体组成: 。
男性:体细胞染色体组成: ;精子染色体组成: 、 。
4. 人类红绿色盲:是 染色体 性遗传病。(注:血友病也是 遗传病)
(1)人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表型
女性
男性
基因型
XBXB
表型
正常
(2)遗传特点:①患者中男性 女性;② 遗传;③ 。
练习:亲代 女性携带者 × 男性色盲 亲代 女性色盲 × 男性正常
XBXb XbY XbXb XBY
配子 配子
子代 子代
女携带 女色盲 男正常 男色盲
后代患病概率 ;男性患病概率 , 后代患病概率 ;男性患病概率 ,
患病男性概率 ;女性患病概率 , 患病男性概率 ;女性患病概率 ,
患病女性概率 ,女性携带者概率 。患病女性概率 ,女性携带者概率 。
5. 抗维生素D佝偻病:是 染色体 性遗传病。
(1)基因型和表型
女性
男性
基因型
XDXD
表型
患者
(2)遗传特点:①患者中女性 男性;② 遗传;③ 。
6. 人类外耳道多毛症:伴 染色体遗传病。
遗传特点:①患者全为 性, 性全正常;②世代连续遗传,传男不传女。
7. 人类遗传病判断方法(拿捏) 注:体细胞中性染色体的来源和去路
(
母亲 父亲
XY
女儿 儿子
母
(父) 父(母)
XX
女(儿) 女(儿)
)无中生有为 性, 有中生无为 性,
女性患病为 , 女性正常为 ,
男性患病有 。 男性正常有 。
8. 鸟类(如鸡)是ZW型性别决定的生物,雌性性染色体组成为 ,雄性性染色体组成为 。
9. 实验设计:设计实验根据子代性状就可判断子代性别,亲本组合为:
同型性染色体 (显/隐)性亲本 × 异型性染色体 (显/隐)性亲本(图解如下)
XY型:亲本 XbXb(♀) × (♂)XBY ZW型:亲本 ZbZb(♂) × (♀)ZBW
↓ ↓
子代 子代
10. 判断基因是位于常染色体还是位于X染色体上
(1)若已知性状的显隐性: 个体× 个体→子代性状表现是否与性别关联
方法
结果预测及结论
隐性雌性
×
显性雄性
若子代中雌雄个体具有相同的性状分离比,则基因位于 染色体上
若子代中雌性个体全为 性状,雄性个体全为 性状,则该基因位于 染色体上
(
若在常染色体上
P ♀aa × AA♂
↓
F
1
Aa
(雌雄表现型相同)
若在
X
染色体上
P ♀
X
a
X
a
×
X
A
Y
♂
↓
F
1
X
A
X
a
X
a
Y
(雌雄表现型不同)
)遗传图解:
(2)若不知性状的显隐关系,利用 实验进行比较
方法
结果预测及结论
正反交法
若正交和反交结果相同,则基因位于 染色体上
若正交和反交结果不同,且子代性状表现与性别有关,则基因位于 染色体上
(3)根据子代雌雄群体中表现型比判断
若雌雄群体中表现型比相同,说明该性状与性别 ,则基因位于 染色体上。
若雌雄群体中表现型比不同,说明该性状与性别 ,则基因位于 染色体上。
【例】已知果蝇群体中各表现型在雌蝇和雄蝇中比例,判断控制两对相对性状的基因位置
灰身、直毛
灰身、分叉毛
黑身、直毛
黑身、分叉毛
雌蝇
3/4
0
1/4
0
雄蝇
3/8
3/8
1/8
1/8
分析可知:控制灰身和黑身的基因在 染色体上,控制直毛和分叉毛的基因在 染色体上。
11. 判断基因是只位于X染色体上,还是位于X、Y染色体的同源区段
实验方法: 个体× 个体→子代性状表现是否与性别相关联
方法
结果预测及结论
隐性雌性
×
纯合显性雄性
若子代中雌性个体全表现为显性性状,雄性个体全表现为隐性性状,则该基因 上
若子代全表现为显性性状,则该基因
(
若
只
在
X
染色体上
P
X
a
X
a
×
X
A
Y
↓
F
1
X
A
X
a
X
a
Y
(雌性为显性,雄性为隐性)
若在
X、Y同源区段
上
P
X
a
X
a
×
X
A
Y
A
↓
F
1
X
A
X
a
X
a
Y
A
(雌雄均为显性性状)
)遗传图解:
12. 判断非等位基因位于一对同源染色体上还是非同源染色体
(1)实验依据:根据基因是否遵循基因的自由组合定律进行判断。
(2)实验方法:让具有两对相对性状的杂合体(如基因型为AaBb的个体)进行自交或测交:若自交后
代表现型之比是 或测交后代表现型之比是 ,则说明这两对等位基因位于非同源染色体上,遵循基因的 定律;若自交后代表现型之比是 或测交后代表现型比是 ,则说明这两对等位基因位于一对同源染色体上,只遵循基因的 定律。
口诀:无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子无病非伴性。
有中生无为显性,显性遗传看男病,母女无病非伴性。
1.性状显隐性的判断方法
(1)根据子代性状判断
(2)根据子代性状分离比判断
提醒 测交不能用于判断性状的显隐性关系,测交实验是在已知显隐性的基础上进行的验证性实验。
(3)根据遗传系谱图判断
2.纯合子与杂合子的判断方法
(1)自交法(主要适用于植物,且是最简便的方法)(2)测交法(此法适用于植物和动物,且需已知显隐性)
提醒 豌豆在自然状态下自交,而玉米在自然状态进行自由交配。
3.两对等位基因的遗传分析
(1)两对基因位于两对同源染色体上(据子代推亲代)→拆分法(以A、a和B、b两对基因为例)
①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)×(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb);
②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)×(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb);
③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)×(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Bb×Bb)(Aa×aa);
(2)基因完全连锁遗传现象(以A、a和B、b两对基因为例)
连锁类型
基因A和B在一条染色体上,基因a和b在另一条染色体上
基因A和b在一条染色体上,基因a和B在另一条染色体上
图解
配子类型
AB∶ab=1∶1
Ab∶aB=1∶1
自交后代
基因型
1AABB、2AaBb、1aabb
1AAbb、2AaBb、1aaBB
表型
性状分离比为3∶1
性状分离比为1∶2∶1
提醒 AaBb×aabb时,若后代不同表型数量比出现“多∶多∶少∶少”则为连锁互换,其中,“少∶少”为重组类型;若后代不同表型数量比为1∶1,则为完全连锁。
4.基因分离定律和自由组合定律的验证
5.自交和自由交配的概率计算
(1)自交的概率计算
杂合子(Aa)连续自交n代,杂合子比例为(1/2)n,纯合子比例为1-(1/2)n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=[1-(1/2)n]×1/2
杂合子(Aa)连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子比例为2/(2n+1)
(2)自由交配的概率计算
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
配子法
子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,子代表型及概率为8/9显性(A_)、1/9隐性(aa)
遗传平衡法
先根据“一个等位基因的频率=它的纯合子基因型概率+(1/2)杂合子基因型频率”推知,子代中A的基因频率=1/3+(1/2)×(2/3)=2/3,a的基因频率=1-(2/3)=1/3。然后根据遗传平衡定律可知,aa的基因型频率=a基因频率的平方=(1/3)2=1/9,AA的基因型频率=A基因频率的平方=(2/3)2=4/9,Aa的基因型频率=2×A基因频率×a基因频率=2×2/3×1/3=4/9。子代表型及概率为8/9显性(A_)、1/9隐性(aa)
2、 “特殊”遗传现象分析
1.分离定律的异常情况(以Aa×Aa为例)
2.剖析9∶3∶3∶1的变形(以AaBb×AaBb为例)
真题感知
1.(2024·全国甲卷·高考真题)果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,控制灰体、黄体性状的基因位于X染色体上。某小组以纯合体雌蝇和常染色体基因纯合的雄蝇为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。在翅型、体色和眼色性状中,F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1的亲本组合是( )
A.直翅黄体♀×弯翅灰体♂ B.直翅灰体♀×弯翅黄体♂
C.弯翅红眼♀×直翅紫眼♂ D.灰体紫眼♀×黄体红眼♂
2.(2024·重庆·高考真题)白鸡(tt)生长较快,麻鸡(TT)体型大更受市场欢迎,但生长较慢。因此育种场引入白鸡,通过杂交改良麻鸡。麻鸡感染ALV(逆转录病毒)后,来源于病毒的核酸插入常染色体使显性基因T突变为t,生产中常用快慢羽性状(由性染色体的R、r控制,快羽为隐性)鉴定雏鸡性别。现以雌性慢羽白鸡、杂合雄性快羽麻鸡为亲本,下列叙述正确的是( )
A.一次杂交即可获得T基因纯合麻鸡
B.快羽麻鸡在F1代中所占的比例可为1/4
C.可通过快慢羽区分F2代雏鸡性别
D.t基因上所插入核酸与ALV核酸结构相同
3.(2024·海南·高考真题)海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律,某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙、丙分别与易感稻癌病品种丁杂交得到F1,F1自交得到F2,结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况,回答下列问题:
实验
杂交组合
F1表型及比例
F2表型及比例
①
甲×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=3:1
②
乙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=15:1
③
丙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=63:1
(1)水稻是两性花植物,人工授粉时需对亲本中的 进行去雄处理。
(2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中,抗稻瘟病对易感稻瘟病为 性。实验②中,这一对相对性状至少受 对等位基因控制。
(3)实验③中,F2抗稻瘟病植株的基因型有 种,F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为 。
(4)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中,筛选获得1号、2号、3号植株,耐盐碱基因插入位点如图(注:植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状)。
①据图分析,2号植株产生的雄配子类型有 种,1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有 个。
②该团队将1号、2号、3号植株分别自交,理论上所得子一代的表型及比例分别是 。
提升专练
一、单选题
1.孟德尔用豌豆进行杂交实验,成功揭示了遗传的两大基本规律。下列关于遗传实验和遗传规律的叙述,正确的是( )
A.孟德尔用一对相对性状的杂交实验发现了等位基因
B.杂合子与纯合子的基因型不同,性状表现可能相同
C.遗传规律中的自由组合是指受精时雌雄配子的随机结合
D.孟德尔设计测交实验并预测实验结果属于对假说的验证
2.“假说—演绎”法是科学研究中常用方法。下列叙述错误的是( )
A.孟德尔运用“假说—演绎”法得出两大遗传定律
B.萨顿运用“假说—演绎”法提出遗传的染色体学说
C.摩尔根运用“假说—演绎”法证实白眼基因在X染色体上
D.预期测交后代会出现两种性状,比例接近1:1属于演绎推理的内容
3.如图表示孟德尔杂交实验操作及理论解释,下列选项描述错误的是( )
A.图甲中①和②的操作后都要对母本进行套袋处理
B.图乙和图丙的D,d遗传因子不一定在染色体上
C.图丙所示验证子孟德尔的假说,也可验证基因分离定律
D.图乙过程细胞分裂了两次、揭示了基因分离定律的实质
4.已知豌豆的高茎(D)与矮茎(d)受一对等位基因控制。将杂合高茎豌豆(Dd)自花传粉,在下列现象或过程中,最能体现基因分离定律实质的是( )
A.杂合高茎豌豆自交,后代出现高茎:矮茎=3:1的性状分离比
B.杂合高茎豌豆产生的花粉中,含D基因和d基因的花粉比例为1:1
C.杂合高茎豌豆自交,后代既有高茎个体,也有矮茎个体
D.受精时,含D基因和d基因的花粉与卵细胞随机结合
5.如图是果蝇部分隐性基因及其在染色体上的位置。下列各组基因之间遵循基因自由组合定律的是( )
A.翅外展基因和紫眼基因 B.紫眼基因和黑檀体基因
C.白眼基因和焦刚毛基因 D.黑檀体基因和粗糙眼基因
6.某同学用双格密封罐(如图)来进行遗传规律的模拟实验。在标记“♂”的罐中放入贴有4种标签的黑色棋子,将贴有A、a标签的放在一个格子中,将贴有D、d标签的放在另一个格子中;在标记“♀”的罐中放入贴有4种标签的白色棋子,将贴有A、a标签的放在一个格子中,将贴有D、d标签的放在另一个格子中。摇动双格罐,使每个格子中的棋子充分混合。下列相关叙述错误的是( )
A.模拟实验中,抓取棋子时一定要随机抓取,以免实验结果不准确
B.该模拟实验既可以模拟基因的自由组合定律,也可以模拟雌雄配子的随机结合
C.放入♀♂两个密封罐中的棋子总数必须相同
D.密封罐代表的分别是雌雄生殖器官,棋子代表的是独立的遗传因子
7.已知某动物的毛色由一对等位基因B/b控制,B控制黑色,b控制白色。基因型为Bb的个体间进行交配,产生的F1中表型及比例为黑色:白色=2:1。下列叙述错误的是( )
A.该动物毛色的遗传遵循基因的分离定律
B.F1出现2:1性状分离比的原因可能是BB基因型个体致死
C.若让F1中的黑色个体自由交配,后代中黑色个体占3/4
D.若让F1中的黑色个体与白色个体杂交,后代中白色个体占1/2
8.某小组用大小相同、标有D或d的小球和甲、乙两个布袋,开展性状分离比的模拟实验。下列叙述不正确的是( )
A.甲、乙布袋分别代表雌雄生殖器官,两个布袋中的小球分别代表雌雄配子
B.从甲、乙中各抓取一个小球并组合,可模拟雌雄配子的随机结合
C.统计次数越多,结果越接近DD:Dd:dd=1:2:1
D.每次抓取小球前,需摇匀布袋,每次抓取后,不需要将小球放回布袋中
9.性染色体携带着许多个基因。判断下列相关表述正确的是( )
A.位于X或Y染色体上的基因,其控制的性状与性别的形成都有一定的关系
B.位于性染色体上的基因,在遗传中不遵循孟德尔遗传规律,但表现出伴性遗传的特点
C.性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
D.初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体
10.下列为四种遗传病的系谱图,能够排除伴性遗传的是( )
A.①② B.④ C.① D.②④
二、非选择题
11.果蝇是遗传学研究的经典材料,遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。请回答下列有关果蝇的一些问题:
(1)在果蝇的眼色遗传实验中,摩尔根用 法把白眼基因定位于X染色体上,为了验证假说,摩尔根等人设计了测交实验的方法,以下是他们完成的测交实验之一:
①该测交实验不能充分验证控制白眼的基因在X染色体上,根据实验结果,白眼基因也可能在 染色体上。
②为充分验证控制白眼的基因在X染色体上,请在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。用遗传图解表示该实验方案 。
(提示:亲本从上述测交子代中选取;遗传图解要求写出配子)
(2)美国遗传学家布里吉斯发现;将红眼雄蝇(XWY)与白眼雌蝇(XwXw)杂交,子代出现少量白眼雌蝇。用显微镜观察,发现它们具有2条X染色体和1条Y染色体。请推测这种实验现象发生的原因: 。
(3)果蝇的短刚毛与长刚毛分别是由等位基因A、a控制的一对相对性状,这对基因位于X、Y染色体的同源部分;黄身(H)与灰身(h)、长翅(B)与残翅(b)分别是由两对常染色体上的基因控制的相对性状,符合自由组合定律,不考虑交叉互换、基因突变等变异。
①若有一只短刚毛雄性果蝇(XaYA)与长刚毛雌性测交,则后代表现型为 。
②若用黄身残翅和灰身长翅两种纯合果蝇杂交,F2出现4种类型且比例为5:3:3:1,已知一种精子不具有受精能力,则不具有受精能力的精子的基因组成是 ,F2黄身长翅果蝇中双杂合子的比例为 。
12.人的眼色是由两对等位基因(A/a和B/b)共同决定的,两对基因独立遗传。在同一个体中,两对基因处于不同状态时,人的眼色如下表所示。
个体内基因组成
性状表现(眼色)
四显基因(AABB)
黑色
三显一隐(AABb、AaBB)
褐色
二显二隐(AaBb、AAbb、aaBB)
黄色
一显三隐(Aabb、aaBb)
深蓝色
四隐基因(aabb)
浅蓝色
若有一对黄眼夫妇,其基因型均为AaBb。从理论上计算:
(1)他们所生的子女中,基因型有 种,表现型共有 种。
(2)他们所生的子女中,与亲代表现型不同的个体所占的比例为 。
(3)他们所生的子女中,能稳定遗传的个体的表现型及比例为 。
(4)若子女中的黄眼女性与另一家庭的浅蓝色眼男性婚配,该夫妇生下浅蓝色眼女儿的概率为 。
13.孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交,F1全为黄色圆粒。F1自交,F2的表型及比例为黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=9: 3:3: 1,孟德尔通过进一步研究发现了自由组合定律。回答下列问题:
(1)孟德尔进行豌豆杂交实验时,对母本的处理是 →套袋→传粉→套袋。
(2)结合实验中F1和F2的表型,可判断豌豆两对相对性状中,黄色和圆粒是显性,绿色和皱粒是隐性,判断依据是F1自交后代F2发生了 ,且两对性状的分离比均为
(3)孟德尔用假说一演绎法对实验现象作出了解释,为了验证假说,孟德尔设计了测交实验,请完成测交实验遗传图解:
则图中②表示的内容是 。
(4)根据孟德尔遗传规律的现代解释,基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的 基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
/
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题01 遗传的基本规律
内容导航
考点聚焦:核心考点+高考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
1、孟德尔遗传实验的科学方法
2、基因分离定律的实质与应用
3、基因自由组合定律的实质与应用
4、特殊分离比的成因与解题
5、伴性遗传的规律与系谱分析
6、基因定位实验设计
7、遗传概率计算的分类突破
8、遗传规律的现代解释
高考考点聚焦
常考考点
真题举例
孟德尔遗传实验的科学方法
2024年海南卷·杂交实验分析题
基因分离定律的实质与应用
2024年全国甲卷·第6题
基因自由组合定律的实质与应用
2024年重庆卷·第9题
特殊分离比的成因与解题
2024年海南卷·抗稻瘟病杂交题
伴性遗传的规律与系谱分析
2024年全国甲卷·第6题
基因定位实验设计
2024年重庆卷·第9题
遗传概率计算的分类突破
2024年重庆卷·第9题(选项B)
遗传规律的现代解释
(
去雄
♀
♂
人工传粉
高茎(
F
1
)
高茎(矮茎)的花 矮茎(高茎)的花
人工异花传粉示意图
)2024年全国甲卷·第6题
一、孟德尔的豌豆杂交实验(一)
1. 豌豆做遗传学实验材料的优点(其他优点:易栽培、后代数量多、花大易操作)
(1)豌豆是严格的 自花传粉 、 闭花受粉 植物,自然状态下一般都是 纯种 。
(2)豌豆不同品种间具有易于区分、能稳定遗传的 相对性状 。
2. 相对性状: 同种 生物 同一 性状的 不同 表现类型。
如:豌豆的高茎和矮茎、牛的棕毛和黑毛、兔的长毛与短毛等。
3. 人工异花传粉步骤:去雄→套袋→ 人工传粉 →套袋。去雄:除去母本未
成熟花的全部 雄蕊 ,防止 自花传粉 ;套袋目的: 防止外来花粉干扰 。
4. 一对相对性状的豌豆杂交实验(熟记,会写遗传图解)
(1)一对相对性状的杂交、自交实验
实验过程及现象
分析
P 高茎 × 矮茎
↓杂交
F1 高茎
↓自交
F2 高茎(787) 矮茎(277)
3 : 1
具有 相对 性状的纯合亲本杂交,F1显现出来的性状叫 显性 性状
具有 性状的纯合亲本杂交,未显现出来的性状叫 隐性 性状
F1自交,F2出现 性状分离 现象,分离比为 高茎:矮茎=3:1
在杂种后代中,同时出现 显性性状 和 隐性性状 的现象叫性状分离
(2)对分离现象的解释(1866年,孟德尔提出“遗传因子”概念;1909年,约翰逊将其更名为“基因”)
解释
遗传图解
①生物的性状由遗传因子(基因)决定。决定显性性状的为 显性遗传因子(显性基因) ,用 大写 字母(如D)表示;决定隐性性状的为 隐性遗传因子(隐性基因),用 小写 字母(如d)表示。
②体细胞中遗传因子 成对 存在。遗传因子组成相同的个体叫 纯合子,如DD、dd;遗传因子组成不同的个体叫 杂合子,如Dd。
③配子中遗传因子 成单 存在。生物体在形成配子时,成对的遗传因子彼此 分离 ,分别进入不同的配子中,配子中只含有每对遗传因子中的 一个 。纯合子产生 1 种配子,杂合子产生 2 种配子。
④受精时,雌雄配子的结合是 随机的 。
P 高茎 × 矮茎
DD dd
配子 D d
F1 Dd(高茎)
F1 Dd × Dd
配子 D d D d
F2 DD Dd Dd dd
高茎 高茎 高茎 矮茎
1 : 2 : 1
(3)对分离现象解释的验证
①方法: 测交 ,即用F1(待测个体)与 隐性纯合子 杂交。
②目的:a.测定F1产生配子的 种类及比例 ;b.测定F1(待测个体)的 遗传因子组成(基因组成);
c.测定F1在形成配子时遗传因子的 行为 。
③遗传图解
遗传图解
分析
杂种子一代 × 隐性纯合子
高茎 矮茎
测交 Dd × dd
配子 D d d
后代 Dd dd
高茎 矮茎
1 : 1
Dd产生的配子有 D 、 d 两种,比值为 1:1
dd产生的配子只有 d 一种
(单杂合子产生 2 种配子,纯合子产生 1 种配子)
测交后代基因型及比值为 Dd:dd=1:1
测交后代 表型及比值为 高茎:矮茎=1:1
(4)分离定律
在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子(基因) 成对 存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生 分离 ,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
5.【实验】性状分离比的模拟
(1)模拟内容:①甲、乙两个小桶分别代表 雌雄生殖器官 。
②甲、乙两个小桶内的彩球分别代表 雌雄配子 。注:两个小桶内的小球数可不相同,小球数多的小桶代表 雄性生殖器官 。
③不同彩球的随机组合模拟,模拟雌雄配子的 随机结合 。
(2)结果和结论:彩球组合类型数量比为DD:Dd:dd≈ 1:2:1 。
彩球代表的显隐性数值比为:显性:隐性≈ 3:1 。
6. 孟德尔豌豆杂交实验的实验方法: 假说—演绎法 。
7. 表型:生物个体表现出来的 性状 ,如豌豆的高茎、矮茎。
7. 基因型:与表型有关的 基因 组成,如高茎豌豆基因型为DD或Dd,矮茎豌豆基因型为dd。
7. 关系: 基因 型决定 表现 型 基因型相同,表型 不一定 (一定/不一定)相同(受环境影响)
表型相同,基因型 不一定 (一定/不一定)相同
8. 等位基因:同源染色体的相同位置上控制 相对性状 的基因,如D和d。
9. 杂合子 不能 (能/不能)稳定遗传,自交后代 会 (会/不会)出现性状分离,如Dd×Dd。
9. 纯合子 能 (能/不能)稳定遗传,自交后代 不会 (会/不会)出现性状分离,如DD×DD、dd×dd。
10. 显性、隐性性状的判断方法(理解掌握)
(1)杂交法:具相对性状的亲本杂交,若子代只表现一种性状,则该性状为 显性 性状。
eg:红色×白色→全为红色,则为 红色 显性性状。
(2)自交法:具相同性状的亲本杂交,若子代中出现不同性状,则新出现的性状为 隐性 性状。
eg:红色×红色→红色、白色,则为 白色 隐性性状。
(3)分离比法:子代性状分离比为3:1,则“3”对应的为 显性 性状。
11. 一对等位基因的六个杂交组合(熟记)
序号
亲本组合
子代
基因型及比值
表型及比值
①
AA×AA
AA
全为显性
②
AA×Aa
1AA :1Aa
全为显性
③
AA×aa
(纯合亲本杂交)(纯合子测交)
Aa
全为显性
④
Aa×Aa
(F1自交)
1AA:2Aa:1aa
3显性:1隐性
⑤
Aa×aa
(F1测交、杂合子测交)
1Aa:1aa
1显性:1隐性
⑥
aa×aa
aa
全为隐性
由上可知:若子代分离比为3:1,则双亲都是 杂合子 ,基因型为 Aa×Aa 。(用A、a表示)
由上可知:若子代分离比为1:1,则为 测交 实验,双亲基因为 Aa×aa 。(用A、a表示)
12. 纯合子、杂合子的判断方法(上表①④⑥为自交,③⑤为测交)
(1)自交法:此法只适用于 植物 (植物/动物),而且是最简便的方法,如小麦、水稻、豌豆等。
待测个体 若子代有性状分离,则待测个体为 杂合子 (Aa×Aa→1AA:2Aa:1aa,3显:1隐)
待测个体 若子代无性状分离,则待测个体为 纯合子 (AA×AA→AA,全显)
(2)测交法:此法适用于 植物、动物 (植物/动物)。若待测对象为动物,应与多个异性个体交配。
待测个体×隐性纯合子→ 若子代有性状分离,则待测个体为 杂合子 (Aa×aa→1Aa:1aa,1显:1隐)
待测个体×隐性纯合子→ 若子代无性状分离,则待测个体为 纯合子 (AA×aa→Aa,全显)
二、孟德尔的豌豆杂交实验(二)
1. 两对相对性状的豌豆杂交实验(熟记,会写遗传图解)
(1)两对相对性状的杂交、自交实验
实验过程及现象
分析
P 黄圆(双显) × 绿皱(双隐)
↓杂交
F1 黄圆(双显)
↓自交
F2 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
(315) (101) (108) (32)
9 : 3 : 3 : 1
双显 单显 单显 双隐
亲本型 重组型 重组型 亲本型
亲本具两对相对性状:子叶粒色(粒色): 黄色 - 绿色
种子性状(粒形): 圆粒 - 皱粒
F1表型 双显 性状,即: 黄 色对 绿 色为显性
F1表型 双显 性状,即: 圆 粒对 皱 粒为显性
F1自交,F2性状自由组合:黄圆:黄皱:绿圆:绿皱= 9:3:3:1
其中亲本型占 5/8 ,重组型占 3/8
F2中黄色:绿色= 3:1 ,圆粒:皱粒= 3:1 ,说明每一对性状的遗传都遵循 分离 定律
(2)对自由组合现象的解释
解释
遗传图解(牢记此模型)
①黄色和绿色分别由遗传因子(基因)Y、y控制,圆粒和皱粒分别由遗传因子(基因)R、r控制,则纯种黄圆豌豆遗传因子组成(基因型)为 YYRR ,纯种绿皱豌豆遗传因子组成为 yyrr ;黄圆豌豆产生的配子为 YR ,绿皱豌豆产生的配子为 yr 。
②F1的遗传因子组成为 YyRr ,表现型为黄色圆粒 。
③F1产生配子时,每对遗传因子 彼此分离 ,
不同对的遗传因子 自由组合 。F1产生的雌、雄配子各有四种: YR、Yr、yR、yr ,数量比为 1:1:1:1 。
④受精时,雌雄配子的结合是 随机的 。雌雄配子的结合方式有 16 种;F2基因组合形式(基因型)有
9 种,性状表型(表现型)有 4 种:黄圆:黄皱:绿圆:绿皱= 9:3:3:1 。(F2中纯合子共占 4/16 ,单杂合子共占 8/16 ,双杂合子共占 4/16 )
P 黄圆 × 绿皱
YYRR yyrr
↓杂交
F1 YyRr ( 黄圆 )
↓自交
F2
9Y R
3 Y rr
3 yyR
1 yyrr
9黄圆
3黄皱
3绿圆
1绿皱
9
种
基
因
型
1YYRR
1YYrr
1yyRR
1yyrr
2YYRr
2Yyrr
2yyRr
2YyRR
Yy×Yy→1YY 2Yy 1yy
4YyRr
Rr×Rr→1RR 2Rr 1rr
F2每一种表型中纯合子占 1 份,每一种单杂合子占 2 份,双杂合子占 4 份
(3)对自由组合现象解释的验证
①方法: 测交 ,即用F1(待测个体)与 双隐性纯合子 杂交。
②目的:a.测定F1产生配子的 种类及比例 ;b.测定F1(待测个体)的 遗传因子组成(基因组成);
c.测定F1在形成配子时遗传因子(基因)的 行为 。
③遗传图解
遗传图解
分析
杂种子一代 × 隐性纯合子
黄圆 绿皱
测交 YyRr × yyrr
配子 YR Yr yR yr yr
后代 YyRr Yyrr yyRr yyrr
黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
1 : 1 : 1 : 1
YyRr产生的配子是 YR、Yr、yR、yr ,比值为 1:1:1:1
yyrr产生的配子只有 yr 一种
(双杂合子产生 4 种配子,纯合子产生 1 种配子)
测交后代基因型及比值为 YyRr:Yyrr:yyRr:yyrr=1:1:1:1
测交后代表型及比值为 黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=1:1:1:1
(4)自由组合定律
控制不同性状的遗传因子(基因)的分离和组合是 互不干扰 的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子 彼此分离 ,决定不同性状的遗传因子 自由组合 。
2. 孟德尔获得成功的原因
(1)正确选用了 豌豆 作实验材料是获得成功的首要条件。
(2)在对生物的性状分析时,首先针对 1 对相对性状进行研究,再对 2对或多 对性状进行研究。
(3)对实验结果进行 统计 学分析,即统计子代的 性状表现及比值 。
(4)科学地设计了实验的程序,采用了 假说—演绎 法。
3. 应用分离定律解决自由组合问题的方法(做到拿捏)
思路:将多对等位基因的自由组合分解为若干个分离定律分别分析,再运用乘法原理将各组情况进行组合。
(1)配子类型及概率
【例1】Aa Bb CC → AbC配子概率 练习1:Yy Rr → Yr配子概率
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2×2×1=4种 1/2×1/2×1=1/4 2×2=4种 1/2×1/2=1/4
(2)配子结合方式(=雌配子种类数×雄配子种类数)
【例2】AaBbCc × aaBbCC 练习2:YyRr × YyRr
↓ ↓ ↓ ↓
8 × 2 =16种 4 × 4 =16种
(3)子代基因型种类及概率
【例3】已知亲代为AaBbCc×aaBbCC,求子代基因型种类及aaBbCc所占比例?
AaBbCc×aaBbCC→ Aa×aa→1/2Aa 1/2aa 2种
AaBbCc×aaBbCC→ Bb×Bb→1/4BB 2/4Bb 1/4bb 3种 →
AaBbCc×aaBbCC→ Cc×CC→1/2CC 1/2Cc 2种
(
子代基因型种类
:
2
×
3
×
2
=
12
种
aaBbCc概率
:
1/2
×
1
/
2
×
1/2
=
1
/
8
☆色室管 1 dd
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
)
练习3:已知亲代为YyRr×YyRr,求子代基因型种类及Yyrr所占比例?
YyRr×YyRr→Yy×Yy→1/4YY 2/4Yy 1/4yy 3种 →子代基因型种类:3×3=9种
YyRr×YyRr→Rr×Rr→1/4RR 1/2Rr 1/4rr 3种 Yyrr比例:1/2×1/4=1/8
(4)子代表型种类及概率
【例4】已知亲代为AaBbCc×aaBbCC,求子代表型种类及隐隐显性个体所占比例?
(
子代表型种类
=
2
×
2
×
1
=
4
种
隐隐显
概率
=
1/2
×
1/
4
×
1
=
1/
8
)AaBbCc×aaBbCC→ Aa×aa→1/2显 1/2隐 2种
AaBbCc×aaBbCC→ Bb×Bb→3/4显 1/4隐 2种 →
AaBbCc×aaBbCC→ Cc×CC→1显 1种
练习4:已知亲代为YyRr×YyRr,求子代表型种类及黄圆豌豆所占比例?
YyRr×YyRr→Yy×Yy→3/4黄 1/4绿 2种 →子代基因型种类:2×2=4种
YyRr×YyRr→Rr×Rr→3/4圆 1/4皱 2种 黄圆豌豆比例:3/4×3/4=9/16
(5)据子代性状分离比推测亲本基因型
①9:3:3:1→ (3:1)(3:1) → (Aa×Aa)(Bb×Bb) → AaBb×AaBb
②1:1:1:1→ (1:1)(1:1) → (Aa×aa)(Bb×bb) → AaBb×aabb 、 Aabb×aaBb
③3:1:3:1→ (3:1)(1:1) → (Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb) → AaBb×Aabb或AaBb×aaBb
④3:1→ (3:1)1 → 一对基因符合杂合子自交,另一对基因后代只表现一种性状 (文字说明)
⑤1:1→ (1:1)1 → 一对基因符合杂合子测交,另一对基因后代只表现一种性状 (文字说明)
4. 异常分离比分析
F1自交后代(AaBb×AaBb)
F1测交后代(AaBb×aabb)
比值
基因型组合
比值
基因型组合
9:3:3:1(正常)
9A B :3A bb:3aaB :1aabb
1:1:1:1(正常)
1AaBb:1Aabb:1aaBb:1aabb
9:7
9A B :(3A bb:3aaB :1aabb)
1:3
1AaBb:(1Aabb:1aaBb:1aabb)
15:1
(9A B :3A bb:3aaB ):1aabb
3:1
(1AaBb:1Aabb:1aaBb):1aabb
9:6:1
9A B :(3A bb:3aaB ):1aabb
1:2:1
1AaBb:(1Aabb:1aaBb):1aabb
9:3:4
9A B :3A bb:(3aaB :1aabb)
或9A B :3aaB:(3A bb:1aabb)
1:1:2
1AaBb:1Aabb:(1aaBb:1aabb)
或1AaBb:1aaBb:(1Aabb:1aabb)
三、基因在染色体上
1. 基因在染色体上
(1)提出人: 萨顿 ,方法是 类比推理法 。
①假说内容:基因是由 染色体 携带着从亲代传递给下一代的,即基因在 染色体 上。
②假说依据: 基因 和 染色体 行为存在着明显的平行关系。表现在以下4个方面:
a.生殖过程中:基因在杂交过程中保持 完整 性和 独立 性。染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的 形态结构 。
b.存在方式:在体细胞中基因和染色体都 成对 存在。在配子中基因和染色体都只有每对中的 1 个。
c.来源:体细胞中成对的基因和染色体都是一个(条)来自 父方 ,另一个(条)来自 母方 。
c.形成配子时:非等位基因在形成配子时 自由组合 ,非同源染色体在减Ⅰ后期也是 自由组合 。
(2)证明人: 摩尔根 通过 果蝇 杂交实验证明了基因在染色体上,实验方法是 假说—演绎法 。
2. 基因的载体: 染色体 (主要载体)、 线粒体 、 叶绿体 。
3. 并非所有生物都有性染色体,性染色体只存在于由 性染色体 决定性别的生物体内。
4. 人和果蝇都是XY型性别决定的生物,雌性性染色体组成为 XX ,雄性性染色体组成为 XY 。
5. 果蝇体细胞中有 4 对同源染色体,其中 3 对是常染色体, 1 对是性染色体。具体如下:
雌果蝇:体细胞染色体组成: 3对+XX或6条+XX ,
雌果蝇:卵细胞染色体组成: 3条+X 。
雄果蝇:体细胞染色体组成: 3对+XY或6条+XY ,
雄果蝇:精子染色体组成: 3条+X 、 3条+Y 。
6. 果蝇做遗传学实验材料的优点: 易饲养;繁殖快;后代数量多;染色体数目少,便于观察分析 等。
7. 摩尔根果蝇杂交实验
(1)实验现象
实验现象
分析
P 红眼(雌) × 白眼(雄)
↓杂交
F1 红眼(雌、雄)
↓F1雌雄交配
F2 红眼(雌、雄) 白眼(雄)
3/4 1/4
①果蝇红眼与白眼是一对 相对 性状
②F1全为红眼,说明 红眼 是显性性状
③F2红眼:白眼= 3:1 ,说明眼色遗传符合 分离 定律,红眼与白眼受 一 对等位基因控制
④白眼性状的表现与 性别 相联系
(2)实验现象的解释
解释
遗传图解
①控制眼色的基因位于 X 染色体上,Y染色体上 没有 (有/没有)相关等位基因
②红眼基因用R表示,白眼基因用r表示,则各种果蝇的基因型及表型:
性别
雌蝇
雄蝇
基因型
XRXR
XRXr
XrXr
XRY
XrY
表型
红眼
红眼
白眼
红眼
白眼
P 红眼(雌) × 白眼(雄)
XRXR XrY
配子 XR Xr Y
F1 XR Xr红眼(雌) XR Y红眼(雄)
↓雌雄交配
F2
XR
Y
XR
XRXR 红眼(雌)
XRY 红眼(雄)
Xr
XRXr 红眼(雌)
XrY 白眼(雄)
(3)之后摩尔根通过 测交 实验验证了解释,从而得出实验结论:基因位于 染色体 上。
8. 摩尔根新发现:基因在染色体上呈 线性 排列,一条染色体上有 许多 个基因。
9. 分离定律的实质: 等位 基因随 同源 染色体的分开而分离。(时间: 后期Ⅰ )
自由组合定律的实质: 同源 染色体上的 等位 基因彼此分离的同时, 非同源 染色体上的
非等位 基因自由组合。(时间: 后期Ⅰ )
四、伴性遗传
1. 伴性遗传:由 性 (常/性)染色体上的基因控制的、与 性别 相关联的性状遗传,如红绿色盲、血友病、抗维生素D佝偻病、果蝇眼色等性状的遗传。
2. 性别既受 性 (常/性)染色体控制,也与其上部分 基因 有关,但性染色体上的基因并不都与性别决定有关,如色盲基因。
3. 人体细胞中有 23 对同源染色体,其中 22 对是常染色体, 1 对是性染色体。具体如下:
女性:体细胞染色体组成: 22对+XX ;卵细胞染色体组成: 22条+X 。
男性:体细胞染色体组成: 22对+XY ;精子染色体组成: 22条+X 、 22条+Y 。
4. 人类红绿色盲:是 X 染色体 隐 性遗传病。(注:血友病也是X染色体隐性遗传病)
(1)人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表型
女性
男性
基因型
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
表型
正常
正常(携带者)
色盲
正常
色盲
(2)遗传特点:①患者中男性 多于 女性;② 隔代交叉 遗传;③ 女患者的父亲和儿子必患 。
练习:亲代 女性携带者 × 男性色盲 亲代 女性色盲 × 男性正常
XBXb XbY XbXb XBY
配子 XB Xb Xb Y 配子 Xb XB Y
子代 XBXb XbXb XBY XbY 子代 XBXb XbY
女携带 女色盲 男正常 男色盲 女携带 男色盲
后代患病概率 1/2 ;男性患病概率 1/2 , 后代患病概率 1/2 ;男性患病概率 1 ,
患病男性概率 1/4 ;女性患病概率 1/2 , 患病男性概率 1/2 ;女性患病概率 0 ,
患病女性概率 1/4 ,女性携带者概率 1/2 。患病女性概率 0 ,女性携带者概率 1 。
5. 抗维生素D佝偻病:是 X 染色体 显 性遗传病。
(1)基因型和表型
女性
男性
基因型
XDXD
XDXd
XdXd
XDY
XdY
表型
患者
患者
正常
患者
正常
(2)遗传特点:①患者中女性 多于 男性;② 世代连续 遗传;③ 男患者的母亲和女儿必患 。
6. 人类外耳道多毛症:伴 Y 染色体遗传病。
遗传特点:①患者全为 男 性, 女 性全正常;②世代连续遗传,传男不传女。
7. 人类遗传病判断方法(拿捏) 注:体细胞中性染色体的来源和去路
(
母亲 父亲
XY
女儿 儿子
母
(父) 父(母)
XX
女(儿) 女(儿)
)无中生有为 隐 性, 有中生无为 显 性,
女性患病为 常隐 , 女性正常为 常显 ,
男性患病有 两况 。 男性正常有 两况 。
8. 鸟类(如鸡)是ZW型性别决定的生物,雌性性染色体组成为 ZW ,雄性性染色体组成为 ZZ 。
9. 实验设计:设计实验根据子代性状就可判断子代性别,亲本组合为:
同型性染色体 隐 (显/隐)性亲本 × 异型性染色体 显 (显/隐)性亲本(图解如下)
XY型:亲本 XbXb(♀) × (♂)XBY ZW型:亲本 ZbZb(♂) × (♀)ZBW
↓ ↓
子代 XBXb XbY 子代 ZBZb ZbW
显性(雌) 隐性(雄) 显性(雄) 隐性(雌)
10. 判断基因是位于常染色体还是位于X染色体上
(1)若已知性状的显隐性:隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→子代性状表现是否与性别关联
方法
结果预测及结论
隐性雌性
×
显性雄性
若子代中雌雄个体具有相同的性状分离比,则基因位于 常 染色体上
若子代中雌性个体全为显性性状,雄性个体全为隐性性状,则该基因位于 X 染色体上
(
若在常染色体上
P ♀aa × AA♂
↓
F
1
Aa
(雌雄表现型相同)
若在
X
染色体上
P ♀
X
a
X
a
×
X
A
Y
♂
↓
F
1
X
A
X
a
X
a
Y
(雌雄表现型不同)
)遗传图解:
(2)若不知性状的显隐关系,利用正交和反交实验进行比较
方法
结果预测及结论
正反交法
若正交和反交结果相同,则基因位于 常 染色体上
若正交和反交结果不同,且子代性状表现与性别有关,则基因位于 X 染色体上
(3)根据子代雌雄群体中表现型比判断
若雌雄群体中表现型比相同,说明该性状与性别 无关联 ,则基因位于 常 染色体上。
若雌雄群体中表现型比不同,说明该性状与性别 有关联 ,则基因位于 X 染色体上。
【例】已知果蝇群体中各表现型在雌蝇和雄蝇中比例,判断控制两对相对性状的基因位置
灰身、直毛
灰身、分叉毛
黑身、直毛
黑身、分叉毛
雌蝇
3/4
0
1/4
0
雄蝇
3/8
3/8
1/8
1/8
分析可知:控制灰身和黑身的基因在 常 染色体上,控制直毛和分叉毛的基因在 X 染色体上。
11. 判断基因是只位于X染色体上,还是位于X、Y染色体的同源区段
实验方法:隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→子代性状表现是否与性别相关联
方法
结果预测及结论
隐性雌性
×
纯合显性雄性
若子代中雌性个体全表现为显性性状,雄性个体全表现为隐性性状,则该基因 只位于X染色体 上
若子代全表现为显性性状,则该基因 位于X、Y染色体的同源区段
(
若
只
在
X
染色体上
P
X
a
X
a
×
X
A
Y
↓
F
1
X
A
X
a
X
a
Y
(雌性为显性,雄性为隐性)
若在
X、Y同源区段
上
P
X
a
X
a
×
X
A
Y
A
↓
F
1
X
A
X
a
X
a
Y
A
(雌雄均为显性性状)
)遗传图解:
12. 判断非等位基因位于一对同源染色体上还是非同源染色体
(1)实验依据:根据基因是否遵循基因的自由组合定律进行判断。
(2)实验方法:让具有两对相对性状的杂合体(如基因型为AaBb的个体)进行自交或测交:若自交后
代表现型之比是 9:3:3:1 或测交后代表现型之比是 1:1:1:1 ,则说明这两对等位基因位于非同源染色体上,遵循基因的 自由组合 定律;若自交后代表现型之比是 3:1 或测交后代表现型比是 1:1 ,则说明这两对等位基因位于一对同源染色体上,只遵循基因的 分离 定律。
口诀:无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子无病非伴性。
有中生无为显性,显性遗传看男病,母女无病非伴性。
1.性状显隐性的判断方法
(1)根据子代性状判断
(2)根据子代性状分离比判断
提醒 测交不能用于判断性状的显隐性关系,测交实验是在已知显隐性的基础上进行的验证性实验。
(3)根据遗传系谱图判断
2.纯合子与杂合子的判断方法
(1)自交法(主要适用于植物,且是最简便的方法)(2)测交法(此法适用于植物和动物,且需已知显隐性)
提醒 豌豆在自然状态下自交,而玉米在自然状态进行自由交配。
3.两对等位基因的遗传分析
(1)两对基因位于两对同源染色体上(据子代推亲代)→拆分法(以A、a和B、b两对基因为例)
①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)×(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb);
②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)×(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb);
③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)×(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Bb×Bb)(Aa×aa);
(2)基因完全连锁遗传现象(以A、a和B、b两对基因为例)
连锁类型
基因A和B在一条染色体上,基因a和b在另一条染色体上
基因A和b在一条染色体上,基因a和B在另一条染色体上
图解
配子类型
AB∶ab=1∶1
Ab∶aB=1∶1
自交后代
基因型
1AABB、2AaBb、1aabb
1AAbb、2AaBb、1aaBB
表型
性状分离比为3∶1
性状分离比为1∶2∶1
提醒 AaBb×aabb时,若后代不同表型数量比出现“多∶多∶少∶少”则为连锁互换,其中,“少∶少”为重组类型;若后代不同表型数量比为1∶1,则为完全连锁。
4.基因分离定律和自由组合定律的验证
5.自交和自由交配的概率计算
(1)自交的概率计算
杂合子(Aa)连续自交n代,杂合子比例为(1/2)n,纯合子比例为1-(1/2)n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=[1-(1/2)n]×1/2
杂合子(Aa)连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子比例为2/(2n+1)
(2)自由交配的概率计算
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
配子法
子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,子代表型及概率为8/9显性(A_)、1/9隐性(aa)
遗传平衡法
先根据“一个等位基因的频率=它的纯合子基因型概率+(1/2)杂合子基因型频率”推知,子代中A的基因频率=1/3+(1/2)×(2/3)=2/3,a的基因频率=1-(2/3)=1/3。然后根据遗传平衡定律可知,aa的基因型频率=a基因频率的平方=(1/3)2=1/9,AA的基因型频率=A基因频率的平方=(2/3)2=4/9,Aa的基因型频率=2×A基因频率×a基因频率=2×2/3×1/3=4/9。子代表型及概率为8/9显性(A_)、1/9隐性(aa)
2、 “特殊”遗传现象分析
1.分离定律的异常情况(以Aa×Aa为例)
2.剖析9∶3∶3∶1的变形(以AaBb×AaBb为例)
真题感知
1.(2024·全国甲卷·高考真题)果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,控制灰体、黄体性状的基因位于X染色体上。某小组以纯合体雌蝇和常染色体基因纯合的雄蝇为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。在翅型、体色和眼色性状中,F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1的亲本组合是( )
A.直翅黄体♀×弯翅灰体♂ B.直翅灰体♀×弯翅黄体♂
C.弯翅红眼♀×直翅紫眼♂ D.灰体紫眼♀×黄体红眼♂
【答案】A
【解析】
A、令直翅对弯翅由A、a控制,体色灰体对黄体由B、b控制,眼色红眼对紫眼由D、d控制。当直翅黄体♀×弯翅灰体♂时,依据题干信息,其基因型为:AAXbXbaaXBYF1:AaXBXb、AaXbY,按照拆分法,F1F2:直翅灰体:直翅黄体:弯翅灰体:弯翅黄体=3:3:1:1,A符合题意;
B、当直翅灰体♀×弯翅黄体♂时,依据题干信息,其基因型为:AAXBXB×aaXbY→F1:AaXBXb、AaXBY,按照拆分法,F1F2:直翅灰体:直翅黄体:弯翅灰体:弯翅黄体=9:3:3:1,B不符合题意;
C、当弯翅红眼♀×直翅紫眼♂时,依据题干信息,其基因型为:aaDD×AAdd→F1:AaDd,按照拆分法,F1F2:直翅红眼:直翅紫眼:弯翅红眼:弯翅紫眼=9:3:3:1,C不符合题意;
D、当灰体紫眼♀×黄体红眼♂时,依据题干信息,其基因型为:ddXBXB×DDXbY→F1:DdXBXb、DdXBY,按照拆分法,F1F2:灰体红眼:灰体紫眼:黄体红眼:黄体紫眼=9:3:3:1,D不符合题意。
故选A。
2.(2024·重庆·高考真题)白鸡(tt)生长较快,麻鸡(TT)体型大更受市场欢迎,但生长较慢。因此育种场引入白鸡,通过杂交改良麻鸡。麻鸡感染ALV(逆转录病毒)后,来源于病毒的核酸插入常染色体使显性基因T突变为t,生产中常用快慢羽性状(由性染色体的R、r控制,快羽为隐性)鉴定雏鸡性别。现以雌性慢羽白鸡、杂合雄性快羽麻鸡为亲本,下列叙述正确的是( )
A.一次杂交即可获得T基因纯合麻鸡
B.快羽麻鸡在F1代中所占的比例可为1/4
C.可通过快慢羽区分F2代雏鸡性别
D.t基因上所插入核酸与ALV核酸结构相同
【答案】B
【解析】
AB、由题干信息可知,雌性慢羽白鸡的基因型为ttZRW,雄性快羽麻鸡的基因型为TtZrZr,一次杂交子代的基因型为TtZRZr、TtZrW、ttZRZr、ttZrW,不能获得T基因纯合麻鸡,快羽麻鸡(TtZrW)在F1代中所占的比例可为1/4,A错误,B正确;
C、F1的基因型为TtZRZr、TtZrW、ttZRZr、ttZrW,只考虑快慢羽,F2的基因型为ZRZr、ZrZr、ZRW、ZrW,无法通过快慢羽区分F2代雏鸡性别,C错误;
D、t基因为双链的DNA结构,ALV为逆转录病毒,其核酸为单链的RNA结构,二者的结构不同,D错误。
故选B。
3.(2024·海南·高考真题)海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律,某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙、丙分别与易感稻癌病品种丁杂交得到F1,F1自交得到F2,结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况,回答下列问题:
实验
杂交组合
F1表型及比例
F2表型及比例
①
甲×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=3:1
②
乙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=15:1
③
丙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=63:1
(1)水稻是两性花植物,人工授粉时需对亲本中的 进行去雄处理。
(2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中,抗稻瘟病对易感稻瘟病为 性。实验②中,这一对相对性状至少受 对等位基因控制。
(3)实验③中,F2抗稻瘟病植株的基因型有 种,F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为 。
(4)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中,筛选获得1号、2号、3号植株,耐盐碱基因插入位点如图(注:植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状)。
①据图分析,2号植株产生的雄配子类型有 种,1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有 个。
②该团队将1号、2号、3号植株分别自交,理论上所得子一代的表型及比例分别是 。
【答案】
(1)母本
(2)显 2/两
(3)26 8/9
(4)4/四 3/三 耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=1:0、耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=15:1、耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=3:1。
【解析】
(1)水稻是两性花植物,一朵花中既有雌蕊又有雄蕊,因此人工授粉时需对亲本中的母本进行去雄处理。
(2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中,F1自交得到F2,F2中发生性状分离,可知抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性。实验②中,F2中性状分离比为15:1,是9:3:3:1的变式,即这一对相对性状至少受两对等位基因控制,且遵循基因的自由组合定律。
(3)实验③中,F2表型及比例为抗稻瘟病:易感稻瘟病=63:1,说明受三对等位基因的控制,若用A/a、B/b、C/c分别表示三对等位基因,F1的基因型为AaBbCc,F1自交得到F2,F2种基因型为3×3×3=27种,其中易感稻瘟病基因型为aabbcc,则F2抗稻瘟病植株的基因型有27-1=26种,F2中的纯合子共2×2×2=8种,其中1种是易感稻瘟病,剩余7种为抗稻瘟病,即F2抗稻瘟病植株中的纯合子比例为7/63=1/9,杂合子所占比例为1-1/9=8/9。
(4)①据图分析,2号植株个体中,耐盐基因插入两对染色体上,遵循基因的自由组合定律,因此2号植株产生的雄配子类型有2×2=4种,当含有耐盐基因的染色体都在一个配子中时,所含的耐盐基因最多,一条染色体上有2个耐盐基因,一条染色体上有1个耐盐基因,因此1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有3个。
②1号植株中,有两个耐盐基因插到一对同源染色体中,因此所含的配子中都含耐盐基因,自交后代后具有耐盐性状;2号植株个体中,耐盐基因插到两对染色体上,遵循基因的自由组合定律,植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状,因此自交后代耐盐:盐碱敏感=15:1;3号植株中耐盐基因全部在一条染色体上,因此自交后代耐盐:盐碱敏感=3:1。1号、2号、3号植株上一对同源染色体的两条染色体上都存在抗稻瘟病基因,因此自交后代都是抗稻瘟病。综上所述,该团队将1号、2号、3号植株分别自交,理论上所得子一代的表型及比例分别是耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=1:0、耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=15:1、耐盐抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=3:1。 。
提升专练
一、单选题
1.孟德尔用豌豆进行杂交实验,成功揭示了遗传的两大基本规律。下列关于遗传实验和遗传规律的叙述,正确的是( )
A.孟德尔用一对相对性状的杂交实验发现了等位基因
B.杂合子与纯合子的基因型不同,性状表现可能相同
C.遗传规律中的自由组合是指受精时雌雄配子的随机结合
D.孟德尔设计测交实验并预测实验结果属于对假说的验证
【答案】B
【解析】
A、孟德尔进行一对相对性状的杂交实验时提出了“遗传因子”的概念,并没有发现等位基因,A错误;
B、杂合子与纯合子基因型不同,但性状表现可能相同,也可能不同,B正确;
C、遗传规律中的自由组合是指产生配子过程中非同源染色体上的非等位基因的自由组合,而不是受精作用时雌雄配子的随机结合,C错误;
D、孟德尔设计测交实验并预测实验结果属于对假说的演绎推理,实施测交实验并统计结果才是对假说的验证,D错误。
故选B。
2.“假说—演绎”法是科学研究中常用方法。下列叙述错误的是( )
A.孟德尔运用“假说—演绎”法得出两大遗传定律
B.萨顿运用“假说—演绎”法提出遗传的染色体学说
C.摩尔根运用“假说—演绎”法证实白眼基因在X染色体上
D.预期测交后代会出现两种性状,比例接近1:1属于演绎推理的内容
【答案】B
【解析】
A、孟德尔通过豌豆杂交实验,运用“假说-演绎”法得出了基因的分离定律和自由组合定律,A正确;
B、萨顿运用类比推理法提出遗传的染色体学说,而不是“假说-演绎”法,B错误;
C、摩尔根以果蝇为实验材料,运用“假说-演绎”法证实了白眼基因在X染色体上,C正确;
D、在“假说-演绎”法中,预期测交后代会出现两种性状,比例接近1:1属于演绎推理的内容,然后通过测交实验进行验证,D正确。
故选B。
3.如图表示孟德尔杂交实验操作及理论解释,下列选项描述错误的是( )
A.图甲中①和②的操作后都要对母本进行套袋处理
B.图乙和图丙的D,d遗传因子不一定在染色体上
C.图丙所示验证子孟德尔的假说,也可验证基因分离定律
D.图乙过程细胞分裂了两次、揭示了基因分离定律的实质
【答案】D
【解析】
A、图甲①去雄和②传粉后都要对母本套袋,防止外来花粉干扰,A正确;
B、孟德尔所在时代不知道基因在染色体上,图乙和图丙的D、d只是遗传因子,不一定在染色体上,B正确;
C、图丙测交实验验证了孟德尔假说,也验证基因分离定律,C正确;
D、图乙揭示减数分裂过程中,细胞分裂了两次,随同源染色体1、2的分离,等位基因D、d分离,进入不同配子,这是基因分离定律的实质,但在孟德尔时代,尚未提出减数分裂和等位基因的概念,D错误。
故选D。
4.已知豌豆的高茎(D)与矮茎(d)受一对等位基因控制。将杂合高茎豌豆(Dd)自花传粉,在下列现象或过程中,最能体现基因分离定律实质的是( )
A.杂合高茎豌豆自交,后代出现高茎:矮茎=3:1的性状分离比
B.杂合高茎豌豆产生的花粉中,含D基因和d基因的花粉比例为1:1
C.杂合高茎豌豆自交,后代既有高茎个体,也有矮茎个体
D.受精时,含D基因和d基因的花粉与卵细胞随机结合
【答案】B
【解析】
A、性状分离比3:1是杂合体自交的结果,可体现分离定律的实质但是不直观,最直观体现分离定律实质的是测交实验的结果,A不符合题意;
B、杂合体产生配子时,D和d的分离导致花粉中D:d=1:1,直接体现等位基因的分离,B符合题意;
C、后代出现性状分离是基因分离的结果,但未直接说明配子形成时的等位基因分离,C不符合题意;
D、受精时配子的随机结合属于受精作用,与基因分离定律无关,D不符合题意;
故选B。
5.如图是果蝇部分隐性基因及其在染色体上的位置。下列各组基因之间遵循基因自由组合定律的是( )
A.翅外展基因和紫眼基因 B.紫眼基因和黑檀体基因
C.白眼基因和焦刚毛基因 D.黑檀体基因和粗糙眼基因
【答案】B
【解析】
ABCD、非同源染色体上非等位基因的遗传遵循自由组合定律,翅外展基因和紫眼基因位于一对同源染色体上,白眼基因和焦刚毛基因位于一对同源染色体上,黑檀体基因和粗糙眼基因位于一对同源染色体上,不遵循自由组合定律,紫眼基因和黑檀体基因是非同源染色体上的非等位基因,遵循自由组合定律,ACD错误,B正确。
故选B。
6.某同学用双格密封罐(如图)来进行遗传规律的模拟实验。在标记“♂”的罐中放入贴有4种标签的黑色棋子,将贴有A、a标签的放在一个格子中,将贴有D、d标签的放在另一个格子中;在标记“♀”的罐中放入贴有4种标签的白色棋子,将贴有A、a标签的放在一个格子中,将贴有D、d标签的放在另一个格子中。摇动双格罐,使每个格子中的棋子充分混合。下列相关叙述错误的是( )
A.模拟实验中,抓取棋子时一定要随机抓取,以免实验结果不准确
B.该模拟实验既可以模拟基因的自由组合定律,也可以模拟雌雄配子的随机结合
C.放入♀♂两个密封罐中的棋子总数必须相同
D.密封罐代表的分别是雌雄生殖器官,棋子代表的是独立的遗传因子
【答案】C
【解析】
A、模拟实验中,抓取棋子时一定要随机抓取,不能主观选择,以免实验结果不准确,A正确;
B、由题意可知,该实验中白棋子代表雌性的遗传因子,黑棋子代表雄性的遗传因子,从同个双格罐的两格中各随机抓取一枚棋子组合,可模拟非同源染色体上的非等位基因的自由组合,即遵循基因的自由组合定律;将取自两个双格罐的黑白棋子组合在一起,4个棋子上的字母组合表示子代的基因组成,模拟的是受精作用,B正确;
C、由题意可知,R、r、Y、y标签代表相应的遗传因子种类,双格罐的每一格中的两种棋子表示一对等位基因,数量应相等,但一般来说,雄配子的数量远远大于雌配子的数量,因此放入♀♂两个密封罐中的棋子(雌雄配子)数量应不一定相同,故C错误;
D、密封罐代表的分别是雌雄生殖器官,棋子代表的是独立的遗传因子,这是对遗传过程中生殖器官产生配子以及配子中遗传因子情况的一种模拟,D正确。
故选C。
7.已知某动物的毛色由一对等位基因B/b控制,B控制黑色,b控制白色。基因型为Bb的个体间进行交配,产生的F1中表型及比例为黑色:白色=2:1。下列叙述错误的是( )
A.该动物毛色的遗传遵循基因的分离定律
B.F1出现2:1性状分离比的原因可能是BB基因型个体致死
C.若让F1中的黑色个体自由交配,后代中黑色个体占3/4
D.若让F1中的黑色个体与白色个体杂交,后代中白色个体占1/2
【答案】C
【解析】
A、动物的毛色由一对等位基因B/b控制,这对等位基因的遗传遵循分离定律,A正确;
B、基因型为Bb的个体间进行交配,产生的F1中表型及比例为黑色∶白色=2∶1,该性状分离比出现的原因可能是BB基因型个体致死,B正确;
C、由于BB纯合致死,因此,F1中黑色个体的基因型为Bb,这些个体自由交配,后代中黑色个体占2/3,C错误;
D、若让F1中的黑色个体Bb与白色个体bb杂交,则相当于测交,后代中白色个体占1/2,D正确。
故选C。
8.某小组用大小相同、标有D或d的小球和甲、乙两个布袋,开展性状分离比的模拟实验。下列叙述不正确的是( )
A.甲、乙布袋分别代表雌雄生殖器官,两个布袋中的小球分别代表雌雄配子
B.从甲、乙中各抓取一个小球并组合,可模拟雌雄配子的随机结合
C.统计次数越多,结果越接近DD:Dd:dd=1:2:1
D.每次抓取小球前,需摇匀布袋,每次抓取后,不需要将小球放回布袋中
【答案】D
【解析】
A、杂合子形成生殖细胞(配子)时成对的基因分离,分别进入不同的配子中,当杂合子自交时,雌雄配子随机结合,后代出现性状分离;模拟性状分离比的实验中,甲、乙布袋分别代表雌雄生殖器官,两个布袋中的小球分别代表雌雄配子,A正确;
B、由A项分析可知,两个布袋中的小球分别代表雌雄配子,从甲、乙中各抓取一个小球并组合,可模拟雌雄配子的随机结合,B正确;
C、样本数据越多,实际值越接近理论值;统计次数越多,结果越接近DD:Dd:dd=1:2:1,C正确;
D、为了保证雌雄配子中不同基因的配子出现的概率相同;每次抓取小球前,需摇匀布袋,每次抓取后,需要将小球放回布袋中,D错误。
故选D。
9.性染色体携带着许多个基因。判断下列相关表述正确的是( )
A.位于X或Y染色体上的基因,其控制的性状与性别的形成都有一定的关系
B.位于性染色体上的基因,在遗传中不遵循孟德尔遗传规律,但表现出伴性遗传的特点
C.性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
D.初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体
【答案】C
【解析】
A、位于X或Y染色体上的基因,其控制的性状不一定与性别的形成有一定的关系,如色盲基因,A错误;
B、一对性染色体属于同源染色体,位于性染色体上的基因,在遗传中遵循孟德尔的遗传定律,并表现出伴性遗传的特点,B错误;
C、性染色体上的基因都伴随性染色体遗传,这是伴性遗传的基本定义。性染色体(X和Y)上的基因在遗传给后代时,总是与它们所在的性染色体一起传递,C正确;
D、在减数分裂过程中,初级精母细胞经过第一次分裂形成两个次级精母细胞。在雄性动物中,这两个次级精母细胞可能一个含有X染色体,另一个含有Y染色体(取决于初级精母细胞的性染色体组成),因此,并不是所有的次级精母细胞都含有Y染色体,D错误。
故选C。
10.下列为四种遗传病的系谱图,能够排除伴性遗传的是( )
A.①② B.④ C.① D.②④
【答案】C
【解析】
A、①中双亲都正常,但他们有一个患病的女儿,为常染色体隐性遗传病,根据系谱图②无法判断其遗传方式,可能为伴性遗传,A错误;
B、根据系谱图④无法判断其遗传方式,可能为伴性遗传,B错误;
C、①中双亲都正常,但他们有一个患病的女儿,为常染色体隐性遗传病,C正确;
D、根据系谱图②无法判断其遗传方式,可能为伴性遗传,根据系谱图④无法判断其遗传方式,可能为伴性遗传,D错误。
故选C。
二、非选择题
11.果蝇是遗传学研究的经典材料,遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。请回答下列有关果蝇的一些问题:
(1)在果蝇的眼色遗传实验中,摩尔根用 法把白眼基因定位于X染色体上,为了验证假说,摩尔根等人设计了测交实验的方法,以下是他们完成的测交实验之一:
①该测交实验不能充分验证控制白眼的基因在X染色体上,根据实验结果,白眼基因也可能在 染色体上。
②为充分验证控制白眼的基因在X染色体上,请在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。用遗传图解表示该实验方案 。
(提示:亲本从上述测交子代中选取;遗传图解要求写出配子)
(2)美国遗传学家布里吉斯发现;将红眼雄蝇(XWY)与白眼雌蝇(XwXw)杂交,子代出现少量白眼雌蝇。用显微镜观察,发现它们具有2条X染色体和1条Y染色体。请推测这种实验现象发生的原因: 。
(3)果蝇的短刚毛与长刚毛分别是由等位基因A、a控制的一对相对性状,这对基因位于X、Y染色体的同源部分;黄身(H)与灰身(h)、长翅(B)与残翅(b)分别是由两对常染色体上的基因控制的相对性状,符合自由组合定律,不考虑交叉互换、基因突变等变异。
①若有一只短刚毛雄性果蝇(XaYA)与长刚毛雌性测交,则后代表现型为 。
②若用黄身残翅和灰身长翅两种纯合果蝇杂交,F2出现4种类型且比例为5:3:3:1,已知一种精子不具有受精能力,则不具有受精能力的精子的基因组成是 ,F2黄身长翅果蝇中双杂合子的比例为 。
【答案】
假说—演绎法 常 母本白眼雌蝇(XwXw)产生了基因组成为XwXw的雌配子(母本白眼雌蝇(XwXw)在减数第一次分裂时同源染色体没分开,或在减数第二次分裂时染色单体没分开)与含Y的精子结合后产生白眼雌蝇(XwXwY) 所有雄性果蝇均为短刚毛,而雌性为长刚毛 HB 3/5
【解析】
(1 )摩尔根采用的是假说一演绎法来探究控制白眼的基因是位于X染色体上。
①分析该图可知该测交实验不能充分验证控制白眼的基因在X染色体上,是因为白眼基因位于常染色体上也会出现相同的结果,因此无法根据该测交实验直接判断白眼基因的位置。
②为了判断白眼基因是否位于X染色体上,可采用白眼的雌果蝇和纯合的红眼雄果蝇进行杂交,如果后代雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼,则说明控制白眼的基因位于X染色体上。其遗传图解如下
(2)分析题干可知用显微镜观察,发现它们具有2条X染色体和1条Y染色体,说明是亲本在产生配子的过程中染色体未正常分离导致的,又因为它们的表现型是白眼雌果蝇,则说明是母本白眼雌蝇XwXw产生了基因组成为XwXw的雌配子(母本白眼雌蝇XwXw在减数第一次分裂时同源染色体没分开,或在减数第二次分裂时染色单体没分开)与含Y的精子结合后产生白眼雌蝇( XwXwY).
(3)①若有一只短刚毛雄性果蝇(XaYA)与长刚毛雌性(XaXa)测交,后代为长刚毛雌性(XaXa), 短刚毛雄性果蝇(XaYA)
②若用黄身残翅(HHbb)和灰身长翅(hhBB)两种纯合果蝇杂交,F2出现4种类型且比例为(H_B_)5:(H_bb)3:(hhB_)3:(hhbb)1,由此说明Hb、hB和hb三种雄配子正常,否则3:3: 1的比例会发生改变,因此不具有受精能力的精子的基因组成是HB。根据F2出现4种类型且比例为5:3:3:1,说明黄身长翅果蝇的概率为5/12,其中F2中双杂合子的比例为3/12,因此F2黄身长翅果蝇中双杂合子的比例为3/5。
12.人的眼色是由两对等位基因(A/a和B/b)共同决定的,两对基因独立遗传。在同一个体中,两对基因处于不同状态时,人的眼色如下表所示。
个体内基因组成
性状表现(眼色)
四显基因(AABB)
黑色
三显一隐(AABb、AaBB)
褐色
二显二隐(AaBb、AAbb、aaBB)
黄色
一显三隐(Aabb、aaBb)
深蓝色
四隐基因(aabb)
浅蓝色
若有一对黄眼夫妇,其基因型均为AaBb。从理论上计算:
(1)他们所生的子女中,基因型有 种,表现型共有 种。
(2)他们所生的子女中,与亲代表现型不同的个体所占的比例为 。
(3)他们所生的子女中,能稳定遗传的个体的表现型及比例为 。
(4)若子女中的黄眼女性与另一家庭的浅蓝色眼男性婚配,该夫妇生下浅蓝色眼女儿的概率为 。
【答案】
(1) 9 5
(2)5/8
(3)黑眼∶黄眼∶浅蓝眼=1∶2∶1
(4)1/12
【解析】
(1)这对黄眼夫妇的基因型均为AaBb,则后代会出现的基因型有AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb共9种,表现型为黑眼、褐眼、黄眼、深蓝眼、浅蓝眼共5种。
(2)这对黄眼夫妇的基因型均为AaBb,眼色为黄眼,其子代中与亲本表现型相同的后代基因型有AaBb、AAbb、aaBB,比例分别为1/4、1/16、1/16,故与亲代表现型不同的个体所占的比例为1-1/4-1/16-1/16=5/8。
(3)这对夫妇所生的子女中,能稳定遗传的个体即4种纯合子:AABB黑眼、AAbb黄眼、aaBB黄眼、aabb浅蓝眼,他们在后代中出现的比例都是1/16,故能稳定遗传的个体的表现型及比例为黑眼∶黄眼∶浅蓝眼=1∶2∶1。
(4)若子女中的黄眼女性与另一家庭的浅蓝色眼男性婚配,该子女中的黄色女性的基因型有三种可能,分别是AaBb、AAbb、aaBB,在后代中出现的比例分别是为1/4、1/16、1/16,则妻子的基因型是AaBb的可能性为2/3,而丈夫的基因型为aabb,故它们生一个浅蓝色眼女儿的概率为2/3×1/4×1/2=1/12。
13.孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交,F1全为黄色圆粒。F1自交,F2的表型及比例为黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=9: 3:3: 1,孟德尔通过进一步研究发现了自由组合定律。回答下列问题:
(1)孟德尔进行豌豆杂交实验时,对母本的处理是 →套袋→传粉→套袋。
(2)结合实验中F1和F2的表型,可判断豌豆两对相对性状中,黄色和圆粒是显性,绿色和皱粒是隐性,判断依据是F1自交后代F2发生了 ,且两对性状的分离比均为
(3)孟德尔用假说一演绎法对实验现象作出了解释,为了验证假说,孟德尔设计了测交实验,请完成测交实验遗传图解:
则图中②表示的内容是 。
(4)根据孟德尔遗传规律的现代解释,基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的 基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【答案】
(1)去雄
(2)性状分离 3:1
(3)YyRr
(4)等位
【解析】
(1)盂德尔进行豌豆杂交实验时,为防止外来花粉粒的干扰,对母本的处理是去除未成熟花的全部雄蕊→套袋→传粉→套袋。
(2)杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫作性状分离。结合实验中F1和F2的表型,可判断豌豆两对相对性状中,黄色和圆粒是显性,绿色和皱粒是隐性,判断依据是F1自交后代F2发生了性状分离,F1自交,F2的表型及比例为黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=9: 3:3: 1,黄色豌豆:绿色豌豆=(9+3):(3+1)=3:1;圆粒豌豆:皱粒豌豆=(9+3):(3+1)=3:1;即两对性状的分离比均为3:1。
(3)据题图分析:图中②由配子YR和yr结合而来,所以图中②表示的内容是YyRr。
(4)根据孟德遗传规律的现代解释,基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
/
学科网(北京)股份有限公司
$$