内容正文:
主题四 遗传的基本规律
遗传学中的基本概念
(p4)性状分离:杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
(p2)两性花:同一朵花里既有雌蕊又有雄蕊,如豌豆花、水稻花。
(p2)单性花:花中只有雌蕊的叫雌花、花中只有雄蕊的叫雄花。(如玉米)
(p2)雌雄同株异花:同一植株上既开雄花也开雌花。
(p3)相对性状:同一种生物的同一种性状的不同表现型。
(p7)分离定律:
(p7)假说演绎法
(p12)自由组合定律:
(p3)去雄:去除充当母本个体的雄蕊(应在花成熟前(花蕾期)进行)。
(p9)重组型:亲本没有出现过的性状组合;亲本型:亲本出现过的性状组合。
减Ⅰ后期
同源染色体分离
等位基因分离
单基因遗传病
减Ⅰ后期
非同源染色体自由组合
有性
核基因遗传
染色体异常遗传病
判断显隐性、基因型
(1)具有一对相对性状的亲本杂交 ⇒ 子代只出现一种性状 ⇒ 子代性状为显性
红花×白花
全是红花
例:
(2)具有相同性状的亲本杂交 ⇒ 子代出现不同性状 ⇒ 子代出现的新的性状为隐性
例1:红花 × 红花→ 红花、白花
⇒ 红花为显性性状, 白花为隐性性状
⇒ 红花为显性性状, 白花为隐性性状
(3)具一对相对性状的亲本杂交 ⇒ F2性状分离比为3 : 1 ⇒ 分离比为3的性状为显性
例:父本×母本→ 红花:白花=3:1
⇒ 红花为显性性状, 白花为隐性性状
例2:“无中生有为隐性、有中生无为显性”
当被测生物是动物时,常采用 法。
测交
当被测生物是植物,且自花传粉时,最简便的是采用 法。
自交
判断显隐性、基因型
分离定律、自由组合定律的实质及验证方法
通过常见的分离比倒推亲代基因型
后代显隐性关系 双亲类型 结合方式
显性∶隐性=3∶1 都是杂合子
显性∶隐性=1∶1 测交类型
只有显性性状 至少一方为显性纯子
只有隐性性状 一定都是隐性纯合子
分离比=1:2:1 A对a为不完全显性
显性:隐性=2:1 都是杂合子,且显性纯合致死
Bb×Bb
Bb×bb
BB×__
bb×bb
1.一对等位基因的常见分离比
Bb×Bb
Bb×Bb
2.两对等位基因的常见分离比
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
3.两对等位基因连锁的常见分离比
AaBb×aabb,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。
√
(P52第1题2024·浙江6月选考)某昆虫的翅型有正常翅和裂翅,体色有灰体和黄体,控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫∶裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的
A.1/12 B.1/10
C.1/8 D.1/6
(P51判断正误)
(2)(2022·全国甲卷)某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12。 ( )
×
2.基础填空:
(1)(2022·湖南卷)在培育水稻优良品种的过程中,发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。若突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C1所致,基因C1纯合幼苗期致死。突变型1连续自交3代,F3成年植株中黄色叶植株占______。
2/9
紫色∶红色∶白色=3∶3∶2
AAbb、Aabb
1/2
√
(P51真题细研第2题2024·安徽卷)某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,控制白色的基因在雄虫中不表达,各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黄色。继续让F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例不可能是
A.1/2 B.3/4
C.15/16 D.1
√
(P53第2题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
(P54第3题2024·贵州卷)已知小鼠毛皮的颜色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现有甲(黄色短尾)、乙(黄色正常尾)、丙(鼠色短尾)、丁(黑色正常尾)4种基因型的雌雄小鼠若干,某研究小组对其开展了系列实验,结果如图所示。
(1)基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是_____________________________。实验③中的子代比例说明了____________________________________,其黄色子代的基因型是___________。
B1对B2、B3为显性,B2对B3为显性
基因型B1B1的个体死亡且B2对B3为显性
B1B2、B1B3
(2)小鼠群体中与毛皮颜色有关的基因型共有___种,其中基因型组合为_____________的小鼠相互交配产生的子代毛皮颜色种类最多。
5
B1B3和B2B3
(3)小鼠短尾(D)和正常尾(d)是一对相对性状,短尾基因纯合时会导致小鼠在胚胎期死亡。小鼠毛皮颜色基因和尾形基因的遗传符合自由组合定律,若甲雌雄个体相互交配,则子代表型及比例为_____________________________________
为测定丙产生的配子类型及比例,可选择丁个体与其杂交,选择丁的理由是
_______________________。
黄色短尾∶黄色正常尾∶鼠色短尾∶
鼠色正常尾=4∶2∶2∶1
丁是隐性纯合子B3B3dd
(1)伴X遗传的特点
(2)XY同源区段遗传特点:
XY同源区段的遗传也与性别有关
2.人类遗传病中的5个“不一定”
(1)携带遗传病致病基因的个体不一定患遗传病。如女性色盲基因携带者XBXb,不患色盲。
(2)不携带遗传病基因的个体不一定不患遗传病。如21三体综合征、猫叫综合征等。
(3)先天性疾病不一定是遗传病。如母亲妊娠前三个月内感染风疹病毒而使胎儿患先天性白内障。
(4)家族性疾病不一定是遗传病。如由于食物中缺少维生素A,家庭中多个成员患夜盲症。
(5)后天性疾病不一定不是遗传病。有些遗传病可在个体生长发育到一定阶段才表现出来。
【特别提醒】
①并非所有基因都在染色体上,线粒体、叶绿体和原核细胞等不具有染色体,但是存在遗传物质。
②调查遗传病发病率:人群中随机调查(社会调查)。
调查遗传方式:在某种遗传病患病家系中调查(家系调查)。
1.判断正误:
(1)(2022·全国乙卷)已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡。则反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡均为芦花鸡。( )
(2)(2021·山东卷)果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制,星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1;星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1。缺刻翅、正常翅由X染色体上的一对等位基因控制,且Y染色体上不含有其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F1,则F1中星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等,雌果蝇数量是雄果蝇的二倍,而雌果蝇中纯合子所占比例为1/6。( )
×
√
(1)(2023·海南卷)家鸡(2n=78)的性别决定方式为ZW型。慢羽和快羽是家鸡的一对相对性状,且慢羽(D)对快羽(d)为显性。正常情况下,快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽;子二代的公鸡和母鸡中,慢羽与快羽的比例均为1∶1。则等位基因D/d位于___染色体上,判断依据是。
Z
快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢母鸡均为快羽,出现性别差异
(2)(2022·山东卷)果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状,受1对等位基因控制,要确定该性状的遗传方式,需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
①用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果_____ (填“能”或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性,理由是:
②若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致,且该对等位基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时,只以Ⅱ-3为材料,用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列,电泳检测PCR产物,通过电泳结果______ (填“能”或“不能”)确定无眼性状的遗传方式,理由是:
不能
无论正常眼是显性还是隐性,子代雌雄果蝇中,正常眼与无眼比例均为1∶1
不能
无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传,其PCR产物电泳后都仅出现一个条带,且对应的均为正常眼基因的长度
1.(2024·山东卷)如图为人类某单基因遗传病的系谱图。不考虑X、Y染色体同源区段和突变,下列推断错误的是
A.该致病基因不位于Y染色体上
B.若Ⅱ-1不携带该致病基因,则
Ⅱ-2一定为杂合子
C.若Ⅲ-5正常,则Ⅱ-2一定患病
D.若Ⅱ-2正常,则据Ⅲ-2是否患病可确定该病遗传方式
1.一对等位基因位置的判定
(1)调查法
P59基因的定位
(2)正反交法
(3)“隐雌显雄”法
(4)利用三体定位
(5)利用单体定位
2.两(多)对等位基因位置关系的判定
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,①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;②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;③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。
(2)根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置
(3)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。
(P60第2题2024·广东东莞调研)果蝇是遗传学中常用的实验材料。请回答以下相关问题。
(2)果蝇的直毛与卷毛为单基因控制的一对相对性状。现有直毛和卷毛雌雄果蝇若干,若要通过一次杂交实验来判断这对相对性状的显隐性关系及相关基因在染色体上的位置(在常染色体上还是在性染色体上)。请完成实验方案、预测实验结果并得出结论。
实验方案:
组合一:雌性直毛果蝇×雄性卷毛果蝇。
组合二:______________________________。
预测结果、得出结论:
①若组合一及组合二子代中_______________________,则相关基因在常染色体上,直毛为显性性状;
雌性卷毛果蝇×雄性直毛果蝇
直毛个体多于卷毛个体
②若组合一及组合二子代中______________________,则相关基因在常染色体上,卷毛为显性性状;
卷毛个体多于直毛个体
③若组合一的子代雌雄果蝇均有直毛与卷毛,且直毛果蝇多于卷毛果蝇,组合二的子代中________________________________________,则相关基因在X染色体上,直毛为显性性状;若_______________________________
________________________________________________,则相关基因在X染色体上,卷毛为显性性状。
雄性果蝇均为卷毛,雌性果蝇均为直毛
组合一的子代中雄性果蝇均为直毛,雌性果蝇均为卷毛,组合二的子代中雌雄果蝇均有直毛与卷毛,且卷毛果蝇多于直毛果蝇
(P61第3题2024·齐鲁名校联盟)科研工作者将苏云金杆菌的Bt抗虫基因导入普通品系棉花,获得了三个纯合抗虫品系甲、乙和丙。将三个抗虫品系与普通品系棉花杂交,F1均表现为抗虫,且F1自交所得F2的表型及比例为抗虫∶不抗虫=3∶1。回答下列问题。
(1)以上实验结果表明,甲、乙、丙三个品系中Bt抗虫基因的遗传都遵循______定律。
分离
(2)将上述过程获得的甲、乙、丙三个纯合品系相互杂交,得到的结果如下:
甲×乙→F1抗虫→F2抗虫∶不抗虫=15∶1
乙×丙→F1抗虫→F2抗虫∶不抗虫=15∶1
丙×甲→F1抗虫→F2全表现为抗虫
①若依次用A/a、B/b、C/c……表示甲、乙、丙三个品系染色体上的Bt抗虫基因,由杂交实验结果判断,甲、乙、丙三个品系中Bt抗虫基因所在染色体的位置关系是什么?请在下图细胞中画出相关基因在染色体上的位置。
②将甲、乙杂交的F1与乙、丙杂交的F1杂交,所得F2的表型及比例为抗虫∶不抗虫=__________。
15∶1
(3)通过基因工程另获得一对纯合抗虫基因的品系丁,若要通过杂交实验来确定丁品系中的Bt抗虫基因插入新的染色体上,还是和乙的Bt抗虫基因位于同源染色体上,请写出该实验的设计思路:
预期实验结果和结论:
将丁与甲(或丙)、乙分别杂交,F1自交,统计F2中抗虫与不抗虫的比例
若两组的F2中抗虫∶不抗虫均为15∶1,则丁品系的Bt抗虫基因插入了新的染色体上;若丁与甲(或丙)杂交所得的F2中抗虫∶不抗虫为15∶1,而丁与乙杂交所得的F2全表现为抗虫,则丁品系的Bt抗虫基因和乙的位于同源染色体上
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