内容正文:
微专题六 分离定律在特殊情况下的应用
1.分离定律中的致死问题
(1)隐性致死:隐性基因存在于同一对同源染色体上时,对个体有致死效应,如镰刀形细胞贫血症(红细胞异常,严重时使人死亡);植物中的白化基因,使植物不能形成叶绿素,从而不能进行光合作用而死亡。
(2)显性致死:显性基因具有致死效应,显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死。
(3)配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力配子的现象。例如,A基因使雄配子致死,则Aa自交,只能产生1种成活的雄配子a和2种雌配子A、a,形成的后代有两种基因型,即Aa∶aa=1∶1。
(4)合子致死:指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或个体的现象。
(5)染色体缺失也有可能造成致死现象。
解题关键 无论哪一种致死情况,只要掌握分离定律的实质,及一对相对性状遗传的各种组合方式和分离比,结合题目中的信息,通过和正常杂交对比就可以判断出造成比例异常的可能原因,进而快速解题。
2.从性遗传问题
提醒 从性遗传≠伴性遗传
从性遗传和伴性遗传的表型都与性别有密切的联系,但它们是两种截然不同的遗传方式。伴性遗传的基因位于性染色体上,而从性遗传的基因位于常染色体上,后者基因在传递时并不与性别相联系,与位于性染色体上基因的传递有本质区别。
3.表型模拟问题
(1)生物的表型=基因型+环境,由于受环境影响,导致表型与基因型不符合的现象。如观赏植物藏报春基因型为AA的植株在20~25 ℃条件下开红花,在30 ℃的条件下则开白花;又如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响,其表型、基因型与环境的关系如下表:
温度
表型
基因型
25 ℃(正常温度)
35 ℃
VV、Vv
长翅
残翅
vv
残翅
(2)设计实验确认隐性个体是“aa”的纯合子还是“Aa”的表型模拟。
1.(显性纯合致死)已知某种小鼠的体色由常染色体上的基因A+、A和a决定,A+(纯合会导致胚胎致死)决定黄色,A决定灰色,a决定黑色,且A+对A是显性,A对a是显性。下列说法正确的是( )
A.该种小鼠的成年个体最多有6种基因型
B.A+、A和a基因不遵循基因的分离定律
C.基因型均为A+a的一对小鼠交配产下了3只小鼠,可能全表现为黄色
D.一只黄色雌鼠和一只黑色纯合雄鼠杂交,后代可能出现3种表型
答案 C
解析 根据题意A+纯合会导致胚胎致死,因此该种小鼠的成年个体最多有5种基因型(A+A、A+a、AA、Aa、aa),A错误;A+、A和a为复等位基因,遵循基因的分离定律,B错误;基因型均为A+a的一对小鼠交配,后代基因型及比例为A+a∶aa=2∶1,其产生的3只小鼠可能都表现为黄色(A+a),C正确;一只黄色雌鼠(A+A或A+a)和一只黑色纯合雄鼠(aa)杂交,后代只能出现(黄色、灰色或黄色、黑色)2种表型,D错误。
2.(2024·宁波高三期末)某自花、闭花授粉植物花色由一对等位基因B、b控制,其中基因型为BB、Bb、bb的花色分别表现红色、粉色、白色,白色花个体不具有繁殖能力。某种群中BB、Bb、bb的数量比是3∶2∶1,该种群子一代开红色、粉色、白色花的植株数量比约为( )
A.7∶2∶1 B.16∶8∶1 C.7∶2∶3 D.4∶4∶1
答案 A
解析 由题意“自花、闭花授粉植物”可知,该植物自然状态下进行自交,且白色花个体(bb)不具有繁殖能力,所以能产生子代的植株基因型及比例为BB∶Bb=3∶2,所以BB占3/5,Bb占2/5,BB自交子代全为BB,Bb自交子代基因型为1/4BB、2/4Bb、1/4bb,所以子代中BB=1/4×2/5+3/5=7/10、Bb=2/4×2/5=2/10、bb=1/4×2/5=1/10,即该种群子一代开红色(BB)、粉色(Bb)、白色(bb)花的植株数量比约为7∶2∶1,故选A。
3.(2020·海南,20)直翅果蝇经紫外线照射后出现一种突变体,表型为翻翅,已知直翅和翻翅这对相对性状完全显性,其控制基因位于常染色体上,且翻翅基因纯合致死(胚胎期)。选择翻翅个体进行交配,F1中翻翅和直翅个体的数量比为2∶1。下列有关叙述错误的是( )
A.紫外线照射使果蝇的直翅基因结构发生了改变
B.果蝇的翻翅对直翅为显性
C.F1中翻翅基因频率为1/3
D.F1果蝇自由交配,F2中直翅个体所占比例为4/9
答案 D
解析 假设相关基因用A、a表示,F1中Aa占2/3,aa占1/3,则产生A配子的概率为2/3×1/2=1/3,a配子的概率为2/3,F1果蝇自由交配,则F2中基因型为aa的个体所占比例为2/3×2/3=4/9,基因型为Aa的个体所占比例为1/3×2/3×2=4/9,基因型为AA的个体所占比例为1/3×1/3=1/9(死亡),因此直翅(Aa)个体所占比例为1/2,D错误。
4.(染色体缺失致死问题)果蝇缺失1条染色体仍能正常生存和繁殖,缺失2条则致死。 Ⅱ 号染色体上的翻翅对正常翅为显性。缺失1条 Ⅱ 号染色体的翻翅果蝇与缺失1条 Ⅱ 号染色体的正常翅果蝇杂交,下列关于F1的判断不正确的是( )
A.染色体数正常的果蝇占1/3
B.翻翅果蝇占2/3
C.染色体数正常的翻翅果蝇占2/9
D.染色体数正常的翻翅果蝇占1/3
答案 C
解析 假设翻翅基因用A表示,正常翅基因用a表示,O表示染色体缺失,缺失1条 Ⅱ 号染色体的翻翅果蝇的基因型为AO,缺失1条 Ⅱ 号染色体的正常翅果蝇的基因型为aO,则子代基因型为AO、aO、Aa、OO(致死)。其中AO和Aa为翻翅果蝇,aO为正常翅果蝇,其基因型比例为1∶1∶1,故染色体数正常的果蝇占1/3,翻翅果蝇占2/3,染色体数正常的翻翅果蝇占1/3,故选C。
5.(2023·台州高三模拟)山羊胡子的出现与否由一对等位基因决定,Bb、B+分别决定有胡子和无胡子,但是BbB+在雄性中表现为有胡子,在雌性中表现为无胡子。纯合的无胡子雄山羊与有胡子雌山羊作亲本杂交产生F1,F1中的两个个体交配产生F2(如图所示)。下列判断错误的是( )
A.亲本的基因型是B+B+和BbBb
B.F1中有胡子个体和无胡子个体都有
C.F2中有胡子∶无胡子=1∶1
D.F2中杂合子均为有胡子个体
答案 D
解析 根据题意和图示分析可知,山羊胡子是从性遗传,Bbb+在雄性中表现为有胡子,在雌性中表现为无胡子,则亲代中有胡子雌性与无胡子雄性的基因型分别是♀BbBb、♂B+B+,A正确;亲代中有胡子雌性与无胡子雄性的基因型分别是♀BbBb、♂B+B+,其杂交产生的F1为♀BbB+(无胡子)、♂BbB+(有胡子),有胡子个体和无胡子个体都有,B正确;F2纯合子中基因型及比例为BbBb(有胡子)∶B+B+(无胡子)=1∶1,而杂合子BbB+表现为雌性无胡子,雄性有胡子,则F2中杂合子50%表现为有胡子,D错误。
6.(2024·嘉兴高三质检)人类秃发遗传是由位于常染色体上的一对等位基因b+和b控制,b+b+表现正常,bb表现秃发,杂合子b+b在男性中表现秃发,而在女性中表现正常;一对夫妇丈夫秃发、妻子正常,生育一秃发儿子和一正常女儿。下列相关叙述正确的是( )
A.人类秃发遗传与性别相关联,属于伴性遗传
B.秃发儿子和正常女儿的基因型分别是bb和b+b
C.若秃发儿子和正常女儿基因型相同,父母一定是纯合子
D.这对夫妇再生一女儿是秃发的概率是0或25%或50%
答案 D
解析 由题干信息可知,这一对基因的遗传遵循基因的分离定律,且杂合子b+b在不同的性别中表现不同,由此可以推出这一对夫妇的基因组合有多种可能,分析如下:①♂bb(秃发)×♀b+b+(正常)→b+b(男为秃发,女为正常);②♂b+b(秃发)×♀b+b+(正常)→b+b+(男、女都正常)∶b+b(男为秃发,女为正常)=1∶1;③♂b+b(秃发)×♀b+b(正常)→b+b+(男、女都正常)∶b+b(男为秃发,女为正常)∶bb(男、女都为秃发)=1∶2∶1;④♂bb(秃发)×♀b+b(正常)→b+b(男为秃发,女为正常)∶bb(男、女都为秃发)=1∶1,所以这对夫妇再生一女儿是秃发的概率为0或25%或50%。
7.果蝇的翅型由位于常染色体上的一对等位基因(A、a)决定,但是也受环境温度的影响(如表1),现用6只果蝇进行3组杂交实验(如表2),且雄性亲本均在室温20 ℃条件下饲喂。下列有关叙述错误的是( )
表1
饲喂条件
AA
Aa
aa
室温(20 ℃)
正常翅
正常翅
残翅
低温(0 ℃)
残翅
残翅
残翅
表2
组别
雌性亲本
雄性亲本
子代饲喂条件
子代表型及数量
Ⅰ
①残翅
②残翅
低温(0 ℃)
全部残翅
Ⅱ
③正常翅
④残翅
室温(20 ℃)
正常翅91、残翅89
Ⅲ
⑤残翅
⑥正常翅
室温(20 ℃)
正常翅152、残翅49
A.亲代雌性果蝇中⑤一定是在低温(0 ℃)的条件下饲喂
B.亲代果蝇中③的基因型一定是Aa
C.若第Ⅱ组的子代只有两只果蝇存活,则子代果蝇中出现残翅果蝇的概率为1/2
D.果蝇翅型的遗传说明了生物性状是由基因型与环境共同调控的
答案 C
解析 分析题表可知,⑤残翅与⑥正常翅杂交,在室温(20 ℃)条件下,子代果蝇正常翅∶残翅≈3∶1,说明亲本基因型均为Aa,因此亲代雌性果蝇中⑤一定是在低温(0 ℃)的条件下饲喂的,A正确;由于亲代果蝇中③正常翅与④残翅杂交,子代果蝇正常翅∶残翅≈1∶1,所以③的基因型一定是Aa,B正确;第Ⅱ组的③正常翅与④残翅杂交,在室温(20 ℃)的条件下饲喂,子代正常翅∶残翅≈1∶1,如果子代只有两只果蝇成活,则都为正常翅的概率是1/2×1/2=1/4,出现残翅果蝇的概率是1-1/4=3/4,C错误;基因型为Aa的个体在室温(20 ℃)条件下表现为正常翅,而在低温(0 ℃)条件下表现为残翅,说明生物性状是由基因型与环境共同调控的,D正确。
8.兔的毛色黑色(W)与白色(w)是一对相对性状,与性别无关。如图所示两种交配中,亲代兔E、F、P、Q均为纯合子,子代兔在不同环境下成长,其毛色如图所示。下列分析错误的是( )
A.兔G和兔H的基因型相同
B.兔G与兔R交配得到子代,若子代在30 ℃环境下成长,其毛色最可能全为黑色
C.兔G与兔R交配得到子代,若子代在-15 ℃环境下成长,最可能的表型及其比例为黑色∶白色=1∶1
D.由图可知,表型是基因型和环境因素共同作用的结果
答案 B
解析 兔G(Ww)与兔R(ww)交配所得子代的基因型为Ww和ww,若子代在30 ℃环境下成长,则子代的表型均为白色,B错误。
谢谢!
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