内容正文:
重难点01 遗传规律应用
1.自由组合定律中非等位基因独立遗传的理解,多对性状综合分析。
2.致死、不完全显性、复等位基因、基因互作等特殊比例分析。
3.伴性遗传与常染色体遗传同时存在时的概率计算。
4.系谱图中不确定基因型情况下的概率范围判断。
5.遗传规律在杂交育种、优生指导、遗传病风险估算中的综合应用。
1. 分离定律综合问题分析(异常现象分析)
(1)核心实质
减数分裂形成配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代(异常现象不改变分离定律核心,仅影响性状表现或比例)。
(2)常见异常现象及分析
异常类型
具体表现
原因分析
典型比例
不完全显性
杂合子表现型介于显性与隐性之间
显性基因表达不充分,无法完全掩盖隐性基因作用
AA:Aa:aa=1:2:1(表现型与基因型比例一致)
共显性
杂合子同时表现出显性和隐性基因控制的性状
显性基因与隐性基因可同时表达,无相互掩盖
如AB型血(IAIB),表现型无固定分离比(随亲本基因型变化)
致死现象
隐性基因纯合时个体死亡,显性个体存活
隐性纯合子(aa)胚胎致死或幼年致死,无法存活
Aa×Aa→AA:Aa=1:2(无aa个体)
配子致死
某种基因型的配子无法形成或存活
如A配子致死,仅a配子可参与受精
Aa×Aa→aa(全为隐性);Aa×aa→aa(全为隐性)
从性遗传
性状表现与性别相关,但基因位于常染色体上
基因表达受性别影响,同一基因型在雌雄个体中表现不同
如绵羊角:Aa(公羊有角,母羊无角),比例随性别拆分
(3)异常现象解题关键
先判断是否遵循分离定律:看等位基因是否随同源染色体分离(核心不变);
再分析异常原因:结合表现型比例、个体存活情况,判断是致死、不完全显性还是其他类型;
计算时调整比例:排除致死个体或异常配子,再根据分离定律推导基因型和表现型比例。
2. 两对及以上相对性状的遗传(自由组合定律)
(1)实质
减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)典型比例
双杂合子自交(YyRr×YyRr):表现型比例:9:3:3:1;基因型种类:9种
双杂合子测交(YyRr×yyrr):后代表现型比例:1:1:1:1
(3)特殊性状分离比(基因互作)
9:3:4 → 隐性上位;9:6:1 → 累加效应;9:7 → 互补作用;12:3:1 → 显性上位;15:1 → 重叠作用;13:3 → 抑制作用
3. 伴性遗传
(1)分类与特点
① 伴X染色体隐性遗传(如红绿色盲、血友病)
男患者多于女患者
隔代交叉遗传:男性致病基因→女儿→外孙
女患者的父亲和儿子一定患病
② 伴X染色体显性遗传(如抗维生素D佝偻病)
女患者多于男患者
连续遗传,世代相传
男患者的母亲和女儿一定患病
③ 伴Y染色体遗传
患者全为男性
父传子、子传孙,限雄遗传
(2)遗传规律应用
判断基因位置:常染色体 / X染色体 / Y染色体
指导优生优育,避免遗传病患儿出生
分析家族系谱图,计算患病概率
4. 遗传规律的综合计算
(1)配子类型计算
一对等位基因:2种(如Aa→A、a)
n对等位基因独立遗传:2ⁿ 种
(2)基因型与表现型计算
先拆分为多对分离定律分别计算
再用乘法原理组合结果
子代基因型种类 = 各对杂交组合基因型种数相乘
子代表现型种类 = 各对杂交组合表现型种数相乘
(3)概率计算原则
加法原理:互斥事件出现的概率相加
乘法原理:独立事件同时出现的概率相乘
患病概率 = 1 - 正常概率
5. 系谱图中遗传方式判断
(1)判断步骤
先看是否伴Y:父传子、子传孙,只男患病
判断显隐性:无中生有为隐性,有中生无为显性
判断常染色体还是X染色体:隐性看女病(女病父正、子正→常隐);显性看男病(男病母正、女正→常显)
(2)常见结论
父母正常生患病女儿 → 一定是常染色体隐性遗传
父母患病生正常女儿 → 一定是常染色体显性遗传
题型01自交自由组合
一对等位基因的自交是遗传计算的基础,解题思路清晰且固定。以杂合子Aa自交为例,后代基因型比例为AA:Aa:aa=1:2:1,表现型比例为显性:隐性 = 3:1。连续自交时,杂合子 Aa 比例逐代减半,第 n 代 Aa 占 (1/2)ⁿ,纯合子比例随之增加。若每代淘汰隐性个体,可直接用公式快速计算显性纯合子与杂合子的比例。解题时先判断显隐性,再推导基因型,最后计算概率,抓住 “分离定律” 核心,步骤简洁,不易出错。
【典例1】下图表示不同豌豆植株体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布(D/d控制茎的高度,Y/y控制子叶颜色,R/r控制种子形状)。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料
B.在甲、乙杂交后代中挑选出双显性个体自交即可验证自由组合定律
C.将丙中的三对基因分别用三种颜色的荧光标记,观察减数分裂可验证自由组合定律
D.将丁中的五种基因分别用五种颜色的荧光标记,观察减数分裂可能看到染色单体交换片段
【典例2】具有两对相对性状的纯合体亲本杂交,子一代自交,若符合自由组合定律,子二代个体中重组类型所占的比例为
A.9/16 B.6/16 C.3/8或5/8 D.3/6或l/6
题型02致死问题
遗传致死题的关键是先按正常分离定律写出基因型,再剔除致死个体,重新分配比例。常见有配子致死、合子致死、胚胎致死等类型。解题时,先写出亲本产生的配子及正常后代基因型比例,再根据题干条件删除致死类型,对存活个体重新计算比例。若出现异常分离比,如 2:1、1:1 等,多为显性纯合致死。遇到两对基因时,仍用拆分法,一对一对判断是否致死,再组合存活基因型。答题时先标注致死基因型,再推导存活后代的比例,步骤清晰、不易出错。
【典例1】某植物(2n)的籽粒颜色由一对等位基因A/a控制,存在显性纯合致死现象,且基因型为a的雄配子有50%的不育率。现以基因型为Aa的植株作为亲本进行自交,观察后代的表型及比例。该亲本自交后代的表型比例为
A.显性∶隐性=2∶1 B.显性∶隐性=5∶1 C.显性∶隐性=3∶1 D.显性∶隐性=4∶1
【典例2】某个鼠群有基因纯合致死现象(在胚胎时期就使个体死亡),该鼠群的体色有黄色(Y)和灰色(y),尾巴有短尾(D)和长尾(d)。任意取雌雄两只黄色短尾鼠经多次交配,F1的表型为黄色短尾︰黄色长尾︰灰色短尾︰灰色长尾=4︰2︰2︰1。则下列相关说法不正确的是( )
A.两个亲本的基因型均为YyDd
B.F1中黄色短尾个体的基因型为YyDd
C.F1中只有显性纯合子在胚胎时期死亡
D.F1中黄色长尾和灰色短尾的基因型分别是Yydd和yyDd
题型03复等位基因
复等位基因是指同一基因位点存在三个及以上等位基因,答题时先明确显隐性关系,再按一对等位基因的思路分析。解题步骤:先根据题干确定显隐性顺序,如人类 ABO 血型中 IA>i、IB>i,IA 与 IB 共显性;再写出所有基因型与对应表现型,避免遗漏。计算时遵循分离定律,用配子法或棋盘法推导后代基因型及比例,注意同一基因只有两个等位基因参与组合。遇到概率问题先拆分亲本基因型,再逐一杂交计算,最后合并结果。答题时先梳理显隐性,再规范书写基因型,重点区分共显性与完全显性,防止比例判断错误。
【典例1】研究表明,人的ABO血型与复等位基因(IA、IB、i)、H/h基因均有关,二者独立遗传,在人体内,前体物质在H基因的作用下形成H物质,而hh的人不能把前体物质转变成H物质,这类人被称为孟买型。H物质在IA基因的作用下,形成凝集原A、在IB基因的作用下形成凝集原B、而ii的人不能转变H物质(如图1所示)。图2是一个孟买型个体的家系图及相关个体的血型,下列说法错误的是( )
注:临床上将含凝集原A的称为A型,含凝集原B的称为B型,含凝集原A和凝集原B的称为AB型,凝集原A和凝集原B均不含的称为O型。
A.H基因表达的产物是合成凝集原A、凝集原B的基础
B.图2所示的家系中,5号个体一定是“孟买型”
C.图2所示的家系中,6号个体的基因型一定是HhIAIB
D.理论上A血型和B血型个体的基因型都有四种
【典例2】兔子的毛色多种多样,控制毛色的基因互为复等位基因。其中灰色由显性基因(T)控制,t1(青色)、t2(白色)、t3(褐色)均为T基因的等位基因。为了判断t1、t2、t3的显隐性关系,有人做了甲、乙、丙三组杂交实验,实验结果如下表所示。回答下列问题:
杂交试验
亲本组合
后代表型
甲
纯种青毛兔×纯种白毛兔
F1全为青毛兔
乙
纯种白毛兔×纯种褐毛兔
F1全为白毛兔
丙
F1青毛兔×F1白毛兔
F2青毛兔∶F2白毛兔=1∶1
(1)控制兔子毛色的复等位基因的遗传遵循_______。
(2)根据甲、乙、丙三组杂交实验结果判断t1、t2、t3间的显隐性关系是_______(用“>”的形式表示)。判断t1和t3的显隐性关系依据的是_______组实验,判断t1对t3呈显性或隐性的理由是_______。
(3)有一只白毛雄兔,若要检测其基因型,研究者选用多只纯合_______兔与上述白毛雄兔杂交,根据子代的表型即可确定该白毛雄兔的基因型。请用遗传图解表示该过程,并加以简要说明_______。
题型04 9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应
两对独立基因杂交,AaBb 自交为 9:3:3:1,测交为 1:1:1:1,出现变式多为基因互作。常见变式有 9:7、9:6:1、12:3:1、15:1、9:3:4 等,总数均为 16 份,可直接还原拆分。解题先用拆分法,一对一对算比例再相乘;根据总和判断是否为自由组合。测交变式也对应同步变化,如自交 9:7 则测交 1:3。答题时先看后代总数是否为 16,确定两对基因独立遗传,再按比例归类表现型,推导基因型与概率,步骤规范不易出错。
【典例1】水稻的叶色(紫色、绿色)由两对等位基因(A/a、D/d)控制,其籽粒颜色(紫色、棕色和白色)也由两对等位基因控制(B/b、D/d)。基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。用纯合的水稻植株进行如下杂交实验。有关分析错误的是( )
实验
亲本
F1表型
F2 表型及比例
实验1
叶色:紫叶×绿叶
紫叶
紫叶:绿叶=9: 7
实验2
粒色:紫粒×白粒
紫粒
紫粒:棕粒:白粒=9: 3: 4
A.由实验1可知,叶色的亲本基因型为 AADD和 aadd
B.由实验1可知,F₂水稻的绿叶性状能稳定遗传
C.由实验2可知,F₂中表型为白粒的基因型有3种
D.由实验2可知,F₂中的紫粒杂合子占全部紫粒的1/2
【典例2】家鼠毛色的黄色和黑色受两对等位基因A/a、B/b控制,其中A基因决定黄色,a基因决定黑色,B基因和b基因中有一个基因会使黑色转化为巧克力色。现有一对黄色鼠杂交,后代黄色:黑色:巧克力色=8:3:1.下列叙述错误的是( )
A.控制毛色的基因A/a、B/b遵循自由组合定律
B.杂交后代中表型为黄色小鼠的基因型有三种
C.基因A、B都存在显性纯合致死现象
D.使黑色转化为巧克力色的基因是b
题型05基因在染色体上位置的判定方法问题
判断基因位于常染色体、X 染色体还是 XY 同源区段,常用正反交法和隐雌 × 显雄杂交法。正反交结果一致,基因在常染色体;结果不同则在性染色体。用隐性雌性与显性雄性杂交,若后代雌雄性状表现有明显差异,为伴 X 遗传;若雌雄均有显性,多为常染色体或 XY 同源区段。若后代性状与性别相关联、雄性只传雄性,则为伴 Y 遗传。两对基因若后代不出现 9:3:3:1 及其变式,而是出现连锁现象,可判断位于一对同源染色体上。答题时先看性状是否与性别相关,再选择合适杂交组合推导,依据后代表现型比例与分布定位基因位置,逻辑清晰即可得分。
【典例1】果蝇的眼型(正常眼和星眼)受等位基因A、a控制,翅型(正常翅和小翅)受等位基因B、b控制(其中1对基因位于常染色体上,不考虑X、Y染色体的同源区段)。为进一步研究遗传机制,以纯合个体为材料进行了杂交实验,各组合重复多次,结果如下表。
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
星眼正常翅
正常眼小翅
星眼正常翅
星眼正常翅
乙
正常眼小翅
星眼正常翅
星眼正常翅
星眼小翅
丙
正常眼小翅
正常眼正常翅
正常眼正常翅
正常眼小翅
回答下列问题∶
(1)根据杂交结果可以判断,果蝇的眼型和翅型属于伴性遗传的是______,判断的依据是______。综合考虑A、a和B、b两对基因,它们的遗传符合孟德尔遗传定律中的______。
(2)两对相对性状中显性性状分别是______,组合甲F1的雌雄个体随机交配获得F2,则F2中正常眼小翅雌果蝇占______。
(3)果蝇的性染色体数目异常可影响性别,如XYY或XO为雄性,XXY为雌性。请从精子形成及受精作用的角度分析,XO型果蝇的形成原因可能是______。
【典例2】果蝇的正常眼和星眼受等位基因A、a控制,正常翅和小翅受等位基因B、b控制,两对基因都不位于X、Y染色体的同源区段。为进一步研究遗传机制,以纯合个体为材料进行了杂交实验,各组重复多次,结果如下表。回答下列问题。
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
星眼正常翅
正常眼小翅
星眼正常翅
星眼正常翅
乙
正常眼小翅
星眼正常翅
星眼正常翅
星眼小翅
丙
正常眼小翅
正常眼正常翅
正常眼正常翅
正常眼小翅
(1)果蝇的翅形中显性性状为______,控制它的基因位于______染色体上,后者可根据杂交组合______得出。小翅雄果蝇的次级精母细胞含有______个小翅基因。
(2)控制眼形和翅形的基因的遗传遵循______定律,若要验证,可选择正常眼小翅雌蝇与基因型为______的雄蝇杂交,统计子代的表型及比例。
(3)若选择甲杂交组合的F1雌雄蝇相互交配,F2雄蝇中星眼小翅占______,F2雌蝇中纯合子占______。
题型06遗传系谱图中遗传方式的判定及应用
先按口诀快速判断:无中生有为隐性,有中生无为显性;隐性看女病,父子都病为伴性,父子正常为常隐;显性看男病,母女都病为伴性,母女正常为常显。若只男性患病、父传子子传孙,为伴 Y 遗传。确定方式后,先写隐性个体基因型,再推导亲本与子代基因型,计算发病概率时注意排除不可能情况。计算前先标注世代与个体编号,区分 “患病男孩” 和 “男孩患病”,答题时先判断遗传方式,再写基因型,最后分步算概率,逻辑清晰、不漏条件就能少失分。
【典例1】某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且致病基因不位于Y染色体上。下列叙述错误的是( )
A.甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B.乙病的遗传方式为伴X染色体显性遗传病
C.Ⅲ3携带甲病致病基因的概率是2/3
D.同时考虑两种病,Ⅲ3个体的基因型可能有3种
【典例2】如图是某家系甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。现已查明Ⅱ3不携带致病基因。请据图回答:
(1)甲病的致病基因位于_____染色体上,乙病是_____性遗传病。
(2)写出下列个体的基因型:Ⅲ12为_____,Ⅲ9为_____。
(3)若Ⅲ9和Ⅲ12婚配,子女中同时患两种遗传病的概率为_____。
(4)若Ⅲ9和一个正常男性婚配,如果你是医生,根据他们家族的病史,你会建议他们生一个_____(填“男”或“女”)孩。
1.中国是传统的水稻种植大国,有一半以上人口以稻米为主食。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。现有突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C1所致,基因C1纯合时幼苗期致死。突变型1连续自交3代,F3成年植株中黄色叶植株的基因型及其占比为( )
A.CC1、2/9 B.CC、7/16
C.C1C1、7/9 D.CC1、7/9
2.某雌雄同株二倍体植物含有一对等位基因A和a,其中A基因纯合时该植物不能产生雌配子,a基因纯合时该植物不能产生雄配子,基因型为Aa的植株完全正常。现以若干基因型为Aa的植株为亲本交配得到F1.理论上,通过下列各交配方式所得F2植株中,完全正常植株所占比例不为1/2的是( )
A.让F1全部植株自交
B.让F1全部植株自由交配
C.让F1中基因型为AA、Aa的植株自由交配
D.让F1中基因型为Aa、aa的植株自由交配
3.某动物体毛的灰色、黄色和黑色分别由SG、SY和SB基因控制(已知这些控制毛色的基因位于常染色体上)。科研人员进行的杂交实验如表所示。有关说法错误的是( )
实验组别
杂交①
杂交②
杂交③
亲代
纯合灰色×纯合黄色
纯合灰色×纯合黑色
纯合黄色×纯合黑色
子代
灰色雌性42只
灰色雄性20只
黄色雄性22只
灰色雌性X只
灰色雄性Y只
黑色雄性Z只
黄色雌性36只
黄色雄性19只
黑色雄性17只
A.据表推测相同基因型的雄性个体表型可能不同
B.杂交②不同表型子代数X:Y:Z接近2:1:1
C.杂交①③子代黄色雄性个体都表达了SY基因
D.该实验不能验证SG、SY和SB基因的显隐性关系
4.长牡蛎属卵生型,雌雄异体,但是部分个体会转变成雌雄同体,可进行自交。已知长牡蛎外壳的颜色是由一对核基因控制的,灰色(D)对白色(d)是显性,外壳颜色的遗传规律是子代外壳颜色只由其母本核基因型决定而与其自身基因型无关。对以下杂交后结果的推测(设杂交后全部分开饲养)正确的是( )
A.♀DD×♂Dd,F1全是灰壳,F2中灰壳∶白壳=1∶1
B.♀dd×♂Dd,F1全是白壳,F2中灰壳∶白壳=1∶1
C.♀dd×♂DD,F1全是白壳,F2也全是白壳,F3中灰壳∶白壳=3∶1
D.♀DD×♂dd,F1全是灰壳,F2也全是灰壳,F3中灰壳∶白壳=3∶1
5.小麦茎秆的长度由两对等位基因A/a、B/b控制,已知植株茎的长度与显性基因的数目有关,且每个显性基因的遗传效应是相同的。现取两株纯合小麦植株杂交得F1,F1自交得F2,F2中茎秆长度70cm∶60cm∶50cm∶40cm∶30cm的比例约为1∶4∶6∶4∶1。下列叙述正确的是( )
A.亲本的基因型可能为AABB×aabb或AAbb×aaBB
B.F2中与亲本表型相同的类型占7/8或5/8
C.F2中茎秆长度为50cm的植株中纯合子比例为1/3
D.F1小麦进行测交,测交后代有3种表型且比例为1∶2∶1
6.孔雀的性别决定为ZW型,群体中的性别比例为1∶1,孔雀的眼色受两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制。甲乙是两个纯合品种,均为红色眼。分析以下杂交实验结果,下列说法正确的是( )
A.Z、W染色体只存在于生殖细胞中
B.性别比例为1∶1的原因是含Z染色体的雄配子∶含W染色体的雄配子=1∶1
C.杂交2的亲本基因型可能是AAZbZb和aaZBW
D.杂交1中F1雌雄个体相互交配,F2中红眼雄孔雀所占比例为
7.如图为某单基因遗传病的家系图,由等位基因A、a控制,Ⅱ1不携带致病基因。下列说法错误的是( )
A.该遗传病的遗传方式可能是常染色体显性遗传或伴X隐性遗传或伴X显性遗传
B.Ⅱ7不会向后代传递致病基因
C.Ⅲ3体细胞中基因A最多时有4个
D.Ⅱ2,Ⅱ3,Ⅲ3都为杂合子
8.某两性花植物的紫茎和绿茎是一对相对性状,由基因D/d控制,花色有蓝色、粉色和白色三种,分别由一组复等位基因B1、B2、B3控制。回答下列问题:
(1)某紫茎植株自交,子代中紫茎:绿茎=1:1,说明______为显性性状;若该紫茎植株产生的雄配子存在异常,雌配子正常,则子代中紫茎:绿茎=1:1的原因可能是______。
(2)工作人员用蓝花植株甲、蓝花植株乙和白花植株进行杂交实验,结果如图1所示:
蓝花植株甲的基因型是______,实验③子代蓝花植株:粉花植株=2:1的原因是______。
(3)母性效应是指子代某一性状的表型由母体的染色体基因型决定,而不受自身基因型的支配。该植物叶片有白斑和无白斑的遗传符合母性效应,一叶片有白斑植株和一叶片无白斑植株杂交的过程如图2所示。叶片有白斑的植株的基因型可能为______。F₁自交得到F₂,F₂中叶片有白斑的植株所占比例为______;若F₂自交,F₃中叶片有白斑的植株所占比例为______。
9.家蚕的椭圆形茧与纺锤形茧由基因A/a控制,食桑快与食桑慢由基因B/b控制。雄蚕出丝率高,生产上选择性地调控家蚕性别比例有利于提高蚕丝产量。已知家蚕性别决定方式为ZW型,不考虑Z、W染色体同源区段。某研究小组进行了如下杂交实验得F1,F1雌雄交配得F2,结果如下表。回答下列问题:
实验
实验一
实验二
P
椭圆形茧食桑慢♀×纺锤形茧食桑快♂
椭圆形茧食桑慢♂×纺锤形茧食桑快♀
F1
椭圆形茧食桑快♂:纺锤形茧食桑快♀=1:1
椭圆形茧食桑快
F2
椭圆形茧食桑快:纺锤形茧食桑快:椭
圆形茧食桑慢:纺锤形茧食桑慢=3:3:1:1
♀:椭圆形茧食桑快:纺锤形茧食桑快:椭圆
形茧食桑慢:纺锤形茧食桑慢=3:3:1:1;
♂:椭圆形茧食桑快:椭圆形茧食桑慢=3:1
(1)控制茧形状的基因A/a位于___________(填“常”“Z”或“W”)染色体上。b基因控制的性状是___________。
(2)实验一中,母本基因型为____________。F2中食桑快个体自由交配,仅考虑食性,子代中食桑快的比例为_________。
(3)实验二中,F1中雌性个体产生的配子种类有_______种。F2中椭圆形茧个体自由交配,子代中A基因的频率为______。
(4)蚕在生长过程中会经历蜕皮,蜕皮期间称为“眠”。蚕的四眠与五眠是一对相对性状,研究小组对野生型纯合四眠蚕进行X射线处理,得到一只五眠雌性突变体。研究发现:五眠突变性状是位于某条染色体上的一个基因发生突变导致的。研究小组以上述蚕为材料,设计杂交方案,探究突变基因的显隐性和在染色体上的位置。
①杂交方法:选择____________交配,观察并统计子代蚕的表型及其比例。
②结果与结论:若_________,则突变基因在常染色体上,突变基因为显性基因。若_______,则突变基因在Z染色体上,突变基因为隐性基因。
10.甲病(A、a)和乙病(B、b)均为单基因遗传病,分别由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体上。甲病为“卵子死亡”症,患者卵子退化不育,已知Ⅱ-1含甲病致病基因,Ⅱ-2不含甲病致病基因。图1是某家系遗传系谱图,图2是部分个体乙病相关基因用特定限制酶处理后的电泳图谱。回答问题:
(1)甲病的遗传方式是__________遗传,Ⅱ-3的甲病致病基因来自__________。欲调查甲病的发病率应从__________中调查。
(2)据图乙分析,乙病的遗传方式是__________遗传,乙病致病基因是由正常基因发生了碱基对的__________所致。
(3)Ⅱ-1与Ⅱ-2再生一个患甲病后代的概率是__________。Ⅱ-4和Ⅲ-4基因型相同的概率是__________。
(4)若Ⅲ-2与一个表现型正常的男性婚配,生了一个性染色体组成为XBXBY的男孩,试分析原因是__________。
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
重难点01 遗传规律应用
1.自由组合定律中非等位基因独立遗传的理解,多对性状综合分析。
2.致死、不完全显性、复等位基因、基因互作等特殊比例分析。
3.伴性遗传与常染色体遗传同时存在时的概率计算。
4.系谱图中不确定基因型情况下的概率范围判断。
5.遗传规律在杂交育种、优生指导、遗传病风险估算中的综合应用。
1. 分离定律综合问题分析(异常现象分析)
(1)核心实质
减数分裂形成配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代(异常现象不改变分离定律核心,仅影响性状表现或比例)。
(2)常见异常现象及分析
异常类型
具体表现
原因分析
典型比例
不完全显性
杂合子表现型介于显性与隐性之间
显性基因表达不充分,无法完全掩盖隐性基因作用
AA:Aa:aa=1:2:1(表现型与基因型比例一致)
共显性
杂合子同时表现出显性和隐性基因控制的性状
显性基因与隐性基因可同时表达,无相互掩盖
如AB型血(IAIB),表现型无固定分离比(随亲本基因型变化)
致死现象
隐性基因纯合时个体死亡,显性个体存活
隐性纯合子(aa)胚胎致死或幼年致死,无法存活
Aa×Aa→AA:Aa=1:2(无aa个体)
配子致死
某种基因型的配子无法形成或存活
如A配子致死,仅a配子可参与受精
Aa×Aa→aa(全为隐性);Aa×aa→aa(全为隐性)
从性遗传
性状表现与性别相关,但基因位于常染色体上
基因表达受性别影响,同一基因型在雌雄个体中表现不同
如绵羊角:Aa(公羊有角,母羊无角),比例随性别拆分
(3)异常现象解题关键
先判断是否遵循分离定律:看等位基因是否随同源染色体分离(核心不变);
再分析异常原因:结合表现型比例、个体存活情况,判断是致死、不完全显性还是其他类型;
计算时调整比例:排除致死个体或异常配子,再根据分离定律推导基因型和表现型比例。
2. 两对及以上相对性状的遗传(自由组合定律)
(1)实质
减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)典型比例
双杂合子自交(YyRr×YyRr):表现型比例:9:3:3:1;基因型种类:9种
双杂合子测交(YyRr×yyrr):后代表现型比例:1:1:1:1
(3)特殊性状分离比(基因互作)
9:3:4 → 隐性上位;9:6:1 → 累加效应;9:7 → 互补作用;12:3:1 → 显性上位;15:1 → 重叠作用;13:3 → 抑制作用
3. 伴性遗传
(1)分类与特点
① 伴X染色体隐性遗传(如红绿色盲、血友病)
男患者多于女患者
隔代交叉遗传:男性致病基因→女儿→外孙
女患者的父亲和儿子一定患病
② 伴X染色体显性遗传(如抗维生素D佝偻病)
女患者多于男患者
连续遗传,世代相传
男患者的母亲和女儿一定患病
③ 伴Y染色体遗传
患者全为男性
父传子、子传孙,限雄遗传
(2)遗传规律应用
判断基因位置:常染色体 / X染色体 / Y染色体
指导优生优育,避免遗传病患儿出生
分析家族系谱图,计算患病概率
4. 遗传规律的综合计算
(1)配子类型计算
一对等位基因:2种(如Aa→A、a)
n对等位基因独立遗传:2ⁿ 种
(2)基因型与表现型计算
先拆分为多对分离定律分别计算
再用乘法原理组合结果
子代基因型种类 = 各对杂交组合基因型种数相乘
子代表现型种类 = 各对杂交组合表现型种数相乘
(3)概率计算原则
加法原理:互斥事件出现的概率相加
乘法原理:独立事件同时出现的概率相乘
患病概率 = 1 - 正常概率
5. 系谱图中遗传方式判断
(1)判断步骤
先看是否伴Y:父传子、子传孙,只男患病
判断显隐性:无中生有为隐性,有中生无为显性
判断常染色体还是X染色体:隐性看女病(女病父正、子正→常隐);显性看男病(男病母正、女正→常显)
(2)常见结论
父母正常生患病女儿 → 一定是常染色体隐性遗传
父母患病生正常女儿 → 一定是常染色体显性遗传
题型01自交自由组合
一对等位基因的自交是遗传计算的基础,解题思路清晰且固定。以杂合子Aa自交为例,后代基因型比例为AA:Aa:aa=1:2:1,表现型比例为显性:隐性 = 3:1。连续自交时,杂合子 Aa 比例逐代减半,第 n 代 Aa 占 (1/2)ⁿ,纯合子比例随之增加。若每代淘汰隐性个体,可直接用公式快速计算显性纯合子与杂合子的比例。解题时先判断显隐性,再推导基因型,最后计算概率,抓住 “分离定律” 核心,步骤简洁,不易出错。
【典例1】下图表示不同豌豆植株体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布(D/d控制茎的高度,Y/y控制子叶颜色,R/r控制种子形状)。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料
B.在甲、乙杂交后代中挑选出双显性个体自交即可验证自由组合定律
C.将丙中的三对基因分别用三种颜色的荧光标记,观察减数分裂可验证自由组合定律
D.将丁中的五种基因分别用五种颜色的荧光标记,观察减数分裂可能看到染色单体交换片段
【答案】B
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、甲、乙、丙、丁的基因型中均含有等位基因,因而都可以作为验证基因分离定律的材料,A正确;
B、在甲、乙杂交产生的后代的基因型有四种类型,需要从后代中挑选出基因型为YyRr的个体自交即可验证自由组合定律,但二者杂交产生的双显类型有两种基因型,分别为YyRr和YYRr,B错误;
C、将丙中的三对基因分别用三种颜色的荧光标记,观察减数分裂可验证自由组合定律,因为丙中含有的Y和y、R和r分别位于两对同源染色体上,C正确;
D、将丁中的五种基因分别用五种颜色的荧光标记,观察减数分裂可能看到染色单体交换片段,因为同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换发生在等位基因之间,D正确。
故选B。
【典例2】具有两对相对性状的纯合体亲本杂交,子一代自交,若符合自由组合定律,子二代个体中重组类型所占的比例为
A.9/16 B.6/16 C.3/8或5/8 D.3/6或l/6
【答案】C
【详解】设两对相对性状分别受受A、a和B、b的控制。由纯合的具有这两对相对性状的亲本有两种可能:
(1)P:AABB×aabb→F1:AaBb→F2:9A_B_:3A_bb、3aaB_、1aabb,则F2中出现的重组性状为3A_bb、3aaB_,概率为3/8。
(2)P:AAbb×aaBB→F1:AaBb→F2:9A_B_:3A_bb、3aaB_、1aabb,则F2中出现的重组性状为9A_B_、1aabb,概率为5/8,故选C。
题型02致死问题
遗传致死题的关键是先按正常分离定律写出基因型,再剔除致死个体,重新分配比例。常见有配子致死、合子致死、胚胎致死等类型。解题时,先写出亲本产生的配子及正常后代基因型比例,再根据题干条件删除致死类型,对存活个体重新计算比例。若出现异常分离比,如 2:1、1:1 等,多为显性纯合致死。遇到两对基因时,仍用拆分法,一对一对判断是否致死,再组合存活基因型。答题时先标注致死基因型,再推导存活后代的比例,步骤清晰、不易出错。
【典例1】某植物(2n)的籽粒颜色由一对等位基因A/a控制,存在显性纯合致死现象,且基因型为a的雄配子有50%的不育率。现以基因型为Aa的植株作为亲本进行自交,观察后代的表型及比例。该亲本自交后代的表型比例为
A.显性∶隐性=2∶1 B.显性∶隐性=5∶1 C.显性∶隐性=3∶1 D.显性∶隐性=4∶1
【答案】C
【详解】亲本基因型为Aa,自交时需分析配子比例:雌配子:正常产生,A:a=1:1(概率各1/2),雄配子:因a雄配子50%不育,可育雄配子比例为A:a=2:1(即A占2/3,a占1/3)。后代基因型概率计算:AA:Aa:aa=1/3:1/2:1/6=2:3:1。因为AA致死,所以显性Aa:隐性aa=3:1,ABD错误,C正确。
【典例2】某个鼠群有基因纯合致死现象(在胚胎时期就使个体死亡),该鼠群的体色有黄色(Y)和灰色(y),尾巴有短尾(D)和长尾(d)。任意取雌雄两只黄色短尾鼠经多次交配,F1的表型为黄色短尾︰黄色长尾︰灰色短尾︰灰色长尾=4︰2︰2︰1。则下列相关说法不正确的是( )
A.两个亲本的基因型均为YyDd
B.F1中黄色短尾个体的基因型为YyDd
C.F1中只有显性纯合子在胚胎时期死亡
D.F1中黄色长尾和灰色短尾的基因型分别是Yydd和yyDd
【答案】C
【详解】A、一对黄色短尾个体经多次交配,F1的表型为黄色短尾:黄色长尾:灰色短尾:灰色长尾=4:2:2:1,其中黄色:灰色=2:1,短尾:长尾=2:1,由此可推知当有显性基因纯合时,有致死现象,因此两个亲本的基因型均为YyDd,A正确;
B、由于显性基因纯合时致死,因此F1中黄色短尾个体的基因型均为YyDd,B正确;
C、只要基因型中含有YY 或 DD(即存在显性纯合)的个体均在胚胎时期死亡,并非只有显性纯合子死亡,C错误;
D、由于显性纯合基因致死,因此F1中黄色长尾和灰色短尾的基因型分别是Yydd和yyDd,D正确。
题型03复等位基因
复等位基因是指同一基因位点存在三个及以上等位基因,答题时先明确显隐性关系,再按一对等位基因的思路分析。解题步骤:先根据题干确定显隐性顺序,如人类 ABO 血型中 IA>i、IB>i,IA 与 IB 共显性;再写出所有基因型与对应表现型,避免遗漏。计算时遵循分离定律,用配子法或棋盘法推导后代基因型及比例,注意同一基因只有两个等位基因参与组合。遇到概率问题先拆分亲本基因型,再逐一杂交计算,最后合并结果。答题时先梳理显隐性,再规范书写基因型,重点区分共显性与完全显性,防止比例判断错误。
【典例1】研究表明,人的ABO血型与复等位基因(IA、IB、i)、H/h基因均有关,二者独立遗传,在人体内,前体物质在H基因的作用下形成H物质,而hh的人不能把前体物质转变成H物质,这类人被称为孟买型。H物质在IA基因的作用下,形成凝集原A、在IB基因的作用下形成凝集原B、而ii的人不能转变H物质(如图1所示)。图2是一个孟买型个体的家系图及相关个体的血型,下列说法错误的是( )
注:临床上将含凝集原A的称为A型,含凝集原B的称为B型,含凝集原A和凝集原B的称为AB型,凝集原A和凝集原B均不含的称为O型。
A.H基因表达的产物是合成凝集原A、凝集原B的基础
B.图2所示的家系中,5号个体一定是“孟买型”
C.图2所示的家系中,6号个体的基因型一定是HhIAIB
D.理论上A血型和B血型个体的基因型都有四种
【答案】B
【详解】A、H物质在IA基因的作用下,形成凝集原A、在IB基因的作用下形成凝集原B,所以H基因表达的产物是合成凝集原A、凝集原B的基础,A正确;
B、由于5号个体是O型,因此3号的基因型可能是HhIAi,5号个体基因型可能是Hhii,故5号个体不一定是“孟买型”,B错误;
C、由于6号个体是AB型,因此4号的基因型是hhIBi,由此可推知AB型6号的基因型HhIAIB,C正确;
D、由题意可知,H_ IAIA、 H_ IAi为A型血,有4种基因型;H_IBIB、 H_ IBi为B血型,有4种基因型,即理论上A血型和B血型个体的基因型都有四种,D正确。
故选B。
【典例2】兔子的毛色多种多样,控制毛色的基因互为复等位基因。其中灰色由显性基因(T)控制,t1(青色)、t2(白色)、t3(褐色)均为T基因的等位基因。为了判断t1、t2、t3的显隐性关系,有人做了甲、乙、丙三组杂交实验,实验结果如下表所示。回答下列问题:
杂交试验
亲本组合
后代表型
甲
纯种青毛兔×纯种白毛兔
F1全为青毛兔
乙
纯种白毛兔×纯种褐毛兔
F1全为白毛兔
丙
F1青毛兔×F1白毛兔
F2青毛兔∶F2白毛兔=1∶1
(1)控制兔子毛色的复等位基因的遗传遵循_______。
(2)根据甲、乙、丙三组杂交实验结果判断t1、t2、t3间的显隐性关系是_______(用“>”的形式表示)。判断t1和t3的显隐性关系依据的是_______组实验,判断t1对t3呈显性或隐性的理由是_______。
(3)有一只白毛雄兔,若要检测其基因型,研究者选用多只纯合_______兔与上述白毛雄兔杂交,根据子代的表型即可确定该白毛雄兔的基因型。请用遗传图解表示该过程,并加以简要说明_______。
【答案】(1)分离定律
(2) t1>t2>t3 丙组 F2青毛兔∶F2白毛兔=1∶1,说明t1t3表现为青毛,即t1对t3为显性
(3) 褐毛(雌) 若后代均为白毛兔,则白毛雄兔基因型为t2t2;若后代白毛兔∶褐毛兔1∶1,则白毛雄兔基因型为t2t3
即_t3可能为t3t3或t2t3,即表现为褐毛或白毛,据此可做出相应的判断。
【详解】(1)兔子的毛色多种多样,其中灰色由显性基因(T)控制,t1(青色)、t2(白色)、t3(褐色)均为T基因的等位基因,属于复等位基因控制兔子毛色基因的遗传遵循分离定律。
(2)根据甲实验,F1全为青毛兔,判断t1和t2的显隐性关系t1>t2,根据乙实验,F1全为白毛兔,判断t3和t2的显隐性关系t2>t3,即t1、t2、t3间的显隐性关系是t1>t2>t3。判断t1和t3的显隐性关系依据的是丙组实验,F1青毛兔t1t2×F1白毛兔t2t3,F2的基因型t1t2,t1t3,t2t2,t2t3,又因为F2青毛兔∶F2白毛兔=1∶1,可推断t1t3表现为青毛,判断t1对t3呈显性。
(3)有一只白毛雄兔,若要检测其基因型,可选用多只褐毛雌兔与上述白毛雄兔杂交,根据子代的表型即可确定该白毛雄兔的基因型。若后代均为白毛兔,则白毛雄兔基因型为t2t2;若后代白毛兔∶褐毛兔1∶1,则白毛雄兔基因型为t2t3。
相应的遗传图解可表示如下:即_t3可能为t3t3或t2t3,即表现为褐毛或白毛,据此可做出相应的判断。
题型04 9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应
两对独立基因杂交,AaBb 自交为 9:3:3:1,测交为 1:1:1:1,出现变式多为基因互作。常见变式有 9:7、9:6:1、12:3:1、15:1、9:3:4 等,总数均为 16 份,可直接还原拆分。解题先用拆分法,一对一对算比例再相乘;根据总和判断是否为自由组合。测交变式也对应同步变化,如自交 9:7 则测交 1:3。答题时先看后代总数是否为 16,确定两对基因独立遗传,再按比例归类表现型,推导基因型与概率,步骤规范不易出错。
【典例1】水稻的叶色(紫色、绿色)由两对等位基因(A/a、D/d)控制,其籽粒颜色(紫色、棕色和白色)也由两对等位基因控制(B/b、D/d)。基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。用纯合的水稻植株进行如下杂交实验。有关分析错误的是( )
实验
亲本
F1表型
F2 表型及比例
实验1
叶色:紫叶×绿叶
紫叶
紫叶:绿叶=9: 7
实验2
粒色:紫粒×白粒
紫粒
紫粒:棕粒:白粒=9: 3: 4
A.由实验1可知,叶色的亲本基因型为 AADD和 aadd
B.由实验1可知,F₂水稻的绿叶性状能稳定遗传
C.由实验2可知,F₂中表型为白粒的基因型有3种
D.由实验2可知,F₂中的紫粒杂合子占全部紫粒的1/2
【答案】D
【详解】A、实验1中F2叶色表型比为9:7,属于9:3:3:1的变形,说明F1叶色基因型为AaDd,且紫叶基因型为A_D_,其余基因型均为绿叶;亲本为纯合紫叶和纯合绿叶,若绿叶亲本为AAdd或aaDD,与纯合紫叶AADD杂交的F1为单杂合子,F2表型比为3:1,不符合实验结果,因此绿叶亲本只能为aadd,亲本组合为AADD×aadd,A正确;
B、F2绿叶个体的基因型为A_dd、aaD_、aadd,三类个体自交后代均无法同时出现A和D的显性基因,不会产生紫叶性状,均能稳定遗传,B正确;
C、实验2中F2粒色表型比为9:3:4,属于9:3:3:1的变形,白粒对应隐性单基因纯合的类型(如bb__),包含bbDD、bbDd、bbdd共3种基因型,C正确;
D、实验2中F2紫粒基因型为B_D_,共占9份,其中仅BBDD为纯合子,占紫粒的1/9,因此紫粒杂合子占全部紫粒的8/9,D错误。
【典例2】家鼠毛色的黄色和黑色受两对等位基因A/a、B/b控制,其中A基因决定黄色,a基因决定黑色,B基因和b基因中有一个基因会使黑色转化为巧克力色。现有一对黄色鼠杂交,后代黄色:黑色:巧克力色=8:3:1.下列叙述错误的是( )
A.控制毛色的基因A/a、B/b遵循自由组合定律
B.杂交后代中表型为黄色小鼠的基因型有三种
C.基因A、B都存在显性纯合致死现象
D.使黑色转化为巧克力色的基因是b
【答案】C
【详解】A、亲代杂交后代比例为8:3:1,总和为12,为9:3:3:1的变式(有致死),符合两对独立遗传基因的性状分离比,说明A/a和B/b遵循自由组合定律,A正确;
B、子代比例为8:3:1,说明A_:aa=2:1,说明AA表现为显性纯合致死,存活的黄色小鼠基因型为AaBB、AaBb、Aabb,共三种,B正确;
C、若A和B显性纯合均致死,则子代中AABB、AABb等基因型个体无法存活,但题目中子代黄色占8/12,说明仅AA显性纯合致死,B显性纯合未致死,C错误;
D、当A不存在时,B_表现为黑色,bb表现为巧克力色,因此使黑色转化为巧克力色的基因是b,D正确。
题型05基因在染色体上位置的判定方法问题
判断基因位于常染色体、X 染色体还是 XY 同源区段,常用正反交法和隐雌 × 显雄杂交法。正反交结果一致,基因在常染色体;结果不同则在性染色体。用隐性雌性与显性雄性杂交,若后代雌雄性状表现有明显差异,为伴 X 遗传;若雌雄均有显性,多为常染色体或 XY 同源区段。若后代性状与性别相关联、雄性只传雄性,则为伴 Y 遗传。两对基因若后代不出现 9:3:3:1 及其变式,而是出现连锁现象,可判断位于一对同源染色体上。答题时先看性状是否与性别相关,再选择合适杂交组合推导,依据后代表现型比例与分布定位基因位置,逻辑清晰即可得分。
【典例1】果蝇的眼型(正常眼和星眼)受等位基因A、a控制,翅型(正常翅和小翅)受等位基因B、b控制(其中1对基因位于常染色体上,不考虑X、Y染色体的同源区段)。为进一步研究遗传机制,以纯合个体为材料进行了杂交实验,各组合重复多次,结果如下表。
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
星眼正常翅
正常眼小翅
星眼正常翅
星眼正常翅
乙
正常眼小翅
星眼正常翅
星眼正常翅
星眼小翅
丙
正常眼小翅
正常眼正常翅
正常眼正常翅
正常眼小翅
回答下列问题∶
(1)根据杂交结果可以判断,果蝇的眼型和翅型属于伴性遗传的是______,判断的依据是______。综合考虑A、a和B、b两对基因,它们的遗传符合孟德尔遗传定律中的______。
(2)两对相对性状中显性性状分别是______,组合甲F1的雌雄个体随机交配获得F2,则F2中正常眼小翅雌果蝇占______。
(3)果蝇的性染色体数目异常可影响性别,如XYY或XO为雄性,XXY为雌性。请从精子形成及受精作用的角度分析,XO型果蝇的形成原因可能是______。
【答案】(1) 翅型 乙(丙)组杂交组合中翅型性状的遗传与性别相关联(或正交与反交的后代表型不同) (分离定律和)自由组合定律
(2) 星眼、正常翅 0
(3)在精子形成过程中,减数分裂Ⅰ(同源染色体未分离)或减数分裂Ⅱ(姐妹染色单体未分离)异常,形成了不含性染色体的精子,与正常卵细胞受精
【详解】(1)分析题意可知,甲、乙组中星眼与正常眼杂交,子代全为星眼,说明星眼为显性,且性别与形状无关,A、a基因位于常染色体上;甲组中雌性正常翅与雄性小翅杂交,子代全为正常翅,乙组中雌性小翅与雄性正常翅杂交,子代中雌性为正常翅,雄性为小翅,正交与反交的后代表型不同,说明该性状与性别相关联,位于X染色体上,且正常翅为显性,两对基因分别位于两对同源染色体,它们的遗传遵循自由组合定律。
(2)由杂交组合甲,亲本星眼正常翅(♀)和正常眼小翅(♂)杂交,F1全为星眼正常翅,可知星眼和正常翅为显性,组合甲中母本为星眼正常翅,均为显性性状,且为纯合子,故基因型为AAXBXB,父本基因型为aaXbY,F1的雌雄个体(AaXBXb和AaXBY)随机交配,不可能产生正常眼小翅雌果蝇(aaXbXb)后代。
(3)卵细胞含有X染色体,从精子与卵细胞形成及受精作用的角度分析,XO型果蝇中的X来自于卵细胞,故XO型果蝇的形成原因可能是在精子形成过程中,减数分裂Ⅰ(同源染色体未分离)或减数分裂Ⅱ(姐妹染色单体未分离)异常,形成了不含性染色体的精子,与正常卵细胞受精。
【典例2】果蝇的正常眼和星眼受等位基因A、a控制,正常翅和小翅受等位基因B、b控制,两对基因都不位于X、Y染色体的同源区段。为进一步研究遗传机制,以纯合个体为材料进行了杂交实验,各组重复多次,结果如下表。回答下列问题。
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
星眼正常翅
正常眼小翅
星眼正常翅
星眼正常翅
乙
正常眼小翅
星眼正常翅
星眼正常翅
星眼小翅
丙
正常眼小翅
正常眼正常翅
正常眼正常翅
正常眼小翅
(1)果蝇的翅形中显性性状为______,控制它的基因位于______染色体上,后者可根据杂交组合______得出。小翅雄果蝇的次级精母细胞含有______个小翅基因。
(2)控制眼形和翅形的基因的遗传遵循______定律,若要验证,可选择正常眼小翅雌蝇与基因型为______的雄蝇杂交,统计子代的表型及比例。
(3)若选择甲杂交组合的F1雌雄蝇相互交配,F2雄蝇中星眼小翅占______,F2雌蝇中纯合子占______。
【答案】(1) 正常翅 X/性 乙、丙 0或2
(2) 自由组合 AaXBY
(3) 3/8 1/4
【详解】(1)甲组正常翅和小翅杂交,子代全为正常翅,判断正常翅为显性性状,乙和丙组中雌性小翅与雄性正常翅杂交,子代中雌性为正常翅,雄性为小翅,说明该性状与性别相关联,位于X染色体上。小翅雄果蝇的次级精母细胞中由于X、Y染色体分开,因此含有0或2个小翅基因。
(2)甲、乙组中星眼与正常眼杂交,子代全为星眼,说明星眼为显性,且性别与性状无关,A、a基因位于常染色体上,而控制翅形的基因位于X染色体上,所以两对基因遵循基因自由组合定律。若要验证,可选择正常眼小翅雌蝇(aaXbXb)与基因型为AaXBY的雄蝇杂交,若后代中星眼正常翅雌蝇:正常眼正常翅雌蝇:星眼小翅雄蝇:正常眼小翅雄蝇=1:1:1:1,则两对基因分别位于两对同源染色体,它们的遗传遵循自由组合定律。
(3)组合甲中雌性为星眼正常翅,均为显性性状,且为纯合子,故基因型为AAXBXB;父本全为隐性性状,且为纯合子,故基因型为aaXbY。F1的基因型为AaXBXb、AaXBY,若甲组F1的雌雄果蝇相互交配,利用拆分法计算,星眼(A-):正常眼(aa)=3:1,纯合子(AA、aa):杂合子(Aa)=1:1,雄性中正常翅XBY:小翅XbY=1:1,则F2雄蝇中星眼小翅占3/4×1/2=3/8;雌蝇中均为正常翅,其中XBXB:XBXb=1:1,则F2雌蝇中纯合子占1/2×1/2=1/4。
题型06遗传系谱图中遗传方式的判定及应用
先按口诀快速判断:无中生有为隐性,有中生无为显性;隐性看女病,父子都病为伴性,父子正常为常隐;显性看男病,母女都病为伴性,母女正常为常显。若只男性患病、父传子子传孙,为伴 Y 遗传。确定方式后,先写隐性个体基因型,再推导亲本与子代基因型,计算发病概率时注意排除不可能情况。计算前先标注世代与个体编号,区分 “患病男孩” 和 “男孩患病”,答题时先判断遗传方式,再写基因型,最后分步算概率,逻辑清晰、不漏条件就能少失分。
【典例1】某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且致病基因不位于Y染色体上。下列叙述错误的是( )
A.甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B.乙病的遗传方式为伴X染色体显性遗传病
C.Ⅲ3携带甲病致病基因的概率是2/3
D.同时考虑两种病,Ⅲ3个体的基因型可能有3种
【答案】BD
【详解】A、Ⅱ1和Ⅱ2表现正常,却生出了患甲病的女儿,因此甲病为常染色体隐性遗传病,A正确;
B、Ⅱ4和Ⅱ5患乙病,而Ⅲ4正常,根据有中生无为显性可知,乙病为显性遗传病,根据男患母女患可判断乙病极有可能是伴X染色体显性遗传病,也有可能是常染色体显性遗传病,B错误;
C、假设与甲病有关的基因为A、a。Ⅱ4和Ⅱ5不患甲病,而Ⅲ5患甲病,且甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ4和Ⅱ5的基因型为Aa,Ⅲ3不患甲病,基因型为1/3AA、2/3Aa,因此Ⅲ3携带甲病致病基因的概率是2/3,C正确;
D、假设与乙病有关的基因为B、b。对于乙病,Ⅱ4和Ⅱ5患病,Ⅲ4正常,Ⅱ4和Ⅱ5的基因型分别为XBY、XBXb,则Ⅲ3的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb。如果乙病为常染色体显性遗传病,由于Ⅲ4表现正常,基因型是bb,父母患病基因型是Bb和Bb,则Ⅲ3基因型是1/3BB和2/3Bb,因此对于乙病,Ⅲ3的基因型都有两种。而对于甲病,Ⅲ3的基因型为1/3AA、2/3Aa。因此同时考虑两种病,Ⅲ3个体的基因型可能有4种,而不是3种,D错误。
【典例2】如图是某家系甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。现已查明Ⅱ3不携带致病基因。请据图回答:
(1)甲病的致病基因位于_____染色体上,乙病是_____性遗传病。
(2)写出下列个体的基因型:Ⅲ12为_____,Ⅲ9为_____。
(3)若Ⅲ9和Ⅲ12婚配,子女中同时患两种遗传病的概率为_____。
(4)若Ⅲ9和一个正常男性婚配,如果你是医生,根据他们家族的病史,你会建议他们生一个_____(填“男”或“女”)孩。
【答案】(1) 常 伴X染色体隐
(2) AAXBY或AaXBY aaXBXB或aaXBXb
(3)1/12
(4)女
【详解】(1)甲病:Ⅱ-7和Ⅱ-8为患者,其女儿Ⅲ-11正常(有中生无),为显性遗传病,且父病女正,不可能是伴X染色体遗传病,所以甲病为常染色体上的显性遗传病。乙病:Ⅱ-3和Ⅱ-4正常,其儿子Ⅲ-10为患者(无中生有),为隐性遗传病,因为Ⅱ-3不携带致病基因,所以乙病为伴X染色体隐性遗传病。
(2)Ⅲ-9表型正常,就甲病而言,Ⅲ-9的基因型一定是aa;就乙病而言,Ⅲ-9的基因型是XBXB或XBXb,组合后Ⅲ-9的基因型应该是aaXBXB或aaXBXb。III-12不患乙病,其父母患甲病,但有个正常的姐妹aa,因此父母基因型是Aa,III-12的基因型是AAXBY或AaXBY。
(3)Ⅲ-9(aaXBXB或aaXBXb,其为XBXB的概率为1/2、XBXb的概率为1/2)和Ⅲ-12(AAXBY或AaXBY,其为AA的概率为1/3、Aa的概率为2/3)婚配,他们的子女患甲病的概率为1/3+2/3×1/2=2/3,患乙病的概率为1/2×1/4=1/8,所以同时患两种遗传病的概率为2/3×1/8=1/12。
(4)若Ⅲ-9和一个正常男性婚配,就甲病而言,子女全部正常(aa);就乙病而言,女儿全部正常,所以应建议他们生一个女孩。
1.中国是传统的水稻种植大国,有一半以上人口以稻米为主食。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。现有突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C1所致,基因C1纯合时幼苗期致死。突变型1连续自交3代,F3成年植株中黄色叶植株的基因型及其占比为( )
A.CC1、2/9 B.CC、7/16
C.C1C1、7/9 D.CC1、7/9
【答案】A
【详解】突变型1基因型为CC₁,C₁C₁纯合致死,连续自交3代后,每次自交子代中C₁C₁都会致死,F₃成年植株中黄色叶基因型为杂合子CC₁,子一代中基因型及比例为1/3CC、2/3CC1,子二代中CC=1/3+2/3×1/4=1/2,CC1=2/3×1/2=1/3,C1C1=2/3×1/4=1/6(致死),所以CC的比例为3/5,CC1的比例为2/5,F3中CC=3/5+2/5×1/4=7/10,CC1=2/5×1/2=1/5,C1C1=2/5×1/4=1/10(致死),所以F3成年植株中黄色叶植株的基因型及其占比为CC1、1/5÷(1-1/10)=2/9,A正确,BCD错误。
故选A。
2.某雌雄同株二倍体植物含有一对等位基因A和a,其中A基因纯合时该植物不能产生雌配子,a基因纯合时该植物不能产生雄配子,基因型为Aa的植株完全正常。现以若干基因型为Aa的植株为亲本交配得到F1.理论上,通过下列各交配方式所得F2植株中,完全正常植株所占比例不为1/2的是( )
A.让F1全部植株自交
B.让F1全部植株自由交配
C.让F1中基因型为AA、Aa的植株自由交配
D.让F1中基因型为Aa、aa的植株自由交配
【答案】B
【详解】A、基因型为Aa的植株为亲本交配得到F1,F₁中AA无雌配子、aa无雄配子,二者自交均无法产生后代,仅Aa可完成自交,Aa自交后代中基因型为Aa的完全正常植株占1/2,A错误;
B、F₁自由交配时,可作为母本的是Aa、aa,比例为2:1,产生雌配子A占1/3、a占2/3;可作为父本的是AA、Aa,比例为1:2,产生雄配子A占2/3、a占1/3;后代中Aa占(1/3×1/3)+(2/3×2/3)=5/9,比例不为1/2,B正确;
C、F₁中AA、Aa比例为1:2,自由交配时仅Aa可作为母本,产生雌配子A:a=1:1;父本为AA、Aa,产生雄配子A占2/3、a占1/3;后代中Aa占(1/2×1/3)+(1/2×2/3)=1/2,C错误;
D、F₁中Aa、aa比例为2:1,自由交配时仅Aa可作为父本,产生雄配子A:a=1:1;母本为Aa、aa,产生雌配子A占1/3、a占2/3;后代中Aa占(1/3×1/2)+(2/3×1/2)=1/2,D错误。
3.某动物体毛的灰色、黄色和黑色分别由SG、SY和SB基因控制(已知这些控制毛色的基因位于常染色体上)。科研人员进行的杂交实验如表所示。有关说法错误的是( )
实验组别
杂交①
杂交②
杂交③
亲代
纯合灰色×纯合黄色
纯合灰色×纯合黑色
纯合黄色×纯合黑色
子代
灰色雌性42只
灰色雄性20只
黄色雄性22只
灰色雌性X只
灰色雄性Y只
黑色雄性Z只
黄色雌性36只
黄色雄性19只
黑色雄性17只
A.据表推测相同基因型的雄性个体表型可能不同
B.杂交②不同表型子代数X:Y:Z接近2:1:1
C.杂交①③子代黄色雄性个体都表达了SY基因
D.该实验不能验证SG、SY和SB基因的显隐性关系
【答案】D
【详解】A、杂交①中子代雄性(基因型均为SGSY)出现灰色和黄色两种表型,说明相同基因型的雄性个体可能因基因表达差异导致表型不同,A正确;
B、杂交②亲代为SGSG(灰色)和SBSB(黑色),子代基因型为SGSB。雌性全显SG(灰色),雄性随机表达SG或SB(灰色或黑色),故雌雄比例应为2:1:1,B正确;
C、杂交①子代黄色雄性(SGSY)因表达SY而显黄色;杂交③子代黄色雄性(SYSB)因表达SY显黄色,C正确;
D、通过杂交①(SG显性于SY)和杂交③(SY显性于SB)可推断雌性中显隐顺序为SG>SY>SB,实验能验证显隐性关系,D错误。
故选D。
4.长牡蛎属卵生型,雌雄异体,但是部分个体会转变成雌雄同体,可进行自交。已知长牡蛎外壳的颜色是由一对核基因控制的,灰色(D)对白色(d)是显性,外壳颜色的遗传规律是子代外壳颜色只由其母本核基因型决定而与其自身基因型无关。对以下杂交后结果的推测(设杂交后全部分开饲养)正确的是( )
A.♀DD×♂Dd,F1全是灰壳,F2中灰壳∶白壳=1∶1
B.♀dd×♂Dd,F1全是白壳,F2中灰壳∶白壳=1∶1
C.♀dd×♂DD,F1全是白壳,F2也全是白壳,F3中灰壳∶白壳=3∶1
D.♀DD×♂dd,F1全是灰壳,F2也全是灰壳,F3中灰壳∶白壳=3∶1
【答案】BD
【详解】A、根据题意,子代外壳颜色仅由母本核基因型决定,与自身基因型无关。♀DD×♂Dd,亲代的母本基因型为DD,故F1全为灰壳。F1基因型为1/2DD、1/2Dd,杂交后全部分开饲养,F1自交产生F2基因型有DD、Dd、dd。但外壳颜色由F1(母本)的基因型DD和Dd决定,所以F2全为灰壳,A错误;
B、♀dd×♂Dd,F1的母本基因型为dd,故F1全为白壳。F1基因型为Dd或dd(各占50%),Dd自交,F2全为灰壳,dd自交,F2全为白壳,故F2中灰壳:白壳=1:1,B正确;
C、♀dd×♂DD,F1的母本基因型为dd,故F1全为白壳。F1基因型为Dd,F1自交后F2全为灰壳,F2中DD:Dd:dd=1:2:1,F2自交,F3中灰壳:白壳=3:1,C错误;
D、♀DD×♂dd,F1的母本基因型为DD,故F1全为灰壳。F1基因型为Dd,F1自交,F2全为灰壳;F2基因型为DD:Dd:dd=1:2:1,F2自交,F3中灰壳:白壳=3:1,D正确。
故选BD。
5.小麦茎秆的长度由两对等位基因A/a、B/b控制,已知植株茎的长度与显性基因的数目有关,且每个显性基因的遗传效应是相同的。现取两株纯合小麦植株杂交得F1,F1自交得F2,F2中茎秆长度70cm∶60cm∶50cm∶40cm∶30cm的比例约为1∶4∶6∶4∶1。下列叙述正确的是( )
A.亲本的基因型可能为AABB×aabb或AAbb×aaBB
B.F2中与亲本表型相同的类型占7/8或5/8
C.F2中茎秆长度为50cm的植株中纯合子比例为1/3
D.F1小麦进行测交,测交后代有3种表型且比例为1∶2∶1
【答案】ACD
【详解】A、因为F2中表现型比例为1:4:6:4:1,是9:3:3:1的变形,所以F1基因型为AaBb,那么亲本的基因型可能为AABB×aabb或AAbb×aaBB,A正确;
B、若亲本是AABB×aabb,则F2中与亲本表型相同的是AABB(占1/16)和aabb(占1/16),共占2/16=1/8;若亲本是AAbb×aaBB,F2中与亲本表型相同的是AAbb(占1/16)、aaBB(占1/16)、AaBb(占4/16),共占6/16=3/8,B错误;
C、F2中茎秆长度为50cm的植株含有2个显性基因,其基因型有AAbb、aaBB、AaBb,比例为1:1:4,所以纯合子比例为2/(1+1+4)=1/3,C正确;
D、F1小麦AaBb进行测交,即与aabb杂交,后代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,含有显性基因的个数分别为2、1、1、0,所以表型有3种,比例为1:2:1,D正确。
6.孔雀的性别决定为ZW型,群体中的性别比例为1∶1,孔雀的眼色受两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制。甲乙是两个纯合品种,均为红色眼。分析以下杂交实验结果,下列说法正确的是( )
A.Z、W染色体只存在于生殖细胞中
B.性别比例为1∶1的原因是含Z染色体的雄配子∶含W染色体的雄配子=1∶1
C.杂交2的亲本基因型可能是AAZbZb和aaZBW
D.杂交1中F1雌雄个体相互交配,F2中红眼雄孔雀所占比例为
【答案】CD
【详解】A、Z、W染色体是性染色体,不仅存在于生殖细胞中,体细胞中也有,A错误;
B、孔雀性别决定为ZW型,雄性为ZZ,雌性为ZW,产生的雄配子都含Z染色体,雌配子有含Z和含W两种,性别比例为1:1是因为含Z染色体的雌配子 : 含W染色体的雌配子=1 : 1,B错误;
C、因为杂交2的结果中眼色与性别相关联,且两对基因独立遗传,所以有一对基因位于Z染色体上,假设A、a位于常染色体上,B、b位于Z染色体上,当甲基因型为aaZBW,乙基因型为AAZbZb时,F1基因型为AaZBZb和AaZbW,雄性都是褐色眼,雌性都是红色眼,说明同时含A和B才表现为褐色眼,符合杂交2的结果,C正确;
D、由杂交1和杂交2结果可知,同时含A和B才表现为褐色眼,甲乙是纯合红色眼品种,杂交1中甲(aaZBZB)×乙(AAZbW),F1基因型为AaZBZb、AaZBW,F1雌雄个体相互交配,F2中红眼雄孔雀(aaZBZB、aaZBZb)所占比例为1/4×1/2=1/8,D正确。
7.如图为某单基因遗传病的家系图,由等位基因A、a控制,Ⅱ1不携带致病基因。下列说法错误的是( )
A.该遗传病的遗传方式可能是常染色体显性遗传或伴X隐性遗传或伴X显性遗传
B.Ⅱ7不会向后代传递致病基因
C.Ⅲ3体细胞中基因A最多时有4个
D.Ⅱ2,Ⅱ3,Ⅲ3都为杂合子
【答案】AC
【详解】A、由图可知,Ⅱ1不携带致病基因,而Ⅲ1不患病,Ⅲ3患病,该遗传病不可能是伴X隐性病或常染色体隐性病,A错误;
B、Ⅱ1不携带致病基因,而Ⅲ1不患病,Ⅲ1患病,该遗传病不可能是伴X隐性病或常染色体隐性病,Ⅱ7不患病,不携带致病基因,不会向后代传递致病基因,B正确;
C、Ⅱ1不携带致病基因,而Ⅲ1不患病,Ⅲ3患病,该遗传病不可能是伴X隐性病或常染色体隐性病,故Ⅲ3基因型为Aa或XAXa,Ⅱ2和Ⅱ3两人丈夫均不患病,且后代中均存在不患病的孩子,故两人的基因型为Aa或XAXa,其体细胞进行有丝分裂时,经过DNA复制,最多出现2个A基因,C错误,D正确。
8.某两性花植物的紫茎和绿茎是一对相对性状,由基因D/d控制,花色有蓝色、粉色和白色三种,分别由一组复等位基因B1、B2、B3控制。回答下列问题:
(1)某紫茎植株自交,子代中紫茎:绿茎=1:1,说明______为显性性状;若该紫茎植株产生的雄配子存在异常,雌配子正常,则子代中紫茎:绿茎=1:1的原因可能是______。
(2)工作人员用蓝花植株甲、蓝花植株乙和白花植株进行杂交实验,结果如图1所示:
蓝花植株甲的基因型是______,实验③子代蓝花植株:粉花植株=2:1的原因是______。
(3)母性效应是指子代某一性状的表型由母体的染色体基因型决定,而不受自身基因型的支配。该植物叶片有白斑和无白斑的遗传符合母性效应,一叶片有白斑植株和一叶片无白斑植株杂交的过程如图2所示。叶片有白斑的植株的基因型可能为______。F₁自交得到F₂,F₂中叶片有白斑的植株所占比例为______;若F₂自交,F₃中叶片有白斑的植株所占比例为______。
【答案】(1) 紫茎 含基因D的雄配子不育
(2) B1B2 基因型为B1B1的植株死亡(或基因B1纯合致死)
(3) ee或Ee 0 1/4
【分析】分离定律的实质:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,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。
【详解】(1)紫茎植株自交,后代出现紫茎和绿茎,发生性状分离,说明紫茎为显性性状。该植物的紫茎和绿茎由一对等位基因控制,且紫茎植株自交出现性状分离,说明紫茎植株为杂合子,基因型为Dd,理论上讲,其自交后代的表型和比例应为紫茎∶绿茎=3∶1,实际却为紫茎∶绿茎=1∶1,若其产生的雄配子存在异常,雌配子正常,则只有当含基因D的雄配子不育,才会得到紫茎∶绿茎=1∶1的结果。
(2)由图1三组实验结果可知,该植物花的蓝色对粉色和白色为显性,粉色对白色为显性,即基因B1对基因B2、基因B3为显性,基因B2对基因B3为显性,因此蓝花植株甲和蓝花植株乙的基因型分别为B1B2、B1B3,实验③子代中蓝花植株∶粉花植株=2∶1,说明基因型为B1B1的植株死亡或基因B1纯合致死。
(3)依题意可知,该植物叶片上有无白斑这一相对性状的遗传符合母性效应,因此叶片有白斑的植株的基因型为ee或Ee,叶片无白斑的植株的基因型为EE、ee或Ee;据图可知,F1的基因型为Ee,表现为叶片有白斑,由于子代的性状由母本染色体基因型决定,因此F2都表现为叶片无白斑,F2中叶片有白斑的植株所占比例为0;.F2的基因型和比例为EE∶Ee∶ee=1∶2∶1,F2自交,只有基因型为ee的植株自交子代全为叶片有白斑,其余均为叶片无白斑,因此F3中叶片有白斑的植株所占比例为1/4。
9.家蚕的椭圆形茧与纺锤形茧由基因A/a控制,食桑快与食桑慢由基因B/b控制。雄蚕出丝率高,生产上选择性地调控家蚕性别比例有利于提高蚕丝产量。已知家蚕性别决定方式为ZW型,不考虑Z、W染色体同源区段。某研究小组进行了如下杂交实验得F1,F1雌雄交配得F2,结果如下表。回答下列问题:
实验
实验一
实验二
P
椭圆形茧食桑慢♀×纺锤形茧食桑快♂
椭圆形茧食桑慢♂×纺锤形茧食桑快♀
F1
椭圆形茧食桑快♂:纺锤形茧食桑快♀=1:1
椭圆形茧食桑快
F2
椭圆形茧食桑快:纺锤形茧食桑快:椭
圆形茧食桑慢:纺锤形茧食桑慢=3:3:1:1
♀:椭圆形茧食桑快:纺锤形茧食桑快:椭圆
形茧食桑慢:纺锤形茧食桑慢=3:3:1:1;
♂:椭圆形茧食桑快:椭圆形茧食桑慢=3:1
(1)控制茧形状的基因A/a位于___________(填“常”“Z”或“W”)染色体上。b基因控制的性状是___________。
(2)实验一中,母本基因型为____________。F2中食桑快个体自由交配,仅考虑食性,子代中食桑快的比例为_________。
(3)实验二中,F1中雌性个体产生的配子种类有_______种。F2中椭圆形茧个体自由交配,子代中A基因的频率为______。
(4)蚕在生长过程中会经历蜕皮,蜕皮期间称为“眠”。蚕的四眠与五眠是一对相对性状,研究小组对野生型纯合四眠蚕进行X射线处理,得到一只五眠雌性突变体。研究发现:五眠突变性状是位于某条染色体上的一个基因发生突变导致的。研究小组以上述蚕为材料,设计杂交方案,探究突变基因的显隐性和在染色体上的位置。
①杂交方法:选择____________交配,观察并统计子代蚕的表型及其比例。
②结果与结论:若_________,则突变基因在常染色体上,突变基因为显性基因。若_______,则突变基因在Z染色体上,突变基因为隐性基因。
【答案】(1) Z 食桑慢
(2) bbZAW 8/9
(3) 4/四 5/6
(4) 五眠突变体雌蚕与纯合四眠雄蚕 子代(雌雄)蚕四眠:五眠=1:1 子代(雌雄)蚕均为四眠
【详解】(1)由表格杂交实验可知,茧形的遗传均与性别相关联,所以基因A/a位于Z染色体,食性与性别无关,相关基因B/b位于常染色体上。根据实验二中亲代为椭圆形茧食桑慢♂×纺锤形茧食桑快♀,F1中出现椭圆形茧、食桑快,则椭圆形茧对纺锤形茧为显性,食桑快对食桑慢为显性,因此椭圆形茧、食桑快为显性性状。
(2)实验一亲本基因型为bbZAW×BBZaZa。F2中食性快1/3BB、2/3Bb,自由交配所得bb=2/3×2/3×1/4=1/9,所以食桑快(B_)=8/9。
(3)实验二亲本的基因型为bbZAZA×BBZaW→F1:BbZAZa、BbZAW,其中,F1中雌性个体产生的配子种类有BZA、BW、bZA、bW四种;F2的椭圆形茧为ZAZA、ZAZa、ZAW自由交配如下表,所以子代中基因A的频率为5/6。
(4)①若要探究该突变基因的显隐性和在染色体上的位置,可选择该五眠突变型雌蚕与纯合四眠雄蚕进行杂交,观察并统计子代蚕的表型及其比例。
②设相关性状受等位基因D、d控制。假设该突变基因为显性基因,若该基因位于常染色体上,则五眠突变型雌蚕的基因型为Dd,四眠雄蚕的基因型为dd,该五眠雌蚕与纯合四眠雄蚕杂交,子代的基因型及其比例为Dd:dd=1:1,雌雄个体的表型相同,即子代雌雄蚕中四眠:五眠=1:1。假设突变基因为隐性基因,若突变基因位于Z染色体上,则五眠突变型雌蚕的基因型为ZdW,其与四眠纯合雄蚕(ZDZD)杂交,子代中雄蚕的基因型为ZDZd,雌蚕的基因型为ZDW,都表现为四眠。若该突变基因为显性基因且位于Z染色体上,则五眠突变型雌蚕的基因型为ZDW,其与四眠纯合雄蚕(ZdZd)杂交,子代中雄蚕的基因型为ZDZd,表现为五眠;雌蚕的基因型为ZdW,表现为四眠。
10.甲病(A、a)和乙病(B、b)均为单基因遗传病,分别由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体上。甲病为“卵子死亡”症,患者卵子退化不育,已知Ⅱ-1含甲病致病基因,Ⅱ-2不含甲病致病基因。图1是某家系遗传系谱图,图2是部分个体乙病相关基因用特定限制酶处理后的电泳图谱。回答问题:
(1)甲病的遗传方式是__________遗传,Ⅱ-3的甲病致病基因来自__________。欲调查甲病的发病率应从__________中调查。
(2)据图乙分析,乙病的遗传方式是__________遗传,乙病致病基因是由正常基因发生了碱基对的__________所致。
(3)Ⅱ-1与Ⅱ-2再生一个患甲病后代的概率是__________。Ⅱ-4和Ⅲ-4基因型相同的概率是__________。
(4)若Ⅲ-2与一个表现型正常的男性婚配,生了一个性染色体组成为XBXBY的男孩,试分析原因是__________。
【答案】(1) 常染色体显性 I-1 人群中的女性
(2) 伴X染色体隐性 替换
(3) 1/4 1/2
(4)母亲减数分裂Ⅱ带有B基因的X染色体的姐妹染色单体未分离;或父亲减数分裂IXY染色体未分离
【分析】根据题意可知:I-1含有甲病致病基因,I-2母亲不含甲病致病基因,且Ⅱ-3患者为女性,只含有一个致病基因就患病,则该病一定为显性遗传病。结合图1可知,Ⅱ-4、Ⅱ-5个体正常,而Ⅲ-3个体患乙病,说明该病为隐性遗传病,结合图2可知,Ⅱ-4只具有800bp条带,Ⅱ-5具有800bp、600bp、200bp三种不同的条带,而Ⅲ-3具有600bp、200bp两种不同的条带,说明乙病为伴X染色体隐性遗传病。
【详解】(1)根据题意可知:I-1含有甲病致病基因,I-2母亲不含甲病致病基因,且Ⅱ-3患者为女性,只含有一个致病基因就患病,则该病一定为显性遗传病,又Ⅱ-4含甲病基因,该病不可能为伴X显性遗传病(否则I-2含甲病致病基因),故该病为常染色体显性遗传病。Ⅱ-3的甲病致病基因来自I-1,该病"患者的卵子出现萎缩,退化的现象",故患者中只有女性,欲调查甲病的发病率应从人群中的女性中调查。
(2)结合图1可知,Ⅱ-4、Ⅱ-5个体正常,而Ⅲ-3个体患乙病,说明该病为隐性遗传病,结合图2可知,Ⅱ-4只具有800bp条带,Ⅱ-5具有800bp、600bp、200bp三种不同的条带,而Ⅲ-3具有600bp、200bp两种不同的条带,说明乙病为伴X染色体隐性遗传病,结合图2中的三种条带可知,突变基因的碱基数目等于未突变时的碱基数目(800bp=600bp+200bp),说明乙病致病基因是由正常基因发生了碱基对的替换所致。
(3)Ⅱ-1含甲病致病基因但表型正常,基因型为Aa,Ⅱ-2不含甲病致病基因,基因型为aa,由于后代中只有女性患病,Ⅱ-1与Ⅱ-2再生一个患甲病后代的概率是1/2×1/2=1/4。Ⅱ-4基因型为AaXBY,Ⅱ-5基因型为aaXBXb,则Ⅲ-4基因型为1/2aaXBY、1/2AaXBY,Ⅱ-4和Ⅲ-4基因型相同的概率是1/2。
(4)Ⅲ-2基因型为XBX_,与一个表现型正常的男性(XBY)婚配,生了一个性染色体组成为XBXBY的男孩,可能是母亲减数分裂Ⅱ带有B基因的X染色体的姐妹染色单体未分离;或父亲减数分裂 IXY染色体未分离。
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$