内容正文:
专题二 遗传与进化
第五讲 遗传的基本规律与人类遗传病
考点一 分离定律
重点1 基因分离定律的发现与实质
知识点全覆盖
1.自花 闭花 2.(2)未成熟花 外来花粉 人工传粉
3.相对 显性 性状分离 遗传因子 成对 成单 成对的遗传因子 随机 4 1∶1 1∶1
【问题探讨】
(1)提示:杂交、自交、测交
(2)提示:①一对具有相对性状的纯合亲本进行杂交,根据F1性状判断; ②个体自交,若子代出现性状分离,则亲本的表型为显性性状,子代中新出现的表型为隐性性状。
(3)提示:通过自交可以判断相对性状的显隐性关系以及F1是否为杂合子。测交的作用:①测定F1产生的配子的种类和比例;②测定F1的基因型。
(4)提示:发生在F1杂种植株自交产生F2的过程中。
4.(1)同源染色体 等位 姐妹染色单体 相同 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 等位基因 有性生殖 染色体
(2)等位基因随同源染色体 1∶1 3∶1 1∶1 1∶1 1∶1
5.(1)①连续自交 不再发生性状分离 ②稳定
(2)近亲结婚 遗传咨询
6.(1)分离 随机
(2)雌、雄生殖器官 雌、雄性个体产生的两种数量相等的配子 充分混合 等位基因分离及雌、雄配子的随机结合 放回原桶
考点突破
基础巩固
能力进阶
1
2
1
2
D
D
A
C
【综合突破】
1.B 【解析】 A.PM、PZ和PS基因控制合成的AAT含量多少是PM>PS>PZ,Ⅰ4的基因型为PSPS,Ⅱ3的基因型为PZPZ,Ⅲ2的基因型为PZPS,因不清楚PZ和PS的显隐性关系,所以不能判断Ⅲ2与Ⅱ3以及Ⅰ4与Ⅲ2的AAT含量,A错误;B.Ⅲ3的基因型为PMPZ,与基因型相同的人婚配,所生的正常孩子基因型为1/3PMPM、2/3PMPZ,含有PZ基因的概率是2/3, B正确;C.即使基因型相同的个体,血清的AAT浓度也会存在个体差异(AAT基因的变异类型有多种,根据AAT浓度无法确定相关的基因型),所以检测Ⅱ5血清的AAT浓度不能确定其基因型,C错误;D.Ⅰ1和Ⅰ2均正常,生出患病女儿,说明该病遗传方式为常染色体隐性遗传,D错误。故选B。
2.B 【解析】 A.因为自交时,花粉中的H蛋白对相同来源的R基因编码的R酶无效,R酶会抑制花粉管伸长,导致精子不能与卵细胞结合,所以自交不亲和玉米在自然条件下无法自交产生纯合子,A正确;B.已知不同R基因在同一花柱中能同时表达,若雄性个体基因型为H2H3R2R3、雌性个体基因型为H1H2R1R2,二者杂交,后代只有2种基因型,即H1H3R1R3和H2H3R2R3,B错误;C.由于自交不亲和,只有不同基因型的玉米之间才能杂交,且杂交产生的后代基因型组合相对稳定,所以三株玉米自由传粉多代,基因型不变且比例相同,C正确;D.辐射处理获得缺失一个R基因的品种,如基因型为H1H2R1(缺失R2),自交时,花粉中的H1蛋白对R1酶无效,但缺失R2后,雌蕊中只有R1酶(假设),H2花粉中的H2蛋白可降解R1酶,从而能完成受精,产生纯合子,D正确。故选B。
考点二 自由组合定律
重点1 两对相对性状的遗传实验分析及自由组合定律
知识点全覆盖
1.(1)黄色圆粒 3黄色皱粒 1绿色皱粒 ①黄色 圆粒 ②重新组合 分离 (2)①两对遗传因子 ②成对的遗传因子 不成对的遗传因子 ③雄配子 4 ④随机 (3)①测交 ②yyrr 1∶1∶1∶1 (4)①分离和组合 ②彼此分离
自由组合
2.(1)非同源染色体 一 后 非同源染色体上的非等位 真核生物 细胞核遗传
3.豌豆 统计学 假说—演绎
4.(1)①不同优良性状 组合在一起 ②F2 选择和培育
(2)①分离定律和自由组合定律 遗传咨询 ②Aa 1/4
考点突破
基础巩固
能力进阶
1
2
1
2
A
D
B
D
【综合突破】
1.B 【解析】 A.由题意可知,紫花基因型为M_N_,红花基因型为M_nn、mmN_,白花基因型为mmnn。利用纯合植株作为亲本进行了如表所示实验,实验一亲代紫花雌基因型为MMNN,红花雄基因型为MMnn或mmNN,若为MMnn,则F1基因型为MMNn,含基因m的花粉育性有一定比例下降,F1正常产生配子,故自交后代表型及比例为紫花∶红花=3∶1,而表格中自交后代紫花∶红花=5∶1,说明亲代中红花雄基因型为mmNN,A错误。B.实验一亲代紫花雌基因型为MMNN,亲代红花雄基因型为mmNN,F1基因型为MmNN,含基因m的花粉的育性会降低,F1自交时含基因m的花粉的育性降低,后代表现及比例为紫花∶红花=5∶1,后代中红花占1/6,自交时母本产生的雌配子mN占1/2,说明父本产生的雄配子(花粉)mN占1/3,即父本产生的雄配子基因型及比例为MN∶mN=2∶1,故含基因m的花粉育性下降50%,B正确。CD.根据实验一的结果,不能证明M/m、N/n是否独立遗传,因为无论M/m、N/n是否位于两对同源染色体上,均可出现表格中的结果,因此可知花色的等位基因M/m、N/n可能位于一对同源染色体上,也可能位于两对同源染色体上。实验二亲代基因型为MMnn、mmNN,F1基因型为MmNn。只考虑N/n,F1自交后代为N_∶nn=3∶1,只考虑M/m,由于含基因m的花粉育性下降50%。则F1自交后代基因型及比例为M_∶mm=5∶1。若M/m、N/n的遗传遵循自由组合定律,则实验二F2为(5M_∶1mm)(3N_∶1nn)=15M_N_∶5M_nn∶3mmN_∶1mmnn,则表型及比例为紫花∶红花∶白花=15∶8∶1,此时F1产生的雄配子为4种,比例不相等,但产生的4种雌配子比例相等;若M/m、N/n的遗传不遵循自由组合定律,即二者位于一对同源染色体上,由于含基因m的花粉育性下降50%,那么F1(MmNn)产生的花粉为2/3Mn、1/3mN(2种雄配子,比例不同),产生的卵细胞为1/2Mn、1/2mN(2种配子,比例为1∶1),因此F2基因型为1/3MMnn、1/2MmNn、1/6mmNN,则F2的表型及比例为紫花∶红花=1∶1,C、D错误。
2.C 【解析】 A.果皮底色中,母本黄绿色与父本黄色杂交,F1全为黄绿色,说明黄绿色为显性性状;果肉颜色中,母本白色与父本橘红色杂交,F1全为橘红色,说明橘红色为显性性状,白色为隐性性状,A正确。B.根据实验结果可知,F1的基因型为AaBbEeFf,其中,A/a与E/e连锁于4号染色体(配子为AE或 ae),B/b位于9号染色体(配子为B或 b),F/f位于2号染色体(配子为F或 f)。由于不考虑互换,F1产生的配子类型为2×2×2=8种,B正确。C.F1的基因型为AaBbEeFf,F1自交时,AaEe自交子代基因型为3种(AAEE、AaEe、aaee),Bb自交子代基因型为3种(BB、Bb、bb),Ff自交子代基因型为3种(FF、Ff、ff),故F2基因型总数为3×3×3=27种。表型方面,果皮底色(2种)、果肉颜色(2种)、覆纹(2种,需同时存在E和F),总表型为2×2×2=8种,C错误。D.F2中黄色(aa)无覆纹(ee或 ff)且白色果肉(bb)的植株,基因型为aabbee __(F/f的基因型可为FF、Ff、ff),共3种,D正确。故选C。
重点2 自由组合定律的重点题型
考点突破
基础巩固
能力进阶
1
2
1
2
C
A
B
B
【综合突破】
1.C 【解析】 AB.依据题干信息,无致死、突变和染色体互换发生,所以某单向杂交不亲和黄粒玉米植株自交,子一代白粒玉米占1/3,是由其单向杂交不亲和造成的,说明黄色对白色为显性,且亲本的基因型为GgYy,两对基因位于一对同源染色体上,①当G、Y在一条染色体上,g,y在另一条染色体上时,则F1基因型为GGYr、GgYy、ggyy,白粒玉米占1/3,但不表现为单向杂交不亲和,与题干信息不符,②当G、y在一条染色体上,g、Y在另一条染色体上时,F1基因型为GGyy、GgYy、ggYY,此时白粒玉米占1/3,且均表现为单向杂交不亲和,与题干信息相符。因此Y、y和G、g两对等位基因位于一对同源染色体上,其遗传遵循基因的分离定律,此时子一代黄粒玉米(GgYy、ggYY)纯合体占1/2,A、B错误。C.UCI导致含有G基因的卵细胞无法与含有g基因的花粉结合,自由交配时含有G基因的卵细胞仅与含有G基因花粉结合,增加GG和gg个体的比例,从而提高纯合体比例,C正确。D.F1有1GGyy、1GgYy、1ggYY三种基因型,只有GgYy涉及单向杂交不亲和,F1中g的基因频率为1/3+1/3×1/2=1/2,F1自交后,g的基因频率为1/3+1/3×[1/3+1/3×1/2]=1/2,所以子二代玉米中g基因频率不变,D错误。故选C。
2.C 【解析】 A.根据实验①F2表型及比例为有瘤有刺∶无瘤无刺∶有瘤无刺=9∶4∶3,为9∶3∶3∶1的变式,可推知控制果实表面是否有刺的基因与控制果实表面是否有瘤的基因位于2对同源染色体上,且其遗传遵循自由组合定律,A正确;B.纯合体P1(绿色)和P2(黄色)杂交所得F1均为绿色(或实验①中F1的表型为绿色),可确定绿色为显性性状,B正确;C.由题意可知,实验①F1的基因型为TtGg,F2的表型及比例为有瘤有刺∶无瘤无刺∶有瘤无刺=9∶4∶3,可知T-G-为有瘤有刺,T-gg为有瘤无刺,ttG-、ttgg为无瘤无刺,因此可以推测T/t与G/g两对等位基因中基因t抑制基因G的表达,C错误;D.实验②P1和P3为GGTT和GGtt,F1基因型GGTt,F2基因型及比例为GGTT∶GGTt∶GGtt=1∶2∶1,群体配子中Gt比例为1/2,自然条件下进行自由交配,子代所结果实无瘤无刺(GGtt)的占比为1/2×1/2=1/4,D正确。故选C。
3.(1)不同 甲、乙分别自交的结果与甲、乙杂交的结果不同
(2)1/4 深红色∶浅红色∶白色=1∶2∶1 1/4
【解析】 (1)甲和乙的基因型不同,甲、乙分别自交,子一代均出现浅红色∶白色=3∶1 的表型分离比,这符合杂合子(Aa)自交的性状分离比,说明甲、乙均为杂合子。若甲和乙基因型相同,设为 Aa,那么甲和乙杂交后代的基因型及比例为 AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,表型应该是浅红色∶白色=3∶1,而实际甲和乙杂交子一代出现深红色∶浅红色∶白色=1∶2∶1 的表型分离比,所以甲和乙的基因型不同。
(2)丙自交子一代出现深红色∶浅红色∶白色=9∶6∶1 的表型分离比,这是 9∶3∶3∶1 的变式,说明花色由两对等位基因控制(设为 A、a 和 B、b),且丙的基因型为 AaBb。根据基因自由组合定律,AaBb 自交后代中 AaBb 的比例为1/4(2/4×2/4=1/4)。因为甲、乙杂交产生丙(AaBb),且甲、乙自交都出现浅红色∶白色=3∶1,可推测甲、乙基因型为 Aabb 和 aaBb(二者可互换),丁为白色,基因型为 aabb。丙(AaBb)与丁(aabb)杂交,即测交,后代基因型及比例为 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,对应的表型及比例为深红色∶浅红色∶白色=1∶2∶1。丙(AaBb)与丁(aabb)杂交,后代中纯合体只有 aabb,所占比例为1/4。
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第五讲 遗传的基本规律与人类遗传病
课标解读
考查内容
题型特点
难度分析
1.运用假说—演绎法还原孟德尔一对相对性状实验,阐明基因分离定律,培养科学思维。
2.运用假说—演绎法分析两对相对性状实验,阐明基因自由组合定律,落实结构与功能观。
3.规范书写遗传图解,掌握基因型、表现型推导与概率计算方法。
4.明确两大遗传定律的适用条件,能运用其指导育种与遗传病风险预测。
5.举例说明三类遗传病的类型与实例,理解其致病机理。
6.掌握人类遗传病的调查方法,简述监测与预防措施,认同优生理念,落实社会责任。
1.孟德尔遗传定律(分离定律、自由组合定律)的实质、适用范围
2.基因型与表型的推导
1.广东卷:结合 “岭南水稻抗病性遗传”“珠三角红绿色盲发病率调查” 考查定律应用与概率计算
2.共性:非选择题为主,结合遗传系谱图或杂交实验数据考基因型推导与概率计算
中等偏难,需熟练掌握定律实质与概率逻辑,广东卷侧重本土作物育种与常见遗传病案例
1.分离定律:等位基因随同源染色体分离(Aa→A∶a=1∶1),杂合子自交后代性状分离比为 3∶1;
2.自由组合定律:非同源染色体上非等位基因自由组合(AaBb 自交后代表型比为9∶3∶3∶1);
3.计算关键:先定基因型,再用乘法原理算概率。
考点一 分离定律
重点1 基因分离定律的发现与实质
1.豌豆用作遗传实验材料的优点
提醒:玉米用作遗传实验材料的优点:
①雌雄同株异花,便于人工授粉;
②生长周期短,繁殖速度快;
③相对性状易于区分;
④产生的后代数量多,统计更准确。
2.豌豆人工异花传粉的基本步骤
(1)操作图示
(2)操作流程
3.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
【问题探讨】
(1)在孟德尔豌豆杂交实验过程中,进行的交配类型有 。
(2)简述上述过程中包含的判断显隐性性状的方法。
。
(3)请根据孟德尔豌豆杂交实验过程总结自交法的作用与测交法的作用。
。
(4)性状分离发生在什么过程中?
。
4.基因的分离定律的实质
(1)分离定律的实质、发生时间及适用范围
(2)分离定律实质与各种比例的关系
5.分离定律的应用
(1)农业生产:指导杂交育种
①优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行 ,直到 为止,即可留种推广使用。
②优良性状为隐性性状:一旦出现就能 遗传,便可留种推广。
③优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子,但每年都要育种。
(2)医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病率;为禁止 和进行 提供理论依据。
6.性状分离比的模拟实验
(1)实验目的:通过模拟实验,理解遗传因子的 、配子的 结合与性状之间的数量关系,体验孟德尔的假说。
(2)方法步骤
过程
操作要点
取两个小桶
编号为甲、乙,分别模拟
分装彩球
在甲、乙两小桶内均放入两种彩球各10个,分别模拟
混合彩球
摇动两个小桶,使小桶内的彩球
随机取球
分别从甲桶、乙桶中随机抓取一个彩球,组合在一起,模拟
,并记录字母组合
重复实验
将抓取的彩球 ,摇匀,重复做30次以上
统计结果
小组和全班分别统计DD、Dd、dd出现的次数,并计算出现的概率
注:每个小桶内两种彩球的数量必须相等,但两个小桶内的两种彩球的总数可以不相等。
1.性状类概念辨析
(1)性状是指生物体所有特征的总和,任何生物都有许许多多的性状。
(2)相对性状的理解要点。“两个同”:同种生物、同一种性状;“一个不同”:不同表型。
(3)显性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,子一代表现出的亲本性状。
(4)隐性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,子一代未表现出的亲本性状。
(5)性状分离:在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。
2.基因类概念辨析
(1)显性基因:决定显性性状的基因,如图中A、B、C和D。
(2)隐性基因:决定隐性性状的基因,如图中b、c和d。
(3)相同基因:同源染色体相同位置上控制相同性状的基因,如图中A和A。
(4)等位基因:同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因,如图中B和b、C和c、D和d。
(5)非等位基因(有两种情况):一种是位于非同源染色体上的非等位基因,如图中A和D;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中A和b。
3.个体类概念辨析
(1)基因型与表型
①基因型:与表型有关的基因组成。
②表型:生物个体表现出来的性状。
③二者的关系:在相同的环境条件下,基因型相同,表型一般相同;在不同环境中,即使基因型相同,表型也未必相同。表型是基因型与环境共同作用的结果。
(2)纯合子与杂合子
①纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(如DD、dd、AABB、AAbb)。
②杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(如Dd、AaBB、AaBb)。
4.交配类型的辨析及应用
交
配
类
型
的
辨
析
及
应
用
“四法”验证分离定律
(1)自交法:杂合子自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,即性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
(2)测交法:若测交后代的性状比例为1∶1,则符合基因的分离定律,即性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
(3)花粉鉴定法(仅限于花粉期能有性状表现的基因):取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,若花粉粒类型比例为1∶1,则可直接验证基因的分离定律。
(4)单倍体育种法:取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,产生2种表型且比例为1∶1,则符合分离定律。
遗传中核心概念间的相互联系
(2025·山东阶段练习)羊的黑毛和白毛由一对等位基因控制。有一只基因型未知的黑毛羊,以下4种配种方案能准确判定其基因型的是 ( )
A.让该黑毛羊和一只黑毛羊杂交,子代均为黑毛羊
B.让该黑毛羊和一只白毛羊杂交,子代均为黑毛羊
C.让该黑毛羊和多只黑毛羊杂交,子代中出现白毛羊
D.让该黑毛羊和多只白毛羊杂交,子代中黑毛羊∶白毛羊=1∶1
【答案】C
【解析】A.假设相关基因用A和a表示,让黑毛羊(未知基因型)与另一只黑毛羊杂交,子代均为黑毛羊。若未知黑毛羊的基因型为AA,与AA或Aa个体杂交,子代均为黑毛羊;若未知黑毛羊的基因型为 Aa,与 AA个体杂交,子代均为黑毛羊;若未知黑毛羊的基因型为aa,与aa个体杂交,子代均为黑毛羊。因此无法确定未知黑毛羊的基因型,A错误。B.让黑毛羊(未知基因型)与白毛羊杂交,子代均为黑毛羊,说明黑毛是显性性状,由于该黑毛羊和一只白毛羊杂交,子代数量太少,因此,该黑毛羊的基因型可能是Aa或AA,无法确定未知黑毛羊的基因型,B错误。
C.让黑毛羊(未知基因型)与多只黑毛羊杂交,子代出现白毛羊,说明黑毛是显性性状,且待测黑毛羊的基因型为Aa,C正确。D.让黑毛羊(未知基因型)与多只白毛羊杂交,子代黑毛羊∶白毛羊=1∶1,无法判断显隐关系,黑毛羊的基因型可能是Aa或aa,D错误。故选C。
基础巩固
1.(2025·晋中模拟)番茄果实的红果色对黄果色完全显性,现有一株红果色番茄,不考虑基因突变,下列实验能证明该番茄为纯合子的是 ( )
A.让该红果色番茄自交,后代出现了性状分离
B.用该红果色番茄与另一红果色番茄杂交,后代全为红果色番茄
C.用该红果色番茄与另一红果色番茄杂交,后代出现了黄果色番茄
D.将该红果色番茄的花粉授予黄果色番茄,后代全为红果色番茄
2.(2025·信阳一模)关于孟德尔一对相对性状的遗传实验的叙述,下列相关叙述正确的是 ( )
A.杂交实验中,需要对豌豆母本在开花期去雄
B.遗传因子在体细胞的染色体上成对存在属于假说内容
C.自交得到F2,F2中出现性状分离的原因是基因重组
D.孟德尔设计测交实验并预测结果是对假说的演绎过程
能力进阶
1.(2025黑龙江阶段练习)我国古代对花卉栽培有诸多研究,在《花镜·花卉类考》中记载,牡丹花色丰富,植株高度有别,花朵大小各异,花香浓淡不同。下列关于牡丹(二倍体)性状的叙述,错误的是 ( )
A.表型相同的牡丹其基因型一定相同
B.牡丹的某些性状可能由多对等位基因共同控制
C.牡丹的植株高度与花朵大小不是一对相对性状
D.控制牡丹花香性状的基因在体细胞中成对存在
2.(2025·南宁一模)玉米是我国广泛种植的作物,研究人员利用诱变育种的方法,获得了宽叶和窄叶两种单基因突变体,以提高玉米的产量和抗逆性,并进行杂交实验,结果如下表所示。下列叙述错误的是 ( )
项目
亲本
F1表型
组合一
正常叶×宽叶
正常叶
组合二
正常叶×窄叶
组合三
宽叶×窄叶
A.根据组合一、二可确定宽叶、窄叶植株均为隐性突变体
B.根据组合三可确定宽叶、窄叶的基因是非等位基因
C.利用不同亲本组合进行杂交育种可产生新的基因
D.在人工繁育过程中,玉米种群基因频率会发生定向改变
综合突破
1.(2024·渝中期中)AAT 是血浆中重要的蛋白酶抑制剂,能保护机体免受蛋白酶的损伤。AAT 基因缺陷将引发一系列病症,其中pM表示正常的AAT基因,绝大多数正常人的基因型是pMpM,pZpZ个体血浆中的 AAT 重度缺乏,pSpS个体血浆中的 AAT 轻度缺乏,但均出现 AAT 缺乏症。图1是AAT缺乏症患者的遗传系谱图。对图中部分个体进行了pM、pZ和pS基因检测,结果如图2所示。下列分析正确的是 ( )
A.从基因型分析,Ⅰ4、Ⅱ3、Ⅲ2的血浆中 AAT 浓度依次降低
B.若Ⅲ3与基因型相同的女性结婚,所生的正常孩子中含有pZ基因的概率是 2/3
C.临床上通过检测Ⅱ5的血浆中 AAT 浓度就能确定其基因型
D.由家族系谱图可知,AAT 缺乏症的遗传方式为常染色体显性遗传
2.(2025·安徽模拟)玉米的自交不亲和由H1、H2、H3复等位基因和R1、R2、R3复等位基因控制,相同编号的H基因和R基因完全连锁,不发生重组和新的突变。在受精过程中,R基因只在雌蕊花柱中表达,编码R酶(进入花粉管后抑制花粉管的伸长,导致精子不能与卵细胞结合);H基因只在花粉中表达,编码H蛋白(降解进入花粉管的R酶),但对相同来源的R 基因编码的R酶无效(如H1蛋白对R1酶无效),不同R基因在同一花柱中能同时表达。现有三株自然条件下产生的基因型不同的玉米,下列说法错误的是 ( )
A.自交不亲和玉米在自然条件下没有纯合子
B.任意两株玉米杂交,子代最多有三种基因型
C.三株玉米自由传粉多代,基因型不变且比例相同
D.辐射处理获得缺失一个R基因的品种,可自交产生纯合子
重点2 基因分离定律的主要题型
题型一:显隐性性状的判断
1.根据子代性状判断
2.根据遗传系谱图进行判断
3.合理设计杂交实验进行判断
山羊黑毛和白毛是一对相对性状,受一对等位基因控制,几组杂交实验(一头公羊与一头母羊杂交)的结果如下表所示。
杂交实验
亲本
后代
母本
父本
黑色
白色
Ⅰ
①黑色
②白色
5
3
Ⅱ
③白色
④黑色
6
4
Ⅲ
⑤黑色
⑥黑色
8
0
Ⅳ
⑦白色
⑧白色
0
7
为判断显隐性,在生育足够多个体的条件下,一定能得出结论的杂交方案是 ( )
A.①×④,②×③ B.③×⑧,②×⑦
C.⑤×⑧,⑥×⑦ D.①×⑥,④×⑤
【答案】A
【解析】Ⅰ:①×②和Ⅱ:③×④ 杂交子代都是有黑有白,说明二者都是测交类型,意味着两组中的显性个体一定都是杂合子,故①×④、②×③,必定有一个组合会出现性状分离,从而可以判定显隐性。Ⅲ、Ⅳ两组后代均不出现性状分离,要么两组均为纯合子,要么亲本中至少有一方是显性纯合子,因此B、C、D项的杂交方案不能用来判定显隐性。故选A。
题型二:纯合子和杂合子的判断
1.自交法
此法主要用于植物,而且是最简便的方法。
2.测交法
若待测对象为雄性动物,则可与多个表现隐性性状的雌性个体交配,以产生更多的后代个体,使结果更有说服力。
3.花粉鉴定法
此法只适用于一些特殊的植物。如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同颜色。
4.单倍体育种法
提醒:鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体是动物时,常采用测交法;当被测个体是植物时,上述四种方法均可,其中最简便的方法为自交法。
1.某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是 ( )
A.①或② B.①或④
C.②或③ D.③或④
【答案】B
【解析】本题考查基因的分离定律。植株甲自花传粉,子代出现性状分离,说明植株甲为杂合子,①符合题意;植株甲与全缘叶植株杂交,子代均为全缘叶,植株甲可以是纯合子,也可以是杂合子,②不符合题意;植株甲与羽裂叶植株杂交,子代表型比例为1∶1,说明是测交,亲本中一个是隐性纯合子,一个是杂合子,但不能确定哪种表型是隐性,③不符合题意;两种表型相同的个体杂交,子代表型的比例为3∶1,说明亲本均为杂合子,④符合题意。故选B。
2.(2025·辽宁锦州)已知果蝇长翅和残翅受常染色体上的一对等位基因控制。实验室中有两瓶世代连续的果蝇,甲瓶果蝇只有长翅,乙瓶果蝇既有长翅又有残翅。由于忘贴标签,不清楚哪瓶果蝇是亲代,哪瓶果蝇是子代。下列分析错误的是 ( )
A.无论哪瓶果蝇为亲代,长翅一定是显性性状
B.无论哪瓶果蝇是亲代,甲瓶中长翅果蝇一定有杂合子
C.无论哪瓶果蝇是亲代,乙瓶中长翅果蝇一定有纯合子
D.可用甲瓶果蝇相互交配的实验结果判断哪瓶果蝇为亲代
【答案】D
【解析】设控制长翅、残翅的基因为A、a。A.若甲瓶为亲代,乙瓶出现性状分离,长翅为显性,若甲瓶为子代,乙瓶中具有一对相对性状的亲本杂交,子代表现出的长翅为显性性状,因此无论哪瓶果蝇为亲代,长翅一定是显性性状,A正确;B.若甲瓶为亲代,甲瓶中长翅果蝇的基因型是Aa(或AA和Aa),若甲瓶为子代,则甲瓶中
长翅果蝇的基因型是Aa(或AA和Aa),B正确;C.若甲瓶为亲代,乙瓶中长翅的基因型是AA或Aa,若甲瓶为子代,乙瓶中长翅的基因型有AA,C正确;D.甲瓶无论是亲代还是子代,相互交配后子代均既有长翅也有残翅,故无法判断哪瓶果蝇为亲代,D错误。故选D。
题型三:基因型、表型的推导及相关计算
1.由亲代推子代
亲本
子代基因型
子代表型
AA×AA
AA
全为显性
AA×Aa
AA∶Aa=1∶1
全为显性
AA×aa
Aa
全为显性
Aa×Aa
AA∶Aa∶aa=1∶2∶1
显性∶隐性=3∶1
Aa×aa
Aa∶aa=1∶1
显性∶隐性=1∶1
aa×aa
aa
全为隐性
2.由子代推亲代
子代显隐
性关系
亲代基因型组合
亲代表型
显性∶隐性
=3∶1
Aa×Aa→
3A_∶1aa
都是显性杂合子
显性∶隐性
=1∶1
Aa×aa→
1Aa∶1aa
一方为显性杂合
子,一方为隐性
纯合子
只有显性性状
AA×AA或AA
×Aa或AA×aa
一方定为显性纯
合子
只有隐性性状
aa×aa→aa
一定都是隐性
纯合子
3.亲子代互推解题思路
两法
推断
基因
型和
表型
1.豌豆的高茎和矮茎为一对相对性状,下表表示四组杂交组合。下列说法正确的是 ( )
亲本
子一代
组合一
高茎×高茎
高茎
组合二
高茎×高茎
101株高茎、34株矮茎
组合三
矮茎×矮茎
矮茎
组合四
高茎×矮茎
89株高茎、92株矮茎
A.根据组合三可以判断出矮茎为隐性性状
B.组合二亲本和子一代中的高茎都是杂合子
C.组合四的子一代中高茎豌豆自交,结果和组合二的子一代相似
D.组合一中子一代没有发生性状分离是因为该性状的遗传不遵循分离定律
【答案】C
【解析】A.单从组合三无法判断矮茎是否为隐性性状,因为显性纯合子自交后代也全是显性个体,A错误;B.组合二中子一代同时出现高茎和矮茎,且分离比接近3∶1,可判定高茎为显性性状且双亲均为杂合子,但子一代高茎中有纯合子也有杂合子,B错误;C.组合四属于测交,子一代中高茎豌豆全是杂合子,杂合子自交,结果和组合二的子一代相似,C正确;D.组合一中子一代没有发生性状分离是因为该组合中亲本必然有一个是显性纯合子,子代中至少含有一个显性基因,所有子代均表现为显性性状,D错误。故选C。
2.豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为显性,现有一批基因型为DD和Dd的种子,自然种植后,所得表型及比例为高茎∶矮茎=7∶1,假定各种子的繁殖能力相同,则该批种子中基因型为DD与Dd的比例为 ( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
【答案】A
【解析】设该批种子中DD占全部种子的比例为a,则Dd占全部种子的比例为1-a,DD自交全部都是高茎,Dd自交后代中有1/4为矮茎,则矮茎占的比例为1/4×(1-a),即1/4×(1-a)=1/8,a=1/2,则DD∶Dd=1∶1。故选A。
题型四:分离定律的概率计算(含自交与自由交配)
1.概率计算的方法
(1)用经典公式计算
概率=(某性状或基因型数/总数)×100%。
(2)用配子的概率计算:先计算出亲本产生每种配子的概率,再根据题意要求用相关的两种配子概率相乘,相关个体的概率相加即可。
2.概率计算的类型
(1)已知亲代基因型,求子代某一性状出现的概率
①用分离比直接推出(如B:白色,b:黑色,白色为显性)
Bb×Bb→1BB∶2Bb∶1bb,可见后代毛色是白色的概率是3/4。
②用配子的概率计算Bb亲本产生B、b配子的概率都是1/2,a.后代为BB的概率=B(♀)概率×B()概率=1/2×1/2=1/4。
b.后代为Bb的概率=b(♀)概率×B()概率+b()概率×B(♀)概率=1/2×1/2+1/2×1/2=1/2。
(2)亲代基因型未确定,求子代某一性状发生的概率
实例:一对夫妇均正常,且他们的双亲也都正常,但双方都有一个患白化病(由隐性基因控制,相关基因用A、a表示)的兄弟。他们婚配后生出患白化病孩子的概率是多少?
解答此题分三步进行:
3.杂合子连续自交和自由交配的相关计算
(1)自交和自由交配的区别
①概念不同
自交一般是指基因型相同的个体杂交或植物自花传粉。自由交配是指群体中个体随机进行交配,包括基因型相同或不同的个体之间的交配。
②交配组合种类不同(若某群体中有基因型为AA、Aa和aa的个体)
自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种;自由交配方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA×Aa、AA×aa、Aa×aa六种。
(2)有关自交和自由交配的相关计算的方法及区别
①基因型为1/3AA、2/3Aa的植物群体中自交是指1/3AA×AA、2/3Aa×Aa。
②自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,以基因型为1/3AA、2/3Aa的动物群体为例进行随机交配,有以下两种解法:
a.解法一:棋盘法
♀
1/3AA
2/3Aa
1/3AA
1/3AA()×
1/3AA(♀)
1/3AA()×
2/3 Aa(♀)
2/3Aa
2/3Aa()×
1/3AA(♀)
2/3Aa()×
2/3Aa(♀)
b.解法二:配子比例法(自由交配问题用配子比例法解答更简单些)
先计算含A的雄配子所占比例为1/3+2/3×1/2=2/3,含a的雄配子所占比例为1-2/3=1/3,同理,含A的雌配子和含a的雌配子所占比例分别为2/3和1/3。列表分析如下:
雌配子
雄配子
2/3A
1/3a
2/3A
4/9AA
2/9Aa
1/3a
2/9Aa
1/9aa
(3)杂合子Dd连续自交n代(如图1),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。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图2所示:
(4)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)。如图所示:
1.将遗传因子组成为Aa的豌豆连续自交,在后代中的纯合子和杂合子所占的比例绘制成如图所示曲线,据图分析,说法错误的是 ( )
A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例
B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例
C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小
D.c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化
【答案】C
【解析】遗传因子组成为Aa的豌豆连续自交,自交n代后杂合子所占的比例为1/2n,纯合子所占的比例为1-1/2n,所以自交代数越多,纯合子所占比例越高,可用曲线a表示,杂合子所占比例越低,可用曲线c表示,而纯合子AA和aa的比例是相同的,所以b曲线可以表示隐性纯合子和显性纯合子的比例变化。故选C。
2.某植物可自交或自由交配,在不考虑生物变异和致死情况下,下列哪种情况可使基因型为Aa的该植物连续交配3次后所得子三代中Aa所占比例为2/5 ( )
A.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中不去除aa个体
B.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中均去除aa个体
C.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中不去除aa个体
D.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中均去除aa个体
【答案】D
【解析】A.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代不去除aa个体,则子三代中Aa所占比例为1/23=1/8,A不符合题意,B.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代均去除aa个体,则子三代中Aa所占比例为2/(23+1)=2/9,B不符合题意,C.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代不去除aa个体,符合遗传平衡定律,子三代中Aa基因型的频率为1/2,C不符合题意,D.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代均去除aa个体,则子三代中Aa所占比例为2/(3+2)=2/5,D项符合题意。故选D。
考点二 自由组合定律
重点1 两对相对性状的遗传实验分析及自由组合定律
1.两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
(1)发现问题
每一对相对性状的传递规律仍然遵循 定律。
(2)提出假说
杂交实验结果分析:4种配子,16种结合方式,后代有9种基因型,4种表型。
9种
基因型
1YYRR、1yyRR、1YYrr、1yyrr、2YYRr、2yyRr、2Yyrr、2YyRR、4YrRr
4种
表型
9Y_R_、3yyR_、3Y_rr、1yyrr
(黄圆)(绿圆)(黄皱)(绿皱)
(3)演绎和推理
①方法: 实验。
②遗传图解
(4)得出结论
①控制不同性状的遗传因子的 是互不干扰的。
②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.自由组合定律的实质
(1)自由组合定律的内容
提醒:①配子的随机结合(受精作用)≠基因的自由组合(发生在减数第一次分裂后期)。②自由组合定律不适用于细胞质遗传。
(2)细胞学基础
3.孟德尔获得成功的原因
4.自由组合定律的应用
(1)杂交育种
①应用:人们有目的地将具有 的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状 ,再筛选出所需要的优良品种。
②实例:将高茎抗病的品种(AABB)与矮茎不抗病(aabb)的品种杂交,在 中就会出现新类型(aaBB或aaBb)。继续繁育它们,经过 ,就能得到矮茎抗病的纯种(aaBB)。如下图所示:
(2)医学实践
①应用:人们可以依据 ,
对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为 提供理论依据。
②实例:人类的白化病是一种由隐性基因(a)控制的遗传病。一个患者(aa)的双亲正常,则患者双亲的基因型都是 ,该双亲的后代患病概率是 。
基因的自由组合、完全连锁和不完全连锁的比较(以AaBb个体为例)
项目
自由组合
不完全连锁
完全连锁
形成
配子
4种:AB、Ab、aB、ab
亲本型配子=50%
重组型配子=50%
4种:AB、Ab、aB、ab
亲本型配子>50%
重组型配子<50%
2种:AB、ab或Ab、aB
亲本型配子=100%
自交
后代
表型
4种,比例为9∶3∶3∶1
4种,无一定比例
2种或3种,比例为3∶1或1∶2∶1
(2025·甘肃)某种牛常染色体上的一对等位基因H(无角)对h(有角)完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因(M褐色/m红色)控制,杂合态时公牛呈现褐斑,母牛呈现红斑。在下图的杂交实验中,亲本公牛的基因型是 ( )
A.HhMm B.HHMm
C.HhMM D.HHMM
【答案】A
【解析】A.若亲本公牛基因型为HhMm(无角褐斑),有角红斑母牛基因型为hhMm,对于有角和无角这对性状,Hh×hh后代会出现有角(hh)和无角(Hh)个体,对于体表斑块颜色这对性状,Mm×Mm 后代会出现MM、Mm和mm个体,F1公牛和母牛均会出现有角褐斑,若无角褐斑公牛的基因型为HhMm,无角褐斑母牛的基因型为H-MM,二者杂交后代会出现无角红斑母牛(H-Mm),A正确;B.若亲本无角褐
斑公牛基因型为HHMm,后代全部为无角(Hh),不符合子代的表型,B错误;C.若亲本无角褐斑公牛基因型为HhMM,无角褐斑母牛基因型为H-MM,子代不会出现无角红斑(H-Mm或H-mm)母牛,不符合子代表型,C错误;D.若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMM,后代全部为无角(Hh),不符合子代表型,D错误。故选A。
基础巩固
1.(2025·河北模拟)孟德尔运用了假说—演绎法来探索遗传规律。下列有关叙述正确的是 ( )
A.“提出问题”建立在纯合亲本杂交和F1自交的遗传实验基础上
B.孟德尔依据减数分裂过程进行了“演绎、推理”
C.进行测交实验是假说—演绎法中的“演绎、推理”阶段
D.孟德尔自由组合定律的实质是“雌雄配子结合时,控制不同性状的遗传因子自由组合”
2.(2025·山东一模)果蝇的甲性状与乙性状是一对相对性状,相关基因位于常染色体上。让若干甲性状果蝇相互交配,所得 F1中甲性状果蝇∶乙性状果蝇=15∶1。若不考虑突变,关于该相对性状,下列说法错误的是 ( )
A.若受一对等位基因控制,则亲本果蝇中纯合子占 1/2
B.若受一对等位基因控制,让F1自由交配,则所得F2中乙性状出现的概率不变
C.若受独立遗传的两对等位基因控制,则F1甲性状果蝇中与亲本基因型相同的占4/15
D.若受独立遗传的两对等位基因控制,让F1中的甲性状果蝇自由交配,则所得F2中乙性状果蝇占1/16
能力进阶
1.(2025·肇庆一模)水稻高秆和矮秆性状受D/d、E/e两对独立遗传的基因控制,d基因纯合则表现为高秆。科研人员将高秆纯合A品系与矮秆纯合B品系(突变体)进行杂交,得到F1,F1自交得到F2,分别统计亲本(A、B品系)、F1及F2中不同株高(株高大于120 cm为高秆性状)的植株数量,结果如图所示。下列分析正确的是 ( )
A.A品系的基因型为ddee,F1的基因型为DdEe
B.F2中矮秆植株的基因型可能为DdEE或DdEe
C.若B品系的基因型为DDee,则F1的基因型为Ddee
D.F2中高秆植株的基因型可能有2种或3种
2.(2025·成都模拟)某种动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(D)对白色(d)为显性,控制两对性状的基因独立遗传。基因型为BbDd的个体与个体X交配,子代的表型及其比例为直毛黑色∶卷毛黑色∶直毛白色∶卷毛白色=3∶1∶3∶1。那么,个体X的基因型为( )
A.bbDd B.bbdd C.BbDD D.Bbdd
综合突破
1.(2025·山东一模)某自花传粉植物的花色有紫、红、白3种表型,由等位基因M/m、N/n控制。已知若无基因M或基因 N,则植物开红花;若基因M和N同时不存在,则植物开白花;含基因m的花粉育性有一定比例下降。某小组设计的实验如表所示,已知亲本均为纯合子,不考虑突变,下列说法正确的是 ( )
组别
P
F1
F2
实验一
紫花雌×红花雄
全为紫花
紫花∶红花
=5∶1
实验二
红花雌×红花雄
全为紫花
?
A.实验一中,亲本红花雄的基因型为MMnn
B.含基因m的花粉育性下降了50%
C.实验二中,F1的紫花产生了4种比例不等的配子
D.实验二中,预期F2的表型及比例为紫花∶红花∶白花=15∶8∶1
2.(2025·辽宁丹东模拟预测)科研人员用一种甜瓜(2n)的纯合亲本进行杂交得到F1,F1经自交得到F2,结果如表。已知A、E基因同在一条染色体上,a、e基因同在另一条染色体上,当E、F基因同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑互换、染色体变异、基因突变等情况,下列叙述错误的是 ( )
性状
控制基因
及其所在
染色体
母本
父本
F1
F2
果皮
底色
A/a,4
号染色体
黄绿
色
黄色
黄绿
色
黄绿色∶黄
色≈3∶1
果肉
颜色
B/b,9号
染色体
白色
橘红
色
橘红
色
橘红色∶白
色≈3∶1
果皮
覆纹
E/e,4
号染色体
F/f,2号
染色体
无
覆纹
无
覆纹
有
覆纹
有覆纹∶无
覆纹≈9∶7
A.果皮底色的显性性状是黄绿色,果肉颜色的隐性性状是白色
B.F1的基因型为AaBbEeFf,F1产生的配子类型有8种
C.F2的基因型有64种,表型有6种
D.F2中黄色无覆纹果皮白色果肉的植株基因型共有3种
重点2 自由组合定律的重点题型
题型一:已知亲代推子代,利用分离定律解决自由组合定律问题
1.已知亲代推配子及子代(正向推断法)
(1)分解组合法解题
①分解:将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题,在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可以分解为几个分离定律问题。如AaBb×Aabb可分解为Aa×Aa、Bb×bb。
②组合:将用分离定律研究的结果按一定方式(相加或相乘)进行组合。
(2)常见题型分析
①配子类型及概率的问题
具多对等
位基因的
个体
解答方法
举例:基因型为
AaBbCc的个体
产生配子
的种类数
每对基因产生配子种类数的乘积
配子种类数为:
Aa
Bb
Cc
↓
↓
↓
2
×
2
×
2
=
8(种)
产生某种
配子的概
率
每对基因产生相应配子概率的乘积
产生ABC配子的概率为:1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8(ABC)
②配子间的结合方式问题
如AaBbCc与AaBbCC杂交,求配子间的结合方式种类数。
第一步:求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc产生8种配子,AaBbCC产生4种配子。
第二步:求两亲本配子间的结合方式。
由于雌雄配子间的结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC杂交时配子间有8×4=32(种)结合方式。
③基因型类型及概率的问题
问题举例
计算方法
AaBbCc与
AaBBCc杂交,
求它们后代的基因型种类数
可分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)
Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb)
Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)
因此,AaBbCc×AaBBCc的后代中有3×2×3=18(种)基因型
AaBbCc×
AaBBCc,后代中AaBBcc出现的概率
1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)=1/16(AaBBcc)
AaBbCc×
AaBBCc,求子代中不同于亲本的基因型概率
不同于亲本的基因型概率=1-(AaBbCc+AaBBCc)=3/4
④表型类型及概率的问题
问题举例
计算方法
AaBbCc×
AabbCc,求杂交后代的表型种类数
可分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有2种表型(3A_∶1aa)
Bb×bb→后代有2种表型(1Bb∶1bb)
Cc×Cc→后代有2种表型(3C_∶1cc)
所以,AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8(种)表型
AaBbCc×
AabbCc,后代中A_bbcc所对应表型出现的概率
3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=3/32(A_bbcc)
AaBbCc×
AabbCc,求子代中不同于亲本的表型概率
不同于亲本的表型概率=1-(A_B_C_+A_bbC_)=7/16
1.番茄红果对黄果为显性,二室果对多室果为显性,长蔓对短蔓为显性,三对性状独立遗传。现有红果、二室、短蔓和黄果、多室、长蔓的两个纯合品系,将其杂交种植得F1,F1再自交得F2,则在F2中红果、多室、长蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是( )
A.9/64、1/9 B.9/64、1/64
C.3/64、1/3 D.3/64、1/64
【答案】A
【解析】设控制三对性状的基因分别用A/a、B/b、C/c表示,亲代基因型组合为AABBcc与aabbCC,F1基因型为AaBbCc,F2中A_∶aa=3∶1,B_∶bb=3∶1,C_∶cc=3∶1,所以F2中红果、多室、长蔓所占的比例是3/4×1/4×3/4=9/64,其中纯合子的比例是1/3×1×1/3=1/9,A正确。故选A。
2.基因型为AabbDdEe(亲本1)与aaBbDDEe(亲本2)的个体杂交得到子代,已知各对基因独立遗传,每对等位基因分别控制一对相对性状,且显性基因对隐性基因为完全显性。下列相关叙述正确的是 ( )
A.子代中有24种基因型、16种表型
B.亲本1可以产生8种配子,如ABDE、abde等
C.子代中各性状均表现为显性的个体所占的比例是3/8
D.子代中基因型为AabbDDEe的个体所占的比例是1/16
【答案】D
【解析】A.AabbDdEe与aaBbDDEe个体杂交,单独分析每对等位基因:Aa与aa杂交子代表型为2种,基因型为2种;bb×Bb杂交子代表型有2种,基因型有2种;Dd×DD杂交子代表型有1种,基因型有2种;Ee×Ee杂交子代表型有2种,基因型有3种,综合考虑,子代中基因型为2×2×2×3=24(种),表型为2×2×1×2=8(种),A错误。B.亲本1基因型为AabbDdEe,每对基因独立遗传,产生的配子类型有2×1×2×2=8(种),但不能产生基因型为ABDE的配子,B错误。C.子代中各性状均表现为显性的个体所占的比例是1/2×1/2×1×3/4=3/16,C错误。D.子代中基因型为AabbDDEe的个体所占的比例是1/2×1/2×1/2×1/2=1/16,D正确。故选D。
题型二:已知子代推亲代
根据子代表型及比例推断亲本基因型的两种方法
(1)基因填充法
据亲代表型可大概写出其基因型,如A_B_、aaB_等,再根据子代表型将所缺处填完,特别要学会利用后代中的隐性性状,因为后代中一旦存在双隐性个体,则亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。
(2)分解组合法
据子代表型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。如:
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或Aabb×aaBb。
③3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
④3∶1→(3∶1)×1→(Aa×Aa)(BB×BB)或(Aa×Aa)(BB×Bb)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×AA)(Bb×Bb)或(AA×Aa)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)→AaBB×AaBB或AaBB×AaBb或Aabb×Aabb或AABb×AABb或AABb×AaBb或aaBb×aaBb。
1.两纯合玉米杂交得到F1,F1自交得到F2,F2籽粒表型及比例为紫色非甜∶紫色甜∶白色非甜∶白色甜=27∶9∶21∶7。下列判断错误的是 ( )
A.白色对紫色是显性性状
B.F2非甜籽粒中杂合子占2/3
C.籽粒口味性状受一对等位基因控制
D.籽粒颜色性状受两对等位基因控制
【答案】A
【解析】ACD.依据F2籽粒表型及比例为紫色∶白色=(27+9)∶(21+7)=9∶7,非甜∶甜=(27+21)∶(9+7)=3∶1可知,籽粒颜色由位于非同源染色体上的两对等位基因控制,紫色对白色为显性,籽粒甜与非甜受一对等位基因(设为A/a)控制,非甜对甜为显性,A错误,C、D正确;B.只考虑籽粒口味性状时,F1基因型为Aa,F1自交得到的F2的非甜籽粒中杂合子比例为2/3,B正确。故选A。
2.控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示,且位于3对同源染色体上。现有表型不同的4种植株:板叶紫叶抗病(甲)、板叶绿叶抗病(乙)、花叶绿叶感病(丙)和花叶紫叶感病(丁)。甲和丙杂交,子代表型均与甲相同;乙和丁杂交,子代出现个体数相近的8种不同表型。回答下列问题:
(1)根据甲和丙的杂交结果,可知这3对相对性状的显性性状分别是 。
(2)根据甲和丙、乙和丁的杂交结果,可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为 、 、 和 。
(3)若丙和丁杂交,则子代的表型为 。
(4)选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交,统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为3∶1、叶色的分离比为1∶1、能否抗病性状的分离比为1∶1,则植株X的基因型为 。
【答案】(1)板叶、紫叶、抗病
(2)AABBDD AabbDd aabbdd aaBbdd
(3)花叶绿叶感病、花叶紫叶感病
(4)AaBbdd
【解析】(1)根据甲(板叶紫叶抗病)和丙(花叶绿叶感病)杂交,子代表型均与甲相同,即子代均为板叶紫叶抗病植株,可知这3对相对性状的显性性状分别是板叶、紫叶、抗病。
(2)根据(1)可知,甲是显性纯合子,丙是隐性纯合子,甲的基因型为AABBDD,丙的基因型为aabbdd。乙(板叶绿叶抗病,基因型为A_bbD_)和丁(花叶紫叶感病,基因型为aaB_dd)杂交,子代出现个体数相近的8种不同表型,则乙的基因型为AabbDd,丁的基因型为aaBbdd。
(3)若丙(aabbdd)和丁(aaBbdd)杂交,则子代的基因型为aaBbdd、aabbdd,子代的表型为花叶紫叶感病、花叶绿叶感病。
(4)选择某一未知基因型的植株X与乙(AabbDd)进行杂交,统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为3∶1,说明植株X与叶形有关的基因型是Aa;子代叶色的分离比为1∶1,说明植株X与叶色有关的基因型是Bb;子代能否抗病性状的分离比为1∶1,说明植株X与是否抗病有关的基因型是dd。综上可知,植株X的基因型为AaBbdd。
题型三:多对基因控制生物性状的分析
基本模型 n对等位基因(完全显性)分别位于n对同源染色体上的遗传规律
亲本相对性
状的对数
1
2
n
F1配子种
类和比例
2种
(1∶1)1
22种
(1∶1)2
2n种
(1∶1)n
F2表型种
类和比例
2种
(3∶1)1
22种
(3∶1)2
2n种
(3∶1)n
F2基因型
种类和比例
3种
(1∶2∶1)1
32种
(1∶2∶1)2
3n种
(1∶2∶1)n
F2全显性
个体比例
(3/4)1
(3/4)2
(3/4)n
F2中隐性
个体比例
(1/4)1
(1/4)2
(1/4)n
F1测交后
代表型种
类及比例
2种
(1∶1)1
22种
(1∶1)2
2n种
(1∶1)n
F1测交后
代全显性个
体比例
(1/2)1
(1/2)2
(1/2)n
(1)某显性亲本的自交后代中,若全显个体的比例为(3/4)n或隐性个体的比例为(1/4)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(2)某显性亲本的测交后代中,若全显性个体或隐性个体的比例为(1/2)n,可知该显性亲本含有n对杂合基因,该性状至少受n对等位基因控制。
(3)若F2中子代性状分离比之和为4n,则该性状由n对等位基因控制。
1.若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立遗传的等位基因决定,其中A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组合是 ( )
A.AABBDD×aaBBdd或AAbbDD×aabbdd
B.aaBBDD×aabbdd或AAbbDD×aaBBDD
C.aabbDD×aabbdd或AAbbDD×aabbdd
D.AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd
【答案】D
【解析】F2中毛色表型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,可以推出F1产生雌、雄配子各8种,即F1的基因型为AaBbDd,逐项分析各亲本组合杂交产生的子代可知,D符合题意。故选D。
2.(2021·全国卷)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上,下列说法错误的是 ( )
A.植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体
B.n越大,植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大
C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D.n≥2时,植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
【答案】B
【解析】依据孟德尔定律,植株A测交结果如下:
F1基
因对数
F1产
生配子
种类
测交子
代表型
种类及
比例
测交子
代基因
型种类
及比例
测交子
代纯合
子比例
测交子
代隐性
性状占
比
1
2
2,1∶1
2,(1∶1)
1/2
1/2
2
22
22,
(1∶1)2
22,
(1∶1)2
(1/2)2
(1/2)2
n
2n
2n,
(1∶1)n
2n,
(1∶1)n
(1/2)n
(1/2)n
由表可知,A、C、D正确。植株A测交子代中不同表型个体数目相等,B错误。故选B。
题型四:基因互作(和为“16”的特殊分离比成因)
1.原因分析
2.解题的四个步骤
①看F2的表型比例,若表型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。
②将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比,分析合并性状的类型。如比例为9∶3∶4,则为9∶3∶(3∶1),即4为两种性状的合并结果。
③根据具体比例确定出现异常分离比的原因。
④根据异常分离比出现的原因,推测亲本的基因型或推断子代相应表型的比例。
等位基因A、a和B、b分别位于不同对的同源染色体上。让显性纯合子(AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1,再让F1测交,测交后代的表型比例为1∶3。如果让F1自交,则下列表型比例中,F2中不可能出现的是 ( )
A.13∶3 B.9∶4∶3
C.9∶7 D.15∶1
【答案】B
【解析】两对等位基因位于不同对同源染色体上说明其遗传遵循基因的自由组合定律,F1(AaBb)测交,后代表型比例是1∶3,那么F1自交后代应是两种表型,比例有可能是9∶7、13∶3或15∶1,A、C、D不符合题意。而3种表型是不可能出现的,B符合题意。故选B。
题型五:显性基因的累加效应
(1)表型
(2)原因:A与B的作用效果相同,显性基因越多,其效果越强。
不同水稻品种由于花青苷类色素含量的差异,使稻米表现出深浅不同的多种颜色,研究表明稻米颜色受多对独立遗传的等位基因控制,显性基因控制色素合成的效果相同。研究人员将某种水稻的一个黑色品系与一个白色品系杂交得到F1,再将F1自交得到F2,统计F2的表型及比例是黑色∶紫黑色∶深褐色∶褐色∶浅褐色∶微褐色∶白色=1∶6∶15∶20∶15∶6∶1。下列说法错误的是 ( )
A.稻米颜色这一性状受3对等位基因控制
B.F1的稻米颜色应该为褐色
C.F2深褐色稻米品种的基因型有3种
D.F2紫黑色稻米自交,F3中黑色稻米∶紫黑色稻米∶深褐色稻米=1∶2∶1
【答案】C
【解析】稻米颜色受多对独立遗传的等位基因控制,由F2的表型比例可知,稻米颜色至少由3对等位基因控制,A项正确;如果相关基因用A/a、B/b、C/c表示,则亲代的基因型为AABBCC(黑色)和aabbcc(白色),F1基因型是AaBbCc,含3个显性基因,表现为褐色,B项正确;F2深褐色稻米品种的基因型(含4个显性基因)有AABBcc、AAbbCC、aaBBCC、AaB-bCC、AABbCc、AaBBCc,共6种,C项错误;F2紫黑稻米基因型(含5个显性基因)为AABBCc、AABbCC、AaBBCC,以AABBCc为例,自交后代(F3)基因型及其比例为AABBCC∶AABBCc∶AABBcc=1∶2∶1,表型及其比例为黑色稻米∶紫黑稻米∶深褐稻米=1∶2∶1,AABbCC、AaBBCC同理,D项正确。故选C。
题型六:致死现象(和小于“16”的特殊分离比成因)
1.致死类型归类分析
(1)胚胎致死或者个体致死分析
(2)配子致死:致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有活力的配子的现象,可分为含某种基因的雄配子致死或雌配子致死。
2.致死类问题解题思路
第一步:先将其拆分成分离定律单独分析;
第二步:将单独分析结果再综合在一起,确定成活个体基因型、表型及比例。
在一个自然种群中,小鼠的体色有黄色和灰色,尾巴有短尾和长尾,两对相对性状受两对等位基因控制,其遗传符合基因的自由组合定律。实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致死),现任取一对黄色短尾个体经多次交配,F1的表型有比例为黄色短尾∶灰色短尾∶黄色长尾∶灰色长尾=4∶2∶2∶1。下列说法错误的是 ( )
A.表型为黄色短尾的小鼠基因型仅有1种
B.F1中致死个体的基因型共有4种
C.若让黄色短尾的亲本与灰色长尾鼠交配,则子代表型比例为1∶1∶1∶1
D.若让F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配,则子代灰色短尾鼠占2/3
【答案】B
【解析】A.任取一对黄色短尾个体,经多次交配后F1的表型及比例为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾=4∶2∶2∶1=(2∶1)(2∶1),即有一对显性基因纯合就会导致胚胎死亡(假设相关基因型为YY和DD),且黄色、短尾都为显性性状,所以表型为黄色短尾的小鼠基因型只有YyDd一种,A正确;B.已知YY和DD都导致胚胎死亡,所以黄色短尾个体(YyDd)相互交配产生的F1中致死个体的基因型有YYDD、YYDd、YyDD、YYdd、yyDD,共5种,B错误;C.让黄色短尾的亲本(YyDd)与灰色长尾(yydd)鼠交配,则子代表型及比例为黄色短尾(YyDd)∶灰色短尾(yyDd)∶黄色长尾(Yydd)∶灰色长尾(yydd)=1∶1∶1∶1,C正确;D.F1中的雌、雄灰色短尾鼠的基因型都为yyDd(yyDD胚胎致死),它们自由交配,后代基因型及比例为yyDD∶yyDd∶yydd=1∶2∶1,其中yyDD胚胎致死,所以存活个体只有yyDd、yydd两种,其中yyDd(灰色短尾鼠)个体占2/3,D正确。故选B。
不符合自由组合定律的遗传分析
一、两对基因在染色体上位置的判断
1.两对等位基因位于一对同源染色体上,无交换,其遗传不遵循自由组合定律
2.两对等位基因位于一对同源染色体上,有交换,其遗传不遵循自由组合定律
(AaBb×aabb)
测交后代表型
及比例
原因
图示
AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=多∶少∶少∶多
两对基因位于1对同源染色体上,A、B在一条染色体上,a、b在另一条染色体上,形成配子时个别细胞发生了互换
AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=少∶多∶多∶少
两对基因位于1对同源染色体上,A、b在一条染色体上,a、B在另一条染色体上,形成配子时个别细胞发生了互换
3.“实验法”探究两对等位基因的位置(连锁时,不考虑互换)
(1)自交法:若自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1(或其变式),则两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,即两对等位基因位于两对同源染色体上,如图甲所示。若自交后代性状分离比是3∶1或1∶2∶1,则两对等位基因位于一对同源染色体上,分别对应图乙和图丙。
(2)测交法:若测交后代性状分离比为1∶1∶1∶1(或其变式),则两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,如图甲所示。若测交后代基因型及比例为AaBb∶aabb=1∶1或Aabb∶aaBb=1∶1,则两对基因位于一对同源染色体上,分别对应图乙和图丙。
基础巩固
1.(2025·云南二模)控制豌豆花腋生和顶生性状的基因(F/f)位于4号染色体上。在大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中,F2腋生∶顶生约为3∶1。某顶生个体(甲)自交,子代中表现为腋生的个体超过20%,研究发现6号染色体上的基因D/d与此现象有关。用两种纯种豌豆杂交得到F1,F1自交产生的F2表型和基因型的对应关系如下表所示。下列叙述错误的是 ( )
腋生表型
顶生表型
基因型
FF
Ff
ff
基因型
FF
Ff
ff
DD
+
+
-
DD
-
-
+
Dd
+
+
-
Dd
-
-
+
dd
+
+
+
dd
-
-
-
注:表格内“+”“-”分别表示有、无相应基因型的个体。
A.豌豆花顶生为隐性性状
B.D/d和F/f的遗传遵循自由组合定律
C.F2中腋生∶顶生约为15∶1
D.甲的基因型为Ddff
2.如下图所示,哪些过程可以发生基因的自由组合 ( )
A.④⑤ B.③⑥ C.①② D.④⑤⑥
能力进阶
1.(2025·安徽模拟)某四倍体植物是自花传粉植物,其果实有深红色、浅红色和白色三种,由等位基因F/f和H/h控制:当F和H基因同时存在时,植株结深红果;当F和H基因均不存在时,植株结白果;其他情况,植株结浅红果。等位基因F/f和H/h在遗传上遵循自由组合定律,不考虑突变,下列相关叙述正确的是 ( )
A.某结深红果植株自交,子代未发生性状分离,该植株应为纯合子
B.基因型为FFffHhhh的植株自交,子代中结深红果植株约占35/48
C.利用测交或自交的方法,可以准确得出某结浅红果植株的基因型
D.该四倍体植物群体中,结深红果植株对应的基因型最多有9种
2.(2025·北京模拟)如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是 ( )
A.该个体的基因型为AaBbDd
B.该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子
C.该细胞正在进行减数分裂
D.A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律
综合突破
1.(2025·柳州模拟)玉米的单向杂交不亲和性(UCI)由显性基因G控制,含有G基因的卵细胞不能与含g基因的花粉受精,其余配子间的结合方式均正常。玉米籽粒颜色白色和黄色是一对相对性状,由等位基因Y、y控制。某单向杂交不亲和黄粒玉米植株自交,子一代白粒玉米占1/3,且均表现为单向杂交不亲和。无致死、突变和染色体互换发生,下列说法正确的是 ( )
A.Y、y和G、g两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B.子一代黄粒玉米中纯合体占1/3
C.UCI的存在使自由交配后代中纯合体的比例提高
D.若子一代玉米自交,子二代玉米中g基因频率会降低
2.(2025·黄石二模)某种植物为雌雄同株异花植物,果实有绿色和黄色,由一对等位基因(用A和a表示)控制。表面有瘤和无瘤,由一对等位基因(用T和t表示)控制。有刺和无刺由一对等位基因(用G和g表示)控制。选用3种纯合体P1(绿色有瘤有刺)、P2(黄色无瘤无刺)和P3(绿色无瘤无刺)进行杂交,结果见表,下列叙述错误的是 ( )
实验
杂交组合
F1表型
F2表型和比例
①
P1×P2
绿色有
瘤有刺
有瘤有刺∶无瘤无刺∶
有瘤无刺=9∶4∶3
②
P1×P3
绿色有
瘤有刺
有瘤有刺∶无瘤无刺
=3∶1
A.控制果实表面是否有刺的基因与是否有瘤的基因位于非同源染色体上
B.根据实验①中F1的表型可以确定果实绿色和黄色的显隐性关系
C.由实验结果可以推测T/t与G/g两对等位基因中基因g抑制基因T的表达
D.实验②中F2种植后,随机传粉产生的子代所结果实中无瘤无刺的占比为1/4
3.(2025·全国卷)植物合成的色素会影响花色。某二倍体植物的花色有深红、浅红和白三种表型。研究小组用甲、乙两个浅红色表型的植株进行相关实验。回答下列问题:
(1)甲、乙分别自交,子一代均出现浅红色∶白色=3∶1的表型分离比;甲和乙杂交,子一代出现深红色(丙)∶浅红色∶白色(丁)=1∶2∶1的表型分离比。综上判断,甲和乙的基因型 (填“相同”或“不同”),判断依据是 。
(2)丙自交子一代出现深红色∶浅红色∶白色=9∶6∶1的表型分离比,其中与丙基因型相同的个体所占比例为 。若丙与丁杂交,子一代的表型及分离比为 ,其中纯合体所占比例为 。
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