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课时作业9　遗传定律与伴性遗传
一、选择题
1.(2025浙江高一学业考试)许多生物都具有易于区分的相对性状,下列属于相对性状的是(　　)
A.果蝇的白眼和棒眼
B.人的有酒窝和无酒窝
C.狗的长毛和猫的短毛
D.豌豆的绿豆荚和黄子叶
2.(2024浙江台州期末)豌豆子叶的颜色黄色(Y)对绿色(y)为显性,种子的形状圆形(R)对皱形(r)为显性。这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。下列杂交组合中,子代只会出现两种表型的是(　　)
A.YyRR×yyRr　　　B.YyRr×Yyrr
C.Yyrr×YYRR D.YyRr×YyRr
3.红绿色盲是一种伴X染色体隐性遗传病,下列相关说法正确的是(　　)
A.只传女,不传男
B.女性患者所生的后代中儿子一定是患者
C.男、女发病率相同
D.患者的致病基因只存在于生殖细胞中
4.(2025浙江杭州高一阶段练习)孟德尔的实验研究运用了“假说—演绎法”,该方法的基本内容是:(观察分析)提出问题→(推理想象)提出假说→演绎推理→实验验证。下列叙述正确的是(　　)
A.“F1自交得F2,F2中紫花∶白花=3∶1”属于“实验验证”
B.“进行测交实验,结果得到紫花∶白花=1∶1”属于“演绎推理”
C.“一般情况下,自花授粉的豌豆在自然状态下是纯种”属于“提出问题”
D.“生物性状由遗传因子控制,基因在体细胞内是成对的”属于“提出假说”
5.20世纪初科学家提出了遗传的染色体学说,下列相关叙述错误的是(　　)
A.该学说是由摩尔根提出并证明
B.该学说的依据是基因和染色体行为的一致性
C.该学说的主要内容是染色体可能是基因的载体
D.遗传的染色体学说能解释孟德尔遗传定律
6.生物的相对性状由等位基因控制,如豌豆的紫花和白花由等位基因P和p控制,花的腋生和顶生由等位基因H和h控制。下列有关说法错误的是(　　)
A.H、p可表示一对非等位基因
B.H和h位于一对同源染色体上
C.相对性状都是由一对等位基因控制
D.显性性状由显性基因控制
阅读以下材料,回答第7~8题。
某自花传粉、闭花受粉植物的花色由一对等位基因R和r控制,有红花、粉红花和白花三种表型,将红花与白花杂交,F1均为粉红花,F1自交得到的F2表型及比例为红花∶粉红花∶白花=1∶2∶1。株高由3个复等位基因A1(高茎)、A2(中高茎)和a(矮茎)控制,A1对A2、a为完全显性,A2对a为完全显性。控制花色和株高的两对基因独立遗传。
7.下列关于该植物的花色遗传的叙述,错误的是(　　)
A.该植物的花色遗传依然遵循分离定律
B.F1呈现双亲的中间类型,属于不完全显性现象
C.F2植物自交,F3中白花植株占比为3/8
D.F2红花植株自交,子代会出现性状分离现象
8.同时考虑植物的株高与花色性状,下列叙述正确的是(　　)
A.该种植物相关的基因型有12种,表型有9种
B.某高茎粉红花自交,F1中出现了矮茎植株,则F1中的高茎红花占比为3/16
C.任意一株中高茎粉红花植株与矮茎白花植株杂交,子代的表型比均为1∶1∶1∶1
D.任意一株植株与矮茎植株杂交,子代中高茎红花的占比最大值为1/2
9.人类的性别决定方式为XY型,Y染色体在这个过程中起主导作用,其根本原因是Y染色体上具有SRY基因(睾丸决定因子基因)。根据上述材料,下列体细胞中性染色体组成与性别表现不符的是(　　)
二、非选择题
10.(2024浙江杭州萧山期末)某农场养了一群马,马的毛色有栗色和白色两种,受一对等位基因(A和a)控制。现有一匹栗色公马与一匹栗色母马交配,生了一匹白色小马。回答下列问题。
(1)马的毛色中,白色是　　　　(填“显性”或“隐性”)性状,毛色的遗传遵循　　　　定律。
(2)亲本栗色母马的基因型为　　　　。子代白色小马是　　　　(填“纯合子”或“杂合子”)。
(3)理论上,这对亲本可生出　　　种基因型的后代,生出栗色雌马的概率为　　　。
11.某种兔的毛色有黑色(B)和褐色(b)两种,毛长有短毛(E)和长毛(e)两种,两对相对性状独立遗传。某养殖场只有纯种的黑色短毛兔和褐色长毛兔,现想培育出能稳定遗传的黑色长毛兔。请回答下列问题。
(1)黑色长毛是该养殖场中没有的性状组合,若要得到能稳定遗传的黑色长毛兔,则可利用纯种的黑色短毛兔与褐色长毛兔杂交得F1,F1雌雄个体相互交配得F2。理论上F2中出现黑色长毛兔的概率为　　　,其基因型有　　　种。
(2)F2中出现的黑色长毛兔中纯合子所占比例为　　　,杂合子占F2总数的　　　。
(3)为了检验F2中出现的黑色长毛兔是否能稳定遗传,可让F2中的黑色长毛兔与　　　　　　　兔进行杂交,若后代　　　　　　　　,则该黑色长毛兔能稳定遗传。
12.(2024浙江强基联盟月考)某二倍体自花受粉的植物(2n=24),花色黄花与白花是一对相对性状,受等位基因A、a控制,花瓣单瓣和重瓣是一对相对性状,受等位基因B、b控制,两对基因独立遗传。已知含有B基因的某种性别的配子败育。现有两株黄花单瓣的个体杂交得F1,再让F1群体与白花重瓣个体相互授粉得F2,F2表型及比例如下。
统计来源 F2表型及比例
F1植株所结种子发育成的个体(甲) 黄花单瓣∶黄花重瓣∶白花单瓣∶白花重瓣=3∶9∶1∶3
白花重瓣植株所结种子发育成的个体(乙) 黄花重瓣∶白花重瓣=3∶1
请回答下列问题。
(1)控制花色的基因A和a结构上的本质区别是　　　　　　　　　　　　。
(2)花瓣类型中　　　　是显性性状,F1与白花重瓣个体所结种子发育成的个体表型及比例不同,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)F1个体的表型有　　　　　　种,若将F1黄花单瓣个体自交,子代黄花单瓣个体占　　　　　　。
(4)将F2甲所结种子发育出的白花单瓣作为父本,与乙所结种子发育出的黄花重瓣进行杂交,用遗传图解表示出杂交产生子代的过程。
参考答案
课时作业9　遗传定律与伴性遗传
一、选择题
1.B　解析 果蝇的白眼和棒眼属于不同性状(眼色与眼形),并非同一性状的不同表现形式,A项不符合题意;人的有酒窝和无酒窝是同一性状(酒窝有无)的不同表现形式,属于相对性状,B项符合题意;狗的长毛和猫的短毛涉及不同物种,不符合“同种生物”的要求,C项不符合题意;豌豆的绿豆荚和黄子叶属于不同性状(豆荚颜色与子叶颜色),并非同一性状的不同表现形式,D项不符合题意。
2.A　解析 YyRR×yyRr杂交子代的基因型为YyRR、yyRR、YyRr、yyRr,子代只有黄色圆粒、绿色圆粒两种表型,A项正确;YyRr×Yyrr杂交子代的基因型为YyRr、yyRr、Yyrr、yyrr,子代有黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒和绿色皱粒四种表型,B项错误;Yyrr×YYRR后代基因型为YYRr和YyRr,均为黄色圆粒,C项错误;YyRr×YyRr后代出现黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒和绿色皱粒四种表型,且比例为9∶3∶3∶1,D项错误。
3.B　解析 伴X染色体隐性遗传病在男、女性中都会出现,只是男患者多于女患者,常表现为交叉遗传,女性患者所生的后代中儿子一定是患者,A、C两项错误,B项正确;患者的致病基因在生殖细胞和体细胞中均可存在,D项错误。
4.D　解析 “F1自交得F2,F2中紫花∶白花=3∶1”是孟德尔观察到的现象,属于“观察分析”阶段,而非实验验证,实验验证是通过测交实验检验演绎推理的结论,A项不符合题意;“进行测交实验,结果得到紫花∶白花=1∶1”是实际操作的验证过程,属于“实验验证”阶段。而“演绎推理”是根据假说预测测交结果应为1∶1,并非实际实验结果,B项不符合题意;“自花授粉的豌豆在自然状态下是纯种”是孟德尔选择实验材料的前提条件,属于观察分析的基础,而非“提出问题”本身,提出问题需基于观察现象(如F2性状分离比),C项不符合题意;“性状由遗传因子控制,基因在体细胞内是成对的”是孟德尔为解释性状分离现象提出的核心假说内容,属于“提出假说”阶段,D项符合题意。
5.A　解析 遗传的染色体学说是由萨顿提出的,由摩尔根证明,A项错误;该学说的依据是基因和染色体行为的一致性,例如体细胞中基因、染色体成对存在,配子中成对的基因只有一个,同样,也只有成对的染色体中的一条,B项正确;该学说提出了基因和染色体是平行的关系,即基因位于染色体上,C项正确;该学说认为基因在染色体上,等位基因随着同源染色体的分离而分离,位于非同源染色体上的基因随着非同源染色体自由组合而自由组合,解释了孟德尔遗传定律,D项正确。
6.C　解析 H和h、P和p属于等位基因,而H、p属于非等位基因,A项正确;H和h属于等位基因,位于一对同源染色体的同一位置上,B项正确;基因与性状不是简单的一一对应关系,一对相对性状受一对或多对等位基因的控制,C项错误;显性性状是由显性基因控制的,隐性性状是由隐性基因控制的,D项正确。
7.D　解析 由题意可知,植物的花色由一对等位基因R和r控制,故该植物的花色遗传遵循分离定律,A项正确;红花与白花杂交,F1均为粉红花,属于不完全显性现象,B项正确;由题意可知,F1自交得到的F2表型及比例为红花∶粉红花∶白花=1∶2∶1,红花(RR)植株自交的后代为红花,1/4白花(rr)植株自交的后代为1/4白花,粉红花(Rr)植株自交的后代中,白花植株的占比为2/4×1/4=1/8,故F3中白花植株占比为1/8+1/4=3/8,C项正确;F2红花植株自交,子代全为红花植株,不会出现性状分离现象,D项错误。
8.B　解析 据题意可知,花色由一对等位基因R和r控制,具有RR、Rr、rr 3种基因型,3种表型,株高由3个复等位基因A1(高茎)、A2(中高茎)和a(矮茎)控制,具有6种基因型,3种表型,故该种植物相关的基因组成有18种,表型有9种,A项错误;某高茎粉红花(RrA1_)自交,F1中出现了矮茎(aa)植株,说明亲本的基因型为RrA1a,F1中的高茎红花占比为3/4×1/4=3/16,B项正确;若基因型为RrA1A1的高茎粉红花植株与矮茎白花(rraa)植株杂交,子代的表型比为1∶1,C项错误;若一株纯合高茎红花(RRA1A1)植株与矮茎红花(RRaa)植株杂交,子代中高茎红花的占比最大值为1,D项错误。
9.D　解析 该个体体细胞染色体组成是XX,也不含SRY基因,故性别为女性,A项正确;该个体体细胞染色体组成是XX,但含有SRY基因,故性别为男性,B项正确;该个体体细胞染色体组成是XY,且含有SRY基因,故性别为男性,C项正确;该个体体细胞染色体组成是XY,但SRY基因缺失,故性别为女性,D项错误。
二、非选择题
10.解析 (1)一匹栗色公马与一匹栗色母马交配,生了一匹白色小马,说明双亲均为杂合子,杂合子表现为显性性状,因此白色是隐性性状,且毛色的遗传遵循分离定律。(2)依题意并结合对(1)的分析可推知,栗色由A基因控制,白色由a基因控制,白色小马的基因型为aa,亲本栗色母马的基因型为Aa。(3)因这对亲本的基因型均为Aa,所以后代的基因型及其比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,其中AA与Aa表现为栗色。可见,理论上,这对亲本可生出3种基因型的后代,生出雌性栗色小马的可能性为3/4×1/2=3/8。
答案 (1)隐性　分离　(2)Aa　纯合子　(3)3　3/8
11.解析 (1)根据题意可知,现有纯合黑色短毛兔(BBEE)和褐色长毛兔(bbee),要培育出能稳定遗传的黑色长毛兔,即基因型为BBee,可以让黑色短毛兔×褐色长毛兔→F1(基因型为BbEe),F1雌雄个体相互交配得到F2,从F2中选出黑色长毛兔B_ee的概率是3/4×1/4=3/16,基因型有2种,分别为BBee、Bbee。(2)在F2中,黑色长毛兔的基因型有1/3BBee和2/3Bbee两种,其中纯合子占黑色长毛兔总数的1/3,杂合子(2Bbee)占F2总数的2/16=1/8。(3)为了检验F2中出现的黑色长毛兔是否能稳定遗传(是否为纯合子),可让F2中的黑色长毛兔与褐色长毛兔(bbee)进行测交,若黑色长毛兔是纯合子(BBee),则后代基因型全为Bbee,均表现为黑色长毛兔。
答案 (1)3/16　2　(2)1/3　1/8　(3)褐色长毛　全为黑色长毛兔
12.解析 (1)控制黄花和白花的基因是一对等位基因,其本质的差异是基因内的核苷酸排列顺序不同。(2)甲中既有重瓣又有单瓣,乙中只有重瓣,结合题意可知单瓣性状由B基因控制,为显性性状,基因B使花粉败育,但对基因B的卵细胞发育无影响。(3)根据题干可知,亲本基因型为AABb和AaBb,F1植株的表型有黄花单瓣和黄花重瓣2种;若将F1的黄花单瓣(1/2AaBb、1/2AABb)个体自交,由于含B的花粉不育,1/2AaBb自交产生黄花的比例为3/4、产生单瓣的比例为1/2,因此黄花单瓣的比例为1/2×3/4×1/2=3/16,1/2AABb自交产生黄花的比例为1、产生单瓣的比例为1/2,因此黄花单瓣的比例为1/2×1×1/2=1/4,故子代黄花单瓣(A_B_)个体占比为3/16+1/4=7/16。(4)杂交产生子代的过程的遗传图解为
答案 (1)基因内的核苷酸排列顺序不同
(2)单瓣　B使花粉败育,但对卵细胞的发育无影响
(3)2　7/16
(4)(共109张PPT)
专题四
专题突破9　遗传定律与伴性遗传
生 物
目标导航·建网络
1.阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状
2.概述性染色体上的基因传递和性别相关联
考点1 组成细胞的无机物
1.豌豆的紫花和白花是两种性状。(　　)
2.基因分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离。(　　)
3.纯合子自交后代都是纯合子,杂合子自交后代都是杂合子。(　　)
4.ABO血型中,IA与i这两个基因表现为共显性。(　　)
×
√
×
×
提示 豌豆的紫花和白花是一种性状的两种表现形式。
提示 杂合子自交的后代有纯合子也有杂合子,如Aa自交,后代会出现纯合子AA和aa。
提示 ABO血型中,IA与i表现为完全显性。
基础自检·微知著
5.具有相对性状的亲本杂交,表现为不完全显性的遗传,F2的表型可直接反映它的基因型。(　　)
6.进行豌豆杂交实验操作时,需要对母本进行去雄处理,对父本进行去雌处理。(　　)
7.测交后代的表现类型及其比例,可反映F1所产生的配子类型及其比例。 (　　)
×
√
√
提示 豌豆杂交实验中,不需要对父本进行特殊操作。
一、一对相对性状的杂交实验及相关概念辨析
1.豌豆用作遗传实验材料的优点
品种特点 相应优势
自花传粉,自然状态下一般为纯种 实验结果既可靠,又容易分析
具有易于区分的相对性状,且能稳定遗传 实验结果易于观察和分析
知能构建·强技能
2.杂交实验的一般操作方法
3.一对相对性状的杂交实验
(1)杂交实验中各符号的含义
P F1 F2 × ♂ ♀
亲本 子一代 子二代 杂交 自交 父本 母本
(2)实验过程
实验过程 相关说明
①P具有相对性状
②
③F1全部表现为显性性状
④F2出现性状分离现象,分离比约为3∶1
4.遗传定律中的相关名词辨析
(1)交配类型
类型 含义 意义
杂交 基因型不同的个体间相互交配的过程 探索控制生物性状的基因的传递规律和判断显隐性性状;也可以将不同优良性状集中到一起,得到新品种(育种)
自交 ①植物的自花(或同株异花)传粉 ②基因型相同的动物个体间的交配 提高纯合度,判断显隐性及纯、杂合子的有效方法
类型 含义 意义
自由 交配 各种相同及不同基因型个体之间均可交配 后代基因型和基因频率不变
测交 杂合子与隐性纯合子交配,是一种特殊的杂交 ①验证杂交实验中对实验现象的解释
②可用于高等动物纯合子、杂合子的鉴定
正交 和反 交 是相对而言的,正交中的父本和母本分别是反交中的母本和父本 常用于判断基因位于常染色体上还是位于性染色体上
(2)基因类型
相同 基因 同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图中A就是相同基因
等位 基因 同源染色体的同一位置上控制一对相对性状的一对基因。如图中B和b、C和c、D和d互为等位基因
非等位 基因 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,符合自由组合定律,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)性状类型
性状 生物的形态、结构和生理生化等特征的总称,如豌豆的花色、种子的形状等
相对 性状 同种生物同一性状的不同表现形式,如人的单眼皮和双眼皮
显性 性状 具有一对相对性状的两个纯合亲本杂交,F1能表现出来的亲本性状
隐性 性状 具有一对相对性状的两个纯合亲本杂交,F1不能表现出来的亲本性状
性状 分离 在杂交后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象
(4)个体类型
表型 具有特定基因型的个体所能表现出来的性状。如狗的长毛与短毛
基因型 控制性状的基因组合类型。如CC、Cc
纯合子 指由两个基因相同的配子结合而成的个体(如CC、cc、AABB、AAbb)。纯合子能稳定地遗传,它的自交后代不会发生性状分离
杂合子 指由两个基因不同的配子结合而成的个体(如Cc、AaBb、Aabb、AabbCCdd)。杂合子不能稳定遗传,它的自交后代会发生性状分离
二、分离定律的解释、验证及实质分析
1.对分离现象的解释
(1)孟德尔对分离现象的原因提出的假说
①生物的性状是由遗传因子控制的。
②在体细胞中,基因是成对存在的。
③生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的基因彼此分离,分别进入不同的配子中。配子中只含有成对基因中的一个。
④受精时,雌、雄配子的结合是随机的。
(2)遗传图解
2.对分离现象解释的验证及分离定律
(1)对分离现象解释的验证
①方法:测交,即让F1与隐性纯合子杂交。
②过程
(2)分离定律
考向1　 杂交实验材料的选择
典例1(2024浙江钱塘江联盟期中)关于孟德尔一对相对性状(豌豆紫花和白花)的杂交实验,下列叙述错误的是(　　)
A.亲本正交和反交的结果不同
B.豌豆是严格的自花传粉且闭花受粉的植物
C.豌豆花粉未成熟时就需对母本去雄,以防自花传粉
D.母本人工去雄之后需要套袋,套袋的目的是防止外来花粉干扰
A
实战演练·明方向
解析 亲本正交和反交的结果相同,都表现出显性性状,A项错误;豌豆是严格的自花传粉且闭花受粉的植物,B项正确;豌豆花粉未成熟时,就需对母本去雄,以防止豌豆自花传粉,C项正确;母本人工去雄之后需要套袋,以防止外来花粉的干扰,D项正确。
能力提升
不同生物作为遗传学研究对象的原因
豌豆 自然状态下为纯种,性状多且易区分,便于遗传学统计与计数
果蝇 体积小,繁殖速度快,饲养容易,性状多且易区分
玉米 既可自交又可杂交,玉米种子多,性状多且易区分,便于遗传学统计与计数
细菌 繁殖速度快,可短时间内获得大量研究对象
考向2　 遗传规律中的相关概念及关系
典例2同种生物同一性状的不同表现形式称为相对性状,如豌豆的高茎和矮茎。下列各项中属于一对相对性状的是(　　)
A.水稻的早熟和高产 B.番茄的红果和黄果
C.人的黑发和双眼皮 D.果蝇的灰身和长翅
解析 水稻的早熟和高产、人的黑发和双眼皮、果蝇的灰身和长翅均属于同种生物体的不同性状,不属于相对性状,A、C、D三项错误;番茄的红果和黄果属于同种生物同一性状的不同表现类型,属于相对性状,B项正确。
B
典例3(2024浙江宁波余姚中学月考)在下列遗传实例中,属于性状分离现象的是(　　)
A.高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代全为高茎豌豆
B.圆形豌豆的自交后代中,圆形豌豆与皱形豌豆分别占3/4和1/4
C.高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代有高有矮,数量比接近1∶1
D.开红色花的茉莉自交,后代只出现红花一种性状
B
解析 高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代全为高茎豌豆,亲代有两种性状,后代只有显性性状,A项不符合题意;圆形豌豆的自交后代中,圆形豌豆与皱形豌豆分别占3/4和1/4,符合性状分离概念,B项符合题意;高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代有高有矮,数量比接近1∶1,属于测交,不属于性状分离,C项不符合题意;开红色花的茉莉自交,后代只出现红花一种性状,没有同时出现显性性状和隐性性状,D项不符合题意。
考向3　 一对相对性状的杂交实验及验证
典例4(2024浙江重点中学四校联考)下列关于孟德尔杂交实验及应用的相关叙述,正确的是(　　)
A.豌豆杂交实验过程中,对母本去雄和套袋的目的是防止自花受粉
B.孟德尔发现,形成配子时,等位基因随同源染色体的分离而分离
C.F1进行测交,后代的表型和比例反映了F1产生配子的类型及比例
D.F1进行测交,后代同时出现显性性状和隐性性状的现象称为性状分离
C
解析 去雄是为了防止自花传粉,套袋是为了防止异花受粉,A项错误;孟德尔的年代人们并没有提出基因和染色体的概念,B项错误;将F1进行测交,后代的表型和比例反映了F1产生配子的类型及比例,C项正确;性状分离是指杂交后代同时出现显性性状和隐性性状的现象,测交后代同时出现显性性状和隐性性状的现象不属于性状分离,D项错误。
考向4　 遗传规律的基本分析与计算
典例5某种兔的毛色由基因G、g1、g2、g3控制,它们互为等位基因,显隐性关系为G>g1>g2>g3(G>g1表示G对 g1完全显性,其余以此类推)。下列杂交组合中,子代表型种类最多的是 (　　)
A.g1g2×g2g3 B.g1g3×g2g3
C.Gg1×g2g3 D.Gg3×Gg2
解析 杂交组合g1g2×g2g3中,子代的基因型为g1g2、g1g3、g2g2、g2g3,则子代表型有2种;杂交组合g1g3×g2g3中,子代的基因型为g1g2、g1g3、g2g3、g3g3,则子代表型有3种;杂交组合Gg1×g2g3中,子代的基因型为Gg2、Gg3、g1g2、g1g3,则子代表型有2种;杂交组合Gg3×Gg2中,子代的基因型为GG、Gg2、Gg3、g2g3,则子代表型有2种,B项符合题意。
B
典例6(2025浙江宁波期末)水稻细胞中的M基因编码一种毒性蛋白,对雌配子无影响,但会导致同株水稻2/3不含该基因的雄配子死亡。基因型为Mm的水稻自交产生F1的基因型及比例为(　　)
A.MM∶Mm∶mm=3∶4∶1
B.MM∶Mm∶mm=1∶2∶1
C.MM∶Mm∶mm=3∶4∶3
D.MM∶Mm=1∶1
A
解析 基因型为Mm的水稻产生的雌配子中,M∶m=1∶1,雄配子中,由于2/3不含M基因的雄配子(m)死亡,所以存活的雄配子中M∶m=3∶1。F1中MM∶Mm∶mm=(3/8)∶(1/8+3/8)∶(1/8)=3∶4∶1,A项正确。
一、性状的显隐性判断方法
1.根据子代表型判断显隐性
2.根据遗传系谱图进行判断
系谱图中“无中生有为隐性”,即双亲都没有患病而后代表现出的患病性状为隐性性状,如图甲所示,由此可以判断白化病为隐性性状;“有中生无为显性”,即双亲都患病而后代出现不患病的子代,该性状为显性性状,如图乙所示,由此可以判断多指是显性性状。
二、分离定律的基本计算方法
1.用分离比直接计算
如豌豆的茎高:Dd×Dd→1DD∶2Dd∶1dd,则杂合高茎豌豆杂交后代表现高茎的概率是3/4,后代表现矮茎的概率是1/4。
配子 雄配子 1/2A 1/2a
雌配子 1/2A 1/4AA 1/4Aa
1/2a 1/4Aa 1/4aa
因此生一个患白化病(aa)孩子的概率为1/2a×1/2a=1/4。
2.用配子的概率计算
(1)计算流程:①先确定亲本产生几种配子;②计算出每种配子的概率;③再用相关的两种配子的概率相乘。
(2)实例:如白化病遗传,Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa,父方产生A、a配子的概率各是1/2,母方产生A、a配子的概率也各是1/2,列如下棋盘:
考点2 遗传基本规律——自由组合定律
1.自由组合定律是以分离定律为基础的。 (　　)
2.非等位基因在形成配子时均能够自由组合。 (　　)
3.自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞自由结合。(　　)
4.符合自由组合定律的基因中,每对等位基因也符合分离定律。(　　)
5.基因型为AaBb个体自交,后代出现比例为9∶6∶1的条件是两对基因独立遗传。(　　)
×
√
×
√
√
提示 非同源染色体上的非等位基因在形成配子时能够自由组合,而同源染色体上的非等位基因在形成配子时不能自由组合。
提示 自由组合定律指非同源染色体上的非等位基因自由组合。
基础自检·微知著
6.一对相对性状的遗传一定遵循分离定律,两对相对性状的遗传一定遵循自由组合定律。(　　)
7.利用基因型为AaBb的个体测交,后代性状之比为1∶2∶1,自由组合定律无法解释。(　　)
×
×
提示 一对相对性状,若由一对等位基因控制,则其遗传遵循分离定律,若由两对独立遗传的等位基因控制,则其遗传遵循自由组合定律。若控制两对性状的基因位于同一对同源染色体上,则其遗传不遵循自由组合定律。
提示 利用基因型为AaBb的个体测交,后代性状之比为1∶2∶1,是1∶1∶1∶1的变式,说明只含A基因或B基因的个体表型相同,仍然遵循自由组合定律。
一、两对相对性状的杂交实验操作及解释
1.两对相对性状的杂交实验——发现问题
(1)实验过程
知能构建·强技能
(2)实验分析
①两亲本无论正交或反交,F1均为黄色圆粒,说明黄色对绿色是显性,圆粒对皱粒是显性。
②F2中除了出现亲本类型外,还出现的两种新类型是黄色皱粒和绿色圆粒。
③每对性状的遗传都遵循分离定律。
2.对自由组合现象的解释——提出假说
(1)理论解释
①两对相对性状分别由两对等位基因控制。
②F1产生配子时,每对等位基因彼此分离,非等位基因之间可以自由组合。
③F1产生的雌配子和雄配子均有4种,其比例为1∶1∶1∶1。
④受精时,雌、雄配子随机结合。
(2)遗传图解
①过程图解
②F2中各种性状表现对应的基因型
双显型 黄色圆粒:YYRR,YyRR,YYRr,YyRr
一显一隐型 黄色皱粒:YYrr、Yyrr;绿色圆粒:yyRR、yyRr
双隐型 绿色皱粒:yyrr
3.对自由组合现象解释的验证——演绎推理和实验验证
(1)验证方法:测交实验。
(2)测交遗传图解——演绎推理
(3)测交实验结果
性状组合 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒
实际籽粒数 F1作母本 31 27 26 26
F1作父本 24 22 25 26
不同性状的数量比 1∶1∶1∶1 (4)测交实验结论
孟德尔测交实验结果与预期的结果相符,从而证实了F1雌雄个体确实产生4种数目相等的配子,从而说明自由组合定律正确。
二、自由组合定律的实质及实践应用
1.自由组合定律的实质
2.自由组合定律的适用范围和发生时间
(1)范围:与分离定律一样,两者均为真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律。原核生物及病毒的遗传均不符合,真核生物的细胞质遗传也不符合。
(2)发生时间:进行有性生殖的生物形成配子的过程中。
3.两对相对性状杂交实验中F2基因型和表型的种类及比例
F2共有16种组合,9种基因型,4种表型。
(1)基因型
(2)表型
4.孟德尔获得成功的原因
(1)选材得当:选择豌豆作为实验材料。
(2)科学地确定研究对象:先研究一对相对性状,再研究多对相对性状。
(3)科学的统计方法:运用数学统计的方法。
(4)科学的实验程序设计:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
5.孟德尔遗传规律的应用
(1)有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象。
(2)能够预测杂交后代的类型和它们出现的概率,在育种和医学实践等方面都具有重要意义。
①在杂交育种中,人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。
②在医学实践中,人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
考向1　 自由组合定律的本质及两对相对性状的杂交实验操作及分析
实战演练·明方向
典例1(2025浙江阶段练习)孟德尔自由组合定律发生在下列哪个过程中
(　　)
A.①和②　　B.② C.③和④ D.③
A
解析 分离定律和自由组合定律都发生在减数分裂产生配子的过程中,题图中①②过程表示减数分裂过程,③过程表示受精作用,④过程表示个体发育过程,而自由组合定律发生在①②过程中,A项正确。
典例2下列关于孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述,正确的是(　　)
A.从F1母本植株上选取一朵或几朵花,在花粉未成熟时将花瓣掰开去雄
B.F2中出现的4种表型,有3种是不同于亲本表型的新组合
C.F1产生配子时非等位基因自由组合,含双显性基因的配子数量最多
D.F1产生的雌、雄配子各有4种,受精时配子的结合存在16种组合方式
解析 从亲本母本植株上选取一朵或几朵花,在花粉未成熟时将花瓣掰开去雄,并套上纸袋,A项错误;F2中出现的4种表型,有2种是不同于亲本表型的新组合,B项错误;F1产生配子时非等位基因自由组合,产生4种类型的配子,比例为1∶1∶1∶1,C项错误;F1产生的雌、雄配子各有4种,受精时配子的结合存在16种组合方式,D项正确。
D
考向2　 自由组合定律的实践分析(含9∶3∶3∶1变式分析)
典例3(2024浙江浙南名校开学考)在番茄中,存在多对可区分的相对性状,其中紫茎(A)对绿茎(a)为显性,缺刻叶(B)对马铃薯叶(b)为显性。现将紫茎、马铃薯叶的纯合植株与绿茎、缺刻叶的纯合植株杂交,在F2中得到9∶3∶3∶1的性状分离比。下列相关叙述错误的是(　　)
A.F1的表型为紫茎、缺刻叶,其基因型为AaBb
B.F1与绿茎、缺刻叶纯合植株杂交,所得子代中杂合子占3/4
C.F2中与亲本类型不同的表型有2种,占F2个体的比例为3/8
D.F2中紫茎、缺刻叶杂合子自交,产生后代4种表型的性状分离比为21∶5∶5∶1
C
解析 根据题意分析可知:F1自交得到的F2中紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶∶绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶=9∶3∶3∶1,说明两对基因遵循自由组合定律,F1的基因型为AaBb,表现为紫茎、缺刻叶,A项正确;F1与绿茎、缺刻叶纯合植株(aaBB)杂交,所得子代中纯合子占1/2×1/2=1/4,杂合子占3/4,B项正确;F2中与亲本表型不同的表型为绿茎、缺刻叶和紫茎、马铃薯叶,占F2个体的比例为5/8,C项错误;F2中紫茎、缺刻叶杂合子(4AaBb、2AABb、2AaBB)自交,AaBb自交后代表型比例为9∶3∶3∶1,AABb自交后代表型比例为3∶1,AaBB自交后代表型比例为3∶1,产生后代4种表型的性状分离比为21∶5∶5∶1,D项正确。
能力提升
利用“拆分法”求解自由组合定律
1.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分解为几组分离定律问题。如AaBb×Aabb,可分解为两组:Aa×Aa,Bb×bb。然后,按分离定律进行逐一分析。最后,将获得的结果进行综合,得到正确答案。举例如下:
问题举例 计算方法
AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的表型种类数 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
问题举例 计算方法
AaBbCc×AabbCc,后代中基因型A_bbcc出现的概率计算 Aa×Aa　 Bb×bb　Cc×Cc
　　↓　　 　 ↓　　 　↓
　3/4A_ ×　1/2bb ×　1/4cc=3/32
AaBbCc×AabbCc,求子代中不同于亲本的表型(基因型)出现的概率 不同于亲本的表型出现的概率=1-亲本表型出现的概率=1-(A_B_C_+A_bbC_),不同于亲本的基因型出现的概率=1-(AaBbCc出现的概率+AabbCc出现的概率)
AaBbCc产生的配子种类数 Aa　Bb　Cc
↓　 ↓ 　↓
2 × 2 × 2=8(种)
规律:某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因对数,如AaBBCc中等位基因只有2对, BB不是等位基因)
问题举例 计算方法
AaBbCc×AaBbCC,配子间结合方式种类数 先求AaBbCc和AaBbCC各自产生的配子种类数: AaBbCc→8种配子,AaBbCC→4种配子,再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4=32(种)结合方式
3.性状分离比9∶3∶3∶1的变式题基本解题思路
(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。若分离比为9∶6∶1,则为9∶(3∶3)∶1,若分离比为15∶1,则为(9∶3∶3)∶1。
9∶3∶3∶1常见变式及原因如下:
F1自交后 代表型比例 原因分析 各表型基因组成 F1测交表
型分离比
9∶3∶3∶1 正常完全显性 9A_B_∶3A_bb∶3aaB_∶1aabb 1∶1∶1∶1
12∶3∶1 双显性和一种单显性表现为同一种性状,其余正常表现 12(9A_B_+3A_bb)∶3aaB_∶1aabb或12(9A_B_+3aaB_)∶3A_bb∶1aabb　 2∶1∶1
9∶6∶1 单显性表现为同一种性状,其余正常表现 9A_B_∶6(3A_bb+3aaB_)∶1aabb 1∶2∶1
9∶3∶4 存在aa(或bb)时表现为隐性性状,其余正常表现 9A_B_∶3A_bb∶4(3aaB_+1aabb)或9A_B_∶3aaB_∶4(3A_bb+1aabb) 1∶1∶2
F1自交后 代表型比例 原因分析 各表型基因组成 F1测交表
型分离比
13∶3 双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状,另一种单显性表现为另一种性状 13(9A_B_+3A_bb+1aabb)∶3aaB_或13(9A_B_+3aaB_+1aabb)∶3A_bb 3∶1
15∶1 有显性基因就表现为同一种性状,其余表现另一种性状 15(9A_B_+3A_bb+3aaB_)∶1aabb 3∶1
F1自交后 代表型比例 原因分析 各表型基因组成 F1测交表
型分离比
9∶7 当双显性基因同时出现时为一种表型,其余的基因型为另一种表型 9A_B_∶7(3A_bb+3aaB_+1aabb) 1∶3
6∶2∶3∶1 一对等位基因显性纯合致死 6AaB_∶2Aabb∶3aaB_∶1aabb或6A_Bb∶2aaBb∶3A_bb∶1aabb 1∶1∶1∶1
4∶2∶2∶1 两对等位基因显性纯合致死 4AaBb∶2Aabb∶2aaBb∶1aabb 1∶1∶1∶1
1∶4∶6∶4∶1 A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强 1AABB∶4(2AaBB+2AABb) ∶6(4AaBb+1AAbb+1aaBB) ∶4(2Aabb+2aaBb)∶1aabb　 1∶2∶1
考向3　 模拟孟德尔杂交实验操作
典例4豌豆的红花和白花受一对等位基因控制,纯合红花植株和纯合白花植株杂交产生F1,F1自交产生F2,F2性状分离比为3∶1,某同学准备进行“F1产生F2的模拟实验”,下列各项中能够用于该模拟实验的是(　　)
选项 甲容器(♀) 乙容器(♂) 红球/个 白球/个 红球/个 白球/个
A 50 25 50 25
B 25 0 25 0
C 0 50 0 50
D 50 50 50 50
D
解析 假定豌豆的红花和白花受一对等位基因A/a控制,纯合红花植株和纯合白花植株杂交产生F1,F1自交产生F2,F2性状分离比为3∶1,由此推测,F1是杂合子,能产生两种比例相等的配子,因此某同学准备进行“F1产生F2的模拟实验”时,甲、乙容器分别表示雌、雄生殖器官,红、白球表示产生的配子,且甲、乙容器中的红、白球的比例相等,D项符合题意。
考点3 遗传的染色体学说与伴性遗传
1.显微镜下观察处于有丝分裂中期的细胞,可观察到相对清晰的染色体组型。(　　)
2.在减数分裂形成配子过程中,同源染色体存在自由组合现象。(　　)
3.伴X染色体隐性遗传病的发病率在男性中高于女性。(　　)
×
√
×
提示 当细胞处于有丝分裂中期时,是观察染色体的最好时机,对这些细胞染色,通过显微镜拍照获得它们的影像,根据它们的大小、条纹以及着丝粒所在的位置进行配对、分组和排列,才可以得到该细胞的染色体组型图。
提示 在减数分裂形成配子过程中,同源染色体存在分离现象。
基础自检·微知著
4.孟德尔利用一对相对性状的豌豆杂交实验发现了杂合子的等位基因在减数分裂时随同源染色体的分开而分离。(　　)
5.生物的性状和性别都是由性染色体上的基因控制的。(　　)
6.性染色体上基因表达产物既存在于生殖细胞中,也存在于体细胞中。 (　　)
×
×
√
提示 孟德尔的杂交实验未提及同源染色体。
提示 生物的性状和性别不都是由性染色体上的基因控制的,大部分性状由常染色体上的基因控制,有的生物的性别不是由基因控制的,如蜜蜂的性别由染色体组数决定。
7.含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子。(　　)
8.抗维生素D佝偻病是一种伴X染色体显性遗传病,男性患者的精子中,至少带1个致病基因。 ( 　　)
×
×
提示 雄配子可能含X染色体,也可能含Y染色体。
提示 抗维生素D佝偻病男性患者的精子中,可能是不含致病基因的Y染色体。
一、遗传的染色体学说
1.基因与染色体的平行关系
基因分离和组合的行为与减数分裂中染色体的行为之间存在着平行的关系,具体如下:
项目 基因 染色体
生殖 过程中 在杂交过程中保持完整性和独立性 在细胞分裂各期中,保持着一定的形态特征
体细胞 中来源 成对存在,一个来自父方,一个来自母方 成对存在,一条来自父方,一条来自母方
形成 配子时 等位基因分离,进入不同的配子;非等位基因自由组合 同源染色体分离,进入不同的配子;非同源染色体自由组合
配子中 单个 单条
知能构建·强技能
2.分析摩尔根果蝇眼色遗传实验
(1)杂交操作
(2)结论
果蝇的白眼性状遗传与性别有关,而且控制该性状的基因位于性染色体上。
3.孟德尔定律的细胞学解释
项目 内容
孟德尔分 离定律 控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上,在减数分裂中,等位基因随同源染色体的分开而分离,进入到配子中,随配子独立地遗传给后代
孟德尔自 由组合定律 控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上,控制另一对相对性状的等位基因位于另一对同源染色体上。在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,因此处于非同源染色体上的非等位基因也自由组合,从而实现性状的自由组合
二、伴性遗传
1.染色体组型
(1)概念:将某种生物体细胞内的全部染色体,按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像(如下图)。体现了该生物染色体的数目和形态特征的全貌。
正常男性染色体组型
正常女性染色体组型
(2)显微摄影最佳时期:有丝分裂中期。
特别提醒
染色体组型不能在显微镜下被直接观察,而是需要进行显微摄影,然后对显微照片上的染色体进行测量,再根据染色体的大小、形状和着丝粒的位置等特征,通过剪贴,将它们配对、分组和排列,最后形成染色体组型的图像。
2.性染色体及性别决定
(1)染色体类型
项目 性染色体 常染色体
概念 与性别决定有直接关系的染色体 除性染色体外的其他染色体
特点 雌、雄性个体不相同 雌、雄性个体相同
(2)不同性别决定方式比较
项目 XY型性别决定 ZW型性别决定
含义 由X和Y两条性染色体决定性别。含两条同型的X染色体的个体为雌性,含异型性染色体X和Y的个体为雄性 由Z和W两条性染色体决定性别。含两条同型的Z染色体的个体为雄性,含异型性染色体Z和W的个体为雌性
生物类型 人、哺乳类、某些两栖类和许多昆虫 鸟类、家蚕等
性别决定时期 受精时 (2)不同性别决定方式比较
项目 XY型性别决定 ZW型性别决定
性别决 定图解
3.伴性遗传
(1)概念:位于性染色体上的基因所控制的性状表现出与性别相联系的遗传方式。
(2)伴性遗传的类型及特点
类型 伴X染色体隐性遗传 伴X染色体显性遗传 伴Y染色体遗传
概念 由X染色体携带的隐性基因所表现的遗传方式 由X染色体携带的显性基因所表现的遗传方式 由Y染色体携带的基因所表现的遗传方式
类型 伴X染色体隐性遗传 伴X染色体显性遗传 伴Y染色体遗传
特点 ①具有隔代交叉遗传现象 ②患者男多女少 ③女性患者的父亲和儿子一定为患者 ④正常男性的母亲及女儿一定正常 ①具有代代相传的特点 ②患者女多男少 ③男患者的母亲和女儿一定为患者 ④正常女性的父亲和儿子一定正常 ⑤女性患者的父母至少一方患病 ①患者全为男性,女性全正常
②父传子,子传孙——限雄遗传
典型 病例 血友病、红绿色盲、果蝇的白眼 抗维生素D佝偻病 外耳道多毛症
考向1　 染色体组型分析
典例1右图为正常女性体细胞某分裂时期的显微摄影图,该图可用于染色体组型分析。下列叙述正确的是(　　)
A.该图为有丝分裂前期 B.该图为染色体组型图
C.图中染色体共有23种形态 D.该图中有23个四分体
C
实战演练·明方向
解析 题图为正常女性体细胞某分裂时期的显微摄影图,为俯视图,所有染色体的着丝粒排列在赤道面上,为有丝分裂中期图,A项错误;图中并未对显微照片上的染色体进行测量,根据染色体的大小、形状和着丝粒的位置等特征,通过剪贴将它们配对、分组和排列,最后形成染色体组型图,B项错误;由于女性的性染色体为XX,所以图中染色体共有23种形态,C项正确;该图为有丝分裂中期图,不发生同源染色体的联会,不形成四分体,D项错误。
考向2　 基因行为与染色体行为的平行关系及现代解释
典例2(2025浙江期中)下列关于基因与染色体行为存在平行关系的叙述,错误的是(　　)
A.基因和染色体都作为独立的遗传单位
B.在体细胞中,等位基因和同源染色体都是成对存在的
C.在形成配子的过程中,同源染色体分离的同时等位基因也分离
D.在受精过程中,非同源染色体自由组合的同时非等位基因也自由组合
D
解析 受精过程是精子和卵细胞结合形成合子,无非同源染色体和非等位基因的自由组合行为,D项错误。
典例3(2024浙江四校联考月考)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。下列相关叙述,错误的是(　　)
A.该个体的基因型为AaBbDd
B.该细胞正在进行同源染色体的配对
C.该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子
D.A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律
C
解析 图示雄性哺乳动物体内细胞中两对同源染色体大小相同,都是常染色体,所以该个体的基因型为AaBbDd,A项正确;图示细胞中同源染色体两两配对,处于前期Ⅰ,B项正确;由于该细胞发生互换,所以该细胞分裂完成后能产生4种基因型的精子,C项错误;A、a和D、d基因分别位于两对同源染色体上,它们的遗传遵循自由组合定律,D项正确。
能力提升 基因在染色体上的定位研究
1.判断基因是否位于一对同源染色体上
以基因型为AaBb的个体为例,若两对等位基因位于一对同源染色体上,不考虑互换,则产生两种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现两种表型;若两对等位基因位于两对同源染色体上,考虑互换,则产生四种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现四种表型。
2.判断外源基因整合到宿主染色体上的类型
外源基因整合到宿主染色体上有多种类型,有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上,其自交会出现分离定律中的3∶1的性状分离比;若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体上的一条上,各个外源基因的遗传互不影响,则会表现出遵循自由组合定律的现象。
3.判断基因是否位于不同对同源染色体上
以基因型为AaBb的个体为例,若两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则产生四种类型的配子。在此基础上进行测交或自交会出现特定的性状分离比,如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式),也会出现致死背景下特殊的性状分离比,如4∶2∶2∶1或6∶3∶2∶1。在涉及两对等位基因遗传时,若出现上述性状分离比,可考虑基因位于两对同源染色体上。
考向3　 性别的决定方式
典例4(2024浙江七彩阳光联盟期中)下列有关性别决定的叙述正确的是(　)
A.性染色体上的基因所控制的性状在遗传时往往与性别相联系
B.XY型性别决定的生物,Y染色体都比X染色体短小
C.具有同型性染色体的生物一定是雌性
D.含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子
A
解析 性染色体上的基因所控制的性状在遗传时往往与性别相联系,表现为伴性遗传的特征,A项正确;XY型性别决定的生物,其Y染色体不一定比X染色体短小,例如果蝇的Y染色体比X染色体长,B项错误;具有同型性染色体的生物不一定是雌性,在ZW型性别决定的生物中含有同型性染色体的个体是雄性,C项错误;含Y染色体的配子一定是雄配子,含X染色体的配子可以是雌配子,也可以是雄配子,D项错误。
考向4　 伴性遗传的分析与计算
典例5阅读下列材料,回答第1~3题。
人类色素失调症患者的皮肤在发生红斑、水泡或炎症改变后,会出现大理石纹状的不规则破损。某科研小组通过研究发现,该遗传病属于单基因遗传病,且有如下遗传特点:患者的父母至少有一方患病;男性患者的母亲和女儿均患病。
1.科研小组在探明该遗传病的类型和遗传特点的过程中,下列各项不需要进行的是(　　)
A.在无患者的家系中调查各成员间的血缘关系
B.调查分析出现患者的多个遗传家系
C.分析患者与正常个体的基因差异
D.分析患者与正常个体的染色体数目差异
A
解析 探明该遗传病的类型和遗传特点的过程,需要在患者家系中进行,A项符合题意;调查分析出现患者的多个遗传家系,可探明该病的遗传方式,B项不符合题意;分析患者与正常个体的基因差异,探明该遗传病的类型,C项不符合题意;分析患者与正常个体的染色体数目差异,探明该遗传病的类型,D项不符合题意。
2.依据上述材料分析,该遗传病的致病基因是(　　)
A.常染色体上的显性基因
B.X染色体上的显性基因
C.常染色体上的隐性基因
D.X染色体上的隐性基因
解析 无中生有为隐性,隐性遗传看女病,女病男正非伴性,有中生无为显性,显性遗传看男病,男病女正非伴性,患者的父母至少有一方患病,男性患者的母亲和女儿均患病,可知该病为伴X染色体显性遗传病,B项符合题意。
B
3.某对夫妇,妻子正常,患病丈夫经过药物治疗后,不再表现出皮损症状。丈夫治疗后,该夫妇生一个正常男孩的概率是(　　)
A.100% B.50% C.25% D.0
B
解析 用B/b代表控制该遗传病的基因,患病丈夫经过药物治疗后,基因型不会发生改变,X染色体上仍然是显性基因(XBY),与正常妻子结婚(XbXb),所生孩子女孩患病(XBXb),男孩正常(XbY),则该夫妇生一个正常的男孩的概率是50%,B项符合题意。
能力提升
伴性遗传与常染色体遗传综合类题目分析技巧
步骤 结果
第一步,对每一性状进行独立分析,确定遗传方式 子代中雌性的表型及比例 若子代中雌、雄个体的表型不存在差异,控制该性状的基因位于常染色体上;若子代中雌、雄个体表型不同,控制该性状的基因一般位于X染色体上
子代中雄性的表型及比例 全部子代的表型及比例 步骤 结果
第二步,通过性状分离现象或子代的表型比例确定某性状的显隐性 若具有某性状的个体自交后代出现性状分离,则该性状为显性;若子代中出现典型的3∶1或2∶1分离比,占比多者为显性;若某一性状掩盖另一性状,则该性状为显性
第三步,基于自由组合类题目的分析方式,独立分析各性状的表型比例 独立分析并计算各性状的表型比,最后合并乘积获得最后统计数据
考向5　 遗传系谱图分析计算
典例6(2024浙江名校协作体开学考)下图为某家系中甲病、乙病的遗传图谱,甲病、乙病分别由基因A/a、B/b控制(均不位于Y染色体上),其中Ⅰ1不携带乙病致病基因,已知携带甲病致病基因的配子存活率只有50%,患乙病男性在人群中占1/100,不考虑基因突变和染色体数目变异,下列叙述错误的是(　　)
A.甲病是常染色体隐性遗传病
B.人群中b基因的频率为1/50
C.若Ⅰ1和Ⅰ2再生育一个小孩,患甲病的概率为1/9
D.若Ⅱ3和一表现型正常的女性婚配,后代患乙病的概率为1/8
D
解析 Ⅰ1和Ⅰ2都正常,但他们的女儿(Ⅱ4)患有甲病,说明甲病为常染色体隐性遗传病,A项正确;乙病为伴X染色体隐性遗传病,伴X隐性遗传病的致病基因的基因频率等于在男性中的发病率,由题干可知,患乙病男性在人群中占1/100,男性中患病的比例为1/50,则人群中乙病致病基因的频率是1/50,B项正确;甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅰ1和Ⅰ2有关甲病的基因型均为Aa,已知携带甲病致病基因的配子存活率只有50%,Ⅰ1和Ⅰ2产生配子均为2/3A,1/3a,子代患甲病的概率为1/3×1/3=1/9,C项正确;Ⅰ1和Ⅰ2都正常,但他们的儿子(Ⅱ5)患乙病,且Ⅰ1不携带乙病致病基因,Ⅰ1和Ⅰ2有关乙病的基因型为XBY和XB Xb,Ⅱ3与乙病有关的基因型为XBY,和一表型正常的女性婚配,由于乙病致病基因在人群中的基因频率为1/50,表型正常的女性的基因型频率约为49/51XB XB、2/51XB Xb,后代患乙病的概率约为2/51×1/2×1/2=1/102,D项错误。
能力提升
“四步法”分析遗传系谱图
步骤 现象及结论的记忆口诀 图谱特征
第一,排除或确定伴Y染色体遗传 若系谱图中患者全为男性,而且患者后代中男性全为患者,则为伴Y染色体遗传病;若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y染色体遗传
第二,确定图谱中遗传病是显性遗传还是隐性遗传 “无中生有”(无病的双亲,所生的孩子中有患者),则为隐性遗传
“有中生无”(有病的双亲,所生的孩子中出现无病的),则为显性遗传
步骤 现象及结论的记忆口诀 图谱特征
第三,确定致病基因位于常染色体上还是位于性染色体上 ①双亲有病,儿子正常 ②父病女必病,子病母必病
伴X染色体显性遗传
①双亲有病,女儿正常 ②父病女不病或者子病母不病
常染色体显性遗传
①父亲正常,儿子有病 ②母病子必病,女病父必病
伴X染色体隐性遗传
①双亲正常,女儿有病 ②母病子不病或女病父不病
常染色体隐性遗传
步骤 现象及结论的记忆口诀 图谱特征
第四,若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小方面推测 ①若该病在代与代间连续遗传→ ②若该病在系谱图中隔代遗传→ 学 考
大 题 突 破
命题方向预测　遗传定律的综合应用
思维点拨遗传定律类大题是生物学考卷中的必考题目,进行此类题目分析时,基本分析要素要明晰。
(1)性状显隐性的判断:一般基于子代的表型数据进行分析,如子代表型比为3∶1,数量为3的表型一般由显性基因控制,数量为1的表型一般由隐性基因控制。
(2)性状与所控制基因数量:一般通过题干的描述或子代的表型比进行分析,一对等位基因控制的,遵循分离定律,两对等位基因控制的(两对等位基因需要独立遗传),遵循自由组合定律。
(3)基因所在染色体位置的判断:一般基于子代中雌、雄个体表型比是否一致进行分析,子代中雌、雄表型比不存在差异,一般控制该性状的基因位于常染色体;子代中雌、雄表型比存在差异的,则一般控制该性状的基因位于性染色体(主要是X染色体)。
典例 某昆虫体色的灰体和黑檀体,由等位基因A、a控制;翅形的长翅和残翅,由等位基因B、b控制。两对基因均位于常染色体上。现利用6只昆虫分别进行三组杂交实验,结果如下表。
杂交 组合 P F1
① 灰体残翅♀×黑檀体长翅♂ 灰体长翅∶黑檀体长翅∶灰体残翅∶黑檀体残翅=1∶1∶1∶1
② 灰体长翅♀×黑檀体长翅♂ 灰体长翅∶黑檀体长翅∶灰体残翅∶黑檀体残翅=3∶3∶1∶1
③ 灰体长翅♀×灰体长翅♂ 灰体长翅∶黑檀体长翅=3∶1
回答下列问题。
(1)由组合________可以判断体色的显隐性,其中显性性状为________。体色的遗传符合________定律。
(2)组合①亲本中的黑檀体长翅♂的基因型为________。
(3)由组合______可以判断控制体色和翅形的两对基因符合自由组合定律。
(4)选取组合②F1中的全部黑檀体长翅♀和全部灰体残翅♂,让其自由交配获得F2,F2中灰体长翅占________。
③
灰体
分离
aaBb
②
1/3
解析 (1)由杂交组合③可知,灰体∶黑檀体=3∶1,可知灰体为显性,黑檀体为隐性,体色的遗传符合分离定律。
(2)由上问可知灰体为显性,黑檀体为隐性,由杂交组合②可知,长翅∶残翅=3∶1,可知长翅为显性,残翅为隐性,两对基因独立遗传,杂交组合①灰体长翅∶黑檀体长翅∶灰体残翅∶黑檀体残翅=1∶1∶1∶1,相当于是两对相对性状测交,故组①亲本的基因型为Aabb×aaBb,黑檀体长翅♂的基因型为aaBb。
(3)分析可知,由组②可以判断控制体色和翅形的两对基因符合自由组合定律。
(4)组②的杂交组合为AaBb×aaBb,F1中的全部黑檀体长翅♀(2/3aaBb、1/3aaBB)和全部灰体残翅♂(Aabb),自由交配,F1产生雌配子的类型及比例为1/3ab、2/3aB,F1产生雄配子的类型及比例为1/2Ab、1/2ab,F2中灰体长翅占2/3×1/2=1/3。
变式训练
1.(2024浙江温州适应考)XY型性别决定的某昆虫翻翅(翅膀上翘, 无长、短之分)与正常翅(翅膀平展,有长、短翅两种类型)由常染色体上的一对等位基因A/a控制,长翅与短翅由等位基因B/b控制;两对等位基因均不在Y染色体上,所有配子活力相同。以一对翻翅昆虫为亲本杂交,F1雌、雄虫表型及比例无差异,相关数据如图所示。
回答下列问题。
(1)控制该昆虫长翅与短翅的基因位于　　　染色体上;F1中长翅雌虫的基因型为　　　 　　;请从基因之间关系的角度解释翻翅昆虫中无长、短翅之分的原因:　　　　　 　　　　　。
(2)从F1中取1只翻翅雄虫与1只短翅雌虫进行杂交的方法称为　　　　,可通过观察该杂交产生后代的表型及比例鉴定　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)若让F1中的所有翻翅雄虫与所有短翅雌虫随机交配产生F2,则F2中翻翅∶长翅∶短翅=　　　　,F2中翻翅基因的频率为　　　　。
常
aaBB、aaBb　
A基因存在时会抑制B、b 基因的表达
测交
翻翅雄虫产生的配子种类及比例
2∶1∶1　
1/4
解析 (1)根据题目,翻翅昆虫为亲本杂交,F1雌、雄虫表型及比例无差异,说明控制该昆虫长翅与短翅的基因位于常染色体上;一对翻翅昆虫为亲本杂交,F1中既有翻翅又有正常翅,出现性状分离,则翻翅为显性性状(由A基因控制),正常翅为隐性性状(由a基因控制);F1中长翅∶短翅=3∶1,符合基因分离定律,则长翅为显性性状(由B基因控制),短翅为隐性性状(由b基因控制),翻翅无长短之分,而在正常翅中又有长翅、短翅两种类型,说明当A基因存在时,长翅、短翅基因的表达受到了抑制,即A基因存在时会抑制B、b 基因的表达;根据以上分析可知,F1中长翅雌虫的基因型有aaBB、aaBb两种。
(2)F1中未知基因型的显性性状个体与隐性个体杂交的方法为测交,所以F1中取1只翻翅雄虫与1只短翅雌虫进行杂交的方法称测交,可以通过观察测交产生后代的表型及比例来鉴定翻翅雄虫产生的配子种类及比例。
(3)翻翅昆虫杂交后代出现性状分离,且F1中长翅∶短翅=3∶1,则说明翻翅昆虫亲本的基因型为AaBb,而F1中翻翅∶正常翅(长翅+短翅)=2∶1,说明F1中所有翻翅昆虫都为杂合子,A基因显性纯合致死,则F1中Aa∶aa=2∶1,A基因的频率为1/3,a基因的频率为2/3,F1中长翅∶短翅=3∶1,符合孟德尔分离比,则BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,则B基因的频率为1/2,b基因的频率为1/2,让F1中的所有翻翅雄虫(Aa_ _)与所有短翅雌虫(aabb)随机交配,则F2中翻翅∶正常翅=Aa_ _∶aa_ _=1∶1,正常翅中长翅∶短翅=1∶1,则翻翅∶长翅∶短翅=2∶1∶1,F2中翻翅基因A的频率为1/2×1/2=1/4。
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)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、雄果蝇互相交配,F2雄蝇中星眼小翅占________。若上述杂交亲本有8对,每只雌蝇平均产卵400枚,理论上可获得________只星眼正常翅的纯合雌蝇。
正常翅
X
乙(丙)
0或2
自由组合
AaXBY
3/8
200
(4)若有一个由星眼正常翅雌果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体,群体中个体均为纯合子。该群体中的雌、雄果蝇为亲本,随机交配产生F1,F1中正常眼小翅雌果蝇占9/20,则可推知亲本雌果蝇中星眼正常翅占________。
1/10
解析 (1)由分析可知,控制翅形的基因位于X染色体上,且正常翅为显性。后者可根据杂交组合乙(丙)得出。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)A、a位于常染色体,而B、b位于X染色体,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。若要验证,可选择正常眼小翅雌蝇与基因型为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,利用分离定律计算,星眼(1AA+2Aa)∶正常眼(1aa)=3∶1;雄性中正常翅XBY∶小翅XbY=1∶1。则理论上,后代雄果蝇的表型及比例为星眼正常翅∶星眼小翅∶正常眼正常翅∶正常眼小翅=3∶3∶1∶1,则F2雄蝇中星眼小翅占3/8。F2中星眼正常纯合雌果蝇(AAXBXB)占1/4×1/4=1/16,故可获得1/16×8×400=200(只)星眼正常翅的纯合雌蝇。
(4)若有一个由纯合子星眼正常翅雌果蝇(AAXBXB,产生的配子为AXB)和正常眼小翅雌(aaXbXb,产生的配子为aXb)、正常眼小翅雄果蝇(aaXbY,产生的雄配子为1/2aXb、1/2aY)组成,随机交配后F1中正常眼小翅雌果蝇(aaXbXb)占9/20=aXb×aXb,则可推知亲本雌果蝇产生aXb的雌配子的概率为9/10,因此亲本雌果蝇中星眼正常翅占(AAXBXB)=1/10。

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