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专题突破练10　遗传的基本规律和伴性遗传
　　　　　　　　　　　　　　　　　
一、单项选择题
1.(2020山东枣庄、临沂6月模拟)果蝇的灰体和黑檀体是一对相对性状,分别由基因A、a控制,但是基因A的外显率为75%,即具有A基因的个体只有75%是灰体,其余25%的个体为黑檀体。现将一对相对性状的亲本果蝇杂交,下列判断正确的是(　　)
A.亲本的杂交组合方式有2种
B.只考虑控制体色的基因,F1黑檀体都是纯合子
C.若F1灰体与黑檀体之比为9∶7,亲本的基因型一定相同
D.F1自由交配,获得的F2灰体和黑檀体的比例与F1相同
2.(2020山东德州4月一模)某闭花授粉植物的花色有紫色和白色,株高有高茎和矮茎。现用矮茎紫花植株与高茎白花植株进行杂交,结果发现F1中只有一株表现为矮茎紫花(记作植株A),其余均表现为高茎紫花。F1中高茎紫花自交,F2中高茎紫花∶高茎白花∶矮茎紫花∶矮茎白花=27∶21∶9∶7,下列分析错误的是(　　)
A.该植物的株高受一对等位基因控制
B.F2中高茎白花植株的基因型有9种
C.F2高茎紫花植株中纯合子占1/27
D.植株A的产生可能是基因突变的结果
3.(2020山东威海4月一模)某高等动物的毛色由位于常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制,A对a、B对b完全显性,其中A基因控制黑色素合成,B基因控制黄色素合成,两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构导致基因无法表达。用纯合的黑毛和黄毛亲本杂交得到F1,F1毛色呈白色。下列叙述错误的是(　　)
A.自然界中该动物白毛个体的基因型有5种
B.含A、B基因的个体毛色呈白色的原因是不能翻译出相关蛋白质
C.若F1的不同个体杂交,F2中黑毛∶黄毛∶白毛个体数量之比接近3∶3∶10,则两对等位基因独立遗传
D.若F1的不同个体杂交,F2中白毛个体的比例为1/2,则F2中黑毛个体的比例也为1/2
4.(2020山东潍坊4月一模)某昆虫(XY型)的红眼与白眼、裂翅与正常翅分别由基因A(a)、B(b)控制,其中有一对等位基因位于X染色体上,且存在某种配子致死现象。一对红眼裂翅雌雄个体交配,得到的F1表现型及数目见下表,下列分析正确的是(　　)
表现型
红眼裂翅
红眼正常翅
白眼裂翅
白眼正常翅
雌性个体/只
179
0
60
0
雄性个体/只
31
29
32
31
A.控制眼色遗传的基因位于X染色体上
B.F1红眼裂翅雌性个体有2种基因型
C.亲代产生的AY型配子致死
D.F1中红眼裂翅雌雄个体随机交配,子代中纯合红眼裂翅雌性占1/8
5.(2020山东烟台6月模拟)先天性夜盲症是一种单基因遗传病,调查发现部分家庭中,父母正常但有患该病的孩子。自然人群中正常男性个体不携带该遗传病的致病基因。不考虑突变,下列关于夜盲症的叙述,错误的是(　　)
A.先天性夜盲症的男性患者多于女性患者
B.因长期缺乏维生素B而患的夜盲症属于代谢紊乱引起的疾病
C.女性携带者与男性患者婚配,生一正常女孩的概率为1/4
D.可运用基因诊断的检测手段,确定胎儿是否患有该遗传病
6.(2020山东烟台6月模拟)果蝇的眼型和体色分别受两对等位基因A/a、B/b控制(若在性染色体上,不考虑X与Y同源区段)。让灰体正常眼雌果蝇群体与黄体正常眼雄果蝇群体随机交配,所得F1全为灰体。让F1雌雄果蝇随机交配得到F2,F2结果如下表,下列说法错误的是(　　)
F2
表现
型
灰体
正常眼
雌性
黄体
正常眼
雌性
灰体
正常眼
雄性
灰体
棒眼
雄性
黄体
正常眼
雄性
黄体
棒眼
雄性
数量
438
146
657
219
219
73
A.基因A与基因B的本质区别是碱基(对)的数量、排列顺序不同
B.F1雌果蝇的基因型为BbXAXA和BbXAXa
C.F2中雌性无棒眼的原因可能是含Xa的雄配子致死
D.F2雌雄性个体的基因型分别有4种和6种
二、不定项选择题
7.(2020山东泰安6月三模)某雌雄异株的植物的叶片有羽状浅裂和羽状深裂两种类型,雌株叶片都是羽状浅裂,叶形由基因A、a控制。某小组做了如下图所示的杂交实验。下列相关叙述正确的是(　　)
P　　　羽状浅裂(♀)×羽状深裂(♂)　　　　
↓
F1　羽状浅裂(♀)∶羽状浅裂(♂)∶羽状深裂(♂)
4　　∶　　1　　　∶　　3
实验一
羽状浅裂(♀)×羽状浅裂(♂)
↓
羽状浅裂(♀)∶羽状深裂(♂)
1　　∶　　1
实验二
A.实验一F1中羽状浅裂雌株有3种基因型,且其中杂合子占1/2
B.实验二亲本雌株的基因型为AA,亲本雄株的基因型为aa
C.实验一F1雌株的基因型与实验二F1雌株的基因型相同的概率是1/2
D.若要确定某羽状浅裂雌株的基因型,最适合选用羽状深裂雄株与之杂交
8.(2020山东青岛6月二模)人类白化病基因位于11号染色体上,ABO血型基因位于9号染色体上。下图为两个家系成员的白化病性状表现,下表为血型表现型和基因型的对应关系。已知Ⅱ-3和Ⅱ-5均为AB血型,Ⅱ-4和Ⅱ-6均为O血型。下列有关说法正确的是(　　)
表现型
基因型
A型
IAIA、IAi
B型
IBIB、IBi
AB型
IAIB
O型
ii
A.人类出现白化病的根本原因是缺乏酪氨酸酶无法合成黑色素
B.决定ABO血型的基因IA、IB、i互为等位基因,遵循分离定律
C.Ⅰ-5个体可能有6种基因型,Ⅲ-1为A型血的概率为1/2
D.Ⅲ-1与Ⅲ-2生育一个女孩,该女孩为白化病患者的概率为1/10
9.(2020山东滨州三模)某二倍体植物(2n=14)的红花和白花是一对相对性状,该性状同时受多对独立遗传的等位基因控制,每对等位基因中至少有一个显性基因时才开红花。利用甲、乙、丙三种纯合品系进行了如下杂交实验。
实验一:甲×乙→F1(红花)→F2红花∶白花=2
709∶3
689
实验二:甲×丙→F1(红花)→F2红花∶白花=907∶699
实验三:乙×丙→F1(白花)→F2白花
有关说法错误的是(　　)
A.控制该相对性状的基因数量至少为3对,最多是7对
B.这三个品系中至少有一种是红花纯合子
C.上述杂交组合中F2白花纯合子比例最低是实验三
D.实验一的F2白花植株中自交后代不发生性状分离的比例为7/37
三、非选择题
10.(2020山东济南4月一模)现代栽培稻(2n=24)相对普通野生稻丢失了大量优异基因,如抗病、虫、杂草及抗逆等基因。研究人员发现某野生水稻(甲)8号染色体上具有耐冷基因A,4号染色体上有抗稻飞虱基因B,而栽培稻(乙)染色体的相应位置为隐性基因。将甲、乙杂交,F1自交,用某种方法检测F2群体中不同植株的基因型,发现不同基因型个体数如下表:
基因型
AA
Aa
aa
BB
Bb
bb
个体数量
201
1
009
798
520
1
038
517
(1)对栽培稻乙的基因组进行测序,需要测定　　　　条染色体上DNA分子的碱基排列顺序。?
(2)依据数据推测,抗稻飞虱性状的遗传　　　　(填“符合”或“不符合”)基因的分离定律,判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)重复上述实验发现,F2中基因型为AA、Aa、aa的个体数量比总是接近于1∶5∶4。研究人员发现F1产生的雌配子均正常成活,推测可能是带有　　　基因的花粉成活率很低。请设计杂交实验检验上述推测,并写出支持上述推测的子代性状及比例　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)为获取能稳定遗传的抗稻飞虱优良栽培稻,科研人员选取上述实验中F1栽培稻作为亲本进行自交,每一代水稻自交后淘汰不抗飞虱的个体,则子五代中基因型BB个体所占的比例为　　　　　。?
参考答案
专题突破练10　遗传的基本规律
和伴性遗传
1.C　解析灰体对黑檀体为显性,且基因型AA和Aa中有75%是灰体,其余25%的个体为黑檀体。即黑檀体的基因型有三种,即AA、Aa、aa,灰体的基因型有两种,因此,相对性状的亲本的杂交组合方式有6种,A项错误;在不能确定亲本基因型的情况下,结合分析可知,在只考虑控制体色的基因的情况下,F1黑檀体不都是纯合子,B项错误;若F1灰体与黑檀体之比为9∶7,则亲本的基因型均为Aa,即亲本基因型一定相同,C项正确;若题中相对性状的亲本的基因型为AA和aa,则F1的基因型为Aa,表现型的比例为灰体∶黑檀体=3∶1,若F1自由交配,F2的基因型为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,因为具有A基因的个体只有75%是灰体,其余25%的个体为黑檀体,则F2中表现型的比例为灰体∶黑檀体=(3/4×3/4)∶(1/4+3/4×1/4)=9∶7,D项错误。
2.B　解析根据分析该植株株高受一对基因控制,A项正确;F2中高茎白花植株基因型A_B_cc(4种)、A_bbC_(4种)、A_bbcc(2种),所以共有基因型10种,B项错误;F1基因型AaBbCc,所以F2高茎紫花植株(A_B_C_)的比例为()3=,而纯合子AABBCC的比例为,所以高茎紫花植株中的纯合子比例为1/27,C项正确;F1中只有一株表现为矮茎紫花(aaB_C_),可能是基因突变的结果,D项正确。
审题技巧根据F2中高茎紫花∶高茎白花∶矮茎紫花∶矮茎白花=27∶21∶9∶7,高茎∶矮茎=3∶1,说明该性状由一对基因型控制,用Aa表示,紫花∶白花=9∶7,为9∶3∶3∶1的变式,说明由两对基因控制,用Bb和Cc表示,且双显性为紫花,其余基因型为白花。F1高茎紫花植株的基因型是AaBbCc。
3.D　解析由题意可知,黑色的基因型为A_bb,黄色的基因型为aaB_,白色的基因型为A_B_和aabb。自然界中该动物白毛个体的基因型有5种,即AABB、AABb、AaBB、AaBb、aabb,A项正确;含A、B基因的个体是由于翻译过程受阻毛色呈白色,B项正确;F1的基因型为AaBb,若F1的不同个体杂交,F2中黑毛∶黄毛∶白毛个体数量之比接近3∶3∶10,即3∶3∶(9+1),说明两对等位基因独立遗传,C项正确;若F1AaBb的不同个体杂交,F2中白毛个体的比例为1/2,说明A和b、a和B分别位于一条染色体上,则F2中黑毛个体AAbb的比例为1/4,D项错误。
4.C　解析裂翅雌雄个体交配,F1雌性个体中只有裂翅,雄性个体中既有裂翅又有正常翅,故控制翅形的基因(B、b)位于X染色体上,A项错误;亲本的基因型为AaXBXb、AaXBY,将两对性状分开来看,对于眼色来说F1红眼有AA和Aa两种基因型,对于翅型来说,F1裂翅雌性个体的基因型有共有XBXB、XBXb两种基因型,因此F1红眼裂翅雌性个体有2×2=4(种)基因型,B项错误;亲本的基因型为AaXBXb、AaXBY,F1中雌雄比例为(179+60)∶(31+29+32+31)≈2∶1,说明部分含Y的配子致死,同时雄性个体红眼∶白眼由3∶1变成1∶1,说明含A的配子致死,故推测AY的配子致死,C项正确;F1中所有红眼裂翅雌个体的基因型及比例为1/6AAXBXB、1/6AAXBXb、2/6AaXBXB、2/6AaXBXb,F1中所有红眼裂翅雄个体的基因型为AaXBY,让F1红眼裂翅雌雄个体随机交配,采用配子法,雌配子的基因型及比例为6/12AXB、2/12AXb、3/12aXB、1/12aXb,雄配子的基因型及比例为1/3AXB、1/3aXB、1/3aY,雌雄配子随机结合,子代中纯合红眼裂翅雌性(AAXBXB)个体的比例为6/12×1/3=1/6,D项错误。
5.B　解析父母正常的家庭中也可能有患者,说明先天性夜盲症是隐性遗传病,自然人群中正常男性个体不携带该遗传病的致病基因,说明该遗传病为伴X染色体隐性遗传病,该类型的遗传病男性患者多于女性患者,A项正确;因长期缺乏维生素A而患的夜盲症属于代谢紊乱引起的疾病,B项错误;因该病为伴X染色体隐性遗传病,则女性携带者(XAXa)与男性患者(XaY)婚配,生一正常女孩(XAXa)的概率为1/4,C项正确;该遗传病为单基因遗传病,运用基因诊断的检测手段,可确定胎儿是否患有该遗传病,D项正确。
6.D　解析不同基因的碱基数目、排列顺序不同,所以携带的遗传信息不同,A项正确;根据F1全为灰体的雌雄果蝇随机交配得到F2中灰体∶黄体=3∶1,可进一步推出F1中雌雄果蝇的基因型均为Bb。就眼型而言,亲本正常眼雌果蝇与亲本正常眼雄果蝇杂交,F2出现棒眼,说明亲本正常眼雌果蝇的基因型为XAXa,亲本正常眼雄果蝇的基因型为XAY,则两亲本产生的F1的雌雄个体基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY,且比例为1∶1∶1∶1,因此F1雌果蝇的基因型为BbXAXA和BbXAXa,B项正确;F1雌雄个体随机交配,只有雄性个体中出现棒眼,说明雌果蝇产生的正常的Xa配子,能与雄果蝇产生的Y配子结合,而雄果蝇不能产生正常的Xa配子与雌果蝇产生的正常的Xa配子结合,无法产生棒眼雌果蝇,因此F2中雌性无棒眼的原因是含有Xa的雄配子致死,C项正确;F1中雌果蝇的基因型为BbXAXA和BbXAXa,雄果蝇的基因型为BbXAY和BbXaY,后代雌性的基因型有BBXAXA、BBXAXa、BbXAXA、BbXAXa、bbXAXA和bbXAXa,共6种,不会有XaXa,因为Xa的雄配子致死,后代雄性的基因型有BBXAY、BBXaY、BbXAY、BbXaY、bbXAY、bbXaY,共6种,D项错误。
7.ABC　解析根据分析可知,实验一亲本基因型均为Aa,所以F1中羽状浅裂雌株有AA、Aa、aa共3种基因型,且其中杂合子占1/2,A项正确;根据上述分析可知,实验二亲本雌株的基因型为AA,亲本雄株的基因型为aa,B项正确;实验一F1雌株的基因型(1/4AA、1/2Aa、1/4aa)与实验二F1雌株的基因型(Aa)相同的概率是1/2,C项正确;若要确定某羽状浅裂雌株的基因型,最适合选用羽状浅裂雄株(aa)与之杂交,D项错误。
审题技巧由于雌性叶片均为羽状浅裂,根据实验一的子代雄性中羽状浅裂∶羽状深裂=1∶3,可判断羽状浅裂雄株的基因型为aa,羽状深裂雄株的基因型为AA、Aa,即实验一的亲本基因型均为Aa;实验二的子代中雄性均为深裂(A_),亲本雄性均为浅裂(aa),所以亲本雌性基因型为AA。
8.BD　解析人类出现白化病的根本原因是控制酪氨酸酶的基因发生了突变,A项错误;决定ABO血型的基因IA、IB、i互为等位基因,遵循分离定律,B项正确;单独考虑血型,由于Ⅱ-5为AB血型,基因型为IAIB,则Ⅰ-5个体的基因型可能为IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB,共有5种基因型,3种血型,单独考虑白化病,Ⅱ-5为杂合子,Ⅰ-5可能为显性纯合子或杂合子,所以综合考虑两种致病基因,Ⅰ-5个体可能有5×2=10(种)基因型,Ⅱ-3为AB血型,Ⅱ-4为O血型,所以Ⅲ-1为A型血的概率为1/2,C项错误;设控制白化病的基因为d,Ⅱ-1基因型为dd,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型均为Dd,Ⅱ-3基因型为1/3DD、2/3Dd,Ⅱ-4基因型为Dd,Ⅲ-1为Dd的概率为(1/3×1/2+2/3×1/2)÷(1-2/3×1/4)=3/5,Ⅱ-5和Ⅱ-6的基因型均为Aa,所以Ⅲ-2的基因型为1/3AA、2/3Aa,故Ⅲ-1与Ⅲ-2生育一个女孩,该女孩为白化病患者的概率为3/5×2/3×1/4=1/10,D项正确。
9.BCD　解析据实验一数据可知,植物花色性状受至少3对等位基因控制,而植物细胞共7对染色体,且控制该性状的基因独立遗传,故最多受7对等位基因控制,A项正确;乙、丙杂交为白花,故乙、丙两个品系必为白花,而甲分别与乙、丙杂交获得的F1,其自交后代都满足杂合子的自由组合分离比,故甲也可不为红花,B项错误;实验一的F2白花植株中的纯合子的比例为(3+3+1)/64÷37/64=7/37,实验二的F2白花植株中的纯合子的比例为3/7,实验三的F2白花植株中的纯合子比例为1/2,故F2白花纯合子比例最低的是实验一,比例最高的是实验三,C项错误;实验一的F2白花植株中的纯合子的比例为7/37,但白花植株中决定花色的基因至少存在一对隐性纯合子,故白花的自交后代均为白花不发生性状分离,所以实验一的F2白花植株中自交后代不发生性状分离的比例为100%,D项错误。
审题技巧由实验一数据可知,红花在F2中所占比例为27/64=(3/4)3,可推得植物的花色性状至少受三对等位基因控制,实验一F1红花基因有三对等位基因杂合;实验二中F1红花基因中有两对等位基因杂合;实验三中F1红花基因中有一对等位基因杂合。
10.答案(1)12　(2)符合　F2中BB、Bb、bb三种基因型的比例为1∶2∶1(F2中出现性状分离且分离比接近3∶1)　(3)A　以F1为父本,品种乙为母本,子代中耐冷个体数与不耐冷个体数的比例为1∶4　(4)31/33
解析表格中,F2群体中控制耐冷性状的植株(AA)∶耐冷性状的植株(Aa)∶不耐冷的植株(aa)≈1∶5∶4,耐冷性状的植株(A_)∶不耐冷的植株(aa)≈6∶4或者3∶2。F2群体中控制抗稻飞虱的植株(B_)∶不抗稻飞虱的植株(bb)=(520+1038)∶517≈3∶1,说明抗稻飞虱性状遵循基因的分离定律。(1)水稻细胞中含有12对同源染色体,无性染色体,故对稻乙的基因组进行测序,需要测定12条染色体上DNA分子的碱基排列顺序。(2)依据数据分析,F2中BB、Bb、bb三种基因型的比例为1∶2∶1(F2中出现性状分离且分离比接近3∶1),说明抗稻飞虱性状的遗传符合基因的分离定律。(3)正常情况F2中基因型为AA、Aa、aa的个体数量比总是接近于1∶2∶1。但是重复上述实验发现,F2中基因型为AA、Aa、aa的个体数量比总是接近于1∶5∶4,同时研究人员发现F1产生的雌配子均正常成活,由此推测雄配子中A∶a=1∶4,可能是带有A基因的花粉成活率很低。可通过测交法检测被测者的配子,故以F1为父本(Aa),品种乙为母本(aa),如果子代中耐冷个体数与不耐冷个体数的比例为1∶4,说明父本Aa产生的带有A的雄配子中死亡3/4,存活1/4。(4)能稳定遗传的抗稻飞虱优良栽培稻基因型是BB,每代子代中均去除bb个体,子n代中BB的比例=(2n-1)/(2n+1),则到子五代中在淘汰了隐性个体后,BB所占的比例为(25-1)/(25+1)=31/33。
1(共62张PPT)
第10讲　遗传的基本规律和伴性遗传
专题四
内容索引
01
02
03
重做真题
感悟考情
梳理网络
强基固本
核心考点
能力突破
重做真题
感悟考情
1.(2019江苏,25)(多选)下图为某红绿色盲家族系谱图,相关基因用XB、Xb表示。人的MN血型基因位于常染色体上,基因型有3种:LMLM(M型)、LNLN(N型)、LMLN(MN型)。已知Ⅰ-1、Ⅰ-3为M型,Ⅰ-2、Ⅰ-4为N型。下列叙述正确的是(　　)
A.Ⅱ-3的基因型可能为LMLNXBXB
B.Ⅱ-4的血型可能为M型或MN型
C.Ⅱ-2是红绿色盲基因携带者的概率为1/2
D.Ⅲ-1携带的Xb可能来自于Ⅰ-3
答案
AC　
解析
由图可得,只看色觉性状,Ⅱ-1为色盲患者,其基因型为XbY,可得Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别是XBY和XBXb,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型为XBXB或XBXb,Ⅱ-2是红绿色盲携带者的概率是1/2,C项正确;只看血型性状,由Ⅰ-1、Ⅰ-3为M型,Ⅰ-2、Ⅰ-4为N型,可得,Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3和Ⅱ-4的基因型均为LMLN,Ⅱ-4的表现型为MN型,B项错误;结合两对性状可得,Ⅱ-3的基因型为LMLNXBXB或LMLNXBXb,A项正确;Ⅰ-3传给Ⅱ-4的为Y染色体,而Ⅱ-4的Y染色体不会传给Ⅲ-1,则Ⅲ-1携带的Xb不可能来自Ⅰ-3,D项错误。
2.(2020山东,23)玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了以下实验:
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
(1)实验一中作为母本的是　　　,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为　　　　　　　　(填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。?
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因　　　(填“是”或“不是”)位于同一条染色体上,F2中抗螟雌株的基因型是　　　　　　。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1,由此可知,乙中转入的A基因　　　　　　(填“位于”或“不位于”)2号染色体上,理由是　　　　　　　　　　　　　　　。F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　。F2抗螟矮株中ts基因的频率为　　　　　,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为　　　　　　。?
答案
(1)甲　雌雄同株
(2)是　AAtsts　抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1
(3)不位于　抗螟性状与性别性状间是自由组合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上　含A基因的雄配子不育　1/2　1/6
解析
(1)根据题意可知,含有Ts基因的植株为雌雄同株,tsts为雌株,实验一中品系M为雌雄同株,甲为雌株,因此甲只能作为母本,品系M在实验一中作为父本。实验二中杂交组合为TsTs×Atsts,杂交后代基因型为ATsts、Tsts,全部为雌雄同株。(2)实验一的杂交组合的基因型为TsTs×Aatsts,杂交产生的F1的抗螟基因型为ATsts,自交后代所有的雌株都是抗螟性状,而雌株的基因型为tsts,因此A基因和ts基因位于同一条染色体上,F2的抗螟雌雄同株基因型为ATsts,抗螟雌株的基因型为AAtsts,前者产生的配子的比例为Ats∶Ts=1∶1,后者只能产生Ats一种配子,因此杂交后代AAtsts∶ATsts=1∶1,即抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1。
(3)根据题意可知,实验二中亲本的基因型组合为TsTs×Atsts,产生的F1的抗螟植株的基因型为ATsts,自交后代F2中抗螟∶非抗螟=1∶1,雌雄同株∶雌株=3∶1,而抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株∶非抗螟雌株=3∶1∶3∶1,即两者遵循基因的自由组合定律,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上。F1关于抗螟性状的基因型为A,理论上自交后代抗螟植株所占的比例为3/4,而实际中所占比例为1/2,则可能的原因是含有A基因的花粉不育,导致雌雄同株的个体只能产生不含A的雄配子,而雌株产生的含A配子占1/2,则自交后代抗螟∶非抗螟=1∶1。根据基因的自由组合定律可知,F2的抗螟矮株中TsTs∶Tsts∶tsts=1∶2∶1,因此ts的基因频率为1/2,F2的抗螟植株中存在1/3的AA和2/3A,由于含有A基因的雄配子不育,因此雌雄同株的植株只能提供不含A基因的花粉,后代抗螟植株所占的比例为2/3。
解读
以玉米育种过程中基因的插入位置及其产生的影响为情境,考查自由组合定律的具体应用,体现了考查的基础性、综合性、应用性。
3.(2019全国Ⅲ理综,32)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是　　　　　。?
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
答案
(1)显性性状
(2)思路及预期结果
①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
解析
(1)一对等位基因控制的相对性状中,杂合子表现出来的性状通常是显性性状。(2)验证分离定律可用自交或测交的方法。自交法:若某种玉米自交后代出现3∶1的性状分离比,则可验证控制该对相对性状的基因遵循分离定律;若玉米都为纯合子,则先需要让其杂交获得子代,再让子代自交,若获得3∶1的性状分离比,则可验证控制该对相对性状的基因遵循分离定律。测交法:让具有相对性状的玉米进行杂交,若子代出现1∶1的性状分离比,则可验证控制该对相对性状的基因遵循分离定律;若玉米都为纯合子,则先需要让其杂交获得子代,再进行测交,若获得1∶1的性状分离比,则可验证控制该对相对性状的基因遵循分离定律。
解读
本题利用自然条件下的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,主要考查分离定律的验证。该题突破传统的命题思路,需要考生首先判断实验材料是否为纯合子,然后再利用遗传定律、自交、测交等相关知识写出研究思路和预期结果。本题重视对科学思维和科学探究的考查,体现出鲜明的学科特色。
梳理网络
强基固本
【构建网络——填一填】
A.假说—演绎法　
B.同源染色体分离
C.非同源染色体自由组合　
D.非同源染色体上的非等位基因自由组合
H.产前诊断
E.摩尔根　
F.伴X染色体显性遗传　
G.染色体异常遗传病　
【应知应会——记一记】
1.基因分离定律的实质是同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离;自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合。基因的分离和自由组合都发生在减数第一次分裂后期。
2.基因分离定律和自由组合定律适用于真核生物有性生殖过程中核基因控制的性状遗传。
3.伴X染色体隐性遗传具有男性患者多于女性患者、隔代交叉遗传、女患者的父亲和儿子一定患病的特点,典型病例为红绿色盲、血友病。
4.伴X染色体显性遗传具有女性患者多于男性患者、连续遗传、男患者的母亲和女儿一定患病的特点,典型病例为抗维生素D佝偻病。
【概念辨析——判一判】
1.孟德尔以豌豆为研究材料,采用人工杂交的方法,发现了基因分离定律与自由组合定律。(　　)
2.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。(　　)
3.在孟德尔的两对相对性状的杂交实验中,F1产生的基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子的数量之比为
1∶1。(　　)
4.摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过实验证明了基因位于染色体上。
(　　)
5.基因和染色体行为存在明显的平行关系,所以基因全部位于染色体上。
(　　)
√
×
×
√
×
6.性染色体既存在于生殖细胞中,也存在于体细胞中。(　　)
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。(　　)
8.一个家族仅一个人出现的疾病不是遗传病;不携带遗传病基因的个体不会患遗传病。(　　)
9.基因型为AaBb的个体自交,后代出现3∶1的比例,则这两对基因的遗传一定不遵循基因的自由组合定律。(　　)
10.一对等位基因(Aa)如果位于X、Y染色体的同源区段,则这对基因控制的性状在后代中的表现与性别无关。(　　)
√
×
×
×
×
核心考点
能力突破
考点1
分离定律和自由组合定律的应用
【热考内容练析】
考向一　分离定律及其应用?
1.(2020山东二模)某二倍体植物的性别是由3个等位基因aD、a+、ad决定的,其中aD对a+、ad为显性,a+对ad为显性。aD基因决定雄性,a+基因决定雌雄同株,ad基因决定雌性。若没有基因突变发生,下列说法正确的是(　　)
A.自然条件下,该植物的基因型最多有6种
B.通过杂交的方法能获得纯合二倍体雄性植株
C.利用花药离体培养可直接获得纯合二倍体雄性植株
D.若子代中1/4是雌株,则母本一定是雌雄同株
答案
D　
解析
该植物为二倍体,体细胞中等位基因成对存在,则该植物的基因型可能为aDaD、aDa+、aDad、a+a+、a+ad、adad,由于aD对a+、ad为显性,雌性个体和两性个体均不可能产生aD的雌配子,故自然条件下不存在基因型为aDaD的个体,基因型最多有5种,A项错误;无法通过杂交的方法获得纯合二倍体雄性植株aDaD,B项错误;花药离体培养获得植株为单倍体,不能直接获得纯合二倍体雄性植物,需要经染色体加倍后才可获得纯合二倍体雄性植株,C项错误;雌株的基因型为adad,若子代中1/4是雌株,说明两亲本产生ad配子的概率均为1/2,则母本一定是雌雄同株,D项正确。
审题技巧
解答本题要注意两个关键:(1)能根据题中信息判断不同表现型对应的基因型,aD基因决定雄性,a+基因决定雌雄同株,ad基因决定雌性,因此雄性基因型为aDa+、aDad,雌雄同株基因型为a+a+、a+ad,雌性基因型为adad;(2)明确雌株不能产生aD配子,因此不能形成基因型为aDaD的个体。
2.(2020山东枣庄、临沂6月模拟)以一个有正常叶舌的小麦纯系种子为材料,进行辐射处理。处理后将种子单独隔离种植,发现其中有两株(甲、乙)的后代分离出无叶舌突变株,且正常株与突变株的分离比例均接近3∶1,这些叶舌突变型都能真实遗传。下列叙述错误的是(　　)
A.辐射处理正常叶舌的小麦纯系种子获得新品种的原理是基因突变
B.该过程需要用到大量的种子,其原因是基因突变具有不定向性和低频性
C.实验结果表明,辐射处理最可能导致甲、乙中各有一个基因发生突变
D.将甲的F1自由交配,正常株上所结的种子无叶舌突变类型的比例为3/8
答案
D　
解析
由题意可知,辐射处理正常叶舌的小麦纯系种子获得新品种的原理是基因突变,A项正确;该过程需要用到大量的种子,其原因是基因突变具有不定向性和低频性,B项正确;实验结果表明,辐射处理最可能导致甲、乙中各有一个基因发生突变,因为符合基因的分离定律,C项正确;若用A、a表示,甲株后代中AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,将甲株的后代种植在一起,让其随机传粉一代,符合遗传平衡定律,则产生A和a的配子概率均为1/2,后代中AA=1/4,Aa=2/4,aa=1/4,若只收获正常株即AA和Aa上所结的种子,则只有Aa上结出aa的种子,用配子概率进行计算概率为1/2×1/2×1/2=1/8,故若每株的结实率相同,则其中无叶舌突变类型的基因型频率占AA和Aa的后代的比例为aa=1/8÷(1/4+1/2)=1/6,D项错误。
审题技巧
自交的性状分离比例均为3∶1,说明符合一对等位基因的分离定律,表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有一个基因发生突变。
规律总结
基因的分离定律解题技巧
①分离定律试题的类型
亲代基因型、表现型及比例
子代基因型、表现型及比例
②基因型的确定技巧
a.隐性突破法:若子代出现隐性性状,则基因型一定为aa,其中一个来自父本,另一个来自母本。
b.后代分离比推断法
若后代分离比为显性∶隐性=3∶1,则亲本基因型为Aa和Aa,即:Aa×Aa→3A_∶1aa。
若后代分离比为显性∶隐性=1∶1,则双亲一定是测交类型,即:Aa×aa=1Aa∶1aa。
若后代只有显性性状,则亲本至少有一方是显性纯合子,即:AA×Aa或AA×AA或AA×aa。
考向二　自由组合定律及其应用?
3.(2020山东日照4月一模)某雌雄同株的二倍体植物中,控制抗病(A)与易感病(a)、高茎(B)与矮茎(b)的基因分别位于两对同源染色体上。让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交,F1全为抗病高茎植株,F1自交获得的F2中,抗病高茎∶抗病矮茎∶易感病高茎∶易感病矮茎=9∶3∶3∶1。下列有关叙述错误的是(　　)
A.等位基因A、a与B、b的遗传既遵循分离定律又遵循自由组合定律
B.F2中的抗病植株分别进行自交和随机交配,后代中抗病基因频率均不变
C.F2中的抗病高茎植株进行自交,后代的性状比例为25∶5∶5∶1
D.F2中的抗病高茎植株随机交配,后代的性状比例为27∶9∶9∶1
答案
D　
解析
由F2中抗病高茎∶抗病矮茎∶易感病高茎∶易感病矮茎=9∶3∶3∶1,可推知等位基因A、a与B、b位于两对同源染色体上,每对基因遵循分离定律,两对基因之间遵循自由组合定律,A项正确;由分析可推知,F2中的抗病植株基因型为AA(1/3)、Aa(2/3),A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3,当F2中的抗病植株自交时,后代为AA(1/3+1/4×2/3=1/2)、Aa(1/2×2/3=1/3)、aa(1/4×2/3=1/6),其中A的基因频率为2/3,当F2中的抗病植株随机交配时,后代为AA(2/3×2/3=4/9)、Aa(2×2/3×1/3=4/9)、aa(1/3×1/3=1/9),其中A的基因频率为2/3,B项正确;F2中抗病植株为AA(1/3)、Aa(2/3),自交后代为AA(1/2)、Aa(1/3)、aa(1/6),抗病∶易感病=5∶1,同理可推出,F2中高茎植株自交后代高茎∶矮茎=5∶1,故F2中的抗病高茎植株进行自交,后代的性状比例为25∶5∶5∶1,C项正确;F2中抗病植株为AA(1/3)、Aa(2/3),随机交配后代为AA(4/9)、Aa(4/9)、aa(1/9),抗病∶易感病=8∶1,同理可推出,F2中高茎植株随机交配后代高茎∶矮茎=8∶1,故F2中的抗病高茎植株随机交配,后代的性状比例为64∶8∶8∶1,D项错误。
审题技巧
分析题干可知,两个纯合亲本的基因型分别为AABB和aabb,F1的基因型为AaBb,由F2中抗病高茎∶抗病矮茎∶易感病高茎∶易感病矮茎=9∶3∶3∶1,可推知A、a与B、b位于两对同源染色体上,遗传遵循自由组合定律。
4.(2020山东日照3月实验班过程检测)果蝇的灰身对黑身为显性,由位于常染色体上的基因B控制,基因R或r位于X染色体的非同源区段,会影响雌、雄黑身果蝇的体色深度。现有纯合的黑身雌果蝇与纯合的灰身雄果蝇杂交,F1全为灰身,F1随机交配,F2表现型及比例为灰身雌果蝇∶黑身雌果蝇∶灰身雄果蝇∶黑身雄果蝇∶深黑身雄果蝇=6∶2∶6∶1∶1,现欲通过一次杂交获得雌雄个体均同时具有三种表现型的子代果蝇,从现有的雌雄果蝇中选择,满足条件的基因型组合有(　　)
A.4种
B.3种
C.2种
D.1种
答案
B　
解析
根据题意分析可知:蝇的灰身和黑身由常染色体上的等位基因(B、b)控制,等位基因(R、r)位于X染色体上,说明控制体色的两对等位基因分别位于两对同源染色体上,因此在遗传过程中遵循自由组合定律。纯合的黑身雌果蝇与纯合的灰身雄果蝇杂交,F1全为灰身,F2中雌果蝇灰身∶黑身=3∶1,雄果蝇灰身∶黑身∶深黑身=6∶1∶1,说明F1雄果蝇的基因型是BbXRY,雌果蝇的基因型是BbXRXr,基因R、r中使黑身果蝇的体色加深的是基因r。因此,亲本雄果蝇的基因型是BBXrY,雌果蝇的基因型是bbXRXR。现有的雌雄果蝇:亲本中的BBXrY、bbXRXR;F1中的BbXRY、BbXRXr;F2中的BBXRXR、BBXRXr、BBXRY、BBXrY、BbXRXR、BbXRXr、BbXRY、BbXrY、bbXRXR、bbXRXr、bbXRY、bbXrY。其中能一次交配雌雄同时具有三种表现型的杂交组合有以下三种:bbXRXr与BbXrY、bbXrY与BbXRXr、BbXRY和BbXRXr。
规律总结
自由组合定律特殊分离比解题策略
①观察F2的表现型比例,若表现型各项之和是16,如9∶7、13∶3、12∶3∶1、1∶4∶6∶4∶1等,即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9∶3∶4可认定为9∶3∶(3∶1),即比值“4”为后两种性状合并的结果。最后,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现型的比例。
考向三　运用分离定律解决自由组合定律中的问题?
5.(2020山东济南6月三模)玉米是遗传学中常用的实验材料,有多对易于区分的相对性状,高秆(A)对矮秆(a)为显性,种子颜色红色(B)对黄色(b)为显性,种子非甜(C)对甜(c)为显性。已知其中一对等位基因存在特定基因型的受精卵致死现象,为探究控制这三对相对性状的三对等位基因是否独立遗传,设计实验如下:选择高秆红色非甜玉米与矮秆黄色甜玉米杂交,得到F1,其表现型为高秆红色非甜和高秆黄色非甜,让F1进行自由传粉,得到F2,其表现型及比例为高秆红色非甜∶高秆红色甜∶高秆黄色非甜∶高秆黄色甜∶矮秆黄色非甜∶矮秆黄色甜=18∶6∶15∶5∶12∶4(不考虑交叉互换)。下列叙述正确的是(　　)
A.C基因纯合时受精卵致死
B.三对等位基因独立遗传
C.F1高秆红色非甜玉米产生基因型为ABC配子的概率为1/4
D.F2高秆红色非甜玉米共有6种基因型
答案
C　
解析
解答本题需要注意两点:(1)根据题干中的杂交结果分析出BB纯合致死,并且A和B基因位于一条染色体上;(2)“F1进行自由传粉,得到F2”,意味着该交配是随机交配。根据题干信息“选择高秆红色非甜玉米(A_B_C_)与矮秆黄色甜玉米杂交(aabbcc),F1表现型为高秆红色非甜(A_B_C_)和高秆黄色非甜(A_bbC_)”,因此F1的基因型是AaBbCc和AabbCc,F1自由交配,F2中高秆∶矮秆≈3∶1,红色∶黄色≈2∶3,非甜∶甜=3∶1。由于F1中有1/2Bb、1/2bb,随机交配后,理论上BB∶Bb∶bb=1∶6∶9,与F2表现型不符,因此只能是BB致死;从给出的数据中看出不存在矮秆红色植株,即a基因没有和B基因自由组合,因此可以推知A和B基因在一条染色体上;根据以上推测对F1随机交配结果进行检验:F1基因型AaBbCc和AabbCc,考虑AB两对基因:由于A和B基因在一条染色体上,随机交配结果:
?
1AB
1Ab
2ab
1AB
致死
1高秆
红色
2高秆
红色
1Ab
1高秆
红色
1高秆
黄色
2高秆
黄色
2ab
2高秆
红色
2高秆
黄色
4矮秆
黄色
所以高秆红色∶高秆黄色∶矮秆黄色=6∶5∶4,而Cc与这两对基因自由组合,随机交配结果C_(非甜)∶cc(甜)=3∶1,因此F1随机交配结果(6∶5∶4)×(3∶1)=18∶15∶12∶6∶5∶4,与题干相符。
根据分析,B基因纯合受精卵致死,A项错误;如果三对基因独立遗传,则子代会出现8种表现型,B项错误;F1高茎红色非甜玉米基因型AaBbCc,根据分析A和B、a和b在一条染色体上,所以产生ABC的比例为1/4,C项正确;由于红色中BB致死,所以F2高秆红色非甜玉米(A_BbC_)有2×1×2=4(种)基因型,D项错误。
6.(2020山东一模)(多选)鲜食玉米颜色多样、营养丰富、美味可口。用两种纯合鲜食玉米杂交得F1,F1自交得到F2,F2籽粒的性状表现及比例为紫色非甜∶紫色甜∶白色非甜∶白色甜=27∶9∶21∶7。下列说法正确的是(　　)
A.紫色与白色性状的遗传遵循基因的自由组合定律
B.亲本性状的表现型不可能是紫色甜和白色非甜
C.F1的花粉离体培养后经秋水仙素处理,可获得紫色甜粒纯合个体
D.F2中的白色籽粒发育成植株后随机受粉,得到的籽粒中紫色籽粒占4/49
答案
AC　
解析
子代性状分离比27∶9∶21∶7,比值之和为64=43,说明籽粒颜色和甜度由三对自由组合的等位基因控制,其中紫色∶白色=9∶7,说明籽粒颜色由两对自由组合的等位基因控制(假设为A和a、B和b),非甜∶甜=3∶1,则甜度由一对等位基因控制(假设为D和d),且A和B同时存在为紫色,其余均为白色;D_为非甜,dd为甜,A项正确;纯合亲本可以为紫色甜AABBdd×白色非甜aabbDD,B项错误;可知F1为AaBbDd,可产生ABd的配子,经秋水仙素处理加倍后可获得纯合紫色甜粒玉米,C项正确;F2中白色籽粒有1/7AAbb、2/7Aabb、1/7aaBB、2/7aaBb、1/7aabb,该群体可产生3种配子,Ab配子占1/7+2/7×1/2=2/7,aB配子占1/7+2/7×1/2=2/7,ab配子占2/7×1/2+2/7×1/2+1/7=3/7,该群体随机交配,利用棋盘法可得子代中紫色籽粒(A_B_)占8/49,D项错误。
规律总结
多基因遗传类试题的解题方法——拆分法
(1)拆分的前提:两对或两对以上相对性状(或等位基因),在遗传时各对性状(或基因)是独立、互不干扰的。一种性状的遗传不会影响与其自由组合的另一种性状的数量或分离比。
(2)拆分方法:先分析一对相对性状,得到一对相对性状的分离比,再按同样方法处理另一对相对性状,这样就比较容易地求出每对相对性状的基因型及各种概率问题。
(3)重新组合:根据上述方法求出各性状的基因型和相应概率后,将相关基因组合利用概率的乘法、加法原理,就能非常方便地求出所要求解的基因型及其概率。
【辨清易错易混】
1.“假说”和“演绎推理”的2个易错易混点
(1)假说的内容:“生物性状是由遗传因子决定的”;“体细胞中遗传因子成对存在”;“配子中遗传因子成单存在”;“受精时雌雄配子随机结合”。
(2)演绎推理的内容:F1(Dd)能产生两种配子(D∶d=1∶1),与隐性个体杂交(测交)时,子代的性状表现有显性和隐性两种且比例为1∶1。
2.孟德尔分离定律中F2出现3∶1的4个易错易混点
(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,且相对性状为完全显性。
(2)每一代不同类型的雌、雄配子都能发育良好,且不同类型的雌、雄配子结合机会相等。
(3)所有后代都处于比较一致的环境中,且存活率相同。
(4)供实验的群体要大,个体数量要足够多。
3.对基因自由组合理解的3个易错易混点
(1)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组性状所占比例并不都是3/8。当亲本基因型为AABB和aabb时,F2中重组性状所占比例是3/8。当亲本基因型为AAbb和aaBB时,F2中重组性状所占比例是5/8。
(2)F2的4种表现型中,相关基因组合及其比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1。
(3)根据子代性状分离比推断亲本基因型
①9∶3∶3∶1→(3∶1)×(3∶1)→(Aa×Aa)×(Bb×Bb);
②1∶1∶1∶1→(1∶1)×(1∶1)→(Aa×aa)×(Bb×bb);
③3∶3∶1∶1→(3∶1)×(1∶1)→(Aa×Aa)×(Bb×bb)或(Aa×aa)×(Bb×Bb);
④3∶1→(3∶1)×1→(Aa×Aa)×(BB×__)或(Aa×Aa)×(bb×bb)或(AA×__)×(Bb×Bb)或(aa×aa)×(Bb×Bb)。
⑤6∶3∶2∶1→(2∶1)×(3∶1)→一对显性基因纯合致死。
⑥4∶2∶2∶1→(2∶1)×(2∶1)→显性基因纯合致死。
考点2
伴性遗传与人类遗传病
【热考内容练析】
考向一　伴性遗传的类型和特点?
1.(2020山东青岛6月二模)果蝇长翅和残翅、刚毛和截毛为两对相对性状,分别受基因A、a和B、b控制。现用一对均为长翅刚毛的雌雄果蝇多次杂交,
统计F1表现型及比例如下图所示。下列推断错误的是(　　)
A.B、b位于性染色体上,两对基因遵循孟德尔自由组合定律
B.雌雄比例不是1∶1,是因为基因型为AAXBXB的果蝇不能存活
C.让F1中长翅截毛与残翅刚毛杂交,后代残翅刚毛的概率为1/4
D.让子代果蝇自由交配,培养多代,种群基因频率会明显改变
答案
B　
解析
根据分析,A、a位于常染色体上,B、b位于性染色体上,两对等位基因遵循孟德尔自由组合定律,A项正确;雌雄比例不是1∶1,是因为基因型为AAXBXB或AAXBXb的果蝇不能存活,B项错误;F1中长翅截毛为雄性,基因型是A_XbY,残翅刚毛的基因型是aaXBX-,则后代是残翅的概率是2/3Aa×aa=2/3×1/2aa=1/3aa,后代是刚毛的概率是1-1/2XBXb×XbY=1-1/2×1/2(XbXb+XbY)=3/4,因此后代残翅刚毛的概率为1/3×3/4=1/4,C项正确;由于AAXBXB或AAXBXb的果蝇不能存活,因此子代果蝇自由交配,培养多代,种群基因频率会明显改变,D项正确。
题图分析
雄果蝇中长翅∶残翅=3∶1,雌果蝇中长翅∶残翅=5∶2,说明长翅对残翅为显性,控制长翅和残翅这对相对性状的基因位于常染色体上。雄果蝇中刚毛∶截毛=1∶1,雌果蝇中全为刚毛,说明刚毛对截毛为显性,控制刚毛和截毛这对相对性状的基因位于X染色体上,亲本的基因型是AaXBXb和AaXBY。
2.(2020山东威海6月二模)(多选)果蝇的翅型有正常翅、斑翅和残翅三种类型,受两对等位基因控制。纯合的残翅雄果蝇和纯合的正常翅雌果蝇杂交,F1全为正常翅,F1中雌雄果蝇自由交配,F2中斑翅∶残翅∶正常翅=3∶4∶9,且斑翅全为雄性。下列相关说法正确的是(　　)
A.这两对等位基因均位于X染色体上
B.F2中正常翅果蝇的基因型有6种
C.若F2中的残翅果蝇自由交配,则后代表现型全为残翅
D.若F2中的斑翅果蝇与纯合的残翅果蝇交配,后代中残翅果蝇所占的比例为1/3
答案
BCD　
解析
F2中斑翅全为雄性,说明有性状与性别相联系,有基因在X染色体上。F1自由交配产生的F2至少有16种配子的组合方式(9+3+4),即两对等位基因自由组合,因此两对等位基因一对位于常染色体上,另一对位于X染色体上,A项错误;设两对等位基因为A和a、B和b,则亲本为aaXbY、AAXBXB,F1为AaXBXb、AaXBY,F1自由交配后F2为A_XB_(正常)∶A_XbY(斑翅)∶aa_
_(残翅)=9∶3∶4,正常翅有2×3=6(种)基因型,B项正确;F2残翅果蝇均为aa_
_,故自由交配后代都是残翅,C项正确;F2斑翅为1/3AAXbY、2/3AaXbY,与纯合残翅雌果蝇aaXBXB、aaXbXb交配,后代残翅aa_
_所占的比例为1/3,D项正确。
审题技巧
果蝇的翅型受两对等位基因的控制,根据F2中斑翅∶残翅∶正常翅=3∶4∶9,可以判断两对等位基因符合基因的自由组合定律;又因为F2中斑翅均为雄性,即雌雄的表现型不一致,故可以确定其中一对等位基因位于X染色体上。
考向二　人类遗传病遗传方式的判断与概率计算?
3.(2020山东威海4月一模)下图表示某遗传病的家系图(显、隐性基因分别用B、b表示,Ⅰ-4不携带致病基因)。下列叙述错误的是(　　)
A.该遗传病是隐性遗传病
B.Ⅰ-3的基因型是XBXb
C.Ⅲ-1与Ⅲ-2婚配后建议他们生女孩
D.Ⅳ-1为携带者的概率为1/6
答案
D　
解析
根据Ⅰ-3×Ⅰ-4→Ⅱ-2可知该病为隐性遗传病,结合Ⅰ-4不携带致病基因可知,该病为伴X染色体隐性遗传病,A项正确;该病为伴X染色体隐性遗传病,根据Ⅱ-2患病可知,Ⅰ-3的基因型是XBXb,B项正确;Ⅲ-1的基因型为XBY,Ⅲ-2的基因型为XBXb,他们所生女孩正常,男孩可能患病,故应该建议他们生女孩,C项正确;Ⅲ-1的基因型为XBY,Ⅲ-2的基因型为XBXb,Ⅳ-1为携带者的概率为1/4,D项错误。
规律总结
遗传图谱及计算类试题解题方法技巧
遗传类题目以遗传推断题(包括遗传系谱图)的形式出现的居多,在解答时遵循以下模板:
第一步,阅读题干,明确相对性状有几个;
第二步,判断相对性状的显隐性;
第三步,判断是符合分离定律还是符合自由组合定律;
第四步,判断是常染色体上的遗传还是伴性遗传;
第五步,根据已知条件书写能确定的亲、子代基因型;
第六步,推断未知的基因型;
第七步,计算概率,计算概率前一定要先看看亲本的基因型是否确定;
第八步,检查。
【辨清易错易混】
1.有关“基因在染色体上”的3个易错易混点
(1)摩尔根运用假说—演绎法,通过果蝇杂交实验证明了萨顿的假说。
(2)一条染色体上有许多基因,呈线性排列。
(3)在基因型的书写中,常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上,性染色体上的基因则需将性染色体及其上的基因一同写出,如XBY。
2.分析伴性遗传时的2个易错易混点
(1)分析隐性遗传病,如果女性患者的父亲和她的儿子全是患者,则是伴X染色体遗传。
(2)分析显性遗传病,如果男性患者的母亲和女儿全是患者,则是伴X染色体遗传。
3.辨析人类遗传病、家族性疾病、先天性疾病的4个易错易混点
(1)家族性疾病不一定是遗传病,如传染病。
(2)大多数遗传病是先天性疾病,但有些遗传病可在个体生长发育到一定年龄才表现出来,所以,后天性疾病也可能是遗传病。
(3)携带遗传病基因的个体不一定会患遗传病,如白化病基因携带者;不携带遗传病基因的个体也可能患遗传病,如染色体异常遗传病。
(4)用集合的方式表示遗传病与其他两类疾病的关系,如下图所示:
考点3
有关遗传方式判断的实验设计与分析
【热考内容练析】
考向一　遗传规律的验证实验?
1.(2020山东青岛6月二模)果蝇是XY型性别决定的生物,但果蝇X
染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,其存在着同源区段和
非同源区段,如右图所示。依照下图,我们将果蝇的伴性遗传分为
伴X染色体遗传(基因仅位于Ⅰ上)、伴Y染色体遗传(基因仅位于Ⅲ上)和性染色体同源区段遗传(基因位于Ⅱ上)。研究人员从世代连续培养的野生型直刚毛果蝇种群中分离出雌、雄各一只焦刚毛突变体,并进行了下表所示实验,请分析回答下列问题。
实验
P
F1
F2
一
焦刚毛雌果蝇×野生型雄果蝇
均为直刚毛
直刚毛∶焦刚毛=3∶1
二
焦刚毛雄果蝇×野生型雌果蝇
均为直刚毛
直刚毛∶焦刚毛=3∶1
(1)摩尔根用果蝇作实验材料证明了基因在染色体上,所研究的果蝇红、白眼色遗传方式属于　　　　　　　　　　　　　,实验所运用的科学研究方法是　　　　　。Ⅲ区段基因的遗传特点是　　　　　　　。?
(2)根据上表实验结果可推测控制果蝇刚毛的基因可能位于　　　　　　　　　　,请写出如何通过对实验一、二中的F2做进一步的性状分析与判断,并写出判断结果。　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)研究人员为继续研究遗传规律,现有一只黑身白眼雄果蝇(rrXeY),选择某雌果蝇与其进行杂交,若F1的实验结果能够验证自由组合定律,则亲本产生雌配子的基因型及比例是　　　　　　　　　　　　　　　　　　,F1应该出现　　　种基因型,其中雄果蝇中黑身白眼出现的概率为　　　　。若利用眼色这对相对性状通过一次杂交实验来验证伴性遗传,可从F1中选择基因型为　　　　　　　　　　　的个体进行杂交。?
答案
(1)伴X染色体遗传　假说—演绎法　没有显隐性之分,只在雄性中出现　(2)性染色体同源区段或位于常染色体上　观察统计F2中焦刚毛的性别比例。若实验一中焦刚毛全部为雌性、实验二中焦刚毛全部为雄性,则基因位于性染色体同源区段;若实验一、实验二中焦刚毛中雌雄比例为1∶1,则基因位于常染色体上　(3)RXE∶RXe∶rXE∶rXe=1∶1∶1∶1　8　1/4　XEY×XeXe(或XEXe)
解析
(1)摩尔根所研究的果蝇红、白眼色的基因位于X染色体的非同源区段,其遗传方式属于伴X染色体遗传,实验所运用的科学研究方法是假说—演绎法。Ⅲ区段是Y染色体的非同源区段,其上基因的遗传特点是没有显隐性之分,只在雄性中出现。(2)实验一和实验二为正反交实验,子一代均为直刚毛,说明直刚毛为显性性状,正反交的子二代实验结果相同,说明基因不在X染色体的非同源区段和Y染色体的非同源区段,可推测控制果蝇刚毛的基因可能位于性染色体同源区段或位于常染色体上,若要进一步判断基因是在常染色体上还是在性染色体的同源区段上,需要观察统计F2中焦刚毛的性别比例。若基因位于常染色体上,则亲本正反交的子一代均为Bb,实验一、实验二中子二代焦刚毛中雌雄比例为1∶1;若基因位于性染色体同源区段,则实验一中亲本基因型为XbXb×XBYB,子一代基因型为XBXb、XbYB,子二代中焦刚毛全部为雌性,实验二中亲本基因型为XBXB×XbYb,子一代基因型为XBXb、XBYb,子二代中焦刚毛全部为雄性。
(3)研究人员为继续研究遗传规律,现有一只黑身白眼雄果蝇(rrXeY),选择某雌果蝇与其进行杂交,若F1的实验结果能够验证自由组合定律,则雌性亲本基因型应为RrXEXe,应产生4种数量相等的雌配子,即RXE∶RXe∶rXE∶rXe=1∶1∶1∶1,雌雄配子随机结合后,F1应该出现2×4=8(种)基因型,其中雄果蝇中黑身白眼(rrXeY)出现的概率为1/2×1/2=1/4。若利用眼色这对相对性状通过一次杂交实验来验证伴性遗传,可从F1中选择基因型为XEY×XeXe(XEXe)的个体进行杂交。
规律总结
辨析两大遗传定律的实验方法
(1)看清是探究性实验还是验证性实验,验证性实验不需要分情况讨论直接写结果或结论,探究性实验则需要分情况讨论。
(2)看清题目中给定的亲本情况,确定用自交还是测交。自交只需要一个亲本即可,而测交则需要两个亲本。
(3)不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律。因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上,还是位于一对同源染色体上,在单独研究时都符合分离定律,都会出现3∶1或1∶1的比例,无法确定基因的位置,也就没法证明是否符合自由组合定律。
考向二　遗传方式判断的实验设计?
2.(2020山东潍坊6月三模)果蝇的某野生型和突变型为一对相对性状,受一对等位基因控制。现用一只野生型雌果蝇与一只突变型雄果蝇进行杂交,子一代的雌、雄果蝇中野生型与突变型的比例都是1∶1。下列说法错误的是(　　)
A.若控制该相对性状的基因位于性染色体上,根据上述信息不能判定该基因是否位于X和Y染色体的同源区段上
B.若控制该相对性状的基因仅位于X染色体上,则可判定野生型是显性性状
C.若控制该相对性状的基因位于常染色体上,让子一代突变型的雌雄果蝇杂交,产生的下一代都是突变型,可判定突变型为显性性状
D.若控制该相对性状的基因位于常染色体上,让子一代野生型的雌雄果蝇杂交,产生的下一代出现性状分离,可判定野生型为显性性状
答案
C　
解析
若控制该相对性状的基因位于性染色体上,当亲本野生型雌果蝇为杂合子,无论该基因位于X和Y染色体的同源区段上或是仅位于X染色体上,子一代的雌、雄果蝇中野生型与突变型的比例都是1∶1,A项正确;若控制该相对性状的基因仅位于X染色体上,则亲本野生型雌果蝇应为杂合子才能使子一代表现型比例为1∶1,因此野生型是显性性状,B项正确;若控制该相对性状的基因位于常染色体上,让子一代突变型的雌雄果蝇杂交,产生的下一代都是突变型,则突变型为隐性性状,子一代中突变型个体均为隐性纯合子,C项错误;若控制该相对性状的基因位于常染色体上,让子一代野生型的雌雄果蝇杂交,产生的下一代出现性状分离,则子一代野生型个体为杂合子,因此可判定野生型为显性性状,D项正确。
规律总结
基因位置的判定技巧
(1)探究基因位于常染色体上还是位于X染色体上
①在已知基因显隐性的前提下,可选择隐性雌性个体与显性纯合雄性个体进行杂交,即雌隐×雄显。若后代雌性全为显性,雄性全为隐性,则为伴X染色体遗传;若后代全为显性且与性别无关,则为常染色体遗传。②在不知基因显隐性时,根据正交和反交的结果进行判断。若正反交结果相同,则基因位于常染色体上;若正反交结果不同,则基因位于X染色体上。
(2)探究基因位于X、Y染色体的同源区段上还是仅位于X染色体上
选用隐性雌性个体×纯合显性雄性个体,观察F1的性状表现。
①若子代全表现为显性性状,则相应的控制基因位于X、Y的同源区段。②若子代中雌性个体全表现为显性性状,雄性个体全表现为隐性性状,则相应的控制基因仅位于X染色体上。
【辨清易错易混】
逆推法解答遗传实验结果预测题的2个易错易混点
(1)此类题目多为探究性实验,实验结果可能有多种。实验结论比较容易写出,但一般很难直接写出实验结果。若实验结论已给出,可以从所给实验结论入手,逆推可能的实验结果。
(2)在没有给出实验结论时,应注意思路上是先设想可能的结论,然后逆推实验结果,但在书写答案时仍应把结果写在前,结论写在后,不能把结论写在前,结果写在后。
本
课
结
束第10讲　遗传的基本规律和伴性遗传
重做真题感悟考情
1.(2019江苏,25)(多选)下图为某红绿色盲家族系谱图,相关基因用XB、Xb表示。人的MN血型基因位于常染色体上,基因型有3种:LMLM(M型)、LNLN(N型)、LMLN(MN型)。已知Ⅰ-1、Ⅰ-3为M型,Ⅰ-2、Ⅰ-4为N型。下列叙述正确的是(　　)
A.Ⅱ-3的基因型可能为LMLNXBXB
B.Ⅱ-4的血型可能为M型或MN型
C.Ⅱ-2是红绿色盲基因携带者的概率为1/2
D.Ⅲ-1携带的Xb可能来自于Ⅰ-3
2.(2020山东,23)玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了以下实验:
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
(1)实验一中作为母本的是　　　,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为　　　　　　　　(填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。?
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因　　　(填“是”或“不是”)位于同一条染色体上,F2中抗螟雌株的基因型是　　　　　　。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1,由此可知,乙中转入的A基因　　　　　　(填“位于”或“不位于”)2号染色体上,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　。F2抗螟矮株中ts基因的频率为　　　　　,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为　　　　　　。?
解读以玉米育种过程中基因的插入位置及其产生的影响为情境,考查自由组合定律的具体应用,体现了考查的基础性、综合性、应用性。
3.(2019全国Ⅲ理综,32)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是　　　　　。?
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
解读本题利用自然条件下的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,主要考查分离定律的验证。该题突破传统的命题思路,需要考生首先判断实验材料是否为纯合子,然后再利用遗传定律、自交、测交等相关知识写出研究思路和预期结果。本题重视对科学思维和科学探究的考查,体现出鲜明的学科特色。
梳理网络强基固本
构建网络——填一填
A　　　　　　　　　　　,B　　　　　　　　　　　　,C　　　　　　　　　　　　　　　,D　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,E　　　　　　,F　　　　　　　　　　　　　　,G　　　　　　　　　　　　　,H　　　　　　　　。?
应知应会——记一记
1.基因分离定律的实质是同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离;自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合。基因的分离和自由组合都发生在减数第一次分裂后期。
2.基因分离定律和自由组合定律适用于真核生物有性生殖过程中核基因控制的性状遗传。
3.伴X染色体隐性遗传具有男性患者多于女性患者、隔代交叉遗传、女患者的父亲和儿子一定患病的特点,典型病例为红绿色盲、血友病。
4.伴X染色体显性遗传具有女性患者多于男性患者、连续遗传、男患者的母亲和女儿一定患病的特点,典型病例为抗维生素D佝偻病。
概念辨析——判一判
1.孟德尔以豌豆为研究材料,采用人工杂交的方法,发现了基因分离定律与自由组合定律。(　　)
2.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。(　　)
3.在孟德尔的两对相对性状的杂交实验中,F1产生的基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子的数量之比为
1∶1。(　　)
4.摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过实验证明了基因位于染色体上。(　　)
5.基因和染色体行为存在明显的平行关系,所以基因全部位于染色体上。(　　)
6.性染色体既存在于生殖细胞中,也存在于体细胞中。
(　　)
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。(　　)
8.一个家族仅一个人出现的疾病不是遗传病;不携带遗传病基因的个体不会患遗传病。(　　)
9.基因型为AaBb的个体自交,后代出现3∶1的比例,则这两对基因的遗传一定不遵循基因的自由组合定律。(　　)
10.一对等位基因(Aa)如果位于X、Y染色体的同源区段,则这对基因控制的性状在后代中的表现与性别无关。
(　　)
核心考点能力突破
考点1　分离定律和自由组合定律的应用
热考内容练析
考向一　分离定律及其应用?
1.(2020山东二模)某二倍体植物的性别是由3个等位基因aD、a+、ad决定的,其中aD对a+、ad为显性,a+对ad为显性。aD基因决定雄性,a+基因决定雌雄同株,ad基因决定雌性。若没有基因突变发生,下列说法正确的是(　　)
A.自然条件下,该植物的基因型最多有6种
B.通过杂交的方法能获得纯合二倍体雄性植株
C.利用花药离体培养可直接获得纯合二倍体雄性植株
D.若子代中1/4是雌株,则母本一定是雌雄同株
审题技巧解答本题要注意两个关键:(1)能根据题中信息判断不同表现型对应的基因型,aD基因决定雄性,a+基因决定雌雄同株,ad基因决定雌性,因此雄性基因型为aDa+、aDad,雌雄同株基因型为a+a+、a+ad,雌性基因型为adad;(2)明确雌株不能产生aD配子,因此不能形成基因型为aDaD的个体。
2.(2020山东枣庄、临沂6月模拟)以一个有正常叶舌的小麦纯系种子为材料,进行辐射处理。处理后将种子单独隔离种植,发现其中有两株(甲、乙)的后代分离出无叶舌突变株,且正常株与突变株的分离比例均接近3∶1,这些叶舌突变型都能真实遗传。下列叙述错误的是(　　)
A.辐射处理正常叶舌的小麦纯系种子获得新品种的原理是基因突变
B.该过程需要用到大量的种子,其原因是基因突变具有不定向性和低频性
C.实验结果表明,辐射处理最可能导致甲、乙中各有一个基因发生突变
D.将甲的F1自由交配,正常株上所结的种子无叶舌突变类型的比例为3/8
审题技巧自交的性状分离比例均为3∶1,说明符合一对等位基因的分离定律,表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有一个基因发生突变。
规律总结　基因的分离定律解题技巧
①分离定律试题的类型
亲代基因型、表现型及比例子代基因型、表现型及比例
②基因型的确定技巧
a.隐性突破法:若子代出现隐性性状,则基因型一定为aa,其中一个来自父本,另一个来自母本。
b.后代分离比推断法
若后代分离比为显性∶隐性=3∶1,则亲本基因型为Aa和Aa,即:Aa×Aa→3A_∶1aa。
若后代分离比为显性∶隐性=1∶1,则双亲一定是测交类型,即:Aa×aa=1Aa∶1aa。
若后代只有显性性状,则亲本至少有一方是显性纯合子,即:AA×Aa或AA×AA或AA×aa。
考向二　自由组合定律及其应用?
3.(2020山东日照4月一模)某雌雄同株的二倍体植物中,控制抗病(A)与易感病(a)、高茎(B)与矮茎(b)的基因分别位于两对同源染色体上。让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交,F1全为抗病高茎植株,F1自交获得的F2中,抗病高茎∶抗病矮茎∶易感病高茎∶易感病矮茎=9∶3∶3∶1。下列有关叙述错误的是(　　)
A.等位基因A、a与B、b的遗传既遵循分离定律又遵循自由组合定律
B.F2中的抗病植株分别进行自交和随机交配,后代中抗病基因频率均不变
C.F2中的抗病高茎植株进行自交,后代的性状比例为25∶5∶5∶1
D.F2中的抗病高茎植株随机交配,后代的性状比例为27∶9∶9∶1
审题技巧分析题干可知,两个纯合亲本的基因型分别为AABB和aabb,F1的基因型为AaBb,由F2中抗病高茎∶抗病矮茎∶易感病高茎∶易感病矮茎=9∶3∶3∶1,可推知A、a与B、b位于两对同源染色体上,遗传遵循自由组合定律。
4.(2020山东日照3月实验班过程检测)果蝇的灰身对黑身为显性,由位于常染色体上的基因B控制,基因R或r位于X染色体的非同源区段,会影响雌、雄黑身果蝇的体色深度。现有纯合的黑身雌果蝇与纯合的灰身雄果蝇杂交,F1全为灰身,F1随机交配,F2表现型及比例为灰身雌果蝇∶黑身雌果蝇∶灰身雄果蝇∶黑身雄果蝇∶深黑身雄果蝇=6∶2∶6∶1∶1,现欲通过一次杂交获得雌雄个体均同时具有三种表现型的子代果蝇,从现有的雌雄果蝇中选择,满足条件的基因型组合有(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.4种
B.3种
C.2种
D.1种
规律总结　自由组合定律特殊分离比解题策略
①观察F2的表现型比例,若表现型各项之和是16,如9∶7、13∶3、12∶3∶1、1∶4∶6∶4∶1等,即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9∶3∶4可认定为9∶3∶(3∶1),即比值“4”为后两种性状合并的结果。最后,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现型的比例。
考向三　运用分离定律解决自由组合定律中的问题?
5.(2020山东济南6月三模)玉米是遗传学中常用的实验材料,有多对易于区分的相对性状,高秆(A)对矮秆(a)为显性,种子颜色红色(B)对黄色(b)为显性,种子非甜(C)对甜(c)为显性。已知其中一对等位基因存在特定基因型的受精卵致死现象,为探究控制这三对相对性状的三对等位基因是否独立遗传,设计实验如下:选择高秆红色非甜玉米与矮秆黄色甜玉米杂交,得到F1,其表现型为高秆红色非甜和高秆黄色非甜,让F1进行自由传粉,得到F2,其表现型及比例为高秆红色非甜∶高秆红色甜∶高秆黄色非甜∶高秆黄色甜∶矮秆黄色非甜∶矮秆黄色甜=18∶6∶15∶5∶12∶4(不考虑交叉互换)。下列叙述正确的是
(　　)
A.C基因纯合时受精卵致死
B.三对等位基因独立遗传
C.F1高秆红色非甜玉米产生基因型为ABC配子的概率为1/4
D.F2高秆红色非甜玉米共有6种基因型
6.(2020山东一模)(多选)鲜食玉米颜色多样、营养丰富、美味可口。用两种纯合鲜食玉米杂交得F1,F1自交得到F2,F2籽粒的性状表现及比例为紫色非甜∶紫色甜∶白色非甜∶白色甜=27∶9∶21∶7。下列说法正确的是
(　　)
A.紫色与白色性状的遗传遵循基因的自由组合定律
B.亲本性状的表现型不可能是紫色甜和白色非甜
C.F1的花粉离体培养后经秋水仙素处理,可获得紫色甜粒纯合个体
D.F2中的白色籽粒发育成植株后随机受粉,得到的籽粒中紫色籽粒占4/49
规律总结　多基因遗传类试题的解题方法——拆分法
(1)拆分的前提:两对或两对以上相对性状(或等位基因),在遗传时各对性状(或基因)是独立、互不干扰的。一种性状的遗传不会影响与其自由组合的另一种性状的数量或分离比。
(2)拆分方法:先分析一对相对性状,得到一对相对性状的分离比,再按同样方法处理另一对相对性状,这样就比较容易地求出每对相对性状的基因型及各种概率问题。
(3)重新组合:根据上述方法求出各性状的基因型和相应概率后,将相关基因组合利用概率的乘法、加法原理,就能非常方便地求出所要求解的基因型及其概率。
辨清易错易混
1.“假说”和“演绎推理”的2个易错易混点
(1)假说的内容:“生物性状是由遗传因子决定的”;“体细胞中遗传因子成对存在”;“配子中遗传因子成单存在”;“受精时雌雄配子随机结合”。
(2)演绎推理的内容:F1(Dd)能产生两种配子(D∶d=1∶1),与隐性个体杂交(测交)时,子代的性状表现有显性和隐性两种且比例为1∶1。
2.孟德尔分离定律中F2出现3∶1的4个易错易混点
(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,且相对性状为完全显性。
(2)每一代不同类型的雌、雄配子都能发育良好,且不同类型的雌、雄配子结合机会相等。
(3)所有后代都处于比较一致的环境中,且存活率相同。
(4)供实验的群体要大,个体数量要足够多。
3.对基因自由组合理解的3个易错易混点
(1)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组性状所占比例并不都是3/8。当亲本基因型为AABB和aabb时,F2中重组性状所占比例是3/8。当亲本基因型为AAbb和aaBB时,F2中重组性状所占比例是5/8。
(2)F2的4种表现型中,相关基因组合及其比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1。
(3)根据子代性状分离比推断亲本基因型
①9∶3∶3∶1→(3∶1)×(3∶1)→(Aa×Aa)×(Bb×Bb);
②1∶1∶1∶1→(1∶1)×(1∶1)→(Aa×aa)×(Bb×bb);
③3∶3∶1∶1→(3∶1)×(1∶1)→(Aa×Aa)×(Bb×bb)或(Aa×aa)×(Bb×Bb);
④3∶1→(3∶1)×1→(Aa×Aa)×(BB×__)或(Aa×Aa)×(bb×bb)或(AA×__)×(Bb×Bb)或(aa×aa)×(Bb×Bb)。
⑤6∶3∶2∶1→(2∶1)×(3∶1)→一对显性基因纯合致死。
⑥4∶2∶2∶1→(2∶1)×(2∶1)→显性基因纯合致死。
考点2　伴性遗传与人类遗传病
热考内容练析
考向一　伴性遗传的类型和特点?
1.(2020山东青岛6月二模)果蝇长翅和残翅、刚毛和截毛为两对相对性状,分别受基因A、a和B、b控制。现用一对均为长翅刚毛的雌雄果蝇多次杂交,统计F1表现型及比例如下图所示。下列推断错误的是(　　)
A.B、b位于性染色体上,两对基因遵循孟德尔自由组合定律
B.雌雄比例不是1∶1,是因为基因型为AAXBXB的果蝇不能存活
C.让F1中长翅截毛与残翅刚毛杂交,后代残翅刚毛的概率为1/4
D.让子代果蝇自由交配,培养多代,种群基因频率会明显改变
题图分析雄果蝇中长翅∶残翅=3∶1,雌果蝇中长翅∶残翅=5∶2,说明长翅对残翅为显性,控制长翅和残翅这对相对性状的基因位于常染色体上。雄果蝇中刚毛∶截毛=1∶1,雌果蝇中全为刚毛,说明刚毛对截毛为显性,控制刚毛和截毛这对相对性状的基因位于X染色体上,亲本的基因型是AaXBXb和AaXBY。
2.(2020山东威海6月二模)(多选)果蝇的翅型有正常翅、斑翅和残翅三种类型,受两对等位基因控制。纯合的残翅雄果蝇和纯合的正常翅雌果蝇杂交,F1全为正常翅,F1中雌雄果蝇自由交配,F2中斑翅∶残翅∶正常翅=3∶4∶9,且斑翅全为雄性。下列相关说法正确的是(　　)
A.这两对等位基因均位于X染色体上
B.F2中正常翅果蝇的基因型有6种
C.若F2中的残翅果蝇自由交配,则后代表现型全为残翅
D.若F2中的斑翅果蝇与纯合的残翅果蝇交配,后代中残翅果蝇所占的比例为1/3
审题技巧果蝇的翅型受两对等位基因的控制,根据F2中斑翅∶残翅∶正常翅=3∶4∶9,可以判断两对等位基因符合基因的自由组合定律;又因为F2中斑翅均为雄性,即雌雄的表现型不一致,故可以确定其中一对等位基因位于X染色体上。
考向二　人类遗传病遗传方式的判断与概率计算?
3.(2020山东威海4月一模)下图表示某遗传病的家系图(显、隐性基因分别用B、b表示,Ⅰ-4不携带致病基因)。下列叙述错误的是(　　)
A.该遗传病是隐性遗传病
B.Ⅰ-3的基因型是XBXb
C.Ⅲ-1与Ⅲ-2婚配后建议他们生女孩
D.Ⅳ-1为携带者的概率为1/6
规律总结　遗传图谱及计算类试题解题方法技巧
遗传类题目以遗传推断题(包括遗传系谱图)的形式出现的居多,在解答时遵循以下模板:
第一步,阅读题干,明确相对性状有几个;
第二步,判断相对性状的显隐性;
第三步,判断是符合分离定律还是符合自由组合定律;
第四步,判断是常染色体上的遗传还是伴性遗传;
第五步,根据已知条件书写能确定的亲、子代基因型;
第六步,推断未知的基因型;
第七步,计算概率,计算概率前一定要先看看亲本的基因型是否确定;
第八步,检查。
辨清易错易混
1.有关“基因在染色体上”的3个易错易混点
(1)摩尔根运用假说—演绎法,通过果蝇杂交实验证明了萨顿的假说。
(2)一条染色体上有许多基因,呈线性排列。
(3)在基因型的书写中,常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上,性染色体上的基因则需将性染色体及其上的基因一同写出,如XBY。
2.分析伴性遗传时的2个易错易混点
(1)分析隐性遗传病,如果女性患者的父亲和她的儿子全是患者,则是伴X染色体遗传。
(2)分析显性遗传病,如果男性患者的母亲和女儿全是患者,则是伴X染色体遗传。
3.辨析人类遗传病、家族性疾病、先天性疾病的4个易错易混点
(1)家族性疾病不一定是遗传病,如传染病。
(2)大多数遗传病是先天性疾病,但有些遗传病可在个体生长发育到一定年龄才表现出来,所以,后天性疾病也可能是遗传病。
(3)携带遗传病基因的个体不一定会患遗传病,如白化病基因携带者;不携带遗传病基因的个体也可能患遗传病,如染色体异常遗传病。
(4)用集合的方式表示遗传病与其他两类疾病的关系,如下图所示:
考点3　有关遗传方式判断的实验设计与分析
热考内容练析
考向一　遗传规律的验证实验?
1.(2020山东青岛6月二模)果蝇是XY型性别决定的生物,但果蝇X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,其存在着同源区段和非同源区段,如右图所示。依照下图,我们将果蝇的伴性遗传分为伴X染色体遗传(基因仅位于Ⅰ上)、伴Y染色体遗传(基因仅位于Ⅲ上)和性染色体同源区段遗传(基因位于Ⅱ上)。研究人员从世代连续培养的野生型直刚毛果蝇种群中分离出雌、雄各一只焦刚毛突变体,并进行了下表所示实验,请分析回答下列问题。
实验
P
F1
F2
一
焦刚毛雌果蝇×野生型雄果蝇
均为直刚毛
直刚毛∶焦刚毛=3∶1
二
焦刚毛雄果蝇×野生型雌果蝇
均为直刚毛
直刚毛∶焦刚毛=3∶1
(1)摩尔根用果蝇作实验材料证明了基因在染色体上,所研究的果蝇红、白眼色遗传方式属于　　　　　　　　　　　　　,实验所运用的科学研究方法是　　　　　　　　　　　　。Ⅲ区段基因的遗传特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)根据上表实验结果可推测控制果蝇刚毛的基因可能位于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,请写出如何通过对实验一、二中的F2做进一步的性状分析与判断,并写出判断结果。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)研究人员为继续研究遗传规律,现有一只黑身白眼雄果蝇(rrXeY),选择某雌果蝇与其进行杂交,若F1的实验结果能够验证自由组合定律,则亲本产生雌配子的基因型及比例是　　　　　　　　　　　　　　　　　　,F1应该出现　　　种基因型,其中雄果蝇中黑身白眼出现的概率为　　　　。若利用眼色这对相对性状通过一次杂交实验来验证伴性遗传,可从F1中选择基因型为　　　　　　　　　　　的个体进行杂交。?
规律总结　辨析两大遗传定律的实验方法
(1)看清是探究性实验还是验证性实验,验证性实验不需要分情况讨论直接写结果或结论,探究性实验则需要分情况讨论。
(2)看清题目中给定的亲本情况,确定用自交还是测交。自交只需要一个亲本即可,而测交则需要两个亲本。
(3)不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律。因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上,还是位于一对同源染色体上,在单独研究时都符合分离定律,都会出现3∶1或1∶1的比例,无法确定基因的位置,也就没法证明是否符合自由组合定律。
考向二　遗传方式判断的实验设计?
2.(2020山东潍坊6月三模)果蝇的某野生型和突变型为一对相对性状,受一对等位基因控制。现用一只野生型雌果蝇与一只突变型雄果蝇进行杂交,子一代的雌、雄果蝇中野生型与突变型的比例都是1∶1。下列说法错误的是(　　)
A.若控制该相对性状的基因位于性染色体上,根据上述信息不能判定该基因是否位于X和Y染色体的同源区段上
B.若控制该相对性状的基因仅位于X染色体上,则可判定野生型是显性性状
C.若控制该相对性状的基因位于常染色体上,让子一代突变型的雌雄果蝇杂交,产生的下一代都是突变型,可判定突变型为显性性状
D.若控制该相对性状的基因位于常染色体上,让子一代野生型的雌雄果蝇杂交,产生的下一代出现性状分离,可判定野生型为显性性状
规律总结　基因位置的判定技巧
(1)探究基因位于常染色体上还是位于X染色体上
①在已知基因显隐性的前提下,可选择隐性雌性个体与显性纯合雄性个体进行杂交,即雌隐×雄显。若后代雌性全为显性,雄性全为隐性,则为伴X染色体遗传;若后代全为显性且与性别无关,则为常染色体遗传。②在不知基因显隐性时,根据正交和反交的结果进行判断。若正反交结果相同,则基因位于常染色体上;若正反交结果不同,则基因位于X染色体上。
(2)探究基因位于X、Y染色体的同源区段上还是仅位于X染色体上
选用隐性雌性个体×纯合显性雄性个体,观察F1的性状表现。
①若子代全表现为显性性状,则相应的控制基因位于X、Y的同源区段。②若子代中雌性个体全表现为显性性状,雄性个体全表现为隐性性状,则相应的控制基因仅位于X染色体上。
辨清易错易混
逆推法解答遗传实验结果预测题的2个易错易混点
(1)此类题目多为探究性实验,实验结果可能有多种。实验结论比较容易写出,但一般很难直接写出实验结果。若实验结论已给出,可以从所给实验结论入手,逆推可能的实验结果。
(2)在没有给出实验结论时,应注意思路上是先设想可能的结论,然后逆推实验结果,但在书写答案时仍应把结果写在前,结论写在后,不能把结论写在前,结果写在后。
第10讲　遗传的基本规律和伴性遗传
重做真题·感悟考情
1.AC　解析由图可得,只看色觉性状,Ⅱ-1为色盲患者,其基因型为XbY,可得Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别是XBY和XBXb,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型为XBXB或XBXb,Ⅱ-2是红绿色盲携带者的概率是1/2,C项正确;只看血型性状,由Ⅰ-1、Ⅰ-3为M型,Ⅰ-2、Ⅰ-4为N型,可得,Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3和Ⅱ-4的基因型均为LMLN,Ⅱ-4的表现型为MN型,B项错误;结合两对性状可得,Ⅱ-3的基因型为LMLNXBXB或LMLNXBXb,A项正确;Ⅰ-3传给Ⅱ-4的为Y染色体,而Ⅱ-4的Y染色体不会传给Ⅲ-1,则Ⅲ-1携带的Xb不可能来自Ⅰ-3,D项错误。
2.答案(1)甲　雌雄同株
(2)是　AAtsts　抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1
(3)不位于　抗螟性状与性别性状间是自由组合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上　含A基因的雄配子不育　1/2　1/6
解析(1)根据题意可知,含有Ts基因的植株为雌雄同株,tsts为雌株,实验一中品系M为雌雄同株,甲为雌株,因此甲只能作为母本,品系M在实验一中作为父本。实验二中杂交组合为TsTs×Atsts,杂交后代基因型为ATsts、Tsts,全部为雌雄同株。(2)实验一的杂交组合的基因型为TsTs×Aatsts,杂交产生的F1的抗螟基因型为ATsts,自交后代所有的雌株都是抗螟性状,而雌株的基因型为tsts,因此A基因和ts基因位于同一条染色体上,F2的抗螟雌雄同株基因型为ATsts,抗螟雌株的基因型为AAtsts,前者产生的配子的比例为Ats∶Ts=1∶1,后者只能产生Ats一种配子,因此杂交后代AAtsts∶ATsts=1∶1,即抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1。(3)根据题意可知,实验二中亲本的基因型组合为TsTs×Atsts,产生的F1的抗螟植株的基因型为ATsts,自交后代F2中抗螟∶非抗螟=1∶1,雌雄同株∶雌株=3∶1,而抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株∶非抗螟雌株=3∶1∶3∶1,即两者遵循基因的自由组合定律,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上。F1关于抗螟性状的基因型为A,理论上自交后代抗螟植株所占的比例为3/4,而实际中所占比例为1/2,则可能的原因是含有A基因的花粉不育,导致雌雄同株的个体只能产生不含A的雄配子,而雌株产生的含A配子占1/2,则自交后代抗螟∶非抗螟=1∶1。根据基因的自由组合定律可知,F2的抗螟矮株中TsTs∶Tsts∶tsts=1∶2∶1,因此ts的基因频率为1/2,F2的抗螟植株中存在1/3的AA和2/3A,由于含有A基因的雄配子不育,因此雌雄同株的植株只能提供不含A基因的花粉,后代抗螟植株所占的比例为2/3。
3.答案(1)显性性状
(2)思路及预期结果
①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
解析(1)一对等位基因控制的相对性状中,杂合子表现出来的性状通常是显性性状。(2)验证分离定律可用自交或测交的方法。自交法:若某种玉米自交后代出现3∶1的性状分离比,则可验证控制该对相对性状的基因遵循分离定律;若玉米都为纯合子,则先需要让其杂交获得子代,再让子代自交,若获得3∶1的性状分离比,则可验证控制该对相对性状的基因遵循分离定律。测交法:让具有相对性状的玉米进行杂交,若子代出现1∶1的性状分离比,则可验证控制该对相对性状的基因遵循分离定律;若玉米都为纯合子,则先需要让其杂交获得子代,再进行测交,若获得1∶1的性状分离比,则可验证控制该对相对性状的基因遵循分离定律。
梳理网络·强基固本
构建网络——填一填
A.假说—演绎法　B.同源染色体分离　C.非同源染色体自由组合　D.非同源染色体上的非等位基因自由组合　E.摩尔根　F.伴X染色体显性遗传　G.染色体异常遗传病　H.产前诊断
概念辨析——判一判
1.√　2.×　3.×　4.√　5.×　6.√　7.×　8.×　9.×　10.×
核心考点·能力突破
考点1　分离定律和自由组合定律的应用
1.D　解析该植物为二倍体,体细胞中等位基因成对存在,则该植物的基因型可能为aDaD、aDa+、aDad、a+a+、a+ad、adad,由于aD对a+、ad为显性,雌性个体和两性个体均不可能产生aD的雌配子,故自然条件下不存在基因型为aDaD的个体,基因型最多有5种,A项错误;无法通过杂交的方法获得纯合二倍体雄性植株aDaD,B项错误;花药离体培养获得植株为单倍体,不能直接获得纯合二倍体雄性植物,需要经染色体加倍后才可获得纯合二倍体雄性植株,C项错误;雌株的基因型为adad,若子代中1/4是雌株,说明两亲本产生ad配子的概率均为1/2,则母本一定是雌雄同株,D项正确。
2.D　解析由题意可知,辐射处理正常叶舌的小麦纯系种子获得新品种的原理是基因突变,A项正确;该过程需要用到大量的种子,其原因是基因突变具有不定向性和低频性,B项正确;实验结果表明,辐射处理最可能导致甲、乙中各有一个基因发生突变,因为符合基因的分离定律,C项正确;若用A、a表示,甲株后代中AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,将甲株的后代种植在一起,让其随机传粉一代,符合遗传平衡定律,则产生A和a的配子概率均为1/2,后代中AA=1/4,Aa=2/4,aa=1/4,若只收获正常株即AA和Aa上所结的种子,则只有Aa上结出aa的种子,用配子概率进行计算概率为1/2×1/2×1/2=1/8,故若每株的结实率相同,则其中无叶舌突变类型的基因型频率占AA和Aa的后代的比例为aa=1/8÷(1/4+1/2)=1/6,D项错误。
3.D　解析由F2中抗病高茎∶抗病矮茎∶易感病高茎∶易感病矮茎=9∶3∶3∶1,可推知等位基因A、a与B、b位于两对同源染色体上,每对基因遵循分离定律,两对基因之间遵循自由组合定律,A项正确;由分析可推知,F2中的抗病植株基因型为AA(1/3)、Aa(2/3),A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3,当F2中的抗病植株自交时,后代为AA(1/3+1/4×2/3=1/2)、Aa(1/2×2/3=1/3)、aa(1/4×2/3=1/6),其中A的基因频率为2/3,当F2中的抗病植株随机交配时,后代为AA(2/3×2/3=4/9)、Aa(2×2/3×1/3=4/9)、aa(1/3×1/3=1/9),其中A的基因频率为2/3,B项正确;F2中抗病植株为AA(1/3)、Aa(2/3),自交后代为AA(1/2)、Aa(1/3)、aa(1/6),抗病∶易感病=5∶1,同理可推出,F2中高茎植株自交后代高茎∶矮茎=5∶1,故F2中的抗病高茎植株进行自交,后代的性状比例为25∶5∶5∶1,C项正确;F2中抗病植株为AA(1/3)、Aa(2/3),随机交配后代为AA(4/9)、Aa(4/9)、aa(1/9),抗病∶易感病=8∶1,同理可推出,F2中高茎植株随机交配后代高茎∶矮茎=8∶1,故F2中的抗病高茎植株随机交配,后代的性状比例为64∶8∶8∶1,D项错误。
4.B　解析根据题意分析可知:蝇的灰身和黑身由常染色体上的等位基因(B、b)控制,等位基因(R、r)位于X染色体上,说明控制体色的两对等位基因分别位于两对同源染色体上,因此在遗传过程中遵循自由组合定律。纯合的黑身雌果蝇与纯合的灰身雄果蝇杂交,F1全为灰身,F2中雌果蝇灰身∶黑身=3∶1,雄果蝇灰身∶黑身∶深黑身=6∶1∶1,说明F1雄果蝇的基因型是BbXRY,雌果蝇的基因型是BbXRXr,基因R、r中使黑身果蝇的体色加深的是基因r。因此,亲本雄果蝇的基因型是BBXrY,雌果蝇的基因型是bbXRXR。现有的雌雄果蝇:亲本中的BBXrY、bbXRXR;F1中的BbXRY、BbXRXr;F2中的BBXRXR、BBXRXr、BBXRY、BBXrY、BbXRXR、BbXRXr、BbXRY、BbXrY、bbXRXR、bbXRXr、bbXRY、bbXrY。其中能一次交配雌雄同时具有三种表现型的杂交组合有以下三种:bbXRXr与BbXrY、bbXrY与BbXRXr、BbXRY和BbXRXr。
5.C　解析解答本题需要注意两点:(1)根据题干中的杂交结果分析出BB纯合致死,并且A和B基因位于一条染色体上;(2)“F1进行自由传粉,得到F2”,意味着该交配是随机交配。根据题干信息“选择高秆红色非甜玉米(A_B_C_)与矮秆黄色甜玉米杂交(aabbcc),F1表现型为高秆红色非甜(A_B_C_)和高秆黄色非甜(A_bbC_)”,因此F1的基因型是AaBbCc和AabbCc,F1自由交配,F2中高秆∶矮秆≈3∶1,红色∶黄色≈2∶3,非甜∶甜=3∶1。由于F1中有1/2Bb、1/2bb,随机交配后,理论上BB∶Bb∶bb=1∶6∶9,与F2表现型不符,因此只能是BB致死;从给出的数据中看出不存在矮秆红色植株,即a基因没有和B基因自由组合,因此可以推知A和B基因在一条染色体上;根据以上推测对F1随机交配结果进行检验:F1基因型AaBbCc和AabbCc,考虑AB两对基因:由于A和B基因在一条染色体上,随机交配结果:
1AB
1Ab
2ab
1AB
致死
1高秆
红色
2高秆
红色
1Ab
1高秆
红色
1高秆
黄色
2高秆
黄色
2ab
2高秆
红色
2高秆
黄色
4矮秆
黄色
所以高秆红色∶高秆黄色∶矮秆黄色=6∶5∶4,而Cc与这两对基因自由组合,随机交配结果C_(非甜)∶cc(甜)=3∶1,因此F1随机交配结果(6∶5∶4)×(3∶1)=18∶15∶12∶6∶5∶4,与题干相符。
根据分析,B基因纯合受精卵致死,A项错误;如果三对基因独立遗传,则子代会出现8种表现型,B项错误;F1高茎红色非甜玉米基因型AaBbCc,根据分析A和B、a和b在一条染色体上,所以产生ABC的比例为1/4,C项正确;由于红色中BB致死,所以F2高秆红色非甜玉米(A_BbC_)有2×1×2=4(种)基因型,D项错误。
6.AC　解析子代性状分离比27∶9∶21∶7,比值之和为64=43,说明籽粒颜色和甜度由三对自由组合的等位基因控制,其中紫色∶白色=9∶7,说明籽粒颜色由两对自由组合的等位基因控制(假设为A和a、B和b),非甜∶甜=3∶1,则甜度由一对等位基因控制(假设为D和d),且A和B同时存在为紫色,其余均为白色;D_为非甜,dd为甜,A项正确;纯合亲本可以为紫色甜AABBdd×白色非甜aabbDD,B项错误;可知F1为AaBbDd,可产生ABd的配子,经秋水仙素处理加倍后可获得纯合紫色甜粒玉米,C项正确;F2中白色籽粒有1/7AAbb、2/7Aabb、1/7aaBB、2/7aaBb、1/7aabb,该群体可产生3种配子,Ab配子占1/7+2/7×1/2=2/7,aB配子占1/7+2/7×1/2=2/7,ab配子占2/7×1/2+2/7×1/2+1/7=3/7,该群体随机交配,利用棋盘法可得子代中紫色籽粒(A_B_)占8/49,D项错误。
考点2　伴性遗传与人类遗传病
1.B　解析根据分析,A、a位于常染色体上,B、b位于性染色体上,两对等位基因遵循孟德尔自由组合定律,A项正确;雌雄比例不是1∶1,是因为基因型为AAXBXB或AAXBXb的果蝇不能存活,B项错误;F1中长翅截毛为雄性,基因型是A_XbY,残翅刚毛的基因型是aaXBX-,则后代是残翅的概率是2/3Aa×aa=2/3×1/2aa=1/3aa,后代是刚毛的概率是1-1/2XBXb×XbY=1-1/2×1/2(XbXb+XbY)=3/4,因此后代残翅刚毛的概率为1/3×3/4=1/4,C项正确;由于AAXBXB或AAXBXb的果蝇不能存活,因此子代果蝇自由交配,培养多代,种群基因频率会明显改变,D项正确。
2.BCD　解析F2中斑翅全为雄性,说明有性状与性别相联系,有基因在X染色体上。F1自由交配产生的F2至少有16种配子的组合方式(9+3+4),即两对等位基因自由组合,因此两对等位基因一对位于常染色体上,另一对位于X染色体上,A项错误;设两对等位基因为A和a、B和b,则亲本为aaXbY、AAXBXB,F1为AaXBXb、AaXBY,F1自由交配后F2为A_XB_(正常)∶A_XbY(斑翅)∶aa__(残翅)=9∶3∶4,正常翅有2×3=6(种)基因型,B项正确;F2残翅果蝇均为aa__,故自由交配后代都是残翅,C项正确;F2斑翅为1/3AAXbY、2/3AaXbY,与纯合残翅雌果蝇aaXBXB、aaXbXb交配,后代残翅aa__所占的比例为1/3,D项正确。
3.D　解析根据Ⅰ-3×Ⅰ-4→Ⅱ-2可知该病为隐性遗传病,结合Ⅰ-4不携带致病基因可知,该病为伴X染色体隐性遗传病,A项正确;该病为伴X染色体隐性遗传病,根据Ⅱ-2患病可知,Ⅰ-3的基因型是XBXb,B项正确;Ⅲ-1的基因型为XBY,Ⅲ-2的基因型为XBXb,他们所生女孩正常,男孩可能患病,故应该建议他们生女孩,C项正确;Ⅲ-1的基因型为XBY,Ⅲ-2的基因型为XBXb,Ⅳ-1为携带者的概率为1/4,D项错误。
考点3　有关遗传方式判断的实验设计与分析
1.答案(1)伴X染色体遗传　假说—演绎法　没有显隐性之分,只在雄性中出现　(2)性染色体同源区段或位于常染色体上　观察统计F2中焦刚毛的性别比例。若实验一中焦刚毛全部为雌性、实验二中焦刚毛全部为雄性,则基因位于性染色体同源区段;若实验一、实验二中焦刚毛中雌雄比例为1∶1,则基因位于常染色体上　(3)RXE∶RXe∶rXE∶rXe=1∶1∶1∶1　8　1/4　XEY×XeXe(或XEXe)
解析(1)摩尔根所研究的果蝇红、白眼色的基因位于X染色体的非同源区段,其遗传方式属于伴X染色体遗传,实验所运用的科学研究方法是假说—演绎法。Ⅲ区段是Y染色体的非同源区段,其上基因的遗传特点是没有显隐性之分,只在雄性中出现。(2)实验一和实验二为正反交实验,子一代均为直刚毛,说明直刚毛为显性性状,正反交的子二代实验结果相同,说明基因不在X染色体的非同源区段和Y染色体的非同源区段,可推测控制果蝇刚毛的基因可能位于性染色体同源区段或位于常染色体上,若要进一步判断基因是在常染色体上还是在性染色体的同源区段上,需要观察统计F2中焦刚毛的性别比例。若基因位于常染色体上,则亲本正反交的子一代均为Bb,实验一、实验二中子二代焦刚毛中雌雄比例为1∶1;若基因位于性染色体同源区段,则实验一中亲本基因型为XbXb×XBYB,子一代基因型为XBXb、XbYB,子二代中焦刚毛全部为雌性,实验二中亲本基因型为XBXB×XbYb,子一代基因型为XBXb、XBYb,子二代中焦刚毛全部为雄性。(3)研究人员为继续研究遗传规律,现有一只黑身白眼雄果蝇(rrXeY),选择某雌果蝇与其进行杂交,若F1的实验结果能够验证自由组合定律,则雌性亲本基因型应为RrXEXe,应产生4种数量相等的雌配子,即RXE∶RXe∶rXE∶rXe=1∶1∶1∶1,雌雄配子随机结合后,F1应该出现2×4=8(种)基因型,其中雄果蝇中黑身白眼(rrXeY)出现的概率为1/2×1/2=1/4。若利用眼色这对相对性状通过一次杂交实验来验证伴性遗传,可从F1中选择基因型为XEY×XeXe(XEXe)的个体进行杂交。
2.C　解析若控制该相对性状的基因位于性染色体上,当亲本野生型雌果蝇为杂合子,无论该基因位于X和Y染色体的同源区段上或是仅位于X染色体上,子一代的雌、雄果蝇中野生型与突变型的比例都是1∶1,A项正确;若控制该相对性状的基因仅位于X染色体上,则亲本野生型雌果蝇应为杂合子才能使子一代表现型比例为1∶1,因此野生型是显性性状,B项正确;若控制该相对性状的基因位于常染色体上,让子一代突变型的雌雄果蝇杂交,产生的下一代都是突变型,则突变型为隐性性状,子一代中突变型个体均为隐性纯合子,C项错误;若控制该相对性状的基因位于常染色体上,让子一代野生型的雌雄果蝇杂交,产生的下一代出现性状分离,则子一代野生型个体为杂合子,因此可判定野生型为显性性状,D项正确。

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