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專(zhuān)題07 遺傳的基本規(guī)律和伴性遺傳 【2019年高考考綱解讀】 1.孟德?tīng)栠z傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法(Ⅱ)。 2.基因的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律(Ⅱ)。 3.伴性遺傳(Ⅱ)。 4.人類(lèi)遺傳病的類(lèi)型(Ⅰ)。 5.人類(lèi)遺傳病的監(jiān)測(cè)和預(yù)防(Ⅰ)。 6.人類(lèi)基因組計(jì)劃及其意義(Ⅰ)。 【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】 【重點(diǎn)、難點(diǎn)剖析】 一、孟德?tīng)柖杉捌渥兪綉?yīng)用 1．顯、隱性性狀的判斷 (2)雜交法：具有相對(duì)性狀的純合子親本雜交，子代所表現(xiàn)出的那個(gè)親本性狀為顯性，未表現(xiàn)出的那個(gè)親本性狀為隱性。 2．純合子、雜合子鑒定 (1)自交法(對(duì)植物最簡(jiǎn)便)： 待測(cè)個(gè)體， (2)測(cè)交法(更適于動(dòng)物)： 待測(cè)個(gè)體隱性純合子 結(jié)果分析 (3)花粉鑒別法： 非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現(xiàn)不同的顏色，待測(cè)個(gè)體長(zhǎng)大開(kāi)花后，取出花粉粒放在載玻片上， 加一滴碘酒 (4)用花粉離體培養(yǎng)形成單倍體植株并用秋水仙素處理后獲得的植株為純合子，根據(jù)植株性狀進(jìn)行確定。 二、基因特殊分離比產(chǎn)生的原因 1、正常自由組合而產(chǎn)生的特值 　特值一 9∶3∶3∶1變式特值有9∶6∶1、15∶1、9∶7、13∶3等等。 特值二 數(shù)量遺傳(顯性基因個(gè)數(shù)影響性狀表現(xiàn))1∶4∶6∶4∶1。 特值三 另外還有一類(lèi)試題是具有基因互作、修飾等附加條件引起的特殊比值(典例2就是其中一種)。 2、因致死性而產(chǎn)生的特值 1 顯性純合致死 (如AA、BB致死) AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶2∶2∶1，其余基因型個(gè)體致死 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1 2 隱性純合致死 (自交情況) 自交出現(xiàn)9∶3∶3(雙隱性致死) 自交出現(xiàn)9∶1(單隱性致死) 【特別提醒】五種常見(jiàn)的致死現(xiàn)象 在雜交實(shí)驗(yàn)中，有時(shí)觀察到后代分離比與預(yù)期值有一定的偏差，這與生物體內(nèi)的致死基因有關(guān)。常見(jiàn)的有：①隱性致死：基因在隱性純合情況下的致死；②顯性致死：基因在顯性純合或雜合情況下的致死；③伴性致死——X染色體連鎖致死：在X染色體上有致死基因；④配子致死：致死基因在配子期發(fā)揮作用而有致死效應(yīng)；⑤合子致死：致死基因在胚胎期或成體階段的致死。致死基因的作用可發(fā)生在不同的發(fā)育階段，且致死效應(yīng)往往也與個(gè)體所處的環(huán)境有關(guān)。 【變式探究】（2017年新課標(biāo)Ⅱ卷，6）若某哺乳動(dòng)物毛色由3對(duì)位于常染色體上的、獨(dú)立分配的等位基因決定，其中：A基因編碼的酶可使黃色素轉(zhuǎn)化為褐色素；B基因編碼的酶可使該褐色素轉(zhuǎn)化為黑色素；D基因的表達(dá)產(chǎn)物能完全抑制A基因的表達(dá)；相應(yīng)的隱性等位基因a、b、d的表達(dá)產(chǎn)物沒(méi)有上述功能。若用兩個(gè)純合黃色品種的動(dòng)物作為親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)1均為黃色，F(xiàn)2中毛色表現(xiàn)型出現(xiàn)了黃∶褐∶黑＝52∶3∶9的數(shù)量比，則雜交親本的組合是（　?。? A．AABBDDaaBBdd，或AAbbDDaabbdd B．a(chǎn)aBBDDaabbdd，或AAbbDDaaBBDD C．a(chǎn)abbDDaabbdd，或AAbbDDaabbdd D．AAbbDDaaBBdd，或AABBDDaabbdd 【答案】D 【變式探究】（2016新課標(biāo)Ⅲ卷.6）用某種高等植物的純合紅花植株與純合白花植株進(jìn)行雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅花。若F1自交，得到的F2植株中，紅花為272株，白花為212株；若用純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉，得到的子代植株中，紅花為101株，白花為302株。根據(jù)上述雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷，下列敘述正確的是 A. F2中白花植株都是純合體 B. F2中紅花植株的基因型有2種 C. 控制紅花與白花的基因在一對(duì)同源染色體上 D. F2中白花植株的基因類(lèi)型比紅花植株的多 【答案】D 【解析】用純合紅花植株與純合白花植株進(jìn)行雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅花。若F1自交，得到的F2植株中，紅花為272株，白花為212株，即紅花∶白花≈9∶7，是9∶3∶3∶1的變式，而且用純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉，得到的子代植株中，紅花為101株，白花為302株，即紅花∶白花≈1∶3，由此可推知該對(duì)相對(duì)性狀由兩對(duì)等位基因控制（設(shè)為A、a和B、b），并且這兩對(duì)等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律，說(shuō)明控制紅花與白花的基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；F1的基因型為AaBb，F(xiàn)1自交得到的F2中白花植株的基因型有A_bb、aaB_和aabb，所以F2中白花植株不都是純合體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；F2中紅花植株(A_B_)的基因型有4種，而白花植株的基因型有9－4＝5種，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。 【變式探究】基因型為AaBbDdEeGgHhKk個(gè)體自交，假定這7對(duì)等位基因自由組合，則下列有關(guān)其子代敘述正確的是(　　) A.1對(duì)等位基因雜合、6對(duì)等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)的概率為5/64 B.3對(duì)等位基因雜合、4對(duì)等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)的概率為35/128 C.5對(duì)等位基因雜合、2對(duì)等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)的概率為67/256 D.6對(duì)等位基因純合的個(gè)體出現(xiàn)的概率與6對(duì)等位基因雜合的個(gè)體出現(xiàn)的概率不同 答案　B 【變式探究】某二倍體植物中，抗病和感病這對(duì)相對(duì)性狀由一對(duì)等位基因控制，要確定這對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系，應(yīng)該選用的雜交組合是(　　) A.抗病株感病株 B.抗病純合體感病純合體 C.抗病株抗病株，或感病株感病株 D.抗病純合體抗病純合體，或感病純合體感病純合體 解析　判斷性狀的顯隱性關(guān)系的方法有1.定義法——具有相對(duì)性狀的純合個(gè)體進(jìn)行正反交，子代表現(xiàn)出來(lái)的性狀就是顯性性狀，對(duì)應(yīng)的為隱性性狀；2.相同性狀的雌雄個(gè)體間雜交，子代出現(xiàn)不同于親代的性狀，該子代的性狀為隱性，親代性狀為顯性。故選C。 答案　C 【變式探究】果蠅的長(zhǎng)翅(A)對(duì)殘翅(a)為顯性、剛毛(B)對(duì)截毛(b)為顯性。為探究?jī)蓪?duì)相對(duì)性狀的遺傳規(guī)律，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。 (1)若只根據(jù)實(shí)驗(yàn)一，可以推斷出等位基因A、a位于________染色體上；等位基因B、b可能位于________染色體上，也可能位于________染色體上。(填“常”“X”“Y”或“X和Y”) (2)實(shí)驗(yàn)二中親本的基因型為_(kāi)_______；若只考慮果蠅的翅型性狀，在F2的長(zhǎng)翅果蠅中，純合體所占比例為_(kāi)_______。 (3)用某基因型的雄果蠅與任何雌果蠅雜交，后代中雄果蠅的表現(xiàn)型都為剛毛。在實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的F2中，符合上述條件的雄果蠅在各自F2中所占比例分別為_(kāi)_______和________。 (4)另用野生型灰體果蠅培育成兩個(gè)果蠅突變品系，兩個(gè)品系都是由于常染色體上基因隱性突變所致，產(chǎn)生相似的體色表現(xiàn)型——黑體。它們控制體色性狀的基因組成可能是：①兩品系分別是由于D基因突變?yōu)閐和d1基因所致，它們的基因組成如圖甲所示；②一個(gè)品系是由于D基因突變?yōu)閐基因所致，另一品系是由于E基因突變成e基因所致，只要有一對(duì)隱性基因純合即為黑體，它們的基因組成如圖乙或圖丙所示。為探究這兩個(gè)品系的基因組成，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果預(yù)測(cè)。(注：不考慮交叉互換) Ⅰ.用________為親本進(jìn)行雜交，如果F1表現(xiàn)型為_(kāi)_______，則兩品系的基因組成如圖甲所示；否則，再用F1個(gè)體相互交配，獲得F2； Ⅱ.如果F2表現(xiàn)型及比例為_(kāi)_______，則兩品系的基因組成如圖乙所示； Ⅲ.如果F2表現(xiàn)型及比例為_(kāi)_______，則兩品系的基因組成如圖丙所示。 解析　本題考查遺傳基本規(guī)律的相關(guān)知識(shí)，考查學(xué)生遺傳規(guī)律的應(yīng)用能力以及遺傳實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和分析能力。難度較大。(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的結(jié)果，F(xiàn)2雌果蠅中長(zhǎng)翅和殘翅的比為3∶1，雄果蠅中長(zhǎng)翅和殘翅的比也是3∶1，雌雄果蠅的表現(xiàn)型比例相同，說(shuō)明控制該對(duì)性狀的等位基因A、a位于常染色體上；而F2中雌果蠅全是剛毛，雄果蠅剛毛和截毛的比例是1∶1，雌雄果蠅的表現(xiàn)型比例不同，說(shuō)明控制剛毛截毛這對(duì)性狀的等位基因B、b位于X染色體上，或者位于X和Y染色體同源區(qū)段上。具體過(guò)程見(jiàn)圖解： (3)根據(jù)題干描述，用來(lái)與雌果蠅雜交的雄果蠅Y染色體上有基因B，即基因型為X－YB，由上述(1)的圖解可知，實(shí)驗(yàn)一的F2中沒(méi)有符合該條件的雄果蠅；實(shí)驗(yàn)二中F1的基因型為XBXb和XbYB，故F2中符合條件的雄果蠅占1/2。 (4)本小題要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷兩個(gè)突變品系的基因組成，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)可讓兩個(gè)品系的個(gè)體雜交，根據(jù)后代表現(xiàn)型及比例來(lái)確定。若兩個(gè)品系是甲圖情況，則F1均為dd1，全為黑體；若兩個(gè)品系是乙、丙圖情況，則F1均為EeDd，全為灰體，無(wú)法區(qū)分乙丙兩種情況。再讓F1雌雄個(gè)體交配，獲得F2，根據(jù)F2的情況進(jìn)一步確定。若為乙圖情況，兩對(duì)基因是自由組合的，則F1的基因型為EeDd，F(xiàn)2的表現(xiàn)型是灰體(E_D_)∶黑體(E_dd、eeD_、eedd)＝9∶7；若為丙圖情況，則兩對(duì)基因連鎖，F(xiàn)1只產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的配子De、dE，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例是灰體∶黑體＝1∶1。 答案　(1)常　X　X和Y　(2) AAXBYB和aaXbXb　1/3 (3)0　1/2　(4)Ⅰ.品系1和品系2(或兩種品系)　全為黑體?、?灰體︰黑體＝ 9︰7　Ⅲ.灰體︰黑體＝1︰1 【變式探究】香味性狀是優(yōu)質(zhì)水稻品種的重要特性之一。 (1)香稻品種甲的香味性狀受隱性基因(a)控制，其香味性狀的表現(xiàn)是因?yàn)開(kāi)_______，導(dǎo)致香味物質(zhì)累積。 (2)水稻香味性狀與抗病性狀獨(dú)立遺傳?？共?B)對(duì)感病(b)為顯性。為選育抗病香稻新品種，進(jìn)行一系列雜交實(shí)驗(yàn)。其中，無(wú)香味感病與無(wú)香味抗病植株雜交的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖所示，則兩個(gè)親代的基因型是________。上述雜交的子代自交，后代群體中能穩(wěn)定遺傳的有香味抗病植株所占比例為_(kāi)_______。 (3)用純合無(wú)香味植株作母本與香稻品種甲進(jìn)行雜交，在F1中偶爾發(fā)現(xiàn)某一植株具有香味性狀。請(qǐng)對(duì)此現(xiàn)象給出合理解釋?zhuān)孩賍_______；②________。 (4)單倍體育種可縮短育種年限。離體培養(yǎng)的花粉經(jīng)脫分化形成________，最終發(fā)育成單位體植株，這表明花粉具有發(fā)育成完整植株所需要的________。若要獲得二倍體植株，應(yīng)在________時(shí)期用秋水仙素進(jìn)行誘導(dǎo)處理。 (3)正常情況AA與aa雜交，所得子代為Aa(無(wú)香味)，某一雌配子形成時(shí)，若A基因突變?yōu)閍基因或含A基因的染色體片段缺失，則可能出現(xiàn)某一植株具有香味性狀。 (4)花藥離體培養(yǎng)過(guò)程中，花粉先經(jīng)脫分化形成愈傷組織，通過(guò)再分化形成單倍體植株，此過(guò)程體現(xiàn)了花粉細(xì)胞的全能性，其根本原因是花粉細(xì)胞中含有控制該植株個(gè)體發(fā)育所需的全部遺傳信息；形成的單倍體植株需在幼苗期用一定濃度的秋水仙素可形成二倍體植株。 答案　(1)a基因純合，參與香味物質(zhì)代謝的某種酶缺失 (2)Aabb、AaBb　3/64 (3)某一雌配子形成時(shí)，A基因突變?yōu)閍基因　某一雌配子形成時(shí)，含A基因的染色體片段缺失 (4)愈傷組織　全部遺傳信息　幼苗 題型三　伴性遺傳 例3. （2018浙江卷，5）一對(duì)A血型和B血型的夫婦，生了AB血型的孩子。AB血型的這種顯性類(lèi)型屬于（　　） A．完全顯性 B．不完全顯性 C．共顯性 D．性狀分離 【答案】C 【解析】一對(duì)A血型（IA_）和B血型（IB_）的夫婦，生了AB血型（IAIB）的孩子，說(shuō)明IA基因和IB基因控制的性狀在子代同時(shí)顯現(xiàn)出來(lái)，這種顯性類(lèi)型屬于共顯性，C正確，A、B、D均錯(cuò)誤。 答案　D 【變式探究】(2015江蘇卷，30)由苯丙氨酸羥化酶基因突變引起的苯丙氨酸代謝障礙，是一種嚴(yán)重的單基因遺傳病，稱(chēng)為苯丙酮尿癥(PKU)，正常人群中每70人有1人是該致病基因的攜帶者(顯、隱性基因分別用A、a表示)。圖1是某患者的家族系譜圖，其中Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3及胎兒Ⅲ1(羊水細(xì)胞)的DNA經(jīng)限制酶MspⅠ消化，產(chǎn)生不同的片段(kb表示千堿基對(duì))，經(jīng)電泳后用苯丙氨酸羥化酶cDNA探針雜交，結(jié)果見(jiàn)圖2。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： 圖1 圖2 (1)Ⅰ1、Ⅱ1的基因型分別為_(kāi)_______。 (2)依據(jù)cDNA探針雜交結(jié)果，胎兒Ⅲ1的基因型是________。Ⅲ1長(zhǎng)大后，若與正常異性婚配，生一個(gè)正常孩子的概率為_(kāi)_______。 (3)若Ⅱ2和Ⅱ3生的第2個(gè)孩子表型正常，長(zhǎng)大后與正常異性婚配，生下PKU患者的概率是正常人群中男女婚配生下PKU患者的________倍。 (4)已知人類(lèi)紅綠色盲癥是伴X染色體隱性遺傳病(致病基因用b表示)，Ⅱ2和Ⅱ3色覺(jué)正常，Ⅲ1是紅綠色盲患者，則Ⅲ1兩對(duì)基因的基因型是________。若Ⅱ2和Ⅱ3再生一正常女孩，長(zhǎng)大后與正常男性婚配，生一個(gè)紅綠色盲且為PKU患者的概率為_(kāi)_______。 解析　本題主要考查遺傳定律的應(yīng)用，意在考查分析題意獲取信息、理解能力、數(shù)據(jù)處理能力、解決問(wèn)題的能力。難度較大。 答案　(1)Aa、aa　(2)Aa　279/280　(3)46.67 (4)AaXbY　1/3360 【規(guī)律總結(jié)】遺傳系譜圖概率計(jì)算的“五定”程序 一定相對(duì)性狀的顯隱性(概念法、假設(shè)法)； 二定基因所在染色體類(lèi)型(按Y染色體、X染色體、常染色體順序判斷)； 三定研究對(duì)象； 四定相關(guān)個(gè)體的基因型(隱性純合突破法、逆推法、順推法)； 五定相關(guān)個(gè)體遺傳概率(涉及多對(duì)性狀時(shí)，拆分為分離定律)。