1、第 2 课时 基因的传递遗传规律与伴性遗传(难点增分课)第一步：理清基因传递的 6 个必备知识不明原理不做题 1理清基因分离定律和自由组合定律的关系及相关比例(填空)2辨析杂合子自交后代中四种数量关系(n 为等位基因对数，在完全显性条件下)(填空)(1)配子组合数：；(2)基因型种类：；(3)表现型种类：；(4)表现型比例：。4n3n2n(31)n3学会自交、测交与单倍体育种的应用(填空)(1)鉴定纯合子、杂合子：自交法(对植物最简便)：(2)验证遗传定律(确定基因在染色体上的位置关系)：方法结 论F1 自交后代的分离比为，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制自交法F
2、1 自交后代的分离比为，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制F1 测交后代的性状比例为，则符合分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制测交法F1 测交后代的性状比例为，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制3193311111114辨明性状分离比出现偏离的原因(填空)(1)具有一对相对性状的杂合子自交：AaAa1AA2Aa1aa21，即 AA 个体不存活。全为显性，即 aa 个体不存活。121，即 AA、Aa、aa 的表现型各不相同。显性纯合致死隐性纯合致死不完全显性(2)两对相对性状的遗传现象：自由组合定律的异常分离比：F1：AaBb性状分离比 93
3、4_成对存在时表现出同一种性状961_表现出同一种性状，其余表现正常1231_和_表现出同一种性状97_和_表现出同一种性状151_就表现出同种性状F2：aa 或 bb单显性双显性一种单显性单显性双隐性有显性基因基因完全连锁现象：5掌握判断性状遗传方式的两类方法(填图)(1)遗传系谱图中常规类型的判断：(2)特殊类型的判断：性状的显隐性：遗传方式：在右图所示的遗传图谱中，若已知男性亲本不携带致病基因(无基因突变)，则该病一定为遗传病。伴 X 隐性6关注性染色体上基因的遗传特点(填空)X 和 Y 染色体有一部分是同源的(图中区段)，存在等位基因；另一部分是非同源的(图中的1、2 区段)，不存在等
4、位基因。XY染色体各区段遗传特点如下：基因位于1 区段属遗传，相关性状只在雄性(男性)个体中表现，与雌性(女性)无关。基因位于2 区段：属伴 X 遗传，包括伴 X 隐性遗传(如人类色盲和血友病遗传)和伴 X 显性遗传(如抗 VD 佝偻病遗传)。伴 Y基因位于区段：涉及区段的基因型雌性为 XAXA、XAXa、XaXa，雄性为，尽管此区段包含等位基因，但其遗传与常染色体上等位基因的遗传仍有明显差异，即：遗传仍与性别有关，如当基因在常染色体上时 Aaaa后代中无论雌性还是雄性均既有显性性状(Aa)又有隐性性状(aa)，然而，倘若基因在 XY 染色体同源区段上，则其遗传状况要据亲代基因型而定，如下图：
5、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa左图与性别有关，而右图与性别无关。第二步：全析遗传规律的 6 个命题角度不研高考枉费力从减数分裂的角度考查孟德尔遗传规律从实质上看，孟德尔遗传规律发生在减数第一次分裂的后期：等位基因随同源染色体的分开而分离，位于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发生自由组合。例 1 请回答下列问题：(1)在没有交换和基因突变的情况下，等位基因的分离发生在_期。如果某初级性母细胞发生了交叉互换，则等位基因的分离发生在_期。(2)孟德尔研究了 7 对相对性状，后来科学家研究发现豌豆的这 7 对等位基因只位于 4 条染色体上，如控制豌豆花冠红色和白色与子叶黄色
6、和绿色的这两对基因都位于号染色体上。那么孟德尔仍能得出符合自由组合定律的实验现象，从减数分裂的角度考虑，你认为最可能的原因是_。解析(1)在正常情况下，等位基因位于一对同源染色体相同位置的两条染色体上。染色体复制后，两条姐妹染色单体上的基因相同，在减数第一次分裂的后期，随着同源染色体的分开，等位基因发生分离，这也正是基因分离定律的实质所在。如果发生了交叉互换，则位于两条非姐妹染色单体上的等位基因在减数第一次分裂后期分开，而位于姐妹染色单体上的两个等位基因只能在减数第二次分裂的后期分开。(2)自由组合定律的适用对象是位于非同源染色体上的非等位基因，而题中给出控制豌豆花冠红色和白色与子叶黄色和绿色
7、这两对基因都位于号染色体上，理论上讲它们的遗传不符合基因自由组合定律，而孟德尔在做豌豆杂交实验中得出了与自由组合定律相符的现象，从减数分裂的角度分析，最可能的原因是这两对等位基因之间发生了完全的交叉互换。答案(1)减数第一次分裂后 减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后(2)这两对等位基因之间发生了交叉互换从适用范围与成立条件角度考查孟德尔遗传规律孟德尔遗传规律适用于真核生物在进行有性生殖时核基因的遗传规律。基因分离定律适用于等位基因的遗传，基因自由组合定律适用于两对或两对以上非同源染色体上的非等位基因的遗传。基因分离定律要求在减数分裂时等位基因随着同源染色体的分开而分离，并分别进入两个配子中。
8、基因自由组合定律要求一定是位于非同源染色体上的非等位基因，并且非同源染色体之间的组合是随机的。对于孟德尔所进行的豌豆杂交实验结果，则要求雌雄配子均可育，且雌雄配子的结合是随机的，每种基因型个体成活率也一样。例 2(2014大纲卷)现有 4 个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4 个品种组成两个杂交组合，使其 F1 均为抗锈病无芒，且这两个杂交组合的 F2 的表现型及其数量比完全一致。回答问题：(1)为实现上述目的，理论上，必须满足的条件有：在亲本中控制这两对相对性状的两对等位
9、基因必须位于_上，在形成配子时非等位基因要_，在受精时雌雄配子要_，而且每种合子(受精卵)的存活率也要_。那么，这两个杂交组合分别是_和_。(2)上述两个杂交组合的全部 F2 植株自交得到 F3 种子，1 个 F2 植株上所结的全部 F3 种子种在一起，长成的植株称为 1 个 F3 株系。理论上，在所有 F3 株系中，只表现出一对性状分离的株系有 4 种，那么，在这4 种株系中，每种株系植株的表现型及其数量比分别是_、_、_和_。解析(1)4 个纯合品种组成的两个杂交组合的 F1 的表现型相同，且 F2 的表现型及其数量比完全一致，由此可推断出控制这两对性状的两对等位基因位于非同源染色体上，其
10、遗传遵循基因的自由组合定律，理论上还需满足受精时雌雄配子是随机结合的、受精卵的存活率相等等条件。两种杂交组合分别为抗锈病无芒感锈病有芒、抗锈病有芒感锈病无芒。(2)若分别用 A、a 和 B、b 表示控制抗锈病、感锈病和无芒、有芒的基因，则 F1 基因型为 AaBb，F2 基因型为 A_B_、A_bb、aaB_、aabb，F2 自交后代表现出一对性状分离的基因型分别是AABb、AaBB、Aabb、aaBb，其对应 F3 株系的表现型及其数量比分别为抗锈病无芒抗锈病有芒31、抗锈病无芒感锈病无芒31、抗锈病有芒感锈病有芒31、感锈病无芒感锈病有芒31。答案(1)非同源染色体 自由组合 随机结合 相
11、等 抗锈病无芒感锈病有芒 抗锈病有芒感锈病无芒(2)抗锈病无芒抗锈病有芒31 抗锈病无芒感锈病无芒31 感锈病无芒感锈病有芒31 抗锈病有芒感锈病有芒31从基因表达角度考查孟德尔遗传规律基因控制生物的性状，性状有显、隐性之分，杂合子中有的隐性基因控制的性状不表现(完全显性)，而有的则表现(不完全显性)，这些遗传现象从基因表达的角度能更好地理解孟德尔遗传规律。例 3(2014福建高考，节选)在孟德尔豌豆杂交实验中，纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交，若将 F2 中黄色皱粒豌豆自交，其子代中表现型为绿色皱粒的个体占_。进一步研究发现 r 基因的碱基序列比 R 基因多了 80
12、0 个碱基对，但 r基因编码的蛋白质(无酶活性)比 R基因编码的淀粉支酶少了末端 61个氨基酸，推测 r 基因转录的 mRNA 提前出现_。试从基因表达的角度，解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中，所观察的 7 种性状的 F1 中显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因是_。解析 P：YYRRyyrrF1：YyRr，YyRr 个体自交得到的F2 中黄色皱粒豌豆的基因型为 1/3YYrr、2/3Yyrr，其中只有基因型为 Yyrr 的个体自交才能得到表现型为绿色皱粒的个体，因此，黄色皱粒豌豆自交得到绿色皱粒(yyrr)个体的概率为 2/31/411/6。mRNA 上的终止密码子不编码氨基酸，可
13、以起到终止翻译的作用。根据题意可知，r 基因的碱基序列比 R 基因多了 800 个碱基对，但 r 基因编码的蛋白质比 R 基因编码的蛋白质少了末端 61 个氨基酸，由此可推测 r 基因转录的 mRNA 上提前出现了终止密码子。隐性基因不转录或不翻译以及隐性基因编码的蛋白质无活性等都会导致隐性性状不表现。答案 1/6 终止密码(子)显性基因表达，隐性基因不转录，或隐性基因不翻译，或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低从“遗传致死”角度考查遗传规律1配子致死与合子(胚胎)致死根据在生物个体发育阶段的不同时期所发生的致死效应，致死现象可以分为配子致死与合子致死。配子致死是指致死基因在配子期发挥作用而
14、具有致死效应(如例 6)；合子致死是指致死基因在胚胎期或成体阶段发挥作用而具有致死效应(如例 5)。例 4 一杂合子(Dd)植株自交时，含有隐性配子的花粉有50%的死亡率，则自交后代的基因型比例是()A111 B441C231 D121解析 隐性配子的花粉有 50%的死亡率，说明雄配子中D、d 的比例是 21，而雌配子中 D、d 的比例为 11，所以用棋盘法即可求得：DDDddd2(12)1。见下表：配子D(1/2)()d(1/2)()D(2/3)()DD(2/6)Dd(2/6)d(1/3)()Dd(1/6)dd(1/6)答案 C例 5(2016海南高考)某种植物雄株(只开雄花)的性染色体XY
15、；雌株(只开雌花)的性染色体 XX。等位基因 B 和 b 是伴 X 遗传的，分别控制阔叶(B)和细叶(b)，且带 Xb 的精子与卵细胞结合后使受精卵致死。用阔叶雄株和杂合阔叶雌株进行杂交得到子一代，再让子一代相互杂交得到子二代。回答下列问题：(1)理论上，子二代中，雄株数雌株数为_。(2)理论上，子二代雌株中，B 基因频率b 基因频率为_；子二代雄株中，B 基因频率b 基因频率为_。(3)理论上，子二代雌株的叶型表现为_；子二代雄株中，阔叶细叶为_。解析(1)阔叶雄株(XBY)和杂合阔叶雌株(XBXb)进行杂交得到子一代，子一代中雄株为 1/2XBY、1/2XbY，可产生 1/4XB、1/4X
16、b、1/2Y 三种配子，雌株为 1/2XBXB、1/2XBXb，可产生 3/4XB、1/4Xb两种配子，子一代相互杂交，雌雄配子随机结合，带 Xb 的精子与卵细胞结合后使受精卵致死，理论上，子二代中雌性仅 1/2 存活，雄株数雌株数为 21。(2)理论上子二代雌株的基因型及比例为3XBXB、1XBXb，则雌株中 B 基因频率b 基因频率为(321)171；子二代雄株的基因型及比例为 3XBY、1XbY，子二代雄株中 B 基因频率b 基因频率为 31。(3)据上述分析，理论上子二代雌株的叶型表现为阔叶；子二代雄株中，阔叶细叶为 31。答案(1)21(2)71 31(3)阔叶 312基因突变致死和
17、染色体缺失致死从可遗传变异的根本来源上分析，致死现象可分为基因突变致死(如例 6)和染色体缺失致死(如例 7)。例 6 假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死)，无其他性状效应。根据隐性纯合体的死亡率，隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了 X 射线辐射，为了探究这只果蝇 X 染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂交实验并预测最终实验结果。实验步骤：_；_；_。结果预测：.如果_，则 X 染色体上发生了完全致死突变；.如果_，则 X 染色体上发生了不完全致死突变；.如果_，则 X 染色体上没有发生隐性致死突变。解析 用这只雄果蝇与正常雌果蝇杂交，再让
18、 F1 互交，根据 F2 雌雄比例做出判断。设正常基因为 A，隐性致死突变基因为 a，遗传图解如下：若发生完全致死突变，则 XaY 个体全部死亡，F2 中雄蝇占1/3(或 F2中雌雄21)；若发生不完全致死突变，则 XaY 个体部分死亡，F2中雄蝇占的比例介于 1/3至 1/2之间(或 F2中雌雄在 1121 之间)；若未发生隐性致死突变，则 F2个体全部成活，F2中雄蝇占 1/2(或 F2 中雌雄11)答案 实验步骤：这只雄蝇与正常雌蝇杂交F1 互交(或：F1 雌蝇与正常雄蝇杂交)统计 F2 中雄蝇所占比例(或：统计 F2 中雌雄蝇比例)结果预测：.F2 中雄蝇占 1/3(或：F2 中雌雄2
19、1).F2 中雄蝇占的比例介于 1/3 至 1/2 之间(或：F2 中雌雄在 1121 之间).F2 中雄蝇占 1/2(或：F2 中雌雄11)例 7(2014山东高考节选改编)果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性，这对基因位于常染色体上。灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交，在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇。出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有基因型为 EE、Ee 和 ee 的果蝇可供选择，请完成下列实验步骤及结果预测，以探究其原因。(注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死；各型配子活力相同)实验步骤：用该黑檀体果蝇与基因型为_的果蝇杂交，获得
20、F1；F1 自由交配，观察、统计 F2 表现型及比例。结果预测：.如果 F2 表现型及比例为_，则为基因突变；.如果 F2 表现型及比例为_，则为染色体片段缺失。解析 如用该黑檀体果蝇与 ee 杂交，则子代无性状分离现象，与题干信息不符合，故选用与 EE 或 Ee 杂交。答案一实验过程如下：基因突变(ee)染色体缺失(e_)(缺失带有基因E的片段)杂交组合eeEEe_EEF1分离比Ee1EeE_11F1中的基因频率1/2E,1/2e1/2E,1/4e,1/4_F1自由交配产生F2依据遗传平衡定律可知F2中EE(灰体)为1/4，Ee(灰体)为1/2，ee(黑檀体)为1/4，即灰体黑檀体31依据遗
21、传平衡定律可知F2中EE(灰体)1/21/21/4，Ee(灰体)21/21/41/4，ee(黑檀体)1/41/41/16，E_(灰体)21/21/41/4，e_(黑檀体)21/41/41/8，_1/41/41/16(由于缺失相同片段而死亡)，即灰体黑檀体41答案二实验过程如下：基因突变(ee)染色体缺失(e_)杂交组合eeEee_EeF1分离比Eeee11EeeeE_e_1111F1中的基因频率1/4E,3/4e1/4E,1/2e,1/4_F1自由交配产生F2依据遗传平衡定律 可 知 F2 中EE(灰体)为1/16，Ee(灰体)为6/16，ee(黑 檀 体)为9/16，即灰体黑檀体79依据遗传
22、平衡定律可知F2中EE(灰体)1/41/41/16，Ee(灰体)21/21/41/4，ee(黑檀体)1/21/21/4，E_(灰体)21/41/41/8，e_(黑檀体)21/21/41/4，_1/41/41/16(由于缺失相同片段而死亡)，即灰体黑檀体78答案 答案一：EE.灰体黑檀体31.灰体黑檀体41答案二：Ee.灰体黑檀体79.灰体黑檀体78从基因连锁角度考查遗传规律若两对或两对以上的等位基因位于一对同源染色体上，则在遗传时，表现为基因连锁遗传。例 8(2015山东高考)人类某遗传病受 X 染色体上的两对等位基因(A、a 和 B、b)控制，且只有 A、B 基因同时存在时个体才不患病。不考
23、虑基因突变和染色体变异。根据系谱图，下列分析错误的是()A1 的基因型为 XaBXab 或 XaBXaBB3 的基因型一定为 XAbXaBC1 的致病基因一定来自于1D若1 的基因型为 XABXaB，与2 生一个患病女孩的概率为 1/4解析 根据题干给出的信息，首先从正常个体3 的基因型入手，由于2 的基因型为 XAbY，则3 的基因型应为 XaBXAb，然后确定出整个系谱图中个体的基因组成：进而推知：1 个体的致病基因来自3，3 的致病基因来自3，3 的致病基因来自1 或2，C 项错误，A、B 两项正确。若1 的基因型为 XABXaB，2 的基因型为 Xa-Y，两者婚配后生一个患病女孩 Xa
24、BXa-的概率为1/21/21/4，D 项正确。答案 C从电泳图谱角度考查遗传规律电泳是利用带电分子或离子所带电荷或相对分子质量不同，在电场中移动距离(或速度)不同的原理分离分子或离子的方法，如等位基因 A 与 a，经限制酶切开后，由于相关片段相对分子质量等差异，在电场中移动距离不同，从而使两种基因得以分离。例 9(2016天津高考)鲤鱼和鲫鱼体内的葡萄糖磷酸异构酶(GPI)是同工酶(结构不同、功能相同的酶)，由两条肽链构成。编码肽链的等位基因在鲤鱼中是 a1 和 a2，在鲫鱼中是 a3 和 a4，这四个基因编码的肽链 P1、P2、P3、P4 可两两组合成 GPI。以杂合体鲤鱼(a1a2)为例
25、，其 GPI 基因、多肽链、GPI 的电泳(蛋白分离方法)图谱如下。请回答相关问题：(1)若一尾鲫鱼为纯合二倍体，则其体内 GPI 类型是_。(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体，则鲤鲫杂交的子一代中，基因型为 a2a4 个体的比例为_。在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行 GPI 电泳分析，图谱中会出现_条带。(3)鲤鲫杂交育种过程中获得了四倍体鱼。四倍体鱼与二倍体鲤鱼杂交，对产生的三倍体子代的组织进行 GPI 电泳分析，每尾鱼的图谱均一致，如下所示。据图分析，三倍体的基因型为_，二倍体鲤鱼亲本为纯合体的概率是_。解析 分析题干信息可知，控制鲤鱼 GPI 形成的等位基因是 a1 和 a2，控制鲫鱼
26、 GPI 形成的等位基因是 a3和 a4，a1、a2、a3、a4 分别控制多肽链 P1、P2、P3、P4 的合成。若某一杂合体鲤鱼基因型为 a1a2，则它体内会合成 P1、P2 两种多肽链，这两种多肽链两两组合会形成三种蛋白质(GPI)，电泳出三个蛋白质条带，即一个杂合体鲤鱼体内会有三种 GPI。(1)若一尾鲫鱼为纯合二倍体，则它的基因型为 a3a3 或 a4a4。当其基因型为 a3a3 时，体内只能合成 P3，故其 GPI 是 P3P3；当其基因型为 a4a4 时，体内只能合成 P4，故其 GPI 是 P4P4。(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体，即鲤鱼的基因型是 a1a2，能产生数量相等的
27、a1、a2 两种配子，鲫鱼的基因型是 a3a4，能产生数量相等的 a3、a4 两种配子，则两者杂交子一代有 a1a3、a1a4、a2a3、a2a4 四种基因型，各占25%。杂交子一代均为杂合子，均能产生两种肽链，两种肽链两两组合形成三种 GPI，因此，在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行 GPI 电泳分析，会出现 3 条带。(3)据图分析，该三倍体子代个体能产生 P1、P2、P3 三种肽链，故其基因型为 a1a2a3。该三倍体个体的 3 个基因 2 个来自四倍体亲本，1 个来自二倍体鲤鱼亲本，因为子代三倍体基因型唯一，故二倍体亲本只能提供一种配子，所以二倍体鲤鱼亲本为纯合子的概率是 100%。答
28、案(1)P3P3 或 P4P4(2)25%3(3)a1a2a3 100%第三步：掌握妙答遗传类问题的五类方法学通方法快解题巧借分离定律解答自由组合问题规律方法 分离定律是自由组合定律的基础，与自由组合定律有关的概率计算问题都可用先分离再组合或直接拆分为若干个分离定律问题：如 3311(31)(11)，3/81/23/4 等。例 1(2014海南高考)基因型为 AaBbDdEeGgHhKk 的个体自交，假定这 7 对等位基因自由组合，则下列有关其子代的叙述，正确的是()A1 对等位基因杂合、6 对等位基因纯合的个体出现的概率为 5/64B3 对等位基因杂合、4 对等位基因纯合的个体出现的概率为
29、35/128C5 对等位基因杂合、2 对等位基因纯合的个体出现的概率为 67/256D7 对等位基因纯合个体出现的概率与 7 对等位基因杂合个体出现的概率不同解析 1 对等位基因杂合、6 对等位基因纯合的个体出现的概率为 C17(1/2)77/128；3 对等位基因杂合、4 对等位基因纯合的个体出现的概率为 C37(1/2)735/128；5 对等位基因杂合、2 对等位基因纯合的个体出现的概率为 C57(1/2)721/128；7 对等位基因纯合个体出现的概率为(1/2)71/128,7 对等位基因杂合个体出现的概率为(1/2)71/128。答案 B例 2 豌豆花的颜色受两对基因 P/p和 Q
30、/q 控制，这两对基因遵循自由组合规律。假设每一对基因中至少有一个显性基因时，花的颜色为紫色，其他的基因组合则为白色。依据下列杂交结果，P：紫花白花F1：3/8 紫花、5/8 白花，推测亲代的基因型应该是()APPQqppqq BPPqqPpqqCPpQqppqq DPpQqPpqq解析 每一对基因中至少有一个显性基因时，花的颜色为紫色，即紫花的基因型是 P_Q_，其余基因型都是白花。根据杂交实验 P：紫花白花F1：3/8 紫花、5/8 白花，因为紫花的比例是 3/8，而 3/8 可以分解为 3/41/2，也就是说两对等位基因中一对是杂合子测交，另一对是杂合子自交，因此双亲的基因型是 PpQq
31、Ppqq 或 ppQqPpQq，D 正确。答案 D1利用“性状比之和”，判断控制遗传性状基因的对数规律方法 如果题目中给出的数据是比例的形式，或者给出的性状个体数之间的比值接近“常见”性状比的话，可以将性状比中各个数值相加。自交情况下，得到的总和是4 的几次方，就说明自交的亲代中含有几对等位基因；测交情况下，得到的总和是 2 的几次方，则该性状就由几对等位基因控制。巧用遗传学比例破解遗传难题例如，当自交后代表现型比例为 9331(各数值加起来是 16，即 42)或测交结果是 1111(各数值加起来是4，即 22)时，可立即判断为由两对同源染色体上的两对等位基因控制的性状。同理，如果题目中自交后
32、代性状比中的数值加起来是 256(即 44)或测交后代表现型比例中的数值加起来是 16(即 24)，可立即判断为由四对同源染色体上的四对等位基因控制的性状。例 3(2011全国卷)某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如 A、a；B、b；C、c)。当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即 A_B_C_)才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁 4 个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如下：根据杂交结果回答问题：(1)这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？(2)本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？技法运用 由题意知甲、乙、丙、丁
33、为纯合白花品系，故至少含一对隐性纯合基因。因乙和丙、甲和丁的后代中红色个体所占比例为 81/(81175)81/256(3/4)4，故该对相对性状应由 4 对等位基因控制，即它们的 F1 含 4 对等位基因，且每对基因仍遵循分离定律，4 对基因之间遵循基因的自由组合定律。因甲和乙的后代全为白色，故甲和乙中至少有一对相同的隐性纯合基因；甲和丙的后代全为白色，故甲和丙中至少有一对相同的隐性纯合基因；丙和丁的后代全为白色，故丙和丁中至少有一对相同的隐性纯合基因。设 4 对等位基因分别为 A 和 a、B 和 b、C 和 c、D 和 d，则甲、乙、丙、丁 4 个 纯 合 白 花 品 系 的 基 因 型
34、分 别 为 AAbbCCdd、AABBCCdd、aabbccDD、aaBBccDD，可见乙丙与甲丁两个杂交组合中涉及的 4 对等位基因相同。答案(1)基因的自由组合定律和基因的分离定律(或基因的自由组合定律)。(2)4 对 本实验的乙丙和甲丁两个杂交组合中，F2中红色个体占全部个体的比例为 81/(81175)81/256(3/4)4，根据 n对等位基因自由组合且完全显性时，F2中显性个体的比例为(3/4)n，可判断这两个杂交组合中都涉及 4 对等位基因。综合杂交组合的实验结果，可进一步判断乙丙和甲丁两个杂交组合中所涉及的 4 对等位基因相同。2利用遗传学比例解答遗传学致死类问题规律方法 如果
35、是由一对等位基因控制的遗传现象，杂合个体自交后代分离比对应数值相加小于 4，则说明有致死现象发生；如果是由两对等位基因控制的遗传现象，双杂合个体自交后代分离比对应数值相加之和小于 16，则说明有致死现象发生，然后结合致死个体所占的比例推测致死个体的基因型。例 4 果蝇的灰身和黑身、刚毛和截毛(刚毛变短，称“截毛”)为两对相对性状，分别受基因 A、a 和 D、d 控制。某科研小组用一对表现型都是灰身刚毛的雌雄果蝇进行了多次杂交实验，F1 表现型及比例如表所示：灰身刚毛灰身截毛黑身刚毛黑身截毛3/153/151/151/155/1502/150(1)果蝇中控制刚毛和截毛的等位基因位于_染色体上，两
36、对相对性状的遗传遵循_定律。(2)进行多次杂交实验的主要目的是_。(3)表中实验结果与理论分析不吻合的情况，原因可能是 F1表现型为_的个体中有致死现象发生，该个体的基因型为_。技法运用(1)亲代果蝇为灰身刚毛，子代中有灰身和黑身、刚毛和截毛，所以灰身对黑身为显性，刚毛对截毛为显性。分析表格数据可知，F1 中雌性个体只有刚毛，而雄性个体有刚毛也有截毛，由此可见该性状的遗传与性别相关联，因此果蝇中控制刚毛和截毛的等位基因位于 X 染色体上。由于雌、雄个体中都有灰身和黑身，由此可见该性状的遗传与性别无关，所以果蝇中控制灰身和黑身的等位基因位于常染色体上。因此，两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定
37、律。(2)进行多次杂交实验的主要目的是获得足够数量的子代，以减少因数目较少而产生的误差。(3)解答本小题的关键首先应判断有无致死现象。F1 表现型灰身刚毛灰身截毛黑身刚毛黑身截毛8331，分离比对应数值相加之和为 15，所以判断有致死现象发生。其次应判断致死个体的类型及其基因型。由题干及题表可判断亲本基因型分别为AaXDXd、AaXDY。从分离比中可以看出，致死个体的类型应为雌性灰身刚毛，且致死个体在整个 F1 中所占的比例为 1/16。雌性个体的基因型为 AAXDXD、AAXDXd、AaXDXD、AaXDXd，其中 AAXDXD、AAXDXd两种类型在 F1中所占的比例均为 1/16，所以致
38、死个体的基因型为 AAXDXD 或 AAXDXd。答案(1)X 基因的自由组合(2)获得足够数量的子代(3)灰身刚毛 AAXDXD 或 AAXDXd借用配子法，巧解遗传计算题规律方法 借助配子比例，写出棋盘式组合能解决遗传规律的很多题目，具体步骤为：先分析可育亲本(注意一定要找可育亲本)可能产生的配子类型求得各类型配子占亲代产生的所有配子的比例再根据题意，组合出题目要求的合子并计算出相应的比例。类型一 题目中出现“随机交配”或“自由交配”字眼例 5 已知某一动物种群中仅有 Aabb 和 AAbb 两种类型的个体，AabbAAbb11(含 aa 的个体在胚胎期致死)，两对基因的遗传遵循基因自由组
39、合定律，且该种群中雌雄个体比例为 11，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例为()A5/8 B3/5C1/4 D3/4技法运用 在开始审题时看到有两对等位基因，但由于亲本中均为 bb，因此只需考虑 A、a 这对基因。题目中出现“自由交配”字眼，可马上想到借助配子法计算：该种群中雌雄个体比例为 11，种群中可自由交配的双亲基因型为 AAAa11，即 AA 占 1/2，Aa 占 1/2，所以该群体雌雄个体中 A 配子的频率为 1/2(1/2)(1/2)3/4，a 配子的频率为(1/2)(1/2)1/4。根据相关计算公式：自由交配产生的所有后代中 AA 基因型
40、的频率为(3/4)(3/4)9/16，Aa 基因型的频率为(3/4)(1/4)26/16，aa致死，故成活子代中 AAAa(9/16)(6/16)32。从而成活子代中能稳定遗传的个体所占比例为 3/(32)3/5。答案 B类型二 求解双亲基因型不确定类遗传概率题例 6 一对表现型正常的夫妇，他们的父母表现型也正常，但该夫妇丈夫的哥哥和妻子的妹妹都是黑尿症患者。若该夫妇生育一个正常的儿子，他是黑尿症基因携带者的概率是()A1/9 B14/27C1/2 D8/27技法运用 据题意可绘制如图所示系谱图，据图可判断黑尿症为常染色体隐性遗传病，设该性状由等位基因 A 和 a 控制，则这对夫妇的基因型都有
41、可能是 1/3AA 或2/3Aa，因此在遗传中，该夫妇具体是哪种基因型是随机的，其不同基因型的婚配方式也是随机的，所以可运用群体自由交配后的配子频率公式求解。据该夫妇的可能基因型及概率可知，他们产生 A 配子的频率2/3，产生 a 配子的频率1/3。则其子代可能的基因型及概率为：AA 的概率(2/3)(2/3)4/9；Aa的概率2(2/3)(1/3)4/9；aa 的概率(1/3)(1/3)1/9。由于该夫妇生育了一个正常的儿子，所以他是黑尿症基因携带者的概率只需求出正常个体中 Aa 所占的比例即可，属于选择范围内概率求解问题。所以，该夫妇生育的一个正常儿子是黑尿症基因携带者的概率为(4/9)/
42、(4/9)(4/9)1/2。答案 C类型三 遗传系谱类概率题例 7 如图是某遗传病的家系图，下列相关分析正确的是()A该病是由显性基因控制的遗传病B7 号与 8 号再生一个患病男孩的概率是 1/6C11 号带有致病基因的概率是 3/5D12 号带有致病基因的概率是 1/2技法运用 由 1、2 号正常而其女儿 6 号患病，可知该病为常染色体隐性遗传病。若该遗传病相关基因用 A、a 表示，则 1号、2 号个体的基因型均为 Aa，故 7 号的基因型有 2/3 的可能是Aa，有 1/3 的可能是 AA。因 3 号患病，故 8 号个体的基因型一定是 Aa。7 号和 8 号再生一个患病男孩的概率(2/3)
43、(1/4)(1/2)1/12。7 号产生 A 配子的概率为 1/3(2/3)(1/2)2/3，产生 a配子的概率为 1/3，即产生的配子中 Aa21,8 号产生的配子中 Aa11,7 号和 8 号个体产生的配子随机结合可用交叉法：7号、8号婚配产生的后代中 AAAaaa(21)(2111)(11)231，但因现在 11 号已经明确是正常个体，故基因型不可能是 aa，只能是 AA 或 Aa，且 AAAa23，所以带有致病基因(即基因型为 Aa)的概率是 3/5。据图分析，9 号个体基因型是 Aa，但 10 号个体基因型不确定，故无法预测 12 号个体的基因型及其概率。答案 C巧用“换元法”解答遗
44、传计算类题规律方法 换元法不仅适用于数学，在生物遗传计算中也有一定的应用。将换元法引入到完全连锁遗传(指两个或两个以上的基因位于同一条染色体上，非等位基因之间不发生姐妹染色单体的交叉互换，总是联系在一起遗传的现象)的相关计算中，具有十分便捷的效果，下文将对这类问题进行举例分析。类型一 整体换元法将遗传题已知条件的一部分有机联系起来，看成一个整体，然后进行整体的置换，这样的换元方法就称为“整体换元法”。例 8 下图甲、乙、丙分别表示三只家蚕的染色体组成，其中黑色所在染色体为 W 染色体，其余的为 Z 染色体。基因l1 和基因 l2 纯合都会导致胚胎致死(雌蚕细胞中如果只含其中一个基因时，也视为纯
45、合，如 Zl1W)；丙蚕的 W 染色体上人为增加了一个来自第 10 号染色体上决定卵为黑色的基因B(注：卵色的黑色和白色由 B、b 基因控制)。(1)甲和乙交配，子代雌性中与母本基因型相同的个体所占比值为_，子代雄性中纯合子所占比值为_。(2)已知甲和丙成对的 10 号染色体上决定卵色的基因型都为Bb，甲和丙交配，子代卵色为白色的概率为_，性别为_；后代出现基因型为 BBb 的概率为_。技法运用 在遗传学中我们习惯用同一字母的大小写表示等位基因，用不同字母表示非等位基因，而此题中却用 L1、l1表示一对等位基因，L2、l2 表示另一对等位基因，解题者在解题时一方面容易把 l1、l2 误认为是
46、I1 和 I2，另一方面容易产生视觉疲劳，思维混乱，费神费时。若用换元法分别将 L1、l1 用 A、a表示，将 L2、l2用 D、d 表示，则甲、乙、丙的基因型可由 ZL1l2Zl1L2、Zl1L2WL1、Zl1L2WL1B 表示为 ZAdZaD、ZaDWA、ZaDWAB，可以使混乱思路清晰化，从而提高解题效率。设 L1A，l1a，L2D，l2d，则第(1)小题甲和乙交配可表示为 ZAdZaDZaDWA，由题可知 a 或 d 基因纯合都会导致胚胎致死，所以，子代雌性个体的基因型为 ZAdWA(致死)和 ZaDWA，所以子代雌性中与母本基因型相同的个体所占比值为 1；子代雄性个体基因型为 ZAd
47、ZaD 和 ZaDZaD(致死)，所以子代雄性中纯合子所占比值为 0。第(2)小题甲和丙交配可表示为 BbZAdZaDBbZaDWAB，就性染色体而言，子代雌性个体的基因型为 ZAdWAB(致死)和 ZaDWAB，雄性个体的基因型为 ZAdZaD 和 ZaDZaD(致死)，所以子代个体中卵色为白色(bbZAdZaD)的概率为(1/4)(1/2)1/8，基因型为 BBb 的个体即BbZaDWAB的概率为(1/2)(1/2)1/4。答案(1)1 0(2)1/8 雄性 1/4类型二 常值换元法通常说的换元法，是把一个未知的代数式用一个字母表示，从而使原问题得到简化。但有时，也需要把问题中的某个确定的
48、常值用字母来代替，使问题获得巧妙的解答，这种解题方法称为“常值换元法”。例 9 CIB 测定法可用于检测果蝇 X 染色体上的隐性突变(由显性基因产生隐性基因)和致死突变(突变基因使个体死亡)。CIB 的果蝇具有 1 条正常的带有某显性基因的 X 染色体(X)和 1 条 CIB 的 X染色体(XCIB)，基因型为 XCIBX。其中 C 代表该染色体上存在 1 个染色体某片段位置颠倒的区段，可抑制染色体发生交换；I 表示该染色体上有 1 个隐性致死基因，该基因纯合的胚胎在最初发育阶段死亡；B为控制棒状眼的显性基因。CIB 测定法的过程可分为三个阶段，分别用表示，如图所示：请回答下列问题：(1)过程
49、诱发基因发生突变的因素有哪些？_(列举两种具体的物理方法)。(2)在 CIB 测定法中没有基因型 XCIBXCIB 的存在，理由是_。(3)控制果蝇灰身(D)和黑身(d)的一对等位基因位于常染色体上，基因型为 DdXCIBX和 DdXY 的一对亲本杂交，其子代中灰身正常眼的个体所占比例为_。技法运用 在整个解题过程中，C 没有起到任何作用，I 表示该染色体上有一个隐性致死基因，该基因纯合的胚胎在最初发育阶段死亡，因此，我们可以把 CI 换元为一个隐性基因 e，即 CIB 换元为 eB，e 基因纯合在胚胎期致死，即 XeBXeB 和 XeBY 的胚胎致死，其中 B 为控制棒状眼的显性基因。在解答
50、第(3)小题时，可以使思路更清晰，如下：基因型为 DdXCIBX和 DdXY 的两亲本交配可换元表示为DdXeBX和 DdXY 交配，子代中灰身正常眼果蝇基因型为 D_XX和 D_XY，灰身棒状眼果蝇基因型为 D_XeBX和 D_XeBY(致死)，所以灰身正常眼果蝇所占的比例为(3/4)(2/3)1/2。答案(1)紫外线、X 射线(答案合理即可)(2)基因型为 XCIBY的果蝇在胚胎期死亡(3)1/2掌握判断基因定位的三类方法1判断基因是否易位到一对同源染色体上 规律方法 若两对基因遗传具有自由组合定律的特点，但却出现不符合自由组合定律的现象，可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能，如由染色
51、体易位引起的变异。例 10(2012海南高考)玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下，用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1 表现为非糯非甜粒，F2 有 4 种表现型，其数量比为 9331。若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其 F1 仍表现为非糯非甜粒，但某一 F1 植株自交，产生的F2 只有非糯非甜粒和糯性甜粒 2 种表现型。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是()A发生了染色体易位B染色体组数目整倍增加C基因中碱基对发生了替换D基因中碱基对发生了增减技法运用 一般情况下，具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交，F1 产生配子时，两对等位基因各自分
52、离，同时非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。如果两对(或更多对)等位基因位于一对同源染色体上就不会表现出自由组合。由题目可知，发生突变的植株不能进行基因的自由组合，原因最可能是发生染色体易位，使原来位于非同源染色体上的基因位于一对同源染色体上了。答案 A2判断外源基因是否整合到宿主染色体上规律方法 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规律。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 31 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，则会表现出自由组合定律的现象。例 11(2014全国卷
53、，节选)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关，若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为 31 时，则可推测该耐旱基因整合到了_(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。技法运用 如果耐旱基因整合到同源染色体的两条上，则子代将全部表现耐旱，不会出现性状分离。如果耐旱基因整合到同源染色体的一条上，则转基因植株的基因型可以用 A0 表示(A 表示耐旱基因，0 表示另一条染色体上没有相应的基因)，A0 自交后代基因型为 AAA000121，所以耐旱不耐旱31，与题意相
54、符。答案 同源染色体的一条上3判断基因是位于常染色体、X 染色体还是 X、Y(Z、W)染色体同源区段上规律方法例 12 石刁柏(嫩茎俗称芦笋)是一种名贵的蔬菜，为 XY 型性别决定的雌雄异株植物。野生型石刁柏(纯合体)叶窄产量低。在某野生种群中发现了几株阔叶石刁柏(突变型)，雌株、雄株均有。经实验证明野生型窄叶为显性性状。控制该性状的基因可能位于常染色体上或 X 染色体的特有区段(如图-2 区段)上或 X、Y 染色体的同源区段(如图区段)上。现有以下几种类型的石刁柏：A野生型窄叶雌株 B野生型窄叶雄株C突变型阔叶雌株D突变型阔叶雄株应选取_和_进行杂交得 F1，让 F1 的雌、雄个体进行杂交得
55、 F2；若 F1 中雌株为_性状、雄株为_性状，则该基因位于 X 染色体的特有区段上；若 F2 中雌株为_性状、雄株为_性状，则该基因位于常染色体上；若 F2 中雌株为_性状、雄株为_性状，则该基因位于 X、Y 染色体的同源区段上。技法运用 假设该性状由 E、e 基因控制。如果该基因位于常染色体上，则 A 和 B 的基因型为 EE，C 和 D 的基因型为 ee；如果该基因位于 X 染色体的特有区段上，则 A 的基因型为 XEXE，B 的基因型为 XEY，C 的基因型为 XeXe，D 的基因型为 XeY；如果该基因位于 X、Y 染色体的同源区段上，则 A 的基因型为 XEXE，B 的基因型为 X
56、EYE，C 的基因型为 XeXe，D 的基因型为 XeYe。A 和 B 组合后代只含有显性基因，C 和 D 组合后代只含有隐性基因，故无法通过后代的表现型判断基因的位置。由于 Y 染色体上有 e 基因，与 Y 染色体上没有 e 基因时表现型相同(如 XeYe和 XeY 的表现型相同)，故父本要选取显性纯合子(B)，母本则要选取隐性纯合子(C)。如果该基因位于 X 染色体的特有区段上，则亲本基因型为 XeXeXEY，则子代雌性个体全部为窄叶性状(XEXe)，雄性个体全部为阔叶性状(XeY)。如果基因位于常染色体上，则亲本基因型为 eeEE，子一代全部为 Ee，子二代无论雌、雄都存在阔叶和窄叶性状。如果基因位于 X、Y 染色体的同源区段上，则亲本基因型为 XeXeXEYE，则子一代均为窄叶性状，基因型为 XEXe 和 XeYE，子二代雌株中既有窄叶性状(XEXe)又有阔叶性状(XeXe)，雄株全部为窄叶性状(XEYE、XeYE)。答案 B C 窄叶 阔叶 阔叶和窄叶 阔叶和窄叶 阔叶和窄叶 窄叶
