1、第 18 讲 遗传基本定律相关知识与题型 主干知识梳理 一、分离定律与自由组合定律的比较自由组合定律项目分离定律2 对相对性状n 对相对性状相对性状的对数1 对2 对n 对等位基因及位置1 对等位基因位于 1 对同源染色体上2对等位基因位于 2 对同源染色体上n对等位基因位于 n 对同源染色体上F1 的配子 2 种，比例相等 4 种，比例相等 2n 种，比例相等 F2 的表现型及比例2 种，314 种，93312n 种，(31)nF2 的基因型及比例3 种，1219 种，(121)23n 种，(121)n测交表现型及比例2 种，比例相等 4 种，比例相等 2n 种，比例相等遗传实质减数分裂时，
2、等位基因随同源染色体的分离而进入不同配子中减数分裂时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，从而进入同一配子中实践应用纯种鉴定及杂种自交纯合将优良性状重组在一起联系在遗传时，分离定律和自由组合定律同时起作用：在减数分裂形成配子时，既有同源染色体上等位基因的分离，又有非同源染色体上的非等位基因的自由组合提醒 两定律均发生于减后期；均适合有性生殖的生物；均是真核生物的核遗传。对位训练1(2009江苏卷，10)已知 A 与 a、B 与 b、C 与 c 3 对等位基因自由组合，基因型分别为 AaBbCC、AabbCc 的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是()A表现
3、型有 8 种，AaBbCC 个体的比例为 1/16B表现型有 4 种，aaBbcc 个体的比例为 1/16C表现型有 8 种，Aabbcc 个体的比例为 1/8D表现型有 8 种，aaBbCc 个体的比例为 1/16解析 因三对基因自由组合，可将三对基因先分解再组合解题。杂交后代的表现型应是 2228 种，AaBbCC 个体的比例为1/21/21/21/8，aaBbcc个体的比例为1/41/21/41/32，Aabbcc 个体的比例为 1/21/21/41/16，aaBbCc个体的比例为 1/41/21/21/16。答案 D2下列关于遗传的有关说法中，正确的是()A细菌的遗传物质为 DNA，其
4、性状的遗传遵循孟德尔定律B线粒体中的遗传物质是 DNA，其遗传遵循孟德尔定律C细菌的遗传物质为 DNA 或 RNA，其性状的遗传遵循孟德尔定律D豌豆的遗传物质是 DNA，其高秆和矮秆的性状遗传遵循孟德尔分离定律解析 只要是具有细胞结构的生物，其遗传物质一定是DNA，所以细菌的遗传物质都是 DNA；由于细菌是原核细胞，不进行有性生殖，其性状的遗传不遵循孟德尔定律；线粒体中存在 DNA，属于细胞质基因，细胞质基因的遗传不遵循孟德尔定律。答案 D二、伴性遗传与两大定律的关系1与基因的分离定律的关系(1)伴性遗传遵循基因的分离定律。伴性遗传是由性染色体上的基因所控制的遗传，若就一对相对性状而言，则为一
5、对等位基因控制的一对相对性状的遗传。(2)伴性遗传有其特殊性雌雄个体的性染色体组成不同，有同型和异型两种。有些基因只存在于 X 或 Z 染色体上，Y 或 W 染色体上无相应的等位基因，从而存在像 XbY 或 ZdW 的单个隐性基因控制的性状也能表现。Y 或 W 染色体非同源区段上携带的基因，在 X 或 Z染色体上无相应的等位基因，只限于在相应性别的个体之间传递。性状的遗传与性别相联系。在写表现型和统计后代比例时，一定要与性别相联系。2与基因的自由组合定律的关系在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状遗传时，位于性染色体上基因控制的性状按伴性遗传处理，位于常染色体上的
6、基因控制的性状按基因的分离定律处理，整体上则按基因的自由组合定律处理。3图示分析三者之间的关系在右面的示意图中，1、2 为一对性 染色体，3、4 为一对常染色体，则 基因 A、a、B、b 遵循伴性遗传规律，基因 A 与 a、B 与 b、C 与 c 遵循分 离定律，基因 A(a)与 C(c)、B(b)与 C(c)遵循自由组合定律。而 A(a)与 B(b)不遵循(在细胞学基础上，减数第一次分裂同源染色体的非姐妹染色单体存在交叉互换，但若不出现交叉互换，则基因 Ab 与 aB 整体上遵循分离定律)。对位训练3果蝇的灰身与黑身是一对相对性状，直毛与分叉毛为另一对相对性状。现有两只亲代果蝇杂交，子代表现
7、型及比例如图所示。下列相关叙述正确的是()A控制两对性状的基因分别位于常染色体和性染色体上，不遵循基因的自由组合定律B正常情况下，雄性亲本的 1 个精原细胞可产生的精子类型是 4 种C子代中表现型为灰身直毛的雌性个体中，纯合子与杂合子的比例为 15D子代中灰身雄蝇与黑身雌蝇交配，可产生黑身果蝇的比例为 1/2解析 由图可以看出，分叉毛全是雄性，所以直毛和分叉毛基因位于 X 染色体上；灰身和黑身基因位于常染色体上，两者遵循基因的自由组合定律，所以 A 错误；1 个精原细胞能产生 4 个精子，两两相同，只有 2 种，所以 B 错误；从后代比例看，灰身为显性，子代中的灰身雄蝇有 1/3 显性纯合子，
8、设基因型为 AA,2/3 为 Aa，与黑身雌蝇 aa 交配，后代 aa 占 1/3，所以 D 错误。雄性直毛、分叉毛都有，雌性只有直毛，所以直毛为显性性状，分叉毛为隐性性状，分别用基因 B、b 表示，故可写出亲代基因型为 AaXBXb 和AaXBY，则 子 代 灰 身 直 毛 的 雌 性 个 体 中，AAXBXBAaXBXBAAXBXbAaXBXb1212，即纯合子与杂合子的比例为 15。答案 C4如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因，下列叙述正确的是()A.从染色体情况上看，该果蝇只能形成一种配子Be 基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等C形成配子时基因 A、a 与
9、B、b 间自由组合D.只考虑 3、4 与 7、8 两对染色体时，该个体能形成四种配子，并且配子数量相等解析 从染色体情况分析，该果蝇能形成 2416 种配子，只考虑 3、4 与 7、8 两对染色体时，该果蝇能形成 224种配子，一个精原细胞减数分裂能产生 4 个配子；e 基因控制的性状为伴性遗传，与性别有关。D方法规律提炼 题型一 考查两种遗传病的概率求解典例 1如图所示是某单基因遗传病系谱图，通过基因诊断知道3 号个体不携带该遗传病的致病基因。有关该遗传病的分析错误的是()A该致病基因的遗传一定遵循孟德尔的基因分离定律B6 号和 7 号生育患该遗传病小孩的概率为 1/8C如果 6 号和 7
10、号的第一个小孩患该遗传病，那么第二 个小孩还患该遗传病的概率为 1/4D3 号和 4 号再生一个男孩是正常的概率为 1/4解析 所有的细胞核遗传都遵循孟德尔的遗传定律。3 号个体不携带该遗传病的致病基因，但是 8 号患病，因此该病是伴 X 染色体隐性遗传病。设 a 表示该致病基因，5 号患病，则 1 号的基因型是 XAXa，可推知 6 号的基因型是 XAX，其是携带者的概率为 1/2,7 号的基因型是 XAY，因此 6 号和 7 号生育患该遗传病小孩的概率为 1/8。如果 6 号和 7号的第一个小孩患病，则 6 号一定是携带者，那么第二个小孩患病的概率为 1/4。3 号和 4 号的基因型分别是
11、 XAY、XAXa，故再生一个男孩是正常的概率为 1/2。答案 D方法规律当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如表：序号类型计算公式1患甲病的概率m，则非甲病概率为 1m2患乙病的概率n，则非乙病概率为 1n3只患甲病的概率mmn4只患乙病的概率nmn5同患两种病的概率mn6只患一种病的概率mn2mn 或 m(1n)n(1m)7患病概率Mnmn 或 1不患病概率8不患病概率(1m)(1n)以上规律可用下图帮助理解：变式训练1一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚，他们生了一个白化病且手指正常的孩子。求：(1)其再生一个孩子只出现并指的可能性是_。(2)只患白化病的可能
12、性是_。(3)生一个既患白化病又患并指的男孩的概率是_。(4)后代只患一种病的可能性是_。(5)后代中患病的可能性是_。解析 由题意可知，孩子基因型为 aabb，则该夫妇基因型应分别为妇：Aabb，夫：AaBb；依据该夫妇基因型知，孩子患并指的概率应为 (非并指的概率为 )，白化病的概率应为 (非白化病的概率应为 )，则(1)再生一仅患并指孩子的可能性为：并指率并指又白化率 。(2)只患白化病的概率为：白化率白化又并指率 。(3)生一既白化又并指的男孩的概率为：男孩出生率 白化率并指率 。(4)后代只患一种病的概率为：并 指非白化白化非并指 。(5)后代中患病的 可能性为：1全正常(非并指、非
13、白化)1 。答案(1)3/8(2)1/8(3)1/16(4)1/2(5)5/82121434121412183214141812141161214341212121214385题型二 求子代中基因型或表现型不同于亲本类型的概率典例 2 基因型分别为 ddEeFf 和 DdEeff 的两种豌豆杂交，在 3 对等位基因各自独立遗传的条件下，回答下列问题：(1)该杂交后代的基因型及表现型种类分别是_、_。(2)该杂交后代中表现型为 D 性状显性、E 性状显性、F 性状隐性的概率为_。(3)该杂交后代中基因型为 ddeeff 的个体所占的比例为 。(4)该杂交后代中，子代基因型不同于两亲本的个体数占全
14、部子代的比例为_，子代表现型不同于两个亲本的个体占全部子代的比例为_。解析 先将双亲性状拆分为三组，即 ddDd、EeEe 及 Ffff，按照分离定律分别求出各组的杂交后代基因型、表现型及其比例，然后再分别予以乘积，即：(1)该杂交后代的基因型种类为 23212 种，表现型种类为 2228 种。(2)该杂交后代中基因型为 D 显、E 显、F 隐的概率为 。(3)该杂交后代中基因型为 ddeeff 的个体所占的比例为 。(4)该杂交子代中基因型不同于亲本的个体数所占比例1亲本基因型相同个体数所占比例1(ddEeFf 数所占比例DdEeff 数所占比例)1()1 。子代中表现型不同于亲本的个体所占
15、比例1亲本表现型相同个体所占比例1(ddE_F_所占比例D_E_ff 所占比例)1()。2121163214341161212121212121214143212121434321161085答案(1)12 8(2)(3)(4)1631614385方法规律1先求与亲本相同的概率，然后按“1相同者不同者”推算。2注意审题：看清是基因型还是表现型不同于亲本。3示例：AaBbaaBb 子代表现型不同于亲本的应为：1(A_B_aaB_)1()，而子代基因型不同于亲本的应为：1(AaBbaaBb)1()。2143214382412121212121变式训练2在完全显性的条件下，基因型 AaBbcc 与
16、aaBbCC 的两亲本进行杂交(这三对等位基因是独立遗传的)，其子代中表现型不同于双亲的个体占全部子代的 ()A0 B37.5%C62.5%D100%解析 解该题最好使用遗传图解。首先明确两亲本可能产生的配子种类，然后列表确定受精产生的子代的基因型，最后比较亲代与子代得出子代不同于亲代的类型所占全部子代的比例。AaBbccaaBbCC，AaBbcc 产生的配子种类有 ABc、Abc、aBc、abc 四种，且比例为 1111。aaBbCC 产生的配子种类有aBC、abC 两种，且比例为 11。双亲产生的雌雄配子间结合的机会相等，得到：配子ABcAbcaBcabcaBC AaBBCc AaBbCC
17、 aaBBCc aaBbCcabC AaBbCC AabbCc aaBbCc aabbCc表中字体加黑的是与亲本不同表现型的类型，从中可以看出其占 5/8 即 62.5%。答案 C题型三 题干信息自由组合；考查方式分离定律典例 3 (2009宁夏理综，6)已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性，红花对白花为显性，两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交，F1 自交，播种所有的F2，假定所有的 F2 植株都能成活，F2 植株开花时，拔掉所有的白花植株，假定剩余的每株 F2 植株自交收获的种子数量相等，且 F3 的表现型符合遗传的基本定律。从理论上讲，F3 中表现白花植株的比例为()A1/4
18、B1/6 C1/8 D1/16解析 本题虽然涉及了两对相对性状，但根据题干的要求来看，实际上只要考虑一对相对性状红花和白花即可。假设红花由 A 基因控制，白花由 a 基因控制，则 F1的基因型为 Aa，F2的红花植株的基因型为 1/3AA 和 2/3Aa，F2自交的后代中出现白花植株的比例为：2/31/41/6。答案 B方法规律化繁为简，只考虑一对相对性状，利用分离定律解题。变式训练3(2009全国理综，5)已知小麦抗病对感病为显性，无芒对有芒为显性，两对性状独立遗传。用纯合的抗病无芒与感病有芒杂交，F1 自交，播种所有的 F2，假定所有 F2 植株都能成活，在 F2 植株开花前，拔掉所有的有
19、芒植株，并对剩余植株套袋。假定剩余的每株 F2 收获的种子数量相等，且 F3 的表现型符合遗传定律。从理论上讲 F3 中表现感病植株的比例为()A1/8B.3/8C.1/16D.3/16解析 本题以两对相对性状的遗传为素材，意在考查考生对基因分离定律和基因自由组合定律的理解及综合运用能力。解题时，只要考虑抗病与感病这对相对性状即可获得答案。设抗病与感病分别由 A、a 基因控制，F2 的基因型为 1/4AA、1/2Aa、1/4aa，故自交后代 F3 中感病个体所占的比例为 1/41/21/43/8。答案 B题型四 特定条件下自由组合定律的计算典例 4 (2010课标全国卷，32)某种自花受粉植物
20、的花色分为白色、红色和紫色。现有 4 个纯合品种：1 个紫色(紫)、1 个红色(红)、2 个白色(白甲和白乙)。用这 4 个品种做杂交实验，结果如下：实验 1：紫红，F1 表现为紫，F2 表现为 3 紫1 红；实验 2：红白甲，F1 表现为紫，F2 表现为 9 紫3 红4 白；实验 3：白甲白乙，F1 表现为白，F2 表现为白；实验 4：白乙紫，F1 表现为紫，F2 表现为 9 紫3 红4 白。综合上述实验结果，请回答：(1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是_。(2)写出实验1(紫红)的遗传图解(若花色由一对等位基因控制，用 A、a 表示，若由两对等位基因控制，用 A、a和 B、b 表示，以此类
21、推)。(3)为了验证花色遗传的特点，可将实验 2(红白甲)得到的 F2 植株自交，单株收获 F2 中紫花植株所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，观察多个这样的株系，则理论上，在所有株系中有 4/9 的株系 F3花色的表现型及其数量比为_。解析 本题考查孟德尔自由组合定律的应用，意在考查考生的迁移应用能力。(1)由题中 934 的比例可知，该植物的花色是受两对基因共同控制的，其遗传遵循基因的自由组合定律。(2)依据实验分析，紫色的基因型为 A_B_、红色的基因型为 A_bb、白色的基因型为 aaB_和 aabb(第一种情况)，或者紫色的基因型为 A_B_、红色的基因型为 aa
22、B_、白色的基因型为 A_bb 和 aabb(第二种情况)。若是第一种情况，因实验 1 的后代没有白色，则亲代紫色的基因型和红色的基因型分别为 AABB 和 AAbb，遗传图解为：若是第二种情况，因实验 1 的后代没有白色，则亲代紫色的基因型和红色的基因型分别为 AABB 和 aaBB，遗传图解为：(3)实验 2 中，红色和白甲的基因型分别为 AAbb 和 aaBB或者 aaBB 和 AAbb，F1 紫色的基因型都是 AaBb，F2 紫色的基因型为 4AaBb、2AaBB、2AABb、1AABB。故占 4/9的株系的基因型为 AaBb，则 AaBb 自交所得的 F3 的表现型及其比例为：9 紫
23、3 红4 白。或答 P 紫 红 AABB aaBB F1紫 AaBB F2紫红A_BB aaBB 3 1答案(1)自由组合定律(2)P 紫 红AABB AAbbF1紫AABbF2紫红AAB_ AAbb 3 1(3)9 紫3 红4 白方法规律1两对相对性状自由组合时双杂合子自交后代出现 9331 特定分离比的条件。(1)两对相对性状由两对等位基因控制，分别位于两对同源染色体上。(2)相对性状为完全显性。(3)每一代不同类型的配子都能发育良好，且不同配子结合机会相等。(没有致死基因型个体)(4)所有后代都处于比较一致的环境中，且存活率相同。(5)供实验的群体要大，个体数量要足够多。2特定条件下表现
24、型比例详见第 15 讲考点三“自由组合定律异常情况”集锦。变式训练4下列是特定条件下自由组合定律的几种情况，请据信息回答：(1)在某种鼠中，已知黄色基因 Y 对灰色基因 y 是显性，短尾基因 T 对长尾基因 t 是显性，而且黄色基因 Y 和短尾基因 T 在纯合时都能使胚胎致死，这两对等位基因是独立分配的，请回答：两只表现型都是黄色短尾的鼠交配，则子代表现型分别为_，比例为_。(2)日本明蟹壳色有三种情况：灰白色、青 色和花斑色。其生化反应原理如右图所示。基因 A 控制合成酶 1，基因 B 控制合成酶 2，基因 b 控制合成酶 3。基因 a 控制合成的蛋白质无酶 1 活性，基因 a 纯合后，物质
25、 A(尿酸盐类)在体内过多积累，导致成体会有 50%死亡。A 物质积累表现为灰白色壳，C 物质积累表现为青色壳，D 物质积累表现为花斑色壳。请回答：青色壳明蟹的基因型可能为_。两只青色壳明蟹杂交，后代只有灰白色和青色明蟹，且比例为 16。亲本基因型可能为_。若 AaBbAaBb，则后代的成体表现型及比例为_。(3)假设水稻高产与低产由两对同源染色体上的两对等位基因(A1与 a1，A2与 a2)控制，且含显性基因越多产量越高。现有高产与低产两个纯系杂交得 F1，F1 自交得 F2，F2 中出现了高产、中高产、中产、中低产、低产五个品系。F2 中，中产的基因型为_。画出 F2 中高产、中高产，中产
26、、中低产、低产五个品系性状分离比的柱状图。解析(1)由题意知：子代基因型及表现型 黄短 黄长 灰短 灰长 1YYTT 1YYtt 1yyTT 1yytt 2YyTT 2Yytt 2yyTt 2YYTt 4YyTt 由题干知，YY 或 TT 致死，则黄短黄长灰短灰长4221。YyTt黄短YyTt黄短(2)首先根据题干中的条件，分析总结与基因型有关的信息：A 物质积累表现为灰白色壳，表明控制合成酶 1 的基因不能表达，可推知灰白色壳的基因型为 aa_，C 物质积累表现为青色壳，说明酶 1、酶 2 的基因都已表达，可推知青色壳的基因型为 A_B_，D 物质积累表现为花斑色壳，说明酶 1、酶 3 的基
27、因都已表达，可推知花斑色壳的基因型为 A_bb。由以上分析可知，青色壳明蟹的基因型可能有四种，即AABB、AaBB、AABb、AaBb。两只青色壳明蟹杂交，即 A_B_ A_B_，后代中只有灰白色(aa_)和青色(A_B_)，且比例为 16 可推知双亲基因型均是 AaB_，又由于是杂交，所以双亲基因型是 AaBb 和 AaBB。由基因的自由组合定律可知，AaBbAaBb，后代中 A_B_(青色壳)aaB_(灰白色壳)A_bb(花斑色壳)aabb(灰白色壳)9331，即青色壳灰白色壳花斑色壳943，又由于“物质 A(尿酸盐类)在体内过多积累，导致成体会有 50%死亡”，即 aa_(灰白色壳)成体
28、有一半会死亡，所以青色壳灰白色壳花斑色壳923。(3)根据题意，高产与低产纯系的基因型分别是 A1A1A2A2和a1a1a2a2，F1个体的基因型为 A1a1A1a2，F1自交得到的 F2中，个体基因型只含有 2 个显性基因的即为中产，所以中产基因型有三种：A1a1A2a2、A1A1a2a2、a1a1A2A2。绘图首先要计算出五种性状的概率：高产(A1A1A2A2)占 1/16、低产(a1a1a2a2)占 1/16、中产(4A1a1A2a2、1A1A1a2a2、1a1a1A2A2)占 6/16，中高产(2A1A1A2a2、2A1a1A2A2)占 4/16，中低产(2A1a1a2a2、2a2a1A2a2)占 4/16，然后再根据比例关系作图。答案(1)黄短黄长灰短灰长 4221(2)AABB、AaBB、AABb、AaBb AaBbAaBB青色壳灰白色壳花斑色壳923(3)A1a1A2a2、A1A1a2a2、a1a1A2A2如图返回