1、1.(2011年江苏卷)某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如下图),其中一种是伴性遗传病。相关分析正确的是()A甲病是常染色体显性遗传、乙病是伴X染色体隐性遗传 B3的致病基因均来自于2 C2有一种基因型,8基因型有四种可能 D若4和5结婚,生育一患两种病孩子的概率是5/12【解析】根据系谱图中4、5患甲病,而其女儿7不患病可知甲病为常染色体显性遗传病;又根据题中已知及1、2不患乙病,而其儿子3患乙病,则可判断乙病为伴X染色体隐性遗传病。3甲病的致病基因来自2,乙病的致病基因来自1。若A、a代表与甲病有关的基因,B、b代表与乙病有关的基因,则2的基因型为aaXBXb,8的基因型为AAXBXB或
2、AaXBXB或AAXBXb或AaXBXb;4的基因型为AaXBXb,5的基因型为AAXbY或AaXBY,比例为12,则两人婚配后所生的子女患病情况及比例是:患甲病:1 患乙病:不患甲病:不患乙病:所以,后代同时患两种病的概率是5/12。【答案】ACD2.(2011年江苏卷)玉米非糯性基因(W)对糯性基因(w)是显性,黄胚乳基因(Y)对白胚乳基因(y)是显性,这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。W和w表示该基因所在染色体发生部分缺失(缺失区段不包括W和w基因),缺失不影响减数分裂过程。染色体缺失的花粉不育,而染色体缺失的雌配子可育。请回答下列问题:(1)现有基因型分别为WW、Ww、ww
3、、WW、Ww、ww6种玉米植株,通过测交可验证“染色体缺失的花粉不育,而染色体缺失的雌配子可育”的结论,写出测交亲本组合的基因型:_ww()Ww();Ww()ww()(2)以基因型为Ww个体作母本,基因型为Ww个体作 父 本,子 代 的 表 现 型 及 其 比 例 为_非糯性糯性11(3)基因型为WwYy的个体产生可育雄配子的类型及其比例为_。(4)现 进 行 正、反 交 实 验,正 交:WwYy()W wYy(),反交WwYy()WwYy(),则正交、反交 后 代 的 表 现 型 及 其 比 例 分 别 为_、_。WYWy11非糯性黄胚乳非糯性白胚乳糯性黄胚乳糯性白胚乳3131 非糯性黄胚乳
4、非糯性白胚乳糯性黄胚乳糯性白胚乳9331(5)以wwYY和WWyy为亲本杂交得到F1,F1自交产生F2。选取F2中的非糯性白胚乳植株,植株间相互传 粉,则 后 代 的 表 现 型 及 其 比 例 为_。非糯性白胚乳糯性白胚乳81【解析】由题意可知两对等位基因按自由组合定律遗传。(1)抓住关键词:测交、花粉不育、雌配子可育。(2)WwWw子代基因型 Ww ww子代表现型 非糯性 糯性比例 1 1(3)WwYy所产生的可育雄配子为WY、Wy,比例为11。wYwyWYWwYY非糯黄WwYy非糯黄WyWwYy非糯黄Wwyy非糯白wYwwYY糯黄wwYy糯黄wywwYy糯黄wwyy糯白(4)正交:P W
5、wYy()WwYy()反交:分析同理。配子(5)P wwYYWWyy F1 WwYy F2 W_Y_,W_yy,wwY_,wwyy 9 3 3 1F2中非糯白的基因型为其中W基因频率为,23w基因频率为,则植株间相互传粉其子代基因型为13表现型及比例为非糯白糯白81(2011年福建卷)二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性,控制该相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)分别位于3号和8号染色体上。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据:亲本组合 F1株数 F2株数 紫色叶 绿色叶 紫色叶 绿色叶 紫色叶绿色叶 121 0 451 30 紫色叶绿色叶 89 0 242 81 请回答:(1)结球甘蓝叶色性
6、状的遗传遵循定律。(2)表中组合的两个亲本基因型为,理论上组合的F2紫色叶植株中,纯合子所占的比例为。(3)表中组合的亲本中,紫色叶植株的基因型为。若组合的F1与绿色叶甘蓝杂交,理论上后代的表现型及比例为自由组合AABB、aabb1/5AAbb(或aaBB)紫色叶绿色叶11(4)请用竖线(|)表示相关染色体,用点()表示相关基因位置,在下图圆圈中画出组合的F1体细胞的基因型示意图。【解析】由题意知,A、a;B、b两对等位基因位于非同源染色体上,所以遵循自由组合定律;由组合F2紫色叶与绿色叶的比例接近151,说明基因组成为A_B_,A_bb,aaB_均为紫色叶,而aabb为绿色叶;F2紫色叶植株
7、中,纯合子所占比例为1/5;由组合F2紫色叶与绿色叶比例为31,说明纯合双亲中紫色叶基因型为AAbb(或aaBB)而绿色叶基因型为aabb,故组合F1紫色叶基因型为Aabb(或aaBb),与绿色叶(aabb)杂交,后代表现型及比例为紫色叶绿色叶11。考点1 孟德尔遗传实验的科学方法 要求了解基本的实验原理、实验方法和步骤,了解基本的科学思维方法。内容主要有:(1)孟德尔在豌豆杂交实验的过程中所运用的假说演绎法;(2)孟德尔获得成功的原因:选用豌豆做实验材料,研究方法(单因素多因素),对实验结果进行统计学分析。【例1】“假说演绎法”是在观察和分析的基础上提出问题,通过推理和想象提出解释问题的假说
8、,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理结论的科学方法。(1)孟德尔以黄色圆粒纯种豌豆和绿色皱粒纯种豌豆做亲本,分别设计了纯合亲本杂交、F1自交、F1测交的实验,按照“假说演绎”法(即分析现象提出假说检验假说得出结论),最后得出了自由组合定律。孟德尔在两对相对性状的遗传实验中:用 于 解 释 实 验 现 象 的“假 说”是_。受精时,雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种;遗传因子组合类型有9种;F2代的性状表现为4种:黄色圆粒、黄 色 皱 粒、绿 色 圆 粒、绿 色 皱 粒,数 量 比 为9331。根据假说的“演绎”过程是:若上述假说成立,则_。在 检 验 假 说 阶 段
9、进 行 的 实 验 是_。【答案】(1)F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合 F2代的性状表现为4种:黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,数量比为9331 F1测交的实验 (2)果蝇体表硬而长的毛称为刚毛,一个自然繁殖的直刚毛果蝇种群中,偶然出现了一只卷刚毛雄果蝇。已知直刚毛和卷刚毛是受等位基因A和a控制的。请回答下列问题:这只雄果蝇的卷刚毛性状是如何产生和遗传的呢?有一种假说认为这是亲代生殖细胞中X染色体上的基因发生了显性突 变。请 你 尝 试 再 写 出 两 种 假 说:_,_。已知这只卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交,F1全部是直刚毛,F1中雌雄果蝇随机交配
10、,F2的表现型及比例是直刚毛雌果蝇直刚毛雄果蝇卷刚毛雄果蝇=211,此时最合理的假说是_。【答案】(2)亲代生殖细胞中X染色体上的基因发生隐性突变 亲代生殖细胞中常染色体上的基因发生了显性突变(或环境影响了基因的表达)亲代生殖细胞中X染色体上的基因发生隐性突变 为验证中的假说,某同学设计了如图所示的杂交实验。该实验及现象是否能够验证第小题中提出的假说?请说明理由:_。【答案】不能理由:由的F1结果可知卷刚毛为隐性突变,F1的直刚毛果蝇带有卷毛基因a。如果a位于X染色体上,则F1雌果蝇为XAXa,与卷刚毛雄果蝇(XaY)测交,子代有等比例的直刚毛雌果蝇、直刚毛雄果蝇、卷刚毛雌果蝇、卷刚毛雄果蝇四
11、种,雌雄表现型相同,分离比也相同;如果a不是位于X上而是位于常染色体上,则F1雌果蝇为Aa,与卷刚毛雄果蝇(aa)测交,子代果蝇只有直刚毛和卷刚毛两种类型,且与性别无关。两种结果相同,故不能验证该假说。若为你提供以下一些纯合的果蝇作为材料:直刚毛雌果蝇、直刚毛雄果蝇、卷刚毛雌果蝇、卷刚毛雄果蝇,请你也来设计一个杂交实验,以验证第小题中提出的假说,并预测实验结果。实验方案:_(只要求写出杂交亲本的表现型)。预测结果:_。卷刚毛雌果蝇与直刚毛雄果蝇杂交 子代为直刚毛雌果蝇、卷刚毛雄果蝇 【解析】以遗传的两大规律为例,“假说演绎法”的基本思路可以概括为:【变式题1】下列有关孟德尔的“假说演绎法”的叙
12、述中不正确的是()A在“一对相对性状的遗传实验”中提出了等位基因的说法 B“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验 C“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”属于假说内容 D“F1能产生数量相等的两种配子”属于推理内容【解析】1866年,孟德尔在“一对相对性状的遗传实验”中提出了遗传因子的概念;1909年,丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字,即基因。【答案】A考点2 自由组合定律解题思路 1巧用分离定律分析自由组合问题:每一对等位基因都遵循基因的分离定律,在独立遗传的情况下,这些基因之间自由组合。因此结合
13、孟德尔由简到繁的指导思想,在分析配子类型、子代基因型或表现型等问题时,可以先分析每一对等位基因,即转化为若干个分离定律问题,然后将这些分离定律的分析结果再用乘法组合在一起。2巧用F2中的表现型和基因型解题:熟练掌握F2中四种表现型(A_B_、A_bb、aaB_、aabb)之比是9331,以及9种基因型比例的规律(双杂占4/16、一纯一杂占8/16、纯合占4/16),可以直接写出AaBb自交后代中任意一种表现型和基因型的比例。3伴性遗传符合遗传规律:性染色体在减数分裂形成配子时也会分离,同样遵循分离定律;同时与其他非同源染色体自由组合,因此性别这种性状也会和常染色体上基因所控制的性状发生自由组合
14、现象。涉及性染色体同源区段的基因时,可以以常染色体基因的思考方式来推导计算,但又不完全一样,如XbXb和XBYb组合方式的子代中该性状仍然与性别有关系。(2010年江苏高考)遗传工作者在进行遗传病调查时发现了一个甲、乙两种单基因遗传病的家系,系谱如下图所示。请回答下列回答(所有概率用分数表示):(1)甲病的遗传方式是_。(2)乙病的遗传方式不可能是_。常染色体隐性遗传伴X显性遗传(3)如果4、6不携带致病基因,按照甲、乙两种遗传病最可能的遗传方式。请计算:双 胞 胎(1 与2)同 时 患 有 甲种遗传病的概率是_。双胞胎中男孩(1)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是_。女孩(2)同时患有甲、乙两
15、种遗传病的概率是_。1/1296 1/360【解析】本题以系谱图为载体,考查人类遗传病遗传方式的判断和概率计算。(1)甲病具有“无中生有”特点,且女患者的父亲不患病,故其遗传方式为常染色体隐性遗传。(2)乙病具有男患者的母亲、女儿不患病的特点,因此不可能是伴X显性遗传病。【解析】设控制甲病的基因为a,则8有病,3、4基因型均为Aa,则5基因型概率为2/3Aa和1/3AA,6不携带致病基因,故其基因型为AA,因此2基因为AA的概率为2/31/21/32/3,为Aa概率为2/31/21/3,同理1基因型概率为2/3AA或1/3Aa,因此其子代患病概率为1/31/31/41/36,双胞胎同时患病的概
16、率为1/361/361/1296。因乙病具有代代相传且患者全为男性,因此最可能的遗传方式为伴Y染色体遗传,因2患病,则双胞胎男孩患病,故1同时患有甲乙两种病的概率为1/3611/36。子代女孩不会患乙病,故2同时患两种病的概率为0。(2011苏北四市一模)某生物学习小组对当地人类的遗传病进行调查,调查结果如下表。请根据表中资料分析回答有关问题:有甲病、无乙病 无甲病、有乙病 有甲病、有乙病 无甲病、无乙病 男(人数)279 250 6 4465 女(人数)281 16 2 4701(1)控制甲病的基因最可能位于染色体上,控制乙病的基因最可能位于染色体上,简要说明理由。常X甲病男女患者人数基本相
17、同,乙病男性患者明显多于女性患者(2011苏北四市一模)某生物学习小组对当地人类的遗传病进行调查,调查结果如下表。请根据表中资料分析回答有关问题:(2)如果要进一步判断甲病和乙病的遗传方式还要采取的措施是有甲病、无乙病 无甲病、有乙病 有甲病、有乙病 无甲病、无乙病 男(人数)279 250 6 4465 女(人数)281 16 2 4701 对患者的家系进行调查(并绘制家族系谱图)。(3)下图是该小组在调查中绘制的某一家族系谱图,且得知4婚前曾做过基因检测确认无甲、乙两病的致病基因。据此进一步判断:甲病的遗传方式为,乙病的遗传方式为。1的基因型为(甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示)
18、。如2与3婚配,生出正常孩子的概率为。常染色体显性遗传伴X隐性遗传aaXBXb7/32【解析】根据患者与性别有无关联判断控制甲、乙病的基因位置;判断某遗传病的遗传方式需要对患者家系进行调查后推断;由甲病代代相传,为显性遗传病,父亲患甲病,女儿不患甲病,排除X显,故甲病的遗传方式为常染色体显性遗传;由父母不患乙病,儿子患乙病,故该病为隐性,由于4无乙病致病基因,故乙病遗传方式为伴X隐性遗传;【解析】1不患甲病,基因型为aa,2为乙病患者,故1为携带者,所以1的基因型为aaXBXb。单独考虑甲病,2的基因型为Aa,3的基因型为Aa,生不患病的小孩概率为1/4;单独考虑乙病,2的基因型为XBY,3的
19、基因型为1/2XBXB或1/2XBXb,患乙病的概率为1/8,健康的概率为7/8,故2与3结婚,生出正常孩子的概率为1/47/87/32。考点3 遗传学实验设计 1确定一对相对性状的显隐性关系 选取具有不同性状的两亲本杂交,后代表现出的那一种亲本的性状即为显性性状,另一亲本的性状为隐性性状。选取具有相同性状的两亲本杂交,看后代有无性状分离,若有则亲本的性状为显性性状。2基因位于X染色体上还是位于常染色体上的判断(1)方法一 实验设计:正交 反交(使用条件:未知显隐性关系时)结果预测及结论:A若两组杂交结果相同,则该基因位于细胞核内的常染色体上。B若两组杂交结果不同,且子代性状的表现与性别有关,
20、则该基因位于细胞核内的X染色体上。(2)方法二 实验设计:隐性的雌性显性的雄性(使用条件:知道显隐性关系时)结果预测及结论:A若子代中的雄性个体全为隐性性状,雌性个体全为显性性状,则基因位于X染色体上。B若子代中的雌雄个体中既有显性性状又有隐性性状且各占1/2,则基因位于常染色体上。3确定两对基因在染色体上的位置(是否符合自由组合定律、位于一对还是两对同源染色体上)基本思路:是否符合测交与自交的特殊比例。实验设计:单倍体育种、花粉鉴定。4确定显性性状个体是纯合子还是杂合子(某一个体的基因型)基本思路:植物自交、测交或花粉鉴定法,最简单的方法是自交。动物测交鉴别法。5确定某变异性状是否为可遗传变
21、异 基本思路:利用该性状的(多个)个体多次交配(自交或杂交)结果及结论:若后代仍有该变异性状,则为遗传物质改变引起的可遗传变异;若后代无该变异性状,则为环境引起的不可遗传变异。6确定某一性状是核遗传还是质遗传 实验设计:观察正反交的结果。结果预测及结论:A若两组杂交结果相同,则该基因位于细胞核内的常染色体上。B若两组杂交结果不同,且子代性状表现都与母本性状相同,则该基因位于细胞质中。C若两组杂交结果不同,且子代呈现一定的分离比,则该基因位于细胞核内的性染色体上。【例3】果蝇的紫眼和红眼是一对相对性状,且雌雄果蝇均有紫眼和红眼。实验室现有一批未交配过的纯种紫眼和纯种红眼的雌雄果蝇,若要用一代交配
22、实验即可证明这对基因的显隐性和位于何种染色体上,则选择的杂交组合方式为:_。请你推测杂交一代可能出现的性状,并以此为依据,对哪一种眼色为显性性状,以及控制眼色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题,作出相应的推断(要求:只需写出子一代的性状表现和相应推断的结论)。【解析】在性状的显隐性关系未知的情况下判断基因的位置,基本方法是做正交和反交实验。【答案】(1)杂交组合方式为 正交:紫眼雌果蝇红眼雄果蝇;反交:红眼雌果蝇紫眼雄果蝇。【答案】(2)预期结果和结论:如果两个杂交组合的后代都是紫眼,则说明紫眼为显性,基因位于常染色体上。如果两个杂交组合的后代都是红眼,则说明红眼为显性,基因位于常染
23、色体上。如果正交后代雌性都为红眼,雄性都为紫眼,而反交后代雌雄果蝇都为红眼,则红眼为显性,基因位于X染色体上。如果正交后代雌雄果蝇都为紫眼,而反交后代雌性都为紫眼,雄性的都为红眼,则紫眼为显性,基因位于X染色体上。【变式题3】(科学家研究黑腹果蝇时发现,刚毛基因(B)对截毛基因(b)为完全显性。若这对基因存在于X、Y染色体的同源区段,则刚毛雄果蝇表示为XBYB、XBYb、XbYB,若仅位于X染色体上,则表示为XBY。现有多种纯种果蝇若干只,请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体的同源区段,还是仅位于X染色体上,请写出遗传图解。并用文字简要说明你的推断过程。【答案】遗传图解 文字
24、说明:用纯种截毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交,并观察和记录子代的性状表现。若子一代雌雄果蝇均为刚毛,则这对等位基因位于X、Y染色体的同源区段上。若子一代雄果蝇为截毛,雌果蝇为刚毛,则这对等位基因仅位于X染色体上。【解析】可根据题干提供的多种情形下子代果蝇的表现型差异选择杂交亲本。考点4 特殊遗传现象的分析 1表型模拟 环境改变所引起的表型改变,有时与由某基因引起的表型变化很相似,这叫做表型模拟。例如黑腹果蝇的野生型是长翅的,而突变型(vgvg)是残翅的,长翅对残翅是显性。用一定的高温处理残翅果蝇的幼虫,以后个体长大羽化为成虫后,翅膀接近于野生型。不过它们的基因型还是vgvg,它们和一般突变型个体
25、(vgvg)交配,并在常温下培育子代时,子代个体的翅膀都是残翅的,所以在这个例子中,用高温处理残翅个体,可使突变型个体模拟野生型的表型。2致死基因 致死基因是指某个基因的存在能使个体或配子致死,有以下几种情况:据致死基因的显隐性可分为:隐性致死:指隐性基因纯合时,对个体有致死作用;显性纯合致死:基因的致死作用在杂合子中不表现。据致死基因发生作用的不同发育阶段可分为:配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成具有生活力的配子;合子致死:指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或个体早夭的现象。3基因间的相互作用(即9331的变式)题干中如果出现特殊附加条件,可能会出
26、现97、934、961、151等比例,分析时可以按两对性状自由组合的思路来分析。【例4】(2010全国卷)现有4个纯合南瓜品种,其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙),1个表现为扁盘形(扁盘),1个表现为长形(长)。用这4个南瓜品种做了3个实验,结果如下:实验1:圆甲圆乙,F1为扁盘,F2中扁盘圆长=961 实验2:扁盘长,F1为扁盘,F2中扁盘圆长=961 实验3:用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉,其后代中扁盘圆长均等于121。综合上述实验结果,请回答:(1)南瓜果形的遗传受_对等位基因控制,且遵循_定律。(2)若果形由一对等位基因控制,用A、a表示,若由两对等位
27、基因控制,用A、a和B、b表示,以此类推,则圆形的基因型应为_,扁盘形的基因型应为_,长形的基因型应为_。2 基因的自由组合 AAbb、Aabb、aaBb、aaBB AABB、AABb、AaBb、AaBB aabb (3)为了验证(1)中的结论,可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉,单株收获F2中扁盘果实的种子,每株的所有种子单独种植在一起得到一个株系。观察多个这样的株系,则所有株系中,理 论 上 有 1/9 的 株 系 F3 果 形 均 表 现 为 扁 盘,有_的株系F3果形的表现型及数量比为扁盘圆=11,有_的株系F3果形的表现型及数量比为_。4/9 4/9 扁盘圆长=121【
28、变式题4】西葫芦的果形由两对等位基因(A与a、B与b)控制,果皮的颜色由两对等位基因(W与w、Y与y)控制,这四对基因按自由组合定律遗传。据下表回答问题:性状表现基因组合A_B_A_bb、aaB_aabb果实形状扁盘形圆球形长圆形基因组合W_Y_、W_yywwY_wwyy果皮颜色白色黄色绿色杂交组合甲:圆球形果圆球形果F1:扁盘形果乙:扁盘形果长圆形果F1:扁盘形果、圆球形果、长圆形丙:白皮果黄皮果F1:白皮果黄皮果绿皮果=431(1)甲组F1中的扁盘形自交,后代表现型及比例为 _。(2)乙组亲本中扁盘形果的基因型为_,请用柱状图表示F1中各表现型的比例。扁盘形果圆球形果长圆形果=961 AaBb(3)丙组F1中,白皮果的基因型为_,黄果皮纯合子所占的比例为_。WwYY、WwYy和Wwyy 1/8【解析】根据表格中基因型与表现型的对应关系,可以推测:F2中西葫芦的果形的分离比为961,果皮颜色的分离比为1231。