1、第 21 课时 遗传基本定律的相关知识与题型 主干知识梳理 梳理一 遗传因子的发现分离定律和自由组合定律梳理二 基因与染色体的关系梳理三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
2、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
3、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)。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B.6 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 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 1/4D.3 号和 4 号再生一个男孩是正常的概率为 1/4
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 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
5、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_。
6、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12(非并指的概率为12)，白化病的概率应为14(非白化病的概率应为34)，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12121438。(2)只患白化病的概率为：白化率白化又并指率14121418。(3)生一既白化又并指的男孩的概率为：白化率并指率男孩出生率141212 116。(4)后代只患一种病的概率为：并指非白化白化非并指1234141212。(5)后代中患病的可能性为：1全正常(非并指、非白化)1123458。答案(1)3/8(2)1/8(3
7、)1/16(4)1/2(5)5/8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
8、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3412 316。(3)该杂交后代中基因型为 ddeeff 的个体所占的比例为1412 116。12 1 2(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(121212121212)11434。子代中表现型不同于亲本的个体所占比例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)
9、1(123412123412)101658。答案(1)12 8(2)(3)(4)33 161163458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(12341234)2814，而子代基因型不同于亲本的应为：1(AaBbaaBb)1(12121212)12。变式训练2.在完全显性的条件下，基因型 AaBbcc 与 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()A.0 B.37.5%C.6
10、2.5%D.100%解析 首先将双亲基因组合拆成三组：Aaaa、BbBb、ccCC，按照分离定律求出各杂交组合的后代表现型及比例；其次求出与亲本相同的个体比例为：1/23/401/23/413/8，则不同为 5/8，即为 62.5%。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
11、。从理论上讲，F3 中表现白花植株的比例为()A.1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/16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
12、，拔掉所有的有芒植株，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()A.1/8 B.3/8 C.1/16 D.3/16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。解析 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)某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫
13、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，以此类推)。(3)为了验证花色
14、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(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 aaB_、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
15、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，遗传图解参见答案。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，遗传图解参见答案。(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3 红4 白。答案(1)自由组合定律(2)P 紫 红 AABB AAbb F1 紫
16、 AABb F2紫红AAB_ AAbb 3 1或答 P 紫 红 AABB aaBB F1 紫 AaBB F2 紫 红A_BB 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.特定条件下表现型比例详见第 19 课时
17、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 A(尿酸盐类)在体内
18、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、中低产、低产五个品系
19、性状分离比的柱状图。解析(1)由题意知：YyTt黄短YyTt黄短子代基因型及表现型黄短 黄长 灰短 灰长1YYTT 1YYtt 1yyTT 1yytt2YyTT 2Yytt 2yyTt2YYTt4YyTt由题干知，YY 或 TT 致死，则黄短黄长灰短灰长4221。(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 的基因都已表达，可推知花斑色壳的基因型
20、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)成体有 一 半 会 死 亡，所以 青 色
21、 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)黄色短尾、黄色长尾、灰色短尾、灰色长尾 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