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【高考真题解密】高考生物真题题源-专题07《生物的后代,从遗传的基本规律中溯源》母题解密(全国通用)
展开专题07 生物的后代,从遗传的基本规律中溯源
考向一 基因分离定律
【母题来源】2022年海南卷
【母题题文】匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%,匍匐型个体占80%,随机交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是( )
A.F1中匍匐型个体的比例为12/25 B.与F1相比,F2中A基因频率较高
C.F2中野生型个体的比例为25/49 D.F2中A基因频率为2/9
【试题解析】
A、根据题意,A基因纯合时会导致胚胎死亡,因此匍匐型个体Aa占80%,野生型个体aa占20%,则A基因频率=80%×1/2=40%,a=60%,子一代中AA=40%×40%=16%,Aa=2×40%×60%=48%,aa=60%×60%=36%,由于A基因纯合时会导致胚胎死亡,所以子一代中Aa占(48%)÷(48%+36%)=4/7,A错误;
B、由于A基因纯合时会导致胚胎死亡,因此每一代都会使A的基因频率减小,故与F1相比,F2中A基因频率较低,B错误;
C、子一代Aa占4/7,aa占3/7,产生的配子为A=4/7×1/2=2/7,a=5/7,子二代中aa=5/7×5/7=25/49,由于AA=2/7×2/7=4/49致死,因此子二代aa占25/49÷(1-4/49)=5/9,C错误;
D、子二代aa占5/9,Aa占4/9,因此A的基因频率为4/9×1/2=2/9,D正确。
故选D。
【命题意图】本题主要考查基因分离定律,要求学生在掌握定律的基础之上,还要熟练掌握基因分离定律的应用。会分析基因分离定律的特殊现象(复等位基因、从性遗传、配子或合子致死导致异常遗传分离比问题),难度较大。
【命题方向】基因的分离定律是高考的必考考点之一,考查的内容为:基因分离定律的基本内容,以及其在遗传中的基本应用,以及各种特殊分离比的分析,基因分离定律作为遗传中学的第一个定律,难度不大,确是遗传规律的基础,只有学好这个,才有助于理解好之后的自由组合和伴性遗传。展望2023年高考生物试题呈现会以选择题单独命题或者作为遗传大题的基本定律在大题中考查。
【得分要点】
1.一对相对性状的杂交实验
(1)豌豆作为实验材料的优点
①传粉自花传粉,闭花受粉,自然状态下一般为纯种。
②性状:具有易于区分的相对性状,花比较大,便于操作。
(2)实验过程及现象分析
实验过程
操作说明
P(亲本) 高茎×矮茎
↓
F1(子一代) 高茎
↓
F2 性状:高茎∶ 矮茎
(子二代)比例: 3∶1
(3)孟德尔一对相对性状的假说—演绎过程:
2.基因分离定律
(1)基因分离定律的解释
(2)对分离现象解释的验证
(3)基因分离定律的实质:在减数分裂形成配子时,同源染色体分离,等位基因随之分离。
适用范围及条件
①范围:a.真核生物有性生殖的细胞核遗传。b.一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
②F2性状分离比为3∶1需同时满足的条件:a.子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。b.雌雄配子结合的机会相等。c.子二代不同基因型的个体存活率相同。d.遗传因子间的显隐性关系为完全显性。e.观察子代样本数目足够多。
(4)性状分离比的模拟实验
①实验原理:甲、乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官,甲、乙内的彩球分别代表雌雄配子,用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中雌雄配子的随机结合。
②实验注意问题:要随机抓取,且抓完一次将小球放回原小桶并搅匀;重复的次数足够多。
3.显隐性关系的判断方法
(1)根据子代性状判断(即概念法):设计实验,判断显隐性。具有相对性状的两个亲本,判断显隐性时,可采取“先杂交,再自交”或“先自交,再杂交”的设计方案。
(2)根据子代性状分离比判断
①两个相同性状的亲本杂交,若子代出现3∶1的性状分离比,则占3/4的性状为显性性状。
②两个不同性状(相对性状)的亲本杂交,若子代性状分离比为1∶1,则不能判断显隐性,需将两亲本自交。
4.纯合子与杂合子的鉴定方法
比较
纯合子
杂合子
实验鉴定
测交
纯合子×隐性类型
↓
测交后代只有一种类型
(表现型一致)
杂合子×隐性类型
↓
测交后代出现性状分离
自交
纯合子
自交后代不发生性状分离
杂合子
自交后代发生性状分离
花粉鉴定方法
花粉的基因型只有一种
花粉的基因型至少两种
单倍体育种法
子代只有一种表现型
子代至少有两种表现型
注意:①对于植物来说,最简单的方法是自交法;测交法的前提条件是已知性状的显隐性。
②多对基因中只要有一对杂合,即为杂合子(如AaBBCCdd为杂合子)。这里的基因是所研究的基因,其他基因不予考虑。
5.基因分离定律中其他特殊情况分析
(1)不完全显性:如等位基因A和a分别控制红花和白花,在完全显性时,Aa自交后代中红∶白=3∶1,在不完全显性时,Aa自交后代中红(AA)∶粉红(Aa)∶白(aa)=1∶2∶1。
(2)复等位基因:复等位基因是指一对同源染色体的同一位置上的基因有多个。复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状,最常见的如人类ABO血型的遗传,涉及三个基因——IA、IB、i,组成六种基因型:IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。
(3)从性遗传:从性遗传是指常染色体上的基因,由于性别的差异而表现出男女性分布比例上或表现程度上的差别。如男性秃顶的基因型为Bb、bb,女性秃顶的基因型只有bb。如绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则表现为无角。
6.某些致死基因导致异常遗传分离比问题
(1)隐性致死:隐性基因同时存在于同一对同源染色体上时,对个体有致死作用,如镰刀型细胞贫血症,红细胞异常,使人死亡;植物中白化基因(bb),使植物不能形成叶绿素,从而不能进行光合作用而死亡。
(2)显性致死:显性基因具有致死作用,如人的神经胶症基因(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状),又分为显性纯合致死和显性杂合致死。
(3)配子致死:致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。
(4)合子致死: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。
7.第一步,构建杂合子自交的图解。
第二步,依据图解推导相关公式。
Fn
杂合子
纯合子
显性纯合子
隐性纯合子
显性性状个体
隐性性状个体
所占比例
1 -
-
-
+
-
第三步,根据图表比例绘制坐标图。
①具有一对相对性状的杂合子自交,后代中纯合子比例随自交代数的增加而增大,最终接近于1,且显性纯合子和隐性纯合子各占一半。
②具有一对相对性状的杂合子自交,后代中杂合子比例随自交代数的增加而递减,每代递减50%,最终接近于零。
8.Dd连续自交选择显性纯合或杂合个体(即逐代淘汰隐性性状)
因此,Fn中DD基因型频率为,Dd基因型频率为。
注意:此结论也可根据Dd连续自交,Fn中Dd、DD、dd的概率计算,如Dd概率为,DD、dd的概率分别为-,淘汰掉dd个体,根据条件概率推知Fn中Dd的概率为,代入计算,Fn中Dd的概率为,DD的概率为1-=。
9.Aa杂合子连续自交、自由交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、自由交配并逐代淘汰隐性个体过程中杂合子Aa占的比例
连续自交
自由交配
连续自交并逐代淘汰隐性个体
自由交配并逐代淘汰隐性个体
P
1
1
1
1
F1
F2
F3
F4
Fn
考向二 基因自由组合定律
【母题来源】2022全国甲卷
【母题题文】某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是( )
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
【试题解析】
A、分析题意可知,两对等位基因独立遗传,故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传,所以Bb自交,子一代中红花植株B_:白花植株bb=3:1,A正确;
B、基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,由于含a的花粉50%可育,故雄配子种类及比例为AB:Ab:aB:ab=2:2:1:1,所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6=1/24,B错误;
C、由于含a的花粉50%可育,50%不可育,故亲本产生的可育雄配子是A+1/2a,不育雄配子为1/2a,由于Aa个体产生的A:a=1:1,故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的三倍,C正确;
D、两对等位基因独立遗传,所以Bb自交,亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等,D正确。
故选B。
【命题意图】本题考查基因自由组合定律,需要学生掌握基因自由组合定律的基本内容,基因自由组合的基本应用,会分析自由组合定律分离比变式的产生原因,深入理解基因自由组合定律的实质,以及其在生产生活中的运用。
【命题方向】基因自由组合定律是高考的重要考点之一,考查的内容为:两对非同源染色体上非等位基因的自由组合的基本内容,分离比变式在实际生活中的运用。由此延伸到到两对以上的非等位基因自由组合的问题,以及两对等位基因位于一对同源染色体的情况。展望2023年高考生物试题呈现选择题或者大题的形式考查。
【得分要点】
1.两对相对性状的杂交实验——发现问题
杂交实验过程
2.对自由组合现象的解释——提出假说
(1)理论解释:①两对相对性状分别由两对遗传因子控制;②F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合;③F1产生的雌配子和雄配子各有4种,且数量相等;④受精时,雌雄配子的结合是随机的。
(2)遗传图解解释
3.对自由组合现象解释的验证——演绎推理
(1)方法:测交法。
(2)完善测交实验的遗传图解
注意说明:基因自由组合定律的验证方法
验证方法
结论
自交法
自交后代的分离比为3∶1,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
若F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1,则符合自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法
测交后代的性状比例为1∶1,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
若测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉鉴定法
花粉有两种表现型,比例为1∶1,则符合分离定律
花粉有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
单倍体育种法
取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株性状有两种表现型,比例为1∶1,则符合分离定律
取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株性状有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
4.自由组合定律——得出结论
(1)控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。
(2)在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
(3)实质:非同源染色体上的非等位基因自由组合。
5.自由组合定律的细胞学基础
6.基因自由组合定律的实质
(1)实质:非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)时间:减数第一次分裂后期。
(3)范围:有性生殖的生物,真核细胞的核内染色体上的基因。无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。
7.用分离定律解决自由组合定律问题
“拆分法”求解自由组合定律计算问题
(1)配子类型及概率的问题
具多对等位
基因的个体
解答方法
举例:基因型为
AaBbCc的个体
产生配子
的种类数
每对基因产生配子种类数的乘积
配子种类数为
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
2× 2× 2=8种;
产生某种配
子的概率
每对基因产生相应配子概率的乘积
产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8
(2)配子间的结合方式问题
如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,求配子间的结合方式种数。
①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc产生8种配子,AaBbCC产生4种配子。
②再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4=32种结合方式。
(3)基因型类型及概率的问题
问题举例
计算方法
AaBbCc与AaBBCc杂交,求它们后代的基因型种类数
可分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)
Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb)
Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)
因此,AaBbCc×AaBBCc的后代中有3×2×3=18种基因型
AaBbCc×AaBBCc后代中AaBBcc出现的概率计算
1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)=1/16
(4)表现型类型及概率的问题
问题举例
计算方法
AaBbCc×AabbCc,求它们杂交后代可能的表现型种类数
可分解为三个分离定律问题:
Aa×Aa→后代有2种表现型(3A_∶1aa)
Bb×bb→后代有2种表现型(1Bb∶1bb)
Cc×Cc→后代有2种表现型(3C_∶1cc)
所以,AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8种表现型
AaBbCc×AabbCc后代中表现型A_bbcc出现的概率计算
3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=3/32
注意说明:明确重组类型的含义:
重组类型是指F2中与亲本表现型不同的个体,而不是基因型与亲本不同的个体。
(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组性状所占比例并不都是6/16:
①当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组性状所占比例是6/16。
②当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=10/16。
不要机械地认为只有一种亲本组合方式,重组性状只能是6/16。
(3)n对等位基因(完全显性)位于n对同源染色体上的遗传规律
相对性状对数
等位基因对数
F1配子
F1配子可能组合数
F2基因型
F2表现型
种类
比例
种类
比例
种类
比例
1
1
2
1∶1
4(2×2)
3
1∶2∶1
2
3∶1
2
2
22
1∶1∶1∶1
42
32
(1∶2∶1)2
22
(3∶1)2
3
3
23
1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1
43
33
(1∶2∶1)3
23
(3∶1)3
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
⋮
n
n
2n
1∶1∶1∶1……∶1
4n
3n
(1∶2∶1)n
2n
(3∶1)n
8.“逆向组合法”推断亲本基因型
方法:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。
(1)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb);
(2)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb);
(3)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb);
(4)3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×__)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。
9.“和”为16的特殊分离比成因
(1)基因互作
F1(AaBb)自交后代比例
原因分析
F1测交后代比例
9∶7
当双显性基因同时出现时为一种表现型,其余的基因型为另一种表现型
1∶3
9∶3∶4
存在aa(或bb)时表现为隐性性状,其余正常表现
或
1∶1∶2
9∶6∶1
单显性表现为同一种性状,其余正常表现
1∶2∶1
15∶1
有显性基因就表现为同一种性状,其余表现另一种性状
3∶1
12∶3∶1
双显性和一种单显性表现为同一种性状,其余正常表现
或
2∶1∶1
13∶3
双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状,另一种单显性表现为另一种性状
或
3∶1
(2)显性基因累加效应
①表现:
②原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强。
10.“和”小于16的特殊分离比成因
序号
原因
后代比例
1
显性纯合致死(AA、BB致死)
自交子代
AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1,其余基因型个体致死
测交子代
AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1
2
隐性纯合致死
(自交情况)
自交子代出现9∶3∶3(双隐性致死);
自交子代出现9∶1(单隐性致死)
考向三 伴性遗传
【母题来源】2022浙江卷
【母题题文】果蝇的正常眼和星眼受等位基因A、a控制,正常翅和小翅受等位基因B、b控制其中1对基因位于常染色体上。为进一步研究遗传机制,以纯合个体为材料进行了杂交实验,各组合重复多次,结果如下表。
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
星眼正常翅
正常眼小翅
星眼正常翅
星眼正常翅
乙
正常眼小翅
星眼正常翅
星眼正常翅
星眼小翅
丙
正常眼小翅
正常眼正常翅
正常眼正常翅
正常眼小翅
回答下列问题:
(1)综合考虑A、a和B、b两对基因,它们的遗传符合孟德尔遗传定律中的__________。组合甲中母本的基因型为__________。果蝇的发育过程包括受精卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段。杂交实验中,为避免影响实验结果的统计,在子代处于蛹期时将亲本__________。
(2)若组合乙F1的雌雄个体随机交配获得F2,则F2中星眼小翅雌果蝇占____________。果蝇的性染色体数目异常可影响性别,如XYY或XO为雄性,XXY为雌性。若发现组合甲F1中有1只非整倍体星眼小翅雄果蝇,原因是母本产生了不含__________的配子。
(3)若有一个由星眼正常翅雌、雄果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体,群体中个体均为纯合子。该群体中的雌雄果蝇为亲本,随机交配产生F1,F1中正常眼小翅雌果蝇占21/200、星眼小翅雄果蝇占49/200,则可推知亲本雄果蝇中星眼正常翅占__________。
(4)写出以组合丙F1的雌雄果蝇为亲本杂交的遗传图解。____________。
【试题解析】
(1)结合分析可知,A、a位于常染色体,而B、b位于X染色体,两对基因分别位于两对同源染色体,它们的遗传遵循自由组合定律;组合甲中母本为星眼正常翅,均为显性性状,且为纯合子,故基因型为AAXBXB;杂交实验中,为避免影响实验结果的统计,在子代处于蛹期时将亲本移除。
(2)组合乙为♀正常眼小翅(aaXbXb)×♂星眼正常翅(AAXBY),F1基因型为AaXBXb、AaXbY,F1的雌雄个体随机交配获得F2,则F2中星眼(A-)小翅雌果蝇(XbXb)占3/4×1/4=3/16;组合甲基因型为AAXBXB、aaXbY,F1基因型应为AaXBXb、AaXBY,若发现组合甲F1中有1只非整倍体星眼小翅雄果蝇,则该个体基因型可能为AaXbO。原因是母本产生了不含X染色体的配子。
(3)设亲本星眼正常翅雄果蝇在亲本雄果蝇中占比为m,则正常眼小翅雄果蝇在雄果蝇中占比为(1-m)。同理设亲本雌果蝇中正常眼小翅在雌果蝇中占比为n,则星眼正常翅雌果蝇占比为(1-n)。由题意可知,子代正常眼小翅雌果蝇占21/200,即为aaXbXb,1/2×aaXbXb×aaXbY=1/2(1-m)n=21/200,星眼小翅雄果蝇占49/200,即为AaXbY=1/2×AAXBY×aaXbXb=1/2mn=49/200。可算出n=7/10,1-m=3/10,则m=7/10,即亲本星眼正常翅雄果蝇在亲本雄果蝇中占比为7/10。
(4)组合丙的双亲基因型为aaXbXb×aaXBY,F1基因型为aaXBXb、aaXbY,F1的雌雄果蝇为亲本杂交的遗传图解为:
。
【命题意图】本题是对基因自由组合定律与伴性遗传的综合考查,是遗传基本规律在高考里面的终极形式,综合性强,难度较大。
【命题方向】伴性遗传高考考查的重要考点之一,考查的内容为:XY伴性遗传的特点,或者变式为ZW伴性遗传。伴性遗传很少不单独考查,一般是结合基因自由组合或者遗传系谱图综合考查,基于基因分离和自由组合的基础,结合伴性遗传的特点,再综合题目的信息以及条件,考查学生整体的综合素质。展望2023年高考生物试题呈现以选择题单独命题或者大题的形式考查考。。
【得分要点】
1.基因在染色体上的假说及证据
(1)萨顿的假说:基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的,即基因就在染色体上。
①研究方法:类比推理。
②依据:基因和染色体行为存在着明显的平行关系,
(2)基因在染色体上的实验证据
①证明者:摩尔根。
②研究方法:假说—演绎法。
③研究过程
提出问题
提出假说,进行解释
a.假设:控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上,Y染色体上无相应的等位基因。
b.用遗传图解进行解释(如图所示):
演绎推理,实验验证:进行测交实验(亲本中的白眼雄果蝇与F1中的红眼雌果蝇交配)。
得出结论:控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于X染色体上。
基因与染色体的关系:一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
2.伴性遗传:性染色体上的基因控制的性状的遗传与性别相关联的遗传方式。
(1)X、Y染色体不同区段与伴性遗传的关系
基因所在区段位置与相应基因型对应关系
基因所在区段
基因型(隐性遗传病)
男正常
男患病
女正常
女患病
Ⅰ
XBYB、XBYb、XbYB
XbYb
XBXB、XBXb
XbXb
Ⅱ-1(伴Y染色体遗传)
XYB
XYb
Ⅱ-2(伴X染色体遗传)
XBY
XbY
XBXB、XBXb
XbXb
(2)X、Y染色体同源区段上基因的遗传
Ⅰ为X、Y染色体的同源区段。同源区段上基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似,但在特殊情况下也有差别,如控制某对相对性状的基因A、a位于X和Y染色体的同源区段Ⅰ上,如下图:
♀XaXa × XaYA♂
↓
XaYA XaXa
(♂全为显性) (♀全为隐性)
♀XaXa × XAYa♂
↓
XaYa XAXa
(♂全为隐性) (♀全为显性)
(3)X、Y染色体非同源区段上基因的遗传
基因的
位置
Y染色体非同源区段基因的传递规律
X染色体非同源区段基因的传递规律
隐性基因
显性基因
模型
图解
3.“四步法”分析遗传系谱图
步骤
现象及结论的口诀记忆
图谱特征
第一,排除或确定伴Y遗传
若系谱图中患者全为男性,而且患者后代中男性全为患者,则为伴Y遗传病;若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y遗传
伴Y染色体遗传
第二,确定图谱中遗传病是显性遗传还是隐性遗传
“无中生有”(无病的双亲,所生的孩子中有患者),则为隐性遗传
“有中生无”(有病的双亲,所生的孩子中出现无病的),则为显性遗传
第三,确定致病基因位于常染色体上还是位于性染色体上
①父亲有病儿子正常
②父病女必病,子病母必病
伴X染色体显性遗传
①双亲有病女儿正常
②父病女不病或者子病母不病
常染色体显性遗传
①父亲正常儿子有病
②母病子必病,女病父必病
伴X染色体隐性遗传
①父亲正常女儿有病
②母病子不病或女病父不病
常染色体隐性遗传
第四,若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小方面推测
①若该病在代与代间连续遗传→
②若该病在系谱图中隔代遗传→
4.遗传病的概率计算:“十字相乘法”解决两病的患病概率问题
(1)当两种遗传病(如甲病和乙病)之间具有自由组合关系时,可先计算出患甲病和乙病的概率及分别不患病概率(如图),再根据乘法原理解决各种概率
序号
类型
计算公式
1
患甲病的概率
m,则非甲病概率为1-m
2
患乙病的概率
n,则非乙病概率为1-n
3
只患甲病的概率
m-mn
4
只患乙病的概率
n-mn
5
同患两种病的概率
mn
6
只患一种病的概率
m+n-2mn或m(1-n)+n(1-m)
7
患病概率
m+n-mn或1-不患病概率
8
不患病概率
(1-m)(1-n)
(2)概率求解范围的确认
①在所有后代中求某种病的概率:不考虑性别,凡其后代都属于求解范围。
②只在某一性别中求某种病的概率:避开另一性别,只求所在性别中的概率。
③连同性别一起求概率:此种情况下,性别本身也属于求解范围,如常染色体遗传病应先将该性别的出生率(1/2)列入范围,再在该性别中求概率。
1.(2022·广东深圳·一模)某家族患有一种单基因遗传病,下图是该家族系谱图以及用凝胶电泳的方法得到的部分个体的基因带谱。据图分析,下列推断错误的是( )
A.该遗传病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B.1号、2号和5号均携带致病基因
C.3号与患有该病的男性婚配,所生子代均正常
D.通过遗传咨询可以避免该遗传病的发生
2.(2022·湖南·宁乡市教育研究中心模拟预测)自交不亲和是指两性花植物在雌、雄配子正常时,不能通过自交产生后代的特性。在烟草中至少有15个自交不亲和基因S1,S2…S15构成一个复等位基因系列(位于一对常染色体上相同位置)。当花粉的Sx(x=1,2……15)基因与母本有相同的Sx基因时,该花粉的活性受到抑制而不能完成受精作用。下列有关说法错误的是( )
A.具有自交不亲和特性的植物进行杂交实验时,母本无需去雄
B.基因型为S1S2和S1S4的亲本,正交和反交的子代共有3种基因型
C.若某小岛烟草的S基因只有S1、S2、S3、S4、S5,则该群体最多有15种基因型
D.基因S1,S2,S3,S4…S15互为等位基因,这些基因的出现体现了基因突变的不定向性
3.(2022·内蒙古·海拉尔第二中学模拟预测)科研人员将某二倍体纯合野生稻甲中的冷敏型基因r改造成耐冷型基因R,筛选得到纯合耐冷突变体乙,甲和乙杂交,F1表现为耐冷型,F1自由交配得F2,F2耐冷型280株,冷敏型200株,比例7:5。科研人员提出一种假设:F1产生的雌配子育性正常,但某种花粉成活率较低。假设花粉成活率保持不变,则下列分析中支持上述假设的是( )
A.F2中冷敏型个体占5/12,耐冷型个体中杂合子占1/2
B.F1产生的精子中R基因与r基因的比例为1:5
C.F1做父本与甲正交,后代耐冷型:冷敏型为1:1
D.F1做母本与甲反交,后代耐冷型:冷敏型为1:5
4.(2022·湖北·恩施市第一中学模拟预测)对某家庭内成员进行调查发现,有耳垂和无耳垂是单基因决定的,下图中Ⅲ-1、Ⅲ-3两位成员都无耳垂,其他成员都有耳垂。下列叙述正确的是( )
注:方形表示男性,圆形表示女性。
A.Ⅲ-1与有耳垂女子结婚,所生女孩一定是无耳垂
B.Ⅲ-2与无耳垂女子结婚,后代有耳垂的概率为2/3
C.Ⅲ-3与有耳垂男子结婚,所生后代会出现无耳垂的概率是1/2
D.Ⅲ-4与无耳垂男子结婚,生了一对龙凤胎,女儿无耳垂,则女儿基因型纯3合的概率是1/4
5.(2022·青海·海东市第一中学一模)小鼠的正常体型和矮小体型分别受常染色体上等位基因A、a控制。小鼠体型遗传过程中,有一种有趣的“基因印迹”现象,来自某一亲本的基因A被“印迹”而不能表达。下列叙述错误的是( )
A.正常体型小鼠和矮小体型小鼠均可能是杂合子
B.基因型为Aa的雌雄小鼠交配,子代性状分离比为3∶1
C.可通过测交实验判断被“印迹”基因A来自哪个亲本
D.若“印迹”基因A来自母本,母本不一定是正常体型
6.(2022·江苏·阜宁县东沟中学模拟预测)下列各图表示的生物学意义不正确的是( )
A.甲图表示杂合子Aa连续自交后代中纯合子的概率变化
B.乙图表示酵母菌酿造过程中从接种到密封这一段时间内酵母菌种群数量变化
C.丙图中,若B点为茎背光侧的生长素浓度,则C点不可能为茎向光侧生长素浓度
D.丁图中,害虫种群的抗药性个体所占百分比C点大于A点
7.(2022·山东潍坊·三模)ABO血型系统由基因IA、IB和i控制。当红细胞膜上的凝集原(图中蛋白)上无糖基时,血型为O型;有A糖基、B糖基或AB糖基时,血型分别为A型、B型和AB型,3个基因的作用如下图所示。在人血清中有抗A凝集素和抗B凝集素,可分别与A凝集原和B凝集原发生凝集。研究表明每个人的血清中不含有与自身细胞凝集原相对应的凝集素。下列说法错误的是( )
A.在ABO血型系统中,人类共有6种基因型
B.IA、IB通过控制相应转移酶的合成控制相应性状
C.A型血和B型血的人婚配后可能生出O型血的孩子
D.若将O型血大量输入AB型血的人身体中,不会发生凝集
8.(2022·福建·厦门双十中学模拟预测)有一些交配方式,可以做到后代中雌性全为一种表现型,雄性全为另一种表现型。下列四种婚配方式,无法做到这种结果的是( )
A.Leber遗传性视神经病(LHON)是线粒体基因控制的遗传病,正常男性和LHON女性婚配
B.秃头在男性表现为显性,在女性表现为隐性,一个秃头女性和一个非秃头男性婚配
C.外耳道多毛是伴Y遗传的遗传病,外耳道多毛的男性和正常的女性婚配
D.红绿色盲是伴X隐性遗传的遗传病,色觉正常的男性和红绿色盲的女性婚配
9.(2022·四川·成都七中模拟预测)已知小麦的高产与低产性状受一对等位基因控制,某研究小组以多株小麦为亲本进行了下表所示的实验。下列分析正确的是( )
组别
杂交方案
杂交结果
甲组
高产×低产
高产:低产=7:1
乙组
低产×低产
全为低产
A.控制高产和低产的基因的碱基排列顺序不同
B.若以高产小麦为父本进行杂交,要在其开花前去雄
C.甲组中的低产小麦既有纯合子也有杂合子
D.甲组高产亲本中杂合个体的比例是1/3
10.(2022·江苏连云港·模拟预测)用甲基磺酸乙酯(EMS)处理野生型水稻wt得到mp和ac两个矮秆突变体,利用突变体进行下列杂交实验,mp、ac突变基因分别定位于11号和1号染色体上,下列说法错误的是( )
杂交组合
F1是否表现突变性状
F2突变型植株数
F2野生型植株数
wt×mp
否
102
310
mp×wt
否
95
290
wt×ac
否
74
208
ac×wt
否
85
260
A.两对矮秆突变基因的遗传符合自由组合定律
B.mp突变体与ac突变体的杂交F1为突变型
C.两个矮秆突变体均为隐性单基因突变
D.mp与ac杂交后自交得到的F2中突变型占7/16
11.(2022·广东·柳州市第三中学模拟预测)某繁殖力超强鼠的自然种群中,体色有黄色、黑色、灰色三种,体色色素的转化关系如图所示。已知控制色素合成的两对基因位于两对常染色体上,基因B能完全抑制基因b的表达,不含基因A的个体会由于黄色素在体内过多积累而导致50%的个体死亡。下列叙述不正确的是( )
A.黄色鼠个体可有四种基因型
B.若让一只黄色雌鼠与一只灰色雄鼠交配,F1全为黑色鼠,则双亲的基因型为aaBB和AAbb
C.两只黑色鼠交配,子代只有黄色和黑色,且比例接近1∶6,则双亲中一定有一只基因型是AaBB
D.基因型为AaBb的雌、雄鼠自由交配,子代个体表型及其比例为黄∶黑∶灰=2∶9∶3
12.(2022·全国·模拟预测)甲、乙均为单基因遗传病,其中一种为伴X染色体显性遗传病,另一种为常染色体遗传病。一对夫妇(一方正常,另一方患一种病)生下一个同时患甲、乙两种病的小孩和一个正常小孩。不考虑其他变异,下列相关叙述正确的是( )
A.如果患病小孩为女孩,则其父母患病的一方必为父方
B.如果这对夫妇男方患病,则他们所生女孩正常的概率为3/8
C.如果患病小孩为男孩,则其父亲必正常,母亲必患病
D.如果这对夫妇女方患病,则他们生育三孩宜选择生育男孩
13.(2022·辽宁·渤海大学附属高级中学模拟预测)水稻为二倍体雌雄同株植物,现有四个纯合的水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z,这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变(显性基因突变为隐性基因)导致,为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系育种人员进行了杂交实验,结果见下表。下列说法正确的是( )
实验分组
母本
父本
F1叶色
第1组
W
X
浅绿
第2组
W
Y
绿
第3组
W
Z
绿
第4组
X
Y
绿
第5组
X
Z
绿
第6组
Y
Z
绿
A.若四种突变体分别是不同的基因突变的结果,则体现了基因突变具有不定向的特点
B.实验结果表明W的浅绿叶基因与突变体Y和Z的浅绿叶基因属于非同源染色体上非等位基因
C.若第5组和第6组F1自交获得的F2中绿叶:浅绿叶=9:7,则突变体X、Y、Z的浅绿叶基因在三对染色体上
D.若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上,第4、5、6三组实验的F1自交所得F2均为绿叶:浅绿叶=1:1
14.(2022·湖北·华中师大一附中模拟预测)玉米是人类重要的粮食作物,起源于墨西哥类蜀黍,二者都是二倍体(2n),但两者在形态上差异很大。玉米只有一根长枝,顶端优势明显,而墨西哥类蜀黍长有很多侧枝,二者的果穗也有很大差异,这种变化有人工选择的作用。将玉米和墨西哥类蜀黍进行杂交,F1代果穗的形态介于两者之间,原因是二者穗的形态受多对独立遗传的等位基因控制,取F1代自交,F2代果穗的形态表现出连续的变异,其F1自交后代F2代植株的果穗中约有1/64像玉米,约有1/64像墨西哥类蜀黍。下列叙述正确的是( )
A.杂交育种可将玉米和墨西哥类蜀黍两个物种的优良性状集中在一起
B.与果穗的表现型相关的等位基因数有6对
C.种植墨西哥类蜀黍的过程中,该种群的基因频率发生定向改变
D.长枝的玉米比侧枝的墨西哥类蜀黍更适应自然环境
15.(2022·福建师大附中模拟预测)α-地中海贫血 (简称 α-地贫) 是由血红蛋白中的 α-珠蛋白合成异常引起的溶血性疾病。 研究显示每条16号染色体上有2个α-珠蛋白基因 (如下图), α-珠蛋白基因的个数与表现型的关系如下表。下列叙述正确的是( )
α珠蛋白基因数量(个)
4
3
2
1
0
表现型
正常
轻型α-地贫
中型α-地贫
重型α-地贫
胎儿期流产
A.α-珠蛋白基因缺失属于基因突变
B.一对轻型 α-地贫的夫妇所生子女为重型 α-地贫的概率是1/4
C.若一对夫妇均为中型 α-地贫患者则其后代表现型可能有3种
D.一对中型 α-地贫夫妇后代有重型患者,则该夫妇基因在染色体上的分布相同
16.(2022·上海浦东新·二模)杜洛克猪的皮毛颜色由常染色体上两对独立遗传的基因(R、r和T、t)控制,相关基因型及表现型如表。若将基因型为RrTt的雌雄个体杂交,所得子代表现型中红色:沙色:白色的比例为( )
基因型
rrtt
R_tt rrT_
R_T_
表现型
白色
沙色
红色
A.1:2:1 B.9:6:1 C.9:4:3 D.12:3:1
17.(2022·浙江绍兴·二模)某同学利用下面5个小桶(编号①~⑤)及其中带有符号的小球进行“模拟杂交实验”。
下列相关叙述正确的是( )
A.从①中取出的小球与⑤中取出的小球组在一起,模拟两对相对性状杂交实验中F1产生F2的受精过程
B.从①和③中取出的小球组合,再与②和④取出的小球组合组在一起,模拟两对相对性状的杂交实验
C.从④中取出的小球和⑤中取出的小球组在一起,模拟一对相对性状F1测交实验的受精过程
D.实验材料能模拟两对相对性状正交实验中的F1与反交实验中的F1产生的雌配子存在差异
18.(2022·广东·华南师大附中模拟预测)X染色体和Y染色体是一对同源染色体,图1表示X和Y染色体上的同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ)。图2表示某遗传病的一个家系图,控制该病的基因可能位于常染色体上,也可能位于图1中的Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ区段上。下列说法不正确的是( )
A.该遗传病一定不是常染色体显性遗传病
B.图2中,第Ⅰ代和第Ⅱ代中的女性一定都是杂合子
C.若控制该病的基因位于常染色体上,则Ⅲ2为致病基因携带者的可能性为1/3
D.若控制该病的基因位于图1的Ⅰ区段,则Ⅲ2为致病基因携带者的可能性为1/2
19.(2022·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测)如图是某家系的一种遗传病系谱图,其中II3不携带致病基因。经过对患者体内蛋白质的分析可知,患者体内JAGGED1蛋白质从第807位氨基酸开始发生改变,并且在第819位氨基酸处提前终止。下列关于该遗传病的分析,正确的是( )
A.该遗传病的遗传方式为伴X染色体显性遗传
B.发病的根本原因是基因中发生了碱基对的替换
C.分析图示可知,图中的患者均为杂合子
D.II3和II4再生育一个患病男孩的概率为1/2
20.(2022·浙江·温州中学模拟预测)杜氏肌营养不良(DMD)是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病,男性中发病率约为1/4000。甲、乙家系中两患者的外祖父均表现正常,家系乙II-2还患有红绿色盲。两家系部分成员DMD基因测序结果(显示部分序列,其他未显示序列均正常)如图。下列叙述错误的是( )
A.家系甲Ⅱ-1和家系乙Ⅱ-2分别遗传其母亲的DMD致病基因
B.人群中女性DMD患者频率远低于男性,女性中携带者的频率约为1/2000
C.若家系乙Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育一个儿子,儿子患两种病的概率比患一种病的概率高
D.不考虑其他突变,家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为1/8
21.(2022·辽宁·模拟预测)镰状细胞贫血是人体内编码血红蛋白的基因发生错误造成的,它是常染色体单基因(βS)遗传病。现有一对正常夫妻已生育了女孩①和男孩②,妻子还怀有一个未出生的胎儿③,一家人基因检测放射自显影结果如下图所示,据此判断下列说法不正确的是( )
A.父亲和母亲的基因型都是βAβS,其中βS是隐性
B.判断女孩①的基因型为βAβA的依据是胶片上只跑出了βA的条带
C.胎儿③是女孩患病的概率为1/8,受精卵形成时性别就确定
D.若βS是由βA突变而来的,则突变位点在中间的切割位点上
22.(2022·天津·芦台二中模拟预测)科学家研究发现突变型棒眼果蝇的出现与常染色体上的两个基因发生突变有关,突变情况如下表所示。已知赖氨酸的密码子为AAA、AAG,谷氨酰胺的密码子为CAA、CAG。将突变型棒眼果蝇与野生型圆眼果蝇杂交,F1均为圆眼果蝇,F1雌雄交配,测得F2中圆眼果蝇有450只,棒眼果蝇有30只。下列叙述正确的是( )
突变基因
Ⅰ
Ⅱ
蛋白质变化
某个位点的赖氨酸替换为谷氨酰胺
多肽链长度比野生型果蝇的长
A.突变基因Ⅰ的模板链中所发生的碱基变化为A→C
B.导致Ⅱ中蛋白质变化的原因可能是突变基因Ⅱ的终止密码子延后出现
C.控制眼形的基因Ⅰ、Ⅱ中的一个基因发生突变对性状无影响
D.F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为3/16
23.(2022·湖南·宁乡市教育研究中心模拟预测)玉米(2n=20)是一年生雌雄同株异花传粉的植物。现阶段我国大面积种植的玉米品种均为杂合子,杂交种(F1)的杂种优势明显,在高产、抗病等方面杂合子表现出的某些性状优于其纯合亲本,但在F2会出现杂种优势衰退现象。回答下列问题:
(1)F2发生杂种优势衰退的原因可能是F1在形成配子时发生了等位基因分离,使F2出现一定比例的____________所致。
(2)玉米的大粒杂种优势性状由一对等位基因(A、a)控制,现将若干大粒玉米杂交种子随机平均分为甲、乙两组,在相同条件下隔离种植,甲组进行___________(自交/随机传粉),乙组进行______(自交/随机传粉),假设所有的种子均正常发育,理论上第3年种植时甲组和乙组杂种优势衰退率(小粒所占比例)分别为1/2、3/4。
(3)少一条4号染色体的单体玉米可以正常生活且能正常减数分裂,可用于遗传学研究,无4号染色体的玉米植株不能存活。玉米的抗病(E)对感病(e)是显性,位于某对常染色体上,现有感病正常植株、抗病纯合正常植株和纯合的抗病4号染色体单体植株作为实验材料,探究抗病基因是否位于4号染色体上。
实验思路:
用________________作为亲本杂交获得F1,观察并统计F1中抗病植株与感病植株的比例。
预测结果与结论:
若F1中抗病植株∶感病植株=___________,则说明抗病基因不在4号染色体上;
若F1抗病植株∶感病植株=____________,则说明抗病基因在4号染色体上。
24.(2022·安徽·滁州市第二中学模拟预测)为系统解析北京鸭在品种改良过程的基因组遗传和机制,研究人员利用纯合绿头野鸭(棕褐羽、体格小)和北京鸭(白羽、体格大)为材料进行实验,部分杂交实验结果见下表。回答下列问题:
杂交组合
F1
F2
多对(♀)绿头野鸭×北京鸭(♂)
体格大
棕褐羽
体格大962只,体格小64只
棕褐羽:♀326只,♂328只
白羽:♀111只;♂115只
多对(♂)绿头野鸭×北京鸭(♀)
体格大
棕褐羽
体格大952只,体格小63只
棕褐羽:♀355只,♂361只,
白羽:♀118只,♂122只
(1)由实验结果可知,控制鸭羽色性状的基因位于___________(填“常”或“X”)染色体上。
(2)研究表明,控制鸭体型大小的基因位于两对常染色体上,且独立遗传(相应的基因用A/a、B/b表示),亲本绿头野鸭和北京鸭的基因型分别为___________。F2中体格大的个体基因型有___________种,其中纯合子所占的比例为___________。
(3)研究发现,鸭群中出现一种突变体,控制羽色的基因(用Y/y表示)所在的8号染色体缺失一个片段m(基因Y/y不在m片段上)。缺失m片段的染色体记为e,未缺失片段m的染色体记为E,如图所示。研究还发现,只含e染色体的精子死亡,而只含e染色体的卵细胞可正常受精发育。为了判断基因Y/y在染色体E、e上的分布情况,研究人员让基因型杂合的突变体雌鸭与杂合的突变体雄鸭相互交配得到F1,观察并统计F1的表现型及比例。请预测结果并得出结论:___________。
25.(2022·广东·柳州市第三中学模拟预测)某雌雄同株的二倍体植物的花色有白色、红色、紫色和粉红色,受A/a、B/b基因控制,其花色控制途径如图所示。植株茎的高度由C/c基因控制。如表是某小组用8株植株所做的4组杂交实验的结果。请回答下列问题:
组别
亲本组合
F1的表型及比例
甲
红花×红花
紫花
红花
粉红花
白花
3/16
6/16
3/16
4/16
乙
高茎×高茎
高茎
矮茎
3/4
1/4
丙
紫花高茎×白花矮茎
全为红花高茎
丁
粉红花高茎×紫花高茎
全为红花高茎
(1)针对花色基因的遗传而言,该植物种群中,开粉红花植株的基因型是______________,写出粉红花形成的机制:__________________。
(2)若只考虑植株茎的高度,让乙组杂交子代中的全部高茎植株自交产生F2,F2中的全部高茎植株自交,则F3中纯合高茎植株所占的比例为_______。
(3)为了探究C、c基因与A、a和B、b基因在染色体上的位置的关系,该小组进行了假设,其提出的假说之一是:A、a基因与C、c基因可能在同一对同源染色体上,B、b基因在另一对同源染色体上。根据上述实验结果,该小组最多还能提出________种合理的假说。从表中选择植株做亲本,设计一组简单的实验来检验假说的正确性(不考虑交叉互换及突变)。
实验思路:_________________________________________________________。
预期结果及结论:若___________________________________________,则假说一正确;否则,假说一错误。
26.(2022·四川内江·三模)某性别决定为XY型的植物,其花瓣颜色有红色和白色(相关基因用A、a表示),花瓣层数有重瓣和单瓣(相关基因用B、b表示)。现将纯合红花重瓣植株与纯合白花单瓣植株作亲本进行杂交,F1相互交配,F2的表现型及比例如下表。回答下列问题(不考虑X和Y染色体的同源区段):
F2
红色重瓣花
红色单瓣花
白色重瓣花
白色单瓣花
雌株
3/4
0
1/4
0
雄株
3/8
3/8
1/8
1/8
(1)分析实验结果可知,控制花瓣颜色和花瓣层数的两对基因遵循基因的_____________________________定律,判断依据是__________________________________。亲本中纯合红花重瓣植株与纯合白花单瓣植株的基因型分别是__________________________________。
(2)该植株另有一对相对性状全缘叶和缺刻叶(相关基因用D、d表示),在上述杂交中F1均表现为全缘叶。为探究F1中基因D、d和基因A、a的位置关系,研究人员对F1进行测交,其子代的表现型及比例为红花缺刻叶:白花全缘叶=1:1,由此可推测__________________________________。
请以题干中出现的植物为实验材料,设计实验证实该推论成立,简要写出实验思路并预期实验结果:__________________。
27.(2022·内蒙古·海拉尔第二中学模拟预测)生物的一对相对性状可受一对或多对等位基因控制。某二倍体植物野生型为红花,科研人员选育甲、乙、丙三个基因型不同的白花突变型进行实验,根据相关实验结果,回答下列问题(基因完全显性,用A/a、B/b……表示,不考虑交叉互换现象,不考虑复等位基因):
(1)科研人员让三种突变型白花植株分别自交,若后代均未出现性状分离,一般情况下,说明___________________。
(2)科研人员分别将三种纯合白花品系进行杂交,结果如下:甲×乙→白花,甲×丙→红花,乙×丙→白花,据此推断花色性状不可能由一对等位基因控制,原因是______________。
(3)现已证实三种白花品系均为纯合,科研人员分别用三种白花品系与某红花品系丁(每对等位基因均杂合)杂交,甲×丁→1红花:3白花,乙×丁→1红花:7白花,丙×丁→1红花:1白花,根据实验结果推断花色性状的遗传遵循______定律,且至少由_____对等位基因控制。
(4)科研人员在大量种植纯合红花品系时,偶然发现了一株白花植株,让其自交,后代均表现为白花。假设白花植株与纯合红花品系只有一对等位基因存在差异,若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的,还是属于上述3个白花品系中的一个,则可让其杂交,观察子代花色,若_________________,说明该白花植株是新等位基因突变形成的;若________________,说明该白花植株属于这3个白花品系之一。
28.(2022·湖北·模拟预测)普通小麦有6个染色体组(AABBDD),分别来自三个不同的物种。普通小麦在减数分裂过程中仅来自同一物种的同源染色体联会。普通小麦既能自花传粉也能异花传粉,但人工杂交十分困难。我国科学家从太谷核不育小麦中精准定位了雄性不育基因PG5,该基因相对于可育基因为显性且位于一对同源染色体上,含该基因的花粉不育。回答下列问题:
(1)太谷核不育小麦的发现为人工杂交省去__________________________的步骤,杂交过程中纯合的太谷核不育小麦可作为 _________ (填“父本”或“母本”)
(2)若将一个PG5基因导入受体细胞并培育成植株,那么该植株与正常的植株杂交,F1的所有植株随机受粉,则F2表型及比例为_________________,预测F2的所有植株随机受粉,F3中PG5基因的基因频率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。将两个PG5基因导入受体细胞并培育成植株,其产生的花粉中可育花粉的比例可能为_____________ 。
(3)在同一片试验田混合种植纯合太谷核不育小麦:杂合太谷核不育小麦:可育小麦=1:1:2,则F1中雄性可育小麦比例为 ______________ 。
(4)科学家发现一株纯合野生可育小麦表现为抗白粉病,且该性状是由隐性基因pm12决定的,现有纯合不抗白粉病太谷核不育小麦若干,请设计实验探究抗白粉病基因pm12与PG5基因是否位于同一对染色体上,写出实验思路并预测实验结果及结论。
实验思路:___________________________________________________________
实验结果及结论:______________________________________________________
29.(2022·湖北·华中师大一附中模拟预测)兔的毛色是一种重要的遗传标记,在育种和生产中有广泛的应用价值。研究表明,毛色由毛囊细胞产生的黑色素决定,黑色素分为真黑素(表现为黑色或棕色)和褐黑素(表现为黄色或红色)两类,由于黑色素的种类和分布不同,造成毛色不同。现已发现至少10个位点的基因参与了家兔的毛色形成,这些基因都位于常染色体上,其中三对等位基因分别为A/a、B/b和C/c。请分析回答:
(1)A/a、B/b和C/c相关基因型和毛色的对应关系见图1。据图1推测基因a的功能是_________,基因b的功能是___________,基因c的功能是__________。(填序号)
①使兔毛显黑色 ②使兔毛显褐色 ③使色素均匀分布 ④使色素不均匀分布 ⑤使中段黄色区宽度正常 ⑥使中段黄色区宽度变大 ⑦抑制所有色素合成 ⑧不抑制色素合成
(2)毛囊中产生真黑素和褐黑素的调控模式见图2。已知基因A表达产物为信号蛋白(ASP),基因a不能表达出ASP。ASP可阻止α-促黑色素细胞激素(α-MSH)与细胞膜上的黑素皮质激素受体(MC1R)的结合,从而使细胞内酪氨酸酶(TYR)含量降低。据图2分析,在野鼠色毛发生长的前期(1~3天)、中期(4~6天)、后期(6天以后)三个阶段中,A基因的表达情况分别是_____________(用“表达”或“不表达”描述)。
(3)基因c的等位基因除C(野生型)外,还有cchd(深青紫蓝)和cchm(浅青紫蓝)。已知C对c为显性,即C>>c,请以纯合家兔为亲本,通过杂交实验证明cchd、cchm、c之间的显隐性关系为cchd>cchm>c,实验思路(含预期结果及结论)是____________________________________。
(4)在生产中,人们发现白色兔与白色兔交配后代中经常出现有色兔,对此现象最合理的解释是____________________________。
30.(2022·江苏·模拟预测)果蝇是实验室中常用的遗传学实验材料。果蝇的性别决定方式为XY型,其中性染色体组成为XX、XXY表现为雌性,XY、XYY、XO的表现为雄性,其余组成均致死。下表表示果
蝇的部分性状及基因所在的染色体。请回答下列问题:
影响部分
性状表现
基因符号
所在染色体
翅型
长翅、残翅
Vg、vg
Ⅱ
眼色
红眼、白眼
W、w
X
翅型
长翅、小翅
M、m
X
(1)摩尔根利用在一群红眼果蝇中发现的一只白眼雄果蝇,做了著名的“摩尔根果蝇杂交实验”,即用红眼雌果蝇与该白眼雄果蝇杂交得到F1,再让F1自由交配得到F2.基于F2的实验结果,摩尔根提出了_____的“假说”,并预测了测交的实验结果。
(2)摩尔根的学生重复做了红眼雄果蝇与白眼雌果蝇的杂交实验,发现子代2000~3000只红眼雌果蝇中会出现一只“白眼雌果蝇”,同时又在2000~3000只“白眼雄果蝇”中会出现一只红眼雄果蝇。实验中出现上述例外的原因是_____的生殖细胞在减数第一次分裂过程中_____,发生了染色体数目变异。若该亲本产生的异常配子可以受精,则其后代中无法成活的个体的性染色体组成为_____(缺失的染色体用“O”表示)。实验结果_____(填“能”或“不能”)证明基因在染色体上。
(3)显微镜观察发现某“白眼雌果蝇”有三条性染色体,其基因型应为_____。进一步将其和野生型的红眼雄果蝇进行交配,若XY和XX联会的概率相等,推测其子代表现型及比例应为_____;若XY联会的概率远低于XX联会,推测其表现型为_____的子代比例会明显增加。
(4)果蝇的翅型有3种类型:长翅、小翅和残翅,由两对等位基因共同决定,当个体中Vg和M基因同时存在时,表现为长翅,Vg基因不存在时,表现为残翅,其余表现为小翅。现用纯合的长翅与残翅果蝇杂交得到F1,F1出现小翅,F1雌雄果蝇交配得到F2,则F2翅型及比例为_____。
31.(2022·全国·模拟预测)豁眼鹅(ZW型)是我国著名的白鹅品种,控制其雏鹅绒毛颜色的黄色基因(H)和浅褐色基因(h)是一对等位基因,白化基因(c)位于常染色体上,当c基因纯合时绒毛为白色,如图为豁眼鹅杂交过 程的遗传图谱,且Ⅰ2个体不携带h基因。请回答下列问题:
(1)控制雏鹅绒毛颜色的基因H/h/位于_______染色体上,H/h/和C/c这两对等位基因的遗传遵循_______定律。雄性群体中浅褐色绒毛雏鹅个体所占的比例_______(填“大于” “小于”或“等于”)雌性群体中浅褐色绒毛雏鶴个体所占的比例。
(2)II4为纯合子的概率是_______。若II1和Ⅰ13杂交,则生育黄色绒毛豁眼鹅的概率是_______。
(3)Ⅲ2的基因型为_______,其黄色基因H来自第I代的_______号个体。
32.(2022·河南开封·模拟预测)血友病A是一种典型的伴X染色体单基因遗传病,相关基因用H/h表示。正常基因编码一种与凝血有关的蛋白质——凝血因子VIII,缺乏该因子将导致血液凝结功能出现障碍。如图是某血友病A患者的家系图。回答下列问题:
(1)调查该病的遗传方式时,应在_________中进行调查。IV5的致病基因最终来源于________。
(2)若基因型分别与IV1、IV4相同的两人婚配,则生出血友病A孩子的概率是____________,血友病A孩子的基因型为________________。
(3)研究发现,女性的两条X染色体有一条会随机失活,失活性染色体在生殖细胞中会恢复活性,遗传给子代。杂合子有时会出现轻症血友病A表现型。IIl2出现轻症血友病A表现型,其父亲正常。III2患病的原因可能是______________________________;IV1正常的原因可能是_____________________。
(4)为积极响应我国“三孩政策”,III5已怀孕第三胎,就该病来说是否需要进行产前诊断,并请说明理由。_____________________________________
33.(2022·青海·海东市第一中学一模)果蝇存在亮红眼、朱红眼、朱砂眼和猩红眼等单基因突变类型,a(朱红眼)、b(朱砂眼)和d(猩红眼)基因分别位于2号染色体、X染色体和3号染色体上。研究人员利用纯合果蝇设计了相关实验研究上述眼色类型的遗传关系,假设E或e基因控制亮红眼,不考虑X、Y染色体的同源区段,请分析回答下列问题:
(1)亮红眼果蝇与野生型果蝇进行正反交,F1均为野生型,F1自由交配,F2中野生型∶亮红眼=3∶1,说明______。
(2)一对亮红眼雄蝇、朱红眼雌蝇杂交,F1全为野生型,F1自由交配,F2中野生型∶突变型=9∶7,说明控制亮红眼与朱红眼的基因位于______对同源染色体上,遵循______定律。
(3)在上述实验的基础上,亮红眼雄蝇与朱砂眼雌蝇杂交,F1雄蝇的基因型为______。亮红眼果蝇与猩红眼果蝇杂交获得F1,F1自由交配获得F2,F1、F2中没有出现野生型和不同于亲本的新类型,不考虑突变,请推测亮红眼基因与猩红眼基因的关系并设计实验进行验证______(简要写出实验思路并预测实验结果)。
34.(2022·山东·胜利一中模拟预测)果蝇的红眼与紫眼受基因D、d控制,灰体与黑檀体受基因H、h控制,这两对基因独立遗传。取A、B两个培养瓶,选取红眼黑檀体雌果蝇和紫眼灰体雄果蝇若干放入A培养瓶中,再选取紫眼灰体雌果蝇和红眼黑檀体雄果蝇若干放入B培养瓶中,分别置于常温下培养。一段时间后,两瓶内F1果蝇均表现为红眼灰体。请回答下列问题。
(1)红眼与紫眼是果蝇眼色的不同表现类型,属于_______________,控制该眼色的基因位于_______________(填“常”、“X”或“Y”)染色体上,判断的依据是_______________。
(2)放入A瓶的红眼黑檀体基因型为_______________,B瓶内羽化的F1果蝇基因型为_______________。
(3)将A瓶中的F2红眼灰体雄果蝇与B瓶中的F2紫眼灰体雌果蝇移入新的培养瓶内培养,一段时间后,所得后代中雌果蝇的表现型及比例为_______________。
(4)观察发现各代果蝇的翅型均为直翅,但在连续繁殖中偶尔出现一只裂翅雄果蝇。将其与直翅雌果蝇杂交,后代出现若干裂翅与直翅的雌雄果蝇。选用灰体裂翅雌果蝇与黑檀体直翅雄果蝇杂交,F1果蝇中灰体裂翅194只、灰体直翅203只;选用F1灰体裂翅雌果蝇与黑檀体直翅雄果蝇杂交,F2果蝇中灰体裂翅164只、黑檀体直翅158只。据此推测,控制翅型的基因与体色的基因的位置关系最可能是_______________,而F2只出现两种表现型的原因_______________。
(5)将裂翅雌雄果蝇分成多组杂交,发现其中大多数杂交组合获得的子代中裂翅占2/3,出现该现象的原因是_______________。在观察中,偶尔发现有一个组合的子代均为裂翅,让这组子代裂翅雌雄果蝇继续杂交,所得后代仍均为裂翅,推测出现该现象的原因是_______________。
35.(2022·湖北·蕲春县第一高级中学三模)小鼠的毛色是由小鼠毛囊中黑色素细胞合成的色素控制的。酪氨酸是合成色素的前体物,酪氨酸在酪氨酸激酶的作用下可以合成多巴醌,B基因控制酪氨酸激酶的合成,b基因无法合成酪氨酸激酶,表现为白化小鼠,D基因可以表达黑色素合成酶,可以将多巴醌合成黑色素,d基因无法表达黑色素合成酶,多巴醌会转化成棕黄色素。B基因与D基因位于两对常染色体上。
(1)为探究某只白化雌鼠是否能表达成黑色素合成酶,选用基因型为_______________的雄鼠与该雌鼠杂交,若子代的表现型及比例为棕黄色:白色=1:1,说明该白化雌鼠不能表达黑色素合成酶。
(2)在实验室种群中,小鼠始终自由交配,经多代培养后,种群中棕黄色小鼠占全体小鼠的比例为31.36%,黑色小鼠占全体小鼠的比例为32.64%,则B基因频率为_______________。从该种群中随机选取一只黑色雌鼠和一只棕黄色雄鼠交配,产生的子代为白化雌鼠的概率是___________。(填写下面选项前的字母)
A.9/64 B.9/100C.9/128D.9/200
(3)科研人员在上述种群中发现了一只褐色雌鼠甲和一只褐色黑色相间的雌鼠乙。经过基因检测发现控制褐色性状的基因Avy,该基因的表达产物可以抑制多巴醌合成黑色素,并使多巴醌转化为褐色素。黑褐相间小鼠体内存在Avy基因的等位基因A,A基因的表达产物也可以催化合成褐色素,但受毛囊周期调控,毛囊退化时,A基因不表达,毛囊生长时,A基因表达。Avy基因表达不受毛囊周期调控。推测,基因型为AvyABBDD的小鼠表现型为______________,理由是_______________。
(4)已知B基因和Avy基因分别位于1号和2号常染色体上。科研人员利用小鼠甲、小鼠乙和基因型为aaBbDd的黑色雄鼠丙(其中a基因和Avy、A基因互为等位基因,a基因不表达催化合成褐色素的酶),进行了如下杂交实验:
杂交组合
亲本
子代表现型及比例
1
褐色雌鼠甲×黑色雄鼠丙
黑:褐:白=3:3:2
2
黑褐相间雌鼠乙×黑色雄鼠丙
黑褐相间:黑=1:1
3
组合1子代某黑色雌鼠丁×黑色雄鼠丙
黑:棕黄=3:1
由上述杂交结果可以推断,甲基因型为________________,乙基因型为________________。
上述杂交实验无法确定推测:D基因不在2号染色体上。为了证实该推测,请利用(4)中涉及的小鼠设计杂交实验,并写出预期实验结果________(非白化小鼠的表现型及比例)。
36.(2022·山东·济南一中模拟预测)根据遗传学知识,回答以下问题。
Ⅰ.某XY型性别决定的植物,其花的颜色红花和黄花是由等位基因(A、a)控制,等位基因(B、b)会影响红花个体颜色的深浅,两对等位基因独立遗传。现有红花雌性与黄花雄性亲本杂交,F1全为黄花,F1随机交配,F2表现型及数量如下表。
F2
黄花
红花
深红花
雌性个体(株)
299
102
0
雄性个体(珠
302
50
51
(1)等位基因(A、a)位于___________染色体上,其中A基因控制___________花,等位基因(B、b)位于___________染色体上。
(2)这对亲本的基因型为:父本___________,母本___________。
(3)F2表型为黄花的雄性个体的基因型共___________种,F2表型为黄花的雌性个体中纯合子占___________。
Ⅱ.果蝇的长翅(D)与残翅(d)为常染色体上的一对等位基因控制的相对性状。基因型为DD或Dd的幼虫所处环境温度为25°C时,发育为长翅;所处环境温度为37°C时,发育为残翅。某生物兴趣小组在模拟一对相对性状杂交实验时,选用的亲本组合为DD×dd,在众多F1发现了一只残翅果蝇,其产生原因可能有三种;①单纯由环境温度影响导致的,②基因突变导致的,③缺少一条染色体导致的。已知缺少一对同源染色体的果蝇致死,现提供甲、乙、丙、丁四种果蝇,欲通过一次杂交实验鉴定其产生的原因,简要写出实验思路,并预期实验结果及结论。
(4)实验思路:a.让该残翅果蝇与___________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)的异性果蝇杂交。b.___________环境下生长发育,观察后代的表型及比例。
(5)预期实验结果及结论:
A.若后代的表型及比例为___________,则该果蝇是单纯由环境温度影响导致的;
B.若后代的表型及比例为___________,则该果蝇是基因突变导致的;
C.若后代的表型及比例为___________,则该果蝇是缺少一条染色体导致的。
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