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2025届高考 一轮复习 人教版 基因分离定律的遗传特例分析 课件(多选版)
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这是一份2025届高考 一轮复习 人教版 基因分离定律的遗传特例分析 课件(多选版)，共60页。PPT课件主要包含了显性的相对性，左旋或右旋，全是左旋，全是右旋，考点三致死效应，悟高考•瞻动向等内容，欢迎下载使用。
考点一 复等位基因与显性的相对性
【精研·破疑难】【命题研究】【典例】若同源染色体同一位置上等位基因的数目在两个以上,就称为复等位基因。例如,人类ABO血型系统有A型、B型、AB型、O型,由IA、IB、i三个复等位基因决定,基因IA和IB对基因i是完全显性,IA和IB是共显性。下列叙述错误的是( )A.人类IAIB基因型表现为AB型血,IAIA和IAi都表现为A型血B.一个正常人体内细胞中一般不会同时含有三种复等位基因C.IA、IB、i三个复等位基因在遗传时不遵循基因分离定律D.A型血的男性和O型血的女性婚配生下的孩子,其血型最多有2种可能聚焦考查点:复等位基因,共显性,人类血型遗传。
【解析】选C。分析可知,IA和IB对i基因均为完全显性,IA和IB为共显性,故人类IAIB基因型表现为AB型血,IAIA和IAi都表现为A型血,A正确;一个正常人体内细胞中一般不会同时含有三条同源染色体,所以一般不会同时存在三种复等位基因,B正确;由于IA、IB、i三个复等位基因只能有其中两个基因位于一对同源染色体上,所以它们的遗传遵循基因的分离定律,C错误;A型血的男性基因型为IAi或IAIA,O型血的女性基因型为ii,二者婚配生下的孩子的基因型最多为IAi、ii,共有2种可能,D正确。
【破解策略】显性的相对性1.复等位基因题目的解法:(1)准确理解复等位基因的内涵:①含义:同源染色体的同一位点上的等位基因超过两个。②实例:人类ABO血型有三个复等位基因,分别是IA、IB、i,显隐性关系为IA=IB>i。
(2)利用分离定律解答复等位基因类题目:①确定复等位基因的显隐性关系,如A>A1>A2。②利用显隐性关系和分离定律,解答相关题目。
【精练·提能力】1.(2024·邯郸模拟)某动物的肤色由等位基因A+、A和a决定,A+(纯合会导致胚胎致死)决定黑色,A决定灰色,a决定白色,且A+对A是显性,A对a是显性。下列说法正确的是( )A.A+、A和a基因的碱基序列不同但在染色体上的位置相同,遵循基因的自由组合定律B.灰色雌雄个体杂交后代出现白色是因为等位基因分离C.一对A+a亲本杂交,预期一窝会生9只,表型不可能全为黑色D.在一个种群中,该动物肤色的基因型最多有6种
【解析】选B。某动物的肤色由等位基因A+、A和a决定,它们为复等位基因,遗传时遵循基因的分离定律。A+、A和a属于等位基因,在同源染色体上的位置相同但碱基序列不同、功能不同,A+、A和a互为等位基因,遵循基因的分离定律,A错误;灰色雌雄个体杂交后代出现白色属于性状分离,根本原因是亲本减数分裂形成配子时,发生等位基因分离,基因型为a的雌、雄配子受精形成aa,B正确;基因型均为A+a的一对亲本交配后代为1/4A+A+(死亡)、1/2A+a、1/4aa,根据概率,由于子代的数量较少,故产下的9只可能全表现为黑色(A+a),C错误;由于基因A+纯合时会导致在胚胎时期死亡,所以该动物种群中存活动物毛色的基因型有A+A、A+a、AA、Aa、aa,共5种,D错误。
2.(多选)镶嵌显性是我国遗传学家谈家桢在研究异色瓢虫斑纹遗传特征时发现的一种遗传现象,即双亲的性状在F1同一个体的不同部位表现出来,形成镶嵌图式。如图是异色瓢虫两种纯合子杂交实验的结果,下列有关叙述正确的是( )A.瓢虫鞘翅斑纹的遗传遵循基因分离定律B.F2中的黑缘型与均色型均为纯合子C.除去F2中的黑缘型,其他个体间随机交配,F3中新类型占2/9D.新类型个体中,SA在鞘翅前缘为显性,SE在鞘翅后缘为显性
【解析】选A、B、D。瓢虫鞘翅斑纹由一对等位基因控制,其遗传遵循基因的分离定律,A正确;F1个体间自由交配,F2中应出现三种基因型,SASA∶SASE∶SESE=1∶2∶1,根据图中信息可知,黑缘型与均色型均为纯合子,B正确;除去F2中的黑缘型,新类型和均色型个体比例为2∶1,个体间随机交配,产生配子种类及比例为SA∶SE=1∶2,F3中新类型占2×2/3×1/3=4/9,C错误;F1表现为鞘翅的前缘和后缘均有黑色斑,说明SA在鞘翅前缘为显性,SE在鞘翅后缘为显性,D正确。
【加固训练】1.如果用纯种红牡丹与纯种白牡丹杂交,F1为粉红色,有人认为这符合融合遗传理论,也有人认为这是不完全显性遗传的结果。为探究上述问题,下列做法不正确的是( )A.用纯种红牡丹与纯种白牡丹再杂交一次,观察后代的花色B.让F1进行自交,观察后代的花色C.对F1进行测交,观察测交后代的花色D.让F1与纯种红牡丹杂交,观察后代的花色
【解题指南】解答本题的关键是理解基因融合:若发生基因融合现象,则后代不会发生性状分离。【解析】选A。用纯种红牡丹与纯种白牡丹再杂交一次,其后代仍然是粉红色,无法确定是否发生了融合,A错误;让F1进行自交,若后代发生性状分离,比值为1∶2∶1,可以证明不是融合遗传,B正确;让F1与纯种白牡丹或者红牡丹杂交,其中一个杂交组合为测交,后代发生性状分离,比值为1∶1,可以证明不是融合遗传,C、D正确。
2.某种开紫花的植物有雌株、雄株和两性植株三种性别类型,受一组复等位基因A、A+、a控制,其中A基因存在时表现为雌株,不含A基因但含有A+基因时表现为两性植株,只含a基因时表现为雄株。下列关于该植物的叙述正确的是( )A.不考虑突变的情况,该植物群体中雌株的基因型有AA、Aa、AA+B.该植物雌株和两性植株杂交所产生的后代最多有两种性别类型C.该植物中的雌株与雄株杂交,子代两性植株所占比例为1/4D.基因型为A+a的植株自交两代,理论上F2中雄株所占比例为1/6
【解析】选D。根据题意可知,A基因存在时表现为雌株;不含A基因但有A+基因时表现为两性植株,则两性植株的基因型为A+A+、A+a;只含a基因时表现为雄株,雄株的基因型为aa;但由于雄株不能产生基因型为A的配子,因此雌株中不可能有基因型为AA的个体,所以没有AA的雌株纯合体,A错误。该植物雌株Aa和两性植株A+a杂交所产生的后代有AA+、Aa、A+a、aa,最多有三种性别类型,B错误。由于雌株一定为杂合子(Aa或A+A),无法确定Aa与A+A所占比例,无法计算,C错误。基因型为A+a的植株自交一代,F1中A+A+∶A+a∶aa=1∶2∶1,其中aa不能自交而被淘汰,F1再自交一代,F2中雄株均来自A+a植株,故F2中雄株所占比例为2/3×1/4=1/6,D正确。
3.金鱼草的花色由一对等位基因控制。选择红花植株(RR)与白花植株(rr)进行杂交实验,如图所示。下列叙述正确的是( )A.F2的表型不能反映它的基因型B.F2中粉红色花所占比例的理论值为1/3C.基因R对基因r为完全显性D.金鱼草花色的遗传符合分离定律
【解析】选D。子二代的基因型及比例是RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,分别表现为红花、粉红色花、白花,因此表型可以反映它的基因型,A错误;子二代粉红色花是Rr,占1/2,B错误;由于Rr表现为粉红色花,RR为红花、rr为白花,因此R对r为不完全显性,C错误;由题意可知,金鱼草花色由1对等位基因控制,符合分离定律,D正确。
考点二 性别对性状的影响
【精研·破疑难】【命题研究】【典例】“母性效应”是指子代某一性状的表型由母体的染色体基因型决定,而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖;但若单独饲养,也可以进行自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分,旋转方向符合“母性效应”,遗传过程如图所示。
(1)该实验______(填“能”或“不能”)证明表型由基因与环境共同决定。母本中的D基因决定的子代性状是______(填“右旋”或“左旋”)。基因型是dd的椎实螺,它的表型是____________。 【解析】(1)由题目提供的遗传图解可知:该实验子代某一性状的表型由母体核基因型决定,并未证明表型与环境的关系;螺壳表现为左旋,说明母本的基因型为dd,故表现为螺壳左旋的子代基因型为dd或Dd;螺壳表现为右旋,说明母本的基因型为DD或Dd,则表现为螺壳右旋的子代基因型为DD、Dd或dd。
(2)欲判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意的右旋椎实螺作父本进行交配,统计杂交后代的性状。若子代表型是__________,则该左旋椎实螺为纯合子;若子代表型是__________,则该左旋椎实螺为杂合子。图中F2自交产生子代的表型中左旋与右旋的比值为______。 聚焦考查点:分离定律及母性遗传。【解析】(2)左旋螺的基因型为Dd或dd,故可以用任意右旋螺作父本与该螺杂交,若左旋螺为dd,则子代螺壳应为左旋,若左旋螺为Dd,则子代螺壳应为右旋。F2自交产生子代的表型中左旋与右旋的比值为1∶3。
【破解策略】母性效应与从性遗传1.母性效应类题目的解法:(1)准确理解母性效应的内涵:①母性效应的含义:指子代某一性状的表型仅由母本的核基因型决定,而不受自身基因型的支配,也与母本的表型无关,其正反交结果不同,但不是细胞质遗传,这种遗传不是由细胞质基因所决定的,而是由核基因表达并积累在卵细胞中的物质所决定的。
②母性效应的示例图解:(2)利用分离定律解答母性效应类题目:①确定亲本基因型。②根据母本基因型,确定子代表型。
2.从性遗传类题目的解法:(1)准确理解从性遗传的内涵:①常染色体上的基因控制的性状,在表型上受个体性别的影响。②实例: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,母羊表现为无角,其基因型与表型关系如表:
(2)利用分离定律解答从性遗传类题目:①确定性状属于从性遗传,即一对位于常染色体上的等位基因,杂合子在不同性别上呈现不同性状。②利用分离定律解决相关题目,统计性状时注意个体性别。
【精练·提能力】1.研究发现,具有一对相对性状的纯合子进行正反交实验,结果如下:实验一:♀甲×♂乙→F1呈甲性状实验二:♂甲×♀乙→F1呈乙性状不考虑基因突变和染色体变异等,为解释这一现象,某生物兴趣小组的同学提出如下假说:假说1:该对性状由细胞核内的遗传物质控制,甲为显性性状,个体的性状由母体的基因型决定,不受自身基因型的支配,即母性效应。假说2:该对性状由细胞质内的遗传物质控制,即细胞质遗传,特点为母系遗传。下列分析正确的是( )A.母性效应和细胞质遗传,F1性状一定会和母本相同B.将实验一的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,则假说2正确C.将实验二的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,则假说2正确D.将C选项中F2自交得到F3,若F3出现3∶1的分离比,则假说1正确
【解析】选D。细胞质遗传F1性状与母本相同,而在母性效应中,F1性状可以和母本不同,A错误。若假说1正确,①假设甲为显性性状(控制相对性状的等位基因为A/a),则甲的基因型为AA,乙的基因型为aa,让F1(Aa)自交得到F2,则实验一、实验二的F2均表现为甲性状,②假设甲为隐性性状,则实验一、实验二的F2均表现为乙性状;若假说2正确,实验一的F1、F2均表现为甲性状,实验二的F1、F2全为乙性状,故实验一的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,无法判断是母性效应还是母系遗传,B、C错误。若假说1正确,母性效应遵循孟德尔遗传定律,实验二中让F1(Aa)自交得F2,F2的基因型为1AA∶2Aa∶1aa,F2自交得到F3,F3表型由F2母本核基因型决定,即为乙性状∶甲性状=3∶1(或1∶3),若假说2成立,实验二的F1、F2、F3全为乙性状,D正确。
2.从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表型上受个体性别影响的现象。爱尔夏花牛的斑点颜色为从性遗传,各基因型与表型的关系如表所示,在不考虑变异的情况下,下列相关叙述正确的是( )A.斑点颜色在雌性和雄性中出现的概率没有差异B.红色公牛的子代雄性必为红色C.褐色母牛产下的红色小牛必为雌性D.若亲本均为红色,则子代雌雄个体全部表现为红色
【解析】选C。爱尔夏花牛的斑点颜色为从性遗传,由表格信息可知,基因型MM和mm在雌雄中表现没有差异,但基因型Mm在雌性中表现为红色,在雄性中表现为褐色,因此斑点颜色在雌性和雄性中出现的概率有差异,A错误;红色公牛的基因型为mm,其后代基因型可能是Mm,也可能是mm,所以其子代雄性可能是褐色,也可能是红色,B错误;褐色母牛基因型为MM,则产下的小牛基因型为Mm,若表现为红色,其性别为雌性,C正确;若亲本均为红色,则亲本公牛基因型为mm,亲本母牛基因型为Mm或mm,则子代基因型为Mm或mm,所以子代雌性全部为红色,但子代雄性为褐色或红色,D错误。
【加固训练】1.已知绵羊角的表型与基因型的关系如表所示,下列叙述正确的是( )A.公羊有角对母羊有角是一对相对性状B.无角公羊与无角母羊的后代同时出现有角和无角后代的现象叫性状分离C.绵羊角的性状遗传遵循基因的分离定律D.绵羊群体中,产生的含H的精子数与含H的卵细胞数之比为1∶1
【解析】选C。公羊有角对无角是一对相对性状,A错误;性状分离是指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状个体的现象,无角公羊为隐性纯合子,B错误;绵羊角的性状受一对等位基因控制,其遗传遵循基因的分离定律,C正确;绵羊群体中,由于精子数远多于卵细胞数,故产生的含H的精子数与含H的卵细胞数之比不为1∶1,D错误。
2.某甲虫的有角和无角受等位基因T/t控制,而牛的有角和无角受等位基因F/f控制,如表所示(子代雌雄个体数相当)。下列相关叙述正确的是( )
A.两头有角牛交配,子代中出现的无角牛为雌性,有角牛为雄性或雌性B.无角雄牛与有角雌牛交配,子代雌性个体和雄性个体中均既有无角,也有有角C.基因型均为Tt的雄甲虫和雌甲虫交配,子代中有角与无角的比为5∶3D.如果子代中雄性甲虫均为有角、雌性甲虫均为无角,则两只亲本甲虫的基因型一定为TT×TT
【解析】选A。有角牛雄性的基因型是FF、Ff,雌性是FF,如果雄牛的基因型是Ff,则子代基因型是FF、Ff,雄牛都有角,雌性既有有角的,也有无角的,A正确;无角雄牛基因型是ff,有角雌牛的基因型是FF,杂交子代基因型是Ff,雄牛有角,雌牛无角,B错误;Tt×Tt得到TT∶Tt∶tt=1∶2∶1,雌性都无角,雄性TT、Tt有角,tt无角,子代中有角∶无角=3∶5,C错误;由于甲虫雌性都无角,子代雄性都有角,说明子代基因型可能是TT、Tt,亲本基因型可能是TT×TT,也可能是TT×Tt、TT×tt,D错误。
【易错警示】从性遗传≠伴性遗传从性遗传和伴性遗传的表型都与性别有密切的联系,但它们是两种截然不同的遗传方式——伴性遗传的基因位于性染色体上,而从性遗传的基因位于常染色体上,后者基因在传递时并不与性别相联系,这与位于性染色体上基因的传递有本质区别。从性遗传的本质为:表型=基因型+环境条件(性激素种类及含量差异)。
【精研·破疑难】【命题研究】【典例】自然界配子的发生、个体的发育受多种因素制约,存在致死现象。基因型为Aa的植株自交,子代基因型AA∶Aa∶aa的比例可能出现不同的情况。下列分析错误的是( )A.若含a的花粉50%死亡,则自交后代基因型的比例是2∶3∶1B.若aa个体有50%死亡,则自交后代基因型的比例是2∶4∶1C.若含a的配子有50%死亡,则自交后代基因型的比例是4∶2∶1D.若因配子致死而导致后代出现AA∶Aa∶aa=2∶5∶3,则后代最可能是含A的雄配子死亡1/3聚焦考查点:致死效应与分离定律。
【解析】选C。若含a的花粉50%死亡,则雄配子中A占2/3,a占1/3,自交后代基因型的比例是2∶3∶1,A正确;若aa个体有50%死亡,则AA∶Aa∶aa=1∶2∶0.5,即2∶4∶1,B正确;若含a的配子有50%死亡,雌配子和雄配子中都是A占2/3,a占1/3,自交后代AA占2/3×2/3=4/9,Aa占2/3×1/3+2/3×1/3=4/9,aa占1/3×1/3=1/9,自交后代基因型的比例是4∶4∶1,C错误;一般生物雄配子数量远远多于雌配子,所以配子致死一般是雄配子致死,当含A的雄配子死亡1/3时,雄配子中A占2/5,a占3/5,则自交后代AA∶Aa∶aa=2∶5∶3,D正确。
【破解策略】分离定律中致死及其相关规律1.准确理解致死的类型:
2.用分离定律解决配子致死:(1)正推法(知致死求比例):先将无致死配子列出来,再计算致死后的比例,最后重新调整配子比例(换比)。例如a雄配子中有1/3可以存活,Aa自交,求子代的性状分离比。
结论:一对等位基因用棋盘法列举比较简单,换比后的结果雌雄配子中A和a占比之和为1。(2)逆推法(知比例求致死):可通过方程5步法解决,例如因雄配子致死而导致后代出现AA∶Aa∶aa=2∶5∶3,求雄配子致死情况。①设X:(AA+Aa)∶aa=7∶3<3∶1,说明含A的雄配子有致死,可设含A的雄配子有X%致死。②算比:A雄配子还剩1/2(1-X),a为1/2,此时A+a≠1。③换比:A占剩余雄配子的(1-X)/(2-X),a占1/(2-X),雌配子A/a各占1/2。
④列棋盘:⑤得结果:AA=1/2×(1-X)/(2-X),aa=1/2×1/(2-X),AA∶aa=2∶3,计算出X即可。
高考警示钟 (1)含A的花粉致死50%,只影响雄配子;(2)含A的配子致死50%,影响雌雄配子;(3)花粉致死50%,不会影响A和a的比例。
【精练·提能力】1.凤仙花有单瓣和重瓣两种,由一对等位基因控制,且单瓣对重瓣为显性,在开花时含有显性基因的精子半数不育而含隐性基因的精子均可育,卵细胞不论含显性还是隐性基因都可育。现取自然情况下多株杂合单瓣凤仙花自交得F1,F1中单瓣与重瓣的比值正确的是( )A.单瓣与重瓣的比值为3∶1B.单瓣与重瓣的比值为1∶1C.单瓣与重瓣的比值为2∶1D.单瓣与重瓣的比值无规律
【解析】选C。若这对等位基因用A和a表示,依题意可推知,自然情况下杂合单瓣凤仙花的基因型为Aa,由于含有显性基因的精子半数不育而含隐性基因的精子均可育,故产生的精子类型及其比例为A∶a=1∶2,产生的卵细胞的类型及其比例为A∶a=1∶1,因此杂合单瓣凤仙花自交所得F1的基因型及其比例为AA∶Aa∶aa=(1/3×1/2)∶(1/3×1/2+2/3×1/2)∶(2/3×1/2)=1∶3∶2,由于单瓣对重瓣为显性,故F1表型为单瓣与重瓣的比值为2∶1,C正确。
2.老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)为显性。有一位遗传学家在实验中发现含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞结合致死。黄鼠与黄鼠杂交,F1中同一毛色的鼠相互交配,假设每只老鼠产生子代的数目相同,F2中黄鼠和灰鼠的比例为( )A.2∶3B.1∶1C.2∶1D.3∶1
【解析】选A。黄鼠的基因型均为Aa,故黄鼠与黄鼠交配,即Aa×Aa,由于含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞结合致死,因此F1中Aa占2/3、aa占1/3。将F1中同一毛色的鼠相互交配得到F2,其中1/3aa后代仍为1/3aa;2/3Aa后代中出现性状分离,即2/3(1/4AA、2/4Aa、1/4aa),即1/6AA、2/6Aa、1/6aa,故黄鼠∶灰鼠=(1/6AA+2/6Aa)∶(1/6aa+1/3aa),由于AA死亡,故黄鼠∶灰鼠=2∶3。
【方法规律】“三步法”分析致死现象的遗传题第一步,无论是配子致死还是合子致死,均按无致死现象、遵循分离定律写出配子种类及比例,并书写遗传图解;第二步,根据题目信息“划掉”遗传图解中致死配子或个体;第三步,根据“划掉”后的情况调整配子或个体基因型前的“系数”,分析得出正确答案。
3.(多选)在一块试验田里,某两性花植物群体中偶尔出现了几株白化苗,它们因不能进行光合作用而很快死亡。为研究白化性状出现的原因,研究人员选取试验田中的正常植株,让其自交后收获种子,播种到不同的田地里,发现正常苗∶白化苗均接近5∶1。下列叙述错误的是( )A.原试验田中正常植株均为杂合子B.该植物白化性状可能是由一对隐性基因控制的C.可将白化苗自交,以确定白化性状的遗传方式D.出现白化苗可能是由于土壤中缺乏某种无机盐
【解析】选A、C、D。由题可知,正常植株自交后代中正常苗∶白化苗=5∶1,说明亲代的正常植株中有纯合子(DD),有杂合子(Dd),DD∶Dd=1∶2,A错误;由正常植株自交后代中正常苗∶白化苗=5∶1,说明白化苗是隐性性状,受一对隐性基因控制,B正确;白化苗因不能进行光合作用而很快死亡,所以无法生长到繁殖期,无法自交,C错误;正常植株自交的种子种在不同的田地里,正常苗∶白化苗均为5∶1,说明出现白化苗可能是基因突变引起的,D错误。
【加固训练】 R基因是水稻的一种“自私基因”,它编码的毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡,从而改变后代分离比,使其有更多的机会遗传下去。现有基因型为Rr的水稻自交,F1中三种基因型及比例为RR∶Rr∶rr=3∶4∶1,F1随机授粉获得F2。下列说法正确的是( )A.R基因会使同株水稻2/3的不含R基因的花粉死亡B.F1产生的雌配子的比例为R∶r=3∶5C.F2中基因型为rr的个体所占比例为1/16D.F2中基因型为Rr的个体所占比例大于1/2
【解析】选A。R基因编码的毒性蛋白对雌配子没有影响,基因型为Rr的水稻自交,雌配子中R∶r=1∶1,F1中三种基因型及比例为RR∶Rr∶rr=3∶4∶1,推知雄配子中R∶r=3∶1,Rr型中R基因会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡,判断亲代Rr的r花粉有2/3死亡,A正确。F1中三种基因型及比例为RR∶Rr∶rr=3∶4∶1,则RR=3/8,Rr=4/8,rr=1/8,故产生的雌配子R=3/8+1/2×4/8=5/8,雌配子r=1/8+1/2×4/8=3/8,即R∶r=5∶3,B错误。基因型为Rr的水稻自交,F1中三种基因型及比例为RR∶Rr∶rr=3∶4∶1,F1自交获得F2,雌配子R=5/8,雌配子r=3/8。Rr型会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡,雄配子R=5/8,雄配子r=1/8+1/3×1/2×4/8=5/24,有r=2/3×1/2×4/8=4/24死亡,因此雄配子R=3/4,雄配子r=1/4。雌雄配子随机结合,F2中基因型为rr的个体所占比例为3/8×1/4=3/32,C错误。F2中基因型为Rr的个体所占比例为5/8×1/4+3/4×3/8=14/32=7/16,D错误。
【感悟高考】1.(2023·全国甲卷)水稻的某病害是由某种真菌(有多个不同菌株)感染引起的。水稻中与该病害抗性有关的基因有3个(A1、A2、a);基因A1控制全抗性状(抗所有菌株),基因A2控制抗性性状(抗部分菌株),基因a控制易感性状(不抗任何菌株),且A1对A2为显性,A1对a为显性,A2对a为显性。现将不同表型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表型及其分离比。下列叙述错误的是( )A.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=3∶1B.抗性植株与易感植株杂交,子代可能出现抗性∶易感=1∶1C.全抗植株与易感植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=1∶1D.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1
【解析】选A。本题主要考查遗传规律的应用。全抗植株与抗性植株杂交,有以下情况:①A1A1与A2A2或者A2a杂交,子代全是全抗植株;②A1A2与A2A2或者A2a杂交,子代全抗∶抗性=1∶1;③A1a与A2A2杂交,子代全抗∶抗性=1∶1;④A1a与A2a杂交,子代全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1。A错误,D正确。抗性A2A2或者A2a与易感aa杂交,子代全为抗性或者抗性∶易感=1∶1,B正确。全抗A1A1或者A1A2或者A1a与易感aa杂交,子代全为全抗或者全抗∶抗性=1∶1或者全抗∶易感=1∶1,C正确。
2.(2021·浙江1月选考)某种小鼠的毛色受AY(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3个基因控制,三者互为等位基因,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,并且基因型AYAY胚胎致死(不计入个体数)。下列叙述错误的是( )A.若AYa个体与AYA个体杂交,则F1有3种基因型B.若AYa个体与Aa个体杂交,则F1有3种表型C.若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体D.若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交,则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体
【解析】选C。若AYa个体与AYA个体杂交,由于基因型AYAY胚胎致死,则F1有AYA、AYa、Aa共3种基因型,A正确;若AYa个体与Aa个体杂交,产生的F1的基因型及表型为AYA(黄色)、AYa(黄色)、Aa(鼠色)、aa(黑色),即有3种表型,B正确;若1只黄色雄鼠(AYA或AYa)与若干只黑色雌鼠(aa)杂交,产生的F1的基因型及表型为AYa(黄色)、Aa(鼠色),或AYa(黄色)、aa(黑色),则不会同时出现鼠色个体与黑色个体,C错误;若1只黄色雄鼠(AYA或AYa)与若干只纯合鼠色雌鼠(AA)杂交,产生的F1的基因型及表型为AYA(黄色)、AA(鼠色),或AYA(黄色)、Aa(鼠色),则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体,D正确。
3.(2020·浙江1月选考)若马的毛色受常染色体上一对等位基因控制,棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,F1随机交配,F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马=1∶2∶1。下列叙述正确的是( )A.马的毛色性状中,棕色对白色为完全显性B.F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因重组的结果C.F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中雌性棕色马所占的比例为3/8D.F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例与表型的比例相同
【解析】选D。由棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马可知,马的毛色控制属于不完全显性,A错误;F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因分离的结果,B错误;F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中棕色马所占的比例为1/4+2/4×1/4=3/8,雌性棕色马所占的比例为3/16,C错误;F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例为1∶1,表型为淡棕色马与棕色马,比例为1∶1,D正确。
4.(2020·江苏选择考)有一观赏鱼品系体色为橘红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖橘红带黑斑品系时发现,后代中2/3为橘红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是( )A.橘红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子B.突变形成的橘红带黑斑基因具有纯合致死效应C.自然繁育条件下,橘红带黑斑性状容易被淘汰D.通过多次回交,可获得性状不再分离的橘红带黑斑品系
【解析】选D。本题主要考查了基因的分离定律的应用及致死情况下基因分离比变化的规律。由橘红带黑斑品系的后代出现性状分离,说明该品系为杂合子,A正确;分析可知,橘红带黑斑为显性性状,则突变形成的橘红带黑斑基因为显性基因,杂合橘红带黑斑鱼(Aa)相互交配,子代表现型比例为2∶1,可推测基因型为AA的个体死亡,即橘红带黑斑基因具有纯合致死效应,B正确;由于橘红带黑斑基因具有纯合致死效应,自然繁育条件下,该显性基因的频率会逐渐下降,则橘红带黑斑性状容易被淘汰,C正确;橘红带黑斑基因显性纯合致死,则无论回交多少次,所得橘红带黑斑品系均为杂合子,D错误。
5.(2020·海南选择考)直翅果蝇经紫外线照射后出现一种突变体,表型为翻翅,已知直翅和翻翅这对相对性状完全显性,其控制基因位于常染色体上,且翻翅基因纯合致死(胚胎期)。选择翻翅个体进行交配,F1中翻翅和直翅个体的数量比为2∶1。下列有关叙述错误的是( )A.紫外线照射使果蝇的直翅基因结构发生了改变B.果蝇的翻翅对直翅为显性C.F1中翻翅基因频率为1/3D.F1果蝇自由交配,F2中直翅个体所占比例为4/9
【解析】选D。紫外线照射使果蝇基因结构发生了改变,产生了新的等位基因,A正确;分析可知,翻翅为显性基因,B正确;F1中Aa占2/3,aa占1/3,A的基因频率为(2/3)÷[(2/3)×2+(1/3)×2]= 1/3,C正确;F1中Aa占2/3,aa占1/3,则产生A配子的概率为(2/3)×(1/2)=1/3,a配子概率为2/3,F2中aa为(2/3)×(2/3)=4/9,Aa为(1/3)×(2/3)×2=4/9,AA为(1/3)×(1/3)=1/9(死亡),直翅所占比例为1/2,D错误。
【预测高考】锁定新情境:长牡蛎存活率高低的遗传 “母性效应”是指子代某一性状的表型仅由母本的核基因型决定,而不受自身基因型的支配,也与母本的表型无关。长牡蛎属卵生型,雌雄异体,但是部分个体会转变成雌雄同体(可以自交也可以杂交),幼虫的存活率有“存活率高”和“存活率低”两种表型,符合“母性效应”。基因型dd的个体自交,后代的表型均为幼虫存活率低;基因型DD的个体自交,后代表型均为幼虫存活率高,现有幼虫存活率高和幼虫存活率低的长牡蛎若干。
基于核心素养的新考向:1.(批判性思维)由图可推测“母性效应”现象是否符合孟德尔遗传定律____(填“是”或“不是”)。 【解析】1.根据题意和图示分析可知:F1自交后代出现3种基因型,比例为1∶2∶1,说明“母性效应”符合孟德尔遗传定律(即基因的分离定律)。
2.(归纳与概括)F2出现三种基因型的根本原因是__________________________。 【解析】2.基因分离定律的实质是指在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代,F1的基因型为Dd,由于F1在形成配子时,等位基因分离,雌雄配子随机结合,导致F2出现三种基因型。
F1形成配子时,等位基因分离
3.(演绎与推理)将F2自交,其子代个体的表型及其比例为_________________________________。 【解析】3.由于基因型dd的个体自交,后代均为幼虫存活率低,基因型DD的个体自交,后代均为幼虫存活率高,将F2自交,1/4DD自交仍为1/4DD(后代均为幼虫存活率高);1/4dd自交后代仍为1/4dd(后代均为幼虫存活率低)2/4Dd自交,后代为2/4(DD∶Dd∶dd=1∶2∶1),由于母性效应,结合题干遗传图解可知,Dd自交后代均为幼虫存活率高,故将F2自交,子代个体的表型及其比例为幼虫存活率高∶幼虫存活率低=3∶1。
幼虫存活率高∶幼虫存活率低=3∶1
4.(交流与讨论)长牡蛎种群中,幼虫存活率低的个体基因型可能为dd或Dd。为判断某幼虫存活率低的雌性个体的基因型,设计如下实验方案。实验方案:让该幼虫存活率低的雌性个体与多只雄性个体杂交,观察和记录子代的表型。预期结果及分析:(1)若子代表现情况是全为幼虫存活率低,则该雌性个体的基因型是____; (2)若子代的表现情况是全为幼虫存活率高,则该雌性个体的基因型是____。
考点一 复等位基因与显性的相对性
【精研·破疑难】【命题研究】【典例】若同源染色体同一位置上等位基因的数目在两个以上,就称为复等位基因。例如,人类ABO血型系统有A型、B型、AB型、O型,由IA、IB、i三个复等位基因决定,基因IA和IB对基因i是完全显性,IA和IB是共显性。下列叙述错误的是( )A.人类IAIB基因型表现为AB型血,IAIA和IAi都表现为A型血B.一个正常人体内细胞中一般不会同时含有三种复等位基因C.IA、IB、i三个复等位基因在遗传时不遵循基因分离定律D.A型血的男性和O型血的女性婚配生下的孩子,其血型最多有2种可能聚焦考查点:复等位基因,共显性,人类血型遗传。
【解析】选C。分析可知,IA和IB对i基因均为完全显性,IA和IB为共显性,故人类IAIB基因型表现为AB型血,IAIA和IAi都表现为A型血,A正确;一个正常人体内细胞中一般不会同时含有三条同源染色体,所以一般不会同时存在三种复等位基因,B正确;由于IA、IB、i三个复等位基因只能有其中两个基因位于一对同源染色体上,所以它们的遗传遵循基因的分离定律,C错误;A型血的男性基因型为IAi或IAIA,O型血的女性基因型为ii,二者婚配生下的孩子的基因型最多为IAi、ii,共有2种可能,D正确。
【破解策略】显性的相对性1.复等位基因题目的解法:(1)准确理解复等位基因的内涵:①含义:同源染色体的同一位点上的等位基因超过两个。②实例:人类ABO血型有三个复等位基因,分别是IA、IB、i,显隐性关系为IA=IB>i。
(2)利用分离定律解答复等位基因类题目:①确定复等位基因的显隐性关系,如A>A1>A2。②利用显隐性关系和分离定律,解答相关题目。
【精练·提能力】1.(2024·邯郸模拟)某动物的肤色由等位基因A+、A和a决定,A+(纯合会导致胚胎致死)决定黑色,A决定灰色,a决定白色,且A+对A是显性,A对a是显性。下列说法正确的是( )A.A+、A和a基因的碱基序列不同但在染色体上的位置相同,遵循基因的自由组合定律B.灰色雌雄个体杂交后代出现白色是因为等位基因分离C.一对A+a亲本杂交,预期一窝会生9只,表型不可能全为黑色D.在一个种群中,该动物肤色的基因型最多有6种
【解析】选B。某动物的肤色由等位基因A+、A和a决定,它们为复等位基因,遗传时遵循基因的分离定律。A+、A和a属于等位基因,在同源染色体上的位置相同但碱基序列不同、功能不同,A+、A和a互为等位基因,遵循基因的分离定律,A错误;灰色雌雄个体杂交后代出现白色属于性状分离,根本原因是亲本减数分裂形成配子时,发生等位基因分离,基因型为a的雌、雄配子受精形成aa,B正确;基因型均为A+a的一对亲本交配后代为1/4A+A+(死亡)、1/2A+a、1/4aa,根据概率,由于子代的数量较少,故产下的9只可能全表现为黑色(A+a),C错误;由于基因A+纯合时会导致在胚胎时期死亡,所以该动物种群中存活动物毛色的基因型有A+A、A+a、AA、Aa、aa,共5种,D错误。
2.(多选)镶嵌显性是我国遗传学家谈家桢在研究异色瓢虫斑纹遗传特征时发现的一种遗传现象,即双亲的性状在F1同一个体的不同部位表现出来,形成镶嵌图式。如图是异色瓢虫两种纯合子杂交实验的结果,下列有关叙述正确的是( )A.瓢虫鞘翅斑纹的遗传遵循基因分离定律B.F2中的黑缘型与均色型均为纯合子C.除去F2中的黑缘型,其他个体间随机交配,F3中新类型占2/9D.新类型个体中,SA在鞘翅前缘为显性,SE在鞘翅后缘为显性
【解析】选A、B、D。瓢虫鞘翅斑纹由一对等位基因控制,其遗传遵循基因的分离定律,A正确;F1个体间自由交配,F2中应出现三种基因型,SASA∶SASE∶SESE=1∶2∶1,根据图中信息可知,黑缘型与均色型均为纯合子,B正确;除去F2中的黑缘型,新类型和均色型个体比例为2∶1,个体间随机交配,产生配子种类及比例为SA∶SE=1∶2,F3中新类型占2×2/3×1/3=4/9,C错误;F1表现为鞘翅的前缘和后缘均有黑色斑,说明SA在鞘翅前缘为显性,SE在鞘翅后缘为显性,D正确。
【加固训练】1.如果用纯种红牡丹与纯种白牡丹杂交,F1为粉红色,有人认为这符合融合遗传理论,也有人认为这是不完全显性遗传的结果。为探究上述问题,下列做法不正确的是( )A.用纯种红牡丹与纯种白牡丹再杂交一次,观察后代的花色B.让F1进行自交,观察后代的花色C.对F1进行测交,观察测交后代的花色D.让F1与纯种红牡丹杂交,观察后代的花色
【解题指南】解答本题的关键是理解基因融合:若发生基因融合现象,则后代不会发生性状分离。【解析】选A。用纯种红牡丹与纯种白牡丹再杂交一次,其后代仍然是粉红色,无法确定是否发生了融合,A错误;让F1进行自交,若后代发生性状分离,比值为1∶2∶1,可以证明不是融合遗传,B正确;让F1与纯种白牡丹或者红牡丹杂交,其中一个杂交组合为测交,后代发生性状分离,比值为1∶1,可以证明不是融合遗传,C、D正确。
2.某种开紫花的植物有雌株、雄株和两性植株三种性别类型,受一组复等位基因A、A+、a控制,其中A基因存在时表现为雌株,不含A基因但含有A+基因时表现为两性植株,只含a基因时表现为雄株。下列关于该植物的叙述正确的是( )A.不考虑突变的情况,该植物群体中雌株的基因型有AA、Aa、AA+B.该植物雌株和两性植株杂交所产生的后代最多有两种性别类型C.该植物中的雌株与雄株杂交,子代两性植株所占比例为1/4D.基因型为A+a的植株自交两代,理论上F2中雄株所占比例为1/6
【解析】选D。根据题意可知,A基因存在时表现为雌株;不含A基因但有A+基因时表现为两性植株,则两性植株的基因型为A+A+、A+a;只含a基因时表现为雄株,雄株的基因型为aa;但由于雄株不能产生基因型为A的配子,因此雌株中不可能有基因型为AA的个体,所以没有AA的雌株纯合体,A错误。该植物雌株Aa和两性植株A+a杂交所产生的后代有AA+、Aa、A+a、aa,最多有三种性别类型,B错误。由于雌株一定为杂合子(Aa或A+A),无法确定Aa与A+A所占比例,无法计算,C错误。基因型为A+a的植株自交一代,F1中A+A+∶A+a∶aa=1∶2∶1,其中aa不能自交而被淘汰,F1再自交一代,F2中雄株均来自A+a植株,故F2中雄株所占比例为2/3×1/4=1/6,D正确。
3.金鱼草的花色由一对等位基因控制。选择红花植株(RR)与白花植株(rr)进行杂交实验,如图所示。下列叙述正确的是( )A.F2的表型不能反映它的基因型B.F2中粉红色花所占比例的理论值为1/3C.基因R对基因r为完全显性D.金鱼草花色的遗传符合分离定律
【解析】选D。子二代的基因型及比例是RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,分别表现为红花、粉红色花、白花,因此表型可以反映它的基因型,A错误;子二代粉红色花是Rr,占1/2,B错误;由于Rr表现为粉红色花,RR为红花、rr为白花,因此R对r为不完全显性,C错误;由题意可知,金鱼草花色由1对等位基因控制,符合分离定律,D正确。
考点二 性别对性状的影响
【精研·破疑难】【命题研究】【典例】“母性效应”是指子代某一性状的表型由母体的染色体基因型决定,而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖;但若单独饲养,也可以进行自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分,旋转方向符合“母性效应”,遗传过程如图所示。
(1)该实验______(填“能”或“不能”)证明表型由基因与环境共同决定。母本中的D基因决定的子代性状是______(填“右旋”或“左旋”)。基因型是dd的椎实螺,它的表型是____________。 【解析】(1)由题目提供的遗传图解可知:该实验子代某一性状的表型由母体核基因型决定,并未证明表型与环境的关系;螺壳表现为左旋,说明母本的基因型为dd,故表现为螺壳左旋的子代基因型为dd或Dd;螺壳表现为右旋,说明母本的基因型为DD或Dd,则表现为螺壳右旋的子代基因型为DD、Dd或dd。
(2)欲判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意的右旋椎实螺作父本进行交配,统计杂交后代的性状。若子代表型是__________,则该左旋椎实螺为纯合子;若子代表型是__________,则该左旋椎实螺为杂合子。图中F2自交产生子代的表型中左旋与右旋的比值为______。 聚焦考查点:分离定律及母性遗传。【解析】(2)左旋螺的基因型为Dd或dd,故可以用任意右旋螺作父本与该螺杂交,若左旋螺为dd,则子代螺壳应为左旋,若左旋螺为Dd,则子代螺壳应为右旋。F2自交产生子代的表型中左旋与右旋的比值为1∶3。
【破解策略】母性效应与从性遗传1.母性效应类题目的解法:(1)准确理解母性效应的内涵:①母性效应的含义:指子代某一性状的表型仅由母本的核基因型决定,而不受自身基因型的支配,也与母本的表型无关,其正反交结果不同,但不是细胞质遗传,这种遗传不是由细胞质基因所决定的,而是由核基因表达并积累在卵细胞中的物质所决定的。
②母性效应的示例图解:(2)利用分离定律解答母性效应类题目:①确定亲本基因型。②根据母本基因型,确定子代表型。
2.从性遗传类题目的解法:(1)准确理解从性遗传的内涵:①常染色体上的基因控制的性状,在表型上受个体性别的影响。②实例: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,母羊表现为无角,其基因型与表型关系如表:
(2)利用分离定律解答从性遗传类题目:①确定性状属于从性遗传,即一对位于常染色体上的等位基因,杂合子在不同性别上呈现不同性状。②利用分离定律解决相关题目,统计性状时注意个体性别。
【精练·提能力】1.研究发现,具有一对相对性状的纯合子进行正反交实验,结果如下:实验一:♀甲×♂乙→F1呈甲性状实验二:♂甲×♀乙→F1呈乙性状不考虑基因突变和染色体变异等,为解释这一现象,某生物兴趣小组的同学提出如下假说:假说1:该对性状由细胞核内的遗传物质控制,甲为显性性状,个体的性状由母体的基因型决定,不受自身基因型的支配,即母性效应。假说2:该对性状由细胞质内的遗传物质控制,即细胞质遗传,特点为母系遗传。下列分析正确的是( )A.母性效应和细胞质遗传,F1性状一定会和母本相同B.将实验一的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,则假说2正确C.将实验二的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,则假说2正确D.将C选项中F2自交得到F3,若F3出现3∶1的分离比,则假说1正确
【解析】选D。细胞质遗传F1性状与母本相同,而在母性效应中,F1性状可以和母本不同,A错误。若假说1正确,①假设甲为显性性状(控制相对性状的等位基因为A/a),则甲的基因型为AA,乙的基因型为aa,让F1(Aa)自交得到F2,则实验一、实验二的F2均表现为甲性状,②假设甲为隐性性状,则实验一、实验二的F2均表现为乙性状;若假说2正确,实验一的F1、F2均表现为甲性状,实验二的F1、F2全为乙性状,故实验一的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,无法判断是母性效应还是母系遗传,B、C错误。若假说1正确,母性效应遵循孟德尔遗传定律,实验二中让F1(Aa)自交得F2,F2的基因型为1AA∶2Aa∶1aa,F2自交得到F3,F3表型由F2母本核基因型决定,即为乙性状∶甲性状=3∶1(或1∶3),若假说2成立,实验二的F1、F2、F3全为乙性状,D正确。
2.从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表型上受个体性别影响的现象。爱尔夏花牛的斑点颜色为从性遗传,各基因型与表型的关系如表所示,在不考虑变异的情况下,下列相关叙述正确的是( )A.斑点颜色在雌性和雄性中出现的概率没有差异B.红色公牛的子代雄性必为红色C.褐色母牛产下的红色小牛必为雌性D.若亲本均为红色,则子代雌雄个体全部表现为红色
【解析】选C。爱尔夏花牛的斑点颜色为从性遗传,由表格信息可知,基因型MM和mm在雌雄中表现没有差异,但基因型Mm在雌性中表现为红色,在雄性中表现为褐色,因此斑点颜色在雌性和雄性中出现的概率有差异,A错误;红色公牛的基因型为mm,其后代基因型可能是Mm,也可能是mm,所以其子代雄性可能是褐色,也可能是红色,B错误;褐色母牛基因型为MM,则产下的小牛基因型为Mm,若表现为红色,其性别为雌性,C正确;若亲本均为红色,则亲本公牛基因型为mm,亲本母牛基因型为Mm或mm,则子代基因型为Mm或mm,所以子代雌性全部为红色,但子代雄性为褐色或红色,D错误。
【加固训练】1.已知绵羊角的表型与基因型的关系如表所示,下列叙述正确的是( )A.公羊有角对母羊有角是一对相对性状B.无角公羊与无角母羊的后代同时出现有角和无角后代的现象叫性状分离C.绵羊角的性状遗传遵循基因的分离定律D.绵羊群体中,产生的含H的精子数与含H的卵细胞数之比为1∶1
【解析】选C。公羊有角对无角是一对相对性状,A错误;性状分离是指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状个体的现象,无角公羊为隐性纯合子,B错误;绵羊角的性状受一对等位基因控制,其遗传遵循基因的分离定律,C正确;绵羊群体中,由于精子数远多于卵细胞数,故产生的含H的精子数与含H的卵细胞数之比不为1∶1,D错误。
2.某甲虫的有角和无角受等位基因T/t控制,而牛的有角和无角受等位基因F/f控制,如表所示(子代雌雄个体数相当)。下列相关叙述正确的是( )
A.两头有角牛交配,子代中出现的无角牛为雌性,有角牛为雄性或雌性B.无角雄牛与有角雌牛交配,子代雌性个体和雄性个体中均既有无角,也有有角C.基因型均为Tt的雄甲虫和雌甲虫交配,子代中有角与无角的比为5∶3D.如果子代中雄性甲虫均为有角、雌性甲虫均为无角,则两只亲本甲虫的基因型一定为TT×TT
【解析】选A。有角牛雄性的基因型是FF、Ff,雌性是FF,如果雄牛的基因型是Ff,则子代基因型是FF、Ff,雄牛都有角,雌性既有有角的,也有无角的,A正确;无角雄牛基因型是ff,有角雌牛的基因型是FF,杂交子代基因型是Ff,雄牛有角,雌牛无角,B错误;Tt×Tt得到TT∶Tt∶tt=1∶2∶1,雌性都无角,雄性TT、Tt有角,tt无角,子代中有角∶无角=3∶5,C错误;由于甲虫雌性都无角,子代雄性都有角,说明子代基因型可能是TT、Tt,亲本基因型可能是TT×TT,也可能是TT×Tt、TT×tt,D错误。
【易错警示】从性遗传≠伴性遗传从性遗传和伴性遗传的表型都与性别有密切的联系,但它们是两种截然不同的遗传方式——伴性遗传的基因位于性染色体上,而从性遗传的基因位于常染色体上,后者基因在传递时并不与性别相联系,这与位于性染色体上基因的传递有本质区别。从性遗传的本质为:表型=基因型+环境条件(性激素种类及含量差异)。
【精研·破疑难】【命题研究】【典例】自然界配子的发生、个体的发育受多种因素制约,存在致死现象。基因型为Aa的植株自交,子代基因型AA∶Aa∶aa的比例可能出现不同的情况。下列分析错误的是( )A.若含a的花粉50%死亡,则自交后代基因型的比例是2∶3∶1B.若aa个体有50%死亡,则自交后代基因型的比例是2∶4∶1C.若含a的配子有50%死亡,则自交后代基因型的比例是4∶2∶1D.若因配子致死而导致后代出现AA∶Aa∶aa=2∶5∶3,则后代最可能是含A的雄配子死亡1/3聚焦考查点:致死效应与分离定律。
【解析】选C。若含a的花粉50%死亡,则雄配子中A占2/3,a占1/3,自交后代基因型的比例是2∶3∶1,A正确;若aa个体有50%死亡,则AA∶Aa∶aa=1∶2∶0.5,即2∶4∶1,B正确;若含a的配子有50%死亡,雌配子和雄配子中都是A占2/3,a占1/3,自交后代AA占2/3×2/3=4/9,Aa占2/3×1/3+2/3×1/3=4/9,aa占1/3×1/3=1/9,自交后代基因型的比例是4∶4∶1,C错误;一般生物雄配子数量远远多于雌配子,所以配子致死一般是雄配子致死,当含A的雄配子死亡1/3时,雄配子中A占2/5,a占3/5,则自交后代AA∶Aa∶aa=2∶5∶3,D正确。
【破解策略】分离定律中致死及其相关规律1.准确理解致死的类型:
2.用分离定律解决配子致死:(1)正推法(知致死求比例):先将无致死配子列出来,再计算致死后的比例,最后重新调整配子比例(换比)。例如a雄配子中有1/3可以存活,Aa自交,求子代的性状分离比。
结论:一对等位基因用棋盘法列举比较简单,换比后的结果雌雄配子中A和a占比之和为1。(2)逆推法(知比例求致死):可通过方程5步法解决,例如因雄配子致死而导致后代出现AA∶Aa∶aa=2∶5∶3,求雄配子致死情况。①设X:(AA+Aa)∶aa=7∶3<3∶1,说明含A的雄配子有致死,可设含A的雄配子有X%致死。②算比:A雄配子还剩1/2(1-X),a为1/2,此时A+a≠1。③换比:A占剩余雄配子的(1-X)/(2-X),a占1/(2-X),雌配子A/a各占1/2。
④列棋盘:⑤得结果:AA=1/2×(1-X)/(2-X),aa=1/2×1/(2-X),AA∶aa=2∶3,计算出X即可。
高考警示钟 (1)含A的花粉致死50%,只影响雄配子;(2)含A的配子致死50%,影响雌雄配子;(3)花粉致死50%,不会影响A和a的比例。
【精练·提能力】1.凤仙花有单瓣和重瓣两种,由一对等位基因控制,且单瓣对重瓣为显性,在开花时含有显性基因的精子半数不育而含隐性基因的精子均可育,卵细胞不论含显性还是隐性基因都可育。现取自然情况下多株杂合单瓣凤仙花自交得F1,F1中单瓣与重瓣的比值正确的是( )A.单瓣与重瓣的比值为3∶1B.单瓣与重瓣的比值为1∶1C.单瓣与重瓣的比值为2∶1D.单瓣与重瓣的比值无规律
【解析】选C。若这对等位基因用A和a表示,依题意可推知,自然情况下杂合单瓣凤仙花的基因型为Aa,由于含有显性基因的精子半数不育而含隐性基因的精子均可育,故产生的精子类型及其比例为A∶a=1∶2,产生的卵细胞的类型及其比例为A∶a=1∶1,因此杂合单瓣凤仙花自交所得F1的基因型及其比例为AA∶Aa∶aa=(1/3×1/2)∶(1/3×1/2+2/3×1/2)∶(2/3×1/2)=1∶3∶2,由于单瓣对重瓣为显性,故F1表型为单瓣与重瓣的比值为2∶1,C正确。
2.老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)为显性。有一位遗传学家在实验中发现含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞结合致死。黄鼠与黄鼠杂交,F1中同一毛色的鼠相互交配,假设每只老鼠产生子代的数目相同,F2中黄鼠和灰鼠的比例为( )A.2∶3B.1∶1C.2∶1D.3∶1
【解析】选A。黄鼠的基因型均为Aa,故黄鼠与黄鼠交配,即Aa×Aa,由于含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞结合致死,因此F1中Aa占2/3、aa占1/3。将F1中同一毛色的鼠相互交配得到F2,其中1/3aa后代仍为1/3aa;2/3Aa后代中出现性状分离,即2/3(1/4AA、2/4Aa、1/4aa),即1/6AA、2/6Aa、1/6aa,故黄鼠∶灰鼠=(1/6AA+2/6Aa)∶(1/6aa+1/3aa),由于AA死亡,故黄鼠∶灰鼠=2∶3。
【方法规律】“三步法”分析致死现象的遗传题第一步,无论是配子致死还是合子致死,均按无致死现象、遵循分离定律写出配子种类及比例,并书写遗传图解;第二步,根据题目信息“划掉”遗传图解中致死配子或个体;第三步,根据“划掉”后的情况调整配子或个体基因型前的“系数”,分析得出正确答案。
3.(多选)在一块试验田里,某两性花植物群体中偶尔出现了几株白化苗,它们因不能进行光合作用而很快死亡。为研究白化性状出现的原因,研究人员选取试验田中的正常植株,让其自交后收获种子,播种到不同的田地里,发现正常苗∶白化苗均接近5∶1。下列叙述错误的是( )A.原试验田中正常植株均为杂合子B.该植物白化性状可能是由一对隐性基因控制的C.可将白化苗自交,以确定白化性状的遗传方式D.出现白化苗可能是由于土壤中缺乏某种无机盐
【解析】选A、C、D。由题可知,正常植株自交后代中正常苗∶白化苗=5∶1,说明亲代的正常植株中有纯合子(DD),有杂合子(Dd),DD∶Dd=1∶2,A错误;由正常植株自交后代中正常苗∶白化苗=5∶1,说明白化苗是隐性性状,受一对隐性基因控制,B正确;白化苗因不能进行光合作用而很快死亡,所以无法生长到繁殖期,无法自交,C错误;正常植株自交的种子种在不同的田地里,正常苗∶白化苗均为5∶1,说明出现白化苗可能是基因突变引起的,D错误。
【加固训练】 R基因是水稻的一种“自私基因”,它编码的毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡,从而改变后代分离比,使其有更多的机会遗传下去。现有基因型为Rr的水稻自交,F1中三种基因型及比例为RR∶Rr∶rr=3∶4∶1,F1随机授粉获得F2。下列说法正确的是( )A.R基因会使同株水稻2/3的不含R基因的花粉死亡B.F1产生的雌配子的比例为R∶r=3∶5C.F2中基因型为rr的个体所占比例为1/16D.F2中基因型为Rr的个体所占比例大于1/2
【解析】选A。R基因编码的毒性蛋白对雌配子没有影响,基因型为Rr的水稻自交,雌配子中R∶r=1∶1,F1中三种基因型及比例为RR∶Rr∶rr=3∶4∶1,推知雄配子中R∶r=3∶1,Rr型中R基因会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡,判断亲代Rr的r花粉有2/3死亡,A正确。F1中三种基因型及比例为RR∶Rr∶rr=3∶4∶1,则RR=3/8,Rr=4/8,rr=1/8,故产生的雌配子R=3/8+1/2×4/8=5/8,雌配子r=1/8+1/2×4/8=3/8,即R∶r=5∶3,B错误。基因型为Rr的水稻自交,F1中三种基因型及比例为RR∶Rr∶rr=3∶4∶1,F1自交获得F2,雌配子R=5/8,雌配子r=3/8。Rr型会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡,雄配子R=5/8,雄配子r=1/8+1/3×1/2×4/8=5/24,有r=2/3×1/2×4/8=4/24死亡,因此雄配子R=3/4,雄配子r=1/4。雌雄配子随机结合,F2中基因型为rr的个体所占比例为3/8×1/4=3/32,C错误。F2中基因型为Rr的个体所占比例为5/8×1/4+3/4×3/8=14/32=7/16,D错误。
【感悟高考】1.(2023·全国甲卷)水稻的某病害是由某种真菌(有多个不同菌株)感染引起的。水稻中与该病害抗性有关的基因有3个(A1、A2、a);基因A1控制全抗性状(抗所有菌株),基因A2控制抗性性状(抗部分菌株),基因a控制易感性状(不抗任何菌株),且A1对A2为显性,A1对a为显性,A2对a为显性。现将不同表型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表型及其分离比。下列叙述错误的是( )A.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=3∶1B.抗性植株与易感植株杂交,子代可能出现抗性∶易感=1∶1C.全抗植株与易感植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=1∶1D.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1
【解析】选A。本题主要考查遗传规律的应用。全抗植株与抗性植株杂交,有以下情况:①A1A1与A2A2或者A2a杂交,子代全是全抗植株;②A1A2与A2A2或者A2a杂交,子代全抗∶抗性=1∶1;③A1a与A2A2杂交,子代全抗∶抗性=1∶1;④A1a与A2a杂交,子代全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1。A错误,D正确。抗性A2A2或者A2a与易感aa杂交,子代全为抗性或者抗性∶易感=1∶1,B正确。全抗A1A1或者A1A2或者A1a与易感aa杂交,子代全为全抗或者全抗∶抗性=1∶1或者全抗∶易感=1∶1,C正确。
2.(2021·浙江1月选考)某种小鼠的毛色受AY(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3个基因控制,三者互为等位基因,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,并且基因型AYAY胚胎致死(不计入个体数)。下列叙述错误的是( )A.若AYa个体与AYA个体杂交,则F1有3种基因型B.若AYa个体与Aa个体杂交,则F1有3种表型C.若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体D.若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交,则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体
【解析】选C。若AYa个体与AYA个体杂交,由于基因型AYAY胚胎致死,则F1有AYA、AYa、Aa共3种基因型,A正确;若AYa个体与Aa个体杂交,产生的F1的基因型及表型为AYA(黄色)、AYa(黄色)、Aa(鼠色)、aa(黑色),即有3种表型,B正确;若1只黄色雄鼠(AYA或AYa)与若干只黑色雌鼠(aa)杂交,产生的F1的基因型及表型为AYa(黄色)、Aa(鼠色),或AYa(黄色)、aa(黑色),则不会同时出现鼠色个体与黑色个体,C错误;若1只黄色雄鼠(AYA或AYa)与若干只纯合鼠色雌鼠(AA)杂交,产生的F1的基因型及表型为AYA(黄色)、AA(鼠色),或AYA(黄色)、Aa(鼠色),则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体,D正确。
3.(2020·浙江1月选考)若马的毛色受常染色体上一对等位基因控制,棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,F1随机交配,F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马=1∶2∶1。下列叙述正确的是( )A.马的毛色性状中,棕色对白色为完全显性B.F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因重组的结果C.F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中雌性棕色马所占的比例为3/8D.F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例与表型的比例相同
【解析】选D。由棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马可知,马的毛色控制属于不完全显性,A错误;F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因分离的结果,B错误;F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中棕色马所占的比例为1/4+2/4×1/4=3/8,雌性棕色马所占的比例为3/16,C错误;F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例为1∶1,表型为淡棕色马与棕色马,比例为1∶1,D正确。
4.(2020·江苏选择考)有一观赏鱼品系体色为橘红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖橘红带黑斑品系时发现,后代中2/3为橘红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是( )A.橘红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子B.突变形成的橘红带黑斑基因具有纯合致死效应C.自然繁育条件下,橘红带黑斑性状容易被淘汰D.通过多次回交,可获得性状不再分离的橘红带黑斑品系
【解析】选D。本题主要考查了基因的分离定律的应用及致死情况下基因分离比变化的规律。由橘红带黑斑品系的后代出现性状分离,说明该品系为杂合子,A正确;分析可知,橘红带黑斑为显性性状,则突变形成的橘红带黑斑基因为显性基因,杂合橘红带黑斑鱼(Aa)相互交配,子代表现型比例为2∶1,可推测基因型为AA的个体死亡,即橘红带黑斑基因具有纯合致死效应,B正确;由于橘红带黑斑基因具有纯合致死效应,自然繁育条件下,该显性基因的频率会逐渐下降,则橘红带黑斑性状容易被淘汰,C正确;橘红带黑斑基因显性纯合致死,则无论回交多少次,所得橘红带黑斑品系均为杂合子,D错误。
5.(2020·海南选择考)直翅果蝇经紫外线照射后出现一种突变体,表型为翻翅,已知直翅和翻翅这对相对性状完全显性,其控制基因位于常染色体上,且翻翅基因纯合致死(胚胎期)。选择翻翅个体进行交配,F1中翻翅和直翅个体的数量比为2∶1。下列有关叙述错误的是( )A.紫外线照射使果蝇的直翅基因结构发生了改变B.果蝇的翻翅对直翅为显性C.F1中翻翅基因频率为1/3D.F1果蝇自由交配,F2中直翅个体所占比例为4/9
【解析】选D。紫外线照射使果蝇基因结构发生了改变,产生了新的等位基因,A正确;分析可知,翻翅为显性基因,B正确;F1中Aa占2/3,aa占1/3,A的基因频率为(2/3)÷[(2/3)×2+(1/3)×2]= 1/3,C正确;F1中Aa占2/3,aa占1/3,则产生A配子的概率为(2/3)×(1/2)=1/3,a配子概率为2/3,F2中aa为(2/3)×(2/3)=4/9,Aa为(1/3)×(2/3)×2=4/9,AA为(1/3)×(1/3)=1/9(死亡),直翅所占比例为1/2,D错误。
【预测高考】锁定新情境:长牡蛎存活率高低的遗传 “母性效应”是指子代某一性状的表型仅由母本的核基因型决定,而不受自身基因型的支配,也与母本的表型无关。长牡蛎属卵生型,雌雄异体,但是部分个体会转变成雌雄同体(可以自交也可以杂交),幼虫的存活率有“存活率高”和“存活率低”两种表型,符合“母性效应”。基因型dd的个体自交,后代的表型均为幼虫存活率低;基因型DD的个体自交,后代表型均为幼虫存活率高,现有幼虫存活率高和幼虫存活率低的长牡蛎若干。
基于核心素养的新考向:1.(批判性思维)由图可推测“母性效应”现象是否符合孟德尔遗传定律____(填“是”或“不是”)。 【解析】1.根据题意和图示分析可知:F1自交后代出现3种基因型,比例为1∶2∶1,说明“母性效应”符合孟德尔遗传定律(即基因的分离定律)。
2.(归纳与概括)F2出现三种基因型的根本原因是__________________________。 【解析】2.基因分离定律的实质是指在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代,F1的基因型为Dd,由于F1在形成配子时,等位基因分离,雌雄配子随机结合,导致F2出现三种基因型。
F1形成配子时,等位基因分离
3.(演绎与推理)将F2自交,其子代个体的表型及其比例为_________________________________。 【解析】3.由于基因型dd的个体自交,后代均为幼虫存活率低,基因型DD的个体自交,后代均为幼虫存活率高,将F2自交,1/4DD自交仍为1/4DD(后代均为幼虫存活率高);1/4dd自交后代仍为1/4dd(后代均为幼虫存活率低)2/4Dd自交,后代为2/4(DD∶Dd∶dd=1∶2∶1),由于母性效应,结合题干遗传图解可知,Dd自交后代均为幼虫存活率高,故将F2自交,子代个体的表型及其比例为幼虫存活率高∶幼虫存活率低=3∶1。
幼虫存活率高∶幼虫存活率低=3∶1
4.(交流与讨论)长牡蛎种群中,幼虫存活率低的个体基因型可能为dd或Dd。为判断某幼虫存活率低的雌性个体的基因型,设计如下实验方案。实验方案:让该幼虫存活率低的雌性个体与多只雄性个体杂交,观察和记录子代的表型。预期结果及分析:(1)若子代表现情况是全为幼虫存活率低,则该雌性个体的基因型是____; (2)若子代的表现情况是全为幼虫存活率高,则该雌性个体的基因型是____。
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