導(dǎo)與練·2016高考生物二輪專題配套課件：3.7遺傳的基本規(guī)律和伴性遺傳

小專題7遺傳的基本規(guī)律和伴性遺傳知識·串聯(lián)導(dǎo)思重點·提煉透析知識·串聯(lián)導(dǎo)思重點·提煉透析考點一孟德爾定律及其變式應(yīng)用典例引領(lǐng)現(xiàn)有4個小麥純合品種,即抗銹病無芒、抗銹病有芒、感銹病無芒和感銹病有芒。已知抗銹病對感銹病為顯性,無芒對有芒為顯性,且這兩對相對性狀各由一對等位基因控制。若用上述4個品種組成兩個雜交組合,使其F1均為抗銹病無芒,且這兩個雜交組合的F2的表現(xiàn)型及其數(shù)量比完全一致?；卮饐栴}:(1)為實現(xiàn)上述目的,理論上,必須滿足的條件有:在親本中控制這兩對相對性狀的兩對等位基因必須位于

上,在形成配子時非等位基因要

,在受精時雌雄配子要

,而且每種合子(受精卵)的存活率也要

。那么,這兩個雜交組合分別是

和

。

【解題思路】

(1)題干中沒有告訴控制性狀的每對基因的表示方法,首先假設(shè)抗銹病與感銹病、無芒與有芒分別受A/a、B/b這兩對等位基因控制,這樣方便分析;再根據(jù)題干信息可知4個純合親本的基因型可分別表示為AABB、AAbb、aaBB、aabb,若要使兩個雜交組合產(chǎn)生的F1與F2均相同,就要分析如何進行親本兩兩組合;若AABB(抗銹病無芒)×aabb(感銹病有芒)、AAbb(抗銹病有芒)×aaBB(感銹病無芒),得到的F1均為AaBb(抗銹病無芒);依據(jù)基因的自由組合定律,這兩對等位基因須位于兩對同源染色體上,非同源染色體上的非等位基因自由組合,同時受精時雌雄配子要隨機結(jié)合,形成的受精卵的存活率也要相同,在這樣的條件下兩組雜交的F1自交得到的F2才會完全一致。答案:(1)非同源染色體自由組合隨機結(jié)合相等抗銹病無芒×感銹病有芒抗銹病有芒×感銹病無芒(2)上述兩個雜交組合的全部F2植株自交得到F3種子,1個F2植株上所結(jié)的全部F3種子種在一起,長成的植株稱為1個F3株系。理論上,在所有F3株系中,只表現(xiàn)出一對性狀分離的株系有4種,那么在這4種株系中,每種株系植株的表現(xiàn)型及數(shù)量比分別是

,

,

和

。

答案:(2)抗銹病無芒∶抗銹病有芒=3∶1抗銹病無芒∶感銹病無芒=3∶1感銹病無芒∶感銹病有芒=3∶1抗銹病有芒∶感銹病有芒=3∶1【解題思路】(2)根據(jù)上面的分析可知,F1為AaBb,F2植株將出現(xiàn)9種不同的基因型:AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb,可見把F2種下去得到F3株系共9個。其中,基因型為AABB、AAbb、aaBB、aabb這四種都為純合子,自交后代不會發(fā)生性狀分離;基因型為AaBb為雙雜合子,自交后代會發(fā)生兩對性狀分離,不符合題目要求;基因型AaBB、AABb、Aabb、aaBb中有一對基因為雜合子,自交后該對基因決定的性狀會發(fā)生性狀分離,符合題目要求,自交后代的表現(xiàn)型及比例依次是抗銹病無芒∶感銹病無芒=3∶1、抗銹病無芒∶抗銹病有芒=3∶1、抗銹病有芒∶感銹病有芒=3∶1、感銹病無芒∶感銹病有芒=3∶1。歸納拓展1.孟德爾定律的實質(zhì)與驗證(1)基因的分離定律的實質(zhì)與驗證①實質(zhì):等位基因隨同源染色體分開而分離。②時間:減數(shù)第一次分裂后期。③驗證方法:自交(子代分離比3∶1);測交(子代分離比為1∶1)。(2)基因的自由組合定律的實質(zhì)與驗證①實質(zhì):減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。②時間:減數(shù)第一次分裂后期。③驗證方法:[自交子代分離比(3∶1)n];測交[分離比為(1∶1)n]。2.顯隱性性狀的判斷方法3.純合子、雜合子鑒定(1)自交法(對植物最簡便):(2)測交法(更適于動物):(3)花粉鑒別法:(4)用花粉離體培養(yǎng)形成單倍體植株并用秋水仙素處理后獲得的植株為純合子,根據(jù)植株性狀來判斷待測個體是純合子還是雜合子。4.高考?？嫉奶厥夥蛛x比的分析(1)具有一對相對性狀的雜合子自交子代性狀分離比①2∶1→說明顯性純合致死。②1∶2∶1→說明不完全顯性或共顯性(即AA與Aa表現(xiàn)型不同)。(2)巧用“合并同類項”推自由組合特殊比值(基因互作)①9∶6∶1→9∶(3+3)∶1②12∶3∶1→(9+3)∶3∶1③9∶4∶3→9∶(3+1)∶3④15∶1→(9+3+3)∶1⑤9∶7→9∶(3+3+1)⑥13∶3→(9+3+1)∶3上述各特殊分離比的共性是總組合數(shù)為“16”,其基因型比例不變,即A

B

(9)∶A

bb(3)∶aaB

(3)∶aabb(1),只是性狀分離比改變,倘若F2總組合數(shù)呈現(xiàn)“15”則表明有1/16的比例“致死”。

熱點考向考向一以基礎(chǔ)判斷的形式,考查孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法1.(2013新課標(biāo)全國理綜Ⅰ)若用玉米為實驗材料驗證孟德爾分離定律,下列因素對得出正確實驗結(jié)論影響最小的是()A.所選實驗材料是否為純合子B.所選相對性狀的顯隱性是否易于區(qū)分C.所選相對性狀是否受一對等位基因控制D.是否嚴(yán)格遵守實驗操作流程和統(tǒng)計分析方法解析:驗證孟德爾分離定律一般用測交的方法,即雜合子與隱性個體雜交。若如題中選項A用純合子驗證的話,可用雜交再測交得出子二代1∶1的性狀分離比,這樣也能驗證孟德爾的分離定律,即所選實驗材料是否為純合子都不影響驗證結(jié)果,故A選項符合題意;對分離定律進行驗證的實驗要求所選相對性狀有明顯的顯性隱性區(qū)分,否則容易導(dǎo)致統(tǒng)計錯誤而影響實驗結(jié)果;驗證實驗中所選的相對性狀一定受一對等位基因控制,這樣才符合分離定律的適用范圍;實驗中要嚴(yán)格遵守實驗操作流程和統(tǒng)計分析方法,否則會導(dǎo)致實驗誤差。A以簡答題的形式,考查對孟德爾定律實質(zhì)的理解和驗證方法2.(2014新課標(biāo)全國理綜Ⅰ)現(xiàn)有兩個純合的某作物品種:抗病高稈(易倒伏)和感病矮稈(抗倒伏)品種。已知抗病對感病為顯性,高稈對矮稈為顯性,但對于控制這兩對相對性狀的基因所知甚少?；卮鹣铝袉栴}:(1)在育種實踐中,若利用這兩個品種進行雜交育種,一般來說,育種目的是獲得具有

優(yōu)良性狀的新品種。

解析:(1)雜交育種的目的是獲得集多種優(yōu)良性狀于一身的純合新品種,從題意知,抗病與矮稈(抗倒伏)為優(yōu)良性狀。考向二答案:(1)抗病矮稈(2)雜交育種前,為了確定F2的種植規(guī)模,需要正確預(yù)測雜交結(jié)果。若按照孟德爾遺傳定律來預(yù)測雜交結(jié)果,需要滿足3個條件:條件之一是抗病與感病這對相對性狀受一對等位基因控制,且符合分離定律;其余兩個條件是

。

(3)為了確定控制上述這兩對性狀的基因是否滿足上述3個條件,可用測交實驗來進行檢驗。請簡要寫出該測交實驗的過程。解析:(2)孟德爾遺傳定律研究的是真核生物細(xì)胞核基因的遺傳特點,故控制相對性狀的等位基因應(yīng)位于細(xì)胞核。兩對基因分別位于兩對同源染色體上,才遵循基因的自由組合定律。(3)測交是指用雜合子和隱性純合子雜交,而題干無雜合子,故應(yīng)先雜交得到雜合子,然后再進行測交實驗。答案:(2)高稈與矮稈這對相對性狀受一對等位基因控制,且符合分離定律;控制這兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上(3)將純合抗病高稈與感病矮稈植株雜交,產(chǎn)生F1,讓F1與感病矮稈雜交。通過多對等位基因的遺傳,考查對遺傳定律的理解與運用3.(2013新課標(biāo)全國理綜Ⅰ)一對相對性狀可受多對等位基因控制,如某種植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對相對性狀就受多對等位基因控制?？茖W(xué)家已從該種植物的一個紫花品系中選育出了5個基因型不同的白花品系,且這5個白花品系與該紫花品系都只有一對等位基因存在差異。某同學(xué)在大量種植該紫花品系時,偶然發(fā)現(xiàn)了1株白花植株,將其自交,后代均表現(xiàn)為白花?；卮鹣铝袉栴}:(1)假設(shè)上述植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對相對性狀受8對等位基因控制,顯性基因分別用A、B、C、D、E、F、G、H表示,則紫花品系的基因型為

;上述5個白花品系之一的基因型可能為

(寫出其中一種基因型即可)。

解析:(1)由題中信息可知,紫花為顯性,若紫花品系受8對等位基因控制,且在大量種植該紫花品系時,偶然發(fā)現(xiàn)了1株白花植株,可推知該紫花品系的基因型為純合體AABBCCDDEEFFGGHH,同樣,題中給出信息,紫花品系中選育出的5個白花品系與該紫花品系都只有一對等位基因存在差異,這一差異可能存在于8對等位基因中的任何一對,如aaBBCCDDEEFFGGHH或AAbbCCDDEEFFGGHH,或AABBccDDEEFFGGHH等。考向三答案:(1)AABBCCDDEEFFGGHHaaBBCCDDEEFFGGHH(2)假設(shè)該白花植株與紫花品系也只有一對等位基因存在差異,若要通過雜交實驗來確定該白花植株是一個新等位基因突變造成的,還是屬于上述5個白花品系中的一個,則:①該實驗的思路:

。

②預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論:

。

解析:(2)題中已經(jīng)假設(shè)該白花植株與紫花品系也只有一對等位基因存在差異,若是一個新基因的突變,則該白花植株及自交后代與原有的白花品系具有不同的隱性基因,例如,原有的5個白花品系基因型分別是aaBBCCDDEEFFGGHH,AAbbCCDDEEFFGGHH,AABBccDDEEFFGGHH,AABBCCddEEFFGGHH,AABBCCDDeeFFGGHH,該白花植株及自交后代基因型可能為AABBCCDDEEFFGGhh,則該白花植株的后代與任意一個白花品系雜交,后代都將開紫花;若該白花植株屬于5個白花品系之一,如aaBBCCDDEEFFGGHH,則1個雜交組合子代為白花,其余4個雜交組合的子代均為紫花。答案:(2)①用該白花植株的后代分別與5個白花品系雜交,觀察子代花色②在5個雜交組合中,如果子代全部為紫花,說明該白花植株是新等位基因突變造成的;在5個雜交組合中,如果4個組合的子代為紫花,1個組合的子代為白花,說明該白花植株屬于這5個白花品系之一結(jié)合遺傳實驗,考查性狀分離比9∶3∶3∶1的變式及應(yīng)用4.(2015福建理綜)鱒魚的眼球顏色和體表顏色分別由兩對等位基因A、a和B、b控制。現(xiàn)以紅眼黃體鱒魚和黑眼黑體鱒魚為親本,進行雜交實驗,正交和反交結(jié)果相同。實驗結(jié)果如圖所示。請回答:(1)在鱒魚體表顏色性狀中,顯性性狀是

。親本中的紅眼黃體鱒魚的基因型是

。

解析:(1)由親本與F1個體表現(xiàn)型可知:體色遺傳中黃體對黑體為顯性,眼色遺傳中黑眼對紅眼為顯性。由F2性狀分離比可知:F1個體基因型為AaBb,親本為單顯性純合子,故親本中紅眼黃體鱒魚基因型為aaBB?？枷蛩拇鸢?(1)黃體(或黃色)aaBB

(2)已知這兩對等位基因的遺傳符合自由組合定律,理論上F2還應(yīng)該出現(xiàn)

性狀的個體,但實際并未出現(xiàn),推測其原因可能是基因型為

的個體本應(yīng)該表現(xiàn)出該性狀,卻表現(xiàn)出黑眼黑體的性狀。

(3)為驗證(2)中的推測,用親本中的紅眼黃體個體分別與F2中黑眼黑體個體雜交,統(tǒng)計每一個雜交組合的后代性狀及比例。只要其中有一個雜交組合的后代

,則該推測成立。

解析:(2)由基因自由組合定律可知:F2中應(yīng)有1/16的個體基因型為aabb(紅眼黑體),由F2中黑眼黑體鱒魚比例知,aabb表現(xiàn)為黑眼黑體。(3)若aabb表現(xiàn)為黑眼黑體,用親本中紅眼黃體個體與F2中黑眼黑體交配,將有aaBB×aabb組合出現(xiàn),其后代均為紅眼黃體魚。答案:(2)紅眼黑體aabb(3)全部為紅眼黃體

(4)三倍體黑眼黃體鱒魚具有優(yōu)良的品質(zhì)。科研人員以親本中的黑眼黑體鱒魚為父本,以親本中的紅眼黃體鱒魚為母本,進行人工授精。用熱休克法抑制受精后的次級卵母細(xì)胞排出極體,受精卵最終發(fā)育成三倍體黑眼黃體鱒魚,其基因型是

。由于三倍體鱒魚

,導(dǎo)致其高度不育,因此每批次魚苗均需重新育種。

解析:(4)親本中黑眼黑體個體(AAbb)作為父本,其精子基因型為Ab,親本中紅眼黃體個體(aaBB)作為母本,其次級卵母細(xì)胞基因組成為aaBB(不排出極體),則受精卵的基因型為AaaBBb,所以受精卵最終發(fā)育成的三倍體黑眼黃體鱒魚的基因型為AaaBBb,由于三倍體黑眼黃體鱒魚不能進行正常的減數(shù)分裂(或在減數(shù)分裂過程中,染色體聯(lián)會紊亂),難以產(chǎn)生正常配子,導(dǎo)致其高度不育。答案:(4)AaaBBb不能進行正常的減數(shù)分裂,難以產(chǎn)生正常配子(或在減數(shù)分裂過程中,染色體聯(lián)會紊亂,難以產(chǎn)生正常配子)

考點二伴性遺傳及人類遺傳病典例引領(lǐng)(2014廣東理綜節(jié)選)如圖是某家系甲、乙、丙三種單基因遺傳病的系譜圖,其基因分別用A、a,B、b和D、d表示。甲病是伴性遺傳病,Ⅱ7不攜帶乙病的致病基因。在不考慮家系內(nèi)發(fā)生新的基因突變的情況下,請回答下列問題:(1)甲病的遺傳方式是

,乙病的遺傳方式是

,丙病的遺傳方式是

,Ⅱ6的基因型是

。

【解題思路】(1)在判定遺傳病的遺傳方式時要根據(jù)題干信息和遺傳圖譜進行判定。題干中說明甲病是伴性遺傳病,就要聯(lián)想伴性遺傳病的類型有伴Y染色體遺傳、伴X染色體顯性遺傳、伴X染色體隱性遺傳三種類型。由于甲病在女性中發(fā)生,可排除伴Y染色體遺傳,確定是伴X染色體遺傳;第二步再判斷致病基因的顯隱性,在判斷遺傳圖譜中遺傳病的顯隱性時要根據(jù)遺傳病的遺傳特點來判斷,由遺傳圖譜可以看出,14號患病女性其父親7號正常,根據(jù)伴X隱性遺傳病的特點“女病父必病”的特點說明甲病不是伴X染色體隱性遺傳病,只能是伴X染色體顯性遺傳病;從6號和7號不患乙病,生出患乙病的兒子,可以說明乙病是隱性遺傳病,又因題干中說明7號不攜帶乙病的致病基因,所以乙病不會是常染色體隱性遺傳病,只能是伴X染色體隱性遺傳病;10號和11號都正常,但生了患丙病的女兒,丙病只能是常染色體隱性遺傳病。因為1號只患甲病,所以基因型為XABY,其中XAB會傳遞給6號,又因為12號只患乙病,其基因型為XabY,可推出6號為XABXab。又因題干中并未說明,該家族是否攜帶丙病致病基因,所以6號基因型為DDXABXab或DdXABXab。答案:(1)伴X染色體顯性遺傳伴X染色體隱性遺傳常染色體隱性遺傳DDXABXab或DdXABXab

(2)Ⅲ13患兩種遺傳病的原因是

。

(3)假如Ⅲ15為乙病致病基因的雜合子、為丙病致病基因攜帶者的概率是1/100,Ⅲ15和Ⅲ16結(jié)婚,所生的子女只患一種病的概率是

,患丙病的女孩的概率是

。

【解題思路】(2)6號基因型為XABXab,在減數(shù)分裂過程中,發(fā)生交叉互換,產(chǎn)生了XAb的配子,與Y結(jié)合,生出13號患甲、乙兩種病(基因為XAbY)。(3)由題干可知,15號基因型為1/100DdXaBXab,16號基因型為1/3DDXaBY或2/3DdXaBY。所以,后代患丙病的概率為:1/100×2/3×1/4=1/600,不患丙病概率為:1-1/600=599/600;后代患乙病的概率為:1/4,不患乙病的概率為:3/4,所以只患一種病的概率為:1/600×3/4+599/600×1/4=301/1200;患丙病女孩的概率為:1/100×2/3×1/4×1/2=1/1200。答案:(2)Ⅱ6在減數(shù)第一次分裂前期,兩條X染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換,產(chǎn)生了XAb的配子(3)301/12001/1200【思考】請總結(jié)真核細(xì)胞,核基因在染色體上的位置有哪些情況?提示:(1)一對等位基因的位置

(2)兩對非等位基因的位置

歸納拓展1.XY染色體各區(qū)段遺傳特點分析

(1)基因位于Ⅱ1區(qū)段——屬于伴Y染色體遺傳,相關(guān)性狀只在雄性(男性)個體中表現(xiàn),與雌性(女性)無關(guān)。(2)基因位于Ⅱ2區(qū)段:屬于伴X染色體遺傳,包括伴X染色體隱性遺傳(如人類色盲和血友病遺傳)和伴X染色體顯性遺傳(如抗維生素D佝僂病遺傳)。(3)基因位于Ⅰ區(qū)段:涉及Ⅰ區(qū)段的基因型女性為XAXA、XAXa、XaXa,男性為XAYA、XAYa、XaYA、XaYa,盡管此區(qū)段包含等位基因,但其遺傳與常染色體上等位基因的遺傳仍有明顯差異,即:遺傳仍與性別有關(guān),如當(dāng)基因在常染色體上時Aa×aa后代中無論雌性還是雄性均既有顯性性狀(Aa)又有隱性性狀(aa),然而,倘若基因在XY染色體同源區(qū)段上,則其遺傳狀況為

2.基因位置的判斷方法(即遺傳方式的判斷方法)(1)判斷基因在常染色體上還是在X染色體上3.分析遺傳系譜圖的一般方法步驟第一步確定是否伴Y遺傳→第二步判斷顯隱性→第三步判斷基因位置4.兩種遺傳病組合在一起的相關(guān)概率計算(1)當(dāng)兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時,各種患病情況的概率分析如下:

(2)根據(jù)序號所示進行相乘得出相應(yīng)概率如下表:

序號類型計算公式已知患甲病的概率m則不患甲病概率為1-m患乙病的概率n則不患乙病概率為1-n①同時患兩病概率m·n②只患甲病概率m·(1-n)③只患乙病概率n·(1-m)④不患病概率(1-m)(1-n)拓展求解患病概率①+②+③或1-④只患一種病概率②+③或1-(①+④)熱點考向考向一結(jié)合具體遺傳實例,考查伴性遺傳的特點1.(2015新課標(biāo)全國理綜Ⅱ)等位基因A和a可能位于X染色體上,也可能位于常染色體上。假定某女孩的基因型是XAXA或AA,其祖父的基因型是XAY或Aa,祖母的基因型是XAXa或Aa,外祖父的基因型是XAY或Aa,外祖母的基因型是XAXa或Aa。不考慮基因突變和染色體變異,請回答下列問題:(1)如果這對等位基因位于常染色體上,能否確定該女孩的2個顯性基因A來自祖輩4人中的具體哪兩個人?為什么?解析:(1)如果該等位基因位于常染色體上,根據(jù)常染色體上基因的傳遞規(guī)律,該女孩所含的2個顯性基因A分別來自其父母,但因其外祖父母、祖父母基因型均為Aa,故其父母中的顯性基因A均無法確定來源。答案:(1)不能。女孩AA中的一個A必然來自父親,但因為祖父和祖母都含有A,故無法確定父親傳給女兒的A是來自祖父還是祖母;另一個A必然來自母親,也無法確定母親傳給女兒的A是來自外祖父還是外祖母。(2)如果這對等位基因位于X染色體上,那么可判斷該女孩兩個XA中的一個必然來自

(填“祖父”或“祖母”),判斷依據(jù)是

;

此外,

(填“能”或“不能”)確定另一個XA來自外祖父還是外祖母。

解析:(2)如果該等位基因位于X染色體上,根據(jù)性染色體上基因的傳遞規(guī)律,該女孩所含的XAXA基因分別來自其父母,其父親的XA一定來自祖母,而Y一定來自祖父,故該女孩兩個XA中的一個可以確定來源;其母親的XA無法確定來源。答案:(2)祖母該女孩的一