
?微專題2 遺傳定律、伴性遺傳和人類遺傳病
概念線索 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
遺傳定律及應(yīng)用
1.根據(jù)F1測交子代表型及比例能直接反映出F1中的配子種類及比例,但無法推測被測個體產(chǎn)生配子的數(shù)量。 (√)
2.白化病遺傳中,基因型為Aa的雙親產(chǎn)生一個正常的子女,其為攜帶者的概率是1/2。 (×)
提示:基因型為Aa的雙親生一個正常的子女,其為攜帶者的概率為2/3。
3.基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)是同源染色體上等位基因分離,非等位基因自由組合。 (×)
提示:發(fā)生自由組合的基因?yàn)榉峭慈旧w上的非等位基因,而不是同源染色體上的非等位基因。
4.在孟德爾兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)1黃色圓粒豌豆(YyRr)自交產(chǎn)生F2。其中,F(xiàn)1產(chǎn)生基因組成為YR的卵細(xì)胞和基因組成為YR的精子數(shù)量之比為1∶1。 (×)
提示:F1產(chǎn)生基因組成為YR的卵細(xì)胞比基因組成為YR的精子數(shù)量少得多。
5.基因型為AaBb的個體測交,后代表型比例為3∶1或1∶2∶1,則該遺傳可能遵循基因的自由組合定律。 (√)
伴性遺傳和人類遺傳病
1.自然界中性別決定的方式只有XY型和ZW型。 (×)
提示:自然界中除了XY型和ZW型兩種性別決定方式外,還有其他的性別決定方式。
2.性染色體上的基因都與性別決定有關(guān)。 (×)
提示:性染色體上的基因并非都與性別決定有關(guān)。
3.一對等位基因(B、b)如果位于X、Y染色體的同源區(qū)段,那么這對基因控制的性狀在后代中的表型與性別無關(guān)。 (×)
提示:如果一對等位基因(B、b)位于X、Y染色體的同源區(qū)段,那么這對基因控制的性狀在后代中的表型與性別也是有關(guān)系的。比如基因型為XBXb與XbYB的親本雜交,后代中XY型的個體均表現(xiàn)出顯性性狀,XX型的個體顯性性狀與隱性性狀均可能出現(xiàn)。
4.基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系,所以基因全部位于染色體上。 (×)
提示:部分基因也位于葉綠體和線粒體的DNA上。
5.在普通學(xué)校調(diào)查21三體綜合征的患者概率。 (×)
提示:因?yàn)閷W(xué)校的學(xué)生是一個特殊群體,沒有做到在人群中隨機(jī)調(diào)查。
1.在一對相對性狀的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中,孟德爾巧妙地設(shè)計(jì)了測交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了他的假說,其巧妙之處表現(xiàn)在哪里?(必修2 P7“圖1-5”)
提示:隱性純合子只產(chǎn)生一種含隱性遺傳因子的配子,不影響后代的性狀表現(xiàn)。
2.多年的山柳菊研究為何讓孟德爾一無所獲?(必修2 P12“思考·討論”)
提示:主要原因:(1)山柳菊沒有既容易區(qū)分又可以連續(xù)觀察的相對性狀;(2)山柳菊有時進(jìn)行有性生殖,有時進(jìn)行無性生殖;(3)山柳菊的花小,難以做人工雜交實(shí)驗(yàn)。
3.人們發(fā)現(xiàn),偶爾會有原來下過蛋的母雞,以后卻變成公雞,長出公雞的羽毛,發(fā)出公雞樣的啼聲。請你從遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)和性別控制的角度,解釋這一現(xiàn)象。(必修2 P40“非選擇題T3”)
提示:雞的性別受遺傳物質(zhì)和環(huán)境因素共同影響,性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象是某種環(huán)境因素使性腺出現(xiàn)反轉(zhuǎn)的緣故。
4.在自然界,有些動植物的某些個體是由未受精的生殖細(xì)胞(如卵細(xì)胞)單獨(dú)發(fā)育來的,如蜜蜂中的雄蜂等。這些生物體細(xì)胞中的染色體數(shù)目雖然減少了一半,但它們?nèi)阅苷I?。如何解釋這一現(xiàn)象?(必修2 P32“拓展應(yīng)用T2”)
提示:這些生物體細(xì)胞中的染色體數(shù)目雖然減少了一半,但仍具有一整套染色體組,攜帶有控制該種生物體所有性狀的一整套基因(遺傳信息)。
1.在孟德爾的一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中,實(shí)現(xiàn)3∶1的性狀分離比必須同時滿足的條件有_______________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示:觀察的子代樣本數(shù)目足夠多;F1形成的兩種配子數(shù)目相等且生活力相同;雌雄配子結(jié)合的機(jī)會相等;F2中不同基因型的個體存活率相等
2.任意兩對相對性狀的遺傳是否都符合自由組合定律?試分析原因:
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
提示:否。決定兩對相對性狀的基因必須位于細(xì)胞核不同對的同源染色體上,其遺傳才符合自由組合定律,如果是細(xì)胞質(zhì)基因則不遵循分離定律和自由組合定律
3.在自然人群中,男性的紅綠色盲患者多于女性,原因是______________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
______________________________________________________________。
提示:紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳,男性只有一條X染色體,只要X染色體上有紅綠色盲基因,就表現(xiàn)為紅綠色盲;女性有兩條X染色體,兩條X染色體上同時具有紅綠色盲基因時,才會患紅綠色盲
4.讓灰色長翅雌雄果蠅雜交,子代雌雄果蠅的性狀表現(xiàn)及比例為灰色長翅∶灰色殘翅∶白色長翅∶白色殘翅=6∶2∶3∶1。出現(xiàn)該分離比的原因是____________________________________________________________________
______________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示:(1)控制灰色、白色和長翅、殘翅的兩對等位基因位于兩對同源染色體上(或控制灰色、白色和長翅、殘翅的兩對等位基因符合自由組合定律);(2)灰色(顯性)純合果蠅致死(或含有灰色基因的雌雄配子不能結(jié)合)
5.鳳仙花的花瓣有單瓣和重瓣兩種,由一對等位基因控制。重瓣鳳仙花自交,子代都是重瓣花,單瓣鳳仙花自交,子代單瓣和重瓣的比例為1∶1,分析其原因是______________________________________________________________
__________________________________________________________________。
提示:鳳仙花花瓣的單瓣對重瓣為顯性,單瓣鳳仙花產(chǎn)生的含顯性基因的精子或卵細(xì)胞死亡
6.科學(xué)家將耐鹽植物的耐鹽基因成功導(dǎo)入了小麥體內(nèi),結(jié)果發(fā)現(xiàn)一批小麥自交后代的表型及比例為耐鹽∶不耐鹽=3∶1,另一批小麥自交后代的表型及比例為耐鹽∶不耐鹽=15∶1。請你解釋這一現(xiàn)象。
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
提示:自交后代的表型及比例為耐鹽∶不耐鹽=3∶1的小麥其親本只在一條染色體上導(dǎo)入了耐鹽基因。自交后代耐鹽∶不耐鹽=15∶1的小麥,其親本在兩條非同源染色體上均導(dǎo)入了耐鹽基因
考點(diǎn)1 遺傳定律及應(yīng)用
1.一對等位基因(A、a)相關(guān)的性狀分離比
(1)若是完全顯性,則Aa×Aa→3(A_)∶1aa。
(2)若是不完全顯性,則Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa。
(3)若是顯性純合致死,則Aa×Aa→2Aa∶1aa。
(4)若是隱性純合致死,則Aa×Aa→全為顯性。
(5)若是顯性花粉致死,則Aa×Aa→1Aa∶1aa。
(6)若是隱性花粉致死,則Aa×Aa→全為顯性;XAXa×XaY→1XAY∶1XaY。
2.兩對或三對等位基因(用A和a、B和b、C和c表示)相關(guān)的一般性狀分離比
(1)常染色體上的兩對等位基因(AaBb)
(2)常染色體上的三對等位基因(AaBbCc)
(3)AaXBXb×AaXBY(A、a控制白化病,B、b控制紅綠色盲)
3.辨析雜合子自交后代中五種數(shù)量關(guān)系(n為等位基因?qū)?shù),每對等位基因獨(dú)立遺傳、完全顯性)
(1)配子組合數(shù):4n。
(2)基因型種類:3n。
(3)表型種類:2n。
(4)純合子種類:2n。
(5)雜合子種類:3n-2n。
4.“逆向組合法”推斷親本基因型(用A、a與B、b表示)
(1)子代表型比例:9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→親代:AaBb×AaBb。
(2)子代表型比例:3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→親代:AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
(3)子代表型比例:1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→親代:AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
5.自由組合定律的兩個關(guān)鍵點(diǎn)
(1)AaBb(兩對基因獨(dú)立遺傳)自交、測交后代的基因型
即:
(2)兩對等位基因的性狀分離比變化
6.一對常染色體上的兩對等位基因的遺傳
(1)
①測交:
②自交:
(2)
①測交:
②自交:
1.研究者在兩個純種的小鼠品系中均發(fā)現(xiàn)了眼睛變小的隱性突變個體,欲通過一組雜交實(shí)驗(yàn)確定這兩個隱性突變基因是否為同一基因的等位基因,請?jiān)O(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
提示:讓兩個純種品系的隱性突變個體小鼠雜交,觀察子代的性狀。若子代都是眼睛變小,則突變的兩個基因?yàn)橥换虻牡任换?;若子代的眼睛正常,則突變的兩個基因不是同一基因的等位基因。
2.果蠅翅膀的形狀有卷翅和正常翅,由常染色體上的一對等位基因控制。研究表明卷翅基因具有如下遺傳特性:卷翅基因?yàn)轱@性,并且有純合致死效應(yīng)?,F(xiàn)有卷翅雄果蠅、正常翅雌果蠅和正常翅雄果蠅,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明卷翅基因的遺傳特性(要求:寫出雜交方案并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果)。
提示:雜交方案:讓卷翅雄果蠅與正常翅雌果蠅雜交得到F1,再讓F1中卷翅雌、雄果蠅相互交配(或F1中卷翅雌果蠅與親代卷翅雄果蠅雜交)。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果:F2果蠅出現(xiàn)卷翅∶正常翅=2∶1,則證明卷翅基因?yàn)轱@性,并且有純合致死效應(yīng)。
3.果蠅的灰身(B)對黑身(b)為顯性,長翅(V)對殘翅(v)為顯性,這兩對等位基因位于常染色體上。一對灰身殘翅與黑身長翅的果蠅雜交,子代出現(xiàn)灰身長翅、灰身殘翅、黑身長翅、黑身殘翅,比例為1∶1∶1∶1。
(1)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果能不能證明這兩對等位基因位于兩對同源染色體上,請說明理由。
(2)利用上述雜交實(shí)驗(yàn)的子代果蠅為材料設(shè)計(jì)兩個不同的實(shí)驗(yàn),要求這兩個實(shí)驗(yàn)都能獨(dú)立證明兩對基因位于兩對同源染色體上。請寫出兩個實(shí)驗(yàn)的雜交組合及子代表型的比例。
提示:(1)不能,因?yàn)閮蓪Φ任换蛭挥谝粚ν慈旧w上和位于兩對同源染色體上,都會出現(xiàn)這一結(jié)果。
(2)實(shí)驗(yàn)1:灰身長翅×灰身長翅,子代表型的比例為9∶3∶3∶1;實(shí)驗(yàn)2:灰身長翅×黑身殘翅,子代表型的比例為1∶1∶1∶1。
——遺傳定律的基本應(yīng)用
1.(2021·湖北選擇性考試)淺淺的小酒窩,笑起來像花兒一樣美。酒窩由人類常染色體的單基因所決定,屬于顯性遺傳。甲、乙分別代表有、無酒窩的男性,丙、丁分別代表有、無酒窩的女性。下列敘述正確的是( )
A.若甲與丙結(jié)婚,生出的孩子一定都有酒窩
B.若乙與丁結(jié)婚,生出的所有孩子都無酒窩
C.若乙與丙結(jié)婚,生出的孩子有酒窩的概率為50%
D.若甲與丁結(jié)婚,生出一個無酒窩的男孩,則甲的基因型可能是純合的
B [結(jié)合題意可知,甲為有酒窩男性,基因型為AA或Aa,丙為有酒窩女性,基因型為AA或Aa,若兩者均為Aa,則生出的孩子基因型可能為aa,表現(xiàn)為無酒窩,A錯誤。乙為無酒窩男性,基因型為aa,丁為無酒窩女性,基因型為aa,兩者結(jié)婚,生出的孩子基因型均為aa,表現(xiàn)為無酒窩,B正確。乙為無酒窩男性,基因型為aa,丙為有酒窩女性,基因型為AA或Aa,兩者婚配,若女性基因型為AA,則生出的孩子均為有酒窩;若女性基因型為Aa,則生出的孩子有酒窩的概率為50%,C錯誤。甲為有酒窩男性,基因型為AA或Aa,丁為無酒窩女性,基因型為aa,兩人結(jié)婚,生出一個無酒窩的男孩aa,則甲的基因型只能為Aa,是雜合子,D錯誤。]
2.(2022·遼寧名校聯(lián)考)某自花傳粉植物的矮莖/高莖、腋花/頂花這兩對相對性狀各由一對等位基因控制,這兩對等位基因自由組合?,F(xiàn)有該種植物的甲、乙兩植株,甲自交后,子代均為矮莖,但有腋花和頂花性狀分離;乙自交后,子代均為頂花,但有高莖和矮莖性狀分離。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.若甲為矮莖腋花,則可判斷矮莖為顯性,腋花為顯性
B.若乙為高莖頂花,則可判斷矮莖為隱性,頂花為隱性
C.若甲為矮莖腋花,乙為高莖頂花,甲和乙雜交,根據(jù)子代表型及比例即可判斷兩對相對性狀的顯隱性
D.若甲為矮莖腋花,乙為高莖頂花,甲和乙雜交,子代表型的比例為1∶1∶1∶1
D [若甲為矮莖腋花,根據(jù)子代的表型,可判斷腋花為顯性,不可判斷矮莖為顯性,A錯誤;若乙為高莖頂花,根據(jù)子代的表型,可判斷矮莖為隱性,不可判斷頂花為隱性,B錯誤;若甲為矮莖腋花,乙為高莖頂花,根據(jù)甲、乙各自自交的結(jié)果,可分別判斷腋花為顯性、高莖為顯性,若用A、a和B、b基因分別代表控制高莖、矮莖和腋花、頂花的基因,則甲的基因型為aaBb,乙的基因型為Aabb,甲和乙雜交子代的表型比例為1∶1∶1∶1,根據(jù)子代表型及比例不能判斷兩對相對性狀的顯隱性,C錯誤,D正確。]
——基因之間的相互作用及特殊分離比的分析
3.(2022·山東濟(jì)南一模)小鼠的隱性純合突變個體體表毛的形成會受到抑制?,F(xiàn)有兩個純合突變小鼠品系,其中一個品系全身無毛,另一個品系少毛。將這兩個品系雜交,其子代的體表毛均為野生型,將F1雌雄小鼠相互交配,在F2的個體中,野生型小鼠占9/16,其余的個體均為突變型小鼠。下列說法正確的是( )
A.小鼠體表毛的形成由位于一對同源染色體上的兩對等位基因控制
B.F2中野生型小鼠與F1野生型小鼠基因型相同
C.F2中體表少毛個體的比例為1/4
D.F2中的野生型雌雄小鼠雜交,后代野生型個體占64/81
D [由題意分析可知,F(xiàn)2中野生型小鼠∶突變型小鼠=9∶7,是9∶3∶3∶1的變式,所以控制小鼠體表毛的等位基因有兩對,分別在兩對同源染色體上,符合自由組合定律,A錯誤;結(jié)合分析可知,F(xiàn)1野生型小鼠的基因型是AaBb,而F2中野生型小鼠的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb,B錯誤;假設(shè)F2中體表少毛個體的基因型為aa__(或A_bb),則體表無毛個體的基因型為A_bb(或aa__),所以F2中體表少毛的比例為3/16或1/4,C錯誤;F2中的野生型雌雄小鼠(含1/9AABB、2/9AABb、2/9AaBB、4/9AaBb)雜交,先算第一對等位基因A/a,可產(chǎn)生配子2/3A、1/3a,子代A_∶aa=8∶1,同理,計(jì)算第二對等位基因B/b,可產(chǎn)生配子2/3B、1/3b,子代B_∶bb=8∶1,所以后代野生型個體A_B_=8/9×8/9=64/81,D正確。]
——配子和個體致死問題分析
4.(2022·全國甲卷)某種自花傳粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色體上。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,紅花對白花為顯性。若基因型為AaBb的親本進(jìn)行自交,則下列敘述錯誤的是( )
A.子一代中紅花植株數(shù)是白花植株數(shù)的3倍
B.子一代中基因型為aabb的個體所占比例是1/12
C.親本產(chǎn)生的可育雄配子數(shù)是不育雄配子數(shù)的3倍
D.親本產(chǎn)生的含B的可育雄配子數(shù)與含b的可育雄配子數(shù)相等
B [分析題意可知,兩對等位基因獨(dú)立遺傳,故含a的花粉育性不影響B(tài)和b基因的遺傳,所以Bb自交,子一代中紅花植株B_∶白花植株bb=3∶1,A正確;基因型為AaBb的親本產(chǎn)生的雌配子種類和比例為AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,由于含a的花粉50%可育,故雄配子種類及比例為AB∶Ab∶aB∶ab=2∶2∶1∶1,所以子一代中基因型為aabb的個體所占比例為1/4×1/6=1/24,B錯誤;由于含a的花粉50%可育,50%不育,故親本產(chǎn)生的可育雄配子是A+1/2a,不育雄配子為1/2a,由于Aa個體產(chǎn)生的A∶a=1∶1,故親本產(chǎn)生的可育雄配子數(shù)是不育雄配子數(shù)的3倍,C正確;兩對等位基因獨(dú)立遺傳,所以Bb自交,親本產(chǎn)生的含B的雄配子數(shù)和含b的雄配子數(shù)相等,D正確。]
5.(2022·山東濰坊檢測)中國農(nóng)業(yè)大學(xué)某實(shí)驗(yàn)室在某果蠅品系中發(fā)現(xiàn)了一只卷翅突變體,經(jīng)不斷選育獲得了紫眼卷翅果蠅品系(甲品系)。為了研究該品系相關(guān)基因的傳遞規(guī)律,研究人員做了一系列實(shí)驗(yàn)。
(1)甲品系果蠅與純種野生型(紅眼正常翅)果蠅進(jìn)行雜交,結(jié)果如下圖所示。
①分析果蠅的眼色遺傳,紫眼和紅眼為一對相對性狀,其中紅眼是________性性狀。
②實(shí)驗(yàn)正反交結(jié)果相同,由此可知果蠅的翅型屬于________染色體遺傳。
③根據(jù)F2的表型及比例推測,決定________性狀的基因純合致死。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),果蠅的正常翅基因(+)和甲品系的卷翅基因(A)位于Ⅱ號染色體上,該染色體上還分布有某隱性致死基因(b)及其等位基因(B)。甲品系內(nèi)果蠅相互交配,后代均表現(xiàn)為卷翅,如下圖所示。請根據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在圖中相應(yīng)位置上標(biāo)出F1中相關(guān)基因在Ⅱ號染色體上的位置(不考慮基因突變和互換)。
(2)像甲品系這樣能夠穩(wěn)定保存兩個致死基因的品系稱為平衡致死系。研究人員從北京大學(xué)某實(shí)驗(yàn)室獲得另一果蠅平衡致死系(乙品系),其表型為紅眼卷翅,已知該品系果蠅的卷翅基因(A′)和隱性致死基因(b′)同樣位于Ⅱ號染色體上。甲、乙品系果蠅雜交,子代中卷翅與正常翅的數(shù)量比約為2∶1。
①根據(jù)子代中出現(xiàn)了表型為________的果蠅,可判斷b和b′不是相同基因。
②由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測,兩個品系的卷翅基因A和A′是等位基因。若它們是非等位基因,雜交后代的翅型性狀及其數(shù)量比應(yīng)該是____________________________。兩個純合致死的等位基因存在互補(bǔ)和不互補(bǔ)兩種關(guān)系:若互補(bǔ),則同時含有這兩個基因的雜合子能存活;反之,則不能存活。根據(jù)(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測:A和A′________(填“互補(bǔ)”或“不互補(bǔ)”)。
[解析] (1)①根據(jù)題圖中P:紅眼×紫眼→F1:紅眼可知,紅眼是顯性性狀。
②實(shí)驗(yàn)正反交結(jié)果相同,由此可知果蠅的翅型屬于常染色體遺傳。
③根據(jù)F2的表型及比例:紅眼∶紫眼=3∶1,卷翅∶正常翅=2∶1,可推測,決定卷翅性狀的基因純合致死。已知果蠅的正常翅基因(+)和甲品系的卷翅基因(A)位于Ⅱ號染色體上,該染色體上還分布有某隱性致死基因(b)及其等位基因(B)。甲品系內(nèi)果蠅相互交配,后代均表現(xiàn)為卷翅,沒有正常翅(++)果蠅出現(xiàn),說明正常翅果蠅的基因型均為bb++,表現(xiàn)為致死,由此可推知,正常翅基因(+)與某隱性致死基因(b)連鎖在同一條染色體上,則卷翅基因(A)與基因(B)連鎖在同一條染色體上。親本卷翅果蠅的基因型均為BbA+,均能產(chǎn)生兩種配子BA和b+,所以F1的基因型有BBAA、BbA+和bb++,而且均為卷翅基因(A)與基因(B)連鎖在同一條染色體上、正常翅基因(+)與隱性致死基因(b)連鎖在同一條染色體上(見答案)。
(2)①甲品系(BbA+)能產(chǎn)生BA和b+兩種配子,乙品系(Bb′A′+)能產(chǎn)生BA′和b′+兩種配子,根據(jù)子代中出現(xiàn)了表型為正常翅(bb′++)的果蠅,可判斷b和b′不是相同基因。
②兩個品系的卷翅基因A和A′若是非等位基因,雙親基因型可記作A+++、++A′+,雜交后代的翅型性狀及其數(shù)量比應(yīng)該是卷翅∶正常翅=3∶1。兩個純合致死的等位基因若互補(bǔ),則同時含有這兩個基因的雜合子能存活,雜交后代的翅型性狀及其數(shù)量比應(yīng)該是卷翅∶正常翅=3∶1;反之,則不能存活。甲、乙品系果蠅雜交,子代中卷翅與正常翅的數(shù)量比約為2∶1,說明基因型為AA′的個體致死,由此可推測A和A′不互補(bǔ)。
[答案] (1)①顯 ②?!、劬沓帷∪鐖D (2)①正常翅?、诰沓帷谜3幔?∶1 不互補(bǔ)
——多對基因問題分析
6.(2022·安徽合肥質(zhì)檢)某自花受粉植物花的顏色有紫色和白色兩種表型,現(xiàn)有紫花品系和多種白花品系(品系皆為純合子),通過雜交發(fā)現(xiàn):紫花品系植株間雜交,以后各世代都是紫花;不同的白花品系間雜交,有的F1都開紫花,有的F1都開白花;紫花品系和不同白花品系雜交,F(xiàn)2的紫花和白花性狀分離比有3∶1、9∶7、81∶175等,所有雜交組合中,F(xiàn)2開紫花的最小概率為243/1 024。據(jù)此推測,不合理的是( )
A.控制植株該對花色的基因有5對,符合自由組合定律
B.紫花品系只有1種基因型,而白花品系有5種基因型
C.白花品系間雜交,若F1為白花,則F2及以后各世代也皆為白花
D.白花品系間雜交,若F1為紫花,則F1植株至少存在兩對等位基因
B [據(jù)題意分析可知,所有雜交組合中,F(xiàn)2開紫花的最小概率為243/1 024=(3/4)5,說明控制植株該對花色的基因至少有5對,符合自由組合定律,A正確;據(jù)題意可知,F(xiàn)2中開紫花的比例為(3/4)n,因此每對基因中都有顯性基因時才開紫花,純合紫花品系的基因型只有一種,花色的性狀至少由5對等位基因控制,純合子共有25=32種,因此白花品系有32-1=31種基因型,B錯誤;白花品系間雜交,若F1為白花,說明這些白花品系中至少有一對是相同的隱性純合子(比如這些白花品系是aaBBCCDDEE、aaBBccDDEE等,都含有aa),則F2及以后各世代也皆為白花,C正確;據(jù)題意分析可知,白花品系中至少含有一對隱性純合子,白花品系間雜交,若F1為紫花,則F1植株至少存在兩對等位基因,D正確。]
——遺傳定律在育種上的應(yīng)用
7.(2022·重慶巴蜀中學(xué)檢測)油菜是我國重要的油料作物,油菜株高適當(dāng)?shù)亟档蛯沟狗皺C(jī)械化收割均有重要意義。某研究小組利用純種高稈甘藍(lán)型油菜Z,通過誘變培育出一個純種半矮稈突變體S。為了證實(shí)半矮稈突變體S是由幾對基因控制以及顯隱性關(guān)系的遺傳機(jī)制,研究人員進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:
(1)根據(jù)F2的表型及數(shù)據(jù)分析,油菜半矮稈突變體S的遺傳機(jī)制是
______________________________________________________________。
雜交組合①的F1產(chǎn)生各種類型的配子比例相等的細(xì)胞遺傳學(xué)基礎(chǔ)是_____
_______________________________________________________________。
(2)雜交組合②的所有F2高稈植株中雜合子占________。
(3)現(xiàn)有另一株純種高稈甘藍(lán)型油菜Z′,將其與S雜交得到F1,讓F1自交得到F2,F(xiàn)2中高稈與半矮稈的比例約為3∶1,若涉及的基因用A/a,B/b……表示,則Z′的基因型為____________,若讓F2中的植株隨機(jī)交配,則后代中高稈和半矮稈植株的比例是________。
(4)已知油菜的抗病(D)和不抗病(d)是另一對相對性狀,現(xiàn)有高稈抗病純合子和半矮稈不抗病純合子若干(各種基因型均有且均已知,涉及基因用A/a,B/b……表示),若要探究控制株高的基因與控制抗病性的基因之間是否獨(dú)立遺傳,可選擇基因型為______________和______________的親本雜交得到F1,F(xiàn)1再自交得到F2,若F2表型比例為______________,則說明控制株高的基因與控制抗病性的基因之間是獨(dú)立遺傳的。
[解析] (1)雜交組合①②中,F(xiàn)2高稈∶半矮稈≈15∶1,據(jù)此推測油菜株高性狀由兩對獨(dú)立遺傳的基因控制,遵循基因的自由組合定律。雜交組合①的F1為雙雜合子,減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時,位于同源染色體上的等位基因分離,位于非同源染色體上的非等位基因自由組合,所以產(chǎn)生4種比例相等的配子。
(2)根據(jù)(1)問可知,控制油菜株高的為兩對非同源染色體上的非等位基因,設(shè)為A/a和B/b,則雜交組合②的F2中高稈的基因型有1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb共8種,其中純合子占1/5,雜合子占4/5。
(3)若涉及的基因用A/a,B/b……表示,則純種高稈甘藍(lán)型油菜Z′與S雜交得到F1,F(xiàn)1自交得到F2,F(xiàn)2中高稈與半矮稈的比例約為3∶1,則F1只具有一對等位基因,根據(jù)S基因型為aabb可知,Z′的基因型為AAbb或aaBB。 F2的基因型為AAbb、Aabb、aabb(aaBB、aaBb、aabb),則產(chǎn)生配子Ab(aB)的概率為1/2,產(chǎn)生配子ab的概率為1/2,因此,讓F2隨機(jī)交配,則半矮稈植株aabb所占的比例為1/2×1/2=1/4,故高稈和半矮稈植株的比例是3∶1。
(4)若要探究控制株高的基因與控制抗病性的基因之間是否獨(dú)立遺傳,需要獲得三對基因均雜合的個體(AaBbDd),故應(yīng)取高稈抗病純合子(AABBDD)和矮稈不抗病純合子(aabbdd)雜交得到F1,F(xiàn)1(AaBbDd)再自交得到F2,若F2表型比例為(15∶1)(3∶1)=45∶15∶3∶1, 則說明控制株高的基因與控制抗病性的基因之間是獨(dú)立遺傳的。
[答案] (1)由兩對位于非同源染色體上的隱性基因控制 F1減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時,位于同源染色體上的等位基因分離,位于非同源染色體上的非等位基因自由組合 (2)4/5 (3)AAbb或aaBB 3∶1 (4)AABBDD aabbdd 45∶15∶3∶1
考點(diǎn)2 伴性遺傳和人類遺傳病
1.性染色體上基因的遺傳特點(diǎn)
(1)性染色體不同區(qū)段分析
(2)僅位于X染色體上的基因的遺傳特點(diǎn)
①伴X染色體顯性遺傳病的特點(diǎn):
a.發(fā)病率:女性高于男性。
b.世代遺傳。
c.男患者的母親和女兒一定患病。
②伴X染色體隱性遺傳病的特點(diǎn):
a.發(fā)病率:男性高于女性。
b.隔代交叉遺傳。
c.女患者的父親和兒子一定患病。
(3)X、Y染色體同源區(qū)段上的基因(設(shè)為A、a)的遺傳特點(diǎn)
①女性基因型可表示為XAXA、XAXa、XaXa;男性基因型可表示為XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。
②遺傳仍與性別有關(guān)
a.如XaXa(♀)×XaYA()→子代♀全為隱性,全為顯性。
b.如XaXa(♀)×XAYa()→子代♀全為顯性,全為隱性。
2.基因位置的探究
(1)基因是否在細(xì)胞質(zhì)中
設(shè)計(jì)正、反交實(shí)驗(yàn),若子代的表型總是和母本一致,則為細(xì)胞質(zhì)遺傳,否則排除細(xì)胞質(zhì)遺傳。
(2)基因在常染色體上還是X染色體上
①若已知性狀的顯隱性,只需一個雜交組合判斷基因的位置。
?
②若性狀的顯隱性未知,且親本均為純合子,用正、反交實(shí)驗(yàn)。
?
(3)基因在X、Y染色體的同源區(qū)段上還是僅位于X染色體上
雜交組合:隱性雌×顯性雄(已知純合,選擇一對雜交即可;未知純合,應(yīng)選擇多對雜交)
?
若子代雄性個體全為隱性性狀,則基因僅位于X染色體上;若子代雄性個體出現(xiàn)顯性性狀,則基因位于X、Y染色體同源區(qū)段上。
(4)基因在X、Y染色體的同源區(qū)段上還是常染色體上
雜交組合:隱性雌×純合顯性雄→F1
①F1中雌、雄個體相互交配
若子代雄性個體全為顯性,雌性個體中顯性∶隱性=1∶1,則基因在X、Y染色體的同源區(qū)段上;若子代雌、雄個體中均有兩種性狀,且顯性∶隱性=3∶1,則基因在常染色體上。
②F1雄性個體與親代隱性雌性個體回交(測交)
若子代雄性個體均為顯性性狀,雌性個體均為隱性性狀,則基因在X、Y染色體的同源區(qū)段上;若子代雌、雄個體中均有兩種性狀,且顯性∶隱性=1∶1,則基因在常染色體上。
3.分析遺傳系譜圖的基本程序
(1)基本程序
―→―→―→
①顯隱性判斷:“無中生有”(雙親無病,子代有病)→隱性,“有中生無”(雙親有病,子代無病)→顯性
②致病基因位置判斷
判斷順序:
―→―→
先確認(rèn)或排除伴Y染色體遺傳。觀察遺傳系譜圖,若發(fā)現(xiàn)父病子全病、女全不病,則可判定此病為伴Y染色體遺傳。若此病不是伴Y染色體遺傳,則再利用反證法等確認(rèn)其為伴X染色體遺傳還是常染色體遺傳。
(2)以上方法不能確定時,找附加條件或假設(shè)判斷。
1.果蠅眼睛的顏色野生型均為紅眼,經(jīng)基因突變產(chǎn)生的隱性性狀中有白眼和朱紅眼,控制白眼、朱紅眼的基因均位于X染色體上。讓白眼雌果蠅與朱紅眼雄果蠅雜交,后代雌果蠅全為野生型紅眼,雄果蠅全為白眼。據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷,白眼基因與朱紅眼基因是否互為等位基因?并說明判斷的理由。
假說—演繹法推理分析:若互為等位基因,雜交后代的表型應(yīng)如何→白眼基因與朱紅眼基因應(yīng)為什么關(guān)系。
提示:否。若互為等位基因,雜交后代雌果蠅應(yīng)為朱紅眼或白眼,不可能出現(xiàn)野生型紅眼。
2.某種肉雞(ZW型)羽毛的銀色和金色是一對相對性狀,由位于Z染色體上的等位基因(S、s)控制,其中銀色對金色為顯性,請?jiān)O(shè)計(jì)一組能夠根據(jù)羽毛顏色直接判斷子代雞性別的實(shí)驗(yàn)方案,請寫出選擇的親本及子代的性別。
提示:選擇金色公雞和銀色母雞雜交,子代金色雞均為母雞,銀色雞均為公雞。
——伴性遺傳和人類遺傳病
1.(2022·山東滕州質(zhì)量檢測)如圖為果蠅性染色體的同源情況:Ⅰ區(qū)段是X和Y染色體的同源部分,該部分基因存在等位基因;Ⅱ-1、Ⅱ-2區(qū)段分別為X、Y染色體非同源部分,該部分基因不互為等位基因。果蠅的剛毛性狀有正常剛毛、截剛毛,現(xiàn)用純種果蠅進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),其過程及結(jié)果如下:
(1)截剛毛♀×正常剛毛,F(xiàn)1中雌雄個體均為正常剛毛;
(2)F1相互交配,F(xiàn)2中雌性正常剛毛∶截剛毛為1∶1,雄性全為正常剛毛。則控制果蠅剛毛性狀的基因位于( )
A.性染色體的Ⅰ區(qū)段 B.Ⅱ-1區(qū)段
C.Ⅱ-2區(qū)段 D.常染色體上
A [由雜交實(shí)驗(yàn)(1)截剛毛♀×正常剛毛→F1中雌雄個體均為正常剛毛可知,正常剛毛對截剛毛是顯性性狀,且果蠅的正常剛毛基因不可能位于Y染色體的非同源區(qū)段上;假如剛毛基因位于X染色體的非同源區(qū)段上,若正常剛毛基因?yàn)锳,則F1中正常剛毛雌果蠅的基因型為XAXa,雄果蠅的基因型為XaY,表現(xiàn)為截剛毛,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果矛盾,因此控制剛毛的基因也不可能位于X染色體的非同源區(qū)段上;假如剛毛基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段,則F1正常剛毛雌果蠅的基因型為XAXa,雄果蠅的基因型為XaYA,表現(xiàn)為正常剛毛,F(xiàn)1雌雄個體相互交配,F(xiàn)2的基因型為XAXa(雌性正常剛毛)、XaXa(雌性截剛毛)的比例是1∶1,雄果蠅的基因型為XAYA、XaYA,都表現(xiàn)為正常剛毛,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符;因此控制剛毛性狀的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上,即題圖中的Ⅰ區(qū)段。故選A。]
2.(2022·全國乙卷)依據(jù)雞的某些遺傳性狀可以在早期區(qū)分雌雄,提高養(yǎng)雞場的經(jīng)濟(jì)效益。已知雞的羽毛性狀蘆花和非蘆花受1對等位基因控制。蘆花雞和非蘆花雞進(jìn)行雜交,正交子代中蘆花雞和非蘆花雞數(shù)目相同,反交子代均為蘆花雞。下列分析及推斷錯誤的是( )
A.正交親本中雌雞為蘆花雞,雄雞為非蘆花雞
B.正交子代和反交子代中的蘆花雄雞均為雜合體
C.反交子代蘆花雞相互交配,所產(chǎn)雌雞均為蘆花雞
D.僅根據(jù)羽毛性狀蘆花和非蘆花即可區(qū)分正交子代性別
C [根據(jù)題意可知,正交為ZaZa(非蘆花雄雞)×ZAW(蘆花雌雞),子代為ZAZa、ZaW,且蘆花雞和非蘆花雞數(shù)目相同,反交為ZAZA×ZaW,子代為ZAZa、ZAW,且全為蘆花雞,A正確;正交子代中蘆花雄雞為ZAZa(雜合體),反交子代中蘆花雄雞為ZAZa(雜合體),B正確;反交子代蘆花雞相互交配,即ZAZa×ZAW,所產(chǎn)雌雞ZAW(蘆花)、ZaW(非蘆花),C錯誤;正交子代為ZAZa(蘆花雄雞)、ZaW(非蘆花雌雞),D正確。]
3.(2022·江蘇南通聯(lián)考)法布雷病是罕見的X染色體連鎖遺傳的脂類代謝疾病,是由于編碼α-半乳糖苷酶的基因突變,患者體內(nèi)缺乏α-半乳糖苷酶,使脂質(zhì)代謝障礙而堆積在溶酶體內(nèi),產(chǎn)生相應(yīng)的臨床癥狀。相關(guān)敘述正確的是( )
A.α-半乳糖苷酶的基本單位是氨基酸或核糖核苷酸
B.正常人細(xì)胞中α-半乳糖苷酶在溶酶體中合成并儲存
C.法布雷病有明顯的家族聚集性,女性患病率明顯高于男性
D.可用酶分析或基因檢測等對有該病家族史的孕婦進(jìn)行產(chǎn)前診斷
D [α-半乳糖苷酶的基本單位是氨基酸,A錯誤;正常人細(xì)胞中α-半乳糖苷酶在核糖體中合成,B錯誤;從題干中無法確定法布雷病是顯性遺傳還是隱性遺傳,因而無法確定其遺傳特點(diǎn),查詢文獻(xiàn)知,法布雷病以X染色體連鎖隱性方式遺傳,其特點(diǎn)為男性患病率明顯高于女性,C錯誤;法布雷病人編碼α-半乳糖苷酶的基因發(fā)生突變,合成的相關(guān)酶結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化,因此,可用酶分析或基因檢測等方法針對該病進(jìn)行產(chǎn)前診斷,D正確。]
——基因在染色體上位置的判斷與探究
4.(2022·江蘇南通調(diào)研)下列細(xì)胞為四種不同生物的體細(xì)胞,讓這些生物自交得到F1,再讓F1測交,測交后代性狀分離比不可能為1∶1∶1∶1(不考慮突變和互換)的是( )
A B C D
B [A項(xiàng)中兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上,自交后代可能出現(xiàn)AaBb的個體,故測交后代可能會出現(xiàn)1∶1∶1∶1的比例,A不符合題意;B項(xiàng)中三對基因位于兩對同源染色體上,且AB連鎖,ab連鎖,親本自交會出現(xiàn)AaBb的個體,但是不考慮突變和互換,故只能產(chǎn)生2種類型的配子,測交后代的比例是1∶1,不會是1∶1∶1∶1,B符合題意;C項(xiàng)中A、a與C、c位于兩對同源染色體上,遵循自由組合定律,自交后代可能會出現(xiàn)AaCc的個體,故測交后代可能會出現(xiàn)1∶1∶1∶1的比例,C不符合題意;D項(xiàng)中存在三對符合自由組合定律的基因,自交后代可能會出現(xiàn)AaBb、AaCc、BbCc的個體,故測交后代可能會出現(xiàn)1∶1∶1∶1的比例,D不符合題意。]
5.(2022·安徽合肥質(zhì)檢)某昆蟲的性別決定類型為XY型,該種昆蟲的星眼、圓眼由位于常染色體上的一對等位基因A/a控制,體色紅色、白色由等位基因B/b控制?,F(xiàn)讓白色星眼雌蟲與紅色星眼雄蟲雜交,獲得的F1性狀分離比為白色星眼雄蟲∶白色圓眼雄蟲∶紅色星眼雌蟲∶紅色圓眼雌蟲=2∶1∶2∶1。不考慮X、Y染色體同源區(qū)段上的遺傳,回答下列問題:
(1)控制體色的基因位于________(填“?!被颉癤”)染色體,理由是______
_______________________________________________________________
______________________________________________________________。
(2)F1中星眼∶圓眼=2∶1的原因是_________________________________
________;F1中星眼與圓眼昆蟲自由交配,子代中圓眼個體所占的比例是________。
(3)假設(shè)某隱性致死突變基因有純合致死效應(yīng)(胚胎純合致死),無其他性狀效應(yīng)。有一只雄蟲接受射線輻射處理,發(fā)生隱性致死突變,為探究該突變基因位于常染色體上,還是X染色體上,請寫出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)思路:______________________________________________________
______________________________________________________________。
預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果:若________________________,則隱性致死突變基因位于X染色體上;若F2中雄蟲占1/2(F2中雌∶雄=1∶1),則隱性致死突變基因位于常染色體上。
[解析] (1)結(jié)合題意分析可知,親代白色雌蟲與紅色雄蟲雜交,子代中體色與性別相關(guān)聯(lián),說明控制體色的基因位于X染色體。
(2)親代星眼雜交,子代中出現(xiàn)圓眼,說明星眼為顯性性狀,且親代基因型均為Aa,正常情況下子代應(yīng)為A_∶aa=3∶1,即星眼∶圓眼=3∶1,出現(xiàn)星眼∶圓眼=2∶1的原因是AA純合致死(或星眼純合致死);F1中星眼為Aa,圓眼為aa,二者自由交配,子代中圓眼個體aa所占的比例是1/2。
(3)設(shè)該隱性致死基因?yàn)閐,為探究該突變基因位于常染色體上,還是X染色體上,可將該只突變雄蟲與正常雌蟲雜交獲得F1,F(xiàn)1雌雄昆蟲相互交配,統(tǒng)計(jì)F2成蟲中雄蟲的比例。
若隱性致死突變基因在X染色體上,則該雄性個體基因型為XdY,與正常雌性個體XDXD雜交,F(xiàn)1為XDXd、XDY,F(xiàn)1相互交配,由于胚胎純合致死,則子代XdY個體死亡,存活個體基因型及比例為XDXD∶XDXd∶XDY=1∶1∶1,F(xiàn)2中雄蟲占1/3。若隱性致死突變基因位于常染色體上,F(xiàn)2中雄蟲占1/2(或F2中雌∶雄=1∶1)。
[答案] (1)X 昆蟲體色的遺傳與性別相關(guān)聯(lián) (2)AA純合致死(或星眼純合致死) 1/2 (3)將該只突變雄蟲與正常雌蟲雜交獲得F1,F(xiàn)1雌雄昆蟲相互交配,統(tǒng)計(jì)F2成蟲中雄蟲的比例 F2中雄蟲占1/3(或F2中雌∶雄=2∶1)
——伴性遺傳中的致死問題及遺傳系譜的綜合分析
6.(不定項(xiàng))(2022·河北衡水深州中學(xué)期末)家雞的正常喙和交叉喙分別由位于Z染色體上的E和e基因控制,其中某種基因型會使雌性個體致死,現(xiàn)有一對家雞雜交,子一代♀∶=1∶2,下列相關(guān)敘述合理的是( )
A.若ZeW個體致死,則子一代雄性個體中有雜合子
B.若ZeW個體致死,則子一代ZE的基因頻率是80%
C.若ZEW個體致死,則子一代雄性個體表型不同
D.若ZEW個體致死,則該家雞種群中基因型最多有4種
ABC [若ZeW個體致死,則親代的雜交組合為ZEZe×ZEW→1ZEZE∶1ZEZe∶1ZEW∶1ZeW(致死),則可以看出子一代雄性個體中有雜合子(ZEZe),A正確;若ZeW個體致死,則親代的雜交組合為ZEZe×ZEW,子一代中1ZEZE∶1ZEZe∶1ZEW∶1ZeW(致死),子一代ZE的基因頻率是80%,B正確;若ZEW個體致死,則親代的雜交組合為ZEZe×ZeW→1ZEZe∶1ZeZe∶1ZEW(致死)∶1ZeW,則子一代雄性個體的基因型為ZEZe、ZeZe,表型不同,C正確;若ZEW個體致死,則該家雞種群中雌性基因型為ZeW,雄性基因型為ZEZe、ZeZe,共有3種,D錯誤。]
7.(不定項(xiàng))(2022·山東濰坊檢測)圖1表示某家族中甲、乙兩種單基因遺傳病的系譜圖,甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示。將家族中1、2、3、4號個體中與乙病基因有關(guān)的DNA片段用限制酶切割,然后進(jìn)行DNA電泳分析,所得相關(guān)圖譜如圖2所示。下列說法正確的是( )
圖1 圖2
A.僅通過圖1可判斷甲病為常染色體隱性遺傳病
B.結(jié)合電泳圖譜可以確定4號個體乙病的基因型為XbY
C.若對6號個體的乙病基因片段進(jìn)行電泳分析,其結(jié)果與1號相同
D.若5號個體與表現(xiàn)正常僅攜帶甲病致病基因的男士結(jié)婚,生育兩病兼患孩子的概率是1/24
AB [分析圖1可知,1號和2號不患甲病,但3號患甲病,可以判斷甲病為隱性遺傳病,又因?yàn)?號為患甲病女兒,2號正常,故甲病為常染色體隱性遺傳病,A正確;4號患乙病,根據(jù)1號和2號正常,可知乙病為隱性遺傳病,由關(guān)于乙病的電泳條帶可知,條帶2是患乙病的DNA序列,則條帶1是正常DNA序列,那么可推斷1號為乙病致病基因攜帶者,2號為不含乙病致病基因,因此乙病不符合常染色體隱性遺傳規(guī)律,故乙病為伴X染色體隱性遺傳病,則4號個體乙病的基因型為XbY,B正確;因?yàn)橐也∈前閄染色體隱性遺傳病,根據(jù)4號基因型為XbY,可知1號和2號的基因型分別為XBXb、XBY,故6號的乙病基因型為XBXB或XBXb,而1號的乙病基因型為XBXb,所以二者電泳結(jié)果不一定相同,C錯誤;表現(xiàn)正常且攜帶甲病基因的男性為AaXBY,當(dāng)5號為AaXBXb時才可能會生育兩病兼患的孩子,5號為AaXBXb的概率為2/3×1/2=1/3,所以生育兩病兼患孩子的概率是1/3×1/4×1/4=1/48,D錯誤。]
——伴性遺傳的應(yīng)用
8.(2022·廣東選擇性考試)《詩經(jīng)》以“蠶月條?!泵枥L了古人種桑養(yǎng)蠶的勞動畫面,《天工開物》中“今寒家有將早雄配晚雌者,幻出嘉種”,表明我國勞動人民早已擁有利用雜交手段培育蠶種的智慧,現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于蠶桑的遺傳育種,更為這歷史悠久的產(chǎn)業(yè)增添了新的活力。回答下列問題:
(1)自然條件下蠶采食桑葉時,桑葉會合成蛋白酶抑制劑以抵御蠶的采食,蠶則分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制劑的作用。桑與蠶相互作用并不斷演化的過程稱為________。
(2)家蠶的虎斑對非虎斑、黃繭對白繭、敏感對抗軟化病為顯性,三對性狀均受常染色體上的單基因控制且獨(dú)立遺傳。現(xiàn)有上述三對基因均雜合的親本雜交,F(xiàn)1中虎斑、白繭、抗軟化病的家蠶比例是________;若上述雜交親本有8對,每只雌蠶平均產(chǎn)卵400枚,理論上可獲得________只虎斑、白繭、抗軟化病的純合家蠶,用于留種。
(3)研究小組了解到:①雄蠶產(chǎn)絲量高于雌蠶;②家蠶的性別決定為ZW型;③卵殼的黑色(B)和白色(b)由常染色體上的一對基因控制;④黑殼卵經(jīng)射線照射后攜帶B基因的染色體片段可轉(zhuǎn)移到其他染色體上且能正常表達(dá)。為達(dá)到基于卵殼顏色實(shí)現(xiàn)持續(xù)分離雌雄,滿足大規(guī)模生產(chǎn)對雄蠶需求的目的,該小組設(shè)計(jì)了一個誘變育種的方案。下圖為方案實(shí)施流程及得到的部分結(jié)果。
統(tǒng)計(jì)多組實(shí)驗(yàn)結(jié)果后,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)組別家蠶的性別比例與Ⅰ組相近,有兩組(Ⅱ、Ⅲ)的性別比例非常特殊。綜合以上信息進(jìn)行分析:
①Ⅰ組所得雌蠶的B基因位于________染色體上。
②將Ⅱ組所得雌蠶與白殼卵雄蠶(bb)雜交,子代中雌蠶的基因型是________(如存在基因缺失,亦用b表示)。這種雜交模式可持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中,其優(yōu)勢是可在卵期通過卵殼顏色篩選即可達(dá)到分離雌雄的目的。
③盡管Ⅲ組所得黑殼卵全部發(fā)育成雄蠶,但其后代仍無法實(shí)現(xiàn)持續(xù)分離雌雄,不能滿足生產(chǎn)需求,請簡要說明理由。________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,這就是協(xié)同進(jìn)化。
(2)由題意可知,三對性狀均受常染色體上的單基因控制且獨(dú)立遺傳,即符合自由組合定律,將三對基因均雜合的親本雜交,可先將三對基因分別按照分離定律計(jì)算,再將結(jié)果相乘,即F1各對性狀中,虎斑個體占3/4,白繭個體占1/4,抗軟化病個體占1/4,相乘后F1中虎斑、白繭、抗軟化病的家蠶比例是3/4×1/4×1/4=3/64。若上述雜交親本有8對,每只雌蠶平均產(chǎn)卵400枚,子代總產(chǎn)卵數(shù)為8×400=3 200枚,其中虎斑、白繭、抗軟化病的純合家蠶占1/4×1/4×1/4=1/64,即3 200×1/64=50只。
(3)分析題圖可知,黑殼卵經(jīng)射線照射后,攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到其他染色體上,轉(zhuǎn)移情況可分為三種,即攜帶B基因的染色體片段可轉(zhuǎn)移到常染色體上、轉(zhuǎn)移到Z染色體上或轉(zhuǎn)移到W染色體上。將誘變孵化后挑選的雌蠶作為親本與雄蠶(bb)雜交,統(tǒng)計(jì)子代的黑殼卵孵化后雌雄家蠶的數(shù)目,結(jié)合題圖的三組結(jié)果分析,Ⅰ組黑殼卵家蠶中雌雄比例接近1∶1,說明該性狀與性別無關(guān),即攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了常染色體上;Ⅱ組黑殼卵家蠶全為雌性,說明攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了W染色體上;Ⅲ組黑殼卵家蠶全為雄性,說明攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了Z染色體上。
①由以上分析可知,Ⅰ組攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了常染色體上,即所得雌蠶的B基因位于常染色體上。
②由以上分析可知,Ⅱ組攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了W染色體上,親本雌蠶的基因型為ZbWB,與白殼卵雄蠶ZbZb雜交,子代雌蠶的基因型為ZbWB(黑殼卵),雄蠶的基因型為ZbZb(白殼卵),可以通過卵殼顏色區(qū)分子代性別。將子代黑殼卵雌蠶繼續(xù)雜交,后代類型保持不變,故這種雜交模式可持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。
③由以上分析可知,Ⅲ組攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了Z染色體上,親本雌蠶的基因型為ZBWb,與白殼卵雄蠶ZbZb雜交,子代雌蠶的基因型為ZbWb(白殼卵),雄蠶的基因型為ZBZb(黑殼卵)。再將黑殼卵雄蠶(ZBZb)與白殼卵雌蠶(ZbWb)雜交,子代為ZBZb、ZbZb、ZBWb、ZbWb,其后代的黑殼卵和白殼卵中均既有雌性又有雄性,無法通過殼卵顏色區(qū)分性別,故不能滿足生產(chǎn)需求。
[答案] (1)協(xié)同進(jìn)化 (2)3/64 50 (3)①?!、赯bWB ?、邰蠼M所得黑殼卵雄蠶為雜合子(基因型為ZBZb),與白殼卵雌蠶雜交,后代的黑殼卵和白殼卵中均既有雌性又有雄性,無法通過卵殼顏色區(qū)分性別
——導(dǎo)入基因?qū)π誀钣绊懙姆治?br />
9.(2022·福建廈門質(zhì)檢)果蠅體細(xì)胞有4對染色體,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號為常染色體。野生型果蠅體色為灰色;黃體果蠅由于y基因缺失,體色表現(xiàn)為黃色。GAL4/UAS是從酵母菌中發(fā)現(xiàn)的一種基因表達(dá)調(diào)控系統(tǒng),其中的UAS片段連接在靶基因的前端,使靶基因不能表達(dá);而GAL4基因表達(dá)出的GAL4蛋白能與染色體上的UAS片段結(jié)合,激活靶基因表達(dá)。科研人員將一個GAL4基因插入黃體雄果蠅的一條Ⅱ號染色體上,得到轉(zhuǎn)基因雄果蠅甲;將UAS片段連接在y基因上游構(gòu)建成UAS-y基因,并將其插入黃體雌果蠅的某條染色體上,得到轉(zhuǎn)基因雌果蠅乙。
甲 乙
回答下列問題:
(1)果蠅作為遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)有_________________________________
_________________________________________________________________
__________________________________________________(寫出兩點(diǎn)即可)。
(2)甲與乙雜交得到的F1中出現(xiàn)了灰體果蠅,原因是____________________
________________________________________________________________。
(3)將甲與乙雜交,若F1中灰體∶黃體=1∶3,________(填“能”或“不能”)據(jù)此判斷UAS-y基因是否插入乙的Ⅱ號染色體上,理由是_________________
__________________________________________________________________。
(4)從F1中選擇灰體果蠅隨機(jī)交配得到F2,觀察F2的表型及比例。
①若F2的雌雄果蠅中灰體∶黃體=________,則UAS-y基因插入乙的Ⅱ號染色體上。
②若F2的雌雄果蠅中灰體∶黃體=________,則UAS-y基因插入乙的Ⅲ號或Ⅳ號染色體上。
③若F2中灰體雌蠅∶黃體雌蠅∶灰體雄蠅∶黃體雄蠅=________,則UAS-y基因插入乙的X染色體上。
[解析] (1)果蠅作為遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)有:果蠅體型小(體長3~4 mm),易飼養(yǎng);果蠅繁殖快、繁殖系數(shù)高;染色體數(shù)目少,便于遺傳分析;有易于區(qū)分的性狀。
(2)分析題干信息可知,同時具備GAL4基因和UAS-y基因的果蠅,才能合成GAL4蛋白驅(qū)動UAS下游的y基因表達(dá),從而表現(xiàn)出灰色性狀,雄果蠅甲含有GAL4基因,雌果蠅乙含有UAS-y基因,二者雜交,F(xiàn)1中會出現(xiàn)同時含有兩種基因的個體,故出現(xiàn)灰體果蠅。
(3)為便于理解,可假設(shè)插入GAL4基因用A表示(沒有該基因用a表示),插入UAS-y基因用B表示(沒有該基因用b表示)。UAS-y基因插入的位置有3種可能:Ⅱ號染色體上(則甲、乙基因型可表示為Aabb×aaBb,遵循連鎖定律)、其他常染色體上(則甲、乙基因型可表示為Aabb×aaBb,遵循自由組合定律)、 X染色體上(則甲、乙基因型可表示為AaXbY×aaXBXb,遵循自由組合定律)。但無論UAS-y基因插入哪一條染色體上,F(xiàn)1中灰體與黃體比例均為1∶3,故根據(jù)F1性狀比例不能判斷UAS-y基因是否插入乙的Ⅱ號染色體上。
(4)①已知GAL4基因插入Ⅱ號染色體上,若UAS-y基因也插入Ⅱ號染色體上,則甲、乙基因型可表示為Aabb×aaBb,遵循連鎖定律, F1中選擇灰體雌雄果蠅(AaBb×AaBb)隨機(jī)交配,則F2中基因型及比例為AaBb(灰體)∶AAbb (黃體)∶aaBB (黃體)=2∶1∶1,即灰體∶黃體=1∶1。
②若UAS-y基因插入乙的Ⅲ號或Ⅳ號染色體上,則兩種基因自由組合,故F2中灰體(9A_B_ )∶黃體(3A_bb、 3aaB_、 1aabb)=9∶7。
③若UAS-y基因插入X染色體上,則F1中灰體的基因型為AaXBY×AaXBXb,可推知F2果蠅的表型及比例為灰體雌蠅∶黃體雌蠅∶灰體雄蠅∶黃體雄蠅=6∶2∶3∶5。
[答案] (1)果蠅體型小(體長3~4 mm),易飼養(yǎng);果蠅繁殖快、繁殖系數(shù)高;染色體數(shù)目少,便于遺傳分析;有易于區(qū)分的性狀 (2)雄果蠅甲含有GAL4基因,雌果蠅乙含有UAS-y基因,二者雜交,F(xiàn)1中會出現(xiàn)同時含有兩種基因的個體 (3)不能 無論UAS-y基因插入哪一條染色體上,F(xiàn)1中灰體與黃體的比例均為1∶3 (4)①1∶1?、?∶7 ③6∶2∶3∶5
這是一份2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)伴性遺傳與人類遺傳病學(xué)案含答案,共36頁。
這是一份2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)伴性遺傳和人類遺傳病學(xué)案含答案,共26頁。學(xué)案主要包含了p196等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)遺傳定律、伴性遺傳和人類遺傳病學(xué)案
微信掃碼,快速注冊
注冊成功