遗传基本规律
一、分离定律的基础归纳
1.常用的几个交配比例:
2.纯合子和杂合子的判断
①自交法: ②测交法:
注:自交法是适合于大多数植物的最简便的方法,但不适用动物。 3.基因型的确定技巧
①隐性突破法:若子代出现隐性性状,则基因型一定为aa,其中一个来自父本,另一个来自母本。
如鸡的毛腿(F)对光腿(f)是显性,豌豆冠(E)对单冠(e)是显性。现有两只公鸡A、B与两只母鸡C、D。这四只鸡都是毛腿豌豆冠,它们杂交产生的后代性状表现如下,试求:A、B、C、D的基因型。 (1)AXC 毛腿豌豆冠 (2)AXD 毛腿豌豆冠
(3)BXC 毛腿豌豆冠,光腿豌豆冠 (4)BXD 毛腿豌豆冠,毛腿单冠 ②后代分离比推断法
若后代分离比为显性:隐性=3:1,则亲本基因型为Aa和Aa,即:Aa×Aa→3A_:1aa; 若后代分离比为显性:隐性=1:1,则双亲一定是测交类型,即:Aa×aa→1 Aa:1 aa; 若后代只有显性性状,则亲本至少有一方是显性纯合子,即:AA×Aa或AA×AA。
如小麦高(D)对矮(d)是显性,抗病(T)对不抗病(t)是显性,现有两亲本杂交,后代如下:高抗180,高不抗60,矮抗180,矮不抗62。求亲代基因型和表现型。 4.自交与自由交配的区别
例1.果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性,现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交,产生的F1代再自交产生F2代,将F2代中所有黑身果蝇除去,让灰身果蝇自由交配,产生F3代。问F3代中灰身与黑身果蝇的比例是 ( ) A.3∶1 B.5∶1 C.8∶1 D.9∶1
二、用分离定律解决自由组合定律问题
自由组合定律是以分离规律为基础的,因而可用分离定理的知识解决自由组合定律的问题,且用分离定律解决自由组合定律的问题显得简单易行。其基本策略是: 1.首先将自由组合问题转化为若干个分离定律问题。
在独立遗传的情况下,有几对基因就可以分解为几个分离定律问题,如AaBb×Aabb可分解为:Aa×Aa、Bb×bb。 2.用分离定律解决自由组合的不同类型的问题。 (1)配子类型的问题
例:某生物雄性个体的基因型为AaBbcc,这三对基因为独立遗传,则它产生的精子的种类有:
Aa Bb cc ↓ ↓ ↓ 2 × 2 × 1 = 4种
(2)基因型类型的问题
例:AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有多少种基因型?
先将问题分解为分离定律问题:
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)。
因而AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有3×2×3= 18种基因型。 (3)表现型类型的问题
例:AaBbCc与AabbCc杂交,其后代有多少种表现型?
先将问题分解为分离定律问题: Aa×Aa → 后代有2种表现型; Bb×BB → 后代有2种表现型; Cc×Cc → 后代有2种表现型。
因而AaBbCc与AabbCc杂交,其后代有2×2×2= 8种表现型。
考点一 特殊遗传现象的分析
题干中如果出现特殊附加条件,可能会出现9:7、9:3:4、9:6:1、15:1等比例,分析时可以按两对性状自由组合的思路来分析虑。
序特值原因 号 1 2 3 4
例2.某种植物的花色有白色、红色和紫色,由A和a、B和b两对等位基因(独立遗传)控制,有人提出基因对花色性状控制的两种假说,如下图所示:
存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状,其余正常表现 A、B同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状 aa(或bb)成对存在时,表现双隐性性状,其余正常表现 只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状,其余正常表现 后代比例 9∶6∶1 9∶7 9∶3∶4 15∶1 后代比例 1∶2∶1 1∶3 1∶1∶2 3∶1 自交 测交 请回答:
(1)假说一表明:基因_________存在时,花色表现为紫色;假说二表明:基因__________存在时,花色表现为紫色。
(2)现选取基因型为AaBb的紫花植株为亲本进行自交:
①若假说一成立,F1花色的性状及比例为_____________________,F1中白花的基因型有______种。
②若假说二成立,F1花色的性状及比例为_____________________,F1中红花的基因型为______。再取F1红花植株进行自交,则F2中出现红花的比例为___________________。
考点二 遗传致死现象的分析
序号 1 特值原因 显性纯合致死(如AA、BB其中一个致死AA、BB都致死)) 自交后代比例 测交后代比例 ①A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=6∶3∶2∶1或 AaBb∶Aabb∶A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=6∶2∶3∶1 aaBb∶aabb=②A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=4∶2∶2∶1 1∶1∶1∶1 2 ①A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=3∶1∶3∶1或杂合致死(如Aa、Bb其中A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=3∶3∶1∶1 一个致死Aa、Bb都致死)) ②A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=1∶1∶1∶1 隐性纯合致死(自交情况) 自交出现9∶3∶3(双隐性致死)自交出现9∶1(单隐性致死) 3 例3.鹦鹉中控制绿色和黄色、条纹和无纹的两对基因分别位于两对染色体上,已知绿色条纹鹦鹉与黄色无纹鹦鹉交配,F1为绿色无纹和黄色条纹,其比例为1:1,当F1的绿色无纹鹦鹉彼此交配时,后代表现型及比例为绿色无纹:黄色无纹:绿色条纹:黄色条纹=6:3:2:1,产生这一结果的原因可能是( )
A.这两对基因不遵循基因的自由组合定律 B.控制绿色和黄色的基因位于X染色体上 C.控制条纹和无纹的基因位于X染色体上 D.绿色的基因纯合的受精卵不能正常发育
例4.紫罗兰花瓣的单瓣与重瓣是由常染色体上一对等位基因(D、d)控制的相对性状。研究人员进行以下实验:
实验一:让单瓣紫罗兰自交得F1,再从F1中选择单瓣紫罗兰继续自交得F2,一直自交多代,但发现每一代中总会出现约50%的单瓣紫罗兰和50%的重瓣紫罗兰,且所有的重瓣紫罗兰都不育(雌蕊、雄蕊发育不完善)。 实验二:取实验一 F1中单瓣紫罗兰的花粉进行离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,获得的正常植株全部表现为重瓣性状。请回答:
(l)根据实验结果可知,紫罗兰的花瓣中 为显性性状, F1中重瓣紫罗兰的基因型为 。
(2)下图是 F1中单瓣紫罗兰减数第一次分裂前期细胞中四分体的构象,据图可知,等位基因(D、d)所在染色
体发生了哪种变异: 。根据实验一和实验二的结果,请推测:存在该变异染色体的 (填“花粉”、“雌配子”)致死。下图染色体上的基因位点1、2、3、4处的基因分别是___________________(填D、d)。
(3)若D、d表示基因位于正常染色体上,D、 d表示基因位于缺失染色体上,请写出F1中选择的单瓣紫罗兰
自交得F2的遗传图解(要求写出F1的雌、雄配子及比例)。
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考点三 遗传累加效应分析
显性基因在基因型中的个数影响性状表现:AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb∶aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb=1∶4∶6∶4∶1
例5.已知小麦种子的颜色有七种,种子颜色的遗传受到三对基因的控制,此三对基因的影响力均相等且具有累加作用,基因型aabbcc颜色纯白,基因型AABBCC颜色深红,设定纯白色为第一级,深红色为最七级。若亲代为AABBCC×aabbcc,则F2中出现第三级的机率为 ( ) A.5/16 B. 3/16 C.15/64 D. 3/32
【知识点梳理二:伴性遗传】
1.特征:遗传与性别相关联,雌性和雄性中的性状比例不同。对人类遗传病而言:X染色体隐性遗传病的发病率男性高于女性,X染色体显性遗传病的发病率女性高于男性,Y染色体遗传病患者全为男性。 2.伴性遗传符合遗传规律:
①性染色体属于同源染色体,与常染色体属于非同源染色体,所以伴性遗传符合基因的分离定律和自由组合定律; ②涉及XY染色体上的同源区段的基因遗传时,可以以常染色体基因的思考方式来推导计算,但又不完全一样,如XbXb和XBYb组合方式的子代中该性状仍然与性别有关系。 3.解题步骤:
(1)首先确定是否是伴Y染色体遗传病:所有患者均为男性,无女性患者,则为伴Y染色体遗传。 (2)其次判断显隐性
①双亲正常,子代有患者,为隐性(即无中生有),如图1; ②双亲患病,子代有正常,为显性(即有中生无),如图2; ③亲子代都有患者,无法准确判断,可先假设,再推断,如图3;
(3)再次确定是否是伴X染色体遗传病 ①隐性遗传病
a.女性患者,其父或其子有正常,一定是常染色体遗传,如图4、5; b.女性患者,其父和其子都患病,可能是伴X染色体遗传,如图6、7;
②显性遗传病
a.男性患者,其母或其女有正常,一定是常染色体遗传,如图8; b.男性患者,其母和其女都患病,可能是伴X染色体遗传,如图9、10;
(4)若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小推测:
例6.下图为甲、乙、丙、丁4种遗传性疾病的调查结果.根据系谱图分析、推测这4种疾病最可能的遗传方式:
练习:(江苏高考)人类遗传病调查中发现两个家系中都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者,系谱图如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型频率为104。请回答下列问题(所有概率用分数表示):
-
(1)甲病的遗传方式为_______________________,乙病最可能的遗传方式为____________________; (2)若Ⅰ-3无乙病致病基因,请继续分析:
①Ⅰ-2的基因型为___________;Ⅱ-5的基因型为___________;
②如果Ⅱ-5与Ⅱ-6结婚,则所生男孩同时患两种遗传病的概率为___________; ③如果Ⅱ-7与Ⅱ-8再生育一个女儿,则女儿患甲病的概率为___________。
【综合应用】
1.基因位置的判断
例7.已知果蝇的长翅与残翅为一对相对性状(显性基因用A表示,隐性基因用a表示);直毛和分叉毛为一对相对性状(显性性状用B表示,隐性基因用b表示)。两只亲代果蝇杂交得到以下子代的类型和比例:
表现型 雄果蝇 雌果蝇 长翅、直毛 3/8 3/4 残翅、直毛 1/8 1/4 长翅、分叉毛 3/8 0 残翅、分叉毛 1/8 0 (1)控制直毛和分叉毛遗传的基因位于_________染色体上,________翅为显性性状。 (2)亲本雌雄果蝇的基因型分别为___________、______________。 2.配子致死分析
①X染色体上雄配子致死
例8.雌雄异株的高等植物剪秋罗有宽叶和窄叶两种类型,宽叶(B)对窄叶(b)是显性,等位基因位于X染色体上,Y染色体上无此基因。已知窄叶基因b会使花粉致死。如果杂合子宽叶雌株(XBXb)同窄叶雄株(XbY)杂交,其子代的性别及表现型分别是( )
A. 1/2为宽叶雄株,1/2为窄叶雄株 B. 1/2为宽叶雌株,1/2为窄叶雌株 C. 1/2为宽叶雄株,1/2为窄叶雌株
D. 1/4为宽叶雄株,1/4为宽叶雌株,1/4为窄叶雄株,1/4为窄叶雄株 ②X染色体上的雌配子致死
例9.某雌雄异株的植物(2N=16),红花与白花这对相对性状由常染色体上一对等位基因控制(相关基因用A与a表示),宽叶与窄叶这对相对性状由X染色体上基因控制(相关基因用B与b表示)。研究表明:含XB或Xb的雌雄配子中有一种配子无受精能力。现将表现型相同的一对亲本杂交得F1(亲本是通过人工诱变得到的宽叶植株),F1表现型及比例如下表:
杂交亲本的基因型分别是(♀)_______、(♂)______,表现型均为______,无受精能力的配子是_______。
3.变异和遗传的联系
例10.稻瘟病严重影响水稻的髙产稳产。为选育抗稻疽病品种,研究人员利用返回式卫星搭载 易感稻瘟病的
水稻种子(基因型为aabb),在太空运行18天后返回。由这批种子长成的植 株中有少数出现抗稻瘟病性状,这些抗病植株的自交后代均出现性状分离,但分离情况不 同,其中甲、乙两植株自交后代的分离情况如下表所示:
(1)甲、乙植
株出现抗稻瘟病性状最可能是______的结果。在处
理过的种子长成的植株中,只有少数植株出现抗病性状,而且其自交后代的分离情况存在差异,这分别体现了 该变异类型具有______和______的特点;
(2)甲植株自交后代的性状分离比接近于______,由此可推断甲的基因型为___________________;
(3)根据乙植株自交后代出现的性状分离情况,可推知乙产生的配子类型及比例为______________________; (4)在乙植株子代的抗病个体中,其自交后代依然保持抗病性状的个体所占比例为___,这些个体的基因型有__种。 4.细胞分裂与遗传的联系
例11.利用卵细胞培育二倍体是目前鱼类育种的重要技术。其原理是经辐射处理的精子入卵后不能与卵细胞核融合,只激活卵细胞分裂,后代的遗传物质全部来自卵细胞。关键步骤包括:①精子染色体的失活处理;②卵细胞染色体二倍体化;③后代染色体检测。请据图回答。
(1)辐射处理可导致精子染色体断裂失活,丧失受精能力,这属于____变异。
(2)卵细胞的二倍体化有两种方法。用方法一获得的子代是纯合二倍体,导致染色体数目加倍的原因是__________;用方法二获得的子代通常是杂合二倍体,这是因为在四分体时期____发生了交叉互换,导致基因重组造成的。 (3)用上述方法繁殖鱼类并统计子代性别比例,可判断其性别决定机制。若子代性别比例为______,则其性别决定为XY型;若子代性别比例为____(WW个体不能成活),则其性别决定为ZW型。
(4)已知金鱼的正常眼(A)对龙眼(a)为显性,基因B能抑制龙眼基因表达,两对基因分别位于两对常染色体上。偶然发现一只有观赏价值的龙眼雌鱼,若用卵细胞二倍体化的方法进行大量繁殖,子代出现龙眼个体的概率为____;若用基因型为AABB的雄鱼与该雌鱼杂交,子二代出现龙眼个体的概率为____。
参考答案
例1.C
例2.(1)A、B(同时) A
(2)①紫花:红花:白花=9:3:4 3 ②紫花:红花:白花=12:3:1 aaBB、aaBb 5/6 例3.D
例4. (1)单瓣 dd (2)(染色体)缺失 花粉 D、D、d、d
例5.C
例6.甲为常染色体显性遗传,乙为X染色体显性遗传,丙为常染色体隐性遗传,丁为X染色体隐性遗传 练习:(1)常染色体隐性遗传 伴X隐性遗传
TtTT
(2)①HhXX HHXY或HhXY ②1/36 ③1/60000 例7.(1)X 长翅 (2)AaXBXb AaXBY 例8.A
例9.AaXBXb AaXBY 红花宽叶 XB卵细胞 例10. (1)基因突变 低频性 随机性 (2)3:1 Aabb或aaBb (3)AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1 (4)7/15 5 例11:(1)染色体结构
(2)低温抑制(卵细胞)纺锤体形成 同源染色体的非姐妹染色单体 (3)雄:雌=0:1(全为雌性) 雄:雌=1:0(全为雄性) (4)100% 1/16 (6.25%)
(4)碱基对排列顺序的多样性 碱基互补配对
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