第二讲 遗传的基本规律

第二讲 遗传的基本规律

考点1 基因分离定律和自由组合定律的适应范围和验证

例1．水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性，非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色，糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果，其中能直接证明孟德尔的基因分离定律的一项是( )

A ．杂交后亲本植株上结出的种子(F 1)遇碘全部呈蓝黑色

B ．F 1自交后结出的种子(F 2)遇碘后，3/4呈蓝黑色，1/4呈红褐色

C ．F 1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色

D ．F 1测交所结出的种子遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色 考点2 显隐性状和纯杂合子的判断

例2已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A 与a 控制，在自由放养多年的一牛群中，两基因频率相等，每头母牛一次只生产1头小牛。以下关于性状遗传的研究方法及推断不正确的是( )

A ．选择多对有角牛和无角牛杂交，若后代有角牛明显多于无角牛，则有角为显性；反之，则无角为显性

B ．自由放养的牛群自由交配，若后代有角牛明显多于无角牛，则说明有角为显性

C ．选择多对有角牛和有角牛杂交，若后代全部是有角牛，则说明有角为隐性

D ．随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配，若所产3头牛全部是无角，则无角为显性

考点3自交和自由交配问题

例3.现有一豌豆种群(个体足够多)，所有个体的基因型均为Aa ，已知隐性纯合子产生的配子均没有活性，该种群在自然状态下繁殖n 代后，子n 代中能产生可育配子的个体所占比例为( )

A.2n ＋12n ＋1

B.2n ＋1－1

2n ＋1 C.2n ＋12n ＋2 D.2n －1＋22

n ＋1 例4、已知某环境条件下某种动物的AA 和Aa 个体全部存活，aa 个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体，只有AA 、Aa 两种基因型，其比例为1∶2。假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎。在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AA 和Aa 的比例是( )

A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．3∶1

考点4 基因分离定律和自由组合定律的应用

例5.某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色，由两对等位基因控制，用A、a和B、b表示。现有3个纯合品种：紫色(紫)、红色(红)、白色(白)。用这3个品种做杂交实验，结果如表所示，据表回答下列问题：

(1)根据以上信息，可判断上述杂交亲本中，第Ⅰ组F

基因型为____________，品种1、2的

1

表现型分别是______________。

中某紫花植株的基因型，取该植株自交，若后代全为紫花的植株，则其基(2)为鉴别第Ⅱ组F

2

因型为______________；若后代中_____________________________________________，则其基因型为__________________

(3)现有纯合品种4，其基因型与上述品种均不同，它与第Ⅲ组的F

杂交，后代表现型及比例

1

是______________。

变式训练：

(1)组别Ⅰ F2中出现新性状的原因是_______ _________。

(2)若上题中另有一对等位基因(C、c)控制茎的高度，那么杂合子高茎植株(Cc)连续自交3代，在产生的后代中，①纯合子与杂合子之比是_____________。②若子代中基因型为cc的个体因不符合育种要求而被逐代淘汰，那么在F3代所形成的种群中，cc基因型个体出现的频率是__________。

(3)请画出组别Ⅰ中F1测交的遗传图解。

题型1从性遗传类

例6、食指长于无名指为长食指，反之为短食指，该相对性状由常染色体上一对等位基因控制(T S表示短食指基因，T L表示长食指基因)。此等位基因表达受性激素影响，T S在男性中为显性，T L在女性中为显性。若一对夫妇均为短食指，所生孩子中既有长食指又有短食指，则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为()

A．1/4 B．1/3 C．1/2 D．3/4

题型2 复等位基因遗传类

例7、某哺乳动物背部的皮毛颜色由基因A

1、A

2

和A

3

控制，且A

1

、A

2

和A

3

任何两个基因组合

在一起，各基因都能正常表达，如图表示基因对背部皮毛颜色的控制关系。下列说法错误的是( )

A．体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢从而控制性状

B．该动物种群中关于体色共有6种基因型、纯合子有3种

C．分析图可知，该动物体色为白色的个体一定为纯合子

D．若一白色雄性个体与多个黑色异性个体交配的后代有三种毛色，则其基因型为A

2A 3

题型3 胚胎致死遗传类

例8、果蝇的灰身和黑身(A、a)，刚毛和截毛(D、d)为两对相对性状。科研小组用一对表现型都是灰身刚毛的雌雄果蝇进行杂交实验，发现其结果与理论分析不吻合，随后又用这对果蝇进行多次实验，结果如表所示：

(1)体色遗传中的显性性状是________，刚毛和截毛中的显性性状是________，其中属于伴性遗传的是________________。

(2)亲代的基因型分别是♀________、♂________。

(3)该实验结果与理论分析不吻合的原因是基因型为________或________的个体不能正常发育成活。

题型4 基因互作遗传类

例9、某二倍体植物的花瓣有白色、紫色、红色、粉红色四种，花瓣颜色的形成原理如图所示。研究人员将白花植株的花粉授给紫花植株，得到的F1全部表现为红花，然后让F1进行自交得到F2。回答下列问题：

(1)基因A指导合成的酶发挥作用的场所最可能是________。该植物花瓣颜色遗传说明基因与性状的数量关系是

______________________________________。

(2)亲本中白花植株的基因型为________，授粉前需要去掉紫花植株的雄蕊，原因是____________________________，

去掉雄蕊的时间应该是________________。

(3)F1红花植株的基因型为________，F2中白花∶紫花∶红花∶粉红花的比例为________________。 F2中自交后代不会发生性状分离的植株占________。

考点5 关于多对基因及连锁现象的遗传

例10、某二倍体高等植物有三对较为明显的相对性状，基因控制情况见表。现有一种群，其中基因型为AaBbCc 的植株M 若干株，基因型为aabbcc 的植株N 若干株以及其他基因型的植株若干株。不考虑基因突变、交叉互换和染色体变异，回答以下问题：

(1)____种表现型，其中红花窄叶细茎有____种基因型。

(2)若三对等位基因分别位于三对同源染色体上，则M×N，F 1中红花植株占________，红花窄叶植株占______，红花窄叶中粗茎植株占________。

(3)若植株M 体细胞内该三对基因在染色体上的分布如图1所示，则M×N，F 1的基因型及比例为_________________________________________________。若M×N，F 1的基因型及比例为Aabbcc∶aaBbCc＝1∶1，请在图2中绘出植株M 体细胞内该三对基因在染色体上的分布。

例11、甲、乙、丙三图分别表示A —a 、B —b 两对基因在染色体上的位置情况。假设在通过减数分裂产生配子时没有发生同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，则下列说法不正确的是( )

A ．甲图所示个体自交，后代会出现9种基因型

B ．乙图和丙图所示个体分别自交，它们的后代均出现3种基因型

C ．甲图与乙图所示个体杂交，后代会出现8种基因型

D ．只有甲图所示个体的遗传遵循基因的自由组合定律

例12、一位瑞典遗传学家对小麦和燕麦的籽粒颜色的遗传进行了研究。他发现在若干个红色籽粒与白色籽粒的纯合亲本杂交组合中出现了如下几种情况：

结合上述结果，回答下列问题：

(1)控制红粒性状的基因为________(填“显性”或“隐性”)基因；该性状由________对能独立遗传的基因控制。

(2)第Ⅰ、Ⅱ组中F 1可能的基因组成有________种，第Ⅲ组中F 1的基因组成有________种。 (3)第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组F 1测交后代的红粒和白粒的比例依次为________、________和________。 例13、小鼠的皮毛颜色由常染色体上的两对基因控制，其中A/a 控制灰色物质合成，B/b 控制黑色物质合成。两对基因控制有色物质合成的关系如图：

②实验一的F 2中，白鼠共有________种基因型，灰鼠中杂合子占的比例为________。 ③图中有色物质1代表________色物质，实验二的F 2

中黑鼠的基因型为________。 (2)在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠(丁)，让丁与纯合黑鼠杂交，结果如下：

突变。

②为验证上述推测，可用实验三F1的黄鼠与灰鼠杂交。若后代的表现型及比例为______________________，则上述推测正确。

③用3种不同颜色的荧光，分别标记小鼠丁精原细胞的基因A、B及突变产生的新基因，观察其分裂过程，发现某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光点，其原因是____________________________。

考点6 伴性遗传及遗传系谱图的概率计算

例14、人类遗传病调查中发现两个家系都有甲遗传病(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10－4。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Ⅰ3无乙病致病基因，请继续以下分析。

①Ⅰ2的基因型为________________；Ⅱ5的基因型为______________________________。

②如果Ⅱ5和Ⅱ6结婚，则所生男孩同时患两种遗传病的概率为________。

③如果Ⅱ7和Ⅱ8再生育一个女儿，则女儿患甲病的概率为________________。

④如果Ⅱ5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子，则儿子携带h基因的概率为________。

[变式训练1]

(1)若Ⅱ1的性染色体组成为XXY，则性染色体的异常发生在Ⅰ2的__________________________________ (时期)；写出与异常卵细胞来自同一个初级卵母细胞的3个极体的性染色体的基因组成：__________。

(2)已知Ⅲ1含乙病致病基因的染色体上有若干隐性基因，假设这些隐性基因都在他的女儿中表达，可能的原因是_______________________________________________ (不考虑突变和环境因素)。

(3)果蝇的翅形由常染色体上的基因控制。等位基因A1、A2、A3分别决定镰刀形、圆形、椭圆形，它们之间具有不循环且是依次的完全显隐性关系(即如果甲对乙显性、乙对丙显性、则甲对丙也显性，可表示为甲＞乙＞丙)，已知A2对A1显性，根据系谱图可确定A1、A2、A3的显性顺序是__________ (用字母和“＞”表示)，Ⅰ2的基因型为__________，Ⅲ1与Ⅲ5交配产生镰刀形子代的概率为__________。

(4)某对新婚夫妇进行遗传咨询，医生根据他们提供的情况绘出系谱图如下(11号与12号是新婚夫妇)：

请据图推断，他们生育的孩子患半乳糖血症的概率是__________，不患病的概率是__________。

(5)如果要通过产前诊断确定Ⅲ2是否患有猫叫综合征，常用的有效检测手段是__________。若要检测正常人群中的个体是否携带甲病致病基因，通常采用的分子生物学技术是________________________________________。

(6)禁止近亲结婚的遗传学原理是

例15、如图是某家系甲、乙、丙三种单基因遗传病的系谱图，其基因分别用A、a，B、b和D、d表示。甲病是伴性遗传病，Ⅱ7不携带乙病的致病基因。在不考虑家系内发生新的基因突变的情况下，请回答下列问题：

(1)甲病的遗传方式是____________，乙病的遗传方式是____________，丙病的遗传方式是____________，Ⅱ6的基因型是____________。

(2)Ⅲ13患两种遗传病的原因是_________________________________________。

(3)假如Ⅲ15为乙病致病基因的杂合子、为丙病致病基因携带者的概率是1/100，Ⅲ15和Ⅲ16结婚，所生的子女只患一种病的概率是________，患丙病的女孩的概率是________。

(4)有些遗传病是由于基因的启动子缺失引起的。启动子缺失常导致________________缺乏正确的结合位点，转录不能正常起始，而使患者发病。

考点7 有关遗传实验的设计与分析

题型1验证分离定律和自由组合定律的实验设计

例16．已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性，非糯(B)对糯(b)为显性，这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证：①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；

②子粒的非糯和糯的遗传符合分离定律；③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求：写出遗传图解，并加以说明。

题型2判断显、隐性性状的实验设计

例17．已知果蝇直毛和非直毛是由位于X染色体上的一对等位基因控制，实验室现有未交配

过的纯合的有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只，纯合的非直毛雌、雄果蝇各一只，请你通过一次杂交实验确定这对相对性状的显性性状和隐性性状。

题型3 判断基因型的实验设计

例19．科学家对猕猴(2n＝42)的代谢进行研究，发现乙醇进入机体内的代谢途径如图所示。缺乏酶1，喝酒脸色基本不变但易醉，称为“白脸猕猴”；缺乏酶2，喝酒后乙醛积累刺激血管引起脸红，称为“红脸猕猴”；还有一种是号称“不醉猕猴”，原因是两种酶都有。请据图回答下列问题：

(1)乙醇进入机体的代谢途径，说明基因可通过控制________的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状；从以上资料可判断猕猴的酒量大小与性别关系不大，理由是与酒精代谢有关的基因位于________(填“常”或“性”)染色体上。

(2)在此猕猴群中，A基因是由a基因突变而成的，其本质是a基因的DNA分子中可能发生了碱基对的________、增添或缺失。

(3)请你设计实验，判断某“白脸猕猴”雄猴的基因型。

实验步骤：

①让该“白脸猕猴”与多只纯合的“不醉猕猴”交配，并产生多只后代。

②观察、统计后代的表现型及比例。

结果预测：

Ⅰ.若子代全为“红脸猕猴”，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aaBB；

Ⅱ.若子代______________________________，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为________；

Ⅲ.若子代________________________，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为________。

题型4 判断基因位置的实验设计

例20、家猫的性别决定为XY型，其毛色受非同源染色体上的两对基因(基因A、a和基因B、b)的控制。其中基因A位于常染色体上，表现为白色，并对基因B、b起遮盖作用。B是斑纹色，b为红色，而杂合体是玳瑁色。

(1)请设计最简单的方法，来验证基因B、b位于常染色体上还是位于X染色体上。

①选表现型为________母猫和红色公猫交配。

②若后代是______________，则在常染色体上；若后代中_____________________________________，则在X染色体上。

(2)若基因B、b位于X染色体上，回答下面相关问题：

①玳瑁色猫的基因型为________。

②玳瑁色猫与红色猫交配，生下3只玳瑁色和1只红色小猫，他们的性别是_________________________________。

③1只白色雌猫与1只斑纹雄猫交配，生出的小猫有1只红色雄猫、1只玳瑁色雌猫、1只斑纹雌猫、1只白色雄猫、1只白色雌猫。小猫母亲的基因型是____________。

例21、石刁柏(嫩茎俗称芦笋)是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定的雌、雄异株植物。野生型石刁柏叶窄，产量低。在某野生种群中，发现生长着几株阔叶石刁柏(突变型)，雌株、雄株均有，雄株的产量高于雌株。

(1)若已证实阔叶为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变，二是隐性突变。请设计一个简单的实验方案加以判定(要求写出杂交组合、杂交结果并得出结论)。

(2)若已证实阔叶为显性突变所致，突变基因可能位于常染色体上，还可能位于X染色体上。请设计一个简单的实验方案加以判定(要求写出杂交组合、杂交结果并得出结论)。

(3)若已证实阔叶为隐性突变所致且位于性染色体上，现有纯种的阔叶和窄叶雌雄株若干，请利用一次杂交实验判断控制阔叶和窄叶的基因(设由B和b基因控制)是位于X、Y染色体的同源区段上，还是仅位于X 染色体上。请写出遗传图解，并简要说明推断过程。