高考生物大一轮复习 第21讲 遗传基本规律与伴性遗传的解题策略优选学案.doc

第21讲遗传基本规律与伴性遗传的解题策略题型特点考情分析命题趋势对遗传基本规律与伴性遗传的考查常以实验现象为基础，将其本质与减数分裂结合。多数情况下也能单独命题，出题形式和角度多种多样。复等位基因、异常分离比、遗传系谱图及概率计算经常考查理解遗传规律的研究方法，结合实验等题型进行分析总结，熟练利用分枝法进行遗传概率的计算，是学好本专题的关键2017，全国卷，32t2017，江苏卷，32t2016，江苏卷，24t2016，全国卷，6t2015，全国卷，32t2015，安徽卷，31t遗传规律是遗传与变异中的重点和难点，在高考中占有极其重要的地位，历年来一直是高考命题的必考点，分值在620分之间，是体现生物试题区分度的重要考点，主要以遗传实验或遗传系谱图为背景，考查学生对遗传规律的应用能力，多以非选择题形式考查分值：620分1分离定律的特例分析(1)复等位基因问题若同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上，称为复等位基因。如控制人类abo血型的ia、ib、i三个基因，abo血型由这三个复等位基因决定。因为ia对i是显性，ib对i是显性，ia和ib是共显性，所以基因型与表现型的关系如下表：表现型a型b型ab型o型基因型iaia、iaiibib、ibiiaibii分析解答此类问题时，一定要全面，不能有遗漏。(2)异常分离比问题不完全显性f1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式，如紫茉莉的花色遗传中，红色花(rr)与白色花(rr)杂交产生的f1为粉红花(rr)，f1自交后代有3种表现型：红花、粉红花、白花，性状分离比为121，图解如下：致死现象a胚胎致死：某些基因型的个体死亡，如下图。b配子致死指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。例如，a基因使雄配子致死，则aa自交，只能产生一种成活的a雄配子、a和a两种雌配子，形成的后代两种基因型aaaa11。(3)从性遗传问题由常染色体上基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象，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，母羊则无角，其基因型与表现型关系如下表：hhhhhh雄性有角有角无角雌性有角无角无角(4)表型模拟问题生物的表现型基因型环境，由于受环境影响，导致表现型与基因型不符合的现象。如果蝇长翅(v)和残翅(v)的遗传受温度的影响，其表现型、基因型与环境的关系如下表：温度表现型基因型25 (正常温度)35 vv、vv长翅残翅vv残翅2.快速确认3类典型伴性遗传系谱图3“男孩患病”与“患病男孩”的概率问题(1)由常染色体上的基因控制的遗传病男孩患病概率女孩患病概率患病孩子概率。以男孩患病概率为例推理如下：男孩患病概率患病孩子概率。患病男孩概率患病女孩概率患病孩子概率1/2。以患病男孩概率为例推理如下：患病男孩概率1/2患病孩子概率1/2。(2)由性染色体上的基因控制的遗传病若病名在前、性别在后，则从全部后代中找出患病男(女)，即可求得患病男(女)的概率。若性别在前、病名在后，求概率时只考虑相应性别中的发病情况，如男孩患病概率则是指所有男孩中患病的男孩占的比例。解题方法1书写基因型时始终把握染色体成对存在，基因也成对存在，结合数学中的组合思维可将含复等位基因个体的基因型写全。2对于异常分离比问题要建立基础分离比遗传图解，以教材中一对相对性状的杂交实验和两对相对性状的杂交实验为依据，结合遗传规律的实质建立模式，再将一些典型的特殊分离比简单样题归纳成系列，弄清异常分离比出现的原因。3前后知识建立联系。例如基因对性状的控制可以从本质上解释很多异常分离比产生的原因。答题步骤1从题干中挖掘信息，了解大致考查的遗传规律。2整体分析一下杂交过程或系谱图的特征。3标注已知信息。4运用所学知识和方法对未知信息进行分析、推理、补充、计算等。规范答题1选择题与非选择题中类似算概率、回答遵循遗传的什么定律之类的考题答案无弹性，答对才有分。2文字叙述类考题要求预测实验结果时，需回答“如果出现何种比例，说明某性状受几对等位基因控制”，在回答这类题时注意总结固定的规范用语句式。遗传规律与伴性遗传内容的命题角度非常多，以下总结几个综合性的命题角度。角度一遗传规律中性状分离比的变形与异常1“和”为16的特殊分离比成因(1)基因互作序号条件f1(aabb)自交后代比例f1测交后代比例1存在一种显性基因时表现为同一性状，其余正常表现9611212两种显性基因同时存在时，表现为一种性状，否则表现为另一种性状97133当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状，其余正常表现9341124只要存在显性基因就表现为一种性状，其余正常表现15131(2)显性基因累加效应表现：原因：a与b的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强。2“和”小于16的特殊分离比成因序号原因后代比例1显性纯合致死(aa、bb致死)自交子代aabbaabbaabbaabb4221，其余基因型个体致死测交子代aabbaabbaabbaabb11112隐性纯合致死(自交情况)自交子代出现933(双隐性致死)；自交子代出现91(单隐性致死)角度二遗传系谱图分析及概率计算1“程序法”分析遗传系谱图2用集合论的方法解决两病概率计算问题角度三基因位置的确定及遗传实验设计1真核细胞基因的三种“位置”(1)主要位置：细胞核内(即染色体上)，包括(2)次要位置：细胞质内(位于线粒体、叶绿体中)遗传时只能随卵细胞传递，表现出“母系遗传”特点。2实验设计思路见p119板块一例1 大麻是一种雌雄异株的植物，请回答下列问题：(1)在大麻体内，物质b的形成过程如图所示，基因m、m和n、n分别位于两对常染色体上。据图分析，能产生b物质的大麻基因型可能有_4_种。如果两个不能产生b物质的大麻品种杂交，f1全都能产生b物质，则亲本的基因型是_mmnn_和_mmnn_。f1中雌雄个体随机交配，后代中能产生b物质的个体数和不能产生b物质的个体数之比应为97。(2)如图为大麻的性染色体示意图，x、y染色体有同源部分(图中片段)和非同源部分(图中1、2片段)。若大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因d控制，大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型。请回答：控制大麻抗病性状的基因不可能位于图中的_2_片段。请写出具有抗病性状的雄性大麻个体所有可能的基因型_xdyd、xdyd、xdyd、xdy_。现有雌性不抗病和雄性抗病两个品种的大麻杂交，请根据以下子代可能出现的情况，分别推断出这对基因所在的片段：a如果子代全为抗病，则这对基因位于_片段；b如果子代雌性全为不抗病，雄性全为抗病，则这对基因位于_片段；c如果子代雌性全为抗病，雄性全为不抗病，则这对基因位于_或1_片段。解析1(2017全国卷)人血友病是伴x隐性遗传病，现有一对非血友病的夫妇生出了两个非双胞胎女儿。大女儿与一个非血友病的男子结婚并生出了一个患血友病的男孩。小女儿与一个非血友病的男子结婚，并已怀孕。回答下列问题：(1)用“”表示尚未出生的孩子，请画出该家系的系谱图，以表示该家系成员血友病的患病情况。 (2)小女儿生出患血友病男孩的概率为_1/8_；假如这两个女儿基因型相同，小女儿生出血友病基因携带者女孩的概率为_1/4_。(3)已知一个群体中，血友病的基因频率和基因型频率保持不变，且男性群体和女性群体的该致病基因频率相等。假设男性群体中血友病患者的比例为1%，则该男性群体中血友病致病基因频率为_0.01_；在女性群体中携带者的比例为_1.98%_。解析(1)联系课本，由题中所给信息即可画出该家系的系谱图。(2)假设用h、h表示与血友病相关的一对等位基因，血友病是伴x隐性遗传，由该家系的系谱图可知，母亲的基因型为xhxh，大女儿的基因型为xhxh，小女儿的基因型为1/2xhxh或1/2xhxh，小女儿生出患血友病男孩的概率为1/21/41/8；若这两个女儿基因型相同，即小女儿的基因型为xhxh，则小女儿生出血友病基因携带者女孩(xhxh)的概率为1/4。(3)男性群体中血友病患者的比例为1%，则该男性群体中血友病致病基因频率为0.01，由于男性群体和女性群体的该致病基因频率相等，所以女性群体的该致病基因(xh)频率为0.01，正常基因(xh)频率为0.99，所以女性群体中携带者(xhxh)的比例为21%99%1.98%。答案 (1)2(2017江苏卷)人类某遗传病受一对基因(t、t)控制。3 个复等位基因ia 、ib 、i 控制abo 血型，位于另一对染色体上。a 血型的基因型有iaia 、iai，b 血型的基因型有ibib、ibi，ab 血型的基因型为iaib ，o 血型的基因型为ii。两个家系成员的性状表现如下图，3 和5 均为ab 血型， 4 和6 均为 o血型。请回答下列问题：(1)该遗传病的遗传方式为_常染色体隐性_。2 基因型为tt的概率为_2/3_。(2)5 个体有_3_种可能的血型。1 为tt且表现a血型的概率为_3/10_。(3)如果1 与2 婚配，则后代为o 血型、ab 血型的概率分别为_1/4_、_1/8_。(4)若1 与2 生育一个正常女孩，可推测女孩为b 血型的概率为_5/16_。若该女孩真为b 血型，则携带致病基因的概率为_13/27_。解析(1)由1、2正常而1患病，可知该病为常染色体隐性遗传病。1、2的基因型均为tt，则2的基因型为1/3tt、2/3tt。(2)因5为ab血型，基因型为iaib，则5至少含ia与ib之一，故可能为a血型(iaia、iai)，b血型(ibib、ibi)，ab血型(iaib)，共3种。1、2的基因型均为tt，3的基因型是1/3tt、2/3tt，产生的配子为2/3t、1/3t。3的基因型为tt，则4的基因型是tt，产生的配子为1/2t、1/2t，则1为tt的概率是(2/31/21/31/2)/(11/31/2)3/5。3的血型(ab型)的基因型是iaib，4的血型(o型)的基因型是ii，则1为a血型的概率是1/2，故1为tt且表现a血型的概率为3/51/23/10。(3)由题干信息可推知，1和2的基因型都是1/2iai、1/2ibi，产生的配子都是1/4ia、1/4ib、1/2i，则他们生出o血型ii孩子的概率是1/21/21/4，生出ab血型孩子的概率是1/41/421/8。(4)1和2生育正常女孩为b血型的概率，等同于1和2生出b血型孩子的概率，由第(3)问可知，1和2产生的配子都是1/4ia、1/4ib、1/2i，则1和2生出b血型孩子的概率为1/41/421/41/25/16。该正常女孩携带致病基因的概率与该女孩是否为b血型无关，由第(2)问可知，1的基因型是3/5tt、2/5tt(产生的配子为7/10t、3/10t)，2的基因型是1/3tt、2/3tt(产生的配子为2/3t、1/3t)，则他们生育的正常女孩携带致病基因的概率与生育正常孩子携带致病基因的概率相同，即(7/101/33/102/3)/(13/101/3)13/27。课时达标第21讲11910年摩尔根偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇。白眼性状是如何遗传的？他做了下面的实验：用这只白眼雄果蝇与多只红眼雌果蝇交配，结果f1全为红眼，然后他让f1雌雄果蝇相互交配，f2中雌果蝇全为红眼，雄果蝇既有红眼，又有白眼，且f2中红眼果蝇数量约占3/4，回答下列问题(设相关基因用r、r表示)：(1)上述果蝇眼色中，该雄果蝇的白眼性状最可能来源于_基因突变_，_红眼_是显性性状，受_一_对等位基因的控制，其遗传_符合_(填“符合”或“不符合”)基因分离定律。(2)摩尔根等人根据其他科学家的研究成果提出了控制果蝇白眼的基因只位于x染色体上的假设(假设1)，且对上述实验现象进行了合理解释，并设计了测交方案对上述假设进行了进一步的验证，从而将一个特定的基因和一条特定的染色体联系在一起。有同学认为设计的测交方案应为用f2中的白眼雄果蝇与f1中的多只红眼雌果蝇回交(测交1)。请你根据假设1写出测交1的遗传图解。(3)根据果蝇x、y染色体的结构特点和摩尔根的实验现象，你认为当初关于该果蝇眼色遗传还可以提出哪一假设(假设2)：_控制果蝇白眼和红眼的基因位于x和y染色体的同源区段上_。根据这一假设，有人认为测交1不足以验证假设1的成立，请你补充测交方案，并写出可能的实验结果及相应结论。补充测交方案(测交2)：_用测交1得到的白眼雌果蝇与群体中的红眼雄果蝇杂交_。测交2可能的实验结果及结论：_后代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，则假设1成立_；_后代雌雄果蝇全为红眼，则假设2成立_。答案 (2)遗传图解如下2如图为大麻的性染色体示意图，x、y染色体的同源部分(图中片段)上的基因互为等位基因，非同源部分(图中1、2片段)上的基因不互为等位基因。若大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因d控制，大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型。请回答下列问题：(1)控制大麻抗病性状的基因不可能位于题图中的_2_片段上。(2)请写出具有抗病性状的雄性大麻个体可能的基因型：_xdyd、xdyd、xdyd、xdy_。(3)现有雌性不抗病和雄性抗病两个品种的大麻杂交，请根据以下子代出现的情况，分别推断出这对基因所在的片段：如果子代全表现为抗病，则这对基因位于_片段上；如果子代雌性全表现为不抗病，雄性全表现为抗病，则这对基因位于_片段上；如果子代雌性全表现为抗病，雄性全表现为不抗病，则这对基因位于_或1_片段上。解析(1)因为大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型，所以控制大麻抗病性状的基因不可能位于2片段上。(2)由于不知道大麻控制抗病性状的基因到底是在片段上，还是只位于1片段上，所以具有抗病性状的雄性大麻个体可能的基因型是xdyd、xdyd、xdyd、xdy。(3)控制抗病性状的基因如果位于1片段上，则雌性不抗病和雄性抗病两个品种的基因型分别是xdxd、xdy，后代应是雌性全表现为抗病，雄性全表现为不抗病；控制抗病性状的基因如果位于片段上，则雌性不抗病和雄性抗病两个品种的基因型组合可能为xdxdxdyd，xdxdxdyd，xdxdxdyd，后代情况分别是子代全表现为抗病；子代雌性全表现为不抗病，雄性全表现为抗病；子代雌性全表现为抗病，雄性全表现为不抗病。3小家鼠的正常尾与弯曲尾是一对相对性状(相关基因用a、a表示)，灰身与黑身是一对相对性状(相关基因用b、b表示)。现有10只基因型相同的灰身弯曲尾雌鼠与10只基因型相同的灰身弯曲尾雄鼠分别交配，得到的后代的表现型和数量如表所示。灰身弯曲尾灰身正常尾黑身弯曲尾黑身正常尾雄鼠76742426雌鼠1490510请据上述杂交结果回答问题：(1)写出亲本中雌雄小鼠的基因型组合：_bbxaxabbxay_。在上述子代中，灰身弯曲尾雌鼠中纯合子所占的比例为_1/6_。假如让上述子代中的灰身雄鼠与黑身雌鼠交配，则后代中灰身小鼠所占的比例为_2/3_。(2)某野生型果蝇种群中，一只雌果蝇的一条染色体上的某基因发生了突变，使野生型性状变为突变型性状。让该雌果蝇与野生型雄果蝇交配，f1的雌雄个体中均既有野生型，又有突变型。(设相关基因用r、r表示)在野生型和突变型这对相对性状中，显性性状是_突变型_，隐性性状是_野生型_。根据上述杂交实验的结果能否确定突变基因是在x染色体上，还是在常染色体上？请简要说明推断过程。_不能。在rrrr和xrxrxry两种情况下，后代雌雄个体均有两种表现型_。若要通过一次交配实验确定突变基因是在x染色体上还是在常染色体上，最好选择f1中雌性为_野生_型，雄性为_突变_型的个体作交配的亲本。解析(1)子代雄果蝇和雌果蝇中，灰身黑身均为31，说明这对相对性状的遗传与性别无关，则控制该性状的基因位于常染色体上，且亲本的基因型均为bb；子代雄果蝇中弯曲尾正常尾11，雌果蝇均为弯曲尾，说明这对相对性状的遗传与性别有关，则控制该性状的基因位于x染色体上，且亲本的基因型为xaxaxay。因此，亲本的基因型为bbxaxa和bbxay。子代中，灰身弯曲尾雌鼠bbxaxa所占的比例为1/31/21/6。上述子代中，灰身雄鼠的基因型及比例为1/3bb、2/3bb，则提供的b配子所占概率为1/3，b配子所占概率为2/3，黑身雌鼠只能提供b配子，所以后代中灰身小鼠所占的比例为2/3。(2)根据题意可知，该突变是显性突变，即显性性状是突变型。由于rrrr、xrxrxry两种情况下后代雌雄个体均有两种类型，因此根据上述杂交实验的结果不能确定突变基因在x染色体上还是在常染色体上。若要通过一次杂交实验鉴别突变基因是在x染色体上还是在常染色体上，最好选择f1中雌性为野生型，雄性为突变型作为杂交的亲本，如果后代中雌雄各有两种类型，则突变基因在常染色体上；如果后代雌性全部为突变型，雄性全部为野生型，则突变基因在x染色体上。4如图为甲病(基因用a、a表示)和乙病(基因用b、b表示)两种遗传病的系谱图，已知其中一种为伴性遗传病。请据图回答下列问题：(1)甲遗传病是由位于_常_染色体上的_隐_性基因决定的，乙遗传病是由位于_x_染色体上的_隐_性基因决定的。(2)5号是纯合子的概率为_0_,7号的乙病致病基因最终来自图中_1号或2_号，9号的基因型是_aaxbxb或aaxbxb_。(3)若8号和10号个体结婚，生育正常子女的概率为_1/2_。(4)若医学检查发现，7号关于甲病的致病基因处于杂合状态，且含有该隐性基因的精子会有1/4死亡，无法参与受精作用，存活的精子均正常，则7号和9号个体结婚，生育的子女正常的概率为_3/7_。解析(1)由5号、6号正常，9号患甲病可知，甲病为常染色体隐性遗传病；由2号、4号患乙病，5号正常可知，乙病为伴x染色体隐性遗传病。(2)由于乙病是伴x染色体隐性遗传病，2号的xb基因一定遗传给5号，5号关于乙病的基因型为xbxb，一定为杂合子。7号的乙病致病基因一定来自4号，而4号含有两个乙病致病基因，分别来自1号和2号，因此7号的乙病致病基因最终来自1号或2号。由于5号是乙病基因的携带者，因此9号个体基因型为aaxbxb或aaxbxb。8号患甲病，不患乙病，但4号患乙病，故8号基因型为aaxbxb；由于9号患甲病，则5号和6号关于甲病的基因型均为aa，因此10号个体基因型为1/3aaxby、2/3aaxby，8号和10号生育正常子女的概率为(12/31/2)(11/4)1/2。(4)由题意知，7号的基因型为aaxby，产生a配子的概率为1/2，产生能成活a配子的概率为1/23/43/8，a：a4：3，其产生成活配子的类型及比例为4/7a、3/7a。由于2号患乙病，9号患甲病，所以5号基因型为aaxbxb,9号基因型为1/2aaxbxb、1/2aaxbxb，7号与9号生育正常子女概率为(13/7)(11/21/2)3/7。5果蝇作为实验材料，被广泛应用于遗传学研究的各个方面，果蝇也是早于人类基因组计划之前基因被测序的一种生物。请据图回答：(1)对果蝇的基因组进行研究，应测序的染色体条数为_5_条。(2)假如果蝇的红眼基因(e)和白眼基因(e)位于x染色体上，图甲表示某果蝇个体的正常减数分裂过程：图甲中细胞的名称是_次级精母细胞_，其细胞核中dna分子数与染色体数的比例为11或21。图甲中细胞的名称是_精细胞_。若图甲果蝇与白眼果蝇杂交，后代中有红眼果蝇，不考虑基因突变，则图甲果蝇的眼色为_红_色，该果蝇减数分裂产生的细胞a与一只红眼果蝇产生的配子结合并发育为一只白眼果蝇，则这只白眼果蝇的性别为_雄性_。请在图乙中画出细胞产生的细胞c的染色体组成。(3)已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由x和y染色体上一对等位基因控制，刚毛(b)对截毛(b)为显性。现有基因型分别为xbxb、xbyb、xbxb和xbyb的四种果蝇。根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中，雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛，则第一代杂交亲本中，雄果蝇的基因型是_xbyb_；第二代杂交亲本中，雄果蝇的基因型是_xbyb_；最终获得的后代中，截毛雄果蝇的基因型是_xbyb_，刚毛雌果蝇的基因型是_xbxb_。解析(1)基因组测序应测3条常染色体和x、y染色体共5条染色体的序列。(2)图甲所示的减数分裂过程中细胞质均等分裂，说明该果蝇为雄性，故为次级精母细胞，为精细胞。图甲果蝇为雄果蝇，若图甲果蝇与白眼果蝇杂交，后代中有红眼果蝇，则图甲果蝇的基因型为xey。该果蝇减数分裂产生的细胞a与一只红眼果蝇产生的配子结合并发育为一只白眼果蝇，说明图甲果蝇提供的配子为y，则这只白眼果蝇的性别为雄性。因细胞a中含有y染色体，所以细胞c中应含有x染色体，则