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第九单元 遗传规律与伴性遗传龙泉一中 周 剑【考点解读】1知识要点（1）遗传规律的研究方法遗传规律是指在有性生殖过程中，基因在亲代与子代之间传递规律。由于基因和它的行为变化难以观察，而由基因控制的性状在亲子代中的具体表现就容易观察，因此，可根据性状表现来推知基因在传种接代过程中的遗传行为。即基因的传递规律是根据其外在的表现推知的。我们在学习遗传问题时应学习和借鉴孟德尔的科学思维方法，例如他的“先一对后多对”相对性状的科学思路以及科学的统计方法。如题目：AaBbDdAabbDd，按自由组合定律遗传，其后代基因型和表现型种类各是多少?如果从两个体各产生配子情况考虑，做起来太繁，那么我们可以套用孟德尔的方法，先一对一对考虑，再用统计学方法，将各对概率相乘便可。（2）遗传规律的实质基因分离规律基因的自由组合规律的基础，因此学习时必须先深刻领会基因的分离规律，才可能理解自由组合规律。基因的分离规律发生在减数分裂的第一次分裂同源染色体彼此分开时，同源染色体上的等位基因也彼此分开，分别分配到两个子细胞中去的遗传行为。自由组合规律的细胞学基础是：在减数分裂第一次分裂过程中，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。例如杂种高茎自交后代既有高茎又有矮茎的现象。其基本原理如下：杂合高茎：同源染色体分离等位基因分离后代：出现性状分离（细胞学基础） （实质） （外在表现）例如杂合黄色圆粒种子自交后代出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型。其基本原理如下：杂合黄圆：非同源染色体自由组合非等位基因自由组合后代性状组合（细胞学基础） （实质） （外在表现）（3）伴性遗传的特点伴性遗传本身符合基因分离规律，性染色体上的基因和常染色体的基因又符合自由组合定律。在人类中，如果在性染色体上的致病基因是隐性的，发病率男性高于女性。如果在性染色体上的致病基因是显性的，发病率女性高于男性。如果致病基因在Y染色体上，这种病只在男性中发生，女性无此病。（4）必要的解题技巧判断推知基因型，方法和技巧：首先根据题意写出基因模式，然后根据后代的表现型（表现为隐性类型的个体）及比例补全基因型。会用概率理论去计算遗传几率，且一定学会计算的方法和法则。会绘制遗传图解，要规范、准确。会将几个遗传定律综合运用，理解他们之间共性问题和不同之处。会将情境新颖的遗传现象和特定的遗传定律相结合，而用已知求未知，用基本知识解释生活中的各种现象。两对（或多对）相对性状的自由组合的同时，每对相同性状还要进行分离，因此对于多对性状的题目，先研究每一对性状，然后再把它们组合起来，比较省劲，2知识重组（1）与种类、比例有关的知识重组（n为等位基因的对数）配子种类2n，配子组合数4n，子代基因型种类3n，表现型种类2n配子比例（1:1）n，子代基因型比例（1:2:1）n ，子代表现性比例（3:1）n（2）与基因型有关的知识重组配子的基因型，要注意被子植物胚珠种两个极核和卵细胞的基因型完全一样，而动物减数分裂卵细胞形成过程中极体的基因型和卵细胞不一定相同；被子植物发育过程中各种结构的基因型，如果皮，种皮的基因型（与母本一样），胚的基因型（遗传物质1/2来自母本，1/2来自父本），胚乳基因型（遗传物质2/3来自母本，1/3来自父本）；染色体变异中，单倍体和多倍体的基因型。（3）性别决定与生态因素有关知识的重组哺乳动物的性别主要取决于体内性染色体的组成，环境对性别的决定几乎没有影响。但在低等一些的动物体内，如两栖类、爬行类等，性别的决定除与性染色体组成有关外，与环境的变化有一定的关系。如青蛙等低等脊椎动物，即使性染色体组成为XY，但在温度较高的环境中也会发育成雌蛙，在温度较低的环境中，即使性染色体组成为XX，也会发育成雄蛙。也就说低等的脊椎动物染色体对性别的决定不是很强烈的。【例题剖析】一、与遗传规律有关的实验题近几年生物高考题，每年都有一个与实验设计和分析有关的题目，都具备一定的难度，遗传规律的获得就是通过不断的试验和分析而得到。尤其要求考生具备一定的推理和分析能力。例1 （2005年全国卷I）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群牛中（无角的基因频率与有角的基因频率相等），随机选出1头无角公牛和6头有角母牛，分别交配，每头母牛只产了1头小牛。在6头小牛中，3头有角，3头无角。（1）根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状?请简要说明推断过程。（2）为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行?（简要写出杂交组合、预期结果并得出结论）解析：该题的出题意图是考查中学生对普通遗传学和分子遗传学知识点的掌握程度，以及考查中学生分析问题的能力和实验设计能力。回答问题（1）时，多数同学没有能够全面具体地分析在两种假设情况下，均能够得到6个组合后代中出现3头无角小牛，3头有角小牛这一现象，因此，得得出的结论有失偏颇。回答问题（2）时，部分学生的审题能力较差，语言组织得比较混乱，有的只写杂交组合但没有预期结果，也有些给出多种组合但没有正确的表示式。答案：（1）不能确定。假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa，6头母牛的基因型都为aa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/2。6个组合后代合计出现3头无角小牛，3头有角小牛。假设有角为显性，则公牛的基因型为aa，6头母牛可能有两种的基因型，即AA和Aa。AA的后代均为有角。Aa的后代或为无角或为有角，概率各占1/2。由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2。所以。只要母牛中蛤有Aa基因型的头数大于或等于3头，那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛和3头有角小牛。（2）从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交（有角牛有角牛）。如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。二、有关基因型和表现性的推断由于基因和它的行为变化难以观察，因此，遗传规律的研究方法就是根据性状表现来推知基因在传种接代过程中的遗传行为。分析这几年的高考卷，这种类型的题目比较多，主要是通过表现型来推断显隐性、基因型或遗传方式。这类题目大多以表格形式展开，要认真分析亲本和子代的表现型和比例关系。例2 （2005年全国卷）已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状（显性基因用B表示，隐性基因用b表示）；直毛与分又毛为一对相对性状（显性基因用F表示，隐性基因用f表示）。两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例：灰身直毛灰身分叉毛黑身直毛黑身分叉毛雌蝇3/401/40雄蝇3/83/81/81/8请回答；（1）控制灰身与黑身的基因位于，控制直毛与分又毛的基因位于_。（2）亲代果蝇的表现型为_；（3）亲代果蝇的基因型为_；（4）子代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合体与杂合体的比例为_。（5）子代雄蝇中，灰身分叉毛的基因型为_、_；黑身直毛的基因型为_。解析： 从子代表现型及比例来推断亲代的基因型、表现型和遗传方式是遗传题目比较常见的题型。以往的题目大多通过遗传图谱来判断遗传方式，本题要从子代果蝇的性状是否与性别有关来分析。从表中可以看出，子代雌雄果蝇灰身与黑身的比例都是3:1,说明与性别无关，是常染色体遗传；而雌果蝇直毛与分叉毛的比例为1:0,雄果蝇直毛与分叉毛的比例为1:1，与性别有关，是伴x隐性遗传。至于亲代表现型和基因型，要先分析一对相对性状，再分析另一对，不难得出答案，这也是解自由组合题目的基本思路。子代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合体占1/3*1/2=1/6，杂合体占1-1/6=5/6，所以两者比例为1:5.答案：（1）常染色体；X染色体 （2）雌蝇灰身直毛；雄蝇灰身直毛 （3）BbXFXf；BbXFY （4）1:5 （5）BBXfY；BbXfY；bbXFY例3 （2005年北京卷） 蜜蜂是具有社会性行为的昆虫。一个蜂群包括一只蜂王、几只雄蜂和众多工蜂。蜂王专职产卵，雄蜂同蜂王交尾，工蜂负责采集花粉、喂养幼虫、清理蜂房等工作。研究人员发现了工蜂清理蜂房行为不同的两个蜂群，分别称为“卫生”蜂（会开蜂房盖、能移走死蛹）和“非卫生”蜂（不会开蜂房盖、不能移走死蛹）。为研究工蜂行为的遗传规律，进行如右图所示的杂交实验：“非卫生”蜂的工蜂行为是_（显性隐性）性状。工蜂清理蜂房的行为是受_对基因控制的，符合基因的_定律。判断依据是_。本实验中测交选择了_作母本与_的雄蜂交配。测交后代中纯合体的表现型是_，新类型的表现型是_。“卫生”蜂的工蜂会开蜂房盖、能移走死蛹的行为属于_行为。）解析 本题把遗传规律与动物的行为有机的结合，具有一定的综合性。首先要准确判断出显隐性关系，分析测交双方表现型时，要明确雄蜂是单倍体，不可能是杂合体，只能是双隐性的单倍体，而蜂王才能体现杂合体。判断符合哪种遗传定律时，不要受到“非卫生”和“卫生”的迷惑，以为是基因分离定律,要看测交后代有四种表现型。答案：显性 两；自由组合；测交后代四种表现型比例相等 F1代的蜂王； “卫生”蜂 会开蜂房盖、能移走死蛹；会开蜂房盖、不能移走死蛹（或不会开蜂房盖、能移走死蛹） 本能三、有关遗传规律与染色体变异结合的学科内综合题目遗传规律的知识除了容易与减数分裂相结合，还容易与植物的发育、染色体变异等知识相融合，成为学科内综合较常见的题型，应该引起重视。例4 （2005年全国卷）已知水稻抗病（R）对感病（r）为显性，有芒（B）对无芒（b）为显性，两对基因自由组合，体细胞染色体数为24条。现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种。（1）诱导单倍体所用的花药，应取自基因型为_的植株。（2）为获得上述植株，应采用基因型为_和_的两亲本进行杂交。（3）在培养过程中，单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株，该二倍体植株花粉表现_（可育或不育），结实性为_（结实或不结实），体细胞染色体数为_。（4）在培养过程中，一部分花药壁细胞能发育成植株，该二倍体植株花粉表现_（可育或不育），结实性为_（结实或不结实），体细胞染色体数为_。（5）自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。为获得稳定遗传的抗病、有芒新品种，本实验应选以上两种植株中的_植株，因为自然加倍植株_，花药壁植株_。（6）鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法是_。解析 （1）单倍体概念容易产生歧义，要明确单倍体的基因型与其配子相同，要获得RB的花粉，必须用RrBb的植株。（2）学生容易选用RRBB与rrbb的亲本，这样的话，抗病、有芒水稻新品种已经有了，就不必再培育。答案 （1）RrBb （2）RRbb；rrBB （3）可育；结实；24条 （4）可育；结实；24条 （5）自然加倍；基因型纯合；基因型杂合；（6）将植株分别自交，子代性状表现一致的是自然加倍植株，子代性状分离的是花药壁植株。四、遗传规律与减数分裂相结合的题目减数分裂是遗传规律的基础，要从本质上理解遗传规律，必须要对减数分裂理解透彻。例5 （2005年辽宁卷）A和a为控制果蝇体色的一对等位基因，只存在于X染色体上。在细胞分裂过程中，发生该等位基因分离的细胞是（ ）A初级精母细胞 B精原细胞 C初级卵母细胞 D卵原细胞解析：本题是减数分裂与伴性遗传相结合的类型，关键在于A和a基因不位于Y染色体上,因此，精子形成过程没有等位基因分离，只有减数第一次分裂的初级卵母细胞才有A和a基因的分离。答案：C五、有关遗传概率的计算遗传概率的计算是遗传规律的重点和难点，虽然这几年高考这类题目的数量和难度都在下降，但这类题目能体现一定的综合性，而且容易与遗传图谱、基因频率的计算结合起来，要给于足够的重视。例6 （2005年天津卷）人类的卷发对直发为显性性状，基因位于常染色体上。遗传性慢性肾炎是X染色体显性遗传病。有一个卷发患遗传性慢性肾炎的女人与直发患遗传性慢性肾炎的男人婚配，生育一个直发无肾炎的儿子。这对夫妻再生育一个卷发患遗传性慢性肾炎的孩子的概率是（ ）A1/4 B3/4 C1/8 D3/8解析 遗传概率计算的基本思路是:（1）写出亲本的基因型（卷发对直发用A a表示，遗传性慢性肾炎用B b表示），根据亲代和子代的表现型推断父母的基因型分别是aaXBY、Aa XBXb （注：如果亲代基因型不是唯一，要确定比例）。（2）分别计算两种病的概率，考虑卷发对直发，子代患病率为1/2，考虑遗传性慢性肾炎，子代患病率为3/4，所以这对夫妻再生育一个卷发患遗传性慢性肾炎的孩子的概率是1/23/4=3/8 （有的同学习惯用棋盘法展开所有后代的基因型，这种方法比较费时，并且容易出错，建议尽量不用）。答案：D六、有关遗传问题研究方法的题目此类题目出现的比较少，以往主要局限于孟德尔研究豌豆的方法，对人类遗传病的研究方法，涉及的不够。随着科学方法受到越来越多的提倡，要重视这种类型的题目。例8 （2005年天津卷）原发性低血压是一种人类的遗传病。为了研究其发病率与遗传方式，正确的方法是（ ）在人群中随机抽样调查并计算发病率；在人群中随机抽样调查研究遗传方式；在患者家系调查并计算发病率；在患者家系中调查研究遗传方式A B C D解析：对于情境比较新颖的题目，要善于分析，如果是选择题，多用排除法。遗传方式可以通过遗传图谱来分析，因此要调查患者家系，而发病率只能在人群中抽样调查。答案：D【能力训练】A卷一、选择题1遗传学的奠基人孟德尔之所以在研究遗传规律时获得了巨大成功，关键在于他在实验的过程中选择了正确的方法。下面各项中，除哪项外均是他获得成功的重要原因（ ）A先只针对一对相对性状的传递规律进行研究，然后再研究多对性状的遗传规律B选择了严格自花受粉的豌豆作为实验材料C选择了多种植物作为实验材料，做了大量的实验D应用了统计学的方法对结果进行统计分析2在未知相对性状显隐性关系的情况下，人工控制某高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，将所结籽粒全部种植，发现37株表现高茎，34株表现矮茎。对此结果作出的下列解释中，不正确的是（ ）A双亲之一产生了两种数目相同的配子 B双亲之一必是杂合体C双亲产生的每个配子受精结合的机会均等 D矮茎性状必属隐性3某种植物进行测交实验，后代有四种表现型，其数量分别是49、52、50、51，这株植物的基因型不可能是（ ）AMmNnPP BmmNnPp CMmNNpp DMMNnPp4控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,已知果蝇的红眼（W）对白眼（w）是显性。现将两只亲代的红眼果蝇杂交,得到子一代雌果蝇50只,全部是红眼;子一代雄果蝇50只,其中24只是红眼,26只是白眼。这两只亲代果蝇的基因型是（ ）AXWXW,XwY; BXwXw, XWY; CXWXw, XwY; DXWXw, XWY。5右图为患红绿色盲的某家族系谱图，其中7号的致病基因不可能来自（ ）A5号 B2号C1号和2号 D6号6右图所示的遗传系谱图中，2号个体无甲病致病基因。1号和2号所生的第一个孩子表现正常的几率为（ ）A1/3 B2/9 C2/3 D1/47人类的红绿色盲基因位于X染色体上，母亲为携带者，父亲色盲，生下4个孩子，其中一个正常，2个为携带者，一个色盲，他们的性别是（ ）A三女一男或全是男孩 B全是男孩或全是女孩C三女一男或两男两女 D三男一女或两男两女8已知西瓜R红瓤（R）对黄瓤（r）为显性。第一年将黄瓤西瓜种子种下，发芽后用秋水仙素处理，得到四倍体西瓜植株。以该四倍体植株作母本，二倍体纯合红瓤西瓜为父本进行杂交，并获得三倍体植株，开花后再授以纯合红瓤二倍体西瓜的成熟花粉，所结无籽西瓜瓤的颜色和基因型分别是（ ） A红瓤、RRr B红瓤、Rrr C红瓤、RRR D黄瓤、rrr9下图表示二倍体植物细胞进行细胞分裂的图像，通常下列叙述正确的是（ ）A1和4遗传物质相同，来源不同B2和6遗传物质不同，来源相同C2和3形态相同，来源不同D1和5形态相同，来源不同10高杆抗锈病小麦（DDTT）与矮杆不抗锈病小麦（ddtt）杂交，F2中最符合生产要求的基因型及占F2总数比例分别是 （ ）ADDtt、1/6 BddTT、1/16 CDdTt、4/6 DddTt、1/8二、非选择题11.下表为3个不同小麦杂交组合及其子代的表现型和植株数目。（抗病、感病用A a表示，红种皮、白种皮用B b表示）。组合序号杂交组合类型子代的表现型和植株数目抗病红种皮抗病白种皮感病红种皮感病白种皮一抗病、红种皮感病、红种皮416138410135二抗病、红种皮感病、白种皮180184178182三感病、红种皮感病、白种皮140136420414据表回答：（1）两对相对性状的显性性状分别是，判断的依据是。（2）写出三种组合的亲本基因型、。12.右图是一个某遗传病的家谱图。6号和7号为同卵双生（由一个受精卵细胞发育而成），8号和9号为异卵双生（由两个受精卵细胞发育而成），试回答下列问题：（基因用A和a表示）（1）该基因在染色体上，是性遗传。（2）1号个体的基因型为，5号个体的基因型为，7号个体的基因型为。（3）6和7号个体基因型相同的可能性为，8和9号个体基因型相同的可能性为。（4）7号和8号个体结婚预计生一个患病男孩的可能性为。13.右图表示某种生物精原细胞染色体和染色体上的基因，据图回答： （1）和属于；（2）该细胞产生配子时，基因A和a分开，符合基因的定律，带有基因A的配子数占总数的；（3）该生物与基因型为Aabb个体相交，后代有种表现型，比例为；其中自交后代不会发生性状分离的个体所占比例为。14以下是某学生学习了基因的分离定律后所做的实验。(实验原理和目的要求略)材料用具：小塑料桶2个，2种色彩的小球各20个。方法步骤：甲、乙两个小桶内放有2种色彩的小球各10个，并在不同色彩的球上分别标有字母D和d。分别摇动甲、乙小桶，使桶内小球充分混合。分别从两个桶内随机抓取一个小球，并记求下这两个小球的字母组合。将抓取的小球放回原来的小桶，重复上述方法50-100次，统计小球组合DD、Dd、dd的数量，计算3种组合的数量比。请根据以上实验回答：(1)该实验的名称是。(2)每个小桶内装有的标有不同字母的小球模拟的是。(3)分别从两个小桶内随机抓取1个小球，模拟的是。(4)预计统计结果，含d的组合大约占所有统计组合的。(5)该学生认为这个实验设计的科学性有问题，理由是：甲、乙两桶中小球数相等，说明雌、雄配子的比为l：1，而在生物界中，一般是雄配子数目远多于雌配子数目，所以按本实验设计统计得到的结果肯定是不正确的。请对以上观点作出评价：。B卷1下列说法正确的是（ ）生物的性状是由基因控制的，生物的性别也是由性染色体上的基因控制的。属于XY型性别决定类型的生物，雄性体细胞中有杂合体的基因型XY，雌性体细胞中有纯合体的基因型XX。人类色盲基因b在X染色体上，Y染色体上既没有色盲基因b，也没有它的等位基因B。女孩是色盲基因携带者，则该色盲基因是由父方遗传来的。男人色盲不传儿子，只传女儿，但女儿不显色盲，却会生下患色盲的外孙，代与代之间出现了明显的不连续现象。色盲患者男性多于女性。A B C D2AA和aa杂交所产生的F1，通过连续自交直至Fn则在此过程中( )A杂合子的数目不断减少，纯合子的数目不断增加 B基因型比例保持不变C此过程共发生了n次的等位基因的分离 DA和a的基因型频率保持不变3基因A、B、C控制三种酶的产生，可将一原本无色的物质转变为黑色色素，即：无色物质X物质Y物质黑色色素，则基因型为AaBbCc的亲代杂交，出现黑色子代概率为（ ）A1/64 B3/64 C27/64 D9/644下图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为（ ）A甲：AaBb 乙：AaaBbb B甲：AaaaBBbb 乙：AaBBC甲：AaaaBbbb 乙：AaaBBb D甲：AaaBbb 乙：AAaaBbbb5孟德尔的遗传规律不能适用哪些生物（ ）噬菌体 乳酸菌 酵母菌 蓝藻 食用菌A B C D6一雌蜂和一雄蜂交配产生F1代，在F1代雌雄个体交配产生的F2代中，雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab四种，雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种，则亲本的基因型是（ ）AaabbAB BAaBbAb CAabbaB DAABBab7男人A有一罕见的X连锁的隐性基因，表现的性状为A。男人B有一罕见的常染色体显遗传病，它只在男人中表达，性状为B。仅通过家谱研究，能否区别这两种情况（ ）A无法区别，因为男人A和男人B的后代都只有男性个体表现所患病的性状B可以区别，因为男人A和男人B都不会有B性状的女儿C无法区别，因为男人A不会有表现A性状的儿子，而男人B儿子不一定有B性状D可以区别，因为男人A可以有表现A性状的外孙，而男人B不仅可以有表现B性状的外孙，还可以有表现B性状的孙子8豌豆灰种皮（G）对白种皮（g）为显性，黄子叶（Y）对绿叶（y）为显性。每对性状的杂合体（F1）自交后代（F2）均表现为31的性状分离比。以上种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比分别来自对以下哪代植株所结种子的统计？（ ）AF1植株和F1植株 BF2植株和F2植株 CF1植株和F2植株 DF2植株和F1植株二、非选择题9人的X染色体和Y染色体是一对同源染色体，但其形态、大小却不完全相同，X