高三生物二轮复习 第一部分 知识落实篇 专题四 遗传、变异和进化 第2讲 遗传的基本规律和伴性遗传讲解.doc

第2讲遗传的基本规律和伴性遗传1.孟德尔遗传实验的科学方法()。2基因的分离定律和自由组合定律()。3基因与性状的关系()。4伴性遗传()。5人类遗传病类型()。6人类遗传病类型监测和预防()。7人类基因组计划及意义()。1(2015新课标卷)抗维生素d佝偻病为x染色体显性遗传病，短指为常染色体显性遗传病，红绿色盲为x染色体隐性遗传病，白化病为常染色体隐性遗传病。下列关于这四种遗传病特征的叙述，正确的是(b)a短指的发病率男性高于女性b红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者c抗维生素d佝偻病的发病率男性高于女性d白化病通常会在一个家系的几代人中连续出现解析：短指为常染色体显性遗传病，常染色体上的遗传病男女患病概率相等，a错误；伴x染色体的隐性遗传病的特点有隔代交叉遗传现象，女病父必病，b正确；伴x染色体的显性遗传病的遗传特点是具有世代连续遗传、女性患者多于男性患者的特点，c错误；常染色体上的隐性遗传病只有在隐性纯合时才会表现出来，且具有隔代遗传的现象，d错误。2(2015福建卷)绿色荧光标记的x染色体dna探针(x探针)，仅能与细胞内的x染色体dna的一段特定序列杂交，并使该处呈现绿色荧光亮点。同理，红色荧光标记的y染色体dna探针(y探针)可使y染色体呈现一个红色荧光亮点。同时用这两种探针检测体细胞，可诊断性染色体数目是否存在异常。医院对某夫妇及其流产胎儿的体细胞进行检测，结果如图所示。下列分析正确的是(a)ax染色体dna上必定有一段与x探针相同的碱基序列b据图分析可知妻子患x染色体伴性遗传病c妻子的父母至少有一方患有性染色体数目异常疾病d该夫妇选择生女儿可避免性染色体数目异常疾病的发生解析：x探针能与x染色体dna的一段特定序列杂交，说明这段区域中有一条链与其碱基序列相同，a正确；妻子染色体组成为xxx，为染色体异常疾病，b错误；妻子的父母在减数分裂形成配子时发生错误，会引起该病，c错误；该夫妇应该通过产前检查，避免孩子患病可能，d错误。3(2015福建卷)鳟鱼的眼球颜色和体表颜色分别由两对等位基因a、a和b、b控制。现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本，进行杂交实验，正交和反交结果相同。实验结果如图所示。请回答：(1)在鳟鱼体表颜色性状中，显性性状是_。亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是_。(2)已知这两对等位基因的遗传符合自由组合定律，理论上f2还应该出现_性状的个体，但实际并未出现，推测其原因可能是基因型为_的个体本应该表现出该性状，却表现出黑眼黑体的性状。(3)为验证(2)中的推测，用亲本中的红眼黄体个体分别与f2中黑眼黑体个体杂交，统计每一个杂交组合的后代性状及比例。只要其中有一个杂交组合的后代_，则该推测成立。(4)三倍体黑眼黄体鳟鱼具有优良的品质。科研人员以亲本中的黑眼黑体鳟鱼为父本，以亲本中的红眼黄体鳟鱼为母本，进行人工授精。用热休克法抑制受精后的次级卵母细胞排出极体，受精卵最终发育成三倍体黑眼黄体鳟鱼，其基因型是_。由于三倍体鳟鱼_，导致其高度不育，因此每批次鱼苗均需重新育种。解析：(1)孟德尔把f1中显现出来的性状，叫做显性性状，所以在体表颜色性状中，黄体为显性性状。亲本均为纯合子，颜色中黑眼为显性性状，所以亲本红眼黄体鳟鱼基因型为aabb。(2)符合自由组合定律会出现性状重组，则还应该出现红眼黑体个体，但实际情况是这种双隐性aabb个体表现为黑眼黑体。(3)亲本红眼黄体基因型为aabb，黑眼黑体推测基因型为aabb或a_bb，若子代全部表现为红眼黄体即说明有aabb。(4)父本为黑眼黑体鳟鱼，配子应为ab或ab，母本为红眼黄体，热休克法法抑制次级卵母细胞分裂，即配子为aabb，形成黑眼黄体，两对均是显性性状，所以三倍体鱼的基因型为aaabbb。三倍体在减数分裂时联会紊乱，难以形成正常配子，所以高度不育。答案：(1)黄体(或黄色) aabb(2)红眼黑体aabb(3)全部为红眼黄体(4)aaabbb 不能进行正常的减数分裂，难以产生正常配子(或在减数分裂过程中，染色体联会紊乱，难以产生正常配子)4(2015安徽卷)已知一对等位基因控制鸡的羽毛颜色，bb为黑羽，bb为白羽，bb为蓝羽；另一对等位基因cl和c控制鸡的小腿长度，clc为短腿，cc为正常，但clcl胚胎致死。两对基因位于常染色体上且独立遗传。一只黑羽短腿鸡与一只白羽短腿鸡交配，获得f1。(1)f1的表现型及比例是_。若让f1中两只蓝羽短腿鸡交配，f2中出现_种不同表现型，其中蓝羽短腿鸡所占比例为_。(2)从交配结果可判断cl和c的显隐性关系，在决定小腿长度性状上，cl是_；在控制致死效应上，cl是_。(3)b基因控制色素合成酶的合成，后者催化无色前体物质形成黑色素。科研人员对b和b基因进行测序并比较，发现b基因的编码序列缺失一个碱基对。据此推测，b基因翻译时，可能出现_或_，导致无法形成功能正常的色素合成酶。(4)在火鸡(zw型性别决定)中，有人发现少数雌鸡的卵细胞不与精子结合，而与某一极体结合形成二倍体，并能发育成正常个体(注：ww胚胎致死)。这种情况下，后代总是雄性，其原因_。解析：(1)由题意可知亲本的一只黑羽短腿鸡的基因型为bbclc，一只白羽短腿鸡的基因型为bbclc，得到f1的基因型为bbccbbclcbbclcl121，其中bbclcl胚胎致死，所以f1的表现型及比例为蓝羽正常蓝羽短腿12；若让f1中两只蓝羽短腿鸡交配，f2的表现型的种类数为326种，其中蓝羽短腿鸡bbclc所占比例为1/22/31/3。(2)由于clc为短腿，所以在决定小腿长度性状上，cl是显性基因；由于clc没有死亡，而clcl胚胎致死，所以在控制死亡效应上，cl是隐性基因。(3)b基因控制色素合成酶的合成，后者催化无色前体物质形成黑色素。科研人员对b和b基因进行测序并比较，发现b基因的编码序列缺失一个碱基对。据此推测，b基因翻译时，可能出现提前终止或者从缺失部位以后翻译的氨基酸序列发生变化，导致无法形成功能正常的色素合成酶。(4)这种情况下，雌鸡的染色体组成为zw，形成的雌配子的染色体组成为z或w，卵细胞只与次级卵母细胞形成的极体结合，产生的zz为雄性，ww胚胎致死，所以后代都为雄性。答案：(1)蓝羽短腿蓝羽正常2161/3 (2)显性隐性(3)提前终止从缺失部位以后翻译的氨基酸序列发生变化(4)卵细胞只与次级卵母细胞形成的极体结合，产生的zz为雄性，ww胚胎致死填充关键点思考连接处(1)类比推理和假说演绎法哪种方法获得的结论是正确的？为什么？提示：假说演绎法，因为此法得到了实验验证。(2)伴性遗传与基因的分离、自由组合定律存在怎样的关系？提示：伴性遗传遵循基因分离定律，如果与常染色体遗传再综合在一起又遵循自由组合定律。(3)人类遗传病一定是基因导致的疾病吗？提示：不一定，如染色体异常遗传病。1油菜的凸耳和非凸耳是一对相对性状，用甲、乙、丙三株凸耳油菜分别与非凸耳油菜进行杂交实验，结果如下表所示。下列有关叙述错误的是(d)pf1f2甲非凸耳凸耳凸耳非凸耳151乙非凸耳凸耳凸耳非凸耳31丙非凸耳凸耳凸耳非凸耳31a.凸耳性状由两对等位基因控制b甲、乙、丙均为纯合子c甲组杂交所得f2凸耳包含8种基因型d乙、丙两植株杂交，得到的f2表现型及比例为凸耳非凸耳31解析：甲与非凸耳杂交，f1为凸耳，f2凸耳非凸耳151，说明凸耳与非凸耳受两对等位基因控制，9331变形为151，其中双显、一显一隐、另一隐一显为凸耳，双隐为非凸耳，a正确；甲为双显双纯合，乙和丙为一显一隐纯合，b正确；甲组杂交所得f2共9种基因型，除去双隐一种基因型，其余均为凸耳基因型，共8种，c正确；如果乙、丙的基因型相同，则f2均为凸耳，如果乙、丙的基因型不相同，则f2凸耳与非凸耳的比为151，d错误。2下图为甲病(aa)和乙病(bb)的遗传系谱图，甲、乙两病中一种为伴性遗传。下列说法正确的是(d)a甲病的遗传方式是伴x染色体隐性遗传b禁止近亲结婚能有效降低新生儿甲病的发病风险c3的基因型为aaxby或aaxbyd8和11结婚，生育的孩子不患病的概率是7/24解析：分析遗传系谱，3和4均患病，但他们的女儿7是正常的，说明甲病为常染色体显性遗传，题干中已知两种病中有一个伴性遗传，则乙病为伴x隐性遗传。禁止近亲结婚能减小患隐性遗传病的概率，对显性遗传病无影响，a、b错误；3的基因型为aaxby，c错误；对于甲病来说，8的基因型为1/3aa，2/3aa，11为aa，则生出正常孩子的概率为2/31/21/3；对于乙病，8的基因型为1/4xbxb，3/4xbxb，11为xby，则他们生出正常孩子的概率为(11/41/2)7/8，综上，8和11结婚，生育的孩子不患病的概率是7/24，d正确。3(2015贵州检测)已知果蝇有灰身(a)与黑身(a)、长翅(b)与残翅(b)、刚毛(f)与截毛(f)、细眼(d)与粗眼(d)等相对性状。下图为某雄果蝇的四对等位基因与染色体关系图，其中、分别表示果蝇体细胞内的三对常染色体，x、y表示性染色体。回答下列问题：(1)该果蝇细胞中的一个染色体组是由图中_染色体组成。(2)当该果蝇与基因型为_的果蝇杂交，产生的子代中雄果蝇既有刚毛又有截毛，控制刚毛和截毛的基因的遗传与性别_(填“有”或“无”)关联。(3)将基因型为aabb的雌雄果蝇相互交配，得到的子代中，这两对基因所控制的性状的遗传不遵循9331，其原因是_。(4)将纯合的长翅果蝇与残翅果蝇杂交得f1，在f1雌、雄果蝇杂交产生f2时，由于某环境因素的影响，含b基因的雄配子有一半死亡，则f2中果蝇的表现型及比例：_。(5)基因型为aadd的果蝇，在减数分裂形成配子时，a基因与a基因所在的染色体片断发生了交叉互换，是在_时期；a基因和d基因所在的染色体片断发生交换所产生的变异属于_。解析：(1)染色体组是由细胞中一组非同源染色体组成。由图可知，果蝇细胞中的一个染色体组由图中、中各一条和x组成或、中各一条和y组成。(2)由图可知，控制刚毛和截毛这对等位基因位于x、y染色体的同源区段，图中果蝇的基因型为xfyf。若想该果蝇产生的子代中雄果蝇既有刚毛又有截毛，需要该果蝇与基因型为xfxf的雌果蝇杂交。由于控制刚毛和截毛这对等位基因位于x、y染色体上，所以该对等位基因的遗传与性别相关联。(3)由图可知，由于a与a和b与b两对等位基因位于一对同源染色体上，减数分裂时不能自由组合，导致基因型为aabb的雌雄果蝇相互交配，子代性状的遗传不遵循9331。(4)由题意可知，纯合的长翅(bb)果蝇与残翅(bb)果蝇杂交，f1为bb个体。f1中雌果蝇能产生数量相等的b和b配子，而雄果蝇产生的b配子有一半死亡，所以将会产生2/3的b配子和1/3的b配子，f2中残翅果蝇的比例为1/21/31/6，长翅果蝇的比例为11/65/6，所以f2中果蝇的表现型及分离比为长翅残翅51。(5)基因型为aadd的果蝇，a基因和a基因位于同源染色体上，二者在减数第一次分裂的四分体时期发生交叉互换。a基因和a基因所在的染色体片段发生交换属于染色体结构变异。答案：(1)、中各一条x或、中各一条y(2)xfyf有(3)a与a和b与b两对等位基因位于一对同源染色体上，不遵循基因自由组合规律(4)长翅残翅51(5)减四分体(减前期)染色体(结构)变异4(2015 青岛诊断)果蝇是遗传学中常用的实验材料，请回答下列利用果蝇进行遗传学研究的相关问题：(1)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)，2的基因型为_，1 与5交配产生镰刀形子代的概率为_。(2)若果蝇等位基因(a、a)与(d、d)位于同一对常染色体上，基因型为aa或dd的个体胚胎致死。两对等位基因功能互不影响，且在减数分裂过程不发生交叉互换。这两对等位基因_(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。以基因型如右图的果蝇为亲本，逐代自由交配，则后代中基因a的频率将_(填“上升”、“下降”或“不变”)。(3)某果蝇体细胞染色体组成如图，则该果蝇的性别是_，缺失一条染色体的个体叫单体(2n1)。大多数动物的单体不能存活，但在黑腹果蝇(2n8)中，点状染色体(4号染色体)缺失一条也可以存活，且能够繁殖后代。4号染色体单体果蝇所产生的配子中染色体数目为_。(4)某黑腹果蝇群体中存在短肢个体，正常肢对短肢为显性，且位于常染色体上。请补充完成探究短肢基因是否位于4号染色体上的实验设计过程。实验步骤：让非单体的短肢果蝇个体与正常肢(纯合)4号染色体单体果蝇交配，获得子代；统计子代的性状表现，并记录实验结果。实验结果预测及结论：若_，则说明短肢基因位于4号染色体上；若_，则说明短肢基因不位于4号染色体上。解析：(1)因3与4均为镰刀形，二者交配后代的4为椭圆形，“无中生有”为隐性，即二者的显性顺序是a1a3，再结合题干可知，三者的显性顺序是a2 a1a3。1和2的后代中没有圆形，故由此可推出1和2的基因型分别为a3a3、a2a1。由于三者的显性顺序是a2a1a3，即当有a2就表现为圆形，故1的基因型为a1a3。同理分析可知5的基因型为1/3a1a1、2/3a1a3。1与5交配后代中出现镰刀形子代的概率为112/31/45/6。(2)因果蝇等位基因(a、a)与(d、d)位于同一对常染色体上而不遵循基因的自由组合定律。在种群中基因型为aa或dd的个体胚胎致死，当环境条件不变、没有淘汰的情况下，自由交配基因型频率、基因频率不改变。(3)图示中的一对性染色体为异型，故该果蝇为雄性。4号染色体单体果蝇的体细胞中含有7条染色体，其减数分裂所产生的配子中的染色体数目为4条或3条。(4)由以上分析可知，正常肢相对于短肢为显性性状(用a、a表示)。现有正常染色体正常肢和短肢、4号染色体单体的正常肢和短肢共4种纯合果蝇，要探究短肢基因是否位于4号染色体上，应选择正常染色体短肢果蝇和4号染色体单体的正常果蝇杂交，获得子代。若短肢基因位于4号染色体上，则aaaa子代中出现正常肢果蝇和短肢果蝇，且比例接近11；若短肢基因不位于4号染色体上，则aaaa子代全为正常肢果蝇。答案：(1)a2a1a3a2a15/6(2)不遵循不变(3)雄性3条或4条(4) 子代中出现正常肢果蝇和短肢果蝇，且比例为11 子代全为正常肢5某种昆虫性别决定方式为xy型，科学家对该昆虫的体色和眼色进行了研究。请回答下列问题：该种昆虫的体色受一对常染色体上的等位基因(e、e)控制，分析以下两个杂交实验：种群1：21f2种群2：21f2(1)由f1的性状分离比推测，基因型为_的个体不能完成胚胎发育。(2)f1中e的基因频率为 _，种群1中f2的表现型及其比例为_。种群2中f2的表现型及其比例为 _。(3)实验过程中，种群1、种群2是否发生了进化？_。.该昆虫的眼色有白眼、猩红眼、朱红眼、暗红眼，受两对等位基因(a/a，b/b)控制。若无相关显性基因，不能合成色素，眼色为白眼，其遗传机理如图所示。(1)由图中信息看出，基因控制生物性状的方式是_。(2)已知a/a，b/b位于两对染色体上且a/a位于常染色体上，请设计实验方案，探究b/b位于常染色体还是只位于x染色体上，现有各种眼色的纯合个体供选用。实验方案：取多只纯合的暗红眼雌性个体与_个体杂交获得f1，f1自由交配获得f2。若f2雄性个体中表现型及其比例为_，则b/b位于常染色体上。若f2雄性个体中表现型及其比例为 _，则b/b只位于x染色体上。解析：.根据种群1可，peeeef1ee(灰身)ee(灰身)ee(黑身)1/41/21/4121又因为f1灰身：黑身21，故可推知ee个体不能完成胚胎发育。根据f1结果，e基因频率2/(42)1/3。根据基因频率的计算，种群1中f2的表现型为ee1/9 、 ee21/32/34/9 、 ee4/9 。又因为ee个体不存活，故灰身黑身11。种群2中f2的获得为自交，又因为f1中灰身黑身21，即ee2/3 、 ee1/3，故f2中ee1/3 、 ee1/61/31/2，则得灰身黑身23。根据实验过程中关于基因频率的计算，可知两种群均发生了基因频率改变，即发生了进化。.根据图像中信息可以猜想：a_b_为暗红色眼， a_bb为朱红色眼，aab_为猩红色眼aabb为白眼，并可知基因控制性状的方式为基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。为了验证b/b基因位于常染色体上还是位于x染色体上，可以将结论当条件用，进行验证。假设b、b位于常染色体上，则选择纯合白眼(aabb)雄性作为亲本，即为常染色体上的自由组合定律，可得：暗红眼猩红眼朱红眼白眼9331。若选择纯合朱红眼雄性(aabb)作为亲本，则暗红眼：朱红眼31。假设b、b位于只x染色体上，选择纯合白眼雄果蝇(aaxby)作为亲本，则后代暗红眼：猩红眼：朱红眼：白眼3131；若选择纯合朱红眼雄性(aaxy)作为亲本，则后代暗红眼：朱红眼11。答案：.(1)ee(2)33.33%(1/3)灰身：黑身11灰身黑身23 (3)种群1、2均发生了进化 .(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。(2)答案一：白眼雄性暗红眼猩红眼朱红眼白眼9331暗红眼猩红眼朱红眼白眼3131 答案二：朱红眼雄性暗红眼朱红眼31暗红眼朱红眼11 1.示例展示自交和随交条件下基因型概率的计算(1)自交。示例：计算dd自交后代去掉dd后自交的结果。第一步，明确去掉dd后子代的基因型及比例(3/2 dd、3/2 dd)；第二步，分析遗传图解：dd dd(dddddd) dd第三步，按比例统计结果：dd；dd；dd。(2)自由交配。示例：计算dd自交后代去掉dd后，自由交配的结果。方法一：棋盘法去掉dd后，子代的基因型及比例为dd、dd。因为群体中每种基因型均可交配，列出棋盘。子代dddddddd计算出后代各种基因型频率：dd2，dd，dd2。方法二：利用基因频率计算第一步，明确去掉dd后子代的基因型及比例；第二步，计算基因频率；第三步，计算随机交配条件下的基因型频率。【例1】豌豆的花色中紫色对白色为显性。一株杂合紫花豌豆连续自交繁殖三代，则子三代中开紫花的豌豆植株与开白花的豌豆植株的比例为(c)a31b157c97d159解析：杂合紫花豌豆连续自交繁殖，子三代中杂合子aa占，纯合子占1，隐性纯合子占，显性纯合子也占，因此开紫花的豌豆占，开白花的豌豆占。2特殊分离比的分析(1)具有一对相对性状的杂合子自交，子代性状分离比：21说明显性纯合致死。121说明不完全显性或共显性(即aa与aa表现型不同)。(2)巧用“合并同类项”推自由组合特殊比值(基因互作)：9619(33)11231(93)319439(31)3151(933)1979(331)133(931)3上述各特殊分离比的共性是总组合数为“16”，如97、133、1231、14641等，即不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律，其基因型比例不变，即a_b_(9)a_bb(3)aab_(3)aabb(1)，只是性状分离比改变，倘若f2总组合数呈现“15”则表明有的比例“致死”。【例2】在家鼠的遗传实验中，一黑色家鼠与白色家鼠杂交(家鼠的毛色由两对等位基因控制且独立遗传)，f1均为黑色。f1雌雄个体进行交配得f2，f2中家鼠的毛色情况为黑色浅黄色白色961，则f2浅黄色个体中纯合子比例为(a)a. b. c. d.解析：试题分析：黑色家鼠与白色家鼠杂交，f1均为黑色，推断黑色为显性，f1雌雄个体进行交配得f2，f2中家鼠的毛色情况为黑色浅黄色白色9619(33)1，推断f1为双杂合子，该性状由2对等位基因控制，遵守基因自由组合定律。则f1为aabb，f2中黑色为ab，浅黄色为abb和aab，白色为aabb。f2浅黄色个体中纯合子为aabb(1/16)和aabb(1/16)，占f2浅黄色个体比例为(1/161/16)/(6/16)1/3。【例3】一种观赏植物，纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交，f1为蓝色。若让f1蓝色与纯合鲜红品种杂交，子代的表现型及其比例为蓝色鲜红色31。若将f1蓝色植株自花授粉，则f2表现型及其比例最可能是(d)a蓝色鲜红色11b蓝色鲜红色31c蓝色鲜红色97d蓝色鲜红色151解析：纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交，f1为蓝色，推断蓝色为显性。让f1蓝色与纯合鲜红品种杂交，子代的表现型及其比例为蓝色鲜红色31。如果是1对等位基因控制，结果应该是11，故推断由2对等位基因控制，f1蓝色为aabb，与纯合