2011高考生物二轮复习 专题4遗传、变异与进化2 遗传的基本规律与人类遗传病

用心 爱心 专心1 小专题二遗传的基本规律与人类遗传病小专题二遗传的基本规律与人类遗传病 核心考点整合 考点整合一 基因的分离定律与自由组合定律在杂交实验中的应用 1 分离定律与自由组合定律的比较 定律 项目 分离定律自由组合定律 研究的 相对性状 一对两对或两对以上 等位基因数 量及在染色 体上的位置 一对等位基因 位于一对 同源染色体上 两对 或两对以上 等位基因 分别位于两对 或两对以上 同 源染色体上 细胞学基础减数第一次分裂后期同源 染色体分离 减数第一次分裂后期非同源染色 体自由组合 遗传实质等位基因随同源染色体的 分开而分离 非同源染色体上的非等位基因自 由组合 联系分离定律是自由组合定律的基础 减数分裂中 同源染色体上 的每对等位基因都要按分离定律发生分离 而非同源染色体上 的非等位基因 则发生自由组合 2 遗传定律的应用 1 巧用分离定律分析自由组合问题 利用孟德尔由简到繁的指导思想 在分析配子的类型 子代的基因型或表现型等问题时 先分析一对等位基因 再分析第二对 第三对 最后进行综合计算 特点提示 等位基因独立遗传时后代基因型及表现型数 基因 对数 F 1 配子 的种数 F 1 配子的 组合数 F 2 的基 因型数 F 2 的表 现型数 F 2 的性 状分离比 124323 1 2416949 3 3 1 n 2 n 4 n 3 n 2 n 3 1 n 2 自由组合定律在植物实验中的应用 9 3 3 1 是两对相对性状自由组合出现的表现型比例 题干中如果出现附加条件 可能 会出现 9 3 4 9 6 1 15 1 9 7 等表现型比例 分析时可以按两对相对性状自由 组合的思路来考虑 如出现 9 3 4 说明 F2 的表现型为 9 A B 3 aaB 4 A bb aabb 或 9 A B 3 A bb 4 aaB aabb 若出现 9 6 1 则 F2 的表现型为 9 A B 6 A bb aaB 1 aabb 若出现 15 1 则 F2 的表现型为 用心 爱心 专心2 15 A B aaB A bb 1 aabb 若出现 9 7 则 F2 的表现型应为 9 A B 7 aaB A bb aabb 另外 若出现显性纯合致死 则 F2 的表现型为 4 2 2 1 3 伴性遗传符合遗传规律 性染色体在减数分裂形成配子时也会分离 同样遵循分离定律 同时与其他非同源染色 体自由组合 因此性别这种性状也会和常染色体上基因所控制的性状发生自由组合现象 涉及性染色体同源区段的基因时 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 例 1 2010 天津联考 萝卜的根形是由位于两对同源染色体上的两对等位基因决定 的 现用两个纯合的圆形块根萝卜作亲本进行杂交 F1 全为扁形块根 F1 自交后代 F2 中 扁形块根 圆形块根 长形块根的比例为 9 6 1 则 F2 扁形块根中杂合子所占的比例为 A 9 16 B 1 2 C 8 9 D 1 4 解析 假设两对等位基因用 A a 和 B b 表示 当 AaBb AaBb 时 子代表现型比例为 9 显显 3 显隐 3 隐显 1 隐隐 因为 F1 自交后代 F2 中扁形块根 圆形块根 长形块根的 比例为 9 6 1 则 F2 中很可能是 9 显显 3 显隐 3 隐显 1 隐隐 所以 F2 扁形 块根 A B 中纯合子 AABB 占 1 9 杂合子占 8 9 答案 C 知识总结 读懂题干信息 识记基因组合定律的典型数据是解题的关键 在两对相对性状 的独立遗传中 F1 的基因型为 AaBb F1 产生雌雄配子的种类及比例为 AB Ab aB ab 1 1 1 1 雌雄配子的结合方式有 16 种 F2 的表现型为 4 种 比例 为 A B 9 16 A bb 3 16 aaB 3 16 aabb 1 16 F2 的基因型有 9 种 其 中纯合子 4 种 每种占 1 16 分别分布在 4 种表现型中 单杂类型 AaBB Aabb AABb aaBb 有 4 种 每种占 2 16 双杂类型 AaBb 有一种 占 4 16 互动探究 1 两对等位基因 A a 和 B b 分别位于不同的同源染色体上 让显性纯合 子 AABB 与隐性纯合子 aabb 作为亲本进行杂交得 F1 再让 F1 自交 获得 F2 请 回答下列相关问题 1 在 F2 中纯合子所占的比例是 与 F1 基因型相同的个体所占的比例是 在 F2 中双显性性状的基因型有 种 2 若 F2 表现型比例为 9 7 或 9 6 1 则 F1 测交后代的表现型比例分别为 1 4 1 4 4 3 1 或 1 3 1 2 1 3 若基因 A B 以累加效应决定植株的高度 且每个显性基因的遗传效应是相同的 纯 合子 AABB 高 50 cm aabb 高 30 cm 在 F2 中表现 40 cm 高度的个体基因型为 4 若 F1 在减数分裂产生四种配子 ab aB Ab AB 1 4 4 1 则 F2 中出现纯合 子的概率为 aaBB AAbb AaBb 34 用心 爱心 专心3 5 若基因 A a 位于常染色体 B b 位于 X 染色体上 则这两对基因的遗传是否遵循 自由组合定律 答案 遵循 解析 本题考查考生对基因自由组合定律的理解 1 在 F2 中纯合子有 AABB AAbb aaBB aabb 四种 每种占 1 16 F1 的基因型为 AaBb 在 F2 中该基因型 所占的比例为 4 16 在 F2 中双显性性状的基因型有 AABB AABb AaBB AaBb 四种 2 从 F2 的分离比为 9 7 中 说明基因型 A B 表现出一种性状 而基因型 A bb aaB aabb 表现出另一种性状 故 F1 的测交后代分离比为 3 1 或 1 3 同理 F2 的分离比为 9 6 1 时 说明单显性表现出一种性状 双显性和双隐性各表现出 一种性状 故测交分离比为 1 2 1 3 根据题意 AABB 高 50 cm 说明 A B 对株 高的控制分别是 12 5 cm 同理 aabb 高 30 cm a b 对株高的控制分别是 7 5 cm 所以 AAbb AaBb aaBB 三种基因型均为 40 cm 的高度 4 该生物自交后代 只有相同基 因型的配子相结合时才出现纯合子 故纯合子的几率为 1 aabb 16 aaBB 16 AAbb 1 AABB 共计 34 5 两对或两对以上位于非同源染色体上的等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律 当 然包括常染色体上和 X 染色体上的基因的遗传 考点整合二 伴性遗传与自由组合定律在遗传系谱分析中的应用 1 常见伴性遗传类型的比较 类型传递规律遗传特点举例 伴 X 染色体隐 性遗传 女性患者的父 子一定 为患者 正常男性的母 女一定正常 男性患者多于女性患者 交叉遗传 隔代遗传 色盲 血友 病 伴 X 染色体显 性遗传 男性患者的母 女一定 为患者 正常女性的父 子一定正常 女性患者多于男性患者 具有世代连续性 抗维生素 D 佝偻病 伴 Y 染色体遗 传 患者的父亲和儿子一定患 病 致病基因表现为父传子 子 传孙 具有世代连续性 即 限雄遗传 外耳道多毛 症 2 遗传系谱图判断分析方法 1 先判断其显隐性 2 然后假设基因在 X 染色体上 如果符合 X 染色体基因控制的 遗传现象 则基因最可能在 X 染色体上 否则肯定属于常染色体遗传 3 推导基因型 依据遗传定律来计算概率 例 2 2009 安徽理综 已知人的红绿色盲属 X 染色体隐性遗传 先天性耳聋是常染 色体隐性遗传 D 对 d 完全显性 下图中 2 为色觉正常的耳聋患者 5 为听觉正常的 色盲患者 4 不携带 d 基因 和 3 婚后生下一个男孩 这个男孩患耳聋 色盲 既耳 聋又色盲的可能性分别是 用心 爱心 专心4 A 0 1 4 0 B 0 1 4 1 4 C 0 1 8 0 D 1 2 1 4 1 8 解析 设色盲基因为 b 依题意 5 为听觉正常的色盲患者 则他的色盲基因来自他的 母亲 母亲基因型为 XBXb 又因为 4 不携带 d 基因 则她的基因型为 1 2DD XBXB 和 1 2DD XBXb 3 的基因型为 DdXBY 4 和 3 婚后生下一个男孩 则这个男孩患耳聋 的可能性为 0 色盲的可能性为 1 2 1 2 1 4 既耳聋又色盲的可能性是 0 答案 A 知识总结 两种遗传病的概率计算解题技巧 如图 1 推导出双亲的基因型 2 计算出患甲种病的概率为 a 患乙种病的概率为 b 3 甲 乙两种病同患的概率为 ab 4 只患一种病的概率为 a b 2ab 5 患病的概率为 a b ab 6 只患甲病的概率为 a ab 只患乙病的概率为 b aB 互动探究 2 2010 常州模拟 某学习小组发现一种遗传病在一个家族中发病率很高 通过对该家族中一对夫妇及其子女的调查 画出了遗传图谱 见图 据图可以做出的判 断是 用心 爱心 专心5 A 母亲肯定是纯合子 子女是杂合子 B 这种遗传病的特点是女性发病率高于男性 C 该遗传病的有关基因可能是 X 染色体上的隐性基因 D 儿子的致病基因也有可能来自父亲 解析 若该病为常染色体上显性遗传病 母亲也有可能是杂合子而不一定是纯合子 男女 的发病概率相同 伴 X 染色体隐性遗传病女患者需要两个致病基因 一个来自母亲一个来 自父亲 而父亲只有一个 X 染色体 Y 染色体上没有相应的等位基因 只要 X 染色体上的 基因是致病基因就会发病 本题中父亲 2 号正常 女儿 4 号有病 因此不可能是伴 X 染色 体隐性遗传病 如果该病是常染色体上隐性遗传病 儿子的致病基因来自父母双方 答案 D 考点整合三 遗传学中的几类判断 1 性状显隐性的判断 1 依概念判断 具有相对性状的纯合体亲本杂交 F1 表现出来的那个亲本的性状为显 性性状 2 依自交后代的性状判断 若出现性状分离 则亲本性状为显性性状 或者是新出现的 性状为隐性性状 或者占 3 4 比例的性状为显性性状 3 杂合子所表现出的性状为显性性状 4 在遗传系谱中的判断 无中生有为隐性 即双亲正常而生出有患病的后代 则患者 的性状为隐性性状 有中生无为显性 即双亲患病却生出正常的后代 那么患者的性状 为显性性状 2 纯合体 杂合体的判断 1 利用自交法 若某个体自交后代出现性状分离 则此个体为杂合体 若自交后代不出 现性状分离 则该个体为纯合体 2 利用测交法 若测交后代出现性状分离 则此个体为杂合体 若测交后代不出现性状 分离 则该个体为纯合体 3 基因位于 X 染色体上还是位于常染色体上的判断 1 若已知该相对性状的显隐性 则可用雌性隐性与雄性显性杂交进行判断 若后代雌性全为显性 雄性全为隐性 则基因位于 X 染色体上 若后代全为显性与性别无 关 则基因位于常染色体上 2 若该相对性状的显隐性是未知的 则用正交和反交的方法进行判断 若后代的性状表现与性别无关 则基因位于常染色体上 若后代的性状表现与性别有关 则基因位于 X 染色体上 例 3 科学家研究黑腹果蝇时发现 刚毛基因 B 对截毛基因 b 为完全显性 若这 用心 爱心 专心6 对等位基因存在于 X Y 染色体的同源区段 则刚毛雄果蝇表示为 XBYB XBYb XbYB 若仅位于 X 染色体上 则只表示为 XBY 现有各种纯种果蝇若 干只 请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于 X Y 染色体上的同源区段还是仅 位于 X 染色体上 请写出遗传图解 并用文字简要说明你的推断过程 解析 对于基因位于 X Y 染色体上的同源区段还是仅位于 X 染色体上 可联系到 X 染 色体上和常染色体上基因的判断方法 在已知该相对性状的显隐性的前提下 则可用雌性 隐性与雄性显性杂交进行判断 再将基因可能分布的两种情况依次代入 并通过绘制遗传 图解分析 即可获得答案 答案 遗传图解 文字说明 用纯种截毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交 并观察和记录子代的性状表现 1 若子一代雌雄果蝇均为刚毛 则这对等位基因位于 X Y 染色体的同源区段上 2 若子一代雄果蝇为截毛 雌果蝇为刚毛 则这对等位基因仅位于 X 染色体上 互动探究 3 果蝇的直毛和分叉毛是一对相对性状 基因位于 X 染色体上 从自然界中 获得有繁殖能力的直毛果蝇雌 雄各一只和分叉毛果蝇雌 雄各一只 现任取两只不同性 状的雌雄果蝇进行一次杂交 请根据子代的表现型及其比例确定雌雄亲本的显性性状 1 若后代果蝇只出现一种性状 则亲本中 雌 雄 果蝇表示的性状为显性性 状 2 若后代雌雄果蝇各为一种性状 则亲本中雌果蝇代表的性状为 性状 3 若后代 则 雌 隐性 雌雄果蝇都含有两种表现型 且各占 1 2 亲本中雌果蝇代表的性状为显性性状 解析 依题意 任取两只不同性状的雌雄果蝇进行一次杂交 确定亲本中一定有一个性状 为显性性状 另一个性状为隐性性状 所以交配种类有三种方式 假设用 A a 基因表示 用心 爱心 专心7 1 XAXA XaY 子代只有一种表现型 雌性亲本代表的性状为显性性状 2 XaXa XAY 子代雌性个体和雄性个体各为一种表现型 雄性亲本的性状为显性性状 3 XAXa XaY 子代中雌雄个体各有两种表现型 比例为 1 1 雌性亲本代表的性状 为显性性状 高考链接 1 2010 安徽卷 4 南瓜的扁盘形 圆形 长圆形三种瓜形由两对等位基因控制 A a 和 B b 这两对基因独立遗传 现将 2 株圆形南瓜植株进行杂交 F1 收获的全是扁盘 形南瓜 F1 自交 F2 获得 137 株扁盘形 89 株圆形 15 株长圆形南瓜 据此推断 亲代 圆形南瓜植株的基因型分别是 A aaBB 和 Aabb B aaBb 和 AAbb C AAbb 和 aaBB D AABB 和 aabb 解析 本题以 遗传特例 的形式考查考生对基因自由组合定律的理解 从 F2 的性状及比例 9 6 1 可推知 基因型 A B 为扁盘形 基因型 A bb 和 aaB 为圆形 基因型 aabb 为长圆形 故 F1 的基因型为 AaBb 亲代圆形的基因型为 AAbb 和 aaBB 答案 C 2 2010 江苏卷 20 喷瓜有雄株 雌株和两性植株 G 基因决定雄性 g 基因决定两 性植株 g 基因决定雌株 G 对 g g 是显性 g 对 g 是显性 如 Gg 是雄株 gg 是两性植株 g g 是雌株 下列分析正确的是 A Gg 和 Gg 能杂交并产生雄株 B 一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子 C 两性植株自交不可能产生雌株 D 两性植株群体内随机传粉 产生的后代中 纯合子比例高于杂合子 解析 本题考查基因分离定律的相关知识 意在考查考生运用分离定律的知识解决实际问 题的能力 Gg 和 Gg 都是雄株 不能进行杂交 因此 A 选项错误 两性植株的喷瓜的基 因型为 gg 或 gg 因此能产生的配子种类最多为两种 所以 B 选项错误 基因型为 gg 的两性植株自交 可产生 g g 的雌株 因而 C 选项错误 两性植株的基因型有 gg 或 gg 在群体内随机传粉的情况下 群体中的交配类型有 gg gg gg gg gg gg 因此产生的子代中纯合子比例高于杂合子 所以 D 选项正 确 答案 D 3 2010 上海卷 11 一对灰翅昆虫交配产生的 91 只后代中 有黑翅 22 只 灰翅 45 只 白翅 24 只 若黑翅与灰翅昆虫交配 则后代中黑翅的比例最有可能是 A 33 B 50 C 67 D 100 解析 本题考查基因分离定律的应用 意在考查考生对题目信息的提取分析能力 分析题 干 由一对灰翅昆虫交配后子代中黑 灰 白约为 1 2 1 可知 灰色为杂合子 此性状 为不完全显性 黑翅基因型为 AA 或 aa 灰翅基因型为 Aa 白翅基因型为 aa 或 AA 若黑翅与灰翅交配 AA 或 aa Aa 1AA 1Aa 或 1Aa 1aa 黑翅所占 比例为 50 答案 B 4 2010 上海卷 27 如图是对某种遗传病在双胞胎中共同发病率的调查结果 a b 分 别代表异卵双胞胎和同卵双胞胎中两者均发病的百分比 据图判断下列叙述中错误的是 用心 爱心 专心8 A 同卵双胞胎比异卵双胞胎更易同时发病 B 同卵双胞胎同时发病的概率受非遗传因素影响 C 异卵双胞胎中一方患病时 另一方可能患病 D 同卵双胞胎中一方患病时 另一方也患病 解析 本题考查对人类遗传病调查结果的分析 意在考查考生对图形的识别与分析能力 图示的调查结果表明 同卵双胞胎中两者均发病的百分比较高 但也并不是百分百的同时 发病 故 A 正确 D 错误 同卵双胞胎的基因型相同 当一方发病而另一方正常即表现型 不同 则是由于环境因素的影响 可见 B 正确 异卵双胞胎中两者均发病的比例很小 一 方发病时 另一方可能患病也可能正常 C 项正确 答案 D 5 2010 全国卷 33 现有 4 个纯合南瓜品种 其中 2 个品种的果形表现为圆形 圆 甲和圆乙 1 个表现为扁盘形 扁盘 1 个表现为长形 长 用这 4 个南瓜品种做了 3 个实验 结果如下 实验 1 圆甲 圆乙 F1 为扁盘 F2 中扁盘 圆 长 9 6 1 实验 2 扁盘 长 F1 为扁盘 F2 中扁盘 圆 长 9 6 1 实验 3 用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的 F1 植株授粉 其后代中扁盘 圆 长均等于 1 2 1 综合上述实验结果 请回答 1 南瓜果形的遗传受 对等位基因控制 且遵循 定律 2 若果形由一对等位基因控制用 A a 表示 若由两对等位基因控制用 A a 和 B b 表 示 以此类推 则圆形的基因型应为 扁盘的基因型应为 长 形的基因型应为 两 自由组合 A bb 和 aaB A B aabb 3 为了验证 1 中的结论 可用长形品种植株的花粉对实验 1 得到的 F2 植株授粉 用心 爱心 专心9 单株收获 F2 中扁盘果实的种子 每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系 观察 多个这样的株系 则所有株系中 理论上有 1 9 的株系 F3 果形均表现为扁盘 有 的株系 F3 果形的表现型及其数量比为扁盘 圆 1 1 有 的株系 F3 果形的表现 型及其数量比为 4 9 4 9 扁盘 圆 长 1 2 1 解析 本题主要考查自由组合定律及其推理 意在考查考生获取信息的能力 理解能力及 实验与探究能力 1 由实验 1 和实验 2 中 F2 的三种表现型及其比例为 9 6 1 可以确定南瓜果形是由 两对等位基因控制 并且遵循自由组合定律 2 圆形果实的基因型为 A bb aaB 扁 盘的基因型为 A B 长形果实的基因型为 aabB 3 由于 F2 中扁盘果实的基因型及其比例为 1 9AABB 2 9AaBB 2 9AABb 4 9AaBb 用长形植株 aabb 的花粉对实验 1 中 F2 中 扁盘植株授粉时 AABB 植株所得的后代全部为 AaBb 即 1 9 株系为扁盘 AaBB 植株的 后代中 AaBb 扁盘 和 aaBb 圆形 各占一半 同样 AABb 的后代中 也是 AaBb 扁盘 和 Aabb 圆形 各占一半 因此 后代中扁盘与圆形的比为 1 1 的株系为 4 9 AaBb 的后代有 4 种基因型 3 种表现型 比例为扁盘 AaBb 圆 Aabb aaBb 长 aabb 1 2 1 6 2010 四川卷 31 回答下列 两个小题 为提高小麦的抗旱性 有人将大麦的抗旱基因 HVA 导入小麦 筛选出 HVA 基因成 功整合到染色体上的高抗旱 T0 植株 假定 HVA 基因都能正常表达 1 某 T0 植株体细胞含一个 HVA 基因 让该植株自交 在所得种子中 种皮含 HVA 基 因的种子所占比例为 胚含 HVA 基因的种子所占比例为 100 75 2 某些 T0 植株体细胞含两个 HVA 基因 这两个基因在染色体上的整合情况有如图所 示的三种类型 黑点表示 HVA 基因的整合位点 将 T0 植株与非转基因小麦杂交 若子代高抗旱性植株所占比例为 50 则两个 HVA 基因的整合位点属于图 类型 若子代高抗旱性植株所占的比例为 100 则两个 HVA 基因的整合位点属于图 类型 让图 C 所示类型的 T0 植株自交 子代中高抗旱性植株所占比例为 B A 用心 爱心 专心10 果蝇的繁殖能力强 相对性状明显 是常用的遗传实验材料 1 果蝇对 CO2 的耐受性有两个品系 敏感型 甲 和耐受型 乙 有人做了以下两 个实验 实验一 让甲品系雌蝇与乙品系雄蝇杂交 后代全为敏感型 实验二 将甲品质的卵细胞去核后 移入来自乙品系雌绳的体细胞核 由此培育成的雌蝇再 与乙品系雄蝇杂交 后代仍全为敏感型 此人设计实验二是为了验证 若另设计一个杂交实验替代实验二 该杂交实验的亲本组合为 控制 CO2 耐受性的基因位于细胞质 耐受型 敏感型 2 果蝇的某一对相对性状由等位基因 N n 控制 其中一个基因在纯合时能使合子 致死 注 NN XnXn XNY 等均视为纯合子 有人用一对果蝇杂交 得到 F1 代果蝇 共 185 只 其中雄蝇 63 只 控制这一性状的基因位于 染色体上 成活果蝇的基因型共有 种 若 F1