遗传与变异专题讲义2

1、 遗传变异专题一、实验结果的分析（从性状分离比入手）（知识网络见PPT）1. 假设两对等位基因A-a和B-b分别位于两对同源染色体上，F1（AaBb）自交，若F2分别出现如下性状分离比例9:7；9:3:4；6:3:2:1，则F1测交后代的性状分离比例分别为A1:3； 1:2:1； 1:1 B1:3； 1:1:2； 1:1:1:1C1:2； 1:3； 1:2:1 D1:2； 1:1:1:1； 1:1 2.普通有毛黄瓜茎和叶片表面生有短毛，果实表面有的有瘤，有的无瘤，但均有刺；无毛突变体黄瓜的茎叶表面光滑，果实表面无瘤无刺。研究者对无毛突变体进行了系列研究。 纯合普通黄瓜 无毛突变体黄瓜 P 有毛

2、、无瘤、有刺 × 无毛、无瘤、无刺 F1 有毛、有瘤、有刺 自交F2 有毛、有瘤、有刺 有毛、无瘤、有刺 无毛、无瘤、无刺 90株 27株 40株 （1） 判断“有毛”性状为显性的依据有 （写出两点）； （2）让F1与无毛亲本杂交可以验证 ； 若F2中有毛与无毛的比例为9:7，则说明有毛性状由 控制.（3） 相对性状“有瘤”与“无瘤”中 是显性性状，是由 对基因控制的，理由是 （4）若茎叶的有毛和果刺性状由一对等位基因控制，则这两对性状的遗传符合孟德尔的 定律； 如果黄瓜茎叶的有毛和果实的有刺性状，分别由位于一对同源染色体上的两对等位基因控制， 则F1（基因型GgMm）自交后代只有毛

3、有刺和无毛无刺，则F1产生的配子类型为 ；若F1测交后代中出现了6%的有毛、无刺黄瓜，则F1产生的重组型配子占其全部配子的比例为 ，导致这一比例出现的原因是，F1至少有 %的初级性母细胞在减数分裂过程中发生了同源染色体非姐妹染色体单体间的交叉互换。3.科研人员向野生型拟南芥（二倍体植物）的核基因组中随机插入一段已知序列的Ds片段（含卡那霉素抗性基因），导致被插入的某一基因突变，功能丧失，从而筛选得到了突变体Y。从该突变体Y的表现型可以推测野生型拟南芥中该基因的功能。（1）将突变体Y自交所结的种子，接种在含有卡那霉素的培养基中，适宜条件下光照培养。由于卡那霉素能引起野生型植物黄化，一段时间后若培

4、养基上的幼苗颜色为绿色，则可确定植株DNA中含有_。（2）统计培养基中突变体Y的自交后代，绿色幼苗3326株、黄色幼苗3544株，性状分离比例接近于 ，这一结果_（填“符合”或“不符合”）孟德尔自交实验的比例。（3）研究人员进一步设计测交实验，以检测突变体Y产生配子的_。实验内容及结果见下表。测交亲本实验结果突变体Y（）×野生型（）绿色:黄色=1.03 : 1突变体Y（）×野生型（）黄色 由实验结果可知，Ds片段插入引起的基因突变会导致_致死，进而推测该野生型基因的功能与_有关。二、假说-演绎法在判断基因位置中的应用一、 一对等位基因所在染色体的位置判断。 XY型（或ZW型

5、）性别决定的生物，控制一对相对性状的等位基因在染色体上的位置，常见有以下三种情况。（一）探究基因位于常染色体上还是X（Z）染色体上（即伴X/Z遗传）1.显隐性关系已知 例1. 已知果蝇红眼(B)对白眼(b)为显性，现有一批纯合红眼和白眼果蝇，雌雄均有(不考虑基因突变）。（1）请设计两种不同的杂交方案，判断控制果蝇红眼和白眼性状的基因在常染色体上还是在X染色上。（2）若果只有白眼雄蝇与杂合红眼雌蝇，如何设计杂交方案判定基因在常染色体上还是在X染色上？（3）如果只有白眼雄蝇与未知纯合与杂合的红眼果蝇雌蝇，如何设计杂交方案判定基因在常染色体上还是在X染色上？跟踪练习.（2019乙卷32题）已知果蝇的

6、灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中灰体：黄体：灰体：黄体为1111。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题：（1）仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性？ （2）请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。（要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果。）2. 杂交亲本性状的显隐性关系未知（1）纯合与杂合已知设置正反交杂交实验，根

7、据正反交结果来判定基因是在X染色体上还是在常染色体上。 若正反交后代性状相同，则基因位于常染色体上。 若正反交后代性状不同，且其中一组性状表现与性别有关联，则基因位于X染色体上。 例2用纯种的灰色果蝇和纯种的黄色果蝇杂交得到下表结果，下列选项中正确的是亲本子代a.灰色雌性×黄色雄性全是灰色b.黄色雌性×灰色雄性所有雄性为黄色，所有雌性为灰色A.控制灰色性状的基因是X染色体上的隐性基因 B控制黄色性状的基因是X染色体上的显性基因C控制灰色性状的是X染色体上的显性基因 D控制黄色性状的基因是常染色体上的隐性基因（2）纯合与杂合未知 例3.从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的

8、灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数目相等，每种体色果蝇雌雄个占一半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因（A与a）控制。所有的果蝇均正常生活，性状分离符合遗传基本定律。（1）如果控制体色基因位于常染色体上，则该自然果蝇的种群中控制体色的基因型有_种。如果控制体色基因位于X染色体上，则种群中控制体色的基因型有_种。 （2）现用两个杂交组合：a.灰色雌蝇×黄色雄蝇、b.黄色雌蝇×灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个组合选多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体这两问题，做出相应

9、的推断。（只写子一代性状表现和相应的推测结论例4：野生果蝇眼色为红眼，中国农业大学的科学家们，偶然发现紫眼的果蝇（雌、雄均有发现），并将其命名为“北京紫眼”。科学家们进行下列杂交实验。（1）已知灰体（E）是显性性状，基因位于3号染色体。卷曲翅（R）为显性性状，基因位于2号染色体。现有下列4个纯合品系果蝇，从中选取合适的杂交组合，确定上述红眼基因（B）和紫眼基因（b）是否在3号染色体上？预期实验结果，得出实验结论。（2）可否选择X杂交实验，确定红眼基因（B）和紫眼基因（b）是否在3号染色体上？（二）探究基因位于X和Y染色体同源区段上，还是在常染色体上 例5. 如图为果蝇染色体结构示意图，部分为X

10、和Y染色体同源区段，和部分为X和Y染色体各自特有的区段（非同源区段）。请据图回答下列问题：(1)在一个果蝇种群中，控制一对相对性状的基因A与a位于X、Y染色体的同源区上(如图所示)，则该种群雄性个体中最多存在 种基因型，分别是 。（2）显隐性关系已知的果蝇，控制某一对相对性状的基因分别是A和a，可能位于常染色体上，或X、Y染色体的同源区段。现有若干只具有相对性状的纯合的雌雄果蝇，请补充下列实验方案以确定该基因的位置。选取若干对表现型分别为_、_的果蝇作为亲本进行杂交，子代(F1)中无论雌雄均为显性；再选取F1中雌、雄个体相互交配，观察其后代表现型。结果预测及结论：若 ，则该基因位于常染色体上；

11、若 ，则该基因位于X、Y染色体的同源区段。 跟踪练习.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，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为显性。现有基因型分别为XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四种果蝇。（1）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，雄性的基因型是 ，雌性的基因型是 ；第二代杂交亲本中，雄性的基因型是 ，雌性的基因型是 ，最终获得的后代中，截毛雄果蝇的基因型是_，刚毛雌果蝇的基因型是_（2）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雌性全部表

12、现为截毛，雄性全部表现为刚毛，应如何进行实验？（用杂交实验的遗传图解表示）（三）探究基因位于X和Y染色体同源区段上，还是在X色体特有区段上例6.已知果蝇的红眼（A）对白眼（a）为显性，控制该性状的基因可能位于X、Y染色体的同源区段上，或X染色体特有区段上。现有一批纯合的红眼和白眼雌雄果蝇，请补充完成下列杂交方案，以确定该基因的位置。选取若干对表现型分别为_、_的果蝇作为亲本进行杂交，若子代(F1) ，则该基因位于X、Y染色体的同源区段；若子代(F1) ，则该基因位于X染色体特有区段上。二、两对等位基因所在染色体的位置判断。（一）两对基因中一对在常染色体，一对在性染色体上 例7.（2019年安徽

13、卷）鸟类的性别决定为ZW型。某种鸟类的眼色受两对独立遗传的基因（A、a和B、b）控制。甲、乙是两个纯合品种，均为红色眼。根据杂交结果推测杂交1的亲本基因型是A.甲为AAbb，乙为aaBB B.甲为aaZBZB，乙为AAZbWC.甲为AAZbZb，乙为aaZBW D.甲为AAZbW，乙为aaZBZB跟踪练习. 在某果蝇种群中，红眼（B）对朱砂眼（b）为显性，控制这对相对性状的基因只位于X染色体上。在该果蝇种群中偶然发现一只白眼雌蝇。研究发现，白眼的出现与常染色体上的基因E、e有关。将该白眼果蝇与一只野生型红眼雄蝇杂交得F1，F1随机交配得F2，子代表现型及比例如下：亲本F1F2雌雄雌、雄均表现为

14、红眼:朱砂眼:白眼=4:3:1白眼（）× 红眼（）全红眼全朱砂眼该实验中亲本白眼雌蝇的基因型为_；F2代杂合雌蝇共有_种基因型，这些杂合雌蝇中红眼果蝇所占的比例为_。（二）两对基因都在性染色体上（选做） 例8假设某蝴蝶的触角棒形和正常形这对相对性状由Z和W染色体上一对等位基因控制，棒形(B)对正常形(b)为显形；控制蝴蝶的口器长短的基因只存在于Z染色体上，长口器(R)对短口器(r)为显性(如图)。请回答：(1) 若只考虑触角这对性状的遗传：蝴蝶种群中雌蝴蝶的基因型有_ 。现将两只触角棒形蝴蝶杂交，子代蝴蝶中既有棒形，又有正常形，雌蝴蝶全为棒形，则这两只蝴蝶的基因型是_。现将两只触角棒

15、形蝴蝶杂交，子代蝴蝶中有一只ZZW的正常形蝴蝶，分析其变异的原因时发现：只可能是由某亲本形成配子时，在减数第二次分裂中染色体分配异常造成的。那么其双亲的基因型是_。（2）种群中有各种性状的雄蝴蝶。现有一只长口器棒形触角的雌蝴蝶( ZR-W- )，要通过一次杂交实验判定它的基因型，应选择_雄蝴蝶与该只蝴蝶交配，然后观察子代的性状表现，并以此判断该雌蝴蝶的基因型。如果子代雄蝴蝶均为长口器棒形触角，雌蝴蝶均为短口器棒形触角，则该雌蝴蝶基因型为ZRBWB；如果子代 ；如果子代 。三、遗传图谱解题技巧（选做）解题思路 确定是否为伴Y遗传确定显隐性确定显隐性关系和致病基因位置（是伴X遗传还是常染色体遗传）

16、确定相关个体的基因型相关概率计算。1.先确定是否为伴Y染色体遗传 男性患者所生儿子均为患者，女儿均表现正常，则最可能为伴Y染色体遗传。若男性患者所生儿子中只要有表现正常的，或者有女性患者，则排除伴Y染色体遗传。2.确定显隐性关系和致病基因位置（致病基因在常染色体上还是在X染色体上）2.1父母均无病，生下有病的孩子（无中生有），是隐性遗传病（如图1和图2）。若有病孩子是女孩，则一定为常染色体隐性遗传病（如图1）。若有病孩子是男孩，则既可能为常染色体隐性遗传病，也可能伴X染色体隐性遗传病，可以根据题目中的条件进一步进行确定（如图2）。2.2父母均有病，生下无病的孩子（有中生无），是显性遗传病（如图

17、3和图4）。若无病孩子中有女孩，则为常染色体显性遗传病（如图3）。若无病孩子只有男孩，则既可能为常染色体显性遗传病，也可能伴X染色体显性遗传病，可以根据题目中的条件进一步进行确定（如图4）。对于图2和图4这种不能确定致病基因位置的情况，通常题目给出图谱中相关的某个体携带或不携带某致病基因的一些信息，或题目中告知的病是常见的已知类型的遗传病：白化病（常染色体隐性遗传病）、色盲（伴X染色体隐性遗传病）等，可根据这些题目给定的条件确定致病基因的位置。2.3父母一方有病，生有正常的孩子若母亲有病，生下无病的男孩，则排除伴X隐性遗传病。其他三种情况：常染色体显性或隐性遗传病，伴X染色体显性遗传病，皆有可

18、能。若父亲有病，生下无病的女孩，则排除伴X显性遗传病。（排除伴Y染色体遗传的情况下）其他三种情况：常染色体显性或隐性遗传病，伴X染色体隐性遗传病，皆有可能。父母一方有病，子代异性别的孩子没有出现正常的，则常染色体显性或隐性遗传病，伴X染色体显性或隐性遗传病四种情况皆有可能。4下面图1和图2都是一对等位基因控制的某种遗传病，有关图谱分析正确的是（ ）A.都可能为伴Y染色体遗传 B.都可能为常染色体显性遗传C.都可能为伴X染色体显性遗传 D.都不可能为常染色体隐性遗传单基因遗传病的题型 单基因遗传病常见有两种情况 ，遗传系谱图中只有一种单基因遗传病；另一种是遗传系谱图中有两种种单基因遗传病（少数题目可能涉及三种）。常染色体上遗传的，遵循基因的分离定律，是伴性遗传的，遵循伴性遗传的规律。一种单基因遗传病 若系谱图中只有一种单基因遗传病，是常染色体遗传的，按遵循基因的分离定律的方法解题。 5