遗传基本定律中的F2特殊性状分离比归类解析版.docx
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遗传基本定律中的F2特殊性状分离比归类解析版
遗传基本定律中的F2特殊性状分离比归类
高考对遗传基本定律的考查,历来是一个重点。
其中对F2特殊性状分离比的考查是近年来的一个热点。
这类试题能够很好地体现学生的理解能力、变通思维能力等。
本文试图对F2特殊性状分离比进行系统地归纳和整理,以期广大师生能从中获得启发。
1基因互作
1.1 概述
两对独立遗传的的非等位基因在表达时,有时会因基因之间的相互作用,而使杂交后代的性状分离比偏离9:
3:
3:
1的孟德尔比例,称为基因互作。
基因互作的各种类型中,杂种后代表现型及比例虽然偏离正常的孟德尔遗传,但基因的传递规律仍遵循自由组合定律。
基因互作的各种类型及其表现型比例如下表:
基因互作的类型
概念
F2比例
相当于自由组合的比例
显性上位
两对等位基因同时控制某一性状时,其中一对基因的显性状态对另一对基因(无论显隐性)有遮盖作用,即当一对基因为显性时表现一种性状,另一对基因为显性而第一对基因为隐性时,表现另一种性状,两对基因都为隐性时表现第三种性状
12:
3:
1
(9:
3):
3:
1
隐性上位
两对等位基因同时控制某一性状时,其中一对基因的隐性状态对另一对基因起遮盖作用
9:
3:
4
9:
3:
(3:
1)
显性互补
两对等位基因同时控制某一性状时,当两对基因都为显性时(无论纯合还是杂合),表现为一种性状;当只有一对基因是显性,或两对基因都是隐性时,表现为另一种性状
9:
7
9:
(3:
3:
1)
重叠作用
两对等位基因同时控制某一性状时,当两对基因都为显性或一对基因为显性,另一对为隐性时,表现一种性状,两对基因均为隐性时表现另一种性状
15:
1
(9:
3:
3):
1
积加作用
两对等位基因同时控制某一性状时,当两对基因都为显性时表现一种性状,只有一对基因是显性时表现另一种性状,两对基因均为隐性时表现第三种性状
9:
6:
1
9:
(3:
3):
1
抑制作用
两对等位基因同时控制某一性状时,其中一对基因的显性状态对另一对基因的表现有抑制作用,但其本身并不控制任何性状
13:
3
(9:
3:
1):
3
1.2高考名题赏析
【例1】 香豌豆中,当A、B两个显性基因都存在时,花色为红色(基因Aa、Bb独立遗传)。
一株红花香豌豆与基因型为Aabb植株杂交,子代中有3/8的个体开红花,若让此株自花受粉,则后代红花香豌豆中纯合子占
A.1/4 B.1/9 C.1/2 D.3/4
【命题意图】考查基因自由组合定律的知识和分析解决实际问题的能力。
【解析】根据意知,可推知此红花香豌豆的基因型为AaBb。
欲求基因型为AaBb的个体自交,后代红花香豌豆中纯合子占的比例,可按照分解相乘的思想,先单独分析:
Aa×Aa→1/4AA、1/2Aa、1/4aa;Bb×Bb→1/4BB、1/2Bb、1/4bb。
因此,子代中出现红花(A_B_)的概率为:
3/4×3/4=9/16;红花纯合子的概率为:
1/4×1/4=1/16。
后代红花香豌豆中纯合子占1/9。
【答案】 B
【例2】 蚕的黄色茧(Y)对白色茧(y)是显性,抑制黄色出现的基因(I)对黄色出现的基因(i)是显性。
现用杂合白色茧(IiYy)蚕相互交配,后代中白色茧对黄色茧的分离比是
A.3:
1 B.13:
3C.1:
1 D.15:
1
【命题意图】 考查基因自由组合定律的知识和理解能力。
【解析】根据题意可知:
只有基因型为iiY _的个体才表现为黄色茧,而基因型为I_Y_、I_yy和iiyy的个体都表现为白色茧。
当杂合白色茧(IiYy)蚕相互交配时,后代中白色茧:
黄色茧=13:
3。
【答案】B
【例3】某植株从环境中吸收前体物质经一系列代谢过程合成紫色素,此过程由A、a和B、b两对等位基因共同控制(如图所示)。
其中具紫色素的植株开紫花,不能合成紫色素的植株开白花。
据图所作的推测不正确的是
A.只有基因A和基因B同时存在,该植株才能表现紫花性状
B.基因型为aaBb的植株不能利用前体物质合成中间物质,所以不能产生紫色素
C.AaBb×aabb的子代中,紫花植株与白花植株的比例为1:
3
D.基因型为Aabb的植株自交后代必定发生性状分离
【命题意图】 考查基因自由组合定律的知识和分析解决实际问题的能力。
【解析】由图解可知,紫色素是否合成与酶A、酶B有关,而酶AB分别由基因AB控制,故A对。
基因型为aaBb的植物不能合成酶A,也就不能合成中间物质,所以不能产生紫色素,故B对。
AaBb× aabb的子代基因型分别为AaBb,aaBb,Aabb,aabb四种,只有AaBb基因型的个体才能合成紫色素,故C对。
Aabb的植株自交后代可能发生性状分离。
故D错。
【答案】 D
【例4】 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 ﻩB.1/2 C.8/9ﻩD.1/4
【命题意图】 考查基因自由组合定律的知识和理解能力。
【解析】 假如两对等位基因分别用A、a和B、b表示,根据题意可推知扁形块根、圆形块根、长形块根的基因型分别为:
A_B_、A_bb和aaB_、aabb,用于杂交的两个纯合的圆形块根萝卜的基因型分别为AAbb和aaBB。
扁形块根占F2的概率为3/4×/3/4=9/16,其中纯合子占F2的概率为14 × /1/4=1/16,因此,F2扁形块根中杂合子所占的比例为8/9。
【答案】C
【例5】小麦种皮红粒对白粒为显性,由两对等位基因(R1与r1、R2与r2)控制,符合自由组合定律。
现有红粒对白粒纯种亲本杂交,结果如下:
P:
红粒 ×白粒
↓
F1:
红粒
↓自交
F2:
红粒白粒
15/16:
1/16
种皮红色深浅程度的差异与所具有的决定红色的基因(R1、R2)数目多少有关。
含显性基因越多,红色越深,F2的红色子粒可分为深红、红色、中等红、淡红四种。
(1)请写出F2中中等红色小麦的基因型及所占比例:
。
(2)从F2中选出淡红色子粒的品系进行自交,其后代的表现型比例为 。
【命题意图】考查基因自由组合定律的知识。
【解析】淡红色子粒基因型为R1r1r2r2或r1r1R2r2,自交后代的表现型及比例为:
中等红:
淡红:
白=1:
2:
1
【答案】
(1)R1r1R2r2(或R1R2r1r2等)3/8
(2)中等红:
淡红:
白=1:
2:
1
【例6】遗传学的研究知道,家兔的毛色是受A、a和B、b两对等位基因控制的。
其中,基因A决定黑色素的形成;基因B决定黑色素在毛皮内的分布;没有黑色素的存在,就谈不上黑色素的分布。
这两对基因分别位于两对同源染色体上。
育种工作者选用野生纯合子的家兔进行了如下图的杂交实验:
P灰色 ×白色
↓
F1 灰色
↓自交(同代基因型相同的异性个体相交)
F2 灰色黑色 白色
9 :
3:
4
请分析上述杂交实验图解,回答下列问题:
(1)控制家兔毛色的两对基因在遗传方式上__________(符合;不完全符合;不符合)孟德尔遗传定律,其理由是__________________________________。
(2)表现型为灰色的家兔中,基因型最多有__________种;表现型为黑色的家兔中,纯合子基因型为____________________。
(3)在F2表现型为白色的家兔中,与亲本基因型相同的占__________;与亲本基因型不同的个体中,杂合子占____________________。
(4)育种时,常选用某些野生纯合的黑毛家兔与野生纯合的白毛家兔进行杂交,在其后代中,有时可得到灰毛兔,有时得不到灰毛兔,请试用遗传图解说明原因?
(答题要求:
写出亲本和杂交后代的基因型和表现型,并试作简要说明)
【命题意图】考查遗传基本定律的知识和探究性实验的能力。
【解析】
(1)
(2)(3)(4)
【答案】
(1)符合 在等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因发生了自由组合(2分)
(2)4种 AAbb
(3)1/42/3
(4)图解1:
P AAbb× aabb
黑色 ↓ 白色
F1 Aabb
黑色
说明;如果黑色基因型为AAbb的家兔,与白色基因型为aabb的家兔进行杂交,后代中不会出现灰色兔。
图解2:
P AAbb × aaBB
黑色↓ 白色
F1 AaBb
灰色
说明:
如果黑色基因型为AAbb的家兔,与白色基因型为aaBB的家兔进行杂交,后代中可出现灰色兔。
【例7】牡丹花的花色种类多种多样,其中白色的是不含花青素,深红色的含花青素最多,花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅,由两对独立遗传的基因(A和a、B和b)所控制;显性基因A和B可以使花青素量增加,两者增加的量相等,并且可以累加。
若一深红色的牡丹同一白色的牡丹杂交,就能得到中等红色的个体,若这些个体自交其子代将出现的花色的种类和比例分别是
A.3种9:
6:
1 B.4种 9:
3:
3:
1
C.5种 1:
4:
6:
4:
1 D.6种1:
4:
3:
3:
4:
1
【命题意图】考查对自由组合定律的理解及灵活运用能力。
【解析】由题干叙述可知,中等红色的个体基因型为AaBb,自交后代的基因型及比例为:
分别为AABB:
AaBB:
AABb:
AaBb:
AAbb:
Aabb:
aaBB:
aaBb:
aabb=1:
2:
2:
4:
1:
2:
1:
2:
1。
因显性基因A和B可以使花青素量增加,两者增加的量相等,并且可以累加,所以后代的基因组合会有5种情况,分别为4个显性基因、3个显性基因、2个显性基因、1个显性基因、0个显性基因,共有5种表现型,其比例为1:
4:
6:
4:
1。
【答案】 C
2致死作用
2.1 概述
致死作用指某些致死基因的存在使配子或个体死亡。
常见致死基因的类型如下:
(1)隐性致死:
指隐性基因存在于一对同源染色体上时,对个体有致死作用。
如镰刀型细胞贫血症(HsbHsb)。
植物中白化基因(bb),使植物不能形成叶绿素,植物因此不能进行光合作用而死亡;正常植物的基因型为BB或Bb。
(2)显性致死:
指显性基因具有致死作用,通常为显性纯合致死。
如人的神经胶质症(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。
(3)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。
(4)合子致死:
指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或个体早夭的现象。
2.2 高考名题赏析
【例1】(2008年北京理综,4)无尾猫是一种观赏猫。
猫的无尾、有尾是一对相对性状,按基因的分离定律遗传。
为了选育纯种的无尾猫,让无尾猫自交多代,但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫,其余均为无尾猫。
由此推断正确的是
A.猫的有尾性状是由显性基因控制的
B.自交后代出现有尾猫是基因突变所致
C.自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子
D.无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2
【命题意图】考查基因的分离定律在生产和生活上的应用及分析推理能力。
【解析】 无尾猫自交后代有两种表现型,即无尾猫和有尾猫,因此可判断出猫的无尾性状是由显性基因控制的,A项错误。
后代出现有尾猫是性状分离的结果,B项错误。
假设无尾和有尾是由一对等位基因(A、a)控制,无尾猫自交多代,但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫,其余均为无尾猫,说明显性纯合致死,因此自交后代无尾猫中只有杂合子,C项错误。
无尾猫(Aa)与有尾猫(aa)杂交后代中:
1/2为Aa(无尾),1/2 为aa(有尾),D项正确。
【答案】 D
【例2】 某种鼠中,黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性,短尾基因B对长尾基因b为显性,且基因A或b在纯合时使胚胎致死,这两对基因是独立遗传的。
现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配,理论上所生的子代表现型比例为
A.2:
1 B.9:
3:
3:
1 C.4:
2:
2:
1ﻩ D.1:
1:
1:
1
【命题意图】考查基因的自由组合定律及分析推理能力。
【解析】 可采用分解相乘的思想,即先单独分析,再按照乘法定律综合考虑。
单独分析:
杂合的黄色鼠交配,基因型为AA的受精卵,因胚胎致死而不能存活,结果子代鼠中,黄鼠(Aa)与灰鼠(aa)的比例为2:
1;杂合的短尾鼠交配,基因型为bb的受精卵,因胚胎致死而不能存活,结果子代鼠中只有短尾鼠(BB、Bb)能够存活。
综合考虑:
子代鼠中黄色短尾鼠:
灰色短尾鼠=2:
1。
【答案】A
【例3】 一个雌果蝇的后代中,雄性个体仅为雌性个体的一半,下列解释正确的是
A.雄果蝇产生的含Y染色体的精子是只含X染色体的一半
B.形成受精卵时,参与形成受精卵的Y精子少
C.在果蝇的X染色体上有一个显性致死基因
D.在果蝇的X染色体上有一个隐性致死基因
【解析】 在果蝇产生的精子中,含有Y染色体的精子与含有X染色体的精子之比为1:
1;在受精作用的过程中,含有Y染色体的精子、含有X染色体的精子与卵细胞结合的机会是相等的(或随机的)。
若X染色体上有一个显性致死,则含有该基因的亲本就不能成活,无所谓产生后代;若X染色体上有一个隐性致死基因,则该双亲的基因型为XAXa和XAY,其后代中只有XaY的个体不能成活,在这种情况下,后代中的雄性个体仅为雌性个体的一半。
【答案】D
【例4】 某种雌雄异株的植物有宽叶和窄叶两种类型,宽叶由显性基因B控制,窄叶由隐性基因b控制,B和b均位于X染色体上。
基因b使雄配子致死。
请回答:
(1)若后代全为宽叶雄性个体,则其亲本基因型为___________。
(2)若后代全为宽叶,雌雄植株各半时,则其亲本基因型为___________。
(3)若后代全为雄株,宽叶和窄叶个体各半时,则其亲本基因型为___________。
(4)若后代性别比例为1:
1,宽叶个体占3/4,则其亲本基因型为___________。
【命题意图】考查X隐性遗传的知识及分析推理能力,属于应用层次。
【解析】(1)子代宽叶雄株的基因型为XBY,所以其母本提供的配子的基因型必然均是XB,即该母本的基因型XBXB。
因为子代全为雄性,所以父本只提供含Y的雄配子。
由此推测父本提供的X配子必然全为致死的Xb,所以父本的基因型为XbY。
可用遗传图解表示如下:
P宽叶雌株 窄叶雄株
XBXB × XbY
↓ ↙↘
配子XB Xb(致死)Y
XBY
F1 宽叶雄株
1
(2)若后代有雌株出现,则父本的基因型为XBY;后代中雄株均为宽叶,即母本提供的都是XB的配子,所以母本的基因型为XBXB。
可用遗传图解表示如下:
P XBXB × XBY
宽叶雌株 ↓ 宽叶雄株
F1 XBXB XBY
宽叶雌株 宽叶雄株
1 :
1
(3)若后代全为雄株,其父本的基因型为XbY;若子代雄株宽窄叶各一半,说明母本提供的配子基因型为XB、、Xb,比例为1:
1。
由此推出母本的基因型为XBXb。
可用遗传图解表示如下:
P XBXb × XbY
宽叶雌株 ↓ 窄叶雄株
F1 XBY XbY
宽叶雄株 窄叶雄株
1 :
1
(4)后代有雌株出现,父本的基因型为XBY,则其子代雌性中全部个体为宽叶(占全部子代数的1/2);若使子代的雄性个体既有宽叶,又有窄叶,其母本的基因型必然为XBXb。
可用遗传图解表示如下:
P XBXb × XBY
宽叶雌株 宽叶雄株
↓
F1XBXBXB Xb XBY XbY
宽叶雌株宽叶雌株宽叶雄株 窄叶雄株
3 :
1
【答案】 (1)XBXB、XbY(2)XBXB、XBY(3)XBXb、XbY(4)XBXb、XBY
3从性遗传
3.1 概述
从性遗传指某些常染色体上的基因控制的性状表达时代,杂合子表现型从属于性别的现象。
常见的从性遗传现象有人类秃头性状的遗传、绵羊的有角和无角等。
3.2 典例剖析
【例1】在人类中,男人的秃头为显性,女人秃头为隐性。
现有一非秃头女子,其妹妹秃头,弟弟非秃头,与一个父亲非秃头的秃头男子婚配,则他们婚后生一个秃头子女的概率是___________。
【命题意图】考查对特殊遗传现象的理解能力和相关的生物学计算能力。
【解析】 人类秃头是常染色体上的基因S控制的一种比较特殊的遗传现象。
在男性表现为显性(SS,Ss秃头,),而女性只有在显性纯合时(SS)才秃头,女性不秃头则包括基因型为Ss、ss两种情况。
了解题干中暗含的这层意思是影响解题的关键因素。
(1)推导双亲基因型。
据题意知:
男子的基因型为Ss;女子的基因型为2/3Ss或1/3ss(该女子非秃头,必含有s基因,据“其妹妹秃头,弟弟非秃头”推知其父母的基因型均为Ss,则不难推知“该女子非秃头”的基因型是:
2/3Ss或1/3ss)
(2)概率计算。
①若基因型为Ss的男子与基因型为2/3Ss的女性婚配,则后代子女中秃头的情况为:
P男秃=2/3×3/4×1/2=3/12
P女秃=2/3×1/4×1/2=1/12
②若基因型为Ss的男子与基因型为1/3ss的女性婚配,则后代子女中秃头的情况为:
P男秃=1/3×1/2×1/2=1/12
P女秃=1/3×0×1/2=0
综合①②,则他们婚后生一个秃头子女的概率是:
P秃头=3/12+1/12+1/12=5/12
【答案】5/12
【例2】绵羊的有角(H)对无角(h)是显性,白毛(B)对黑毛(b)为显性,两对基因分别位于两对常染色体上。
其中羊角的基因型为杂合子(Hh)时,雌羊无角,雄羊有角。
现让一只有角黑毛公羊与多只基因型相同的无角白毛母羊交配,产生足够多的子代。
子代雄羊中有角与无角各一半,白毛与黑毛各一半;子代雌羊全部为无角羊,白毛与黑毛各一半。
请回答:
(1)推断双亲的基因型:
______________________。
(2)从上述子代中挑选出一只有角白毛公羊与多只基因型为Hhbb母羊交配,产生足够多的子代,用遗传图解表示子代雌雄个体表现型及比例。
【命题意图】 考查自由组合定律的知识和应用能力。
【解析】 根据题意可知,
(1)这只有角黑毛公羊(H_bb)无角白毛母羊(_hB_)交配,子代雄羊中出现无角半,雌羊全部为无角羊,且雌雄羊中白毛与黑毛各一半子代,则父本基因型为Hhbb,母本基因型为hhBb。
(2)由父本和母本基因型可知,从子代中挑选出的这只有角白毛公羊基因型为HhBb,它与基因型为Hhbb母羊交配,遗传图解如下:
P ♀Hhbb ×♂HhBb
↓
F1 1/8HHBb 1/8HHbb2/8HhBb2/8Hhbb1/8hhBb1/8hhbb
雄性子代:
有角白毛:
有角黑毛:
无角白毛:
无角黑毛=3:
3:
1:
1
雌性子代:
有角白毛:
有角黑毛:
无角白毛:
无角黑毛=1:
1:
3:
3
【答案】
(1)父本:
Hhbb;母本:
hhBb
(2)雄性子代:
有角白毛:
有角黑毛:
无角白毛:
无角黑毛=3:
3:
1:
1
雌性子代:
有角白毛:
有角黑毛:
无角白毛:
无角黑毛=1:
1:
3:
3
4 显性相对性
显性的相对性:
具有相对性状的亲本杂交,杂种子一代中不分显隐性,表现出两者的中间性状(不完全显性)或者是同时表现出两个亲本的性状(共显性).
具有相对性状的亲本杂交后,F1显现中间类型的现象。
例如紫茉莉的花色,纯合白花和红花杂交,子代表现为粉红色。
如柴茉莉红花品系和白花品杂交,F1代即不是红花,也不是白花,而是粉红色花,F1自交产生的F2代有三种表型,红花,粉红花和白花,其比例为1:
2:
1。
另如,红白金鱼草的花色(红花、白花、粉红)也是不完全显性;金鱼中的透明金鱼(TT)×普通金鱼(tt)→ F1半透明(五花鱼)F1自交→F21/4透明金鱼、2/4半透明、1/4普通金鱼。
如果子代杂合子既表现显性性状又表现隐性性状,则称之为共显性。
【例1】 牡丹花的花色种类多种多样,其中白色的是不含花青素,深红色的含花青素最多,花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅,由两对独立遗传的基因(A和a、B和b)所控制;显性基因A和B可以使花青素量增加,两者增加的量相等,并且可以累加。
若一深红色的牡丹同一白色的牡丹杂交,就能得到中等红色的个体,若这些个体自交其子代将出现的花色的种类和比例分别是
A.3种 9:
6:
1 B.4种 9:
3:
3:
1
C.5种1:
4:
6:
4:
1 D.6种1:
4:
3:
3:
4:
1
【命题意图】 考查对自由组合定律的理解及灵活运用能力。
【解析】 由题干叙述可知,中等红色的个体基因型为AaBb,自交后代的基因型及比例为:
分别为AABB:
AaBB:
AABb:
AaBb:
AAbb:
Aabb:
aaBB:
aaBb:
aabb=1:
2:
2:
4:
1:
2:
1:
2:
1。
因显性基因A和B可以使花青素量增加,两者增加的量相等,并且可以累加,所以后代的基因组合会有5种情况,分别为4个显性基因、3个显性基因、2个显性基因、1个显性基因、0个显性基因,共有5种表现型,其比例为1:
4:
6:
4:
1。
【答案】 C
【例2】(16分)小鼠的MHC(主要组织相容性复合体)由位于17号染色体上的基因群控制, 科学家利用基因群组成为aa的A品系小鼠和基因群组成为bb的B品系小鼠进行了如图17所示的杂交实验,并获得了X品系小鼠。
请据此图回答:
(注:
不考虑MHC基因群内各基因通过染色体交叉互换进行基因重组)
(1)小鼠MHC的遗传 (遵循、不遵循)基因的自由组合定律,F1的基因群组成 为 。
(2)研究表明,器官移植时受体是否对供体器官发生免疫排斥,只取决于两者的MHC是否完全相同。
从F2、F3、„„至F20中选出ab小鼠的方法是:
将杂交后代小鼠的皮肤移植到A品系小鼠身上,选择 。
(3)F21中X品系小鼠占的比例是 ,获得的X品系小鼠的遗传物质除了MHC基因群外,其它与 品系小鼠的基本一致。
若将X品系小鼠的皮肤移植到 品系小鼠时会发生免疫排斥。
(4)已知小鼠对M、N抗原免疫应答由一对等位基因控制,A品系小鼠对M应答,对N不应答;B品系小鼠对M不应答,对N应答;F1对M、N均应答。
①F21小鼠的表现型有种。