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- 2021-05-13 发布
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遗传应用题归类举例
理综考试模式下的生物高考题,主要考查主干知识和核心知识,遗传学部分作为高中生物的核心知识之一,是高考理综生物考查的重点。为帮助学生系统认识此类考试命题模式,对常考的遗传学试题作出以下分类。
1遗传方式判断:
方法
结果
结论
正交和反交
一致且与性别无关
核遗传,常染色体遗传
不一致且与性别有关
核遗传,伴性遗传
不一致且具有母系遗传特点
质遗传(注意与果皮遗传区别)
实例:
例1:果蝇是被用于遗传学研究的重要材料。请分析回答下列有关问题:
(1)果蝇品系有三组性状:I和I′、Ⅱ和Ⅱ′、Ⅲ和Ⅲ′(I、Ⅱ、Ⅲ表示显性性状,I′、Ⅱ′、Ⅲ′表示隐性性状),请根据以下几组实验结果,分析上述三组性状的控制基因的位置和遗传方式,并简要说明理由。
①♀I×♂I′→Fl表现I性状;♀I′×♂I→Fl表示I性状,说明:①控制I和I′的基因在常染色体上,属细胞核遗传中的常染色体遗传。理由是F1总表现显性性状,且正交和反交的结果相同 。
②♀Ⅱ×♂Ⅱ′→F1表现Ⅱ性状;♀Ⅱ′×♂Ⅱ→F1,表示Ⅱ性状(♀)和Ⅱ′性状 (♂),说明:)②控制Ⅱ和II′的基因在性染色体上, 属于细胞核遗传中的伴性遗传;理由是Fl在不同性别中出现不同的性状分离 。
③♀Ⅲ×♂Ⅲ′→Fl表现Ⅲ性状;♀Ⅲ′×♂Ⅲ→Fl表示Ⅲ′性状,说明:③控制Ⅲ和Ⅲ′的基因在细胞质中,属细胞质遗传;理由是F1总是表现出与母本相似的性状。
(2)已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼W、白眼w),且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇,若用一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上,应选择的亲本表现型为:白眼雌果蝇×红眼雄果蝇,实验预期及相应结论为:
① 子代中雌果蝇全部红眼,雄果蝇全部白眼,则这对基因位于X染色体上 。
② 子代中雌、雄果蝇全部为红眼,则这对基因位于常染色体上 。
③ 子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼,则这对基因位于常染色体上 。
2个体基因型的判断
①已知显隐性,可采用测交,植物还可采用自交。
②未知显隐性,先通过已知判断出性状的显隐性后再鉴定基因型。
2.1显隐性的判断
①亲代性状不同,子代只表现出其中的一种,则此一种即为显性性状。
②亲代表型相同,子代出现了不同的表现型,则新表现型为隐性性状。
③若不具备以上情况,怎么办?
例2(2005·年全国理科综合Ⅰ·31、)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。
答:不能确定。①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个组合后代合计会出现3头无角小牛,3头有角小牛。②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,只要母牛中具有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,3头有角小牛。综合上述分析,不能确定有角为显性,还是无角为显性。
(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)
答: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。
3特殊遗传问题
3.1互补基因
不同对的两个基因相互作用出现了新性状,这两个互作的基因叫互补基因。
例3.某种植物的两个开白花的品系AAbb和aaBB杂交,F1自交的F2中有紫花和白花,比例为9:7。则F1的表现型为(A)
A.全部为紫花 B.全部为白花
C.紫花与白花之比为3:1 D.紫花与白花之比为1:1
例4.家禽鸡冠的形状由两对基因(A和a,B和b)控制,这两对基因按自由组合规律遗传,与性别无关。据下表回答问题:
项目
基因组合
A、 B同时存在
(A__B__型)
A存在,B不存在(A__bb型)
B存在,A不存在(aaB__型)
A和B都不存在(aabb型)
鸡冠形状
核桃状
玫瑰状
豌豆状
单片状
杂交
组合
甲:核桃状×单片状→F1:核桃状,玫瑰状,豌豆状,单片状
乙:玫瑰状×玫瑰状→F1:玫瑰状,单片状
丙:豌豆状×玫瑰状→Fl:全是核桃状
(1)甲组杂交方式在遗传学上称为 测交 甲组杂交Fl代四种表现型比例是1:1:1:1。
(2)让乙组后代F1中玫瑰状冠的家禽与另一纯合豌豆状冠的家禽杂交,杂交后代表现型及比例在理论上是 核桃状:豌豆状=2:1
(3)让丙组Fl中的雌雄个体交配,后代表现为玫瑰状冠的有120只,那么表现为豌豆状冠的杂合子理论上有__80_只。
(4)基因型为AaBb与Aabb的个体杂交,它们的后代基因型的种类有___6___种,后代中纯合子比___1/4___。
3.1从性遗传
又称性控遗传,一般是指常染色体上的基因,由于性别的差异而表现出男女分布比例上或表现程度上的差别。
例5 .在某种牛中,基因型AA的个体的体色为红褐色的,aa为红色。基因型为Aa的个体中,雄牛是红褐色的,而雌牛则为红色。一头红褐色的母牛生了一头红色小牛,这头小牛的性别及基因型为( C )
A.雄性或雌性,aa B.雄性,Aa C.雌性,Aa D.雌性,aa或Aa
3.2单倍体与自由组合
例6. 蜜蜂种群中雌性(蜂王和工蜂)为二倍体(2N);雄性为单倍体(N),产生的配子为N。经研究发现工蜂的下列行为性状受两对独立的基因控制:
行为性状一:能开蜂室盖(u) 不能开蜂室盖(U)
行为性状二:能移走蜂室中病死蜂蛹(r) 不能移走蜂室中病死蜂蛹(R)
试分析:
(1)对蜂群生存最有利的行为组合应是 能开盖、能移走病死蜂蛹 ,
基因型为 uurr 。养蜂场现有基因型为UuRr的蜂王和可供选择的雄蜂,要获得此种基因组合的工蜂,应如何杂交,请作遗传图解说明。
P UuRr × ur
配子 UR、Ur、uR、ur ur
F1(工蜂) 基因型 UuRr Uurr uuRr uurr
表现型 不能开 不能开 能开 能开
不能移 能移 不能移 能移
(2)上述工蜂的行为属于先天性行为中的 本能 行为。动物的行为是在 神经和激素 的调节下通过运动器官的协调活动完成的。
3.4表型模写
环境改变引起的表型改变,有时与由某基因引起的表型变化很相似,这叫做表型模写。
例7. 已知野生型果蝇为长翅,突变型果蝇为残翅,长翅基因(E)对残翅基因(e)完全显性,若用一定高温处理残翅的果蝇的幼虫,后来幼虫长大、化蛹、羽化为成虫,结果表现出野生型的长翅, 请设计实验探究“是高温诱导残翅基因(e)突变为长翅基因(E)”还是“环境温度改变影响了残翅果蝇幼虫的正常发育”。
① 实验步骤 取该野生型果蝇与异性残翅果蝇杂交,观察子代性状。
② 实验预期及结论 若子代有长翅果蝇,则该野生型果蝇为高温诱导残翅基因(e)突变为长翅基因(E);若子代全为残翅,则为环境温度改变影响了残翅果蝇幼虫的正常发育。
3.5上位效应
某对等位基因的表现,受到另一对非等位基因的影响,随着后者的不同而不同。这种现象叫上位效应。如燕麦颖色遗传。
例8、Nilsson-Ehle用两种燕麦杂交,一种是白颖,一种是黑颖,两者杂交,F1是黑颖。F1自交所得F2共有560株,其中黑颖418,灰颖106,白颖36。
(1)说明颖壳颜色的遗传方式。
(2)写出F2中白颖和灰颖植株的基因型。
解:(1)从题目给定的数据来看,F2分离为3种类型,其比例为:
黑颖:灰颖:白颖=418:106:36 @ 12:3:1。
即9:3:3:1的变形。可见,颜色是两对基因控制的,在表型关系上,呈显性上位。
(2)假定B为黑颖基因,G为灰颖基因,则上述杂交结果是:
P
黑颖 白颖
¯
F1
黑颖
¯Ä
F2
12黑颖 : 3灰颖 : 1白颖
3.6致死效应
3.6.1常染色体上显性基因纯合致死
例9.在一些性状的遗传中,具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育,导致后代中不存在该基因型的个体,从而使性状的分离比例发生变化。小鼠毛色的遗传就是一个例子。一个研究小组,经大量重复实验,在小鼠毛色遗传的研究中发现:
A.黑色鼠与黑色鼠杂交,后代全部为黑色鼠。
B.黄色鼠与黄色鼠杂交,后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2:1。
C.黄色鼠与黑色鼠杂交,后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1:1。
根据上述实验结果,回答下列问题:(控制毛色的显性基因用A表示,隐性基因用a表示)
①黄色鼠的基因型是 Aa _,黑色鼠的基因型是_____ aa ___。
②推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是____ AA ____。
③写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解。
答案. ③ B: A a × A a
黄色 黄色
↓
1AA ∶ 2Aa ∶ 1aa
死亡 黄色 黑色
C: A a × a a
黄色 黑色
↓
IAa ∶ laa
黄色 黑色
3.6.2常染色体上隐性基因纯合致死
例10.
镰刀型细胞贫血症是一种遗传病,隐性纯合子(aa)的患者不到成年就会死亡,可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。但是在非洲流行恶性疟疾(一种死亡率很高的疾病)的地区,带有这一突变基因的人(Aa)很多,频率也很稳定。对此现象合理解释是( A )
A.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子易感染疟疾
B.杂合子易感染疟疾,显性纯合子不易感染疟疾
C.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子也不易感染疟疾
D.杂合子易感染疟疾,显性纯合子也易感染疟疾
3.6.3合子致死
例11.某种鼠中,黄鼠基因A对灰鼠基因a显性,短尾基因B对长尾基因b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,理论上所生的子代基因型比例为 (C)
A.2︰1 B.9︰3︰3︰1 C.4︰2︰2︰1 D.1︰1︰1︰1
(提示:AaBb:AaBB:aaBb:aaBB=4:2:2:1)
3.6.4性染色体上基因使配子致死
例12(1998年上海)某种雌雄异株的植物有宽叶和狭叶两种类型,宽叶由显性基因B控制,狭叶由隐性基因b控制,B和b均位于X染色体上。基因b使雄配子致死。请回答下列问题:
(1)若后代全为宽叶,雌、雄植株各半时,则其亲本基因型为) XBXB,XBY 。
(2)若后代全为宽叶雄株个体,则其亲本基因型为 XBXB XbY 。
(3)若后代全为雄株,宽叶和狭叶个体各半时,则其亲本基因型为 XBXb XbY 。
(4)若后代性比为1∶1,宽叶个体占3/4,则其亲本基因型为 XBXb XBY 。
3.6.5性染色体上基因纯合致死
例13.假定等位基因a位于X染色体上,隐性并致死(使合子或胚胎致死)。—男子与—个女性携带者结婚,理论上分析,这对夫妇所生小孩性别比例(女孩:男孩)是(D)
A 1:1 B.2:0 C.3:1 D.2:1
3.7果皮(种皮)与子叶(胚)的遗传规律
例14.豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)为显性,黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性,现有GGYY,与ggyy杂交得F1,F1自交得F2,F2植株所结种子种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比分别是(D)
A.3:1;3:1 B.5:3;9:3:3:1 C.9:3:3:1;3:1 D.3:1;5:3