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届二轮复习遗传的基本规律和人类遗传病教案适用全国

第二讲 遗传的基本规律和人类遗传病

[考纲要求] 

1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ) 2.基因的分离定律和自由组合定律(Ⅱ) 3.伴性遗传(Ⅱ) 4.人类遗传病的类型(Ⅰ) 5.人类遗传病的监测和预防(Ⅰ) 6.人类基因组计划及意义(Ⅰ)

[知识主干·系统联网]              理基础 建网络 回扣关键知识

授课提示:

对应学生用书第45页

■高考必背——记一记

1.两大遗传定律的要点提示

(1)生物个体的基因型相同,表现型不一定相同;表现型相同,基因型也不一定相同。

(2)等位基因A、a的本质区别是碱基(脱氧核苷酸)排列顺序不同。

(3)杂合子(Aa)产生雌雄配子种类相同、数量不相等,雌雄配子都有两种(A∶a=1∶1),一般来说雄配子数远多于雌配子数。

(4)自交≠自由交配,自交强调相同基因型个体之间的交配,自由交配强调群体中所有个体随机交配。

性状分离≠基因重组,性状分离是等位基因分离所致,基因重组是控制不同性状的基因重新组合。

一对正常夫妇,生出一个白化病的孩子,其原因是等位基因的分离。

2.有关伴性遗传与人类遗传病的要点提示

(1)X、Y染色体并不是不存在等位基因:

二者的同源区段存在等位基因。

(2)对于遗传系谱图中个体基因型的分析:

不但要看其同胞兄弟姐妹的表现型,还要“瞻前顾后”,即兼顾其亲子代的表现型。

(3)混淆“男孩患病”和“患病男孩”的概率计算

①位于常染色体上的遗传病:

患病男孩的概率=患病孩子的概率×1/2;男孩患病的概率=患病孩子的概率。

②位于性染色体上的遗传病:

患病男孩的概率=患病男孩在后代全部孩子中的概率;男孩患病的概率=后代男孩中患病的概率。

3.萨顿运用类比推理提出了基因在染色体上的假说。

摩尔根运用假说—演绎法通过果蝇杂交实验证明了萨顿假说。

■易混易错——判一判

1.判断下列有关遗传定律叙述的正误

(1)高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的。

(2017·全国卷Ⅲ)(×)

(2)X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率。

(2016·全国卷Ⅰ)(√)

(3)孟德尔以豌豆为研究材料,采用人工杂交的方法,发现了基因分离与自由组合定律。

(2015·江苏卷)(√)

(4)按孟德尔方法做杂交实验得到的不同结果证明孟德尔定律不具有普遍性。

(×)

(5)某二倍体植物中,抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制,要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是抗病纯合体×感病纯合体。

(√)

2.判断下列有关伴性遗传与人类遗传病叙述的正误

(1)具有先天性和家族性特点的疾病都是遗传病。

(2017·江苏卷)(×)

(2)遗传病再发风险率估算需要确定遗传病类型。

(2017·江苏卷)(√)

(3)调查人群中色盲发病率时,若只在患者家系中调查将会导致所得结果偏高。

(2016·四川卷)(√)

(4)红绿色盲女性患者的父亲是该病患者。

(2015·全国卷Ⅰ)(√)

(5)家猫体色由X染色体上一对等位基因B、b控制,只含基因B的个体为黑猫,只含基因b的个体为黄猫,其他个体为玳瑁猫,其中玳瑁猫与黄猫杂交后代中玳瑁猫占50%。

(×)

[高频考点·融会贯通]               析考点 做题组 攻破热点难点

授课提示:

对应学生用书第46页

考点一 孟德尔遗传定律的应用及其变式分析

[真题试做·明考向]

1.(2017·高考全国卷Ⅲ)下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是(  )

A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同

B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的

C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的

D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的

解析:

基因型相同的两个人,营养条件等环境因素的差异可能会导致两人身高不同,A正确;绿色幼苗在黑暗中变黄,是因为无光无法合成叶绿素,是由环境因素造成的,B正确;O型血夫妇基因型均为ii,两者均为纯合子,所以后代基因型仍然为ii,表现为O型血,这是由遗传因素决定的,C正确;高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明高茎豌豆亲本是杂合子,子代出现性状分离,这是由遗传因素决定的,D错误。

答案:

D

2.(2016·高考全国卷Ⅱ)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且对于这对性状的表现型而言,G对g完全显性。

受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。

用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型。

据此可推测:

雌蝇中(  )

A.这对等位基因位于常染色体上,G基因纯合时致死

B.这对等位基因位于常染色体上,g基因纯合时致死

C.这对等位基因位于X染色体上,g基因纯合时致死

D.这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死

解析:

根据子代雌雄个体数不等,可判断该基因位于X染色体上。

又根据子代雌蝇有两种表现型,推测雌蝇中必有XgXg,而根据题干信息“受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死”可知,这个“特定基因”不是G,是g,即不存在g基因时致死(G基因纯合时致死),D正确。

答案:

D

3.(2018·高考全国卷Ⅲ)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验,杂交涉及的四对相对性状分别是:

红果(红)与黄果(黄)、子房二室

(二)与多室(多)、圆形果(圆)与长形果(长)、单一花序(单)与复状花序(复)。

实验数据如下表:

组别

杂交组合

F1表现型

F2表现型及个体数

红二×黄多

红二

450红二、160红多、150黄二、50黄多

红多×黄二

红二

460红二、150红多、160黄二、50黄多

圆单×长复

圆单

660圆单、90圆复、90长单、160长复

圆复×长单

圆单

510圆单、240圆复、240长单、10长复

回答下列问题:

(1)根据表中数据可得出的结论是:

控制甲组两对相对性状的基因位于____________上,依据是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________;

控制乙组两对相对性状的基因位于________(填“一对”或“两对”)同源染色体上,依据是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交,结合表中数据分析,其子代的统计结果不符合________的比例。

解析:

(1)由于表中数据显示甲组F2的表现型及比例为红二∶红多∶黄二∶黄多≈9∶3∶3∶1,该比例符合基因的自由组合定律的性状分离比,所以控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上。

乙组F2的表现型中,每对相对性状表现型的比例都符合3∶1,即圆形果∶长形果=3∶1,单一花序∶复状花序=3∶1。

而圆单∶圆复∶长单∶长复不符合9∶3∶3∶1的性状分离比,不符合自由组合定律,所以控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。

(2)根据乙组的相对性状表现型分离比可知,控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上,所以用“长复”(隐性纯合子)分别与乙组的两个F1进行杂交,不会出现测交结果为1∶1∶1∶1的比例。

答案:

(1)非同源染色体 F2中两对相对性状表现型的分离比符合9∶3∶3∶1 一对 F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1,而两对相对性状表现型的分离比不符合9∶3∶3∶1 

(2)1∶1∶1∶1

4.(2018·高考全国卷Ⅰ)果蝇体细胞有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体。

已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。

某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交,杂交子代的表现型及其比例如下:

性别

灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅

1/2有眼

1/2雌

9∶3∶3∶1

1/2雄

9∶3∶3∶1

1/2无眼

1/2雌

9∶3∶3∶1

1/2雄

9∶3∶3∶1

回答下列问题:

(1)根据杂交结果,________(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。

若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是________,判断依据是_________________________。

(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:

写出杂交组合和预期结果)。

(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交,F1相互交配后,F2中雌雄均有________种表现型,其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时,则说明无眼性状为________(填“显性”或“隐性”)。

解析:

(1)由于无眼和有眼性状的显隐性无法判断,所以无论基因位于常染色体还是X染色体上,无眼雌性个体和有眼雄性个体杂交后代都有可能出现有眼雌性∶有眼雄性∶无眼雌性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1。

那么通过子代的性状分离比无法判断控制果蝇无眼/有眼性状的基因的位置。

若控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于X染色体上,由于子代雄性个体中同时出现了无眼和有眼两种性状,说明亲代雌性果蝇为杂合体,杂合体表现出的无眼性状为显性性状。

(2)若控制无眼/有眼性状的基因位于常染色体上,杂交子代无眼∶有眼=1∶1,则说明亲本为显性杂合体和隐性纯合体测交,根据测交结果,子代两种性状中,一种为显性杂合体,一种为隐性纯合体,所以可选择均为无眼的雌雄个体进行杂交,观察子代的性状表现,若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状。

(3)由题意知,控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上,控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,它们的遗传符合自由组合定律。

现将具有三对相对性状的纯合亲本杂交,F1为杂合体(假设基因型为AaBbDd),F1相互交配后,F2有2×2×2=8种表现型。

根据表格中的性状分离比9∶3∶3∶1可知,黑檀体性状为隐性,长翅性状为显性,若子代黑檀体(1/4)长翅(3/4)无眼(?

)的概率为3/64,则无眼的概率为1/4,无眼性状为隐性。

答案:

(1)不能 无眼 只有当无眼为显性时,子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离 

(2)杂交组合:

无眼×无眼。

 预期结果:

若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状。

(3)8 隐性

[融会贯通·析考点]

1.两大规律的实质与各比例之间的关系图

2.性状分离比出现偏离的原因分析

(1)一对相对性状遗传异常分离比

异常情况

基因型说明

杂合子交配异常分离比

显性纯合致死

1AA(致死)、2Aa、1aa

2∶1

隐性纯合致死

1AA、2Aa、1aa(致死)

3∶0

伴X染色体遗传的隐性基因致雄配子死亡(XAXa×XaY)

只出现雄性个体

1∶1

(2)两对相对性状遗传异常分离比

异常情况

基因型说明

异常分离比

多因一效(如两对基因决定一对相对性状)

A_B_(性状甲)∶A_bb、aaB_、aabb(性状乙)

9∶7

A_B_(性状甲)∶A_bb和aaB_(性状乙)∶aabb(性状丙)

9∶6∶1

与基因种类无关,只与个体含有的显性基因个数有关,且呈现累加效应

1∶4∶6∶4∶1

含有任何一个显性基因的表现型相同,与隐性纯合子的表现型不同

15∶1

显性上位效应

A_B_和aaB_(性状甲)∶A_bb(性状乙)∶aabb(性状丙)

12∶3∶1

隐性上位效应

A_B_(性状甲)∶aaB_和aabb(性状乙)∶A_bb(性状丙)

9∶4∶3

A基因不控制性状,对另一对基因起抑制作用

A_B_、A_bb和aabb(性状甲)∶aaB_(性状乙)

13∶3

3.自交、自由交配及其概率计算对比

可用列举法和配子法(只适用于自由交配)求不同情况下F1后代F2的基因型和表现型概率

F1淘汰aa

F1自交

F2基因型

AA∶Aa∶aa=

F2表现型

A_∶aa=

F1自由交配

F2基因型

AA∶Aa∶aa=

F2表现型

A_∶aa=

F1不淘汰aa

F1自交

F2基因型

AA∶Aa∶aa=

F2表现型

A_∶aa=

F1自由交配

F2基因型

AA∶Aa∶aa=

F2表现型

A_∶aa=

[方法技巧·会应用]

1.基因的分离定律解题技巧

(1)分离定律试题的类型

(2)基因型的确定技巧

①隐性突破法:

若子代出现隐性性状,则基因型一定为aa,其中一个a来自父本,另一个a来自母本。

②后代分离比推断法

若后代分离比为显性∶隐性=3∶1,则亲本基因型为Aa和Aa,即:

Aa×Aa→3A_∶1aa。

若后代分离比为显性∶隐性=1∶1,则双亲一定是测交类型,即:

Aa×aa=1Aa∶1aa。

若后代只有显性性状,则亲本至少有一方是显性纯合子,即:

AA×Aa或AA×AA或AA×aa。

(3)四步曲写基因型

2.两对相对性状特殊分离比解题技巧

(1)观察F2的表现型比例,若表现型比例之和是16,如9∶7、13∶3、12∶3∶1、1∶4∶6∶4∶1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。

(2)将异常分离比与正常分离比(9∶3∶3∶1)进行对比,分析合并性状的类型。

如9∶3∶4可认定为9∶3∶(3∶1),即比值“4”为后两种性状合并的结果。

最后,根据异常分离比出现的原因,推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。

[巩固提升·练题组]

►题组一 孟德尔定律应用的考查

5.(2018·河北衡水调研)某种植物花的颜色由基因A、a控制,植株的高矮性状由基因D、d控制,正常叶和缺刻叶片由基因B、b控制,用高茎红花和矮茎白花为亲本进行杂交实验,结果如图。

请分析回答:

(1)实验中控制花色遗传的这对基因的遗传________(填“符合”或“不符合”)基因的分离定律,对实验结果中花色性状进行分析,________(填“能”或“不能”)否定融合遗传。

A、a基因与D、d基因的遗传________(填“符合”或“不符合”)基因的自由组合定律。

F1代高茎粉花测交后代表现型及其比例为________________________。

(2)F2高茎红花植株有________种基因型,其中纯合子所占比例为________。

(3)科研人员欲研究D、d与B、b基因之间的遗传是否符合自由组合定律,利用某高茎正常叶植株M进行单倍体育种,最终可以获得4种表现型的________(单倍体或二倍体)植株,若其比例约为:

高茎正常叶∶高茎缺刻叶∶矮茎正常叶∶矮茎缺刻叶=3∶7∶7∶3,则说明其遗传________(填“符合”或“不符合”)基因的自由组合定律。

若让M自交,理论上,后代矮茎缺刻叶的比例为________。

解析:

(1)某种植物花的颜色由一对等位基因A、a控制,因此其遗传符合基因的分离定律。

F1粉花自交所得的F2中,出现了三种表现型,且红花∶粉花∶白花=(59+21)∶(121+39)∶(60+20)=1∶2∶1,说明花色的遗传为不完全显性,粉花为Aa,红花和白花之一为AA,另一为aa,能否定融合遗传;F1高茎自交所得的F2中,高茎∶矮茎=(59+121+60)∶(21+39+20)=3∶1,说明F1高茎的基因型为Dd;在F2中,高茎红花∶高茎粉花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎粉花∶矮茎白花≈3∶6∶3∶1∶2∶1,说明A、a基因与D、d基因的遗传符合基因的自由组合定律。

综上分析,F1高茎粉花的基因型为AaDd,让其与基因型为aadd的个体测交,后代基因型及其比例为AaDd∶Aadd∶aaDd∶aadd=1∶1∶1∶1,表现型及其比例为高茎粉花∶矮茎粉花∶高茎白花∶矮茎白花=1∶1∶1∶1。

(2)F2高茎红花植株的基因型有2种:

AADD、AADd,比例为1∶2,其中纯合子所占比例为1/3。

(3)单倍体育种的过程是:

常常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株,然后用秋水仙素处理萌发的幼苗使其染色体数目加倍,得到正常的植株,然后从中选择出我们所需要的类型。

利用某高茎正常叶植株M进行单倍体育种可获得四种表现型的二倍体植株,说明植株M的基因型为DdBb。

若D、d与B、b基因之间的遗传符合自由组合定律,则利用植株M进行单倍体育种所获得的二倍体植株的表现型及其比例约为高茎正常叶∶高茎缺刻叶∶矮茎正常叶∶矮茎缺刻叶=1∶1∶1∶1,而实际却为3∶7∶7∶3,这说明D、d与B、b基因之间的遗传不符合自由组合定律,且植株M产生的配子及其比例为BD∶bD∶Bd∶bd=3∶7∶7∶3。

若让M自交,理论上,后代矮茎缺刻叶的比例为3/20×3/20=9/400。

答案:

(1)符合 能 符合 高茎粉花∶高茎白花∶矮茎粉花∶矮茎白花=1∶1∶1∶1

(2)2 1/3

(3)二倍体 不符合 9/400

6.已知蔷薇的花色由两对独立遗传的非等位基因A(a)和B(b)控制,A为红色基因,B为红色淡化基因。

蔷薇的花色与基因型的对应关系如表。

现取3个基因型不同的白色纯合品种甲、乙、丙分别与红色纯合品种丁杂交,实验结果如图所示。

基因型

aa__或__BB

A_Bb

A_bb

表现型

白色

粉红色

红色

请回答:

(1)乙的基因型为________;用甲、乙、丙3个品种中的两个品种________杂交可得到粉红色品种的子代。

(2)实验二的F2中白色∶粉红色∶红色=________。

(3)从实验二的F2中选取一粒开红色花的种子,在适宜条件下培育成植株。

为了鉴定其基因型,将其与基因型为aabb的蔷薇杂交,得到子代种子;种植子代种子,待其长成植株开花后,观察其花的颜色。

①若所得植株花色及比例为________________,则该开红色花种子的基因型为________。

②若所得植株花色及比例为________________,则该开红色花种子的基因型为________。

解析:

根据题意,A为红色基因,B为红色淡化基因,所以红色为A_bb,白色为aa__或__BB,粉红色为A_Bb。

红色纯合品种丁的基因型为AAbb。

实验一:

F1为粉红色,F2为白色∶粉红色∶红色=1∶2∶1,所以F1粉红色的基因型为AABb,所以甲的基因型是AABB。

实验二:

F1为粉红色,且乙与甲的基因型不同,所以F1为AaBb,乙为aaBB。

实验三:

F1为红色,所以丙为aabb。

(1)由分析可知,乙的基因型为aaBB,甲的基因型为AABB,丙的基因型为aabb,因此甲、丙两个品种杂交可得到粉红色品种的子代。

(2)实验二的F1为AaBb,F1自交得F2中白色为1/4+3/4×1/4=7/16,粉红色为3/4×1/2=3/8,红色为3/4×1/4=3/16,故比值为7∶6∶3。

(3)开红色花的蔷薇基因型为A_bb,有两种可能,即AAbb、Aabb,所以将其与基因型为aabb的蔷薇杂交,得到子代种子;种植子代种子,待其长成植株开花后,观察其花的颜色。

①若所得植株花色全为红色,则该开红色花种子的基因型为AAbb。

②若所得植株的花色及比例为红色∶白色=1∶1,则该开红色花种子的基因型为Aabb。

答案:

(1)aaBB 甲与丙

(2)7∶6∶3

(3)①全为红色 AAbb ②红色∶白色=1∶1 Aabb

►题组二 性状分离偏离化的考查

7.已知红玉杏花朵颜色由两对基因(A、a和B、b)控制,A基因控制色素合成,该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅。

B基因与细胞液的酸碱性有关。

其基因型与表现型的对应关系见下表。

基因型

A_bb

A_Bb

A_BB、aa__

表现型

深紫色

淡紫色

白色

(1)纯合白色植株和纯合深紫色植株作为亲本杂交,子一代全部是淡紫色植株。

该杂交亲本的基因型组合是________________。

(2)有人认为A、a和B、b基因在一对同源染色体上,也有人认为A、a和B、b基因分别在两对非同源染色体上。

现利用淡紫色红玉杏(AaBb)设计实验进行探究。

实验步骤:

让淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交,观察并统计子代红玉杏花的颜色和比例(不考虑交叉互换)。

实验预测及结论:

①若子代红玉杏花色为________________,则A、a和B、b基因分别在两对非同源染色体上。

②若子代红玉杏花色为________________,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和b在同一条染色体上。

③若子代红玉杏花色为________________,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和B在同一条染色体上。

(3)若A,a和B,b基因分别在两对非同源染色体上,则取

(2)题中淡紫色红玉杏(AaBb)自交,F1中白色红玉杏的基因型有________种,其中纯种个体大约占________。

解析:

(1)纯合白色植株和纯合深紫色植株(AAbb)杂交,子一代全部是淡紫色植株(A_Bb),由此可推知亲本中纯合白色植株的基因型为AABB或aaBB。

(2)淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交,可根据题目所给结论,逆推实验结果。

若A、a和B、b基因分别在两对非同源染色体上,则自交后代出现9种基因型,3种表现型,其比例为:

深紫色∶淡紫色∶白色=3∶6∶7;若A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和B在同一条染色体上,则自交后代出现1/4AABB、1/2AaBb、1/4aabb,表现型比例为淡紫色∶白色=1∶1;若A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和b在同一条染色体上,则自交后代出现1/4AAbb、1/2AaBb、1/4aaBB,表现型比例为深紫色∶淡紫色∶白色=1∶2∶1。

(3)若A、a和B、b基因分别在两对非同源染色体上,淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交,F1中白色红玉杏的基因型有1AABB、2AaBB、1aaBB、2aaBb、1aabb,其中纯种个体大约占3/7。

答案:

(1)AABB×AAbb或aaBB×AAbb

(2)①深紫色∶淡紫色∶白色=3∶6∶7 ②深紫色∶淡紫色∶白色=1∶2∶1 ③淡紫色∶白色=1∶1

(3)5 3/7

8.大麻是一种雌雄异株的植物,图甲所示为大麻体内物质B的形成过程,基因G与H位于两对常染色体上;图乙表示大麻的两条性染色体——X、Y,其中同源部分(图中Ⅰ片段)上的基因互为等位基因,非同源部分(图中Ⅱ1、Ⅱ2片段)上的基因不互为等位基因,且大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因D控制。

请根据图解回答:

(1)据图甲分析,大麻体内能产生A物质和B物质的基因型分别有________种、________种。

(2)如果两个不能产生B物质的大麻品种杂交,F1全都能产生B物质,则亲本对物质A的合成情况分别是________、________。

(3)上述杂交后代F

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