专题8基因的分离定律和自由组合定律.docx

1、专题8基因的分离定律和自由组合定律专题8基因的分离定律和自由组合定律 孟德尔遗传实验的科学方法命题剖析考向扫描1以选择题形式考查杂交实验材料的特点,考查学生对知识的理解能力2以选择题形式考查豌豆杂交实验的操作过程或假说内容,考查学生的理解能力与分析能力命题动向该部分侧重考查对豌豆杂交实验选材、操作过程及研究方法的分析等,命题可能会结合孟德尔假说内容考查某杂交的操作过程,题型以选择题为主(2011年海南卷)孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传方式。为了验证孟德尔遗传方式的正确性,有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。在下列预期结果中,支持孟德尔遗传

2、方式而否定融合遗传方式的是()A.红花亲本与白花亲本杂交的F1全为红花B.红花亲本与白花亲本杂交的F1全为粉红花C.红花亲本与白花亲本杂交的F2按照一定比例出现花色分离D.红花亲本自交,子代全为红花;白花亲本自交,子代全为白花解析:本题考查对孟德尔遗传因子假说的理解。孟德尔认为遗传因子就像一个个独立的颗粒,既不会相互融合,也不会在传递中消失。支持该假说的主要现象是F1杂合子自交后代出现性状分离现象,A、B、D中均未出现性状分离。答案:C。基因的分离定律命题剖析考向扫描1结合具体实例考查一对等位基因控制的性状产生配子的比例、后代性状分离比或某一性状占的比例等,多以选择题形式出现,考查学生的理解能

3、力和综合运用能力2以非选择题形式全方位、多角度综合考查分离定律在生产实践中的应用,考查学生的实验探究能力和综合运用能力命题动向本考点是高考命题的热点,命题将主要围绕对分离定律的理解及应用,涉及显隐性的判断、基因型的判断、后代性状分离比及概率计算等。题型以选择题为主,也会出现非选择题1.(2012年安徽理综卷,4,6分)假设某植物种群非常大,可以随机交配,没有迁入和迁出,基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占,抗病植株RR和Rr各占,抗病植株可以正常开花和结实,而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占()A. B. C. D.解析:本题考查基因分离定律及

4、个体致死知识。因感病植株rr在开花前死亡,不产生配子,故亲本随机杂交时RRRr=11,亲本产生配子的种类及比例为Rr=31,随机交配子一代感病植株(rr)=rr=rr。答案:B。2.(2012年江苏生物,11,2分)下列关于遗传实验和遗传规律的叙述,正确的是()A.非等位基因之间自由组合,不存在相互作用B.杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同C.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型D.F2的31性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合解析:本题对孟德尔遗传定律进行考查。位于非同源染色体上的非等位基因分离或组合是互不干扰的,故A错;基因型不同,表现型也可能相同,故B错;测交不仅能

5、用于检测F1的基因型,也可用于检测某显性个体的基因型,故C错。孟德尔对分离现象的原因提出的假设中就提到受精时,雌雄配子随机结合,F2的性状分离比才会有31的结果,故D正确。答案:D。3.(2010年天津理综卷)食指长于无名指为长食指,反之为短食指,该相对性状由常染色体上一对等位基因控制(TS表示短食指基因,TL表示长食指基因)。此等位基因表达受性激素影响,TS在男性为显性,TL在女性为显性。若一对夫妇均为短食指,所生孩子中既有长食指又有短食指,则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为()A. B. C. D.解析:TS在男性为显性,男性为短食指的基因型可能为TSTS或TSTL,TL在女性为显性,女

6、性为短食指的基因型为TSTS。由于该夫妇所生孩子既有长食指又有短食指,可确定该夫妇的基因型为:丈夫TSTL,妻子TSTS。该夫妇再生的孩子中只有女儿可能为长食指(基因型为TSTL),生女儿概率为1/2,基因型为TSTL的概率为1/2,故夫妇再生一个孩子是长食指且为女儿的概率为1/4。答案:A。 4.(2010年江苏卷)喷瓜有雄株、雌株和两性植株,G基因决定雄株,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

7、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:A项,Gg和Gg-都是雄株,两者不能杂交;B项,一株两性植株的喷瓜的基因型可能是gg或gg-,最多产生g和g-两种配子,由此判断B项错误;C项,一株两性植株的喷瓜的基因型可能是gg或gg-,gg-自交后可能产生雌株(g-g-),由此判断C项错误;D项,两性植株的喷瓜的基因型可能是1/2gg或1/2gg-,故g=3/4,g-=1/4,随机传粉后代中gg=9/16、g-g-=1/16、gg-=6/16,所以纯合子的比例是10/16、杂合子的比例是6/16,D正确。答案:D。5.(2011年北京理综卷)果蝇的2号染色体上存

8、在朱砂眼(a)和褐色眼(b)基因,减数分裂时不发生交叉互换。aa个体的褐色素合成受到抑制,bb个体的朱砂色素合成受到抑制。正常果蝇复眼的暗红色是这两种色素叠加的结果。(1)a和b是性基因,就这两对基因而言,朱砂眼果蝇的基因型包括。(2)用双杂合体雄蝇(K)与双隐性纯合体雌蝇进行测交实验,母本果蝇复眼为色。子代表现型及比例为暗红眼白眼=11,说明父本的A、B基因与染色体的对应关系是。(3)在近千次的重复实验中,有6次实验的子代全部为暗红眼,但反交却无此现象。从减数分裂的过程分析,出现上述例外的原因可能是:的一部分细胞未能正常完成分裂,无法产生。(4)为检验上述推测,可用观察切片,统计的比例,并比

9、较之间该比值的差异。解析:(1)a、b相对A、B来讲为隐性基因。朱砂眼果蝇需为aa且朱砂色素合成不能受抑制,即不含bb,所以朱砂眼果蝇基因型只能是aaBB或aaBb。(2)母本为双隐性纯合子即基因型为aabb,由题目给出条件可知朱砂色素和褐色素合成均受抑制,故眼色表现为白色。测交后代表现型有2种,可知基因型为AaBb的父本只产生2种配子。结合表现型可知2种配子分别为AB、ab。可推测A与B位于一条2号染色体上,a、b位于另一条2号染色体上。(3)近千次实验中有6次实验的子代全部为暗红眼,推测应是没有产生携带a、b的精子,可能原因是含a、b基因染色体的次级精母细胞异常分裂,产生没有a、b基因的精

10、子,只有含A、B基因的正常精子生成。(4)想判断子代全部为暗红眼是否因减数分裂异常造成,可用显微镜观察K与只产生一种眼色后代雄蝇精巢切片,统计其次级精母细胞与精细胞比例,比较是否相同。若不同,上述推测正确,若相同,上述推测错误。答案:(1)隐aaBb、aaBB(2)白A、B基因在同一条2号染色体上(3)父本次级精母携带有a、b基因的精子(4)显微镜次级精母细胞与精细胞K与只产生一种眼色后代的雄蝇基因的自由组合定律命题剖析考向扫描1以选择题形式考查自由组合定律的实质、后代性状分离比、表现型推断、概率计算等,考查学生的理解能力2以判断、推理、实验设计等形式考查自由组合定律的应用,还经常联系配子致死

11、、基因型致死、多基因效应等特殊情况,考查学生的理解能力和综合分析能力命题动向该部分内容几乎为高考必考内容,会作为控制难度的压轴题,题型多以综合型非选择题为主,命题会以遗传图解、表格等为知识载体,以致死现象等作为背景信息,综合考查自由组合定律的内容及应用1.(2011年海南卷)假定五对等位基因自由组合,则杂交组合AaBBCcDDEeAaBbCCddEe产生的子代中,有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比率是()A.1/32 B.1/16 C.1/8 D.1/4解析:本题考查自由组合定律的基本计算。据两亲本基因型可知,如只考虑DDdd,子代一定为Dd,因此需保证另外四对等位基因纯合。将

12、五对基因综合计算可得1/21/21/211/2=1/16。答案:B。2.(2010年安徽理综卷)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AAbbC.AAbb和aaBB D.AABB和aabb解析:据题意:南瓜的三种瓜形由两对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律。由2株圆形南瓜杂交,收获F1全为扁盘形南瓜,F1自交获得的南瓜中扁盘形圆形长圆形=1

13、378915,符合961,可知:双显性为扁盘形,单显性为圆形,双隐性为长圆形,且F1基因型为AaBb,因此双亲基因型为单显性纯合子,所以C项正确。答案:C。3.(2010年北京理综卷)决定小鼠毛色为黑(B)、褐(b)色,有(s)、无(S)白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。基因型为BbSs的小鼠间相互交配,后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是()A.1/16B.3/16C.7/16D.9/16解析:小鼠毛色黑色(B)相对于褐色(b)为显性,双亲基因型都为Bb,后代出现黑色(显性)的概率为3/4;小鼠无白斑(S)对有白斑(s)为显性,双亲基因型都为Ss,后代有白斑(ss)的概率为1/4;所以

14、后代中出现黑色有白斑小鼠的比例为3/41/4=3/16。答案:B。4.(2012年福建理综卷,27,12分)现有翅型为裂翅的果蝇新品系,裂翅(A)对非裂翅(a)为显性。杂交实验如图1。请回答:(1)上述亲本中,裂翅果蝇为(纯合子/杂合子)。(2)某同学依据上述实验结果,认为该等位基因位于常染色体上。请你就上述实验,以遗传图解的方式说明该等位基因也可能位于X染色体上。(3)现欲利用上述果蝇进行一次杂交实验,以确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体。请写出一组杂交组合的表现型:()( )。(4)实验得知,等位基因(A、a)与(D、d)位于同一对常染色体上,基因型为AA或dd的个体胚胎致死。两对等

15、位基因功能互不影响,且在减数分裂过程不发生交叉互换。这两对等位基因(遵循/不遵循)自由组合定律。以基因型如图2的裂翅果蝇为亲本,逐代自由交配,则后代中基因A的频率将(上升/下降/不变)。解析:(1)因为亲代有两种表现型,子代也有两种表现型,而且子代的两种表现型在雌雄中比例相同,可以推测出亲代的显性性状一定是杂合子。(2)假设基因位于X染色体上,则亲代基因型为XAXa,为XaY,写出遗传图解即可。(3)判断基因的位置最简单的方法就是用隐性性状的雌性与显性性状的雄性杂交,如果后代中雌性全为显性,雄性全为隐性,则基因位于X染色体上;如果后代中雌雄全为显性或都既有显性又有隐性,则基因位于常染色体上。(

16、4)考查孟德尔自由组合定律的使用范围和基因频率的问题。自由组合定律是指非同源染色体上的非等位基因在减数分裂时能自由组合,该题目中的两对等位基因位于一对同源染色体上,所以不遵循自由组合定律;图2所示的亲本自由交配后代出现三种基因型AADDAaDdaadd=121,由于AA或dd纯合的个体胚胎致死,所以能够存活的后代只有AaDd,A基因频率不变,依次类推,不论自由交配多少代,A基因频率始终保持不变。答案:(1)杂合子(2)PXAXaXaY 裂翅 非裂翅F1XAXaXAYXaXaXaY裂翅裂翅非裂翅非裂翅 1 1 1 1(3)非裂翅裂翅(或裂翅裂翅)(4)不遵循不变5.(2012年四川理综卷,31(

17、),14分)果蝇的眼色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制,其中B、b仅位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼,B存在而A不存在时为粉红眼,其余情况为白眼。(1)一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,F1代全为红眼。亲代雌果蝇的基因型为,F1代雌果蝇能产生种基因型的配子。将F1代雌雄果蝇随机交配,所得F2代粉红眼果蝇中雌雄比例为,在F2代红眼雌果蝇中杂合子占的比例为。(2)果蝇体内另有一对基因T、t,与基因A、a不在同一对同源染色体上。当t基因纯合时对雄果蝇无影响,但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只纯合红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,所得F1代的雌雄果蝇随机交配,F2代

18、雌雄比例为35,无粉红眼出现。T、t基因位于染色体上,亲代雄果蝇的基因型为。F2代雄果蝇中共有种基因型,其中不含Y染色体的个体所占比例为。用带荧光标记的B、b基因共有的特异序列作探针,与F2代雄果蝇的细胞装片中各细胞内染色体上B、b基因杂交,通过观察荧光点的个数可确定细胞中B、b基因的数目,从而判断该果蝇是否可育。在一个处于有丝分裂后期的细胞中,若观察到个荧光点,则该雄果蝇可育;若观察到个荧光点,则该雄果蝇不育。解析:(1)纯合粉红眼白眼F1全为红眼亲代基因型为aaXBXB()、AAXbY();aaXBXBAAXbYF1雌果蝇基因型为:AaXBXb,能产生4种类型的配子,AXB、AXb、aXB

19、、aXb。F1雌雄果蝇随机交配:AaXBXb()AaXBY()F2粉红眼果蝇为aaXBXB、aaXBXb、aaXBY,雌雄比例为21,F2红眼雌果蝇基因型为:AXBX-,其中纯合子(AAXBXB)的概率为=,杂合子的概率为。(2)由35转换成44可写成(3+1)(3+1)可能有1/4的带有tt的雌果蝇性反转成雄果蝇,可以推测T、t基因位于常染色体上;又因为F2无粉红眼出现,推知亲代基因型为TTAAXBXB、ttAAXbY。PTTXBXBttXbY(注:AA省略) F1 TtXBXb() TtXBY()F1雌雄果蝇随机交配:TtXBXbTtXBY F21XBXB1XBXb1XBY1XbY1TT1

20、TTXBXB()1TTXBXb()1TTXBY()1TTXbY()2Tt2TtXBXB()2TtXBXb()2TtXBY()2TtXbY()1tt1ttXBXB()1ttXBXb()1ttXBY()1ttXbY()统计F2雄果蝇共有8种基因型,其中不含Y染色体的个体所占的比例为。可育雄果蝇每个细胞中含一个B(或b),有丝分裂后期着丝点分开,染色单体变为染色体;不可育雄果蝇(性反转)每个细胞中含两个B(或b)。答案:(1)aaXBXB421(2)常ttAAXbY8246.(2012年大纲全国卷,34,12分)果蝇中灰身(B)与黑身(b)、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对相对性状且独立遗传,灰身大

21、翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交,子代中47只为灰身大翅脉,49只为灰身小翅脉,17只为黑身大翅脉,15只为黑身小翅脉。回答下列问题:(1)在上述杂交子代中,体色和翅脉的表现型比例依次为和。(2)两个亲本中,雌蝇的基因型为。雄蝇的基因型为。(3)亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为,其理论比例为。(4)上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为,黑身大翅脉个体的基因型为。解析:本题考查的是基因分离定律和基因自由组合定律的应用等知识。(1)子代灰身黑身=(47+49)(17+15)=31;大翅脉小翅脉=(47+17)(49+15)=11。(2)亲代灰身大翅脉(BE)与灰身小翅脉(Bee)杂交后代中出

22、现了黑身小翅脉(bbee),故亲本基因型为BbEe和Bbee。(3)雌蝇基因型为BbEe,故产生的卵细胞的基因型有BE、Be、bE、be 4种,比例为1111。(4)亲本基因型为BbEe和Bbee,子代中表现型为灰身大翅脉的基因型应为BEe,即BBEe和BbEe,而黑身大翅脉的基因型只有一种,即bbEe。答案:(1)灰身黑身=31 大翅脉小翅脉=11(2)BbEeBbee (3)4 1111(4)BBEe和BbEe bbEe7.(2011年安徽理综卷节选)雄家蚕的性染色体为ZZ,雌家蚕为ZW。已知幼蚕体色正常基因(T)与油质透明基因(t)是位于Z染色体上的一对等位基因,结天然绿色茧基因(G)与

23、白色茧基因(g)是位于常染色体上的一对等位基因,T对t、G对g为显性。(1)现有一杂交组合:ggZTZTGGZtW,F1中结天然绿色茧的雄性个体所占比例为,F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体所占比例为。(2)雄蚕产丝多,天然绿色蚕丝销路好。现有下列基因型的雌、雄亲本:GGZtW、GgZtW、ggZtW、GGZTW、GGZTZt、ggZTZt、ggZtZt、GgZtZt,请设计一个杂交组合,利用幼蚕体色油质透明易区别的特点,从F1中选择结天然绿色茧的雄蚕用于生产(用遗传图解和必要的文字表述)。解析:本题考查基因自由组合定律及其在生产中的应用。(1)由题意可得遗传图解如下:P:ggZT

24、ZTGGZtWF1:GgZTZtGgZTWF2:GZtW幼蚕体色油质透明结天然绿色茧雌性据以上遗传图解可知:F1中结天然绿色茧雄性(GgZTZt)占,F2中幼蚕体色油质透明结天然绿色茧雌性(GZtW)所占比例为=。(2)据题意:若要利用幼蚕体色油质透明特点在F1中选择结天然绿色茧雄蚕,需满足两个条件:所有F1都为天然绿色茧;F1中雌、雄蚕体色各不相同。要满足条件双亲中必须至少有一个为GG,要满足条件双亲必须为ZtZt、ZTW。据以上分析,满足要求的亲本组合为GGZTWGgZtZt(或ggZtZt)。答案:(1)(2)P:基因型ggZtZtGGZTWF1:基因型 GgZTZt GgZtW从孵化出

25、的F1幼蚕中,淘汰掉体色油质透明的雌家蚕,保留体色正常的雄家蚕用于生产。或:P:基因型GgZtZtGGZTWF1:基因型GGZTZtGgZTZtGGZtWGgZtW从孵化出的F1幼蚕中,淘汰掉体色油质透明的雌家蚕,保留体色正常的雄家蚕用于生产。生产中要培育符合要求的子代类型,可用逆推法,即根据题意先写出符合要求的子代基因型,进而判断满足条件的亲本类型。8.(2011年福建理综卷)二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性,控制该相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)分别位于3号和8号染色体上。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据:亲本组合F1株数F2株数紫色叶绿色叶紫色叶绿色叶紫色叶绿色叶121045

26、130紫色叶绿色叶89024281请回答:(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循定律。(2)表中组合的两个亲本基因型为,理论上组合的F2紫色叶植株中,纯合子所占的比例为。(3)表中组合的亲本中,紫色叶植株的基因型为。若组合的F1与绿色叶甘蓝杂交,理论上后代的表现型及比例为。(4)请用竖线(|)表示相关染色体,用点()表示相关基因位置,在如图圆圈中画出组合的F1体细胞的基因型示意图。解析:本题考查基因自由组合定律知识。(1)由题干给出的“紫色叶对绿色叶为显性”,组合的F2的性状分离比为151,应为(933)1的变形,即当基因中全为隐性基因(aabb)时才表现绿色叶,其他至少有一个显性基因A或B存在时,

27、皆表现为紫色叶,由此确定这两对基因遵循自由组合定律。(2)据上述推测,组合F1基因型为AaBb。结合亲本表现型及纯合这一条件,两亲本基因型为AABB、aabb,F2中的紫色甘蓝及基因型为AB,Abb,aaB,其中纯合子应为AABB,AAbb,aaBB,所占比例为,即。(3)组合中F1全为紫色,F2紫色叶与绿色叶之比接近31,由此推测F1为Aabb(或aaBb),由此推测亲代紫色叶植株基因型为AAbb(或aaBB)。F1Aabb(或aaBb)与绿色叶甘蓝杂交,F2基因型及比例为Aabbaabb=11(或aaBbaabb=11),表现型及比例为紫色叶绿色叶=11。(4)组合F1基因型为AaBb,且

28、两对之间遵循自由组合定律,应位于两对同源染色体上。答案:(1)自由组合(2)AABB、aabb(3)AAbb(或aaBB)紫色叶绿色叶=11(4)9.(2011年广东理综卷)登革热病毒感染蚊子后,可在蚊子唾液腺中大量繁殖。蚊子在叮咬人时将病毒传染给人,可引起病人发热、出血甚至休克,科学家拟用以下方法控制病毒的传播.(1)将S基因转入蚊子体内,使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白,该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子,需要将携带S基因的载体导入蚊子的细胞。如果转基因成功,在转基因蚊子体内可检测出、和。(2)科学家获得一种显性突变蚊子(AABB),A、B基因位于非同源染色体上,只有A基因

29、或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌蚊(aabb)交配,F1群体中A基因频率是,F2群体中A基因频率是。(3)将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置(如图),将该纯合的转基因雄蚊释放到野生型群体中,群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代,原因是。解析:本题考查基因的自由组合定律及转基因技术。(1)动物细胞作为基因工程的受体细胞时,一般用受精卵。如果转基因成功,则应在蚊子体内检测到S基因及其转录和翻译的相应产物。(2)据题可得遗传图解如下:P:AABBaabb F1: AaBb F2:1AABB2AABb1AAbb(致死) 2AaBB4AaBb2Aabb(致死) 1aabb1aaBB(致死)2aaBb(致死)由以上遗传图解可知:F1为