第21講基因分離定律的遺傳特例分析課程標準解讀知識網絡概覽【課標要求】1.通過復等位基因、致死、表型模擬和從性遺傳等特例,深化對基因分離定律的認識。2.通過分析、預測和探究各種遺傳特例,強化對基因分離定律的應用能力?！灸芰σ蟆?.理解能力:通過各種特例,深入理解分離定律。2.解決問題的能力:能夠使用各種模型及數(shù)學原理分析個體基因型,群體或子代的基因型、表型及比例?？键c一復等位基因與顯性的相對性【精研強思維】【思維探究】ABO血型系統(tǒng)主要是根據(jù)人類紅細胞表面所含不同的凝集原即血型抗原而命名的,抗原包括A、B、H三種。四種血型的紅細胞上都含有少量的H抗原,其中O型血的紅細胞上只有少量的H抗原。H抗原是形成A、B抗原的結構基礎,但是H物質的抗原性很弱,因此血清中一般都沒有抗H抗體。血型基因型凝集原顯隱性關系A型IAIA、IAiAIA對i為完全顯性B型IBIB、IBiBIB對i為完全顯性AB型IAIBA、BIA與IB為共顯性O型ii無隱性(1)(生命觀念)由表格可知控制人類ABO血型的基因有哪幾種?這些基因之間是什么關系?提示:有IA、IB、i三種。它們的關系是互為等位基因,整體構成復等位基因。(2)(科學思維)人群中關于ABO血型的基因型有哪幾種?產生后代種類最多的婚配組合是什么?提示:三種純合子IAIA、IBIB、ii,三種雜合子IAIB、IAi、IBi。其中IAi和IBi結婚,理論上后代的基因型種類最多,是4種。(3)(生命觀念)IA與i基因的關系和IA與IB的關系有何不同?提示:IA對i是顯性,表現(xiàn)是IAIA與IAi的表型完全相同。IA與IB在一起時,表型與IAIA、IBIB都不完全相同,而是兩者控制的性狀都表現(xiàn)出來,即共顯性?！舅季S建構】1.復等位基因:(1)復等位基因的解讀:項目內容概念一對同源染色體的同一位置上的基因有多個數(shù)量在群體中控制同一性狀的基因有多種,但某一個體控制同一性狀的基因只有兩個實例噴瓜的性別受G、g、和g-三個基因決定;地中海貧血受正?；騂、多種致病基因(h1、h2等)控制類型若群體中控制某一性狀的等位基因有n種,則該種群的基因型種類為:n+C原理遵循基因的分離定律(2)與復等位基因相關顯隱性的判斷:①各個擊破——分析關鍵雜交直接得出兩個或三個基因的顯隱性關系。例如:A1×A2→A1,得出A1對A2為顯性。②間接分析——如A1對A2為顯性,A2對A3為顯性,則A1對A3為顯性。2.顯性的相對性:0類型完全顯性不完全顯性共顯性概念相對性狀純合親本雜交,F1只表現(xiàn)一個親本的性狀相對性狀純合親本雜交,F1表現(xiàn)中間類型雙親的性狀同時在F1個體上表現(xiàn)舉例豌豆高莖和矮莖紅花(AA)和白花(aa)雜交,F1為粉紅花(Aa)A型血(IAIA)與B型血(IBIB)的后代為AB型血(IAIB)【精練提能力】1.(2023·全國甲卷)水稻的某病害是由某種真菌(有多個不同菌株)感染引起的。水稻中與該病害抗性有關的基因有3個(A1、A2、a);基因A1控制全抗性狀(抗所有菌株),基因A2控制抗性性狀(抗部分菌株),基因a控制易感性狀(不抗任何菌株),且A1對A2為顯性,A1對a為顯性,A2對a為顯性?，F(xiàn)將不同表(現(xiàn))型的水稻植株進行雜交,子代可能會出現(xiàn)不同的表(現(xiàn))型及其分離比。下列敘述錯誤的是()A.全抗植株與抗性植株雜交,子代可能出現(xiàn)全抗∶抗性=3∶1B.抗性植株與易感植株雜交,子代可能出現(xiàn)抗性∶易感=1∶1C.全抗植株與易感植株雜交,子代可能出現(xiàn)全抗∶抗性=1∶1D.全抗植株與抗性植株雜交,子代可能出現(xiàn)全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1【解析】選A。本題主要考查遺傳規(guī)律的應用。全抗植株與抗性植株雜交,有以下情況:①A1A1與A2A2或者A2a雜交,子代全是全抗植株;②A1A2與A2A2或者A2a雜交,子代全抗∶抗性=1∶1;③A1a與A2A2雜交,子代全抗∶抗性=1∶1;④A1a與A2a雜交,子代全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1,A錯誤,D正確?？剐訟2A2或者A2a與易感aa雜交,子代全為抗性或者抗性∶易感=1∶1,B正確。全抗A1A1或者A1A2或者A1a與易感aa雜交,子代全為全抗或者全抗∶抗性=1∶1或者全抗∶易感=1∶1,C正確。2.人的ABO血型系統(tǒng)的相關基因位于第9號染色體上,IA、IB、i三個基因分別控制A型、B型和O型血,但每個人體細胞內只有兩個ABO血型系統(tǒng)基因,其中IA和IB對i均為顯性,IA和IB為共顯性。下列相關敘述正確的是()A.人群中,ABO血型系統(tǒng)的基因型共有5種B.A型血的人基因型有IAIA、IAi2種C.兩個B型血的人婚配,后代都是B型血D.AB型血與O型血人的后代與父母血型相同【解析】選B。根據(jù)題干信息,可知人群中有IAi、IAIA、IBi、IBIB、IAIB、ii共6種ABO血型系統(tǒng)的基因型,A錯誤;A型血的人基因型可能是IAIA或IAi,B正確;B型血的人基因型可能是IBIB或IBi,當兩個B型血的人婚配,后代的基因型可能是IBIB、IBi或ii,可能出現(xiàn)O型血,C錯誤;AB型血的人基因型是IAIB,O型血的人基因型是ii,其后代的基因型可能是IAi或IBi,分別表現(xiàn)為A型血、B型血,故后代的血型與父母均不同,D錯誤。3.(不定項)(2025·濟南模擬)基因印記是指子代中來自雙親的等位基因或相同基因中只有一方能表達,另一方沉默而不表達。F基因是最早發(fā)現(xiàn)存在基因印記現(xiàn)象的基因,且在每代中的表達情況不變。小鼠的F基因突變?yōu)閒后會失去原有功能,產生矮化小鼠。假設小鼠子代數(shù)量足夠多,根據(jù)以下實驗結果判斷,下列說法錯誤的是()A.親本矮化雌鼠的F基因來自其父本B.基因型為Ff的雌雄小鼠雜交,后代表型及比例為正?！冒?1∶1C.基因F、f的遺傳不遵循基因分離定律D.兩只正常小鼠雜交,后代正常小鼠所占的比例有3種可能【解析】選C、D。親本Ff表現(xiàn)為矮化雌鼠,說明F未表達,其與ff矮化雄鼠雜交,后代矮化小鼠∶正常小鼠=1∶1,說明雌性小鼠Ff在產生雌配子F時,F重新表達,所以親本矮化雌鼠的F基因來自其父本,A正確?；蛐蜑镕f的雌雄小鼠雜交,雌鼠正常表達F與f,雄鼠F基因沉默,f基因正常表達,所以后代表型及比例為正?！冒?1∶1,B正確。根據(jù)題意可知,小鼠的F基因突變?yōu)閒基因后,基因的堿基序列保持不變,所以基因F、f的遺傳遵循基因分離定律,C錯誤。兩只正常小鼠雜交,存在以下四種情況:①FF與FF正反交,后代均為正常小鼠,正常小鼠所占比例為1;②FF與Ff雜交,FF為雌鼠,Ff為雄鼠,后代全為正常小鼠,正常小鼠所占比例為1;③FF與Ff雜交,FF為雄鼠,Ff為雌鼠,后代矮化小鼠∶正常小鼠=1∶1,正常小鼠所占比例為1/2;④Ff與Ff雜交,后代矮化小鼠∶正常小鼠=1∶1,正常小鼠所占比例為1/2。綜上所述,后代正常小鼠所占比例只有2種情況,D錯誤。4.噴瓜是一種裝飾籬柵、墻垣的良好材料,其性別由三個復等位基因(指同源染色體的相同位點上存在的2種以上的等位基因)D1、D2、D3決定,相關基因型與性別如下表所示,噴瓜的不同性別視為不同表型。回答下列問題:基因型D1D2D1D3D2D2D2D3D3D3性別雄株雄株兩性植株兩性植株雌株(1)D1、D2、D3這三個復等位基因的顯隱性關系為_____________(用“>”表示)。

(2)選取某株兩性植株進行自交,若后代只有一種表型,則該兩性植株的基因型為_________;若自交后代出現(xiàn)性狀分離,則該兩性植株的基因型為_________,其自交后代的表型及比例______________________。

(3)若選取一株雄株與一株雌株進行雜交,后代的表型最多有2種,則所選取的雄株的基因型為_____________。

(4)若隨機選取兩株植株進行雜交,后代有3種表型,則這兩株植株的基因型為___________。

【解析】(1)分析題意可知,D1對D2和D3為顯性,D2對D3為顯性,所以D1、D2、D3這三個復等位基因的顯隱性關系為D1>D2>D3。(2)據(jù)表所知,D2D2和D2D3為兩性植株,D2D2植株進行自交,后代還是D2D2。D2D3植株進行自交,后代基因型為1D2D2、2D2D3、1D3D3,即兩性植株∶雌株=3∶1。(3)若雄株D1D2與雌株D3D3雜交,后代的基因型為D1D3、D2D3,表型分別為雄株、兩性植株;若雄株D1D3與雌株D3D3雜交,后代的基因型為D1D3、D3D3,表型分別為雄株、雌株。(4)若隨機選取兩株植株進行雜交,后代有3種表型即雄株、兩性植株、雌株,要想出現(xiàn)雌株兩個親本中都必須含有D3,出現(xiàn)兩性植株,其中一個親本中要有D2,即有一個親本基因型為D2D3,后代要出現(xiàn)雄株,其中一個親本要含有D1,所以另一個的親本基因型為D1D3。答案:(1)D1>D2>D3(2)D2D2D2D3兩性植株∶雌株=3∶1(3)D1D2或D1D3(4)D1D3、D2D30【加固訓練】1.某二倍體兩性花植物的自交不親和是由15個共顯性的等位基因Sx(S1、S2、…、S15)控制的。該植物能產生正常的雌、雄配子,但當花粉與母本有相同的Sx基因時,就不能完成受精作用。下列敘述正確的是()A.該兩性花植株進行雜交時無須去雄和套袋處理B.Sx復等位基因的遺傳遵循自由組合定律C.S1S2(父本)和S2S4(母本)雜交,F1的基因型有2種D.該植物有15種基因型分別為S1S1、S2S2、…、S15S15的純合個體【解析】選C。兩性花是同一朵花上既有雄蕊又有雌蕊,進行雜交時要去雄,防止自花傳粉,套袋防止其他花粉的干擾,A錯誤;Sx復等位基因是位于同源染色體上相同位點上存在的兩種以上的等位基因,遵循分離定律,B錯誤;S1S2(父本)和S2S4(母本)雜交,花粉S2與母本有相同的S2基因,S2不能完成受精作用,只能產生S1的花粉,后代F1只有2種基因型,即S1S2、S1S4,C正確;由題意可知,當花粉與母本有相同的Sx基因時,就不能完成受精作用,因此該植物不可能存在純合個體,D錯誤。2.進行有性生殖的某二倍體植物的一個基因存在很多等位基因的形式,稱為復等位基因現(xiàn)象。該植物的性別是由3個等位基因aD、at、ad決定的,其中aD對at、ad為顯性,at對ad為顯性。aD基因決定雄性,at基因決定雌雄同株,ad基因決定雌性。若沒有基因突變發(fā)生,下列說法正確的是()A.復等位基因的遺傳并不遵循基因的遺傳定律B.自然條件下,該植物的雌配子、雄配子最多都是兩種C.雜交父本、母本均為atad時,后代的基因型種類最多D.若子代中有雌株,則對應的雙親基因型組合有三種【解析】選B。復等位基因的遺傳遵循基因的分離定律,A錯誤;自然條件下,雄性基因型為aDat、aDad,雌雄同株基因型為atat、atad,雌性基因型為adad,該植物個體的雌配子、雄配子最多都是兩種,B正確;雜交父本aDat或aDad、母本均為atad時,后代的基因型種類最多,C錯誤;若子代中有雌株,則雙親一定都含ad,則父本只能為aDad,母本可以為atad、adad,對應的雙親基因型組合有2種,D錯誤?？键c二致死效應與從性遺傳【精研強思維】【思維探究】1.有一位遺傳學家,用鼠做了雜交實驗。實驗過程及結果如圖所示:(1)(科學思維)雜交實驗一和雜交實驗二中的鼠總共有幾種基因型?鼠體色的遺傳遵循分離定律嗎?提示:共有2種基因型,鼠體色的遺傳遵循分離定律。(2)(科學思維)雜交實驗二中F1出現(xiàn)2∶1比例的原因是什么?提示:鼠體色遺傳中存在黃色基因純合致死現(xiàn)象。2.人類的禿頭遺傳:(1)圖示中b+和b分別代表控制什么性狀的基因?提示:b+代表正?；?b代表禿頭基因。(2)子女基因型相同,表型不同的原因是什么?提示:禿頭主要為雄激素過于旺盛導致毛囊萎縮,毛發(fā)脫落,子女基因型均為b+b,男性分泌雄激素過多,而引起禿頭?！舅季S建構】1.致死效應:(1)配子致死:①某種基因型的配子完全致死:②某種基因型的配子部分致死:假如Aa個體自交,含A基因的雄配子有x比例致死,則F1中的各基因型及比例:也可利用后代某表型的比例反推致死配子的比例。例如若已知AA在F1中所占比例為y,則可以建立式子(1-x)/(4-2x)=y,從中算出x的數(shù)值。③雄性不育(或雌株),可看成個體的雄配子全部致死。這種個體在雜交時只能作母本。(2)合子致死:以親代Aa×Aa產生F1為例。①若AA致死,則F1中Aa∶aa=2∶1。②若aa致死,則F1為AA和Aa,全為顯性性狀。除以上致死之外,還可能出現(xiàn):個體純合即致死——種群中只有雜合子;個體雜合即致死——種群中只有純合子。2.從性遺傳:(1)從性遺傳的概念:指由常染色體上基因控制的性狀,在表型上受個體性別影響的現(xiàn)象。遵循分離定律。(2)從性遺傳實例分析:【精練提能力】1.(2025·山東百師聯(lián)考)某雌雄異花植物,花的顏色由一對等位基因(A、a)控制,其中基因型為AA的花色為紅色,aa的為白色,Aa的為粉紅色,且含有A的雄配子50%致死,雌配子不存在致死現(xiàn)象。某種群中只有AA、Aa兩種基因型,其比例為1∶1。該種群自然狀態(tài)下隨機交配,子一代個體的花色及比例為()A.紅花∶粉紅花∶白花=9∶9∶2B.紅花∶粉紅花∶白花=9∶6∶1C.紅花∶粉紅花∶白花=5∶2∶1D.紅花∶粉紅花∶白花=7∶3∶2【解析】選A。種群中只有AA、Aa兩種基因型,其比例為1∶1,該種群自然狀態(tài)下隨機交配,由于含有A的雄配子50%致死,雌配子不存在致死現(xiàn)象,則產生的雌配子及比例是3/4A、1/4a,雄配子及比例是3/5A、2/5a,子代中有9/20AA、9/20Aa、2/20aa。由于基因型為AA的花色為紅色,aa的為白色,Aa的為粉紅色,所以子代中紅花∶粉紅花∶白花=9∶9∶2。借題發(fā)揮|易錯提醒(1)含A的花粉致死50%,只影響雄配子。(2)含A的配子致死50%,影響雌雄配子。(3)花粉致死50%,不會影響A和a的比例。2.(不定項)某自花傳粉植物,其花色受一對等位基因控制,紫花(A)對白花(a)為完全顯性。若將多株紫花與白花植株雜交,F1中紫花與白花植株數(shù)量比為5∶1。下列敘述錯誤的是()A.F1中紫花與白花的比例說明該性狀的遺傳不遵循孟德爾分離定律B.親本紫花植株有兩種基因型,親本紫花植株中雜合子占2/3C.Aa紫花植株連續(xù)自交三代,理論上子三代中雜合子占1/16D.若Aa紫花植株自交,F1中紫花∶白花=5∶1,可能是含a的花粉有一半致死【解析】選A、B、C。紫花植株與白花植株進行雜交,F1中紫花∶白花=5∶1,紫花的數(shù)目顯著多于白花,所以紫花基因對白花基因顯性;所以可設紫花的基因型為AA和Aa,白花的基因型為aa。由于F1中紫花∶白花=5∶1,白花aa只能產生a的配子,紫花AA和Aa產生的A和a的配子,比例為5∶1,因此親代紫花中AA的比例為2/3,Aa的比例為1/3,這對性狀的遺傳遵循孟德爾分離定律,A、B錯誤。Aa紫花植株連續(xù)自交三代,理論上子三代中雜合子的比例為(1/2)3=1/8,C錯誤。若Aa紫花植株自交,含a的花粉有一半致死,則產生的雌配子比例為A∶a=1∶1,雄配子的比例為A∶a=2∶1,隨機結合后AA∶Aa∶aa=2∶3∶1,F1中紫花∶白花=5∶1,D正確。3.已知牛的體色由一對等位基因(A、a)控制,其中基因型為AA的個體為紅褐色,aa為紅色,在基因型為Aa的個體中,雄牛為紅褐色,雌牛為紅色?，F(xiàn)有一群牛,只有AA、Aa兩種基因型,其比例為1∶1,且雌∶雄=1∶1。若讓該群體的牛分別進行基因型相同的雌雄個體交配和自由交配,則子代的表型及比例分別是()A.自交紅褐色∶紅色=1∶1;自由交配紅褐色∶紅色=4∶5B.自交紅褐色∶紅色=5∶1;自由交配紅褐色∶紅色=8∶1C.自交紅褐色∶紅色=2∶1;自由交配紅褐色∶紅色=2∶1D.自交紅褐色∶紅色=3∶1;自由交配紅褐色∶紅色=3∶1【解析】選D。根據(jù)題意,若該牛群基因型相同的雌雄個體進行交配,則1/2個體為AA×AA和1/2個體為Aa×Aa,故子代中AA的個體為1/2+1/2×1/4=5/8,aa的個體為1/2×1/4=1/8,Aa的個體為1/2×1/2=1/4(各種基因型個體均為雌雄個體各一半),即AA∶Aa∶aa=5∶2∶1。Aa的個體中雌雄各半,雌性為紅色,雄性為紅褐色,故紅褐色∶紅色=6∶2=3∶1。若該牛群進行自由交配,則可產生的雌雄配子分別為3/4A和1/4a,故可做如表分析:配子3/4A1/4a3/4A9/16AA3/16Aa1/4a3/16Aa1/16aa即AA∶Aa∶aa=9∶6∶1(各種基因型個體均為雌雄各一半);Aa中一半為雌性紅色,一半為雄性紅褐色,故紅褐色∶紅色=12∶4=3∶1,D正確。4.(2024·安徽高考)某種昆蟲的顏色由常染色體上的一對等位基因控制,雌蟲有黃色和白色兩種表型,雄蟲只有黃色,控制白色的基因在雄蟲中不表達,各類型個體的生存和繁殖力相同。隨機選取一只白色雌蟲與一只黃色雄蟲交配,F1雌性全為白色,雄性全為黃色。繼續(xù)讓F1自由交配,理論上F2雌性中白色個體的比例不可能是()A.1/2 B.3/4 C.15/16 D.1【解析】選A。本題考查遺傳規(guī)律的應用。假設該相對性狀由常染色體等位基因A、a控制,雌蟲有黃色和白色兩種表型,雄蟲只有黃色,由此可知,白色由A基因控制,黃色由a基因控制(控制白色的基因在雄蟲中不表達)。隨機選取一只白色雌蟲和一只黃色雄蟲交配,F1雌性全為白色。由于F1雌性無黃色個體,即無基因型為aa的個體,所以親本雜交組合有以下可能性,分別為①AA×AA、②AA×Aa(或Aa×AA)、③AA×aa。若親本雜交組合為①,則產生的F1基因型為AA,F1自由交配,產生的F2中雌性全部為白色(AA),D不符合題意。若親本雜交組合為②,則產生的F1基因型為1/2AA、1/2Aa,F1自由交配,采用配子法計算后代,F1產生的配子為3/4A、1/4a,則F2雌性中白色(A_)∶黃色(aa)=15∶1,所以F2雌性中白色個體的比例為15