遗传基本规律和伴性遗传高考备考探究
时间：2020-12-16 10:03:44 来源：达达文档网 本文已影响 人 
李杰
遗传类题目无论是选择题还是非选择题往往都作为高考生物卷的压轴题，相比其他题难度较大，得分率较低。通过近4年全国Ι卷和Ⅱ卷的分析（表1）可以发现几个特点：（1）遗传基本规律本质及其应用是这类题目的核心考点;（2）实验设计题目是常考题型;（3）素材方面果蝇为题材高频出现;（4）基因连锁、纯合致死、ZW性别决定、从性遗传等内容有所涉及。鉴于此精心准备了相关题目，希望通过针对性的训练来提升大家综合运用知识和原理解决实际问题的能力。
一、经典遗传规律和伴性遗传类
【例1】已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因（B/b）控制且位于X染色体上，一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体为1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1。下列说法正确的是（ ）
A. 可以判断黄体为显性性状
B. 子代灰体雌果蝇的基因型为XBXB
C. 该结果验证了自由组合定律
D. 子代B基因频率为1/3
解析：通过子代表现型逆向推理可以知道亲本的基因型分别是XBXb和XbY，黄体为隐性，A和B错误。由于该题目研究对象为XY同源染色体上的一对等位基因，而要体现自由组合定律其研究对象应该为两对及其以上控制不同性状的基因，C错误。子代B基因频率应为B基因与B、b基因和的比值，不能考虑Y染色体数目，因此比值为1/3。
答案：D
【例2】某小组利用某种雌雄异株（XY型性别决定）的高等植物进行杂交实验，杂交涉及的性状分别是花色（红、粉红、白）、叶型（宽叶、窄叶）、籽粒颜色（有色、无色）、籽粒发育（饱满、不饱满）。实验结果如下表：
请回答下列问题：
（1）以上各组属于伴性遗传的是________组;该组亲代杂交组合中________为母本。
（2）以上各组遵循基因的自由组合定律的是________组;若对该组的F1进行测交，后代的表现型及比例为_____ _______________。
（3）籽粒颜色或籽粒发育的遗传________（填“遵循”或“不遵循”）基因的分离定律。试分析出现乙组实验结果最可能的原因是____________。
（4）若选择表中亲代杂交组合中的红花、有色饱满、宽叶个体与白花、无色不饱满、窄叶个体杂交，重复上述实验过程，则F2的雌性个体中表现型共有________种，F2所有个体中基因型共有________种。
解析：（1）在三组杂交组合中，丙组F2雌雄个体的分离比不同，应为伴性遗传。因为F1都为宽叶，因此宽叶为显性，因此亲本的基因型为XBXB和XbY，宽叶为母本。
（2）三组杂交组合中，甲组F2的性状分离比为红花∶粉红花∶白花=9 ∶ 6 ∶ 1，是9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1的变形，说明花色是由两对基因控制的，双显为红花，单显为粉红花，双隐为白花，F1进行测交，后代的表现型及比例为1 ∶ 2 ∶ 1。
（3）籽粒颜色或籽粒发育，两对相对性状F2的性状分离比都是3 ∶ 1，因此遵循基因的分离定律，同时研究两对相对性状，F2的性状分离比不是9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1或9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1的变形，因此两对基因位于一对同源染色体上，F2产生四种性状，说明控制两对相对性状的基因间在减数分裂产生配子时发生了交叉互换，产生了两多两少四种雌雄配子。
（1）选择表中亲代杂交组合中的红花、有色饱满、宽叶个体与白花、无色不饱满、窄叶个体杂交，重复上F2的雌性个体中表现型种类为3×4×1=12种，F2所有个体中基因型共为9×9×4=324种。
答案：（1）丙 宽叶 （2）甲 红花∶粉红花∶白花=1 ∶ 2 ∶ 1 （3）遵循 控制（籽粒颜色和籽粒发育）两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上，F1减数分裂产生配子时发生了交叉互换（4）12 324
二、遗传实验设计类
【例3】果蝇的X、Y染色体存在同源区段和非同源區段（如图1所示），同源区段存在等位基因或相同基因，非同源区段不存在等位基因。果蝇的刚毛和截毛、灰体和黑檀体是两对独立遗传的相对性状。某研究小组用一只灰体截毛雌果蝇与黑檀体刚毛雄果蝇交配得F1，F1果蝇的表现型及比例为灰体刚毛∶黑檀体刚毛=1 ∶ 1，F1中雌雄果蝇交配得F2，F2果蝇的表现型及比例为刚毛∶截毛=3 ∶ 1。请回答下列问题：
（1）依据上述实验结果________（填“能”或“不能”）确定控制果蝇刚毛和截毛性状的基因是位于X、Y染色体的同源区段上，还是位于常染色体上，理由是______________。
（2）进一步统计子二代中刚毛果蝇的性别比例，若____ ____________，则说明控制果蝇刚毛和截毛性状的基因位于常染色体上;若________________，则说明控制果蝇刚毛和截毛性状的基因位于X、Y染色体的同源区段上。
（3）已知控制果蝇灰体和黑檀体的基因位于常染色体上，请从F1果蝇中选材，设计一次杂交实验来确定灰体和黑檀体的显隐性关系（要求：写出实验思路和预期结果）。
解析：（1）截毛雌果蝇与刚毛雄果蝇交配得F1，F1果蝇的表现型都为刚毛，F1中雌雄果蝇交配得F2，F2果蝇的表现型及比例为刚毛∶截毛=3 ∶ 1，判断刚毛为显性性状，截毛为隐性性状，则控制果蝇刚毛和截毛性状的基因，可能位于常染色体上，也可能位于X、Y染色体的同源区段上。（2）若控制果蝇刚毛和截毛性状的基因位于常染色体上，则子二代中刚毛果蝇的性别比例为1 ∶ 1;若控制果蝇刚毛和截毛性状的基因位于X、Y染色体的同源区段上，则子二代刚毛果蝇的雄∶雌性比例为2 ∶ 1。（3）若控制果蝇灰体和黑檀体的基因位于常染色体上，则F1果蝇为Aa和aa，要确定灰体和黑檀体的显隐性关系，只需让F1的灰体果蝇雌雄交配或黑檀体果蝇雌雄交配，观察子代的表现型。
答案：（1）不能 基因位于X、Y染色体的同源区段上或位于常染色体上，F2果蝇的表现型及比例均为刚毛∶截毛=3 ∶ 1 （2）雄性∶雌性=1 ∶ 1 雄性∶雌性=2 ∶ 1 （3）实验思路一：让F1的灰体雌雄果蝇杂交 预期结果：若子代全为灰体，则灰体为隐性;若子代中灰体∶黑檀体=3 ∶ 1，则灰体为显性 实验思路二：让F1的黑檀体雌雄果蝇杂交 预期结果：若子代全为黑檀体，则黑檀体为隐性;若子代中黑檀体∶灰体=3 ∶ 1，则黑檀体为显性。
【例4】某植物野生型个体基因型为mmnn，研究人员得到该植物的突变型个体雌雄均为MmNn，该植物只有M显性基因或N显性基因存在时胚致死。
（1）已知这两对基因位于常染色体上，请设计一次实验（写出实验思路及其预期结果）来说明这两对基因位于一对同源染色体上。
（2）若已确定两对基因独立遗传，让上述突变型个体相互交配得子代，预判断子代中突变型个体的基因型，可让其与野生型个体杂交，请写出预期结果及其结论。
解析：（1）利用突变型与突变型杂交，要考虑基因连锁的两种情况，M和N，m和n连锁或者是M和n，m和N连锁，前者基因连锁后代突变型与野生型比值为3 ∶ 1，后者基因连锁后代的全部为突变型。不能选用利用突变型和野生型杂交，如果M和N，m和n连锁基其后代突变型和野生型比值为1 ∶ 1，和两对基因位于两对同源染色体上杂交结果一样，不能说明两对基因位于一对同源染色体上。
（2）突变型杂交得到的子代突变型基因型有四种MMNN、MMNn、MmNN、MmNn，分别与野生型（mmnn）杂交，前三种基因型和野生型杂交，由于只有M显性基因或N显性基因存在时胚致死，后代全部为突变型。而MmNn与野生型杂交后代有突变型和野生型两种表现型，且比例为1 ∶ 1。
参考答案：
（1）利用突变型与突变型进行交配，其结果为突变型∶野生型=3 ∶ 1或全是突变型
（2）若子代表现型及其比例为突变型∶野生型=1 ∶ 1则其基因型为MmNn;若子代表现型只有突变型则基因型为MMNN或MMNn或MmNN。
三、ZW性别决定类题目
【例5】家蚕雌雄幼蚕中均有体色正常和体色油质透明的个体，雌雄蚕中均有结绿色茧和结白色茧的个体。已知幼蚕体色正常基因（T）与油质透明基因（t）是位于性染色体上的一对等位基因，结天然绿色茧基因（G）与白色茧基因（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。家蚕的性别由性染色体决定，但其性别决定方式是XY型（不考虑同源区段）还是ZW型有待研究。分析回答下列问题：
（1）分析上述材料可知，纯合体色正常的雄性家蚕个体可能的基因型为_____（只考虑体色有关基因）。若选择纯合的体色正常的雄性个体与体色油质透明的雌性个体杂交，发现子代无论雌雄均为体色正常个体，据此分析能否确定家蚕的性别决定方式为ZW型，请说明理由。
（2）若研究结果表明家蚕的性别决定方式为ZW型，现有一杂交组合：ggZTZT × GGZtW，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__________。雄性蚕产丝多，天然绿色茧丝销路好。现有各种基因型纯合的雄、雌亲本可供选择，亲本杂交产生F1后，利用幼蚕体色油质透明区别的特点，从F1中选择结天然绿色茧的体色____家蚕用于生产，该实验中可以选择的亲本杂交组合有____种。
解析：（1）家蚕的性别决定方式是XY型还是ZW型未确定，因此纯合雄蚕的基因型有两种可能：XY或是ZZ，又因为要求体色正常，所以基因型为ZTZT或XTY。判断家蚕的性别决定型，若为XY型，则纯合的体色正常的雄性个体与体色油质透明的雌性个体杂交，即XTY × XtXt ，子代雄蚕全为体色油质透明，雌蚕全为体色正常，不可能雌雄均为体色正常，故为ZW型。
（1）ggZTZT × GGZtW杂交组合中子代的基因型为GgZTw和GgZTZt，且比例值为1 ∶ 1，所以结天然绿色茧的雄性个体占1/2，F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色茧的雄性个体占3/4×1/4=3/16。若想要通过一个杂交组合，利用幼虫体色油质透明易于区分的特点，从F1中选结天然绿色茧的体色正常的家蚕用于生产，①亲代父本的基因型为ggZtZt，母本的基因型为GGZTW，F1子代的基因型为GgZTZt和GgZtW，从孵化出的F1幼蚕中，淘汰油质透明的雌性个体，保留体色正常的雄性个体用于生产。②亲代父本的基因型为GGZtZt，母本的基因型为ggZTW，F1子代的基因型为GgZTZt、GgZtW、GGZTZt、GGZtW，从孵化出的F1幼蚕中，淘汰油质透明的雌性个体，保留体色正常的雄性个体用于生产。③亲代父本的基因型为GGZtZt，母本的基因型为GGZTW，F1子代的基因型为GGZtW、GGZTZt，从孵化出的F1幼蚕中，淘汰油质透明的雌性个体，保留体色正常的雄性个体用于生產。故可以选GGZtZt × ggZTW、ggZtZt × GGZTW、GGZtZt × GGZTW三种杂交方式。
答案：（1）ZTZT或XTY （2）若为XY型，则纯合体色正常的雄性个体与体色油质透明的雌性个体杂交，即XTY × XtXt，子代雄蚕全为体色油质透明，雌蚕全为体色正常，不可能雌雄均为体色正常，故为ZW型 （3）3/16 （4）正常 （5）3
四、配子不育类题目
【例6】某果蝇种群中，基因型为AA、Aa和aa的个体依次占10%、20%、70%。改变饲养条件后，含a基因的精子活力下降，仅有50%具有受精能力，其他配子不受影响。理论上，个体间随机交配产生的下一代种群中（ ）
A. a的基因频率为0.44
B. Aa基因型的个体占2/5
C.雌、雄个体的比例发生了改变
D. AA、Aa和aa基因型的个体比例为1 ∶ 4 ∶ 4
解析：由分析可知，亲本产生的雌配子中A配子比例为1/5、a为4/5，雄配子的比例为1/3A，2/3a。产生的后代为1/15AA、6/15Aa、8/15aa。因此a的基因频率=8/15+6/15×1/2=11/15，A错误;由A项分析可知，雌雄配子结合产生后代Aa基因型的个体占2/5，B正确;精子活力下降，含X和含Y的精子比例不变，不影响雌雄个体的比例，C错误;AA、Aa与aa基因型的个体比例为1 ∶ 6 ∶ 8，D错误。
答案：B
五、复等位基因类题目
【例7】某二倍体雌雄异株植物，其性别决定方式属于XY型，其花色有红色（A1）、黄色（A2）和白色（A3）三种表现型，其中A1、A2、A3是一组复等位基因。现用一红花雌株与一黄花雄株作亲本进行杂交，得到F1植株360株，其中红花雌株为95株，黄花雌株为84株，红花雄株为87株，白花雄株为94株。下列有关分析错误的是（ ）
A.控制该植物花色的基因位于X染色体上
B.这3个基因的显隐性关系为A1>A3>A2
C.该植物花色的遗传遵循基因的分离定律
D. F1雄株中都不含有控制黄花性状的基因
解析：题干可以看出子代有典型的伴性遗传特点，性状与性别相关联。因此控制花色基因位于X染色体上，A正确。根据子代表现型可知子代红花雄株基因型为XA1Y，白花雄株基因型为XA3Y，可以逆推亲本基因型为XA1XA3和XA2Y。结合亲子代基因型和表现型可推知基因A1、A2和A3的显隐性关系为A1>A2>A3，B错误。本题涉及到的基因是一对同源染色体上的复等位基因，遵循分离定律，C正确。由题意分析可知，基因A1、A2和A3的显隐性关系为A1>A2>A3。F1雄株中没有黄花性状，因此不含有控制黄花性状的基因。
答案：B
六、从性遗传类题目
【例8】人类红绿色盲的基因（A、a）位于X染色体上，秃顶的基因（B、b）位于常染色体上，但其性状表现与性别有关，Bb和BB的女性表现为非秃顶，而只有BB的男性才表现为非秃顶。若一名男子表现为色盲非秃顶，下列判断正确的是
A. 两种性状的遗传均属于伴性遗传
B. 他的母亲可能表现为色盲秃顶
C. 他的女儿可能表现为色盲非秃顶
D. 他的儿子一定表现为非色盲非禿顶
解析：色盲控制基因在X染色体，为伴性遗传，而秃顶控制基因在常染色体，为从性遗传。A错误;根据题干信息分析，男子表现为色盲非秃顶，基因型为BBXaY，其母亲可能色盲，但是由于有B基因，则一定不会是秃顶，B错误;该男子的女儿一定表现为非秃顶，有可能色盲，C正确;该男子的儿子一定表现为非秃顶，有可能色盲或者非色盲，D错误。
答案：C
责任编辑李平安
