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知識點8

遺傳的基本規律

1.(2017·全國卷甲·T6)若某哺乳動物毛色由3對位于常染色體上的、獨立分配的等位基因決定,其中,A基因編碼的酶可使黃色素轉化為褐色素;B基因編碼的酶可使該褐色素轉化為黑色素;D基因的表達產物能完全抑制A基因的表達;相應的隱性等位基因a、b、d的表達產物沒有上述功能。若用兩個純合黃色品種的動物作為親本進行雜交,F1均為黃色,F2中毛色表現型出現了黃∶褐∶黑=52∶3∶9的數量比,則雜交親本的組合是

()

A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbdd

B.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDD

C.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbdd

D.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd

【解題指南】(1)題干關鍵信息:“F2中毛色表現型出現了黃∶褐∶黑=52∶3∶9的數量比”。

(2)解題思路:根據F2分離比之和→判斷F1的基因型→結合選項判斷親本的基因型。

【解析】選D。本題主要考查基因自由組合定律的應用。由題意可知,決定黃毛色的基因型為aa_

_

_

_或A_

_

_D_,決定黑毛色的基因型為A_B_dd,且黑色個體在F2中所占比例為9÷(52+3+9)=9/64=3/4×3/4×1/4,可以推測出F1基因型為AaBbDd(黃色),再根據親本為兩個純合的黃色品種以及黃色品種的基因型,可推出雜交親本的組合可能為AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd,因此D項正確。

2.(2017·全國卷乙·T6)果蠅的紅眼基因(R)對白眼基因(r)為顯性,位于X染色體上;長翅基因(B)對殘翅基因(b)為顯性,位于常染色體上。現有一只紅眼長翅果蠅與一只白眼長翅果蠅交配,F1雄蠅中有1/8為白眼殘翅,下列敘述錯誤的是()

A.親本雌蠅的基因型是BbXRXr

B.F1中出現長翅雄蠅的概率為3/16

C.雌、雄親本產生含Xr配子的比例相同

D.白眼殘翅雌蠅可形成基因型為bXr的極體

【解析】選B。已知一只紅眼長翅果蠅與一只白眼長翅果蠅交配,F1雄蠅中有1/8為白眼殘翅,F1中出現殘翅,說明雙親的長翅均為雜合子,F1中殘翅個體的比例為1/4,又在F1的雄性個體中白眼占1/2,則紅眼個體在雄性個體中占1/2,因眼色基因位于X染色體上,且雄性個體的X染色體來自親代的雌性,可推知親本的基因型為BbXRXr和BbXrY,A項正確;F1中出現長翅的概率是3/4,出現雄蠅的概率是1/2,則F1中長翅雄蠅的概率為3/4×1/2=3/8,B項錯誤;親本個體雌性產生XR和Xr配子,比例為1∶1,雄性親本產生Xr和Y配子,比例為1∶1,C項正確;白眼殘翅雌蠅的基因型為bbXrXr,在形成配子時不僅形成bXr的極體,還形成bXr的卵細胞,D項正確。

3.(2017·全國卷乙·T32)某種羊的性別決定為XY型。已知其有角和無角由位于常染色體上的等位基因(N/n)控制;黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制,且黑毛對白毛為顯性。回答下列問題:

(1)公羊中基因型為NN或Nn的表現為有角,nn無角;母羊中基因型為NN的表現為有角,nn或Nn無角。若多對雜合體(子)公羊與雜合體(子)母羊雜交,則理論上,子一代群體中母羊的表現型及其比例為;公羊的表現型及其比例為。

(2)某同學為了確定M/m是位于X染色體上,還是位于常染色體上,讓多對純合黑毛母羊與純合白毛公羊交配,子二代中黑毛∶白毛=3∶1,我們認為根據這一實驗數據,不能確定M/m是位于X染色體上,還是位于常染色體上,還需要補充數據,如統計子二代中白毛個體的性別比例,若　　　　　　　　　,則說明M/m是位于X染色體上;若　　　　　　　　　　　,則說明M/m是位于常染色體上。

(3)一般來說,對于性別決定為XY型的動物群體而言,當一對等位基因(如A/a)位于常染色體上時,基因型有　　　　種;當其僅位于X染色體上時,基因型有　　　種;當其位于X和Y染色體的同源區段時(如圖所示),基因型有　　　　　　　種。

【解析】本題主要考查了基因的分離定律和伴性遺傳的相關知識。

(1)已知有角和無角由位于常染色體上的等位基因控制,多對雜合體(子)公羊與雜合體(子)母羊雜交,后代基因型NN、Nn、nn之比為1∶2∶1,因是常染色體遺傳,所以雌雄個體中基因型比例相同,據題干信息“公羊中基因型為NN或Nn的表現為有角,nn無角;母羊中基因型為NN的表現為有角,nn或Nn無角。”可知公羊中有角(NN、Nn)∶無角(nn)=3∶1,母羊中有角(NN)∶無角(Nn、nn)=1∶3。

(2)已知黑毛對白毛為顯性,為確定毛色基因M/m是位于X染色體上,還是位于常染色體上,可采用顯性雌性個體與隱性雄性個體雜交,統計F2中的表現型與性別比例。如果F2白毛個體中雌性∶雄性=1∶1,則說明M/m位于常染色體上,即親本基因型分別為MM、mm,F1基因型為Mm,F2中黑毛占3/4,白毛占1/4。如果F2白毛個體全為雄性,則說明M/m位于X染色體上,即親本基因型分別為XMXM、XmY,F1基因型為XMXm、XMY,F2中黑毛(XMXM、XMXm、XMY)占3/4,白毛(XmY)占1/4。

(3)當一對等位基因位于常染色體上時,基因型有3種:AA、Aa、aa,若位于X染色體上,說明在Y染色體上無相應的基因(相同基因或等位基因),則個體的基因型有5種:XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY;若位于X和Y染色體的同源區段上,說明在Y染色體的相應區段上有相應的基因(相同基因或等位基因),則個體的基因型有7種:XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XaYA、XAYa、XaYa。

答案:(1)有角∶無角=1∶3　有角∶無角=3∶1

(2)白毛個體全為雄性　白毛個體中雌性∶雄性=1∶1(3)3　5　7

4.(2017·全國卷丙·T32)已知某種昆蟲的有眼(A)與無眼(a)、正常剛毛(B)與小剛毛(b)、正常翅(E)與斑翅(e)這三對相對性狀各受一對等位基因控制。現有三個純合品系:①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不發生染色體變異和染色體交換,回答下列問題:

(1)若A/a、B/b、E/e這三對等位基因都位于常染色體上,請以上述品系為材料,設計實驗來確定這三對等位基因是否分別位于三對染色體上。(要求:寫出實驗思路、預期實驗結果、得出結論)

(2)假設A/a、B/b這兩對等位基因都位于X染色體上,請以上述品系為材料,設計實驗對這一假設進行驗證。(要求:寫出實驗思路、預期實驗結果、得出結論)

【解題指南】解答本題的關鍵有兩點:

(1)明確判斷基因位于非同源染色體上的判斷依據:9∶3∶3∶1。

(2)明確伴X染色體遺傳特殊的遺傳規律:子代雄性個體的X染色體一定來自母本。

【解析】(1)確定這三對等位基因是否分別位于三對染色體上,可以讓這三個純合品系兩兩雜交,進行三組雜交實驗,得到F1,讓三組F1的雌雄個體分別進行隨機交配,觀察F2的表現型及比例。若三組實驗的F2均出現4種表現型,且比例為9∶3∶3∶1,則這三對等位基因分別位于三對染色體上;否則這三對等位基因不位于三對染色體上。

(2)選擇無眼正常剛毛個體與有眼小剛毛個體雜交,若后代雄性個體與母本性狀相同,雌性個體表現為有眼正常剛毛,則說明A/a、B/b這兩對等位基因都位于X染色體上,否則說明A/a、B/b這兩對等位基因不都位于X染色體上。

答案:(1)選擇①×②、②×③、①×③三個雜交組合,分別得到F1和F2,若各雜交組合的F2中均出現四種表現型,且比例為9∶3∶3∶1,則可確定這三對等位基因分別位于三對染色體上;若出現其他結果,則可確定這三對等位基因不是分別位于三對染色體上。

(2)選擇①×②雜交組合進行正反交,觀察F1中雄性個體的表現型。若正交得到的F1中雄性個體與反交得到的F1中雄性個體有眼/無眼、正常剛毛/小剛毛這兩對相對性狀的表現均不同,則證明這兩對等位基因都位于X染色體上。

5.(2017·江蘇高考·T32)人類某遺傳病受一對基因(T、t)控制。3個復等位基因IA、IB、i控制ABO血型,位于另一對染色體上。A血型的基因型有IAIA、IAi,B血型的基因型有IBIB、IBi,AB血型的基因型為IAIB,O血型的基因型為ii。兩個家系成員的性狀表現如下圖,Ⅱ-3和Ⅱ-5均為AB血型,Ⅱ-4和Ⅱ-6均為O血型。請回答下列問題:

(1)該遺傳病的遺傳方式為。Ⅱ-2基因型為Tt的概率為。

(2)Ⅰ-5個體有　　　　種可能的血型。Ⅲ-1為Tt且表現A血型的概率為。

(3)如果Ⅲ-1與Ⅲ-2婚配,則后代為O血型、AB血型的概率分別為、。

(4)若Ⅲ-1與Ⅲ-2生育一個正常女孩,可推測女孩為B血型的概率為。若該女孩真為B血型,則攜帶致病基因的概率為。

【解析】(1)由于Ⅰ-1和Ⅰ-2這對正常的雙親生出了一個患有該遺傳病的女兒,可以確定該病是常染色體隱性遺傳病,Ⅱ-1的基因型是tt,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型都是Tt,因此Ⅱ-2的基因型為TT或Tt,且TT∶Tt=1∶2,所以Ⅱ-2基因型為Tt的概率為2/3。(2)Ⅱ-5為AB血型,其基因型為IAIB,所以Ⅰ-5個體中含有IA或IB,如果是含有IA,則基因型有IAIA、IAi和IAIB,如果是含有IB,則基因型有IBIB、IBi和IAIB三種。Ⅱ-3為AB血型(基因型為IAIB),Ⅱ-4為O血型(基因型為ii),那么Ⅲ-1的血型為A型(基因型為IAi)或B型(基因型為IBi),其表現為A血型的概率為1/2;Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型都是Tt,因此Ⅱ-3基因型為1/3TT、2/3Tt,Ⅰ-3個體基因型為tt,所以Ⅱ-4的基因型是Tt,那么Ⅱ-3(1/3TT、2/3Tt)和Ⅱ-4(Tt)的孩子基因型是2/6TT、3/6Tt、1/6tt,由于Ⅲ-1表現型正常,所以Ⅲ-1基因型為Tt的概率是3/5;因此Ⅲ-1為Tt且表現A血型的概率為3/5×1/2=3/10。(3)Ⅱ-5為AB血型,Ⅱ-6為O血型,Ⅲ-2的血型為A型(基因型為IAi)或B型(基因型為IBi),概率各為1/2;Ⅲ-1的血型為A型(基因型為IAi)或B型(基因型為IBi),概率各為1/2。Ⅲ-1產生的配子為1/4IA、1/4IB、1/2i,Ⅲ-2產生的配子為1/4IA、1/4IB、1/2i,所以Ⅲ-1與Ⅲ-2婚配,后代為O血型的概率為1/2×1/2=1/4,為AB血型的概率為1/4×1/4+1/4×1/4=1/8。(4)由(3)可知Ⅲ-1與Ⅲ-2婚配,生出B血型孩子的概率為:1/4×1/4+1/2×1/4+1/2×1/4=5/16。根據(2)的推斷知道Ⅲ-1基因型為3/5Tt、2/5TT;由于Ⅲ-3基因型是tt,那么Ⅱ-5和Ⅱ-6的基因型都是Tt,那么Ⅲ-2的基因型是2/3Tt、1/3TT。Ⅲ-1產生的配子為7/10T、3/10t;Ⅲ-2產生的配子為2/3T、1/3t,所以Ⅲ-1與Ⅲ-2生育的孩子的基因型是14/30TT、13/30Tt、3/30tt,由于該女孩表現型正常,那么該女孩是Tt的概率為13/(14+13)=13/27。

答案:(1)常染色體隱性　2/3(2)3　3/10(3)1/4　1/8(4)5/16　13/27

【方法規律】遺傳系譜圖中遺傳病類型的判斷技巧