高考生物生物遗传规律的应用

//生物性状遗传方式的判断//

准确判断生物性状的遗传方式是解遗传规律题的前提。

1.细胞质遗传、细胞核遗传的判断

[例题]下表为果蝇三个不同的突变品系与野生型正交和反交的实验结果。

组数

正交

反交

♀野生型×♂突变型a→野生型

♀突变型a×♂野生型→野生型

♀野生型×♂突变型b→野生型

♀突变型b×♂野生型→♀野生型♂突变型b

♀野生型×♂突变型c→野生型

♀突变型c×♂野生型→突变型c

试分析回答:

第①组控制果蝇突变型的基因属于______遗传;第②组控制果蝇突变型的基因属于______遗传;第③组控制果蝇突变型的基因属于______遗传。

分析:

生物性状遗传方式的判断,首先是区分生物性状遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传,方法是通过正交和反交实验来判断。如果正交和反交实验结果性状一致且无性别上的不同,则该生物性状属于细胞核遗传中常染色体遗传;如果正交和反交实验结果不一致且有性别上的不同,则该生物性状属于细胞核遗传中性染色体遗传;如果正交和反交实验结果不一致且具有母系遗传的特点,则该生物性状属于细胞质遗传。

答案:

细胞核中常染色体

细胞核中性染色体

细胞质

2.细胞核遗传方式的判断

下面以人类单基因遗传病为例来说明

(1)人类单基因遗传病的类型及主要特点:

类型

特点

实例

常染色体隐性

①一般隔代发病;②患者男性、女性相等

白化病

常染色体显性

①代代发病;②患者男性、女性相等

多指症

X染色体隐性

①一般隔代发病;②患者男性多于女性

色盲、血友病

X染色体显性

①代代发病;②患者女性多于男性

佝偻病

Y染色体遗传病

全部男性患病

外耳道多毛症

(2)遗传方式的判断方法

1.典型特征

1.1确定显隐性:隐性—父母不患病而孩子患病,即“无中生有为隐性”;

显性—父母患病孩子不患病,即“有中生无为显性”。

[例题1]分析下列遗传图解,判断患病性状的显隐性。

分析:甲、乙是“无中生有为隐性”;丙、丁是“有中生无为显性”。

答案:甲、乙中患病性状是隐性,丙、丁中患病性状是显性。

1.2确定遗传病是常染色体遗传病还是X染色体遗传病

人类单基因遗传病的判断方法:

类型

特点

常染色体隐性

无中生有,女儿患病

常染色体显性

有中生无,女儿正常

X染色体隐性

母患子必患,女患父必患

X染色体显性

父患女必患,子患母必患

Y染色体遗传病

男性患病

[例题2]分析下列遗传图解,判断患病性状的遗传方式。

分析与答案:

甲中的患病性状一定是常染色体隐性;乙中的患病性状可能是常染色体隐性,也可能是X染色体隐性;丙中的患病性状一定是常染色体显性;丁中的患病性状可能是常染色体显性,也可能是X染色体显性。

[例题3]根据下图判断:甲病的致病基因位于__________染色体上,属于__________遗传病;乙病的致病基因位于__________染色体上,属于__________遗传病。

分析:

对于多代多家庭成员组成的系谱图要认真观察、寻找典型家庭,可以直接得出,也可分步得出。观察图甲,找到第Ⅱ代3、4号家庭,属于典型家庭,“有中生无,女儿正常”,所以是常染色体显性遗传;观察乙图,不可能直接得出结论分步判断。找到第Ⅱ代3、4号家庭,“无中生有为隐性”,可能是常染色体隐性,也可能是X染色体隐性。假如是常染色体隐性,代入题中符合题意;假如是X染色体隐性代入题中,从Ⅰ1、Ⅰ2到Ⅱ2,或从Ⅱ1、Ⅱ2到Ⅲ1不符合题意。所以是常染色体隐性。

答案:

甲病的致病基因是常染色体显性遗传;乙病的致病基因是常染色体隐性。

3.没有典型性特征:

如果系谱图中不是典型家庭,则按照人类细胞核单基因遗传病的五种类型,任意假设,代入题中。若符合题意,则假设成立;若不符合题意,则假设不成立。

[例题4]分析下列遗传图解,判断遗传病的遗传方式。

甲图分析:

观察系谱图没有上述典型特征,任意假设代入题中。假如是常染色体显性遗传,则符合题意;假如是常染色体隐性遗传,则符合题意;假如是X染色体显性遗传,则符合题意;假如是X染色体隐性遗传,则符合题意。其余三请按类似方法自己分析。

答案:

甲图有四种可能方式,常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X染色体显性遗传、X染色体隐性遗传。

乙图有四种可能方式,常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X染色体显性遗传、X染色体隐性遗传。

丙图有四种可能方式,常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X染色体显性遗传、X染色体隐性遗传。

丁图有三种可能方式,常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传,X染色体隐性遗传。

基因型的推导

1.生物体基因型的推导

[例题]已知眼色基因在X染色体上,眼色基因为A、a,翅长基因在常染色体上,翅长基因为B、b。两个红眼长翅的雌、雄果蝇相互交配,后代表现型及比例如下表。

表现型

红眼长翅

红眼残翅

白眼长翅

白眼残翅

雌蝇

3

1

0

0

雄蝇

3

1

3

1

则亲本的基因型是

A.AaXBXb、AaXBY

B.BbXAXa、BbXAY

C.AaBb、AaBb

D.AABb、AaBB

分析:

由表现型推导生物基因型的方法主要有两种。

第一种方法是填空式,基本原理是隐性性状一出现其基因型一定是纯合体,显性性状一出现可能是纯合体,也可能是杂合体,即至少含有一个显性基因,另一个基因是什么,可以由子代或亲代推出。如本题中眼色基因遗传。

第二种方法是比例式,即根据遗传规律的特殊比例直接写出答案,如一对相对性状自交,后代显隐性之比为3:1,则亲本一定是杂合体;二对相对性状自交,后代之比为9:3:3:1,则亲本一定是双杂合体。如本题中翅长基因遗传,分离比为3:1,则一定是杂合体。

答案:B

2.种子、果实基因型的推导

果皮、种皮、胚、胚乳基因型推导原理见下图:

[例题1]将基因型为Aabb的玉米花粉授粉给基因型aaBb的玉米柱头上,母本植株上所结的种子,其胚乳细胞的基因型是()

A.aaabbb、AAABBB

B.AaaBBb、Aaabbb

C.AAAbbb、aaaBBB

D.aaabbb、aaaBBb

分析:

本题结合植物个体发育考查自由组合定律,要求考生熟悉种子和果实的发育,根据基因的自由组合定律,精子的基因型可能是Ab、ab;卵细胞的基因型可能是ab、aB,2个极核的基因型是aabb、aaBB,精子和极核(2个)受精发育成胚乳,所以胚乳的基因型是AaaBBb、Aaabbb、aaabbb、aaaBBb。

答案:BD

[例题2]己知西瓜红瓤(R)对黄瓤(r)为显性。第一年将黄瓤西瓜种子种下,发芽后用秋水仙素处理,得到四倍体西瓜植株,以该四倍体植株作母本,二倍体纯合红瓤西瓜为父本进行杂交,并获得三倍体植株,开花后再授以纯合红瓤二倍体西瓜的成熟花粉,所结无籽西瓜瓤的颜色和基因型分别是()

A.红瓤,RRr

B.红瓤,Rrr

C.红瓤,RRR

D.黄瓤,rrr

分析:

这道题题干较长,考核知识点也较多,解这道题的关键是按照题意一步步往下做,前一步接后一步。

答案:B

3.多倍体基因型的推导

[例题3]基因型为Aa的西瓜经秋水仙素处理后与基因型为Aa的二倍体西瓜进行杂交,所得种子中胚的基因型及理论比为()

A.AA:Aa:aa=1:2:1

B.AA:Aa:aa=1:4:1

C.AAA:AAa:Aaa:aaa=1:3:3:1

D.AAA:AAa:Aaa:aaa=1:5:5:1

分析:

水仙素使染色体加倍,基因型为Aa的西瓜经秋水仙素处理后得到四倍体,其基因型是AAaa。

四倍体AAaa产生的配子种类及比例是解这道题的关键。如下图所示,四倍体AAaa产生的配子种类及比例结果是AA:Aa:aa=1:4:1。

因此,杂交后代胚的基因型及理论如下表所示:

1/6AA

4/6Aa

1/6aa

1/2A

1/12AAA

4/12AAa

1/12Aaa

1/2a

1/12AAa

4/12Aaa

1/12aaa

答案:D

4.不遗传变异基因型的推导

[例题4]玉米中高秆(D)对矮秆(d)为显性。赤霉素是一类能促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植株增高的植物激素。将纯种矮秆玉米用赤霉素处理后长成高秆玉米,这种高秆玉米自交后代的基因型为

A.DD

B.dd

C.Dd

D.DD、Dd、dd

分析:

这是一类特殊题,其内容是考核不遗传变异。赤霉素引起茎秆伸长和植株增高并没有改变遗传物质。类似问题还有一定浓度生长素处理未受粉花蕾柱头获得无子果实、输血、用手术把单眼皮割成双眼皮等。答案:B

5.蜜蜂基因型的推导

[例题5]一雌蜂和一雄蜂作亲本交配产生F1代,在F1代雌雄个体交配产生的F2代中,雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab四种,雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb,aabb四种,则亲本的基因型是

A.aabb×AB

B.AbBb×Ab

C.AAbb×aB

D.AABB×ab

分析:

蜜蜂性状遗传是近几年的热点之一,其主要原理是:蜂王和工蜂是由受精的卵细胞发育而来,雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来,解这类题的突破口是雄蜂。

答案:A

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