一、典題剖析
考查點(diǎn)1:分離定律
例1.(2009·江蘇卷·7)下列有關(guān)孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是
A.孟德爾在豌豆開花時進(jìn)行去雄和授粉,實(shí)現(xiàn)親本的雜交
B.孟德爾研究豌豆花的構(gòu)造,但無需考慮雌蕊、雄蕊的發(fā)育程度
C.孟德爾根據(jù)親本中不同個體表現(xiàn)型來判斷親本是否純合
D.孟德爾利用了豌豆自花傳粉、閉花受粉的特性
【解析】豌豆為自花傳粉(閉花授粉),為實(shí)現(xiàn)親本雜交,應(yīng)在開花前去雄;研究花的構(gòu)造必須研究雌雄蕊的發(fā)育程度;不能根據(jù)表現(xiàn)型判斷親本的純合,對于完全顯性的性狀而言,顯性雜合子和顯性純合子表型相同。
【答案】D
【知識鏈接】依據(jù)相對性狀表現(xiàn)的不同,可分為完全顯性、不完全顯性和共顯性等三種。完全顯性時,顯性基因(大寫字母表示)決定顯性性狀,顯性雜合子和顯性純合子均表現(xiàn)出顯性性狀,隱性性狀要在隱基因(小寫字母表示)純合時才會表現(xiàn),如豌豆的高莖與矮莖;不完全顯性時,盡管決定相對性狀的基因仍然用大小寫字母來表示,但相互之間沒有明顯的顯隱性關(guān)系,雜合子的表現(xiàn)型與雙親中具有相對性狀的純合子的表現(xiàn)型均不相同,如紫茉莉花的花色,雜合子自交后代表現(xiàn)為紅花、白花和粉紅花;共顯性的相對性狀之間也沒有明顯的顯隱性關(guān)系,如ABO血型中的IA與IB之間,當(dāng)基因型為IAIB時個體的表現(xiàn)型為AB型。
例2.(2009·寧夏卷·6)已知某閉花受粉植物高莖對矮莖為顯性,紅花對白花為顯性,兩對性狀獨(dú)立遺傳。用純合的高莖紅花與矮莖白花雜交,F(xiàn)1自交,播種所有的F2,假定所有的F2植株都能成活,F(xiàn)2植株開花時,拔掉所有的白花植株,假定剩余的每株F2自交收獲的種子數(shù)量相等,且F3的表現(xiàn)性符合遺傳的基本定律。從理論上講F3中表現(xiàn)白花植株的比例為
A.1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/16
【解析】若用R與r表示紅花與白花,則F2中該對性狀的表現(xiàn)型及比例為:紅花(1/4RR、1/2Rr)、白花(1/4rr),拔掉白花植株后,各種基因型的比例為1/3RR、2/3Rr,讓其自交產(chǎn)生白花(rr)的比例為2/3×1/4=1/6。
【答案】B
【技巧】認(rèn)真審題,明確研究性狀“花的顏色”,針對拔掉F2植株中的所有白花植株后的情況進(jìn)行研究,是簡化解題程序,避免出錯的關(guān)鍵。
例3.(2009·北京卷·29)(18分)鴨蛋蛋殼的顏色主要有青色和白色兩種。金定鴨產(chǎn)青色蛋,康貝爾鴨產(chǎn)白色蛋。為研究蛋殼顏色的遺傳規(guī)律,研究者利用這兩個鴨群做了五組實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表所示。
雜交組合
第1組
第2組
第3組
第4組
第5組
康貝爾鴨♀
×金定鴨♂
金定鴨♀×
康貝爾鴨♂
第1組的
F1自交
第2組的
F1自交
第2組的F1♀×康貝爾鴨♂
后代所產(chǎn)蛋
(顏色及數(shù)目)
青色(枚)
26178
7628
2940
2730
1754
白色(枚)
109
58
1050
918
1648
請回答問題:
⑴根據(jù)第1、2、3、4組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可判斷鴨蛋殼的__色是顯性性狀。
⑵第3、4組的后代均表現(xiàn)出____現(xiàn)象,比例都接近__。
⑶第5組實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示后代產(chǎn)青色蛋的概率接近__,該雜交稱為__,用于檢驗(yàn)_______。
⑷第1、2組的少數(shù)后代產(chǎn)白色蛋,說明雙親中的__鴨群中混有雜合子。
⑸運(yùn)用___方法對上述遺傳現(xiàn)象進(jìn)行分析,可判斷鴨蛋殼顏色的遺傳符合孟德爾的____定律。
【解析】本題考查考生對基因分離定律、顯隱性判斷及其幾種交配方式等知識的掌握情況。
⑴由表中各種組合所生后代所產(chǎn)蛋中,青色顯著多于白色,說明青色是顯性。
⑵第1、2組的F1自交后,所生后代(第3、4組)在產(chǎn)蛋時均表現(xiàn)出了性狀分離的現(xiàn)象,即F2產(chǎn)出青色和白色鴨蛋,且比例接近3:1。
⑶第5組實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示后代產(chǎn)青色蛋的概率接近1/2,即青色:白色=1:1,與測交時表現(xiàn)一致,可確定此種雜交方式為測交,常用于檢驗(yàn)F1個體的基因組成,即基因型。
⑷第1、2組的少數(shù)后代產(chǎn)白色蛋,說明雙親中顯性性狀(金定鴨)的個體中混有一定數(shù)量的雜合子。
⑸根據(jù)表中各種雜交組合的后代的產(chǎn)蛋情況,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,F(xiàn)1自交后代產(chǎn)蛋比例接近3:1,F(xiàn)1與隱性個體雜交后代的產(chǎn)蛋比例接近1:1,可以確定鴨蛋殼顏色的遺傳符合孟德爾的基因分離定律。
【答案】⑴青 ⑵性狀分離 3:1 ⑶1/2 測交 F1相關(guān)的基因組成 ⑷金定 ⑸統(tǒng)計(jì)學(xué) 基因分離
【技巧點(diǎn)拔】性狀的顯隱性判斷:一是具相對性狀的純合子雜交,子一代與親本之一的性狀相同(完全顯性),該性狀為顯性,另一親本具有的性狀為隱性;二是不知道是否純合、也不能確定其為伴性遺傳時,讓多對具相對性狀的個體雜交(包括正交和反交),子代中性狀(蛋殼顏色)表現(xiàn)較多的哪種為顯性。
例4.(2009·浙江卷·31)正常小鼠體內(nèi)常染色體上的B基因編碼胱硫醚γ-裂解酶(G酶),體液中的H2S主要由G酶催化產(chǎn)生。為了研究G酶的功能,需要選育基因型為B—B—的小鼠。通過將小鼠一條常染色體上的B基因去除,培育出一只基因型為B+B—的雄性小鼠(B+表示具有B基因,B—表示去除了B基因,B+和B—不是顯隱性關(guān)系)。請回答:
⑴現(xiàn)提供正常小鼠和一只B+B—雄性小鼠,欲選育B—B—雌性小鼠。請用遺傳圖解表示選育過程(遺傳圖解中表現(xiàn)型不作要求。)
⑵B基因控制G酶的合成,其中翻譯過程在細(xì)胞質(zhì)的___上進(jìn)行,通過tRNA上的__與RNA上的堿基識別,將氨基酸轉(zhuǎn)移到肽鏈上。酶的催化反應(yīng)具有高效性,胱硫醚在G酶的催化下生成H2S的速率加快,這是因?yàn)椋撸撸撸摺?/p>
⑶右圖表示不同基因型小鼠血漿中G酶濃度和H2S濃度的關(guān)系。B—B—個體的血漿中沒有G酶而仍有少量H2S產(chǎn)生,這是因?yàn)椋撸撸撸。通過比較B+B+和B+B—個體的基因型、G酶濃度與H2S濃度之間的關(guān)系,可得出的結(jié)論____。
【解析】本題以G酶的相關(guān)性狀為話題,考查基因分離定律知識的應(yīng)用。
⑴讓正常小鼠與B+B—雄性小鼠交配產(chǎn)生足夠數(shù)量的后代,后代雌雄小鼠都會有一部分基因型為B+B—的個體,讓其自由交配,會有基因型為B+B—個體之間的交配,其子代中會產(chǎn)生基因型為B—B—的個體,選出這種基因型的個體中的雌性,即為所需。
⑵B基因控制G酶的合成,其中翻譯過程在核糖體上進(jìn)行,通過tRNA上的反密碼子與RNA上的堿基識別,將氨基酸轉(zhuǎn)移到肽鏈上。酶的催化反應(yīng)具有高效性,是因?yàn)槊改芙档突瘜W(xué)反應(yīng)的活化能。
⑶右圖表示不同基因型小鼠血漿中G酶濃 度和H2S濃度的關(guān)系。B-B-個體的血漿中沒有G酶而仍有少量H2S產(chǎn)生,這是因?yàn)檠獫{中的H2S 不僅僅由 G酶催化生成。通過比較B+B+和B+B—個體的基因型、G酶濃度與H2S濃度之間的關(guān)系,可得出的結(jié)論是基因可通過控制G酶的合成來控制H2S濃度。
【答案】⑴
⑵核糖體 反密碼子 酶降低了反應(yīng)的活化能
⑶反應(yīng)本身能進(jìn)行,酶只是改變了反應(yīng)的速度 基因越多,酶濃度越高,產(chǎn)物越多
【技巧點(diǎn)拔】盡管此題似乎不是成對的基因之間的關(guān)系,但性狀的傳遞方式與一對基因的遺傳規(guī)律相一致,因此,本題實(shí)際上是考查了基因分離定律的應(yīng)用。
考查點(diǎn)2:自由組合定律
例1.(2009·全國卷Ⅰ·5)已知小麥抗病對感病為顯性,無芒對有芒為顯性,兩對性狀獨(dú)立遺傳。用純合的抗病無芒與感病有芒雜交,F(xiàn)1自交,播種所有的F2,假定所有F2植株都能成活,在F2植株開花前,拔掉所有的有芒植株,并對剩余植株套袋。假定剩余的每株F2收獲的種子數(shù)量相等,且F3的表現(xiàn)型符合遺傳定律。從理論上講F3中表現(xiàn)感病植株的比例為
A.1/8 B.3/8 C.1/16 D.3/16
【解析】由于抗感病與無有芒之間是獨(dú)立遺傳的,對芒的有無性狀進(jìn)行選擇(拔掉有芒)時,對抗感病性狀沒有影響,因此,本題實(shí)際上就是一對性狀的連續(xù)自交問題,即F1(抗病雜合子)連續(xù)自交2代所得F3的感病性狀比例問題。由雜合子自交2代后,雜合子的比例為1/4,顯性與隱性純合子的比例相等,即可得到隱性純合子的比例為(1—1/4)×1/2=3/8。
【答案】B
【技巧點(diǎn)拔】在理解基因自由組合定律本質(zhì)的基礎(chǔ)上,巧妙轉(zhuǎn)化,使自由組合問題轉(zhuǎn)化為基因分離問題,從而實(shí)現(xiàn)化繁為簡、快速解答。
例2.(2009·上海卷·29)小麥的粒色受不連鎖的兩對基因R1和r1、R2和r2控制。R1和R2決定紅色,r1和r2決定白色,R對r不完全顯性,并有累加效應(yīng),所以麥粒的顏色隨R的增加而逐漸加深。將紅粒(R1 R1 R2R2)與白粒(r1r1r2r2)雜交得F1,F(xiàn)1自交得F2,則F2的表現(xiàn)型有
A.4種 B.5種 C.9種 D.10種
【解析】兩對基因獨(dú)立遺傳,由于麥粒顏色隨R的增加而逐漸加深,也就是顏色主要與R的多少有關(guān),F(xiàn)2個體中含有R的數(shù)量有4、3、2、1和0五種情況,對應(yīng)五種表現(xiàn)型。
【答案】B
【知識鏈接】對一對性狀而言,如果由一對基因決定時,遵循基因分離定律;如果由位于非同源染色體上的幾對基因控制時,遵循基因自由組合定律。
例3.(2009·江蘇卷·10)已知A與a、B與b、C與c3對等位基因自由組合,基因型分別為AaBbCc、AabbCc的兩個體進(jìn)行雜交。下列關(guān)于雜交后代的推測,正確的是
A.表現(xiàn)型有8種,AaBbCc個體的比例為1/16 B.表現(xiàn)型有4種,aaBbcc個體的比例為1/16
C.表現(xiàn)型有8種,Aabbcc個體的比例為1/8 D.表現(xiàn)型有8種,aaBbCc個體的比例為1/16
【解析】就3對性狀而言,每對性狀均可產(chǎn)生2種表現(xiàn)型和3種基因型(顯性純合子1/4、雜合子1/2、隱性純合子1/4),根據(jù)自由組合定律的知識可知,后代表現(xiàn)型為2×2×2=8種,AaBbCc個體的比例為1/2×1/2×1/2=1/8,Aabbcc個體的比例為1/2×1/4×1/4=1/32,aaBbCc個體的比例為1/4×1/2×1/2=1/16
【答案】D
【技巧】對于基因自由組合定律中的概率計(jì)算問題,可利用分枝法解決,即先將分別寫出每對性狀后代中的每種基因型(表現(xiàn)型)概率,再將所需基因型(表現(xiàn)型)組合在一起,并將相應(yīng)的概率相乘,即可得到相應(yīng)基因型(表現(xiàn)型)的概率。
例4.(2009·海南卷·21)填空回答下列問題:
⑴水稻雜交育種是通過品種間雜交,創(chuàng)造新變異類型而選育新品種的方法。其特點(diǎn)是將兩個純合親本的____通過雜交集中在一起,再經(jīng)過選擇和培育獲得新品種。
⑵若這兩個雜交親本各自具有期望的優(yōu)點(diǎn),則雜交后,F(xiàn)1自交能產(chǎn)生多種非親本類型,其它原因是F1在____形成配子過程中,位于____基因通過自由組合,或者位于____基因通過非姐妹染色單體交換進(jìn)行重新組合。
⑶假設(shè)雜交涉及到n對相對性狀,每對相對性狀各受一對等位基因控制,彼此間各自獨(dú)立遺傳。在完全顯性的情況下,從理論上講,F(xiàn)2表現(xiàn)型共有__種,其中純合基因型共有__種,雜合基因型共有__種。
⑷從F2代起,一般還要進(jìn)行多代自交和選擇。自交的目的是____;選擇的作用是____。
【答案】⑴優(yōu)良性狀(或優(yōu)良基因) ⑵減數(shù)分裂 非同源染色體上的非等位 同源染色體上的非等位 ⑶ ⑷獲得基因型純合的個體 保留所需的類型(其他合理答案也可)
【解析】本題考查基因自由組合定律在雜交育種中的應(yīng)用。
⑴雜交育種的原理是通過基因重組把兩個或多個優(yōu)良基因(優(yōu)良性狀)集合在一個個體身上,從而達(dá)到育種目的。
⑵F1自交能產(chǎn)生多種非親本類型,原因在于F1通過減數(shù)分裂形成配子時,非同源染色體上的非等位基因自由組合、同源染色體上的非等位基因通過非姐妹染色單體的交叉互換實(shí)現(xiàn)基因重組。
⑶完全顯性,每對等位基因有兩種表型,有n對相對性狀時,產(chǎn)生性狀類型為n個2相乘,即種。每種性狀的雜合子自交會產(chǎn)生三種基因型:顯性純合、隱性純合和雜合,純合基因型為n個2相乘,即種,雜合基因型有(總基因型數(shù)—純合基因型數(shù))。
⑷進(jìn)行多代自交的目的是獲得基因型純合的個體,選擇的作用是淘汰不合要求的類型、保留所需類型。
【知識鏈接】雜交育種的原理是基因重組;方法是先雜交,使優(yōu)良基因組合在一起,再自交,實(shí)現(xiàn)基因的純合,通過逐代選擇淘汰不合要求的個體,最終獲得所需類型;優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)優(yōu)良性狀組合,獲得多種基因型及其表現(xiàn)類型;不足是需要多代篩選,耗時較長,有時為獲得所需類型,個體數(shù)量需要較多。
例3.(2009·安徽卷·31)某種野生植物有紫花和白花兩種表現(xiàn)型,已知紫花形成的生物化學(xué)途徑是:
A和a、B和b是分別位于兩對染色體上的等位基因,A對a、B對b為顯性;蛐筒煌膬砂谆ㄖ仓觌s交,F(xiàn)1紫花:白花=1:1。若將F1紫花植株自交,所得F2植株中紫花:白花=9:7。
請回答:
⑴從紫花形成的途徑可知,紫花性狀是由__對基因控制。
⑵根據(jù)F1紫花植株自交的結(jié)果,可以推測F1紫花植株的基因型是____,其自交所得F2中,白花植株純合體的基因型是____。
⑶推測兩親本白花植株的雜交組合(基因型)是____或____;用遺傳圖解表示兩親本白花植株雜交的過程(只要求寫一組)。
……
⑷紫花形成的生物化學(xué)途徑中,若中間產(chǎn)物是紅色(形成紅花),那么基因型為AaBb的植株自交,子一代植株的表現(xiàn)型及比例為____。
⑸紫花中的紫色物質(zhì)是一種天然的優(yōu)質(zhì)色素,但由于B基因表達(dá)的酶較少,紫色物質(zhì)含量較低。設(shè)想通過基因工程技術(shù),采用重組的Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)移一段DNA進(jìn)入細(xì)胞并且整合到染色體上,以促進(jìn)B基因在花瓣細(xì)胞中的表達(dá),提高紫色物質(zhì)含量。右圖是一個已插入外源DNA片段的重組Ti質(zhì)粒載體結(jié)構(gòu)模式圖,請?zhí)畛鰳?biāo)號所示結(jié)構(gòu)的名稱:①___ ②___ ③___
【解析】本題考查基因?qū)π誀畹目刂埔约斑z傳規(guī)律的有關(guān)知識。
⑴從紫花形成的途徑可知,紫花性狀是由A與a、B與b等2對基因控制。
⑵根據(jù)F1紫花植株自交后代F2中的紫花:白花=9:7,可推測F1紫花植株的基因型為AaBb,F(xiàn)2中紫花植株的基因型是A_B_,白花植株純合體的基因型是aaBB、AAbb、aabb。
⑶依題意,可以推測F1兩親本白花植株的雜交組合(基因型)是Aabb×aaBB或AAbb×aaBb;兩親本白花植株雜交的過程遺傳圖解表示如下:
、热糁虚g產(chǎn)物是紅色(形成紅花),那么基因型為AaBb的植株自交,子一代植株的表現(xiàn)型及比例為紫花(9A_B_):紅花(3A_bb):白花(3aaB_、1aabb)=9:3:4。
⑸依題意,標(biāo)號所示結(jié)構(gòu)的名稱:①是T-DNA,②是標(biāo)記基因,③是復(fù)制原點(diǎn)
【答案】⑴兩 ⑵AaBb aaBB、Aabb、aabb ⑶Aabb×aaBB AAbb×aaBb 遺傳圖解(可寫下列任意一組)
⑷紫花:紅花:白花=9:3:4 ⑸①T-DNA ②標(biāo)記基因 ③復(fù)制原點(diǎn)
【技巧】當(dāng)某一性狀為n對基因控制,且各對基因獨(dú)立遺傳時,后代表現(xiàn)型的比例將是(3:1)n變化得到。如本題中AaBb自交,若中間產(chǎn)物為白色,則表型比例為9(A_B_):7(3A_bb、3aaB_、1aabb);若中間產(chǎn)物為紅色,則表型比例為9(A_B_):3(3A_bb):4(3aaB_、1aabb),都是9:3:3:1的變形。
例4.(2009·四川卷·31)大豆是兩性花植物。下面是大豆某些性狀的遺傳實(shí)驗(yàn):
⑴大豆子葉顏色(BB表現(xiàn)深綠;Bb表現(xiàn)淺綠;bb呈黃色,幼苗階段死亡)和花葉病的抗性(由R、r基因控制)遺傳的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表:
組合
母本
父本
F1的表現(xiàn)型及植株數(shù)
一
子葉深綠不抗病
子葉淺綠抗病
子葉深綠抗病220株;子葉淺綠抗病217株
二
子葉深綠不抗病
子葉淺綠抗病
子葉深綠抗病110株;子葉深綠不抗病109株;
子葉淺綠抗病108株;子葉淺綠不抗病113株
①組合一中父本的基因型是___,組合二中父本的基因型是___。
②用表中F1的子葉淺綠抗病植株自交,在F2的成熟植株中,表現(xiàn)型的種類有___,其比例為___。
③用子葉深綠與子葉淺綠植株雜交得F1,F(xiàn)1隨機(jī)交配得到的F2成熟群體中,B基因的基因頻率為__。
④將表中F1的子葉淺綠抗病植株的花粉培養(yǎng)成單倍體植株,再將這些植株的葉肉細(xì)胞制成不同的原生質(zhì)體。如要得到子葉深綠抗病植株,需要用基因型____的原生質(zhì)體進(jìn)行融合。
⑤請選用表中植物材料設(shè)計(jì)一個雜交育種方案,要求在最短的時間內(nèi)選育出純合的子葉深綠抗病大豆材料。
⑵有人試圖利用細(xì)菌的抗病毒基因?qū)Σ豢共〈蠖惯M(jìn)行遺傳改良,以獲得抗病大豆品種。
①構(gòu)建含外源抗病毒基因的重組DNA分子時,使用的酶有___。
②判斷轉(zhuǎn)基因大豆遺傳改良成功的標(biāo)準(zhǔn)是___,具體的檢測方法___。
⑶有人發(fā)現(xiàn)了一種受細(xì)胞質(zhì)基因控制的大豆芽黃突變體(其幼苗葉片明顯黃化,長大后與正常綠色植株無差異)。請你以該芽黃突變體和正常綠色植株為材料,用雜交實(shí)驗(yàn)的方法,驗(yàn)證芽黃性狀屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳。(要求:用遺傳圖解表示)
【答案】⑴①BbRR BbRr;②子葉深綠抗病:子葉深綠不抗。鹤尤~淺綠抗病:子葉淺綠不抗病 3:1:6:2;③80%;④BR與BR、BR與Br;⑤用組合一的父本植株自交,在子代中選出子葉深綠類型即為純合的子葉深綠抗病大豆材料。
⑵①限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶 ②培育的植株具有病毒抗性 用病毒分別感染轉(zhuǎn)基因大豆植株和不抗病植株,觀察比較植株的抗病性。
⑶P ♀芽黃突變體 × 正常綠色植株♂ P ♀正常綠色植株 × 芽黃突變體♂
↓ ↓
F1幼苗均呈芽黃(黃化) F1幼苗均呈正常綠色
【解析】本題考查基因自由組合定律在育種中的應(yīng)用及其基因工程的基礎(chǔ)知識。
⑴由表中F1的表現(xiàn)型及其植株數(shù)可知,兩對性狀均呈現(xiàn)出固定的比例,因此,都屬于細(xì)胞核遺傳,且花葉病的抗性基因?yàn)轱@性。
①組合一中的母本基因型為BBrr;由于組合二的后代中出現(xiàn)了不抗病的后代,因此,組合二中父本的抗病基因組成為雜合子,即組合二中父本的基因型為BbRr。
②分析表中數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)1中的子葉淺綠抗病植株的基因型為BbRr,其自交后代F2的成熟植株中會出現(xiàn)子葉深綠抗病(3/12BBR ):子葉深綠不抗病(1/12BBrr):子葉淺綠抗病(6/12BbR ):子葉淺綠不抗病(2/12Bbrr),其比例為3:1:6:2。
③子葉深綠(BB)與子葉淺綠(Bb)植株雜交所得F1的成熟植株基因型及其比例為1/2BB、1/2Bb,讓F1隨機(jī)交配則所得F2的基因型及其頻率為9/16BB、6/16Bb、1/16bb,但bb植株不能成熟,因此,成熟植株中B的基因頻率為(9/16+3/16)/(15/16)=4/5,即80%。
④要想通過單倍體細(xì)胞的原生質(zhì)體融合獲得子葉深綠植株,則原生質(zhì)體均必需含有B基因,若要獲得抗病植株則至少有一個原生質(zhì)體含有R基因,因此,可以有BR與BR、BR與Br兩種組合。
⑤由上面的分析可知,組合一中父本基因型為BbRR,讓其自交得到子代,子代中深綠個體即為所需,此種方法只需一年即可得到。值得注意的是:盡管單倍體育種的方法也能在一年內(nèi)獲得子葉深綠抗病的純合植株,但操作較為復(fù)雜,且題中具有RR的個體,而子葉深綠可通過性狀表現(xiàn)直接選擇,因此不宜選擇單倍體育種方法獲得。
⑵①基因工程中的工具酶包括限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶兩種;②確定改良是否成功的依據(jù)是看性狀是否正確表達(dá),即培育的植株是否具有病毒抗性,檢測方法為用病毒分別感染轉(zhuǎn)基因大豆植株和不抗病植株,觀察比較植株的抗病性。
⑶驗(yàn)證某性狀是否為細(xì)胞質(zhì)遺傳的方法是正交和反交,若子代性狀總是與母本表現(xiàn)一致,則說明該性狀為細(xì)胞質(zhì)遺傳。
【易錯警示】審題不細(xì)致,忽略題中不同基因型均可直接從子葉顏色進(jìn)行觀察,具有思維定勢,總以為單倍體育種才是能夠在最短時間內(nèi)育種的方法。
考查點(diǎn)3:性別決定與伴性遺傳
例1.(2009·廣東卷·37)雄鳥的性染色體組成是ZZ,雌鳥的性染色體組成是ZW。某種鳥羽毛的顏色由常染色體基因(A、a)和伴染色體基因(ZB、Zb)共同決定,其基因型與表現(xiàn)型的對應(yīng)關(guān)系見下表。請回答下列問題。
基因組合
A不存在,不管B存在否(aaZ_Z_或aaZ_W)
A存在,B不存在(A_ZbZb或A_ZbW)
A和B同時存在
(A_ZBZ_或A_ZBW)
羽毛顏色
白色
灰色
黑色
⑴黑鳥的基因型有__種,灰鳥的基因型有__種。
⑵基因型純合的灰雄鳥與雜合的黑雌鳥交配,子代中雄鳥的羽色是___,此鳥的羽色是___。
⑶兩只黑鳥交配,子代羽毛只有黑色和白色,則母本的基因型為___,父本的基因型為___。
⑷一只黑雄鳥與一只灰雌鳥交配,子代羽毛有黑色、灰色和白色,則母本的基因型為___,父本的基因型為___,黑色、灰色和白色子代的理論分離比為___。
【解析】本題考查遺傳規(guī)律和伴性遺傳的運(yùn)用等知識。
⑴根據(jù)表格內(nèi)容可知,黑鳥的基因型有AAZBZB、AAZBZb、AaZBZB、AaZBZb、AAZBW、AaZBW 6種,灰鳥的基因型有AAZbZb 、AaZbZb、AAZbW、AaZbW 4種。
⑵基因型純和的灰雄鳥的基因型為AAZbZb , 雜合的黑雌鳥的基因型為AaZBW,子代基因型為AA ZbW Aa ZbW AAZBZb AaZBZb 4種,雄鳥為黑色,雌鳥為灰色。
⑶根據(jù)子代的性狀只有黑或白,兩親本均含有a基因,且雌性個體中不含Zb基因,由此可確定雌性親本基因型為AaZbW,雄性親本為AaZBZB。
⑷同上,后代有三種表現(xiàn)型,則親代雄性兩對基因都雜合,基因型為AaZBZb,雌性親本基因型為子代基因型AaZBW,可推得子代的表現(xiàn)型比例為3:3:2。
【答案】⑴6 4 ⑵黑色 灰色 ⑶AaZBW AaZBZB ⑷Aa ZbW AaZBZb 3:3:2
【知識鏈接】鳥類的性別決定為ZW型,雌性性染色體組成為ZW,雄性性染色體組成為ZZ。
例2.(2009·上海卷·40)回答下列有關(guān)遺傳的問題。
⑴圖1是人類性染色體的差別部分和同源部分的模式圖。有一種遺傳病,僅由父親傳給兒子,不傳給女兒,該致病基因僅次于圖中__部分。
⑵圖2是某家庭系譜圖。
1)甲病屬于____遺傳病。
2)從理論上講,Ⅱ-2和Ⅱ-3的女兒都患乙病,兒子患乙病的幾率是1/2。由此可見,乙病屬于___遺傳病。
3)若Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一個孩子,這個孩子同時患兩種病的幾率是__。
4)設(shè)該家系所在地區(qū)的人群中,每50個正常人當(dāng)中有1個甲病基因攜帶者,Ⅱ-4與該地區(qū)一個表現(xiàn)型正常的女子結(jié)婚,則他們生育一個患甲病男孩的幾率是__。
⑶研究表明,人的ABO血型不僅由位于第9號染色體上的IA、IB、i基因決定,還與位于第19號染色體上的H、h基因有關(guān)。在人體內(nèi),前體物質(zhì)在H基因的作用下形成H物質(zhì),而hh的人不能把前體物質(zhì)轉(zhuǎn)變成H物質(zhì)。H物質(zhì)在IA基因的作用下,形成凝集原A;H物質(zhì)在IB基因的作用下形成凝集原B;而ii的人不能轉(zhuǎn)變H物質(zhì)。其原理如圖3所示。
1)根據(jù)上述原理,具有凝集原B的人應(yīng)該具有__基因和__基因。
2)某家系的系譜圖如圖4所示。Ⅱ-2的基因型為hhIBi,那么Ⅲ-2的基因型是__。
3)一對基因型為HhIAi和HhIBi的夫婦,生血型表現(xiàn)為O型血孩子的幾率是__。
【解析】本題綜合考查遺傳病及其ABO血型的相關(guān)知識。
⑴Y的差別部分指只位于Y染色體上,只能由父親傳給兒子不能傳給女兒;
⑵①由Ⅰ-1和Ⅰ-2不患甲病而Ⅱ-2患病可以推斷甲病為隱性遺傳病,Ⅱ-2是女患者但其父親不患病則致病基因應(yīng)位于常染色體上;②對于乙、-1和Ⅰ-2患病而Ⅱ1正常,應(yīng)為顯性遺傳病,再根據(jù)子代男女患病率不同可知應(yīng)為X連鎖;③根據(jù)遺傳系譜圖,Ⅱ-2基因型為aaXBXbⅡ3基因型為AaXBY(2/3)或AAXBY(1/3)(A,a代表甲病致病基因,B,b代表乙病致病基因)子代患甲病的概率為2/3×1/2=1/3,患乙病的概率為3/4,則同時患病的概率為1/3×3/4=1/4;④Ⅱ4基因型為aa,正常女子是攜帶者(Aa)的概率為1/50,子代為患病男孩的概率為1/2×1/50×1/2=1/200;
⑶①解題關(guān)鍵是仔細(xì)閱讀題中相關(guān)信息,H物質(zhì)在IB基因作用下形成凝集原B;②Ⅲ-2的表現(xiàn)型為AB型,既有凝集原A又用凝集原B,應(yīng)有H基因同時又會由Ⅱ-2繼承一h基因,則基因型為HhIAIB;③該夫婦所生孩子中O型血所對應(yīng)的基因型為HHii、Hhii、hhIAIB、hhIBi、hhii和hhIAi,幾率為7/16。
【答案】⑴Y的差別 ⑵1)常染色體隱性 2)X連鎖顯性(伴X染色體顯性) 3)1/4 4)1/200 ⑶1)H IB 2)HhIAIB 3)7/16
【技巧】弄清致病基因所在位置與染色體傳遞的關(guān)系,是準(zhǔn)確區(qū)分Y染色體非同源區(qū)段、X染色體非同源區(qū)段和X、Y染色體同源區(qū)段遺傳病的關(guān)鍵。如基因位于Y染色體非同源區(qū)段時,具有限雄的特點(diǎn);X染色體非同源區(qū)段時,會表現(xiàn)出伴X染色體遺傳的特點(diǎn)。
二、真題匯編
1.(2009·上海卷·14)用豌豆進(jìn)行遺傳試驗(yàn)時,下列操作錯誤的是
A.雜交時,須在開花前除去母本的雄蕊 B.自交時,雌蕊和雄蕊都無需除去
C.雜交時,須在開花前除去母本的雌蕊 D.人工授粉后,應(yīng)套袋
2.(2009·上海卷·4)基因型為AaBBccDD的二倍體生物,可產(chǎn)生不同基因型的配子種類數(shù)是
A.2 B.4 C.8 D.16
3.(2009·廣東理基·44)基因A、a和基因B、b分別位于不同對的同源染色體上,一個親本與aabb測交,子代基因型為AaBb和Aabb,分離比為1:l,則這個親本基因型為
A.AABb B.AaBb C.AAbb D.AaBB
4.(2009·福建卷·27)某種牧草體內(nèi)形成氰的途徑為:前體物質(zhì)→產(chǎn)氰糖苷→氰。基因A控制前體物質(zhì)生成產(chǎn)氰糖苷,基因B控制產(chǎn)氰糖苷生成氰。表現(xiàn)型與基因型之間的對應(yīng)關(guān)系如下表:
表現(xiàn)型
有氰
有產(chǎn)氰糖苷、無氰
無產(chǎn)氰苷、無氰
基因型
A_B_(A和B同時存在)
A_bb(A存在,B不存在)
aaB_或aabb(A不存在)
⑴在有氰牧草(AABB)后代中出現(xiàn)的突變型個體(AAbb)因缺乏相應(yīng)的酶而表現(xiàn)無氰性狀,如果基因b與B的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物之間只有一個密碼子的堿基序列不同,則翻譯至RNA的該點(diǎn)時發(fā)生的變化可能是:編碼的氨基酸___,或者是___。
⑵與氰形成有關(guān)的二對基因自由組合。若兩個無氰的親本雜交,F(xiàn)1均表現(xiàn)為有氰,則F1與基因型為aabb的個體雜交,子代的表現(xiàn)型及比例為____。
⑶高莖與矮莖分別由基因E、e控制。親本甲(AABBEE)和親本乙(aabbee)雜交,F(xiàn)1均表現(xiàn)為有氰、高莖。假設(shè)三對等位基因自由組合,則F2中能穩(wěn)定遺傳的無氰、高莖個體占____。
⑷以有氰、高莖與無氰、矮莖兩個能穩(wěn)定遺傳的牧草為親本,通過雜交育種,可能無法獲得既無氰也無產(chǎn)氰糖苷的高莖牧草。請以遺傳圖解簡要說明。
【答案及解析】
1.C 豌豆為雌雄同花,屬嚴(yán)格的自花授粉植物(閉花授粉),自然狀態(tài)下都是自交,孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)是人工雜交,需在開花前進(jìn)行人工去雄,為確保有效雜交,需在人工授粉前后進(jìn)行套袋處理。
2.A 對該種生物而言,只有Aa這對基因會產(chǎn)生基因型為A和a的2種不同配子,其它幾對純合,產(chǎn)生的配子基因組成相同。
3.A 就A、a基因而言,由于子代基因型均為Aa,可確定親本基因型為AA;就B、b基因而言,子代基因型為Bb和bb,可確定親本基因型為Bb。因此,親本的基因型為AABb。
4.⑴(種類)不同 合成終止(或翻譯終止);⑵有氰:無氰=1:3(或有氰:有產(chǎn)氰糖苷、無氰:無產(chǎn)氰糖苷、無氰=1:1:2);⑶3/64;⑷AABBEE×AAbbee→AABbEe(自交)→后代中沒有符合要求的aaB_E_或aabbE_的個體
【解析】本題考查基因?qū)π誀畹目刂频挠嘘P(guān)知識。⑴如果基因b與B的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物之間只有一個密碼子的堿基序列不同,則翻譯至RNA的該位點(diǎn)時發(fā)生的變化可能是:編碼的氨基酸種類不同(錯義突變),或者是合成終止(翻譯終止),或者是同義突變(氨基酸種類不變),由于性狀發(fā)生了改變,不可能是同義突變。⑵依題意,F(xiàn)1為AaBb,與aabb雜交得1AaBb,1aaBb,1Aabb,1aabb,子代的表現(xiàn)型及比例為有氰?無氰=1?3(或有氰?有產(chǎn)氰糖苷、無氰?無產(chǎn)氰糖苷、無氰=1?1?2)。⑶親本甲(AABBEE)和親本乙(aabbee)雜交,F(xiàn)1 為AaBbEe,則F2中能穩(wěn)定遺傳的無氰、高莖個體為AAbbEE、aaBBEE、aabbEE,占1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4=3/64。⑷以有氰、高莖(AABBEE)與無氰、矮莖(AAbbee)兩個能穩(wěn)定遺傳的牧草為親本雜交,即AABBEE×AAbbee→AABbEe(自交)→后代中沒有符合要求的aaB_E_或aabbE_的個體,無法獲得既無氰也無產(chǎn)氰糖苷的高莖牧草。
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