高中生物-減數分裂與遺傳定律

減數分裂與遺傳定律

【知識框架】

【高頻考點彙編】

考點一、減數分裂與有絲分裂中的相關數量變化比較

特殊之處：

⑴染色體數：減Ⅰ結束時減半；減Ⅱ後期加倍、末期減半。

⑵染色單體數：減Ⅰ全過程均有，減Ⅱ前期和中期為減Ⅰ的一半。

⑶DNA含量：減Ⅰ結束和減Ⅱ結束分別減半。

技巧方法：根據減數分裂各個時期的染色體變化規律，關注減數分裂中染色體數、染色單體數和DNA含量變化的特別之處，針對性解答減數分裂中的數量變化問題。

考點二、自交與自由交配後代基因型比例的變化

自由交配與自交的不同：自交是指雌雄同體的生物同一個體上雌雄配子結合(自體受精),在植物方面,指自花傳粉和雌雄異花的同株傳粉；而自由交配是指一個群體中的雄性和雌性個體隨機交配的方式。

（1）Aa自交後,純合子與雜合子所占比例的計算，雜合子、純合子所占比例可用曲線表示如下：

（2）Aa自交的顯性後代再自由交配（隨機交配）有四種組合方式：

♂1/3AA ×♀1/3 AA →1/3× 1/3(AA×AA) →1/9AA顯性

♂1/3AA ×♀2/3 Aa →1/3× 2/3(AA×Aa) →2/9（1/2AA、1/2Aa）顯性

♂2/3Aa ×♀1/3 AA →2/3× 1/3(Aa×AA) →2/9（1/2AA、1/2Aa）顯性

♂2/3Aa ×♀2/3 Aa →2/3× 2/3(Aa×Aa) →4/9（1/4AA、2/4Aa、1/4aa）顯性與隱性

後代中顯性所占比例為：1/9+2/9+2/9+4/9×3/4=8/9

例1：現有純種大穗不抗病的小麥與純種小穗抗病的小麥品種進行雜交（控制穗大、穗小和不抗病、抗病分別用D、d和T、t表示，並且兩對基因位非同源染色體上）F1全是大穗不抗病，讓F1自交後F2，在F2中選擇大穗抗病品種讓其自由交配，問後代的表現型及比例？

例2：（14分）果蠅卷翅基因A是2號染色體（常染色體）上的一個顯性突變基因，其等位基因a控制野生型翅型。

（1）雜合卷翅果蠅的體細胞中2號染色體上DNA鹼基排列順序 （相同/不相同），位於該對染色體上決定不同性狀基因的傳遞 （遵循/不遵循）基因自由組合定律。

（2）卷翅基因A純合時致死，推測在隨機交配的果蠅群體中，卷翅基因的頻率會逐代 。

（3）研究者發現2號染色體上的另一純合致死基因B，從而得到「平衡致死系」果蠅，其基因與染色體關係如下圖。

該品系的雌雄果蠅互交（不考慮交叉互換和基因突變），其子代中雜合子的概率是 ；子代與親代相比，子代A基因的頻率 （上升/下降/不變）。

（4）欲利用 「平衡致死系」果蠅來檢測野生型果蠅的一條2號染色體上是否出現決定新性狀的隱性突變基因，可做下列雜交實驗（不考慮雜交過程中的交叉互換及新的基因突變）：

若F2代的表現型及比例為 ，說明待檢野生型果蠅的2號染色體上沒有決定新性狀的隱性突變基因。

若F2代的表現型及比例為 ，說明待檢野生型果蠅的2號染色體上有決定新性狀的隱性突變基因。

答案（14分）

（1）不相同 不遵循

（2）下降

（3）100% 不變

（4）卷翅∶野生=2∶1 卷翅∶野生∶新性狀=8∶3∶1

考點三、性狀的顯隱性及純合子、雜合子的判斷

（1）相對性狀中顯隱性判斷

方法1：雜交的方式。A×B後代只表現一個親本性狀,則出現的即為顯性性狀,未出現的即為隱性性狀 (A、B為一對相對性狀)。歸納一句話:親2子1,即親代兩個性狀,子代一個性狀,即可確定顯隱性關係。

方法2：自交的方式。A和B分別自交,若能發生性狀分離的親本性狀一定為顯性；不能發生性狀分離的無法確定，可為隱性純合子也可為顯性純合子。歸納一句話：親1子2,即親代一個性狀,子代兩個性狀, 發生性狀分離,即可確定顯隱性關係。

方法3:先自交後雜交的方式。具有相對性狀的兩親本先自交,若後代都不發生性狀分離,則可以確定兩親本都是純合子,然後再將兩親本進行雜交,子代出現的那個親本性狀即為顯性性狀,未出現的則為隱性性狀。

方法4：先雜交後自交的方式。具相對性狀的兩親本先雜交,若後代出現兩個親本的性狀,比例為1∶1,則可以確定親本中顯性性狀的個體是雜合子,然後再將兩親本分別進行自交,子代發生性狀分離的那個親本性狀即為顯性性狀,另一性狀則為隱性性狀。

總結：牢記以下規律:親2子1或親1子2可確定顯隱性關係,但親1子1或親2子2則不能直接確定,可通過判斷是純合子還是雜合子,再作進一步確定。

（2）顯性純合子、雜合子的判斷

方法1:自交的方式。讓某顯性性狀的個體進行自交,若後代能發生性狀分離，則親本一定為雜合子;若後代無性狀分離,則可能為純合子。此法是最簡便的方法,但只適合於植物,不適合於動物。

方法2：測交的方式。讓待測個體與隱性類型測交, 若後代出現隱性類型,則一定為雜合子:若後代只有顯性性狀個體,則可能為純合子。待測對象若為生育後代少的雄性動物,注意應 與多個隱性雌性個體交配，以使後代產生更多的個體,使結果更有說服力。

方法3：花粉鑑定法。原理：花粉中所含的直鏈澱粉和支鏈澱粉,可通過遇碘後分別變為藍黑色和橙紅色的測試法進行鑑定,並可藉助於顯微鏡進行觀察。若親本產生兩種顏色的花粉並且數量基本相等,則親本為雜合子；若親本只產生一種類型的花粉,則親本為純合子。 此法只適合於產生支鏈和直鏈澱粉的植物且需要藉助染色和顯微鏡進行觀察。

方法4：用花葯離體培養形成單倍體植株，並用秋水仙素處理加倍後獲得的植株進行鑑定。觀察植株性狀,若有兩種類型,則親本能產生兩種類型的花粉,即為雜合子；若只得到一種類型的植株,則說明親本只能產生一種類型的花粉,即為純合子。此法只能適合於植物。

考點四、單基因遺傳現象的變式

（1）不完全顯性

AA與Aa的表現型不一樣，3：1的性狀分離比變為1：2：1。

（2）致死基因

致死基因的作用可以發生在生物體不同的發育階段，在配子期致死的，稱配子致死，在胚胎期或成體階段致死的，稱合子致死。基因的致死效應往往與個體所處的環境有關，某些基因幾乎在任何環境都是致死的，而有些基因在某一環境中致死，可是在另一環境中具有正常的生活力。在完全顯性條件下，AA致死，顯隱性比例為2：1；Aa致死，顯隱性比例為1：1；aa致死，全部表現為顯性。

例：女婁菜是雌雄異株XY型性別決定的被子植物。女婁菜的寬葉（XB）對窄葉（Xb）是顯性。實驗研究中發現，窄葉型含Xb的花粉粒死亡。

（1）如果要證明含Xb的花粉粒死亡，而且子代的表現型都是寬葉型，你將選擇基因型為————的兩個親本進行雜交，。

（2）如果要使子代的寬葉和窄葉的分離比為3:1，你應選擇基因型為————的兩個親本進行雜交。

（3）既然窄葉型含Xb的花粉粒要死亡，那麼在雌性植株中一般不會出現窄葉型個體。請利用所學的生物學知識，簡述一種可較快獲得窄葉型雌性植株的育種方法。
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答案（1）XBXB×XbY （2）XBXb×XBY

（3）單倍體育種：將寬葉型雌性植株的卵細胞提取出來進行離體培養得到單倍體植株，從中選出窄葉型植株再用秋水仙素溶液處理誘導染色體數目加倍，可得到穩定遺傳的的窄葉型的雌性植株。（也可採用植物細胞工程育種的方法。）

（3）復等位現象

在群體中位於某同源染色體同一位置上的兩個以上、決定同一性狀的基因稱為等位基因，如控制ABO血型的基因。任何一個二倍體個體只存在復等位基中的二個不同的等位基因。假設某同源染色體同一位置上有n個基因，組成的基因型有Cn1+Cn2種。

例：噴瓜有雄株、雌株和兩性植株，G基因決定雄株，g基因決定兩性植株，g-基因決定雌株。G對g、g-是顯性，g對g-是顯性，如：Gg是雄株，gg-是兩性植株，g-g-是雌株。下列分析正確的是( )

A．Gg和Gg-能雜交並產生雄株

B．一株兩性植株的噴瓜最多可產生三種配子

C．兩性植株自交不可能產生雌株

D．兩性植株群體內隨機交配，產生的後代中，純合子比例高於雜合子

解析：本題考查的是有關孟德爾遺傳定律的相關內容，屬於考綱C等級要求。Gg和Gg-都是雄株不能雜交；兩性植株只有2種基因型gg和gg-，一個植株最多就產生2種配子；兩性植株自交可以產生雌株，例如gg-自交可以產生g-g-就是雌株；兩性植株隨機雜交，純合子比例高於雜合子，gg自交後代全是純合子，gg-自交後代一半純合，一半雜合，而gg與gg-雜交也是一半純合一半雜合，所以純合子比例高。

答案：D

考點五、孟德爾兩對相對性狀雜交實驗的規律分析

1.實驗分析

F2

2.相關結論

(1)F2中黃∶綠=3∶1,圓∶皺=3∶1,都符合基因的分離定律。

(2)F2中共有16種組合,9種基因型,4種表現型。

(3)兩對相對性狀由兩對等位基因控制,分別位於兩對同源染色體上。

(4)純合子（1/16YYRR+1/16YYrr+1/16yyRR+1/16yyrr）共占4/16。雜合子占（1-4/16=12/16），其中雙雜合個體(YyRr)占4/16。單雜合個體(YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr)各占2/16，共占8/16。

(5)YYRR基因型個體在F2的比例為1/16,在黃色圓粒豌豆中的比例為1/9,注意範圍不同。黃圓中雜合子占8/9,綠圓中雜合子占2/3。

(6)重組類型：指與親本不同的表現型。

①P：YYRR×yyrr→F1自交得F2中重組性狀類型為單顯性,占6/16.

②P：YYrr×yyRR→F1自交得 F2中重組性狀類型為雙顯性和雙隱性,共占10/16.

例：現有4個純合南瓜品種，其中2個品種的果形表現為圓形（圓甲和圓乙），1個表現為扁盤形（扁盤），1個表現為長形（長）。用這4個南瓜品種做了3個實驗，結果如下

實驗1：圓甲×圓乙，F1為扁盤，F2中扁盤：圓：長=9：6：1

實驗2：扁盤×長，F1為扁盤，F2中扁盤：圓：長=9：6：1

實驗3：用長形品種植株的花粉分別對上述雜交組合的F1植株授粉，其後代中扁盤：圓：長均等於1：2：1。綜合上述實驗結果，請回答：

（1）南瓜果形的遺傳受___ 對等位基因控制，且遵循___ 定律。

（2）若果形由一對等位基因控制用A、a表示，若由兩對等位基因控制用A、a和B、b表示，以此類推，則圓形的基因型應為___ ，扁盤的基因型為____ ，長形的基因型應為____ 。

（3）為了驗證（1）中的結論，可用長形品種植株的花粉對實驗1得到的F2植株授粉，單株收穫F2中扁盤果實的種子，每株的所有種子單獨種植在一起可得到一個株系。觀察多個這樣的株系，則所有株系中，理論上有1/9的株系F3果形均表現為扁盤，有___的株系F3果形的表現型及其數量比為扁盤：圓=1：1，有___的株系F3果形的表現型及其數量比為_____。

解析：本題以實驗為信息載體，綜合孟德爾基因的自由組合定律，屬於考綱綜合運用層次。解題的關鍵是清楚基因的自由組合定律中9：6：1比例的原因。⑴如果是1對基因控制，不完全顯性的情況，F1 為雜合子自交 F2的分離比也只為1：2：1，但實驗1和實驗2中F2的分離比為 9 ：6 ：1，可以看出南瓜果形的遺傳是受2對等位基因控制，且遵循基因的自由組合定律。

⑵有孟德爾基因的自由組合定律知F2中四種表現型的基因型及比例A＿B＿：aaB＿：A＿bb：aabb=9：3：3：1。但實驗1和實驗2的F2的表現型分離比為9：6：1可推測出，扁盤形同時由兩個顯性基因控制，為A＿B＿；圓形只有一個顯性基因控制，為A＿bb和aaB＿；長形沒有顯性基因控制，為aabb。

⑶F2扁盤植株（A＿B＿）共有4種基因型，其比例為：1/9AABB、2/9AABb、2/9AaBB和4/9AaBb，與長形品種（aabb）測交後代分離比分別為：

1/9A＿B＿，知1/9的株系F3果形均表現為扁盤；

2/9(1/2A＿B＿：1/2A＿bb)與 2/9（1/2A＿B＿：1/2aaB＿），知4/9的株系F3果形的表現型及其數量比為扁盤：圓=1：1；

4/9(1/4A＿B＿：1/4Aabb：1/4aaBb：1/4aabb) ，知4/9的株系F3果形的表現型及其數量比為扁盤：圓:長=1：2：1。
答案：（1）兩 自由組合 （2）A_bb和aaB_ A_B_ aabb

（3）4/9 4/9 扁盤：圓：長=1：2：1

考點六、乘法法則的熟練運用

(1)原理：分離定律是自由組合定律的基礎。

(2)思路：首先將自由組合定律問題轉化為若干個分離定律問題。

在獨立遺傳的情況下,有幾對基因就可分解為幾個分離定律問題,如AaBb×Aabb可分解為如下兩個分離定律：Aa×Aa;Bb×bb。

(3)題型

①配子類型的問題

示例 AaBbCc產生的配子種類數

②配子間結合方式問題

示例 AaBbCc與AaBbCC雜交過程中,配子間的結合方式有多少種？

先求AaBbCc、AaBbCC各自產生多少種配子。

AaBbCc→8種配子、AaBbCC→4種配子。

再求兩親本配子間的結合方式。由於兩性配子間的結合是隨機的,因而AaBbCc與AaBbCC配子之間有8×4=32種結合方式。

③基因型類型的問題

示例 AaBbCc與AaBBCc雜交,求其後代的基因型數

先分解為三個分離定律：

Aa×Aa→後代有3種基因型(1AA∶2Aa∶1aa)

Bb×BB→後代有2種基因型(1BB∶1Bb)

Cc×Cc→後代有3種基因型(1CC∶2Cc∶1cc)

因而AaBbCc×AaBBCc,後代中有3×2×3=18種基因型。

④表現型類型的問題

示例 AaBbCc×AabbCc，其雜交後代可能的表現型數

可分解為三個分離定律：

Aa×Aa→後代有2種表現型

Bb×bb→後代有2種表現型

Cc×Cc→後代有2種表現型

所以AaBbCc×AabbCc，後代中有2×2×2=8種表現型。

⑤子代基因型、表現型的比例

示例 求ddEeFF與DdEeff雜交後代中基因型和表現型比例

分析：將ddEeFF×DdEeff分解：

dd×Dd後代：基因型比1∶1,表現型比1∶1；

Ee×Ee後代：基因型比1∶2∶1,表現型比3∶1；

FF×ff後代：基因型1種,表現型1種。

所以,後代中基因型比為：(1∶1)×(1∶2∶1)×1=1∶2∶1∶1∶2∶1；

表現型比為：(1∶1)×(3∶1)×1=3∶1∶3∶1。

⑥計算概率

示例 基因型為AaBb的個體(兩對基因獨立遺傳)自交,子代基因型為AaBB的概率為多少？

分析：將AaBb自交分解為Aa自交和Bb自交，則Aa自交→1/2Aa,Bb自交→1/4BB。故子代基因型為AaBB的概率為1/2Aa×1/4BB=1/8AaBB。

考點七 n對等位基因(完全顯性）分別位於n對同源染色體上的遺傳規律如下表：

考點八 自由組合定律異常情況

1.正常情況

(1)AaBb自交→雙顯∶一顯一隱∶一隱一顯∶雙隱=9∶3∶3∶1

(2)測交：AaBb×aabb→雙顯∶一顯一隱∶一隱一顯∶雙隱=1∶1∶1∶1

2.異常情況

例1：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，並有累加效應，所以麥粒的顏色隨R的增加而逐漸加深。將紅粒(R1R1R2R2)與白粒(r1r1r2r2)雜交得F1，F1自交得F2，則F2的表現型有 ( )

A.4種 B.5種 C.9種 D.10種

解析 ：本題的關鍵是「麥粒的顏色隨R的增加而逐漸加深」，也就是顏色主要與R的多少有關，F2中的R有4、3、2、1和0五種情況，對應有五種表現型。

答案 B

例2：某農業研究所將蘇雲金芽孢桿菌的抗蟲基因(Bt基因)導入棉花，篩選出Bt基因成功整合到染色體上的抗蟲植株（假定Bt基因都能正常表達），某些抗蟲植株體細胞含兩個Bt基因。某中學生物興趣小組以這兩個Bt基因在染色體上的整合位點為課題進行了實驗探究。

（1）課題假設：該生物興趣小組的成員認為這兩個基因在染色體上的整合情況存在三種類型，請你寫出這三種可能的情況並用圖示標出（用豎線表示染色體，黑點表示Bt基因的整合位點）。

① ___________________________；

② ___________________________；

③ ___________________________。

(2) 請寫出他們應採取的實驗方法：___________________________ 。

（3）實驗可能的結果及相應的結論：

①___________________________ ；

②___________________________ ；

③___________________________ 。

【答案】（1）①在一對同源染色體上；②在同一條染色體上；③在兩條非同源染色體上。如圖：

（2）讓該抗蟲植株自交（或讓該抗蟲植株與非抗蟲植株雜交）

（3）①如果後代全為抗蟲植株，說明這兩個抗蟲基因在一對同源染色體上；

②如果後代既有抗蟲植株，又有非抗蟲植株，且比例接近3：1（或1：1），說明這兩個抗蟲基因在同一條染色體上；

③如果後代既有抗蟲植株，又有非抗蟲植株，且比例接近15：1（或3：1），說明這兩個抗蟲基因在兩條非同源染色體上。

考點九、伴性遺傳

1.概念：有些性狀的遺傳常常與性別相關聯，這種現象就是伴性遺傳。

2.特點：交叉遺傳。

3.與遺傳定律的關係（1）伴性遺傳是基因分離定律的特例(X或Y的非同源區段無等位基因)。（2）在既有性染色體又有常染色體上的基因控制的兩對以上相對性狀的遺傳現象時，按照基因自由組合定律遺傳。

4.常染色體遺傳與伴性遺傳的區別：常染色體遺傳正反交結果一致，伴性遺傳正反交結果不一致，但又不同於細胞質遺傳。

5.關於後代中出現患病男孩和女孩的機率問題

（1）常染色體上的基因控制的遺傳病：性別在前，病名在後，推測出雙親基因型後可直接作圖解；病名在前，性別在後，求出患病孩子的機率後乘以1/2。

（2）性染色體上的基因控制的遺傳病：病名在前，性別在後，推測出雙親基因型後可直接作圖解；性別在前，病名在後，只從圖解的相應性別中去找患者的機率。

自由組合定律的解題方法

1．用分離定律來解決多對相對性狀的自由組合問題

在自由組合定律中，兩對或多對相對性狀在雜交後代中同時出現的概率是它們每一性狀出現的概率的乘積（乘法定理）。在獨立遺傳的情況下，有幾對基因就可分解為幾個分離定律。

（1）配子類型的問題

例：某生物雄性個體的基因型為AaBbcc，這三對基因為獨立遺傳，則它產生的精子的種類有：

（2）基因型類型的問題

例：AaBbCc與AaBBCc雜交，其後代有多少種基因型？

先將問題分解為分離定律問題：

Aa×Aa → 後代有3種基因型（1AA∶2Aa∶1aa）；

Bb×BB → 後代有2種基因型（1BB∶1Bb）；

Cc×Cc → 後代有3種基因型（1CC∶2Cc∶1cc）。

因而AaBbCc與AaBBCc雜交，其後代有3×2×3＝18種基因型。

（3）表現型類型的問題

例：AaBbCc與AabbCc雜交，其後代有多少種表現型？

先將問題分解為分離定律問題：

Aa×Aa →後代有2種表現型；

Bb×bb →後代有2種表現型；

Cc×Cc →後代有2種表現型。

因而AaBbCc與AabbCc雜交，其後代有2×2×2＝8種表現型。

2．用棋盤法來推導子代的基因型和表現型（AaBb×AaBb）

分析：

1. 準確寫出雌雄配子的類型是關鍵，按一定的順序排列，子代在表中的排列很有規律。
2. 表中兩條對角線，一條是四種不同表現型的純合子，一條是雙顯的雙雜合子。

3．用比率來推導子代的基因型和表現型（AaBb×AaBb）

分析：①Aa×Aa後代的基因型及比例：AA：Aa：aa=1：2：1，個體中純合子各為1/4，雜合子為1/2。

②後代基因型AaBb所占比例：2/4×2/4=4/16；AAbb所占比例：1/4×1/4=1/16；AaBB所占比例：2/4×1/4=2/16；

4．用分枝法來推導子代的基因型和表現型（AaBb×Aabb）

Aa×Aa後代的基因型及比例：AA：Aa：aa=1：2：1，表現型用一個起決定作用的基因符號表示：A：a=3：1；Bb×bb後代的基因型及比例：Bb：bb=1：1，表現型比是B：b=1：1。

（5）用後代性狀分離比法來推導親代的基因型和表現型

①AaBb×AaBb=9：3：3：1；

②AaBb×aabb=1：1：1：1；Aabb×aaBb=1：1：1：1；

③AaBb×aaBb=3：1：3：1；AaBb×Aabb=3：3：1：1。

例：自然界中，多數動物的性別決定屬於XY型，而雞屬於ZW型（雄：ZZ，雌：ZW）。雞具有一些易觀察的性狀，且不同相對性狀之間的差別明顯，易於分辨，因此常作為遺傳研究的實驗材料。下面是一組關於雞的某些性狀的遺傳研究，請分析回答：

（1）雞冠的形狀是由位於不同對的常染色體上的兩對等位基因P、p和R、r決定，有四種類型，胡桃冠（P_R_）、豌豆冠（P_rr）、玫瑰冠（pp R_）和單冠（pprr）。

①兩親本雜交，子代雞冠有四種形狀，比例為3:3:1:1，且非玫瑰冠雞占5/8，則兩親本的基因型是____ 。

②讓純合豌豆冠雞和玫瑰冠雞雜交，子一代的雌雄個體自由交配，F2代與親本雞冠形狀不同的個體中，雜合體占的比例為_____ 。

③某養雞戶的雞群中沒有玫瑰冠個體，而另外三種雞冠雌雄個體都有，欲通過一代雜交獲得儘可能多的玫瑰冠雞，最好選擇基因型為_______ 的兩種親本雜交。

（2）雞的羽毛有蘆花和非蘆花兩種，由另一對染色體上的一對等位基因控制，蘆花（B）對非蘆花（b）是顯性。蘆花雞羽毛在雛雞階段的絨羽為黑色且頭頂有黃色斑點。

①若欲確定B、b基因的位置，可選擇純合的蘆花雌雞和非蘆花雄雞雜交，若F1代表現型為 ___________，則可以肯定B、b基因位於Z染色體的非同源區段（即W染色體上沒有與之等位的基因）上。

②將純合的蘆花雌雞和非蘆花雄雞雜交，若F1代全為蘆花雞，則B、b基因可能位於常染色體上或Z、W染色體的同源區段。若欲再通過一代雜交作進一步的判斷，其方法之一是讓F1代的雌雄個體自由交配。

如果F2代的表現型為__________ ，則可以肯定B、b基因位於Z、W染色體的同源區段上。

如果F2代的表現型為__________ ，則可以肯定B、b基因位於常染色體上。

（3）假設實驗已確定B、b基因位於Z染色體的非同源區段上。現有一蛋用雞養殖場為了降低飼養成本，提高經濟效益，在他們擴大養殖規模時，請你告訴他們—種親本配種的方法及篩選的措施，以實現他們的願望。

親本的基因型：________ 。

篩選措施：__________________ 。

答案（1）①PpRr×ppRr ②4/5 ③PpRR×pprr

（2） ①雄雞全為蘆花，雌雞全為非蘆花 ②雌雞全為蘆花，雄雞有蘆花與非蘆花兩種 雌雞和雄雞均有蘆花與非蘆花兩種

（3） ZBW×ZbZb 在雛雞階段淘汰絨羽為黑色且頭頂有黃色斑點的個體．其餘個體全部保留飼養

伴性遺傳典型例題詳解

本文結合典型試題，就伴性遺傳部分考點進行詳細分析，以期望幫助同學們在理解該部分基礎知識的同時，提高解題能力。

例1 已知人類某種病的致病基因在X染色體上，一對正常的夫婦生了一個患病的孩子，由此可知

A.該病孩的祖父母一定是正常的 B.該病孩的母親是致病基因的攜帶者

C.該病孩可能是女孩 D.這對夫婦再生一個病孩的概率是1/2

【思路導引】伴X隱性遺傳在女性中有攜帶者；在男性中沒有攜帶者，要麼完全正常、要麼是患者。致病基因在X染色體上，一對正常的夫婦生了一個患病的孩子，可推出致病基因為隱性基因，母親是攜帶者，患病孩子一定是男孩。

【解析】由題目信息知為X上隱性遺傳病，親代基因型為XBXb、XBY，XBY的個體其母親肯定正常但父親不能確定，A錯誤。該病孩的母親為XBXb，是致病基因的攜帶者，B正確。該病孩若女孩的話，則其父親患病，與題目不符，C錯誤。這對夫婦再生一個病孩的概率是1/4。

【答案】B

【點評】本題考查對人類遺傳病進行親子代表現型與患病率的分析，能力要求屬於考綱規定的信息提取、分析推理與計算層次。

【易錯分析】不能由已知條件推出該病為X上的隱性遺傳病，而導致後面系列推理判斷錯誤。

例2科學家對X、Y兩條染色體進行研究發現，兩條染色體既有同源區又有非同源區，（如圖所示）。

假如該植物葉片的斑點性狀受基因（B或b）控制，如果該基因位於非同源區段Ⅲ上，_______（雄性、雌性或全部）個體的葉片上將會出現斑點。如果該基因位於同源區段Ⅱ上，且由隱性基因控制，則該性狀的遺傳與性別___ ___（有關、無關）。如果該基因位於同源區段Ⅱ上，且由顯性基因控制，則該性狀的遺傳與性別____ __（有關、無關），請舉例說明__________________________________________________。

【思路導引】在同源區段中，X和Y染色體都有等位基因，在遺傳上與基因的分離定律一樣，X與Y的分離的同時，等位基因也分離。在非同源區段中，基因可能只存在於X或Y上，如只在Y上，則遺傳為伴Y遺傳—限雄遺傳。如只在X染色體上，則伴X遺傳。

【答案】雄 有關 有關 母本為XbXb，父本為XbYB ，則後代雄性個體為XbYB，全部表現為顯性性狀；後代雌性個體為為XbXb，全部表現為隱性性狀。

【點評】本題考查X、Y染色體上的基因控制的性狀的遺傳規律。屬於對考綱中分析推理判斷層次的考查。

【易錯分析】誤認為X、Y同源區段基因控制的性狀的遺傳與常染色體上基因控制的性狀的遺傳規律完全相同是做錯該題的主要原因。注意Y染色體上的基因只能來自自己的父親，並只能傳給自己的兒子。

變式訓練 伴性遺傳是由於異型性染色體之間存在「非同源區段」與「同源區段」（如圖所示）如果控制體色（灰色和黃色是1對相對性狀）基因位於果蠅的X、Y染色體上同源區段，則種群中控制體色的基因型有多少種（ ）

A.3 B．5 C．7 D. 8

答案：C

解析：在同源區段中，X和Y染色體都有等位基因，在非同源區段中，基因可能只存在於X或Y上。雌果蠅有XAXA、XAXa、XaXa3種，雄果蠅有XAYA、XAYa、XaYA、xaYa4種。

探究基因在染色體上的位置的實驗設計總結

對遺傳學實驗設計進行專題複習，對遺傳實驗題目進行歸類講解，使學生知道一般的解題方法；不僅要對課本中一些經典實驗如孟德爾雜交的實驗方法進行剖析：如親本的選擇、母本的處理，分析雜交、測交、自交、正反交的原理、結果和規律，還要學會運用假設——演繹法解決實際問題，並應用到實驗分析和設計中去。

如探究控制某性狀有關的基因是在常染色體還是X染色體上的實驗設計可有以下幾種方法：

方法一：①實驗設計：隱性的雌性×顯性的純合雄性，顯性的純合雌性×隱性的雄性。

②結果預測及結論：

A.若兩組雜交結果相同，則該基因位於細胞核內的常染色體上。

正交：♀aa×♂AA→Aa

反交：♀AA×♂aa→Aa

B.若兩組雜交結果不同，且子代性狀的表現與性別有關，則該基因位於細胞核內的X染色體上。

正交：♀XaXa×♂XAY→XAXa、 XaY

反交：♀XAXA×♂XaY→XAXa 、XAY

方法二：①實驗設計：隱性的雌性×顯性的雄性。（使用條件：知道顯隱性關係時）

②結果預測及結論：

A.若子代中的雄性個體全為隱性性狀，雌性個體全為顯性性狀，則基因位於X染色體上。

♀XaXa×♂XAY→XAXa、 XaY

B.若子代中的雌雄個體中既有顯性性狀又有隱性性狀且各占1/2，則基因位於常染色體上。

♀aa×♂Aa→Aa、aa

方法三：①實驗設計：選多組顯性的雌性×顯性的雄性。（使用條件:知道顯隱性關係且顯隱性基因的基因頻率相等）

②結果預測及給論：

A.若子代中的隱性性狀只出現在雄性中，則基因位於X染色體上。

♀XAXA×♂XAY→XAXA 、XAY

♀XAXa×♂XAY→ XAXA、XAXa 、XAY、XaY

B.若子代中的隱性性狀同時出現在雌性與雄性中，則基因位於常染色體上。

♀AA×♂AA→AA

♀AA×♂Aa→AA、Aa

♀Aa×♂Aa→AA、Aa、aa

♀Aa×♂AA→AA、Aa

「男孩患病」和「患病男孩」的概率計算

在教學過程中我們發現「男孩患病」和「患病男孩」是一對學生不容易區分開來的概念；而這組概念在遺傳概率計算題中經常出現。本文結合教學中的體會對這個問題進行分析。

1.規律總結：

（1）常染色體遺傳中，後代「男孩患病」和「患病男孩」的概率

①男孩患病：常染色體遺傳與性別無關，男女性及整個人群中的發生概率約相等，故計算時不必考慮性別，所得群體發病概率即為男孩患病的概率。 如下圖：

P AaXX×AaXY

↓ 則F1為aaXY 的可能性為1／4×1=1／4

F1 XY

②患病男孩：這種情況下得首先計算群體發病概率；再計算患病者中男孩占總患病者的比例，因為患者中也是男女各半，所以只要將群體發病概率乘1/2就是患病男孩的概率。

P AaXX×AaXY

↓ 則F1為aaXY 的可能性為1／4×1/2=1／8

F1 ？

（2）伴性染色體遺傳中，後代「男孩患病」和「患病男孩」的概率

①男孩患病：如下

P XBXb × XBY X-Y 已確定為男孩，則其為XBY和XbY的可能

↓ 性各為1/2；因此出現XbY（男孩患病）的概

F1 X-Y 率是1/2。

②患病男孩：如下

P XBXb × XBY 在F1性別不確定時，其為XbY（患病男孩）

↓ 的可能性為1/4；因此出現XbY（男孩患病）

F1 ？ 的概率是1/4。

由上述情況可見，「男孩患病」和「患病男孩」的概率問題若是在伴性遺傳中考慮，因為患病與否已與性別相聯繫，因此不必象常染色體遺傳一樣在考慮完患病與否後再考慮性別，這是兩種情況下要特別注意的地方。

2.典型例題分析：

例1已知人的紅綠色盲屬X染色體隱性遺傳，先天性耳聾是常染色體隱性遺傳（D對d完全顯性）。下圖中Ⅱ2 為色覺正常的耳聾患者，Ⅱ5為聽覺正常的色盲患者。Ⅱ4(不攜帶d基因)和Ⅱ3婚後生下一個男孩，這個男孩患耳聾、色盲、既耳聾又色盲的可能性分別是

A．0 、1/4、0 B．0、1/4、1/4 C．0、1/8、0 D．1/2、1/4、1/8

解析：設色盲基因為b，依題意，Ⅱ5為聽覺正常的色盲患者，則他的色盲基因來自他的母親，母親基因型為XBXb，又因為Ⅱ4不攜帶d基因，則她的基因型為1/2DD XBXB和1/2 DD XBXb，Ⅱ3的基因型為DdXBY, Ⅱ4和Ⅱ3婚後生下一個男孩，則這個男孩患耳聾的可能性為0，色盲的可能性為1/2×1/2=1/4，既耳聾有色盲的可能性分別是0。故A正確。

答案：A

例2圖為色盲患者的遺傳系譜圖。以下說法正確的是

A．Ⅱ－3與正常男性婚配，後代都不患病

B．Ⅱ－3與正常男性婚配，生育患病男孩的概率是1／8

C．Ⅱ－4與正常女性婚配，後代不患病

D．Ⅱ－4與正常女性婚配，生育患病男孩的概率是1／8

解析：通過推斷可知，Ⅱ－3的可能攜帶致病基因，也可能不攜帶。A.Ⅱ-3與正常男性婚配，如果Ⅱ-3是攜帶者，後代男孩可能患病；B.Ⅱ-3與正常男性婚配，生有患病男孩的概率是1/8。因為Ⅱ-3是攜帶者的可能性占1/2，攜帶者與正常男性婚配生有患病男孩占1/4，二者相乘即為1/8；C.Ⅱ-4與正常女性婚配，如果正常女性是攜帶者，後代男孩可能患病；D.Ⅱ-4與正常女性婚配，生育患病男孩的概率是1/4.

答案：B

例3下圖為甲種遺傳病（基因為A、a）和乙種遺傳病（基因為B、b）的家系圖。其中一種遺傳病基因位於常染色體上，另一種位於X染色體上。請回答以下問題（概率用分數表示）。

（1）甲種遺傳病的遺傳方式為___________。

（2）乙種遺傳病的遺傳方式為___________。

（3）Ⅲ-2的基因型及其概率為________ 。

（4）由於Ⅲ-3個體表現兩種遺傳病，其兄弟Ⅲ-2在結婚前找專家進行遺傳諮詢。專家的答覆是：正常女性人群中甲、乙兩種遺傳病基因攜帶者的概率分別為1/10 000和1/100；如果是男孩則表現甲、乙兩種遺傳病的概率分別是____________，如果是女孩則表現甲、乙兩種遺傳病的概率分別是___________；因此建議____________。

解析：應用「無中生有為隱性」可以判斷出甲、乙均為隱性遺傳，「隱性遺傳看女病，父子都病才伴性。」所以甲病不可能是伴性（X）,為常染色體隱性遺傳，乙為伴X隱性遺傳。Ⅲ-2號個體表現型為正常男性，Ⅲ-3號個體為aaXbY，所以親代為AaXBXb或AaXbY，所以Ⅲ-2號個體基因型AA或Aa，比例為1：2。甲病正常人中攜帶者的機率為1/10000，所以後代男孩中，甲遺傳病的患病概率為：1/2×1/2×2/3×1/10000=1/60000；乙病正常人中攜帶者的機率為1/100，所以後代男孩中乙遺傳病的患病概率為：1/2×1/100 =1/200。如果是女孩則患甲病機率也為1/60000，乙病機率為0。

答案：（1）常染色體隱性遺傳 （2）伴X染色體隱性遺傳 （3）AAXBY，1/3或AaXBY，2/3（4）1/60000和1/200 1/60000和0 優先選擇生育女孩

正交與反交類型的遺傳題

遺傳題中如果考到正交與反交，一般是從兩方面來考：

（1）利用正交與反交確定控制某性狀有關的基因是在常染色體、X染色體還是細胞器（線粒體、葉綠體）DNA上。

實驗設計：隱性的雌性×顯性的純合雄性，顯性的純合雌性×隱性的雄性。

結果預測及結論：

A.若兩組雜交結果相同，則該基因位於細胞核內的常染色體上。

正交：♀aa×♂AA→Aa

反交：♀AA×♂aa→Aa

B.若兩組雜交結果不同，且子代性狀的表現與性別有關，則該基因位於細胞核內的X染色體上。

正交：♀XaXa×♂XAY→XAXa、 XaY

反交：♀XAXA×♂XaY→XAXa 、XAY

C. 若兩組雜交結果不同，且子代性狀的表現與性別無關，而且子代性狀始終與母本一致，則該基因位於細胞器（線粒體、葉綠體）DNA上。

正交：♀顯性×♂隱性→顯性

反交：♀隱性×♂顯性→隱性

（2）利用正交與反交確定交配過程中父本與母本哪一方減數出現問題，不能產生某種基因型的配子。

例如：正交：♀aa×♂Aa→1Aa:1aa

反交：♀Aa×♂aa→Aa

說明基因型為Aa的個體做為母本時不能夠產生基因型為a的卵細胞。

例1 （16分）為了提高蟬絲的產量和品質，科研人員進行了下列研究。

（1）家蠶中雄蠶比雌蠶的絲質好，且出絲率高。已知雄蠶含有兩個同型的性染色體ZZ，雌蠶含有兩個異型的性染色體ZW。在高溫條件下，有的品種蠶卵能孵化，為非敏感型；有的品種蠶卵孵化率極低，為敏感型。利用純合的不同品種家蠶進行了雜交實驗，在高溫條件下，蠶卵的孵化率（孵化的卵數占總卵數的比率）如下：

由上述組合一、二正反交結果可以推知，控制高溫條件敏感的基因位於_____染色體上的____性基因。組合三親本中品種丙的表現型為_______。高溫條件下各組的蠶卵孵化率不同，而在常溫下三個組合的蠶卵都能正常孵化，由此說明，利用______和______共同作用可以達到養蠶的目的。

（2）家蠶在飼養過程中容易感染蘇雲金桿菌導致生病從而影響蠶絲的產量。為研究幾種中草藥對蘇雲金桿菌的抑制作用，進行了如下實驗：

①配製一定濃度的原液，稀釋成不同濃度的單味中草藥藥液。同時將原液1：1等比例混合為複方藥業並稀釋備用。

②製備培養基後滅菌，將2ml藥液加入培養基中制平板。

③接種蘇雲金桿菌後置于于28℃下培養24h，實驗結果如下圖所示。

可通過觀察_________來確定幾種中草藥的最小抑菌濃度。實驗結果說明三種藥物在抑菌作用上均存在_________的關係，混合使用時_________的作用更重要。

答案（1）Z 隱 非敏感型 雜交組合一 高溫

（2）菌落（大小數量） 協同作用 大黃

例2 （16 分）家蠶為二倍體動物。野生型家蠶蠶蛾體色一般為白色，研究發現甲品系的蠶蛾 體色雄性均為黑色，雌性均為白色。蠶蛾的該種體色由一對等位基因 A、a 控制。將甲 品系純合家蠶與乙品系純合家蠶雜交，結果如下。

請回答下列問題：

（1）上述兩種雜交結果_______ ，表明控制蠶蛾此種體色的基因位於____ 染色體上。甲品系雌蛾與雄蛾的基因型 _______，表現型不同，由此推測，此種 體色除受相應基因控制外，還受__________ 影響。

（2）欲進一步確定 A、a 基因所在的染色體。

①家蠶是中還有若干其它品系，其突變性狀由一對基因（非 A、a 基因）決定。將這些其它品系雌性蠶蛾與甲品系雄性蠶蛾為親本進行雜交得 F（1 親本兩性個體所具有的被觀察性狀均為相對性狀且均為純合） 。

相關信息見下表。

表中數據記錄的是後代中 ____（雌、雄）性家蠶不同表現型的個體數目。

上述結果推測，A、a 所在染色體與 4、8、9、10 號染色體的關係是 _____。

②對除 4、8、9、10 號染色體外的其它染色體進行分子水平檢測。來自不同品系的同一 號染色體 DNA 的特異片段不同，可以用電泳的方法進行區分。用同樣的方法分析雜交二 F1 雌性蠶蛾與甲品系雄性蠶蛾雜交後代黑色蠶蛾個體中的染色體來源。其中 14 和 17 號染色體 DNA 的特異片段分離結果如下。

雜交後代中黑色蠶蛾的黑色基因所在染色體來自____ 品系，其它成對的染色體可以兩條均來自甲品系，也可以一條來自甲品系，一條來自乙品系。因基因與_____存在平行關係，故由上述結果可推測 A、a 基因在____ 號染色體上。

③分子水平的基因定位方法較通過觀察雜交後代性狀分離比的基因定位方法更加精準，原因是後者—————————— 。

例3（18分）

科研人員向野生型擬南芥的核基因組中隨機插入已知序列的Ds片段（含卡那黴素抗性基因），導致被插入基因突變，篩選得到突變體Y。因插入導致某一基因（基因A）的功能喪失，從突變體Y的表現型可以推測野生型基因A的功能。

1. 將突變體Y自交所結的種子用70%酒精_____________處理後，接種在含有卡那黴素的培養基中，適宜條件下光照培養。由於卡那黴素能引起野生型植物黃花，一段時間後若培養基上的幼苗顏色為綠色，則可確定植物DNA中含有_____________。
2. 統計培養基中突變體Y的自交後代，綠色幼苗3326株、黃色幼苗3544株，性狀分離比例接近於__________，這一結果__________（填「符合」或「不符合」）孟德爾自交實驗的比例。
3. 研究人員進一步設計測交實驗以檢測突變體Y產生的_____________，實驗內容及結果見下表。

由實驗結果可知，Ds片段插入引起的基因突變會導致__________致死，進而推測基因A的功能與___________有關。

1. 提取突變體Y的基因組DNA，限制酶切割後用___________連接，依據Ds片段的已知序列設計引物，擴增出___________，進一步測定其序列。

答案：

（1）消毒Ds片段

（2）1:1 不符合

（3）配子的種類和比例 含Ds片段的雄配子 雄配子正常發育

（4）DNA連接酶 基因A

連鎖互換定律的遺傳題型

基因的連鎖與互換規律（law of linkage and crossing-over）的定義為：

生殖細胞形成過程中，位於同一染色體上的基因是連鎖在一起，作為一個單位進行傳遞，稱為連鎖律。在生殖細胞形成時，一對同源染色體上的不同對等位基因之間可以發生交換，稱為交換律或互換律。

是遺傳學的三大定律之一。另兩大定律為基因的分離定律（孟德爾第一定律）以及基因的自由組合定律（孟德爾第二定律）。

連鎖和互換是生物界的普遍現象，也是造成生物多樣性的重要原因之一。一般而言，兩對等位基因相距越遠，發生交換的機會越大，即交換率越高；反之，相距越近，交換率越低。因此，交換率可用來反映同一染色體上兩個基因之間的相對距離。以基因重組率為 1%時兩個基因間的距離記作1厘摩（centimorgan，cM）。

例1. （16分）果蠅3號常染色體上有裂翅基因。為培育果蠅新品系，研究人員進行如下雜交實驗（以下均不考慮交叉互換）。

（1）將某裂翅果蠅與非裂翅果蠅雜交，F1表現型比例為裂翅:非裂翅=1:1，F1非裂翅果蠅自交，F2均為非裂翅，由此可推測出裂翅性狀由———— 性基因控制。F1裂翅果蠅自交後代中，裂翅與非裂翅比例接近2:1的原因最可能是—————— 。

（2）將裂翅品系的果蠅自交，後代均為裂翅而無非裂翅，這是因為3號染色體上還存在另一基因（b），且隱性純合致死，所以此裂翅品系的果蠅雖然均為—————— ，但自交後代不出現性狀分離，因此裂翅基因能一直保留下來。

（3）果蠅的2號染色體上有卷翅基因D和另一基因E（純合致死）。卷翅品系的果蠅自交後代均為卷翅，與上述裂翅品系果蠅遺傳特點相似。利用裂翅品系和卷翅品系雜交培育裂卷翅果蠅品系，F1基因型及表現型如下圖甲所示。

欲培育出圖乙所示的裂卷翅果蠅，可從圖甲所示F1中選擇合適的果蠅進行雜交。若從F1中選 ————與裂卷翅果蠅雜交，理論上應產生四種表現型的子代，但實際上沒有裂卷翅果蠅。推測可能是F1裂卷翅果蠅產生的含有———— 基因的配子死亡，無法產生相應的後代。若從F1中選表現型為———— 與———— 的果蠅雜交，子代裂卷翅果蠅有———— 種基因型，其中包含圖乙所示裂卷翅果蠅，進而培養出新品系。

（4）分析可知，欲保留果蠅某致死基因且自交後代該基因頻率一直不變，還需保留與該基因在—————— 上的另一致死基因。

答案. (16分）

（1）顯 裂翅基因純合致死

（2）雜合子

（3）野生型 A和D 裂翅 卷翅 4

（4）同源染色體的另一條染色體

例2．（18分）

在轉B基因（B基因控制合成毒素蛋白B）抗蟲棉商品化的同時，棉蟲對毒素蛋白B產生抗性的研究也正成為熱點。請分析回答：

（1）棉蟲對毒素蛋白B的抗性增強，是在轉B基因抗蟲棉的—————— 作用下，棉蟲種群中抗B基因的_________的結果。為減緩棉蟲種群對毒素蛋白B抗性增強的速度，可以在抗蟲棉田區間隔種植__________。

（2）豇豆胰蛋白酶抑制劑（由D基因控制合成）可抑制昆蟲腸道內蛋白酶活性，使害蟲減少進食而死亡。研究者將同時含B基因和D基因的—————— 導入棉花細胞中，獲得轉基因棉。與只轉入B基因的轉基因棉相比，棉蟲種群對此轉基因棉抗性增強的速度減緩，其原因是—————— 。

（3）棉花短纖維由基因A控制，研究者獲得了多個基因型為 AaBD的短纖維抗蟲棉植株。其中B基因和D基因位於同一條染色體上，減數分裂時不發生交叉互換。

①植株I相關基因位置如圖1，該植株自交，F1中長纖維不抗蟲植株的基因型為———— ，能夠穩定遺傳的長纖維抗蟲植株的比例是———— 。

②植株II自交，F1性狀分離比是短纖維抗蟲∶長纖維不抗蟲=3∶1，則植株II中B基因和D基因位於———— 染色體上（填圖2中編號）。

③植株III自交，F1性狀分離比是短纖維抗蟲∶短纖維不抗蟲∶長纖維抗蟲=2∶1∶1，則植株III產生的配子的基因型為———— 。

（4）從防止抗蟲基因污染，提高轉基因植物安全性的角度分析，理論上可將抗蟲基因轉入棉花細胞的 ————（選填選項前的符號）。

a．細胞核 b．葉綠體 c．線粒體 d．核糖體

答案．（18分，除特殊標記外，每空2分）

（1）選擇 基因頻率升高 非轉基因棉（普通棉花）

（2）重組DNA分子（或：表達載體）（1分）

棉蟲同時產生兩種抗性基因的頻率更低（1分，答案合理給分）

（3）① aa 1/16

② 1

③ A、aBD

（4）b、c（答全給分）