高中生物第十五讲基因的自由组合定律和伴性遗传学案苏教必修.docx

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高中生物第十五讲基因的自由组合定律和伴性遗传学案苏教必修

第十五讲　基因的自由组合定律和伴性遗传

测试内容

测试要求

五年考情

基因的自由组合规律

B

2012、2014（选）

伴性遗传

伴性遗传及其特点

常见几种遗传病及其特点　

B

B

2014、2016、2017（选）

1.基因自由组合定律的实质：

在生物体细胞中，控制两对相对性状的等位基因分别位于________同源染色体上，彼此独立。

F1减数分裂产生生殖细胞——配子时，________随同源染色体分离而分离，________随非同源染色体自由组合而自由组合。

F1因此产生雌雄配子各________种，YR∶Yr∶yR∶yr＝________。

雌雄配子________结合，F2产生________种基因型，________种表现型。

2.测交：

F1∶YyRr×隐性纯合子________→

3.性别决定：

指________的生物决定性别的方式。

性别主要由________决定，决定性别的________在性染色体上。

4.由于男性个体产生________和________型精子的比例是1∶1；卵细胞与两种精子的结合机会________；而XY发育为________，XX发育为________，所以人类男女的比例是1∶1。

5.由__________________决定的性状在遗传时与________联系在一起，这类性状的遗传被称为伴性遗传。

红绿色盲的遗传特点是：

男性患者________女性，呈现隔代________遗传特点。

1.两对相对性状杂交实验现象的解释

P：

YYRR×yyrr→F1：

YyRr

F2：

（9种基因型）

2.基因分离定律和自由组合定律的比较

3.利用分离定律解决自由组合定律问题

基因的自由组合定律研究的是两对（或以上）等位基因的传递规律，但就每对等位基因而言，仍遵循基因的分离定律，因此解决自由组合的问题可从一对相对性状的比例关系入手，再根据“乘法定律”得出结论。

（1）配子类型的问题：

AaBbCc产生多少种配子种类？

2↓×2↓×2↓＝8种

（2）配子间结合方式的问题：

如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？

　8↓种配子×4↓种配子＝32种

（3）基因型类型的问题：

如AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？

3×2×3＝18种

（4）表现型类型的问题：

如AaBbCc与AabbCc杂交，其后代有多少种表现型？

2×2×2＝8种

4.自由组合定律中的特殊分离比成因

9∶3∶3∶1是独立遗传的两对相对性状自由组合时出现的表现型比例，题干中如果出现附加条件，则可能出现9∶3∶4、9∶6∶1、15∶1、9∶7等一系列的特殊分离比。

总结如下：

5.遗传系谱图的解题步骤

第一步：

根据题干。

如果题干中已告知是“色盲”，则马上可判定此病为伴X染色体隐性遗传病；如告知是“白化病”，则可判定此病为常染色体隐性遗传病。

如果题干没有告知具体的病例，则进一步判断。

第二步：

（1）确定是否为伴Y遗传

①若系谱图中患者全为男性，而且代代相传，女性都正常，则为伴Y遗传。

【例1】　（2018届盐城模拟）以抗螟非糯性水稻（GGHH）与不抗螟糯性水稻（gghh）为亲本杂交得F1，F1自交得F2，F2的性状分离比为9∶3∶3∶1，则F1中两对等位基因在染色体上的位置关系是（　　）

ABCD

笔记：

__

__

【例2】　（2018届徐州模拟）豌豆子叶的黄色（Y）对绿色（y）为显性，种子的圆粒（R）对皱粒（r）为显性。

两亲本杂交得到F1，其表现型如图所示。

下列说法错误的是（　　）

A.亲本的基因组成是YyRr、yyRr

B.在F1中，表现型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒

C.F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr

D.F1中纯合子占的比例是

笔记：

__

__

【例3】　（2018届扬州模拟）甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两对等位基因（A和a、B和b）共同控制，其显性基因决定花色的过程如图所示，下列叙述错误的是（　　）

A.甜豌豆的花色遗传说明某些生物性状是由两对或多对等位基因共同控制的

B.AaBb的紫花甜豌豆的自交后代中紫花和白花甜豌豆的数量比为9∶7

C.AaBb的紫花甜豌豆的测交后代中紫花和白花甜豌豆的数量比为3∶1

D.甜豌豆控制花色基因的遗传符合基因的自由组合定律

笔记：

__

__

【例4】　（2018届南京模拟）近百年来，果蝇由于容易饲养且繁殖速度快，因而广泛应用于遗传学研究的各方面。

果蝇的红眼与白眼是一对相对性状，分别由位于X染色体上R、r基因控制。

下图为果蝇染色体图解，请回答下列问题：

（1）位于X染色体上的R、r基因是一对________基因。

（2）若用一对红眼雌雄果蝇交配，子一代中出现白眼果蝇，让子一代果蝇自由交配，理论上子二代红眼雌果蝇中杂合子比例为________。

（3）若用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，在其子代中发现一只白眼雌果蝇，分析其体细胞染色体组成，发现其性染色体组成为XXY，从减数分裂过程中分析可能的原因是________细胞形成过程异常造成的。

（4）果蝇缺失1条Ⅳ号染色体时仍能正常生存和繁殖，缺失2条则致死。

一对都缺失1条Ⅳ号染色体的红眼果蝇杂交（亲本雌果蝇为杂合子），F1中染色体数正常的红眼果蝇占________。

（5）果蝇另有一种眼色由两对独立遗传的基因（A、a和D、d）控制，其中仅D、d位于X染色体上。

A和D同时存在时果蝇表现为红眼，D存在而A不存在时为粉红眼，其余情况为白眼。

已知一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，F1代全为红眼，则亲代雄果蝇的基因型为________，若将F1代雌雄果蝇随机交配，则F2代粉红眼果蝇中雌雄比例为________。

笔记：

__

__

【例5】　（2018届苏州模拟）右图是某种单基因遗传病的遗传系谱图，请据图回答下列问题：

（1）该遗传病的遗传方式为________染色体上________性遗传。

（2）若已知Ⅰ1号个体携带有该遗传病的致病基因，则Ⅲ3号个体与Ⅲ1号个体基因型相同的概率为________，若Ⅲ3号个体与基因型和Ⅲ2号个体相同的男性婚配，并生育了一个表现型正常的男孩，则该男孩携带该致病基因的概率为________。

（3）若该遗传病是人群中常见的白化病，则由白化病的发病机理可知，基因控制生物性状的途径之一是

__。

（4）若该遗传病是白化病（常染色体上的隐性遗传病），某一地区正常人群中每90人有1人是白化病基因的携带者。

上图中的Ⅲ4号个体同时患有白化病和红绿色盲（X染色体上的隐性遗传病），Ⅱ3号个体和Ⅱ4号个体均表现正常，若Ⅲ3号个体与该地区一个正常男性结婚，生一个同时患这两种病孩子的概率是________。

笔记：

__

__

1.（2017年江苏省普通高中学业水平测试）下图为某单基因遗传病的系谱图，该遗传病的遗传方式属于（　　）

A.常染色体显性遗传　　B.常染色体隐性遗传　　C.伴X染色体显性遗传　　D.伴X染色体隐性遗传

2.（2017年江苏省普通高中学业水平测试）关于人类红绿色盲遗传的叙述中，正确的是（　　）

A.男性发病率高于女性　　B.红绿色盲基因是显性基因

C.红绿色盲遗传与性别无关　　D.红绿色盲男性有两种基因型

3.（2016年江苏省普通高中学业水平测试）下图为人类红绿色盲（等位基因用B、b表示）的遗传系谱图，有关叙述正确的是（　　）

A.父亲的基因型为XBY　　B.儿子的基因型为XBY

C.母亲不携带红绿色盲基因　　D.女儿一定携带红绿色盲基因

4.（2014年江苏省普通高中学业水平测试）已知某种水果果皮红色（H）对黄色（h）为显性，果肉酸味（R）对甜味（r）为显'性，这两对相对性状的遗传遵循基因自由组合定律。

现有基因型为HhRr，hhrr的两个个体杂交，其子代的表现型比例是（　　）

A.9∶3∶3∶1　　B.1∶1∶1∶1

C.3∶1∶3∶1　　D.1∶1

5.（2014年江苏省普通高中学业水平测试）性染色体上的基因控制的性状在遗传中和性别相关联的现象叫伴性遗传。

下列疾病中属于伴性遗传的是（　　）

A.白化病　　B.红绿色盲　　C.艾滋病　　D.21三体综合征

6.（2012年江苏省普通高中学业水平测试）南瓜的果实中，白色与黄色、盘状与球状两对性状独立遗传。

现有纯合白色球状品种与纯合黄色盘状品种杂交得到F1，再用F1自交得到F2，实验结果见下表。

其中表现型丁为（　　）

A.白色盘状　　B.黄色盘状　　C.白色球状　　D.黄色球状

7.（2015年江苏省普通高中学业水平测试）果蝇的灰身与黑身为一对相对性状，直毛与分叉毛为一对相对性状。

现有表现型均为灰身直毛的果蝇杂交，F1的表现型与比例如下图所示。

请据图回答：

图1图2

（1）由图1可知，在果蝇灰身和黑身中，显性性状为________，控制这对相对性状的基因位于________染色体上。

（2）由图2可知，在果蝇直毛和分叉毛中，显性性状为________。

（3）若同时考虑这两对相对性状，则F1雌果蝇中杂合子所占比例为________（用分数表示）。

（4）若考虑果蝇的灰身、黑身这对相对性状，让F1中灰身果蝇自由交配得到F2，再用F2中灰身果蝇自由交配得到F3，则F3灰身果蝇中纯合子所占比例为________（用分数表示）。

8.（2016年江苏省普通高中学业水平测试）有研究小组在小鼠毛色遗传实验中发现，不论黄鼠与黄鼠相交，还是黄鼠与黑鼠相交，后代中均有两种表现型，实验结果如下表所示。

请回答下列问题（控制毛色的等位基因用A、a表示）：

组别

P

F1的表现型及数量（单位：

只）

雌性

雄性

实验一

黄鼠×黑鼠

黄鼠1187

黑鼠1189

黄鼠1186

黑鼠1188

实验二

黄鼠×黄鼠

黄鼠1198

黑鼠598

黄鼠1196

黑鼠599

（1）根据实验结果可推测，在胚胎期死亡的个体基因型为________。

（2）若将实验一中F1雌雄鼠自由交配得到F2，F2继续自由交配得到F3，则F3中黄鼠所占的比例是________（用分数表示）。

（3）假设小鼠的长毛与短毛由一对常染色体上的等位基因B、b控制，小鼠毛的长短与毛色遗传遵循基因的自由组合定律。

现有小鼠甲和乙多次交配，F1表现型及其数量相对值如下图所示。

①小鼠甲、乙的基因型分别为________。

②若F1中长毛黄鼠雌雄个体交配得到F2，则F2中长毛黄鼠所占的比例是________（用分数表示）。

9.（2013年江苏省普通高中学业水平测试）下图为一对雌雄果蝇体细胞的染色体图解，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y表示染色体，基因A、a分别控制红眼、白眼，基因D、d分别控制长翅、残翅。

请据图回答：

（1）由图可知，果蝇体细胞中有________个染色体组。

（2）图中雄果蝇的基因型可写成________，该果蝇经减数分裂可以产生________种配子。

（3）若这一对雌雄果蝇交配，F1的雌果蝇中杂合子所占的比例是________；若仅考虑果蝇的翅型遗传，让F1的长翅果蝇自由交配，则F2的长翅果蝇中纯合子所占的比例是________。

10.（2017年江苏省普通高中学业水平测试）家蚕结黄茧和白茧由一对等位基金Y、y控制，并受另一对等位基因I、i影响。

当某基因I存在时，基因Y的作用不能显示出来。

现有下列两组杂交实验，请回答下列问题：

（1）基因Y与基因I在染色体上的位置关系是________。

（2）若实验一F2中结黄茧个体自由交配，后代中纯合子所占比例为________（用分数表示）。

（3）现有一类型家蚕与实验一的F1基因型相同，将该类型家蚕与实验一的F2中结白茧杂合子杂交，理论上后代结白茧家蚕中纯合子所占比例为________（用分数表示）。

（4）请分析实验二杂交实验图解，写出两亲本个体可能的基因型组合：

__。

1.（2018届苏州模拟）基因型为AaBBccDD的二倍体生物，通常情况下可产生不同基因型的配子种类数是（　　）

A.2种　　B.4种　　C.8种　　D.16种

2.（2018届南通模拟）基因型为Aabb的个体与基因型为aaBb的个体杂交，两对基因独立遗传，理论上子代的基因型有（　　）

A.2种　　B.3种　　C.4种　　D.8种

3.（2017届南京模拟）下列甲、乙、丙和丁四个家族的遗传系谱图中，黑色的为患者，白色的为正常或携带者，相关叙述正确的是（　　）

A.甲可能是红绿色盲遗传　　B.乙可以是白化病或红绿色盲遗传

C.丙不可能是伴X染色体显性遗传　　D.丁家族中再生一个正常女儿的概率是25%

4.（2016届扬州模拟）用纯种的纯色长毛“波斯猫”和纯种的彩色斑点短毛“暹罗猫”杂交，可以培育出彩色斑点长毛的“喜马拉雅猫”。

纯色毛色的基因用U表示，彩色斑点毛色的基因用u表示，短毛基因用S表示，长毛基因用s表示，两对等位基因分别位于两对同源染色体上。

下列相关描述中，不正确的是（　　）

A.纯种波斯猫的基因型是UUss　　B.F1是纯色短毛猫

C.F2中喜马拉雅猫占1/4　　D.F2中彩色斑点短毛暹罗猫中纯合子占1/3

5.（2017届苏州模拟）XY型性别决定的生物，群体中的性别比例为1∶1，主要原因是（　　）

A.雌配子∶雄配子＝1∶1　　B.含X的配子∶含Y的配子＝1∶1

C.含X的精子∶含Y的精子＝1∶1　　D.含X的卵细胞∶含Y的卵细胞＝1∶1

6.（2017届南通模拟）右图为人类某种单基因遗传病的系谱图，其中Ⅰ1不携带致病基因。

相关分析错误的是（　　）

A.该病为隐性遗传病

B.该病致病基因在X染色体上

C.Ⅰ2和Ⅱ4基因型相同的概率为2/3

D.Ⅰ1和Ⅰ2再生一患病男孩的概率为1/4

7.（2017届徐州模拟）黑腹果蝇是常用的遗传研究材料，其性别决定类型为XY型。

果蝇的灰翅与黑翅为一对相对性状，红眼与白眼为一对相对性状。

现有一对灰翅红眼雌雄蝇交配，得到F1表现型及比例如下表：

灰翅白眼

黑翅白眼

灰翅红眼

黑翅红眼

雄　蝇

3/16

1/16

3/16

1/16

雌　蝇

0

0

6/16

2/16

请回答下列有关问题：

（1）由表可知，在果蝇红眼与白眼中，显性性状为________，控制这对相对性状的基因位于________染色体上，其遗传过程遵循________定律。

（2）图中这一对雌雄果蝇交配，F1的雌果蝇中杂合子所占的比例是________。

（3）如果让F1中表现为灰翅红眼的雌雄果蝇自由交配得到F2，F2中灰翅基因的基因频率为________，F2中黑翅白眼果蝇的概率是________。

8.（2018届金陵中学模拟）下图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。

甲遗传病由一对等位基因（A，a）控制，乙遗传病由另一对等位基因（B，b）控制，这两对等位基因独立遗传。

已知Ⅱ－4不携带乙遗传病的致病基因。

回答问题：

（1）甲病的遗传方式为________性遗传，乙病的遗传方式为________性遗传。

（2）Ⅲ－2的基因型为________，Ⅲ－3的基因型为________。

（3）如果Ⅲ－2与Ⅲ－3婚配，生出正常孩子的概率为________，只患一种病孩子的概率为________。

第十五讲　基因的自由组合定律和伴性遗传

知识扫描

1.两对　等位基因　非等位基因　4　1∶1∶1∶1　随机　9　4

2.yyrr　4　1∶1∶1∶1　4　1∶1∶1∶1

3.雌雄异体　基因　基因

4.X　Y　相等　男性　女性

5.性染色体上的基因　性别　多于　交叉

典例透析

例1　C　[解析]等位基因是决定1对相对性状的两个基因（如G、g）（位于一对同源染色体上的相同位置上）。

基因自由组合定律的实质：

在减I分裂后期，非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。

（注意：

非等位基因要位于非同源染色体上才满足自由组合定律）

例2　D　[解析]由题可知后代中圆粒：

皱粒＝3∶1，因此亲本基因型为Rr、Rr，黄色：

绿色＝1∶1，因此亲本基因型为Yy、yy。

亲本的基因组成是YyRr、yyRr，表现型为黄色圆粒、绿色圆粒，在F1中，表现型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒，F1中纯合子占的比例是1/2×1/2＝1/4。

例3　C　[解析]只有同时含有A和B才表现出紫花，其余情况都是白花，所以AaBb和aabb测交子代基因型是AaBb:

Aabb:

aaBb:

aabb＝1∶1∶1∶1，表现型是紫花：

白花＝1∶3，C错误。

例4　

（1）等位　

（2）4/7　（3）卵（合理即可）　（4）1/4　（5）AAXdY　2∶1

[解析]

（2）由一对红眼果蝇交配，子代出现白眼果蝇可知，亲代果蝇是XRXr、XRY，F1有XRXR、XRXr、XRY、XrY，F1雌配子有3/4XR、1/4Xr，雄配子有1/4XR、1/4Xr、1/2Y，子二代雌果蝇XRXR＝3/4×3/4＝9/16，XRXr＝3/4×1/4＋1/4×1/4＝4/16，XrXr＝1/4×1/4＝1/16，雌果蝇中杂合子占4/（9＋4＋1）＝2/7；

（3）亲代是XrXr、XRY正常子代应该是XRXr和XrY，现产生白眼XrXrY，亲代雄果蝇中没有Xr基因，所以应该是卵细胞中由正常的Xr变成XrXr；

（4）亲本是Ⅳ0XRXr、Ⅳ0XRY，子代果蝇Ⅳ号染色体是ⅣⅣ：

Ⅳ0∶00＝1∶2∶1，其中00致死，则染色体正常的果蝇占1/3，子代红眼果蝇占3/4，所以染色体正常的红眼果蝇占1/3×3/4＝1/4；

（5）亲本雌果蝇是aaXDXD和AAXdY，F1是AaXDXd和AaXDY。

F1随机交配，子代粉红眼果蝇基因型有aaXDXD∶aaXDXd∶aaXDY＝1∶1∶1，雌雄比例是2∶1。

例5　

（1）常染色体或X　隐　

（2）2/3　3/5　（3）基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状　（4）1/4320

[解析]

（1）“无中生有为隐性”，Ⅱ3号个体和Ⅱ4号个体均表现正常，而Ⅲ4号个体患病，由此可知该遗传病的遗传方式为隐性遗传。

（2）Ⅰ1号个体携带有该遗传病的致病基因，则该遗传病的遗传方式为常染色体隐性遗传。

Ⅲ3号个体基因型为AA（1/3）或Aa（2/3），Ⅲ1号个体基因型为Aa，二者相同的概率为2/3；Ⅲ3号个体的基因型为Aa，Ⅲ2号个体的基因型为AA（1/3）或Aa（2/3），他们的后代基因型为AA（1/3×1/2＋2/3×1/4＝1/3）、Aa（1/3×1/2＋2/3×1/2＝1/2）、aa（2/3×1/4＝1/6），因此一个表现型正常的男孩携带该致病基因的概率为1/2÷（1/3＋1/2）＝3/5。

（3）基因控制性状的方式：

a、通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状（如白化病）;b、通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。

（4）Ⅲ4号个体同时患有白化病和红绿色盲，Ⅲ4基因型为aaXbY，其双亲Ⅱ3号个体基因型为AaXBXb、Ⅱ4号个体基因型为AaXBY，Ⅲ3号个体基因型为AA（1/3）或Aa（2/3），XBXB（1/2）或XBXb（1/2），该地区一个正常男性基因型为AA（89/90）或Aa（1/90），XBY。

因此他们生育一个患白化病孩子（aa）的概率为2/3×1/90×1/4＝1/540，他们生育一个患色盲病孩子（XbY）的概率为1/2×1/2×1/2＝1/8，生一个同时患这两种病孩子的概率是1/4320。

真题荟萃

1.B　2.A　3.A　4.B　5.B　6.D

7.

（1）灰身　常　

（2）直毛　（3）3/4　（4）3/5

8.

（1）AA　

（2）1/3　（3）①AaBb、AaBb　②16/27

9.

（1）2　DdXaY　4　（3）1/4　1/2

10.

（1）两者位于非同源染色体上　

（2）5/9　（3）4/17　（4）IiYy×iiyy或IiYY×IiYy或IiYY×IiYY

仿真体验

1.A　2.C　3.B　4.C　5C　6.C

7.

（1）红眼　X（性）　基因的分离　

（2）3/4　（3）2/3　1/72

8.

（1）常显　伴X隐　

（2）AAXBY或AaXBY　AaXBXB或AaXBXb　（3）7/48　3/4