2021届高考生物苏教版一轮复习学案：第5单元遗传定律和伴性遗传素养加强课3基因分离定律在特殊情况下的重点题型

素养加强课3 基因分离定律在特殊情况下的重点题型

基因分离定律中的特殊现象

(2017·全国卷Ⅰ节选)公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角，nn无角；母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一代群体中母羊的表现型及其比例为______________；公羊的表现型及其比例为______________。

[审题指导]　(1)题目信息给出了羊的有角和无角性状在公羊和母羊中的差别，即公羊和母羊中基因型为NN的个体都为有角，基因型为nn的个体都为无角。基因型为Nn的公羊表现为有角，母羊表现为无角，同一基因型在公羊和母羊中表现型不同。

(2)杂合体的公羊与杂合体的母羊杂交，子一代的基因型为NN∶Nn∶nn＝1∶2∶1。分别分析公羊和母羊有角和无角的比例。

[解析]　多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，子一代的基因型及表现型为1/4NN(有角)、2/4Nn(雄性有角、雌性无角)、1/4nn(无角)。

[答案]　有角∶无角＝1∶3　有角∶无角＝3∶1

1．了解与分离定律有关的四类特殊现象

(1)不完全显性：如基因A和a分别控制红花和白花，在完全显性时，Aa自交后代中红∶白＝3∶1，在不完全显性时，Aa自交后代中红(AA)∶粉红(Aa)∶白(aa)＝1∶2∶1。

(2)从性遗传

从性遗传是指常染色体上的基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象。如绵羊的有角和无角，其遗传规律如表所示(A、a表示相关基因)。

(3)复等位基因

在一个群体内，同源染色体的同一位置上的等位基因为两个以上，这些基因称为复等位基因。如人类ABO血型的三个复等位基因是IA、IB、i，其显隐性关系为IA和IB对i是显性，IA和IB是共显性，可表示为IA＝IB＞i。所以基因型与表现型的关系如下：

IAIA、IAi——A型血；IBIB、IBi——B型血；IAIB——AB型血；ii——O型血。

(4)表型模拟现象

生物的表现型＝基因型＋环境，受环境影响，表现型与基因型不符合。如：果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响，其表现型、基因型与环境的关系如下表：

35 ℃(高温)条件下基因型为VV和Vv的个体表现出残翅可称为表型模拟现象。

2．方法指导

(1)透过现象理解本质：

①不完全显性只是两个基因间的作用关系不同于完全显性，它们在形成配子时仍存在分离现象。

②复等位基因尽管有多个，但遗传时仍符合分离定律，彼此之间有显隐性关系，表现特定的性状。

③从性遗传的本质为表现型＝基因型＋环境条件(性激素种类及含量差异等)。

(2)掌握一个解题原则：此类问题遵循基因的分离定律，解题的关键是准确区分基因型和表现型的关系，明确特殊情境下的个体比例变化。

1．安达卢西亚鸡的毛色有蓝色、黑色和白点三种，且由一对等位基因(B、b)控制。下表为相关遗传实验研究结果，下列分析错误的是(　　)

A．蓝色安达卢西亚鸡的基因型为Bb，黑色鸡和白点鸡都是纯合子

B．蓝色的安达卢西亚鸡群随机交配，产生的后代有三种表现型

C．黑色安达卢西亚鸡群随机交配，产生的后代中约有为白点鸡

D．一只蓝色安达卢西亚母鸡，若不考虑交叉互换和基因突变，则该鸡的一个次级卵母细胞的毛色基因组成为BB或bb

C　[根据第3组黑色鸡与白点鸡杂交后代都是蓝色鸡，说明蓝色安达卢西亚鸡的基因型为Bb，黑色鸡和白点鸡都是纯合子，A项正确；蓝色的安达卢西亚鸡群随机交配产生的后代有三种基因型，分别为BB、Bb、bb，表现型也有黑色、蓝色和白点三种，B项正确；黑色安达卢西亚鸡都是纯合子，让其随机交配，产生的后代中只有黑色安达卢西亚鸡，C项错误；一只蓝色安达卢西亚母鸡的基因型为Bb，若不考虑交叉互换和基因突变，其一个次级卵母细胞的毛色基因组成为BB或bb，D项正确。]

2．牛的有角和无角为一对相对性状(由A和a控制)，但雌牛中的杂合子表现为隐性性状，现让多对纯合的有角雄牛和无角雌牛杂交，F1中雄牛全表现为有角，雌牛全表现为无角，再让F1中的雌雄个体自由交配，则下列有关F2的叙述正确的是(　　)

A．F2的有角牛中，雄牛∶雌牛＝1∶1；F2的雌牛中，有角∶无角＝3∶1

B．若用F2中的无角雄牛和无角雌牛自由交配，则F3中有角牛的概率为

C．控制该相对性状的基因位于X染色体上

D．F2无角雌牛中杂合子所占比例为

D　[由题干推知，无角为隐性，F1基因型为Aa。F1中的雌雄牛自由交配，F2的雄牛中有角∶无角＝3∶1，雌牛中有角∶无角＝1∶3，故有角牛中，雄牛∶雌牛＝3∶1，A项错误；若用F2中的无角雄牛(aa)和无角雌牛(Aa、aa)自由交配，则F3中有角牛的概率为××＝，B项错误；控制该相对性状的基因位于常染色体上，C项错误；F2的雌牛中有角∶无角＝1∶3，其中无角雌牛中的基因型及比例是Aa∶aa＝2∶1，所以无角雌牛中杂合子所占比例为，D项正确。]

3．一豌豆杂合子(Aa)植物自交时，下列叙述错误的是(　　)

A．若自交后代基因型比例是2∶3∶1，可能是含有隐性基因的花粉50%的死亡造成的

B．若自交后代的基因型比例是2∶2∶1，可能是隐性个体有50%的死亡造成的   

C．若自交后代的基因型比例是4∶4∶1，可能是含有隐性基因的配子有50%的死亡造成的

D．若自交后代的基因型比例是1∶2∶1，可能有50%的花粉死亡

B　[该杂合子能产生A∶a＝1∶1的雌配子，若含有隐性基因的花粉有50%的死亡率，则其产生的雄配子种类及比例为A∶a＝2∶1，自交后代的基因型及比例为1/3AA、1/2Aa、1/6aa，A项正确；若自交后代AA∶Aa∶aa＝2∶2∶1，则可能是显性杂合子和隐性个体都有50%的死亡率造成的，B项错误；若含有隐性基因的配子有50%的死亡，则该杂合子产生雌雄配子的比例均为A∶a＝2∶1，自交后代的基因型比例是4∶4∶1，C项正确；若花粉有50%的死亡，并不影响雄配子的种类及比例，所以后代的性状分离比仍然是1∶2∶1，D项正确。]

4．在某小鼠种群中，毛色受三个复等位基因(AY、A、a)控制，AY决定黄色、A决定鼠色、a决定黑色，基因位于常染色体上，其中基因AY纯合时会导致小鼠在胚胎时期死亡，且基因AY对A、a为显性，基因A对a为显性。现用AYA和AYa两种黄毛鼠杂交得F1，F1个体自由交配，下列有关说法正确的是(　　)

A．F1中小鼠的表现型和比例为黄色∶鼠色∶黑色＝1∶1∶1

B．子二代小鼠中黄色鼠比例为4/9

C．子二代中AY的基因频率是1/4

D．子二代小鼠中基因型为Aa的比例为1/8

C　[由分析可知，F1中小鼠的表现型和比例为黄色∶鼠色＝2∶1，A错误；由分析可知，F2中黄色∶鼠色∶黑色＝4∶3∶1，因此子二代小鼠中黄色鼠比例为1/2，B错误；子二代中AY的基因频率＝(2＋2)÷(2×2＋2×2＋2×2＋1×2＋1×2)＝1/4，C正确；子二代小鼠中基因型为Aa的比例为2÷(2＋2＋2＋1＋1)＝1/4，D错误。]

5．(2019·成都一诊)在某种安哥拉兔中，长毛(由基因HL控制)与短毛(由基因HS控制)是由一对等位基因控制的相对性状。某生物育种基地利用纯种安哥拉兔进行杂交实验，产生了大量的F1与F2个体，实验过程及统计结果如表所示。请分析回答下列问题：

(1)实验结果表明：

①控制安哥拉兔长毛、短毛的等位基因(HL、HS)位于________染色体上；

②F1雌雄个体的基因型分别为________。

(2)F2中短毛雌兔的基因型及比例为________________。

(3)若规定短毛为隐性性状，需要进行测交实验以验证上述有关推测，既可让F1长毛雄兔与多只纯种短毛雌兔杂交，也可让______________________________________，请预期后者测交子代雌兔、雄兔的表现型及比例：______________。

[解析]　据实验分析可知，雄兔中长毛(由基因HL控制)为显性，雌兔中短毛(由基因HS控制)是显性，因此亲本基因型为HLHL(雄)、HSHS(雌)，F1的基因型为HLHS(雄)、HLHS(雌)，F1雌雄个体交配得到的F2中雄性：长毛(1HLHL、2HLHS)∶短毛(1HSHS)＝3∶1，雌性：长毛(1HLHL)∶短毛(2HLHS、1HSHS)＝1∶3。若规定短毛为隐性性状，需要进行测交实验以验证上述有关推测，既可让F1长毛雄兔与多只纯种短毛雌兔杂交，也可让多只F1短毛雌兔与短毛雄兔杂交，后者为测交，子代雌兔、雄兔的表现型及比例为雄兔既有长毛，又有短毛，且比例为1∶1，雌兔全为短毛。

[答案]　(1)①常　②HLHS、 HLHS(或HSHL 、HSHL)

(2)HLHS∶HSHS＝ 2∶1

(3)多只F1短毛雌兔与短毛雄兔杂交 　雄兔既有长毛，又有短毛，且比例为1∶1，雌兔全为短毛

基因分离定律中的致死问题

(2019·高考仿真)某雌雄同株的植物，因一条染色体上的某基因发生了突变，使野生性状变为突变性状。用该突变型植株进行杂交实验，结果如下表。请回答下列问题：

(1)由题意可知，该突变性状属于_______________(填“显性”或“隐性”)性状。突变基因______________(填“位于”或“不位于”)性染色体上，理由是________。

(2)由乙组杂交结果推测，可能有致死或存活率下降的现象。有人推测产生乙组杂交的结果是合子致死引起的，即_____________致死。可以让乙组中F1个体进行自由传粉，若后代表现型及比例为___________________，则推测正确。

[审题指导]　(1)题干提到了植物为雌雄同株，不存在性别问题。

(2)根据乙组杂交可判断突变型和野生型的显隐性及致死情况。

(3)让乙组的F1个体自由传粉，先分析F1产生的雌雄配子的种类和比例，根据致死情况，确定后代的表现型及比例。

[解析]　(1)根据分析内容可知，突变性状为显性性状，且由于该植物为雌雄同株，不存在性染色体，所以控制该性状的基因不位于性染色体上。(2)设控制该性状的基因为A、a，根据(1)的分析以及乙组杂交的后代出现野生型，可推知乙组中亲本基因型为Aa(雌性)、Aa(雄性)，理论上后代突变型∶野生型应为3∶1，但实际上只有2∶1，若为合子致死造成的，则应是AA致死造成的。若该推测是正确的，让乙组中F1个体(Aa∶aa＝2∶1)进行自由传粉，根据F1产生的雌雄配子均为A∶a＝1∶2，所以自由传粉的后代中AA占(1/3)×(1/3)＝1/9，Aa占(1/3)×(2/3)×2＝4/9，aa占2/3×2/3＝4/9，若AA致死的推测正确，则后代表现型及比例应为突变型∶野生型＝1∶1。

[答案]　(1)显性　不位于　该种植株为雌雄同株，没有性染色体　(2)含突变基因纯合的个体　突变型∶野生型＝1∶1

1．理解五种常见的致死现象

(1)显性致死：显性基因具有致死作用。若为显性纯合致死，杂合子自交后代中显∶隐＝2∶1。

(2)隐性致死：隐性基因同时存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用。如植物中的白化基因(bb)使植物不能形成叶绿素，不能进行光合作用而死亡。

(3)配子致死：致死基因在配子时期发生作用，不能形成有生活力的配子的现象。

(4)合子致死：致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用，不能形成活的幼体或个体早夭的现象。

(5)染色体缺失也有可能造成致死现象。

2．抓住一个解题关键

无论哪一种致死情况，只要掌握分离定律的实质，及一对相对性状遗传的各种组合方式和分离比，结合题目中的信息，通过和正常杂交对比就可以判断出造成比例异常的可能原因，进而快速解题。

1．(2019·三湘名校联考)遗传学家研究发现，某种小鼠的黄色皮毛品种不能真实遗传。黄色小鼠与黄色小鼠交配，其后代总会有黑色鼠，且黄色鼠∶黑色鼠＝2∶1，而不是通常出现的3∶1的分离比。下列叙述错误的是(　　)

A．小鼠毛色的黄色和黑色性状中，黄色为显性性状

B．小鼠毛色的遗传遵循基因的分离定律

C．黄色鼠和黑色鼠交配，后代全为黄色鼠或黄色鼠∶黑色鼠＝1∶1

D．黄色鼠均为杂合体，纯合的黄色鼠在胚胎发育过程中死亡

C　[依题意可知，黄色小鼠与黄色小鼠交配，其后代黄色鼠∶黑色鼠＝2∶1，说明小鼠的毛色由一对等位基因控制，其遗传遵循基因的分离定律，且双亲均为杂合子，而杂合子表现为显性性状，即黄色为显性性状，同时也说明，黄色鼠均为杂合体，纯合的黄色鼠在胚胎发育过程中死亡，A、B、D均正确；黄色鼠和黑色鼠交配，后代黄色鼠∶黑色鼠＝1∶1，C错误。]

2．(2019·山东师大附中二模)在一个基因型及其比例为AA∶Aa＝1∶1的种群中，a使雄配子死亡，让该种群的个体间自由交配，则子代中A的基因频率为(　　)

A．1/4　　　　 B．1/8

C．7/8  D．3/4

C　[本题通过自由交配的相关计算考查科学思维中的演绎与推理能力。由题干“基因型及其比例为AA∶Aa＝1∶1的种群中，a使雄配子死亡”，则该种群中AA＝1/2，Aa＝1/2，雌配子中A＝3/4，a＝1/4，雄配子中只有A，即A＝1，雌、雄配子随机结合，则子代中AA＝3/4，Aa＝1/4，子代中A的基因频率为(3/4)＋(1/2)×(1/4)＝7/8，故选C。]

3．(2019·潍坊中学月考)在一个雌、雄个体之间随机交配的果蝇种群中，某性状存在突变型和野生型两种表现型，分别受常染色体上的一对等位基因A、a控制。经调查发现群体中只存在Aa和aa两种基因型的果蝇，请分析回答：

(1)根据题意可知，野生型果蝇的基因型是________。

(2)根据以上现象，某同学提出如下假说：基因型为________的个体致死。该同学用突变型雌雄果蝇交配来验证自己的假说，若后代表现型及比例为_________________，

则假说成立。

(3)另一位同学认为群体中只存在Aa和aa两种基因型果蝇的原因是基因型为A的卵细胞致死造成的。若该假说成立，用突变型的雌雄果蝇交配，后代果蝇的表现型及比例为________________。请另外设计杂交实验探究该同学的假说是否成立(简要叙述实验思路并预测实验结果)。

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________。

[解析]　(1)由于群体中只存在Aa和aa两种基因型的果蝇，因此判断野生型果蝇的基因型为aa。(2)群体中不存在AA基因型的果蝇，可能是AA基因型的果蝇个体死亡。如果AA基因型的果蝇个体死亡，则突变型雌雄果蝇交配，后代表现型及比例为突变型∶野生型＝2∶1。(3)如果基因型为A的卵细胞致死，则突变型的雌雄果蝇交配，后代果蝇的表现型及比例为突变型∶野生型＝1∶1。要探究该同学的假说是否成立，应选用突变型雌蝇与野生型雄蝇杂交，统计子代的表现型。若子代全为野生型，则假说成立；若子代出现突变型(突变型∶野生型＝1∶1)，则假说不成立。

[答案]　(1)aa　(2)AA　突变型∶野生型＝2∶1

(3)突变型∶野生型＝1∶1　选用突变型雌蝇与野生型雄蝇杂交，统计子代的表现型。若子代全为野生型，则假说成立；若子代出现突变型(突变型∶野生型＝1∶1)，则假说不成立