遗传规律与伴性遗传.

第2课时遗传规律与伴性遗传[第一步：理清基因传递的6个必备知识——不明原理不做题]1．图解分离定律和自由组合定律的假说—演绎过程(填图)2．辨析杂合子自交后代中四种数量关系(n为等位基因对数，在完全显性条件下)(填空)①配子组合数：；②基因型种类：。③表现型种类：；④表现型比例：。4n3n2n(3∶1)n3．自交、测交与单倍体育种在遗传中的应用(填空)(1)鉴定纯合子、杂合子：①自交法(对植物最简便)：(2)验证遗传定律(确定基因在染色体上的位置关系)：方法结论自交法F1自交后代的分离比为，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制F1自交后代的分离比为，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制测交法F1测交后代的性状比例为，则符合分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制F1测交后代的性状比例为，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制3∶19∶3∶3∶11∶11∶1∶1∶14．性状分离比出现偏离的原因分析(填空)(1)具有一对相对性状的杂合子自交：Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa①2∶1⇒，即AA个体不存活。②全为显性⇒，即aa个体不存活。③1∶2∶1⇒，即AA、Aa、aa的表现型各不相同。显性纯合致死隐性纯合致死不完全显性(2)两对相对性状的遗传现象：①自由组合定律的异常分离比：②基因完全连锁现象：AaBb自交3∶11∶2∶1性状分离比为⇒基因位置如图1性状分离比为⇒基因位置如图25．掌握判断性状遗传方式的两类方法(填图)(1)遗传系谱图中常规类型的判断：6．性染色体上基因的遗传(填空)X和Y染色体有一部分是同源的(图中Ⅰ区段)，存在等位基因；另一部分是非同源的(图中的Ⅱ1、Ⅱ2区段)，不存在等位基因。XY染色体各区段遗传特点如下：①基因位于Ⅱ1区段——属遗传，相关性状只在雄性(男性)个体中表现，与雌性(女性)无关。②基因位于Ⅱ2区段：属伴X遗传，包括伴X隐性遗传(如人类色盲和血友病遗传)和伴X显性遗传(如抗VD佝偻病遗传)。伴Y③基因位于Ⅰ区段：涉及Ⅰ区段的基因型雌性为XAXA、XAXa、XaXa，雄性为，尽管此区段包含等位基因，但其遗传与常染色体上等位基因的遗传仍有明显差异，即：遗传仍与性别有关，如当基因在常染色体上时Aa×aa后代中无论雌性还是雄性均既有显性性状(Aa)又有隐性性状(aa)，然而，倘若基因在XY染色体同源区段上，则其遗传状况要据亲代基因型而定，如下图：XAYA、XAYa、XaYA、XaYa左图与性别有关，而右图与性别无关。[第二步：全析遗传规律的6个命题角度——不研高考枉费力]1．从孟德尔遗传规律与减数分裂的关系进行考查从实质上看，孟德尔遗传规律发生在减数第一次分裂的后期：等位基因随同源染色体的分开而分离，位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生自由组合。[例1]请回答下列问题：(1)在没有交换和基因突变的情况下，等位基因的分离发生在______________期。如果某初级性母细胞发生了交叉互换，则等位基因的分离发生在_________________期。(2)孟德尔研究了7对相对性状，后来科学家研究发现豌豆的这7对等位基因只位于4条染色体上，如控制豌豆花冠红色和白色与子叶黄色和绿色的这两对基因都位于Ⅰ号染色体上。那么孟德尔仍能得出符合自由组合定律的实验现象，从减数分裂的角度考虑，你认为最可能的原因是____________________________。[答案](1)减数第一次分裂后减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后(2)这两对等位基因之间发生了交叉互换[答案](1)减数第一次分裂后减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后(2)这两对等位基因之间发生了交叉互换2．从基因表达角度考查孟德尔遗传规律基因控制生物的性状，性状有显、隐性之分，杂合子中有的隐性基因控制的性状不表现(完全显性)，而有的则表现(不完全显性)，这些遗传现象从基因表达的角度能更好地理解孟德尔遗传规律。[例2](2014·福建高考，节选)在孟德尔豌豆杂交实验中，纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交，若将F2中黄色皱粒豌豆自交，其子代中表现型为绿色皱粒的个体占________。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现________。试从基因表达的角度，解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中，所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因是_____________________________。[答案]1/6终止密码(子)显性基因表达，隐性基因不转录，或隐性基因不翻译，或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低3．从适用范围与成立条件角度考查孟德尔遗传规律孟德尔遗传规律适用于真核生物在进行有性生殖时核基因的遗传规律。基因分离定律适用于等位基因的遗传，基因自由组合定律适用于两对或两对以上非同源染色体上的非等位基因的遗传。基因分离定律要求在减数分裂时等位基因随着同源染色体的分开而分离，并分别进入两个配子中。基因自由组合定律要求一定是位于非同源染色体上的非等位基因，并且非同源染色体之间的组合是随机的。对于孟德尔所进行的豌豆杂交实验结果，则要求雌雄配子均可育，且雌雄配子的结合是随机的，每种基因型个体成活率也一样。[例3](2014·大纲卷)现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗锈病无芒，且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。回答问题：(1)为实现上述目的，理论上，必须满足的条件有：在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于____________上，在形成配子时非等位基因要________，在受精时雌雄配子要________，而且每种合子(受精卵)的存活率也要________。那么，这两个杂交组合分别是_____________和________________________。[答案](1)非同源染色体自由组合随机结合相等抗锈病无芒×感锈病有芒抗锈病有芒×感锈病无芒(2)抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶1(2)上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子，1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起，长成的植株称为1个F3株系。理论上，在所有F3株系中，只表现出一对性状分离的株系有4种，那么，在这4种株系中，每种株系植株的表现型及其数量比分别是__________、__________、_________和___________。[答案](1)非同源染色体自由组合随机结合相等抗锈病无芒×感锈病有芒抗锈病有芒×感锈病无芒(2)抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶14．从“遗传致死”角度考查遗传规律(1)配子致死与合子(胚胎)致死：根据在生物个体发育阶段的不同时期所发生的致死效应，致死现象可以分为配子致死与合子致死。配子致死是指致死基因在配子期发挥作用而具有致死效应(如例4)；合子致死是指致死基因在胚胎期或成体阶段发挥作用而具有致死效应(如例5)。[例4]一杂合子(Dd)植株自交时，含有隐性配子的花粉有50%的死亡率，则自交后代的基因型比例是()A．1∶1∶1B．4∶4∶1C．2∶3∶1D．1∶2∶1[答案]C[例5](2015·安徽高考)已知一对等位基因控制鸡的羽毛颜色，BB为黑羽，bb为白羽，Bb为蓝羽；另一对等位基因CL和C控制鸡的小腿长度，CLC为短腿，CC为正常，但CLCL胚胎致死。两对基因位于常染色体上且独立遗传。一只黑羽短腿鸡与一只白羽短腿鸡交配，获得F1。(1)F1的表现型及比例是______________________。若让F1中两只蓝羽短腿鸡交配，F2中出现________种不同表现型，其中蓝羽短腿鸡所占比例为________。(2)从交配结果可判断CL和C的显隐性关系，在决定小腿长度性状上，CL是________；在控制致死效应上，CL是________。(3)B基因控制色素合成酶的合成，后者催化无色前体物质形成黑色素。科研人员对B和b基因进行测序并比较，发现b基因的编码序列缺失一个碱基对。据此推测，b基因翻译时，可能出现________或________________________，导致无法形成功能正常的色素合成酶。(4)在火鸡(ZW型性别决定)中，有人发现少数雌鸡的卵细胞不与精子结合，而与某一极体结合形成二倍体，并能发育成正常个体(注：WW胚胎致死)。这种情况下，后代总是雄性，其原因是_____________________________________。[答案](1)蓝羽短腿∶蓝羽正常＝2∶161/3(2)显性隐性(3)提前终止从缺失部位以后翻译的氨基酸序列发生变化(4)卵细胞只与次级卵母细胞形成的极体结合，产生的ZZ为雄性、WW胚胎致死[答案](1)蓝羽短腿∶蓝羽正常＝2∶161/3(2)显性隐性(3)提前终止从缺失部位以后翻译的氨基酸序列发生变化(4)卵细胞只与次级卵母细胞形成的极体结合，产生的ZZ为雄性、WW胚胎致死(2)基因突变致死和染色体缺失致死：从可遗传变异的根本来源上分析，致死现象可分为基因突变致死(如例6)和染色体缺失致死(如例7)。[例6]假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死)，无其他性状效应。根据隐性纯合体的死亡率，隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射，为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂交实验并预测最终实验结果。实验步骤：①____________________________________________；②____________________________________________；③____________________________________________。结果预测：Ⅰ.如果________________________，则X染色体上发生了完全致死突变；Ⅱ.如果________________________，则X染色体上发生了不完全致死突变；Ⅲ.如果________________________，则X染色体上没有发生隐性致死突变。[解析]用这只雄果蝇与正常雌果蝇杂交，再让F1互交，根据F2雌雄比例做出判断。设正常基因为A，隐性致死突变基因为a，遗传图解如下：若发生完全致死突变，则XaY个体全部死亡，F2中雄蝇占1/3(或F2中雌∶雄＝2∶1)；若发生不完全致死突变，则XaY个体部分死亡，F2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或F2中雌∶雄在1∶1～2∶1之间)；若未发生隐性致死突变，则F2个体全部成活，F2中雄蝇占1/2(或F2中雌∶雄＝1∶1)[答案]实验步骤①这只雄蝇与正常雌蝇杂交②F1互交(或：F1雌蝇与正常雄蝇杂交)③统计F2中雄蝇所占比例(或：统计F2中雌雄蝇比例)结果预测：Ⅰ.F2中雄蝇占1/3(或：F2中雌∶雄＝2∶1)Ⅱ.F2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或：F2中雌∶雄在1∶1～2∶1之间)Ⅲ.F2中雄蝇占1/2(或：F2中雌∶雄＝1∶1)[例7](2013·山东高考节选)某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性，高茎(H)对矮茎(h)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。