专题四 生物的遗传第2讲 遗传定律
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知识内容
要求
1．孟德尔遗传实验的科学方法
Ⅱ
2．基因的分离定律和自由组合定律
Ⅱ
3．伴性遗传
Ⅱ
考场传真
1．（2012·天津理综，6）果蝇的红眼基因（R）对白眼基因（r）为显性，位于X染色体上；长翅基因（B）对残翅基因（b）为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1代的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是（ ）
A．亲本雌果蝇的基因型是BbXRXr
B．亲本产生的配子中含Xr的配子占1/2
C．F1代出现长翅雄果蝇的概率为3/16
D．白眼残翅雌果蝇能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞
2．（2012·安徽理综，4）假设某植物种群非常大，可以随机交配，没有迁入和迁出，基因不产生突变，抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占，抗病植株RR和Rr各占，抗病植株可以正常开花和结实，而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占（ ）
A． B． C． D．
3．（2012·江苏，11）下列关于遗传实验和遗传规律的叙述，正确的是（ ）
A．非等位基因之间自由组合，不存在相互作用
B．杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同
C．孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型
D．F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合
4．（2012·重庆理综，31）青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍体，体细胞染色体数为18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题。
（1）假设野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（b）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有________种基因型；若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为________，该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为__________。
（2）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿。低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株，推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是________。四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为______________。
（3）从青蒿中分离了cyp基因（如图为基因结构示意图），其编码的CYP酶参与青蒿素合成。①若该基因一条单链中（G＋T）/（A＋C）＝2/3，则其互补链中（G＋T）/（A＋C）＝________。②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶，则改造后的cyp基因编码区无________（填字母）。③若cyp基因的一个碱基对被替换，使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸，则该基因突变发生的区段是________（填字母）。
5．（2012·北京理综，30）在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中，偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛，以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式，研究者设置了6组小鼠交配组合，统计相同时间段内的繁殖结果如下。
组合编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
交配组合
产仔次数
6
6
17
4
6
6
子代小鼠
脱毛
9
20
29
11
0
0
有毛
12
27
110
0
13
40
注：纯合脱毛♀，纯合脱毛♂，纯合有毛♀，纯合有毛♂，杂合♀，杂合♂
（1）已知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异，说明相关基因位于________染色体上。
（2）Ⅲ组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由________基因控制的，相关基因的遗传符合________定律。
（3）Ⅳ组的繁殖结果说明，小鼠表现出的脱毛性状不是________影响的结果。
（4）在封闭小种群中，偶然出现的基因突变属于______。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是______________________________________________________________。
（5）测序结果表明，突变基因序列模板链中的1个G突变为A，推测密码子发生的变化是________（填选项前的符号）。
a．由GGA变为AGA
b．由CGA变为GGA
c．由AGA变为UGA
d．由CGA变为UGA
（6）研究发现，突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质，推测出现此现象的原因是蛋白质合成________。进一步研究发现，该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降，据此推测脱毛小鼠细胞的________下降，这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠________的原因。
6．（2012·大纲全国理综，34）果蝇中灰身（B）与黑身（b）、大翅脉（E）与小翅脉（e）是两对相对性状且独立遗传，灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交，子代中47只为灰身大翅脉，49只为灰身小翅脉，17只为黑身大翅脉，15只为黑身小翅脉。回答下列问题：
（1）在上述杂交子代中，体色和翅脉的表现型比例依次为__________和__________。
（2）两个亲本中，雌蝇的基因型为__________。雄蝇的基因型为__________。
（3）亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为__________，其理论比例为__________。
（4）上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为__________，黑身大翅脉个体的基因型为__________。
考向分析
近几年新课标高考试题中，对基因的分离和自由组合定律的应用及分离比的变式考查较为突出，这部分内容可以结合育种及人类遗传病的相关知识考查，因此是在高考试题中最易出非选择题的地方，备考时应特别关注此部分内容。复习时应熟练掌握“9∶3∶3∶1”变式题的解题方法，归纳遗传部分实验设计题的做题规律，做到会分析遗传图谱，会写遗传图解，会在“致死现象”“基因互作”等新情景下找出遗传规律相关知识的“影子”。
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热点例析
热点一 与两大遗传定律相关的问题
1．两定律的区别和联系
项目
分离定律
自由组合定律
相对性状
一对
两对或两对以上
控制相对性状的
等位基因
一对
两对或两对以上
等位基因与染色
体的关系
位于一对同源染色体上A、a
分别位于两对或两对以上同源染色体上A、a，B、b
细胞学基础（染色
体的行为）
减Ⅰ后期同源染色体分离
减Ⅰ后期非同源染色体自由组合
遗传实质
等位基因分离
非同源染色体上的非等位基因之间自由组合
联系
①两定律均发生在减数第一次分裂过程，两定律同时进行，同时发挥作用
②分离定律是自由组合定律的基础
③两定律均为真核生物细胞核基因在有性生殖过程中的传递规律
2．自交与自由交配的区别
（1）自交指基因型相同的生物个体间相互交配的方式，自交后代的概率只需统计各自交结果即可。如一个种群中AA占1/3，Aa占2/3，自交后子代不同基因型所占的比例计算如下：1/3AA1/3AA；2/3Aa2/3（1/4AA、1/2Aa、1/4aa），所以AA＝1/3＋2/3×1/4＝1/2，Aa＝2/3×1/2＝1/3，aa＝2/3×1/4＝1/6。
（2）自由交配指各种基因型之间均可交配，即随机交配。计算子代各基因型所占比例时，一般用棋盘法（或哈迪—温伯格定律）求解。如一个种群中AA占1/3，Aa占2/3，自由交配子代不同基因型所占比例计算如下：此种群可产生A、a两种配子，且A配子所占比例为1/3＋2/3×1/2＝2/3，a配子所占比例为2/3×1/2＝1/3，配子随机结合如下表。
所以AA＝4/9；Aa＝2/9＋2/9＝4/9；aa＝1/9。
（3）自由组合定律的特殊分离比。
F1（AaBb）自
交后代比例
产生原因
F1（AaBb）测交
后代比例
9∶3∶3∶1
正常的完全显性
1∶1∶1∶1
9∶7
A、B同时存在时为一种表现型，否则为另一种表现型
1∶3
9∶3∶4
aa（或bb）成对存在时，表现双隐性状，其余正常表现
1∶1∶2
9∶6∶1
A、B同时存在、不同时存在、不存在时各表现为一种性状
1∶2∶1
15∶1
只要具有显基因就表现为一种性状，双隐性表现为另一种性状
3∶1
10∶6
具有单显基因为一种表现型，其余基因型为另一种表现型
1∶1
1∶4∶6∶
4∶1
A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强
1（AABB）∶4（AaBB＋AABb）∶6（AaBb＋AAbb＋aaBB）∶4（Aabb＋aaBb）∶1（aabb）
1∶2∶1
【例1】（2011·福建理综，27）二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对等位基因（A、a和B、b）分别位于3号和8号染色体上。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据：
亲本组合
F1株数
F2株数
紫色叶
绿色叶
紫色叶
绿色叶
①紫色叶×绿色叶
121
0
451
30
②紫色叶×绿色叶
89
0
242
81
请回答下列问题。
（1）结球甘蓝叶色性状的遗传遵循____________定律。
（2）表中组合①的两个亲本基因型为________，理论上组合①的F2紫色叶植株中，纯合子所占的比例为__________。
（3）表中组合②的亲本中，紫色叶植株的基因型为__________。若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型及比例为________________________。
（4）请用竖线（|）表示相关染色体，用点（·）表示相关基因位置，在下图圆圈中画出组合①的F1体细胞的基因型示意图。
解析：（1）已知一对相对性状是由两对等位基因控制的，且这两对等位基因分别位于两对同源染色体上，故此性状遗传遵循基因的自由组合定律，表格中的数据比例也相符。（2）组合①的F2中紫色∶绿色约为15∶1，故F1含有两对等位基因，F2中基因型为aabb的植株的叶片表现为绿色，A_B_、A_bb、aaB_的植株都表现为紫色。组合①的紫色和绿色亲本基因型为AABB和aabb，F2中15份紫色叶植株中有3份为纯合子，即1AABB、1AAbb、1aaBB，故F2的紫色叶植株中，纯合子所占的比例为1/5。（3）由组合②的F2中分离比约为3∶1，推知F1只含1对等位基因，故亲本中紫色叶植株的基因型为AAbb（或aaBB），F1植株的基因型为Aabb（或aaBb），与基因型为aabb的绿色叶植株杂交后，后代的表现型为紫色∶绿色＝1∶1。（4）把握住组合①的F1中含两对等位基因，且位于不同对的同源染色体上，即可画出示意图。
答案：（1）自由组合 （2）AABB、aabb 1/5 （3）AAbb（或aaBB） 紫色叶∶绿色叶＝1∶1
（4）
触类旁通1（2012·广州毕业班综合测试）荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种，该性状的遗传由两对等位基因控制。将纯合的结三角形果实荠菜和纯合的结卵圆形果实荠菜杂交，F1全部结三角形果实，F2的表现型及比例是结三角形果实植株∶结卵圆形果实植株＝15∶1。下列有关说法，正确的是（ ）
A．对F1测交，子代表现型的比例为1∶1∶1∶1
B．荠菜果实形状的遗传不遵循基因的自由组合定律
C．纯合的结三角形果实植株的基因型有四种
D．结卵圆形果实荠菜自交，子代植株全结卵圆形果实
思维深化遗传规律的验证方法
方法
分离定律
自由组合定律
备注
自交法
自交后代的分离比为3∶1
F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1
①无论哪种方法，其目的都在于证明杂合子产生两种（或四种）数量相等的配子；②F2的分离比符合基因的分离定律，则说明该性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制；③F2的分离比符合基因的自由组合定律，则说明该性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法
测交后代的性状分离比为1∶1
测交后代的性状分离比为1∶1∶1∶1
花粉鉴定法
花粉有两种类型，比例为1∶1
花粉有四种类型，比例为1∶1∶1∶1
花药离体培养法
培养F1的花粉，得到的单倍体植株有两种表现型，比例为1∶1
培养F1的花粉，得到的单倍体植株若有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1
热点二 伴性遗传
1．性染色体上基因的传递规律
（1）X、Y染色体同源区段的基因遗传。
如图为X、Y染色体的结构模式图，Ⅰ为X、Y染色体的同源区段。
假设控制某个相对性状的基因A（a）位于X和Y染色体的Ⅰ片段，这对基因控制的性状在后代男女个体中表现型有差别，如
XaXa♀ × XaYA♂
↓
XaYA XaXa
（♂全为显性） （♀全为隐性）
（2）X、Y染色体非同源区段的基因遗传。
基因的位置
Y染色体非同源区段基因的传递规律
X染色体非同源区段基因的传递规律
隐性基因
显性基因
模型图解
判断依据
父传子、子传孙，具有世代连续性
双亲正常子病；母病子必病，女病父必病
子女正常双亲病；父病女必病，子病母必病
规律
没有显隐性之分，患者全为男性，女性全部正常
男性患者多于女性患者；具有隔代交叉遗传现象
女性患者多于男性；具有连续遗传现象
（3）鸟类、鳞翅目昆虫等其性染色体为Z、W，雌性的性染色体组成为ZZ，雄性的性染色体组成为ZW。Z、W上的基因传递规律同X、Y染色体基因传递规律。
2．人类遗传病的概率计算
例如：有甲、乙两种遗传病按自由组合定律遗传，据亲代的基因型已判断出后代患甲病的可能性为m，患乙病的可能性为n，则后代表现型的种类和可能性为
①只患甲病的概率是m·（1－n）；
②只患乙病的概率是n·（1－m）；
③甲、乙两病同患的概率是m·n；
④甲、乙两病均不患的概率是（1－m）·（1－n）。
【例2】（2011·安徽理综，31Ⅰ）雄家蚕的性染色体为ZZ，雌家蚕为ZW。已知幼蚕体色正常基因（T）与油质透明基因（t）是位于Z染色体上的一对等位基因，结天然绿色茧基因（G）与白色茧基因（g）是位于常染色体上的一对等位基因，T对t、G对g为显性。
（1）现有一杂交组合：ggZTZT×GGZtW，F1中结天然绿色茧的雄性个体所占比例为____________，F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体所占比例为________。
（2）雄蚕产丝多，天然绿色蚕丝销路好。现有下列基因型的雌、雄亲本：GGZtW、GgZtW、ggZtW、GGZTW、GGZTZt、ggZTZt、ggZtZt、GgZtZt，请设计一个杂交组合，利用幼蚕体色油质透明易区别的特点，从F1中选择结天然绿色茧的雄蚕用于生产（用遗传图解和必要的文字表述）。
解析：本题考查ZW型性别决定方式。（1）通过计算可知后代F1有GgZTZt和GgZTW两种基因型，F1中结天然绿色茧的雄性个体所占比例为1/2，F2中幼蚕体色油质透明的雌性个体所占比例为1/4，结天然绿色茧的个体所占比例为3/4，因此F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体所占比例为1/4×3/4＝3/16。（2）由于幼蚕无法立即体现将来蚕茧颜色，因此要通过杂交实验间接辨别。后代个体不能全为体色正常或全为油质透明，且可通过F1体色性状判断性别，由此判定亲本的性染色体组成为ZtZt、ZTW，此组合符合后代雌性幼蚕个体体色全为油质透明，雄性幼蚕个体全为体色正常的要求。进而用排除法确定雄性亲本基因型为ggZtZt或GgZtZt，雌性亲本基因型为GGZTW。
答案：（1）1/2 3/16
（2）P：基因型 ♂ ggZtZt × GGZTW ♀
↓
F1：基因型 GgZTZt GgZtW
从孵化出的F1幼蚕中，淘汰体色油质透明的雌家蚕，保留体色正常的雄家蚕用于生产
或
P：基因型 ♂ GgZtZt × GGZTW ♀
↓
F1：基因型 GGZTZt GgZTZt GGZtW GgZtW
从孵化出的F1幼蚕中，淘汰体色油质透明的雌家蚕，保留体色正常的雄家蚕用于生产
触类旁通2（2012·安徽安庆质检）人们在野兔中发现了一种使毛色为褐色的基因（T）位于X染色体上。已知没有X染色体的胚胎是致死的。如果褐色的雌兔（染色体组成为XO）与正常灰色（t）雄兔交配，预期子代中褐色兔所占比例和雌、雄之比分别为（ ）
A．3/4与1∶1 B．2/3与2∶1
C．1/2与1∶2 D．1/3与1∶1
思维深化1．根据性状判断生物性别的实验设计
选择同型性染色体（XX或ZZ）隐性个体与异型性染色体（XY或ZW）显性个体杂交（XY性别决定的生物就是“隐雌显雄”）。这样在子代中具有同型性染色体（XX或ZZ）的个体表现型是显性，具有异型性染色体（XY或ZW）的个体表现型是隐性。
2．致死问题
（1）隐性致死
隐性基因存在于一对同源染色体上时，对个体有致死作用，如镰刀型细胞贫血症。植物中白化基因，使植物不能形成叶绿素，因此植物不能进行光合作用而死亡。隐性致死可分为隐性纯合完全致死，就是隐性纯合子全部死亡，和隐性纯合不完全致死，也就是隐性纯合子只有部分死亡，而不是全部死亡。
（2）显性致死
显性基因具有致死作用。如人的神经胶质症（皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状）。
（3）配子致死
指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。
（4）合子致死
指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或早夭的现象。如：黄鼠基因的致死作用发生于胚胎植入子宫后不久。
1．（2012·广东肇庆二模）一匹家系来源不明的雄性黑马与若干匹雌性红马杂交，生出20匹红马和22匹黑马，你认为这两种亲本马的基因型是（ ）
A．黑马为显性纯合子，红马为隐性纯合子
B．黑马为杂合子，红马为显性纯合子
C．黑马为隐性纯合子，红马为显性纯合子
D．黑马为杂合子，红马为隐性纯合子
2．（2012·辽宁高三模拟）菜豆是自花受粉的植物，其花色中有色对白色为显性。一株杂合有色花菜豆Aa生活在海岛上，如果海岛上没有其他菜豆植株存在，且菜豆为一年生植物，那么第三年海岛上开有色花菜豆植株和开白色花菜豆植株的比例是（ ）
A．3∶1 B．15∶7
C．5∶3 D．9∶7
3．（2012·江苏苏北四市一模）在家鼠遗传实验中，一黑色家鼠与白色家鼠杂交（白色与黑色由两对等位基因控制且独立遗传），F1均为黑色。F1个体间随机交配得F2，F2中出现黑色∶浅黄色∶白色＝12∶3∶1，则F2黑色个体中杂合子比例为（ ）
A．1/6 B．1/8
C．5/6 D．5/8
4．（2012·广东湛江一模）调查某家族中的两种单基因遗传病，遗传系谱图如下。现已查明其中一种遗传病为红绿色盲。下列说法正确的是（ ）
A．甲病为红绿色盲遗传病
B．Ⅲ－10可产生四种类型的卵细胞
C．Ⅲ－9和Ⅲ－12的乙病致病基因均来自Ⅰ－2
D．通过调查此家族，可以了解红绿色盲在人群中的发病率
5．（2012·郑州质检）鸡的性别决定方式属于ZW型，现有一只纯种雌性芦花鸡与一只纯种雄性非芦花鸡交配多次，F1中雄的均为芦花，雌的均为非芦花。据此推测错误的是（ ）
A．控制芦花和非芦花性状的基因在Z染色体上而不可能在W上
B．雄鸡中芦花鸡的比例比雌鸡中的相应比例大
C．让F1中的雌雄鸡自由交配，产生的F2表现型雄鸡有一种，雌鸡有两种
D．将F2中的雌雄芦花鸡交配，产生的F3中芦花鸡占3/4
6．（2012·江苏徐州三次质检）下列有关孟德尔的“假说—演绎法”的叙述中，不正确的是（ ）
A．孟德尔所作假说内容之一是受精时，雌雄配子随机结合
B．“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验
C．孟德尔提出生物的性状是遗传因子控制的
D．“F1能产生数量相等的两种配子”属于推理内容
7．（2012·广东东莞第一次调研）（双选）下列有关流感病毒（RNA病毒）的叙述，不正确的是（ ）
A．容易发生变异
B．可用牛肉膏蛋白胨培养基培养
C．其遗传物质的基本单位是核糖核苷酸
D．再次侵入人体时，记忆细胞能迅速产生大量抗体
8．（2012·广东江门一模）（双选）对下列四幅曲线图的描述正确的是（ ）
A．图1中B时该植物的O2生成量为N1
B．图2中A点植物叶肉细胞内不发生光合作用，B点表示光合作用最强
C．由图3可看出，B点时种群增长速率最大，种内斗争也最强烈
D．若图4表示人有丝分裂中染色体组数目变化的部分曲线，则N等于2
9．（2012·河北唐山一模）果皮色泽是柑橘果实外观的主要性状之一。现有三株柑橘，其果皮颜色分别为：植株1黄色、植株2橙色、植株3红色。为探明柑橘果皮色泽的遗传特点，科研人员利用三株植物进行杂交实验，并对子代果皮颜色进行了调查测定和统计分析，实验结果如下：
实验甲：植株1自交→黄色
实验乙：植株2自交→橙色∶黄色＝3∶1
实验丙：植株1×植株3→红色∶橙色∶黄色＝1∶2∶1
实验丁：植株2×植株3→红色∶橙色∶黄色＝3∶4∶1
请分析并回答下列问题。
（1）根据实验______可以判断出______色是隐性性状。
（2）若柑橘的果皮色泽由一对等位基因控制用A、a表示，若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示，以此类推，则植株3的基因型是______，其自交后代的表现型及其比例为__________________。
（3）植株2的基因型是____________，橙色柑橘还有哪些基因型？________________。
10．（2012·广东中山二模）SCN5A蛋白质是人体心肌细胞中的钠离子通道，受刺激后该通道开放，钠离子进入细胞，心肌细胞收缩。心律不齐的发生与“SCN5A”基因有关，该基因中有一个碱基被替换，导致该基因指导合成的SCN5A蛋白质中有一个氨基酸发生改变。请回答下列问题。
（1）人类患心律不齐的根本原因是____________，判断依据是__________________。
（2）钠离子进入心肌细胞的方式表明了细胞膜是一种________________膜。人类心律不齐的发生，可以说明基因可通过控制__________直接控制生物体的性状。
（3）下图是某家族心律不齐病（A和a）的遗传系谱图，请据图判断：
①该病的遗传方式为____________。
②Ⅰ－1与Ⅰ－2所生孩子含致病基因的概率是____，Ⅱ－3的基因型是______________。
（4）经调查发现，人群中约每四万人中有一个心律不齐患者，则正常基因的频率是____________。
11．（2012·广东佛山质量检测二）玫瑰花色绚丽多彩，素有“花中皇后”的美誉。
（1）某品系玫瑰的花色受两对独立遗传的基因共同控制（M/m和N/n）。若每一个M、N都为表现型贡献等量的红色，而m、n对红色无贡献，则深红色（MMNN）与白色（mmnn）亲本杂交，F2中最多能表现出________种花色，其中表现型与F1相同的占______。
（2）自然界中玫瑰没有生成蓝色素所需的R基因，科学家将蓝三叶草中的R基因导入玫瑰，成功培育出了名贵的蓝玫瑰，该技术的核心步骤是________。在进行商品化生产之前，必须对蓝玫瑰进行________评估。
（3）为了抑制蓝玫瑰中其他花色基因的表达，可向受体细胞中转入反义DNA，使其转录产物与其他花色基因产生的mRNA进行碱基互补配对，从而阻止基因表达的________过程。
（4）为避免有性生殖后代出现________分离，宜运用植物组织培养技术繁殖蓝玫瑰。在所用的培养基中需要添加________，以诱导脱分化和再分化过程。接种3～4天后，发现少数外植体边缘局部污染，最可能的原因是________________________。
12．（2012·广州综合测试二）家鸡的黑羽和白羽由两对独立遗传的常染色体基因（D和d，E和e）共同控制。请回答下列问题。
甲图
乙图
（1）甲图和乙图表示家鸡黑素细胞形成黑色素过程的示意图。黑素细胞代谢活动的控制中心是（请填写图中标号）______________。与黑色体形成有关的细胞器有____________（填图中的标号）等。
（2）含有E和D基因的黑素细胞不能合成黑色素的原因是____________________。由此可知，基因与性状的对应关系是________________________________。
（3）现有一批纯种白羽鸡，甲组：ddEE，乙组：DDEE，丙组：ddee。若想利用这批纯种白羽鸡通过杂交方法培育出纯种黑羽鸡，请完成实验方案并讨论。
①实验方案：
Ⅰ．选择______________的两个品种进行杂交获得F1；
Ⅱ．让F1雌雄个体相互交配获得F2；
Ⅲ．让F2的______________，后代不发生性状分离的为纯种黑羽鸡。
②讨论：F2中黑羽鸡与白羽鸡的比例为______________________。若将F2黑羽鸡的雌雄个体自由交配，后代中黑羽的纯合子占全部F3个体的比例为______________。
参考答案
命题调研·明晰考向
考场传真
1．C 解析：根据杂交亲本的表现型及后代能出现白眼残翅雄果蝇，可初步判断亲本的基因型为BbXR_×BbXr_，又根据后代雄蝇中的白眼残翅占到1/8，可最终判断出亲本的基因型为BbXRXr×BbXrY，故A项正确。两亲本产生的Xr配子均占1/2，故B项正确。白眼残翅雌果蝇的基因型为bbXrXr，经过DNA的复制，在减数第二次分裂后期会出现bbXrXr的次级卵母细胞，故D项正确。F1代出现长翅雄果蝇的概率为3/4×1/2＝3/8，故C项错误。
2．B 解析：据题干可知，rr个体无法开花、结实。所以能开花、结实的个体基因型为RR和Rr；RR∶Rr＝1∶1，产生配子R、r的概率分别为和。该种群随机交配，所以产生的后代的基因型及其比例为RR∶Rr∶rr＝9∶6∶1，rr占。
3．D 解析：非等位基因之间有些会发生相互作用，如显性上位、抑制效应等；在完全显性的情况下，杂合子与显性纯合子具有相同的表现型；测交实验，除可用于检测F1的基因型外，还可以检测其他未知个体的基因型；如果F1的配子不是随机结合的，则F2中三种基因型的比例就不会是1∶2∶1，性状分离比也就不是3∶1。
4．解析：（1）若只考虑白青秆与紫红秆这一对相对性状，野生型有AA、Aa、aa三种基因型，若只考虑稀裂叶和分裂叶，野生型有BB、Bb、bb三种基因型，两对性状是独立遗传的，所以会出现AABB、AABb、AAbb、AaBB、AaBb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb共9种基因型；若F1代白青秆、稀裂叶占3/8，说明亲代中的两对相对性状中一对为测交，一对为杂合子自交，故亲代的杂交组合为AaBb×aaBb或者AaBb×Aabb，杂交组合后代中出现紫红秆分裂叶的比例为1/2×1/4，即1/8。
（2）低温和秋水仙素的作用原理相同，都是抑制细胞分裂前期纺锤体的形成；
四倍体含有36条染色体，产生的配子中含有18条，野生型含有18条染色体，配子中含有9条，杂交产生的后代体细胞中为27条染色体。
（3）①根据碱基互补配对原则，该比例关系在两条单链中是呈倒数关系的，所以，互补链中比值应为3/2。
②原核生物基因与真核生物基因结构不同的是，基因的编码区是连续的，无内含子和外显子之分，故改造后不含有编码区中的K和M。
③氨基酸与密码子一一对应，第50位氨基酸应该对应第50个密码子，密码子是基因的编码区外显子部分的模板链转录生成的，三个相邻的碱基叫做一个密码子，故第50个氨基酸应该对应基因编码区的模板链的148、149、150这三个碱基，所以基因突变应该发生在L段。
答案：（1）9 AaBb×aaBb、AaBb×Aabb 1/8
（2）低温抑制纺锤体形成 27
（3）①3/2
②K和M
③L
5．解析：（1）因为Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状不存在性别差异，所以相关基因位于常染色体上。
（2）Ⅲ组子代产生性状分离，且比例接近1∶3，符合一对等位基因的基因分离定律。
（3）Ⅳ组中脱毛纯合个体雌雄交配，后代都为脱毛小鼠。若脱毛性状是由环境因素影响而形成的，后代应该出现有毛小鼠。
（4）偶发出现的基因突变为自发（或自然）突变，基因突变具有不定向性和低频性，所以只有种群的突变基因的频率足够高时才可能同时出现几只脱毛小鼠。
（5）模板链中1个G突变为A，在mRNA中应该是C突变为U，只有d项符合题意。
（6）由题中“突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质”，说明蛋白质所含的氨基酸数量减少，其原因是蛋白质翻译过程提前终止。甲状腺激素受体功能下降，则甲状腺激素不能再作用于细胞，导致小鼠细胞新陈代谢速率下降，从而使得脱毛雌鼠产仔率明显低于有毛雌鼠。
答案：（1）常
（2）一对等位 孟德尔分离
（3）环境因素
（4）自发（或自然）突变 突变基因的频率足够高
（5）d
（6）提前终止 代谢速率 产仔率低
6．解析：（1）在上述杂交子代中，体色的表现型比例为灰身∶黑身＝（47＋49）∶（17＋15）＝3∶1，可推出亲本的体色基因组成均为Bb；翅脉的表现型比例为大翅脉∶小翅脉＝（47＋17）∶（49＋15）＝1∶1，可推出亲本的翅脉基因组成为Ee（雌）和ee（雄）。（2）根据亲本的表现型可推出雌蝇和雄蝇的基因型分别为BbEe和Bbee。（3）亲本中雌蝇的基因型为BbEe，据基因的自由组合定律，其产生卵的基因组成为4种，比例为BE∶Be∶bE∶be＝1∶1∶1∶1。（4）根据亲本的基因型可推测出，杂交后代产生的灰身大翅脉个体的基因型为BBEe和BbEe，黑身大翅脉个体的基因型为bbEe。
答案：（1）灰身∶黑身＝3∶1 大翅脉∶小翅脉＝1∶1
（2）BbEe Bbee
（3）4 BE∶Be∶bE∶be＝1∶1∶1∶1
（4）BBEe和BbEe bbEe
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答案：①演绎推理 ②实验验证 ③同源染色体分离 ④减Ⅰ后期
⑤非同源染色体的非等位基因自由组合 ⑥染色体异常遗传病
热点例析
【触类旁通1】D 解析：根据F2的表现型及其比例可推知F1属双杂合子（如AaBb），若将F1进行测交，子代表现型的比例应为3∶1，A项错误；荠菜果实形状的遗传是由两对等位基因控制的，F2的表现型是9∶3∶3∶1的特例，遵循基因的自由组合定律，B项错误；纯合的结三角形果实植株的基因型（假设由A、a，B、b控制）为：AABB、AAbb、aaBB三种，C项错误；结卵圆形果实荠菜为隐性纯合子，自交后代不发生性状分离，全结卵圆形果实，D项正确。
【触类旁通2】B 解析：雌兔为（XTO），雄兔为（XtY），两兔交配，其子代基因型分别为XTXt、XtO、XTY、OY，因没有X染色体的胚胎是致死的，因此子代只有XTXt、XtO、XTY三种基因型，且数量之比为1∶1∶1，子代中XTXt为褐色雌兔，XtO为正常灰色雌兔，XTY为褐色雄兔，故子代中褐色兔占2/3，雌雄之比为2∶1。
创新模拟·预测演练
1．D 解析：根据题干，雄性黑马与若干匹雌性红马测交，后代表现型比例为黑马∶红马接近1∶1，由此可以推出亲本马的基因型是黑马为杂合子，红马为隐性纯合子。
2．C 解析：第一年有色花菜豆自交所结种子为1/4AA、1/2Aa、1/4aa，第二年这些种子长成的植株再自交，得到基因型为3/8AA、1/4Aa、3/8aa的种子。第三年种下这些种子，长成的植株中开有色花的菜豆植株为（3/8AA＋1/4Aa）＝5/8A_，开白色花的菜豆植株为3/8aa，所以比例为5∶3。
3．C 解析：根据题意可知，家鼠的毛色遗传遵循自由组合定律，属于“特殊分离比”现象，A与B基因同时存在时，家鼠表现为黑色，而A或B显性基因单独存在时，其中之一为黑色，另一为浅黄色。AaBb基因型的个体间随机交配，得到9A_B_（黑色）,3A_bb（黑色或浅黄色）,3aaB_（浅黄色或黑色）,1aabb（白色）。无论3A_bb为浅黄色，还是3aaB_为浅黄色，F2中出现黑色∶浅黄色∶白色的比例均是12∶3∶1，且黑色杂合子的总数均为10（8＋2），所以F2黑色个体中杂合子比例为10/12，即5/6。
4．C 解析：据Ⅱ－3与Ⅱ－4生了一个患甲病的女儿，可推知甲病为常染色体隐性遗传病，A项错误。若甲病由A、a表示，乙病由B、b表示，则Ⅲ－10基因型为aaXBXb，只产生两种类型的卵细胞，B项错误。Ⅲ－9和Ⅲ－12的色盲基因分别来自Ⅱ－4和Ⅱ－6，Ⅱ－4和Ⅱ－6的色盲基因来自Ⅰ－2，C项正确。调查红绿色盲的发病率应在人群中随机调查，D项错误。
5．C 解析：由“同型性染色体隐性纯合子与异型性染色体显性纯合子杂交，F1同型性染色体个体全为显性，异型性染色体个体全为隐性”的规律可推知，控制芦花和非芦花性状的基因在Z染色体上而不可能在W上，且芦花为显性，非芦花为隐性，亲本基因型为ZBW×ZbZb。F1中的雌雄鸡自由交配（ZbW×ZBZb），F2基因型有ZbW、ZBW、ZBZb、ZbZb，雌雄鸡都有两种表现型。F2中的雌雄芦花鸡交配（ZBW×ZBZb），F3中的芦花鸡基因型是ZBW、ZBZb、ZBZB三种，占F3中的3/4。
6．D 解析：孟德尔认为生物的性状是由遗传因子控制的，遗传因子成对存在；在形成配子时，成对的遗传因子分开，分别进入不同配子，受精时，雌雄配子随机结合，这些都是孟德尔的假说内容。如果假说正确，测交时，后代的性状即为1∶1，因此“测交实验”就是对这种推理过程及结果的验证。F1能产生数量相等的两种配子，属于假说内容，D项错误。
7．BD 解析：流感病毒的遗传物质是RNA，其结构不稳定，容易发生变异，A项正确；病毒只能寄生在活细胞中，不能用普通培养基培养，B项错误；RNA的基本单位是核糖核苷酸，C项正确；再次侵入人体时，记忆细胞能迅速增殖分化，产生大量浆细胞，分泌抗体，D项错误。
8．AD 解析：图1中B时该植物的光合速率＝呼吸速率，即O2生成量＝O2吸收量＝N1，A项正确；图2中A点植物叶肉细胞内的光合作用强度与呼吸作用强度相等，表现为此时有机物的积累量为0，同时B点及以后，仅表示光合作用强度与呼吸作用强度差值最大，但光合作用强度不一定最强，B项错误；图3中B点位于K处，此时种群增长速率最大，但种内斗争没有达到最强烈，应该在种群数量达到最大D点时，种内斗争最强烈，C项错误；若图4表示人有丝分裂中染色体组数目，则最多的是后期，4个染色体组，则N等于2，D项正确。
9．解析：根据实验甲中植株1自交后代不发生性状分离，可知植株1是纯合子；实验2中植物2自交后代发生性状分离，且后代中出现黄色说明黄色是隐性性状，结合实验甲和实验乙可推测出植株1是隐性纯合子。实验丙中植株1（隐性纯合子）与植株3的交配过程属测交过程，测交后代的比例为1∶2∶1，可说明植株3是双杂合子，即AaBb，相应的植株1的基因型为aabb。根据上述推断，可知实验乙中植株2的基因型为Aabb或aaBb，也就是说含有一种显性基因的为橙色，含有两种显性基因的为红色，不含显性基因的为黄色，因此，AAbb、aaBB也表现为橙色。
答案：（1）乙（或丁） 黄 （2）AaBb 红色∶橙色∶黄色＝9∶6∶1
（3）Aabb或aaBb AAbb、aaBB
10．解析：（1）第一空的解题关键词是“根本原因”，只能是基因突变；判断依据是“SCN5A”基因中有一个碱基被替换。
（2）钠离子进入心肌细胞的方式表明了细胞膜是一种选择透过性膜。人类心律不齐的发生，可以说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
（3）①根据系谱图，该病具有隔代遗传和女儿患病父亲正常的特点，遗传方式为常染色体隐性遗传；②Ⅰ－1与Ⅰ－2的基因型是Aa×Aa，所生孩子含致病基因的情况是Aa和aa，概率是3/4；Ⅱ－3的基因型是AA或Aa。
（4）心律不齐患病率是1/40 000，基因型是aa，a的基因频率＝1/200，A的基因频率＝199/200。
答案：（1）基因突变 “SCN5A”基因中有一个碱基被替换
（2）选择透过性 蛋白质的结构
（3）常染色体隐性遗传 3/4 AA或Aa
（4）199/200
11．解析：（1）根据题干，个体带有的显性基因M和N数量不同，花色就会不同，F2中带有显性基因的个数依次可以为4、3、2、1、0个，所以最多能表现出5种花色；F1的基因型是MmNn，带有两个显性基因，F2中带有两个显性基因的基因型有MmNn、MMnn、mmNN，所占比例依次为1/4、1/16、1/16，其中表现型与F1相同的占3/8。
（2）基因工程技术的核心步骤是R基因表达载体的构建；对于转基因生物在进行商品化生产之前，必须进行安全性评价。
（3）mRNA是翻译的模板，与其mRNA进行碱基互补配对，阻止了基因表达的翻译过程。
（4）为避免有性生殖后代出现性状分离，一般运用组织培养技术繁殖推广。组织培养的培养基中需要添加植物激素，诱导脱分化和再分化；外植体边缘局部污染，可能导致污染的原因是外植体消毒不彻底。
答案：（1）5 3/8
（2）R基因表达载体的构建 安全性
（3）翻译
（4）性状 植物激素 外植体消毒不彻底
12．解析：（1）根据题图，细胞代谢活动的控制中心是④细胞核；黑色体中含有酪氨酸酶，酪氨酸酶是一种分泌蛋白，与其形成有关的细胞器应该包括核糖体、内质网、高尔基体和线粒体，图中的标号包括①内质网、②核糖体、③高尔基体。
（2）根据题图，含有E和D基因的黑素细胞，由于E基因抑制了D基因的表达，体内不能合成酪氨酸酶，导致不能合成黑色素；题干中体现了基因与性状的对应关系是两对基因（D，d和E，e）控制一种性状。
（3）①根据题意，最终目标是得到DDee个体，第一步应该选择乙DDEE和丙ddee杂交，得到F1DdEe个体；再让F1雌雄个体相互交配获得F2；然后让F2的黑羽鸡与丙组白羽鸡进行测交，后代不发生性状分离的为纯种黑羽鸡。②F1DdEe自交后代F2的基因型D_E_、D_ee、ddE_、ddee，比例为9∶3∶3∶1，其中D_E_、ddE_、ddee为白羽鸡，比例为9/16＋3/16＋1/16＝13/16，D_ee为黑羽鸡，比例为3/16，F2中黑羽鸡与白羽鸡的比例＝3∶13；F2黑羽鸡的基因型有1/3DDee和2/3Ddee，F2黑羽鸡种群中的基因频率，D＝1/3＋1/2×2/3＝2/3，d＝1/3，由此可以求出雌雄个体自由交配后代中黑羽的纯合子占全部F3个体的比例＝2/3×2/3＝4/9。
答案：（1）④ ①②③
（2）E基因抑制D基因的表达，黑素细胞不能合成酪氨酸酶 两（多）对基因控制一种性状
（3）①乙和丙 黑羽鸡与丙组白羽鸡进行测交 ②3∶13 4/9
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