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2022届高考生物一轮复习 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教案 新人教版必修2

2022届高考生物一轮复习 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教案 新人教版必修2

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素养加强课3 基因分离定律在特殊情况下的重点题型
类型一　基因分离定律中的特殊现象

(2020·山东等级考模拟)某二倍体植物的性别是由3个等位基因aD、a＋、ad决定的，其中aD对a＋、ad为显性，a＋对ad为显性。aD基因决定雄性，a＋基因决定雌雄同株，ad基因决定雌性。若没有基因突变发生，下列说法正确的是(　　)
A．自然条件下，该植物的基因型最多有6种
B．通过杂交的方法能获得纯合二倍体雄性植株
C．利用花药离体培养可直接获得纯合二倍体雄性植株
D．若子代中1/4是雌株，则母本一定是雌雄同株
[审题指导]　(1)该二倍体植物有雄性个体、雌性个体和雌雄同株个体。(2)该植物的性别由3个等位基因aD、a＋、ad决定，aD基因决定雄性、a＋基因决定雌雄同株，ad基因决定雌性。(3)aD对a＋、ad为显性，a＋对ad为显性。
D　[因为没有aD卵细胞，因此该植物中没有aDaD基因型，该植物的基因型有aDa＋、aDad、a＋a＋、a＋ad、adad 5种，A、B项错误；利用花药离体培养可直接获得单倍体，C项错误；若子代中1/4是雌株，则亲本的基因型是aDad×a＋ad或a＋ad×a＋ad，母本一定是雌雄同株，D项正确。]

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，其遗传规律如下表所示(A、a表示相关基因)。

AA
Aa
aa
公羊
有角
有角
无角
母羊
有角
无角
无角
(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．萝卜的花有红色、紫色、白色三种，由一对等位基因控制。现选用紫花萝卜分别与红花、白花、紫花萝卜杂交，F1中红花、白花、紫花的数量比例分别如图中①②③所示。下列相关叙述错误的是 (　　)

①　　　　　　②　　　　　　③
A．红花萝卜与红花萝卜杂交，后代均为红花萝卜
B．白花萝卜与白花萝卜杂交，后代均为白花萝卜
C．红花萝卜与白花萝卜杂交，后代既有红花萝卜，也有白花萝卜
D．可用紫花萝卜与白花萝卜杂交验证基因的分离定律
C　[萝卜的花有红色、紫色、白色三种，由一对等位基因控制，符合基因的分离定律。紫花萝卜与紫花萝卜杂交，F1中红花、白花、紫花的数量比例为1∶1∶2，和孟德尔遗传一对性状杂交实验相类似，是不完全显性的表现。根据题图中的杂交结果可知，红花萝卜和白花萝卜为纯合子，紫花萝卜为杂合子。红花萝卜与白花萝卜杂交，后代只有紫花萝卜。]
2．(2020·河北邢台检测)人类ABO血型由位于一对常染色体上的三个复等位基因(IA、IB和i，显隐性关系为IA＝IB>i)决定，不同血型的基因组成见下表。下列叙述错误的是(　　)
血型
A型
B型
AB型
O型
基因
组成
显性基因只含IA
显性基因只含IB
基因IA、IB同时存在
基因IA、IB都不存在
A．基因IA、IB和i的遗传遵循分离定律
B．人类的ABO血型的基因型共有6种
C．若父母均为AB型血，则子代不可能是O型血
D．AB型血的双亲为A型血和B型血
D　[ABO血型由位于一对常染色体上的三个复等位基因决定，因此遵循基因的分离定律，A项正确；人类的ABO血型的基因型有IAIA、IBIB、IAIB、IAi、IBi、ii，共6种；若父母均为AB型血，父母的基因型为IAIB，则子代不可能是O型血；AB型血的双亲可能为A型血和B型血，也可能为AB型血。]
3．某种两性花的植物，可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25 ℃的条件下，基因型为AA和Aa的植株都开红花，基因型为aa的植株开白花，但在30 ℃的条件下，各种基因型的植株均开白花。下列说法错误的是(　　)
A．不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状
B．若要探究某开白花植株的基因型，最简单可行的方法是在25 ℃条件下进行杂交实验
C．在25 ℃的条件下生长的白花植株自交，后代中不会出现红花植株
D．在30 ℃的条件下生长的白花植株自交，产生的后代在25 ℃条件下生长可能会出现红花植株
B　[在25 ℃条件下，基因型所决定的表现型能够真实地得到反映，因此，要探究某开白花植株的基因型需要在25 ℃条件下进行实验，但杂交实验操作复杂、工作量大，最简单的方法是进行自交。]
4．兔子皮下脂肪的颜色有黄色和白色两种，由一对等位基因(A和a)控制。研究人员选择纯种亲本进行了如下两组杂交实验，下列分析错误的是(　　)

P
F1
F2
甲
黄脂雌×白脂雄
白脂雌∶白脂雄＝1∶1
白脂∶黄脂＝3∶1(幼兔饲喂含黄色素的食物)
乙
黄脂雄×白脂雌
白脂雌∶白脂雄＝1∶1
全为白脂(幼兔饲喂不含黄色素的食物)
A．控制兔子皮下脂肪颜色的基因可能位于常染色体上
B．兔子皮下脂肪的颜色中白色为显性性状
C．食物中的黄色素影响A基因的表达
D．基因A的表达产物可能具有催化黄色素分解的作用
C　[甲、乙两组的正交和反交的结果是一样的，因此判断控制兔子皮下脂肪颜色的基因可能位于常染色体上，A项正确；黄脂和白脂兔杂交，后代全为白脂兔，因此判断兔子皮下脂肪的颜色中白色为显性性状，B项正确；乙组F1的白脂兔杂交，后代的基因型为AA∶2Aa∶aa，幼兔饲喂不含黄色素的食物，后代全为白脂，说明黄色素影响了aa基因的表达，C项错误；基因型为AA和Aa的兔表现为白脂，说明基因A的表达产物可能具有催化黄色素分解的作用，D项正确。]
类型二　基因分离定律中的致死问题

(2020·江苏高考)有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑，野生型为橄榄绿带黄斑，该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现，后代中2/3为桔红带黑斑，1/3为野生型性状，下列叙述错误的是(　　)
A．桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离，说明该品系为杂合子
B．突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应
C．自然繁育条件下，桔红带黑斑性状容易被淘汰
D．通过多次回交，可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系
[审题指导]　(1)观赏鱼的桔红带黑斑与野生型是一对相对性状，由一对等位基因控制。(2)繁殖桔红带黑斑品系时，后代有两种类型，说明桔红带黑斑品系为杂合子，桔红带黑斑为显性性状。(3)后代桔红带黑斑与野生型的比例为2∶1，说明显性纯合致死。
D　[亲本为桔红带黑斑品系，后代的性状分离比为桔红带黑斑∶野生型＝2∶1，说明亲本品系为杂合子，A正确；子代中桔红带黑斑个体占2/3，说明子代中无桔红带黑斑纯合个体，即桔红带黑斑基因具有纯合致死效应，B正确；由桔红带黑斑基因具有纯合致死效应可知，桔红带黑斑基因逐渐被淘汰，故在自然选择作用下桔红带黑斑性状易被淘汰，C正确；桔红带黑斑基因具有纯合致死效应，无法通过多次回交获得性状不再分离的纯合桔红带黑斑品系，D错误。]

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．(2020·海淀区检测)紫罗兰单瓣花和重瓣花是一对相对性状，由一对基因B、b决定。育种工作者利用野外发现的一株单瓣紫罗兰进行遗传实验，实验过程及结果如图。据此作出的推测，合理的是(　　)

A．重瓣对单瓣为显性性状
B．紫罗兰单瓣基因纯合致死
C．缺少B基因的配子致死
D．含B基因的雄或雌配子不育
D　[由分析可知，单瓣对重瓣为显性性状，A错误；若紫罗兰单瓣基因纯合致死，则题中自交比例应为单瓣紫罗兰∶重瓣紫罗兰＝2∶1，与题意不符，B错误；若缺少B基因的配子致死，则后代中只有重瓣紫罗兰出现，且亲本也无法出现，C错误；若含B基因的雄或雌配子不育，则亲本单瓣紫罗兰(Bb)自交，亲本之一产生两种配子，比例为1∶1，而另一亲本只产生一种配子(b)，符合题意，D正确。]
2．(2020·河北邢台检测)某二倍体植物的果实圆形(F)对卵形(f)为显性，纯合圆形果实植株产生的卵细胞无受精能力，卵形果实植株的花粉不育，杂合植株则正常。现有杂合的植株作亲本，下列有关叙述错误的是(　　)
A．若每代均自由传粉至F2，则F2植株中杂合子所占比例为4/9
B．若每代均自交至F2，则F2植株中杂合子所占比例为1/2
C．若每代均自交至F2，则F2植株中基因f的频率为1/2
D．若每代均自由传粉至F2，则F2植株中基因F的频率与基因f的相等
A　[FF植株产生的卵细胞无受精能力，ff植株的花粉不育，杂合植株Ff正常。杂合植株Ff作亲本自交，F1为FF∶2Ff∶ff，F1中FF产生的卵细胞无受精能力，因此F1产生的卵细胞为F∶f＝1∶2；F1中ff的花粉不育，因此F1产生的花粉为F∶f＝2∶1，F1自由传粉产生的F2为FF∶Ff∶ff＝2∶5∶2，杂合子所占比例为5/9。]
3．某雌雄同株的二倍体植物无法自交产生后代，该性状与D基因(存在4种等位基因：D1、D2、D3、D4)有关，若花粉所含D基因与母本的任何一个D基因种类相同，则该花粉无法完成受精。下列叙述正确的是(　　)
A．四种等位基因D1、D2、D3、D4由控制不同性状的基因突变而来
B．基因型为D1D2与D2D4的植株间行种植，子代D1D4∶D2D4∶D1D2＝2∶1∶1
C．当环境发生变化时，野生豌豆比该植物更能适应环境
D．该植株细胞中不能同时存在两个D1或者两个D2基因
B　[等位基因由控制相同性状的基因突变而来，A错误；基因型为D1D2与D2D4的植株间行种植时，其杂交方式有两种情况，即♂D1D2×♀D2D4，♀D1D2×♂D2D4，可推得子代D1D4∶D2D4∶D1D2＝2∶1∶1，B正确；野生豌豆是自交，更不容易发生变异，因此环境发生改变时，野生豌豆更不易适应环境，C错误；该植株细胞中能同时存在两个D1或者两个D2基因，如有丝分裂后期，D错误。]
4．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。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