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遗传部分知识串讲(六)
知识回顾
1.(·江苏高考)一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是( )
A.显性基因相对于隐性基因为完全显性
B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等
C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异
D.统计时子二代3种基因型个体的存活率相等
2、玉米是单性花、雌雄同株的作物,水稻是自花受粉植物。杂种优势是指F1杂合子表现出的某些性状优于亲本品种(纯系)的现象。我国大面积推广种植的优质、高产玉米品种均为杂合子。请回答:
(1)在杂交过程中,玉米相对于豌豆可以简化________环节。
(2)若玉米的大粒杂种优势性状由一对等位基因(A1、A2)控制。现将若干大粒玉米杂交种平分为甲、乙两组,相同条件下隔离种植。甲组人工控制自交授粉,乙组自然状态受粉。若所有的种子均正常发育,第3年种植时甲组杂种优势衰退率(小粒所占比例)________(填“大于”“小于”或“等于”)乙组杂种优势衰退率。该实验的目的是________。
(3)水稻的非糯性和糯性是一对相对性状,由等位基因A、a控制。非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘变蓝黑色,而糯性花粉中所含的淀粉为支链淀粉,遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻(AA)和糯性水稻(aa)杂交,获得F1,取F1花粉加碘液染色,在显微镜下观察到的结果是________,出现该结果的原因是_______________________,此实验结果验证了_______________________。
答案1、C
2、(1)去雄 (2)大于 研究自交和自由交配对杂种优势衰退率的影响 (3)大约一半花粉呈蓝黑色,一半花粉呈橙红色 F1水稻细胞中含有分别控制合成直链淀粉和支链淀粉的一对等位基因A、a。F1形成配子时,A和a分离,分别进入不同配子中,含A基因的配子合成直链淀粉,遇碘变蓝黑色;含a基因的配子合成支链淀粉,遇碘变橙红色,两者比例为1∶1 基因分离定律
配戴
口罩
保持
距离
注意
消毒
全面
防护
一、伴性遗传仍然符合分离定律,但是也具有自己的遗传特点。
例一、(·全国卷Ⅱ,32)山羊性别决定方式为XY型。下面的系谱图表示了山羊某种性状的遗传,图中深色表示该种性状的表现者。
已知该性状受一对等位基因控制,在不考虑染色体变异和基因突变的条件下,回答下列问题:
(1)据系谱图推测,该性状为________(填“隐性”或“显性”)性状。
(2)假设控制该性状的基因仅位于Y染色体上,依照Y染色体上基因的遗传规律,在第Ⅲ代中,表现型不符合该基因遗传规律的个体是________(填个体编号)。
(3)若控制该性状的基因仅位于X染色体上,则系谱图中一定是杂合子的个体是________(填个体编号),可能是杂合子的个体是________(填个体编号)。
解析:本题考察了伴性遗传的基本内容,我们在第三讲中给大家讲过,位于性染色体上的等位基因也是符合分离定律的,但是与常染色体遗传特点有所不同,那是因为雄性个体的X染色体只能传递给子代中的雌性个体,Y染色体只能传递给子代中的雄性个体。
我们通过这道高考题再来体会一下这个结论。
(1)我们在学分离定律时知道:高茎豌豆自交产生矮茎,由此可推断高茎为显性,矮茎为隐性。由此我们总结出了一句话:“有中生无为显性(高茎),无中生有为隐性(矮茎)”。通常我们用这一结论来判断显隐性,但是这种方法并不能判断出基因是在常染色体还是性染色体。依据系谱图中Ⅱ1和Ⅱ2均未表现出该性状,而其子代却表现出了该性状,结合上述判断方法可知该性状为隐性性状。
(2)当控制该形状的基因位于Y染色体上时,因为Y染色体只能传递给子代中的雄性个体,该性状也就只能在雄性个体中体现,而且在雄性个体中该基因单独存在,只要存在该基因即可表现该性状,所以通常我们都把位于Y染色体上的基因用大写字母来表示。从世代关系来看,Ⅰ1具有该基因,只能传给子代中的公羊Ⅱ3和Ⅲ4,但是Ⅲ4却表现为正常,所以不符合遗传规律;Ⅲ1的Y染色体来自于Ⅱ3,而Ⅱ1又是正常的,所以Ⅲ1不符合遗传规律;Ⅲ3为母羊,不具有Y染色体,所以Ⅲ3也不符合。
(3)假设控制该性状的基因仅位于X染色体上,那么因雄性个体只具有一条X染色体,所以雄性个体是不会存在杂合子的。假定控制这个性状的基因为a,由于Ⅱ3(XaY)表现该性状,而Ⅱ3的X染色体只能来自于Ⅰ2,所以Ⅰ2的基因型为XAXa,肯定为杂合子。由于Ⅰ1(XaY)表现该性状只能将Xa传给Ⅱ2,而Ⅱ2又不表现该性状,所以Ⅱ2的基因型为XAXa,肯定为杂合子。由于Ⅲ3(XaXa)表现该性状,其中一条X染色体(Xa)必来自于Ⅱ4,而Ⅱ4不表现该性状,所以Ⅱ4的基因型为XAXa,肯定为杂合子。所以该题第一空答案为Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4Ⅱ1和Ⅱ2的交配组合为XAY×XAXa,其后代Ⅲ2可能是杂合子以为可能是纯合子,所以该题第二空答案为Ⅲ2。
由此题我们不难发现两件事①我们运用的遗传规律就是分离定律;②那是因为雄性个体的X染色体只能传递给子代中的雌性个体,Y染色体只能传递给子代中的雄性个体。所以在了解这两点之后伴性遗传就很清楚了。那么在我们前边讲到的分离定律中出现特殊分离比的情况,在伴性遗传中思考方法也是一样的,只不过是与性别相关联了而已。
二、伴性遗传中子代患病特点
例二、(·全国卷Ⅰ,6)人类有多种遗传病,红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,白化病为常染色体隐性遗传病,抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,短指为常染色体显性遗传病,下列关于这四种病遗传特点的叙述,正确的是( )
A.红绿色盲女性患者的外婆一定是该病的患者
B.短指在人群中的发病率男性高于女性
C.抗维生素D佝偻病的发病率女性高于男性
D.白化病患者致病基因来自父母双方的概率不一定相等
解析:A选项涉及到红绿色盲这种伴X染色体隐性遗传病,女性患者为XbXb,该女性患者的一个Xb来自于她的母亲,而她母亲的这个Xb基因有可能来自于该女性患者的外公或外婆,所以无法断定该女性患者的外婆是否患病。
B选项,短指为常染色体显性遗传病,因该致病基因在常染色体,而常染色体在遗传时进入子代中的男性和女性的概率是一样的,所以男女发病概率相等。同样常染色体隐性遗传病也是如此。
C选项,抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,男性患者为XDY,女性患者为XDXD或XDXd,由基因型可知,女性从亲代获得两条X染色体,只要其中一条是XD即可发病,而男性只能从亲代获得一条X染色体,且只有当该染色体含有XD才发病。由此比较可知,在群体中男性患病概率比女性要低。
D选项,白化病是一种常染色体隐性遗传病,基因型为aa,其中两个a分别来自于父母双方,所以各占1/2。但是父母双方产生a的概率是不同的,比如母亲为Aa,父亲为aa,则母亲产生a的概率为1/2,父亲产生a的概率为1。
拓展
拓展题一、色盲是一种由X染色体上隐性基因控制的遗传病,该病可能具有的特点是( )
A.若父亲患病,女儿一定不患此病
B.若母亲患病,儿子一定患此病
C.若外祖父患病,外孙一定患此病
D.若祖母为患者,孙女一定患此病
拓展题二、(·全国卷Ⅱ·T32)等位基因A和a可能位于X染色体上,也可能位于常染色体上。假定某女孩的基因型是XAXA或AA,其祖父的基因型是XAY或Aa,祖母的基因型是XAXa或Aa,外祖父的基因型是XAY或Aa,外祖母的基因型是XAXa或Aa。不考虑基因突变和染色体变异,请回答下列问题:
(1)如果这对等位基因位于常染色体上,能否确定该女孩的2个显性基因A来自祖辈4人中的具体哪两个人?为什么?
(2)如果这对等位基因位于X染色体上,那么可判断该女孩两个XA中的一个必然来自 (填“祖父”或“祖母”),判断依据是 ;此外,
(填“能”或“不能”)确定另一个XA来自外祖父还是外祖母。
答案:拓展题一、B
拓展题二、(1)不能。女孩AA中的一个A必然来自父亲,但因为祖父和祖母都含有A,故无法确定父亲传给女儿的A是来自祖父还是祖母;另一个A必然来自母亲,也无法确定母亲传给女儿的A是来自外祖父还是外祖母。
(2)祖母 该女孩的一个XA来自父亲,而父亲的XA一定来自祖母 不能
文字:陈光
审校:高彬纪少兵
排版:高雷
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