基因分离定律在特殊情况下的运用及例解一、不完全显性遗传现象 不完全显性：杂合子个体的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式，如等位基因A和a分别控制红花和白花，在完全显性时，Aa自交后代中红花∶白花＝3∶1，在不完全显性时，Aa自交后代中红花(AA)∶粉红花(Aa)∶白花(aa)＝1∶2∶1。 例1．（湖北省部分重点中学2023-2024学年高三上学期第一次联考生物试题）家鸽（性别决定方式为ZW型）的羽色有灰白羽、瓦灰羽、银色羽三种类型，受Z染色体上的一对等位基因（A/a）控制。现用不同羽色的雌雄个体杂交，统计后代的情况如下表所示（W染色体上没有对应的等位基因）。下列分析错误的是（ ）
A．控制家鸽羽色的基因A对a为不完全显性 B．决定家鸽羽色为瓦灰羽的基因型共有3种 C．灰白羽鸽的基因型为ZAZA，银色羽鸽基因型为ZaZa、ZaW D．若选用瓦灰羽雌雄个体杂交，后代的表现型及比例为灰白羽∶瓦灰羽∶银色羽＝1∶2∶1 【分析】1、家鸽的性别决定方式为ZW型，雌性为ZW，雄性为ZZ型。 2、分析表格：由三组杂交结果分析发现，灰白羽只在雄性个体中出现，雌性个体无灰白羽个体，说明羽色性状与性别有关，即羽色性状遗传为伴性遗传。 【详解】由三组杂交结果分析发现，灰白羽只在雄性个体中出现，雌性个体无灰白羽个体，说明羽色性状与性别有关，即羽色性状遗传为伴性遗传，又因为控制羽色性状的基因不在Z、W染色体同源区段上，即控制家鸽羽色的基因只位于Z染色体上，灰白羽鸽只在雄性个体出现，可知灰白羽鸽的基因型为ZAZA，即同时存在两个A基因时为灰白色鸽，含一个A基因时（ZAW、ZAZa）表现为瓦灰羽鸽，不含A时（ZaZa、ZaW）表现为银色羽鸽，故控制家鸽羽色的基因A对a为不完全显性，A正确；家鸽羽色性状的遗传为伴性遗传，其决定羽色的基因型有ZAZA、ZAZa、ZaZa、ZAW、ZaW共5种，决定家鸽羽色为瓦灰羽的基因型（ZAW、ZAZa）共有2种，B错误；灰白羽鸽只在雄性个体出现，可知灰白羽鸽的基因型为ZAZA，不含A时（ZaZa、ZaW）表现为银色羽鸽，C正确；瓦灰羽雌雄个体杂交，基因型组合为ZAZa×ZAW，后代有ZAZA（灰白羽）：ZAZa（瓦灰羽）：ZAW（瓦灰羽）：ZaW（银色羽）=1：1：1：1，故表型及比例为灰白羽：瓦灰羽：银色羽=1：2：1，D正确。 【答案】B。 例2．（22-23下·晋城·阶段练习）鸡的卷羽（F）对片羽（f）为不完全显性，位于常染色体，Ff表现为半卷羽；体型正常（D）对矮小（d）为显性，位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境，矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产，研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”，育种过程见图。下列分析错误的是（ ）
A．正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样 B．分别从F1代群体I和中选择亲本可以避免近交衰退 C．为缩短育种时间应从F1代群体I中选择母本进行杂交 D．F2代中不能得到目的性状能够稳定遗传的种鸡 【分析】鸡的卷羽（F）对片羽（f） 为不完全显性，位于常染色体，Ff表现为半卷羽；体型正常（D）对矮小（d）为显性，位于Z染色体，两对基因遵循自由组合定律，卷羽正常雌性基因型为FFZDW，卷羽正常雄性基因型为FFZDZD，片羽矮小雌性基因型为ffZdW，片羽矮小雄性基因型为ffZdZd，耐热节粮型种鸡的基因型为FFZdZd。 【详解】由题意可知，卷羽正常雌性基因型为FFZDW，卷羽正常雄性基因型为FFZDZD，片羽矮小雌性基因型为ffZdW，片羽矮小雄性基因型为ffZdZd，正交和反交获得F1代均为半卷羽（Ff），即正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样，A正确；F1代群体Ⅰ和Ⅱ均为亲本的杂交后代，故分别从F1代群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退，B正确；由分析可知，F1代群体Ⅰ的基因型为FfZDZd、FfZdW，故应从F1代群体Ⅰ中选择母本（FfZdW）进行杂交，可以更快获得耐热节粮型种鸡（FFZdZd），C正确；从F1代群体Ⅰ中选择母本（FfZdW），从F1代群体Ⅱ中选择父本（FfZDZd） ，二者杂交，后代中卷羽矮小雄性（FFZdZd）即为所需，D错误。 【答案】D 二、从性遗传现象 从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状，在表型上受个体性别影响的现象，这种现象主要通过性激素起作用。从性遗传和伴性遗传的表型都与性别有密切的联系，但它们是两种截然不同的遗传方式。伴性遗传的基因位于性染色体上，而从性遗传的基因位于常染色体上；从性遗传的基因在传递时并不与性别相联系，其与位于性染色体上基因的传递有本质区别。从性遗传的本质为：表型＝基因型＋环境条件(性激素种类及含量差异)。 例3．（22-23下·西安·阶段练习）等位基因Bb、B+位于常染色体上，分别决定山羊有胡子和无胡子，但在雄性中Bb为显性基因，在雌性中B+为显性基因。纯合的有胡子雌山羊与无胡子雄山羊杂交产生F1、F1雌雄个体交配产生F2，下列叙述错误的是（ ） A．F1中的有胡子山羊一定为雄性 B．有胡子雌山羊的基因型为BbBb C．F2的有胡子山羊中纯合子占1/3 D．山羊胡子的遗传遵循分离定律 【分析】基因分离定律：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】在雄性中Bb为显性基因，在雌性中B+为显性基因，纯合的有胡子雌山羊BbBb与无胡子雄山羊B+B+杂交产生F1BbB+，在F1中雄性为有胡子，雌性为无胡子，A正确；在雌性中B+为显性基因，所以有胡子雌山羊为纯合隐性，基因型为BbBb，B正确；F1基因型为BbB+，F1雌雄个体交配产生F2，基因型为1/4BbBb、1/2BbB+、1/4B+B+，BbB+中雌性为无胡子，雄性有胡子，因此有胡子山羊=1/4+1/2×1/2=1/2，纯合有胡子山羊=1/4，因此F2的有胡子山羊中纯合子=1/4÷1/2=1/2，C错误；、山羊胡子的遗传受一对等位基因控制，遵循基因的分离定律，不遵循自由组合定律，D正确。 【答案】C 例4．（23-24上·衢州·阶段练习）中年人秃顶（T）与非秃顶（t）是一对相对性状，由位于常染色上基因控制，对于杂合子，男性表现为秃顶，女性则表现为正常；人的色觉正常与红绿色盲由另一对等位基因（B、b）控制，且两对等位基因独立遗传。甲、乙两个家庭各育有1儿1女，各成员表现型如下表：
据图请回答： (1)上述两对等位基因遗传时，遵循 定律。基因在染色体上的位置称为 。 (2)甲家庭父亲的基因型为 。若该父亲的一个精原细胞减数分裂时产生了一个基因型为tXBY的异常精子，则另外三个精子的基因型分别为 ，这种变异属于可遗传变异来源的 。若这对夫妇再生非秃顶、色觉正常的女儿，可能的基因型有 种。其中纯合子占 。 (3)若甲家庭的女儿与乙家庭的儿子结婚，生出色盲且秃顶的儿子的概率是 。 (4)基因型为Tt的个体在男性和女性中表型不同，说明生物性状表现 。 【分析】控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 【详解】（1）由题可知，T、t基因分别位于常染色体，B、b基因位于X染色体上，它们独立遗传，遵循基因的自由组合定律，它们在染色体上的位置称为基因座位。（2）秃顶男性的基因型为TT、Tt，非秃顶男性的基因型为tt，秃顶女性的基因型为TT，非秃顶女性的基因型为Tt 、tt。甲家庭有一秃顶（TT）、色觉正常(XBX_)的女儿与一非秃顶（tt）、色盲（XbY）的儿子，据此可推知：秃顶、色觉正常的父亲的基因型为TtXBY ；异常精子为tXBY，则父亲细胞中性染色体在减数第一次分裂时未发生分离，与正常分离的t基因组合，进入同一个次级精母细胞中，则T基因进入另一个次级精母细胞。因此，产生的另三个精子的基因型分别是：tXBY、T、T；产生的精子中染色体数异常，发生了染色体数目变异；甲家庭有一秃顶（TT）、色觉正常(XBX_)的女儿与一非秃顶（tt）、色盲（XbY）的儿子，据此可推知：秃顶、色觉正常的父亲的基因型为TtXBY ，非秃顶、色觉正常的母亲的基因型为TtXBXb。若这对夫妇再生非秃顶、色觉正常的女儿，可能的基因型有4种：TtXBXB、ttXBXB、TtXBXb、ttXBXb，其中纯合子占1/4。（3）甲家庭父母的基因型分别是：TtXBY、TtXBXb，甲家庭的女儿（秃顶、色觉正常）的基因型为1/2TTXBXb、1/2TTXBXB。乙家庭的母亲为秃顶、红绿色盲，父亲为非秃顶、色觉正常，据此可推知：母亲的基因型为TTXbXb，父亲的基因型为ttXBY，乙家庭的儿子（秃顶、红绿色盲）的基因型为TtXbY。二者结婚，生出色盲且秃顶的儿子的概率是1T_ ×1/2×1/4XbY＝1/8。（4）基因型相同，在不同性别中基因表达的环境条件不同，表达出来的表型可能也不同，说明生物的性状表现时即受基因的控制又受环境条件的影响，生物的性状是受基因型和环境条件共同作用的结果。 【答案】(1) 自由组合 基因座位 (2) TtXBY tXBY、T、T 染色体畸变（染色体数目变异/非整倍体变异均给分） 4 (3) (4)受基因型和环境条件共同作用的结果 三、复等位基因遗传 在一个群体内，同源染色体的某个相同位置上的等位基因超过2个，此时这些基因就称为复等位基因。不要误认为“复等位基因”违背了体细胞中遗传因子“成对存在”原则，事实上“复等位基因”在体细胞中仍然是成对存在的。 例5．（23-24·雅安·一模）某种二倍体玉米植株有雌株、雄株和两性植株三种类型；受一组复等位基因G+、G、g控制，其中G+基因存在时表现为雄株，不含G+基因但含有G基因时表现为两性植株，只含g基因时表现为雌株。下列相关描述正确的是（ ） A．基因型为G+G+的个体自交后代不发生性状分离 B．若雌雄植株杂交，子代可能全为雄株 C．若三个基因的频率相等，则雌株所占比例最小 D．让一株两性植株与雌株杂交，子代最多可出现三种类型植株 【分析】题意分析：由题意“G+基因存在时表现为雄株，不含G+基因但含有G基因时表现为两性植株，只含g基因时表现为雌株”，可推测，雌株基因型为gg，两性植株基因型为GG、Gg，雄株基因型为G+G+、G+G、G+g。又雌株和两性株中都不含基因G+，则不存在基因型为G+G+的雄株，因此雄株基因型为G+G、G+g。 【详解】由题意“G+基因存在时表现为雄株，不含G+基因但含有G基因时表现为两性植株，只含g基因时表现为雌株”，可推测，雌株基因型为gg，两性植株基因型为GG、Gg，雄株基因型为G+G+、G+G、G+g。又雌株和两性株中都不含基因G+，因此雄株基因型为G+G、G+g，不存在基因型为G+G+的雄株个体，A错误；由题意“G+基因存在时表现为雄株，不含G+基因但含有G基因时表现为两性植株，只含g基因时表现为雌株”，可推测，雌株基因型为gg，两性植株基因型为GG、Gg，雄株基因型为G+G+、G+G、G+g。又雌株和两性株中都不含基因G+，因此雄株基因型为G+G、G+g，不存在基因型为G+G+的雄株个体。若雌雄植株杂交，因不存在基因型为G+G+的雄性植株，则子代不可能全为雄株，B错误；两性植株基因型为GG、Gg，雄株基因型为G+G、G+g，雌株基因型为gg。若三个基因的频率相等，则G+=1/3、G=1/3、g=1/3。由于基因G+只出现在雄株中，所以含基因G+的全为雄配子。两性植株和雄株中都有基因G，所以含基因G的配子可以是雌配子也可以是雄配子，各一半概率。两性植株和雌株中都有基因g，所以含基因g的配子可以是雌配子也可以是雄配子，各一半概率。由以上分析：雌配子G=1/6、g=1/6；雄配子G+=1/3、G=1/6、g=1/6，所以雌配子中：G：g=1：1，雄性配子中G+：G：g=2：1：1，则雌株（gg）：1/2×1/4=1/8；雄株（G+g、G+G)：1/2×1/2+1/2×1/2=1/2；两性植株（GG、Gg）：1/2×1/4+1/2×1/4×2=3/8，因此，若三个基因的频率相等，则雌株所占比例最小，C正确；由题意“G+基因存在时表现为雄株，不含G+基因但含有G基因时表现为两性植株，只含g基因时表现为雌株”，可推测，雌株基因型为gg，两性植株基因型为GG、Gg。让一株两性植株与雌株杂交，子代基因型可能为：Gg或Gg和gg，最多两种类型植株，D错误。 【答案】C 例6．（23-24上·辽宁·期中改编）某哺乳动物背部的皮毛颜色由复等位基因A1、A2和A3控制，且A1、A2和A3任何两个基因组合在一起，各基因都能正常表达，如图表示基因对背部皮毛颜色的控制关系，每个化学反应一旦发生反应物没有剩余。下列说法错误的是（ ）
A．体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢从而控制性状 B．该动物种群中关于体色纯合子有3种 C．分析图可知，该动物体色为白色的个体一定为纯合子 D．若一白色雄性个体与多个黑色异性个体交配的后代有三种毛色，则其基因型为A2A3 【分析】基因控制生物性状的途径有两条：一是通过控制酶的合成来控制代谢过程从而控制性状，二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状，本题图中体现了第一条途径。 【详解】由图知，基因A1、A2和A3分别控制酶1、酶2和酶3的合成，进而控制该动物的体色，能体现基因通过控制酶的合成来控制代谢从而控制性状，A正确；A1、A2、A3三个复等位基因两两组合，纯合子有A1A1、A2A2、A3A3三种，B正确；由图知，只要无基因A1或基因A1不表达就会缺乏酶1，体色就为白色，所以白色个体的基因型有A2A2、A3A3和A2A3三种，而A2A3是杂合子，C错误；、分析题图可知，黑色个体的基因型只能是A1A3，该白色雄性个体与多个黑色异性个体交配，后代中出现棕色（A1A2）个体，说明该白色个体必定含有A2基因，其基因型只能是A2A2或A2A3，若为A2A2，子代只能有A1A2棕色和A2A3白色两种类型，若为A2A3，则子代会有A1A2棕色、A1A3黑色和A2A3白色三种类型，D正确。 【答案】C 四、分离定律中的致死问题 (1)隐性致死：隐性基因存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死效应，如镰状细胞贫血(红细胞异常，使人死亡)；植物中的白化基因，使植物不能形成叶绿素，从而不能进行光合作用而死亡。 (2)显性致死：显性基因具有致死效应，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)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死。 (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幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体的现象。 例7．（23-24上·保定·期中）某植物控制叶形（A/a）和叶色（B/b）的基因分别位于两对同源染色体上。宽叶紫色植株和窄叶绿色植株杂交获得F1，F1中的宽叶紫色植株自交获得F2，F2中宽叶紫色：宽叶绿色：窄叶紫色：窄叶绿色=10：2：5：1．已知出现上述比例的原因是某性状中显性基因纯合植株致死，同时另一性状中某种基因型的花粉部分致死。下列叙述正确的是（ ） A．F1产生的四种花粉比例相同 B．叶色性状中存在显性基因纯合致死现象 C．若F2中宽叶植株自交，后代中窄叶植株占1/2 D．若F2中紫色植株自由交配，后代中绿色植株占9/170 【详解】根据题目信息，宽叶紫色植株和窄叶绿色植株杂交获得F1，F1中的宽叶紫色植株自交获得F2，说明宽叶紫色是显性，两对相对性状杂交后F1是AaBb，由于两对基因分别位于两对同源染色体上，说明两对基因自由组合，F2中宽叶紫色：宽叶绿色：窄叶紫色：窄叶绿色=10：2：5：1，紫色：绿色=5：1，宽叶：窄叶=2：1，已知出现上述比例的原因是某性状中显性基因纯合植株致死，同时另一性状中某种基因型的花粉部分致死，说明宽叶纯合致死，紫色Bb自交后代出现紫色：绿色=5：1，bb个体占1/6，卵细胞b占1/2，花粉b占1/3,b的花粉部分致死。 【分析】宽叶紫色植株和窄叶绿色植株杂交获得F1，属于两对相对性状杂交，故F1的基因型是AaBb，由于两对基因分别位于两对同源染色体上，说明两对基因自由组合，F2中宽叶紫色：宽叶绿色：窄叶紫色：窄叶绿色=10：2：5：1，紫色：绿色=5：1，宽叶：窄叶=2：1，已知出现上述比例的原因是某性状中显性基因纯合植株致死，同时另一性状中某种基因型的花粉部分致死，说明宽叶纯合致死；紫色Bb自交后代出现紫色：绿色=5：1，bb个体占1/6，卵细胞b占1/2，花粉b占1/3，F1产生的四种花粉比例不相同，AB错误；F2中宽叶植株基因型是Aa，AA致死，若自交，后代中窄叶植株占1/3，C错误；F1的基因型是Bb，紫色Bb自交后代出现紫色：绿色=5：1，bb个体占1/6，卵细胞b占1/2，花粉b占1/3，卵细胞中B占1/2，花粉中B占2/3，花粉中有一半的b致死，则F2中BB占1/3、Bb占1/2，即BB：Bb=2：3，形成的卵细胞B：b=7：3，形成的花粉B：b=14：3，F2紫色自由交配，绿色植株占3/10×3/17=9/170，D正确。 【答案】D 例8．（23-24上·辽宁·期中改编）某种植物花的颜色红花、白花是一对相对性状，分别受D/d基因控制，某基因型为Dd的个体自花传粉，子代中红花：白花=2：1。出现上述表型及比例的原因不可能是（ ） A．含有D的雌配子死亡率50% B．含有D的雄配子死亡率50% C．个体中d基因纯合致死 D．个体中D基因纯合致死 【分析】基因分离定律实质：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；当细胞进行减数分裂，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子当中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】若含有D的雄配子或雌配子死亡率50%，则基因型为Dd的个体自花传粉，子代中DD：Dd：dd=1：3：2，子代中红花：白花=2：1，AB不符合题意；若个体中存在dd基因型纯合致死现象，则基因型为Dd的个体自花传粉，子代中DD：Dd=1：2，全为红花，C符合题意；若个体中存在D基因纯合致死现象，则基因型为Dd的个体自花传粉，子代中Dd：dd=2：1，子代中红花：白花=2：1，D不符合题意。 【答案】C 往/期/回/顾 |
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