全國通用版2019高考生物二輪復(fù)習專題三基因的遺傳規(guī)律考點3與遺傳有關(guān)的實驗探究學案.doc

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考點3　與遺傳有關(guān)的實驗探究 1．性狀顯隱性的判斷 (1)根據(jù)子代性狀判斷：①不同性狀親本雜交→后代只出現(xiàn)一種性狀→該性狀為顯性性狀→具有這一性狀的親本為顯性純合子；②相同性狀親本雜交→后代出現(xiàn)不同于親本的性狀→該性狀為隱性性狀→親本都為雜合子。 (2)根據(jù)子代性狀分離比判斷：①具有一對相對性狀的親本雜交→子代性狀分離比為3∶1→分離比為3的性狀為顯性性狀；②具有兩對相對性狀的親本雜交→子代性狀分離比為9∶3∶3∶1→分離比為9的兩性狀都為顯性性狀。 (3)遺傳系譜圖中顯隱性的判斷：①雙親正常→子代患病→隱性遺傳?。虎陔p親患病→子代正?！@性遺傳病。 (4)依調(diào)查結(jié)果判斷：若人群中發(fā)病率高，且具有代代相傳現(xiàn)象，通常是顯性遺傳?。蝗羧巳褐邪l(fā)病率較低，且具有隔代遺傳現(xiàn)象，通常為隱性遺傳病。 2．基因位置的判斷 (1)基因位于常染色體或X染色體(與Y染色體非同源區(qū)段)的判斷 ①雜交實驗法 Ⅰ.未知顯隱性：選用純合親本，采用正交和反交方法，看正反交結(jié)果是否相同。a.若結(jié)果相同，基因位于常染色體上；b.若結(jié)果不同，基因位于X染色體上。 Ⅱ.已知顯隱性：顯性雄性個體與隱性雌性個體雜交，若后代雌性全為顯性個體，雄性全為隱性個體，則基因位于X染色體上；若后代雌雄個體中顯隱性出現(xiàn)的概率相同(或顯隱性的概率與性別無關(guān))，則基因位于常染色體上。 ②調(diào)查實驗法 調(diào)查統(tǒng)計具有某性狀的雌雄個體數(shù)量，若雌雄個體數(shù)量基本相同，基因最可能位于常染色體上；若雌性個體數(shù)量明顯多于雄性個體數(shù)量，則基因最可能位于X染色體上，且該基因為顯性基因；若雄性個體數(shù)量明顯多于雌性個體數(shù)量，則基因最可能位于X染色體上，且該基因為隱性基因；若只有雄性，則基因位于Y染色體上。 (2)基因位于X、Y染色體同源區(qū)段還是非同源區(qū)段的判斷 ①若有顯性純合雄性個體：顯性純合雄性個體隱性雌性個體→a.后代雄性均為隱性個體，雌性均為顯性個體，則基因位于X染色體與Y染色體非同源區(qū)段；b.后代雌雄均為顯性個體，則基因位于X染色體與Y染色體同源區(qū)段。 ②若是群體中無法直接獲得顯性純合雄性個體：多對顯性雄性個體隱性雌性個體→a.若后代出現(xiàn)顯性雄性個體，則基因位于X染色體與Y染色體同源區(qū)段；b.若所有雜交組合后代雌性個體均為顯性個體，雄性個體均為隱性個體，則基因位于X染色體與Y染色體非同源區(qū)段。 (3)基因位于常染色體還是X、Y染色體的同源區(qū)段上的判斷 ①若顯隱性已知，則選用隱性雌性個體顯性純合雄性個體，得F1全表現(xiàn)為顯性，再讓F1中的雌雄個體隨機交配獲得F2，觀察F2的性狀表現(xiàn)→a.若F2雌雄個體都有顯性性狀和隱性性狀，則該基因在常染色體上；b.若F2中雄性個體全表現(xiàn)為顯性性狀，雌性個體既有顯性性狀又有隱性性狀，則該基因位于X、Y染色體同源區(qū)段。 ②若顯隱性未知，先采用正交和反交法得到各自的F1，然后再讓各自的F1的雌雄個體隨機交配獲得各自的F2，觀察對比F2的性狀表現(xiàn)。 (4)判斷兩對基因是否位于同一對同源染色體上 ①確定方法：選具有兩對相對性狀且純合的雌雄個體雜交得F1，再將F1中的雌雄個體相互交配產(chǎn)生F2，統(tǒng)計F2中性狀的分離比。 ②結(jié)果與結(jié)論：若子代中出現(xiàn)9∶3∶3∶1(或9∶3∶3∶1的變式)的性狀分離比，則控制這兩對相對性狀的兩對基因不在同一對同源染色體上。若子代中沒有出現(xiàn)9∶3∶3∶1(或9∶3∶3∶1的變式)的性狀分離比，則控制這兩對相對性狀的兩對基因位于同一對同源染色體上。 題型一　顯隱性狀的判斷 1．(2018全國Ⅰ，32)果蠅體細胞有4對染色體，其中2、3、4號為常染色體。已知控制長翅/殘翅性狀的基因位于2號染色體上，控制灰體/黑檀體性狀的基因位于3號染色體上。某小組用一只無眼灰體長翅雌蠅與一只有眼灰體長翅雄蠅雜交，雜交子代的表現(xiàn)型及其比例如下： 眼 性別 灰體長翅∶灰體殘翅∶黑檀體長翅∶黑檀體殘翅 1/2有眼 1/2雌 9∶3∶3∶1 1/2雄 9∶3∶3∶1 1/2無眼 1/2雌 9∶3∶3∶1 1/2雄 9∶3∶3∶1 回答下列問題： (1)根據(jù)雜交結(jié)果，________(填“能”或“不能”)判斷控制果蠅有眼/無眼性狀的基因是位于X染色體還是常染色體上。若控制有眼/無眼性狀的基因位于X染色體上，根據(jù)上述親本雜交組合和雜交結(jié)果判斷，顯性性狀是________，判斷依據(jù)是_____________________。 (2)若控制有眼/無眼性狀的基因位于常染色體上，請用上表中雜交子代果蠅為材料設(shè)計一個雜交實驗來確定無眼性狀的顯隱性(要求：寫出雜交組合和預(yù)期結(jié)果)。 (3)若控制有眼/無眼性狀的基因位于4號染色體上，用灰體長翅有眼純合子和黑檀體殘翅無眼純合子果蠅雜交，F(xiàn)1相互交配后，F(xiàn)2中雌雄均有________種表現(xiàn)型，其中黑檀體長翅無眼所占比例為3/64時，則說明無眼性狀為________(填“顯性”或“隱性”)。 答案　(1)不能　無眼　只有當無眼為顯性時，子代雌雄個體中才都會出現(xiàn)有眼與無眼性狀的分離　(2)雜交組合：無眼無眼　預(yù)期結(jié)果：若子代中無眼∶有眼＝3∶1，則無眼為顯性性狀；若子代全部為無眼，則無眼為隱性性狀　(3)8　隱性 解析　(1)由于無眼和有眼性狀的顯隱性無法判斷，所以無論基因位于常染色體還是X染色體上，無眼雌性個體和有眼雄性個體雜交后代都有可能出現(xiàn)有眼雌性∶有眼雄性∶無眼雌性∶無眼雄性＝1∶1∶1∶1，那么通過子代的性狀分離比無法判斷控制果蠅無眼/有眼性狀的基因的位置。若控制果蠅有眼/無眼性狀的基因位于X染色體上，由于子代雄性個體中同時出現(xiàn)了無眼和有眼兩種性狀，說明親代雌性果蠅為雜合子，雜合子表現(xiàn)出的無眼性狀為顯性性狀。(2)若控制無眼/有眼性狀的基因位于常染色體上，雜交子代無眼∶有眼＝1∶1，則說明親本為顯性雜合子和隱性純合子測交，根據(jù)測交結(jié)果，子代兩種性狀中，一種為顯性雜合子，一種為隱性純合子，所以可選擇均為無眼的雌雄個體進行雜交，觀察子代的性狀表現(xiàn)，若子代中無眼∶有眼＝3∶1，則無眼為顯性性狀；若子代全部為無眼，則無眼為隱性性狀。(3)由題意知，控制長翅/殘翅性狀的基因位于2號染色體上，控制灰體/黑檀體性狀的基因位于3號染色體上，控制有眼/無眼性狀的基因位于4號染色體上，它們的遺傳符合自由組合定律。現(xiàn)將具有三對相對性狀的純合親本雜交，F(xiàn)1為雜合子(假設(shè)基因型為AaBbDd)，F(xiàn)1相互交配后，F(xiàn)2有222＝8種表現(xiàn)型。根據(jù)表格中的性狀分離比9∶3∶3∶1可知，黑檀體性狀為隱性，長翅性狀為顯性，若子代黑檀體(1/4)長翅(3/4)無眼(？)的概率為3/64，則無眼的概率為1/4，無眼性狀為隱性。 2．(2018天津武清期末)某二倍體植物中，高稈和矮稈這對相對性狀由一對等位基因控制。要確定這對性狀的顯隱性關(guān)系，應(yīng)該選用的雜交組合是(　　) A．高稈植株矮稈植株 B．高稈純合子矮稈純合子 C．高稈植株高稈植株 D．矮稈植株矮稈植株 答案　B 解析　判斷相對性狀的顯隱性，常選擇具有相對性狀的純合子雜交，觀察后代的表現(xiàn)型，B正確。 題型二　基因與染色體位置關(guān)系的判斷 3．(2017全國Ⅰ，32) 某種羊的性別決定為XY型，已知其有角和無角由位于常染色體上的等位基因(N/n)控制；黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛對白毛為顯性，回答下列問題： (1)公羊中基因型為NN或者Nn的表現(xiàn)為有角，nn無角；母羊中基因型為NN的表現(xiàn)為有角，nn或Nn無角。若多對雜合子公羊與雜合子母羊雜交，則理論上，子一代群體中母羊的表現(xiàn)型及其比例為________________；公羊的表現(xiàn)型及其比例為_______________________。 (2)某同學為了確定M/m是位于X染色體上，還是位于常染色體上，讓多對純合黑毛母羊與純合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，我們認為根據(jù)這一實驗數(shù)據(jù)，不能確定M/m是位于X染色體上，還是位于常染色體上，還需要補充數(shù)據(jù)，如統(tǒng)計子二代中白毛個體的性別比例，若______________________，則說明M/m是位于X染色體上；若______________________，則說明M/m是位于常染色體上。 (3)一般來說，對于性別決定為XY型的動物群體而言，當一對等位基因(如A/a)位于常染色體上時，基因型有________種；當其位于X染色體上時，基因型有________種；當其位于X和Y染色體的同源區(qū)段時，(如圖所示)，基因型有________種。 答案　(1)有角∶無角＝1∶3　有角∶無角＝3∶1 (2)白毛個體全為雄性　白毛個體中雌雄比例為1∶1 (3)3　5　7 解析　(1)多對雜合子公羊與雜合子母羊雜交，NnNn→NN、Nn、nn，比例為1∶2∶1。由于母羊中基因型為NN的表現(xiàn)為有角，nn或Nn的表現(xiàn)為無角，所以子一代群體中母羊的表現(xiàn)型及其比例為有角∶無角＝1∶3；由于公羊中基因型為NN或者Nn的表現(xiàn)為有角，nn的表現(xiàn)為無角，所以子一代群體中公羊的表現(xiàn)型及其比例為有角∶無角＝3∶1。 (2)如果M/m是位于X染色體上，則純合黑毛母羊基因型為XMXM，純合白毛公羊基因型為XmY，雜交子一代的基因型為XMXm和XMY，子二代中黑毛(XMXM、XMXm、XMY)∶白毛(XmY)＝3∶1，但白毛個體的性別比例是雌∶雄＝0∶1。如果M/m是位于常染色體上，則純合黑毛母羊為MM，純合白毛公羊為mm，雜交子一代的基因型為Mm，子二代中黑毛(1MM、2Mm)∶白毛(1mm)＝3∶1，但白毛個體的性別比例是雌∶雄＝1∶1，沒有性別差異。 (3)對于性別決定為XY型的動物群體而言，當一對等位基因位于常染色體上時，基因型有AA、Aa、aa 3種；當其位于X染色體上時，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY 5種；當其位于X和Y染色體的同源區(qū)段時，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa 7種。 4．(2016全國Ⅰ，32)已知果蠅的灰體和黃體受一對等位基因控制，但這對相對性狀的顯隱性關(guān)系和該等位基因所在的染色體是未知的。同學甲用一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交，子代中♀灰體∶♀黃體∶♂灰體∶♂黃體為1∶1∶1∶1。同學乙用兩種不同的雜交實驗都證實了控制黃體的基因位于X染色體上，并表現(xiàn)為隱性。請根據(jù)上述結(jié)果，回答下列問題： (1)僅根據(jù)同學甲的實驗，能不能證明控制黃體的基因位于X染色體上，并表現(xiàn)為隱性？________________________________________________________________________。 (2)請用同學甲得到的子代果蠅為材料設(shè)計兩個不同的實驗，這兩個實驗都能獨立證明同學乙的結(jié)論。(要求：每個實驗只用一個雜交組合，并指出支持同學乙結(jié)論的預(yù)期實驗結(jié)果。) 答案　(1)不能 (2)實驗1：雜交組合：♀灰體♂灰體。 預(yù)期結(jié)果：子代中所有的雌蠅都表現(xiàn)為灰體，雄蠅中一半表現(xiàn)為灰體，另一半表現(xiàn)為黃體。 實驗2：雜交組合：♀黃體♂灰體。 預(yù)期結(jié)果：子代中所有的雌蠅都表現(xiàn)為灰體，雄蠅都表現(xiàn)為黃體。 解析　(1)常染色體雜合子測交情況下也符合題干中的比例，故僅根據(jù)同學甲的實驗既不能判斷控制黃體的基因是否位于X染色體上，也不能證明控制黃體的基因表現(xiàn)為隱性。(2)設(shè)控制灰體的基因為A，控制黃體的基因為a，假定相關(guān)基因位于X染色體上，則同學甲的實驗中，親本黃體雄果蠅基因型為XaY，而雜交子代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型且分離比為1∶1∶1∶1，則親本灰體雌果蠅為雜合子，即XAXa。作遺傳圖解，得到F1的基因型如下： P： XAXa XaY 灰雌 黃雄 ↓ F1：XAXa XaXa XAY XaY 灰雌 黃雌 灰雄 黃雄 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 F1果蠅中雜交方式共有4種。其中，灰體雌蠅和黃體雄蠅雜交組合與親本相同，由(1)可知無法證明同學乙的結(jié)論。而黃體雌蠅與黃體雄蠅雜交組合中，子代均為黃體，無性狀分離，亦無法證明同學乙的結(jié)論。故應(yīng)考慮采用灰體雌蠅與灰體雄蠅、黃體雌蠅與灰體雄蠅的雜交組合。作遺傳圖解如下： F1灰體雌蠅與灰體雄蠅雜交： F1： XAXa XAY 灰雌 灰雄 ↓ F2：XAXA XAXa XAY XaY 灰雌 灰雌 灰雄 黃雄 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 由圖解可知，F(xiàn)1中灰體雌蠅與灰體雄蠅雜交，F(xiàn)2表現(xiàn)為：雌性個體全為灰體，雄性個體灰體與黃體比例接近1∶1。 F1黃體雌蠅與灰體雄蠅雜交： F1： XaXa XAY 黃雌 灰雄 ↓ F2：XAXa XaY 灰雌 黃雄 1 ∶ 1 由圖解可知，F(xiàn)1中黃體雌蠅與灰體雄蠅雜交，F(xiàn)2表現(xiàn)為：雌性個體全為灰體，雄性個體全為黃體。 5．菠菜的性別決定方式為XY型，其圓葉(A)和尖葉(a)、抗病(B)和不抗病(b)為兩對相對性狀。為研究相關(guān)基因在染色體上的分布情況，某小組進行了實驗探究?；卮鹣铝袉栴}： (1)利用純合的圓葉和尖葉植株進行正反交實驗，后代均為圓葉。據(jù)此甲同學認為A、a 基因位于常染色體上；乙同學認為A、a基因可能位于常染色體上，也有可能位于性染色體上。你認為哪位同學的結(jié)論更嚴謹？________，請簡述理由：________________________。 (2)若A、a與B、b基因均位于常染色體上，丙同學利用基因型為AaBb的雌雄植株雜交，若子代有3種表現(xiàn)型且比例為1∶2∶1，則可判斷這兩對基因與染色體的具體對應(yīng)關(guān)系是________________________________________________________________________。 答案　(1)乙　當基因位于常染色體上或者X、Y染色體的同源區(qū)段時，正反交后代均為圓葉，所以乙的結(jié)論更嚴謹 　(2)A、b基因位于一條染色體上，a、B基因位于另一條同源染色體上 解析　自由組合定律的實質(zhì)是位于非同源染色體上的非等位基因自由組合，如果兩對等位基因位于一對同源染色體上，則不遵循自由組合定律。 (1)乙同學的結(jié)論更嚴謹，因為當基因位于常染色體上或者X、Y染色體的同源區(qū)段時，正反交后代均為圓葉。 (2)若A、a與B、b基因均位于兩對不同的同源染色體上，根據(jù)自由組合定律，基因型為AaBb的雌雄植株雜交，后代表現(xiàn)型應(yīng)該有4種，比例為9∶3∶3∶1；若A、b基因位于一條染色體上，a、B基因位于另一條同源染色體上，基因型為AaBb的雌雄植株雜交，后代表現(xiàn)型有3種，基因型及其比例為AAbb∶AaBb∶aaBB＝1∶2∶1；若A、B基因位于一條染色體上，a、b基因位于另一條同源染色體上，基因型為AaBb的雌雄植株雜交，后代表現(xiàn)型有2種，基因型及其比例為AABB∶AaBb∶aabb＝1∶2∶1，表現(xiàn)型之比為3∶1。 模型構(gòu)建　判斷基因是位于常染色體上還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段上的方法 (1)在已知性狀顯隱性的條件下，若限定一次雜交實驗來證明，則可采用“隱性雌顯性雄(雜合)”[即aa(♀)Aa(♂)或XaXaXAYa或XaXaXaYA]雜交組合，觀察分析F1的表現(xiàn)型。分析如下： (2)在已知性狀顯隱性的條件下，未限定雜交實驗次數(shù)時，則可采用以下方法，通過觀察F2的性狀表現(xiàn)來判斷：