（通用版）2019版高考生物二輪復習 專題五 基因的傳遞規(guī)律 考點15 遺傳實驗的設計與推理學案

考點15遺傳實驗的設計與推理1性狀顯隱性的判斷(1)根據子代性狀判斷：不同性狀親本雜交后代只出現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；相同性狀親本雜交后代出現不同于親本的性狀該性狀為隱性性狀親本都為雜合子。(2)根據子代性狀分離比判斷：具有一對相對性狀的親本雜交子代性狀分離比為31分離比為3的性狀為顯性性狀；具有兩對相對性狀的親本雜交子代性狀分離比為9331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：雙親正常子代患病隱性遺傳病；雙親患病子代正常顯性遺傳病。(4)依據調查結果判斷：若人群中發(fā)病率高，且具有代代相傳現象，通常是顯性遺傳；若人群中發(fā)病率較低，且具有隔代遺傳現象，通常為隱性遺傳。2純合子和雜合子的判斷(1)自交法(對植物最簡便)待測個體結果分析(2)測交法(更適于動物)待測個體×隱性純合子結果分析(3)花粉鑒定法非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現不同的顏色待測個體長大開花后，取出花粉粒放在載玻片上，加一滴碘酒結果分析(4)用花粉離體培養(yǎng)形成單倍體植株，用秋水仙素處理后獲得的植株為純合子，根據植株性狀進行確定。3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)的判斷雜交實驗法.未知顯隱性：選用純合親本，采用正交和反交方法，看正反交結果是否相同。a.若結果相同，基因位于常染色體上；b.若結果不同，基因位于X染色體上。.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的概率相同(或顯隱性的概率與性別無關)，則基因位于常染色體上。調查實驗法調查統計具有某性狀的雌雄個體數量，若雌雄個體數量基本相同，基因最可能位于常染色體上，若雌性個體數量明顯多于雄性個體數量，則基因最可能位于X染色體上，且該基因為顯性基因；若雄性個體數量明顯多于雌性個體數量，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染色體與Y染色體同源區(qū)段還是非同源區(qū)段的判斷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。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)探究基因位于常染色體還是X、Y染色體的同源區(qū)段上若顯隱性已知，則選用隱性雌性個體×顯性雄性個體，得F1全表現為顯性，再讓F1中的雌雄個體隨機交配獲得F2，觀察F2的性狀表現。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。(4)判斷兩對基因是否位于同一對同源染色體上確定方法：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生F2，統計F2中性狀的分離比。結果與結論：若子代中出現9331(或9331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9331(或9331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。4根據性狀判斷性別選擇同型性染色體(XX或ZZ)隱性個體與異型性染色體(XY或ZW)顯性個體雜交，具體分析如下：題組一遺傳基本規(guī)律的實驗探究1已知玉米子粒黃色(A)對白色(a)為顯性，非糯(B)對糯(b)為顯性，這兩對性狀自由組合。請選用適宜的純合親本進行一個雜交實驗來驗證：子粒的黃色與白色的遺傳符合分離定律；子粒的非糯與糯的遺傳符合分離定律；以上兩對性狀的遺傳符合自由組合定律(要求：寫出遺傳圖解，并加以說明)。答案親本(純合白非糯)aaBB×AAbb(純合黃糯) 親本或為：(純合黃非糯)AABB×aabb(純合白糯)F1AaBb(雜合黃非糯)F2F2子粒中：若黃粒(A_)白粒(aa)31，則驗證該性狀的遺傳符合分離定律；若非糯粒(B_)糯粒(bb)31，則驗證該性狀的遺傳符合分離定律；若黃非糯粒黃糯粒白非糯粒白糯粒9331，即A_B_A_bbaaB_aabb9331，則驗證這兩對性狀的遺傳符合自由組合定律。解析常用的驗證孟德爾遺傳規(guī)律的雜交方案為自交法和測交法。植物常用自交法進行驗證，根據一對相對性狀遺傳實驗的結果，若雜合子自交后代表現型比例為31，則該性狀的遺傳符合分離定律，根據兩對相對性狀遺傳實驗結果，若雜合子自交后代表現型比例為9331，則兩對性狀的遺傳符合自由組合定律；測交法是教材中給出的驗證方法，若雜合子測交后代有兩種表現型，且比例為11，則該性狀的遺傳符合分離定律，若雙雜合子測交后代出現四種表現型，比例為1111，則兩對性狀的遺傳符合自由組合定律。本題中兩種方法均可選擇。2已知某種植物的花色受兩對等位基因控制，A對a為顯性、B對b為顯性，且A存在時，B不表達?；ò曛泻t色物質的花為紅花，含橙色物質的花為橙花，只含白色物質的花為白花。請根據圖回答問題：(1)紅花植株的基因型有_種；橙花植株的基因型是_。(2)現有白花植株和純合的紅花植株若干，為探究上述兩對基因遺傳時是否遵循基因的自由組合定律，設計如下實驗方案，請完善有關方法步驟：第一步：選取基因型為_的白花植株與基因型為_的紅花植株雜交，得到F1。第二步：_，若后代表現型及比例為_，則A和a與B和b遺傳時遵循基因的自由組合定律。(3)為了驗證A和a這對基因的遺傳遵循基因的分離定律，某實驗小組選擇純合的紅花和白花親本雜交，再讓獲得的F1和白花植株進行測交，如果測交后代的表現型及其比例為_，則說明A和a這對基因遺傳時遵循基因的分離定律。答案(1)6aaBB、aaBb(2)aabbAABB讓F1自交得到F2紅花橙花白花1231(3)紅花白花11(或紅花橙花白花211)思維延伸(1)有下列三種類型的豌豆各若干，請寫出符合要求的所有親本組合。驗證分離定律的所有親本組合：_。驗證自由組合定律的所有親本組合：_。答案甲×甲、乙×乙、甲×乙、甲×丙、乙×丙甲×乙、乙×乙、乙×丙(2)若豌豆的高莖和矮莖為一對相對性狀，由一對等位基因(E、e)控制，紅花和白花為一對相對性狀，由一對等位某因(F、f)控制?，F有兩株豌豆雜交后代為高莖紅花高莖白花矮莖紅花矮莖白花1111。若此結果能夠驗證自由組合定律，請寫出親本的基因型，并說明理由?；蛐停篲，理由：_。答案EeFf×eeff雜交后代為高莖紅花高莖白花矮莖紅花矮莖白花1111的親本基因型有兩種，一種為EeFf×eeff，兩對基因分別位于兩對同源染色體上；另一種為eeFf×Eeff，兩對基因可以位于同一對同源染色體上(3)小鼠的體色有黃色和黑色(相關基因用A、a表示)兩種，尾有正常尾和彎曲尾(相關基因用B、b表示)兩種，其中一種為伴X染色體遺傳。用黃色正常尾雌鼠與黃色彎曲尾雄鼠雜交，F1的表現型及比例為黃色彎曲尾黑色彎曲尾黃色正常尾黑色正常尾2121。要判斷上述兩對等位基因的遺傳是否遵循基因的自由組合定律，可從F1中選擇親本進行雜交實驗，請寫出實驗設計思路：_。答案用F1中黃色彎曲尾雌鼠與黑色正常尾雄鼠雜交，觀察后代表現型及其比例是否符合自由組合定律題組二基因位置的探究3(常染色體遺傳問題)(2018·漳州三模)某植物莖稈有短節(jié)與長節(jié)，葉形有皺縮葉與正常葉，葉脈色有綠色和褐色，莖稈有甜與不甜。下面是科研人員用該植物進行的兩個實驗(其中控制莖稈節(jié)的長度的基因用A和a表示，控制葉形的基因用B和b表示)。請回答下列問題：(1)實驗一：純合的短節(jié)正常葉植株與純合的長節(jié)皺縮葉植株雜交，F1全為長節(jié)正常葉植株，F2中長節(jié)正常葉長節(jié)皺縮葉短節(jié)正常葉短節(jié)皺縮葉9331。從生態(tài)學方面解釋上述實驗中F1的性狀表現有利于_。請在方框內畫出實驗一中F1基因在染色體的位置(用“|”表示染色體，用“·”表示基因在染色體上的位置)。(2)實驗二：純合的綠色葉脈莖稈不甜植株與純合的褐色葉脈莖稈甜植株雜交，F1全為綠色葉脈莖稈不甜植株，F2中只有兩種表現型，且綠色葉脈莖稈不甜植株褐色葉脈莖稈甜植株31(無突變、致死等現象發(fā)生)。與實驗一的F2結果相比，請嘗試提出一個解釋實驗二的F2結果的假設：_。根據你的假設，實驗二中F1產生配子的種類有_種。為驗證你的假設是否成立，可采用_法，若實驗結果為_，則假設成立。答案(1)增強光合作用能力，增強生存斗爭能力如圖所示(2)兩對等位基因位于同一對同源染色體上2測交綠色葉脈莖稈不甜褐色葉脈莖稈甜11(其他合理答案亦可)解析(1)F1全為長節(jié)正常葉植株，這樣的性狀表現有利于其增強光合作用能力，增強生存斗爭能力。據分析可知，親本的基因型為aaBB×AAbb，F1的基因型為AaBb。F1自交，F2中長節(jié)正常葉長節(jié)皺縮葉短節(jié)正常葉短節(jié)皺縮葉9331，說明控制這兩對相對性狀的基因位于不同對的同源染色體上，遵循基因的自由組合定律，F1基因在染色體上的位置圖解見答案。(2)F1自交，F2中只有兩種表現型，且綠色葉脈莖稈不甜褐色葉脈莖稈甜31(無突變、致死現象)，說明控制這兩對相對性狀的基因位于同一對同源染色體上，不遵循基因的自由組合定律。若控制這兩對相對性狀的基因位于同一對同源染色體上，則F1能產生2種配子。驗證基因在染色體上的位置，通常采用測交的方法，若實驗結果為綠色葉脈莖稈不甜褐色葉脈莖稈甜11，則說明控制這兩對相對性狀的基因位于同一對同源染色體上，否則位于兩對同源染色體上。4(區(qū)分常染色體、XY的同源與非同源問題)科技人員發(fā)現了某種兔的兩個野生種群，一個種群不論雌雄后肢都較長，另一種群不論雌雄后肢都較短，為確定控制后肢長、短這一相對性狀的基因顯隱性關系及基因是位于常染色體上還是位于性染色體的、1、2片段(如圖)，興趣小組同學進行了分析和實驗(區(qū)段為X染色體與Y染色體的同源區(qū)段，在此區(qū)段中有等位基因；1為Y染色體上特有區(qū)段，2為X染色體上特有區(qū)段)。請回答下列問題：(1)在兔的種群中2片段是否有等位基因：_(填“是”或“否”)，兔在繁殖過程中性染色體上能發(fā)生基因重組的片段是_。(2)首先同學們認為可以確定控制后肢長、短的基因不位于1，理由是_。(3)同學們分別從兩種群中選多對親本進行了以下兩組實驗：甲組：后肢長×后肢短F1后肢短；乙組：后肢長×后肢短F1后肢短。從兩組實驗中可得到以下結論：后肢長度的顯隱性關系為_，在此基礎上可以確定基因不位于_，理由_。(4)為進一步確定基因位置，同學們準備分別用乙組的F1與親代個體進行兩組回交實驗：丙：F1雌×親代雄；丁：F1雄×親代雌，以確定基因位于區(qū)段還是位于_。分析：假設基因位于片段(用B、b表示)，則乙組親本：基因型為_，基因型為_。在兩組回交實驗中，能確定基因位置的是_(填“丙”或“丁”)，請用遺傳圖解分析說明回交實驗能確定基因位置的原因。答案(1)是片段和2片段(2)不論雌、雄后肢長度表現都一致，不隨雄性遺傳(3)后肢短對后肢長為顯性2乙組實驗F1沒有出現交叉遺傳現象(4)常染色體 XbXbXBYB丁遺傳圖解如下假設控制后肢長、短的基因位于片段F1雄親代雌XbYB×XbXbXbYB×XbXb后肢短后肢長假設控制后肢長、短的基因位于常染色體F1雄親代雌BbXY×bbXXBbXY bbXY BbXX bbXX后肢短后肢長后肢短后肢長即：如果回交后代雄性都表現后肢短，雌性都表現后肢長，則基因位于片段；如果回交后代雌、雄中后肢都有長有短，則基因位于常染色體上。解析(1)根據題意和圖示分析可知：在兔的種群中，雌兔2片段可能有等位基因存在，兔在繁殖過程中性染色體上能發(fā)生基因重組的片段是片段和2片段(雌兔)。(2)由于不論雌、雄后肢長度表現都一致，不隨雄性遺傳，而1為Y染色體上特有區(qū)段，所以可以確定控制后肢長、短的基因不位于1。(3)根據兩組實驗的結果可知，后代都只有后肢短，說明后肢短對后肢長為顯性。由于乙組實驗F1沒有出現交叉遺傳現象，所以可以確定基因不位于2上。(4)用乙組的F1與親代個體進行兩組回交實驗以確定基因位于區(qū)段還是位于常染色體。遺傳圖解見答案。5(判斷致死基因的位置)(2018·湘西州一模)已知果蠅的眼色受兩對等位基因的控制，其中A、a基因位于常染色體上，B、b基因位于X染色體上，其眼色形成的生化途徑如圖1所示。某實驗小組以粉眼雌果蠅和白眼雄果蠅為親本進行雜交，雜交結果如圖2所示。若用射線連續(xù)處理一基因型為AaXBXb的果蠅，導致該果蠅產生了一個致死基因e(含有致死基因的精子無活性，而卵細胞不受影響)?；卮鹣铝袉栴}：A基因B基因 酶A 酶B 前體物質有色物質有色物質(白色)圖1P粉眼雌性×白眼雄性 F1紫眼雌性粉眼雄性 1 1圖2(1)將該果蠅和圖2中F1中的粉眼雄性果蠅雜交，雜交后代紫眼果蠅所占的比例為_。(2)已知該致死基因位于X染色體上，為了判斷該基因是位于B所在的X染色體上還是b所在的X染色體上，可將該果蠅和F1中的粉眼果蠅雜交，產生的后代繼續(xù)進行自由交配，并統計子代雌性果蠅中三種眼色表現型比例。若表現型及其比例為_，則致死基因位于B所在的X染色體上；若表現型及其比例為_，則致死基因位于b所在的X染色體上。答案(1)3/8(2)紫眼粉眼白眼394 紫眼白眼31解析由題意知，兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上,因此在遺傳過程中遵循自由組合定律;由圖1可知，同時含有A、B能合成有色物質,具有有色物質的基因型是A_XBX、A_XBY，只含有有色物質的基因型是A_XbXb、A_XbY，兩種有色物質都不含有的果蠅的基因型是aa_ _；由圖2可知，粉眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，子一代雌果蠅表現為紫眼，雄果蠅表現為粉眼，因此有色物質的顏色是紫色，有色物質的顏色是粉色，親本果蠅的基因型是AAXbXb×aaXBY，子一代的基因型是AaXBXb(紫眼雌性)、AaXbY(粉眼雄性)。(1)由題意知，突變果蠅所含的致死基因e能使精子致死，但是不影響卵細胞的活性，因此該突變果蠅(AaXBXb)和圖2中F1的粉眼雄性果蠅(AaXbY)雜交，后代中紫眼果蠅的比例是A_XB_×。(2)若致死基因e位于B所在的X染色體上，則該果蠅的基因型是AaXBeXb，與AaXbY雜交子代的基因型是A_XBeXb、A_XBeY、aaXbXb、aaXbY、A_XbXb、A_XbY、aaXBeXb、aaXBeY，子一代果蠅自由交配，對于等位基因A、a來說，aa、A_，對于X染色體上的基因來說，雌果蠅產生的配子的類型及比例是XBeXb13，雄果蠅產生的配子的類型及比例是XbY12，自由交配后代的基因型是XBeXbXbXbXBeYXbY1326，因此子代雌性果蠅中三種眼色表現型及比例為紫眼粉眼白眼394；若致死基因e位于b所在的X染色體上，則該果蠅的基因型是AaXBXbe，與AaXbY雜交子代的基因型是A_XBXb、A_XBY、aaXbeXb、aaXbeY、aaXBXb、aaXBY、A_XbeXb、A_XbeY，對于X染色體上的基因來說，子代雌果蠅產生的配子的類型及比例是XBXbeXb112，雄果蠅產生的配子的類型及比例是XBY12，自由交配后代雌果蠅都含有B基因，因此雌性果蠅中的表現型及比例是紫眼白眼31。6(調查法判斷基因位置)已知果蠅的暗紅眼由隱性基因(r)控制，但不知控制該性狀的基因(r)是位于常染色體上、X染色體上還是Y染色體上，請你設計一個簡單的調查方案進行調查，并預測調查結果。方案：尋找暗紅眼的果蠅進行調查，統計_。結果：_，則r基因位于常染色體上；_，則r基因位于X染色體上；_，則r基因位于Y染色體上。答案具有暗紅眼果蠅的性別比例若具有暗紅眼的個體雄性數目與雌性數目相差不大若具有暗紅眼的個體雄性數目多于雌性數目若具有暗紅眼的個體全是雄性題組三純合子、雜合子及基因型的探究7某兩性植株子葉的顏色由多對獨立遺傳的基因控制，其中四對基因(用A1、a1，A2、a2，C、c，R、r表示)為控制基本色澤的基因。只有這四對基因都含有顯性基因時才表現有色，其他情況均表現為無色。在有色的基礎上，另一對基因(用Pr、pr表示)控制紫色和紅色的表現，當顯性基因Pr存在時表現為紫色，而隱性基因pr純合時表現為紅色。請根據以上信息回答下列問題：(1)該植物子葉呈紫色時，相關基因型有_種；子葉呈紅色的純合子的基因型為_。紫色、紅色和無色三種性狀中，相關基因型種類最多的性狀是_。(2)現有一植株，其子葉呈紅色，請設計一實驗檢測其是否為純合子。方法：_；預測實驗結果和結論：如果子代子葉_，則該植株為純合子；如果子代子葉_，則該植株為雜合子。答案(1)32 A1A1A2A2CCRRprpr無色(2)讓其自交，觀察后代的表現型全部是紅色既有紅色也有無色解析(1)由題意可知，當植物有色時需含有A1、A2、C、R 4個顯性基因，故紫色的基因型為A1_A2_C_R_Pr_，紅色的基因型為A1_A2_C_R_prpr，其余基因型表現為無色，且該兩性植株子葉的顏色由多對獨立遺傳的基因控制，說明遵循基因的自由組合定律。由上述分析可知，該植物子葉呈紫色時，基因型為A1_A2_C_R_Pr_，運用分離定律可知，紫色基因型有2×2×2×2×232種，子葉呈紅色的純合子的基因型為A1A1A2A2CCRRprpr，由于四對基因(A1、a1，A2、a2，C、c，R、r)有一對為隱性就表現為無色，故相關基因型種類最多的性狀是無色。(2)紅色的基因型為A1_A2_C_R_prpr，要判斷其是否是純合子，最簡單的方法就是自交，觀察后代的表現型，由于四對基因(A1、a1，A2、a2，C、c，R、r)有一對為隱性就表現為無色，故若后代出現無色說明其為雜合子，若后代全部是紅色，說明其為純合子。8某種植物的花有紫色、紅色和白色，且由三對獨立遺傳的等位基因(A、a，B、b和D、d)控制，圖1表示相關代謝途徑，圖2表示純合紫花植株與純合白花植株雜交的過程和結果?；卮鹣铝袉栴}：(1)雜交1和雜交2中白花親本的基因型分別為_、_。(2)欲判斷兩個雜交組合F2紫花植株的基因型，可采用自交的方法，預測結果如下：若后代所開花為紫色紅色白色934，則F2紫花植株的基因型和雜交1的F1相同；若后代所開花全為紫色，則F2紫花植株的基因型為_；若后代所開花為_，則F2紫花植株的基因型為ddAABb；若后代所開花為紫色白色31，則F2紫花植株的基因型為_。答案(1)ddaabbDDAAbb(2)ddAABB紫色紅色31ddAaBB解析(1)由題意可知，雜交1和雜交2中白花親本的基因型分別為ddaabb、DDAAbb。(2)F2紫花植株的基因型可能是ddAABB、ddAABb、ddAaBB、ddAaBb，欲判斷兩個雜交組合F2紫花植株的基因型，可采用自交的方法，預測結果如下：若后代所開花為紫色紅色白色934，則F2紫花植株的基因型和雜交1的F1相同；若后代所開花全為紫色，則F2紫花植株的基因型為ddAABB；若后代所開花為紫色紅色31，則F2紫花植株的基因型為ddAABb；若后代所開花為紫色白色31，則F2紫花植株的基因型為ddAaBB。12