高考生物考前3個月專題復習 專題5 遺傳的基本規(guī)律和人類遺傳病 考點16 聚焦遺傳實驗的設計與推理分析

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考點16　聚焦遺傳實驗的設計與推理分析 題組一　兩大規(guī)律的驗證 1．(規(guī)律驗證)(2013大綱全國，34)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：①子粒的黃色與白色的遺傳符合分離定律；②子粒的非糯與糯的遺傳符合分離定律；③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)aaBBAAbb(純合黃糯) 　　　親本或為：(純合黃非糯)AABBaabb(純合白糯) 　　　　　　　　　　　　　　　　↓ 　　　F1　　　　　　　　　AaBb(雜合黃非糯) 　　　　　　　　　　　　　　　　↓? 　　　　　　　　　　　　　　　　F2 F2子粒中：①若黃粒(A__)∶白粒(aa)＝3∶1，則驗證該性狀的遺傳符合分離定律； ②若非糯粒(B__)∶糯粒(bb)＝3∶1，則驗證該性狀的遺傳符合分離定律； ③若黃非糯?！命S糯?！冒追桥戳！冒着戳＃?∶3∶3∶1，即A__B__∶A__bb∶aaB__∶aabb＝9∶3∶3∶1，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3∶1，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9∶3∶3∶1，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，若雜合子測交后代兩種表現型，比例為1∶1，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1∶1∶1∶1，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．(地方卷精選重組)完成下列內容： (1)(2014福建，28節(jié)選)摩爾根用灰身長翅(BBVV)與黑身殘翅(bbvv)的果蠅雜交，將F1中雌果蠅與黑身殘翅雄果蠅進行測交，子代出現四種表現型，比例不為1∶1∶1∶1，說明F1中雌果蠅產生了________種配子。實驗結果不符合自由組合定律，原因是這兩對等位基因不滿足該定律“_______________________________________________”這一基本條件。 答案　4　非同源染色體上非等位基因 解析　測交可用來鑒定某一個體的基因型和它形成的配子類型及其比例。摩爾根用灰身長翅(BBVV)與黑身殘翅(bbvv)的果蠅雜交，將F1中雌果蠅與黑身殘翅雄果蠅進行測交，子代出現四種表現型，說明F1中雌果蠅產生了4種配子；基因自由組合定律的實質是非同源染色體上的非等位基因自由組合，測交所得的四種表現型的比例不為1∶1∶1∶1，可見該實驗結果不符合自由組合定律，其原因是這兩對等位基因不滿足該定律“非同源染色體上非等位基因”這一基本條件。 (2)(2015山東，28節(jié)選)用野生型灰體果蠅培育成兩個果蠅突變品系，兩個品系都是由于常染色體上基因隱性突變所致，產生相似的體色表現型——黑體。它們控制體色性狀的基因組成可能是：①兩品系分別是由于D基因突變?yōu)閐和d1基因所致，它們的基因組成如圖甲所示；②一個品系是由于D基因突變?yōu)閐基因所致，另一品系是由于E基因突變成e基因所致，只要有一對隱性基因純合即為黑體，它們的基因組成如圖乙或圖丙所示。為探究這兩個品系的基因組成，請完成實驗設計及結果預測。(注：不考慮交叉互換) Ⅰ.用____________________________為親本進行雜交，如果F1表現型為________，則兩品系的基因組成如圖甲所示；否則，再用F1個體相互交配，獲得F2； Ⅱ.如果F2表現型及比例為_________________________________________________， 則兩品系的基因組成如圖乙所示； Ⅲ.如果F2表現型及比例為________________________________________________， 則兩品系的基因組成如圖丙所示。 答案　Ⅰ.品系1和品系2(或兩種品系)　全為黑體?、?灰體∶黑體＝9∶7?、?灰體∶黑體＝1∶1 解析　本小題要求設計實驗來判斷兩個突變品系的基因組成，設計實驗時可讓兩個品系的個體雜交，根據后代表現型及比例來確定。若兩個品系是甲圖情況，則F1均為dd1，全為黑體；若兩個品系是乙、丙圖情況，則F1均為EeDd，全為灰體，無法區(qū)分乙、丙兩種情況。再讓F1雌雄個體交配，獲得F2，根據F2的情況進一步確定。若為乙圖情況，兩對基因是自由組合的，則F1的基因型為EeDd，F2的表現型是灰體(E_D_)∶黑體(E_dd、eeD_、eedd)＝9∶7；若為丙圖情況，則兩對基因連鎖，F1只產生兩種數量相等的配子De、dE，F2的表現型及比例是灰體∶黑體＝1∶1。 題組二　基因的位置的推斷 3．(2016全國甲，6)果蠅的某對相對性狀由等位基因G、g控制，且對于這對性狀的表現型而言，G對g完全顯性。受精卵中不存在G、g中的某個特定基因時會致死。用一對表現型不同的果蠅進行交配，得到的子一代果蠅中雌∶雄＝2∶1，且雌蠅有兩種表現型。據此可推測：雌蠅中(　　) A．這對等位基因位于常染色體上，G基因純合時致死 B．這對等位基因位于常染色體上，g基因純合時致死 C．這對等位基因位于X染色體上，g基因純合時致死 D．這對等位基因位于X染色體上，G基因純合時致死 答案　D 解析　由題意“子一代果蠅中雌∶雄＝2∶1”可知，該相對性狀的遺傳與性別相關聯，為伴性遺傳，G、g這對等位基因位于X染色體上；由題意“子一代雌蠅有兩種表現型且雙親的表現型不同”可推知：雙親的基因型分別為XGXg和XgY；再結合題意“受精卵中不存在G、g中的某個特定基因時會致死”，可進一步推測：G基因純合時致死。綜上分析，A、B、C三項均錯誤，D項正確。 4．(2016全國乙，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，并表現為隱性。請根據上述結果，回答下列問題： (1)僅根據同學甲的實驗，能不能證明控制黃體的基因位于X染色體上，并表現為隱性？________________________________________________________________________。 (2)請用同學甲得到的子代果蠅為材料設計兩個不同的實驗，這兩個實驗都能獨立證明同學乙的結論。(要求：每個實驗只用一個雜交組合，并指出支持同學乙結論的預期實驗結果) 答案　(1)不能 (2)實驗1：雜交組合：♀灰體♂灰體。 預期結果：子代中所有的雌性都表現為灰體，雄性中一半表現為灰體，另一半表現為黃體。 實驗2：雜交組合：♀黃體♂灰體。 預期結果：子代中所有的雌性都表現為灰體，雄性都表現為黃體。 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為隱性。(2)設控制灰體的基因為A，控制黃體的基因為a，假定相關基因位于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，而雜交子代出現四種表現型且分離比為1∶1∶1∶1，則親本灰體雌蠅為雜合子，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論。故應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，F1中灰體雌蠅與灰體雄蠅雜交，后代表現型為：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，F1中黃體雌蠅與灰體雄蠅雜交，后代表現型為：雌性個體全為灰體，雄性個體全為黃體。 5．(地方卷節(jié)選重組)完成下列相關內容： (1)(2015山東，28節(jié)選)果蠅的長翅(A)對殘翅(a)為顯性、剛毛(B)對截毛(b)為顯性。為探究兩 對相對性狀的遺傳規(guī)律，進行如下實驗。 親本組合 F1表現型 F2表現型及比例 實驗一 長翅剛毛(♀)殘翅截毛(♂) 長翅剛毛 長翅 長翅 長翅 殘翅 殘翅 殘翅 剛毛 剛毛 截毛 剛毛 剛毛 截毛 ♀ ♂ ♂ ♀ ♂ ♂ 6 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 2 ∶ 1 ∶ 1 實驗二 長翅剛毛(♂)殘翅截毛(♀) 長翅剛毛 長翅 長翅 長翅 殘翅 殘翅 殘翅 剛毛 剛毛 截毛 剛毛 剛毛 截毛 ♂ ♀ ♀ ♂ ♀ ♀ 6 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 2 ∶ 1 ∶ 1 ①若只根據實驗一，可以推斷出等位基因A、a位于________染色體上；等位基因B、b可能位于________染色體上，也可能位于________________染色體上(填“?！薄癤”“Y”或“X和Y”)。 ②實驗二中親本的基因型為________________；若只考慮果蠅的翅型性狀，在F2的長翅果蠅中，純合子所占比例為________。 ③用某基因型的雄果蠅與任何雌果蠅雜交，后代中雄果蠅的表現型都為剛毛。在實驗一和實驗二的F2中，符合上述條件的雄果蠅在各自F2中所占比例分別為________和________。 答案?、俪！　X和Y?、贏AXBYB和aaXbXb　1/3 ③0　1/2 解析　①根據實驗一的結果，F2雌果蠅中長翅和殘翅的比為3∶1，雄果蠅中長翅和殘翅的比也是3∶1，雌雄果蠅的表現型比例相同，說明控制該對性狀的等位基因A、a位于常染色體上；而F2中雌果蠅全是剛毛，雄果蠅剛毛和截毛的比例是1∶1，雌雄果蠅的表現型比例不同，說明控制剛毛和截毛這對性狀的等位基因B、b位于X染色體上，或者位于X和Y染色體同源區(qū)段上。具體過程見圖解： ②由于實驗二的F2中雄果蠅全為剛毛，可確定B、b基因位于X、Y的同源區(qū)段上(如果B、b只位于X染色體上，則雄果蠅中有一半為剛毛一半為截毛)。根據F2的性狀表現可推出F1的基因型為AaXBXb和AaXbYB，結合親本的性狀，推出親本的基因型為AAXBYB (♂)和aaXbXb (♀)；只考慮果蠅的翅型性狀，F1的基因型為Aa，F2長翅果蠅有AA和Aa ，AA占1/3。 ③根據題干描述，用來與雌果蠅雜交的雄果蠅Y染色體上有基因B，即基因型為X－YB，由上述(1)的圖解可知，實驗一的F2中沒有符合該條件的雄果蠅；實驗二中F1的基因型為XBXb和XbYB，故F2中符合條件的雄果蠅占1/2。 (2)(2014天津，9節(jié)選)果蠅的四對相對性狀中紅眼(E)對白眼(e)、灰身(B)對黑身(b)、長翅(V)對殘翅(v)、細眼(R)對粗眼(r)為顯性。如圖是雄果蠅M的四對等位基因在染色體上的分布。在用基因型為BBvvRRXeY和bbVVrrXEXE的有眼親本進行雜交獲取果蠅M的同時，發(fā)現了一只無眼雌果蠅。為分析無眼基因的遺傳特點，將該無眼雌果蠅與果蠅M雜交，F1性狀分離比如表所示： F1 雌性∶雄性 灰身∶黑身 長翅∶殘翅 細眼∶粗眼 紅眼∶白眼 1/2有眼 1∶1 3∶1 3∶1 3∶1 3∶1 1/2無眼 1∶1 3∶1 3∶1 ①從實驗結果推斷，果蠅無眼基因位于________號(填寫圖中數字)染色體上，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②以F1果蠅為材料，設計一步雜交實驗判斷無眼性狀的顯隱性。 雜交親本：_______________________________________________________________。 實驗分析：________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　①7、8(或7、或8)　無眼、有眼基因與其他各對基因間的遺傳均遵循自由組合定律 ②雜交親本：F1中的有眼雌雄果蠅 實驗分析：若后代出現性狀分離，則無眼為隱性性狀；若后代不出現性狀分離，則無眼為顯性性狀 解析　只分析有眼、無眼與紅眼、白眼，F1中有眼基因表達時，紅眼∶白眼＝3∶1，無眼基因表達時，紅眼、白眼均不表達，結合F1有眼、無眼性狀，雌性、雄性均有，且比例相等，說明這兩對等位基因的遺傳遵循自由組合定律，所以該基因位于常染色體上，且子代有眼∶無眼＝1∶1，同時其他性狀均為3∶1，說明有眼、無眼性狀的遺傳和其他性狀不連鎖，為自由組合，因此和其他基因不在同一對同源染色體上，據圖可知應該位于7號或8號染色體上。由于子代有眼∶無眼＝1∶1，說明親代為雜合子與隱性純合子測交，若判斷其顯隱性，可選擇自交法(即有眼雌性有眼雄性)，若有眼為顯性，則親代均為雜合子，后代有性狀分離，若無眼為顯性，則親代均為隱性純合子，后代無性狀分離。 (3)(2014重慶，8節(jié)選)某肥胖基因發(fā)現于一突變系肥胖小鼠，人們對該基因進行了相關研究。為確定其遺傳方式，進行了雜交實驗，根據實驗結果與結論完成以下內容。 實驗材料：____________________________________________________________小鼠； 雜交方法：____________ 。 實驗結果：子一代表現型均正常； 結論：遺傳方式為常染色體隱性遺傳。 答案　純合肥胖小鼠和純合正常　正反交 解析　根據子一代性狀可直接確定顯隱性關系。若要根據子一代性狀來判斷基因位置，可采用正、反交的方法。若是伴性遺傳，以純合肥胖小鼠為父本，純合正常為母本，子一代都為正常，以純合肥胖小鼠為母本，純合正常為父本，子一代雌鼠正常，雄鼠都肥胖；若是常染色體遺傳，正、反交結果相同。 題組三　雜合子與純合子的鑒定 6．(2013浙江，32節(jié)選)在玉米中，控制某種除草劑抗性(簡稱抗性，T)與除草劑敏感(簡稱非抗，t)、非糯性(G)與糯性(g)的基因分別位于兩對同源染色體上。有人以純合的非抗非糯性玉米(甲)為材料，經過EMS誘變處理獲得抗性非糯性個體(乙)；甲的花粉經 EMS誘變處理并培養(yǎng)等，獲得可育的非抗糯性個體(丙)。 (1)若要培育抗性糯性的新品種，采用乙與丙雜交，F1只出現抗性非糯性和非抗非糯性的個體；從 F1中選擇表現型為________的個體自交，F2中有抗性糯性個體，其比例是________。 (2)采用自交法鑒定 F2中抗性糯性個體是否為純合子。若自交后代中沒有表現型為________的個體，則被鑒定個體為純合子；反之則為雜合子。請用遺傳圖解表示雜合子的鑒定過程。 答案　(1)抗性非糯性　3/16　(2)非抗糯性　遺傳圖解如下 解析　(1)甲(ttGG)通過誘變產生乙(TtGG)，乙和丙(ttgg)雜交，可以獲得TtGg和ttGg，從中選出表現型為抗性非糯性(TtGg)的個體自交，F2中有抗性糯性(T_gg)的個體，其比例為3/16。(2)采用自交法，純合子不會發(fā)生性狀分離，雜合子出現性狀分離。F2中抗性糯性T_gg的個體有可能為TTgg，其自交結果不會出現性狀分離。如果出現性狀分離且抗性糯性∶非抗糯性＝3∶1，則為雜合子Ttgg。 題組四　驗證相關個體的基因型 7．(2015福建，28節(jié)選)鱒魚的眼球顏色和體表顏色分別由兩對等位基因A、a和B、b控制?，F以紅眼黃體鱒魚和黑眼黑體鱒魚為親本，進行雜交實驗，正交和反交結果相同。實驗結果如圖所示。請回答： P　　　　紅眼黃體黑眼黑體　 ↓ F1　　　　　　 黑眼黃體 ↓? F2 　黑眼黃體　紅眼黃體　黑眼黑體 9　　∶　 3　　∶ 　4 (1)在鱒魚體表顏色性狀中，顯性性狀是　　　　。親本中的紅眼黃體鱒魚的基因型是　　　。 (2)已知這兩對等位基因的遺傳符合自由組合規(guī)律，理論上F2還應該出現　　　　　　性狀的個體，但實際并未出現，推測其原因可能是基因型為　　　　　　的個體本應該表現出該性狀，卻表現出黑眼黑體的性狀。 (3)為驗證(2)中的推測，用親本中的紅眼黃體個體分別與F2中黑眼黑體個體雜交，統計每一個雜交組合的后代性狀及比例。只要其中有一個雜交組合的后代　　　　　　　　　　，則該推測成立。 答案　(1)黃體(或黃色)　aaBB　(2)紅眼黑體　aabb　(3)全部為紅眼黃體 解析　(1)F2出現9∶3∶3∶1的變式9∶3∶4，故F1基因型是AaBb，雜合子表現出的黑眼黃體即為顯性性狀。親本紅眼黃體基因型是aaBB，黑眼黑體基因型是AAbb。(2)據圖可知，F2缺少紅眼黑體這一性狀，其原因是基因型aabb未表現紅眼黑體，而表現出黑眼黑體。(3)若F2中黑眼黑體存在aabb，則與親本紅眼黃體aaBB雜交后代全為紅眼黃體(aaBb)。 依綱聯想 1.性狀顯隱性的判斷 (1)根據子代性狀判斷：①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；②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：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?！哟疾　[性遺傳??；②雙親患病→子代正常→顯性遺傳病。 (4)依調查結果判斷：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)花粉鑒別法 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，并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 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。 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。 ②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 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)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生F2，統計F2中性狀的分離比。 ②結果與結論：若子代中出現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。 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： 考向一　遺傳基本規(guī)律實驗探究與辨析 1．孟德爾利用豌豆作為實險材料發(fā)現了分離定律和自由組合定律。請回答下列問題： (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：__________________________。 (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＝1∶1∶1∶1。若此結果能夠驗證自由組合規(guī)律，請寫出親本的基因型，并說明理由。 基因型：________________，理由：_________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)甲甲、乙乙、甲乙、甲丙、乙丙　甲乙、乙乙、乙丙 (2)EeFfeeff　雜交后代為高莖紅花∶高莖白花∶矮莖紅花∶矮莖白花＝1∶1∶1∶1的親本基因型有兩種，一種為EeFfeeff，兩對基因分別位于兩對同源染色體上；另一種為eeFfEeff，兩對基因可以位于一對同源染色體上 解析　(1)要驗證分離定律，可以用具有一對等位基因的個體進行自交或測交，即選擇圖中的親本組合是甲甲、乙乙、甲乙、甲丙、乙丙；驗證基因自由組合定律，選擇位于2對同源染色體上的兩對等位基因的個體進行自交或測交實驗，即選擇圖中的親本組合是甲乙、乙乙、乙丙。 (2)由實驗結果可知，雜交后代的結果是高莖紅花∶高莖白花∶矮莖紅花∶矮莖白花＝1∶1∶1∶1，相當于兩對相對性狀的測交實驗，如果能驗證自由組合定律，說明兩對等位基因位于2對同源染色體上，親本基因型可能是EeFfeeff，基因型為eeff的個體只產生一種配子，基因型為EeFf的個體產生比例是1∶1∶1∶1的四種類型的配子。如果基因型是Eeff和eeFf，親本都產生2種配子，因此2對等位基因也可能位于一對同源染色體上，不能驗證自由組合定律。 思維延伸 (1)雌雄同花植物矮牽牛的花色有紫色、紅色、綠色、藍色、黃色、白色，由3對等位基因(A與a、B與b、C與c)控制，白色個體不能合成色素，色素合成與基因的關系如圖所示，其中藍色素與黃色素混合呈綠色，藍色素與紅色素混合呈紫色。讓純種紫花植株與基因型為aabbcc白花植株雜交得F1，F1測交后代中只出現三種表現型，紫花(AaBbCc)∶綠花(AabbCc)∶白花(aaBbcc、aabbcc)＝1∶1∶2。不考慮交叉互換，控制花色的3對等位基因位于________對染色體上，其中A、a與C、c的遺傳__________(填“遵循”或“不遵循”)基因自由組合定律。 白色物質1藍色素 白色物質2黃色素紅色素 答案　2　不遵循 (2)蓖麻性別有兩性株(植株開有雌花和雄花)和雌株(植株只開有雌花)。研究人員讓純合高稈柳葉雌株與純合矮稈掌狀葉兩性株蓖麻雜交，F2的表現型及植株數量如下表。據實驗結果推測，蓖麻三對相對性狀的遺傳遵循基因自由組合定律的有____________________________(株高與葉形/株高與性別/葉形與性別)。 F2 表現型 高稈掌狀 葉兩性株 矮稈掌狀 葉兩性株 高稈柳 葉雌株 矮稈柳 葉雌株 總數 數量(株) 1 439 482 469 158 2 548 答案　株高與葉形、株高與性別 (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♂＝2∶1∶2∶1。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 考向二　基因位置的探究與辨析 2．某小組獲得一雌雄異株植株的突變體，其突變性狀是由此植株一條染色體上的某個基因突變產生的(假設突變性狀和野生性狀由一對等位基因控制)?，F欲確定突變基因的顯隱性及其位置，設計實驗如下：用該突變雄株與多株野生純合雌株雜交；觀察記錄子代中表現突變性狀的雄株在全部子代雄株中所占的比率Q，子代中表現突變性狀的雌株在全部子代雌株中所占的比率P。下列說法不正確的是(　　) A．若突變基因位于Y染色體上，則Q和P值分別為1、0 B．若突變基因位于X染色體上且為顯性，則Q和P值分別為0、1 C．若突變基因位于常染色體上且為顯性，則Q和P值分別為、 D．若突變基因位于X和Y的同源區(qū)段且為顯性，則Q和P值分別為1、1 答案　D 解析　突變基因位于Y染色體上，無論是顯性或隱性突變，對于雌株無影響，而后代雄株均為突變體，A正確；若突變基因位于X染色體上且為顯性，則子代雌株全是突變體，而雄株無突變體，B正確；若突變基因位于常染色體上且為顯性，則子代中有一半為突變植株，另一半表現正常，C正確；如果突變基因位于X和Y的同源區(qū)段，且為顯性，則親本中雌株的基因型為XaXa，根據題中信息“突變性狀是由其一條染色體上的某個基因突變產生的”，則該株突變雄株的基因型為XAYa或XaYA，若該株突變雄株的基因型為XAYa，則后代雄株全為野生性狀，雌株全為突變性狀；若該株突變雄株的基因型為XaYA，則后代雄株全為突變性狀，雌株全為野生性狀，D錯誤。 3．(多對等位基因位置)玉米子粒的有色(顯性)和無色(隱性)是一對相對性狀。受三對等位基因控制。當顯性基因E、F、G同時存在時為有色，否則是無色的。科學家利用X射線處理有色純合品系。選育出了甲、乙、丙三個基因型不同的無色純合品系，且這3個無色品系與該有色品系都只有一對等位基因存在差異。請回答： (1)上述3個無色品系之一的基因型為____________(寫出其中一種基因型即可)，若任意選取兩個無色品系雜交，則子一代均應表現為____________。 (2)等位基因(Ee、Ff、Gg)之間的位置關系可能有三種情況：①分別位于三對同源染色體上；②有兩對基因位于同一對同源染色體上；③都位于同一對同源染色體上。僅利用甲、乙、丙進行雜交實驗確定三對等位基因之間的位置關系符合上述哪種情況。請簡要寫出實驗思路：(不考慮基因突變和交叉互換的情況)_________________________________________ ________________________________________________________________________。 預期的實驗結果及結論： 若三組籽粒有色與無色的比例均為9∶7，則三對基因的位置關系為①； 若________________________________________________________________________ __________________________________________________，則三對基因的位置關系為②； 若________________________________________________，則三對基因的位置關系為③。 答案　(1)eeFFGG(或EEffGG或EEFFgg皆可)　有色子?！?2)讓每兩個品系之間雜交得到三組F1，再讓三組F1自交得到F2，分別統計三組F2子粒顏色　一組子粒有色與無色的比例為1∶1，其他兩組子粒有色與無色的比例均為9∶7　三組子粒有色與無色的比例均為1∶1 解析　(1)當顯性基因E、F、G同時存在時為有色，否則是無色的，因此純合有色種子的基因型為EEFFGG。甲、乙、丙為三個基因型不同的無色純合品系，且這3個無色品系與該有色品系(EEFFGG)都只有一對等位基因存在差異，因此這3個無色品系的基因型為eeFFGG、EEffGG、EEFFgg，取其中任意兩個無色品系進行雜交，子一代都同時含有顯性基因E、F、G，表現為有色。 (2)親本的基因型為EEFFGG，甲、乙、丙可能為eeFFGG、EEffGG、EEFFgg。要確定這三對等位基因的位置關系，可讓甲和乙、乙和丙、甲和丙分別雜交，再讓F1代進行自交得到F2，觀察產生的后代的表現型及比例。 思維延伸 (1)玉米種子的顏色由三對基因共同控制，顯性基因A、B、R同時存在時種子表現為有色，其余都為無色。現用一種有色種子植株分別與三種無色種子植株雜交，結果如下表所示。根據①、②兩組雜交結果推斷，該有色種子植株基因型為________。綜合考慮三組雜交結果，可判斷該有色種子植株的三對基因在染色體上的位置關系，請在圖中標注出來。 組別 親本 子一代(F1) ① 有色種子植株aaBBrr 25%的有色種子 ② 有色種子植株aabbRR 25%的有色種子 ③ 有色種子植株AAbbrr 50%的有色種子 答案　AaBbRr　 (2)玉米子粒的黃色(A)對白色(a)為顯性，已知基因A、a位于9號染色體上，且無正常9號染色體的花粉不能參與受精作用。現有基因型為Aa的植株甲，其細胞中9號染色體如圖所示。為了確定植株甲的A基因在哪條染色體上，可采取自交產生F1的方法。若F1的表現型及比例為____________________，則證明A基因位于異常染色體上。 答案　黃色∶白色＝1∶1 (3)某種兩性花植物，花的顏色由兩對等位基因(H/h，R/r)控制，基因組成與花的顏色的對應關系見下表，取基因型為HhRr植株的花粉，進行離體培養(yǎng)，獲得的幼苗再經秋水仙素處理后，繼續(xù)生長至開花期，若所有植株全開白色花，可判斷基因在染色體上的位置關系，請在圖中標注(豎線表示染色體，圓點表示基因)；若用自交實驗來探究這兩對基因在染色體上的位置關系，則應選用基因型為________的植株進行自交，如果子代植株的表現型及比例是__________________，說明這兩對基因位于____________________，遵循基因自由組合定律。 基因組成 H_RR H_Rr 其余基因組成 花的顏色 紅色 粉紅色 白色 答案　　HhRr　紅花∶粉紅花∶白花＝3∶6∶7　非同源染色體上 4．(區(qū)分常染色體與性染色體)山羊的無角與有角受一對等位基因控制。讓多對純合無角公羊和純合有角母羊交配，F1中公羊全為有角，母羊全為無角。回答下列問題： (1)控制該性狀的基因____________(可能/不可能)只位于Y染色體上，判斷的依據是：如果基因只位于Y染色體上，則子代公羊的表現型是________________________________。 (2)如果控制該性狀的基因只位于X染色體上，可推測有角____________(可能/不可能)為顯性性狀，請說明理由：________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)如果控制該性狀的基因位于常染色體上，讓F1中有角公羊與無角母羊交配，觀察并統計F2的表現型及比例。F2的公羊中有角與無角的比例為__________，母羊中有角與無角的比例為__________。 答案　(1)不可能　全為無角 (2)不可能　如果有角為顯性性狀，則子代公羊和母羊全為有角 (3)3∶1　1∶3 解析　第(3)小題中，如果控制該性狀的基因位于常染色體上，則親代的基因型為AAaa，F1基因型為Aa，且公羊為有角，母羊為無角，則F2的母羊和公羊中基因型均為AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，故其表現型及比例分別為：公羊中有角與無角的比例為3∶1，母羊中有角與無角的比例為1∶3。 思維延伸 控制生物性狀的基因是位于常染色體上、X染色體上，還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段是遺傳學研究的重要內容。請回答相關問題： (1)(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：①__________________________________________，則r基因位于常染色體上； ②________________________________________________，則r基因位于X染色體上； ③________________________________________________，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　①若具有暗紅眼的個體雄性數目與雌性數目相差不大?、谌艟哂邪导t眼的個體雄性數目多于雌性?、廴艟哂邪导t眼的個體全是雄性 (2)(雜交方法判斷基因的位置)在一個穩(wěn)定遺傳的灰身果蠅種群中，出現了一只黑身雄果蠅。假如已知黑身是隱性性狀，請設計實驗，判斷黑身基因是位于常染色體上還是位于X染色體上，請完善有關的實驗步驟、可能的實驗結果及相應的實驗結論。 實驗步驟： 第一步：用純種的________________與變異的黑身雄果蠅交配，得到子一代，子一代表現型是________。 第二步：將子一代中________________與原種群的灰身雄果蠅交配，得子二代，分析并統計子二代不同表現型的個體數。 結果和結論： ①如果子二代個體都是灰身果蠅，則黑身基因位于________染色體上； ②如果子二代出現黑身雄果蠅，則黑身基因位于________染色體上。 答案　灰身雌果蠅　全為灰身　灰身雌果蠅　①?！、赬 (3)(混有染色體變異的基因判斷)多一條Ⅳ號染色體的三體果蠅可以正常生活且能正常減數分裂，但性狀和正常個體不同，可用于遺傳學研究。果蠅的正常眼(E)對無眼(e)是顯性，等位基因位于常染色體上?，F利用無眼果蠅與純合的正常眼Ⅳ號染色體三體果蠅交配，探究無眼基因是否位于Ⅳ號染色體上。 實驗步驟： a．用無眼果蠅與純合正常眼三體果蠅雜交，得F1； b．將F1中三體果蠅與____________交配，得F2； c．觀察并統計F2的表現型及比例。 結果預測： ①若F2中____________________________，則說明無眼基因位于Ⅳ號染色體上； ②若F2中____________________________，則說明無眼基因不在Ⅳ號染色體上。 答案　無眼果蠅?、僬Ｑ邸脽o眼＝5∶1?、谡Ｑ邸脽o眼＝1∶1 解析　若無眼基因位于Ⅳ號染色體上，親本的無眼果蠅和正常眼果蠅基因型為ee、EEE，得到的F1中三體果蠅基因型為EEe，由于F1產生的配子有四種：E、Ee、EE、e，比例為2∶2∶1∶1，因此讓F1測交得到的F2基因型為Ee、Eee、EEe、ee，只有ee表現型為無眼，因此表現型為正常眼∶無眼＝5∶1；若無眼基因不位于Ⅳ號染色體上，親本的無眼果蠅和正常眼果蠅基因型為ee、EE，得到的F1基因型為Ee，產生的配子有兩種E∶e＝1∶1，與無眼果蠅測交后代表現型為正常眼∶無眼＝1∶1。 考向三　純合子與雜合子的探究與辨析 5．玉米是重要的糧食作物之一，也是遺傳實驗常用的材料。試分析回答下列問題： (1)已知玉米非糯性(B)花粉遇碘液變藍色，糯性(b)花粉遇碘液變棕色。若用碘液處理雜合的非糯性植株的花粉，則顯微鏡下觀察到花粉顏色及比例為__________________________。 (2)玉米的高莖對矮莖為顯性。為探究一純合高莖玉米植株的果穗上所結子粒全為純合、全為雜合還是既有純合又有雜合，某同學選取了該玉米果穗上2粒種子作為親本，單獨隔離種植，觀察記錄并分別統計子一代植株的性狀，得到子一代全為高莖，該同學即判斷玉米果穗所有子粒全為純種，可老師認為他的結論不科學，為什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 請以該果穗為實驗材料，寫出科學的實驗思路，并做出結果預期。 實驗思路：________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 結果預期： ①若________________________________________________________________________， 說明該玉米穗上的子粒全為純合子； ②若________________________________________________________________________， 說明該玉米穗上的子粒全為雜合子； ③若________________________________________________________________________， 說明該玉米穗上的子粒既有純合子，也有雜合子。 答案　(1)藍色∶棕色＝1∶1　(2)選擇樣本太少，實驗具有一定的偶然性，不能代表全部子粒的基因型　實驗思路：用玉米穗上的全部子粒作為親本，單獨隔離種植，自交后觀察記錄并分別統計子一代植株的表現型　結果預期：①子一代全部為高莖?、谒蟹N子的子一代既有高莖，也有矮莖?、鄄糠址N子子一代全部是高莖，另一部分種子的子一代既有高莖也有矮莖 思維延伸 (1)一條雌性金魚的眼型表現為異型眼，該異型眼金魚與雙親及周圍其他個體的眼型都不同，如果已確定該異型眼金魚為雜合子，且基因位于X染色體上。欲獲得該性狀的純種品系，有人設計了如下培育方案，請你補充相關內容。 方法步驟：①將該異型眼金魚與正常眼雄性金魚雜交，得到足夠多的F1個體。 ②將F1個體中的雌雄異型眼金魚雜交，得到足夠多的F2個體。 ③分別將F2個體中的異型眼雌性金魚與正常眼雄性金魚交配，產生足夠多的子代分析判斷： 若________________________________________________________________________， 則其親本異型眼為雜合子； 若________________________________________________________________________， 則其親本異型眼為純合子。 ④再將純合的雌性異型眼與雄性異型眼金魚交配，得到更多的純合異型眼金魚。 答案　子代中出現正常眼金魚　子代全部是異型眼金魚 (2)控制家雞腿長度的多對等位基因分別位于不同對常染色體上?，F有一只基因型是雜合子的長腿雄雞，但不知有幾對基因雜合，現將該雄雞與多只短腿的雌雞(只有隱性純合子才能表現為短腿)測交。請回答： ①若測交后代中長腿∶短腿＝________，說明控制長腿的基因有一對雜合； ②若測交后代中長腿∶短腿＝________，說明控制長腿的基因有兩對雜合； ③若測交后代中長腿∶短腿＝________，說明控制長腿的基因有三對雜合。 答案?、?∶1?、?∶1?、?∶1 (3)蜂鳥性別決定方式為ZW型，在蜂鳥中，喉部羽毛顯示絢麗色彩需基因A存在，基因型aa表現為白色。已知蜂鳥喉部羽毛的紅寶石色由Z染色體上的基因B控制，黃寶石色由基因b控制，其中ZbW、ZBW均為純合子。一只基因型為 aaZbW的白喉蜂鳥與一只紅寶石喉蜂鳥交配，F1 都是紅寶石喉，F1中雌雄個體相互交配得到F2。從F2中任意選擇一紅寶石喉雌蜂鳥，要鑒定其是否為純合子，需與表現型為________的雄蜂鳥交配多次，并統計后代的相關數據，試寫出可能的實驗結果及結論：_____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　白喉　若后代出現白喉蜂鳥，則其為雜合子；若后代無白喉蜂鳥，則其為純合子 考向四　基因型與表現型模擬的探究與辨析 6．黃瓜植株的性別類型多樣，研究發(fā)現兩對獨立遺傳的基因F、f與M、m控制著黃瓜植株的性別，M基因控制單性花的產生，當M、F基因同時存在時，黃瓜為雌株；有M無F基因時黃瓜為雄株；mm個體為兩性植株。 (1)雌株個體在做雜交親本時無需________，可極大簡化雜交育種的操作程序。 (2)兩個基因型為Mmff與mmff的親本雜交，育種學家從它們的后代中選擇出雄株，并讓這些雄株與MmFf植株雜交，后代的表現型及比例是_______________________________。 (3)研究發(fā)現，基因型為mm的植株存在表型模擬現象，即低溫條件下，mm植株也有可能表現為雌株?，F有一雌株個體，請設計實驗探究它是否為表型模擬。 ①將此植株與____________雜交，得到種子，在正常條件下種植。 ②觀察后代的表現型： 如果________________________________________________________________________， 則說明被測植株為表型模擬； 如果________________________________________________________________________， 則說明被測植株為正常雌株，不是表型模擬。 答案　(1)去雄　(2)雌株∶雄株∶兩性植株＝3∶3∶2 (3)①兩性植株?、诰鶠閮尚灾仓辍〕霈F單性植株 解析　(1)利用植物進行人工雜交時，需要對母本進行人工去雄，而黃瓜的雌株不含雄蕊，用其進行雜交實驗時，可以省去此環(huán)節(jié)。 (2)兩個基因型為Mmff與mmff的親本雜交，它們的后代中雄株基因型為Mmff，讓該雄株與MmFf植株雜交，后代中雌株(M_F_)的比例＝＝，雄株(M_ff)的比例＝＝，兩性植株(mm_ _)的比例＝1＝，即雌株∶雄株∶兩性植株＝3∶3∶2。 (3)基因型為mm_ _的個體也可能表現為雌株，而雌株與其不同點是含有M基因?？蓳嗽O計，讓表現雌株的植株與基因型為mm_ _兩性植株雜交，如果后代沒有單性植株出現即不含基因M，則該個體為表型模擬；如果后代出現單性植株即含有基因M，則說明被測植株為正常雌株，不是表型模擬。 思維延伸 (1)某植物的花色有黃色、藍色和白色三種類型，該性狀是由兩對獨立遺傳的等位基因B、b和D、d控制，下表表示三組雜交實驗的結果，已知實驗3藍花親本的基因型為bbDD，實驗3所得的F1與某白花品種雜交，如果雜交后代黃花∶白花＝1∶1，則該白花品種的基因型是__________。如果雜交后代的表現型及比例為__________________________，則該白花品種的基因型是bbdd。如果雜交后代的表現型及比例為________________________________，則該白花品種的基因型是Bbdd。 實驗組 親本表現型 F1表現型 F2(F1自交)表現型及比例 實驗1 黃花白花 黃花 黃花∶藍花∶白花＝9∶3∶4 實驗2 黃花白花 黃花 黃花∶藍花∶白花＝3∶0∶1 實驗3 藍花白花 黃花 黃花∶藍花∶白花＝9∶3∶4 答案　BBdd　黃花∶藍花∶白花＝1∶1∶2　黃花∶藍花∶白花＝3∶1∶4 (2)某XY型性別決定的植物花色遺傳中，常染色體基因D決定花色素的生成，X染色體上的基因H和h分別使花色呈現橙色和黃色，不能生成色素時花為白色。現將純合白花雄株和純合黃花雌株雜交，后代中有橙花植株。請利用純合品系，設計雜交方案，探究 F2 中白花雌株的基因型： ①讓F2 白花雌株與純合____