2014届高考生物一轮复习学案: 第5单元 专项突破(3)

2019-03-27 17:50

(1)鲤鱼体色中的 是显性性状。

(2)分析实验结果推测:鲤鱼的体色是由 对基因控制的,该性状的遗传遵循 定律。

(3)为验证上述推测是否正确,科研人员又做了如下实验: ①选择纯合黑鲤和纯合红鲤作亲本进行杂交获得F1;

② 。 预

果: 。 (4)如果 与 相符,说明上述推测成立。

答案 (1)黑色 (2)两 基因的(分离和)自由组合 (3)②F1与隐性亲本(红鲤)杂交,观察后代性状表现,统计其性状分离比 黑鲤与红鲤的比例为3∶1 (4)实验结果 预期结果 解析 由黑鲤和红鲤杂交,F1皆表现为黑鲤,可知黑色是鲤鱼体色中的显性性状。从两组实验的F2中性状的分离比可以看出,两组实验的比例都与“3∶1”相差甚远,与“15∶1”较为接近,因此,可以提出假设:鲤鱼的体色是由两对基因控制的,该性状的遗传遵循基因的自由组合定律,同时也遵循基因的分离定律。现有的实验结果是F1自交得到的,借助孟德尔的科学实验思想,可对F1进行测交实验,并观察后代性状表现,统计其性状分离比,将实际得到的结果与预期结果相对比,从而得出结论。 二、探究一对相对性状基因的位置

1.基因位于X染色体上还是位于常染色体上的判断

(1)若相对性状的显隐性是未知的,且亲本皆为纯合子,则用正交和反交的方法。 ①若正交和反交的后代表现型相同,都表现同一亲本的性状,则这对基因位于常染色体上。

②若正交后代全表现为甲性状,而反交后代中雌性全表现为甲性状,雄性全表现为乙性状,则甲性状为显性性状,且基因位于X染色体上。

(2)若相对性状的显隐性已知,只需一个杂交组合判断基因的位置,则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交的方法。

①若基因位于X染色体上,则后代中雌雄个体的表现型完全不同,雌性个体表现显性性状,雄性个体表现隐性性状。

②若基因位于常染色体上,则雌雄后代的表现型与性别无关。 2.基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传的判断 已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。

方法一:用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。

结果与结论:若子代中雌雄个体全表现显性性状,说明此等位基因位于X、Y染色体的同源区段上;若子代中雌性个体全表现显性性状,雄性个体全表现隐性性状,说明此等

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位基因仅位于X染色体上。

方法二:用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。

结果与结论:若子代中雌雄个体全表现显性性状,说明此等位基因位于X、Y染色体的同源区段上;若子代中雌性个体全表现显性性状,雄性个体中既有显性性状又有隐性性状,说明此等位基因仅位于X染色体上。

典例剖析 鸡的芦花羽毛与非芦花羽毛是一对相对性状,其显隐性关系未知,基因在染色体上的位置也未知,控制这对相对性状的基因可用字母B、b表示。请回答下列问题。 (1)现有一群自然放养的鸡群,雌雄均有性成熟的芦花羽毛与非芦花羽毛个体若干,请你设计杂交实验,判断这对相对性状的显隐性关系。

。 (2)若芦花羽毛为显性,非芦花羽毛为隐性,现有性成熟的纯种芦花羽毛和非芦花羽毛雌、雄个体数只,请你设计实验判断控制这对相对性状的基因是位于常染色体上还是性染色体的同源区段上,还是性染色体的非同源区段上。(最多只设计两代杂交组合实验) ① ; ② ; ③ 。 预测实验结果:

①若 ,则控制这对相对性状的基因位于性染色体的非同源区段上; ②若 ,则控制这对相对性状的基因位于常染色体上;

③若 ,则控制这对相对性状的基因位于性染色体的同源区段上。 (3)用遗传图解分析预测实验结果①。

解析 判断芦花羽毛与非芦花羽毛的显隐性时,由于显性性状中既有纯合子又有杂合子,故通常不用芦花羽毛与非芦花羽毛鸡杂交,而是将性状相同的多对鸡杂交,由于是随机取样,如果该性状是显性性状,其中就会存在杂合子自交的情况,后代将出现性状分离现象,如果该性状是隐性性状,则不会发生性状分离现象。鸡的性别决定方式为ZW型,选择芦花雌鸡(ZW)和非芦花雄鸡(ZZ)杂交,若这对基因位于性染色体的同源区段上,杂交结果为:ZBWB×ZbZb→ZBZb、ZbWB,即F1中雌、雄鸡都为芦花羽毛,将F1中芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交,则F2中雄鸡均为非芦花羽毛,雌鸡均为芦花羽毛;若这对基因位于常染色体上,杂交结果为:BB×bb→Bb,即F1中雌、雄鸡都表现为芦花羽毛,将F1中芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交,则F2中雌、雄鸡均有非芦花与芦花羽毛;若这对基因位于性染色体的非同源区段,杂交结果为:ZBW×ZbZb→ZBZb、ZbW,即F1中雄鸡都为芦花羽毛,雌鸡都为非芦花羽毛。

答案 (1)选取多对芦花羽毛雌、雄鸡杂交,若后代出现非芦花小鸡,则芦花羽毛为显性,

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非芦花羽毛为隐性;若后代均为芦花羽毛小鸡,则芦花羽毛为隐性,非芦花羽毛为显性。(或者:选取多对非芦花羽毛雌、雄鸡杂交,若后代出现芦花小鸡,则非芦花羽毛为显性,芦花羽毛为隐性;若后代均为非芦花小鸡,则非芦花羽毛为隐性,芦花羽毛为显性。) (2)实验步骤:

①选取芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交得F1,观察F1中小鸡羽毛与性别的关系 ②从F1中选取芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交得到F2 ③观察F2中小鸡羽毛与性别的关系 预测实验结果:

①若F1中雄鸡均为芦花羽毛,雌鸡均为非芦花羽毛 ②若F1中雌、雄鸡均为芦花羽毛,F2中雌、雄鸡均有芦花与非芦花羽毛 ③若F1中雌、雄鸡均为芦花羽毛,F2中雄鸡均为非芦花羽毛,雌鸡均为芦花羽毛 (3)遗传图解如下

技法点拨 方案一 正反交法

若正反交结果一致,与性别无关,为细胞核内常染色体遗传;若正反交结果不一致,则分两种情况:后代不管正交还是反交都表现为母本性状,即母系遗传,则可确定基因在细胞质中的叶绿体或线粒体中;若正交与反交结果不一样且表现出与性别有关,则可确定基因在性染色体上——一般在X染色体上。

方案二 根据后代的表现型在雌雄性别中的比例是否一致进行判定

若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致,说明遗传与性别无关,则可确定基因在常染色体上;若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致,说明遗传与性别有关,则可确定基因在性染色体上。

方案三 选择亲本杂交实验进行分析推断

选择亲本进行杂交,根据后代的表现型及在雌雄个体中比例来确定基因位置:

雌性 雄性 后代性 状分布 XY型性别决定 隐性性状 显性性状 雌性全为显性,雄性全为隐性 ZW型性别决定 显性性状 隐性性状 雄性全为显性,雌性全为隐性 亲本的性状及性别的选择规律:选两条同型性染色体的亲本(XX或ZZ)为隐性性状,另

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一亲本则为显性性状。 即时巩固

2.已知果蝇的暗红眼是由隐性基因(r)控制的,但控制该性状的基因(r)是位于常染色体上,X染色体上,还是Y染色体上?请你设计一个简单的调查方案进行调查,并预测调查结果。

方案:寻找暗红眼的果蝇进行调查,统计 。 结果:

① ,则r基因位于常染色体上。 ② ,则r基因位于X染色体上。 ③ ,则r基因位于Y染色体上。

答案 方案:暗红眼果蝇的性别比例 结果:①若暗红眼的个体数量,雄性与雌性相差不多 ②若暗红眼的个体数量,雄性多于雌性 ③若暗红眼的个体全是雄性

解析 解题时,可将某遗传病在人群中男女之间患病率不同的原理,迁移到利用调查法来判断某种性状的遗传方式上来。若某性状在群体中雄性个体数多于雌性个体数,则该性状是由X染色体上的隐性基因控制的;若该性状在群体中雌性个体数多于雄性个体数,则该性状是由X染色体上的显性基因控制的;若该性状只出现在雄性个体中,则该性状由Y染色体上的基因控制;若该性状在雄性与雌性个体中的数目相等,则该性状由常染色体上的基因控制。 三、设计实验方案确定基因型

方法1 自交的方式。后代能发生性状分离,则亲本一定为杂合子;无性状分离,则很可能为纯合子。

方法2 测交的方式。让待测个体与隐性类型测交,若后代出现隐性类型,则一定为杂合子;若后代只有显性性状个体,则可能为纯合子。 方法3 花粉鉴定法。

方法4 用花药离体培养形成单倍体植株,并用秋水仙素处理加倍后获得的植株进行鉴定。观察植株性状,若有两种类型,则亲本能产生两种类型的花粉,即为杂合子;若只得到一种类型的植株,则说明亲本只能产生一种类型的花粉,即为纯合子。

典例剖析 研究发现,小麦颖果皮色的遗传中,红皮与白皮这对相对性状的遗传涉及Y、 y和R、r两对等位基因。两种纯合类型的小麦杂交,F1全为红皮,用F1与纯合白皮品种

做了两个实验。

实验1:F1×纯合白皮,F2的表现型及数量比为红皮∶白皮=3∶1;

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实验2:F1自交,F2的表现型及数量比为红皮∶白皮=15∶1。 分析上述实验,回答下列问题。

(1)根据实验 可推知,与小麦颖果的皮色有关的基因Y、y和R、r位于 对同源染色体上。

(2)实验2的F2中红皮小麦的基因型有 种,其中纯合子所占的比例为 。 (3)让实验1的全部F2植株继续与白皮品种杂交,假设每株F2植株产生的子代数量相同,则F3的表现型及数量之比为

。 (4)从实验2得到的红皮小麦中任取一株,用白皮小麦的花粉对其授粉,收获所有种子并单独种植在一起得到一个株系。观察统计这个株系的颖果皮色及数量,理论上可能有 种情况,其中皮色为红皮∶白色=1∶1的概率为 。

(5)现有2包基因型分别为yyRr和yyRR的小麦种子,由于标签丢失而无法区分。请利用白皮小麦种子设计实验方案确定每包种子的基因型。

实验步骤:①分别将这2包无标签的种子和已知的白皮小麦种子种下,待植株成熟后分别让待测种子发育成的植株和白皮小麦种子发育成的植株进行杂交,得到F1种子;②将F1种子分别种下,待植株成熟后分别观察统计 结

果 , 则包内种子的基因型为yyRr;如果 ,则包内种子的基因型为yyRR。

解析 (1)根据题意和两个实验的结果,可知小麦颖果的皮色受两对等位基因控制,基 因型为yyrr的小麦颖果表现为白皮,基因型为Y R 、Y rr、yyR 的小麦颖果均表 现为红皮。两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)F1的基因型为YyRr,自 交得到的F2的基因型共有9种,yyrr表现为白皮,1YYRR、2YYRr、1YYrr、2YyRR、 4YyRr、2Yyrr、1yyRR、2yyRr共8种表现为红皮。其中纯合子(1YYRR、1YYrr、1yyRR)占3/15,即1/5。(3)实验1:YyRr×yyrr→F2:1YyRr∶1Yyrr∶1yyRr∶1yyrr。F2产生基因型为yr的配子的概率为9/16,故全部F2植株继续与白皮品种杂交,F3中白皮占9/16×1=9/16,红皮占7/16,红皮∶白皮=7∶9。(4)实验2的F2中红皮颖果共有1YYRR、2YYRr、1YYrr、2YyRR、4YyRr、2Yyrr、1yyRR、2yyRr 8种基因型,任取一株,用白皮小麦的花粉对其授粉,则①1YYRR×yyrr→红皮,②2YYRr×yyrr→红皮,③1YYrr×yyrr→红皮,④2YyRR×yyrr→红皮,⑤4YyRr×yyrr→红皮∶白皮=3∶1,⑥2Yyrr×yyrr→红皮∶白皮=1∶1,⑦1yyRR×yyrr→红皮,⑧2yyRr×yyrr→红皮∶白皮=1∶1,故F3的表现

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