2019屆高考生物一輪復(fù)習(xí)第五單元遺傳的基本規(guī)律與伴性遺傳隨堂真題演練加強提升課四基因位置的判定及相關(guān)實驗設(shè)計突破學(xué)案.doc
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加強提升課(四)基因位置的判定及相關(guān)實驗設(shè)計突破 (2016高考全國卷Ⅰ)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)乙結(jié)論的預(yù)期實驗結(jié)果。) 解析:(1)判斷某性狀是常染色體遺傳還是伴X染色體遺傳的依據(jù)通常是子代雌雄中的表現(xiàn)型及比例,若雌雄中的表現(xiàn)型及比例不同,則相關(guān)基因最可能位于X染色體上。而題干中,子代雌雄中表現(xiàn)型都是灰體∶黃體=1∶1,因此無法判斷控制體色的基因位于X染色體上還是位于常染色體上。(2)要證明控制體色的基因位于X染色體上,則選擇的親本雜交后代的表現(xiàn)型應(yīng)與性別相關(guān)聯(lián),即雌雄的表現(xiàn)型不同,據(jù)此原則可選擇雜交組合。假設(shè)控制體色的基因為A、a,控制體色的基因位于X染色體上且黃體為隱性性狀,則題干中灰體雌蠅的基因型為XAXa,黃體雄蠅的基因型為XaY,二者雜交子代的基因型分別為XAXa、XaXa、XAY、XaY。XaXa(黃體雌蠅)XAY(灰體雄蠅)→XAXa(灰體雌蠅)、XaY(黃體雄蠅),XAXa(灰體雌蠅)XAY(灰體雄蠅)→XAXa(灰體雌蠅)、XAXA(灰體雌蠅)、XAY(灰體雄蠅)、XaY(黃體雄蠅)。 答案:(1)不能。 (2)實驗1: 雜交組合:♀黃體♂灰體。 預(yù)期結(jié)果:子一代中所有的雌性都表現(xiàn)為灰體,雄性都表現(xiàn)為黃體。 實驗2: 雜交組合:♀灰體♂灰體。 預(yù)期結(jié)果:子一代中所有的雌性都表現(xiàn)為灰體,雄性中一半表現(xiàn)為灰體,另一半表現(xiàn)為黃體。 (2015高考山東卷)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(xiàn)型 F2表現(xiàn)型及比例 實驗 一 長翅剛毛 (♀) 殘翅剛毛 (♂) 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 (♂) 殘翅剛毛 (♀) 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(jù)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“常”“X”“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,純合體(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(xiàn)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:(1)?! X和Y(注:兩空可顛倒) (2)AAXBYB、aaXbXb(注:順序可顛倒) 1/3 (3)0 1/2 (2017高考全國卷Ⅲ節(jié)選)已知某種昆蟲的有眼(A)與無眼(a)、正常剛毛(B)與小剛毛(b)、正常翅(E)與斑翅(e)這三對相對性狀各受一對等位基因控制?,F(xiàn)有三個純合品系:①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不發(fā)生染色體變異和染色體交換,回答下列問題: 假設(shè)A/a、B/b這兩對等位基因都位于X染色體上,請以上述品系為材料,設(shè)計實驗對這一假設(shè)進行驗證。(要求:寫出實驗思路、預(yù)期實驗結(jié)果、得出結(jié)論) 解析:實驗思路:要驗證A/a和B/b這兩對等位基因都位于X染色體上,可通過①aaBBEE、②AAbbEE兩種實驗材料,利用正反交實驗,觀察F1雄性個體中剛毛和眼兩對性狀,如果正反交結(jié)果均不相同,則A/a、B/b這兩對等位基因都位于X染色體上。 預(yù)期實驗結(jié)果:正交♀①EEXaBXaB ♂②EEXAbY→F1:♀全部為有眼正常剛毛正常翅, ♂全部為無眼正常剛毛正常翅。反交 ♂①EEXaBY♀②EEXAbXAb→F1:♀全部為有眼正常剛毛正常翅, ♂全部為有眼小剛毛正常翅。 實驗結(jié)論:A/a、B/b這兩對等位基因都位于X染色體上。 答案:選擇①②雜交組合進行正反交,觀察F1中雄性個體的表現(xiàn)型。若正交得到的F1中雄性個體與反交得到的F1中雄性個體有眼/無眼、正常剛毛/小剛毛這兩對相對性狀的表現(xiàn)均不同,則證明這兩對等位基因都位于X染色體上。 [課時作業(yè)] 1.(2018鄂、豫、晉、冀、魯聯(lián)考)某種植物是雌雄異株的XY型性別決定的生物,它的X和Y性染色體結(jié)構(gòu)如圖(Ⅰ表示同源區(qū)段,Ⅱ、Ⅲ表示非同源區(qū)段)。該植物的花色有紅色和紫色兩種,控制這一對相對性狀的基因(A和a)位于性染色體上,有人利用該植物這一對相對性狀做了實驗,結(jié)果如表。請分析回答下列問題: 雜交組合一 P:紫花(♀)紅花(♂)→F1:全紫花 雜交組合二 P:紫花(♂)紅花(♀)→F1:紫花(♀)∶紅花(♂)→1∶1 雜交組合三 P:紫花(♂)紅花(♀)→F1:紅花(♀)∶紫花(♂)→1∶1 (1)根據(jù)雜交組合________,可以判斷花色的顯性性狀為________。 (2)僅根據(jù)雜交組合二,可以判斷控制花色性狀的基因位于________區(qū)段;僅根據(jù)雜交組合三,可以判斷控制花色性狀的基因位于________區(qū)段。 (3)雜交組合二、三中父本的基因型分別為________。 (4)雜交組合二的F1中雌株與雜交組合三的F1中雄株交配,后代中紫花植株的比例為________,紫花植株中純合子的比例為________。 答案:(1)一 紫色 (2)Ⅰ或Ⅱ?、瘛?3)XAYa、XaYA (4)3/4 1/3 2.正常剛毛與截剛毛是一對相對性狀。若控制剛毛性狀的等位基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段,則正常剛毛雄果蠅表示為XBYB、XBYb、XbYB,若僅位于X染色體上,則只表示為XBY?,F(xiàn)有各表現(xiàn)型的純種果蠅,欲利用一次雜交實驗來推斷這對等位基因是位于X、Y染色體上的同源區(qū)段還是僅位于X染色體上。 (1)方法:用表現(xiàn)型為________的雌果蠅和________的雄果蠅雜交,記錄子代的性狀表現(xiàn)。 (2)結(jié)果分析:若子一代____________________,則這對等位基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上;若子一代________________________________,則這對等位基因僅位于X染色體上。 答案:(1)截剛毛 正常剛毛 (2)雌、雄果蠅全為正常剛毛 雄果蠅全為截剛毛,雌果蠅全為正常剛毛 3.自然界的大麻(2N=20)為雌雄異株植物,性別決定方式為XY型。回答下列問題(以下研究的等位基因均為完全顯性): (1)大麻雄株的染色體組成可表示為______________。 (2)大麻有藍花和紫花兩種表現(xiàn)型,由兩對等位基因A和a(位于常染色體)、B和b(位于X染色體)共同控制,已知紫花形成的生物化學(xué)途徑如圖1。用藍花雄株(aaXBY)與某紫花雌株雜交,F(xiàn)1中雄株全為紫花,則親本紫花雌株的基因型為______________,F(xiàn)1中雌株的表現(xiàn)型為______________。讓F1中雌雄植株雜交,F(xiàn)2雌株中紫花與藍花植株之比為______________。 (3)研究發(fā)現(xiàn),大麻種群中的雌雄個體均有抗病和不抗病個體存在,已知該抗病性狀受顯性基因F控制,位于性染色體上,圖2為其性染色體簡圖。(X和Y染色體的Ⅰ片段是同源的,該部分基因互為等位基因;Ⅱ1、Ⅱ2片段是非同源的,該部分基因不互為等位基因) ①F、f基因不可能位于圖中的______________片段。 ②現(xiàn)有抗病的雌、雄大麻若干株,其中雌株均為雜合子,請通過一代雜交實驗,推測雜交子一代可能出現(xiàn)的性狀及控制該性狀的基因位于圖2中的哪個片段。(只要求寫出子一代的性狀表現(xiàn)和相應(yīng)的結(jié)論) a.若________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 b.若________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)大麻(2N=20)為雌雄異株,性別決定方式為XY型,其雄株含有18條常染色體和性染色體XY,染色體組成為18+XY。 (2)根據(jù)題意,紫花為A_XbY,A_XbXb,用藍花雄株(aaXBY)與某紫花雌株雜交,F(xiàn)1中雄株全為紫花,說明F1雄株基因型為AaXbY,則親本紫花雌株的基因型為AAXbXb。aaXBY與AAXbXb雜交,F(xiàn)1雌株基因型為AaXBXb,表現(xiàn)型為藍花。讓F1中的雌雄植株雜交,即AaXbY與AaXBXb雜交,則F2雌株中紫花(3A_XbXb),藍花(3A_XBXb+1aaXBXb+1aaXbXb)=3∶5。 (3)①已知該抗病性狀受顯性基因F控制,位于性染色體上,大麻種群中的雌雄個體均有抗病和不抗病個體存在,據(jù)此可判斷F、f基因不可能位于Y染色體的非同源區(qū)段即圖中Ⅱ1上。②抗病的雌株均為雜合子,若控制該性狀的基因位于Ⅰ片段上,則抗病的雌大麻的基因型為XFXf,抗病的雄大麻一定含有F基因,其基因型可能為XFYF、XFYf、XfYF;XFXf與XFYF雜交,后代雌雄性均表現(xiàn)為抗?。籜FXf與XFYf雜交,后代雌性均表現(xiàn)為抗病,雄性中抗病與不抗病的均有;XFXf與XfYF雜交,后代雄性均表現(xiàn)為抗病,雌性中抗病與不抗病的均有;上述特征可概括為:子一代中雌株、雄株均有抗病和不抗病性狀(或與常染色體遺傳類似,子一代中雌株、雄株均表現(xiàn)為多數(shù)抗病,少數(shù)不抗病,或子一代中雌株有抗病和不抗病性狀)。若控制該性狀的基因位于Ⅱ2片段上,則抗病雄大麻的基因型為XFY;XFXf與XFY雜交,后代雌性均表現(xiàn)為抗病,雄性中抗病與不抗病的均有。 答案:(1)18+XY (2)AAXbXb 藍花 3∶5 (3)①Ⅱ1 ②a.子一代中雌株、雄株均有抗病和不抗病性狀,則控制該性狀的基因位于Ⅰ片段 b.子一代中雌株全表現(xiàn)為抗病,雄株有抗病和不抗病性狀,則控制該性狀的基因位于Ⅱ2片段 4.(2018山西省實驗中學(xué)模擬)某種昆蟲其性別決定方式為XY型,若灰身(A)對黑身(a)為顯性,長翅(B)對殘翅(b)為顯性,剛毛(D)對截毛(d)為顯性,其中A和a、B和b這兩對基因位于常染色體上,位置關(guān)系如圖所示,D和d這對基因位于性染色體上。請回答下列問題(不考慮基因突變和基因重組): (1)該昆蟲的性別是________。在細胞分裂過程中,正常情況A和B分離發(fā)生在________(時期)。 (2)基因型如圖所示的個體與一表現(xiàn)型為黑身殘翅截毛的個體交配,其后代個體中灰身殘翅截毛個體的概率為____________。 (3)現(xiàn)有一基因型為AaBb的雄性個體,請設(shè)計一雜交實驗,探究A和B這兩個基因是否位于同一條染色體上。最好選擇基因型為aabb的雌性個體與之交配,若后代表現(xiàn)型及比例為____________________,則說明A和B這兩個基因位于同一條染色體上;若后代表現(xiàn)型及比例為灰身殘翅∶黑身長翅=1∶1,則說明A和b位于同一條染色體上。 (4)如圖所示的一個性原細胞進行減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細胞的基因組成為________。 (5)已知D、d位于性染色體上,但不知是位于X、Y染色體的同源區(qū)段,還是僅位于X染色體上,請設(shè)計雜交實驗確定。(現(xiàn)雄、雄性個體中均有顯、隱性純合子供選擇) 假設(shè)選擇的親本的表現(xiàn)型是:♀截毛♂剛毛,若后代________,則這對基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段;若后代雌性個體全為剛毛,雄性個體全為截毛,則這對基因僅位于X染色體上。 解析:(1)D和d這對基因位于性染色體上,而該細胞中D和d基因所在的染色體大小相同,說明其為2條X染色體,由此推知該昆蟲的性別是雌性;A和B基因分別位于兩條同源染色體上,所以在細胞分裂過程中,正常情況A和B分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期(或減Ⅰ后期),因為該時期會發(fā)生同源染色體分離。(2)基因型如圖所示的個體(AaBbXDXd)與一表現(xiàn)型為黑身殘翅截毛的個體(aabbXdY)交配,可以將常染色體上的基因與X染色體上的基因分開考慮。先考慮常染色體上的基因,由題意可知,基因型為AaBb個體產(chǎn)生的雌配子有Ab和aB兩種,基因型為aabb個體只能產(chǎn)生一種雄配子,所以雜交后代中灰身殘翅個體(Aabb)所占比例為1/2;再考慮X染色體上的基因,XDXdXdY雜交后代中截毛個體(XdXd和XdY)所占比例是1/2。綜合考慮可知,后代個體中灰身殘翅截毛個體的概率為1/21/2=1/4。(3)本題可用逆推法。如果A和B這兩個基因位于同一條染色體上,則基因型為AaBb的雄性個體能產(chǎn)生AB和ab兩種雄配子,基因型為aabb的雌性個體只能產(chǎn)生含ab的一種雌配子,那么雜交后代的基因型及比例為AaBb∶aabb=1∶1,表現(xiàn)型及比例為灰身長翅∶黑身殘翅=1∶1。(4)如圖所示的一個性原細胞的基因組成為AaBbXDXd,A和a、B和b這兩對基因位于常染色體上,而且位于一對同源染色體上,如果不考慮基因突變和基因重組,則可按基因的分離定律進行分析;D、d位于X染色體上,性染色體上的基因與常染色體上的基因遵循基因的自由組合定律;圖示細胞為卵原細胞,經(jīng)減數(shù)分裂能只能形成一個卵細胞。綜合考慮分析可知,如圖所示的一個性原細胞進行減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細胞的基因組成為AbXD或AbXd或aBXD或aBXd。(5)可用假設(shè)逆推法解題。假設(shè)這對基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段,則♀截毛(XdXd)♂剛毛(XDYD)雜交后代中雌雄個體均為剛毛(XDXd和XdYD)。 答案:(1)雌性 減數(shù)第一次分裂后期(或減Ⅰ后期) (2)1/4 (3)灰身長翅∶黑身殘翅=1∶1 (4)AbXD或AbXd或aBXD或aBXd (5)雌雄個體均為剛毛- 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