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(共30张PPT)
答题类型二　遗传变异类
　大题答题规范
1.显隐性判断、基因型或表现型、概率计算、基因位置的判断
(2021·广州一模)黑腹果蝇的体色有灰身和黑身(受1对等位基因B/b控制),翅长有长翅和残翅(受1对等位基因D/d控制),控制这两对相对性状的等位基因位于常染色体上。研究人员用灰身长翅和黑身残翅的果蝇杂交,发现F1都表现为灰身长翅,对F1进行杂交实验,所得结果如表1所示。回答下列问题:
表1　杂交组合及实验结果
组别 杂交组合 子代/%
灰身长翅 灰身残翅 黑身长翅 黑身残翅
第一组 F1雄蝇与黑身残翅雌蝇 50 0 0 50
第二组 F1雌蝇与黑身残翅雄蝇 42 8 8 42
(1)体色中的显性性状是　　●　　。第一组杂交实验中F1雄蝇产生的配子种类及比例是　　▲　　。
注:●为显隐性判断类题型,▲为基因型或表现型类题型,■为概率计算类题型,◆为基因位置的判断类题型
【答案】　(1)灰身　BD∶bd=1∶1
【详解】　(1)由题干信息可知,灰身长翅和黑身残翅的果蝇杂交F1都表现为灰身长翅,灰身和长翅为显性性状。亲本基因型为BBDD、bbdd,F1基因型为BbDd。第一组杂交实验中F1雄蝇与黑身残翅雌蝇杂交后代表现为灰身长翅∶黑身残翅=1∶1,亲本黑身残翅提供的配子是bd,故F1雄蝇产生配子及种类为BD∶bd=
1∶1。说明BD位于一条染色体上,bd位于其同源染色体上。
表1　杂交组合及实验结果
组别 杂交组合 子代/%
灰身长翅 灰身残翅 黑身长翅 黑身残翅
第一组 F1雄蝇与黑身残翅雌蝇 50 0 0 50
第二组 F1雌蝇与黑身残翅雄蝇 42 8 8 42
(2)根据上述两组杂交实验中F1雌、雄蝇产生的配子种类及比例推算:F1雌、雄蝇相互交配,子代中灰身长翅所占百分比为
　　■　　。
注:●为显隐性判断类题型,▲为基因型或表现型类题型,■为概率计算类题型,◆为基因位置的判断类题型
【答案】　(2)71%
【详解】　(2)第二组F1 雌蝇(BbDd)与黑身残翅雄蝇杂交,子代灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=42∶8∶8∶42,说明F1 雌蝇产生配子的种类及比例为BD∶Bd∶bD∶bd=42∶8∶8∶42,
F1雄蝇产生的配子种类及比例是BD∶bd=1∶1,雌、雄蝇相互交配,子代中灰身长翅所占百分比为1/2+42%×1/2=71%。
(3)研究人员对果蝇的体色进行了进一步的研究,发现等位基因R、r仅影响黑身果蝇的体色深度,且与控制体色的基因(B/b)不在同一对同源染色体上。现有纯合黑身雌蝇与灰身雄蝇杂交,F1均为灰身,F1雌、雄蝇相互交配,F2表现型及数量如表2。
表2　F2表现型及数量
性别 灰身/只 黑身/只 深黑身/只
雌 151 49 0
雄 148 26 28
①R、r基因中使黑身果蝇的体色加深的是　　　　　,位于　　◆　　染色体上。
②亲代中灰身雄蝇的基因型为　　▲　　。F2中灰身雌蝇与深黑身雄蝇随机交配,子代中灰身雌蝇的比例为　　■　　。
注:●为显隐性判断类题型,▲为基因型或表现型类题型,■为概率计算类题型,◆为基因位置的判断类题型
【答案】　(3)①r　X　　②BBXrY　1/3
【详解】　(3)①由于表中深黑身个体只出现在雄性中,且 R、r 与控制体色的基因(B/b)不在同一对同源染色体上,说明R、r位于X染色体上,亲本的基因型为bbXRXR、BBXrY,由于 R、r仅影响黑身果蝇的体色深度,而子二代深黑身雄果蝇的基因型为 bbXrY,说明r使黑身果蝇的体色加深。
②亲本的基因型为bbXRXR、BBXrY,子一代的基因型为 BbXRXr、BbXRY,F2中灰身雌蝇(B_XRX-,即1/3BB、2/3Bb和1/2XRXR、1/2XRXr)与深黑身雄蝇(bbXrY)随机交配,由于R、r仅影响黑身果蝇的体色深度,故子代中灰身雌蝇的比例(1/3+2/3×1/2)×1/2=1/3。

技巧规范点拨:
①“三步法”:基础是根本,突破在于审题
●第一步:通读题目抓关键信息,能答的顺势答出来。通过阅读题干信息和表格内容,本题(1)两空和(3)第二空是完全可以通过一次审题做出来的,是在做题中一定不能放弃的题。
●第二步:化第一步的答案为解题信息,再通读全题稳答中档题。根据第(1)题的方法,可以把第二题中雌配子比例算出来,再用自由组合定律的棋盘法,即可以拿下第(2)题。
●第三步:细审题目深挖信息,集中精力拿下拉分题。第(3)题需要通过亲代、子一代和子二代的表型推出基因型,是对学生综合信息处理能力的考查。
②基因型的判断方法
根据杂交后代的性状或性状分离比推导基因型,解题的关键是熟知分离定律的相关规律。
③基因位置的判断
一是根据自由组合定律,判断控制不同性状的非等位基因是位于同源染色体上还是位于非同源染色体上;二是根据常染色体遗传和伴性遗传的特点判断控制相对性状的基因是位于常染色体还是位于性染色体上。后代表现型是否出现雌雄性状差异是判断伴性遗传的关键。
2.遗传规律的验证
(2019·全国Ⅰ卷)某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题:
(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为　　　　。图中所列基因中,不能与翅外展基因进行自由组合的是　 ▲ 　。
注:▲为遗传规律验证类题型
【答案】　(1)3/16　紫眼基因
【详解】　(1)由题图可知,翅外展基因与粗糙眼基因分别位于两对同源染色体上,二者能自由组合,两对相对性状的纯合子杂交,F2中翅外展正常眼(一隐一显)个体所占比例是3/16。紫眼基因与翅外展基因位于同一对染色体上,二者不能自由组合。
(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交),则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为　　 ;若进行反交,子代中白眼个体出现的概率为　　 　。
注:▲为遗传规律验证类题型
【答案】　(2)0　1/2
【详解】　(2)焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇杂交,后代雄蝇中不会出现焦刚毛个体;若反交,子代雄蝇全部为白眼,雌蝇全部为红眼,即子代中白眼个体出现的概率为1/2。
(3)为了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1,F1相互交配得到F2。那么,在所得实验结果中,能够验证自由组合定律的F1表现型是
　　▲　　,F2表现型及其分离比是　　▲　　;验证伴性遗传时应分析的相对性状是　　▲　　,能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是　　▲　　。
注:▲为遗传规律验证类题型
【答案】　(3)红眼灰体　
红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1　
红眼/白眼　
红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1
【详解】　(3)欲验证自由组合定律,可以用双杂合个体自交或测交。让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交,所得F1的表现型为红眼灰体,F1相互交配所得F2的表现型及分离比是红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1;验证伴性遗传时,需要分析位于X染色体上的基因,所以要分析红眼/白眼这对相对性状,此时F2的表现型及比例是红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1。
技巧规范点拨:
●理清分离定律和自由组合定律的实质。分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分离而分离,自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
●熟练掌握验证遗传规律的方法:找杂合子自交或测交。
●判断伴性遗传应选择位于性(X、Y)染色体上的基因。
●对于设计类验证遗传规律题目还应注意实验思路的表述的准确性和语言表达的规范性。
3.遗传规律在变异育种方面的应用
(2020·全国Ⅰ卷)遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题:
(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中,在不发生染色体结构变异的情况下,产生基因重新组合的途径有两条,分别是
　　▲　　。
注:▲为遗传规律在变异育种方面的应用类题型
【答案】　 (1)在减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体自由组合而自由组合;在减数第一次分裂前期,同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组
【详解】　(1)由分析可知,减数分裂形成配子的过程中,基因重组的途径有减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合;减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。
(2020·全国Ⅰ卷)遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题:
(2)在诱变育种过程中,通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传,原因是　　▲　　,若要使诱变获得的性状能够稳定遗传,需要采取的措施是　　▲　　。
注:▲为遗传规律在变异育种方面的应用类题型
【答案】　 (2)控制新性状的基因是杂合的　
通过自交筛选性状能稳定遗传的子代
【详解】　(2)在诱变育种过程中,诱变获得的新个体通常为杂合子,自交后代会发生性状分离,故可以将该个体进行自交,筛选出符合性状要求的个体后再自交,重复此过程,直到不发生性状分离,即可获得稳定遗传的纯合子。
技巧规范点拨:
●熟练掌握基础知识,如基因重组的类型:减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合;减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。
●原因解释类和设计类问题注意语言的准确性和规范性。
4.各类题型的综合应用
(2021·广东卷)果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了基于该品系的突变检测技术,可通过观察F1和F2代的性状及比例,检测出未知基因突变的类型(如显/隐性、是否致死等),确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题:
(1)果蝇的棒眼(B)对圆眼(b)为显性、红眼(R)对杏红眼(r)为显性,控制这2对相对性状的基因均位于X染色体上,其遗传总是和性别相关联,这种现象称为　　　　　。
【答案】　(1)伴性遗传
【详解】　(1)位于性染色体上的基因,在遗传过程中总是与性别相关联的现象,叫伴性遗传。
(2)图示基于M-5品系的突变检测技术路线,在F1代中挑出1只雌蝇,与1只M-5雄蝇交配,若得到的F2代没有野生型雄蝇。雌蝇数目是雄蝇的两倍,F2代中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和　　　　,此结果说明诱变产生了伴X染色体　　　　　基因突变。该突变的基因保存在表现型为　　　　　果蝇的细胞内。
注:不考虑图中染色体间的交叉互换和已知性状相关基因的突变。
【答案】　(2)棒眼红眼　隐性完全致死　棒眼红眼雌
【详解】　(2)由分析可知,F2雌蝇基因型为:XBrXBr、XBrXbR,因此F2代中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和棒眼红眼,由于F2代没有野生型雄蝇,雌蝇数目是雄蝇的两倍,此结果说明诱变产生了伴X染色体隐性完全致死基因突变,该突变的基因保存在表现型为棒眼红眼雌果蝇的细胞内。
(3)上述突变基因可能对应图中的突变　　　　　(从突变①、②、③中选一项),分析其原因可能是　 　使胚胎死亡。
密码子序号 1…4…19　20…540 密码子表(部分):
正常核苷酸序列
突变①↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACU　UUA…UAG

AUG…AAC…ACC　UUA…UAG AUG:甲硫氨酸,起始密码子
AAC:天冬酰胺
正常核苷酸序列
突变②↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACU　UUA…UAG

AUG…AAA…ACU　UUA…UAG ACU、ACC:苏氨酸
UUA:亮氨酸
正常核苷酸序列
突变③ ↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACU　UUA…UAG

AUG…AAC…ACU　UGA…UAG AAA:赖氨酸
UAG、UGA:终止密码子
…表示省略的、没有变化的碱基
【答案】　(3)③　突变为终止密码子,蛋白质停止表达
【详解】　(3)突变①19号密码子ACU→ACC,突变前后翻译的氨基酸都是苏氨酸;突变②4号密码子AAC→AAA,由天冬酰胺变为赖氨酸;突变③20号密码子UUA→UGA,由亮氨酸突变为终止翻译。因此上述突变基因可能对应图中的突变③,突变后终止翻译,使胚胎死亡。
(4)如图所示的突变检测技术,具有的①优点是除能检测上述基因突变外,还能检测出果蝇　　　　　基因突变;②缺点是不能检测出果蝇　　　　基因突变。(①、②选答1项,且仅答1点即可)
【答案】　(4)X染色体上的可见(或X染色体上的显性)　常染色体(或常染色体显性或常染色体隐性)
【详解】　(4)如图所示的突变检测技术优点是除能检测上述伴X染色体隐性完全致死基因突变外,还能检测出果蝇X染色体上的可见基因突变,即X染色体上的显性基因突变和隐性基因突变;该技术检测的结果需要通过性别进行区分,不能检测出果蝇常染色体上的基因突变,包括常染色体上隐性基因突变和显性基因突变。
技巧规范点拨:
●熟背基本概念拿到送分题,如第一空伴性遗传的定义。
●利用假说—演绎法化解难题,一般步骤是先作假设,然后根据假设进行演绎推理(一般要通过画遗传图解)得出结果,再由结果得出结论。如第(2)题假设基因位于X染色体上续写遗传图解,写出F1雌蝇与M-5雄蝇交配杂交后代结果,即可推测出该突变是位于X的隐性致死,该突变的基因保存只能位于雌性中。又如第(4)题分析出基因突变的分类包括X显、X隐、常显和常隐等类型,再用假说—演绎法代入,即可得出答案。
●从基因表达的角度推测每种突变结果的可能,理解致死的原理。

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