資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
高考生物二輪復習微專題學案
3 遺傳實驗分析與設計
類型一　驗證基因的分離定律和自由組合定律的實驗分析
例1 [2023·浙江1月選考] 某昆蟲的性別決定方式為XY型,野生型個體的翅形和眼色分別為直翅和紅眼,由位于兩對同源染色體上兩對等位基因控制。研究人員通過誘變育種獲得了紫紅眼突變體和卷翅突變體昆蟲。為研究該昆蟲翅形和眼色的遺傳方式,研究人員利用紫紅眼突變體、卷翅突變體和野生型昆蟲進行了雜交實驗,結果見下表。
雜交 組合 P F1 F2
甲 紫紅眼突變體、紫紅眼突變體 直翅紫 紅眼 直翅紫紅眼
乙 紫紅眼突變體、野生型 直翅 紅眼 直翅紅眼∶ 直翅紫紅眼= 3∶1
丙 卷翅突變體、卷翅突變體 卷翅紅眼∶ 直翅紅眼= 2∶1 卷翅紅眼∶ 直翅紅眼= 1∶1
丁 卷翅突變體、野生型 卷翅紅眼∶ 直翅紅眼= 1∶1 卷翅紅眼∶ 直翅紅眼= 2∶3
注:表中F1為1對親本的雜交后代,F2為F1全部個體隨機交配的后代;假定每只昆蟲的生殖力相同。
回答下列問題:
(1)紅眼基因突變為紫紅眼基因屬于　　　　(填“顯性”或“隱性”)突變。 若要研究紫紅眼基因位于常染色體還是X染色體上,還需要對雜交組合　　　　的各代昆蟲進行　　　　鑒定。鑒定后,若該雜交組合的F2表型及其比例為　　　　　　　　　　　　　　,則可判定紫紅眼基因位于常染色體上。
(2)根據雜交組合丙的F1表型比例分析,卷翅基因除了控制翅形性狀外,還具有純合　　　　效應。
(3)若讓雜交組合丙的F1和雜交組合丁的F1全部個體混合,讓其自由交配,理論上其子代(F2)表型及其比例為 。
(4)又從野生型(灰體紅眼)中誘變育種獲得隱性純合的黑體突變體,已知灰體對黑體完全顯性,灰體(黑體)和紅眼(紫紅眼)分別由常染色體的一對等位基因控制。欲探究灰體(黑體)基因和紅眼(紫紅眼)基因的遺傳是否遵循自由組合定律。現有3種純合品系昆蟲:黑體突變體、紫紅眼突變體和野生型。請完善實驗思路,預測實驗結果并分析討論。(說明:該昆蟲雄性個體的同源染色體不會發生交換;每只昆蟲的生殖力相同,且子代的存活率相同;實驗的具體操作不作要求)
①實驗思路:
第一步:選擇　　　　　　　　　　　　　　進行雜交獲得F1,　　　　　　　　　。
第二步:觀察記錄表型及個數,并做統計分析。
②預測實驗結果并分析討論:
Ⅰ.若統計后的表型及其比例為　　　　　　　　　　　　　　,則灰體(黑體)基因和紅眼(紫紅眼)基因的遺傳遵循自由組合定律。
Ⅱ.若統計后的表型及其比例為　　　　　　　　　　　　　　,則灰體(黑體)基因和紅眼(紫紅眼)基因的遺傳不遵循自由組合定律。
類型二　基因位置的判斷
1.探究基因位于細胞質、常染色體還是性染色體(以XY型性別決定為例)
注意:(1)若題干中存在配子不育或胚胎致死等信息,則還需結合題目信息進行綜合考慮。
(2)若為ZW型性別決定,則探究已知顯隱性的基因的位置時,親本組合性狀應為♂隱性×♀顯性。
2.探究基因是僅位于X染色體上還是位于X、Y染色體的同源區段
例2 [2023·廣東深圳二模] 某XY型性別決定的植物,其葉形受兩對獨立遺傳的等位基因控制,其中H/h基因位于常染色體上;B/b基因可能位于常染色體或X染色體(非同源區段)上,兩對基因都是完全顯性。兩對等位基因的作用關系如圖所示,不考慮基因突變和染色體變異?；卮鹣铝袉栴}。
(1)若B基因位于常染色體上,則卵形葉有　　　　種基因型,心形葉有　　　　種基因型。
(2)研究發現,H基因常因其上游一段特殊的堿基序列甲基化而失去作用,進而引起植物性狀的改變,這種變化不屬于基因突變,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)在不考慮甲基化的情況下,現有純合卵形葉和純合心形葉植株若干,其中純合心形葉植株的基因型可能是　　　　　　　　　。為了確定B/b基因的具體位置,進行了如下雜交實驗:選取一株心形葉雌株與一株卵形葉雄株雜交,收獲種子后種植,觀察記錄子代的表型。
①若子代葉形全是　　　　　,則說明B/b基因位于常染色體上;
②若子代葉形全是　　　　　,則無法確定B/b基因的位置,需要進一步實驗;
③若子代　　　　　　　　　,則說明B/b基因位于X染色體上。
根據以上雜交實驗可能無法確定B/b基因的位置,所以在做實驗時通常選取多株心形葉雌株與　　　　　　　　　雜交,分別收獲種子后分區域種植,根據各區域子代表型數目確定B/b基因的位置。
例3 [2023·湖北武漢模擬] 如圖是自然界中幾種常見的性別決定方式,請根據所學知識回答下列有關問題:
(1)果蠅的長翅和殘翅受一對等位基因(A、a)控制,灰體和黃體受另外一對等位基因(B、b)控制。某興趣小組用一只長翅灰體雌果蠅和一只長翅灰體雄果蠅為親本雜交,子代表型及比例為長翅灰體雌∶殘翅灰體雌∶長翅灰體雄∶殘翅灰體雄∶長翅黃體雄∶殘翅黃體雄=6∶2∶3∶1∶3∶1。如果不考慮 X、Y 染色體的同源區段,則兩親本的基因型分別是　　　　　　　　　,用子代的殘翅灰體雌果蠅與長翅黃體雄果蠅雜交,子二代中殘翅黃體雄果蠅占的比例是　　　　　。
(2)蝗蟲體內正在分裂的神經干細胞中,顯微鏡下能看到　　　個四分體;蜜蜂的性別由　　　　　　　決定。
(3)已知控制蝴蝶所產卵殼顏色的基因E(黑色)和e(白色)在性染色體上,但不知該對等位基因是位于同源區段,還是非同源區段。現有純合控制產黑卵和產白卵的雌、雄個體多只,如何僅采用一代雜交實驗通過觀察后代雌蝶產生的卵殼顏色,判斷基因(E和e)在性染色體上的具體位置
請寫出實驗方案及相應結論。
實驗方案:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
結果及結論:
①如果　　　　　　　　　　　　　　　,則E、e位于性染色體的同源區段上。
②如果　　　　　　　　　　　　　,則E、e位于性染色體的非同源區段上。
類型三　確定基因位于幾號染色體上
例4 已知豌豆的高莖(顯性)和矮莖由4號染色體上的一對等位基因H/h控制。豌豆的墨綠葉(顯性)和黃綠葉也受一對等位基因Y/y控制。為確定控制葉色的基因是否也位于4號染色體上,現利用純合高莖墨綠葉植株與矮莖黃綠葉植株進行雜交,再將F1自交得F2。不考慮染色體互換及其他變異,若F2性狀分離比為　　　　　　,則Y/y不位于4號染色體;若F2性狀分離比為　　　　,則Y/y也位于4號染色體。
變式1　設置2組參照基因
例 已知基因A與a位于2號染色體上,基因B與b位于4號染色體上,另外一對基因C和c控制紅花和白花,為了定位C和c的基因位置,利用純合紅花和白花的植株進行雜交實驗,并對相關個體的相關基因進行PCR擴增和電泳分離,檢測結果如下,依據結果可知c基因在　　　　號染色體上。
變式2　以三體為參照
例 已知豌豆的紅花(顯性)與白花由一對等位基因A/a控制,現欲判斷A/a是否位于1號染色體上,育種工作者做了如下實驗:正常白花植株與1-三體(1號染色體有三條)紅花純合子雜交得F1,再取F1的三體植株與正常白花植株雜交得F2,若F2中紅花∶白花=　　,則A/a不位于1號染色體上,若F2中紅花∶白花=　　　　,則A/a位于1號染色體上。
變式3　以單體為參照
例 已知豌豆的紅花(顯性)與白花由一對等位基因A/a控制,現欲判斷A/a是否位于1號染色體上,育種工作者做了如下實驗:正常白花植株與1-單體(1號染色體只有一條)紅花純合子雜交得F1,若F1中紅花∶白花=　　　　,則A/a不位于1號染色體上,若F1中紅花∶白花=　　　　,則A/a位于1號染色體上。
變式4　以片段缺失的染色體為參照
例 已知豌豆的紅花(顯性)與白花由一對等位基因A/a控制,現欲判斷A/a是否位于1號染色體上,育種工作者做了如下實驗:正常白花植株與1號染色體缺失一小段的紅花純合子雜交得F1,F1自交得F2,已知一對1號染色體均有片段缺失的個體致死,若F2中紅花∶白花=　　　　,則A/a不位于1號染色體上;若F2中紅花∶白花=　　　　,則A/a位于1號染色體上,且A/a不在缺失片段上;若F2中紅花∶白花=　　　,則A/a位于1號染色體上,且A/a在缺失片段上。
變式5　以遺傳標記為參照
　　遺傳標記是指在遺傳分析上用作標記的基因,也稱為標記基因。它具有兩個基本特征,即可遺傳性和可識別性,因此生物的任何有差異表型的基因突變型均可作為遺傳標記。遺傳標記指可追蹤染色體、染色體某一節段、某個基因座在家系中傳遞的任何一種遺傳特性。
例 SSR是DNA中的簡單重復序列,非同源染色體和不同品種的同源染色體上的SSR都不相同,常用于染色體的特異性標記。已知豌豆的紅花(顯性)與白花由一對等位基因A/a控制,現欲判斷A/a是位于1號染色體上還是位于2號染色體上,用位于這兩對染色體上的SSR進行基因定位?？蒲腥藛T擴增純合紅花、純合白花及它們雜交得到的F2個體的1號和2號染色體SSR序列,電泳結果如圖所示。電泳結果說明A/a位于　　　　號染色體上,依據是　 　 。
1.某大豆突變株表現為黃葉(ee),用該突變株分別與綠葉純合的7號單體(7號染色體缺失一條)、綠葉純合的7號三體雜交得F1,F1自交得F2。若單體和三體產生的配子均可育,且一對同源染色體均缺失的個體致死。則關于F1和F2,下列說法錯誤的是 (　)
A.分析突變株與7號單體雜交的F1可確定E、e是否位于7號染色體上
B.若E、e基因不位于7號染色體,則突變株與7號三體雜交得到的F2中黃葉∶綠葉=1∶3
C.若突變株與7號三體雜交得到的F2中黃葉占5/36,則 E、e基因位于7號染色體上
D.若突變株與7號單體雜交得到的F2中黃葉∶綠葉=5∶3,則E、e基因位于7號染色體上
2.現有四個轉Bt基因的抗蟲棉純合品系(基因型為BtBt),為研究Bt基因之間的位置關系,進行了雜交實驗,結果如下表。下列推測錯誤的是 (　)
雜交組合 F1 F2(F1自交后代)
甲×乙 全部為抗蟲植株 抗蟲301株,不抗蟲20株
乙×丙 全部為抗蟲植株 抗蟲551株,不抗蟲15株
乙×丁 全部為抗蟲植株 抗蟲407株,不抗蟲0株
A.甲與乙的Bt基因位于非同源染色體上
B.乙與丁的Bt基因可能位于同源染色體的相同位置
C.乙、丙和丁的Bt基因可能位于同源染色體上
D.甲與乙雜交組合的F2中約1/4植株自交后代不發生性狀分離
3.[2023·湖南師大附中模擬] 水稻是我國重要的糧食作物,某研究所選取水稻的兩個品系雜交,后代出現了不育現象,這種不育現象與4號染色體上的某基因有關,科研工作者利用Ⅰ品系(一對4號染色體標注為CC)和Ⅱ品系(一對4號染色體標注為DD)進行雜交實驗,其中Ⅰ品系作為母本,結果如圖:
(1)對4號染色體上的不育相關基因測序發現,Ⅰ、Ⅱ品系的P基因分別為Pa和Pb。嘗試解釋如圖所示雜交的F2中CC植株很少的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)已知水稻H、h基因分別控制水稻植株的高稈和矮稈,但是不清楚H、h基因的位置,請設計實驗來判斷H、h基因是否位于4號染色體上,現有高稈Ⅰ純合品系、矮稈Ⅰ純合品系、高稈Ⅱ純合品系、矮稈Ⅱ純合品系可供選擇,請簡述實驗方案并預期結果。
實驗方案:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
預期結果:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
4.SNP是基因組水平上由單個核苷酸的變異引起的DNA序列多態性。SNP在水稻基因組中廣泛存在,在不同DNA分子及同一DNA分子的不同部位存在大量SNP位點,某些SNP在個體間差異穩定且可穩定遺傳,可作為DNA上特定位置的遺傳標記。科研人員可利用SNP(S1、S2)對水稻抗鹽突變體的抗鹽基因進行定位。
(1)研究者用化學誘變劑處理不抗鹽的野生稻,處理后的野生稻自交得到的子代中抗鹽∶不抗鹽=1∶3,據此判斷抗鹽為　　　　性狀。
(2)為確定抗鹽基因在Ⅱ號染色體還是Ⅲ號染色體上,研究者用抗鹽水稻m與另一純合野生型水稻B雜交,用分別位于兩對同源染色體上的SNP(S1、S2)(見圖)進行基因定位。實驗方案:將突變體m和野生型B進行雜交,得到的F1植株自交。將F1植株所結種子播種于一定鹽濃度的選擇培養基上培養,得到F2抗鹽植株。分別檢測F2抗鹽植株個體的S1的比例和S2的比例,若檢測結果為　　　　　　　　　　　　,則抗鹽基因在Ⅱ號染色體上。請寫出推斷的過程(只要求完成抗鹽相關基因A/a與S1的遺傳圖解,個體書寫方式如AS1B/AS1B)。
(3)上述基因定位所運用的細胞遺傳學原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)結合本研究,請例舉SNP在醫學領域可能的應用前景:　　　　　　　　　　　(答出一點即可)。
5.[2023·河北唐山二模] 水稻(二倍體)為雌、雄同花植物,花小,進行雜交育種困難。某品種水稻6號染色體上存在控制種子顏色的基因B(控制褐色)、b(控制黃色)?？蒲袌F隊欲將某雄性不育基因M轉入該水稻品種,培育出通過種子顏色即可判斷是否為雄性不育種子的新品種以供雜交育種使用。
(1)雄性不育植株在育種上的優點為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)已知兩對非等位基因在同一條染色體上距離較近時,會緊密連鎖在一起而不發生基因重組;距離相對較遠時,會發生基因重組。該科研團隊將一個雄性不育基因M通過基因工程手段導入基因型為Bb的水稻的一條染色體上,該轉基因水稻的基因型為　　　　　　　。用該水稻與雄性可育黃色水稻雜交,觀察記錄所得種子顏色及種下種子后獲得植株的育性情況,判斷M基因插入的位置并選擇新品種。
①若　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,該M基因插入了非6號染色體上;
②若　　　　　　　　　　　　　　　　　　,該M基因插入了6號染色體上并與顏色基因B相距較遠;
③若　　　　　　　　　　　　　　　　　,該M基因插入了6號染色體上并與顏色基因B緊密連鎖。
高考生物二輪復習微專題學案
3　遺傳實驗分析與設計（參考答案）
例1　(1)隱性　乙　性別　直翅紅眼雌性∶直翅紫紅眼雌性∶直翅紅眼雄性∶直翅紫紅眼雄性=3∶1∶3∶1
(2)致死
(3)卷翅紅眼∶直翅紅眼=4∶5
(4)黑體突變體和紫紅眼突變體　F1隨機交配得F2　灰體紅眼∶灰體紫紅眼∶黑體紅眼∶黑體紫紅眼=9∶3∶3∶1　灰體紅眼∶灰體紫紅眼∶黑體紅眼=2∶1∶1
[解析] (1)分析雜交組合乙:紫紅眼突變體與野生型交配,F1全為紅眼,F2紅眼∶紫紅眼=3∶1,可得紅眼為顯性性狀,紫紅眼為隱性性狀,因此紅眼基因突變為紫紅眼基因屬于隱性突變。若要研究紫紅眼基因位于常染色體還是X染色體上,還需要對雜交組合乙的各代昆蟲進行性別鑒定。若該雜交組合的F2表型及其比例為直翅紅眼雌性∶直翅紫紅眼雌性∶直翅紅眼雄性∶直翅紫紅眼雄性=3∶1∶3∶1,即性狀表現與性別無關,則可判定紫紅眼基因位于常染色體上。(2)根據雜交組合丙的F1表型比例分析,卷翅∶直翅=2∶1,不為基因分離定律的性狀分離比3∶1,因此卷翅基因具有純合致死效應。(3)設相關基因用A/a表示,雜交組合丙F1中AA(致死)∶Aa∶aa=1∶2∶1;組合丁的F1中 Aa∶aa=1∶1,丙和丁F1所有存活個體中Aa∶aa=4∶3,產生的配子為A=2/7,a=5/7,因此自由交配產生的F2中Aa=2×2/7×5/7=20/49,aa=5/7×5/7=25/49,F2中Aa∶aa=4∶5,即卷翅紅眼∶直翅紅眼=4∶5。(4)實驗思路:選擇黑體突變體和紫紅眼突變體進行雜交獲得F1,再讓F1隨機交配得F2。預測實驗結果并分析討論:題中說明雄性個體的同源染色體不會發生交叉互換,也就是說雌性個體可能會發生交叉互換。若遵循自由組合定律,則F1隨機交配所得后代表型及比例為灰體紅眼∶灰體紫紅眼∶黑體紅眼∶黑體紫紅眼=9∶3∶3∶1;若不遵循自由組合定律,即兩對基因位于一對同源染色體上,雄性個體產生兩種比例相等的配子,雌性個體若未發生交叉互換,也產生兩種比例相等的配子,雌性個體若發生交叉互換,產生四種比例相等的配子,無論雌性個體是否發生交叉互換,結果都為灰體紅眼∶灰體紫紅眼∶黑體紅眼=2∶1∶1。
例2　(1)7　2
(2)基因內部的堿基序列未發生變化(遺傳物質未發生改變)
(3)HHbb或HHXbXb、HHXbY　卵形葉　心形葉　卵形葉和心形葉都有　多株卵形葉雄株
[解析] (1)若B基因位于常染色體上,則卵形葉有7種基因型(HHBB、HHBb、HhBB、HhBb、hhBB、hhBb、hhbb),心形葉有2種基因型(HHbb、Hhbb)。(2)H基因常因其上游一段特殊的堿基序列甲基化而失去作用,并沒有改變堿基序列,所以這種性狀變化不屬于基因突變,原因是基因內部的堿基序列未發生變化(遺傳物質未發生改變)。 (3)不考慮甲基化,有純合卵形葉和純合心形葉植株若干,B/b基因可能位于常染色體或X染色體(非同源區段上),當位于常染色體上時心形葉植株基因型為HHbb,當位于X染色體上時心形葉植株基因型為HHXbXb和HHXbY,所以其中心形葉植株的基因型可能是HHbb或HHXbXb、HHXbY。若要確定B/b基因的具體位置,需進行雜交實驗:心形葉雌株(基因型為HHbb或HHXbXb)與卵形葉雄株(基因型為HHBB、hhBB、hhbb或HHXBY、hhXbY、hhXBY)雜交。①若子代葉形全是卵形葉,則親代基因型組合為hhBB×HHbb或HHBB×HHbb,所以說明B/b基因位于常染色體上;②若子代葉形全是心形葉,則基因型組合為hhXbY×HHXbXb或hhbb×HHbb,所以無法確定B/b基因的位置,需要進一步實驗;③若子代卵形葉和心形葉都有,則親代基因型組合為hhXBY×HHXbXb或HHXBY×HHXbXb,則說明B/b基因位于X染色體上。在做實驗時通常選取多株心形葉雌株與多株純合卵形葉雄株雜交,分別收獲種子后分區域種植,根據各區域子代表型出現的種類數確定B/b基因的位置。
例3　(1)AaXBXb、AaXBY　1/24
(2)0　染色體組數(或染色體數目)
(3)選用純合控制產白卵雄性個體和純合控制產黑卵雌性個體雜交,觀察后代雌蝶所產卵殼的顏色　所有卵殼的顏色均為黑色　所產卵殼約一半為黑色,一半為白色
[解析] (1)根據子代的表型和比例分析可知,子代無論雌雄個體都是長翅∶殘翅=3∶1,說明該基因位于常染色體上,長翅為顯性性狀;子代雌性個體均為灰體,雄性個體中灰體∶黃體=1∶1,說明該基因與性別有關,位于X染色體上,灰體為顯性性狀,則親本基因型為AaXBXb、AaXBY。子代的殘翅灰體雌果蠅(1/2aaXBXB、1/2aaXBXb)與長翅黃體雄果蠅(1/3AAXbY、2/3AaXbY)雜交,子二代出現殘翅的概率為2/3×1/2=1/3;出現黃體雄蠅的概率為1/2×1/4=1/8,因此子二代中殘翅黃體雄果蠅占的比例是1/3×1/8=1/24。(2)神經干細胞進行有絲分裂,不能形成四分體,因此顯微鏡下看到的四分體為0個;蜜蜂的雌性為二倍體,含兩個染色體組,雄性為單倍體,含一個染色體組,因此蜜蜂的性別由染色體組數(或染色體數目)決定。(3)蝴蝶性別決定為ZW型,性染色體組成為ZW的為雌性,ZZ的為雄性。欲確定基因(E和e)在性染色體上的具體位置,可選用純合控制產白卵雄性個體(ZeZe)和純合控制產黑卵雌性(ZEW或ZEWE)個體雜交,觀察后代雌蝶所產卵殼的顏色。若E、e位于性染色體的同源區段上,則子一代為ZEZe、ZeWE,所有卵殼的顏色均為黑色;若E、e位于性染色體的非同源區段上,則子一代為ZEZe、ZeW,所產卵殼約一半為黑色,一半為白色。
例4　9∶3∶3∶1　3∶1
[解析] 若Y/y不位于4號染色體,則兩對基因的遺傳遵循自由組合定律(F1基因位置關系如圖甲所示),故F2性狀分離比應為9∶3∶3∶1;若Y/y也位于4號染色體,則Y與H位于一條染色體,y與h位于其同源染色體(F1位置關系如圖乙所示),滿足分離定律,故F2性狀分離比應為3∶1。
變式1　2　[解析] 由電泳圖可知,F2白花植株中與B、b有關的基因型有BB、Bb、bb,表明白花(c)與B/b相對獨立,而白花植株中與A、a有關的基因型只有aa,表明白花(c)與a“連鎖”,即控制白花的c基因與a基因所在的染色體相同,均位于2號染色體上。
變式2　1∶1　5∶1　[解析] 若A/a不位于1號染色體上,則F1植株基因型為Aa,其與白花植株(aa)雜交,F2為Aa(紅花)∶aa(白花)=1∶1;若A/a位于1號染色體上,則需將A/a與1號染色體“綁定(連鎖)”,即P:aa×AAA,F1中的AAa與aa雜交,可以推出F2:AAa(紅花)∶Aaa(紅花)∶Aa(紅花)∶aa(白花)=1∶2∶2∶1,即紅花∶白花=5∶1。
變式3　1∶0　1∶1　[解析] 若A/a不位于1號染色體上,則F1植株基因型為Aa,全為紅花。若A/a位于1號染色體上,則需將A/a與1號染色體“綁定(連鎖)”,即P:aa×AO,F1:Aa(紅花)∶aO(白花)=1∶1。
變式4　3∶1　5∶2　3∶4　[解析] 若A/a不位于1號染色體上,則F1植株基因型為Aa,自交得F2:A_(紅花)∶aa(白花)=3∶1。若A/a位于1號染色體上,則需將A/a與1號染色體“綁定(連鎖)”,此時又可分兩種情況:第一種情況,A/a不在缺失片段上,將有片段缺失的染色體上的A記作A',則P:AA'×aa,F1:Aa∶A'a=1∶1,F1自交得F2:AA∶A'A'∶Aa∶A'a∶aa=1∶1∶2∶2∶2,A'A'死亡,得紅花∶白花=5∶2;第二種情況A/a在缺失片段上,則P:AO×aa,F1:Aa∶Oa=1∶1;F1自交得F2:AA∶Aa∶aa∶aO∶OO=1∶2∶2∶2∶1,OO死亡,得紅花∶白花=3∶4。
變式5　1　F2白花植株中1號染色體上的SSR均相同,而2號染色體上的SSR不同
【跟蹤訓練】
1.D　[解析] 若E/e位于7號染色體上,則突變體基因型為ee,而單體綠葉純合植株的基因型為EO,二者雜交后代為Ee∶eO=1∶1,表現為綠葉和黃葉,若E/e不位于7號染色體上,則突變體基因型為ee,而單體綠葉純合植株的基因型為EE,二者雜交后代均為Ee,表現為綠葉,A正確;若E/e不位于7號染色體上,則突變體基因型為ee,而三體綠葉純合植株的基因型為EE,二者雜交后代均為Ee,表現為綠葉,F1自交,F2基因型及比例為EE∶Ee∶ee=1∶2∶1,表型為黃葉∶綠葉=1∶3,B正確;若E/e位于7號染色體上,則突變體基因型為ee,而三體綠葉純合植株的基因型為EEE,EEE產生的配子為1/2EE、1/2E,因此F1的基因型為1/2EEe、1/2Ee,均為綠葉,EEe產生的配子類型和比例為EE∶Ee∶E∶e=l∶2∶2∶1,自交后代黃葉占全部F2的1/2×1/6×1/6=1/72,Ee自交產生的后代中ee占全部F2的1/2×1/4=1/8,因此F1自交后代黃葉占1/72+1/8=5/36,C正確;若E/e位于7號染色體上,則突變體基因型為ee,而單體綠葉純合植株的基因型為EO,二者雜交后代為Ee∶eO=1∶1,表現綠葉和黃葉,F1中Ee自交后代E_=1/2×3/4=3/8,ee=l/2×1/4=1/8,eO自交后代為1/2×1/4=1/8ee、1/2×1/2=1/4eO、1/2×1/4=1/8OO(致死),所以F2中黃葉∶綠葉=4∶3,D錯誤。
2.D　[解析] 根據甲和乙雜交結果分析,F2中抗蟲∶不抗蟲≈15∶1,該比值是9∶3∶3∶1的變形,可知甲與乙的Bt基因位于非同源染色體上,A正確;乙和丁雜交,F1全部為抗蟲植株,F2全部為抗蟲植株,可推測乙與丁的Bt基因可能位于同源染色體的相同位置,B正確;乙和丙雜交,F1全部為抗蟲植株,F2既有抗蟲植株又有不抗蟲植株,但是抗蟲植株遠多于不抗蟲植株,可推測乙、丙的Bt基因位于同源染色體上的不同位置,F2出現不抗蟲植株是染色體互換的結果,結合B選項的分析,乙、丙和丁的Bt基因可能位于同源染色體上,C正確;不含Bt基因表現為不抗蟲,含Bt基因表現為抗蟲,因此甲與乙雜交組合的F2中約1/2植株自交后代發生性狀分離,D錯誤。
3.(1)F1含Pa基因的花粉幾乎不育,但Pa不影響雌配子的活性,雌雄配子隨機結合,導致F2中CC(PaPa基因型)比例極低
(2)實驗方案:選高稈Ⅰ純合品系作母本,矮稈Ⅱ純合品系作父本(高稈Ⅱ純合品系作父本,矮稈Ⅰ純合品系作母本)進行雜交,得到子一代,子一代自交得到子二代,統計子二代的表型及比例　預期結果:若子二代中高稈∶矮稈=1∶1(若子二代全為高稈),則說明H、h基因位于4號染色體上;若子二代中高稈∶矮稈=3∶1,則說明H、h基因不位于4號染色體上
[解析] (1)從題述遺傳圖解可知,子一代的染色體組成為CD;Ⅰ、Ⅱ品系的不育相關基因分別為Pa和Pb,所以子一代的基因組成為PaPb;子一代的Pa來自Ⅰ品系,在標注為C的染色體上,子一代的Pb來自Ⅱ品系,在標注為D的染色體上;子一代自交,雄配子有Pa、Pb,雌配子也有Pa、Pb,雌雄配子隨機結合,若配子存活率以及合子存活率相等,則子二代中PaPa∶PaPb∶PbPb=1∶2∶1,但是從結果上分析,PaPa個體數極少,PaPb∶PbPb約為1∶1,由此推知應該是含有Pa的雌配子或雄配子存活率很低,才會導致該結果出現,又結合親本Ⅰ品系CC(PaPa)作母本能產生正常的子一代,確定是含有Pa的花粉存活率低導致的該結果。綜上所述,圖示雜交的F2中CC植株很少的原因是F1含Pa基因的花粉幾乎不育,但Pa不影響雌配子的活性,雌雄配子隨機結合,導致F2中CC(PaPa基因型)比例極低。(2)H、h基因若位于4號染色體上,則與Pa、Pb在同源染色體上,不遵循自由組合定律,H、h基因若不位于4號染色體上,則與Pa、Pb屬于非同源染色體上的非等位基因,遵循自由組合定律,故可選高稈Ⅰ純合品系作母本,矮稈Ⅱ純合品系作父本(高稈Ⅱ純合品系作父本,矮稈Ⅰ純合品系作母本)進行雜交,得到子一代,子一代自交得到子二代,若H、h基因位于4號染色體上,則子二代中高稈∶矮稈=1∶1(子二代全為高稈),若H、h基因不位于4號染色體上,則子二代中高稈∶矮稈=3∶1。
4.(1)隱性
(2)S1均為S1m,S2m∶S2B=1∶1
(3)在減數分裂形成配子時,位于同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合
(4)親子鑒定、遺傳病篩查等
[解析] (1)根據分離定律,自交后代出現3∶1的性狀分離比,比例為1的性狀為隱性性狀,即抗鹽為隱性性狀。(2)分析題意可知,該實驗的目的是利用位于兩對同源染色體上的S1和S2進行基因定位,判斷抗鹽基因在Ⅱ號染色體還是Ⅲ號染色體上。實驗方案如下:用抗鹽突變體m與另一野生型植株B雜交,得到F1,F1植株自交。由于自交得到的后代中含有耐鹽植株,將F1植株所結種子播種于含鹽的選擇培養基上培養,篩選得到F2抗鹽植株。分別檢測F2抗鹽植株個體的S1和S2,按照基因的分離定律,若全部個體的S1檢測結果均為S1m,S2檢測結果為S2m和S2B的比例約為1∶1,則說明抗鹽基因在Ⅱ號染色體上。遺傳圖解見答案。(3)基因定位所運用的基因分離定律和自由組合定律的細胞學基礎是在減數分裂形成配子時,位于同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。(4)因為某些SNP在個體間差異穩定,可作為DNA上特定位置的遺傳標記,因此SNP除可以用于基因定位外,在醫學上還可以進行身份鑒定如親子鑒定,根據遺傳病致病基因與SNP的連鎖關系進行基因診斷、遺傳病篩查等。
5.(1)無須進行去雄操作,大大減少了雜交育種的工作量
(2)BbM(或BbMO)　褐色雄性不育∶褐色雄性可育∶黃色雄性不育∶黃色雄性可育=1∶1∶1∶1　褐色雄性不育、褐色雄性可育、黃色雄性不育、黃色雄性可育四種類型都有,但比例不為1∶1∶1∶1　褐色雄性不育∶黃色雄性可育=1∶1
[解析] (1)雄性不育植株不能產生可育花粉,但能產生正常雌配子,因此在雜交育種時,雄性不育植株的優點是無須進行去雄操作,大大減少了雜交育種的工作量。(2)將一個雄性不育基因M通過基因工程手段導入基因型為Bb的水稻的一條染色體上,另一條染色體上不存在該基因,因此該轉基因水稻的基因型為BbM(或BbMO)。用該水稻BbM(或BbMO)與雄性可育黃色水稻(bbOO)雜交。①B和b基因位于6號染色體上,若該M基因插入非6號染色體上,遵循自由組合定律,親代產生的雌配子為BM∶BO∶bM∶bO=1∶1∶1∶1,雄配子為bO,后代基因型為BbMO(褐色雄性不育)∶BbOO(褐色雄性可育)∶bbMO(黃色雄性不育)∶bbOO(黃色雄性可育)=1∶1∶1∶1。②若該M基因插入6號染色體上并與顏色基因B相距較遠,會發生基因重組,親代產生的雌配子為BM、BO、bM、bO,但比例不為1∶1∶1∶1,雄配子為bO,因此后代褐色雄性不育、褐色雄性可育、黃色雄性不育、黃色雄性可育四種類型都有,但比例不為1∶1∶1∶1。③若該M基因插入6號染色體上并與顏色基因B緊密連鎖,不會發生基因重組,因此親代產生的雌配子為BM∶bO=1∶1,雄配子為bO,因此后代為BbMO(褐色雄性不育)∶bbOO(黃色雄性可育)=1∶1。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑