資源簡介

(共30張PPT)
答題類型二　遺傳變異類
　大題答題規范
1.顯隱性判斷、基因型或表現型、概率計算、基因位置的判斷
(2021·廣州一模)黑腹果蠅的體色有灰身和黑身(受1對等位基因B/b控制),翅長有長翅和殘翅(受1對等位基因D/d控制),控制這兩對相對性狀的等位基因位于常染色體上。研究人員用灰身長翅和黑身殘翅的果蠅雜交,發現F1都表現為灰身長翅,對F1進行雜交實驗,所得結果如表1所示。回答下列問題:
表1　雜交組合及實驗結果
組別 雜交組合 子代/%
灰身長翅 灰身殘翅 黑身長翅 黑身殘翅
第一組 F1雄蠅與黑身殘翅雌蠅 50 0 0 50
第二組 F1雌蠅與黑身殘翅雄蠅 42 8 8 42
(1)體色中的顯性性狀是　　●　　。第一組雜交實驗中F1雄蠅產生的配子種類及比例是　　▲　　。
注:●為顯隱性判斷類題型,▲為基因型或表現型類題型,■為概率計算類題型,◆為基因位置的判斷類題型
【答案】　(1)灰身　BD∶bd=1∶1
【詳解】　(1)由題干信息可知,灰身長翅和黑身殘翅的果蠅雜交F1都表現為灰身長翅,灰身和長翅為顯性性狀。親本基因型為BBDD、bbdd,F1基因型為BbDd。第一組雜交實驗中F1雄蠅與黑身殘翅雌蠅雜交后代表現為灰身長翅∶黑身殘翅=1∶1,親本黑身殘翅提供的配子是bd,故F1雄蠅產生配子及種類為BD∶bd=
1∶1。說明BD位于一條染色體上,bd位于其同源染色體上。
表1　雜交組合及實驗結果
組別 雜交組合 子代/%
灰身長翅 灰身殘翅 黑身長翅 黑身殘翅
第一組 F1雄蠅與黑身殘翅雌蠅 50 0 0 50
第二組 F1雌蠅與黑身殘翅雄蠅 42 8 8 42
(2)根據上述兩組雜交實驗中F1雌、雄蠅產生的配子種類及比例推算:F1雌、雄蠅相互交配,子代中灰身長翅所占百分比為
　　■　　。
注:●為顯隱性判斷類題型,▲為基因型或表現型類題型,■為概率計算類題型,◆為基因位置的判斷類題型
【答案】　(2)71%
【詳解】　(2)第二組F1 雌蠅(BbDd)與黑身殘翅雄蠅雜交,子代灰身長翅∶灰身殘翅∶黑身長翅∶黑身殘翅=42∶8∶8∶42,說明F1 雌蠅產生配子的種類及比例為BD∶Bd∶bD∶bd=42∶8∶8∶42,
F1雄蠅產生的配子種類及比例是BD∶bd=1∶1,雌、雄蠅相互交配,子代中灰身長翅所占百分比為1/2+42%×1/2=71%。
(3)研究人員對果蠅的體色進行了進一步的研究,發現等位基因R、r僅影響黑身果蠅的體色深度,且與控制體色的基因(B/b)不在同一對同源染色體上。現有純合黑身雌蠅與灰身雄蠅雜交,F1均為灰身,F1雌、雄蠅相互交配,F2表現型及數量如表2。
表2　F2表現型及數量
性別 灰身/只 黑身/只 深黑身/只
雌 151 49 0
雄 148 26 28
①R、r基因中使黑身果蠅的體色加深的是　　　　　,位于　　◆　　染色體上。
②親代中灰身雄蠅的基因型為　　▲　　。F2中灰身雌蠅與深黑身雄蠅隨機交配,子代中灰身雌蠅的比例為　　■　　。
注:●為顯隱性判斷類題型,▲為基因型或表現型類題型,■為概率計算類題型,◆為基因位置的判斷類題型
【答案】　(3)①r　X　　②BBXrY　1/3
【詳解】　(3)①由于表中深黑身個體只出現在雄性中,且 R、r 與控制體色的基因(B/b)不在同一對同源染色體上,說明R、r位于X染色體上,親本的基因型為bbXRXR、BBXrY,由于 R、r僅影響黑身果蠅的體色深度,而子二代深黑身雄果蠅的基因型為 bbXrY,說明r使黑身果蠅的體色加深。
②親本的基因型為bbXRXR、BBXrY,子一代的基因型為 BbXRXr、BbXRY,F2中灰身雌蠅(B_XRX-,即1/3BB、2/3Bb和1/2XRXR、1/2XRXr)與深黑身雄蠅(bbXrY)隨機交配,由于R、r僅影響黑身果蠅的體色深度,故子代中灰身雌蠅的比例(1/3+2/3×1/2)×1/2=1/3。

技巧規范點撥:
①“三步法”:基礎是根本,突破在于審題
●第一步:通讀題目抓關鍵信息,能答的順勢答出來。通過閱讀題干信息和表格內容,本題(1)兩空和(3)第二空是完全可以通過一次審題做出來的,是在做題中一定不能放棄的題。
●第二步:化第一步的答案為解題信息,再通讀全題穩答中檔題。根據第(1)題的方法,可以把第二題中雌配子比例算出來,再用自由組合定律的棋盤法,即可以拿下第(2)題。
●第三步:細審題目深挖信息,集中精力拿下拉分題。第(3)題需要通過親代、子一代和子二代的表型推出基因型,是對學生綜合信息處理能力的考查。
②基因型的判斷方法
根據雜交后代的性狀或性狀分離比推導基因型,解題的關鍵是熟知分離定律的相關規律。
③基因位置的判斷
一是根據自由組合定律,判斷控制不同性狀的非等位基因是位于同源染色體上還是位于非同源染色體上;二是根據常染色體遺傳和伴性遺傳的特點判斷控制相對性狀的基因是位于常染色體還是位于性染色體上。后代表現型是否出現雌雄性狀差異是判斷伴性遺傳的關鍵。
2.遺傳規律的驗證
(2019·全國Ⅰ卷)某實驗室保存有野生型和一些突變型果蠅。果蠅的部分隱性突變基因及其在染色體上的位置如圖所示。回答下列問題:
(1)同學甲用翅外展粗糙眼果蠅與野生型(正常翅正常眼)純合子果蠅進行雜交,F2中翅外展正常眼個體出現的概率為　　　　。圖中所列基因中,不能與翅外展基因進行自由組合的是　 ▲ 　。
注:▲為遺傳規律驗證類題型
【答案】　(1)3/16　紫眼基因
【詳解】　(1)由題圖可知,翅外展基因與粗糙眼基因分別位于兩對同源染色體上,二者能自由組合,兩對相對性狀的純合子雜交,F2中翅外展正常眼(一隱一顯)個體所占比例是3/16。紫眼基因與翅外展基因位于同一對染色體上,二者不能自由組合。
(2)同學乙用焦剛毛白眼雄蠅與野生型(直剛毛紅眼)純合子雌蠅進行雜交(正交),則子代雄蠅中焦剛毛個體出現的概率為　　 ;若進行反交,子代中白眼個體出現的概率為　　 　。
注:▲為遺傳規律驗證類題型
【答案】　(2)0　1/2
【詳解】　(2)焦剛毛白眼雄蠅與野生型(直剛毛紅眼)純合子雌蠅雜交,后代雄蠅中不會出現焦剛毛個體;若反交,子代雄蠅全部為白眼,雌蠅全部為紅眼,即子代中白眼個體出現的概率為1/2。
(3)為了驗證遺傳規律,同學丙讓白眼黑檀體雄果蠅與野生型(紅眼灰體)純合子雌果蠅進行雜交得到F1,F1相互交配得到F2。那么,在所得實驗結果中,能夠驗證自由組合定律的F1表現型是
　　▲　　,F2表現型及其分離比是　　▲　　;驗證伴性遺傳時應分析的相對性狀是　　▲　　,能夠驗證伴性遺傳的F2表現型及其分離比是　　▲　　。
注:▲為遺傳規律驗證類題型
【答案】　(3)紅眼灰體　
紅眼灰體∶紅眼黑檀體∶白眼灰體∶白眼黑檀體=9∶3∶3∶1　
紅眼/白眼　
紅眼雌蠅∶紅眼雄蠅∶白眼雄蠅=2∶1∶1
【詳解】　(3)欲驗證自由組合定律,可以用雙雜合個體自交或測交。讓白眼黑檀體雄果蠅與野生型(紅眼灰體)純合子雌果蠅進行雜交,所得F1的表現型為紅眼灰體,F1相互交配所得F2的表現型及分離比是紅眼灰體∶紅眼黑檀體∶白眼灰體∶白眼黑檀體=9∶3∶3∶1;驗證伴性遺傳時,需要分析位于X染色體上的基因,所以要分析紅眼/白眼這對相對性狀,此時F2的表現型及比例是紅眼雌蠅∶紅眼雄蠅∶白眼雄蠅=2∶1∶1。
技巧規范點撥:
●理清分離定律和自由組合定律的實質。分離定律的實質是等位基因隨同源染色體的分離而分離,自由組合定律的實質是非同源染色體上的非等位基因的自由組合。
●熟練掌握驗證遺傳規律的方法:找雜合子自交或測交。
●判斷伴性遺傳應選擇位于性(X、Y)染色體上的基因。
●對于設計類驗證遺傳規律題目還應注意實驗思路的表述的準確性和語言表達的規范性。
3.遺傳規律在變異育種方面的應用
(2020·全國Ⅰ卷)遺傳學理論可用于指導農業生產實踐。回答下列問題:
(1)生物體進行有性生殖形成配子的過程中,在不發生染色體結構變異的情況下,產生基因重新組合的途徑有兩條,分別是
　　▲　　。
注:▲為遺傳規律在變異育種方面的應用類題型
【答案】　 (1)在減數第一次分裂后期,非同源染色體上的非等位基因隨著非同源染色體自由組合而自由組合;在減數第一次分裂前期,同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發生交換,導致染色單體上的基因重組
【詳解】　(1)由分析可知,減數分裂形成配子的過程中,基因重組的途徑有減數第一次分裂后期,非同源染色體上的非等位基因自由組合;減數第一次分裂前期同源染色體的非姐妹染色單體之間發生交叉互換。
(2020·全國Ⅰ卷)遺傳學理論可用于指導農業生產實踐。回答下列問題:
(2)在誘變育種過程中,通過誘變獲得的新性狀一般不能穩定遺傳,原因是　　▲　　,若要使誘變獲得的性狀能夠穩定遺傳,需要采取的措施是　　▲　　。
注:▲為遺傳規律在變異育種方面的應用類題型
【答案】　 (2)控制新性狀的基因是雜合的　
通過自交篩選性狀能穩定遺傳的子代
【詳解】　(2)在誘變育種過程中,誘變獲得的新個體通常為雜合子,自交后代會發生性狀分離,故可以將該個體進行自交,篩選出符合性狀要求的個體后再自交,重復此過程,直到不發生性狀分離,即可獲得穩定遺傳的純合子。
技巧規范點撥:
●熟練掌握基礎知識,如基因重組的類型:減數第一次分裂后期,非同源染色體上的非等位基因自由組合;減數第一次分裂前期同源染色體的非姐妹染色單體之間發生交叉互換。
●原因解釋類和設計類問題注意語言的準確性和規范性。
4.各類題型的綜合應用
(2021·廣東卷)果蠅眾多的突變品系為研究基因與性狀的關系提供了重要的材料。摩爾根等人選育出M-5品系并創立了基于該品系的突變檢測技術,可通過觀察F1和F2代的性狀及比例,檢測出未知基因突變的類型(如顯/隱性、是否致死等),確定該突變基因與可見性狀的關系及其所在的染色體。回答下列問題:
(1)果蠅的棒眼(B)對圓眼(b)為顯性、紅眼(R)對杏紅眼(r)為顯性,控制這2對相對性狀的基因均位于X染色體上,其遺傳總是和性別相關聯,這種現象稱為　　　　　。
【答案】　(1)伴性遺傳
【詳解】　(1)位于性染色體上的基因,在遺傳過程中總是與性別相關聯的現象,叫伴性遺傳。
(2)圖示基于M-5品系的突變檢測技術路線,在F1代中挑出1只雌蠅,與1只M-5雄蠅交配,若得到的F2代沒有野生型雄蠅。雌蠅數目是雄蠅的兩倍,F2代中雌蠅的兩種表現型分別是棒眼杏紅眼和　　　　,此結果說明誘變產生了伴X染色體　　　　　基因突變。該突變的基因保存在表現型為　　　　　果蠅的細胞內。
注:不考慮圖中染色體間的交叉互換和已知性狀相關基因的突變。
【答案】　(2)棒眼紅眼　隱性完全致死　棒眼紅眼雌
【詳解】　(2)由分析可知,F2雌蠅基因型為:XBrXBr、XBrXbR,因此F2代中雌蠅的兩種表現型分別是棒眼杏紅眼和棒眼紅眼,由于F2代沒有野生型雄蠅,雌蠅數目是雄蠅的兩倍,此結果說明誘變產生了伴X染色體隱性完全致死基因突變,該突變的基因保存在表現型為棒眼紅眼雌果蠅的細胞內。
(3)上述突變基因可能對應圖中的突變　　　　　(從突變①、②、③中選一項),分析其原因可能是　 　使胚胎死亡。
密碼子序號 1…4…19　20…540 密碼子表(部分):
正常核苷酸序列
突變①↓
突變后核苷酸序列 AUG…AAC…ACU　UUA…UAG

AUG…AAC…ACC　UUA…UAG AUG:甲硫氨酸,起始密碼子
AAC:天冬酰胺
正常核苷酸序列
突變②↓
突變后核苷酸序列 AUG…AAC…ACU　UUA…UAG

AUG…AAA…ACU　UUA…UAG ACU、ACC:蘇氨酸
UUA:亮氨酸
正常核苷酸序列
突變③ ↓
突變后核苷酸序列 AUG…AAC…ACU　UUA…UAG

AUG…AAC…ACU　UGA…UAG AAA:賴氨酸
UAG、UGA:終止密碼子
…表示省略的、沒有變化的堿基
【答案】　(3)③　突變為終止密碼子,蛋白質停止表達
【詳解】　(3)突變①19號密碼子ACU→ACC,突變前后翻譯的氨基酸都是蘇氨酸;突變②4號密碼子AAC→AAA,由天冬酰胺變為賴氨酸;突變③20號密碼子UUA→UGA,由亮氨酸突變為終止翻譯。因此上述突變基因可能對應圖中的突變③,突變后終止翻譯,使胚胎死亡。
(4)如圖所示的突變檢測技術,具有的①優點是除能檢測上述基因突變外,還能檢測出果蠅　　　　　基因突變;②缺點是不能檢測出果蠅　　　　基因突變。(①、②選答1項,且僅答1點即可)
【答案】　(4)X染色體上的可見(或X染色體上的顯性)　常染色體(或常染色體顯性或常染色體隱性)
【詳解】　(4)如圖所示的突變檢測技術優點是除能檢測上述伴X染色體隱性完全致死基因突變外,還能檢測出果蠅X染色體上的可見基因突變,即X染色體上的顯性基因突變和隱性基因突變;該技術檢測的結果需要通過性別進行區分,不能檢測出果蠅常染色體上的基因突變,包括常染色體上隱性基因突變和顯性基因突變。
技巧規范點撥:
●熟背基本概念拿到送分題,如第一空伴性遺傳的定義。
●利用假說—演繹法化解難題,一般步驟是先作假設,然后根據假設進行演繹推理(一般要通過畫遺傳圖解)得出結果,再由結果得出結論。如第(2)題假設基因位于X染色體上續寫遺傳圖解,寫出F1雌蠅與M-5雄蠅交配雜交后代結果,即可推測出該突變是位于X的隱性致死,該突變的基因保存只能位于雌性中。又如第(4)題分析出基因突變的分類包括X顯、X隱、常顯和常隱等類型,再用假說—演繹法代入,即可得出答案。
●從基因表達的角度推測每種突變結果的可能,理解致死的原理。

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