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1、高考提分课 九 遗传学的实验设计与分析 考向一判定基因位置关系的实验设计高考这样考 典例 2013 全国卷 一对相对性状可受多对等位基因控制 如某植物花的紫色 显性 和白色 隐性 这对相对性状就受多对等位基因控制 科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系 且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等 位基因存在差异 某同学在大量种植该紫花品系时 偶然发现了1株白花植株 将其自交 后代均表现为白花 回答下列问题 世纪金榜导学号77982153 1 假设上述植物花的紫色 显性 和白色 隐性 这对相对性状受8对等位基因控制 显性基因分别用A B C D E F G H表示 则紫
2、花品系的基因型为 上述5个白花品系之一的基因型可能为 写出其中一种基因型即可 2 假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异 若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的 还是属于上述5个白花品系中的一个 则 该实验的思路 预期实验结果和结论 解题探究 1 明确两种植株的基因型 1 某同学在大量种植该紫花品系时 偶然发现了1株白花植株 则该紫花植株为 填 纯合子 或 杂合子 2 白花植株自交 后代均表现为白花 说明白花植株为 填 纯合子 或 杂合子 纯合子 纯合子 2 判断未知个体的基因型的方法 要判断一株白花植株的基因型是否与已知白花植株的基因型相同 方法是 与该白花植
3、株杂交 解析 本题以多对等位基因对一对相对性状的控制为命题线索 综合考查孟德尔定律等知识 1 题干已强调 大量种植该紫花品系时 偶然发现了1株白花植株 说明该紫花品系为显性纯合 因此 其基因型为AABBCCDDEEFFGGHH 由于5个白花品系与该紫花品系只有一对等位基因存在差异 因此5个白花品系的基因型只有一对基因为隐性纯合 如aaBBCCDDEEFFGGHH或AAbbCCDDEEFFGGHH等 2 依据题意 紫花品系中偶然发现1株白花植株 这株白花植株可能是该紫花品系中原存在一对杂合基因 通过杂交产生性状分离得到了5个白花品系中的一个 或是该紫花品系另外的显性基因突变产生的 若是前者 新发
4、现的白花植株 若只用隐性的那一对基因表示为 aa 应与前5个白花品系之一有相同的隐性纯合基因 即其中之一必然也含有aa 若为后者 新发 现的白花植株应为新突变的隐性基因 若只用隐性的那一对基因表示为 bb 且此基因在前5个白花品系表现为显性纯合 即都没有bb 而是BB 故可通过将该白花植株后代分别与5个白花品系杂交 观察子一代花色 若后代出现白花 则为前者 若后代没有白花 则为后者 答案 1 AABBCCDDEEFFGGHHaaBBCCDDEEFFGGHH 2 用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交 观察子代的花色 在5个杂交组合中 如果子代全部为紫花 说明该白花植株是新等位基因突变造成的
5、如果4个组合的子代为紫花 1个组合的子代为白花 说明该白花植株属于这5个白花品系之一 备考这样做1 判断两个品系的相同隐性性状是否由相同基因控制 1 实验设计 将具有隐性性状的个体杂交 2 结果分析 若子代均表现为 性状 则这两个品系的相同隐性性状是由相同的隐性基因控制的 如aabb aabb aabb 隐性 若子代均表现为 性状 则这两个品系的相同隐性性状是由不同的隐性基因控制的 如AAbb aaBB AaBb 显性 2 判断两对等位基因是否位于一对同源染色体上 1 自交法 实验设计 具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1 让F1 观察F2的性状分离比 自交 结果分析 a 若子代出现 的性状分
6、离比 则这两对基因位于 对同源染色体上 b 若子代出现 的性状分离比 则这两对基因位于 对同源染色体上 9 3 3 1 两 3 1 一 2 测交法 实验设计 具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1 让F1 观察F2的性状分离比 与隐性纯合子杂交 结果分析 a 若子代出现 的性状分离比 则这两对基因位于 对同源染色体上 b 若子代出现 的性状分离比 则这两对基因位于 对同源染色体上 1 1 1 1 两 1 1 一 预测这样练1 小鼠的体色由两对基因控制 Y代表黄色 y代表灰色 B决定有色素 b决定无色素 白色 已知Y与y位于1号染色体上 现有纯合黄色雌鼠 BBYY 和纯合白色雄鼠 bbyy 请设计
7、实验探究另一对等位基因是否也位于1号染色体上 仅就体色而言 不考虑其他性状和交叉互换 世纪金榜导学号77982154 1 实验步骤 选择上述雌鼠和雄鼠杂交得到F1 观察统计 2 结果及结论 若 则另一对等位基因不位于1号染色体上 若 则另一对等位基因也位于1号染色体上 解析 根据题意分析 如果另一对等位基因也位于1号染色体上 则完全连锁 符合基因分离定律 如果另一对等位基因不位于1号染色体上 则符合基因自由组合定律 因此可让题中的父本和母本杂交得到F1 再让F1雌雄成鼠自由交配 或让多只F1雌鼠与父本白鼠交配 得到F2 观察统计F2中小鼠的毛色 若子代小鼠毛色表现为黄色 灰色 白色 9 3 4
8、 或黄色 灰 色 白色 1 1 2 则另一对等位基因不位于1号染色体上 若子代小鼠毛色表现为黄色 白色 3 1 或黄色 白色 1 1 则另一对等位基因也位于1号染色体上 答案 1 让F1雌雄成鼠自由交配得到F2 或让多只F1雌鼠与父本白鼠交配 F2中小鼠的毛色 或观察统计子代小鼠的毛色 性状分离比 2 子代小鼠毛色表现为黄色 灰色 白色 9 3 4 或黄色 灰色 白色 1 1 2 若子代小鼠毛色表现为黄色 白色 3 1 或黄色 白色 1 1 2 番茄是二倍体植物 有一种三体 其6号染色体的同源染色体有3条 在减数分裂联会时 3条同源染色体中的任意2条随意配对联会形成一个四分体 另1条同源染色体
9、不能配对 减数第一次分裂的后期 组成四分体的同源染色体正常分离 另一条染色体随机地移向细胞的任何一极 而其他染色体正常配对 分离 分析回答 1 从变异类型的角度分析 三体的形成属于 2 若三体番茄的基因型为AABBb 则其产生的花粉的基因型及其比例为 其根尖分生区一细胞连续分裂两次所得到的子细胞的基因型为 3 现以马铃薯叶型 dd 的二倍体番茄为父本 以正常 叶型 DD或DDD 的三体纯合子番茄为母本 设计杂交实验 判断D 或d 基因是否在第6号染色体上 最简单可行的实验方案是 实验结果 若杂交子代 则 若杂交子代 则 解析 1 根据题意可知 正常番茄中体细胞的6号染色体是2条 三体的6号染色
10、体是3条 属于染色体数目变异 2 三体番茄的基因型为AABBb A A随同源染色体分离而分离 B B b随同源染色体分离而分离是随机的 因此产生的配子的基因型及比例是ABB ABb AB Ab 1 2 2 1 根尖细胞进行有丝分裂 分裂后 形成的子细胞的基因型与亲代细胞相同 都是AABBb 3 如果D d 基因不在6号染色体上 则马铃薯叶的基因型是dd 正常叶的基因型是DD 杂交子代的基因型是Dd 与dd进行测交 测交后代的基因型及比例是Dd dd 1 1 前者是正常叶 后者是马铃薯叶 如果基因位于6号染色体上 则马铃薯叶的基因型是dd 正常叶的基因型是DDD 杂交子代的基因型是Dd DDd
11、其中DDd是三体植株 DDd与dd进行测交 DDd产生的配子的基因型及比例是D DD Dd d 1 2 2 1 测交后代的基因型是Dd DDd Ddd dd 1 2 2 1 其中Dd DDd Ddd表现为正常叶 dd表现为马铃薯叶 答案 1 染色体数目变异 2 ABB ABb AB Ab 1 2 2 1AABBb 3 F1与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交 正常叶 马铃薯叶 1 1D 或d 基因不在第6号染色体上 正常叶 马铃薯叶 5 1D 或d 基因在第6号染色体上 考向二验证性状的遗传是否遵循孟德尔的遗传规律高考这样考 典例 2013 全国卷 已知玉米子粒黄色 A 对白色 a 为显性 非糯 B
12、对糯 b 为显性 这两对性状自由组合 请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证 子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律 子粒的非糯和糯的遗传符合分离定律 以上两对性状的遗传符合自由组合定律 要求 写出遗传图解 并加以说明 世纪金榜导学号77982155 解题探究 1 明确基因的分离定律和自由组合定律的研究对象 1 基因的分离定律研究对象是 的遗传规律 2 基因的自由组合定律的研究对象是 上的 基因的遗传规律 一对等位基因 非同源染色体 非等位 2 记住验证基因的分离定律和自由组合定律的实验结果 1 验证基因的分离定律的实验结果 用杂合子自交 子代出现显性 隐性 的性状分离比 用测交的方法 子代出
13、现显性 隐性 的性状分离比 3 1 1 1 2 验证基因的自由组合定律的实验结果 用双杂合子自交 子代出现双显性 一种单显性 另一种单显性 双隐性 的性状分离比 用测交的方法 子代出现双显性 一种单显性 另一种单显性 双隐性 的性状分离比 9 3 3 1 1 1 1 1 解析 本题考查对遗传定律的运用能力 常用的验证孟德尔遗传定律的方法有自交法和测交法 植物常用自交法进行验证 根据一对相对性状遗传实验的结果 若杂合子自交 后代出现两种表现型且比例为3 1 则该对性状的遗传符合分离定律 根据两对相对性状遗传实验结果 若双杂合子自交 后代出现四种表现型且比例为9 3 3 1 则两对性状的遗传符 合
14、自由组合定律 使用测交法时 若杂合子测交后代出现两种表现型且比例为1 1 则该对性状的遗传符合分离定律 若双杂合子测交后代出现四种表现型且比例为1 1 1 1 则两对性状的遗传符合自由组合定律 答案 F2子粒中 若黄粒 A 白粒 aa 3 1 则证明子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律 若非糯粒 B 糯粒 bb 3 1 则证明子粒的非糯和糯的遗传符合分离定律 若黄色非糯粒 黄色糯粒 白色非糯粒 白色糯粒 9 3 3 1 即A B A bb aaB aabb 9 3 3 1 则证明两对性状的遗传符合自由组合定律 备考这样做1 记住分离定律和自由组合定律的研究对象 1 分离定律研究的是同源染色体上的
15、 基因的遗传规律 2 自由组合定律研究的是 染色体上的 基因的遗传规律 等位 非同源 非等位 2 理解验证分离定律和自由组合定律的实验设计方法 1 1 分离 2 2 自由组合 分离 自由组合 分离 自由组合 预测这样练1 现有 四个果蝇品系 都是纯种 其中品系 的性状均为显性 品系 均只有一种性状是隐性 其他性状均为显性 这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示 若需验证自由组合定律 可选择下列哪种交配类型世纪金榜导学号77982156 A B C D 解析 选B 个体所有基因都是显性纯合的 个体只有控制残翅的基因是隐性的 所以两个体杂交只产生一对基因杂合 只能验证基因
16、的分离定律 不能验证基因的自由组合定律 A错误 要验证自由组合定律 必须两对或多对相对性状是在非同源染色体上 不能在同源染色体上 和 分别含有残翅和紫红眼的隐性基因 且控制这两种性状的基因分别在 号染色体上 杂交后两对基因都是杂合的 减数分裂过程中这两对等位基因分离的同时 非同源染色体上的非等位基因自由组合 B正确 和 分别含有残翅和黑身的隐性基因 但是控制这两种性状的基因都在 号染色体上 不能验证基因的自由组合定律 C错误 个体所有基因都是显性纯合的 个体只有控制紫红眼的基因是隐性的 所以两个体杂交只产生一 对基因杂合 只能验证基因的分离定律 不能验证基因的自由组合定律 D错误 2 假定某植物籽粒中淀粉的非糯性 W 对糯性 w 为显性 非糯性的花粉遇碘呈蓝黑色 糯性的花粉遇碘呈红棕色 圆花粉粒 L 对长花粉粒 l 为显性 已知花粉可以当作配子进行研究 试设计实验判断两对基因是否符合基因的自由组合定律 1 实验步骤 2 结果预测 解析 由于非糯性花粉粒遇碘呈蓝黑色 花粉粒的形状也可以用显微镜观察 因此用碘液染色后可以观察花粉粒的颜色和形状 通过花粉粒的颜色和形状反映配子的类型 答案 1
