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1、疑难聚焦，专讲专练(四)遗传实验相关模式生物及重点题型专训,1豌豆自花传粉且闭花受粉，自然条件下都是纯种，相对性状明显且多种。 2果蝇易饲养、繁殖快，10多天就繁殖一代，一只雌蝇一生能产生几百个后代。 3玉米雌雄同株异花，易种植，杂交操作简便，子粒多、相对性状多而明显。,模式生物简介,4糯稻、粳稻花粉粒(雄配子)不仅有长形、圆形之分，用碘液着色后有蓝色、棕色之分，减数分裂产生的花粉就可直接验证基因的分离现象、自由组合现象。 另外，拟南芥、小鼠、家兔、家鸽等都是常用的模式生物。, 模式生物(豌豆、果蝇、玉米、粳稻、糯稻等)不仅在遗传学发展历程中作出不可替代的卓越贡献，而且在历年的高考试题中频频出
2、现，这种趋势越来越明显，赋分值越来越高，应特别关注！,【典例1】(2010山东高考理综)100年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题。 (1)黑体残翅果蝇与灰体长翅果蝇杂交，F1全为灰体长翅。用F1雄果蝇进行测交，测交后代只出现灰体长翅200只、黑体残翅198只。如果用横线()表示相关染色体，用A、a和B、b分别表示体色和翅型的基因，用点()表示基因位置，亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为_和_。F1雄果蝇产生的配子的基因组成图示为_。,(2)卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交，在F1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅，所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。控制刚毛和翅型的基因
3、分别位于_和_染色体上(如果在性染色体上，请确定出X或Y)，判断前者的理由是_。控制刚毛和翅型的基因分别用D、d和E、e表示，F1雌雄果蝇的基因型分别为_和_。F1雌雄果蝇互交，F2中直刚毛弯翅果蝇占的比例是_。,(3)假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死)，无其他性状效应。根据隐性纯合子的死亡率，隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射，为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂交实验并预测最终实验结果。 实验步骤：_；_；_。 结果预测：如果_，则X染色体上发生了完全致死突变； 如果_，则X染色体上发生了不完全致死突变；
4、如果_，则X染色体上没有发生隐性致死突变。,解析 (1)根据亲本杂交的结果，可以判断控制体色和翅长度的基因位于一对常染色体上。根据F1的表现可以判断灰体、长翅为显性。所以两个亲本的相关基因型是 。F1雄果蝇的基因型是 ，其产生的配子基因型是 。,(3)为了探究该果蝇的致死突变情况，可以选择该果蝇与正常雌果蝇杂交，得F1，再用F1互交(或F1雌蝇与正常雄蝇杂交)，最后统计F2中雄蝇所占比例(或统计F2中雌、雄果蝇所占比例)。根据具体情况做出结果预测。因为题中已经交代了该突变基因位于X染色体上，设该隐性基因用f表示。若没有发生隐性致死突变，则F2中雌雄比例为11；若发生完全致死突变，则F2中雌雄2
5、1；若发生不完全致死突变，则F2中雌雄比例在1121之间。,【典例2】(2011重庆卷)拟南芥是遗传学研究的模式植物，某突变体可用于验证相关的基因的功能。野生型拟南芥的种皮为深褐色(TT)，某突变体的种皮为黄色(tt)，下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因(Tn)功能的流程示意图。,(1)与拟南芥t基因的mRNA相比，若油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA，其末端序列成为“AGCGCGACCAGACUCUAA”， 则Tn比t多编码_个氨基酸(起始密码子位置相同，UGA、UAA为终止密码子)。 (2)图中应为_。若不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则原因是_。若的种皮颜色为_，则说明油菜
6、基因Tn与拟南芥T基因的功能相同。,(3)假设该油菜Tn基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因，则中进行减数分裂的细胞在联会时的基因型为_；同时，的叶片卷曲(叶片正常对叶片卷曲为显性，且与种皮性状独立遗传)，用它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交，其后代中所占比例最小的个体表现为_；取的茎尖培养成16棵植株，其性状通常_(填“不变”或“改变”)。 (4)所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥_(填是或者不是)同一个物种。,解析 通过基因工程和遗传知识相结合来考查学生对该部分知识的掌握，属中档题，较难。油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA，而末端序列为“AGCGCGACCAGACUCU
7、AA”，在拟南芥中的UGA本是终止密码子不编码氨基酸，而在油菜中变为AGA可编码一个氨基酸，而CUC还可编码一个氨基酸，直到UAA终止密码子不编码氨基酸。假设油菜Tn基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因，注意拟南芥是指实验用的突变体tt，所以转基因拟南芥基因型为Tnt，减数分裂联会时形成四分体是由于染色体进行了复制，基因也进行了复制，因而基因型为TnTntt。,设转基因拟南芥的叶片卷曲与正常叶是由B、b基因控制，正常叶为显性，而该对性状与种皮性状为独立遗传，则这两对性状遵循基因的自由组合定律。则：,1.家兔的毛有长短和黑白之分，已知短毛(A)对长毛(a)是完全显性，黑毛(B)对白毛(b)
8、是完全显性，两对性状独立遗传。某兔场选中一只健壮的短毛白色雄兔，请设计配种方案，鉴定它是杂种还是纯种。 (1)若在一个繁殖季节完成鉴定，应该如何配种？ _。 (2)上述杂交后代可能出现哪些结果？请对每一种结果作出相应的鉴定说明。 _。,重点题型升格训练,纯合子、杂合子的判断及实验设计,解析 根据题意，短毛白色雄兔的基因型应为A_bb。白色是隐性性状，所以我们只需鉴定短毛(A_)是纯合的还是杂合的即可。要想鉴定某一个体的基因型，我们常用测交的方法，即将未知基因型个体与纯隐性类型个体杂交，即用短毛白色雄兔与长毛白色雌兔进行杂交，如果后代有性状分离，即出现了长毛兔，说明此雄兔为杂合子；否则，此雄兔为
9、纯合子。这里我们需要注意一个问题，它要求我们在一个繁殖季节内完成鉴定，由于兔子每胎产子数较少，这样一只雌兔一胎生下同一性状小兔的概率就较大，因此要在一个繁殖季节内完成鉴定，必须让此雄兔与多只雌兔进行,杂交，对若干只雌兔的后代性状进行统计分析，获得准确的结论。通过测交，后代可能出现几种情况，一种情况是有性状分离，即此兔的后代有短毛白兔与长毛白兔，说明此雄兔是杂合子，基因型为Aabb；第二种情况此兔后代均为长毛白兔，这种情况概率虽然极低，但也可能出现，这种情况也说明此雄兔是个杂合子；这里需要说明的是第三种情况，即后代均为短毛白兔，这种情况我们不能确定此雄兔一定是纯合子(它也有可能是杂合子，尽管这种
10、概率极低)，所以预测结果时，我们只是说此雄兔很可能是纯合子。,答案 (1)让该短毛白色雄兔与多只长毛白色雌兔交配 (2)若杂交后代全是短毛白兔，则此雄兔很可能是纯种；若杂交后代全是长毛白兔，则此雄兔是杂种；若杂交后代既有长毛白兔，又有短毛白兔，则此雄兔是杂种,方法技巧 显性纯合子、杂合子的判断 方法1 自交的方式。后代能发生性状分离，则亲本一定为杂合子；无性状分离，则很可能为纯合子。 方法2 测交的方式。让待测个体与隐性类型测交，若后代出现隐性类型，则一定为杂合子；若后代只有显性性状个体，则可能为纯合子。 方法3 花粉鉴定法,方法4 用花药离体培养形成单倍体植株，并用秋水仙素处理加倍后获得的植
11、株进行鉴定。观察植株性状，若有两种类型，则亲本能产生两种类型的花粉，即为杂合子；若只得到一种类型的植株，则说明亲本只能产生一种类型的花粉，即为纯合子。,2(2010江西师大附中、临川一中联考)鸡的芦花羽毛与非芦花羽毛是一对相对性状，其显隐性关系未知，基因在染色体上的位置也未知，控制这对相对性状的基因可用字母B、b表示。请回答下列问题。 (1)现有一群自然放养的鸡群，雌雄均有性成熟的芦花羽毛与非芦花羽毛个体若干，请你设计杂交实验，判断这对相对性状的显隐性关系。_。 (2)若芦花羽毛为显性，非芦花羽毛为隐性，现有性成熟的纯种芦花羽毛和非芦花羽毛雌、雄个体数只，请你设计实验判断控制这对相对性状的基因
12、是位于常染色体上还是性染色体的同源区段上，还是性染色体的非同源区段上。(最多只设计两代杂交组合实验),遗传方式(基因位置、显隐性)的判定及实验设计,实验步骤： _； _； _。 预测实验结果： 若_，则控制这对相对性状的基因位于性染色体的非同源区段上； 若_，则控制这对相对性状的基因位于常染色体上； 若_，则控制这对相对性状的基因位于性染色体的同源区段上。 (3)用遗传图解分析预测实验结果。,解析 判断芦花羽毛与非芦花羽毛的显隐性时，由于显性性状中既有纯合子又有杂合子，故通常不用芦花羽毛与非芦花羽毛鸡杂交，而是将性状相同的多对鸡杂交，由于是随机取样，如果该性状是显性性状，其中就会存在杂合子自交
13、的情况，后代将出现性状分离，如果该性状是隐性性状，则不会发生性状分离现象。鸡的性别决定方式为ZW型，选择芦花雌鸡(ZW)和非芦花雄鸡(ZZ)杂交，若这对基因位于性染色体的同源区段上，杂交结果为：,ZBWBZbZbZBZb、ZbWB，即F1中雌、雄鸡都为芦花羽毛，将F1中芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交，则F2中雄鸡均为非芦花羽毛，雌鸡均为芦花羽毛；若这对基因位于常染色体上，杂交结果为：BBbbBb，即F1中雌、雄鸡都表现为芦花羽毛，将F1中芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交，则F2中雌、雄鸡均有非芦花与芦花羽毛；若这对基因位于性染色体的非同源区段，杂交结果为：ZBWZbZbZBZb、ZbW，即F1中雄鸡都为芦花
14、羽毛，雌鸡都为非芦花羽毛。,答案 (1)选取多对芦花羽毛雌、雄鸡杂交，若后代出现非芦花小鸡，则芦花羽毛为显性，非芦花羽毛为隐性；若后代均为芦花羽毛小鸡，则芦花羽毛为隐性，非芦花羽毛为显性。(或者：选取多对非芦花羽毛雌、雄鸡杂交，若后代出现芦花小鸡，则非芦花羽毛为显性，芦花羽毛为隐性；若后代均为非芦花小鸡，则非芦花羽毛为隐性，芦花羽毛为显性。),(2)实验步骤： 选取芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交得F1，观察F1中小鸡羽毛与性别的关系 从F1中选取芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交得到F2 观察F2中小鸡羽毛与性别的关系 预测实验结果： 若F1中雄鸡均为芦花羽毛，雌鸡均为非芦花羽毛 若F1中雌、雄鸡均为芦花羽毛
15、，F2中雌、雄鸡均有芦花与非芦花羽毛 若F1中雌、雄鸡均为芦花羽毛，F2中雄鸡均为非芦花羽毛，雌鸡均为芦花羽毛,(3)遗传图解如下：,规律总结 方案一 正反交法 若正反交结果一致，与性别无关，为细胞核内常染色体遗传；若正反交结果不一致，则分两种情况：后代不管正交还是反交都表现为母本性状，即母系遗传，则可确定基因在细胞质中的叶绿体或线粒体中；若正交与反交结果不一样且表现出与性别有关，则可确定基因在性染色体上一般在X染色体上。,方案二 根据后代的表现型在雌雄性别中的比例是否一致进行判定 若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则可确定基因在常染色体上；若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别
