（全国通用版）2019高考生物二轮复习 专题三 基因的遗传规律 考点3 与遗传有关的实验探究学案

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1、 考点3　与遗传有关的实验探究 1．性状显隐性的判断 (1)根据子代性状判断：①不同性状亲本杂交→后代只出现一种性状→该性状为显性性状→具有这一性状的亲本为显性纯合子；②相同性状亲本杂交→后代出现不同于亲本的性状→该性状为隐性性状→亲本都为杂合子。 (2)根据子代性状分离比判断：①具有一对相对性状的亲本杂交→子代性状分离比为3∶1→分离比为3的性状为显性性状；②具有两对相对性状的亲本杂交→子代性状分离比为9∶3∶3∶1→分离比为9的两性状都为显性性状。 (3)遗传系谱图中显隐性的判断：①双亲正常→子代患病→隐性遗传病；②双亲患病→子代正常→显性遗传病。 (4)依调查结果判断：若

2、人群中发病率高，且具有代代相传现象，通常是显性遗传病；若人群中发病率较低，且具有隔代遗传现象，通常为隐性遗传病。 2．基因位置的判断 (1)基因位于常染色体或X染色体(与Y染色体非同源区段)的判断 ①杂交实验法 Ⅰ.未知显隐性：选用纯合亲本，采用正交和反交方法，看正反交结果是否相同。a.若结果相同，基因位于常染色体上；b.若结果不同，基因位于X染色体上。 Ⅱ.已知显隐性：显性雄性个体与隐性雌性个体杂交，若后代雌性全为显性个体，雄性全为隐性个体，则基因位于X染色体上；若后代雌雄个体中显隐性出现的概率相同(或显隐性的概率与性别无关)，则基因位于常染色体上。 ②调查实验法 调查统计具有

3、某性状的雌雄个体数量，若雌雄个体数量基本相同，基因最可能位于常染色体上；若雌性个体数量明显多于雄性个体数量，则基因最可能位于X染色体上，且该基因为显性基因；若雄性个体数量明显多于雌性个体数量，则基因最可能位于X染色体上，且该基因为隐性基因；若只有雄性，则基因位于Y染色体上。 (2)基因位于X、Y染色体同源区段还是非同源区段的判断 ①若有显性纯合雄性个体：显性纯合雄性个体×隐性雌性个体→a.后代雄性均为隐性个体，雌性均为显性个体，则基因位于X染色体与Y染色体非同源区段；b.后代雌雄均为显性个体，则基因位于X染色体与Y染色体同源区段。 ②若是群体中无法直接获得显性纯合雄性个体：多对显性雄性个

4、体×隐性雌性个体→a.若后代出现显性雄性个体，则基因位于X染色体与Y染色体同源区段；b.若所有杂交组合后代雌性个体均为显性个体，雄性个体均为隐性个体，则基因位于X染色体与Y染色体非同源区段。 (3)基因位于常染色体还是X、Y染色体的同源区段上的判断 ①若显隐性已知，则选用隐性雌性个体×显性纯合雄性个体，得F1全表现为显性，再让F1中的雌雄个体随机交配获得F2，观察F2的性状表现→a.若F2雌雄个体都有显性性状和隐性性状，则该基因在常染色体上；b.若F2中雄性个体全表现为显性性状，雌性个体既有显性性状又有隐性性状，则该基因位于X、Y染色体同源区段。 ②若显隐性未知，先采用正交和反交法得到各

5、自的F1，然后再让各自的F1的雌雄个体随机交配获得各自的F2，观察对比F2的性状表现。 (4)判断两对基因是否位于同一对同源染色体上 ①确定方法：选具有两对相对性状且纯合的雌雄个体杂交得F1，再将F1中的雌雄个体相互交配产生F2，统计F2中性状的分离比。 ②结果与结论：若子代中出现9∶3∶3∶1(或9∶3∶3∶1的变式)的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因不在同一对同源染色体上。若子代中没有出现9∶3∶3∶1(或9∶3∶3∶1的变式)的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因位于同一对同源染色体上。 题型一　显隐性状的判断 1．(2018·全国Ⅰ，32)果蝇体细胞有4对

6、染色体，其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下： 眼 性别 灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅 1/2有眼 1/2雌 9∶3∶3∶1 1/2雄 9∶3∶3∶1 1/2无眼 1/2雌 9∶3∶3∶1 1/2雄 9∶3∶3∶1 回答下列问题： (1)根据杂交结果，________(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染

7、色体上，根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断，显性性状是________，判断依据是_____________________。 (2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求：写出杂交组合和预期结果)。 (3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，用灰体长翅有眼纯合子和黑檀体残翅无眼纯合子果蝇杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有________种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，则说明无眼性状为________(填“显性”或“隐性”)。 答案　(1)不能　无眼　只有当无眼为显性时，子代雌雄个体中

8、才都会出现有眼与无眼性状的分离　(2)杂交组合：无眼×无眼　预期结果：若子代中无眼∶有眼＝3∶1，则无眼为显性性状；若子代全部为无眼，则无眼为隐性性状　(3)8　隐性 解析　(1)由于无眼和有眼性状的显隐性无法判断，所以无论基因位于常染色体还是X染色体上，无眼雌性个体和有眼雄性个体杂交后代都有可能出现有眼雌性∶有眼雄性∶无眼雌性∶无眼雄性＝1∶1∶1∶1，那么通过子代的性状分离比无法判断控制果蝇无眼/有眼性状的基因的位置。若控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，由于子代雄性个体中同时出现了无眼和有眼两种性状，说明亲代雌性果蝇为杂合子，杂合子表现出的无眼性状为显性性状。(2)若控制无眼/

9、有眼性状的基因位于常染色体上，杂交子代无眼∶有眼＝1∶1，则说明亲本为显性杂合子和隐性纯合子测交，根据测交结果，子代两种性状中，一种为显性杂合子，一种为隐性纯合子，所以可选择均为无眼的雌雄个体进行杂交，观察子代的性状表现，若子代中无眼∶有眼＝3∶1，则无眼为显性性状；若子代全部为无眼，则无眼为隐性性状。(3)由题意知，控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上，控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，它们的遗传符合自由组合定律。现将具有三对相对性状的纯合亲本杂交，F1为杂合子(假设基因型为AaBbDd)，F1相互交配后，F2有2×2×2＝8种表现型。

10、根据表格中的性状分离比9∶3∶3∶1可知，黑檀体性状为隐性，长翅性状为显性，若子代黑檀体(1/4)长翅(3/4)无眼(？)的概率为3/64，则无眼的概率为1/4，无眼性状为隐性。 2．(2018·天津武清期末)某二倍体植物中，高秆和矮秆这对相对性状由一对等位基因控制。要确定这对性状的显隐性关系，应该选用的杂交组合是(　　) A．高秆植株×矮秆植株 B．高秆纯合子×矮秆纯合子 C．高秆植株×高秆植株 D．矮秆植株×矮秆植株 答案　B 解析　判断相对性状的显隐性，常选择具有相对性状的纯合子杂交，观察后代的表现型，B正确。 题型二　基因与染色体位置关系的判断 3．(2017·全

11、国Ⅰ，32) 某种羊的性别决定为XY型，已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制；黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性，回答下列问题： (1)公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角，nn无角；母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角。若多对杂合子公羊与杂合子母羊杂交，则理论上，子一代群体中母羊的表现型及其比例为________________；公羊的表现型及其比例为_______________________。 (2)某同学为了确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，我们认为

12、根据这一实验数据，不能确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，还需要补充数据，如统计子二代中白毛个体的性别比例，若______________________，则说明M/m是位于X染色体上；若______________________，则说明M/m是位于常染色体上。 (3)一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时，基因型有________种；当其位于X染色体上时，基因型有________种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，(如图所示)，基因型有________种。 答案　(1)有角∶无角＝1∶3　有角∶无角＝3∶1 (2)白

13、毛个体全为雄性　白毛个体中雌雄比例为1∶1 (3)3　5　7 解析　(1)多对杂合子公羊与杂合子母羊杂交，Nn×Nn→NN、Nn、nn，比例为1∶2∶1。由于母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn的表现为无角，所以子一代群体中母羊的表现型及其比例为有角∶无角＝1∶3；由于公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角，nn的表现为无角，所以子一代群体中公羊的表现型及其比例为有角∶无角＝3∶1。 (2)如果M/m是位于X染色体上，则纯合黑毛母羊基因型为XMXM，纯合白毛公羊基因型为XmY，杂交子一代的基因型为XMXm和XMY，子二代中黑毛(XMXM、XMXm、XMY)∶白毛(XmY)＝3∶1，

14、但白毛个体的性别比例是雌∶雄＝0∶1。如果M/m是位于常染色体上，则纯合黑毛母羊为MM，纯合白毛公羊为mm，杂交子一代的基因型为Mm，子二代中黑毛(1MM、2Mm)∶白毛(1mm)＝3∶1，但白毛个体的性别比例是雌∶雄＝1∶1，没有性别差异。 (3)对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因位于常染色体上时，基因型有AA、Aa、aa 3种；当其位于X染色体上时，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY 5种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa 7种。 4．(2016·全国Ⅰ，32)已知果蝇的灰体

15、和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题： (1)仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性？________________________________________________________________________。 (2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明

16、同学乙的结论。(要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果。) 答案　(1)不能 (2)实验1：杂交组合：♀灰体×♂灰体。 预期结果：子代中所有的雌蝇都表现为灰体，雄蝇中一半表现为灰体，另一半表现为黄体。 实验2：杂交组合：♀黄体×♂灰体。 预期结果：子代中所有的雌蝇都表现为灰体，雄蝇都表现为黄体。 解析　(1)常染色体杂合子测交情况下也符合题干中的比例，故仅根据同学甲的实验既不能判断控制黄体的基因是否位于X染色体上，也不能证明控制黄体的基因表现为隐性。(2)设控制灰体的基因为A，控制黄体的基因为a，假定相关基因位于X染色体上，则同学甲的实验中，亲本黄体雄果

17、蝇基因型为XaY，而杂交子代出现四种表现型且分离比为1∶1∶1∶1，则亲本灰体雌果蝇为杂合子，即XAXa。作遗传图解，得到F1的基因型如下： P： XAXa × XaY 灰雌 黄雄 ↓ F1：XAXa XaXa XAY XaY 灰雌 黄雌 灰雄 黄雄 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 F1果蝇中杂交方式共有4种。其中，灰体雌蝇和黄体雄蝇杂交组合与亲本相同，由(1)可知无法证明同学乙的结论。而黄体雌蝇与黄体雄蝇杂交组合中，子代均为黄体，无性状分离，亦无法证明同学乙的结论。故应考虑采用灰体雌蝇与灰体雄

18、蝇、黄体雌蝇与灰体雄蝇的杂交组合。作遗传图解如下： F1灰体雌蝇与灰体雄蝇杂交： F1： XAXa × XAY 灰雌 灰雄 ↓ F2：XAXA XAXa XAY XaY 灰雌 灰雌 灰雄 黄雄 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 由图解可知，F1中灰体雌蝇与灰体雄蝇杂交，F2表现为：雌性个体全为灰体，雄性个体灰体与黄体比例接近1∶1。 F1黄体雌蝇与灰体雄蝇杂交： F1： XaXa × XAY

19、黄雌 灰雄 ↓ F2：XAXa XaY 灰雌 黄雄 1 ∶ 1 由图解可知，F1中黄体雌蝇与灰体雄蝇杂交，F2表现为：雌性个体全为灰体，雄性个体全为黄体。 5．菠菜的性别决定方式为XY型，其圆叶(A)和尖叶(a)、抗病(B)和不抗病(b)为两对相对性状。为研究相关基因在染色体上的分布情况，某小组进行了实验探究。回答下列问题： (1)利用纯合的圆叶和尖叶植株进行正反交实验，后代均为圆叶。据此甲同学认为A、a 基因位于常染色体上；乙同学认为A、a基因可能位于常染色体上，也有可能位于性染色体上。你认为

20、哪位同学的结论更严谨？________，请简述理由：________________________。 (2)若A、a与B、b基因均位于常染色体上，丙同学利用基因型为AaBb的雌雄植株杂交，若子代有3种表现型且比例为1∶2∶1，则可判断这两对基因与染色体的具体对应关系是________________________________________________________________________。 答案　(1)乙　当基因位于常染色体上或者X、Y染色体的同源区段时，正反交后代均为圆叶，所以乙的结论更严谨 　(2)A、b基因位于一条染色体上，a、B基因位于另一条同源染色体上

21、解析　自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，如果两对等位基因位于一对同源染色体上，则不遵循自由组合定律。 (1)乙同学的结论更严谨，因为当基因位于常染色体上或者X、Y染色体的同源区段时，正反交后代均为圆叶。 (2)若A、a与B、b基因均位于两对不同的同源染色体上，根据自由组合定律，基因型为AaBb的雌雄植株杂交，后代表现型应该有4种，比例为9∶3∶3∶1；若A、b基因位于一条染色体上，a、B基因位于另一条同源染色体上，基因型为AaBb的雌雄植株杂交，后代表现型有3种，基因型及其比例为AAbb∶AaBb∶aaBB＝1∶2∶1；若A、B基因位于一条染色体上，a、b基因位于另一条同源染色体上，基因型为AaBb的雌雄植株杂交，后代表现型有2种，基因型及其比例为AABB∶AaBb∶aabb＝1∶2∶1，表现型之比为3∶1。 模型构建　判断基因是位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上的方法 (1)在已知性状显隐性的条件下，若限定一次杂交实验来证明，则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合，观察分析F1的表现型。分析如下： (2)在已知性状显隐性的条件下，未限定杂交实验次数时，则可采用以下方法，通过观察F2的性状表现来判断： 8