高考生物大题满分技能（2）依据遗传模型，突破遗传分析题（Word版含解析）

高考生物大题满分技能(二)
依据遗传模型,突破遗传分析题
一、高考真题
(2021·全国甲卷节选)植物的性状有的由1对基因控制,有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶,果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点,某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进行实验,其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②中F1自交得F2)。
实验 亲本 F1 F2
① 甲×乙 1/4缺刻叶齿皮,1/4缺刻叶网皮1/4全缘叶齿皮,1/4全缘叶网皮 /
② 丙×丁 缺刻叶齿皮 9/16缺刻叶齿皮,3/16缺刻叶网皮3/16全缘叶齿皮,1/16全缘叶网皮
回答下列问题:
(1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律,判断的依据是____________________________________________。根据实验②,可判断这2对相对性状中的显性性状是________________。
(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1,而是45∶15∶3∶1,则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是_____________________,判断的依据是 ___________________________。
　依据遗传模型寻找解题思路
题序 分析杂交实验结果 匹配遗传模型 解决问题
(1) 实验①F1中缺刻叶∶全缘叶=1∶1;齿皮∶网皮=1∶1 符合测交模型 根据测交结果可判断叶形和果皮的遗传符合分离定律
实验②F1为缺刻叶,F2中缺刻叶∶全缘叶=3∶1;F1为齿皮,F2中齿皮∶网皮=3∶1 符合杂合子自交模型,出现性状分离 根据自交出现性状分离可判断叶形和果皮中显性性状为缺刻叶和齿皮
(4) 实验②的F2中缺刻叶∶全缘叶=15∶1 符合9∶3∶3∶1模型的变式:(9+3+3)∶1 可判断叶形受两对等位基因控制且遵循自由组合定律
实验②的F2中齿皮∶网皮=3∶1 符合杂合子自交模型 可判断果皮受一对等位基因控制
模板构建 1.题目特点:给出杂交实验,根据实验结果判断性状的显隐性、基因在染色体上的位置、性状的遗传是否遵循分离定律或自由组合定律等。2.分析模板:对杂交实验中亲本和子代进行分析→匹配对应的遗传模型→结合题目信息和遗传模型做出判断和推理。3.关键点:复习遗传规律知识时要学会理解模型。分离定律:测交模型、杂合子自交模型、自由交配模型、纯合致死模型和配子致死模型等。自由组合定律:F2性状分离比9∶3∶3∶1模型、多对基因独立遗传模型、基因互作模型。伴性遗传:性别决定模型、X连锁遗传模型、Z连锁遗传模型、正交和反交模型、子代性状与性别关联的模型、母性影响模型、核外遗传模型等。
答案:(1) F1:缺刻叶∶全缘叶=1∶1;网皮∶齿皮=1∶1　缺刻叶、齿皮　
(4)果皮(齿皮和网皮)　F1全为齿皮, F2中齿皮∶网皮=3∶1,符合一对等位基因的性状分离比;F2中缺刻叶∶全缘叶=15∶1,符合两对等位基因自由组合的性状分离比
　规范答题不失分
评分细则 答题规则
(1)4分。第一空(2分): F1缺刻叶∶全缘叶=1∶1;网皮∶齿皮=1∶1。必须两个比例均答出,少一个不得分;不答出比例不得分,两对性状分析不得分。第二空(2分):缺刻叶、齿皮,出现错别字不得分,顿号写为“或”不得分。(4)5分。第一空(2分):果皮(齿皮和网皮)第二空(3分):果皮(齿皮和网皮)与叶形(缺刻叶和全缘叶)两个性状必须均答出,少1项扣1分;不答出F1全为齿皮、F1全为缺刻叶,扣1分。 规则1.答题按照题目要求,并列项要写全。规则2.严格按照题干实验结果描述性状的词进行作答。规则3.答题要完整、全面。规则4.逻辑关系不对不得分。
二、强化训练
1.已知果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼各为一对相对性状,分别受一对等位基因控制(控制翅型的基因为A/a,控制眼色的基因为B/b),且两对等位基因位于不同的染色体上。为了确定这两对相对性状的显隐性关系,以及控制它们的等位基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上(表现为伴性遗传),某同学让一只雄性长翅红眼果蝇与一只雌性长翅棕眼果蝇杂交,发现F1中表现型及其分离比为长翅红眼∶长翅棕眼∶小翅红眼∶小翅棕眼=3∶3∶1∶1。回答下列问题:
(1)依题意可知果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼这两对性状的遗传符合________________________定律,判断的依据是________________________。
(2)根据实验结果分析,果蝇长翅和小翅这对性状中,显性性状是________,判断的依据是____________________________。
(3)现通过实验来确定眼色遗传的显隐性关系,可选用F1中的________果蝇进行自由交配,若F2中既有棕眼又有红眼,则棕眼为显性;进一步对F2中不同性别果蝇的眼色进行统计,若_________________________,则控制眼色的基因位于X染色体上;若___________________________________,则控制眼色的基因位于常染色体上。
(4)若翅型基因位于常染色体上,眼色基因位于X染色体上,棕眼对红眼为显性,则亲本的基因型为____________________,F1长翅红眼果蝇中雌性个体所占比例为________,F1小翅红眼果蝇中雄性个体所占比例为________。
【解析】(1)根据题干信息可知,控制果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼这两对性状的基因位于两对同源染色体上,所以其遗传遵循基因的自由组合定律。(2)分析长翅和小翅这对相对性状:长翅雌果蝇×长翅雄果蝇→长翅∶小翅=3∶1,即F1出现了性状分离,说明长翅是显性性状,小翅是隐性性状。(3)若要通过实验来确定眼色遗传的显隐性关系,可选用F1中的棕眼果蝇进行自由交配,若F2中既有棕眼又有红眼,则棕眼为显性性状;假设控制眼色的基因位于X染色体上,根据题意和前面分析可知,亲本红眼雄果蝇的基因型是XbY、亲本棕眼雌果蝇的基因型是XBXb,则F1中的棕眼果蝇基因型是XBXb、XBY。若F1中的棕眼果蝇进行自由交配,则F2果蝇的基因型分别是XBXB、XBXb、XBY、XbY,所以F2中雌果蝇均为棕眼,雄果蝇既有棕眼又有红眼;假设控制眼色的基因位于常染色体上,根据题意和前面分析可知,亲本红眼雄果蝇的基因型是bb、亲本棕眼雌果蝇的基因型是Bb,则F1中的棕眼果蝇基因型是Bb。若F1中的棕眼果蝇进行自由交配,则F2果蝇的基因型分别是BB、Bb和bb,所以F2中雌、雄果蝇均既有棕眼又有红眼。(4)若翅型基因位于常染色体上,眼色基因位于X染色体上,棕眼对红眼为显性,根据杂交后代中长翅∶小翅=3∶1,棕眼∶红眼=1∶1,可推知亲本的基因型是AaXbY和AaXBXb;F1中长翅红眼果蝇(A_Xb_)所占比例为3/4×1/2=3/8,子一代中长翅红眼雌果蝇(A_XbXb)所占比例为3/4×1/4=3/16,所以F1长翅红眼果蝇中雌性个体所占比例为3/16÷3/8=1/2;F1小翅红眼果蝇(aaXb_)所占比例为1/4×1/2=1/8,F1中小翅红眼雄果蝇(aaXbY)所占比例为1/4×1/4=1/16,所以F1小翅红眼果蝇中雄性个体所占比例为1/16÷1/8=1/2。
答案:(1)基因的自由组合　控制这两对性状的基因位于两对同源染色体上
(2)长翅　子一代出现了性状分离
(3)棕眼　F2中雌果蝇均为棕眼,雄果蝇既有棕眼又有红眼　F2中雌、雄果蝇均既有棕眼又有红眼
(4)AaXBXb、AaXbY　1/2　1/2
2.在某XY型二倍体植物(核型2n)中,控制抗病(A)与易感病(a)、高茎(B)与矮茎(b)的基因分别位于两对常染色体上。
(1)两株植物杂交,F1中抗病矮茎出现的概率为3/8,则两个亲本的基因型为__。
(2)让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交得F1,F1随机交配,若含a基因的花粉有一半死亡,则F2中抗病植株的比例为____。与F1相比,F2中B基因的基因频率________(填“变大”“变小”或“不变”),该种群是否发生了进化 ______(填“是”或“否”)。
(3)为判定(2)中F2中某一抗病矮茎植株的基因型,请在不用其他植株,不用基因测序的情况下,设计实验研究。请以杂合子为例,用遗传图解配以文字说明判定过程。
(4)由X射线照射纯种高茎个体的花粉后,人工传粉至多株纯种矮茎个体的雌蕊柱头上,在不改变种植环境的条件下,得到F1共1 812株,其中出现了一株矮茎个体,这说明人工诱变可以提高________________________。推测该矮茎个体出现的原因可能有________________________________。
【解析】(1)两株植物杂交,F1中抗病矮茎(A_bb)出现的概率为3/8,即3/4×1/2,所以两个亲本的基因型为AaBb和Aabb。(2)让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交得F1,F1随机交配时,产生AB、Ab、aB、ab 4种比例相等的雌雄配子。若含a基因的花粉有一半死亡,则雄配子的比例为AB∶Ab∶aB∶ab=2∶2∶1∶1。因此,F2的表现型及其比例是抗病高茎∶抗病矮茎∶易感病高茎∶易感病矮茎=15∶5∶3∶1,即其中抗病植株的比例为=5/6。与F1相比,F2中B基因的基因频率不变,但由于A、a基因的频率发生了改变,所以该种群发生了进化。(3)可用单倍体育种的方法来判定某一抗病矮茎植株的基因型。(4)得到F1共1 812株,其中出现了一株矮茎个体,这说明人工诱变可以提高基因的突变频率或染色体的变异率。该矮茎个体出现的原因可能有高茎基因B突变为矮茎基因b或含高茎基因B的染色体片段缺失。
答案:(1)AaBb和Aabb
(2)5/6　不变　是
(3)遗传图解如下:
说明:可用单倍体育种方法检测,若后代出现易感病矮茎植株,则F2的基因型为Aabb,反之,则为AAbb。
(4)突变频率(或基因的突变频率或染色体的变异率)　高茎基因B突变为矮茎基因b或含高茎基因B的染色体片段缺失
3.某昆虫的性别决定方式为XY型,某实验小组选取该昆虫的刚毛和截毛品系分别进行正、反交,结果F1均表现为刚毛。F1测交,F2中刚毛个体和截毛个体数量比为1∶1。控制刚毛和截毛的基因用A和a表示,且无突变和致死现象发生。据此回答下列问题:
(1)刚毛基因、截毛基因的遗传遵循____________________定律,显性性状是________。
(2)上述隐性性状的遗传方式与人红绿色盲的遗传方式____________(填“相同”或“不相同”),理由是________________________________________________。
(3)若要进一步判定A和a是否位于常染色体上,请写出实验设计思路:
__________________________________________________________。
预期结果及结论:_________________________________________________
___________________________________________________。
【解析】(1)根据题意,选取昆虫的刚毛和截毛品系分别进行正、反交,结果F1均表现为刚毛,F1测交,F2中刚毛个体和截毛个体数量比为1∶1,说明刚毛为显性性状。刚毛基因、截毛基因的遗传遵循基因的分离定律。(2)人红绿色盲的遗传方式是伴X染色体隐性遗传,而该昆虫的刚毛和截毛品系分别进行正、反交,结果F1均表现为刚毛,故刚毛和截毛基因的遗传方式不是伴X染色体隐性遗传。(3)若要判断控制刚毛和截毛的基因是否位于常染色体上,可以选择F1雌雄个体相互交配。若A、a基因位于常染色体上,则F1的基因型为Aa,F1雌雄个体相互交配后,产生的F2的基因型为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,雌雄个体中均为刚毛∶截毛=3∶1。若控制刚毛和截毛的基因位于X、Y染色体的同源区段上,若是雌性个体为刚毛,其基因型为XAXA,雄性个体为截毛,其基因型为XaYa,设XAXA×XaYa为正交,则F1的基因型为XAXa、XAYa,F1相互交配所得后代的基因型为XAXA、XAXa、XAYa、XaYa,雌性个体全为刚毛,雄性个体中刚毛∶截毛=1∶1。若是雌性个体为截毛(XaXa),雄性为刚毛(XAYA),进行反交实验,即XAYA×XaXa,F1的基因型为XAXa、XaYA,F1相互交配所得后代的基因型为XAXa、XaXa、XAYA、XaYA,雄性个体都是刚毛,雌性个体中刚毛∶截毛=1∶1。
答案:(1)基因的分离　刚毛　(2)不相同　该昆虫的刚毛和截毛品系分别进行正、反交,结果F1均表现为刚毛,因此刚毛和截毛基因的遗传方式不是伴X染色体隐性遗传　(3)让F1雌、雄个体相互交配,观察子代的表现型及比例　若其子代雌、雄个体中,刚毛个体和截毛个体的数量比都为3∶1,则可判定A和a位于常染色体上;若其子代雌性个体均为刚毛,雄性个体中,刚毛个体与截毛个体数量比为1∶1,或若其子代雄性个体均为刚毛,雌性个体中,刚毛个体与截毛个体数量比为1∶1,则可判定A和a不位于常染色体上
　　　【加固训练】
　　某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验,杂交涉及的四对相对性状分别是:红果(红)与黄果(黄),子房二室(二)与多室(多),圆形果(圆)与长形果(长),单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如下表:
组别 杂交组合 F1表现型 F2个体数及表现型
甲 红二×黄多 红二 450红二、160红多、150黄二、50黄多
红多×黄二 红二 460红二、150红多、160黄二、50黄多
乙 圆单×长复 圆单 660圆单、90圆复、90长单、160长复
圆复×长单 圆单 510圆单、240圆复、240长单、10长复
回答下列问题:
(1)根据表中数据可得出的结论是:控制甲组两对相对性状的基因位于____________________上,依据是______________________________;控制乙组两对相对性状的基因位于________(填“一对”或“两对”)同源染色体上,依据是____________________________________________________________。
(2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交,结合表中数据分析,其子代的统计结果不符合______________的比例。
【解析】(1)根据表格信息可知,杂交的品种均为纯合子,根据表中甲的数据,可知F1的红果、二室均为显性性状,甲的两组F2的表现型之比均接近9∶3∶3∶1,所以控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上;乙组的F1的圆果、单一花序均为显性性状,F2中第一组:圆∶长=(660+90)∶(90+160)=3∶1、单∶复=(660+90)∶(90+160)=3∶1;第二组:圆∶长=(510+240)∶(240+10)=3∶1、单∶复=(510+240)∶(240+10)=3∶1;但两组的四种表现型之比均不是9∶3∶3∶1,说明控制每一对性状的基因均遵循分离定律,控制这两对性状的基因不遵循自由组合定律,因此这两对基因位于一对同源染色体上。
(2)根据表中乙组的杂交实验得到的F1均为双显性杂合子,F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1,说明F1产生的四种配子不是1∶1∶1∶1,所以用两个F1分别与“长复”双隐性个体测交,就不会出现1∶1∶1∶1的比例。
答案:(1)非同源染色体　F2中两对相对性状表现型的分离比符合9∶3∶3∶1　一对　F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1,而且两对相对性状表现型的分离比不符合9∶3∶3∶1
(2)1∶1∶1∶1
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