高考生物二轮专题复习：专题6 逆向思维解遗传题（习题精练含答案详解）

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高考生物二轮专题复习
专题6 逆向思维解遗传题 巩固练习
1．（2020江苏卷·7）有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑，野生型为橄榄绿带黄斑，该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现，后代中2/3为桔红带黑斑，1/3为野生型性状，下列叙述错误的是（ ）
A．桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离，说明该品系为杂合子
B．突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应
C．自然繁育条件下，桔红带黑斑性状容易被淘汰
D．通过多次回交，可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系
【答案】D
【逆向思维分析】已知桔红带黑斑与野生型（橄榄绿带黄斑）由一对等位基因控制。繁殖桔红带黑斑品系的后代中2/3为桔红带黑斑，1/3为野生型性状（结果），则出现这种结果的条件有哪些？首先从桔红带黑斑雌雄个体交配后代出现性状分离推知桔红带黑斑应为显性性状，其次从后代中桔红带黑斑︰野生型性状=2︰1，不是=3︰1，可以推知存在显性纯合致死。
【详解】
A、桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离，而且后代中桔红带黑斑︰野生型性状=2︰1，不是=3︰1，可以推知存在显性纯合致死，说明该品系为杂合子，A项正确；
B、从后代中桔红带黑斑︰野生型性状=2︰1，不是=3︰1，可以推知突变形成的桔红带黑斑基因具有显性纯合致死效应，B项正确；
C、桔红带黑斑基因具有纯合致死效应，自然繁育条件下，桔红带黑斑基因频率逐渐下降，桔红带黑斑性状容易被淘汰，C项正确；
D、桔红带黑斑基因具有纯合致死效应，通过多次回交，获得的桔红带黑斑个体均为杂合子，无法获得不再分离的纯合桔红带黑斑品系，D项错误。
2.某科学兴趣小组偶然发现一突变雄株，突变性状是由一条染色体上的某个基因突变产生的(假设突变性状和野生性状由一对等位基因A、a控制)。为了进一步了解突变基因的显隐性和在染色体中的位置，设计了杂交实验方案：利用该株突变雄株与多株野生纯合雌株杂交；观察记录子代中雌雄植株中野生性状和突变性状的数量，下列说法不正确的是(　　)
A．如果突变基因位于Y染色体上，则子代雄株全为突变性状，雌株全为野生性状
B．如果突变基因仅位于X染色体上且为显性，则子代雄株全为野生性状，雌株全为突变性状
C．如果突变基因位于X和Y的同源区段，且为显性，则子代雌、雄株全为野生性状
D．如果突变基因位于常染色体上且为显性，则子代雌、雄株各有一半野生性状
【答案】C
【逆向思维分析】从“突变性状是由一条染色体上的某个基因突变产生的”可知，发生显性突变，该突变雄株可能的基因型有XYA、XAY、XAYa（或XaYA）、Aa，野生纯合雌株可能的基因型XX、XaXa、XaXa、aa。把选项中对突变基因的显隐性和在染色体中的位置的假设当成已知条件，即可推知子代的表现型，从而作出判断。
【详解】
A、如果突变基因位于Y染色体上，则该突变雄株的基因型为XYA，野生纯合雌株的基因型为XX，雄性植株XYA全部表现为突变性状，雌株XX全为野生性状，A项正确；
B、如果突变基因位于X染色体上，且为显性，则突变雄株的基因型为XAY，野生纯合雌株的基因型为XaXa，则子代中雌性XAXa全部表现为突变性状，雄性XaY全部表现为野生性状， B项正确；
C、若突变基因位于X和Y的同源区段，且为显性，则突变雄株的基因型为XAYa或XaYA，野生纯合雌株的基因型为XaXa，则子代中雌性XAXa或XaXa表现为突变性状或野生性状，雄性XaYa或XaYA表现为野生性状或突变性状， C项错误。
D、如果突变基因位于常染色体上，且为显性，则突变雄株的基因组成为Aa，野生纯合雌株的基因组成为aa，子代中雌雄个体显隐性性状的比例都为1:1， D项正确。
3．鸟类的性别决定为ZW型。某种鸟类的眼色受两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制。甲、乙是两个纯合品种，均为红色眼。根据下列杂交结果，推测杂交1的亲本基因型是(　　)
杂交1　♂甲×乙♀　　　　　杂交2　♀甲×乙♂
↓ ↓
　雌雄均为褐色眼　　　　　　　
A．甲为AAbb，乙为aaBB
B．甲为aaZBZB，乙为AAZbW
C．甲为AAZbZb，乙为aaZBW
D．甲为AAZbW，乙为aaZBZB
【答案】B
【逆向思维分析】鸟类的性别决定为ZW型，雌性为ZW，雄性为ZZ。杂交1和杂交2为正反交，子代表现不一样，属于伴性遗传。杂交1子代雌雄均为褐色眼，而亲代均为红色眼纯合品种，说明含有基因A或B表现为红色眼，同时含有基因A和B才表现为褐色眼。把选项中对亲本基因型的假设当成已知条件带入，推出子代的表现型即可作出判断。
【详解】
A、杂交1和杂交2为正反交，子代表现不一样，属于伴性遗传。两对基因不可能均在常染色体上，A项错误；
B、若甲为aaZBZB，乙为AAZbW，则子代基因型为AaZBZb和AaZBW，均表现为褐色眼，B项正确；
C、若甲为AAZbZb，乙为aaZBW，则子代基因型为AaZBZb和AaZbW，雄性表现为褐色眼，雌性表现为红色眼，C项错误；
D、鸟类的性别决定为ZW型，雌性为ZW，雄性为ZZ。杂交1甲作父本，性染色体组成为ZZ，D项错误。
4．正常刚毛对截刚毛为显性性状。若控制刚毛性状的等位基因位于X、Y染色体的同源区段，则正常刚毛雄果蝇表示为XBYB、XBYb、XbYB，若仅位于X染色体上，则只表示为XBY。现有各表现型的纯种果蝇，欲利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上：
(1)方法：用表现型为________的雌果蝇和________的雄果蝇杂交，记录子代的性状表现。
(2)结果分析：若子一代____________________，则这对等位基因位于X、Y染色体的同源区段上；若子一代________________________________则这对等位基因仅位于X染色体上。
【答案】
(1)截刚毛　纯合正常刚毛　
(2)雌、雄果蝇全为正常刚毛 雄果蝇全为截刚毛，雌果蝇全为正常刚毛
【逆向思维分析】本题实验的目的是探究这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上，是考查学生逆向思维的典型题目。可以将要探究的结论假设成已知条件，假设①这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段 ②这对等位基因仅位于X染色体上，然后依据题目提供的实验材料是“各表现型的纯种果蝇”即提供了纯合正常刚毛雄果蝇：XBYB或XBY；截刚毛雄果蝇XbYb或XbY；纯合正常刚毛雌果蝇：XBXB；截刚毛雌果蝇XbXb。再依据X、Y染色体同源区段上的基因和仅位于X染色体上基因遗传的特点，选择表现型为截刚毛的雌果蝇XbXb和纯种正常刚毛的雄果蝇XBYB或XBY杂交，记录子代的性状表现。若这对等位基因位于X、Y染色体的同源区段上，即亲本为XbXb×XBYB，则子一代雌雄果蝇全为正常刚毛；若这对等位基因仅位于X染色体上，即亲本为XbXb×XBY，则子一代雄果蝇为全截刚毛，雌果蝇全为正常刚毛。逆向思维模式：从结论找交配亲本组合，再推出子代表现及比例，从而确定结论。
5.生物的性状由基因控制，不同染色体上的基因在群体中所形成的基因型的种类不同，如图为果蝇X、Y染色体结构示意图。请据图回答：
(1)若控制某性状的等位基因A与a位于X染色体Ⅱ区段上，则该自然种群中控制该性状的基因型共有_________________种。若等位基因A与a位于常染色体上，等位基因B与b位于X染色体Ⅱ区段上，则自然种群中由此两对等位基因组成的基因型最多有________种。若基因A与a位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ上，则该种群中雄性个体的基因型分别是_______________________。
(2)现有若干纯合的雌雄果蝇，已知控制某性状的基因(A、a)可能位于常染色体上或X、Y染色体的同源区段(Ⅰ区段)上，请补充下列实验方案以确定该基因的位置。
实验方案：
选取若干对表现型分别为________________、______________的果蝇作为亲本进行杂交，子代(F1)中无论雌雄均为显性；再选取F1中雌、雄个体相互交配，观察其后代的表现型。
结果预测及结论：
①若___________________________________________________________________，
则该基因位于常染色体上。
②若____________________________________________________________________，
则该基因位于X、Y染色体的同源区段上。
【答案】
(1)5　 15　 XAYA、XAYa、XaYA、XaYa　
(2)雌性个体为隐性　雄性个体为显性　
①雌、雄个体中均有显性和隐性两种性状　
②雄性个体都为显性，雌性个体表现为显性和隐性两种性状
【逆向思维分析】
(1)若控制某性状的等位基因A与a位于X染色体Ⅱ区段上，则雌性个体基因型有XAXA、XAXa、XaXa，雄性个体基因型有XAY、XaY，所以该自然种群中控制该性状的基因型共有5种。若等位基因A与a位于常染色体上，等位基因B与b位于X染色体Ⅱ区段上，雌性个体基因型有3（AA、Aa、aa）×3（XBXB、XBXb、XbXb）=9种，雄性个体基因型有3（AA、Aa、aa）×2（XBY、XbY）=6种，所以自然种群中由此两对等位基因组成的基因型最多有15种。若基因A与a位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ上，则该种群中雄性个体的基因型分别是XAYA、XAYa、XaYA、XaYa4种。
（2）本题实验的目的是探究这对等位基因是位于常染色体上还是位于X、Y染色体上的同源区段，是考查学生逆向思维的典型题目。可以将要探究的结论假设成已知条件，假设①这对等位基因位于常染色体上②这对等位基因是位于X、Y染色体的同源区段上，然后依据题目提供的实验材料是“若干纯合的雌雄果蝇”即提供了显性性状雄果蝇：XAYA或AA；隐性性状雄果蝇XaYa或aa；显性性状雌果蝇：XAXA或AA；隐性性状雌果蝇XaXa或aa。再依据X、Y染色体的同源区段上和常染色体上基因遗传的特点，选择表现型为隐性性状的雌果蝇XaXa或aa和纯种显性性状的雄果蝇XAYA或AA杂交，记录子代的性状表现。若这对等位基因位于常染色体上，即亲本为aa×AA，则子一代雌雄果蝇全为显性性状，再选取F1中雌、雄个体相互交配，则F2中雌果蝇雄果蝇全为AA、Aa、aa，有显有隐。若这对等位基因位于X、Y染色体的同源区段上，即亲本为XaXa×XAYA，则子一代雌果蝇XAXa、雄果蝇XaYA全为显性性状，再选取F1中雌、雄个体相互交配，则F2中雌果蝇XAXa、XaXa，有显有隐；雄果蝇XaYA、XAYA全为显性性状。逆向思维模式：从结论找交配亲本组合，再推出子代表现及比例，从而确定结论。
6.(2021福建适应性·19）下列是关于果蝇眼色和翅型的相关研究。
（一）探究控制紫眼基因的位置
已知卷翅和正常翅由Ⅱ号染色体上的等位基因（A/a）控制，卷翅对正常翅为显性且存在纯合致死现象，红眼和紫眼由等位基因（B/b）控制。
回答下列问题：
（1）红眼对紫眼为___________（填“显性”或“隐性”）。
【答案】显性
【顺势思维分析】已知亲本红眼与紫眼杂交（条件），子代全为红眼（结果），推出结论是
“红眼是显性相状，紫眼是隐性性状”。
（2）控制眼色的基因不在X染色体上（不考虑XY同源区段），判断依据是___________。
【答案】如果在X染色体上，F1雄蝇都为紫眼（或F1雌雄蝇都为红眼，且雌性红眼:雄性红眼比例为1:1，与性别无关）。
【逆向思维分析】如果控制眼色的基因在X染色体上(不考虑XY同源区段），由于红眼对紫眼是显性，亲本控制眼色的基因组成为XBY×XbXb，则F1雄蝇基因型为XbY，全部为紫眼，雌蝇基因型XBXb，全部为红眼，与实验实际结果不吻合，所以果蝇控制眼色的基因位于常染色体上。
（3）亲本卷翅紫眼雌蝇的基因型为___________
【答案】Aabb
【逆向思维分析】根据（2）分析，果蝇控制眼色的基因位于常染色体上，子代全为红眼，由此可知亲本红眼雄果蝇基因型为BB，亲本紫眼雌果蝇基因型为bb；已知卷翅和正常翅由Ⅱ号染色体上的等位基因（A/a）控制，而且卷翅对正常翅为显性且存在纯合致死现象，子代卷翅︰正常翅=1︰1，由此可知卷翅个体均为杂合子，亲本正常翅雄果蝇基因型为bb，亲本卷翅雌果蝇基因型为Aa；故亲本卷翅紫眼雌蝇基因型为Aabb，纯合正常翅红眼雄果蝇为aaBB。
（4）从F1中选取合适的材料，设计一个实验证明控制眼色的基因不在Ⅱ号染色体上。
杂交组合为：___________
预期结果为：___________
【答案】杂交组合一：卷翅红眼雄果蝇×卷翅红眼雌果蝇
卷翅红眼:卷翅紫眼:正常翅红眼:正常翅紫眼=6:2:3:1
杂交组合二：卷翅红眼果蝇×正常翅红眼果蝇
卷翅红眼:卷翅紫眼:正常翅红眼:正常翅紫眼=3:1:3:1
（写出其中一个杂交组合即可）
【逆向思维分析】
杂交组合一：已知“控制卷翅和正常翅的一对等位基因位于Ⅱ号染色体”，如果控制眼色的基因不在Ⅱ号染色体上，则两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，因此可从F1中选择卷翅红眼雄果蝇(AaBb)×卷翅红眼(AaBb)雌果蝇，由于AA纯合致死，故后代卷翅红眼(AaB＿)：卷翅紫眼(Aabb)：正常翅红眼(aaB＿)：正常翅紫眼(aabb)=6：2：3：1，“6：2：3：1”是自由组合定律性状分离比“9：3：3：1”的变式。如果该对基因在 Ⅱ号染色体上，则两对基因连锁，则后代表现型有2种，比例为2：1。
杂交组合二：已知“控制卷翅和正常翅的一对等位基因位于Ⅱ号染色体”，如果控制眼色的基因不在Ⅱ号染色体上，则两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，因此可从F1中选择卷翅红眼果蝇(AaBb)×正常翅红眼（aaBb）果蝇，后代卷翅红眼(AaB＿)：卷翅紫眼(Aabb)：正常翅红眼(aaB＿)：正常翅紫眼(aabb)=3：1：3：1，“3：1：3：1”是“卷翅：正常翅=1：1” “红眼：紫眼=3：1”组合的结果，符合自由组合定律性状分离比。
7.（2020全国新课标Ⅲ卷·32）普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示（其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体）。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：
（1）在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有__________条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是__________（答出2点即可）。
（2）若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有_______（答出1点即可）。
（3）现有甲、乙两个普通小麦品种（纯合体），甲的表现型是抗病易倒伏，乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路_______。
【答案】（1）无同源染色体，不能进行正常的减数分裂 42 营养物质含量高、茎秆粗壮
（2）秋水仙素处理 （或低温处理）
（3）甲、乙两个品种杂交，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株
【分析】
图中是普通小麦育种的过程，一粒小麦和斯氏麦草杂交形成杂种一，经过加倍后形成拟二粒小麦AABB，在和滔氏麦草杂交获得杂种二ABD，然后加倍形成普通小麦AABBDD。秋水仙素和低温可以抑制纺锤丝的形成，导致细胞染色体数目加倍。杂交育种的原理是基因重组，可以让后代出现优良性状重新组合，获得良种。
【详解】
（1）杂种一是一粒小麦和斯氏麦草杂交的产物，细胞内含有一粒小麦和斯氏麦草各一个染色体组，所以细胞内不含同源染色体，无法联会，不能进行正常的减数分裂，因此高度不育；
普通小麦含有6个染色体组，每个染色体组有7条染色体，所以体细胞有42条染色体；
多倍体植株通常茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
（2）人工诱导植物细胞染色体加倍可以采用秋水仙素或低温处理。
（3）为获得稳定遗传的抗病抗倒伏的小麦：
【逆向思维分析】
甲品种是抗病易倒伏纯合体，乙品种是易感病抗倒伏纯合体，要获得抗病又抗倒伏的植株，需要让抗病和抗倒伏重新组合在一个个体，那么需要让甲乙杂交；依据提供信息无法得知抗病与易感病、抗倒伏与易倒伏的显隐性关系，所以F1的表现型无法判断，但是杂交获得的F1是杂合子，F1自交后代会发生性状分离，F2中可以选到既抗病又抗倒伏的植株。题目要求获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，只有纯合的植株可以稳定遗传，所以选取F2中既抗病又抗倒伏的植株，让其自交，后代不发生性状分离的植株即可。