2023版高考生物一轮总复习实验探究系列3.遗传类实验的设计学案.docx
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1、实验探究系列 3.遗传类实验的设计探究基因位于常染色体上还是X染色体上(全国卷节选)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: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31,我们认为根据这一实验数据,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位于X染色体上;若_,则说明M/m位于常染色体上。解析:若M/m位于X染色体上,则子二代的基因型
2、为XMXM、XMXm、XMY、XmY,其中白毛个体均为雄性;若M/m位于常染色体上,则白毛个体中雌雄比例为11。答案:白毛个体全为雄性白毛个体雄性雌性11【思维构建】1明确题干问题要求:判断M/m基因位于X染色体上还是常染色体上。2对应教材原理:(1)常染色体上基因的遗传与性别无关,性染色体上基因的遗传与性别相关联。(2)此题情境与摩尔根果蝇的红眼、白眼的遗传类似。3对应情境分类分析作答:(1)若为常染色体遗传,后代白毛个体雌雄约为11。(2)若为X染色体遗传,则后代中白毛个体全为雄性。1正交和反交法(未知相对性状的显隐性,且亲本均为纯合子)正反交实验2“隐雌显雄”(相对性状的显隐性已知)3调
3、查法1(湖北汉阳一中检测)用纯合子果蝇作为亲本研究两对相对性状的遗传实验,结果如表:PF1灰身红眼黑身白眼灰身红眼、灰身红眼黑身白眼灰身红眼灰身红眼、灰身白眼下列说法不正确的是()A实验中属于显性性状的是灰身、红眼B体色和眼色的遗传符合自由组合定律C若组合的F1随机交配,则F2雄蝇中灰身白眼的概率为3/16D若组合的F1随机交配,则F2中黑身白眼的概率为1/8C解析:根据的杂交结果可知,属于显性性状的是灰身、红眼,A正确;组合互为正反交实验,关于体色的遗传,正反交结果一致,则控制体色的基因在常染色体上,关于眼色的遗传,正反交结果不一致,则控制眼色的基因在性染色体上,故体色和眼色的遗传符合自由组
4、合定律,B正确;若组合的亲本基因型为AAXBXB和aaXbY,F1的基因型为AaXBXb和AaXBY,随机交配,则F2雄蝇中灰身白眼即A_XbY的概率为3/41/23/8,C错误;若组合亲本的基因型为aaXbXb和AAXBY,F1的基因型为AaXBXb和AaXbY,F1随机交配,则F2中黑身白眼aaXbXb和aaXbY的概率为1/41/21/8,D正确。2大麻是雌雄异株(2n20,XY型性别决定)的二倍体高等植物,科研人员对该植物做了如下研究:(1)叶型有宽叶和窄叶之分,若由两对基因决定,科研人员用两株窄叶植株进行杂交,F1全是宽叶,F1杂交,所得F2中宽叶植株与窄叶植株的比例为97。在叶型这
5、对性状中,显性性状为_。两株亲本的基因型_(填“相同”或“不同”)。初步研究发现,决定该植物叶型的两对基因在染色体上的分布情况有三种:两对基因都位于常染色体上;一对基因位于常染色体上,另一对基因位于X染色体上;两对基因都位于X染色体上。根据以上杂交实验的数据,可排除第_(填数字)种情况;若要得到明确的结论,还需对F2的性状做进一步数据分析,请简要写出数据分析方案及相应结论:_。(2)该植物的叶型有宽叶和窄叶两种,若由X染色体非同源区段上的一对等位基因控制。现有宽叶雄株和窄叶雌株杂交,后代雌、雄植株中均有宽叶和窄叶两种表型。由此结果_(填“能”或“不能”)判断该对性状的显隐性关系,判断依据为_。
6、解析:(1)由题干信息可知,F1宽叶植株杂交,所得F2中宽叶植株与窄叶植株的比例为97,发生了性状分离,说明在叶型这对性状中,显性性状为宽叶。用两株窄叶植株进行杂交,F1全是宽叶,说明两株亲本的基因型不同。F2中宽叶植株与窄叶植株的比例为97,是9331的变式,说明控制叶型的两对基因位于两对同源染色体上,因此,可排除两对基因都位于X染色体上的可能。要进一步确认两对基因的位置,可采取以下方法。方法一:分别统计F2中雌、雄植株叶型的比例,若是第种情况即两对基因都位于常染色体上,则雌、雄植株宽叶和窄叶之比都是97;若是第种情况即一对基因(假设用A、a表示)位于常染色体上,另一对基因(假设用B、b表示
7、)位于X染色体上,则F1基因型为AaXBXb、AaXBY,则雌性宽叶植株(A_XBX)所占比例为3/413/4,即雌性植株中宽叶和窄叶之比是31,而雄性宽叶植株(A_XBY)所占比例为3/41/23/8,即雄性植株中宽叶和窄叶之比是35。方法二:分别统计F2中宽叶植株和窄叶植株的性别比例,若是第种情况即两对基因都位于常染色体上,则宽叶和窄叶植株中雌、雄个体之比都为11;若是第种情况即一对基因(假设用A、a表示)位于常染色体上,另一对基因(假设用B、b表示)位于X染色体上,据以上分析可知,宽叶植株雌、雄之比为(3/4)(3/8)21,而窄叶植株雌、雄之比丙(1/4)(5/8)25。(2)伴X染色
8、体遗传中,雄性个体的X染色体仅遗传自母方,杂交后代雄性个体出现性状分离,说明亲代中的窄叶雌株为杂合子,窄叶为显性性状,因此可以判断显隐性关系。答案:(1)宽叶不同方案一:分别统计F2中雌、雄植株叶型的比例,若雌、雄植株宽叶和窄叶之比都是97,则是第种情况;若雌性植株宽叶和窄叶之比是31,而雄性植株宽叶和窄叶之比是35,则是第种情况(只统计雌性植株或只统计雄性植株亦可)方案二:分别统计F2中宽叶植株和窄叶植株的性别比例,若宽叶植株和窄叶植株雌、雄个体之比都11,则是第种情况;若宽叶植株雌、雄之比是21,而窄叶植株雌、雄之比是25,则是第种情况(只统计宽叶植株或只统计窄叶植株亦可)(2)能伴X染色
9、体遗传中,雄性个体的X染色体仅遗传自母方,杂交后代雄性个体出现性状分离,说明亲代中的窄叶雌株为杂合子,则窄叶为显性性状,因此可以判断显隐性关系探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上(广西南宁三中二模)果蝇刚毛(B)对截毛(b)为显性。现有纯合刚毛和纯合截毛果蝇若干,两种纯合果蝇均有雄有雌。若一只刚毛雌蝇与截毛雄蝇交配,得到的F1雌雄个体全部为刚毛。F1雌雄交配,F2表型及其比例为雌性刚毛雄性刚毛雄性截毛为211,则_(填“能”或“不能”)判断B、b基因只位于X染色体上,还是在X和Y染色体同源区段上。如果能,请说明理由;如果不能,请从题干所给果蝇中选取材料设计实验,写出亲本组合方
10、式,并预期实验结果和结论。解析:(1)若B、b基因只位于X染色体上,则亲本刚毛雌蝇(XBXB)与截毛雄蝇(XbY)杂交,F1雌雄个体全部为刚毛(XBXb、XBY),F1雌雄交配,F2中雌性刚毛(XBXB、XBXb)雄性刚毛(XBY)雄性截毛(XbY)211。若B、b基因在X、Y染色体同源区段上,则亲本刚毛雌蝇(XBXB)与截毛雄蝇(XbYb)杂交,F1雌雄个体全部为刚毛(XBXb、XBYb),F1雌雄交配,F2中雌性刚毛(XBXB、XBXb)雄性刚毛(XBYb)雄性截毛(XbYb)211。两者结果一致,因此不能根据上述结果判断B、b基因只位于X染色体上,还是在X、Y染色体同源区段上。(2)若B
11、、b基因只位于X染色体上,则截毛雌蝇(XbXb)与纯合刚毛雄蝇(XBY)交配,F1中有刚毛雌蝇(XBXb)和截毛雄蝇(XbY);若B、b基因在X、Y染色体同源区段上,则截毛雌蝇(XbXb)与纯合刚毛雄蝇(XBYB)交配,F1中只有刚毛果蝇(XBXb、XbYB)。答案:不能亲本组合:截毛雌蝇与纯合刚毛雄蝇交配。预期实验结果和结论:若F1中有刚毛雌蝇和截毛雄蝇,则B、b基因只位于X染色体上;若F1只有刚毛果蝇,则B、b基因位于X、Y染色体同源区段上。【思维构建】1用验证法对基因位于X染色体上还是X、Y染色体同源区段上进行判断若B、b基因只位于X染色体上。若B、b基因在X、Y染色体同源区段上。两者结
12、果一致,因此不能根据F2的表型结果判断B、b基因只位于X染色体上,还是在X、Y染色体同源区段上。2利用基因位于X染色体上还是X、Y染色体同源区段上的遗传特点设计实验进行分析比较判断控制某一性状的基因的位置的常用方法:“隐雌纯合显雄”(已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上)提醒:若Y染色体上含有隐性基因,则其遗传结果与伴X染色体遗传相似,所以设计实验时应选择Y染色体上带有显性基因的个体进行杂交,如XaXaXAYA、XaXaXaYA、XAXaXaYA等。1(河北冀州中学模拟)下面是探究基因位于X、Y染色体的同源区段,还是只位于X染色体上的实验设计思路,请判断下列说法正确的是()方法1:纯合
13、显性雌性个体纯合隐性雄性个体F1。方法2:纯合隐性雌性个体纯合显性雄性个体F1。结论:若子代雌雄个体全表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。若子代雌性个体表现显性性状,雄性个体表现隐性性状,则基因只位于X染色体上。若子代雄性个体表现显性性状,则基因只位于X染色体上。若子代雌性个体表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。A“方法1结论”能够完成上述探究任务B“方法1结论”能够完成上述探究任务C“方法2结论”能够完成上述探究任务D“方法2结论”能够完成上述探究任务 C解析:方法1:纯合显性雌性与隐性纯合雄性杂交,若子代雌雄全表为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X
14、染色体,错误;雄性个体不可能表现为隐性性状,错误,不能完成探究任务,A错误。方法1:纯合显性雌性与隐性纯合雄性杂交,若子代雄性个体表现为显性性状,则基因可能位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段,错误;若子代雌性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体,错误,显然不能完成上述探究任务,B错误。方法2:纯合显性雄性与纯合隐性雌性杂交,若子代雌雄全为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段,正确;若子代雌性个体表现为显性性状,雄性个体表现为隐性性状,则基因只位于X染色体上,Y上没有相关基因,正确,能完成上述探究任务,C正确。方法2:纯合显性雄性与纯合隐性雌性
15、杂交,若子代雄性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段,错误;若子代雌性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体,错误,不能够完成上述探究任务,D错误。2(辽宁月考)已知老鼠的腿部有斑纹由显性基因H控制,腿部无斑纹由隐性基因h控制,控制该性状的基因可能位于常染色体上,也可能位于X染色体的特有区段或X、Y染色体的同源区段。现有纯种老鼠若干(注:XHY、XhY也视为纯合)。取腿部无斑纹雌性老鼠与腿部有斑纹雄性老鼠杂交。请根据杂交实验作出判断:(1)若后代中_,则H基因位于X染色体的特有区段上。(2)若后代出现雌雄老鼠腿部均有斑纹,则让后代继续杂交,其结果:
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