1.顯隱性判斷、基因型或表現(xiàn)型、概率計算、基因位置的判斷(2021·廣州一模)黑腹果蠅的體色有灰身和黑身(受1對等位基因B/b控制),翅長有長翅和殘翅(受1對等位基因D/d控制),控制這兩對相對性狀的等位基因位于常染色體上。研究人員用灰身長翅和黑身殘翅的果蠅雜交,發(fā)現(xiàn)F1都表現(xiàn)為灰身長翅,對F1進行雜交實驗,所得結(jié)果如表1所示?；卮鹣铝袉栴}:
表1　雜交組合及實驗結(jié)果
(1)體色中的顯性性狀是　　●　　。第一組雜交實驗中F1雄蠅產(chǎn)生的配子種類及比例是　　▲　　。?注:●為顯隱性判斷類題型,▲為基因型或表現(xiàn)型類題型,■為概率計算類題型,◆為基因位置的判斷類題型
【答案】　(1)灰身　BD∶bd=1∶1【詳解】　(1)由題干信息可知,灰身長翅和黑身殘翅的果蠅雜交F1都表現(xiàn)為灰身長翅,灰身和長翅為顯性性狀。親本基因型為BBDD、bbdd,F1基因型為BbDd。第一組雜交實驗中F1雄蠅與黑身殘翅雌蠅雜交后代表現(xiàn)為灰身長翅∶黑身殘翅=1∶1,親本黑身殘翅提供的配子是bd,故F1雄蠅產(chǎn)生配子及種類為BD∶bd=1∶1。說明BD位于一條染色體上,bd位于其同源染色體上。
(2)根據(jù)上述兩組雜交實驗中F1雌、雄蠅產(chǎn)生的配子種類及比例推算:F1雌、雄蠅相互交配,子代中灰身長翅所占百分比為　　■　　。?注:●為顯隱性判斷類題型,▲為基因型或表現(xiàn)型類題型,■為概率計算類題型,◆為基因位置的判斷類題型
【答案】　(2)71%【詳解】　(2)第二組F1 雌蠅(BbDd)與黑身殘翅雄蠅雜交,子代灰身長翅∶灰身殘翅∶黑身長翅∶黑身殘翅=42∶8∶8∶42,說明F1 雌蠅產(chǎn)生配子的種類及比例為BD∶Bd∶bD∶bd=42∶8∶8∶42,F1雄蠅產(chǎn)生的配子種類及比例是BD∶bd=1∶1,雌、雄蠅相互交配,子代中灰身長翅所占百分比為1/2+42%×1/2=71%。
(3)研究人員對果蠅的體色進行了進一步的研究,發(fā)現(xiàn)等位基因R、r僅影響黑身果蠅的體色深度,且與控制體色的基因(B/b)不在同一對同源染色體上。現(xiàn)有純合黑身雌蠅與灰身雄蠅雜交,F1均為灰身,F1雌、雄蠅相互交配,F2表現(xiàn)型及數(shù)量如表2。表2　F2表現(xiàn)型及數(shù)量
①R、r基因中使黑身果蠅的體色加深的是　　　　　,位于　　◆　　染色體上。?②親代中灰身雄蠅的基因型為　　▲　　。F2中灰身雌蠅與深黑身雄蠅隨機交配,子代中灰身雌蠅的比例為　　■　　。?注:●為顯隱性判斷類題型,▲為基因型或表現(xiàn)型類題型,■為概率計算類題型,◆為基因位置的判斷類題型
【答案】　(3)①r　X　　②BBXrY　1/3【詳解】　(3)①由于表中深黑身個體只出現(xiàn)在雄性中,且 R、r 與控制體色的基因(B/b)不在同一對同源染色體上,說明R、r位于X染色體上,親本的基因型為bbXRXR、BBXrY,由于 R、r僅影響黑身果蠅的體色深度,而子二代深黑身雄果蠅的基因型為 bbXrY,說明r使黑身果蠅的體色加深。②親本的基因型為bbXRXR、BBXrY,子一代的基因型為 BbXRXr、BbXRY,F2中灰身雌蠅(B_XRX-,即1/3BB、2/3Bb和1/2XRXR、1/2XRXr)與深黑身雄蠅(bbXrY)隨機交配,由于R、r僅影響黑身果蠅的體色深度,故子代中灰身雌蠅的比例(1/3+2/3×1/2)×1/2=1/3。
技巧規(guī)范點撥:①“三步法”:基礎(chǔ)是根本,突破在于審題●第一步:通讀題目抓關(guān)鍵信息,能答的順勢答出來。通過閱讀題干信息和表格內(nèi)容,本題(1)兩空和(3)第二空是完全可以通過一次審題做出來的,是在做題中一定不能放棄的題?！竦诙?化第一步的答案為解題信息,再通讀全題穩(wěn)答中檔題。根據(jù)第(1)題的方法,可以把第二題中雌配子比例算出來,再用自由組合定律的棋盤法,即可以拿下第(2)題?！竦谌?細審題目深挖信息,集中精力拿下拉分題。第(3)題需要通過親代、子一代和子二代的表型推出基因型,是對學(xué)生綜合信息處理能力的考查。
②基因型的判斷方法根據(jù)雜交后代的性狀或性狀分離比推導(dǎo)基因型,解題的關(guān)鍵是熟知分離定律的相關(guān)規(guī)律。③基因位置的判斷一是根據(jù)自由組合定律,判斷控制不同性狀的非等位基因是位于同源染色體上還是位于非同源染色體上;二是根據(jù)常染色體遺傳和伴性遺傳的特點判斷控制相對性狀的基因是位于常染色體還是位于性染色體上。后代表現(xiàn)型是否出現(xiàn)雌雄性狀差異是判斷伴性遺傳的關(guān)鍵。
2.遺傳規(guī)律的驗證(2019·全國Ⅰ卷)某實驗室保存有野生型和一些突變型果蠅。果蠅的部分隱性突變基因及其在染色體上的位置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:
(1)同學(xué)甲用翅外展粗糙眼果蠅與野生型(正常翅正常眼)純合子果蠅進行雜交,F2中翅外展正常眼個體出現(xiàn)的概率為　　　　。圖中所列基因中,不能與翅外展基因進行自由組合的是　 ▲ 　。注:▲為遺傳規(guī)律驗證類題型
【答案】　(1)3/16　紫眼基因【詳解】　(1)由題圖可知,翅外展基因與粗糙眼基因分別位于兩對同源染色體上,二者能自由組合,兩對相對性狀的純合子雜交,F2中翅外展正常眼(一隱一顯)個體所占比例是3/16。紫眼基因與翅外展基因位于同一對染色體上,二者不能自由組合。
(2)同學(xué)乙用焦剛毛白眼雄蠅與野生型(直剛毛紅眼)純合子雌蠅進行雜交(正交),則子代雄蠅中焦剛毛個體出現(xiàn)的概率為　　 ;若進行反交,子代中白眼個體出現(xiàn)的概率為　　 　。?注:▲為遺傳規(guī)律驗證類題型
【答案】　(2)0　1/2【詳解】　(2)焦剛毛白眼雄蠅與野生型(直剛毛紅眼)純合子雌蠅雜交,后代雄蠅中不會出現(xiàn)焦剛毛個體;若反交,子代雄蠅全部為白眼,雌蠅全部為紅眼,即子代中白眼個體出現(xiàn)的概率為1/2。
(3)為了驗證遺傳規(guī)律,同學(xué)丙讓白眼黑檀體雄果蠅與野生型(紅眼灰體)純合子雌果蠅進行雜交得到F1,F1相互交配得到F2。那么,在所得實驗結(jié)果中,能夠驗證自由組合定律的F1表現(xiàn)型是　　▲　　,F2表現(xiàn)型及其分離比是　　▲　　;驗證伴性遺傳時應(yīng)分析的相對性狀是　　▲　　,能夠驗證伴性遺傳的F2表現(xiàn)型及其分離比是　　▲　　。?注:▲為遺傳規(guī)律驗證類題型
【答案】　(3)紅眼灰體　紅眼灰體∶紅眼黑檀體∶白眼灰體∶白眼黑檀體=9∶3∶3∶1　紅眼/白眼　紅眼雌蠅∶紅眼雄蠅∶白眼雄蠅=2∶1∶1【詳解】　(3)欲驗證自由組合定律,可以用雙雜合個體自交或測交。讓白眼黑檀體雄果蠅與野生型(紅眼灰體)純合子雌果蠅進行雜交,所得F1的表現(xiàn)型為紅眼灰體,F1相互交配所得F2的表現(xiàn)型及分離比是紅眼灰體∶紅眼黑檀體∶白眼灰體∶白眼黑檀體=9∶3∶3∶1;驗證伴性遺傳時,需要分析位于X染色體上的基因,所以要分析紅眼/白眼這對相對性狀,此時F2的表現(xiàn)型及比例是紅眼雌蠅∶紅眼雄蠅∶白眼雄蠅=2∶1∶1。
技巧規(guī)范點撥: ●理清分離定律和自由組合定律的實質(zhì)。分離定律的實質(zhì)是等位基因隨同源染色體的分離而分離,自由組合定律的實質(zhì)是非同源染色體上的非等位基因的自由組合?！袷炀氄莆镇炞C遺傳規(guī)律的方法:找雜合子自交或測交?！衽袛喟樾赃z傳應(yīng)選擇位于性(X、Y)染色體上的基因。●對于設(shè)計類驗證遺傳規(guī)律題目還應(yīng)注意實驗思路的表述的準確性和語言表達的規(guī)范性。
3.遺傳規(guī)律在變異育種方面的應(yīng)用(2020·全國Ⅰ卷)遺傳學(xué)理論可用于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐。回答下列問題:(1)生物體進行有性生殖形成配子的過程中,在不發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異的情況下,產(chǎn)生基因重新組合的途徑有兩條,分別是　　▲　　。?注:▲為遺傳規(guī)律在變異育種方面的應(yīng)用類題型
【答案】　 (1)在減數(shù)第一次分裂后期,非同源染色體上的非等位基因隨著非同源染色體自由組合而自由組合;在減數(shù)第一次分裂前期,同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換,導(dǎo)致染色單體上的基因重組【詳解】　(1)由分析可知,減數(shù)分裂形成配子的過程中,基因重組的途徑有減數(shù)第一次分裂后期,非同源染色體上的非等位基因自由組合;減數(shù)第一次分裂前期同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換。
(2020·全國Ⅰ卷)遺傳學(xué)理論可用于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐。回答下列問題:?(2)在誘變育種過程中,通過誘變獲得的新性狀一般不能穩(wěn)定遺傳,原因是　　▲　　,若要使誘變獲得的性狀能夠穩(wěn)定遺傳,需要采取的措施是　　▲　　。?注:▲為遺傳規(guī)律在變異育種方面的應(yīng)用類題型
【答案】　 (2)控制新性狀的基因是雜合的　通過自交篩選性狀能穩(wěn)定遺傳的子代【詳解】　(2)在誘變育種過程中,誘變獲得的新個體通常為雜合子,自交后代會發(fā)生性狀分離,故可以將該個體進行自交,篩選出符合性狀要求的個體后再自交,重復(fù)此過程,直到不發(fā)生性狀分離,即可獲得穩(wěn)定遺傳的純合子。
技巧規(guī)范點撥: ●熟練掌握基礎(chǔ)知識,如基因重組的類型:減數(shù)第一次分裂后期,非同源染色體上的非等位基因自由組合;減數(shù)第一次分裂前期同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換?！裨蚪忉岊惡驮O(shè)計類問題注意語言的準確性和規(guī)范性。
4.各類題型的綜合應(yīng)用(2021·廣東卷)果蠅眾多的突變品系為研究基因與性狀的關(guān)系提供了重要的材料。摩爾根等人選育出M-5品系并創(chuàng)立了基于該品系的突變檢測技術(shù),可通過觀察F1和F2代的性狀及比例,檢測出未知基因突變的類型(如顯/隱性、是否致死等),確定該突變基因與可見性狀的關(guān)系及其所在的染色體。回答下列問題:(1)果蠅的棒眼(B)對圓眼(b)為顯性、紅眼(R)對杏紅眼(r)為顯性,控制這2對相對性狀的基因均位于X染色體上,其遺傳總是和性別相關(guān)聯(lián),這種現(xiàn)象稱為　　　　　。?
【答案】　(1)伴性遺傳【詳解】　(1)位于性染色體上的基因,在遺傳過程中總是與性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象,叫伴性遺傳。
(2)圖示基于M-5品系的突變檢測技術(shù)路線,在F1代中挑出1只雌蠅,與1只M-5雄蠅交配,若得到的F2代沒有野生型雄蠅。雌蠅數(shù)目是雄蠅的兩倍,F2代中雌蠅的兩種表現(xiàn)型分別是棒眼杏紅眼和　　　　,此結(jié)果說明誘變產(chǎn)生了伴X染色體　　　　　基因突變。該突變的基因保存在表現(xiàn)型為　　　　　果蠅的細胞內(nèi)。注:不考慮圖中染色體間的交叉互換和已知性狀相關(guān)基因的突變。
【答案】　(2)棒眼紅眼　隱性完全致死　棒眼紅眼雌【詳解】　(2)由分析可知,F2雌蠅基因型為:XBrXBr、XBrXbR,因此F2代中雌蠅的兩種表現(xiàn)型分別是棒眼杏紅眼和棒眼紅眼,由于F2代沒有野生型雄蠅,雌蠅數(shù)目是雄蠅的兩倍,此結(jié)果說明誘變產(chǎn)生了伴X染色體隱性完全致死基因突變,該突變的基因保存在表現(xiàn)型為棒眼紅眼雌果蠅的細胞內(nèi)。
(3)上述突變基因可能對應(yīng)圖中的突變　　　　　(從突變①、②、③中選一項),分析其原因可能是　? 　使胚胎死亡。
【答案】　(3)③　突變?yōu)榻K止密碼子,蛋白質(zhì)停止表達【詳解】　(3)突變①19號密碼子ACU→ACC,突變前后翻譯的氨基酸都是蘇氨酸;突變②4號密碼子AAC→AAA,由天冬酰胺變?yōu)橘嚢彼?突變③20號密碼子UUA→UGA,由亮氨酸突變?yōu)榻K止翻譯。因此上述突變基因可能對應(yīng)圖中的突變③,突變后終止翻譯,使胚胎死亡。
(4)如圖所示的突變檢測技術(shù),具有的①優(yōu)點是除能檢測上述基因突變外,還能檢測出果蠅　　　　　基因突變;②缺點是不能檢測出果蠅　　　　基因突變。(①、②選答1項,且僅答1點即可)
【答案】　(4)X染色體上的可見(或X染色體上的顯性)　常染色體(或常染色體顯性或常染色體隱性) 【詳解】　(4)如圖所示的突變檢測技術(shù)優(yōu)點是除能檢測上述伴X染色體隱性完全致死基因突變外,還能檢測出果蠅X染色體上的可見基因突變,即X染色體上的顯性基因突變和隱性基因突變;該技術(shù)檢測的結(jié)果需要通過性別進行區(qū)分,不能檢測出果蠅常染色體上的基因突變,包括常染色體上隱性基因突變和顯性基因突變。

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