浙科版高考生物一轮复习命题热点突破3孟德尔定律的综合应用课件

这是一份浙科版高考生物一轮复习命题热点突破3孟德尔定律的综合应用课件，共27页。PPT课件主要包含了F1随机交配得F2，常染色体隐性遗传，可以转运Cl-，患乙病等内容，欢迎下载使用。

掌握知识:①分离定律与自由组合定律的实质②伴性遗传,遗传病类型的判断③减数分裂与DNA的表达④基因工程
　⬇获取信息:①阅读试题,明确考点②从文字、表格、遗传系谱图、杂交图中,获取相关信息,如显隐性状、遗传病类型、某病的概率等　⬇综合作答:①判断遵循的遗传定律,确定遗传病的类型②结合试题的小题目、联系获取的信息综合分析作答③对答案进行检查
典例1(2024浙江1月选考改编)某昆虫的性别决定方式为XY型,张翅(A)对正常翅(a)是显性,位于常染色体上;红眼(B)对白眼(b)是显性,位于X染色体上。从白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,若子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅的概率为(　　)A.9/32　　B.9/16C.2/9D.1/9
思路分析 P:AaXbXb×aaXBY→F1:Aa∶aa=1∶1, XBXb∶XbY=1∶1→F2:aaXB_=(3/4)2×1/2=9/32。
[解题技巧]控制两对相对性状的等位基因,一对位于常染色体上,一对位于X染色体上,符合自由组合定律,而每对性状的遗传遵循分离定律,因此可针对每对性状通过分离定律解答,然后运用乘法原理相乘即可。
典例2(2023浙江1月选考)某昆虫的性别决定方式为XY型,野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式,研究人员利用紫红眼突变体、卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验,结果见下表。
注:表中F1为1对亲本的杂交后代,F2为F1全部个体随机交配的后代;假定每只昆虫的生殖力相同。
回答下列问题。(1)红眼基因突变为紫红眼基因属于　　　　　　(填“显性”或“隐性”)突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上,还需要对杂交组合　　　　　　的各代昆虫进行　　　　　　鉴定。鉴定后,若该杂交组合的F2表型及其比例为_____________________________________________　  　,则可判定紫红眼基因位于常染色体上。(2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析,卷翅基因除了控制翅形性状外,还具有纯合　　　　　　效应。 (3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合,让其自由交配,理论上其子代(F2)表型及其比例为　 。 
直翅红眼雌性∶直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶
直翅紫红眼雄性=3∶1∶3∶1
卷翅红眼∶直翅红眼=4∶5
(4)又从野生型(灰体红眼)中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体,已知灰体对黑体完全显性,灰体(黑体)和红眼(紫红眼)分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫:黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路,预测实验结果并分析讨论。(说明:该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换;每只昆虫的生殖力相同,且子代的存活率相同;实验的具体操作不作要求)
①实验思路。第一步:选择　　　　　　　　　　　　　　　　进行杂交获得F1,　　 　　　　。 第二步:观察记录表型及个数,并做统计分析。②预测实验结果并分析讨论。Ⅰ.若统计后的表型及其比例为　　　　　　 　　　　　　　　　　　　,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传遵循自由组合定律。 Ⅱ.若统计后的表型及其比例为　　　　　　　　　　　 　　　　　　 ,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传不遵循自由组合定律。 
黑体突变体和紫红眼突变体
灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼=9∶3∶3∶1
灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1
思路分析 (1)根据杂交组合乙分析:紫红眼突变体与野生型交配,F1全为红眼,F2红眼∶紫红眼=3∶1,可得红眼为显性,紫红眼为隐性,因此红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变;若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上,还需要对杂交组合乙的各代昆虫进行性别鉴定;若该杂交组合的F2表型及其比例为直翅红眼雌∶直翅紫红眼雌∶直翅红眼雄∶直翅紫红眼雄=3∶1∶3∶1,子代表型符合自由组合定律,与性别无关,则可判定紫红眼基因位于常染色体上。(2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析,卷翅∶直翅=2∶1,是基因分离定律的分离比3∶1的变式,因此卷翅基因具有纯合致死效应。
(3)假设控制卷翅和直翅的相关基因用A/a表示,杂交组合丙中亲本的卷翅和卷翅杂交,后代出现直翅,因此卷翅为显性。A、a可能位于常染色体、X染色体或X、Y染色体的同源区段上,将相关基因型代入杂交组合丙后,A、a基因位于X染色体或X、Y染色体的同源区段两种情况的后代比例均不符合题意,因此控制卷翅(A)和直翅(a)的基因位于常染色体上。丙中亲本Aa×Aa杂交所得F1为AA(致死)∶Aa∶aa=1∶2∶1,丁中亲本Aa×aa杂交所得F1为Aa∶aa=1∶1,题中假定每只昆虫的生殖力相同,因此丙和丁F1全部混合后存活个体比例为Aa∶aa=4∶3,让其自由交配,A配子的概率为4/7×1/2=2/7,a配子的概率为4/7×1/2+3/7=5/7,则F2的表型及比例为卷翅(Aa)∶直翅(aa)=(2/7×5/7×2)∶(5/7×5/7)=4∶5,丙和丁中眼色未发生性状分离,因此该杂交组合后代均为红眼。
(4)题中说明雄性个体的同源染色体不会发生交叉互换,也就是说雌性个体可能会发生交叉互换。若遵循自由组合定律,设相关基因用A/a和B/b表示,则AaBb随机交配所得后代表型及比例为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼=9∶3∶3∶1;若不遵循自由组合定律,即2对基因位于一对同源染色体上,雄性AaBb产生的配子为Ab和aB,雌性个体若未发生交叉互换,产生的配子也为Ab和aB,雌性个体若发生交叉互换,产生的配子为Ab、aB、AB、ab,无论雌性个体是否发生交叉互换,结果都为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1。
因此实验思路:选择黑体突变体和紫红眼突变体进行杂交获得F1,F1随机交配得F2,观察记录F2表型及个数。预测实验结果并分析讨论:若统计后的F2表型及其比例为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼=9∶3∶3∶1,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传遵循自由组合定律;若统计后的表型及其比例为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传不遵循自由组合定律。
失分陷阱 (1)书写不规范,如第(1)小题第一空格将“隐性”写为“隐”,第二空格将“乙”写为“乙组F1”,第三空格性别写公母或男女。(2)漏写导致扣分,如第(3)小题表型写为“卷翅∶直翅”。(3)概念不理解。如第(4)小题把随机交配写为测交、自交、杂交、随机杂交。(4)自由组合定律实质理解不到位,如第(4)小题最后一空格写为“否则不为9∶3∶3∶1”。
[解题技巧](1)分别就一对相对性状杂交后代的表型及比例进行分析,确定显隐性性状。(2)明确等位基因位于常染色体、X染色体或X、Y染色体的同源区段上的遗传情况。(3)掌握利用配子计算概率的方法。(4)掌握验证自由组合定律的方法。
典例3(2023浙江6月选考)某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/2 500。
回答下列问题。(1)甲病的遗传方式是　　　　　　　　　　　,判断依据是　  　。Ⅱ1和Ⅱ2均无甲病,生出患甲病女儿Ⅲ1,可判断出该病为隐性遗传病;其父亲Ⅱ1为正常人,若为伴X染色体隐性遗传,则其父亲应患甲病,故可判断甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传　 (2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有　　　种。为确定此病的遗传方式,可用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针,只需对个体　　　　　(填系谱图中的编号)进行核酸杂交,根据结果判定其基因型,就可确定遗传方式。 (3)若检测确定乙病是一种常染色体显性遗传病。同时考虑两种病,Ⅲ3个体的基因型可能有　　种,若她与一个表型正常的男子结婚,所生的子女患两种病的概率为　　　　　。 
(4)研究发现,甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病,乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病,甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和异常蛋白,但在是否患病上表现不同,原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-,正常蛋白　　　　　　　　　;乙病杂合子中异常蛋白损害神经元,正常蛋白不损害神经元,也不能阻止或解除这种损害的发生,杂合子表型为　　　　　。 
思路分析 (1)由系谱图可知,Ⅱ1和Ⅱ2都是正常人,却生出患甲病女儿Ⅲ1,说明甲病由隐性基因控制,设为a,正常基因为A,假设其为伴X染色体遗传,则Ⅲ1的基因型为XaXa,其父亲Ⅱ1的基因型为XaY,必定为患者,与系谱图不符,则可推断甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅲ1的基因型为aa,其父母Ⅱ1和Ⅱ2的基因型都是Aa。
(2)由系谱图可知,Ⅱ4和Ⅱ5都是乙病患者,后代Ⅲ4为正常人,则可推知乙病由显性基因控制,设为B基因,正常基因为b,该病可能为常染色体显性遗传病或伴X染色体显性遗传病。若为常染色体显性遗传病,则Ⅲ4的基因型为bb,其父亲Ⅱ4的基因型为Bb(同时含有B基因和b基因);若为伴X染色体显性遗传病,则Ⅲ4的基因型为XbY,其父亲Ⅱ4的基因型为XBY(只含有B基因),若用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针,对Ⅱ4进行核酸检测,若出现两条杂交带则为常染色体显性遗传病,若只有一条杂交带,则为伴X染色体显性遗传病。
(3)若乙病是一种常染色体显性遗传病,仅考虑乙病时,Ⅲ4的基因型为bb,Ⅱ4和Ⅱ5的基因型为Bb,二者所生患乙病女儿Ⅲ3的基因型可能有两种:BB或Bb,且BB∶Bb=1∶2;若仅考虑甲病,Ⅲ5为甲病患者,其基因型为aa,Ⅱ4和Ⅱ5的基因型为Aa,二者所生女儿Ⅲ3不患甲病,其基因型可能有两种:AA或Aa,且AA∶Aa=1∶2,综合考虑这两对基因,Ⅲ3个体的基因型可能有2×2=4(种)。仅考虑甲病时,已知甲病在人群中的发病率为1/2 500,即aa=1/2 500,则可计算出a=1/50,A=49/50,人群中表型正常的男子所占的比例为A_=1-1/2 500=2 499/2 500,人群中杂合子Aa=2×1/50×49/50=98/2 500,那么该正常男子为杂合子Aa的概率=98/2 500÷2 499/2 500=2/51;由上面分析可知,Ⅲ3的基因型为2/3Aa,因此Ⅲ3与一个表型正常的男子结婚后,生出患甲病孩子的概率为aa=2/51×2/3×1/4=1/153。
仅考虑乙病,人群中的表型正常的男子基因型均为bb,且由上面分析可知,Ⅲ3基因型可能为1/3BB和2/3Bb,则二者生出患乙病孩子B_的概率=1/3+2/3×1/2=2/3。综合考虑这两种病,Ⅲ3与一个表型正常的男子结婚后,生出患两种病的孩子的概率=1/153×2/3=2/459。
(4)甲病为隐性基因控制的遗传病,甲病杂合子的正常基因可以表达正常的转运Cl-的载体蛋白,虽然异常基因表达的异常载体蛋白无法转运Cl-,但是正常蛋白仍然可以转运Cl-,从而使机体表现正常。乙病为显性基因控制的遗传病,乙病杂合子的异常基因表达的异常蛋白质损害神经元,虽然正常基因表达的正常蛋白质不损害神经元,但是也无法阻止或解除这种损害的发生,因此杂合子表现为患病。失分陷阱 (1)没有掌握通过系谱图判断遗传病的方法,导致第(1)(2)小题错误。(2)没有彻底掌握概率计算,导致第(3)小题错误。(3)不能提取有效信息进行正确判断而导致第(4)小题错答。如第一空格错答为“不影响表型;表达显示正常”。第二空格错答为“只写男性/女性患乙病(不患甲病);有部分患病症状;只患乙病;症状较轻”。