(人教版)高考生物二轮复习课件专题10 遗传实验探究 (含解析)

这是一份(人教版)高考生物二轮复习课件专题10 遗传实验探究 (含解析)，共45页。PPT课件主要包含了常见考点，要点整合，结果分析，aaBb，aabb，AABB，让F1自交得到F2，红花∶橙花∶白，花＝12∶3∶1，＝2∶1∶1等内容，欢迎下载使用。
※性状显隐性的判断(1)根据子代性状判断：①不同性状亲本杂交→后代只出现一种性状→该性状为显性性状→具有这一性状的亲本为显性纯合子；②相同性状亲本杂交→后代出现不同于亲本的性状→该性状为隐性性状→亲本都为杂合子。(2)根据子代性状分离比判断：①具有一对相对性状的亲本杂交→子代性状分离比为3∶1→分离比为3的性状为显性性状；②具有两对相对性状的亲本杂交→子代性状分离比为9∶3∶3∶1→分离比为9的两性状都为显性性状。
(3)遗传系谱图中显隐性的判断：①双亲正常→子代患病→隐性遗传病；②双亲患病→子代正常→显性遗传病。(4)依调查结果判断：若人群中发病率高，且具有代代相传现象，通常是显性遗传病；若人群中发病率较低，且具有隔代遗传现象，通常为隐性遗传病。
例1.(2018·全国Ⅰ，32)果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下：
回答下列问题：(1)根据杂交结果，______(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断，显性性状是_____，判断依据是____________________________________________________________________。
只有当无眼为显性时，子代雌雄个体中才都会出
现有眼与无眼性状的分离
解析　由于无眼和有眼性状的显隐性无法判断，所以无论基因位于常染色体还是X染色体上，无眼雌性个体和有眼雄性个体杂交后代都有可能出现有眼雌性∶有眼雄性∶无眼雌性∶无眼雄性＝1∶1∶1∶1，那么通过子代的性状分离比无法判断控制果蝇无眼/有眼性状的基因的位置。若控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，由于子代雄性个体中同时出现了无眼和有眼两种性状，说明亲代雌性果蝇为杂合子，杂合子表现出的无眼性状为显性性状。
例2.(2018·天津武清期末)某二倍体植物中，高秆和矮秆这对相对性状由一对等位基因控制。要确定这对性状的显隐性关系，应该选用的杂交组合是 A.高秆植株×矮秆植株 B.高秆纯合子×矮秆纯合子C.高秆植株×高秆植株 D.矮秆植株×矮秆植株
解析　判断相对性状的显隐性，常选择具有相对性状的纯合子杂交，观察后代的表现型，B正确。
注：对植物而言还可采用花粉鉴定法及单倍体育种法，若花粉类型或由花粉发育成的植株(经秋水仙素诱导)不同，则为杂合子，相同则为纯合子。
※纯合子和杂合子的判断(1)自交法(对植物最简便)待测个体　↓⊗
若后代无性状分离，则待测个体为纯合子若后代有性状分离，则待测个体为杂合子
(2)测交法(更适于动物)待测个体×隐性纯合子 ↓
(3)花粉鉴定法非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色 ↓ 待测个体长大开花后，取出花粉粒放在载玻片上，加一滴碘酒
一半呈蓝色，一半呈红褐色，则待测个体为杂合子全为红褐色或蓝色，则待测个体为纯合子
(4)用花粉离体培养形成单倍体植株，用秋水仙素处理后获得的植株为纯合子，根据植株性状进行确定。
例1.家兔的体色由两对等位基因(分别用A、a和B、b表示)控制，现让一只纯合的灰兔和一只纯合的白兔杂交，F1全是灰兔。让F1中雌、雄个体自由交配，得到的F2中有三种表现型，分别为灰兔、黑兔和白兔，它们的比例为9∶3∶4。请分析回答下列问题：(1)控制家兔体色的两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，请说明判断的理由：_________________________________________________________________。(2)亲本灰兔和白兔的基因型分别为___________________________________。(3)F2中黑兔的基因型有________种，F2中纯合黑兔所占的比例为________。F2中黑兔与白兔自由交配，后代出现白兔的概率是________。(4)若要确定某黑兔是否为纯合子，请设计杂交实验加以证明。①设计杂交实验： _____________________________________________________。②结果预测： _________________________________________________________。
解析　(1)根据F2的表现型比例为9∶3∶4(9∶3∶3∶1的变形)，可判断控制家兔体色的两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)根据F2中三种表现型灰兔、黑兔和白兔的比例为9∶3∶4，可知灰兔基因型为A_B_，白兔基因型为aabb或A_bb(或aaB_)。因此，亲本纯合灰兔和纯合白兔的基因型分别为AABB、aabb。(3)F2中黑兔的基因型有1aaBB、2aaBb(或1AAbb、2Aabb)2种，故F2中纯合黑兔所占的比例为1/16。F2中白兔基因型有1AAbb、2Aabb、1aabb(或1aaBB、2aaBb、1aabb)3种，F2中黑兔与白兔自由交配，后代出现白兔的概率是(2/3)×(1/4)×(1/2)＋(2/3)×(1/2)×(1/2)＋(2/3)×(1/4)×(1/2)＝1/3。(4)要确定某黑兔是否为纯合子，应选择多只白兔与之杂交；若该黑兔为纯合子aaBB(或AAbb)，则后代一定全为黑兔；若黑兔为杂合子aaBb(或Aabb)，则后代会出现白兔。
答案　(1)F2的性状分离比为9∶3∶4(9∶3∶3∶1的变式)，是由3∶1乘以3∶1得来的(2)AABB、aabb(3)2　1/16　1/3(4)让该黑兔与多只白兔杂交　如果后代中没有出现白兔说明该黑兔为纯合子；如果后代中出现了白兔，说明该黑兔为杂合子
例1.已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性，非糯(B)对糯(b)为显性，这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证：①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；②子粒的非糯与糯的遗传符合分离定律；③以上两对性状的遗传符合自由组合定律(要求：写出遗传图解，并加以说明)。
答案　亲本　(纯合白非糯)aaBB×AAbb(纯合黄糯)　 亲本或为：(纯合黄非糯)AABB×aabb(纯合白糯)　　　　　　　　　　　　　　↓　 F1　　　　　　　　　AaBb(杂合黄非糯)　　　　　　　　　　　　　　↓⊗　　　　　　　　　　　　　　F2F2子粒中：①若黄粒(A_)∶白粒(aa)＝3∶1，则验证该性状的遗传符合分离定律；
②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)＝3∶1，则验证该性状的遗传符合分离定律；③若黄非糯粒∶黄糯粒∶白非糯粒∶白糯粒＝9∶3∶3∶1，即A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律。
解析　常用的验证孟德尔遗传规律的杂交方案为自交法和测交法。植物常用自交法进行验证，根据一对相对性状遗传实验的结果，若杂合子自交后代表现型比例为3∶1，则该性状的遗传符合分离定律，根据两对相对性状遗传实验结果，若杂合子自交后代表现型比例为9∶3∶3∶1，则两对性状的遗传符合自由组合定律；测交法是教材中给出的验证方法，若杂合子测交后代有两种表现型，且比例为1∶1，则该性状的遗传符合分离定律，若双杂合子测交后代出现四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则两对性状的遗传符合自由组合定律。本题中两种方法均可选择。
例2.已知某种植物的花色受两对等位基因控制，A对a为显性、B对b为显性，且A存在时，B不表达。花瓣中含红色物质的花为红花，含橙色物质的花为橙花，只含白色物质的花为白花。请根据图回答问题：
(1)红花植株的基因型有___种；橙花植株的基因型是______________。
(2)现有白花植株和纯合的红花植株若干，为探究上述两对基因遗传时是否遵循基因的自由组合定律，设计如下实验方案，请完善有关方法步骤：①第一步：选取基因型为________的白花植株与基因型为________的红花植株杂交，得到F1。②第二步：_______________，若后代表现型及比例为____________________________，则A和a与B和b遗传时遵循基因的自由组合定律。
(3)为了验证A和a这对基因的遗传遵循基因的分离定律，某实验小组选择纯合的红花和白花亲本杂交，再让获得的F1和白花植株进行测交，如果测交后代的表现型及其比例为_______________________________________________，则说明A和a这对基因遗传时遵循基因的分离定律。
红花∶白花＝1∶1(或红花∶橙花∶白花
②未知显隐性或已给定亲本
(2)基因在X染色体还是X与Y染色体的同源区段
(3)基因在常染色体还是在X与Y染色体的同源区段①隐性纯合×显性纯合：
②隐性纯合×显性杂合(XAYa或XaYA)只进行一次杂交即可确认。若雌(或雄)性个体全表现显性性状，雄(或雌)性个体全表现隐性性状，则该基因位于X、Y染色体的同源区段上，否则，若雌雄个体均既有显性又有隐性，则基因位于常染色体上。
例1.(常染色体遗传问题)(2018·漳州三模)某植物茎秆有短节与长节，叶形有皱缩叶与正常叶，叶脉色有绿色和褐色，茎秆有甜与不甜。下面是科研人员用该植物进行的两个实验(其中控制茎秆节的长度的基因用A和a表示，控制叶形的基因用B和b表示)。请回答下列问题：(1)实验一：纯合的短节正常叶植株与纯合的长节皱缩叶植株杂交，F1全为长节正常叶植株，F2中长节正常叶∶长节皱缩叶∶短节正常叶∶短节皱缩叶＝9∶3∶3∶1。①从生态学方面解释上述实验中F1的性状表现有利于__________________________________。
②请在方框内画出实验一中F1基因在染色体的位置(用“|”表示染色体，用“·”表示基因在染色体上的位置)。
解析　据分析可知，亲本的基因型为aaBB×AAbb，F1的基因型为AaBb。F1自交，F2中长节正常叶∶长节皱缩叶∶短节正常叶∶短节皱缩叶＝9∶3∶3∶1，说明控制这两对相对性状的基因位于不同对的同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，F1基因在染色体上的位置图解见答案。
(2)实验二：纯合的绿色叶脉茎秆不甜植株与纯合的褐色叶脉茎秆甜植株杂交，F1全为绿色叶脉茎秆不甜植株，F2中只有两种表现型，且绿色叶脉茎秆不甜植株∶褐色叶脉茎秆甜植株＝3∶1(无突变、致死等现象发生)。①与实验一的F2结果相比，请尝试提出一个解释实验二的F2结果的假设：______________________________________。
两对等位基因位于同一对同源染色体上
解析　F1自交，F2中只有两种表现型，且绿色叶脉茎秆不甜∶褐色叶脉茎秆甜＝3∶1(无突变、致死现象)，说明控制这两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律。
②根据你的假设，实验二中F1产生配子的种类有______种。
解析　若控制这两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上，则F1能产生2种配子。
③为验证你的假设是否成立，可采用______法，若实验结果为__________________________________________________________，则假设成立。
茎秆不甜∶褐色叶脉茎秆甜＝1∶1(其他合理答案亦可)
解析　验证基因在染色体上的位置，通常采用测交的方法，若实验结果为绿色叶脉茎秆不甜∶褐色叶脉茎秆甜＝1∶1，则说明控制这两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上，否则位于两对同源染色体上。
例2.(区分常染色体、XY的同源与非同源问题)科技人员发现了某种兔的两个野生种群，一个种群不论雌雄后肢都较长，另一种群不论雌雄后肢都较短，为确定控制后肢长、短这一相对性状的基因显隐性关系及基因是位于常染色体上还是位于性染色体的Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2片段(如图)，兴趣小组同学进行了分
析和实验(Ⅰ区段为X染色体与Y染色体的同源区段，在此区段中有等位基因；Ⅱ1为Y染色体上特有区段，Ⅱ2为X染色体上特有区段)。请回答下列问题：
(1)在兔的种群中Ⅱ2片段是否有等位基因：____(填“是”或“否”)，兔在繁殖过程中性染色体上能发生基因重组的片段是________________。
解析　根据题意和图示分析可知：在兔的种群中，雌兔Ⅱ2片段可能有等位基因存在，兔在繁殖过程中性染色体上能发生基因重组的片段是Ⅰ片段和Ⅱ2片段(雌兔)。
(2)首先同学们认为可以确定控制后肢长、短的基因不位于Ⅱ1，理由是___________________________________________。
不论雌、雄后肢长度表现都一致，不随雄性遗传
解析　由于不论雌、雄后肢长度表现都一致，不随雄性遗传，而Ⅱ1为Y染色体上特有区段，所以可以确定控制后肢长、短的基因不位于Ⅱ1。
(3)同学们分别从两种群中选多对亲本进行了以下两组实验：甲组：♂后肢长×♀后肢短→F1后肢短；乙组：♀后肢长×♂后肢短→F1后肢短。从两组实验中可得到以下结论：后肢长度的显隐性关系为______________________，在此基础上可以确定基因不位于____，理由_________________________________。
解析　根据两组实验的结果可知，后代都只有后肢短，说明后肢短对后肢长为显性。由于乙组实验F1没有出现交叉遗传现象，所以可以确定基因不位于Ⅱ2上。
(4)为进一步确定基因位置，同学们准备分别用乙组的F1与亲代个体进行两组回交实验：丙：F1雌×亲代雄；丁：F1雄×亲代雌，以确定基因位于Ⅰ区段还是位于________________。分析：假设基因位于Ⅰ片段(用B、b表示)，则乙组亲本：♀基因型为____，♂基因型为_____。在两组回交实验中，能确定基因位置的是____(填“丙”或“丁”)，请用遗传图解分析说明回交实验能确定基因位置的原因。
答案　常染色体　 XbXb　　XBYB　丁　遗传图解如下假设控制后肢长、短的基因位于Ⅰ片段F1雄　　　　　亲代雌XbYB　　×　　XbXb↓ XbYB　　×　　XbXb ♂后肢短　　　♀后肢长假设控制后肢长、短的基因位于常染色体
F1雄　　　　　　　　　　　亲代雌BbXY　　　　　×　　　　　bbXX ↓ BbXY　　 bbXY　　 BbXX　　 bbXX♂后肢短　♂后肢长　♀后肢短　♀后肢长即：如果回交后代雄性都表现后肢短，雌性都表现后肢长，则基因位于Ⅰ片段；如果回交后代雌、雄中后肢都有长有短，则基因位于常染色体上。
1、判断基因是位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上的方法(1)在已知性状显隐性的条件下，若限定一次杂交实验来证明，则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合，观察分析F1的表现型。分析如下：
2、在已知性状显隐性的条件下，未限定杂交实验次数时，则可采用以下方法，通过观察F2的性状表现来判断：