1、类型2 遗传变异类 命题专家亮规则 规则1:答案必须严格依据限定词回答 根据设问限定词组织答案,如要求写出“基因型”,答案不能写表现型,要求写 出“基因”,答案不能写出性状等。规则2:基因型书写必须遵循“三规则”(1)杂合子的基因型:显性基因在前,隐性基因在后,如Aa。(2)伴性遗传的基因型:写出性染色体,相关基因写在X或Y染色体的右上角,如 XAXa。(3)常染色体基因写在性染色体基因前,如AaXBY。规则3:表现型表述要规范且与比例对应(1)表现型要与题干信息一致,不要略写或通过符号表示。(2)回答表现型及比例时,表现型与比例一定要一一对应。规则4:表现型书写“两规则”(1)基因位于常染色
2、体上时,子代表现型不需强调雌雄。(2)基因位于性染色体上时,子代表现型必须注明雌雄。规则5:遗传实验思路或方案表述必须包含“三要素”(1)父本、母本及表现型(伴性遗传要注明雌雄)。(2)交配方式,如自交、杂交、雌雄随机交配或相互交配等。(3)统计子代表现型及比例。以上三要素全部体现才能得满分。规则6:“表现型及比例”类设问只答一项不得分 表现型和比例都要答出,且表现型与比例要一致,不能只答表现型或者比例。(2019全国卷T32)(11分)某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。阅卷案例析规则(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(
3、正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为 。图中所列基因中,不能与翅外展基因进行自由组合的是 。(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交),则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为 ;若进行反交,子代中白眼个体出现的概率为 。(3)为了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1,F1相互交配得到F2。那么,在所得实验结果中,能够验证自由组合定律的F1表现型是 ,F2表现型及其分离比是 ;验证伴性遗传时应分析的相对性状是 ,能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是 。【解析】本题主要考查伴性遗传和
4、遗传规律的应用。(1)由于翅外展、粗糙眼基因均位于常染色体上,而且符合基因的自由组合定律,则该杂交组合为:P 翅外展粗糙眼 野生型(正常翅正常眼)(dpdpruru)(DPDPRURU)F1 野生型(DPdpRUru)F2翅外展(1/4dpdp)正常眼(3/4RU_)则F2中翅外展正常眼个体出现的概率为3/16。图中所列基因中,由于紫眼基因 与翅外展基因都位于2号染色体上,因此二者不能进行自由组合。(2)由于焦刚毛、白眼基因均位于X染色体上,焦刚毛白眼雄果蝇的基因型为 XsnwY,野生型即直刚毛红眼纯合雌果蝇的基因型为XSNWXSNW,后代雌雄果蝇均为直 刚毛红眼,基因型分别为XSNWXsnw
5、和XSNWY,子代雄果蝇中出现焦刚毛的概率为0。若进行反交,则亲本为焦刚毛白眼雌果蝇(XsnwXsnw)和直刚毛红眼雄果蝇(XSNWY),后代中雌果蝇均为直刚毛红眼(XSNWXsnw),雄性均为焦刚毛白眼(XsnwY),所以子代 出现白眼即XsnwY的概率为1/2。(3)控制红眼、白眼的基因位于X染色体上,控制灰体、黑檀体的基因位于3号染 色体上,两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律,则该杂交组合为:P白眼黑檀体雄果蝇 野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇 (eeXwY)(EEXWXW)F1 红眼灰体雌果蝇(EeXWXw)、红眼灰体雄果蝇(EeXWY)则F1表现型是红眼灰体,F1相互交配,F2表
6、现型及其分离比是红眼灰体红眼黑 檀体白眼灰体白眼黑檀体=9331。因为控制红眼、白眼的基因位于X 染色体上,所以验证伴性遗传时应该选择红眼和白眼这对相对性状,F1中雌雄均 表现为红眼,基因型为XWXw、XWY,F2中红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雄蝇=211,即雌性全部是红眼,雄性中红眼白眼=11。答案:(1)3/16(1分)紫眼基因(1分)(2)0(1分)1/2(1分)(3)红眼灰体(1分)红眼灰体红眼黑檀体白眼灰体白眼黑檀体=9331(2分)红眼/白眼(1分)红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雄蝇=211(3分)【标准答案】(1)3/16(1分)紫眼基因(1分)(2)0(1分)1/2(1分)(3)红眼灰体(1分)
7、红眼灰体红眼黑檀体白眼灰体白眼黑檀体=9331(2分)红眼/白眼(1分)红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雄蝇=211(3分)【规则应用】错答紫眼(0分)剖析违反规则1:忽略题干限定词“图中所列基因中”,紫眼是性状而不是基因错答错误1:红灰红黑白灰白黑=9331(0分)错误2:红眼黑檀体红眼灰体白眼黑檀体白眼灰体=9331(0分)剖析违反规则3:没有按照题干信息所提供的表现型回答,采用了简写;表现型与比例没有一一对应错答红眼白眼=31(0分)剖析违反规则4:依据题图信息可判断,红眼与白眼基因位于X染色体上,子代性状与性别相关联,描述子代表现型时,必须注明性别1.果蝇的眼色中有白色(不含色素)、红色和紫色三种
8、,细胞中红色色素的合成 必须有基因A控制合成的酶催化。若细胞中基因D控制合成的酶存在时,红色色 素会转化为紫色色素,使眼色呈紫色。当细胞中不能形成红色色素时,眼色为白 色。现以两个纯合果蝇进行杂交实验,结果如图。请回答下列问题:P:红眼雌果蝇白眼雄果蝇 F1:紫眼雌果蝇 红眼雄果蝇 F2:红眼果蝇紫眼果蝇白眼果蝇=664 各眼色果蝇中雌雄个体数量基本相等 名师预测练规则 F1 雌雄性交配(1)根据F2表现型,可以推测果蝇的眼色性状由 对等位基因控制,且果蝇 眼色性状遗传遵循 定律。(2)F1中红眼雄果蝇产生的精子的基因组成有 。F2中 紫眼雌果蝇的基因型有 。(3)若让F2中全部红眼雌果蝇测交
9、,则后代表现型及比例为_ _。(4)若让F2中全部紫眼雄果蝇与白眼雌果蝇随机交配,则后代中白眼雄果蝇所占 比例为 。【解析】(1)根据子二代的表现型及比例=664=332可知,果蝇的眼色性 状由两对等位基因控制;又由于子一代的表现型与性别相关联,说明有一对基因 位于X染色体上,综合两种情况(A、a位于X染色体上或D、d位于X染色体上),可 以确定D、d基因位于X染色体上,则A、a位于常染色体上,因此控制果蝇眼色的 两对基因遗传时遵循基因的自由组合定律。(2)由于亲本均为纯种,亲本基因型为AAXdXd、aaXDY,因此F1中红眼雄果蝇的基 因型为AaXdY,产生的精子的基因组成有AXd、aXd、
10、AY、aY;F1中紫眼雌果蝇的基 因型为AaXDXd,因此F2中紫眼雌果蝇的基因型有AAXDXd、AaXDXd。(3)若让F2中全部红眼雌果蝇(1/3AAXdXd、2/3AaXdXd)测交(与aaXdY杂交),先分析第一对:1/3AA、2/3Aaaa2/3Aa、1/3aa,红眼白眼=21;再分析第二对:XdXdXdYXdXdXdY=11,则后代表现型及比例为红眼雌果蝇红眼雄果蝇白眼雌果蝇白眼雄果蝇=2211(或红眼白眼=21)。(4)若让F2中全部紫眼雄果蝇(1/3AAXDY、2/3AaXDY)与白眼雌果蝇(1/2aaXDXd、1/2aaXdXd)随机交配,则后代中白眼雄果蝇(aaXY)所占比
11、例=(2/3)(1/2)(紫眼雄果蝇产生a配子概率)1/2(雄果蝇概率)=1/6。答案:(1)两 基因自由组合(2)AXd、aXd、AY、aY AAXDXd、AaXDXd(3)红眼雌果蝇红眼雄果蝇白眼雌果蝇白眼雄果蝇=2211(或红眼白眼=21)(4)1/6 2.研究人员发现玉米品种甲的3号染色体上具有抗病基因B,7号染色体上具有粒 重基因S,而某突变体玉米品种乙的染色体相应位置均为隐性基因。将甲、乙杂 交,F1自交,收获F2,随机选取148株玉米进行基因鉴定,各基因型个体数如表所 示。BBBbbbSSSsss127363377536(1)上述两对等位基因是否都遵循基因的分离定律?;判断的理由
12、是 。这两对基因的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。(2)研究发现,F2群体中BB、Bb、bb基因型个体的数量比总是176。研究人员推测“F1产生的雌配子育性正常,而带有B基因的花粉成活率很低。”请设计杂交实验检验上述推测,并写出支持上述推测的子代性状及数量比。【解析】(1)位于同源染色体上的等位基因在减数第一次分裂后期会随着同源 染色体的分开而分离,据此可知题干中两对等位基因的遗传都遵循基因的分离 定律,题中显示的两对等位基因分别位于两对同源染色体上,即这两对基因属于 非同源染色体上的非等位基因,因此,这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定 律。(2)由F2群体中BB、Bb、bb基
13、因型个体的数量比为176,推测原因是“F1产生 的雌配子育性正常,而带有B基因的花粉成活率很低”。为检验上述推测采用测 交实验,具体操作为:选择F1为母本,品种乙为父本,子代中抗病个体与不抗病个 体比例是11,可证明F1产生了两种比例相等的雌配子,且都育性正常;以F1为父 本,品种乙为母本,子代中抗病个体与不抗病个体比例为16,根据分离定律可知:F1产生了两种比例相等的雄配子,而子代个体中出现了异常的比例,据此可推测带有B基因的花粉成活率很低,只有1/6。当F1自交时,雌配子的比例为Bb=11,具有育性的雄配子的比例为Bb=16,列出棋盘可得出基因型比为BBBbbb=176。答案:(1)都遵循
14、 两对基因都属于等位基因,随同源染色体分开而分离 遵循(2)以F1为母本,品种乙为父本,子代中抗病个体与不抗病个体比例是11;以F1为父本,品种乙为母本,子代中抗病个体与不抗病个体比例为16。3.某二倍体雌雄同株植物的茎色紫色对绿色为显性,受等位基因A/a的控制。科 学家用X射线处理某纯合紫株的花药后,将获得的花粉对绿株进行授粉,得到的 F1中出现了1株绿株(M)。请回答下列问题:(1)等位基因是通过 产生的,等位基因A、a的根本区别是_ _。(2)若M是由基因突变造成的,则发生突变的基因是 (填“A”或“a”),发 生突变的时间最可能为 ;若M的出现是由染色体变异引 起的,而且变异的配子活力
15、不受影响(两条染色体异常的受精卵不能发育),则对 M出现的合理解释是_。(3)为了确定M是由基因突变导致的还是由染色体变异引起的,某科研人员利用杂交实验进行探究:用 杂交得到F1,F1自交,统计后代 。若后代 ,则为基因突变导致的;若后代 ,则为染色体变异引起的。【解析】(1)基因突变产生了等位基因,等位基因A、a的根本区别是脱氧核糖核 苷酸的排列顺序不同。(2)若M是由基因突变造成的,则发生突变的基因是A,发生突变的时间最可能为 减数第一次分裂前的间期;若M的出现是由染色体变异引起的,则可能是在减数 分裂过程中发生了A基因的缺失或A基因位于的染色体整条缺失。(3)若M是由基因突变导致的,则绿
16、株M(aa)与紫株纯合(AA)亲本杂交得到 F1(Aa),F1(Aa)自交,后代紫色(A_)绿色(aa)=31;若M是由染色体变异引起 的,则绿株M(a_)与紫株纯合(AA)亲本杂交得到F1(1/2Aa、1/2A_),F1(1/2Aa、1/2A_)自交,Aa自交后代紫色(A_)绿色(aa)=31,A_自交后代紫色(A_)绿 色(aa)=30,因此后代紫色(A_)绿色(aa)=61。答案:(1)基因突变 脱氧核糖核苷酸的排列顺序不同 (2)A 减数第一次分裂前的间期 在减数分裂过程中发生了A基因的缺失或A基因位于的染色体整条缺失(3)绿株M与紫株纯合亲本 茎色的性状分离比 紫色绿色=31 紫色绿
17、色=61 4.番茄是二倍体植物(染色体2N=24)。有一种三体番茄,其第6号 染色体的同源染色体有3条(比正常番茄多了1条6号染色体)。如 图为三体番茄的减数分裂联会示意图,图中形成1个二价体和1个 单价体,即3条同源染色体中任意2条随机地配对联会,另1条染色 体不能配对;减数第一次分裂后期,组成二价体的2条同源染色体正常分离,组成 单价体的1条染色体随机地移向细胞任意一极。请分析回答下列问题:(1)绘出三体番茄减数第一次分裂中期图解(图中只需包含5、6号染色体即可,并用“5”“6”在图中标明)。(2)设三体番茄的基因型为aaBbb,则花粉的基因型及比例为 ;根尖分 生区细胞连续分裂2次所得子
18、细胞的基因型为 。(3)从变异角度分析,三体番茄的形成属于 。(4)以马铃薯叶形(cc)的二倍体番茄为父本,以正常叶的三体番茄为母本(纯合 子)进行杂交。试回答下列问题:若C(或c)基因不在第6号染色体上,使F1的三体植株自交,自交子代叶形表现型 及比例为 。若C(或c)基因在第6号染色体上,使F1的三体植株自交,自交子代叶形表现型及 比例为 。【解析】(1)依据题中信息可知,3条6号染色体联会形成一个二价体即四分体,一个单价体,减数第一次分裂中期同源染色体排列在赤道板两侧,由此绘制图解即可,详见答案。(2)设三体番茄的基因型为aaBbb,则花粉的基因型及比例为aBabaBbabb=1221。
19、根尖分生区细胞连续分裂2次所得子细胞的基因型为aaBbb。(3)从变异角度分析,三体番茄的形成属于染色体变异。(4)若C(或c)基因不在第6号染色体上,马铃薯叶形(cc)的二倍体番茄为父本,与正常叶(CC)的三体番茄为母本(纯合子)杂交,则F1的基因型为Cc,让F1三体植 株自交,得到的F2的叶形及比例为正常叶马铃薯叶=31。若C(或c)基因在第6号染色体上,马铃薯叶形(cc)的二倍体番茄为父本,与正 常叶(CCC)的三体番茄为母本(纯合子)杂交,则F1三体植株的基因型为CCc,其减 数分裂产生的配子为CCCcCc=1221,因此,F1自交后代中马铃薯叶(cc)所占比例为1/61/6=1/36
20、,则F2的叶形及比例为正常叶马铃薯叶的比例 为351。答案:(1)(2)aBabaBbabb=1221 aaBbb(3)染色体变异(4)正常叶马铃薯叶=31 正常叶马铃薯叶=351 5.某种蛾类(性别决定为ZW型)的体色和眼色受两对等位基因A/a、B/b 控制(若 在性染色体上,不考虑Z、W的同源区段)。让一对表现型相同的蛾杂交,所得F1 的表现型及比例为灰身红眼黄身红眼灰身红眼灰身白眼黄身 红眼黄身白眼=623311。据此回答下列问题:(1)雌、雄亲本的基因型分别为 、。(2)F1中灰身红眼与黄身红眼杂交,子代中黄身白眼个体所占比例为 。(3)若判断F1中灰身红眼的基因型,采取的方法是 _(
21、不需要预期结果与结论)。(4)若在F1中发现了一只白眼,出现此变异的原因有基因突变、染色体结构变异和 。请设计最简单的实验判断该雄蛾的变异类型属于哪一种,只需写出实验思路。【解析】(1)分析可知,雌性亲本基因型为AaZBW,雄性亲本基因型为AaZBZb。(2)F1中灰身红眼的基因型为A_ZBZ-,黄身红眼的基因型为aaZBW,子代中出 现黄身白眼的个体,所以灰身红眼的基因型及比例只能为1/3AaZBZb,子代 中黄身白眼个体所占比例为(1/3)(1/2)(1/4)=1/24。(3)判断F1中灰身红眼的基因型,采取的方法是让该灰身红眼与黄身白眼(aaZbW)杂交,观察并记录子代的表现型及比例。若
22、子代全为灰身红眼,则灰 身红眼的基因型为AAZBZB;若子代表现型为灰身红眼黄身红眼=11,则基 因型为AaZBZB;若子代表现型灰身红眼灰身白眼=11,则基因型为AAZBZb;若 子代表现型灰身红眼灰身白眼黄身红眼黄身白眼=1111,则基因 型为AaZBZb。(4)若在F1中发现了一只白眼,说明其体内不存在ZB基因,由于母本不存在Zb基因,遗传给子代的一定是ZB基因,因此变异最可能出现在母本身上,可能出现的变异有三种情况:基因突变,ZB突变为Zb;染色体结构变异;染色体数目变异。取该雄蛾具有分裂能力的体细胞制成临时装片,观察有丝分裂中期图像。答案:(1)AaZBW AaZBZb (2)1/2
23、4(3)灰身红眼与黄身白眼(aaZbW)杂交,观察并记录子代的表现型及比例(4)染色体数目变异 取该雄蛾具有分裂能力的体细胞制成临时装片,观察有丝分裂中期图像。6.黑腹果蝇灰身(B)和黑身(b)是一对相对性状,长翅(D)和残翅(d)是另一对相对性状。将野生型灰身长翅果蝇和突变型黑身残翅果蝇进行多次正反交实验,F1均为灰身长翅。F1雌雄果蝇自由交配,F2中总会出现灰身长翅灰身残翅黑身长翅黑身残翅=714421。已知控制上述两对相对性状的基因不会影响果蝇配子和受精卵的存活情况,也不影响雌雄配子间的随机结合。如图是果蝇的染色体组成示意图。(1)上述两对相对性状中的显性性状分别是 。这两对相对性状 的
24、遗传是否均遵循基因的分离定律?。做出判断的依据是_ _。(2)研究发现,控制B、b基因位于号染色体上,则D、d基因位于 号染色体 上,判断依据是_ _ 。(3)已知F1雌果蝇产生的四种配子的比例为BDBdbDbd=214421,则F1 雄果蝇产生的配子的种类及比例是 。(4)利用上述果蝇,设计杂交实验验证F1雌雄果蝇产生配子的种类及比例。(写 出选择的亲本和预期后代的性状及比例)【解析】(1)根据野生型灰身长翅果蝇和突变型黑身残翅果蝇进行多次正反交实验,F1均为灰身长翅,可知上述两对相对性状中的显性性状分别是灰身、长翅。由于F2中灰身黑身=31,长翅残翅=31,所以这两对相对性状的遗传均遵循基
25、因的分离定律。(2)由于F2灰身长翅灰身残翅黑身长翅黑身残翅=714421,不符合9331,说明两对基因不遵循自由组合定律,则两对基因应位于同一对同源染色体上,若控制B、b基因位于号染色体上,则D、d基因也位于号染色体上。(3)已知F1雌果蝇产生的四种配子的比例为BDBdbDbd=214421;根 据F1自由交配的后代中,灰身长翅灰身残翅黑身长翅黑身残翅=714 421,黑身残翅占21/501/2=21%,说明F1产生的雄配子bd为1/2,同 理可推出BD为1/2,即F1雄果蝇产生的配子的种类及比例是BDbd=11。(4)若要验证F1雌雄果蝇产生配子的种类及比例,可选择F1中灰身长翅分别做父
26、本和母本与黑身残翅个体进行正反交,若F1中灰身长翅做父本,则产生雄配子种 类和比例为BDbd=11,预期测交后代为灰身长翅黑身残翅=11;若F1中灰 身长翅做母本,则F1雌果蝇产生的四种配子的比例为BDBdbDbd=214 421,预期测交后代为灰身长翅灰身残翅黑身长 翅黑身残翅=214421。答案:(1)灰身、长翅 遵循 F2中灰身黑身=31,长翅残翅=31(2)F2灰身长翅灰身残翅黑身长翅黑身残翅=714421,不符合 9331,说明两对基因不遵循自由组合定律,两对基因应位于同一对同源染 色体上(3)BDbd=11(4)可选择F1中灰身长翅分别做父本和母本与黑身残翅个体进行正反交,若F1中
27、 灰身长翅做父本,预期测交后代为灰身长翅黑身残翅=11;若F1中灰身长翅 做母本,预期测交后代为灰身长翅灰身残翅黑身长翅黑身残翅=214421 7.在一群棕色豚鼠中偶然发现了一只黑色雌性豚鼠,研究发现,该黑色雌性豚鼠 有一条染色体上的一个DNA分子的碱基序列发生了改变,某研究小组用该黑色雌 性豚鼠与一棕色雄性豚鼠杂交,三胎共产生子代35只,其中19只黑色豚鼠(雌、雄均有),16只棕色豚鼠(雌、雄均有)。回答下列问题:(相关基因设为A/a,不位 于X、Y同源区段)(1)该黑色基因属于 (填“显性基因”或“隐性基因”)。判断 依据是 。(2)根据上述杂交结果判断,该突变基因可能位于 染色体上。(3
28、)有人利用上述子代豚鼠为材料,通过一对表现型不同的豚鼠的一次杂交实验,证实了突变基因位于X染色体上,其杂交父本的表现型是 ,实验结果为 。有人认为利用上述子代豚鼠为材料还有另一种方案,也可以通过一次杂交实验证实突变基因位于X染色体上,请写出杂交亲本的基因型组合:。【解析】(1)根据题干信息“一条染色体上的一个DNA分子的碱基序列发生了改 变”即一个基因突变就表现出突变性状,豚鼠由棕色变为黑色,所以黑色基因属 于显性基因。(2)子代中雌性和雄性棕色黑色都是11,因此亲本基因型可能是Aa和aa或 XAXa和XaY,该基因可能位于常染色体或X染色体上。(3)若突变基因位于X染色体上,则子代基因型有XAXa、XaXa、XAY和XaY,要证实突 变基因位于X染色体上,最好的杂交基因型是XaXa和XAY,子代雄性全为棕色(XaY),雌性全为黑色(XAXa),杂交父本表现型是黑色;另一种杂交方案是XAXa和XAY,子代 雌性全为黑色,雄性既有黑色又有棕色。答案:(1)显性基因 一个基因突变就表现出突变性状(2)常染色体或X(3)黑色 雌性全为黑色,雄性全为棕色 XAXaXAY