疑难聚焦,专讲专练(四).doc

模式生物简介1豌豆自花传粉且闭花受粉，自然条件下都是纯种，相对性状明显且多种。2果蝇易饲养、繁殖快，10多天就繁殖一代，一只雌蝇一生能产生几百个后代。3玉米雌雄同株异花，易种植，杂交操作简便，子粒多、相对性状多而明显。4糯稻、粳稻花粉粒(雄配子)不仅有长形、圆形之分，用碘液着色后有蓝色、棕色之分，减数分裂产生的花粉就可直接验证基因的分离现象、自由组合现象。另外，拟南芥、小鼠、家兔、家鸽等都是常用的模式生物。模式生物(豌豆、果蝇、玉米、粳稻、糯稻等)不仅在遗传学发展历程中作出不可替代的卓越贡献，而且在历年的高考试题中频频出现，这种趋势越来越明显，赋分值越来越高，应特别关注！【典例1】(2010山东高考理综)100年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题。(1)黑体残翅果蝇与灰体长翅果蝇杂交，F1全为灰体长翅。用F1雄果蝇进行测交，测交后代只出现灰体长翅200只、黑体残翅198只。如果用横线()表示相关染色体，用A、a和B、b分别表示体色和翅型的基因，用点()表示基因位置，亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为_和_。F1雄果蝇产生的配子的基因组成图示为_。(2)卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交，在F1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅，所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。控制刚毛和翅型的基因分别位于_和_染色体上(如果在性染色体上，请确定出X或Y)，判断前者的理由是_。控制刚毛和翅型的基因分别用D、d和E、e表示，F1雌雄果蝇的基因型分别为_和_。F1雌雄果蝇互交，F2中直刚毛弯翅果蝇占的比例是_。(3)假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死)，无其他性状效应。根据隐性纯合子的死亡率，隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射，为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂交实验并预测最终实验结果。实验步骤：_；_；_。结果预测：如果_，则X染色体上发生了完全致死突变；如果_，则X染色体上发生了不完全致死突变；如果_，则X染色体上没有发生隐性致死突变。解析(1)根据亲本杂交的结果，可以判断控制体色和翅长度的基因位于一对常染色体上。根据F1的表现可以判断灰体、长翅为显性。所以两个亲本的相关基因型是。F1雄果蝇的基因型是，其产生的配子基因型是。(2)根据F1中刚毛性状可以判断，控制该性状的基因位于性染色体上，因为该性状的某一表现在雌雄个体中比例不同。又因为子代中雌果蝇的刚毛性状与亲代中的雄果蝇相同，雄果蝇的刚毛性状与亲代中的雌果蝇相同，所以可判断该基因位于X染色体上。控制翅形的基因位于常染色体上，因为F1雌雄果蝇表现型相同。根据题干信息可以判断F1雌雄果蝇的基因型分别是EeXDXd 、EeXdY，F2中直刚毛弯翅果蝇占的比例。(3)为了探究该果蝇的致死突变情况，可以选择该果蝇与正常雌果蝇杂交，得F1，再用F1互交(或F1雌蝇与正常雄蝇杂交)，最后统计F2中雄蝇所占比例(或统计F2中雌、雄果蝇所占比例)。根据具体情况做出结果预测。因为题中已经交代了该突变基因位于X染色体上，设该隐性基因用f表示。若没有发生隐性致死突变，则F2中雌雄比例为11；若发生完全致死突变，则F2中雌雄21；若发生不完全致死突变，则F2中雌雄比例在1121之间。答案(1)(2)X常刚毛性状与性别有关且每种刚毛性状雌雄均有(或：交叉遗传)XDXdEeXdYEe(3)这只雄蝇与正常雌蝇杂交F1互交(或：F1雌蝇与正常雄蝇杂交)统计F2中雄蝇所占比例(或统计F2中雌雄蝇比例)结果预测：.F2中雄蝇占(或F2中雌雄21).F2中雄蝇占的比例介于至之间(或F2中雌雄在1121之间).F2中雄蝇占(或F2中雌雄11)【典例2】(2011重庆卷)拟南芥是遗传学研究的模式植物，某突变体可用于验证相关的基因的功能。野生型拟南芥的种皮为深褐色(TT)，某突变体的种皮为黄色(tt)，下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因(Tn)功能的流程示意图。(1)与拟南芥t基因的mRNA相比，若油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA，其末端序列成为“AGCGCGACCAGACUCUAA”， 则Tn比t多编码_个氨基酸(起始密码子位置相同，UGA、UAA为终止密码子)。(2)图中应为_。若不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则原因是_。若的种皮颜色为_，则说明油菜基因Tn与拟南芥T基因的功能相同。(3)假设该油菜Tn基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因，则中进行减数分裂的细胞在联会时的基因型为_；同时，的叶片卷曲(叶片正常对叶片卷曲为显性，且与种皮性状独立遗传)，用它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交，其后代中所占比例最小的个体表现为_；取的茎尖培养成16棵植株，其性状通常_(填“不变”或“改变”)。(4)所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥_(填是或者不是)同一个物种。解析通过基因工程和遗传知识相结合来考查学生对该部分知识的掌握，属中档题，较难。油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA，而末端序列为“AGCGCGACCAGACUCUAA”，在拟南芥中的UGA本是终止密码子不编码氨基酸，而在油菜中变为AGA可编码一个氨基酸，而CUC还可编码一个氨基酸，直到UAA终止密码子不编码氨基酸。假设油菜Tn基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因，注意拟南芥是指实验用的突变体tt，所以转基因拟南芥基因型为Tnt，减数分裂联会时形成四分体是由于染色体进行了复制，基因也进行了复制，因而基因型为TnTntt。设转基因拟南芥的叶片卷曲与正常叶是由B、b基因控制，正常叶为显性，而该对性状与种皮性状为独立遗传，则这两对性状遵循基因的自由组合定律。则：转基因拟南芥双杂合拟南芥TntbbTtBb进行逐对分析：TntTtTnT 、 Tnt、Tt、tt，由于Tn和T的功能相同，所以表示为T_(深褐色)、tt(黄色)bbBbBb(正常叶)、bb(卷曲叶)所以后代中有四种表现型：种皮深褐色正常叶；种皮深褐色卷曲叶；种皮黄色正常叶；种皮黄色卷曲叶。取转基因拟南芥的茎尖培养为植物组织培养，属于无性生殖，所以后代性状一般不变。所得转基因拟南芥Tnt和野生型拟南芥TT两个品种能杂交产生可育后代，不存在生殖隔离，因此是同一个物种。答案(1)2(2)重组质粒(重组DNA分子)重组质粒未导入深褐色(3)TnTntt黄色正常、黄色卷曲不变(4)是重点题型升格训练,纯合子、杂合子的判断及实验设计1.家兔的毛有长短和黑白之分，已知短毛(A)对长毛(a)是完全显性，黑毛(B)对白毛(b)是完全显性，两对性状独立遗传。某兔场选中一只健壮的短毛白色雄兔，请设计配种方案，鉴定它是杂种还是纯种。(1)若在一个繁殖季节完成鉴定，应该如何配种？_。(2)上述杂交后代可能出现哪些结果？请对每一种结果作出相应的鉴定说明。_。解析根据题意，短毛白色雄兔的基因型应为A_bb。白色是隐性性状，所以我们只需鉴定短毛(A_)是纯合的还是杂合的即可。要想鉴定某一个体的基因型，我们常用测交的方法，即将未知基因型个体与纯隐性类型个体杂交，即用短毛白色雄兔与长毛白色雌兔进行杂交，如果后代有性状分离，即出现了长毛兔，说明此雄兔为杂合子；否则，此雄兔为纯合子。这里我们需要注意一个问题，它要求我们在一个繁殖季节内完成鉴定，由于兔子每胎产子数较少，这样一只雌兔一胎生下同一性状小兔的概率就较大，因此要在一个繁殖季节内完成鉴定，必须让此雄兔与多只雌兔进行杂交，对若干只雌兔的后代性状进行统计分析，获得准确的结论。通过测交，后代可能出现几种情况，一种情况是有性状分离，即此兔的后代有短毛白兔与长毛白兔，说明此雄兔是杂合子，基因型为Aabb；第二种情况此兔后代均为长毛白兔，这种情况概率虽然极低，但也可能出现，这种情况也说明此雄兔是个杂合子；这里需要说明的是第三种情况，即后代均为短毛白兔，这种情况我们不能确定此雄兔一定是纯合子(它也有可能是杂合子，尽管这种概率极低)，所以预测结果时，我们只是说此雄兔很可能是纯合子。答案(1)让该短毛白色雄兔与多只长毛白色雌兔交配(2)若杂交后代全是短毛白兔，则此雄兔很可能是纯种；若杂交后代全是长毛白兔，则此雄兔是杂种；若杂交后代既有长毛白兔，又有短毛白兔，则此雄兔是杂种方法技巧显性纯合子、杂合子的判断方法1自交的方式。后代能发生性状分离，则亲本一定为杂合子；无性状分离，则很可能为纯合子。方法2测交的方式。让待测个体与隐性类型测交，若后代出现隐性类型，则一定为杂合子；若后代只有显性性状个体，则可能为纯合子。方法3花粉鉴定法方法4用花药离体培养形成单倍体植株，并用秋水仙素处理加倍后获得的植株进行鉴定。观察植株性状，若有两种类型，则亲本能产生两种类型的花粉，即为杂合子；若只得到一种类型的植株，则说明亲本只能产生一种类型的花粉，即为纯合子。,遗传方式(基因位置、显隐性)的判定及实验设计2(2010江西师大附中、临川一中联考)鸡的芦花羽毛与非芦花羽毛是一对相对性状，其显隐性关系未知，基因在染色体上的位置也未知，控制这对相对性状的基因可用字母B、b表示。请回答下列问题。(1)现有一群自然放养的鸡群，雌雄均有性成熟的芦花羽毛与非芦花羽毛个体若干，请你设计杂交实验，判断这对相对性状的显隐性关系。_。(2)若芦花羽毛为显性，非芦花羽毛为隐性，现有性成熟的纯种芦花羽毛和非芦花羽毛雌、雄个体数只，请你设计实验判断控制这对相对性状的基因是位于常染色体上还是性染色体的同源区段上，还是性染色体的非同源区段上。(最多只设计两代杂交组合实验)实验步骤：_；_；_。预测实验结果：若_，则控制这对相对性状的基因位于性染色体的非同源区段上；若_，则控制这对相对性状的基因位于常染色体上；若_，则控制这对相对性状的基因位于性染色体的同源区段上。(3)用遗传图解分析预测实验结果。解析判断芦花羽毛与非芦花羽毛的显隐性时，由于显性性状中既有纯合子又有杂合子，故通常不用芦花羽毛与非芦花羽毛鸡杂交，而是将性状相同的多对鸡杂交，由于是随机取样，如果该性状是显性性状，其中就会存在杂合子自交的情况，后代将出现性状分离，如果该性状是隐性性状，则不会发生性状分离现象。鸡的性别决定方式为ZW型，选择芦花雌鸡(ZW)和非芦花雄鸡(ZZ)杂交，若这对基因位于性染色体的同源区段上，杂交结果为：ZBWBZbZbZBZb、ZbWB，即F1中雌、雄鸡都为芦花羽毛，将F1中芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交，则F2中雄鸡均为非芦花羽毛，雌鸡均为芦花羽毛；若这对基因位于常染色体上，杂交结果为：BBbbBb，即F1中雌、雄鸡都表现为芦花羽毛，将F1中芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交，则F2中雌、雄鸡均有非芦花与芦花羽毛；若这对基因位于性染色体的非同源区段，杂交结果为：ZBWZbZbZBZb、ZbW，即F1中雄鸡都为芦花羽毛，雌鸡都为非芦花羽毛。答案(1)选取多对芦花羽毛雌、雄鸡杂交，若后代出现非芦花小鸡，则芦花羽毛为显性，非芦花羽毛为隐性；若后代均为芦花羽毛小鸡，则芦花羽毛为隐性，非芦花羽毛为显性。(或者：选取多对非芦花羽毛雌、雄鸡杂交，若后代出现芦花小鸡，则非芦花羽毛为显性，芦花羽毛为隐性；若后代均为非芦花小鸡，则非芦花羽毛为隐性，芦花羽毛为显性。)(2)实验步骤：选取芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交得F1，观察F1中小鸡羽毛与性别的关系从F1中选取芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交得到F2观察F2中小鸡羽毛与性别的关系预测实验结果：若F1中雄鸡均为芦花羽毛，雌鸡均为非芦花羽毛若F1中雌、雄鸡均为芦花羽毛，F2中雌、雄鸡均有芦花与非芦花羽毛若F1中雌、雄鸡均为芦花羽毛，F2中雄鸡均为非芦花羽毛，雌鸡均为芦花羽毛(3)遗传图解如下：规律总结方案一正反交法若正反交结果一致，与性别无关，为细胞核内常染色体遗传；若正反交结果不一致，则分两种情况：后代不管正交还是反交都表现为母本性状，即母系遗传，则可确定基因在细胞质中的叶绿体或线粒体中；若正交与反交结果不一样且表现出与性别有关，则可确定基因在性染色体上一般在X染色体上。方案二根据后代的表现型在雌雄性别中的比例是否一致进行判定若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则可确定基因在常染色体上；若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则可确定基因在性染色体上。方案三选择亲本杂交实验进行分析推断选择亲本进行杂交，根据后代的表现型及在雌雄个体中比例来确定基因位置：XY型性别决定ZW型性别决定雌性隐性性状显性性状雄性显性性状隐性性状后代性状分布雌性全为显性，雄性全为隐性雄性全为显性，雌性全为隐性亲本的性状及性别的选择规律：选两条同型性染色体的亲本(XX或ZZ)为隐性性状，另一亲本则为显性性状。3(2010成都二模)小鼠是遗传学常用的实验材料，性别决定方式为XY型。小鼠毛色的黄与灰、尾形的弯曲与正常各为一对相对性状，分别由等位基因R、r和T、t控制。在毛色遗传中，具有某种纯合基因型的合子不能完成胚胎发育。从鼠群中选择多只基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，杂交所得F1的表现型及比例如表所示，请分析回答问题。黄毛尾弯曲黄毛尾正常灰毛尾弯曲灰毛尾正常00(1)控制毛色的基因在_染色体上，不能完成胚胎发育的合子的基因型是_。(2)父本的基因型是_，母本的基因型是_。(3)若只考虑小鼠毛色的遗传，让F1的全部雌雄个体随机交配，在得到的F2群体中，灰色基因的基因频率为_。(4)让F1的全部黄毛尾正常雄鼠与黄毛尾弯曲雌鼠杂交，F2中灰毛尾弯曲雌鼠占的比例为_。(5)若F1出现了一只正常尾雌鼠，欲通过杂交实验探究这只雌鼠是基因突变的结果还是由环境因素引起的，写出能达到这一目的的杂交亲本，并作出相应的实验结果预期。亲本组合：_。预期实验结果：若是由基因突变导致，则杂交后代的表现为_。若是由环境因素导致，则杂交后代的表现为_。解析(1)从鼠群中选择多只基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，杂交所得的F1中，雌雄鼠毛色表现完全相同，都是黄毛灰毛21。由此，可以判断控制毛色的基因位于常染色体上，黄毛是杂合子，灰毛是隐性纯合子，显性纯合致死。(2)根据上面分析可知，亲代鼠都是杂合子。因为后代尾形表现与性别有关，且雌鼠只有弯曲尾，雄鼠两种类型都有，可以判断出雄鼠基因型为RrXTY，雌鼠基因型为RrXTXt。(3)若只考虑小鼠毛色的遗传，F1雌雄鼠都有的Rr、的rr。让F1的全部雌雄个体随机交配，在得到的F2群体中，基因型Rr和rr的个体比例为11，r基因的基因频率为75%。(4)F1中黄毛尾正常雄鼠基因型是RrXtY，黄毛尾弯曲雌鼠的基因型是RrXTX，让两者杂交，F2中灰毛尾弯曲雌鼠占的比例为。答案(1)常RR(2)RrXTYRrXTXt(3)75%(4)(5)方案一：亲本组合：正常尾雌鼠弯曲尾雄鼠预期实验结果：后代雌鼠全为弯曲尾，雄鼠全为正常尾后代雄鼠出现弯曲尾方案二：亲本组合：正常尾雌鼠正常尾雄鼠预期实验结果：后代全为正常尾后代出现弯曲尾,世代关系的确定及实验设计4.已知果蝇的长翅(V)对残翅(v)是显性。现有甲、乙两管果蝇，甲管全部为长翅果蝇，乙管中既有长翅果蝇又有残翅果蝇。这两管果蝇的关系既可能是P(乙)对F1(甲)，又可能是F1(甲)对F2(乙)。(1)倘若乙管为P，则乙管中长翅果蝇的基因型为_，残翅果蝇的基因型为_。甲管(F1)中长翅果蝇的基因型为_。(2)倘若乙管为F2，则乙管中长翅果蝇的基因型为_，残翅果蝇的基因型为_。甲管(F1)中长翅果蝇的基因型为_。(3)通过鉴别雌雄性别得知，乙管内两种果蝇均有雌雄个体，则乙管果蝇是甲管果蝇的_，如果乙管内两种果蝇各为雌雄一方，则乙管果蝇是甲管果蝇的_。(4)若用一次交配来鉴别两者的世代关系，最佳交配方式是_，判断的依据是_。(5)若乙是甲的亲本，乙管果蝇除必须具有相对性状外，还应具备两个基本条件：一是_；二是_。(6)倘若乙是甲的亲本，且乙管中长翅果蝇也有杂合子，则甲管中没有残翅的原因是_。解析考查推理能力。由于乙管中既有长翅又有残翅，可让乙管中具有相对性状的个体杂交，根据子代情况判断世代关系及甲、乙管果蝇的基因型。(1)当乙管中长翅果蝇与残翅果蝇杂交，后代若全为长翅果蝇，则乙管中果蝇为亲代，甲管中果蝇为子代，且有如下生育关系：乙管：VV(长翅)vv(残翅)Vv(甲管中长翅)(2)当乙管中长翅果蝇与残翅果蝇杂交，后代若有残翅果蝇，则甲管果蝇为乙管果蝇的亲代，且两者有如下生育关系：甲管：Vv(长翅)Vv(长翅)乙管：VV、Vv(长翅)、vv(残翅)简要总结如下：乙管：长翅残翅若后代全为长翅，则甲为子代若后代有残翅，则甲为亲代答案(1)VVvvVv(2)VV或VvvvVv(3)子代(F2)亲代(P)(4)乙管中的长翅与残翅果蝇交配若后代全部是长翅，则乙管中果蝇为亲代(P)；若后代出现性状分离，则甲管为亲代(F1)，乙管为子代(F2)(5)长翅、残翅个体均为纯合子长翅果蝇与残翅果蝇分别为双亲中的一方(6)乙管中杂