2023版高三一轮总复习生物（浙科版）教案：必修2 第4单元 小综合1遗传综合提升应用

小综合1遗传综合提升应用命题点1减数分裂与遗传变异综合1．减数分裂与遗传规律2．细胞分裂与生物变异的关系时期变化特点变异的来源有丝分裂间期DNA复制基因突变MⅠ前的间期前期Ⅰ同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换基因重组后期Ⅰ非同源染色体自由组合基因重组各期染色体数目或结构变化染色体畸变3．细胞分裂与DNA半保留复制(1)如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行减数分裂，结果染色体中的DNA标记情况如图所示：减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次，但DNA只复制1次。(2)如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，连续进行2次有丝分裂，与减数分裂过程不同，因为有丝分裂是复制1次分裂1次，因此这里实际上包含了2次复制。4．减数分裂异常分析(1)减数第一次分裂异常、减数第二次分裂正常产生配子的情况(2)减数第一次分裂正常、减数第二次分裂异常产生配子的情况1．(2021·浙江1月选考)现建立“动物精原细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P，其他分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H(h)、R(r)是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是()A．细胞①形成过程中没有发生基因重组B．细胞②中最多有两条染色体含有32PC．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等D．细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1D[题图中细胞①处于减数第一次分裂前期，分析细胞①中基因组成可知，细胞①发生了交叉互换，即发生了基因重组，A错误；根据DNA分子的复制方式是半保留复制可知，1个精原细胞(DNA中的P元素都为32P)在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P，另一条链不含32P，该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体，只有一条单体的DNA分子一条链含有32P，细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但根据题图可知，基因H所在的染色体发生过交叉互换，很有可能基因H和h所在染色体都含有32P，因此细胞②中最多有3条染色体含有32P，B错误；根据B分析可知，正常情况下，细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但由于细胞①中发生了交叉互换，而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P，故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等，也可能不相等，C错误；如果细胞②中基因H和R所在染色体含有32P，且细胞②中基因h所在染色体含有32P，则基因r所在染色体不含32P，因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr，基因h所在的染色体与其中一个基因r所在染色体含有32P(基因H和另一个基因r所在染色体不含32P)，如果含有32P的2条染色体不在同一极，则形成的细胞⑥和⑦含32P的核DNA分子数为1个，D正确。]2．(2020·浙江7月选考)若某二倍体高等动物(2n＝4)的基因型为DdEe，其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示，图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是()A．形成图中细胞的过程中发生了基因突变B．该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞C．图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞D．该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂B[1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间，分裂过程中形成了1个题图所示的处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞，图中细胞有2条染色体DNA含有32P，则只可能是大的染色体和小的染色体各有一条含有32P，故该精原细胞至少进行了1次有丝分裂，该精原细胞至少形成8个精细胞，B错误，C正确；由于图示细胞没有发生交叉互换，但图中细胞的基因组成为Ddee，所以形成该细胞的过程中发生了基因突变，A正确；由于该精原细胞至少进行了1次有丝分裂，故在有丝分裂时，至少进行了1次胞质分裂，再加上减数第一次分裂的胞质分裂，故该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂，D正确。]3．如图为某动物一个精原细胞减数分裂产生的两个子细胞甲和乙，下列叙述正确的是()甲乙A．甲、乙细胞均处于减数第一次分裂后期，均开始胞质分裂B．甲细胞中存在A、a基因可能是因为交叉互换C．乙细胞产生的精子与正常卵细胞受精发育成的个体为三体D．甲、乙细胞中的染色体数和核DNA分子数均与精原细胞相同D[由甲、乙两图的染色体形态可知，两个细胞均处于减数第二次分裂后期，A错误；甲细胞中存在A和a基因是基因突变的结果，若是交叉互换，则乙细胞中相应染色体上的基因应为A和a，B错误；乙细胞会产生两种异常的精子，即多一条染色体和少一条染色体，与正常卵细胞受精后发育成的个体分别为三体和单体，C错误；甲、乙细胞中的染色体数均为4条，核DNA分子数均为4个，与精原细胞相同，D正确。]命题点2基因定位的遗传设计1．判断基因位于细胞质、常染色体还是性染色体的遗传设计(1)利用正、反交实验探究基因位于细胞核还是位于细胞质中(2)探究基因位于常染色体上还是X染色体上①“隐雌×显雄”法：若已知性状的显隐性，可通过一次杂交实验据子代性状表现是否与性别相关联予以确认(如图所示)②正、反交法：若不知性状的显隐关系时，利用正交和反交实验进行一代杂交实验进而判断③统计法：根据子代性别、性状的数量比分析判断灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌蝇3/401/40雄蝇3/83/81/81/8根据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中为3∶1，雄蝇中也为3∶1，二者相同，故灰身与黑身的遗传为常染色体遗传；直毛与分叉毛的比例，雄蝇中为1∶1，雌蝇中没有分叉毛，二者不同，故直毛与分叉毛的遗传为伴X染色体遗传。(3)判断基因是只位于X染色体上，还是位于X、Y染色体的同源区段常用方法：隐性♀×显性纯合子(4)基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段常用思路：隐性雌性个体与显性纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交，获得F2，观察F2表型情况。即2．判断新突变基因与现有控制同种性状基因的关系新突变基因和原有控制相同性状的基因可能存在以下关系：同一基因、等位基因(同一基因不同方向的突变)、非等位基因(包括了同源染色体上的非等位基因或非同源染色体上的非等位基因)。大部分题目会考查两种隐性突变是等位基因还是非等位基因。一般解题及实验设计思路为：隐性突变体1和隐性突变体2进行杂交，若子代表型均为隐性性状，则两隐性突变基因是同一基因向不同方向突变的结果(如甲图)；若子代出现野生型，则两突变基因是非等位基因的关系(如乙图、丙图)。甲图乙图丙图F1野生型个体自交，根据子代性状分离比可判断两对等位基因的位置关系：若子代野生型∶突变体＝1∶1，则位于一对同源染色体上(如乙图)，若子代表型为9∶3∶3∶1及其变形，则位于非同源染色体上(如丙图)。3．利用染色体畸变进行基因定位利用染色体结构变异和染色体数目变异进行基因定位，可以判断所研究基因是否位于染色体缺失片段或缺失染色体上。通常设计思路为隐性纯合子与显性纯合缺失突变体进行杂交，观察子代表型，若子代均为显性性状，则该基因不在缺失片段或缺失染色体上；若子代显性∶隐性＝1∶1，则说明该基因在缺失片段或缺失染色体上。4．运用遗传标记对基因进行定位遗传标记是遗传学上常用到的一种标记，如染色体结构、DNA分子中存在某些特异性的片段、特定蛋白等，由于其特异性以及多态性，常作为标记用于育种和临床等研究。高中阶段常见的标记包括特定序列标记(如SSR、SNP等)、特定基因(如SRY等)、细胞水平分析等。此类试题中，若所研究基因和某一特定特征的标记基因连锁，通过实验并结合电泳、PCR等技术手段，检测子代不同染色体上特定标记基因的来源，据此可判断该染色体来源于亲本中的哪一个体，基因在哪条染色体上。1．果蝇灰身和黑身由一对等位基因(A/a)控制，灰身对黑身为显性。让一只纯合的灰身雌果蝇与一只黑身雄果蝇交配得到F1，F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列分析不正确的有()①统计F2灰身果蝇与黑身果蝇的比例，可以判定A/a是位于常染色体上，还是仅位于X染色体上②统计F2雄性和雌性个体的性状分离比，可以判定A/a是位于常染色体上，还是仅位于X染色体上③统计F2灰身果蝇与黑身果蝇的比例，可以判断A/a是位于常染色体上，还是位于X、Y染色体同源区段上④统计F2灰身果蝇与黑身果蝇的比例，可以判定A/a是仅位于X染色体上，还是位于X、Y染色体同源区段上A．四项B．三项C．二项D．一项B[如果A/a位于常染色体上，则F2中灰身∶黑身＝3∶1；如果A/a仅位于X染色体上，则F2中灰身∶黑身＝3∶1；如果A/a位于X、Y染色体同源区段上，则F2中灰身∶黑身＝3∶1，①③④错误；统计F2雄性和雌性个体的性状分离比，可知道性状表现是否和性别相关联，②正确。所以有三项错误，B正确。]2．果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体。已知灰身(B)对黑身(b)为显性，位于2号染色体上，细眼(R)对粗眼(r)为显性，位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰身雌蝇与一只细眼灰身雄蝇杂交，杂交子代的表型及其比例如下：眼雌∶雄灰身∶黑身细眼∶粗眼1/2有眼1∶13∶13∶11/2无眼1∶13∶1/(1)从杂交结果推断：________(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于X染色体还是常染色体上，判断的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)假设控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，①根据杂交结果可判断，显性性状是________________。②若控制有眼、无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性。杂交组合：____________，预期结果：__________________________________________________________________________________________________________________(要求：写出杂交组合和预期结果)。(3)若控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，且无眼(E)对有眼(e)为显性，一只灰身细眼果蝇与一只灰身无眼果蝇杂交，F1中黑身粗眼果蝇所占比例为1/32，则亲本果蝇的基因型分别为____________，F1中雌、雄果蝇均有____________种表型。[解析]控制眼形的基因为R、r，控制体色的基因为B、b，控制眼型的基因为E、e。根据后代中灰身∶黑身＝3∶1可知，亲本中体色的基因型为Bb×Bb；根据后代中细眼∶粗眼＝3∶1可知，亲本对应的基因型为Rr×Rr；根据后代有无眼的表型可知，亲本对应的基因型为Ee×ee或XEXe×XeY。(1)无眼雌果蝇与有眼雄果蝇杂交，子代不同性别果蝇中表现为有眼、无眼的概率相同，不能确定相关基因位于常染色体上还是X染色体上。(2)①若基因位于X染色体上，只有当母本为杂合子，父本为隐性个体时，后代雌、雄果蝇均为一半有眼，一半无眼，即母本的无眼性状为显性性状。②若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，则子代中的显性性状一定是杂合子，可以选择同种表型的果蝇进行杂交，看后代是否会发生性状分离。可以选择亲本：无眼×无眼，预期结果：若子代无眼∶有眼＝3∶1，则无眼为显性；若全为无眼，则无眼为隐性。(3)若控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，且无眼(E)对有眼(e)为显性，一只灰身细眼果蝇(B_R_ee)与一只灰身无眼果蝇(B___E_)杂交，F1中黑身粗眼果蝇(bbrree)所占比例为1/32，通过1/32＝(1/4×1/4×1/2)推测亲本组合为：BbRree×BbRrEe，已知亲本基因型，推出F1中雌、雄果蝇表型：灰身无眼、黑身无眼、灰身粗眼、灰身细眼、黑身粗眼、黑身细眼，共计6种表型。[答案](1)不能无眼雌果蝇与有眼雄果蝇杂交，子代不同性别果蝇中表现为有眼、无眼的概率相同(2)①无眼②无眼×无眼若子代无眼∶有眼＝3∶1，则无眼为显性；若全为无眼，则无眼为隐性(3)BbRree×BbRrEe6命题点3遗传致死问题1．伴性遗传中的致死问题(1)X染色体上隐性基因使雄性个体致死(2)X染色体上隐性基因使雄配子(花粉)致死2．常染色体致死与性染色体致死主要特征的对比分类主要特征合子(胚胎)致死致死基因在常染色体上这种致死情况与性别无关，后代雌、雄个体数为1∶1，一般常见的是显性纯合致死。一对等位基因的杂合子自交，后代的表型比例为2∶1；两对等位基因的杂合子自交，后代的表型比例为6∶3∶2∶1致死基因在X染色体上这种情况一般后代雌、雄比例是2∶1，不是1∶1，但不会出现只有一种性别的情况配子(花粉)致死某些致死基因可使雄配子死亡，从而改变后代的性状分离比3．性染色体相关“缺失”的遗传分析(1)部分基因缺失：可用O代替缺失的基因，然后分析遗传图解，如XAXa×XAY，若a基因缺失，则变成XAXO×XAY→XAXA、XAY、XOXA、XOY。(2)染色体缺失：可用O代替缺失的染色体，然后分析遗传图解，如XAXa×XAY，若Xa缺失，则变成XAO×XAY→XAXA、XAY、OXA、OY。1．若控制小鼠某性状的D、d基因位于X染色体上，其中某基因纯合时能使胚胎致死(XDY或XdY也能使胚胎致死)。现有一对小鼠杂交，F1中雌、雄小鼠数量比为2∶1，则以下相关叙述错误的是()A．若致死基因为d，则F1中雌鼠有2种基因型，1种表型B．若致死基因为D，则F1中雌鼠有2种基因型，2种表型C．若致死基因为D，则F1中小鼠随机交配，F2存活的个体中d基因频率为5/7D．若致死基因为D，则F1中小鼠随机交配，F2雌鼠中的显性个体∶隐性个体＝1∶3C[若致死基因为d，F1中雌、雄小鼠数量比为2∶1，说明亲本基因型为XDY和XDXd，则F1中雌鼠基因型为2种，分别为XDXD和XDXd，只有1种表型，A正确；若致死基因为D，说明亲本基因型为XdY和XDXd，F1中雌鼠基因型为2种，分别为XDXd和XdXd，只有2种表型，B正确；若致死基因为D，F1中雌性基因型为XDXd和XdXd，雄性基因型为XdY,随机交配后代雌性个体基因型及比例为XDXd∶XdXd＝1∶3，雄性个体只有XdY，且XDXd∶XdXd∶XdY＝1∶3∶3，因此d基因频率＝(1＋6＋3)÷(2＋6＋3)＝10/11，C错误，D正确。]2．人们在野兔中发现了一种使毛色表现为褐色的基因(T)位于X染色体上。已知没有X染色体的胚胎是致死的。如果褐色的雌兔(染色体组成为XO)与正常灰色(t)雄兔交配，预期子代中褐色兔所占比例和雌、雄之比分别为()A．3/4与1∶1 B．2/3与2∶1C．1/2与1∶2 D．1/3与1∶1B[由题意可知，雌兔和雄兔的基因型分别为XTO、XtY，两兔交配，其子代基因型分别为XTXt、XtO、XTY、OY，因没有X染色体的胚胎是致死的，因此子代只有XTXt、XtO、XTY三种基因型的兔，且数量之比为1∶1∶1，子代中XTXt为褐色雌兔，XtO为正常灰色雌兔，XTY为褐色雄兔，故子代中褐色兔占2/3，雌、雄之比为2∶1。]3．火鸡的性别决定方式是ZW型(♀ZW，ZZ)。曾有人发现少数雌火鸡(ZW)的卵细胞未与精子结合，也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测，该现象产生的原因可能是卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合，形成二倍体后代(WW的胚胎不能存活)。若该推测成立，理论上这种方式产生后代的雌、雄比例是()A．雌∶雄＝1∶1 B．雌∶雄＝1∶2C．雌∶雄＝3∶1 D．雌∶雄＝4∶1D[由题中提供的信息可知，雌火鸡(ZW)产生的卵细胞有两种，即含Z的卵细胞和含W的卵细胞。根据卵细胞形成的特点，若产生的卵细胞中含Z，则与其同时产生的三个极体含有的性染色体分别是Z、W、W，卵细胞与这三个极体结合形成ZZ、ZW、ZW的后代；若产生的卵细胞中含W，则与其同时产生的三个极体含有的性染色体分别是W、Z、Z，卵细胞与其同时产生的极体结合形成WW、ZW、ZW的后代，又知WW的胚胎不能存活，由此可推测理论上这种方式产生后代的雌、雄比例为4∶1，D正确。]4．果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制，且对于这对性状的表型而言，G对g为完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表型不同的果蝇进行交配，得到的子一代果蝇中雌∶雄＝2∶1，且雌蝇有两种表型。据此可推测()A．这对等位基因位于常染色体上，G基因纯合时致死B．这对等位基因位于常染色体上，g基因纯合时致死C．这对等位基因位于X染色体上，g基因纯合时致死D．这对等位基因位于X染色体上，G基因纯合时致死D[由题意“子一代果蝇中雌∶雄＝2∶1”可知，该对相对性状的遗传与性别相关联，为伴性遗传，G、g这对等位基因位于X染色体上；由子一代雌蝇有两种表型且双亲的表型不同可推知：双亲的基因型分别为XGXg和XgY；再结合题意“受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死”5．(2018·浙江4月选考)某昆虫的红眼与朱红眼、有眼与无眼分别由基因A、a和B、b控制，其中有一对基因位于性染色体上，且存在两对隐性基因纯合致死现象。一只红眼雌性个体与一只朱红眼雄性个体交配，F1雌性个体中有红眼和无眼，雄性个体全为红眼。让F1雌、雄个体随机交配得到F2，F2的表型及比例如下表。项目红眼朱红眼无眼雌性个体1