专题02遗传规律及其拓展（原卷版）

专题02遗传变异类遗传变异类试题一般出现在全国卷的第32题。“孟德尔的豌豆杂交实验（二）”和“人类遗传病、伴性遗传及其应用”属于高频考点。今后高考的命题趋势：1.以具体实例考查基因分离定律、基因自由组合定律的各比例关系、原理解释等；2.以系谱图分析、遗传育种等实际问题为新情景利用遗传规律考查设计杂交方案和育种方式；3.与遗传规律结合考查伴性遗传的遗传特点及概率计算等；4.以生活实例中某人类遗传病的遗传图谱，考查某人类遗传病的遗传方式及概率计算。【例题】“喜看稻菽千重浪，遍地英雄下夕烟”，中国科学家团队对水稻科研做出了突出贡献：袁隆平院士被誉为“杂交水稻之父”，朱英国院士为我国杂交水稻的先驱，农民胡代书培育出了越年再生稻等。某兴趣小组在科研部门的协助下进行了下列相关实验：取甲（雄蕊异常，雌蕊正常，表现为雄性不育）、乙（可育）两个品种的水稻进行相关实验，实验过程和结果如下表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制，A对a完全显性，B基因会抑制不育基因的表达，反转为可育。PF1F1个体自交单株收获，种植并统计F2表现型甲与乙杂交全部可育一半全部可育另一半可育株：雄性不育株＝13：3(1)不育系的产生是基因突变的结果。上述实验中控制水稻雄性不育的基因是___________，该兴趣小组同学在分析结果后认为A/a和B/b这两对等位基因在遗传时遵循基因的自由组合定律，其判断理由是______________________________________________________________________________________________________。(2)F2中可育株的基因型共有_________种；仅考虑F2中出现雄性不育株的那一半，该部分可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为____________。(3)若要利用F2中的两种可育株杂交，使后代雄性不育株的比例最高，则双亲的基因型为_________________。(4)现有各种基因型的可育水稻，请利用这些实验材料，设计一次杂交实验，确定某雄性不育水稻丙的基因型。请写出实验思路并预期实验结果，得出相应结论____________________________________________________________________________________________________________________________________________。1．分析思路题意分析，一半F个体自交得到F2代中,可育株:雄性不育株=13:3,是9:3:3:1的变式，说明该性状受两对等位基因控制,遵循自由组合定律，且这部分子一代的基因型是AaBb。由于B基因会抑制不育基因的表达,反转为可育,说明雄性不育株定不含B基因，进而确定控制雄性不育的基因为A，可育的基因型为A_B_、aaB_、aabb,雄性不育的基因型是Abb;F，出现两种情况，说明F的基因型有两种且各占1/2，可确定甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB,子代基因型是AaBb、aaBb,aaBb自交后代全部可育，AaBb自交后代可育株:雄性不育株=13:3。2．特别提醒①看准题位置，一定按顺序填写。②亲本选择按条件。遗传实验选择亲本时，要注意题干限定的亲本选择范围。如果亲本选择错误，其结果和结论同样错误。③不要混淆遗传实验的思路和步骤。实验思路是简述如何实验，是对实验步骤的提炼描述，一般不需要详细步骤。实验步骤需要设计详细，具有可重复操作性，需要详细分步进行叙述。④遗传类实验的结果和结论要全面。预期结果要考虑全面，写全可能出现的结果。3．常用分析方法（1）“拆分法”求解自由组合定律计算问题①基因型(表现型)种类、概率及比例②配子种类及概率的计算（2）．“逆向组合法”推断亲本基因型问题①方法：将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析，再运用乘法原理进行逆向组合。②题型示例：①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)；②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)；③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)；④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×__)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。【变式训练】某野生型果蝇均为红眼正常翅，在饲养过程中偶尔出现一只白眼卷翅雄果蝇（眼色基因为E/e，翅形基因为B/b）。让该白眼卷翅雄果蝇和野生型雌果蝇杂交，F1雌雄果蝇均为红眼卷翅：红眼正常翅=1：1，选取F1中卷翅雌雄果蝇交配，F2有红眼卷翅♀：红眼正常翅♀：红眼卷翅♂：白眼卷翅♂：红眼正常翅♂：白眼正常翅=4：2：2：2：1：1。回答下列问题：(1)基因E/e与B/b____________（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律，理由是_________________________________________________________________________________________________________________。(2)亲本雌雄果蝇的基因型是___________________________________。依据实验结果，有人推测该果蝇在基因____________纯合时存在胚胎致死现象，为探究这一推测是否成立，完成下面的实验：实验思路：从F2中选取多只卷翅雌果蝇与多只正常翅雄果蝇，逐对杂交并单独统计杂交子代中的雌雄个体的表型及比例。预期实验结果与结论：①_________________________________________________________________________________________②_________________________________________________________________________________________1．已知控制果蝇三对性状遗传的相关基因与染色体的位置关系如下（不考虑交换），据表回答下列问题。显性性状红眼（W）正常翅（P）灰身（B）隐性性状白眼（w）翅外展（p）黑身（b）相应染色体XⅡⅡ(1)现有若干纯合红眼正常翅灰身雌果蝇与白眼翅外展黑身雄果蝇杂交，F1雌雄果蝇相互交配，F2中雄果蝇的基因型有__________种，其中白眼正常翅灰身雄果蝇的基因型为__________________________________。(2)取自然繁育的果蝇幼虫，用正常饲料饲养，成虫有灰身和黑身，若用含有银盐的饲料饲养灰身果蝇幼虫，成虫却全为黑身（表型模拟）。现有一黑身果蝇，若想通过实验确定该果蝇的基因型，可用该黑身果蝇与_______________________________________________________果蝇杂交，子代幼虫用__________饲料饲养，其他条件相同且适宜，观察成虫体色及比例。预期结果和结论：若子代果蝇中_______________________________，则该果蝇的基因型为BB；若子代果蝇中_________________________________________________，则该黑身果蝇的基因型为Bb；若子代果蝇中全为黑身，则该黑身果蝇的基因型为bb。(3)有同学认为用含有银盐的饲料饲养获得的黑身成虫不一定是表型模拟的结果，（2）中支持这一观点的实验结果是___________________________________________________________________________________。2．蚕豆病是一种单基因遗传病，患者因红细胞中缺乏正常的G6PD（葡萄糖6磷酸脱氢酶）导致进食新鲜蚕豆后可发生急性溶血。患者常表现为进食蚕豆后发生溶血性贫血，但并非所有的G6PD缺乏者吃蚕豆后都发生溶血，而且成年人的发病率显著低于儿童。请回答下列问题：(1)根据上述材料可以推测蚕豆病的发生与哪些因素有关?_____________________________（至少答出2点）。(2)某机构对6954名婚检者进行蚕豆病筛查，共发现193例患者，其中男性158例，女性35例，初步推测蚕豆病是由X染色体上的_____________（填“显性”或“隐性”）基因决定的。(3)研究表明，GA、GB、g互为等位基因，且位于X染色体上，GA、GB控制合成G6PD，而g不能控制合成G6PD。图1所示为某家族蚕豆病遗传系谱图，图2所示为该家族部分成员相关基因的电泳图谱。图1中Ⅱ10个体的基因型是___________________。图1中Ⅱ7为患者，推测可能是基因突变的结果，也可能是表观遗传。为探究Ⅱ7患病原因，现对Ⅱ7的GA、GB、g进行基因检测，观察电泳图谱，若________________________________________________________，则为基因突变的结果；若_____________________________________________________________，则为表观遗传。3．某XY性别决定型昆虫的长翅和短翅、七彩体色和单体色分别由基因A/a、B/b控制，其中一对基因位于XY的同源区段。长翅七彩体色雌性昆虫与短翅单体色雄性昆虫杂交，F1全为长翅单体色，F2雌雄个体自由交配，F2的表现型及比例如图所示。回答下列问题：(1)昆虫的长翅对短翅是__________性状，控制该性状的等位基因位于__________染色体上。(2)F2长翅单体色雄性个体中纯合子占__________，F2中的长翅雌雄个体自由交配，F3中长翅个体所占的比例为__________。(3)研究该昆虫的眼色遗传时，人们在暗红眼种群中发现了朱砂眼隐性突变体——朱砂眼a（h1h1）和朱砂眼b（h2h2），将朱砂眼a与宋砂眼b杂交，观察F1的眼色性状表现型为________________，研究者推测朱砂眼a与朱砂眼b由不同对等位基因控制。(4)为进一步研究朱砂眼基因是否位于同一对常染色体上，依据所给实验思路，完善实验结果及相应结论。实验思路：F1雌雄昆虫交配，观察并统计F2眼色的表现型及比例。预测结果及结论：①__________________________________________________________________________；②_________________________________________________________________________________________。4．果蝇的灰体（B）与黑体（b），红褐色眼（A）与鲜红色眼（a），长刚毛（H）与钩状刚毛（h）是常染色体上基因控制的三对相对性状。用三对基因均杂合的雌蝇进行了测交实验，实验数据如下表。请回答：组别杂交亲本子代性状及数量一杂合雌蝇×黑体鲜红色眼雄蝇黑体鲜红色眼253、黑体红褐色眼256、灰体鲜红色眼238、灰体红褐色眼253二杂合雌蝇×钩状刚毛鲜红色眼雄蝇钩状刚毛鲜红色眼236、长刚毛鲜红色眼255、钩状刚毛红褐色眼250、长刚毛红褐色眼259三杂合雌蝇×黑体钩状刚毛雄蝇黑体钩状刚毛25、黑体长刚毛484、灰体钩状刚毛461、灰体长刚毛30(1)生物学家常选用果蝇作为遗传学研究的材料，是因为果蝇具有许多易于区分的相对性状以及_________________________________________________________________________________________（答出两点即可）。(2)据上表判断，控制体色和眼色的两对等位基因__________（填“是”或“不是”）独立遗传。若选用“黑体红褐色眼”与“灰体鲜红色眼”的个体杂交也能得出与组别一近似的结果，据此不能判断出上述两对等位基因是否独立遗传，理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若将组别二子代中鲜红色眼的果蝇去掉，让其余果蝇自由交配，得到的F2中钩状刚毛果蝇所占的比例为__________。(4)请根据表格信息，将杂合雌蝇三对等位基因在染色体上的位置关系表示出来。（用“▎”表示染色体，用“●”表示染色体上基因）5．某种观赏鱼体色的遗传受常染色体上两对独立遗传的等位基因D、d和T、t控制。当不存在显性基因时，体色为白色；存在显性基因时，体色中出现红色斑块，且随显性基因数量的增加，红色斑块面积逐渐加大（已知D、T的效应相同）。现用两只表现型相同的观赏鱼作亲本杂交得F1，F1的体色和双亲相同。F1的雌雄个体杂交得F2，F2中有白色和4种红斑个体（全红色、大红斑、中等红斑、小红斑）。回答下列问题：(1)一个基因型为DdTt的精原细胞在减数第一次分裂后期，染色体的行为是___________________________________________________________________________________________。减数分裂完成后（不考虑交叉互换），产生的子细胞的基因型是_______________________________。(2)亲本的基因型为__________________________；F2中与亲本表现型相同的个体所占的比例为___________。(3)F2中4种红斑个体按斑块面积由小到大的顺序，数量比例为_______________________________________。(4)现有一对红斑面积最小的雌鱼和雄鱼，但不能通过让二者杂交来判断其基因型，说明理由：______________________________________________________________________________________________________。6．小麦是我国重要的粮食作物，具有悠久的培育历史。其中杂交育种是提高小麦产量和品质的常规方法。(1)杂交育种方法的基本思路是：________________________________________________________________。(2)小麦具有两性花，可自花或异花受粉。因人工去雄在杂交育种实际生产上不具备可操作性。兴趣小组用小麦雄性不育突变株（雄蕊异常，肉眼可辨）与纯种品系A、品系B进行了如表所示的杂交实验。PF1F2Fn杂交1雄性不育株×品系A育性正常（F1）3育性正常：1雄性不育杂交2雄性不育株×品系B雄性不育（F1×品系B→）1育性正常：1雄性不育[F2雄性不育]1育性正常：1雄性不育①育性正常与雄性不育性状受_____对等位基因控制，理由_____________________________________________________________________________________________________________________________________。②小麦的育性性状由同源染色体相同位置上的基因C1、C2、C3决定的。品系A、品系B、雄性不育株的基因型分别为C1C1、C2C2、C3C3．根据上述杂交实验推测：C1、C2、C3的显隐性关系是________________________________________________________________________________________________________________。(3)兴趣小组想利用上述基因之间的关系制备兼具品系A，B优良性状的小麦种子。将杂交2中所得到的Fn与品系A间行种植，从植株Fn上收获种子，但这些种子种植后发现并未达到预期的结果，其原因是_________________________________________________________________________________________________。7．正常女性体细胞中X染色体比男性多1条，女性X染色体上的基因在数量上是男性的2倍，因此某研究小组认为女性X染色体上基因的表达量也应该比男性X染色体上基因的表达量多一倍。据此回答下列问题：(1)若该研究小组想验证其观点，可通过检测________________________的量来反映基因的表达量，经检测发现男性和女性X染色体上基因的表达量基本相同。(2)该研究小组进一步观察发现雌猫及女性的体细胞核中均存在高度凝缩的X染色体，又称巴氏小体。巴氏小体可经________________________________染色后观察到，由于其高度折叠的结构阻碍了_________过程，导致该X染色体上的基因无法表达而失活。(3)结合上述结果，该研究小组提出了解释雄性和雌性哺乳动物X染色体上的基因表达水平相同的假说：由于__________________________________________________________________________________________，导致雄性和雌性哺乳动物体细胞中X染色体上的基因表达量基本相同，且X染色体的失活是随机的。亲本黑色雌猫（♀）×黄色雄猫（♂）F1表型及比例黑黄相间色（♀）∶黑色（♂）=1∶1F2表型及比例黑黄相间色（♀）∶黑色（♀）∶黑色（♂）∶黄色（♂）=1∶1∶1∶1(4)已知猫的毛色黑色和黄色由一对等位基因A和a控制，A基因控制合成黑色素，a基因控制合成黄色素，现将两种单色猫进行多次杂交，得到的F1雌雄个体交配后得到F2，对杂交子代进行统计如表所示。①据此判断猫毛色的遗传________（填“是”或“否”）遵循孟德尔的遗传定律，判断依据是___________________________________________________________________________________________________________。②你认为以上实验结果支持该同学的假说吗？请说明理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)请举例说明巴氏小体在产前诊断方面的应用价值：____________________________________________________________________________________________________________________________（说出一点