【生物】2019届一轮复习人教版利用“假设—演绎法”解决生物变异探究题学案

【生物】2019届一轮复习人教版利用“假设—演绎法”解决生物变异探究题学案

某科研小组对野生纯合小鼠进行X射线处理，得到一只雄性突变型小鼠。对该小鼠研究发现，突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。该小组想知道突变基因的显隐性和在染色体上的位置，设计了如下杂交实验方案，假设你是其中一员，请将下列方案补充完整。(注：除要求外，不考虑性染色体的同源区段。相应基因用D、d表示。)‎ ‎(1)杂交方法：________________________________________________________。‎ ‎(2)观察统计：将子代雌雄小鼠中野生型和突变型的数量填入下表。‎ 野生型 突变型 突变型/(野生型＋突变型)‎ 雄性小鼠 A 雌性小鼠 B ‎(3)结果分析与结论：‎ ‎①如果A＝1，B＝0，说明突变基因位于____________；‎ ‎②如果A＝0，B＝1，说明突变基因为____________(填“显性”或“隐性”)，且位于______________；‎ ‎③如果A＝0，B＝__________，说明突变基因为隐性，且位于X染色体上；‎ ‎④如果A＝B＝，说明突变基因为___________(填“显性”或“隐性”)，且位于_________。‎ ‎(4)拓展分析：‎ 如果基因位于X、Y染色体的同源区段，突变性状为________(填“显性性状”或“隐性性状”)，该个体的基因型为________________。‎ 审题关键 由题干可知，对野生纯合小鼠进行X射线处理，得到一只雄性突变型小鼠，突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。则：‎ ‎(1)若突变基因位于Y染色体上，则该只突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配的子代中雄性全为突变型小鼠。‎ ‎(2)若突变基因位于X染色体上，且为显性，则该只突变型雄鼠与野生型雌鼠的基因型分别为XDY和XdXd，二者杂交所得子代中野生型小鼠全为雄性，雌性全为突变型小鼠。‎ ‎(3)若突变基因位于X染色体上，且为隐性，则该只突变型雄鼠与野生型雌鼠的基因型分别为XdY和XDXD，二者杂交所得子代中雄性全为野生型小鼠，雌性也全为野生型小鼠。‎ ‎(4)若突变基因位于常染色体上，又因突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的，该突变基因为显性，则该只突变型雄鼠与野生型雌鼠的基因型分别为Dd和dd，二者杂交所 得子代中雌雄性小鼠中都有突变型和野生型。‎ ‎(5)若突变基因位于X、Y染色体的同源区段，突变后性状发生改变，说明突变性状为显性性状，该个体的基因型为XDYd或XdYD。‎ 答案　(1)让突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配 ‎(3)①Y染色体上　②显性　X染色体上　③0　④显性　常染色体上　(4)显性性状　XDYd或XdYD ‎“假说—演绎法”是指在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，然后根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。孟德尔发现基因分离定律和自由组合定律的过程就是“假说—演绎法”的充分体现。高考复习中，通过挖掘“假说—演绎法”内涵，运用它解答遗传设计题时分解为3步：提出假说，正向演绎推理(结论→结果)，逆向答题(结果→结论)，取得了良好的效果。‎ ‎1．(2018·合肥模拟)二倍体动物缺失一条染色体称为单体。大多数单体动物不能存活，但在黑腹果蝇中，点状染色体(Ⅳ号染色体)缺失一条可以存活，而且能够繁殖后代。‎ ‎(1)果蝇群体中存在无眼个体，无眼基因位于常染色体上，将无眼果蝇个体与野生型纯合个体交配，子代的表现型及比例如下表：‎ 项目 无眼 野生型 F1‎ ‎0‎ ‎85‎ F2‎ ‎79‎ ‎245‎ 据此判断，显性性状为____________，理由是_______________________________________。‎ ‎(2)根据上述判断结果，可利用正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配，探究无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上。‎ 请完成以下实验设计：‎ 实验步骤：‎ 让正常无眼果蝇与野生型(纯合)Ⅳ号染色体单体果蝇交配，获得子代；统计子代的__________________，并记录。‎ 实验结果预测及结论：‎ ‎①若子代中出现________________________________，则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上；‎ ‎②若子代全为______________，说明无眼基因不位于Ⅳ号染色体上。‎ 答案　(1)野生型　F1全为野生型(F2中野生型∶无眼约为3∶1)　(2)表现型及比例　①野生型果蝇和无眼果蝇且比例为1∶1　②野生型 解析　(1)由表中数据可知，F1全为野生型，F2中野生型∶无眼约为3∶1，所以野生型是显性性状。(2)要判断无眼基因是否在Ⅳ号染色体上，让正常无眼果蝇与野生型(纯合)Ⅳ号染色体单体果蝇交配，假设控制无眼的基因为b，如果无眼基因位于Ⅳ号染色体上，则亲本为bb×BO(BO表示缺失一条染色体)，子代中会出现bO∶Bb＝1∶1，即无眼果蝇∶野生型果蝇＝1∶1。如果无眼基因不在Ⅳ号染色体上，则亲本为bb×BB，子代全为野生型。‎ ‎2．玉米高秆(A)对矮秆(a)为显性，茎秆紫色(B)对绿色(b)为显性，这两对基因分别位于9号和6号染色体上。已知B基因容易转移到9号染色体上，且这种变异不影响同源染色体正常联会及配子的可育性，而缺失纯合子(两条同源染色体均缺失相同片段)致死。请回答下列问题：‎ ‎(1)将纯合的高秆紫色植株与矮秆绿色植株进行杂交，得到F1，表现为高秆紫色，F1细胞中B基因的位置可能存在如下三种情况：‎ ‎①若F1细胞中B基因的位置如图甲所示，F1自交，F2的高秆紫色植株中，杂合子占________；若F1在减数分裂时，产生了一部分AaBB型的次级精母细胞，则最可能的原因是________________________________________。‎ ‎②若F1细胞中B基因的位置如图乙所示，则F1自交，后代表现型及比例为______________________________。‎ ‎(2)为了探究F1中B基因的位置，某同学用F1植株与纯合矮秆绿色植株杂交。‎ 实验结果预测：‎ ‎①若后代表现型及比例为________________________，则B基因的位置如图甲所示；‎ ‎②若后代表现型及比例为________________________，则B基因的位置如乙图所示；‎ ‎③若后代表现型及比例为________________________，则B基因的位置如丙图所示。‎ 答案　(1)①　(减数第一次分裂)发生了交叉互换　②高秆紫色∶矮秆绿色＝3∶1‎ ‎(2)①高秆紫色∶矮秆绿色∶矮秆紫色∶高秆绿色＝1∶1∶1∶1　②高秆紫色∶矮秆绿色＝1∶1　③矮秆紫色∶高秆绿色＝1∶1‎ 解析　(1)将纯合的高秆紫色植株(AABB)与矮秆绿色植株(aabb)进行杂交，得到F1，表现为高秆紫色(AaBb)：‎ ‎①若F1细胞中B基因的位置如图甲所示，按照自由组合定律，F1(AaBb)自交，F2的高秆紫色植株(A_B_)中，杂合子所占比例为1－×＝；若F1(AaBb)在减数分裂时，产生了一部分AaBB型的次级精母细胞，Aa的出现最可能的原因是(减数第一次分裂)发生了交叉互换。‎ ‎②若F1细胞中B基因的位置如图乙所示，则F1可以产生ABO、ABb、aO、ab(O表示缺失B 基因片段的染色体)四种比例相等的配子，又因为缺失纯合子(两条同源染色体均缺失相同片段)致死，则F1自交，后代表现型及比例为高秆紫色∶矮秆绿色＝3∶1。‎ ‎(2)为了探究F1中B基因的位置，可以用F1植株(AaBb)与纯合矮秆绿色植株(aabb)杂交。‎ ‎①若后代高秆紫色∶矮秆绿色∶矮秆紫色∶高秆绿色＝1∶1∶1∶1，则B基因的位置如图甲所示；‎ ‎②若后代高秆紫色∶矮秆绿色＝1∶1，则B基因的位置如图乙所示；‎ ‎③若后代矮秆紫色∶高秆绿色＝1∶1，则B基因的位置如图丙所示。‎