高考部分遗传学应用题型举例

高考部分遗传学应用题型举例

遗传应用题归类举例 ‎ 理综考试模式下的生物高考题，主要考查主干知识和核心知识，遗传学部分作为高中生物的核心知识之一，是高考理综生物考查的重点。为帮助学生系统认识此类考试命题模式，对常考的遗传学试题作出以下分类。‎ ‎1遗传方式判断： ‎ 方法 结果 结论 正交和反交 一致且与性别无关 核遗传，常染色体遗传 不一致且与性别有关 核遗传，伴性遗传 不一致且具有母系遗传特点 质遗传（注意与果皮遗传区别）‎ 实例：‎ 例1：果蝇是被用于遗传学研究的重要材料。请分析回答下列有关问题：‎ ‎ (1)果蝇品系有三组性状：I和I′、Ⅱ和Ⅱ′、Ⅲ和Ⅲ′(I、Ⅱ、Ⅲ表示显性性状，I′、Ⅱ′、Ⅲ′表示隐性性状)，请根据以下几组实验结果，分析上述三组性状的控制基因的位置和遗传方式，并简要说明理由。‎ ‎ ①♀I×♂I′→Fl表现I性状；♀I′×♂I→Fl表示I性状，说明：①控制I和I′的基因在常染色体上，属细胞核遗传中的常染色体遗传。理由是F1总表现显性性状，且正交和反交的结果相同 。‎ ‎ ②♀Ⅱ×♂Ⅱ′→F1表现Ⅱ性状；♀Ⅱ′×♂Ⅱ→F1，表示Ⅱ性状(♀)和Ⅱ′性状 (♂)，说明：)②控制Ⅱ和II′的基因在性染色体上， 属于细胞核遗传中的伴性遗传；理由是Fl在不同性别中出现不同的性状分离 。‎ ‎③♀Ⅲ×♂Ⅲ′→Fl表现Ⅲ性状；♀Ⅲ′×♂Ⅲ→Fl表示Ⅲ′性状，说明：③控制Ⅲ和Ⅲ′的基因在细胞质中，属细胞质遗传；理由是F1总是表现出与母本相似的性状。‎ ‎ (2)已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼W、白眼w)，且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇，若用一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上，应选择的亲本表现型为：白眼雌果蝇×红眼雄果蝇，实验预期及相应结论为：‎ ‎ ① 子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，则这对基因位于X染色体上 。‎ ‎② 子代中雌、雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体上 。‎ ‎③ 子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上 。‎ ‎2个体基因型的判断 ‎①已知显隐性，可采用测交，植物还可采用自交。‎ ‎②未知显隐性，先通过已知判断出性状的显隐性后再鉴定基因型。‎ ‎2.1显隐性的判断 ‎①亲代性状不同，子代只表现出其中的一种，则此一种即为显性性状。‎ ‎②亲代表型相同，子代出现了不同的表现型，则新表现型为隐性性状。‎ ‎③若不具备以上情况，怎么办？‎ 例2（2005·年全国理科综合Ⅰ·31、）已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一群牛中（无角的基因频率与有角的基因频率相等），随机选出1头无角公牛和6头有角母牛分别交配，每头母牛只产了1头小牛。在6头小牛中，3头有角，3头无角。‎ ‎（1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推断过程。‎ ‎ 答：不能确定。①假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa,6头母牛的基因型都为aa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/2，6个组合后代合计会出现3头无角小牛，3头有角小牛。②假设有角为显性，则公牛的基因型为aa,6头母牛可能有两种基因型，即AA和Aa。AA的后代均为有角。Aa的后代或为无角或为有角，概率各占1/2，由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2。所以，只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3头，那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛，3头有角小牛。综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。‎ ‎(2）为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？（简要写出杂交组合、预期结果并得出结论）‎ 答：从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交（有角牛×有角牛）。如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。‎ ‎3特殊遗传问题 ‎3.1互补基因 不同对的两个基因相互作用出现了新性状，这两个互作的基因叫互补基因。‎ 例3.某种植物的两个开白花的品系AAbb和aaBB杂交，F1自交的F2中有紫花和白花，比例为9：7。则F1的表现型为（A）‎ ‎ A．全部为紫花 B．全部为白花 ‎ C．紫花与白花之比为3：1 D．紫花与白花之比为1：1‎ 例4.家禽鸡冠的形状由两对基因（A和a，B和b）控制，这两对基因按自由组合规律遗传，与性别无关。据下表回答问题： ‎ 项目 基因组合 A、 B同时存在 ‎（A__B__型）‎ A存在，B不存在（A__bb型）‎ B存在，A不存在（aaB__型）‎ A和B都不存在（aabb型）‎ 鸡冠形状 核桃状 玫瑰状 豌豆状 单片状 杂交 组合 甲：核桃状×单片状→F1：核桃状，玫瑰状，豌豆状，单片状 乙：玫瑰状×玫瑰状→F1：玫瑰状，单片状 丙：豌豆状×玫瑰状→Fl：全是核桃状 ‎（1）甲组杂交方式在遗传学上称为 测交 甲组杂交Fl代四种表现型比例是1：1：1：1。‎ ‎（2）让乙组后代F1中玫瑰状冠的家禽与另一纯合豌豆状冠的家禽杂交，杂交后代表现型及比例在理论上是 核桃状：豌豆状＝2：1 ‎ ‎（3）让丙组Fl中的雌雄个体交配，后代表现为玫瑰状冠的有120只，那么表现为豌豆状冠的杂合子理论上有__80_只。‎ ‎（4）基因型为AaBb与Aabb的个体杂交，它们的后代基因型的种类有___6___种，后代中纯合子比___1/4___。‎ ‎3.1从性遗传 又称性控遗传，一般是指常染色体上的基因，由于性别的差异而表现出男女分布比例上或表现程度上的差别。‎ 例5 ．在某种牛中，基因型AA的个体的体色为红褐色的，aa为红色。基因型为Aa的个体中，雄牛是红褐色的，而雌牛则为红色。一头红褐色的母牛生了一头红色小牛，这头小牛的性别及基因型为（ C ）‎ A．雄性或雌性，aa B．雄性，Aa C．雌性，Aa D．雌性，aa或Aa ‎3.2单倍体与自由组合 例6. 蜜蜂种群中雌性（蜂王和工蜂）为二倍体（2N）；雄性为单倍体（N），产生的配子为N。经研究发现工蜂的下列行为性状受两对独立的基因控制：‎ ‎ 行为性状一：能开蜂室盖（u） 不能开蜂室盖（U）‎ ‎ 行为性状二：能移走蜂室中病死蜂蛹（r） 不能移走蜂室中病死蜂蛹（R）‎ ‎ 试分析：‎ ‎（1）对蜂群生存最有利的行为组合应是 能开盖、能移走病死蜂蛹 ，‎ 基因型为 uurr 。养蜂场现有基因型为UuRr的蜂王和可供选择的雄蜂，要获得此种基因组合的工蜂，应如何杂交，请作遗传图解说明。 ‎ P UuRr × ur 配子 UR、Ur、uR、ur ur F1（工蜂） 基因型 UuRr Uurr uuRr uurr ‎ ‎ 表现型 不能开 不能开 能开 能开 ‎ 不能移 能移 不能移 能移 ‎ （2）上述工蜂的行为属于先天性行为中的 本能 行为。动物的行为是在 神经和激素 的调节下通过运动器官的协调活动完成的。‎ ‎3.4表型模写 ‎ 环境改变引起的表型改变，有时与由某基因引起的表型变化很相似，这叫做表型模写。‎ 例7. 已知野生型果蝇为长翅，突变型果蝇为残翅，长翅基因（E）对残翅基因（e）完全显性，若用一定高温处理残翅的果蝇的幼虫，后来幼虫长大、化蛹、羽化为成虫，结果表现出野生型的长翅， 请设计实验探究“是高温诱导残翅基因（e）突变为长翅基因（E）”还是“环境温度改变影响了残翅果蝇幼虫的正常发育”。‎ ① 实验步骤 取该野生型果蝇与异性残翅果蝇杂交，观察子代性状。 ‎ ② 实验预期及结论 若子代有长翅果蝇，则该野生型果蝇为高温诱导残翅基因（e）突变为长翅基因（E）；若子代全为残翅，则为环境温度改变影响了残翅果蝇幼虫的正常发育。 ‎ ‎3.5上位效应 ‎ 某对等位基因的表现，受到另一对非等位基因的影响，随着后者的不同而不同。这种现象叫上位效应。如燕麦颖色遗传。‎ 例8、Nilsson－Ehle用两种燕麦杂交，一种是白颖，一种是黑颖，两者杂交，F1是黑颖。F1自交所得F2共有560株，其中黑颖418，灰颖106，白颖36。 （1）说明颖壳颜色的遗传方式。 （2）写出F2中白颖和灰颖植株的基因型。 解：（1）从题目给定的数据来看，F2分离为3种类型，其比例为：‎ ‎ 黑颖：灰颖：白颖＝418：106：36 @ 12：3：1。‎ ‎ 即9：3：3：1的变形。可见，颜色是两对基因控制的，在表型关系上，呈显性上位。‎ ‎（2）假定B为黑颖基因，G为灰颖基因，则上述杂交结果是：‎ ‎ P ‎ ‎ 黑颖 白颖 ‎ ¯ ‎ F1 ‎ ‎ 黑颖 ‎ ¯Ä ‎ F2 ‎ ‎ 12黑颖 ： 3灰颖 ： 1白颖 ‎3.6致死效应 ‎3.6.1‎常染色体上显性基因纯合致死 例9．在一些性状的遗传中，具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育，导致后代中不存在该基因型的个体，从而使性状的分离比例发生变化。小鼠毛色的遗传就是一个例子。一个研究小组，经大量重复实验，在小鼠毛色遗传的研究中发现：‎ A．黑色鼠与黑色鼠杂交，后代全部为黑色鼠。‎ B．黄色鼠与黄色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2：1。‎ C．黄色鼠与黑色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1：1。‎ 根据上述实验结果,回答下列问题：（控制毛色的显性基因用A表示，隐性基因用a表示）‎ ‎①黄色鼠的基因型是 Aa _，黑色鼠的基因型是_____ aa ___。‎ ‎②推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是____ AA ____。‎ ‎③写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解。‎ 答案. ③ B： A a × A a ‎ 黄色 黄色 ‎ ↓‎ ‎ 1AA ∶ 2Aa ∶ 1aa ‎ 死亡 黄色 黑色 ‎ C： A a × a a ‎ 黄色 黑色 ‎ ↓‎ ‎ IAa ∶ laa ‎ 黄色 黑色 ‎3.6.2‎常染色体上隐性基因纯合致死 例10．‎ 镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，隐性纯合子（aa）的患者不到成年就会死亡，可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。但是在非洲流行恶性疟疾（一种死亡率很高的疾病）的地区，带有这一突变基因的人（Aa）很多，频率也很稳定。对此现象合理解释是（ A ）‎ A．杂合子不易感染疟疾，显性纯合子易感染疟疾 ‎ B．杂合子易感染疟疾，显性纯合子不易感染疟疾 C．杂合子不易感染疟疾，显性纯合子也不易感染疟疾 ‎ D．杂合子易感染疟疾，显性纯合子也易感染疟疾 ‎3.6.3‎合子致死 例11．某种鼠中，黄鼠基因A对灰鼠基因a显性，短尾基因B对长尾基因b显性。且基因A或b在纯合时使胚胎致死，这两对基因是独立遗传的。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代基因型比例为 （C） ‎ A．2︰1 B．9︰3︰3︰‎1 C．4︰2︰2︰1 D．1︰1︰1︰1‎ ‎（提示：AaBb：AaBB：aaBb：aaBB=4：2：2：1）‎ ‎3.6.4‎性染色体上基因使配子致死 例12(1998年上海)某种雌雄异株的植物有宽叶和狭叶两种类型，宽叶由显性基因B控制，狭叶由隐性基因b控制，B和b均位于X染色体上。基因b使雄配子致死。请回答下列问题：‎ ‎ (1)若后代全为宽叶，雌、雄植株各半时，则其亲本基因型为) XBXB，XBY 。‎ ‎ (2)若后代全为宽叶雄株个体，则其亲本基因型为 XBXB XbY 。‎ ‎ (3)若后代全为雄株，宽叶和狭叶个体各半时，则其亲本基因型为 XBXb XbY 。‎ ‎ (4)若后代性比为1∶1，宽叶个体占3／4，则其亲本基因型为 XBXb XBY 。‎ ‎3.6.5‎性染色体上基因纯合致死 例13．假定等位基因a位于X染色体上，隐性并致死(使合子或胚胎致死)。—男子与—个女性携带者结婚，理论上分析，这对夫妇所生小孩性别比例(女孩：男孩)是（D）‎ ‎ A 1：1 B．2：‎0 ‎‎ C．3：1 D．2：1‎ ‎3.7果皮（种皮）与子叶（胚）的遗传规律 例14．豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)为显性,黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性,现有GGYY,与ggyy杂交得F1，F1自交得F2，F2植株所结种子种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比分别是（D） A.3:1；3:1 B.5:3；9:3:3:‎1 C.9:3:3:1；3:1 D.3:1；5:3‎