高中生物第二轮复习2.2.4命题热点四 实验并举的遗传与变异题专练

[命题报告]
1.遗传类是高考的重中之重。

是高考的热点、焦点也是难点，常以非选择题的形式命题。

2.命题角度主要集中在给予亲代表现型、基因型确定子代中不同基因型、表现型及比例计算，以及结合遗传规律进行实验设计。

[答题模板]
□审题
审读题干文字、图表及设问，获取关键信息，确定设问角度。

□析题
分析基因型与表现型的对应关系，推导确定亲子代的基因型和表现型。

□判题
用适当的方法对要解决的问题作出判断。

□答题
用规范的术语准确答题，如基因型、表现型的准确写法，描述实验结果与结论等。

因控制，花色受A、a与B、b基因的控制(A与B基因同时存在的植株开红花，二者都不存在时开白花)，相关基因独立遗传且完全显性。

为研究该植物的遗传，进行了如下实验。

实验1：利用红花植株的花粉进行离体培养获得幼苗，对幼苗进行处理，获得的正常植株全部开白花且雌株与雄株的比例约为1∶1。

利用橙花植株的花粉重复上述实验，结果相同。

实验2：红花雄株与红花雌株杂交，每组杂交子代中，雌株与雄株的比例约为1∶1，且总出现比例约为1∶2∶1的红花株、橙花株、白花株。

请回答下列问题。

(1)对红花植株的花粉离体培养，所获得的幼苗的特点是_______________________。

(2)由实验1可知：正常白花雌株的基因型是
_________________________________________________________________。

正常情况下，雄株与雌株杂交，每组杂交子代中，雌株与雄株的比例总是1∶1，出现该结果的原因是_______________________________________________________ _________________________________________________________________
_________________________________________________________________。

此实验结果验证了________定律。

(3)结合实验1和实验2的结果，研究者认为杂交后代出现以上情况的原因是只有基因型为ab的花粉才可育。

可利用红花或橙花植株的测交实验进行验证。

若用红花雄株测交的结果为________，用红花雌株测交的结果为子代红花∶橙花∶白花＝1∶2∶1，则该观点正确；若用橙花雄株测交的结果为子代全白，用橙花雌株测交的结果为____________________，则该观点正确。

解析：根据题意分析，红花基因型为A_B_，白花基因型为aabb，橙花基因型为A_bb、aaB_。

(1)对红花植株的花粉离体培养，获得的植株是单倍体，表现为弱小，高度不育。

(2)实验1中，利用红花的花粉进行离体培养，亲本是雄性的，后代雌性：雄性＝1∶1，说明亲本是Mm，进而说明雄性是显性性状，雌性是隐性性状，因此正常白花雌株的基因型是aabbmm。

雄株M_与雌株mm杂交，后代雌株与雄株的比例总是1∶1，说明雄株的基因型始终为Mm，其遵循基因的分离定律，产生了M和m两种比例相等的雄配子，与雌配子m结合，产生Mm、mm的后代。

(3)根据题意分析，假设只有基因型为ab的花粉才可育，则让红花雄株AaBb与aabb测交，后代基因型为aabb、aabb，即后代雌雄性应该都是白花；红花雌株AaBb与aabb测交，后代AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，即后代表现为及其比例为红花∶橙花∶白花＝1∶2∶1。

若用橙花雄株(如Aabb)测交的结果为子代全白，用橙花雌株(如Aabb)测交的结果为子代橙花∶白花＝1∶1，则也说明只有基因型为ab的花粉才可育。

答案：(1)植株弱小，高度不育
(2)aabbmm正常情况下雌株的基因型为mm，不产生含M基因的雌配子，因此，雄株的基因型始终为Mm。

当雄株和雌株杂交时，雌株与雄株的比例总是1∶1基因的分离
(3)子代全白子代橙花∶白花＝1∶1
2．果蝇体内有4对染色体，其上有多对等位基因。

果蝇的长翅(A)与残翅(a)、灰身(B)与黑身(b)两对等位基因均位于常染色体上；果蝇刚毛与截毛为另一对相对性状，相关基因用D、d表示。

请回答下列问题。

(1)为判断果蝇刚毛与截毛的显隐性关系及相关基因所在的染色体，现将纯合截毛雌果蝇与纯合刚毛雄果蝇杂交，然后观察F1的表现型，若F1中雌果蝇均为刚毛而雄果蝇均为截毛，则说明______________________________________________；若F1中雌雄果蝇均为刚毛，则说明刚毛为显性性状且相关基因(D、d)位于________________________________。

(2)为判断果蝇翅长基因(A、a)与体设问基因(B、b)间的遗传规律，现有杂交实验如下：P灰身长翅♀×黑身残翅♂→F1雌雄果蝇均为灰身长翅；而后对F1果蝇进行测交，测交实验甲：F1灰身长翅♂×黑身残翅♀→灰身长翅∶黑身残翅＝50∶50；测交实验乙：F1灰身长翅♀×黑身残翅♂→灰身长翅∶黑身残翅∶灰身残翅∶黑身长翅＝42∶42∶8∶8。

①由题意知，F1中灰身长翅果蝇的基因型为________；由测交实验甲的结果可知，果蝇翅长基因(A、a)与体色基因(B、b)不遵循基因的自由组合定律，其原因是
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。

②在不考虑致死现象及环境影响的情况下，比较测交实验甲的测交实验结果乙可知，F1灰身长翅雌果蝇产生四种雌配子而F1灰身长翅雄果蝇只产生两种雄配子，其原因可能是_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。

解析：(1)纯合截毛雌果蝇与纯合刚毛雄果蝇杂交，若F1中雌果蝇均为刚毛而雄果蝇均为截毛，刚毛为显性性状，且等位基因(D、d)位于X染色体上；若F1中雌雄果蝇均为刚毛，则说明刚毛对截毛是显性性状，且等位基因(D、d)位于常染色体上或X、Y染色体的同源区段上。

(2)①P灰身长翅♀×黑身残翅♂→F1雌雄果蝇均为灰身长翅，则亲本基因型为AABB、aabb，F1雌雄果蝇基因型为AaBb；测交实验甲：F1灰身长翅♂(AaBb)×黑身残翅♀(aabb)→灰身长翅(AaBb)∶黑身残翅(aabb)＝50∶50，说明果绳翅长基因(A、a)与体色基因(B、b)位于一对同源染色体上，且雄果蝇中A与B完全连锁，a与b完全连锁。

②测交实验乙：F1灰身长翅♀(AaBb)×黑身残翅♂(aabb)→灰身长翅(AaBb)∶黑身残翅(Aabb)∶灰身残翅(aaBb)∶黑身长翅(aabb)＝42∶42∶8∶8，说明果蝇翅长基因(A、a)与体色基因(B、b)位于一对同源染色体上，F1灰身长翅雌果蝇的初级卵母细胞中发生了交叉互换行为。

答案：(1)刚毛为显性性状且相关等位基因(D、d)位于X染色体上常染色体或X、Y 染色体的同源区段上
(2)①AaBb果绳翅长基因(A、a)与体色基因(B、b)位于一对同源染色体上
②果蝇翅长基因(A、a)与体色基因(B、b)位于一对同源染色体上，F1灰身长翅雌果蝇的初级卵母细胞中发生了交叉互换行为
3．“唯有牡丹真国色，花开时节动京城。

”牡丹的花色由三对等位基因(A与a、B与b、D与d)控制，研究发现当体细胞中的d基因数多于D基因时，D基因不能表达，且A基因对B基因的表达有抑制作用(如图中所示)。

请分析问答问题。

(1)由图甲可知，基因对性状控制的途径是
________________________________________________；正常情况下，花色为橙红色的牡丹基因型可能有________种。

(2)研究过程中发现一个突变体，基因型为aaBbDdd，请推测其花色为________。

(3)该突变体细胞基因型与其可能的染色体组成如图乙所示(其他染色体与基因均正常，产生的各种配子正常存活)。

为了探究该突变体是图乙中的哪种类型，科学家让其与基因型为aaBBDD的正常植株杂交，观察并统计子代的表现型及其比例。

实验预测及结论：
①若子代表现型及比例为____________________________，则该突变体是图乙中类型Ⅰ；
②若子代表现型及比例为____________________________，则该突变体是图乙中类型Ⅱ；
③若子代表现型及比例为____________________________，则该突变体是图乙中类型Ⅲ。

解析：(1)根据甲图分析可知，基因是通过控制酶的合成控制代谢，进而控制生物性状的；橙红色花的基因型是aaB_D_，因此基因型可能有2×2＝4(种)。

(2)由于体细胞中的d基因数多于D基因时，D基因不能表达，因此基因型为aaBbDdd 的突变体的花色为黄色。

(3)让基因型为aaBbDdd的植株与基因型为aaBBDD的植株杂交：
①如果基因型为aaBbDdd植株属于突变体Ⅰ，则产生的配子的类型及比例是aBDd∶aBd∶aBD∶aBdd∶abDd∶abd∶abD∶abdd＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1，与基因型为aaBBDD的植株杂交，后代基因型及比例是aaBBDDd∶aaBBDd∶aaBBDD∶aaBBDdd∶aaBbDDd∶aaBbDd∶aaBbDD∶aabBDdd＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1，即后代的表现型及比例是黄色∶橙红色＝1∶3。

②若基因型为aaBbDdd的植株属于突变体Ⅱ，则产生的配子的类型及比例是aBDd∶aBd∶aBD∶aBdd∶abDd∶abd∶abD∶abdd＝2∶2∶1∶1∶2∶2∶1∶1，与基因型为aaBBDD的植株杂交，后代基因型及比例是aaBBDDd∶aaBBDd∶aaBBDD∶aaBBDdd∶aaBbDDd∶aaBbDd∶aaBbDD∶aabBDdd＝2∶2∶1∶1∶2∶2∶1∶1，即后代的表现型及比例是黄色∶橙红色＝1∶5。

③若基因型为aaBbDdd植株属于突变体Ⅲ，则产生的配子的类型及比例是
aBD∶abD∶aBdd∶abdd＝1∶1∶1∶1，与基因型为aaBBDD的植株杂交，后代基因型及比例是aaBBDD∶aaBbDD∶aaBBDdd∶aaBbDdd＝1∶1∶1∶1，即后代的表现型及比例是黄色∶橙红色＝1∶1。

答案：(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状4(2)黄色(3)①黄色∶橙红色＝1∶3②黄色∶橙红色＝1∶5③黄色∶橙红色＝1∶1 4．果蝇的翅型有大翅和小翅，由一对等位基因(A、a)控制。

眼色有红眼和白眼，由另一对等位基因(B、b)控制。

某研究小组用果蝇做了如下实验(不考虑基因突变和染色体变异)，请根据实验结果回答下列问题。

实验一：大翅红眼♀×小翅白眼♂→F1全为大翅红眼；
实验二：实验一中F1相互交配→F2大翅♀∶大翅♂∶小翅♂＝2∶1∶1；
实验三：白眼♀×红眼♂→F1红眼♀∶白眼♂＝1∶1；
实验四：实验一中F1大翅红眼♀×小翅白眼♂→子代雌雄均出现了四种表现型：大翅红眼、大翅白眼、小翅红眼、小翅白眼。

(1)果蝇眼色性状中红眼基因是________性基因，位于__________染色体上。

(2)控制果蝇翅型和眼色的基因________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，理由是
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。

(3)实验二只研究了翅型，F2中雄性的两种表现型大翅∶小翅为1∶1的原因是
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
(4)实验四中子代雌雄都出现四种表现型的原因是
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。

解析：(1)根据实验一红眼果蝇与白眼果蝇杂交，后代果蝇全部为红眼，说明红眼基因是显性基因，根据实验三白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，后代雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼，说明控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。

(2)根据实验二大翅果蝇相互交配，后代出现了小翅果蝇，说明大翅对小翅为显性，且实验二的亲本是大翅果蝇，其后代雌性果蝇全部表现为大翅，说明控制翅形的基因也位于X染色体上。

由于控制果蝇的翅形及眼色的两对等位基因位于一对同源染色体上，因此其遗传不遵循自由组合定律。

(3)实验二F2
中雄性的两种表现型大翅∶小翅为1∶1的原因是F1雌性在减数分裂产生配子时，等位基因随同源染色体分开而分离，产生X A和X a两种比例相等的配子。

(4)分析可知实验四中母本的基因型为X AB X ab，父本的基因型为X ab Y，不考虑交叉互换，其产生后代的表现型为雌性大翅红眼、雌性小翅白眼、雄性大翅红眼、雄性小翅白眼，而实际情况是雌雄均出现了大翅红眼、大翅白眼、小翅红眼、小翅白眼四种表现型，因此其原因是母本在进行减数分裂时(两条X染色体的非姐妹染色单体间)发生交叉互换，产生了X AB、X Ab、X aB、X ab四种卵细胞，卵细胞与正常精子完成受精作用，产生不同表现型个体。

答案：(1)显X(2)不遵循控制这两对相对性状的两对等位基因位于同一对同源染色体上(3)F1雌性在减数分裂产生配子时，等位基因随同源染色体分开而分离，产生X A 和X a两种比例相等的配子(4)母本在进行减数分裂时(两条X染色体的非姐妹染色单体间)发生交叉互换，产生了X AB、X Ab、X aB、X ab四种卵细胞，卵细胞与正常精子完成受精作用，产生不同表现型个体
5．某种成熟苹果果皮颜色由两对基因控制。

a基因控制果皮呈绿色，A基因控制呈红色，而B基因只对基因型Aa个体有一定抑制作用而呈粉色。

果皮表现型除受上述基因控制外同时还受环境的影响。

现进行杂交实验如下表所示：
同的”)染色体上。

(2)根据第一组分析，控制苹果果皮颜色遗传的两对等位基因________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。

(3)研究者将第一组亲本引种到异地重复实验，结果如第二组，比较两组实验结果，基因型为________对应的苹果果皮表现型具有差异。

(4)研究者认为第二组F1全为红色不是引种后某个基因突变所致。

若是某个基因突变，F1的基因型及F2子代表现型情况为________________________________________，则与杂交结果不一致，从而判断可能是环境因素导致。

解析：由题意知，A_bb、AAB_表现为红色果皮，aabb、aaB_呈绿色果皮，AaB_呈粉色果皮。

(1)由于DNA分子复制是半保留复制，间期DNA复制后，DNA分子的两条链分别位于不同的DNA分子上，两个DNA分子位于姐妹染色单体上，后期着丝点分裂，姐妹
染色单体分开形成两条染色体，两条单链位于两条染色体上，即位于不同的染色体上。

(2)由表格信息可知，绿色果皮与红色果皮杂交得子一代，子一代自交，得到子二代的组合方式是16种，且表现型符合9∶3∶3∶1的变式，因此两对等位基因遵循自由组合定律。

(3)由试题分析可知，亲本基因型及组合方式为AAbb×aaBB或aabb×AABB，子一代基因型是AaBb，基因型为AaBb的个体在第一组实验地表现为粉色，在第二组实验地表现为红色，导致F1表现型及比例由红色∶粉色∶绿色＝6∶6∶4变为红色∶粉色∶绿色＝10∶2∶4，因此对比两组实验结果可知，基因型为AaBb对应的苹果果皮表现型具有差异。

同时也说明在第二块实验地点，只有AaBB表现为粉色，即BB抑制Aa的表达，Bb不抑制Aa的表达，所以基因型为AaBb的个体在不同实验地点表现型不同。

(4)研究者认为第二组F1全为红色不是引种后某个基因突变所致。

若是某个基因突变，F1的基因型及F2子代表现型情况为：F1基因型为AABb或Aabb，其自交后代无粉色产生(F2表现型全为红色或红色∶绿色＝3∶1)，则与杂交结果不一致，从而判断可能是环境因素导致。

答案：(1)不同的(2)遵循(3)AaBb
(4)F1基因型为AABb或Aabb，其自交后代无粉色产生(F2表现型全为红色或红色∶绿色＝3∶1)
6．图中两个家系都有血友病患者(相关基因为H、h)，Ⅲ2和Ⅲ3婚后生下一个性染色体组成是XXY的非血友病的儿子(Ⅳ2)，家系中的其他成员性染色体组成均正常。

请分析回答问题：
(1)血友病的遗传方式与人类红绿色盲的遗传方式相同，即为__________________。

若要调查人群中血友病的发病率，则首先应注意的是______________________________，以确保调查结果的准确性。

(2)图示家系中，Ⅱ1的基因型是________，Ⅲ3的基因型是________________。

(3)若Ⅳ1和正常男子结婚，所生育的子女中患血友病的概率是________。

(4)Ⅳ2性染色体异常的原因是
_________________________________________________________________。

(5)若Ⅲ3已怀孕的Ⅳ3是女儿，则其患血友病的概率为________，为避免产下患病女儿，
可通过基因检测对该胎儿进行产前诊断，进行此操作应使用由基因________(填“H”或“h”)的核苷酸序列制成的基因探针。

解析：(1)人类红绿色盲的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。

若要调查人群中某种遗传病的发病率，则应注意随机确定调查的对象且要有足够多的调查人数，以确保调查结果的准确性。

(2)由于Ⅱ1的父亲是患者，其基因型是X h Y，因此，Ⅱ1的基因型是X H X h。

根据Ⅲ3的外祖父是血友病患者，可以推知，其母亲Ⅱ5的基因型是X H X h，则Ⅲ3的基因型是1/2X H X h、1/2X H X H。

(3)由于Ⅵ1的父亲是患者，其基因型是X h Y，因此F1的基因型是X H X h，则Ⅳ1和正常男子结婚，生育的子女中患血友病的概率是1/4。

(4)该遗传病是伴X染色体隐性遗传病，Ⅳ2没有患病，他从母亲处获得正常的基因，因此其性染色体异常可能是Ⅲ2在形成配子时XY没有分开，也可能是Ⅲ3在形成配子时XX没有分开。

(5)Ⅲ2的基因型是X h Y，Ⅲ3的基因型是1/2X H X h、1/2X H X H。

则Ⅲ3怀孕的Ⅳ3是女儿，其患病概率为1/2×1/2＝1/4。

可通过基因检测对该胎儿进行产前诊断，进行此操作应使用由基因H的核苷酸序列制成的基因探针。

答案：(1)伴X染色体隐性遗传随机确定足够多的人进行调查(2)X H X h X H X H或X H X h，(3)1/4(4)Ⅲ2在形成配子时XY没有分开或者是Ⅲ3在形成配子时XX没有分开(5)1/4H
[最后提醒]遗传的基本规律是这类题型最为重要的考点，对于这一高频考点，注意从以下几个方面把握：
(1)从减数分裂形成配子的过程中，体会和认识基因的分离和自由组合，用现代遗传学观点回扣孟德尔对分离现象和自由组合现象的解释，并比较两大定律的内在联系，熟练掌握基因分离定律和自由组合定律的实质。

(2)总结遗传过程中出现的各种比例关系及相关推理，并应用到解决实际问题之中。

(3)运用基因的分离定律解决基因自由组合问题。

在此基础上进一步延伸到伴性遗传和人类遗传病的概率计算、亲子代基因型的判断以及系谱图问题上去。