新课标高考生物一轮总复习实验技能六利用分类假设解决生物变异实验探究题教案

新课标高考生物一轮总复习实验技能六利用分类假设解

决生物变异实验探究题教案

遗传探究类题目在高考中占很大比重，而其类型差异较大，呈现的形式灵活多变，提供的信息多样，往往结合伴性遗传、基因突变、染色体变异、致死基因等创新问题情境。其实，遗传探究题的解题思路不外乎“假设→推断→结果→结论”，其实就是“假设—演绎”的过程。解题思路：逆向思维。

(1)明确实验目的：题目要求探究的问题，有几种可能的情形。

(2)推测可能的结果：假设每种情况成立，选用合适的亲本及交配方式(自交法或杂交法)进行推理，分别出现何种结果。

(3)根据推导的结果逆向得出实验结论。回答问题一般采用“如果出现某种现象(表现型及比例)，则某种情形成立”的方式。

1．在某严格自花传粉的二倍体植物中，发现甲、乙两类矮生突变体(如图所示)，矮化植株无基因A，矮化程度与基因a的数量呈正相关。丙为花粉不育突变体，含基因b的花粉败育。请回答下列问题(甲、乙、丙均为纯合体)：

(1)甲类变异属于________，乙类变异是在甲类变异的基础上，染色体的结构发生了________。

(2)乙减数分裂产生________种花粉，在分裂前期，一个四分体中最多带有________个基因a。

(3)甲的自交后代只有一种表现型，乙的自交后代中(各类型配子和植株的成活率相同)，F1有________种矮化类型，F2植株矮化程度由低到高，数量比为________。

(4)为鉴定丙的花粉败育基因b是否和基因a位于同源染色体上，进行如下杂交实验：丙(♀)与甲(♂)杂交得F1。再以F1作________(填“父本”或“母本”)与甲回交。

①若F2中，表现型及比例为________，则基因b、a位于同源染色体上。

②若F2中，表现型及比例为________，则基因b、a位于非同源染色体上。

解析：(1)依题意，在某严格自花传粉的二倍体植物中，出现的矮化植株无基因A，矮生突变体甲的基因型为aa，据此可判断矮生突变体甲的出现是由于基因A突变成基因a所致；分析题图可知，矮生突变体乙的出现，是由于甲的1条染色体上基因a所在的片段移接到同源的另一条染色体上，此类变异属于染色体结构变异中的重复或缺失。(2)乙在减数分裂过

程中，因同源染色体的分离，产生了不含基因a 和含2个基因a 的2种花粉。在减数第一次分裂前的间期，由于染色体的复制，由原来含2个基因a 变成了含4个基因a ，所以在分裂前期，一个四分体中最多带有4个基因a 。(3)设用a －表示不含基因a ，则乙的基因型可表示为a －aa 。

结合对(2)的分析可知，乙产生的雌配子和雄配子各有2种：a －、aa ，它们之间的数量比为1∶1。乙自交，F 1的基因型及其比例为a －a －∶a －aa∶aaaa＝1∶2∶1，已知矮化程度与基因

a 的数量呈正相关，所以F 1有3种矮化类型。在F 1中，12a －aa 自交后代为12×14a －a －，12×12

a －aa ，12×14aaaa ；所以F 2植株矮化程度由低到高，数量比为⎝ ⎛⎭⎪⎫14＋12×14a －a －∶⎝ ⎛⎭

⎪⎫12×12a －aa∶⎝ ⎛⎭

⎪⎫14＋12×14aaaa ＝3∶2∶3。(4)依题意可知，丙的基因型为AAbb ，甲的基因型为aaBB 。为鉴定丙的花粉败育基因b 是否和基因a 位于同源染色体上，让丙(♀)与甲(♂)杂交，所得F 1的基因型为AaBb 。

因为含基因b 的花粉败育，而甲不含基因b ，所以为了能达到实验目的，再以F 1作父本与甲回交，观察后代的表现型及其比例。①如果基因b 、a 位于同源染色体上，则F 1产生的可育配子的基因型为aB ，甲产生的配子的基因型为aB ，F 2的基因型均为aaBB ，全部表现为矮化。②如果基因b 、a 位于非同源染色体上，则F 1产生的可育配子的基因型及其比例为AB∶aB ＝1∶1，则F 2的表现型及比例为正常(AaBB)∶矮化(aaBB)＝1∶1。

答案：(1)基因突变 重复或缺失 (2)2 4 (3)3 3∶2∶3 (4)父本 ①全为矮化 ②正常∶矮化＝1∶1

2．(2018·吉林模拟)玉米叶片叶绿素的合成受其常染色体上一对等位基因(A ，a)控制，同时也受光照的影响。在正常光照下，当玉米植株体细胞中含2个基因A 时，植株叶片呈深绿色；含一个基因A 时叶片呈浅绿色；不含基因A 时叶片呈黄色，不含基因A 的植株被称为白化苗，其会在幼苗期逐渐死亡。在遮光条件下，任何基因型的玉米植株叶片均呈黄色。 请回答下列问题：

(1)从以上信息可以得出，由______________相互作用共同调控着生物的性状。

(2)在正常光照下，以浅绿色叶片玉米植株为亲本，连续随机交配两代得到F 2，在F 2幼苗中白化苗占________，在F 2存活植株中A 的基因频率为________。

(3)在种植深绿色叶片玉米植株的时候，发现一株浅绿色叶片玉米植株。为确定该变异是由基因突变产生的还是由染色体片段缺失造成的(已知具有缺失基因A 所在染色体片段的花粉不育)，用该地段中的深绿色叶片玉米植株和该浅绿色叶片玉米植株为亲本，完成如下杂交实验(实验条件均为正常光照下)：

实验方案：________________________作父本，________________________作母本进行杂交，分析比较子代的表现型及比例。

预测结果及结论： 如果____________________________________________________，则该变异是由基因突变造成的；如果____________________________________，则该变异是由染色体片段缺失造成的。 解析：(1)根据题意分析可知：AA 植株叶片在正常光照下呈深绿色，而在遮光条件下却呈黄色，说明基因与环境相互作用共同调控着生物的性状。(2)在正常光照下，以浅绿色叶片玉

米植株(Aa)为亲本，子一代AA 占14，Aa 占12，aa 占14

，因aa 幼苗期死亡，所以子一代AA∶Aa ＝1∶2，随机交配子一代产生A 配子23，a 配子13，子二代aa 占19，子二代中AA 占49，Aa 占49

，所以存活植株中A 的基因频率是34

。 (3)已知具有缺失基因A 所在染色体片段的花粉不育，所以选择该浅绿色叶片玉米植株作为父本，深绿色叶片玉米植株作母本进行杂交，分析比较子代的表现型及比例。如果该变异是由基因突变造成的，则浅绿色植株可以产生A 和a 两种配子，深绿色植株产生A 一种配子，后代为AA∶Aa＝1∶1，即子代的表现型及比例为深绿∶浅绿＝1∶1；如果该变异是由染色体片段缺失造成的，则浅绿色植株只产生A 一种配子，与深绿色植株杂交，后代全为深绿色。

答案：(1)基因与环境 (2)19 34

(3)该浅绿色叶片玉米植株 深绿色叶片玉米植株 子代的表现型及比例为深绿∶浅绿＝1∶1 子代的表现型全为深绿