2020年新教材高中生物 1、2 主題歸納能力培優(yōu)（含解析）新人教版必修2

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1、主題歸納·能力培優(yōu) 主題一　自由組合定律“9∶3∶3∶1”的變式 　【典題示范】 某植物的花色受不連鎖的兩對基因A/a、B/b控制,這兩對基因與花色的關(guān)系如圖所示,此外,a基因?qū)τ贐基因的表達(dá)有抑制作用。現(xiàn)將基因型為AaBb的個體與基因型為aaBb的個體雜交得到F1,則F1的自交后代中花色的表型及比例是 (　　) A.白∶粉∶紅=40∶19∶5 B.白∶粉∶紅=3∶12∶1 C.白∶粉∶紅=4∶9∶3 D.白∶粉∶紅=6∶9∶1 【解析】選A。據(jù)圖分析,無A基因表現(xiàn)為白色,基因型為aa_ _;只具有A基因無B基因,表現(xiàn)為粉色,基因型為A_bb,又因a基因?qū)τ贐基因的表達(dá)有抑

2、制作用,故有A基因且有a基因時,也表現(xiàn)為粉色,即AaB_;同時具有A和B基因且無a基因時,花色為紅色,基因型為AAB_。將基因型為AaBb的個體與基因型為aaBb的個體雜交得到F1,基因型及比例為(1/2Aa、1/2aa)(1/4BB、1/2Bb、1/4bb);F1自交得F2,基因型及比例為AA∶Aa∶aa=1∶2∶5,BB∶Bb∶bb=3∶2∶3,則F2白色(aa_ _)=5/8×1=5/8,粉色(A_bb+AaB_)=(3/8×3/8)+(2/8×5/8)=19/64,紅色(AAB_)=1/8×5/8=5/64,即白∶粉∶紅= 40∶19∶5。 【答題關(guān)鍵】解答“9∶3∶3∶1”變式題的

3、兩種類型及解題步驟 類型 解題步驟 以文字或圖形信息呈現(xiàn)兩對基因間的相互作用,分析雙雜合子自交后代的性狀分離比 ①分析題中條件,明確表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系; ②對“9∶3∶3∶1”進(jìn)行拆分與組合,得出其變式分離比 已知F2的性狀分離比,推導(dǎo)親本的基因型 ①將異常分離比與“9∶3∶3∶1”進(jìn)行對比,明確表現(xiàn)型與基因型對應(yīng)關(guān)系; ②依據(jù)表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系,確定親本的基因型 　【類題精練】 1.某二倍體植物體內(nèi)合成物質(zhì)X和物質(zhì)Y的途徑如圖所示,基因A、B位于兩對同源染色體上。則下列說法不正確的是 (　　) A.基因型為aaBB的植物體內(nèi)沒有物質(zhì)X和Y B.基因型為AaBB

4、的植株自交后代有兩種表型,比例為3∶1 C.該圖可以說明生物的某些性狀受到兩對基因的控制 D.基因型為AaBb的個體自交,后代能合成物質(zhì)Y的個體占3/16 【解析】選D。依題意可知:基因A和基因B分別位于兩對同源染色體上,二者的遺傳遵循基因的自由組合定律。圖示顯示:基因A所控制合成的酶能夠催化前體物轉(zhuǎn)變?yōu)槲镔|(zhì)X,基因B所控制合成的酶能夠催化物質(zhì)X轉(zhuǎn)變?yōu)槲镔|(zhì)Y?；蛐蜑閍aBB的植物體內(nèi),因缺乏催化前體物轉(zhuǎn)變?yōu)槲镔|(zhì)X的酶,所以沒有物質(zhì)X和Y,A正確;基因型為AaBB的植株自交后代的基因型及其比例為AABB∶AaBB∶aaBB=1∶2∶1,表型及其比例為同時有物質(zhì)X和Y∶沒有物質(zhì)X和Y=3∶

5、1,B正確;該圖中物質(zhì)Y的合成受基因A和基因B的共同控制,可以說明生物的某些性狀受到兩對基因的控制,C正確;基因型為AaBb的個體自交,后代能合成物質(zhì)Y的個體占3/4A_×3/4B_=9/16,D錯誤。 2.兔毛色的遺傳受常染色體上兩對等位基因控制,分別用C、c和G、g表示。現(xiàn)將純種灰兔與純種白兔雜交,F1全為灰兔,F1自交產(chǎn)生的F2中,灰兔∶黑兔∶白兔=9∶3∶4。已知當(dāng)基因C和G同時存在時個體表現(xiàn)為灰兔,基因c純合時個體表現(xiàn)為白兔。下列相關(guān)說法中錯誤的是 (　　) A.C、c與G、g兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上 B.親本的基因型是CCGG和ccgg C.F2白兔中純合子的個

6、體占1/4 D.若F1灰兔測交,則后代有3種表型 【解析】選C。根據(jù)F2中灰兔∶黑兔∶白兔=9∶3∶4,可以確定這兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上且遵循基因的自由組合定律,A正確;題干中指出基因C和G同時存在時個體表現(xiàn)為灰兔,基因c純合時個體表現(xiàn)為白兔,可推知灰兔的基因型是C_G_、黑兔的基因型是C_gg、白兔的基因型是ccG_和ccgg,根據(jù)親本為純種且雜交F1全為灰兔(CcGg),可推出親本的基因型是CCGG和ccgg,B正確;F1CcGg自交,F2白兔中的基因型是1/4ccGG、1/2ccGg、1/4ccgg,其中純合子(1/4ccGG、1/4ccgg)占1/2,C錯誤;若F1灰

7、兔測交,則后代基因型為1CcGg、1Ccgg、1ccGg、1ccgg,有3種表型分別為灰兔∶黑兔∶白兔=1∶1∶2,D正確。 主題二　致死現(xiàn)象 　【典題示范】 豌豆中有兩對性狀分別由獨(dú)立遺傳的兩對等位基因(A/a,B/b)控制。現(xiàn)用兩種純合豌豆雜交,F2出現(xiàn)4種類型且比例為5∶3∶3∶1。已知該豌豆有一種精子不具有受精能力,則該精子的基因組成是 (　　) A.AB　　　B.Ab　　　C.aB　　　D.ab 【解析】選A。F2出現(xiàn)4種類型且比例為5∶3∶3∶1,比值之和小于16,說明存在致死現(xiàn)象。該異常比例與9∶3∶3∶1相比可知,致死類型出現(xiàn)在A_B_中,且已知豌豆有一種精子不具有

8、受精能力,由此可推測不具有受精能力的精子的基因組成為AB。 【答題關(guān)鍵】解答致死類試題的一般步驟: (1)分析題中信息,寫出對應(yīng)的基因型。如題中依據(jù)F2出現(xiàn)四種類型,可推知F1的基因型應(yīng)為AaBb。 (2)依據(jù)基因型寫出正常比例。如題中F1 AaBb自交子代正常分離比應(yīng)為9∶3∶3∶1。 (3)對比異常比例,分析原因。如題中“5∶3∶3∶1”與“9∶3∶3∶1”相比,問題出在“9”即A_B_類型,由此可推測應(yīng)為AB型精子不具有受精能力。 【類題精練】 某種鼠中,黃色基因A對灰色基因a為顯性,短尾基因B對長尾基因b為顯性,且基因A或B在純合時使胚胎致死,兩對基因獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)有兩只雙雜

9、合的黃色短尾鼠交配,理論上所生的子代表型比例為 (　　) A.2∶1　　　 B.9∶3∶3∶1 C.4∶2∶2∶1 D.1∶1∶1∶1 【解析】選C。根據(jù)題意分析,兩只雙雜合的黃色短尾鼠交配,即AaBb與AaBb交配,產(chǎn)生的后代基因型及其比例理論上為A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,由于基因A或B在純合時使胚胎致死,所以只有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四種基因型的個體能夠生存下來,其中AaBb占4份,Aabb占2份,aaBb占2份,aabb占1份,因此后代表型及其比例為黃色短尾∶黃色長尾∶灰色短尾∶灰色長尾=4∶2∶2∶1。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 　　女婁

10、菜是一種雌雄異株的草本植物,控制植株綠色(A)和金黃色(a)的基因位于X染色體上。以下是某生物研究小組完成的幾組雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果: 對第1組、第2組沒有出現(xiàn)雌株的最合理解釋是 (　　) A.含a的雄配子不能成活 B.含A的雄配子不能成活 C.含a的雌配子不能成活 D.含A的雌配子不能成活 【解析】選A。第1組中,綠色雌株(XAX-)×金黃色雄株(XaY)雜交,后代全部是綠色雄株,沒有雌株,說明親本綠色雌株基因型是XAXA,且Xa雄配子致死,雌配子XA能成活,A正確、D錯誤;第2組中,綠色雌株(XAX-)×金黃色雄株(XaY)雜交,后代是綠色雄株(XAY)∶金黃色雄株(XaY)=

11、1∶1,沒有雌株,說明親本綠色雌株基因型是XAXa,且Xa雄配子致死,雌配子XA、Xa能成活,C錯誤。第3組中,綠色雌株(XAX-)×綠色雄株(XAY)雜交,后代綠色雌株(XAX-)∶綠色雄株(XAY)∶金黃色雄株(XaY)=2∶1∶1,說明親本綠色雌株基因型是XAXa,雄配子XA能成活,B錯誤。 主題三　基因在染色體上的位置 　【典題示范】 已知果蠅的灰身與黑身、直毛與分叉毛分別受一對等位基因控制,但這兩對相對性狀的顯隱性關(guān)系和等位基因所在的染色體是未知的。兩只親代果蠅雜交得到以下子代類型和數(shù)量: 灰身、 直毛 灰身、 分叉毛 黑身、 直毛 黑身、 分叉毛 雌蠅

12、 605 603 202 209 雄蠅 610 599 198 207 請回答: (1)運(yùn)用________的方法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可判斷灰身是________(填“顯性”或“隱性”)性狀。? (2)上表中所有子代果蠅的基因型最多可能有______種。? (3)若直毛為顯性性狀,分叉毛為隱性性狀,請用表中雜交子代果蠅為材料,設(shè)計(jì)一個雜交實(shí)驗(yàn)來確定該對等位基因位于X染色體上還是位于常染色體上。(要求:寫出一個雜交組合和預(yù)期結(jié)果) 【解析】(1)利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法分析表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,子代雌雄果蠅中灰身∶黑身均為3∶1,說明灰身對黑身為顯性性狀。 (2)根據(jù)以上分

13、析可知,控制灰身與黑身的基因位于常染色體上,若控制直毛與分叉毛的基因位于X染色體上,則表格中后代的基因型最多出現(xiàn)3×4=12種。 (3)已知直毛為顯性性狀,分叉毛為隱性性狀,但是控制該性狀的基因可能位于常染色體上,也可能位于X染色體上,則可以設(shè)計(jì)兩種方案:一是選擇直毛雌果蠅與直毛雄果蠅雜交,若后代雌果蠅均為直毛,雄果蠅有直毛和分叉毛(或分叉毛僅為雄果蠅),說明該對等位基因位于X染色體上;若后代雌果蠅和雄果蠅中均有直毛和分叉毛,且分離比均為3∶1,則該對等位基因位于常染色體上。二是選擇分叉毛雌果蠅和直毛雄果蠅雜交,若后代雌果蠅均為直毛,雄果蠅均為分叉毛,則該對等位基因位于X染色體上;若后代雌果

14、蠅和雄果蠅中均有直毛和分叉毛,且分離比均為1∶1,則該對等位基因位于常染色體上。 答案:(1)統(tǒng)計(jì)學(xué)　顯性　(2)12 (3)方案一:雜交組合:直毛雌果蠅×直毛雄果蠅 預(yù)期結(jié)果:若后代雌果蠅均為直毛,雄果蠅有直毛和分叉毛(或分叉毛僅為雄果蠅),則該對等位基因位于X染色體上;若后代雌果蠅和雄果蠅中均有直毛和分叉毛,且分離比均為3∶1,則該對等位基因位于常染色體上 方案二:雜交組合:分叉毛雌果蠅×直毛雄果蠅 預(yù)期結(jié)果:若后代雌果蠅均為直毛,雄果蠅均為分叉毛,則該對等位基因位于X染色體上;若后代雌果蠅和雄果蠅中均有直毛和分叉毛,且分離比均為1∶1,則該對等位基因位于常染色體上。 【答題關(guān)

15、鍵】解答基因在染色體上位置類試題的必備知識: (1)判斷位于常染色體上,還是X染色體上。 (2)判斷位于X、Y染色體上的同源區(qū)段上,還是X染色體上(已知性狀的顯隱性) (3)判斷位于常染色體上,還是X、Y染色體上的同源區(qū)段上(已知性狀的顯隱性) 【類題精練】 蝴蝶為二倍體生物,性別決定方式為ZW型。自然界中某種蝴蝶的翅色有灰色和白色兩種,由位于常染色體上的等位基因(A/a)控制。請回答下列問題: (1)灰色雌蝶(Aa)與灰色雄蝶(Aa)交配所得子代中,AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,獲得該比例的原因是減數(shù)分裂過程中等位基因A與a分離,產(chǎn)生的精子與卵細(xì)胞的類型及比例均為A∶

16、a=______,精子與卵細(xì)胞________,發(fā)育的子代中,AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。? (2)研究人員將一個基因B(表達(dá)產(chǎn)物能抑制基因A的表達(dá))導(dǎo)入基因型為aaZW的受精卵的一條染色體上,該受精卵發(fā)育成蝴蝶甲。為判斷基因B是在性染色體上還是常染色體上,將蝴蝶甲與純合灰翅異性蝴蝶交配,請根據(jù)其子代的表型及比例作出相應(yīng)判斷: ①若子代中雌蝶均為灰翅、雄蝶均為白翅,則基因B在________染色體上;? ②若子代中__________,則基因B在W染色體上;? ③若子代中灰翅雌蝶∶白翅雌蝶∶灰翅雄蝶∶白翅雄蝶=________,則基因B在常染色體上。? 【解析】(1)雜合子交配子代

17、出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,原因是減數(shù)分裂過程中等位基因A與a分離,產(chǎn)生的精子與卵細(xì)胞的類型及比例均為A∶a=1∶1,精子與卵細(xì)胞隨機(jī)結(jié)合,使發(fā)育的子代中出現(xiàn)AA∶Aa∶aa=1∶2∶1的比例。 (2)若B基因?qū)隯染色體上,甲的基因型為aaZBW,則aaZBW×AAZZ→AaZBZ、AaZW。即子代中雌蝶均為灰翅,雄蝶均為白翅;若B基因?qū)隬染色體上,甲的基因型為aaZWB,則aaZWB×AAZZ→AaZZ、AaZWB。即子代中雌蝶均為白翅,雄蝶均為灰翅;若B基因?qū)氤Ｈ旧w上,甲的基因型為aaB×aa→aaB、aa,即子代雌雄蝶中均為白翅∶灰翅=1∶1。 答案:(1)1∶1　隨機(jī)結(jié)合 (

18、2)①Z?、诖频鶠榘壮?、雄蝶均為灰翅 ③1∶1∶1∶1 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 　　已知果蠅的長翅和短翅為一對相對性狀,受一對等位基因(A/a)控制,現(xiàn)有長翅和短翅雌雄果蠅若干,某同學(xué)讓一只雌性長翅果蠅與一只雄性長翅果蠅雜交,子一代中表型及其分離比為長翅∶短翅=3∶1?；卮鹣铝袉栴}: (1)依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以確定____________為顯性性狀。 (2)依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,無法確定等位基因是位于常染色體上還是X染色體上。若要判斷基因的位置,還需要統(tǒng)計(jì)子一代翅型與性別的關(guān)系。 ①若__________________________________________,則基因位于常染色體

19、上。 ②若__________________________________________,則基因位于X染色體上。 (3)根據(jù)子一代翅型與性別的關(guān)系,可以確定該等位基因位于X染色體上,但是無法確定該等位基因位于X和Y染色體的同源區(qū)段(如圖所示)還是非同源區(qū)段(只位于X染色體)。請用適合的果蠅為材料設(shè)計(jì)一個雜交實(shí)驗(yàn),判斷基因位于X和Y染色體的同源區(qū)段還是非同源區(qū)段。(要求:寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論)?___________________。? (4)如果該性狀由常染色體上兩對等位基因(A/a,B/b)控制,當(dāng)A和B同時存在時表現(xiàn)為長翅,其他情況為短翅,雙親兩對基因均為

20、雜合子,子代出現(xiàn)上述比例滿足的條件是____________________________,__________________________。 【解析】(1)一只雌性長翅果蠅與一只雄性長翅果蠅雜交,子一代中出現(xiàn)了短翅個體,說明長翅對短翅為顯性。 (2)①若基因位于常染色體上,則雙親的基因型均為Aa,子一代性狀分離比在雌雄果蠅中相同,均為長翅(A_)∶短翅(aa)=3∶1。②若基因位于X染色體上,則雙親的基因型分別為XAXa、XAY,子一代的基因型及其比例為XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,雌性都為長翅,雄性既有長翅又有短翅。 (3)判斷基因位于X和Y染色體的同

21、源區(qū)段還是非同源區(qū)段,可選擇多對短翅(♀)與純合長翅(♂)進(jìn)行雜交得到F1,觀察并分析F1的表型及其比例。若基因位于X和Y染色體的同源區(qū)段上,則短翅(♀)的基因型為XaXa,長翅(♂)的基因型為XAYA,F1會出現(xiàn)雄性長翅果蠅(XaYA);若基因位于X和Y染色體的非同源區(qū)段,則短翅(♀)的基因型為XaXa,長翅(♂)的基因型為XAY,F1雄性果蠅都為短翅(XaY)。? (4)如果該性狀由常染色體上兩對等位基因(A/a,B/b)控制,當(dāng)A和B同時存在時表現(xiàn)為長翅,其他情況為短翅,雙親兩對基因均為雜合子,子代出現(xiàn)上述比例(長翅∶短翅=3∶1)滿足的條件是:A和B位于同一條染色體上,a和b位于同一條染色體上,減數(shù)分裂時同源染色體的非姐妹染色單體之間無互換。 答案:(1)長翅　(2)子一代性狀分離比在雌雄果蠅中相同　雌性都為長翅,雄性既有長翅又有短翅 (3)選擇多對短翅(♀)×純合長翅(♂)進(jìn)行雜交得到F1,若F1出現(xiàn)雄性長翅果蠅,則基因位于X和Y染色體的同源區(qū)段;若F1雄性果蠅都為短翅,則基因位于X和Y染色體的非同源區(qū)段 (4)A和B位于同一條染色體上,a和b位于同一條染色體上　減數(shù)分裂時同源染色體的非姐妹染色單體之間無互換 - 9 -