【生物】2021届一轮复习人教版利用假说-演绎法解决生物变异实验探究题教案 5页

‎　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及其在染色体上的位置，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。‎ 项目 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，且突变后性状发生改变，则突变性状为________(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和雌性全为野生型小鼠。‎ ‎(4)若突变基因位于常染色体上，且为显性，则该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，通过推理和想像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合，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”的内涵，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．控制玉米子粒颜色的黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因，现有基因型为Tt的黄色籽粒植株甲的细胞中两条9号染色体如图所示。已知9号染色体异常的花粉不能参与受精作用，为了确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，请设计一个简单的实验进行探究。‎ 实验思路：__________________________________，观察并统计F1中子粒表现型及比例。‎ 预期结果：若__________________________________，则说明T基因位于异常染色体上(t基因位于正常染色体上)。‎ 若__________________________，则说明T基因位于正常染色体上(t基因位于异常染色体上)。‎ 答案　将植株甲进行自交产生F1　玉米子粒颜色黄色∶白色＝1∶1　玉米子粒颜色全为黄色 解析　实验思路：玉米是雌雄同株植物，所以确定植株甲的T基因位于正常染色体上还是异常染色体上的最简便方法是让其自交。‎ 预期结果：如果T基因在异常染色体上，则父本产生的精子中T不能参与受精，只有t的精子能参与受精，但是母本能产生T、t两种配子，因此经过受精，后代的基因型有Tt、tt，比例为黄色∶白色＝1∶1；如果T在正常染色体上，只有T的精子能参与受精，自交后代全为黄色。‎ ‎2．玉米非糯性基因(A)对糯性基因(a)为显性，植株紫色基因(B)对植株绿色基因(b)为显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择。‎ ‎(1)若要验证基因的自由组合定律，应选择的杂交组合是______________________。‎ ‎(2)当用X射线照射纯合糯性紫株玉米花粉后，将其授与纯合糯性绿株的个体上，发现在F1734株中有2株为绿色。关于这2株绿色植株产生的原因，有两种推测：‎ 推测一：少数花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b)，导致F1少数绿苗产生。‎ 推测二：6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失导致的。已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育，而缺失纯合子(两条同源染色体均缺失相同片段)致死。‎ 某同学设计了以下杂交实验，以探究X射线照射花粉后产生的变异类型。‎ 实验步骤：‎ 第一步：选上述绿色植株与______________________________纯种品系杂交，得到F2；‎ 第二步：让F2植株自交，得到F3；‎ 第三步：观察并记录F3______________________。‎ 结果预测及结论：‎ ‎①若F3植株的____________________，说明推测一成立；‎ ‎②若F3植株的____________________，说明推测二成立。‎ 答案　(1)非糯性绿株和糯性紫株　(2)非糯性紫株(或糯性紫株)　植株颜色及比例　①紫色∶绿色＝3∶1　②紫色∶绿色＝6∶1‎ 解析　(1)若要验证基因的自由组合定律，杂交F1的基因型应该是AaBb，因此采用的亲本是非糯性绿株(AAbb)和糯性紫株(aaBB)。‎ ‎(2)纯合糯性紫株玉米的基因型是aaBB，产生的精子的基因型是aB，纯合糯性绿株的基因型是aabb，产生的卵细胞的基因型是ab，杂交后代的基因型是aaBb，都是紫株，如果用X射线照射纯合糯性紫株玉米花粉后，将其授与纯合糯性绿株的个体上，发现在F1734株中有2株为绿色，绿株的出现可能的原因是精子中B基因突变形成b，或者精子中B基因所在的染色体片段缺失；如果是基因突变引起，该突变绿株的基因型是bb，与紫株纯合品系杂交，F2的基因型是Bb，F2自交得到F3的基因型及比例是BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，紫株∶绿株＝3∶1；如果是染色体片段缺失引起，则突变绿株的基因型用B－b表示，与紫株纯合品系杂交，F2的基因型是Bb、BB－，比例是1∶1，Bb自交后代的基因型及比例是BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，BB－自交后代的基因型及比例是BB∶BB－∶B－B－＝1∶2∶1，其中B－B－致死，因此F2自交得到的F3的表现型及比例是紫株∶绿株＝6∶1。‎ ‎3．二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。请回答：‎ ‎(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)Ⅳ号染色单体果蝇交配，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__________________________________，则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位于Ⅳ号染色体上，可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；如果无眼基因不位于Ⅳ号染色体上，则亲本为bb×BB，子代全为野生型。‎ ‎4．燕麦颖片颜色有三个品种，黑颖(A_B_或aaB_)、黄颖(A_bb)、白颖(aabb)，两对基因独立遗传。B、b基因所在的染色体片段缺失(B、b基因不流失)会导致花粉败育，但雌配子可育。现发现基因型为AaBb的燕麦植株可能存在花粉败育，若想判断是哪条染色体片段发生了缺失，可将AaBb植株自交，请完成下列预测。‎ ‎(1)如果没有子代产生，则是__________________________________所致。‎ ‎(2)如果子代的表现型及比例为______________________，则是________基因所在染色体片段缺失所致。‎ ‎(3)如果子代的表现型及比例为_____________，则是________基因所在染色体片段缺失所致。‎ 答案　(1)B和b基因所在染色体片段缺失 ‎(2)黑颖∶黄颖∶白颖＝4∶3∶1　B ‎(3)黑颖∶黄颖∶白颖＝1∶0∶0　b 解析　(1)如果没有子代，说明没有可育花粉，则应是B和b基因所在的染色体片段缺失。‎ ‎(2)如果是B基因所在染色体片段缺失，能产生四种雌配子且比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，但只能产生两种雄配子且比例为Ab∶ab＝1∶1，故子代的表现型及比例为黑颖∶黄颖∶白颖＝4∶3∶1。‎ ‎(3)如果是b基因所在染色体片段缺失，仍产生四种雌配子且比例为AB∶Ab∶aB∶‎ ab＝1∶1∶1∶1，但只能产生两种雄配子且比例为AB∶aB＝1∶1，故子代的表现型只有黑颖。‎