高中生物核心素養(yǎng)微專題之科學(xué)探究五實(shí)驗(yàn)思路的書寫、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論(遺傳類)【名師授法·答題要點(diǎn)】遺傳類試題實(shí)驗(yàn)思路的答題要點(diǎn)可以總結(jié)為以下四點(diǎn):1.審題——審清題干。2.假設(shè)——假設(shè)變異類型。3.雜交——選取雜交組合。4.結(jié)論——根據(jù)雜交結(jié)果確定變異類型【典例示范·答題模板】果蠅具有4對(duì)同源染色體,摩爾根的合作者布里吉斯發(fā)現(xiàn)紅眼雄果蠅(XBY)和白眼雌果蠅(XbXb)雜交所產(chǎn)生的大量子一代中出現(xiàn)了一個(gè)白眼雌果蠅。有學(xué)者分析認(rèn)為,該白眼雌果蠅出現(xiàn)的原因有3種:親本果蠅在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失,以及染色體數(shù)目異常(注:B和b基因都缺失時(shí),胚胎致死;各類型配子活力相同。XXY的個(gè)體為雌果蠅,XO的個(gè)體為雄果蠅)。(1)如果是染色體數(shù)目異常導(dǎo)致出現(xiàn)白眼雌果蠅,則該白眼雌果蠅的染色體數(shù)目是______條。檢查染色體數(shù)目異常最簡(jiǎn)便的方法是______________。

(2)如果通過上述方法已經(jīng)排除染色體數(shù)目異常,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一次雜交實(shí)驗(yàn)判斷該白眼雌果蠅產(chǎn)生的原因。寫出實(shí)驗(yàn)思路,并預(yù)測(cè)結(jié)果。①實(shí)驗(yàn)思路:____________________。

②結(jié)果預(yù)測(cè):Ⅰ.如果________________________,則為基因突變。

Ⅱ.如果________________________,則為染色體片段缺失。

【模板應(yīng)用】【解析】根據(jù)題干信息分析,控制果蠅眼色的基因位于X染色體上,紅眼對(duì)白眼為顯性,說明控制果蠅眼色的遺傳遵循基因的分離定律。紅眼雄果蠅(XBY)和白眼雌果蠅(XbXb)雜交,子一代基因型應(yīng)該為XBXb、XbY,而實(shí)際上后代出現(xiàn)了白眼雌果蠅,其原因可能有3種:基因突變(XbXb)、染色體片段缺失(X-Xb)、染色體數(shù)目異常(XbXbY)。(1)根據(jù)分析可知,如果是染色體數(shù)目異常導(dǎo)致出現(xiàn)白眼雌果蠅,則該白眼雌果蠅的基因型為XbXbY,其染色體比正常體細(xì)胞多一條,即含有9條染色體;檢查染色體數(shù)目異常最簡(jiǎn)單的方法是利用顯微鏡觀察。(2)①根據(jù)題意分析,該白眼雌果蠅的出現(xiàn)應(yīng)該是基因突變或染色體缺失導(dǎo)致的,且要求通過一次雜交的方法來確定親本果蠅在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變,還是染色體片段缺失,則實(shí)驗(yàn)思路:可以讓這只白眼雌果蠅與正常的雄果蠅(紅眼)交配,觀察并記錄子代的表型及比例。②結(jié)果預(yù)測(cè):Ⅰ.若為基因突變,說明該白眼雌果蠅的基因型為XbXb,則后代雌∶雄=1∶1,且雄果蠅都是白眼、雌果蠅都是紅眼。Ⅱ.若為染色體片段缺失,說明該白眼雌果蠅的基因型為X-Xb,則后代基因型為XBXb、XBX-、X-Y(胚胎致死)、XbY,表型比例為紅眼雌果蠅∶白眼雄果蠅=2∶1。答案:(1)9用顯微鏡檢查果蠅細(xì)胞中的染色體數(shù)目(2)①讓這只白眼雌果蠅與正常的紅眼雄果蠅交配,觀察并記錄子代的表型及比例②雌∶雄=1∶1(或紅眼∶白眼=1∶1)雌∶雄=2∶1(或紅眼∶白眼=2∶1)【舉一反三·融會(huì)貫通】1.某植物的花色由位于2號(hào)染色體上的一對(duì)等位基因C1、C2決定,C1控制紅色色素形成,C2控制黃色色素形成;兩種色素同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為橙色,若無(wú)色素形成,則表現(xiàn)為白色?；卮鹣铝袉栴}:(1)開橙色花的植株相互交配,子代出現(xiàn)三種花色,這種現(xiàn)象在遺傳學(xué)上稱為______________;產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是___________________________。

(2)該植物含C1的花粉粒呈長(zhǎng)形、含C2的花粉粒呈圓形;另有一對(duì)等位基因A、a,含A的花粉粒遇碘變藍(lán)色、含a的花粉粒遇碘變棕色。為探究這兩對(duì)等位基因的遺傳是否遵循自由組合定律,請(qǐng)補(bǔ)充完善下列實(shí)驗(yàn)思路。①選擇基因型為____________的植株待開花后進(jìn)行實(shí)驗(yàn);

②______________________;

③預(yù)期結(jié)果并得出結(jié)論:若出現(xiàn)__________________________________,則這兩對(duì)等位基因的遺傳遵循自由組合定律;否則不遵循。

【解析】(1)開橙色花的植株(C1C2)相互交配,子代C1C1為紅色,C1C2為橙色,C2C2為黃色,出現(xiàn)三種花色,這種現(xiàn)象在遺傳學(xué)上稱為性狀分離,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是親本為雜合子,在形成配子時(shí)等位基因分離,受精時(shí)雌雄配子隨機(jī)結(jié)合。(2)采用花粉鑒定法驗(yàn)證該植物兩對(duì)等位基因的遺傳是否遵循自由組合定律,即①選擇基因型為AaC1C2的植株待開花后進(jìn)行實(shí)驗(yàn);②取該植株的花粉粒(AC1、AC2、aC1、aC2)滴加碘液染色后制成臨時(shí)裝片進(jìn)行顯微觀察;③預(yù)期結(jié)果并得出結(jié)論:若出現(xiàn)4種花粉粒(藍(lán)色長(zhǎng)形∶棕色長(zhǎng)形∶藍(lán)色圓形∶棕色圓形),且比例為1∶1∶1∶1,則這兩對(duì)等位基因的遺傳遵循自由組合定律,否則不遵循。答案:(1)性狀分離親本為雜合子,在形成配子時(shí)等位基因分離,受精時(shí)雌雄配子隨機(jī)結(jié)合(2)①AaC1C2

②取該植株的花粉粒滴加碘液染色后制成臨時(shí)裝片進(jìn)行顯微觀察③4種花粉粒(藍(lán)色長(zhǎng)形∶棕色長(zhǎng)形∶藍(lán)色圓形∶棕色圓形),且比例為1∶1∶1∶12.大豆原產(chǎn)中國(guó),現(xiàn)廣泛栽培于世界各地,是重要的糧食作物之一。已知大豆是雌雄同株植物,野生型大豆雌蕊與雄蕊育性正常。(1)大豆的紫花和紅花是由一對(duì)等位基因控制的相對(duì)性狀,具有相對(duì)性狀的兩個(gè)親本雜交,F1再自交,F2中紫花∶紅花=3∶5,據(jù)此可判斷________是顯性性狀。

(2)科學(xué)家用射線對(duì)大豆種群進(jìn)行誘變處理,并從大豆種群中分離出兩株雄性不育個(gè)體甲和乙,均為單基因隱性突變體。①誘變可以使同一基因往不同的方向突變,也可使不同的基因突變,這體現(xiàn)了基因突變具有__________________________的特點(diǎn)。

②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種雜交方案,探究上述兩株突變體是同一基因突變還是不同基因突變所致。(要求寫出雜交方案、結(jié)果預(yù)期與結(jié)論)______________________。

【解析】(1)由題意可知,具有相對(duì)性狀的兩個(gè)親本雜交,F1再自交,F2中紫花∶紅花=3∶5,可推知,親本為Aa×aa類型,F1為1/2Aa、1/2aa,進(jìn)而可知紫花為顯性性狀。(2)誘變可以使同一基因往不同的方向突變,這體現(xiàn)了基因突變的不定向性,也可使不同的基因突變,這體現(xiàn)了基因突變的隨機(jī)性。將突變體甲與野生型大豆雜交獲得F1,再將F1與突變體乙雜交得F2,觀察并統(tǒng)計(jì)F2雄性可育與雄性不育的比例,即可得出結(jié)論。(或?qū)⑼蛔凅w甲、突變體乙分別與野生型大豆雜交獲得F甲1、F乙1,再將F甲1與F乙1雜交得F2,觀察并統(tǒng)計(jì)F2雄性可育與不育的比例,即可得出結(jié)論。)答案:(1)紫花(2)①不定向性和隨機(jī)性②雜交方案:將突變體甲與野生型大豆雜交獲得F1,再將F1與突變體乙雜交得F2,觀察并統(tǒng)計(jì)F2雄性可育與雄性不育的比例。結(jié)果預(yù)期與結(jié)論:若F2中均為雄性可育,說明這兩種突變體是由不同基因突變所致。若F2中雄性可育∶雄性不育=1∶1,說明這兩種突變體是由同一基因突變所致(或雜交方案: