江苏专用版高考生物总复习补上一课4教案.docx
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江苏专用版高考生物总复习补上一课4教案
补上一课4
巧用逆推法,判断基因位置
一、探究基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上
[规律方法]
(1)性状的显隐性是“未知的”,且亲本均为纯合子时
正反交实验—
注意:
此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。
若正反交结果不同,且子代只表现母本的性状,则控制该性状的基因位于细胞质中。
(2)性状的显隐性是“已知的”
[方法体验]
1.(2017·全国卷Ⅰ,32节选)某种羊的性别决定为XY型,已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制;黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制,且黑毛对白毛为显性,回答下列问题:
(1)某同学为了确定M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配,子二代中黑毛∶白毛=3∶1,我们认为根据这一实验数据,不能确定M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,还需要补充数据,如统计子二代中白毛个体的性别比例,若 ,则说明M/m是位于X染色体上;若 ,则说明M/m是位于常染色体上。
(2)一般来说,对于性别决定为XY型的动物群体而言,当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时,基因型有 种;当其仅位于X染色体上时,基因型有 种;
当其位于X和Y染色体的同源区段时,(如图所示),基因型有 种。
解析
(1)如果M/m是位于X染色体上,则纯合黑毛母羊为XMXM,纯合白毛公羊为XmY,杂交子一代的基因型为XMXm和XMY,子二代中黑毛(XMXM、XMXm、XMY)∶白毛(XmY)=3∶1,但白毛个体的性别比例是雌∶雄=0∶1。
如果M/m是位于常染色体上,则纯合黑毛母羊为MM,纯合白毛公羊为mm,杂交子一代的基因型为Mm,子二代中黑毛(1MM、2Mm)∶白毛(1mm)=3∶1,但白毛个体的性别比例是雌∶雄=1∶1,没有性别差异。
(2)对于性别决定为XY型的动物群体而言,当一对等位基因位于常染色体上时,基因型有AA、Aa、aa共3种;当其仅位于X染色体上时,基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY共5种;当其位于X和Y染色体的同源区段时,基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa共7种。
答案
(1)白毛个体全为雄性 白毛个体中雌雄比例为1∶1
(2)3 5 7
2.果蝇是遗传实验常用的实验材料,请回答下列有关果蝇的相关问题:
(1)果蝇的灰身(D)对黑身(d)为显性,基因位于常染色体上;红眼(W)对白眼(w)为显性,基因位于X染色体上。
若表现型均为红眼灰身的雌、雄果蝇交配,后代出现了红眼灰身、红眼黑身、白眼灰身、白眼黑身四种表现型。
问:
①两亲本的基因型为:
雌 ,雄 。
②雄性亲本产生的精子的基因型为 ,其比例为 。
(2)下表为果蝇和人性染色体组成与性别的关系,由表可知,Y染色体只在 (填“人”或“果蝇”)的性别决定中起主导作用。
性染色体组成
XY
XX
XXY
XO
人的性别
男
女
男
女
果蝇的性别
雄
雌
雌
雄
(3)果蝇体内另有一对基因B、b,当b基因纯合时对雄果蝇无影响,但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。
让一只红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇作为亲本杂交得F1,F1雌雄果蝇随机交配得F2。
①若已知亲本为BbXWXw和BbXwY,则F1代雌雄比例为 ,F2代雌雄比例为 。
②若已知亲本为XWBXwb和XwbY(没有交叉互换),则F1代雌雄比例为 ,F2代雌雄比例为 。
解析
(1)①根据题意,红眼灰身的雌果蝇(D_XWX-)与红眼灰身的雄果蝇(D_XWY)杂交,子代有黑身和白眼,所以双亲为DdXWXw×DdXWY。
②雄果蝇为DdXWY,产生的精子基因型及比例为DXW∶DY∶dXW∶dY=1∶1∶1∶1。
(2)由题表可知,人和果蝇的性别决定都是与X和Y有关的.性别决定方式都是XY型,但是人类性别决定中,性别决定主要取决于男性提供的精子中是Y染色体还是X染色体,若是Y染色体则为男性;而在果蝇中决定性别的主要是取决于X染色体的数目,2个X是雌性,1个X为雄性。
(3)①若已知亲本为BbXWXw和BbXwY,则F1代基因型为3/4×1/4=3/16B_XWXw、3/16B_XwXw、3/16B_XwY、3/16B_XWY、1/4×1/4=1/16bbXWXw(性反转成不育的雄果蝇)、1/16bbXwXw(性反转成不育的雄果蝇)、1/16bbXwY、1/16bbXWY,则F1代雌雄比例为3∶5;而根据育性可得到可育的雌雄比例为6∶8=3∶4。
雌果蝇产生B配子的概率为2/3,b的概率为1/3,雄配子B的概率为1/2,b的概率为1/2,则BB的概率为1/3,Bb的概率为1/2,bb的概率为1/6,所以F2代雌雄比例为(1-1/6)∶(1+1/6)=5∶7。
②若已知亲本为XWBXwb和XwbY,子一代XwbXwb(性反转成不育的雄果蝇)、XWBXwb(雌)、XwbY(雄)、XWBY(雄),即F1代雌雄比例为1∶3;而F2代1/2×1/4=1/8XwbXwb(性反转成不育的雄果蝇)、1/8×2=1/4XWBXwb、1/8XWBXWB、1/2×1/2=1/4XwbY、1/4XWBY,所以雌雄比例为3∶5。
答案
(1)①DdXWXw DdXWY ②DXW、DY、dXW、dY 1∶1∶1∶1
(2)人 (3)①3∶5 5∶7 ②1∶3 3∶5
二、探究基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上
[规律方法]
若已知性状的显隐性,且已知基因位于性染色体上
(1)让“隐性雌性个体”与“纯合显性雄性个体”杂交,观察F1的性状表现。
(最常用的方法)
(2)让“杂合显性雌性个体”与“纯合显性雄性个体”杂交,观察F1的性状表现。
分析如下:
[方法体验]
如图1为某动物毛色(由基因A/a控制)和眼色(由基因B/b控制)的杂交实验。
图2为该动物细胞中X和Y染色体的结构模式图。
其中Ⅰ表示X和Y的同源区域,在该区域上基因成对存在,Ⅱ-2和Ⅱ-1是非同源区域,其上分别含有X和Y特有的基因。
请据图回答问题:
F2
黑毛红眼
黑毛白眼
灰毛红眼
灰毛白眼
白毛红眼
白毛白眼
♀
0
0
0
♂
图1
图2
(1)由图1实验结果推断 性状可能由Ⅱ-2上的基因控制。
(2)F1的雌雄个体基因型为 。
F2中共有 种基因型,F2雌性个体中纯合子占 。
(3)若让F2中灰毛红眼雌性个体和灰毛白眼雄性个体杂交,后代中白毛白眼个体应占 。
(4)为验证
(1)中的结论是否正确,现提供若干只该动物的纯合个体,欲通过一次杂交实验判断该基因是位于Ⅱ-2区域上还是Ⅰ区域上。
请写出杂交组合的表现型:
(♀)× (♂)。
结果与结论:
①若 ,则该基因位于Ⅱ-2上。
②若 ,则该基因位于Ⅰ上。
解析
(1)由图1分析可知,F2雌雄个体中黑毛∶灰毛∶白毛均为1∶2∶1,可知毛色为常染色体遗传,且F1的相关基因型为Aa×Aa;F2中雌性全为红眼,雄性中红眼∶白眼=1∶1,可判断红眼为显性,且基因位于X染色体特有区域Ⅱ-2上,所以F1的相关基因型为XBXb×XBY。
(2)由
(1)可知,F1的雌雄个体基因型为AaXBXb和AaXBY,F2中共有3×4=12种基因型,F2雌性个体中毛色是纯合子的概率为,眼色XBX-中是纯合子的概率为,所以F2雌性个体中纯合子的概率为×=。
(3)若让F2中灰毛红眼雌性个体(AaXBX-)和灰毛白眼雄性个体(AaXbY)杂交,后代中白毛概率为,白眼概率为×=,所以后代中白毛白眼个体的概率为×=。
(4)欲通过一次杂交实验判断基因的位置,一般选用隐性纯合雌性×显性纯合雄性杂交。
若基因位于Ⅱ-2区域上,XbXb×XBY→XBXb(红♀)、XbY(白♂);若基因位于Ⅰ区域上,XbXb×XBYB→XBXb(红♀)、XbYB(红♂)。
答案
(1)眼色
(2)AaXBXb和AaXBY 12 (3) (4)白眼 红眼 ①后代雌性全为红眼,雄性全为白眼 ②后代雌雄个体全是红眼
三、探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
[规律方法]
(1)在已知性状的显隐性的条件下,若限定一次杂交实验来证明,则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合,观察分析F1的表现型。
分析如下:
(2)在已知性状的显隐性的条件下,未限定杂交实验次数时,则可采用以下方法,通过观察F2的性状表现来判断:
[方法体验]
经调查发现,某家族涉及甲、乙两种单基因遗传病(相关基因依次为A、a和B、b),遗传系谱图如图1所示。
科研机构对该家族中的部分个体进行了这两对基因的凝胶电泳分离,所得带谱如图2所示,四种条带各代表一种基因。
请据图分析并回答问题:
图1
图2
(1)甲病的遗传方式是 ,乙病的遗传方式是 。
(2)Ⅱ9的基因型是 ,Ⅰ1与Ⅱ8基因型相同的概率是 ,Ⅲ10为纯合子的概率是 。
(3)电泳带谱中,条带1代表的是基因 ,若对Ⅰ4进行基因的凝胶电泳分离,所得带谱含有条带的情况是 (用条带序号回答)。
(4)若对Ⅰ4进行基因的凝胶电泳分离,所得带谱含有三条条带;且已知自然人群中,男性不患乙病的概率为81%,则Ⅱ5与Ⅱ6生下甲、乙两病兼患的孩子的概率是 。
解析
(1)由Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病,女儿Ⅱ6患有甲病可知,甲病为常染色体隐性遗传,由Ⅱ6、Ⅱ7及Ⅲ10均没有乙病,且带谱图中均有条带4,无条带3,可以推测乙病的遗传方式是常染色体或X染色体显性遗传。
(2)Ⅰ4两病兼患,基因型为aaBb或aaXBY,Ⅱ9的基因型是Aabb或AaXbY,Ⅱ6的基因型为aabb或aaXbXb,Ⅰ1患有乙病,基因型为AaBb或AaXBXb,由Ⅰ4基因型为aaBb或aaXBY推出,Ⅱ8基因型为AaBb或AaXBXb,Ⅰ1与Ⅱ8基因型相同的概率是1,由带谱图可以看出,Ⅱ7基因型为AAbb或AAXbY,女儿Ⅲ10的基因型为Aabb或AaXbXb,为纯合子的概率是0。
(3)根据系谱图及电泳带谱图可以看出,条带1代表基因a,条带2代表基因A,条带3代表基因B,条带4代表基因b,Ⅰ4基因型为aaBb或aaXBY,基因的凝胶电泳分离所得带谱含有条带1、3、4或1、3。
(4)若对Ⅰ4进行基因的凝胶电泳分离,所得带谱含有三条条带,则乙病为常染色体显性遗传,Ⅱ5关于甲病的基因型为aa,Ⅱ6关于甲病的基因型为aa,生下患甲病孩子的概率为1,自然人群中,男性不患乙病的概率为81%,即bb的概率为81%,b的概率为90%,BB的概率为10%×10%=1%,Bb的概率为2%×10%×90%=18%,Ⅱ5关于乙病的基因型为1/19BB或18/19Bb,Ⅱ6关于乙病的基因型为bb,生下患乙病孩子的概率为1/19+18/19×1/2=10/19,甲、乙两病兼患的孩子的概率是1×10/19=10/19。
答案
(1)常染色体隐性遗传 常染色体或X染色体显性遗传
(2)Aabb或AaXbY 1 0 (3)a 1、3、4或1、3(4)10/19
四、数据信息分析法确认基因位置
[规律方法]
除以上列举的方法外,还可依据子代性别、性状的数量分析确认基因位置:
若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致,说明遗传与性别无关,则可确定基因在常染色体上;若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致,说明遗传与性别有关,则可确定基因在性染色体上。
分析如下:
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- 江苏 专用版 高考 生物 复习 补上 教案