精品届高考生物二轮复习二遗传基本定律相关应用的推理计算试题.docx
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精品届高考生物二轮复习二遗传基本定律相关应用的推理计算试题
二、遗传基本定律相关应用的推理计算
考情分析
遗传规律是遗传学的核心内容，每年高考试题中都有遗传规律内容的考查。
考查题型多以非选择题的形式出现。
主要考查角度有以下三个方面：
（1）基因在染色体上位置的判断及实验设计，2016年浙江4月学考，31T；2015年浙江学考，31T。
（2）常染色体遗传与伴性遗传的综合分析，2016年浙江4月学考，31T。
（3）变异问题的遗传学分析及实验设计，2016年浙江4月选考，28T。
一、探究两大遗传定律常用的四种方法
方法
结论
自交法
自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
若F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法
测交后代的性状比例为1∶1，则符合分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
若测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉鉴定法
花粉有两种表现型，比例为1∶1，则符合分离定律
花粉有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
单倍体育种法
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株性状有两种表现型，比例为1∶1，则符合分离定律
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株性状有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
二、判断基因在染色体上位置的方法
1．判断基因在常染色体上还是在X染色体上
（1）若已知性状的显隐性
①设计思路：
隐性雌性×显性雄性
②结果推断
a．若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性，则相应基因位于X染色体上。
b．若子代中雌雄表现一致，则相应基因位于常染色体上。
（2）若未知性状的显隐性
①设计思路：
正反交杂交实验。
②结果推断：
a．正反交子代雌雄表现型相同，则相应基因位于常染色体上。
b．正反交子代雌雄表现型不同，则相应基因位于X染色体上。
2．判断基因是在X染色体上还是X、Y染色体的同源区段
已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。
（1）设计思路：
用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交。
（2）结果推断
①若子代全表现为显性性状，则相应的控制基因位于X、Y染色体的同源区段。
②若子代中雌性个体全表现为显性性状，雄性个体全表现为隐性性状，则相应的控制基因仅位于X染色体上。
3．判断基因位于常染色体还是X、Y染色体的同源区段
（1）设计思路
隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表现型情况。
（2）结果推断
①若F2雌雄个体都有显性性状和隐性性状，则该基因位于常染色体上。
②若F2中雄性个体全表现为显性性状，雌性个体中既有显性性状又有隐性性状，则该基因位于X、Y染色体的同源区段。
二、伴性遗传与常染色体遗传综合题的解题程序
伴性遗传遵循基因的分离定律，伴性遗传与常染色体遗传综合的题目实质是考查基因的自由组合定律，解答此类题目一般程序是：
第一步：
分别判断两对基因的显隐性及其所在染色体的种类。
第二步：
对两对性状分别进行基因型推断和概率分析。
第三步：
用乘法原理或加法原理对两对相对性状的遗传结果进行综合。
当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如下表：
序号
类型
计算公式
1
患甲病的概率m
则不患甲病概率为1－m
2
患乙病的概率n
则不患乙病概率为1－n
3
只患甲病的概率
m（1－n）＝m－mn
4
只患乙病的概率
n（1－m）＝n－mn
5
同患两种病的概率
mn
6
只患一种病的概率
1－mn－（1－m）（1－n）
或m（1－n）＋n（1－m）
7
患病概率
m（1－n）＋n（1－m）＋mn
或1－（1－m）（1－n）
8
不患病概率
（1－m）（1－n）
题组一 基因位置判断类
1．某二倍体植物体内常染色体上具有三对等位基因（A和a，B和b，D和d），已知A、B、D基因分别对a、b、d基因完全显性，但不知这三对等位基因是否独立遗传。
某同学为了探究这三对等位基因在常染色体上的分布情况，做了以下实验：
用显性纯合个体与隐性纯合个体杂交得F1，再用所得F1同隐性纯合个体测交，结果及比例为AaBbDd∶AaBbdd∶aabbDd∶aabbdd＝1∶1∶1∶1，则下列表述正确的是（ ）
A．A、B在同一条染色体上
B．A、b在同一条染色体上
C．A、D在同一条染色体上
D．A、d在同一条染色体上
答案 A
解析 从F1的测交结果可以推测出F1能产生四种比例相等的配子：
ABD、ABd、abD、abd，基因A、B始终在一起，基因a、b始终在一起，说明基因A、B在同源染色体的一条染色体上，基因a、b在另一条染色体上，基因D和d在另外一对同源染色体上。
2．摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传，在果蝇野生型个体与白眼突变体杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键实验结果是（ ）
A．白眼突变体与野生型个体杂交，F1全部表现为野生型，雌、雄比例为1∶1
B．F1自由交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性
C．F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄中比例均为1∶1
D．白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性
答案 B
解析 白眼基因无论是位于常染色体上，还是位于X染色体上，当白眼突变体与野生型个体杂交时，F1全部表现为野生型，雌雄中比例均为1∶1，A、C项错误；白眼基因若位于X染色体上，则白眼性状应与性别有关，其中B项是最早提出的实验证据，故B项正确，D项错误。
题组二 基因互作类
3．一种观赏植物，纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交，F1为蓝色。
若让F1蓝色植株与纯合鲜红色品种杂交，子代的表现型及比例为蓝色∶鲜红色＝3∶1。
若让F1蓝色植株自花授粉，则F2表现型及其比例最可能是（ ）
A．蓝色∶鲜红色＝1∶1
B．蓝色∶鲜红色＝3∶1
C．蓝色∶鲜红色＝9∶1
D．蓝色∶鲜红色＝15∶1
答案 D
解析 纯合蓝色与纯合鲜红色品种杂交，F1均为蓝色，可知蓝色为显性性状，鲜红色为隐性性状。
F1与鲜红色杂交，即测交，子代出现3∶1的性状分离比，说明花色由两对独立遗传的等位基因控制，且只要含有显性基因即表现为蓝色，无显性基因则为鲜红色。
假设花色由A－a、B－b基因控制，则F1的基因型为AaBb，F1自交，F2的基因型（表现型）及比例为A_B_（蓝色）∶A_bb（蓝色）∶aaB_（蓝色）∶aabb（鲜红色）＝9∶3∶3∶1，故蓝色∶鲜红色＝15∶1。
4．某种小鼠的体色受常染色体上基因的控制，现用一对纯合灰鼠杂交，F1都是黑鼠，F1中的雌雄个体相互交配，F2体色表现为9黑∶6灰∶1白。
下列叙述正确的是（ ）
A．小鼠体色遗传遵循基因自由组合定律
B．若F1与白鼠交配，后代表现为2黑∶1灰∶1白
C．F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2
D．F2黑鼠有两种基因型
答案 A
解析 根据F2性状分离可判断小鼠体色遗传遵循自由组合定律，A正确；F1（AaBb）与白鼠（aabb）交配，后代中AaBb（黑）∶Aabb（灰）∶aaBb（灰）∶aabb（白）＝1∶1∶1∶1，B错误；F2灰鼠（A_bb、aaB_）中纯合子占1/3，C错误；F2黑鼠（A_B_）有四种基因型，D错误。
技法提炼
基因互作引起特殊分离比的解题技巧
第一步：
判断是否遵循基因自由组合定律
若双杂合子自交后代的表现型比例之和为16，则符合基因自由组合定律。
第二步：
利用基因自由组合定律，写出遗传图解，并注明自交后代性状分离比（9∶3∶3∶1）。
第三步：
根据题意，将具有相同表现型的个体进行“合并同类项”，如“9∶6∶1”即9∶（3＋3）∶1，单显性类型表现相同性状。
第四步：
根据第三步推断确定子一代、亲本的基因型、表现型及相关比例。
题组三 常见遗传病的家系分析与计算
5．如图为人类某种单基因遗传病的系谱图，Ⅱ4为患者。
排除基因突变，下列推断不合理的是（ ）
A．该病属于隐性遗传病，但致病基因不一定位于常染色体上
B．若Ⅰ2携带致病基因，则Ⅰ1和Ⅰ2再生一个患病男孩的概率为1/8
C．若Ⅰ2不携带致病基因，则致病基因位于X染色体上
D．若Ⅰ2不携带致病基因，则Ⅱ3不可能是该病携带者
答案 D
解析 由于亲代都正常，子代男性为患者，应为隐性遗传，但无法判断是常染色体还是性染色体隐性遗传病，A项正确；若Ⅰ2携带致病基因，则为常染色体遗传，Ⅰ1和Ⅰ2都是杂合子，再生一个患病男孩的概率是1/4×1/2＝1/8，B项正确；若Ⅰ2不携带致病基因，而Ⅱ4是患者，则为伴X染色体隐性遗传，亲本Ⅰ1是携带者，Ⅱ3是携带者的概率为1/2，C项正确、D项错误。
6．下图为某家族的遗传系谱图，甲病基因用A或a表示，乙病基因用E或e表示，其中有一种病的基因位于X染色体上；男性人群中隐性基因a占1%。
下列推断正确的是（ ）
A．个体2的基因型是EeXAXa
B．个体7为甲病患者的可能性是1/600
C．个体5的基因型是aaXEXe
D．个体4与2基因型相同的概率是1/3
答案 D
解析 根据1号与2号正常，其女儿5号患有甲病，可以判断甲病为常染色体隐性遗传病。
根据1号与2号正常，其儿子6号患有乙病，可进一步判断乙病为隐性遗传病。
个体1、2的基因型分别为AaXEY、AaXEXe；个体5的基因型是aaXEXE或aaXEXe；个体4的基因型是A__XEX－，与2基因型相同的概率是2/3×1/2＝1/3；男性人群中隐性基因a占1%，则A的基因频率为99%，人群中AA的基因型频率为（99%）2，Aa的基因型频率为2×99%×1%,3号的基因型为AA或Aa，其中Aa的可能性为2/101，4号为Aa的可能性为2/3，则个体7为甲病患者的可能性是2/101×2/3×1/4＝1/303。
题后反思
遗传系谱图的解题方法——“四定法”
定性——判断显、隐性
↓
定位——常染色体还是性染色体（一般指X染色体）
↓
定型——确定基因型（或基因型及其概率）
↓
定率——根据基因型计算所求概率
题组四 致死基因导致性状分离比的改变
7．已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型的个体（aa的个体在胚胎期致死），两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律，Aabb∶AAbb＝1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是（ ）
A．5/8B．3/5
C．1/4D．3/4
答案 B
解析 在自由交配的情况下，上下代之间种群的基因频率不变。
由Aabb∶AAbb＝1∶1可得，A的基因频率为3/4，a的基因频率为1/4。
故子代中AA的基因型频率是A的基因频率的平方，为9/16，子代中aa的基因型频率是a的基因频率的平方，为1/16，Aa的基因型频率为6/16。
因基因型为aa的个体在胚胎期死亡，所以能稳定遗传的个体（AA）所占比例是9/16÷（9/16＋6/16）＝3/5。
8．（2015·杭州联考）黄色卷尾鼠彼此杂交，子代的表现型及比例为：
黄色卷尾、
黄色正常尾、
鼠色卷尾、
鼠色正常尾。
上述遗传现象产生的主要原因可能是（ ）
A．不遵循基因的自由组合定律
B．控制黄色性状的基因纯合致死
C．卷尾性状由显性基因控制
D．鼠色性状由隐性基因控制
答案 B
解析 由题意可知，黄色卷尾鼠彼此杂交，子代中黄色∶鼠色＝8∶4＝2∶1，对于毛色来说，性状发生了分离，说明该黄色卷尾鼠的黄色是杂合子，且黄色是显性性状；卷尾∶正常尾＝3∶1，说明该黄色卷尾鼠的卷尾是杂合子，且卷尾是显性性状。
比例6∶2∶3∶1＝（3∶1）（2∶1），说明这两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律，A错误；子代中黄色∶鼠色＝2∶1，不符合3∶1的分离比的原因是控制黄色的基因纯合致死，导致后代性状分离比偏离9∶3∶3∶1的情况，B正确；卷尾性状由显性基因控制不是出现题干中子代的表现型及比例的原因，C错误；同理，D错误。
题组五 遗传定律与伴性遗传的相关实验探究
9．（2016·浙江五校检测）
（1）已知果蝇的红眼（A）对白眼（a）为显性，位于X染色体上，体色灰色（B）对黑色（b）为显性，位于常染色体上。
两只灰身红眼雌、雄果蝇交配得到以下类型和数量的子代。
灰身红眼
灰身白眼
黑身红眼
黑身白眼
雄蝇
152
148
48
52
雌蝇
297
0
101
0
①两只灰身红眼亲本的基因型为________________。
②让子代中灰身雄蝇与黑身雌蝇杂交，后代中黑身果蝇所占比例为________。
③在子代中，纯合灰身红眼雌蝇占全部子代的比例为________，杂合灰身红眼雌蝇占全部子代的比例为________。
（2）已知果蝇的直毛与非直毛是一对相对性状。
若实验室有纯合的直毛和非直毛雌、雄果蝇亲本，你能否通过一代杂交实验确定控制这对相对性状的等位基因是位于常染色体上还是X染色体上？
请说明推导过程。
（3）若已知果蝇的直毛和非直毛是由位于X染色体上的基因所控制的。
但实验室只有从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只，请你通过一次杂交实验确定这对相对性状中的显性性状，用遗传图解表示并加以文字说明。
答案
（1）①BbXAXa和BbXAY ②1/3 ③1/16 5/16
（2）能；取直毛雌雄果蝇与非直毛雌雄果蝇，进行正交和反交（即直毛♀×非直毛♂，非直毛♀×直毛♂）。
若正、反交后代性状表现一致，则该等位基因位于常染色体上；若正、反交后代性状表现不一致，则该等位基因位于X染色体上。
（3）设控制直毛和非直毛的基因为D、d，遗传图解如图：
任取两只不同性状的雌、雄果蝇杂交。
若后代只出现一种性状，则该杂交组合中的雄果蝇代表的性状为隐性（如图1）。
若后代果蝇雌、雄各为一种性状，则该杂交组合中雄果蝇代表的性状为显性（如图2）。
若后代中雌、雄果蝇均含有两种不同的性状，且各占1/2，则该杂交组合中雄果蝇的性状为隐性（如图3）。
解析
（1）由两对性状的遗传方式已知，根据双亲性状及后代表现型与分离比：
灰身∶黑身＝3∶1，雌性不表现白眼，得出亲本基因型是BbXAXa和BbXAY；子代中灰身雄蝇（1/3BB、2/3Bb）与黑身雌蝇（bb）杂交，后代中黑身果蝇所占比例为：
2/3×1/2＝1/3；在子代中，纯合灰身红眼雌蝇（BBXAXA）占全部子代的比例为1/4×1/4＝1/16；杂合灰身红眼雌蝇为BbXAXa、BbXAXA、BBXAXa，占全部子代的比例为：
（2/4×1/4＋2/4×1/4＋1/4×1/4）＝5/16。
（2）判断遗传方式常用正、反交实验法。
若结果相同，则为常染色体遗传，反之则为伴X染色体遗传。
（3）由于实验对象的基因型未知，因此可随机选取各种可能的不同的交配组合，同时杂交，据结果进行判断。
10．某种植物花的颜色由两对基因（A和a，B和b）控制，A基因控制色素合成（AA和Aa的效应相同），B基因为修饰基因，淡化颜色的深度（BB和Bb的效应不同）。
其基因型与表现型的对应关系如表所示，请回答下列问题：
基因组合
A__Bb
A__bb
A__BB或aa____
花的颜色
粉色
红色
白色
（1）让纯合白花植株和纯合红花植株杂交，产生的子一代植株花色全为粉色。
请写出可能的杂交组合亲本基因型：
___________________________________________________________。
（2）为了探究两对基因（A和a，B和b）是在同一对同源染色体上，还是在两对同源染色体上，某课题小组选用基因型为AaBb的植株进行自交实验。
①实验假设：
这两对基因在染色体上的位置有三种类型，已给出两种类型，请将未给出的类型画在方框内。
如图所示，竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位置。
②实验步骤：
第一步：
粉色花植株自交。
第二步：
观察并统计子代植株花的颜色和比例。
③实验可能的结果（不考虑交叉互换）及相应的结论：
a．若________________________________________________________________________，
两对基因在两对同源染色体上（符合第一种类型）。
b．若子代植株花粉色∶白色＝1∶1，两对基因在一对同源染色体上（符合第二种类型）。
c．若________________________________________________________________________，
两对基因在一对同源染色体上（符合第三种类型）。
答案
（1）AABB×AAbb或aaBB×AAbb
（2）①如图
③a.子代植株花粉色∶红色∶白色＝6∶3∶7 c．子代植株花粉色∶红色∶白色＝2∶1∶1
解析
（1）由题意知，纯合白花有AABB、aabb和aaBB3种基因型，纯合红花基因型为AAbb，若两者杂交子一代全为粉色花（A_Bb），则杂交组合亲本基因型为AABB×AAbb或aaBB×AAbb。
（2）两对基因（A和a，B和b）是在同一对同源染色体上，还是在两对同源染色体上，通过观察可知，还有一种类型应该为A与B连锁，a与b连锁。
选用粉色花基因型为AaBb的植株自交，若符合第一种类型，则其子代基因型为1AABB（白色花）、2AABb（粉色花）、4AaBb（粉色花）、2AaBB（白色花）、1AAbb（红色花）、2Aabb（红色花）、1aaBB（白色花）、2aaBb（白色花）、1aabb（白色花），即子代植株花粉色∶红色∶白色＝6∶3∶7；若符合第二种类型，则子代的基因型为1AABB（白色花）、2AaBb（粉色花）、1aabb（白色花），即子代植株花粉色∶白色＝1∶1；若符合第三种类型，则子代基因型为2AaBb（粉色花）、1AAbb（红色花）、1aaBB（白色花），即子代植株花粉色∶红色∶白色＝2∶1∶1。
题组六 变异与遗传的相关实验探究
11．某二倍体植物的花色由位于三对同源染色体上的三对等位基因（A与a、B与b、D与d）控制，研究发现体细胞中的d基因数多于D基因时，D基因不能表达，且A基因对B基因的表达有抑制作用（如图甲所示）。
某突变体细胞基因型与其可能的染色体组成如图乙所示（其他染色体与基因均正常，产生的各种配子正常存活）。
分析回答下面的问题：
（1）由图甲可知，正常情况下，黄花性状的可能基因型有________种。
图乙中，突变体aaBbDdd的花色为________。
（2）图乙中，突变体②、③的变异类型分别属于______________和______________。
（3）基因型为AAbbdd的白花植株和纯合黄花植株杂交获得F1，F1自交，F2植株的表现型及其比例为__________________，F2白花中纯合子的比例为________。
（4）为了确定aaBbDdd植株属于图乙中的哪一种突变体，有人设计了以下实验步骤，请补充完整结果预测。
实验步骤：
让该突变体与基因型为aaBBDD的植株杂交，观察并统计子代的表现型及其比例。
结果预测：
Ⅰ.若子代中________________________，则其为突变体①；
Ⅱ.若子代中____________________________________________________________，则其为突变体②；
Ⅲ.若子代中_______________________________________________________________，则其为突变体③。
答案
（1）2 黄色
（2）染色体数目变异 染色体结构变异 （3）白花∶黄花＝13∶3
（4）Ⅰ.黄色∶橙红色＝1∶3 Ⅱ.黄色∶橙红色＝1∶5 Ⅲ.黄色∶橙红色＝1∶1
12．豌豆素是野生型豌豆产生的一种抵抗真菌侵染的化学物质。
研究人员对纯种野生型豌豆进行诱变处理，培育出两个不能产生豌豆素的纯种（品系甲、品系乙）。
下面是对其遗传特性的研究实验：
实验一：
P 品系甲×品系乙
F1 无豌豆素
↓⊗
F2 有豌豆素 无豌豆素
3 ∶ 13
实验二：
P 品系甲×野生型纯种
F1 无豌豆素
↓⊗
F2 有豌豆素 无豌豆素
1 ∶ 3
多次重复实验均获得相同实验结果。
请回答：
（1）根据上述杂交结果，可以推测：
品系甲与品系乙存在________对等位基因的差异。
品系甲和品系乙的基因型分别为________和________（若一对等位基因存在差异，用基因A、a表示，若两对等位基因存在差异，用基因A、a和B、b表示，以此类推）。
实验一中F2出现所示性状及其比例的原因是F1产生配子时_______________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）现要进一步验证上述推测，请利用上述实验中的材料设计杂交实验，要求简要写出杂交实验的过程并预测实验结果。
过程：
________________________________________________________________________。
结果：
________________________________________________________________________。
答案
（1）两 AABB aabb（两空顺序不可颠倒） 同源染色体上等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合
（2）选用实验一中的F1与品系乙杂交 有豌豆素∶无豌豆素＝1∶3
解析
（1）根据实验一中F2中有豌豆素∶无豌豆素＝3∶13，说明F1的雌雄配子有16种结合方式，则F1的基因型为AaBb，F2中无豌豆素个体的基因型为A_B_、A_bb、aabb，有豌豆素个体的基因型为aaB_（或者无豌豆素个体的基因型为A_B_、aaB_、aabb，有豌豆素个体的基因型为A_bb）。
实验一中品系甲、品系乙产生了基因型为AaBb的后代，又根据题干信息，品系甲、品系乙均为不能产生豌豆素的纯种，则品系甲、品系乙的基因型是AABB和aabb。
再根据实验二中野生型纯种与品系甲的后代不产生豌豆素，故品系甲的基因型为AABB，则品系乙的基因型为aabb，两个品系有两对等位基因存在差异。
实验一中F1在产生配子时，在同源染色体上等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，雌雄配子随机结合，即可以出现实验一中F2的性状及比例。
（2）对基因自由组合定律进行验证时通常采用测交实验，即让实验一中的F1（AaBb）与品系乙（aabb）杂交，后代出现AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种基因型，比例为1∶1∶1∶1，后代的表现型及比例为豌豆素∶无豌豆素＝1∶3。
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