遗传推理题的解题技巧之训练.pdf

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1、NO.* 1N0.* 遗传推理题的解题技巧之训练 2009 年高考理综生物学专题复习 四川省绵阳第一中学冯永康 认真分析近年各种模式的高考生物学试题，可以发现有关遗传学内容更加注重分析 和综合能力的考查。试题选取材料各别，呈现形式多样；考生解题也有绘制遗传图解和 论述式等不懂同的表达方式。但试题的命制，则始终都是朝着以“基因工程”和“孟德 尔定律”为基础的遗传推理题，在发生着演变。 1 遗传图解的绘制 在近年高考理综生物学考试中，孟德尔遗传定律的考查通常是要求绘制简要的遗传 图解，并作简要的文字说明。遗传图解常有棋盘法、分枝法和直方图等不同的呈现形式 或表达形式。 例 1 （2008 年四川延

2、考区卷-31 ）花生是自花传粉植物。已知花生匍匐生长（A） 对直立生长（a）为显性，荚果薄壳（B）对荚果厚壳（b）为显性。基因型纯合、表现 一致的花生才能作为品种使用。请回答： （ 1）请在匍匐薄壳、直立厚壳、匍匐厚壳3 个花生品种中选择亲本进行杂交实验， 以便得到基因型纯合一致表现为直立薄壳的植株群体。要求用遗传图解表示并作简要说 明。 答案 ： aaBb 自交后代性状发生分离，该后代全部淘汰。aaBB自交后代不分离，该后代即 为所要的植株。 （ 2）由于种子混杂，种植直立薄壳品种的某块地出现少数匍匐植株，开花前将其 全部拔除，只收获该地块直立植株结的种子用于第二年播种，在不发生新的种子混杂

3、和 基因突变的情况下，第二年田间是否还将出现匍匐植株？为什么？ 答案 ：不会再出现，因为留下种子的基因型全部为aa。 （ 3）播种薄壳种子的某块地，出现了少数荚果厚壳的植株, 收获时将其全部清除， 只用该地块荚果薄壳的植株结的种子播种, 在无种子混杂和基因突变的情况下，第二年 田间是否还会出现荚果厚壳的植株？为什么？ 答案：还会出现，因为留下的薄壳植株是显性性状，其基因型有BB和 Bb，其中 Bb 会发生分离而产生bb 种子。 2 遗传概念的判断 从 2005 年开始，高考生物学试题比较侧重考查了孟德尔定律中一些十分重要的遗 传学概念。这主要包括：基因型和表现型、纯合子和杂合子、显性和隐性、常

4、染色体遗 传和伴 X染色体遗传，以及细胞核遗传和细胞质遗传等。 2.1 纯合子与杂合子的鉴别 在以动物和植物为材料所进行的遗传育种实验研究中，一般常采用测交方法，鉴别 某表现型为显性性状的个体是杂合子还是纯合子。豌豆、水稻、普通小麦等自花传粉的 植物，则最好采用自交方法。此外还有花粉鉴定法 见 2005 年上海 36（A）题 等。 例 2 （2005 年全国卷 -31 ）已知水稻抗病（R）对感病（ r ）为显性，有芒（B） NO.* 2N0.* 对无芒（ b）为显性，两对基因自由组合，体细胞染色体数为24 条。现用单倍体育种方 法选育抗病、有芒水稻新品种。 （ 1）诱导单倍体所用的花药，应取自

5、基因型为RrBb 的植株。 （ 2）为获得上述植株，应采用基因型为RRbb和 rrBB 的两亲本进行杂交。 （ 3）在培养过程中，单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株，该二倍体植株 花粉表现可育（可育或不育），结实性为结实（结实或不结实），体细胞染色体数为24 条。 （ 4）在培养过程中，一部分花药壁细胞能发育成为植株，该植株的花粉表现可育 （可育或不育），结实性为结实（结实或不结实）。体细胞染色体数为 24 条。 （ 5）自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。为获得稳定遗传 的抗病有芒新品种，本实验应选以上两种植株中的自然加倍植株，因为自然加倍植株基 因型纯合；花药壁植株基因

6、型杂合。 （ 6）鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法是将植株分别自交，子代性状表 现一致的是自然加倍植株，子代性状分离的是花药壁植株。 2.2 性状显、隐关系的确定 例 3（ 2005 年全国卷 -31 ） 已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上 的等位基因A与 a 控制。在自由放养多年的一群牛中（无角的基因频率与有角的基因频 率相等），随机选出1 头无角公牛和6 头有角母牛，分别交配，每头母牛只产了1 头小 牛。在 6 头小牛中 ,3 头有角， 3 头无角。 （ 1）根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推断过程。 答案 ：不能确定。假设无角为显性，则公牛的基因

7、型为Aa，6 头母牛的基因型 都为 aa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/2 。6 个组合后代合计会 出现 3 头无角小牛， 3 头有角小牛。假设有角为显性，则公牛的基因型为aa，6 头母 牛可能有两种基因型，即AA和 Aa。AA的后代均为有角。Aa的后代或为无角或为有角， 概率各占1/2 ，由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2 。所以， 只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3 头, 那么 6 个组合后代合计也会出现3 头 无角小牛 ,3 头有角小牛。 综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。 （ 2）为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关

8、系，用上述自由放养的牛群（假 设无突变发生）为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？（简要写出杂交组 合，预期结果并得出结论） 答案 ：从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交（有角牛有角牛）。如果后代出现 无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有 角为隐性。 2.3 常染色体遗传与伴X染色体遗传的判断 例 4 （2005 年全国卷-31 ）已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状( 显性基因 用 B表示，隐性基因用b 表示 ) ；直毛与分叉毛为一对相对性状（显性基因用F表示， 隐性基因用f 表示）。两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例： 灰身、直毛灰身、分叉

9、毛黑身、直毛黑身、分叉毛 雌蝇3/401/40 雄蝇3/83/81/81/8 请回答： NO.* 3N0.* （ 1）控制灰身与黑身的基因位于常染色体；控制直毛与分叉毛的基因位于X染色 体。 （ 2）亲代果蝇的表现型为雌蝇灰身直毛、雄蝇灰身直毛。 （ 3）亲代果蝇的基因型为BbX FXf 、BbX FY。 （ 4）子代表现型为灰身直毛的雌蝇中, 纯合体与杂合体的比例为1:5 。 （ 5） 子代雄蝇中、 灰身分叉毛的基因型为BBX f Y、 BbX f Y； 黑身直毛的基因型为bbX FY。 2. 4 细胞核遗传与细胞质遗传的鉴别 例 5(2006 年江苏卷 -42-B) 有人发现某种花卉有红花

10、和白花两种表现型。 （ 1）请你设计一个实验，探究花色的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传。用图解 和简洁语言回答。 答案 ： 正交： P 红花 白花反交： P 白花 红花 F1 F1 若正交与反交产生的F1的性状表现都与母本相同，则该花色的遗传为细胞质遗传； 若正交与反交产生的F1的性状表现都与母本无关，表现为红花或白花的一种，则该花色 的遗传为细胞核遗传。 （ 2）如果花色的遗传是细胞核遗传, 请写出 F2的表现型及其比例。 答案 ：3 红： 1 白 或 3 白： 1 红 3 走向综合运用的遗传学试题 从 2006 年起，全国6 套高考理综生物学试题对遗传推理题的命制，在注重考查考 生的分析、

11、综合和运用的能力上，有了进一步的增强。 例 6 （2008 年四川非延考区卷-31 ）已知某植物的胚乳非糯（H）对糯（ h）为显性， 植株抗病（ R）对感病（ r ）为显性。某同学以纯合的非糯感病品种为母本，纯合的糯抗 病品种为父本进行杂交实验，在母本植株上获得的F1种子都表现为非糯。在无相应病原 体的生长环境中，播种所有的F1种子， 长出许多F1植株， 然后严格自交得到F2种子， 以 株为单位保存F2种子，发现绝大多数F1植株所结的F2种子都出现糯与非糯的分离，而只 有一株 F1 植株（ A）所结的 F2种子全部表现为非糯, 可见这株F1植株（ A）控制非糯的基 因是纯合的。请回答： （ 1

12、）从理论上说，在考虑两对性状的情况下，上述绝大多数F1正常自交得到的F2 植株的基因型有9 种，表现型有4 种。 （ 2）据分析，导致A植株非糯基因纯合的原因有两个：一是母本自交，二是父本 的一对等位基因中有一个基因发生突变。为了确定是哪一种原因，可以分析F2植株的抗 病性状，因此需要对F2植株进行处理，这种处理是接种相应的病原体。如果是由于母本 自交， F2植株的表现型为全部感病（或非糯感病）, 其基因型是HHrr；如果是由于父本 控制糯的一对等位基因中有一个基因发生突变，F2植株表现型为抗病和感病（或非糯抗 病和非糯感病），其基因型为HHRR 、HHRr HHrr。 （ 3）如果该同学以纯

13、合的糯抗病品种为母本，纯合的非糯感病品种为父本，进行 同样的实验，出现同样的结果，即F1中有一株植株所结的F2种子全部表现为非糯，则这 株植株非糯基因纯合的原因是基因突变，其最可能的基因型为HHRr 。 4 关注遗传学中的某些“例外”现象 在近年高考试题中，遗传学中某些 “例外” 现象，如：“显（隐） 性纯合致死” 如， NO.* 4N0.* 2004 年全国卷 - 30（1） 、“不完全显性遗传”、“基因互作”、“表型模拟”等等， 也常常作为（或者可作为）能力考查的命题材料。 例 7 （2008 年广东卷 -33 ）玉米植株的性别决定受两对基因（Bb，Tt ）的支配， 这两对基因位于非同源染

14、色体上。玉米植株的性别和基因型的对应关系如下表，请回答 下列问题： 基因型 B和 T同时存在 (B T ) T 存在， B不存在 (bbT ) T 不存在 (B tt或 bbtt) 性 别 雌雄同株异花雄株雌株 （ 1）基因型为bbTTt 的雄株与BBtt 的雌株杂交， F1的基因型为BbTt，表现型为雌 雄同株异花；F1自交， F2的性别为雌雄同株异花、雄株、雌株的分离比为9：3：4 。 （ 2）基因型为bbTT的雄株与基因型为bbtt的雌株杂交，后代全为雄株。 （ 3）基因型为bbTt 的雄株与基因型为bbtt 的雌株杂交，后代的性别有雄株和雌 株，且分离比为1:1 。 例 8 果蝇作为遗

15、传学研究中的重要实验材料，先后有美国遗传学家摩尔根（1933 年）、穆勒（1946 年）和刘易斯（1995 年）分别获得诺贝尔生理学或医学奖。请回答 下面有关的问题： （ 1）现有 3 管果蝇 , 每管中均有红眼和白眼（相关基因为W 、w），且雌雄各半。管 内雌雄果蝇交配横批的子代如下：A管中雌雄果蝇均为红眼；B管中雌果蝇均为红眼， 雄果蝇均为白眼；C管中雌雄果蝇均为一半红眼，一半白眼。请你根据上述结果作出判 断：控制红眼和白眼的基因位于X染色体上； 3 支试管中亲代白眼果蝇的性别依次是雄、 雌、雄； C管中亲代果蝇的基因型为X w Y和 X W X w 。 （ 2）果蝇的长翅（A）对残翅（

16、a）为显性。将纯合长翅品系的果蝇幼虫，在35 温度下培养（正常培养温度为25），长成的果蝇表现型却为残翅，这种现象称为“表 型模拟”。试问：这种模拟的表现型能否遗传？为什么？ 答案 ：不能遗传因为这种残翅性状仅仅是由环境条件的改变引起的，其遗 传物质（基因）并没有发生改变。 （ 3）现有 1 只残翅雌果蝇，你如何通过实验判断它是属于纯合子aa，还是“表型 模拟”？请设计鉴定方案。 答案 ： 方法步骤：让这只残翅雌果蝇与正常培养温度下发育的雄性残翅果蝇交配，并让其 子代在正常培养温度下发育。 结果分析：若子代均为残翅果蝇，则这只残翅果蝇为纯合子aa；若子代中有长翅果 蝇出现，则说明这只残翅果蝇为

17、“表型模拟”。 （ 4）假设这只残翅果蝇是由于基因突变引起的，现有一定数量的长翅和残翅果蝇， 请以最简捷的实验设计思路，确定该性状是否为伴性遗传，并对可能出现的结果进行分 析。 答案 ： 方法步骤 : 选多只长翅雄蝇和该残翅果蝇杂交，在正常培养温度下培养、观察。 结果分析：若子代果蝇中，雌雄个体均出现长翅和残翅，则不是伴性遗传；若子代 果蝇中，所有雌蝇均表现为长翅，雄蝇表现为残翅，则为伴性遗传。 NO.* 5N0.* 从上面的试题讨论和分析中，我们可以看出：不论是哪一类的习题演练，在解题时 都一定要做到：既注重“据题分析、熟悉考点、探求方法”，又要适当 “借题发挥、 节 外生枝”，重在迁移能力的自我培养，重在解题技巧的自我训练上。