专练3 遗传和变异(一)（教师用书word）-【步步高】2025年高考生物大一轮复习讲义（浙科版 浙江、桂（梧州））

专练3　遗传和变异(一) 1．XY型性别决定的某昆虫翻翅(翅膀上翘，无长、短之分)与正常翅(翅膀平展，有长、短翅两种类型)由常染色体上的一对等位基因A/a控制，长翅与短翅由等位基因B/b控制；两对等位基因均不在Y染色体上，所有配子活力相同。以一对翻翅昆虫为亲本杂交，F1雌、雄虫表型及比例无差异，相关数据如图所示。 回答下列问题： (1)控制该昆虫长翅与短翅的基因位于________染色体上；F1中长翅雌虫的基因型为____________；请从基因之间关系的角度解释翻翅昆虫中无长、短翅之分的原因：________________________________________________________________________。 (2)从F1中取1只翻翅雄虫与1只短翅雌虫进行杂交的方法称为________，可通过观察该杂交产生后代的表型及比例反映_______________________________________________________。 (3)若让F1中的所有翻翅雄虫与所有短翅雌虫随机交配产生F2，则F2中翻翅∶长翅∶短翅＝____________，F2中翻翅基因的频率为________。 (4)该昆虫的星状眼与正常眼由常染色体上的另一对等位基因D/d控制，上述亲本均为正常眼；F1中偶然发现1只翻翅星状眼雄虫，让其与翻翅正常眼雌虫杂交，子代星状眼∶正常眼＝2∶1。推测F1中突变雄虫相关基因在染色体上的位置符合图中的____________。 答案　(1)常　aaBB、aaBb　A基因存在时会抑制B、b基因的表达　(2)测交　翻翅雄虫产生的配子种类及比例　(3)2∶1∶1　1/4　(4)③ 解析　(1)由题意可知，以一对翻翅昆虫为亲本杂交，F1雌、雄虫表型及比例无差异，说明控制该昆虫长翅与短翅的基因位于常染色体上；以一对翻翅昆虫为亲本杂交，F1中既有翻翅又有正常翅，出现性状分离，则翻翅为显性性状(由A基因控制)，正常翅为隐形性状(由a基因控制)；F1中长翅∶短翅＝3∶1，符合基因分离定律，则长翅为显性性状(由B基因控制)，短翅为隐形性状(由b基因控制)，翻翅无长、短之分，而在正常翅中有长翅、短翅两种类型，说明当A基因存在时，长、短翅的基因受到了抑制，即A基因存在时会抑制B、b基因的表达；根据以上分析可知，F1中长翅雌虫的基因型有aaBB、aaBb两种。(2)F1中未知基因型的显性性状个体与隐性性状个体杂交的方法称为测交，所以F1中取1只翻翅雄虫与1只短翅雌虫进行杂交的方法称为测交，可以通过观察测交产生后代的表型及比例反映翻翅雄虫产生的配子种类及比例。(3)以一对翻翅昆虫作为亲本杂交，后代出现性状分离，且F1中长翅∶短翅＝3∶1，则说明翻翅昆虫亲本的基因型为AaBb，而F1中翻翅∶正常翅(长翅＋短翅)＝2∶1，说明F1中所有翻翅昆虫都为杂合子，A基因显性纯合致死，则F1中Aa∶aa＝2∶1，A基因的频率为1/3，a基因的频率为2/3，F1中长翅∶短翅＝3∶1，符合孟德尔分离定律，则BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，则B基因的频率为1/2，b基因的频率为1/2，让F1中的所有翻翅雄虫(Aa_ _)与所有短翅雌虫(aabb)随机交配，则F2中翻翅∶正常翅＝Aa_ _∶aa_ _＝1∶1，正常翅中长翅∶短翅＝Bb∶bb＝1∶1，则F2中翻翅∶长翅∶短翅＝2∶1∶1，F2中翻翅基因A的频率为1/2×1/2＝1/4。(4)根据题意，亲本均为正常眼，F1中偶然发现1只翻翅星状眼，星状眼由基因突变而来，且翻翅星状眼雄虫×翻翅正常眼雌虫，子代中星状眼∶正常眼＝2∶1，说明星状眼为显性性状(由D基因控制)。综上分析，翻翅星状眼雄虫个体的基因型为AaDd，翻翅正常眼雌虫个体的基因型为Aadd，可判断该突变雄虫相关基因在染色体上的位置分布情况为A和d位于一条染色体上、a和D位于另一条染色体上，符合题图中的③。 2．某昆虫的性别决定方式为XY型，眼色由两对等位基因A、a和B、b控制。野生型个体为红眼，基因A、a位于常染色体上。研究人员通过诱变育种获得了伊红眼突变体和浅黄眼突变体。为研究该眼色的遗传方式，研究人员利用红眼雌虫和浅黄眼突变体进行了杂交实验，结果见下表。 P F1 F2 雌 雄 雌 雄 雌 雄 红眼 浅黄眼突变体 红眼 红眼 红眼 红眼 伊红眼 浅黄眼 29 30 241 119 91 29 注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。本题所涉及的基因均不在Y染色体上。 回答下列问题： (1)根据上述实验结果可知，决定该昆虫眼色的基因B、b位于________染色体上，判断的依据为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)F1红眼雄虫可产生____________种配子，F2红眼雌虫有____________种基因型。 (3)若选择所有F1红眼雌虫和所有F2伊红眼突变体随机交配，得到伊红眼突变体的概率为________。 (4)该昆虫体内另有一对基因T、t，与基因A、a不在同一对同源染色体上。当t基因纯合时对雄虫无影响，但会使雌虫性反转成不育的雄虫。现有一只纯合伊红眼雌虫与一只纯合浅黄眼雄虫杂交，所得F1的雌雄虫随机交配，F2雌雄比例为3∶5，可推测T、t基因位于________染色体上，F2浅黄眼雄虫的基因型及比例为______________________________。可用带荧光标记的B、b基因共有的特异序列作探针，与F2雄虫的细胞装片中各细胞内染色体上B、b基因杂交，可通过观察__________________来判断该果蝇是否可育。 答案　(1)X　F1红眼雄虫和红眼雌虫随机交配，F2雌雄表型不同，且相关基因均不在Y染色体上　(2)4　6　(3)5/12　(4)常　aaTTXbY∶aaTtXbY∶aattXbY∶aattXbXb＝1∶2∶1∶1　荧光点的个数 解析　(1)眼色由两对等位基因A、a和B、b控制，基因A、a位于常染色体上。由表格数据可知，F1全部个体随机交配得到的F2中雌雄表现不同，又因本题所涉及的基因均不在Y染色体上，可推测基因B、b位于X染色体上。(2)亲本红眼雌虫和浅黄眼突变体杂交，F1全为红眼，红眼相对浅黄眼为显性；F1全部红眼个体随机交配得到的F2中出现伊红眼，则红眼相对伊红眼为显性。野生型个体为红眼，则其基因型为AAXBXB，又因F2中雌性红眼∶雄性红眼∶雄性伊红眼∶雄性浅黄眼≈8∶4∶3∶1，为9∶3∶3∶1变式，则可得出浅黄眼突变体基因型为aaXbY，亲本基因型为AAXBXB和aaXbY，F1的基因型为AaXBXb和AaXBY，由此推出F1红眼雄虫可产生2×2＝4(种)配子，F2红眼雌虫有2×3＝6(种)基因型。(3)F2雄性伊红眼突变体基因型及比例为AAXbY∶AaXbY＝1∶2，F1红眼雌虫基因型为AaXBXb。单独考虑A/a基因，雄性产生的配子种类及比例为A∶a＝2∶1，雌性产生的配子种类及比例为A∶a＝1∶1，则形成的子代基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝2∶3∶1；单独考虑X染色体上基因，雌性产生的配子种类及比例为XB∶Xb＝1∶1，雄性产生的配子种类及比例为Xb∶Y＝1∶1，则形成的子代基因型及比例为XBXb∶XbXb∶XBY∶XbY＝1∶1∶1∶1。综上分析，得到伊红眼突变体的概率为5/6×1/2＝5/12。(4)一只纯合伊红眼雌虫(AAXbXb)与一只纯合浅黄眼雄虫(aaXbY)杂交，若不考虑T/t基因的作用，F2雌雄比例应为1∶1。t基因纯合时对雄虫无影响，但会使雌虫性反转成不育的雄虫，F1的雌雄虫随机交配，F2雌雄比例为3∶5，则不反转时比例为4∶4，由此推测，在F2的雌虫中tt占比为1/4，才能在性反转后使雌雄比例变为3∶5，若t基因位于X染色体上，在雌性中其纯合子的比例不可能出现1/4，因此推测T、t基因在常染色体上。在F2中不反转的浅黄眼雄虫基因型及比例为aaTTXbY∶aaTtXbY∶aattXbY＝1∶2∶1，性反转的浅黄眼雌虫的基因型是aattXbXb，占不反转时雌性的1/4，所以F2浅黄眼雄虫的基因型及比例为aaTTXbY∶aaTtXbY∶aattXbY∶aattXbXb＝1∶2∶1∶1。在所有的F2浅黄眼雄虫中，性反转的雄虫中有两个b基因，所以可通过观察荧光点的个数来判断该果蝇是否可育。 3．果蝇灰身和黑身、长翅和残翅、红眼和白眼三对相对性状，分别受基因A/a、B/b、D/d控制。为探究上述三对性状的遗传规律，用纯种灰身长翅白眼雄果蝇与纯种黑身残翅红眼雌果蝇交配，F1全为灰身长翅红眼，用F1雌、雄果蝇做甲、乙两组测交实验，结果统计如下表。 表1甲组：F1雄果蝇测交实验 项目 灰身长翅红眼 灰身长翅白眼 黑身残翅红眼 黑身残翅白眼 雄果蝇 0 1/4 0 1/4 雌果蝇 1/4 0 1/4 0 表2乙组：F1雌果蝇测交实验 (只统计体色和翅型两对性状) 项目 灰身长翅 灰身残翅 黑身长翅 黑身残翅 雄果蝇 21/50 4/50 4/50 21/50 雌果蝇 21/50 4/50 4/50 21/50 回答下列问题： (1)培养果蝇时，若数量多不易直接计数，应先用药物对其________后，倒在白纸上用毛笔进行计数。 (2)只考虑红眼和白眼这一对相对性状的遗传，红眼为______性性状，F1的雄果蝇基因型为________。 (3)只考虑体色和翅型两对性状，________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，F1中的雌果蝇产生配子的基因型及比例为__________________________。F1雌、雄果蝇产生配子种类不同的原因是__________________________________________。F1中雌、雄果蝇随机交配，F2的表型及比例为__________________________。 (4)写出甲组测交实验(F1雄果蝇测交)的遗传图解。 答案　(1)麻醉　(2)显　XDY　(3)不遵循　AB∶Ab∶aB∶ab＝21∶4∶4∶21　产生配子时，初级精母细胞染色体不发生交叉互换，初级卵母细胞染色体发生交叉互换　灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅＝71∶4∶4∶21 (4)如图所示 解析　(1)果蝇活动能力比较强，为了便于统计，要先用药物对其麻醉后，在白纸上用毛笔进行计数，结束后再放回培养瓶中培养。(2)由题意可知，纯合白眼和红眼亲本杂交，F1全为红眼，说明红眼相对白眼为显性。只考虑红眼和白眼这一对相对性状，F1红眼的雄果蝇测交结果为表1中数据，由此数据可知，白眼个体只出现在雄性中，红眼个体只出现在雌性中，则控制红眼和白眼这对相对性状的基因D/d位于X染色体上，因此F1的雄果蝇(红眼)基因型为XDY。(3)只考虑体色和翅型两对性状，纯种灰身长翅雄果蝇与纯种黑身残翅雌果蝇交配，F1全为灰身长翅，则灰身相对黑身为显性，长翅相对残翅为显性。F1灰身长翅的雄果蝇测交，雌性和雄性子代中灰身与黑身比例都为1∶1，长翅与残翅比例也都是1∶1，所以可知控制灰身和黑身、长翅和残翅两对相对性状的基因A/a、B/b位于常染色体上，且F1灰身长翅雌、雄果蝇基因型都为AaBb。由表2数据可知，F1雌果蝇进行测交实验(aabb×AaBb)，所得子代表型在雌性和雄性子代结果相同，但不符合自由组合定律1∶1∶1∶1的测交比，说明A/a、B/b基因不能独立遗传，所以不遵循自由组合定律。F1雌果蝇测交(aabb×AaBb)得到表2数据，表2中灰身长翅(AaBb)∶灰身残翅(Aabb)∶黑身长翅(aaBb)∶黑身残翅(aabb)＝21∶4∶4∶21，则可知F1中的雌果蝇产生配子的基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝21∶4∶4∶21。F1雄果蝇测交(aabb×AaBb)，得到表1数据，灰身长翅(AaBb)∶黑身残翅(aabb)＝1∶1，则可知F1中的雄果蝇产生配子的基因型及比例为AB∶ab＝1∶1。F1雌雄果蝇产生的配子种类不同，原因可能是产生配子时，初级精母细胞染色体不发生交叉互换，初级卵母细胞染色体发生交叉互换。综上分析，F1产生的雌配子AB∶Ab∶aB∶ab＝21∶4∶4∶21，雄配子AB∶ab＝1∶1，则F1中雄、雌果蝇随机交配产生的F2表型为黑身残翅(aabb)的占比为21/50×1/2＝21/100，灰身残翅(A_bb)的占比为4/50×1/2＝4/100、黑身长翅(aaB_)的占比为4/50×1/2＝4/100，灰身长翅(A_B_)的占比为1－21/100－4/100－4/100＝71/100，故F1中雄、雌果蝇随机交配，F2的表型及比例为灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅＝71∶4∶4∶21。(4)表1中数据是测交实验结果，其中雌性亲本是隐性纯合子(aabbXdXd)，由题意可知，F1雄果蝇的基因型为AaBbXDY，且由(3)可知，A/a、B/b基因不能独立遗传，结合亲本及子代表型可知，A、B基因位于同一条染色体上，a、b基因位于另一条染色体上。因此，F1雄果蝇测交实验的遗传图解见答案。 4．(2024·金华高三模拟)某昆虫的羽化周期是从蛹到蝇的时间，该昆虫的羽化周期有24 h、19 h、29 h和无节律，分别由基因A、a1、a2、a3控制，A对a1、a2、a3为显性；其长翅和短翅由另一对等位基因(B/b)决定。现以一只长翅羽化周期为19 h的雌昆虫和一只短翅羽化周期为29 h的雄昆虫为亲本杂交，F1的雌昆虫都表现为长翅羽化周期为29 h，雄昆虫表型为长翅羽化周期19 h∶长翅羽化周期无节律＝1∶1，不考虑X、Y染色体同源区段。请回答下列问题： (1)控制该昆虫羽化周期的基因遵循孟德尔______定律，其产生体现了基因突变具有______________的特点。 (2)控制羽化周期的基因位于__________染色体上；基因a1、a2、a3的显隐性关系为________________。 (3)只考虑羽化周期这一表型，纯合子雌昆虫的基因型有__________种。纯合羽化周期为24 h与纯合羽化周期为29 h的昆虫进行正交和反交，正交得到的子代与反交得到的子代相比，__________(填“雄”或“雌”)昆虫表型一定相同。 (4)据题干__________(填“能”或“不能”)判断控制昆虫羽化周期和翅型的基因是否遵循孟德尔自由组合定律，理由是__________________________________________________ __________________________________________________________________________。 (5)亲本长翅羽化周期为19 h雌昆虫的基因型为________________。 答案　(1)分离　多方向性　(2)X　a2>a1>a3　(3)4　雌　(4)不能　翅型和羽化周期的基因可能都位于X染色体上，也可能位于两对同源染色体上　(5)BBXa1Xa3或XBa1XBa3 解析　(1)控制该昆虫羽化周期的基因为复等位基因，遵循孟德尔的分离定律，基因A、a1、a2、a3为复等位基因，其产生是基因突变的结果，体现了基因突变具有多方向性的特点。(2)F1的雌昆虫都表现为长翅羽化周期为29 h，雄昆虫表型为长翅羽化周期19 h∶长翅羽化周期无节律＝1∶1，说明羽化周期这一性状与性别相关联，不考虑X、Y染色体同源区段，则控制羽化周期的基因位于X染色体上；现以一只长翅羽化周期为19 h的雌昆虫和一只短翅羽化周期为29 h的雄昆虫为亲本杂交，F1的雌昆虫都表现为长翅羽化周期为29 h，说明a2对a1为显性，雄昆虫表型为长翅羽化周期19 h∶长翅羽化周期无节律＝1∶1，说明a1对a3为显性，故基因a1、a2、a3的显隐性关系为a2>a1>a3。(3)只考虑羽化周期这一表型，纯合子雌昆虫的基因型有4种：XAXA、Xa1Xa1、Xa2Xa2、Xa3Xa3。纯合羽化周期为24 h与纯合羽化周期为29 h的昆虫进行正交和反交：XAXA与Xa2Y(正交)、XAY与Xa2Xa2(反交)，子代雌昆虫表型一定相同，均为羽化周期为24 h。(4)据题干不能判断控制昆虫羽化周期和翅型的基因是否遵循孟德尔自由组合定律，理由是翅型和羽化周期的基因可能都位于X染色体上，也可能位于两对同源染色体上，其杂交结果都一样，无法判断。(5)现以一只长翅羽化周期为19 h的雌昆虫和一只短翅羽化周期为29 h的雄昆虫为亲本杂交，F1均为长翅，故长翅为显性性状，若控制昆虫羽化周期和翅型的基因位于两对同源染色体上，亲本长翅羽化周期为19 h的雌昆虫的基因型为BBXa1Xa3，若控制昆虫羽化周期和翅型的基因均位于X染色体上，则亲本长翅羽化周期为19 h的雌昆虫的基因型为XBa1XBa3。 5．(2024·金华第一中学高三月考)果蝇中有褐眼/红眼(基因用B、b表示)、灰体/黑檀体(基因用E、e表示)两对相对性状。研究人员进行以下实验： 实验一：纯合红眼灰体雌果蝇×纯合褐眼黑檀体雄果蝇→F1全为红眼灰体果蝇。 实验二：F1果蝇×异性褐眼黑檀体果蝇→红眼灰体∶褐眼黑檀体＝1∶1。 实验三：F1雌雄个体杂交→F2红眼灰体∶褐眼黑檀体＝3∶1。 请回答下列问题： (1)由实验一可知，眼色与体色的显性性状分别为________、________。 (2)研究人员推测，出现上述实验结果可能的原因是两对等位基因位于同一对同源染色体上，则F1果蝇细胞中的相关基因与染色体关系为____________(用图形表示，“＝”代表染色体，“·”代表基因)。 (3)进一步研究发现，眼色基因在2号染色体上，体色基因在3号染色体上，2号与3号染色体在雌果蝇中会发生片段的互换(如图所示)，在雄果蝇中不会发生，且缺少任一种片段(即只有片段1或只有片段2)的果蝇的雌雄配子均不育。由此，研究人员推测，上述实验结果的另一可能原因是亲本红眼灰体雌果蝇的2号染色体与3号染色体均发生了片段的互换，眼色基因与体色基因不在互换的片段内。实验三中F2的基因型为____________________，请写出实验二的遗传图解。 (4)将正常果蝇体细胞分裂中期染色体加温或用蛋白水解酶稍加处理，用特定的染液染色，染色体上会出现横带，称为G带(富含A—T序列的染色体片段)；如将染色体用热碱溶液处理，再用特定的染液染色，染色体上就出现另一套横带，称为R带(富含G—C序列的染色体片段)。一般情况下，对于总碱基对数量相同的两条染色体而言，__________(填“G带”或“R带”)更丰富的那条具有更高的热稳定性。基因突变一般________(填“会”或“不会”)改变染色体的带型。 答案　(1)红眼　灰体 (2) (3)BBEE、BbEe、bbee　如图所示 (4)R带　不会 解析　(1)实验一中纯合红眼灰体雌果蝇与纯合褐眼黑檀体雄果蝇杂交，F1全为红眼灰体，因此可知红眼和灰体是显性性状。(2)纯合红眼灰体雌果蝇与纯合褐眼黑檀体雄果蝇杂交，红眼(B)和灰体(E)是显性性状，所以B和E基因在一条染色体上，b和e基因在另一条染色体上。(3)据题意可知，缺少任一种片段的果蝇的雌雄配子均不育，所以F1果蝇只能产生BE、be两种可育配子，另两种配子Be、bE因缺少片段而不育。实验三中F1(BbEe)雌雄个体杂交产生的后代只有BBEE、BbEe、bbee三种基因型。实验二的遗传图解见答案。(4)G－C碱基对即R带越多，DNA越稳定，因为二者之间有3个氢键。基因突变是指DNA分子上发生碱基对的替换、插入或缺失，而引起的基因结构的改变，一般不会改变染色体的带型。 谢谢！ 学科网（北京）股份有限公司 $