2025届生物高考 二轮复习 遗传信息控制生物性状的遗传规律 素养整合_诠释应用 课件

这是一份2025届生物高考 二轮复习 遗传信息控制生物性状的遗传规律 素养整合_诠释应用 课件，共31页。PPT课件主要包含了F1随机交配得F2，XY型等内容，欢迎下载使用。
素养1　社会责任——“剂量补偿效应”与遗传病
“剂量补偿效应”指的是在XY性别决定机制的生物中,使性连锁基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应。剂量补偿的一种情况是雌性细胞中有一条X染色体随机失活。研究表明,X染色体的失活起始于“X染色体失活中心”的Xist基因转录产生长链非编码Xist RNA分子。Xist RNA聚集的因子可能促使DNA甲基化和组蛋白修饰的发生。失活的X染色体比细胞内其他染色体的乙酰化程度要低很多,而组蛋白的去乙酰化与基因组不转录的区域相关。Xist RNA招募的修饰因子促使H3组蛋白第27位赖氨酸甲基化,可以诱导染色质高度螺旋形成巴氏小体。
1.(2024·江苏宿迁一模)剂量补偿指的是在XY性别决定的生物中,性连锁基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应。剂量补偿主要有两种机制:一种是果蝇,雌性细胞两条X染色体中,单条转录效率是雄性单条X染色体转录效率的50%;另一种是哺乳动物,雌性细胞两条X染色体中,随机一条失去活性形成巴氏小体。不考虑基因突变,下列说法正确的是(　　)A.性染色体为XXY患者外形为男性,体细胞内不会形成巴氏小体B.性染色体为XXX的果蝇,可能是由于位于X染色体上的性连锁基因过量表达而死亡C.人类伴X染色体隐性遗传病致病基因为Xb,XBXB和XBXb个体表型一定相同D.父母色觉正常,生出XXY色盲孩子,可能是父亲提供了XY精子所致
解析 哺乳动物细胞两条X染色体会随机一条失去活性形成巴氏小体,性染色体为XXY患者外形为男性,体细胞内会形成巴氏小体,A项错误;由题意可知,雌性细胞两条X染色体中,单条转录效率是雄性单条X染色体转录效率的50%,不存在性染色体为XXX的果蝇,可能是由于位于X染色体上的性连锁基因过量表达而死亡,B项正确;XBXB和XBXb个体随机一条X染色体失去活性形成巴氏小体,前者表型为显性,后者表型可能为显性或者隐性,C项错误;父母色觉正常,生出XXY色盲孩子,父亲的X染色体一定携带正常基因,故子代的X染色体不可能来自父亲,可能是母亲提供了XX卵细胞,父亲提供了Y精子所致,D项错误。
2.(2024·江西南昌模拟)哺乳动物依靠X染色体随机失活来实现剂量补偿,使雌性两条X染色体的表达量与一条X染色体相同,X染色体的失活由Xist基因介导。现将小鼠Xist基因的编码区删除,携带突变基因的X染色体记作Xxist-。观察携带该X染色体的小鼠的表型,得到下表。
以上结果说明(　　)A.失活的X染色体在减数分裂时会恢复活性B.母方X染色体在特定细胞中的失活,是雌性胚胎正常发育所必需的C.父方X染色体在特定细胞中的失活,是雌性胚胎正常发育所必需的D.X染色体保持活性对精子的形成很重要答案 C
解析 若失活的X染色体在减数分裂时不会恢复活性,2中雌鼠可以产生雌性后代,依然可育,故无法判断,A项错误;当Xxist-来自母方时,无论雌雄,子代均表现正常且可育,说明母方X染色体不会在特定细胞中失活,B项错误;3中雌鼠父方中染色体无法失活,因此在胚胎早期死亡,说明父方X染色体在特定细胞中的失活,是雌性胚胎正常发育所必需的,C项正确;雄鼠的X染色体不会失活,因此不能判断X染色体保持活性对精子形成的影响,D项错误。
素养2　科学思维与科学探究——遗传实验的设计与分析
1.一对等位基因位置关系的判定实验法判断基因是位于常染色体、X(Z)染色体还是X、Y(Z、W)染色体同源区段上。
2.两(多)对等位基因位置关系的判定实验法判断两(多)对等位基因位于一对还是两对同源染色体上,实质是确定两对等位基因的遗传是遵循自由组合定律,还是遵循连锁与互换规律。
(1)如图所示,①图中A/a、B/b、D/d这三对等位基因的遗传都遵循分离定律;②图中基因A/a与D/d(或基因B/b与D/d)分别位于两对同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律;③图中基因A/a和B/b位于一对同源染色体上,其遗传不遵循自由组合定律。
(2)根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置(以AaBb自交为例)。
3.利用单体、三体或缺体定位特定基因的位置(1)利用单体进行基因定位。
(2)利用三体进行基因定位。
(3)利用染色体片段缺失进行基因定位。
1.(2024·广东深圳模拟)果蝇的长翅和残翅是一对相对性状,由一对等位基因A/a控制。某研究小组利用纯合的长翅和残翅果蝇进行了如下的杂交实验,结果如下表所示。下列叙述正确的是(　　)
A.果蝇的长翅和残翅这对相对性状中,显性性状是残翅B.控制果蝇长翅和残翅这对相对性状的等位基因A/a位于X、Y染色体的同源区段上C.若等位基因A/a位于X、Y染色体的同源区段上,则甲组合F1雌雄果蝇杂交后代中雄性长翅占1/4D.若等位基因A/a位于X、Y染色体的同源区段上,则乙组合F1雌雄果蝇杂交后代中雄性长翅占1/3答案 C
解析 甲、乙组合为正反交实验,F1全为长翅,因此显性性状是长翅,A项错误;甲、乙组合为正反交实验,F1全为长翅,则控制果蝇长翅和残翅这对相对性状的等位基因A/a位于常染色体上或X、Y染色体的同源区段上,B项错误;若等位基因A/a位于X、Y染色体的同源区段上,则甲组合亲本的基因型分别为XAXA、XaYa,F1雌雄果蝇基因型为XAXa、XAYa,杂交后代性状分离比为雌性长翅∶雄性长翅∶雄性残翅=2∶1∶1,则F1雌雄果蝇杂交后代中雄性长翅占1/4,乙组合亲本的基因型分别为XaXa、XAYA,F1雌雄果蝇基因型为XAXa、XaYA,杂交后代性状分离比为雌性长翅∶雌性残翅∶雄性长翅=1∶1∶2,则F1雌雄果蝇杂交后代中雄性长翅占1/2,C项正确,D项错误。
2.(2023·浙江卷)某昆虫的性别决定方式为XY型,野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼,由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式,研究人员利用紫红眼突变体、卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验,结果见下表。
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。
(1)红眼基因突变为紫红眼基因属于　 　　(填“显性”或“隐性”)突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上,还需要对杂交组合_____　　的各代昆虫进行　　　鉴定。鉴定后,若该杂交组合的F2表型及其比例为_______________________________________________________________　　　　　　　　,则可判定紫红眼基因位于常染色体上。 (2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析,卷翅基因除了控制翅形性状外,还具有纯合　　　效应。 
(3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合,让其自由交配,理论上其子代(F2)表型及其比例为　　　　　　　　　　　　　　　。 
直翅红眼雌性∶直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫红眼雄性=3∶1∶3∶1
卷翅红眼∶直翅红眼=4∶5
(4)又从野生型(灰体红眼)中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体,已知灰体对黑体为完全显性,灰体(黑体)和红眼(紫红眼)分别由常染色体上的一对等位基因控制。欲探究灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫:黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路,预测实验结果并分析讨论。(说明:该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换;每只昆虫的生殖力相同,且子代的存活率相同;实验的具体操作不作要求)①实验思路第一步:选择　　　　　　　　　　　　　　　进行杂交获得F1,　　　　　　　　　　　。 
黑体突变体与紫红眼突变体
第二步:观察记录表型及个数,并做统计分析。②预测实验结果并分析讨论Ⅰ:若统计后的表型及其比例为　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传遵循自由组合定律。 Ⅱ:若统计后的表型及其比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传不遵循自由组合定律。 
灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼=9∶3∶3∶1
灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1
解析 (1)只考虑眼色性状,分析甲组亲本和后代的表型,可知紫红眼突变体为纯合子;根据乙组F1的表型、F2的表型及比例可知,红眼对紫红眼为显性,即紫红眼突变体为隐性突变体。欲判断相关基因在常染色体上还是在性染色体上,可对杂交组合乙各代的性别进行统计,若相关基因在常染色体上,则F2的表型及比例与性别无关。(2)杂交组合丙的亲本都为卷翅个体,F1出现了性状分离(卷翅∶直翅=2∶1),可判断卷翅为显性性状,据亲本、F1及F2的表型可知,控制翅形的基因具有显性纯合致死效应。
(3)根据杂交组合丙和杂交组合丁的后代有关眼色的表型都为红眼可知,这两组杂交实验中的个体有关眼色的基因型都为纯合的,故在计算后代的表型和比例时不用考虑眼色,只分析翅形即可。设与翅形相关的基因为A、a,则杂交组合丙的F1中与翅形有关的基因型及比例为Aa∶aa=2∶1;杂交组合丁的F1中与翅形有关的基因型及比例为Aa∶aa=1∶1;由于F1是一对亲本的杂交后代,且每只昆虫的生殖力相同,假设理论上两组杂交组合的亲本均可产生100只昆虫,实际上杂交组合丙F1的个体数为75只,基因型为Aa的个体数为50只,基因型为aa的个体数为25只,而杂交组合丁F1的个体数为100只,基因型为Aa的个体数为50只,基因型为aa的个体数为50只,让它们自由交配,群体中基因型为Aa的个体占100÷175=4/7,基因型为aa的个体占75÷175=3/7,则产生A配子的概率为2/7,产生a配子的概率为5/7。所以后代的表型及比例为(用配子法表示):
综上,后代的表型及比例为卷翅红眼∶直翅红眼=4∶5。(4)欲判断控制体色和眼色的基因的遗传是否遵循自由组合定律(即解决控制两对相对性状的两对等位基因在两对同源染色体上还是在一对同源染色体上的问题),可先获得双杂合子(F1),然后让双杂合子随机交配得F2,对F2的表型及比例进行统计和分析就可确定基因的位置。假设控制灰体和黑体的基因分别为B和b,控制红眼和紫红眼的基因分别为D和d,让纯合黑体红眼昆虫(bbDD)与纯合灰体紫红眼昆虫(BBdd)杂交,所得F1(BbDd)表现为灰体红眼,让F1进行随机交配得F2,对F2的表型及比例进行分析。若控制体色和眼色的基因
的遗传遵循自由组合定律,则F2的表型及比例为灰体红眼(B_D_)∶灰体紫红眼(B_dd)∶黑体红眼(bbD_)∶黑体紫红眼(bbdd)=9∶3∶3∶1;若控制体色和眼色的基因的遗传不遵循自由组合定律,由题中信息该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换,可知F1中的雄性个体可产生两种数量相同的配子(bD和Bd),若雌性个体在产生配子的过程中同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换,则可产生四种配子(bD、Bd、bd、BD),不管这四种配子的比例为多少,最后所得F2中表型及比例均为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1,若雌性个体产生配子时同源染色体的非姐妹染色单体间不发生互换,F2的表型及比例也为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1。
3.染色体数目变异类型多样,其中缺失一条染色体称为单体(2n-1),增加一条染色体称为三体(2n+1)。黑腹果蝇是遗传学研究的常用材料,染色体组成如图所示。Ⅳ号染色体(点状染色体)单体和三体的果蝇均能够繁殖,分析回答下列问题。
(1)果蝇的性别决定方式为　　　。Ⅳ号染色体单体的雌性黑腹果蝇减数分裂产生的配子种类有　　　种,染色体数量分别为　　　条。 
(2)在黑腹果蝇群体中偶然出现一只染色体正常的无眼果蝇,已知无眼为隐性性状,野生型为显性性状,受一对等位基因控制,但是不确定这对等位基因是位于Ⅲ号还是Ⅳ号染色体上,科研人员分成两个小组分别进行了以下实验,请补充完成以下探究实验。①甲组:取Ⅳ号染色体单体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交,若子一代表型及比例约为　　　　　　　　　　　　,说明这对等位基因位于Ⅲ号染色体上;若子一代表型及比例约为　　　　　　　　　　　,说明这对等位基因位于Ⅳ号染色体上。 ②乙组:取Ⅳ号染色体三体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交,子一代全为野生型,子一代雌雄果蝇杂交,若子二代表型及分离比为　　　　　　　　　　　,则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上。 
野生型∶无眼=1∶0　
野生型∶无眼=1∶1
野生型∶无眼=8∶1
解析 (1)由题图可知,果蝇的性别决定方式为XY型。Ⅳ号染色体单体的雌性黑腹果蝇体细胞中有7条染色体,减数分裂产生配子时,同源染色体分离,单条Ⅳ号染色体随机移向一极,形成的配子中含有的染色体数为3条和4条,配子种类共2种。(2)已知无眼为隐性性状,野生型为显性性状,受一对等位基因控制,假设用A、a来表示。①甲组:若这对等位基因位于Ⅲ号染色体上,后代的遗传与Ⅳ号染色体无关,亲本的基因型分别为AA、aa,子一代全为野生型(Aa),即野生型∶无眼=1∶0;若这对等位基因位于Ⅳ号染色体上,Ⅳ号染色体单体野生型果蝇只含有一个显性基因(假设用O表示缺失一条染色体,即基因型为AO),与该无眼果蝇(aa)杂交,后代会出现野生型(Aa)和无眼(Oa)两种,比例为1∶1。②乙组:若无眼基因位于Ⅳ号染色体上,Ⅳ号染色体三体野生型
果蝇(AAA)产生的配子种类及比例为AA∶A=1∶1,与该无眼果蝇(aa)杂交,子一代全为野生型,基因型及比例为AAa∶Aa=1∶1,子一代雌雄果蝇杂交,基因型为AAa的个体产生的配子及比例为AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,基因型为Aa的个体产生的配子及比例为A∶a=1∶1,则产生的基因型为a的雌雄配子均占1/3,后代无眼果蝇所占的比例为1/3×1/3=1/9,野生型果蝇所占的比例为1-1/9=8/9,即子二代表型及分离比为野生型∶无眼=8∶1。