难点聚焦练4变异的综合应用与探究1．(2022·山东，28节选)果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性，灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交，在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇。出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有基因型为EE、Ee和ee的果蝇可供选择，请完成下列实验步骤及结果预测，以探究其原因。(注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死；各型配子活力相同)实验步骤：①用该黑檀体果蝇与基因型为________的果蝇杂交，获得F1；②F1自由交配，观察、统计F2表现型及比例。结果预测：Ⅰ.如果F2表现型及比例为__________________________，则为基因突变；Ⅱ.如果F2表现型及比例为______________，则为染色体片段缺失。2．以一个具有正常叶舌的水稻纯系的种子为材料，进行辐射诱变试验。将辐射后的种子单独隔离种植，发现甲、乙两株的后代各分离出无叶舌突变株，且正常株与无叶舌突变株的分离比例均为3∶1。经观察，这些叶舌突变都能真实遗传。请回答：(1)甲和乙的后代均出现3∶1的分离比，表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有____________个基因发生__________性突变。甲株后代中，无叶舌突变基因的频率为________。(2)现要研究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上，还是发生在两对基因上，请以上述实验中的甲、乙后代分离出的正常株和无叶舌突变株为实验材料，设计杂交实验予以判断。①实验设计思路：选取甲、乙后代的________________进行单株杂交，统计F1的表现型及比例。②预测实验结果及结论：若F1全为无叶舌突变株，则______________________________；若F1________________，则___________________________________________________________________。3．(2022·长郡二模)玉米叶片叶绿素的合成受其7号染色体上一对等位基因(A、a)的控制，同时也受光照的影响。在玉米植株中，体细胞含2个A的植株叶片呈深绿色，含1个A的植株叶片呈浅绿色；体细胞没有A的植株叶片呈黄色，会在幼苗期后死亡。(1)在正常光照下，AA植株叶片呈深绿色，而在遮光条件下却呈黄色，从基因与性状的关系角度分析其原因：_______________________________________________________。8\n(2)在浅绿色植株体内某些正常细胞中含有两个A基因，原因是_________________________________________________________________________________，有一批浅绿色植株(P)，如果让它们相互授粉得到F1，F1植株随机交配得到F2，逐代随机交配得到Fn，那么在Fn代成熟植株中，a的基因频率为________(用繁殖代数n的表达式表示)。(3)现有一浅绿色突变体成熟植株甲，其体细胞(如图)中一条7号染色体的片段m发生缺失，记为q；另一条正常的7号染色体记为p。片段m缺失的花粉会失去受精活力，且胚囊中卵细胞若无A或a基因则不能完成受精作用。请推测该浅绿色突变体成熟植株甲的A或a基因是否位于片段m上？____________(填“一定”、“可能”或“不可能”)。假设A、a不位于片段m上，要确定植株甲的基因A、a在染色体p、q上的分布，现将植株甲进行自交得到F1，待F1长成成熟植株后，观察并统计F1表现型及比例。请预测结果并得出结论：①若F1__________________________，则植株甲体细胞中基因A位于q上，基因a位于p上。②若F1__________________________________，则植株甲体细胞中基因A位于p上，基因a位于q上。4．果蝇是科研人员经常利用的遗传实验材料，其灰身和黑身、刚毛和截毛各为一对相对性状，分别由等位基因A、a，D、d控制。某科研小组用一对灰身刚毛果蝇进行了多次杂交实验，F1的雄性表现型为灰身刚毛∶灰身截毛∶黑身刚毛∶黑身截毛＝3∶3∶1∶1，雌性个体表现为灰身刚毛∶灰身截毛∶黑身刚毛∶黑身截毛＝5∶0∶2∶0。分析回答下列问题：(1)果蝇控制刚毛和截毛的等位基因位于_______________________________染色体上。(2)上述实验结果存在与理论分析不吻合的情况，原因可能是基因型为________________的受精卵不能正常发育成活。(3)若(2)中的假设成立，则F1成活的果蝇共有______种基因型，在这个种群中，黑身基因的基因频率为__________。让F1灰身截毛雄果蝇与黑身刚毛雌果蝇自由交配，则F2雌果蝇共有__________种表现型。(4)控制果蝇眼色的基因仅位于X染色体上，红眼(R)对白眼(r)为显性。研究发现，眼色基因可能会因染色体片段缺失而丢失(记为Xc)；若果蝇两条性染色体上都无眼色基因，则其无法存活。在一次用纯合红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)杂交的实验中，子代中出现了一只白眼雌果蝇。8\n欲用一次杂交实验判断这只白眼雌果蝇出现的原因，请简要写出实验方案的主要思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。实验现象与结论：①若子代果蝇出现红眼雄果蝇，则是环境条件改变导致的；②若子代果蝇_________________________________________________________，则是基因突变导致的；③若子代果蝇____________________________________________________________，则是染色体片段缺失导致的。8\n答案精析难点聚焦练4 变异的综合应用与探究1．答案一：实验与步骤：①EE 结果预测：Ⅰ.灰体∶黑檀体＝3∶1 Ⅱ.灰体∶黑檀体＝4∶1 答案二：实验与步骤：①Ee 结果预测：Ⅰ.灰体∶黑檀体＝7∶9 Ⅱ.灰体∶黑檀体＝7∶8解析 分析题中信息可推知，后代群体中这只黑檀体果蝇的基因型为ee(基因突变)或_e(染色体片段缺失)，由于选择隐性个体ee进行杂交实验，后代无性状分离，无法判断该个体的基因型，所以应选择基因型为EE或Ee的个体与变异个体进行杂交，而选择Ee个体进行杂交后代配子种类多，计算繁琐，最好选择基因型为EE的个体与变异个体杂交。方法一：选择基因型为EE的个体与变异个体进行杂交，过程如下：Ⅰ.若为基因突变，则：Ⅱ.若为染色体片段缺失，则：计算方法提示：可采用配子法。F1的雌雄配子均为雌雄配子结合情况有EE＝×＝ee＝×＝8\n__＝×＝Ee＝2××＝_E＝2××＝_e＝2××＝方法二：选择基因型为Ee的个体与变异个体进行杂交，过程如下：Ⅰ.若为基因突变，则：计算方法提示：可采用配子法。F1的雌雄配子均为雌雄配子结合情况有EE＝×＝ee＝×＝Ee＝2××＝Ⅱ.若为染色体片段缺失，则：计算方法提示：可采用配子法。F1的雌雄配子均为雌雄配子结合情况有EE＝×＝8\nee＝×＝__＝×＝Ee＝2××＝_E＝2××＝_e＝2××＝2．(1)一 隐 50%(1/2)(2)①无叶舌突变株 ②甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上 全为正常植株 甲、乙两株叶舌突变是发生在两对基因上解析 (1)设相关的基因用A和a表示。已知亲本是纯合的正常叶舌，将辐射后的种子单独隔离种植，出现的正常株与无叶舌突变株的分离比例均为3∶1，这是杂合子自交的结果，说明正常叶舌对无叶舌是显性，进而说明纯合的正常叶舌亲本的基因型是AA，经辐射诱变后突变为Aa，即1个基因发生了隐性突变。甲株后代的基因型及其比例为1/4AA、2/4Aa和1/4aa，所以突变基因a的频率＝纯合子的频率＋1/2杂合子的频率＝1/4＋1/2×2/4＝1/2＝50%。(2)要研究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上，还是发生在两对基因上，其实验设计思路是让突变植株进行杂交，即应选取甲、乙后代的无叶舌突变株进行单株杂交。若叶舌突变是发生在同一对基因上，则甲、乙后代的突变植株的基因型均为aa，二者杂交，后代都是无叶舌突变株；若叶舌突变是发生在两对基因上，设另一对相关的基因用B和b表示，则甲、乙后代的突变植株的基因型分别为aaBB、AAbb，二者杂交，后代的基因型均为AaBb，都表现为正常植株。3．(1)光照的有无会影响到与叶绿素代谢(合成或分解)有关酶的基因(A)的表达，进而影响叶片颜色(2)这些细胞正在进行细胞分裂，基因已完成了复制但还未平分到两子细胞 1/(n＋2)(3)不可能 ①全为浅绿色植株 ②深绿色植株∶浅绿色植株＝1∶1解析 (1)根据题意分析可知：AA植株叶片在正常光照下呈深绿色，而在遮光条件下却呈黄色，说明光照的有无会影响与叶绿素代谢有关酶的基因的表达，进而影响叶片颜色。8\n(2)在浅绿色植株体的体细胞基因型为Aa，当有些细胞正在进行细胞分裂，基因已完成了复制但未平分到两个子细胞中时，这些正常细胞中会含有两个A基因，有一批浅绿色植株(Aa)，如果让它们相互授粉得到AA、Aa、aa，由于体细胞没有A的植株叶片呈黄色，会在幼苗期后死亡，所以成熟植株中只有AA、Aa，比例为1∶2，a基因频率为1/3＝，F1植株随机交配得到F2，其中AA占4/9、Aa占4/9、aa占1/9，成熟植株中a基因频率为1/4＝，同理可推出：在Fn代成熟植株中a的基因频率为。(3)浅绿色突变体成熟植株甲的体细胞基因型为Aa，如果基因A或a在缺失片段m上，则q染色体上没有基因a或A，则植株甲不能产生，因此，植株甲的A或a基因不会在片段m上。将植株甲进行自交得到F1，待F1长成成熟植株后，观察并统计F1表现型及比例，若F1全为浅绿色植株，则植株甲体细胞中基因A位于q上，基因a位于p上；若F1深绿色植株∶浅绿色植株＝1∶1，则植株甲体细胞中基因A位于p上，基因a位于q上。4．(1)X (2)AAXDXD或AAXDXd (3)11 8/15 4 (4)让这只白眼雌果蝇与任意一只红眼雄果蝇杂交，观察后代果蝇的表现型②雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼 ③雌雄个体数量之比为2∶1解析 (1)分析可知，后代雌性个体只有刚毛，而雄性个体有刚毛和截毛，由此可见该性状的遗传与性别相关联，因此果蝇控制刚毛和截毛的基因位于X染色体上。(2)亲本为一对灰身刚毛果蝇，后代中出现黑身和截毛，因此灰身、刚毛均为显性性状。由此根据后代表现型确定亲本基因型为AaXDXd和AaXDY，则后代雄性中灰身刚毛∶灰身截毛∶黑身刚毛∶黑身截毛＝3∶3∶1∶1，此数据与题干相符，后代雄性正常；雌性后代中应为灰身刚毛∶黑身刚毛＝6∶2，而题中少了灰身刚毛中的“1”，最可能是AAXDXD或AAXDXd的受精卵不能正常发育成活。(3)原则上F1基因型总共有3(AA、Aa、aa)×4(雌雄各两种)＝12种，若(2)中的假设成立，则F1成活的果蝇共有11种基因型，在这个种群中AA∶Aa∶aa＝3∶8∶4，黑身基因(a)的基因频率为8/15，F1灰身截毛雄果蝇的基因型有AAXdY和AaXdY，黑身刚毛雌果蝇的基因型有aaXDXD和aaXDXd，它们自由交配，则F2雌果蝇共有灰身刚毛、灰身截毛、黑身刚毛、黑身截毛4种表现型。(4)纯合红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)杂交，正常情况下，雌果蝇的基因型应为XRXr，全表现为红眼，而子代中出现了一只白眼雌果蝇，原因可能有多种。让这只白眼雌果蝇与任意一只红眼雄果蝇杂交，观察后代果蝇的表现型。如果该变异是环境条件改变导致的，后代雄果蝇中应出现红眼；若是基因突变导致的，该白眼雌果蝇的基因型为XrXr，则后代中雌性全为红眼，雄性全为白眼；若是由染色体片段缺失导致的，该白眼雌果蝇的基因型为XrXc8\n，则后代雄果蝇中基因型为XcY的个体无法存活，因此雌雄个体数量之比为2∶1。8
