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生物专题5孟德尔定律素养培优讲座7利用假说—演绎的思想完成基因定位的实验设计“假说—演绎”的基本内容及在解题中的应用(1)假说—演绎法的基本内容(2)假说—演绎法在解题时的应用：用此法解答题目的流程是先作假设，然后根据假设进行演绎推理(一般要通过画遗传图解)得出结果，再由结果得出结论。但在具体应用时，应注意：①根据题目中的信息，要提出全部的假设，不能有遗漏。②对所提出的每一个假设，都要做出一个相应的结果和结论。③反推：根据结论来推结果，即若结论是正确的，则必然会对应一个正确的结果，这是解题的关键。[热考解读]1．基因位于X染色体上还是位于常染色体上的判断(1)若相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则用正交和反交的方法判断，即：正反交实验⇒①若正反交子代雌雄表现型相同⇒常染色体上②若正反交子代雌雄表现型不同⇒X染色体上(2)若相对性状的显隐性已知，只需一个杂交组合判断基因的位置，则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交方法判断，即：隐性雌×显性雄①若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性⇒在X染色体上②若子代中雌性、雄性均为显性⇒在常染色体上2．基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。(1)基本思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状，即：纯合隐性雌×⇒纯合显性雄①若子代所有雄性均为显性性状⇒位于X、Y染色体的同源区段上②若子代所有雄性均为隐性性状⇒仅位于X染色体上(2)基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：杂合显性雌×⇒纯合显性雄①若子代中雌雄个体全表现显性性状⇒此等位基因位于X、Y染色体的同源区段上②若子代中雌性个体全表现显性性状，雄性个体中既有显性性状又有隐性性状⇒此等位基因仅位于X染色体上3．基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段(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。即：(2)结果推断①若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现，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⇒该基因位于X、Y染色体的同源区段上4．依据调查结果，推测基因的位置[题组冲关]1．(2020·平阳高三质检)某昆虫(XY型性别决定)的体色由两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制，如图甲所示，某研究小组为探究控制该昆虫的体色基因在染色体上的位置，利用纯合亲本进行正反交实验，如图乙所示，回答下列问题。(1)从图甲可知，基因控制性状的方式是___________________________________。(2)根据正反交实验及结果，作出合理的假说是______________________________。(3)根据你的假说，F1灰色个体的基因型是________。(4)请从上述实验材料中选择适合的个体与双隐性个体杂交，设计实验来验证你的假说。①实验思路：___________________________________。②预期实验结果：若____________________________假说成立。解析：(1)从图甲可知，基因通过控制酶1、酶2的合成，来控制昆虫的体色。说明基因控制性状的方式是基因控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状。(2)由于正反交结果不一致，说明其控制体色的基因可能位于X染色体上，但A、a和B、b为独立遗传，说明其中一对位于常染色体上，一对位于X染色体上。假设A、a位于X染色体上，B和b位于常染色体上，则正交为灰色(bbXAXA)与白色(BBXaY或bbXaY)杂交，子代有黑色雌性(B_XAXa)，说明亲本中白色的基因型为BBXaY，由于灰色的基因型为bbXAXA、bbXAXa、bbXAY，因此子代中不可能出现灰色，则说明合理的假说是A、a位于常染色体上，B和b位于X染色体上。(3)若A、a位于常染色体上，B和b位于X染色体上，则正交为灰色(AAXbXb)与白色(aaX—Y)杂交，子代有黑色雌性(A_XBX—)，说明亲本中白色的基因型为aaXBY，则可推出子代中灰色的基因型为AaXbY。(4)为了验证假设，选择适合的个体与双隐性个体杂交，则该个体可以选择F1中的黑色雄性个体(AaXBY)，让其与双隐性雌性个体(aaXbXb)杂交，观察子代个体的表现型及比例，若子代为黑色(♀AaXBXb)∶白色(♀aaXBXb)∶灰色(♂AaXbY)∶白色(♂aaXbY)＝1∶1∶1∶1，则假说成立。也可以选择纯合双隐性个体为母本(aaXbXb)与F1中的灰色雄性个体为父本(AaXbY)进行杂交，观察子代个体的表现型及比例，若子代为灰色(♀AaXbXb)∶白色(♀aaXbXb)∶灰色(♂AaXbY)∶白色(♂aaXbY)＝1∶1∶1∶1，则假说成立。也可以选择以纯合双隐性个体为父本(aaXbY)与F1中的黑色雌性个体为母本(AaXBXb)进行杂交，观察子代个体的表现型及比例，若子代雌雄个体中均表现为黑色(AaXBXb、AaXBY)∶灰色(AaXbXb、AaXbY)∶白色(aaX—X—、aaX—Y)＝1∶1∶2，则假说成立。答案：(1)基因控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状(2)A和a基因位于常染色体上，B和b基因位于X染色体上(3)AaXbY(4)①以纯合双隐性个体为母本与F1中的黑色雄性个体为父本进行杂交，观察子代个体的表现型及比例(以纯合双隐性个体为母本与F1中的灰色雄性个体为父本进行杂交，观察子代个体的表现型及比例。以纯合双隐性个体为父本与F1中的黑色雌性个体为母本进行杂交，观察子代个体的表现型及比例)②子代个体中黑色(♀)∶白色(♀)∶灰色(♂)∶白色(♂)＝1∶1∶1∶1[子代个体中灰色(♀)∶白色(♀)∶灰色(♂)∶白色(♂)＝1∶1∶1∶1。子代雌雄个体中均表现为黑色∶灰色∶白色＝1∶1∶2]2．某多年生观赏花卉为雌雄异株二倍体植物，其性别决定方式为XY型。其叶脉有2种，叉状和网状；花型有3种：大瓣、小瓣和无瓣，其中大瓣、小瓣属于完整型花瓣(简称有瓣)。请回答下列问题：(1)同一双亲的后代表现型呈现多样性的主要原因有___________________。(2)关于叶脉的实验：已知控制叉状、网状脉的基因由一对基因控制，位于常染色体上，叉状脉为显性。在一次实验中，将叉状与网状脉植株杂交，子代植株中没有出现网状脉，却出现了一种新性状——平行脉，且子代中叉状脉∶平行脉植株≈1∶1。筛选出平行脉雌雄植株相互传粉，发现其后代中没有叉状，而网状和平行脉植株的数量比约为1∶3。研究表明，这与基因突变有关。请对上述出现的结果做出具体解释_______________________________________________________________________________________。(3)关于花型的实验：已知控制有瓣、无瓣的基因位于常染色体，有瓣对无瓣为显性。而大瓣、小瓣与另一对等位基因有关，但不知它们的显隐性关系。现以一大瓣雌株与一无瓣雄株杂交，F1中雌株全为小瓣，雄株全为大瓣。请回答下列问题：①大瓣、小瓣中显性性状是________。让F1中的雌、雄植株杂交，理论上，F2中无瓣、大瓣、小瓣三种植株的数量比为_________________________________。②现有一小瓣雌株，若要求从F2中选出一雄株与其进行一次杂交实验，以确定其是否为纯合子。请简要写出实验思路、预期实验结果及结论(设满足各种适宜条件)。答案：(1)减数分裂形成配子时染色体组成的多样性及随机受精(合理即可)(2)控制叶脉性状的基因有3个，其显隐性关系为叉状基因显性强于平行脉和网状基因，平行脉基因的显性强于网状基因(合理即可)(3)①小瓣2∶3∶3②实验思路：将该小瓣雌株与F2的无瓣雄株杂交(记录分析子代的表现型)。结果及结论：如果后代全为小瓣植株，则该雌株为纯合子；如果后代出现无瓣或大瓣(不全为小瓣)，则该雌株为杂合子。3．某种羊的性别决定为XY型。已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制；黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性。回答下列问题：(1)公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角，nn无角；母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一代群体中母羊的表现型及其比例为________；公羊的表现型及其比例为________。(2)某同学为了确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，我们认为根据这一实验数据，不能确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，还需要补充数据，如统计子二代中白毛个体的性别比例，若________________________________，则说明M/m是位于X染色体上；若________________________________，则说明M/m是位于常染色体上。(3)一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时，基因型有________种；当其仅位于X染色体上时，基因型有______种；当其位于X和Y染色体的同源区段时(如图所示)，基因型有________种。解析：(1)多对杂合体公羊(基因型为Nn)与杂合体母羊(基因型为Nn)杂交，理论上，子一代母羊为1NN(有角)、2Nn(无角)、1nn(无角)，即有角∶无角＝1∶3；子一代公羊为1NN(有角)、2Nn(有角)、1nn(无角)，即有角∶无角＝3∶1。(2)若M/m位于X染色体上，纯合黑毛母羊(XMXM)与纯合白毛公羊(XmY)杂交，子一代为XMXm和XMY，子二代为XMXM、XMXm、XMY和XmY，所以子二代中白毛个体全为雄性。若M/m位于常染色体上时，遗传与性别无关，所以子二代白毛个体中雌性∶雄性＝1∶1。(3)当一对等位基因(A/a)位于常染色体上，基因型有AA、Aa、aa，3种；当其仅位于X染色体上时，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY和XaY，5种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，雌性个体的基因型有XAXA、XAXa、XaXa，3种，雄性个体的基因型有XAYA、XAYa、XaYA、XaYa，4种，共有7种基因型。答案：(1)有角∶无角＝1∶3有角∶无角＝3∶1(2)白毛个体全为雄性白毛个体中雄性∶雌性＝1∶1(3)3574．(2020·浙江宁波模拟)控制生物性状的基因是位于常染色体上、X染色体上、还是Y染色体上是遗传学研究的重要内容。请根据下列信息回答相关问题：已知果蝇的暗红眼由隐性基因(r)控制，但不知控制该性状的基因(r)是位于常染色体上、X染色体上、还是Y染色体上，请你设计一个简单的调查方案进行调查，并预测调查结果。方案：(1)寻找暗红眼的果蝇进行调查，统计______________。(2)结果：①____________________________，则r基因位于常染色体上；②____________________________，则r基因位于X染色体上；③____________________________，则r基因位于Y染色体上。解析：(1)因为是通过调查来判断r基因位于哪条染色体上，在性染色体上暗红眼性状会和性别有关，所以应统计具有暗红眼果蝇的性别比例。(2)如果暗红眼的个体雄性和雌性数目相当，几乎是1∶1，说明r基因最可能位于常染色体上。r基因是隐性基因，如果暗红眼的个体雄性多于雌性，则说明r基因最可能位于X染色体上。如果暗红眼的个体全是雄性，r基因应位于Y染色体上。答案：(1)具有暗红眼果蝇的性别比例(2)①若具有暗红眼的个体，雄性与雌性数目差不多②若具有暗红眼的个体，雄性多于雌性③