1、版新人教版新高考生物一轮复习精品教学案5基因位置的判定及相关实验设计突破加强提升课(5)基因位置的判定及相关实验设计突破突破一基因位于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(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的方法判断，即：隐性雌显性雄1猫眼的黄色与蓝色由一对等位基因控制。以均为纯合的黄眼雄猫和蓝眼雌猫为亲本进行杂交，F1中雄猫全部为蓝眼，雌猫全部为黄眼(不考虑基因突变)。为解释这一现象，某生物兴趣小组的同学提出以下两种假设：假设一：控制猫的眼
2、色的基因位于X染色体上。假设二：控制猫的眼色的基因位于常染色体上，杂合子在不同性别中表现型不同。请据此回答下列问题：(1)蓝眼基因与黄眼基因的本质区别是_。(2)若假设一成立，两亲本的基因型是_(用E、e表示相关基因)。(3)若假设二成立，请在表中填写相关基因型(用EB表示蓝色基因、EY表示黄色基因)。蓝眼黄眼雌性雄性(4)如果利用F1中的个体进行杂交实验，判断上述假设哪一种是成立的，请写出杂交实验的预期结果与结论。_。解析：(1)蓝眼基因与黄眼基因的本质区别是二者的脱氧核苷酸(或碱基对)的序列不同。(2)若假设一成立，即控制猫眼色的基因位于X染色体上，则根据亲子代的表现型可推知，亲本雌猫和雄
3、猫的基因型分别是XeXe、XEY。(3)若假设二成立，即控制猫眼色的基因位于常染色体上，杂合子在不同性别中表现型不同。以均为纯合的黄眼雄猫和蓝眼雌猫为亲本进行杂交(EB表示蓝色基因，EY表示黄色基因)，F1的基因型为EBEY，已知杂合子EBEY在雌性中表现为黄眼，在雄性中表现为蓝眼，则亲本中蓝眼雌猫的基因型是EBEB、黄眼雄猫的基因型是EYEY。因此，猫中蓝眼雌性的基因型为EBEB，黄眼雌性的基因型为EYEY和EBEY；蓝眼雄性的基因型为EBEB和EBEY，黄眼雄性的基因型为EYEY。(4)若假设一成立，则亲本雌猫和雄猫的基因型分别为XeXe、XEY，F1中蓝眼雄猫的基因型为XeY、黄眼雌猫的
4、基因型为XEXe，若F1中蓝眼雄猫与黄眼雌猫杂交，则子代雌猫中蓝眼(XeXe)黄眼(XEXe)11，子代雄猫中蓝眼(XeY)黄眼(XEY)11，即子代雌猫与雄猫中均出现蓝眼与黄眼个体且比例为11；若假设二成立，则根据第(3)小题分析可知，F1的基因型全部为EBEY，若F1中蓝眼雄猫和黄眼雌猫杂交，则子代相关基因型及比例为EBEBEBEYEYEY121，在子代雌猫中蓝眼(EBEB)与黄眼(EBEY、EYEY)个体的比例为13，雄猫中蓝眼(EBEB、EBEY)与黄眼(EYEY)个体的比例为31。答案：(1)脱氧核苷酸的序列不同(2)XeXe、XEY(3)蓝眼黄眼雌性EBEBEYEY、EBEY雄性E
5、BEB、EBEYEYEY(4)若杂交子代中，雌猫与雄猫中均出现蓝眼与黄眼个体且比例为11，则假设一成立；若杂交子代中，雌猫中蓝眼与黄眼个体的比例为13，雄猫中蓝眼与黄眼个体的比例为31，则假设二成立 突破二基因是伴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：(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：2(2020广东揭阳一模)右图为果蝇XY染色体结构示意图。回答下列问题：(1)有一果蝇种群，等位基因D与d位于常染色体上，另一对等位
6、基因E与e位于X染色体和Y染色体区上，那么就这两对等位基因而言，果蝇群体中最多有_种基因型。(2)一个果蝇种群繁殖多代均为分叉毛，偶然发现果蝇中出现1只直毛雄果蝇。让该直毛雄果蝇与分叉毛雌果蝇交配，子代中雌果蝇全是直毛，雄果蝇全是分叉毛，则可推测该相对性状中_为显性性状。(3)果蝇腿部有斑纹与无斑纹这一相对性状由性染色体上的一对等位基因(H/h)控制，有斑纹为显性性状，无斑纹为隐性性状。现有腿部有斑纹的雌、雄果蝇与腿部无斑纹的雌、雄果蝇，且均为纯种，请设计一代杂交实验探究H、h基因是位于性染色体的区还是区。(要求：写出杂交组合、预期实验结果和结论)_。解析：(1)等位基因D与d位于常染色体上，
7、则种群中相关的基因型有DD、Dd、dd三种，另一对等位基因E与e位于X染色体和Y染色体区上，则相关基因型有XDXD、XDXd、XdXd、XDYD、XDYd、XdYD、XdYd七种类型，故就这两对等位基因而言，果蝇群体中最多有3721种基因型。(2)一个果蝇种群繁殖多代均为分叉毛(说明全为纯合子)，用偶然发现的直毛雄果蝇与分叉毛雌果蝇交配，子代表现型与性别相关联，故控制该性状的基因位于性染色体上，且直毛为显性性状。(3)通过一代杂交实验探究H、h基因是位于性染色体的区还是区，则应选用隐性雌性与显性纯合子雄性进行杂交，即选用无斑纹雌果蝇与有斑纹雄果蝇杂交，因所用材料均为纯合子，故预期实验结果和结论
8、如下：若子代雌果蝇均为有斑纹，雄果蝇均为无斑纹，则H、h基因位于性染色体的区；若子代雌、雄果蝇均为有斑纹，则H、h基因位于性染色体的区。答案：(1)21(2)直毛(3)杂交组合：有斑纹雄果蝇与无斑纹雌果蝇杂交；预期实验结果和结论：若子代雌果蝇均为有斑纹，雄果蝇均为无斑纹，则H、h基因位于性染色体的区；若子代雌、雄果蝇均为有斑纹，则H、h基因位于性染色体的区突破三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3(2017高考全国卷)某种羊的性
9、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31，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
10、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13；子一代公羊为1NN(有角)、2Nn(有角)、1nn(无角)，即有角无角31。(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)
11、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11。(3)当一对等位基因(A/a)位于常染色体上时，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13有角无角31(2)白毛个体全为雄性白毛个体中雄性雌性11(3)
12、357突破四依据调查结果，推测基因的位置4(2020湖北宜昌模拟)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。(1)方案：寻找暗红眼的果蝇进行调查，统计_。(2)结果：_，则r基因位于常染色体上；_，则r基因位于X染色体上；_，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
13、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11，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)若具有暗红眼的个体，雄性与雌性数目差不多若具有暗红眼的个体，雄性多于雌性若具有暗红眼的个体全是雄性1果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性、刚毛(B)对截毛(b)为显性。为探究两对相对性状的遗传规律，进行如下实验。亲本组合F1表现型F2表现型及比例实验一长翅刚毛()残翅截毛()长翅刚毛长翅 长翅 长翅 残翅 残翅 残翅刚毛 刚毛
14、 截毛 刚毛 刚毛 截毛 6 3 3 2 1 1实验二长翅刚毛()残翅截毛()长翅刚毛长翅 长翅 长翅 残翅 残翅 残翅刚毛 刚毛 截毛 刚毛 刚毛 截毛6 3 3 2 1 1(1)若只根据实验一，可以推断出等位基因A、a位于_染色体上；等位基因B、b可能位于_染色体上，也可能位于_染色体上。(填“常”“X”“Y”或“X和Y”)(2)实验二中亲本的基因型为_；若只考虑果蝇的翅型性状，在F2的长翅果蝇中，纯合体(子)所占比例为_。(3)用某基因型的雄果蝇与任何雌果蝇杂交，后代中雄果蝇的表现型都为刚毛。在实验一和实验二的F2中，符合上述条件的雄果蝇在各自F2中所占比例分别为_和_。答案：(1)常X
15、X和Y(两空可颠倒)(2)AAXBYB、aaXbXb(顺序可颠倒)1/3(3)01/22在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中，存在的毛色表现型与基因型的关系如下表(注：AA纯合胚胎致死)。请分析回答相关问题：表现型黄色灰色黑色基因型Aa1Aa2a1a1a1a2a2a2(1)若亲本基因型为Aa1Aa2，则其子代的表现型可能为_。(2)两只鼠杂交，后代出现三种表现型。则该对亲本的基因型是_，它们再生一只黑色雄鼠的概率是_。(3)假设进行很多Aa2a1a2的杂交，平均每窝生8只小鼠。在同样条件下进行许多Aa2Aa2的杂交，预期每窝平均生_只小鼠。(4)现有一只黄色雄鼠和多只其他各色的雌鼠，如何利用杂
16、交方法检测出该雄鼠的基因型？实验思路：选用该黄色雄鼠与多只_色雌鼠杂交。_。结果预测：如果后代出现黄色和灰色，则该黄色雄鼠的基因型为_。如果后代出现_，则该黄色雄鼠的基因型为Aa2。解析：(1)若亲本基因型为Aa1和Aa2，则其子代的基因型和表现型为AA(死亡)、Aa1(黄色)、Aa2(黄色)、a1a2(灰色)。(2)由后代有黑色a2a2，可推知其父母均有a2，又因后代有3种表现型，所以亲本的基因型为Aa2和a1a2，它们再生一只黑色鼠的概率为1/4，雄性的概率为1/2，所以再生一只黑色雄鼠的概率为1/8。(3)Aa2和a1a2所生的后代全部存活，而Aa2和Aa2的后代只有3/4存活，所以有8
17、(3/4)6(只)。(4)应选用多只黑色雌鼠与之杂交，并观察后代毛色。答案：(1)黄色、灰色(2)Aa2、a1a21/8(3)6(4)实验思路：黑观察后代的毛色结果预测：Aa1黄色和黑色3中国农科院蚕研所的研究人员偶然发现了一只雄性黑色斑蚕突变体，该研究人员将其与多只雌性素蚕杂交，F1中有黑色斑蚕141只、素蚕128只。让F1中的黑色斑蚕雌雄交配得到F2，F2中黑色斑蚕993只、素蚕510只。已知蚕的性别决定方式为ZW型，黑色斑与素斑这对性状由等位基因A/a控制。请回答下列问题：(1)通过上述实验可以判断隐性性状是_，理由是_。(2)已知种群中雌性和雄性均有黑色斑蚕个体。某同学认为黑色斑基因无
18、论位于何种染色体上，种群中雄性黑色斑蚕个体均为杂合子。该同学作出此判断的理由是_。(3)请设计一个简要方案，利用题中雄性黑色斑蚕突变体仅进行一次实验以确定黑色斑基因是位于常染色体上还是位于Z染色体上，预测实验结果并写出结论。_。解析：(1)分析可知，F1中的黑色斑蚕雌雄交配，后代出现素蚕，说明素蚕是隐性性状。(2)F1中的黑色斑蚕雌雄交配得到的F2中，黑色斑蚕与素蚕的数量之比约为21，即A基因纯合致死(AA或ZAZA致死)，因此无论基因在什么染色体上，种群中雄性黑色斑蚕个体均为杂合子。(3)选F1中多只雌性黑色斑蚕与该雄性黑色斑蚕突变体交配，观察后代的表现型及比例：若后代中黑色斑蚕素蚕21，且
19、雌雄11，则黑色斑基因位于常染色体上(或若后代雄蚕中出现素蚕，则黑色斑基因位于常染色体上)。若后代中黑色斑蚕素蚕21，且雌雄21，则黑色斑基因位于Z染色体上(或若后代雄蚕中只有黑色斑蚕，没有素蚕，则黑色斑基因位于Z染色体上)。答案：(1)素蚕F1中的黑色斑蚕雌雄交配，后代出现素蚕(或出现性状分离)(2)F1中的黑色斑蚕雌雄交配得到的F2中，黑色斑蚕与素蚕的数量之比约为21，即A基因纯合致死(AA或ZAZA致死)(3)选F1中多只雌性黑色斑蚕与该雄性黑色斑蚕突变体交配，观察后代的表现型及比例：若后代中黑色斑蚕素蚕21，且雌雄11，则黑色斑基因位于常染色体上(或若后代雄蚕中出现素蚕，则黑色斑基因位
20、于常染色体上)；若后代中黑色斑蚕素蚕21，且雌雄21，则黑色斑基因位于Z染色体上(或若后代雄蚕中只有黑色斑蚕，没有素蚕，则黑色斑基因位于Z染色体上)4果蝇的染色体组成为三对常染色体和一对性染色体。裂翅对非裂翅为显性，由位于常染色体上的等位基因A、a控制，A基因显性纯合致死(即AA个体无法存活)。请回答下列问题：(1)有一裂翅果蝇种群，雌雄自由交配产生子代，理论上该种群中A基因频率将_(填“上升”“下降”或“不变”)，原因是_。(2)若选择裂翅白眼雌果蝇与裂翅红眼雄果蝇杂交，获得的F1中雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼。选F1裂翅雌雄果蝇相互交配，F2中非裂翅白眼雄果蝇所占比例为_。(3)若选择裂
21、翅白眼雌果蝇与非裂翅红眼雄果蝇杂交，依据子代果蝇的表现型及比例判断等位基因A、a位于哪一对常染色体上。该方案_(填“能”或“不能”)达到实验目的，请说明理由：_。解析：(1)据题干信息“裂翅对非裂翅为显性”“A基因显性纯合致死”，可推知裂翅果蝇的基因型为Aa，由于自由交配产生的后代中基因型为AA的个体无法存活，因此随着世代延续，A基因逐代减少，A的基因频率将下降。(2)据题干信息可知控制红眼和白眼的基因位于X染色体上，且红眼对白眼为显性，设控制眼色的基因为B、b，则裂翅白眼雌果蝇AaXbXb与裂翅红眼雄果蝇AaXBY杂交产生F1，选F1中裂翅雌果蝇AaXBXb和裂翅雄果蝇AaXbY相互交配，F
22、2中非裂翅果蝇所占比例为1/3，白眼雄果蝇所占比例为1/4，因此F2中非裂翅白眼雄果蝇所占比例为1/12。(3)果蝇有三对常染色体，控制眼色的基因位于X染色体上，无论控制翅形的基因位于哪对常染色体上，该杂交组合产生的子代的表现型和比例均相同，因此无法判断A、a基因位于哪对常染色体上。答案：(1)下降A基因显性纯合致死，随着世代延续，A基因逐代减少(2)1/12(3)不能果蝇有三对常染色体，控制果蝇裂翅与非裂翅的基因(A、a)无论位于哪一对常染色体上，该杂交组合产生的子代的表现型及比例均相同5(2020江西重点中学盟校一模)果蝇是遗传学研究的经典实验材料。请分析回答下列有关问题：(1)摩尔根用红
23、眼雌蝇与白眼雄蝇杂交，F1全为红眼，F1的雌雄交配，F2雌蝇全为红眼，雄蝇1/2为红眼，1/2为白眼，对于这种实验现象，摩尔根在萨顿假说的基础上作出的主要解释是_，后来又通过_进一步验证这些解释。(2)图1是某红眼短硬毛雌果蝇的一条X染色体及其上的部分基因的示意图，研究表明，在该果蝇体内，白眼基因不表达、短硬毛基因不是在所有细胞中都表达，原因分别是_、_。(3)与图1相比，图2中的染色体发生了_，使基因的_发生了改变。(4)长翅和小翅是果蝇的一对相对性状，控制其合成的基因用A、a表示。现用纯合长翅雄蝇和纯合小翅雌蝇进行杂交，F1雌雄相互交配，所得F2为长翅雌蝇长翅雄蝇小翅雌蝇小翅雄蝇1111，
24、则控制长翅和小翅的基因位于常染色体还是X染色体上？_，原因是_。解析：(1)摩尔根用红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交，F1全为红眼，F1的雌雄个体交配，F2雌蝇全为红眼，雄蝇1/2为红眼，1/2为白眼，对于这种实验现象，摩尔根在萨顿假说的基础上提出假设：控制白眼的基因位于X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因。后来又通过测交进一步验证这些解释。(2)已知该果蝇为红眼短硬毛雌果蝇，且一条X染色体上有白眼基因，因此该果蝇为杂合子，红眼基因为显性基因，白眼基因为隐性基因。因为短硬毛基因是奢侈基因，不是在所有细胞中都表达，只在特定组织细胞中才表达，这是基因选择性表达的结果。(3)与图1相比，图2中的染色体深红眼基因以上的片段发生了颠倒，属于染色体结构的变异，该变异使该染色体上基因的排列顺序发生了改变。(4)若控制长翅和小翅的基因位于常染色体上，则AAaaAa1AA2Aa1aa，F2中长翅小翅31，与结果不符；若控制长翅和小翅的基因位于X染色体上，XAYXaXaXAXa、XaY，XAXaXaY1XAXa1XAY1XaXa1XaY，F2中长翅雌蝇长翅雄蝇小翅雌蝇小翅雄蝇1111，与结果相符。因此，控制长翅和小翅的基因位于X染色体上。答案：(1)控制白眼的基因位于X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因(答基因位
