2020版高考生物一轮复习高考加强课（十一）基因位置的确认及相关的实验探究练习新人教版.docx

基因位置的确认及相关的实验探究【考题范例】1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。审答提示(1)第(1)问属于从性遗传问题，依据分离定律解决此问；(2)第(2)问属于基因位置的探究，用假设分类法解决此问；(3)第(3)问性染色体上同源区段与非同源区段的判断，注意基因型与性染色体相关联。解析：(1)若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一代群体中基因型之比为NNNnnn121。而由题干信息“母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角”可知，子代中母羊的表现型及其比例为有角无角13；由“公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角，nn无角”可知，子代中公羊的表现型及其比例为有角无角31。(2)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，根据这一实验数据，无论M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，都能进行解释，因而不能确定其位置。若M/m位于X染色体上，则白毛个体全为雄性，而若M/m位于常染色体上，则白毛个体中雌雄比例相当。(3)当一对等位基因(如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、XaY 5种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa 7种。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)3572(2018高考全国卷)果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下：眼性别灰体长翅灰体残翅黑檀体长翅黑檀体残翅1/2有眼1/2雌93311/2雄93311/2无眼1/2雌93311/2雄9331回答下列问题；(1)根据杂交结果，_(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上，若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断，显性性状是_，判断依据是_。(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求：写出杂交组合和预期结果)。(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有_种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，则说明无眼性状为_(填“显性”或“隐性”)。解析：(1)分析题干可知，两亲本分别为无眼和有眼，且子代中有眼无眼11，且与性别无关联，所以不能判断控制有眼和无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，且有眼为显性(用基因E表示)，则亲本基因型分别为XeXe 和 XEY，子代的基因型为XEXe 和XeY，表现为有眼为雌性，无眼为雄性，子代雌雄个体中没有同时出现有眼与无眼的性状，不符合题意，因此显性性状是无眼。(2)要通过一个杂交实验来确定无眼性状在常染色体上的显隐性，最简单的方法是可以选择表中杂交子代中雌雄果蝇均为无眼的性状进行杂交实验，若无眼为显性性状，则表中无眼雌雄果蝇均为杂合子，则该杂交子代中无眼有眼31；若无眼为隐性性状，则表中无眼雌雄果蝇均为隐性纯合子，则该杂交子代全部为无眼。(3)表格中灰体长翅灰体残翅黑檀体长翅黑檀体残翅9331，可分析出显性性状为灰体(用基因A表示)和长翅(用基因B表示)，有眼和无眼不能确定显隐性关系(用基因C或c表示)，灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体的基因型可写为AABB_和aabb_，可推出F1的基因型为AaBbCc。F1个体间相互交配，F2的表现型为2228种。F2中黑檀体(Aa Aa1/4)长翅(Bb Bb3/4)无眼所占比例为3/64时，可知无眼所占比例为1/4，则无眼为隐性性状。答案：(1)不能无眼只有当无眼为显性时，子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离(2)杂交组合：无眼无眼预期结果：若子代中无眼有眼31，则无眼为显性性状；若子代全部为无眼，则无眼为隐性性状(3)8隐性3已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：aaBBEE、AAbbEE和AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)解析：(1)实验思路：将确定三对基因是否分别位于三对染色体上，拆分为判定每两对基因是否位于一对染色体上，如利用和进行杂交去判定A/a和B/b是否位于一对染色体上。实验过程：(以判定A/a和B/b是否位于一对染色体上为例)aaBBEEAAbbEEF1F2预期结果及结论：若F2的表现型及比例为有眼正常刚毛有眼小刚毛无眼正常刚毛无眼小刚毛9331，则A/a和B/b位于两对染色体上。若F2的表现型及比例为有眼正常刚毛无眼小刚毛31或者有眼小刚毛有眼正常刚毛无眼正常刚毛121，则A/a和B/b位于同一对染色体上。同理，用与杂交，判断A/a和E/e是否位于一对染色体上；用与杂交，判断B/b和E/e是否位于一对染色体上。(2)验证一对等位基因是否位于X染色体上，可用隐性雌性个体和显性雄性个体杂交：分析本题，可用杂交组合进行正反交，验证A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上。如果下图杂交一为正交，根据后代雄性个体的表现型，可判断B/b位于X染色体上；那么杂交二就为反交，根据后代雄性个体的表现型，可判断A/a也位于X染色体上。杂交一：杂交二：正交反交PXaBYXAbXAbPXaBXaBXAbYF1XAbYXAbXaBF1XaBYXAbXaB有眼小刚毛有眼正常无眼正常刚有眼正常刚雄性刚毛雌性毛雄性毛雌性答案：(1)选择、三个杂交组合，分别得到 F1 和 F2 ，若各杂交组合的 F2 中均出现四种表现型，且比例为 9 3 31，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。(2)选择杂交组合进行正反交，观察 F1中雄性个体的表现型。若正交得到的 F1 中雄性个体与反交得到的 F1 中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。【备考锦囊】1实验法确定基因的位置(1)探究基因位于常染色体上还是X染色体上若已知性状的显隐性：若未知性状的显隐性：(2)基因位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。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：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：(3)基因位于X、Y染色体的同源区段还是位于常染色体上设计思路：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：结果推断2数据信息法确认基因位置示例分析灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌蝇00雄蝇据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中31，雄蝇中也为31，二者相同，故为常染色体遗传。直毛与分叉毛的比例，雌蝇中40，雄蝇中11，二者不同，故为伴X遗传。3调查法确认基因位置【应考提升】1羊的性别决定为XY型，已知某种羊的黑毛和白毛由一对等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性。在正常情况下，下列叙述错误的是()A若该对等位基因位于常染色体上，该羊群体中基因型可以有3种B若该对等位基因仅位于X染色体上，该羊群体中基因型可以有5种C若该对等位基因位于X和Y染色体的同源区段时，该羊群体中基因型有6种D若该对等位基因仅位于X染色体上，白毛母羊与黑毛公羊交配的后代中雌性均为黑毛解析：选C。根据题意，若控制羊的黑毛和白毛基因(M/m)位于常染色体上，则该羊群体中基因型可以有MM、Mm和mm三种，A正确；若该对等位基因(M/m)仅位于X染色体上，该羊群体中基因型可以有XMXM、XMXm、XmXm、XMY和XmY 5种，B正确；若该对等位基因(M/m)位于X和Y染色体的同源区段时，该羊群体中基因型有XMXM、XMXm、XmXm、XMYM、XmYM、XMYm和XmYm 7种，C错误；若该对等位基因(M/m)仅位于X染色体上，白毛母羊(XmXm)与黑毛公羊(XMY)交配的后代中雌性个体的基因型都为XMXm，表现型均为黑毛，D正确。2果蝇的直毛与截毛受一对等位基因控制，直毛雌蝇与直毛雄蝇单只交配，子代中直毛果蝇与截毛果蝇比为6823，已知这对等位基因不位于Y染色体上，则下列分析不正确的是()A无法确定亲代中直毛雌蝇和直毛雄蝇均为杂合体B可以确定控制直毛和截毛的基因位于X染色体上C当子代直毛果蝇中雌雄21时，可以确定这对基因位于X染色体上D当子代截毛果蝇中雌雄11时，可以确定这对基因位于常染色体上解析：选B。直毛雌蝇与直毛雄蝇单只交配，子代中直毛果蝇与截毛果蝇比为6823，这个比例接近31，即直毛为显性，说明控制果蝇的直毛与截毛这一对等位基因可能位于常染色体上，也可能位于X染色体上。若位于常染色体上，则亲本中直毛雌蝇与直毛雄蝇均为杂合体；若位于X染色体上，则亲本中直毛雌蝇为杂合体，直毛雄蝇为纯合体，因此无法确定亲代中直毛雌蝇和直毛雄蝇均为杂合体，A正确。不能确定控制直毛和截毛的基因位于X染色体上，B错误。若这对基因位于X染色体上，则子代直毛果蝇中雌雄21，C正确。若这对基因位于常染色体上，则子代截毛果蝇中雌雄11，D正确。3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：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。如果暗红眼的个体雄性和雌性数目相当，几乎是11，则说明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，则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4(2018河南天一大联考测试)某昆虫(ZW型性别决定类型)翅的颜色有灰色(A)和白色(a)两种，现有纯合的灰翅和白翅雌、雄昆虫若干只。请回答下列问题：(1)伴Z染色体上隐性性状的遗传具有雌性个体_(填“多于” “少于”或“等于”)雄性个体的特点，其原因是_。(2)为研究A、a基因是位于常染色体上还是位于Z染色体上，某同学进行了如下实验：方案1：正反交。若正交的亲本组合是灰翅白翅，则反交的亲本杂交组合是_。若正反交产生的F1相同，则A、a基因位于常染色体上；若A、a基因位于Z染色体上，则反交后代(F1)的表现型及比例为_。方案2：若要通过一次杂交实验进行确定，应选用的亲本杂交组合为_；若后代表现型及比例为_，则A、a基因位于常染色体上。解析：(1)根据以上分析可知，雌性的性染色体组成为ZW，雄性的性染色体组成为ZZ，则在伴Z染色体上隐性性状的遗传中，雌性个体只要含有隐性基因就表现出隐性性状，而雄性个体两条Z染色体上均含有隐性基因时才表现出该性状，因此该性状的遗传具有雌性个体多于雄性个体的特点。(2)方案1：可以通过正反交实验检测等位基因在常染色体上还是Z染色体上，若正交的亲本组合是灰翅白翅，则反交实验的亲本组合应该是白翅灰翅。若正反交产生的后代表现型相同，雌雄性都表现为灰翅，则A、a基因位于常染色体上；若A、a基因位于Z染色体上，则正交后代雌雄性全部为灰翅，而反交后代的表现型及比例为灰翅雄性白翅雌性11。方案2: 若要通过一次杂交实验确定等位基因A、a位于什么染色体上，可以让显性的雌性与隐性的雄性杂交，即让灰翅与白翅杂交，若后代雄性全部为灰翅，雌性全部为白翅，则A、a基因位于Z染色体上；若后代雌雄性都表现为灰翅，则A、a基因在常染色体上。答案：(1)多于雌性个体含有隐性基因即表现出隐性性状，雄性个体两条Z染色体上均含有隐性基因时才表现出该性状(2)灰翅白翅灰翅雄性白翅雌性11灰翅白翅雌雄全为灰翅(或灰翅雌性灰翅雄性11)5(2018河北衡水金卷一模)果蝇长翅(A)对短翅(a)为显性，卷翅(B)对直翅(b)为显性。已知B和b这对等位基因位于第2号常染色体上，且显性纯合子具有胚胎致死效应。请回答下列问题：(1)果蝇作为遗传学实验材料的优点有_(答出两点)。(2)为探究等位基因A和a位于常染色体、X染色体还是X与Y染色体的同源区段上