（选考）2021版新高考生物一轮复习 加强提升课（5） 基因位置的判定及相关实验设计突破高效作业知能提升 新人教版

1 加强提升课 加强提升课 5 5 基因位置的判定及相关实验设计突破基因位置的判定及相关实验设计突破 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 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 x 和 y 两空可颠倒 2 aaxbyb aaxbxb 顺序可颠倒 1 3 3 0 1 2 2 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 aa1 aa2 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 aa2 a1a2的杂交 平均每窝生 8 只小鼠 在同样条件下进行许多 aa2 aa2的杂交 预期每窝平均生 只小鼠 2 4 现有一只黄色雄鼠和多只其他各色的雌鼠 如何利用杂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 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 a1a2 1 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 3 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 2 1 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 2 1 且雌 雄 1 1 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 2 1 且雌 雄 2 1 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 2 1 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 2 1 且雌 雄 1 1 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 2 1 且雌 雄 2 1 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 4 aaxby 相互交配 f2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 1 1 1 1 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 5 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 aa aa aa1aa 2aa 1aa f2中长翅 小翅 3 1 与结果不符 若控制长翅和小翅的基因位于 x 染色体上 xay xaxa xaxa xay xaxa xay 1xaxa 1xay 1xaxa 1xay f2中长翅雌蝇 长翅雄蝇 小翅雌蝇 小翅雄蝇 1 1 1 1 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 位于染色体上不可 测交 2 白眼基因为隐性基因 基因的选择性表达 或短硬毛基因是奢侈基因 3 倒位 或染色体结构变异 排列顺序 4 x 染色体 若为常染色体遗传 f2性状分离比应为 3 1 与结果不符 6 某生物兴趣小组希望通过遗传学杂交实验探究一些遗传学问题 他们获得了稳定遗 传的高茎黄粒品系 1 和矮茎白粒品系 2 两种玉米 高茎 a 对矮茎 a 为显性 白粒 b 对黄粒 b 为显性 已知两对基因均位于常染色体上 不考虑交叉互换 1 探究的问题 控制这两对相对性状的基因是否位于一对同源染色体上 2 请设计一组最简单的实验方案 探究上述遗传学问题 观察和统计 f1的性状及比例 保留部分 f1种子 观察和统计 f2的性状及比例 3 实验分析 如果 f2中表现型与比例为 则控制这两对相对性状的 基因不位于一对同源染色体上 如果 f2中表现型与比例为 则控制这两对相对性状的 基因位于一对同源染色体上 且 基因连锁 解析 稳定遗传的高茎黄粒品系 1 和矮茎白粒品系 2 两种玉米的基因型分别为 aabb aabb 要判断控制两对相对性状的基因是否位于一对同源染色体上 可利用这两种 品系的玉米制备出基因型为 aabb 的个体 即让二者进行杂交 再让 aabb 进行自交 若两 6 对基因位于两对同源染色体上 则自交后代的基因型及表现型为 9 16a b 高茎白粒 3 16a bb 高茎黄粒 3 16aab 矮茎白粒 1 16aabb 矮茎黄粒 表现型及比例为高茎 白粒 高茎黄粒 矮茎白粒 矮茎黄粒 9 3 3 1 若两对基因位于一对同源染色体上 据亲本的基因型可推断基因 a 和基因 b 在一条染色体上 基因 a 和基因 b 在一条染色体上 则 aabb 自交后代的基因型及表现型为 1 4aabb 高茎黄粒 2 4aabb 高茎白粒 1 4aabb 矮茎白粒 表现型及比例为高茎白粒 高茎黄粒 矮茎白粒 2 1 1 答案 2 品系 1 和品系 2 杂交 f1个体进行自交 3 高茎白粒 高茎黄粒 矮茎白粒 矮茎黄粒 9 3 3 1 高茎白粒 高茎黄 粒 矮茎白粒 2 1 1 a 与 b a 与 b 7 果蝇的野生型和突变型为一对相对性状 受一对等位基因控制 现用一只野生型雌 果蝇与一只突变型雄果蝇杂交 子一代的表现型及其比例如下表 性别野生型 突变型 1 2 雌 1 1 1 2 雄 1 1 回答下列问题 1 相对性状是指 2 根据杂交结果不能判断控制该对相对性状的基因是位于常染色体还是 x 染色体上 理由是 3 若控制该对相对性状的基因位于 x 染色体上 则该对相对性状中显性性状是 4 若控制该对相对性状的基因位于常染色体上 请用子一代的果蝇为实验材料 设计 一个杂交实验来探究这对相对性状的显隐性关系 要求 写出实验思路 并预期结果和结论 解析 1 一种生物的同一性状的不同表现类型 叫做相对性状 2 由题表可知 用 一只野生型雌果蝇与一只突变型雄果蝇杂交 后代雌雄果蝇都出现野生型 突变型 1 1 的结果 所以根据杂交结果不能判断控制该对相对性状的基因是位于常染色体还是 x 染色 体上 3 设相关基因为 a a 若控制该对相对性状的基因位于 x 染色体上 亲本基因型 为 xaxa xay 时 后代才能出现题中所述比例 即该对相对性状中显性性状是野生型 4 若控制野生型 突变型性状的基因位于常染色体上 为判断性状的显隐性 可以让后代中 的野生型 或突变型 雌雄果蝇杂交 观察并记录子代的表现型 若杂交后代只有野生型 或 突变型 则野生型 或突变型 为隐性性状 突变型 或野生型 为显性性状 若子代出现性 状分离 则野生型 或突变型 为显性性状 突变型 或野生型 为隐性性状 答案 1 一种生物的同一性状的不同表现类型 7 2 控制该对相对性状的基因位于常染色体上或 x 染色体上都可出现上述杂交结果 3 野生型 4 实验思路 用子一代中的野生型 或突变型 雌果蝇和野生型 或突变型 雄果蝇杂交 观察并记录子代的表现型 预期结果和结论 若子代全为野生型 或突变型 则野生型 或突变型 为隐性性状 突变型 或野生型 为显性性状 若子代出现性状分离 则野生型 或突变型 为显性性状 突变型 或野生型 为隐性性状 8 某动物的灰身和黑身是一对相对性状 分别受等位基因 b b 控制 后胸正常和后 胸变形是一对相对性状 分别受等位基因 d d 控制 红眼和白眼是一对相对性状 分别受 等位基因 r r 控制 某小组用该动物的灰身后胸正常红眼个体与灰身后胸正常白眼个体杂 交 产生的后代足够多 后代中灰身后胸正常红眼 灰身后胸正常白眼 黑身后胸正常红 眼 黑身后胸正常白眼 灰身后胸变形红眼 灰身后胸变形白眼 黑身后胸变形红眼 黑 身后胸变形白眼 9 9 3 3 3 3 1 1 请回答下列问题 不考虑基因位于 x 染色体 与 y 染色体同源区段 1 根据杂交实验结果 填 能 或 不能 判断出控制灰身和黑身的基因 位于常染色体上 2 若后代雌性和雄性中都既有红眼又有白眼 请利用题干中的杂交后代 通过一次杂 交实验判断 r r 基因是位于常染色体上还是位于 x 染色体上 写出实验思路并预测实验结 果 3 若杂交后代雄性中黑身后胸正常白眼所占比例为 3 16 则雌性中灰身后胸正常红 眼所占比例为 解析 1 仅考虑该动物的灰身和黑身 后代中灰身 黑身 9 9 3 3 3 3 1 1 3 1 若 b b 位于常染色体上 灰身个体 bb 和灰身个体 bb 杂交后代中 灰身 黑身 3 1 若 b b 位于 x 染色体上 灰身个体 xbxb 和灰身个体 xby 杂交后代的 分离比同样是灰身 黑身 3 1 故不能根据该杂交实验结果判断出控制灰身和黑身的基 因位于常染色体上 2 仅考虑该动物的红眼和白眼 后代中红眼 白眼 9 3 3 1 9 3 3 1 1 1 亲本的基因型可能为 rr 红眼 rr 白眼 或 xrxr 红眼 xry 白眼 或 xrxr 白眼 xry 红眼 又后代雌性和雄性中都既有红眼又有白眼 则可以排除第 3 种 亲本基因型组合 故通过一次杂交实验验证 r r 基因所在染色体的位置时 可以选取题干 杂交后代中的白眼雌性与红眼雄性杂交多次 若杂交后代中雌性均为红眼 雄性均为白眼 则 r r 基因位于 x 染色体上 若杂交后代中不论雌雄均既有红眼又有白眼 且红眼 白眼 1 1 则 r r 基因位于常染色体上 3 根据题干中杂交后代的比例 可推断 3 对基因 的遗传符合自由组合定律 若杂交后代雄性中黑身后胸正常白眼所占比例为 3 16 因涉及 三对等位基因 3 16 3 4 1 2 1 2 或 3 16 3 4 1 4 1 对于眼色遗传 8 结合杂交后代的比例及亲本性状分析可知 杂交后代雄性中出现白眼的比例为 1 2 或 1 若该比例为 1 则 r r 基因位于 x 染色体上 亲本中红眼个体为雄性 白眼个体为雌性 又 3 对基因独立遗传 则 b b 和 d d 均位于常染色体上 杂交后代雄性中黑身后胸正常 白眼个体所占比例为 1 4 3 4 1 3 16 符合题意 此时雌性中灰身后胸正常红眼所 占比例为 3 4 3 4 1 9 16 若杂交后代雄性中出现白眼的比例为 1 2 又 3 对基因 独立遗传 只有当 r r 基因和 d d 基因位于常染色体 b b 基因位于 x 染色体上时 才 能满足杂交后代雄性中黑身后胸正常白眼所占比例为 3 16 3 4 1 2 1 2 则雌 性中灰身后胸正常红眼所占比例为 1 3 4 1 2 3 8 答案 1 不能 2 实验思路 选取后代中的白眼雌性与红眼雄性杂交 预测实验结果 若杂交后代中雌性均为红眼 雄性均为白眼 则 r r 基因仅位于 x 染 色体上 若杂交后代中不论雌雄均既有红眼又有白眼 且红眼 白眼 1 1 则 r r 基因 位于常染色体上 3 9 16 或 3 8 9 摩尔根的果蝇杂交实验 以