高三生物二轮复习微专题强化练13：基因位置的判定

微专题强化练13基因位置的判定1.(2023·广东佛山质检)中国农业大学研究团队培育的“农大3号”蛋鸡品种，因含生长激素受体缺陷型基因(dw)，骨骼变短、生长受阻，体型矮小，但产蛋正常，饲料转化率高。研究团队还利用快羽和慢羽性状，构建生产蛋鸡苗的模式(如图所示)，根据商品代雏鸡羽毛的生长快慢可以快速鉴别雌雄，提高“农大3号”蛋鸡育苗的效率。鸡的性别决定方式是ZW型。回答下列问题：(1)含dw基因的鸡体内生长激素水平比正常体型的鸡________(填“高”或“低”)。“农大3号”蛋鸡体型矮小的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)据图可以推断，dw基因是位于________染色体的________(填“显”或“隐”)性基因。控制羽毛生长速度与体型大小的两对等位基因________(填“可以”或“不可以”)自由组合，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)研究发现，常染色体上的某些基因发生隐性突变也会产生“矮小鸡”，现有两个矮小鸡品种，请设计实验鉴定两个矮小鸡品种所发生的突变是否是同一基因位点。请写出实验思路、预期结果与结论。2.(2023·广东东莞调研)果蝇是遗传学中常用的实验材料。请回答以下相关问题：(1)遗传学中常选用果蝇作为实验材料，是因为果蝇具有________________________等优点。(答出两点即可)(2)果蝇的直毛与卷毛为单基因控制的一对相对性状。现有直毛和卷毛雌雄果蝇若干，若要通过一次杂交实验来判断这对相对性状的显隐性关系及相关基因在染色体上的位置(在常染色体上还是在性染色体上)。请完成实验方案、预测实验结果并得出结论。实验方案：组合一：雌性直毛果蝇×雄性卷毛果蝇。组合二：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。预测结果、得出结论：①若组合一及组合二子代中___________________________________________________________________________________________________________________，则相关基因在常染色体上，直毛为显性性状；②若组合一及组合二子代中________________________________________________________________________________________________________________，则相关基因在常染色体上，卷毛为显性性状；③若组合一的子代雌雄果蝇均有直毛与卷毛，且直毛果蝇多于卷毛果蝇，组合二的子代中_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，则相关基因在X染色体上，直毛为显性性状；若_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，则相关基因在X染色体上，卷毛为显性性状。3.(2023·广东汕头调研)暹罗猫的性别决定方式为XY型，其毛色受多种基因控制，基因B＋通过指导酪氨酸酶的合成使酪氨酸转化为黑色素，从而使其毛色为黑色。B和b是B＋的两个突变基因，分别控制巧克力色和白色，该组基因位于常染色体上。选择黑色和巧克力色暹罗猫作为亲本进行杂交，所得F1中黑色∶巧克力色∶白色＝2∶1∶1。根据所学知识，回答下列问题：(1)B＋基因可以突变为B和b，这体现了基因突变具有________。酪氨酸酶的活性受温度影响，温度在38℃以上时，暹罗猫体内酪氨酸酶失活，从而使毛色为白色。暹罗猫在怀胎期间，胎儿周围温度高于38℃，因此暹罗猫出生时，全身毛色均为白色，而出生后，温度较低的身体部位毛色逐渐表现为本该表现的颜色，这一现象说明了生物的性状_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)F1中黑色雌雄猫相互交配，所得F2黑色猫中纯合子的比例为________。(3)已知当红色基因R纯合时，对B和b无影响，但B＋的表达受到抑制而使毛色表现为红色，R基因杂合时，B＋和R均可表达，从而使毛色表现为黑红相间，这种猫称为玳瑁猫。暹罗猫育种人员选择纯合的黑色雌猫与纯合的红色雄猫进行杂交，所得子代中雌性全为玳瑁猫，雄性全为黑色猫。据此推测，红色基因R位于________上，子代玳瑁猫的基因型为________。(4)请利用(3)中亲本和子代个体作为实验材料，设计一代杂交实验验证上述推测，简要写出实验思路及预期结果：_______________________________________________________________________________________________________________。4.(2023·广州市调研)关于果蝇的翅型与眼色，研究人员进行了相关实验。回答下列问题。(1)果蝇的长翅与残翅、红眼与白眼是两对相对性状，分别由等位基因A/a、R/r控制。研究人员让纯合残翅红眼雄果蝇(甲)与两只雌果蝇(乙、丙)杂交，结果如表所示。组别亲本组合F1的表型及比例1甲×乙(残翅白眼)残翅红眼(♀)∶残翅白眼(♂)＝1∶12甲×丙(长翅红眼)残翅红眼(♀)∶长翅红眼(♀)∶残翅红眼(♂)∶长翅红眼(♂)∶残翅白眼(♂)∶长翅白眼(♂)＝2∶2∶1∶1∶1∶1①第2组实验中，亲本红眼果蝇杂交，子代中既有红眼又有白眼。该现象在遗传学上称为________________________。②控制果蝇眼色的基因位于________染色体上，丙果蝇的基因型是________。第2组实验F1中的长翅红眼雌雄果蝇杂交，子代长翅红眼雌果蝇中纯合子所占的比例为________。(2)果蝇的裂翅(H)对正常翅(h)为显性，裂翅基因位于2号染色体上且该基因纯合致死。2号染色体上同时存在另一个隐性致死基因d(正常等位基因用D表示)，该基因纯合致死。研究人员由此构建一种裂翅果蝇的双平衡致死系，并完成了如下实验。实验一：裂翅果蝇间随机交配，F1全为裂翅个体，没有出现正常翅个体；实验二：裂翅果蝇与正常翅果蝇进行正反交，F1均产生裂翅和正常翅两种表型，且比例约为1∶1。据此回答下列问题。①右图中的两条竖线代表一对2号染色体，四个黑点表示四个基因位点。在右图黑点旁标注该双平衡致死系果蝇的相应基因。实验一F1中的裂翅果蝇连续自由交配n代后，子代中裂翅基因的频率是________。②双平衡致死系果蝇可用于基因的定位。已知果蝇非紫眼(P)对紫眼(p)为显性。为确定紫眼基因是否位于2号染色体上，研究人员让纯合正常翅紫眼果蝇与非紫眼的双平衡致死系果蝇杂交，F1有裂翅非紫眼和正常翅非紫眼两种果蝇，将F1裂翅非紫眼果蝇与亲本正常翅紫眼果蝇进行杂交，若子代的表型及比例为________________________________________________________________________，则紫眼基因不在2号染色体上，而在其他常染色体上。5.(2023·广东江门质检)研究人员培育出了体细胞中含有两个外源抗虫基因(T)的某转基因植物。这两个基因在染色体上的整合位点存在如图两种情况。已知体细胞中含两个抗虫基因的植株表现为强抗虫，含一个抗虫基因的植株表现为弱抗虫，没有抗虫基因的植株表现为不抗虫。回答下列问题：(1)请设计测交实验确定两个抗虫基因在染色体上的位置是符合图1还是符合图2。实验设计思路：_________________________________________________________________________________________________________________________________。预期实验结果：若_________________________________________________________________________________________________________________________，则符合图1；若_____________________________________________________________________________________________________________________________，则符合图2。(2)通过实验已经确定两个抗虫基因整合到了非同源染色体上(如图2)，假设细胞中含三个及三个以上抗虫基因会使胚胎致死，该转基因植株自交后代的表型及比例为_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)已知该植物的红花对白花为显性(相关基因用R、r表示)，若两个抗虫基因整合到了一对同源染色体上(如图1)，让该转基因红花植株(TTRr)自交，根据后代性状表现________(填“能”或“不能”)说明抗虫基因与花色基因的遗传遵循基因的自由组合定律，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6.果蝇的灰身基因A与黄身基因a是一对等位基因，黄身基因能破坏其黑色素的形成使身体更黄；灰体基因E与黑檀体基因e是一对等位基因，位于Ⅲ号染色体上，黑檀体基因可使黑色素积累而全身发黑。黑檀体时黄身纯合个体表现为灰体。请回答有关问题：(1)现有四种纯合的果蝇：灰身雄果蝇、黄身雄果蝇、黄身雌果蝇和灰身雌果蝇，请以上述果蝇为亲本设计实验，不用正反交实验来探索黄身基因的遗传方式(不考虑X、Y染色体的同源区段)。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)现有纯种灰体雌果蝇与纯种黑檀体雄果蝇杂交，F1个体相互交配，F2个体的表型及分离比为__________________，正反交实验结果________(填“相同”或“不同”)。(3)现已确认灰身与黄身仅由位于X染色体上的一对等位基因控制，用纯种灰身黑檀体雌果蝇与纯种黄身灰体雄果蝇杂交，F1中的雄蝇与EeXaXa(黄身灰体雌蝇)个体相互交配，F2中雄蝇的表型及其比例为__________________________________________________。7.果蝇的体色(灰身、黑身)和翅型(正常翅、截翅)这两对性状分别由两对等位基因A、a和B、b控制。利用两对纯种果蝇进行了杂交实验，结果如下表所示：杂交组合子代表型组合一：黑身正常翅♀×灰身截翅♂组合二：灰身截翅♀×黑身正常翅♂雌蝇雄蝇雌蝇雄蝇F1灰身正常翅2962903010灰身截翅000298(1)控制翅型的基因位于________________染色体上，判断的依据为____________________________________________________________________________________________________。(2)某同学为了确定控制体色的A/a这对等位基因位于常染色体上还是X、Y染色体的同源区段上，让组合二F1灰身雌、雄果蝇相互交配，然后统计F2中黑身果蝇的性别比例：若________，则说明A/a是位于常染色体上；若____________，则说明A/a是位于X、Y的同源区段上。8.“秃顶”是一种性状表现，它和“非秃顶”是一对相对性状，由基因B和b控制，其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶，而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。秃顶这一性状在男性中出现的概率比女性中的高。某人怀疑控制该性状的基因位于X染色体和Y染色体的同源区段上，他想用灵长类动物狒狒做杂交实验来证明自己的想法。请你帮助他完成实验设计并对预测结果进行说明(假设狒狒的秃顶和非秃顶的遗传情况与人一样)。(1)实验步骤：①挑选一只表型为____________的雄狒狒和多只表型为__________的雌狒狒做杂交实验，得到大量后代F1。②___________________________________________________________________________。(2)实验结果和结论：①若______________________________________________________________，则基因在常染色体上。②若______________________________________________________________，则基因在X染色体和Y染色体的同源区段上。9.已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题：(1)仅根据同学甲的实验，____________(填“能”或“不能”)证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。(2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。(要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果。)参考答案1.(1)高“农大3号”蛋鸡含dw基因，生长激素受体存在缺陷，生长激素无法发挥作用，导致骨骼变短、生长受阻(2)Z隐不可以控制两对相对性状的基因都位于Z染色体上(3)实验思路：让两个矮小鸡品种的雌雄个体相互交配，观察后代的表型。预期结果和结论：若后代均是矮小鸡，则是同一基因位点的突变；若后代出现正常体型鸡，则是不同基因位点的突变。解析(1)含dw基因的鸡体内生长激素受体存在缺陷，生长激素无法发挥作用，导致垂体分泌更多的生长激素，最终导致生长激素水平高于正常体型的鸡；“农大3号”蛋鸡体型矮小是因为其含有dw基因，体内缺乏生长激素受体，导致生长激素无法发挥作用，骨骼变短、生长受阻。(2)由父母代雄性矮小快羽与雌性正常体型慢羽交配产生商品代雌性矮小快羽和雄性正常体型慢羽可知，体型和羽毛生长速度两对性状都与性别相关联，且只有当矮小、快羽均为隐性性状时才会出现该杂交结果，所以dw是位于Z染色体的隐性基因。由于羽毛生长速度与体型两对性状都与性别相关联，两对基因均位于Z染色体上，故不可以自由组合。(3)由题干信息可知，矮小鸡品种的产生有三种情况：①两矮小鸡品种的同一基因位点发生隐性突变，基因型均记作aa；②两矮小鸡品种的不同基因位点发生隐性突变，且不同基因位于非同源染色体上，基因型记作aaBB与AAbb；③两矮小鸡品种的不同基因位点发生隐性突变，且不同基因位于一对同源染色体上，基因型记作aBaB与AbAb。若要将三种情况区分开来，只需要让两个矮小鸡品种的雌雄个体相互交配，观察后代的表型即可。①情况下子代基因型均为aa，即子代全为矮小鸡；②情况下子代基因型均为AaBb，即子代全为正常体型鸡；③情况下子代基因型均为AbaB，也全为正常体型鸡。2.(1)繁殖能力强、有多对容易区分的相对性状、繁殖周期短、易饲养、杂交实验易进行(2)雌性卷毛果蝇×雄性直毛果蝇①直毛个体多于卷毛个体②卷毛个体多于直毛个体③雄性果蝇均为卷毛，雌性果蝇均为直毛组合一的子代中雄性果蝇均为直毛，雌性果蝇均为卷毛，组合二的子代中雌雄果蝇均有直毛与卷毛，且卷毛果蝇多于直毛果蝇解析(1)果蝇具有繁殖能力强、有多对易于区分的相对性状、繁殖周期短、易饲养、杂交实验容易进行等优点，因此遗传学中常选用果蝇作为实验材料。(2)判断某对相对性状的显隐性关系及相关基因在染色体上的位置时，通常采用正反交的方法，故组合二为雌性卷毛果蝇×雄性直毛果蝇。①若相关基因位于常染色体上，且直毛为显性性状，则组合一和组合二子代中直毛果蝇多于卷毛果蝇。②若相关基因位于常染色体上，且卷毛为显性性状，则组合一和组合二子代中卷毛果蝇多于直毛果蝇。③若相关基因位于X染色体上，且直毛为显性性状，则组合二的子代中雌性果蝇均为直毛，雄性果蝇均为卷毛。若相关基因位于X染色体上，且卷毛为显性性状，则组合一的子代中雄性果蝇均为直毛，雌性果蝇均为卷毛，组合二的子代中雌雄果蝇均有直毛与卷毛，且卷毛果蝇多于直毛果蝇。3.(1)不定向性不仅受基因控制，还受环境的影响(2)1/3(3)X染色体B＋B＋XRXr(4)两种实验思路答对一种即可实验思路(一)：选择F1中的玳瑁猫与亲本红色猫杂交，观察子代的表型。预期结果(一)：子代雄性为黑色猫或红色猫，子代雌性为玳瑁猫或红色猫，即玳瑁猫只出现在雌性个体中实验思路(二)：F1中雌雄个体进行杂交，观察子代的表型。预期结果(二)：子代雄性为黑色猫或红色猫，子代雌性为玳瑁猫或黑色猫，即玳瑁猫只出现在雌性个体中解析(1)B＋基因可以突变为B和b，体现了基因突变具有不定向性。由题意可知，暹罗猫毛色这一性状不仅受基因控制，还受环境(温度)影响。(2)依题意，B＋、B和b分别控制黑色、巧克力色和白色，位于常染色体上，选择黑色猫(B＋_)与巧克力色猫(B_)杂交，所得F1中黑色∶巧克力色∶白色＝2∶1∶1，据此可知，该组基因的显隐性关系为B＋>B>b。则亲本黑色猫的基因型为B＋b，亲本巧克力色猫的基因型为Bb，F1中黑色猫的基因型有B＋B和B＋b，且各占1/2，F1黑色雌雄猫相互交配，利用配子比率法计算，F1黑色雌雄猫分别产生1/2的B＋配子，1/4的B配子、1/4的b配子，所得F2中黑色猫占3/4，而黑色猫的纯合子，即B＋B＋占F2的1/4，故F2的黑色猫中纯合子占1/3。(3)依题意，纯合的黑色雌猫与纯合的红色雄猫进行杂交，所得子代中雌性全为玳瑁猫，雄性全为黑色猫，那么后代的表型与性别相关联。据此推测，R基因应该位于X染色体上，两亲本的基因型为B＋B＋XrXr和B＋B＋XRY，子代玳瑁猫的基因型为B＋B＋XRXr，且玳瑁猫只存在于雌性中。(4)若要验证这一推测，利用亲本和子代暹罗猫为材料，可选择F1中的玳瑁猫与亲本红色猫杂交，观察子代的表型。若子代雄性为黑色猫或红色猫，子代雌性为玳瑁猫或红色猫，即玳瑁猫只出现在雌性个体中可证明这一推测，或者利用F1中雌雄个体进行杂交，观察子代的表型。若子代雄性为黑色猫或红色猫，子代雌性为玳瑁猫或黑色猫，即玳瑁猫只出现在雌性个体中也可证明这一推测。4.(1)①性状分离②XAaXRXr1/4(2)①50%②裂翅非紫眼∶正常翅紫眼∶裂翅紫眼∶正常翅非紫眼＝1∶1∶1∶1解析(1)①在第2组实验中，亲本红眼果蝇杂交，子代中既有红眼又有白眼，这种现象在遗传学上称为性状分离。②由分析试题可知，控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，控制果蝇翅型的基因位于常染色体上。通过第2组实验中F1的表型及比例可知，丙果蝇(长翅红眼)关于翅型的基因型为Aa，关于眼色的基因型为XRXr，甲果蝇关于翅型的基因型为aa，关于眼色的基因型为XRY。综上可知，丙果蝇的基因型为AaXRXr，甲果蝇的基因型为aaXRY。第2组实验中F1长翅红眼雌果蝇的基因型为1/2AaXRXR、1/2AaXRXr。F1长翅红眼雄果蝇的基因型为AaXRY，F1中的长翅红眼雌雄果蝇杂交，求子代长翅红眼雌果蝇中纯合子所占的比例时，可将两对性状分开分析。先考虑翅型这对性状，则有Aa×Aa→1/4AA、2/4Aa、1/4aa，则子代长翅果蝇的基因型为1/3AA、2/3Aa，其中纯合子所占比例为1/3。再考虑眼色这对性状，雌果蝇产生的配子类型为1/4Xr、3/4XR，雄果蝇产生的配子类型为1/2XR、1/2Y，由于让求的是子代长翅红眼雌果蝇中纯合子所占的比例，可将子代中的雌果蝇看成一个整体，则子代雌果蝇的基因型为1/4XRXr、3/4XRXR。将两对性状综合考虑，则子代长翅红眼雌果蝇中纯合子(AAXRXR)所占的比例为1/3×3/4＝1/4。(2)①分析题中信息可知，裂翅基因H纯合致死，隐性基因d纯合致死，两对基因均位于2号染色体上。实验一：裂翅果蝇(HhD_)间随机交配，F1全为裂翅，没有出现正常翅，说明F1关于裂翅的基因型均为Hh，F1中正常翅果蝇全部死亡，则亲本裂翅果蝇一定含d基因，即裂翅亲本的基因型为HhDd；实验二：裂翅果蝇(HhDd)与正常翅果蝇(hhD_)进行正反交，F1均产生裂翅和正常翅两种表型，且比例约为1∶1，可推知正常翅亲本的基因型为hhDD，结合上述分析可知，该双平衡致死系果蝇(HhDd)中h、d基因在一条染色体上，H、D基因在另一条染色体上，相应基因在染色体上的位置见答案。实验一F1中的裂翅果蝇连续自由交配n代，每一代的基因型都是HhDd(基因型为HHDD和基因型为hhdd的个体均死亡)，子代中裂翅基因的频率是50%。②纯合正常翅果蝇的基因型为hhDD，双平衡致死系果蝇的基因型为HhDd。纯合正常翅紫眼果蝇与非紫眼的双平衡致死系果蝇杂交，F1有裂翅非紫眼和正常翅非紫眼两种果蝇，若紫眼基因不位于2号染色体上，而在其他常染色体上，将F1裂翅非紫眼果蝇(HhDDPp)与亲本正常翅紫眼果蝇(hhDDpp)杂交，则子代的表型及比例为裂翅非紫眼∶正常翅紫眼∶裂翅紫眼∶正常翅非紫眼＝1∶1∶1∶1。5.(1)让该转基因植株与非转基因植株杂交，观察后代表型及比例后代都表现为弱抗虫后代表型及比例为强抗虫∶弱抗虫∶不抗虫＝1∶2∶1(2)强抗虫∶弱抗虫∶不抗虫＝6∶4∶1(3)不能无论抗虫基因与花色基因的遗传是否遵循基因的自由组合定律，后代表型及比例均为强抗虫红花∶强抗虫白花＝3∶1解析(1)为了确定两个抗虫基因在染色体上的位置是符合图1还是符合图2，可让该转基因植株与非转基因植株进行杂交，若符合图1，则后代都表现为弱抗虫；若符合图2，则后代表型及比例为强抗虫∶弱抗虫∶不抗虫＝1∶2∶1。(2)若两个抗虫基因在染色体上的位置符合图2，则理论上该转基因植株产生的配子类型及比例为T2∶T1∶T0＝1∶2∶1(不含T基因用T0表示，含有1个T基因用T1表示，以此类推)。由于细胞中含三个及三个以上的抗虫基因会使胚胎致死，故该转基因植株自交后代的表型及比例为强抗虫∶弱抗虫∶不抗虫＝6∶4∶1。(3)若两个抗虫基因在染色体上的位置符合图1，让该转基因红花植株(TTRr)自交，由于只有一对基因杂合，无论抗虫基因与花色基因的遗传是否遵循基因的自由组合定律，后代表型及比例均为强抗虫红花∶强抗虫白花＝3∶1，所以不能根据后代性状表现说明抗虫基因与花色基因的遗传遵循基因的自由组合定律。大概念五遗传信息控制生物性状、生物的变异、生物的多样性和适应性是进化的结果6.(1)用纯合的灰身雄果蝇、黄身雌果蝇杂交，若后代黄身都是雄蝇，灰身都是雌蝇，说明黄身基因为X染色体上的隐性基因；若后代无论雌雄全部为灰身，说明黄身基因为常染色体上的隐性基因(2)灰体∶黑檀体＝3∶1相同(3)黄身灰体∶灰身黑檀体＝3∶1解析(1)设计实验探索黄身基因的遗传方式，即判断控制黄身的基因位于常染色体还是X染色体上，不用正反交的话，可以选择隐雌显雄法进行杂交实验。则根据题意提供的材料，可以用纯合的灰身雄果蝇、黄身雌果蝇杂交，若后代黄身都是雄蝇，灰身都是雌蝇，说明黄身基因为X染色体上的隐性基因；若后代无论雌雄全部为灰身，说明黄身基因为常染色体上的隐性基因。(2)灰体基因E与黑檀体基因e是一对等位基因，位于Ⅲ号染色体(常染色体上)，现有纯种灰体雌果蝇(EE)与纯种黑檀体雄果蝇(ee)杂交，F1个体(Ee)相互交配，无论正交还是反交，F2个体的表型及分离比为灰体∶黑檀体＝3∶1。(3)根据题意可知，灰身与黄身仅由位于X染色体上的一对等位基因控制，故亲代纯种灰身黑檀体雌果蝇基因型为eeXAXA，纯种黄身灰体雄果蝇基因型为EEXaY，杂交后代雄果蝇基因型为EeXAY。EeXAY与EeXaXa(黄身灰体雌果蝇)个体相互交配，F2中雄果蝇的表型及比例为黄身灰体∶灰身黑檀体＝3∶1。7.(1)X杂交组合二中截翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交，F1雌果蝇全为正常翅，雄