高中生物一轮复习同步练习：基因位置的确认及遗传实验

基因位置的确认及遗传实验练习一、选择题1.真核生物的基因可以位于细胞质、常染色体、X染色体非同源区段、Y染色体非同源区段以及X和Y染色体的同源区段。科研团队为确定基因在真核细胞中的位置,利用某种XY型动物的纯合白毛和纯合黑毛个体为亲本进行互交实验:①白毛♀×黑毛♂与②白毛♂×黑毛♀,下列说法不正确的是()A.若①子代均为白毛,②子代均为黑毛,则相关基因位于细胞质B.根据互交结果可区分相关基因是位于常染色体还是X染色体非同源区段C.根据互交结果无法区分相关基因是位于X染色体非同源区段还是X和Y染色体的同源区段D.①②子代分别自由交配后可区分相关基因是位于常染色体还是X和Y染色体的同源区段2.某同学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=1∶1∶1∶1,下列分析错误的是 ()A.若灰体为显性,则可判断控制果蝇体色的基因在X染色体上B.若灰体为显性,则亲代和子代的灰体雌蝇均为杂合子C.若控制果蝇体色的基因在X染色体上,则可判断灰体为显性D.取子代♀黄体与♂灰体杂交,分析后代性状可判断控制果蝇体色的基因是否在X染色体上3.果蝇的长翅和残翅由一对等位基因控制,灰身和黑身由另一对等位基因控制,一对长翅灰身果蝇杂交的子代中出现了残翅雌果蝇,雄果蝇中的黑身个体占1/4。不考虑变异的情况下,下列推测合理的是 ()A.两对基因在同一对染色体上B.两对基因都在X染色体上C.两对基因分别在常染色体和X染色体上D.亲本雌蝇含两种隐性基因4.某XY型二倍体动物有圆眼(A)和三角眼(a)、长尾(B)和短尾(b)两对相对性状,其中A/a位于X染色体上,某实验小组进行了如下实验。下列叙述不正确的是 ()A.由实验一子代表型及比例可推测基因B/b位于常染色体上B.实验二中雌性亲本的基因型为BBXAXa或BbXAXaC.若让实验一F1中圆眼长尾个体相互杂交,则子代表型及比例为圆眼长尾雌∶圆眼短尾雌∶圆眼长尾雄∶圆眼短尾雄=12∶4∶9∶3D.由实验一、二的结果可推测含Xa的卵细胞致死二、非选择题5.果蝇的有眼与无眼由一对等位基因A、a控制,正常毛与短毛由另一对等位基因B、b控制,两对等位基因独立遗传且有一对等位基因在X染色体上。一群有眼正常毛雌蝇与一群有眼正常毛雄蝇交配,F1的表型及比例见下表。有眼正常毛有眼短毛无眼正常毛无眼短毛F1雄蝇2211F1雌蝇4020回答下列问题:(1)无眼对有眼为性,控制有眼与无眼的A、a基因在染色体上。

(2)亲本雌蝇的基因型为。让F1自由交配,F2的基因型共有种。F2出现的各种表型中比例最少的是(有无眼、正常毛与短毛、性别均考虑在内),其比例为。

(3)摩尔根的果蝇眼色杂交实验首次将白眼基因定位到了X染色体上。有人认为控制果蝇眼色的基因可能不是仅位于X染色体上,而是位于X、Y染色体的同源区段上。已知果蝇的红眼对白眼为显性,请利用纯合的红眼雄蝇、红眼雌蝇、白眼雄蝇、白眼雌蝇,设计一个一代杂交实验,判断眼色基因的位置。杂交实验方案:。

预期结果及结论:①,则眼色基因位于X、Y染色体的同源区段上。

②,则眼色基因仅位于X染色体上。

6.家蚕是重要的经济昆虫,其雌性个体的两条性染色体是异型的(ZW),雄性个体的两条性染色体是同型的(ZZ)。回答下列问题:(1)家蚕幼虫无斑纹者称之为姬蚕(P基因控制),有斑纹者种类繁多,易于识别。将普通斑纹(P+基因控制)雌蚕甲与黑缟斑(PS基因控制)雄蚕乙进行杂交,F1全为黑缟斑,让F1自由交配,F2雌、雄个体均为黑缟斑∶普通斑纹∶姬蚕=12∶3∶1。根据以上实验数据,推测控制家蚕斑纹性状的基因位于染色体上,且其显隐性关系为。甲、乙的基因型分别为、。(2)相对于雌蚕,雄蚕的食量少、吐丝量高且蚕丝品质优良。为保证家蚕品种优良性状的持续和稳定,需要选育合适的母本用于生产。已知导入某条件致死基因(D)的蚕在持续低温(如10℃)条件下培养会死亡,在20℃条件下培养正常存活。现欲利用该致死基因的特性,选育出符合生产要求的“种蚕”,设计如下实验:选用成功导入一个条件致死基因(D)的某雌蚕与普通雄蚕杂交,将其子代平均分成两组,甲组在10℃条件下培养,乙组在20℃条件下培养,一段时间后观察并记录甲组存活子代的表型及比例。预测实验结果及结论:①若子代,则表明D基因插入常染色体上;

②若子代,则表明D基因插入染色体上;

③若子代,则表明D基因插入染色体上。

综上所述,符合生产要求的“种蚕”应存在于将D基因插入到染色体上的组中。

7.玉米高秆(A)对矮秆(a)为显性,茎秆紫色(B)对绿色(b)为显性,这两对基因分别位于9号和6号染色体,已知B基因容易转移到9号染色体上,且这种变异不影响同源染色体正常联会及配子的可育性,但缺失纯合子(两条同源染色体均缺失相同片段)致死。请回答下列问题:(1)将纯合的高秆紫色植株与矮秆绿色植株进行杂交,得到F1,表现为高秆紫色,F1细胞中B基因的位置可能存在如下三种情况: ①若F1细胞中B基因的位置如图甲所示,F1自交,F2的高秆紫色植株中,杂合子占;若F1在减数分裂时,产生了一部分AaBB型的次级精母细胞,则最可能的原因是。

②若F1细胞中B基因的位置如图乙所示,则F1自交,后代表型及比例为。

(2)为了探究F1中B基因的位置,某同学用F1植株与纯合矮秆绿色植株杂交。实验结果预测:①若后代表型及比例为,则B基因的位置如图甲所示;

②若后代表型及比例为,则B基因的位置如乙图所示;

③若后代表型及比例为,则B基因的位置如丙图所示。

8.果蝇是遗传学研究的常用材料。果蝇体细胞有4对染色体,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号为常染色体。现有五个纯种果蝇品系,品系1为野生型(长翅、红眼、灰体、有眼),品系2~5都是由野生型品系隐性突变而来,且各突变品系只有一个性状为隐性。下表是各隐性性状及其基因所在的染色体。请回答:品系2345性状(控制基因)残翅(v)白眼(a)黑檀体(e)无眼(b)基因所在染色体Ⅱ号染色体X染色体Ⅲ号染色体Ⅳ号染色体(1)果蝇作为遗传学研究的常用材料,其优点有易饲养、 (至少回答2点等)。

(2)同学甲用品系3雄果蝇与品系5雌果蝇进行杂交得到F1,F1雌雄相互交配得到F2,F2表型及其分离比是。

(3)实验室还保存有弯翅纯种果蝇品系,若实验表明弯翅为隐性(显性为直翅),且控制该性状的基因位于常染色体,请以上述品系为材料,设计实验来确定控制该性状的基因位于几号染色体上(要求:写出实验思路及预期结果及结论)。(4)研究表明位于一对同源染色体上的两对等位基因,相距越远发生交换重组的概率越大,请从基因定位的角度说明此项发现的意义:。

答案：1.C解析由于位于X染色体上的基因在遗传过程中与性别相关联,因此属于伴性遗传,可以通过统计后代中不同性别的性状分离比进行判断。题干中①白毛♀×黑毛♂与②白毛♂×黑毛♀为正反交,可以探究基因的位置,假设相关基因为A、a。若①子代均为白毛,②子代均为黑毛,说明正反交子代性状均与母本相同,所以为细胞质基因遗传,A正确。若相关基因位于常染色体,则正反交结果相同,若相关基因位于X染色体非同源区段,则正反交结果不同,B正确。若相关基因位于X和Y染色体同源区段,假设白毛对黑毛为显性,则①XAXA×XaYa→XAXa、XAYa,②XAYA×XaXa→XAXa、XaYA,正反交结果相同,若相关基因位于X染色体非同源区段,则正反交结果不同,C错误。若相关基因位于常染色体上,则杂交实验①②子代均为Aa;若相关基因位于X和Y染色体的同源区段上,白毛对黑毛为显性,则杂交实验①②子代分别为XAXa、XAYa,XAXa、XaYA;①②子代分别自由交配后,若相关基因位于常染色体,则①和②子二代表型比例为3∶1,且与性别无关;若相关基因位于X和Y染色体的同源区段,若白毛对黑毛为显性,则杂交组合①的F1自由交配XAXa×XAYa→XAXA、XAXa、XAYa、XaYa,F2会出现白毛雌性∶白毛雄性∶黑毛雄性=2∶1∶1,杂交组合②的F1自由交配XAXa×XaYA→XAXa、XaXa、XAYA、XaYA,子代会出现白毛雌性∶黑毛雌性∶白毛雄性=1∶1∶2,与性别相关,D正确。2.A解析根据题意“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=1∶1∶1∶1”可知,灰体可能为常染色体显性、常染色体隐性或伴X染色体显性。若灰体为显性,则控制果蝇体色的基因在常染色体或X染色体上,即亲本基因型为Aa或XAXa(灰体)、aa或XaY(黄体),子代基因型为Aa或XAXa、XAY(灰体)、aa或XaXa、XaY(黄体),A错误,B正确;若控制果蝇体色的基因在X染色体上,则可判断灰体为显性,C正确;由分析可知,子代♀黄体与♂灰体杂交,若后代性状与性别相关联,则控制果蝇体色的基因在于X染色体上,若后代性状与性别无关,则控制果蝇体色的基因在常染色体上,D正确。3.D解析一对长翅灰身果蝇杂交的子代中出现了残翅、黑身,说明长翅对残翅是显性性状,灰身对黑身是显性性状。后代出现了残翅雌果蝇,说明控制翅型的基因不可能在X染色体上,即在常染色体上;后代雄果蝇中的黑身个体占1/4,说明控制该性状的基因也不在X染色体上,即也在常染色体上,B、C错误;两对等位基因在一对或两对同源染色体上均符合题意,A错误;黑身和残翅为隐性性状,子代出现隐性性状,说明亲本雌蝇含两种隐性基因,D正确。4.D解析实验一中,亲本为短尾×长尾,子代表型及比例为长尾雌∶短尾雌∶长尾雄∶短尾雄=2∶2∶1∶1,说明长尾(B)和短尾(b)这对相对性状与性别无关,即基因B/b位于常染色体上,结合A/a位于X染色体上,F1中雌性∶雄性=2∶1,可知实验一中亲本的基因型为bbXAY、BbXAXa,XaY致死。实验二中,亲本为圆眼长尾雄×圆眼长尾雌,子代为圆眼长尾雌∶圆眼长尾雄=2∶1,说明亲本的基因型为BBXAY×B_XAXa或B_XAY×BBXAXa。由分析可知,基因B/b位于常染色体上,A正确;由分析可知,实验二中雌性亲本的基因型为BBXAXa或BbXAXa,B正确;由分析可知,实验一中亲本的基因型为bbXAY、BbXAXa,则实验一F1中圆眼长尾雌性个体的基因型为1/2BbXAXa、1/2BbXAXA,F1中圆眼长尾雄性个体的基因型为BbXAY,因此子代表型及比例为圆眼长尾雌∶圆眼短尾雌∶圆眼长尾雄∶圆眼短尾雄=(4/7×3/4)∶(4/7×1/4)∶(3/7×3/4)∶(3/7×1/4)=12∶4∶9∶3,C正确;由分析可知XaY致死,结合XAXa不致死,可知含Xa的卵细胞不致死,D错误。5.(1)隐常(2)AaXBXb10无眼短毛雌蝇和有眼短毛雌蝇1/32(3)选择纯合的红眼雄蝇和白眼雌蝇交配得F1,统计F1的表型及比例若F1全为红眼(或F1雌雄表型相同)若F1雌性全为红眼,雄性全为白眼(或F1雌雄表型不同)解析根据题意可知,有眼与无眼由一对等位基因A、a控制,正常毛与短毛由另一对等位基因B、b控制,两对等位基因独立遗传且有一对位于X染色体上。有眼正常毛雌蝇与有眼正常毛雄蝇交配,F1果蝇中无论雌雄均有有眼和无眼,且比例均为2∶1,该比例为3∶1的变形,则说明有眼对无眼为显性,且存在显性纯合致死现象,控制该对性状的基因位于常染色体上,那么亲代果蝇在该性状上的基因型均为Aa;F1果蝇中雄果蝇中既有正常毛又有短毛,而雌果蝇中只有正常毛,说明控制该对性状的基因位于X染色体上,且亲代雌蝇正常毛为杂合子,则基因型为XBXb,亲代雄果蝇的基因型为XBY。(1)根据以上分析可知,有眼对无眼为显性,无眼为隐性性状,且存在显性纯合致死现象,控制该性状的基因位于常染色体上。(2)根据以上分析可知,亲代雌果蝇基因型为AaXBXb,雄果蝇基因型为AaXBY。将两对性状分开考虑,则F1果蝇:有眼与无眼方面基因型为2/3Aa和1/3aa,产生的配子为1/3A、2/3a,正常毛与短毛性状方面基因型为1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY、1/4XbY,产生的雌配子为3/4XB、1/4Xb,产生雄配子为1/4XB、1/4Xb、1/2Y,F1自由交配,有眼与无眼方面F2的基因型有1/9AA、4/9Aa、4/9aa,由于AA致死,因此F2的基因型为1/2Aa、1/2aa;正常毛与短毛方面F2的基因型有3/16XBXB、4/16XBXb、1/16XbXb、6/16XBY、2/16XbY,因此F2的基因型共有2×5=10种。F2出现的各种表型中比例最少的是无眼短毛雌果蝇(aaXbXb)和有眼短毛雌果蝇(AaXbXb),比例均为1/2×1/16=1/32。(3)判断基因位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上,通常选择隐雌显雄杂交法,则选择纯合的红眼雄蝇和白眼雌蝇交配,假设用基因R、r表示控制该性状的基因,若该对基因位于X染色体上,则亲代果蝇的基因型分别为红眼雄蝇XRY、白眼雌蝇XrXr,子代F1的雌果蝇均为红眼XRXr,雄果蝇均为白眼XrY;若该性状的基因位于X、Y染色体的同源区段上,则亲代果蝇的基因型分别为红眼雄蝇XRYR、白眼雌蝇XrXr,子代F1雌果蝇均为红眼XRXr,雄果蝇也均为红眼XrYR。因此统计F1的表型及比例即可确定基因的位置。6.(1)常PS对P+、P为显性,P+对P为显性(或PS>P+>P)P+PPSPS(2)雌蚕∶雄蚕=1∶1全为雌蚕Z全为雄蚕WW甲解析(1)由题意可知,普通斑纹雌蚕甲与黑缟斑雄蚕乙进行杂交,F1全为黑缟斑,因此PS对P+为显性,F1自由交配,F2雌雄个体均为黑缟斑∶普通斑纹∶姬蚕=12∶3∶1,可知PS对P+、P为显性,P+对P为显性,且蚕的斑纹性状与性别无关,则该基因位于常染色体上;通过以上推断,可知普通斑纹雌蚕甲的基因型为P+P,黑缟斑雄蚕乙的基因型为PSPS。(2)①若条件致死基因插入常染色体上,则无性别差异,故在10℃条件下培养,含D基因的雌蚕和雄蚕都致死,因此子代雌蚕∶雄蚕=1∶1;②若条件致死基因插入Z染色体上,则该转基因雌蚕的基因型为ZDW,ZDW与普通雄蚕杂交子代雄蚕都为ZDZ,雌蚕都为ZW,在10℃条件下培养,雄蚕ZDZ都致死,因此子代全为雌蚕;③若条件致死基因插入W染色体上,则该转基因雌蚕的基因型为ZWD,ZWD与普通雄蚕杂交子代雄蚕都为ZZ,雌蚕都为ZWD,在10℃条件下培养,雌蚕ZWD都致死,因此子代全为雄蚕;雄蚕的吐丝量高且蚕丝品质优良,符合选育要求,根据题意“为保证家蚕品种优良性状的持续和稳定,需要选育合适的母本用于生产”,符合生产要求的母本基因型为ZWD,乙组ZWD均已死亡,符合生产要求的“种蚕”应存在于将D基因插入W染色体上的甲组中。7.(1)8/9(减数第一次分裂)发生了染色体互换高秆紫色∶矮秆绿色=3∶1(2)高秆紫色∶矮秆绿色∶矮秆紫色∶高秆绿色=1∶1∶1∶1高秆紫色∶矮秆绿色=1∶1矮秆紫色∶高秆绿色=1∶1解析题意分析,玉米高秆(A)对矮秆(a)为显性,茎秆紫色(B)对绿色(b)为显性,这两对基因分别位于9号和6号染色体上,一般来说两者遵循基因的自由组合定律,高秆紫色基因型为A_B_,矮秆绿色基因型为aabb,矮秆紫色基因型为aaB_、高秆绿色基因型为A_bb。(1)将纯合的高秆紫色植株(AABB)与矮秆绿色植株(aabb)进行杂交,得到F1,表现为高秆紫色(AaBb):①若F1细胞中B基因的位置如图甲所示,按照自由组合定律,F1(AaBb)自交,F2的高秆紫色植株(A_B_)所占的比例为9/16,其中纯合子占1/16,杂合子占8/16,则F2的高秆紫色植株中,杂合子占8/9;若F1(AaBb)在减数分裂时,产生了一部分AaBB型的次级精母细胞,Aa的出现最可能的原因是(减数第一次分裂)发生染色体互换;②若F1细胞中B基因的位置如图乙所示,可以产生AB、ABb、a、ab四种比例相等的配子,又因为缺失纯合体(两条同源染色体均缺失相同片段)致死,则F1自交,后代表型及比例为高秆紫色∶矮秆绿色=3∶1。(2)为了探究F1中B基因的位置,则需要设计测交实验,可以用F1植株(AaBb)与纯合矮秆绿色植株(aabb)杂交。①若B基因的位置如图甲所示,则其产生的子代的基因型为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb,即后代高秆紫色∶矮秆绿色∶矮秆紫色∶高秆绿色=1∶1∶1∶1;②若B基因的位置如图乙所示,则后代的基因型及其比例为AaBb∶AaBbb∶aab∶aabb=1∶1∶1∶1,即后代高秆紫色∶矮秆绿色=1∶1;③若B基因的位置如图丙所示,则其测交产生的后代的基因型为Aab、Aabb、aaBb、aaBbb,即后代矮秆紫色∶高秆绿色