新教材高考生物一轮复习能力素养提升课5基因定位的遗传实验设计与分析课件

能力素养提升课5基因定位的遗传实验设计与分析第五单元典例剖析图1为某动物毛色(由基因A/a控制)和眼色(由基因B/b控制)的杂交实验。图2为该动物细胞中X和Y染色体的结构模式图。其中Ⅰ表示X和Y染色体的同源区域,在该区域上基因成对存在,Ⅱ2和Ⅱ1是非同源区域,其上分别含有X和Y染色体特有的基因。请据图回答下列问题。(1)由图1实验结果推断

性状可能由Ⅱ2上的基因控制。

(2)F1雌雄个体的基因型为

。F2中共有

种基因型,F2雌性个体中纯合子占

。

(3)若让F2中灰毛红眼雌性个体与灰毛白眼雄性个体杂交,后代中白毛白眼个体应占

。

(4)为探究(1)中的结论是否正确,现提供若干只该动物的纯合个体,欲通过一次杂交实验判断该基因是位于Ⅱ2区段上还是Ⅰ区段上。请写出杂交组合的表型:

(♀)×

(♂)。

结果与结论①若

,则该基因位于Ⅱ2区段上;

②若

,则该基因位于Ⅰ区段上。

答案:(1)眼色(2)AaXBXb和AaXBY

12

1/4

(3)1/16

(4)白眼红眼①后代雌性全为红眼,雄性全为白眼②后代雌雄全是红眼解析:(1)F2雌雄个体中黑毛∶灰毛∶白毛均为1∶2∶1,可知毛色为常染色体遗传,且F1的相关基因型为Aa×Aa;F2中雌性全为红眼,雄性中红眼∶白眼=1∶1,可判断红眼为显性,且基因位于X染色体特有区段Ⅱ2上,所以F1的相关基因型为XBXb×XBY。(2)由(1)可知,F1的基因型为AaXBXb×AaXBY,F2中基因型共有3×4=12(种),F2雌性个体中毛色是纯合子的概率为1/2,红眼(XBX-)是纯合子的概率为1/2,所以F2雌性个体中纯合子的概率为(1/2)×(1/2)=1/4。(3)若让F2中灰毛红眼雌性个体(AaXBX-)与灰毛白眼雄性个体(AaXbY)杂交,后代是白毛的概率为1/4,是白眼的概率为(1/2)×(1/2)=1/4,所以后代中白毛白眼个体的概率为(1/4)×(1/4)=1/16。(4)欲通过一次杂交实验判断基因的位置,一般选用隐性纯合雌性×显性纯合雄性杂交。若基因位于Ⅱ2区段上,XbXb×XBY→XBXb(红♀)、XbY(白♂);若基因位于Ⅰ区段上,XbXb×XBYB→XBXb(红♀)、XbYB(红♂)。要点整合1.真核细胞内基因的三种“位置”(1)主要位置:细胞核内(即染色体上)(2)次要位置:细胞质内(位于线粒体、叶绿体中)。2.运用实验法分析基因的位置(1)探究基因位于X染色体上还是位于常染色体上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。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,即用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交。(2)探究基因是仅位于X染色体上还是位于X染色体和Y染色体的同源区段适用条件: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”与“♂纯合显性”进行杂交,观察分析F1的性状。基本思路二:用“♀杂合显性”与“♂纯合显性”进行杂交,观察分析F1的性状。(3)探究基因位于X染色体和Y染色体的同源区段还是位于常染色体上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的表型情况。3.运用数据信息分析法确认基因位置除以上列举的方法外,还可依据子代性别、性状的数量来确认基因位置:若后代中两种表型在雌雄个体中比例一致,说明遗传与性别无关,则可确定基因在常染色体上;若后代中两种表型在雌雄个体中比例不一致,说明遗传与性别有关,则可确定基因在性染色体上。具体分析如下。(1)根据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断

据表格信息可知,灰身与黑身的比例,雌果蝇中为3∶1,雄果蝇中也为3∶1,二者相同,故为常染色体遗传。直毛与分叉毛的比例,雌果蝇中为4∶0,雄果蝇中为1∶1,二者不同,故为伴性遗传。(2)依据遗传调查所得数据进行推断表型灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌果蝇3/401/40雄果蝇3/83/81/81/8即时演练1.某生物兴趣小组偶然发现一突变雄株,突变性状是由一条染色体上的某个基因突变产生的(假设突变性状和野生性状由一对等位基因A、a控制)。为了进一步了解突变基因的显隐性和在染色体上的位置,设计了杂交实验方案:利用该株突变雄株与多株野生纯合雌株杂交;观察记录子代雌雄植株中野生性状和突变性状的数量。下列说法错误的是(

)A.如果突变基因位于Y染色体上,则子代雄株全为突变性状,雌株全为野生性状B.如果突变基因仅位于X染色体上且为显性,则子代雄株全为野生性状,雌株全为突变性状C.如果突变基因位于X和Y染色体的同源区段,且为显性,则子代雌、雄株全为野生性状D.如果突变基因位于常染色体上且为显性,则子代雌、雄株各有一半为野生性状C如果突变基因位于Y染色体上,则亲本的基因型为XYA和XX,子代中雄株全为突变性状,雌株全为野生性状,A项正确。如果突变基因仅位于X染色体上且为显性,则亲本的基因型为XAY和XaXa,子代中雄株全为野生性状,雌株全为突变性状,B项正确。如果突变基因位于X和Y染色体的同源区段,且为显性,则亲本中雌株的基因型为XaXa,根据题中信息“突变性状是由一条染色体上的某个基因突变产生的”,则该株突变雄株的基因型为XAYa或XaYA,若该株突变雄株的基因型为XAYa,则后代雄株全为野生性状,雌株全为突变性状;若该株突变雄株的基因型为XaYA,则后代雄株全为突变性状,雌株全为野生性状,C项错误。如果突变基因位于常染色体上且为显性,则亲本的基因型为Aa和aa,子代中雌、雄植株都有一半是野生性状,一半是突变性状,D项正确。2.科学家在研究黑腹果蝇时发现,刚毛基因(B)对截毛基因(b)为显性。若这对等位基因位于X、Y染色体的同源区段,则刚毛雄果蝇可表示为XBYB、XBYb或XbYB;若仅位于X染色体上,则只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干,可利用一次杂交实验来推断这对等位基因位于X、Y染色体上的同源区段,还是仅位于X染色体上。请完成推断过程。(1)实验方法:首先选用纯种果蝇作亲本进行杂交,雌雄两亲本的表型分别为母本

,父本

。(填“刚毛”或“截毛”)

(2)预测结果:若子代雄果蝇表现为

,则此对基因位于X、Y染色体上的同源区段,子代雄果蝇基因型为

;若子代雄果蝇表现为

,则此对基因只位于X染色体上,子代雄果蝇基因型为

。

(3)果蝇的刚毛基因和截毛基因的遗传遵循

定律。答案:(1)截毛刚毛(2)刚毛XbYB截毛XbY

(3)基因的分离解析:(1)要探究这对等位基因位于X、Y染色体的同源区段,还是仅位于X染色体上,可选择纯种截毛雌果蝇(XbXb)和纯种刚毛雄果蝇(XBYB或XBY)杂交。(2)若这对基因位于X