高考生物 易错点15 关于基因定位实验设计的遗传题-备战高考生物考试易错题（全国）（原卷版）

易错点15关于基因定位实验设计的遗传题该类型题目是遗传题中常考常错的一类题。没有从根本上掌握相关的基本规律和解题技巧是失分的主要原因，例如显隐性的判断方法、基因型和表型的推导、基因位置的推断、基因传递规律的判断、“假说—演绎法”的思维方法等。在复习备考中，有必要进行专项训练，强化相关的基本规律的理解和解题技巧的掌握，达到触类旁通的效果。关注以下易错陷阱，对熟练破解这类题有所帮助。易错陷阱1：验证基因位置的方法。没有掌握验证基因位置的方法或不理解“假说—演绎法”的思维方法而找不到实验设计方法等。易错陷阱2：各种验证基因位置方法的使用条件。不理解各种验证基因位置方法的使用条件而选错方法导致实验设计错误等。易错陷阱3：实验设计的表达。抓不准关键要点而得不到满分、基因型和表现型与比例的对应关系错误等。例题1、（2022湖南·T15）（不定项）果蝇的红眼对白眼为显性，为伴X遗传，灰身与黑身、长翅与截翅各由一对基因控制，显隐性关系及其位于常染色体或X染色体上未知。纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交，F1相互杂交，F2中体色与翅型的表现型及比例为灰身长翅:灰身截翅:黑身长翅:黑身截翅=9∶3∶3∶1。F2表现型中不可能出现（）A.黑身全为雄性B.截翅全为雄性C.长翅全为雌性D.截翅全为白眼例题2、（福建省2022届高三毕业班4月诊断性联考·T20）茄子(2n=24)是我国主要蔬菜品种之一，其果皮和果肉的颜色是重要的农艺性状。茄子果皮颜色主要有紫皮、绿皮和白皮，果肉颜色有绿白肉和白肉。为研究茄子果皮和果肉颜色的遗传规律，科研人员用纯合紫皮绿白肉茄子与纯合白皮白肉茄子杂交，F1表现为紫皮绿白肉，F2的表现型及比例为紫皮绿白肉:紫皮白肉:绿皮绿白肉:白皮白肉=9:3:3:1。回答下列问题:

(1)茄子果肉颜色中为显性性状，判断依据是_________。

(2)茄子果皮颜色至少受_____对等位基因控制，其遗传遵循_______定律；只考虑果皮颜色，F2中紫皮茄子的基因型有____种。

(3)F2中未出现白皮绿白肉和绿皮白肉的性状，推测其原因可能是:控制果皮颜色的其中一对基因和控制果肉颜色的基因位于同一对染色体上。请依据上述推测，将F1果皮和果肉颜色的相关基因标注在右图的染色体上，并做简要说明。(相关基因用A/a、

B/b、C/e....表示)

(4)请从F1和F2中选择合适的个体，设计一代杂交实验验证(3)中的推测。(要求:写出实验方案和预期结果。)一、各种验证基因位置方法的使用条件1.基因位于X染色体上还是常染色体上（1）正交和反交法(未知相对性状的显隐性，且亲本均为纯合子)（2）“隐雌×显雄”(相对性状的显隐性已知)2.基因只位于X染色体上还是位于X、Y染色体同源区段上“隐雌×纯合的显雄”(已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上)若Y染色体上含有隐性基因，则其遗传结果与伴X染色体遗传相似，所以设计实验时应选择Y染色体上带有显性基因的个体进行杂交，如XaXa×XAYA、XaXa×XaYA、XAXa×XaYA等。3.基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上（1）在已知性状的显隐性的条件下，若限定一次杂交实验来证明，则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合，观察分析F1的表型。分析如下：（2）在已知性状的显隐性的条件下，未限定杂交实验次数时，则可采用以下方法，通过观察F2的性状表现来判断：4.利用单体或染色体片段缺失定位隐性基因位于某一染色体若二倍体含有2n条染色体，一个染色体组有n条染色体，则一个染色体组中的任意一条染色体缺失形成单体系（2n-1），有n种单体。用单体定位隐性基因：让隐性纯合个体（aa）分别和全部基因为显性的不同的单体A杂交，如果F1个体出现隐性形状(假显性)，则基因位于此单体上，否则不是。用染色体片段缺失定位隐性基因：让隐性纯合个体（aa）和将一条染色体缺失某片段的个体（AA或A）杂交，如果F1个体出现隐性形状(假显性)，则基因位于此染色体缺失片段上，否则不是。5.利用三体定位隐性基因位于某一染色体若二倍体生物（2n）染色体组中，则染色体任意多一条称为三体系（2n+1），有n种三体。用三体定位隐性基因：让隐性纯合个体（aa）分别和全部基因为显性的不同的三体（AAA）杂交，再让F1中三体自交，如果F2个体出现显性:隐性=35:1，则基因位于此三体上，否则不是。二、“假说—演绎法”的思维方法解基因定位遗传题“假说—演绎法”的思维方法，即“若有结论——基因位于（常、X、XY同源区段、）染色体上，则进行_______个体（杂交、自交、测交）实验会出现________结果”“若有结论——基因属于（细胞核、细胞质）基因，则让_______个体进行正交、反交实验会出现________结果”。例如若基因属于细胞质基因，则让具有相对性状纯合个体进行正交、反交实验，会出现子一代表现型与母本一致，不表现父本性状；若基因属于细胞核基因，则让具有相对性状纯合个体进行正交、反交实验，会出现子一代只表现出显性性状（常、XY同源区段染色体基因）或正交雌全为隐性，雄全为显性，反交子一代只表现出显性性状（X染色体基因）。三、遗传实验设计思路表达要点1.常规表达模板：让_______表现型个体进行杂交实验，观察和统计后代表现型及比例。2.注意点：选择亲本要注明父本母本；伴性遗传子代性状要注明性别；子代表现型及比例要对应；预期结果结论的表达是“若有_____结果，则基因位于_____染色体上”。选择亲本时要注意题干某些限制条件，如某植物为两性花即可进行自交；以F1、F2中选择实验材料；用最简便的方法等等。1.（2022深圳模拟·T20）南瓜（2n=40）是雌雄同株异花植物。我国栽培的南瓜品种有中国南瓜、西葫芦、印度南瓜等。科学家对南瓜的抗病抗逆、强雌性状和品质性状等进行了基因定位研究，发现西葫芦10号染色体上有抗白粉病基因（A），中国南瓜有3个抗冷基因（B1、B2、B3）分别位于1、7和10号染色体上；印度南瓜2号染色体上有强雌基因（C）；中国南瓜果皮浅绿带斑对深绿无斑为显性，主要由3号染色体上的（D、d）基因控制。请分析材料并回答下列问题。（1）中国南瓜的三个抗冷基因________（填“属于”或“不属于”）等位基因，判断的理由是______________________________________。（2）以西葫芦植株甲（AAcc）和印度南瓜植株乙（aaCC）为材料，培育可稳定遗传的抗白粉病、强雌的四倍体南瓜新品种。请完成下面的实验步骤。①甲×乙→F1，②通过____________________________________________，获得抗白粉病、强雌的南瓜。③将抗白粉病、强雌南瓜萌发的种子或幼苗利用一定浓度的________处理，后期进行筛选。（3）南瓜短蔓性状使南瓜的株型紧凑，适合密植栽培。中国南瓜植株丙含有隐性短蔓基因（t），为确定短蔓基因是否在3号染色体上，请以中国南瓜植株丙（DdTt）为材料，设计实验思路，写出可能的实验结果（不考虑基因突变、交叉互换及染色体变异）。2.（2021龙岩市质检·T20）学校实验小组在某种株高正常的野生型水稻（2n=24）中获得了一株矮生型突变体（为某对基因发生突变引起）。将该植株与野生型纯合子杂交后，F1全为野生型，F1自交，F2中野生型：矮生型=3:1。请回答下列问题：（1）该矮生型突变体植株喷施赤霉素（二萜类酸物质）后株高恢复正常，可推测，野生型正常株高的基因是通过，从而控制植株的高度。该矮生植株的形成是野生型基因发生了________（填“显性”或“隐性”）突变的结果。（2）当体细胞缺失一对同源染色体中的一条染色体时，称为单体（能存活并可育，染色体数为2n-l），这种变异属于___________变异，可用于基因的染色体定位。人工构建该种水稻的单体系（正常株高）应有__________种单体。现有纯合正常株高的各种单体系，请利用题干中F2植株进一步探究矮生基因是否位于1号染色体上，请写出实验方案及预期结果与结论。实验方案：预期结果及其结论：（3）若矮生基因位于1号染色体上，让矮生1号染色体单体与正常株高1号染色体单体杂交，F1代野生型∶矮生型＝2∶1，出现这种性状分离比的原因是______________________。若让F1自由交配，F2代表现型及比例为______。3.（2020山东卷·T23）玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响，进行了以下实验：实验一：品系M（TsTs）×甲（Atsts）→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1实验二：品系M（TsTs）×乙（Atsts）→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1（1）实验一中作为母本的是______________，实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为__________（填：雌雄同株、雌株或雌雄同株和雌株）。（2）选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知，甲中转入的A基因与ts基因_____________（填：是或不是）位于同一条染色体上，F2中抗螟雌株的基因型是_____________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表现型及比例为_____________。（3）选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1，由此可知，乙中转入的A基因_____________（填：位于或不位于）2号染色体上，理由是_____________。F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对F1的繁殖造成影响，结合实验二的结果推断这一影响最可能是_____________。F2抗螟矮株中ts基因的频率为_____________，为了保存抗螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮株使其随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为_____________。1.大豆突变株表现为白花（dd）。为进行D/d基因的染色体定位，用该突变株做父本，与不同的三体（2N+1=41）紫花纯合体植株杂交，选择F1中的三体与突变株白花植株杂交得F2，下表为部分研究结果。下列叙述正确的是（

）母本F2表现型及数量白花紫花9-三体2111010-三体115120A.F1中三体的概率是1/2B.三体紫花纯合体的基因型为DDDC.突变株基因d位于10号染色体上D.对d基因定位最多用到20种大豆三体纯系2.(湖南长沙一中2023届第一次月考·T19)果蝇的精原细胞要经过精确的四次有丝分裂之后，才能启动减数分裂形成初级精母细胞。某科研团队致力于研究有丝分裂向减数分裂转化的调控机制，用EMS诱变筛选，发现了果蝇tut突变体，其精原细胞不能停止有丝分裂，而出现精原细胞过度增殖的表现型。(1)为探究tut突变体的遗传特性，研究人员做了杂交实验，结果如下.精原细胞过度增殖的原因是___________基因发生突变。上述实验结果不足以证明此性状的遗传遵循基因的分离定律，请设计杂交实验验证其遗传遵循基因的分离定律(要求:简要写出实验方案和结果):________________________。(2)经过文献查阅，发现已报道有bgcn隐性突变体与tut突变体的表现型一致，研究人员为探究tut突变体的突变基因是否就是bgcn隐性突变体的突变基因，做了如右实验：实验结论：_________________________，判断理由：_____________。(3)研究人员采用缺失定位法对tut突变体的突变基因进行染色体定位：将一条染色体缺失某片段的野生型果蝇与tut突变体杂交，若F1出现过度增殖，则说明_________________________。3.(2022届三湘名校、五市十校一联·T21)性别决定为XY型的某高等植物体内含有A和a、B和b两对等位基因。回答下列相关问题:(1)若这两对等位基因控制一对相对性状且只有不含显性基因时才表现为隐性性状，若这两对等位基因都位于一对常染色体上,则其在染色体上的分布有种可能情况；雌雄个体相互交配，在不考虑基因突变和同源染色体的非姐妹染色单体互换的情况下，后代表现显性性状所占的比例可能为(写出两个)。

(2)若这两对等位基因控制两对相对性状且都为完全显性。①若这两对等位基因，一对位于常染色体上，一对位于X染色体上，则同时含有A和a、B和b的个体的性别一定为性，通过测交(填“能”或“不能”)确定哪对等位基因在常染色体上，哪对在X染色体上，理由是。

②若这两对等位基因位于X和Y染色体的同源区段上,请写出雄性个体的所有基因组成:；通过测交(填“能”或“不能”)确定待测雄性个体的基因组成。

4.(2022吉林长岭县第二中学高三模拟)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身。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____________________________。5.（2021广东适应性考试·T20）某昆虫的性别决定方式是XY型，其羽化昼夜节律受常染色体及性染色体上的2对等位基因（A/a、D/d）控制，不同基因型的个体表现型为正常节律或长节律。A、D基因编码的产物形成蛋白二聚体，是个体表现为正常节律的必要条件。回答下列问题：（1）正常节律雄性亲本与长节律雌性亲本杂交，后代雌、雄个体分别表现为正常节律和长节律。甲同学据此推断A/a基因位于常染色体上、D/d基因位于X染色体上，你认为该同学的观点是否正确，画遗传图解支持你的观点，并据此作出结论。___________（2）现用雌、雄亲本均为长节律的个体进行杂交，F1全部表现为正常节律，则雌、雄亲本的基因型分别为___________、___________。（3）上述F1雌、雄个体相互交配，则F2雌、雄性个体中正常节律与长节律个体的比值分别为___________、___________。6.果蝇体表硬而长的毛称为刚毛，刚毛变短成为截刚毛，正常刚毛与截刚毛受等位基因B/b控制,现有一只杂合正常刚毛雌果蝇与一只截刚毛雄果蝇杂交,所得F1雌雄果蝇中均有正常刚毛果蝇和截刚毛果蝇，且比例为1:1。该对等位基因在染色体上的位置不确定，分析回答下列问题:

(1)在果蝇中，__________为显性性状。

(2)若F1中隐性基因b的频率为2/3，则等位基因B/b位于________染色体上。若F1中显性

基因B的频率为1/4，则F1自由交配所得的F2中截刚毛雄果蝇所占的比例为_________。

(3)选择F1中正常刚毛雄果蝇与截刚毛雌果蝇杂交，通过观察子代中雌雄果蝇的刚毛性状，________(填“能”或“不能”)判断出等位基因B/b位于常染色体还是X染色体或X、Y染色体的同源区段上，原因是______________________________________________。

7.（重庆市2023届9月第一次质检·T24）果蝇（2N=8）的灰身（A）对黑身（a）为显性，长翅（B）对残翅（b）为显性，控制两对性状的基因均位于常染色体上。请回答下列问题：（1）果蝇的初级精母细胞中有____对同源染色体，______个染色体组。果蝇减数分裂过程中染色体数目加倍的时期和原因是_________________。（2）基因型为AaBb的雌果蝇减数分裂过程中_______（填“减I”、“减Ⅱ”或“减I和减Ⅱ”）一定发生A和a的分开。（3）某研究小组欲通过测交实验确定两对基因在染色体位置上的关系：【实验步骤】第一步：选用基因型为AaBb的雄果蝇（不发生交叉互换）与基因型为aabb的雌果蝇进行测交；第二步：观察并统计后代表现型及比例【实验结果与结论】①若后代存在四种表现型，则两对基因在染色体上位置如图甲；②若后代存在两种表现型，则两对基因在染色体上位置如图乙或丙；请根据实验结果在下图中标出亲代雄果蝇基因B和基因b的位置。（4）上图中两对基因遵循自由组合定律的是图______________，原因是_______________。8.(2021福建适应性·19）下列是关于果蝇眼色和翅型的相关研究。（一）探究控制紫眼基因的位置已知卷翅和正常翅由Ⅱ号染色体上的等位基因（A/a）控制，卷翅对正常翅为显性且存在纯合致死现象，红眼和紫眼由等位基因（B/b）控制。回答下列问题：（1）红眼对紫眼为___________（填“显性”或“隐性”）。（2）控制眼色的基因不在X染色体上（不考虑XY同源区段），判断依据是___________。（3）亲本卷翅紫眼雌蝇的基因型为___________（4）从F1中选取合适的材料，设计一个实验证明控制眼色的基因不在Ⅱ号染色体上。杂交组合为：___________预期结果为：___________9.正常刚毛对截刚毛为显性性状。若控制刚毛性状的等位基因位于X、Y染色体的同源区段，则正常刚毛雄果蝇表示为XBYB、XBYb、XbYB，若仅位于X染色体上，则只表示为XBY。现有各表现型的纯种果蝇，欲利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅