高三生物一轮复习课件18遗传综合实验分析

遗传综合实验分析高考一轮复习基因位置的判断判断基因位于细胞核还是位于细胞质探究基因仅位于X染色体上还是X、Y染色体同源区段上探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上探究基因位于常染色体上还是X染色体上知识框架3．实验探究方法：设计正交和反交的实验知识梳理知识点一探究基因位于细胞核还是位于细胞质？1．细胞质遗传的特点：

母系遗传（即杂交后代都表现出母本性状）；

杂交后代无一定的性状分离比。①若正反交的后代表型不同，且都只与母本性状相同，则为细胞质遗传。②若正反交的后代表型相同，且比例一致，则为细胞核遗传。①受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞；②减数分裂时，细胞质（线粒体、叶绿体）中的遗传物质随机不均等分配。2．细胞质遗传的特点：果蝇在对CO2的耐受性方面有两个品系：敏感型(甲)和耐受型(乙)，现有以下两个实验。实验一：让甲品系雌蝇与乙品系雄蝇杂交，后代全为敏感型。实验二：将甲品系雌蝇的卵细胞去核后，移入来自乙品系雌蝇的体细胞核，由此培育成的雌蝇再与乙品系雄蝇杂交，后代仍全为敏感型。(1)设计实验二是为了验证

。(2)目前，由实验一的实验结果无法得到与实验二相同的实验结论，原因是：果蝇控制对CO2的耐受性的基因位于细胞质

在有性生殖中，细胞质中的遗传物质只能由母本传递给子代，但细胞核中的遗传物质可通过母本和父本遗传给后代，欲证明某性状属于细胞质遗传，需要进行正交和反交实验，观察子一代的表型，实验一只进行了正交实验，缺少反交实验。知识点一探究基因位于细胞核还是位于细胞质？知识点二一对等位基因在染色体上的位置考向一

一对等位基因位于常染色体上还是X染色体上根据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中为3∶1，雄蝇中也为3∶1，二者相同，故灰身与黑身的遗传为常染色体遗传；直毛与分叉毛的比例，雄蝇中为1∶1，雌蝇中为1∶0，二者不同，故直毛与分叉毛的遗传为伴性（X染色体）遗传。1．方法1：表型相同的亲本杂交（1）若F1性状在雌雄个体中均为3：1，则基因位于常染色体上；（2）若F1性状在雌雄个体中比例不同，则基因位于X染色体上。2．方法2：一对相对性状的纯合亲本进行正反交实验（1）若正反交结果一致，则基因位于常染色体上；（2）若正反交结果不一致，则基因位于X染色体上。正交反交知识点二一对等位基因在染色体上的位置3．方法3：若已知性状的显隐性，则用“显性纯合♂×隐性♀”的杂交方法（1）若结果全为显性，则基因位于常染色体上；（2）若子代中雌性为显性，雄性为隐性，则基因位于X染色体上；P：♀aa×♂AAF1：

Aa↓雌、雄：显常染色体

P：XaXa×XAYF1：

XAXa

XaY↓雄：隐X染色体

雌：显知识点二一对等位基因在染色体上的位置4．方法4：

若显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则用正交和反交的方法正反交结果相同——常染色体正反交结果不同——X染色体5．方法5：在确定雌性个体为杂合子的条件下知识点二一对等位基因在染色体上的位置

（2025·东北师大附中质检，节选）果蝇的长刚毛与短刚毛是一对相对

性状，由基因A、a控制。现有长刚毛和短刚毛的纯合雌雄个体若干，某小组欲证明该对基因的位置及性状的显隐性关系。若想通过杂交确定基因的位置，最常采用

的方法；若

，

则A、a基因位于常染色体上，长刚毛为显性；若

，则A、a基因位于X染色体上，短刚毛为显性。【详解】在相对性状显隐性未知的情况下，通过杂交确定基因的位置，最常采用正反交的方法。让长刚毛雌果蝇与短刚毛雄果蝇、短刚毛雌果蝇与长刚毛雄果蝇分别进行杂交，若A、a基因位于常染色体上，长刚毛为显性，则正反交的子代全表现为长刚毛；若A、a基因位于X染色体上，短刚毛为显性，则正反交结果不同，即短刚毛（♀）×长刚毛（♂）的子代全为短刚毛，长刚毛（♀）×短刚毛（♂）的子代雌性全为短刚毛，雄性全为长刚毛。【答案】正反交；正反交子代全表现为长刚毛；正反交结果不同，短刚毛（♀）×长刚毛（♂）的子代全为短刚毛，长刚毛（♀）×短刚毛（♂）的子代中雌性全为短刚毛，雄性全为长刚毛（答案合理即可）【知识点】未知显隐性时，用杂交实验法判断基因位置知识点二一对等位基因在染色体上的位置隐性纯合(♀）×显性杂合(♂）(aa或XaXa)

(Aa或XAYa或XaYA)（1）已知性状的显隐性，且限定一次杂交实验

PF1若雌雄个体既有显性又有隐性，则该基因位于常染色体上。若雌(或雄)性个体全表现显性性状，雄(或雌)性个体全表现隐性性状，则该基因位于X、Y染色体的同源区段上。（2）未限定杂交实验次数

隐性纯合(♀）×显性纯合(♂)(aa或XaXa)

(AA或XAYA)(Aa×Aa或XAXa×XaYA）PF1自由交配若雌雄个体既有显性又有隐性，则该基因位于常染色体上。若雄性个体全显性，雌性个体既有显性又有隐性，则该基因位于X、Y染色体的同源区段上。F2考向二探究基因是位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上知识点二一对等位基因在染色体上的位置(2023·江西九江联考，节选)某生物兴趣小组用黑腹果蝇做实验研究性状遗传，请回答下列问题：(1)果蝇的细眼(B)和粗眼(b)是一对相对性状，现有纯种的细眼果蝇和粗眼果蝇(雌、雄都有)若干，选择

进行一次杂交实验，若F1

，则可判断B、b位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上，而不只在X染色体上。粗眼雌蝇和细眼雄蝇均为细眼果蝇(2)继续通过一次杂交实验，探究B、b是位于X、Y染色体的同源区段还是常染色体上，预测子代的结果并得出结论。杂交方案：________________________________________________________。预测结果及结论：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。F1中雌、雄果蝇自由交配

若后代雌、雄果蝇均有细眼、粗眼，则B、b位于常染色体上；若后代雌果蝇中出现细眼和粗眼，雄果蝇均为细眼，则B、b位于X、Y染色体的同源区段上知识点二一对等位基因在染色体上的位置1．若已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。（1）首选“隐雌×纯合显雄”杂交，观察F1的性状。考向三

探究基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上知识点二一对等位基因在染色体上的位置（2）在确定雌性个体为杂合子的条件下，用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。考向三

探究基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上知识点二一对等位基因在染色体上的位置2．显隐性是未知的，且控制性状的基因在性染色体上——用正交和反交法

正交：P：XAXA×XaYa

↓

F1：

XAXaXAYa

（雌、雄：显）

反交：P：XaXa×XAYA

↓

F1：

XAXaXaYA

（雌、雄：显）

正反交结果相同X、Y同源区段正交：P：XAXA×XaY

↓

F1：

XAXaXAY

（雌、雄：显）

反交：P：XaXa×XAY

↓

F1：

XAXaXaY

雌：显雄：隐

正反交结果不同X染色体上考向三探究基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上知识点二一对等位基因在染色体上的位置(2023·兰州模拟)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，两对基因独立遗传且有一对位于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的表型及比例如下表。分类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)基因位于________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(有眼与无眼、正常毛与短毛、性别均考虑在内）_______________________。(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。已知果蝇的红眼对白眼为显性，请利用纯合的红眼雄蝇、白眼雄蝇、白眼雌蝇、红眼雌蝇，设计一个一代杂交实验，判断眼色基因的基因座位。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。②_____________________________，则眼色基因仅位于X染色体上。【详解】(1)亲代雌雄有眼果蝇杂交，子代中无论雌雄果蝇均有有眼和无眼，且比例为2∶1，该比例为3∶1的变形，说明子代发生了性状分离的现象，则有眼对无眼为显性，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，有眼对无眼为显性，且控制该性状的基因位于常染色体上，且亲代在该性状上均为杂合子；根据题意，两对基因独立遗传且有一对位于X染色体上，则控制果蝇正常毛和短毛的基因位于X染色体上，由于亲代均为正常毛，而子代雄果蝇中有正常毛和短毛，而雌果蝇中只有正常毛，故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的子代果蝇：有眼与无眼方面子代基因型为2/3Aa和1/3aa，那么产生的配子为1/3A、2/3a，正常毛与短毛性状方面子代的基因型为1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY、1/4XbY，那么产生的雌配子为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；正常毛与短毛性状方面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)。（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，通常选择隐雌显雄杂交法，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，若该性状的基因仅位于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，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，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。【答案】（1）隐；常；（2）AaXBXb；10；无眼短毛雌蝇和有眼短毛雌蝇；（3）选择纯合的红眼雄蝇和白眼雌蝇交配得F1，统计后代的表型及比例；若F1全为红眼；若F1雌性全为红眼，雄性全为白眼【知识点】判断基因位置位于X染色体还是X、Y同源区段；常染色体和X染色体遵循自由组合定律时的概率计算；致死问题。假设法（逆向推理，顺向作答）首先，假设基因位于X染色体上或常染色体上，分析各自结果，然后将得到的结果作为条件，若出现某一相应情况，即可确定基因是位于X染色体上还是X、Y同源区段上或常染色体上。例题：黑腹果蝇的刚毛基因（B）对截刚毛（b）为完全显性。现有各种纯种果蝇若干，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X染色体上还是X、Y同源区段或者是位于常染色体上。逆向推理：假设这对等位基因仅位于X染色体上，则逆向推理：假设这对等位基因仅位于常染色体上，则顺向作答：若子一代雄蝇全为截刚毛，则位于X染色体上；若子一代全为刚毛，则位于常染色体上；若子一代雄蝇全为刚毛，位于X、Y同源区段。逆向推理：假设这对等位基因位于X、Y的同源区段，则知识点三探究两（多）对等位基因在染色体上的位置关系

判断两(多)对等位基因位于一对还是两对同源染色体上，实质是确定两对等位基因的遗传是遵循自由组合定律，还是遵循连锁与互换规律。如图所示：①图中A/a、B/b、D/d这三对等位基因的遗传都遵循分离定律；②图中基因A/a与D/d(或基因B/b与D/d)分别位于两对同源染色体上，其遗传遵循自由组合定律；③图中基因A/a和B/b位于一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合定律。基本思路：根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置关键和前提：根据题意首先要得到双（多）杂合子，即每对基因都是杂合状态，然后采用自交或测交法进行探究。具体做法：让每两个品系之间杂交得到三组F1（双或多杂合子），再让三组F1自交得到F2，分别统计三组F2的性状及比例。例如：现有某植物三个纯合品系甲、乙、丙，基因型分别为eeffGG，EEffGG、EEFFgg分析：三对等位基因之间可能有三种位置关系：①分别位于三对同源染色体上；②有两对基因位于同一对同源染色体上；③都位于同一对同源染色体上。知识点三探究两（多）对等位基因在染色体上的位置关系假设1

三对等位基因分别位于三对同源染色体上：假设2

有两对基因位于同一对同源染色体上：假设3

都位于同一对同源染色体上：让三组F1自交得到F2，分别统计三组F2的性状及比例。知识点三探究两（多）对等位基因在染色体上的位置关系1．利用已知基因定位：已知基因A与a位于2号染色体上，探究B与b基因是否也在2号染色体上分析：如果B、b基因不在2号染色体上，则其与A、a基因之间将遵循自由组合定律，可以用双杂合子自交或测交的方法进行探究。如果自交后代的性状分离比为9：3：3：1或其变式，则B、b基因不在2号染色体上（图1）；如果性状分离比不是9：3：3：1或其变式，则其位于2号染色体上（只考虑完全连锁，如果性状分离比为3：1，则如图2；如果为1：2：1，则如图3）变式题型

外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断知识点四判断基因位于几号（常）染色体上2．利用三体定位举例：正常隐性（aa）个体与7-三体（7号染色体有三条)显性纯合子杂交得F1，F1三体与正常隐性个体杂交得F2，统计F2的表型及比例预测结果及结论：若F2的表型比例为5：1，则基因位于7号染色体上；F2的表型比例为1：1，则基因不位于7号染色体上。3．利用单体定位举例：正常隐性（aa）个体与7-单体（7号染色体单体）显性纯合子杂交得F1，统计F1的表型及此例预测结果及结论：若F1的表型比例为1：1，则基因位于7号染色体上；F1全为显性，则基因不位于7号染色体上。知识点四判断基因位于几号（常）染色体上举例：正常隐性（aa）个体与2号染色体缺失一小段的显性个体杂交得F1，F1随机交配得F2，统计F2的表型及比例（注：缺失纯合子致死）①F2的表型比例为3：1，则基因不位于2号染色体上②F2的表型比例为11：4，则基因位于2号染色体上，且基因不在缺失片段上③F2的表型比例为7：8，则基因位于2号染色体上，且基因在缺失片段上4．利用染色体片段缺失定位知识点四判断基因位于几号（常）染色体上(2023·广东珠海调研)大豆突变株表现为白花(dd)。为进行D/d基因的染色体定位，用该突变株作父本，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表型及数量白花紫花9－三体2111010－三体115120A．F1中三体的概率是1/2 B．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种大豆三体纯系知识点四判断基因位于几号（常）染色体上【详解】亲本为三体×白花（dd），F1中三体的概率是1/2，A正确；若D/d基因位于三体的染色体上，三体