课时3基因位置的判定（尖子生选学）

课时3基因位置的判定（尖子生选学）eq\a\vs4\al\co1()突破1一对等位基因位置关系的判定【知识盘查】1.探究基因位于常染色体还是性染色体上方法1方法22.探究基因是位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上方法1方法23.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[例1](不定项)(2024·河北卷，15)单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链，其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点，但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是()A.未突变P基因的位点①碱基对为A—TB.①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变C.患者同源染色体的①和②位点间发生交换，可使其产生正常配子D.不考虑其他变异，患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上答案CD解析结合题图可知，患者获得父亲下面一条链和母亲下面一条链，均为突变链，说明未突变P基因的位点①碱基对为C—G，A错误；患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点，但均未患病，说明仅①位点或②位点突变不会导致P基因功能的改变，B错误；患者的两个致病基因，一个来自母亲的含有位点②突变的P基因，另一个来自父亲的含有位点①突变的P基因，若减数分裂Ⅰ同源染色体的非姐妹染色单体①和②位点之间发生互换，可使其产生正常配子，C正确；不考虑其他变异，患者弟弟具有①和②突变位点，推测其一条染色体来自父亲，一条染色体来自母亲，其体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上，D正确。[例2](2024·甘肃卷，20)自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色，现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式，某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验，F1雌雄个体间相互交配，F2的表型及比值如下表。回答下列问题(要求基因符号依次使用A/a，B/b)表型正交反交棕眼雄6/163/16红眼雄2/165/16棕眼雌3/163/16红眼雌5/165/16(1)太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制，判断的依据为________________________________________；其中一对基因位于Z染色体上，判断依据为________________________________________________________。(2)正交的父本基因型为________，F1基因型及表型为___________________。(3)反交的母本基因型为________，F1基因型及表型为____________________。(4)下图为太阳鹦鹉眼色素合成的可能途径，写出控制酶合成的基因和色素的颜色。答案(1)F2的性状分离比为6∶2∶3∶5和3∶5∶3∶5，符合两对独立遗传基因的排列组合数16(合理即可)正反交的结果不同，性状与性别相关联(2)aaZBZBAaZBZb(棕眼雄性)和AaZBW(棕眼雌性)(3)aaZBWAaZBZb(棕眼雄性)和AaZbW(红眼雌性)(4)①A②B(或①B②A)③红色④棕色解析(1)依据表格信息可知，正交F2的性状分离比为6∶2∶3∶5，反交F2的性状分离比为3∶5∶3∶5，两者均是9∶3∶3∶1的变式，故可判断太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制；但正交和反交结果不同，说明其中一对基因位于Z染色体上。(2)依据正交结果，F2中棕眼∶红眼＝9∶7，说明棕眼性状为双显性个体，红眼为单显性或双隐性个体，鹦鹉为ZW型性别决定，在雄性个体中，棕眼为3/4，在雌性个体中，棕眼为3/8＝3/4×1/2，故可推知，F1中的基因型为AaZBZb、AaZBW，表型均为棕色，亲本为纯系，正交亲本基因型为：aaZBZB(父本)、AAZbW(母本)。(3)依据反交结果，结合第二小问可知，反交亲本的基因型为AAZbZb、aaZBW，则F1的基因型为AaZBZb、AaZbW，对应的表型依次为棕色、红色。(4)结合第二小问可知，棕眼性状为双显性个体，红眼为单显性或双隐性个体，故可知基因①为A(或B)，控制酶1的合成，促进红色前体物合成红色中间物，基因②为B(或A)，控制酶2的合成，促进红色中间物合成棕色产物。突破2两(多)对等位基因位置关系的判定【知识盘查】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。1.根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置(以AaBb自交为例)性状分离比9∶3∶3∶13∶11∶2∶1位置图示2.若自交后代出现(3∶1)n的分离比(或其变式)，或测交后代出现(1∶1)n的分离比(或其变式)，则说明这n对等位基因位于非同源染色体上，且遵循自由组合定律。提醒①如果多对等位基因分别位于多对同源染色体上，可利用“拆分法”解决：即将多对等位基因分解为若干个分离定律分别分析，再运用乘法原理进行组合。②若结果表型出现(eq\f(3,4))n或子代性状分离比之和为4n，则n代表等位基因的对数，且n对等位基因位于n对同源染色体上。3.基因在染色体上的位置顺序测定(三点测交法)为确定三个连锁基因在染色体上的顺序和相对距离所做的一次杂交和一次测交。染色体上两连锁基因距离越远，在它们之间非姐妹染色单体互换的机会就越多，反之就越少，因此可用这两基因间的互换百分数(一般可用它们之间的重组百分数)的大小来表示它们之间距离的远近，而以1%的互换(或重组)定为一个图距，作为连锁基因的距离单位。[例1](2023·山东卷，23)单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系，以某志愿者的若干精子为材料，用以上4对等位基因的引物，以单个精子的DNA为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因，检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同；本研究中不存在致死观象，所有个体的染色体均正常，各种配子活力相同。等位基因AaBbDdEe单个精子编号1＋＋＋2＋＋＋＋3＋＋＋4＋＋＋＋5＋＋＋6＋＋＋＋7＋＋＋8＋＋＋＋9＋＋＋10＋＋＋＋11＋＋＋12＋＋＋＋注：“＋”表示有；空白表示无(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，依据是__________________________________________________。据表分析，________(填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。(2)已知人类个体中，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制，且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配，预期生—个正常孩子的概率为17/18，据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图。(注：用“”形式表示，其中横线表示染色体，圆点表示基因在染色体上的位置)。(3)本研究中，另有一个精子的检测结果是：基因A、a，B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中，未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析，导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)据表推断，该志愿者的基因e位于________染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用，请用本研究的实验方法及基因E和e的引物，设计实验探究你的推断。①应选用的配子为：________；②实验过程：略；③预期结果及结论：____________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)不遵循只产生Ab和aB两种精子(或精子只有Ab和aB两种，且比例1∶1；若未检测到AB和ab精子或A与b基因连锁，a与B基因连锁或A与b基因在一条染色体上，a与B基因在一条染色体上)能(2)(3)减数分裂Ⅰ时，这些基因所在的同源染色体未分离(不分离、分离异常)(4)X或Y卵细胞(卵子或卵)若检测到E或者e基因，则位于X染色体上或者若未检测到E或者e基因，则位于Y染色体上解析(1)由题意，表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同，结合表中信息可以看出，基因型为aB∶Ab＝1∶1，因而可推测，等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上，因而其遗传“不遵循”自由组合定律。表中显示含有e的配子和不含e的配子的比例表现为1∶1，因而可推测e基因位于性染色体上，考虑A/a、E/e这两对基因，表中精子有4种类型且比例为1∶1∶1∶1，即这两对等位基因表现为自由组合，因而能排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。(2)统计结果显示，该志愿者关于B、b和D、d的配子比例为Bd∶bD∶BD∶bd＝2∶2∶1∶1，某遗传病受等位基因B、b和D、d控制，且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配，预期生一个正常孩子的概率为17/18，即生出患病孩子bbdd的概率为1/18＝1/6×1/3，说明该女性产生bd的卵细胞的比例为1/3，则BD配子比例也为1/3，二者共占2/3，均属于非重组型配子，说明该女性体内的相关基因处于连锁关系，即应该为B和D连锁，b和d连锁，据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图如下：(3)根据表中的精子种类和比例可知，等位基因A/a，B/b和D/d为连锁关系，而异常精子的形成过程中，未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。则从配子形成过程分析，导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是形成该精子的减数分裂过程中，减数第一次分裂后期这三对等位基因所在的同源染色体未分离(不分离、分离异常)而是进入同一个次级精母细胞中，此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的。(4)现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用，由于要用本研究的实验方法，且选用男性的精子无法确定等位基因位于X染色体上还是Y染色体上，因此应该选择女志愿者的卵细胞进行实验。即用基因E和e的引物，以单个卵细胞的DNA为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因，并进行统计。若检测到E或者e基因，则位于X染色体上或者若未检测到E或者e基因，则位于Y染色体上。[例2](2022·山东卷，6)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘，研究影响其叶片形状的基因时，发现了6个不同的隐性突变，每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①～⑥，每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变，根据表中的杂交实验结果，下列推断错误的是()杂交组合子代叶片边缘①×②光滑形①×③锯齿状①×④锯齿状①×⑤光滑形②×⑥锯齿状A.②和③杂交，子代叶片边缘为光滑形B.③和④杂交，子代叶片边缘为锯齿状C.②和⑤杂交，子代叶片边缘为光滑形D.④和⑤杂交，子代叶片边缘为光滑形解题关键—科学思维答案C解析①×③、①×④的子代全为锯齿状，说明①与③④应是同一基因突变而来，因此②和③杂交，子代叶片边缘为光滑形，③和④杂交，子代叶片边缘为锯齿状，A、B正确；①×②、①×⑤的子代全为光滑形，说明①与②、①与⑤是分别由不同基因发生隐性突变导致，但②与⑤可能是同一基因突变形成的，也可能是不同基因突变形成的；若为前者，则②和⑤杂交，子代叶片边缘为锯齿状，若为后者，子代叶片边缘为光滑形，C错误；由上述分析可知，①与④是同一基因突变而来，①与⑤是不同基因突变而来，因此④⑤是不同基因突变而来，④和⑤杂交，子代叶片也均为光滑形，D正确。突破3利用单体、三体或缺体定位特定基因的位置方法1利用已知基因定位方法2利用三体回交定位提醒基因型为Aaa的三体产生的配子类型及比例为Aa∶a∶A∶aa＝2∶2∶1∶1；基因型为AAA的三体产生的配子类型及比例为AA∶A＝1∶1；基因型为aaa的三体产生的配子类型及比例为aa∶a＝1∶1。方法3利用单体杂交定位方法4利用染色体片段缺失定位[例1](2024·广东惠州调研)玉米是雌雄同株、异花传粉植物，其籽粒黄色(T)对白色(t)为显性，基因T、t位于9号染色体上。某基因型为Tt的黄色籽粒玉米的一条9号染色体发生片段缺失，该玉米自交，所得F1中黄色籽粒∶白色籽粒＝1∶1。已知含异常染色体的花粉不育，卵细胞不受影响。下列叙述正确的是()A.缺失片段位于基因T所在的染色体上，基因T在缺失片段上B.缺失片段位于基因T所在的染色体上，基因T不在缺失片段上C.缺失片段位于基因t所在的染色体上，基因t在缺失片段上D.缺失片段位于基因t所在的染色体上，基因t不在缺失片段上答案B解析染色体正常的情况下，基因型为Tt的玉米植株自交，所得F1中黄色籽粒∶白色籽粒＝3∶1，根据题干信息“F1中黄色籽粒∶白色籽粒＝1∶1，含异常染色体的花粉不育，卵细胞不受影响”可知，染色体异常时含T的精子不能参与受精作用(含T的花粉不育)，含T的卵细胞可育，即母本可以产生基因型分别为T和t的两种卵细胞，故缺失片段在基因T所在的染色体上，但基因T不在缺失片段上，B正确。[例2](2024·华东师大附中质检)染色体数目变异类型多样，其中缺失一条染色体称为单体(2n－1)，增加一条染色体称为三体(2n＋1)。黑腹果蝇是遗传学研究的常用材料，染色体组成如图所示。Ⅳ号染色体(点状染色体)单体和三体的果蝇均能够繁殖，分析回答下列问题：(1)果蝇的性别决定方式为________。Ⅳ号染色体单体的雌性黑腹果蝇减数分裂产生的配子种类有________种，染色体数量分别为________条。(2)在黑腹果蝇群体中偶然出现一只染色体正常的无眼果蝇，已知无眼为隐性性状，野生型为显性性状，受一对等位基因控制，但是不确定这对等位基因是位于Ⅲ号还是Ⅳ号染色体上，科研人员分成两个小组分别进行了以下实验，请补充完成以下探究实验：①甲组：取Ⅳ号染色体单体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交，若子一代表型及比例约为____________________，说明这对等位基因位于Ⅲ号染色体上；若子一代表型及比例约为____________________，说明这对等位基因位于Ⅳ号染色体上。②乙组：取Ⅳ号染色体三体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交，子一代全为野生型，子一代雌雄果蝇杂交，若子二代表型及分离比为________________，则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上。答案(1)XY型23和4(2)①野生型∶无眼＝1∶0野生型∶无眼＝1∶1②野生型∶无眼＝8∶1解析(1)由题图可知，果蝇的性别决定方式为XY型。Ⅳ号染色体单体的雌性黑腹果蝇体细胞中有7条染色体，减数分裂产生配子时，同源染色体分离，单个的Ⅳ号染色体随机移向一极，形成的配子中含有的染色体数为3条和4条，配子种类共2种。(2)已知无眼为隐性性状，野生型为显性性状，受一对等位基因控制，假设用A、a来表示。①甲组：若这对等位基因位于Ⅲ号染色体上，后代的遗传与Ⅳ号染色体无关，亲本的基因型分别为AA、aa，子一代全为野生型(Aa)，即野生型∶无眼＝1∶0；若这对等位基因位于Ⅳ号染色体上，Ⅳ号染色体单体野生型果蝇只含有一个显性基因(假设用O表示缺失一条染色体，即基因型为AO)，与该无眼果蝇(aa)杂交，后代会出现野生型(Aa)和无眼(Oa)两种，比例为1∶1。②乙组：若无眼基因位于Ⅳ号染色体上，Ⅳ号染色体三体野生型果蝇(AAA)产生的配子种类及比例为AA∶A＝1∶1，与该无眼果蝇(aa)杂交，子一代全为野生型，基因型及比例为AAa∶Aa＝1∶1，子一代雌雄果蝇杂交，基因型为AAa的个体产生的配子及比例为AA∶a∶Aa∶A＝1∶1∶2∶2，基因型为Aa的个体产生的配子及比例为A∶a＝1∶1，则产生的基因型为a的雌雄配子均占1/3，后代无眼果蝇所占的比例为1/3×1/3＝1/9，野生型果蝇所占的比例为1－1/9＝8/9，即子二代表型及分离比为野生型∶无眼＝8∶1。限时练11基因位置的判定(尖子生选做)(时间：30分钟分值：50分)【精准强化】1.(2024·重庆市质量检测)果蝇的体色受两对等位基因B/b、F/f控制，其中B/b位于2号染色体。已知B、F同时存在时果蝇的体色表现为黑色，其余情况均为灰色。为了确定F/f(已知不在Y染色体上)与B/b的位置关系，现选择一对灰色果蝇进行杂交，F1全为黑色；让F1中的雌雄果蝇相互交配，统计F2的表型及比例(不考虑基因突变和互换)。下列说法错误的是()A.亲代灰色果蝇的基因型可能为BBff、bbFF或BBXfY、bbXFXFB.若F/f位于X染色体上，则F2的表型及比例为黑色雌性∶黑色雄性∶灰色雌性∶灰色雄性＝6∶3∶2∶5C.若F/f位于3号染色体上，则F2的表型及比例为黑色∶灰色＝9∶7D.若F/f位于2号染色体上，则F2的表型及比例为黑色∶灰色＝3∶1答案D解析一对灰色果蝇进行杂交，F1全为黑色，若F/f在常染色体，则亲代果蝇的基因型为BBff、bbFF；若F/f在X染色体，亲代果蝇的基因型为BBXfY、bbXFXF，A正确；若F/f位于X染色体上，则F1的基因型为BbXFY、BbXFXf，F2中黑色雌性(3/16B_XFXF、3/16B_XFXf)为6/16，黑色雄性(B_XFY)为3/4×1/4＝3/16，灰色雌性(1/16bbXFXF、1/16bbXFXf)为2/16，灰色雄性(1/16bbXFY、1/16bbXfY、3/16B_XfY)为5/16，B正确；若F/f位于3号染色体，F1为BbFf，F2中黑色(9/16B_F_)∶灰色(3/16B_ff、3/16bbF_、1/16bbff)为9∶7，C正确；若F/f位于2号染色体，即与B/b在一对同源染色体上，亲本为BBff、bbFF，且B、f在同一条染色体，b、F在同一条染色体，F1为BbFf，在不考虑基因突变和互换的情况下，F1产生的配子只能是Bf、bF，F2中黑色∶灰色为1∶1，D错误。2.(2024·山东淄博一模)果蝇的两对相对性状分别由基因A/a、B/b控制，且A/a、B/b不位于Y染色体上。一只具有两显性性状的果蝇与一只具有两隐性性状的果蝇杂交，遗传过程中无突变、互换及致死。下列说法错误的是()A.若F1果蝇具有4种表型且比例相等，则A/a、B/b可能位于两对常染色体上B.若F1果蝇每种表型都有雌雄个体且比例相等，则A/a(或B/b)不可能位于X染色体上C.若F1果蝇具有2种表型且比例相等，则A/a、B/b可位于一对同源染色体上D.若F1果蝇具有2种表型且分属于雌、雄蝇，则A/a、B/b可均位于X染色体上答案B解析若A/a、B/b位于两对常染色体上，说明遵循基因的自由组合定律，当亲本为AaBb×aabb时，F1果蝇具有4种表型且比例相等，A正确；若A/a(或B/b)位于X染色体上，当亲本为BbXAXa×bbXaY时，F1果蝇每种表型都有雌雄个体且比例相等，B错误；若A/a、B/b位于一对同源染色体上，即出现连锁，假设AB连锁，亲本为AaBb×aabb时，F1果蝇具有2种表型且比例相等，C正确；若A/a、B/b均位于X染色体上，当亲本为XabXab×XABY，则F1果蝇具有2种表型且分属于雌、雄蝇，D正确。3.(不定项)(2024·山东枣庄高三模拟)果蝇的某一野生型性状和突变型性状受一对等位基因A/a控制。现用一只野生型雌果蝇与一只突变型雄果蝇进行杂交，子一代中野生型♀∶野生型♂∶突变型♀∶突变型♂＝1∶1∶1∶1。下列说法正确的是()A.若A、a位于性染色体上，则它们不可能位于X、Y染色体的同源区段上B.若A、a仅位于X染色体上，则野生型为显性性状C.若A、a位于常染色体上，该突变为隐性突变，则子代的野生型自由交配产生的后代出现性状分离D.若A、a位于常染色体上，让子代的突变型自由交配产生的后代均为突变型，则突变性状为显性性状答案BC解析若A、a位于性染色体上，当亲本野生型雌果蝇为杂合子，无论该基因位于X和Y染色体的同源区段上或是仅位于X染色体上，子一代的雌、雄果蝇中野生型与突变型的比例都是1∶1，A错误；若A、a仅位于X染色体上，则亲本野生型雌果蝇应为杂合子才能使子一代表型比例为1∶1，因此野生型是显性性状，B正确；若A、a位于常染色体上，该突变为隐性突变，子一代野生型个体为杂合子，子一代野生型雌雄果蝇杂交，产生的下一代出现性状分离，C正确；若A、a位于常染色体上，让子一代突变型的雌雄果蝇杂交，产生的下一代都是突变型，则突变型为隐性性状，子一代中突变型个体均为隐性纯合子，否则子代会出现性状分离，D错误。4.(2024·西安高新一中调研)小麦是我国主要的粮食作物之一，为自花传粉植物，其染色体组为AABBDD(每个字母表示一个染色体组，每个染色体组含有7条染色体，其中A、B、D不同源)。抗倒伏基因R对不抗倒伏基因r为完全显性(RR与Rr表型相同)，抗条锈病基因T对不抗条锈病基因t为不完全显性(TT强抗病，Tt中抗病，tt不抗病)。抗倒伏不抗条锈病纯合子和不抗倒伏强抗条锈病纯合子杂交得到F1，F1自交获得F2，统计并检测F2的性状及比例为抗倒伏强抗条锈病∶抗倒伏中抗条锈病∶抗倒伏不抗条锈病∶不抗倒伏强抗条锈病∶不抗倒伏中抗条锈病∶不抗倒伏不抗条锈病＝3∶12∶9∶1∶4∶3。不考虑互换，回答下列问题：(1)科学家对小麦基因组进行测序需测定________个染色体组的遗传信息，t基因变成T基因是________的结果。(2)基因R/r与基因T/t位于____________(填“同源染色体”或“非同源染色体”)上，判断的依据为________________________________________________________________________________________________________________。(3)为了解释上述遗传现象，研究人员提出一种假说：T、t基因控制的性状在遗传时，雌配子正常，含基因T的雄配子有一定的致死率，致死率为________。请设计杂交实验验证以上假说，并预测子代的表型及比例(只考虑T、t基因控制的性状)。实验设计思路：__________________________________________________________________________________________________________________；预测结果：______________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)3基因突变(2)非同源染色体若基因R/r与基因T/t位于同源染色体上，则F2中应只出现三种表型(3)2/3让基因型分别为Tt与tt的小麦进行正反交，统计子代性状及比例基因型为Tt的小麦作父本时，子代中中抗条锈病∶不抗条锈病＝1∶3，基因型为Tt的小麦作母本时，子代中中抗条锈病∶不抗条锈病＝1∶1解析(1)由题干信息可知，科学家对小麦基因组进行测序需测定3个染色体组的遗传信息。t基因变成T基因是基因突变的结果。(2)基因型为RRtt与rrTT的小麦杂交得F1，F1自交得F2，若基因R/r与基因T/t位于同源染色体上，则F2中应只出现三种表型，与题干F2性状不同，因此基因R/r与基因T/t位于非同源染色体上。(3)只考虑T、t基因的遗传，设含基因T的雄配子的存活率为x，则有活力的雄配子比例为T∶t＝x∶1，t＝1/(1＋x)，雌配子产生t配子的比例为1/2，由题可知，F2中tt＝3/8，则1/(1＋x)＝3/4，解得x＝1/3，致死率为2/3。设计正反交实验验证，让基因型分别为Tt与tt的小麦进行正反交，统计子代性状及比例，若基因型为Tt的小麦作父本时，子代性状及比例为中抗条锈病∶不抗条锈病＝1∶3，Tt作母本时，子代性状及比例为中抗条锈病∶不抗条锈病＝1∶1，则假说正确，否则假说错误。5.(2024·山东济南高三检测)某品种玫瑰是自花传粉植物，花瓣花色与花青素种类有关。研究发现玫瑰花瓣中有两种主要花青素：矢车菊素和芍药素，分别由基因M、N控制合成。若M、N基因发生隐性突变会导致相应色素均无法合成，使花瓣呈蓝色，m基因还会导致花粉育性下降。矢车菊素和芍药素均存在时使花瓣呈红色，若缺少矢车菊素或芍药素使花瓣呈紫色。为探究该植物花色的遗传规律，研究人员使用纯合亲本进行了图示实验。回答下列问题：(1)自花传粉植物进行杂交时，需要对一亲本进行________操作后作为母本。(2)统计得到实验一F2红玫瑰∶紫玫瑰＝5∶1，分析可知实验一亲本红玫瑰和紫玫瑰的基因型分别是________，F2出现该性状分离比的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)实验二F1红玫瑰产生mN花粉的概率是________，理论上在自然条件下F2中蓝玫瑰所占比例是________。(4)若杂交实验二F2无蓝玫瑰后代，则M/m、N/n基因的位置关系是________________(填“位于一对同源染色体上”或“位于两对同源染色体上”)。科研人员将一个抗病基因H导入蓝玫瑰，通过单倍体育种培育出纯合抗病蓝玫瑰植株。培育出的纯合抗病蓝玫瑰体细胞中基因m、n、H在染色体上的位置有以下两种可能性，请标注出这些基因在染色体上的位置。答案(1)去雄(2)MMNN、mmNN含m的花粉育性下降50%(3)1/6或1/31/24或0(4)位于一对同源染色体上解析(1)自花传粉植物仅作为母本，需要去掉雄蕊。(2)红玫瑰植物中同时含矢车菊素和芍药素，基因型为M_N_；紫玫瑰中含有矢车菊素或芍药素，基因型为M_nn、mmN_；蓝玫瑰不含矢车菊素和芍药素，基因型为mmnn。杂交实验一：纯合红玫瑰(MMNN)和纯合紫玫瑰(mmNN或MMnn)杂交，F2的比值红玫瑰∶紫玫瑰＝5∶1而不是3∶1，说明亲本纯合紫玫瑰的基因型是mmNN，F1基因型为MmNN。F1产生的雌配子MN∶mN＝1∶1，由于m导致花粉育性下降。设F1产生的可育花粉(雄配子)MN∶mN＝(1－a)∶a，则F1自交，子代出现紫玫瑰(mmNN)的概率为1/2×a＝1/6，则a＝1/3，可以推出F1产生的可育花粉MN∶mN＝2∶1，即基因m导致花粉育性下降了50%。(3)杂交实验二中，纯合紫玫瑰植株杂交，都是红玫瑰，则亲本紫玫瑰植物的基因型应为mmNN和MMnn。F1红玫瑰的基因型是MmNn。若基因m和基因N位于一对同源染色体上，由于m导致花粉育性下降了50%，MmNn产生的雌配子为mN∶Mn＝1∶1，花粉(雄配子)为mN∶Mn＝1∶2，所以花粉mN占1/3。自交后代基因型及比例为1/6mmNN、1/2MnNn、2/6MMnn，表型及比例为红玫瑰∶紫玫瑰＝1∶1，所以蓝玫瑰占比为0。若基因M(m)和基因N(n)位于非同源染色体上，则M/m、N/n满足自由组合定律，F1(MmNn)产生的雌配子MN∶Mn∶mN∶mn＝1∶1∶1∶1，由于基因m导致花粉育性下降了50%，雄配子MN∶Mn∶mN∶mn＝2∶2∶1∶1，所以花粉mN＝1/6，自交后代蓝玫瑰(mmnn)＝1/4×1/6＝1/24。(4)若杂交实验二F2无蓝玫瑰后代，说明M/m、N/n基因位于一对同源染色体上。将一个抗病基因H导入蓝玫瑰植株，有可能导入m、n基因所在的同源染色体上的任意一条或除m、n基因所在染色体以外的非同源染色体上，经单倍体育种得到的纯合植株中有两个H基因，分别位于M/m、N/n基因所在的同源染色体上的两条染色体上或者除M/m、N/n基因所在染色体以外的一对同源染色体上。6.(2024·山东泰安高三模拟)科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验。(1)果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性，为了确定这对等位基因是位于常染色体上还是在X染色体上，某研究小组让一只灰身雄性果蝇与一只灰身雌性果蝇杂交，后代灰身∶黑身＝3∶1。根据这一实验数据，________(填“能”或“不能”)确定B和b是位于常染色体上还是X染色体上，若____________________________，则说明B/b位于X染色体上。(2)果蝇的正常刚毛(A)对截刚毛(a)为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因e纯合时，会使性染色体组成为XX的个体发育为不育的雄性个体。某杂交实验及结果如下：截刚毛♀×正常刚毛♂→截刚毛♀∶截刚毛♂∶正常刚毛♂＝3∶1∶4。据此分析，亲本的基因型分别为________，F1中雄性个体的基因型有________种；若F1自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体所占比例为________，F2雌性个体中纯合子的比例为________。(3)现已确定灰身(B)和黑身(b)这对等位基因位于常染色体上，研究人员用野生纯合灰体果蝇诱变获得了一种黑檀体隐性突变体果蝇Q，突变性状由基因r控制。为了确定：①r基因和b基因是否为等位基因；②若不为等位基因，两突变基因是否位于一对同源染色体上。以突变体果蝇Q和黑身果蝇为实验材料，设计实验加以探究，要求写出杂交实验思路并预测实验结果和相应的实验结论(不考虑染色体互换)。答案(1)不能子代黑身果蝇全为雄性或子代雌果蝇全为灰身(2)EeXaXa、EeXaYA41/122/5(3)让突变体Q和黑身果蝇杂交，产生F1，若F1为非灰体，则r基因和b基因是等位基因；若F1为灰体，则r基因和b基因不是等位基因，让F1的雌雄果蝇随机交配，产生F2，若F2灰体∶非灰体＝9∶7，则r基因和b基因位于两对非同源染色体上；若F2灰体∶黑身∶黑檀体＝2∶1∶1(或F2灰体∶非灰体＝1∶1)，则r基因和b基因位于一对同源染色体上。解析(1)一只灰身雄果蝇与一只灰身雌果蝇杂交，统计子一代果蝇的表型及比例为灰身∶黑身＝3∶1，说明体色遗传遵循基因的分离定律，由于亲本为XBXb×XBY或XBXb×XBYb，其子代结果都是灰身∶黑身＝3∶1，因此不能确定A和a是位于常染色体还是X染色体上。若B和b位于常染色体上，则子一代雄性和雌性都存在黑身果蝇(即黑身个体中雌雄比例约为1∶1)；若B和b位于X染色体上，则子一代黑身果蝇(XbY或XbYb)全为雄性，子代雌果蝇(XBXB或XBXb)全为灰身，所以若子代黑身果蝇全为雄性或子代雌果蝇全为灰身，则说明B/b位于X染色体上。(2)截刚毛♀(XaXa)和正常刚毛♂杂交，子代比例为3∶1∶4，子代截刚毛♀占子代3/8可知，亲本基因型为EeXaXa、EeXaYA；F1中雄性个体的基因型有4种，为eeXaXa(不育)∶EEXaYA∶EeXaYA∶eeXaYA＝1∶1∶2∶1；F1中雌性个体的基因型有2种，EEXaXa∶EeXaXa＝1∶2；F1中雄性个体产生的精子类型及比例为EXa∶eXa∶EYA∶eYA＝1∶1∶1∶1；F1中雌性个体产生的卵细胞的基因型及比例为EXa∶eXa＝2∶1。若自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体(eeXaXa)所占比例为1/4×1/3＝1/12；F2雌性个体中EEXaXa＝1/2×2/3＝1/3，EeXaXa＝1/2×1/3＋1/2×2/3＝1/2，纯合子的比例为2/5。(3)让突变体Q和黑身果蝇杂交，若r基因和b基因是等位基因，则突变体Q(rr)和黑身(bb)果蝇杂交，F1均为非灰体(br)；若r基因和b基因是非等位基因，则突变体Q(BBrr)和黑身(bbRR)果蝇杂交，F1均为灰体(BbRr)，让F1的雌雄果蝇随机交配，若r基因和b基因位于两对非同源染色体上，则F2灰体(B_R_)∶非灰体(B_rr、bbR_、bbrr)＝9∶7，若r基因和b基因位于一对同源染色体上，则F2灰体∶黑身∶黑檀体＝2∶1∶1(或F2灰体∶非灰体＝1∶1)。7.(2024·山东高三检测)自然界中存在一类称为“单向异交不亲和”的玉米，该性状由G/g控制，其中G决定单向异交不亲和。该性状的遗传机制是“含有G的卵细胞不能与g的花粉结合受精，其余配子间结合方式均正常”。玉米籽粒颜色紫色和黄色为一对相对性状，用A/a表示，两对性状独立遗传。研究人员选择纯种紫粒单向异交不亲和品系