判断基因位置的方法-高考生物一轮复习讲义（人教版）解析版

[高中生物一轮复习教学讲义必修2]

第16讲判断基因位置的方法

1.一对基因位置的确认一一设计实验确认基因在常染色体上还是在x染色体上。

（1）若性状显隐性已知，选择隐性雌性个体（早）与显性雄性个体（&）杂交，据子代性状表现是否与性别相

联系予以确认。

的性性状（?）乂显性性状（占）

I

若雄性子代中有显性性状（或雌性子代中有隐性性状）

I

可确认基因不在X染色体上（或确认基因应在常染色体上）

（2）若性状显隐性是未知的，则可设计正反交实验确认基因在常染色体上，还是在X染色体上一一正反

交结果相同时，基因位于常染色体上，正反交结果不同时，基因位于X染色体上。

2.两对基因位置的确认

（1）判断两对基因是否位于两对同源染色体上一一即判断是否遵循自由组合定律

①根据自交法判断：具有两对相对性状的纯合子杂交，F1自交，若后代出现4种表现型，旦比例为

9：3：3：1（或其变式），则这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。

②根据测交法判断：具有两对相对性状的纯合子杂交，对J进行测交，若后代出现4种表现型，且比

例为或其变式），则这两走相对性状的遗传遵循自由组合定律。

以AaBb为例，若两对等位基因位于一对同源染色体匕不考虑交叉互换，则产生两种类型的配子，在

此基础上进行自交会出现两种或三种表现型，测交会出现两种表现型；若考虑交叉互换，则产生四种类型

的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型。

产生配子：2种产生配子：2种

（产生配子：4种

表现型：2种（表现理：3种

且多性状分离比：3：1自交性状分离比：

种1:2:1

4后代基“因3型皿:C3种JA（燃AF

自妍代唧分离比:9：33：1

〔基W型：9种

图三

表现型：2种，表现型：2种

表现理：种（连锁）

4四为性状分离比：1：1性状分离比：1：1

:分离比：,Aabb

基因型：2种。bh基因型：2种

%因瑕：4种

3.已经确定两对基因位于两对同源染色体上，进一步确认基因是否位于X染色体上

（1）分析题目中子代表现型，且比例为3:1,则符合基因分离定律，再看性状有无性别差异，无性别差异

（即同一性状雌雄比例为1：1）则位于常染色体；雌雄有别则位于性染色体。

（2）判断基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上

方法：隐性雌性x纯合显性雄性。

结果预测及结论

①若子代全表现为显性性状，则相应的控制基因位于X、Y染色体的同源区段。

②若子代中雌性个体全表现为显性性状，雄性个体全表现为隐性性状，则相应的控制基因仅位于X染

色体上。

1.某实验室培养了多种隐性突变纯合果蝇品系(每种突变品系包括雌、雄个体且只有一个隐性突变性状，其

余性状均为野生型性状)，如表为相关突变性状及其相关基因在染色体上的位置。下列叙述错误的是()

突变品甲突变乙突变丙突变丁突变

系种类品系品系品系品系

突变性状白眼残翅细眼黑檀体

突变基因2号常3号常3号常

X染色体

所在染色体染色体染色体染色体

A.以果蝇翅型验证分离定律，可选择乙突变品系与甲突变品系杂交，所得F1再与乙突受品系交配，

进而统计F2中翅型的性状分离比

B.以果蝇体色验证分离定律，可选择丁突变品系与乙突变品系杂交，而后让R雌、雄个体相互交配,

进而统计F?中体色的性状分离比

C.若验证自由组合定律，可选择丙突变品系与丁突变品系杂交，而后让R雌、雄个体相互交配，进

而统计F2中眼型与体色的性状分离比

D.若要验证果蝇白眼基因位于X染色体上，可选择甲突变品系(雌性)与乙突变品系(雄性)进行杂交，

而后观察子代雌、雄果蝇中眼色表现情况

［答案］C.［解析］本题考查基因分离定律和自由组合定律的应用，意在考查考生的理解能力、获取信息

能力和实验设计与评价能力。仅考虑翅型，假设控制翅型的基因为A、a,选择乙突变品系(aa)与甲突变品

系(AA)杂交，所得跖(Aa)再与乙突变品系(aa)交配，进而统计F2中翅型的性状分离比，可验证分离定律，A

正确。仅考虑体色,假设控制体色的基因为B、b,选择丁突变品系(bb)与乙突变品系(BB)杂交，而后让R(Bb)

雌、雄个体相互交配，进而统计FZ中体色的性状分离比，可验证分离定律，B正确。控制果蝇眼型和体色

的相关基因均位于3号常染色体上，选择这两对性状不能验证基因自由组合定律，C错误。仅考虑眼色，

假设控制果蝇眼色的基因为R、r,选择雌性甲突变品系(X『X『)与雄性乙突变品系(X«W)进行杂交，而后观察

子代雌、雄果蝇中眼色表现情况可验证果蝇白眼基因位于X染色体上，D正确。

2.某种单基因遗传病系谱图如下，下列说法不正确的是()

正话女可源区

।A

iFKtWUMI/Ilb-lRiK

生病为n

v

-6n6□IIHW.K

x

8910II

A.患者都是男性，因此该致病基因位于Y染色体上的HI区段

B.该致病基因为隐性基因，可位于性染色体上的II区段

C.该致病基因为隐性基因，可位于常染色体上

D.该致病基因为隐性基因，可位于X染色体上的I区段

I答案|A.|解析|本题考查遗传病遗传方式的判断，意在考查考生的获取有效信息能力和分析推理能力。

由于5号、6号不患病，其儿子11号患病，可得出该病为隐性遗传病，并且致病基因不在Y染色体的HI区

段上(若在该区段上，则6号也应患病)，A错误；该致病基因为隐性基因，设致病基因为b,根据系谱图可

知，该隐性致病基因可能位于常染色体上(所有患者基因型为bb,除10号外所有非患者基因型为Bb),该

致病基因可能位于X染色体的I区段Q、4、5、8号的基因型为XBX%1、3、7、9、11号的基因型为

XbY),也可能位于X、Y染色体的n区段Q、4、5、8号的基因型为XBX31、3、7、9、11号的基因型为

XbYb,6号的基因型为XBY，，B、C、D正确。

3.某XY型性别决定的植物，当m基因纯合时可使雌株性反转，而雄株没有该现象。不考虑其他变异。

现有未发生过性反转的一对亲本杂交并得到足够多的后代，下列分析错误的是()

A.若子代雌、雄个体数量之比不是1：1,则亲本都能产生含m基因的配子

B.若m基因位于常染色体上，则子代雌、雄个体数量之比可能是5：3

C.若子代雌、雄个体数量之比为1：3,则m基因可能位于常染色体上

D.若子代雌、雄个体数量之比为1：3,则m基因可能位于X染色体上

I答案］B.［解析］本题考查遗传规律的应用，意在考查考生的理解能力和综合运用能力，考查的生物学

科核心素养为科学思维。本题的解题关键是题干中“当m基因纯合时可使雌株性反转，而雄株没有该现

象”，根据遗传图解分析后代表现型的时候，需要对雌性中的mtn个体按雄性对待。XY型性别决定的一对

亲本杂交，后代雌、雄个体数量之比应为1：1,如果子代雌、雄个体数量之比不是1：1,说明一部分子代

发生了性反转，亲本应该都含有m基因，A项正确：若m基因位于常染色体上，当亲本基因型均为Mm

时，则子代的雄株有1/2+(1/2)X(L4)=5/8,雌株有1/2-(1/2)X(1/4)=3/8,雌、雄个体数量之比为3：5,B项错

误；若亲本杂交组合为呈Mmxdmm(m基因位于常染色体上)，后代雌株中有1/2(基因型为mm)发生性反转,

雌、雄个体数量之比为1：3,C项正确；若亲本杂交组合为dXmYxfXVXm,则子代的基因型及比例为

XMX,n：XmXm：XMY：X,nY=l：1：1：1,其中Xmxm会性反转为雄株，导致雌、雄个体数量之比为1：

3,D项正确。

4.已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体

是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中？灰体：？黄体灰体黄体为同

学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于x染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，

回答下列问题：

(1)仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于x染色体上，并表现为隐性？

(2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。

(要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果。)

|答案］(1)不能。(2)实验1杂交组合：?黄体xd灰体预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰

体，雄性都表现为黄体实验2杂交组合：&灰体xd灰体预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰

体，雄性中一半表现为灰体，另一半表现为黄体。

I解析］(I)判断某性状是常染色体遗传还是伴X染色体遗传的依据通常是子代雌雄中的表现型及比例，

若雌雄中的表现型及比例不同，则相关基因最可能位于X染色体上。而题干中，子代雌雄中表现型都是灰

体:黄体=1:1,因此无法判断控制体色的基因是位于X染色体上还是位于常染色体上。⑵要证明控制体色的

基因位于X染色体上，则选择的亲本杂交后代的表现型应与性别相关联，即雌雄的表现型不同，据此原则

可选择杂交组合。假设控制体色的基因为A、a,控制体色的基因位于X染色体上且黄体为隐性性状，则题

干中灰体雌蝇的基因型为XAX-,黄体雄蝇的基因型为X&Y,二者杂交子代的基因型分别为XA*、X«X«.

XAY.XaYoX-X，(黄体雌蝇)xX'Y(灰体雄蝇)TX'Xa(灰体雌蝇)、X^Y(黄体雄蝇)；X-'X，(灰体雌蝇)xX'Y(灰

体雄蝇)TX-'X，(灰体雌蝇)、XAX'(灰体雌蝇)、X'Y(灰体雄蝇)、XaY(黄体雄蝇)。

5.实验室中现有一批未交配过的纯种长翅灰体和残翅黑檀体的果蝇。已知长翅和残翅这对相对性状受一对

位于第II号同源染色体上的等位基因控制。现欲利用以上两种果蝇研究有关果蝇灰体与黑檀体性状的遗传特

点(说明：控制果蝇灰体和黑檀体的基因在常染色体上，所有果蝇均能正常繁殖存活)。

请设计一套杂交方案，同时研究以下两个问题：

问题一：研究果蝇灰体、黑檀体是否由一对等位基因控制，并作出判断。问题二：研究控制灰体、黑

檀体的等位基因是否也位于第II号同源染色体上，并作出判断。

(1)杂交方案：。

(2)对问题一的推断及结论：o

(3)对问题二的推断及结论：o

［答案］(1)长翅灰体x残翅黑檀体TR雌鲤曼簧交F2

(2)如果F?出现性状分离，且性状分离比为3:1,符合孟德尔分离定律，则控制灰体和黑檀体的基因是

一对等位基因。反之，则不是由一对等位基因控制

(3)如果F2出现四种性状，其性状分离比为9：3：3：1,说明符合基因的自由组合定律，因此控制灰体、黑

檀体的这对等位基因不是位于第II号同源染色体上。反之，则可能是位于第II号同源染色体上。

I解析］(1)对于问题一，应采用先杂交，再自交的方法进行，然后根据F2的性状分离比是否为3：1来确

定是否受一对等位基因控制。

(2)对于问题二，应采用两对相对性状的纯合体杂交，再让R自交，观察统计Fz的表现型是否符合

9：3：3：I,从而作出相应的推断。

6.科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截刚毛基因(b)为完全显性。若这对等位基因存在于X、Y

染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇表示为XBYB、X»Y\XbYB,若仅位于X染色体上，则只能表示为XH

Yo现有各种纯种果蝇若干，请利用•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

是仅位于X染色体上，写出遗传图解，并简要说明推断过程。

［答案I

P粒刚毛雌刚毛雄P截刚毛雌

XbXbXXBYBxbxb

IX/

XBXbXbY

刚毛雌刚毛雄刚毛雌截刚毛雄

［解析］本题涉及一次杂交实验且性状的显隐性已知，直接套用雌(感性性状)与雄(显性性状)杂交模式进

行即可。用纯种截刚毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交，若子一代雌雄果蝇均为刚毛，则这对等位基因存在

于X、Y染色体上的同源区段，若子一代雄果蝇为截刚毛，雌果蝇为刚毛，则这对等位基因仅住于X染色

体上。

7.已知某种昆虫的有眼(A)与无眼⑶、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅⑹这三对相对性状各受一

对等位基因控制。现有三个纯合品系；①aaRBEE、②AAbbEE和③AABRcc。假定不发生染色体变异和染

色体交换，回答下列问题：

(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对

等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)

(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行

验证。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)

［答案］(1)选择①x②、②x③、①x③三个杂交组合，分别得到艮和Fz，若各杂交组合的F?中均出现

四种表现型，且比例为9：3：3：1,则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可

确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。(2)选择①*②杂交组合进行正反交，观察料中雄性个

体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的6

中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于

X染色体上。

［解析］（1）实验思路：要确定三对等位基因是否分别位于三对染色体上，根据实验材料，可将其拆分为

判定每两对等位基因是否分别位于两对染色体上，如利用①和②杂交，得到叫，再让F|雌雄个体自由交

配，观察F2的表现型及比例来判定基因A/a和B/b是否分别位于两对染色体上。同理用②和③杂交判定基

因E/e和B/b是否分别位于两对染色体上，用①和③杂交判定基因E/e和A/a是否分别位于两对染色体上。

预期实验结果（以判定基因A/a和B/b是否分别位于两对染色体上为例，假定不发生染色体变异和染色体交

换）：①aaBBEEx②AAbbEE—F”雌雄个体自由交配得到F2,个体中关于刚毛和眼的表现型及比例

为有眼正常刚毛:有眼小刚毛:无眼正常刚毛:无眼小刚毛=9：3：3：1。同理②和③杂交、①和③杂交后再分别

进行B雌雄个体自由交配，F2中均出现四种表现型，且比例为9：3：3：1。实验结论：①x②TF］—F2,等

位基因A/a和B/b分别位于两对染色体上。②x③-Fi-Fz，等位基因E/e和B/b分别位于两对染色体上。

①x③TRTF’,等位基因E/e和A/a分别位于两对染色体上。综合上述情况，得出A/a、B/b、E/e这三对

等位基因分别位于三对染色体上。（2）实验思路：要验证A/a和B/b这两对等位基因都位于X染色体上，可

通过①aaBBEE、②AAbbEE两种实验材料，利用正反交实验，观察为中雄性个体的刚毛和眼两对相对性

状，如果正反交结果均不相同，则A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上。预期实验结果：正交

《①EEXaBX'BxS②EEXAbY-F“E中雌性个体全部为有眼正常刚毛正常翅，雄性个体全部为无眼正常刚

毛正常翅。反交（3①EE*BYx£@EEXAbXAb一B中雌性个体全部为有眼正常刚毛正常翅，雄性个体

全部为有眼小刚毛正常翅.实验结论：A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上.

8.已知果蝇的伊红眼对紫眼为完全显性，由一对等位基因A、a控制，长翅对残翅为完全显性，由另一对

等位基因B、b控制，两对等位基因均位于常染色体上。现让纯合伊红眼长翅果蝇和纯合紫眼残翅果蝇杂交，

所得B雌雄个体相互交配，进行多次重复实验，统计的F2的表现型及比例都近似如下结果：伊红眼长翅:伊

红眼残翅:紫眼长翅:紫眼残翅=66：9：9：16：卜.述亲本的反交实验结果也是如此。

⑴控制伊红眼和紫眼的等位基因的遗传