基因定位的遗传实验设计（2大考向）原卷版-2026年高考生物实验专项突破

专题七基因定位的遗传实验设计

实验梳理+高分突破练

实验目录

实验01利用杂交实验进行基因定位

实验02利用现代生物技术进行基因定位

*实验01利用杂交实验进行基因定位（经典遗传学方法）

©卖险要直

（1）判定基因位于细胞核还是细胞质中

正交、反交结果相同则基因位于细胞核内；正交、反交结果不同且与母本性状相同，则基因位于细胞质

中。

（2）探究基因位于常染色体还是仅位于X染色体上

1.性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为具有相对性状的纯合子时，用正交和反交实验：正反交结果一致

基因位于常染色体上；正反交结果不一致基因位于X染色体上

2.性状的显隐性是〃已知的〃，用雌隐与雄显杂交：若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性，则相应基因位

FX染色体上；若子代雌雄个体的性状表现与性别无关，则相应基因位于常染色体上

3.在确定雌性个体为杂合子的条件下，用杂合雌性与显性雄性杂交：若隐性性状只出现在雄性个体中，则

相应基因位于X染色体上；若子代雌雄个体中都有隐性性状或子代雌雄个体中全为显性性状，则相应基因

位于常染色体上

4.探究基因位于常染色体还是仅位于X染色体上有时可用调查实验法：雌雄个体基本相同-最可能位于常染

色体上：雌雄个体不同-若雌性明显多于雄性最可能为伴X显性、雄性明显多于雌性最可能为伴X隐性、只

有雄性基因可能仅位于Y染色体上

（3）探究基因只位于常（X）染色体还是位于X、Y染色体的同源区段

1.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已知显隐，利用雌隐和确定为杂合子的雄性个体杂交

方法2己知品隐，所给个体为雌隐和雄显纯合

隐性纯合(？)xM性纯合(6

(aa或X"X*)(AAPJCX'Y')

%(白由交配)u需要两代交配

(AaxAai'JcX'X'xX*Y')

2.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

方法1隐性雌父纯合显性雄

，.最常用的方法

方法2杂合显性雌X纯合显性雄

亲杂合显性雌X纯合显性雄

本XBXhXXByL（或X，）

ITU

雌性个体全表现显性性状，雄

雌雄个体全表

性个体中既有显性性状乂有隐

现显性性状

性性状

___________u

说明亲本组合为家乂）

说明亲本组合为*吹卜xXBY，即

XBY。即基因位于X、Y

基因仅位于X染色体上

染色体的同源区段上

（4）判断两对基因是否位于一对同源染色体上：可采用自交或测交法

（5）插入类基因的定位

外源基因（如利用农杆菌转化法转入的外源抗性基因）导入植物细胞能得到性状更加优良的植株。现有两种

不同的抗性基因A和B（即对不同病原体或除草剂等具有抗性）欲导入受体细胞，目的基因能1次或多次插入

并整合到受体细胞染色体上。

1.单基因插入

一

种

基

因

插

入

若同一外源基因连锁在一起插入一条染色

体上，其自交后代会出现3：1的性状比

2.两种基因插入

两种不同外源基I月分别插入一对同

B源染色体的不同尖色体上,门交后

两：II

种代会出现I：2：I的性状比

基

因两种外源基因插入两对同源染色体

分

别的一条染色体上,其自交后代会出现

独

立9：3：3：1的性状比

插

入每种外源基因两次插入两对同源染

L'『%一色体的不同染色体上,其力交后代会

两

种-----出现14：1：1的性状比

让

因

插二~~~两种外源菸因连铀在•起插入同源

入B||r染色体的一条染色体匕其自交后代

两------会出现3：I的性状比

种

旗—_两种外源基因连锄在一起插入同源

因

连:-染色体的两条染色体I；我自交后代

锁工」全部具有两种抗性

排

入

两种外源基因连锁在•起分别插入

两时同源染色体的一条染色体上,其

A-

BB1I白交后代会出现IS：1的性状比,若

在形成配子时有部分的互换,可以出

现其他比例的性状比

（6）利用染色体变异进行基因定位

1.利用三体定位

如果是"三体"相关试题，要注意其减数分裂产生的配子种类及比例。基因型为Aaa的三体产生的配子类型及

比例为Aa加团A团aa=2团2回1团1：基因型为AAa的三体产生的配子类型及比例为AamA购回AA=2式配团1；基因

型为AAA的三体产生的配子类型及比例为AA0A=1团1；基因型为aaa的三体产生的配子类型及比例为aa0a

=101o

2.利用单体定位

举例：正常隐性个体（aa）与7-单体（7号染色体有一条）显性纯合子杂交得统计&的表型及比例：若日的表

型比例为1:1,则基因位于7号染色体上；若日全为显性，则基因不位于7号染色体上

3.利用染色体片段缺失定位

举例：正常隐性个体（aa）与2号染色体缺失一小段的纯合显性个体杂交得R随机交配得Fz，统计F?的表

型及比例（注：缺失纯合子致死）：

F2的表型比例为3:1,则基因不位于2号染色体上；

Fz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；

F2的表型比例为7:8,则基因位于2号染色体匕且基因在缺失片段上

感黑的今新

1.（2023・浙江•高考真题）某昆1L的性别决定方式为XY型，其遛形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对相

对性状，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。现用长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只杂交获得

Fi,Fi有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型，且比例相等。不考虑突变、互换和致死。

下列关于该杂交实验的叙述，错误的是（）

A.若&每种表型都有雌雄个体，则控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体

B.若&每种表型都有雌雄个体，则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体

C.若日有两种表型为雌性，两种为雄性，则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体

D.若尸】有两种表型为雌性，两种为雄性，则控制翅形和眼色的基因不可位于•对染色体

2.（2022・全国乙卷•高考真题）依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄，提高养鸡场的经济效益。己

知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交，正交子代中芦花鸡和非

芦花鸡数目相同，反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是（）

A.正交亲木中雌鸡为芦花鸡，雄鸡为非芦花鸡

B.正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合体

C.反交子代芦花鸡相互交配，所产雌鸡均为芦花鸡

D.仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别

3.（2021•浙江•高考真题）小家鼠的某1个基因发生突变，正常尾变成弯曲尾。现有一系列杂交试验，结

果如下表。第①组F】雄性个体与第③组亲本雌性个体随机交配获得F2。F2雌性弯曲尾个体中杂合子所占

比例为（）

杂交PFi

组合雌雄雌雄

①弯曲尾正常尾1/2弯曲尾，1/2正常尾1/2弯曲尾，1/2正常尾

②弯曲尾弯曲尾全部弯曲尾1/2弯曲尾，1/2正常尾

③弯曲尾正常尾4/5弯曲尾,1/5正常尾4/5弯曲尾，1/5正常尾

注：Fi中雌雄个体数相同

A.4/7B.5/9C.5/18D.10/19

*实验02利用现代生物技术进行基因定位(分子与细胞生物学方法)

住］实舲要直

(1)利用分子学手段进行基因定位

简单重复序列DNA标记(SSR)、限制性片段长度多态性标记(RFLP)、单核昔酸多态性(SNP)等，它们都是通过

非基因片段作为标记进行基因定位。其核心是利用DNA水平的多态性标记与目标基因的连锁关系进行定位。

1.利用简单重复序列DNA标记(SSR)

原理：简单重复序列(SSR),也称为微卫星DNA,是基因组中1〜6个核甘酸组成的串联重复序列。由于重复

次数的不同，导致简单重复序列在不同个体之间具有高度的多态性，即个体间的差异较大。图示如下：

I.短串联重复序列(SSR)两侧序列高度保守(可据此设计引

物)；H.不同染色体具有各自的特异SSR标记

根据要定位的基闪和不同的SSR标记连锁情况,通过收刀扩

增后.电泳后条带的不同位置来确定基因的位置

2.限制性片段长度多态性标记(RFLP)

原理：对于不同生物个体而言，它们的DNA序列存在差别。如果这种差别刚好发生在限制酸的酶切位点，

并使限制酹识别序列变成了不能识别序列或使本来不是限制幅识别位点的DNA序列变成了限制的识别位点,

就会导致用同一种限制的切割不同DNA序列时，产生不同长度大小、不同数量的限制性酶切片段。在遗传

交配实验中，若某个RFLP标记与恃定性状(如疾病表型)在家系中呈现协同分离(即共遗传)，表明该标记与控

制性状的基因位于同一条染色体上。图示如下:

I.DNA分子中碱基改变前后邛艮制酶切割产生的DNA片段

长度发生变化；H.特定探针作为分子标记与片段结合进行

检测

分析电泳结果

1.1kb0.2kb

DkKEKEKE

Ii—r-------_w_-wi_-w-_w1-_

探针

1.3kb

,,RFRE

KwKwKwKw

探针纯合体体体

3.单核甘酸多态性(SNP)

原理：主要是指个体在基因组水平上由单个核甘酸变异所引起的DNA序列多态性，它们是基因组中最丰富

的DNA分子标记类型。检测技术包括基因测序技术、等位基因特异性PCR、实时荧光定量PCR、基因芯片

技术及限制性片段长度多态性等。SNP用于基因定位主要基于连锁分析等方法。将SNP作为遗传标记，分

析目标性状/疾病与SNP标记的共分离关系。图示如下：

注：地中海贫血相关基因为A/a。

①a基因与AAAC连锁;②A基因与ACTC、GAAT连锁

（2）利用细胞融合法进行基因定位

举例：己知人的体细胞和小鼠的体细胞（2N=40）杂交（融合）后，杂种细胞在有丝分裂过程中，人的染色体

逐渐丢失，最后仅保留少数几条。由于人染色体的丢失是随机的，因此不同的杂种细胞会保留不同的人染

色体。测定不同的杂种细胞中人胸背激酶的活性，结果如表。由表分析：人胸背激酶基因位于17号染色体

上。

杂种细胞保留染色体人胸甘激酶的活性

15、9、12、21—

23、4、17、21+

33、9、18、22—

41、2、4、7、20—

51、9、17、18、21+

名典例今析

4.（2022•广东•高考真题）遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表型正常的夫妇，生

育了一个表现型正常的女儿和一个患镰状细胞贫血症的儿子（致病基因位于11号染色体上，由单对碱基突

变引起）。为了解后代的发病风险，该家庭成员自愿进行了相应的基因检测（如图）。下列叙述错误的是

（）

幺案母亲儿子女儿父亲母亲儿子女人

与通常疗\。$条文

•泉之

受快3DNAOOOO••o0

受改.0裨—1与突变序列费什余之■

OOO0•••④Oi

A.女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3

B.若父母生育第三孩，此孩携带该致病基因的概率是3/4

C.女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/2

D.该家庭的基因检测信息应受到保护，避免基因歧视

5.（2023・湖北•高考真题）DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核甘酸序列，可检测识别区间

的任意片段，并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇0号染色体上特定DNA区间。某果蝇的团号染色体中的

一条染色体部分区段发生倒位，如下图所示。川上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体（染色体上“一

表示杂交信号），结果正确的是（）

体探针…倒位区段,…

n号厂一

染色体J

探针识别区段

6.（2024・新课标卷•高考真题）某种二倍体植物的Pi和P2植株杂交得Fi，Fi自交得F2。对个体的DNA进

行PCR检测，产物的电泳结果如图所示，其中①〜⑧为部分Fz个体，上部2条带是一对等位基因的扩增

产物，下部2条带是另••对等位基因的扩增产物，这2对等位基因位于非回源染色体上。下列叙述错误的

是（）

P.P2F._________________

电源负极

电源正极

A.①②个体均为杂合体，Fz中③所占的比例大于⑤

B.还有一种Fz个体的PCR产物电泳结果有3条带

C.③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同

D.①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占g

7.（2024・河北•高考真题）西瓜瓜形（长形、椭圆形和圆形）和瓜皮颜色（深绿、绿条纹和浅绿）均为重

要育种性状。为研究两类性状的遗传规律，选用纯合体R（长形深绿）、用（圆形浅绿）和R（圆形绿条

纹）进行杂交。为方便统计，长形和椭圆形统一记作非圆，结果见表。

实杂交组

£表型F2表型和比例

验合

非圆深

①

P.xP2非圆深绿：非圆浅绿：圆形深绿：圆形浅绿=9：3：3：1

绿

非圆深非圆深绿：非圆绿条纹：圆形深绿：圆形绿条纹=9：3：

②

P.xP3

3：1

回答下列问题：

（1）由实验①结果推测，瓜皮颜色遗传遵循定律，其中隐性性状为O

⑵由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断，还需从实验①和

②的亲本中选用进行杂交。若£瓜皮颜色为,则推测两基因为非等位基因。

⑶对实验①和②的上非圆形瓜进行调查，发现均为椭圆形，则F?中椭圆深绿瓜植株的占比应为。

若实验①的F?植株自交，子代中圆形深绿瓜植株的占比为。

⑷SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSRoSSR1和SSR2分别位于西瓜的9

号和1号染色休。在R和巳中SSR1长度不同，SSR2长度也不同,为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色休定

位，电泳检测实验①E中浅绿瓜植株、R和巳的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图。据图推测控制瓜皮

颜色的基因位于染色体。检测结果表明，15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列，同时具

有SSR1的根本原因是,同时具有SSR2的根本原因是

_______________________F?浅绿瓜植株

I2123456789109121314151617181920

SSR1

SSR2■■二・二二・■二・二二二一二二一二・一

⑸为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系，对实验①月中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体

上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为的植株，不考虑交换，其自交后代即为目的株系。

图?高分突破练

1.（2026•广西桂林•模拟预测）研究人员通过化学诱变获得抗镉拟南芥突变体甲和乙。利用野生型（不抗

镉）、品种甲和品种乙进行杂交实验，实验结果如图所示，下列叙述错误的是（）

实验一实验二

P不抗镉X品种甲P不抗编X品种乙

F抗镉不抗镉

（!0

F,不抗编抗镉不抗偏抗镉

F2

1：33：1

A.实验一中，抗镉为显性性状；实验二中，不抗镉为显性性状

B.若性状是由一对等位基因控制的，则甲与乙杂交得到F】，F］自交得到的Fz中抗镉:不抗镉=3:1

C.若性状是由位于非同源染色体上的两对等位基因控制的，则甲与乙杂交得到F】，F】自交得到的F2中

抗镉:不抗镉=13:3

D.若甲与基因A/a有关，乙与基因B/b有关，两对基因独立遗传，则F2中自交不发生性状分离的抗镉

植株是1、3号

2.（2026•云南昭通・模拟预测）某植株的绿茎（茎叶皆呈绿色，AB、Abb、aaB）对白茎（茎叶皆呈乳黄色，

aabb）为显性，两对基因独立遗传。研究小组用一绿茎植株与白茎植株杂交，Fi自交得F2,并统计F2植株

的表型（不考虑基因突变和染色体变异）。下列叙述错误的是（）

A.绿茎植株中，能稳定遗传的植株基因型有5种

B.若Fi均为绿茎，则F】自交后代一定发生性状分离

C.若F2绿茎:白茎=15:1,则该绿茎植株不含隐性基因

D.若F2绿茎:白茎=5:3,则该绿茎植株含3个隐性基因

3.（2026•重庆沙坪坝•二模）某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色三种性状的遗传只涉及2对等位

基因，且每种性状只由1对等位基因控制，其中控制籽粒颜色的等位基因为D/d；叶边缘的光滑形和锯齿形

是由另外2对等位基因A/a和B/b控制的一对相对性状，且只要有1对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯

齿形。研究人员进行了如下表所示的杂交实验，下列说法错误的是（）

组别亲本杂交组合Fi的表型及比例

紫花高茎黄粒团红花高茎绿粒团紫花矮茎

甲紫花矮茎黄粒X红花高差绿粒

黄粒团红花矮茎绿粒=101团调1

乙锯齿叶黄粒X锯齿叶绿粒全部为光滑形黄粒

A.仅由甲组结果无法判断花色、茎高以及籽粒颜色三种性状中的显性性状

B.由同一对等位基因控制的两种性状是花色和籽粒颜色

C.若甲组的Fi随机交配，后代中矮茎植株占9/16,则甲组涉及的两对•等位基因独立遗传

D.若乙组的Fi随机交配，后代绿粒植株中光滑形占9/16,则乙组涉及的三对等位基因独立遗传

4.（2026•河北承德•一模）香豌豆的花色有红色和白色两种类型，为确定花色的遗传机制，进行了如下杂

交实验。下列分析错误的是（）

P：白花植株甲x白花植株乙―»Fi均为红花植株区#2.

注：该实验不考虑突变和染色体互.换、致死。

A.若花色由两对非独立遗传的等位基因控制，得到的F2中红花：白花=1：1,则F2中红花植株基因组

成有3种类型

B.若Fz中红花：白花=9：7,说明Fi产生的雌雄配子均为4种且比例相等，F2中白花植株的基因型有

5种

C.将％红花植株与亲本白花植株乙杂交，子代中红花植株占比约为1/2

D.F2中白花性状一经出现，在正常情况卜，该植株自交时白花性状可长期稳定遗传

5.（2026・辽宁•模拟预测）水稻：2n=24）的抗病和感病为一对相对性状，受等位基因A/a控制，图1表示

关于该对相对性状的杂交实验。SSR是DNA中的简单重复序列，不同染色体上的SSR不同。为了确定基因

A/a的位置，研究人员选择亲本、Fi及F2中的部分感病植株并对其1号染色体DNA上的SSR序列进行扩增

和电泳，结果如图2所示，下列叙述正确的是（）

自交

抗病x感病抗病----►F2抗病：感病二3：1

图1

F2感病植株

PlP2F1

1号染色体DNA上的SSR■■■■■■

图2

A.据图1实验结果可判断，抗病和感病的遗传遵循分离定律

B.据图2实验结果可知，基因A/a位于1号染色体上

感病植株中号染色体上序列检测结果为条带的个体所占比例为

C.F21SSR21/4

D.若对F2抗病植株中1号染色体DNA上的SSR进行检测，结果和图2不同

6.（2026・湖北省直辖县级单位•一模）某二倍体自花传粉植物的圆形果（圆）与长形果（长）、单一花序

（单）与复状花序（复）均是受一对等位基因控制的相对性状。为研究这两对相对性状的遗传规律，某科

研小组利用该植物进行了两组杂交实验，结果如下表，下列相关叙述正确的是（）

组别杂交组合Fi表型F2表型及个体数

甲圆单X长复圆单660圆单、90圆复、90长单、160长复

乙圆复X长单圆单510圆单、240圆复、240长单、10长复

A.圆对长为显性，单对复为显性，控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上

B.若将甲组的Fi与乙组的F】杂交，则子代有3种表型

C.若用甲组的Fi与其亲本“长复〃进行杂交，则子代的性状分离比为1：1：1：1

D.甲、乙两组的Fi产生配子时均发生了染色体互换

7.（2026•内蒙古包头•一模）某实验室有甲、乙、丙、丁4个果蝇的常染色体突变品系，均表现为腿部运

动不协调，行走不正常。这些品系间进行杂交，£的表型见下表，表中“+〃代表野生型性状，代表突变型

性状。耳雌雄个体成对杂交产生月。下列叙述正确的是（）

甲乙丙T

甲-

乙+-

丙+--

T+++-

A.甲、乙、丙、丁四个品系有4个不同基因的突变

B.甲与乙、甲与丙两个杂交与群体的表型分离比不同

C.乙与丙杂交产生的F?中，不会出现野生型性状的个体

D.丁与甲、丁与乙两个杂交R群体的表型分离比不同

8.（2026・湖北襄阳•一模）将Pl、P2（基因型均为AaBb,两对基因独立遗传）以及二者杂交产生的后代中

的相关基因进行检测，电泳结果如图所示，已知条带2代表A基因，则代表a基因的条带是（）

亲代_钞_

PlP2ABCDEFGHI

A.4B.3C.1D.无法确定

9.（2026•福建泉州•一•模）红种皮花生与白种皮花生杂交，Fi均为红种皮，Fi自交得到F2植株，有462株

为红种皮，31株为白种皮。研究人员设计引物对下列植株2号染色体进行PCR并分析，用于挂测种皮颜色

相关基因在2号染色体所处的区域，结果如下图所示。下列说法错误的是（）

注I子代相应展因组片段均来自于白种皮用口衣示，均来自红钟皮用■■衣示.

同时具有来白双亲的用匚□衣示

A.控制花生种皮颜色基因的遗传遵循自由组合定律

B.F?的红种皮植株与种皮相关的基因型有8种

C.F2植株甲、乙检测结果表明Fi形成雌雄配子时均发生染色体互换

D.据结果分析，控制种皮颜色基