微专题4　控制不同性状的基因在染色体上位置的探究

5/5微专题4控制不同性状的基因在染色体上位置的探究两对等位基因或三对等位基因位置的判断1.两对等位基因位于两对同源染色体上基因位置基因A和a在一对同源染色体上，基因B和b在另一对同源染色体上图解配子类型AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1自交后代基因型9A_B_、3A_bb、3aaB_、1aabb表型性状分离比9∶3∶3∶1测交后代基因型1AaBb、1Aabb、1aaBb、1aabb表型性状分离比1∶1∶1∶12.两对等位基因位于一对同源染色体上（不发生互换）基因位置基因A和B在一条染色体上，基因a和b在另一条染色体上基因A和b在一条染色体上，基因a和B在另一条染色体上图解配子类型AB∶ab＝1∶1Ab∶aB＝1∶1自交后代基因型1AABB、2AaBb、1aabb1AAbb、2AaBb、1aaBB表型性状分离比3∶1性状分离比1∶2∶1测交后代基因型1AaBb、1aabb1Aabb、1aaBb表型性状分离比1∶1性状分离比1∶13.两对等位基因位于一对同源染色体上（发生互换）（1）连锁互换产生的配子（以精原细胞为例）①每个精原细胞发生一次图示互换，可得到一半重组类型和一半非重组类型的配子。例如，10％的精原细胞发生了图示互换，重组率是5％。②互换后基因数目不变，仅是基因位置发生改变。③互换发生在减数分裂Ⅰ四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体之间。（2）连锁和互换的判断：测交比例直接反应配子的基因型比，因此可以用测交来验证是否连锁和互换。例：AaBb×aabb，若子代为AaBb∶aabb＝1∶1，则AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶ab＝1∶1，推测AB连锁；若子代为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶1∶1∶4，推测AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝4∶1∶1∶4，可判断A、B在一条染色体上，a、b在一条染色体上，且发生了互换。4.三对等位基因位置的判断（1）位于三对同源染色体上（2）位于两对同源染色体上（两种情况）情况一情况二1.（2025·江西南昌模拟）某农业站研究小麦的两对相对性状：颖壳颜色（紫色和白色）及芒的有无（有芒和无芒），发现两相对性状分别受一对等位基因控制。研究人员进行两组杂交实验，结果如下表。以下分析错误的是（）杂交组合亲本表型F1表型F2表型及比例甲紫色有芒（♂）×白色无芒（♀）全为紫色有芒紫色有芒∶白色无芒＝3∶1乙紫色无芒（♂）×白色有芒（♀）全为紫色有芒？A.控制两相对性状的非等位基因位于一对同源染色体上B.根据两组实验结果均能判断紫色和有芒为显性C.让甲组F1与白色无芒植株正反交，结果完全相同D.乙组F2的表型及比例为紫色有芒∶白色无芒＝3∶12.（2025·四川高考20题）水稻的叶色（紫色、绿色）是一对相对性状，由两对等位基因（A/a、D/d）控制；其籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律，有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验，结果见下表。回答下列问题（不考虑基因突变、染色体变异和互换）。实验亲本F1表型F2表型及比例实验1叶色：紫叶×绿叶紫叶紫叶∶绿叶＝9∶7实验2粒色：紫粒×白粒紫粒紫粒∶棕粒∶白粒＝9∶3∶4（1）实验1中，F2的绿叶水稻有种基因型；实验2中，控制水稻粒色的两对基因（填“能”或“不能”）独立遗传。（2）研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则紫叶水稻籽粒的颜色有种；基因型为Bbdd的水稻与基因型为的水稻杂交，子代籽粒的颜色最多。（3）为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则理论上子代植株的表型及比例为。（4）研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，继续开展如下实验，请预测结果。①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因，则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中，最多能观察到个荧光标记。②若植株M自交，理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为。3.（2024·山东高考22题改编）某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3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2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状，且只要有1对基因隐性纯合，叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性，进行了如表所示的杂交实验。另外，用乙组F1自交获得F2，并对F2进行了基因测序，结果显示所有锯齿叶绿粒植株的基因型为AAbbdd。各相对性状呈完全显隐性关系，不考虑突变和染色体互换。组别亲本杂交组合F1的表型及比例甲紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒＝1∶1∶1∶1乙锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒全部为光滑叶黄粒（1）据表分析，由同一对等位基因控制的2种性状是，判断依据是。（2）乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为，请画出F1中三对等位基因可能存在的情况。（3）要想最终确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系，需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期，调查思路为：；预期调查结果并得出结论：。（要求：仅根据表型预期调查结果，并简要描述结论）外源基因是否整合到宿主染色体上的判断1.外源基因插入类的位置判断利用农杆菌转化法将外源的优良性状基因导入植物细胞能得到性状更加优良的植株，现有优良基因A和B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。常考类型有单基因插入和两基因插入。2.单基因插入（1）如左图，若外源基因插入同源染色体的一条上，其自交会出现3∶1的性状分离比。（2）如中图，若单个外源基因2次插入非同源染色体的一条染色体上，出现15∶1的性状分离比。（3）如右图，若同一外源基因连锁在一起插入同源染色体上的一条上，其自交会出现3∶1的性状分离比。3.两基因插入（1）两基因单独插入：①如左图，若两个不同外源基因分别插入一对同源染色体的不同染色体上，自交会出现1∶2∶1的性状分离比。②如中图，若插入两对同源染色体的不同染色体上，自交会出现9∶3∶3∶1的性状分离比。③如右图，若每个外源基因两次插入两对同源染色体的不同染色体上，自交会出现14∶1∶1的性状分离比。（2）两基因连锁插入：①如左图，若两种外源基因连锁在一起插入同源染色体的一条上，自交会出现3∶1的性状分离比。②如中图，若两种外源基因连锁在一起插入同源染色体的两条染色体上，自交会出现全部是显性性状。③如右图，若两种外源基因连锁在一起插入两对同源染色体的两条染色体上，自交会出现15∶1的性状分离比，若在形成配子时有部分的染色体互换，可以出现1∶14∶1的性状分离比。4.（2025·湖南长沙模拟）为了培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻，某研究团队将耐盐碱基因和抗稻瘟病基因随机插入某品种水稻的基因组中，筛选获得1号、2号、3号植株，相关基因插入位点如图（注：植株只要含有1个相关基因即可表现出抗性性状，不含则表现出敏感性状）。不考虑突变，下列有关叙述中，错误的是（）A.1号、2号、3号植株产生的雄配子基因型分别有4种、4种、2种B.1号植株产生的1个雄配子中携带的耐盐碱基因最多有2个C.2号植株自交，子代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病＝15∶1D.3号植株测交，子代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病＝1∶1利用PCR和电泳技术确定基因在染色上的位置生物电泳图谱的分析（1）理解电泳的基本原理：电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。在电场的作用下，带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动。（2）识别图谱中的条带及其含义：电泳图谱通常表现为一系列条带，这些条带代表着不同的分子。条带的位置反映了分子的大小和电荷状态。一般来说，分子量越大，移动速度越慢，条带位置越靠后；分子量越小，移动速度越快，条带位置越靠前。（3）比较不同样品间的条带：相同的条带位置和亮度可能表明相同的分子成分和浓度，而不同的条带位置和亮度则可能表明不同的分子成分或浓度。5.（2024·新课标卷5题）某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1，F1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F2个体，上部2条带是一对等位基因的扩增产物，下部2条带是另一对等位基因的扩增产物，这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是（）A.①②个体均为杂合体，F2中③所占的比例大于⑤B.还有一种F2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1/26.（2025·河北高考23题节选）T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法，研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内，使其突变为丧失功能的a基因，花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题：（1）以Aa植株为（填“父本”或“母本”）与野生型拟南芥杂交，F1中卡那霉素抗性植株的占比为0，其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为。（2）为进一步验证基因A的功能，将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a，该植株会产生种基因型的可育花粉，其中具有a基因的花粉占比为。该植株自交得到F1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测，电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型，其中Ⅰ型植株占比为。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株，其原因为。（3）实验中还获得了一个E基因被T-DNA插入突变为e基因的植株，e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系，进行下列实验：①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交，筛选出基因型为的F1植株。②选出的F1