2021高三生物人教版一轮教师用书：必修2 第5单元 素养加强课5 基因在染色体上位置的判断与探究 Word版含解析

根据信息判断基因的位置(2016全国卷)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制，且对于这对性状的表现型而言，G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死，用一对表现型不同的果蝇进行交配，得到的子一代果蝇中雌雄21，且雌蝇有两种表现型。据此可推测：雌蝇中()A这对等位基因位于常染色体上，G基因纯合时致死B这对等位基因位于常染色体上，g基因纯合时致死C这对等位基因位于X染色体上，g基因纯合时致死D这对等位基因位于X染色体上，G基因纯合时致死审题指导(1)子一代果蝇中雌雄21，说明雄性个体有死亡，判断致死基因位于X染色体上。(2)亲本是表现型不同的果蝇，即一方为显性性状，一方为隐性性状。子代雄果蝇一半死亡，亲本基因型应为XGXg和XgY，因此判断G基因纯合造成XGY死亡。D子一代果蝇中雌雄21，且雌蝇有两种表现型，可知这对等位基因位于X染色体上。若亲代雄蝇为显性个体，则子代雌蝇不可能有两种表现型，故亲代雄蝇应为隐性个体，基因型为XgY，说明受精卵中不存在g基因(即G基因纯合)时会致死。由于亲代表现型不同，故亲代雌蝇为显性个体，且基因型为XGXg，子一代基因型为XGXg、XgXg、XGY(死亡)、XgY。综上分析，这对等位基因位于X染色体上，G基因纯合时致死，D项正确。根据子代性别、性状的数量分析，可确定基因是位于常染色体上，还是位于性染色体上。若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则可确定基因在常染色体上；若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则可确定基因在性染色体上。分析如下：1根据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌蝇00雄蝇据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中31，雄蝇中也为31，二者相同，故为常染色体遗传。直毛与分叉毛的比例，雌蝇中为40，雄蝇中为11，二者不同，故为伴X遗传。2依据遗传调查所得数据进行推断1(2019深圳期末)果蝇的有眼与无眼由一对等位基因控制，眼色的红色与白色由另一对等位基因控制。一只无眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇交配，F1全为红眼，让F1雌雄果蝇相互交配得F2，F2的表现型及比例如下表。以下分析不正确的是()红眼白眼无眼雌蝇3/801/8雄蝇3/163/161/8A.有眼与无眼中有眼是显性性状B红眼与白眼基因位于X染色体上CF1红眼雌蝇测交子代中无眼占1/2DF2红眼雌蝇的基因型有两种D由上述分析可知，果蝇有眼相对于无眼为显性，红眼与白眼基因位于X染色体上，A、B正确；根据分析可知亲本无眼雌果蝇与白眼雄果蝇的基因型分别为bbXRXR和BBXrY，F1红眼雌蝇的基因型为BbXRXr，与bbXrY测交子代中只要出现bb即为无眼，故无眼占1/2，C正确；亲本基因型为bbXRXR和BBXrY，F1的基因型为BbXRXr、BbXRY，让F1雌雄果蝇相互交配得F2，F2红眼雌蝇的基因型有BBXRXr、BbXRXr、BBXRXR、BbXRXR共四种，D错误。2(2019德州月考)两只果蝇杂交，子代表现型及比例如下表所示。下列分析正确的是 ()子代表现型及比例灰身红眼灰身红眼灰身白眼黑身红眼黑身红眼黑身白眼 6 3 3 2 1 1A.亲本雌雄果蝇的表现型和基因型都相同B体色和眼色的遗传不遵循自由组合定律C子代灰身红眼雌果蝇中杂合子占2/3D子代灰身果蝇随机交配，后代中灰身果蝇占8/9D子代雌雄个体灰身黑身均为31，说明基因位于常染色体上，且灰身(A)对黑身(a)为显性；子代雌性均为红眼，雄性中红眼白眼11，说明基因位于X染色体上，且红眼(XB)对白眼(Xb)为显性。亲本基因型分别为AaXBXb、AaXBY，A错误；控制体色和眼色的基因位于非同源染色体上，遗传遵循自由组合定律，B错误；子代灰身红眼雌果蝇(A_XBX)中纯合子(AAXBXB)占1/31/21/6，所以其中杂合子占5/6，C错误；子代灰身(1/3AA、2/3Aa)果蝇随机交配，后代中灰身比例1黑身比例12/32/31/48/9，D正确。3(2019唐山期末)果蝇的体色和眼色各由一对等位基因控制，利用“灰身红眼灰身红眼”研究两对相对性状的遗传，F1雌、雄蝇中黑身各占1/4，雄蝇中白眼占1/2。下列说法错误的是()A体色和眼色的遗传遵循自由组合定律BF1雌蝇中不会出现白眼果蝇CF1雄蝇中黑身果蝇占1/4DF1随机交配，则F2雌蝇中灰身果蝇占3/8、雄蝇中白眼果蝇占1/4D亲代的雌雄果蝇都是灰身，F1雌、雄蝇中黑身各占1/4，说明体色基因位于常染色体上，且黑身为隐性。亲代雌雄果蝇都是红眼，F1雄蝇中白眼占1/2，说明眼色基因位于X染色体上。因此体色和眼色的遗传遵循自由组合定律，A项正确；亲本的基因型为AaXBXb、AaXBY ，F1雌蝇眼色基因型为XBXb或XBXB，不会出现白眼果蝇，B项正确；因为黑色属于常染色体隐性，F1雌雄蝇中黑身果蝇均占1/4，C项正确；F1随机交配，则F2雌蝇中灰身果蝇占11/21/23/4、雄蝇中白眼果蝇占：XbYXbY1/411/4，D项错误。4(2019郑州市质检)将一只无眼灰体雌果蝇与只有眼灰体雄果蝇杂交，子代表现型及比例如下表：眼性别灰体黑檀体1/2有眼雌雄11雌：31雄：311/2无眼雌雄11雌：31雄：31请回答下列问题：(1)根据上述杂交结果，_(填“能”或“不能”)判断控制果蝇灰体/黑檀体性状的基因是位于X染色体上还是常染色体上，判断的理由是_。(2)根据上述杂交结果，可以判断果蝇无眼性状一定不是位于X染色体上的_(填“显性”或“隐性”)性状。(3)某同学以上述果蝇为实验材料，设计只用一个杂交组合实验来判断果蝇控制有眼/无眼性状的基因的显隐关系和基因的位置。实验思路：让上述实验中的子代无眼雌果蝇与无眼雄果蝇杂交，统计后代的表现型。预期实验结果得出结论：若后代中有眼只在雄果蝇中出现，则无眼基因_；若后代雌雄果蝇中都有无眼和有眼出现，则无眼基因_； 若后代中雌雄果蝇全为无眼，则无眼基因_。解析(1)上述杂交子代雌雄果蝇灰体黑檀体都为31，与性别无关联，判断基因位于常染色体上。(2)无眼雌果蝇与有眼雄果蝇杂交，后代有眼果蝇和无眼果蝇各占1/2，且有眼果蝇和无眼果蝇中雌雄各占1/2，可排除无眼基因为X染色体上的隐性基因。(3)上述杂交可能是AaaaAaaa，还可能是XAXaXaYXAXaXaXaXAYXaY。子代无眼雌果蝇与无眼雄果蝇杂交，可能是AaAa，也可能是XAXaXAY，也可能是aaaa。答案(1)能如果控制果蝇灰体/黑檀体性状的基因位于X染色体上，后代雌果蝇不会出现黑檀体(黑檀体果蝇都是雄果蝇)，因此基因位于常染色上(2)隐性(3)位于X染色体上且为显性位于常染色体上且为显性位于常染色体上且为隐性5控制生物性状的基因是位于常染色体上、X染色体上还是Y染色体上是遗传学研究的重要内容。请根据下列信息回答相关问题：已知果蝇的暗红眼由隐性基因(r)控制，但不知控制该性状的基因(r)是位于常染色体上、X染色体上还是Y染色体上，请你设计一个简单的调查方案进行调查，并预测调查结果。(1)方案：寻找暗红眼的果蝇进行调查，统计_。(2)结果：_，则r基因位于常染色体上；_，则r基因位于X染色体上；_，则r基因位于Y染色体上。解析因为是通过调查来判断r基因位于哪条染色体上，在性染色体上暗红眼性状会和性别有关，所以应统计具有暗红眼果蝇的性别比例。如果暗红眼的个体雄性和雌性数目相当，几乎是11，则说明r基因最可能位于常染色体上。r基因是隐性基因，如果暗红眼的个体雄性多于雌性，则说明r基因最可能位于X染色体上。如果暗红眼的个体全是雄性，则r基因应位于Y染色体上。答案(1)具有暗红眼果蝇的性别比例(2)若具有暗红眼的个体，雄性与雌性数目差不多若具有暗红眼的个体，雄性多于雌性若具有暗红眼的个体全是雄性 基因在染色体上位置的实验验证与探究(2017全国卷节选)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)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：aaBBEE、AAbbEE和AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换。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)审题指导(1)题目信息：假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，则纯合品系aaBBEE的基因型为XaBXaBEE和XaBYEE；纯合品系AAbbEE的基因型为XAbXAbEE和XAbYEE；纯合品系AABBee的基因型为XABXABee和XABYee。(2)在已知性状的显隐性的情况下，证明一对基因位于X染色体上，应让具有隐性性状的雌性个体与显性性状的雄性个体杂交，后代雌性个体都表现显性性状，雄性个体都表现隐性性状。证明A/a基因位于X染色体上可让品系的雌蝇与品系的雄蝇或品系的雄蝇杂交；证明B/b基因位于X染色体上可让品系的雌蝇与品系的雄蝇或品系的雄蝇杂交。(3)同时证明A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上可让品系和品系中的果蝇正交和反交。也可让品系的雌蝇与品系的雄蝇杂交，品系的雌蝇与品系的雄蝇杂交。解析将验证A/a和B/b这两对基因都位于X染色体上，拆分为验证A/a位于X染色体上和B/b位于X染色体上分别进行验证。如利用的雌蝇与或的雄蝇进行杂交实验验证A/a位于X染色体上；利用的雌蝇与或的雄蝇进行杂交实验验证B/b位于X染色体上。实验过程：(以验证A/a位于X染色体上为例)取的雌蝇与的雄蝇或的雄蝇进行杂交实验：若A/a位于X染色体上，则：若A/a不位于X染色体上，则预期结果及结论：若子一代中雌性全为有眼，雄性全为无眼，则A/a位于X染色体上；若子一代中全为有眼，且有雌有雄，则A/a位于常染色体上。答案选择杂交组合进行正反交(或的雌蝇与的雄蝇杂交，的雌蝇与的雄蝇杂交)，观察F1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F1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(或两组杂交，F1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。1基因位于X染色体上还是位于常染色体上(1)若相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则用正交和反交的方法。即：正反交实验(2)若相对性状的显隐性已知，只需一个杂交组合判断基因的位置。基本思路一：隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交。即：基本思路二：用“杂合显性雌纯合显性雄”进行杂交。即：2基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。(1)基本思路一：用“纯合隐性雌纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：(2)基本思路二：用“杂合显性雌纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：3基因位于常染色体还是X、Y染色体同源区段(1)设计思路隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表现型情况。即：1(2018福州期末)已知果蝇灰身与黄身是一对相对性状，由一对等位基因控制。现有一群多代混合饲养的果蝇(雌雄果蝇均有灰身与黄身)，欲通过一代杂交实验观察并统计子代表现型，以确定灰身与黄身基因的显隐性关系、以及该等位基因属于伴X遗传或常染色体遗传，正确的实验设计思路是 ()A具有相对性状的一对雌雄果蝇杂交B多对灰色雌蝇黄色雄蝇(或黄色雌蝇灰色雄蝇)杂交C灰色雌蝇黄色雄蝇、黄色雌蝇灰色雄蝇(正反交各一对)D灰色雌蝇黄色雄蝇、黄色雌蝇灰色雄蝇(正反交各多对)D果蝇中既有纯合子，也有杂合子，通过一代杂交实验观察并统计子代表现型，以确定灰身与黄身基因的显隐性关系应让多对性状的雌雄果蝇杂交；不知道果蝇灰身与黄身的显隐性关系，要确定基因属于伴X遗传或常染色体遗传，应进行正交和反交实验。2一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型性状变为突变型性状。该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄中均既有野生型，又有突变型。若要通过一次杂交实验鉴别突变基因在X染色体还是在常染色体上，选择杂交的F1个体最好是 ()A突变型()突变型()B突变型()野生型()C野生型()野生型()D野生型()突变型()D根据“一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型性状变为突变型性状”，可以得知应该是显性突变。如果是常染色体遗传则为aa突变为Aa，如果是伴X遗传则为XaXa突变为XAXa。不管是伴性遗传还是常染色体遗传，会有“该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌雄中均既有野生型，又有突变型。”因此，若要通过一次杂交实验鉴别突变基因在X染色体还是在常染色体上，选择杂交的F1个体最好是野生型(雌)突变型(雄)。后代表现为雄鼠都是野生型，雌鼠都是突变型，则突变基因在X染色体上；若后代性状与性别无关联，则在常染色体上。3(2019湖北联考)野生型果蝇(全为纯合子)的眼型是圆眼。在野生型果蝇群体中偶然发现了一只棒眼雄果蝇。该棒眼雄果蝇与野生型果蝇杂交，F1全为圆眼，F1中的雌雄个体杂交，F2中圆眼个体和棒眼个体的比例为31。若果蝇的圆眼和棒眼受一对等位基因的控制，则下列说法错误的是()AF2的雌果蝇中，纯合体与杂合体的比例为11B若F2中棒眼雌果蝇与棒眼雄果蝇的比例为11，则相关基因位于常染色体上C若F2中圆眼雄果蝇与棒眼雄果蝇的比例为11，则不能确定相关基因的位置D若控制眼型的基因位于性染色体上，让F1中雌果蝇与野生型果蝇杂交，可确定是否同时位于X与Y上C该棒眼雄果蝇与野生型果蝇杂交，F1全为圆眼，F1中的雌雄个体杂交，F2中圆眼个体和棒眼个体的比例为31。判断圆眼为显性，棒眼为隐性，基因可能位于常染色体上，也可能位于X染色体上，还可能位于X、Y染色体上。不管哪种情况F2的雌果蝇中，纯合体与杂合体的比例都为11，A项正确；若F2棒眼果蝇中雌、雄的比例为11，则相关基因位于常染色体上，B项正确；若F2雄果蝇中圆眼与棒眼的比例为11，则可确定相关基因位于性染色体上，C项错误；若控制眼型的基因位于性染色体上，让F1中雌果蝇与野生型果蝇杂交，可确定是否同时位于X与Y上，D项正确。4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若干。(1)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同源区段，而不在X、Y非同源区段。(2)继续通过一次杂交实验，探究B、b是位于X、Y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：_。解析(1)现有纯种的细眼果蝇和粗眼果蝇雌雄若干，因此选择隐性性状的雌蝇与显性性状的雄蝇杂交，可区分基因是只位于X染色体上还是位于常染色体或X、Y同源区段，若F1雌蝇都为细眼，雄蝇都为粗眼，则可判断B、b只位于X染色体上，若F1均为细眼果蝇，则可判断B、b位于常染色体或X、Y同源区段，而不在X、Y非同源区段。(2)B、b位于常染色体或X、Y同源区段，则F1的基因型为Bb或XBXb和XbYB，要进一步判断B、b是位于X、Y同源区段还是常染色体上，有两种方案：一是让F1雌、雄果蝇自由交配，观察F2的表现型及比例；二是F1雄果蝇和粗眼雌果蝇杂交，观察F2的表现型及比例。答案(1)粗眼雌蝇和细眼雄蝇均为细眼果蝇(2)方案一：F1雌、雄果蝇自由交配若后代雌雄均有细眼、粗眼，则B、b位于常染色体上；若后代雌果蝇出现细眼和粗眼，雄果蝇均为细眼，则B、b位于X、Y同源区段方案二：F1雄果蝇和粗眼雌果蝇杂交若后代雌雄均有细眼、粗眼，则B、b位于常染色体上；若后代雌果蝇均为粗眼，雄果蝇均为细眼，则B、b位于X、Y同源区段(写出一个方案即得分)(或预测结果及结论表述为：雄果蝇均为细眼，则B、b位于X、Y同源区段，若雄果蝇粗眼、细眼都有，则B、b位于常染色体上也得分)5(2018湖北八校一模)已知果蝇灰身(A)和黑身(a)，直毛(B)和分叉毛(b)各为一对相对性状，A与a基因位于常染色体上，B与b基因位置未知。某兴趣小组同学将一只灰身分叉毛雌蝇与一只灰身直毛雄蝇杂交，发现子一代中表现型及分离比为灰身直毛灰身分叉毛黑身直毛黑身分叉毛3311。(1)根据上述实验结果是否可以确定两对基因遵循自由组合定律？_(填“是”或“否”)。(2)根据上述实验结果还不足以确定B与b基因的位置。请你利用现有的亲本及F1果蝇为材料，继续研究以确定B与b基因是只位于X染色体上，还是位于常染色体上。雌果蝇一旦交配过后，再次交配变得困难。根据以上信息，写出两种可行性方案，并预期实验结果。(若为杂交实验，只能一次杂交)方案一：_。预期：若_，则B与b基因只位于X染色体上。方案二：_。预期：若_，则B与b基因只位于X染色体上。解析(1)单独分析子代灰身黑身31，直毛分叉毛11，两对性状是自由组合的。(2)亲本是分叉毛雌蝇和直毛雄蝇，若统计F1中雌蝇、雄蝇的直毛和分叉毛的表现型，雌蝇表现为直毛，雄蝇表现为分叉毛，则可确定B与b基因只位于X染色体上。让亲本的直毛雄蝇与F1中直毛雌蝇交配，若后代雌蝇均为直毛，雄蝇一半直毛一半分叉毛，则可确定B与b基因只位于X染色体上。答案(1)是(2)统计F1中雌蝇雄蝇的表现型雌蝇表现为直毛，雄蝇表现为分叉毛亲本的直毛雄蝇与F1中直毛雌蝇交配后代雌蝇均为直毛，雄蝇一半直毛一半分叉毛6(2019衡水中学五调)果蝇的XY染色体存在同源区段和非同源区段(如图所示)，同源区段存在等位基因或相同基因，非同源区段不存在等位基因。果蝇的刚毛和截毛、灰体和黑檀体是两对独立遗传的相对性状。某研究小组用一只灰体截毛雌果蝇与黑檀体刚毛雄果蝇交配得F1，F1果蝇的表现型及比例为灰体刚毛黑檀体刚毛11，F1中雌雄果蝇交配得F2，F2果蝇的表现型及比例为刚毛截毛31。请回答下列问题：(1)依据上述实验结果_(填“能”或“不能”)确定控制果蝇刚毛和截毛性状的基因是位于X、Y染色体的同源区段上，还是位于常染色体上，理由是_。(2)若进一步统计子二代中刚毛果蝇的性别比例，若_，则说明控制果蝇刚毛和截毛性状的基因位于常染色体上；若_，则说明控制果蝇刚毛和截毛性状的基因位于X、Y染色体的同源区段上。(3)已知控制果蝇灰体和黑檀体的基因位于常染色体上，请从F1果蝇中选材，设计一次杂交实验来确定灰体和黑檀体的显隐性关系(要求：写出实验思路和预期结果)。_。解析(1)截毛雌果蝇与刚毛雄果蝇交配得F1，F1果蝇的表现型都为刚毛，F1中雌雄果蝇交配得F2，F2果蝇的表现型及比例为刚毛截毛31，判断刚毛为显性性状，截毛为隐性性状，可排除控制果蝇刚毛和截毛性状的基因不是只位于X染色体上，可能位于常染色体上，也可能位于X、Y染色体的同源区段上。(2)若控制果蝇刚毛和截毛性状的基因位于常染色体上，则子二代中刚毛果蝇的性别比例为11；若控制果蝇刚毛和截毛性状的基因位于X、Y染色体的同源区段上，则子二代刚毛果蝇的雄雌性比例为21。(3)若控制果蝇灰体和黑檀体的基因位于常染色体上，则F1果蝇为Aa和aa，要确定灰体和黑檀体的显隐性关系，只需让F1的灰体果蝇雌雄交配或黑檀体果蝇雌雄交配，观察子代的表现型。答案(1)不能基因位于X、Y染色体的同源区段上或位于常染色体上，F2果蝇的表现型及比例均为刚毛截毛31(2)雄性雌性11雄性雌性21(3)实验思路一：让F1的灰体雌雄果蝇杂交预期结果：若子代全为灰体，则灰体为隐性；若子代中灰体黑檀体31，则灰体为显性实验思路二：让F1的黑檀体雌雄果蝇杂交预期结果：若子代全为黑檀体，则黑檀体为隐性；若子代中黑檀体灰体31，则黑檀体为显性