2020版高考生物新导学大一轮复习 第六单元 遗传信息的传递规律 热点题型九 基因在染色体的位置判断讲义(含解析)北师大版.docx

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基因在染色体的位置判断一、杂交实验法判断基因在染色体上的位置野生型果蝇(纯合体)的眼形是圆眼,某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇,他想探究果蝇眼形的遗传方式,设计了如图甲所示实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图乙所示。据图分析回答下列问题:(1)若F2中圆眼棒眼31,且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼,则控制圆眼、棒眼的基因位于_染色体上。(2)若F2中圆眼棒眼31,但仅在雄果蝇中有棒眼,则控制圆眼、棒眼的基因可能位于_,也可能位于_。(3)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体,设计方案,对上述(2)中的问题作出进一步判断。实验步骤:用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配,得到_;用_与_交配,观察子代中有没有_个体出现。预期结果与结论:若只有雄果蝇中出现棒眼个体,则圆、棒眼基因位于_;若子代中没有棒眼果蝇出现,则圆、棒眼基因位于_。审题关键假设控制圆眼、棒眼的基因用D、d表示。(1)果蝇的圆眼与棒眼杂交,子一代全部是圆眼,说明果蝇的圆眼是显性性状,若F2中圆眼棒眼31,且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼,说明眼形的遗传与性别无关,则控制圆眼、棒眼的基因位于常染色体上。(2)若基因位于X染色体的区段,则P:XDXDXdYF1,F1:XDXdXDYXDXdXDYXDXDXdY圆眼棒眼31;若基因位于X和Y染色体的区段,则P:XDXDXdYdF1,F1:XDXdXDYdXDXdXDYdXDXDXdYd圆眼棒眼31。(3)若基因位于X染色体的区段,则F2中棒眼雄果蝇(XdY)F1中雌果蝇(XDXd)XDXd(圆眼)、XdXd(棒眼)、XdY(棒眼)、XDY (圆眼),选取子代中的棒眼雌果蝇(XdXd)与野生型圆眼雄果蝇(XDY)交配XDXd(圆眼)XdY(棒眼)11,则只有雄果蝇中出现棒眼;若基因位于X、Y染色体的同源区段,则F2中棒眼雄果蝇(XdYd)F1中雌果蝇(XDXd)XDXd(圆眼)、XdXd(棒眼)、XdYd(棒眼)、XDYd (圆眼),选取子代中的棒眼雌果蝇(XdXd)与野生型圆眼雄果蝇(XDYD)交配XDXd(圆眼) XdYD(圆眼)11,则子代中没有棒眼果蝇出现。答案(1)常(2)X染色体的区段X和Y染色体的区段(顺序可颠倒)(3)实验步骤:棒眼雌果蝇棒眼雌果蝇野生型雄果蝇棒眼预期结果与结论:X染色体的特有区段X、Y染色体的同源区段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,且亲本均为纯合体,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,则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交方法。即:隐性雌纯合显性雄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“隐性雌纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。即:隐性雌纯合显性雄(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:杂合显性雌纯合显性雄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:(2)结果推断1纯种果蝇中,朱红眼暗红眼,F1中只有暗红眼;而暗红眼朱红眼,F1中雌性为暗红眼,雄性为朱红眼。设相关的基因为A和a,则下列说法不正确的是()A正、反交实验常被用于判断有关基因所在的染色体类型B反交的结果说明这对控制眼色的基因不在常染色体上C正、反交的子代中,雌性果蝇的基因型都是XAXaD若正、反交的F1中雌、雄果蝇自由交配,其后代表现型的比例都是1111答案D解析正交和反交结果不同,且暗红眼雄性果蝇与朱红眼雌性果蝇杂交,F1出现性状分离,性状表现与性别相联系,故可以认定该性状为细胞核遗传,对应基因位于X染色体上;第一次杂交(XaYXAXA)和第二次杂交(XAYXaXa)中,F1雌性果蝇的基因型均为XAXa;第一次杂交的子代雌、雄果蝇随机交配,子代表现型的比例为211,而第二次杂交的子代雌、雄果蝇随机交配,子代表现型的比例为1111。2已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼W、白眼w),且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇,某实验小组欲用一次交配实验证明这对基因位于何种染色体上。下列相关叙述错误的是()A若子代中雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼,则这对基因位于X染色体上B若子代中雌雄果蝇全部为红眼,则这对基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上C若子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼,则这对基因位于常染色体上D这对基因也有可能只位于Y染色体上答案D解析欲判断基因的位置,在已知显隐性的情况下,应选用隐性雌性个体与显性雄性个体交配,所以本实验应选择白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交。预测实验结果时,可以采用假设法:如果该对基因位于X染色体上,则白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的基因型分别为XwXw和XWY,杂交后代基因型为XWXw和XwY,雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼,A项正确;如果该对基因位于X、Y染色体的同源区段上,则白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的基因型分别为XwXw和XWYW,杂交后代的基因型为XWXw和XwYW,雌雄果蝇均为红眼;如果该对基因位于常染色体上,且基因型为ww和WW,则子代果蝇全部为红眼,B项正确;如果该对基因位于常染色体上,且基因型为ww和Ww,则子代中雌雄果蝇均既有红眼,又有白眼,C项正确;由于红眼和白眼在雌果蝇中出现,所以该对基因不可能只位于Y染色体上,D项错误。3下面是探究基因是位于X、Y染色体的同源区段上,还是只位于X染色体上的实验设计思路,请判断下列说法中正确的是()方法1:纯合显性雌性个体隐性雄性个体F1。方法2:隐性雌性个体纯合显性雄性个体F1。结论:若子代雌雄全表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上若子代雌性个体表现显性性状,雄性个体表现隐性性状,则基因只位于X染色体上若子代雄性个体表现显性性状,则基因只位于X染色体上若子代雌性个体表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段A“方法1结论”能够完成上述探究任务B“方法1结论”能够完成上述探究任务C“方法2结论”能够完成上述探究任务D“方法2结论”能够完成上述探究任务答案C解析从方法设计上讲,方法1是达不到设计目的的,因为不管基因是位于X、Y染色体的同源区段上,还是只位于X染色体上,结果都为子代雌雄全表现显性性状;方法2的设计是正确的,假设控制某一相对性状的基因A、a位于X、Y染色体的同源区段上,那么隐性雌性个体的基因型为XaXa,纯合显性雄性个体的基因型为XAYA,XaXaXAYAXAXa、XaYA,则得出结论,假设基因只位于X染色体上,XaXaXAYXAXa、XaY,则得出结论。因此“方法2结论”能够完成上述探究任务。4菠菜的性别决定方式为XY型,其圆叶(A)和尖叶(a)、抗病(B)和不抗病(b)为两对相对性状。为研究相关基因在染色体上的分布情况,某小组进行了实验探究。请回答下列相关问题:(1)利用纯合的圆叶和尖叶植株进行正反交实验,后代均为圆叶。据此甲同学认为A、a基因位于常染色体上;乙同学认为A、a基因可能位于常染色体上,也有可能位于性染色体上。你认为哪位同学的结论更严谨?_,请简述理由:_。(2)若A、a与B、b基因分位于常染色体上,丙同学利用基因型为AaBb的雌雄植株杂交,若子代有3种表现型且比例为121,则可判断这两对基因与染色体的具体对应关系是_。答案(1)乙当基因位于常染色体上或者X、Y染色体的同源区段时,正反交后代均为圆叶,所以乙的结论更严谨(2)A、b基因位于一条染色体上,a、B基因位于另一条同源染色体上解析(1)乙同学的结论更严谨,因为当基因位于常染色体上或者X、Y染色体的同源区段上时,正反交后代均为圆叶。(2)若A、a与B、b基因分别位于两对不同的同源染色体上,根据自由组合规律,基因型为AaBb的雌雄植株杂交,后代表现型应该有4种,比例为9331;若A、b基因位于一条染色体上,a、B基因位于另一条同源染色体上,基因型为AaBb的雌雄植株杂交,后代表现型有3种,基因型及其比例为AAbbAaBbaaBB121;若A、B基因位于一条染色体上,a、b基因位于另一条同源染色体上,基因型为AaBb的雌雄植株杂交,后代表现型有2种,基因型及其比例为AABBAaBbaabb121,表现型之比为31。所以,这两对基因与染色体的具体对应关系是:A、b基因位于一条染色体上,a、B基因位于另一条同源染色体上。二、数据信息分析法判断基因在染色体上的位置某雌雄异株植物,其叶形有阔叶和窄叶两种类型,由一对等位基因控制。现有三组杂交实验,结果如下表所示。下列有关表格数据的分析,错误的是()杂交组合亲代表现型子代表现型及株数父本母本雌株雄株1阔叶阔叶阔叶234阔叶119、窄叶1222窄叶阔叶阔叶83、窄叶78阔叶79、窄叶803阔叶窄叶阔叶131窄叶127A用第2组的子代阔叶雌株与阔叶雄株杂交,后代基因型的比为31B用第1组子代的阔叶雌株与窄叶雄株杂交,则后代窄叶植株占1/4C仅根据第2组实验,无法判断两种叶形的显隐性关系D根据第1或3组实验可以确定叶形基因位于X染色体上审题关键(1)第1组实验,根据“无中生有为隐性”,可知阔叶为显性,窄叶为隐性。子代雌雄株的叶形阔叶和窄叶数目不均等;而第3组实验所得子代中雌株均为阔叶,雄株均为窄叶,出现了性别差异,由第1组和第3组实验可推知阔叶和窄叶这对相对性状与性别有关,且位于X染色体上。(2)假设叶形基因为A、a。第1组实验中,由子代雄株有阔叶又有窄叶,可推知母本基因型为XAXa,又因父本阔叶基因型为XAY,则子代雌株的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa。若子代阔叶雌株与窄叶雄株杂交,后代窄叶植株所占比例为1/21/21/4。(3)由于第2组杂交组合的亲本有阔叶和窄叶,子代也有阔叶和窄叶,所以仅根据第2组实验,无法判断两种叶型的显隐性关系。在第2组中因子代雄株有阔叶又有窄叶,则亲本雌株基因型为XAXa,其与XaY杂交所得子代中的阔叶雌株与阔叶雄株的基因型分别为XAXa和XAY,二者再杂交所得子代中基因型及比例为XAXAXAXaXAYXaY1111。答案A数据信息分析法确认基因位置除了杂交实验法外,还可依据子代性别、性状的数量分析确认基因位置: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,雌蝇中为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染色体遗传。(2)依据遗传调查所得数据进行推断5果蝇的灰身与黑身是一对相对性状(基因用B、b表示),直毛与分叉毛为另一对相对性状(基因用F、f表示)。现有两只亲代果蝇杂交,子代表现型及比例如图所示。下列相关叙述正确的是()A正常情况下,雄性亲本的一个精原细胞可产生的精子类型是4种B子代中表现型为灰身直毛的雌性个体中,纯合体与杂合体的比例为16C控制灰身和黑身的基因位于常染色体上,控制直毛和分叉毛的基因位于X染色体上,这两对基因的遗传遵循基因的自由组合规律D子代中灰身雄蝇与黑身雌蝇交配,可产生黑身果蝇的比例为答案C解析雄性亲本的一个精原细胞只能产生2种类型的4个精子,A项错误;子代中表现型为灰身直毛的雌性个体有BBXFXF、BbXFXF、BBXFXf、BbXFXf,纯合体与杂合体的比例为()()15,B项错误;分析题图可知,控制灰身与黑身的基因位于常染色体上,控制直毛与分叉毛的基因位于X染色体上,它们的遗传遵循基因的自由组合规律,C项正确;本题可只考虑灰身与黑身这一对相对性状,子代中灰身雄蝇基因型有BB、Bb,黑身雌蝇基因型为bb,二者交配,可产生黑身果蝇的比例为,D项错误。6豚鼠的野生型体色有黑色、灰色和白色,其遗传受两对等位基因D、d和R、r控制(两对等位基因独立遗传)。当个体同时含有显性基因D和R时,表现为黑色;当个体不含有D基因时,表现为白色;其他类型表现为灰色。现有两个纯合品系的亲本杂交,其结果如下表:亲本组合F1类型及比例F2类型及比例灰色雌性白色雄性黑色雌性灰色雄性11黑色灰色白色332回答下列问题:(1)上述实验结果表明,等位基因R、r位于_(填“常”或“X”)染色体上,亲本白色雄性豚鼠的基因型为_,F2中r等位基因频率为_。(2)若豚鼠种群足够大,从F2开始,每代淘汰掉种群中灰色雄豚鼠,照这样随机交配若干代,豚鼠种群是否发生了进化?_依据是_。(3)某小组利用上述实验中豚鼠为实验材料,尝试选择不同体色的豚鼠进行杂交,使杂交后代中白色豚鼠只在雄性个体中出现。你认为该小组能否成功?_,理由是_。答案(1)XddXRY2/3(2)是淘汰掉种群中灰色雄性豚鼠,种群d、r的等位基因频率发生了改变,种群发生进化(3)不能白色豚鼠的基因型为dd_,而D、d位于常染色体上,其遗传与性别无关解析(1)根据分析可知,F1类型存在性别差异,由于个体同时含有显性基因D和R时,表现为黑色;当个体不含有D基因时,表现为白色;其他类型表现为灰色。实验中纯合灰色雌性和白色雄性杂交,子一代雌性都是黑色,雄性都是灰色,子二代中黑色灰色白色332,因此等位基因D、d位于常染色体上,等位基因R、r位于X染色体上,所以亲本灰色雌性豚鼠的基因型为DDXrXr,白色雄性豚鼠的基因型为ddXRY,子一代的基因型是DdXRXr(黑色雌性)、DdXrY(灰色雄性),所以F2中r等位基因频率为2/3。(2)生物进化的实质是种群等位基因频率的改变。从F2开始,每代淘汰掉种群中灰色雄性豚鼠,使种群d、r的等位基因频率发生了改变,导致豚鼠种群发生进化。(3)由分析可知,白色豚鼠的基因型为dd_,而D、d位于常染色体上,其遗传与性别无关,因此不能使杂交后代中白色豚鼠只在雌性或雄性个体中出现。7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。答案(1)具有暗红眼果蝇的性别比(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解析(1)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。(2)如果暗红眼的个体雄性和雌性数目相当,几乎是11,说明r基因最可能位于常染色体上;如果暗红眼的个体雄性多于雌性,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,说明r基因位于Y染色体上。
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