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

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。