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培优点十四 判断基因的位置一、“实验法”判断基因的位置应用1：判断基因位于常染色体上还是X染色体上实例1. 下列是摩尔根所做的果蝇杂交实验，果蝇红眼对白眼为显性，其中能确定其基因是位于常染色体上还是位于X染色体上的是（ ）纯合红眼雌果蝇白眼雄果蝇纯合红眼雄果蝇白眼雌果蝇杂合红眼雌果蝇白眼雄果蝇杂合红眼雌果蝇纯合红眼雄果蝇白眼雌果蝇白眼雄果蝇A B C D 【解析】已知红眼相对于白眼是显性性状，纯合红眼雌果蝇白眼雄果蝇，F1不论雌雄全部表现为红眼，不能判断其基因是位于常染色体上还是位于X染色体上，错误；纯合红眼雄果蝇白眼雌果蝇，若在常染色体上，则后代都表现为红眼，若在X染色体，后代雌性都是红眼，雄性都是白眼，正确；杂合红眼雌果蝇白眼雄果蝇，无论在常染色体还是X染色体上，后代雌性和雄性都表现为一半红眼、一半白眼，错误；杂合红眼雌果蝇纯合红眼雄果蝇，若后代全部是红眼，说明在常染色体上，若后代出现白眼，说明在X染色体上，正确；白眼雌果蝇白眼雄果蝇，后代全部是白眼，不能判断其基因是位于常染色体上还是位于X染色体上，错误。综上所述，可以判断基因在什么染色体上的实验组合是，B正确。【答案】B应用2：判断基因是只位于X染色体上,还是位于X、Y的同源区段实例2. 下面是探究基因位于X、Y染色体的同源区段，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：纯合显性雌性个体纯合隐性雄性个体F1方法2：纯合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。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【解析】方法1：纯合显性雌性与隐性纯合雄性：若子代雌雄全表为显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体，错误；雄性个体表现不可能为隐性性状，错误；若子代雄性个体表现为显性性状，则基因可能位于X染色体上，也可能位于X、Y染色体的同源区段，错误；若子代雌性个体表现为显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体，错误。方法2：纯合显性雄性与隐性纯合雌性：若子代雌雄全表为显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段，正确；若子代雌性个体表现为显性性状，雄性个体表现为隐性性状，则基因只位于X染色体上，Y上没有相关基因，正确；若子代雄性个体表现为显性性状，则基因可能位于X染色体上，也可能位于X、Y染色体的同源区段，错误；若子代雌性个体表现为显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体，错误。C正确。【答案】C应用3：判断基因位于细胞核还是位于细胞质中实例3. 下面为3个不同的果蝇突变品系与野生型正交和反交的结果，相关叙述正确的是（ ） A为细胞核遗传，为细胞质遗传 B为细胞质遗传，为伴性遗传 C为细胞质遗传，为细胞核遗传 D为伴性遗传，为细胞质遗传【解析】由正交和反交的结果不同，可推断突变品系是X染色体隐性遗传；正交和反交的结果不同，表现为母系遗传，D正确。【答案】D二、对点增分集训1在古城荆州的城墙上，生长着某种二倍体野生植物，该植物属于XY型性别决定。研究人员发现，该植物的花瓣有白色、粉红色、红色和紫色四种。花瓣的颜色由花青素决定，花青素的形成由位于两对常染色体上的等位基因（A、a和B、b）共同控制。请回答下列问题：（1）基因A与a或基因B与b在遗传时，遵循_定律。（2）从花蕊的结构来看，该植物属于_植物（选填“雌雄同株”或“雌雄异株”）。（3）与豌豆植株的杂交实验相比，该植物的杂交实验不必进行的实验步骤是_。（4）研究人员还发现，该植物花瓣的单瓣和重瓣是一对相对性状。现有单瓣、重瓣植株若干，欲探究控制这对相对性状的基因是位于常染色体上，还是位于X染色体特有区段上。请设计实验方案予以确定。实验设计思路是: 。预期的实验结果和相应的实验结论是:若其子代的表现型一致，则基因位于_上；若其子代的表现型不一致，则基因位于_上。【解析】 (1) 基因A与a、B与b均为等位基因，等位基因在遗传时遵循基因的分离定律。(2) 依题意“该植物属于XY型性别决定”可知：从花蕊的结构来看，该植物属于雌雄异株植物。(3)该植物属于雌雄异株植物，雌株上开有雌花（只有雌蕊），雄株上开有雄花（只有雄蕊），而豌豆植株上的花为两性花（既有雌蕊、又有雄蕊），所以与豌豆植株的杂交实验相比，该植物的杂交实验不必进行母本去雄。 (4)欲探究控制花瓣的单瓣和重瓣这对相对性状的基因是位于常染色体上，还是位于X染色体特有区段上，实验设计思路是将单瓣植株与重瓣植株进行正交和反交实验，即单瓣植株重瓣植株与重瓣植株单瓣植株，观察后代的表现型是否一致。因该实验为探究性实验，其结论是未知的，对实验结果及相应结论进行预测时，从可能的情况入手加以讨论。该实验可能的结果有2种：一是该等位基因位于常染色体上，则其正、反交后代子代的表现型一致；二是该等位基因位于X染色体特有区段上，则其正、反交子代的表现型不一致。 【答案】（1）基因的分离 （2）雌雄异株 （3）母本去雄 （4）将单瓣植株与重瓣植株进行正交和反交实验，观察其子代的表现型是否一致 常染色体 X染色体特有区段2.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,回答下列问题:(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上,请以上述品系为材料,设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。 (要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论) (2)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)【解析】(1)需验证三对等位基因是否分别位于三对染色体上,即验证这三对基因之间是否两两遵循自由组合定律,所以通过选择、三个杂交组合分别得到双杂合的F1,然后分析F2代各杂交组合是否符合9331的性状分离比即可。(2)若基因位于X染色体上,具有遗传与性别相关联的特点,所以可选择和,通过正交(XaBXaBXAbY)和反交(XAbXAbXaBY)实验进行验证,若这两对相对性状在子代雄性个体的表现均不同,即可验证这一假设。【答案】(1)选择、三个杂交组合,分别得到F1和F2,若各杂交组合的F2中均出现四种表现型,且比例为9331,则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上;若出现其他结果,则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。 (2)选择杂交组合进行正反交,观察F1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,则证明这两对等位基因都位于X染色体上。3某种羊的性别决定为 XY 型。已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因（N/n）控制；黑毛和白毛由等位基因（M/m）控制，且黑毛对白毛为显性。回答下列问题：（1）公羊中基因型为 NN 或 Nn 的表现为有角，nn 无角；母羊中 基因型为 NN 的表现为有角，nn 或 Nn 无角。若多对杂合体公羊 与杂合体母羊杂交，公羊的表现型及其比例为_。则理论上，子一代群体中母羊的表现型及其比例为_；（2）某同学为了确定 M/m 是位于 X 染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛白毛=31，我们认 为根据这一实验数据，不能确定 M/m 是位于 X 染色体上，还是位于常染色体上，还需要补 充数据，如统计子二代中白毛个体的性别比例，若_，则说明 M/m 是位于常染色体上。若_，则说明 M/m 是位于 X 染色体上。（3） 一般来说，对于性别决定为 XY 型的动物群体而言，当一对等位基因（如 A/a）位于常染色 体上时，基因型有_种；当其位于 X 染色体上时，基因型有_种；当其位于 X 和 Y 染色 体的同源区段时，（如图所示），基因型有_种。【解析】（1）多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，NnNnNN、Nn、nn，比例为1：2：1。由于公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角，nn无角，所以子一代群体中公羊的表现型及其比例为有角：无角=3：1；由于母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角，所以子一代群体中母羊的表现型及其比例为有角：无角=1：3。（2）如果M/m是位于常染色体上，则纯合黑毛母羊为MM，纯合白毛公羊为mm，杂交子一代的基因型为Mm，子二代中黑毛（1MM、2Mm）：白毛（1mm）=3：1，但白毛个体的性别比例是雌：雄=1：1，没有性别差异；如果M/m是位于X染色体上，则纯合黑毛母羊为XMXM，纯合白毛公羊为XmY，杂交子一代的基因型为XMXm和XMY，子二代中黑毛（XMXM、XMXm、XMY）：白毛（XmY）=3：1，但白毛个体全为雄性。（3）对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因位于常染色体上时，基因型有AA、Aa、aa共3种；当其位于X染色体上时，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY共5种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa共7种。【答案】（1）有角:无角=3: 1 有角:无角=1:3 （2）白毛个体中雄性:雌性=1:1 白毛个体全为雄性 （3）3 5 74已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用已知灰体雌蝇与一只黄体雌蝇杂交，子代中灰体：黄体：灰体：黄体为1：1：1：1。同学乙用两种不同的杂交试验都证实了控制黄体的基因位于染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题：（1）仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于染色体上，并表现为隐性？（2）请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。（要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果。）【解析】（1）常染色体杂合子测交情况下也符合题干中的比例，故既不能判断控制黄体的基因是否位于X染色体上，也不能证明控制黄体的基因表现为隐性。（2）设控制灰体的基因为A，控制黄体的基因为a，则同学甲的实验中，亲本黄体雄蝇基因型为XaY，而杂交子代出现性状分离，故亲本灰体雌蝇为杂合子，即XAXa。故：P:XAXa（灰雌）XaY（黄雄）F1:XAXa（灰雌）：XaXa （黄雌）：XAY （灰雄）：XaY（黄雄）=1:1:1:1，F1代果蝇中杂交方式共有4种；其中灰体雌蝇和黄体雄蝇杂交组合与亲本相同，由（1）可知无法证明同学乙的结论。而黄体雌蝇与黄体雄蝇杂交组合中，子代均为黄体表型，无性状分离，亦无法证明同学乙的结论。故应考虑采用灰体雌蝇与灰体雄蝇、黄体雌蝇与灰体雄蝇的杂交组合。即F1灰体雌蝇与灰体雄蝇杂交：XAXa（灰雌）XAY（灰雄）F2中XAXA（灰雌）：XAXa（灰雌）：XAY（灰雄）：XaY（黄雄）=1:1:1:1，可知灰体雌蝇与灰体雄蝇杂交，后代表型为：雌性个体全为灰体，雄性个体灰体与黄体比例接近1:1。F1黄体雌蝇与灰体雄蝇杂交：XaXa（黄雌）XAY（灰雄）F2中XAXa（灰雌）：XaY（黄雄）=1:1，可知黄体雌蝇与灰体雄蝇杂交，后代表型为：雌性个体全为灰体，雄性个体全为黄体。【答案】（1）不能 （2）实验1：杂交组合：黄体灰体 预期结果：子一代中所用的雌性都变现为灰体，雄性都变现为黄体实验2：杂交组合：灰体x灰体 预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性中一半表现为灰体，另一半表现为黄体5在一个稳定遗传的白色实验豚鼠种群中，偶然出现了只金色雄性豚鼠。将这只金色豚鼠与多只白色雌豚鼠交配，得到F1全部为白色豚鼠。F1个体间随机交配得到F2，其中雌豚鼠全部表现为白色，雄豚鼠中白色豚鼠和金色豚鼠的比例是1:1。（1）由上述结果可以推测，突变性状为_性，由F2中个体表现型可知，控制金色的基因可能_(多选）。A位于常染色体上 B只位于X染色体上C只位于Y染色体上 D位于XY的同源区段上（2）为进一步确定金色基因的位置，在排除了发生染色体变异的情况下，科研人员做了以下的方案，请予以完善。从F1中选取白色雌豚鼠与金色雄性豚鼠进行随机交配得到F2；然后从中F2选取表现型为_作母本与表现型为_作父本(注:该父本为纯合子)交配，依据子代的表现型确定金色基因的位置。结果预测与结论：a._ 。b._ 。【解析】根据题意分析，将这只金色豚鼠与多只白色雌豚鼠交配，得到F1全部为白色豚鼠，说明白色对金色是显性性状；F1个体间随机交配得到F2，其中雌豚鼠全部表现为白色，雄豚鼠中白色豚鼠和金色豚鼠的比例是1:1，表现为与性别相关联，说明控制该性状的基因在X染色体上或X与Y染色体的同源区。（1）根据以上分析已知，控制豚鼠毛色的基因可能在X染色体上，或者X与Y染色体的同源区，其中白色为显性性状，金色为隐性性状，则金色为隐性突变。（2）从F1中选取白色雌豚鼠与金色雄性豚鼠进行随机交配得到F2；然后从中F2选取表现型为金色作母本与表现型为白色作父本(纯合子)交配，依据子代的表现型确定金色基因的位置。若子代表现型为雌性全为白色、雄性全为金色，则金色基因只位于X染色体上；若子代表现型为雌雄全为白色，则金色基因位于XY的同源区段【答案】（1）隐 B D （2）金色 白色 a.子代表现型为雌性全为白色、雄性全为金色，则金色基因只位于X染色体上 b.子代表现型为雌雄全为白色，则金色基因位于XY的同源区段
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