2024届高考生物二轮专题复习与测试专题四遗传规律和伴性遗传高考命题热点五判断基因的位置

这是一份2024届高考生物二轮专题复习与测试专题四遗传规律和伴性遗传高考命题热点五判断基因的位置，共11页。试卷主要包含了确定基因位于细胞质还是细胞核，确定基因位于几号常染色体上等内容，欢迎下载使用。

1．确定基因位于细胞质还是细胞核
2．确定基因位于常染色体上还是性染色体上
方法一
方法二
方法三
方法四
方法五
3．确定基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段
方法一
方法二
4．探究基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段
方法一(最常用的方法)
方法二
5．确定基因位于几号常染色体上
方法一 利用已知基因定位
举例：已知基因A与a位于7号染色体上
AaBbeq \a\vs4\al(互交)eq \a\vs4\al(性状分离比为9∶3∶3∶1（或其变式），则B、b不位于7号染色体上)性状分离比不为9∶3∶3∶1(为3∶1或1∶2∶1)，则一般认为B、b位于7号染色体上
方法二 利用三体定位
方法三 利用单体定位
方法四 利用染色体片段缺失定位
(2023·山东卷)单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系，以某志愿者的若干精子为材料，用以上4对等位基因的引物，以单个精子的DNA为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因，检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同；本研究中不存在致死现象，所有个体的染色体均正常，各种配子活力相同。
注：“＋”表示有；空白表示无
(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传__________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
据表分析，________(填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
(2)已知人类个体中，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制，且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配，预期生一个正常孩子的概率为eq \f(17,18)，据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图。(注：用“”形式表示，其中横线表示染色体，圆点表示基因在染色体上的位置)
(3)本研究中，另有一个精子的检测结果是：基因A、a，B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中，未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析，导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)据表推断，该志愿者的基因e位于__________染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用，请用本研究的实验方法及基因E和e的引物，设计实验探究你的推断。
①应选用的配子为：__________；②实验过程：略；③预期结果及结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)题中显示，表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同，结合表中信息可以看出，基因型为aB∶Ab＝1∶1，因而可推测，等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上，因而其遗传“不遵循”自由组合定律。表中显示含有e的配子和不含e的配子的比例表现为1∶1，因而可推测e基因位于X或Y染色体上，根据表中精子类型和比例可以看出，A、a与E、e这两对等位基因表现为自由组合，因而能排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。(2)统计结果显示，该志愿者关于B、b和D、d的配子比例为Bd∶bD∶BD∶bd＝2∶2∶1∶1，某遗传病受等位基因B、b和D、d控制，且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配，预期生一个正常孩子的概率为eq \f(17,18)，即生出患病孩子bbdd的概率为eq \f(1,18)＝eq \f(1,6)×eq \f(1,3)，说明该女性产生bd的卵细胞的比例为eq \f(1,3)，则BD配子比例也为eq \f(1,3)，二者共占eq \f(2,3)，均属于非重组型配子，说明该女性体内的相关基因处于连锁关系，即应该为B和D连锁，b和d连锁，据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图如下：。(3)根据表中的精子种类和比例可知，等位基因型A/a，B/b和D/d为连锁关系，而异常精子的形成过程中，未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。则从配子形成过程分析，导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是形成该精子的减数分裂中，减数第一次分裂后期这三对等位基因所在的染色体没有正常分离而是进入到同一个次级精母细胞中，此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的。(4)根据题(1)分析，该志愿者的基因e位于X或Y染色体上。①现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用，由于要用本研究的实验方法，且选用男性的精子无法确定等位基因位于X染色体还是Y染色体，因此应该选择女志愿者的卵细胞进行实验。用E和e的引物，以卵细胞的DNA为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因。③若检测的卵细胞中有E或e基因，则可得出基因E/e位于X染色体上；若检测的卵细胞中无E或e基因，则可得出基因E/e位于Y染色体上。
答案：(1)不遵循 结合表中信息可以看出，基因型为aB∶Ab＝1∶1，因而可推测，等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上 能
(2)图见解析
(3)形成该精子的减数第一次分裂后期这三对等位基因所在的染色体没有正常分离而是进入到同一个次级精母细胞中，此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的
(4)X或Y ①卵细胞 ③若检测的卵细胞中有E或e基因，则可得出基因E/e位于X染色体上；若检测的卵细胞中无E或e基因，则可得出基因E/e位于Y染色体上
1．(2023·深圳统考)下面为果蝇3个不同的突变品系与野生型正交和反交的结果，下列叙述正确的是( )
A．①为细胞核遗传，②为细胞质遗传
B．①为细胞质遗传，③为伴性遗传
C．②为细胞质遗传，③为细胞核遗传
D．②为伴性遗传，③为细胞质遗传
解析：①正交和反交的结果相同，表现为细胞核遗传；②正交和反交的结果不同，可推断突变品系是伴X染色体隐性遗传；③正交和反交结果不同，表现为母系遗传，为细胞质遗传，D项正确。
答案：D
2．(2023·广东统考)野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼(由染色体上基因控制)，某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，为探究控制果蝇眼形基因的遗传方式，设计以下实验：让该棒眼果蝇与圆眼果蝇交配，F1全为圆眼，F1雌雄个体相互交配得F2。下列相关判断正确的是( )
A．据实验现象无法判断圆眼、棒眼这一相对性状的显隐性关系
B．若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，则控制果蝇的眼形的基因一定位于常染色体上
C．若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，且棒眼全为雄果蝇，则控制果蝇眼形的基因只能位于X染色体上
D．若控制圆眼、棒眼的基因位于X和Y染色体的同源区段，则F2中雌雄果蝇表现的性状也有可能不同
解析：由于F1全为圆眼，因此圆眼为显性，A项错误；如果这对基因位于X染色体上，则亲代基因型为XaY和XAXA，子一代为XAXa和XAY，子二代为XAXA、XAXa、XAY和XaY，圆眼和棒眼的比例为3∶1，B项错误；如果该基因位于X、Y的同源区段，则亲代基因型为XaYa和XAXA，子一代为XAXa和XAYa，子二代为XAXA、XAXa、XAYa和XaYa，圆眼∶棒眼≈3∶1，且棒眼全为雄果蝇，C项错误；根据C项分析，若控制圆眼、棒眼的基因位于X和Y染色体的同源区段，则F2中雌性全为圆眼，雄性既有圆眼又有棒眼，D项正确。
答案：D
3．(2023·湖南模拟预测)利用转基因技术将抗虫基因A和抗除草剂基因R转入烟草(2n＝48)，获得某个烟草品系。已知基因A位于7号染色体，为了鉴定基因R所在的染色体编号及与基因A的位置关系(如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，可将该烟草品系与普通烟草单体(2n－1＝47，共24个单体品系可选择)进行杂交(缺失一对同源染色体会导致胚无法发育，不考虑染色体片段交换)。下列说法错误的是( )
A．若基因位置为Ⅱ，则对R基因的定位最多需要用到24个普通烟草单体品系
B．由F1即可判断基因A与R的位置关系
C．F1中将同时出现二倍体和单体植株，可在细胞水平上区分两者
D．若基因位置为Ⅱ，可通过F1中抗除草剂单体自交的方法来确认R所在染色体编号
解析：由2n＝48可知，该烟草细胞中有24对同源染色体，若基因位置为Ⅱ，说明R基因肯定不在7号染色体上，则对R基因的定位最多需要用到23个普通烟草单体品系，A项错误；图示三种类型与同一种普通烟草单体品系杂交产生的后代情况是不同的，因此由F1即可判断基因A与R的位置关系，B项正确；由于单体产生的配子一半正常，一半少一条染色体，因此F1中将同时出现二倍体和单体植株，可在细胞水平上区分两者，C项正确；若基因位置为Ⅱ，可通过F1中抗除草剂单体(含R基因)自交的方法来确认R所在染色体编号，D项正确。
答案：A
4．(2023·江门模拟)基因定位是遗传学研究的一项重要工作，基因定位的方法很多，请分析回答以下问题。
(1)系谱分析法能够判断基因位于性染色体或常染色体上。如图为某单基因遗传病的系谱图，则该致病基因位于______染色体上，判断的依据是________________________________________________________________________。
(2)非整倍体测交法可以用来测定基因是否位于某条常染色体。已知植物的单体和三体产生的配子均为可育配子且后代均存活。如测定一对基因是否位于4号染色体上：
方法一：用隐性突变型植株和野生型单体植株(4号染色体少一条)杂交，若子代中野生型和突变型植株之比是__________而不是1∶0，则说明该突变基因及其等位基因位于4号染色体上。
方法二：用隐性突变型植株和野生型三体植株(4号染色体多一条)杂交，让子一代中的三体个体再和隐性亲本测交。请预测测交结果并得出相应结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)体细胞杂交法可将基因准确定位在某条染色体上。已知人的体细胞和小鼠的体细胞(2N＝40)杂交(融合)后，杂种细胞在有丝分裂过程中，人的染色体逐渐地丢失，最后仅保留少数几条。由于人染色体的丢失是随机的，因此不同的杂种细胞会保留不同的人染色体。如测定不同的杂种细胞中人胸苷激酶的活性，结果见下表。由表分析：人胸苷激酶基因位于________号染色体上。
解析：(1)系谱图显示，双亲均正常，其女儿患病，据此可推知该致病基因位于常染色体上。(2)假设相关基因用E、e表示。方法一：若突变基因及其等位基因位于4号染色体上，则隐性突变型植株的基因型为ee，野生型单体的基因型为E0(“0”表示缺少的4号染色体)，二者杂交，子代表型及其比例为野生型(Ee)∶突变型(e0)＝1∶1。方法二：若突变基因及其等位基因位于4号染色体上，则隐性突变型植株的基因型为ee，野生型三体植株的基因型为EEE，二者杂交，子一代三体植株的基因型是EEe，产生的配子及其比例为EE∶Ee∶E∶e＝1∶2∶2∶1；将子一代的该三体(EEe)植株与隐性亲本(ee)测交，则子代基因型及其比例为EEe∶Eee∶Ee∶ee＝1∶2∶2∶1，表型及比例为野生型∶突变型＝5∶1。若突变基因及其等位基因不位于4号染色体上，则隐性突变型植株的基因型为ee，野生型三体植株的基因型为EE；二者杂交，子一代三体的基因型是Ee，产生的配子及其比例为E∶e＝1∶1；将子一代的该三体(Ee)植株与隐性亲本(ee)测交，则子代基因型及其比例为Ee∶ee＝1∶1，表型及分离比为野生型∶突变型＝1∶1。综上分析，在方法二中，若子代中野生型和突变型植株之比是5∶1，则说明该对基因位于4号染色体上；若子代中野生型和突变型植株之比是1∶1，则说明该对基因不位于4号染色体上。(3)表中信息显示：只有杂种细胞2和5中的人胸苷激酶有活性，而2和5共有的是17号染色体，据此可推知人胸苷激酶基因位于17号染色体上。
答案：(1)常 女性患者的父亲正常(双亲正常，女儿患病)
(2)1∶1 若子代中野生型和突变型植株之比是5∶1，则说明该对基因位于4号染色体上。若子代中野生型和突变型植株之比是1∶1，则说明该对基因不位于4号染色体上(或若子代中野生型和突变型植株之比是5∶1而不是1∶1，则说明该突变基因及其等位基因位于4号染色体上)
(3)17
5．(2023·深圳模考)某种家禽的性染色体Z和W有非同源区和同源区，非同源区上的Z和W片段上无等位基因或相同基因，而同源区片段上有等位基因或相同基因，控制家禽眼形的基因可能位于同源区(Ⅰ区段)和非同源区(Ⅱ、Ⅲ分别为Z、W的特有区段)，家禽的棒眼(B)对圆眼(b)为显性，现有足够的纯合雌、雄棒眼家禽和纯合雌、雄圆眼家禽个体，某小组为探究B、b基因的位置进行了相关实验，请回答下列问题。
(1)根据亲本中家禽的表型，该小组认为B、b基因不位于Ⅲ区段，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该小组欲通过一次杂交确定B、b位于Ⅰ区段还是Ⅱ区段，可选择________________________________________________________________________
杂交，观察后代的表型及比例。
(3)若另一小组欲通过杂交实验，确定B、b基因位于Ⅰ区段还是常染色体。
①实验思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②预期的结果和结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)因为亲本中雌雄个体均有棒眼和圆眼，则说明其性状不随雌性遗传，所以该小组认为B、b基因不位于Ⅲ区段。(2)用纯合的棒眼雌与圆眼雄杂交，观察后代的表型及比例，确定B、b位于Ⅰ区段还是Ⅱ区段。(3)验证基因B/b是位于常染色体上还是位于染色体的Ⅰ区段。①实验思路：纯合的棒眼雄与圆眼雌杂交得F1，让F1中雌雄个体相互交配，观察后代的表型(纯合的圆眼雄与棒眼雌杂交得F1，让F1中雌雄个体相互交配，观察后代的表型)。②预期的结果和结论：若后代雌雄个体均有棒眼和圆眼，则B、b基因位于常染色体；若后代雄性全为棒眼，雌性既有棒眼又有圆眼，则B、b基因位于Ⅰ区段(若后代雌雄个体均有棒眼和圆眼，则B、b基因位于常染色体；若后代雌性全为棒眼，雄性既有棒眼又有圆眼，则B、b基因位于Ⅰ区段)。
答案：(1)亲本中雌雄个体均有棒眼和圆眼，不随雌性遗传
(2)纯合的棒眼雌与圆眼雄
(3)①纯合的棒眼雄与圆眼雌杂交得F1，让F1中雌雄个体相互交配，观察后代的表型(纯合的圆眼雄与棒眼雌杂交得F1，让F1中雌雄个体相互交配，观察后代的表型)
②若后代雌雄个体均有棒眼和圆眼，则B、b基因位于常染色体；若后代雄性全为棒眼，雌性既有棒眼又有圆眼，则B、b基因位于Ⅰ区段(若后代雌雄个体均有棒眼和圆眼，则B、b基因位于常染色体；若后代雌性全为棒眼，雄性既有棒眼又有圆眼，则B、b基因位于Ⅰ区段)
6．(2023·广东佛山模考)果蝇体色黄色(A)对黑色(a)为显性，翅型长翅(B)对残翅(b)为显性。研究发现，用两种纯合果蝇杂交得到F1，F1相互交配得到F2，F2中出现了5∶3∶3∶1的特殊性状分离比。
(1)由上述实验现象可知，控制体色的基因Aa最可能位于________；控制翅型的基因遗传时遵循________定律。
(2)同学们分析F2出现的分离比，提出了两种假说：
假说一：F2中有两种基因型的个体死亡，且致死的基因型是____________；
假说二：________________________________________________________________________。
(3)请利用以上子代的果蝇为材料，设计一个杂交实验以验证上述假说二。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(写出简单的实验设计思路及预期结果)。
解析：(1)根据题意分析已知，子一代后代的性状分离比是5∶3∶3∶1，是9∶3∶3∶1的变形，其中出现了致死现象，说明两对等位基因都遵循基因的分离定律，且两对基因都最可能位于常染色体上。(2)假说一：根据题意分析，表现双显性的基因型理论上应为4种，即：AaBbeq \f(4,9)、AABbeq \f(2,9)、AaBBeq \f(2,9)、AABBeq \f(1,9)，F2中出现了5∶3∶3∶1性状分离比，其中双显性表现型少了eq \f(4,9)，且有两种基因型个体死亡，则说明至死的基因型是AaBB和AABb。假说二：雄配子或雌配子有一方中AB基因型配子致死或无受精能力，则双显性个体会减少eq \f(4,9)，F2中也会出现5∶3∶3∶1性状分离比。(3)如需验证假说二是的正确的，必须进行测交，即用F1(AaBb)与F2中黑色残翅(aabb)个体杂交，观察子代的表现型及比例。按假说二推论，若AB的雌配子或雄配子不育，则测交后则只出现三种表现型，且比例为1∶1∶1。
答案：(1)常染色体 基因分离 (2)AaBB和AABb 基因型为AB的雄配子(或雌配子)致死 (3)用F1与F2中的黑色残翅杂交，观察子代的表现型及比例预期结果：若子代出现黄色残翅∶黑色长翅∶黑色残翅＝1∶1∶1，则假说二成立等位基因
A
a
B
b
D
d
E
e
单个精子编号
1
＋
＋
＋
2
＋
＋
＋
＋
3
＋
＋
＋
4
＋
＋
＋
＋
5
＋
＋
＋
6
＋
＋
＋
＋
7
＋
＋
＋
8
＋
＋
＋
＋
9
＋
＋
＋
10
＋
＋
＋
＋
11
＋
＋
＋
12
＋
＋
＋
＋
组数
正交
反交
①
♀野生型×♂突变型a
↓
野生型
♀突变型a×♂野生型
↓
野生型
②
♀野生型×♂突变型b
↓
野生型
♀突变型b×♂野生型
↓
♀野生型、♂突变型b
③
♀野生型×♂突变型c
↓
野生型
♀突变型c×♂野生型
↓
突变型c