2024届高考生物一轮复习教案第五单元基因的传递规律微专题五基因在染色体上的位置判断(苏教版)
展开题型一 基因位于X染色体上还是常染色体上
1.正交和反交法(未知相对性状的显隐性,且亲本均为纯合子)
正反交实验⇒eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1若正反交子代雌雄表型相同⇒位于常染色体上,2若正反交子代雌雄表型不同⇒位于X染色体上))
2.“隐雌×显雄”(相对性状的显隐性已知)
隐性雌×纯合显性雄eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1若子代中雌性全为显性,雄性全为隐性⇒位于X染色体上,2若子代中雌、雄均为显性⇒位于常染色体上))
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1.(多选)(2023·江苏连云港高三检测)家蚕(2n=56)的性别决定方式为ZW型(ZZ为雄性,ZW为雌性),家蚕不耐热,夏季饲养时死亡率升高,产茧量下降。研究人员用诱变育种的方法获得了一只耐热(基因D控制)的雄蚕,同时发现D/d基因所在的同源染色体出现异常(染色体如图所示),家蚕中至少有一条正常的Z染色体才能存活。下列相关判断合理的是( )
A.图示家蚕的变异类型为染色体片段的缺失和基因中碱基的缺失
B.该雄蚕与不耐热雌蚕杂交,若子代雌、雄比为1∶1,则D基因位于常染色体上
C.该雄蚕与不耐热雌蚕杂交,若子代雌、雄比为1∶2,则D基因位于Z染色体上
D.该雄蚕与不耐热雌蚕杂交,若只在雄蚕中出现耐热性状,则D基因位于正常的Z染色体上
答案 BC
解析 图示家蚕异常染色体缺失了一段,变异类型为染色体片段的缺失,用诱变育种的方法获得D基因,属于基因突变,但不一定是碱基的缺失,A错误;如果用雄蚕与不耐热雌蚕杂交,由题意知家蚕中至少有一条正常的Z染色体才能存活,所以若染色体缺失位于性染色体会出现致死,如果后代雌、雄比例为1∶1,则D/d基因位于常染色体上,B正确;若D/d基因位于Z染色体上,则该雄蚕与不耐热雌蚕杂交后代中ZDW或ZdW死亡,故雌、雄比为1∶2,若只在雄蚕中出现耐热性状,则D基因位于异常的Z染色体上,C正确,D错误。
2.某昆虫体色有灰体和黄体分别由等位基因B、b控制,腿型有粗腿和细腿分别由等位基因D、d控制,其中B、b基因位于常染色体上(D、d基因不位于Y染色体上)。研究小组从该昆虫群体中选取一灰体昆虫甲(♀)与一黄体昆虫乙(♂)进行如下杂交实验:
回答下列问题:
(1)基因(B)与基因(b)的根本区别是______________________________________________,B、b基因不可能位于细胞质,根据杂交结果分析原因是_______________________________。
(2)根据杂交结果不能判断D、d基因是位于X染色体上还是常染色体上。
①若D、d基因位于常染色体上,则亲本的基因型是_____________________________(要求写出亲本体色和腿型两对基因,并注明甲、乙),根据杂交结果判断以上两对基因____________________(填“遵循”“不遵循”或“无法确定是否遵循”)自由组合定律。
②若D、d基因位于X染色体上,则亲本的基因型是__________________________________。
(3)请以F1为实验材料,通过一次杂交实验证明D、d基因是位于X染色体上还是常染色体上。
杂交组合:_______________________________________________________。
预期结果及结论:
若________________________________________________________________________,
则D、d基因位于常染色体上;
若________________________________________________________________________,
则D、d基因位于X染色体上。
答案 (1)4种脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序不同 子代的体色表型与母本甲不完全一致
(2)①(甲)BbDd×bbdd(乙)或(甲)Bbdd×bbDd(乙)
无法确定是否遵循 ②BbXDXd×bbXdY
(3)F1雄性粗腿与F1雌性细腿昆虫杂交(或F1雄性粗腿与F1雌性粗腿昆虫杂交) 子代雌、雄昆虫均有粗腿与细腿 子代雄性全为细腿,雌性全为粗腿(或子代雄性有粗腿与细腿,雌性全为粗腿)
解析 (2)①若D、d基因位于常染色体上,子代雌虫和雄虫中均为灰体∶黄体=1∶1,粗腿∶细腿=1∶1,每对基因均为测交,可知亲本的基因型是(甲)BbDd×bbdd(乙)或(甲)Bbdd×bbDd(乙),根据杂交结果判断以上两对基因无法确定是否遵循自由组合定律。②若D、d基因位于X染色体上,子代雌雄均表现为灰体∶黄体=1∶1,粗腿∶细腿=1∶1,则亲本的基因型是(甲)BbXDXd×bbXdY(乙)。
题型二 基因只位于X染色体上还是位于X、Y染色体同源区段上
“隐雌×纯合的显雄”(已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上)
隐性雌×纯合显性雄eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①若子代所有雄性均为显性性状⇒位于X、Y染色体同源区段上,②若子代所有雄性均为隐性性状⇒仅位于X染色体上))
思路点拨 若Y染色体上含有隐性基因,则其遗传结果与伴X染色体遗传相似,所以设计实验时应选择Y染色体上带有显性基因的个体进行杂交,如XaXa×XAYA、XaXa×XaYA、XAXa×XaYA等。
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3.(2023·江苏镇江高三开学考试)已知控制某相对性状的等位基因A/a位于性染色体上且雌、雄均有显性和隐性个体。为探究A/a的具体位置,科研小组选用一只隐性性状的雌性个体与一只显性性状的雄性个体杂交,欲根据子代的表型与性别的关系判断基因A/a在性染色体上的位置。下列说法错误的是( )
A.根据雌、雄均有显性和隐性个体可判断出基因A/a不位于Y染色体上
B.若子代雌性均为显性、雄性均为隐性,则基因A/a只位于X染色体上
C.若子代雌性均为隐性、雄性均为显性,则基因A/a位于X和Y染色体的同源区段上
D.若子代雌性和雄性均为显性,则基因A/a位于X和Y染色体的同源区段上
答案 B
解析 若基因A/a位于X、Y染色体的同源区段上,则XaXa×XAYa杂交,子代基因型是XAXa、XaYa,表型是雌性均为显性、雄性均为隐性,B错误;若基因A/a位于X和Y染色体的同源区段上,若杂交组合是XaXa×XAYA、XaXa×XAYa、XaXa×XaYA,子代表型依次是雌性和雄性均为显性,雌性均为显性、雄性均为隐性,雌性均为隐性、雄性均为显性,C、D正确。
4.大麻是二倍体植物(2n=20),雌雄异株,性别决定方式为XY型(如图所示),Ⅱ是X、Y染色体的同源区段,Ⅰ、Ⅲ是X、Y染色体的非同源区段。已知大麻的抗病与不抗病是一对相对性状,由基因T、t控制,抗病对不抗病为显性。现有纯合抗病、不抗病雌雄大麻若干株,请回答下列问题:
(1)________区段可能通过同源染色体片段的互换发生基因重组,控制大麻抗病性状的基因不可能位于图中的________区段上。
(2)为了判定基因T、t是位于常染色体上还是位于性染色体的 Ⅰ 区段或 Ⅱ 区段上,最好选择______________和纯合抗病雄株作为亲本进行杂交实验,观察并统计F1的表型。
①若F1中雌株都抗病,雄株都不抗病,则说明基因T、t位于________上。
②若F1中雌株和雄株都抗病,让F1雌雄植株自由交配,如果F2表现为___________________,则可以判定基因T、t位于________上。
答案 (1)Ⅱ Ⅲ (2)纯合不抗病雌株 ①Ⅰ区段 ②雌株中既有抗病个体也有不抗病个体,雄株都是抗病个体 Ⅱ区段(或雌株和雄株中都有抗病和不抗病个体 常染色体)
解析 (1)由于Ⅱ区段是X、Y染色体的同源区段,因此有可能在减数分裂过程中发生同源染色体片段的互换。如果控制抗病性状的等位基因位于Y染色体特有的Ⅲ区段上,则会发生伴Y染色体遗传,抗病性状只能遗传给子代雄株,与雌株无关,与题干所说的雌雄株均有抗病与不抗病性状相矛盾,因此大麻抗病性状不可能位于Ⅲ区段上。(2)根据伴性遗传的交叉遗传特点,最好选择纯合不抗病雌株和纯合抗病雄株作为亲本杂交。①运用遗传图解推导,如果基因T、t位于Ⅰ区段上,则F1的雌株都抗病,雄株都不抗病;如果基因T、t位于常染色体或 Ⅱ 区段上,则F1的雌雄植株都抗病。②再次运用遗传图解推导,如果基因T、t位于Ⅱ区段上,则F2的雌株一半抗病一半不抗病,雄株都抗病;如果基因T、t位于常染色体上,则F2的雌雄株中都有抗病和不抗病个体,且比例约为3∶1。
题型三 基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
1.在已知性状的显隐性的条件下,若限定一次杂交实验来证明,则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合,观察分析F1的表型。分析如下:
2.在已知性状的显隐性的条件下,未限定杂交实验次数时,则可采用以下方法,通过观察F2的性状表现来判断:
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5.某兴趣小组偶然发现一突变植株,突变性状是由一条染色体上的某个基因突变产生的(假设突变性状和野生性状由一对等位基因A、a控制),为了解突变基因的显隐性和在染色体中的位置,该小组设计了杂交实验方案:利用该突变雄株与多株野生纯合雌株杂交,观察记录子代中雌雄植株中野生性状和突变性状的数量。下列说法错误的是( )
A.如果突变基因位于Y染色体上,则子代雄株全为突变性状,雌株全为野生性状
B.如果突变基因位于X染色体上且为显性,则子代雄株全为野生性状,雌株全为突变性状
C.如果突变基因位于X、Y染色体同源区段上且为显性,则子代雄株雌株全为野生性状
D.如果突变基因位于常染色体上且为显性,则子代雌雄株各有一半野生性状
答案 C
解析 若突变基因位于Y染色上,则为伴Y染色体遗传,则子代雄株全为突变性状,雌株全为野生性状,A项正确;若突变基因位于X染色体上且为显性时,则该突变雄株XAY与多株野生纯合雌株XaXa杂交,子代雌株(XAXa)均为突变性状,雄株(XaY)均为野生性状,B项正确;若突变基因位于X、Y染色体同源区段且为显性,则该突变雄株的基因型为XaYA或XAYa,该突变雄株(XaYA)与多株野生纯合雌株(XaXa)杂交,后代雌株(XaXa)全为野生性状,雄株(XaYA)均为突变性状;该突变雄株(XAYa)与多株野生纯合雌株(XaXa)杂交,子代雌株(XAXa)全为突变性状,雄株(XaYa)全为野生性状,C项错误;若突变基因位于常染色体上且为显性,则该突变雄株(Aa)与多株野生纯合雌株(aa)杂交,后代雌雄株既有野生型又有突变型且比例为1∶1,D项正确。
6.(2023·江苏常熟高三模拟)果蝇的刚毛与截毛是一对相对性状,粗眼与细眼是一对相对性状,分别由等位基因D/d和等位基因F/f控制,其中只有一对等位基因位于性染色体上,现有多只粗眼刚毛雄果蝇与多只细眼刚毛雌果蝇(雌果蝇的基因型彼此相同)随机交配(假定每对果蝇产生的子代数目相同),F1全为细眼,其中雄性全为刚毛,雌性刚毛∶截毛=2∶1,让F1中刚毛雌、雄个体随机交配,F2的表型及比例如下表(不考虑突变)。
(1)果蝇作为遗传学研究的常用材料,其优点有__________________________________。
(2)果蝇的刚毛与截毛、粗眼与细眼这两对相对性状的遗传遵循________定律,其中刚毛与截毛这对相对性状中,隐性性状是________,控制该性状的基因位于______(填“X”“Y”或“X和Y”)染色体上。
(3)亲本中的雄果蝇基因型及其比例为________________________。可以通过设计测交实验来验证亲本雌果蝇的基因型,选用进行交配果蝇的表型是____________________________。
(4)F1中的细眼刚毛雄果蝇通过减数分裂产生的配子有________种;F2中的细眼刚毛雌果蝇中纯合个体所占比例是________。
答案 (1)染色体数目少,有易于区分的相对性状,易饲养、繁殖速度快等 (2)自由组合 截毛 X和Y (3)ffXdYD∶ffXDYD=2∶1 粗眼截毛雄果蝇
(4)6 5/39
解析 (2)由题意可知,亲本均为刚毛,子一代出现了截毛,所以刚毛为显性性状,截毛为隐性性状,且子一代中雄性全为刚毛,雌性中刚毛∶截毛=2∶1,表型与性别有关,所以控制该性状的基因位于性染色体上,又根据题意“只有一对等位基因位于性染色体上”,可知控制眼形的基因应位于常染色体上,即这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。亲本均为刚毛,子代雌性出现了截毛,说明亲本都携带有截毛基因,雄性亲本携带截毛基因,表现为刚毛,说明其为杂合子,且子代雄性均为刚毛,则在Y染色体上携带有刚毛基因,故控制该性状的基因位于X和Y染色体上。(3)子一代全为细眼,子二代中无论雌雄都是细眼∶粗眼=3∶1,所以细眼为显性性状。亲本雄性为粗眼,基因型为ff,根据子一代雌性中刚毛∶截毛=2∶1,雄性全为刚毛可知,亲本雄性中存在XdYD、XDYD两种基因型,设XdYD所占比例为a,则两种基因型的雄性个体产生的含X染色体的雄配子及比例为Xd∶XD=a∶(1-a),由题干可知,所有雌性亲本的基因型相同,即基因型均为XDXd,产生的雌配子基因型及比例为Xd∶XD=1∶1,则子一代雌性中截毛果蝇(XdXd)所占的比例为1/2a=1/3,a=2/3,即亲本中的雄果蝇基因型及其比例为ffXdYD∶ffXDYD=2∶1。亲本雌果蝇的基因型为FFXDXd,可通过测交实验来验证其基因型,即让亲本雌果蝇与粗眼截毛的雄果蝇(ffXdYd)杂交,则测交后代表型及比例为细眼刚毛雌∶细眼刚毛雄∶细眼截毛雌∶细眼截毛雄=1∶1∶1∶1。(4)亲本雄果蝇的基因型为ffXdYD∶ffXDYD=2∶1,亲本雌果蝇的基因型为FFXDXd,F1中雌果蝇的基因型为FfXDXD和FfXDXd,细眼刚毛雄果蝇的基因型为FfXDYD和FfXdYD,通过减数分裂产生的配子有FXD、fXD、FYD、fYD、FXd、fXd,共6种。单独分析细眼基因的遗传:Ff×Ff杂交,子二代细眼中基因型有FF和Ff两种,其中FF占1/3;单独分析刚毛基因的遗传:子一代中刚毛雌果蝇的基因型及比例为XDXD∶XDXd=1∶3,产生雌配子的种类及比例为Xd∶XD=3∶5;子一代中刚毛雄果蝇的基因型及比例为XDYD∶XdYD=1∶1,产生雄配子的种类及比例为Xd∶XD∶YD=1∶1∶2。F2中刚毛雌果蝇的基因型有XDXD、XDXd,其中XDXD所占比例为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)×\f(5,8)))÷eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)×\f(5,8)+\f(1,4)×\f(3,8)+\f(1,4)×\f(5,8)))=eq \f(5,13),即F2中的细眼刚毛雌果蝇中纯合个体所占比例是eq \f(5,13)×eq \f(1,3)=eq \f(5,39)。
二、2对基因在染色体上的位置判断
题型一 利用数据信息分析基因的位置
除了杂交实验方法外,还可依据子代性别、性状的数量比分析确认基因位置:若后代中两种表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。
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7.(2023·江苏连云港高三模拟)两个纯合品系果蝇A和B都是猩红眼,与野生型眼色差异很大,受两对基因控制。科研人员进行了如下杂交实验,下列相关叙述错误的是( )
A.控制果蝇眼色的两对基因遵循自由组合定律
B.野生型果蝇至少有两个控制眼色的显性基因
C.杂交1的F2野生型雌果蝇中杂合子占2/3
D.杂交2的F2中猩红眼占5/8,其中雌性个体占1/2
答案 C
解析 两个纯合品系果蝇A和B都是猩红眼,根据表格数据,用A和B进行了正反交实验,发现正反交结果不一致,说明与性别有关系,且杂交1的F1均为野生型,可以推测野生型为显性性状,由于受两对基因控制,假设用A/a和B/b控制,根据杂交1的F1交配结果F2中,雌性中野生型∶猩红眼≈3∶1,雄性中野生型∶猩红眼≈3∶5,一对等位基因位于常染色体上,另一对等位基因位于X染色体上,因此这两对基因符合基因的自由组合定律,A正确;可以推测同时含A和B基因才表现为野生型,B正确;杂交1的杂交1的亲本基因型是aaXBXB和AAXbY,F1是AaXBXb,AaXBY,那么F2野生型雌果蝇基因型及比例是AAXBXB∶AAXBXb∶AaXBXB∶AaXBXb=1∶1∶2∶2,因此杂交1的F2野生型雌果蝇中杂合子占5/6,C错误;杂交2的亲本是AAXbXb和aaXBY,F1是AaXBXb(野生型),AaXbY(猩红眼),则F2的野生型有A_XB_等于3/4×1/2=3/8,那么猩红眼就等于1-3/8=5/8。F2中猩红眼有AAXbY∶AaXbY∶aaXBY∶aaXbY∶AAXbXb∶AaXbXb∶aaXBXb∶aaXbXb=1∶2∶1∶1∶1∶2∶1∶1,其中有一半是雌性,D正确。
8.(2023·江苏南通高三期末)家蚕为ZW型性别决定类型,蚕茧颜色黄色和白色为一对相对性状,用A、a表示,幼蚕体色正常和体色透明为另一对相对性状,用B、b表示,两对性状独立遗传,相关基因不位于性染色体的同源区段。研究人员进行两组杂交实验,结果如下:
实验一:一对黄茧雌、雄蚕杂交,F1表型及比例为黄茧雌性∶黄茧雄性∶白茧雌性∶白茧雄性=3∶3∶1∶1。
实验二:多对正常体色雌、雄蚕杂交,F1表型及比例为正常色雄性∶正常色雌性∶透明色雌性=4∶3∶1。
(1)实验一中,蚕茧颜色中____________________为显性性状,控制该性状的基因位于____________(填“常”“Z”或“W”)染色体上。实验二中,雄性亲本基因型为____________________________,子代雄蚕中纯合子的比例为______________。
(2)在生产实践中发现,雄蚕具有食桑量低、产茧率高的特点,科研人员利用辐射诱变技术,处理常染色体上控制卵色的基因(E控制黑卵,e控制白卵),得到变异家蚕(如图所示),进而利用变异家蚕培育限性黑卵雌蚕。
图示产生变异黑卵家蚕过程中发生的变异类型属于______________,利用限性黑卵雌蚕与基因型为____________的家蚕杂交,可在子代中通过卵的颜色筛选出雄蚕,进而实现多养雄蚕的目的。若位于W染色体上的E基因会导致常染色体上含有E的卵细胞50%死亡,用限性黑卵家蚕与纯合的正常黑卵家蚕杂交,F1随机交配,则F1雌性家蚕产生可育配子的类型及比例为________________________________________________________________________,
F2中白卵个体的比例为____________。
答案 (1)黄色 常 ZBZB和ZBZb 3/4 (2)染色体(结构)变异(或易位) eeZZ EZ∶EWE∶eZ∶eWE=2∶1∶2∶2 1/7
解析 (1)据题分析可知,实验一中,蚕茧颜色中黄色为显性性状;控制该性状的基因位于常染色体上;实验二中,亲本均为正常色,子代出现了透明色,说明正常色为显性性状,根据子代中雌雄表型不同,可知控制该性状的基因位于Z染色体上,根据子代中透明色雌性ZbW占1/8,1/8可拆解成1/2×1/4,可推知雄性亲本基因型为ZBZB和ZBZb,且各占1/2;雌性亲本基因型为 ZBW,子代雄蚕中纯合子 ZBZB的比例为1/2+1/2×1/2=3/4。(2)图示变异类型为常染色体上的E基因所在片段易位到了W染色体上,属于染色体结构变异中的易位;利用限性黑卵雌蚕eeZWE与基因型为eeZZ的家蚕杂交,子代基因型为eeZZ、eeZWE,即白卵为雄性,黑卵为雌性,故可在子代中通过卵的颜色筛选出雄蚕,进而实现多养雄蚕的目的;用限性黑卵家蚕eeZWE与纯合的正常黑卵家蚕EEZZ杂交,F1的基因型为EeZZ、EeZWE,由于位于W染色体上的E基因会导致常染色体上含有E的卵细胞50%死亡,所以EeZWE产生雌配子的类型及比例为EZ∶EWE∶eZ∶eWE=2∶1∶2∶2;EeZZ产生雄配子种类及比例为EZ∶eZ=1∶1,所以F1随机交配,F2中白卵个体eeZZ的比例为2/7×1/2=1/7。
9.某种昆虫的性别决定方式是XY型,X和Y染色体既有同源部分,又有非同源部分,同源部分存在等位基因。该昆虫的长翅和短翅、七彩体色和单体色分别由基因A(a)、B(b)控制,其中有一对基因位于性染色体上。科研人员将长翅七彩体色雌性昆虫与短翅单体色雄性昆虫进行杂交,得到F1全为长翅单体色,F1雌、雄个体交配,得到F2的表型及比例如表所示。请回答:
(1)七彩体色和单体色这对相对性状中,属于显性性状的是____________,位于性染色体上的基因是____________,其位于X和Y染色体的__________(填“同源”或“非同源”)区域。F1雄性昆虫的基因型是____________。
(2)F2长翅单体色雄性个体中杂合子占________。让F2中长翅单体色雌、雄昆虫随机交配,F3中短翅单体色雌性个体所占的比例为____________。
答案 (1)单体色 B、b 同源 AaXbYB (2) 5/6 1/24
解析 (1)长翅七彩体色雌性昆虫与短翅单体色雄性昆虫进行杂交, F1全为长翅单体色,说明长翅、单体色均为显性性状。由表中信息可知,F1雌、雄个体交配所得到的F2中,长翅与短翅的个体在雌性和雄性个体中的数目之比均为3∶1,说明控制长翅与短翅的基因(A和a)位于常染色体上。在此基础上结合题意“有一对基因位于性染色体上”可推知:位于性染色体上的基因是B和b 。由表中呈现的信息“雄性个体均为单体色、雌性个体中单体色与七彩体色的个体数目之比为1∶1”可进一步推知B和b位于X和Y染色体的同源区域。综上分析可推知,亲本长翅七彩体色雌性昆虫与短翅单体色雄性昆虫的基因型分别为AAXbXb、aaXBYB,F1雄性昆虫与雌性昆虫的基因型分别是AaXbYB、AaXBXb。(2)F1雄性昆虫(AaXbYB)与雌性昆虫(AaXBXb)交配所得到的F2中,AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,XBXb∶XbXb∶XBYB∶XbYB=1∶1∶1∶1。可见,F2长翅单体色雄性个体中杂合子占1-1/3AA×1/2 XBYB=5/6。在F2中,长翅个体的基因型及其比例为1/3AA、2/3Aa,产生的配子为2/3A、1/3a;单体色雌性昆虫的基因型为XBXb,产生的雌配子为1/2XB、1/2Xb;单体色雄性昆虫的基因型及其比例为1/2XBYB、1/2XbYB,产生的雄配子为1/4XB、1/4Xb、1/2YB。让F2中长翅单体色雌、雄昆虫随机交配,F3中短翅单体色雌性个体所占的比例为1/3a×1/3a×(1/2XB×1/4XB+1/2XB×1/4Xb+1/2Xb×1/4XB)=1/24。
题型二 特定基因位置的判断方法
思路:假设法答题。根据题干信息,假设外源基因(默认为显性基因)与原有某个基因位于一条染色体上(连锁),另一条同源染色体上没有相应基因(默认为隐性基因),相应基因型写出来,推理出相应表型及比例。若与题干信息不符,再假设与原有某一对基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律,推理出子代表型及比例。
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10.为提高某种鸡产量,某课题组将抗鸡瘟病基因A和B整合到鸡染色体上,获得了抗鸡瘟病A和B的三只母鸡(甲、乙、丙)。该课题组将这三只母鸡分别与三只没有抗鸡瘟病基因的公鸡交配,获得了足够多的后代,统计后代表型及比例如下表。下列叙述不正确的是( )
A.这三只母鸡的变异类型均为基因重组
B.母鸡甲的抗鸡瘟病基因A、B分别整合到一对同源染色体的两条染色体上
C.母鸡乙的抗鸡瘟病基因A整合到Z染色体上,抗鸡瘟病基因B整合到一条常染色体上
D.母鸡丙的某些初级卵母细胞在减数分裂过程中发生了同源染色体非姐妹染色单体的互换
答案 C
解析 由题中信息“将抗鸡瘟病基因A和B整合到鸡染色体上”,“基因整合”应属于基因工程,基因工程的原理是基因重组,A正确;母鸡甲与没有抗鸡瘟病基因的公鸡交配,子代得到抗鸡瘟病A鸡∶抗鸡瘟病B鸡=1∶1,说明基因A和B发生了基因分离,故基因A和B分别整合到一对同源染色体的两条染色体上,B正确;从母鸡乙与没有抗鸡瘟病基因的公鸡交配得到子代的性状分离比中可以看到,抗A病鸡∶不抗A病各占一半,未出现伴性遗传现象,符合常染色体杂合子与隐性纯合子杂交的结果,故A基因位于常染色体上;公鸡全抗B病,母鸡全不抗B病,出现伴性遗传现象,故B基因位于Z染色体上,C错误;从母鸡丙与没有抗鸡瘟病基因的公鸡交配得到子代的性状分离比中可以看到子代无伴性遗传现象,且比例不符合自由组合定律,说明基因A和基因B连锁,基因A和B整合到母鸡丙的同一条常染色体上,且母鸡丙的某些初级卵母细胞在减数第一次分裂的前期发生了同源染色体非姐妹染色单体的互换,导致出现了该性状分离比,D正确。
11.果蝇体细胞有4对染色体,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号为常染色体。果蝇红眼(A)对白眼(a)为显性,刚毛(B)对截毛(b)为显性,黑体和灰体由等位基因D、d控制。在自然情况下,现有若干灰体雌雄果蝇随机交配,子代的表型及比例如图所示。
(1)通过数据可以判断控制灰体和黑体的基因位于____________(填“常”或“X”)染色体上,理由是_________________________________________________________。
上述子代灰体果蝇中纯合子的比例为____________________________________。
(2)若让某白眼截毛雌果蝇与纯合的红眼刚毛雄果蝇进行杂交,子一代中雄果蝇表现为白眼刚毛,雌果蝇表现为红眼刚毛。这一结果说明控制刚毛、截毛的基因位于_______________,控制红、白眼的基因位于________________________。
(3)另有一对相对性状展翅(E)对正常翅(e)为显性,位于Ⅲ号染色体上,且E纯合致死。研究人员欲探究控制灰体和黑体的等位基因是否位于Ⅲ号染色体上(不考虑发生交叉互换),现选取双杂合的灰体展翅雌雄果蝇随机交配,观察子代的表型及比例。若_____________________,则控制灰体和黑体的基因位于Ⅲ号染色体上;若____________________________________,则控制灰体和黑体的基因不位于Ⅲ号染色体上。
(4)研究人员发现,自然状态下,位于Ⅲ号染色体上的E基因随着交配代数的增加,由于________________________________________________________________________,
E基因可能会消失。为了保存致死基因,科研人员找到位于Ⅲ号染色体上的与E基因紧邻的另一个显性纯合致死基因G来“平衡”,G基因控制果蝇黏胶眼性状。其方法是选择展翅正常眼果蝇与正常翅黏胶眼果蝇杂交,从后代中筛选平衡致死品系(永久保存的品系),实现永久保存E和G基因的目的。请简要写出筛选的过程:___________________________________。
答案 (1)常 灰体与黑体的遗传不与性别相关联 3/5 (2)常染色体或X、Y染色体的同源区段上 X染色体的非同源区段 (3)灰体展翅∶黑体正常翅=2∶1或灰体展翅∶灰体正常翅=2∶1 灰体展翅∶灰体正常翅∶黑体展翅∶黑体正常翅=6∶3∶2∶1 (4)EE纯合致死导致E基因频率逐代降低 从F1中选择展翅黏胶眼(EeGg)雌雄个体相互交配,F2全部为展翅黏胶眼(EeGg),即为平衡致死品系(永久保存的品系)
解析 (1)灰体与黑体的遗传不与性别相关联,且控制灰体和黑体的基因位于常染色体上。亲本中DD∶Dd=1∶1,亲本产生d配子的概率为1/4,D配子的概率为3/4,子代灰体果蝇中纯合子的比例为(3/4×3/4)/(1-1/4×1/4)=3/5。(2)让某白眼截毛雌果蝇与纯合的红眼刚毛雄果蝇进行杂交,子一代中雄果蝇表现为白眼刚毛,雌果蝇表现为红眼刚毛,由于子代雌雄果蝇都为刚毛,说明刚毛为显性性状,控制刚毛、截毛的基因位于X、Y染色体的同源区段或常染色体上;由于子代雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼,说明控制眼色的基因只位于X染色体上。(3)如果都在Ⅲ号染色体上,则有两种可能,D与E在同一条染色体上,d与e在同一条染色体上,这种情况下后代的基因型有DdEe、ddee两种,表型也两种(EE纯合致死),表型比例为灰体展翅∶黑体正常翅=2∶1;或者D与e在同一条染色体上,d与E在同一条染色体上,后代的基因型有DDee、DdEe两种,表型比例为灰体展翅∶灰体正常翅=2∶1。如果不在Ⅲ号染色体上,则亲本基因型为DdEe,由于EE纯合致死,后代表型比例为(3∶1)(2∶1),比例为灰体展翅∶灰体正常翅∶黑体展翅∶黑体正常翅=6∶3∶2∶1。(4)亲代基因型为Eegg与eeGg杂交,因为连锁不分离,所以F1的基因型为EeGg(展翅黏胶眼)、Eegg(展翅正常眼)、eeGg(正常翅黏胶眼)、eegg(正常翅正常眼)四种,从中挑选出展翅黏胶眼雌雄(EeGg)个体进行杂交,后代就全都是EeGg这一种基因型,因为EEgg和eeGG基因型的个体都会死亡,这样就可以把E和G基因保存下来。
12.果蝇的红眼(E)对粉眼(e)显性,基因位于性染色体上;翻翅(M)对正常翅(m)为显性,基因位于Ⅲ号染色体上。回答下列问题:
(1)请通过一次杂交实验,以纯种果蝇为材料,判断果蝇红眼(E)、粉眼(e)的眼色基因是位于X、Y染色体的同源区段上,还是X染色体的非同源区段上。
实验思路:____________________________________________________________________。
预测实验结果:①若______________________________________________________________,则E/e基因位于X、Y染色体的同源区段上;
②若______________________________________,则E/e基因位于X染色体的非同源区段上。
(2)若E/e基因位于X、Y染色体的同源区段,则自然界果蝇种群中雄果蝇关于眼色的基因型有________________________。若E/e基因位于X染色体的非同源区段,Xe配子有活性,但基因纯合(基因型为XEY、XeY的雄蝇可以看作纯合子)时致死,则________(填“能”或“不能”)选择出某种基因组合,使后代只有雌性,原因是_________________________________。
(3)已知果蝇的正常刚毛(B)与小刚毛(b)由常染色体上一对等位基因控制,现有不同性状的纯合雌、雄果蝇,请通过杂交实验,确定B/b基因是否也位于Ⅲ号染色体上(每种纯合子只能用一次,不考虑突变与交叉互换)。
实验思路:____________________________________________________________________。
预测实验结果:①若_____________________________________________________________,则B/b基因不在Ⅲ号染色体上;②若______________________________________________,则B/b基因位于Ⅲ号染色体上。
答案 (1)将纯合粉眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇杂交,得到F1,观察并统计F1雌、雄果蝇的表型及比例 ①F1中红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇=1∶1(或F1中不论雌雄均为红眼) ②F1中红眼雌果蝇∶粉眼雄果蝇=1∶1(或F1中雌性个体均为红眼、雄性个体均为粉眼)
(2)XEYE、XEYe、XeYE、XeYe 不能 因为雄果蝇只有XEY一种基因型,雌果蝇有XEXE、XEXe两种基因型,含Y染色体的配子均有活性,基因型为XEY的雄蝇与两种基因型的雌蝇交配,后代均有雄果蝇存活
(3)选择纯合翻翅正常刚毛与纯合正常翅小刚毛的雌、雄果蝇杂交,得到F1,F1中的雌、雄果蝇随机交配,得到F2,观察并统计F2果蝇的表型及比例(其他合理答案均可,如亲本选择翻翅小刚毛和正常翅正常刚毛果蝇等) ①F2表型有四种,翻翅正常刚毛∶翻翅小刚毛∶正常翅正常刚毛∶正常翅小刚毛=9∶3∶3∶1 ②F2表型有两种,翻翅正常刚毛∶正常翅小刚毛=3∶1(若选择翻翅小刚毛和正常翅正常刚毛果蝇为亲本,F2中翻翅小刚毛∶翻翅正常刚毛∶正常翅正常刚毛=1∶2∶1)性别
细眼刚毛
细眼截毛
粗眼刚毛
粗眼截毛
雌性
39只
9只
13只
3只
雄性
48只
0只
16只
0只
项目
亲本
F1
F2
杂交1
A♂×B♀
201♀野生型,199♂野生型
151♀野生型,49♀猩红眼,74♂野生型,126♂猩红眼
杂交2
A♀×B♂
198♂猩红眼,200♀野生型
?
F2的表型及比例
雌性
长翅单体色: 3/16
短翅单体色: 1/16
短翅七彩体色:1/16
长翅七彩体色 :3/16
雄性
长翅单体色: 3/8
短翅单体色: 1/8
-
-
母鸡
后代表型及比例
甲
抗鸡瘟病A鸡∶抗鸡瘟病B鸡=1∶1
乙
抗鸡瘟病A、B公鸡∶抗鸡瘟病B公鸡∶抗鸡瘟病A母鸡∶不抗鸡瘟病母鸡=1∶1∶1∶1
丙
抗鸡瘟病A、B鸡∶抗鸡瘟病A鸡∶抗鸡瘟病B鸡∶不抗鸡瘟病鸡=49∶1∶1∶49
2024届高考生物一轮复习教案第五单元基因的传递规律第3课时自由组合定律(苏教版): 这是一份2024届高考生物一轮复习教案第五单元基因的传递规律第3课时自由组合定律(苏教版),共23页。
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