人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第二章 基因和染色体的关系综合与测试练习

专题强化练4　探究基因在染色体上的位置

一、选择题

1.(2020河南信阳高三一模,★★☆)果蝇的红眼和白眼受一对等位基因控制,红眼雌蝇与红眼雄蝇单对交配,子代中红眼果蝇与白眼果蝇的比例为3∶1,下列分析正确的是(　　)

A.可以确定控制果蝇眼色的基因不在常染色体上

B.可以确定亲本中红眼雌蝇和红眼雄蝇均为杂合子

C.若子代红眼果蝇的雌、雄比例为2∶1,则控制眼色的基因只位于X染色体上

D.若子代红眼果蝇的雌、雄比例为1∶2,则控制眼色的基因位于X、Y染色体上

2.(2020河南郑州一中高三月考,★★☆)下面是探究基因位于X、Y同源区段,还是只位于X染色体上的实验的设计思路,请判断下列说法中正确的是(　　)

结论:①若子代雌雄个体全表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段;

②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;

③若子代雄性个体表现为显性性状,则基因只位于X染色体上;

④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。

A.“方法1+结论①②”能够完成上述探究任务

B.“方法1+结论③④”能够完成上述探究任务

C.“方法2+结论①②”能够完成上述探究任务

D.“方法2+结论③④”能够完成上述探究任务

3.(2020江苏海安中学高三月考,★★☆)家鼠中染色体片段缺失的杂合子可育,而染色体片段缺失的纯合子在胚胎期死亡。家鼠的有尾和无尾由一对等位基因B、b控制,某一无尾雌鼠与有尾雄鼠多次交配,子代中有尾雄鼠∶有尾雌鼠∶无尾雌鼠=1∶1∶1。若不考虑X、Y染色体的同源区段,则亲本中无尾雌鼠的染色体组成及控制有尾、无尾的基因在染色体上的位置关系可表示为(X表示X染色体,A表示常染色体)(　　)

二、非选择题

4.(2019河北唐山期末,★★★)野生型果蝇(纯合子)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,设计了图甲实验。雄果蝇性染色体放大图如图乙所示。据图分析回答下列问题:

　　　　甲　　　　　　　　　乙

(1)由图甲中F1可知,果蝇眼形的　　　是显性性状。 

(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,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。 

(3)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,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　　　　　　　。 

(4)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体,设计实验方案,对上述(3)中的问题做出进一步判断。

实验步骤:

①　　　　　　　　　　　　　,得到棒眼雌果蝇; 

②　　　　　　　　　　　　　,观察子代的表现型。 

预期结果与结论:

①　　　　　　　　　　　　,则圆、棒眼基因位于X染色体的Ⅱ-1区段。 

②　　　　　　　　　　　　　　　　,则圆、棒眼基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ。 

5.(2019河南模拟,★★☆)果蝇作为一种重要的生物实验材料,被广泛应用于遗传学研究的各个方面。请回答下列与果蝇基因位置确定相关的问题:

(1)已知果蝇的白眼由隐性基因控制,但不知控制白眼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,现欲通过以下调查方法进行确定。

①方案:寻找白眼果蝇个体进行调查,统计　　　　　　　　　　　　。 

②结果预测:若　　　　　　　　　　　　,则控制白眼性状的基因位于常染色体上; 

若　　　　　　　　　　　　　　　　,则控制白眼性状的基因位于X染色体上; 

若白眼果蝇均为雄性,则控制白眼性状的基因位于Y染色体上。

(2)已知果绳的灰身与黑身受一对等位基因控制。现有纯合的灰身和黑身雌雄果蝇若干,欲通过一代杂交实验来确定该对等位基因是位于常染色体上还是位于X染色体上,具体实验步骤如下:

①应选用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　作为亲本进行杂交。 

②预期实验结果及结论:

若　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则控制该性状的基因位于常染色体上; 

若　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则控制该性状的基因位于X染色体上。 答案全解全析

一、选择题

1.D　假设果蝇的红眼和白眼受一对等位基因A、a控制,红眼雌蝇与红眼雄蝇单对交配,后代出现了白眼,说明红眼对白眼是显性性状;后代性状分离比为3∶1,则控制眼色的基因可能在常染色体或X染色体上或X、Y染色体的同源区段,若在常染色体上,亲本都是杂合子Aa;若在X染色体上,则亲本基因型为XAXa、XAY;若在X、Y染色体的同源区,则亲本基因型为XAXa、XAYa或XAXa、XaYA。根据以上分析可知,控制果蝇眼色的基因可能在常染色体上或X染色体上或X、Y染色体的同源区段,A错误。若控制果蝇眼色的基因在X染色体上,则亲本雄果蝇(XAY)不是杂合子,B错误。若子代红眼果蝇的雌、雄比例为2∶1,则控制眼色的基因位于X染色体上或者X、Y染色体的同源区段,C错误。若子代红眼果蝇的雌、雄比例为1∶2,则控制眼色的基因位于X、Y染色体上,D正确。

2.C　若方法1为正交,则方法2为反交,如果正反交结果一致,说明基因位于X、Y同源区段;若正反交结果不一致,则基因不在X、Y同源区段,可能在Y染色体或仅在X染色体上。方法1:纯合显性雌性个体与纯合隐性雄性个体杂交,若子代雌雄个体全表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体上,①错误;雄性个体不可能表现为隐性性状,②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,③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染色体上,④错误。方法2:纯合显性雄性个体与纯合隐性雌性个体杂交,若子代雌雄个体全表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段,①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染色体上没有相关基因,②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,③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染色体上,④错误。

3.A　无尾雌鼠与有尾雄鼠多次交配,子代中有尾雄鼠∶有尾雌鼠∶无尾雌鼠=1∶1∶1,出现性别差异,说明属于伴性遗传。根据题干中“家鼠中染色体片段缺失的杂合子可育,而染色体片段缺失的纯合子在胚胎期死亡”,结合子代只有有尾雄鼠,而没有无尾雄鼠(XBY)可知,无尾为显性,有尾为隐性。后代雄性个体的X染色体来自亲代母本,无尾雌鼠与有尾雄鼠多次交配,子代中没有无尾雄鼠,所以亲本中无尾雌鼠隐性基因b位于正常染色体上,B基因位于缺失染色体上。综上所述,A符合题意,B、C、D不符合题意。

二、非选择题

4.答案　(1)圆眼　(2)常　(3)X染色体的Ⅱ-1区段　X和Y染色体的Ⅰ区段　(4)实验步骤:①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配　②用棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇交配　预期结果与结论:①若子代中有棒眼果蝇,且全为雄蝇　②若子代中没有棒眼果蝇出现

解析　(1)假设眼形基因用B、b表示,图甲中,圆眼母本和棒眼父本杂交,F1全部是圆眼,说明果蝇眼形的圆眼是显性性状。(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,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,即控制圆眼、棒眼的基因位于常染色体上。(3)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,但仅在雄果蝇中有棒眼,说明眼形的遗传与性别有关,即控制圆眼、棒眼的基因有可能位于X染色体的Ⅱ-1区段,也有可能位于X和Y染色体的Ⅰ区段,但不可能位于Ⅱ-2区段,因为Ⅱ-2区段是Y染色体所特有的,在X染色体上没有相应的等位基因。(4)判断基因位于X染色体的Ⅱ-1区段还是位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ,采用隐性雌性×显性雄性,即棒眼雌果蝇×圆眼雄果蝇。由于野生型雄果蝇为圆眼,所以还需要棒眼雌果蝇,通过F2中棒眼雄果蝇(XbY或XbYb)与F1中雌果蝇(XBXb)交配可以得到棒眼雌果蝇(XbXb),再用棒眼雌果蝇(XbXb)和圆眼雄果蝇(XBY或XBYB)交配,观察子代棒眼个体出现情况。若控制圆眼、棒眼的基因位于X染色体的特有区段Ⅱ-1,即棒眼雌果蝇(XbXb)×圆眼雄果蝇(XBY),则子代中只有雄果蝇中出现棒眼个体;若控制圆眼、棒眼的基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ,即棒眼雌果蝇(XbXb)×圆眼雄果蝇(XBYB),则子代中没有棒眼果蝇出现。

5.答案　(1)雌雄个体数量比　雌雄个体数量相当　雌性个体明显少于雄性个体　(2)纯合灰身雌蝇与纯合黑身雄蝇、纯合灰身雄蝇与纯合黑身雌蝇　两个组合子代雌雄果蝇都只表现为灰身(或黑身)　其中一组子代雌雄果蝇只表现为灰身(或黑身),另外一组雌性为灰身(或黑身),雄性为黑身(或灰身)

解析　(1)该实验是通过统计调查方法判断控制果蝇白眼的基因是位于常染色体上、X染色体上还是Y染色体上,可与红绿色盲的遗传方式与特点进行类比,具体方法步骤如下:寻找白眼的果蝇进行调查,统计具有白眼果蝇的性别比例。分析结果:如果控制白眼性状的基因位于常染色体上或X染色体和Y染色体的同源区,则具有白眼的个体,雄性与雌性数目差不多。如果控制白眼性状的基因位于X染色体上,则具有白眼的个体,雄性多于雌性。如果控制白眼性状的基因位于Y染色体上,则具有白眼的个体全是雄性。(2)要确定控制灰身与黑身的等位基因位于常染色体上还是X染色体上,常用的方法是正交和反交,即取纯合灰身雌蝇与纯合黑身雄蝇、纯合灰身雄蝇与纯合黑身雌蝇进行正交和反交,相关基因用A、a表示,进行假设:①假设灰身为显性,若基因位于常染色体上,其分析如下:正交P:AA灰身♀×aa黑身♂→F1:Aa灰身,反交P:aa黑身♀×AA灰身♂→F1:Aa灰身。同理:假设黑身为显性,若基因位于常染色体上,则两组杂交结果均是黑身。②假设灰身为显性,若基因位于X染色体上,其分析如下:正交P:XAXA灰身♀×XaY黑身♂→F1:XAXa灰身♀、XAY灰身♂,反交P:XaXa黑身♀×XAY灰身♂→F1:XAXa灰身♀、XaY黑身♂。同理:假设黑身为显性,若基因位于X染色体上,则两组杂交子代中结果不同,且子代性状的表现与性别有关。