高中生物热点微练16　二轮专题探究不同的基因在常染色体上的位置

热点微练16　探究不同的基因在常染色体上的位置

(时间：15分钟)

[规律方法]

1.判断基因是否位于不同对同源染色体上

以AaBb为例，若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则产生四种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比，如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式)，也会出现致死背景下特殊的性状分离比，如4∶2∶2∶1或6∶3∶2∶1等。在涉及两对等位基因遗传时，若出现上述性状分离比，可考虑基因位于两对同源染色体上。

2.判断外源基因整合到宿主染色体上的类型

外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上，其自交会出现分离定律中的3∶1的性状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的一条染色体上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合定律的现象。

[方法体验]

1.(2021·太原市联考)玉米的两对等位基因A、a和B、b控制两对相对性状，某研究小组欲研究两对等位基因是否位于两对同源染色体上，进行了下列四组实验，并分析四组实验的子一代的表型和比例，其中无法确定两对等位基因位置关系的是(　　)

A.AaBb个体进行自交   B.AaBb与aabb杂交

C.AaBb与Aabb杂交   D.aaBb与Aabb杂交

答案　D

解析　如果两对基因位于两对同源染色体上，基因型为AaBb的个体能产生四种比例相同的配子，如果两对基因位于一对同源染色体上，基因型为AaBb的个体只能产生两种配子(不考虑交叉互换)，A、B、C项均可通过后代的表型及其比例判断两对等位基因的位置关系，而D项中无论两对基因是位于两对同源染色体还是位于一对同源染色体上，基因型为aaBb和Aabb的个体都只能产生两种配子(不考虑交叉互换)，无法根据后代的表型及其比例来判断两对等位基因的位置关系，故答案为D。

2.(2020·华师一附中调研)遗传学的奠基人孟德尔利用豌豆进行了杂交实验，揭示了“遗传因子”的分离规律和自由组合规律。他从34个豌豆品种中选择了7对相对性状，这7对相对性状分别由7对等位基因控制，现代科学研究表明这7对等位基因在染色体上的位置如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)

A.孟德尔利用了类比推理法得到了两大遗传规律

B.图中Le/le和V/v可代表孟德尔两对相对性状杂交实验中的基因位置

C.图中所示V号染色体上的两对等位基因在减数分裂时只能产生2种配子

D.已知豌豆体细胞染色体数目为2N＝14，图示7条染色体组成一个染色体组

答案　D

解析　孟德尔发现两大遗传规律利用的是假说—演绎法，A错误；由图可知Le/le和V/v这两对等位基因位于同一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，而孟德尔两对相对性状的杂交实验中两对等位基因分别位于两对同源染色体上，B错误；由图可知，V号染色体上的两对等位基因位于一对同源染色体上，在减数分裂时可能会发生交叉互换而产生4种配子，C错误；已知豌豆体细胞染色体数目为2N＝14，图示7条染色体的大小、形态各不相同，故图示7条染色体组成一个染色体组，D正确。

3.(2021·武汉市调研)某植物(2n＝12)的正常株开两性花，一次能够产生较多数量的子代，科学工作者用荧光标记法对正常显性纯合子的花色基因进行研究，显性基因A被标记为红色荧光点。请回答下列问题：

(1)正常个体一个根尖成熟区细胞的红色荧光点数量最多为________个，这是因为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)已知该植物的花色与A的个数呈正相关，依次表现为黑红、深红、红色、粉红和白色，在该品系中，偶然发现一株深红色花植株，其体细胞中有三个红色荧光点，进一步研究发现该植株可育性正常，取该植株的体细胞进行观察，发现染色体数量为12条，但染色体的结构异常，多出来一个A基因的原因有两种可能：第一种情况位于同源染色体上；第二种情况位于非同源染色体上，如下图所示。

现有各种已知表型的正常纯合植株，请设计实验“探究该深红色花植株多出来的A基因的位置情况”，写出实验步骤，预测实验结果和结论。

实验步骤：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________。

实验结果和结论：

①________________________________________________________________________，

则能确定属于第一种情况。

②________________________________________________________________________，

则能确定属于第二种情况。

答案　(1)2　显性纯合子的基因型为AA，根尖成熟区细胞高度分化，失去分裂能力，染色体不再复制，故A只有2个

(2)实验步骤：

①让该突变植株与已知白色花品系正常植株杂交得F1；

②将F1种子种植下去，筛选出F1的红色花植株自交，得到数量足够多的F2；

③将F2种子种植下去，统计F2中各花色的比例。

实验结果和结论：

①若F2中黑红色花∶红色花∶白色花＝1∶2∶1

②若F2中黑红色花∶深红色花∶红色花∶粉红色花∶白色花＝1∶4∶6∶4∶1

解析　(1)A基因被标记为红色荧光点，正常个体(AA)一个细胞中含有2个A基因，根尖成熟区细胞高度分化失去分裂能力，一个细胞中最多可以含有2个A基因。(2)如果属于第一种情况，即多出的A基因在同源染色体上，则该植株能产生AA和A两种配子，由于白色品系植株(aa)只产生a一种配子，所以与白色品系植株杂交所得F1的基因型为AAa和Aa，如果让基因型为AAa的F1植株自交，由于该植株能产生1/2AA、1/2a两种配子，所以该植株自交得到的F2中白花植株(aa)所占比例为1/4，红花植株(AAa)所占比例为1/2，黑红花植株(AAAA)所占比例为1/4。如果属于第二种情况，即多出的A基因位于非同源染色体上，则该植株能产生AA和A两种配子，由于白色品系植株(aa)只产生a一种配子，所以该植株与白色品系植株杂交所得F1的基因型为AAa和Aa。如果让基因型为AAa的F1植株自交，由于该植株能产生1/4AA、1/4Aa、1/4A和1/4a四种配子，所以该植株自交得到的F2中白花植株(aa)所占比例为1/16，粉红花植株(Aaa和Aa)所占比例为4/16，红花植株(AAa和AA)所占比例为6/16，深红花植株(AAAa和AAA)所占比例为4/16，黑红花植株(AAAA)所占比例为1/16。因此，若F2黑红色花∶深红色花∶红色花∶粉红色花∶白色花＝1∶4∶6∶4∶1，则能确定属于第二种情况。

4.(2021·湖南雅礼中学联考)某种植物花色的控制过程如图所示，不考虑突变和交叉互换，回答下列问题：

(1)该种植物花色的控制过程说明基因可以通过控制________________________________，从而控制生物体的性状。

(2)如果基因A/a和基因B/b位于一对同源染色体上，一紫花植株进行测交后代均为紫花，则该亲本紫花植株的基因型为________。如果基因A/a和基因B/b位于两对同源染色体上，且基因型为AaBb的个体自交产生的F1中紫花∶白花＝5∶7，产生这种现象的原因可能是基因型为________的雄配子或雌配子存在不育现象；若将F1白花个体中的杂合子进行自由交配，则F2中紫色植株出现的概率为________。

(3)请根据以上信息及所学知识，以现有三种纯合白花品种为材料，设计一个实验确定基因A/a和基因B/b是否位于同一对同源染色体上。请简要写出实验思路和预期结果及结论。

①实验思路：_______________________________________________________________

________________________________________________________________________；

②预期结果及结论：________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　(1)酶的合成来控制代谢过程

(2)AABB　AB　1/8

(3)①将三种纯合白花品种两两相互交配得到F1，从F1中选出紫花植株进行自交，得到F2，观察并统计F2的表型及比例(合理即可)

②若F2中紫花∶白花＝1∶1，则基因A/a和基因B/b位于同一对同源染色体上；若F2中紫花∶白花＝5∶7，则基因A/a和基因B/b位于两对同源染色体上(合理即可)