2023届高考生物二轮复习基因定位的遗传实验设计作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习基因定位的遗传实验设计作业含答案，共13页。

A．取两只相同性状的雌雄果蝇进行杂交，根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性及基因在染色体上的位置
B．取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性及基因在染色体上的位置
C．若基因仅位于X染色体上，任取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性
D．若基因位于常染色体上，任取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性
已知果蝇长翅和短翅为一对相对性状，受一对等位基因(A/a)控制，现有长翅和短翅雌雄果蝇若干，某同学让一只雌性长翅果蝇与一只雄性长翅果蝇杂交，子一代中表型及其分离比为长翅∶短翅＝3∶1。回答下列问题：
(1)依据上述实验结果，可以确定________为显性性状。
(2)依据上述实验结果，无法确定等位基因是位于常染色体上，还是X染色体上。若要判断基因的位置，还需要统计子一代翅形与性别的关系。
①若________________________________，则基因位于常染色体上。
②若__________________________________________，则基因位于X染色体上。
(3)如果果蝇的长翅和短翅由常染色体上两对等位基因(A/a，B/b)控制，当A和B同时存在时表现为长翅，其他情况为短翅，若题干中双亲两对基因均为杂合子，那么子代出现题干中比例长翅∶短翅＝3∶1应满足的条件是：①________________________________________________________________________________________________________________________________________。②__________________________________________________________________。
已知果蝇长翅和小翅、灰体和黄体各为一对相对性状，分别受一对等位基因控制，且两对等位基因位于不同的染色体上。为了确定这两对相对性状的显隐性关系，以及控制它们的等位基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上(表现为伴性遗传)，某同学让一只雌性长翅灰体果蝇与一只雄性长翅黄体果蝇杂交，发现子一代中表型及其分离比为长翅灰体∶长翅黄体∶小翅灰体∶小翅黄体＝3∶3∶1∶1。
回答下列问题：
(1)由题干信息可对两对相对性状的显隐性关系及其等位基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上做出多种合理的假设，其中的两种假设分别是：翅长基因位于常染色体上，体色基因位于X染色体上，灰体对黄体为显性；翅长基因和体色基因都位于常染色体上，灰体对黄体为显性。那么，除了这两种假设外，这样的假设还有________种。
(2)为了研究体色遗传方式，同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，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实验都证实了控制黄体的基因位于X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X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)
(2017·全国卷Ⅰ，32节选) 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)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＝3∶1，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X染色体上；若________________________________，则说明M/m是位于常染色体上。
(2)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；当其仅位于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。
(2021·新乡市模拟)为研究果蝇的翅型，某生物小组对多个果蝇种群进行观察，发现了长翅果蝇、卷翅果蝇、残翅果蝇三种类型，如图所示，已知果蝇翅的长短由一对等位基因控制，且三种类型均有雌雄性。利用现有的纯合果蝇进行杂交实验。请回答下列问题：
(1)研究发现，染色体某片段位置颠倒会使果蝇出现卷翅个体，该变异属于________变异。
(2)为确定长翅和残翅的显隐性关系和控制相应性状基因的位置(不考虑X、Y染色体的同源区段)，该小组欲采用一代杂交实验得到实验结果，选择的杂交亲本：第一组为长翅雌蝇×残翅雄蝇、第二组为________________，预测实验现象以及结果：
①若两组的子代均表现为长(残)翅且雌雄数量相当，则长(残)翅为________性状，且基因位于常染色体上；
②若第一组的子代________________________，第二组的子代________________________，则长翅为显性性状，且基因位于X染色体上；
③若第一组的子代________________________，第二组的子代________________________，则残翅为显性性状，且基因位于X染色体上。
(2021·长沙市调研)科学家在研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截毛基因(b)为显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇可表示为XBYB或XBYb或XbYB；若仅位于X染色体上，则只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干，可利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上。请完成推断过程：
(1)实验方法：首先选用纯种果蝇作亲本进行杂交，雌雄两亲本的表型分别为母本表型：________(填“刚毛”或“截毛”)；父本表型：________(填“刚毛”或“截毛”)。
(2)预测结果：若子代雄果蝇表现为________，则此对基因位于X、Y染色体上的同源区段，子代雄果蝇基因型为________；若子代雄果蝇表现为________，则此对基因只位于X染色体上，子代雄果蝇基因型为________。
(3)果蝇的刚毛基因和截毛基因的遗传遵循___________________________________________ ________________________________________________
定律。
（2022·山东青岛调研）果蝇（2n＝8）是常用的遗传学实验材料。如图为果蝇性染色体结构简图，果蝇的刚毛对截毛为显性，相关基因用B、b表示，已知该对等位基因位于性染色体上。请分析回答：
（1）科学家选择果蝇作为遗传学实验材料的原因是果蝇具有______________等优点（答两点即可）。
（2）若控制果蝇刚毛和截毛的等位基因是位于性染色体的片段Ⅰ上，则与这对相对性状相关的基因型有种；欲使获得的子代雌果蝇均为截毛，雄果蝇均为刚毛，则选择的亲本的基因型为。
（3）现有纯合雌、雄果蝇若干，欲判断果蝇的这对等位基因是位于片段Ⅰ还是片段Ⅱ－1上，请写出实验方案__________________________________________。
若，则可推断该对等位基因位于片段Ⅰ上；若，则可推断该对等位基因位于片段Ⅱ－1上。
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，设计了如图甲所示实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图乙所示。据图分析回答下列问题：
(1)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。
(2)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__________________________上，也可能位于__________________________上。
(3)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体，设计方案，对上述(2)中的问题作出进一步判断。
实验步骤：
①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配，得到____________；
②用________与________交配，观察子代中有没有________个体出现。
预期结果与结论：
①若只有雌果蝇中出现棒眼个体，则圆、棒眼基因位于________________上；
②若子代中没有棒眼果蝇出现，则圆、棒眼基因位于________________________上。
果蝇体细胞中有四对同源染色体，其中三对为常染色体，一对为性染色体(XY型)。已知果蝇的长翅对残翅为完全显性，由一对等位基因(A、a)控制，刚毛对截毛为完全显性，由另一对等位基因(B、b)控制。现有足够数量的纯合长翅刚毛品系和纯合残翅截毛品系的雌、雄果蝇若干。
请根据要求回答下列问题：
(1)若已知刚毛和截毛这对相对性状由性染色体上的基因控制，那么________(填“能”或“不能”)仅位于Y染色体上，请说明理由：_________________________________________。
(2)选择截毛雌果蝇与纯合刚毛雄果蝇杂交，观察子代的表型，探究B、b基因是位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上。若子代雌雄果蝇均为刚毛，则B、b基因位于________________________；若子代雌果蝇均为刚毛，雄果蝇均为截毛，则B、b基因位于________。
(3)若两对基因均位于常染色体上，现要确定两对基因是否位于一对同源染色体上(不考虑交叉互换)。请写出实验方案并预测实验结果。
（2022·湖北沙市质检，节选）果蝇的性染色体X和Y有非同源区和同源区。非同源区上的X和Y片段上无等位基因或相同基因；同源区上的X和Y片段上有等位基因或相同基因。控制果蝇眼形的基因不在非同源区，棒眼（E）对圆眼（e）为显性，现有足够的纯合雌、雄棒眼果蝇和纯合雌、雄圆眼果蝇个体，请用杂交实验的方法推断这对基因是位于X、Y染色体的同源区还是位于常染色体上，写出实验方法、推断过程和相应遗传图解。
果蝇的体色(灰身、黑身)和翅形(正常翅、截翅)这两对性状分别由两对等位基因A、a和B、b控制。利用两对纯种果蝇进行了杂交实验，结果如下表所示：
(1)果蝇的这两对性状中显性性状是____________。
(2)控制翅形的基因位于________染色体上，判断的依据为________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)某同学为了确定控制体色的A/a这对等位基因位于常染色体上还是X、Y的同源区段上，让组合二F1灰身雌雄果蝇相互交配，然后统计F2中黑身果蝇的性别比例：若______________________________，则说明A/a是位于常染色体上；若____________________，则说明A/a是位于X、Y的同源区段上。
(4)该同学已确定控制体色的基因位于常染色体上。让杂交组合一中的F1雌雄果蝇相互交配，则F2灰身正常翅雌果蝇中杂合子的概率为________。
参考【答案】
【答案】C
【解析】取两只相同性状的雌雄果蝇进行杂交，若都是纯合子，子代表型与亲本相同，根据子代的表型不可判定这对相对性状的显隐性及基因在染色体上的位置，A错误；取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，若亲本为一杂合子和一隐性纯合子，根据子代的表型不一定能判定这对相对性状的显隐性及基因在染色体上的位置，B错误；若基因仅位于X染色体上，任取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，若子代所有个体表型与母本相同，说明母本的表型为显性性状，若子代所有雌性个体的表型与父本相同，说明父本的性状为显性性状，若子代雌雄果蝇均出现两种表型，说明母本是杂合子，即母本的表型为显性性状，所以若基因仅位于X染色体上，任取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，可根据子代的表型判定这对相对性状的显隐性，C正确；若基因位于常染色体上，任取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，若亲本为一杂合子和一隐性纯合子，根据子代的表型不可判定这对相对性状的显隐性，D错误。
【答案】(1)长翅(2)①子一代雌雄果蝇均为长翅∶短翅＝3∶1②子一代雌性果蝇都为长翅，雄性果蝇既有长翅又有短翅
(3)①两对基因位于一对同源染色体上，且A和B位于同一条染色体上，a和b位于同一条染色体上②减数分裂时同源染色体的非姐妹染色单体无染色体互换
【解析】(1)根据长翅果蝇杂交后代出现性状分离可知，长翅为显性性状。
(2)要确定控制翅形的基因位于常染色体还是X染色体上，还需要统计子代中每种翅形中雌雄的比例，若子一代雌雄果蝇均为长翅∶短翅＝3∶1，说明控制翅形的基因位于常染色体上，亲本的基因型均为Aa；若子一代雌性果蝇都为长翅，雄性果蝇既有长翅又有短翅，说明控制翅形的基因位于X染色体上，亲本的基因型为XAXa×XAY。
(3)若翅形受两对等位基因的控制，则A_B_为长翅，A_bb、aaB_或aabb均为短翅，若题目中双亲均为AaBb，要想后代中长翅即A_B_占3/4，则两对基因应该位于一对同源染色体上，且A和B位于同一条染色体上，a和b位于同一条染色体上，且在减数分裂时，同源染色体上的非姐妹染色单体无染色体互换。
【答案】(1)4
(2)①不能②杂交组合一：雌性黄体×雄性灰体
预测结果：子代所有雌性表现为灰体，雄性表现为黄体
杂交组合二：雌性灰体×雄性灰体
预测结果：子代所有雌性表现为灰体，雄性中一半表现为灰体，另一半表现为黄体
【解析】(1)根据雌性长翅灰体果蝇与雄性长翅黄体果蝇杂交，后代出现长翅和小翅，说明长翅对小翅为显性性状，但无法判断体色的显隐性。所以假设还有：翅长基因位于常染色体上，体色基因位于X染色体上，灰体对黄体为隐性；翅长基因和体色基因都位于常染色体上，灰体对黄体为隐性；翅长基因位于X染色体上，体色基因位于常染色体上，黄体对灰体为显性；翅长基因位于X染色体上，体色基因位于常染色体上，灰体对黄体为显性，即4种。
【答案】(1)白毛个体全为雄性白毛个体中雌雄比例为1∶1
(2)357
【解析】(1)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，但白毛个体的性别全为雄性。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。
(2)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；当其仅位于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)染色体(结构)
(2)长翅雄蝇×残翅雌蝇①显性②均表现为长翅且雌雄相当雌性均表现为长翅，雄性均表现为残翅③雌性均表现为残翅，雄性均表现为长翅均表现为残翅且雌雄相当
【答案】(1)截毛刚毛
(2)刚毛XbYB截毛XbY
(3)基因的分离
【解析】(1)要验证这对等位基因是位于X、Y染色体的同源区段上还是仅位于X染色体上，可选择纯种截毛雌果蝇(XbXb)和纯种刚毛雄果蝇(XBYB或XBY)杂交。(2)若这对基因位于X、Y染色体的同源区段上，则亲本为XbXb×XBYB，子代雌雄果蝇均表现为刚毛，且雄果蝇的基因型为XbYB；若这对基因只位于X染色体上，则亲本为XbXb×XBY，子代雌果蝇表现为刚毛，雄果蝇表现为截毛，且雄果蝇的基因型为XbY。(3)果蝇的刚毛基因和截毛基因是一对等位基因，其遗传遵循基因的分离定律。
【答案】（1）易获得、易培养；繁殖周期短，子代数目多；具有多对易区分的相对性状 （2）7XbXb、XbYB（3）让截毛雌果蝇与纯合的刚毛雄果蝇杂交，统计子代的表型及比例子代雌雄果蝇均为刚毛子代雌果蝇均为刚毛，雄果蝇均为截毛
【解析】（1）科学家选择果蝇作为遗传学实验材料的原因是果蝇具有易获得、易培养；繁殖周期短，子代数目多；具有多对易区分的相对性状等优点。（2）如果控制果蝇刚毛和截毛的等位基因位于性染色体的片段Ⅰ上，则与这对相对性状相关的基因型有XBXB、XBXb、XbXb、XBYB、XBYb、XbYB、XbYb，共7种。如果使子代中雌果蝇全是截毛（XbXb），雄果蝇全是刚毛，可以判断B基因在Y染色体上，则亲本的基因型为XbXb、XbYB。（3）欲判断果蝇的这对等位基因是位于片段Ⅰ上还是片段Ⅱ－1上，可以让截毛雌果蝇和纯合的刚毛雄果蝇杂交，观察并统计后代的表型及比例。若该对等位基因位于片段Ⅰ上，则亲本的基因型为XbXb、XBYB，子一代的基因型为XBXb、XbYB，子代雌雄果蝇均表现为刚毛；若该对等位基因位于片段Ⅱ－1上，则亲本的基因型为XbXb、XBY，子一代的基因型为XBXb、XbY，子代雄果蝇均为截毛，雌果蝇均为刚毛。
【答案】(1)常
(2)X染色体的Ⅱ区段X、Y染色体的同源区段Ⅰ(顺序可颠倒)
(3)实验步骤：①棒眼雌果蝇②棒眼雌果蝇野生型雄果蝇棒眼
预期结果与结论：①X染色体的Ⅱ区段②X、Y染色体的同源区段Ⅰ
【解析】假设控制圆眼、棒眼的基因用D、d表示。
(1)果蝇的圆眼与棒眼杂交，F1全部是圆眼，说明果蝇的圆眼是显性性状，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，则控制圆眼、棒眼的基因位于常染色体上。
(2)若控制该性状的相关基因位于X染色体的Ⅱ区段上，则P：XDXD×XdY→F1，F1：XDXd×XDY→F2，F2：XDXd∶XDY∶XDXD∶XdY⇒圆眼∶棒眼＝3∶1；若该基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ上，则P：XDXD×XdYd→F1，F1：XDXd×XDYd→F2，F2：XDXd∶XDYd∶XDXD∶XdYd⇒圆眼∶棒眼＝3∶1。
(3)若基因位于X染色体的Ⅱ区段上，则F2中棒眼雄果蝇(XdY)×F1中雌果蝇(XDXd)→XDXd(圆眼)、XdXd(棒眼)、XdY(棒眼)、XDY(圆眼)，选取子代中的棒眼雌果蝇(XdXd)与野生型雄果蝇(XDY)交配→XDXd(圆眼)∶XdY(棒眼)＝1∶1，则只有雄果蝇中出现棒眼；若基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ上，则F2中棒眼雄果蝇(XdYd)×F1中雌果蝇(XDXd)→XDXd(圆眼)、XdXd(棒眼)、XdYd(棒眼)、XDYd(圆眼)，选取子代中的棒眼雌果蝇(XdXd)与野生型雄果蝇(XDYD)交配→XDXd(圆眼)∶XdYD(圆眼)＝1∶1，则子代中没有棒眼果蝇出现。
【答案】(1)不能亲本雌蝇和雄蝇中均既有刚毛又有截毛
(2)X、Y染色体的同源区段上X染色体(3)实验方案：选择纯合长翅刚毛雌果蝇和残翅截毛雄果蝇(或纯合长翅刚毛雄果蝇和残翅截毛雌果蝇)杂交得F1，F1雌雄果蝇相互交配，观察统计F2的表型及比例。预测实验结果：若F2中长翅刚毛∶残翅截毛＝3∶1，则基因A、a和B、b位于一对同源染色体上；若F2中长翅刚毛∶长翅截毛∶残翅刚毛∶残翅截毛＝9∶3∶3∶1，则基因A、a和B、b位于两对同源染色体上。
【解析】(1)若控制某性状的基因仅位于Y染色体上，则该性状仅在雄性个体中表现，本题中因亲本雌蝇和雄蝇中均既有刚毛又有截毛，说明相关基因不能仅位于Y染色体上。(2)选择截毛雌果蝇与纯合刚毛雄果蝇杂交，探究B、b基因是位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上。若B、b基因位于X染色体上，则亲本组合为XbXb×XBY，子代的基因型为XBXb、XbY，即子代雌果蝇均为刚毛，雄果蝇均为截毛；若B、b基因位于X、Y染色体的同源区段上，则亲本组合为XbXb×XBYB，子代的基因型为XBXb、XbYB，即子代雌雄果蝇全为刚毛。(3)若要确定均位于常染色体上的两对基因是否位于一对同源染色体上，则可选择纯合长翅刚毛雌果蝇(AABB)和残翅截毛雄果蝇(aabb)(或纯合长翅刚毛雄果蝇和残翅截毛雌果蝇)杂交得F1(AaBb)，F1雌雄果蝇相互交配，观察统计F2的表型及比例：①若基因A、a和B、b位于一对同源染色体上，则F2中长翅刚毛∶残翅截毛＝3∶1；②若A、a和B、b位于两对同源染色体上，则F2中长翅刚毛(A_B_)∶长翅截毛(A_bb)∶残翅刚毛(aaB_)∶残翅截毛(aabb)＝9∶3∶3∶1。
【答案】将纯合的圆眼雌蝇与纯合的棒眼雄蝇杂交，得到足够多的F1个体，再选择F1中的雄性棒眼个体与雌性棒眼个体相互交配得F2。
①若F2中雄性全为棒眼，雌性既有棒眼又有圆眼，则E、e位于X、Y染色体的同源区。其遗传图解如下：
②若F2中雌、雄个体均有棒眼和圆眼，则E、e位于常染色体上。其遗传图解如下：
【答案】(1)灰身、正常翅
(2)X杂交组合二中截翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交，F1雌果蝇全为正常翅，雄果蝇全为截翅(杂交组合一、二是用纯种正常翅、截翅果蝇进行的正反交实验，正反交实验结果不一致)
(3)黑身果蝇中雌性∶雄性＝1∶1黑身果蝇全为雄性
(4)5/6
【解析】(1)根据组合一的杂交结果可知，果蝇的这两对性状中灰身对黑身为显性，正常翅对截翅为显性。
(3)某同学为了确定控制体色的A/a这对等位基因位于常染色体上还是X、Y的同源区段上，让组合二F1灰身雌雄果蝇相互交配(Aa×Aa或XAXa×XAYa)，然后统计F2中黑身果蝇的性别比例：若黑身果蝇中雌性∶雄性＝1∶1，则说明A/a是位于常染色体上；若黑身果蝇全为雄性，则说明A/a是位于X、Y的同源区段上。
(4)该同学已确定控制体色的基因位于常染色体上。让杂交组合一中的F1雌雄果蝇(AaXBXb×AaXBY)相互交配，则F2灰身正常翅雌果蝇的概率为3/4×1/2＝3/8，灰身正常翅雌果蝇纯合子的概率为1/4×1/4＝1/16，则F2灰身正常翅雌果蝇中纯合子的概率为1/16÷3/8＝1/6，则杂合子比例为1－1/6＝5/6。
杂交组合
子代表型
组合一：黑身正常翅
♀×灰身截翅
组合二：灰身截翅♀
×黑身正常翅
雌蝇
雄蝇
雌蝇
雄蝇
F1
灰身正常翅
296
290
301
0
灰身截翅
0
0
0
298