2024届人教版高考生物一轮复习有关遗传类实验的设计与分析学案

这是一份2024届人教版高考生物一轮复习有关遗传类实验的设计与分析学案，共15页。

第 6 讲　有关遗传类实验的设计与分析
生物学是一门以实验为基础的科学，遗传类题目更常以实验为依托，从而综合考查学生的科学思维和科学探究等学科素养。探究控制性状的两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上和判断基因位置是高考常考的两类题型。


1．(2023·浙江1月选考)某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体、卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。
杂交组合
P
F1
F2
甲
紫红眼突变体、紫红眼突变体
直翅紫红眼
直翅紫红眼
乙
紫红眼突变体、野生型
直翅红眼
直翅红眼∶直翅紫红眼＝3∶1
丙
卷翅突变体、卷翅突变体
卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶1
卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1
丁
卷翅突变体、野生型
卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1
卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶3

注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。
回答下列问题：
(1)红眼基因突变为紫红眼基因属于____________(填“显性”或“隐性”)突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合____________的各代昆虫进行____________鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为________________________________________，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
(2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合__________效应。
(3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代(F2)表型及其比例为__________________________。
(4)又从野生型(灰体红眼)中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体(黑体)和红眼(紫红眼)分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。
(说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实验的具体操作不作要求)
①实验思路：
第一步：选择______________________进行杂交获得F1，________________________。
第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论：
Ⅰ：若统计后的表型及其比例为__________________________________________，则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传遵循自由组合定律。
Ⅱ：若统计后的表型及其比例为__________________________________________，则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传不遵循自由组合定律。
解析：(1)分析杂交组合乙可知，紫红眼突变体与野生型交配，F1全为红眼，F2红眼∶紫红眼＝3∶1，可得红眼为显性、紫红眼为隐性，因此红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变；若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合乙的各代昆虫进行性别鉴定；若该杂交组合的F2表型及其比例为直翅红眼雌性：直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫红眼雄性＝3∶1∶3∶1，子代表型符合自由组合定律，且眼色与性别无关，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
(2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅∶直翅＝2∶1，不为基因分离定律的分离比3∶1，因此卷翅基因具有纯合显性致死效应。(3)由于杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1都是红眼纯合子，因此计算杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1杂交子代的表型比例时，可以不考虑子代的眼色性状，设卷翅基因为B，则直翅基因为b，则杂交组合丙组F1的基因型为1/4BB(致死)、2/4Bb、1/4bb，杂交组合丁F1的基因型为1/2(Bb)、1/2bb，若将杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，则基因型为Bb的个体占4/7，基因型为bb的个体占3/7，则杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合后再自由交配，F1产生配子的比例为B占2/7，b占5/7，则理论上其子代F2中BB(致死)占4/49，Bb占20/49，bb占25/49，则子代(F2)表型及其比例为卷翅红眼∶直翅红眼＝4∶5。(4)实验思路：选择黑体突变体和紫红眼突变体进行杂交获得F1，F1随机交配得F2，观察F2表型及个数。预测实验结果并分析讨论：若统计后的F2表型及其比例为灰体红眼：灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼＝9∶3∶3∶1，则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传遵循自由组合定律；若统计后的表型及其比例为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼＝2∶1∶1，则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传不遵循自由组合定律，即两基因位于同一对同源染色体上。
答案：(1)隐性　乙　性别　直翅红眼雌∶直翅紫红眼雌∶直翅红眼雄∶直翅紫红眼雄＝3∶1∶3∶1
(2)致死　(3)卷翅红眼∶直翅红眼＝4∶5
(4)①黑体突变体和紫红眼突变体　F1随机交配得F2　②灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼＝9∶3∶3∶1　灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼＝2∶1∶1
2．(2022·山东高考)果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状，受1对等位基因控制，要确定该性状的遗传方式，需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交，根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图，如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。

(1)据图分析，关于果蝇无眼性状的遗传方式，可以排除的是______________________。若控制该性状的基因位于X染色体上，Ⅲ­1与Ⅲ­2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是____________。
(2)用Ⅱ­1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代，根据杂交结果________(填“能”或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性，理由是__________________________________________________________。
(3)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验，确定无眼性状的遗传方式。(要求：①只杂交一次；②仅根据子代表型预期结果；③不根据子代性状的比例预期结果)
实验思路：__________________________________；预期结果并得出结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致，且该对等位基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时，只以Ⅱ­3为材料，用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列，电泳检测PCR产物，通过电泳结果________(填“能”或“不能”)确定无眼性状的遗传方式，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)假设控制正常眼和无眼性状的基因用A、a表示。题干中已经排除了致死、突变和X、Y染色体同源区段遗传，Ⅰ­1正常眼雌果蝇与Ⅰ­2无眼雄果蝇杂交，子代雌果蝇出现正常眼，说明该性状的遗传不可能为伴X染色体显性遗传，如果是伴X染色体显性遗传，子代雌果蝇均为无眼；Ⅰ­4正常眼雌果蝇与Ⅰ­3无眼雄果蝇杂交，Ⅱ­3雄果蝇表现为正常眼，说明该性状的遗传不可能为伴Y染色体遗传，如果是伴Y染色体遗传，Ⅱ­3雄果蝇应为无眼。若控制该性状的基因位于X染色体上，则无眼为隐性性状，Ⅰ­2的基因型为XaY，Ⅱ­2的基因型为XAXa，Ⅱ­3的基因型为XAY，则Ⅲ­2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa，Ⅲ­1的基因型为XAY，Ⅲ­1与Ⅲ­2杂交，雌果蝇产生卵细胞的基因型及比例为XA∶Xa＝3∶1，雄果蝇产生精子的基因型及比例为XA∶Y＝1∶1，后代中正常眼雄果蝇的概率为3/4×1/2＝3/8。(2)图示无眼性状的遗传方式可能是伴X染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传。如果无眼性状为隐性性状，相关基因位于X染色体上，Ⅰ­2的基因型为XaY，Ⅱ­1的基因型为XAXa，两者杂交，后代数量足够多，后代基因型及比例为XAXa∶ XaXa∶XAY∶XaY＝1∶1∶1∶1，表型为正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性＝1∶1∶1∶1；如果无眼性状为隐性性状，相关基因位于常染色体上，Ⅰ­2的基因型为aa，Ⅱ­1的基因型为Aa，两者杂交，后代数量足够多，后代基因型及比例为Aa∶aa ＝1∶1，表型为正常眼∶无眼＝1∶1，雌雄比例为1∶1，则正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性＝1∶1∶1∶1；如果无眼性状为显性性状，相关基因位于常染色体上，Ⅰ­2的基因型为Aa，Ⅱ­1的基因型为aa，两者杂交，后代数量足够多，后代基因型及比例为Aa∶aa ＝1∶1，表型为正常眼∶无眼＝1∶1，雌雄比例为1∶1，则正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性＝1∶1∶1∶1，综上所述，不能判断无眼性状的显隐性关系。(3)若要确定无眼性状的遗传方式，可通过测交或者杂交的方式判断，测交是在已知相对性状显隐性的条件下进行的，不适用于本题，故选择Ⅱ­1(或Ⅱ­2或Ⅱ­4)与Ⅱ­3杂交，观察子代表型。如无眼性状为常染色体显性遗传，亲本的基因型为aa×aa，后代雌蝇、雄蝇都只有正常眼；如无眼性状为常染色体隐性遗传，亲本的基因型为Aa×Aa，后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无眼；如无眼性状为伴X染色体隐性遗传，亲本的基因型为XAXa×XAY，后代雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼。(4)若无眼性状的遗传为伴X染色体隐性遗传，Ⅱ­3的基因型为XAY，PCR扩增后，产物只有一条显示带，为对应的正常眼基因的长度；若无眼性状的遗传为常染色体显性遗传，Ⅱ­3的基因型为aa，PCR扩增后电泳的产物只有一条显示带，且为对应的正常眼基因的长度，故根据电泳结果不能确定无眼性状的遗传方式。
答案：(1)伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传　3/8　(2)不能　无论正常眼是显性还是隐性，子代雌雄果蝇中，正常眼与无眼比例均为1∶1　 (3)Ⅱ­1(或Ⅱ­2或Ⅱ­4)与Ⅱ­3杂交，观察子代表型　若子代全为正常眼果蝇，则为常染色体显性遗传；若子代出现无眼雌果蝇，则为常染色体隐性遗传；若子代无眼果蝇均为雄性，则为伴X染色体隐性遗传　(4)不能　无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传，其PCR产物电泳后都仅出现一个条带，且对应的均为正常眼基因的长度
3．(2017·全国卷Ⅰ，节选)某种羊的性别决定为XY型。黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性。
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。
解析：若M/m位于常染色体上，则白毛个体中雌雄比例为1∶1；若M/m位于X染色体上，则子二代的基因型为XMXM、XMXm、XMY、XmY，其中白色个体均为雄性。
答案：白毛个体全为雄性　白毛个体中雄性∶雌性＝1∶1



知能集成(一)　探究控制性状的两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上
判断两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上的实质是确定两对等位基因的遗传是遵循自由组合定律，还是遵循连锁与互换规律。
1．AaBb两对等位基因在染色体上的位置关系
类型一：

类型二：

类型三：

2．根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置

[针对训练]
1．(2022·皖江名校联盟联考)某植物的花色由A/a和B/b控制，两对等位基因在染色体的分布有2种情况，如图1和2所示。进一步研究发现当A和B基因同时存在时，植株开红花，否则开白花。不考虑突变和互换，基因型为AaBb植株自交或测交，所得子代的表型及其比例不可能为(　 )

A．自交，子代的表型及其比例为红花∶白花＝9∶7
B．测交，子代的表型及其比例为红花∶白花＝1∶3
C．自交，子代的表型及其比例为红花∶白花＝1∶1
D．测交，子代的表型及其比例为红花∶白花＝1∶1
解析：选D　图1中A/a和B/b两对等位基因为非同源染色体上的非等位基因，其遗传符合基因的自由组合定律；图2中A/a和B/b两对等位基因为同源染色体上的非等位基因，其遗传过程不符合基因的自由组合定律。当A和B基因同时存在时，植株开红花，否则开白花，即基因型为A_B_表现为红花，aaB_、A_bb、aabb表现为白花。图1中的个体自交，子代的表型及其比例为红花∶白花＝9∶7，A正确；图1中的个体测交，子代的表型及其比例为红花∶白花＝1∶3，B正确；图2基因型的个体自交，若不考虑基因突变和互换，则其自交产生的后代表型及其比例为红花∶白花＝1∶1，C正确；图1中的个体测交，子代的表型及其比例为红花∶白花＝1∶3，图2基因型的个体测交，其测交产生的后代表型全为白花，无论基因位置是图中的哪种情况，其子代的表型及其比例不会出现红花∶白花＝1∶1，D错误。
2．已知红玉杏花朵颜色由两对基因(A、a和B、b)控制，A基因控制色素合成，该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅。B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表型的对应关系见表。
基因型
A_bb
A_Bb
A_BB　aa__
表型
深紫色
淡紫色
白色
(1)推测B基因控制合成的蛋白质可能位于________上，并且该蛋白质的作用可能与______________有关。
(2)以纯合白色植株和纯合深紫色植株作亲本杂交，子一代全部是淡紫色植株。该杂交亲本的基因型组合是________________________。
(3)有人认为A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，也有人认为A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上。现利用淡紫色红玉杏(AaBb)设计实验进行探究。
实验步骤：让淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交，观察并统计子代红玉杏花的颜色和比例(不考虑同源染色体非姐妹染色单体的交换)。
实验预测及结论：
①若子代红玉杏花色为______________________，则A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上。
②若子代红玉杏花色为____________________，则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且A和B在同一条染色体上。
③若子代红玉杏花色为______________________，则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且A和b在同一条染色体上。
(4)若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上，则取淡紫色红玉杏(AaBb)自交，F1中白色红玉杏的基因型有________种，其中纯种个体大约占________。
解析：(1)B基因与细胞液的酸碱性有关，推测其控制合成的蛋白质可能位于液泡膜上，控制着H＋的跨膜运输。(2)纯合白色植株和纯合深紫色植株(AAbb)杂交，子一代全部是淡紫色植株(A_Bb)，由此可推知，亲本中纯合白色植株的基因型为AABB或aaBB。(3)淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交，可根据题目所给结论逆推实验结果。若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上，则自交后代出现9种基因型，3种表型，其比例为深紫色∶淡紫色∶白色＝3∶6∶7；若A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且A和B在同一条染色体上，则自交后代出现1/4AABB、1/2AaBb、1/4aabb，表型及其比例为淡紫色∶白色＝1∶1；若A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且A和b在同一条染色体上，则自交后代出现1/4AAbb、1/2AaBb、1/4aaBB，表型及其比例为深紫色∶淡紫色∶白色＝1∶2∶1。(4)若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上，淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交，F1中白色红玉杏的基因型有AABB、AaBB、aaBB、aaBb、aabb 5种，其中纯种个体大约占3/7。
答案：(1)液泡膜　H＋跨膜运输　(2)AABB×AAbb或aaBB×AAbb　(3)①深紫色∶淡紫色∶白色＝3∶6∶7　②淡紫色∶白色＝1∶1　③深紫色∶淡紫色∶白色＝1∶2∶1　(4)5　3/7
知能集成(二)　基因定位的遗传实验设计与分析
(一)探究基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上
1．杂交实验法
(1)性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为纯合子时：

注：此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。若正反交结果不同，且子代只表现母本的性状，则控制该性状的基因位于细胞质中。
(2)性状的显隐性是“已知的”：

(3)在确定雌性个体为杂合子的条件下：

2．调查实验法

[针对训练]
1．果蝇的卷曲翅(A)对正常翅(a)为显性。现有卷曲翅♂(甲)、卷曲翅♀(乙)、正常翅♂(丙)和正常翅♀(丁)四种果蝇若干只，欲通过杂交实验确定等位基因A、a在常染色体或X染色体上。则下列关于各杂交实验的预期结果与结论不对应的是(　 )
A．乙×丙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅＝1∶0，则基因位于常染色体上
B．甲×乙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅♂＝3∶1，则基因位于X染色体上
C．乙×丙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅＝1∶1，则基因位于常染色体或X染色体上
D．甲×丁，若子代的表型及比例为卷曲翅♀∶正常翅♂＝1∶1，则基因位于X染色体上
解析：选A　乙×丙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅＝1∶0，即子代中均为卷曲翅，可推导出乙应为显性纯合子，即XAXA或AA，A错误；甲×乙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅♂＝3∶1，即存在性别差异，说明基因位于X染色体上，B正确；乙×丙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅＝1∶1，可推导出乙为杂合子，即XAXa或Aa，C正确；甲×丁，若子代的表型及比例为卷曲翅♀∶正常翅♂＝1∶1，即存在性别差异，说明基因位于X染色体上，D正确。
2．(2022·海南高考，节选)家蚕的成虫称为家蚕蛾，已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只，设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上(不考虑Z、W同源区段)，并判断有鳞毛和无鳞毛的显隐性。要求简要写出实验思路、预期结果及结论。
解析：判断性状的显隐性及基因位于常染色体上还是性染色体上，常选用雌雄个体为不同性状的纯合亲本进行正反交实验，实验思路、预期结果及结论详见答案。
答案：实验思路：选用不同性状的雌雄纯合个体进行正反交实验，正交：有鳞毛雌性×无鳞毛雄性，反交：有鳞毛雄性×无鳞毛雌性。预期结果及结论：若正反交子代表型一致，且与性别无关，则该对等位基因位于常染色体上，子代表现出的性状为显性；若正反交子代表型不一致，一组子代雌雄个体各为一种性状，另一组子代雌雄个体性状相同，则该对等位基因位于Z染色体上，且子代雄性个体表现出的性状为显性。
3．已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。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？________(填“能”或“不能”)。
(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)
解析：(1)同学甲的实验是用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代无论雌雄均有灰体和黄体，且比例均为1∶1。根据以上实验，不能证明控制黄体的基因位于X染色体上，也不能判断黄体与灰体的显隐性，因为若控制黄体的基因位于常染色体上，也符合上述实验结果。(2)同学乙的结论是控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。若要证明同学乙的这一结论，可以用同学甲得到的子代果蝇为材料设计杂交实验。先假设同学乙的结论成立，则同学甲的杂交实验用图解表示如下：
P：　　　XAXa　　　×　　　XaY
灰♀　 　　↓　　　黄♂
F1：　　XAXa　XaXa　XAY　 XaY
灰♀　黄♀　灰♂　黄♂
可从F1中选取果蝇作亲本进行以下两组杂交实验，根据子代的表现来证明同学乙的结论。
实验1
P：　　　XaXa　　　×　　　XAY
黄♀　　 　↓　　　灰♂
F1：　　 　　　XAXa　　XaY
　　　　　灰♀　 　黄♂
实验1的预期结果是子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性都表现为黄体。
实验2
P：　　　XAXa　　　×　　　XAY
灰♀　 　　↓　　　灰♂
F1：　　　XAXA　　XAXa　　XAY　 XaY
　 　灰♀　 　灰♀　 　灰♂　 黄♂
实验2的预期结果是子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性中一半表现为灰体，另一半表现为黄体。
答案：(1)不能。　(2)实验1：杂交组合：♀黄体×♂灰体。　预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性都表现为黄体。　实验2：杂交组合：♀灰体×♂灰体。　预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性中一半表现为灰体，另一半表现为黄体。
(二)探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上
1．适用条件
已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。
2．基本思路
(1)用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：

(2)用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：

[针对训练]
4．果蝇的长翅、残翅为一对相对性状(相关基因用A、a表示)，圆眼和棒眼为另一对相对性状(相关基因用B、b表示)，控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。现有长翅圆眼雌果蝇和残翅棒眼雄果蝇杂交得F1，F1随机交配，F2的表型及比例如图甲所示，图乙表示果蝇性染色体的形态。请回答下列问题：

(1)果蝇的翅型和眼型这两对相对性状中，显性性状分别为____________。
(2)控制果蝇翅型的基因位于________染色体上，判断的理由是________________________________________________________________________。
(3)亲代雌果蝇的基因型为____________。图甲的杂交实验结果________(填“能”或“不能”)确定控制眼型的基因位于图乙的Ⅰ区段还是Ⅱ区段。请从自然种群中选择适当个体，设计一次杂交实验加以探究。
①写出杂交组合(表型)：____________________________________________________。
②预测实验结果及结论：_____________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由题图可知，F2雌、雄个体中长翅∶残翅＝3∶1；雄果蝇中圆眼∶棒眼＝1∶1，雌果蝇中无棒眼，故翅型中长翅为显性性状，眼型中圆眼为显性性状。(2)控制果蝇翅型的基因位于常染色体上，因为F2雌、雄果蝇长翅与残翅的比例均为3∶1，性状表现与性别无关；控制果蝇眼型的基因位于X染色体上，因为F2中棒眼个体都是雄果蝇，在雌果蝇中没有棒眼个体。(3)由F2雌、雄个体表型及比例可知，F1雌、雄果蝇基因型为AaXBXb、AaXBY或AaXBYb，故亲代雌、雄果蝇基因型为AAXBXB、aaXbY或aaXbYb，图甲的杂交实验结果不能确定控制眼型的基因位于图乙的Ⅰ区段还是Ⅱ区段，需要选择纯合的圆眼雄果蝇和棒眼雌果蝇(或纯合的圆眼雄果蝇和杂合的圆眼雌果蝇)做杂交实验来进行验证判断。若控制圆眼和棒眼的基因在Ⅰ区段上，选择的实验果蝇的基因型为XBYB和XbXb(或XBYB和XBXb)，则杂交后代雌、雄个体都为圆眼；若控制圆眼和棒眼的基因在 Ⅱ 区段上，选择的实验果蝇的基因型为XBY和XbXb(或XBY和XBXb)，则杂交子代中雌性个体都为圆眼，雄性个体都为棒眼(或雄性个体中圆眼与棒眼的比例为1∶1)。
答案：(1)长翅、圆眼　(2)常　F2雌、雄果蝇长翅与残翅的比例均为3∶1，性状表现与性别无关　(3)AAXBXB　不能　①纯合的圆眼雄果蝇和棒眼雌果蝇(或纯合的圆眼雄果蝇和杂合的圆眼雌果蝇)　②若杂交子代雌、雄个体都为圆眼，则控制圆眼和棒眼的基因在Ⅰ区段上；若杂交子代中雌性个体都为圆眼，雄性个体都为棒眼(或雄性个体圆眼与棒眼的比例为1∶1)，则控制圆眼和棒眼的基因在Ⅱ区段上
(三)探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
1．限定一次杂交实验
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．未限定杂交实验次数
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。

[针对训练]
5．“秃顶”是一种性状表现，它和“非秃顶”是一对相对性状，由基因B和b控制，其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶，而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。秃顶这一性状在男性中出现的概率比女性中的高。某人怀疑控制该性状的基因位于X染色体和Y染色体的同源区段上，他想用灵长类动物狒狒做杂交实验来证明自己的想法。请你帮助他完成实验设计并对预测结果进行说明(假设狒狒的秃顶和非秃顶的遗传情况与人一样)。
实验步骤：
(1)挑选一只表型为________的雄狒狒和多只表型为________的雌狒狒做杂交实验，得到大量后代F1。
(2)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验结果和结论：
(1)若______________________________________________________________________
________________________，则基因在常染色体上。
(2)若______________________________________________________________________，
则基因在X染色体和Y染色体的同源区段上。
解析：狒狒是灵长类动物，有许多和人类一样的性状。一般判断基因是否位于X染色体和Y染色体的同源区段上，会选择隐性纯合子作为母本，显性纯合子作为父本，观察子代表型。按题意雌性秃顶的基因型为bb(或XbXb)，雄性非秃顶的基因型为BB(或XBYB)，雌雄个体之间相互交配，结果如下：

答案：实验步骤：(1)非秃顶　秃顶　(2)F1雌雄个体之间相互交配，得到F2，观察F2中秃顶和非秃顶的个体数量及性别比例　实验结果和结论：(1)F2的雌性个体中非秃顶∶秃顶＝3∶1，雄性个体中非秃顶∶秃顶＝1∶3　(2)F2的雌雄个体中均为非秃顶∶秃顶＝1∶1