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2024届人教版高中生物一轮复习素养提升基因定位实验学案（不定项）
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这是一份2024届人教版高中生物一轮复习素养提升基因定位实验学案（不定项），共9页。
题型一
探究基因位于常染色体上还是X染色体上
[知识方法]
1．若性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为纯合子时，采用“正交反交法”
[提醒] 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．若性状的显隐性是“已知的”，采用“隐雌×显雄法”
[类题精练]
1．(2017·全国Ⅰ卷，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，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。
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，且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)白毛个体全为雄性 白毛个体中雌雄比例为1∶1 (2)3 5 7
2．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图解如下(用A、a表示)：
可从F1中选取果蝇作亲本进行以下两组杂交实验，根据子代的表型来证明同学乙的结论。
实验1：
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：
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。
题型二
探究基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上
[知识方法]
已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上
1．思路一：让“隐性雌性个体”与“纯合显性雄性个体”杂交，观察F1的性状表现。
2．思路二：让“杂合显性雌性个体”与“纯合显性雄性个体”杂交，观察子代的性状表现。
[类题精练]
3.(2022·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Ⅱ1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Ⅱ1上。
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Ⅱ1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Ⅱ1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)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)7 XbXb、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
题型三
探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
[知识方法]
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。
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。
[类题精练]
4．(2022·昆明一中模拟)某植物(2n＝18)的性别决定方式为XY型，其高秆(A)和矮秆(a)为一对相对性状，抗病(B)和易感病(b)为另一对相对性状。为研究两对相对性状遗传的规律，进行了如下实验。
亲本组合
F1表型
F2表型及比例
实验一
高秆抗病(♀)×矮秆易感病()
高秆
抗病
高秆 高秆 高秆 矮秆 矮秆 矮秆
抗病 抗病 易感病 抗病 抗病 易感病
实验二
高秆抗病()×矮秆易感病(♀)
高秆
抗病
高秆 高秆 高秆 矮秆 矮秆 矮秆
抗病 抗病 易感病 抗病 抗病 易感病
回答下列问题：
(1)测定该植物的基因组需测定________条染色体。
(2)根据实验________(填“一”“二”或“一或二”)可判断出A、a基因位于常染色体上，根据实验________(填“一”“二”或“一或二”)可判断出B、b基因位于X和Y染色体的同源区段上，判断依据是___________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________。
位于X和Y染色体同源区段上的基因在遗传时和性别________(填“有”或“无”)关联。
解析 (1)该植物有性别，测定该植物的基因组需测定10条染色体(8条常染色体＋XY)。(2)根据实验一和实验二，F2雌雄个体均为高秆∶矮秆＝3∶1，性状与性别无关，可知A、a基因位于常染色体上；根据实验二，F2中雌性抗病∶易感病＝1∶1，雄性全为抗病，性状与性别相关联，而且只有雌性出现易感病，没有出现在雄性中，可知B、b基因位于X和Y染色体的同源区段(亲本基因型为XBYB、XbXb，F1基因型为XBXb、XbYB，F2基因型为XBXb、XbXb、XBYB、XbYB，雌性抗病∶易感病＝1∶1，雄性全为抗病)。位于X和Y染色体同源区段上的基因在遗传时和性别有关联，如XbXb与XbYB杂交，子代雌性全为隐性，雄性全为显性。
答案 (1)10 (2)一或二 二 实验二中F2的易感病性状只出现在雌性中，没有出现在雄性中 有
题型一
探究基因位于常染色体上还是X染色体上
[知识方法]
1．若性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为纯合子时，采用“正交反交法”
[提醒] 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．若性状的显隐性是“已知的”，采用“隐雌×显雄法”
[类题精练]
1．(2017·全国Ⅰ卷，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，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。
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，且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)白毛个体全为雄性 白毛个体中雌雄比例为1∶1 (2)3 5 7
2．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图解如下(用A、a表示)：
可从F1中选取果蝇作亲本进行以下两组杂交实验，根据子代的表型来证明同学乙的结论。
实验1：
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：
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。
题型二
探究基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上
[知识方法]
已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上
1．思路一：让“隐性雌性个体”与“纯合显性雄性个体”杂交，观察F1的性状表现。
2．思路二：让“杂合显性雌性个体”与“纯合显性雄性个体”杂交，观察子代的性状表现。
[类题精练]
3.(2022·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Ⅱ1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Ⅱ1上。
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Ⅱ1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Ⅱ1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)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)7 XbXb、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
题型三
探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
[知识方法]
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。
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。
[类题精练]
4．(2022·昆明一中模拟)某植物(2n＝18)的性别决定方式为XY型，其高秆(A)和矮秆(a)为一对相对性状，抗病(B)和易感病(b)为另一对相对性状。为研究两对相对性状遗传的规律，进行了如下实验。
亲本组合
F1表型
F2表型及比例
实验一
高秆抗病(♀)×矮秆易感病()
高秆
抗病
高秆 高秆 高秆 矮秆 矮秆 矮秆
抗病 抗病 易感病 抗病 抗病 易感病
实验二
高秆抗病()×矮秆易感病(♀)
高秆
抗病
高秆 高秆 高秆 矮秆 矮秆 矮秆
抗病 抗病 易感病 抗病 抗病 易感病
回答下列问题：
(1)测定该植物的基因组需测定________条染色体。
(2)根据实验________(填“一”“二”或“一或二”)可判断出A、a基因位于常染色体上，根据实验________(填“一”“二”或“一或二”)可判断出B、b基因位于X和Y染色体的同源区段上，判断依据是___________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________。
位于X和Y染色体同源区段上的基因在遗传时和性别________(填“有”或“无”)关联。
解析 (1)该植物有性别，测定该植物的基因组需测定10条染色体(8条常染色体＋XY)。(2)根据实验一和实验二，F2雌雄个体均为高秆∶矮秆＝3∶1，性状与性别无关，可知A、a基因位于常染色体上；根据实验二，F2中雌性抗病∶易感病＝1∶1，雄性全为抗病，性状与性别相关联，而且只有雌性出现易感病，没有出现在雄性中，可知B、b基因位于X和Y染色体的同源区段(亲本基因型为XBYB、XbXb，F1基因型为XBXb、XbYB，F2基因型为XBXb、XbXb、XBYB、XbYB，雌性抗病∶易感病＝1∶1，雄性全为抗病)。位于X和Y染色体同源区段上的基因在遗传时和性别有关联，如XbXb与XbYB杂交，子代雌性全为隐性，雄性全为显性。
答案 (1)10 (2)一或二 二 实验二中F2的易感病性状只出现在雌性中，没有出现在雄性中 有
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