2024届人教版高中生物一轮复习素养加强课5基因在染色体上的位置的判断与探究学案

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习素养加强课5基因在染色体上的位置的判断与探究学案，共12页。

提升点1　根据信息判断基因的位置

1．根据题目信息判断基因位置
(1)依据子代性别、性状的数量分析确认基因位置：若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则可确定基因在常染色体上；若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则可确定基因在性染色体上。
(2)示例分析

灰身、直毛
灰身、分叉毛
黑身、直毛
黑身、分叉毛
雌蝇
3/4
0
1/4
0
雄蝇
3/8
3/8
1/8
1/8
据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中为3∶1，雄蝇中也为3∶1，二者相同，故为常染色体遗传。直毛与分叉毛的比例，雌蝇中为4∶0，雄蝇中为1∶1，二者不同，故为伴X染色体遗传。
2．依据调查统计数据判断基因位置


1．(2022·云南大理期中)以下两对基因与果蝇眼色有关：眼色色素的产生必须有显性基因A，基因型为aa时，果蝇眼色为白色；基因B决定的眼色为紫色，基因b决定的眼色为红色。两个纯系果蝇的杂交结果如图所示，下列说法错误的是(　　)

A．基因A位于常染色体上，基因B位于X染色体上
B．F2中白眼雌雄果蝇的基因型一共有4种
C．F2紫眼雌果蝇中纯合子所占比例为1/8
D．F2中紫眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，F3中白眼果蝇所占比例为1/3
C　[分析题文和题图：由F2红眼性状只在雄果蝇中出现可知，红眼性状与性别有关，说明基因B/b位于X染色体上。F2雌雄果蝇均出现白眼和紫眼，说明基因A/a位于常染色体上，两对基因遵循自由组合定律，A正确。眼色色素产生必须有显性基因A，基因型为aa时眼色为白色；基因B存在时眼色为紫色，基因型为bb时眼色为红色。则亲本纯系白眼雌果蝇与红眼雄果蝇(AAXbY)杂交，F1全为紫眼(A_XBX－、A_XBY)，说明亲本中纯系白眼雌果蝇为aaXBXB。由此可知，F1基因型为AaXBXb(紫眼雌)、AaXBY(紫眼雄)，F2中白眼雌雄果蝇的基因型有4种，即aaXBXB、aaXBXb、aaXBY、aaXbY，B正确。由分析可知：F1的基因型为AaXBXb、AaXBY，F1雌雄相互交配所得F2中紫眼雌果蝇的基因型为A_XBX－，其中纯合子只有AAXBXB，占1/6，C错误。由于aa__的个体表现为白眼，F2中紫眼雌果蝇(1AAXBXB、2AaXBXB、1AAXBXb、2AaXBXb)与白眼雄果蝇(1aaXBY、1aaXbY)交配，F3中白眼果蝇所占比例为2/3×1/2＝1/3，D正确。]
2．(2022·海南屯昌中学期中)鸡的性别决定类型为ZW型，鸡的光腿和毛腿由一对等位基因控制，片羽和丝羽由另一对等位基因控制，取一只光腿片羽雄鸡与多只雌鸡杂交，F1的表现型及比例如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．两对相对性状的遗传符合自由组合定律
B．亲本雌鸡表现型是光腿片羽
C．子代中表现型为光腿片羽的雄性个体中，纯合子与杂合子的比例为1∶6
D．子代中光腿雌鸡与毛腿雄鸡交配，可产生毛腿鸡的比例为1/3
C　[假设光腿、毛腿由基因A、a控制，片羽、丝羽由基因B、b控制。光腿雄鸡与多只雌鸡杂交，F1雄鸡中光腿∶毛腿＝3∶1，F1雌鸡中光腿∶毛腿＝3∶1，则说明A、a位于常染色体上，光腿为显性性状，且亲本雌鸡为光腿，就光腿或毛腿而言，亲本的基因型均为Aa。片羽雄鸡与多只雌鸡杂交，F1雄鸡均为片羽，F1雌鸡中片羽∶丝羽＝1∶1，则说明B、b位于Z染色体上，片羽为显性性状，且亲本雌鸡为片羽，就片羽或丝羽而言，亲本的基因型为ZBZb和ZBW，因此双亲的基因型分别为AaZBZb、AaZBW。根据分析，控制光腿、毛腿的基因位于常染色体上，控制片羽、丝羽的基因位于性染色体上，因此两对相对性状的遗传符合自由组合定律，A正确；根据分析可知，亲本雌鸡的基因型为AaZBW，表现为光腿片羽，B正确；亲代AaZBZb和AaZBW杂交，子代中表现型为光腿片羽雄鸡的基因组成为A_ZBZ－，纯合子∶杂合子＝(1/3×1/2)∶(1－1/3×1/2)＝1∶5，C错误；只考虑光腿与毛腿这一对相对性状，子代中光腿雌鸡的基因型为1/3AA、2/3Aa，毛腿雄鸡的基因型为aa，二者交配，可产生毛腿鸡(aa)的比例为2/3×1/2＝1/3，D正确。]
3．(2022·四川绵阳三模)小鼠的性别决定为XY型，毛色有黄色和灰色两种，由等位基因A/a控制。在一群随机交配的小鼠种群中，存在黄毛鼠和灰毛鼠两种毛色，随机选择两只进行多次杂交实验，对每次杂交亲本和F1进行统计，结果如下表所示。回答下列问题：
组别
亲本(P)类型
F1表现型及比例
Ⅰ
黄色()×黄色(♀)
均为黄色∶灰色＝2∶1
Ⅱ
黄色()×灰色(♀)
均为黄色∶灰色＝1∶1
Ⅲ
灰色()×黄色(♀)
均为黄色∶灰色＝1∶1
Ⅳ
灰色()×灰色(♀)
均为全部灰色
(1)根据杂交结果可以判断显性性状为________。
(2)据第Ⅰ组中F1的表现型及比例，可推测小鼠种群中可能存在致死现象。有同学提出两种假设：
①A/a这一对等位基因位于常染色体上，致死的个体基因型为________。
②A/a这一对等位基因只位于X染色体上，致死的个体基因型为________。
(3)在不再进行杂交实验的情况下，请写出判断上述两种假设的基本思路：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
在假设②正确的情况下，请写出第Ⅰ组杂交实验的遗传图解。
[解析]　一对相对性状的亲本杂交后代只出现一种性状，则出现的性状为显性性状；杂合子自交后代出现性状分离，新出现的性状为隐性性状。根据组别Ⅰ可判断黄色为显性性状，灰色为隐性性状，组别Ⅱ和Ⅲ都属于测交。 (1)根据组别Ⅰ黄色亲本杂交后代发生了性状分离可知，黄色为显性性状。(2)①若A/a这一对等位基因位于常染色体上，则亲本的基因型均为Aa，后代AA致死，使得后代的基因型及比例为Aa∶aa＝2∶1，表现型为黄色∶灰色＝2∶1。②若A/a这一对等位基因只位于X染色体上，则亲本的基因型是XAXa、XAY，理论上后代的基因型及比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY＝1∶1∶1∶1，而实际的表现型及比例为黄色∶灰色＝2∶1，则说明XAXA的基因型致死。(3)若不通过杂交手段判断是假设①还是假设②正确，可直接统计第Ⅰ组的F1中黄色和灰色的雌、雄比例是否相同，假设①F1的雌、雄个体中黄色和灰色的比例都是黄色∶灰色＝2∶1，而假设②F1中雌性只有黄色。也可统计第Ⅱ组的F1中黄色和灰色的雌、雄比例是否相同，假设①F1的雌、雄个体中黄色和灰色的比例都是黄色∶灰色＝1∶1，而假设②F1中雌性都是黄色，雄性都是灰色。若假设②正确，则第Ⅰ组亲本的基因型是XAXa、XAY，杂交过程的遗传图解如下：
。
[答案]　(1)黄色　(2)①AA　②XAXA　(3)统计第Ⅰ组的F1中黄色和灰色的雌、雄比例是否相同(或F1的雌、雄个体中黄色和灰色的比例是否都为2∶1)[或统计第Ⅱ组的F1中黄色和灰色的雌、雄比例是否相同(或F1的雌、雄个体中黄色和灰色的比例是否都为1∶1)]

提升点2　基因在染色体上的位置的实验验证和探究

1．探究基因位于X染色体上还是位于常染色体上
(1)若相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则用正交和反交的方法。即：

(2)若相对性状的显隐性已知，只需一个杂交组合判断基因的位置。
①基本思路一：隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交。即：

②基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交。即：

2．探究基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传
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。
(1)基本思路一：用“隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：

(2)基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：

3．探究基因位于常染色体上还是位于X、Y染色体同源区段上
(1)设计思路
隐性的雌性个体与纯合的显性雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再将子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2的表现型情况。即：



1．(2022·四川南充高级中学阶段练习)下列各选项是关于A、a这一对等位基因在染色体上的定位实验，X、Y染色体各区段如图所示(XAY和XaY视为纯合子)，下列有关分析错误的是(　　)

A．选择隐性雌性和显性雄性亲本杂交，通过子代的表现型可判定A、a基因位于常染色体上，还是仅位于X染色体上
B．选择隐性雌性和显性纯合雄性亲本杂交，通过子代的表现型可判定A、a基因位于X、Y染色体同源区段上，还是仅位于X染色体上
C．选择隐性雌性和显性杂合雄性亲本杂交，通过子代的表现型无法判定A、a基因位于常染色体上，还是位于X、Y染色体同源区段上
D．选择杂合的雌性和杂合的雄性亲本杂交，通过子代的表现型可判定A、a基因位于常染色体上，还是位于X、Y染色体同源区段上
C　[选择隐性雌性和显性雄性作为亲本杂交，若基因位于常染色体上，则后代雌雄性状相同，若基因仅位于X染色体上，则亲代为XaXa和XAY，子代为XAXa和XaY，则后代雌性全为显性，雄性全为隐性，A正确。选择隐性雌性和显性纯合雄性作为亲本杂交，若基因位于X、Y染色体同源区段上，则亲代为XaXa和XAYA，子代为XAXa和XaYA，子代不论雌雄全为显性；若基因仅位于X染色体上，则亲代为XaXa和XAY，子代为XAXa和XaY，子代雌性全为显性，雄性全为隐性，B正确。选择隐性雌性和显性杂合雄性作为亲本杂交，若基因位于常染色体上，则亲本组合为aa×Aa，子代为Aa和aa，后代不论雌雄均为显性∶隐性＝1∶1；若基因位于X、Y染色体同源区段上，则亲本组合为XaXa×XAYa或XaXa×XaYA，子代雌性全为显性，雄性全为隐性或雌性全为隐性，雄性全为显性，C错误。选择杂合的雌性和杂合的雄性作为亲本杂交，若基因位于常染色体上，则亲本为Aa×Aa，子代不论雌雄均为显性∶隐性＝3∶1；若基因位于X、Y染色体同源区段上，亲本若为XAXa和XAYa，则子代雌性全为显性，雄性显性∶隐性＝1∶1；亲本若为XAXa和XaYA，则子代雌性显性∶隐性＝1∶1，雄性全为显性，D正确。]
2．(2022·河北衡水中学模拟)科学兴趣小组偶然发现一突变植株，突变性状是由一条染色体上的某个基因突变产生的(假设突变性状和野生性状由一对等位基因A、a控制)。为了进一步了解突变基因的显隐性和在染色体中的位置，设计了杂交实验方案：利用该突变雄株与多株野生纯合雌株杂交；观察并记录子代雌雄植株中野生性状和突变性状的数量。下列说法不正确的是(　　)
A．如果突变基因位于X染色体上且为显性，则子代雄株全为野生性状，雌株全为突变性状
B．如果突变基因位于X、Y染色体的同源区段且为显性，则子代雌雄株全为野生性状
C．如果突变基因位于Y染色体上，则子代雄株全为突变性状，雌株全为野生性状
D．如果突变基因位于常染色体上且为显性，则子代雌雄株各有一半是野生性状
B　[如果突变基因位于X染色体上且为显性，则亲本的基因型为XAY和XaXa，子代中雄株全为野生性状，雌株全为突变性状，A正确。如果突变基因位于X、Y染色体的同源区段且为显性，则亲本中雌株的基因型为XaXa，根据题中信息“突变性状是由一条染色体上的某个基因突变产生的”，则该突变雄株的基因型为XAYa或XaYA，若该突变雄株的基因型为XAYa，则子代雄株全为野生性状，雌株全为突变性状；若该突变雄株的基因型为XaYA，则子代雄株全为突变性状，雌株全为野生性状，B错误。如果突变基因位于Y染色体上，则亲本的基因型为XYA和XX，子代中雄株全为突变性状，雌株全为野生性状，C正确。如果突变基因位于常染色体上且为显性，则亲本的基因型为Aa和aa，子代中雌雄植株都有一半是野生性状，一半是突变性状，D正确。]
3．(2022·四川绵阳南山中学高三开学考试)从性遗传是控制性状的基因位于常染色体上，在表现型上由于受个体性别影响，雌雄杂合子的表现不同；而伴性遗传是由性染色体上的基因控制的。两种遗传方式都具有群体中雌雄个体对某性状表现机会不等的特征。回答下列问题：
(1)绵羊的有角和无角受一对等位基因控制，只具有H基因时无论雌雄均表现为有角，而无H基因时则无论雌雄均表现为无角。有角和无角在雌雄个体中均有表现，但有角总是在雄性中表现较多，由此可初步断定，控制有角和无角的基因________(填“可能”或“不可能”)由位于Y染色体上的基因控制，判断理由为________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
__________________________________________________________，控制该性状的基因________(填“位于”或“不位于”)X染色体上，判断理由是____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)现有纯合(XHY和XhY视为纯合)有角和无角的雌雄绵羊若干，现欲通过一代杂交实验验证控制该性状的基因是位于常染色体上的从性遗传，而不是位于X染色体上的伴性遗传，可选用的杂交组合有________________________。
(3)用上述实验得到的子代绵羊再做杂交实验________(填“能”或“不能”)对属于从性遗传做进一步验证，请写出符合从性遗传的实验结果：___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)若控制有角和无角的基因位于Y染色体上，有角和无角不可能同时出现在雌性个体中，但群体雌性中存在两种性状的个体，所以控制有角和无角的基因不可能位于Y染色体上。若基因位于X染色体上，有角为显性，雌性有角个体的基因型为XHXH、XHXh，无角个体的基因型为XhXh；雄性有角个体的基因型为XHY，无角个体的基因型为XhY，群体中有角个体雌性应多于雄性，因此控制该性状的基因不位于X染色体上。(2)题中所给的个体均为纯合子，故有角雌和有角雄、无角雌和无角雄杂交，无论基因是位于X染色体上的伴性遗传，还是位于常染色体上的从性遗传，子代表现型是相同的。有角雌与无角雄杂交，若是基因位于X染色体上的伴性遗传，相应的基因型为XHXH×XhY，子代中雌雄均为有角，若是基因位于常染色体上的从性遗传，相应的基因型为HH×hh，子代雄性为有角，雌性为无角，伴性遗传和从性遗传两种方式下结果不同，能确定基因的位置；无角雌×有角雄，若是基因位于X染色体上的伴性遗传，基因型为XhXh×XHY，子代中雌性为有角，雄性为无角，若是基因位于常染色体上的从性遗传，基因型为hh×HH，子代雄性为有角，雌性为无角，伴性遗传和从性遗传两种方式下结果不同，能确定基因的位置。(3)若是基因位于常染色体上的从性遗传，两组杂交结果子代均为Hh，用得到的子代再做杂交实验，其实验结果为雄性有角∶无角＝3∶1，雌性有角∶无角＝1∶3。
[答案]　(1)不可能　如果有角和无角由Y染色体上的基因控制，群体中不存在有角雌羊　不位于　如果基因位于X染色体上，有角为显性，群体中有角个体雌性应多于雄性　(2)有角雌×无角雄、无角雌×有角雄　(3)能　雄性中有角∶无角＝3∶1，雌性中有角∶无角＝1∶3
4．(2022·湖南长郡中学模拟)果蝇的刚毛和截毛是一对相对性状，由一对等位基因B和b控制。现有两个纯合果蝇品系，甲品系全表现为刚毛，乙品系全表现为截毛。为研究这对相对性状的显隐性关系及基因所在的位置，利用甲、乙品系果蝇进行了如下杂交实验，结果如下表所示。回答下列问题：
组合
亲本
F1
F2
(一)
刚毛♀×截毛
全为刚毛
雌蝇全为刚毛，雄蝇刚毛、截毛各占一半
(二)
刚毛×截毛♀
全为刚毛
雄蝇全为刚毛，雌蝇刚毛、截毛各占一半
(1)果蝇的刚毛和截毛这对相对性状中，显性性状是________。等位基因B和b位于________(填“常”“X”“Y”或“X和Y”)染色体上，理由是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)组合(一)和组合(二)的F1刚毛雄蝇的基因型分别是________、________。
(3)让组合(一)F2中的雌蝇与组合(二)F2中的雄蝇相互交配，子代的表现型及比例是______________。
[解析]　(1)若组合(一)为正交，则组合(二)为反交。正交和反交的F1都表现为刚毛，说明刚毛对截毛为显性性状。正交和反交的F2的表现型不同，说明F2果蝇性状的表现与性别相关联，即基因在性染色体上。组合(二)中父本为刚毛纯合子，F1全表现为刚毛，F2中雄性全表现为刚毛，说明该基因在Y染色体上存在；又因雌果蝇有刚毛和截毛两种表现型，说明该基因在X染色体上也存在。综上分析，等位基因B和b位于X和Y染色体上。(2)根据前面的分析可知，等位基因B和b位于X和Y染色体上，组合(一)双亲的基因型分别为XBXB和XbYb，F1中雌蝇的基因型为XBXb，雄蝇的基因型为XBYb；组合(二)双亲的基因型分别为XBYB和XbXb，F1中雌蝇的基因型为XBXb，雄蝇的基因型为XbYB。(3)组合(一)F2中的雌蝇的基因型为1/2XBXB和1/2XBXb，产生的雌配子为3/4XB、1/4Xb，组合(二)F2中的雄蝇的基因型为1/2XBYB和1/2XbYB，产生的雄配子为1/4XB、1/4Xb、1/2YB，让组合(一)F2中的雌蝇与组合(二)F2中的雄蝇相互交配，子代的表现型及比例是刚毛♀∶截毛♀∶刚毛＝(3/4×1/4＋3/4×1/4＋1/4×1/4)∶(1/4×1/4)∶(3/4×1/2＋1/4×1/2)＝7∶1∶8。
[答案]　(1)刚毛　X和Y　F2的性状表现有明显的性别倾向，说明该基因在性染色体上；刚毛对截毛为显性，且组合(二)中父本为刚毛纯合子，F1全表现为刚毛，F2中雄性全表现为刚毛，说明该基因在Y染色体上存在；又因雌果蝇有刚毛和截毛两种表现型，说明该基因在X染色体上也存在，故该基因位于X和Y染色体上　(2)XBYb　XbYB　(3)刚毛♀∶截毛♀∶刚毛＝7∶1∶8