2022年高三生物(人教版)一轮复习-补上一课2-基因位置的确认及遗传实验设计.docx

补上一课2　基因位置的确认及遗传试验设计
[疑难讲解]
巧判基因的位置
1．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
正反交试验⇒
(2)若相对性状的显隐性已知，只需一个杂交组合推断基因的位置，则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交方法即：

2．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把握性状的基因在性染色体上。
基本思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观看分析F1的性状，即：
⇒
基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观看分析F1的性状。即：
⇒
3．基因位于常染色体还是X、Y染色体同源区段
(1)设计思路
隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观看F2表现型状况。即：

(2)结果推断
[典例透析]
【典例】 野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼，某遗传学家在争辩中偶然发觉一只棒眼雄果蝇，他想探究果蝇眼形的遗传方式，设计了如图甲试验。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)由图甲中F1可知，果蝇眼形的________是显性性状。
(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则把握圆眼、棒眼的基因位于________染色体上。
(3)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，但仅在雄果蝇中有棒眼，则把握圆眼、棒眼的基因可能位于________，也可能位于________。
(4)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体，设计方案，对上述(3)中的问题作出进一步推断。
试验步骤：①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配，得到________；
②用________与________交配，观看子代中有没有______个体消灭。
预期结果与结论：
①若只有雄果蝇中消灭棒眼个体，则圆、棒眼基因位于________；
②若子代中没有棒眼果蝇消灭，则圆、棒眼基因位于_____________________。
审题指导

答案　(1)圆眼　(2)常　(3)X染色体的Ⅱ区段　X和Y染色体的Ⅰ区段(挨次可颠倒)　(4)试验步骤：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染色体的特有区段Ⅱ　②X、Y染色体的同源区段Ⅰ

除以上列举的方法外，还可依据子代性别、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全都，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全都，说明遗传与性别有关，则可确定基因在性染色体上。分析如下：
(1)依据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断。

灰身、直毛
灰身、分叉毛
黑身、直毛
黑身、分叉毛
雌蝇

0

0
雄蝇

据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中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4∶0，雄蝇中1∶1，二者不同，故为伴X遗传。
(2)依据遗传调查所得数据进行推断。

[专项集训]
1．一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型性状变为突变型性状。该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄鼠中均既有野生型，又有突变型。若要通过一次杂交试验鉴别突变基因是在X染色体上还是在常染色体上，选择杂交的F1个体最好是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．野生型(雌)×突变型(雄) B．野生型(雄)×突变型(雌)
C．野生型(雌)×野生型(雄) D．突变型(雌)×突变型(雄)
解析　本题考查伴性遗传与常染色体遗传的界定。由题中“一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型性状变为突变型性状”可知：该突变为显性突变，即突变型性状为显性性状、野生型性状为隐性性状。对于显性基因位置的推断，应选择雄性的显性个体与雌性的隐性个体交配，若基因在X染色体上，则全部的后代中，雌性均表现为突变型性状、雄性均表现为野生型性状，否则，基因在常染色体上。
答案　A
2．(2022·山东高考信息卷)下面是探究基因位于X、Y染色体的同源区段，还是只位于X染色体上的试验设计思路，请推断下列说法中正确的是(　　)
方法1
纯合显性雌性个体×纯合隐性雄性个体→F1
方法2
纯合隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→F1
结论：①若子代雌雄全表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。
②若子代雌性个体表现显性性状，雄性个体表现隐性性状，则基因只位于X染色体上。
③若子代雄性个体表现显性性状，则基因只位于X染色体上。
④若子代雌性个体表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。
A．“方法1＋结论①②”能够完成上述探究任务
B．“方法1＋结论③④”能够完成上述探究任务
C．“方法2＋结论①②”能够完成上述探究任务
D．“方法2＋结论③④”能够完成上述探究任务
解析　从方法设计上讲，方法1是达不到设计目的的，由于不管基因是位于X、Y染色体的同源区段，还是只位于X染色体上，结果相同，就是子代雌雄全表现显性性状。方法2的设计是正确的。假设把握某一相对性状的基因A(a)位于X、Y染色体的同源区段，那么纯合隐性雌性个体的基因型为XaXa，纯合显性雄性个体的基因型为XAYA，XaXa×XAYA→XAXa、XaYA，则得出结论①，假设基因只位于X染色体上，XaXa×XAY→XAXa、XaY，则得出结论②。因此“方法2＋结论①②”能够完成题述探究任务。
答案　C
3．(2022·安徽安庆三模，30)家猫中有很多对性状值得人们关注和争辩，如有尾与无尾(由一对等位基因A、a把握)、眼睛的黄色与蓝色(由另一对等位基因B、b把握)。在上述两对性状中，其中某一对性状的纯合基因型的合子不能完成胚胎发育。现从家猫中选择多只表现型相同的雌猫和多只表现型相同的雄猫作亲本，杂交所得F1的表现型及比例如表所示，请分析回答。

无尾黄眼
无尾蓝眼
有尾黄眼
有尾蓝眼

♀

0

0
(1)家猫的上述两对性状中，不能完成胚胎发育的性状是________，基因型是________(只考虑这一对性状)。
(2)把握有尾与无尾性状的基因位于________染色体上，把握眼色的基因位于________染色体上。推断的依据是______________________________。
(3)家猫中把握尾形的基因与把握眼色的基因在遗传时遵循______________定律；亲本中母本的基因型是______，父亲的基因型是________。
解析　(1)分析表格中数据可知，后代无尾∶有尾＝2∶1，因此无尾纯合子不能完成胚胎发育，基因型应为AA。(2)把握有尾和无尾的性状的基因位于常染色体上，把握眼色的基因位于X染色体上，由于后代有尾和无尾的性状与性别无关，而F1代雌猫中无蓝眼，雄猫中消灭蓝眼，眼色性状与性别有关。(3)独立遗传的两对及两对以上的基因遗传时遵循基因的自由组合定律；依据后代无尾∶有尾＝2∶1，亲本基因型为Aa×Aa，后代黄眼∶蓝眼＝3∶1，并且只有雄猫中消灭蓝眼，故亲本为XBXb×XBY。综上，亲本基因型为AaXBXb和AaXBY。
答案　(1)无尾　AA　(2)常　X　F1代雌猫中无蓝眼，雄猫中消灭蓝眼　(3)基因的自由组合　AaXBXb　AaXBY
4．如图为大麻的性染色体示意图，X、Y染色体的同源部分(图中Ⅰ片段)上的基因互为等位基因，非同源部分(图中Ⅱ1、Ⅱ2片段)上的基因不互为等位基因。若大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因D把握，大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型 。请回答问题。

(1)把握大麻抗病性状的基因不行能位于题图中的______片段上。
(2)请写出具有抗病性状的雄性大麻个体可能的基因型：__________________。
(3) 现有雌性不抗病和雄性抗病两个品种的大麻杂交，请依据以下子代可能消灭的状况，分别推断出这对基因所在的片段：
①假如子代全表现为抗病，则这对基因位于________片段上；
②假如子代雌性全表现为不抗病，雄性全表现为抗病，则这对基因位于________片段上；
③假如子代雌性全表现为抗病，雄性全表现为不抗病，则这对基因位于________片段上。
解析　(1)由于大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型，所以，把握大麻抗病性状的基因不行能位于Ⅱ2片段上。(2)由于不知道大麻把握抗病性状的基因到底是在性染色体的同源区段上，还是只位于X染色体的Ⅱ1区段上，所以具有抗病性状的雄性大麻个体可能的基因型是XDYD、XDYd、XdYD、XDY。(3)把握抗病性状的基因假如位于Ⅱ1片段上，则雌性不抗病和雄性抗病两个品种的基因型分别是XdXd、XDY，后代应是雌性全表现为抗病，雄性全表现为不抗病；把握抗病性状的基因假如位于Ⅰ片段上，则雌性不抗病和雄性抗病两个品种的基因型组合可能为①XdXd×XDYD，②XdXd×XdYD，③XdXd×XDYd，后代状况分别是①子代全表现为抗病；②子代雌性全表现为不抗病，雄性全表现为抗病；③子代雌性全表现为抗病，雄性全表现为不抗病。
答案　(1)Ⅱ2　(2)XDYD、XDYd、XdYD、XDY　(3)①Ⅰ　②Ⅰ　③Ⅰ或Ⅱ1
5．黑腹果蝇是常用的遗传争辩材料，其性别打算类型为XY型。请回答下列有关问题：

(1)如图为雄果蝇体细胞的染色体组成示意图，则雄果蝇的一个染色体组可以表示为________________，雄果蝇正常减数分裂的过程中，有2条Y染色体的细胞是________________。
(2)果蝇Ⅱ号染色体上的隐性基因h(正常翅)可以突变为显性基因H(毛翅)，Ⅲ号染色体上存在一对基因R、r，r基因纯合时会抑制H基因的表达。则一个种群中正常翅果蝇的基因型有________种。现有一对基因型相同的毛翅雌雄果蝇交配，产生的子代中毛翅与正常翅的比例为3∶1，那么这对果蝇的基因型可能是______或________。
(3)果蝇的X染色体和Y染色体上有同源区段和非同源区段(如图)。已知果蝇的灰身(A)和黄身(a)是一对相对性状。现有偶然发觉的一只黄身雌果蝇，为确定A、a在染色体上的位置，科学家进行了如下试验：将这只雌果蝇和纯合的灰身雄果蝇杂交，得到子一代(F1)。

假如F1的表现型为________，则说明基因位于X染色体上非同源区段。假如F1不能推断，则将F1雌雄相互交配得到子二代(F2)。若F2的表现型是：
①_________________________________________，
则基因位于常染色体上。
②________________________________________，
则基因位于X、Y染色体上的同源区段。
解析　(1)一个染色体组相当于二倍体生物“配子”中的染色体即X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，雄果蝇正常减数分裂中其次次分裂后期可含2条Y染色体。(2)由于r基因纯合会影响H基因表达，则正常翅基因型应为rrhh、rrH－及R－hh共5种；该对毛翅雌雄蝇基因型“相同”均为R－H－，子代中毛翅∶正常翅＝3∶1，则该对雌雄蝇基因型均为RrHH，或均为RRHh。(3)先假设基因位于X染色体非同源区段上，则杂交组合为XaXa(黄♀)×XAY(灰 )，其子代性状应为凡雌果蝇均为灰身，凡雄果蝇均为黄身。若基因位于常染色体上，则杂交组合为aa♀×AA ，F1子代无论雌雄均为灰身；若基因位于X、Y染色体同源区段上，则亲本杂交组合为：XaXa×XAYA，子代无论雌雄也均为灰身，故仅就F1无法确认基因位置，此时可令F1雌雄个体彼此杂交：①若基因在常染色体上，则F1Aa♀×Aa 子代无论雌雄均表现为3显∶1隐。②若基因在X、Y染色体同源区段上，则F1雌雄个体杂交组合为XAXa×XaYA，其子代为雌性个体既有显性性状，也有隐性性状，雄性个体则全为显性。
答案　(1)X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(答不全不算对)　次级精母细胞
(2)5　RrHH　RRHh
(3)雌果蝇均为灰身，雄果蝇均为黄身　
①灰身果蝇和黄身果蝇比例为3∶1，且与性别无关
②雄果蝇只有灰身性状，雌果蝇既有灰身性状也有黄身性状