2017年高考高频错点：探究基因位置方法.doc

高考高频错点：基因位置探究方法分析
不同载体上的基因，遗传特点与规律不同。在众多试题中，往往需要先探究基因的位置才能深入解题，或者直接就设置特殊的背景材料，考查基因位置的甄别。探究基因位置的题型不仅考查学生的基本遗传学知识，而且还考查学生分析、推理、综合和运用能力。从总体上说，基因可分为质基因与核基因，核基因分布在染色体上；质基因分布在叶绿体和线粒体上（动物细胞位于线粒体，植物细胞位于线粒体和叶绿体）。因而，探究基因的位置主要是判断基因是位于细胞核染色体上还是位于细胞质中；如果已知位于染色体上，还要判断是常染色体上还是性染色体（X、Y染色体）上；如果已知位于性染色体上，往往又要判断是位于X、Y染色体的同源区段还是非同源区段上。常规探究方法可归纳如下：
1． 探究基因是位于细胞核染色体上还是细胞质中
方法：运用正交反交法。如果正交反交结果相同，也就是与性别无关，则基因位于细胞质中；如果正交反交结果不同，也就是与性别有关，则位于细胞核染色体上。
例1．果蝇的繁殖能力强，相对性状明显，是常用的遗传试验材料
（1）果蝇对CO2 的耐受性有两个品系：敏感型（甲）和耐受型（乙），有人做了以下两个实验。
实验一 让甲品系雌蝇与乙品系雄蝇杂交，后代全为敏感型
实验二 将甲品系的卵细胞去核后，移入来自乙品系雌蝇的体细胞核，由此培育成的雌蝇再与乙品系雄蝇杂交，后代仍全为敏感型。
⑴ 此人设计实验二是为了验证_______________________________________________
⑵ 若另设计一个杂交实验替代实验二，该杂交实验的亲本组合为_________________。
(3) 果蝇的某一对相对性状由等位基因(N、n)控制，其中一个基因在纯合时能使合子致死(注：NN、XnXn、XNY等均视为纯合子)。有人用一对果蝇杂交，得到F1代果蝇共185只，其中雄蝇63只。
①．控制这一性状的基因位于____ _染色体上，成活果蝇的基因型共有______种。
②．若F1代雌蝇仅有一种表现型，则致死基因是______，F1代雌蝇基因型为________。
③．若F1代雌蝇共有两种表现型，则致死基因是______。让F1代果蝇随机交配，理论上F2代成活个体构成的种群中基因N的频率为_______。
2．探究基因是位于X染色体上还是位于常染色体上
分类1：已知基因的显隐性。
方法：选择隐性雌性个体与显性雄性个体进行交配。若后代中的所有雌性个体表现出显性性状，所有雄性个体表现出隐性性状，也就是与性别相关，则说明该基因位于性染色体（X染色体）上。若后代中雌雄个体表现出显性性状或均表现出显隐性性状，也就是与性别无关，说明该基因位于常染色体上。
例2．已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇，若用一次交配实验证明这对基因位于何种染色体上，请选择交配亲本表现型_______ _。实验预期及相应结论为：
① ② ③ 。
分类2：已知亲本雌雄个体均为纯合子。
方法：正交和反交，观察后代的表现型是否一致。若后代的表现型一致，与性别无关，说明该基因位于常染色体上；若后代的表现型不一致，与性别明显相关，说明该基因位于X染色体上。
例3．已知果蝇的直毛与非直毛是一对等位基因。若实验室有纯合的直毛和非直毛雌、雄果蝇亲本，可否通过一代杂交实验，从而确定这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上，试说明推导过程。

分类3：已知不同性状与不同性别之间的数量关系
方法：对表格等信息载体进行处理，得到某一性状在子代雌雄个体中出现的比例或数量，进而判断该性状在雌雄个体中的比例是否一致即可确定。
例4．已知猩红眼和亮红眼为果蝇眼色的一对相对性状，由等位基因A、a控制，圆形眼和棒状眼为果蝇眼形的一对相对性状，由等位基因B、b控制。现有一对雌雄果蝇交配，得到F1表现型及比例如下表：

猩红圆眼
亮红圆眼
猩红棒眼
亮红棒眼
雄蝇

雌蝇
0
0

通过上表分析得知：控制眼色和眼形的基因分别位于___________和________染色体上，F1中亮红圆眼果蝇的基因型为____________。
3．探究基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上的非同源区段
方法：选择隐性雌性个体与显性雄性个体进行交配。如果后代中的雄性个体都表现出显性性状，则基因位于X、Y染色体上的同源区段；如果后代中的雄性个体都表现出隐性性状，则基因仅位于X染色体上的非同源区段。
例5．科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截刚毛基因(b)为完全显性。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，请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，请写出遗传图解，并简要说明推断过程。

4．探究控制某两对相对性状的等位基因是否位于一对同源染色体上
方法：具有相对性状的亲本杂交得F1，F1自交(动物，让雌、雄个体自由交配)得F2。若F2出现四种性状，其性状分离比为9∶3∶3∶1，符合基因的自由组合定律，说明控制某两对性状的等位基因不是位于一对同源染色体上(即位于两对同源染色体上)。反之，则可能是位于一对同源染色体上。
例6．实验室中现有一批未交配过的纯种长翅灰体和残翅黑檀体的果蝇。已知长翅和残翅这对相对性状受一对位于第Ⅱ号同源染色体上的等位基因控制。现欲利用以上两种果蝇研究有关果蝇灰体与黑檀体性状的遗传特点。（说明：控制果蝇灰体和黑檀体的基因在常染色体上，所有果蝇均能正常繁殖存活）请设计一套杂交方案，同时研究以下两个问题：
问题一：研究果蝇灰体、黑檀体是否由一对等位基因控制，并做出判断。
问题二：研究控制灰体、黑檀体的等位基因是否也位于第Ⅱ号同源染色体上，并做出判断。
（1）杂交方案：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　。
（2）对问题一的推断及结论：如果F2出现　　　　　 　　　　，且　 ，说明符合　　　　　　 　　，则控制灰体和黑檀体的基因是由　　　　　 　　。反之，则　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）对问题二的推断及结论：如果F2出现　　　　　　，且　　　　　　 　　　，说明符合　　 　，则控制灰体、黑檀体的这对等位基因　　　　　　　　　　　。反之，则　　　　　　　　　　　　　　　　。
例7　如图甲中Ⅰ表示X和Y染色体的同源区域，在该区域上基因成对存在，Ⅱ和Ⅲ是非同源区域，在Ⅱ和Ⅲ上分别含有X和Y染色体所特有的基因。在果蝇的X和Y染色体上分别含有图乙所示的基因，其中B和b分别控制果蝇的刚毛和截毛性状，R和r分别控制果蝇的红眼和白眼性状。请据图分析回答下列问题：

(1)果蝇的B和b基因位于图甲中的____________(填序号)区域，R和r基因位于图甲中的__________________(填序号)区域。
(2)在减数分裂时，图甲中的X和Y染色体之间有交叉互换现象的是_____________________________(填序号)区域。
(3)红眼雄果蝇和红眼雌果蝇的基因型分别为___________和_________________。
(4)已知某一刚毛雄果蝇的体细胞中有B和b两种基因，请写出该果蝇可能的基因型，并设计实验探究基因B和b在性染色体上的位置情况：
①可能的基因型：__________________。
②设计实验：
_____________________________________________________________________。
③预测结果：
如果后代中雌性个体全为刚毛，雄性个体全为截毛，说明
__________________________________________________ ___；
如果后代中雌性个体全为截毛，雄性个体全为刚毛，说明
______________________________________________________________。
高考高频错点：基因位置探究方法分析
例1.点拨：实验一中子代性状与母本甲一致；实验二中培育成的雌蝇核物质来自乙品系，因而实验二中亲本核遗传物质都来自乙品系，但母本细胞质遗传物质来自于甲品系，最终子代表现为甲品系的性状。显然这是细胞质遗传，而验证细胞质遗传最简便的方法就是用正交反交法，也就是把父本与母本与实验一对调就行。
1.答案：（1）控制CO2 的耐受性的基因位于细胞质中
（2） 耐受型（雌）×敏感型（雄）
(3) ①．X   3   ②．n   XNXN、XNXn   ③．N    9.09%
例2. 点拨：本题即为上述方法的典型题例，可直接选择隐性雌性个体（白眼雌果蝇）与显性雄性个体（红眼雄果蝇）交配，据后代性状表现作出结论。
2.答案：白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
①子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，则这对基因位于X染色体上。
②子代中雌、雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体上。
③子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上。
警示：该方案成立的前提是一定要已知研究性状的显隐性关系。如果不知道显隐性关系，则这一方法不能适用。
例3.点拨：取直毛雌雄果蝇与非直毛雌雄果蝇，进行正交和反交实验：直毛♀×非直毛♂，非直毛♀×直毛♂。如果正、反交后代性状表现一致，则该等位基因位于常染色体上；如果正、反交后代性状表现不一致，则该等位基因位于X染色体上。
例3.答案：见点拨。
例4.点拨：由表中信息可知，F1中无论雌蝇还是雄蝇，猩红眼和亮红眼的性状分离比都是3∶1，控制眼色的基因在常染色体上；而雌蝇全部是棒眼，雄蝇中圆眼和棒眼的性状分离比是1∶1，也就是果蝇的眼形与性别有关，控制眼形的基因在X染色体上；结合上述分析可确定亲代基因型是AaXBXb、AaXBY，则F1中亮红圆眼果蝇的基因型为aaXbY。
例5:点拨：此类试题一般雄性个体都选用纯合显性，雌性个体选用隐性。本题即应选用截毛雌果蝇与刚毛雄果蝇交配。在描述推断过程时，可根据实际交配结果进行反向叙述。
例5: 答案：遗传图解如下：

用截毛的雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交，若子代雄果蝇表现为刚毛，则此对基因位于X、Y染色体上的同源区段；若子代雄果蝇表现为截刚毛，则此对基因仅位于X染色体上。　
例6:点拨：基因的分离定律涉及一对等位基因，自由组合定律涉及位于二对或二对以上同源染色体上的等位基因，纯合亲本杂交后得到的个体自交，子二代中均有规律的分离比，因此只要看子二代中性状表现类型及其比值，就可得到结论。具体实施时，先让二纯合亲本杂交得F1，再自交得到F2。
例6:答案：（1）　杂交方案：长翅灰体×残翅黑檀体→F1F2
（2）　性状分离　　　　（灰体与黑檀体）性状分离比为3:1（1:3） 孟德尔分离定律　　 一对等位基因控制 则不是由一对等位基因控制。
（3）4种性状 性状分离比为9:3:3:1 基因的自由组合定律 不是位于第Ⅱ号同源染色体上 则可能是位于第Ⅱ号同源染色体上
例7【解析】　(1)基因B、b在X、Y染色体上成对存在，所以位于同源区域，即图甲中的Ⅰ区域；R和r基因是X染色体上特有的基因，所以位于X染色体上的非同源区域，即图甲中的Ⅱ区域。(2)减数分裂四分体时期，能联会的染色体同源区段才可能发生交叉互换现象。(3)红眼雄果蝇和红眼雌果蝇的基因型分别为XRY及XRXR或XRXr。(4)含有B和b两种基因的刚毛雄果蝇基因型为XBYb或XbYB。若要判断基因B和b在性染色体上的位置情况，可进行测交实验，即让该刚毛雄果蝇与截毛雌果蝇(XbXb)杂交，有以下两种情况：XBYb×XbXb→XBXb(刚毛雌)、XbYb(截毛雄)；XbYB×XbXb→XbXb(截毛雌)、XbYB(刚毛雄)，由此可判断基因B和b在X、Y染色体上的位置。
例7【答案】　(1)Ⅰ　Ⅱ (2)Ⅰ
(3)XRY　 XRXR或XRXr
(4)①XBYb或XbYB
②让该果蝇与截毛雌果蝇杂交，分析后代的表现型情况
③基因B和b分别位于X和Y染色体上　
基因B和b分别位于Y和X染色体上

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