2021高考生物一轮复习新人教版教案：第五单元孟德尔定律和伴性遗传素养提升课6基因位置的判定与探究 Word版含解析

2021高考生物一轮复习新人教版教案：第五单元孟德尔定律和伴性遗传素养提升课6基因位置的判定与探究 Word版含解析

www.ks5u.com 素养提升课6　基因位置的判定与探究 突破点一　根据信息判断基因的位置 ‎(2016·全国Ⅱ卷)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且对于这对性状的表现型而言,G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死,用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型。据此可推测:雌蝇中(　　)‎ A.这对等位基因位于常染色体上,G基因纯合时致死 B.这对等位基因位于常染色体上,g基因纯合时致死 C.这对等位基因位于X染色体上,g基因纯合时致死 D.这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死 ‎[审题指导]‎ ‎(1)明确性别比出现异常的原因:子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,说明雄性个体有死亡,判断致死基因位于X染色体上。‎ ‎(2)抓住关键概念:亲本是“表现型不同的果蝇”,即一方为显性性状,一方为隐性性状。子代雄果蝇一半死亡,亲本基因型应为XGXg和XgY,因此判断G基因纯合造成XGY死亡。‎ 解析:当这对等位基因位于常染色体上时,后代雌∶雄=1∶1,不符合题意;这对等位基因位于X染色体上,子代雌蝇有两种表现型时,则亲代的基因型为XGXg、XgY,雌果蝇的基因型为XGXg、XgXg,又因为子代雌∶雄=2∶1,子代雄果蝇只有一种基因型,可推测是缺少g基因即G基因纯合时受精卵致死。‎ 答案:D 根据子代性别、性状的数量分析,可确定基因是位于常染色体上,还是位于性染色体上。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,一般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。分析如下:‎ ‎(1)根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遗传。‎ ‎(2)依据遗传调查所得数据进行推断 ‎1.某雌雄异株植物的性别决定方式为XY型,该植物的果皮有毛和无毛受等位基因A、a控制,果肉黄色和白色受等位基因E、e控制。某实验小组让有毛黄果肉雌株和无毛白果肉雄株杂交,所得F1杂交得到F2。F1和F2的表现型如下表所示,下列叙述错误的是(　D　)‎ P F1‎ F2‎ 雌株 有毛黄果肉 有毛黄果肉 有毛黄果肉(156)∶无毛黄果肉(51)‎ 雄株 无毛白果肉 有毛黄果肉 有毛黄果肉(77)∶无毛黄果肉(27)∶有毛白果肉(76)∶无毛白果肉(26)‎ A.这两对等位基因位于两对同源染色体上 B.F1植株的基因型分别为AaXEXe、AaXEY C.F2的有毛黄果肉雌株中杂合子占5/6‎ D.若让F2的有毛黄果肉雌株与有毛黄果肉雄株杂交,子代会出现无毛白果肉雌株 解析:分析题意可知,有毛和无毛在F2雌雄株中比值均约为3∶1,说明A、a基因位于常染色体上,F2中雌株均为黄果肉,雄株中黄果肉∶白果肉≈1∶1,说明E、e位于X染色体上,即这两对等位基因分别位于两对同源染色体上;据分析可知,F1植株的基因型分别为AaXEXe、AaXEY;F2的有毛黄果肉雌株为A　XEX-,其中纯合子占1/3×1/2=1/6,杂合子占5/6;无毛白果肉雌株为 aaXeXe,若让F2的有毛黄果肉雌株A　XEX-与有毛黄果肉雄株A　XEY杂交,子代雌株必为XEX-,不会出现无毛白果肉雌株。 ‎ ‎2.(2019·福建福州月考)果蝇翅的表现型由一对等位基因控制。如果翅异常的雌蝇与翅正常的雄蝇杂交,后代中25%为雄蝇翅异常、25%为雌蝇翅异常、25%雄蝇翅正常、25%雌蝇翅正常,那么,翅异常不可能由(　D　)‎ A.常染色体上的显性基因控制 B.常染色体上的隐性基因控制 C.性染色体上的显性基因控制 D.性染色体上的隐性基因控制 解析:若翅异常由性染色体上的隐性基因控制,则翅异常的雌蝇与翅正常的雄蝇杂交后代为雌性都为翅正常,雄性都为翅异常。‎ ‎3.果蝇的长翅和残翅是由一对等位基因控制,灰身和黑身是由另一对等位基因控制,一对长翅灰身果蝇杂交的子代中出现了残翅雌果蝇,雄果蝇中的黑身个体占1/4。不考虑变异的情况下,下列推理合理的是(　B　)‎ A.两对基因位于同一对染色体上 B.两对基因都位于常染色体上 C.子代不会出现残翅黑身雌果蝇 D.亲本雌蝇只含一种隐性基因 解析:两对等位基因位于常染色体上,但是不一定位于一对同源染色体上,A错误;由分析可知,两对等位基因都位于常染色体上,B正确;两对相对性状与性别无关,子代可能会出现残翅黑身雌果蝇,C错误;亲本雌果蝇含有两种隐性基因,D错误。‎ ‎4.(2019·广东深圳期末)果蝇的有眼与无眼由一对等位基因控制,眼色的红色与白色由另一对等位基因控制。一只无眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇交配,F1全为红眼,让F1雌雄果蝇相互交配得F2,F2的表现型及比例如下表。以下分析不正确的是(　D　)‎ 红眼 白眼 无眼 雌蝇 ‎3/8‎ ‎0‎ ‎1/8‎ 雄蝇 ‎3/16‎ ‎3/16‎ ‎1/8‎ A.有眼与无眼中有眼是显性性状 B.红眼与白眼基因位于X染色体上 C.F1红眼雌蝇测交子代中无眼占1/2‎ D.F2红眼雌蝇的基因型有两种 解析:由表格数据分析可知,果蝇有眼相对于无眼为显性,红眼与白眼基因位于X染色体上;设有眼与无眼由B、b控制,红眼与白眼由R、r控制,则亲本无眼雌果蝇与白眼雄果蝇的基因型分别为bbXRXR和BBXrY,F1红眼雌蝇的基因型为BbXRXr,与bbXrY测交子代中只要出现bb即为无眼,故无眼占1/2;亲本基因型为bbXRXR和BBXrY,F1的基因型为BbXRXr、BbXRY,让F1雌雄果蝇相互交配得F2,F2红眼雌蝇的基因型有BBXRXr、BbXRXr、BBXRXR、BbXRXR共四种。‎ ‎5.控制生物性状的基因是位于常染色体上、X染色体上还是Y染色体上是遗传学研究的重要内容。请根据下列信息回答相关问题:‎ 已知果蝇的暗红眼由隐性基因(r)控制,但不知控制该性状的基因(r)是位于常染色体上、X染色体上还是Y染色体上,请你设计一个简单的调查方案进行调查,并预测调查结果。‎ ‎(1)方案:寻找暗红眼的果蝇进行调查,统计 　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)结果:①　 ,则r基因位于常染色体上;‎ ‎②　 ,则r基因位于X染色体上;‎ ‎③　 ,则r基因位于Y染色体上。‎ 解析:因为是通过调查来判断r基因位于哪条染色体上,在性染色体上暗红眼性状会和性别有关,所以应统计具有暗红眼果蝇的性别比例。如果暗红眼的个体雄性和雌性数目相当,几乎是1∶1,则说明r基因最可能位于常染色体上。r基因是隐性基因,如果暗红眼的个体雄性多于雌性,则说明r基因最可能位于X染色体上。如果暗红眼的个体全是雄性,则r基因应位于Y染色体上。‎ 答案:(1)具有暗红眼果蝇的性别比例 ‎(2)①若具有暗红眼的个体,雄性与雌性数目差不多 ‎②若具有暗红眼的个体,雄性多于雌性 ‎③若具有暗红眼的个体全是雄性 突破点二　基因位置的实验、判断与探究 ‎(2017·全国Ⅲ卷,节选)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)这两对相对性状各受一对等位基因控制。现有两个纯合品系:①aB纯合品系、②Ab纯合品系。假定不发生染色体变异和染色体交换,假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上,请以上述品系为材料,设计实验对这一假设进行验证。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)‎ ‎[审题指导]‎ ‎(1)明确纯合品系的基因型:A/a、B/b两对基因都位于X染色体上,aB纯合品系的基因型为XaBXaB、XaBY,Ab纯合品系的基因型为XAbXAb、XAbY。‎ ‎(2)确定基因位于X染色体上的一般方法:①在已知显隐性的情况下,证明基因位于X染色体上,可让隐性雌性个体与显性雄性个体杂交,子代雌性都为显性性状,雄性都为隐性性状。②同时验证A/a、B/b两对基因都位于X染色体上,可让两个品系的果蝇进行正交和反交实验。‎ 解析:分析本题,可用①×②杂交组合进行正反交,验证A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上。如果下图杂交一为正交,根据后代雄性个体的表现型,可判断B/b位于X染色体上;那么杂交二就为反应,根据后代雄性个体的表现型,可判断A/a也位于X染色体上。‎ 杂交一: 正交　①　　　　　② P　♂XaBY　×　♀XAbXAb 　　　　　　 F1　♂XAbY　　　♀XAbXaB 　　　　‎ 杂交二: 反交　①　　　　　② P　♀XaBXaB　×　♂XAbY 　　　　　　 F1　♂XaBY　　　♀XAbXaB 　　　‎ 答案:选择①×②杂交组合进行正反交,观察F1雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同,则证明这两对等位基因都位于X染色体上。‎ ‎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:‎ 正反交实验⇒‎ ‎(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,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控制性状的基因在性染色体上。‎ ‎(1)基本思路一: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)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.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,观察F2表现型情况。即:‎ ‎(2)结果推断 ‎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、雄中均既有野生型,又有突变型。若要通过一次杂交实验鉴别突变基因在X染色体还是在常染色体上,选择杂交的F1个体最好是(　D　)‎ A.突变型(♀)×突变型(♂) ‎ B.突变型(♀)×野生型(♂)‎ C.野生型(♀)×野生型(♂) ‎ D.野生型(♀)×突变型(♂)‎ 解析:根据“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”,可知应是显性突变。如果是常染色体则为aa突变为Aa,如果是伴X遗传则为XaXa突变为XAXa。不管是伴性遗传还是常染色体遗传,会有“该雌鼠与野生型雄鼠杂交,F1的雌、雄中均既有野生型,又有突变型。”因此,若要通过一次杂交实验鉴别突变基因在X染色体还是在常染色体上,选择的F1个体最好是野生型(雌)×突变型(雄)。若后代雄鼠都是野生型,雌鼠都是突变型,则突变基因在X染色体上;若后代性状与性别无关联,则在常染色体上。‎ ‎2.野生型果蝇(全为纯合子)的眼型是圆眼。在野生型果蝇群体中偶然发现了一只棒眼雄果蝇。该棒眼雄果蝇与野生型果蝇杂交,F1全为圆眼,F1中的雌雄个体杂交,F2中圆眼个体和棒眼个体的比例为 3∶1。若果蝇的圆眼和棒眼受一对等位基因的控制,则下列说法错误的是(　C　)‎ A.F2的雌果蝇中,纯合体与杂合体的比例为1∶1‎ B.若F2中棒眼雌果蝇与棒眼雄果蝇的比例为1∶1,则相关基因位于常染色体上 C.若F2中圆眼雄果蝇与棒眼雄果蝇的比例为1∶1,则相关基因仅位于X染色体上 D.若控制眼形的基因位于性染色体上,让F1中雌果蝇与野生型果蝇杂交,可确定是否同时位于X与Y上 解析:该棒眼雄果蝇与野生型果蝇杂交,F1全为圆眼,F1中的雌雄个体杂交,F2中圆眼个体和棒眼个体的比例为 3∶1。判断圆眼为显性,棒眼为隐性,基因可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上,还可能同时位于X、Y染色体上。不管哪种情况F2的雌果蝇中,纯合体与杂合体的比例都为1∶1;若F2中棒眼果蝇中雌、雄的比例为1∶1,则相关基因位于常染色体上;若F2雄果蝇中圆眼与棒眼的比例为1∶1,则相关基因可能仅位于X染色体上,也可能同时位于X、Y染色体上;若控制眼色的基因位于性染色体上,让F1中雌果蝇(以XAXa表示)与野生型果蝇(XAY或XAYA)杂交,可确定是否同时位于X与Y上。‎ ‎3.(2019·山东日照期末)果蝇的长翅和短翅为一对相对性状(用基因B、b表示,长翅为显性性状),实验人员对雄果蝇体细胞中的基因B和b进行了绿色荧光标记,在荧光显微镜下发现处于有丝分裂中期的体细胞中均有4个绿色荧光点。回答下列问题:‎ ‎(1)由实验结果推测,控制翅长短的基因可能位于常染色体上,还可能位于　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)现有纯合的长翅和短翅雌、雄果蝇若干,请选择合适的实验材料,设计实验方案,探究基因B和b的位置。‎ 实验方案:  　 。 ‎ 实验结果与结论:    　 。 ‎ 解析:对雄果蝇体细胞中的基因B和b进行了绿色荧光标记,在荧光显微镜下发现处于有丝分裂中期细胞中有4个绿色荧光点,说明翅长基因在同源染色体上存在成对基因,可确定B或b位于常染色体上或X和Y染色体的同源区段上。既有基因型为:BB雌雄果蝇、bb雌雄果蝇或基因型为XBXB、XbXb、XBYB、XbYb的果蝇,要判断B和b基因是位于常染色体上还是X、Y染色体的同源区段上,可选择具有相对性状的雌雄果蝇进行杂交,得到F1,再让F1的雌雄果蝇交配,通过观察F2果蝇的性状进行判断。‎ 答案:(1)X、Y染色体的同源区段 ‎(2)方案一 实验方案:选择纯合长翅雄蝇和纯合短翅雌蝇杂交得到F1,让F1的雌雄个体相互交配,统计F2的表现型及比例(或观察F2中短翅果蝇的性别)‎ 实验结果及结论:①若F2果蝇中长翅∶短翅=3∶1且翅的长短与性别无关(或短翅果蝇雌、雄均有),则B和b位于常染色体上;②若F2中雄果蝇全部为长翅,雌果蝇长翅∶短翅=1∶1(或短翅果蝇全为雌性),则B和b位于X、Y染色体的同源区段 方案二 实验方案:选择纯合长翅雌果蝇和纯合短翅雄果蝇杂交得到F1,让F1的雌雄个体相互交配,统计F2的表现型及比例(或观察F2中短翅果蝇的性别)‎ 实验结果及结论:①若F2果蝇中长翅∶短翅=3∶1且翅的长短与性别无关(或短翅果蝇雌、雄均有),则B和b位于常染色体上;②若F2中雌果蝇全部为长翅,雄果蝇长翅∶短翅=1∶1(或短翅果蝇全为雄性),则B和b位于X、Y染色体的同源区段 ‎4.果蝇的刚毛和截毛是一对相对性状,受等位基因B、b控制。刚毛雌果蝇甲与刚毛雄果蝇乙交配,F1中刚毛∶截毛=3∶1,F1雌雄果蝇随机交配,所得F2中刚毛(♂)∶刚毛(♀)∶截毛(♂)∶截毛(♀)=6∶7∶2∶1。回答下列问题:‎ ‎(1)果蝇的刚毛和截毛这对相对性状中显性性状是　　　　,理由是　 。 ‎ ‎(2)刚毛雌果蝇甲与刚毛雄果蝇乙交配,所得F1中刚毛个体为　　　　(填“雌性”“雄性”或“雌性或雄性”)。 ‎ ‎(3)控制果蝇的刚毛和截毛的等位基因位于性染色体上,理由是　 。 ‎ ‎(4)等位基因B、b所在性染色体的情况有2种可能性,即　 。 ‎ 请设计一个杂交实验并判断等位基因B、b所在染色体的具体情况:   　。 ‎ ‎(注:不同时含B和b基因的个体均视为纯合子)‎ 解析:F1雌雄果蝇随机交配,所得F2中雌雄的表现型比例存在差异,说明等位基因B、b位于性染色体上。性染色体上存在等位基因的2种情况为该对基因仅位于X染色体上或位于X和Y染色体的同源区段上。纯合刚毛雄果蝇的基因型为XBYB或XBY,纯合截毛雌果蝇的基因型为XbXb,两者杂交,若子代均为刚毛,则等位基因B、b位于X和Y染色体的同源区段上;若子代中刚毛均为雌性、截毛均为雄性,则等位基因B、b位于X染色体上。‎ 答案:(1)刚毛　亲本均为刚毛果蝇,子代中出现截毛果蝇 ‎(2)雌性或雄性 ‎(3)F1雌雄果蝇随机交配,所得F2中雌雄表现型比例存在差异(意思合理即可)‎ ‎(4)仅位于X染色体上或位于X和Y染色体的同源区段上　纯合刚毛雄果蝇与纯合截毛雌果蝇交配,若子代均为刚毛,则等位基因B、b位于X和Y染色体的同源区段上;若子代中刚毛均为雌性、截毛均为雄性,则等位基因B、b位于X染色体上