2023版高三一輪總復(fù)習(xí)生物人教版必修2 第5單元 素養(yǎng)加強(qiáng)課5基因在染色體上位置的判斷與探究

考點1根據(jù)信息判斷基因的位置1．根據(jù)題目信息判斷基因位置(1)依據(jù)子代性別、性狀的數(shù)量分析確認(rèn)基因位置若后代中兩種表型在雌雄個體中比例一致，說明遺傳與性別無關(guān)，則可確定基因在常染色體上；若后代中兩種表型在雌雄個體中比例不一致，說明遺傳與性別有關(guān)，則可確定基因在性染色體上。(2)示例分析灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌蠅3/401/40雄蠅3/83/81/81/8據(jù)表格信息：灰身與黑身的比例，雌蠅中為3∶1，雄蠅中也為3∶1，二者相同，故為常染色體遺傳。直毛與分叉毛的比例，雌蠅中為4∶0，雄蠅中為1∶1，二者不同，故為伴X染色體遺傳。2．依據(jù)調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)判斷基因位置1．(2021·惠州模擬)一只灰體直毛正常眼雄果蠅與一只黃體分叉毛正常眼雌果蠅雜交，子代中各性狀的數(shù)量比見下表(子代數(shù)量足夠，不考慮突變與互換)。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列分析正確的是()子代性狀灰體、直毛、正常眼雌性灰體、直毛、無眼雌性黃體、分叉毛、正常眼雄性黃體、分叉毛、無眼雄性比例3/81/83/81/8A．果蠅的體色基因與眼型基因不遵循自由組合定律B．果蠅的毛型基因與眼型基因不遵循自由組合定律C．果蠅的體色基因與毛型基因不遵循自由組合定律D．根據(jù)上述數(shù)據(jù)，三對性狀中只能確定無眼性狀是隱性性狀C[子代灰體∶黃體＝1∶1，正常眼∶無眼＝3∶1，灰體正常眼雌性∶灰體無眼雌性∶黃體正常眼雄性∶黃體無眼雄性＝3∶1∶3∶1，說明果蠅的體色基因與眼型基因遵循自由組合定律，A錯誤；子代直毛∶分叉毛＝1∶1，正常眼∶無眼＝3∶1，直毛正常眼雌性∶直毛無眼雌性∶分叉毛正常眼雄性∶分叉毛無眼雄性＝3∶1∶3∶1，說明果蠅的毛型基因與眼型基因遵循自由組合定律，B錯誤；根據(jù)子代表型可知，灰體和直毛連鎖遺傳，黃體和分叉毛連鎖遺傳，故體色基因與毛型基因不遵循自由組合定律，C正確；一只灰體直毛正常眼的雄果蠅與一只黃體分叉毛正常眼雌果蠅雜交，子代中出現(xiàn)無眼個體，說明無眼為隱性性狀，而雌性個體全為灰體、直毛，雄性個體全為黃體、分叉毛，可推斷灰體直毛為顯性性狀，三對性狀中均能確定顯隱性狀，D錯誤。]2．(2021·武漢質(zhì)檢)果蠅的眼色受兩對獨立遺傳的基因(A/a、D/d)控制，基因A、D分別控制酶A、酶D的合成。與眼色有關(guān)的白色前體物質(zhì)在酶A的作用下轉(zhuǎn)化為紅色素，紅色素在酶D的作用下轉(zhuǎn)化為紫色素。兩個純合品系雜交，結(jié)果如下：下列相關(guān)說法正確的是()A．兩對等位基因分別位于兩對常染色體上B．F2紅眼果蠅中與親本紅眼雌果蠅基因型相同的占1/3C．純合白眼雌果蠅與純合紅眼雄果蠅雜交，子代不可能全為紫眼果蠅D．純合白眼雌果蠅與純合紅眼雄果蠅雜交，子代可以全部為紅眼果蠅D[根據(jù)親本和F1的表型判斷，兩對基因至少有一對基因位于X染色體上，根據(jù)F2的表型判斷兩對基因位于兩對同源染色體上，因此判斷兩對基因一對位于常染色體上，一對位于X染色體上，A項錯誤；親本的基因型為AAXdXd和aaXDY，F(xiàn)1的基因型為AaXDXd和AaXdY，F(xiàn)2的基因型為3/4A_、1/4aa,1/4XDXd、1/4XdXd、1/4XDY、1/4XdY，F(xiàn)2紅眼果蠅中與親本紅眼雌果蠅基因型相同的占1/3×1/2＝1/6，B項錯誤；純合白眼雌果蠅(aaXDXD)與純合紅眼雄果蠅(AAXdY)雜交，子代全為紫眼果蠅，C項錯誤；純合白眼雌果蠅(aaXdXd)與純合紅眼雄果蠅(AAXdY)雜交，子代可以全部為紅眼果蠅，D項正確。]3．(2021·德州二模)公鴨的性染色體組成是ZZ，母鴨的性染色體組成是ZW。某種鴨的羽毛有白、灰、黃、褐四種顏色，由兩對獨立遺傳的基因A、a和B、b控制?；駻和基因B分別控制酶A和酶B的合成，酶A能使羽色呈灰色，酶B能使羽色呈黃色，兩種酶同時存在時羽色呈褐色。為研究羽毛顏色的遺傳規(guī)律，用甲、乙、丙三個純合品系進(jìn)行了下表所示的雜交實驗。下列敘述正確的是()親本F1實驗一黃色母鴨(甲)×灰色公鴨(乙)母鴨全為灰色，公鴨全為褐色實驗二灰色公鴨(乙)×白色母鴨(丙)全為灰色實驗三實驗一F1公鴨×實驗二F1母鴨？A．a(chǎn)位于Z染色體上B．實驗一和實驗二的F1均為雜合子C．乙品系個體的基因型為aaZBZBD．實驗三F1的公鴨羽色為白色的概率為1/16B[若a位于Z染色體上，則甲基因型為BBZaW，乙基因型為bbZAZA，則子代基因型應(yīng)為BbZAW，BbZAZa，子代公鴨和母鴨表型應(yīng)相同，均為褐色，與實驗一雜交結(jié)果不符，A錯誤；由實驗一和A選項分析可知，子代表型與性別相關(guān)聯(lián)，故B、b基因應(yīng)位于Z染色體上，故甲、乙、丙的基因型分別為aaZBW、AAZbZb、aaZbW，故實驗一和實驗二的F1均為雜合子，B正確；乙品系個體的基因型為AAZbZb，C錯誤；實驗一F1公鴨基因型為AaZBZb，實驗二F1母鴨基因型為AaZbW，二者交配，子代的公鴨羽色為白色(aaZbZb)的概率為1/4×1/2＝1/8，D錯誤。]4．(2020·山東等級考模擬)果蠅的翅形有正常翅和網(wǎng)狀翅、體色有灰體和黃體，它們各為一對相對性狀，等位基因分別用A、a和B、b表示，控制這些性狀的等位基因不在Y染色體上。研究小組做了如下雜交實驗。(1)根據(jù)實驗②的雜交結(jié)果，________(填“能”或“不能”)判斷果蠅灰體和黃體的顯隱性關(guān)系。果蠅正常翅和網(wǎng)狀翅、灰體和黃體這兩對相對性狀的遺傳________(填“遵循”或“不遵循”)自由組合定律，判斷依據(jù)是______________________________________________________________________________。(2)在實驗①的F1群體中，等位基因B的頻率為____________；F1個體間隨機(jī)交配，其子代群體中等位基因B的頻率為________。(3)如果不確定控制翅形性狀的基因(A、a)不在Y染色體上，根據(jù)上述實驗結(jié)果就無法推斷控制翅形性狀的基因是否位于X、Y染色體的同源區(qū)上，但可通過上述實驗中的F1果蠅與其親本回交來確定，那么，應(yīng)選擇實驗________(填“①”或“②”)的果蠅作為回交材料，回交組合中的雌果蠅表型為________。[解析](1)從實驗②的雜交結(jié)果看出黃體(♀)×灰體()，F(xiàn)1是灰體(♀)和黃體()，子代雄性個體表現(xiàn)母本性狀，雌性個體表現(xiàn)父本性狀，控制該性狀的基因一定位于X染色體上，并且母本表現(xiàn)的性狀是隱性，父本表現(xiàn)的性狀是顯性，因此判斷控制黃體和灰體的基因位于X染色體上，黃體是隱性，灰體是顯性。根據(jù)實驗①和實驗②判斷正常翅對網(wǎng)狀翅是顯性，并且正常翅和網(wǎng)狀翅基因位于常染色體上。實驗①親本的基因型為AAXBXb和aaXBY；實驗②親本的基因型為aaXbXb和AAXBY。(2)實驗①的F1群體的基因型為AaXBXB、AaXBXb、AaXBY、AaXbY，等位基因B的頻率為2/3，F(xiàn)1個體間隨機(jī)交配，其子代群體中等位基因B的頻率不變。(3)若確定控制翅形性狀的基因(A、a)位于Y染色體上，則實驗①的親本為XAXA和XaYa，子代為XAXa和XAYa；實驗②的親本為XaXa和XAYA，子代為XAXa和XaYA，讓實驗②的F1的雄性果蠅XaYA與母本XaXa回交，回交后代雌果蠅都是網(wǎng)狀翅，雄果蠅都是正常翅，與常染色體上的情況不同。[答案](1)能遵循控制翅形和體色的基因分別位于常染色體和X染色體上(2)2/32/3(3)②網(wǎng)狀翅(或網(wǎng)狀翅黃體)5．(2021·唐山模擬)牛的有角和無角這對相對性狀的遺傳方式有多種可能，可能是單基因遺傳、多基因遺傳、X染色體遺傳和常染色體遺傳等。請回答：(1)若某種牛角的性狀是單基因遺傳：①某學(xué)習(xí)小組為了驗證無角是隱性性狀，以自然繁殖多年的牛群為實驗材料，設(shè)計了三組實驗并預(yù)期了實驗結(jié)果，請你補(bǔ)全：實驗一：讓多對有角牛雜交，子代中會出現(xiàn)無角性狀。實驗二：讓多對有角牛與無角牛雜交，子代中_________________________________________________________________________。實驗三：__________________________________________________________________________________________________________。②為了進(jìn)一步確定有角和無角是X染色體遺傳還是常染色體遺傳，可以調(diào)查“實驗一”中子代__________(填“雄”或“雌”)性牛是否出現(xiàn)無角性狀，若不出現(xiàn)，則說明該無角性狀的基因位于________染色體上；還可調(diào)查“實驗二”中親代________(填“雄”或“雌”)性有角牛所生雄性子代是否出現(xiàn)有角性狀來判斷。(2)若另一種牛角的性狀是多基因遺傳，受4對位于常染色體上的等位基因控制(具有獨立性)，顯性基因?qū)情L度的增長效應(yīng)相同且累加，則基因型為AaBbCcDd的一對牛所生的子代出現(xiàn)基因型為AABBCCDD的概率是________，出現(xiàn)與AAbbccdd表型相同的其他個體概率是________。[解析](1)①實驗二：因?qū)嶒災(zāi)康氖球炞C無角為隱性，隱性性狀在群體中個體較少，故讓多對有角牛與無角牛雜交，子代中有角牛個體多于無角牛個體。實驗三：因前兩組實驗分別為多對有角牛雜交、多對有角牛與無角牛雜交，而實驗三也是為了驗證無角為隱性性狀，故應(yīng)讓多對無角牛雜交，因預(yù)設(shè)假設(shè)為無角為隱性，則無角牛均為隱性純合子，其雜交子代全為無角牛。②為了進(jìn)一步確定有角和無角是X染色體遺傳還是常染色體遺傳，則可調(diào)查“實驗一”中子代雌性牛是否出現(xiàn)無角性狀：若基因位于常染色體上，則子代表現(xiàn)與性別無關(guān)，即雌雄個體中均有無角性狀；若基因位于X染色體上，親本基因型及組合可能為XAY×XAXA、XAY×XAXa，無角性狀只在雄性中出現(xiàn)(雌性中不出現(xiàn)無角性狀)。實驗二，若基因位于X染色體上，雌性個體的X染色體均來自父本，故可調(diào)查“實驗二”中親代雄性有角牛所生雄性子代是否出現(xiàn)有角性狀來判斷。(2)因為基因獨立，則其遺傳符合自由組合定律。每一對雜合子基因與雜合子基因雜交，產(chǎn)生顯性純合子的概率為1/4，故四對基因均為顯性純合子的概率為(1/4)4＝1/256；因為角的長度為顯性基因個數(shù)的累加，所以與AAbbccdd相同性狀的個體的基因型中有兩個顯性基因，基因型為aaBBccdd(還有其他2種類型)＋AaBbccdd(其余還有5種)＝3×(1/4×1/4×1/4×1/4)＋6×(2/4×2/4×1/4×1/4)＝27/256。[答案](1)①有角牛個體多于無角牛個體讓多對無角牛雜交，子代均為無角牛②雌X雄(2)1/25627/256考點2基因在染色體上位置的實驗驗證和探究1．探究基因位于X染色體上還是位于常染色體上(1)若相對性狀的顯隱性是未知的，且親本均為純合子，則用正交和反交的方法。即：正反交實驗?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①若正反交子代雌雄表型相同?,常染色體上,②若正反交子代雌雄表型不同?,X染色體上))(2)若相對性狀的顯隱性已知，只需一個雜交組合判斷基因的位置。①基本思路一：隱性雌性個體與顯性雄性純合個體雜交。即：②基本思路二：用“雜合顯性雌×純合顯性雄”進(jìn)行雜交。即：2．探究基因是伴X染色體遺傳還是X、Y染色體同源區(qū)段的遺傳適用條件：已知性狀的顯隱性和控制性狀的基因在性染色體上。(1)基本思路一：用“純合隱性雌×純合顯性雄”進(jìn)行雜交，觀察分析F1的性狀。即：(2)基本思路二：用“雜合顯性雌×純合顯性雄”進(jìn)行雜交，觀察分析F1的性狀。即：3．探究基因位于常染色體還是X、Y染色體同源區(qū)段(1)設(shè)計思路隱性的純合雌性個體與顯性的純合雄性個體雜交，獲得的F1全表現(xiàn)為顯性性狀，再選子代中的雌雄個體雜交獲得F2，觀察F2表型情況。即：(2)結(jié)果推斷eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①若F2雌雄個體中都有顯性性狀和隱性,性狀出現(xiàn)，則該基因位于常染色體上,②若F2中雄性個體全表現(xiàn)為顯性性狀，,雌性個體中既有顯性性狀又有隱性,性狀，則該基因位于X、Y染色體的,同源區(qū)段上))1．在一個自由交配多代的果蠅種群中，果蠅的黑腹與紅腹受一對等位基因控制，黑腹(A)對紅腹(a)為顯性。現(xiàn)設(shè)計一個實驗驗證果蠅的黑腹和紅腹基因位于X染色體上，下列說法正確的是()A．親代雌果蠅不能選擇黑腹純合子B．親代雄果蠅不能選擇XAYC．親代雌果蠅只能選擇XAXaD．親代雄果蠅只能選擇紅腹A[欲設(shè)計實驗證明黑腹基因和紅腹基因位于X染色體上，可以通過雌性的紅腹果蠅與雄性的黑腹果蠅雜交，觀察子代性狀。也可以通過雜合的黑腹雌蠅與紅腹雄蠅雜交，觀察子代性狀。故A選項正確。]2．如圖是摩爾根和他的學(xué)生所做實驗的一部分，在已經(jīng)確定控制果蠅眼色的基因位于性染色體上后，下列哪一實驗對排除該基因位于X、Y染色體同源區(qū)段起關(guān)鍵作用()A．F1紅眼雌果蠅與F2紅眼雄果蠅雜交B．F1紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交C．野生型紅眼雌果蠅與F1紅眼雄果蠅雜交D．野生型紅眼雄果蠅與白眼雌果蠅雜交D[F1紅眼雌果蠅與F2紅眼雄果蠅雜交，無論控制眼色的基因僅位于X染色體上，還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段，子代中均為雌性全為紅眼，雄性中紅眼∶白眼＝1∶1，A錯誤；F1紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，無論控制眼色的基因僅位于X染色體上，還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段，子代中都是紅眼雌果蠅∶白眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅∶白眼雄果蠅＝1∶1∶1∶1，B錯誤；野生型紅眼雌果蠅與F1紅眼雄果蠅雜交，無論控制眼色的基因僅位于X染色體上，還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段，后代均全為紅眼，C錯誤；野生型紅眼雄果蠅與白眼雌果蠅雜交，如控制眼色的基因僅位于X染色體上，子代將表現(xiàn)為雌果蠅均為紅眼、雄果蠅均為白眼，如該基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段，子代將表現(xiàn)為雌雄果蠅均為紅眼，由于兩種情況下該實驗的結(jié)果不同，故該實驗對排除該基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段起關(guān)鍵作用，D正確。]3．果蠅的細(xì)眼(B)和粗眼(b)是一對相對性狀，現(xiàn)有純種的細(xì)眼果蠅和粗眼果蠅雌雄若干。(1)選擇_____________進(jìn)行一次雜交實驗，若F1_____________________，則可判斷B、b位于常染色體或X、Y同源區(qū)段，而不在X、Y非同源區(qū)段。(2)繼續(xù)通過一次雜交實驗，探究B、b是位于X、Y同源區(qū)段還是常染色體上，預(yù)測子代的結(jié)果并得出結(jié)論。雜交方案：________________________________________________________________________________________________________。預(yù)測結(jié)果及結(jié)論：__________________________________________________________________________________________________。[解析](1)現(xiàn)有純種的細(xì)眼果蠅和粗眼果蠅雌雄若干，因此選擇隱性性狀的雌蠅與顯性性狀的雄蠅雜交，可區(qū)分基因是只位于X染色體上還是位于常染色體或X、Y同源區(qū)段，若F1雌蠅都為細(xì)眼，雄蠅都為粗眼，則可判斷B、b只位于X染色體上；若F1均為細(xì)眼果蠅，則可判斷B、b位于常染色體或X、Y同源區(qū)段，而不在X、Y非同源區(qū)段。(2)B、b位于常染色體或X、Y同源區(qū)段，則F1的基因型為Bb或XBXb和XbYB，要進(jìn)一步判斷B、b是位于X、Y同源區(qū)段還是常染色體上，有兩種方案：一是讓F1雌、雄果蠅相互交配，觀察F2的表型及比例；二是F1雄果蠅和粗眼雌果蠅雜交，觀察F2的表型及比例。[答案](1)粗眼雌蠅和細(xì)眼雄蠅均為細(xì)眼果蠅(2)方案一：F1雌、雄果蠅自由交配預(yù)測結(jié)果及結(jié)論：若后代雌雄均有細(xì)眼、粗眼，則B、b位于常染色體上；若后代雌果蠅出現(xiàn)細(xì)眼和粗眼，雄果蠅均為細(xì)眼，則B、b位于X、Y同源區(qū)段方案二：F1雄果蠅和粗眼雌果蠅雜交預(yù)測結(jié)果及結(jié)論：若后代雌雄均有細(xì)眼、粗眼，則B、b位于常染色體上；若后代雌果蠅均為粗眼，雄果蠅均為細(xì)眼，則B、b位于X、Y同源區(qū)段4．果蠅的X、Y染色體存在同源區(qū)段和非同源區(qū)段(如圖所示)，同源區(qū)段存在等位基因或相同基因，非同源區(qū)段不存在等位基因。果蠅的剛毛和截毛、灰體和黑檀體是兩對獨立遺傳的相對性狀。某研究小組用一只灰體截毛雌果蠅與黑檀體剛毛雄果蠅交配得F1，F(xiàn)1果蠅的表型及比例為灰體剛毛∶黑檀體剛毛＝1∶1，F(xiàn)1中雌雄果蠅交配得F2，F(xiàn)2果蠅的表型及比例為剛毛∶截毛＝3∶1。請回答下列問題：(1)依據(jù)上述實驗結(jié)果________(填“能”或“不能”)確定控制果蠅剛毛和截毛性狀的基因是位于X、Y染色體的同源區(qū)段上，還是位于常染色體上，理由是_______________________________________________________________________________________________。(2)若進(jìn)步統(tǒng)計F2中剛毛果蠅的性別比例，若______________，則說明控制果蠅剛毛和截毛性狀的基因位于常染色體上；若________________________，則說明控制果蠅剛毛和截毛性狀的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。(3)已知控制果蠅灰體和黑檀體的基因位于常染色體上，請從F1果蠅中選材，設(shè)計一次雜交實驗來確定灰體和黑檀體的顯隱性關(guān)系(要求：寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果)。_____________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)截毛雌果蠅與剛毛雄果蠅交配得F1，F(xiàn)1果蠅的表型都為剛毛，F(xiàn)1中雌雄果蠅交配得F2，F(xiàn)2果蠅的表型及比例為剛毛∶截毛＝3∶1，判斷剛毛為顯性性狀，截毛為隱性性狀，可排除控制果蠅剛毛和截毛性狀的基因不是只位于X染色體上，可能位于常染色體上，也可能位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。(2)若控制果蠅剛毛和截毛性狀的基因位于常染色體上，則子二代中剛毛果蠅的性別比例為1∶1；若控制果蠅剛毛和截毛性狀的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上，則子二代剛毛果蠅的雄性∶雌性比例為2∶1。(3)若控制果蠅灰體和黑檀體的基因位于常染色體上，則F1果蠅為Aa和aa，要確定灰體和黑檀體的顯隱性關(guān)系，只需讓F1的灰體果蠅雌雄交配或黑檀體果蠅雌雄交配，觀察子代的表型。[答案](1)不能基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上或位于常染色體上，F(xiàn)2果蠅的表型及比例均為剛毛∶截毛＝3∶1(2)雄性∶雌性＝1∶1雄性∶雌性＝2∶1(3)實驗思路一：讓F1的灰體雌雄果蠅雜交。預(yù)期結(jié)果：若子代全為灰體，則灰體為隱性；若子代中灰體∶黑檀體＝3∶1，則灰體為顯性實驗思路二：讓F1的黑檀體雌雄果蠅雜交。預(yù)期結(jié)果：若子代全為黑檀體，則黑檀體為隱性；若子代中黑檀體∶灰體＝3∶1，則黑檀體為顯性5．(2021·威海質(zhì)檢)果蠅的紅眼基因(R)對白眼基因(r)為顯性，位于X染色體上；長翅基因(B)對殘翅基因(b)為顯性，位于常染色體上。回答下列問題。(1)已知果蠅細(xì)胞中含基因R的片段移接到任意一條常染色體末端可產(chǎn)生花斑眼，基因型可能為RXrX、RXrXr、RXrY、RXY，含有基因r的片段移接不能產(chǎn)生花斑眼?，F(xiàn)用多只紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)雜交，F(xiàn)1中偶然出現(xiàn)了一只花斑眼雌果蠅。該花斑眼雌果蠅的基因型為________，該花斑眼雌果蠅產(chǎn)生的原因是親代雌果蠅在減數(shù)分裂過程中，_____________________________________________________________________________________。(2)現(xiàn)有一只紅眼長翅果蠅與一只白眼長翅果蠅交配，F(xiàn)1雄果蠅中有1/8為白眼殘翅，則親本雌、雄果蠅的基因型為________；F1雌果蠅中，