2020版高考生物一轮复习 高考加强课（十一）基因位置的确认及相关的实验探究练习（含解析）新人教版

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.基因位置的确认及相关的实验探究【考题范例】1．某种羊的性别决定为XY型，已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制；黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性，回答下列问题：(1)公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角，nn无角；母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一代群体中母羊的表现型及其比例为_________；公羊的表现型及其比例为________________。(2)某同学为了确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，我们认为根据这一实验数据，不能确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，还需要补充数据，如统计子二代中白毛个体的性别比例，若__________________，则说明M/m是位于X染色体上；若________________________，则说明M/m是位于常染色体上。(3)一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时，基因型有________种；当其位于X染色体上时，基因型有________种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，(如图所示)，基因型有________种。[审答提示](1)第(1)问属于从性遗传问题，依据分离定律解决此问；(2)第(2)问属于基因位置的探究，用假设分类法解决此问；(3)第(3)问性染色体上同源区段与非同源区段的判断，注意基因型与性染色体相关联。解析：(1)若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一代群体中基因型之比为NN∶Nn∶nn＝1∶2∶1。而由题干信息“母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角”可知，子代中母羊的表现型及其比例为有角∶无角＝1∶3；由“公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角，nn无角”可知，子代中公羊的表现型及其比例为有角∶无角＝3∶1。(2)让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，根据这一实验数据，无论M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，都能进行解释，因而不能确定其位置。若M/m位于X染色体上，则白毛个体全为雄性，而若M/m位于常染色体上，则白毛个体中雌雄比例相当。(3)当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时，基因型有AA、Aa、aa3种；当其仅位2于X染色体上时，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY5种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa7种。答案：(1)有角∶无角＝1∶3有角∶无角＝3∶1(2)白毛个体全为雄性白毛个体中雄性∶雌性＝1∶1(3)3572．(2018·高考全国卷Ⅰ)果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下：眼性别灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅1/2有眼1/2雌9∶3∶3∶11/2雄9∶3∶3∶11/2无眼1/2雌9∶3∶3∶11/2雄9∶3∶3∶1回答下列问题；(1)根据杂交结果，________(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上，若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断，显性性状是____________，判断依据是______________________。(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求：写出杂交组合和预期结果)。(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有_______种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，则说明无眼性状为_________(填“显性”或“隐性”)。解析：(1)分析题干可知，两亲本分别为无眼和有眼，且子代中有眼∶无眼＝1∶1，且与性别无关联，所以不能判断控制有眼和无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，且有眼为显性(用基因E表示)，则亲本基因型分别为XeXe和XEY，子代的基因型为XEXe和XeY，表现为有眼为雌性，无眼为雄性，子代雌雄个体中没有同时出现有眼与无眼的性状，不符合题意，因此显性性状是无眼。(2)要通过一个杂交实验来确定无眼性状在常染色体上的显隐性，最简单的方法是可以选择表中杂交子代中雌雄果蝇均为无眼的性状进行杂交实验，若无眼为显性性状，则表中无眼雌雄果蝇均为杂合子，则该杂交子代中无眼∶有眼＝3∶1；若无眼为隐性性状，则表中无眼雌雄果蝇均为隐性纯合子，则该杂交子代全部为无眼。(3)表格中灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅＝9∶3∶3∶1，可分析出显3性性状为灰体(用基因A表示)和长翅(用基因B表示)，有眼和无眼不能确定显隐性关系(用基因C或c表示)，灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体的基因型可写为AABB__和aabb__，可推出F1的基因型为AaBbCc。F1个体间相互交配，F2的表现型为2×2×2＝8种。F2中黑檀体(Aa×Aa＝1/4)长翅(Bb×Bb＝3/4)无眼所占比例为3/64时，可知无眼所占比例为1/4，则无眼为隐性性状。答案：(1)不能无眼只有当无眼为显性时，子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离(2)杂交组合：无眼×无眼预期结果：若子代中无眼∶有眼＝3∶1，则无眼为显性性状；若子代全部为无眼，则无眼为隐性性状(3)8隐性3．已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)(2)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)解析：(1)实验思路：将确定三对基因是否分别位于三对染色体上，拆分为判定每两对基因是否位于一对染色体上，如利用①和②进行杂交去判定A/a和B/b是否位于一对染色体上。实验过程：(以判定A/a和B/b是否位于一对染色体上为例)①②aaBBEE×AAbbEE→F1――→⊗F2预期结果及结论：若F2的表现型及比例为有眼正常刚毛∶有眼小刚毛∶无眼正常刚毛∶无眼小刚毛＝9∶3∶3∶1，则A/a和B/b位于两对染色体上。若F2的表现型及比例为有眼正常刚毛∶无眼小刚毛＝3∶1或者有眼小刚毛∶有眼正常刚毛∶无眼正常刚毛＝1∶2∶1，则A/a和B/b位于同一对染色体上。同理，用①与③杂交，判断A/a和E/e是否位于一对染色体上；用②与③杂交，判断B/b和E/e是否位于一对染色体上。(2)验证一对等位基因是否位于X染色体上，可用隐性雌性个体和显性雄性个体杂交：4①若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性⇒在X染色体上②若子代中雌性有隐性，雄性中有显性⇒在常染色体上分析本题，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；那么杂交二就为反交，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：杂交二：正交①②反交①②P♂XaBY×♀XAbXAbP♀XaBXaB×♂XAbY↓↓F1♂XAbY♀XAbXaBF1♂XaBY♀XAbXaB有眼小刚毛有眼正常无眼正常刚有眼正常刚雄性刚毛雌性毛雄性毛雌性答案：(1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。(2)选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1中雄性个体的表现型。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。【备考锦囊】1．实验法确定基因的位置(1)探究基因位于常染色体上还是X染色体上①若已知性状的显隐性：②若未知性状的显隐性：5(2)基因位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。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：隐性雌×纯合显性雄⇒a.若子代所有雄性均为显性性状⇒位于同源区段上b.若子代所有雄性均为隐性性状⇒仅位于X染色体上基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：杂合显性雌×纯合显性雄⇒a.若子代中雌雄个体全表现显性性状⇒此等位基因位于X、Y染色体的同源区段上b.若子代中雌性个体全表现显性性状，雄性个体中既有显性性状又有隐性性状⇒此等位基因仅位于X染色体上(3)基因位于X、Y染色体的同源区段还是位于常染色体上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a.若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现，则该基因位于常染色体上b.若F2中雄性个体全表现为显性性状，雌性个体中既有显性性状又有隐性性状，则该基因位于X、Y染色体的同源区段上2．数据信息法确认基因位置示例分析灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌蝇340140雄蝇38381818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。3．调查法确认基因位置6【应考提升】1．羊的性别决定为XY型，已知某种羊的黑毛和白毛由一对等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性。在正常情况下，下列叙述错误的是()A．若该对等位基因位于常染色体上，该羊群体中基因型可以有3种B．若该对等位基因仅位于X染色体上，该羊群体中基因型可以有5种C．若该对等位基因位于X和Y染色体的同源区段时，该羊群体中基因型有6种D．若该对等位基因仅位于X染色体上，白毛母羊与黑毛公羊交配的后代中雌性均为黑毛解析：选C。根据题意，若控制羊的黑毛和白毛基因(M/m)位于常染色体上，则该羊群体中基因型可以有MM、Mm和mm三种，A正确；若该对等位基因(M/m)仅位于X染色体上，该羊群体中基因型可以有XMXM、XMXm、XmXm、XMY和XmY5种，B正确；若该对等位基因(M/m)位于X和Y染色体的同源区段时，该羊群体中基因型有XMXM、XMXm、XmXm、XMYM、XmYM、XMYm和XmYm7种，C错误；若该对等位基因(M/m)仅位于X染色体上，白毛母羊(XmXm)与黑毛公羊(XMY)交配的后代中雌性个体的基因型都为XMXm，表现型均为黑毛，D正确。2．果蝇的直毛与截毛受一对等位基因控制，直毛雌蝇与直毛雄蝇单只交配，子代中直毛果蝇与截毛果蝇比为68∶23，已知这对等位基因不位于Y染色体上，则下列分析不正确的是()A．无法确定亲代中直毛雌蝇和直毛雄蝇均为杂合体B．可以确定控制直毛和截毛的基因位于X染色体上C．当子代直毛果蝇中雌∶雄＝2∶1时，可以确定这对基因位于X染色体上D．