届 一轮复习 人教版 基因位置的判定及相关实验设计突破 学案doc.docx

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届一轮复习人教版基因位置的判定及相关实验设计突破学案doc

2020届一轮复习人教版基因位置的判定及相关实验设计突破学案

　基因位于X染色体上还是位于常染色体上的判断[学生用书P114]

（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判断，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，用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交方法判断，即：

隐性雌×显性雄

（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∶1

1/2雄

9∶3∶3∶1

1/2无眼

1/2雌

9∶3∶3∶1

1/2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）控制果蝇有眼/无眼性状的基因无论是位于X染色体上还是常染色体上，两亲本杂交，子代中雌雄个体都可能会出现数量相同的有眼和无眼个体，因此不能根据表中给出的杂交结果判断控制有眼/无眼性状基因的位置。

若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，只有当无眼为显性性状时，子代雌雄个体中才都会出现有眼和无眼性状的分离。

（2）假设控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，可让表中杂交子代中无眼果蝇（♀）和无眼果蝇（♂）交配，观察子代的性状表现。

若子代中无眼∶有眼＝3∶1，则无眼为显性性状，若子代全为无眼，则无眼为隐性性状。

（3）若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，则控制三对性状的基因独立遗传。

由题表所示杂交结果可知，灰体、长翅性状为显性。

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中三对等位基因都杂合，故F1相互交配后，F2中有2×2×2＝8种表现型。

如果黑檀体长翅无眼所占比例为3/64＝1/4×3/4×1/4，说明无眼性状为隐性。

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

　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：

（2019·甘肃西北师大附中高三诊断）野生型果蝇（纯合体）的眼形是圆眼，某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，他想探究果蝇眼形的遗传方式，设计了如图甲所示的实验。

雄果蝇的染色体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，则控制圆眼、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，则控制圆眼、棒眼的基因有可能位于________________________________________________________________________，

也有可能位于______________________。

（4）请从野生型、F1、F2中选择合适的个体，设计方案，对上述（3）中的问题作出判断。

实验步骤：

①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配；

②选取子代中的__________与__________交配，观察子代中有没有__________个体出现。

预期结果与结论：

①若只有雄果蝇中出现棒眼个体，则控制圆眼、棒眼的基因位于________________________________________________________________________；

②若子代中没有棒眼果蝇出现，则控制圆眼、棒眼的基因位于________________________________________________________________________。

解析：

（1）图甲中，圆眼母本和棒眼父本杂交，F1全部是圆眼，说明果蝇眼形的圆眼是显性性状。

（2）若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，说明眼形的遗传与性别无关，即控制圆眼、棒眼的基因位于常染色体上。

（3）若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，但仅在雄果蝇中有棒眼，说明眼形的遗传与性别有关，即控制圆眼、棒眼的基因有可能位于X染色体的Ⅱ区段，也有可能位于X和Y染色体的Ⅰ区段，但是不可能位于Ⅲ区段，因为Ⅲ区段是Y染色体所特有的，在X染色体上没有相应的等位基因。

（4）判断基因位于X染色体的Ⅱ区段还是位于X、Y染色体的同源区段，采用隐性雌性×显性雄性，即棒眼雌果蝇×圆眼雄果蝇。

因为野生型雄果蝇为圆眼，所以还需要棒眼雌果蝇，通过F2中棒眼雄果蝇（XbY或XbYb）与F1中雌果蝇（XBXb）交配可以得到棒眼雌果蝇（XbXb），再用棒眼雌果蝇（XbXb）×圆眼雄果蝇（XBY或XBYB），观察子代棒眼个体出现情况。

若控制圆眼、棒眼的基因位于X染色体的特有区段Ⅱ，即棒眼雌果蝇（XbXb）×圆眼雄果蝇（XBY），则子代中只有雄果蝇中出现棒眼个体；若控制圆眼、棒眼的基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ，即棒眼雌果蝇（XbXb）×圆眼雄果蝇XBYB，则子代中没有棒眼果蝇出现。

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（顺序可颠倒）　（4）棒眼雌果蝇　野生型雄果蝇　棒眼　X染色体的特有区段Ⅱ　X、Y染色体的同源区段Ⅰ

　基因位于常染色体上还是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

（2017·高考全国卷Ⅰ）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；当其仅位于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。

解析：

（1）多对杂合体公羊（基因型为Nn）与杂合体母羊（基因型为Nn）杂交，理论上，子一代母羊为1NN（有角）、2Nn（无角）、1nn（无角），即有角∶无角＝1∶3；子一代公羊为1NN（有角）、2Nn（有角）、1nn（无角），即有角∶无角＝3∶1。

（2）若M/m位于X染色体上，纯合黑毛母羊（XMXM）与纯合白毛公羊（XmY）杂交，子一代为XMXm和XMY，子二代为XMXM、XMXm、XMY和XmY，所以子二代中白毛个体全为雄性。

若M/m位于常染色体上时，遗传与性别无关，所以子二代白毛个体中雌性∶雄性＝1∶1。

（3）当一对等位基因（A/a）位于常染色体上，基因型有AA、Aa、aa，3种；当其仅位于X染色体上时，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY和XaY，5种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，雌性个体的基因型有XAXA、XAXa、XaXa，3种，雄性个体的基因型有XAYA、XAYa、XaYA、XaYa，4种，共有7种基因型。

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）3　5　7

　依据调查结果，推测基因的位置

依据遗传调查所得数据进行推断

（2019·湖北长郡中学模块检测）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：

（1）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的果蝇的性别比例。

（2）如果暗红眼的个体雄性和雌性数量相当，几乎是1∶1，说明r基因位于常染色体上。

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基因位于X染色体上。

如果暗红眼的个体全是雄性，r基因应位于Y染色体上。

答案：

（1）具有暗红眼的果蝇的性别比例

（2）①若具有暗红眼的个体，雄性与雌性数量差不多

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

（2016·高考全国卷Ⅰ）已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。

同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体为1∶1∶1∶1。

同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。

请根据上述结果，回答下列问题：

（1）仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性？

（2）请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。

（要求：

每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果。

）

解析：

（1）判断某性状是常染色体遗传还是伴X染色体遗传的依据通常是子代雌雄中的表现型及比例，若雌雄中的表现型及比例不同，则相关基因最可能位于X染色体上。

而题干中，子代雌雄中表现型都是灰体∶黄体＝1∶1，因此无法判断控制体色的基因位于X染色体上还是位于常染色体上。

（2）要证明控制体色的基因位于X染色体上，则选择的亲本杂交后代的表现型应与性别相关联，即雌雄的表现型不同，据此原则可选择杂交组合。

假设控制体色的基因为A、a，控制体色的基因位于X染色体上且黄体为隐性性状，则题干中灰体雌蝇的基因型为XAXa，黄体雄蝇的基因型为XaY，二者杂交子代的基因型分别为XAXa、XaXa、XAY、XaY。

XaXa（黄体雌蝇）×XAY（灰体雄蝇）→XAXa（灰体雌蝇）、XaY（黄体雄蝇），XAXa（灰体雌蝇）×XAY（灰体雄蝇）→XAXa（灰体雌蝇）、XAXA（灰体雌蝇）、XAY（灰体雄蝇）、XaY（黄体雄蝇）。

答案：

（1）不能。

（2）实验1：

杂交组合：

♀黄体×♂灰体。

预期结果：

子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性都表现为黄体。

实验2：

杂交组合：

♀灰体×♂灰体。

预期结果：

子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性中一半表现为灰体，另一半表现为黄体。

（高考山东卷）果蝇的长翅（A）对残翅（a）为显性、刚毛（B）对截毛（b）为显性。

为探究两对相对性状的遗传规律，进行如下实验。

亲本组合

F1表

现型

F2表现型及比例

实验

一

长翅刚毛

（♀）×

残翅截毛

（♂）

长翅

刚毛

长翅长翅长翅残翅残翅残翅

刚毛刚毛截毛刚毛刚毛截毛

♀　　♂　♂　♀　♂　♂

6∶3∶3∶2∶1∶1

实验

二

长翅刚毛

（♂）×

残翅截毛

（♀）

长翅

刚毛

长翅长翅长翅残翅残翅残翅

刚毛刚毛截毛刚毛刚毛截毛

♂　♀　♀　♂　♀　♀

6∶3∶3∶2∶1∶1

（1）若只根据实验一，可以推断出等位基因A、a位于________染色体上；等位基因B、b可能位于__________染色体上，也可能位于__________染色体上。

（填“常”“X”“Y”或“X和Y”）

（2）实验二中亲本的基因型为__________________________________________；

若只考虑果蝇的翅型性状，在F2的长翅果蝇中，纯合体（子）所占比例为__________。

（3）用某基因型的雄果蝇与任何雌果蝇杂交，后代中雄果蝇的表现型都为刚毛。

在实验一和实验二的F2中，符合上述条件的雄果蝇在各自F2中所占比例分别为__________和__________。

解析：

（1）按照基因的分离定律分别分析实验一和实验二的正反交实验。

具体如下：

若只考虑实验一，A、a基因的遗传与性别无关，则等位基因A、a位于常染色体上；B、b基因的遗传与性别有关，则等位基因B、b只位于X染色体上或位于X和Y染色体上。

（2）综合实验一和实验二，对于长翅、残翅来说，正反交结果一致，因此等位基因A、a位于常染色体上；对于刚毛、截毛来说，正反交结果F1表现型相同，说明B、b不可能仅位于X染色体上，F2雌雄表现型不一致，由此可以判断B、b位于X和Y染色体的同源区段上。

因此可以判断实验二亲本的基因型为AAXBYB、aaXbXb。

若只考虑果蝇的翅型性状，在F2的长翅果蝇（AA、2Aa）中，纯合体（AA）所占的比例为1/3。

（3）根据上述分析，刚毛、截毛的遗传图解如下：

某基因型的雄果蝇与任何基因型的个体杂交，要想后代雄果蝇都是刚毛，则该雄果蝇必须带有YB，实验一的F2中没有这种个体，实验二中的F2中这种雄果蝇占8/16＝1/2。

答案：

（1）常　X　X和Y（注：

两空可颠倒）

（2）AAXBYB、aaXbXb（注：

顺序可颠倒）　1/3

（3）0　1/2

（2017·高考全国卷Ⅲ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）、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：

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：

实验思路：

要验证A/a和B/b这两对等位基因都位于X染色体上，可通过①aaBBEE、②AAbbEE两种实验材料，利用正反交实验，观察F1雄性个体中刚毛和眼两对性状，如果正反交结果均不相同，则A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上。

预期实验结果：

正交♀①EEXaBXaB×♂②EEXAbY→F1：

♀全部为有眼正常刚毛正常翅，♂全部为无眼正常刚毛正常翅。

反交♂①EEXaBY×♀②EEXAbXAb→F1：

♀全部为有眼正常刚毛正常翅，♂全部为有眼小刚毛正常翅。

实验结论：

A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上。

答案：

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。

[课时作业]

1．（2019·福建三明高三质检）某昆虫（XY型性别决定）的体色由两对独立遗传的等位基因（A、a和B、b）控制，如图甲所示，某研究小组为探究控制该昆虫的体色基因在染色体上的位置，利用纯合亲本进行正反交实验，如图乙所示，回答下列问题：

（1）从图甲可知，基因控制性状的方式是___________________________________

________________________________________________________________________。

（2）根据正反交实验及结果，作出合理的假说是__________________________________

________________________________________________________________________。

（3）根据你的假说，F1灰色个体的基因型是________。

（4）请从上述实验材料中选择适合的个体与双隐性个体杂交，设计实验来验证你的假说。

①实验思路：

________________________________________________

________________________________________________________________________。

②预期实验结果：

若_______________________________________________________

________________________________________________________________________

假说成立。

解析：

（1）从图甲可知，基因通过控制酶1、酶2的合成，来控制昆虫的体色。

说明基因控制性状的方式是基因控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状。

（2）由于正反交结果不一致，说明其控制体色的基因可能位于X染色体上，但A、a和B、b为独立遗传，说明其中一对位于常染色体上，一对位于X染色体上。

假设A、a位于X染色体上，B和b位于常染色体上，则正交为灰色（bbXAXA）与白色（BBXaY或bbXaY）杂交，子代有黑色雌性（B_XAXa），说明亲本中白色的基因型为BBXaY，由于灰色的基因型为bbXAXA、bbXAXa、bbXAY，因此子代中不可能出现灰色，则说明合理的假说是A、a位于常染色体上，B和b位于X染色体上。

（3）若A、a位于常染色体上，B和b位于X染色体上，则正交为灰色（AAXbXb）与白色（aaX—Y）杂交，子代有黑色雌性（A_XBX—），说明亲本中白色的基因型为aaXBY，则可推出子代中灰色的基因型为AaXbY。

（4）为了验证假说，选择适合的个体与双隐性个体杂交，则该个体可以选择F1中的黑色雄性个体（AaXBY），让其与双隐性雌性个体（aaXbXb）杂交，观察子代个体的表现型及比例，若子代为黑色（♀AaXBXb）∶白色（♀aaXBXb）∶灰色（♂AaXbY）∶白色（♂aaXbY）＝1∶1∶1∶1，则假说成立。

也可以选择纯合双隐性个体为母本（aaXbXb）与F1中的灰色雄性个体为父本（AaXbY）进行杂交，观察子代个体的表现型及比例，若子代为灰色（♀AaXbXb）∶白色（♀aaXbXb）∶灰色（♂AaXbY）∶白色（♂aaXbY）＝1∶1∶1∶1，则假说成立。

也可以选择以纯合双隐性个体为父本（aaXbY）与F1中的黑色雌性个体为母本（AaXBXb）进行杂交，观察子代个体的表现型及比例，若子代雌雄个体中均表现为黑色（AaXBXb、AaXBY）∶灰色（AaXbXb、AaXbY）∶白色（aaX－X－、aaX－Y）＝1∶1∶2，则假说成立。

答案：

（1）基因控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状　

（2）A和a基因位于常染色体上，B和b基因位于X染色体上　（3）AaXbY　（4）①以纯合双隐性个体为母本与F1中的黑色雄性个体为父本进行杂交，观察子代个体的表现型及比例（以纯合双隐性个体为母本与F1中的灰色雄性个体为父本进行杂交，观察子代个体的表现型及比例。

以纯合双隐性个体为父本与F1中的黑色雌性个体为母本进行杂交，观察子代个体的表现型及比例）　②子代个体中黑色（♀）∶白色（♀）∶灰色（♂）∶白色（♂）＝1∶1∶1∶1[子代个体中灰色（♀）∶白色（♀）∶灰色（♂）∶白色（♂）＝1∶1∶1∶1。

子代雌雄个体中均表现为黑色∶灰色∶白色＝1∶1∶2]

2．（2019·普通高等学校招生桐鸣押题卷三）某自然种群中的雌雄异株植物为XY型性别决定生物，该植物的花色（白色、蓝色和紫色）由常染色体上的两对独立遗传的等位基因（D、d和R、r）控制，叶形（宽叶和窄叶）由另一对等位基因（H和h）控制。

请据图分析回答下列问题：

注：

图1为该植物的花色控制机理示意图；图2为该植物的性染色体简图，同源部分（图中的Ⅰ片段）上的基因互为等位基因，非同源部分（图中的Ⅱ、Ⅲ片段）上的基因不互为等位基因。

（1）由图1可知：

蓝花植株的基因型有________种；如果用两个纯合紫花植株杂交，F1全为蓝花植株，则两个紫花植株的基因型是________和________。

让该F1植株进行自交，则后代花色的表现型及比例为___________________________________________。

（2）已知控制叶形的基因（H和h）在性染色体上，但不知位于Ⅰ片段还是Ⅱ片段上，也不知宽叶和窄叶的显隐性关系。

现有从两个地区获得的纯种宽叶、窄叶雌性植株若干和纯种宽叶、窄叶雄性植株若干，你如何通过一代杂交实验判断基因（H和h）位于Ⅰ片段还是Ⅱ片段上？

请写出你的实验方案、判断依据及相应结论。

（不要求判断显、隐性，不要求写出子代具体表现型）

①实验方案：

_________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②判断依据及相应结论