届高考生物总专项练习 基因在染色体上位置的判断与探究.docx
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届高考生物总专项练习基因在染色体上位置的判断与探究
素能提升课6 基因在染色体上位置的判断与探究
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
4.数据信息分析法确认基因位置
除了上述所列的实验法外,还可依据子代性别、性状的数量分析确认基因位置:
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,则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。
项目
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,雌雄中4∶0,雄蝇中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。
[例] 野生型果蝇(纯合子)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,设计了图甲所示的实验。
图乙为雄果蝇性染色体的示意图,图中Ⅰ片段为X、Y染色体的同源部分,图中Ⅱ1、Ⅱ2片段为非同源部分。
请分析回答:
(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,获得子代;
②用________与________交配,观察子代的表现型。
预期结果与结论:
若________________,则圆、棒眼基因位于__________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________;
若________________,则圆、棒眼基因位于________________
______________________________________________________
______________________________________________________。
解析:
(1)亲本为圆眼和棒眼,F1均为圆眼,可知圆眼是显性性状。
(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼,说明眼形与性别无关,控制圆眼、棒眼的基因位于常染色体上。
(3)F1均为圆眼,说明眼形基因不位于Y染色体的Ⅱ2片段;若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,但仅在雄果蝇中有棒眼,说明眼形与性别有关,眼形基因位于性染色体上,则控制圆眼、棒眼的基因有可能位于X染色体的Ⅱ1区段,也有可能位于X和Y染色体的I区段。
(4)判断眼形基因位于X染色体的Ⅱ1区段还是X和Y染色体的Ⅰ区段,可用隐性雌性个体和野生型雄性个体进行杂交。
①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配,可得到棒眼雌果蝇;②用棒眼雌果蝇与野生型圆眼雄果蝇交配,观察子代雌雄个体的表现。
若眼形基因位于X染色体的Ⅱ1区段,XbXb与XBY杂交,则雄果蝇中出现棒眼个体;若眼形基因位于X、Y染色体的I区段,XbXb与XBYB杂交,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Ⅱ1区段 X和Y染色体的I区段
(4)上一步所获得子代中的棒眼雌果蝇 野生型圆眼雄果蝇 雄果蝇中出现棒眼个体 X染色体的Ⅱ1区段 子代中没有棒眼果蝇出现 X、Y染色体的Ⅰ区段
1.(2019·泰安模拟)将亲本果蝇放入3个饲养瓶中进行杂交,结果如下表(相关基因用A、a表示),分析正确的是( )
项目
亲本
F1
甲瓶
直毛雌果蝇×分叉毛雄果蝇
雌雄果蝇均为直毛
乙瓶
直毛雄果蝇×分叉毛雌果蝇
雌果蝇均为直毛,雄果蝇均为分叉毛
丙瓶
直毛雌果蝇×分叉毛雄果蝇
雌雄果蝇均一半直毛,一半分叉毛
A.甲、丙两瓶F1中直毛雌果蝇的基因型不同
B.乙瓶的亲本中雄果蝇的基因型为AA或Aa
C.甲瓶的F1自由交配,F2中雄果蝇全为分叉毛
D.丙瓶的F1自由交配,F2雌果蝇中直毛占
解析:
根据甲瓶亲本和F1的基因型,判断直毛是显性性状。
根据乙瓶亲本和F1的表现性判断控制直毛和分叉毛的基因位于X染色体上。
甲瓶亲本为XAXA、XaY,乙瓶亲本为XaXa、XAY,丙瓶亲本为XAXa、XaY。
丙瓶自由交配,雌配子为XA,Xa,雄配子为XA,Xa,Y,所以F2中雌果蝇基因型为XAXA(直)、XAXa(直)、XaXa(分叉)其中直毛雌果蝇占。
答案:
D
2.红眼长翅的雌雄果蝇相互交配,子一代表现型及比例如下表,设控制眼色的基因为A、a,控制翅长的基因为B、b。
亲本的基因型是( )
表现型
红眼长翅
红眼残翅
白眼长翅
白眼残翅
雌蝇
550
180
0
0
雄蝇
270
100
280
90
A.AaXBXb、AaXBYB.BbXAXa、BbXAY
C.AaBb、AaBbD.AABb、AaBB
解析:
先分析眼色遗传,子代雌蝇中全为红眼,雄蝇中红眼∶白眼=1∶1,说明红眼是显性,A、a基因位于X染色体上,亲本基因型为XAXa、XAY;再分析翅型,子代雌蝇和雄蝇中长翅∶残翅均为3∶1,说明B、b基因位于常染色体上,长翅为显性,亲本基因型均为Bb。
综上分析,B正确。
答案:
B
3.(2019·长沙模拟)一对灰毛鼠交配所产窝鼠中出现1只栗色雄鼠。
让该栗色鼠与同窝多只灰毛雌鼠交配,子代雌雄鼠中灰鼠和栗色鼠数量相等。
不考虑环境因素的影响,下列对该栗色鼠的分析正确的是( )
A.该栗色雄鼠来自隐性基因携带者亲本的隐性基因组合,基因位于常染色体上
B.该栗色雄鼠的形成与母本的一个基因发生显性突变有关,基因位于X染色体上
C.该栗色雄鼠的形成与两个亲本都有一个基因发生隐性突变有关,基因位于常染色体上
D.该栗色雄鼠的形成与一个亲本的一个基因发生显性突变有关,基因位于常染色体上
解析:
粟色鼠与同窝多只灰毛雌鼠交配,子代雌雄鼠中灰鼠和栗色鼠数量相等,说明基因位于常染色体上,鼠的灰色为隐性,栗色为显性。
答案:
D
4.小鼠的体色有黄色和黑色两种,尾有正常尾和弯曲尾两种,其中一种为伴X染色体遗传。
用黄色正常尾雌鼠与黄色弯曲尾雄鼠杂交得F1,F1的表现型及比例为黄色弯曲尾♀∶黑色弯曲尾♀∶黄色正常尾♂∶黑色正常尾♂=2∶1∶2∶1。
下列分析不正确的是( )
A.控制体色的基因位于常染色体上,黄色为显性性状
B.控制尾型的基因位于X染色体上,弯曲尾为显性性状
C.两对相对性状中,有一种存在显性纯合致死的现象
D.让F1中雌雄个体相互交配,后代雄鼠的表现型只有2种
解析:
黄色正常尾雌鼠与黄色弯曲尾雄鼠杂交,F1的体色中雌鼠为黄色∶黑色为2∶1,雄鼠中黄色∶黑色也为2∶1,因此判断体色基因位于常染色体上,黄色对黑色为显性,且黄色纯合致死。
F1的尾型中,雌鼠都为弯曲尾,雄鼠都为正常尾,因此判断正常尾和弯曲尾基因位于X染色体上,且弯曲尾为显性,正常尾为隐性。
让F1中的雌雄个体相互交配,后代雄鼠表现型有4种。
答案:
D
5.(2019·深圳联考)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( )
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绳的比例为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绳的比例为1∶1,则不能确定相关基因的位置
D.若控制眼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,A项正确;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,B项正确;若F2雄果蝇中圆眼与棒眼的比例为1∶1,则可确定相关基因位于性染色体上,C项错误;若控制眼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,D项正确。
答案:
C
6.(2019·石家庄模拟)果蝇的细眼(B)和粗眼(b)也是一对相对性状,现有纯种的细眼果蝇和粗眼果蝇雌雄若干。
(1)选择_______________________进行一次杂交实验,若F1是__________________,则可判断B、b位于常染色体或X、Y同源区段,而不在X、Y非同源区段。
(2)继续通过一次杂交实验,探究B、b是位于X、Y同源区段还是常染色体上,预测子代的结果并得出结论。
杂交方案:
_____________________________________________。
预测结果及结论:
_______________________________________
_____________________________________________________。
解析:
用一次交配实验证明这对基因位于何种染色体上,应选择雌性表现隐性性状,雄性表现显性性状的纯合子杂交,即选择粗眼雌蝇和细眼雄蝇杂交,如果基因在X、Y染色体的非同源区段上,亲本基因组成为XbXb×XBY,则子代中雌果蝇全为细眼,雄果蝇全为粗眼;如果基因位于常染色体或X、Y的同源区段上,亲本基因组成为bb×BB或XbXb×XBYB,则子代中无论雌雄全为细眼。
如果要进一步探究B、b是位于X、Y同源区段还是常染色体上,可选F1雄果蝇和粗眼雌果蝇杂交,如果B、b位于常染色体上,则后代无论雌雄均有细眼、粗眼;如果B、b位于X、Y同源区段,则F1雄果蝇基因型为XbYB,与粗眼雌果蝇XbXb杂交,子代雌果蝇全为粗眼XbXb,雄果蝇全为细眼XbYB。
答案:
(1)粗眼雌蝇和细眼雄蝇 后代均为细眼果蝇
(2)方案一:
F1雌、雄果蝇自由交配
预测结果及结论:
若后代雌雄均有细眼、粗眼,则B、b位于常染色体上;若后代雌果蝇出现细眼和粗眼,雄果蝇均为细眼,则B、b位于X、Y同源区段。
方案二:
F1雄果蝇和粗眼雌果蝇杂交
预测结果及结论:
若后代雌雄均有细眼、粗眼,则B、b位于常染色体上;若后代雌果蝇均为粗眼,雄果蝇均为细眼,则B、b位于X、Y同源区段。
(写出一个方案即得分)
(或预测结果及结论表述为:
雄果蝇均为细眼,则B、b位于X、Y同源区段,若雄果蝇粗眼、细眼都有,则B、b位于常染色体上也得分)
7.(2019·长沙模拟)已知果蝇灰身(A)和黑身(a),直毛(B)和分叉毛(b)各为一对相对性状,A与a基因位于常染色体上,B与b基因位置未知。
某兴趣小组同学将一只灰身分叉毛雌蝇与一只灰身直毛雄蝇杂交,发现子一代中表现型及分离比为灰身直毛∶灰身分叉毛∶黑身直毛∶黑身分叉毛=3∶3∶1∶1。
(1)根据上述实验结果是否可以确定两对基因遵循自由组合定律?
________(答“是”或“否”)。
(2)根据上述实验结果还不足以确定B与b基因的位置。
请你利用现有的亲本及F1果蝇为材料,继续研究以确定B与b基因是只位于X染色体上,还是位于常染色体上。
雌果蝇一旦交配过后,再次交配变得困难。
根据以上信息,写出两种可行性方案,并预期实验结果(若为杂交实验,只能一次杂交)。
方案一:
______________________________________________。
预期:
若________________,则B与b基因只位于X染色体上。
方案二:
___________________________________________。
预期:
若________________,则B与b基因只位于X染色体上。
解析:
(1)单独分析子代灰身∶黑身=3∶1;直毛∶分叉毛=1∶1,两对性状是自由组合的。
(2)亲本是分叉毛雌蝇和直毛雄蝇,若统计F1中雌蝇雄蝇的直毛和分叉毛的表现型,雌蝇表现为直毛,雄蝇表现为分叉毛,则可确定B与b基因只位于X染色体上。
让亲本的直毛雄蝇与F1中直毛雌蝇交配,若后代雌蝇均为直毛,雄蝇一半直毛一半分叉毛,则可确定B与b基因位于X染色体上。
答案:
(1)是
(2)方案一:
统计F1中雌蝇雄蝇的表现型 预期:
雌蝇表现为直毛,雄蝇表现为分叉毛
方案二:
亲本的直毛雄蝇与F1中直毛雌蝇交配 预期:
后代雌蝇均为直毛,雄蝇一半直毛一半分叉毛
8.(2019·江西质检)蝴蝶的紫翅(M)对黄翅(m)为显性,绿眼(N)对白眼(n)为显性,其性别决定方式为ZW型。
(1)两纯合的蝴蝶杂交后代的雌雄个体交配,子二代个体中,紫翅与黄翅的个体数比为3∶1,白眼与绿眼的个体数比为1∶3。
据此,能否推导控制翅色与眼色的基因位于两对同源染色体上?
________,试说明理由:
_________________________________________
___________________________________________________。
(2)研究小组假定控制眼色和翅色的基因位于两对同源染色体上。
有以下三种情况:
第一,都位于常染色体上;第二,控制眼色的基因位于Z染色体上,控制翅色的基因位于常染色体上;第三,控制翅色的基因位于Z染色体上,控制眼色的基因位于常染色上。
①若两对基因位于常染色体上,则蝴蝶的基因型有________种;若控制眼色的基因位于Z染色体上,控翅色的基因位于常染色体上,则蝴蝶的基因型有________种;若控制翅色的基因位于Z染色体上,控制眼色的基因位于常染色体上,则蝴蝶的基因型有________种。
②现有各种纯合蝴蝶若干可供选,欲通过一代杂交实验来鉴别以上三种情况,可选择的杂交组合的表现型是________________;请写出能支持三种情况的预期实验结果:
___________________________
_____________________________________________________。
解析:
(1)两纯合的蝴蝶杂交后代的雌雄个体交配,子二代个体中,紫翅与黄翅的个体数比为3∶1,说明控制翅色的基因M和m的遗传遵循基因的分离定律;子二代个体中,白眼与绿眼的个体数比为1∶3,说明控制眼色的基因n和N的遗传遵循基因的分离定律。
由于本实验未统计性状组合的表现型及比例,即未证明两对等位基因是否互不干扰,因此无法推导出控制翅色与眼色的两对基因位于两对同源染色体上。
(2)蝴蝶的性别决定方式为ZW型,在雌性体细胞中含有两个异型的性染色体,用Z和W表示;在雄性体细胞中含有两个同型的性染色体,用Z和Z表示。
①若两对基因位于常染色体上,则遗传遵循基因的自由组合定律。
若只研究每一对等位基因,则蝴蝶的基因型各有3种(如MM、Mm、mm),所以将这两对基因一起研究,蝴蝶的基因型有3×3=9种。
若控制眼色的基因位于Z染色体上,则蝴蝶的基因型有5种(ZNZN、ZNZn、ZnZn、ZMW、ZnW);若控制翅色的基因位于常染色体上,则蝴蝶的基因型有3种(MM、Mm、mm);可见,若控制眼色的基因位于Z染色体上,控制翅色的基因位于常染色体上,则蝴蝶的基因型有5×3=15种。
若控制翅色的基因位于Z染色体上,则蝴蝶的基因型有5种(ZMZM、ZMZm、ZmZm、ZMW、ZmW);若控制眼色的基因位于常染色体上,则蝴蝶的基因型有3种(NN、Nn、nn);可见,若控制翅色的基因位于Z染色体上,控制眼色的基因位于常染色体上,则蝴蝶的基因型有5×3=15种。
②利用现有的各种纯合蝴蝶若干,通过一代杂交实验来鉴别以上三种情况,可选择具有双显性的雌性蝴蝶与具有双隐性的雄性蝴蝶杂交,即雌性紫翅绿眼×雄性黄翅白眼,观察统计子代的表现型及其比例。
若两对基因位于常染色体上,则双亲的基因型分别为MMNN和mmnn,子代的基因型为MmNn,子代雌雄蝴蝶的表现型均为紫翅绿眼;若控制眼色的基因位于Z染色体上,控制翅色的基因位于常染色体上,则双亲的基因型分别为MMZNW和mmZnZn,子代的基因型为MmZNZn、MmZnW,子代雄蝶均为紫翅绿眼,雌蝶均为紫翅白眼;若控制翅色的基因位于Z染色体上,控制眼色的基因位于常染色体上,则双亲的基因型分别为NNZMW和nnZmZm,子代的基因型为NnZMZm、NnZmW,子代雄蝶均为紫翅绿眼,雌蝶均为黄翅绿眼。
答案:
(1)否 子二代中的单性状的表现型及比例仅能说明两对基因分别符合基因的分离定律,本实验未统计性状组合的表现型及比例,即未证明两对等位基因是否互不干扰,因此无法推导出两对基因位于两对同源染色体上
(2)①9 15 15 ②雌性紫翅绿眼×雄性黄翅白眼 子代雌雄蝴蝶均为紫翅绿眼;子代雄蝶均为紫翅绿眼,雌蝶均为紫翅白眼;子代雄蝶均为紫翅绿眼,雌蝶均为黄翅绿跟
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