1、高考提分课(七) 基因位置的判定及相关实验设计,考向一 基因位于常染色体上还是X染色体上 高考这样考 【典例】(2016全国卷)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1111。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： 世纪金榜导学号77982118,(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
2、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。),【解题探究】 1.抓住三个关键信息：一对等位基因、控制黄体的基 因位于_染色体上、表现为隐性。 2.理清证明基因位于X染色体上的两种思路： (1)测交实验： 若亲代隐性显性，子代雌性全部表现为_性、 雄性全部表现为_性，则基因位于X染色体上。,X,显,隐,(2)杂交实验： 若亲代显性显性，子代雌性全部表现为_性、 雄性个体中既有_性又有_性，则基因位于X染色体 上。,显,隐,显,【解析】本题主要考查基因自由组合与伴性遗传的原理及实验设计能力。 (1)同学甲的实验，杂交后代中灰体黄体灰体黄体为1111，
3、在常染色体遗传中也会出现这种比例，故无法证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。,(2)由题干“控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性”可知，同学甲所做实验的后代中雌性灰体是杂合子，雌性黄体是纯合子，而雄性个体只有一条X染色体，相关基因只有一个，故可选择雌性灰体与雄性灰体杂交，若后代雌性全是灰体，雄性灰体和黄体各占一半，即说明控制黄体的基因位于X染色体上，并表,现为隐性；或选择雌性黄体与雄性灰体杂交，若后代雌性全是灰体，雄性全是黄体，也说明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。,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
4、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。,备考这样做 1.记住一个事实：若基因位于性(X、Y)染色体上，遗 传上总是和_相关联。 2.熟悉正交和反交实验：若相对性状的显隐性是未知 的，且亲本皆为纯合子，则用正交和反交的方法。,性别,(1)若正交和反交的后代表现型相同，都表现同一亲本 的性状，则这对基因位于_染色体上。如下表：,常,Bb,Bb,(2)若正交后代全表现为甲性状，而反交后代中雌性全 表现为甲性状，雄性全表现为乙性状，则甲性状为_ 性性状，且基因位于_染色体上。如下表：,显,X,XBXb、XBY,X
5、BXb、XbY,3.掌握一个特殊的方法：根据显雄隐雌的结果判 断。 (1)若基因位于X染色体上，则后代中雌雄个体的表现 型完全不同，雌性个体表现_性性状，雄性个体表现 _性性状。如下图：,显,隐,(2)若基因位于常染色体上，则雌雄后代的表现型与性 别_关。如下图：,无,Bb,预测这样练 1.小家鼠的正常尾与弯曲尾是一对相对性状(相关基因用A、a表示)，灰身与黑身是一对相对性状(相关基因用B、b表示)。现有10只基因型相同的灰身弯曲尾雌鼠与10只基因型相同的灰身弯曲尾雄鼠分别交配，得到后代的表现型和数量如表所示。,请据上述杂交结果回答问题： 世纪金榜导学号77982119,(1)写出亲本中雌雄小
6、鼠的基因型组合：_。 (2)在上述子代中，灰身弯曲尾雌鼠中纯合子所占的比例为_。 (3)假如让上述子代中的灰身雄鼠与黑身雌鼠交配，则后代中灰身小鼠所占的比例为_。,【解析】由表中数据可知，灰身弯曲尾雌鼠与灰身弯曲尾雄鼠交配，就体色来讲，后代雌雄小鼠中灰身与黑身的数量比均约等于31，因此亲本的基因型都为Bb；就尾形来讲，后代雄性中弯曲尾正常尾约为11，而后代雌性全是弯曲尾，因此可以推断亲本的基因型是XAXa、XAY。综上所述，亲本中雌雄小鼠的基,因型组合为BbXAXaBbXAY。子代中灰身弯曲尾雌鼠占3/41/2=3/8，纯合的灰身弯曲尾雌鼠占1/41/4=1/16，因此，灰身弯曲尾雌鼠中纯合子
7、所占的比例为1/6。子代中灰身雄鼠的基因型及比例为1/3BB、2/3Bb，黑身雌鼠的基因型全为bb，它们交配产生的后代中灰身小鼠所占的比例为1/31+2/31/2=2/3。 答案：(1)BbXAXaBbXAY (2)1/6 (3)2/3,2.某野生型果蝇种群中，一只雌果蝇的一条染色体上的某基因发生了突变，使野生型性状变为突变型性状。让该雌果蝇与野生型雄果蝇交配，F1的雌雄个体中均既有野生型，又有突变型。(设相关基因用R、r表示) (1)在野生型和突变型这对相对性状中，显性性状是_，隐性性状是_。,(2)根据上述杂交实验的结果能否确定突变基因是位于X染色体上，还是位于常染色体上？请简要说明推断过
8、程：_。 (3)若要通过一次交配实验确定突变基因是位于X染色体上，还是位于常染色体上，最好选择F1中雌性为_型，雄性为_型的个体作交配的亲本。,【解析】该雌果蝇的一条染色体上的某基因发生了突变，产生的是原来基因的等位基因，性状由野生型变为突变型，因此突变型为显性性状，野生型为隐性性状。若突变基因位于常染色体上，则突变型雌果蝇与野生型雄果蝇的基因型分别是Rr、rr；若突变基因位于X染色体上，则突变型雌果蝇与野生型雄果蝇的基因,型分别是XRXr、XrY。无论突变基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上，交配后代中雌雄个体均既有野生型，又有突变型。如果要通过一次交配实验确定突变基因是位于常染色体上，
9、还是位于X染色体上，选择的亲本中雌果蝇为隐性性状(即野生型)，雄果蝇为显性性状(即突变型)。,答案：(1)突变型 野生型 (2)不能。在Rrrr和XRXrXrY两种情况下后代雌雄个体均有两种表现型 (3)野生 突变,【加固训练】 (2017南阳模拟)现有一只黑色直毛雌家兔和一只白色直毛雄家兔杂交，后代中雌、雄家兔都表现为黑色直毛。下列说法不正确的是( ) 家兔性状的遗传只受遗传物质控制，与环境条件无关,假设后代的数量足够多，可以判断出黑色对白色为显性，直毛对卷毛为显性 根据上述杂交实验可判断出控制毛色的基因是位于常染色体上还是位于X染色体上 A.只有 B.只有 C.只有 D.,【解析】选D。性
10、状是由遗传物质与环境共同作用的结果，错误。由题意可知，家兔黑色对白色为显性，但不能判断出直毛对卷毛为显性，错误。根据题干信息不能判断出控制毛色的基因是位于常染色体上还是位于X染色体上，错误。,考向二 基因位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上高考这样考 【典例】(2015山东高考)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。 世纪金榜导学号77982120,(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
11、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_。,【解题探究】 1.判断基因位于X染色体上的思路： 一般选用_性雌性个体与_性雄性个体交配，然后根 据子代性状分离情况，来判断基因在染色体上的位 置。,隐,显,2.判断基因位于X染色体上的方法： (1)假设基因A(a)位于_染色体的同源区段，则 XaXaXAYAXAXa、XaYA。 (2)假设基因只位于_染色体上，则XaXaXAYXAXa、 XaY。,
12、X、Y,X,【解析】(1)若实验一为正交，则实验二为反交。统计 分析表中的数据可知，无论正交和反交，F1都表现为 长翅刚毛，说明双亲都是纯合子。若只研究长翅和残 翅这对相对性状，实验一的F2中，雌果蝇和雄果蝇中 的数量比都是31，据此可推断出等位基因A、a位于 常染色体上。在实验一中，F2的雌果蝇都表现为刚毛，,雄果蝇的刚毛与截毛的数量比是11，表现出与性别相关联，据此可推断等位基因B、b可能位于X染色体上，也可能位于X和Y染色体上。,(2)在实验二中，F2的雌果蝇的刚毛与截毛的数量比是11，雄果蝇全为刚毛，如果等位基因B、b只位于X染色体上，理论上实验二的亲本基因型应分别为XBY、XbXb，
13、F1的基因型为XBXb、XbY，进而推出在F2中，刚毛与截毛的数量比在雌果蝇和雄果蝇中都是11，理论值与实验结果不符，说明等位基因B、b位于X和Y染色,体上。由此可推知实验二中亲本的基因型为AAXBYB、aaXbXb。若只考虑果蝇的翅型性状，则F1的基因型为Aa，F2的基因型及比例为AAAaaa=121，其中基因型为AA和Aa的果蝇均表现为长翅，所以在F2的长翅果蝇中，纯合体(子)所占比例为1/3。,(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，则“某基因型的雄果蝇”的基因型应为XBYB或XbYB。在实验一中，亲本基因型分别为XBXB、XbYb，F1的基因型为XBXb
14、、XBYb，F2的基因型为XBXB、XBXb、XBYb、XbYb，四种基因型的个体数量相等，符合上述条件的雄果蝇在F2中所占比例为0；在实,验二中，亲本基因型分别为XBYB、XbXb，F1的基因型为XBXb、XbYB，F2的基因型为XBXb、XbXb、XBYB、XbYB，四种基因型的个体数量相等，故符合上述条件的雄果蝇在F2中所占比例为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,备考这样做 1.记住X和Y染色体的特点： XY型性别决定的生物雄性体内的一对异型性染色体X、Y构成了一对特殊的同源染色体，X和Y
15、染色体既有同源区段，也有非同源区段。,两者关系如图所示：,同源,(1)控制人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因只位 于_(填字母)区段，在Y染色体上无相应的等位基因。 (2)控制人类外耳道多毛症的基因只位于_(填字母)区 段，在X染色体上无相应的等位基因。 (3)控制相对性状的等位基因位于_(填字母)区段， 即雄性可能出现下列基因型：XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。,B,D,A、C,2.掌握具体杂交方法： (1)用“纯合隐性雌纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：,雄,(2)用“杂合显性雌纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：,X、Y染色体的同,源区段,X染色体,预测这
16、样练 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。雄果蝇染色体的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： 世纪金榜导学号77982121,(1)由F1可知，果蝇眼形的_是显性性状。 (2)若F2中圆眼棒眼31，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31，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： 用F2中棒眼
17、雄果蝇与F1中雌果蝇交配； 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： 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_； 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)由图甲可知，双亲中一方是圆眼，一方是棒眼，F1中全是圆眼，说明圆眼是显性性状，棒眼是隐性性状。 (2)若F2中圆眼棒眼31，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则眼形的遗传不符合伴性遗传规律，因此控制圆眼、棒眼的基因只能位于常染色体上。,(3)若F2中圆眼棒眼31，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于X染色体的区段或X和Y染色体的区段。 (4)用F2中棒眼
18、雄果蝇与F1中雌果蝇交配，选取子代中的棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇交配，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X染色体的特有区段；若子代中没有棒眼果蝇出现，则控制圆眼、棒眼的基因位于X、Y染色体的同源区段。,答案：(1)圆眼 (2)常 (3)X染色体的区段 X和Y染色体的区段(顺序可颠倒) (4)实验步骤：棒眼雌果蝇 野生型雄果蝇 棒眼 预期结果与结论：X染色体的特有区段 X、Y染色体的同源区段,【加固训练】 1.(2017南昌模拟)下面是探究基因位于X、Y染色体的同源区段，还是只位于X染色体上的实验设计思路，请判断下列说法中正确的是( ) 方法1 纯合显性雌性个体纯合隐性雄性个体
19、F1 方法2 纯合隐性雌性个体纯合显性雄性个体F1,结论： 若子代雌雄全表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。 若子代雌性个体表现显性性状，雄性个体表现隐性性状，则基因只位于X染色体上。 若子代雄性个体表现显性性状，则基因只位于X染色体上。,若子代雌性个体表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。 A.“方法1+结论”能够完成上述探究任务 B.“方法1+结论”能够完成上述探究任务 C.“方法2+结论”能够完成上述探究任务 D.“方法2+结论”能够完成上述探究任务,【解析】选C。方法1达不到设计目的，因为不管基因位置如何，子代雌雄全表现显性性状；方法2的设计是正确的。假设基因A(
20、a)位于X、Y染色体的同源区段，则XaXaXAYAXAXa、XaYA，得出结论；假设基因只位于X染色体上，XaXaXAYXAXa、XaY，得出结论。因此“方法2+结论”能够完成题述探究任务。,2.(2017喀什模拟)果蝇的X染色体和Y染色体是一对同源染色体，但其形态、大小却不完全相同。如图为果蝇X、Y染色体同源和非同源区段的比较图解，其中A与C为同源区段。请回答下列有关问题。,(1)已知在果蝇的X染色体上有一对基因H、h，分别控制的性状是腿部有斑纹和腿部无斑纹。现有纯种果蝇若干，请通过一次杂交实验，确定H、h基因在X染色体上的位置是A区段还是B区段。,实验步骤： 选用纯种果蝇作为亲本，雌性亲本
21、表现型为_，雄性亲本表现型为_。 用亲本果蝇进行杂交。 观察子代果蝇的性状并统计记录结果。,结果分析： 若子代雄果蝇表现为_，则此对基因位于A区段；若子代雄果蝇表现为_，则此对基因位于B区段。,(2)一野生型雄果蝇与一个白眼(隐性)基因纯合的雌果蝇杂交，子代中发现有一只雌果蝇具有白眼表现型，你如何利用上述果蝇判定这一结果是由一个基因突变造成的，还是由缺失突变造成的。(提示：白眼基因位于B区段，缺失纯合或异配性别的伴性基因缺失致死),杂交方法：_。 结果和结论： _； _。,【解析】(1)选择雌性亲本表现型为腿部无斑纹、雄性亲本表现型为腿部有斑纹进行杂交，若子代雄果蝇表现为腿部有斑纹，则此对基因
22、位于A区段；若子代雄果蝇表现为腿部无斑纹，则此对基因位于B区段。,(2)如果子代的白眼雌果蝇是由一个基因突变造成的，其与野生型父本回交后，后代的雌雄比例为11。如果子代的白眼雌果蝇是由缺失突变造成的，其与野生型父本回交后，后代雌果蝇都会得到父本正常的X染色体，不会出现缺失致死现象，后代雄果蝇中有一半含发生缺失突变的X染色体，表现缺失致死现象，最终导致雌雄比例为21。,答案：(1)实验步骤：腿部无斑纹 腿部有斑纹 结果分析：腿部有斑纹 腿部无斑纹 (2)杂交方法：让子代的白眼雌果蝇与野生型父本回交 结果和结论：若回交后代中雌雄比例为11，则由一个基因突变造成 若回交后代中雌雄比例为21，则由缺失突变造成,
