1、1加强提升课（四）基因位置的判定及相关实验设计突破(2016高考全国卷)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：(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
2、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11，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、X aX
3、a、X AY、X aY。X aXa(黄体雌蝇)X AY(灰体雄蝇)X AXa(灰体雌蝇)、X aY(黄体雄蝇)，XAXa(灰体雌蝇)X AY(灰体雄蝇)X AXa(灰体雌蝇)、X AXA(灰体雌蝇)、X AY(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。(2015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。
4、亲本组合F1表现型F2表现型及比例2实验一长翅刚毛()残翅刚毛()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()残翅刚毛()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
5、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_。答案：(1)常 X X 和 Y(注：两空可颠倒)(2)AAXBYB、aaX bXb(注：顺序可颠倒) 1/3(3)0 1/2(2017高考全国卷节选)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：aaBBEE、AAbbEE 和AABBee。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
6、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aaBBEE、AAbbEE 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EEX aBXaB EEX AbYF 1：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 EEX aBYEEX AbXAbF 1：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
7、：选择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。3课时作业1.(2018鄂、豫、晋、冀、鲁联考)某种植物是雌雄异株的 XY 型性别决定的生物，它的 X 和 Y 性染色体结构如图(表示同源区段，、表示非同源区段)。该植物的花色有红色和紫色两种，控制这一对相对性状的基因(A和 a)位于性染色体上，有人利用该植物这一对相对性状做了实验，结果如表。请分析回答下列问题：杂交组合一 P：紫花()红花()F 1：全紫花杂交组合二 P：紫花()红花(
8、)F 1：紫花()红花()11杂交组合三 P：紫花()红花()F 1：红花()紫花()11(1)根据杂交组合_，可以判断花色的显性性状为_。(2)仅根据杂交组合二，可以判断控制花色性状的基因位于_区段；仅根据杂交组合三，可以判断控制花色性状的基因位于_区段。(3)杂交组合二、三中父本的基因型分别为_。(4)杂交组合二的 F1中雌株与杂交组合三的 F1中雄株交配，后代中紫花植株的比例为_，紫花植株中纯合子的比例为_。答案：(1)一 紫色 (2)或 (3)X AYa、X aYA (4)3/4 1/32正常刚毛与截刚毛是一对相对性状。若控制刚毛性状的等位基因位于 X、Y 染色体的同源区段，则正常刚毛
9、雄果蝇表示为 XBYB、X BYb、X bYB，若仅位于 X 染色体上，则只表示为 XBY。现有各表现型的纯种果蝇，欲利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于 X、Y 染色体上的同源区段还是仅位于 X 染色体上。(1)方法：用表现型为_的雌果蝇和_的雄果蝇杂交，记录子代的性状表现。(2)结果分析：若子一代_，则这对等位基因位于 X、Y 染色体的同源区段上；若子一代_，则这对等位基因仅位于 X 染色体上。答案：(1)截刚毛 正常刚毛 (2)雌、雄果蝇全为正常刚毛 雄果蝇全为截刚毛，雌果蝇全为正常刚毛3自然界的大麻(2 N20)为雌雄异株植物，性别决定方式为 XY 型。回答下列问题(以下研究的等位
10、基因均为完全显性)：(1)大麻雄株的染色体组成可表示为_。(2)大麻有蓝花和紫花两种表现型，由两对等位基因 A 和 a(位于常染色体)、B 和 b(位于 X4染色体)共同控制，已知紫花形成的生物化学途径如图 1。用蓝花雄株(aaX BY)与某紫花雌株杂交，F 1中雄株全为紫花，则亲本紫花雌株的基因型为_，F 1中雌株的表现型为_。让 F1中雌雄植株杂交，F 2雌株中紫花与蓝花植株之比为_。(3)研究发现，大麻种群中的雌雄个体均有抗病和不抗病个体存在，已知该抗病性状受显性基因 F 控制，位于性染色体上，图 2 为其性染色体简图。(X 和 Y 染色体的片段是同源的，该部分基因互为等位基因；1、2
11、片段是非同源的，该部分基因不互为等位基因)F、f 基因不可能位于图中的_片段。现有抗病的雌、雄大麻若干株，其中雌株均为杂合子，请通过一代杂交实验，推测杂交子一代可能出现的性状及控制该性状的基因位于图 2 中的哪个片段。(只要求写出子一代的性状表现和相应的结论)a若_。b若_。解析：(1)大麻(2 N20)为雌雄异株，性别决定方式为 XY 型，其雄株含有 18 条常染色体和性染色体 XY，染色体组成为 18XY。(2)根据题意，紫花为 A_XbY，A_X bXb，用蓝花雄株(aaX BY)与某紫花雌株杂交，F 1中雄株全为紫花，说明 F1雄株基因型为 AaXbY，则亲本紫花雌株的基因型为 AAX
12、bXb。aaX BY 与 AAXbXb杂交，F 1雌株基因型为 AaXBXb，表现型为蓝花。让 F1中的雌雄植株杂交，即 AaXbY 与AaXBXb杂交，则 F2雌株中紫花(3A_X bXb)，蓝花(3A_X BXb1aaX BXb1aaX bXb)35。(3)已知该抗病性状受显性基因 F 控制，位于性染色体上，大麻种群中的雌雄个体均有抗病和不抗病个体存在，据此可判断 F、f 基因不可能位于 Y 染色体的非同源区段即图中1上。抗病的雌株均为杂合子，若控制该性状的基因位于片段上，则抗病的雌大麻的基因型为 XFXf，抗病的雄大麻一定含有 F 基因，其基因型可能为 XFYF、X FYf、X fYF；
13、X FXf与 XFYF杂交，后代雌雄性均表现为抗病；X FXf与 XFYf杂交，后代雌性均表现为抗病，雄性中抗病与不抗病的均有；X FXf与 XfYF杂交，后代雄性均表现为抗病，雌性中抗病与不抗病的均有；上述特征可概括为：子一代中雌株、雄株均有抗病和不抗病性状(或与常染色体遗传类似，子一代中雌株、雄株均表现为多数抗病，少数不抗病，或子一代中雌株有抗病和不抗病性状)。若控制该性状的基因位于2 片段上，则抗病雄大麻的基因型为 XFY；X FXf与 XFY 杂交，后代雌性均表现为抗病，雄性中抗病与不抗病的均有。答案：(1)18XY(2)AAXbXb 蓝花 35(3)15a.子一代中雌株、雄株均有抗病
14、和不抗病性状，则控制该性状的基因位于片段b子一代中雌株全表现为抗病，雄株有抗病和不抗病性状，则控制该性状的基因位于2片段4.(2018山西省实验中学模拟)某种昆虫其性别决定方式为 XY 型，若灰身(A)对黑身(a)为显性，长翅(B)对残翅(b)为显性，刚毛(D)对截毛(d)为显性，其中 A 和 a、B 和 b 这两对基因位于常染色体上，位置关系如图所示，D 和d 这对基因位于性染色体上。请回答下列问题(不考虑基因突变和基因重组)：(1)该昆虫的性别是_。在细胞分裂过程中，正常情况 A 和 B 分离发生在_(时期)。(2)基因型如图所示的个体与一表现型为黑身残翅截毛的个体交配，其后代个体中灰身残
15、翅截毛个体的概率为_。(3)现有一基因型为 AaBb 的雄性个体，请设计一杂交实验，探究 A 和 B 这两个基因是否位于同一条染色体上。最好选择基因型为 aabb 的雌性个体与之交配，若后代表现型及比例为_，则说明 A 和 B 这两个基因位于同一条染色体上；若后代表现型及比例为灰身残翅黑身长翅11，则说明 A 和 b 位于同一条染色体上。(4)如图所示的一个性原细胞进行减数分裂产生的生殖细胞的基因组成为_。(5)已知 D、d 位于性染色体上，但不知是位于 X、Y 染色体的同源区段，还是仅位于 X 染色体上，请设计杂交实验确定。(现雄、雄性个体中均有显、隐性纯合子供选择)假设选择的亲本的表现型是
16、：截毛刚毛，若后代_，则这对基因位于 X、Y 染色体的同源区段；若后代雌性个体全为刚毛，雄性个体全为截毛，则这对基因仅位于 X 染色体上。解析：(1)D 和 d 这对基因位于性染色体上，而该细胞中 D 和 d 基因所在的染色体大小相同，说明其为 2 条 X 染色体，由此推知该昆虫的性别是雌性；A 和 B 基因分别位于两条同源染色体上，所以在细胞分裂过程中，正常情况 A 和 B 分离发生在减数第一次分裂后期(或减后期)，因为该时期会发生同源染色体分离。(2)基因型如图所示的个体(AaBbX DXd)与一表现型为黑身残翅截毛的个体(aabbX dY)交配，可以将常染色体上的基因与 X 染色体上的基
17、因分开考虑。先考虑常染色体上的基因，由题意可知，基因型为 AaBb 个体产生的雌配子有 Ab 和aB 两种，基因型为 aabb 个体只能产生一种雄配子，所以杂交后代中灰身残翅个体(Aabb)所占比例为 1/2；再考虑 X 染色体上的基因，X DXdXdY 杂交后代中截毛个体(X dXd和 XdY)所占比例是 1/2。综合考虑可知，后代个体中灰身残翅截毛个体的概率为 1/21/21/4。(3)本题可用逆推法。如果 A 和 B 这两个基因位于同一条染色体上，则基因型为 AaBb 的雄性个体能产生 AB 和 ab 两种雄配子，基因型为 aabb 的雌性个体只能产生含 ab 的一种雌配子，那么杂交后代
18、的基因型及比例为 AaBbaabb11，表现型及比例为灰身长翅黑身残翅11。(4)如图所示的一个性原细胞的基因组成为 AaBbXDXd，A 和 a、B 和 b 这两对基因位6于常染色体上，而且位于一对同源染色体上，如果不考虑基因突变和基因重组，则可按基因的分离定律进行分析；D、d 位于 X 染色体上，性染色体上的基因与常染色体上的基因遵循基因的自由组合定律；图示细胞为卵原细胞，经减数分裂能只能形成一个卵细胞。综合考虑分析可知，如图所示的一个性原细胞进行减数分裂产生的生殖细胞的基因组成为 AbXD或AbXd或 aBXD或 aBXd。(5)可用假设逆推法解题。假设这对基因位于 X、Y 染色体的同源区段，则截毛(X dXd)刚毛(X DYD)杂交后代中雌雄个体均为刚毛(X DXd和 XdYD)。答案：(1)雌性 减数第一次分裂后期(或减后期)(2)1/4(3)灰身长翅黑身残翅11(4)AbXD或 AbXd或 aBXD或 aBXd(5)雌雄个体均为刚毛
