新高考一轮复习人教版微专题五基因位置的判定及相关实验设计突破学案

微专题I基因位置的判定及相关实验设计突破L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隐性雌a.若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性nX＜中雌雄均有显性或雌雄均有显隐性=显性雄〔在常染色体上典例

1.现有如下品系特征的几种果蝇，已知表中所列性状的遗传涉及两对等位基因研究人员通过不同品系果蝇的杂交实验，阐明了相关基因的遗传规律请回答下列问题⑴选择果蝇作为实验材料的原因是至少写出两点⑵科学家通过实验确定了裂翅基因位于常染色体上在此基础上继续研究，完成了下列实验将甲与野生型杂交，某性状在后代雌雄个体中所占比例相同，则控制该性状的基因不一定位于常染色体上，基因可能位于X染色体上，如甲XWxWx野生型XWY子代全为显性性状，D错误

6.果蝇的性染色体X和丫有非同源区和同源区非同源区上的X和丫片段上无等位基因或相同基因；同源区上的X和丫片段上有等位基因或相同基因控制果蝇眼形的基因不在非同源区，棒眼（E）对圆眼（e）为显性，现有足够的纯合雌、雄棒眼果蝇和纯合雌、雄圆眼果蝇个体，请用杂交实验的方法推断这对基因位于X、Y染色体的同源区段还是位于常染色体上，写出实验方法、推断过程和相应遗传图解答案将纯合的圆眼雌蝇与纯合的棒眼雄蝇杂交，得到足够多的Fi个体，再选择Fi中的雄性棒眼个体与雌性棒眼个体相互交配得F2o

①若F2中雄性全为棒眼，雌性既有棒眼又有圆眼，贝UE、e位于X、丫染色体的同源区段其遗传图解如下PXeXe（圆眼）XXEYE（棒眼）FlXEXe（棒眼）XXeYE（棒眼）F2XeXcXeXeXeYeXeYE棒眼雌性圆眼雌性棒眼雄性棒眼雄性1:1:1:1

②若F2中雌、雄个体均有棒眼和圆眼，则E、e位于常染色体上其遗传图解如下Pee（圆眼）XEE（棒眼）IFiEe（棒眼）I雌雄杂交F2EE（棒眼）Ee（棒眼）ee（圆眼）

1217.如图为雄果蝇染色体组成及X、丫染色体各区段示意图果蝇III号染色体上的裂翅（D）对正常翅（d）为显性，裂翅纯合致死假定每对亲本产生的子代总数相等且足够多，请回答下列问题:E同源区段

（3）-眄原区段

（1）非同源区段

（2）Y

（1）一对裂翅果蝇交配产生的子代数目，是一对正常翅果蝇交配产生子代数目的;将多只裂翅和正常翅果蝇放入饲养瓶中，随机交配多代，子代裂翅比例将会（填“升高”“降低”或“不变”）⑵为保存该致死基因，摩尔根的学生想出了一个巧妙的方法用另一致死基因来“平衡”黏胶眼基因（G）和正常眼基因（g）是位于ni号染色体上的另一对等位基因，黏胶眼纯合致死现有

①裂翅正常眼，

②正常翅黏胶眼，

③正常翅正常眼三种果蝇品系，应选择品系（填序号）交配，在B中选出表现型为裂翅黏胶眼的果蝇并相互交配，F2中裂翅果蝇的比例为（不考虑交叉互换和突变）⑶果蝇的腿部有斑纹对无斑纹是显性，由性染色体上的一对等位基因控制，现有纯合雌雄果蝇若干，欲通过杂交实验确定该对基因位于1区段还是2区段，请写出最简便的杂交方案及预期结果杂交方案O预期结果

①若，则该对基因位于1区段；

②若，则该对基因位于2区段答案

（1）3/4（或75%）降低

（2）

①②100%（或1）

（3）让腿部无斑纹的雌果蝇与腿部有斑纹的雄果蝇杂交，观察子代雌雄（或雄）果蝇腿部有无斑纹

①子代雌雄（或雄）果蝇均为腿部有斑纹

②子代雌果蝇均为腿部有斑纹，雄果蝇均为腿部无斑纹（或子代雄果蝇均为腿部无斑纹）解析

（1）由于裂翅纯合致死，故群体中裂翅的基因型均为Dd裂翅个体杂交的后代中DD（致死）Dd dd=O21子代中只有正常个体杂交后代总数的3/4能够存活，即一对裂翅果蝇交配产生的子代数目，是一对正常翅果蝇交配产生子代数目的3/4;将多只裂翅（Dd）和正常翅果蝇（dd）放入饲养瓶中，随机交配多代，由于后代中的DD纯合致死，所以子代裂翅比例将会降低

（2）由于黏胶眼纯合也致死，故群体中黏胶眼的基因型均为Gg所以

①裂翅正常眼的基因型为Ddgg

②正常翅黏胶眼的基因型为ddGg

③正常翅正常眼的基因型为ddgg若要子代出现裂翅黏胶眼（DdGg）的果蝇，需要亲代表现型为

①裂翅正常眼和

②正常翅黏胶眼的个体杂交，由于两对基因均位于III号染色体上，且根据杂交亲本的基因型可知，d和G连锁，D和g连锁，所以子一代基因型为DdGg的个体可产生dG和Dg两种数量相等的雌、雄配子，雌雄配子随机结合的后代基因型为ddGG DdGgDDgg=l21由于DD、GG纯合均致死，故存活的子代只有裂翅果蝇，即F2中裂翅果蝇的比例为100%o

（3）根据分析可知，若该对基因位于1区段，则纯合果蝇的基因型有XAXAXaX\XaYaXaYa共四种；若该对基因位于2区段，则纯合果蝇的基因型有XAXA、XaX\XAY、XaY共四种选择隐雌和显雄纯合体杂交，若基因位于1区段，则后代无论雌雄均为显性性状而基因若是位于2区段，则后代雌性均为显性性状，雄性均为隐性性状，据此可判断基因的位置所以可选择的杂交方案让腿部无斑纹的雌果蝇与腿部有斑纹的雄果蝇杂交，观察子代雌雄（或雄）果蝇腿部有无斑纹预期结果

①若子代雌雄（或雄）果蝇均为腿部有斑纹，则该对基因位于1区段；

②若子代雌果蝇均为腿部有斑纹，雄果蝇均为腿部无斑纹（或子代雄果蝇均为腿部无斑纹），则该对基因位于2区段

8.（2020・扬州模拟）家蚕的性别决定方式为ZW型，在黑色家蚕群体的后代中偶然发现一只巧克力色雌蚕，让巧克力色雌蚕与黑色雄蚕杂交，Fi全为黑色，让R自由交配，F2中黑色蚕巧克力色蚕=3lo请回答下列问题

（1）性染色体组成为的家蚕表现为雌性⑵根据杂交实验结果推测家蚕的巧克力色性状的基因属于性突变基因但不能确定该基因是位于Z染色体上，还是位于常染色体上，可统计F2中巧克力色蚕的性别比例，请写出相应的结果及结论⑶研究发现，控制家蚕该体色的基因位于Z染色体上，且巧克力色个体的胚胎在30°下无法正常孵化而死亡根据以上信息，为了给饲养场提供产丝能力强的雄蚕，请确定一个实验方案，使其发育成的子代只有雄蚕你的方案是答案1ZW2隐F2雌雄个体中黑色蚕巧克力色蚕=31则该基因位于常染色体上；雄蚕全为黑色，雌性黑色蚕巧克力色蚕=1:1则该基因是位于Z染色体上3让巧克力色雄性个体Zaza与黑色雌性个体ZAW杂交，在30℃下培养子代胚胎解析1家蚕的性别决定方式为ZW型，性染色体组成为ZW的家蚕表现为雌性2由分析可知，巧克力色性状的基因属于隐性突变基因，假设用A/a表示这对等位基因若该基因位于常染色体上，则亲本基因型为AA和aaFi的基因型为AaF2雌雄个体中黑色蚕巧克力色蚕=31;若该基因位于Z染色体上，则亲本的基因型为ZW和ZAZAFi的基因型为ZAZZAWF2基因型为zAzAzAz\zAwzaw表现为雄蚕全为黑色蚕，雌性黑色蚕巧克力色蚕=113控制家蚕该体色的基因位于Z染色体上，且巧克力色个体的胚胎在30℃下无法正常孵化而死亡，要使其发育成的子代只有雄蚕，可让巧克力色雄性个体亿，与黑色雌性个体ZAW杂交，在30°C下培养子代胚胎，这样子代就只有ZAZ，的雄蚕存活裂翅品系X野生型B裂翅品系野生型f2裂翅品系野生型野生型经统计发现F2中裂翅品系野生型=2:5由上述实验可推出直翅性状由性基因控制F2中裂翅品系野生型=25的原因最可能是O

（3）若要确定黑檀体基因是在X染色体上还是在常染色体上，请选择表中的果蝇品系设计实验进行研究实验方案实验结论o答案

（1）相对性状明显、繁殖速度快、易于饲养、雌雄易辨、染色体数目少等⑵隐裂翅纯合子为致死个体（或答出存在致死基因型）

（3）将黑檀体品系与野生型进行正交和反交若正交和反交结果一致则可确定黑檀体基因位于常染色体上；若正交和反交结果不一致则可确定黑檀体基因位于X染色体上解析

（1）遗传学中常选用果蝇作为实验材料，是因为果蝇具有相对性状明显、繁殖速度快、易于饲养、雌雄易辨、染色体数目少等特点

（2）根据题意可知裂翅基因位于常染色体上，且从Fi裂翅品系自交后代出现了性状分离，由此可以判断裂翅性状由显性基因控制，直翅性状（野生型性状）由隐性基因控制假设相关基因为A、a那么Fi裂翅品系的基因型为Aa则其亲本的基因型分别为Aa与aa二者杂交产生的后代Fi的基因型及比例为l/2Aa、l/2aaFi自交，理论上其自交后代的基因型为1/8AA、2/8Aa、5/8aa表现型应该是裂翅品系与野生型为35实际情况是裂翅品系与野生型比例接近25那么从理论上产生的后代可以推知，最可能的原因是裂翅品系纯合子为致死个体

（3）若要确定黑檀体基因是在X染色体上还是在常染色体上，应选择黑檀体品系与野生型品系，将其进行正反交实验结论若正交和反交结果一致则可确定黑檀体基因位于常染色体上；若正交和反交结果不一致则可确定黑檀体基因位于X染色体上.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基本思路一用“隐性雌义纯合显性雄”进行杂交，观察分析B的性状，即:隐性雌I纯合显性雄I基本思路二用“杂合显性雌X纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状，即杂合显性雌X纯合显性雄=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染色体上典例

2.下图为某种动物性染色体结构简图，要判断某伴性遗传基因位于片段I上还是片段n-2现用一只显性雄性个体与多只隐性雌性个体杂交，不考虑突变下列根据子代的性状表现对该基因的位置判断，说法正确的是答案D解析设相关的基因用B和b表示依题意可知若该基因位于X染色体特有的非同源片段H-2上，则一只隐性雌性个体Xbxb与一只显性雄性个体XBY杂交，后代雌性XBxb为显性，雄性XbY为隐性；若该基因位于X和Y染色体的同源区段I上，则一只隐性雌性个体XbXb与一只显性雄性个体

①XByB或

②XBYb或3XbYB杂交，后代

①雌性XBXb和雄性XbyB均为显性或

②雌性XBX9为显性、雄性xbY9为隐性或

③雌性xbx》为隐性、雄性xbyB为显性综上分析若后代雌性为显性，雄性为隐性，则该基因位于片段H-2上或位于片段I上，A、B错误；若后代雌性为隐性，雄性为显性，则该基因不可能位于片段11-2上，而是位于片段I上，C错误，D正确.基因位于常染色体还是X、丫染色体同源区段

（1）设计思路隐性的雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的Fi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⑵结果推断错误！典例

3.（2020•山东青岛模拟）果蝇是XY型性别决定的生物但果蝇X染色体和丫染色体大小、形态不完全相同，其存在着同源区段和非同源区段，如下图所示依照下图，我们将果蝇的伴性遗传分为伴X染色体遗传（基因仅位于I上）、伴Y染色体遗传（基因仅位于HI上）和性染色体同源区段遗传（基因位于II±）o研究人员从世代连续培养的野生型直刚毛果蝇种群中分离出雌、雄各一只焦刚毛突变体，并进行了下表所示实验，请分析回答下列问题⑴摩尔根用果蝇作实验材料证明了基因在染色体上，所研究的果蝇红、白眼色遗传方式属于，实验所运用的科学研究方法是OHI区段基因的遗传特点是⑵根据上表实验结果可推测控制果蝇刚毛的基因可能位于，请写出如何通过对实验

一、二中的F2做进一步的性状分析与判断，并写出判断结果⑶研究人员为继续研究遗传规律，现有一只黑身白眼雄果蝇rrXUY选择某雌果蝇与其进行杂交，若Fi的实验结果能够验证自由组合定律，则亲本产生雌配子的基因型及比例是Fi应该出现种基因型，其中雄果蝇中黑身白眼出现的概率为o若利用眼色这对相对性状通过一次杂交实验来验证伴性遗传，可从Fi中选择基因型为的个体进行杂交答案1伴X染色体遗传假说一演绎法没有显隐性之分，只在雄性中出现⑵性染色体同源区段或位于常染色体上观察统计F2中焦刚毛的性别比例若实验一中焦刚毛全部为雌性、实验二中焦刚毛全部为雄性，则基因位于性染色体同源区段；若实验

一、实验二中焦刚毛中雌雄比例为11则基因位于常染色体上3RXe:RXC rXE rXe=l11181/4XEYXXeXe^XEXe解析1摩尔根所研究的果蝇的红眼色、白眼色的基因位于X染色体的非同源区段，其遗传方式属于伴X染色体遗传，该实验所运用的科学研究方法与孟德尔研究遗传定律的方法相同，都是假说一演绎法III非同源区段是丫染色体的非同源区段，该区段染色体上基因的遗传特点是没有显隐性之分，只在雄性中出现，不会出现在雌性中2亲本为焦刚毛X野生型，实验一和实验二为正反交实验，正反交得到的子一代均为直刚毛，说明直刚毛为显性性状，正反交得到的子二代直刚毛焦刚毛=31正反交结果一致，直刚毛由B基因决定，焦刚毛由b基因决定，果蝇直刚毛基因B和焦刚毛基因b不在X染色体的非同源区段和Y染色体的非同源区段，果蝇直刚毛基因B和焦刚毛基因b可能位于性染色体同源区段或位于常染色体上若要进一步判断基因B和b的位置，需观察统计F2中焦刚毛的性别比例若基因位于常染色体上，亲本基因型为BB和bb子一代基因型为Bb实验

一、实验二中子二代焦刚毛bb中雌雄比例为11若基因位于性染色体同源区段，则实验一中亲本基因型为xbxbxxByB子一代基因型为XBX\XbYB子二代中焦刚毛全部为雌性；实验二中亲本基因型为XBXBXXbYb子一代基因型为XBX\XbY\子二代中焦刚毛全部为雄性

（3）现有一只双隐性个体——黑身白眼雄果蝇（rrXeY）选择某雌果蝇与其进行杂交，若B的实验结果能够验证自由组合定律，则雌性亲本应该为两对基因的杂合体即所选雌性亲本的基因型应为RrXEXe雌性亲本产生四种数量相等的雌配子，即RXe RXerXErXe=l111雌雄配子随机结合后，Fi应该出现2X4=8种基因型Fi中雄果蝇中的黑身白眼OrX/）的概率为1/2X1/2=1/4o若利用眼色这对相对性状通过一次杂交实验来验证伴性遗传，可从Fi中选择基因型为xeyXXeXe（XEXe）的个体进行杂交

1.已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状（红眼W、白眼w）且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇，某实验小组欲用一次交配实验证明这对基因位于何种染色体上下列相关叙述错误的是（）A.若子代中雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼，则这对基因位于X染色体上B.若子代中雌雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上C.若子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上D.这对基因也有可能只位于Y染色体上答案D解析欲判断基因位置，在已知显隐性的情况下，应选用隐性雌性个体与显性雄性个体交配，所以本实验应选择白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交预测实验结果时可以采用假设法如果该对基因位于X染色体上，则白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的基因型分别为XWXW和XWY则杂交后代基因型为XWxw和XWY雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼，A正确如果该对基因位于X、Y染色体的同源区段上，则白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的基因型分别为xwxw和xwyw则杂交后代的基因型为XWxw和xwyw雌雄果蝇均为红眼；如果该对基因位于常染色体上，且基因型为ww和WW则子代果蝇全部为红眼，B正确如果该对基因位于常染色体上，且基因型为ww和Ww则子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼C正确由于红眼和白眼在雌果蝇中出现，所以该对基因不可能只在丫染色体上出现，D错误.（2021・武汉模拟）一对灰毛鼠交配所产一窝鼠中出现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，下列对该栗色雄鼠的分析，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答案D解析假设相关的基因用A、a表示若该栗色雄鼠的形成是亲本携带隐性基因所致，则双亲灰毛鼠的基因型均为Aa该栗色雄鼠的基因型为aa同窝（多只）灰毛雌鼠的基因型为AA或Aa所以该栗色雄鼠与同窝（多只）灰毛雌鼠交配，子代雌雄鼠中灰鼠和栗色鼠数量不一定相等，与题意不符，A错误若是基因突变的结果，则只有aa突变为Aa时才会出现性状的改变，即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，但不能确定发生突变的是母本还是父本，B、C错误；此种情况下，双亲灰毛鼠和同窝中的灰毛雌鼠的基因型均为aa该栗色雄鼠的基因型为Aa所以杂交子代雌雄鼠中灰鼠和栗色鼠数量相等，与题意相符，D正确.果蝇的X、Y染色体有同源区段和非同源区段，杂交实验结果如下表所示下列有关叙述不正确的是（）A.X、Y染色体同源区段基因控制的性状在子代中也可能出现性别差异B.通过杂交组合1可判断刚毛对截毛为显性C.通过杂交组合2可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的非同源区段D.通过杂交组合3可判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的同源区段答案C解析X、Y染色体同源区段基因控制的性状在子代中也可能出现性别差异，A正确；通过杂交组合1可判断刚毛对截毛为显性，B正确；杂交组合2中，若基因位于X、Y染色体的非同源区段P:截毛XbXbX刚毛XBYFi刚毛XBX15截毛XbY=l1;若基因位于同源区段上，则P:截毛XbXbX刚毛XByb-F1刚毛XBxb-€XbYb=l1;两种情况下Fl结果相同，因此不能判断控制该性状的基因一定位于X、Y染色体的非同源区段，C错误；杂交组合3中，若基因位于同源区段上，P截毛XbXbX刚毛XbyB-Fl截毛XbXb刚毛XbyB=11故通过杂交组合3可以判断控制该性状的基因位于X、Y染色体的同源区段，D正确

4.下面是探究基因位于X、Y染色体的同源区段上，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X纯合隐性雄性个体一Fi方法2纯合隐性雌性个体X纯合显性雄性个体一Fi结论

①若子代雌雄全表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段上

②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

③若子代雄性个体表现显性性状，则基因只位于X染色体上

④若子代雌性个体表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段上“方法1+结论

①②”能够完成上述探究任务“方法1+结论

③④”能够完成上述探究任务“方法2+结论

①②”能够完成上述探究任务“方法2+结论

③④”能够完成上述探究任务答案C解析从方法设计上讲，方法1是达不到设计目的的，因为不管基因是位于X、Y染色体的同源区段上，还是只位于X染色体上，结果相同，就是子代雌雄全表现显性性状方法2的设计是正确的假设控制某一相对性状的基因A（a）位于X、Y染色体的同源区段上，那么纯合隐性雌性个体的基因型为XXa纯合显性雄性个体的基因型为XAyAXaXaXXAYA-XAX\XaYA则得出结论

①，假设基因只位于X染色体上，XaXaXXAY^XAX\XaY则得出结论

②因此“方法2+结论

①②能够完成题述探究任务

5.（2020山东泰安模拟）果蝇有突变型和野生型，纯合野生型果蝇表现为灰体、长翅、红眼现有甲（黑体）、乙（残翅）、丙（白眼雄果蝇）三种单基因隐性突变体果蝇，这3种隐性突变基因在染色体上的位置如图所示下列说法正确的是（）X染色体2号染色体——b黑体w白眼vg残翅A.将甲、乙杂交得FiFi雌雄相互交配，可用于验证基因的自由组合定律B.将乙、丙杂交得FiB雌雄相互交配，可用于验证白眼基因位于X染色体上C.将甲、丙杂交得FiFi雌雄相互交配得到F2F2中灰体红眼的基因型有4种D.将甲与野生型杂交，某性状在后代雌雄个体中所占比例相同，则控制该性状的基因一定位于常染色体上答案B解析纯合野生型果蝇表现为灰体、长翅、红眼，基因型可表示为BBVGVGXWYBBVGVGXWXW甲基因型为bbVGVG（黑体）、乙BBvgvg（残翅）、丙BBVGVGXWY（白眼雄果蝇），将甲bbVGVG、乙BBvgvg杂交得Fi（BbVGvg）两对等位基因位于同一对同源染色体上，无法验证基因的自由组合定律，A错误;为验证白眼基因位于X染色体上，可用乙（XWxW）、丙郃亚丫）杂交得Fi（XWxw、XWY）Fi雌雄相互交配，若子代只有雄性中出现白眼，则可验证白眼基因位于X染色体上，B正确；斗号甲（bbXWxW）、丙（BBXWY）杂交得Fi（BbXWxw、BbXwY）Fi雌雄相互交配得到F2F2中灰体红眼（B_XW_）的基因型有2X3=6种，C错误;品系名称品系的部分性状特征裂翅灰体、裂翅黑檀体黑檀体、直翅野生型灰体、直翅PFif2实验一焦刚毛雌果蝇X野生型雄果蝇均为直刚毛直刚毛焦刚毛=31实验二焦刚毛雄果蝇X野生型雌果蝇均为直刚毛直刚毛焦刚毛=31杂交组合1P刚毛（早）X截毛

（3）fF1全部刚毛杂交组合2P截毛（早）X刚毛

（3）-Fi刚毛（早）截毛

（3）=11杂交组合3P截毛（早）X刚毛

（3）-F1截毛（帛）刚毛

（3）=11。