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拓展微课基因位置的确认及遗传实验设计难点一基因位于X染色体上还是位于常染色体上⑴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个体杂交法ra.若子代中雌性全为显性,雄性全为隐性=在X染色体上隐性雌义显性雄b.若子代中雌性有隐性雄性中有显性=[在常染色体上⑵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伊若正反交子代雌、雄表现型相同=在常染色体工正反交实验=b.若正反交子代雌、雄表现型不同=I在X染色体上【典题示例】题1一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变,使野生型性状变为突变型性状该雌鼠与野生型雄鼠杂交的雌、雄鼠中均既有野生型,又有突变型若要通过一次杂交实验鉴别突变基因是在X染色体上还是在常染色体上选择杂交的B个体最好是()A.野生型(雌)X突变型(雄)B.野生型(雄)X突变型(雌)C.野生型(雌)X野生型(雄)D.突变型(雌)义突变型(雄)幽2果蝇是遗传学中常用的实验材料,分析下列实验⑴果蝇的灰身和黄身是一对相对性状若要确定灰身基因是在X染色体上还是在常染色体上可将灰身纯合子和黄身纯合子进行若则可确定灰身基因位于X染色体上则种群中控制体色的基因型有种⑵若已知灰身是显性性状(基因用A表示),想通过一次杂交实验就判断这对相对性状的遗传方式杂交组合是若则可确定灰身基因位于X染色体上◎易错提醒解答此类问题要注意的两点有色素A_和无色aa之比为31*口用与X^Y杂交的子代基因型及比例为XBXb XbYXbXb XY=1111两对等位基因的遗传符合自由组合定津综合分析F2中雄性基因型为A_X/、A_XbY.aaXBYaaX*比例为3311表现型及比例为黑色黄色白色二332o⑴是否已知性状的显隐性在未知显隐性的条件下,只能用正反交
(2)若题干要求“一次”杂交则不能用正反交难点二基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传
(1)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⑵基本思路一:用“隐性雌与纯合显性雄”进行杂交,观察分析R的性状fa.若子代所有雄性均为显性性状=此等位基因位于X、Y染色体的同源区段上隐性雌义纯合显性雄=b.若子代所有雄性均为隐性性状=此等位基因仅位于X染色体上
(3)基本思路二:用“杂合显性雌与纯合显性雄”进行杂交,观察分析R的性状@若子代中雌、雄个体全表现为显性性状=此等位基因位于X、Y染色体的同源区段上b.若子代中雌性个体全表现为显性性状雄性个体中既有显性性状又有隐性性状n此等位基因仅位于X染色体上【典题示例】题3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X隐性雄性个体一3方法2:隐性雌性个体X纯合显性雄性个体一储结论:
①若子代雌、雄个体全表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段
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“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难点三基因位于常染色体还是X、Y染色体同源区段.设计思路:隐性的雌性个体与纯合显性雄性个体杂交获得的B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的表现型_\FiK¥、/\Q(均表现显性)不休杂交
2.结果/a.若F2雌、雄个体中都有显性性状和隐性性状出现则该基因位于常染色体上用耻b.若F2中雄性个体全表现为显性性状,雌推断性个体中既有显性性状又有隐性性状,则该基因位于X、Y染色体的同源区段上【典题示例】014某果蝇种群偶然出现一只突变型的雌性个体为确定该突变型与野生型的显隐性关系及基因位置情况研究人员将该果蝇与纯合野生型雄果蝇杂交F只有一种表现型F2雄果蝇全为野生型雌果蝇有野生型和突变型研究人员做了如下两种假设假设一:相对性状由常染色体上的一对等位基因控制,突变型雄性个体纯合致死;假设二:相对性状由X、Y染色体同源区段的一对等位基因控制,雌、雄均无致死情况⑴若假设一成立则为显性性状且F2中野生型与突变型果蝇数量之比为;若假设二成立则F2中野生型与突变型果蝇数量之比为o⑵现已确定假设二成立请用上述实验中出现的果蝇为实验材料设计一个杂交实验加以验证(要求写出实验过程及实验结果):—o难点四探究两对基因在一对同源染色体上还是两对同源染色体上⑴对两对基因都杂合的个体进行测叁;观察测交后代是否符合1111(或
13、11等变式)分离比;yy⑵对两对基因都杂合的个体进行自交,观察自交后代是否符合9331(或
97、1231等变式)分离比公寸,【典题示例】题5某雌雄同花的一年生二倍体植物花的颜色受等位基因(A、a)控制,野生型均为红花纯合子(AA)回答下列问题/⑴当A基因存在时植株在液泡内积累花青素(类黄酮化合物)进而呈现红色这表明基因可以通过进而控制生物的性状⑵研究发现该植株花色还受到另一对等位基因B、b的控制,当B基因存在时会抑制色素积累而表现为白花现用基因型为AaBb的植株研究这两对基因在染色体上的位置关系让其自交观察子一代的表现型及比例结果和结论若R的表现型及比例为则这两对基因位于非同源染色体上;若件全为白花则分别位于同一条染色体上;若R表现型及比例为则A和b、a和B分别位于同一条染色体上难点五设计杂交实验,巧辨性别⑴对于XY型性别决定的生物,伴X染色体遗传中,隐性性状的雌性个体与显性性状的雄性个体杂交在子代中雌性个体都表现为显性性状雄性个体都表现为隐性性状,图解如下亲本:XT(早)XXAY(i)子代:XAx”(其性早)、XY(隐性3)
(2)对于ZW型性别决定的生物,伴Z染色体遗传中,隐性性状的雄性个体与显性性状的雌性个体杂交在子代中雄性个体都表现为显性性状雌性个体都表现为隐性性状,图解如下亲本:77(占)XZW(早)子代:(显性4)、Z5(隐性早)0【典题示例】题6果蝇的红眼为伴X染色体显性遗传其隐性性状为白眼下列杂交组合中,可通过眼色直接判断子代果蝇性别的一组是()‘一A杂合红眼雌果蝇X红眼雄果蝇7泠0B.白眼雌果蝇X红眼雄果蝇.C.杂合红眼雌果蝇X白眼雄果蝇冬D.白眼雌果蝇X白眼雄果蝇:•跟踪训练」
1.对野生纯合小鼠进行X射线处理得到一只雄性突变型小鼠该小鼠只有位于一条染色体上的某基因发生突变让该突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配下列推测不合理的是()A.若发生显性突变且基因位于X染色体上子代雌鼠全为突变型雄鼠全为野生型B.若发生隐性突变且基因位于X染色体上子代雌鼠全为野生型雄鼠全为突变型C.若发生显性突变且基因位于常染色体上子代雌、雄鼠中一半为野生型,一半为突变型D.若发生显性突变且基因位于X、Y染色体的同源区段上子代雌鼠和雄鼠的性状不同
2.果蝇的直毛与截毛受一对等位基因控制直毛雌蝇与直毛雄蝇单只交配子代中直毛果蝇与截毛果蝇比例为6823已知这对等位基因不位于Y染色体上则下列分析不正确的是()A.无法确定亲代中直毛雌蝇和直毛雄蝇均为杂合体B.可以确定控制直毛和截毛的基因位于X染色体上C.当子代直毛果蝇中雌雄二21时可以确定这对基因位于X染色体上D.当子代截毛果蝇中雌雄二11时可以确定这对基因位于常染色体上
3.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()杂交组合1P刚毛(早)义截毛()一B全部为刚毛杂交组合2P截毛(早)义刚毛()一件刚毛(早)截毛(占)二11杂交组合3P截毛产)义刚毛(占)-B截毛(早)刚毛
(6)=
11、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只位于X染色体上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.[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厂子代中早灰体早黄体灰体黄体为111lo同学乙用两种不同的杂交实验都证实〃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⑴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?⑵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).家鼠的毛色由两对等位基因A、a和B、b共同控制,只有当A存在时才有色素合成能产生色素的个体毛色呈黑色或黄色无色素合成个体呈白色B基因使有色素个体毛色呈黑色无B基因则呈黄色现有纯合黄色雌鼠与纯合白色雄鼠交配E中雌性全为黑色雄性全为黄色且比例为11交配过程中无突变或致死情况出现请回答下列问题⑴通过该杂交实验结果分析,可以确定基因一定位于填“常”“X”或Y”染色体上⑵两对基因的位置关系存在两种可能性若两对基因位于两对同源染色体上则亲本基因型为O⑶为了确定两对基因在染色体上的位置关系现将Fi中雌、雄个体自由交配若发现F2中雄性表现型及比例约为则可判断两对基因位于两对同源染色体上拓展微课基因位置的确认及遗传实验设计例1A[解析]由题干“一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变,使野生型性状变为突变型性状”可知该突变为星性突变即突变型性状为显性性状野生型性状为隐性性状对于显性基因位置的判断应选择雄性的显性个体与雌性的隐性个体交配若基因在X染色体上则后代中雌性均表现为突变型性状雄性均表现为野生型性状;否则基因在常染色体上,故选A项例21正交和反交正交和反交结果不同5⑵纯合黄身雌果蝇X灰身雄果蝇子代雌性都是灰身雄性都是黄身[解析]正交和反交结果不同,可确定灰身基因位于X染色体上种群中控制体色的基因型有XAX\XAX\XaX\XY、XaYo通过一次杂交就可判断这对相对性状的遗传方式,杂交组盒是纯合黄身雌果蝇X灰身雄果蝇若子代雌性都是灰身雄性都是黄身,则可确定灰身基因曲X染色体上例3C[解析]从方法设计上讲方法1达不到实验目的,因为不管基因是位于X、Y染色体的同源区段,还是只位于X染色体上,结果都是子代雌、雄个体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Aa位于X、Y染色体的同源区段那么隐性雌性个体的基因型为XY纯合显性雄性个体的基因型为XYXaXaXXAYA-XAX\XaYA则得出结论
①;假设基因只位于X染色体上XXXXAY-Xxa、XY则得出结论
②因此“方法2+结论
①②”能够完成题述探究任务例41野生型6131⑵实验过程:取突变型雌果蝇与B中的野生型雄果蝇杂交观察并比较子代雌、雄果蝇的表现型及比例实验结果:子代中雌果蝇全为突变型,雄果蝇全为野生型,且雌、雄果蝇的比例为11[解析]1突变型的雌性果蝇与纯合野生型雄果蝇杂交E只有一种表现型说明突变型的雌性个体为纯合子,但不能确定突变型和野生型的显隐性
①若假设一成立即相对性状由常染色体上的一对等位基因控制,突变型雄性纯合致死,假设该对等位基因用A和a表示则B的基因型为AaFz的基因型及其比例为AA Aaaa=l21如果突变型为显性性状,且突变型雄性个体纯合AA致死则F2雄果蝇既有野生型aa也有突变型Aa与题干中的“F雄果蝇全为野生型”不符;如果野生型为显性性状且突变型雄性个体纯合aa致死则F2雄果蝇只有野生型AA和Aa与题干中的“F2雄果蝇全为野生型”相符综上可知,野生型为显性性状符合题意,在F2中,雄果蝇的基因型及其比例为AA Aa:aa致死二121雌果蝇的基因型及其比例为AA Aaaa=l21且不考虑致死情况时,理论上F2中的雄果蝇与雌果蝇的数量相等,因此F2中野生型与突变型果蝇数量之比为61
②若假设二成立,即相对性状由X、Y染色体同源区段的一对等位基因控制,雌、雄均无致死情况,则结合题意可确定,突变型的雌性个体与纯合野生型雄果蝇的基因型分别为XaX\XaYa二者交配所得E的基因型为XAX\XaYAF2的基因型及其比例为XAXa XaXaXaYa111所以F2中野生型屐八于+乂八丫八+丫八与突变型XT果蝇数量之比为3lo2用题述实验中出现的果蝇作为实验材料设计一个杂交实验验证假设二成立应选择突变型雌果蝇XX与储中的野生型XY雄果蝇杂交观察并比较子代雌、雄果蝇的表现型及比例其实验结果为子代中雌果蝇全为突变型XV雄果蝇全为野生型xayA且雌、雄果蝇的比例为11例51控制酶的合成来控制代谢过程⑵红花白花二313A和B、a和b红花白花二13[解析]1花青素不是蛋白质,说明基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物的性状的2因为当B基因存在时会抑制色素积累而表现为白花,因此A_B_、aa__表现为白花A_bb表现为红花基因型为AaBb的植株自交若这两对基因位于非同源染色体上,则遵循自由组合定律,件表现型及比例为红花白花二313;若A和B、a和b分别位于同一条染色体上则不遵循自由组合定律AaBb只能产生AB、ab两种配子B全为白花;若A和b、a和B分别位于同一条染色体上则不遵循自由组合定律AaBb只能产生Ab、aB两种配子F.表现型及比例为红花白花二13o例6B[解析]据题意,设相关基因用A、a表示,杂合红眼雌果蝇义红眼雄果蝇,即XM(红雌)XXA)(红雄)一段犬(红雌)母%1(红雌)IXY(红雄)1X“Y(白雄),后代红眼果蝇既有雌果蝇又有雄果蝇,因此不能通过颜色判断子代果蝇的性别A错误;白眼雌果蝇又白眼雄果蝇即X即a(白雌)XXV(白雄)fix,(白雌)1XW(白雄),后代雌雄果蝇均为白眼,因此不能通过眼色判断子代果蝇的性别D错误;杂合红眼雌果蝇X白眼雄果蝇,即XT(红雌)义甲丫(白雄)一1内(红雌)女牙(白雌)松丫(红雄)1X7(白雄),后代雌雄中都有红眼和白眼,因此不能通过眼色判断子代果蝇的性别C错误;白眼雌果蝇火红眼雄果蝇,即XV(白雌)XXAY(红雄)一六’子(红雌)1X3(白雄),后代雌果蝇是红眼,雄果蝇是白眼,因此能通过眼色判断子代果蝇的性别B正确【跟踪训练】
1.B[解析]假设基因用A和a表示若发生显性突变且基因位于X染色体上该突变型雄鼠基因型为XY野生型雌鼠基因型为XX;因此后代基因型为XX和XaY子代雌鼠全为突变型,雄鼠全为野生型A正确;若发生隐性突变且基因位于X染色体上该突变型雄鼠基因型为XaY野生型雌鼠基因型为XAXA因此后代基因型为X〃Xa和XaY子代雌、雄鼠全为野生型B错误;若发生显性突变且基因位于常染色体上该突变型雄鼠基因型为Aa野生型雌鼠基因型为aa因此后代基因型为Aa和aa子代雌、雄鼠中各有一半为野生型一半为突变型C正确;若发生显性突变且基因位于X、Y染色体的同源区段上,该突变型雄鼠基因型为XV或XaY\野生型雌鼠基因型为XaXa因此后代基因型为XAX\XY或XaX\XaYA子代雌鼠、雄鼠的性状不同D正确.B[解析]直毛雌蝇与直毛雄蝇单只交配子代中直毛果蝇与截毛果蝇比例为6823这个比例接近31可推测直毛为显性,说明控制果蝇的直毛与截毛这一对等位基因可能位于常染色体上也可能位于X染色体上若位于常染色体上则亲本中直毛雌蝇与直毛雄蝇均为杂合体;若位于X染色体上则亲本中直毛雌蝇为杂合体直毛雄蝇为纯合体因此无法确定亲代中直毛雌蝇和直毛雄蝇均为杂合体A正确不能确定控制直毛和截毛的基因位于X染色体上B错误若这对基因位于常染色体上,则子代直毛果蝇中雌雄二11;若这对基因位于X染色体上则子代直毛果蝇中雌雄二21C正确若这对基因位于X染色体上则子代截毛果蝇均为雄性;若这对基因位于常染色体上则子代截毛果蝇中雌雄二11D正确.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,若基因只位于X染色体上P:截毛(XN)*刚毛(XW-R:刚毛(XN)截毛/丫)=11若基因位于X、Y染色体的同源区段上,则P:截毛XMX刚毛/丫,一爪刚毛父君截毛代千二11两种情况下Fl结果相同,因此不能通过杂交组合2判断控制该性状的基因一定只位于X染色体上C错误;杂交组合3中,若基因位于XY染色体的同源区段上P:截毛殷/乂刚毛/丫口一R截毛/用刚毛*丫8=11若基因只位于X染色体上P:截毛依霜义刚毛Gy-R刚毛XN截毛代丫二11与题意不符,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.1不能⑵实验1杂交组合早黄体X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:杂交组合卒灰体X占灰体预期结果: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[解析]本题考查伴性遗传与基因位置的判断方法,主要考查学生的应用能力1若控制黄体的基因在常染色体上并表现为隐性基因型用aa表示灰体雌蝇为显性杂合子基因型用Aa表示二者杂交后也会出现题中所示结果2若控制黄体的基因在X染色体上并表现为隐性则同学甲得到的子代表现型及基因型分别为灰体雌果蝇8矛、黄体雌果蝇XV、灰体雄果蝇XY、黄体雄果蝇XY证明控制黄体的基因在X染色体上并表现为隐性所选杂交亲本产生的子代需在雌性和雄性中具有不同的表现型及比例,所以可以选择黄体雌果蝇XV和灰体雄果蝇父丫杂交后代雌果蝇均为灰体雄果蝇均为黄体也可选择子代灰体雌果蝇XAXa和灰体雄果蝇X,Y杂交后代雌果蝇全部为灰体雄果蝇一半为灰体一半为黄体.⑴B、bX2aaXBY.AAXbXb⑶黑色黄色白色二332[解析]1纯合黄色雌鼠与纯合白色雄鼠交配3中雌鼠全为黑色雄鼠全为黄色说明个体毛色的遗传与性别相关联分析可知B、b基因位于X染色体上2若两对基因位于两对同源染色体上B、b位于X染色体上,则A、a位于常染色体上依据已知条件,纯合黄色雌鼠基因型为AAXbX纯合白色雄鼠基因型为aaX^Y3aaX^Y与AAXX、交配B中雌、雄个体基因型分别为AaXW AaXbYo中雌、雄个体自由交配两对基因分别分析:Aa与Aa交配,子代。