文档内容
微专题五 基因在染色体上的位置判断
题型一 基因位于X染色体上还是常染色体上
1.正交和反交法(未知相对性状的显隐性,且亲本均为纯合子)
正反交实验⇒
2.“隐雌×显雄”(相对性状的显隐性已知)
隐性雌×纯合显性雄
跟踪训练
1.(2022·吉林长岭县第二中学高三模拟)果蝇的灰身基因A与黄身基因a是一对等位基因,
黄身基因能破坏其黑色素的形成使身体更黄;灰体基因 E与黑檀体基因e是一对等位基因,
位于Ⅲ号染色体上,黑檀体基因可使黑色素积累而全身发黑。黑檀体时黄身纯合个体表现为
灰身。请回答有关问题:
(1)现有四种纯合的果蝇:灰身雄果蝇、黄身雄果蝇、黄身雌果蝇和灰身雌果蝇,请以上述
果蝇为亲本设计实验,不用正反交实验来探索黄身基因的遗传方式(不考虑X、Y染色体的
同源区段)。
(2)现有纯种灰体雌果蝇与纯种黑檀体雄果蝇杂交,F 个体相互交配,F 个体的表型及分离
1 2
比为__________________,正反交实验结果________(填“相同”或“不同”)。
(3)现已确认灰身与黄身仅由位于X染色体上的一对等位基因控制,用纯种灰身黑檀体雌果
蝇与纯种黄身灰体雄果蝇杂交,F 中的雄蝇与EeXaXa(黄身灰体雌蝇)个体相互交配,F 中雄
1 2
蝇的表型及其比例为________________________________________________________。
答案 (1)用纯合的灰身雄果蝇、黄身雌果蝇杂交,若后代黄身都是雄蝇,灰身都是雌蝇,
说明黄身基因为X染色体上的隐性基因;若后代无论雌雄全部为灰身,说明黄身基因为常
染色体上的隐性基因 (2)灰体∶黑檀体=3∶1 相同 (3)黄身灰体∶灰身黑檀体=3∶1
解析 (1)设计实验探索黄身基因的遗传方式,即判断控制黄身的基因位于常染色体还是X
染色体上,不用正反交的话,可以选择隐雌显雄法进行杂交实验。则根据题意提供的材料,
可以用纯合的灰身雄果蝇、黄身雌果蝇杂交,若后代黄身都是雄蝇,灰身都是雌蝇,说明黄
身基因为X染色体上的隐性基因;若后代无论雌雄全部为灰身,说明黄身基因为常染色体
上的隐性基因。(2)灰体基因E与黑檀体基因e是一对等位基因,位于Ⅲ号染色体(常染色体
上),现有纯种灰体雌果蝇(EE)与纯种黑檀体雄果蝇(ee)杂交,F 个体(Ee)相互交配,无论正
1
交还是反交,F 个体的表型及分离比为灰体∶黑檀体=3∶1。(3)根据题意可知,灰身与黄身
2
仅由位于 X 染色体上的一对等位基因控制,故亲代纯种灰身黑檀体雌果蝇基因型为
eeXAXA,纯种黄身灰体雄果蝇基因型为EEXaY,杂交后代雄果蝇基因型为EeXAY。EeXAY
与EeXaXa黄身灰体雌果蝇个体相互交配,F 雄果蝇的表型为黄身灰体∶灰身黑檀体=
2
3∶1。2.某昆虫体色有灰体和黄体分别由等位基因B、b控制,腿型有粗腿和细腿分别由等位基
因D、d控制,其中B、b基因位于常染色体上(D、d基因不位于Y染色体上)。研究小组从
该昆虫群体中选取一灰体昆虫甲(♀)与一黄体昆虫乙(♂)进行如下杂交实验:
回答下列问题:
(1)基因(B)与基因(b)的根本区别是__________________________________________
________________________________________________________________________,
B、b基因不可能位于细胞质,根据杂交结果分析原因是:______________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)根据杂交结果不能判断D、d基因是位于X染色体上还是常染色体上。
①若D、d基因位于常染色体上,则亲本的基因型是__________________________
________________________________________________________________________
(要求写出亲本体色和腿型两对基因,并注明甲、乙),根据杂交结果判断以上两对基因
____________________(填“遵循”“不遵循”或“无法确定是否遵循”)自由组合定律。
②若D、d基因位于X染色体上,则亲本的基因型是__________________________
________________________。
(3)请以F 为实验材料,通过一次杂交实验证明D、d基因是位于X染色体上还是常染色体
1
上。
杂交组合:_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预期结果及结论:
若________________________________________________________________________,
则D、d基因位于常染色体上;
若________________________________________________________________________,
则D、d基因位于X染色体上。
答案 (1)4种脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序不同 子代的体色表型与母本甲不完全一致
(2)①(甲)BbDd×bbdd(乙)或(甲)Bbdd×bbDd(乙) 无法确定是否遵循 ②BbXDXd×bbXdY
(3)F 雄性粗腿与F 雌性细腿昆虫杂交(或F 雄性粗腿与F 雌性粗腿昆虫杂交) 子代雌、雄
1 1 1 1
昆虫均有粗腿与细腿 子代雄性全为细腿,雌性全为粗腿(或子代雄性有粗腿与细腿,雌性
全为粗腿)
解析 (2)①若D、d基因位于常染色体上,子代雌虫和雄虫中均为灰体∶黄体=1∶1,粗腿∶细腿=1∶1,每对基因均为测交,可知亲本的基因型是(甲)BbDd×bbdd(乙)或
(甲)Bbdd×bbDd(乙),根据杂交结果判断以上两对基因无法确定是否遵循自由组合定律。②
若D、d基因位于X染色体上,子代雌雄均表现为灰体∶黄体=1∶1,粗腿∶细腿=1∶1,
则亲本的基因型是(甲)BbXDXd×bbXdY(乙)。
题型二 基因只位于X染色体上还是位于X、Y染色体同源区段上
“隐雌×纯合的显雄”(已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上)
隐性雌×纯合显性雄
思路点拨 若Y染色体上含有隐性基因,则其遗传结果与伴X染色体遗传相似,所以设计
实验时应选择Y染色体上带有显性基因的个体进行杂交,如 XaXa×XAYA、XaXa×XaYA、
XAXa×XaYA等。
跟踪训练
3.果蝇具有易饲养、繁殖快、子代多、相对性状明显等特点,生物学家常用它作为遗传学
研究的实验材料。直毛与分叉毛是由一对等位基因(B/b)控制的相对性状,现将一只直毛雌
果蝇与一只分叉毛雄果蝇作为亲本杂交,F 雌雄个体数相等,且直毛个体数量与分叉毛个体
1
数量比为1∶1。欲选取F 直毛果蝇单独饲养,统计F 果蝇的表型(不考虑突变)。下列叙述
1 2
错误的是( )
A.若F 雌雄果蝇均为直毛,则B、b基因位于常染色体上且直毛为隐性性状
2
B.若分叉毛只在F 雄果蝇中出现,则B、b基因可能仅位于X染色体上且直毛为显性性状
2
C.若F 无子代,则B、b基因位于X、Y染色体的同源区段且直毛为隐性性状
1
D.若后代雌雄果蝇中都有直毛和分叉毛出现,则 B、b基因位于常染色体上且直毛为显性
性状
答案 C
解析 若F 雌雄果蝇均为直毛,说明该性状与性别无关,若直毛为显性,则后代会出现分
2
叉毛,因此直毛为隐性,并且位于常染色体上,A正确;若F 无子代,则可能F 中直毛全
1 1
为雄性,B、b基因仅位于X染色体上且直毛为隐性性状,C错误;若后代雌雄果蝇中都有
直毛和分叉毛出现,说明发生了性状分离,因此直毛为显性,且与性别无关,B、b基因位
于常染色体上,D正确。
4.大麻是二倍体植物(2n=20),雌雄异株,性别决定方式为XY型(如图所示),Ⅱ是X、Y
染色体的同源区段,Ⅰ、Ⅲ是X、Y染色体的非同源区段。已知大麻的抗病与不抗病是一对
相对性状,由基因T、t控制,抗病对不抗病为显性。现有纯合抗病、不抗病雌雄大麻若干
株,请回答下列问题:(1)________区段可能通过同源染色体片段的互换发生基因重组,控制大麻抗病性状的基因
不可能位于图中的________区段上。
(2)为了判定基因T、t是位于常染色体上还是位于性染色体的Ⅰ区段或Ⅱ区段上,最好选择
______________和纯合抗病雄株作为亲本进行杂交实验,观察并统计F 的表型。
1
①若F 中雌株都抗病,雄株都不抗病,则说明基因T、t位于________上。
1
②若F 中雌株和雄株都抗病,让F 雌雄植株自由交配,如果F 表现为__________________,
1 1 2
则可以判定基因T、t位于________上。
答案 (1)Ⅱ Ⅲ (2)纯合不抗病雌株 ①Ⅰ区段 ②雌株中既有抗病个体也有不抗病个体,
雄株都是抗病个体 Ⅱ区段(或雌株和雄株中都有抗病和不抗病个体 常染色体)
解析 (1)由于Ⅱ区段是X、Y染色体的同源区段,因此有可能在减数分裂过程中发生同源染
色体片段的互换。如果控制抗病性状的等位基因位于 Y染色体特有的Ⅲ区段上,则会发生
伴Y染色体遗传,抗病性状只能遗传给子代雄株,与雌株无关,与题干所说的雌雄株均有
抗病与不抗病性状相矛盾,因此大麻抗病性状不可能位于Ⅲ区段上。(2)根据伴性遗传的交
叉遗传特点,最好选择纯合不抗病雌株和纯合抗病雄株作为亲本杂交。①运用遗传图解推导,
如果基因T、t位于Ⅰ区段上,则F 的雌株都抗病,雄株都不抗病;如果基因T、t位于常染
1
色体或Ⅱ区段上,则F 的雌雄植株都抗病。②再次运用遗传图解推导,如果基因T、t位于
1
Ⅱ区段上,则F 的雌株一半抗病一半不抗病,雄株都抗病;如果基因 T、t位于常染色体上,
2
则F 的雌雄株中都有抗病和不抗病个体,且比例约为3∶1。
2
题型三 基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
1.在已知性状的显隐性的条件下,若限定一次杂交实验来证明,则可采用“隐性雌×显性
雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合,观察分析F 的表型。分
1
析如下:
2.在已知性状的显隐性的条件下,未限定杂交实验次数时,则可采用以下方法,通过观察
F 的性状表现来判断:
2跟踪训练
5.(2022·广东高三期中)某雌雄异株植物(性别决定方式为XY型)的花色有黄色、白色和橙红
色三种,由A、a(在常染色体上)和B、b两对等位基因共同控制,已知无A基因时植株开白
花。下表为两组杂交实验的结果。请分析回答。
亲本
组别 F F
1 2
母本 父本
甲 黄花1 白花1 橙红花 黄花∶白花∶橙红花=3∶4∶9
乙 黄花2 白花2 橙红花 黄花∶白花∶橙红花=1∶4∶3
(1)该种植物花色有不同的表现类型,这些表现类型在遗传学上互称为________,根据表中
____________组实验结果,可推知花色的遗传遵循____________定律。
(2)研究得知,乙组F 中A、a基因所在的染色体存在片段缺失,含有缺失染色体的某性别的
1
配子致死,据此推测,乙组F 发生染色体缺失的是____________(填“A”或“a”)基因所在
1
的染色体。
(3)根据甲组数据,有同学提出B、b这对基因不在常染色体上,而是在X、Y染色体的同源
区段,这位同学还需要统计甲组的________________________,若__________________,则
表明B、b这对基因在X、Y染色体的同源区段。
答案 (1)相对性状 甲 分离、自由组合(或只答自由组合) (2)A (3)F 中黄花(或橙红花)
2
个体的雌雄比例(F 中各花色个体的雌雄比例) 黄花都为雌性(或橙红花中雌雄比例为1∶2)
2
解析 (1)一种生物的同一种性状的不同表现类型,在遗传学上互称为相对性状,根据甲组
的实验结果,子二代出现了黄花∶白花∶橙红花=3∶4∶9(9∶3∶3∶1的变式),可推测花
色遗传遵循自由组合定律。(2)根据分析,子一代基因型为AaBb,若含A的雄配子致死,父
本产生配子的基因型是aB∶ab=1∶1,母本产生的配子的类型及比例是AB∶Ab∶aB∶ab
=1∶1∶1∶1,运用棋盘法可得:后代的表型及比例是橙红花∶黄花∶白花=3∶1∶4,雌
配子A致死与雄配子A致死结果相同;若含a的雄配子致死,父本产生配子AB∶Ab=
1∶1,母本产生配子AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,后代没有aa_ _个体,即后代没有白
色个体,与结果不符合,因此是A基因所在染色体发生缺失。(3)若B、b位于X、Y的同源
区段,亲本的基因型为 AAXbXb×aaXBYB,F 基因型为 AaXBXb、AaXbYB,后代基因型
1
A_∶aa = 3∶1 , XBXb∶XBYB∶XbXb∶XbYB = 1∶1∶1∶1 , 橙 红 花 有A_XBXb∶A_XBYB∶A_XbYB,即橙红花中雌雄比例为1∶2,因此可以通过子二代中橙红花
的雌雄比例来判断是否位于X、Y染色体的同源区段上。
6.(2022·云南昆明一中高三模拟)某植物(2n=18)的性别决定方式为XY型,其高秆(A)和矮
秆(a)为一对相对性状,抗病(B)和易感病(b)为另一对相对性状。为研究两对相对性状遗传的
规律,进行了如下实验。
亲本组合 F 表型 F 表型及比例
1 2
高秆抗病(♀)×
实验一 高秆抗病
矮秆易感病(♂)
高秆抗病(♂)×
实验二 高秆抗病
矮秆易感病(♀)
回答下列问题:
(1)测定该植物的基因组需测定________条染色体。
(2)根据实验________(填“一”“二”或“一或二”)可判断出A、a基因位于常染色体上,
根据实验________(填“一”“二”或“一或二”)可判断出B、b基因位于X和Y染色体的
同源区段上,判断依据是____________________________________________________。
位于X和Y染色体同源区段上的基因在遗传时和性别________(填“有”或“无”)关联。
答案 (1)10 (2)一或二 二 实验二中F 的易感病性状只出现在雌性中,没有出现在雄性
2
中 有
解析 (1)该植物有性别,测定该植物的基因组需测定10条染色体(8条常染色体+XY)。(2)
根据实验一和实验二,F 雌雄个体均为高秆∶矮秆=3∶1,性状与性别无关,可知A、a基
2
因位于常染色体上;根据实验二,F 中雌性抗病∶易感病=1∶1,雄性全为抗病,性状与性
2
别相关联,而且只有雌性出现易感病,没有出现在雄性中,可知B、b基因位于X和Y染色
体的同源区段(亲本基因型为XBYB、XbXb,F 基因型为XBXb、XbYB,F 基因型为XBXb、
1 2
XbXb、XBYB、XbYB,雌性抗病∶易感病=1∶1,雄性全为抗病)。位于X和Y染色体同源区
段上的基因在遗传时和性别有关联,如XbXb与XbYB杂交,子代雌性全为隐性,雄性全为显
性。
题型四 利用数据信息分析基因的位置
除了杂交实验方法外,还可依据子代性别、性状的数量比分析确认基因位置:若后代中两种
表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。
跟踪训练
7.某昆虫的长翅与残翅是一对相对性状,由基因 A/a控制,刚毛与截毛是一对相对性状,
由基因B/b控制,两对基因均不位于X、Y染色体的同源区段,且独立遗传。现有长翅刚毛雌性个体与残翅截毛雄性个体作亲代杂交,子一代均为长翅刚毛,子一代随机交配,子二代
表型及比例见下表:
雌性 表型 长翅刚毛 长翅截毛 残翅刚毛 残翅截毛
个体 数量比例 3/4 0 1/4 0
雄性 表型 长翅刚毛 长翅截毛 残翅刚毛 残翅截毛
个体 数量比例 3/8 3/8 1/8 1/8
回答下列问题:
(1)两对相对性状中,属于显性性状的是____________和____________,基因 A/a 位于
______________染色体上,基因B/b位于______________染色体上。
(2)亲代的基因型为______________和_______________________________________。
(3)子二代中与亲代基因型相同的个体所占的比例是____________,雌性个体中杂合子的比
例是________________________________________________________________________。
(4)某同学认为,若等位基因B/b位于X、Y染色体的同源区段,则该基因控制的性状与性别
无关,现有该昆虫纯合雌雄个体若干,请设计实验证明此观点是否正确。
答案 (1)长翅 刚毛 常 X (2)AAXBXB aaXbY (3)1/8 3/4 (4)选用纯合的刚毛雄性
个体和截毛雌性个体进行杂交,则无论杂交多少代后代雄性个体全部为刚毛,说明该基因控
制性状与性别相关联,该观点不正确。
解析 (3)亲本的基因型为AAXBXB×aaXbY,子一代基因型为AaXBXb×AaXBY,子二代产
生AAXBXB的概率为1/4×1/4=1/16,产生aaXbY的概率为1/4×1/4=1/16,则子二代中和
亲本基因型相同的个体所占比例为1/8。
8.(2021·福建莆田二中)鹌鹑的性别决定方式是ZW型,鹌鹑的栗色羽、黄色羽和白色羽是
由B、b和Y、y两对基因共同控制。B和b基因与色素的合成有关,B为有色基因,b为白
化基因。Y和y基因分别控制栗色羽和黄色羽。三个纯合品系的杂交结果如下。
P:白色羽(♂)×栗色羽(♀)→F:栗色羽(♂)∶白色羽(♀)=1∶1
1
P:栗色羽(♂)×白色羽(♀)→F:栗色羽(♂)∶栗色羽(♀)=1∶1
1
P:白色羽(♂)×黄色羽(♀)→F:栗色羽(♂)∶白色羽(♀)=1∶1
1
P:黄色羽(♂)×白色羽(♀)→F:栗色羽(♂)∶黄色羽(♀)=1∶1
1
据此推断两对基因在染色体上的位置是( )
A.B和b基因位于常染色体上,Y和y基因位于常染色体上
B.B和b基因位于Z染色体上,Y和y基因位于Z染色体上
C.B和b基因位于常染色体上,Y和y基因位于Z染色体上
D.B和b基因位于Z染色体上,Y和y基因位于常染色体上
答案 B