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专题10 基因定位类问题分析
目录
1.命题趋势:明考情知方向
2.重难诠释:知重难、攻薄弱(核心背记+长难句作答)
3.创新情境练:知情境、练突破(10min 限时练)
4.限时提升练:综合能力提升(30min 限时练)
考点
三年考情分析
2025 考向预测
基因在染色体上
2024·甘肃卷,20
2024·湖北卷,18
2024·广东卷,18
2024·河北卷,23
2023·浙江6 月选考,18
2023·山东·T23
2022·海南卷,18
2022·广东·T19;2022·海南·T18
2022·湖南·T15;2022·湖南·T9
1.考点预测: 考查基因在染色体上的相对位
置,基于生化途径考查基因互作也是高考命
题的热点,如对基因互补原理、基因上位效
应等有较多的考查。
2.考法预测:整体上有两大类试题。一类是
正向遗传类试题,由杂交结果分析判断显隐
性、基因型或基因在染色体上的位置。另一
类是反向遗传类试题,这类试题在题干中明
确了相对性状及显、隐性关系,推测基因的
所属染色体,逻辑关系复杂、思维量大、难
度高。
重难点核心背记
1.判断等位基因在染色体上的位置的方法
(1)判断基因是位于常染色体上还是仅位于X 染色体上的方法
①若性状的显隐性是已知的,通过一次杂交实验确定基因位置可选择隐性雌性个体与显性雄性个体杂交。
若子代表型与性别无关,则基因位于常染色体上;若子代雌性个体全表现为显性性状,雄性个体全表现为
隐性性状,则基因仅位于X 染色体上。
②若性状的显隐性是未知的,且亲本均为纯合子,通过一代杂交实验确定基因在染色体上的位置常用正、
反交法。若正、反交结果相同,则基因位于常染色体上;若正、反交结果不同,则基因仅位于X 染色体上。
(2)判断基因仅位于X 染色体上还是位于X、Y 染色体的同源区段上的方法
1
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若已知性状的显隐性,且已知控制性状的基因在性染色体上,最常用的方法是选择隐性雌性个体与纯合显
性雄性个体杂交,若子代雄性个体全表现为隐性性状,雌性个体全表现为显性性状,则基因仅位于X 染色
体上;若子代雌雄个体均表现为显性性状,则基因位于X、Y 染色体的同源区段上。
2.性染色体上基因的遗传特点
(1)性染色体不同区段分析
提示:X 和Y 染色体有一部分是同源的(图中Ⅰ区段),存在等位基因;另一部分是非同源的(图中的Ⅱ1、
Ⅱ2区段),其在雄性个体中不存在等位基因,但Ⅱ2区段在雌性个体中存在等位基因。
(2)位于X、Y 染色体同源区段上的基因A/a 的遗传特点
①涉及的基因型为XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。
②遗传仍与性别有关。如XaXa×XaYA→子代雌性个体全表现为隐性性状,雄性个体全表现为显性性状;
XaXa×XAYa→子代雌性个体全表现为显性性状,雄性个体全表现为隐性性状。
(3)遗传系谱图题的解题方法
①“一判”:判断致病基因是显性基因,还是隐性基因。
②“二析”:分析致病基因是位于常染色体上,还是位于性染色体上(一般用假设法或排除法)。
③“三写”:写出有关个体的基因型(先写出可确定的基因型,不能补全的用“_”代替)。
④“四算”:计算相关基因型或表型的概率(计算原则是“先分后合”,即先分别算各对等位基因的概率,
最后综合考虑)。
3.分析既有性染色体上的又有常染色体上的两对或两对以上基因的遗传的方法
(1)已知亲本,分析子代的方法
①由位于性染色体上基因控制性状的遗传按伴性遗传处理,由位于常染色体上基因控制性状的遗传按基因
的分离定律处理,综合考虑,按基因的自由组合定律处理。
②研究由两对等位基因控制的两对相对性状,若都为伴性遗传,则不遵循基因的自由组合定律。
(2)已知子代,分析亲本的方法
①分别统计子代的每一种性状的表型,不同性别的表型也要分开统计,再单独分析并推出亲本基因型。
②根据题意将单独分析并推出的亲本基因型组合在一起。
(建议用时:10 分钟)
创新情境 联系生活
2
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1.(基因电泳图分析)已知某种昆虫有长触角和短触角两种类型,分别用基因A、a 表示,选取长触角和
短触角的个体做亲本分别进行正反交实验,F1个体相互交配得F2,结果如表所示。亲本、F1、F2的相关基因
电泳结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
正反交
F1
F2表型及比例
雌:长触角
雄:短触角
雄性:长触角
雌性:短触角
雄性:长触角个体数:短触角个体数=3:1
雄:长触角
雌:短触角
雌性:长触角个体数:短触角个体数=3:1
A.根据正反交的结果可确定控制触角长短的基因位于常染色体上且亲本均纯合
B.F1电泳结果相同,说明雌雄个体基因型相同,可能受性激素的影响导致表型差异
C.F2的雄性个体中,长触角与短触角的个体中均存在纯合子且短触角的纯合子比例较高
D.选择F2中长触角的个体杂交,子代中基因型为AA 一定是长触角,所占的概率为1/3
2.(果蝇相对性状分析)果蝇的常规翅和小翅、灰体和黑檀体、正常翅和展翅、红眼和白眼分别为相对
性状,其中显性基因分别用A、B、D、E 表示。上述基因均不在Y 染色体上,其中B、b 与D、d 位于同一
对染色体上,且D 存在胚胎纯合致死效应,下表为正常情况下果蝇的杂交实验。
P
常规翅灰体红眼×小翅黑檀体白眼
F1
常规翅灰体红眼
F2
6 常规翅灰体红眼♀:3 常规翅灰体红眼♂:3 小翅灰体白眼♂:2 常规翅
黑檀体红眼♀:1 常规翅黑檀体红眼♂:1 小翅黑檀体白眼♂
(1)根据上表杂交结果,可判断出基因B、b 位于 染色体上,F2灰体果蝇中B 基因的频率为 。
(2)果蝇常规翅和小翅、红眼和白眼这两对相对性状的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由
组合定律,判断依据是 。亲本的基因型为 。
(3)减数分裂时,雌果蝇由于同源染色体非姐妹染色单体互换而形成重组配子,其概率与基因在染色体上的
距离有关。若相距非常远,则重组配子与非重组配子概率很接近而难以区分;若相距非常近,则难以产生
重组配子。雄果蝇无互换。现有若干对基因组成相同但连锁情况可能不同的灰体展翅个体杂交组合,其中
一对果蝇产生的子代中黑檀体正常翅占1/5,据此可推测B/b 与D/d 在染色体上距离的远近。其他可能产生
3
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黑檀体正常翅的亲本组合体内B/b 与D/d 在染色体上的分布情况是 (用“
”形式表
示,其中横线表示染色体,圆点表示基因),该组合产生黑檀体正常翅的概率是 。若B/b 与D/d 在
染色体上相距非常远,某对灰体展翅果蝇杂交产生了黑檀体正常翅后代,则黑檀体正常翅所占的比例为
。
3.(电泳图分析)自然界中某二倍体昆虫的体色(灰身和黑身)和翅形(长翅和残翅)分别由等位基因
A/a、B/b 控制。现有若干灰身残翅雌虫和若干基因型相同的灰身长翅雄虫杂交,统计F1的表型及个体数量
比例如下表(不考虑致死和其他突变及X、Y 同源区段)。
F1
表型及个体数量比例
雌性
灰身残翅:黑身长翅:灰身长翅:黑身残翅≈21:1:7:
3
雄性
灰身残翅:黑身长翅:灰身长翅:黑身残翅≈21:1:7:
3
(1)已知该昆虫为XY 型性别决定,由上述分析可知:控制体色的基因位于 染色体上;若仅考虑体色,
则亲本雄虫的基因型为 ,亲本雌虫群体中的纯合子占 。
(2)若控制翅形的基因位于X 染色体上,让F1的雌雄个体随机交配,不考虑体色,则F2的表型及比例是:残
翅雌虫:残翅雄虫:长翅雌虫:长翅雄虫= 。
(3)已知该种昆虫的眼型有棒眼(D)和正常眼(d)两种,相关基因位于一对常染色体上。现让纯合黑身棒
眼昆虫与纯合灰身正常眼昆虫杂交得F1,F1雌雄昆虫相互交配得F2,F2的表型为灰身棒眼、黑身棒眼、灰
身正常眼,且比例为50:25:25。根据以上分析,出现这种现象的最可能原因是 。请将F1的相关
眼型基因和体色基因定位在下图中染色体上 。
(4)研究还发现,由D 基因突变为d 基因后,d 基因中出现了一个限制酶e 的酶切位点。从第(3)问的F1个
体的体细胞中获取控制眼型的基因片段,用限制酶e 切割处理后进行电泳,其结果为图中的 (填
“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
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(建议用时:30 分钟)
一、单选题
1.(2023·浙江·高考真题)某昆虫的性别决定方式为 XY 型,其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对
相对性状,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y 染色体。现用长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1 只杂交获
得F1,F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4 种表型,且比例相等。不考虑突变、互换和致死。
下列关于该杂交实验的叙述,错误的是( )
A.若F₁ 每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体
B.若 F₁ 每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因不可都位于 X 染色体
C.若F₁ 有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体
D.若
有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可位于一对染色体
2.(2023·北京·高考真题)纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、
雄个体。根据杂交结果,下列推测错误的是( )
A.控制两对相对性状的基因都位于X 染色体上
B.F1雌果蝇只有一种基因型
C.F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D.上述杂交结果符合自由组合定律
3.(2024·四川德阳·一模)最近研究人员新发现了一种单基因人类遗传病,患者的卵母细胞在被精子细胞
受精后会出现凋亡的现象,从而导致女性不孕,下图是该病的某家系遗传系谱图,经基因检测,患者的母
5
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亲不含致病基因。下列相关叙述正确的是( )
A.引发该病的致病基因位于常染色体上,是隐性基因
B.通过B 超检查可确定胎儿是否携带该病的致病基因
C.Ⅱ1 与正常女性婚配,所生子女中患病的概率是1/8
D.Ⅱ2 与正常男性婚配,所生子女中患病的概率是1/4
4.(2024·山东威海·一模)某植物的性别决定方式为XY 型,茎高、花色和叶宽性状分别由一对等位基因控
制。将高茎红花宽叶雌株与矮茎白花窄叶雄株杂交,F1全部为高茎红花宽叶,F1自交产生的F2中雌株表型
及比例为高茎红花宽叶:高茎白花窄叶=3:1,雄株表型及比例为高茎红花宽叶:矮茎红花宽叶:高茎白
花窄叶:矮茎白花窄叶=3:3:1:1。F2中高茎红花宽叶雌雄植株随机授粉获得F3。下列说法错误的是(
)
A.矮茎性状是由位于性染色体上的隐性基因控制的
B.控制花色和叶宽的基因位于同一对染色体上
C.F2高茎红花宽叶雌株中的杂合子所占比例为3/4
D.F3中高茎红花宽叶个体所占比例为7/9
5.(24-25 高三上·重庆·期中)某二倍体生物的两对相对性状分别由两对等位基因(A、a 与B、b)控制,
下列遗传分析和推理中,错误的是( )
A.AaBb 进行自交,可根据自交结果判断两对基因之间的位置关系
B.将具有相对性状的个体进行杂交,一定能判断性状的显隐关系
C.连续自交并筛选,可以提高种群中显性纯合子的比例
D.可通过正、反交来确定基因位于细胞核还是细胞质
6.(2024·四川泸州·一模)DNA 指纹技术是用限制酶切割样品DNA 后,通过电泳等操作把切割后的DNA
片段按大小分开。右图是一对夫妇和三个子女的DNA 切割片段。在不考虑交叉互换、染色体变异、基因突
变等情况下,下列分析正确的是( )
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A.基因I 和基因II 可能位于同一条染色体上
B.基因III 是显性基因不可能是隐性基因
C.若仅考虑基因IV,则母亲不可能为纯合子
D.基因V 可能是位于X 染色体上的基因
7.(24-25 高三上·江西·阶段练习)某种野兔的毛的长短由基因A/a 控制,基因A 控制长毛,基因a 控制短
毛,杂合子为中毛。该种野兔的毛色由基因B/b 控制,基因B 控制黑色,基因b 控制白色,杂合子为灰色。
自然界中,该种野兔的雌雄个体中都存在三种不同长度的毛的个体,但是灰色毛个体只在雌兔中出现。据
此分析,基因A/a、B/b 在雄兔个体细胞中的染色体上的位置关系最可能是( )
A.
B.
C.
D.
二、非选择题
8.(2024·山东·高考真题)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3 种性状的遗传只涉及2 对等位
基因,且每种性状只由1 对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿
形是由2 对等位基因A、a 和B、b 控制的1 对相对性状,且只要有1 对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯
齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用乙组F1自交获得的F2中所有
锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR 检测每株个体中控制这2 种性状的所有等位基因,以辅助确定这
些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR 产物的电泳条带组成(即基因
型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,如图所示,其中条带③和④分别代表基因
a 和d。已知各基因的PCR 产物通过电泳均可区分,各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互
换。
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组
别
亲本杂交组合
F1的表型及比例。
甲
紫花矮茎黄粒×红花高茎绿
粒
紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1 1 1 1
∶∶∶
乙
锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒
全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2 种性状是 ,判断依据是 。
(2)据表分析,甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比为 ,则能确定甲组中涉及的2 对等位基因独
立遗传。
(3)图中条带②代表的基因是 ;乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为 。若电泳图谱为类型Ⅰ,则
被检测群体在F2中占比为 。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相
对位置关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路: ;预期调查结果并得出
结论: 。(要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论)
9.(2024·湖北·高考真题)某种由单基因控制的常染色体显性遗传病(S 病)患者表现为行走不稳、眼球
震颤,多在成年发病。甲乙两人均出现这些症状。遗传咨询发现,甲的家系不符合S 病遗传系谱图的特征,
而乙的家系符合。经检查确诊,甲不是S 病患者,而乙是。回答下列问题:
(1)遗传咨询中医生初步判断甲可能不是S 病患者,而乙可能是该病患者,主要依据是 (填序号)。
①血型 ②家族病史 ③B 超检测结果
(2)系谱图分析是遗传疾病诊断和优生的重要依据。下列单基因遗传病系谱图中,一定不属于S 病的是
(填序号),判断理由是 ;一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是 (填序号)。
8
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(3)提取患者乙及其亲属的DNA,对该病相关基因进行检测,电泳结果如下图(1 是乙,2、3、4 均为乙的
亲属)。根据该电泳图 (填“能”或“不能”)确定2 号和4 号个体携带了致病基因,理由是
。
(4)《“健康中国2030”规划纲要》指出,孕前干预是出生缺陷防治体系的重要环节。单基因控制的常染色
体显性遗传病患者也有可能产生不含致病基因的健康配子,再通过基因诊断和试管婴儿等技术,生育健康
小孩。该类型疾病女性患者有可能产生不含致病基因的卵细胞,请从减数分裂的角度分析,其原因是
。
10.(2023·江苏·高考真题)科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点,进行了
一系列杂交实验。请回答下列问题:
(1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上,杂交实验及结果如下:
P 灰体长刚毛♀ × 黑檀体短刚毛
↓F1 灰
体长刚毛
测交 F1灰体长刚毛
× 黑檀体短刚毛♀
↓测交后
代 灰体长刚毛 黑檀体短刚毛
1 : 1
据此分析,F1雄果蝇产生 种配子,这两对等位基因在染色体上的位置关系为 。
(2)果蝇A1、A2、A3 为3 种不同眼色隐性突变体品系(突变基因位于Ⅱ号染色体上)。为了研究突变基因
相对位置关系,进行两两杂交实验,结果如下:
P A1×A2
↓F1 野生
型
P A2×A3
↓F1 突变
型
P A1×A3
↓F1 野生
型
据此分析A1、A2、A3 和突变型F1四种突变体的基因型,在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间
的相对位置 (A1、A2、A3 隐性突变基因分别用a1、a2、a3 表示,野生型基因用“+”表示)。
(3)果蝇的正常刚毛(B)对截刚毛(b)为显性,这一对等位基因位于性染色体上;常染色体上的隐性基因
t 纯合时,会使性染色体组成为XX 的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下:
P 截刚毛♀ × 正常刚毛
↓
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F1 截刚毛♀ 截刚毛
正常刚毛
3 : 1 : 4
据此分析,亲本的基因型分别为 ,F1中雄性个体的基因型有 种;若F1自由交配产生F2,其中截
刚毛雄性个体所占比例为 ,F2雌性个体中纯合子的比例为 。
11.(2024·四川达州·一模)为适应全球气候逐渐变暖的大趋势,研究水稻耐高温的调控机制对改良水稻
遗传特性和提高水稻产量具有重要意义。
(1)研究小组获得了耐高温突变体品系甲,该性状由一对等位基因A、a 控制。让品系甲与不耐高温的野生
型水稻杂交获得F1,F1自交获得的F2中耐高温植株占1/4,说明耐高温性状的出现是因为野生型发生了
(填“显性”或“隐性”)突变。
(2)科研人员还发现了耐高温突变体品系乙,其耐高温性状由位于水稻3 号染色体上隐性突变基因(b)控
制。请在纯合野生型水稻、纯合突变品系甲和纯合突变品系乙中选择适宜的材料,设计杂交实验以探究突
变品系甲和乙是否为同一基因突变导致。简要写出实验思路、预期实验结果及结论。(不考虑新的基因突
变和染色体变异)
实验思路: 。
预期实验结果及结论:
①若F2全为耐高温植株,说明两突变基因是同一基因突变而来;
②若F2中耐高温:野生型=1:1,说明两突变基因是位于 ;
③若 ,说明两突变基因是非同源染色体上的非等位基因;
(3)进一步的研究证实,基因A/a 和基因B/b 是位于3 号染色体上的非等位基因。现有品系丙的基因组成为
如图所示。品系丙经减数分裂形成的雌配子和雄配子中,基因型为Ab 的配子所占比例均为45%。
①品系丙在形成配子过程中发生了 (填可遗传变异的类型)。
②品系丙在减数分裂过程中有 %的初级性母细胞发生了交叉互换。品系丙产生的后代共有 种
基因型。
12.(2024·浙江绍兴·模拟预测)某二倍体植物是XY 型性别决定的雌雄异株类型,其株高(高茎和矮茎)、
花色(紫花和红花)分别由等位基因A(a)、B(b)控制。基因D 控制花色色素的形成,dd 不产生色素
表现为白花。现进行一系列实验,方案和结果如下表。不考虑XY 同源区段。回答下列问题:
杂交实
亲本
F1
F2
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验
实验一
高茎(♀)×矮茎(♂)
全为高茎
高茎:矮茎=3:1
实验二
纯合红花(♀)×纯合白花
(♂)
紫花(♀):红花(♂)
=1:1
紫花:红花:白花=3:3:
2
(1)根据实验一,未知F2的雌雄植株比例,无法准确判断基因位置,还需进行后续实验。研究人员分别进行
了以下方案。
方案一:正反交验证法。从纯合品系中选择表型为矮茎(♀)与高茎(♂)个体杂交,若 ,则基因
在常染色体上。
方案二:电泳分析法。根据A 基因(681 个碱基对)、a 基因(520 个碱基对)设计相应引物,分别提取F1
雌雄个体基因组DNA,PCR 扩增后进行琼脂糖凝胶电泳,若基因在X 染色体上,则F1个体中会出现如下4
种电泳结果中的第 泳道,其中表示雄性个体的是 。
(2)研究发现一株异常高茎个体,显微镜观察,通过制作 ,发现植株多一条常染色体。让该植株与多
株矮茎个体杂交,后代均表现为高茎:矮茎=5:1,只考虑株高基因,则该植株产生的配子类型及比例可
能是 。
(3)根据实验二,F1红花基因型为 ,F2紫花的基因型有 种,其中纯合子占 。
(4)用转基因技术将两个抗虫基因M 分别导入细胞获得雌雄植株,两者杂交后代中具有抗虫性状的占
15/16。在下图中标记抗虫基因位置 。用荧光分子标记抗虫基因,追踪植株茎尖细胞,发现第一次分
裂产生的一个细胞中含2 个荧光点,则与其同时产生的细胞含 个荧光点。
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