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微专题3 遗传基本规律的综合及遗传实验设计
考法1 与遗传相关的实验设计与分析
1. 验证基因分离定律和自由组合定律的实验方案
验证方法
结论
自交法
杂合子自交后代的分离比为3 1∶（或以此为原型得到的特殊分离比），则符合基因的分离
定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
双杂合子自交后代的分离比为9 3 3 1
∶∶∶（或以此为原型得到的特殊分离比），则符合基因的
自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法
杂合子测交后代的性状比例为1 1∶（或以此为原型得到的特殊分离比），则符合分离定
律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
双杂合子测交后代的性状比例为1 1 1 1
∶∶∶（或以此为原型得到的特殊分离比），由位于两对
同源染色体上的两对等位基因控制
花粉鉴
定法
杂合子若有两种花粉，比例为1 1∶，则符合分离定律
双杂合子若有四种花粉，比例为1 1 1 1
∶∶∶，则符合自由组合定律
单倍体
育种法
取杂合子花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有两种表现型，比例为
1 1∶，则符合分离定律
取双杂合子花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表现型（或以此为
原型得到的特殊分离比），比例为1 1 1 1
∶∶∶，则符合自由组合定律
2. 基因定位的判断方法
（1）基因定位类型题1——一对等位基因位置关系的判定
①判定基因位于细胞核还是细胞质（不考虑伴性遗传）
②判定基因位于常染色体上还是仅位于X 染色体上
a.若已知性状的显隐关系
b.若未知性状的显隐关系
c.统计法：根据子代性别、性状的数量比分析判断
1
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灰身、直毛
灰身、分叉毛
黑身、直毛
黑身、分叉毛
雌蝇
3/4
0
1/4
0
雄蝇
3/8
3/8
1/8
1/8
根据表格信息：
灰身与黑身的比例，雌蝇中为3:1，雄蝇中也为3:1，二者相同，故灰身与黑身的遗传为常染色体遗传；
直毛与分叉毛的比例，雄蝇中为1:1，雌蝇中为1:0，二者不同，故真毛与分叉毛的遗传为伴X 遗传。
d.调查法
③判定基因位于X、Y 染色体的同源区段上还是仅位于X 染色体上
a.方案一
b.方案二
④判定基因位于X、Y 染色体的同源区段上还是位于常染色体上
（2）基因定位类型题2——两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上
判断两对等位基因的位置（三种可能）
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①自交法：若自交后代性状分离比为9:3:3:1（或其变式），则两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，位
于非同源染色体上，如图一所示。若自交后代性状分离比为3:1 或1:2:1，则两对等位基因的遗传不遵循自
由组合定律，但遵循分离定律，位于一对同源染色体上，分别对应图二和图三。
②测交法：若测交后代性状分离比为1:1:1:1（或其变式），则两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，位
于非同源染色体上，如图一所示。若测交后代AaBb:aabb=1:1 或Aabb:aaBb=1:1，则两对等位基因的遗传不
遵循自由组合定律，但遵循分离定律，位于一对同源染色体上，分别对应图二和图三。
③花粉鉴定法：若产生四种类型的花粉，且比例为1:1:1:1，则两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，位
于非同源染色体上，如图一所示。若产生两种类型的花粉，且比例为1:1，则两对等位基因遵循分离定律，
位于一对同源染色体上，分别对应图二和图三。
（3）基因定位类型题3——确定基因位于几号常染色体上
①利用已知基因定位
例：a.已知基因A、a 位于2 号染色体上
b.已知基因A 和a 位于2 号染色体上，基因B 和b 位于4 号染色体上，另一对基因C 和c 控制红花和白
花，为了定位C 和c 的基因位置，利用纯合红花和白花植株进行杂交实验，并对相关个体的基因进行PCR
扩增和电泳分离，检测结果如下，依据结果可知c 在 a 基因所在的2 号染色体上。
②利用三体定位
例：正常隐性（aa）个体与7-三体（7 号染色体有三条）显性纯合子杂交得F1，F1三体与正常隐性个
体杂交得F2。统计F2的表型及比例。
若F2的表型比例为5:1，则基因位于7 号染色体上；
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若F2的表型比例为1:1，则基因不位于7 号染色体上。
③利用单体定位
例：正常隐性（aa）个体与7-单体（7 号染色体单体）显性纯合子杂交得F1，统计F1的表型及比例。
若F1的表型比例为1:1，则基因位于7 号染色体上；
若F1全为显性，则基因不位于7 号染色体上。
④利用染色体片段缺失定位
例：正常隐性（aa）个体与2 号染色体缺失一小段的显性个体杂交得F1，F1随机交配得F2，统计F2的
表型及比例（注：缺失纯合子致死）
若F2的表型比例为3:1，则基因不位于2 号染色体上；
若F2的表型比例为11:4，则基因位于2 号染色体上，且基因不在缺失片段上；
若F2的表型比例为7:8，则基因位于2 号染色体上，且基因在缺失片段上。
【典例1】 （2023 秋•辽宁月考）下列有关两对等位基因的实验，说法正确的是（ ）
A．基因型为AaBb、aabb 的个体杂交，子代的基因型及比例为AaBb：Aabb：aabb：aaBb＝4：1：4：
1，说明A 与B 基因位于同一条染色体
B．基因型为Aabb、aaBb 的个体杂交，子代的表型比例为1：1：1：1，说明这两对等位基因符合自由
组合定律
C．若基因型为AaBb 的个体测交，子代表型比例为1：3，则其自交，子代的表型比例应为15：1
D．若基因型为AaBb 的个体自交，子代表型比例为5：3：3：1，则其产生的AB 雄配子致死
【典例2】 （2023 秋•沙坪坝区校级月考）某蝴蝶的性别决定方式为ZW 型，其口器长和短、翅色紫色和
黑色为两对相对性状，各由一对等位基因控制，且基因不位于W 染色体。现用黑色长口器和紫色短口器蝴
蝶各1 只杂交获得F1，F1有紫色长口器、黑色长口器、紫色短口器、黑色短口器4 种表型，且比例相等。
不考虑突变、交换和致死。下列关于该杂交实验的叙述，错误的是（ ）
A．若F1雌雄个体都有4 种表型，则控制口器长短和翅色的基因可位于两对染色体
B．若F1雌雄个体都有4 种表型，则控制口器长短和翅色的基因可都位于Z 染色体
C．若F1雌性有2 种表型，雄性有另外2 种表型，则控制口器长短和翅色的基因不可都位于常染色体
D．若F1雌性有2 种表型，雄性有另外2 种表型，则控制口器长短和翅色的基因可位于一对染色体
【典例3】 （2023•大祥区校级模拟）将一个具有两个野生型基因（A+、B+）的人体细胞和一个具有两个
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隐性突变基因（A﹣、B﹣）小鼠细胞诱导融合，筛选得到的杂种细胞在传代培养过程中，人体细胞中的某
条染色体会发生丢失现象，小鼠的染色体不丢失。最终通过检测基因产物，确定基因A+、B+是否位于一条
染色体上。下列说法正确的是（ ）
A．杂种细胞传代培养需要添加激素及血清等天然成分的选择培养液
B．诱导融合后的细胞具有两种细胞的遗传物质并发生了基因重组
C．如果子细胞中只出现（A+，B+）和（A﹣，B﹣）所表达的基因产物，说明基因A+、B+在同一染色体
上
D．如果子代细胞出现（A+，B﹣）、（A﹣，B+）、（A+，B+）和（A+、B﹣）等所表达的全部基因产物，
说明A+、B+位于两条染色体上
【典例4】 （2023•佛山一模）作为遗传研究中重要的模式生物，果蝇有着众多的突变品系，表4 为一些果
蝇品系的部分性状及基因位置情况。某研究小组用裂翅果蝇相互交配，子代为裂翅：非裂翅＝2：1；用裂
翅与野生型果蝇进行正反交实验，雌雄后代均表现为裂翅：非裂翅＝1：1。
品系名称
特征
相关基因在染色体上的位置
野生型
灰体、直翅、非裂翅
甲
卷翅
2 号
乙
黑檀体
3 号
丙
裂翅
待定
注：野生型为纯合子，各品系与野生型之间均仅有一对基因有差异；卷翅为显性，黑檀体为隐性。
回答下列问题：
（1）裂翅为
（填“显性”或“隐性”）性状，其基因位于
（填“常”或“X”或“Y”）
染色体上。若将裂翅果蝇相互交配的子代与野生型杂交，则后代翅形的表型及比例为
。
（2）由表可知，卷翅性状与黑檀体性状的遗传遵循基因的
定律。若从表中选用卷翅果
蝇（纯合）与黑檀体果蝇杂交得F1，F1再与表中黑檀体果蝇杂交得F2，则F2的表型及比例为
。
（3）为探究控制裂翅性状的基因是否在3 号染色体上，可从表中选择材料设计实验进行判断，请写出
实验思路：
。若控制裂翅性状的基因不在3
号染色体上，预期结果为：
。
【变式1】 （2023 秋•朝阳区校级月考）利用隐性纯合子与某种基因型的个体进行的杂交，可称为测交。
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下列对测交描述不正确的是（ ）
A．测交可以测出被测对象配子的种类和数量
B．测交可以测出两对等位基因是否独立遗传
C．测交可以测出基因位于X 染色体或X、Y 染色体的同源区段
D．测交可以用来验证孟德尔的基因分离定律
【变式2】 （2023 秋•河南月考）秀丽隐杆线虫从卵发育到成虫大约需要3 天，利用秀丽隐杆线虫的突变
体（基因型为dpy
5
﹣，表型为体型短粗）验证基因分离定律的实验交配方案如下图所示，其中“ ”代表
⚥
雌雄同体，“+”代表野生型基因。雌雄同体个体能自体受精或与雄虫交配，但雌雄同体的不同个体之间不
能交配，且具有突变性状的雄虫交配能力弱。下列相关叙述正确的是（ ）
A．繁殖周期较长、性状易于区分是秀丽隐杆线虫作为遗传学材料的优点
B．本实验也可采用野生型雌雄同体个体与基因型为dpy
5
﹣的雄虫杂交的反交设计
C．若F1中出现雌雄同体个体与雄虫的数目比例接近于1：1，则可验证分离定律
D．对F2计数统计后，若体型正常：体型短粗＝598：210，则可验证分离定律
【变式3】 （2023•中山区校级一模）某种花的颜色受到三对等位基因的控制，控制过程如图，下列说法中
正确的是（ ）
注：酶A、酶B、酶D 分别由基因A、B、D 控制合成，三种白色物质同时出现则为深红，只有一种白
色物质或没有白色物质为白色。
A．若一深红个体自交，子代表现型及其比例为深红：大红＝3：1，则证明三对基因位于同一对同源染
色体上
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B．若某一深红个体自交，子代表现型有五种，则此深红个体的基因型必定是AaBbDd，且三对等位基
因可能位于三对同源染色体上
C．若基因A/a 和基因B/b 位于同一对染色体上，基因D/d 位于另外一对同源染色体上，则AaBbdd 的个
体自交，子代的表现型及其比例一定是大红：白色＝3：1
D．大红纯合子和浅红纯合子杂交，所得子代也是纯合子
【变式4】 （2023•陈仓区一模）某自花传粉植物的矮茎/高茎、腋花/顶花这两对相对性状各由一对等位基
因控制，现有该种植物的甲、乙两植株，甲自交后，子代均为矮茎，但有腋花和顶花性状分离；乙自交后，
子代均为顶花，但有高茎和矮茎性状分离。回答下列问题：
（1）根据遗传学知识，若要推断矮茎与高茎这对相对性状的显隐性。仅通过对甲、乙自交实验结果的
分析进行推断的思路是
。
（2）经分析，确定高茎和腋花为显性性状，若用A/a 表示控制茎高度的基因，B/b 表示控制花位置的基
因，则甲、乙植株的基因型分别是
；若用甲和乙杂交，根据结果能否验证基因自由组
合定律
，原因是
。
（3）现有高茎腋花（基因型为AaBb）植株，自然种植发现子代有三种表现型比例为1：2：1，则两对
基因在染色体上的分布可能是如图中的
。
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