文档文本内容
热点聚焦2 基因定位类问题分析
一、细胞中基因的位置关系
二、基因定位方法突破
基因位置的判断——常考类型分析
依据
根据性状比例(或性状)在两性间是否一致判断
根据正、反交结果是否一致判断
实例
两亲本杂交后,子代性状如表所示,灰身、
黑身由A/a 控制,直毛、分叉毛由B/b 控制,
分析亲本的基因型
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
某实验小组为探究果蝇体色(灰身、黑身)和
眼色(红眼、白眼)的遗传规律,进行相关实
验,如表,体色和眼色分别由A/a、B/b 控
制,分析甲、乙两组亲本的基因型
亲本
F1
甲
组
♀灰身红眼
×♂黑身白眼
♀灰身红眼∶♂
灰身红眼=1∶1
乙
组
♀黑身白眼
×♂灰身红眼
♀灰身红眼∶♂
灰身白眼=1∶1
分析
及结
论
甲组亲本雌性表型与乙组亲本雄性一致,甲
组亲本雄性表型与乙组亲本雌性一致,说明
甲组和乙组为正、反交实验
技巧
子代雄性直毛∶分叉毛=1∶1,即XBY∶XbY
常染色体上基因显隐性的分析也适用于伴性
=1∶1,雄性的X 染色体来自母本,说明亲
本雌性为XBXb。亲本为XBXb×X-Y,子代雌
性均为直毛(只有一种表型),说明雄性一定为
XBY,且直毛为显性
遗传显隐性的分析,如下:
♀红眼×♂白眼,子代均为红眼,说明红眼
为显性性状,亲本为XBXB×XbY;
♀红眼×♂红眼,子代为红眼∶白眼=
3∶1,说明红眼为显性性状,亲本为
XBXb×XBY
注:以上未考虑X、Y 染色体同源区段。
[归纳总结] 一对基因在染色体上的几种可能位置判断技巧
例1 (2024·甘肃,20)自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色,现于饲养群体中获得了甲和乙
两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式,某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反
交实验,F1雌雄个体间相互交配,F2的表型及比值如表。回答下列问题(要求基因符号依次
使用A/a,B/b):
表型
正交
反交
棕眼雄
6/16
3/16
红眼雄
2/16
5/16
棕眼雌
3/16
3/16
红眼雌
5/16
5/16
(1)太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制,判断的依据为_____________________________;
其中一对基因位于Z 染色体上,判断依据为____________________。
(2)正交的父本基因型为____________,F1基因型及表型为__________________。
(3)反交的母本基因型为__________,F1基因型及表型为______________________________。
(4)如图为太阳鹦鹉眼色素合成的可能途径,写出控制酶合成的基因和色素的颜色:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)6∶2∶3∶5(3∶5∶3∶5)是9∶3∶3∶1 的变式 正反交结果不同 (2)aaZBZB
AaZBZb(棕眼)、AaZBW(棕眼) (3)aaZBW AaZBZb(棕眼)、AaZbW(红眼) (4)基因①为A(或
B);基因②为B(或A);③红色;④棕色
解析 (2)依据正交结果,F2中棕眼∶红眼=9∶7,说明棕眼为双显性性状,红眼为单显性或
双隐性性状,鹦鹉为ZW 性别决定类型,在雄性个体中,棕眼为6/8=3/4×1,在雌性个体
中,棕眼为3/8=3/4×1/2,故可推知,F1的基因型为AaZBZb、AaZBW,表型均为棕色,亲
本为纯系,其基因型为aaZBZB(父本)、AAZbW(母本)。(3)依据反交结果并结合第二小问可知,
亲本的基因型为AAZbZb、aaZBW,则F1的基因型为AaZBZb、AaZbW,对应的表型依次为棕
眼、红眼。(4)结合第二小问可知,棕眼为双显性性状,红眼为单显性或双隐性性状,故可
知基因①为A(或B),控制酶1 的合成,促进红色前体物合成红色中间物,基因②为B(或
A),控制酶2 的合成,促进红色中间物合成棕色产物。
1.利用染色体片段缺失定位
2.利用现代科学技术定位
技术一 RFLP(限制性片段长度多态性),即不同等位基因会被限制酶切出不同数量、不同
长度的片段,用探针标记后进行电泳分离可看出差异。
例2 某二倍体植物的花色由A/a 和D/d 两对等位基因控制,没有显性基因开白花,每对等
位基因都至少有一个显性基因时开红花,其余情况开粉红花。D/d 基因位于6 号染色体上,
且该植物至少要有一条正常的6 号染色体才能存活,现有一株基因型为AaDd 的植株甲,其
体细胞的6 号染色体如图1 所示,不考虑互换。请回答下列问题:
(1)植株甲的变异类型可以通过显微镜观察____________直接观察到。
(2)让植株甲自交产生F1,若F1 中红花∶粉红花∶白花=6∶5∶1,可确定A/a 基因
______(填“位于”或“不位于”)6 号染色体上,且基因D 位于______(填“正常”或“异
常”)染色体上。取F1中的粉红花进行随机交配得F2,F2中白花所占比例为________。
(3)为培育新花色,科学家取植株甲的组织,在每个细胞A/a 基因所在的染色体上随机插入
了一个控制蓝色色素产生的长度为700 bp 的B 基因(蓝色叠加红色会出现深紫色花色,蓝色
叠加粉红色会出现淡紫色花色),再通过植物组培技术获得若干转基因幼苗。为提前筛选转
基因幼苗的花色,科学家分别对1 号、2 号、3 号幼苗的A/a 基因用限制酶切割后进行了电
泳,并用核酸探针对相关条带进行显示,A 和a 基因的酶切位点如图2 所示,B 基因不含该
限制酶的酶切位点,电泳结果如图3。
经推断可得:片段②的长度为______bp,3 号幼苗的花色为________。不能确定花色的幼苗是
____号,可通过____________________技术进一步确定。
答案 (1)染色体形态 (2)不位于 异常 1/6 (3)1 000 淡紫色 2 PCR(核酸分子杂交)
解析 (2)分析题意可知,该植物至少要有一条正常的6 号染色体才能存活,说明植株甲自
交后代存在不能存活的情况。让植株甲(AaDd)自交产生F1,若F1中红花∶粉红花∶白花=
6∶5∶1,后代性状分离比之和不是4,说明A/a 基因不位于6 号染色体上;若基因D 位于
异常染色体上;当Dd 自交时可以产生子代DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,但DD 都是异常的染色
体会产生致死效应,故子代Dd∶dd=2∶1,恰好符合F1中红花∶粉红花∶白花=6∶5∶1。
F1 中的粉红花的基因型为AAdd∶Aadd∶aaDd=1∶2∶2,产生的配子比为Ad∶ad∶aD=
2∶2∶1,又因为该植物至少要有一条正常的6 号染色体才能存活,因此F2中aaDD(1/5×1/5
=1/25)不能存活,因此白花aadd(2/5×2/5=4/25)的比例为1/6。(3)由题图探针位置可知,图
3 电泳结果为①和③片段的大小,图3 中1 号和2 号均有一个400 bp 的DNA 片段,应为片
段①,1 号与2 号的长DNA 片段分别为2 100 bp 和1 400 bp,其差值正好是B 基因的长度
(700 bp),说明a 基因(③)长度为1 400 bp,1 号个体的a 基因上插入了B 基因,则片段②的
长度为1 400-400=1 000 bp。3 号含有一个大小为1 400 bp 的DNA 片段,即片段③,另一
个DNA 片段长度为1 100 bp(400 bp+700 bp),说明3 号幼苗的A 基因的片段①上插入B 基
因,即A 基因被破坏,因此3 号幼苗的花色是蓝色叠加粉红色,即呈现淡紫色。2 号个体含
有400 bp 和1 400 bp 两个正常的①③片段,很可能是B 基因没有成功插入或者插入A/a 基因
之外的其他位置,因此无法确定其花色,可通过PCR(核酸分子杂交)技术进一步确定。
技术二 SNP 定位就是用SNP 作为DNA 标记来进行定位。SNP 即单核苷酸多态性,不同个
体的区别在于单个核苷酸的差异(如图所示),可用DNA 测序、基因芯片检测。
例3 为阐明水稻(自花传粉植物)颖花发育的遗传机制,科研人员通过射线辐照野生型水稻,
培育出能稳定遗传的内颖完全退化的品系突变体甲和突变体乙,进行了相关实验。请回答下
列问题:
(1)将突变体甲和突变体乙分别与野生型水稻进行杂交,F2的性状分离比均为野生型∶内颖
部分退化∶内颖完全退化=1∶2∶1。可推测两种突变体的形成均可能是由______对等位基
因突变的结果,让F1 与内颖完全退化型个体杂交,其后代表型及比例为
____________________________可验证上述推论的合理性。
(2)SNP 是基因组水平上由单个核苷酸的变异引起的DNA 序列多态性,某些SNP 在个体间差
异稳定,可作为DNA 上特定位置的遗传标记。已知突变体甲和野生型水稻的Ⅱ号和Ⅲ号染
色体上的SNP 如图所示,为确定突变体甲的突变基因位于Ⅱ号还是Ⅲ号染色体上,科研人
员进行了实验(不考虑互换)。将突变体甲(SNPm)和野生型(SNPB)进行杂交,得到的F1植株自
交。检测F2中全部内颖完全退化个体的SNP,若SNP1 和SNP2 的检测结果分别为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
则突变基因位于Ⅲ号染色体上。
答案 (1)1 内颖部分退化∶内颖完全退化=1∶1
(2)SNP1 检测结果为SNP1m∶SNP1B=1∶1;SNP2 检测结果全为SNP2m
解析 (2)如果相关基因位于Ⅲ号染色体上,则全部内颖完全退化个体中的Ⅲ号染色体都与
突变体甲的Ⅲ号染色体相同,由于Ⅱ号和Ⅲ号染色体之间是自由组合的,因此,检测F2中
全部内颖完全退化个体的SNP,若SNP1 检测结果为SNP1m∶SNP1B=1∶1;SNP2 检测结果
全为SNP2m,则突变基因位于Ⅲ号染色体上。
技术三 SSR 定位。方法是用PCR 将SSR 扩增,再对不同长度的DNA 片段进行电泳分离。
SSR 为短串联重复序列,其内侧为不同长度的重复序列如(CA)n,但外侧的序列高度保守(如
图所示),可用于设计PCR 引物进行扩增。
例4 (2024·河北,23)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均
为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律,选用纯合子P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和
P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计,长形和椭圆形统一记作非圆,结果见表。
实验
杂交组合
F1表型
F2表型和比例
①
P1×P2
非圆深绿
非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆
形浅绿=9∶3∶3∶1
②
P1×P3
非圆深绿
非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶
圆形绿条纹=9∶3∶3∶1
回答下列问题:
(1) 由实验①结果推测,瓜皮颜色遗传遵循____________ 定律,其中隐性性状为
____________。
(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断,还
需从实验①和②的亲本中选用____________进行杂交。若F1瓜皮颜色为____________,则
推测两基因为非等位基因。
(3)对实验①和②的F1非圆形瓜进行调查,发现均为椭圆形,则F2中椭圆深绿瓜植株的占比
应为____________。若实验①的F2植株自交,子代中圆形深绿瓜植株的占比为________。
(4)SSR 是分布于各染色体上的DNA 序列,不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1 和SSR2
分别位于西瓜的9 号和1 号染色体。在P1和P2中SSR1 长度不同,SSR2 长度也不同。为了
对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位,电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1
和SSR2 的扩增产物,结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于____________染色体。
检测结果表明,15 号植株同时含有两亲本的SSR1 和SSR2 序列,同时具有SSR1 的根本原
因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
同时具有SSR2 的根本原因是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系,对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的
基因所在染色体上的SSR 进行扩增、电泳检测。选择检测结果为
________________________的植株,不考虑交换,其自交后代即为目的株系。
答案 (1)分离 浅绿 (2)P2、P3 深绿 (3)3/8 15/64 (4)9 号 F1形成配子时,位于一对
同源染色体上的SSR1 和控制瓜皮颜色基因随非姐妹染色单体交换而重组 F1形成配子时,
位于非同源染色体上的SSR2 和控制瓜皮颜色基因自由组合 (5)SSR1 的扩增产物条带与P1
亲本相同
解析 (1)由实验①可知,P1(长形深绿)与P2(圆形浅绿)杂交,F1全为非圆(包括长形和椭圆形)
深绿,F2出现性状分离,且深绿∶浅绿=3∶1,推测瓜皮颜色的遗传遵循基因的分离定律,
且浅绿为隐性性状。(2)据题表分析可知,由实验①和实验②的结果不能判断控制浅绿和绿
条纹性状的基因的关系。若想进行判断,需选择分别具有浅绿性状和绿条纹性状的个体进行
杂交,故可选择实验①和实验②亲本中的P2和P3进行杂交,若两基因为非等位基因,分别
设为A/a、B/b,则浅绿个体的基因型可能为AAbb(或aaBB),而绿条纹个体的基因型可能为
aaBB(或AAbb),则二者杂交得到的F1基因型为AaBb,表现为深绿色。(3)调查实验①和②
的F1发现全为椭圆形瓜,亲本长形和圆形均为纯合子,F1椭圆形为杂合子,则F2非圆瓜中
有1/3 为长形,2/3 为椭圆形,故椭圆深绿瓜植株占比为9/16×2/3=3/8。由题意可设瓜形基
因为D/d,瓜皮颜色基因为E/e,P1基因型为DDEE,P2基因型为ddee,由实验①F2的表型
和比例可知,圆形深绿瓜的基因型为ddE_。实验①中F2植株自交子代能产生圆形深绿瓜植
株的基因型有DdEE、DdEe、ddEE、ddEe,其在F2 中所占比例分别为1/8、1/4、1/16、
1/8,自交子代中圆形深绿瓜的占比为1/8×1/4+1/4×3/16+1/16×1+1/8×3/4=15/64。(5)
为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系,对实验①F2中深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染
色体上的SSR 进行扩增、电泳检测。稳定遗传的深绿瓜株系应是纯合子,其深绿基因最终
来源于亲本P1,故应选择SSR1 的扩增产物条带与P1亲本相同的植株。
3.利用非整倍体杂交定位
(1)利用三体定位
(2)利用单体定位
例5 某大豆突变株表现为黄叶(ee),用该突变株分别与不含e 基因的7 号单体(7 号染色体
缺失一条)、绿叶纯合的7 号三体杂交得F1,F1自交得F2。若单体和三体产生的配子均可育,
且一对同源染色体均缺失的个体致死。则关于F1和F2,下列叙述错误的是( )
A.分析突变株与7 号单体杂交的F1可确定E、e 基因是否位于7 号染色体上
B.若E、e 基因不位于7 号染色体,则突变株与7 号三体杂交得到的F2 中黄叶∶绿叶=
1∶3
C.若突变株与7 号三体杂交得到的F2中黄叶占5/36,则 E、e 基因位于7 号染色体上
D.若突变株与7 号单体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶=5∶3,则E、e 基因位于7 号染色体
上
答案 D
解析 突变体基因型为ee,若E/e 位于7 号染色体上,则单体绿叶纯合植株的基因型为
EO,二者杂交后代基因型及比例为Ee∶eO=1∶1,表现为绿叶和黄叶,若E/e 基因不位于
7 号染色体上,则单体绿叶纯合植株的基因型为EE,二者杂交后代均为Ee,表现为绿叶,
A 正确;若E/e 基因不位于7 号染色体上,则三体绿叶纯合植株的基因型为EE,二者杂交后
代基因型均为Ee,F1自交,F2黄叶∶绿叶=1∶3,B 正确;若E/e 位于7 号染色体上,则三
体绿叶纯合植株的基因型为EEE,EEE 产生的配子为1/2EE、1/2E,因此二者杂交后代为
1/2EEe、1/2Ee,均为绿叶,EEe 产生的配子类型和比例为EE∶Ee∶E∶e=1∶2∶2∶1,自
交后代黄叶占1/2 × 1/6 ×1/6=1/72,Ee 自交产生的后代中ee 占1/2×1/4=1/8,因此F1
自交后代黄叶占1/72+1/8=10/72=5/36,C 正确;若E/e 位于7 号染色体上,则单体绿叶纯
合植株的基因型为EO,二者杂交后代的基因型及比例为Ee∶eO=1∶1,F1中Ee 自交后代
E_=1/2 × 3/4=3/8,ee=1/2 × 1/4=1/8,eO 自交后代为1/2 × 1/4=1/8ee、1/2 × 1/2
=1/4eO,由于一对同源染色体均缺失的个体致死,所以致死个体为1/2 ×1/4=1/8,所以
F2中黄叶∶绿叶=4∶3,D 错误。
4.利用已知位置的基因定位未知位置的基因
举例:已知基因A 与a 位于2 号染色体上
例6 (2025·河北,23)T-DNA 插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研究者将带有
卡那霉素抗性基因的T-DNA 插入拟南芥2 号染色体的A 基因内,使其突变为丧失功能的a
基因,花粉中A 基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题:
(1)基因内碱基的增添、缺失或__________都可导致基因突变。
(2)以Aa 植株为__________(填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交,F1中卡那霉素抗
性植株的占比为0,其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为________。
(3)为进一步验证基因A 的功能,将另一个A 基因插入Aa 植株的3 号染色体。仅考虑基因A
和a,该植株会产生__________种基因型的可育花粉,其中具有a 基因的花粉占比为
__________。该植株自交得到F1,利用图1 所示引物P1 和P2、P1 和P3 分别对F1进行PCR
检测,电泳结果如图2 所示。根据电泳结果把F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型植株占比
为__________。F1中没有检测到仅扩增出600 bp 条带的植株,其原因为_________________
________________________________________________________________________。
(4)实验中还获得了一个E 基因被T-DNA 插入突变为e 基因的植株,e 基因纯合的种子不能
正常发育而退化。为分析基因E/e 和A/a 在染色体上的位置关系,进行下列实验:
①利用基因型为AaEE 和AAEe 的植株进行杂交,筛选出基因型为__________的F1植株。
②选出的F1植株自交获得F2,不考虑其他突变,若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正
常的植株占比为0,E/e 和A/a 在染色体上的位置关系及染色体交换情况为_________
________________________________________________________________________;
若两对基因位于非同源染色体,该类植株的占比为________。除了上述两种占比,分析该类
植
株
还
可
能
的
其
他
占
比
和
原
因
:
_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)替换 (2)父本 1/2 (3)3 1/3 2/3 只含a 的花粉不育,无法形成纯合aa 植株,
因此无法扩增仅含600 bp 条带 (4)AaEe E/e 和A/a 连锁且未发生交换,F2中无同时含A 和
E 的配子
1/6 若基因连锁但发生交换,正常植株占比介于0~1/6
解析 (2)据题分析可知,带有卡那霉素抗性基因的T-DNA 插入拟南芥2 号染色体的A 基
因内,使其突变为丧失功能的a 基因,花粉中A 基因功能缺失(a 基因)会导致不育,因此Aa
植株作为父本时,其含a 基因花粉不育,无法参与受精,仅产生含A 基因的花粉(不含有卡
那霉素抗性基因),故以Aa 植株为父本与野生型(AA)拟南芥杂交,F1(AA)中卡那霉素抗性植
株的占比为0;若Aa 植株作为母本,其卵细胞可育(含a 基因),而野生型父本花粉(含A 基
因)可育,F1基因型为Aa 和AA,比例为1∶1,因此卡那霉素抗性植株Aa 占比为1/2。(3)为
进一步验证基因A 的功能,将另一个A 基因插入Aa 植株的3 号染色体。仅考虑基因A 和
a,插入A 基因后,植株基因型为A2a2A3O(2 号染色体为A2a2,3 号染色体为A3O)。该植株会
产生4 种基因型的花粉,即A2A3、A2O、a2A3、a2O,其中a2O 不育,即产生3 种基因型的可
育花粉,而具有a2基因的花粉占比为1/3。该植株雌配子即A2A3、A2O、a2A3、a2O,均可育,
其
自
交
得
到
F1
,
利
用
棋
盘
法
可
知
,
F1
的
基
因
型
为
A2A2A3A3∶A2A2A3O∶A2A2OO∶A2a2A3A3∶A2a2A3O∶a2a2A3A3∶A2a2OO∶a2a2A3O
=
1∶2∶1∶2∶3∶1∶1∶1。利用图1 所示引物P1 和P2、P1 和P3 分别对F1进行PCR 检测,
电泳结果如图2 所示。根据电泳结果把F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型(含A、a):PCR 扩增
出900 bp(A)和600 bp(a)条带。Ⅱ型(仅含A):仅扩增出900 bp 条带。其中Ⅰ型植株占比为
8/12,即2/3。F1中没有检测到仅扩增出600 bp 条带的植株,其原因为只含a 的花粉不育,
无法形成纯合aa 植株。(4)①利用基因型为AaEE 和AAEe 的植株进行杂交,筛选出F1 中
AaEe 植株(双杂合)。若E/e 和A/a 位于一对同源染色体,且A 与e 在一条染色体上,a 与E
在另一条染色体上且无交换。依据题意只有基因型为AAEE 植株产的花粉和自交所结种子
均发育正常,而F2中无同时含A 和E 的配子(花粉或种子致死),故花粉和自交所结种子均发
育正常的植株占比为0。若两基因独立遗传(非同源染色体),F1 植株(AaEe)产生雌配子为
AE∶Ae∶aE∶ae=1∶1∶1∶1,均可育,而雄配子为AE∶Ae=1∶1,aE 和ae 花粉不可育,
且ee 植株退化,因此根据棋盘法可知,F2基因型及比例为AAEE∶AAEe∶AaEE∶AaEe=
1∶2∶1∶2,其中只有基因型为AAEE 的花粉和自交所结种子均发育正常,即正常植株
(AAEE)占比为1/6。其他可能:若基因连锁但发生交换,正常植株占比介于0~1/6。
[方法提炼] 确定基因在染色体上的相对位置
方法:利用基因之间的交换概率定位。
原理:两个基因之间位置越远,则交换概率越高。
举例:若AB/ab×ab/ab 后代出现Aabb 和aaBb 的概率高,则A 与B 的距离就远;反之A 与
B 的距离就近。
5.利用细胞融合定位
细胞融合可以在基因型相同或不同的细胞间进行,其中基因型不同的细胞间的融合就是细胞
杂交。由于细胞杂交中染色体容易丢失,利用杂交细胞检测特定染色体丢失与特定基因产物
(蛋白质)减少的对应关系可以进行基因定位。
例7 如图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程,在人-鼠杂种细胞中,人的染色
体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。结果检测到细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的
4 种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油
酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。据相关知识分析,支配芳烃羟化酶、乳酸脱
氢酶、磷酸甘油酸激酶合成的基因分别位于________染色体上。
答案 2、11、X
1.(2025·菏泽二模)某种昆虫性别决定方式为XY 型,其有眼和无眼、紫眼和白眼性状分别
由基因E/e 和F/f 控制,且两对等位基因独立遗传:让一只紫眼雌虫与一只白眼雄虫交配,
所得雌性个体中紫眼∶无眼=1∶1,雄性个体全为紫眼(子代数量足够多,不考虑从性遗传
和变异)。下列分析正确的是( )
A.该昆虫的有眼对无眼为显性,且基因E/e 位于X 染色体上
B.F1紫眼雄性个体不可能产生同时含有基因e、f 的精细胞
C.若全部F1个体自由交配,则产生无眼雄虫的概率为1/4
D.若F1全部紫眼个体杂交,则后代中雌虫的基因型有9 种
答案 D
解析 由题干信息可知,亲本紫眼与白眼杂交,子一代均为紫眼,所以紫眼为显性性状;亲
本有眼与有眼杂交,子一代出现无眼,所以无眼为隐性性状。雌性个体中紫眼∶无眼=
1∶1,雄性个体全为紫眼,且只有雌性中存在无眼,说明控制有眼、无眼的基因位于X 与
Y 染色体的同源区段上,亲本的基因型为FFXEXe、ffXeYE,A 错误;F1紫眼雄性个体基因型
为FfXEYE、FfXeYE,因此能产生同时含有基因e、f 的精细胞,B 错误;F1紫眼雄性个体基
因型为FfXEYE、FfXeYE,雌性基因型为FfXEXe、FfXeXe,若全部F1个体自由交配,则产生
无眼雄虫_ _XeYe的概率为0,C 错误;F1紫眼雄性基因型为FfXEYE、FfXeYE,紫眼雌性基因
型为FfXEXe,若F1全部紫眼个体杂交,则后代中雌虫的基因型有3×3=9(种),D 正确。
2.科研人员为选育优质水稻品种开展了大量的研究。水稻是二倍体作物,稻米香味是衡量
水稻品质的重要指标,水稻的非香和米香由位于8 号染色体上的1 对等位基因控制。为确定
该对基因(序列未知)的具体位置,科研人员利用8 号染色体上的分子标记(能反映个体间基因
组差异的特异性DNA 片段,碱基序列较短且已知,位置如图),做了如下实验:将米香水稻
甲和非香水稻乙杂交,F1全为非香。再将F1与甲杂交得F2,对部分F2个体8 号染色体上的
分子标记进行检测,结果如表所示。
分子标记
F2个体
M1
M2
M3
M4
M5
M6
M7
米香个体1
-
-
+
+
+
+
+
米香个体2
+
+
+
+
-
-
-
非香个体3
+
+
+
-
-
-
-
非香个体4
+
+
-
-
-
-
-
非香个体5
-
-
-
-
-
+
+
注:两条8 号染色体上的分子标记均与亲本甲一样的个体记为“+”;两条8 号染色体上的
分子标记分别来自亲本甲和亲本乙的个体记为“-”。
回答下列问题:
(1)F2 中非香个体所占比例为________。表中,非香个体含“-”型分子标记的原因是
__________________________________________________________________,米香个体中含
“-”型分子标记是因为F1产生配子时发生了__________________________。
(2)已知分子标记均不位于该对等位基因的内部。根据米香个体结果分析,该对基因不位于
分子标记__________________之间;根据非香个体结果分析,该对基因位于分子标记
________之间。综合推测,控制非香和米香性状的等位基因位于分子标记________之间。
(3)科研人员进一步提取水稻乙的总DNA 为模板,依据上述推测中的分子标记设计引物,进
行PCR 扩增,获得了一定长度的DNA 片段。该实验能否验证上述推测?若能,写出判断理
由;若不能,补充实验设计思路:______________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)1/2 非香个体为杂合子,含米香基因的8 号染色体遗传于甲,含非香基因的8 号
染色体遗传于乙 染色体互换 (2)M1~M2 和M5~M7 M3~M6 M3~M5 (3)不能。将
得到的DNA 片段导入米香水稻细胞获得转基因植株,转基因植株自交后检测其稻米的香味
解析 (1)米香水稻甲和非香水稻乙杂交,F1全为非香,说明非香是显性性状,设相关基因
为A、a,则甲的基因型为aa,乙的基因型为AA,F1 基因型为Aa。F1 与甲(aa)杂交,即
Aa×aa,根据分离定律,F2的基因型及比例为Aa∶aa=1∶1,所以F2中非香个体(Aa)所占
比例为1/2。表中“-”表示两条8 号染色体上的分子标记分别来自亲本甲和亲本乙,非香
个体含“-”型分子标记,是因为F1(Aa)产生了含有来自亲本乙染色体(含A 基因)的配子,
与甲产生的配子结合,所以其8 号染色体上部分分子标记来自亲本乙。米香个体的基因型为
aa,按照正常情况其8 号染色体上分子标记都应与亲本甲一样为“+”,但出现含“-”型
分子标记的米香个体,是因为F1产生配子时发生了互换,导致部分来自亲本乙的分子标记
所在片段交换到了含有a 基因的染色体上。(2)分析表格,米香个体中两条8 号染色体上的分
子标记在M1~M2(米香个体1)和M5~M7(米香个体2)为“-”型时,仍表现为米香,推知
该对基因不位于分子标记M1~M2 和M5~M7 之间。非香个体中,M1~M3 和M6~M7 均
为“+”时,仍表现为非香,推知该对基因应位于分子标记M3~M6 之间,结合对米香个
体的推测,该对基因不位于分子标记M1~M2 和M5~M7 之间,则控制非香和米香性状的
等位基因位于分子标记M3~M5 之间。(3)上述推测是控制非香和米香性状的等位基因位于
分子标记M3~M5 之间,仅提取水稻乙的总DNA 为模板,依据M3~M5 之间的分子标记设
计引物进行PCR 扩增,获得一定长度的DNA 片段,只能说明在M3~M5 之间有DNA 片段,
但不能确定该片段就是控制非香和米香性状的等位基因。补充实验设计思路:将得到的
DNA 片段导入米香水稻细胞获得转基因植株,转基因植株自交后检测其稻米的香味。
3.茄子是两性花植物,其花色和果皮颜色的形成受花青素的影响,这两对相对性状受三对
独立遗传的基因控制,其中A/a、B/b 同时控制两种性状,D/d 只控制其中一种性状。研究人
员用甲、乙两株纯合白花白果茄子进行杂交,结果如图所示,已知甲的基因型为aaBBDD。
请回答下列问题:
(1)根据实验结果推测,茄子的花色和果皮颜色分别受____________对等位基因的控制,亲
本乙的基因型为____________;F1测交,后代的表型及比例是_________________________
________________________________________________________________________。
(2)F2的白果茄子中,基因型共有__________种;F2的白花白果茄子中,纯合子占________。
(3)研究发现,茄子的花型有花单生(R)和花簇生(r)两种,现有一株花单生的10 号染色体三体
(含有3 条10 号染色体)茄子,基因检测发现,其体细胞中含有一个r 基因。已知三体在减数
分裂过程中,任意配对的两条染色体分离时,剩下的一条染色体随机移向细胞一极,所有配
子的生活力相同。为确定R/r 基因是否位于10 号染色体上,可让该三体植株自交,统计后
代的表型及比例。若后代中________________________,说明R/r 基因位于10 号染色体上;
若后代中____________________________,说明R/r 基因不在10 号染色体上。
答案 (1)二、三 AAbbdd 紫花紫果∶紫花白果∶白花白果=1∶1∶6 (2)19 3/14 (3)
花单生∶花簇生=35∶1 花单生∶花簇生=3∶1
解析 (1)花色和果皮颜色受三对独立遗传的基因控制,其中A/a、B/b 同时控制两种性状,
D/d 只控制其中一种性状。已知甲的基因型为aaBBDD,研究人员用甲、乙两株纯合白花白
果茄子进行杂交,F2中紫花∶白花=36∶28=9∶7,说明花色由两对独立遗传的等位基因控
制;紫果∶白果=27∶37,说明果色由三对独立遗传的等位基因控制。即茄子的花色和果皮
颜色分别受二、三对等位基因的控制。由此可推测,花色由基因A/a 和B/b 控制,果皮颜色
由基因A/a、B/b、D/d 控制,乙的基因型为AAbbdd,F1的紫花紫果为AaBbDd。A_B_D_为
紫花紫果,A_B_dd 为紫花白果,其他基因型为白花白果。F1测交,即AaBbDd 与aabbdd 杂
交,AaBbDd 能产生8 种配子:ABD、AbD、aBD、abD、ABd、Abd、aBd、abd,aabbdd 产
生
abd
的
配
子
,
后
代
基
因
型
及
比
例
为
AaBbDd∶AabbDd∶aaBbDd∶aabbDd∶AaBbdd∶Aabbdd∶aaBbdd∶aabbdd
=
1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1;表型及比例为紫花紫果∶紫花白果∶白花白果=1∶1∶6。(2)F2
的白果茄子中,紫花白果(A_B_dd)有4 种基因型(AaBbdd、AABBdd、AaBBdd、AABbdd);
白花的基因型有5 种(Aabb、AAbb、aaBb、aaBB、aabb),D/d 构成的基因型有3 种,白花白
果基因型共有5×3=15(种),F2的白果茄子中,基因型共有15+4=19(种)。F2的白花白果
茄子占=,白花白果纯合子有AAbbDD、aaBBDD、aabbDD、AAbbdd、aaBBdd、aabbdd,
占+++++=,F2的白花白果茄子中,纯合子占÷=。(3)现有一株花单生的10 号染色体
三体茄子,基因检测发现,其体细胞中含有一个r 基因。若R/r 基因位于10 号染色体上,该
三体植株基因型为RRr,它所产生的配子及比例为R∶Rr∶RR∶r=2∶2∶1∶1,即R_∶r
=5∶1,自交后代花簇生(rr)的概率为×=;若R/r 基因不位于10 号染色体上,该三体植株
基因型为Rr,它所产生的配子及比例为R∶r=1∶1,自交后代花簇生(rr)的概率为×=。综
上所述,为确定R/r 基因是否位于10 号染色体上,可让该三体植株自交,统计后代的表型
及比例。若后代中,花单生∶花簇生=35∶1,说明R/r 基因位于10 号染色体上;若后代中
花单生∶花簇生=3∶1,说明R/r 基因不在10 号染色体上。