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课时3 基因位置的判定（尖子生选学） 突破1 一对等位基因位置关系的判定 【知识盘查】 1.探究基因位于常染色体还是性染色体上 方法1 方法2 2.探究基因是位于常染色体上还是X、Y 染色体同源区段上 方法1 方法2 3.探究基因是仅位于X 染色体上还是位于X、Y 染色体的同源区段上 [例1] (不定项)(2024·河北卷，15)单基因隐性遗传性多囊肾病是P 基因突变所致。 图中所示为某患者及其父母同源染色体上P 基因的相关序列检测结果(每个基因 序列仅列出一条链，其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突 变位点，但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是( ) A.未突变P 基因的位点①碱基对为A—T B.①和②位点的突变均会导致P 基因功能的改变 C.患者同源染色体的①和②位点间发生交换，可使其产生正常配子 D.不考虑其他变异，患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上 答案 CD 解析 合 可知，患者 得父 下面一条 和母 下面一条 ，均 突 ， 结 题图 获 亲 链 亲 链 为 变链 明未突 说 变P 基因的位点①碱基对为C—G，A ；患者的父 、母 分 具有 错误 亲 亲 别 ①、②突 位点，但均未患病，明 变 说 仅①位点或②位点突 不会 致 变 导 P 基因功能的 改 ， 变B ；患者的 错误 两个致病基因，一个来自母 的含有位点 亲 ②突 的 变 P 基因， 另一个来自父 的含有位点 亲 ①突 的 变 P 基因，若减数分裂Ⅰ同源染色体的非姐妹 染色 体 单 ①和②位点之 生互 ，可使其 生正常配子， 间发 换 产 C 正确；不考 其他 虑 变 异，患者弟弟具有①和②突 位点，推 其一条染色体来自父 ，一条染色体来自 变 测 亲 母 ，其体 胞的 亲 细 ①和②突 位点不会位于同一条染色体上， 变 D 正确。 [例2] (2024·甘 卷， 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的表型及比值如下表。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)下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)F2的性状分离比为6∶2∶3∶5 和3∶5∶3∶5，符合两对独立遗传基因 的排列组合数16(合理即可) 正反交的结果不同，性状与性别相关联 (2)aaZBZB AaZBZb(棕眼雄性)和AaZBW(棕眼雌性) (3)aaZBW AaZBZb(棕眼雄性)和AaZbW(红眼雌性) (4)①A ②B(或①B ②A) ③红色 ④棕色 解析 (1)依据表格信息可知，正交F2的性状分离比为6∶2∶3∶5，反交F2的性状 分离比为3∶5∶3∶5，两者均是9∶3∶3∶1 的 式，故可判断太阳 的眼色至 变 鹦鹉 少由两 基因控制；但正交和反交 果不同，明其中一 基因位于 对 结 说 对 Z 染色体上。 (2)依据正交 果， 结 F2中棕眼∶ 眼＝ 红 9∶7，明棕眼性状 双 性个体，眼 说 为 显 红 为单 性或双 性个体， 显 隐 鹦鹉为ZW 型性 决定，在雄性个体中，棕眼 别 为3/4，在雌性个 体中，棕眼为3/8＝3/4×1/2，故可推知，F1中的基因型为AaZBZb、AaZBW，表型均 棕色，本 系，正 为 亲 为纯 交 本基因型 ： 亲 为aaZBZB(父本)、AAZbW(母本)。(3)依据反 交 果，合第二小 可知，反交 本的基因型 结 结 问 亲 为AAZbZb、aaZBW，则F1的基因型 为AaZBZb、AaZbW， 的表型依次 棕色、色。 对应 为 红 (4) 合第二小 可知，棕眼性 结 问 状 双 性个体，眼 性或双 性个体，故可知基因 为 显 红 为单显 隐 ①为A(或B)，控制酶1 的合成，促 色前体物合成 色中 物，基因 进红 红 间 ②为B(或A)，控制酶2 的合成，促 色中 物合成棕色 物。 进红 间 产 突破2 两(多)对等位基因位置关系的判定 【知识盘查】 判断两(多)对等位基因位于一对还是两对同源染色体上，实质是确定两对等位基 因的遗传是遵循自由组合定律，还是遵循连锁与互换规律。 如图所示，①图中A/a、B/b、D/d 这三对等位基因的遗传都遵循分离定律；②图中 基因A/a 与D/d(或基因B/b 与D/d)分别位于两对同源染色体上，其遗传遵循自由 组合定律；③图中基因A/a 和B/b 位于一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合 定律。 1.根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置(以AaBb 自交为例) 性状分离比 9∶3∶3∶1 3∶1 1∶2∶1 位置图示 2.若自交后代出现(3∶1)n的分离比(或其变式)，或测交后代出现(1∶1)n的分离比 (或其变式)，则说明这n 对等位基因位于非同源染色体上，且遵循自由组合定律。 提醒 ①如果多 等位基因分 位于多 同源染色体上，可利用 对 别 对 “拆分法”解决： 即将多 等位基因分解 若干个分离定律分 分析，再运用乘法原理 行 合。 对 为 别 进 组 ②若 果表型出 结 现()n或子代性状分离比之和为4n，则n 代表等位基因的 数，且 对 n 等位基因位于 对 n 同源染色体上。 对 3.基因在染色体上的位置顺序测定(三点测交法) 为确定三个连锁基因在染色体上的顺序和相对距离所做的一次杂交和一次测交。 染色体上两连锁基因距离越远，在它们之间非姐妹染色单体互换的机会就越多， 反之就越少，因此可用这两基因间的互换百分数(一般可用它们之间的重组百分 数)的大小来表示它们之间距离的远近，而以1%的互换(或重组)定为一个图距，作 为连锁基因的距离单位。 [例1] (2023·山 卷， 东 23)单个精子的DNA 提取技术可解决人类遗传学研究中因家 系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4 对等位基因在染色体上的相对位 置关系，以某志愿者的若干精子为材料，用以上4 对等位基因的引物，以单个精子 的DNA 为模板进行PCR 后，检测产物中的相关基因，检测结果如表所示。已知表 中该志愿者12 个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基 因组成种类和比例相同；本研究中不存在致死观象，所有个体的染色体均正常，各 种配子活力相同。 等位基因 A a B b D d E e 单个 精子 编号 1 ＋ ＋ ＋ 2 ＋ ＋ ＋ ＋ 3 ＋ ＋ ＋ 4 ＋ ＋ ＋ ＋ 5 ＋ ＋ ＋ 6 ＋ ＋ ＋ ＋ 7 ＋ ＋ ＋ 8 ＋ ＋ ＋ ＋ 9 ＋ ＋ ＋ 10 ＋ ＋ ＋ ＋ 11 ＋ ＋ ＋ 12 ＋ ＋ ＋ ＋ 注：“＋”表示有；空白表示无 (1)表中等位基因A、a 和B、b 的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)自由组 合定律，依据是__________________________________________________。 据表分析，________(填“能”或“不能”)排除等位基因A、a 位于X、Y 染色体同 源区段上。 (2)已知人类个体中，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子 的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b 和D、d 控制，且只要 有1 个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配，预期生—个正常孩子的概 率为17/18，据此画出该女性的这2 对等位基因在染色体上的相对位置关系图。(注 用“ ”形式表示，其中横线表示染色体，圆点表示基因在染色体上的位置)。 (3)本研究中，另有一个精子的检测结果是：基因A、a，B、b 和D、d 都能检测到。已 知在该精子形成过程中，未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子 形成过程分析，导致该精子中同时含有上述6 个基因的原因是 ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (4)据表推断，该志愿者的基因e 位于________染色体上。现有男、女志愿者的精子 和卵细胞各一个可供选用，请用本研究的实验方法及基因E 和e 的引物，设计实 验探究你的推断。 ①应选用的配子为：________；②实验过程：略；③预期结果及结论： __________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 答案 (1)不遵循 只产生Ab 和aB 两种精子(或精子只有Ab 和aB 两种，且比例 1∶1；若未检测到AB 和ab 精子或A 与b 基因连锁，a 与B 基因连锁或A 与b 基 因在一条染色体上，a 与B 基因在一条染色体上) 能 (2) (3)减数分裂Ⅰ时，这些基因所在的同源染色体未分离(不分离、分离异常) (4)X 或Y 卵细胞(卵子或卵) 若检测到E 或者e 基因，则位于X 染色体上或者 若未检测到E 或者e 基因，则位于Y 染色体上 解析 (1)由 意，表中 志愿者 题 该 12 个精子的基因 成种 和比例与 志愿者理 组 类 该 上 生的配子的基因 成种 和比例相同， 合表中信息可以看出，基因型 论 产 组 类 结 为 aB∶Ab＝1∶1，因而可推 ，等位基因 测 A、a 和B、b 位于一 同源染色体上，因而 对 其遗传“不遵循”自由 合定律。表中 示含有 组 显 e 的配子和不含e 的配子的比例 表现为1∶1，因而可推测e 基因位于性染色体上，考虑A/a、E/e 两 基因，表中 这 对 精子有4 种 型且比例 类 为1∶1∶1∶1，即 两 等位基因表 自由 合，因而 这 对 现为 组 能排除等位基因A、a 位于X、Y 染色体同源区段上。 (2) 果 示， 志愿者关于 统计结 显 该 B、b 和D、d 的配子比例为Bd∶bD∶BD∶bd＝ 2∶2∶1∶1，某 病受等位基因 遗传 B、b 和D、d 控制，且只要有1 个 性基因就不 显 患 病。 志愿者与某女性婚配， 期 该 该 预 生一个正常孩子的概率为17/18，即生出患 病孩子bbdd 的概率为1/18＝1/6×1/3，明 女性 生 说 该 产 bd 的卵 胞的比例 细 为1/3， 则BD 配子比例也为1/3，二者共占2/3，均属于非重 型配子，明 女性体内的 组 说 该 相关基因 于 关系，即 处 连锁 应该为B 和D ， 连锁b 和d ，据此画出 女性的 连锁 该 这 2 等位基因在染色体上的相 位置关系 如下： 对 对 图 (3)根据表中的精子种 和比例可知，等位基因 类 A/a，B/b 和D/d 关系，而异 为连锁 常精子的形成 程中，未 生非姐妹染色 体互 和染色体 构 异。 从配子 过 发 单 换 结 变 则 形成 程分析， 致 精子中同 含有上述 过 导 该 时 6 个基因的原因是形成 精子的减数 该 分裂 程中，减数第一次分裂后期 三 等位基因所在的同源染色体未分离 过 这 对 (不分 离、分离异常)而是 入同一个次 精母 胞中，此后 次 精母 胞 行正常的 进 级 细 该 级 细 进 减数第二次分裂 致的。 导 (4) 有男、女志愿者的精子和卵 胞各一个可供 用，由于要用本研究的 方 现 细 选 实验 法，且 用男性的精子无法确定等位基因位于 选 X 染色体上 是 还 Y 染色体上，因此 女志愿者的卵 胞 行 。即用基因 应该选择 细 进 实验 E 和e 的引物，以 个卵 胞的 单 细 DNA 模板 行 为 进 PCR 后， 物中的相关基因，并 行 。若 到 检测产 进 统计 检测 E 或者 e 基因， 位于 则 X 染色体上或者若未 到 检测 E 或者e 基因， 位于 则 Y 染色体上。 [例2] (2022·山 卷， 东 6)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘，研究影响其叶片形状 的基因时，发现了6 个不同的隐性突变，每个隐性突变只涉及1 个基因。这些突变 都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6 个不同纯合突变 体①～⑥，每个突变体只有1 种隐性突变。不考虑其他突变，根据表中的杂交实验 结果，下列推断错误的是( ) 杂交组合 子代叶片边缘 ①×② 光滑形 ①×③ 锯齿状 ①×④ 锯齿状 ①×⑤ 光滑形 ②×⑥ 锯齿状 A.②和③杂交，子代叶片边缘为光滑形 B.③和④杂交，子代叶片边缘为锯齿状 C.②和⑤杂交，子代叶片边缘为光滑形 D.④和⑤杂交，子代叶片边缘为光滑形 解题关键—科学思维 答案 C 解析 ①×③、①×④的子代全 状，明 为锯齿 说 ①与③④ 是同一基因突 而来， 应 变 因此②和③ 交，子代叶片 光滑形， 杂 边缘为 ③和④ 交，子代叶片 状， 杂 边缘为锯齿 A、B 正确；①×②、①×⑤的子代全 光滑形，明 为 说 ①与②、①与⑤是分 由不同 别 基因 生 性突 致，但 发 隐 变导 ②与⑤可能是同一基因突 形成的，也可能 变 是不同基 因突 形成的；若 前者， 变 为 则②和⑤ 交，子代叶片 状，若 后者，子代 杂 边缘为锯齿 为 叶片 光滑形， 边缘为 C ；由上述分析可知， 错误 ①与④是同一基因突 而来， 变 ①与 ⑤是不同基因突 而来，因此 变 ④⑤是不同基因突 而来， 变 ④和⑤ 交，子代叶片也 杂 均 光滑形， 为 D 正确。 突破3 利用单体、三体或缺体定位特定基因的位置 方法1 利用已知基因定位 方法2 利用三体回交定位 提醒 基因型为Aaa 的三体 生的配子 型及比例 产 类 为Aa∶a∶A∶aa ＝ 2∶2∶1∶1；基因型为AAA 的三体 生的配子 型及比例 产 类 为AA∶A＝1∶1；基 因型为aaa 的三体 生的配子 型及比例 产 类 为aa∶a＝1∶1。 方法3 利用单体杂交定位 方法4 利用染色体片段缺失定位 [例1] (2024·广 惠州 研 东 调 )玉米是雌雄同株、异花传粉植物，其籽粒黄色(T)对白 色(t)为显性，基因T、t 位于9 号染色体上。某基因型为Tt 的黄色籽粒玉米的一条9 号染色体发生片段缺失，该玉米自交，所得F1中黄色籽粒∶白色籽粒＝1∶1。已知 含异常染色体的花粉不育，卵细胞不受影响。下列叙述正确的是( ) A.缺失片段位于基因T 所在的染色体上，基因T 在缺失片段上 B.缺失片段位于基因T 所在的染色体上，基因T 不在缺失片段上 C.缺失片段位于基因t 所在的染色体上，基因t 在缺失片段上 D.缺失片段位于基因t 所在的染色体上，基因t 不在缺失片段上 答案 B 解析 染色体正常的情况下，基因型为Tt 的玉米植株自交，所得F1中黄色籽粒∶ 白色籽粒＝3∶1，根据 干信息 题 “F1中黄色籽粒∶白色籽粒＝1∶1，含异常染色体 的花粉不育，卵 胞不受影响 细 ”可知，染色体异常 含 时 T 的精子不能参与受精作 用(含T 的花粉不育)，含T 的卵 胞可育，即母本可以 生基因型分 细 产 别为T 和t 的 两种卵 胞，故缺失片段在基因 细 T 所在的染色体上，但基因T 不在缺失片段上，B 正确。 [例2] (2024· 大附中 华东师 质检)染色体数目变异类型多样，其中缺失一条染色体 称为单体(2n－1)，增加一条染色体称为三体(2n＋1)。黑腹果蝇是遗传学研究的常 用材料，染色体组成如图所示。Ⅳ号染色体(点状染色体)单体和三体的果蝇均能够 繁殖，分析回答下列问题： (1)果蝇的性别决定方式为________。Ⅳ号染色体单体的雌性黑腹果蝇减数分裂产 生的配子种类有________种，染色体数量分别为________条。 (2)在黑腹果蝇群体中偶然出现一只染色体正常的无眼果蝇，已知无眼为隐性性状 野生型为显性性状，受一对等位基因控制，但是不确定这对等位基因是位于Ⅲ号 还是Ⅳ号染色体上，科研人员分成两个小组分别进行了以下实验，请补充完成以 下探究实验： ①甲组：取Ⅳ号染色体单体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交，若子一代表型及比例 约为____________________，说明这对等位基因位于Ⅲ号染色体上；若子一代表 型及比例约为____________________，说明这对等位基因位于Ⅳ号染色体上。 ②乙组：取Ⅳ号染色体三体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交，子一代全为野生型，子 一代雌雄果蝇杂交，若子二代表型及分离比为________________，则说明无眼基 因位于Ⅳ号染色体上。 答案 (1)XY 型 2 3 和4 (2)①野生型∶无眼＝1∶0 野生型∶无眼＝1∶1 ②野生型∶无眼＝8∶1 解析 (1)由 可知，果 的性 决定方式 题图 蝇 别 为XY 型。Ⅳ号染色体 体的雌性黑 单 腹果 体 胞中有 蝇 细 7 条染色体，减数分裂 生配子 ，同源染色体分离，个的 产 时 单 Ⅳ 号染色体随机移向一极，形成的配子中含有的染色体数为3 条和4 条，配子种 共 类 2 种。(2)已知无眼 性性状，野生型 性性状，受一 等位基因控制，假 用 为隐 为显 对 设 A、a 来表示。①甲 ：若 等位基因位于 组 这对 Ⅲ号染色体上，后代的 与 遗传 Ⅳ号染色 体无关，本的基因型分 亲 别为AA、aa，子一代全 野生型 为 (Aa)，即野生型∶无眼＝ 1∶0；若 等位基因位于 这对 Ⅳ号染色体上，Ⅳ号染色体 体野生型果 只含有一 单 蝇 个 性基因 显 (假 用 设 O 表示缺失一条染色体，即基因型为AO)，与 无眼果 该 蝇(aa) 交，后代会出 野生型 杂 现 (Aa)和无眼(Oa)两种，比例为1∶1。②乙 ：若无眼基因 组 位于Ⅳ号染色体上，Ⅳ号染色体三体野生型果蝇(AAA) 生的配子种 及比例 产 类 为 AA∶A＝1∶1，与 无眼果 该 蝇(aa) 交，子一代全 野生型，基因型及比例 杂 为 为 AAa∶Aa＝1∶1，子一代雌雄果 交，基因型 蝇杂 为AAa 的个体 生的配子及比例 产 为AA∶a∶Aa∶A＝1∶1∶2∶2，基因型为Aa 的个体 生的配子及比例 产 为A∶a ＝1∶1， 生的基因型 则产 为a 的雌雄配子均占1/3，后代无眼果 所占的比例 蝇 为 1/3×1/3＝1/9，野生型果 所占的比例 蝇 为1－1/9＝8/9，即子二代表型及分离比为 野生型∶无眼＝8∶1。 限时练11 基因位置的判定(尖子生选做) ( ： 时间 30 分 分 ： 钟 值 50 分) 【精准强化】 1.(2024·重 市 量 庆 质 检测)果蝇的体色受两对等位基因B/b、F/f 控制，其中B/b 位于 2 号染色体。已知B、F 同时存在时果蝇的体色表现为黑色，其余情况均为灰色。为 了确定F/f(已知不在Y 染色体上)与B/b 的位置关系，现选择一对灰色果蝇进行杂 交，F1全为黑色；让F1中的雌雄果蝇相互交配，统计F2的表型及比例(不考虑基因 突变和互换)。下列说法错误的是( ) A.亲代灰色果蝇的基因型可能为BBff、bbFF 或BBXfY、bbXFXF B.若F/f 位于X 染色体上，则F2的表型及比例为黑色雌性∶黑色雄性∶灰色雌性 ∶灰色雄性＝6∶3∶2∶5 C.若F/f 位于3 号染色体上，则F2的表型及比例为黑色∶灰色＝9∶7 D.若F/f 位于2 号染色体上，则F2的表型及比例为黑色∶灰色＝3∶1 答案 D 解析 一 灰色果 行 交， 对 蝇进 杂 F1全 黑色，若 为 F/f 在常染色体， 代果 的基 则亲 蝇 因型为BBff、bbFF；若F/f 在X 染色体， 代果 的基因型 亲 蝇 为BBXfY、bbXFXF，A 正确；若F/f 位于X 染色体上，则F1的基因型为BbXFY、BbXFXf，F2中黑色雌性 (3/16B_XFXF、3/16 B_XFXf)为6/16，黑色雄性(B_XFY)为3/4×1/4＝3/16，灰色雌性 (1/16 bbXFXF、1/16 bbXFXf)为2/16，灰色雄性(1/16bbXFY、1/16 bbXfY、3/16 B_XfY) 为5/16，B 正确；若F/f 位于3 号染色体，F1为BbFf，F2中黑色(9/16 B_F_)∶灰色 (3/16 B_ff、3/16 bbF_、1/16 bbff)为9∶7，C 正确；若F/f 位于2 号染色体，即与B/b 在一 同源染色体上，本 对 亲 为BBff、bbFF，且B、f 在同一条染色体，b、F 在同一条 染色体，F1为BbFf，在不考 基因突 和互 的情况下， 虑 变 换 F1 生的配子只能是 产 Bf、 bF，F2中黑色∶灰色为1∶1，D 。 错误 2.(2024·山 淄博一模 东 )果蝇的两对相对性状分别由基因A/a、B/b 控制，且A/a、B/b 不位于Y 染色体上。一只具有两显性性状的果蝇与一只具有两隐性性状的果蝇杂 交，遗传过程中无突变、互换及致死。下列说法错误的是( ) A.若F1果蝇具有4 种表型且比例相等，则A/a、B/b 可能位于两对常染色体上 B.若F1果蝇每种表型都有雌雄个体且比例相等，则A/a(或B/b)不可能位于X 染色 体上 C.若F1果蝇具有2 种表型且比例相等，则A/a、B/b 可位于一对同源染色体上 D.若F1果蝇具有2 种表型且分属于雌、雄蝇，则A/a、B/b 可均位于X 染色体上 答案 B 解析 若A/a、B/b 位于两 常染色体上， 明遵循基因的自由 合定律，当 本 对 说 组 亲 为AaBb×aabb ， 时 F1果 具有 蝇 4 种表型且比例相等，A 正确；若A/a(或B/b)位于 X 染色体上，当 本 亲 为BbXAXa×bbXaY ， 时 F1果 每种表型都有雌雄个体且比例 蝇 相等，B ；若 错误 A/a、B/b 位于一 同源染色体上，即出 ，假 对 现连锁 设AB ， 连锁亲 本为AaBb×aabb ， 时F1果 具有 蝇 2 种表型且比例相等，C 正确；若A/a、B/b 均位于 X 染色体上，当 本 亲 为XabXab×XABY，则F1果 具有 蝇 2 种表型且分属于雌、雄 ， 蝇 D 正确。 3.(不定项)(2024·山 庄高三模 东枣 拟)果蝇的某一野生型性状和突变型性状受一对 等位基因A/a 控制。现用一只野生型雌果蝇与一只突变型雄果蝇进行杂交，子一 代中野生型♀∶野生型♂∶突变型♀∶突变型♂＝1∶1∶1∶1。下列说法正确的 是( ) A.若A、a 位于性染色体上，则它们不可能位于X、Y 染色体的同源区段上 B.若A、a 仅位于X 染色体上，则野生型为显性性状 C.若A、a 位于常染色体上，该突变为隐性突变，则子代的野生型自由交配产生的 后代出现性状分离 D.若A、a 位于常染色体上，让子代的突变型自由交配产生的后代均为突变型，则 突变性状为显性性状 答案 BC 解析 若A、a 位于性染色体上，当 本野生型雌果 合子，无 基因位于 亲 蝇为杂 论该 X 和Y 染色体的同源区段上或是 位于 仅 X 染色体上，子一代的雌、雄果 中野生 蝇 型与突 型的比例都是 变 1∶1，A ；若 错误 A、a 位于 仅 X 染色体上， 本野生型 则亲 雌果 合子才能使子一代表型比例 蝇应为杂 为1∶1，因此野生型是 性性状， 显 B 正 确；若A、a 位于常染色体上，突 性突 ，子一代野生型个体 合子，子 该 变为隐 变 为杂 一代野生型雌雄果 交，生的下一代出 性状分离， 蝇杂 产 现 C 正确；若A、a 位于常染 色体上，子一代突 型的雌雄果 交，生的下一代都是突 型，突 型 让 变 蝇杂 产 变 则 变 为 性性状，子一代中突 型个体均 性 合子，否 子代会出 性状分离， 隐 变 为隐 纯 则 现 D 错 。 误 4.(2024·西安高新一中 研 调 )小麦是我国主要的粮食作物之一，为自花传粉植物，其 染色体组为AABBDD(每个字母表示一个染色体组，每个染色体组含有7 条染色 体，其中A、B、D 不同源)。抗倒伏基因R 对不抗倒伏基因r 为完全显性(RR 与Rr 表型相同)，抗条锈病基因T 对不抗条锈病基因t 为不完全显性(TT 强抗病，Tt 中 抗病，tt 不抗病)。抗倒伏不抗条锈病纯合子和不抗倒伏强抗条锈病纯合子杂交得 到F1，F1自交获得F2，统计并检测F2的性状及比例为抗倒伏强抗条锈病∶抗倒伏 中抗条锈病∶抗倒伏不抗条锈病∶不抗倒伏强抗条锈病∶不抗倒伏中抗条锈病∶ 不抗倒伏不抗条锈病＝3∶12∶9∶1∶4∶3。不考虑互换，回答下列问题： (1)科学家对小麦基因组进行测序需测定________个染色体组的遗传信息，t 基因 变成T 基因是________的结果。 (2)基因R/r 与基因T/t 位于____________(填“同源染色体”或“非同源染色 体”)上，判断的依据为________________________________________________ ________________________________________________________________。 (3)为了解释上述遗传现象，研究人员提出一种假说：T、t 基因控制的性状在遗传时， 雌配子正常，含基因T 的雄配子有一定的致死率，致死率为________。 请设计杂交实验验证以上假说，并预测子代的表型及比例(只考虑T、t 基因控制的 性状)。 实验设计思路：__________________________________________________ ________________________________________________________________； 预测结果：______________________________________________________ ________________________________________________________________。 答案 (1)3 基因突变 (2)非同源染色体 若基因R/r 与基因T/t 位于同源染色 体上，则F2中应只出现三种表型 (3)2/3 让基因型分别为Tt 与tt 的小麦进行正 反交，统计子代性状及比例 基因型为Tt 的小麦作父本时，子代中中抗条锈病∶ 不抗条锈病＝1∶3，基因型为Tt 的小麦作母本时，子代中中抗条锈病∶不抗条锈 病＝1∶1 解析 (1)由 干信息可知，科学家 小麦基因 行 序需 定 题 对 组进 测 测 3 个染色体 的 组 信息。 遗传 t 基因 成 变 T 基因是基因突 的 果。 变 结 (2)基因型为RRtt 与rrTT 的小麦 交得 杂 F1，F1自交得F2，若基因R/r 与基因T/t 位于同源染色体上，则F2中 只出 应 三种表型，与 干 现 题 F2性状不同，因此基因R/r 与基因T/t 位于非同源染色体上。 (3)只考虑T、t 基因的 ，含基因 遗传设 T 的雄配子的存活率为x，有活力的雄配子 则 比例为T∶t＝x∶1，t＝1/(1＋x)，雌配子 生 产 t 配子的比例为1/2，由 可知， 题 F2中tt ＝3/8，则1/(1＋x)＝3/4，解得x＝1/3，致死率为2/3。 正反交 ，基因 设计 实验验证让 型分别为Tt 与tt 的小麦 行正反交， 子代性状及比例，若基因型 进 统计 为Tt 的小麦 作父本 ，子代性状及比例 中抗条 病 时 为 锈 ∶不抗条 病＝ 锈 1∶3，Tt 作母本 ，子代 时 性状及比例 中抗条 病 为 锈 ∶不抗条 病＝ 锈 1∶1， 假 正确，否 假 。 则 说 则 说错误 5.(2024·山 南高三 东济 检测)某品种玫瑰是自花传粉植物，花瓣花色与花青素种类 有关。研究发现玫瑰花瓣中有两种主要花青素：矢车菊素和芍药素，分别由基因 M、N 控制合成。若M、N 基因发生隐性突变会导致相应色素均无法合成，使花瓣 呈蓝色，m 基因还会导致花粉育性下降。矢车菊素和芍药素均存在时使花瓣呈红 色，若缺少矢车菊素或芍药素使花瓣呈紫色。为探究该植物花色的遗传规律，研究 人员使用纯合亲本进行了图示实验。回答下列问题： (1)自花传粉植物进行杂交时，需要对一亲本进行________操作后作为母本。 (2)统计得到实验一F2红玫瑰∶紫玫瑰＝5∶1，分析可知实验一亲本红玫瑰和紫玫 瑰的基因型分别是________ ，F2 出现该性状分离比的原因是 ___________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (3)实验二F1红玫瑰产生mN 花粉的概率是________，理论上在自然条件下F2中蓝 玫瑰所占比例是________。 (4) 若杂交实验二F2 无蓝玫瑰后代，则M/m 、N/n 基因的位置关系是 ________________(填“位于一对同源染色体上”或“位于两对同源染色体上”)。 科研人员将一个抗病基因H 导入蓝玫瑰，通过单倍体育种培育出纯合抗病蓝玫瑰 植株。培育出的纯合抗病蓝玫瑰体细胞中基因m、n、H 在染色体上的位置有以下 两种可能性，请标注出这些基因在染色体上的位置。 答案 (1)去雄 (2)MMNN、mmNN 含m 的花粉育性下降50% (3)1/6 或1/3 1/24 或0 (4)位于一对同源染色体上 解析 (1)自花 粉植物 作 母本，需要去掉雄蕊。 传 仅 为 (2) 玫瑰植物中同 含矢 红 时 车 菊素和芍 素，基因型 药 为M_N_；紫玫瑰中含有矢 菊素或芍 素，基因型 车 药 为 M_nn、mmN_；玫瑰不含矢 菊素和芍 素，基因型 蓝 车 药 为mmnn。交 一：合 杂 实验 纯 玫瑰 红 (MMNN)和 合紫玫瑰 纯 (mmNN 或MMnn) 交， 杂 F2的比 玫瑰 值红 ∶紫玫瑰＝ 5∶1 而不是3∶1，明 本 合紫玫瑰的基因型是 说 亲 纯 mmNN，F1基因型为MmNN。 F1 生的雌配子 产 MN∶mN＝1∶1，由于m 致花粉育性下降。 导 设F1 生的可育花 产 粉(雄配子)MN∶mN＝(1－a)∶a，则F1自交，子代出 紫玫瑰 现 (mmNN)的概率为 1/2×a＝1/6，则a＝1/3，可以推出F1 生的 产 可育花粉MN∶mN＝2∶1，即基因m 致花粉育性下降了 导 50%。(3) 交 二中，合紫玫瑰植株 交，都是 玫瑰， 杂 实验 纯 杂 红 本紫玫瑰植物的基因型 则亲 应为mmNN 和MMnn。F1 玫瑰的基因型是 红 MmNn。 若基因m 和基因N 位于一 同源染色体上，由于 对 m 致花粉育性下降了 导 50%， MmNn 生的雌配子 产 为mN∶Mn＝1∶1，花粉(雄配子)为mN∶Mn＝1∶2，所以 花粉mN 占1/3。自交后代基因型及比例为1/6mmNN、1/2MnNn、2/6MMnn，表型 及比例 玫瑰 为红 ∶紫玫瑰＝1∶1，所以 玫瑰占比 蓝 为0。若基因M(m)和基因N(n)位 于非同源染色体上，则M/m、N/n 足自由 合定律， 满 组 F1(MmNn) 生的雌配子 产 MN∶Mn∶mN∶mn＝1∶1∶1∶1，由于基因m 致花粉育性下降了 导 50%，雄配 子MN∶Mn∶mN∶mn＝2∶2∶1∶1，所以花粉mN＝1/6，自交后代 玫瑰 蓝 (mmnn)＝1/4×1/6＝1/24。(4)若 交 二 杂 实验 F2无 玫瑰后代，明 蓝 说 M/m、N/n 基因 位于一 同源染色体上。将一个抗病基因 对 H 入 玫瑰植株，有可能 入 导 蓝 导 m、n 基 因所在的同源染色体上的任意一条或除m、n 基因所在染色体以外的非同源染色 体上， 倍体育种得到的 合植株中有两个 经单 纯 H 基因，分 位于 别 M/m、N/n 基因所 在的同源染色体上的两条染色体上或者除M/m、N/n 基因所在染色体以外的一对 同源染色体上。 6.(2024·山 泰安高三模 东 拟)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。 (1)果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性，为了确定这对等位基因是位于常染色体上还 是在X 染色体上，某研究小组让一只灰身雄性果蝇与一只灰身雌性果蝇杂交，后 代灰身∶黑身＝3∶1。根据这一实验数据，________(填“能”或“不能”)确定B 和b 是位于常染色体上还是X 染色体上，若____________________________， 则说明B/b 位于X 染色体上。 (2)果蝇的正常刚毛(A)对截刚毛(a)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e 纯合时，会使性染色体组成为XX 的个体发育为不育的雄性 个体。某杂交实验及结果如下：截刚毛♀×正常刚毛♂→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________。 (3)现已确定灰身(B)和黑身(b)这对等位基因位于常染色体上，研究人员用野生纯 合灰体果蝇诱变获得了一种黑檀体隐性突变体果蝇Q，突变性状由基因r 控制。为 了确定：①r 基因和b 基因是否为等位基因；②若不为等位基因，两突变基因是否 位于一对同源染色体上。以突变体果蝇Q 和黑身果蝇为实验材料，设计实验加以 探究，要求写出杂交实验思路并预测实验结果和相应的实验结论(不考虑染色体互 换)。 答案 (1)不能 子代黑身果蝇全为雄性或子代雌果蝇全为灰身 (2)EeXaXa、EeXaYA 4 1/12 2/5 (3)让突变体Q 和黑身果蝇杂交，产生F1，若F1为非灰体，则r 基因和b 基因是等位 基因；若F1为灰体，则r 基因和b 基因不是等位基因，让F1的雌雄果蝇随机交配， 产生F2，若F2灰体∶非灰体＝9∶7，则r 基因和b 基因位于两对非同源染色体上； 若F2灰体∶黑身∶黑檀体＝2∶1∶1(或F2灰体∶非灰体＝1∶1)，则r 基因和b 基 因位于一对同源染色体上。 解析 (1)一只灰身雄果 与一只灰身雌果 交， 子一代果 的表型及比例 蝇 蝇杂 统计 蝇 灰身 为 ∶黑身＝3∶1，明体色 遵循基因的分离定律，由于 本 说 遗传 亲 为XBXb×XBY 或XBXb×XBYb，其子代 果都是灰身 结 ∶黑身＝3∶1，因此不能确定A 和a 是位于 常染色体 是 还 X 染色体上。若B 和b 位于常染色体上， 子一代雄性和雌性都存 则 在黑身果蝇(即黑身个体中雌雄比例约为1∶1)；若B 和b 位于X 染色体上， 子 则 一代黑身果蝇(XbY 或XbYb)全 雄性，子代雌果 为 蝇(XBXB或XBXb)全 灰身，所以 为 若子代黑身果 全 雄性或子代雌果 全 灰身， 明 蝇 为 蝇 为 则说 B/b 位于X 染色体上。 (2)截 毛 刚 ♀(XaXa)和正常 毛 刚 ♂ 交，子代比例 杂 为3∶1∶4，子代截 毛 刚 ♀占子代 3/8 可知， 本基因型 亲 为EeXaXa、EeXaYA；F1 中雄性个体的基因型有4 种，为 eeXaXa(不育)∶EEXaYA∶EeXaYA∶eeXaYA＝1∶1∶2∶1；F1中雌性个体的基因型有 2 种，EEXaXa∶EeXaXa ＝1∶2 ；F1 中雄性个体 生的精子 型及比例 产 类 为 EXa∶eXa∶EYA∶eYA＝1∶1∶1∶1；F1中雌性个体 生的卵 胞的基因型及比例 产 细 为EXa∶eXa＝2∶1。若自由交配 生 产 F2，其中截 毛雄性个体 刚 (eeXaXa)所占比例为 1/4×1/3＝1/12；F2 雌性个体中EEXaXa＝1/2×2/3＝1/3，EeXaXa＝1/2×1/3＋ 1/2×2/3＝1/2，合子的比例 纯 为2/5。(3) 突 体 让 变 Q 和黑身果 交，若 蝇杂 r 基因和b 基因是等位基因，突 体 则 变 Q(rr)和黑身(bb)果 交， 蝇杂 F1均 非灰体 为 (br)；若r 基因 和b 基因是非等位基因， 突 体 则 变 Q(BBrr)和黑身(bbRR)果 交， 蝇杂 F1均 灰体 为 (BbRr)，让F1的雌雄果 随机交配，若 蝇 r 基因和b 基因位于两 非同源染色体上， 对 则F2灰体(B_R_)∶非灰体(B_rr、bbR_、bbrr)＝9∶7，若r 基因和b 基因位于一 同 对 源染色体上，则F2灰体∶黑身∶黑檀体＝2∶1∶1(或F2灰体∶非灰体＝1∶1)。 7.(2024·山 高三 东 检测)自然界中存在一类称为“单向异交不亲和”的玉米，该性 状由G/g 控制，其中G 决定单向异交不亲和。该性状的遗传机制是“含有G 的卵 细胞不能与g 的花粉结合受精，其余配子间结合方式均正常”。玉米籽粒颜色紫色 和黄色为一对相对性状，用A/a 表示，两对性状独立遗传。研究人员选择纯种紫粒 单向异交不亲和品系与正常纯种黄粒品系进行杂交，F1均为紫粒，F1进行自交获 得F2(不考虑互换)。 (1)玉米的籽粒颜色中隐性性状是________，F1的基因型是________。 (2)为了让亲本正常杂交，黄粒品系应作为________(填“父本”或“母本”)，理由 是____________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (3)F1产生的可接受g 花粉的卵细胞的基因型及比例是________，F2中纯种育性正 常黄粒的比例是________。 (4)科研人员利用转基因技术将一个育性恢复基因M 导入F1中，只有将M 导入G 所在的染色体上才可以使其育性恢复正常。研究还发现，基因M 能够使籽粒的紫 色变浅成为浅紫色。现在利用F1作________(填“父本”或“母本”)进行测交实 验，探究M 基因导入的位置。 ①若子代的籽粒颜色及比例为________，则M 导入G 所在的染色体上。 ②若子代的籽粒颜色及比例为________，则M 的导入破坏了A 基因序列。 ③若子代的籽粒颜色及比例为______________________________________ ________________________________________________________________， 则M 导入G 以外的染色体上，且没有破坏A 基因序列。 答案 (1)黄粒 AaGg (2)母本 单向异交不亲和品系当母本时，由于含有G 基因的卵细胞不能接受g 基 因的花粉，无法产生后代 (3)Ag∶ag＝1∶1 1/12 (4)母本 ①紫粒∶浅紫粒∶黄粒＝1∶1∶2 ②全为黄粒 ③浅紫粒∶黄粒＝ 1∶1 或者紫粒∶黄粒＝1∶1 或者紫粒∶浅紫粒∶黄粒＝1∶1∶2 解析 (1)据 意可知，种紫粒品系与 种黄粒品系 行 交， 题 纯 纯 进 杂 F1均 紫粒，明 为 说 紫粒 性性状，黄粒 性性状， 为显 为隐 F1基因型为Aa，再考 另外一 相 性状， 虑 对 对 G 决定 向异交不 和，因此 代 种 向异交不 和品系 单 亲 亲 纯 单 亲 (GG)与正常 种品系 纯 (gg) 行 交， 进 杂 F1基因型为Gg，因此F1的基因型是AaGg。(2) 干中含有 题 G 的卵细 胞不能与g 的花粉 合受精， 向异交不 和品系作母本 ，由于含有 结 单 亲 时 G 基因的 卵 胞不能接受 细 g 基因的花粉，无法 生后代，因此黄粒品系 作 母本。 产 应 为 (3)F1的 基因型为AaGg，生配子及比例 产 为AG∶Ag∶aG∶ag＝1∶1∶1∶1，含有G 的卵 胞不能与 细 g 的花粉 合受精，因此 结 F1 生的可接受 产 g 花粉的卵 胞的基因型及 细 比例是Ag∶ag＝1∶1，合棋 法， 结 盘 F2中 种育性正常黄粒 纯 (aagg)的比例是1/12。 (4)探究M 基因 入的位置具体如下： 导 ①若M 入 导 G 所在的染色体上， 后代可 则 表示为AaGMg∶Aagg∶aaGMg∶aagg＝1∶1∶1∶1，即紫粒∶浅紫粒∶黄粒＝ 1∶1∶2；②若M 的 入破坏了 导 A 基因序列， 后代可表示 则 为AMagg∶aagg＝ 1∶1，即全是黄粒；③若M 入 导 G 以外的染色体上，且没有破坏A 基因序列，分为 以下情况：一是若M 基因 入 导 A 所在染色体，但没有破坏A 基因序列， 后代可 则 表示为AaggM∶aagg＝1∶1；二是若M 基因 入 导 a 所在染色体， 后代可表示 则 为 Aagg∶aaggM＝1∶1；三是若M 基因 入 导 g 所在染色体， 后代可表示 则 为 AaggM∶aaggM＝1∶1；四是若M 基因 入 导 A、a、g 以外所在染色体，后代可表 则 示为AaggM∶Aagg∶aagg∶aaggM＝1∶1∶1∶1，故 合以上情况 体分析子代 结 总 的籽粒 色及比例 浅紫粒 颜 为 ∶黄粒＝1∶1 或者紫粒∶黄粒＝1∶1 或者浅紫粒∶紫色 ∶黄粒＝1∶1∶2。
