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2019版生物高考大一轮复习热点题型九基因在染色体的位置判断课件北师大版

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热点题型九     基因在染色体的位置判断
              一、杂交实验法判断基因在染色体上的位置

例1   野生型果蝇(纯合体)的眼形是圆眼,某遗传学家在研究中偶然发
现一只棒眼雄果蝇,他想探究果蝇眼形的遗传方式,设计了如图甲所
示实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图乙所示。据图
分析回答下列问题:

(1) 若 F2 中圆眼∶  棒眼
≈3∶1,且雌、雄果蝇
个体中均有圆眼、棒眼,
则控制圆眼、棒眼的基
因位于___常 染色体上。
                                                       答案
(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,但仅在雄果蝇中有棒眼,则控制圆眼、棒眼
的基因可能位于_________________X染色体的Ⅱ区段 ,也可能位于_____________________X和Y染色体的Ⅰ区段
____________(顺序可颠倒) 。


                                                        答案
(3)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体,设计方案,对上述(2)中的问题
作出进一步判断。
实验步骤:
                                    棒眼雌果蝇
①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配,得到___________;
②用___________棒眼雌果蝇 与野生型雄果蝇____________交配,观察子代中有没有____棒眼个体出现。


                                                        答案
预期结果与结论:
①若只有雄果蝇中出现棒眼个体,则圆、棒眼基因位于______X染色体的特有________
______区段Ⅱ ;
②若子代中没有棒眼果蝇出现,则圆、棒眼基因位于____________X、Y染色体的同源_____
______区段Ⅰ 。


                                                        答案
【审题关键】
假设控制圆眼、棒眼的基因用D、d表示。
(1)果蝇的圆眼与棒眼杂交,子一代全部是圆眼,说明果蝇的圆眼是显

性性状,若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、
棒眼,说明眼形的遗传与性别无关,则控制圆眼、棒眼的基因位于常
染色体上。

                                     D D   d
(2) 若 基 因 位 于 X 染 色 体 的 Ⅱ 区段, 则 P : X X ×X  Y→F1 , F1 :
XDXd×XDY→XDXd∶XDY∶XDXD∶XdY=圆眼∶棒眼=3∶1;若基因

                               D D   d d          D d
位于X和Y染色体的Ⅰ区段,则P:X               X ×X Y →F1 ,F1 :X  X ×
XDYd→XDXd∶XDYd∶XDXD∶XdYd=圆眼∶棒眼=3∶1。
                                           d
(3)若基因位于X染色体的Ⅱ区段,则F2中棒眼雄果蝇(X                Y)×F1中雌果蝇
(XDXd)→XDXd(圆眼)、XdXd  (棒眼)、 XdY(棒眼)、   XDY (圆眼),选取子代
中的棒眼雌果蝇(XdXd)       与野生型圆眼雄果蝇(XDY)          交配→XDXd(   圆
眼)∶XdY(棒眼)=1∶1,则只有雄果蝇中出现棒眼;若基因位于X、Y染

                                   d d             D d
色体的同源区段Ⅰ,则F2         中棒眼雄果蝇(X      Y )×F1 中雌果蝇(X    X )→
XDXd(圆眼)、XdXd  (棒眼)、  XdYd(棒眼)、  XDYd (圆眼),选取子代中的棒
眼雌果蝇(XdXd)与野生型圆眼雄果蝇(XDYD)交配→XDXd(圆眼)∶XdYD
(圆眼)=1∶1,则子代中没有棒眼果蝇出现。
归纳     1.基因位于X染色体上还是位于常染色体上
总结
      (1)若相对性状的显隐性是未知的,且亲本均为纯合体,则用正交
 和反交的方法。即:
             ①若正反交子代雌雄表现型相同⇒位于常染色体上
 正反交实验⇒
             ②若正反交子代雌雄表现型不同⇒位于X染色体上

 (2)若相对性状的显隐性已知,只需一个杂交组合判断基因的位置,则用
 隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交方法。即:

   隐性雌       ①若子代中雌性全为显性,雄性全为隐性⇒位于X染色体上
     ×
             ②若子代中雌、雄均为显性⇒位于常染色体上
 纯合显性雄
2.基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传
适用条件:已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。

(1)基本思路一:用“隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的
性状。即:
  隐性雌
            ①若子代所有雄性均为显性性状⇒位于同源区段上
    ×
纯合显性雄       ②若子代所有雄性均为隐性性状⇒仅位于X染色体上
(2)基本思路二:用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1
的性状。即:
           ①若子代中雌雄个体全表现显性性状⇒位于X、Y染色体
杂合显性雌
             的同源区段上
    ×
纯合显性雄      ②若子代中雌性个体全表现显性性状,雄性个体中既有
             显性性状又有隐性性状⇒仅位于X染色体上
3.基因位于常染色体还是X、Y染色体同源区段

(1)设计思路:隐性的雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交,获得的F1全

表现为显性性状,再选子代中的雌雄个体杂交获得F2,观察F2表现型
情况。即:


           ①若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现⇒位于常
             染色体上
(2)结果推断
           ②若F2中雄性个体全表现为显性性状,雌性个体中既有显
             性性状又有隐性性状⇒位于X、Y染色体的同源区段上
 跟踪训练

 1.纯种果蝇中,朱红眼♂×暗红眼♀,F1中只有暗红眼;而暗红眼♂×朱

 红眼♀,F1中雌性为暗红眼,雄性为朱红眼。设相关的基因为A和a,则
 下列说法不正确的是
 A.正、反交实验常被用于判断有关基因所在的染色体类型
 B.反交的结果说明这对控制眼色的基因不在常染色体上
 C.正、反交的子代中,雌性果蝇的基因型都是XAXa
   若正、反交的      中雌、雄果蝇自由交配,其后代表现型的比例都是
√D.          F1
   1∶1∶1∶1

                  1  2 3 4                        解析    答案
 2.已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼W、白眼w),且雌雄果蝇
 均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇,某实验小组欲用
 一次交配实验证明这对基因位于何种染色体上。下列相关叙述错误的是
 A.若子代中雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼,则这对基因位于X染
   色体上
 B.若子代中雌雄果蝇全部为红眼,则这对基因位于常染色体或X、Y染色
   体的同源区段上
 C.若子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼,则这对基因位于常染色体上
√D.这对基因也有可能只位于Y染色体上
                   1  2 3 4                        解析    答案
3.下面是探究基因是位于X、Y染色体的同源区段上,还是只位于X染色
体上的实验设计思路,请判断下列说法中正确的是

方法1:纯合显性雌性个体×隐性雄性个体→F1。

方法2:隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→F1。
结论:①若子代雌雄全表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区
段上
②若子代雌性个体表现显性性状,雄性个体表现隐性性状,则基因只位
于X染色体上
③若子代雄性个体表现显性性状,则基因只位于X染色体上
④若子代雌性个体表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段
                 1  2 3 4
A.“方法1+结论①②”能够完成上述探究任务
B.“方法1+结论③④”能够完成上述探究任务
√C.“方法2+结论①②”能够完成上述探究任务
D.“方法2+结论③④”能够完成上述探究任务


                 1  2 3 4                        解析    答案
4.菠菜的性别决定方式为XY型,其圆叶(A)和尖叶(a)、抗病(B)和不抗病
(b)为两对相对性状。为研究相关基因在染色体上的分布情况,某小组进
行了实验探究。请回答下列相关问题:
(1)利用纯合的圆叶和尖叶植株进行正反交实验,后代均为圆叶。据此甲
同学认为A、a    基因位于常染色体上;乙同学认为A、a基因可能位于常染色
体上,也有可能位于性染色体上。你认为哪位同学的结论更严谨?___乙                      ,
请简述理由:___________________________________________________当基因位于常染色体上或者X、Y染色体的同源区段时,正反
___________________________________交后代均为圆叶,所以乙的结论更严谨 。
解析   乙同学的结论更严谨,因为当基因位于常染色体上或者X、Y染色
体的同源区段上时,正反交后代均为圆叶。
                 1  2 3 4                        解析    答案
(2)若A、a与B、b基因分位于常染色体上,丙同学利用基因型为AaBb的
雌雄植株杂交,若子代有3种表现型且比例为1∶2∶1,则可判断这两对
基因与染色体的具体对应关系是___________________________________A、b基因位于一条染色体上,a、B基因
_______________________位于另一条同源染色体上 。


                 1  2 3 4                        解析    答案
            二、数据信息分析法判断基因在染色体上的位置

例2  某雌雄异株植物,其叶形有阔叶和窄叶两种类型,由一对等位基因
控制。现有三组杂交实验,结果如下表所示。下列有关表格数据的分析,
错误的是

             亲代表现型             子代表现型及株数
    杂交组合
             父本   母本        雌株             雄株
        1    阔叶   阔叶       阔叶234      阔叶119、窄叶122
        2    窄叶   阔叶    阔叶83、窄叶78      阔叶79、窄叶80
        3    阔叶   窄叶       阔叶131          窄叶127
√A.用第2组的子代阔叶雌株与阔叶雄株杂交,后代基因型的比为3∶1
 B.用第1组子代的阔叶雌株与窄叶雄株杂交,则后代窄叶植株占1/4
 C.仅根据第2组实验,无法判断两种叶形的显隐性关系
 D.根据第1或3组实验可以确定叶形基因位于X染色体上

              亲代表现型             子代表现型及株数
     杂交组合
              父本   母本        雌株             雄株
         1    阔叶   阔叶       阔叶234      阔叶119、窄叶122
         2    窄叶   阔叶    阔叶83、窄叶78      阔叶79、窄叶80
         3    阔叶   窄叶       阔叶131          窄叶127

                                                        答案
【审题关键】
(1)第1组实验,根据“无中生有为隐性”,可知阔叶为显性,窄叶为隐性。
子代雌雄株的叶形阔叶和窄叶数目不均等;而第3组实验所得子代中雌株
均为阔叶,雄株均为窄叶,出现了性别差异,由第1组和第3组实验可推知
阔叶和窄叶这对相对性状与性别有关,且位于X染色体上。
(2)假设叶形基因为A、a。第1组实验中,由子代雄株有阔叶又有窄叶,可
推知母本基因型为XAXa,又因父本阔叶基因型为XAY,则子代雌株的基
因型为1/2XAXA、1/2XAXa。若子代阔叶雌株与窄叶雄株杂交,后代窄叶
植株所占比例为1/2×1/2=1/4。
(3)由于第2组杂交组合的亲本有阔叶和窄叶,子代也有阔叶和窄叶,所以
仅根据第2组实验,无法判断两种叶型的显隐性关系。在第2组中因子代
雄株有阔叶又有窄叶,则亲本雌株基因型为XAXa,其与XaY杂交所得子
代中的阔叶雌株与阔叶雄株的基因型分别为XAXa和XAY,二者再杂交所
得子代中基因型及比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1。
归纳
总结

                 数据信息分析法确认基因位置
 除了杂交实验法外,还可依据子代性别、性状的数量分析确认基因位置:
 若后代中两种表现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;若后代中两种表现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。分析如下:
(1)根据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断

         灰身、直毛3    灰身、分叉毛       黑身、直毛1    黑身、分叉毛
    雌蝇       4          0           4          0
             3          3           1           1
    雄蝇       8          8           8           8 

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,故为常染色体遗传。直毛与分叉毛的比例,雌蝇中为4∶0,
雄蝇中为1∶1,二者不同,故为伴X染色体遗传。
(2)依据遗传调查所得数据进行推断
 跟踪训练
5.果蝇的灰身与黑身是一对相对性状(基因用B、b表示),直毛与分叉毛为
另一对相对性状(基因用F、f表示)。现有两只亲代果蝇杂交,子代表现型
及比例如图所示。下列相关叙述正确的是


                      5 6 7
 A.正常情况下,雄性亲本的一个精原细胞可产生的精子类型是4种
 B.子代中表现型为灰身直毛的雌性个体中,纯合体与杂合体的比例为
   1∶6
√C.控制灰身和黑身的基因位于常染色体上,控制直毛和分叉毛的基因
   位于X染色体上,这两对基因的遗传遵循基因的自由组合规律
                                                 1
 D.子代中灰身雄蝇与黑身雌蝇交配,可产生黑身果蝇的比例为4 


                      5 6 7                       解析    答案
6.豚鼠的野生型体色有黑色、灰色和白色,其遗传受两对等位基因D、d
和R、r控制(两对等位基因独立遗传)。当个体同时含有显性基因D和R时,
表现为黑色;当个体不含有D基因时,表现为白色;其他类型表现为灰
色。现有两个纯合品系的亲本杂交,其结果如下表:

  亲本组合           F1类型及比例               F2类型及比例
 灰色雌性×
            黑色雌性∶灰色雄性=1∶1        黑色∶灰色∶白色=3∶3∶2
 白色雄性
回答下列问题:
(1)上述实验结果表明,等位基因R、r位于___(X          填“常”或“X”)染色体
                              R
上,亲本白色雄性豚鼠的基因型为______ddX       Y,F2中r等位基因频率为____2/3   。
                     5 6 7                       解析    答案
  亲本组合           F1类型及比例               F2类型及比例
 灰色雌性×
            黑色雌性∶灰色雄性=1∶1        黑色∶灰色∶白色=3∶3∶2
 白色雄性

(2)若豚鼠种群足够大,从F2开始,每代淘汰掉种群中灰色雄豚鼠,照这
样随机交配若干代,豚鼠种群是否发生了进化?___是               依据是__淘汰掉种群_________
______________________________________________________________中灰色雄性豚鼠,种群d、r的等位基因频率发生了改变,种群发生进化。

解析   生物进化的实质是种群等位基因频率的改变。从F2开始,每代淘
汰掉种群中灰色雄性豚鼠,使种群d、r的等位基因频率发生了改变,导
致豚鼠种群发生进化。

                     5 6 7                       解析    答案
  亲本组合           F1类型及比例               F2类型及比例
 灰色雌性×
            黑色雌性∶灰色雄性=1∶1        黑色∶灰色∶白色=3∶3∶2
 白色雄性
(3)某小组利用上述实验中豚鼠为实验材料,尝试选择不同体色的豚鼠进
行杂交,使杂交后代中白色豚鼠只在雄性个体中出现。你认为该小组能
否成功?____不能,理由是__________________________________________白色豚鼠的基因型为dd_ _,而D、d位于常染色
_______________________体上,其遗传与性别无关 。
解析   由分析可知,白色豚鼠的基因型为dd_            _,而D、d位于常染色体上,
其遗传与性别无关,因此不能使杂交后代中白色豚鼠只在雌性或雄性个
体中出现。
                     5 6 7                       解析    答案
7.控制生物性状的基因是位于常染色体上、X染色体上,还是Y染色体上
是遗传学研究的重要内容。请根据下列信息回答相关问题:
已知果蝇的暗红眼由隐性基因(r)控制,但不知控制该性状的基因(r)是位
于常染色体上、X染色体上,还是Y染色体上,请你设计一个简单的调查
方案进行调查,并预测调查结果。
(1)方案:寻找暗红眼的果蝇进行调查,统计具有暗红眼果蝇的性别比______________________。

解析   因为是通过调查来判断r基因位于哪条染色体上,在性染色体上暗
红眼性状会和性别有关,所以应统计具有暗红眼果蝇的性别比。


                     5 6 7                       解析    答案
(2)结果:①________________________________________若具有暗红眼的个体,雄性与雌性数目差不多,则r基因位于
常染色体上;
②________________________________若具有暗红眼的个体,雄性多于雌性,则r基因位于X染色体上;
③__________________________若具有暗红眼的个体全是雄性,则r基因位于Y染色体上。
解析   如果暗红眼的个体雄性和雌性数目相当,几乎是1∶1,说明r基因
最可能位于常染色体上;如果暗红眼的个体雄性多于雌性,说明r基因最
可能位于X染色体上;如果暗红眼的个体全是雄性,说明r基因位于Y染
色体上。


                     5 6 7                       解析    答案
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