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1、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31,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_染色体上。(2)若F2中圆眼棒眼31,但仅在雄果蝇中有棒眼,则控制圆眼、棒眼的基因可能位于_,也可能位于_。(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:用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇
2、交配,得到_;用_与_交配,观察子代中有没有_个体出现。预期结果与结论:若只有雄果蝇中出现棒眼个体,则圆、棒眼基因位于_;若子代中没有棒眼果蝇出现,则圆、棒眼基因位于_。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31,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。(2)若基因位于X染色体的区段,则P:XDXDXdYF1,F1:XDXdXDY XDXdXDYXDXDXdY圆眼棒眼31;若基因位于X和Y染色体的区段,则P:XDXDXdYdF1,F1:XDX
3、dXDYdXDXdXDYdXDXDXdYd圆眼棒眼31。(3)若基因位于X染色体的区段,则F2中棒眼雄果蝇(XdY)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)11,则只有雄果蝇中出现棒眼;若基因位于X、Y染色体的同源区段,则F2中棒眼雄果蝇(XdYd)F1中雌果蝇(XDXd)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) Xd
4、YD(圆眼)11,则子代中没有棒眼果蝇出现。答案(1)常(2)X染色体的区段X和Y染色体的区段(顺序可颠倒)(3)实验步骤:棒眼雌果蝇棒眼雌果蝇野生型雄果蝇棒眼预期结果与结论:X染色体的特有区段X、Y染色体的同源区段1.基因位于X染色体上还是位于常染色体上(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:正反交实验(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
5、“隐性雌纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。即:隐性雌纯合显性雄(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:杂合显性雌纯合显性雄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:(2)结果推断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
6、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XAXaD.若正、反交的F1中雌、雄果蝇自由交配,其后代表现型的比例都是1111答案D解析正交和反交结果不同,且暗红眼雄性果蝇与朱红眼雌性果蝇杂交,F1出现性状分离,性状表现与性别相联系,故可以认定该性状为细胞核遗传,对应基因位于X染色体上;第一次杂交(XaYXAXA)和第二次杂交(XAYXaXa)中,F1雌性果蝇的基因型均为XAXa;第一次杂交的子代雌、雄果蝇随机交配,子代表现型的比例为211,而第二次杂交的子代雌、雄果蝇随机交配,子代表现型的比例为1111。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
7、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染色体上答案D解析欲判断基因的位置,在已知显隐性的情况下,应选用隐性雌性个体与显性雄性个体交配,所以本实验应选择白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交。预测实验结果时,可以采用假设法:如果该对基因位于X染色体上,则白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的基因型分别
8、为XwXw和XWY,杂交后代基因型为XWXw和XwY,雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼,A项正确;如果该对基因位于X、Y染色体的同源区段上,则白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的基因型分别为XwXw和XWYW,杂交后代的基因型为XWXw和XwYW,雌雄果蝇均为红眼;如果该对基因位于常染色体上,且基因型为ww和WW,则子代果蝇全部为红眼,B项正确;如果该对基因位于常染色体上,且基因型为ww和Ww,则子代中雌雄果蝇均既有红眼,又有白眼,C项正确;由于红眼和白眼在雌果蝇中出现,所以该对基因不可能只位于Y染色体上,D项错误。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
9、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: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染色体上若子代雄性个体表现显性性状,则基因只位于X染色体上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A.“方法1结论”能够完成上述探究任务B.“方法1结论”能够完成上述探究任务C.“方法2结论”能够完成上述探究任务D.“方法2结论”能够完成上述探究任务答案C解析从方法设计上讲,方法1是达不到设计目的的,因为不管基因是位于X、Y染色体的同源区
10、段上,还是只位于X染色体上,结果都为子代雌雄全表现显性性状;方法2的设计是正确的,假设控制某一相对性状的基因A、a位于X、Y染色体的同源区段上,那么隐性雌性个体的基因型为XaXa,纯合显性雄性个体的基因型为XAYA,XaXaXAYAXAXa、XaYA,则得出结论,假设基因只位于X染色体上,XaXaXAYXAXa、XaY,则得出结论。因此“方法2结论”能够完成上述探究任务。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
11、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?_,请简述理由:_。(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121,则可判断这两对基因与染色体的具体对应关系是_。答案(1)乙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 (2)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解析(1)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
12、叶。(2)若A、a与B、b基因分别位于两对不同的同源染色体上,根据自由组合规律,基因型为AaBb的雌雄植株杂交,后代表现型应该有4种,比例为9331;若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,基因型为AaBb的雌雄植株杂交,后代表现型有3种,基因型及其比例为AAbbAaBbaaBB121;若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,基因型为AaBb的雌雄植株杂交,后代表现型有2种,基因型及其比例为AABBAaBbaabb121,表现型之比为31。所以,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。二、
13、数据信息分析法判断基因在染色体上的位置某雌雄异株植物,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()杂交组合亲代表现型子代表现型及株数父本母本雌株雄株1阔叶阔叶阔叶234阔叶119、窄叶1222窄叶阔叶阔叶83、窄叶78阔叶79、窄叶803阔叶窄叶阔叶131窄叶127A.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31B.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1/4C.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染色体上审题关键(1)第1组实验,根据“
14、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1/21/21/4。(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XAXAXAXaXAYXaY1111。答案A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