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1、高考提分课(六) 基因位置的判定及相关实验设计,考向一 探究基因位于常染色体上还是X染色体上 【高考这样考】 【典例】(2016全国卷)已知果蝇的灰体和黄体受 一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和 该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰 体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中灰体黄,体灰体黄体为1111。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题：,(1)仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性？ (2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论
2、。(要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果。),【解题探究】 1.抓住三个关键信息：一对等位基因、控制黄体的基 因位于_染色体上、表现为隐性。,X,2.明确相对性状的显隐性已知时证明基因位于X染色体 上的两种思路： (1)测交实验： 若亲代隐性 显性，子代雌性全部表现为_性、 雄性全部表现为_性，则基因位于X染色体上。,显,隐,(2)杂交实验： 若亲代显性 显性，子代雌性全部表现为_性、 雄性个体中既有_性又有_性，则基因位于X染色体 上。,显,隐,显,【解析】本题主要考查基因自由组合与伴性遗传的原理及实验设计能力。 (1)同学甲的实验，杂交后代中灰体黄体灰体黄体为
3、1111，在常染色体遗传中也会出现这种比例，故无法证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。,(2)由题干“控制黄体的基因位于X染色体上，并表现 为隐性”可知，同学甲所做实验的后代中雌性灰体是 杂合子，雌性黄体是纯合子，而雄性个体只有一条X染 色体，相关基因只有一个，故可选择雌性灰体与雄性 灰体杂交，若后代雌性全是灰体，雄性灰体和黄体各 占一半，即说明控制黄体的基因位于X染色体上，并表,现为隐性；或选择雌性黄体与雄性灰体杂交，若后代雌性全是灰体，雄性全是黄体，也说明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。,答案：(1)不能。 (2)实验1：杂交组合：黄体灰体 预期结果：子一代中所有的
4、雌性都表现为灰体，雄性都表现为黄体。 实验2：杂交组合：灰体灰体 预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性中一半表现为灰体，另一半表现为黄体。,【备考这样做】 1.记住一个事实：若基因位于性染色体上，遗传上总 是和_相关联。 2.掌握一个基本方法“正反交法”：若相对性状 的显隐性是未知的，且亲本皆为纯合子，则用正交和 反交的方法。,性别,(1)若正交和反交的后代表现型相同，都表现同一亲本 的性状，则这对基因位于_染色体上。如表：,常,Bb,Bb,(2)若正交后代全表现为甲性状，而反交后代中雌性全 表现为甲性状，雄性全表现为乙性状，则甲性状为_ 性性状，且基因位于_染色体上。如表：,显,X
5、,XBXb、XBY,XBXb、XbY,3.善用一个重要杂交组合：根据显雄隐雌的结果判 断。 (1)若基因位于X染色体上，则后代中雌雄个体的表现 型完全不同，雌性个体表现_性性状，雄性个体表现 _性性状。如图：,显,隐,P XbXb XBY F1 _ _,XBXb,XbY,(2)若基因位于常染色体上，则雌雄后代的表现型与 性别_关。如图： P bb() BB() F1 _ P bb() Bb() F1 Bb bb,无,Bb,【应考这样练】 某野生型果蝇种群中，一只雌果蝇的一条染色体上的某基因发生了突变，使野生型性状变为突变型性状。让该雌果蝇与野生型雄果蝇交配，F1的雌雄个体中均既有野生型，又有突
6、变型。(设相关基因用R、r表示),(1)在野生型和突变型这对相对性状中，显性性状是_，隐性性状是_。 (2)根据上述杂交实验的结果能否确定突变基因是位于X染色体上，还是位于常染色体上？请简要说明推断过程：_。,(3)若要通过一次交配实验确定突变基因是位于X染色体上，还是位于常染色体上，最好选择F1中雌性为_型，雄性为_型的个体作交配的亲本。,【解析】该雌果蝇的一条染色体上的某基因发生了突 变，产生的是原来基因的等位基因，性状由野生型变 为突变型，因此突变型为显性性状，野生型为隐性性 状。若突变基因位于常染色体上，则突变型雌果蝇与 野生型雄果蝇的基因型分别是Rr、rr；若突变基因位 于X染色体上
7、，则突变型雌果蝇与野生型雄果蝇的基因 型分别是XRXr、XrY。无论突变基因是位于常染色体,上，还是位于X染色体上，交配后代中雌雄个体均既有野生型，又有突变型。如果要通过一次交配实验确定突变基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上，选择的亲本中雌果蝇为隐性性状(即野生型)，雄果蝇为显性性状(即突变型)。,答案：(1)突变型 野生型 (2)不能。在Rrrr和XRXrXrY两种情况下后代雌雄个体均有两种表现型 (3)野生 突变,【加固训练】 (2018酒泉模拟)果蝇的眼色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制(A、a基因位于2号染色体上)，其中A和B同时存在时果蝇表现为红眼，B存在而A不存在时
8、为粉红眼，其余情况为白眼。现选择两只红眼雌、雄果蝇交配，产生的后代如图所示，请回答：,(1)亲代雌、雄果蝇的基因型分别为_、_。 (2)从F1中选出红眼雌蝇和红眼雄蝇各一只进行杂交，所得子代中粉红眼果蝇出现的概率_。,(3)果蝇体内另有一对基因T、t，已知这对基因不位于2号染色体上。当t基因纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育雄果蝇。为了探究T、t基因是否位于X染色体上，让纯合红眼雌蝇与不含T基因的纯合白眼雄蝇杂交，F1随机交配得F2，观察F2的性别比例。,若_，则T、t基因位于X染色体上； 若_，则T、t基因位于常染色体上； 讨论：若T、t基因位于X染色体上，F2无粉红眼果蝇出现，
9、则亲代雄果蝇的基因型为_。,【解析】(1)据题意A和B同时存在时果蝇表现为红眼，B存在而A不存在时为粉红眼，其余情况为白眼，双亲均为红眼，根据子代性状可推知亲代的基因型为AaXBXb AaXBY。,(2)根据亲本的基因型可以判断，F1中红眼雌果蝇的基 因型为 AAXBXB、 AAXBXb、 AaXBXB、 AaXBXb，红 眼雄果蝇的基因型为 AAXBY、 AaXBY，这些红眼果 蝇进行杂交，所得子代中粉红眼果蝇(aaXBX-、aaXBY) 出现的概率=,(3)果蝇体内另一对基因T、t，不位于2号染色体上，当t基因纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育雄果蝇。为了探究T、t基因是否位于
10、X染色体上，让纯合红眼雌蝇(TT)(AAXBXB)与不含T基因的纯合白眼雄蝇(tt)(_ _Xb Y)杂交。,若后代雌雄=11，说明没有发生性反转现象，雌果蝇没有变成雄果蝇，则T、t基因位于X染色体上； 若雌雄=35，说明1/4的雌性发生性反转，变成了雄果蝇，则T、t基因位于常染色体上； 若T、t基因位于X染色体上，已知F2无粉红眼果蝇出现，则亲代雄果蝇的基因型为AAXtbY。,答案：(1)AaXBXb AaXBY (2)7/72 (3)雌雄=11 雌雄=35 AAXtbY,考向二 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 【高考这样考】 【典例】(2015山东高考)果蝇的长翅
11、(A)对残翅(a)为显性、刚毛(B)对截毛(b)为显性。为探究两对相对性状的遗传规律，进行如下实验。,(1)若只根据实验一，可以推断出等位基因A、a位于_染色体上；等位基因B、b可能位于_染色体上，也可能位于_染色体上。(填“常”“X”“Y”或“X和Y”) (2)实验二中亲本的基因型为_；若只考虑果蝇的翅型性状，在F2的长翅果蝇中，纯合体(子)所占比例为_。,(3)用某基因型的雄果蝇与任何雌果蝇杂交，后代中雄果蝇的表现型都为刚毛。在实验一和实验二的F2中，符合上述条件的雄果蝇在各自F2中所占比例分别为_和_。,【解题探究】 1.判断基因位于X染色体上的思路： 一般选用_性雌性个体与纯合的_性雄
12、性个体交配， 然后根据子代性状分离情况，来判断基因在染色体上 的位置。,显,隐,2.判断基因位于X染色体上的方法： (1)假设基因A(a)位于_染色体的同源区段，则 XaXaXAYAXAXa、XaYA。 (2)假设基因只位于_染色体上，则XaXaXAYXAXa、 XaY。,X、Y,X,【解析】(1)若实验一为正交，则实验二为反交。统计 分析表中的数据可知，无论正交和反交，F1都表现为 长翅刚毛，说明双亲都是纯合子。若只研究长翅和残 翅这对相对性状，实验一的F2中，雌果蝇和雄果蝇中 的数量比都是31，据此可推断出等位基因A、a位于 常染色体上。在实验一中，F2的雌果蝇都表现为刚,毛，雄果蝇的刚毛
13、与截毛的数量比是11，表现出与性别相关联，据此可推断等位基因B、b可能位于X染色体上，也可能位于X和Y染色体上。,(2)在实验二中，F2的雌果蝇的刚毛与截毛的数量比是 11，雄果蝇全为刚毛，如果等位基因B、b只位于X染 色体上，理论上实验二的亲本基因型应分别为XBY、 XbXb，F1的基因型为XBXb、XbY，进而推出在F2中，刚毛 与截毛的数量比在雌果蝇和雄果蝇中都是11，理论 值与实验结果不符，说明等位基因B、b位于X和Y染色 体上。由此可推知实验二中亲本的基因型为AAXBYB、,aaXbXb。若只考虑果蝇的翅型性状，则F1的基因型为Aa，F2的基因型及比例为AAAaaa=121，其中基因
14、型为AA和Aa的果蝇均表现为长翅，所以在F2的长翅果蝇中，纯合体(子)所占比例为1/3。,(3)用某基因型的雄果蝇与任何雌果蝇杂交，后代中雄 果蝇的表现型都为刚毛，则“某基因型的雄果蝇”的 基因型应为XBYB或XbYB。在实验一中，亲本基因型分别 为XBXB、XbYb，F1的基因型为XBXb、XBYb，F2的基因型为 XBXB、XBXb、XBYb、XbYb，四种基因型的个体数量相 等，符合上述条件的雄果蝇在F2中所占比例为0；在实,验二中，亲本基因型分别为XBYB、XbXb，F1的基因型为XBXb、XbYB，F2的基因型为XBXb、XbXb、XBYB、XbYB，四种基因型的个体数量相等，故符合
15、上述条件的雄果蝇在F2中所占比例为1/2。,答案：(1)常 X X和Y(注：两空可颠倒) (2)AAXBYB、aaXbXb(注：顺序可颠倒) 1/3 (3)0 1/2,【备考这样做】 1.记住X和Y染色体的特点： XY型性别决定的生物雄性体内的一对异型性染色体 X、Y构成了一对特殊的同源染色体，X和Y染色体既有同源区段，也有非同源区段。,两者关系如图所示：,同源,(1)控制人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因只位 于_(填字母)区段，在Y染色体上无相应的等位基因。 (2)控制人类外耳道多毛症的基因只位于_(填字母)区 段，在X染色体上无相应的等位基因。 (3)控制相对性状的等位基因位于_(填字母)区 段，即雄性可能出现下列基因型：XAYA、XAYa、XaYA、 XaYa。,B,D,A、C,2.掌握具体杂交方法： (1)用“隐性雌纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：,雄,(2)用“杂合显性雌纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：,X、Y染色体的同源区,段,X染色体,【应考这样练】 (2018大同模拟)某多年生植物的性别是由性染色体XY决定的，现有一对相对
