专题突破5 探究不同对基因在常染色体上的位置（精讲课件）-备战2025年高考生物一轮复习考点帮（新高考通用）

第5单元 基因的传递规律 专题突破5 探究不同对基因在常染色体上的位置 打造卓越，赢在起点——2025年高考一轮复习 课标要求 考情分析 阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。 1.基因连锁与交换定律 2022·湖南·T9　2021·山东·T22 2.判断多对基因的位置 2023·山东·T23 素养目标 考情分析 SZ-LWH 连锁和互换的分析判断 利用已知基因定位 外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断 目 录 题型一 题型二 题型三 两对等位基因位置关系的判断(三种可能) 1 (1)自交法 题型一、连锁和互换的分析判断 两对等位基因位置关系的判断(三种可能) 1 (2)测交法 AaBb×aabb 1:1:1:1 1:1 题型一、连锁和互换的分析判断 (1)若基因的位置关系如图1，则该个体产生 四种类型的配子，其自交后代的性状分离比为 。 AB、Ab、aB、ab 9∶3∶3∶1 (2)若基因的位置关系如图2，则该个体产生 两种类型的配子，其自交后代的性状分离比为 。 (3)若基因的位置关系如图3，则该个体产生 两种类型的配子，其自交后代的性状分离比为 。 AB、ab 3∶1 Ab、aB 1∶2∶1 题型一、连锁和互换的分析判断 (1)连锁互换产生的配子(以精原细胞为例) ①每个精原细胞发生一次图示互换，可得到一半重组类型和一半非重组类型的配子。例如，10%的精原细胞发生了图示互换，重组率是5%。 ②互换后基因数目不变，仅是基因位置发生改变。 ③互换发生在减数分裂Ⅰ四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体之间。 连锁和互换的分析判断 2 题型一、连锁和互换的分析判断 (2)连锁和互换的判断：测交比例直接反应配子的基因型比，因此可以用测交来验证是否连锁和互换。 例：AaBb×aabb，若子代为AaBb∶aabb＝1∶1，则AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶ab＝1∶1，推测AB连锁；若子代为AaBb∶Aabb∶ aaBb∶aabb＝4∶1∶1∶4，推测AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶ Ab∶aB∶ab＝4∶1∶1∶4，可判断A、B在一条染色体上，a、b在一条染色体上，且发生了互换。 题型一、连锁和互换的分析判断 1.果蝇的灰身和黑身、长翅和残翅分别由等位基因B/b、D/d控制。已知这两对基因都位于常染色体上。现有一对基因型均为BbDd的雌、雄果蝇杂交，其中雌果蝇减数分裂产生卵细胞的种类及比例是Bd∶BD∶bd∶ bD＝5∶1∶1∶5。下列相关分析错误的是 A.B/b、D/d位于一对同源染色体上，且在雌果蝇中B和d连锁，b和D连锁 B.雌果蝇体内有20%的卵原细胞在减数分裂过程中发生了互换 C.若子代未出现bbdd个体，说明雄果蝇减数分裂过程中未发生互换 D.若子代未出现bbdd个体，则子代中基因型为Bbdd的个体占1/24 √ 题型·专项突破 根据题干信息可知，雌果蝇减数分裂产生了4种卵细胞，且比例为Bd∶bD＝5∶5，BD∶bd＝1∶1，由此可判断B/b、D/d两对等位基因位于一对同源染色体上，且B和d连锁，b和D连锁，A正确； 由以上分析可知，部分卵原细胞发生了互换，雌果蝇减数分裂产生的卵细胞中BD、bd重组类型各占1/12，且发生互换的卵原细胞产生的卵细胞的种类及比例是Bd∶BD∶bd∶bD＝1∶1∶1∶1，各占1/4，故可判断发生互换的卵原细胞占1/3，不发生互换的占2/3，B错误； 若子代未出现bbdd个体，说明雄果蝇减数分裂未产生bd的配子，减数分裂过程中未发生互换，产生的精细胞种类及比例是Bd∶bD＝1∶1，子代中基因型为Bbdd的个体占1/12×1/2＝1/24，C、D正确。 2．某植物花的颜色由两对独立遗传的等位基因(A/a、B/b)控制，当基因A、B同时存在时表现为红色，否则为白色，回答下列问题： (1)让纯合红花个体与白花(aabb)个体杂交，F1自交，F2中表型及比例为_______________________，F2白花个体中纯合子占________。 红色∶白色＝9∶7 3/7 (2)当基因A、B同时存在时，基因M使花瓣呈紫色，基因n纯合时抑制色素形成。 ①基因型为AaBbMmnn的个体花的颜色表现为__________。 白色 题型·专项突破 ②已知M/m、N/n不在A/a、B/b所在的染色体上，现有基因型为AABBMMnn、AABBmmNN、AABBmmnn的个体，假定不发生突变和互换，请用以上品系为材料，设计实验来确定M/m和N/n是否位于一对同源染色体上。 实验思路：_______________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 选取基因型为AABBMMnn和AABBmmNN的个体杂交获得F1，F1自交获得F2(或选取基因型为AABBMMnn和AABBmmNN的个体杂交获得F1，F1与基因型为AABBmmnn的个体杂交得到F2) 题型·专项突破 预期结果及结论： 若___________________________________________________________，说明M/m、N/n位于一对同源染色体上； 若_______________________________________________________________，说明M/m、N/n位于两对同源染色体上。 F2中紫色∶红色∶白色＝2∶1∶1(或F2中红色∶白色＝1∶1) F2中紫色∶红色∶白色＝9∶3∶4(或F2中紫色∶红色∶白色＝1∶1∶2) 题型·专项突破 解析：利用题干所给材料设计实验来确定M/m和N/n是否位于一对同源染色体上的实验思路是选取基因型为AABBMMnn和AABBmmNN的个体杂交获得F1，F1自交获得F2(或选取基因型为AABBMMnn和AABBmmNN的个体杂交获得F1，F1与基因型为AABBmmnn的个体杂交得到F2)。预期结果及结论：若F2中紫色∶红色∶白色＝2∶1∶1(或F2中红色∶白色＝1∶1)，则说明M/m、N/n位于一对同源染色体上；若F2中紫色∶红色∶白色＝9∶3∶4(或F2中紫色∶红色∶白色＝1∶1∶2)，则说明M/m、N/n位于两对同源染色体上。 3.如图表示某一两性花植物花色形成的遗传机理，该植物的花瓣有白色、紫色、红色、粉红色四种，图中字母表示控制对应过程所需的基因，基因A对a完全显性，基因B能降低色素的含量。 (1)为研究两对基因(A和a、B和b)是在同一对同源染色体上还是在两对同源染色体上，某课题小组选用了基因型为AaBb的红色植株进行探究。 题型·专项突破 ①实验假设：这两对基因在染色体上的位置存在三种类型。请在上图方框中补充其他两种类型(用竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位点)。 ②实验方法：让该红色植株自交。 ③实验步骤：第一步让红色植株自交。第二步_______________________ ____________。 观察并统计子代植株花的 颜色和比例 题型·专项突破 b.若子代植株花色及比例为粉色∶红色∶白色＝1∶2∶1，符合图中第二种类型。 c.若子代植株花色及比例为____________________________，符合图中第三种类型。 紫色∶红色∶白色＝1∶2∶1 (2)若2对基因独立遗传，基因型为AaBb的植株进行测交，则子代植株花色及比例为____________________________，若让其中的白色植株进行随机传粉，则产生的后代中能稳定遗传的个体占____。 紫色∶红色∶白色＝1∶1∶2 1 题型·专项突破 已知基因A与a位于2号染色体上 1 题型二、利用已知基因定位 电泳分离法 2 已知基因A与a位于2号染色体上，基因B与b位于4号染色体上，另外一对基因C和c控制红花和白花，为了定位C和c的基因位置，利用纯合红花和白花的植株进行杂交实验，并对相关个体的相关基因进行PCR扩增和电泳分离检测，结果如图所 示，依据结果可知c基因在a基因 所在的2号染色体上。 题型二、利用已知基因定位 4.甲虫体色由位于2号染色体上的一对等位基因A(红色)/a(棕色)控制，且AA致死；另一对等位基因B/b也影响甲虫的体色，只有B存在时，上述体色才表现，否则为黑色。红色甲虫甲与黑色甲虫乙杂交，F1红色∶棕色＝2∶1。为判断B/b基因是否位于2号染色体上，取F1中一只红色雄性甲虫与F1中多只棕色雌性甲虫交配，统计F2的表型及比例(不考虑染色体互换)。下列叙述错误的是 A.亲本的基因型甲为AaBB、乙为Aabb B.若F2表型及比例为红色∶棕色∶黑色＝3∶3∶2，则B/b基因不在2号染色体上 C.若F2表型及比例为红色∶棕色∶黑色＝2∶1∶1，则B/b基因不在2号染色体上 D.若F2表型及比例为红色∶棕色∶黑色＝1∶2∶1，则B/b基因在2号染色体上 √ 题型·专项突破 5．(2024·广东六市联考)在育种工作中，一般品系都以纯合体形式保存下来，但部分致死基因的品系保存因为有纯合致死效应，所以只能以杂合子的形式保存。果蝇(2N＝8)卷翅基因A是2号染色体上的一个显性突变基因，具有纯合致死效应，其等位基因a控制正常翅型。回答下列问题： (1)现在有卷翅果蝇雌雄若干，把它们放入培养瓶中分别让其逐代自由交配和表型相同的个体交配，则F2中卷翅个体的比例分别为________和________。自由交配多代后，A基因的频率将会________(填“升高”“降低”或“不变”)。 1/2 2/5 降低 题型·专项突破 (2)已知果蝇的灰身对黑身为显性，由常染色体上的一对等位基因D和d控制，请用卷翅黑身果蝇和纯合正常翅灰身果蝇为材料，检测基因D和d是否位于2号染色体上。(不考虑互换和基因突变) 实验步骤如下： ①让卷翅黑身果蝇与纯合正常翅灰身果蝇杂交，得F1； ②从F1中选出卷翅灰身果蝇随机交配得F2。 预期实验结果并得出结论： 若F2的表型及比例为___________________________，说明果蝇的基因D和d位于2号染色体上；若F2的表型及比例为__________________________________ _____________________________，说明果蝇的基因D和d不位于2号染色体上。 卷翅灰身∶正常翅灰身＝2∶1 卷翅灰身∶卷翅黑身∶正常翅灰身∶正常翅黑身＝6∶2∶3∶1 题型·专项突破 6.利用SSR技术可以进行基因在染色体上的定位。SSR是DNA中的简单重复序列，不同染色体的SSR差异很大，可利用电泳技术将其分开，用于基因的定位。请分析回答下列问题： (1)小麦雄性育性性状由等位基因R、r控制。为确定基因R、r是否位于4号染色体上，研究者提取亲本及F2中 雄性不育植株和可育植株4号染色 体的DNA，检测4号染色体上特异 的SSR部分结果如图所示： 题型·专项突破 据此判断，雄性不育基因为______(填“显性”或“隐性”)基因，且______(填“位于”或“不位于”)4号染色体上，判断依据是___________ ____________________________________________________。F2可育植株中电泳结果与个体1相同的个体占_____。 隐性 位于 株电泳带与亲本不育植株相同，而可育植株存在杂合现象 F2中不育植 1/3 题型·专项突破 对比亲本、F2中可育与不可育植株4号染色体SSR的电泳结果，所有不育植株的电泳带均相同，可知基因R、r位于4号染色体上，且部分可育植株为杂合子，因此雄性不育基因为隐性基因。由电泳结果可知，亲本的雄性育性基因均为纯合RR×rr，F1基因型为Rr，自交得到的F2中，RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，因此F2可育植株中电泳结果与个体1(RR)相同的个体占1/3。 (2)水稻的紫粒和白粒受1对等位基因A/a控制， 研究人员将纯种紫粒和白粒水稻杂交，F1全为紫粒，F1自交后提取F2中结白色籽粒的50株单株的叶肉细胞DNA，利用4号染色体上特异的SSR进行PCR扩增，结果如图所示。 ①根据图中扩增结果推测：基因A/a______(填“位于”或“不位于”)4号染色体上，判断依据是________________________________________ __________________________________________________。 位于 结白色籽粒的F2单株的4号染色体的SSR扩增结果与白粒水稻亲本4号染色体的SSR扩增结果基本一致 题型·专项突破 ②2号和47号单株出现特殊的扩增结果，原因是_____________________ ______________________________________。 a(或两种SSR标记)发生了染色体片段互换 F1产生配子时基因A与 题型·专项突破 1.外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条染色体上，其自交会出现3∶1的性状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的一条染色体上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合的现象。 2.由于外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置是随机的，因此需先绘出简图明确可能的位置情况，再利用自交或测交法判断基因的位置和位置关系。以导入两个抗病基因为例，如图所示： 题型三、外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断 7.水稻(二倍体)为雌、雄同花植物，花小，进行杂交育种困难。某品种水稻6号染色体上存在控制种子颜色基因B(控制褐色)、b(控制黄色)。科研团队欲将某雄性不育基因M转入该水稻品种，培育出通过种子颜色即可判断是否为雄性不育种子的新品种，以供杂交育种使用。 (1)已知两对非等位基因在同一条染色体上距离较近时，会紧密连锁在一起而不发生基因重组；距离相对较远时，会发生基因重组。该科研团队将一个雄性不育基因M通过基因工程手段导入基因型为Bb的水稻的一条染色体上，该转基因水稻的基因型为_______________。用该水稻与雄性可育黄色水稻杂交，观察记录所得种子颜色及种下种子后获得植株的育性情况，判断M基因插入的位置并选择新品种。 BbM(或BbMO) 题型·专项突破 将一个雄性不育基因M通过基因工程手段导入基因型为Bb的水稻的一条染色体上，另一条染色体上不存在该基因，因此该转基因水稻的基因型为BbM(或BbMO)。用该水稻BbM(或BbMO)与雄性可育黄色水稻(bbOO)杂交。 ①若__________________________________________________________ ___________，该M基因插入到非6号染色体上； 褐色雄性不育∶褐色雄性可育∶黄色雄性不育∶黄色雄性可育＝ 1∶1∶1∶1 ②若___________________________________________________________ ______________________________，该M基因插入到6号染色体上并与颜色基因B相距较远； 褐色雄性不育、褐色雄性可育、黄色雄性不育、黄色雄性可育四种类型都有但比例不为1∶1∶1∶1 ③若__________________________________，该M基因插入到6号染色体上并与颜色基因B紧密连锁。 褐色雄性不育∶黄色雄性可育＝1∶1 (2)利用(1)中结果______(填“①”“②”或“③”)中所得植株交配，选择______________植株上______(颜色)的种子即属于雄性不育型新品种。 ③ 褐色雄性不育 褐色 题型·专项突破 若该M基因插入到6号染色体上并与颜色基因B相距较远，会发生基因重组，亲代产生的雌配子为BM、BO、bM、bO，但比例不为1∶1∶ 1∶1，雄配子还是bO，因此后代中褐色雄性不育、褐色雄性可育、黄色雄性不育、黄色雄性可育四种类型都有但比例不为1∶1∶1∶1。 若该M基因插入到6号染色体上并与颜色基因B紧密连锁，不会发生基因重组，因此亲代产生的雌配子为BM∶bO＝1∶1，雄配子还是bO，因此后代为BbMO(褐色雄性不育)∶bbOO(黄色雄性可育)＝1∶1。 据(1)的分析可知，结果①②中黄色和褐色都存在雄性不育，而结果③中褐色是雄性不育，黄色是雄性可育，因此要想通过种子颜色即可判断是否为雄性不育种子的新品种，只能选择结果③中所得植株交配，且选择褐色雄性不育植株上褐色的种子即属于雄性不育型新品种。 8. (2024·河南名校联盟)某花卉(2n)是自花传粉植株，兴趣小组在纯合紫花品系中偶然发现一株白花植株甲。实验证实，植株甲的白花基因(a)是由紫花基因(A)突变产生的。后来，该小组在纯合紫花品系中又发现了一株白花植株乙，经证实乙也是由一对基因发生隐性突变引起的。他们提出两种假说对这一现象进行解释，假说1：白花植株乙是由原基因(A)发生突变引起的，与植株甲相同；假说2：白花植株乙是由新位置上的基因(B)发生突变引起的。欲探究哪种假说正确，请设计一个简便的实验并写出实验思路(用遗传图解表示)、预期结果及结论。 题型·专项突破 实验思路： 假说1：原位置发生基因突变 假说2：新位置发生基因突变 题型·专项突破 预期结果及结论： ①___________________________________________________________________ ______________________，则是原位置发生基因突变引起的； ②___________________________________________________________________ ______________________，则是新位置发生基因突变引起的。 如果产生的子代均开白花(或白花植株甲和白花植株乙杂交，产生的子代均开白花) 如果产生的子代均开紫花(或白花植株甲和白花植株乙杂交，产生的子代均开紫花) 题型·专项突破 谢谢! 打造卓越，赢在起点 $$