专题4 环节2 微专题(3) 基因定位类问题综合分析(课件PPT)-【创新方案】2025年高考生物二轮复习专题辅导与测试(Ⅱ)

基因定位类问题综合分析 微专题(三) 突破点1 一对等位基因位置关系的判定 两(多)对等位基因位置关系的判定 目 录 突破点2 突破点3 利用单体、三体或缺体等定位特定基因的位置 基因定位类问题综合分析 重难强化训练(三) 突破点1　一对等位基因位置关系的判定 [典例]　(2023·新课标卷)果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状,眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状,翅型由等位基因T/t控制,眼色由等位基因R/r控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验,杂交子代的表型及其比例分别为长翅红眼雌蝇∶长翅红眼雄蝇=1∶1(杂交①的实验结果);长翅红眼雌蝇∶截翅红眼雄蝇=1∶1(杂交②的实验结果)。回答下列问题。 (1)根据杂交结果可以判断,翅型的显性性状是________,判断的依据是___________________________________________________。 长翅 杂交①亲本长翅果蝇与截翅果蝇杂交,子代全部为长翅 (2)根据杂交结果可以判断,属于伴性遗传的性状是________________,判断的依据是___________________________________________________ ____________。 杂交①亲本的基因型是_________________,杂交②亲本的基因型是___________________。  (3)若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇杂交,则子代翅型和眼色的表型及其比例为__________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。  翅型(长翅和截翅) 关于翅型的正反交结果不一样,且杂交②子代的翅型与 RRXTXT和rrXtY rrXtXt和RRXTY 性别相关联 长翅红眼雌蝇∶截翅红眼 雌蝇∶长翅紫眼雌蝇∶截翅紫眼雌蝇∶长翅红眼雄蝇∶截翅红眼雄蝇∶长翅紫眼雄蝇∶截翅紫眼雄蝇=3∶3∶1∶1∶3∶3∶1∶1 [解析]　(1)分析题意可知,杂交①亲本长翅红眼果蝇与截翅紫眼果蝇杂交,子代全部表现为长翅红眼,则长翅和红眼为显性性状,截翅和紫眼为隐性性状。(2)仅分析眼色性状,正反交结果相同且子代的表型与性别无关,其属于常染色体遗传。再分析翅型性状,正反交结果不同且子代的表型与性别相关联,进一步分析可知其为伴X染色体遗传。进而推出杂交①和杂交②亲本的基因型分别为RRXTXT和rrXtY、rrXtXt和RRXTY。(3)杂交①子代中长翅红眼雌蝇的基因型为RrXTXt,杂交②子代中截翅红眼雄蝇的基因型为RrXtY,两者杂交,子代的基因型及概率为3/16 R_XTXt(长翅红眼雌蝇)、3/16 R_XtXt(截翅红眼雌蝇)、1/16rrXTXt(长翅紫眼雌蝇)、1/16rrXtXt(截翅紫眼雌蝇)、3/16R_XTY(长翅红眼雄蝇)、3/16R_XtY(截翅红眼雄蝇)、1/16rrXTY(长翅紫眼雄蝇)、1/16rrXtY(截翅紫眼雄蝇)。 [思维建模]　一对等位基因位置关系的判定 1.(2024·成都二模)某雌雄异株植物(性别决定方式为XY型)的花色有黄色、白色和橙红色三种,由A/a(在常染色体上)和B/b两对等位基因共同控制,已知无A基因时植株开白花。如表为两组杂交实验的结果,不考虑片段互换。 考法训练·融会通 组别 亲本 F1 F2 母本 父本 甲 黄花1 白花1 橙红花 黄花∶白花∶橙红花=3∶4∶9 乙 黄花2 白花2 橙红花 黄花∶白花∶橙红花=1∶4∶3 (1)根据表中______组实验结果,可推知花色的遗传遵循_________________定律。  (2)若以甲组黄花1为母本、白花1为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是___________________________________________ ________________________________________________________________________。  甲 基因的自由组合 对黄花1(或母本)的雌花进行套袋,待雌蕊成熟时, 采集白花1(或父本)的成熟花粉,撒在黄花1(或母本)的雌蕊的柱头上, 再套袋隔离 (3)若B、b这对基因也在常染色体上,研究得知,乙组F1中A、a基因所在的染色体存在片段缺失,含有缺失染色体的某性别的配子致死,据此推测,乙组F1发生染色体缺失的是_____(填“A”或“a”)基因所在的染色体。  (4)根据甲组数据,有同学提出B、b这对基因不在常染色体上,而是在X、Y染色体的同源区段,这位同学还需要统计甲组的_____________________ _________________,若__________________________________________,则表明B、b这对基因在X、Y染色体的同源区段。  A F2中橙红花(或黄花) 橙红花中雌雄比例为1∶2(或黄花都为雌性) 个体的雌雄比例 解析:(1)根据甲组的实验结果,F2中黄花∶白花∶橙红花=3∶4∶9,是9∶3∶3∶1的变式,可推知花色的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)甲组杂交过程中,黄花1为母本,白花1为父本,进行人工传粉时,在雌蕊未成熟时需对黄花1的雌花套袋隔离,待雌蕊成熟时,采集白花1的成熟花粉,撒在黄花1的雌蕊的柱头上,再套袋隔离。(3)若B、b基因也在常染色体上,结合以上分析可知,黄花基因型为A_bb,白花基因型为aa__,橙红花基因型为A_B_。由题意及乙组F2的表型及比例分析可知,乙组F1的基因型为AaBb。若含A基因所在染色体片段缺失的雄配子致死,父本产生配子的基因型及比例是aB∶ab=1∶1,母本产生配子的基因型及比例是AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶ 1∶1,则后代的表型及比例是橙红花∶黄花∶白花=3∶1∶4,含A基因所在染色体片段缺失的雌配子致死结果相同,与题意相符;若含a基因所在染色体 片段缺失的雄配子致死,父本产生配子的基因型及比例是AB∶Ab=1∶1,母本产生配子的基因型及比例是AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,后代没有aa__个体,即没有白花个体,含a基因所在染色体片段缺失的雌配子致死结果相同,与题意不符,故乙组F1发生染色体缺失的是A基因所在的染色体。(4)若B、b基因位于X、Y染色体的同源区段,则甲组亲本的基因型为AAXbXb×aaXBYB,F1的基因型为AaXBXb、AaXbYB,故F2中黄花的基因型为A_XbXb,橙红花的基因型为A_XBXb∶A_XBYB∶A_XbYB=1∶1∶1,白花的基因型为aaXBXb∶aaXbXb∶aaXBYB∶aaXbYB=1∶1∶1∶1,即黄花中全为雌性,橙红花中雌雄比例为1∶2,白花中雌雄比例为1∶1(无法判断B、b是否位于X、Y染色体的同源区段)。因此可以通过统计F2中橙红花(或黄花)个体的雌雄比例,来判断B、b基因是否位于X、Y染色体的同源区段上。 2.(2024·驻马店二模)某昆虫(2n=56)的性别决定方式为XY型,其眼色由两对等位基因A/a、B/b控制。现让一只纯合白眼雄昆虫与纯合红眼雌昆虫多次杂交,F1中雌雄昆虫均表现为红眼,F1雌雄昆虫相互交配,F2中红眼∶朱砂眼∶白眼=12∶3∶1。回答下列问题: (1)A/a、B/b两对基因的遗传遵循_________________定律,判断依据是_______________________________________________。 基因的自由组合 F2的性状分离比为12∶3∶1,为9∶3∶3∶1的变式 (2)若要判断A/a、B/b两对基因中是否有一对基因位于X染色体上,最简单的方法是______________________________________________。 (3)进一步研究发现,B/b基因位于X染色体上,且F2中朱砂眼昆虫均为雄性,则F2中红眼雌昆虫的基因型有_____种;让F2中朱砂眼昆虫与F1红眼昆虫杂交,子代的表型及比例为______________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________。  观察并统计眼色性状在F2雌雄昆虫中是否存在差异 6 红眼∶朱砂眼∶白眼=6∶5∶1 (或红眼雌昆虫∶朱砂眼雌昆虫∶白眼雌昆虫∶红眼雄昆虫∶朱砂眼雄 昆虫∶白眼雄昆虫=6∶5∶1∶6∶5∶1) (4)单体是指有一对同源染色体丢失1条的生物个体,其可用于基因定位。已知控制该昆虫正常翅(D)和残翅(d)的基因位于常染色体上,现有各种染色体单体(27种)正常翅的雌雄昆虫以及染色体均正常的正常翅和残翅昆虫,请设计实验判断D/d基因在染色体上的位置,写出实验思路并预期实验结果及结论。 实验思路: __________________________________________________ _______________________________; 预期实验结果及结论: ______________________________________ _____________________________________________________________ ________________。 让残翅雄(雌)昆虫分别与27种正常翅单体雌(雄)昆虫杂交, 观察并统计子代的表型及比例 若子代表型及比例为正常翅∶残翅= 1∶1, 则D/d基因位于缺失的染色体上;若子代全为正常翅,则D/d基因不位于缺失的染色体上 解析:(1)根据F2中红眼∶朱砂眼∶白眼=12∶3∶1可知,控制该昆虫眼色的两对等位基因遵循自由组合定律。(2)若有一对等位基因位于X染色体上,则F2雌雄昆虫的眼色会存在差异。(3)由B/b基因位于X染色体上,且F2中朱砂眼昆虫均为雄性可推知,红眼昆虫的基因型为A_XB_、aaXB_,朱砂眼昆虫的基因型为A_Xb_,白眼昆虫的基因型为aaXbY、aaXbXb,故F1的基因型为AaXBXb、AaXBY,F2红眼雌昆虫的基因型为__XBXB、__XBXb,共有6种。F2中朱砂眼昆虫的基因型为1/3AAXbY、2/3AaXbY,与F1红眼昆虫(AaXBXb)杂交,后代中红眼昆虫的比例为1/2,朱砂眼昆虫的比例为5/6×1/2=5/12,白眼昆虫的比例为1/6×1/2=1/12,故子代的表型及比例为红眼∶朱砂眼∶白眼=6∶5∶1,每种眼色中雌雄比例均为1∶1。 (4)为判断D/d基因在染色体上的位置,可设计让残翅雄(雌)昆虫分别与27种正常翅单体雌(雄)昆虫杂交,观察并统计子代的表型及比例。若D/d基因位于缺失的染色体上,则亲本的基因型为DO、dd,子代的基因型及比例为Dd∶dO=1∶1,表现为正常翅∶残翅=1∶1;若D/d基因不位于缺失的染色体上,则亲本的基因型为DD、dd,子代的基因型全为Dd,表现为正常翅。 突破点2　两(多)对等位基因位置关系的判定 [典例]　(2024·山东高考)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ, 如图所示,其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。 组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例 甲 紫花矮茎黄粒× 红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1 乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒 (1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是________________,判断依据是________________________________________________________ _____________________________________________________________。 花色、籽粒颜色 甲组子代中紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒,花色和 籽粒颜色的性状与亲本相同,而花色、籽粒颜色与茎高可以自由组合 (2)据表分析,甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比为________,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。  (3)图中条带②代表的基因是_____;乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为_________。若电泳图谱为类型Ⅰ,则被检测群体在F2中占比为_______。  (4)若电泳图谱为类型Ⅱ,只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路: _____________________________;预期调查结果并得出结论: _______________________________________________________ __________________________________________________________________________________________。(要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论) 9/16 A aaBBDD 1/4 调查F2红花植株的叶边缘形状 若F2中红花全为锯齿叶,则A、b、d基因连锁, a、B、D基因连锁; 若F2中红花既有锯齿叶又有光滑叶,则A、d基因连锁,a、D基因连锁, B/b基因 位于另一对同源染色体上 [解析]　(1)根据表格中甲组的杂交子代中,紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒,花色和籽粒颜色的性状与亲本相同,而花色、籽粒颜色和茎高可以自由组合,结合题干信息“花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因”可知,花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的。(2)根据乙组杂交结果可知,黄粒是显性性状,用D表示,设茎高的相关基因为E/e。若高茎为显性性状,则甲组亲本的基因型组合为Ddee×ddEe,不论E/e、D/d位于1对同源染色体上还是位于2对同源染色体上,F1的表型(基因型)及比例均为紫花高茎黄粒(DdEe)∶紫花矮茎黄粒(Ddee)∶红花高茎绿粒(ddEe)∶红花矮茎绿粒(ddee)=1∶1∶1∶1,不能确定E/e、D/d这2对等位基因是否独立遗传。若高茎为隐性性状,则甲组亲本的基因型组合为ddee×DdEe,当D/d、E/e这2对等位基因位于1对同源染色体上时,F1的基因型有两种,与题意不符; 当D/d、E/e这2对等位基因位于2对同源染色体上时,F1的基因型有四种,与题意相符。所以若要以甲组F1随机交配的子代中高茎植株的占比来确定2对等位基因独立遗传,需高茎为隐性性状,甲组F1随机交配,仅考虑茎高性状(E/e),F1产生的雌雄配子基因型均为1/4E、3/4e,F1随机交配产生的子代中高茎植株(ee)所占的比例为3/4×3/4=9/16。(3)结合题干信息,叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形,可知锯齿叶个体的基因型为aaB_、A_bb、aabb,光滑叶个体的基因型为A_B_。类型Ⅰ中有三种基因型,且有的个体没有基因a;类型Ⅱ中只有一种基因型,且均不含基因a。根据乙组亲本和子代的表型可知,亲本中关于叶边缘的基因型组合为aaBB和AAbb,关于籽粒颜色的基因型组合为DD和dd,且黄粒为显性性状,故亲本的基因型组合可能为aaBBDD×AAbbdd或aaBBdd×AAbbDD, F1的基因型为AaBbDd。乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株电泳结果若为类型Ⅰ,则该群体有三种基因型,若为类型Ⅱ,则只有一种基因型。若这三对基因独立遗传,则F2锯齿叶绿粒植株的基因型为aaB_dd、A_bbdd、aabbdd,电泳图谱中条带类型最多有5种,与题图不符,说明这三对基因存在连锁情况。若三对基因位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图: 若为①,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种,为AAbbdd,对应类型Ⅱ;若为②,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种,为aaBBdd,与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若三对基因位于两对同源染色体上,则存在以下可能性,③A/a和B/b位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图: 则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有2种:aaBBdd和AAbbdd,与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若A/a和D/d位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图: 若为④,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型为AAbbdd,与类型Ⅱ相符;若为⑤,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种,为aaBBdd、aaBbdd、aabbdd,与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若B/b和D/d位于一对同源染色体上,则F1中基因的位置关系如图: 若为⑥,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种:AAbbdd、Aabbdd、aabbdd,与类型Ⅰ相符;若为⑦,则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种:aaBBdd,与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。上述假设中,符合类型Ⅰ的为⑥,子代中有的个体含有A,有的个体不含A,而与B/b和D/d相关的基因均为bbdd,电泳图谱中,有的个体含有条带②,有的个体不含条带②,据此推测条带②代表的基因是A。由以上分析可知,乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为aaBBDD。若电泳图谱为类型Ⅰ,F1中基因的位置为⑥,F2中锯齿叶绿粒植株(__bbdd)占1/4。(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,则F1可能为 要确定三对基因的位置关系,可以调查F2红花植株的叶边缘形状,若F2中红花全为锯齿叶(AAbbdd),则A、b、d基因连锁,a、B、D基因连锁;若F2中红花既有锯齿叶(AAbbdd)又有光滑叶(AAB_dd),则A、d基因连锁,a、D基因连锁,B/b基因位于另一对同源染色体上。 [思维建模] 等位基因在染色体上位置的判断 判断两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。 (1)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。 (2)根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置 1.(2024·长春三模)雄性不育是水稻育种过程中的重要性状,研究者在不同水稻品种中鉴定出A基因和B基因,它们都是调控光周期敏感性的雄性育性基因,负责在花药发育过程中将糖由叶片运往花药。回答下列问题: (1)雄性不育水稻花粉不育,在杂交过程中只能作为_______,其在杂交操作过程中的优势是__________________________。 考法训练•融会通 母本 无需人工去雄,节省了人力 (2)研究发现,水稻A基因主要在长日照条件下表达。经检测,aa突变体在长日照和短日照条件下的花粉存活情况如图1所示。由图1可知,aa突变体在不同日照条件下的花粉育性表现为_________________________________________ _______________。 长日照条件下花粉育性为50%,短日照条件下 花粉育性正常 (3)水稻B基因主要在短日照条件下表达,A基因和B基因独立发挥作用, bb突变体的花粉存活情况如图2。为探究A/a和B/b是否位于同一对同源染色体上,研究者进行实验:将aa突变体和bb突变体进行杂交得到F1,F1自交获得F2;将F2随机均分为2组,分别在长日照和短日照条件下培养,统计花粉育性情况(花粉100%育性为育性正常、50%育性为半不育、0%育性为不育,不考虑互换)。 若A/a和B/b位于一对同源染色体上,F2的表型及比例是_________________ ___________________________________________________________; 若A/a和B/b位于两对同源染色体上,F2的表型及比例是________________; _______________________________________________________用上述实验方法______(填“能”或“不能”)确定A/a和B/b的位置关系。  长日照条件下, 长日照条件下, 育性正常∶半不育=3∶1;短日照条件下,育性正常∶不育=3∶1 育性正常∶半不育=3∶1;短日照条件下,育性正常∶不育=3∶1 不能 解析:(1)雄性不育水稻花粉不育,在杂交过程中只能作为母本,其在杂交过程中的优势是无需人工去雄,节省了人力。(2)研究发现,A基因主要在长日照条件下表达。经检测,aa突变体在长日照和短日照条件下的花粉存活情况如图1所示。由图1可知,aa突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性表现分别为50%和100%。(3)若A/a和B/b位于同一对同源染色体上,则F1的基因型为AaBb(且A和b连锁,a和B连锁),F1产生的雌雄配子的比例为Ab∶aB=1∶1,故F2的基因型及比例为aaBB∶AAbb∶AaBb=1∶1∶2。由图1可知,aa突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性分别表现为50%和100%;据图2可知,bb突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性表现分别为100%和0%,则F2的表型及比例为长日照条件下,育性正常∶半不育 =3∶1;短日照条件下,育性正常∶不育=3∶1。若A/a和B/b位于两对同源染色体上,则F1的基因型为AaBb,F1产生的雌雄配子的比例为AB∶Ab∶ aB∶ab=1∶1∶1∶1,故F2的基因型及比例为A_B_∶aaB_∶A_bb∶aabb =9∶3∶3∶1。结合以上分析可知,F2的表型及比例为长日照条件下,育性正常(A_B_、A_bb)∶半不育(aaB_、aabb)=3∶1;短日照条件下,育性正常(A_B_、aaB_)∶不育(A_bb、aabb)=3∶1。用上述实验方法不能确定A/a和B/b的位置关系。 2.(2024·天津二模)全国十地启动海水稻万亩片种植示范,这源于两项重大研究成果:一是成功的培育出了耐盐碱的“海水稻”,二是利用现代生物技术将普通水稻中的吸镉基因敲除,获得了含镉量低的低镉水稻。有关遗传分析见表: 水稻品种 表型 导入或敲除的相关基因 普通水稻 不耐盐高镉 未导入和敲除 海水稻 耐盐高镉 B+ 低镉稻 不耐盐低镉 C- 注:B+表示导入的耐盐基因,C-表示吸镉基因被敲除,B+对B-为完全显性,基因型C+C+、C+C-和C-C-分别表现为高镉、中镉和低镉。 (1)水稻的耐盐与不耐盐称为一对相对性状,推测B+基因表达产物能_________(填“提高”或“降低”)水稻根部细胞液浓度。  (2)结合题干,纯合普通水稻的基因型为__________,与低镉稻杂交所得F1自交后,F2中表型及比例为___________________________ _____________________。 提高 B-B-C+C+ 不耐盐高镉∶不耐盐中镉∶ 不耐盐低镉=1∶2∶1 (3)现有普通水稻、海水稻和低镉稻(均为纯合子),请设计杂交实验探究B+/B-和C+/C-两对基因是否位于一对同源染色体上。 实验思路:_________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________。  预期实验结果: ①若F2中不耐盐低镉的比例为__________,则B+/B-和C+/C-两对基因位于一对同源染色体上。  ②若F2中不耐盐低镉的比例为__________,则B+/B-和C+/C-两对基因位于两对同源染色体上。  1/4(或1/2) 用纯合海水稻和低镉稻杂交得F1,再用F1自交得F2,观察并 统计F2中的表型及比例[或用纯合海水稻和低镉稻杂交得F1,再用F1测交(即与纯合低镉稻杂交)得F2,观察并统计F2中的表型及比例] 1/16(或1/4) 解析:(1)由题意可知,B+表示导入的耐盐基因,则B+基因表达产物可以使水稻在高盐环境中生存,推测B+基因表达产物能提高水稻根部细胞液浓度。(2)结合题干,纯合普通水稻的基因型为B-B-C+C+,低镉稻的基因型为B-B-C-C-,两者杂交得到F1(B-B-C+C-),F1自交得到F2,F2中表型及比例为不耐盐高镉(B-B-C+C+)∶不耐盐中镉(B-B-C+C-)∶不耐盐低镉(B-B-C-C-)=1∶2∶1。(3)探究两对基因是否位于一对同源染色体上,常用的方法是利用双杂合个体自交或者测交。现有的材料是普通水稻(B-B-C+C+)、海水稻(B+B+C+C+)和低镉稻(B-B-C-C-),因此可用海水稻(B+B+C+C+)和低镉稻(B-B-C-C-)杂交得到双杂合体(B+B-C+C-),然后双杂合体再进行自交或者测交。实验思路:用纯合海水稻和低镉稻杂交得F1,再用F1自交或者测交(即与纯合低镉稻杂交)得F2,观察并统计F2中的表型及比例。如果B+/B-和C+/C-两对基因位于一对同源染色体上, √ F1(B+B-C+C-)能产生B+C+和B-C-两种配子,自交后代为B+B+C+C+ (耐盐高镉)∶B+B-C+C- (耐盐中镉)∶B-B-C-C-(不耐盐低镉)=1∶2∶1,则F2中不耐盐低镉的比例为1/4;测交后代为B+B-C+C-(耐盐中镉)∶B-B-C-C- (不耐盐低镉)=1∶1,则F2中不耐盐低镉的比例为1/2。如果B+/B-和C+/C-两对基因位于两对同源染色体上, F1(B+B-C+C-)能产生B+C+、B+C-、B-C+、B-C-四种配子,自交后代中不耐盐低镉(B-B-C-C-)的比例为1/4×1/4=1/16;测交后代中不耐盐低镉(B-B-C-C-)的比例为1/4×1=1/4。 突破点3　利用单体、三体或缺体等定位特定基因的位置 [典例]　某大豆突变株表现为黄叶(ee),用该突变株分别与不含e基因的7号单体(7号染色体缺失一条)、绿叶纯合的7号三体杂交得F1,F1自交得F2。若单体和三体产生的配子均可育,且一对同源染色体均缺失的个体致死,下列说法错误的是 (　 ) A.分析突变株与7号单体杂交的F1可确定E、e是否位于7号染色体上 B.若E、e基因不位于7号染色体上,则突变株与7号三体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶=1∶3 C.若突变株与绿叶纯合的7号三体杂交得到的F2中黄叶占5/36,则 E、e基因位于7号染色体上 D.若突变株与7号单体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶=5∶3,则E、e基因位于7号染色体上 √ [解析]　若E/e位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而7号单体绿叶纯合植株的基因型可表示为EO,二者杂交后代表型及比例为绿叶(Ee)∶黄叶(eO)=1∶1;若E/e不位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而7号单体绿叶纯合植株的基因型为EE,二者杂交后代均表现为绿叶(Ee),A正确。 若E/e不位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而7号三体绿叶纯合植株的基因型为EE,故F1均表现为绿叶(Ee),F1自交,F2基因型及比例为EE∶Ee∶ee=1∶2∶1,表型及比例为黄叶∶绿叶=1∶3,B正确。 若E/e位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而7号三体绿叶纯合植株的基因型为EEE,EEE产生的配子为1/2EE、1/2E,因此二者杂交后代为1/2EEe、1/2Ee,均为绿叶;EEe产生的配子类型和比例为EE∶Ee∶E∶e= 1∶2∶2∶1,自交后代中黄叶占1/2×1/6×1/6=1/72,Ee自交产生的后代中黄叶占1/2×1/4=1/8,因此F1自交后代中黄叶占1/72+1/8=10/72=5/36,C正确。 若E/e位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而7号单体绿叶纯合植株的基因型为EO,二者杂交后代为Ee∶eO=1∶1;F1中Ee自交后代中E_= 1/2×3/4=3/8、ee=1/2×1/4=1/8,eO自交后代ee=1/2×1/4=1/8、eO=1/2× 1/2=1/4、OO(致死)=1/2×1/4=1/8,所以F2中黄叶∶绿叶=4∶3,D错误。 利用染色体异常定位特定基因的位置 1.三体或单体在减数分裂时,会产生含异常染色体的配子,因此后代会出现异常分离比,可根据异常分离比推断某特定基因的位置。 (1)利用单体进行基因定位 深化学习•提素养 (2)利用三体进行基因定位 2.利用某条染色体部分片段缺失的个体进行基因定位时,可根据发生片段缺失的染色体(常染色体)所在配子不能正常受精等特性,选择变异个体(杂合子)自交或让其与正常隐性个体测交,根据子代表型及比例来判断。若相关基因用B、b表示(B-、b-表示该染色体缺失该基因),实验思路分析如下(以雄配子缺失基因无法受精为例)。 (1)方法一:自交法(适用于植物) (2)方法二:测交法(动植物都适用) 1.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 考法训练•融会通 √ 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,根据题干信息“F1中黄色籽粒∶白色籽粒=1∶1”“含异常染色体的花粉不育,卵细胞不受影响”可知,该植株可以产生基因型分别为T和t的两种卵细胞,只能产生基因型为t的一种花粉,且玉米为雌雄同株、异花传粉植物,故缺失片段在基因T所在的染色体上,但基因T不在缺失片段上,B正确。 √ 2.研究者常用单体与缺体分析进行植株基因定位。某雌雄同株的二倍体植株体细胞内含2n条染色体,该植株体细胞中某对同源染色体缺少一条(即染色体数为2n-1)称为单体,植株体细胞中缺失一对同源染色体(即染色体数为2n-2)称为缺体。 (1)欲判断某植株是否为单体,可以用光学显微镜观察处于有丝分裂时期的细胞,则观察的最佳时期是_______;形成单体或缺体发生的变异属于染色体_______变异。  中期 数目 (2)理论上讲,单体植株自交子代中应具有1/4的缺体,从减数分裂和受精作用分析,其原因是单体植株减数分裂时能产生___________________________________的两种雌配子和两种雄配子,自交时_______________的雌雄配子结合形成受精卵,由该受精卵发育而来的植株占子代的1/4。  含n-1条染色体 分别含n、n-1条染色体且比例为1∶1 (3)某研究者在培育上述野生型植株过程中偶然发现一株显性纯合突变体(仅考虑一对等位基因),为确定该突变基因位于哪一对同源染色体上,现提供各种野生型单体植株进行实验设计。 ①实验思路:将该突变体植株______________________________杂交得到F1,让F1中单体植株自交得到F2,用光学显微镜观察F2中野生型植株体细胞染色体数目。  ②实验结论:当________________________________________时, 可确定突变基因位于该杂交组合亲本中野生型单体植株缺失的染色体所对应的同源染色体上。 分别与各种野生型单体植株 某个杂交组合的F2中野生型植株全为缺体 解析:(1)有丝分裂中期染色体的形态稳定、数目清晰,故欲判断某植株是否为单体,可以用光学显微镜观察处于有丝分裂中期的细胞;形成单体或缺体发生的变异属于染色体数目变异。(2)单体植株在减数分裂时配对的同源染色体彼此分离分别移向细胞两极,而不能配对的染色体随机移向细胞一极,所以形成分别含n、n-1条染色体的配子,且比例为1∶1;单体自交时,含n-1条染色体的雌雄配子结合在一起形成的受精卵(该类型的受精卵占所有受精卵类型的1/4)发育成了缺体。(3)①该突变体为一株显性纯合突变体(假设由基因A控制),若基因在单体上,突变体的基因型为AO;若基因不在单体上,该突变体的基因型为AA。为确定该突变基因位于哪一对同源染色体上,可将该突变体植株分别与各种野生型单体植株杂交得到F1,让F1中单体植株自交得到F2,用光学显微镜观察F2中野生型植株体细胞染色体数目。 ②若突变基因位于该杂交组合亲本中野生型单体植株缺失的染色体上,则亲本基因型为AO、aO,F1中的单体基因型为AO、aO,F1中的单体自交,其中AO自交的后代中野生型全为缺体。若突变基因不位于杂交组合亲本中野生型单体植株缺失的染色体上,则亲本基因型为AA、aa,F1基因型为Aa,F1单体自交后代出现的缺体既有野生型也有突变型。 重难强化训练(三) 基因定位类问题综合分析 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分) 1.(2024·株洲二模)野生果蝇的体色与性别无关,有灰色与黑色两种,灰色对黑色为显性,分别由基因A、a控制。研究发现给果蝇的幼虫饲喂一种特殊的饲料,果蝇的体色均为黑色。现有一只饲喂特殊饲料的黑色雄果蝇,为确定其基因组成,选择多只雌果蝇与其杂交,通过后代的表型及比例进行判定。下列叙述正确的是(　 ) A.该黑色雄果蝇可能有三种基因组成,与其杂交的果蝇应为黑色且不喂该种饲料 B.选择多只雌果蝇进行杂交实验是为了得到足够多的后代,形成特定的分离比 C.子代需要用正常的饲料饲喂,否则特殊饲料将引起基因组成的改变 D.若子代中出现黑色果蝇,可根据黑色果蝇的性别确定A/a在染色体上的具体位置 √ 12 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 解析:因果蝇的体色与性别无关,可知控制体色的基因位于常染色体上,该黑色雄果蝇可能有三种基因组成(AA、Aa、aa),其与不喂该种饲料的黑色雌果蝇(aa)杂交,可根据后代的表型确定其基因型,A正确; 选择多只雌果蝇进行杂交实验是为了得到足够多的后代,但是后代不一定会出现性状分离,B错误; 特殊饲料会引起体色表型的改变,因此子代需要用正常的饲料饲喂,避免特殊饲料对体色的影响,C错误; 若子代中出现黑色果蝇,只能说明亲代雄果蝇含有a基因,并不能确定基因在染色体上的具体位置,D错误。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 2.(2024·绵阳三模)玉米宽叶基因T与窄叶基因t是位于9号染色体上的一对等位基因,已知无正常9号染色体的花粉败育。现有基因型为Tt的宽叶植株甲,其细胞中一条9号染色体片段缺失。下列分析正确的是 (　 ) A.植株甲形成配子时,T/t基因遵循基因自由组合定律 B.植株甲形成配子时,减数分裂Ⅰ前期9号染色体不能联会形成四分体 C.若植株甲自交后代宽叶∶窄叶=1∶1,则T基因位于正常9号染色体上 D.若植株甲自交后代全为宽叶,则t基因位于异常9号染色体上 √ 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 解析:植株甲形成配子时,T/t 基因遵循基因分离定律,A错误; 植株甲细胞中一条9号染色体片段缺失,因此在形成配子时,减数分裂Ⅰ前期9号染色体能联会形成四分体,B错误; 若植株甲自交后代宽叶∶窄叶=1∶1,说明植株甲产生了一种花粉,且基因型为t,因而可推测植株甲的t基因位于正常9号染色体上,C错误; 若植株甲自交后代全为宽叶,说明植株甲产生了一种花粉,且基因型为T,则t基因位于异常9号染色体上,D正确。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 3.拟南芥(2n=10)为一年生草本植物,两性花、闭花传粉,从发芽到开花约4~6周,是遗传学中应用广泛的模式植物。野生型拟南芥无抗潮霉素基因,对潮霉素敏感,其基因型记为hh。科研人员将转入两个H基因的转基因拟南芥与野生型拟南芥杂交,通过子代的表型及比例来判定转基因拟南芥中H基因插入染色体的位置。下列说法错误的是 (　 ) A.拟南芥作为遗传学的模式植物,其优点有生长周期短、染色体数目少等 B.对拟南芥进行基因组测序时,需要测定6条染色体上的DNA碱基序列 C.若子代中抗性∶敏感=1∶1,则说明这两个H基因插入同一条染色体上 D.若子代中抗性∶敏感=3∶1,则说明这两个H基因插入非同源染色体上 √ 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 解析:由题意可知,拟南芥中染色体数为2n=10,从发芽到开花约4~6周,因此作为遗传学的模式植物,其具有生长周期短、染色体数目少等优点,A正确; 拟南芥为两性花,没有性染色体,染色体数为2n=10,因此对拟南芥进行基因组测序时,需要测定5条染色体上的DNA碱基序列,B错误; 若转入的两个H基因位于同一条染色体上,则转基因拟南芥产生数量相等的两种配子(含两个H基因∶不含H基因=1∶1),则子代中抗性∶敏感=1∶1,C正确; 若转入的两个H基因位于非同源染色体上,则转基因拟南芥产生的配子中含两个H基因∶含一个H基因∶不含H基因=1∶2∶1,则子代中抗性∶敏感=3∶1, D正确。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 4.二倍体生物体细胞中某对同源染色体多了一条的个体,称为三体(2n+1,配子育性及结实率与二倍体相同)。科学家利用人工构建的一系列增加了不同染色体的野生型纯合水稻三体,分别与野生型水稻的隐性突变体(2n=24)杂交,获得F1,F1植株单独种植,自交得到F2,分别统计各自F2的表型和比例,可以判断突变基因在染色体上的位置。下列说法错误的是 (　 ) A.减数分裂过程中,某对同源染色体未分离移向同一极,可能会导致子代中出现三体 B.需构建12种野生型水稻三体,分别与隐性突变体杂交才能确定突变基因的位置 C.若某F1植株子代中野生型与突变型的比例为35∶1,说明突变基因位于该三体所在的染色体上 D.若某F1植株子代中野生型与突变型的比例为5∶1,则突变基因不位于该三体所在的染色体上 √ 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 解析:减数分裂Ⅰ后期某对同源染色体未分离移向细胞一极或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后形成的子染色体未分离并移向一极,都可能会导致配子中多一条染色体,从而使子代中出现三体,A正确; 水稻(2n=24)有12对同源染色体,要确定突变基因的位置,需构建12种水稻野生型三体分别与隐性突变体杂交,B正确; 若突变基因位于三体所在的染色体上,隐性突变体的基因型为aa,相关野生型三体的基因型为AAA,二者杂交,F1的基因型为Aa和AAa,其中Aa植株自交后代中野生型与突变型的比例为3∶1,AAa植株产生的配子为AA∶Aa∶A∶a=1∶2∶2∶1,其自交子代中aa=1/36,即自交后代(即F1植株子代)中野生型与突变型的比例为35∶1,C正确; 若突变基因不位于三体所在的染色体上,则某隐性突变体的基因型为aa,相关野生型三体的基因型为AA,二者杂交,F1的基因型为Aa,自交后代(即F1植株子代)中野生型与突变体的比例为3∶1,D错误。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 5.(2024·青岛二模)小鼠背毛颜色受常染色体上3对等位基因控制,C基因通过指导酪氨酸酶的合成控制色素的合成,A、B基因能够调控C基因的表达。A基因单独作用时小鼠呈浅灰色,B基因单独作用时呈黑色,二者共同作用时呈深灰色,二者都不发挥作用时呈银灰色。c基因纯合时表现为白色。现有四个纯合品系:深灰色野生型、黑色品系甲、浅灰色品系乙和白色品系丙,并且品系甲、乙、丙分别只有一对基因与野生型不同。取甲×丙、乙×丙杂交得F1,F1自由交配得F2,两组实验的F2均出现3种表型且比例为9∶3∶4,下列说法正确的是 (　 ) A.两组杂交组合的F2中会出现一定比例的银灰色个体 B.以上两组实验证明这三对等位基因的遗传符合自由组合定律 C.两组杂交组合的F2中白色个体的基因型均有3种,其中纯合子占1/2 D.甲×丙的F2的深灰色个体自由交配,白色在子代中的比例是1/4 √ 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 解析:由题意可知,浅灰色个体的基因型为A_bbC_,黑色个体的基因型为aaB_C_,深灰色个体的基因型为A_B_C_,银灰色个体的基因型为aabbC_,白色个体的基因型为_ _ _ _cc,则纯合深灰色野生型的基因型为AABBCC,已知品系甲、乙、丙分别只有一对基因与野生型(AABBCC)不同且均为纯合品系,结合甲、乙、丙的表型可知,甲的基因型为aaBBCC,乙的基因型为AAbbCC,丙的基因型为AABBcc。当乙×丙→F1时,F1的基因型为AABbCc;当甲×丙→F1时,F1的基因型为AaBBCc,故两组杂交组合的F2中均不会出现银灰色个体(aabbC_),A错误。 由题意可知,两组实验的F2中均出现3种表型且比例为9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,则甲(aaBBCC)×丙(AABBcc)可以说明A/a和C/c遵循基因的自由组合定律,乙(AAbbCC)×丙(AABBcc)可以说明B/b和C/c遵循基因的自由组合定律,但上述实验不能说明A/a和B/b遵循基因的自由组合定律,B错误。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 两组杂交组合的F2中白色个体的基因型均有3种(1/4AABBcc、2/4AaBBcc、1/4aaBBcc或1/4AABBcc、2/4AABbcc、1/4AAbbcc),其中纯合子占1/2,C正确。 甲×丙的F2中深灰色个体(1/9AABBCC、2/9AaBBCC、2/9AABBCc、4/9AaBBCc)自由交配(可产生配子为4/9ABC、2/9ABc、2/9aBC、1/9aBc), 白色(_ _ _ _cc)在子代中的比例是2/9×2/9+1/9×1/9+2×2/9×1/9=1/9,D错误。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 6.(2024·荆州三模)基因定位是指基因所属的染色体以及基因在染色体上的位置关系测定,通常可借助果蝇(2n=8)杂交实验进行基因定位。现有Ⅲ号染色体的三体野生型1和某隐性突变型果蝇进行杂交实验,杂交过程如图(不考虑基因突变和其他变异),下列有关叙述正确的是 (　 ) 注:三体在减数分裂时,细胞内任意两条同源染色体可正常联会并分离,另一条同源染色体随机分配,且各种配子及个体的存活率相同。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 A.萨顿利用果蝇杂交实验,首次证明了基因在染色体上 B.三体(Ⅲ)野生型1在减数分裂时,细胞中最多可形成3个四分体 C.图中三体(Ⅲ)野生型2处于减数分裂Ⅱ后期的性母细胞有8条染色体 D.若F2的果蝇表型及比例为5∶1,能够确定该隐性突变的基因位于Ⅲ号染色体上 √ 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 解析:摩尔根的果蝇眼色遗传实验首次将特定基因定位于特定染色体上,从而证明基因位于染色体上,A错误; 由题意可知,三体(Ⅲ)野生型1在减数分裂时,细胞中最多可形成4个四分体,B错误; 图中三体(Ⅲ)野生型个体2含有9条染色体,减数分裂Ⅰ形成的细胞中,一个细胞含有4条染色体,另一个细胞含有5条染色体,减数分裂Ⅱ后期由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,因此一个细胞内含有8条染色体,另一个细胞内含有10条染色体,故图中三体(Ⅲ)野生型2处于减数分裂Ⅱ后期的性母细胞有8或10条染色体,C错误; 若该隐性基因(设为a)在Ⅲ号染色体上,则亲本隐性突变体1的基因型为aa,三体(Ⅲ)野生型1的基因型为AAA,F1三体(Ⅲ)野生型2的基因型为AAa,与隐性突变体1(aa)杂交,由于AAa产生的配子类型及比例为AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,因此F2基因型及比例为AAa∶aa∶Aaa∶Aa=1∶1∶2∶2,表型及比例为野生型∶隐性突变型=5∶1,D正确。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 7.(2024·武汉三模)桑蚕又称家蚕(2n=56),起源于中国,是一种经济价值高的吐丝昆虫,其性别决定方式是ZW型。雄蚕与雌蚕相比,在生命力、桑叶利用率和吐丝结茧等方面具有更大的优势。科学家利用诱变和杂交方法,构建了一种家蚕平衡致死品系,其雌雄个体基因型组成如图所示(不考虑Z、W染色体同源区段上的基因)。下列有关叙述错误的是 (　 ) 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 A.若对家蚕进行基因测序,应检测29条染色体的核苷酸序列 B.为建立稳定保留致死基因的家蚕品系,致死基因不可能位于W染色体上 C.该品系家蚕在诱变过程中出现的变异类型有染色体变异和基因突变 D.该平衡致死品系的雌雄个体相互交配,其后代的基因型有4种 √ 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 解析:家蚕细胞中含有Z、W性染色体,因此进行基因测序时应检测28对同源染色体中的27条常染色体和2条性染色体,共29条染色体的核苷酸序列,A正确。 若致死基因在W染色体上,则W基因随雌性个体死亡而消失,无法保留,B正确。 据图可知,雌性个体的其中一条染色体同时含有Z和W染色体的片段,说明该条染色体发生了染色体变异;雌性和雄性个体的染色体中出现了b、e基因,而b、e为突变基因,故说明发生了基因突变,C正确。 由题意可知,由于b、e纯合时引起胚胎死亡,因此平衡致死品系的雌雄个体相互交配,后代基因型是2种,为Z+eZb+、Zb+W+,D错误。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 8.[多选](2024·沧州二模)鸡羽毛的颜色有芦花羽、全色羽和白色羽,由两对等位基因控制,其中芦花羽基因B对全色羽基因b为显性,芦花羽鸡的雏鸡具有明显的羽色特征(绒羽上有黄色头斑),常染色体上基因T的存在是基因B或b表达的前提,基因型为tt时为白色羽。现让一只全色羽雄鸡与纯合白色羽雌鸡杂交,F1中芦花羽雄鸡∶全色羽雌鸡=1∶1。下列相关叙述正确的是 (　 ) A.基因B/b可能位于Z染色体上,也可能位于Z与W染色体的同源区段上 B.若让全色羽的雌雄鸡相互杂交,子代可能全为全色羽,不会出现芦花羽 C.若F1相互杂交,则子代中芦花羽雄鸡∶全色羽雄鸡∶白色羽雄鸡=3∶3∶2 D.让芦花羽雌鸡与白色羽雄鸡杂交,可通过绒羽来区分子代中雏鸡的雌、雄 √ √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 解析:分析题干信息可知,同时存在B、T时表现为芦花羽,有T而无B时,表现为全色羽,无T时表现为白色羽,再根据全色羽雄鸡与纯合白色羽雌鸡杂交,F1中芦花羽雄鸡∶全色羽雌鸡=1∶1,说明基因B/b位于Z染色体上,而W染色体上无相应的等位基因,若有,则F1全为芦花羽,与题意不符,故T_ZBZ-、T_ZBW表现为芦花羽, T_ZbZb、T_ZbW表现为全色羽,tt__表现为白色羽,A错误; 若让全色羽的雌雄鸡相互杂交,即T_ZbZb、T_ZbW相互杂交,若为纯合子,则子代全为全色羽,若为杂合子,则子代出现全色羽和白色羽,不论哪种基因型,都不会出现芦花羽,B正确; 亲本为TTZbZb、ttZBW,F1为TtZBZb、TtZbW,若F1相互杂交,子代中芦花羽雄鸡∶全色羽雄鸡∶白色羽雄鸡=3∶3∶2,C正确; 只有当亲本芦花羽雌鸡基因型为TTZBW,白色羽雄鸡基因型为ttZbZb时,才可通过绒羽来区分杂交子代雏鸡的雌、雄,D错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 9.[多选](2024·滨州三模)某种昆虫为雌雄异体,其体色中的白色和灰色为一对相对性状,由A、a基因控制,其长触角与短触角为一对相对性状,与该对相对性状有关的基因为B、b,这两对等位基因的分离和组合互不干扰。科研人员进行了如下实验,实验一:选取表型为白色和灰色的纯合亲本进行正反交,F1中出现两种结果,即全部为灰色;雄性个体为灰色,雌性个体为白色。实验二:选取长触角(只含有B基因的纯合体)和短触角(只含有b基因的纯合体)的个体作亲本进行正反交,F1中雄性个体都表现为长触角,雌性个体都表现为短触角。将实验二正反交得到的F1各自相互交配得到各自的F2,结果如表所示。实验过程中所获取的样本足量,不存在突变和致死现象,雌雄个体比例为1∶1。下列说法正确的是 (　 ) 性别 F2中表型及比例 雄性 长触角∶短触角=3∶1 雌性 长触角∶短触角=1∶3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 A.由实验一可判断该昆虫体色性状中显性性状是灰色 B.由实验一可判断该昆虫的性别决定方式为XY型 C.控制触角长短的基因B/b位于性染色体上 D.若让F2中短触角个体相互交配,则其子代中长触角的个体所占的比例为1/6 √ √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 解析:实验一中,表型为白色和灰色的纯合亲本进行正反交,F1中出现两种结果。F1全部为灰色,说明灰色是显性性状;F1雄性个体为灰色,雌性个体为白色,说明F1雄性个体的显性基因来自母本,且母本的显性基因不传递给F1雌性,即控制该昆虫体色的基因在Z染色体上,且W染色体上不存在等位基因,因此该昆虫的性别决定方式为ZW型,A正确,B错误。 由题意可知,A/a(控制体色)和B/b(控制触角长短)的分离和组合互不干扰,由于A/a位于性染色体上,因此B/b位于常染色体上,C错误。 由题意和题表可知,在雌性中,BB的表型为长触角,Bb、bb的表型为短触角;在雄性中BB、Bb的表型为长触角,bb的表型为短触角,因此BB、bb个体杂交得F1(Bb),F1相互交配得F2(1BB、2Bb、1bb),若让F2中短触角个体(雄性的基因型为bb,雌性的基因型为1bb、2Bb)相互交配,其子代中长触角的个体(雄性中基因型为Bb的个体)所占的比例为1/2×1/3=1/6,D正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 10.[多选](2024·长沙二模)某植物无性染色体,性别由两对等位基因决定,M基因决定雄性可育,m基因决定雄性不育;F基因决定雌性不育,f基因决定雌性可育。自然种群中该植物只有雄株和雌株(各占一半),已知该植物没有染色体互换和遗传致死现象。下列叙述正确的是 (　 ) A.两对等位基因的遗传可能遵循基因的自由组合定律 B.该群体中雄株基因型为MmFf,雌株基因型为mmff C.m基因和f基因在群体中的基因频率均为3/4 D.通过单倍体育种可获得雌雄同体的该植株 √ √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 解析:分析题意,M基因决定雄性可育,m基因决定雄性不育;F基因决定雌性不育,f基因决定雌性可育,自然种群中该植物只有雄株和雌株,且比例相等,说明M和F连锁,m和f连锁,故两对等位基因的遗传不符合自由组合定律,因此雌株的基因型是mmff,由于雌株不产生含有MF的雌配子,因此雄株的基因型是MmFf,A错误,B正确。 正常情况下,该群体中雄株基因型是MmFf,雌株基因型是mmff,且雌雄比例相等,因此m的基因频率=3/4,f的基因频率也是3/4,C正确; 由于该植物没有染色体互换,不能产生基因型为Mf的花粉,也不能通过单倍体育种获得基因型为MMff的雌雄同体植株,D错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 二、非选择题(共4题,共45分) 11.(10分)(2024·厦门二模)某野生型红眼果蝇群体中出现了朱砂眼、亮红眼的隐性突变果蝇。现有两个纯合品系的果蝇朱砂眼甲和亮红眼乙,这两个品系的果蝇互不包含对方品系的隐性突变基因。某兴趣小组进行了以下实验:甲品系雄果蝇与乙品系雌果蝇杂交得F1,F1中雌雄果蝇均为野生型红眼(不考虑X、Y染色体的同源区段)。请回答下列问题: (1)果蝇的眼色遗传至少受______对等位基因的控制。  两 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 (2)若已知甲品系的朱砂眼基因与乙品系的亮红眼基因位于非同源染色体上,则乙品系的亮红眼基因位于_____染色体上,判断依据是________________________________________________________________________________________________________________。  (3)若将F1多对野生型红眼果蝇相互交配得F2,其中有一对果蝇的杂交后代中雌雄比例为2∶1,由此推测该对果蝇的_____(填“雌”或“雄”)性个体的一条______ (填“X”或“Y”)染色体可能携带隐性致死基因。  常 若亮红眼基因位于X染色体上,甲品系雄果蝇与乙品系雌果蝇杂交, 雌 X F1中雌性全为野生型,雄性全为亮红眼,与题干实验结果不符 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 (4)若已知甲品系的朱砂眼基因与乙品系的亮红眼基因位于非同源染色体上,甲品系的朱砂眼基因可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上,请利用甲和乙两品系设计一次杂交实验,确定朱砂眼基因的位置。 实验思路:____________________________________________________。 预期实验结果和结论: ①若_______________________________,则位于常染色体上。 ②若____________________________________________________, 则位于X染色体上。 让甲品系雌性与乙品系雄性杂交,观察统计子代表型及比例 子代雌雄个体全表现为野生型 子代雌性个体全表现为野生型,雄性个体全表现为朱砂眼 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 解析:(1)甲、乙品系均为隐性突变,且互不包含对方品系的隐性突变基因。若为同一基因不同突变,则甲、乙两品系杂交,子代全为突变体;若为不同基因突变,则甲、乙两品系杂交,子代全为野生型,题干中实验结果为全为野生型,则果蝇眼色至少受两对等位基因的控制。(2)若乙品系的亮红眼基因位于X染色体上,设控制亮红眼的基因为b,则只考虑B/b这一对等位基因,甲品系雄果蝇与乙品系雌果蝇杂交,其基因型应为XBY×XbXb,子代基因型为XBXb、XbY,子代雌性全表现为野生型,雄性全表现为亮红眼,与题干实验结果不符,因此控制亮红眼的基因位于常染色体上。(3)已知一对果蝇杂交后代中XX∶XY=2∶1,某个体的一条性染色体上携带隐性致死基因,若为Y染色体携带,则子代无雄性,若为雄果蝇的X染色体携带,则子代雌雄比例应为1∶1,综上,推测可能是雌性个体的一条X染色体携带隐性致死基因。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 (4)设控制朱砂眼的基因为a,若A/a基因位于常染色体上,仅考虑该对基因,则甲品系基因型为aa,乙品系基因型为AA,二者杂交,子代为Aa,全为野生型;若A/a基因位于X染色体上,仅考虑该对基因,甲品系雌果蝇基因型为XaXa,雄果蝇基因型为XaY,乙品系雌果蝇基因型为XAXA,雄果蝇基因型为XAY,通过一次杂交实验,子代表现出性状与性别相关联的交配方式为XaXa×XAY,子代基因型为XAXa、XaY,即子代雌性全表现为野生型,雄性全表现为朱砂眼。因此该实验思路为选择甲品系雌果蝇与乙品系雄果蝇杂交,观察并统计子代表型及比例。预期实验结果和结论为若子代雌雄个体全表现为野生型,则位于常染色体上;若子代雌性个体全表现为野生型,雄性个体全表现为朱砂眼,则位于X染色体上。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 12.(11分)(2024·重庆二模)某二倍体植物的性别决定方式为XY型,花色有乳白色、红色和金黄色三种,由两对等位基因A、a和B、b控制,叶形有披针形、匙形两种,由等位基因D、d控制。现用纯合的红花披针形叶雌株和纯合的红花匙形叶雄株杂交,F1均为乳白花披针形叶,F1雌雄个体杂交得F2,F2表型及比例为乳白花披针形叶雌∶乳白花披针形叶雄∶乳白花匙形叶雄∶红花披针形叶雌∶红花披针形叶雄∶红花匙形叶雄∶金黄花披针形叶雌∶金黄花披针形叶雄∶金黄花匙形叶雄=18∶9∶9∶12∶6∶6∶2∶1∶1。不考虑X、Y染色体同源区段。请回答下列问题。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 (1)花色的遗传________ (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,原因是____________________________________________________。 (2)控制叶形的基因位于__________(填“常染色体”或“X染色体”)上,属于隐性性状的是______。F1的基因型是______________________,F2的红花植株中关于花色的纯合子占______。  遵循 F2中乳白花∶红花∶金黄花=9∶6∶1,是9∶3∶3∶1的变式 X染色体 匙形 1/3 AaBbXDXd、AaBbXDY 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 (3)已知基因A、a位于2号染色体上,若F1某乳白花雄株的一条2号染色体发生缺失(如图),基因A、a不位于缺失的染色体片段上,含异常染色体的花粉不育。请从题干个体中选取合适的材料设计杂交实验,以确定基因A位于正常染色体上还是异常染色体上,简要写出实验思路并预期实验结果及结论。 实验思路:_________________________________________________ _________________________。 让该乳白花雄株与F2中的金黄花雌株(aabb)进行测交, 统计子代表型及比例 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 预期实验结果及结论: _____________________________________ _____________________________________________________________________________________。  若子代表型及比例为红花∶金黄花=1∶1, 则基因A位于异常染色体上;若子代表型及比例为乳白花∶红花=1∶1,则基因A位于正常染色体上 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 解析:(1)由题意可知,F2花色表型及比例为乳白花∶红花∶金黄花=(18+9+9)∶(12+6+6)∶(2+1+1)=9∶6∶1,为9∶3∶3∶1的变式,说明花色基因的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)由题意可知,F2叶形性状中雌株全为披针形叶,雄株中披针形叶∶匙形叶=1∶1,说明叶形性状的遗传与性别相关联,控制叶形的基因位于X染色体上,由于F1均为披针形叶,F2中有匙形叶,说明匙形叶为隐性性状。因此F1的基因型为AaBbXDXd、AaBbXDY,只考虑花色,F2的红花植株的基因型及比例为AAbb∶aaBB∶Aabb∶aaBb=1∶1∶2∶2,红花植株中的纯合子占1/3。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 (3)要设计实验以确定基因A位于正常染色体上还是异常染色体上,可用该乳白花雄株(AaBb)与F2中的金黄花雌株(aabb)进行测交,统计子代表型及比例。假如基因A位于异常染色体上,由于含异常染色体的花粉不育,则该乳白花雄株(AaBb)产生的雄配子类型及比例为aB∶ab=1∶1,测交后代基因型及比例为aaBb∶aabb=1∶1,表型及比例为红花∶金黄花=1∶1;如果基因A位于正常染色体上,则该乳白花雄株(AaBb)产生的雄配子类型及比例为AB∶Ab=1∶1,测交后代基因型及比例为AaBb∶Aabb=1∶1,表型及比例为乳白花∶红花=1∶1。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 13.(14分)(2024·南昌三模)水稻是两性植株,在长日照和短日照下都能开花,但开花的起始时间影响其最终产量。科研人员筛选得到在长日照下晚开花的突变体M,并对该突变体M进行了相关研究。 (1)在长日照条件下,野生型水稻正常开花,已知正常开花和晚开花由一对等位基因控制,科研人员将突变体M与野生型水稻进行杂交实验,F1都表现为正常开花,F2出现1/4晚开花。控制开花的基因________ (填“可能”或“不可能”)位于X染色体上,原因是________________ ____________。将F2中正常开花的水稻自交,F3中正常开花∶晚开花的比例为______。  不可能 水稻是两性植株, 无性染色体 5∶1 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 (2)水稻的染色体上有简单重复序列SSR(如:GAGAGA……),非同源染色体上的SSR、不同品种的同源染色体上的SSR都不同,因此SSR技术常用于染色体特异性标记。科研人员先提取不同水稻个体的DNA,再对9号染色体上特异的SSR进行PCR扩增并电泳分析,结果如图。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 ①若控制晚开花的基因在9号染色体上,推测F2中晚开花个体SSR扩增结果,请在图中画出4、5、41号个体的电泳条带。 ②若控制晚开花的基因不在9号染色体上,则F2中晚开花个体SSR扩增结果有_____种类型,比例约为______________________________。 3 1∶2∶1(或2∶1∶1或1∶1∶2) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 (3)感染病毒也会严重降低水稻的产量和品质。为预防抗病水稻品种乙的抗病能力减弱,科研人员用EMS诱变感病水稻,获得新的抗病品种甲。科研人员利用甲、乙两品种水稻进行杂交实验,结果如表。 实验 亲本组合 F1 F1自交所得F2 抗病 易感病 抗病 易感病 一 甲×易感病 0 18 111 348 二 乙×易感病 15 0 276 81 据表分析,甲、乙两品种抗病性状依次为__________性性状。已知品种乙的抗性基因位于14号染色体上,为探究品种甲抗性基因的位置,科研人员设计如下杂交实验:甲、乙杂交得F1,F1自交得F2,统计F2性状分离比。  隐性、显 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 ①预期一:若F1均抗病,F2抗病∶易感病为13∶3,说明两品种抗病性状的遗传是由_____对等位基因控制的,且位于________染色体上。  ②预期二:若F1、F2均为抗病,说明甲、乙两品种抗性基因可能是__________________________或同一对染色体上不发生片段互换的两个突变基因。  两 非同源 同一位点上的两个突变基因 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 解析:(1)因为水稻是两性植株,无性染色体,所以控制开花的基因不可能位于X染色体上。假设控制开花起始时间的相关基因用A/a表示,则由题意可知,正常开花为显性性状,F1基因型为Aa,F2基因型及比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,将F2中正常开花(1/3AA、2/3Aa)的水稻自交,F3中晚开花(aa)所占比例为2/3×1/4=1/6,所以F3中正常开花∶晚开花的比例为5∶1。(2)①若控制晚开花的基因(隐性基因)在9号染色体上,2号代表突变体M,则推知位于上面的条带代表的是隐性基因,即晚开花基因,位于下面的条带代表的是显性基因,即正常开花基因,而4、5、41号为F2中晚开花个体(隐性纯合子),4、5、41号个体的电泳条带见答案。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 ②若控制晚开花的基因不在9号染色体上,由电泳图可知,F1有两种9号染色体扩增序列,其自交后代F2的扩增结果有3种类型,比例约为含一种9号染色体扩增序列∶含两种9号染色体扩增序列∶含另一种9号染色体扩增序列=1∶2∶1。(3)据表分析,实验一F1易感病植株自交子代出现抗病,所以抗病为隐性性状;实验二F1抗病植株自交子代出现易感病植株,所以易感病为隐性,所以甲、乙两品种抗病性状依次为隐性、显性性状。①预期一:若F1均抗病,F2抗病∶易感病为13∶3,属于9∶3∶3∶1的变形,说明两品种抗病性状的遗传遵循基因的自由组合定律,是由两对等位基因控制的,且位于非同源染色体上。②预期二:若F1、 F2均抗病,说明甲、乙两品种抗性基因可能是同一位点上的两个突变基因或同一对染色体上不发生片段互换的两个突变基因。 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 3 14.(10分)(2024·绍兴二模)水稻是我国重要的粮食作物,杂交种具有高产优势,但往往出现杂交后代花粉不育现象。科研人员对水稻花粉不育的遗传机理展开研究,发现粳稻和籼稻的杂交种花粉育性可能与12号染色体R区段的A、B、C、D等基因有关,已知这些基因与卵细胞的育性均无关,R区DNA片段上的基因如图所示。为此,科学家对野生型籼稻进行单基因敲除,选育出基因敲除纯合子甲、乙、丙(除敲除基因外,其他基因组成均与野生型籼稻相同),但是始终无法筛选获得D基因敲除纯合个体。利用上述植株进行杂交实验结果如表。 注:粳稻12号染色体上无B、C、D的等位基因。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 杂交组合 母本 父本 F1育性性状 1 野生型籼稻 野生型粳稻 50%的花粉可育 2 A基因敲除的纯合籼稻甲 野生型粳稻 50%的花粉可育 3 B基因敲除的纯合籼稻乙 野生型粳稻 50%的花粉可育 4 C基因敲除的纯合籼稻丙 野生型粳稻 100%的花粉可育 (1)由表可知,_____基因可导致花粉育性降低,判断依据是________________ __________________________________________________________________。 (2)进一步研究发现,组合1的F1单独敲除D基因,其花粉均不育,C、D基因双敲除花粉均可育。推测C基因编码的蛋白C具有毒害作用,D基因编码的蛋白D的作用是_____________________。 C 杂交组合1、2、 3的F1含C基因,50%的花粉可育,杂交组合4的F1不含C基因,100%的花粉可育 解除蛋白C的毒害 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 (3)若上述推测正确,向杂交组合1的F1植株转入1个D基因,再进行转基因水稻的筛选和鉴定,假设转入的D基因对水稻花粉育性之外的其他生理功能均无影响。 ①筛选得到水稻植株,花粉100%可育,说明D基因转入来自_______ (填“粳稻”或“籼稻”)的12号染色体上。  ②筛选得到水稻植株,花粉50%可育,说明D基因转入来自_______ 的12号染色体上。  ③若D基因插入非12号染色体上,该植株可育花粉的比例是______。 粳稻 籼稻 3/4 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 解析:(1)由表可知,C基因可导致花粉育性降低,判断依据是杂交组合1、2、3的F1含C基因,50%的花粉可育,杂交组合4的F1不含C基因,100%的花粉可育。(2)进一步研究发现,组合1的F1单独敲除D基因,其花粉均不育,C、D基因双敲除花粉均可育。推测C基因编码的蛋白C具有毒害作用,D基因编码的蛋白D具有解除蛋白C的毒害的作用。(3)为了验证D基因的作用是解除C基因导致的花粉不育,向杂交组合1的F1转入1个D基因,之后进行转基因植株的筛选和鉴定。①筛选得到水稻植株,花粉100%可育,若上述推测正确,说明D基因转入来自粳稻的12号染色体上。②筛选得到水稻植株,花粉50%可育,若上述推测正确,说明D基因转入来自籼稻的12号染色体上。③若D基因插入非12号染色体上,若上述推测正确,该植株可育花粉的比例是3/4。 本课结束 或, 或, 或, $$