内容正文:
一轮复习
月光
判断基因所在位置
月光
总括
一、基因在染色体上的位置判断
(1)位置关系
①两对等位基因位于一对同源染色体上(基因用A、a,B、b表示),位置如图甲和乙:
②两对等位基因位于两对同源染色体上(基因用A、a,B、b表示),位置如图丙:
1、两对等位基因位于一对或两对同源染色体上的判断方法
(2)判断方法
①自交法:如果双杂合子自交,后代表型分离比符合3∶1或1∶2∶1,则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上;如果后代表型分离比符合9∶3∶3∶1,则控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
②测交法:双杂合子与双隐性纯合子测交,如果测交后代表型比符合1∶1,则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上;如果测交后代表型比符合1∶1∶1∶1,则控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
1、两对等位基因位于一对或两对同源染色体上的判断方法
一、基因在染色体上的位置判断
2、探究基因位于常染色体上还是X染色体非同源区段上
(1)若已知性状的显隐性
亲代
子代
XbXb
XBY
×
XBXb
XbY
显雄
隐雌
1
1
:
显雌
隐雄
隐雌
×
显雄
若子代中雌性全为显性,雄性全为隐性,则相应基因在X染色体上
若子代中雌性有隐性,雄性中有显性,则相应基因在常染色体上
关键:让后代性状与性别相关联
一、基因在染色体上的位置判断
2、探究基因位于常染色体上还是X染色体非同源区段上
(2)若未知性状的显隐性
正反交实验
若正反交子代雌雄表型相同,则相应基因在常染色体上
若正反交子代雌雄表型不同,则相应基因在X染色体上
关键:看后代性状表现是否相同
当基因位于X染色体非同源区段上时,亲本均为纯合或亲本中显性为杂合,正反交结果均不一样。
一、基因在染色体上的位置判断
统计法:根据子代性别、性状的数量比判断
一、基因在染色体上的位置判断
2、探究基因位于常染色体上还是X染色体非同源区段上
调查法:依据调查结果,推测基因的位置
一、基因在染色体上的位置判断
2、探究基因位于常染色体上还是X染色体非同源区段上
(2)基本思路一:用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行实验,观察分析F1 的性状。即:
纯合隐
性雌
纯合显
性雄
×
a.若子代所有雄性均为显性性状→位于X、Y染色体的同源区段上
b.若子代所有雄性均为隐性性状→仅位于X染色体上
3、探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上
(1)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。
关键:Y染色体上是否含有显性基因,会影响后代雄性性状表现
一、基因在染色体上的位置判断
3、探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上
(2)基本思路二:用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行实验,观察分析F1 的性状。即:
杂合显
性雌
纯合显
性雄
×
a.若子代中雌雄个体全表现显性性状→此等位基因位于X、Y染色体的同源区段上
b.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→此等位基因仅位于X染色体上
一、基因在染色体上的位置判断
设计思路:隐性的纯合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表型情况。即
隐性
纯合雌
显性
纯合雄
×
得F1
(均显性)
♀ × ♂
若F2雌雄个体中都有显性和隐性出现 则位于常染色体上
若F2中雄性个体全为显性,雌性中既有显性又有隐性 则位于X、Y染色体的同源区段上
得F2结果推断
4、探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是位于常染色体上
关键:Y染色体上要有显性基因,让后代雌雄性状表现出现差异
一、基因在染色体上的位置判断
总结1:所有探究基因位置的情况中,雄性都为显性。
总结2:所有探究基因位置的情况中,雌性为都为纯合隐性或者杂合显性。
总结3:突破点在Y染色体,Y染色体上的显性基因会让后代性状和性别相关系。因此设计实验时要考虑让Y染色体带上或不带显性基因。
一、基因在染色体上的位置判断
总结1:受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞,所以如果控制性状的基因位于细胞质中,则子代性状表现与母本相同。因此,如果一对相对性状的正反交结果不同,且子代性状都与母本相同,则该基因最可能位于细胞质中。
总结2:
若相应基因在细胞质中,则子代性状的表现与母本相同;
若相应基因在性染色体上,则子代性状的表现与性别有关;
若相应基因在常染色体上,则子代性状的表现与性别无关。
我们可以利用这些特点,根据题目给定条件设计实验判断相应基因位于何处。
一、基因在染色体上的位置判断
例6. 在X、Y染色体的同源区段上,基因是成对存在的,存在等位基因,而在X和Y染色体的非同源区段上不存在等位基因,如下图所示。已知某二倍体生物的某种性状受一对等位基因(Aa)控制,且该对基因不位于X和Y染色体的非同源区段上,若要通过杂交实验探究该对基因是位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上,选择亲本的关键是( )
A.雄性亲本的Y染色体上必须含有A基因B.雄性亲本的X染色体上必须含有a基因C.雌性亲本必须为隐性纯合子D.雄性亲本必须为杂合子
一、基因在染色体上的位置判断
例6. 在X、Y染色体的同源区段上,基因是成对存在的,存在等位基因,而在X和Y染色体的非同源区段上不存在等位基因,如下图所示。已知某二倍体生物的某种性状受一对等位基因(Aa)控制,且该对基因不位于X和Y染色体的非同源区段上,若要通过杂交实验探究该对基因是位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上,选择亲本的关键是( D )
A.雄性亲本的Y染色体上必须含有A基因B.雄性亲本的X染色体上必须含有a基因C.雌性亲本必须为隐性纯合子D.雄性亲本必须为杂合子
一、基因在染色体上的位置判断
例7. 下列各选项是关于A、a这一对等位基因在染色体的定位实验,XY染色体区段如图所示(XAY和XaY视为纯合子),下列有关分析错误的是( )
A.隐性雌性和显性雄性亲本杂交,通过子代表现型可判定A、a基因位于常染色体还是仅位于X染色体B.隐性雌性和显性纯合雄性亲本杂交,通过子代表现型可判定A、a基因位于XY同源区段还是仅位于X染色体C.隐性雌性和显性杂合雄性亲本杂交,通过子代表现型可判定A、a基因位于常染色体还是位于XY同源区段D.用杂合的雌性和杂合的雄性亲本杂交,通过子代表现型无法判定A、a基因位于常染色体还是位于XY同源区段
一、基因在染色体上的位置判断
例7. 下列各选项是关于A、a这一对等位基因在染色体的定位实验,XY染色体区段如图所示(XAY和XaY视为纯合子),下列有关分析错误的是( D )
A.隐性雌性和显性雄性亲本杂交,通过子代表现型可判定A、a基因位于常染色体还是仅位于X染色体B.隐性雌性和显性纯合雄性亲本杂交,通过子代表现型可判定A、a基因位于XY同源区段还是仅位于X染色体C.隐性雌性和显性杂合雄性亲本杂交,通过子代表现型可判定A、a基因位于常染色体还是位于XY同源区段D.用杂合的雌性和杂合的雄性亲本杂交,通过子代表现型无法判定A、a基因位于常染色体还是位于XY同源区段
一、基因在染色体上的位置判断
考向1 基因位置的判断
例1.以下两对基因与果蝇眼色有关。眼色色素的产生必须有显性基因A,aa时眼色为白色,基因B存在时眼色为紫色,bb时眼色为红色。2个纯系果蝇杂交结果如图,请据图回答下列问题。
(1)果蝇是遗传学研究的经典实验材料,摩尔根等利用一个特殊眼色基因突变体
开展研究,把基因传递模式与染色体在减数分裂中的分配行为联系起来,
证明了 。
基因位于染色体上
一、基因在染色体上的位置判断
考向1 基因位置的判断
(2)A基因位于 染色体上,B基因位于 染色体上。若要进一步验证这个推论,可在2个纯系中选用表型为 的果蝇个体进行杂交。
(3)如图F1中紫眼雌果蝇的基因型为 ,F2中紫眼雌果蝇的基因型有 种。
(4)若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵,这种不分离发生的时期可能是 。
常
X
红眼雌性和白眼雄性
AaXBXb
4
减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期
一、基因在染色体上的位置判断
考向1 基因位置的判断
【变式训练1·变载体】小麦易染条锈病(T)对抗条锈病(t)为显性,抗倒伏(D)对易倒伏(d)为显性。小麦患条锈病或倒伏,会导致减产甚至绝收。现有抗倒伏易染条锈病(DDTT)和易倒伏抗条锈病(ddtt)两品种,欲通过杂交育种获得抗倒伏抗条锈病的新品种。在杂交前需要正确地预测杂交结果。回答下列问题:
(1)按照孟德尔遗传自由组合定律来预测杂交结果,需要满足T/t位于一对同源染色体上,D/d位于 同源染色体上。为了确定这两对等位基因的位置,让抗倒伏易染条锈病(DDTT)和易倒伏抗条锈病(ddtt)的小麦杂交获得F1,可用F1与表型为 的小麦测交,①若测交后代表型及比例
另一对(不同对)
易倒伏抗条锈病
一、基因在染色体上的位置判断
考向1 基因位置的判断
为 ,则这两对基因分别位于两对同源染色体上;
②若测交后代表型及比例为 ,则这两对基因位于同一对同源染色体上。
抗倒伏易染条锈病:易倒伏易染条锈病:抗倒伏抗条锈病:易倒伏抗条锈病=1:1:1:1
抗倒伏易染条锈病:易倒伏抗条锈病=1:1
(2)小麦条锈病是由条形柄锈菌感染导致。测交结果为第①种情况,F1自交获得F2中抗倒伏抗条锈病的植株数量大约占 ,抗倒伏抗条锈病的植株中理想基因型植株占 ,应该进行 处理才能获得纯合抗倒伏抗条锈病的新品种。
3/16
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连续多代自交(自交)
一、基因在染色体上的位置判断
考向1 基因位置的判断
【变式训练2·变载体】某昆虫的翅型有卷翅和平翅,眼色有灰眼和黑眼,每对性状各由一对等位基因控制,两对基因均不位于Y染色体上。选择一对表型相同的雌雄亲本杂交,F1表型及数量如表所示。回答下列问题:
(1)果蝇是一种常见的昆虫,作为遗传学实验的常用材料,其优点有
(答出2点即可)。
繁殖快,后代多,有易于区分的相对性状
果蝇易饲养
一、基因在染色体上的位置判断
考向1 基因位置的判断
(2)由实验结果可知,翅型中显性性状是 ,控制眼色的基因位于 染色体上,眼色基因的遗传遵循 定律。
(3)为最大概率获得卷翅灰眼雌昆虫,可选择F1中表型为 的个体进行杂交,F2中卷翅灰眼雌昆虫概率为 。
(4)取F1中所有平翅黑眼,让其自由交配获得F2,理论上F2中平翅黑眼:平翅灰眼:卷翅黑眼:卷翅灰眼= 。
分离
平翅
X
卷翅黑眼雌和卷翅灰眼雄
1/8
56:8:7:1
一、基因在染色体上的位置判断
知识点1 判断两个品系的相同隐性性状是否由相同基因控制
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
知识点2 判断两对等位基因是否位于1对同源染色体上
1.自交法
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
知识点2 判断两对等位基因是否位于1对同源染色体上
2.测交法
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
七、判断基因所在位置的实验设计
知识点3 利用已知基因定位
1.已知基因A与a位于2号染色体上
性状分离比为9:3:3:1(或其变式),则基因B、b不位于2号染色体上
性状分离比不为9:3:3:1及其变式(或为3:1及其变式),则基因B、b位于2号染色体上
AaBb
互交
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
知识点3 利用已知基因定位
2.电泳分离法
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 和 检测,结果如图所示,依据结果可知c基因在a基因所在的
染色体上。
PCR扩增
电泳分离
2号
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
由于外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置是 ,因此需先绘出简图明确可能的位置情况,再利用 或 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:
知识点4 外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断
随机的
自交
测交法
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向1 不同对基因的位置确定
例1.暹罗猫的性别决定方式为XY型,其毛色受常染色体上基因B+、B和b控制,它们之间的关系如下图,以黑色和巧克力色暹罗猫作为亲本进行杂交实验,所得F1中黑色:巧克力色:白色=2:1:1。请分析并回答下列问题。
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向1 不同对基因的位置确定
(1)基因B+可以突变为B和b,体现了基因突变的特点 。基因B+、B和b的遗传符合 定律,这三个基因之间的显隐性关系是 。
(2)F1中黑色猫基因型是 。让F1黑色雌雄猫和巧克力色雌雄猫混在一起自由交配,理论上,F2中白色猫出现的概率是 ,F2黑色猫中纯合子占 。
(3)暹罗猫的毛色还受到另一对等位基因R和r控制,R基因能控制红色色素,而基因r无法控制色素合成。当红色基因R纯合时,毛色均表现为红色;当R基因杂合时,基因B+和R均可表达,毛色表现为红黑相间,这类猫称为玳瑁猫。
B+对B、b为显性,B对b为显性
不定向性
分离
B+B和B+b
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1/5
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向1 不同对基因的位置确定
① 为了判断R/r基因是否位于X染色体上,科研人员选择纯合的红色雄猫与纯合的黑色雌猫进行杂交,若后代表型为 ,则可推测R/r基因位于X染色体上。
② 已证实R/r基因位于X染色体上。研究发现,在哺乳动物雌性个体胚胎发育过程中,细胞中的2条X染色体会随机失活1条(失活的染色体上的基因无法表达)。请推测基因型为B+B+XRXr个体的毛色表现为红黑相间的原因是
。
雌性为玳瑁猫(红黑相间),雄性为黑猫
XB失活时,表现为黑色,Xb失活时,
表现为红色
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向1 不同对基因的位置确定
③ 调查发现一只红色雌猫(bbXRXr)与一只黑色雄猫(B+B+XY)交配生下一只玳瑁雄猫,仅考虑减数分裂染色体分离异常,该雄猫的基因型是 ,产生原因是
,若让其与白色雌猫杂交,理论上,后代出现玳瑁雄猫的概率是 。
B+bXbY
父本在减数分裂过程中X和Y染色体没有正常分离,产生了含XbY的精子
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二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向1 不同对基因的位置确定
【变式训练1·变载体】某二倍体植物高秆和矮秆性状由等位基因A/a控制;抗病和感病性状由等位基因B/b控制。育种员用高秆抗病植株与矮秆感病植株杂交,F1中有高秆抗病植株和高秆感病植株。用F1中的高秆抗病植株自交,F2中高秆抗病∶高秆感病∶矮秆抗病∶矮秆感病=6∶3∶2∶1。回答下列问题(不考虑突变、基因重组):
(1)在抗病和感病这一对性状中,显性性状是 ,判断的依据是
。F2出现特殊性状分离比原因是 。
抗病
F2出现性状分离现象
F1抗病植株自交,
(或:F2出现抗病∶感病=2∶1的性状分离比)
BB(或控制抗病基因)显性纯合致死
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向1 不同对基因的位置确定
(2)利用生物技术对亲本和F1不同表型植株的等位基因进行电泳分离得到如下图谱:
表示亲本和F1中高秆抗病植株的电泳图谱分别是 。若要证明F2的性状分离比不是统计错误,与(1)中的推测相符,请使用上述图谱设计实验进行证明。实验思路是
。
图谱二和图谱三
(B/b基因)并进行电泳分离,观察电泳结果(条带的出现情况)
选择F2中若干抗病植株通过PCR技术扩增控制抗病的相关基因
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向1 不同对基因的位置确定
(3)将C基因(抗寒基因)和D基因(抗旱基因)导入该二倍体植物,获得植株基因型为CCDD。C基因、D基因在该二倍体植物体内能正常表达,该植株自交子代中既不抗旱也不抗寒的植株占1/16,则上述4个外源基因插入染色体的情况为: 。
插入两对同源染色体中的两条非同源染色体上
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向1 不同对基因的位置确定
【变式训练2·变考法】“霜禽欲下先偷眼,粉蝶如知合断魂”,诗中翩翩起舞的黄粉蝶(2n=50,性别决定类型为ZW型)的触角棒形和正常形为一对相对性状(相关基因用B/b表示)。科研人员将两个控制翅膀颜色的基因D与E插入野生浅色黄粉蝶(翅膀颜色记为0)的常染色体中,获得同时携带一个基因D和一个基因E的转基因品系,并进行了如表所示的遗传学实验。已知基因D和E均能加深翅膀颜色,作用效果相同且具有累加效应(颜色深浅用“+”数目表示,如“++”表示深色,“+”表示中等,“0”表示野生型浅色)。外源基因插入未破坏基因B/b,且不考虑Z、W染色体的同源区段。回答下列问题:
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向1 不同对基因的位置确定
杂交组合 亲本 子一代表型及比例
雌性 雄性 棒形触角++:棒形触角+:棒形触角0:正常形触角++:正常形触角+:正常形触角0=3:6:3:1:2:1
一 棒形触角++ 棒形触角0
二 正常形触角0 棒形触角++ 棒形触角+:正常形触角+=1:1
(1)黄粉蝶的基因组计划需要测量 条染色体上DNA的碱基序列。
26
(2)根据杂交组合一 (填“能”或“不能”)判断基因B/b是在常染色体上还是在性染色体上,理由是
不能
无论基因B/b在常染色体上还是在2染色体上,
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向1 不同对基因的位置确定
。若需进一步确定,则应增加的观察指是
。
(3)根据杂交组合一,基因D和E插入的染色体情况为
,判断依据是
;
;
。
子一代的表型都是棒形触角:正常形触角=3:1
任意一种性别的触角表型及比例(或雌性或雄性的触角表型及比例,
或正常形触角个体的性别)
基因D和E插入了两对非同源
染色体上,且不在基因B/b所在的染色体上
子代翅膀颜色表型及比例为+ +: +:0=1:2:1,是1:1:1:1的变形,说明基因D和E
插入了两对非同源染色体上;子代触角表型比例为3:1,后代表型比例3:6:3:1:2:1=(1:2:1)×(3:1),说明基因B/b、基因D和E的遗传遵循自由组合定律
+ +与0杂交相当于测交,
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向1 不同对基因的位置确定
(4)请在下方染色体示意图中标注杂交组合二中雄性亲本的基因B/b与基因D、E的可能位置(画出一种情况即可)。
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向2 外源基因整合位置判断
例2.某农作物为雌雄同株异花的二倍体植物,利用转基因技术将抗虫基因和抗草甘膦(一种除草剂,对人有毒性)基因导入该植物,选育出甲、乙两株抗虫抗草甘膦植物。取甲、乙自交,F₁结果如下表。已知外源基因能1次或多次插入并整合到受体细胞染色体上。
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向2 外源基因整合位置判断
回答下列问题:
(1)根据数据可知抗草甘膦和不抗草甘膦这一相对性状中显性性状为 。取该植物自交, (填“需要”或“不需要”)进行套袋操作。
(2)甲的F1中抗虫不抗草甘膦及不抗虫抗草甘膦植株混合种植,随机传粉所得子代中,不抗虫不抗草甘膦植株所占比例为 。从甲的F1中筛选稳定遗传的抗虫抗草甘膦植株,最简便的杂交方法是 。
(3)根据乙自交后代可推测乙中抗虫基因和抗草甘膦基因的位置关系
是 。
抗草甘膦
需要
自交
分别位于一对同源染色体的不同染色体上
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向2 外源基因整合位置判断
(4)中国科学家发现一种新型抗草甘膦基因GAT基因,该基因能编码草甘膦降解酶,利用GAT基因培育抗草甘膦农作物的优点是 。为降低土壤中残留草甘膦浓度,请提出可能的解决办法:
。
植物体内不会积累草甘膦
导入到细菌中,投放到土壤中,降解草甘膦
将抗草甘膦基因GAT基因
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向2 外源基因整合位置判断
【变式训练1·变载体】野生型水稻为纯合高秆品系,现已发现水稻中有30多个与株高相关的基因。只要存在一对矮秆基因,即可表现为矮秆,现有甲、乙、丙三种矮秆纯合品系,均为单基因隐性突变。
(1)研究人员将甲乙品系杂交得到F1,观察F1表型。若F1均为 ,则甲、乙品系的矮秆基因为同一基因突变;若F1均为 ,则甲、乙品系的矮秆基因为不同基因突变。现已证实甲、乙品系的矮秆基因位于非同源染色体上,请设计实验进行验证,写出实验思路并预期结果。
实验思路:
。
矮杆
高杆
将甲乙品系进行杂交得到(F1),将(F1)自交得到(F2),观察并统
计(F2)表型比例
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向2 外源基因整合位置判断
预期结果:
。
(2)现有矮秆纯合品系丙(dd),欲判断D、d基因是否位于5号染色体上。让该矮秆水稻丙(dd)与不含d的5号单体(5号染色体缺失一条)高秆水稻杂交得F1,统计F₁的表型及比例。若单体产生的配子均可育,请预期结果及结论。预期结果及结论: ,
。
若(F2)中高杆与矮杆比例为9∶7,则甲乙品系矮杆基因位于非同源
染色体上
若产生(F1)高杆与矮杆比例为1∶1,则D、d位于5号染色体上;
若(F1)均为高杆,则D、d不在5号染色体上
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向2 外源基因整合位置判断
【变式训练2·变考法】果蝇的直毛和分叉毛受到一对等位基因(A/a)的控制。科研人员用多只果蝇进行了杂交实验,实验结果如下表(不考虑XY同源区段)。
杂交组合 母本 父本 F1雌性 F1雄性
甲组 直毛 分叉毛 1/2直毛,1/2分叉毛 1/2直毛,1/2分叉毛
乙组 直毛 直毛 直毛 1/2直毛,1/2分叉毛
丙组 直毛 分叉毛 4/5直毛,1/5分叉毛 4/5直毛,1/5分叉毛
回答下列问题:
(1)果蝇的直毛和分叉毛是一对相对性状,相对性状是指
。
同种生物同一性状的不同
表现类型
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向2 外源基因整合位置判断
(2)甲组亲本雌、雄果蝇的基因型分别是 。丙组亲本雌性果蝇基因型及比例为 ,丙组F1雌性直毛果蝇所占的比例为 。
(3)甲组F1雄性个体与丙组母本个体随机交配得到F2,F2中雌性果蝇表型及比例为 。
(4)研究人员将甲组F1中的一部分直毛雌果蝇经X射线处理后,有一只果蝇性状没有发生改变,但毛型基因所在染色体上产生了一个隐性致死基因r,该致死基因在纯合时使胚胎致死,且该基因与控制毛型的基因紧密连锁(不会发生互换)。
XAXa、XaY
XAXA:XAXa=3:2
直毛:分叉毛=9:1
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二、探究不同对基因在常染色体上的位置
考向2 外源基因整合位置判断
①若子代 ,则基因r位于a基因所在的染色体上;
②若基因r位于A基因所在染色体上,
请用遗传图解写出其杂交得到子代的过程 。
雄果蝇均为直毛
为检验该隐性致死突变基因r是位于A基因所在染色体上,还是a基因所在染色体上,用该果蝇与一只纯合分叉毛雄果蝇杂交,统计子代的表型和比例。
二、探究不同对基因在常染色体上的位置
05 学以致用·能力提升
新情境
(1)判断基因是否位于一对同源染色体上(以AaBb为例)
确定基因位置的判断方法
①若两对等位基因位于一对同源染色体上,不考虑互换,则产生两种类型的配子,在此基础上进行自交会出现两种或三种表型,测交会出现两种表型。
②若两对等位基因位于一对同源染色体上,考虑互换,则产生四种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现四种表型。
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新情境
(1)判断基因是否位于一对同源染色体上(以AaBb为例)
确定基因位置的判断方法
③若两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则产生四种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比,如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式),也会出现致死背景下特殊的性状分离比,如4∶2∶2∶1、6∶3∶2∶1。
52
新情境
确定基因位置的判断方法
(2)判断基因是否易位到一对同源染色体上:
若两对基因遗传具有自由组合定律的特点,但却出现不符合自由组合定律的现象,可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能,如由染色体易位引起的变异。
53
新情境
确定基因位置的判断方法
①若多个外源基因以连锁的形式整合在同一条染色体上,其自交会出现3∶1的性状分离比。
②若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体上,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。
(3)判断外源基因整合到宿主染色体上的类型
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04 真题感知·命题洞见
真题感知·命题洞见
1.(2024·浙江·高考真题)某昆虫的翅型有正常翅和裂翅,体色有灰体和黄体,控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的( )
A.1/12 B.1/10 C.1/8 D.1/6
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真题感知·命题洞见
1.(2024·浙江·高考真题)某昆虫的翅型有正常翅和裂翅,体色有灰体和黄体,控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的( )
A.1/12 B.1/10 C.1/8 D.1/6
B
a
A
B
b
AaXBY
AaXbXb
AaXbXb和AaXBY杂交,正常情况下,F1中裂翅∶正常翅=3∶1,实际得到F1中裂翅∶正常翅=2∶1,推测应该是AA存在致死情况。AaXbXb和AaXBY杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫(AaXBXb):裂翅黄体雄虫(AaXbY)∶正常翅灰体雌虫(aaXBXb)∶正常翅黄体雄虫(aaXbY)=2∶2∶1∶1。F1的裂翅个体基因型为AaXBXb和AaXbY交配才能得到裂翅黄体雄虫,占比为2/3×1/2×1/4=1/12,由于交配后AA个体致死(占比为2/3×1/4=1/6),故F2中裂翅黄体雄虫占比为1/12÷5/6=1/10
特别提醒
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真题感知·命题洞见
2.(2023·北京·高考真题)纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果,下列推测错误的是( )
A.控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B.F1雌果蝇只有一种基因型
C.F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D.上述杂交结果符合自由组合定律
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真题感知·命题洞见
2.(2023·北京·高考真题)纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果,下列推测错误的是( )
A.控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B.F1雌果蝇只有一种基因型
C.F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D.上述杂交结果符合自由组合定律
A
aaXBY
AAXbXb
AaXBXb
AaXbY
aaXbXb、
aaXbY
控制眼色的基因位于X染色体上,
控制翅型的基因位于常染色体上
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真题感知·命题洞见
3.(2024·山东·高考真题)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,
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真题感知·命题洞见
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。
“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。
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真题感知·命题洞见
(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 。
(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 。
花色和籽粒颜色
甲组子代中紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒
9/16
A
aaBBDD
1/4
62
真题感知·命题洞见
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)
(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: ;
调查红花植株的叶边缘形状
若红花植株中只有锯齿叶,则Abd(aBD)位于一条染色
体上;若红花植株中既有锯齿叶又有光滑叶,则Ad(aD)位于一条染体上,Ad和B(b)位于非同源染色体上
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真题感知·命题洞见
4.(2023·福建·高考真题)甜瓜幼果果皮有深绿色和浅绿色之分。为探究甜瓜幼果果皮颜色的遗传规律,科研人员进行了相关研究。回答下列问题:
(1)幼果果皮颜色由4号染色体上的等位基因A/a控制。将深绿色甜瓜与浅绿色甜瓜杂交,F1幼果为深绿色,F1自交后,F₂深绿色幼果中纯合子所占的比例为 。
(2)研究发现,基因M与甜瓜幼果的叶绿素积累有关,蛋白A能通过与基因M的启动子结合来增强基因M的表达。测序结果表明,果皮浅绿色基因a是由基因A突变而成,相关信息如图所示。
1/3
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真题感知·命题洞见
①据图分析,与蛋白A相比,蛋白a发生的变化是 ,判断依据是 。
②结合上述研究结果,解释甜瓜幼果浅绿色果皮形成的原因
。
肽链变短
基因A突变后,编码谷氨酸的密码子变为终止密码子,翻译提前终止,肽链变短
影响蛋白A与基因M启动子的正常结合,基因M的表达量减少 ,叶绿素的积累量减少,果皮呈现浅绿色
基因A突变成基因a,
65
真题感知·命题洞见
(3)已知甜瓜果皮有条纹基因B与无条纹基因b也位于4号染色体上。现有两个纯合甜瓜品种: 幼果深绿色无条纹和幼果浅绿色有条纹,设计一个杂交实验证明控制甜瓜果皮两对性状的基因位于同一对染色体上。(用遗传图解表示,不考虑染色体互换)
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真题感知·命题洞见
5.(2023·浙江·高考真题)某昆虫的性别决定方式为XY型,野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼,由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式,研究人员利用紫红眼突变体卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验,结果见下表。
67
真题感知·命题洞见
杂交组合 P F1 F2
甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼
乙 紫红眼突变体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼=3∶1
丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼=2∶1 卷翅红眼∶直翅红眼=1∶1
丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼=1∶1 卷翅红眼∶直翅红眼=2∶3
注:表中F1为1对亲本的杂交后代,F2为F1全部个体随机交配的后代;假定每只昆虫的生殖力相同。
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真题感知·命题洞见
回答下列问题:
(1)红眼基因突变为紫红眼基因属于 (填“显性”或“隐性”)突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上,还需要对杂交组合 的各代昆虫进行 鉴定。鉴定后,若该杂交组合的F2表型及其比例为 ,则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
(2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析,卷翅基因除了控制翅形性状外,还具有纯合 效应。
直翅红眼雌:直翅紫红眼雌:直翅红眼雄:直翅紫红眼雄=3:1:3:1
隐性
乙
性别
显性致死
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真题感知·命题洞见
(3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合,让其自由交配,理论上其子代(F2)表型及其比例为 。
(4)又从野生型(灰体红眼)中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体,已知灰体对黑体完全显性,灰体(黑体)和红眼(紫红眼)分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫:黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路,预测实验结果并分析讨论。
卷翅红眼:直翅红眼=4:5
(说明:该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换;每只昆虫的生殖力相同,且子代的存活率相同;实验的具体操作不作要求)
70
真题感知·命题洞见
①实验思路:
第一步:选择 进行杂交获得F1, 。
第二步:观察记录表型及个数,并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论:
Ⅰ:若统计后的表型及其比例为
,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传遵循自由组合定律。
Ⅱ:若统计后的表型及其比例为 ,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传不遵循自由组合定律。
灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2∶1∶1
黑体突变体和紫红眼突变体
F1随机交配得F2
灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼
=9∶3∶3∶1
71
真题感知·命题洞见
据此分析,F1雄果蝇产生 种配子,这两对等位基因在染色体上的位置关系为 。
(2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系(突变基因位于Ⅱ号染色体上)。为了研究突变基因相对位置关系,进行两两杂交实验,结果如下:
2
两对等位基因在同一对同源染色体上
72
真题感知·命题洞见
据此分析A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型,在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置 (A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示,野生型基因用“+”表示)。
73
真题感知·命题洞见
(3)果蝇的正常刚毛(B)对截刚毛(b)为显性,这一对等位基因位于性染色体上;常染色体上的隐性基因t纯合时,会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下:
据此分析,亲本的基因型分别为 ,F1中雄性个体的基因型有 种;若F1自由交配产生F2,其中截刚毛雄性个体所占比例为 ,F2雌性个体中纯合子的比例为 。
2/5
TtXbXb、TtXbYB
4
1/12
74
真题感知·命题洞见
7.(2023·山西·高考真题)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 。
亲代是长翅和截翅果蝇,杂交①子代全是长翅
长翅
75
真题感知·命题洞见
(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
。
rrXtXt、 RRXTY
翅型
翅型的正反交实验结果不同
RRXTXT、rrXtY
红眼长翅∶红眼截翅∶紫眼长翅∶紫眼截翅
=3∶3∶1∶1
76
真题感知·命题洞见
8.(2022·海南·高考真题)家蚕是二倍体生物(2n=56),雌、雄个体性染色体组成分别是ZW、ZZ。某研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见表。回答下列问题。
突变体表型 基因 基因所在染色体
第二隐性灰卵 a 12号
第二多星纹 b 12号
抗浓核病 d 15号
幼蚕巧克力色 e Z
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真题感知·命题洞见
(1)幼蚕巧克力色的控制基因位于性染色体上,该性状的遗传总是和性别相关联,这种现象称为 。
(2)表中所列的基因,不能与b基因进行自由组合的是 。
(3)正常情况下,雌家蚕的1个染色体组含有 条染色体,雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有 条W染色体。
伴性遗传
a
28
0或2
78
真题感知·命题洞见
(4)幼蚕不抗浓核病(D)对抗浓核病(d)为显性,黑色(E)对巧克力色(e)为显性。为鉴定一只不抗浓核病黑色雄性幼蚕的基因型,某同学将其饲养至成虫后,与若干只基因型为ddZeW的雌蚕成虫交配,产生的F1幼蚕全部为黑色,且不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1∶1,则该雄性幼蚕的基因型是 。
DdZEZE
79
真题感知·命题洞见
(5)家蚕的成虫称为家蚕蛾,已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只,设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上(不考虑Z、W同源区段),并判断有鳞毛和无鳞毛的显隐性。要求简要写出实验思路、预期结果及结论。
实验思路:让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验,得到F1,观察并统计F1个体的表现型及比例。
预期结果及结论:若正反结果只出现一种性状,则表现出来的性状为显性性状,且控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上;若正反交结果不同,则控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于Z染色体上,且F1中雄性个体表现出的性状为显性性状。
80
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