重难01 基因在性染色体上的位置判断（重难点突破讲义）高二生物上学期沪科版

该高中生物学讲义通过分类框架系统构建“基因在性染色体上的位置判断”知识体系，梳理常染色体与性染色体、X染色体与X/Y同源区段的判断方法，并用对比表格呈现显隐性已知/未知情境下的杂交方案，清晰呈现重难点内在逻辑。 讲义亮点在于“方法归纳-典例验证-分层训练”设计，如已知显隐性用“隐性雌×显性雄”杂交实验，结合果蝇眼色遗传案例分析结果，培养科学思维与探究实践能力。含基础判断与综合实验题，助力不同学生掌握，教师可据此实施精准复习教学。

重难01 基因在性染色体上的位置判断 1．能够判断基因在性染色体上还是X染色体上； 2．能够判断基因仅位于X染色体上还是X、Y染色体同源区段上。 基因在性染色体上的位置判断 一、探究基因位于常染色体上还是X染色体上 1．杂交实验法 （1）性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为纯合子时 正反交实验 注：此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。若正反交结果不同，且子代只表现母本的性状，则控制该性状的基因位于细胞质中。 （2）性状的显隐性是“已知的” 隐性雌×显性雄 （3）在确定雌性个体为杂合子的条件下 杂合雌×显性雄 2．数据信息分析法 （1）依据子代性别、性状的数量分析确认 若后代中两种表型在雌雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则基因可能在常染色体上；若后代中两种表型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则可确定基因在性染色体上。 （2）依据遗传调查所得数据进行推断确认 二、探究基因仅位于X染色体上还是X、Y染色体同源区段上 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）思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即： （2）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： 三、探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上 1．在已知性状的显隐性的条件下，若限定一次杂交实验来证明，则可采用“隐性雌×显性雄（杂合）”[即aa（♀）×Aa（♂）或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合，观察分析F1的表型。分析如下： 2．在已知性状的显隐性的条件下，未限定杂交实验次数时，则可采用以下方法，通过观察F2的表型来判断： 隐性雌×显性雄(纯合)→F1（均表现显性性状）→F2 题型01已知显、隐性判断基因位置 1、隐性雌×显性雄 2、用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即： 3、在已知性状的显隐性的条件下，若限定一次杂交实验来证明，则可采用“隐性雌×显性雄（杂合）”[即aa（♀）×Aa（♂）或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合，观察分析F1的表型。分析如下： 【典例1】I.果蝇是进行遗传学研究的模式生物，其有3对常染色体（分别编号为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）和1 对性染色体。请回答下列问题： (1)雄果蝇含有 条形态、功能不同的染色体。 (2)科研人员培育出果蝇甲品系，其4种突变性状（多翅脉、卷曲翅、短刚毛、钝圆平衡棒） 分别由一种显性突变基因控制，位置如图，突变基因纯合时胚胎致死（不考虑同源染色体非姐妹染色单体的互换）。    ①果蝇甲品系雌果蝇产生的卵细胞有 种（只考虑图示基因）。 ②果蝇甲品系遗传时，下列基因遵循自由组合定律的是 （填字母）。 a. A/a与C/c             b. A/a与S/s         c. A/a与T/t d. C/c与S/s             e. C/c与T/t         f. S/s与T/t (3)果蝇甲品系的雌、雄个体间相互交配，子代果蝇的胚胎致死率为 。 (4)为探究果蝇眼色基因（B、b）的位置，科研人员进行了如图的杂交实验（除图中性状 外，其他均为隐性性状）：    根据上述结果，判断B、b基因 （填“一定”或“不一定”）位于常染色体上，简要说明理由： 。 II.自然界中果蝇的直刚毛和焦刚毛由等位基因D/d控制。研究者进行如下杂交实验 （注：F₁中雌雄个体数相同），据表分析回答下列问题： 杂交实验组合 亲本(P) F1 雌 雄 雌 雄 组合① 焦刚毛 直刚毛 直刚毛 焦刚毛 组合② 直刚毛 焦刚毛 直刚毛 直刚毛 (5)D/d是一对等位基因，其本质区别是 。 (6)直刚毛对焦刚毛为 性；D/d基因位于 （填“常”、“X”或“Y”） 染色体上，判断依据是 。 (7)组合①的F₁随机交配得到F2，F2中雌果蝇有 种基因型；组合②的F1随机交配得到F2，F2的雌果蝇中直刚毛所占比例为 。 (8)在全为焦刚毛的果蝇种群中，偶然发现了一只直刚毛雄果蝇，现要探究该直刚毛雄果蝇出现的原因是发生了基因突变，还是由于只是受环境剧烈变化引起的性状改变，欲设计一个简便的实验验证，实验思路为 【答案】(1)5/五 (2) 4/四 bcde (3)75%/3/4 (4) 不一定 B和b基因也可能位于X、Y染色体的同源区段上 (5)碱基对的排列顺序不同/核苷酸序列不同/碱基对序列不同 (6) 显 X 正交与反交结果表现不一致，且子代雌雄都有直刚毛 (7) 2/二/两 100%/1 (8)让该直刚毛雄果蝇与多只焦刚毛雌果蝇杂交得到F₁代，在正常（且适宜）的环境中培养F₁代，观察统计F₁代的表型及比例 【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。 【详解】（1）雄果蝇共有8条染色体，包括6条常染色体和2条性染色体（XY），故含有4+X+Y=5条形态、功能不同的染色体。 （2）①图示A/a与C/c连锁，S/s与T/t连锁，只考虑图示基因，则果蝇甲品系雌果蝇产生的卵细胞有2×2=4种。 ②基因自由组合定律是进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，果蝇甲品系遗传时，遵循自由组合定律的是A/a与S/s 、A/a与T/t、C/c与S/s 、 C/c与T/t ，故选bcde。 （3）因为果蝇甲品系含有4种显性突变基因，且控制刚毛和平衡棒的基因位于一对同源染色体上，控制翅形和翅脉的基因位于另一对同源染色体上，都位于一对同源染色体上，故不能自由组合，且突变基因纯合时胚胎致死，甲品系内的雌雄交配的后代中AaCc占1/2，AAcc占1/4，aaCC占1/4，另一对后代SsTt占1/2，SStt占1/4，ssTT占1/2，由于突变基因（显性基因）纯合时胚胎致死，故存活个体即AaCcSsTt占1/2×1/2=1/4=25%，则致死率=1-1/4=3/4=75%。 （4）分析题意，用纯合红眼正常翅雄果蝇与紫眼卷曲翅雌果蝇杂交，子一代中出现红眼卷曲翅雌：红眼卷曲翅雄：红眼正常翅雌：红眼正常翅雄≈1∶1∶1∶1，据图无法判断B、b基因一定位于常染色体上，因为B和b也可能位于X、Y染色体的同源区段，如XBYB×XbXb→XBXb、XbYB，也符合题意。 （5）D/d是一对等位基因，其本质区别是碱基对的排列顺序不同。 （6）分析题意，组合②中亲本为焦刚毛和直刚毛，子一代均为直刚毛，说明直刚毛对焦刚毛是显性；组合①和组合②是正反交实验，子代中表现不同，且子代雌雄都有直刚毛，说明该性状相关基因D/d位于X染色体上。 （7）组合①的亲本基因型是XdXd×XDY，子一代基因型是XDXd、XdY，F2中雌果蝇有XDXd、XdXd，有2种基因型；组合②的亲本基因型是XDXD×XdY，子一代基因型是XDXd、XDY，F1随机交配得到F2，F2的雌果蝇包括XDXD、XDXd，其中直刚毛（XDX-）所占比例为100%。 （8）在全为焦刚毛的果蝇种群中，偶然发现了一只直刚毛雄果蝇，现要探究该直刚毛雄果蝇出现的原因是发生了基因突变，还是由于只是受环境剧烈变化引起的性状改变，由于两者的本质区别在于遗传物质是否发生改变，故可让该直刚毛雄果蝇与多只焦刚毛雌果蝇杂交得到F1代，在正常（且适宜）的环境中培养F1代，观察统计F1代的表型及比例。 题型02 未知显、隐性判断基因位置 1、性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为纯合子时 正反交实验 注：此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。若正反交结果不同，且子代只表现母本的性状，则控制该性状的基因位于细胞质中。 【典例1】 果蝇的刚毛对截毛为显性，由基因A/a控制；长翅对残翅为显性，由基因B/b控制。研究人员以某雄果蝇甲为材料，用以上2对等位基因为引物，以精子的DNA为模板进行PCR扩增后，对其产物进行电泳分析，结果如图所示。 (1)研究人员让甲果蝇与残翅截毛雌果蝇杂交，所得F1雌、雄果蝇均表现为长翅：残翅=1：1，但雌果蝇全表现为截毛，雄果蝇全表现为刚毛。结合题干信息分析，基因A/a和B/b分别是位于 上的等位基因；该雄果蝇甲的基因型为 。将F1雌、雄果蝇相互交配，所得后代的基因型有 种。 (2)为验证基因A/a位于染色体的情况，科研人员计划让甲果蝇和纯合刚毛雌果蝇杂交，再利用题干PCR扩增、电泳技术对子代果蝇的相关基因进行检测。根据电泳结果条带数量分析，该实验方案 （填“可行”或“不可行”）。若可行，请写出预期的实验结果；若不可行，请写出理由。 。 (3)研究发现，残翅个体因缺乏某种酶而表残翅性状，则说明基因B/b控制性状的方式是 。如果基因b与B的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同，则翻译至mRNA的该点时发生的变化是 。 (4)科研人员将D基因插入某雄果蝇乙的一条Ⅱ号染色体上，将G基因（绿色荧光蛋白基因）插入某雌果蝇丙的一条X染色体上。同时含有D和G基因时，果蝇表现为绿翅，否则为无色翅。将乙和丙杂交得F1，F1中无色翅：绿翅为 。取F1中绿翅果蝇随机交配得F2，F2中无色翅雄果蝇所占的比例是 。若将G基因插入一条Ⅲ号染色体上，其它不变，同样做上述杂交实验，将F2中的绿翅果蝇随机交配，会导致后代出现性状分离的交配方式占所有交配方式的比例是 （正反交看作一种交配方式）。 【答案】(1) X、Y染色体的同源区段、常染色体 BbXaYA 6 (2) 可行 子代雌性个体都有两个条带，雄性个体都只有一个条带 (3) 基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制生物的性状 氨基酸种类的改变或者翻译提前终止 (4) 3:1 5/16 1/2 【分析】伴性遗传是指基因位于性染色体上，遗传时出现性状与性别相关联的现象。 【详解】（1）F1雌、雄果蝇均表现为长翅：残翅=1：1，可判断控制翅型的基因B/b位于常染色体上；甲果蝇与残翅截毛雌果蝇杂交，子代雌果蝇全表现为截毛，雄果蝇全表现为刚毛，性状与性别相关联，可知A/a位于性染色体，并且只有基因位于X、Y的同源区段时，子代才会出现这种现象，再结合电泳图可知甲的基因型为BbXaYA。甲BbXaYA与残翅截毛雌果蝇bbXaXa杂交，F1基因型为BbXaXa，bbXaXa，BbXaYA，bbXaYA，F1雌、雄果蝇相互交配，两对基因分别计算，（1/2Bb，1/2bb）×（1/2Bb，1/2bb），子代有3种基因型；XaXa×XaYA，子代还是XaXa、XaYA两种基因型，因此后代基因型有3×2=6种。 （2）甲果蝇（XaYA）和纯合刚毛雌果蝇（XAXA）杂交，子代雌性基因型为XAXa，子代雄性基因型为XAYA，根据电泳图可知，A基因和a基因条带在不同位置，因此可以根据条带的数量发现，雌性都是两个条带，雄性都是一个条带，由此说明A/a位于X、Y染色体上。 （3）基因控制性状有两种方式，残翅个体因缺乏某种酶而表残翅性状，说明基因通过控制酶的合成控制代谢，进而间接控制生物的性状。由于b与B的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同，但是翻译出来的产物没有酶的活性，说明翻译至mRNA的该点时可能发生了氨基酸种类的改变或者翻译提前终止。 （4）根据题意，假设不含G的染色体上有其等位基因g，不含D的染色体上有其等位基因g，则乙的基因型为DdXgY，丙的基因型为ddXGXg，子代基因型为D_XG_的个体可以表现为绿翅，这类个体所占比例为1/2×1/2=1/4，因此F1中无色翅：绿翅为3：1。F1的绿翅果蝇基因型为DdXGY和DdXGXg，F2中的绿色翅雄果蝇基因型为D_XGY,所占比例为3/4×1/2×1/2=3/16，因此F2中无色翅雄果蝇所占的比例是1/2-3/16=5/16。将G基因插入三号染色体，是常染色体，两个亲本基因型Ddgg和ddGg，F1代绿翅果蝇基因型DdGg，随机交配得到F2代绿翅果蝇D_G_,有四种基因型，随机交配，正反交算一种交配方式，相同基因有四种交配方式，杂交有六种交配方式，所以一共有10种交配方式，能发生性状分离的有五组：DdGG和DdGG,DdGG和DdGg，DDGg和DDGg，DDGg和DdGg，DdGg和DdGg，所以占1/2。 1．家蚕（2N=56）的性别决定方式为ZW型（雄蚕ZZ；雌蚕ZW），研究其“颜色”（包括体色和茧色）的遗传规律对农业生产有重要意义。体色正常与油质透明由一对等位基因Aa控制，结白色茧与结绿色茧由另一对等位基因B/b控制。现选用纯合体色正常、结白色茧的雄蚕与纯合油质迹明、结绿色茧的雌蚕作为亲本杂交，F1全为体色正常、结白色茧，F1雌雄个体相互交配，F2如表所示。（不考虑交叉互换） 体色正常 结白色茧 体色正常 结绿色茧 油质透明 结白色茧 油质透明 结绿色茧 F2雌蚕 225 74 227 76 F2雄蚕 452 149 0 0 (1)正常情况下家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中有 条染色体；其中雌蚕处于减数分裂Ⅱ后期：的细胞中含有 条W染色体。 (2)以下有关该实验基因与性状的分析中，正确的有_______。 A．体色正常为显性性状，油质透明为隐性性状 B．结绿色茧为显性性状，结白色茧为隐性性状 C．等位基因B/b位于性染色体上 D．两对等位基因的遗传符合自由组合定律 (3)请补全假设2 在以上实验结果的基础上进一步分析，等位基因A/a在染色体上的位置有两种假设： 假设1：位于Z染色体上，且在W染色体上有相应的等位基因； 假设2： 。 (4)为证明该对等位基因在染色体上的位置，选用纯合油质透明雄蚕和纯合体色正常雌蚕杂交，若后代 ，则假设1成立；若后代 ，则假设2成立。【编号选填】 A．全为体色正常 B．全为油质透明 C．雄蚕全为体色正常，雌蚕全为油质透明 D．雄蚕全为油质透明，雌蚕全为体色正常 E．雄蚕全为体色正常，雌蚕既有体色正常，又有油质透明 F．雄蚕既有体色正常，又有油质透明，雌蚕全为体色正常 (5)若假设2成立，则F2中体色正常、结白色茧雌蚕的基因型为 ，其产生的所有配子中，同时具有体色正常基因和结白色茧基因的配子所占比例为 。 科研人员在研究过程中发现二倍体家蚕的野生型体色均为白色，由常染色体上的基因控制。现有体色为黑色的隐性突变体I、Ⅱ若干，两种突变体均为单基因突变引起。让突变体I的雌蚕和雄蚕自由交配，后代体色均为黑色；让突变体Ⅱ的雌蚕和雄蚕自由交配，后代体色也均为黑色。请设计实验判断控制两突变体体色的基因是否互为等位基因，完善实验思路并预测实验结果（不考虑交叉互换）。 (6)实验思路：让 杂交得到F1，观察并统计F1的表型及比例。 (7)预期结果：【编号选填】 （1）若F1体色 ，则控制两突变体体色的基因互为等位基因； （2）若F1体色 ，则控制两突变体体色的基因不为等位基因。 A．全为白色  B．全为黑色  C．既有黑色又有白色 (8)实验拓展与延伸： 1.若控制两突变体体色的基因互为等位基因，则能体现基因突变具有 （填特性）； 2.若控制两突变体体色的基因不互为等位基因，则有两对等位基因共同控制黑白体色，现探究这两对等位基因是否位于同一对常染色体上，实验思路与预期结果如下：让F1中的雌蚕和雄蚕交配得到F2，若F2个体中白色：黑色= ，则证明这两对等位基因位于两对常染色体上；若F2个体中白色：黑色= ，则证明这两对等位基因位于一对常染色体上。（不考虑交叉互换） 【答案】(1) 56 0或2 (2)AD (3)A/a位于Z染色体 上，但W染色体上没有相应的等位基因 (4) A C (5) BBZAW或BbZAW 1/3 (6)突变体Ⅰ的雌蚕与突变体Ⅱ的雄蚕 (7) B A (8) 不定向性 9:7 1:1 【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。 【详解】（1）家蚕（2N=56）正常体细胞中有56条染色体，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分开并向细胞两极移动，但未发生着丝粒分裂且未发生细胞分裂，染色体数目为56条；减数分裂Ⅰ结束后细胞中染色体数目减半，变为28条，减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，染色体数目由28条加倍为56条。雌蚕的染色体组成为ZW，在减数分裂Ⅰ结束后，Z染色体与W染色体分离后进入不同的子细胞中，得到的子细胞一半有W染色体，一半没有W染色体，在减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，所以雌蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中含有0或2条W染色体。 （2） A、根据题表可知：亲本为纯合体色正常与油质透明杂交，F₁全为体色正常，说明体色正常为显性，油质透明为隐性，A 正确； B、根据题表可知：亲本为纯合结白色茧与结绿色茧杂交，F1全为结白色茧，说明结白色茧为显性性状，结绿色茧为隐性性状，B 错误； C、根据题表可知：F₂中茧色的表现与性别无关，说明等位基因 B/b 位于常染色体上，C 错误； D、根据题表可知：F2中体色正常结白色茧：体色正常结绿色茧：油质透明结白色茧：油质透明结绿色茧的比例约为9:3:3：1，因此两对等位基因的遗传符合自由组合定律，D 正确。 故选AD。 （3）根据题表可知：体色的表现与性别有关，因此A/a位于性染色体上，且已有假设1：A/a位于Z染色体上，且W染色体上有相应的等位基因；因此假设2应考虑另一种可能性，即A/a位于Z染色体 上，但W染色体上没有相应的等位基因。 （4）若假设1:A/a位于Z染色体上，且W染色体上有相应的等位基因成立， 则纯合油质透明雄蚕基因型为ZaZa，纯合体色正常雌蚕基因型为ZAWA ，其杂交后代基因型为ZAZa和ZaWA，因此后代无论雌雄均为体色正常，A正确； 若假设2:A/a位于Z染色体上，且W染色体上没有相应的等位基因成立，则纯合油质透明雄蚕基因型为ZaZa，纯合体色正常雌蚕基因型为ZAW，其杂交后代基因型为ZAZa和ZaW，因此后代雄蚕全为体色正常（ZAZa)，雌蚕全为油质透明 (ZaW)  ，C正确。 （5）根据题表可知：若假设2成立，则亲本的基因型为BBZAZA、bbZaW，F1的基因型为BbZAZa，BbZAW，因此F2中体色正常、结白色茧雌蚕的基因型为BBZAW或BbZAW且比例为1：2，其产生的所有配子中，同时具有体色正常基因（ZA=1/2）和结白色茧基因的配子(B=1-2/3×1/2=2/3)所占比例为:1/2×2/3=1/3。 （6）欲判断控制两突变体体色的基因是否互为等位基因，可让突变体Ⅰ的雌蚕与突变体Ⅱ的雄蚕杂交得到F1，观察并统计F1的表型及比例。 （7）若控制两突变体体色的基因互为等位基因，则两者的基因型可分别设为a1a1、a2a2，F1的基因型为a1a2，体色都表现为黑色（B正确）；若控制两突变体体色的基因不为等位基因，则两者的基因型可分别设为AAbb和aaBB，F1的基因型为AaBb，体色都表现为白色（野生型）（A正确）。 （8）根据题意可知：若两突变体基因互为等位基因，说明基因突变可在同一基因的不同位点发生，体现了基因突变的不定向性； 若两对等位基因位于两对常染色体上，则遵循自由组合定律。F1(AaBb)自交，F2中A_B_（白色）:A_bb+aaB_+aabb（黑色）=9:7； 若两对等位基因位于一对常染色体上，F1(AaBb)自交，F2中白色（AaBb）: 黑色（AAbb+aaBB）=1:1。 2．科研人员在玉米（2N=20）自交系Ｍ676繁殖圃中发现一株矮化的突变体， 雄穗及雌穗生长正常，不同于其他矮化不育品系。 （1）矮秆突变体通过自交保种，后代均表现为矮秆，说明此矮秆突变体为 。矮秆突变体与Ｍ676及不同遗传背景的渝1193品系杂交，所有杂交F1株高均显著高于矮秆突变体，正反交F1株高无明显差异，表明此矮化性状受染色体上的 基因控制，此基因命名为dm676；通过统计 ，说明此相对性状受一对等位基因控制。 （2）为了初步确定基因dm676位于哪一条染色体上及在染色体上的具体位点，采用SSR分子标记（SSR是染色体中的简单重复序列，不同个体相同位置的SSR重复次数不同；每条染色体上都有很多SSR，且具有特异性）进行该基因的定位研究。 ①在玉米1-10号染色体分别确定若干特异性SSR，用以区分子代同源染色体的来源。依据SSR两端的特定序列，设计 ，对亲本及F2中矮秆个体基因组进行PCR。比较电泳条带，只有1号染色体电泳结果出现多数个体的条带与 （填写“高秆”或“矮秆”）相同，少数个体为重组个体（如图1中箭头所指），从而将矮秆突变基因初定位于1号染色体上。请在图1中方框内画出重组个体的电泳条带 。 ②用1号染色体上的若干SSR，对F2中矮秆个体进行检测，统计并计算重组率（重组率=发生重组的矮秆植株个数/被检测矮秆个体总数×100%）。根据图2，在重组率 的SSR附近继续寻找新的 ，以不断缩小SSR的间距，直到不再发生重组。 （3）已有研究发现某矮秆品系1号染色体的上述定位区间内含有隐性矮秆基因br2，研究发现基因dm676与基因br2属于非等位基因，请写出得出此结论的实验设计及结果 。 （4）将矮秆突变体dm676分别在我国重庆九龙坡、海南三亚和云南元江三个地区进行种植，发现株高、产量表现稳定。根据矮秆突变体dm676的性状表现，科研人员认为矮秆突变体dm676具有较高的应用价值，理由是 （至少写出两点）。 【答案】 纯合体 隐性 F2高秆与矮秆的性状分离比为3：1测交后代高秆与矮秆的分离比为1：1 ①引物 矮秆 ②最小SSR SSR 用dm676与另一品系br2基因纯合的矮秆玉米进行杂交，F1全部表现为高秆，因此推断dm676与br2属于非等位基因。或利用现代技术手段证明。 dm676为纯合体，矮秆品种具有抗倒伏相对较强，产量相对稳定 【分析】1、纯种能够稳定遗传。 2、F1表现的性状为显性性状，未表现的性状为隐性性状。 3、分离定律：在生物的体细胞中控制同一性状的遗传因子成对存在，不像融合，在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代，判定是否符合分离定律的方法是自交或测交。 【详解】（1）纯种能稳定遗传。矮秆突变体通过自交保种，后代均表现为矮秆，说明此矮秆突变体为纯种或纯合体。矮秆突变体与Ｍ676及不同遗传背景的渝1193品系杂交，所有杂交F1株高均显著高于矮秆突变体，正反交F1株高无明显差异，表明此矮化性状受染色体上的隐性基因控制，此基因命名为dm676；通过统计F2高秆与矮秆的性状分离比为3：1测交后代高秆与矮秆的分离比为1：1，说明此相对性状受一对等位基因控制。 （2）①在玉米1-10号染色体分别确定若干特异性SSR，用以区分子代同源染色体的来源。依据SSR两端的特定序列，进行PCR之前需要设计引物，对亲本及F2中矮秆个体基因组进行PCR。比较电泳条带，只有1号染色体电泳结果出现多数个体的条带与矮秆相同，少数个体为重组个体（如图1中箭头所指），从而将矮秆突变基因初定位于1号染色体上。重组个体的电泳条带： ②用1号染色体上的若干SSR，对F2中矮秆个体进行检测，统计并计算重组率（重组率=发生重组的矮秆植株个数/被检测矮秆个体总数×100%）。根据图2中的信息逐步放大显示，在重组率最小SSR的SSR附近继续寻找新的SSR，以不断缩小SSR的间距，直到不再发生重组。 （3）用dm676与另一品系br2基因纯合的矮秆玉米进行杂交，F1全部表现为高秆，因此推断dm676与br2属于非等位基因。或利用现代技术手段证明。 （4）将矮秆突变体dm676分别在我国重庆九龙坡、海南三亚和云南元江三个地区进行种植，发现株高、产量表现稳定。根据矮秆突变体dm676的性状表现，科研人员认为矮秆突变体dm676具有较高的应用价值，理由是dm676为纯合体，矮秆品种具有抗倒伏相对较强，产量相对稳定。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难01 基因在性染色体上的位置判断 1．能够判断基因在性染色体上还是X染色体上； 2．能够判断基因仅位于X染色体上还是X、Y染色体同源区段上。 基因在性染色体上的位置判断 一、探究基因位于常染色体上还是X染色体上 1．杂交实验法 （1）性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为纯合子时 正反交实验 注：此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。若正反交结果不同，且子代只表现母本的性状，则控制该性状的基因位于细胞质中。 （2）性状的显隐性是“已知的” 隐性雌×显性雄 （3）在确定雌性个体为杂合子的条件下 杂合雌×显性雄 2．数据信息分析法 （1）依据子代性别、性状的数量分析确认 若后代中两种表型在雌雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则基因可能在常染色体上；若后代中两种表型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则可确定基因在性染色体上。 （2）依据遗传调查所得数据进行推断确认 二、探究基因仅位于X染色体上还是X、Y染色体同源区段上 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）思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即： （2）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： 三、探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上 1．在已知性状的显隐性的条件下，若限定一次杂交实验来证明，则可采用“隐性雌×显性雄（杂合）”[即aa（♀）×Aa（♂）或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合，观察分析F1的表型。分析如下： 2．在已知性状的显隐性的条件下，未限定杂交实验次数时，则可采用以下方法，通过观察F2的表型来判断： 隐性雌×显性雄(纯合)→F1（均表现显性性状）→F2 题型01已知显、隐性判断基因位置 1、隐性雌×显性雄 2、用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即： 3、在已知性状的显隐性的条件下，若限定一次杂交实验来证明，则可采用“隐性雌×显性雄（杂合）”[即aa（♀）×Aa（♂）或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合，观察分析F1的表型。分析如下： 【典例1】I.果蝇是进行遗传学研究的模式生物，其有3对常染色体（分别编号为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）和1 对性染色体。请回答下列问题： (1)雄果蝇含有 条形态、功能不同的染色体。 (2)科研人员培育出果蝇甲品系，其4种突变性状（多翅脉、卷曲翅、短刚毛、钝圆平衡棒） 分别由一种显性突变基因控制，位置如图，突变基因纯合时胚胎致死（不考虑同源染色体非姐妹染色单体的互换）。    ①果蝇甲品系雌果蝇产生的卵细胞有 种（只考虑图示基因）。 ②果蝇甲品系遗传时，下列基因遵循自由组合定律的是 （填字母）。 a. A/a与C/c             b. A/a与S/s         c. A/a与T/t d. C/c与S/s             e. C/c与T/t         f. S/s与T/t (3)果蝇甲品系的雌、雄个体间相互交配，子代果蝇的胚胎致死率为 。 (4)为探究果蝇眼色基因（B、b）的位置，科研人员进行了如图的杂交实验（除图中性状 外，其他均为隐性性状）：    根据上述结果，判断B、b基因 （填“一定”或“不一定”）位于常染色体上，简要说明理由： 。 II.自然界中果蝇的直刚毛和焦刚毛由等位基因D/d控制。研究者进行如下杂交实验 （注：F₁中雌雄个体数相同），据表分析回答下列问题： 杂交实验组合 亲本(P) F1 雌 雄 雌 雄 组合① 焦刚毛 直刚毛 直刚毛 焦刚毛 组合② 直刚毛 焦刚毛 直刚毛 直刚毛 (5)D/d是一对等位基因，其本质区别是 。 (6)直刚毛对焦刚毛为 性；D/d基因位于 （填“常”、“X”或“Y”） 染色体上，判断依据是 。 (7)组合①的F₁随机交配得到F2，F2中雌果蝇有 种基因型；组合②的F1随机交配得到F2，F2的雌果蝇中直刚毛所占比例为 。 (8)在全为焦刚毛的果蝇种群中，偶然发现了一只直刚毛雄果蝇，现要探究该直刚毛雄果蝇出现的原因是发生了基因突变，还是由于只是受环境剧烈变化引起的性状改变，欲设计一个简便的实验验证，实验思路为 题型02 未知显、隐性判断基因位置 1、性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为纯合子时 正反交实验 注：此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。若正反交结果不同，且子代只表现母本的性状，则控制该性状的基因位于细胞质中。 【典例1】 果蝇的刚毛对截毛为显性，由基因A/a控制；长翅对残翅为显性，由基因B/b控制。研究人员以某雄果蝇甲为材料，用以上2对等位基因为引物，以精子的DNA为模板进行PCR扩增后，对其产物进行电泳分析，结果如图所示。 (1)研究人员让甲果蝇与残翅截毛雌果蝇杂交，所得F1雌、雄果蝇均表现为长翅：残翅=1：1，但雌果蝇全表现为截毛，雄果蝇全表现为刚毛。结合题干信息分析，基因A/a和B/b分别是位于 上的等位基因；该雄果蝇甲的基因型为 。将F1雌、雄果蝇相互交配，所得后代的基因型有 种。 (2)为验证基因A/a位于染色体的情况，科研人员计划让甲果蝇和纯合刚毛雌果蝇杂交，再利用题干PCR扩增、电泳技术对子代果蝇的相关基因进行检测。根据电泳结果条带数量分析，该实验方案 （填“可行”或“不可行”）。若可行，请写出预期的实验结果；若不可行，请写出理由。 。 (3)研究发现，残翅个体因缺乏某种酶而表残翅性状，则说明基因B/b控制性状的方式是 。如果基因b与B的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同，则翻译至mRNA的该点时发生的变化是 。 (4)科研人员将D基因插入某雄果蝇乙的一条Ⅱ号染色体上，将G基因（绿色荧光蛋白基因）插入某雌果蝇丙的一条X染色体上。同时含有D和G基因时，果蝇表现为绿翅，否则为无色翅。将乙和丙杂交得F1，F1中无色翅：绿翅为 。取F1中绿翅果蝇随机交配得F2，F2中无色翅雄果蝇所占的比例是 。若将G基因插入一条Ⅲ号染色体上，其它不变，同样做上述杂交实验，将F2中的绿翅果蝇随机交配，会导致后代出现性状分离的交配方式占所有交配方式的比例是 （正反交看作一种交配方式）。 1．家蚕（2N=56）的性别决定方式为ZW型（雄蚕ZZ；雌蚕ZW），研究其“颜色”（包括体色和茧色）的遗传规律对农业生产有重要意义。体色正常与油质透明由一对等位基因Aa控制，结白色茧与结绿色茧由另一对等位基因B/b控制。现选用纯合体色正常、结白色茧的雄蚕与纯合油质迹明、结绿色茧的雌蚕作为亲本杂交，F1全为体色正常、结白色茧，F1雌雄个体相互交配，F2如表所示。（不考虑交叉互换） 体色正常 结白色茧 体色正常 结绿色茧 油质透明 结白色茧 油质透明 结绿色茧 F2雌蚕 225 74 227 76 F2雄蚕 452 149 0 0 (1)正常情况下家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中有 条染色体；其中雌蚕处于减数分裂Ⅱ后期：的细胞中含有 条W染色体。 (2)以下有关该实验基因与性状的分析中，正确的有_______。 A．体色正常为显性性状，油质透明为隐性性状 B．结绿色茧为显性性状，结白色茧为隐性性状 C．等位基因B/b位于性染色体上 D．两对等位基因的遗传符合自由组合定律 (3)请补全假设2 在以上实验结果的基础上进一步分析，等位基因A/a在染色体上的位置有两种假设： 假设1：位于Z染色体上，且在W染色体上有相应的等位基因； 假设2： 。 (4)为证明该对等位基因在染色体上的位置，选用纯合油质透明雄蚕和纯合体色正常雌蚕杂交，若后代 ，则假设1成立；若后代 ，则假设2成立。【编号选填】 A．全为体色正常 B．全为油质透明 C．雄蚕全为体色正常，雌蚕全为油质透明 D．雄蚕全为油质透明，雌蚕全为体色正常 E．雄蚕全为体色正常，雌蚕既有体色正常，又有油质透明 F．雄蚕既有体色正常，又有油质透明，雌蚕全为体色正常 (5)若假设2成立，则F2中体色正常、结白色茧雌蚕的基因型为 ，其产生的所有配子中，同时具有体色正常基因和结白色茧基因的配子所占比例为 。 科研人员在研究过程中发现二倍体家蚕的野生型体色均为白色，由常染色体上的基因控制。现有体色为黑色的隐性突变体I、Ⅱ若干，两种突变体均为单基因突变引起。让突变体I的雌蚕和雄蚕自由交配，后代体色均为黑色；让突变体Ⅱ的雌蚕和雄蚕自由交配，后代体色也均为黑色。请设计实验判断控制两突变体体色的基因是否互为等位基因，完善实验思路并预测实验结果（不考虑交叉互换）。 (6)实验思路：让 杂交得到F1，观察并统计F1的表型及比例。 (7)预期结果：【编号选填】 （1）若F1体色 ，则控制两突变体体色的基因互为等位基因； （2）若F1体色 ，则控制两突变体体色的基因不为等位基因。 A．全为白色  B．全为黑色  C．既有黑色又有白色 (8)实验拓展与延伸： 1.若控制两突变体体色的基因互为等位基因，则能体现基因突变具有 （填特性）； 2.若控制两突变体体色的基因不互为等位基因，则有两对等位基因共同控制黑白体色，现探究这两对等位基因是否位于同一对常染色体上，实验思路与预期结果如下：让F1中的雌蚕和雄蚕交配得到F2，若F2个体中白色：黑色= ，则证明这两对等位基因位于两对常染色体上；若F2个体中白色：黑色= ，则证明这两对等位基因位于一对常染色体上。（不考虑交叉互换） 2．科研人员在玉米（2N=20）自交系Ｍ676繁殖圃中发现一株矮化的突变体， 雄穗及雌穗生长正常，不同于其他矮化不育品系。 （1）矮秆突变体通过自交保种，后代均表现为矮秆，说明此矮秆突变体为 。矮秆突变体与Ｍ676及不同遗传背景的渝1193品系杂交，所有杂交F1株高均显著高于矮秆突变体，正反交F1株高无明显差异，表明此矮化性状受染色体上的 基因控制，此基因命名为dm676；通过统计 ，说明此相对性状受一对等位基因控制。 （2）为了初步确定基因dm676位于哪一条染色体上及在染色体上的具体位点，采用SSR分子标记（SSR是染色体中的简单重复序列，不同个体相同位置的SSR重复次数不同；每条染色体上都有很多SSR，且具有特异性）进行该基因的定位研究。 ①在玉米1-10号染色体分别确定若干特异性SSR，用以区分子代同源染色体的来源。依据SSR两端的特定序列，设计 ，对亲本及F2中矮秆个体基因组进行PCR。比较电泳条带，只有1号染色体电泳结果出现多数个体的条带与 （填写“高秆”或“矮秆”）相同，少数个体为重组个体（如图1中箭头所指），从而将矮秆突变基因初定位于1号染色体上。请在图1中方框内画出重组个体的电泳条带 。 ②用1号染色体上的若干SSR，对F2中矮秆个体进行检测，统计并计算重组率（重组率=发生重组的矮秆植株个数/被检测矮秆个体总数×100%）。根据图2，在重组率 的SSR附近继续寻找新的 ，以不断缩小SSR的间距，直到不再发生重组。 （3）已有研究发现某矮秆品系1号染色体的上述定位区间内含有隐性矮秆基因br2，研究发现基因dm676与基因br2属于非等位基因，请写出得出此结论的实验设计及结果 。 （4）将矮秆突变体dm676分别在我国重庆九龙坡、海南三亚和云南元江三个地区进行种植，发现株高、产量表现稳定。根据矮秆突变体dm676的性状表现，科研人员认为矮秆突变体dm676具有较高的应用价值，理由是 （至少写出两点）。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $