专题4 课时3 基因定位的突破方法(复习讲义)-【优化探究】2026年高考生物二轮专题复习配套课件（广东专版）

遗传的基本规律和人类遗传病 专题四 课时3　基因定位的突破方法 定位方法一　一对等位基因的位置判断 1.探究基因位于常染色体还是性染色体上 (1) (2) 2.探究基因是位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段 (1) (2) 3.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 1.野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼(由染色体上基因控制),某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇,为探究控制果蝇眼形基因的遗传方式,设计以下实验:让该棒眼果蝇与圆眼果蝇交配,F1全为圆眼,F1雌雄个体相互交配得F2。下列相关判断正确的是(　　) A.据实验现象无法判断圆眼、棒眼这一相对性状的显隐性关系 B.若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,则控制果蝇眼形的基因一定位于常染色体上 C.若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,且棒眼全为雄果蝇,则控制果蝇眼形的基因只能位于X染色体上 D.若控制圆眼、棒眼的基因位于X和Y染色体的同源区段,则F2中雌雄果蝇表现的性状也有可能不同 对点体验 D 解析:棒眼果蝇与圆眼果蝇交配,F1全为圆眼,因此圆眼为显性性状,A错误;如果这对基因位于X染色体上,则亲代基因型为XaY和XAXA,F1基因型为XAXa和XAY,F2基因型为XAXA、XAXa、XAY和XaY,圆眼和棒眼的比例约为3∶1,B错误;如果该基因位于X、Y染色体的同源区段,则亲代基因型为XaYa和XAXA,F1基因型为XAXa和XAYa,F2基因型为XAXA、XAXa、XAYa和XaYa,圆眼∶棒眼≈3∶1,且棒眼全为雄果蝇,C错误,D正确。 2.鸡的性别是由性染色体ZW决定的,某实验小组欲探究鸡的长腿(A)和短腿(a)基因的位置,下列相关实验的叙述,错误的是(　　) A.选短腿雄性和长腿雌性亲本杂交,根据子代表型可判定基因A/a位于常染色体还是仅位于Z染色体上 B.选短腿雄性和纯合长腿雌性亲本杂交,根据子代表型可判定基因A/a位于Z、W染色体同源区段还是仅位于Z染色体上 C.选短腿雄性和杂合长腿雌性亲本杂交,根据子代表型可判定基因A/a位于常染色体还是位于Z、W染色体同源区段 D.选杂合长腿雄性和短腿雌性亲本杂交,根据子代表型可判定基因A/a位于常染色体还是位于Z、W染色体同源区段 D 解析:选短腿雄性和长腿雌性亲本杂交,若基因位于常染色体上,则子代雌雄性状相同;若基因仅位于Z染色体上,则子代雄性全为长腿,雌性全为短腿,A正确。选短腿雄性和纯合长腿雌性亲本杂交,若基因位于Z、W染色体同源区段,则亲代为ZaZa和ZAWA,子代不论雌雄全为长腿;若基因仅位于Z染色体上,则亲代为ZaZa和ZAW,则子代雄性全为长腿,雌性全为短腿,B正确。选短腿雄性和杂合长腿雌性亲本杂交,若基因位于常染色体上,则亲本组合为aa×Aa,子代不论雌雄均为长腿∶短腿=1∶1;若位于Z、W染色体同源区段,则亲本组合为ZaZa和ZAWa或ZaZa和ZaWA,子代雌性全为短腿、雄性全为长腿或雌性全为长腿、雄性全为短腿,C正确。选杂合长腿雄性和短腿雌性亲本杂交,若基因位于常染色体上,则亲本为Aa×aa,子代不论雌雄均为长腿∶短腿=1∶1;若基因位于Z、W染色体同源区段,亲本则为ZAZa和ZaWa,子代不论雌雄均为长腿∶短腿=1∶1,无法判定,D错误。 定位方法二　利用已知位置的 基因定位未知位置的基因 3.已知某种昆虫的体色由位于2号染色体上的一对等位基因A(红色)、a(棕色)控制,且AA个体在胚胎期致死;另一对等位基因B/b也会影响昆虫的体色,只有基因B存在时,上述体色才能表现,否则表现为黑色。现有红色昆虫(甲)与黑色昆虫(乙)杂交,F1表型及比例为红色∶棕色=2∶1。欲判断B/b基因是否位于2号染色体上,取F1中一只红色雄性昆虫与F1中多只棕色雌性昆虫进行交配得到F2,统计F2的表型及比例(不考虑染色体互换)。下列叙述不正确的是(　　) 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=2∶1∶1,则B/b基因在2号染色体上 C.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 D.若F2表型及比例为红色∶棕色∶黑色=3∶2∶3,则B/b基因不在2号染色体上 对点体验 D 解析:由题干信息分析可知,红色甲虫(AaB_)与黑色甲虫Aabb或aabb杂交,F1中红色(AaB_)∶棕色(aaB_)=2∶1,说明亲本都含有A、a基因且甲不含有b基因,因此亲本的基因型甲为AaBB,乙为Aabb,A正确;若B/b基因位于2号染色体上,则不遵循自由组合定律,F1红色雄虫(AaBb)产生配子的类型及比例是AB∶ab=1∶1或aB∶Ab=1∶1,F1棕色雌虫(aaBb)产生配子的类型及比例是aB∶ab=1∶1,雌雄配子随机结合产生后代的基因型及比例是AaBB∶AaBb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1或AaBb∶Aabb∶aaBB∶aaBb=1∶1∶1∶1,表型及比例为红色∶棕色∶黑色=2∶1∶1或红色∶棕色∶黑色=1∶2∶1,B、C正确;若B/b基因不位于2号染色体上,则遵循自由组合定律,子一代中红色雄性甲虫的基因型是AaBb,多只棕色雌性甲虫的基因型是aaBb,则杂交后代的基因型及比例是AaB_∶Aabb∶aaB_∶aabb=3∶3∶2,表型比例为红色∶棕色∶黑色=3∶3∶2,D错误。 定位方法三　利用染色体变异进行基因定位 1.利用三体定位 提醒:基因型为Aaa的三体产生的配子类型及比例为Aa∶a∶A∶aa=2∶2∶1∶1;基因型为AAa的三体产生的配子类型及比例为Aa∶A∶AA∶a=2∶2∶1∶1;基因型为AAA的三体产生的配子类型及比例为AA∶A=1∶1;基因型为aaa的三体产生的配子类型及比例为aa∶a=1∶1。 2.利用单体定位 3.利用染色体片段缺失定位 4.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。则关于F1和F2,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基因是否位于7号染色体上 B.若E/e基因不位于7号染色体,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7号三体杂交得F1,F1自交得到的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 对点体验 D 解析:若E/e基因位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而单体绿叶纯合植株的基因型为EO,二者杂交后代为Ee(绿叶)∶eO(黄叶)=1∶1;若E/e基因不位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而单体绿叶纯合植株的基因型为EE,二者杂交后代均为Ee,表现为绿叶,A正确。若E/e基因不位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而三体绿叶纯合植株的基因型为EE,二者杂交后代均为Ee,表现为绿叶,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基因位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而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F1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,自交后代黄叶的比例为1/2×1/6×1/6=1/72,Ee自交产生的后代中黄叶的比例为1/2×1/4=1/8,因此F1自交后代黄叶占1/72+1/8=10/72=5/36,C正确。若E/e基因位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而单体绿叶纯合植株的基因型为EO,二者杂交后代为Ee(绿叶)∶eO(黄叶)=1∶1,F1中Ee自交后代E_为1/2×3/4=3/8,ee为1/2×1/4=1/8,eO自交后代ee为1/2×1/4=1/8,eO为1/2×1/2=1/4,由于一对同源染色体均缺失的个体致死,所以致死个体为1/2×1/4=1/8,所以F2中黄叶∶绿叶=4∶3,D错误。 5.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 B 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,染色体异常时含T的精子不能参与受精作用(含T的花粉不育),含T的卵细胞可育,即母本可以产生基因型分别为T和t的两种卵细胞,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。 定位方法四　利用现代分子技术定位 1.利用短串联重复序列多态性(SSR)进行基因定位 2.利用限制酶酶切片段长度多态性(RFLP)进行基因定位 果蝇的长翅、残翅是由等位基因A、a控制的1对相对性状。 3.利用SNP作为DNA标记来进行基因定位 SNP即单核苷酸多态性,不同个体的区别在于单个核苷酸的差异(如图所示),可用DNA测序、基因芯片检测。 4.利用细胞融合技术进行基因定位 利用细胞融合技术进行基因定位的过程,在人—鼠杂种细胞中,人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。 6.水稻的紫粒和白粒受一对等位基因控制,SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体和不同品种的同源染色体的SSR都不同,因此可通过研究不同品系的基因与对应品系染色体的SSR是否连锁进行基因定位。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中结紫粒的10株单株的叶肉细胞DNA,利用5号染色体上特异的SSR进行PCR扩增后电泳,结果如图所示。下列叙述不正确的是(　　) 对点体验 A.紫粒对白粒为显性,且关于紫粒和白粒这对性状,F2中的1、3、6号个体为杂合子 B.根据检测结果可判断,控制紫粒的基因不在5号染色体 C.若对F2中结白粒的100株进行SSR扩增,扩增结果会出现图中1、2、10三种结果 D.若对F2更多结紫粒的植株进行电泳,电泳结果与1号个体相同的个体占1/2 答案:A 解析:纯种紫粒和白粒水稻杂交,F1全是紫粒,说明紫粒对白粒为显性,F1应该有紫粒亲本和白粒亲本的5号染色体各一条,所以扩增出现2条5号染色体SSR电泳条带,但5号和10号表现出紫粒,却和白粒亲本的电泳结果一致,说明控制紫粒的基因不在5号染色体上,因此1、3、6号个体也不能确定为杂合子,A错误,B正确;F1全是紫粒,说明紫粒对白粒为显性,因为控制紫粒的基因不在5号染色体上,而F1扩增出现2条5号染色体SSR电泳条带,则F2白粒也应该出现1、2、10三种结果,C正确;F1扩增出现2条5号染色体SSR电泳条带,类似于杂合子,因为控制紫粒的基因不在5号染色体上,则F2紫粒出现三种结果1、2、10的比例为2∶1∶1,即电泳结果与1号个体相同的个体占1/2,D正确。 7.科研人员利用γ-射线对普通小麦(无雌雄之分,染色体组成为AABBDD,其中A、B、D表示来自不同物种的染色体组,均含有7条染色体)花粉进行辐射,并授粉给近缘种——硬粒小麦(AABB),得到辐射杂种小麦,随机分析115个辐射杂种小麦,获得38 404个SNP标记(SNP指基因组中单个核苷酸发生变异的位置),这有利于小麦的分子育种。下列叙述正确的是(　　) A.普通小麦基因组测序需测定21条染色体的DNA序列 B.115个辐射杂种的体细胞中最多含有21对同源染色体 C.该结果说明γ-射线辐射剂量与SNP标记数呈正相关 D.SNP标记数说明普通小麦的所有基因都发生突变 A 解析:普通小麦共有42条染色体,即21对同源染色体,其基因组测序需要测定21条染色体上的DNA序列,A正确;根据普通小麦(AABBDD)和硬粒小麦(AABB)的染色体组成分析,其后代染色体组最可能是(AABBD),最多含有14对同源染色体,B错误;题目并未提供不同剂量γ-射线辐射的实验数据,因此无法判断γ-射线的辐射剂量与SNP标记数之间的关系,C错误;SNP标记数说明γ-射线使普通小麦花粉的DNA多个位置都发生突变,但不一定是所有的基因,D错误。 8.如图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程, 在人—鼠杂种细胞中,人的染色体会以随机方式丢失, 通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性, 只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激 酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述错误的是(　　) A.灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合,但不能诱导植物原生质体融合 B.细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人—人、人—鼠、鼠—鼠融合细胞 C.芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色体上 D.胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上 B 解析:灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合,但不能诱导 植物原生质体融合,病毒诱导融合法是动物细胞融合特 有的技术手段,A正确;细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均是在选择培养 基上进行筛选过的细胞,所以都是人—鼠融合细胞,B 错误;由题意可知,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,仅细胞 Ⅱ含有2号染色体,从细胞Ⅱ可以判断,该基因位于2号 染色体上,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均含有11号染色体,故乳酸脱氢酶基因位于11号染色体上,C正确;只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅲ细胞与其他两个细胞相比含有17号染色体,故该基因位于17号染色体上,Ⅰ、Ⅲ都有X染色体,故磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上,D正确。 $