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

2 3 5 6 7 1 4 一、选择题(每小题5分,共30分) 1.(2025·广东珠海模拟)现有若干纯合黄翅果蝇突变体,黄翅基因位于常染色体还是X染色体的非同源区段未知。某科研小组让野生灰翅雌蝇和黄翅雄蝇杂交,F1都是灰翅,让F1雌雄灰翅个体相互交配得到F2,F2的表型及比例为灰翅∶黄翅=3∶1。小组讨论时,有以下观点,你认为正确的是 (　　) ①由于F2的表型及比例为灰翅∶黄翅=3∶1,可以断定位于常染色体上 ②不能确定,因为只有F2表型及比例,而性别未知 ③让F1灰翅雌蝇与黄翅雄蝇测交,如果后代出现雄性黄翅,则可以推断这对基因位于X染色体上 2 3 5 6 1 4 ④选择黄翅雌蝇与灰翅雄蝇杂交,经过一次杂交,即可根据后代表型及比例推知基因是在常染色体上还是在X染色体上 A.①　　　　　　　　 B.②③ C.②④ D.②③④ 答案:C 7 2 3 5 6 1 4 解析:野生灰翅雌蝇和黄翅雄蝇杂交,F1都是灰翅,说明灰翅对黄翅为显性, F1雌雄灰翅个体相互交配得到F2,F2的表型及比例为灰翅∶黄翅=3∶1,但并未说明其是否具有性别差异,所以无法判断基因在染色体上的位置,①错误,②正确;若控制该性状的基因由A/a控制,则F1灰翅雌蝇的基因型为XAXa(Aa),其与黄翅雄蝇XaY(aa)测交,无论基因是位于X染色体上,还是位于常染色体上,子代表型及比例均相同,即无论是雌蝇还是雄蝇,均表现为灰翅∶黄翅=1∶1,③错误;黄翅雌蝇(XaXa/aa)与灰翅雄蝇[XAY/AA(Aa)]杂交,若基因位于X染色体上,则子代所有的雌蝇均表现为灰翅,所有的雄蝇均表现为黄翅,若基因位于常染色体上,则无论雌雄,均表现为灰翅(或既有灰翅,又有黄翅),④正确。综上,②④正确,故选C。 7 2 3 5 6 1 4 2.(2025·广东广州模拟)家鸡的Z染色体上分布着影响羽毛生长速率的基因,其中慢羽基因表达使雏鸡的翅尖羽毛长得慢而较短,快羽基因表达使雏鸡的翅尖羽毛长得快而较长。在慢羽雌鸡与快羽雄鸡杂交产生的F1 中,雌鸡均为快羽、雄鸡均为慢羽。下列推测错误的是(　　) A.慢羽基因与快羽基因的遗传遵循基因分离定律 B.慢羽基因是显性基因,快羽基因是隐性基因 C.F1雌雄个体随机交配产生的子代中,慢羽鸡的雌雄比例为1∶1 D.纯合快羽雌鸡与纯合慢羽雄鸡杂交的子代在雏鸡阶段也能正确辨识性别 7 D 2 3 5 6 1 4 解析:慢羽基因与快羽基因是同源染色体上决定一对相对性状的等位基因,这对基因的遗传遵循基因分离定律,A正确;设快羽由显性基因A控制,则慢羽雌鸡(ZaW)与快羽雄鸡(ZAZ-)杂交产生的F1中,雌鸡和雄鸡中均会出现快羽,与结果不符,说明慢羽基因是显性基因,快羽基因是隐性基因,B正确;F1雌(ZaW)雄(ZAZa)个体随机交配产生的子代中,慢羽鸡的雌雄比例为1∶1,C正确;纯合快羽雌鸡(ZaW)与纯合慢羽雄鸡(ZAZA)杂交的子代,无论雌雄都是慢羽,不能在雏鸡阶段正确辨识性别,D错误。 7 2 3 5 6 1 4 3.单体(2n-1)指体细胞中某对同源染色体缺失一条的个体,三体(2n+1)指体细胞中某对同源染色体多一条的个体,单体和三体可用于基因定位。已知单体和三体产生的配子均可育,而一对同源染色体均缺失的个体致死。某大豆突变株表现为黄叶(yy),为探究 Y/y基因是否位于6号染色体上,用该突变株分别与单体(6号染色体缺失一条)、三体(6号染色体多一条)绿叶纯合植株杂交得F1,F1随机交配得F2。下列叙述错误的是(　　) A.通过突变株与单体杂交的 F1可进行基因定位,而与三体杂交的 F1不能 B.若突变株与单体杂交的 F2绿叶∶黄叶=7∶8,则 Y/y基因位于6号染色体 C.若突变株与三体杂交的F2黄叶∶绿叶=5∶31,则 Y/y基因位于6号染色体 D.若突变株与单体或三体杂交的F2全为黄叶∶绿叶=1∶3,则Y/y基因不位于6号染色体上 7 C 2 3 5 6 1 4 解析:若Y/y基因位于6号染色体上,则突变株基因型为yy,而单体绿色纯合植株的基因型为YO,二者杂交后代为Yy∶yO=1∶1,表现为绿色和黄色;若Y/y基因不位于6号染色体上,则突变体基因型为yy,而单体绿色纯合植株的基因型为YY,二者杂交后代均为Yy,表现为绿色;若Y/y基因位于6号染色体上,则突变株基因型为yy,而三体绿色纯合植株的基因型为YYY,YYY产生的配子为YY、Y,因此二者杂交后代为YYy、Yy,均为绿色;若Y/y基因不位于6号染色体上,则突变体基因型为yy,而三体绿色纯合植株的基因型为YY,二者杂交后代均为Yy,表现为绿色,因此通过突变株与单体杂交的F1可进行基因定位,而与三体杂交的F1则不能,A正确。若Y/y基因位于6号染色体上,则突变株基因型为yy,而单体植株的基因型为YO,二者杂交后代为Yy∶yO=1∶1,表现为绿色和黄色,F1中能产生 7 2 3 5 6 1 4 1/4Y、1/2y、1/4O三种配子,F1随机交配,F2中YY∶Yy∶YO∶yy∶yO∶OO= 1∶4∶2∶4∶4∶1,其中OO致死,则绿叶∶黄叶=7∶8,B正确。若Y/y基因位于6号染色体上,则突变株基因型为yy,而三体绿色纯合植株的基因型为YYY,二者杂交后代为1/2YYy、1/2Yy,均为绿色,YYy产生的配子类型和比例为YY∶Yy ∶Y∶y=1∶2∶2∶1,Yy产生的配子类型和比例为Y∶y=1∶1,所以F1产生的配子为YY∶Yy∶Y∶y=1∶2∶5∶4,自由交配后代黄叶的比例为4/12×4/12=1/9,所以F2黄叶∶绿叶=1∶8,C错误。若Y/y基因不位于6号染色体上,则突变株基因型为yy,而单体绿色纯合植株的基因型为YY,二者杂交后代均为Yy,表现为绿色,F1自交,表现为黄叶∶绿叶=1∶3;三体绿色植株的基因型为YY,二者杂交后代均为Yy,表现为绿色,令其自交,子代也表现为黄叶∶绿叶=1∶3,D正确。 7 2 3 5 6 1 4 4.(2025·广东梅州模拟)研究人员在对野生型(高秆)油菜的研究中偶然发现了一株矮秆突变体ds-3,将ds-3与野生型亲本杂交,F1为野生型,F1自交, F2中高秆∶矮秆=3∶1(相关基因用A/a表示)。为确定矮秆突变基因的位置,研究者根据油菜染色体上某些特定的已知DNA序列(如M/m、N/n)设计了多对引物,提取上述F2群体中矮秆植株的DNA进行PCR,产物电泳后的部分结果如图。下列有关叙述正确的是(　　) 7 2 3 5 6 1 4 A.由扩增结果可推知突变基因在3号染色体上 B.F1基因型为AaMmNn,F2中AAMmNn的比例为1/16 C.单株丙出现Nn扩增结果的原因可能是7号染色体的非姐妹染色单体发生互换 D.PCR技术基于DNA复制原理,因此只能扩增而不能获取目的基因 答案:C 7 2 3 5 6 1 4 解析:由图示结果可知,MM、Mm、mm序列均出现在矮秆序列中,说明矮秆基因与M/m序列自由组合,因此突变基因不在3号染色体上,子二代矮秆几乎都只含有N序列,说明矮秆基因与N序列连锁,故可将突变基因定位在7号染色体上,个别Nn的出现可能是由于7号染色体的非姐妹染色单体发生互换,也可能是N发生了基因突变,形成了an的配子,an的配子与aN的配子结合形成了aaNn的个体,A错误,C正确;根据题意可知,将ds-3与野生型亲本杂交,F1为野生型,F1自交,F2中高秆∶矮秆=3∶1,说明矮秆为隐性性状,根据题图可知,突变型只含M和N序列,野生型只含m和n序列,故两亲本基因型可写为aaMMNN、AAmmnn,F1基因型为AaMmNn,由于a和N连锁,F2中不会出现AANn,B错误;PCR技术基于DNA复制原理,能用于DNA扩增,也能通过PCR技术获取目的基因,D错误。 7 2 3 5 6 1 4 5.(2025·广东广州二模)SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR不同,不同品种的同源染色体上的SSR也不相同,可用于基因定位。为确定水稻长粒基因在Ⅱ号还是Ⅲ号染色体上,科研人员以水稻长粒单基因突变体为父本,正常粒为母本,杂交得到F1,F1全为正常粒,F1自交得到F2共有正常粒326株、长粒106株。科研人员进一步特异性标记、扩增亲本和F2部分个体有关染色体上的SSR序列,电泳结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) 7 2 3 5 6 1 4 A.长粒性状为隐性性状,正常粒基因发生碱基的增添突变成长粒基因 B.若SSR序列标记的染色体来自同一品种,其同源染色体上的SSR不相同 C.若粒形基因与SSR序列位于同一染色体上,减数分裂时二者通常进入同一配子 D.图b中F2的1~8号个体电泳结果说明长粒基因位于Ⅲ号染色体上 答案:C 7 2 3 5 6 1 4 解析:长粒突变型父本与野生型母本杂交,子代全为野生型,说明野生型对长粒为显性;由电泳结果可知,控制粒形的基因位于Ⅱ号染色体上,且长粒基因长度小于正常粒基因长度,长粒基因是正常粒基因发生碱基的缺失导致,A错误。根据题意,来自同一品种的同源染色体上的SSR序列相同,B错误。若粒形基因与SSR序列位于同一染色体上,则二者连锁遗传,不考虑染色体互换,减数分裂时二者会进入同一配子,C正确。长粒属于隐性性状,则表现为长粒的个体基因型应相同,均为隐性纯合子,电泳结果应相同,图b中1、3、6长粒个体电泳结果不同,说明长粒基因不位于Ⅲ号染色体上,D错误。 7 2 3 5 6 1 4 6.(2025·广东汕头模拟)科学家在研究基因定位时,将人的不能利用次黄嘌呤的突变细胞株(HGPRT-)与小鼠不能利用胸腺脱氧核苷的突变细胞株(TK-)进行融合,然后利用选择培养基进行筛选,得到3株能在选择培养基上增殖的稳定的细胞株(如表)。据此分析下列说法错误的是(　　) A.可用PEG诱导人和小鼠细胞融合 B.在选择培养基上增殖的细胞株1中最多有4条人的染色体 C.该选择培养基中应该添加次黄嘌呤和胸腺脱氧核苷 D.由表中信息可推测人的TK基因可能位于17号染色体上 7 细胞株编号 1 2 3 所含人染色体编号 11,14,17,22 7,11,14,17 5,7,17,21 B 2 3 5 6 1 4 解析:诱导动物细胞融合的方法有物理法、化学法(PEG,又称聚乙二醇)、灭活病毒诱导法,A正确;在选择培养基上增殖的细胞株1中,如果细胞处于有丝分裂后期,则一个细胞中含有8条人的染色体,B错误;结合题干可知,该选择培养基上应添加次黄嘌呤和胸腺脱氧核苷以筛选出成功融合的细胞,C正确;分析表格数据可知,细胞株1、2、3均含有人的17号染色体,结合题干“与小鼠不能利用胸腺脱氧核苷的突变细胞株(TK-)进行融合”可推测人的TK基因可能位于17号染色体上,D正确。 7 2 3 5 6 7 1 4 二、非选择题 7.(16分)(2025·广东广州二模)先天性眼球震颤是一种与多种致病基因有关的发作性眼运动障碍性疾病,在出生半年内发病且持续终身。研究人员调查某患者的家系(已知该家系中只存在一种该病的致病基因)后绘制了如图所示家系图,并对此进行了深入研究。回答下列问题。 2 3 5 6 7 1 4 (1)该家系中先天性眼球震颤最可能由　　　　　(填“常染色体”或“X染色体”)上显性基因控制,排除另一种可能性的依据是 　　　　　　　　　　　　　　　　。  常染色体 Ⅱ-5和Ⅱ-6生出患病的Ⅲ-6 解析:该家系中先天性眼球震颤的遗传具有连续性,一般为显性遗传,Ⅱ-5和Ⅱ-6生出患病的Ⅲ-6,可以排除致病基因在X染色体上,则该致病基因最可能在常染色体上。 2 3 5 6 7 1 4 (2)微卫星DNA是基因组中由1~6个核苷酸为基本单元组成的串联重复序列,且重复次数在不同人群个体中的差异比较大,可以作为分子标记用于基因定位,这利用了DNA分子的　　　　特点。  特异性 解析: DNA分子具有多样性、特异性、稳定性的特点。微卫星DNA是基因组中由1~6个核苷酸为基本单元组成的串联重复序列,且重复次数在不同人群个体中的差异比较大,可以作为分子标记用于基因定位,这利用了DNA分子的特异性。 2 3 5 6 7 1 4 (3)研究人员初步确认该致病基因位于某条染色体上,为进一步确认该基因在染色体上的具体位置,研究人员对患者家系部分个体的该染色体DNA进行了微卫星标记分析,结果如图所示。图中A、B、C和D为该染色体上不同位置的微卫星标记片段,数字代表重复的次数。Ⅲ-5中A有4次重复的染色体来自 　　　　(填个体序号)。据此推测,控制先天性眼球震颤的基因位于染色体的 　　　　微卫星标记片段之间。  Ⅱ-6 AB 2 3 5 6 7 1 4 解析:根据图示Ⅲ-5含有的同源染色体,右侧染色体和Ⅱ-5号中的一条染色体相似度高,表示Ⅲ-5号右侧染色体来自Ⅱ-5号,则可知Ⅲ-5的左侧染色体来自Ⅱ-6。结合图示,Ⅱ-3、Ⅱ-5、Ⅲ-4、Ⅲ-6四位患者都有微卫星标记片段1222,表明致病基因位于该条染色体上,再结合Ⅲ-5该条染色体微卫星标记片段2222表现正常,说明控制先天性眼球震颤的基因位于染色体的AB(即12)之间。 2 3 5 6 7 1 4 (4)研究人员进一步确认了致病基因,并发现患者中该基因序列存在一个碱基的替换,导致表达出的相应蛋白质第138号氨基酸由精氨酸(R)变为半胱氨酸(C)。如图是不同物种表型正常个体中该蛋白的氨基酸序列(图中不同字母表示不同氨基酸),有人据此认为该位点氨基酸的改变可能不是致病原因,还需进一步研究,其理由是_______________________________  　 。  褐家鼠中该位点氨基酸就是半胱 氨酸,但表型正常 解析:图示中列举了表型正常的人、黑猩猩、褐家鼠、小家鼠、原鸡的第138位氨基酸变化情况,褐家鼠中该位点氨基酸就是半胱氨酸,故该位点氨基酸的改变可能不是致病原因,还需进一步研究。 $