专题四 课题研习(三) 基因定位-【新高考方案】2026年高考生物二轮复习专题增分方略教师用书word

课题研习(三)　基因定位 任务(一)　一对或多对等位基因位置关系的判断 题型(一)　一对等位基因位置关系的判断 　　[例1]　(2025·枣庄模拟)果蝇的某一野生型性状和突变型性状受一对等位基因A/a控制。现用一只野生型雌果蝇与一只突变型雄果蝇进行杂交,子一代中野生型♀∶野生型♂∶突变型♀∶突变型♂=1∶1∶1∶1。下列说法正确的是 (　　) A.若A、a位于性染色体上,则它们不可能位于X、Y染色体的同源区段上 B.若A、a仅位于X染色体上,则野生型为隐性性状 C.若A、a位于常染色体上,该突变为隐性突变,则子一代的野生型自由交配产生的后代出现性状分离 D.若A、a位于常染色体上,让子一代的突变型自由交配产生的后代均为突变型,则突变性状为显性性状 [解析]　若A、a位于性染色体上,当亲本野生型雌果蝇为杂合子,无论该基因位于X和Y染色体的同源区段上或是仅位于X染色体上,子一代的雌、雄果蝇中野生型与突变型的比例都是1∶1,A错误;若A、a仅位于X染色体上,则亲本野生型雌果蝇应为杂合子才能使子一代的雌、雄果蝇中野生型与突变型的比例都是1∶1,因此野生型是显性性状,B错误;若A、a位于常染色体上,该突变为隐性突变,则子一代野生型个体为杂合子,子一代野生型雌雄果蝇杂交,产生的下一代出现性状分离,C正确;若A、a位于常染色体上,让子一代突变型的雌雄果蝇杂交,产生的下一代都是突变型,则突变型为隐性性状,D错误。 [答案]　C [思维建模] 　　判定一对等位基因位置关系的思路 　　[应用体验] 1.(2022·海南高考节选)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。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并预期结果及结论。 (1)实验思路:　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　　。  (2)预期结果及结论:　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。  答案:(1)选用不同性状的雌雄个体进行正反交实验。正交:纯合有鳞毛雌性×纯合无鳞毛雄性,反交:纯合有鳞毛雄性×纯合无鳞毛雌性 (2)若正反交子代表型一致,且与性别无关,则该对等位基因位于常染色体上,子代表现出的性状为显性;若正反交子代表型不一致,一组子代雌雄个体各为一种性状,另一组子代雌雄个体性状相同,则该对等位基因位于Z染色体上,且子代雄性个体表现出的性状为显性 2.(2025·新乡模拟节选)果蝇的红眼(E)对粉眼(e)为显性,基因位于性染色体上。请通过一次杂交实验,以纯种果蝇为材料,判断果蝇红眼(E)、粉眼(e)的眼色基因是位于X、Y染色体的同源区段,还是X染色体的非同源区段。 (1)实验思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)预测实验结果:①若　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则E/e基因位于X、Y染色体的同源区段;  ②若　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则E/e基因位于X染色体的非同源区段。  答案:(1)将纯合粉眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇杂交,得到F1,观察并统计F1雌、雄果蝇的表型及比例　(2)①F1中红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇=1∶1(或F1中不论雌雄均为红眼)　②F1中红眼雌果蝇∶粉眼雄果蝇=1∶1(或F1中雌性个体均为红眼,雄性个体均为粉眼) 题型(二)　两对或多对等位基因位置关系的判断 　　[例2]　(2024·甘肃高考节选)自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色,现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式,某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验,F1雌雄个体间相互交配,F2的表型及比例如下表。回答下列问题。 表型 棕眼雄 红眼雄 棕眼雌 红眼雌 正交 6/16 2/16 3/16 5/16 反交 3/16 5/16 3/16 5/16 太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制,判断的依据为　　　　　　　　　　　　　　　　;其中一对基因位于Z染色体上,判断依据为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  [解析]　据表格信息可知,在正交实验中F2的表型比例为6∶2∶3∶5,在反交实验中,F2的表型比例为3∶5∶3∶5,均是9∶3∶3∶1的变式,故可判断太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制;由于正反交实验中,F2的表型比例不同,且正交实验的F2中,雌、雄个体的表型比例也不同,说明其中一对基因位于Z染色体上。 [答案]　F2的表型比例(6∶2∶3∶5或3∶5∶3∶5)是9∶3∶3∶1的变式　正反交实验中,F2的表型比例不同,且正交实验的F2中,雌、雄个体的表型比例也不同(合理即可) [思维建模] 1.两对等位基因是否遵循自由组合定律的判定 (1)根据两对等位基因的位置关系判定 (2)根据双杂合子自交后代分离比判定 2.多对等位基因位置关系的判定 　　[应用体验] 3.(2025·泰安期中)如图甲和乙分别为两株豌豆体细胞中的有关基因组成,通过一代杂交实验验证基因的分离定律和自由组合定律,下列叙述不合理的是 (　　) A.甲自交,验证B、b的遗传遵循基因的分离定律 B.乙自交,验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律 C.甲、乙杂交,验证D、d的遗传遵循基因的分离定律 D.甲、乙杂交,验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律 解析:选B　只考虑B、b基因控制的性状,甲自交,子代表型之比为3∶1,可以验证B、b的遗传遵循基因的分离定律,A合理;乙自交,由于A、a与B、b两对等位基因位于一对同源染色体上,因此不遵循基因的自由组合定律,B不合理;只考虑D、d基因控制的性状,甲、乙杂交相当于测交,后代表型之比为1∶1,可以验证D、d的遗传遵循基因的分离定律,C合理;只考虑A、a和D、d基因控制的性状,甲、乙杂交,A、a与D、d两对等位基因位于两对同源染色体上,杂交后代的表型之比为1∶1∶1∶1,可以验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律,D合理。 4.(2025·昆明一模)科学家发现了某个特殊的展翅粘胶眼果蝇品系,展翅和正常翅由等位基因A/a控制,粘胶眼和正常眼由等位基因B/b控制,两对基因位于常染色体上(见图)且显 性基因纯合时均具有致死效应,二者不会发生重组。回答下列问题。 (1)该品系的果蝇均能产生　　　种配子,雌雄果蝇相互交配,子代出现不同于亲本表型的概率为　　　。  (2)果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)是显性,E和e基因无致死效应。为探究上述三对基因是否位于一对同源染色体上,研究者用展翅粘胶眼黑檀体果蝇和纯合　　　　　　　　　　(填表型)果蝇个体杂交,选取F1中的正常翅粘胶眼灰体果蝇相互交配,观察并统计F2中灰体和黑檀体果蝇的比例。写出预期结果和结论:　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　　。  解析:(1)据题图分析可知,该品系的果蝇(基因型为AaBb)在减数分裂过程中,等位基因A和a、B和b会分别发生分离,但由于它们位于同一对同源染色体上,所以不会发生自由组合。因此,该品系的果蝇只能产生Ab和aB两种配子。该品系雌雄果蝇相互交配,可形成AAbb、AaBb、aaBB三种基因型,但显性基因纯合时均具有致死效应,故后代只有基因型为AaBb的个体,其表型与亲本相同,所以子代出现不同于亲本表型的概率为0。 (2)要探究三对基因是否位于一对同源染色体上,研究者用展翅粘胶眼黑檀体果蝇(基因型为AaBbee)和纯合正常翅正常眼灰体(基因型为aabbEE)果蝇个体杂交。选取F1中的正常翅粘胶眼灰体果蝇(基因型为aaBbEe)相互交配。如果三对基因位于一对同源染色体上,则F1(aaBbEe)产生的配子为aBe∶abE=1∶1,F2的基因型为aaBBee(致死)∶aaBbEe∶aabbEE=1∶2∶1,故F2都是灰体;如果E和e基因在另一对同源染色体上,则F1(aaBbEe)产生的配子为aBE∶aBe∶abE∶abe=1∶1∶1∶1,F2的基因型为aaBB__(致死)∶aaBbE_∶aaBbee∶aabbE_∶aabbee=4∶6∶2∶3∶1,故F2中灰体∶黑檀体=3∶1。 答案:(1)2　0　(2)正常翅正常眼灰体　若F2全为灰体,则三对基因位于一对同源染色体上;若F2中灰体∶黑檀体=3∶1,则E和e基因在另一对同源染色体上 任务(二)　利用单体、三体、染色体片段缺失等定位基因的位置 　　[典例]　(2025·太原模拟)某严格自花传粉的二倍体植物(2n),野生型为红花,突变型为白花。研究人员围绕花色性状的显隐性关系和花色控制基因及在染色体上的定位,进行了以下相关实验。请分析回答问题。 (1)在甲地的种群中,该植物出现一株白花突变型植株。让白花植株自交,若后代　　　　　　　　　　　　　　　　,说明该突变型为纯合子。将该白花植株与野生型杂交,子一代为红花植株,子二代红花植株与白花植株的比为3∶1,出现该结果的条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出两点即可)。  (2)单体(2n-1)可用于基因的染色体定位。人工构建该种植物的单体系(红花)有n种单体。若白花由隐性基因控制,将白花突变植株与该种植物单体系中的全部单体分别杂交,留种并单独种植,当子代出现表型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　时,可将白花突变基因定位于该单体所缺少的染色体。  (3)三体(2n+1)也可用于基因的染色体定位。若白花由一对隐性突变基因控制,将白花突变型植株与三体系(红花纯合)中全部三体分别杂交,留种并单独种植,当子二代出现表型及比例为　　　　　　　　　　时,可将白花突变基因定位在该三体所增加的染色体上。  [解析]　(1)纯合子自交后代不发生性状分离,如果白花植株自交后代全是白花,说明该突变型是纯合子。将该白花植株与野生型杂交,子一代为红花植株,子二代红花植株与白花植株的比为3∶1,说明其遗传遵循基因的分离定律,出现该结果的条件是红花和白花受一对等位基因控制,且红花基因对白花基因完全显性;不同配子的存活率相同且能随机结合;每种基因型的受精卵都能正常发育,存活率相同。 (2)如果白花突变基因定位于某单体所缺少的染色体上,且白花由隐性基因控制,则白花植株的基因型是aa,该单体的基因型是AO,其余单体的基因型为AA。白花突变植株与该单体杂交,后代的基因型为Aa∶aO=1∶1,即红花植株∶白花植株为1∶1;与其余单体杂交,后代的基因为Aa,即全为红花,因此F1中红花植株∶白花植株=1∶1时,可将白花突变基因定位于该单体所缺少的染色体。 (3)若白花突变基因定位于某三体所增加的染色体上,且白花由一对隐性突变基因控制,则白花植株的基因型为aa,该三体(红花纯合)的基因型为AAA,其余三体的基因型为AA,白花突变植株与该三体杂交,F1的基因型为Aa(红花)∶AAa(红花)=1∶1,1/2Aa的自交后代中,aa(白花)占1/2×1/4,AAa产生配子种类及概率为1/6AA、1/6a、1/3Aa、1/3A,则1/2AAa自交后代中aa(白花)占1/2×1/6×1/6,因此F2中白花占1/8+1/72=5/36,红花占31/36,即红花植株∶白花植株=31∶5;与其余三体杂交,F1的基因型为Aa,F2的基因型为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,即红花植株∶白花植株=3∶1,因此F2中红花植株∶白花植株=31∶5时,可将白花突变基因定位在该三体所增加的染色体上。 [答案]　(1)不发生性状分离(或全为白花植株)　红花和白花受一对等位基因控制,且红花基因对白花基因完全显性;不同配子的存活率相同且能随机结合;每种基因型的受精卵都能正常发育,存活率相同　(2)红花植株∶白花植株=1∶1　(3)红花植株∶白花植株=31∶5 [思维建模] 1.利用三体定位 2.利用单体定位 3.利用染色体片段缺失定位 　　[应用体验] 1.(2025·惠州模拟)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 解析:选B　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。 2.(2025·郑州模拟)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,是遗传学研究中的重要环节,常用方法有杂交实验定位法、单体和三体定位法、细胞杂交定位法和DNA分子标记法等。 (1)果蝇红眼和白眼这一对相对性状分别由位于X染色体上的A和a基因控制,会表现出明显的性别关联,这一现象在白眼(♀)×红眼(♂)亲本组合以及　　　　　　　　(以基因型表示)的亲本组合的子代会出现。刚毛(B)和截毛(b)是果蝇的另一对相对性状,现有刚毛、截毛雌雄果蝇纯合个体若干,若要用杂交实验定位法推断B/b基因位于常染色体、仅位于X染色体,还是位于X、Y染色体同源区段上,应选择　　　　　　　　　　　　　　　　　(以表型表示)一对亲本组合进行杂交实验。若F1表型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　,则说明B/b基因仅位于X染色体上;若不符合该表型比,利用现有实验材料设计一个简捷的杂交实验,进一步定位基因位置,实验思路是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)单体和三体分别指二倍体生物中体细胞的某对同源染色体只有一条或有三条的个体。已知果蝇Ⅳ号染色体三体能存活并能繁殖,其性母细胞中三条同源染色体中任意两条正常联会,多出的一条随机分配。现有一只由基因突变产生的某隐性突变型雄果蝇,为测定该隐性突变基因的染色体位置,让其与Ⅳ号染色体的三体野生型纯合子果蝇(甲)进行杂交实验,如图: 若F2的果蝇野生型∶隐性突变型=　　　　,能够确定该隐性突变的基因位于Ⅳ号染色体上。  解析:(1)果蝇红眼和白眼这一对相对性状分别由位于X染色体上的A和a基因控制,除白眼(♀)×红眼(♂)亲本组合外,杂合红眼(♀)×红眼(♂)亲本,即XAXa×XAY的组合中,子代只有雄性中有白眼(XaY),也能表现出性状与性别相关联。刚毛(B)和截毛(b)是果蝇的另一对相对性状,现有刚毛、截毛雌雄果蝇纯合个体若干,若要用杂交实验定位法推断B/b基因位于常染色体、仅位于X染色体,还是位于X、Y染色体同源区段上,应选择纯合截毛雌性(XbXb)与纯合刚毛雄性杂交。若B/b基因仅位于X染色体上,即XbXb×XBY→XBXb、XbY,表现为子代中雌性都是刚毛,雄性都是截毛;若位于X、Y染色体同源区段上,即XbXb×XBYB→XBXb、XbYB,表现为雌雄都是刚毛,不符合B/b基因仅位于X染色体上的表型比,此时可令子一代相互交配,观察子代表型,即XBXb×XbYB→XBXb、XbXb、XBYB、XbYB,子二代中截毛只有雌性;若位于常染色体上,即bb×BB→Bb,表现为雌雄都是刚毛,不符合B/b基因仅位于X染色体上的表型比,此时可令子一代相互交配,观察子代表型,即Bb→BB、Bb、bb,子二代中雌、雄果蝇截毛∶刚毛均为1∶3。 (2)若该隐性基因(设为a)在Ⅳ号染色体上,则亲本隐性突变体的基因型为aa,三体野生型的基因型为AAA,子一代三体野生型基因型为AAa,与隐性突变体(aa)杂交,由于AAa产生的配子类型和比例为AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,因此子二代基因型及比例为AAa∶aa∶Aaa∶Aa=1∶1∶2∶2,表型及比例为野生型∶隐性突变型=5∶1。 答案:(1)XAXa×XAY　纯合截毛雌果蝇×纯合刚毛雄果蝇　刚毛雌果蝇∶截毛雄果蝇=1∶1　子一代相互交配,观察子代表型　(2)5∶1 任务(三)　利用现代生物技术进行基因定位　　 题型(一)　利用细胞融合技术进行基因定位 　　[例1]　(2025·合肥模拟)将人、鼠细胞悬液混合并诱导细胞融合(只考虑细胞两两融合)后,在HAT培养基上,同时含有T、H基因(独立遗传)的细胞才能存活和增殖,增殖过程中,细胞内人染色体随机丢失,只残留一条或几条,对处于分裂中期细胞的镜检结果如表。下列叙述正确的是 (　　) 细胞 融合细胞 人 鼠 细胞样本编号 残留人染色体 ttHH TThh ① 17 ② 10、10、17 ③ 17、X A.在HAT培养基上,融合细胞均能存活和增殖 B.可以确定①的基因组成为TTTTHHhhhh C.可以确定①②③的相关基因组成相同 D.可以将T(t)基因定位于人第17号染色体 [解析]　由题意知,在HAT培养基上,同时含有T、H基因(独立遗传)的细胞才能存活和增殖,A错误;由表格信息可知,①细胞含有一条人的染色体,由于细胞同时具有T、H基因才能存活,因此该染色体上含有H基因,由于有丝分裂中期一条染色体上含有2个染色单体,因此此时细胞中含有HH基因,鼠染色体上的基因组成是TTTThhhh,所以融合细胞①的基因组成是TTTTHHhhhh,B正确;①②③相关基因组成可能不同,原因是②③基因组成不能确定,C错误;由B项分析可知,H(h)基因位于人第17号染色体上,D错误。 [答案]　B [思维建模] 　运用动物体细胞杂交技术的基因定位法 (1)原理 (2)举例 一个缺乏β̄半乳糖苷酶的小鼠突变细胞系,只要带有人的第22号染色体,便能合成这种酶,这就说明编码这种酶的基因位于人的第22号染色体上。 　　[应用体验] 1.(2025·雅安模拟)为了将基因定位在某条染色体上,可建立包括物种全套染色体在内的一整套杂种细胞,每种杂种细胞含有一部分各不相同的染色体,不同杂种细胞含有不同的染色体组成,这样的一套杂种细胞称为克隆分布板。通过对克隆分布板的培养,检测每种杂种细胞是否表现出基因控制的表型特征,可将基因定位在某一染色体上。下表是某植物(2n=16)的克隆分布板,含三种杂种细胞,能将不同基因定位在全套8条染色体上(注:“+”代表含有该号染色体,“-”代表不含有该号染色体。)。下列叙述错误的是 (　　) 该植物全套染色体号数 1 2 3 4 5 6 7 8 杂种细 胞种类 甲 + + + + - - - - 乙 + + - - + + - - 丙 + - + - + - + - A.杂种细胞甲、乙、丙中各含有4条染色体,且无同源染色体 B.若某基因的表现特征只在杂种细胞甲、丙中出现,该基因可能位于3号染色体上 C.人的克隆分布板含有的全套染色体条数应为23条,杂种细胞种类数至少应为5种 D.利用荧光标记的DNA探针进行DNA分子杂交也可实现基因定位 解析:选C　由表格数据可知,甲细胞含有1、2、3、4号染色体,乙细胞含有1、2、5、6号染色体,丙细胞含有1、3、5、7号染色体,各含有4条染色体,且无同源染色体,A正确;若某基因的表现特征只在杂种细胞甲(含有1、2、3、4号染色体)、丙(含有1、3、5、7号染色体)中出现,而不在杂种细胞乙(含有1、2、5、6号染色体)中出现,该基因可能位于3号染色体上,因为甲、丙共有而乙没有的染色体是3号染色体,B正确;克隆分布板是包括物种全套染色体在内的一整套杂种细胞,由于人体有22对常染色体和1对性染色体,且X和Y染色体组成差别较大,故人的克隆分布板含有的全套染色体条数应为24条,C错误;荧光标记的DNA探针可与目标DNA分子进行碱基互补配对而出现杂交带,故利用荧光标记的DNA探针进行DNA分子杂交也可实现基因定位,D正确。 题型(二)　用SSR等遗传标记进行基因定位 　[例2]　(2024·河北高考)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律,选用纯合体P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计,长形和椭圆形统一记作非圆,结果见表。 实验 杂交组合 F1表型 F2表型和比例 ① P1×P2 非圆 深绿 非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿=9∶3∶3∶1 ② P1×P3 非圆 深绿 非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹=9∶3∶3∶1 回答下列问题: (1)由实验①结果推测,瓜皮颜色遗传遵循　　　定律,其中隐性性状为　　　　　。  (2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断,还需从实验①和②的亲本中选用　　　　　进行杂交。若F1瓜皮颜色为　　　　,则推测两基因为非等位基因。  (3)对实验①和②的F1非圆形瓜进行调查,发现均为椭圆形,则F2中椭圆深绿瓜植株的占比应为　　　　。若实验①的F2植株自交,子代中圆形深绿瓜植株的占比为　　　　。  (4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同,SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位,电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于　　　　染色体。检测结果表明,15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列,同时具有SSR1的根本原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,同时具有SSR2的根本原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系,对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的植株,不考虑交换,其自交后代即为目的株系。  [解析]　(1)由实验①可知,P1(长形深绿)与P2(圆形浅绿)杂交,F1全为非圆(包括长形和椭圆形)深绿,F2出现性状分离,且深绿∶浅绿=3∶1,推测瓜皮颜色的遗传遵循基因的分离定律,且浅绿为隐性性状。 (2)据题表分析可知,由实验①和实验②的结果不能判断控制浅绿和绿条纹性状的基因的关系。若要进行判断,需选择分别具有浅绿性状和绿条纹性状的个体进行杂交,故可选择实验①和实验②亲本中的P2和P3进行杂交。若两基因为非等位基因,设分别为A/a、B/b,则浅绿的基因型可能为AAbb(或aaBB),而绿条纹的基因型可能为aaBB(或AAbb),则二者杂交得到的F1基因型为AaBb,表现为深绿色。 (3)调查实验①和②的F1非圆形瓜发现全为椭圆形瓜,且亲本长形和圆形均为纯合子,则F1椭圆形为杂合子,F2非圆瓜中有1/3为长形,2/3为椭圆形,故F2中椭圆深绿瓜植株占比为9/16×2/3=3/8。由题意可设实验①中瓜形基因为M/m,瓜皮颜色基因为N/n(根据实验①和②的结果不能判断瓜皮颜色中控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系,但实验①中只涉及深绿和浅绿性状,可用一对基因N/n表示),则P1基因型为MMNN,P2基因型为mmnn,由实验①F2的表型和比例可知,圆形深绿瓜的基因型为mmN_。实验①中F2植株自交子代能产生圆形深绿瓜植株的基因型有MmNN、MmNn、mmNN、mmNn,其在F2中所占比例分别为1/8、1/4、1/16、1/8,自交子代中圆形深绿瓜的占比为1/8×1/4+1/4×3/16+1/16×1+1/8×3/4=15/64。 (4)电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,由电泳图谱可知,F2浅绿瓜植株中都含有P2亲本的SSR1,而SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体上,故推测控制瓜皮颜色的基因位于9号染色体上。由电泳图谱可知,F2浅绿瓜植株中只有15号植株含有亲本P1的SSR1,推测根本原因是F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换,产生了同时含P1、P2的SSR1和浅绿色基因的配子;而包括15号植株在内的多数植株同时含有两亲本的SSR2,根本原因是F1减数分裂时同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合。 (5)为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系,对实验①F2中深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的深绿瓜株系应是纯合子,其深绿基因最终来源于亲本P1,故应选择SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同的植株。 [答案]　(1)(基因的)分离　浅绿　(2)P2、P3　深绿　(3)3/8　15/64　(4)9号　F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换,产生了同时含P1、P2的SSR1和浅绿色基因的配子　F1减数分裂时同源染色体分离,非同源染色体自由组合　(5)SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同 [思维建模] 利用短串联重复序列多态性(SSR)进行基因定位 　　短串联重复序列(SSR),又称微卫星序列,是基因组中由1~6核苷酸组成的串联重复序列,两侧序列高度保守(可据此设计引物)。不同基因带有不同的SSR标记,PCR扩增后,电泳的结果也不相同,如下图所示。根据不同的基因和不同的SSR标记对基因进行定位。 　　[应用体验] 2.(2025·郑州模拟)SNP是基因组水平上由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多态性。科研人员利用SNP对拟南芥抗盐突变体的抗盐基因进行定位。 (1)SNP在拟南芥基因组中广泛存在,在不同DNA分子及同一DNA分子的不同部位存在大量SNP位点,某些SNP在个体间差异稳定,可作为DNA上特定位置的遗传　　　。  (2)研究者用化学诱变剂处理野生型拟南芥,处理后的拟南芥自交得到的子代中抗盐∶不抗盐=1∶3,据此判断抗盐为　　　　性状。  (3)为进一步得到除抗盐突变外,其他基因均与野生型相同的抗盐突变体(记为m),可采用下面的杂交育种方案。 步骤一:抗盐突变体与野生型杂交; 步骤二:　　　　　　　;  步骤三:　　　　　　　;  步骤四:多次重复步骤一至步骤三。 (4)为确定抗盐基因在Ⅱ号还是Ⅲ号染色体上,研究者用抗盐突变体m与另一野生型植株B杂交,用分别位于两对染色体上的SNP1和SNP2(如图)进行基因定位。 ①将m和B进行杂交,得到的F1植株自交。将F1植株所结种子播种于　　　　　　　　　的选择培养基上培养,得到F2抗盐植株。  ②分别检测F2抗盐植株个体的SNP1和SNP2,若全部个体的SNP1检测结果为　　　　　　,SNP2检测结果是SNP2m和SNP2B的比例约为　　　　　　　,则抗盐基因在Ⅱ号染色体上,且与SNP1m不发生互换。  答案:(1)标记　(2)隐性　(3)得到的F1自交　筛选抗盐突变体　(4)①含(一定浓度)盐　②均为SNP1m　1∶1 [课时训练]　　　　　　　　　　　　　　　　 一、选择题 1.(2025·湘西三模)某昆虫的体色和翅长两种性状分别由等位基因A/a和B/b控制。现用基因型均为AaBb的雌雄个体杂交,子代表型及比例如下表所示,根据该实验结果,下列分析正确的是 (　　) 表型 A_B_ A_bb aaB_ aabb 比例 6 3 3 4 A.基因A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律 B.基因型为AaBb的个体产生配子时,AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1 C.这两对等位基因位于同一对同源染色体上,且发生了交换 D.若将AaBb个体与aabb测交,后代比例为1∶1∶1∶1 解析:选C　据表型比例分析,6∶3∶3∶4不符合两对基因自由组合的9∶3∶3∶1预期比例,说明存在连锁现象,A错误;若产生配子比例为1∶1∶1∶1,后代表型比例应为9∶3∶3∶1,与实验结果不符,B错误;比例异常且重组型(A_bb和aaB_)存在但较少,符合连锁且发生交换的特征,C正确;由于存在连锁,测交后代比例不会是1∶1∶1∶1,D错误。 2.(2025·邢台模拟)果蝇的朱红眼和暗红眼是一对相对性状且由等位基因A和a控制,朱红眼♂×暗红眼♀,F1中只有暗红眼;而反交,暗红眼♂×朱红眼♀,F1中雌性为暗红眼,雄性为朱红眼。不考虑X、Y染色的同源区段,则下列说法错误的是 (　　) A.正、反交实验常被用于判断有关基因所在的染色体类型 B.反交实验结果说明这对基因不在细胞质中,也不在常染色体上 C.正、反交的子代中,雌性果蝇的基因型都是XAXa D.若正、反交的F1中雌、雄果蝇自由交配,其后代表型的比例都是1∶1∶1∶1 解析:选D　正、反交实验既可以用来区分细胞核基因遗传与细胞质基因遗传,也可以用来区分常染色体遗传与伴性遗传,A正确。反交实验中F1表型并不均与母本相同,说明该对性状不是由细胞质中的基因控制的,反交实验中子代的表型与性别有关,说明控制该对性状的基因位于性染色体上,不在常染色体上,B正确。正交实验中暗红眼♀(XAXA)×朱红眼♂(XaY)得到的F1只有暗红眼,说明暗红眼为显性,F1基因型为XAXa、XAY,其中雌果蝇的基因型为XAXa;反交实验中朱红眼♀(XaXa)×暗红眼♂(XAY)得到的F1雌性为暗红眼(XAXa)、雄性为朱红眼(XaY),C正确。正交实验中暗红眼♀(XAXA)×朱红眼♂(XaY)得到F1只有暗红眼(XAXa、XAY),F1中雌、雄果蝇自由交配,其后代表型的比例是1(暗红眼♂)∶2(暗红眼♀)∶1(朱红眼♂);朱红眼♀(XaXa)×暗红眼♂(XAY)的反交实验中,F1雌性为暗红眼(XAXa),雄性为朱红眼(XaY),F1中雌、雄果蝇自由交配,其后代表型的比例是1(暗红眼♀)∶1(朱红眼♀)∶1(暗红眼♂)∶1(朱红眼♂),D错误。 3.(2025·长沙三模)科学家运用基因工程技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因(Bt基因)导入棉花细胞并成功表达培育出了抗虫棉。 实验一:向某棉花细胞中导入两个Bt基因,经植物组织培养培育成植株(P)后让其自交。 实验二:现有三个转Bt基因的抗虫棉纯合品系,进行杂交实验的结果如下: 甲×乙→F1全部为抗虫植株→F2抗虫551株,不抗虫15株; 乙×丙→F1全部为抗虫植株→F2抗虫407株,不抗虫0株。 下列说法错误的是 (　　) A.若实验一的F1中抗虫∶不抗虫=3∶1,则导入的Bt基因位于同一条染色体上 B.若实验一的F1中抗虫∶不抗虫=15∶1,则导入的Bt基因位于非同源染色体上 C.实验二中甲、乙的Bt基因位于非同源染色体上,可能是发生了染色体互换 D.实验二中乙×丙的F2中未出现不抗虫个体,原因是乙、丙的Bt基因位于同源染色体上 解析:选C　若实验一的F1中抗虫∶不抗虫=3∶1,则导入的两个Bt基因位于同一条染色体上,A正确;若实验一的F1中抗虫∶不抗虫=15∶1,则导入的Bt基因位于非同源染色体上,遵循基因自由组合定律,B正确;实验二中甲、乙杂交,F1全部为抗虫植株,F2既有抗虫植株又有不抗虫植株,但是抗虫植株远多于不抗虫植株,可推测甲、乙的Bt基因位于一对同源染色体上的不同位置,F1产生配子时发生了一定比例的染色体互换,C错误;实验二中乙×丙的F2中未出现不抗虫个体,应该是乙、丙的Bt基因位于同源染色体上,相当于是纯合子自交,因而表现为稳定遗传,D正确。 4.(2025·重庆模拟)果蝇的体色受两对等位基因B/b、F/f控制,其中B/b位于2号染色体。已知B、F同时存在时果蝇的体色表现为黑色,其余情况均为灰色。为了确定F/f(已知不在Y染色体上)与B/b的位置关系,现选择一对灰色果蝇进行杂交,F1全为黑色;让F1中的雌雄果蝇相互交配,统计F2的表型及比例(不考虑基因突变和互换)。下列说法错误的是 (　　) A.亲代灰色果蝇的基因型可能为BBff、bbFF或BBXfY、bbXFXF B.若F/f位于X染色体上,则F2的表型及比例为黑色雌性∶黑色雄性∶灰色雌性∶灰色雄性=6∶3∶2∶5 C.若F/f位于3号染色体上,则F2的表型及比例为黑色∶灰色=9∶7 D.若F/f位于2号染色体上,则F2的表型及比例为黑色∶灰色=3∶1 解析:选D　一对灰色果蝇进行杂交,F1全为黑色,若F/f在常染色体,则亲代果蝇的基因型为BBff、bbFF;若F/f在X染色体,亲代果蝇的基因型为BBXfY、bbXFXF,A正确。若F/f位于X染色体上,则F1的基因型为BbXFY、BbXFXf,F2中黑色雌性(3/16B_XFXF、3/16B_XFXf)为6/16,黑色雄性(B_XFY)为3/4×1/4=3/16,灰色雌性(1/16bbXFXF、1/16bbXFXf)为2/16,灰色雄性(1/16bbXFY、1/16bbXfY、3/16B_XfY)为5/16,B正确。若F/f位于3号染色体,F1为BbFf,F2中黑色(9/16B_F_)∶灰色(3/16B_ff、3/16bbF_、1/16bbff)为9∶7,C正确。若F/f位于2号染色体,即与B/b在一对同源染色体上,亲本为BBff、bbFF,且B、f在同一条染色体,b、F在同一条染色体,F1为BbFf,在不考虑基因突变和互换的情况下,F1产生的配子只能是Bf、bF,F2中黑色∶灰色为1∶1,D错误。 5.(2025·焦作模拟)果蝇的两对相对性状分别由基因A/a、B/b控制,且A/a、B/b不位于Y染色体上。一只具有两显性性状的果蝇与一只具有两隐性性状的果蝇杂交,遗传过程中无突变、互换及致死。表型不考虑性别,如AaXBXb和AaXBY看作一种表型。下列说法错误的是 (　　) A.若F1果蝇具有4种表型且比例相等,则A/a、B/b可能位于两对常染色体 B.若F1果蝇具有4种表型且比例相等,则A/a(或B/b)不可能位于X染色体 C.若F1果蝇具有2种表型且比例相等,则A/a、B/b可位于一对同源染色体 D.若F1果蝇具有2种表型且分属于雌、雄蝇,则A/a、B/b可均位于X染色体 解析:选B　若A/a、B/b位于两对常染色体,说明遵循基因的自由组合定律,当亲本基因型为AaBb×aabb时,F1果蝇具有4种表型且比例相等,A正确;若A/a(或B/b)位于X染色体,当亲本基因型为BbXAXa×bbXaY时,F1果蝇具有4种表型且比例相等,B错误;若A/a、B/b位于一对同源染色体,即出现连锁,假设A、B连锁,当亲本基因型为AaBb×aabb时,F1果蝇具有2种表型且比例相等,C正确;若A/a、B/b均位于X染色体,当亲本基因型为XabXab×XABY,则F1果蝇具有2种表型且分属于雌、雄蝇,D正确。 二、非选择题 6.(2025·郑州模拟节选)某雌雄同株、单性花植物(2n=24)的花色有紫色和白色,其中紫色为显性性状。株高有高茎和矮茎,其中高茎为显性性状,受一对等位基因控制。现将纯合的紫花高茎植株与白花矮茎植株杂交,F1均表现为紫花高茎,F1自交得F2,F2的表型及比例为紫花高茎∶紫花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎=39∶13∶9∶3。回答下列问题: (1)该植物的花色受　　　对等位基因控制,花色与株高的遗传遵循　　　　　　　定律。  (2)三体(2n+1)指体细胞中某对同源染色体多一条的个体,可用于基因的定位。上述植物的某隐性突变株表现为菱形叶(ee),野生植株表现为卵圆形叶,现有纯合的卵圆形叶三体植株(3号染色体多一条)和上述突变株,请设计杂交实验探究E/e是否位于3号染色体上,要求写出实验思路及预期实验结果。(已知三体植株可产生正常配子,且减数分裂时三条同源染色体中的两条随机移向一极,另一条移向另一极) ①实验思路:让该突变株与　　　　　　　　　　　　　　　　　杂交得F1,F1随机传粉得F2,观察并统计F2的表型及比例。  ②预期实验结果:若　　　　　　　　　　　　　　　,则E/e位于3号染色体上;若　　　　　　　　　　　　　,则E/e不位于3号染色体上。  解析:(1)F2的表型及比例为紫花高茎∶紫花矮茎∶白花高茎∶白花矮茎=39∶13∶9∶3,其中紫花∶白花=13∶3,属于9∶3∶3∶1变式,故该植物的花色受两对独立遗传的等位基因控制,花色与株高的遗传遵循基因的自由组合定律。 (2)为探究E/e是否位于3号染色体上,可用该突变株与纯合的卵圆形叶三体植株杂交得F1,F1随机传粉得F2,观察并统计子代表型及比例。若E/e位于3号染色体上,则F1的基因型和比例为1/2EEe、1/2Ee,F1产生的配子种类及比例为E∶e∶Ee∶EE=5∶4∶2∶1,则F2中菱形叶∶卵圆形叶=1∶8;若E/e不位于3号染色体上,则F1的基因型为Ee,F1随机传粉,F2中菱形叶∶卵圆形叶=1∶3。 答案:(1)两　(基因)自由组合　(2)①纯合的卵圆形叶三体植株　②F2中菱形叶∶卵圆形叶=1∶8　F2中菱形叶∶卵圆形叶=1∶3 7.(2025·佛山模拟)基因定位,即确定基因所属的连锁群或染色体,以及基因在染色体上的具体位置,是遗传学研究中的一项基本工作。回答下列问题: (1)单体是指某一对同源染色体中的一条缺失,而缺体是指某一对同源染色体的两条都缺失,其中缺体不能存活,利用单体和缺体可以进行基因定位。果蝇的正常复眼(A)对无眼(a)为显性。为探究无眼基因是否位于3号常染色体上,实验人员用3号常染色体的单体且为纯合正常复眼果蝇与染色体组成正常的无眼果蝇进行杂交,统计子代的情况。请写出预期的结果和结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)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上的SSR是不同的,常用于染色体的特异性标记。突变体水稻(长粒)是一种单基因隐性突变,实验人员让野生型水稻和突变体水稻杂交得到F1,F1自交得到F2,F2中共有326株野生型水稻,106株突变型水稻。为探究长粒基因是位于Ⅱ号还是Ⅲ号染色体上,用位于这两对染色体上的SSR进行基因定位。科研人员通过PCR技术扩增了亲本(野生型、突变体)和F2的部分个体的SSR序列,电泳结果如图所示(Marker为标准参照物)。 据图分析,长粒基因位于　　　号染色体上,依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)染色体组成正常的无眼果蝇(aa)与3号常染色体的单体且为纯合正常复眼果蝇交配。若无眼基因(a)不位于3号常染色体上,则亲本的基因型组合是aa×AA,子代表现为正常复眼;若无眼基因(a)位于3号常染色体上,则亲本的基因型组合是aa×AO,子代表现为正常复眼(Aa)∶无眼(aO)=1∶1。 (2)根据电泳图分析可知,1、3、6的Ⅱ号染色体SSR序列与突变体相同,均为纯合子,而1、3、6的Ⅲ号染色体SSR序列不同,且与突变体的不完全一致,因此长粒基因位于Ⅱ号染色体上。 答案:(1)若子代全表现为正常复眼,则无眼基因不位于3号常染色体上;若子代表现为正常复眼∶无眼=1∶1,则无眼基因位于3号常染色体上　(2)Ⅱ　1、3、6的Ⅱ号染色体SSR序列与突变体相同,均为纯合子,1、3、6的Ⅲ号染色体SSR序列不同,且与突变体的不完全一致(合理即可) 学科网（北京）股份有限公司 $