2027届高中生物一轮复习讲义第五单元　专题突破7　基因定位

　基因定位 题型一　一对等位基因位于常染色体上还是性染色体上的判定 1．杂交实验法 (1)相对性状的显隐性是“已知的” 提醒　在确定雌性个体为杂合子的条件下(不考虑X、Y染色体同源区段)也可以选择以下杂交实验： (2)相对性状的显隐性是“未知的”(不考虑X、Y染色体同源区段) 提醒　正反交实验还可以用于判断基因是位于细胞核还是细胞质，若正反交后代性状不同且子代均与母本一致，则控制该性状的基因位于细胞质。 典例1　(2022·海南，18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染色体的同源区段)，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。 ______________________________________________________________________________。 答案　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个体的表型及比例。预期结果及结论：若正反交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 解析　需要通过实验来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染色体的同源区段)，但由于不知道显隐关系，可以利用正反交实验来探究。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个体的表型及比例(假设相关基因为A和a)。预期结果及结论：若控制有鳞毛和无鳞毛的基因位于常染色体上，正反交分别为AA×aa、aa×AA，其F1的基因型都为Aa，只出现一种性状，且F1表现出来的性状为显性性状；若控制有鳞毛和无鳞毛的基因位于Z染色体上，正反交分别为ZAZA×ZaW(后代雌雄全为显性性状)、ZaZa×ZAW(后代雄性全为显性性状，雌性全为隐性性状)，则正反交结果不同，且F1中雄性个体表现出的性状为显性性状。 典例2　果蝇的性染色体X和Y有非同源区段和同源区段。非同源区段上的X和Y片段上无等位基因或相同基因；同源区段上的X和Y片段上有等位基因或相同基因。控制果蝇眼形的基因不在非同源区段，棒眼(E)对圆眼(e)为显性，现有足够的纯合雌、雄棒眼果蝇和纯合雌、雄圆眼果蝇个体，请用杂交实验的方法推断这对基因是位于X、Y染色体的同源区段上还是位于常染色体上，写出实验方法、推断过程和相应遗传图解。 答案　将纯合的圆眼雌蝇与纯合的棒眼雄蝇杂交，得到足够多的F1个体，再选择F1中的棒眼雄蝇与棒眼雌蝇相互交配得到F2。 ①若F2中雄性全为棒眼，雌性既有棒眼又有圆眼，则E、e位于X、Y染色体的同源区段上。其遗传图解如下： ②若F2中雌、雄个体均有棒眼和圆眼，则E、e位于常染色体上。其遗传图解如下： 2．数据信息分析法 依据子代性别、性状的关系或调查所得数据进行推断确认 典例3　某昆虫的长翅与残翅是一对相对性状，由基因A/a控制，刚毛与截毛是一对相对性状，由基因B/b控制，两对基因均不位于X、Y染色体的同源区段且独立遗传。现有长翅刚毛雌性个体与残翅截毛雄性个体作亲代杂交，子一代均为长翅刚毛，子一代随机交配，子二代表型及比例见表，则两对相对性状中，属于显性性状的是长翅和刚毛，基因A/a位于____染色体上，基因B/b位于____染色体上。确定上述两对基因的位置的理由：_____________ ______________________________________________________________________________。 雌性 个体 表型 长翅刚毛 长翅截毛 残翅刚毛 残翅截毛 数量比例 3/4 0 1/4 0 雄性 个体 表型 长翅刚毛 长翅截毛 残翅刚毛 残翅截毛 数量比例 3/8 3/8 1/8 1/8 答案　常　X　据表格信息可知，长翅与残翅的比例，雌蝇中为3∶1，雄蝇中也为3∶1，二者相同，故基因A/a位于常染色体上。刚毛与截毛的比例，雌蝇中为4∶0，雄蝇中为1∶1，二者不同，故基因B/b位于X染色体上 题型二　利用已知位置的非基因片段进行基因定位 1．RFLP定位 2．SSR定位 SSR是一段由2～6个核苷酸组成的短重复序列，如(GA)n、(AAG)n等(n代表重复次数)，SSR存在于非基因片段、基因的非编码区、基因的内含子中等，根据不同的基因带有不同的SSR标记进行基因定位： 3．SNP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顺序、基因芯片检测。 典例4　水稻是我国主要粮食作物，为雌雄同花一年生植物。已知水稻的叶形、株高、育性分别由三对等位基因A/a、B/b、M/m控制，野生型表现为宽叶高秆雄性可育。为获得宽叶高秆雄性不育个体以用于杂交育种，现将野生植株甲与窄叶矮秆雄性不育突变体乙杂交，F1表现为宽叶矮秆雄性可育，F1自交得F2。F2表现为宽叶矮秆雄性可育∶宽叶矮秆雄性不育∶宽叶高秆雄性可育∶窄叶矮秆雄性可育∶窄叶矮秆雄性不育∶窄叶高秆雄性可育＝6∶3∶3∶2∶1∶1。 (1)亲本的基因型为____________________，上述杂交实验并没有出现所需的宽叶高秆雄性不育个体，从相关基因的角度分析，具体的原因最可能是______________________________ _______________________________________________________________________________。 (2)SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR重复单位不同(如CA重复或GT重复)，不同品种的同源染色体上的SSR重复次数也不同，可用于基因定位。为了对水稻的叶形基因A/a进行染色体定位，对植株甲、乙、F1以及F2提取DNA，表型一致的DNA作混合样本，用不同的SSR引物扩增不同样本的SSR遗传标记，电泳结果如图。 据电泳结果推测，A/a基因位于________号染色体上，理由是_________________________ ______________________________________________________________________________。 进一步对本实验F2宽叶个体中该染色体上的SSR进行扩增检测，电泳后出现的电泳带有________种分布情况。 答案　(1)AAbbMM、aaBBmm　基因B/b、M/m位于一对同源染色体上，且高秆基因b与雄性可育基因M在一条染色体上，矮秆基因B与雄性不育基因m位于另一条染色体上，且不发生互换，无法产生bbmm个体　(2)3　F2中窄叶混合样本未检测到甲SSR－3的扩增产物　2 解析　(1)由于F1表现为宽叶矮秆雄性可育，则宽叶、矮秆、雄性可育为显性性状，亲本野生植株甲为宽叶高秆雄性可育，基因型为AAbbMM，窄叶矮秆雄性不育突变体乙的基因型为aaBBmm，F1基因型为AaBbMm。由于杂交实验并没有出现宽叶高秆雄性不育(A_bbmm)个体，由此推测基因B/b、M/m位于一对同源染色体上，且高秆基因b与雄性可育基因M在一条染色体上，矮秆基因B与雄性不育基因m位于另一条染色体上，且不发生互换，无法产生基因型为bbmm的个体。(2)由图可知，F2中窄叶混合样本未检测到甲SSR－3的扩增产物，由此可知，A/a基因位于3号染色体上，F2宽叶植株的基因型为Aa、AA，进一步对F2宽叶植株的3号染色体上的SSR进行扩增检测，电泳后结果是出现的电泳带有2种分布情况。 题型三　利用已知位置的基因、单体、三体和染色体片段缺失进行基因定位 1．已知基因A与a位于2号染色体上 2．利用单体定位 3．利用三体定位 4．利用染色体片段缺失定位 典例5　某XY型植物的叶型有宽叶和窄叶两种，取纯合亲本进行杂交，结果如下： 宽叶(♀)×窄叶(♂)→F1宽叶→自由交配→F2宽叶∶窄叶＝15∶1 窄叶(♀)×宽叶(♂)→F1宽叶→自由交配→F2宽叶∶窄叶＝15∶1 回答下列问题： (1)若叶型受一对等位基因A/a控制，且A对a为完全显性，则该基因位于________染色体上，理由是________________________________________。F2出现15∶1的原因可能与某种配子致死有关，若该植株的雌配子正常，则F1产生的具有受精能力的雄配子的类型和比例为__________。 (2)若该植物抗病对感病为完全显性，受某常染色体上的基因E/e控制。科研团队发现了一株2号染色体缺失一小段的植株，且缺失纯合子致死。为确定E/e基因是否位于2号染色体及是否位于该缺失片段上，用正常隐性(ee)个体与2号染色体缺失一小段的显性个体杂交得F1，F1随机交配得F2，统计F2的表型及比例。 若F2中抗病∶感病＝3∶1，则__________________________________________________ _____________________________________________________________________________； 若____________________，则E/e基因位于2号染色体但不在缺失片段上； 若____________________，则E/e基因位于2号染色体，且在缺失片段上。 答案　(1)常　一对表型不同的纯合亲本正交、反交结果相同　A∶a＝7∶1　(2)E/e基因不位于2号染色体　F2中抗病∶感病＝11∶4　F2中抗病∶感病＝7∶8 解析　(1)亲本宽叶和窄叶进行正反交结果相同，说明控制叶型的基因位于常染色体上。若叶型受一对等位基因控制，则F1基因型为Aa，已知该植株的雌配子正常，F2中A_∶aa＝15∶1，则F1产生的雌配子A∶a＝1∶1，设F1产生的雄配子A占比为m，a占比为(1－m)，则F2中A _∶aa＝[m＋m＋(1－m)]∶(1－m)＝15∶1，解出m＝7/8，因此F1植株产生的具有受精能力的雄配子基因型及比例是A∶a＝7∶1。(2)若E/e基因不位于2号染色体上，则隐性个体(ee)能产生一种配子(e)，显性个体(EE)能产生一种配子(E)，雌雄配子随机结合，得到F1(Ee)，F1产生的配子为1/2E、1/2e，雌雄配子随机结合，得到F2(1/4EE、2/4Ee、1/4ee)，抗病(E_)∶感病(ee)＝(1＋2)∶1＝3∶1；若E/e基因位于2号染色体上，但基因不在缺失片段上(假设缺失片段的染色体用＋表示，即2号染色体缺失一小段的显性纯合子的基因型为EE＋)，则隐性个体(ee)能产生一种配子(e)，显性个体(EE＋)能产生两种配子(E∶E＋＝1∶1)，雌雄配子随机结合，得到F1(1/2Ee、1/2E＋e)，F1产生的配子为1/4E、1/2e、1/4E＋，雌雄配子随机结合，得到F2为1/16EE、1/8EE＋、1/4Ee、1/4E＋e、1/4ee、1/16E＋E＋(致死)，则抗病(EE、EE＋、Ee、E＋e)∶感病(ee)＝(1＋2＋4＋4)∶4＝11∶4；若E/e基因位于2号染色体上，且基因在缺失片段上，则隐性个体(ee)能产生一种配子(e)，显性个体(EO)能产生两种配子(E∶O＝1∶1)，雌雄配子随机结合，得到F1(1/2Ee、1/2eO)，F1产生的配子为1/4E、1/2e、1/4O，雌雄配子随机结合，得到F2为1/16EE、1/8EO、1/4Ee、1/4eO、1/4ee、1/16OO(致死)，抗病(EE、EO、Ee)∶感病(eO、ee)＝(1＋2＋4)∶(4＋4)＝7∶8。 课时精练 [分值：100分] [1～6题，每题5分；7～9题，每题6分。共48分] 一、选择题 1．遗传学家摩尔根用偶然发现的一只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交，F1全为红眼，F1雌雄交配，F2中红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇＝2∶1∶1。下列杂交实验能将白眼基因定位于图中Ⅰ区段的是(　　) A．白眼雄蝇×F1红眼雌蝇 B．白眼雌蝇×野生型红眼雄蝇 C．白眼雌蝇×F1红眼雄蝇 D．白眼雌蝇×F2红眼雄蝇 答案　B 解析　由题干可知，一只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交，F1全为红眼，说明红眼是显性性状。F2性状与性别相关联，说明相关基因位于X染色体上，可能位于同源区段或非同源区段。要证明白眼基因位于X染色体的Ⅰ区段，应选择隐性纯合雌性与显性纯合雄性个体杂交，即让白眼雌蝇(设为XbXb)与野生型红眼雄蝇(XBY或XBYB)杂交：若该基因位于Ⅰ区段，则杂交后F1所有雌蝇均表现红眼(XBXb)，而所有雄蝇均表现白眼(XbY)；若该基因位于同源区段，则杂交后子代雌雄个体都为红眼(XBXb、XbYB)，B符合题意。 2．果蝇的两对相对性状分别由基因A/a、B/b控制，且基因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、交换及致死。下列叙述错误的是(　　) A．若F1雌雄果蝇均具有四种表型且比例相等，则基因A/a、B/b可能位于两对常染色体上 B．若F1雌雄果蝇均具有四种表型且比例相等，则基因A/a(或B/b)不可能位于X染色体上 C．若F1雌雄果蝇均具有两种表型且比例相等，则基因A/a、B/b可位于一对同源染色体上 D．若F1果蝇具有两种表型且分属于雌雄蝇，则基因A/a、B/b可均位于X染色体上 答案　B 解析　若基因A/a、B/b位于两对常染色体上，说明其遗传遵循基因的自由组合定律，当亲本基因型为AaBb、aabb时，F1雌雄果蝇均具有四种表型且比例相等，A正确；若基因A/a(或B/b)位于 X 染色体上，当亲本基因型为BbXAXa、bbXaY时，F1雌雄果蝇均具有四种表型且比例相等，B错误；若基因A/a、B/b位于一对同源染色体上，即出现连锁，假设基因A与B连锁，基因a与b连锁，当亲本基因型为AaBb、aabb时，F1雌雄果蝇均具有两种表型且比例相等，C正确；若基因A/a、B/b均位于 X 染色体上，当亲本基因型为XabXab、XABY时，F1果蝇具有两种表型且分属于雌雄蝇，D正确。 3．(2025·安徽六校开学考)某种兔长毛、短毛由一对等位基因控制，为探究该性状的遗传方式，某团队将纯种长毛雌兔与短毛雄兔杂交，子代雌兔均为短毛，雄兔均为长毛，下列叙述合理的是(　　) ①若控制该性状的基因位于常染色体上，则杂合子在雌性中表型为短毛，在雄性中表型为长毛 ②若控制该性状的基因仅位于X染色体上，则长毛为显性性状 ③若控制该性状的基因位于常染色体上，F1雌雄个体随机交配，F2雌兔中长毛∶短毛＝1∶1 ④若控制该性状的基因仅位于X染色体上，F1雌雄个体随机交配，F2雌兔中长毛∶短毛＝1∶1 A．①② B．①③ C．①④ D．③④ 答案　C 解析　假设兔长毛、短毛由一对等位基因A/a控制，若控制该性状的基因位于常染色体上，则纯种长毛(AA)雌兔与短毛(aa)雄兔杂交，F1均为Aa，子代雌兔均为短毛，雄兔均为长毛，F1雌雄个体(Aa)随机交配，F2为AA∶Aa∶aa，F2雌兔中长毛(AA)∶短毛(Aa＋aa)＝1∶3；若控制该性状的基因仅位于X染色体上，则纯种长毛(XaXa)雌兔与短毛(XAY)雄兔杂交，F1为雌兔(XAXa)∶雄兔(XaY)＝1∶1，即长毛为隐性性状，F1雌雄个体随机交配，F2雌兔中长毛∶短毛＝1∶1，综上分析可知，①④正确，故选C。 4．(2025·河南部分重点高中联考)某二倍体昆虫(ZW型性别决定)有无触角受两对等位基因A/a和B/b的控制，已知基因A、a位于常染色体上。现利用甲、乙两纯合品种(均为无触角)进行两组杂交实验，结果如表所示。不考虑Z、W染色体同源区段，下列叙述错误的是(　　) 亲本杂交情况 F1表型 实验1 甲(父本)×乙(母本) 均为有触角 实验2 甲(母本)×乙(父本) 雌性为无触角、雄性为有触角 A.根据实验2可判断基因A/a和B/b的遗传遵循自由组合定律 B．实验1中甲的基因型是aaZBZB，乙的基因型是AAZbW C．实验1的F1相互杂交，F2中无触角雌性的比例为1/4 D．实验2的F1相互杂交，F2中有触角∶无触角＝3∶5 答案　C 解析　由实验2分析可知，基因B、b不在常染色体上，位于Z染色体上，A/a和B/b的遗传遵循自由组合定律，A正确；分析实验1和2可知，昆虫若为有触角，则其基因型需同时含有显性基因A和B，杂交实验1中甲的基因型是aaZBZB，乙的基因型是AAZbW，B正确；实验1中F1的基因型为AaZBZb(雄性)和AaZBW(雌性)，有触角需A_ZB_，在雌性中A_ZBW概率为3/4×1/2＝3/8，则无触角雌性概率＝(1－3/8)×1/2＝5/16，C错误；实验2亲本基因型为aaZBW、AAZbZb，F1基因型为AaZbW、AaZBZb，相互杂交，F2中有触角∶无触角＝3∶5，D正确。 5．(2025·泸州一模)DNA指纹技术是用限制酶切割样品DNA后，通过电泳等操作把切割后的DNA片段按大小分开。如图是一对夫妇和三个子女的DNA切割片段。在不考虑染色体互换、染色体变异、基因突变等情况下，下列叙述正确的是(　　) A．基因Ⅰ和基因Ⅱ可能位于同一条染色体上 B．基因Ⅲ是显性基因，不可能是隐性基因 C．若仅考虑基因Ⅳ，则母亲不可能为纯合子 D．基因Ⅴ可能是位于X染色体上的基因 答案　C 解析　由DNA指纹图分析，母亲的基因Ⅰ片段，传递给女儿1和儿子，母亲的基因Ⅱ片段没有传递给女儿1和儿子，而是传递给了女儿2，因此基因Ⅰ片段和基因Ⅱ片段不可能位于一条染色体上，A错误；基因Ⅲ随父亲传给了两个女儿，没有传给儿子，只能说明其可能位于X染色体上，无法判断其显隐性，B错误；若仅考虑基因Ⅳ，若母亲为纯合子，则所有后代均应该含有基因Ⅳ，根据DNA指纹技术可知，母亲不可能为纯合子，C正确；父亲的基因Ⅴ传递给了女儿1，没有传递给女儿2，因此Ⅴ不可能位于X染色体上，D错误。 6．某昆虫的体色由位于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中多只相同基因型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)。下列叙述错误的是(　　) 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B、b基因不在2号染色体上，则F2表型及比例为红色∶棕色∶黑色＝3∶2∶3 答案　D 解析　由题干信息分析可知，红色昆虫(AaB_)与黑色昆虫(_ _bb)杂交，F1中红色(AaB_)∶棕色(aaB_)＝2∶1，说明亲本都含有a基因、且甲不含有b基因，因此亲本基因型是甲为AaBB，乙为Aabb，A正确；F1中红色昆虫的基因型为AaBb，棕色昆虫的基因型为aaBb，若B/b基因位于2号染色体上，则不遵循自由组合定律，遵循连锁定律，F1中红色雄性昆虫(AaBb)产生的配子的类型及比例是AB∶ab＝1∶1或aB∶Ab＝1∶l，棕色雌性昆虫(aaBb)产生的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，F1红色雄性昆虫与棕色雌性昆虫杂交后代的基因型及比例是(1Aa∶1aa)(3B_∶1bb)＝3AaB_∶1Aabb∶3aaB_∶1aabb，表型及比例为红色∶棕色∶黑色＝3∶3∶2，D错误。 7．(2025·商丘期末)某二倍体植物的紫茎和绿茎受一对等位基因M/m控制，其所在染色体未知。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，常用于染色体特异性标记。让该植物的纯种紫茎植株和纯种绿茎植株杂交，F1自交后选取F2中全部绿茎植株并提取其细胞核DNA，利用该植物4号染色体上的特异SSR进行PCR扩增，电泳结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．由电泳结果可判断绿茎为隐性性状 B．该电泳结果说明M/m基因位于4号染色体上 C．若少数绿茎植株扩增后出现两个条带，则F1形成配子时可能发生了基因重组 D．不考虑其他变异，若选F2中全部紫茎植株进行检测，电泳结果有两种类型且比例为1∶1 答案　D 解析　依据杂交过程和电泳条带可知，绿茎植株只具有一个条带，说明绿茎为纯合子，为隐性性状，A正确；利用4号染色体上特异SSR进行PCR扩增，然后进行电泳，依据电泳结果可知，F2中绿茎电泳结果和亲本绿茎一致，说明绿茎基因M/m位于4号染色体上，B正确；若少数绿茎植株扩增后出现两个条带，则说明F1在形成配子的过程中，茎的颜色基因与SSR标记之间发生了交换，形成了同时含绿茎基因和紫茎亲本SSR标记的配子，即可能发生了基因重组，C正确；不考虑其他变异，若选F2中全部紫茎植株进行检测，电泳结果有两种类型(MM对应紫茎亲本的电泳条带、Mm对应F1的电泳条带)且比例为1∶2，D错误。 8．(2025·合肥二模)大白菜的花是两性花，其雌蕊在开花前成熟，雄蕊在开花后成熟，且花粉无法在本植株雌蕊柱头萌发。大白菜的菜心原为白心(W品系)经诱变获得M1、M2、M3共三株橘红心突变体，将其分别与W品系杂交，F1均为白心。科研人员通过杂交实验、染色体DNA的SNP标记(DNA上单个碱基对替换形成的序列差异，部分如表所示)对突变基因进行定位。关于方案实施过程的叙述，合理的是(　　) SNP标记 实验材料 SNP1(6号染色体) SNP2(9号染色体) M1 [G/C] [C/G] W品系 [C/G] [T/A] ①对突变体进行花药离体培养获得单倍体，诱导染色体加倍后，可获得更多的橘红心植株 ②将F1分期种植，收获先开花植株的成熟花粉，再对花蕾进行人工授粉，即可获得F2，进而初步判断是否遵循自由组合定律 ③通过分析M1×M2、M1×M3的子代表型，即可确定各突变基因的关系 ④W品系与M1杂交，提取F2的所有橘红心植株的DNA，混合后扩增并测序，若SNP1为[G/C]∶[C/G]＝1∶1，SNP2均为[C/G]，则说明该突变基因在9号染色体上 A．①②④ B．②③④ C．①②③ D．①③④ 答案　A 解析　对突变体进行花药离体培养获得单倍体，由于单倍体高度不育，再诱导染色体加倍后，可获得纯合的二倍体植株，这些植株的基因型是纯合的，有可能得到更多的橘红心植株，①正确；将F1分期种植，因为大白菜的花是两性花，且雌蕊在开花前成熟，雄蕊在开花后成熟，所以可以收获先开花植株的成熟花粉，再对花蕾进行人工授粉，这样就可以获得F2。通过观察F2的表型及比例，进而初步判断是否遵循自由组合定律，②正确；仅通过分析M1×M2、M1×M3的子代表型，只能初步判断突变基因之间是否存在互补等关系，但不能完全确定各突变基因的关系，因为还可能存在其他复杂的遗传情况，比如基因互作等，③错误；W品系与M1杂交，提取F2的所有橘红心植株的DNA，混合后扩增并测序。若SNP1为[G∶C]∶[C∶G]＝1∶1，SNP2均为[C/G]，说明F2橘红心植株中与SNP1相关的基因出现了两种类型，而SNP2没有变化，即该突变基因与SNP1所在的6号染色体无关，而在9号染色体上，④正确。 9．植物三体(2n＋1)是遗传学研究中非常重要的非整倍体材料，常用于基因定位。三体细胞减数分裂时，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞的一极。某黄豆突变株表现为黄叶(ee)，为进行E/e基因的染色体定位，研究人员用该突变株作父本，分别与不同的三体(3号染色体三体和7号染色体三体)绿叶纯合植株杂交，再选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2，部分研究结果如下(不考虑致死情况)： 杂交一：突变株(♂)×3－三体(♀)→F1, F1中三体×黄叶→F2黄叶(21),绿叶(110) 杂交二：突变株(♂)×7－三体(♀)→F1, F1中三体×黄叶→F2黄叶(115),绿叶(120) 下列叙述错误的是(　　) A．突变株基因e位于3号染色体上 B．F1中出现三体的概率为1/2 C．F1中的3－三体减数分裂能产生两种不同基因型的配子，比例为1∶1 D．三体绿叶纯合植株的基因型为EEE 或EE 答案　C 解析　若基因e位于3号(或7号)染色体上，则突变株(ee)与该三体(EEE)杂交，F1的基因型及比例为EEe∶Ee＝1∶1，F1三体(EEe)与黄叶(ee)杂交，F1三体产生的配子类型及比例为E∶Ee∶EE∶e＝2∶2∶1∶1，则F2表型及比例为绿叶∶黄叶＝5∶1。若基因e不位于3号(或7号)染色体上，则突变株(ee)与该三体(EE)杂交，所得F1(Ee)与黄叶(ee)杂交，F2表型及比例为绿叶∶黄叶＝1∶1。C错误。 二、非选择题 10．(16分)(2024·甘肃，20)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的表型及比值如表。回答下列问题(要求基因符号依次使用A/a，B/b)： 表型 正交 反交 棕眼雄 6/16 3/16 红眼雄 2/16 5/16 棕眼雌 3/16 3/16 红眼雌 5/16 5/16 (1)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____________________。 (2)正交的父本基因型为____________，F1基因型及表型为__________________。 (3)反交的母本基因型为__________，F1基因型及表型为_________________________。 (4)(4分)如图为太阳鹦鹉眼色素合成的可能途径，写出控制酶合成的基因和色素的颜色：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)6∶2∶3∶5(3∶5∶3∶5)是9∶3∶3∶1的变式　正反交结果不同　(2)aaZBZB　AaZBZb(棕眼)、AaZBW(棕眼)　(3)aaZBW　AaZBZb(棕眼)、AaZbW(红眼)　(4)基因①为A(或B)；基因②为B(或A)；③红色；④棕色 解析　(2)依据正交结果，F2中棕眼∶红眼＝9∶7，说明棕眼为双显性性状，红眼为单显性或双隐性性状，鹦鹉为ZW性别决定类型，在雄性个体中，棕眼为6/8＝3/4×1，在雌性个体中，棕眼为3/8＝3/4×1/2，故可推知，F1的基因型为AaZBZb、AaZBW，表型均为棕色，亲本为纯系，其基因型为aaZBZB(父本)、AAZbW(母本)。(3)依据反交结果并结合第(2)问的分析可知，亲本的基因型为AAZbZb、aaZBW，则F1的基因型为AaZBZb、AaZbW，对应的表型依次为棕眼、红眼。(4)结合上述分析可知，棕眼为双显性性状，红眼为单显性或双隐性性状，故可知基因①为A(或B)，控制酶1的合成，促进红色前体物合成红色中间物，基因②为B(或A)，控制酶2的合成，促进红色中间物合成棕色产物。 11．(14分)(2025·成都三模)果蝇是遗传学研究的常用材料。果蝇体细胞有4对染色体，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号为常染色体。现有五个纯种果蝇品系，品系1为野生型(长翅、红眼、灰体、有眼)，品系2～5都是由野生型品系隐性突变而来，各突变品系只有一个性状为隐性。如表是各隐性性状及其基因所在的染色体。请回答下列问题： 品系 2 3 4 5 性状 (控制基因) 残翅(v) 白眼(a) 黑檀体(e) 无眼(b) 基因所 在染色体 第Ⅱ号 染色体 X染色体 第Ⅱ号 染色体 第Ⅳ号 染色体 (1)同学甲用品系3雄果蝇与品系5雌果蝇进行杂交得到F1，F1雌雄相互交配得到F2，F2的表型及分离比是__________________________________________。 (2)(6分)实验室还保存有弯翅纯种果蝇品系6，若实验表明弯翅为隐性(显性为直翅，其他性状均为显性)，且控制基因位于常染色体，请以上述品系为材料，设计实验来确定控制该性状的基因位于几号染色体上(要求：简要写出实验思路及预期结果与结论)。 实验思路：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 预期结果与结论：________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)(6分)已知翅形(V/v)和体色(E/e)基因在雌性中重组率(重组型配子所占的比率)为10%，雄性不重组。现用品系2(残翅)与品系4(黑檀体)杂交得到F1。将F1雌雄交配后，发现子代F2表型及比例无法体现重组率。请在现有实验基础上设计实验验证10%的重组率，简要写出实验思路和预期结果。 实验思路：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 预期结果：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)红眼♀∶红眼♂∶白眼♂∶无眼♀∶无眼♂＝6∶3∶3∶2∶2　(2)选择弯翅品系果蝇分别与品系2(或4)、5进行杂交，得到F1，F1雌雄相互交配得到F2，观察F2的表型及分离比　若某杂交组合F2的表型分离比为9∶3∶3∶1或其变式，则可确定弯翅基因与该品系突变基因不位于同一号染色体上；若出现其他结果则可确定弯翅基因与该品系突变基因位于同一号染色体上，若实验证明弯翅基因不位于第Ⅱ、Ⅳ号染色体，则位于第Ⅲ号染色体上　(3)①选F2的残翅灰体(或长翅黑檀体)雌雄个体相互交配，选出残翅黑檀体雄果蝇(vvee)；②将F1雌果蝇与残翅黑檀体雄果蝇测交，统计子代表型及比例　长翅灰体5%、残翅黑檀体5%、长翅黑檀体45%、残翅灰体45%(或长翅灰体∶残翅黑檀体∶长翅黑檀体∶残翅灰体＝1∶1∶9∶9) 解析　(1)由于各果蝇品系均是纯种且各只有一个性状为隐性，品系3雄果蝇与品系5雌果蝇基因型分别为BBXaY和bbXAXA，杂交所得F1的基因型为BbXAXa和BbXAY，F1雌雄相互交配得到F2为(3B_∶1bb)(2XAX－∶1XAY∶1XaY)，故F2的表型及分离比是红眼♀∶红眼♂∶白眼♂∶无眼♀∶无眼♂＝6∶3∶3∶2∶2。(2)可以通过分析弯翅基因与第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号染色体上的基因是否遵循自由组合定律，来判断基因的位置。(3)品系2(vvEE)与品系4(VVee)杂交，F1为长翅灰体(VvEe)，连锁情况为Ve/vE。雌性重组率为10%，雄性不重组。F1雌果蝇产生配子类型及比例：45%Ve(亲本型)、45%vE(亲本型)、5%VE(重组型)、5%ve(重组型)。雄果蝇产生配子类型及比例为50%Ve(亲本型)、50%vE(亲本型)。雌雄配子随机结合，F2的表型及比例为长翅灰体∶残翅灰体∶长翅黑檀体＝2∶1∶1。该结果与不发生重组的结果相同，无法体现重组率。因重组只发生在雌性中，故应选择F1中雌性用于测交，但题干品系中并无残翅黑檀体雄果蝇(vvee)，需通过交配的方式产生。由于F2中存在Vvee或vvEe基因型的个体，只需选择其中一种基因型的雌雄个体相互交配就可以产生残翅黑檀体雄果蝇(vvee)，再用其与F1中雌果蝇进行测交，可以通过子代表型及比例反映雌性配子的种类及比例，验证重组率。 12．(22分)(2024·河北，23)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，选用纯合子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)(8分)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。 答案　(1)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的配子　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，F1产生的含P11号染色体的配子与含P21号染色体的配子受精　(5)SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同 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。若想进行判断，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发现全为椭圆形瓜，亲本长形和圆形均为纯合子，F1椭圆形为杂合子，则F2非圆瓜中有1/3为长形，2/3为椭圆形，故椭圆深绿瓜植株占比为9/16×2/3＝3/8。由题意可设瓜形基因为D/d，瓜皮颜色基因为E/e，P1基因型为DDEE，P2基因型为ddee，由实验①F2的表型和比例可知，圆形深绿瓜的基因型为ddE_。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DdEE、DdEe、ddEE、ddEe，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的配子；而包括15号植株在内的半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，随后F1产生的含P11号染色体的配子与含P21号染色体的配子受精。(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。 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