2026届高三生物二轮复习高阶思维应用练(五)　基因检测、遗传系谱图与电泳图谱分析

**基本信息** 聚焦基因检测、遗传系谱图与电泳图谱综合分析，以单基因遗传病为载体，系统整合分子杂交技术、基因型推断及概率计算方法，构建“表型-基因型-技术应用”逻辑链条。 **综合设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |遗传系谱图与电泳图谱分析|8选择+2非选择（如囊性纤维病、镰状细胞贫血题）|系谱图显隐性判断→电泳条带基因型对应→亲子代基因传递推断|单基因遗传病类型（常显/隐、伴X显/隐）→DNA分子杂交原理→电泳条带与基因序列关系| |基因突变与遗传病机制|第5题（Gardner综合征）、第8题（FRDA）|基因测序结果比对→突变类型（碱基缺失、重复序列扩增）→蛋白质功能影响分析|基因突变类型→密码子变化→肽链长度改变→表型效应| |基因定位与概率计算|第9题（花瓣形状）、第10题（昆虫触角长度）|杂交实验设计→F2性状分离比→基因位置（同源/非同源染色体）判断|自由组合定律→基因互作（累加/抑制）→染色体变异（三体）对配子影响|

高阶思维应用练(五)　基因检测、遗传系谱图 与电泳图谱分析 (30分钟　40分) 一、选择题:本题共8小题,每小题2分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.囊性纤维病是由CFTR蛋白异常导致的常染色体隐性遗传病,其中约70%患者发生的是CFTR蛋白508位苯丙氨酸(Phe508)缺失。研究者设计了两种杂交探针(能和特异的核酸序列杂交的DNA片段):探针1和2分别能与Phe508正常和Phe508缺失的CFTR基因结合。利用两种探针对三个家系各成员的基因组进行分子杂交,结果如图。下列叙述正确的是(　　) A.利用这两种探针就能对甲、丙家系Ⅱ-2的CFTR基因进行产前诊断 B.乙家系成员患病与CFTR蛋白的Phe508缺失有关 C.丙家系Ⅱ-1携带两个DNA序列相同的CFTR基因 D.如果丙家系Ⅱ-2表型正常,用这两种探针检测出两条带的概率为1/3 【解析】选D。约70%患者发生的是CFTR蛋白508位苯丙氨酸(Phe508)缺失,存在其他致病原因,所以不能只利用这两种探针对甲、丙家系Ⅱ-2的CFTR基因进行产前诊断,A错误;从乙家系成员的分子杂交结果可知,各个体内都只含能与探针1结合的Phe508正常的CFTR基因,所以乙家系成员患病与CFTR蛋白的Phe508缺失没有关系,B错误;丙家系的Ⅱ-1体内所含基因能与探针1和2结合,说明携带两个DNA序列不同的CFTR基因,一个是Phe508正常的CFTR基因,另一个是Phe508缺失的CFTR基因,C错误;假设A/a为相关基因,分析丙的分子杂交结果,父亲具有两个杂交带,孩子具有两个杂交带,母亲只有一个杂交带,说明丙家系的患病原因不仅是因为CFTR蛋白508位苯丙氨酸(Phe508)缺失,根据其父亲基因型为Aa,母亲基因型为Aa',显隐性为A>a>a',Ⅱ-2可能的基因型为AA∶Aa∶Aa'=1∶1∶1,用这两种探针检测出两条带(基因型为Aa)的概率为1/3,D正确。 【知识拓展】DNA分子杂交技术 DNA分子杂交技术一般利用琼脂糖凝胶电泳分离经限制性内切酶消化的DNA片段,将胶上的DNA变性并在原位将单链DNA片段转移至尼龙膜或其他固相支持物上,经干烤或者紫外线照射固定,再与相对应结构的标记探针进行杂交,用放射自显影或酶反应显色,从而检测特定DNA分子的含量或检测是否有目的基因,若DNA中含有目的基因,则变性处理的单链DNA会与DNA分子探针(DNA分子探针:根据目的基因碱基序列设计出的DNA单链,一般用放射性标记,结构简图与杂交原理如下图)互补配对,从而出现杂交带而显色。 【加固训练】 某家系甲病和乙病的系谱图如下,已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体上。甲病在人群中的发病率为1/2500。下列说法错误的是(　　) A.甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为常染色体显性遗传病或伴X染色体显性遗传病 B.若需判断乙病的遗传方式,可用乙病的正常基因和致病基因设计的DNA探针与Ⅱ4的DNA进行分子杂交 C.若乙病是一种常染色体显性遗传病,同时考虑两种病,则Ⅲ3的基因型有2种 D.若乙病是一种伴X染色体显性遗传病,Ⅲ3与一个表型正常的男子结婚,所生的子女患两种病的概率为1/204 【解析】选C。由系谱图可知,Ⅱ1和Ⅱ2都是正常人,却生出患甲病女儿Ⅲ1,无中生有,说明甲病由隐性基因控制,由于女儿患病而父亲正常,说明该病是常染色体隐性遗传病;Ⅱ4和Ⅱ5都是乙病患者,生出的儿子Ⅲ4为正常人,有中生无,则可推断出乙病由显性基因控制,可能为常染色体显性遗传病,或伴X染色体显性遗传病,A正确;乙病为常染色体显性遗传病或伴X染色体显性遗传病,若需判断乙病的遗传方式,可用乙病的正常基因和致病基因设计的DNA探针与Ⅱ4的DNA进行分子杂交:若基因位于常染色体上,则Ⅱ4的基因有正常基因和致病基因,能形成两个杂交带,若基因位于X染色体上,则只有致病基因,形成一个杂交带,B正确;同时考虑两种病:设甲病相关基因是A/a,Ⅲ3不患甲病,但有患病的兄弟,其基因型是1/3AA、2/3Aa;若乙病为常染色体显性遗传病,设相关基因是B/b,Ⅲ3个体的基因型为1/3BB、2/3Bb,同时考虑两种病,则Ⅲ3的基因型有2×2=4种,C错误;若乙病是一种伴X染色体显性遗传病,Ⅲ3个体的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,关于甲病基因型是1/3AA、2/3Aa,又知甲病在人群中的发病率为1/2500,则a的基因频率为1/50,则正常人群中基因型为Aa的概率为2×1/50×49/50÷(1-1/2500)=2/51,Ⅲ3与一个表型正常的男子结婚(2/51AaXbY、49/51AAXbY),仅考虑甲病,子代患病概率=1/3a×1/51a=1/153,仅考虑乙病,子代患病概率(XBXb、XBY)=3/4,则所生的子女患两种病的概率为1/153×3/4=1/204,D正确。 2.镰状细胞贫血是由HBB基因控制的单基因遗传病。用某种限制酶对DNA进行切割,发现致病基因和正常基因所在DNA片段均可形成1.0 kb片段(图a)或0.8 kb片段(图b)。某夫妻已育有患病女儿,为确定再次怀孕的胎儿是否患病,进行家系分析和DNA检查,结果如图c和图d。不考虑XY同源区段及其他变异,下列相关分析错误的是(　　) A.该病的遗传方式为常染色体隐性遗传 B.经诊断分析④号个体表型一定正常 C.②号1.0 kb片段均含有正常基因 D.①号和④号的基因型可能不相同 【解析】选C。分析可知,该病的遗传方式为常染色体隐性遗传,A正确;①号有1.0 kb和0.8 kb两个条带,其中一个含致病基因,一个含正常基因,②号有两个1.0 kb条带,其中一个含致病基因,一个含正常基因,已知③号患病,两个1.0 kb条带均为致病基因,其中一个1.0 kb条带能来自①号,说明①号的1.0 kb条带含致病基因,0.8 kb条带为正常基因,④号的0.8 kb条带来自①号,含正常基因,1.0 kb条带来自②号,可能是正常基因,也可能是致病基因,④号表型一定正常,可能是纯合子或杂合子,而①号一定是杂合子,故①号和④号的基因型可能不相同,B、D正确;②表型正常,为杂合子,②有两条1.0 kb的DNA条带,其中一条含有正常基因,另一条含有致病基因,C错误。 【加固训练】 某家庭关于甲、乙两种遗传病的系谱图如图1所示。对某些个体进行甲病相关基因检测,结果如图2所示:正常基因显示一个条带,患病基因显示为另一个不同的条带。已知乙病在人群中的发病率为1/10000,不考虑基因突变。下列说法错误的是(　　) A.甲病的遗传方式可能是常染色体隐性遗传病 B.乙病的遗传方式为常染色体隐性遗传病 C.Ⅰ1和Ⅰ2生一个两病兼得孩子的概率是1/16 D.Ⅱ2和Ⅱ3生一个正常孩子的概率是75/101 【解析】选A。根据遗传系谱图,甲病可能是常染色体隐性,也可能是伴X隐性,但是结合基因检测结果分析,若甲病为常染色体隐性遗传,则Ⅰ1和Ⅰ2基因型应均为杂合子,且条带类型应相同,这与图2的结果矛盾。因此,甲病只能是伴X隐性遗传病。乙病女患者的父亲正常,说明乙病为常染色体隐性遗传病,A错误,B正确;根据以上分析,设甲病用A、a表示,乙病用B、b表示,则Ⅰ1和Ⅰ2的基因型为BbXAY、BbXAXa,生一个两病兼得孩子的可能性是1/4×1/4=1/16,C正确;结合电泳图分析,Ⅱ2关于甲病的基因型为XAXa,关于乙病的基因型是bb。Ⅱ3作为这个家系之外的表型正常男性,关于甲病的基因型为XAY。关于乙病,根据人群中的发病率为1/10000,即bb%=1/10000,可知b%=1/100,B%=1-1/100=99/100,据此可以计算人群中BB%=(B%)2=99/100×99/100,Bb%=2×B%×b%=2×99/100×1/100,利用Bb/(BB+Bb)可以计算正常人中是Bb携带者的概率,即Bb/(BB+Bb)=(2×99/100×1/100)/(99/100×99/100+2×99/100×1/100)=2/101。首先计算后代患乙病的概率bb×2/101Bb=1/2×2/101=1/101,关于乙病正常的概率为: 1-1/101=100/101。后代关于甲病正常的概率为3/4,只有当甲、乙两种病均正常,后代才是正常的,据此可以计算Ⅱ2和Ⅱ3生一个正常孩子的概率是: 3/4×100/101=75/101,D正确。 3.先天性葡萄糖吸收不良症是一种单基因遗传病,其正常基因能被某种限制酶切割为103 bp和191 bp的片段,突变基因不能被该酶识别。某表型正常夫妇的相关基因电泳结果如图(不考虑X、Y染色体同源区段的情况)。下列叙述正确的是(　　) A.该病能通过染色体检查来筛查 B.该夫妇生出患病男孩的概率是1/4 C.胎儿的异常基因来自父亲和母亲 D.调查该病发病率应在患者家系中进行 【解析】选C。由题意可知,该病是一种单基因遗传病,不能通过染色体检查来筛查,A错误;正常基因能被限制酶切割为103 bp和191 bp的片段,突变基因不能被该酶识别,可见图示中的夫妇均为杂合子,设相关基因用A/a表示,则该夫妇的基因型均为Aa,则该夫妇生出患病男孩的概率是1/4×1/2=1/8,B错误;表型正常的夫妇均为杂合子(Aa),即夫妇均含有2种基因,胎儿为隐性纯合(aa),胎儿的异常基因来自父亲和母亲,C正确;调查该病发病率应在人群中随机抽样调查,D错误。 4.如图是某单基因遗传病患者的家族系谱图和相关基因的电泳带谱(不考虑基因突变)。下列有关分析正确的是(　　) A.该病遗传方式为常染色体隐性遗传 B.Ⅰ2、Ⅱ2的基因型不一定相同 C.Ⅲ2初级精母细胞含4个致病基因 D.Ⅲ4患该病的概率为1/8 【解析】选D。若该病为常染色体隐性遗传,Ⅱ1和Ⅱ2的基因应该相同,都为杂合子,与电泳结果不同,因此该病为伴X染色体隐性遗传,A错误;分析题图可知,Ⅱ2携带致病基因,其父亲Ⅰ1只能传递给她正常基因,因此其致病基因来自Ⅰ2,Ⅰ2正常,因此Ⅰ2与Ⅱ2基因型相同,都是杂合子,B错误;Ⅲ2初级精母细胞完成了DNA的复制,由于致病基因只存在于X染色体上,因此Ⅲ2初级精母细胞含有2个致病基因,C错误;假设控制该病的致病基因为b,正常基因为B,据题图分析可知,Ⅰ1基因型为XBY,Ⅰ2基因型为XBXb,Ⅱ4表型正常,其基因型为1/2XBXB或1/2XBXb,Ⅱ5的基因型为XBY。因此两者生出患病的Ⅲ4的概率为1/2×1/4=1/8,D正确。 5.(2025·哈尔滨模拟)Gardner综合征是常染色体上的APC基因突变引发的单基因遗传病,临床症状表现为结直肠息肉数量多、骨瘤、牙齿畸形等。如图为该病患者的家系图,表格为该家系部分成员的APC基因和致病基因的非模板链部分基因检测结果。下列叙述错误的是(　　) 成员 基因测序结果 Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-4 …ACAGAATCAGAGCAGCCTAAA… Ⅱ-3、Ⅲ-2 …-ACAGAATCAGAGCAGCCTAAA…和…ACAGAATCAGACTACCCTAAA…- 注:UAG、UAA、UGA为终止密码子 A.Ⅱ-3的致病基因来自其父亲和母亲 B.Ⅱ-3夫妇后代患病概率为1/2 C.致病基因编码的蛋白质所含氨基酸数量可能减少 D.Ⅰ-2产生配子时APC基因可能发生了显性突变 【解析】选A。由系谱图和题表可知,Ⅰ-1、Ⅰ-2正常,且为纯合子,Ⅱ-3患病,说明该病为显性遗传病(突变而来)。再结合基因检测结果,Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-4的基因测序结果相同,Ⅱ-3有两种基因测序结果,说明Ⅱ-3是杂合子,Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,Ⅱ-3的致病基因只能来自一方突变,而非父亲和母亲双方,A错误;Ⅱ-3为杂合子(设致病基因为A,正常基因为a),其妻子Ⅱ-4正常(基因型为aa),后代的基因型及比例为Aa(患病)∶aa(正常)=1∶1,所以后代患病概率为1/2,B正确;从基因测序结果看,致病基因的非模板链部分碱基发生了改变,可能导致转录形成的mRNA中提前出现终止密码子,从而使翻译提前终止,那么编码的蛋白质所含氨基酸数量可能减少,C正确;Ⅰ-1、Ⅰ-2正常,而Ⅱ-3患病,有可能是Ⅰ-2产生配子时APC基因发生了显性突变(由a突变为A),导致Ⅱ-3携带致病基因而患病,D正确。 6.2025年2月28日是第18个“国际罕见病日”。下图所示的“玻璃人”血友病患者家系中,Ⅱ4和Ⅲ2为患者,对该家族部分成员相关基因进行酶切和电泳,结果如图所示。下列说法正确的是(　　) A.由图可知,血友病是常染色体隐性遗传病 B.若Ⅱ1再次怀孕,生一个患病男孩的概率为1/8 C.对Ⅲ3相关基因进行酶切和电泳,可能只有11.5 kb条带 D.基因检测只能检测出是否为患者,无法检测出是否为携带者 【解析】选C。由系谱图可知,Ⅰ1和Ⅰ2正常,他们的儿子Ⅱ4患病,说明该病为隐性遗传病。再结合电泳图,Ⅰ1有三条带,Ⅰ2有两条带,Ⅱ4只有一条带,来自其母亲Ⅰ1,可判断血友病为伴X染色体隐性遗传病,而不是常染色体隐性遗传病,A错误;设血友病相关基因为H、h,Ⅱ1的基因型为XHXh,Ⅱ2的基因型为XHY,Ⅱ1再次怀孕,生一个患病男孩(XhY)的概率为1/4,B错误;Ⅲ3可能是患病男孩,对其相关基因进行酶切和电泳,就可能只有11.5 kb条带,C正确;基因检测不仅能检测出是否为患者,也能检测出是否为携带者,D错误。 7.杜氏肌营养不良(DMD)是一种单基因遗传病,受一对等位基因D和d控制。图甲为某患者家系图,图乙是基因D和d电泳检测的结果。下列叙述错误的是(　　) A.D和d基因位于X染色体上 B.条带1表示d基因的电泳结果 C.不考虑突变,女患者的父亲不一定患DMD D.Ⅰ1和Ⅰ2再生育一个男孩患DMD的概率是1/2 【解析】选C。Ⅰ1和Ⅰ2正常,生下Ⅱ2患病,该病为隐性遗传病,Ⅰ2、Ⅱ2只有一条带,说明D和d基因位于X染色体上,Ⅰ1和Ⅰ2的基因型为XDXd、XDY,A正确;Ⅱ2基因型为XdY,只有条带1,条带1表示d基因的电泳结果,B正确;不考虑突变,女患者(XdXd)的父亲基因型一定为XdY,一定患DMD,C错误;Ⅰ1(XDXd)、Ⅰ2(XDY)再生育一个男孩(1/2XDY、1/2XdY)患DMD的概率是1/2,D正确。 8.弗里德赖希共济失调(FRDA)是一种神经退行性线粒体紊乱疾病,主要由9号染色体FXN基因中GAA重复序列异常扩增引起(患者≥66次)。产生配子时重复序列在41~65次的基因有1/5的概率会增加到66次以上。图1为患病家族系谱图,图2为家族部分个体FXN基因中GAA重复序列PCR电泳图谱。下列说法错误的是(　　) A.FRDA为常染色体隐性遗传病 B.Ⅲ1为男孩且患病的概率为3/25 C.Ⅲ4为携带者且致病基因可能来自Ⅰ2 D.GAA重复次数存在逐代累积效应 【解析】选B。Ⅰ1和Ⅰ2不患病,生出的Ⅱ3患病,可知该病为隐性遗传病,且该病主要由9号染色体FXN基因中GAA重复序列异常扩增引起,因此可知FRDA为常染色体隐性遗传病,A正确;设致病基因为a,Ⅱ1基因型为Aa,Ⅱ2基因型为AA,且两亲本正常基因的GAA重复序列都在41~65,产生配子时有1/5的概率会增加到66次以上变成a,故Ⅱ1产生a配子的概率为1/2+1/2×1/5=3/5,Ⅱ2产生a配子的概率是1/5,因此Ⅲ1患病的概率=3/5×1/5=3/25,Ⅲ1为男孩且患病的概率为1/2×3/25=3/50,B错误;Ⅲ4个体虽然表型正常但带有可致病的等位基因,且该致病基因可能来自Ⅰ2(GAA重复次数较高),C正确;41~65次重复等位基因有1/5的概率会扩增为≥66次,且由图2可知,GAA重复序列存在逐代累加趋势,D正确。 二、非选择题:共2小题,共24分。 9.(12分)某自花、闭花传粉植物的花瓣末端展开如匙,称为匙瓣,具有较高的观赏价值。研究人员通过诱变获得一个纯合平瓣突变体甲,并对其进行了相关研究。回答下列问题: (1)(2分)为确定匙瓣野生型(WT)和平瓣突变体甲未发生染色体变异,可通过分析其__________来判断。将纯合匙瓣野生型和平瓣突变体甲杂交得到F1,若F1的表型为__________,则可确定该突变为显性突变。  【解析】(1)基因突变通过显微镜无法观察到,染色体变异通过显微镜观察可以确定,所以为确定匙瓣野生型(WT)和平瓣突变体甲未发生染色体变异,可通过分析其染色体组型进行判断。若突变为显性突变,则纯合匙瓣野生型(bb)×平瓣突变体甲(BB)→F1基因型为Bb,表型为平瓣。 答案:(1)染色体组型　平瓣 (2)(3分)若已确定平瓣为显性性状,控制该植物花瓣形状的基因为B/b,将F1与突变体甲等量间行种植,且二者产生后代的过程中不发生变异,每株收获等量的后代,利用PCR技术扩增这些后代的基因B/b,电泳检测PCR产物,得到的电泳条带不可能是图1中的泳道__________(从泳道1~5中选择),子代中电泳带型不同的个体的比例为__________,其中表现为平瓣的个体所占比例为__________。  【解析】(2)若已确定平瓣为显性性状,控制该植物花瓣形状的基因为B/b,则F1的基因型为Bb,突变体甲的基因型为BB,依据电泳条带可知,1 100 bp为B基因条带,1 960 bp为b基因条带,F1的基因型为Bb,则具有两个不同条带,即1 100 bp、 1 960 bp,所以利用PCR技术扩增这些后代的基因B/b,电泳检测PCR产物,得到的电泳条带不可能是图1中的泳道4和泳道5。该植株为自花、闭花传粉,所以当F1与突变体甲等量间行种植时,植株仍进行自交,bb的概率为1/2×1/4=1/8,Bb的概率为1/2×2/4=2/8,BB的概率为1-1/8-2/8=5/8,分别对应的是泳道2、泳道3、泳道1,比例关系为1∶2∶5,表现为平瓣的个体所占比例为7/8。 答案:(2)4、5　5∶1∶2或2∶1∶5或1∶2∶5　7/8 (3)(4分)图2为研究人员对基因B、b编码链的部分测序结果。据图可知,基因B是基因b发生碱基对的__________________导致的,使_____________________,导致基因b编码的肽链变短、蛋白质功能下降,最终导致花瓣由匙瓣变成平瓣。  注:终止密码子:UAA、UAG、UGA 【解析】(3)依据图2可知,基因B是基因b发生碱基对T-A的缺失所导致的,使原来第75位氨基酸对应的密码子变成了终止密码子,导致基因b编码的肽链变短、蛋白质功能下降,最终导致花瓣由匙瓣变成平瓣。 答案:(3)缺失　原来第75位氨基酸对应的密码子变成了终止密码子 (4)(3分)该植物花色的黄色对白色为显性,由基因D/d控制,且基因B/b、D/d均不位于细胞质中。图3是基因B/b、D/d在染色体上的一种分布情况,两对基因在染色体上的位置关系还有__________种,请参照图3的方式在图4方框中表示出来。  【解析】(4)基因B/b、D/d均不位于细胞质中,即位于细胞核中,则B/b、D/d在染色体上的分布情况主要有三种,第一种,两对等位基因分别位于两对不同的同源染色体上,即图3所示,除此之外,两对等位基因也可以位于一对同源染色体上,①B、D位于1条染色体上,b、d位于另一条染色体上,②B、d位于1条染色体上,b、D位于另一条染色体上,具体如图所示: 或。 答案:(4)2/两　 或 10.(12分)某昆虫的触角长度由常染色体上的A/a和B/b控制,已知四种纯合子AABB、AAbb、aaBB、aabb的触角长度分别为2 cm、4 cm、0 cm、0 cm。为研究两对基因的作用和位置关系,研究人员选择触角长度为4 cm和0 cm的两个纯合亲本进行杂交得F1,触角长度均为1 cm,F1自交得F2,统计F2中触角长度及对应个体数量,结果如下表。 触角长度/cm 0 1 2 3 4 个体数量/个 40 60 30 20 10 (1)(2分)基因A和B对昆虫触角的发育分别有什么作用?___________________。  【解析】(1)AAbb触角长度为4 cm,AABB触角长度为2 cm,可知B对触角的发育有抑制作用;AAbb触角长度为4 cm,aabb的触角长度为0 cm,可知A是触角发育的必要基因,且长度与基因A数量有关。 答案:(1)A是触角发育的必要基因,且长度与A数量有关;B对触角的发育有抑制作用 (2)(4分)亲本中触角长度为0 cm的个体基因型为______,F2中触角长度为1 cm的杂合子基因型为____________________________________________。  【解析】(2)AAbb触角长度为4 cm,aabb的触角长度为0 cm,说明一个A控制2 cm长的触角,AABB触角长度为2 cm,说明B抑制触角长度为1 cm。触角长度为4 cm和0 cm的两个纯合亲本进行杂交得F1,触角长度均为1 cm,4 cm长度触角的亲本为AAbb,F1触角长度均为1 cm,则F1的基因型为AaBb,可知亲本中触角长度为 0 cm的个体基因型为aaBB,F1自交得F2,F2中触角长度为1 cm的杂合子基因型为AaBb。 答案:(2)aaBB　AaBb (3)(3分)将AAbb和aabb杂交产生的幼虫群体(甲)进行诱变处理,得到一个触角有分叉的雌性个体乙。通过PCR扩增控制分叉性状相关基因(D/d)并用同种限制酶完全切割后进行电泳,结果如图,分叉性状是由______(填“D”或“d”)控制。请利用甲、乙为材料设计实验并判断D/d和A/a的位置关系,实验思路: ________________________________________________________________,  预期结果和结论: _________________________________________________。  【解析】(3)AAbb和aabb杂交产生的幼虫群体基因型为Aabb,由图可知,甲只有两种条带,是纯合子,无分叉,乙有三种条带,杂合子有分叉,故分叉性状是显性性状,由D控制;为判断D/d和A/a的位置关系,可利用乙(基因型为AaDd)与甲中雄性个体(基因型为Aadd)杂交并统计子代表型和比例。若两对基因位于非同源染色体上,则遵循自由组合定律,子代基因型为(A_∶aa)(Dd∶dd)=(3∶1)×(1∶1),即子代表型为触角有分叉∶触角无分叉∶无触角=3∶3∶2;若两对基因位于一对同源染色体上,若A、D位于一条染色体上,则乙产生的配子及比例为AD∶ad=1∶1,甲产生的配子及比例为Ad∶ad=1∶1,两者杂交,子代基因型及比例为A_D_∶Aadd∶aadd=2∶1∶1,即子代表型为触角有分叉∶触角无分叉∶无触角=2∶1∶1;若a、D位于一条染色体上,则乙产生的配子及比例为aD∶Ad=1∶1,甲产生的配子及比例为Ad∶ad=1∶1,两者杂交,子代基因型及比例为AaDd∶A_dd∶aaDd=1∶2∶1,即子代表型为触角有分叉∶触角无分叉∶无触角=1∶2∶1。 答案:(3)D　让乙与甲中雄性个体杂交并统计子代表型和比例 若触角有分叉∶触角无分叉∶无触角=3∶3∶2,则两对基因位于非同源染色体上; 若该比例为2∶1∶1,则D和A位于一条染色体上; 若该比例为1∶2∶1,则D和a位于一条染色体上 (4)(3分)已知D/d和A/a、B/b均位于非同源染色体上,且A/a不位于3号和4号染色体上。为判断分叉基因位于3号还是4号染色体上(非性染色体),研究人员进行了如下杂交实验: 组别 亲本P(触角长度均为4 cm的纯合子) 子一代F1 实验一 无分叉二倍体雄性×有分叉的3号染色体三体雌性 二倍体和3号三体 实验二 无分叉二倍体雄性×有分叉的4号染色体三体雌性 二倍体和4号三体 在产生配子时,3条同源染色体中的任意两条移向同一极,另一条移向另一极,染色体异常的精子致死。分别让两组F1中的三体雌雄个体自由交配得F2,若实验一和实验二中F2的表型比分别为______________________________________,  _______________________________________则该基因位于4号染色体上。 【解析】(4)已知D/d与A/a、B/b在不同染色体上,为判断分叉基因位于3号还是4号染色体上,利用3号或4号染色体三体(N+1)亲本杂交并让F1三体个体自由交配,亲本P(触角长度均为4 cm的纯合子)基因型为AAbb,若该基因位于4号染色体上,实验一亲本基因型为AAbbdd×AAbbDD,F1三体基因型为AAbbDd,F1中的三体雌雄个体自由交配得F2,F2中分叉∶无分叉=3∶1;实验二亲本基因型为AAbbdd×AAbbDDD,F1三体基因型为AAbbDDd,DDd产生的雌配子及比例为 DD∶Dd∶D∶d=1∶2∶2∶1,染色体异常的精子致死,雄配子种类及比例为 D∶d=2∶1,因此F1中的三体雌雄个体自由交配得F2,F2中无分叉个体概率为1/6×1/3=1/18,即F2中分叉∶无分叉=17∶1。 答案:(4)分叉∶无分叉=3∶1 分叉∶无分叉=17∶1 - 12 - 学科网（北京）股份有限公司 $