第6单元 微专题3 探究不同对基因在常染色体上的位置(课件PPT)-【高考领航】2027年高考生物大一轮复习学案

该高中生物学高考复习课件聚焦“探究不同对基因在常染色体上的位置”专题，依据高考评价体系梳理了两对等位基因位置（独立遗传、连锁互换）、三对等位基因分布、外源基因整合及荧光标记法等核心考点，通过表格对比不同位置的配子类型与自交测交结果，结合近5年真题分析连锁互换判断、基因位置实验设计等高频题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题情境+实验建模+素养导向”，如2024广东卷第14题解析连锁基因位置判断，培养科学思维；通过三对等位基因自交实验设计训练探究实践能力，总结“配子比例分析法”“表型分离比推导法”等技巧，帮助学生突破难点，教师可据此开展专题突破，提升复习效率。

微专题3　探究不同对基因在常染色体上的位置 ‹#› 一、判断等位基因在同源染色体上的分布情况 1．两对等位基因位于两对同源染色体上 基因位置 基因A和a在一对同源染色体上，基因B和b在另一对同源染色体上 图解 配子类型 AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1 自交 后代 基因型 9A_B_、3A_bb、3aaB_、1aabb 表型 性状分离比9∶3∶3∶1 测交 后代 基因型 1AaBb、1Aabb、1aaBb、1aabb 表型 性状分离比1∶1∶1∶1 ‹#› 2.两对等位基因位于一对同源染色体上（不发生互换） 基因 位置 基因A和B在一条染色体上，基因a和b在另一条染色体上 基因A和b在一条染色体上，基因a和B在另一条染色体上 图解 配子类型 AB∶ab＝1∶1 Ab∶aB＝1∶1 ‹#› 自交 后代 基因型 1AABB、 2AaBb、1aabb 1AAbb、 2AaBb、1aaBB 表型 性状分离比 3∶1 性状分离比 1∶2∶1 测交 后代 基因型 1AaBb、1aabb 1Aabb、1aaBb 表型 性状分离比1∶1 性状分离比1∶1 ‹#› 3.两对等位基因位于一对同源染色体上（发生互换） (1)连锁互换产生的配子（以精原细胞为例） ‹#› ①一个精原细胞发生一次图示互换，可得到一半重组类型和一半非重组类型的配子。例如，10%的精原细胞发生了图示互换，重组率是5%。 ②互换后基因数目不变，仅是基因位置发生改变。 ③互换发生在减数分裂Ⅰ四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体之间。 (2)连锁和互换的判断：测交比例直接反应配子的基因型比，因此可以用测交来验证是否连锁和互换。 例：AaBb×aabb，若子代为AaBb∶aabb＝1∶1，则AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶ab＝1∶1，推测AB连锁；若子代为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶1∶1∶4，推测AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝4∶1∶1∶4，可判断A、B在一条染色体上，a、b在一条染色体上，且发生了互换。 ‹#› 4．三对等位基因位置的判断 (1)位于三对同源染色体上 ‹#› (2)位于两对同源染色体上（两种情况） ‹#› ‹#› [对点演练] 1．（2026·河南开封模拟）果蝇的灰身和黑身、长翅和残翅分别由等位基因B/b、D/d控制。已知这两对基因都位于常染色体上。现有一对基因型均为BbDd的雌、雄果蝇杂交，其中雌果蝇减数分裂产生卵细胞的种类及比例是Bd∶BD∶bd∶bD＝5∶1∶1∶5。下列相关分析不正确的是(　　) A．B/b、D/d位于一对同源染色体上，且在雌果蝇中B和d连锁，b和D连锁 B．雌果蝇体内有20%的卵原细胞在减数分裂过程中发生了互换 C．若子代未出现bbdd个体，说明雄果蝇减数分裂过程中未发生互换 D．若子代未出现bbdd个体，则子代中基因型为Bbdd的个体占1/24 B ‹#› 解析：B　根据题干信息可知，雌果蝇减数分裂产生了4种卵细胞，且比例为Bd∶bD＝5∶5，BD∶bd＝1∶1，由此可判断B/b、D/d两对等位基因位于一对同源染色体上，且B和d连锁，b和D连锁，A正确；由以上分析可知，部分卵原细胞发生了互换，雌果蝇减数分裂产生的卵细胞中BD、bd重组类型各占1/12，重组型配子所占比例为1/6，那么发生互换的卵原细胞占1/3，不发生互换的占2/3，B错误；若子代未出现bbdd个体，说明雄果蝇减数分裂未产生bd的配子，减数分裂过程中未发生互换，产生的精细胞种类及比例是Bd∶bD＝1∶1，子代中基因型为Bbdd的个体占1/12×1/2＝1/24，C、D正确。 ‹#› 2．（2024·广东卷，14）雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料，研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交，所得子代的部分结果见下图。其中，控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传，雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状，3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是(　　) A．育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育 材料筛选的标记 B．子代的雄性可育株中，缺刻叶与马铃 薯叶的比例约为1∶1 C．子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不 育株的比例约为3∶1 D．出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果 C ‹#› 解析：C　AaCcFf自交的子代中：雄性不育(ff)中缺刻叶∶马铃薯叶约为3∶1，可以推出C、c与F、f不位于一对同源染色体上；子代绿茎绝大多数雄性不育，紫茎绝大多数雄性可育，可推出F(f)与A(a)位于一对同源染色体上，A和F连锁，a和f连锁；后代偶见绿茎可育株与紫茎不育株，且二者数量相等，最可能是同源染色体的非姐妹染色单体互换导致A和f，a和F基因重组形成的，D错误。由分析可知，C(c)和F(f)是非同源染色体上的非等位基因，二者独立遗传，无论是雄性不育还是雄性可育植株中，缺刻叶和马铃薯叶的比例都是3∶1，叶片形状无法作为雄性不育植株筛选的标记，A、B错误；性原细胞由于同源染色体的非姐妹染色单体互换产生基因重组的概率很低，后代的重组 类型绿茎（雄性）可育株和紫茎（雄性） 不育株是“偶见”的，则紫茎雄性可育 株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1， C正确。 ‹#› 3．（2026·山东泰安统考）木材的材质与木质素含量有密切的关系，用木质素含量低的木材造纸能减少废料和污染。下图为木质素合成的部分代谢途径。回答下列问题： (1)某树种的木质素含量正常与木质素含量低是一对相对性状，现有该树种木质素含量低的三个突变体，是上图中三个酶对应的常染色体单基因纯合突变所致。三个突变体两两杂交，F1的木质素含量都正常，说明三个突变体都是等位基因突变成为__________性基因。上述突变体木质素含量低是因为相应的酶失去功能，说明基因通过控制__________________________，进而控制木质素含量这一性状。 ‹#› (2)为了探究这三对基因的位置关系，将三对基因均杂合的个体自交（不发生突变和互换），观察并统计子代表型及比例。 ①若子代中木质素含量低的比例为5/8，用A/a、B/b、D/d表示基因，在该杂合子染色体上标出基因位置（如图）。 ②若子代中木质素含量低的纯合子比例是__________，则三对基因位于三对非同源染色体上。 ‹#› 解析：(1)三个突变体两两杂交，F1的木质素含量都正常，说明三个突变体都是等位基因突变成为隐性基因，杂交后代为木质素含量都正常的显性杂合子。上述突变体木质素含量低是因为相应的酶失去功能，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制木质素含量这一性状。(2)①根据题(1)可推知，任意一对等位基因隐性纯合都会体现出木质素含量低的隐性性状，当A与b连锁，a与B连锁，D/d位于另一对同源染色体上时，可求出木质素含量低＝1－1/2AaBb×3/4D_＝5/8，基因位置图详见答案。②当三对基因位于三对非同源染色体上，则子代中木质素含量低的纯合子比例＝1/8（子代所有纯合子）－1/64(AABBDD)＝7/64。 ‹#› 答案：(1)隐　酶的合成来控制代谢过程　 (2)① （合理即可）　②7/64 ‹#› 二、判断外源基因是否整合到宿主染色体上 外源基因插入类的位置判断：利用农杆菌转化法将外源的优良性状基因导入植物细胞能得到性状更加优良的植株，现有优良基因A和B导入受体细胞，目的基因能1次或多次插入并整合到受体细胞染色体上。常考类型有单基因插入和两基因插入。 1．单基因插入 ‹#› (1)单独插入 ①若外源基因插入同源染色体的一条上，其自交会出现3∶1的性状分离比，如图1。 ②若单个外源基因2次插入非同源染色体的一条染色体上，出现15∶1的性状分离比，如图2。 (2)连锁插入 若同一外源基因连锁在一起插入同源染色体上的一条上，其自交会出现3∶1的性状分离比，如图3。 ‹#› 2．两基因插入 (1)两基因单独插入 ‹#› ①若两个不同外源基因分别插入一对同源染色体的不同染色体上，自交会出现1∶2∶1的性状分离比，如图4。 ②若插入两对同源染色体的不同染色体上，自交会出现9∶3∶3∶1的性状分离比，如图5。 ③若每个外源基因两次插入两对同源染色体的不同染色体上，自交会出现14∶1∶1的性状分离比，如图6。 ‹#› (2)两基因连锁插入   ①若两个外源基因连锁在一起插入同源染色体的一条上，自交会出现3∶1的性状分离比，如图7。 ②若两个外源基因连锁在一起插入同源染色体的两条染色体上，自交会出现全部是显性性状，如图8。 ③若两个外源基因连锁在一起插入两对同源染色体的两条染色体上，自交会出现15∶1的性状分离比，如图9，若在形成配子时有部分的染色体互换，可以出现1∶14∶1的性状分离比。 ‹#› [对点演练] 4．（2026·安徽芜湖模拟）玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响，进行了下表实验。选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1。下列说法错误的是(　　) 实验一：品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1 实验二：品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1 ‹#› A．实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为雌雄同株 B．甲中转入的A基因与ts基因位于同一条染色体上 C．乙中转入的A基因位于2号染色体上 D．F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，原因最可能是含A基因的雄配子不育 解析：C　根据题意和实验结果可知，实验一中玉米品系M的基因型为TsTs，为雌雄同株，而甲品系的基因型为tsts，为雌株，只能作母本，根据以上分析可知，实验二中F1的非抗螟植株的基因型为Tsts，为雌雄同株，A正确；实验一中的F1抗螟植株基因型为ATsts，为雌雄同株，可以自交，后代F2为1AAtsts抗螟雌株∶2ATsts抗螟雌雄同株∶1TsTs非抗螟雌雄同株，符合基因的分离定律，说明甲中转入的A基因与ts基因位于同一条 ‹#› 染色体上，B正确；选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1，其中雌雄同株∶雌株＝3∶1，抗螟∶非抗螟＝1∶1，说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象，结合题干“该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性”可知A基因不位于2号染色体上，C错误；F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还影响了F1的繁殖，根据实验结果可知，在实验二的F1中，后代ATsts抗螟矮株雌雄同株∶Tsts非抗螟正常株高雌雄同株＝1∶1，则说明含A的卵细胞发育正常，而F2中抗螟矮株所占比例小于理论值，故推测，最可能是F1产生的含基因A的雄配子不育导致后代中雄配子只产生了Ts和ts两种，才导致F2中抗螟矮株所占比例小于理论值的现象，D正确。 ‹#› 5．（2025·河南新乡二模）安阳号称“中国棉都”，是棉花交易和种植的重点城市。科研工作者用苏云金芽孢杆菌中的毒蛋白基因B和豇豆中的胰蛋白酶抑制剂基因D培育转基因抗虫棉，这两个基因的表达产物均可导致棉铃虫死亡。现将一个B基因和一个D基因同时导入棉花细胞中，培育得到抗虫棉。B、D基因可能插入不同的染色体上，也可能插入同一条染色体上。下列说法错误的是(　　) A．B、D基因在遗传时不一定遵循孟德尔的自由组合定律 B．将抗虫棉与普通棉花杂交，若后代中全为抗虫棉，则B、D基因分别插入一对同源染色体的两条染色体上 C．将抗虫棉与普通棉花杂交，若后代中抗虫棉∶普通棉＝1∶1，则B、D基因插入同一条染色体上 D．将抗虫棉与普通棉花杂交，若后代中抗虫棉∶普通棉＝1∶3，则B、D基因插入两对同源染色体上 D ‹#› 解析：D　B、D基因若插入同一条染色体上，在遗传时则不遵循孟德尔的自由组合定律，A正确；若B、D基因分别插入一对同源染色体的两条染色体上，将此抗虫棉与普通棉花杂交，转基因抗虫棉产生的配子可以记为Bd、bD，各占1/2，普通棉花产生的配子记为bd，则后代Bbdd、bbDd全为抗虫棉，B正确；若B、D基因插入同一条染色体上，将此抗虫棉与普通棉花杂交，转基因抗虫棉产生的配子可以记为BD、bd，各占1/2，普通棉花产生的配子记为bd，则后代BbDd（抗虫棉）∶bbdd（普通棉）＝1∶1，C正确；若B、D基因插入两对同源染色体上，将此抗虫棉与普通棉花杂交，转基因抗虫棉产生的配子可以记为BD、bd、Bd、bD，各占1/4，普通棉花产生的配子记为bd，则后代抗虫棉(BbDd＋Bbdd＋bbDd)∶普通棉(bbdd)＝3∶1，D错误。 ‹#› 三、用荧光标记法确定基因在染色体上的位置 用荧光标记法确定基因位置是现代分子生物学中常用的技术手段，其核心原理是通过荧光标记的探针与染色体上的目标基因特异性结合，从而在荧光显微镜下直观地观察基因在染色体上的位置。 ‹#› [对点演练] 6．（2026·湖北武汉预测）为研究某植物中基因的传递规律，研究人员将基因型为AABB与aabb的植株杂交，并分别用红色荧光和绿色荧光对A基因和B基因进行荧光标记。统计F1中有荧光的花粉粒，结果如下表（注：黄色荧光为红色荧光与绿色荧光叠加所致）。下列分析正确的是(　　) A．F1产生的花粉粒基因型有3种 B．亲本的A基因与B基因位于同一条染色体上 C.F1测交的后代中，亲本类型与重组类型的数量接近1∶1 D．同一初级精母细胞产生的两个子细胞（次级精母细胞）分别被标记为绿色和红色 荧光颜色 黄色 绿色 红色 花粉粒数目 1602 196 201 B ‹#› 解析：B　基因型为AABB与aabb的植株杂交，F1的基因型为AaBb。对F1(AaBb)产生的花粉粒进行荧光标记统计，黄色荧光为红色荧光与绿色荧光叠加所致，即黄色荧光表示同时含A和B基因的配子，绿色荧光表示含a和B基因的配子，红色荧光表示含A和b基因的配子，而含a和b基因的配子没有荧光标记。从花粉粒数目来看，黄色(AB)远多于绿色(aB)和红色(Ab)，说明A和B基因、a和b基因连锁，即亲本的A基因与B基因位于同一条染色体上，a与b位于同一条染色体上，F1产生的花粉粒基因型主要是AB和ab，发生互换才会产生少量的aB和Ab，所以F1产生的花粉粒基因型有4种，A错误，B正确；F1(AaBb)测交，即与aabb杂交，因为A与B、a与b连锁，F1产生的AB和ab配子远多于aB和Ab配子，故测交后代中亲本类 ‹#› 型（AaBb和aabb）的数量远多于重组类型（Aabb和aaBb），C错误；同一初级精母细胞的基因型为AAaaBBbb，正常减数分裂时，由于A与B、a与b连锁，产生的2个子细胞（次级精母细胞）的基因型分别为AABB和aabb，因此两个子细胞（次级精母细胞）被标记为黄色和无色。若发生互换（A与a互换或B与b互换），产生的2个子细胞（次级精母细胞）的基因型分别为AaBB和Aabb或AABb和aaBb，因此两个子细胞（次级精母细胞）被标记为黄色和红色或黄色和绿色，D错误。 ‹#› 微专题3　探究不同对基因在常染色体上的位置 点击进入WORD文档 按ESC键退出全屏播放 ‹#› $