2027届高考生物人教版一轮复习导学案：基因位置的判定及相关实验设计

该高中生物学高考复习导学案系统覆盖基因位置判定核心考点，从两对等位基因连锁与互换、已知基因定位、三对基因染色体分布到外源基因整合及性染色体位置判断，构建层级递进的知识体系。通过问题链引导学生自主分析三种位置关系、设计测交实验等任务，帮助梳理基因定位逻辑，形成系统认知框架。 亮点在于科学思维与探究实践的融合设计，如设置“三对基因位于2对或3对同源染色体上”的实验方案设计任务，结合5道模拟题组成诊断性自测，学生可通过结果分析自主定位薄弱环节。每个知识模块配套方法指导（如互换率与重组率计算）和错题归因提示，培养学生逻辑推理与实验探究能力，教师可依据学情精准辅导，实现个性化复习。

2027届高考生物人教版一轮复习导学案：基因位置的判定及相关实验设计 姓名： 学号： 班级： 知识方法 1.连锁和互换的分析判断 （1）两对等位基因位置关系的判断（三种可能）。 ①若基因的位置关系如图1，则该个体产生AB、Ab、aB、ab四种类型的配子，其自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1。 ②若基因的位置关系如图2，不考虑互换，则该个体产生AB、ab两种类型的配子，其自交后代的性状分离比为3∶1（完全显性条件下）。 ③若基因的位置关系如图3，不考虑互换，则该个体产生Ab、aB两种类型的配子，其自交后代的性状分离比为1∶2∶1（完全显性条件下）。 （2）连锁和互换的分析判断。 互换率和重组率：发生互换的初级性母细胞（如初级精母细胞）占所有初级性母细胞的比率，即互换率；发生互换后产生的重组型配子占所有配子的比率是重组率。 ①连锁互换产生的配子（以精原细胞为例）。 每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，即互换率为10%，则重组率是5%。 ②连锁和互换的判断：测交比例直接反映配子的基因型比，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，则AB连锁、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，由于互换率的极限值为100%，即重组率一定小于50%，由此可判断A、B在一条染色体上，a、b在一条染色体上，且发生了互换。 2.利用已知基因定位 （1）已知基因A、a位于某号染色体上，判断B、b在染色体上的位置。 根据自由组合定律，若已知基因A、a位于某号染色体上，则AaBb个体自交或该基因型个体之间自由交配，子代出现符合自由组合定律的分离比（9∶3∶3∶1或其变式），可以说明B、b与A、a独立遗传，不位于A、a所在的同源染色体上。如果子代出现不符合自由组合定律的分离比（不是9∶3∶3∶1或其变式），则说明B、b与A、a不是独立遗传的，即两对基因连锁。 （2）电泳分离法。 已知基因A与a位于2号染色体上，基因B与b位于4号染色体上，另外一对基因C和c控制红花和白花，为了定位C和c的基因位置，利用纯合红花和白花的植株进行杂交实验，并对相关个体的相关基因进行PCR扩增和电泳分离检测，结果如图所示，依据结果可知c基因与a基因为连锁关系，则c基因在a基因所在的2号染色体上。 3.三对基因位于2对或3对同源染色体上（仅讨论完全显性条件） 4.外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断 由于外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置是随机的，因此需先绘出简图明确可能的位置情况，再利用自交或测交法判断基因的位置和位置关系。此时应考虑单拷贝、多拷贝插入的不同情形。以导入两个抗病基因为例，如图所示： 5.基因在性染色体上的位置判断 （1）探究基因位于常染色体上还是X染色体上。 ①性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为纯合子时（不考虑致死情况）。 提醒　此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。若正反交结果不同，且子代只表现母本的性状，则控制该性状的基因位于细胞质中。 ②性状的显隐性是“已知的”。 ③在确定雌性个体为杂合子的条件下。 （2）探究基因位于X染色体上还是位于X染色体与Y染色体的同源区段上。 （3）探究基因是位于常染色体上还是仅位于X、Y染色体的同源区段上。 考题精练 1.（2026·江苏南京模拟）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：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白眼个体全为雄性，说明相关基因位于X染色体，可能是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（即与Y染色体不同源的区段），可以让隐性纯合子雌性与显性雄性个体杂交，即让带有白眼等位基因的雌蝇（设为XbXb）与野生型红眼雄蝇（XBY或XBYB）杂交：若该基因位于X染色体非同源区段，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）；若位于同源区段，则杂交后子代雌雄个体都是红眼（XBXb、XbYB）。 2.（2026·河南驻马店模拟）已知果蝇的正常翅（B）对小翅（b）为显性，科研人员将一DNA片段导入正常翅雌果蝇的受精卵中，获得了一只小翅果蝇。已知插入的DNA片段只抑制B基因的表达，为确定DNA片段插入的位置，让该果蝇与小翅雄果蝇杂交，统计子代表型及比例。已知果蝇受精卵中若无B、b基因则胚胎致死。下列相关叙述错误的是（　　） A.为确定B/b基因在染色体上的相对位置，可用小翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交 B.实验所用雌果蝇为杂合子，导入的DNA片段可能破坏了B基因 C.若DNA片段导入位置4，则子代全为小翅，雌雄比例可能不同 D.若DNA片段导入位置2，则子代中小翅和正常翅果蝇的比例可能不同 答案：A 解析：利用小翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交，根据子代的表型以及比例可初步确定基因位于常染色体还是X染色体上，不能确定基因在染色体上的位置；如果实验所用雌果蝇为杂合子，则基因型为Bb，导入的DNA片段可能破坏了B基因；若DNA片段导入位置4，即B基因所在位置，让该果蝇与小翅雄果蝇杂交，则子代全为小翅，雌雄比例可能不同（相关基因可能在性染色体上）；若DNA片段导入位置2，由于插入片段与B基因可自由组合，则子代中小翅和正常翅果蝇的比例可能不同。 3.（2026·云南昆明期末）下图表示某两性花植物花色形成的遗传机理，该植物花瓣有白色、紫色、红色、粉红色四种，图中字母表示控制对应过程所需基因，基因A对a完全显性，基因B能降低色素含量。 （1）为研究两对基因（A和a、B和b）是在同一对同源染色体上还是在两对同源染色体上，某课题小组选用了基因型为AaBb的红色植株进行探究。 ①实验假设：这两对基因在染色体上的位置存在三种类型。请在上图方框中补充其他两种类型（用竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位点）。 ②实验思路：　 。  ③实验结果（不考虑染色体互换）及结论： a.若子代植株花色及比例为　　　　　　　，则两对基因在两对同源染色体上，符合图中第一种类型，子代白色植株中杂合子占　　　　　　，粉红花植株中能稳定遗传个体所占的比例是　　　　　　　　。子代中自交后代不会发生性状分离的植株占　　　　　　。  b.若子代植株花色及比例为粉红色∶红色∶白色＝1∶2∶1，符合图中第二种类型。 c.若子代植株花色及比例为　　　　　　，符合图中第三种类型。  （2）若两对基因独立遗传，对基因型为AaBb的植株进行测交，子代植株花色及比例为　　　　，若让其中的白色植株进行随机传粉，则产生的后代中能稳定遗传的个体占　　　　　　。  答案：（1） ① ②让该红色植株自交，观察并统计子代植株花的颜色和比例　③紫色∶红色∶粉红色∶白色＝3∶6∶3∶4　1/2　1/3　3/8　紫色∶红色∶白色＝1∶2∶1 （2）紫色∶红色∶白色＝1∶1∶2　1 解析：（1）①两对基因在染色体上的位置有三种类型，一是分别位于两对同源染色体上，二是位于同一对同源染色体上，又有两种类型：A和B基因位于同一条染色体上；A和b位于同一条染色体上。若子代植株花色及比例为粉红色（A　BB）∶红色（A　Bb）∶白色（aabb）＝1∶2∶1，符合图中第二种类型即A和B基因位于同一条染色体上，a和b位于另一条同源染色体上，可知其他两种类型的染色体位置图如答案图示。②实验思路：让该红色植株自交，观察并统计子代植株花的颜色和比例。③a.若两对基因在两对同源染色体上，符合图中第一种类型，则这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，基因型为AaBb的红色植株自交后代紫色（A　bb）∶红色（A　Bb）∶粉红色（A　BB）∶白色（aa　 　）＝（3/4×1/4）∶（3/4×1/2）∶（3/4×1/4）∶（1/4）＝3∶6∶3∶4，子代白色植株aa　 　包括1aaBB、2aaBb和1aabb，其中杂合子占1/2。粉红花植株基因型有AABB和AaBB，比例为1∶2，能稳定遗传个体所占的比例是1/3。子代自交不会发生性状分离的植株基因型有1/16AABB、1/16AAbb、1/16aaBB、1/16aabb和2/16aaBb，所以不会发生性状分离的比例为3/8。若两对基因在一对同源染色体上，符合第三种类型，亲本将形成两种比例相等的配子（Ab和aB），这两种配子随机组合产生的后代是AaBb（红色）∶AAbb（紫色）∶aaBB（白色）＝2∶1∶1，即子代紫色∶红色∶白色＝1∶2∶1。（2）若两对基因独立遗传，对AaBb植株进行测交，则子代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb，花色及比例为紫色∶红色∶白色＝1∶1∶2。若让其中的白色植株（aaBb、aabb）进行随机传粉，后代基因型是aa　 　，都表现为白花，所以产生的后代中能稳定遗传的个体占1。  4.（2026·安徽合肥模拟）玉米（2n＝20）是常见的遗传学实验材料，某同学选取某品种玉米的高茎（A）与矮茎（a）、常态叶（B）与皱叶（b）、抗病（E）与感病（e）三对相对性状进行相关实验研究，先让纯合的高茎皱叶感病植株与矮茎常态叶抗病植株进行杂交，F1仅有一种表型；将F1的种子播种后，获得F2的玉米，然后随机选取F2中的部分植株进行性状统计，每种性状的植株平均值如下表。请回答下列相关问题。 植株 性状 高茎 皱叶 高茎 常态叶 矮茎 皱叶 矮茎 常态叶 抗病 感病 数量/株 24 77 9 23 98 35 （1）玉米是雌雄同株异花植物，在玉米杂交实验中，为避免玉米自交，常对母本未成熟的雌、雄花分别采取的措施是　　　　　　，玉米作为遗传学研究材料的优点有　　　　　　　　（答出一点）。  （2）根据表中数据判断，F1仅有一种表型，但F2中高茎与矮茎、常态叶与皱叶、抗病与感病的性状分离比均约为3∶1，则　　　　　　　　为显性，判断的理由是　 。  （3）不同品种的玉米性状表现有较大差异，某同学通过转基因技术将外源基因A、B、E导入另一品种玉米染色体上，该转基因玉米导入的A、B、E三种基因都表达才表现为高茎常态叶抗病，否则均表现为矮茎皱叶感病。如图所示甲、乙两个转基因玉米植株，二者杂交，子一代中高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病＝　　　　；另有一株导入A、B、E三个基因的高茎常态叶抗病植株丙，欲探究A、B、E基因在染色体上的位置，让丙植株与该品种非转基因植株杂交，观察并统计子一代的表型及比例，请写出预测结果及结论。  ①若子一代的表型及比例为　　　　，则该转基因植株的A、B、E基因位于同一条染色体上；  ②若子一代全为矮茎皱叶感病，则该转基因植株的基因A、B、E位于　　　　（填“一对”“两对”或“一对或两对”）同源染色体上；  ③若子一代的表型及比例为　　　　，则该转基因植株的基因A、B、E位于两对同源染色体上，且有两个基因位于同一条染色体上。  答案：（1）套袋、去雄　相对性状明显（或后代数目多、生长周期短等） （2）高茎、常态叶、抗病　具有一对相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出来的性状为显性性状 （3）5∶3　①高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病＝1∶1　②一对或两对　③高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病＝1∶3 解析：（1）对于玉米杂交实验，为避免自交，对母本未成熟雌花应套袋，防止外来花粉干扰，对未成熟雄花应去雄，避免自身花粉授粉，玉米作为遗传学研究材料的优点有相对性状明显，易于区分；后代数目多，统计结果更准确；生长周期短，繁殖速度快等。（2）纯合的高茎皱叶感病植株与矮茎常态叶抗病植株进行杂交，F1仅有一种表型，F1自交（或相互交配）后，F2中高茎与矮茎、常态叶与皱叶、抗病与感病的性状分离比均约为3∶1，根据孟德尔分离定律，具有一对相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出来的性状为显性性状，所以高茎、常态叶、抗病为显性性状。（3）甲植株产生的配子为ABEO∶OO＝1∶1，乙植株可产生ABE∶AEO∶OO∶BO＝1∶1∶1∶1，二者杂交，子一代的基因型中同时含有ABE的个体占5/8，所以高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病＝5∶3。①若该转基因植株的A、B、E基因位于同一条染色体上，丙植株可产生ABE、O两种配子，非转基因植株产生abe一种配子，子一代的基因型为AaBbEe和abeO，表型及比例为高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病＝1∶1；②若子一代全为矮茎皱叶感病，说明丙植株产生的配子都不能使植株表现为高茎常态叶抗病，即A、B、E基因在传递过程中都不能同时出现，所以该转基因植株的基因A、B、E位于一对或两对同源染色体上；③若该转基因植株的基因A、B、E位于两对同源染色体上，且有两个基因位于同一条染色体上，假设A和B在一条染色体上，丙植株产生的配子中有1/4ABE，非转基因植株产生abe一种配子，则子一代的高茎常态叶抗病AaBbEe所占比例为 1/4，矮茎皱叶感病＝1－1/4＝3/4，即高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感 病＝1∶3。 5.（2026·辽宁抚顺模拟）尺蛾的触角长度与常染色体上的A/a和B/b基因有关。已知A基因控制触角长度，而B基因对触角的生长有抑制作用，a、b基因没有作用。利用AAbb（4 cm）和aaBB（0 cm）的两种尺蛾杂交，F1全为1 cm，F2中触角长度与个体数量关系为0 cm∶1 cm∶2 cm∶3 cm∶4 cm＝4∶6∶2∶3∶1。请回答下列问题。 （1）A/a和B/b基因的遗传符合　　　　定律。累加效应是指每个显性基因对该表型所起的作用相等，且基因数量越多作用效果越强，以上　　　　（填“A”或“B”或“A和B”）基因具有累加效应。  （2）F2中触角长度为1 cm的基因型包括　　　　　　；3 cm的基因型包括　　　　　　。  （3）尺蛾的翅色棕色与灰色受3号常染色体上的等位基因E/e控制，性别决定是ZW型。现有1只单体（缺失1条染色体）的棕色翅雌尺蛾甲，产生原因是3号常染色体中的一条移接到某条非同源染色体的末端，且移接时3号染色体的着丝粒已丢失。已知减数分裂时，未移接的染色体随机移向一极；配子和个体的存活力都正常，不考虑其他突变和染色体互换。现利用杂交实验来探究3号常染色体的移接情况：甲×正常雄尺蛾→F1中棕翅∶灰翅＝7∶1，且雌尺蛾群体中的棕翅∶灰翅＝3∶1；亲本甲与正常雄尺蛾的基因型分别是　　　　　　　　、　　　　　　　。（要求写出性染色体，缺失染色体用O表示）  答案：（1）自由组合　A （2）AaBb和AaBB　AABB和AABb （3）EOZEW　EeZZ 解析：（1）AAbb（4 cm）和aaBB（0 cm）的两种尺蛾杂交，F1基因型为AaBb，全为1 cm，F1自交，F2中触角长度与个体数量关系为0 cm∶1 cm∶2 cm∶3 cm∶4 cm＝4∶6∶2∶3∶1，该比例为 9∶3∶3∶1的变式，所以两对基因遵循自由组合定律。A基因控制触角长度，而B基因对触角的生长有抑制作用，F1基因型是AaBb，长度1 cm，AAbb长度4 cm，aaBB长度0 cm，可以推测，A基因使触角长长，且一个A使长度增加2 cm，具有累加效应，没有A基因，则触角长度为0，而B基因使触角长度减少1 cm，不具有累加效应。用棋盘法表示F1自交结果： AB Ab aB ab AB 3 cm 3 cm 1 cm 1 cm Ab 3 cm 4 cm 1 cm 2 cm aB 1 cm 1 cm 0 cm 0 cm ab 1 cm 2 cm 0 cm 0 cm 所以0 cm∶1 cm∶2 cm∶3 cm∶4 cm＝4∶6∶2∶3∶1。 （2）根据（1）的分析，触角长度为1 cm的基因型有AaBb和AaBB，3 cm的基因型包括AABB、AABb。 （3）3号常染色体中的一条移接到某条非同源染色体的末端，甲×正常雄尺蛾→F1中棕翅∶灰翅＝7∶1，且雌尺蛾群体中的棕翅∶灰翅＝3∶1；所以棕翅为显性，推测亲代雌性个体Z染色体上含有E基因，雌性既有棕翅，又有灰翅，所以甲突变前的基因型是EEZW，突变后其中一E基因移接到Z染色体上，基因型为EOZEW，正常雄性个体基因型是EeZZ，用棋盘法单独分析每一对性状，再综合表示杂交结果： 　 　常染色体 性染色体　 　 EE EO Ee eO ZEZ 雄性 棕翅 雄性 棕翅 雄性 棕翅 雄性 棕翅 ZW 雌性 棕翅 雌性 棕翅 雌性 棕翅 雌性 灰翅 棕翅∶灰翅＝7∶1，且雌尺蛾群体中的棕翅∶灰翅＝3∶1，与预期相符，所以甲的基因型是EOZEW，正常雄尺蛾的基因型是EeZZ。 高三生物学导学案 第2页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $