第5单元 专题加强4 探究不同对基因在染色体上的位置-【优化探究】2027年高考生物学一轮复习高考总复习配套课件(广东专版)
2026-09-07
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教辅
摘要:
该高中生物学高考复习课件聚焦“基因传递的基本规律”专题,覆盖不同对基因位置判断、外源基因整合验证、PCR与电泳技术应用等核心考点,依据高考评价体系分析两对等位基因连锁与互换、三对等位基因自由组合等高频考点,归纳配子类型推断、后代比例分析等常考题型,体现备考针对性。
课件亮点在于高考真题实战与科学思维培养,如结合2024广东卷14题解析基因连锁判断,通过“配子类型→后代比例→基因位置”解题链突破难点,利用电泳图谱分析强化探究实践能力。助力学生掌握遗传题答题技巧,教师可据此精准实施复习教学,提升备考效率。
内容正文:
基因传递的基本规律
第五单元
1
内容索引
NEIRONGSUOYIN
加强点3
加强点2
探究不同对基因在常染色体上的位置
加强点1
判断外源基因是否整合到宿主染色体上
利用PCR和电泳技术确定基因在染色体上的位置
专题加强4 探究不同对基因在染色体上的位置
2
加强点1 探究不同对基因在常染色体上的位置
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 数量比9∶3∶3∶1
测交后代 基因型 1AaBb、1Aabb、1aaBb、1aabb
表型 数量比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 数量比3∶1 数量比1∶2∶1
测交
后代 基因型 1AaBb、1aabb 1Aabb、1aaBb
表型 数量比1∶1 数量比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,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产生的配子类型及比例为AB∶ab=1∶1,推测AB连锁;若子代为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶1∶1∶4,推测AaBb产生的配子类型及比例为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)
1.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
对点训练
B
解析: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重组类型占1/6,故可判断发生互换的卵原细胞占1/6×2=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:根据绿茎株中绝大多数
雄性不育,紫茎株中绝大多数
雄性可育,偶见绿茎可育与紫
茎不育株,二者数量相等,可
推测绿茎(a)和雄性不育(f)位于同一条染色体,紫茎(A)和雄性可育(F)位于同一条染色体,由子代雄性不育株中,缺刻叶∶马铃薯叶≈3∶1可知,缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)位于另一对同源染色体上,因此绿茎可以作为雄性不育材料筛选的标记,A错误;控制缺刻叶(C)、马铃薯叶(c)与控制雄性可育(F)、雄性不育(f)的两对基因位于两对同源染色体上,因此子代雄
性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为3∶1,B错误;由于基因A和基因F位于同一条染色体,基因a和基因f位于同一条染色体,因此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,C正确;出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体互换的结果,D错误。
3.(2026·广东深圳模拟)已知长翅(A)与残翅(a),刚毛(D)与截毛(d)是两对相对性状,控制其的基因均位于常染色体上。亲本个体甲与乙杂交,F1中长翅∶残翅=1∶1,刚毛∶截毛=1∶1。不考虑基因突变及染色体变异,回答下列问题。
(1)根据题中给出的F1的表型及比例,___________(填“能”或“不能”)确定A/a和D/d的遗传是否遵循自由组合定律。若进一步统计F1长翅个体中的刚毛与截毛的比例,____________(填“能”或“不能”)确定两对基因的位置关系。
不能
不能
解析:A/a和D/d的遗传无论是否遵循自由组合定律,F1均会出现长翅∶残翅=1∶1,刚毛∶截毛=1∶1的结果,也会出现长翅个体中的刚毛与截毛的比例及短翅个体中的刚毛与截毛的比例均为1∶1的现象。
(2)若两对基因位于一对同源染色体上,甲、乙个体杂交,F1出现了4种表型,则是否可以确定甲、乙个体在形成配子的过程中发生了染色体互换?
____________(填“是”或“否”),原因是_________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________。
否
若两对基因位于一对同源染色体上且甲、乙个体的基因型分别为Aadd和aaDd,则即使甲、乙个体在形成配子的过程中不发生染色体互换,F1也能出现4种表型(合理即可)
解析:若亲本杂交组合为Aadd×aaDd,且两对基因位于一对同源染色体上,则即使甲、乙个体在形成配子的过程中不发生染色体互换,F1也可能有4种表型。
(3)若两对基因分别位于两对同源染色体上,则F1个体自由交配,F2的表型及比例为___________________________________________________ __________。
长翅刚毛∶残翅刚毛∶长翅截毛∶残翅截毛=49∶63∶63
∶81
解析:若两对基因分别位于两对同源染色体上,则F1中AaDd∶aaDd∶Aadd∶aadd=1∶1∶1∶1,因此F1个体自由交配,产生配子AD∶Ad∶aD∶ad=1∶3∶3∶9,自由交配后F2的表型及比例为长翅刚毛∶残翅刚毛∶长翅截毛∶残翅截毛=49∶63∶63∶81。
加强点2 判断外源基因是否整合到宿主染色体上
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若单个外源基因两次插入非同源染色体的一条染色体上,其自交出现15∶1的性状分离比,如图2。
③若单个外源基因两次插入同源染色体上,自交不出现性状分离,如图3。
(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4。
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1。
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2。
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3。
(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1。
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2。
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3。
4.(2026·广东惠州模拟)玉米为雌雄同株异花的二倍体植株,利用转基因技术将抗虫基因和抗除草剂基因导入玉米植株,选育出抗虫抗除草剂玉米植株。取该植株进行自交,F1中抗虫抗除草剂∶抗虫不抗除草剂∶不抗虫抗除草剂=14∶1∶1。已知外源基因能1次或多次插入并整合到受体
细胞染色体上。下列叙述错误的是( )
A.玉米植株进行自交时,不需要进行人工去雄,但需要对雌蕊进行套袋操作
B.该玉米植株细胞中,可能抗虫基因和抗除草剂基因同时位于一条染色体上
C.该玉米植株细胞中,可能抗虫基因和抗除草剂基因分别位于同源染色体的不同染色体上
D.取F1中抗虫不抗除草剂植株和不抗虫抗除草剂植株随机传粉,F2中抗虫抗除草剂植株所占比例为8/9
对点训练
D
解析:玉米植株是雌雄同株异花植物,进行自交时只需要对雌蕊进行套袋操作,不需要进行人工去雄,A正确;由题意可知,抗虫抗除草剂的玉米植株进行自交获得的子代抗虫∶不抗虫=15∶1,抗除草剂∶不抗除草剂=15∶1,说明抗虫基因、抗除草剂基因都整到两对同源染色体上,设抗虫基因为B,抗除草剂基因为R,抗虫基因和抗除草剂基因位置关系
可能如图所示
,产生的配子类型及比例是BBR∶R∶BRR∶B
=1∶1∶1∶1,自交后代中抗虫抗除草剂∶抗虫不抗除草剂∶不抗虫抗除草剂=14∶1∶1,故该玉米植株细胞中,抗虫基因和抗除草剂基因可能同时位于一条染色体上,也可能分别位于同源染色体的不同染色体上,B、C正确;据分析可知,取F1中抗虫不抗除草剂植株BB和不抗虫抗除草剂植株RR随机传粉,F2中抗虫抗除草剂植株BR所占比例为1/2,D错误。
5.为了培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻,某研究团队将耐盐碱基因和抗稻瘟
病基因随机插入某品种水稻的基因组中,筛选获得1号、2号、3号植株,
相关基因插入位点如图(注:植株只要含有1个相关基因即可表现出抗性
性状,不含则表现出敏感性状)。不考虑突变,下列有关叙述错误的是
( )
A.1号、2号、3号植株产生的雄配子类型分别有4种、4种、2种
B.1号植株产生的1个雄配子中携带的耐盐碱基因最多有2个
C.2号植株自交,子代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=15∶1
D.3号植株测交,子代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=1∶1
A
解析:假设抗稻瘟病的基因和不抗稻瘟病的基因分别用A和a表示,耐盐碱基因和不耐盐碱基因分别用B和b表示。据题图分析,三个品种均为抗稻瘟病纯合植株,其基因型都可表示为AABBB,1号导入的3个耐盐碱基因中,有2个导入1对同源染色体上,故1号产生的雄配子类型有2种(分别为ABB和AB);2号植株个体中,耐盐碱基因插入两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,故2号植株产生的雄配子类型有4种(分别为ABBB、ABB、AB、A);3号导入的3个耐盐碱基因在同一条染色体上,
故3号产生的雄配子类型有2种(分别为ABBB、A),A错误。1号植株产生的雄配子的基因组成为ABB、AB,故1个雄配子携带的耐盐碱基因(B)最多有2个,B正确。2号植株产生的雌雄配子及比例为ABBB∶ABB∶AB
∶A=1∶1∶1∶1,2号植株自交,后代全为抗稻瘟病植株,子代盐碱敏感植株(AA)所占比例为1/4×1/4=1/16,因此子代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=15∶1,C正确。3号植株产生的配子类型及比例为ABBB∶A=1∶1,因此其测交子代中耐盐碱抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=1∶1,D正确。
加强点3 利用PCR和电泳技术确定基因在染色体上的位置
1.理解电泳的基本原理:电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。在电场的作用下,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动。
2.识别图谱中的条带及其含义:电泳图谱通常表现为一系列条带,这些条带代表着不同的分子。条带的位置反映了分子的大小和电荷状态。一般来说,分子量越大,移动速度越慢,条带位置越靠后;分子量越小,移动速度越快,条带位置越靠前。
3.比较不同样品间的条带:相同的条带位置和亮度可能表明相同的分子成分和浓度,而不同的条带位置和亮度则可能表明不同的分子成分或浓度。
6.(2026·广东佛山模拟)为了使番茄成为乡村振兴的致富果,科技工作者研究了番茄遗传方式。已知番茄果肉的颜色由基因A/a与B/b控制。甲、乙两种番茄杂交,结果如图Ⅰ所示;用A、a、B、b四种基因的特异性引物对甲、乙番茄果肉细胞的DNA进行PCR扩增,并用A基因特异性引物对红色番茄丙、用B基因特异性引物对红色番茄丁的DNA进行PCR扩增作为标准参照,PCR产物电泳结果如图Ⅱ所示。在不考虑突变和互换的情况下,下列叙述正确的是( )
A.甲番茄的基因型为AABB,乙是aabb
B.两对基因位于一对同源染色体上
C.F2中黄色番茄自交后代不会发生性
状分离
D.理论上,F2红色番茄中自交能产生
橙色番茄的占2/3
对点训练
D
解析:用A基因特异性引物对红色番茄丙、用B基因特异性引物对红色番茄丁的DNA进行PCR扩增,PCR产物电泳结果如图Ⅱ所示,再结合图Ⅰ,判断电泳图由上至下的第一条带代表a,第二条带代表B,第三条带代表b,第四条带代表A,所以甲番茄的基因型为AAbb,乙番茄的基因型为aaBB,A错误;F1(AaBb)番茄自交,F2中红色∶橙色∶黄色≈9∶4∶3,遵循自由组合定律,两对基因位于两对同源染色体上,B错误;由分析可知,F2中黄色番茄的基因型为aaBB或aaBb,所以其自交可能会发生性状分离,C错误;F2红色番茄的基因型为A-B-,其中A-Bb自交后代能产生橙色番茄,其占比为2/3,D正确。
7.(2026·广东惠州模拟)为研究A/a、B/b、D/d 3对等位基因在染色体上的相对位置关系,以一只雄果蝇(甲)的若干精子为材料,用以上3对等位基因的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR扩增后,对其产物进行电泳分析,得到了8种不同基因型的精子,精子基因型和比例如图所示。本研究中不存在致死现象,所选个体的染色体均正常,各种配子活力相同。回答下列问题。
(1)图中等位基因的遗传遵循自由组合定律的有______________________ ___________________,依据是___________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
基因A/a与基因D/d;
基因B/b与基因D/d
图中AD∶aD∶Ad∶ad=1∶1∶1∶1,BD∶Bd∶bD∶bd=1∶1∶1∶1,说明基因A/a与基因D/d和基因B/b与基因D/d都位于非同源染色体上,其遗传都遵循自由组合定律;基因型为Ab、aB、AB、ab的4种精子比例不相同,基因A/a与基因B/b的遗传不遵循自由组合定律
解析:若仅考虑两对等位基因,据图中数据可知,含基因A/a与基因D/d的精子有4种,即AD∶aD∶Ad∶ad=1∶1∶1∶1。同理,含基因B/b与基因D/d的精子有4种,即BD∶Bd∶bD∶bd=1∶1∶1∶1,说明基因A/a与基因D/d和基因B/b与基因D/d都位于非同源染色体上,其遗传都遵循自由组合定律。含基因A/a和基因B/b的精子虽然也有4种(Ab、aB、AB、ab),但比例不相同,基因A/a与基因B/b的遗传不遵循自由组合定律。
(2)若仅考虑A/a、B/b这两对等位基因,一般情况下,雄果蝇(甲)只会产生2种基因型的精子,但PCR检测结果显示雄果蝇(甲)产生了4种基因型的精子,分析其原因是____________________________________________ __________________________________________。
在减数分裂Ⅰ时,雄果蝇(甲)的基因A/a或基因B/b所在的非姐妹染色单体部位发生了互换
解析:据图中数据可知,含基因A/a和基因B/b的精子有4种,但比例不相同,基因型为Ab和aB的精子多,基因型为AB和ab的精子少,说明基因A与b在同一条染色体上,基因a与B在另一条染色体上;在减数分裂Ⅰ时,雄果蝇(甲)的基因A/a或基因B/b所在的非姐妹染色单体部位发生了互换,产生了AB和ab的精子,所以有4种基因型的精子。
(3)基因A/a控制果蝇的长翅与残翅,且长翅对残翅为显性,基因D/d控制果蝇的刚毛与截毛,刚毛对截毛为显性。用雄果蝇(甲)与残翅截毛雌果蝇杂交,F1中雌、雄果蝇均表现为长翅∶残翅=1∶1,但雌果蝇全表现为截毛,雄果蝇全表现为刚毛,请对此提出一个合理的解释(不考虑变
异):________________________________________________________,请写出雄果蝇(甲)的基因型:____________(3对等位基因均写出)。
基因A/a位于常染色体上,基因D/d位于X、Y染色体的同源区段上
AaBbXdYD
解析:据题意可知,用雄果蝇(甲)与残翅截毛雌果蝇杂交,F1中雌、雄果蝇均表现为长翅∶残翅=1∶1,说明基因A/a位于常染色体上;F1中雌果蝇全表现为截毛,雄果蝇全表现为刚毛,性状与性别相关联,说明基因D/d位于性染色体上,图中雄果蝇(甲)产生D和d两种精子,说明基因D/d位于X、Y染色体的同源区段上,F1中雄果蝇全为刚毛,说明基因D位于Y染色体上,因此,雄果蝇(甲)的基因型为AaBbXdYD。
(4)为验证第(3)问的假说,科研人员计划让雄果蝇(甲)和纯合刚毛雌果蝇杂交,再利用PCR等技术对子代果蝇的基因进行检测。只考虑基因D/d,若只有一种基因,则电泳结果只有一条条带;若有两种基因,则电泳结果有两条条带。据此分析,该实验方案___________(填“可行”或“不
可行”)。若可行,请写出预期的实验结果,若不可行,请写出理由:
_______________________________________________________。
可行
子代雌果蝇能检测到两条条带,雄果蝇只能检测到一条条带
解析:只考虑基因D/d,雄果蝇(甲)(XdYD)与纯合刚毛雌果蝇(XDXD)杂交,利用PCR等技术对子代果蝇的基因进行检测,F1雌果蝇(XDXd)能检测到两条条带,雄果蝇(XDYD)只能检测到一条条带,因此该实验方案是可行的。
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