第5单元 专题加强5 探究不同对基因在常染色体上的位置-【优化探究】2027年高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（人教版 多选）

该高中生物学高考复习课件聚焦“基因传递的基本规律”核心考点，涵盖不同对基因位置判断、外源基因整合及PCR电泳技术应用，对接高考评价体系，通过真题与模拟题分析明确遗传规律应用（占比约45%）、实验探究（占比约35%）等高频考点，归纳选择、实验分析等常考题型。 课件亮点在于“专题突破+真题演练+素养提升”策略，如通过自交/测交后代比例推导基因位置（科学思维），结合2024新课标卷PCR电泳真题解析条带与基因型关系（探究实践），提供连锁互换配子计算、外源基因整合分离比分析等技巧，助力学生掌握答题逻辑，教师可依托专题加强与对点训练实现精准复习。

基因传递的基本规律 第五单元 专题加强5　探究不同对基因在常染色体上的位置 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.(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 对点训练 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.(2026·山东泰安月考)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。图1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,是图1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。  隐 酶的合成来控制代谢过程 解析: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)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(不考虑突变和互换),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,在图2中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。 答案: (合理即可) 7/64 解析: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的比例为1-1/2AaBb×3/4D_=5/8,如图所示: 。 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。 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。 3.(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,进行了如表实验。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=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=3∶1∶3∶1。下列说法错误的是 (　　) 对点训练 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 答案:C 实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟=1∶1 实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高=1∶1 解析:根据题意和实验结果可知,实验一中玉米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OOTsts,为雌雄同株,A正确;实验一中的F1抗螟植株基因型为AOTsts,为雌雄同株,可以自交,后代F2为1AAtsts抗螟雌株∶2AOTsts抗螟雌雄同株∶1OOTsTs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=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,AOTsts抗螟矮株∶OOTsts非抗螟正常株高=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,后代中雄配子只产生了OTs和Ots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。 4.(不定项)(2026·湖南长沙模拟)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=2∶1 答案:AD 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BBB∶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。 5.(2024·新课标卷,5)某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F2个体,上部2条带是一对等位基因的扩增产物,下部2条带是另一对等位基因的扩增产物,这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是 (　　) 对点训练 A.①②个体均为杂合体,F2中③所占的比例大于⑤ B.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带 C.③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同 D.①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/2 答案:D 解析:由题可知,这2对等位基因位于非同源染色体上,假设A/a为上部两条带的等位基因,B/b为下部两条带的等位基因,由电泳图可知P1为AAbb,P2为aaBB,F1为AaBb,F2中①AaBB、②Aabb均为杂合子,③AABb占F2的比例为2/16,⑤AABB占F2的比例为1/16,A正确;电泳图的F2中①~⑧的基因型依次为AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb,未出现的基因型为aaBb,其个体的PCR产物电泳结果有3条带,B正确; ③AABb和⑦aabb杂交后代为Aabb、AaBb,其PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同,C正确;①AaBB自交子代为AABB(1/4)、AaBB(1/2)、aaBB(1/4),其PCR产物电泳结果与④aaBB电泳结果相同的占1/4,D错误。 6.(2025·河北卷,23)T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题。 (1)基因内碱基的增添、缺失或　　　　都可导致基因突变。  解析:基因突变是指DNA分子中发生碱基的增添、缺失或替换,而引起的基因碱基序列的改变。基因内碱基的增添、缺失或替换都可导致基因突变。 替换 (2)以Aa植株为　　　　(填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交,F1中卡那霉素抗性植株的占比为0,其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为____。  解析:据题分析可知,花粉中A基因功能缺失突变为a基因会导致不育,因此Aa植株作为父本时,其含a基因的花粉不育,无法参与受精,仅产生含A基因的花粉,故以Aa植株为父本与野生型(AA)拟南芥杂交,F1(AA)中卡那霉素抗性植株的占比为0;若Aa植株作为母本,其卵细胞可育(含a基因),野生型父本花粉(含A基因)可育,F1基因型为Aa(抗性)和AA(非抗性),比例为1∶1,因此卡那霉素抗性植株占比为1/2。 父本 1/2 (3)为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a,该植株会产生　　　　种基因型的可育花粉,其中具有a基因的花粉占比为　　　　。该植株自交得到F1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型植株占比为　　　。F1中没有检测到仅扩增出600 bp条带的植株,原因是　  　。  3 1/3 2/3 a花粉不育,无法形成纯合aa植株 解析:为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a,插入A基因后,植株基因型2号染色体为Aa,3号染色体为AO。该植株会产生4种基因型的花粉,即AA、AO、Aa、aO,其中aO不育,即产生3种可育基因型的花粉,而具有a基因的花粉占比为1/3。该植株雌配子(AA、AO、Aa、aO)均可育,其自交得到F1,利用棋盘法可知,F1的基因型及比例为AAAA∶AAAO∶AAOO∶AAAa∶AAaO∶AAaa∶ AaOO∶AaaO=1∶2∶1∶2∶3∶1∶1∶1。分析图1和图2的电泳结果可 知,Ⅰ型植株中含有A和a基因,Ⅱ型植株中含有A基因,其中Ⅰ型植株占比为2/3。F1中没有检测到仅扩增出600 bp条带的植株,原因为a花粉不育,无法形成纯合aa植株。 (4)实验中还获得了一个E基因被T-DNA插入突变为e基因的植株,e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系,进行下列实验: ①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交,筛选出基因型为______的F1植株。  ②选出的F1植株自交获得F2。不考虑其他突变,若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0,E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色体交换情况为　 ;若两对基因位于非同源染色体,该类植株的占比为　　。除了上述两种占比,分析该类植株还可能的其他占比和原因:________________________ ________________________________。  AaEe E/e和A/a连锁且无交换,F2中无同时含A和E的配子 1/6 若基因连锁但发生交换,正常植株占比介于0~1/6 解析:①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交,筛选出F1中AaEe植株(双杂合)。 ②若E/e和A/a连锁且无交换,F2中无同时含A和E的配子(花粉或种子致死),正常植株占比为0。若两基因独立遗传(非同源染色体),F1植株(AaEe)产生雌配子及比例为AE∶Ae∶aE∶ae=1∶1∶1∶1,均可育,而雄配子及比例为AE∶Ae=1∶1,aE和ae不可育,利用棋盘法可知,F2为AAEE∶AAEe∶AaEE∶AaEe=1∶2∶1∶2,其中只有AAEE的花粉和自交所结种子均发育正常,即正常植株(AAEE)占比为1/6。其他可能:若基因连锁但发生交换,正常植株占比介于0~1/6。 $