全國(guó)通用2020屆高考生物優(yōu)選大一輪復(fù)習(xí)第5單元遺傳的基本規(guī)律與伴性遺傳拓展微課基因位置的確認(rèn)及

1、拓展微課 基因位置的確認(rèn)及遺傳實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 專題講解( 破難點(diǎn) 難點(diǎn)一 基因位于X染色體上還是位于常染色體上 (1) 若相對(duì)性狀的顯隱性已知,只需一個(gè)雜交組合判斷基因的位置,則用隱性雌性個(gè)體與顯性雄性個(gè)體雜交方法: (2) 若相對(duì)性狀的顯隱性是未知的,且親本均為純合子,則用正交和反交的方法: 例1 一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生了突變,使野生型性狀變?yōu)橥蛔冃托誀?。該雌鼠與野生型雄鼠雜交,F1的雌、雄鼠中均既有野生型,又有突變型。若要通過(guò)一次雜交實(shí)驗(yàn)鑒別突變基因是在X染色體上還是在常染色體上,選擇雜交的F1個(gè)體最好是( ) A.野生型(雌)突變型(雄) B.野生型(雄)突變型(雌) C.野生型(雌

2、)野生型(雄) D.突變型(雌)突變型(雄) 答案 A 解析 由題中“ 一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生了突變,使野生型性狀變?yōu)橥蛔冃托誀睢?可知:該突變?yōu)轱@性突變,即突變型性狀為顯性性狀、野生型性狀為隱性性狀。對(duì)于顯性基因位置的判斷,應(yīng)選擇雄性的顯性個(gè)體與雌性的隱性個(gè)體交配,若基因在X染色體上,則后代中雌性均表現(xiàn)為突變型性狀、雄性均表現(xiàn)為野生型性狀;否則,基因在常染色體上,故選A項(xiàng)。 例2 果蠅是遺傳學(xué)的好材料,分析下列實(shí)驗(yàn)。 (1) 果蠅的灰身和黃身是一對(duì)相對(duì)性狀,若要確定灰身基因是在X染色體上還是在常染色體上,可將灰身純合子和黃身純合子進(jìn)行 ,若 ,則可確定灰身基因位于X染色體上,則種群

3、中控制體色的基因型有 種。 (2) 若已知灰身是顯性(基因用A表示),若通過(guò)一次雜交就可判斷這對(duì)相對(duì)性狀的遺傳方式,雜交組合是 ,若 ,則可確定灰身基因位于X染色體上。 答案 (1) 正交和反交 正交和反交結(jié)果不同 5 (2) 純合黃身雌果蠅灰身雄果蠅 子代雌性都是灰身,雄性都是黃身 解析 正交和反交結(jié)果不同,可確定灰身基因位于X染色體上,種群中控制體色的AAAaaaAa基因型有X X 、X X 、X X 、X Y、X Y。通過(guò)一次雜交就可判斷這對(duì)相對(duì)性狀的遺傳方式,雜交組合是純合黃身雌果蠅灰身雄果蠅,若子代雌性都是灰身,雄性都是黃身,則可確定灰身基因位于X染色體上。 易錯(cuò)提醒 解答此類問題要

4、注意的兩點(diǎn) (1) 是否已知性狀的顯隱性。在未知顯隱性的條件下,只能用正反交。 (2) 區(qū)分“ 一次” 雜交還是“ 一代” 雜交。若是題干要求“ 一次” 雜交,則不能用正反交。 難點(diǎn)二 基因是伴X染色體遺傳還是X、Y染色體同源區(qū)段的遺傳 (1) 適用條件:已知性狀的顯隱性和控制性狀的基因在性染色體上。 (2) 基本思路一:用“ 隱性雌純合顯性雄” 進(jìn)行雜交,觀察分析F1的性狀: (3) 基本思路二:用“ 雜合顯性雌 純合顯性雄” 進(jìn)行雜交,觀察分析 F1的性狀: 雜合顯性雌 a.若子代中雌、雄個(gè)體全表現(xiàn)為顯性性狀? 此等位基因位于 X、Y 染色體的同源區(qū)段上 b.若子代中雌性個(gè)體全表現(xiàn)顯性性狀

5、,雄 性個(gè)體中既有顯性性狀又有隱性性狀? 此等位基因僅位于 X染色體上 純合顯性雄 例3 下面是探究基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段,還是只位于X染色體上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,請(qǐng)判斷下列說(shuō)法中正確的是 ( ) 方法1 純合顯性雌性個(gè)體隱性雄性個(gè)體F1 方法2 隱性雌性個(gè)體純合顯性雄性個(gè)體F1 結(jié)論:若子代雌、雄個(gè)體全表現(xiàn)顯性性狀,則基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段。 若子代雌性個(gè)體表現(xiàn)顯性性狀,雄性個(gè)體表現(xiàn)隱性性狀,則基因只位于X染色體上。 若子代雄性個(gè)體表現(xiàn)顯性性狀,則基因只位于X染色體上。 若子代雌性個(gè)體表現(xiàn)顯性性狀,則基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段。 A.“ 方法1+ 結(jié)論” 能夠完成上述探究任務(wù)

6、 B.“ 方法1+ 結(jié)論” 能夠完成上述探究任務(wù) C.“ 方法2+ 結(jié)論” 能夠完成上述探究任務(wù) D.“ 方法2+ 結(jié)論” 能夠完成上述探究任務(wù) 答案 C 解析 從方法設(shè)計(jì)上講,方法1 是達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡?因?yàn)椴还芑蚴俏挥赬、Y染色體的同源區(qū)段,還是只位于X染色體上,結(jié)果相同,就是子代雌、雄個(gè)體全表現(xiàn)顯性性狀。方法2 的設(shè)計(jì)是正確的。假設(shè)控制某一相對(duì)性狀的基因A(a) 位于X、Y染aa色體的同源區(qū)段,那么隱性雌性個(gè)體的基因型為X X ,純合顯性雄性個(gè)體的基因型AAaaAAAaaA為X Y ,XX X Y X X 、X Y ,則得出結(jié)論,假設(shè)基因只位于X染色體aaAAaa上,XX X YX X

7、 、X Y,則得出結(jié)論。因此“ 方法2+ 結(jié)論” 能夠完成題述探究任務(wù)。 難點(diǎn)三 基因位于常染色體還是X、Y染色體同源區(qū)段 1. 設(shè)計(jì)思路:隱性的雌性個(gè)體與顯性的純合雄性個(gè)體雜交,獲得的F1全表現(xiàn)為顯性性狀,再選子代中的雌、雄個(gè)體雜交獲得F2,觀察F2表現(xiàn)型: (2) a.若F2雌、雄個(gè)體中都有顯性性狀和隱性 性狀出現(xiàn),則該基因位于常染色體上 結(jié)果推斷b.若F2中雄性個(gè)體全表現(xiàn)為顯性性狀,雌 性個(gè)體中既有顯性性狀又有隱性性狀,則 該基因位于 X、Y 染色體的同源區(qū)段上 例4 某果蠅種群偶然出現(xiàn)一只突變型的雌性個(gè)體,為確定該突變型與野生型的顯隱性關(guān)系及基因位置情況。研究人員將該果蠅與純合野生型雄

8、蠅雜交,F1只有一種表現(xiàn)型,F2雄蠅全為野生型,雌蠅有野生型和突變型。研究人員做了如下兩種假設(shè): 假設(shè)一:相對(duì)性狀由常染色體上的一對(duì)等位基因控制,突變型雄性純合致死; 假設(shè)二:相對(duì)性狀由X、Y染色體同源區(qū)段的一對(duì)等位基因控制,雌、雄均無(wú)致死情況。 (1) 若假設(shè)一成立,則 為顯性性狀,且F2中野生型與突變型果蠅數(shù)量之比為 ;若假設(shè)二成立,則F2中野生型與突變型果蠅數(shù)量之比為 。 (2) 現(xiàn)已確定假設(shè)二成立,請(qǐng)用上述實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的果蠅為實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。(要求寫出實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果) 。 答案(1) 野生型 6 1 3 1 (2) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程:取突變型雌果蠅與F1中的野生型雄果蠅雜

9、交,觀察并比較子代雌、雄果蠅的表現(xiàn)型及比例。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果:子代中雌果蠅全為突變型,雄果蠅全為野生型,且雌、雄果蠅的比例為1 1 解析 (1) 突變型的雌性個(gè)體與純合野生型雄蠅雜交,F1只有一種表現(xiàn)型,說(shuō)明突變型的雌性個(gè)體為純合子,但不能確定突變型和野生型的顯隱性。若假設(shè)一成立,即相對(duì)性狀由常染色體上的一對(duì)等位基因控制,突變型雄性純合致死,假設(shè)該對(duì)等位基因用A和a表示,則F1的基因型為Aa,F2的基因型及其比例為 為AAAaaa=1 2 1 。如果突變型為顯性性狀,且突變型雄性純合(AA) 致死,則F2雄蠅既有野生型(aa) 也有突變型(Aa), 與題意中的“F2雄蠅全為野生型” 不符;如果野生型

10、為顯性性狀,且突變型雄性純合(aa) 致死,則F2雄蠅只有野生型(AA和Aa), 與題意中的“F2雄蠅全為野生型” 相符。綜上分析:野生型為顯性性狀,在F2中,雄蠅的基因型及其比例為AAAaaa( 致死)=1 2 1, 雌蠅的基因型及其比例也為AAAaaa=1 2 1, 且理論上F2中的雄蠅與雌蠅的比例相等,因此F2中野生型與突變型果蠅數(shù)量之比為6 1 。若假設(shè)二成立,即相對(duì)性狀由X、Y染色體同源區(qū)段的一對(duì)等位基因控制,雌、雄均無(wú)致死情況,則結(jié)合題意分析可確定,突變型的雌aaAA性個(gè)體與純合野生型雄蠅的基因型分別為X X 、X Y ,二者交配所得F1的基因型 AaaA為X X 、X Y , F

11、AaaaAAaA的基因型及其比例為X X X X X Y X Y =1 1 1 1, 所2以F2AaAAaAaa中野生型(X X +X Y +X Y )與突變型(XX )果蠅數(shù)量之比為3 1 。 (2) 依題意可知:用題述實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的果蠅為實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)二成立,aaaA應(yīng)選擇突變型雌果蠅(X X )與F1中的野生型(X Y )雄果蠅雜交,觀察并比較子代雌、aa雄果蠅的表現(xiàn)型及比例。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果為子代中雌果蠅全為突變型(X X ),雄果蠅全aA為野生型(X Y ),且雌、雄果蠅的比例為1 1 。 難點(diǎn)四 探究?jī)蓪?duì)基因在一對(duì)同源染色體上還是兩對(duì)同源染色體上 (1) 對(duì)兩對(duì)基因都雜

12、合的個(gè)體進(jìn)行測(cè)交,觀察測(cè)交后代是否符合1 1 1 1( 或1 3 、2 1 1 等變式)分離比; (2) 對(duì)兩對(duì)基因都雜合的個(gè)體進(jìn)行自交,觀察自交后代是否符合9 3 3 1( 或9 7 、12 3 1 等變式)分離比。 例5 某雌雄同花的一年生二倍體植物,花的顏色受等位基因(A、a)控制,野生型均為紅花純合子(AA)?；卮鹣铝袉栴}: (1) 當(dāng)A基因存在時(shí),植株在液泡內(nèi)積累花青素(類黃酮化合物)進(jìn)而呈現(xiàn)紅色,這表明基因可以通過(guò) 的途徑進(jìn)而控制生物的性狀。 (2) 研究發(fā)現(xiàn)該植株花色還受到另一對(duì)等位基因B、b的控制,當(dāng)B基因存在時(shí)會(huì)抑制色素積累而表現(xiàn)為白花。現(xiàn)使用基因型為AaBb的植株研究這兩對(duì)

13、基因在染色體上的位置關(guān)系,讓其自交,觀察子一代的表現(xiàn)型及比例。 結(jié)果和結(jié)論: 若F1的表現(xiàn)型及比例為 ,則這兩對(duì)基因位于非同源染色體上; 若F1全為白花,則 分別位于同一條染色體上; 若F1表現(xiàn)型及比例為 ,則A和b、a和B分別位于同一條染色體上。 答案 (1) 控制酶的合成來(lái)控制代謝 (2) 紅花白花約為3 13 A和B、a和b 紅花白花約為1 3 解析 (1) 花青素不是蛋白質(zhì),說(shuō)明基因是通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝,進(jìn)而控制生物的性狀的。(2) 因?yàn)楫?dāng)B基因存在時(shí)會(huì)抑制色素積累而表現(xiàn)為白花,因此A_B_ 、aa_ 表現(xiàn)型為白花,A_bb 表現(xiàn)型為紅花,基因型為AaBb 的植株自交,若這兩對(duì)

14、基因位于非同源染色體上,則遵循自由組合定律,F1表現(xiàn)型及比例為紅花白花約為3 13; 若A和B、a和b分別位于同一條染色體上,則不遵循自由組合定律,AaBb 只能產(chǎn)生AB、ab 兩種配子,F1全為白花;若A和b、a和B分別位于同一條染色體上,則不遵循自由組合定律,AaBb 只能產(chǎn)生Ab、aB 兩種配子,F1表現(xiàn)型及比例為紅花白花約為1 3 。 難點(diǎn)五 設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn),巧辨性別 (1) 對(duì)于XY型性別決定的生物,伴X染色體遺傳中,隱性性狀的雌性個(gè)體與顯性性狀的雄性個(gè)體雜交,在子代中雌性個(gè)體都表現(xiàn)為顯性性狀,雄性個(gè)體都表現(xiàn)為隱性性狀,圖解如下: aaA親本:X X ()X Y() Aaa子代:X X

15、 (顯性)、X Y(隱性) (2) 對(duì)于ZW 型性別決定的生物,伴Z染色體遺傳中,隱性性狀的雄性個(gè)體與顯性性狀的雌性個(gè)體雜交,在子代中雄性個(gè)體都表現(xiàn)為顯性性狀,雌性個(gè)體都表現(xiàn)為隱性性狀,圖解如下: a aA親本:ZZ()Z W ( ) Aaa子代:Z Z(顯性)、ZW(隱性) 6. 果蠅的紅眼為伴X顯性遺傳,其隱性性狀為白眼,在下列雜交組合中,通過(guò)眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是 ( ) A.雜合紅眼雌果蠅紅眼雄果蠅 答案 B B.白眼雌果蠅紅眼雄果蠅 C.雜合紅眼雌果蠅白眼雄果蠅 D.白眼雌果蠅白眼雄果蠅 跟蹤訓(xùn)練 當(dāng)堂清 1. 對(duì)野生純合小鼠進(jìn)行X射線處理,得到一只雄性突變型小鼠,該小

16、鼠只有位于一條染色體上的某基因發(fā)生突變。讓該突變型雄鼠與多只野生型雌鼠交配。下列推理不合理的是 ( ) A.若發(fā)生顯性突變且基因位于X染色體上,子代雌鼠全為突變型,雄鼠全為野生型 B.若發(fā)生隱性突變且基因位于X染色體上,子代雌鼠全為野生型,雄鼠全為突變型 C.若發(fā)生顯性突變且基因位于常染色體上,子代雌、雄鼠中一半為野生型,一半為突變型 D.若發(fā)生顯性突變且基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上,子代雌鼠或雄鼠可能為突變型 答案 B A解析 假設(shè)基因用A和a表示,若發(fā)生顯性突變且基因位于 X染色體上,該突變型雄鼠為X Y,【典題示導(dǎo)】 野生型雌鼠基因型為X X6. 現(xiàn)有三個(gè)水稻品種,基因型分別為aaA

17、aa,因此后代基因型為X X 和X Y,子代雌鼠全為突變型,雄鼠全為野a生型,A正確;若發(fā)生隱性突變且基因位于 X染色體上,該突變型雄鼠基因型為X Y,野生型雌AABBdd 、AabbDD 和aaBBDD 。如果從插秧(移栽幼苗)到獲得種子(花粉)為一AAAaA鼠基因型為X X ,因此后代基因型為X X 和X Y,子代雌、雄鼠全為野生型,B錯(cuò)誤;若發(fā)生次栽培,運(yùn)用單倍體育種技術(shù),利用以上顯性突變且基因位于常染色體上 ,該突變型雄鼠基因型為Aa, 野生型雌鼠基因型為aa, 因此后三個(gè)品種獲得基因型為aabbdd 的植株最代基因型為Aa和aa, 子代雌、雄鼠中各有一半為野生型 ,一半為突變型,C正

18、確;若發(fā)生顯性突AaaA變且基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上,該突變型雄鼠基因型為X Y 或X Y ,野生型雌鼠少需要幾次栽培( ) A.1 B.2 C.3 aaAaaaaaa A基因型為X X ,因此后代中基因型為X X 、X Y 或X X 、X Y ,子代雌鼠或雄鼠可能為突變D.4 型,D正確。 2. 2016全國(guó)卷 已知果蠅的灰體和黃體受一對(duì)等位基因控制,但這對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系和該等位基因所在的染色體是未知的。同學(xué)甲用一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交,子代中灰體黃體灰體黃體為 1 1 1 1 。同學(xué)乙用兩種不同的雜交實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了控制黃體的基因位于X染色體上,并表現(xiàn)為隱性。請(qǐng)根據(jù)上述結(jié)果

19、,回答下列問題: (1) 僅根據(jù)同學(xué)甲的實(shí)驗(yàn),能不能證明控制黃體的基因位于X染色體上,并表現(xiàn)為隱性? (2) 請(qǐng)用同學(xué)甲得到的子代果蠅為材料設(shè)計(jì)兩個(gè)不同的實(shí)驗(yàn),這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都能獨(dú)立證明同學(xué)乙的結(jié)論。(要求:每個(gè)實(shí)驗(yàn)只用一個(gè)雜交組合,并指出支持同學(xué)乙結(jié)論的預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。) 【典題示導(dǎo)】答案 (1) 不能 (2) 實(shí)驗(yàn)1: 6. 現(xiàn)有三個(gè)水稻品種,基因型分別為雜交組合:黃體灰體 預(yù)期結(jié)果:子一代中所有的雌性都表現(xiàn)為灰體 ,雄性都表現(xiàn)為黃體 AABBdd 、AabbDD 和aaBBDD 。如果從插秧(移栽幼苗)到獲得種子(花粉)為一實(shí)驗(yàn)2: 雜交組合:灰體灰體 次栽培,運(yùn)用單倍體育種技術(shù),利用以上三個(gè)

20、品種獲得基因型為aabbdd 的植株最少需要幾次栽培( ) A.1 B.2 C.3 D.4 預(yù)期結(jié)果:子一代中所有的雌性都表現(xiàn)為灰體 ,雄性中一半表現(xiàn)為灰體,另一半表現(xiàn)為黃體 解析 本題考查伴性遺傳與基因位置的判斷方法 ,主要考查學(xué)生的應(yīng)用能力。 (1) 若控制黃【典題示導(dǎo)】 體的基因在常染色體上,并表現(xiàn)為隱性,基因型用aa 表示,灰體雌蠅為顯性雜合子,基因型用6. 現(xiàn)有三個(gè)水稻品種,基因型分別為Aa表示,二者雜交后也會(huì)出現(xiàn)題中所示結(jié)果。 (2) 若控制黃體的基因在X染色體上,并表現(xiàn)為Aaaa隱性,則同學(xué)甲得到的子代表現(xiàn)型及基因型分別為灰體雌果蠅 (X X )、黃體雌果蠅(X X )、Aa灰體

21、雄果蠅(X Y)、黃體雄果蠅(X Y)。證明控制黃體的基因在X染色體上,并表現(xiàn)為隱性,AABBdd 、AabbDD 和aaBBDD 。如果從插秧(移栽幼苗)到獲得種子(花粉)為一所選雜交親本產(chǎn)生的子代需在雌性和雄性中具有不同的表現(xiàn)型及比例 ,所以可以選擇黃體雌果蠅(X X )和灰體雄果蠅(X Y)雜交,后代雌果蠅均為灰體,雄果蠅均為黃體。也可選擇子次栽培,運(yùn)用單倍體育種技術(shù),利用以上三個(gè)品種獲得基因型為aabbdd 的植株最aaAD.4 少需要幾次栽培( ) AaA代灰體雌果蠅(X X )和灰體雄果蠅(X Y)雜交,后代雌果蠅全部為灰體,雄果蠅一半為灰體,A.1 B.2 C.3 一半為黃體。

22、3. 家鼠的毛色由兩對(duì)等位基因A、a和B、b共同控制,只有當(dāng)A存在時(shí)才有色素合成,能產(chǎn)生色素的個(gè)體毛色呈黑色或黃色,無(wú)色素合成個(gè)體呈白色。B使有色素個(gè)體毛色呈黑色,無(wú)B基因則呈黃色?，F(xiàn)有黃色雌性與白色雄性兩只純合家鼠交配,F1中雌性全為黑色,雄性全為黃色,且比例為1 1 。交配過(guò)程中無(wú)突變或致死情況出現(xiàn)。請(qǐng)回答下列問題: (1) 通過(guò)該雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,可以確定 基因一定位于 (填“ ?！薄癤”或“Y”)染色體上。 (2) 兩對(duì)基因的位置關(guān)系存在兩種可能性,若兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上,則親本基因型為 。 (3) 為了確定兩對(duì)基因在染色體上的位置關(guān)系,現(xiàn)將F1中雌、雄個(gè)體自由交配,若發(fā)現(xiàn)F2

23、中雄性表現(xiàn)型及比例約為 ,則可判斷兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上。 答案 (1)B 、b X Bbb (2)aaXY、AAX X(3) 黑色黃色白色=332 解析 (1) 純合黃色雌性與純合白色雄性兩只純合家鼠交配,F1中雌性全為黑色,雄性全為黃色,說(shuō)明個(gè)體毛色的遺傳與性別相關(guān)聯(lián),B、b基因位于X染色體上。(2) 若兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上,B、b位于X染色體上,則A、a位于常染色體上,依據(jù)bbB已知條件,純合黃色雌性基因型為 AAXX ,純合白色雄性基因型為aaXY。BbbBbb(3)aaXY與AAX X 交配,F1中雌、雄個(gè)體基因型分別為AaX X 、AaXY。F1中雌、雄個(gè)體自由交配,兩對(duì)基因分別分析:Aa 與Aa交配,子代有色素(A_)和無(wú)色(aa) 之比Bbb為3 1 。 X X 與X Y雜交的子代基因型及比例為BbBbbbX X X YX X X Y=1 1 1 1 。兩對(duì)等位基因的遺傳符合自由組合定律,綜合分析,F2BbBb中雄性基因型為A_X Y、A_X Y、aaXY、aaXY,比例為3 3 1 1, 表現(xiàn)型及比例