高中生物一輪復習同步練習：+基因定位的遺傳實驗設計

基因定位的遺傳實驗設計練習非選擇題1.某昆蟲的性別決定類型為XY型，該種昆蟲的星眼、圓眼由位于常染色體上的一對等位基因A/a控制，體色紅色、白色由等位基因B/b控制。現(xiàn)讓白色星眼雌昆蟲與紅色星眼雄昆蟲雜交，獲得的F1性狀分離比為：白色星眼雄蟲∶白色圓眼雄蟲∶紅色星眼雌蟲∶紅色圓眼雌蟲＝2∶1∶2∶1。不考慮X、Y染色體的同源區(qū)段的遺傳，回答下列問題：(1)控制體色的基因位于________(填“常”或“X”)染色體，理由是___________________________________________________________________。(2)F1中星眼∶圓眼＝2∶1的原因是________________________________________________________________________________________________；F1中星眼與圓眼昆蟲自由交配，子代中圓眼個體所占的比例是_________________________________________________________________。(3)假設某隱性致死突變基因有純合致死效應(胚胎純合致死)，無其他性狀效應。有一只雄性昆蟲接受射線輻射處理，發(fā)生隱性致死突變，為探究該突變基因位于常染色體上，還是X染色體上，請設計雜交實驗進行探究并預測實驗結果。實驗思路：____________________________________________________________________________________________________________________。預期結果：若________________________________，則隱性致死突變基因在X染色體上；若F2中雄性昆蟲占eq\f(1,2)(F2中雌蟲∶雄蟲＝1∶1)，則隱性致死突變基因在常染色體上。2.已知果蠅的灰體和黃體受一對等位基因(A、a)控制，且灰體對黃體為顯性，但是不知道這對等位基因位于常染色體上還是位于X染色體上(不考慮XY同源區(qū)段)，同學甲用一只灰體雌果蠅與一只黃體雄果蠅雜交，F(xiàn)1中灰體♀∶黃體♀∶灰體♂∶黃體♂＝1∶1∶1∶1。(1)僅根據(jù)同學甲的實驗，________(填“能”或“不能”)證明控制灰體和黃體的基因位于X染色體上。(2)同學乙取F1中的黃體雌果蠅與灰體雄果蠅雜交，請預測可能的實驗結果：若子代的表型及比例為________________________，控制灰體和黃體的基因位于X染色體上；若子代的表型及比例為______________________，控制灰體和黃體的基因位于常染色體上。(3)請從同學甲的實驗F1中選擇實驗材料設計一個雜交組合________(不能與同學乙的方案重復)證實控制灰體和黃體的基因位于X染色體上。3.已知果蠅的灰體和黃體受一對等位基因(A/a)控制，但這對相對性狀的顯隱性關系和該等位基因所在的染色體是未知的。一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交，F(xiàn)1中♀灰體∶♀黃體∶♂灰體∶♂黃體＝1∶1∶1∶1?；卮鹣铝袉栴}：(1)若這對等位基因位于X染色體上，則可以判斷黃體為________(填“顯性”“隱性”或“無法判斷”)性狀，親代中灰體雌蠅的基因型為________，子代雌蠅的基因型有________種。(2)若用F1中♀黃體和♂灰體雜交，F(xiàn)2為♀灰體∶♂黃體＝1∶1，則說明黃體基因位于________(填“常染色體”“X染色體”或“無法判斷”)上。(3)請你以F1的果蠅為實驗材料，再設計一個與前述不同的雜交實驗，證明(1)、(2)的結論，并寫出預期結果。_______________________________________________________________________________________________________________。(4)若這對等位基因位于常染色體上，則灰體性狀為________(填“顯性”“隱性”或“無法判斷”)，理由是__________________________________________________________________________________________________________。4.果蠅的紅眼(E)對粉眼(e)為顯性，基因位于性染色體上?；卮鹣铝袉栴}：(1)請通過一次雜交實驗，以純種果蠅為材料，判斷果蠅紅眼(E)、粉眼(e)的眼色基因是位于X、Y染色體的同源區(qū)段，還是X染色體的非同源區(qū)段。實驗思路：____________________________________________________________________________________________________________________________。預測實驗結果：①若_________________________________________________，則E/e基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段；②若____________________，則E/e基因位于X染色體的非同源區(qū)段。(2)若E/e基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段，則自然界果蠅種群中雄果蠅關于眼色的基因型有________________________。若E/e基因位于X染色體的非同源區(qū)段，Xe配子有活性，但基因純合(基因型為XEY、XeY的雄蠅可以看作純合子)時致死，則________(填“能”或“不能”)選擇出某種基因組合，使后代只有雌性，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。5.果蠅有4對染色體(Ⅰ～Ⅳ號，其中Ⅰ號為性染色體)。純合體野生果蠅表現(xiàn)為紅褐眼灰體，從該野生型群體中分別得到了紅褐眼突變型果蠅：朱紅眼(a)、朱砂眼(b)、猩紅眼(d)和亮紅眼(e)等類型，其中朱砂眼(b)位于X染色體上，猩紅眼(d)和亮紅眼(e)都位于Ⅲ號染色體上，還得到了灰體突變型果蠅：黑體果蠅和黑檀體果蠅。下表是以三種突變型果蠅為親本進行的雜交實驗。雜交后代組合一：亮紅眼♂×朱砂眼♀組合二：亮紅眼♂×猩紅眼♀野生型突變型野生型突變型F177♀63♂0114♂∶110♀F275♂∶79♀110♂∶109♀0227♂∶272♀(1)組合一中亮紅眼果蠅與朱砂眼果蠅雜交，F(xiàn)1雄果蠅的基因型為___________________________________________________________________。(2)組合二中亮紅眼果蠅與猩紅眼果蠅雜交，F(xiàn)1、F2果蠅中沒有出現(xiàn)野生型，則可以推測亮紅眼基因與猩紅眼基因的關系是____________________________。(3)科學家又將猩紅眼果蠅與黑體果蠅雜交，F(xiàn)1均為紅褐眼灰體果蠅，F(xiàn)1果蠅測交后代中出現(xiàn)了四種不同的性狀，但比例為9∶9∶1∶1，其中比例較少的兩種性狀分別為_____________________________________________________________，出現(xiàn)這兩種性狀的原因是______________________________________________________________________________________________________________。(4)為判定黑檀體基因是位于X染色體上還是位于常染色體上，請寫出實驗設計思路并預期實驗結果、得出結論。__________________________________________________________________________________________________________。6.已知只有一條X染色體的果蠅為雄性，而性染色體組成為XXY的果蠅為雌性，果蠅的紅眼(E)對粉色眼(e)為顯性?，F(xiàn)準備純種紅眼和粉色眼雌、雄果蠅各若干只，將紅眼雌果蠅與粉色眼雄果蠅雜交，F(xiàn)1全為紅眼，F(xiàn)1自由交配得F2，F(xiàn)2中紅眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅∶粉色眼雄果蠅＝2∶1∶1。分析實驗現(xiàn)象，回答下列問題：(1)該對相對性狀的遺傳所遵循的遺傳定律的細胞學基礎是___________________________________________________________________。(2)實驗發(fā)現(xiàn)F2中出現(xiàn)了一只粉色眼雌果蠅，為探究該果蠅出現(xiàn)的原因，研究者取該果蠅體細胞制作了臨時裝片，在光學顯微鏡下觀察處于________期的細胞，發(fā)現(xiàn)其變異類型屬于染色體變異，又由題干可知該果蠅為雌性，則其性染色體組成應為________，該果蠅出現(xiàn)的最可能的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)為探究控制E、e這對相對性狀的基因是否位于X、Y染色體的同源區(qū)段，研究者將純種紅眼雄果蠅與正常的粉色眼雌果蠅進行雜交：①若F1________________________________________________________，則這對等位基因位于X、Y染色體的非同源區(qū)段。②若F1__________________________________________________________，則這對等位基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段。若讓F1所有個體自由交配得F2，F(xiàn)2所有個體自由交配得F3，則F3的性狀及分離比為___________________________________________________________________，雌果蠅中e基因的頻率為________。答案：1.(1)X昆蟲體色的遺傳與性別相關聯(lián)(2)AA純合致死(星眼純合致死)eq\f(1,2)(3)將該只突變雄性昆蟲與正常雌性昆蟲雜交獲得F1，F(xiàn)1雌雄果蠅相互交配，統(tǒng)計F2成蟲中雄性昆蟲比例F2中雄性昆蟲占eq\f(1,3)(或F2中雌蟲∶雄蟲＝2∶1)解析(1)結合題意分析可知，親代白色星眼雌昆蟲與紅色星眼雄昆蟲雜交，子代中體色的遺傳與性別相關聯(lián)，說明控制體色的基因位于X染色體。(2)親代星眼雜交，子代中出現(xiàn)圓眼，說明星眼為顯性性狀，且親代基因型均為Aa，正常情況下子代應為A_∶aa＝3∶1，即星眼∶圓眼＝3∶1，出現(xiàn)星眼∶圓眼＝2∶1的原因是AA(星眼)純合致死；F1中星眼基因型為Aa，圓眼基因型為aa，兩者自由交配，子代中圓眼個體aa所占的比例是eq\f(1,2)。(3)設該隱性致死基因為d，欲探究該突變基因位于常染色體上，還是X染色體上，可將該只突變雄性昆蟲與正常雌性昆蟲雜交獲得F1，F(xiàn)1雌雄果蠅相互交配，統(tǒng)計F2成蟲中雄性昆蟲比例：若隱性致死突變基因在X染色體上，則該雄性個體基因型為XdY，與正常雌性個體(XDXD)雜交，F(xiàn)1基因型為XDXd、XDY，F(xiàn)1相互交配，由于胚胎純合致死，則子代基因型為XdY的個體死亡，存活個體基因型及比例為XDXD∶XDXd∶XDY＝1∶1∶1。F2成蟲中雄性昆蟲占eq\f(1,3)。若隱性致死突變基因在常染色體上，F(xiàn)2成蟲中雄性昆蟲占eq\f(1,2)(F2中雌蟲∶雄蟲＝1∶1)。2.(1)不能(2)灰體♀∶黃體♂＝1∶1灰體♀∶黃體♀∶灰體♂∶黃體♂＝1∶1∶1∶1(3)灰體♀×灰體♂解析(1)若控制果蠅灰體和黃體的基因位于常染色體上，則灰體雌(Aa)與黃體雄果蠅(aa)雜交，后代的表型是♀灰體∶♀黃體∶♂灰體∶♂黃體＝1∶1∶1∶1，若控制果蠅灰體和黃體的基因位于X染色體上，則灰體雌(XAXa)與黃體雄果蠅(XaY)雜交，后代也是♀灰體∶♀黃體∶♂灰體∶♂黃體＝1∶1∶1∶1，因此不能判斷出控制果蠅灰體和黃體的基因在染色體上的位置。(2)若該基因位于X染色體上，則黃體雌性個體的基因型是XaXa，當其和灰體雄性XAY雜交，子代基因型及比例為XAXa∶XaY＝1∶1，表現(xiàn)為灰體♀∶黃體♂＝1∶1；如果該基因位于常染色體上，則黃體雌性基因型是aa，當其和灰體雄性Aa雜交，子代Aa∶aa＝1∶1，且在雌雄表現(xiàn)一致，所以灰體♀∶黃體♀∶灰體♂∶黃體♂＝1∶1∶1∶1。(3)如果控制灰體和黃體的基因位于X染色體上，則同學甲的實驗F1基因型有XAXa、XaXa、XAY和XaY，可以選擇灰體雌(XAXa)和灰體雄(XAY)雜交，子代XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY＝1∶1∶1∶1，表現(xiàn)為雌性全為灰體，雄性既有灰體又有黃體。3.(1)隱性XAXa2(2)X染色體(3)雜交實驗：♀灰體×♂灰體；預期結果：子代中♀灰體∶♂灰體∶♂黃體＝2∶1∶1(4)無法判斷常染色體的測交實驗無法確定性狀的顯隱性解析(1)若控制黃體的基因為顯性基因且位于X染色體上，那么黃體雄蠅的子代中，雌蠅應全部為黃體，與題中信息相矛盾，故黃體只能是隱性性狀。又因為子代果蠅既有黃體也有灰體，所以親代雌蠅只能為雜合子，其基因型為XAXa，親代雄蠅的基因型為XaY，其子代雌蠅的基因型有XAXa和XaXa2種。(2)用F1中♀黃體和♂灰體雜交，F(xiàn)2中灰體全為雌蠅，黃體全為雄蠅，且雌蠅的性狀由親代雄蠅決定，故該等位基因位于X染色體上。(3)由題(1)、(2)可知，黃體為隱性性狀，且黃體基因位于X染色體上。由此推知P：XAXa×XaY→F1：XAXa、XaXa、XAY、XaY。F1果蠅可以得到4種雜交組合：①XAXa(灰雌)×XAY(灰雄)；②XAXa(灰雌)×XaY(黃雄)；③XaXa(黃雌)×XAY(灰雄)；④XaXa(黃雌)×XaY(黃雄)。其中，雜交組合②與③為題中已完成的實驗；雜交組合④的親代和子代中都只有一種性狀，無法確定顯隱性，因此都排除。只有雜交組合①符合題意的要求，其雜交結果F2為：♀灰體∶♂灰體∶♂黃體＝2∶1∶1。(4)若這對等位基因位于常染色體上，其雜交結果表明該雜交方式為測交，但測交不能判斷性狀的顯隱性。4.(1)將純合粉眼雌果蠅與純合紅眼雄果蠅雜交，得到F1，觀察并統(tǒng)計F1雌、雄果蠅的表型及比例①F1中紅眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅＝1∶1(或F1中不論雌雄均為紅眼)②F1中紅眼雌果蠅∶粉眼雄果蠅＝1∶1(或F1中雌性個體均為紅眼，雄性個體均為粉眼)(2)XEYE、XEYe、XeYE、XeYe不能雄果蠅只有XEY一種基因型，雌果蠅有XEXE、XEXe兩種基因型，含Y染色體的配子均有活性，基因型為XEY的雄蠅與兩種基因型的雌蠅交配，后代均有雄果蠅存活解析(1)判斷果蠅紅眼(E)、粉眼(e)的眼色基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段，還是X染色體的非同源區(qū)段的方法是進行雜交實驗，根據(jù)后代的表型及比例來推斷其位置，即將純合粉眼雌果蠅與純合紅眼雄果蠅雜交，得到F1，觀察并統(tǒng)計F1雌、雄果蠅的表型及比例。若E/e基因位于X染色體的非同源區(qū)段，即XEY×XeXe，子代基因型有XEXe和XeY兩種，表現(xiàn)為紅眼雌果蠅∶粉眼雄果蠅＝1∶1；若E/e基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段，即XEYE×XeXe，子代基因型有XEXe和XeYE兩種，表現(xiàn)為F1中不論雌雄均為紅眼。(2)若E/e基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段，則自然界果蠅種群中雄果蠅關于眼色的基因型有XEYE、XEYe、XeYE、XeYe四種；若E/e基因位于X染色體的非同源區(qū)段且Xe純合致死，則雄果蠅只有XEY一種基因型，雌果蠅有XEXE、XEXe兩種基因型，含Y染色體的配子均有活性，基因型為XEY的雄蠅與兩種基因型的雌蠅交配，后代均有雄果蠅存活，故不能選擇出某種基因組合，使后代只有雌性。5.(1)EeXbY(2)e和d為等位基因(3)紅褐眼灰體、猩紅眼黑體F1紅褐眼灰體果蠅相應基因所在的染色體片段在減數(shù)分裂過程中發(fā)生了互換(4)用黑檀體果蠅和野生型(灰體)果蠅進行正交與反交實驗，觀察子代的性狀表現(xiàn)。若正交與反交子代雌雄個體性狀表現(xiàn)一致，則基因在常染色體上；若正交與反交子代雌雄個體的性狀表現(xiàn)不一致，則基因在X染色體上解析(1)根據(jù)雜交組合一亮紅眼♂×朱砂眼♀，F(xiàn)1雌性全為野生型、雄性全為突變型，所以推測組合一親本的基因型是eeXBY和EEXbXb，則F1雄果蠅的基因型是EeXbY，表現(xiàn)為突變型。(2)組合二中亮紅眼果蠅與猩紅眼果蠅雜交，F(xiàn)1、F2果蠅中沒有出現(xiàn)野生型，說明亮紅眼果蠅與猩紅眼果蠅均不含有野生型基因，則可推測e和d是等位基因。(3)猩紅眼果蠅與黑體果蠅雜交，F(xiàn)1均為紅褐眼灰體果蠅，用F、f表示體色，