届新教材高考生物一轮复习第五单元遗传因子的发现和伴性遗传能力素养提升课5基因定位的遗传实验设计与分析课件新人教10221401

能力素养提升课5基因定位的遗传实验设计与分析第五单元2022典例剖析图1为某动物毛色(由基因A/a控制)和眼色(由基因B/b控制)的杂交实验。图2为该动物细胞中X和Y染色体的结构模式图。其中Ⅰ表示X和Y的同源区域,在该区域上基因成对存在,Ⅱ2和Ⅱ1是非同源区域,其上分别含有X和Y染色体特有的基因。请据图回答下列问题。(1)由图1实验结果推断

性状可能由Ⅱ2上的基因控制。

(2)F1雌雄个体的基因型为

。F2中共有

种基因型,F2雌性个体中纯合子占

。

(3)若让F2中灰毛红眼雌性个体与灰毛白眼雄性个体杂交,后代中白毛白眼个体应占

。

(4)为验证(1)中的结论是否正确,现提供若干只该动物的纯合个体,欲通过一次杂交实验判断该基因是位于Ⅱ2区段上还是Ⅰ区段上。请写出杂交组合的表型:

(♀)×

(♂)。

结果与结论①若

,则该基因位于Ⅱ2区段上;

②若

,则该基因位于Ⅰ区段上。

答案:(1)眼色(2)AaXBXb和AaXBY

12

1/4

(3)1/16

(4)白眼红眼①后代雌性全为红眼,雄性全为白眼②后代雌雄全是红眼解析:(1)F2雌雄个体中黑毛∶灰毛∶白毛均为1∶2∶1,可知毛色为常染色体遗传,且F1的相关基因型为Aa×Aa;F2中雌性全为红眼,雄性中红眼∶白眼=1∶1,可判断红眼为显性,且基因位于X染色体特有区段Ⅱ2上,所以F1的相关基因型为XBXb×XBY。(2)由(1)可知,F1的基因型为AaXBXb×AaXBY,F2中共有3×4=12(种)基因型,F2雌性个体中毛色是纯合子的概率为1/2,红眼(XBX-)是纯合子的概率为1/2,所以F2雌性个体中纯合子的概率为(1/2)×(1/2)=1/4。(3)若让F2中灰毛红眼雌性(AaXBX-)与灰毛白眼雄性(AaXbY)杂交,后代是白毛的概率为1/4,是白眼的概率为(1/2)×(1/2)=1/4,所以后代中白毛白眼个体的概率为(1/4)×(1/4)=1/16。(4)欲通过一次杂交实验判断基因的位置,一般选用隐性纯合雌性×显性纯合雄性杂交。若基因位于Ⅱ2区段上,XbXb×XBY→XBXb(红♀)、XbY(白♂);若基因位于Ⅰ区段上,XbXb×XBYB→XBXb(红♀)、XbYB(红♂)。要点整合1.真核细胞内基因的三种“位置”(1)主要位置:细胞核内(即染色体上)(2)次要位置:细胞质内(位于线粒体、叶绿体中)。2.运用实验法分析基因的位置(1)探究基因位于X染色体上还是位于常染色体上①若相对性状的显隐性是未知的,且亲本均为纯合子,则用正交和反交的方法。②若相对性状的显隐性已知,只需一个杂交组合判断基因的位置,即用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交。(2)探究基因是仅位于X染色体上还是位于X染色体和Y染色体的同源区段适用条件:已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。基本思路一:用“♀纯合隐性”与“♂纯合显性”进行杂交,观察分析F1的性状。基本思路二:用“♀杂合显性”与“♂纯合显性”进行杂交,观察分析F1的性状。(3)探究基因位于X染色体和Y染色体的同源区段还是位于常染色体上①设计思路隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交,获得的F1全表现为显性性状,再选子代中的雌雄个体杂交获得F2,观察F2的表型情况。3.运用数据信息分析法确认基因位置除以上列举的方法外,还可依据子代性别、性状的数量来确认基因位置:若后代中两种表型在雌雄个体中比例一致,说明遗传与性别无关,则可确定基因在常染色体上;若后代中两种表型在雌雄个体中比例不一致,说明遗传与性别有关,则可确定基因在性染色体上。具体分析如下。(1)根据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断

据表格信息可知,灰身与黑身的比例,雌蝇中为3∶1,雄蝇中也为3∶1,二者相同,故为常染色体遗传。直毛与分叉毛的比例,雌蝇中为4∶0,雄蝇中为1∶1,二者不同,故为伴X染色体遗传。(2)依据遗传调查所得数据进行推断即时演练1.某生物兴趣小组偶然发现一突变雄株,突变性状是由一条染色体上的某个基因突变产生的(假设突变性状和野生性状由一对等位基因A、a控制)。为了进一步了解突变基因的显隐性和在染色体上的位置,设计了杂交实验方案:利用该株突变雄株与多株野生纯合雌株杂交;观察记录子代雌雄植株中野生性状和突变性状的数量。下列说法错误的是(

)A.如果突变基因位于Y染色体上,则子代雄株全为突变性状,雌株全为野生性状B.如果突变基因仅位于X染色体上且为显性,则子代雄株全为野生性状,雌株全为突变性状C.如果突变基因位于X和Y染色体的同源区段,且为显性,则子代雌、雄株全为野生性状D.如果突变基因位于常染色体上且为显性,则子代雌、雄株各有一半为野生性状C如果突变基因位于Y染色体上,则亲本的基因型为XYA和XX,子代中雄株全为突变性状,雌株全为野生性状,A项正确。如果突变基因仅位于X染色体上且为显性,则亲本的基因型为XAY和XaXa,子代中雄株全为野生性状,雌株全为突变性状,B项正确。如果突变基因位于X和Y染色体的同源区段,且为显性,则亲本中雌株的基因型为XaXa,根据题中信息“突变性状是由一条染色体上的某个基因突变产生的”,则该株突变雄株的基因型为XAYa或XaYA,若该株突变雄株的基因型为XAYa,则后代雄株全为野生性状,雌株全为突变性状;若该株突变雄株的基因型为XaYA,则后代雄株全为突变性状,雌株全为野生性状,C项错误。如果突变基因位于常染色体上且为显性,则亲本的基因型为Aa和aa,子代中雌、雄植株都有一半是野生性状,一半是突变性状,D项正确。2.玉米紫冠(A)对非紫冠(a)、非糯(B)对糯(b)、非甜(D)对甜(d)有完全显性作用,3对基因是独立遗传的。现有3个纯种的玉米品系,即甲(aaBBDD)、乙(AAbbDD)和丙(AABBdd),某小组设计的获得aabbdd个体的杂交方案如下所示。第一年:种植品系甲与丙,让品系甲和丙杂交,获得F1的种子。第二年:种植F1和品系乙,让F1与品系乙杂交,获得F2的种子。第三年:种植F2,让F2自交,获得F3的种子。第四年:种植F3,植株长成后,选择表型为非紫冠糯甜的个体,使其自交,保留种子。请回答下列问题。(1)F1的基因型为

,表型为

。

(2)F2的基因型及比例为

,表型有

种。

(3)F3中aabbdd的个体所占的比例为

。

(4)为了验证基因B、b与D、d分别位于两对同源染色体上,请在甲、乙、丙3个品系中选取材料,设计可行的杂交实验方案。第一步,取

杂交,得F1;

第二步,

;

第三步,统计F2的表型及比例。结果预测:

,说明基因B、b与D、d分别位于两对同源染色体上。

答案:(1)AaBBDd紫冠非糯非甜(2)AABbDD∶AABbDd∶AaBbDD∶AaBbDd=1∶1∶1∶1

1(3)1/256(4)品系乙和丙让F1个体自交,得F2

F2出现4种表型(非糯非甜、非糯甜、糯非甜、糯甜),且比例为9∶3∶3∶1解析:(1)由题干可知,aaBBDD(甲)×AABBdd(丙)→F1(AaBBDd),表型为紫冠非糯非甜。(2)AaBBDd(F1)×AAbbDD(乙)→F2(AABbDD、AABbDd、AaBbDD、AaBbDd),且比例为1∶1∶1∶1,全部表现为紫冠非糯非甜。(3)F2中AABbDD、AABbDd、AaBbDD、AaBbDd各占1/4,让其自交得F3,只有AaBbDd的自交后代中会出现基因型为aabbdd的个体,且概率为(1/64)×(1/4)=1/256。(4)为了验证基