高考生物一轮复习必修2微专题10基因位置的判定及相关实验设计突破学案

微专题10基因位置的判定及相关实验设计突破1．基因是位于X染色体上还是位于常染色体上的判断（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判断，即：（2）若相对性状的显隐性是已知的，只需一个杂交组合判断基因的位置，则用隐性雌性纯合个体与显性雄性纯合个体杂交的方法判断，即：2．基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体同源区段的判断适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。（1）基本思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状，即：（2）基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：3．基因是位于常染色体上还是位于X、Y染色体同源区段的判断（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F1中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表型情况。即：（2）结果推断eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现,⇒相关基因位于常染色体上,,②若F2中雄性个体全表现为显性性状，,雌性个体中既有显性性状又有隐性性状⇒,相关基因位于X、Y染色体的同源区段))4．依据调查结果，推测基因的位置1．（2024·汕头高三模拟）控制生物性状的基因是位于常染色体上、X染色体上还是Y染色体上是遗传学研究的重要内容。请根据下列信息回答相关问题：已知果蝇的暗红眼由隐性基因（r）控制，但不知控制该性状的基因（r）是位于常染色体上、X染色体上还是Y染色体上，请你设计一个简单的调查方案进行调查，并预测调查结果。（1）方案：寻找暗红眼的果蝇进行调查，统计_______________________________________________。（2）结果：①____________________________，则r基因位于常染色体上；②_______________________________________，则r基因位于X染色体上；③_______________________________________，则r基因位于Y染色体上。答案：（1）暗红眼果蝇的性别比例（2）①若暗红眼的个体中雄性与雌性数目差别不大②若暗红眼的个体中雄性多于雌性③若暗红眼的个体全是雄性2．“基因位于染色体上”是摩尔根通过果蝇的杂交实验验证的，以下是有关此实验的思考。回答下列问题：（1）图2为果蝇的一对性染色体模式图，非同源区段不存在等位基因，同源区段存在等位基因。现有一对相对性状受一对等位基因（A、a）控制，且位于此同源区段，则与此相关的基因型有种，此性状的遗传与性别（填“有”或“无”）关系。请写出支持的一个杂交组合：________________________________________。（2）关于摩尔根的果蝇杂交实验结果（如图1所示），甲、乙同学都提出了与摩尔根不同的解释。甲同学的解释是“控制白眼的基因在常染色体上，且隐性纯合的雌性个体胚胎致死”，该解释是否合理？（填“是”或“否”），理由是_______________________。乙同学的解释是_______________________。（3）雌果蝇有储精囊，交配过一次后会储备大量精子用于多次受精作用，而雄果蝇交配后很快就会死去。现要从野生型（红眼）果蝇及摩尔根果蝇杂交实验中选择材料只做一代杂交实验检验乙同学的解释和摩尔根的假说，请写出实验方案（要求写出杂交方案，结果预测和结论）。杂交方案：____________________________________。结果预测和结论：_______________________________________________。答案：（1）7有XaXa×XaYA或XaXa×XAYa或XAXa×XAYa或XAXa×XaYA（答出1种即可）（2）否摩尔根实验结果为F2：雌果蝇∶雄果蝇＝1∶1，而按照甲同学的解释F2：雌果蝇∶雄果蝇不为1∶1（或雌果蝇∶雄果蝇＝3∶4）控制白眼的基因位于X、Y染色体的同源区段（3）将多对野生型雄果蝇与F2的雌果蝇交配，观察子代的表型若子代出现白眼雄果蝇，则控制白眼的基因只位于X染色体上；若子代全为红眼果蝇，则控制白眼的基因位于X、Y染色体的同源区段3．已知只有一条X染色体的果蝇为雄性，而性染色体组成为XXY的果蝇为雌性，果蝇的红眼（E）对粉色眼（e）为显性。现准备纯种红眼和粉色眼雌、雄果蝇各若干只，将红眼雌果蝇与粉色眼雄果蝇杂交，F1全为红眼，F1自由交配得F2，F2中红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶粉色眼雄果蝇＝2∶1∶1。分析实验现象，回答下列问题：（1）该对相对性状的遗传所遵循的遗传定律的细胞学基础是_______________________________________________________。（2）实验发现F2中出现了一只粉色眼雌果蝇，为探究该果蝇出现的原因，研究者取该果蝇体细胞制作了临时装片，在光学显微镜下观察处于期的细胞，发现其变异类型属于染色体变异，又由题干可知该果蝇为雌性，则其性染色体组成应为，该果蝇出现的原因最可能是____________________________________________________。（3）为探究E、e这对等位基因是否位于X、Y染色体的同源区段，研究者将纯种红眼雄果蝇与正常的粉色眼雌果蝇进行杂交：①若F1____________________________________，则这对等位基因位于X、Y染色体的非同源区段。②若F1_____________________________________，则这对等位基因位于X、Y染色体的同源区段。若让F1所有个体自由交配得F2，F2所有个体自由交配得F3，则F3的性状及分离比为，雌果蝇中e基因的频率为。解析：（3）①若E、e这对等位基因位于X、Y染色体的非同源区段，则亲本的基因型为XEY、XeXe，F1雄性全为粉色眼，雌性全为红眼。②若E、e这对等位基因位于X、Y染色体的同源区段，则亲本的基因型为XEYE、XeXe，F1的基因型为XEXe、XeYE，即F1无论雌、雄全为红眼。若让F1所有个体自由交配得F2，F2的基因型为XEXe、XeXe、XEYE、XeYE，该群体中卵细胞的种类及比例为XE∶Xe＝1∶3，精子的种类及比例为XE∶Xe∶YE＝1∶1∶2，则F3的性状及分离比为红眼雌果蝇∶粉色眼雌果蝇∶红眼雄果蝇＝5∶3∶8，其中雌果蝇的基因型及比例为XEXE∶XEXe∶XeXe＝1∶4∶3，可算出雌果蝇中e基因的频率为10/16＝5/8。答案：（1）减数分裂Ⅰ后期，等位基因随着同源染色体的分开而分离（2）有丝分裂中XXYF1中雌果蝇减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离（3）①雄性全为粉色眼，雌性全为红眼②全为红眼红眼雌果蝇∶粉色眼雌果蝇∶红眼雄果蝇＝5∶3∶85/84．（2023·深圳二模）某XY型性别决定的植物，其叶形受两对独立遗传的等位基因控制，其中H/h基因位于常染色体上；B/b基因可能位于常染色体或X染色体（非同源区段）上，两对基因都是完全显性。两对等位基因的作用关系如下图所示，不考虑基因突变和染色体变异。回答下列问题：（1）若B基因位于常染色体上，则卵形叶有种基因型，心形叶有种基因型。（2）研究发现，H基因常因其上游一段特殊的碱基序列甲基化而失去作用，进而引起植物性状的改变，这种变化不属于基因突变，原因是_____________________________________________________。（3）在不考虑甲基化的情况下，现有纯合卵形叶和纯合心形叶植株若干，其中心形叶植株的基因型可能是____________________________________________________。为了确定B/b基因的具体位置，进行了如下杂交实验：选取纯合心形叶雌株与一株纯合卵形叶雄株杂交，收获种子后种植，观察记录子代的表型。①若子代叶形全是，则说明B/b基因位于常染色体上；②若子代叶形全是，则无法确定B/b基因的位置，需要进一步实验；③若子代，则说明B/b基因位于X染色体上。根据以上杂交实验发现，可能无法确定B/b基因的位置，所以在做实验时通常选取多株心形叶雌株与杂交，分别收获种子后分区域种植，根据各区域子代表型出现的种类数确定B/b基因的位置。解析：（1）根据题图分析，要出现心形叶，其基因型应该为H_bb，其他基因型为卵形叶，若B基因位于常染色体上，则卵形叶有7种基因型（HHBB、HHBb、HhBB、HhBb、hhBB、hhBb、hhbb），心形叶有2种基因型（HHbb、Hhbb）。（2）H基因常因其上游一段特殊的碱基序列甲基化而失去作用，并没有改变基因的碱基序列，没有引起基因结构的改变，所以这种性状变化不属于基因突变。（3）不考虑甲基化，有纯合卵形叶和纯合心形叶植株若干，B/b基因可能位于常染色体或X染色体上，当位于常染色体上时纯合心形叶植株基因型为HHbb，当位于X染色体上时纯合心形叶植株基因型为HHXbXb和HHXbY。为了确定B/b基因的具体位置，需进行杂交实验：纯合心形叶雌株（基因型为HHbb或HHXbXb）与纯合卵形叶雄株（基因型为HHBB、hhBB、hhbb或HHXBY、hhXBY、hhXbY）杂交。①若子代叶形全是卵形叶，则亲本基因型为hhBB和HHbb或HHBB或HHbb，即B/b基因位于常染色体上；②若子代叶形全是心形叶，则亲本基因型为hhbb和HHbb或hhXbY和HHXbXb，所以无法确定B/b基因的位置，需要进一步实验；③若子代卵形叶和心形叶都有，则亲本基因型为HHXBY和HHXbXb或hhXBY和HHXbXb，则说明B/