高考生物一轮复习学案补上一课4基因位置的确认及遗传实验设计

补上一课4基因位置的确认及遗传实验设计巧用逆推法，判断基因位置第一步⇨破解疑难，明确原理，把握方法1.真核细胞基因的三种“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)→遗传时只能随卵细胞传递，表现出“母系遗传”特点。2.实验法确认基因的位置(1)在常染色体上还是在X染色体上①已知性状的显隐性②未知性状的显隐性(2)在X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上(3)基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上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表现型情况。即：②结果推断eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a.若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性,性状出现，则该基因位于常染色体上,b.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，则,该基因位于X、Y染色体的同源区段上))3.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、性状的数量分析确认基因位置：若后代中两种表现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；若后代中两种表现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。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灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌蝇eq\f(3,4)0eq\f(1,4)0雄蝇eq\f(3,8)eq\f(3,8)eq\f(1,8)eq\f(1,8)据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中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4∶0，雄蝇中1∶1，二者不同，故为伴X遗传。(2)依据遗传调查所得数据进行推断第二步⇨透析典型例题，理清解题思路【典例】(2018·北师大附中考试)大麻是一种雌雄异株的植物，请回答下列问题：(1)在大麻体内，物质B的形成过程如图所示，基因M、m和N、n分别位于两对常染色体上。①据图分析，能产生B物质的大麻基因型可能有____________________________________种。②如果两个不能产生B物质的大麻品种杂交，F1全都能产生B物质，则亲本的基因型是________和________。F1中雌雄个体随机交配，后代中能产生B物质的个体数和不能产生B物质的个体数之比应为________。(2)如图为大麻的性染色体示意图，X、Y染色体有同源部分(图中Ⅰ片段)和非同源部分(图中Ⅱ1、Ⅱ2片段)。若大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因D控制，大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型。请回答：①控制大麻抗病性状的基因不可能位于图中的________片段。②请写出具有抗病性状的雄性大麻个体所有可能的基因型______________________________________________。③现有雌性不抗病和雄性抗病两个品种的大麻杂交，请根据以下子代可能出现的情况，分别推断出这对基因所在的片段：a.如果子代全为抗病，则这对基因位于________片段。b.如果子代雌性全为不抗病，雄性全为抗病，则这对基因位于________片段。c.如果子代雌性全为抗病，雄性全为不抗病，则这对基因位于________片段。审题指导答案(1)①4②MMnnmmNN9∶7(2)①Ⅱ2②XDYD、XDYd、XdYD、XDY③a.Ⅰb.Ⅰc.Ⅰ或Ⅱ1利用上述实验思路还可确认生物性别即实验法判断生物性别选择同型性染色体(XX或ZZ)隐性个体与异型性染色体(XY或ZW)显性个体杂交，具体分析如下：第三步⇨增分强化，思维建模，成就高考1.(2018·河南八市一测)某昆虫属于XY型性别决定的生物，其长翅和小翅受A/a基因的控制，灰身和黄身受B/b基因控制。让1对长翅、灰身的雌雄个体进行杂交，对杂交子代(F1)的表现型及数量进行统计，结果如图。假设在遗传过程中不存在基因突变和染色体变异，请回答：(1)上述杂交结果表明，A/a基因和B/b基因遵循____________________定律；若A/a与B/b基因都位于常染色体上，则F1中相关的基因型共有________种。(2)在上述杂交子代中，雌雄比例接近________时，说明控制长翅和小翅的基因位于常染色体上；若控制长翅和小翅的基因只位于X染色体上，则上述杂交子代中雌雄比例约为________；若让多对长翅的雌雄个体杂交，并分别统计每对亲本杂交所产生的小翅个体的雌雄比例，当出现________时，说明控制长翅和小翅的基因位于X和Y染色体上。(3)某同学认为控制翅型的A/a基因无论位于何种染色体上，种群中雌性长翅个体全为杂合体。请写出该同学做出此判断的证据并做出合理的解释。解析本题考查基因的分离定律与自由组合定律的应用，主要考查综合运用能力。(1)根据子代的表现型和数量统计可知，长翅、灰身为显性性状。若A/a与B/b基因都位于常染色体上，长翅∶小翅＝2∶1，存在显性纯合致死现象。亲代基因型为AaBb，若A/a与B/b基因位于一对同源染色体上，长翅和小翅与灰身和黄身之比均为2∶1或长翅∶小翅＝2∶1，灰身∶黄身＝1∶0，与实验结果不同，故A/a与B/b基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律。同理可知，A/a与B/b基因不会同时位于X与Y同源区段。所以，A/a与B/b基因遵循自由组合定律。长翅和小翅基因型有两种Aa和aa，灰身和黄身基因型有三种BB、Bb和bb，因此F1中的基因型有2×3＝6种。(2)若控制长翅和小翅的基因位于常染色体上，则雌雄比例接近1∶1，若控制长翅和小翅的基因位于性染色体(X)上，则存在基因型为XAXA的个体致死现象，雌雄比例为1∶2。若控制长翅和小翅的基因位于X和Y染色体上，母本基因型是XAXa，父本可能存在XaYA或XAYa，则后代的小翅个体可能全是雌性或雄性，由于父本基因型为XAY或XAYa时，后代的表现型不变，因此当后代的小翅全是雌性时，一定可以说明长翅和小翅的基因位于X和Y染色体上。(3)由于亲本长翅个体与长翅个体杂交，子代中的长翅与小翅个体的比例为2∶1，此现象表明A基因纯合的受精卵(AA或XAXA)不能发育或致死，因此雌性个体中的长翅只能是杂合体。答案(1)基因的分离与自由组合定律(或基因自由组合定律)6(2)1∶11∶2部分亲本杂交所产生的小翅个体全为雌性，另一部分亲本杂交所产生的小翅个体全为雄性(或部分亲本杂交所产生的小翅个体全为雌性)(3)长翅个体与长翅个体杂交，子代中的长翅与小翅个体的比例为2∶1，此现象表明含A基因的精子和含A基因的卵细胞结合所形成的受精卵(AA或XAXA)不能发育或致死。2.(2017·河南中原名校联考)果蝇繁殖力强，易饲养，是遗传学常用的模式生物之一。请回答有关问题：(1)已知某果蝇种群中控制刚毛、截毛性状的基因位于X、Y染色体的同源区段上，则种群内雄果蝇的基因型有________种；在随机交配的情况下，该果蝇种群内部交配的方式共有________种。(2)一个雌果蝇的后代中，若雄性个体仅为雌性个体的一半(不考虑染色体变异)，则可能的原因是_________________________________________________。(3)用纯种灰身残翅果蝇与纯种黑身长翅果蝇交配，所获子代(F1)全部为灰身长翅(控制灰身—黑身、长翅－残翅的基因均位于常染色体上)，请你设计合适的实验方案以验证控制这两对相对性状基因的遗传符合自由组合定律。实验方案：__________________________________________________。(4)果蝇的非直毛与直毛(显隐关系未知)由细胞核中的一对等位基因控制。实验室中有数量充足的未交配过的纯合直毛、非直毛雌、雄果蝇，请你通过一代杂交实验以探究该对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上？(要求：写出杂交方案、预测结果和结论)解析(1)已知某果蝇种群中控制刚毛、截毛性状的基因位于X、Y染色体的同源区段上，则种群内雄果蝇的基因型可以表示为XBYB、XBYb、XbYB和XbYb，共4种，雌果蝇的基因型可表示为XBXB、XBXb和XbXb，共3种，在随机交配的情况下，该果蝇种群内部交配的方式共有4×3＝12种。(2)若雄性个体为雌性个体的一半，说明X染色体上有一个显性纯合致死基因，则含有该基因的雄性亲本不能成活，当亲代基因型组合为XBXb和XbY时，其子代基因型分别为XBXb、XbXb、XBY和XbY，其中XBY显性纯合致死，导致雌果蝇∶雄果蝇＝2∶1，若X染色体上有一个隐性纯合致死基因，则该双亲的基因型组合为XBXb和XBY，其子代基因型分别为XBXB、XBXb、XBY和XbY，其中XbY隐性纯合致死，该种情况下也会出现雌果蝇∶雄果蝇＝2∶1。(3)(4)见答案。答