江苏专版高三生物一轮复习必修2第四单元素养加强课4基因在染色体上位置的判断与探究课件

第四单元遗传的基本规律必修2

遗传与进化素养加强课4基因在染色体上位置的判断与探究提升点1基因位置的判断1．根据题目信息判断基因位置(1)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。(不考虑同源区段)(2)示例分析

灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌蝇3/401/40雄蝇3/83/81/81/8据表格信息：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．依据调查统计数据判断基因位置(2023·江苏淮安高三校联考阶段练习)某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形、眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。研究人员通过诱变获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体、卷翅突变体与野生型昆虫进行杂交实验，结果见下表。杂交组合PF1F2甲紫红眼突变体×紫红眼突变体紫红眼紫红眼乙紫红眼突变体×野生型红眼红眼∶紫红眼＝3∶1丙卷翅突变体×卷翅突变体卷翅∶直翅＝2∶1卷翅∶直翅＝1∶1注：表中F1为一对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。(1)红眼基因突变为紫红眼基因属于________(填“显性”或“隐性”)突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上(不考虑X、Y染色体的同源区段)，还需要对杂交组合________的各代昆虫进行性别鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为______________________________________，则可判定紫红眼基因位于X染色体上。(2)杂交组合丙的F1表型比例为2∶1，其原因是______________________；杂交组合丙的F2中的个体随机交配所得的F3表型及比例为__________________。隐性乙红眼雌∶红眼雄∶紫红眼雄＝2∶1∶1卷翅基因纯合致死卷翅∶直翅＝2∶3(3)研究人员从野生型(灰体红眼)中诱变获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体/黑体和红眼/紫红眼分别由常染色体上的一对等位基因控制。请从黑体突变体、紫红眼突变体和野生型3种纯合品系昆虫中选择实验材料，设计实验探究灰体/黑体基因与红眼/紫红眼基因的遗传是否遵循自由组合定律。实验思路：从以上三种品系中选出____________和______________(填写表型)杂交获得F1，F1随机交配得F2，观察记录表型及比例。预期结果和结论：若灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼＝____________，则两对基因的遗传遵循自由组合定律；若灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼＝________，则两对基因的遗传不遵循自由组合定律。黑体突变体紫红眼突变体9∶3∶3∶12∶1∶1[解析]

(1)由杂交组合甲可知，紫红眼突变体×紫红眼突变体后代F1和F2均为紫红眼，说明亲本为纯合子，杂交组合乙中亲本为紫红眼突变体×野生型(红眼)，F1均为红眼，可推知红眼为显性性状(假设由A基因控制)，紫红眼是隐性性状(假设由a基因控制)，由红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变；要探究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，即判断这对基因的遗传是否与性别有关，应该统计雌雄后代中的表型比例，若利用杂交组合甲，假设位于常染色体上，亲本全为aa，F1和F2中无论雌雄应全为紫红眼；假设位于X染色体上，亲本为XaXa和XaY，则F1和F2无论雌雄，也全是紫红眼，因此利用杂交组合甲的雌雄后代表型比例无法区分基因位置。若利用杂交组合乙，假设位于常染色体上，则亲本为aa和AA，F1全为Aa，F2中无论雌雄应全为紫红眼∶红眼＝1∶3；假设这对基因位于X染色体上，根据F1全为红眼，可推知母本只能产生XA配子，即母本基因型为XAXA，则父本基因型为XaY，则F1雌性为XAXa，雄性为XAY，二者杂交得到的F2雌性全为红眼(XAXa和XAXA)，雄性中红眼XAY∶紫红眼XaY＝1∶1，即F2中红眼雌∶红眼雄∶紫红眼雄＝2∶1∶1，该结果与前种假设结果不同，因此可以利用杂交组合乙的各代昆虫进行性别鉴定来判断基因位置。(2)由杂交组合丙可知，亲本全是卷翅，F1出现直翅，可推知卷翅为显性性状(假设由B基因控制)，直翅为隐性性状(假设由b基因控制)，F1之所以没有出现卷翅∶直翅＝3∶1，是因为显性纯合子BB致死，即卷翅基因纯合致死；假设B、b位于X染色体上，则亲本应为XBXb和XBY，F1中雌性为1/2XBXB致死和1/2XBXb，雄性为XbY(XBY致死)，F1卷翅∶直翅＝1∶1与题表不符；因此可推知B、b位于常染色体上，亲本基因型全为Bb，产生的F1中，BB纯合子致死，卷翅Bb∶直翅bb＝2∶1，F1产生的雌雄配子均为B＝2/3×1/2＝1/3，b＝2/3×1/2＋1/3＝2/3，可计算出F2中致死个体BB＝1/3×1/3＝1/9，卷翅Bb＝2/3×1/3×2＝4/9，直翅个体bb＝2/3×2/3＝4/9，即F2卷翅Bb∶直翅bb＝1∶1，符合题表描述；即卷翅和直翅基因位于常染色体上，则F2产生的雌雄配子均为B＝1/2×1/2＝1/4，b＝1/2×1/2＋1/2＝3/4，则F3中致死个体BB＝1/4×1/4＝1/16，卷翅Bb＝1/4×3/4×2＝6/16，直翅个体bb＝3/4×3/4＝9/16，即卷翅Bb∶直翅bb＝6∶9＝2∶3。(3)已知灰体对黑体完全显性，假设灰体由D基因控制，黑体由d基因控制，若要探究灰体/黑体基因与红眼/紫红眼基因的遗传是否遵循自由组合定律，则应该找到双杂合子DdAa，利用这种基因型的雌雄个体相互交配，若后代表型比例符合9∶3∶3∶1，则可说明这两对基因独立遗传，即符合自由组合定律。仅考虑体色和眼色两对等位基因，已知野生型为灰体红眼(基因型为DDAA)，根据其提供的3种纯合品系黑体突变体(基因型为ddAA)、紫红眼突变体(基因型为DDaa)和野生型(DDAA)，可以选择将黑体突变体ddAA和紫红眼突变体DDaa杂交获得F1

，F1即为双杂合子DdAa，F1随机交配得F2，若F2灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼＝9∶3∶3∶1，则两对基因的遗传遵循自由组合定律；若不遵循自由组合定律，则意味着D与a基因在一条染色体上，d与A基因在一条染色体上，那么F1产生的雌雄配子均为dA＝1/2，Da＝1/2，配子随机结合得到的F2中灰体红眼(DdAa)∶灰体紫红眼(DDaa)∶黑体红眼(ddAA)＝2∶1∶1。提升点2基因在染色体上位置的验证与探究

3．探究基因位于常染色体还是X、Y染色体同源区段(1)设计思路隐性的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表型情况。即：

(2022·江苏盐城第一中学校考阶段练习)下面是探究基因是位于X、Y染色体的同源区段，还是只位于X染色体上的实验的设计思路，请判断下列说法中正确的是(

)结论：①若子代雌雄全表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。②若子代雌性个体表现显性性状，雄性个体表现隐性性状，则基因只位于X染色体上。③若子代雄性个体表现显性性状，则基因只位于X染色体上。④若子代雌性个体表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。A．“方法1＋结论①②”能够完成上述探究任务B．“方法1＋结论③④”能够完成上述探究任务C．“方法2＋结论①②”能够完成上述探究任务D．“方法2＋结论③④”能够完成上述探究任务√C

[方法1：纯合显性雌性与纯合隐性雄性：①若子代雌雄全表现为显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体，①错误；②雄性个体表现不可能为隐性性状，②错误；③若子代雄性个体表现为显性性状，则基因可能位于X、Y染色体的同源区段，可能位于X染色体上，③错误；④若子代雌性个体表现为显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体，④错误。方法2：纯合显性