第五单元　专题突破7　探究不同对基因在常染色体上的位置-2025年高中生物大一轮复习

专题突破7探究不同对基因在常染色体上的位置课标要求阐明有性生殖中基因的自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。考情分析1.基因连锁与交换定律2022·湖南·T92021·山东·T222.判断多对基因的位置2023·山东·T23类型一连锁和互换的分析判断基本模型1．两对等位基因位置关系的判断(三种可能)(1)若基因的位置关系如图1，则该个体产生____________________四种类型的配子，其自交后代的性状分离比为__________。(2)若基因的位置关系如图2，则该个体产生________两种类型的配子，其自交后代的性状分离比为________。(3)若基因的位置关系如图3，则该个体产生________两种类型的配子，其自交后代的性状分离比为________。2．连锁和互换的分析判断(1)连锁互换产生的配子(以精原细胞为例)①每个精原细胞发生一次图示互换，可得到一半重组类型和一半非重组类型的配子。例如，10%的精原细胞发生了图示互换，重组率是5%。②互换后基因数目不变，仅是基因位置发生改变。③互换发生在减数分裂Ⅰ四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体之间。(2)连锁和互换的判断：测交比例直接反应配子的基因型比，因此可以用测交来验证是否连锁和互换。例：AaBb×aabb，若子代为AaBb∶aabb＝1∶1，则AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶ab＝1∶1，推测AB连锁；若子代为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝4∶1∶1∶4，推测AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝4∶1∶1∶4，可判断A、B在一条染色体上，a、b在一条染色体上，且发生了互换。典例突破1．果蝇的灰身和黑身、长翅和残翅分别由等位基因B/b、D/d控制。已知这两对基因都位于常染色体上。现有一对基因型均为BbDd的雌、雄果蝇杂交，其中雌果蝇减数分裂产生卵细胞的种类及比例是Bd∶BD∶bd∶bD＝5∶1∶1∶5。下列相关分析错误的是()A．B/b、D/d位于一对同源染色体上，且在雌果蝇中B和d连锁，b和D连锁B．雌果蝇体内有20%的卵原细胞在减数分裂过程中发生了互换C．若子代未出现bbdd个体，说明雄果蝇减数分裂过程中未发生互换D．若子代未出现bbdd个体，则子代中基因型为Bbdd的个体占1/242．如图表示某一两性花植物花色形成的遗传机理，该植物的花瓣有白色、紫色、红色、粉红色四种，图中字母表示控制对应过程所需的基因，基因A对a完全显性，基因B能降低色素的含量。(1)为研究两对基因(A和a、B和b)是在同一对同源染色体上还是在两对同源染色体上，某课题小组选用了基因型为AaBb的红色植株进行探究。①实验假设：这两对基因在染色体上的位置存在三种类型。请在上图方框中补充其他两种类型(用竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位点)。②实验方法：让该红色植株自交。③实验步骤：第一步让红色植株自交。第二步________________________________________________________________________________________________________________________________________________。④实验结果(不考虑染色体互换)及结论：a．若子代植株花色及比例为________________________________________，则两对基因在两对同源染色体上，符合图中第一种类型，子代白色植株中杂合子占________，粉红花植株中能稳定遗传个体所占的比例是________，紫花植株中能稳定遗传个体所占的比例是________。子代中自交后代不会发生性状分离的植株占________。b．若子代植株花色及比例为粉色∶红色∶白色＝1∶2∶1，符合图中第二种类型。c．若子代植株花色及比例为_______________________________________________________，符合图中第三种类型。(2)若2对基因独立遗传，基因型为AaBb的植株进行测交，则子代植株花色及比例为____________________________，若让其中的白色植株进行随机传粉，则产生的后代中能稳定遗传的个体占__________。类型二利用已知基因定位基本模型1．已知基因A与a位于2号染色体上2．电泳分离法已知基因A与a位于2号染色体上，基因B与b位于4号染色体上，另外一对基因C和c控制红花和白花，为了定位C和c的基因位置，利用纯合红花和白花的植株进行杂交实验，并对相关个体的相关基因进行PCR扩增和电泳分离检测，结果如图所示，依据结果可知c基因在a基因所在的2号染色体上。典例突破3．甲虫体色由位于2号染色体上的一对等位基因A(红色)/a(棕色)控制，且AA致死；另一对等位基因B/b也影响甲虫的体色，只有B存在时，上述体色才表现，否则为黑色。红色甲虫甲与黑色甲虫乙杂交，F1红色∶棕色＝2∶1。为判断B/b基因是否位于2号染色体上，取F1中一只红色雄性甲虫与F1中多只棕色雌性甲虫交配，统计F2的表型及比例(不考虑染色体互换)。下列叙述错误的是()A．亲本的基因型甲为AaBB、乙为AabbB．若F2表型及比例为红色∶棕色∶黑色＝3∶3∶2，则B/b基因不在2号染色体上C．若F2表型及比例为红色∶棕色∶黑色＝2∶1∶1，则B/b基因不在2号染色体上D．若F2表型及比例为红色∶棕色∶黑色＝1∶2∶1，则B/b基因在2号染色体上4．利用SSR技术可以进行基因在染色体上的定位。SSR是DNA中的简单重复序列，不同染色体的SSR差异很大，可利用电泳技术将其分开，用于基因的定位。请分析回答下列问题：(1)小麦雄性育性性状由等位基因R、r控制。为确定基因R、r是否位于4号染色体上，研究者提取亲本及F2中雄性不育植株和可育植株4号染色体的DNA，检测4号染色体上特异的SSR部分结果如图所示：据此判断，雄性不育基因为________(填“显性”或“隐性”)基因，且________(填“位于”或“不位于”)4号染色体上，判断依据是_________________________________________。F2可育植株中电泳结果与个体1相同的个体占________。(2)水稻的紫粒和白粒受1对等位基因A/a控制，研究人员将纯种紫粒和白粒水稻杂交，F1全为紫粒，F1自交后提取F2中结白色籽粒的50株单株的叶肉细胞DNA，利用4号染色体上特异的SSR进行PCR扩增，结果如图所示。①根据图中扩增结果推测：基因A/a________(填“位于”或“不位于”)4号染色体上，判断依据是_______________________________________________________________________。②2号和47号单株出现特殊的扩增结果，原因是___________________________________。类型三外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断基本模型由于外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置是随机的，因此需先绘出简图明确可能的位置情况，再利用自交或测交法判断基因的位置和位置关系。以导入两个抗病基因为例，如图所示：典例突破5．水稻(二倍体)为雌、雄同花植物，花小，进行杂交育种困难。某品种水稻6号染色体上存在控制种子颜色基因B(控制褐色)、b(控制黄色)。科研团队欲将某雄性不育基因M转入该水稻品种，培育出通过种子颜色即可判断是否为雄性不育种子的新品种，以供杂交育种使用。(1)已知两对非等位基因在同一条染色体上距离较近时，会紧密连锁在一起而不发生基因重组；距离相对较远时，会发生基因重组。该科研团队将一个雄性不育基因M通过基因工程手段导入基因型为Bb的水稻的一条染色体上，该转基因水稻的基因型为________。用该水稻与雄性可育黄色水稻杂交，观察记录所得种子颜色及种下种子后获得植株的育性情况，判断M基因插入的位置并选择新品种。①若________________________________________________________________________，该M基因插入到非6号染色体上；②若________________________________________________________________________，该M基因插入到6号染色体上并与颜色基因B相距较远；③若________________________________________________________________________，该M基因插入到6号染色体上并与颜色基因B紧密连锁。(2)利用(1)中结果______(填“①”“②”或“③”)中所得植株交配，选择____________植株上____(颜色)的种子即属于雄性不育型新品种。类型四三对基因位于1对、2对和3对同源染色体上基本模型典例突破6．(经典高考题节选改编)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体互换，若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因的位置。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)(1)实验思路：______________________________________________________________。(2)结果预测：若________________________________________________________________________，则可确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上。若________________________________________________________________________，则可确定这三对等位基因中有两对等位基因位于同一对同源染色体上。若________________________________________________________________________，则可确定这三对等位基因都位于同一对同源染色体上。7．甜荞麦是异花传粉作物，具有花药大小(正常、小)、瘦果形状(棱尖、棱圆)等相对性状。某兴趣小组利用纯种甜荞麦进行杂交实验，获得了足量后代，F2性状统计结果如下(不考虑染色体互换)。花药正常∶花药小＝452∶348瘦果棱尖∶瘦果棱圆＝591∶209为探究控制花药大小和瘦果形状两对相对性状的基因在染色体上的位置关系，小组成员选择了纯合花药正常、瘦果棱尖和纯合花药小、瘦果棱圆植株为材料，进行了实验。请写出简单可行的两种实验方案，并预测实验结果及结论。方案一：实验思路：___________________________________________