2025年高考生物一轮复习讲义（新人教版）-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含答案及解析

一、选择题1．玉米粒的颜色由基因A/a控制，玉米粒的形状由基因B/b控制，现用纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交，F1全部表现为黄色饱满。F1自交得到F2，F2的表型及比例为黄色饱满66%∶黄色皱缩9%∶白色饱满9%∶白色皱缩16%。下列对上述两对性状遗传的分析，错误的是()A．每对相对性状的遗传都遵循分离定律B．两对等位基因位于一对同源染色体上C．F1测交后代表型之比可能为4∶1∶1∶4D．基因A和b位于同一条染色体上2．实验者利用基因工程技术将某抗旱植株的高抗旱基因R成功转入到一抗旱能力弱的植株品种的染色体上，并得到如图所示(图中黑点表示抗旱基因在染色体上的位点)的三种类型。下列说法不正确的是()A．若自交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为75%，则目的基因的整合位点属于图中的Ⅲ类型B．Ⅰ和Ⅱ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100%C．Ⅱ和Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为7/8D．Ⅰ和Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100%3．野生型果蝇的翅膀是长翅，突变体果蝇的翅膀是短翅，控制翅型的基因位于常染色体上。研究发现某果蝇种群中出现两种短翅突变体，分别为突变体甲和突变体乙，这两种突变体均为单基因隐性突变且突变后均为纯合子。为确定这两种突变体发生变异的基因所在的位置，某人让这两种突变体杂交获得F1，然后F1随机交配获得F2。下列说法错误的是()A．若F1表现为短翅，则突变体甲是突变体乙的等位突变体B．若F2表现为长翅∶短翅＝1∶1或9∶7，则翅长由两对等位基因控制C．若F1表现为长翅，则F1测交后代表现为长翅∶短翅＝1∶1D．若翅长由一对等位基因控制，则甲、乙杂交无论哪一代都表现为短翅4．(2023·盐城高三三模)SSR常用于染色体特异性标记。某植物的紫茎和绿茎受一对等位基因M、m控制，该植物纯种紫茎和纯种绿茎杂交，F1均为紫茎。F1自交后提取F2中50株绿茎植株的叶肉细胞DNA，利用4号染色体上特异SSR进行PCR扩增，电泳后结果如图所示，不考虑突变情况。下列叙述错误的是()A．F1植株体内可能存在不含M或m基因的细胞B．由电泳结果可确定m基因是否位于4号染色体上C．若m基因不在4号染色体上，则SSR扩增结果有3种D．若m基因在4号染色体上，则SSR扩增结果比例为3∶15．(2024·苏州高三质检)GAL4基因的表达产物能识别启动子中的UAS序列，从而驱动UAS序列下游基因的表达。野生型雌、雄果蝇均为无色翅，且基因组中无GAL4基因和含UAS序列的启动子。科研人员利用基因工程在雄果蝇的一条Ⅲ号染色体上插入GAL4基因，雌果蝇的某一条染色体上插入含有UAS序列的启动子的绿色荧光蛋白基因。科研小组利用杂交实验对雌果蝇中外源基因插入的位置进行判断：将上述雌、雄果蝇杂交得到F1，让F1中绿色翅雌、雄果蝇随机交配，由于绿色荧光蛋白基因插入位置不同将导致F2个体的表型和比例出现差异。下列说法错误的是()A．根据F1的性状分离比，无法确定亲本雌果蝇中绿色荧光蛋白基因的插入位置B．若绿色荧光蛋白基因插入到Ⅲ号染色体上，则F2中绿色荧光翅∶无色翅＝1∶1C．若绿色荧光蛋白基因插入到Ⅱ号染色体上，则F2中无色翅雌性个体的比例为7/16D．若绿色荧光蛋白基因插入到X染色体上，则F2中无色翅个体的基因型共有6种6．(2024·淮安高三模拟)在研究等位基因A/a、B/b、D/d、E/e在染色体上的相对位置关系时，以某志愿者的精子为材料，利用DNA提取、PCR等技术随机检测了12个精子的相关基因，其基因组成如表所示。若这12个精子的基因组成种类及比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类及比例相同，且不考虑致死和突变，各种配子活力相同。下列有关叙述错误的是()精子编号①②③④⑤⑥基因组成aBdaBdeaBdaBdeaBDaBDe精子编号⑦⑧⑨⑩⑪⑫基因组成AbdAbdeAbDAbDeAbDAbDeA.编号为①、③、⑤、⑦、⑨、⑩的精子中不含Y染色体B．该志愿者的部分精原细胞在减数分裂过程发生了染色体互换C．等位基因A、a和B、b在遗传时不遵循自由组合定律D．根据表中数据可以排除等位基因D、d位于性染色体上7．(2024·江苏姜堰中学高三模拟)某二倍体植物的花瓣颜色由三对等位基因控制，其中基因A、B分别控制红色和蓝色，基因a、b无控制色素合成的功能，A、B位于非同源染色体上；基因D、d不控制色素的合成，但D抑制A的表达；当A、B同时表达时，花瓣呈紫色。现有基因型为AaBbDd的植株自交得到F1。下列推断错误的是()A．若D在A/a或B/b所在的染色体上，F1的基因型有9种B．若D不在A/a和B/b所在的染色体上，取F1中红花与紫花植株杂交，F2中蓝花占2/27C．F1表型及比例为紫∶蓝∶白∶红＝3∶9∶3∶1或蓝∶白∶红＝12∶3∶1，可推测D在A/a或B/b所在的染色体上D．F1表型及比例为紫∶红∶蓝∶白＝9∶3∶39∶13，可推测D不在A/a和B/b所在的染色体上8．(2024·开封高三联考)现有三个纯合品系A、B、C(已将抗病基因H导入胞内)。为确定不同品系H基因所在染色体位置，研究人员进行了如表杂交实验(各类型配子活性正常且相同)。下列相关叙述错误的是()杂交组合F1F1自交F2组合一：A×B全部抗病抗病449，非抗病30组合二：A×C全部抗病抗病301，非抗病19组合三：B×C全部抗病非抗病约2%，其余均抗病A.品系A与品系B中H基因可能位于非同源染色体上B．组合二F2的抗病个体中自交后代不发生性状分离的占1/5C．品系B与品系C中H基因可能位于一对同源染色体上D．组合三F2的非抗病个体的产生可能与染色体互换有关9．番茄中基因A、a控制植株的有无茸毛，果实的红色与黄色是一对相对性状。控制两对相对性状的基因独立遗传，育种工作者为研究这两对遗传性状的特点进行了如图的杂交实验。下列分析不正确的是()A．F2有茸毛∶无茸毛＝2∶1，说明可能存在AA致死B．根据F2的表型比例，说明控制果实颜色的基因不遵循自由组合定律C．控制两对相对性状的基因位于三对同源染色体上D．F1有茸毛红果测交，子代红果∶黄果＝1∶3二、非选择题10．(2023·常熟高三期末)野生型果蝇为灰身、长翅。灰身基因(A)突变后出现黑身表型，长翅基因(B)突变后出现残翅表型。已知控制这两对性状的基因都位于常染色体上。用灰身长翅(P1)与黑身残翅(P2)两种果蝇进行的杂交实验结果如图1所示：(1)根据杂交实验一与图2相关基因PCR产物电泳结果，推测P1亲本的基因型是______________________。P1亲本产生配子的基因型是________________________。(2)根据这两对基因的DNA序列进行常规PCR检测，杂交实验一亲本、子代的检测结果见图2，由图2的检测结果可以推测：果蝇B基因内________________导致B→b的突变。判断的依据是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)对杂交实验二中的亲本、子代的基因DNA序列进行检测，亲本及子代的检测结果见图3。请将新组合表型果蝇的检测结果绘在图3中的横线上。11．(2024·连云港高三模拟)蓖麻是一种二倍体植物，其性别有两性株(既开雌花又开雄花)和雌株(只开雌花)，由一对等位基因A、a控制；蓖麻的株高和叶形分别由另外两对等位基因M、m和N、n控制。研究人员将外源的DNA片段导入纯合高秆掌状叶两性株蓖麻的外植体，经组织培养获得了若干株转基因蓖麻。为探究外源DNA片段插入的位置和数量，研究人员利用获得的转基因植株进行了如下杂交实验，已知外源DNA片段不控制具体性状，但会使插入位点所在的基因突变成其等位基因。回答下列有关问题：实验一：转基因植株甲自交，F1表现为两性株∶雌株＝3∶1。实验二：转基因植株乙自交，F1表现为高秆掌状叶雌株∶高秆掌状叶两性株∶高秆柳叶两性株＝1∶2∶1。(1)蓖麻的性别表现为显性性状的是________；若让转基因植株甲自交产生的F1随机交配，则F2中两性株与雌株的比例为________。(2)根据实验二的结果分析，转基因植株乙中至少插入____个外源DNA片段。控制蓖麻性别与叶形的两对等位基因的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，判断依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)研究人员取另一株转基因植株丙自交，F1表现为高秆掌状叶两性株∶高秆柳叶两性株∶矮秆掌状叶两性株∶矮秆柳叶两性株＝7∶3∶1∶1。说明外源DNA片段插入转基因植株丙的数量和位置情况是_______________________________________________________________，同时外源DNA片段的插入还导致__________________________________________，使F1的性状分离比不为9∶3∶3∶1。12．棉花的纤维长度由两对等位基因A/a、B/b控制，已知显性基因A、B决定的纤维长度相等，基因a、b决定的纤维长度也相等。人工种植的棉花纤维均为白色，经太空育种后获得一株粉红色棉花且其纤维长度为10cm，让该株棉花自交，分别统计F1全部个体的表型及比例：纤维颜色白色∶粉红色＝1∶2；纤维长度12cm∶11cm∶10cm∶9cm∶8cm＝1∶4∶6∶4∶1。回答下列问题：(1)控制棉花纤维长度的两对等位基因A/a、B/b位于__________(填“一对”或“两对”)同源染色体上。(2)若只考虑纤维长度，F1纤维长度为11cm的植株中有__________种基因型，F1纤维长度为10cm的植株中纯合子所占比例为__________。(3)相关研究表明，棉花纤维颜色由另一对等位基因(用R/r表示)控制，F1中白色棉花∶粉红色棉花＝1∶2，说明棉花种群中存在__________________________致死的现象。(4)为进一步探究基因R/r、A/a和B/b是位于三对同源染色体上还是位于两对同源染色体上，研究人员选择基因型AaBbRr的棉花植株与基因型aabbrr的棉花植株杂交，统计杂交后代的表型及比例。①若后代表型及比例为10cm白色∶9cm白色∶8cm白色∶10cm粉红色∶9cm粉红色∶8cm粉红色＝__________________，则说明基因R/r、A/a和B/b位于三对同源染色体上。②若后代表型及比例为10cm白色∶9cm白色∶9cm粉红色∶8cm粉红色(或10cm粉红色∶9cm粉红色∶9cm白色∶8cm白色)＝______________________，则说明基因R/r、A/a和B/b位于两对同源染色体上。

专题突破7探究不同对基因在常染色体上的位置1．D2．A[Ⅲ的两个R基因分别位于两条非同源染色体上，其基因型可以表示为R1r1R2r2，该个体自交，后代中只要含有一个R基因(R1或R2)就表现为高抗旱性，后代中高抗旱性植株占15/16，A错误；Ⅰ产生的配子中都有R基因，因此，它与Ⅱ、Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例均为100%，B、D正确；Ⅲ可以产生四种配子，与Ⅱ杂交，后代中高抗旱性植株所占比例为1－1/4×1/2＝7/8，C正确。]3．C[假设控制长翅和短翅的基因用A/a表示，若突变体甲是突变体乙的等位突变体，则甲和乙的基因型可分别设为a1a1和a2a2，野生型个体的基因型为A_，甲、乙杂交获得的F1都只有隐性基因，即都表现为短翅，A正确；若翅长由两对位于同源染色体上的等位基因控制，相关基因设为A/a、B/b，且连锁遗传，则突变体甲和乙的基因型是aaBB()和AAbb()，F1的基因型是AaBb()，表现为长翅，F1自交获得的F2表型及比例为长翅∶短翅＝1∶1；若基因A/a、B/b不连锁，则遵循基因的自由组合定律，F1的基因型为AaBb，表型为长翅，F1自交获得的F2表型及比例为长翅∶短翅＝9∶7，B正确；若F1表现为长翅，则控制翅长的基因A/a、B/b可能连锁，也可能不连锁，若连锁，则F1测交后代均为短翅，若不连锁，则F1测交后代的表型及比例为长翅∶短翅＝1∶3，C错误；若由一对等位基因控制翅长，则甲、乙都只有隐性基因，杂交后无论哪一代都表现为短翅，D正确。]4．D5．C[若绿色荧光蛋白基因插入到Ⅲ号染色体上，发生基因连锁，F1中绿色翅∶无色翅为1∶3；若插入到Ⅲ号染色体以外的染色体上，两对基因的遗传遵循自由组合定律，F1中绿色翅与无色翅比例仍为1∶3，A正确；分析题意可知，同时具备GAL4和UAS－绿色荧光蛋白基因的果蝇，才能合成GAL4蛋白驱动UAS下游的绿色荧光蛋白基因表达，从而表现出绿色性状。若绿色荧光蛋白基因插入到Ⅲ号染色体上，设GAL4基因为A，UAS－绿色荧光蛋白基因为B，则F1的基因型为AOBO(O代表相关位置没有基因)，由于两对基因连锁遗传，故配子为1/2AO、1/2BO，F2中绿色荧光翅(2AOBO)∶无色翅(1AAOO＋1BBOO)＝1∶1，B正确；若绿色荧光蛋白基因插入到Ⅱ号染色体上，两对基因独立遗传，则F2中无色翅占7/16，由于雌雄比例为1∶1，故无色翅雌性个体的比例为7/32，C错误；若绿色荧光蛋白基因插入到X染色体上，亲本基因型即AOXOY×OOXBXO，F2中无色翅个体的基因型共有6种(OOXBXO、OOXOXO、OOXBY、OOXOY、AOXOXO、AOXOY)，D正确。]6．A[通过表中精子基因型可以看出e基因时有时无，所以其位于性染色体上(X或Y染色体均有可能)，①③⑤⑦⑨⑩精子中没有E、e基因，这些精子可能不含X染色体，也可能不含Y染色体，A错误；题表显示该志愿者关于A/a和B/b及D/d的配子及比例为aBd∶AbD∶aBD∶Abd＝2∶2∶1∶1,说明该志愿者产生Abd、aBD的精子比例为1/3,该比例小于1/2，属于重组配子，说明其体内的相关基因处于连锁关系，即应该为a、B、d连锁，A、b、D连锁，故可知该志愿者的部分精原细胞在减数分裂过程发生了染色体互换，B正确；结合表中信息可以看出，配子基因型及比例为aB∶Ab＝1∶1，因而可推测，等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合定律，C正确；由表中数据可知，D和d基因一直存在，所以不会位于X或Y染色体上，D正确。]7．C[若D在A/a或B/b所在的染色体上，说明D/d与A/a或B/b连锁，在不考虑基因重组的情况下，基因型为AaBbDd的植株自交得到F1，相当于两对等位基因自由组合，F1的基因型有3×3＝9(种)，A正确；若D不在A/a和B/b所在的染色体上，说明D/d、A/a、B/b三对等位基因均位于非同源染色体上，A_bbdd表现为红花，A_B_dd表现为紫花，F1中红花植株的基因型及比例为2/3Aabbdd、1/3AAbbdd，产生配子的类型及比例为Abd∶abd＝2∶1，紫花植株的基因型及比例为4/9AaBbdd、2/9AaBBdd、2/9AABbdd、1/9AABBdd，产生配子的类型及比例为ABd∶aBd∶Abd∶abd＝4∶2∶2∶1，F2中蓝花(aaB_dd、__B_D_)的比例为1/3×2/9＝2/27，B正确；假设D与A连锁，d与a连锁，经过计算，则子代的表型及比例为蓝∶白＝(9＋3)∶(3＋1)＝3∶1；假设D与a连锁，d与A连锁，则子代的表型及比例为紫∶蓝∶白∶红＝3∶9∶3∶1；假设D与B连锁，d与b连锁，则子代的表型及比例为蓝∶白∶红＝(9＋3)∶1∶3＝12∶1∶3；假设D与b连锁，d与B连锁，则子代的表型及比例为蓝∶紫∶白＝9∶3∶4，与题意中所示比例不符，故D在A/a或B/b所在的染色体上时，F1不会出现蓝∶白∶红＝12∶3∶1，C错误；假设D/d、A/a、B/b三对等位基因均位于非同源染色体上，紫花(A_B_dd)占3×3×1＝9(份)，红花(A_bbdd)占3×1×1＝3(份)，蓝花(aaB_dd、__B_D_)占1×3×1＋4×3×3＝39(份)，白花(aabbdd、__bbD_)占1×1×1＋4×1×3＝13(份)，故F1表型为紫∶红∶蓝∶白＝9∶3∶39∶13，可推测D不在A/a和B/b所在的染色体上，D正确。]8．B[亲代均为纯合子，B和C分别与A杂交后，F2中抗病∶非抗病均约为15∶1，且B与C杂交的F2中不是15∶1，据此可推测品系A中的H基因位于一对同源染色体上，品系B和C中的H基因位于相同的另外一对同源染色体上，且品系B和C的导入位置不同。假设A、C品系中没有导入H基因的位置命名为a和c，参考9∶3∶3∶1，组合二中F2的基因型及比例为9HA－HC－∶3HA－cc∶3HC－aa∶1aacc，其中抗病个体占15/16，分别进行自交，则抗病个体中自交后代不发生性状分离的占7/15，B错误；组合三中F1上的两个H基因位于一对同源染色体上，在进行减数分裂Ⅰ时，四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换，导致出现不含H基因的配子，使后代出现非抗病个体，D正确。]9．B[在F2中有茸毛与无茸毛之比为2∶1，说明此相对性状受一对等位基因控制，而此比例不是3∶1，说明显性纯合子(AA)可能致死，A正确；F2红果∶黄果＝9∶7，该比例为9∶3∶3∶1的变形，说明控制该性状的基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，B错误；假设控制果实颜色的基因用B、b，C、c表示，F1有茸毛红果自交产生的F2中红果与黄果的比例为9∶7(3＋3＋1)，说明红果是双显性基因控制的即(B_C_)，黄果的基因型有多种(B_cc、bbC_、bbcc)。综上分析，各个体的基因型为：P有茸毛红果(AaBBCC)×无茸毛黄果(aabbcc)→F1有茸毛红果(AaBbCc)、无茸毛红果(aaBbCc)。由题意分析可知，控制两对相对性状的基因位于三对同源染色体上，C正确；F1有茸毛红果基因型为AaBbCc，其测交，子代红果∶黄果＝1∶3，D正确。]10．(1)AaBbAB、ab(2)碱基对的增加B基因的PCR扩增片段大小为600碱基对，而突变基因b的扩增片段大小为700碱基对，说明B基因的长度增加了100碱基对，突变为b基因(3)如图所示解析(1)根据图2中相关基因PCR产物电泳结果，推测P1亲本的基因型为AaBb，杂交实验一的亲本和子代的基因型为AaBb×aabb→AaBb∶aabb＝1∶1，推测两对等位基因位于一对同源染色体上，A和B基因在一条染色体上，a和b基因在一条染色体上，因此P1亲本产生配子的基因型是AB和ab。(3)图3说明杂交实验二中亲本的基因型为AaBb和aabb，杂交实验二的F1出现的四种表型是两多两少，且两两相等，其中亲本类型多，重组类型少，推测P1亲本雌果蝇产生了4种卵细胞(AB、ab、Ab、aB)，数量两两相等，其中AB、ab多，Ab、aB少，而P2亲本雄果蝇只产生一种ab的精子，因此后代的基因型为AaBb、aabb、Aabb、aaBb，新组合表型果蝇的扩增条带见答案。11．(1)两性株5∶1(2)两不遵循实验二F1中性别与叶形(两性株与雌株、掌状叶与柳叶)的每对相对性状表型的分离比都符合3∶1，而两对相对性状表型的分离比不符合9∶3∶3∶1(3)插入了两个外源DNA片段，且一个插入M基因，另一个插入N基因基因型为mN的雌配子或雄配子致死解析(1)实验一：转基因植株甲自交，F1表现为两性株∶雌株＝3∶1，可判断两性株为显性性状，F1中两性株的基因型及比例是AA∶Aa＝1∶2，该群体产生的雄配子是A∶a＝2∶1，而能产生雌配子的群体的基因型及比例是AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，产生的雌配子是A∶a＝1∶1，随机交配后代表现为雌株的个体占1/3×1/2＝1/6，因此F2中两性株与雌株的比例为5∶1。(2)转基因植株乙自交，子代高秆掌状叶雌株∶高秆掌状叶两性株∶高秆柳叶两性株＝1∶2∶1，说明有一个DNA片段导入乙的掌状叶基因N中，有一个DNA片段导入乙的两性株基因A中，且两者导入的分别是同源染色体的不同条染色体，故转基因植株乙中至少插入两个外源DNA片段。(3)丙植株自交，F1表现为7∶3∶1∶1，分析F1的性状分离比可发现株高性状与叶形性状是自由组合的，说明控制株高和叶形的基因是位于两对同源染色体上，且至少插入了两个DNA片段，两个DNA片段分别插入M、N基因中，外源DNA片段的插入还导致基因型为mN的雌配子或雄配子致死，使F1的性状分离比不符合9∶3∶3∶1。12．(1)两对