第26讲 基因在染色体上的位置判断与实验设计高考生物一轮复习情境教学精讲课件

第26讲基因在染色体上的位置判断与实验设计考点五年考情（2020-2024）命题趋势考点1伴性遗传（5年5考）2024·广东、贵州、浙江、山东、全国、湖北、江西、吉林、安徽、甘肃、湖南、山东2023·广东、北京、山东、浙江、山西2022·全国、山东、浙江、广东2021·全国、山东、广东2020·江苏从近五年全国各地的高考试题来看，

此部分内容集中在选择题部分考察，创设的情景依托具体的遗传实例，运用教材核心知识解决人类遗传传病的患病概率，解释生产、生活中的遗传相关问题。

考点2基因在染色体上（5年3考）2023·山东2022·江苏2021·海南考点3人类遗传病（5年5考）2024·贵州、广东、安徽、湖北2023·湖南、湖北、浙江2022·广东、浙江2021·湖南、湖北、海南、福建、北京、浙江、江苏、河北2020·山东、江苏

题型一探究基因位于常染色体上还是性染色体上正反交实验若

，则相应基因在常染色体上若

，则相应基因在X染色体上正反交子代雌雄表现型相同正反交子代雌雄表现型不同1.杂交实验法(1)性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为纯合子时注意此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。若正反交结果不同，且子代只表现母本的性状，则控制该性状的基因位于细胞质中。若

，则相应基因在常染色体上若

,则相应基因在X染色体上若

，则相应基因在常染色体上若

,则相应基因在X染色体上(2)若已知性状的显隐性隐性雌×纯合子显雄子代雌性全为显性,雄性全为隐性子代雌雄个体均为显性(3)在确定雌性个体为杂合子的条件下隐性雌×纯合子显雄子代雌性全为显性,雄性全为隐性子代雌雄个体均为显性题型一探究基因位于常染色体上还是性染色体上最可能位于常染色体上2.调查实验法调查某性状雌雄个体数量或比例基本相同不同雌性明显多于雄性雄性明显多于雌性只有雄性多为伴X显性多为伴X隐性基因位于Y染色体上题型一探究基因位于常染色体上还是性染色体上例1一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变,使野生型性状变为突变型性状。该雌鼠与野生型雄鼠杂交,F1的雌、雄鼠中均既有野生型,又有突变型。若要通过一次杂交实验鉴别突变基因是在X染色体上还是在常染色体上,选择杂交的F1个体最好是 (

A)A.野生型(雌)×突变型(雄)B.野生型(雄)×突变型(雌)C.野生型(雌)×野生型(雄)D.突变型(雌)×突变型(雄)[解析]由题干信息可知,该突变为显性突变,即突变型性状为显性性状,野生型性状为隐性性状。可选择雄性的显性个体与雌性的隐性个体交配,若基因在X染色体上,则后代中雌性均表现为突变型性状,雄性均表现为野生型性状;若基因在常染色体上,则后代雌雄中均有突变型和野生型,故选A项。例2果蝇的灰身基因A与黄身基因a是一对等位基因,黄身基因能破坏其黑色素的形成使身体更黄;灰体基因E与黑檀体基因e是一对等位基因,位于Ⅲ号染色体上,黑檀体基因可使黑色素积累而全身发黑。请回答有关问题:(1)现有四种纯合的果蝇:灰身雄果蝇、黄身雄果蝇、黄身雌果蝇和灰身雌果蝇,请以上述果蝇为亲本设计实验,不用正反交实验来探索黄身基因的遗传方式(不考虑X、Y染色体的同源区段)。用纯合的灰身雄果蝇、黄身雌果蝇杂交,若后代黄身都是雄蝇,灰身都为雌蝇,说明黄身基因为X染色体上的隐性基因;若后代无论雌雄全部为灰身,说明黄身基因为常染色体上的隐性基因。[解析]设计实验探索黄身基因的遗传方式,即判断控制黄身的基因位于常染色体上还是X染色体上,不用正反交的方法,可以选择隐性雌和显性雄进行杂交实验。则根据提供的材料,可以用纯合的灰身雄果蝇、黄身雌果蝇杂交,若后代黄身都是雄蝇,灰身都为雌蝇,说明黄身基因为X染色体上的隐性基因;若后代无论雌雄全部为灰身,说明黄身基因为常染色体上的隐性基因。(2)现有纯种灰体雌果蝇与纯种黑檀体雄果蝇杂交,F1个体相互交配,F2个体的表型及比例为

,正反交实验结果

(填“相同”或“不同”)。

[解析]灰体基因E与黑檀体基因e是一对等位基因,位于Ⅲ号染色体(常染色体)上,现有纯种灰体雌果蝇(EE)与纯种黑檀体(ee)雄果蝇杂交,F1个体(Ee)相互交配,无论正交还是反交,F2个体的表型及比例均为灰体∶黑檀体=3∶1。灰体∶黑檀体=3∶1

相同题型二探究基因仅位于X染色体上还是X、Y染色体同源区段上已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。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的性状纯合隐性雌×纯合子显雄①若

=位于X、Y染色体的同源区段上②若

→仅位于X染色体上子代所有雄性均为显性性状子代所有雄性均为隐性性状基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。杂合隐性雌×纯合子显雄①若

→此等位基因位于X、Y染色体的同源区段上②若

,

.→此等位基因仅位于X染色体上子代中雌雄个体全表现显性性状子代中雌性个体全表现显性性状，雄性个体中既有显性性状又有隐性性状题型二探究基因仅位于X染色体上还是X、Y染色体同源区段上例3果蝇的红眼和白眼受一对等位基因控制,红眼雌蝇与红眼雄蝇单对交配,子代中红眼果蝇与白眼果蝇的比例为3∶1,下列分析正确的是 (

D)A.可以确定控制果蝇眼色的基因不在常染色体上B.可以确定亲本中红眼雌蝇和红眼雄蝇均为杂合体C.若子代红眼果蝇的雌雄比例为2∶1时,则控制眼色的基因只位于X染色体上D.若子代红眼果蝇的雌雄比例为1∶2时,则控制眼色的基因位于X、Y染色体同源区段上[解析]

根据题干信息分析,假设果蝇的红眼和白眼受一对等位基因A、a控制,红眼雌蝇与红眼雄蝇单对交配,后代出现了白眼,说明红眼对白眼是显性性状;后代性状分离比为3∶1,则控制眼色的基因可能在常染色体上或X染色体上或X、Y染色体的同源区段上,若在常染色体上,则亲本都是Aa;若在X染色体上,则亲本为XAXa、XAY;若在X、Y染色体的同源区段上,则亲本基因型为XAXa、XAYa或XAXa、XaYA。根据以上分析可知,控制果蝇眼色的基因可能在常染色体上或X染色体上或X、Y染色体的同源区段上,A错误;根据以上分析可知,若控制果蝇眼色的基因在X染色体上,则亲本为XAXa、XAY,亲本雄果蝇(XAY)不是杂合子,B错误;根据以上分析可知,若子代红眼果蝇的雌雄比为2∶1,亲本为XAXa、XAY或XAXa、XAYa,控制眼色的基因位于X染色体上或者X、Y染色体的同源区段上,C错误;根据以上分析可知,若子代红眼果蝇的雌雄比为1∶2,亲本基因型为XAXa、XaYA,控制眼色的基因位于X、Y染色体同源区段上,D正确。题型三探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合，观察分析F1的表现型。分析如下：隐性纯合子(♀)aa或XaXa显性纯合子(♂)Aa或XAYa或XaYA×F1表现性雌雄个体既有显性又有隐性该基因位于常染色体上雌(或雄)性个体全表现显性性状,雄(或雌)性个体全表现隐性性状该基因位于X、Y染色体的同源区段上(1)在已知性状的显隐性的条件下，若限定一次杂交实验来证明，则可采用

(2)在已知性状的显隐性的条件下，未限定杂交实验次数时，则可采用以下方法，通过观察F2的性状表现来判断：隐性纯合子(♀)aa或XaXa显性纯合子(♂)AA或XAYA×F2表现性F1(自由交配)Aa×Aa或XAXa×XaYA雌雄个体中既有显性又有隐性,且分离比例均为3:1该基因位于常染色体雄性个体全显性,雌性个体中既有显性又有隐性题型三探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上该基因位于X、Y染色体的同源区段上例4果蝇的体色(灰身、黑身)和翅型(正常翅、截翅)这两对性状分别由两对等位基因A、a和B、b控制。利用两对纯种果蝇进行了杂交实验，结果如下表所示：杂交组合子代表型

组合一：黑身正常翅♀×灰身截翅♂组合二：灰身截翅♀×黑身正常翅♂雌蝇雄蝇雌蝇雄蝇F1灰身正常翅2962903010灰身截翅000298(1)控制翅型的基因位于________染色体上，判断的依据为__________。(2)某同学为了确定控制体色的A/a这对等位基因位于常染色体上还是X、Y染色体的同源区段上，让组合二F1灰身雌、雄果蝇相互交配，然后统计F2中黑身果蝇的性别比例：若__________________________________，则说明A/a是位于常染色体上；若__________________，则说明A/a是位于X、Y染色体的同源区段上。X杂交组合二中截翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交，F1雌果蝇全为正常翅，雄果蝇全为截翅(杂交组合一、二是用纯种正常翅、截翅果蝇进行的正反交实验，正反交实验结果不一致)

黑身果蝇中雌性∶雄性＝1∶1黑身果蝇全为雄性(3)现已确认灰身与黄身仅由位于X染色体上的一对等位基因控制,黑檀体时黄身纯合个体表现为灰身。用纯种灰身黑檀体雌果蝇与纯种黄身灰体雄果蝇杂交,F1中的雄蝇与EeXaXa(黄身灰体雌蝇)个体相互交配,F2中雄蝇的表型及比例为_________________________________。

[解析]根据题意可知,灰身与黄身仅由位于X染色体上的一对等位基因控制,黑檀体时黄身纯合个体表现为灰身,故亲代纯种灰身黑檀体雌果蝇基因型为eeXAXA或eeXaXa,纯种黄身灰体雄果蝇基因型为EEXaY,杂交后代雄果蝇基因型为EeXAY或EeXaY,其与EeXaXa黄身灰体雌果蝇个体相互交配,F2雄果蝇的表型及比例为黄身灰体∶灰身黑檀体=3∶1。黄身灰体∶灰身黑檀体=3∶11．（2023·北京·统考高考真题）纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交，结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果，下列推测错误的是（A）A．控制两对相对性状的基因都位于X染色体上B．F1雌果蝇只有一种基因型C．F2白眼残翅果蝇间交配，子代表型不变D．上述杂交结果符合自由组合定律【详解】A、白眼雌蝇与红眼雄果蝇杂交，产生的F1中白眼均为雄性，红眼均为雌性，说明性状表现与性别有关，则控制眼色的基因位于X染色体上，同时说明红眼对白眼为显性；另一对相对性状的果蝇杂交，无论雌雄均表现为长翅，说明长翅对产残翅为显性，F2中无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1，说明控制果蝇翅形的基因位于常染色体上，A错误；B、若控制长翅和残翅的基因用A/a表示，控制眼色的基因用B/b表示，则亲本的基因型可表示为AAXbXb，aaXBY，二者杂交产生的F1中雌性个体的基因型为AaXBXb，B正确；C、亲本的基因型可表示为AAXbXb，aaXBY，F1个体的基因型为AaXBXb、AaXbY，则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb、aaXbY，这些雌雄果蝇交配的结果依然为残翅白眼，即子代表型不变，C正确；D、根据上述杂交结果可知，控制眼色的基因位于X染色体上，控制翅型的基因位于常染色体上，可见，上述杂交结果符合自由组合定律，D正确。2.(2023·浙江6月选考)某昆虫的性别决定方式为XY型，其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对相对性状，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。现用长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只杂交获得F1，F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型，且比例相等。不考虑突变、互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述，错误的是(

)A.若F1每种表型都有雌雄个体，则控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体B.若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体C.若F1有两种表型为雌性，两种为雄性，则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体D.若F1有两种表型为雌性，两种为雄性，则控制翅形和眼色的基因不可位于一对染色体经典真题D【解析】D假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因。若F1每种表型都有雌雄个体，则亲本的基因型为AaBb和aabb或AaXBXb和aaXbY都符合F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型，且比例相等的条件，A正确；若控制翅形和眼色的基因都位于X染色体，则子代的结果是F1有两种表型为雌性，两种为雄性，或只有两种表型，两种表型中每种表型都有雌雄个体，所以若F1有4种表型，且每种表型都有雌雄个体，则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体，B正确；若控制翅形和眼色的基因都位于常染色体，性状与性别没有关联，则F1每种表型都应该有雌雄个体，C正确；假设亲本的基因型为XaBXab和XAbY或XAbXab和XaBY，符合F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型，且比例相等的条件，控制翅形和眼色的基因可以位于一对染色体，D错误。经典真题经典真题3.[2023·深圳模拟]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上或X染色体上(非同源区段),两对基因都是完全显性。两对等位基因的作用关系如图所示,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。

[解析]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)。7

2经典真题(2)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:选取心形叶雌株与一株卵形叶雄株杂交,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。

HHbb或HHXbXb、HHXbY

卵形叶

心形叶

卵形叶和心形叶都有

经典真题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纯合心形叶雌株与

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]B/b基因位于常染色体上时纯合心形叶植株基因型为HHbb,位于X染色体上时纯合心形叶植株基因型为HHXbXb和HHXbY。若要确定B/b基因的具体位置,需进行杂交实验:心形叶雌株(HHbb或HHXbXb)与卵形叶雄株(hhBB、hhbb、HHBB或hhXbY、hhXBY、HHXBY)杂交。①若子代叶形全是卵形叶,则说明B/b基因位于常染色体上;②若子代叶形全是心形叶,则无法确定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,则说明B/b基因位于X染色体上。在做实验时通常选取多株纯合心形叶雌株(为HHbb或HHXbXb)与多株纯合卵形叶雄株杂交,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。经典真题4.（2023·浙江·统考高考真题）某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种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和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。杂交组合PF1F2甲紫红眼突变体、紫红眼突变体直翅紫红眼直翅紫红眼乙紫红眼突变体、野生型直翅红眼直翅红眼∶直翅紫红眼＝3∶1丙卷翅突变体、卷翅突变体卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶1卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1丁卷翅突变体、野生型卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶3注：表中F1为1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。回答下列问题：经典真题(4)又从野生型（灰体红眼）中诱变育种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）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。（说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实验的具体操作不作要求）(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，还需要对杂交组合__________的各代昆虫进行__________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常染色体上。(2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合__________效应。(3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代（F2）表型

及其比例为__________。经典真题①实验思路：第一步：选择__________进行杂交获得F1，__________。第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。②预测实验结果并分析讨论：Ⅰ：若统计后的表型及其比例为__________，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律。Ⅱ：若统计后的表型及其比例为__________，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。【答案】(1)隐性

乙

性别

直翅红眼雌：直翅紫红眼雌：直翅红眼雄：直翅紫红眼雄=3：1：3：1(2)