2024高考生物增分集训练5基因与染色体位置关系的综合分析含解析

PAGEPAGE6集训5基因与染色体位置关系的综合分析1．某科研人员欲从野生型红眼果蝇中分别出紫眼突变体，进行了以下试验。请回答下列问题：试验1：紫眼雌果蝇×野生型红眼雄果蝇→F1均为红眼→F2中红眼∶紫眼＝3∶1试验2：紫眼雄果蝇×野生型红眼雌果蝇→F1均为红眼→F2中红眼∶紫眼＝3∶1(1)依据上述试验结果可知，限制果蝇红眼、紫眼这对相对性状的基因可能位于____________________________________________上。(2)该科研人员对F2进一步分析，若发觉试验1和试验2中F2的每种眼色中均有雄性和雌性，且比例也相当，则限制果蝇眼色的基因位于__________上。若发觉试验1和试验2中F2的不同眼色果蝇中雄性和雌性的比例不相同，试验1和试验2中果蝇的眼色及性别的详细状况是_____________________，则限制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上。(3)经探讨确定，上述紫眼果蝇突变体的突变基因位于Ⅲ号染色体上，之前发觉的来自国外果蝇探讨中心的紫眼隐性突变体——Hnr3的突变基因也位于Ⅲ号染色体上，而且Hnr3突变体的其他基因均与野生型果蝇的相同。这两种突变体的产生是不同基因突变的结果还是同一基因突变的结果？请完成以下试验设计思路并预期试验结果及结论。试验设计思路：让__________________________果蝇进行交配，视察子代果蝇的眼色状况。预期试验结果及结论：假如子代表现为________________，则这两种突变体的产生是同一基因突变的结果；假如子代表现为__________________，则这两种突变体的产生是不同基因突变的结果。解析(1)依据题干试验结果，正反交子一代的性状表现相同，子二代均表现为红眼∶紫眼＝3∶1的性状分别比，可以确定限制果蝇眼色的基因位于常染色体上或X、Y染色体的同源区段。(2)结合试验1和2中亲本和F1、F2的表现型可知，红眼对紫眼为显性。若相关基因用A和a表示，假设限制果蝇眼色的基因位于常染色体上，则试验1和试验2中F2的每种眼色中均有雄性和雌性，且比例相当；假设限制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体同源区段上，则在试验1中：亲本紫眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇的基因型分别为XaXa、XAYA，F1的基因型为XAXa、XaYA，F2的基因型及比例为XAXa∶XaXa∶XAYA∶XaYA＝1∶1∶1∶1，表现型及其比例为红眼雌果蝇∶紫眼雌果蝇∶红眼雄果蝇＝1∶1∶2；在试验2中，亲本紫眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇的基因型分别为XaYa、XAXA，F1的基因型为XAXa、XAYa，F2的基因型及其比例为XAXA∶XAXa∶XAYa∶XaYa＝1∶1∶1∶1，表现型及其比例为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶紫眼雄果蝇＝2∶1∶1。(3)让一个隐性突变纯合子和另一个隐性纯合突变体交配，假如两个突变体在同一个基因上，子代将会表现出突变的性状。反之，假如突变位于不同的基因上，子代则会表现出正常的野生型性状。故让紫眼果蝇与Hnr3紫眼果蝇突变体进行交配，视察子代果蝇的眼色状况。假如子代表现紫眼性状，则这两种突变体的产生是同一基因突变的结果，假如子代表现出正常的野生型，则这两种突变体的产生是不同基因突变的结果。答案(1)常染色体或X、Y染色体的同源区段(2)常染色体试验1的F2中红眼雌果蝇∶紫眼雌果蝇∶红眼雄果蝇＝1∶1∶2，而试验2的F2中红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶紫眼雄果蝇＝2∶1∶1(或试验1的F2中紫眼均为雌性，试验2的F2中紫眼均为雄性)(3)Hnr3突变体与紫眼紫眼性状正常的野生型(或野生型红眼)2．小鼠体色由位于常染色体上的两对基因确定，A基因确定黄色，R基因确定黑色，A、R同时存在则皮毛呈灰色，无A、R则呈白色。一灰色雄鼠和一黄色雌鼠交配，F1表现型及其比例为3/8黄色小鼠、3/8灰色小鼠、1/8黑色小鼠、1/8白色小鼠。试问：(1)亲代中，灰色雄鼠的基因型为____________，黄色雌鼠的基因型为__________。(2)让F1的黑色雌、雄小鼠交配，则理论上F2黑色个体中纯合子的比例为________。(3)若小鼠的另一性状由另外的两对等位基因(B和b、F和f)确定，且遵循自由组合定律。让基因型均为BbFf的雌、雄鼠相互交配，子代出现四种表现型，比例为6∶3∶2∶1。请对比例6∶3∶2∶1的产生缘由做出合理说明：__________________________。解析(1)由题意知，亲本分别为灰色和黄色，子代出现四种体色，推断亲本基因型分别为AaRr和Aarr。(2)F1的黑色鼠基因型为aaRr，所以让F1的黑色雌、雄小鼠交配，则理论上F2黑色个体的基因型及其比例为aaRr∶aaRR＝2∶1，其中纯合子的比例为1/3。(3)基因型均为BbFf的雌、雄鼠相互交配，正常状况子代出现的四种表现型及其比例为B_F_∶B_ff∶bbF_∶bbff＝9∶3∶3∶1，题中子代出现表现型比例为6∶3∶2∶1，即6∶3∶2∶1＝(3∶1)(2∶1)，则BB__或FF__不存在，即B或F纯合致死。答案(1)AaRrAarr(2)1/3(3)B或F纯合致死3．果蝇因为体型小、易饲养、繁殖快等优点常作为遗传学探讨的试验材料。某生物爱好小组用黑腹果蝇做试验探讨性状遗传，请回答相关问题：(1)已知果蝇的长翅和残翅由常染色体上一对等位基因限制，用长翅果蝇与残翅果蝇作亲本进行杂交，F1均为长翅，由此可推断__________是显性性状。该小组模拟自然选择做了如下试验：保留子代中的长翅果蝇，淘汰残翅果蝇，让长翅果蝇自由交配，理论上F3中残翅果蝇的基因型频率是______________。(2)在一次试验中，某同学将长翅果蝇与残翅果蝇进行杂交，子代果蝇中没有出现残翅，但出现了一种新性状——匙型翅，且长翅331只、匙型翅336只。筛选出匙型翅雌雄果蝇随机交配，其后代中没有长翅果蝇，而匙型翅和残翅的数量比约为3∶1。分析三种翅型的显隐性关系：______________________。(3)果蝇的细眼(B)和粗眼(b)也是一对相对性状，现有纯种的细眼果蝇和粗眼果蝇雌雄若干，选择____________________________进行一次杂交试验，若F1________________________，则可推断B、b位于常染色体或X、Y染色体的同源区段，而不在X、Y染色体的非同源区段。接着通过一次杂交试验，探究B、b是位于X、Y染色体的同源区段还是常染色体上，预料子代的结果并得出结论。杂交方案：___________________________________________________。预料结果及结论：________________________________________。解析(1)亲本为长翅果蝇和残翅果蝇，F1均为长翅果蝇，则长翅是显性性状。F1雌雄果蝇自由交配，设翅型由等位基因A/a限制，F2的基因型及比例为1/4AA、2/4Aa、1/4aa，淘汰aa，则a的基因频率为1/3，A的基因频率为2/3。F2自由交配，F3中aa的基因型频率为(1/3)2＝1/9。(2)分析题干信息，长翅和残翅杂交，后代有长翅和匙型翅，无残翅，说明亲本中匙型翅基因没有表现出来，则长翅对匙型翅是显性。匙型翅雌雄果蝇自由交配，后代既有匙型翅又有残翅，说明匙型翅对残翅是显性。因此显隐性关系可表示为长翅基因＞匙型翅基因＞残翅基因。(3)要推断基因是位于常染色体上或X、Y染色体的同源区段，还是位于X、Y染色体的非同源区段，选择纯合粗眼雌果蝇与细眼雄果蝇杂交。若相关基因位于X、Y染色体的非同源区段，则子代雄性果蝇都是粗眼，雌性果蝇都是细眼；若相关基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段，则F1都是细眼。要进一步探究相关基因是位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段，可让F1雌雄果蝇接着交配，若子代雌雄果蝇都既有粗眼也有细眼，则相关基因位于常染色体上；若子代雌果蝇既有粗眼也有细眼，雄果蝇都是细眼，则相关基因位于X、Y染色体的同源区段。答案(1)长翅1/9(2)显隐性关系：长翅基因＞匙型翅基因＞残翅基因(或长翅基因对匙型翅基因是显性，匙型翅基因对残翅基因是显性)(3)粗眼雌果蝇和细眼雄果蝇均为细眼果蝇方案一：F1雌、雄果蝇自由交配预料结果及结论：若后代雌雄果蝇均有细眼、粗眼，则B、b位于常染色体上；若后代雌果蝇出现细眼和粗眼，雄果蝇均为细眼，则B、b位于X、Y染色体的同源区段方案二：F1雄果蝇和粗眼雌果蝇杂交预料结果及结论：若后代雌雄果蝇均有细眼、粗眼，则B、b位于常染色体上；若后代雌果蝇均为粗眼，雄果蝇均为细眼，则B、b位于X、Y染色体的同源区段(写出一个方案即可)4．果蝇的刚毛和截毛是一对相对性状，受等位基因B、b限制。刚毛雌果蝇甲与刚毛雄果蝇乙交配，F1中刚毛∶截毛＝3∶1，F1雌雄果蝇随机交配，所得F2中刚毛(♂)∶刚毛(♀)∶截毛(♂)∶截毛(♀)＝6∶7∶2∶1。回答下列问题：(1)果蝇的刚毛和截毛这对相对性状中显性性状是______________，理由是____________________________________________________________。(2)刚毛雌果蝇甲与刚毛雄果蝇乙交配，所得F1中刚毛个体为__________(填“雌性”“雄性”或“雌性或雄性”)。(3)限制果蝇的刚毛和截毛的等位基因位于性染色体上，理由是___________________________________________________。(4)等位基因B、b所在性染色体的状况有2种可能性，即____________________________________。请设计一个杂交试验并推断等位基因B、b所在染色体的详细状况：_________________________________________________________________________________________。(注：不同时含B和b基因的个体均视为纯合子。)解析F1雌雄果蝇随机交配，所得F2中雌雄的表现型比例存在差异，说明等位基因B、b位于性染色体上。性染色体上存在等位基因的2种状况为该对基因仅位于X染色体上或位于X和Y染色体的同源区段上。纯合刚毛雄果蝇的基因型为XBYB或XBY，纯合截毛雌果蝇的基因型为XbXb，两者杂交，若子代均为刚毛，则等位基因B、b位于X和Y染色体的同源区段上；若子代中刚毛均为雌性、截毛均为雄性，则等位基因B、b位于X染色体上。答案(1)刚毛亲本均为刚毛果蝇，子代中出现截毛果蝇，说明截毛为隐性性状、刚毛为显性性状(意思合理即可)(2)雌性或雄性(3)F1雌雄果蝇随机交配，所得F2中雌雄的表现型比例存在差异(意思合理即可)(4)仅位于X染色体上或位于X和Y染色体的同源区段上纯合刚毛雄果蝇与纯合截毛雌果蝇交配，若子代均为刚毛，则等位基因B、b位于X和Y染色体的同源区段上；若子代中刚毛均为雌性、截毛均为雄性，则等位基因B、b位于X染色体上5．已知某种植物的花色由两对基因G(g)和F(f)限制，花色有紫花(G_ff)、红花(G_Ff)、白花(G_FF、gg__)三种。请回答下列问题：(1)某探讨小组成员中有人认为G、g和F、f基因分别位于两对同源染色体上；也有人认为G、g和F、f基因位于同一对同源染色体上，故进行如下试验。试验步骤：让红花植株(GgFf)自交，视察并统计子代的花色及比例(不考虑交叉互换)。试验预料及结论：①若子代的花色及比例为紫花∶红花∶白花＝3∶6∶7，则G、g和F、f基因______________________________________________________________________________________________________________________________；②若子代的花色及比例为紫花∶红花∶白花＝1∶2∶1，则G、g和F、f基因_______________________________________________________________________________________________________________________；③若子代的花色及比例为__________________，则G、g和F、f基因位于一对同源染色体上，且G和F在同一条染色体上，g和f在同一条染色体上。(2)若试验证明G、g和F、f基因分别位于两对同源染色体上。小组成员发觉在红花植株(GgFf)自交后代的紫花植株中，部分个体无论自交多少代，其后代表现型仍为紫花，这部分个体的基因型是__________，这样的个体在紫花植株中所占的比例为______。(3)小组成员进行相关杂交试验时发觉了如下试验结果：紫花植株(GGff)与白花植株(ggFF)杂交所得F1中出现了一株紫花植株，让F1中该紫花植株自交所得F2的表现型及比例为紫花∶红花∶白花＝3∶6∶7。小组成员认为F1中出现的紫花植株不是受精卵某个基因突变所致，因为若是受精卵某个基因突变所致，则该紫花植株的基因型是________________________，其自交后代表现型的状况为______________________________，与试验结果不一样。解析(1)红花植株(GgFf)自交，若G、g和F、f基因分别位于两对同源染色体上，则自交后代出现9种基因型，3种表现型，其比例为紫花∶红花∶白花＝3∶6∶7；若G、g和F、f基因位于同一对同源染色体上，且G和f在同一条染色体上，g和F在同一条染色体上，则自交后代的基因型为1/4GGff、1/2GgFf、1/4ggFF，表现型及比例为紫花∶红花∶白花＝1∶2∶1；若G、g和F、f基因位于同一对同源染色体上，且G和F在同一条染色体上，g和f在同一条染色体上，则自交后代的基因型为1/4GGFF、1/2GgFf、1/4ggff，表现型及比例为红花∶白花＝1∶1。(2)红花植株(GgFf)自交后代中，紫花植株的基因型及比例为GGff∶Ggff＝1∶2，其中无论自交多少代，其后代仍为紫花的植株基因型是GGff，其在紫花植株中所占比例为1/3。(3)紫花植株(GGff)与白花植株(ggFF)杂交，子一代的基因型应为GgFf，应表现为红花，而事实上F1中出现了一株紫花植株，若是受精卵某个基因突变所致，则该紫花植株的基因型应为Ggff，其自交后代中紫花∶白花＝3∶1，与试验结果不符，说明F1中出现的紫花植株不是受精卵某个基因突变所致。答案(1)①分别位于两对同源染色体上②位于同一对同源染色体上，且G和f在同一条染色体上，g和F在同一条染色体上③红花∶白花＝1∶1(2)GGff1/3(3)Ggff紫花∶白花＝3∶16．烟草含有24条染色体，染色体缺失某一片段不影响减数分裂过程，但会引起含缺失染色体的一种配子(不确定是雄配子还是雌配子)致死。现有含如图所示染色体的某株烟草，其中A、a基因分别限制烟草的心形叶和戟形叶。请回答下列问题：(1)图中A、B、C基因在5号染色体上呈________排列。只考虑烟草的叶形，该株烟草自交后代的性状表现为_________________________________。(2)若现有各种基因型及表现型的个体可供选择，为了确定染色体缺失致死的配子是雄配子还是雌配子，请设计杂交试验加以证明，用“O”代表缺失的基因，并预料试验结果。________________________________________________________________________________________________________________________________(3)已知B、b基因限制烟草的株高，D、d基因限制焦油的含量。现有基因型为BbDd的个体，若想确定D、d基因是否位于5号染色体上，可让基因型为BbDd的植株自交，若后代______________________________，则说明D、d基因不位于5号染色体上；若后代_____________