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八、判断基因位置的实验设计1．基因位于常染色体或X染色体(与Y染色体非同源区段)的判断(1)未知显隐性：看正反交结果是否相同，a结果相同，基因位于常染色体上。杂交的后代有两种可能：一是仅一种表现型，即全为显性，此时显性亲本为纯合子；二是两种表现型，显∶隐＝1∶1，此时显性亲本为杂合子。b结果不同，基因位于X染色体上。(2)已知显隐性：显性雄性个体与隐性雌性个体杂交，若后代雌性全为显性个体，雄性全为隐性个体，则基因位于X染色体上；若后代雌雄个体中显隐性出现的概率相同(或显隐性的概率与性别无关)，则基因位于常染色体上。2．基因位于X染色体与Y染色体同源区段还是非同源区段的判断X和Y染色体有一部分是同源的(图中Ⅰ片段)，该部分基因互为等位基因；另一部分是非同源的(图中的Ⅱ—1、Ⅱ—2片段)，该部分基因不互为等位基因。基因所在区段位置与相应基因型对应关系基因所在区段基因型(隐性遗传病)男正常男患病女正常女患病ⅠXBYB、XBYb、XbYBXbYbXBXB、XBXbXbXbⅡ—1(伴Y遗传)XYBXYbⅡ—2(伴X遗传)XBYXbYXBXB、XBXbXbXb(1)若有显性纯合雄性个体：显性纯合雄性个体×隐性雌性个体→①后代雄性均为隐性个体，雌性均为显性个体，则基因位于X染色体与Y染色体非同源区段；②后代雌雄均为显性个体，则基因位于X染色体与Y染色体同源区段。(2)若是群体中无法直接获得显性纯合雄性个体：多对显性雄性个体×隐性→①若后代出现显性雄性个体，则基因位于X染色体与Y染色体同源区段；②若所有对杂交组合后代雌性个体均为显性个体，雄性个体均为隐性个体，则基因位于X染色体与Y染色体非同源区段。1．(2011·潮州模拟)如右图是人体性染色体的模式图。下列叙述不正确的是()A．位于Ⅰ区基因的遗传只与男性相关B．位于Ⅱ区的基因在遗传时，后代男女性状的表现一致C．位于Ⅲ区的致病基因，在体细胞中也可能有等位基因D．性染色体既存在于生殖细胞中，也存在于体细胞中答案：B2．(2010·广东调研)已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)；直毛与分叉毛是一对相对性状(显性基因用F表示，隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交，子代中雌蝇表现型比例及雄蝇表现型比例如下图所示。请回答：(1)雄性亲本的一个精原细胞产生的精细胞的基因型是________________________。(2)控制直毛与分叉毛的基因位于________上，判断的主要依据是_____________________。(3)若让子一代中灰身雄蝇与黑身雌蝇杂交，后代中黑身果蝇所占比例为________。子一代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合子与杂合子的比例为________。(4)若实验室有纯合的直毛和分叉毛雌、雄果蝇亲本，你能否通过一代杂交实验确定这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上？请说明推导过程。答案：(1)BXF、bY或bXF、BY(2)X染色体直毛在子代雌、雄蝇上均有出现，而分叉毛这个性状只在子代雄蝇上出现(3)1/31∶5(4)能。取直毛雌、雄果蝇与分叉毛雌、雄果蝇进行正交和反交(即直毛雌果蝇×分叉毛雄果蝇、分叉毛雌果蝇×直毛雄果蝇)，若正交、反交后代性状一致，则该等位基因位于常染色体上；若正交、反交后代性状不一致，则该等位基因位于X染色体上。3．果蝇的X染色体和Y染色体是一对同源染色体，但其形态、大小却不完全相同。如右图为果蝇X，Y染色体同源和非同源区段的比较图解，其中A与C为同源区段。请回答下列有关问题：(1)在减数分裂形成配子时，X，Y染色体彼此分离发生在________时期。X，Y染色单体彼此分离发生在_________________。(2)若在A区段上有一基因“E”，则在C区段同一位点可以找到基因________________。(3)如果某雄果蝇在B区段有一显性致病基因，D区段有另一显性致病基因，则其与正常雌果蝇交配，后代发病概率为________________________________。(4)已知在果蝇的性染色体上有一对等位基因，分别控制腿部有斑纹(H)和腿部无斑纹(h)。现在纯种果蝇若干(有斑纹雌性，无斑纹雌性，有斑纹雄性，无斑纹雄性)，请通过一次杂交实验，确定H、h基因在染色体上的位置是A(C)区段还是B区段。实验步骤：①_____________________。②_____________________。预测结果与结论：①_____________________。②_____________________。答案：(1)减数第一次分裂后期减数第二次分裂后期(2)E或e(3)100%(4)试验步骤：①选择纯种腿部无斑纹雌果蝇与纯种腿部有斑纹雄果蝇进行杂交②观察子代果蝇的形状并统计记录结果预测结果与结论：①若子代全部表现为腿部有斑纹，则此对基因位于A、C区段②若子代雌果蝇表现为腿部有斑纹，雄果蝇表现为腿部无斑纹，则此对基因位于B区段六．表格类选择题表格类选择题中常见的表格、图有两种，一种是现象或实验过程的分析，另一种是实验结果或数据，让学生综合分析，得出正确答案。两者的解题思路与方法大致相同。(一)采取对比或分组对比法，认真分析表格数据，一定要进行纵、横双向比较，找出数据、现象的变化规律；(二)要注意分析数据中的最小值、最大值和特殊值，结合题干的提示分析出现原因或作出相应的评价；(三)注意熟练运用图、表、线的转换，以此来分析出其中的变化规律。4．科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是()实验实验结果编号实验过程病斑类型病斑中分离出的病毒类型①a型TMV→感染植物a型a型②b型TMV→感染植物b型b型③组合病毒(a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA)→感染植物b型a型④组合病毒(b型TMV的蛋白质＋a型TMV的RNA)→感染植物a型a型A.实验①B．实验②C．实验③D．实验④解析：本题借助实验设计与结果分析考查生物的遗传物质，意在考查学生对生物遗传的理解。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，实验③中组合病毒(a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA)感染植物，病斑类型为b型，病斑中分离出来的病毒类型也为b型。答案：C5．(2011·深圳模拟)结合以下图表分析，有关说法正确的是()抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶的活性(可促进DNA螺旋化)红霉素能与核糖体结合利福平抑制RNA聚合酶的活性A.环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的①和③B．青霉素和利福平能抑制DNA的复制C．结核杆菌的④和⑤都发生在细胞质中D．①～⑤可发生在人体健康细胞中答案：A6．(2011·衡水中学调研)为了探究植物呼吸强度的变化规律，研究者在遮光状态下，测得了相同的新鲜菠菜叶在不同温度和O2含量条件下的CO2释放量，结果如下表(表中数据为相对值)。下列有关分析，错误的是()O2含量CO2释放量温度0.1%1.0%3.0%10.0%20.0%40.0%3℃6.23.61.24.45.45.310℃31.253.75.921.533.332.920℃46.435.26.438.965.556.230℃59.841.48.856.6100.0101.6A.根据变化规律，表中温度为10℃CO2含量为1.0%条件下的数据很可能是错误的B．温度为3℃CO2含量为3.0%是贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合C．O2含量从20.0%升至40.0%时，O2含量限制了呼吸强度的继续升高D．在20℃条件下，O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中，细胞无氧呼吸逐渐减弱解析：本题主要考查影响细胞呼吸的因素及其在生产实践中的应用。随着O2含量的升高，CO2的释放量表现为由多到少，再由少到多的变化过程，表中显示温度为10℃、O2含量为1.0%时的CO2释放量远高于温度为10℃、O2含量为0.1%时，由于随着O2含量的增加，无氧呼吸受到抑制，而此时有氧呼吸强度较小，前者的CO2释放量较后者应低些，故A正确；贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合是释放CO2量最少的一组条件，故B正确；比较相同温度下，O2含量为20.0%和40.0%时的CO2释放量，可见O2达到一定含量后，再改变O2含量对细胞呼吸影响不大，故C错误；当O2含量升高时，无氧呼吸受到抑制，O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中，细胞无氧呼吸逐渐减弱，故D正确。答案：C【名师讲评】(1)学生审题不仔细，而将“e”理解为合成X的场所，错答成核糖体，应是组成核糖体的rRNA；分不清rRNA和tRNA，而答成rRNA的功能。(2)病毒是没有细胞结构的，但不是病毒起源晚于细胞的理由。(3)图乙表示的是完整的中心法则，⑤表示DNA复制，主要场所是细胞核，其次是在线粒体、叶绿体，①表示转录也是在细胞核，未能抓住关键词“主要场所”而答错。(4)学生未能理解“49个肽键1条链”应为50个氨基酸合成的肽链，而错答成“294”，还有的错答为mRNA上的碱基数150个。【规范解答】(1)核糖体RNA(rRNA)转运RNA(tRNA)识别mRNA，转运氨基酸(2)病毒必须寄生于细胞内才能进行各项生命活动(3)细胞核⑤①④(4)②(5)300【易错重做】(2011·潍坊质量监测)如右图表示某DNA片段遗传信息的传递过程，①～⑤表示物质或结构。a、b、c表示生理过程。请据图回答下列问题：(可能用到的密码子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—丝氨酸、UAC—酪氨酸)(1)完成遗传信息表达的是________(填字母)过程，a过程所需的酶有____________________。(2)图中含有核糖的是________(填数字)；由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是________________________________。(3)该DNA片段第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为________个。(4)若在AUG后插入三个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化。由此证明________________________________________。(5)苯丙酮尿症是由控制某种酶的基因异常而引起的，这说明基因和性状的关系是________________________。答案：(1)b、c解旋酶和DNA聚合酶(2)②③⑤甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸(3)28(4)一个密码子由三个相邻的碱基(核糖核苷酸)组成(5)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状练规范、练技能、练速度单元过关检测