专项突破基因在染色体上位置的判断与探究

专项突破基因在染色体上位置的判断与探究1．基因位于X染色体上还是位于常染色体上(1)若相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则用正交和反交的方法。即：正反交实验⇒①若正反交子代雌雄表现型相同⇒常染色体上②若正反交子代雌雄表现型不同⇒X染色体上(2)若相对性状的显隐性已知，只需一个杂交组合判断基因的位置，则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交方法。即：隐性雌×纯合显性雄①若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性⇒在X染色体上②若子代中雌性有隐性，雄性中有显性⇒在常染色体上2．基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。(1)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。即：纯合隐性雌×纯合显性雄①若子代所有雄性均为显性性状⇒位于同源区段上②若子代所有雄性均为隐性性状⇒仅位于X染色体上(2)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。即：杂合显性雌×纯合显性雄①若子代中雌雄个体全表现显性性状⇒位于X、Y染色体的同源区段上②若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⇒仅位于X染色体上3．基因位于常染色体还是X、Y染色体同源区段(1)设计思路：隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表现型情况。即：(2)结果推断①若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现，则该基因位于常染色体上②若F2中雄性个体全表现为显性性状，雌性个体中既有显性性状又有隐性性状，则该基因位于X、Y染色体的同源区段上4．数据信息分析法确认基因位置除了上述所列的实验法外，还可依据子代性别、性状的数量分析确认基因位置：若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则可确定基因在常染色体上；若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则可确定基因在性染色体上。分析如下：(1)根据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断。项目灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌蝇340140雄蝇38381818据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中3∶1，雄蝇中也为3∶1，二者相同，故为常染色体遗传。直毛与分叉毛的比例，雌蝇中4∶0，雄蝇中1∶1，二者不同，故为伴X遗传。(2)依据遗传调查所得数据进行推断。[例题](2017·武汉调研)果蝇是遗传学的良好材料。现有果蝇某性状的纯种野生型雌、雄品系与纯种突变型雌、雄品系(均未交配过)，某研究小组从中选取亲本进行杂交实验，结果如下图：该性状仅受一对基因控制，根据实验回答问题：(1)从实验结果可以推断控制该性状的基因位于______(填“常”或“X”)染色体上，理由是____________________________________________________________________________________。(2)从实验结果还可以推断突变型对野生型为________(填“显性”或“隐性”)性状。若用B、b表示该基因，F1果蝇的基因型为________。(3)若要进一步验证以上推断，可从F2中选择材料进行杂交实验，则应选择F2中表现型为________果蝇作为亲本进行实验，若杂交一代表现型及比例为__________________________________则推断成立。解析：(1)假定控制该性状的基因位于常染色体上，子一代雌雄果蝇是杂合子，子二代果蝇会出现3∶1的性状分离比，由题图可知，该果蝇子二代果蝇的野生型与突变型之比是1∶1，与假设矛盾，因此该性状的基因位于X染色体上。(2)设突变型对野生型为显性，且基因位于X染色体上，则亲本基因型为XBXB和XbY，那么F1的基因型为XBXb和XBY，可得F2的基因型及比例为突变型雌果蝇(XBXB和XBXb)∶野生型雄果蝇(XbY)∶突变型雄果蝇(XBY)＝2∶1∶1，与题中实验结果不符，因此突变型为隐性，可推断出F1基因型为XBXb、XbY。(3)分析题意可知，该实验的目的是验证突变性状是隐性性状和子一代的基因型，如果假设成立，从F2中选择材料进行杂交实验，则应选择F2中表现型为野生型雌(XBXb)、雄(XBY)杂交，杂交一代表现型及比例为野生型雌果蝇∶野生型雄果蝇∶突变型雄果蝇＝2∶1∶1。答案：(1)X如果是常染色体遗传，F2的性状分离比是3∶1，与结果不相符(2)隐性XBXb、XbY(3)野生型雌、雄野生型雌果蝇∶野生型雄果蝇∶突变型雄果蝇＝2∶1∶11．果蝇的腹部有斑与无斑是一对相对性状，由一对等位基因控制。如果有斑的雌蝇与无斑的雄蝇杂交，后代中的性状及个数比为雄蝇有斑∶雌蝇有斑∶雄蝇无斑∶雌蝇无斑＝1∶1∶1∶1，那么腹部无斑不可能由()A．常染色体上的显性基因控制B．常染色体上的隐性基因控制C．X染色体上的显性基因控制D．X染色体上的隐性基因控制解析：由题意可知控制果蝇腹部斑点的基因如果在常染色体上，则亲本果蝇的基因型为雌性Aa和雄性aa，或者雌性aa和雄性Aa，则无斑为隐性或显性。如果在X染色体上，则亲本果蝇的基因型为雌性XAXa和雄性XaY，则无斑为隐性，而不可能为显性。故C错误。答案：C2．(2017·潍坊检测)小鼠的体色有黄色和黑色两种，尾有正常尾和弯曲尾两种，其中一种为伴X染色体遗传。用黄色正常尾雌鼠与黄色弯曲尾雄鼠杂交得F1，F1的表现型及比例为黄色弯曲尾♀∶黑色弯曲尾♀∶黄色正常尾♂∶黑色正常尾♂＝2∶1∶2∶1。下列分析不正确的是()A．控制体色的基因位于常染色体上，黄色为显性性状B．控制尾型的基因位于X染色体上，弯曲尾为显性性状C．两对相对性状中，有一种存在显性纯合致死的现象D．让F1中雌雄个体相互交配，后代雄鼠的表现型只有2种解析：黄色正常尾雌鼠与黄色弯曲尾雄鼠杂交，F1的体色中雌鼠为黄色∶黑色为2∶1，雄鼠中黄色∶黑色也为2∶1，因此判断体色基因位于常染色体上，黄色对黑色为显性，且黄色纯合致死。F1的尾型中，雌鼠都为弯曲尾，雄鼠都为正常尾，因此判断正常尾和弯曲尾基因位于X染色体上，且弯曲尾为显性，正常尾为隐性。让F1中的雌雄个体相互交配，后代雄鼠表现型有4种。答案：D3．(2017·德州重点中学联考)红眼长翅的雌雄果蝇相互交配，子一代表现型及比例如下表，设控制眼色的基因为A、a，控制翅长的基因为B、b。亲本的基因型是()表现型红眼长翅红眼残翅白眼长翅白眼残翅雌蝇55018000雄蝇27010028090A.AaXBXb、AaXBYB．BbXAXa、BbXAYC．AaBb、AaBbD．AABb、AaBB解析：先分析眼色遗传，子代雌蝇中全为红眼，雄蝇中红眼∶白眼＝1∶1，说明红眼是显性，A、a基因位于X染色体上，亲本基因型为XAXa、XAY；再分析翅型，子代雌蝇和雄蝇中长翅∶残翅均为3∶1，说明B、b基因位于常染色体上，长翅为显性，亲本基因型均为Bb。综上分析，B正确。答案：B4．(2017·名校冲刺卷)小鼠毛色的黄与灰、尾形的弯曲与正常各为一对相对性状，分别由等位基因R、r和T、t控制，从鼠群中选择多只基因型相同的雄鼠和多只基因型相同的雌鼠，杂交所得F1的表现型及比例如表所示，请分析回答：项目黄毛弯曲尾黄毛正常尾灰毛弯曲尾灰毛正常尾♂212212112112♀41202120(1)分析题干及题表可知，两对相对性状中显性性状为________________，其中控制尾形的基因位于________染色体上。让F1的全部雌雄个体随机交配，F2中r基因的基因频率为________。(2)若F1中出现了一只正常尾雌鼠，欲通过杂交实验探究这只雌鼠是基因突变的结果，还是由环境因素引起的？写出能达到这一目的杂交亲本，并做出相应的实验结果预期。解析：(1)由分析可知，2对相对性状中，黄毛对灰毛是显性性状，弯曲尾对正常尾是显性性状，控制尾形的基因位于X染色体上；亲本基因型是RrXTXt×RrXTY，对于R、r基因来说，子一代的基因型是RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，其中RR致死，子一代产生的配子的类型及比例是R∶r＝1∶2，子一代随机交配，子二代的基因型及比例是RR∶Rr∶rr＝1∶4∶4，RR致死，子二代的基因型及比例是Rr∶rr＝1∶1，r的基因频率是12＋12×12＝34。(2)对于尾形来说，亲本基因型是XTXt×XTY，子一代雌鼠的基因型是XTXT、XTXt，都表现为弯曲尾，如果F1中出现了一只正常尾雌鼠，如果该雌鼠是环境因素引起的，则不能遗传，该正常尾雌鼠与弯曲尾雄鼠杂交，子代雌鼠都表现为弯曲尾，雄鼠表现为弯曲尾或正常尾∶弯曲尾＝1∶1；如果是基因突变引起的，正常尾雌鼠的基因型是XtXt，与弯曲尾雄鼠杂交，子代雌鼠全为弯曲尾，雄鼠全为正常尾。答案：(1)黄毛、弯曲尾X34(2)亲本组合：该正常尾雌鼠×弯曲尾雄鼠预期实验结果：若后代雌鼠全为弯曲尾，雄鼠全为正常尾，则该雌鼠是由基因突变引起的；若后代雌鼠全为弯曲尾，雄鼠出现弯曲尾，则该雌鼠是由环境因素引起的。5．(2017·潍坊联考)蝴蝶的性别决定方式为ZW型，下图表示某种蝴蝶纯合亲本杂交产生的1355只F2后代的性状。翅色由基因M/m控制、眼色由基因N/n控制，两对等位基因均属于细胞核基因。请回答：(1)蝴蝶眼色遗传中________为显性，绿眼个体中纯合子占________。两对等位基因间发生自由组合的前提是______________。(2)有性生殖过程中，图中数据不能证明眼色和翅色的遗传符合自由组合定律，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)研究小组假定控制眼色和翅色的基因位于两对同源染色体上，有以下三种情况：第一，都位于常染色体上；第二，控制眼色的基因位于Z染色体上，控制翅色的基因位于常染色上；第三，控制翅色的基因位于Z染色体上，控制眼色的基因位于常染色上。现有纯合蝴蝶若干可供选择。请分析回答：①若仅通过一次杂交实验来鉴别以上三种情况，可选择的杂交组合是________________。②请写出能支持第二种情况的预期实验结果___________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)根据F2代的表现型判断绿眼对白眼是显性，紫翅对黄翅是显性。绿眼中纯合子占13，杂合子占23。两对等位基因间发生自由组合的前提是两对基因位于两对同源染色体上。(2)图中的数据是对每一对相对性状单独分析的结果，没有两对性状的组合情况数据，因此不能证明眼色和翅色的遗传符合自由组合定律。(3)判断两对基因在染色体上的位置是以上三种情况中的哪一种情况，应让隐性的雄性个体与显性的雌性个体进行杂交。若两对基因都位于常染色体上，则nnmm×NNMM→NnMm；若控制眼色的基因位于Z染色体上，控制翅色的基因位于常染色上，则ZnZnmm×ZNWMM→ZNZnMm∶ZnWMm；若控制翅色的基因位于Z染色体上，控制眼色的基因位于常染色上，则ZmZmnn×ZMWNN→ZMZmNn∶ZmWNn。答案：(1)绿眼13分别位于两对同源染色体上(2)图中数据是对每一对相对性状单独分析的结果，不能表明相对两对性状之间的关系(3)♀紫翅绿眼×♂黄翅白眼子代雄蝶为紫翅绿眼，雌蝶均为紫翅白眼