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專項(xiàng)突破 基因在染色體上位置的判斷與探究 1．基因位于X染色體上還是位于常染色體上 (1)若相對(duì)性狀的顯隱性是未知的，且親本均為純合子，則用正交和反交的方法。即： 正反交實(shí)驗(yàn)? (2)若相對(duì)性狀的顯隱性已知，只需一個(gè)雜交組合判斷基因的位置，則用隱性雌性個(gè)體與顯性雄性純合個(gè)體雜交方法。即： 2．基因是伴X染色體遺傳還是X、Y染色體同源區(qū)段的遺傳 適用條件：已知性狀的顯隱性和控制性狀的基因在性染色體上。 (1)基本思路一：用“純合隱性雌純合顯性雄”進(jìn)行雜交，觀察分析F1的性狀。即： (2)基本思路二：用“雜合顯性雌純合顯性雄”進(jìn)行雜交，觀察分析F1的性狀。即： 3．基因位于常染色體還是X、Y染色體同源區(qū)段 (1)設(shè)計(jì)思路：隱性的純合雌性個(gè)體與顯性的純合雄性個(gè)體雜交，獲得的F1全表現(xiàn)為顯性性狀，再選子代中的雌雄個(gè)體雜交獲得F2，觀察F2表現(xiàn)型情況。即： (2)結(jié)果推斷 4．?dāng)?shù)據(jù)信息分析法確認(rèn)基因位置 除了上述所列的實(shí)驗(yàn)法外，還可依據(jù)子代性別、性狀的數(shù)量分析確認(rèn)基因位置：若后代中兩種表現(xiàn)型在雌雄個(gè)體中比例一致，說(shuō)明遺傳與性別無(wú)關(guān)，則可確定基因在常染色體上；若后代中兩種表現(xiàn)型在雌雄個(gè)體中比例不一致，說(shuō)明遺傳與性別有關(guān)，則可確定基因在性染色體上。分析如下： (1)根據(jù)表格信息中子代性別、性狀的數(shù)量比分析推斷。 項(xiàng)目 灰身、直毛 灰身、分叉毛 黑身、直毛 黑身、分叉毛 雌蠅 0 0 雄蠅 據(jù)表格信息：灰身與黑身的比例，雌蠅中3∶1，雄蠅中也為3∶1，二者相同，故為常染色體遺傳。直毛與分叉毛的比例，雌蠅中4∶0，雄蠅中1∶1，二者不同，故為伴X遺傳。 (2)依據(jù)遺傳調(diào)查所得數(shù)據(jù)進(jìn)行推斷。 [例題]　(2017武漢調(diào)研)果蠅是遺傳學(xué)的良好材料?，F(xiàn)有果蠅某性狀的純種野生型雌、雄品系與純種突變型雌、雄品系(均未交配過(guò))，某研究小組從中選取親本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖： 該性狀僅受一對(duì)基因控制，根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答問(wèn)題： (1)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推斷控制該性狀的基因位于______(填“?！被颉癤”)染色體上，理由是________________________________ ____________________________________________________。 (2)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果還可以推斷突變型對(duì)野生型為________(填“顯性”或“隱性”)性狀。若用B、b表示該基因，F(xiàn)1果蠅的基因型為________。 (3)若要進(jìn)一步驗(yàn)證以上推斷，可從F2中選擇材料進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，則應(yīng)選擇F2中表現(xiàn)型為________果蠅作為親本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若雜交一代表現(xiàn)型及比例為__________________________________則推斷成立。 解析：(1)假定控制該性狀的基因位于常染色體上，子一代雌雄果蠅是雜合子，子二代果蠅會(huì)出現(xiàn)3∶1的性狀分離比，由題圖可知，該果蠅子二代果蠅的野生型與突變型之比是1∶1，與假設(shè)矛盾，因此該性狀的基因位于X染色體上。 (2)設(shè)突變型對(duì)野生型為顯性，且基因位于X染色體上，則親本基因型為XBXB和XbY，那么F1的基因型為XBXb和XBY，可得F2的基因型及比例為突變型雌果蠅(XBXB和XBXb)∶野生型雄果蠅(XbY)∶突變型雄果蠅(XBY)＝2∶1∶1，與題中實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符，因此突變型為隱性，可推斷出F1基因型為XBXb、XbY。 (3)分析題意可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證突變性狀是隱性性狀和子一代的基因型，如果假設(shè)成立，從F2中選擇材料進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，則應(yīng)選擇F2中表現(xiàn)型為野生型雌(XBXb)、雄(XBY)雜交，雜交一代表現(xiàn)型及比例為野生型雌果蠅∶野生型雄果蠅∶突變型雄果蠅＝2∶1∶1。 答案：(1)X　如果是常染色體遺傳，F(xiàn)2的性狀分離比是3∶1，與結(jié)果不相符 (2)隱性　XBXb、XbY (3)野生型雌、雄　野生型雌果蠅∶野生型雄果蠅∶突變型雄果蠅＝2∶1∶1 1．果蠅的腹部有斑與無(wú)斑是一對(duì)相對(duì)性狀，由一對(duì)等位基因控制。如果有斑的雌蠅與無(wú)斑的雄蠅雜交，后代中的性狀及個(gè)數(shù)比為雄蠅有斑∶雌蠅有斑∶雄蠅無(wú)斑∶雌蠅無(wú)斑＝1∶1∶1∶1，那么腹部無(wú)斑不可能由(　　) A．常染色體上的顯性基因控制 B．常染色體上的隱性基因控制 C．X染色體上的顯性基因控制 D．X染色體上的隱性基因控制 解析：由題意可知控制果蠅腹部斑點(diǎn)的基因如果在常染色體上，則親本果蠅的基因型為雌性Aa和雄性aa，或者雌性aa和雄性Aa，則無(wú)斑為隱性或顯性。如果在X染色體上，則親本果蠅的基因型為雌性XAXa和雄性XaY，則無(wú)斑為隱性，而不可能為顯性。故C錯(cuò)誤。 答案：C 2．(2017濰坊檢測(cè))小鼠的體色有黃色和黑色兩種，尾有正常尾和彎曲尾兩種，其中一種為伴X染色體遺傳。用黃色正常尾雌鼠與黃色彎曲尾雄鼠雜交得F1，F(xiàn)1的表現(xiàn)型及比例為黃色彎曲尾♀∶黑色彎曲尾♀∶黃色正常尾♂∶黑色正常尾♂＝2∶1∶2∶1。下列分析不正確的是(　　) A．控制體色的基因位于常染色體上，黃色為顯性性狀 B．控制尾型的基因位于X染色體上，彎曲尾為顯性性狀 C．兩對(duì)相對(duì)性狀中，有一種存在顯性純合致死的現(xiàn)象 D．讓F1中雌雄個(gè)體相互交配，后代雄鼠的表現(xiàn)型只有2種 解析：黃色正常尾雌鼠與黃色彎曲尾雄鼠雜交，F(xiàn)1的體色中雌鼠為黃色∶黑色為2∶1，雄鼠中黃色∶黑色也為2∶1，因此判斷體色基因位于常染色體上，黃色對(duì)黑色為顯性，且黃色純合致死。F1的尾型中，雌鼠都為彎曲尾，雄鼠都為正常尾，因此判斷正常尾和彎曲尾基因位于X染色體上，且彎曲尾為顯性，正常尾為隱性。讓F1中的雌雄個(gè)體相互交配，后代雄鼠表現(xiàn)型有4種。 答案：D 3．(2017德州重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)紅眼長(zhǎng)翅的雌雄果蠅相互交配，子一代表現(xiàn)型及比例如下表，設(shè)控制眼色的基因?yàn)锳、a，控制翅長(zhǎng)的基因?yàn)锽、b。親本的基因型是(　　) 表現(xiàn)型 紅眼長(zhǎng)翅 紅眼殘翅 白眼長(zhǎng)翅 白眼殘翅 雌蠅 550 180 0 0 雄蠅 270 100 280 90 A.AaXBXb、AaXBY　 B．BbXAXa、BbXAY C．AaBb、AaBb D．AABb、AaBB 解析：先分析眼色遺傳，子代雌蠅中全為紅眼，雄蠅中紅眼∶白眼＝1∶1，說(shuō)明紅眼是顯性，A、a基因位于X染色體上，親本基因型為XAXa、XAY；再分析翅型，子代雌蠅和雄蠅中長(zhǎng)翅∶殘翅均為3∶1，說(shuō)明B、b基因位于常染色體上，長(zhǎng)翅為顯性，親本基因型均為Bb。綜上分析，B正確。 答案：B 4．(2017名校沖刺卷)小鼠毛色的黃與灰、尾形的彎曲與正常各為一對(duì)相對(duì)性狀，分別由等位基因R、r和T、t控制，從鼠群中選擇多只基因型相同的雄鼠和多只基因型相同的雌鼠，雜交所得F1的表現(xiàn)型及比例如表所示，請(qǐng)分析回答： 項(xiàng)目 黃毛彎曲尾 黃毛正常尾 灰毛彎曲尾 灰毛正常尾 ♂ ♀ 0 0 (1)分析題干及題表可知，兩對(duì)相對(duì)性狀中顯性性狀為________________，其中控制尾形的基因位于________染色體上。讓F1的全部雌雄個(gè)體隨機(jī)交配，F(xiàn)2中r基因的基因頻率為________。 (2)若F1中出現(xiàn)了一只正常尾雌鼠，欲通過(guò)雜交實(shí)驗(yàn)探究這只雌鼠是基因突變的結(jié)果，還是由環(huán)境因素引起的？寫出能達(dá)到這一目的雜交親本，并做出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)期。 解析：(1)由分析可知，2對(duì)相對(duì)性狀中，黃毛對(duì)灰毛是顯性性狀，彎曲尾對(duì)正常尾是顯性性狀，控制尾形的基因位于X染色體上；親本基因型是RrXTXtRrXTY，對(duì)于R、r基因來(lái)說(shuō)，子一代的基因型是RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，其中RR致死，子一代產(chǎn)生的配子的類型及比例是R∶r＝1∶2，子一代隨機(jī)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的基因頻率是＋＝。 (2)對(duì)于尾形來(lái)說(shuō)，親本基因型是XTXtXTY，子一代雌鼠的基因型是XTXT、XTXt，都表現(xiàn)為彎曲尾，如果F1中出現(xiàn)了一只正常尾雌鼠，如果該雌鼠是環(huán)境因素引起的，則不能遺傳，該正常尾雌鼠與彎曲尾雄鼠雜交，子代雌鼠都表現(xiàn)為彎曲尾，雄鼠表現(xiàn)為彎曲尾或正常尾∶彎曲尾＝1∶1；如果是基因突變引起的，正常尾雌鼠的基因型是XtXt，與彎曲尾雄鼠雜交，子代雌鼠全為彎曲尾，雄鼠全為正常尾。 答案：(1)黃毛、彎曲尾　X　　 (2)親本組合：該正常尾雌鼠彎曲尾雄鼠　預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：若后代雌鼠全為彎曲尾，雄鼠全為正常尾，則該雌鼠是由基因突變引起的；若后代雌鼠全為彎曲尾，雄鼠出現(xiàn)彎曲尾，則該雌鼠是由環(huán)境因素引起的。 5．(2017濰坊聯(lián)考) 蝴蝶的性別決定方式為ZW型，下圖表示某種蝴蝶純合親本雜交產(chǎn)生的1 355只F2后代的性狀。翅色由基因M/m控制、眼色由基因N/n控制，兩對(duì)等位基因均屬于細(xì)胞核基因。 請(qǐng)回答： (1)蝴蝶眼色遺傳中________為顯性，綠眼個(gè)體中純合子占________。兩對(duì)等位基因間發(fā)生自由組合的前提是______________。 (2)有性生殖過(guò)程中，圖中數(shù)據(jù)不能證明眼色和翅色的遺傳符合自由組合定律，理由是_______________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________。 (3)研究小組假定控制眼色和翅色的基因位于兩對(duì)同源染色體上，有以下三種情況：第一，都位于常染色體上；第二，控制眼色的基因位于Z染色體上，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染色體上，控制眼色的基因位于常染色上?，F(xiàn)有純合蝴蝶若干可供選擇。請(qǐng)分析回答： ①若僅通過(guò)一次雜交實(shí)驗(yàn)來(lái)鑒別以上三種情況，可選擇的雜交組合是________________。 ②請(qǐng)寫出能支持第二種情況的預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果_______________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。 解析：(1)根據(jù)F2代的表現(xiàn)型判斷綠眼對(duì)白眼是顯性，紫翅對(duì)黃翅是顯性。綠眼中純合子占，雜合子占。兩對(duì)等位基因間發(fā)生自由組合的前提是兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上。 (2)圖中的數(shù)據(jù)是對(duì)每一對(duì)相對(duì)性狀單獨(dú)分析的結(jié)果，沒(méi)有兩對(duì)性狀的組合情況數(shù)據(jù)，因此不能證明眼色和翅色的遺傳符合自由組合定律。 (3)判斷兩對(duì)基因在染色體上的位置是以上三種情況中的哪一種情況，應(yīng)讓隱性的雄性個(gè)體與顯性的雌性個(gè)體進(jìn)行雜交。若兩對(duì)基因都位于常染色體上，則nnmmNNMM→NnMm；若控制眼色的基因位于Z染色體上，控制翅色的基因位于常染色上，則ZnZnmmZNWMM→ZNZnMm∶ZnWMm；若控制翅色的基因位于Z染色體上，控制眼色的基因位于常染色上，則ZmZmnnZMWNN→ZMZmNn∶ZmWNn。 答案：(1)綠眼　　分別位于兩對(duì)同源染色體上 (2)圖中數(shù)據(jù)是對(duì)每一對(duì)相對(duì)性狀單獨(dú)分析的結(jié)果，不能表明相對(duì)兩對(duì)性狀之間的關(guān)系 (3)♀紫翅綠眼♂黃翅白眼　子代雄蝶為紫翅綠眼，雌蝶均為紫翅白眼