2021高考生物一轮复习第5单元遗传的基本规律拓展微课6基因位置的判断及遗传实验设计课件 27页

[拓展微课6]　基因位置的判断 及遗传实验设计 1.判定两对基因是否位于同一对同源染色体上 适用条件:相对性状的显隐性已知,且可得到双杂合子的F 1 。 ①方法一: F 1 自交 ⇒   ②方法二: F 1 测交 ⇒   2.判定基因在常染色体上还是在X染色体上 (1)适用条件:相对性状的显隐性未知,且亲本均为纯合子。 正反交实验 ⇒   (2)适用条件:相对性状的显隐性已知,且只需一个杂交组合。 纯合隐性雌 × 纯合显性雄   3.判定基因在X、Y染色体的同源区段上还是只在X染色体上 (1)适用条件:相对性状的显隐性已知,且控制性状的基因在性染色体上。 ①方法一: 纯合隐性雌      × 　     ⇒ 纯合显性雄 ②方法二: 杂合显性雌      × 　     ⇒ 纯合显性雄 (2)适用条件:相对性状的显隐性未知,且控制性状的基因在性染色体上,亲本 均为纯合子。 正反交实验 ⇒ 4.判定基因在常染色体上还是X、Y染色体同源区段上 适用条件:相对性状的显隐性已知,且亲本均为纯合子     1. (2019山东淄博高三三模)某自花传粉的二倍体植物,其种子颜色的遗传受3 对等位基因控制。每对基因中都至少有一个显性基因存在时,种子才表现为 有色,其余表现为无色。甲、乙、丙三种无色种子品系相互杂交,获得的后代 均为有色种子。请回答下列问题: (1)甲品系的基因型是 　　　　　     。(用字母A、a、B、b、D、d表示) (2)该植物体细胞染色体数目为20条,花粉母细胞经减数分裂产生的雄性生殖 细胞中含有 　　　     条染色体,原因是 　　　　　　　　　　　　　　　     　　　     。 (3)研究人员对三对基因进行定位,已经确定其中两对基因位于两对不同的染 色体上,尚未确定第三对基因的位置,请利用甲、乙、丙三种无色种子品系设 计杂交方案,探究第三对基因与前两对基因的位置关系。(不考虑交叉互换) 实验方案: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　         。 预期结果和结论: ①       ; ②       , 则说明第三对基因位于前两对基因中其中一对基因所在的染色体上。 答案　 (1)AABBdd或AAbbDD或aaBBDD (2)10　同源染色体分离后分别进入两个子细胞(或答出染色体复制一次,细 胞分裂两次) (3)将甲、乙、丙三种无色种子品系相互杂交获得F 1 ,将三种F 1 分别自交,分别 统计F 2 种子的表现型和比例　①若三组F 2 种子表现型及比例均为有色∶无 色=9∶7,则说明第三对基因位于前两对基因所在染色体以外的其他染色体 上　②若其中两组F 2 种子有色∶无色=9∶7,另一组种子有色∶无色=1∶1 解析 　(1)每对基因中都至少有一个显性基因存在时,种子才表现为有色,其 余表现为无色。甲、乙、丙三种无色种子品系相互杂交,获得的后代均为有 色种子,说明甲、乙、丙各含有一对不同的隐性纯合基因,且两两之间共有一 对显性纯合基因,甲品系的基因型是AABBdd或AAbbDD或aaBBDD。(2)该 植物体细胞染色体数目为20条,花粉母细胞经减数分裂产生雄性生殖细胞的 过程中,减数第一次分裂过程中同源染色体分离,导致生殖细胞中染色体数目 减半,生殖细胞中含有10条染色体。(3)已知其中两对基因位于两对不同的染 色体上,尚未确定第三对基因的位置,利用甲、乙、丙三种无色种子品系进行 杂交,根据F 2 种子的表现型和比例可判断第三对基因的位置。 实验方案:甲、乙、丙两两之间共有一对显性纯合基因,将甲、乙、丙三种无 色种子品系相互杂交获得F 1 ,则F 1 中分别含有一对显性纯合基因和两对杂合 基因,将三种F 1 分别自交,分别统计F 2 种子的表现型和比例。 预期结果和结论:①若第三对基因位于前两对基因所在染色体以外的其他染 色体上,则三对基因的遗传遵循自由组合定律,三组F 2 种子表现型及比例均为 有色∶无色=9∶7。②若第三对基因位于前两对基因中其中一对基因所在的 染色体上,则这两对基因的遗传遵循连锁定律,且和另一对基因的遗传遵循自 由组合定律,则其中两组杂交F 2 种子有色∶无色=9∶7,另一组种子有色∶无 色=1∶1。 2. (2019广东揭阳高三期末测试)已知果蝇的圆眼和棒眼受一对等位基因控 制,但这对相对性状的显隐关系和等位基因所在的染色体是未知的。现有纯 种的圆眼和棒眼雌雄果蝇若干,某研究小组从中选取亲本进行了杂交实验,结 果如图。据实验结果回答下列问题: (1)仅根据实验结果,能否推断出控制眼型的基因仅位于X染色体还是常染色 体?并说明理由。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　　　　　　　     。 (2)根据实验结果推断棒眼对圆眼为 　　　     (填“显性”或“隐性”)性 状。 (3)为验证以上推断,研究小组的成员从F 2 果蝇中选择材料,设计了两个不同的 杂交实验,都能独立证明以上推断。请你写出支持以上推断的杂交组合及对 应的预期实验结果。(要求:每个实验只用1个杂交组合)                。 答案 　(1)可推断出控制眼形的基因位于X染色体上。若位于常染色体上,F 2 的性状分离比为3∶1,与题干中实验结果不符　(2)隐性 (3)①杂交组合:F 2 中圆眼的雌雄果蝇杂交　预期结果:子代中圆眼雌果蝇∶圆 眼雄果蝇∶棒眼雄果蝇=2∶1∶1(或子代中雌果蝇全部为圆眼,雄果蝇有一 半为圆眼,一半为棒眼) ②杂交组合:F 2 中棒眼雌果蝇与圆眼雄果蝇杂交　预期结果:子代中圆眼雌果 蝇∶棒眼雄果蝇=1∶1(或子代中雌果蝇全部为圆眼,雄果蝇全部为棒眼) 解析 　(1)亲代为具有相对性状的纯合亲本,子一代为杂合子。若为常染色体 遗传,子一代雌雄个体交配的后代性状分离比为3∶1,与题干中实验结果不 符。(2)由子二代雄性个体的性状可推导出子一代雌性为X A X a ,而子二代的雌 性个体存在两种性状,可知棒眼为隐性性状。(3)要验证以上推断,构建的杂 交组合得到的子代个体雌雄性状不一致方可证明。所以可以用两种杂交组 合:①F 2 中圆眼的雌雄果蝇杂交。预期结果:子代中圆眼雌果蝇∶圆眼雄果 蝇∶棒眼雄果蝇=2∶1∶1;②F 2 中棒眼雌果蝇与圆眼雄果蝇杂交。预期结果: 子代中圆眼雌果蝇∶棒眼雄果蝇=1∶1。 3. (2019福建龙岩高三期末质检)果蝇的长翅、残翅为一对相对性状(相关基 因用A、a表示),圆眼和棒眼为另一对相对性状(相关基因用B、b表示),控制 这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。现有长翅圆眼雌果蝇和残 翅棒眼雄果蝇杂交,F 1 随机交配,F 2 的表现型及比例如图甲所示,图乙表示果蝇 性染色体的形态。请回答下列问题: (1)果蝇的翅形和眼形的两对相对性状中,显性性状分别为 　　　　　     。 (2)控制果蝇的翅形基因位于 　　　     染色体上,判断的理由是 　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     。 (3) 亲代雌果蝇的基因型为 　　　     。图甲的杂交实验结果 　　　     ( 填 “能”或“不能” ) 确定控制眼形的基因位于图乙的 Ⅰ 还是 Ⅱ 区段。请从自 然种群中选择适当个体 , 设计一次杂交实验加以探究。 ①写出杂交组合 ( 表现型 ) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     ; ②预测实验结果及结论                。 答案 　(1)长翅、圆眼　(2)常　F 2 雌、雄果蝇长翅与残翅的比例均为3∶1,性 状表现与性别无关　(3)AAX B X B 　不能　①纯合的圆眼雄果绳和棒眼雌果 蝇(或纯合的圆眼雄果蝇和杂合的圆眼雌果蝇)　②若杂交子代雌雄个体都 为圆眼,则控制圆眼和棒眼的基因在Ⅰ区段上;若杂交子代中雌性个体都为圆 眼,雄性个体都为棒眼(或雄性个体圆眼与棒眼的比例为1∶1),则控制圆眼和 棒眼的基因在Ⅱ区段上 解析　 (1)由分析可知F 2 雌雄个体中长翅∶残翅=3∶1;雄果蝇中圆眼∶棒眼= 3∶1,雌果蝇中无棒眼,故翅形中长翅为显性性状,眼形中圆眼为显性性状。 (2)控制果蝇的翅形基因位于常染色体上,因为F 2 雌、雄果蝇长翅与残翅的比 例均为3∶1,性状表现与性别无关;控制果蝇的眼形基因位于X染色体上,因F 2 中棒眼个体都是雄果蝇,在雌果蝇中没有棒眼个体。(3)由F 2 雌雄个体表现型 及比例可知F 1 雌雄果蝇基因型为AaX B X b 、AaX B Y或AaX B Y b ,故亲代雌雄果蝇 基因型为AAX B X B 、aaX b Y或aaX b Y b ,图甲的杂交实验结果不能确定控制眼形 的基因位于图乙的Ⅰ还是Ⅱ区段,需要选择纯合的圆眼雄果绳和棒眼雌果蝇 (或纯合的圆眼雄果蝇和杂合的圆眼雌果蝇)做杂交实验来进行验证。若控 制圆眼和棒眼的基因在Ⅰ区段上,选择的实验果蝇的基因型为X B Y B 和X b X b (或X B Y B 和X B X b ),则杂交后代雌雄个体都为圆眼;若控制圆眼和棒眼的基因在 Ⅱ区段上,选择的实验果蝇的基因型为X B Y和X b X b (或X B Y和X B X b ),则杂交子 代中雌性个体都为圆眼,雄性个体都为棒眼(或雄性个体圆眼与棒眼的比例为 1∶1)。 4. (2019陕西高三第二次联考)果蝇因为体型小、易饲养、繁殖快等优点常作 为遗传学研究的实验材料。某生物兴趣小组用黑腹果蝇做实验研究性状遗 传,请回答下列问题: (1)已知果蝇的长翅和残翅是由常染色体上一对等位基因控制的,用长翅果蝇 与残翅果蝇作亲本进行杂交,F 1 均为长翅,由此可判断 　　　　     是显性性 状。该小组模拟自然选择做了如下实验:用F 1 中的个体自由交配得到F 2 ,保留 F 2 中的长翅果蝇,淘汰残翅果蝇,让F 2 中长翅果蝇自由交配,理论上F 3 中残翅果 蝇的基因型频率是 　　　　     。 (2)在一次实验中,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,匙型翅和残翅的数量比 约为3∶1。分析出现此结果的原因           。 (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,选择粗眼雌蝇和细眼雄蝇进行一次杂交实验,若F 1 是 　　　     　　　　　　　　　     ,则可判断B、b位于常染色体或X、Y同源区段,而不 在X、Y非同源区段。继续通过一次杂交实验,探究B、b是位于X、Y同源区 段还是常染色体上,预测子代的结果并得出结论。 杂交方案: 　　　　　　　　　　　　　　　　　     。 预测结果及结论:                。 答案　 (1)长翅　1/9　(2)控制果蝇翅型的等位基因有三个,且显隐性关系为 长翅基因>匙型翅基因>残翅基因　(3)后代均为细眼果蝇　F 1 雌、雄果蝇自 由交配(或F 1 雄果蝇和粗眼雌果蝇杂交)　若后代雌雄果蝇中均有细眼、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同源区段(或若后代雌雄均有细眼、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同源区 段) 解析　 (1)据题意,具有相对性状的纯合亲本杂交,F 1 表现为显性性状,所以长 翅为显性性状。假设等位基因为A、a,F 1 自由交配产生的F 2 中淘汰残翅(隐性 性状aa),则F 2 中表现为长翅的果蝇基因型为1/3AA、2/3Aa,F 2 产生的配子为2/ 3A、1/3a,F 2 长翅果蝇自由交配,理论上F 3 中残翅果蝇的基因型频率aa=1/3 × 1/ 3=1/9。 (2)长翅与残翅交配,子代长翅∶匙翅 ≈ 1∶1,匙翅雌雄果蝇交配,子代 匙翅∶残翅 ≈ 3∶1,则显隐性关系为长翅基因>匙型翅基因>残翅基因。设长 翅为a 1 ,匙翅为a 2 、残翅为a 3 ,长翅果蝇(a 1 a 2 )与残翅果蝇(a 3 a 3 )进行杂交,子代表 现为长翅(a 1 a 3 ) ∶匙翅(a 2 a 3 )=1∶1,匙翅果蝇自由交配,F 2 表现型为匙翅(a 2 a 2 +a 2 a 3 ) ∶残翅(a 3 a 3 )=3∶1。(3)用一次交配实验进行基因定位,应选择隐性雌性个 体与纯合的显性雄性个体杂交 , 即选择粗眼雌蝇和细眼雄蝇杂交 , 如果基因位 于X染色体非同源区段上,亲本基因组成为:X b X b × X B Y,则子代中雌果蝇全为 细眼,雄果蝇全为粗眼;如果基因位于常染色体或X、Y的同源区段上,亲本基 因组成:bb × BB(X b X b × X B Y B ),则子代中无论雌雄全为细眼Bb(X B X b 、X b Y B )。 如果进一步探究B、b是位于X、Y同源区段还是常染色体上,可让F 1 雌雄果 蝇自由交配,若B、b位于常染色体上,则为Bb与Bb杂交,后代雌雄均有细眼、 粗眼;若B、b位于X、Y同源区段,则为X B X b 与X b Y B 杂交,后代雌果蝇出现细眼 (X B X b )和粗眼(X b X b ),雄果蝇均为细眼(X b Y B 、X B Y B )。还可选F 1 雄果蝇和粗眼 雌果蝇杂交,如果B、b位于常染色体上,则后代无论雌雄均有细眼和粗眼;如 果 B 、 b 位于 X 、 Y 同源区段 , 则 F 1 雄果蝇基因型为 X b Y B , 与粗眼雌果蝇 X b X b 杂 交 , 子代中雌果蝇全为粗眼 X b X b , 雄果蝇全为细眼 X b Y B 。