【考前冲刺微专题】强化课件4：遗传中基因定位及与变异的综合分析(共30张PPT)

(共30张PPT)
遗传中基因定位及与变异的综合分析
考前冲刺微专题强化4
1.基因位于 染色体上还是位于常染色体上的判断
（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判断，即：
正反交实验
（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纯合显性雄性个体杂交方法判断，即：
隐性雌 显性雄
提醒 探究基因位于常染色体上还是位于 染色体上还可以用调查实验法，即：调查某性状的雌雄个体数量，若雌雄个体数量基本相同，基因最可能位于常染色体上；若雌性明显多于雄性，则最可能为伴 显性；若雄性明显多于雌性，则最可能为伴 隐性；若该性状只有雄性，则基因位于 染色体上。
2.基因是伴 染色体遗传还是 、 染色体同源区段遗传
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“隐性雌 纯合显性雄”进行杂交，观察分析 的性状，即：
隐性雌 纯合显性雄
（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 的性状，即：
杂合显性雌 纯合显性雄
3.基因位于常染色体上还是位于 、 染色体同源区段上
（1）方法一
设计思路：隐性雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的 全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得 ，观察 表现型情况，即：
（2）方法二——一次杂交实验即可完成
设计思路：隐性雌性个体与显性杂合的雄性个体杂交，观察 的表现型情况，即：
4.利用单体（ ，即缺失了一条染色体）将基因定位到具体的染色体上
方法：将隐性突变个体分别与该物种的 种单体 进行杂交，形成 个不同的杂交组合，统计 个杂交组合的子代性状。若有 个杂交组合的 均表现为全显性性状，只有1个杂交组合的 显性性状:隐性性状 ，则说明突变基因位于对应的缺失染色体上。
1.[2017课标全国Ⅲ，32，12分] 已知某种昆虫的有眼（A）与无眼 、正常刚毛（B）与小刚毛 、正常翅（E）与斑翅 这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：① 、② 和③ 。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：
（1） 若 、 、 这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）
[答案] 选择① ②、② ③、① ③三个杂交组合，分别得到 和 ，若各杂交组合的 中均出现四种表现型，且比例为 ，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。
[解析] 确定三对等位基因在三对同源染色体上有两种方法。方法一是筛选出 ，然后让其雌雄个体交配，看后代是否出现8种表现型及其对应比例；方法二是验证出三对等位基因中任意两对等位基因都符合自由组合定律即可。显然方法二适合本题，即选择① ②、② ③、① ③三个杂交组合，分别得到 和 ，如果 分别出现四种表现型且比例均为 ，则可证明这三对等位基因分别位于三对染色体上；否则，不在三对染色体上。
（2） 假设 、 这两对等位基因都位于 染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）
[答案] 选择① ②杂交组合进行正反交，观察 中雄性个体的表现型。若正交得到的 中雄性个体与反交得到的 中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于 染色体上。
[解析] 可根据① ②杂交组合正反交的结果直接判断。假如 、 这两对等位基因都位于 染色体上，则子代雄性为无眼正常刚毛或有眼小刚毛；如有一对等位基因在常染色体上，则正反交后子代雄性必然有一对相对性状表现是相同的。
2.[2021四川南充第三次高考适应性考试] 1983年，美国牧羊人在羊群中筛选种羊时，偶然发现一只公羊拥有无与伦比的大屁股（大臀），该羊臀部及后腿中肌肉含量显著增多，但脂肪含量减少。研究发现，大臀相对于普通臀是显性，受一对等位基因控制。让该大臀公羊与多只野生型母羊（普通臀）交配生了多只小羊，子代公羊都表现为大臀，母羊都表现为野生型。
（1） 大臀出现的根本原因是___________。
基因突变
[解析] 基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源。
（2） 大臀性状的遗传方式是否为伴 染色体遗传 请说明理由：___________________________________________________________________________________________________________。
不是，若是伴 染色体的遗传，大臀公羊与野生型母羊杂交的后代中，母羊应全是大臀，公羊应全是野生型（普通臀）
[解析] 大臀公羊与多只野生型母羊（普通臀）交配生了多只小羊，子代公羊都表现为大臀，母羊都表现为野生型。若是伴 染色体的遗传，大臀公羊与野生型母羊杂交的后代中，母羊应全是大臀，公羊应全是野生型（普通臀），所以大臀性状的遗传方式不是伴 染色体遗传。
（3） 请以该羊的子代为实验材料，验证大臀性状的遗传方式是常染色体遗传。请写出实验思路及预期结果：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
实验思路：让多只子代公羊与子代母羊相互交配，统计子代的表现型及比例。预期结果及结论：后代公羊中大臀与野生型的比例为 ，母羊中大臀与野生型为 ；大臀性状的遗传是常染色体遗传
[解析] 大臀公羊与多只野生型母羊（普通臀）交配生了多只小羊，子代公羊都表现为大臀，母羊都表现为野生型。若要验证大臀性状的遗传方式是常染色体遗传，不同的性别表现型又不一样，还要考虑从性遗传，即杂合子中雌雄表现不同。
（4） 现代分子生物学技术能利用荧光标记法进行基因定位，从而确定基因在染色体上的位置。请写出利用荧光标记法进行基因定位的思路：_____________________________________________________________________________________________________________。
用能被带有荧光标记的物质识别的特定分子与染色体上的大臀基因结合，再通过荧光显示，来确定基因在染色体上的位置
[解析] 现代分子生物学技术能够利用特定的分子，与染色体上的某一个基因结合，这个分子又能被带有荧光标记的物质识别，通过荧光显示，就可以知道基因在染色体上的位置。
3.[2021四川德阳二诊] 人类的耳垢呈油性和呈干性是一对相对性状，由细胞核中一对等位基因 控制。为研究其遗传方式，某校生物兴趣小组对该校的同学及其家庭成员进行了相关调查，结果如下。据表回答：
组合序号 双亲组合 家庭数目 油耳孩子 干耳孩子
一 油耳 油耳 265 22 45
二 油耳 干耳 175 124 51
三 干耳 干耳 300 0 300
（1） 据表中的数据可判断_______为显性性状。组合一的子代性状没有呈现典型的孟德尔分离比 ，最可能的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
油耳
由于只有 的后代才会出现 的性状分离比，而组合一双亲基因型组合有 、 、 ，所以从组合一的数据看，子代性状没有呈现典型的孟德尔分离比
（2） 若要进一步确定耳垢性状的遗传方式，即控制该性状的基因是位于常染色体上，还是只位于 染色体上，请在上述调查基础上补充调查内容。简要写出两种调查思路。
第一种：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
调查人群中干耳性状在男性和女性中出现的概率，若男女干耳性状出现的概率基本相同，则控制该性状的基因是位于常染色体上；若干耳男性明显多于女性，则控制该性状的基因只位于 染色体上
第二种：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
对干耳女性的家系进行调查，看干耳女性的父亲和儿子的性状表现。若干耳女性的父亲和儿子出现油耳，则控制该性状的基因是位于常染色体上；若干耳女性的父亲和儿子都是干耳，则控制该性状的基因最可能只位于 染色体上。（或对油耳男性的家系进行调查，看油耳男性的母亲和女儿的性状表现。若油耳男性的母亲和女儿出现干耳，则控制该性状的基因是位于常染色体上；若油耳男性的母亲和女儿都是油耳，则控制该性状的基因最可能只位于 染色体上。）
4.[2020普通高等学校招生题卷三] 某自然种群中的雌雄异株植物为 型性别决定生物，该植物的花色（白色、蓝色和紫色）由常染色体上的两对独立遗传的等位基因（ 、 和 、 ）控制，叶形（宽叶和窄叶）由另一对等位基因（ 和 ）控制。请据图分析回答：
[注：图1为该植物的花色控制机理示意图；图2为该植物的性染色体简图，同源部分（图中的Ⅰ片段）上的基因互为等位基因，非同源部分（图中的Ⅱ、Ⅲ片段）上的基因不互为等位基因]
（1） 由图1可知：蓝花植株的基因型有____种；如果用两个纯合紫花植株杂交， 全为蓝花植株，则两个紫花植株的基因型是_______和________。让该 植株进行自交，则后代花色的表现型及比例为________________________。
蓝色:紫色:白色
[解析] 由图1可知， 和 同时存在时，表现为蓝色； 或 单独存在时，表现为紫色；没有 和 时，表现为白色。故蓝花植株的基因型（ ）有 、 、 和 共4种。如果用两个纯合紫花植株杂交， 全为蓝花（ ）植株，可推知两个紫花植株的基因型是 和 ，则 的基因型是 ，让 植株进行自交，自交后代花色的表现型及比例为蓝色（ ）:紫色（ ）:白色 。
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（2） 已知控制叶形的基因（ 和 ）在性染色体上，但不知位于Ⅰ片段还是Ⅱ片段上，也不知宽叶和窄叶的显隐性关系。现有从两个地区获得的纯种宽叶、窄叶雌性植株若干和纯种宽叶、窄叶雄性植株若干，你如何通过一代杂交实验判断基因（ 和 ）位于Ⅰ片段还是Ⅱ片段上？请写出你的实验方案、判断依据及相应结论。（不要求判断显、隐性，不要求写出子代具体表现型）
①实验方案：___________________________________________________________________________________________________________________。
②判断依据及相应结论：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
①用纯种宽叶雌株与纯种窄叶雄株进行正交，再用纯种宽叶雄株与纯种窄叶雌株进行反交，观察后代雌雄个体的表现型是否一致
②若正交、反交的后代中雌雄个体的表现型一致，则基因（ 和 ）位于性染色体的Ⅰ片段；若正交、反交的后代中雌雄个体的表现型不一致，则基因（ 和 ）位于性染色体的Ⅱ片段
[解析] ①实验方案：要判断基因（ 和 ）位于性染色体Ⅰ片段还是Ⅱ片段上，可用纯种宽叶雌株与纯种窄叶雄株进行正交，再用纯种宽叶雄株与纯种窄叶雌株进行反交，观察后代雌雄个体的表现型是否一致。②判断依据及相应结论：可以用逆推法进行分析，即先假设结论，然后推出实验结果。若基因（ 和 ）位于性染色体的Ⅰ片段，则正交实验亲本纯种宽叶雌株的基因型是 （或 ），纯种窄叶雄株的基因型是 （或 ），杂交后代的基因型为 和 （或 和 ），均表现为显性性状；反交实验亲本纯种宽叶雄株的基因型是 （或 ），纯种窄叶雌株的基因型是 （或 ），杂交后代的基因型为 和 （或 和 ），均表现为
显性性状，即正、反交的后代中雌雄个体的表现型一致。若基因（ 和 ）位于性染色体的Ⅱ片段，则正交实验亲本纯种宽叶雌株的基因型是 （或 ），纯种窄叶雄株的基因型是 （或 ），杂交后代的基因型为 和 （或 和 ），表现型为雌雄株均表现为显性性状（或雌性表现为显性性状，雄性表现为隐性性状）；反交实验亲本纯种宽叶雄株的基因型是 （或 ），纯种窄叶雌株的基因型是 （或 ），杂交后代的表现型为 和 （或 和 ），表现型为雌性表现显性性状，雄性表现为隐性性状（或雌雄株均表现为显性性状），即正交、反交的后代中雌雄个体的表现型不一致。
5.[2021福建龙岩第三次质量检测] 学校实验小组在某种株高正常的野生型水稻 中获得了一株矮生型突变体（为某对基因发生突变引起）。将该植株与野生型纯合子杂交后， 全为野生型， 自交， 中野生型:矮生型 。请回答下列问题：
（1） 该矮生型突变体植株喷施赤霉素（二萜类酸物质）后株高恢复正常，可推测，野生型正常株高的基因是通过_________________________________________________，从而控制植株的高度。该矮生植株的形成是野生型基因发生了
_______（填“显性”或“隐性”）突变的结果。
控制与赤霉素合成有关酶的合成来控制赤霉素的合成
隐性
[解析] 矮生型突变体植株喷施赤霉素后株高恢复正常，赤霉素化学成分为二萜类酸物质，不是蛋白质，因此野生型正常株高的基因是通过控制与赤霉素合成有关酶的合成来控制赤霉素的合成，从而控制植株的高度。矮生型突变体植株与野生型纯合子杂交， 全为野生型，说明矮生型属于隐性性状，因此该矮生植株的形成是野生型基因发生了隐性突变的结果。
（2） 当体细胞缺失一对同源染色体中的一条染色体时，称为单体（能存活并可育，染色体数为 ），这种变异属于_____________变异，可用于基因的染色体定位。人工构建该种水稻的单体系（正常株高）应有_____种单体。现有纯合正常株高的各种单体系，
请利用题干中 植株进一步探究矮生基因是否位于1号染色体上，写出实验方案及预期结果与结论。
实验方案：_________________________________________________________________。
预期结果及其结论：__________________________________________________________________________________________________________。
染色体数目
12
将 中矮生植株与正常株1号单体进行杂交，观察子代的表现型及比例
若子代全为正常株高，则矮生基因不位于1号染色体上；若子代为野生型:矮生型 ，则矮生基因位于1号染色体上
[解析] 当体细胞缺失一对同源染色体中的一条染色体（染色体数目减少），该变异为染色体数目变异。当体细胞缺失一对同源染色体中的一条染色体时，称为单体，由 可知，该水稻有12对同源染色体，因此有12种单体。要利用题干中 植株进一步探究矮生基因（隐性基因）是否位于1号染色体上，可以利用 中矮生植株与正常株1号单体进行杂交（假设相关基因为 和 ），观察子代的表现型及比例。亲本矮生型突变体植株 和野生型纯合子 杂交， 全为野生型 ，则 中矮生植株的基因型为 。若矮生基因不位于1号染色体上， 中矮生植株 与正常株1号单体 进行杂交，后代基因型为 ，则子代全为正常株高。若矮生基因位于1号染色体上，因此 中矮生植株 与正常株1号单体 进行杂交，后代基因型为 ，则子代为野生型:矮生型 。
（3） 若矮生基因位于1号染色体上，让矮生1号单体与正常株高1号单体杂交， 野生型:矮生型 ，出现这种性状分离比的原因是______________________________。若让 自由交配， 表现型及比例为_____________________。
不含1号染色体的个体不能存活
野生型:矮生型
[解析] 若矮生基因位于1号染色体上，矮生1号单体的基因型为 ，正常株高1号单体的基因型为 ，两者杂交，理论上，其后代的基因型以及比例为 ，但后代野生型:矮生型 ，说明不含1号染色体个体 不能存活。 产生的配子种类以及比例为 ，让 自由交配， 中野生型的基因型为 、 和 ，矮生型的基因型为 和 ，因此野生型:矮生型 。