微专题3 判断基因在染色体上的位置关系(共24张PPT)

(共24张PPT)
微专题3 判断基因在染色体上的位置关系
考向1 基因之间是否遵循自由组合定律
判断基因之间是否遵循自由组合定律的基本方法：
第一步：选择或者培育出基因型为 （同时含两对等位基因）的植株。
第二步：利用基因型为 的植株通过以下方法进行验证。
验证方法 结论
自交法 自交后代的性状分离比为 ,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法 测交后代的性状比例为 ,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
有关玉米的两个研究实验：
（1） 已知玉米籽粒的黄色（A）对白色 为显性,非糯性（B）对糯性 为显性,这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证：①籽粒的黄色与白色的遗传符合分离定律;②籽粒的非糯性和糯性的遗传符合分离定律;③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。
思路：选择亲本基因型为___________________________________的个体杂交得到 ; 自交得到 ,统计 籽粒的性状及比例。
结果与结论：①若_________________,则验证该性状的遗传符合分离定律;
②若___________________,则验证该性状的遗传符合分离定律;
、 （或 、 ）
黄色:白色
非糯性:糯性
[解析] 由于基因分离定律是基因自由组合定律的基础,故只要验证了自由组合定律就意味着其中的两对等位基因的遗传符合基因的分离定律。分析可知,选择亲本基因型为 、 （或 、 ）的个体杂交得 ； 的基因型为 , 自交得到 ,统计 籽粒的性状及比例。①若黄色:白色 ,说明该性状受一对等位基因控制,其遗传符合分离定律；②若非糯性:糯性 ,说明该性状受一对等位基因控制,其遗传符合分离定律；③若黄色非糯性:黄色糯性:白色非糯性:白色糯性 ,子代的分离比之和为16,说明这两对性状由两对独立遗传的基因控制,其遗传符合自由组合定律。
③若__________________________________________________,则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律。
黄色非糯性:黄色糯性:白色非糯性:白色糯性
（2） 玉米杂交种高茎 表现为高产,且在玉米幼苗期便能识别高茎和矮茎。某农场在培育玉米杂交种时,将纯种的高茎玉米 和矮茎玉米 进行了间行均匀种植,但是由于错过了人工授粉的时机,结果大面积地块自然受粉（假设同株异花受粉与品种间异株异花受粉概率相同）。如果希望不减产,则应在进行了自然受粉的地块中从_______（填“高茎”或“矮茎”）上采集种子,次年播种后,选择_______（填“高茎”或“矮茎”）幼苗进行栽种。
矮茎
高茎
[解析] 玉米杂交种高茎 表现为高产,将纯种高茎玉米 和矮茎玉米 进行了间行均匀种植,进行了自然受粉,则会出现高茎玉米上籽粒的基因型为 或 ,收获种植后全部表现为高茎,当代无法选择,而矮茎玉米上籽粒的基因型为 或 ,收获种植后表现为高茎和矮茎,而高茎都为杂种,正是所需要的杂交种,矮茎植株直接淘汰即可,故若希望不减产,应在进行了自然受粉的地块中从矮茎上采集种子,次年播种后,选择高茎幼苗（杂交种）进行栽种。
.已知水稻的非糯性和糯性、花粉的圆粒和长粒是两对独立遗传的相对性状,其中非糯性对糯性为显性,圆粒对长粒为显性,非糯性的花粉粒遇碘显蓝色,糯性的花粉粒遇碘显橙红色。现有各类纯合水稻若干,兴趣小组准备用其做原材料,展开相关生物学实验。
（1） 从非糯性和糯性这对相对性状可以看出,基因通过控制___________来控制代谢过程,进而控制性状。
酶的合成
[解析] 基因对性状的控制有两种方式,即①基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状；②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。由题干“非糯性的花粉粒遇碘显蓝色,糯性的花粉粒遇碘显橙红色”可知花粉粒中含淀粉,从非糯性和糯性这对相对性状可以看出,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制性状。
（2） 若要验证自由组合定律,常见的方法有利用亲代杂交后所得 _______和花粉鉴定法,其中最能直接说明自由组合定律本质的方法是_____________。
自交
花粉鉴定法
[解析] 若要验证自由组合定律,常见的方法有利用亲代杂交后所得 自交,观察后代的表现型及比例和花粉鉴定法。花粉鉴定法直接观察花粉类型和比例,是最能直接说明自由组合定律本质的方法。
（3） 若要用花粉鉴定法,请写出该实验的实验思路：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
用纯种非糯性圆花粉粒性状的个体和纯种糯性长花粉粒性状的个体（或纯种非糯性长花粉粒性状的个体和纯种糯性圆花粉粒性状的个体）杂交,取 的花粉粒,加碘液染色后放在显微镜下观察,并记录花粉粒的颜色和形状
[解析] 若采用花粉鉴定法验证基因自由组合定律应通过糯性和非糯性、花粉粒长形和花粉粒圆形这两对相对性状的纯合子杂交获得 ,选取亲本时,只要保证两亲本具有两对相对性状且为纯合子即可,即可用纯种非糯性圆花粉粒植株与纯种糯性长花粉粒植株杂交,也可用纯种非糯性长花粉粒植株与纯种糯性圆花粉粒植株杂交,所得 均为杂合子,取 的花粉粒,加碘液染色后放在显微镜下观察,并记录花粉粒的颜色和形状。
（4） 某同学用花粉鉴定法观察一个视野后,统计数据如下表所示：
花粉粒性状 蓝色 橙红色 圆形 长形
数目（个） 98 101 101 102
上述统计结果能否验证自由组合定律？_______,试说明原因：__________________________________________________________________________________。
不能
分别统计一对相对性状不能说明基因的自由组合,要统计两对相对性状的组合情况才能说明
[解析] 自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。由于表格数据是分别统计一对相对性状得出的结果,因此不能说明基因的自由组合,要统计两对相对性状的组合情况才可说明。
考向2 基因位于常染色体还是性染色体上的判断
判断基因所在染色体类型的方法:
1.若已知性状的显隐性
2.若未知性状的显隐性
某昆虫体色有灰体和黄体,分别由等位基因 、 控制;腿型有粗腿和细腿,分别由等位基因 、 控制。其中 、 基因位于常染色体上, 、 基因不位于 染色体上。研究小组从该昆虫群体中选取一灰体昆虫甲（♀）与一黄体昆虫乙（♂）进行如下杂交实验：
表现型及比例 灰体粗腿 灰体细腿 黄体粗腿 黄体细腿
♀ 1 1 1 1
♂ 1 1 1 1
回答下列问题：
（1） 基因（B）与基因 的根本区别是______________________________________, 、 基因不可能位于细胞质,根据杂交结果分析原因是______________________________________。
[解析] 分析杂交结果：灰体昆虫甲（♀）与黄体昆虫乙（♂）杂交,子代雌性和雄性中表现型均为灰体:黄体 ,粗腿:细腿 。已知控制灰体和黄体的 、 基因位于常染色体上,根据杂交结果不能判断 、 基因是位于 染色体还是常染色体上。
（1）基因（B）与基因 的根本区别是4种脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序不同；由于子代体色的表现型与母本甲不完全一致, 因此 、 基因不可能位于细胞质。
4种脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序不同
子代体色的表现型与母本甲不完全一致
（2） 根据杂交结果不能判断 、 基因是位于 染色体还是常染色体上。
① 若 、 基因位于常染色体上,则亲本的基因型是___________________________________________________________（要求写出亲本体色和腿型两对基因,并注明甲、乙）。根据杂交结果判断以上两对基因___________________（填“遵循”、“不遵循”或“无法确定是否遵循”）自由组合定律。
（甲） （乙）或 （甲） （乙）
无法确定是否遵循
[解析] ①若 、 基因位于常染色体上,子代雌性和雄性中表现型均为灰体:黄体 ,粗腿:细腿 ,每对基因均为测交,可知亲本的基因型是 （甲） （乙）或 （甲） （乙）,根据杂交结果无法判断以上两对基因的遗传是否遵循自由组合定律。②若 、 基因位于 染色体上,子代雌雄均表现为灰体:黄体 ,粗腿:细腿 ,则亲本的基因型是 （甲） （乙）。
② 若 、 基因位于 染色体上,则亲本的基因型是__________________。

（3） 请以 为实验材料,通过一次杂交实验证明 、 基因是位于 染色体还是常染色体上。
杂交组合为______________________________________________________________________________。
预期结果及结论：
若_____________________________,则 、 基因位于常染色体上;
若______________________________________________________________________,
则 、 基因位于 染色体上。
雄性粗腿与 雌性细腿昆虫杂交（或 雄性粗腿与 雌性粗腿昆虫杂交）
子代雌雄昆虫均有粗腿与细腿
子代雄性全为细腿,雌性全为粗腿（或子代雄性有粗腿与细腿,雌性全为粗腿）
[解析] 实验目的是通过一次杂交实验证明 、 基因是位于 染色体还是常染色体上。以 为实验材料,若 、 基因位于常染色体上,则 的基因型分别为 （粗腿）、 （细腿）；若 、 基因位于 染色体上,则 的基因型分别为 （粗腿雌虫）、 （细腿雌虫）、 （粗腿雄虫）、 （细腿雄虫）。故可选择的杂交组合为 雄性粗腿与 雌性细腿昆虫杂交（或 雄性粗腿与 雌性粗腿昆虫杂交）。预期结果及结论：若子代雌雄昆虫均有粗腿与细腿,则 、 基因位于常染色体上；若子代雄性全为细腿,雌性全为粗腿（或子代雄性有粗腿与细腿,雌性全为粗腿）,则 、 基因位于 染色体上。
.在果蝇中,长翅（B）对残翅 为显性,位于常染色体上;红眼（A）对白眼 为显性,位于 染色体上。现有两只雄果蝇甲、乙和两只雌果蝇丙、丁,这四只果蝇的表现型全是长翅红眼,用它们分别交配,后代的表现型如下：
对这四只果蝇基因型的推断,正确的是( )。
A.甲为 B.乙为 C.丙为 D.丁为
C
[解析] 乙×丁后代中出现残翅白眼果蝇 ,由此确定乙的基因型为 ,丁的基因型为 ；甲×丁后代中出现白眼果蝇,没有残翅果蝇 ,说明甲的基因型为 ；乙×丙后代中只有长翅红眼果蝇,说明丙为纯合子,基因型为 ,C正确。
考向3 基因位于性染色体还是 、 的同源区段的判断
已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。
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：
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：
果蝇的红眼（E）对粉眼 为显性,基因位于性染色体上;翻翅（M）对正常翅 为显性,基因位于Ⅲ号染色体上。回答下列问题：
（1） 请通过一次杂交实验,以纯种果蝇为材料,判断果蝇红眼（E）、粉眼 的眼色基因是位于 、 染色体的同源区段,还是 染色体的非同源区段。
实验思路：____________________________________________________________________________________。
预测实验结果：①若__________________________________________________________,则 基因位于 、 染色体的同源区段;
②若_________________________________________________________________________,则 基因位于 染色体的非同源区段。
将纯合粉眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇杂交,得到 ,观察并统计 雌、雄果蝇的表现型及比例
中红眼雌果蝇:红眼雄果蝇 （或 中不论雌雄均为红眼）
中红眼雌果蝇:粉眼雄果蝇 （或 中雌性个体均为红眼,雄性个体均为粉眼）
[解析] 判断果蝇红眼（E）、粉眼 的眼色基因位于 、 染色体的同源区段还是 染色体的非同源区段的方法是进行杂交实验,根据后代的表现型及比例来推断其位置,即将纯合粉眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇杂交,得到 ,观察并统计 雌、雄果蝇的表现型及比例。若位于非同源区段,即 ,子代基因型为 和 两种,表现为红眼雌果蝇:粉眼雄果蝇 ；若位于同源区段,即 ,子代基因型为 和 两种,表现为 中不论雌雄均为红眼。
（2） 若 基因位于 、 染色体的同源区段,则自然界果蝇种群中雄果蝇关于眼色的基因型有______________________________。若 基因位于 染色体的非同源区段, 配子有活性,但基因纯合（基因型为 、 的雄蝇可以看作纯合子）时致死,则_______（填“能”或“不能”）选择出某种基因组合,使后代只有雌性,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
、 、 、
不能
雄果蝇只有 一种基因型,雌果蝇有 、 两种基因型,含 染色体的配子均有活性,基因型为 的雄蝇与两种基因型的雌蝇交配,后代均有雄果蝇存活
[解析] 若 基因位于 、 染色体的同源区段,则自然界果蝇种群中雄果蝇关于眼色的基因型有 、 、 、 四种；若位于非同源区段且 纯合致死,则雄果蝇只有 一种基因型,雌果蝇有 、 两种基因型,含 染色体的配子均有活性,基因型为 的雄蝇与两种基因型的雌蝇交配,后代均有雄果蝇存活,故不可以选择出某种基因组合,使后代只有雌性。
.果蝇的灰体和黄体是一对相对性状,受一对等位基因 控制。王同学用一只灰体雌果蝇和一只灰体雄果蝇杂交,子代表现为灰体雌:灰体雄:黄体雄 。
（1） 由子代表现型可知,_______为显性性状,该性状的遗传_________（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律。基因自由组合定律的实质是_______________________________________________________________________________________。
灰体
不遵循
减数分裂过程中,同源染色体上等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
[解析] 一只灰体雌果蝇和一只灰体雄果蝇杂交,子代表现为灰体雌:灰体雄:黄体雄 ,说明灰体为显性性状,黄体为隐性性状,且在不同的性别中表现不同,控制这对性状的基因位于 染色体上,其遗传不遵循基因的自由组合定律。基因自由组合定律的实质是减数分裂过程中,（同源染色体上等位基因分离的同时）非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（2） 小王同学认为,该对等位基因可能位于 染色体的非同源区段上,也可能位于 染色体与 染色体的同源区段上。如果是前者,上述子代中灰体雄果蝇的基因型是_______;如果是后者,上述子代中灰体雄果蝇的基因型是_______。


[解析] 若该对等位基因位于 染色体的非同源区段上,根据上下代关系可推出,亲本中灰体雄果蝇为 ,灰体雌果蝇为 ,子代灰体雌果蝇基因型为 、 ,灰体雄果蝇基因型为 ,黄体雄果蝇基因型为 ；若该对等位基因位于 染色体与 染色体的同源区段上,则亲本中灰体雄果蝇为 ,灰体雌果蝇为 ,子代灰体雌果蝇基因型为 、 ,灰体雄果蝇基因型为 ,黄体雄果蝇基因型为 。
（3） 现有纯合的灰体雌雄果蝇和黄体雌雄果蝇,计划通过一次杂交了解该对等位基因在染色体上的位置。请你写出杂交实验的思路,以及预期结果和分析。
实验思路：__________________________________________________________________________________________。
预期结果和分析：
①如果子代中________________________________,则该对基因位于 染色体的非同源区段。
②如果子代中___________________,则该对基因位于 染色体与 染色体的同源区段。
选择纯合的灰体雄果蝇与黄体雌果蝇杂交,观察其子代中雄果蝇的表现型（或观察其子代的表现型）
雄果蝇全为黄体,雌果蝇全为灰体
雌雄果蝇全为灰体
[解析] 通过一次杂交了解该对等位基因在染色体上的位置,实验思路为选择纯合的灰体雄果蝇与黄体雌果蝇杂交,观察其子代中雄果蝇的表现型（或观察其子代的表现型）。预期结果和分析：①若该对基因位于 染色体的非同源区段,则亲本为 与 ,子代为 （灰体雌果蝇）与 （黄体雄果蝇）。②若该对基因位于 染色体与 染色体的同源区段,则亲本为 与 ,子代为 （灰体雌果蝇）与 （灰体雄果蝇）。