新人教生物一轮复习高频考点解析训练：5 判断基因在染色体上的位置（含解析）

新人教生物一轮复习高频考点解析训练
5　判断基因在染色体上的位置
强化1　判断基因在几对染色体上（验证是否符合自由组合定律）
解 疑 释 惑
真核生物的细胞核遗传中，一对基因的遗传符合分离定律；多对在不同染色体上的基因遗传一般遵循自由组合定律，但若多对基因位于同一对染色体上，不符合基因的自由组合定律，出现连锁遗传现象，其子代也呈现特定的性状分离比（详见微专题4强化2）。
1.通过实验判断
判断基因是否位于不同对同源染色体上，即判断不同对基因之间能否发生自由组合。若设计遗传实验来探究，常用方法有杂合子测交或自交（详见第18讲考点2的“自交法”“测交法”）。
基因自由组合现象发生在减数分裂形成配子的过程中，无法用肉眼直接观察基因自由组合的过程，可以用间接的方式来进行探究和判断，如可以通过观察配子种类及比例来确定基因是否发生自由组合，衍生出的方法还有单倍体育种法（详见第18讲考点2的“花粉鉴定法”“单倍体育种法”）。
2.通过子代分离比判断
以AaBb为例，若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则产生4种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比，如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1（或9∶7等变式），也会出现致死背景下特殊的性状分离比，如4∶2∶2∶1、6∶3∶2∶1。在涉及两对等位基因遗传时，若出现上述性状分离比，可考虑基因位于两对同源染色体上。
3.外源基因插入位点类型
外源基因整合到宿主细胞染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传规律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条染色体上，其自交会出现分离定律中的3∶1 的性状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的一条染色体上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合定律的现象。
典 题 固 法
题型1　实验探究基因位于几对染色体上
1.（2017·全国Ⅲ卷）已知某种昆虫的有眼（A）与无眼（a）、正常刚毛（B）与小刚毛（b）、正常翅（E）与斑翅（e）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：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：
（1）若A与a、B与b、E与e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）
（2）假设A与a、B与b这两对等位基因都位于X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）
2.某种植物的花色由两对等位基因A（a）和B（b）控制，花色与基因型的对应关系如下表所示。回答下列问题：
花色 紫花 红花 白花
基因型 A_bb A_Bb A_BB、aa_ _
（1）研究小组中有人认为A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上，也有人认为A、a和B、b基因位于同一对同源染色体上，故进行如下实验。实验步骤：让红花植株（AaBb）自交，观察并统计子代花色及比例（不考虑互换）。实验预测及结论：
①若子代的花色及比例为紫花∶红花∶白花＝3∶6∶7，则A、a和B、b基因　　　　　　　　　　。
②若子代的花色及比例为紫花∶红花∶白花＝　　　　，则A、a和B、b基因位于同一对同源染色体上，且A和b在同一条染色体上，a和B在同一条染色体上。
③若子代的花色及比例为　　　　　　　　，则A、a和B、b基因　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）若实验证实A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上。小组成员发现在红花植株（AaBb）自交后代的植株中，部分个体无论自交多少代，其后代都没有出现性状分离，这部分个体的基因型是　　　　　，这样的个体在后代植株中所占的比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
题型2　判断外源基因的插入位点
3.2号染色体上一对等位基因T对t完全显性，影响着玉米的性别。现有玉米野生雌雄同株品系M（TT）和雌株突变品系（tt）若干，研究人员将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及对株高产生的影响，进行了如下实验。回答下列问题：
实验一：品系M（TT）×甲（Att）→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二：品系M（TT）×乙（Att）→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
（1）实验一的F1中非抗螟植株的株高表现为　　　　。
（2）选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1，则甲中转入的A基因与T/t基因位于　　　　（选填“一对”或“两对”）同源染色体上，判断的依据是　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）若实验二乙中转入的A基因不位于2号染色体上，请从实验二中选择亲本设计实验进行验证（写出实验设计思路，简明实验结果）。
实验设计思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
预期实验结果：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
强化2　判断基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上
解 疑 释 惑
1.杂交实验法（常用）
（1）性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为纯合子时
亲本（纯合）：正交和反交
特 别 提 醒
此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。若正反交结果不同，且子代只表现母本的性状，则控制该性状的基因位于细胞质中。
（2）性状的显隐性是“已知的”
2.调查实验法
3.假设分析逆向推断法
假设基因位于X染色体上，分析结果；假设基因位于常染色体上，分析结果。将得到的结果作为条件，若出现某一相应情况，即可确定基因位于X染色体上还是常染色体上。
典 题 固 法
题型　判断基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上
1.果蝇的卷曲翅（A）对正常翅（a）为显性。现有卷曲翅（甲）、卷曲翅♀（乙）、正常翅（丙）和正常翅♀（丁）四种果蝇若干只，欲通过杂交实验确定等位基因A、a在常染色体上还是X染色体上，则下列关于各杂交实验的预期结果与结论不对应的是（　　）
A.乙×丙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅＝1∶0，则基因位于常染色体上
B.甲×乙，若子代的表型及比例为卷曲翅♀∶正常翅＝3∶1，则基因位于X染色体上
C.乙×丙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅＝1∶1，则基因位于常染色体或X染色体上
D.甲×丁，若子代的表型及比例为卷曲翅♀∶正常翅 ＝1∶1，则基因位于X染色体上
2.（2017·全国Ⅰ卷节选） 某种羊的性别决定为XY型，已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因（N/n）控制；黑毛和白毛由等位基因（M/m）控制，且黑毛对白毛为显性，回答下列问题：
（1）某同学为了确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，我们认为根据这一实验数据不能确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，还需要补充数据，如统计子二代中白毛个体的性别比例，若　　　　　　　　，则说明M/m是位于X染色体上；若　　　　　　　　，则说明M/m是位于常染色体上。
（2）一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因（如A/a）位于常染色体上时，基因型有　　　种；当其仅位于X染色体上时，基因型有　　　　种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，（如图所示），基因型有　　　　种。
3.（2022·海南卷）家蚕是二倍体生物（2n＝56），雌、雄个体性染色体组成分别是ZW、ZZ。某研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见表。回答下列问题：
突变体表型 基因 基因所在染色体
第二隐性灰卵 a 12号
第二多星纹 b 12号
抗浓核病 d 15号
幼蚕巧克力色 e Z
（1）幼蚕巧克力色的控制基因位于性染色体上，该性状的遗传总是和性别相关联，这种现象称为　　　。
（2）表中所列的基因，不能与b基因进行自由组合的是　　　　　。
（3）正常情况下，雌家蚕的1个染色体组含有　　　　　　条染色体，雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有　　　　条W染色体。
（4）幼蚕不抗浓核病（D）对抗浓核病（d）为显性，黑色（E）对巧克力色（e）为显性。为鉴定一只不抗浓核病黑色雄性幼蚕的基因型，某同学将其饲养至成虫后，与若干只基因型为ddZeW的雌蚕成虫交配，产生的F1幼蚕全部为黑色，且不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1∶1，则该雄性幼蚕的基因型是　　　。
（5）家蚕的成虫称为家蚕蛾，已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只，设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上（不考虑Z、W同源区段），并判断有鳞毛和无鳞毛的显隐性。要求简要写出实验思路、预期结果及结论。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
强化3　判断基因是否在性染色体的同源区段
解 疑 释 惑
1.探究基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体上的同源区段上
前提：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。
（1）让“隐性雌性个体”与“纯合显性雄性个体”杂交，观察F1的性状表现。（最常用的方法）
（2）让“杂合显性雌性个体”与“纯合显性雄性个体”杂交，观察子代的性状表现。
2.探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
（1）在已知性状的显隐性的条件下，若限定一次杂交实验来证明，则可采用“隐性雌×显性雄（杂合）”[即aa（♀）×Aa（）或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合，观察分析F1的表型。分析如下：
（2）在已知性状显隐性的条件下，未限定杂交实验次数时，则可采用以下方法，通过观察F2的性状表现来判断：
典 题 固 法
题型1　探究基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体上的同源区段上
1.科学家在研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇可表示为XBYB或XBYb或XbYB；若仅位于X染色体上，则只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干，可利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上。请完成推断过程：
（1）实验方法：首先选用纯种果蝇作亲本进行杂交，雌雄两亲本的表型分别为母本表型：　　　　（选填“刚毛”或“截毛”）；父本表型：　　　　（选填“刚毛”或“截毛”）。
（2）预测结果：若子代雄果蝇表现为　　　　，则此对基因位于X、Y染色体上的同源区段，子代雄果蝇基因型为　　　　；若子代雄果蝇表现为　　　　，则此对基因只位于X染色体上，子代雄果蝇基因型为　　　　。
（3）果蝇的刚毛基因和截毛基因的遗传遵循　　　　　　　　定律。
2.果蝇体细胞中有四对同源染色体，其中三对为常染色体，一对为性染色体（XY型）。已知果蝇的长翅对残翅为完全显性，由一对等位基因（A、a）控制，刚毛对截毛为完全显性，由另一对等位基因（B、b）控制。现有足够数量的纯合长翅刚毛品系和纯合残翅截毛品系的雌、雄果蝇若干。请根据要求回答下列问题：
（1）若已知刚毛和截毛这对相对性状由性染色体上的基因控制，那么　　　　（选填“能”或“不能”）仅位于Y染色体上，请说明理由：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）选择截毛雌果蝇与纯合刚毛雄果蝇杂交，观察子代的表型，探究B、b基因是位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上。若子代雌雄果蝇均为刚毛，则B、b基因位于　　　　　　　　　　　　；若子代雌果蝇均为刚毛，雄果蝇均为截毛，则B、b基因位于　　　　　　。
题型2　探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
3.（2022·广东二模）野生型果蝇（纯合体）的眼形是圆眼。某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，他想探究果蝇眼形的遗传方式，设计了如图甲所示实验。图乙为雄果蝇染色体的模式图及性染色体示意图。请回答下列问题：
甲 乙
（1）由F1可知，果蝇眼形的　　　　（选填“圆眼”或“棒眼”）是显性性状。
（2）若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则控制眼形的基因位于　　　　染色体上。
（3）若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制眼形的基因有可能位于：①X染色体的Ⅱ区段；②　　　　　　　　　　　　　　。
（4）为验证上述（3）中的判断，可从野生型、F1、F2中选择合适的个体，设计如下方案进行验证：
步骤一：用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配，得到F3；
步骤二：用F3中一只棒眼雌果蝇与一只　　　　雄果蝇交配，观察子代中是否有棒眼果蝇出现。
预期结果与结论：①若　　　　　　　　　　　　　　　　　　，则控制眼形的基因位于X染色体的Ⅱ区段；②若　　　　　　　　　　　　　　　　，则控制眼形的基因位于　　　　　　　　　　　　　　。
解 题 指 导
　　本题区分常染色体和性染色体遗传的遗传特点是解题关键，解题时能够分三种情况讨论后代的表型及比例，再根据题干给出的条件准确判断。