(共45张PPT)
专题四 遗传规律和伴性遗传
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
思维导图体系构建
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
思维导图体系构建
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
1.(必修2 P7图1-5)在一对相对性状的豌豆杂交实验中,孟德尔巧妙地设计了测交实验验证了他的假说,其巧妙之处表现在哪里?
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提示:隐性纯合子只产生一种含隐性遗传因子的配子,不影响后代的性状表现。
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
2.(必修2 P12“思考·讨论”)多年的山柳菊研究为何让孟德尔一无所获?
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提示:主要原因:(1)山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状;(2)当时没有人知道山柳菊有时进行有性生殖,有时进行无性生殖;(3)山柳菊的花小,难以做人工杂交实验。
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
3.(必修2 P40“非选择题3”)“牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象,即原来下过蛋的母鸡,以后却变成公鸡,长出公鸡的羽毛,发出公鸡样的啼声,请你从遗传的物质基础与性别控制的角度,解释这一现象。
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教材剖析扩展提升
提示:鸡的性别受遗传物质和环境共同影响,性反转现象是某种环境因素使性腺出现反转的缘故。
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
4.(必修2 P32“拓展应用”)自然界中,有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞(如卵细胞)单独发育来的,如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物的体细胞中染色体数目虽然减少一半,但仍能正常生活。如何解释这一现象?
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教材剖析扩展提升
提示:这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少一半,但仍具有一整套染色体组,携带有控制该种生物体所有性状的一整套基因。
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
5.(教材必修2 P31“思考·讨论”,节选)如果控制白眼的基因在Y染色体上,还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗?
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教材剖析扩展提升
提示:如果控制白眼的基因在Y染色体上,红眼基因在X染色体上,因为X染色体上的红眼基因对白眼基因为显性,所以不会出现白眼雄果蝇,这与摩尔根的果蝇杂交实验结果不符;如果控制白眼的基因在Y染色体上,且X染色体上没有显性红眼基因,白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼,也不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
1.若基因型为AaBb的个体测交后代出现四种表现型,但比例为21∶4∶4∶21,试解释出现这一结果的可能原因________________________
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答案:A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上,减数分裂时部分初级性母细胞发生交叉互换,产生四种类型配子,其比例为21∶4∶4∶21
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
2.白眼雌果蝇(XwXw)和红眼雄果蝇(XWY)交配,后代出现了白眼雌果蝇和红眼雄果蝇,请分析可能的原因是______________________________________
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答案:雌果蝇卵原细胞减数分裂时异常分裂,产生了XwXw的卵细胞和不含X的卵细胞,含XwXw的卵细胞与含Y的精子结合产生了XwXwY的白眼雌果蝇,不含X的卵细胞与含XW的精子结合形成OXW的红眼雄果蝇
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
3.染色体决定性别通常有两种类型:①性染色体决定性别:分为XY型性别决定(如:人,XX女性、XY男性)及ZW型性别决定(如:鸟类,ZZ雄性、ZW雌性)。②染色体组决定性别:如:蜜蜂,雌性是受精卵发育来的,为二倍体;雄性是卵细胞直接发育来的,为单倍体。结合上述信息,请你提出一个关于性别决定的研究性问题_____________________________________________
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答案:决定性别的到底是性染色体还是性染色体上的基因呢
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
考点一 孟德尔遗传定律及应用
(2023·广东卷)鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”,育种过程见图。下列分析错误的是( )
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
A.正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样
B.分别从F1代群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退
C.为缩短育种时间应从F1代群体Ⅰ中选择父本进行杂交
D.F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡
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解析:由于控制体型的基因位于Z染色体上,属于伴性遗传,性状与性别相关联。用♀卷羽正常(FFZDW)与♂片羽矮小(ffZdZd)杂交,F1代是♂FfZDZd和♀FfZdW,子代都是半卷羽;用♀片羽矮小(ffZdW)与♂卷羽正常(FFZDZD)杂交,F1代是♂FfZDZd和♀FfZDW,子代仍然是半卷羽,正交和反交都与亲本表型不同,A项正确;F1代群体Ⅰ和Ⅱ杂交不是近亲繁殖,可以避免近交衰退,B项正确;为缩短育种时间应从F1代群体Ⅰ中选择母本(基因型为FfZdW),从
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
F1代群体Ⅱ中选择父本(基因型为FfZDZd),可以快速获得基因型为FFZdW和FFZdZd的个体,即在F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡,C项错误,D项正确。
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答案:C
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
1.图解基因分离定律和自由组合定律的关系及相关比例
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
2.图解性状分离比出现异常的原因
(1)一对相对性状的杂合子自交
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异常情况 基因说明 杂合子交配异常分离比
显性纯合致死 1AA(致死)、2Aa、1aa 2∶1
隐性纯合致死 1AA、2Aa、1aa(致死) 只有显性
伴X染色体遗传的隐性基因致雄配子死亡(XAXa×XaY) 只出现雄性个体 1∶1
不完全显性 AA(红花)、aa(白花)、 Aa(粉花) 1∶1∶2
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
(2)两对相对性状的异常分离比
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
(3)基因完全连锁现象
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图1
图2 第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
特别提醒
自由组合是指非同源染色体上的非等位基因,发生在配子形成(MⅠ后期)过程中,而不是受精过程,也不能仅指“非等位基因”,因为同源染色体上也有非等位基因。
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
题点一:围绕基因的分离定律和基因的自由组合定律,考查理解能力
1.(2023·广东佛山统考二模)果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如下图所示。下列叙述错误的是( )
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A.图中的两条染色体可能同时出现在同一个配子中
B.w基因和pr基因是一对等位基因,遗传遵循分离定律
C.白眼和焦刚毛性状的遗传总是和性别相关联
D.以上基因在减数分裂过程中可能会发生基因重组
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
解析:图中一条为性染色体,一条为常染色体,二者是非同源染色体的关系,非同源染色体在减数分裂过程中是自由组合的,故图中的两条染色体可能同时出现在同一个配子中,A项正确;等位基因是指位于一对同源染色体相同位置上控制同一性状不同表现型的基因,w基因位于性染色体上,pr基因位于常染色体上,故w基因和pr基因是一对非同源染色体上的非等位基因,遗传遵循自由组合定律,B项错误;白眼和焦刚毛的基因位于性染色体上,故白眼和焦刚毛性状的遗传总是和性别相关联,C项正确;w基因和dp、pr基因为非同源染色体上非等位基因的关系,在减数分裂过程中可能会发生基因重组(减数第一次分裂后期自由组合),sn基因和dp、pr基因为非同源染色体上非等位基因的关系,在减数分裂过程中可能会发生基因重组(减数第一次分裂后期自由组合),D项正确。
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答案:B
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
题点二:以“致死效应”或“配子不育”等特殊遗传问题为载体,考查发散思维能力
2.(2023·广东模拟预测)小鼠毛色的黄与灰、尾形的弯曲与正常为两对相对性状,分别由等位基因A、a和B、b控制。某科研小组从鼠群中选择多只基因型相同且表型为黄毛弯曲尾的雌鼠作母本,多只基因型相同且表型为黄毛弯曲尾的雄鼠作父本,进行杂交实验,所得F1的表型及比例为黄毛弯曲尾(♂)∶黄毛正常尾(♂)∶灰毛弯曲尾(♂)∶灰毛正常尾(♂)∶黄毛弯曲尾(♀)∶灰毛弯曲尾(♀)=3∶3∶1∶1∶5∶2。据此分析,下列叙述正确的是( )
A.黄毛和正常尾均为显性性状
B.毛色的遗传属于伴性遗传
C.F1中异常分离比产生的原因是AXB雌配子致死
D.F1中致死的基因型为AAXBXB或AAXBXb
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
解析:基因型相同的黄毛弯曲尾的雌鼠与基因型相同的黄毛弯曲尾的雄鼠杂交,F1中出现灰毛和正常尾,说明黄毛对灰毛是显性,弯曲尾对正常尾是显性,A项错误;F1中雄鼠弯曲尾∶正常尾=1∶1,雌鼠都是弯曲尾,尾形性状与性别有关,说明控制尾形的弯曲与正常的基因位于X染色体上,亲代基因型为XBXb、XBY;F1中雌鼠和雄鼠都有黄毛和灰毛,说明控制毛色的黄与灰的基因在常染色体上,亲代基因型为Aa,B项错误;结合B选项分析可知,亲代基因型为AaXBXb和AaXBY,F1中雄鼠黄毛∶灰毛=3∶1,雌鼠由于致死效应,出现黄毛∶灰毛=5∶2的异常比例,具体分析可知F1中黄毛弯曲尾(♀)基因型应为1AAXBXB、1AAXBXb、2AaXBXB、2AaXBXB,由于基因型为AAXBXB或AAXBXb的个体致死,而出现异常的分离比,C项错误,D项正确。
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答案:D
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
题点三:围绕特殊遗传现象,考查分析和推理能力
3.(2023·湖北模考)獭兔毛的长短由位于常染色体上的一对等位基因(B,b)控制,在该对基因所在的同源染色体中的一条上存在一个致死基因,该致死基因的表达受性别影响。为研究其遗传学效应,研究人员利用某獭兔种群进行了以下实验:
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组别 亲本 后代
甲组 长毛雌兔×长毛雄兔 F1:雌兔431只,全为长毛雄兔214只,全为长毛
乙组 短毛雌兔×长毛雄兔 F1:雌兔中短毛221只,长毛219只;
雄兔中短毛225只,长毛223只
丙组 乙组F1长毛兔自由交配 F2:雌兔中短毛240只,长毛716只;
雄兔中短毛238只,长毛485只
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
考点二 伴性遗传与人类遗传病
(2023·湖南卷)基因检测是诊断和预防遗传病的有效手段。研究人员采集到一遗传病家系样本,测序后发现此家系甲和乙两个基因存在突变:甲突变可致先天性耳聋;乙基因位于常染色体上,编码产物可将叶酸转化为N5-甲基四氢叶酸,乙突变与胎儿神经管缺陷(NTDs)相关;甲和乙位于非同源染色体上。家系患病情况及基因检测结果如图所示。不考虑染色体互换,回答下列问题:
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
(1)此家系先天性耳聋的遗传方式是____________________。Ⅰ-1和Ⅰ-2生育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率是______。
(2)此家系中甲基因突变如下图所示:
正常基因单链片段5′-ATTCCAGATC……(293个碱基)……CCATGCCCAG-3′
突变基因单链片段5′-ATTCCATATC……(293个碱基)……CCATGCCCAG-3′
研究人员拟用PCR扩增目的基因片段,再用某限制酶(识别序列及切割位点为
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) 酶切检测甲基因突变情况,设计了一条引物为5′-GGCATG-3′,另一条引物为______________________(写出6个碱基即可)。用上述引物扩增出家系成员Ⅱ-1的目的基因片段后,其酶切产物长度应为________bp(注:该酶切位点在目的基因片段中唯一)。
↓
5′-GATC-3′
3′-CTAG-5′
↑
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
(3)女性的乙基因纯合突变会增加胎儿NTDs风险。叶酸在人体内不能合成,孕妇服用叶酸补充剂可降低NTDs的发生风险。建议从可能妊娠或孕前至少1个月开始补充叶酸,一般人群补充有效且安全剂量为0.4~1.0 mg·d-1,NTDs生育史女性补充4 mg·d-1。经基因检测胎儿(Ⅲ-2)的乙基因型为-/-,据此推荐该孕妇(Ⅱ-1)叶酸补充剂量为________mg·d-1。
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
二代1为杂合子,兼有正常甲基因和突变甲基因。目的基因为甲基因,扩增引物应为两基因共有的TAAGGT。可扩增出大量正常甲基因和突变甲基因供后续鉴定。此时酶切,正常甲基因酶切后片段为8和2+293+10=305bp,突变甲基因无法被酶切,故不写。后续可通过电泳等手段区分开,达到检测甲基因突变情况的目的。(3)Ⅲ-2关于乙的基因型为-/-,有患NTDs的可能,因此推荐该孕妇(Ⅱ-1)叶酸补充剂量为4 mg·d-1。
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
1.分析伴X染色体遗传特点
(1)X、Y染色体的来源及传递规律
①男性(XY):X只能传给女儿,Y则传给儿子。
②女性(XX):其中一条X来自母亲,另一条X来自父亲。向下一代传递时,任何一条既可传给女儿,又可传给儿子。
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
(2)仅在X染色体上基因的遗传特点
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①伴X染色体显性遗传病的特点 a.发病率女性高于男性;
b.世代遗传;
c.男患者的母亲和女儿一定患病
②伴X染色体隐性遗传病的特点 a.发病率男性高于女性;
b.隔代交叉遗传;
c.女患者的父亲和儿子一定患病
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
2.“程序法”分析遗传系谱图
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
题点一:围绕伴性遗传的类型及特点,考查理解能力
1.(2023·广东模考)某植物的性别决定方式为XY型,茎高、花色和叶宽性状分别由一对等位基因控制。将高茎红花宽叶雌株与矮茎白花窄叶雄株杂交,F1全部为高茎红花宽叶,F1自交产生的F2中雌株表型及比例为高茎红花宽叶∶高茎白花窄叶=3∶1,雄株表型及比例为高茎红花宽叶∶矮茎红花宽叶∶高茎白花窄叶∶矮茎白花窄叶=3∶3∶1∶1。F2中高茎红花宽叶雌雄植株随机受粉获得F3。下列说法错误的是( )
A.矮茎性状是由位于性染色体上的隐性基因控制的
B.控制花色和叶宽的基因位于同一对染色体上
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
题点二:围绕人类遗传病和遗传系谱图分析,考查综合运用能力
2.(2023·广东韶关校考)图为甲乙两种单基因遗传病的遗传家系图,甲病由等位基因A/a控制,乙病由等位基因B/b控制,其中一种病为伴性遗传,Ⅱ-5不携带致病基因。不考虑基因突变和染色体畸变。下列叙述正确的是( )
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
题点三:围绕伴性遗传中的致死现象,考查综合运用能力
3.(2023·广东江门统考二模)番茄是自花传粉作物,其果实营养丰富、广受人们喜爱。虽观察到杂交优势明显,但因不易去雄而难获得杂交品种。研究人员发现了番茄三种雄性不育类型,具体情况如下:
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类型 原因 相关基因(所在染色体)
花粉不育型 不能产生花粉 ms7(11号)、ms4(4号)
雄蕊败育型 携带sl-2基因的雄配子不育 sl-2(2号)
功能不育型 大部分花药不能正常裂开而无法释放花粉 ps-2(4号)
第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
回答下列问题:
(1)研究发现,番茄雄性不育基因众多,已被精确定位的就有54种,它们的产生是____________的结果。
(2)在杂交育种时,功能不育型的番茄不宜作母本的原因是________________
___________________________________________________________________。
(3)由于ms4与ps-2基因都会引起不育,因此,对于相关番茄类型难以用________染色体上基因所控制的性状来设计实验验证孟德尔遗传定律。
(4)研究人员发现番茄11号染色体上有黄化曲叶病毒病抗病基因(T)。研究人员将感病雄蕊败育型个体和纯合抗病个体杂交,得到F1中有一半个体雄蕊败育,另一半个体花粉完全可育。F1自然状态下产生的F2中,基因型共有______种,T基因的基因频率是______。
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
(5)黄化曲叶病毒也能感染茄子,使之患病并大幅减产。为验证T基因在茄子中也能起作用,设计了以下实验,请完善。
培育相关植株:
Ⅰ、用含有空载体的农杆菌感染茄子的愈伤组织,培育获得植株甲。
Ⅱ、用____________________________的农杆菌感染茄子的愈伤组织,培育获得植株乙。用等量的黄化曲叶病毒浸染植株甲和植株乙。预测上述植株的染病情况:__________________________。
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第6讲 遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病
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专题四 遗传规律和伴性遗传
[高考命题热点五] 判断基因的位置
1.确定基因位于细胞质还是细胞核
2.确定基因位于常染色体上还是性染色体上
方法一
[高考命题热点五] 判断基因的位置
方法二
方法三
[高考命题热点五] 判断基因的位置
方法四
方法五
[高考命题热点五] 判断基因的位置
3.确定基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段
方法一
方法二
[高考命题热点五] 判断基因的位置
4.探究基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段
方法一(最常用的方法)
方法二
[高考命题热点五] 判断基因的位置
5.确定基因位于几号常染色体上
方法一 利用已知基因定位
举例:已知基因A与a位于7号染色体上
[高考命题热点五] 判断基因的位置
方法二 利用三体定位
方法三 利用单体定位
[高考命题热点五] 判断基因的位置
方法四 利用染色体片段缺失定位
[高考命题热点五] 判断基因的位置
(2023·山东卷)单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系,以某志愿者的若干精子为材料,用以上4对等位基因的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因,检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同;本研究中不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同。
[高考命题热点五] 判断基因的位置
注:“+”表示有;空白表示无
等位基因 A a B b D d E e
单个精子编号 1 + + +
2 + + + +
3 + + +
4 + + + +
5 + + +
6 + + + +
7 + + +
8 + + + +
9 + + +
10 + + + +
11 + + +
12 + + + +
[高考命题热点五] 判断基因的位置
(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传__________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是_________________________________________________
___________________________________________________________________。
据表分析,________(填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
[高考命题热点五] 判断基因的位置
(3)本研究中,另有一个精子的检测结果是:基因A、a,B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是____
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)据表推断,该志愿者的基因e位于__________染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,请用本研究的实验方法及基因E和e的引物,设计实验探究你的推断。
①应选用的配子为:__________;②实验过程:略;③预期结果及结论:__________________________________________________________________。
[高考命题热点五] 判断基因的位置
[高考命题热点五] 判断基因的位置
[高考命题热点五] 判断基因的位置
[高考命题热点五] 判断基因的位置
答案:(1)不遵循 结合表中信息可以看出,基因型为aB∶Ab=1∶1,因而可推测,等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上 能
(2)图见解析
(3)形成该精子的减数第一次分裂后期这三对等位基因所在的染色体没有正常分离而是进入到同一个次级精母细胞中,此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的
(4)X或Y ①卵细胞 ③若检测的卵细胞中有E或e基因,则可得出基因E/e位于X染色体上;若检测的卵细胞中无E或e基因,则可得出基因E/e位于Y染色体上
[高考命题热点五] 判断基因的位置
1.(2023·深圳统考)下面为果蝇3个不同的突变品系与野生型正交和反交的结果,下列叙述正确的是( )
组数 正交 反交
① ♀野生型×♂突变型a ↓ 野生型 ♀突变型a×♂野生型
↓
野生型
② ♀野生型×♂突变型b ↓ 野生型 ♀突变型b×♂野生型
↓
♀野生型、♂突变型b
③ ♀野生型×♂突变型c ↓ 野生型 ♀突变型c×♂野生型
↓
突变型c
[高考命题热点五] 判断基因的位置
A.①为细胞核遗传,②为细胞质遗传
B.①为细胞质遗传,③为伴性遗传
C.②为细胞质遗传,③为细胞核遗传
D.②为伴性遗传,③为细胞质遗传
解析:①正交和反交的结果相同,表现为细胞核遗传;②正交和反交的结果不同,可推断突变品系是伴X染色体隐性遗传;③正交和反交结果不同,表现为母系遗传,为细胞质遗传,D项正确。
答案:D
[高考命题热点五] 判断基因的位置
2.(2023·广东统考)野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼(由染色体上基因控制),某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇,为探究控制果蝇眼形基因的遗传方式,设计以下实验:让该棒眼果蝇与圆眼果蝇交配,F1全为圆眼,F1雌雄个体相互交配得F2。下列相关判断正确的是( )
A.据实验现象无法判断圆眼、棒眼这一相对性状的显隐性关系
B.若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,则控制果蝇的眼形的基因一定位于常染色体上
C.若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,且棒眼全为雄果蝇,则控制果蝇眼形的基因只能位于X染色体上
D.若控制圆眼、棒眼的基因位于X和Y染色体的同源区段,则F2中雌雄果蝇表现的性状也有可能不同
[高考命题热点五] 判断基因的位置
解析:由于F1全为圆眼,因此圆眼为显性,A项错误;如果这对基因位于X染色体上,则亲代基因型为XaY和XAXA,子一代为XAXa和XAY,子二代为XAXA、XAXa、XAY和XaY,圆眼和棒眼的比例为3∶1,B项错误;如果该基因位于X、Y的同源区段,则亲代基因型为XaYa和XAXA,子一代为XAXa和XAYa,子二代为XAXA、XAXa、XAYa和XaYa,圆眼∶棒眼≈3∶1,且棒眼全为雄果蝇,C项错误;根据C项分析,若控制圆眼、棒眼的基因位于X和Y染色体的同源区段,则F2中雌性全为圆眼,雄性既有圆眼又有棒眼,D项正确。
答案:D
[高考命题热点五] 判断基因的位置
3.(2023·湖南模拟预测)利用转基因技术将抗虫基因A和抗除草剂基因R转入烟草(2n=48),获得某个烟草品系。已知基因A位于7号染色体,为了鉴定基因R所在的染色体编号及与基因A的位置关系(如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),可将该烟草品系与普通烟草单体(2n-1=47,共24个单体品系可选择)进行杂交(缺失一对同源染色体会导致胚无法发育,不考虑染色体片段交换)。下列说法错误的是
( )
A.若基因位置为Ⅱ,则对R基因的定位最多需要用到24个普通烟草单体品系
B.由F1即可判断基因A与R的位置关系
[高考命题热点五] 判断基因的位置
C.F1中将同时出现二倍体和单体植株,可在细胞水平上区分两者
D.若基因位置为Ⅱ,可通过F1中抗除草剂单体自交的方法来确认R所在染色体编号
解析:由2n=48可知,该烟草细胞中有24对同源染色体,若基因位置为Ⅱ,说明R基因肯定不在7号染色体上,则对R基因的定位最多需要用到23个普通烟草单体品系,A项错误;图示三种类型与同一种普通烟草单体品系杂交产生的后代情况是不同的,因此由F1即可判断基因A与R的位置关系,B项正确;由于单体产生的配子一半正常,一半少一条染色体,因此F1中将同时出现二倍体和单体植株,可在细胞水平上区分两者,C项正确;若基因位置为Ⅱ,可通过F1中抗除草剂单体(含R基因)自交的方法来确认R所在染色体编号,D项正确。
答案:A
[高考命题热点五] 判断基因的位置
4.(2023·江门模拟)基因定位是遗传学研究的一项重要工作,基因定位的方法很多,请分析回答以下问题。
(1)系谱分析法能够判断基因位于性染色体或常染色体上。如图为某单基因遗传病的系谱图,则该致病基因位于______染色体上,判断的依据是_________。
(2)非整倍体测交法可以用来测定基因是否位于某条常染色体。已知植物的单体和三体产生的配子均为可育配子且后代均存活。如测定一对基因是否位于4号染色体上:
[高考命题热点五] 判断基因的位置
方法一:用隐性突变型植株和野生型单体植株(4号染色体少一条)杂交,若子代中野生型和突变型植株之比是__________而不是1∶0,则说明该突变基因及其等位基因位于4号染色体上。
方法二:用隐性突变型植株和野生型三体植株(4号染色体多一条)杂交,让子一代中的三体个体再和隐性亲本测交。请预测测交结果并得出相应结论:___
___________________________________________________________________。
(3)体细胞杂交法可将基因准确定位在某条染色体上。已知人的体细胞和小鼠的体细胞(2N=40)杂交(融合)后,杂种细胞在有丝分裂过程中,人的染色体逐渐地丢失,最后仅保留少数几条。由于人染色体的丢失是随机的,因此不同的杂种细胞会保留不同的人染色体。如测定不同的杂种细胞中人胸苷激酶的活性,结果见下表。由表分析:人胸苷激酶基因位于________号染色体上。
[高考命题热点五] 判断基因的位置
解析:(1)系谱图显示,双亲均正常,其女儿患病,据此可推知该致病基因位于常染色体上。(2)假设相关基因用E、e表示。方法一:若突变基因及其等位基因位于4号染色体上,则隐性突变型植株的基因型为ee,野生型单体的基因型为E0(“0”表示缺少的4号染色体),二者杂交,子代表型及其比例为野生型(Ee)∶突变型(e0)=1∶1。方法二:若突变基因及其等位基因位于4号染色体上,
[高考命题热点五] 判断基因的位置
则隐性突变型植株的基因型为ee,野生型三体植株的基因型为EEE,二者杂交,子一代三体植株的基因型是EEe,产生的配子及其比例为EE∶Ee∶E∶e=1∶2∶2∶1;将子一代的该三体(EEe)植株与隐性亲本(ee)测交,则子代基因型及其比例为EEe∶Eee∶Ee∶ee=1∶2∶2∶1,表型及比例为野生型∶突变型=5∶1。若突变基因及其等位基因不位于4号染色体上,则隐性突变型植株的基因型为ee,野生型三体植株的基因型为EE;二者杂交,子一代三体的基因型是Ee,产生的配子及其比例为E∶e=1∶1;将子一代的该三体(Ee)植株与隐性亲本(ee)测交,则子代基因型及其比例为Ee∶ee=1∶1,表型及分离比为野生型∶突变型=1∶1。综上分析,在方法二中,若子代中野生型和突变型植株之比是5∶1,则说明该对基因位于4号染色体上;若子代中野生型和突变
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型植株之比是1∶1,则说明该对基因不位于4号染色体上。(3)表中信息显示:只有杂种细胞2和5中的人胸苷激酶有活性,而2和5共有的是17号染色体,据此可推知人胸苷激酶基因位于17号染色体上。
答案:(1)常 女性患者的父亲正常(双亲正常,女儿患病)
(2)1∶1 若子代中野生型和突变型植株之比是5∶1,则说明该对基因位于4号染色体上。若子代中野生型和突变型植株之比是1∶1,则说明该对基因不位于4号染色体上(或若子代中野生型和突变型植株之比是5∶1而不是1∶1,则说明该突变基因及其等位基因位于4号染色体上)
(3)17
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5.(2023·深圳模考)某种家禽的性染色体Z和W有非同源区和同源区,非同源区上的Z和W片段上无等位基因或相同基因,而同源区片段上有等位基因或相同基因,控制家禽眼形的基因可能位于同源区(Ⅰ区段)和非同源区(Ⅱ、Ⅲ分别为Z、W的特有区段),家禽的棒眼(B)对圆眼(b)为显性,现有足够的纯合雌、雄棒眼家禽和纯合雌、雄圆眼家禽个体,某小组为探究B、b基因的位置进行了相关实验,请回答下列问题。
(1)根据亲本中家禽的表型,该小组认为B、b基因不位于Ⅲ区段,原因是_____
___________________________________________________________________。
(2)该小组欲通过一次杂交确定B、b位于Ⅰ区段还是Ⅱ区段,可选择_________
杂交,观察后代的表型及比例。
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(3)若另一小组欲通过杂交实验,确定B、b基因位于Ⅰ区段还是常染色体。
①实验思路:______________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
②预期的结果和结论:_______________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析:(1)因为亲本中雌雄个体均有棒眼和圆眼,则说明其性状不随雌性遗传,所以该小组认为B、b基因不位于Ⅲ区段。(2)用纯合的棒眼雌与圆眼雄杂交,观察后代的表型及比例,确定B、b位于Ⅰ区段还是Ⅱ区段。(3)验证基因B/b是
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位于常染色体上还是位于染色体的Ⅰ区段。①实验思路:纯合的棒眼雄与圆眼雌杂交得F1,让F1中雌雄个体相互交配,观察后代的表型(纯合的圆眼雄与棒眼雌杂交得F1,让F1中雌雄个体相互交配,观察后代的表型)。②预期的结果和结论:若后代雌雄个体均有棒眼和圆眼,则B、b基因位于常染色体;若后代雄性全为棒眼,雌性既有棒眼又有圆眼,则B、b基因位于Ⅰ区段(若后代雌雄个体均有棒眼和圆眼,则B、b基因位于常染色体;若后代雌性全为棒眼,雄性既有棒眼又有圆眼,则B、b基因位于Ⅰ区段)。
答案:(1)亲本中雌雄个体均有棒眼和圆眼,不随雌性遗传
(2)纯合的棒眼雌与圆眼雄
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(3)①纯合的棒眼雄与圆眼雌杂交得F1,让F1中雌雄个体相互交配,观察后代的表型(纯合的圆眼雄与棒眼雌杂交得F1,让F1中雌雄个体相互交配,观察后代的表型)
②若后代雌雄个体均有棒眼和圆眼,则B、b基因位于常染色体;若后代雄性全为棒眼,雌性既有棒眼又有圆眼,则B、b基因位于Ⅰ区段(若后代雌雄个体均有棒眼和圆眼,则B、b基因位于常染色体;若后代雌性全为棒眼,雄性既有棒眼又有圆眼,则B、b基因位于Ⅰ区段)
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6.(2023·广东佛山模考)果蝇体色黄色(A)对黑色(a)为显性,翅型长翅(B)对残翅(b)为显性。研究发现,用两种纯合果蝇杂交得到F1,F1相互交配得到F2,F2中出现了5∶3∶3∶1的特殊性状分离比。
(1)由上述实验现象可知,控制体色的基因Aa最可能位于________;控制翅型的基因遗传时遵循________定律。
(2)同学们分析F2出现的分离比,提出了两种假说:
假说一:F2中有两种基因型的个体死亡,且致死的基因型是____________;
假说二:___________________________________________________________。
(3)请利用以上子代的果蝇为材料,设计一个杂交实验以验证上述假说二。___________________________________________________________________
_________________________________ (写出简单的实验设计思路及预期结果)。
[高考命题热点五] 判断基因的位置
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会出现5∶3∶3∶1性状分离比。(3)如需验证假说二是的正确的,必须进行测交,即用F1(AaBb)与F2中黑色残翅(aabb)个体杂交,观察子代的表现型及比例。按假说二推论,若AB的雌配子或雄配子不育,则测交后则只出现三种表现型,且比例为1∶1∶1。
答案:(1)常染色体 基因分离 (2)AaBB和AABb 基因型为AB的雄配子(或雌配子)致死 (3)用F1与F2中的黑色残翅杂交,观察子代的表现型及比例预期结果:若子代出现黄色残翅∶黑色长翅∶黑色残翅=1∶1∶1,则假说二成立