高三生物总复习课件-必修2 遗传与进化：第21讲　基因定位的遗传实验设计(共21张PPT)

(共21张PPT)
第21讲 基因定位的
遗传实验设计
高三生物总复习课件-必修2 遗传与进化
考点 基因定位的遗传实验设计
类型一　基因之间是否遵循自由组合定律类
9∶3∶3∶1的变式(总和等于16)
基础·精细梳理
[典例1] (2023·河南百校联盟)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(a)为显性，非糯性(B)对糯性(b)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F1；F1自交得到F2，统计F2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；
③若___________________________________________________________________，则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律。
考点 基因定位的遗传实验设计
典例·精心深研
AAbb、aaBB(或AABB、aabb)
黄色∶白色＝3∶1
非糯性∶糯性＝3∶1
黄色非糯性∶黄色糯性∶白色非糯性∶白色糯性＝9∶3∶3∶1
(2)玉米杂交种高茎(Dd)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(DD)和矮茎玉米(dd)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。
考点 基因定位的遗传实验设计
典例·精心深研
矮茎
高茎
考点 基因定位的遗传实验设计
类型二　基因位于常染色体还是X染色体上的判断
基础·精细梳理
1.杂交实验法
常用的解题方法
(1)若已知性状的显隐性
(2)若未知性状的显隐性
提醒　正反交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。
考点 基因定位的遗传实验设计
2．调查实验法
基础·精细梳理
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。将得到的结果与某已知条件比较，即可确定基因位于X染色体上还是常染色体上。
[典例2] (2023·河南天一大联考)某昆虫体色有灰体和黄体，分别由等位基因B、b控制；腿型有粗腿和细腿，分别由等位基因D、d控制。其中B、b基因位于常染色体上，D、d基因不位于Y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：
　　　　 P　　甲(♀)×乙(♂)
　 　　　　　　 ↓
回答下列问题：
考点 基因定位的遗传实验设计
典例·精心深研
表型及比例 灰体粗腿 灰体细腿 黄体粗腿 黄体细腿
F1 ♀ 1 1 1 1
♂ 1 1 1 1
(1)基因(B)与基因(b)的根本区别是_______________________________________，
B、b基因不可能位于细胞质，根据杂交结果分析原因是__________________
______________________________________________________________。
(2)根据杂交结果不能判断D、d基因是位于X染色体还是常染色体上。
①若D、d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。
②若D、d基因位于X染色体上，则亲本的基因型是______________________。
考点 基因定位的遗传实验设计
典例·精心深研
4种脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序不同
子代体色的表型与母本甲不完全一致
BbDd(甲)×bbdd(乙)或Bbdd(甲)×bbDd(乙)
无法确定是否遵循
BbXDXd×bbXdY
(3)请以F1为实验材料，通过一次杂交实验证明D、d基因是位于X染色体还是常染色体上。
杂交组合为_____________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
预期结果及结论：
若____________________________________________________________________，
则D、d基因位于常染色体上；
若______________________________________________________________________
________________________________，则D、d基因位于X染色体上。
考点 基因定位的遗传实验设计
典例·精心深研
F1雄性粗腿与F1雌性细腿昆虫杂交(或F1雄性粗腿与F1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)
考点 基因定位的遗传实验设计
类型三　基因只位于X染色体还是X、Y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。
基础·精细梳理
基本思路一：用“隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。
考点 基因定位的遗传实验设计
基础·精细梳理
基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。
[典例3] (2023·山东青岛调研)果蝇(2n＝8)是常用的遗传学实验材料。如图为果蝇性染色体结构简图，果蝇的刚毛对截毛为显性，相关基因用B、b表示，已知该对等位基因位于性染色体上。请分析回答：
(1)科学家选择果蝇作为遗传学实验材料的原因是果蝇
具有________________________________________________
__________________________________等优点(答两点即可)。
(2)若控制果蝇刚毛和截毛的等位基因是位于性染色体
的片段Ⅰ上，则与这对相对性状相关的基因型有____种；欲使获得的子代雌果蝇均为截毛，雄果蝇均为刚毛，则选择的亲本的基因型为____________。
考点 基因定位的遗传实验设计
典例·精心深研
易获得、易培养；繁殖周期短，子代数目多；具有多对易区分的相对性状
7
XbXb、XbYB
(3)现有纯合雌、雄果蝇若干，欲判断果蝇的这对等位基因是位于片段Ⅰ还是片段Ⅱ－1上，请写出实验方案_______________________________________
_________________________________________________________________。
若______________________________________________________________________，则可推断该对等位基因位于片段Ⅰ上；
若______________________________________________________________________，则可推断该对等位基因位于片段Ⅱ－1上。
考点 基因定位的遗传实验设计
典例·精心深研
让截毛雌果蝇与纯合的刚毛雄果蝇杂交，统计子代的表型及比例
子代雌雄果蝇均为刚毛
子代雌果蝇均为刚毛，雄果蝇均为截毛
考点 基因定位的遗传实验设计
类型四　基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
基础·精细梳理
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：
考点 基因定位的遗传实验设计
基础·精细梳理
2．在已知性状的显隐性的条件下，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：
[典例4] (2023·湖北襄阳质检)小鼠的毛色灰色(B)对黑色(b)为显性，控制小鼠毛色的基因可能位于性染色体上(Ⅰ区段为X、Y染色体的同源区段，Ⅱ1、Ⅱ2分别为X、Y染色体的特有区段)。现有两个纯合品系，一个种群中雌雄鼠均为灰色，另一个种群中雌雄鼠均为黑色，某兴趣小组为探究B、b基因的位置进行了实验。请回答下列问题：
(1)根据种群中小鼠的表型，该小组认为B、b基因不位于Ⅱ2区段上，原因是____________________________________________________________________。
(2)该小组欲通过一次杂交确定B、b基因位于Ⅰ区段还是Ⅱ1区段，可选择
_________________________________杂交，观察后代的表型及比例。
考点 基因定位的遗传实验设计
典例·精心深研
两种群中雌雄鼠均有灰色和黑色，不随雄性遗传
黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠
(3)若另一小组欲通过杂交实验(包括测交)，确定B、b基因位于Ⅰ区段还是常染色体上。
实验步骤：
①黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交；
②____________________________________________________________________；
③统计后代的表型及比例。
结果分析：
①若后代的表型及比例为_______________________________________________，则B、b基因位于Ⅰ区段上；
②若后代的表型及比例为________________________________________________，
则B、b基因位于常染色体上。
考点 基因定位的遗传实验设计
典例·精心深研
选F1中的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交
雌性均为黑色，雄性均为灰色
灰色∶黑色＝1∶1且与性别无关
1．(2023·武汉市调研)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因(A/a)控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，F1中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体＝1∶1∶1∶1。回答下列问题：
(1)若这对等位基因位于X染色体上，则可以判断黄体为______________(填“显性”“隐性”或“无法判断”)性状，亲代中灰体雌蝇的基因型为________，子代雌蝇的基因型有________种。
(2)若用F1中♀黄体和♂灰体杂交，F2为♀灰体∶♂黄体＝1∶1，则说明黄体基因位于___________________(填“常染色体”“X染色体”或“无法判断”)上。
精准训练
1
2
隐性
XAXa
2
X染色体
(3)请你以F1的果蝇为实验材料，再设计一个与前述不同的杂交实验，证明(1)、(2)的结论，并写出预期结果。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若这对等位基因位于常染色体上，则灰体性状为___________(填“显性”“隐性”或“无法判断”)，理由是______________________________________________。
精准训练
杂交实验：♀灰体×♂灰体
无法判断
常染色体的测交实验无法确定性状的显隐性
预期结果：子代中♀灰体∶♂灰体∶♂黄体＝2∶1∶1
1
2
2．(2023·湖南师大附中质检)果蝇的红眼(E)对粉眼(e)为显性，基因位于性染色体上；翻翅(M)对正常翅(m)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(e)的眼色基因是位于X、Y染色体的同源区段，还是X染色体的非同源区段。
实验思路：_________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
预测实验结果：①若_________________________________________________________
________________________________，则E/e基因位于X、Y染色体的同源区段；
②若________________________________________________________________________
____________________________________，则E/e基因位于X染色体的非同源区段。
精准训练
将纯合粉眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇杂交，得到F1，观察并统计F1雌、雄果蝇的表型及比例
F1中红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇＝1∶1(或F1中不论雌雄均为红眼)
F1中红眼雌果蝇∶粉眼雄果蝇＝1∶1(或F1中雌性个体均为红眼，雄性个体均为粉眼)
1
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(2)若E/e基因位于X、Y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E/e基因位于X染色体的非同源区段，Xe配子有活性，但基因纯合(基因型为XEY、XeY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_________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
精准训练
XEYE、XEYe、XeYE、XeYe
不能
雄果蝇只有XEY一种基因型，雌果蝇有XEXE、XEXe两种基因型，含Y染色体的配子均有活性，基因型为XEY的雄蝇与两种基因型的雌蝇交配，后代均有雄果蝇存活
1
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