(共68张PPT)
真题测评·试能力
1.(2023·北京高考)纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果,下列推测错误的是( )
专题4 遗传的基本规律和人类遗传病
(三) 基因定位类问题综合分析
A.控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B.F1雌果蝇只有一种基因型
C.F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D.上述杂交结果符合自由组合定律
答案:A
解析:白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,产生的F1中白眼均为雄性,红眼均为雌性,说明性状表现与性别有关,且控制眼色的基因位于X染色体上,同时说明红眼对白眼为显性;另一对相对性状的果蝇杂交,无论雌雄均表现为长翅,说明长翅对残翅为显性,F2中无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1,说明控制果蝇翅形的基因位于常染色体上,A错误。
若控制长翅和残翅的基因用A/a表示,控制眼色的基因用B/b表示,则亲本的基因型可表示为AAXbXb、aaXBY,二者杂交产生的F1中雌性个体的基因型为AaXBXb,雄性个体的基因型为AaXbY,则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb、aaXbY,这些雌雄果蝇交配的结果依然为白眼残翅,即子代表型不变,B、C正确。
根据上述分析可知,控制眼色的基因位于X染色体上,控制翅型的基因位于常染色体上,可见,上述杂交结果符合自由组合定律,D正确。
2.(2023·浙江6月选考)某昆虫的性别决定方式为XY型,其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对相对性状,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。现用长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只杂交获得F1,F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等。不考虑突变、交叉互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述,错误的是( )
A.若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体
B.若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体
C.若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体
D.若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可位于一对染色体
答案:D
解析:若控制翅形的基因(用A/a表示)和眼色的基因(用B/b表示)位于两对常染色体上,且假设亲代长翅紫眼的基因型为AaBb、残翅红眼基因型为aabb,则后代有四种表型且比例相等,且每种表型都可能有雌雄个体,A正确;
若控制翅形和眼色的基因都位于X染色体,则两对基因连锁,且遗传将与性别相联系,不会出现F1每种表型都有雌雄个体的情况,B正确;
若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,性状与性别相联系,则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体,C正确;
若控制翅形和眼色的基因都位于X染色体,且假设亲代长翅紫眼的基因型为XAbXab、残翅红眼的基因型为XaBY,则后代表型符合题设要求,D错误。
3.(2022·海南高考)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,雌家蚕处于减数第二次分裂后期的细胞含有____________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。
解析:(1)决定某种性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)只有位于非同源染色体上的非等位基因的遗传才遵循基因的自由组合定律,a基因与b基因均位于12号染色体上,二者不能进行自由组合。
(3)正常情况下,家蚕(2n=56)的每个染色体组均含有28条染色体。由于减数第一次分裂发生同源染色体的分离,因此雌家蚕(ZW)处于减数第二次分裂后期的细胞含有0或2条W染色体。
(4)不抗浓核病黑色雄蚕(D_ZEZ-)与基因型为ddZeW的雌蚕杂交,后代全部为黑色,则该雄蚕体色基因型为ZEZE;后代不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1∶1,则该雄蚕不抗浓核病的基因型为Dd,故该雄蚕基因型为DdZEZE。
(5)判断性状的显隐性及基因位于常染色体上还是性染色体上,常选用雌雄个体为不同性状的纯合亲本进行正反交实验,实验思路、预期结果及结论详见答案。
答案:(1)伴性遗传 (2)a基因 (3)28 0或2 (4)DdZEZE (5)实验思路:选用不同性状的雌雄纯合个体进行正反交实验,正交:有鳞毛雌性×无鳞毛雄性,反交:有鳞毛雄性×无鳞毛雌性。预期结果及结论:若正反交子代表型一致,且与性别无关,则该对等位基因位于常染色体上,子代表现出的性状为显性;若正反交子代表型不一致,一组子代雌雄个体各为一种性状,另一组子代雌雄个体性状相同,则该对等位基因位于Z染色体上,且子代雄性个体表现出的性状为显性。
深化学习·提素养
考法(一) ——————————————————————————
两对等位基因位于—对还是两对同源染色体上的判断
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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 + + + +
注:“+”表示有;空白表示无
(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。
(2)已知人类个体中,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图(注:用“ ”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。
[解析] (1)题中显示,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,结合表中信息可以看出,精子的基因型中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,其遗传不遵循自由组合定律。表中显示含有e的配子和不含e的配子的比例为1∶1,可推测e基因位于X或Y染色体上,根据表中精子的类型和比例可以看出,A、a与E、e这两对等位基因表现为自由组合,因而能排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
(2)统计结果显示,该志愿者关于B、b和D、d基因的配子比例为Bd∶bD∶BD∶bd=2∶2∶1∶1,某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,即生出患病孩子bbdd的概率为1/18=1/6×1/3,说明该女性产生bd的卵细胞的比例为1/3,而产生BD、Bd、bD的比例分别为1/3、1/6、1/6,由题意可知Bd、bD属于重组配子,说明该女性体内的相关基因处于连锁关系,即应该为B和D连锁,b和d连锁,据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图(见答案)。
[答案] (1)不遵循 结合表中信息可以看出,精子的基因型中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)
[思维建模] 等位基因在染色体上位置的判断
判断两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上,实质是确定两对等位基因的遗传是遵循自由组合定律,还是遵循连锁与互换规律。
(1)如图所示,①图中A/a、B/b、D/d这三对等位基因的遗传都遵循分离定律;②图中基因A/a与D/d(或基因B/b与D/d)分别位于两对同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律;③图中基因A/a和B/b位于一对同源染色体上,其遗传不遵循自由组合定律。
(2)根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置
[针对训练]
1.(2023·济宁一模)用转基因技术将抗虫基因和抗除草剂基因转入大豆,获得若干转基因植株(T0代),从中选择抗虫抗除草剂的单株S1、S2和S3分别进行自交得T1代,T1代性状表现如图所示。已知目的基因能1次或几次插入并整合到受体细胞染色体上。下列叙述错误的是( )
A.除草剂的使用可提高大豆种群中抗除草剂基因的频率
B.S1的T1代植株喷施适量的除草剂后自交,T2代不抗虫抗除草剂的比例为1/2
C.抗虫和抗除草剂基因分别插入到了S2的2条非同源染色体上,并正常表达
D.S3的T1代抗虫抗除草剂个体自由交配,T2代中抗虫抗除草剂个体占64/81
答案:C
解析:对于大豆种群而言,除草剂的使用会使种群的基因频率发生定向改变,A正确;
假设抗虫基因用A表示,抗除草剂基因用B表示,从S1自交所得后代比例约为2∶1∶1推测,目的基因插入同一对同源染色体上,A与b连锁,a与B连锁。抗虫抗除草剂基因型为AaBb,抗虫不抗除草剂基因型为AAbb,不抗虫抗除草剂基因型为aaBB,若给S1的T1
代喷施除草剂,存活的抗虫抗除草剂植株(AaBb)∶不抗虫抗除草剂植株(aaBB)=2∶1,抗虫抗除草剂植株自交,后代中不抗虫抗除草剂的比例为2/3×1/4=1/6,不抗虫抗除草剂植株自交后代中均为不抗虫抗除草剂植株,占 1/3,因此T2代中不抗虫抗除草剂的比例为1/6+1/3=1/2,B正确;
若抗虫基因和抗除草剂基因分别插入S2的2条非同源染色体并正常表达,则S2自交后代会出现不抗虫不抗除草剂的个体,且四种性状分离比应符合9∶3∶3∶1的比例,实际上并未出现这样的后代及比例,C错误;
从S3自交后代比例约为9∶3∶3∶1推测,目的基因插入两对同源染色体上,S3基因型为AaBb,S3的T1代中抗虫抗除草剂个体基因型为AABB、AaBB、AABb、AaBb,比例为1∶2∶2∶4,自由交配所得T2代中抗虫抗除草剂个体占64/81,D正确。
2.两个实验室通过X射线照射技术对控制小鼠眼性状的基因进行诱变,各自培育出小眼小鼠品系甲和乙。研究者将甲品系小鼠和乙品系小鼠分别与正常眼小鼠杂交,F1均为正常眼,F1自由交配,F2均出现正常眼和小眼,且分离比约为 3∶1。请回答:
(1)甲、乙两个品系小鼠的小眼性状均是由__________________(填“显性突变”或“隐性突变”)引起的。实验中X射线照射的作用是________________________________。
(2)为研究甲、乙两个品系的突变基因在染色体上的位置关系,研究者提出三种假设:甲、乙两个品系的突变基因为等位基因;甲、乙两个品系的突变基因为同源染色体上的非等位基因;甲、乙两个品系的突变基因为非同源染色体上的非等位基因。欲对这一问题进行探究,请写出你的实验设计方案,预期实验结果并得出结论。
实验方案:___________________________________________
______________________________________________________。
预期实验结果与结论:
若________________________________,则甲、乙两个品系的突变基因为等位基因;
若________________________________,则甲、乙两个品系的突变基因为同源染色体上的非等位基因;
若________________________________,则甲、乙两个品系的突变基因为非同源染色体上的非等位基因。
解析:(1)由甲品系小鼠和乙品系小鼠分别与正常眼小鼠杂交,F1均为正常眼,F1自由交配,F2均表现出3∶1的性状分离比,可以得出甲、乙两个品系小鼠的小眼性状均是由隐性突变引起的。实验中X射线照射的作用是诱导相关基因发生突变,致使基因碱基序列发生改变,包括碱基的增添、缺失或替换。
(2)欲对甲、乙两个品系的突变基因在染色体上的位置关系进行探究,可先用甲品系小鼠与乙品系小鼠杂交得F1。若两个品系的突变基因是等位基因关系,正常小鼠的基因设为AA,两个突变
品系可表示为a1a1和a2a2,F1的基因型则为a1a2,均表现为小眼,
a1a2互相交配得F2,也均为小眼。若两个品系的突变基因是非等位基因关系,正常小鼠的基因型设为AABB。两个突变品系可表示为AAbb和aaBB,F1的基因型则为AaBb,均表现为正常眼,
然后,通过F1雌雄小鼠交配得F2,根据F2表型及比例对两对基因是连锁遗传还是自由组合进行判定。若两对基因连锁遗传,则F2的基因型及比例为AAbb∶aaBB∶AaBb=1∶1∶2,即正常眼∶小眼=1∶1;若两对基因位于两对同源染色体上,则F2的基因型及比例为A_B_∶aaB_∶A_bb∶aabb=9∶3∶3∶1,即正常眼∶小眼=9∶7。
答案:(1)隐性突变 诱导基因中碱基发生增添、缺失或替换(使基因碱基序列发生改变) (2)用甲品系小鼠与乙品系小鼠杂交得F1,F1雌雄小鼠交配得F2,观察并统计F2表型及比例 F1均表现为小眼(或F1与F2均表现为小眼) F1均表现为正常眼,F2正常眼∶小眼=1∶1 F1均表现为正常眼,F2正常眼∶小眼=9∶7
考法(二) ———————————————————————
判断基因是位于常染色体、X(Z)染色体
还是X、Y(Z、W)染色体同源区段上
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[例2] (2022·山东高考,节选)果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状,受1对等位基因控制,要确定该性状的遗传方式,需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
(1)用Ⅱ 1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果________(填“能”或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性,理由是_______________________________________。
(2)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式。(要求:①只杂交一次;②仅根据子代表型预期结果;③不根据子代性状的比例预期结果)
实验思路:____________________________________________;
预期结果并得出结论:_________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[解析] (1)图示无眼性状的遗传方式可能是伴X染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传。如果无眼性状为隐性性状,相关基因位于X染色体上,Ⅰ- 2的基因型为XaY,Ⅱ -1的基因型为XAXa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为XAXa∶ XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,表型为正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1;如果无眼性状为隐性性状,相关基因位于常染色体上,Ⅰ -2的基因型为aa,Ⅱ -1的基因型为Aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为Aa∶aa =1∶1,表型为正常眼∶无眼=1∶1,雌雄比例为1∶1,
则正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1;如果无眼性状为显性性状,相关基因位于常染色体上,Ⅰ- 2的基因型为Aa,Ⅱ- 1的基因型为aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为aa∶Aa=1∶1,表型为正常眼∶无眼=1∶1,雌雄比例为1∶1,则正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1,综上所述,不能判断无眼性状的显隐性关系。
(2)若要确定无眼性状的遗传方式,可选择Ⅱ- 1(或Ⅱ -2或Ⅱ- 4)与Ⅱ -3杂交,观察子代表型。如无眼性状为常染色体显性遗传,亲本的基因型为aa×aa,后代雌蝇、雄蝇都只有正常眼;如无眼性状为常染色体隐性遗传,亲本的基因型为Aa×Aa,后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无眼;如无眼性状为伴X染色体隐性遗传,亲本的基因型为XAXa×XAY,后代雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼。
[答案] (1)不能 无论正常眼是显性还是隐性,子代雌雄果蝇中,正常眼与无眼比例均为1∶1 (2)Ⅱ -1(或Ⅱ- 2或Ⅱ -4)与Ⅱ -3杂交,观察子代表型 若子代全为正常眼果蝇,则为常染色体显性遗传;若子代出现无眼雌果蝇,则为常染色体隐性遗传;若子代无眼果蝇均为雄性,则为伴X染色体隐性遗传
[思维建模] 实验法判断基因是位于常染色体、X(Z)染色体还是X、Y(Z、W)染色体同源区段上
续表
[针对训练]
3.雄羽宽大且弯曲,母羽短钝且顺直,由一对等位基因控制。雄羽为公鸡独有,母羽在公鸡和母鸡中均会出现。为了探究基因的位置在常染色体上还是Z染色体上,实验小组将一只母羽公鸡和一只母羽母鸡杂交,发现子代母鸡全为母羽,公鸡中母羽和雄羽比例接近1∶1。下列判断正确的是( )
A.控制雄羽、母羽的基因位于常染色体上
B.控制雄羽、母羽的基因位于Z染色体上
C.如果雄羽为隐性性状,则控制雄羽的基因位于Z染色体上
D.如果雄羽为显性性状,则控制雄羽的基因位于常染色体上
答案:D
解析:根据题意可知,雄羽和母羽性状为从性遗传,即公鸡中会随基因型不同表现不同羽毛性状,而在母鸡中,任何基因型均表现为母羽,亲代是一只母羽公鸡和一只母羽母鸡,子代公鸡中母羽和雄羽比例接近1∶1,说明这是测交实验,亲代为隐性纯合子和杂合子,因此亲代基因型为ZAZa(母羽公鸡)和ZaW(母羽母鸡)或Aa(母羽公鸡)和aa(母羽母鸡)或aa(母羽公鸡)和Aa(母羽母鸡),如果雄羽为隐性性状,则控制雄羽的基因位于Z染色体上或常染色体上都可以,如果雄羽为显性性状,则控制雄羽的基因位于常染色体上,D正确。
4.某种昆虫的性别决定方式为XY型,该昆虫的长翅和短翅、七彩体色和单体色分别由基因A/a、D/d控制,其中有一对基因位于性染色体上。科研人员将长翅七彩体色雌性昆虫与短翅单体色雄性昆虫进行杂交,得到F1全为长翅单体色,F1雌雄个体交配,得到F2表型及比例如表所示。
表型 长翅单体色 短翅单体色 长翅七彩体色 短翅七彩体色
雌性 3/16 1/16 3/16 1/16
雄性 3/8 1/8 — —
(1)昆虫的体色性状中,__________为显性性状。基因D/d位于__________(填“常染色体上”“X染色体上”或“X、Y同源区段上”),判断的依据是____________________________________________
________________________________________________________。
(2)F1雄昆虫的基因型是________。F2长翅单体色雄性个体中杂合子占__________,让F2中长翅单体色雌雄果蝇随机交配,F3中短翅单体色雌性个体所占的比例为__________。
(3)已知控制翅无斑和有斑的基因B/b,与控制翅长的基因位于一对同源染色体上,且在减数分裂时,雌昆虫发生同源染色体互换得到几种比例相等的配子,而雄昆虫不发生。若无斑长翅雌昆虫与无斑长翅雄昆虫杂交,无斑长翅∶无斑短翅∶有斑长翅∶有斑短翅=5∶1∶1∶1,则亲本雄昆虫中控制这两种性状的基因在染色体上的位置关系为____________________________。从子代性状组合的角度,分析作出该判断的依据是__________________。
解析:(1)长翅七彩体色雌性昆虫与短翅单体色雄性昆虫进行杂交,F1全为长翅单体色,说明长翅、单体色均为显性性状;由题表可知,F2雄性个体均为单体色, 雌性个体中单体色与七彩体色的比例为1∶1,说明体色与性别相关联,若基因D/d位于X染色体上,亲本基因型可为AAXdXd、aaXDY,F1雌性全为单体色,雄性全为七彩体色,与题意不符;若基因D/d位于X、Y同源区段上,符合题意。
(2)亲本长翅七彩体色雌性昆虫与短翅单体色雄性昆虫的基因型分别为AAXdXd、aaXDYD,F1雄性昆虫与雌性昆虫的基因型分别是
AaXdYD、AaXDXd,F1雄性昆虫(AaXdYD)与雌性昆虫(AaXDXd)交配所得到的F2中,AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,XDXd∶XdXd∶XDYD∶XdYD=1∶1∶1∶1,故F2长翅单体色雄性个体中杂合子占1-1/3AA×1/2XDYD=5/6;在F2中,长翅个体的基因型比例为1/3AA、2/3Aa,产生的配子为2/3A、1/3a;单体色雌性昆虫的基因型为XDXd,产生的雌配子为1/2XD、1/2Xd;单体色雄性昆虫的基因型比例为1/2XDYD、1/2XdYD,产生的雄配子为1/4XD、1/4Xd、1/2YD;让F2中长翅单体色雌雄昆虫随机交配,F3中短翅单体色雌性个体所占的比例为1/3a×1/3a×(1/2XD×
1/4XD+1/2XD×1/4Xd+1/2Xd×1/4XD)=1/24。
(3)表型均为无斑长翅的雌性昆虫与雄性昆虫杂交,子代出现了有斑个体、短翅个体,说明双亲的基因型均为AaBb;双显性个体杂交,子代出现了四种性状组合,且出现了双隐性的有斑短翅个体,说明A、B位于一条染色体上,a、b位于另一条染色体上。则亲本雌性昆虫产生的配子及比例为Ab∶aB∶AB∶ab=1∶1∶
1∶1,亲本雄性昆虫产生的配子及比例为AB∶ab=1∶1,由于受精时雌雄配子随机结合,所以子代表型及其比例为无斑长翅(A_B_)∶无斑短翅(aaBb)∶有斑长翅(Aabb)∶有斑短翅(aabb)=5∶1∶1∶1,与题意相符。
答案:(1)单体色 X、Y同源区段上 F1雌雄个体均为单体色,F2雄性个体均为单体色, 雌性个体中单体色与七彩体色的比例为1∶1 (2)AaXdYD 5/6 1/24 (3)A、B位于一条染色体上,a、b位于另一条染色体上 双显性个体杂交,子代出现了四种性状组合,且出现了双隐性的有斑短翅个体
考法(三) ———————————————————————
根据染色体异常判断基因位置的方法
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[例3] (2023·济宁模拟)某大豆突变株表现为黄叶(ee),用该突变株分别与不含e基因的7号单体(7号染色体缺失一条)、绿叶纯合的7号三体杂交得F1,F1自交得F2。若单体和三体产生的配子均可育,且一对同源染色体均缺失的个体致死。则关于F1和F2,下列说法错误的是( )
A.分析突变株与7号单体杂交的F1可确定E、e是否位于7号染色体上
B.若E、e基因不位于7号染色体上,则突变株与7号三体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶=1∶3
C.若突变株与绿叶纯合的7号三体杂交得到的F2中黄叶占5/36,则 E、e基因位于7号染色体上
D.若突变株与7号单体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶=5∶3,则E、e基因位于7号染色体上
[答案] D
[解析] 若E/e位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而单体绿叶纯合植株的基因型为EO,二者杂交后代表型及比例为绿叶(EO)∶黄叶(ee)=1∶1;若E/e不位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而单体绿叶纯合植株的基因型为EE,二者杂交后代均表现为绿叶(Ee),A正确。
若E/e不位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而三体绿叶纯合植株的基因型为EE,二者杂交后代均表现为绿叶(Ee)。F1自交,F2基因型及比例为EE∶Ee∶ee=1∶2∶1,黄叶∶绿叶=1∶3,B正确。
若E/e位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而三体绿叶纯合植株的基因型为EEE,EEE产生的配子为1/2EE、1/2E,因此二者杂交后代为1/2EEe、1/2Ee,均为绿叶,EEe产生的配子类型和比例为EE∶Ee∶E∶e=1∶2∶2∶1,自交后代中黄叶占1/2×1/6×1/6=1/72,Ee自交产生的后代中黄叶占1/2×1/4=1/8,因此F1自交后代黄叶占1/72+1/8=10/72=5/36,C正确。
若E/e位于7号染色体上,则突变体基因型为ee,而单体绿叶纯合植株的基因型为EO,二者杂交后代为Ee∶eO=1∶1,表现绿叶和黄叶,F1中Ee自交后代E_=1/2×3/4=3/8,ee=1/2×1/4=1/8,eO自交后代为1/2×1/4=1/8ee、1/2×1/2=1/4eO,由于一对同源染色体均缺失的个体致死,所以致死个体为1/2×1/4=1/8,所以F2中黄叶∶绿叶=4∶3,D错误。
[思维建模] 根据染色体异常判断基因位置的方法
(1)三体或单体在减数分裂时,会产生含异常染色体的配子,因此后代会出现异常分离比,可根据异常分离比推断某特定基因的位置。
(2)利用某条染色体部分片段缺失的个体进行基因定位时,可根据发生片段缺失的染色体(常染色体)所在配子不能正常受精等特性,选择变异个体(杂合子)自交或让其与正常隐性个体测交,根据子代表型及比例来判断。设相关基因用B、b(B-、b-表示该染色体缺失该基因)表示,实验思路分析如下(以雄配子缺失基因无法受精为例)。
方法一:自交法(适用于植物)
类型 B位于正常染色体上 b位于正常染色体上
遗传实验
实验结果 F1全表现显性性状 F1全表现隐性性状
方法二:测交法(动植物都适用)
类型 B位于正常染色体上 b位于正常染色体上
遗传实验 P Bb-×bb ↓ F1 Bb P B-b×bb
↓
F1 bb
实验结果 F1全表现显性性状 F1全表现隐性性状
[针对训练]
5.玉米是雌雄同株、异花传粉植物,其籽粒黄色(T)对白色(t)为显性,基因T、t位于9号染色体上。某基因型为Tt的黄色籽粒玉米的一条9号染色体发生片段缺失,该玉米自交,所得F1中黄色籽粒∶白色籽粒=1∶1。已知含异常染色体的花粉不育,卵细胞不受影响。下列叙述正确的是( )
A.缺失片段位于基因T所在的染色体上,基因T在缺失片段上
B.缺失片段位于基因T所在的染色体上,基因T不在缺失片段上
C.缺失片段位于基因t所在的染色体上,基因t在缺失片段上
D.缺失片段位于基因t所在的染色体上,基因t不在缺失片段上
答案:B
解析:染色体正常的情况下,基因型为Tt的玉米植株自交,所得F1中黄色籽粒∶白色籽粒=3∶1,根据题干信息“F1中黄色籽粒∶白色籽粒=1∶1”“含异常染色体的花粉不育,卵细胞不受影响”可知,染色体异常时含T的精子不能参与受精作用(含T的花粉不育),含T的卵细胞可育,即母本可以产生基因型分别为T和t的两种卵细胞,故缺失片段在基因T所在的染色体上,但基因T不在缺失片段上,B正确。
6.染色体数目变异类型多样,其中缺失一条染色体称为单体(2n-1),增加一条染色体称为三体(2n+1)。黑腹果蝇是遗传学研究的常用材料,染色体组成如图所示。Ⅳ号染色体(点状染色体)单体和三体的果蝇均能够繁殖,分析回答下列问题:
(1)果蝇的性别决定方式为________。Ⅳ号染色体单体的雌性黑腹果蝇减数分裂产生的配子种类有________种,染色体数量分别为________条。
(2)在黑腹果蝇群体中偶然出现一只染色体正常的无眼果蝇,已知无眼为隐性性状,野生型为显性性状,受一对等位基因控制,但是不确定这对等位基因是位于Ⅲ号还是Ⅳ号染色体上,科研人员分成两个小组分别进行了以下实验,请补充完成以下探究实验:
①甲组:取Ⅳ号染色体单体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交,若子一代表型及比例约为______________________,说明这对等位基因位于Ⅲ号染色体上;若子一代表型及比例约为____________________,说明这对等位基因位于Ⅳ号染色体上。
②乙组:取Ⅳ号染色体三体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交,子一代全为野生型,子一代雌雄果蝇杂交,若子二代表型及分离比为________________,则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上。
解析:(1)由题图可知,果蝇的性别决定方式为XY型。Ⅳ号染色体单体的雌性黑腹果蝇体细胞中有7条染色体,减数分裂产生配子时,同源染色体分离,单个的Ⅳ号染色体随机移向一极,形成的配子中含有的染色体数为3条和4条,配子种类共两种。
(2)已知无眼为隐性性状,野生型为显性性状,受一对等位基因控制,假设用A、a来表示。①甲组:若这对等位基因位于Ⅲ号染色体上,后代的遗传与Ⅳ号染色体无关,亲本的基因型分别为AA、aa,子一代全为野生型(Aa),即野生型∶无眼=1∶0;若这对等位基因位于Ⅳ号染色体上,Ⅳ号染色体单体野生型果蝇只含有一个显性基因(假设用O表示缺失一条染色体,即基因型为AO),与该无眼果蝇(aa)杂交,后代会出现野生型(Aa)和无眼(Oa)两种,比例为1∶1。②乙组:若无眼基因位于Ⅳ号染色体上,Ⅳ号染色体三体野
生型果蝇(AAA)产生的配子种类及比例为AA∶A=1∶1,与该无眼
果蝇(aa)杂交,子一代全为野生型,基因型及比例为AAa∶Aa=1∶1,子一代雌雄果蝇杂交,基因型为AAa的个体产生的配子及比例为AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,基因型为Aa的个体产生的配子及比例为A∶a=1∶1,则产生的基因型为a的雌雄配子均占1/3,后代无眼果蝇所占的比例为1/3×1/3=1/9,野生型果蝇所占的比例为1-1/9=8/9,即子二代表型及分离比为野生型∶无眼=8∶1。
答案:(1)XY型 2 3和4 (2)①野生型∶无眼=1∶0 野生型∶无眼=1∶1 ②野生型∶无眼=8∶1