(共73张PPT)
必修2 遗传与进化
第四单元 遗传的基本规律
素养加强课4 基因在染色体上位置的判断与探究
提升点1 数据信息分析法确认基因的位置
除了杂交实验法外,还可依据子代性别、性状的数量比分析确认基因位置:若后代中两种表型在雌雄个体中比例一致,说明遗传与性别无关,则可确定基因在常染色体上;若后代中两种表型在雌雄个体中比例不一致,说明遗传与性别有关,则可确定基因在性染色体上。分析如下:
1.根据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断
灰身、直毛 灰身、分叉毛 黑身、直毛 黑身、分叉毛
雌蝇 3/4 0 1/4 0
雄蝇 3/8 3/8 1/8 1/8
据表格信息,灰身与黑身的比例,雌蝇中为3∶1,雄蝇中也为3∶1,二者相同,故该性状为常染色体遗传。直毛与分叉毛的比例,雌蝇中没有分叉毛,雄蝇中为1∶1,二者不同,故该性状为伴性染色体遗传。
2.依据遗传调查所得数据进行推断
1.(2024·河北唐山二模)果蝇的眼色有红眼和白眼(由A、a控制),体色有灰身和黑身(由B、b控制)。某科研小组用一对表型均为红眼灰身的雌、雄果蝇进行杂交实验,在特定的实验环境下培养子代,某种基因型的合子完全致死,结果如下表所示。下列说法正确的是( )
P红眼灰身雌果蝇×红眼灰身雄果蝇
↓
A.控制眼色和体色的基因分别位于常染色体和X染色体上
B.在特定的实验环境下培养,F1雌性中的红眼灰身存在致死现象
C.在特定的实验环境下培养,F1红眼灰身雌性均为杂合子
D.选择F1中的红眼黑身雌性与白眼灰身雄性杂交,子代白眼黑身雄性所占比例为1/32
F1 红眼灰身 红眼黑身 白眼灰身 白眼黑身
雄性 301 99 298 103
雌性 501 203 0 0
√
B [将F1中两对相对性状单独统计:雄性中红眼∶白眼≈1∶1,雌性中只有红眼,说明控制红眼/白眼这对相对性状的基因位于性染色体上,F1中雌性和雄性中均出现灰身和黑身,说明体色与性别无关,故控制眼色和体色的基因分别位于X染色体和常染色体上,A错误;由控制体色的基因位于常染色体上,子代出现黑身个体,说明亲本均为Bb,雄性子代灰身和黑身的比例约为3∶1,而雌性中约为5∶2,则F1雌性中红眼灰身存在致死现象,B正确;根据F1,雄性中红眼∶白眼≈1∶1,雌性中只有红眼,并且雌性和雄性中均出现黑身,
可推测亲本的基因型为BbXAXa和BbXAY,则F1中红眼灰身雌性个体基因型及比例为BBXAXA∶BBXAXa∶BbXAXA∶BbXAXa=1∶1∶2∶2,F1中红眼黑身雌性个体中bbXAXA∶bbXAXa=1∶1,表格中红眼灰身雌性∶红眼黑身雌性≈5∶2,说明基因型为BBXAXA、BBXAXa的个体可能致死,而题干说某种基因型的合子完全致死,不能确定是哪种致死,故不能确定F1红眼灰身雌性是否均为杂合子,C错误;F1中红眼黑身雌性个体中bbXAXA和bbXAXa各占1/2,白眼灰身雄性基因型为BBXaY和BbXaY,分别占1/3和2/3,则子代白眼黑身雄性所占比例为2/3×1/2×1/4×1/2=1/24,D错误。]
2.(2023·北京卷)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( )
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
√
A [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,则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。若控制翅形的基因用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,B正确。亲本的基因型可表
示为AAXbXb、aaXBY,F1个体的基因型为AaXBXb、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,C正确。根据上述杂交结果可知,控制眼色的基因位于X染色体上,控制翅形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。]
提升点2 基因在染色体上位置的实验验证与探究
1.探究基因位于X染色体上还是位于常染色体上
(1)若相对性状的显隐性是未知的,且亲本均为纯合子,则用正交和反交的方法。即:
正反交实验
(2)若相对性状的显隐性已知,只需一个杂交组合判断基因的位置。
①基本思路一:隐性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交。即:
隐性雌×纯合显性雄
②基本思路二:用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交。即:
杂合显性雌×纯合显性雄
2.探究基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传
适用条件:已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。
(1)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。即:
隐性雌×纯合显性雄
(2)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。即:
杂合显性雌×纯合显性雄
3.探究基因位于常染色体还是X、Y染色体同源区段
(1)设计思路
隐性的雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交,获得的F1全表现为显性性状,再选子代中的雌雄个体杂交获得F2,观察F2表型情况。即:
(2)结果推断
1.(2023·浙江6月卷)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
√
D [假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因,若F1每种表型都有雌雄个体,则亲本的基因型为AaBb和aabb或AaXBXb和aaXbY,都符合F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等的条件,A正确;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,B正确;若控制翅形和眼色的基因都位于常染色体,性状与性别没有关联,则F1每种表型都应该有雌雄个体,C正确;假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因,若F1有两种表型为雌性,两种表型为雄性,则亲本的基因型为XaBXab和XAbY或XAbXab和XaBY,杂交结果符合F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等的条件,D错误。]
2.(2024·云南师大附中月考)果蝇的细眼(B)和粗眼(b)是一对相对性状,现有纯种的细眼果蝇和粗眼果蝇雌雄若干。
(1)选择______________________________进行一次杂交实验,若F1________________,则可判断B、b位于常染色体或X、Y同源区段,而不在X、Y非同源区段。
粗眼雌蝇和细眼雄蝇
均为细眼果蝇
(2)继续通过一次杂交实验,探究B、b是位于X、Y同源区段还是常染色体上,预测子代的结果并得出结论。
杂交方案: ________________________________________________。
预测结果及结论: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
F1雌、雄果蝇自由交配(或F1雄果蝇和粗眼雌果蝇杂交)
若后代雌雄均有细眼、粗眼,则B、b位于常染
色体上;若后代雌果蝇出现细眼和粗眼,雄果蝇均为细眼,则B、b位于X、Y同源区段(或若后代雌雄均有细眼、粗眼,则B、b位于常染色体上;若后代雌果蝇均为粗眼,雄果蝇均为细眼,则B、b位于X、Y同源区段)
[解析] (1)现有纯种的雌雄细眼果蝇和粗眼果蝇,因此选择隐性性状的雌蝇与显性性状的雄蝇杂交,可区分基因是只位于X染色体上还是位于常染色体或X、Y同源区段,若F1雌蝇都为细眼,雄蝇都为粗眼,则可判断B、b只位于X染色体上,若F1均为细眼果蝇,则可判断B、b位于常染色体或X、Y同源区段,而不在X、Y非同源区段。(2)B、b位于常染色体或X、Y同源区段,则F1的基因型为Bb或XBXb和XbYB,要进一步判断B、b是位于X、Y同源区段还是常染色体上,有两种方案:一是让F1雌、雄果蝇相互交配,观察F2的表型及比例;二是F1雄果蝇和粗眼雌果蝇杂交,观察F2的表型及比例。
(教师用书独具)
(2024·广东广州模拟)已知果蝇灰身(A)和黑身(a),直毛(B)和分叉毛(b)各为一对相对性状,A与a基因位于常染色体上,B与b基因位置未知。某兴趣小组的同学让一只灰身分叉毛雌蝇与一只灰身直毛雄蝇杂交,发现F1中表型及比例为灰身直毛∶灰身分叉毛∶黑身直毛∶黑身分叉毛=3∶3∶1∶1。
(1)根据上述实验结果________(填“能”或“不能”)确定两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。
能
(2)根据上述实验结果还不足以确定B与b基因的位置。请你以现有的亲本及F1果蝇为材料,继续研究以确定B与b基因是只位于X染色体上,还是位于常染色体上,雌果蝇一旦交配过,再次交配变得困难。根据以上信息,写出两种可行方案,并预期实验结果(若为杂交实验,只能进行一次杂交)。
方案一: __________________________________________________________。
预期:若_________________________________________________,则B与b基因只位于X染色体上。
统计F1中雌蝇、雄蝇的表型
雌蝇表现为直毛,雄蝇表现为分叉毛
方案二: __________________________________________________________。
预期:若__________________________________________________,
则B与b基因只位于X染色体上。
让亲本的直毛雄蝇与F1中直毛雌蝇交配
后代雌蝇均为直毛,雄蝇一半为直毛一半为分叉毛
[解析] (1)只有位于非同源染色体上的非等位基因的遗传才遵循自由组合定律,而位于同源染色体上的非等位基因的遗传不遵循自由组合定律。灰身分叉毛雌蝇与灰身直毛雄蝇杂交,若A/a和B/b这两对等位基因位于一对同源染色体上,则子代只能有三种表型,这与实验结果不符,因此根据题中实验结果可以确定两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。(2)方案一:若B与b基因只位于X染色体上,则亲本相关基因型分别是XbXb(分叉毛雌蝇)、XBY(直毛雄蝇),子代的表型分别是直毛雌蝇(XBXb)和分叉毛雄蝇(XbY);若B与b基因位
于常染色体上,则亲本的基因型分别为Bb(♂)和bb(♀),子代雌雄果蝇均表现为直毛∶分叉毛=1∶1,因此可通过统计F1中雌蝇、雄蝇的表型来确定B与b基因是只位于X染色体上,还是位于常染色体上。方案二:若B与b基因只位于X染色体上,则亲本的相关基因型分别是XbXb(分叉毛雌蝇)、XBY (直毛雄蝇),子代的表型分别是直毛雌蝇(XBXb)和分叉毛雄蝇(XbY),让亲本的直毛雄蝇(XBY)与F1中直毛雌蝇(XBXb)交配,后代雌蝇均为直毛,雄蝇一半为直毛一半为分叉毛;若B与b基因位于常染色体上,则亲本的基因型分别是Bb(♂)
和bb(♀),子代雌雄果蝇均表现为直毛∶分叉毛=1∶1,让亲本的直毛雄蝇(Bb)与F1中直毛雌蝇(Bb)交配,后代雌雄果蝇均表现为直毛∶分叉毛=3∶1,因此可通过让亲本的直毛雄蝇与F1中直毛雌蝇交配,统计子代雌雄果蝇表型及比例来确定B与b基因是只位于X染色体上,还是位于常染色体上。
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题号
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素养加强集训(四) 基因在染色体上位置的判断与探究
1.(2024·江苏苏州模拟)家蚕的性别决定方式是ZW型,其幼虫结茧情况受一对等位基因Lm(结茧)和Lme(不结茧)控制。在家蚕群体中,雌蚕不结茧的比例远大于雄蚕不结茧的比例。下列叙述正确的是( )
A.Lm基因和Lme基因位于W染色体上,Lm基因为显性基因
B.Lm基因和Lme基因位于Z染色体上,Lm基因为显性基因
C.Lm基因和Lme基因位于W染色体上,Lme基因为显性基因
D.Lm基因和Lme基因位于Z染色体上,Lme基因为显性基因
√
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题号
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B [家蚕的性别决定方式为ZW型,其幼虫结茧情况受一对等位基因Lm(结茧)和Lme(不结茧)控制,且雌蚕(ZW)不结茧的比例远大于雄蚕(ZZ)不结茧的比例,说明Lm基因和Lme基因位于Z染色体上,Lme(不结茧)基因是隐性性状,Lm基因为显性基因,B正确,A、C、D错误。]
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题号
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2.(2024·湖南长郡中学模拟)果蝇的性别决定方式为XY型,其体色、翅型、眼色分别受一对等位基因控制,已知灰身对黑身为显性、长翅对残翅为显性。用一只灰身、残翅、红眼雌果蝇与一只黑身、长翅、红眼雄果蝇杂交,对所得的大量子代表型进行统计,结果如下表所示,据此分析错误的是( )
红眼∶白眼 长翅∶残翅
1/2灰身 3∶1 1∶1
1/2黑身 3∶1 1∶1
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题号
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A.不能确定体色与翅型基因是否独立遗传
B.不能确定体色与眼色基因是否独立遗传
C.不能确定体色与眼色基因是否为伴X遗传
D.不能确定控制翅型的基因是否为伴X遗传
√
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题号
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B [体色和翅型的后代分离比是灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=1∶1∶1∶1,在连锁遗传和独立遗传的情况下结果是一样的,因此不能确定体色与翅型基因是否独立遗传,A项正确;体色和眼色的后代分离比是3∶1∶3∶1,可以确定体色和眼色的遗传是独立遗传,B项错误;后代体色或眼色基因位于X染色体上或常染色体上都会出现该实验结果,C项正确;翅型基因位于常染色体上或X染色体上都会出现该实验结果,D项正确。]
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题号
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3.(2024·广东广州模拟)果蝇的长翅与短翅、红眼与白眼,这两对相对性状分别由等位基因B、b和R、r控制。亲代雌果蝇与雄果蝇杂交获得F1,统计F1表型及数量为长翅红眼雌蝇150只、短翅红眼雌蝇52只、长翅红眼雄蝇78只、长翅白眼雄蝇75只、短翅红眼雄蝇25只、短翅白眼雄蝇26只。只考虑这两对相对性状,下列分析错误的是( )
A.果蝇翅型由常染色体上的基因控制
B.F1长翅红眼雌果蝇的基因型有4种
C.F1雌果蝇中纯合子所占比例为1/4
D.雌雄亲本产生含r配子的比例相同
√
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题号
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D [杂交后代中无论雌雄均表现为长翅与短翅之比接近3∶1,即性状表现与性别无关,说明B/b位于常染色体上,A正确;子代中雌性个体的眼色都表现为红眼,而雄果蝇中,红眼∶白眼≈1∶1,即红眼、白眼果蝇在性别间有差异,是X染色体遗传,红眼对白眼是显性,亲本基因型是BbXRY、BbXRXr,F1中长翅红眼雌果蝇基因型有BBXRXR、BBXRXr、BbXRXR、BbXRXr4种基因型,B正确;F1雌果蝇中纯合子所占比例为1/2×1/2=1/4,C正确;亲本雄蝇的基因型为BbXRY,不会产生含r的配子,D错误。]
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题号
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4.(2024·广东联考)果蝇的长翅和残翅是一对相对性状,由一对等位基因A/a控制。某研究小组利用纯合的长翅和残翅果蝇进行了如下的杂交实验,结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
组合 亲本 F1
甲 长翅雌×残翅雄 全为长翅
乙 残翅雌×长翅雄 全为长翅
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题号
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A.果蝇的长翅和残翅这对相对性状中,显性性状是残翅
B.控制果蝇长翅和残翅这对相对性状的等位基因A/a位于X、Y染色体的同源区段上
C.若等位基因A/a位于X、Y染色体的同源区段上,则甲组合F1雌雄果蝇杂交后代中雄性长翅占1/4
D.若等位基因A/a位于X、Y染色体的同源区段上,则乙组合F1雌雄果蝇杂交后代中雄性长翅占1/3
√
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题号
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C [甲、乙组合为正反交实验,F1全为长翅,因此显性性状是长翅,A错误;甲、乙组合为正反交实验,F1全为长翅,则控制果蝇长翅和残翅这对相对性状的等位基因A/a位于常染色体上或X、Y染色体的同源区段上,B错误;若等位基因A/a位于X、Y染色体的同源区段上,则甲组合亲本的基因型分别为XAXA、XaYa,F1雌雄果蝇基因型为XAXa、XAYa,杂交后代性状分离比为雌性长翅∶雄性长翅∶雄性残翅=2∶1∶1,则F1雌雄果蝇杂交后代中雄性长翅占1/4,C正确;乙组合亲本的基因型分别为XaXa、XAYA,F1雌雄果蝇基因型为XAXa、XaYA,杂交后代性状分离比为雌性长翅∶雌性残翅∶雄性长翅=1∶1∶2,则F1雌雄果蝇杂交后代中雄性长翅占1/2,D错误。]
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题号
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5.(2024·山东淄博一模)果蝇的两对相对性状分别由基因A/a、 B/b控制,且 A/a、 B/b不位于Y染色体上。 一只具有两显性性状的果蝇与一只具有两隐性性状的果蝇杂交,遗传过程中无突变、互换及致死。下列说法错误的是( )
A.若F1果蝇具有4 种表型且比例相等,则A/a、B/b可能位于两对常染色体上
B.若F1果蝇具有4 种表型且比例相等,则A/a(或B/b) 不可能位于 X 染色体上
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题号
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C.若F1果蝇具有2 种表型且比例相等,则 A/a、B/b可位于一对同源染色体上
D.若F1果蝇具有 2 种表型且分属于雌、雄蝇,则 A/a、B/b可均位于 X 染色体上
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B [若A/a、B/b位于两对常染色体上,说明遵循基因的自由组合定律,当亲本为AaBb×aabb时,F1果蝇具有4种表型且比例相等,A正确;若A/a(或B/b)位于 X 染色体上,当亲本为BbXAXa×bbXaY时,F1果蝇具有4种表型且比例相等,B错误;若A/a、 B/b位于一对同源染色体上,即出现连锁,假设AB连锁,亲本为AaBb×aabb时,F1果蝇具有2种表型且比例相等,C正确;若A/a、B/b均位于 X 染色体上,当亲本为XabXab×XABY时,F1果蝇具有2种表型且分属于雌、雄蝇,D正确。]
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6.(不定项)(2023·湖南雅礼中学月考)某昆虫的长翅与残翅是一对相对性状,由基因A/a控制,刚毛与截毛是一对相对性状,由基因B/b控制,两对基因均不位于X、Y染色体的同源区段,且独立遗传。现有长翅刚毛雌性个体与残翅截毛雄性个体作亲代杂交,子一代均为长翅刚毛,子一代随机交配,子二代表型及比例见下表,下列分析正确的是( )
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题号
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雌性个体 表型 长翅刚毛 长翅截毛 残翅刚毛 残翅截毛
数量比例 3/4 0 1/4 0
雄性个体 表型 长翅刚毛 长翅截毛 残翅刚毛 残翅截毛
数量比例 3/8 3/8 1/8 1/8
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题号
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A.根据亲本及子一代表型可确定两对相对性状的显隐关系及其基因在染色体上的位置
B.子二代中与亲代基因型相同的个体比例为1/8
C.子二代雌性个体杂合子的比例为3/4
D.若亲本进行反交,则子一代根据性状表现即可判断昆虫的性别
√
√
√
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题号
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BCD [根据亲本及子一代表型可确定长翅和刚毛为显性,根据子二代的表型及比例,可确定A/a位于常染色体上,B/b位于X染色体上,A错误;根据题干可知亲代的基因型为AAXBXB和aaXbY,子一代基因型为AaXBXb和AaXBY,所以子二代中与亲代基因型相同的个体比例为1/4×1/4+1/4×1/4=1/8,B正确;子二代雌性个体为纯合子(AAXBXB、aaXBXB)的概率为1/2×1/2=1/4,即杂合子概率为1-1/4=3/4,C正确;若亲本进行反交,即用长翅刚毛雄性(AAXBY)与残翅截毛雌性(aaXbXb)杂交,子一代所有雄性都表现为截毛,所有雌性都表现为刚毛,D正确。]
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7.(不定项)(2024·山东潍坊一模)某昆虫的正常刚毛(B) 对截刚毛(b) 为显性,这一对等位基因位于性染色体上;常染色体上的隐性基因t纯合时,会使 XX的个体发育为不育雄性。某杂交实验及结果如下,相关分析正确的是( )
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A.b基因位于 X 染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因
B.F1中雄性个体的基因型有4种,雌性个体的基因型有2种
C.若F1自由交配产生F2,F2雌性个体中纯合子的比例为2/5
D.若F1自由交配产生 F2,F2中截刚毛雄性个体所占比例为1/24
√
√
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题号
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BC [由题干信息可知,果蝇的正常刚毛(B)对截刚毛(b)为显性,这一对等位基因位于性染色体上;常染色体上的隐性基因t纯合时,会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。截刚毛♀和正常刚毛♂杂交,截刚毛♀∶截刚毛♂(tt引起的XX个体成为不育雄性个体)∶正常刚毛♂=3∶1∶4,即不考虑tt影响的情况下,雌性全为截刚毛、雄性全为正常刚毛,则B和b基因位于X和Y的同源区段,且亲本基因型为XbXb、XbYB,截刚毛♀∶截刚毛♂=3∶1,说明子代中,T_∶tt=3∶1,则亲代相关基因型组合为Tt、Tt。综上所述,
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题号
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亲本基因型为TtXbXb、TtXbYB,A错误;亲本基因型为TtXbXb、TtXbYB,F1中雄性个体的基因型有4种,分别为ttXbXb(不育)、TTXbYB、TtXbYB、ttXbYB,可育雄性个体的比例为1∶2∶1,F1中雌性个体的基因型有2种,即TTXbXb∶TtXbXb=1∶2,B正确;F1中雄性个体的精子类型及比例为TXb∶tXb∶TYB∶tYB=1∶1∶1∶1,F1中雌性个体的卵细胞的基因型及比例为TXb∶tXb=2∶1,若自由交配产生F2,其中雌性个体的基因型及比例为TTXbXb∶TtXbXb=2∶3,纯合子的比例为2/5,截刚毛雄性个体(ttXbXb)所占比例为1/4×1/3=1/12,C正确,D错误。]
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8.(16分)(2024·山东实验中学检测)果蝇的有眼与无眼、正常翅与裂翅分别由基因D/d、F/f控制(其中只有一对基因位于X染色体上),且某种基因型个体存在胚胎致死现象(不考虑基因突变和互换)。为研究其遗传机制,选取一对有眼裂翅雌雄果蝇交配,得到的F1表型及数量见下表:
有眼裂翅 有眼正常翅 无眼裂翅 无眼正常翅
雌性个体(只) 181 0 62 0
雄性个体(只) 89 92 31 0
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回答下列问题:
(1)上述两对等位基因中,位于X染色体上的是________基因,判断的依据是_______________________________________________________________。
(2)实验结果表明,基因型为__________的个体胚胎致死。亲本的基因型为__________________,F1中的有眼裂翅雄性个体产生配子的基因组成为______________________________。
F/f
F1雌性个体无正常翅,而雄性个体有正常翅,性状与性别
相关联
ddXfY
DdXFXf、DdXFY
DXF、DY、dXF、dY
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(3)若将F1有眼个体混合培养,让它们随机交配,则后代成活个体中,有眼正常翅雌性个体的概率为__________,所得雄性个体的表型及比例为______________________________________________。
(4)现有各种纯合品系的果蝇,若仅根据后代的表型验证上述致死个体的基因型,则可选择的杂交组合亲本表型为________________________________。
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有眼裂翅∶有眼正常翅∶无眼裂翅=24∶8∶3
无眼正常翅雌性和无眼裂翅雄性
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[解析] (1)根据F1雌性个体无正常翅,而雄性个体有正常翅,性状与性别相关联,所以控制裂翅和正常翅的基因F/f在X染色体上。(2)由题表可知,F1中无眼、正常翅雄性个体数目为零,说明无眼、正常翅雄性个体可能胚胎致死,其基因型为ddXfY。由分析可知,亲本的基因型为DdXFXf、DdXFY。F1中的有眼裂翅雄性个体的基因型为DDXFY或DdXFY,可产生的配子基因组成为DXF、DY、dXF、dY。(3)若将F1有眼个体混合培养,则F1中DD占1/3,Dd占2/3,d的
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基因频率为1/3,D的基因频率为2/3。雌性中XFXF占1/2,XfXf占1/2,则Xf的基因频率为1/4,XF的基因频率为3/4。雄性中XFY占1/2,XfY占1/2,则Xf的基因频率为1/4,XF的基因频率为1/4,Y的基因频率为1/2。让F1有眼个体随机交配,则后代成活个体中,有眼正常翅雌性个体的概率为(1-1/3×1/3)×(1/4×1/4)÷(1-1/3×1/3×1/4×1/2)=4/71。子代中ddXfY占1/9×1/8=1/72,该种基因型个体死亡。D_XfY占8/9×3/8=1/3,D_XfY占8/9×1/8=1/9,ddXFY占1/9×3/8=3/72,故所得雄性个体的表型及比例为有眼裂翅∶有眼正常翅∶无
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眼裂翅=24∶8∶3。(4)利用纯系昆虫品种进行实验,验证上述胚胎致死个体的基因型是否成立,可选择无眼正常翅雌性昆虫和无眼裂翅雄性昆虫杂交,观察并统计后代的表型及比例。若杂交后代只有雌性昆虫(或只有无眼裂翅雌性昆虫),则上述观点成立,反之则不成立。
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9.(10分)(2024·河北联考)野生型黑腹果蝇的体色为灰体,黄体、黑体和黑檀体三种突变类型均只有一对等位基因与野生型果蝇不同。黄体、黑体和黑檀体的体色分别由仅位于X染色体上的基因a、Ⅱ号染色体上的基因b和Ⅲ号染色体上的基因e控制。新发现的黑条体突变型与黑体、黑檀体都表现为黑身,但背上有条纹。为探明黑条体突变型(控制该性状的基因用r表示)是原有突变类型的再现还是新的单基因隐性突变,科研人员进行了如下实验:
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杂交实验 亲本 F1的表型
实验一 黄体(♀)×黑条体(♂) 灰体(♀)∶黄体(♂)=1∶1
实验二 黑条体(♀)×黑体(♂) 均为灰体
实验三 黑条体(♀)×黑檀体(♂) ——
注:不考虑其他变异。
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(1)根据实验一的实验结果,________(填“能”或“不能”)确定基因r是否位于X染色体上。若基因r不位于X染色体上,则F1果蝇雌雄交配,F2中无论雌雄,灰体∶黄体∶黑条体∶黄黑条=__________________。
(2)由实验二可知,基因r与基因b为__________(填“等位”或“非等位”)基因。F1果蝇雌雄交配,若F2中雌雄均为灰体∶黑身=__________,则基因r不位于X和Ⅱ号染色体上。
不能
3∶3∶1∶1
非等位
9∶7
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(3)若实验三中F1的表型为_________________,则基因r和基因e为等位基因。已知在_________________________期,同源染色体的非姐妹染色单体可发生交换,且交换的片段有较小概率发生在基因内部,为进一步探究基因r和基因e是否为基因中同一位点突变,取实验三F1中雌雄果蝇交配。若F2的表型为_________________________________________,则基因r和基因e为等位基因,但突变位点不同。
均为黑身(2分)
减数分裂Ⅰ前(2分)
绝大多数为黑身,少数为
野生型(灰体)(2分)
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[解析] (1)若基因r位于X染色体上,则亲代黄体果蝇的基因型为XaRXaR,黑条体果蝇的基因型为XArY,F1为XArXaR(灰体雌果蝇)∶XaRY(黄体雄果蝇)=1∶1;若基因r不位于X染色体上,则亲代黄体果蝇的基因型为RRXaXa,黑条体果蝇的基因型为rrXAY,F1为RrXAXa(灰体雌果蝇)∶RrXaY(黄体雄果蝇)=1∶1。因此根据实验一的结果,不能确定基因r是否位于X染色体上。若控制黑条体的基因r不位于X染色体上,F1基因型为RrXAXa、RrXaY,F2雌蝇的基因型为3/4×1/2R_XAXa、3/4×1/2R_XaXa、1/4×1/2rrXAXa、 1/4×1/2rrXaXa,
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灰体∶黄体∶黑条体∶黄黑条=3∶3∶1∶1,雄蝇同理。(2)若基因r与基因b是等位基因,亲代基因型为rr和bb,F1基因型为rb,应均为黑身,与实验二中F1均为灰体矛盾,因此基因r与基因b是非等位基因。若基因r不位于X和Ⅱ号染色体上,则双亲基因型为rrBB、RRbb,且两对基因遵循自由组合定律,F1基因型为RrBb,F2中R_B_(灰体)占9/16,其他均为黑身。(3)若基因r与基因e为等位基因,则亲代的基因型为rr和ee,F1基因型为re,表型均为黑身。在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体可发生交换,基因r和
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基因e为等位基因,但突变位点不同,则通过染色体交换可能会产生少量不含基因r、e的配子,故F2的表型中绝大多数为黑身,少数为灰体。
(教师用书独具)
1.(2024·延庆区统考)研究人员在小鼠群体中筛选到一个脊柱弯曲的突变体,且该突变只出现在雌鼠中。将任意一只脊柱弯曲的雌鼠与脊柱正常的野生型雄鼠杂交,所得后代表型及比例均为1/3脊柱弯曲的雌鼠、1/3脊柱正常的雌鼠和1/3脊柱正常的雄鼠。以下推测正确的是( )
A.脊柱弯曲性状是由隐性基因控制的
B.导致脊柱弯曲的基因位于常染色体
C.脊柱弯曲的雌鼠均为杂合子
D.导致脊柱弯曲的基因位于Y染色体
√
C [由题意将任意一只脊柱弯曲的雌鼠与脊柱正常的野生型雄鼠杂交,所得后代表型及比例均为1/3脊柱弯曲的雌鼠、1/3脊柱正常的雌鼠和1/3脊柱正常的雄鼠。可知杂交后代中雌∶雄=2∶1,说明雄性个体存在致死现象。研究人员在小鼠群体中筛选到一个脊柱弯曲的突变体,且该突变只出现在雌鼠中。说明该性状与性别相关联,应该是伴性遗传,但控制该性状的基因不能位于Y染色体上,而应位于X染色体上,因此选项B、D错误;若该性状是由隐性基因控制,则设雌鼠的基因型为XaXa,雄鼠的基因型为XAY,则雌鼠与雄鼠杂
交后代中雌鼠全部表现为野生型,雄鼠全部表现为突变型,这与事实矛盾,A错误;若突变型为杂合子,则雌鼠的基因型为XAXa,而雄鼠的基因型为XaY,则它们的后代中雌性个体的基因型为XAXa、XaXa,表型为突变体和野生型,雄性个体的基因型为XAY(致死)、XaY,表型为野生型,符合题目要求,因此选C。]
2.(2024·重庆育才中学月考)某XY型性别决定动物皮毛的黑色对白色为显性,相关等位基因用A、a表示;但是当另一对同源染色体上的基因(B、b)中的B存在时,含A基因的个体表现为白色。现取两只白色纯合的该种动物杂交,得F1,F1中的雌雄个体相互交配得F2,结果如表(不考虑X、Y染色体上同源区段的基因)。
亲本 F1 F2
甲(雌)× 乙(雄) 雌性白色 雄性白色 雌性白色;
雄性黑色∶白色=3∶5
下列叙述错误的是( )
A.基因A与a位于常染色体,B与b位于X染色体
B.F1中的雌性个体全部是杂合子,F2雌性个体中杂合子所占比例为3/4
C.F2中白色雄性个体的基因型有4种,白色雌性个体的基因型有6种
D.F2中的雌性个体与乙随机交配,生出黑色雌性个体的概率为1/12
√
D [据分析可知,基因A与a位于常染色体,B与b位于X染色体,A正确;F1中的雌性个体为AaXBXb,全部是杂合子,F2雌性个体有1/8AAXBXB、1/8AAXBXb、2/8AaXBXB、2/8AaXBXb、1/8aaXBXB、1/8aaXBXb,其中杂合子所占比例为3/4,B正确;F1为AaXBXb、AaXBY,F2中白色雄性个体有AAXBY、AaXBY、aaXBY、aaXbY,基因型共有4种,白色雌性个体的基因型有AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb、aaXBXB、aaXBXb,共有6种,C正确; 乙为
aaXbY,F2中的雌性个体中A基因和a基因的频率各为1/2,随机交配后代Aa和aa各占1/2,雌性产生的雌配子为XB∶Xb=3∶1,雄性产生的雄配子为Xb∶Y=1∶1,随机交配后代XbXb占1/8,因此后代黑色雌性个体(AaXbXb)占1/16,D错误。]
谢 谢 !