题型整合专项练：探究基因在染色体上的位置--高中生物学浙科版（2019）必修2（含解析）

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2026浙科版高中生物学必修2
题型整合练　探究基因在染色体上的位置
1.(2024浙江宁波北仑期中)果蝇体色的黑身和黄身由等位基因D、d控制。为了研究果蝇体色的遗传机制,甲、乙两同学分别进行了杂交实验:甲同学选择黑身果蝇与黄身果蝇进行杂交,乙同学让一群黑身雌雄果蝇自由交配,结果如表。
亲本 F1
母本 父本 雌果蝇 雄果蝇
甲:杂交 实验一 黄身 黑身 黑身 黄身
乙:杂交 实验二 黑身 黑身 黑身 黑身∶黄身=3∶1
若让杂交实验二的F1中的全部黑身雌雄果蝇自由交配,F2中纯合黑身雌果蝇所占的比例为(　　)
A.3/8　　　B.7/16　　　C.3/4　　　D.7/8
2.黑腹果蝇红眼和白眼、长翅和残翅这两对相对性状由等位基因A、a与B、b控制(具体A、a与B、b控制眼色还是翅型未知),已知两对基因不位于Y染色体上,黑腹果蝇的种群中偶然出现的XXY个体为雌性可育。现有两组杂交实验结果如图,研究者丢失了亲代个体表型的记录。
　　　　　 　　实验①
　P　　　aaXBXB　×　AAXbY
　F1　　长翅红眼♀　长翅红眼♂
个体数　 　920　　　　927
　　　　　　　　　　实验②
　P　　　　　aaXBY　　×　　AAXbXb
　F1　长翅红眼♀　长翅白眼♂　长翅白眼♀
个体数　 930　　　 　926　　　　　1
下列有关分析错误的是(　　)
A.由实验①的杂交结果可以推出其亲代雌性为残翅红眼,雄性为长翅白眼
B.设计实验①与实验②的主要目的是验证眼色性状与性别有关,翅型性状与性别无关
C.实验①的F1自由交配,得到的F2中雌性个体中表现残翅白眼的概率为0,雄性个体中表现长翅红眼的概率为3/8
D.若实验②F1中白眼雌蝇的基因型为XbXbY,可能是亲代雌蝇减数第一次分裂时同源染色体未分离导致的
3.(创新题)(新情境·间性性状)(2025浙江强基联盟联考)绵羊体内的a基因出现会导致间性性状(偏雌性间性:具雌性生殖器官,可育,但有一些雄性特征;偏雄性间性:具雄性生殖器官,可育,但有一些雌性特征),且间性性状只在性染色体组成为XX时才出现。已知一只偏雌性间性羊与一只公羊交配后,子一代性染色体组成为XX的羊的性状及比例为:偏雄性间性羊∶偏雌性间性羊∶正常母羊=1∶2∶1,下列叙述错误的是(　　)
A.A/a基因位于X染色体上
B.亲本偏雌性间性羊可产生2种配子
C.亲本公羊控制间性性状的基因型为杂合状态
D.偏雄性间性羊与正常母羊杂交,后代中没有公羊
4.(2025浙江金华十校期末)某XY型性别决定的雌雄异株植物,其生态习性上有耐寒和不耐寒两种,叶片的形状上有圆叶和尖叶两种。让不耐寒圆叶雌雄各一株杂交,得到的F1表型及数目见表,下列叙述正确的是(　　)
不耐寒圆叶 不耐寒尖叶 耐寒圆叶 耐寒尖叶
雌株 299 101
雄株 150 50 149 49
A.F1不耐寒圆叶雌株均能产生四种配子
B.F1雄株中与父本基因型相同的概率是2/3
C.F1不耐寒圆叶雌株的体细胞中圆叶基因的数目最多时有2个
D.F1不耐寒圆叶个体相互交配,F2雌性个体中杂合子所占比例为7/12
5.(2025浙江Z20模拟)已知某昆虫的性别决定方式为XY型,该昆虫的正常翅与残翅、红眼与朱红眼分别由基因A(a)、B(b)控制,两对等位基因独立遗传,且这两对基因均不位于Y染色体上。为研究其遗传机制,某同学选取一只正常翅朱红眼雄性个体与一只正常翅红眼雌性个体交配,得到的F1表型及比例见表。该同学提出了一种假设:基因A(a)位于常染色体上,基因B(b)位于X染色体上,红眼对朱红眼为显性。符合表中杂交结果的合理假设还有几种(　　)
表型 正常翅红眼 正常翅 朱红眼 残翅红眼 残翅 朱红眼
比例 3/8 3/8 1/8 1/8
A.1种　　　B.3种　　　C.5种　　　D.7种
6.(2023浙江宁波期中)果蝇是遗传学实验中常用的实验材料。图甲表示果蝇性染色体,其中Ⅱ区段为X、Y染色体的同源区段,Ⅲ、Ⅰ区段分别为X、Y染色体的非同源区段。
图甲
Ⅰ.某研究小组欲研究果蝇刚毛和截毛(设控制该对性状的基因为A、a)的遗传方式,设计了如图乙所示的实验。
图乙
回答下列问题:
(1)根据杂交结果,可排除A、a基因位于　　　　(多选)的可能。
A.Ⅰ区段　　　B.Ⅱ区段
C.Ⅲ区段　　　D.常染色体
(2)为了确定A、a基因的位置,研究小组制定了两套方案。
①方案一:统计图乙所示的F2中刚毛果蝇和截毛果蝇中雌雄个体数目的比例,如果截毛性状只出现在　　　　果蝇中,则可判断基因位于　　　　区段。
②方案二:设计新的杂交实验进一步证明方案一的结论。将图乙所示的F2中截毛雌果蝇与　　　　(填“P”“F1”或“F2”)中一只雄果蝇杂交,统计后代的性状及比例。如果后代　　　　　　,则可得出与方案一相同的结论。
Ⅱ.红眼与白眼(设控制该对性状的基因为B、b)是另一对相对性状,若已知A、a基因位于常染色体上,B、b基因位于Ⅲ区段上,现将两只纯合果蝇杂交,F1无论雌雄全为红眼刚毛果蝇,F1雌雄果蝇相互交配得到的F2表型如表所示。回答下列问题:
红眼刚毛 白眼刚毛 红眼截毛 白眼截毛
雌果蝇 3/8 0 1/8 0
雄果蝇 3/16 3/16 1/16 1/16
(1)F1雄果蝇的一个精原细胞产生的精细胞的基因型是　　　　　　。若F1雌果蝇的一个卵原细胞产生一个基因型为AAXB的卵细胞,则该卵原细胞减数第一次分裂产生的极体的基因型是　　　(不考虑交叉互换等)。
(2)F2表型为红眼刚毛的雌果蝇中杂合子所占的比例为　　　　。
(3)F2中红眼刚毛雌果蝇与白眼截毛雄果蝇随机交配,F3的基因型有　　　　种,F3中白眼截毛果蝇所占的比例为　　　　　。
答案与分层梯度式解析
题型整合练　探究基因在染色体上的位置
1.B　由实验一中黄身母本与黑身父本杂交,F1雌果蝇全为黑身、雄果蝇全为黄身可知,控制果蝇体色的等位基因D/d位于X染色体上。由实验二中一群黑身雌雄果蝇自由交配,F1雌果蝇全为黑身,雄果蝇黑身∶黄身=3∶1可知,黑身对黄身为显性,且实验二亲本雌果蝇有两种基因型XDXD、XDXd,实验二亲本雄果蝇的基因型为XDY。假设实验二亲本黑身雌果蝇中基因型为XDXD的个体占n,则基因型为XDXd的个体占(1-n),nXDXD×XDY→n/2XDXD、n/2XDY;(1-n)XDXd×XDY→(1-n)/4XDXD、(1-n)/4XDXd、(1-n)/4XDY、(1-n)/4XdY,则[n/2+(1-n)/4]∶(1-n)/4=3∶1,解得n=1/2。则杂交实验二中,F1黑身雌果蝇为3/4XDXD、1/4XDXd,黑身雄果蝇为XDY,若让杂交实验二的F1中的全部黑身雌雄果蝇自由交配,雌果蝇产生配子的种类及比例是XD∶Xd=7∶1,雄果蝇产生配子的种类及比例是XD∶Y=1∶1,所以F2中纯合黑身雌果蝇(XDXD)占7/8×1/2=7/16,B正确。
2.A　通过实验①可以确定长翅为显性性状,红眼为显性性状;通过实验②可以发现F1中雌雄均表现为长翅,但雄性均为白眼,雌性几乎全为红眼,因此可判定控制长翅与残翅的基因位于常染色体上,而控制红眼与白眼的基因位于X染色体上。仅由实验①无法推断控制眼色和翅型的基因是位于常染色体上还是X染色体上,不能判定亲本中雌雄的具体性状,A错误;对比实验①和实验②可以看出翅型的遗传与性别无关,眼色的遗传与性别有关,B正确;实验①中F1的基因型为AaXBY、AaXBXb,因此F1自由交配,正常情况下F2的雌蝇全部表现为红眼,表现残翅白眼的概率为0,雄性个体中长翅红眼(A_XBY)的概率为3/4×1/2=3/8,C正确;若实验②F1中白眼雌蝇的基因型为XbXbY,根据实验②亲代果蝇的基因型可知Y来自亲代雄蝇,XbXb来自亲代雌蝇,该异常配子出现的原因可能是亲代雌蝇减数第一次分裂时同源染色体未分离或者减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离,D正确。
3.A　由题可知,绵羊体内的a基因出现会导致间性性状,且间性性状只在性染色体组成为XX时才出现,一只偏雌性间性羊与一只公羊交配后,子一代性染色体组成为XX的羊的性状及比例为:偏雄性间性羊∶偏雌性间性羊∶正常母羊=1∶2∶1,若A/a基因位于X染色体上,则偏雌性间性羊的基因型为XAXa,公羊的基因型为XAY,则子代性染色体组成为XX的羊的基因型及比例为XAXA∶XAXa=1∶1,不会出现“偏雄性间性羊∶偏雌性间性羊∶正常母羊=1∶2∶1”;若A/a基因位于常染色体上,则亲本偏雌性间性羊的基因型为Aa,公羊的基因型为Aa,子代性染色体组成为XX的羊的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,会出现“偏雄性间性羊∶偏雌性间性羊∶正常母羊=1∶2∶1”,故亲本公羊控制间性性状的基因型为杂合状态(Aa),亲本偏雌性间性羊(Aa)可产生2种配子,A错误,B、C正确。偏雄性间性羊(XX)与正常母羊(XX)杂交,后代中没有公羊,D正确。
4.D　题表解读
设控制耐寒和不耐寒性状的基因为A/a,控制圆叶和尖叶的基因为B/b。
不耐寒亲本杂交,F1雌株全表现为不耐寒,雄株不耐寒∶耐寒≈1∶1,性状与性别相关,说明A/a位于X染色体上,且不耐寒为显性性状,耐寒为隐性性状。
圆叶亲本杂交,F1雌雄均为圆叶∶尖叶≈3∶1,性状与性别无关,说明B/b位于常染色体上,且圆叶为显性性状,尖叶为隐性性状。
结合“题表解读”可知,亲本的基因型为BbXAXa、BbXAY,F1不耐寒圆叶雌株的基因型为B_XAX_,正常情况下,只有基因型为BbXAXa的植株能产生四种配子,A错误。亲本的基因型为BbXAXa、BbXAY,F1雄株中与父本(BbXAY)基因型相同的概率为2/4×1/2=1/4,B错误。F1不耐寒圆叶雌株的基因型为B_XAX_,其中,基因型为BbXAX_的植株体细胞中最多有2个圆叶基因(B),基因型为BBXAX_的植株体细胞中最多有4个圆叶基因(B),C错误。F1不耐寒圆叶个体中,雌株的基因型及比例为BBXAXA∶BBXAXa∶BbXAXA∶BbXAXa=1∶1∶2∶2,雄株的基因型及比例为BBXAY∶BbXAY=1∶2;雌雄个体相互交配,单独分析耐寒和不耐寒这对性状,雌株产生的雌配子为XA∶Xa=3∶1,雄株产生的含X的雄配子均为XA,则F2雌性中纯合子(XAXA)所占比例为3/4×1=3/4;单独分析圆叶和尖叶这对性状,雌雄配子均为B∶b=2∶1,则F2雌性个体中纯合子(BB、bb)所占比例为2/3×2/3+1/3×1/3=5/9;故F2雌性个体中杂合子所占比例为1-3/4×5/9=7/12,D正确。
5.C　题述昆虫的正常翅与残翅由基因A(a)控制,红眼与朱红眼由基因B(b)控制,由题表可知,F1中正常翅∶残翅=3∶1,红眼∶朱红眼=1∶1。符合题表杂交结果的合理假设除题述的一种外,还有以下5种,C正确。
假设 亲本基因型
假设①:基因A(a)位于常染色体上,基因B(b)位于常染色体上,红眼对朱红眼为显性 雌性:AaBb 雄性:Aabb
假设②:基因A(a)位于常染色体上,基因B(b)位于常染色体上,朱红眼对红眼为显性 雌性:Aabb 雄性:AaBb
假设③:基因A(a)位于常染色体上,基因B(b)位于X染色体上,朱红眼对红眼为显性 雌性:AaXbXb 雄性:AaXBY
假设④:基因A(a)位于X染色体上,基因B(b)位于常染色体上,红眼对朱红眼为显性 雌性:BbXAXa 雄性:bbXAY
假设⑤:基因A(a)位于X染色体上,基因B(b)位于常染色体上,朱红眼对红眼为显性 雌性:bbXAXa 雄性:BbXAY
6.答案　Ⅰ.(1)AC　(2)①雌　Ⅱ　②F1　雌性全为截毛,雄性全为刚毛　Ⅱ.(1)AXB和aY或aXB和AY　aaXbXb　(2)5/6　(3)8　1/12
解析　Ⅰ.图2中,F1均为刚毛,F2中刚毛∶截毛=3∶1,故刚毛对截毛为显性。(1)假定A、a基因位于Ⅰ区段,即Y染色体的非同源区段,亲代雄性为刚毛,则后代中只有雄性个体为刚毛,与杂交结果不同,A符合题意;假定A、a基因位于Ⅱ区段,即X、Y染色体的同源区段,则亲代:XaXa×XAYA→F1:XAXa、XaYA→F1雌雄交配→F2:1/4XAXa、1/4XaXa、1/4XAYA、1/4XaYA,刚毛∶截毛=3∶1,与杂交结果相同,B不符合题意;假定A、a基因位于Ⅲ区段,即X染色体的非同源区段,则亲代:XaXa×XAY→F1:XAXa、XaY,与杂交结果不同,C符合题意;假定A、a基因位于常染色体上,亲代基因型为aa和AA,F1中雌雄果蝇的基因型均为Aa,F1雌雄交配,F2中A_∶aa=3∶1,即刚毛∶截毛=3∶1,与杂交结果相同,D不符合题意。(2)根据图乙实验结果可知,A、a基因可能位于常染色体上,也可能位于Ⅱ区段(X、Y染色体的同源区段)。①方案一:若A、a位于常染色体上,则亲本为aa(截毛)、AA(刚毛),F1为Aa,F2中雌雄果蝇均有刚毛(A_)∶截毛(aa)=3∶1;若A、a位于X、Y染色体的同源区段,则亲本为XaXa(截毛)、XAYA(刚毛),F1为XAXa、XaYA,F2雌性中刚毛(XAXa)∶ 截毛(XaXa)=1∶1,雄性全为刚毛,因此,如果截毛性状只出现在雌果蝇中,则A、a基因位于Ⅱ区段。②方案二:将图乙所示的F2中截毛雌果蝇(aa或XaXa)与F1中的刚毛雄果蝇(Aa或XaYA)杂交,若A、a基因位于常染色体上,则为aa×Aa,后代刚毛∶截毛=1∶1;若A、a基因位于X、Y染色体的同源区段,则为XaXa×XaYA,后代雌性全为截毛(XaXa),雄性全为刚毛(XaYA)。Ⅱ.(1)只考虑眼色,F1全为红眼果蝇,F2中雌果蝇都是红眼,雄果蝇中红眼∶白眼=1∶1,说明红眼对白眼为显性,F1的基因型为XBXb、XBY;已知A、a位于常染色体上,F1均为刚毛果蝇,F2雌雄果蝇中均为刚毛∶截毛=3∶1,则F1中雌雄果蝇基因型都是Aa,因此F1基因型为AaXBXb、AaXBY,F1雄果蝇的一个精原细胞(AaXBY)产生的精细胞的基因型分别为AXB、aY或分别为aXB、AY。若F1雌果蝇的一个卵原细胞(AaXBXb)产生一个基因型为AAXB的卵细胞,说明A和A基因在减数第二次分裂的后期移向细胞同一极,因此次级卵母细胞产生的第二极体基因型为XB,因此可推知该卵原细胞减数第一次分裂产生的极体的基因型是aaXbXb,过程如下图:
(2)F1雌雄果蝇基因型为AaXBXb、AaXBY,F1雌雄果蝇相互交配,可拆解为Aa×Aa、XBXb×XBY,F2表型为红眼刚毛的雌果蝇(A_XBX-)中杂合子所占的比例为1-1/3×1/2=5/6。(3)F2中红眼刚毛雌果蝇(A_XBX-)与白眼截毛雄果蝇(aaXbY)随机交配,可拆解为①1/3AA、2/3Aa与aa杂交,后代基因型有2种,后代为白眼(aa)的概率是2/3×1/2=1/3;②1/2XBXB、1/2XBXb与XbY杂交,后代基因型有4种,后代为截毛(XbY、XbXb)的概率是1/2×1/2=1/4,综合上述分析可知,F3的基因型有2×4=8(种),F3中白眼截毛果蝇所占的比例为1/3×1/4=1/12。
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