生物高三二轮复习系列热点题型6 设计杂交实验判断基因的位置

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1、 (2016 全国，32)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，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。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代 中灰体黄体灰体黄体为 1111。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了 控制黄体的基因位于 X 染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题： (1)仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于 X 染色体上，并表现为隐性？ _。 (2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙 的结论(要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果)。 答案 (1)不能 (

2、2)实验 1：杂交组合：灰体灰体。 预期结果：子代中所有的雌蝇都表现为灰体，雄蝇中一半表现为灰体，另一半表现为黄体。 实验 2：杂交组合：黄体灰体。 预期结果：子代中所有的雌蝇都表现为灰体，雄蝇都表现为黄体。 解析 (1)常染色体杂合子测交情况下也符合题干中的比例，故仅根据同学甲的实验既不能判 断控制黄体的基因是否位于 X 染色体上，也不能证明控制黄体的基因表现为隐性。(2)设控制 灰体的基因为 A，控制黄体的基因为 a，假定相关基因位于 X 染色体上，则同学甲的实验中， 亲本黄体雄果蝇基因型为 XaY，而杂交子代出现四种表现型且分离比为 1111，则亲本 灰体雌果蝇为杂合子，即 XAXa。作

3、遗传图解，得到 F1的基因型如下： P： XAXa XaY 灰雌 黄雄 F1： XAXa XaXa XAY XaY 灰雌 黄雌 灰雄 黄雄 1 1 1 1 F1果蝇中杂交方式共有 4 种。其中，灰体雌蝇和黄体雄蝇杂交组合与亲本相同，由(1)可知灰 体雌蝇与黄体雄蝇杂交组合无法证明同学乙的结论。而黄体雌蝇与黄体雄蝇杂交组合中，子 代均为黄体，无性状分离，亦无法证明同学乙的结论。故应考虑采用灰体雌蝇与灰体雄蝇、 黄体雌蝇与灰体雄蝇的杂交组合。作遗传图解如下： F1灰体雌蝇与灰体雄蝇杂交： F1： XAXa XAY 灰雌 灰雄 F2： XAXA XAXa XAY XaY 灰雌 灰雌 灰雄 黄雄 1

4、1 1 1 由图解可知，F1中灰体雌蝇与灰体雄蝇杂交，F2表现为：雌性个体全为灰体，雄性个体中灰 体与黄体比例接近 11。 F1黄体雌蝇与灰体雄蝇杂交： F1： XaXa XAY 黄雌 灰雄 F2： XAXa XaY 灰雌 黄雄 1 1 由图解可知，F1中黄体雌蝇与灰体雄蝇杂交，F2表现为：雌性个体全为灰体，雄性个体全为 黄体。 1基因是否在 Y 染色体上 无需杂交，统计种群中具有相应性状个体的性别，若全为雄性，则为伴 Y 染色体遗传，若出 现雌性，则排除伴 Y 染色体遗传。 2基因是否在细胞质中 设计正反交实验，若子代的表现型总是和母本一致，则为细胞质遗传，否则排除细胞质遗传。 3基因在常染

5、色体上还是 X 染色体上 (1)若已知性状的显隐性 只需一个杂交组合判断基因的位置，杂交组合： 隐性雌显性纯合雄 若子代雌性个体全为显性性状， 雄性个体全为隐性性状相应 基因在X染色体上 若子代雌性个体出现隐性性状， 雄性个体出现显性性状相应 基因在常染色体上 (2)若性状的显隐性未知，且亲本均为纯合子，用正、反交实验。 杂交组合：正反交实验 若正反交子代雌雄表现型相 同相应基因在常染色体上 若正反交子代雌雄表现型不 同相应基因在X染色体上 4基因在 X、Y 的同源区段上还是仅位于 X 染色体上 杂交组合：隐性雌显性雄(已知纯合选择一对杂交即可，未知纯合应选择多对杂交) 若子代雄性个体全为隐性

6、性状，则基因仅位于 X 染色体上； 若子代雄性个体出现显性性状，则基因位于 X、Y 同源区段上。 5基因在 X、Y 的同源区段上还是常染色体上 杂交组合：隐性雌纯合显性雄F1 (1)F1中雌雄个体相互交配 若子代雄性个体全为显性，雌性个体中显性隐性11，则基因在 X、Y 的同源区段上； 若子代雌、雄个体中均有两种性状，且显性隐性31，则基因在常染色体上。 (2)F1雄性个体与亲代隐性雌性个体回交(测交) 若子代雄性个体均为显性性状，雌性个体均为隐性性状，则基因在 X、Y 的同源区段上； 若子代雌、雄个体中均有两种性状，且显性隐性11，则基因在常染色体上。 1 菠菜的性别决定方式为 XY 型，

7、其圆叶(A)和尖叶(a)、 抗病(B)和不抗病(b)为两对相对性状。 为研究相关基因在染色体上的分布情况，某小组进行了实验探究。回答下列问题： (1)利用纯合的圆叶和尖叶植株进行正反交实验，后代均为圆叶。据此甲同学认为 A、a 基因 位于常染色体上；乙同学认为 A、a 基因可能位于常染色体上，也有可能位于性染色体上。 你认为哪位同学的结论更严谨？_， 请简述理由： _ _。 (2)若 A、a 与 B、b 基因均位于常染色体上，丙同学利用基因型为 AaBb 的雌雄植株杂交，若 子代有 3 种表现型且比例为 121，则可判断这两对基因与染色体的具体对应关系是 _。 答案 (1)乙 当基因位于常染色

8、体上或者 X、 Y 染色体的同源区段时， 正反交后代均为圆叶， 所以乙的结论更严谨 (2)A、b 基因位于一条染色体上，a、B 基因位于另一条同源染色体上 解析 自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，如果两对等位基 因位于一对同源染色体上，则不遵循自由组合定律。 (1)乙同学的结论更严谨，因为当基因位于常染色体上或者 X、Y 染色体的同源区段时，正反 交后代均为圆叶。 (2)若 A、 a 与 B、 b 基因均位于两对不同的同源染色体上， 根据自由组合定律， 基因型为 AaBb 的雌雄植株杂交，后代表现型应该有 4 种，比例为 9331；若 A、b 基因位于一条染色 体上，

9、a、B 基因位于另一条同源染色体上，基因型为 AaBb 的雌雄植株杂交，后代表现型有 3 种，基因型及其比例为 AAbbAaBbaaBB121；若 A、B 基因位于一条染色体上， a、b 基因位于另一条同源染色体上，基因型为 AaBb 的雌雄植株杂交，后代表现型有 2 种， 基因型及其比例为 AABBAaBbaabb121，表现型之比为 31。 2已知果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼各为一对相对性状，分别受一对等位基因控制(控制翅 型的基因为 A/a，控制眼色的基因为 B/b)，且两对等位基因位于不同的染色体上。为了确定 这两对相对性状的显隐性关系，以及控制它们的等位基因是位于常染色体上，还是位于

10、X 染 色体上(表现为伴性遗传)，某同学让一只雄性长翅红眼果蝇与一只雌性长翅棕眼果蝇杂交， 发现 F1中表现型及其分离比为长翅红眼长翅棕眼小翅红眼小翅棕眼3311。 回 答下列问题： (1)依题意可知果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼这两对性状的遗传符合_定律，判断的 依据是_。 (2)根据实验结果分析，果蝇长翅和小翅这对性状中，显性性状是_，判断的依据 是_。 (3)现通过实验来确定眼色遗传的显隐性关系， 可选用 F1中的_果蝇进行自由 交配，若 F2中既有棕眼又有红眼，则棕眼为显性；进一步对 F2中不同性别果蝇的眼色进行 统计，若_ _， 则控制眼色的基因位于X染色体上； 若_， 则控制眼色的基因

11、位于常染色体上。 (4)若翅型基因位于常染色体上，眼色基因位于 X 染色体上，棕眼对红眼为显性，则亲本的基 因型为_， F1长翅红眼果蝇中雌性个体所占比例为_， F1小翅红眼果蝇中雄性个体所占比例为_。 答案 (1)基因的自由组合 控制这两对性状的基因位于两对同源染色体上 (2)长翅 子一 代出现了性状分离 (3)棕眼 F2中雌果蝇均为棕眼，雄果蝇既有棕眼又有红眼 F2中雌、雄 果蝇均既有棕眼又有红眼 (4)AaXBXb、AaXbY 1/2 1/2 解析 (1)根据题干信息可知，控制果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼这两对性状的基因位于两对 同源染色体上，所以其遗传遵循基因的自由组合定律。(2)分析长

12、翅和小翅这对相对性状：长 翅雌果蝇长翅雄果蝇长翅小翅31，即 F1出现了性状分离，说明长翅是显性性状， 小翅是隐性性状。 (3)若要通过实验来确定眼色遗传的显隐性关系， 可选用 F1中的棕眼果蝇进 行自由交配，若 F2中既有棕眼又有红眼，则棕眼为显性性状；假设控制眼色的基因位于 X 染色体上，根据题意和前面分析可知，亲本红眼雄果蝇的基因型是 XbY、亲本棕眼雌果蝇的 基因型是 XBXb， 则 F1中的棕眼果蝇基因型是 XBXb、 XBY。 若 F1中的棕眼果蝇进行自由交配， 则 F2果蝇的基因型分别是 XBXB、XBXb、XBY、XbY，所以 F2中雌果蝇均为棕眼，雄果蝇既 有棕眼又有红眼；假

13、设控制眼色的基因位于常染色体上，根据题意和前面分析可知，亲本红 眼雄果蝇的基因型是 bb、亲本棕眼雌果蝇的基因型是 Bb，则 F1中的棕眼果蝇基因型是 Bb。 若 F1中的棕眼果蝇进行自由交配，则 F2果蝇的基因型分别是 BB、Bb 和 bb，所以 F2中雌、 雄果蝇均既有棕眼又有红眼。(4)若翅型基因位于常染色体上，眼色基因位于 X 染色体上，棕 眼对红眼为显性，根据杂交后代中长翅小翅31，棕眼红眼11，可推知亲本的基 因型是 AaXbY 和 AaXBXb；F1中长翅红眼果蝇(A_Xb_)所占比例为 3/4 1/23/8，子一代中长 翅红眼雌果蝇(A_XbXb)所占比例为 3/4 1/43/

14、16， 所以 F1长翅红眼果蝇中雌性个体所占比例 为 3/16 3/81/2；F1小翅红眼果蝇(aaXb_)所占比例为 1/4 1/21/8，F1中小翅红眼雄果蝇 (aaXbY)所占比例为 1/4 1/41/16，所以 F1小翅红眼果蝇中雄性个体所占比例为 1/16 1/8 1/2。 3从一个自然界果蝇种群中选出一部分未交配过的果蝇，该种果蝇具有刚毛(A)和截毛(a)一 对相对性状，且刚毛果蝇和截毛果蝇的数量相等，每种性状的果蝇雌雄各半。所有果蝇均能 正常生活。从种群中随机选出 1 只刚毛雄果蝇和 1 只截毛雌果蝇交配，产生的 87 只子代中， 42 只雌果蝇全部表现为刚毛，45 只雄果蝇全部

15、表现为截毛。 (1)上述结果显示，果蝇刚毛和截毛在遗传上和性别相关联，这种现象称为_，其遗 传遵循_定律。 (2)我们认为，根据上述结果不能确定 A 和 a 是位于 X 染色体上，还是位于 X、Y 染色体的同 源区段上。请简要说明理由(提示：如果位于 X、Y 染色体的同源区段上，则显性纯合雄果蝇 的基因型可写成 XAYA)。 (3)为了确定 A 和 a 是位于 X 染色体上，还是位于 X、Y 染色体的同源区段上，请用上述果蝇 种群为实验材料，进行一代杂交实验，请简要写出杂交组合，预期结果并得出结论。 答案 (1)伴性遗传 基因的分离 (2)若 A、a 在 X 染色体上，亲代刚毛雄果蝇为 XAY

16、，截毛雌果蝇为 XaXa，则子代中刚毛雌 果蝇截毛雄果蝇11； 若 A、a 在 X、Y 染色体的同源区段上，亲代刚毛雄果蝇为 XAYa，截毛雌果蝇为 XaXa，则子 代中刚毛雌果蝇截毛雄果蝇11。 (3)用多对刚毛雄果蝇和截毛雌果蝇交配。 若子代中雌果蝇全部表现为刚毛，雄果蝇全部表现为截毛，则 A 和 a 位于 X 染色体上； 若子代中雌雄果蝇均出现刚毛和截毛，则 A 和 a 位于 X、Y 染色体的同源区段上。 解析 (1)伴性遗传是指基因位于性染色体上，相应性状遗传时总是和性别相关联的现象。刚 毛和截毛是一对相对性状，其遗传遵循基因的分离定律。(2)若 A、a 位于 X 染色体上，该杂 交组合可以表示为：XAYXaXa1XaY1XAXa；若 A、a 位于 X、Y 染色体的同源区段上， 该杂交组合可以表示为：XAYaXaXa1XaYa1XAXa。(3)若 A、a 位于 X 染色体上，刚毛 雄果蝇基因型为 XAY， 而截毛雌果蝇基因型为 XaXa， 故用多对刚毛雄果蝇和截毛雌果蝇交配， 子代中雌果蝇全部表现为刚毛，雄果蝇全部表现为截毛；若 A、a 位于 X、Y 染色体的同源 区段上，多只刚毛雄果蝇中，可能存在的基因型有 XAYA、XAYa、XaYA，故用多对刚毛雄果 蝇和截毛雌果蝇交配，子代中雌雄果蝇均出现刚毛和截毛。