拓展微課,基因位置的確認(rèn)及遺傳實驗設(shè)計,難點一基因位于X染色體上還是位于常染色體上 (1)若相對性狀的顯隱性已知,只需一個雜交組合判斷基因的位置,則用隱性雌性個體與顯性雄性個體雜交方法:,專題講解( 破難點,(2)若相對性狀的顯隱性是未知的,且親本均為純合子,則用正交和反交的方法:,例1一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生了突變,使野生型性狀變?yōu)橥蛔冃托誀?。該雌鼠與野生型雄鼠雜交,F1的雌、雄鼠中均既有野生型,又有突變型。若要通過一次雜交實驗鑒別突變基因是在X染色體上還是在常染色體上,選擇雜交的F1個體最好是() A.野生型(雌)突變型(雄) B.野生型(雄)突變型(雌) C.野生型(雌)野生型(雄) D.突變型(雌)突變型(雄),解析 由題中“一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生了突變,使野生型性狀變?yōu)橥蛔冃托誀睢笨芍?該突變?yōu)轱@性突變,即突變型性狀為顯性性狀、野生型性狀為隱性性狀。對于顯性基因位置的判斷,應(yīng)選擇雄性的顯性個體與雌性的隱性個體交配,若基因在X染色體上,則后代中雌性均表現(xiàn)為突變型性狀、雄性均表現(xiàn)為野生型性狀;否則,基因在常染色體上,故選A項。,答案 A,例2果蠅是遺傳學(xué)的好材料,分析下列實驗。 (1)果蠅的灰身和黃身是一對相對性狀,若要確定灰身基因是在X染色體上還是在常染色體上,可將灰身純合子和黃身純合子進(jìn)行,若,則可確定灰身基因位于X染色體上,則種群中控制體色的基因型有種。 (2)若已知灰身是顯性(基因用A表示),若通過一次雜交就可判斷這對相對性狀的遺傳方式,雜交組合是,若,則可確定灰身基因位于X染色體上。,解析 正交和反交結(jié)果不同,可確定灰身基因位于X染色體上,種群中控制體色的基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY。通過一次雜交就可判斷這對相對性狀的遺傳方式,雜交組合是純合黃身雌果蠅灰身雄果蠅,若子代雌性都是灰身,雄性都是黃身,則可確定灰身基因位于X染色體上。,答案 (1)正交和反交正交和反交結(jié)果不同5 (2)純合黃身雌果蠅灰身雄果蠅子代雌性都是灰身,雄性都是黃身,易錯提醒解答此類問題要注意的兩點 (1)是否已知性狀的顯隱性。在未知顯隱性的條件下,只能用正反交。 (2)區(qū)分“一次”雜交還是“一代”雜交。若是題干要求“一次”雜交,則不能用正反交。,難點二基因是伴X染色體遺傳還是X、Y染色體同源區(qū)段的遺傳 (1)適用條件:已知性狀的顯隱性和控制性狀的基因在性染色體上。 (2)基本思路一:用“隱性雌純合顯性雄”進(jìn)行雜交,觀察分析F1的性狀:,例3下面是探究基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段,還是只位于X染色體上的實驗設(shè)計思路,請判斷下列說法中正確的是() 方法1 純合顯性雌性個體隱性雄性個體F1 方法2 隱性雌性個體純合顯性雄性個體F1 結(jié)論:若子代雌、雄個體全表現(xiàn)顯性性狀,則基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段。 若子代雌性個體表現(xiàn)顯性性狀,雄性個體表現(xiàn)隱性性狀,則基因只位于X染色體上。 若子代雄性個體表現(xiàn)顯性性狀,則基因只位于X染色體上。 若子代雌性個體表現(xiàn)顯性性狀,則基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段。 A.“方法1+結(jié)論”能夠完成上述探究任務(wù) B.“方法1+結(jié)論”能夠完成上述探究任務(wù) C.“方法2+結(jié)論”能夠完成上述探究任務(wù) D.“方法2+結(jié)論”能夠完成上述探究任務(wù),答案 C,解析 從方法設(shè)計上講,方法1是達(dá)不到實驗?zāi)康牡?因為不管基因是位于X、Y染色體的同源區(qū)段,還是只位于X染色體上,結(jié)果相同,就是子代雌、雄個體全表現(xiàn)顯性性狀。方法2的設(shè)計是正確的。假設(shè)控制某一相對性狀的基因A(a)位于X、Y染色體的同源區(qū)段,那么隱性雌性個體的基因型為XaXa,純合顯性雄性個體的基因型為XAYA,XaXaXAYAXAXa、XaYA,則得出結(jié)論,假設(shè)基因只位于X染色體上,XaXaXAYXAXa、XaY,則得出結(jié)論。因此“方法2+結(jié)論”能夠完成題述探究任務(wù)。,難點三基因位于常染色體還是X、Y染色體同源區(qū)段 1.設(shè)計思路:隱性的雌性個體與顯性的純合雄性個體雜交,獲得的F1全表現(xiàn)為顯性性狀,再選子代中的雌、雄個體雜交獲得F2,觀察F2表現(xiàn)型:,例4某果蠅種群偶然出現(xiàn)一只突變型的雌性個體,為確定該突變型與野生型的顯隱性關(guān)系及基因位置情況。研究人員將該果蠅與純合野生型雄蠅雜交,F1只有一種表現(xiàn)型,F2雄蠅全為野生型,雌蠅有野生型和突變型。研究人員做了如下兩種假設(shè): 假設(shè)一:相對性狀由常染色體上的一對等位基因控制,突變型雄性純合致死; 假設(shè)二:相對性狀由X、Y染色體同源區(qū)段的一對等位基因控制,雌、雄均無致死情況。 (1)若假設(shè)一成立,則為顯性性狀,且F2中野生型與突變型果蠅數(shù)量之比為;若假設(shè)二成立,則F2中野生型與突變型果蠅數(shù)量之比為。 (2)現(xiàn)已確定假設(shè)二成立,請用上述實驗中出現(xiàn)的果蠅為實驗材料,設(shè)計一個雜交實驗加以驗證。(要求寫出實驗過程及實驗結(jié)果) 。,答案(1)野生型6131 (2)實驗過程:取突變型雌果蠅與F1中的野生型雄果蠅雜交,觀察并比較子代雌、雄果蠅的表現(xiàn)型及比例。 實驗結(jié)果:子代中雌果蠅全為突變型,雄果蠅全為野生型,且雌、雄果蠅的比例為11,解析 (1) 突變型的雌性個體與純合野生型雄蠅雜交,F1只有一種表現(xiàn)型,說明突變型的雌性個體為純合子,但不能確定突變型和野生型的顯隱性。若假設(shè)一成立,即相對性狀由常染色體上的一對等位基因控制,突變型雄性純合致死,假設(shè)該對等位基因用A和a表示,則F1的基因型為Aa,F2的基因型及其比例為,為AAAaaa=121。如果突變型為顯性性狀,且突變型雄性純合(AA)致死,則F2雄蠅既有野生型(aa)也有突變型(Aa),與題意中的“F2雄蠅全為野生型”不符;如果野生型為顯性性狀,且突變型雄性純合(aa)致死,則F2雄蠅只有野生型(AA和Aa),與題意中的“F2雄蠅全為野生型”相符。綜上分析:野生型為顯性性狀,在F2中,雄蠅的基因型及其比例為AAAaaa(致死)=121,雌蠅的基因型及其比例也為AAAaaa=121,且理論上F2中的雄蠅與雌蠅的比例相等,因此F2中野生型與突變型果蠅數(shù)量之比為61 。若假設(shè)二成立,即相對性狀由X、Y染色體同源區(qū)段的一對等位基因控制,雌、雄均無致死情況,則結(jié)合題意分析可確定,突變型的雌性個體與純合野生型雄蠅的基因型分別為XaXa、XAYA,二者交配所得F1的基因型,為XAXa、XaYA, F2的基因型及其比例為XAXaXaXaXAYAXaYA=1111,所以F2中野生型(XAXa+XAYA+XaYA)與突變型(XaXa)果蠅數(shù)量之比為31。 (2) 依題意可知:用題述實驗中出現(xiàn)的果蠅為實驗材料,設(shè)計一個雜交實驗驗證假設(shè)二成立,應(yīng)選擇突變型雌果蠅(XaXa)與F1中的野生型(XaYA)雄果蠅雜交,觀察并比較子代雌、雄果蠅的表現(xiàn)型及比例。其實驗結(jié)果為子代中雌果蠅全為突變型(XaXa),雄果蠅全為野生型(XaYA),且雌、雄果蠅的比例為11。,難點四探究兩對基因在一對同源染色體上還是兩對同源染色體上 (1)對兩對基因都雜合的個體進(jìn)行測交,觀察測交后代是否符合1111(或13、211等變式)分離比; (2)對兩對基因都雜合的個體進(jìn)行自交,觀察自交后代是否符合9331(或97、1231等變式)分離比。,例5某雌雄同花的一年生二倍體植物,花的顏色受等位基因(A、a)控制,野生型均為紅花純合子(AA)?；卮鹣铝袉栴}: (1)當(dāng)A基因存在時,植株在液泡內(nèi)積累花青素(類黃酮化合物)進(jìn)而呈現(xiàn)紅色,這表明基因可以通過的途徑進(jìn)而控制生物的性狀。 (2)研究發(fā)現(xiàn)該植株花色還受到另一對等位基因B、b的控制,當(dāng)B基因存在時會抑制色素積累而表現(xiàn)為白花?，F(xiàn)使用基因型為AaBb的植株研究這兩對基因在染色體上的位置關(guān)系,讓其自交,觀察子一代的表現(xiàn)型及比例。 結(jié)果和結(jié)論: 若F1的表現(xiàn)型及比例為,則這兩對基因位于非同源染色體上;若F1全為白花,則分別位于同一條染色體上;若F1表現(xiàn)型及比例為,則A和b、a和B分別位于同一條染色體上。,答案 (1)控制酶的合成來控制代謝 (2)紅花白花約為313A和B、a和b紅花白花約為13,解析 (1)花青素不是蛋白質(zhì),說明基因是通過控制酶的合成來控制代謝,進(jìn)而控制生物的性狀的。(2)因為當(dāng)B基因存在時會抑制色素積累而表現(xiàn)為白花,因此A_B_ 、aa_ 表現(xiàn)型為白花,A_bb表現(xiàn)型為紅花,基因型為AaBb的植株自交,若這兩對基因位于非同源染色體上,則遵循自由組合定律,F1表現(xiàn)型及比例為紅花白花約為313;若A和B、a和b分別位于同一條染色體上,則不遵循自由組合定律,AaBb只能產(chǎn)生AB、ab兩種配子,F1全為白花;若A和b、a和B分別位于同一條染色體上,則不遵循自由組合定律,AaBb只能產(chǎn)生Ab、aB兩種配子,F1表現(xiàn)型及比例為紅花白花約為13。,難點五設(shè)計雜交實驗,巧辨性別 (1)對于XY型性別決定的生物,伴X染色體遺傳中,隱性性狀的雌性個體與顯性性狀的雄性個體雜交,在子代中雌性個體都表現(xiàn)為顯性性狀,雄性個體都表現(xiàn)為隱性性狀,圖解如下: 親本:XaXa()XAY() 子代:XAXa(顯性)、XaY(隱性),(2)對于ZW型性別決定的生物,伴Z染色體遺傳中,隱性性狀的雄性個體與顯性性狀的雌性個體雜交,在子代中雄性個體都表現(xiàn)為顯性性狀,雌性個體都表現(xiàn)為隱性性狀,圖解如下: 親本:ZaZa()ZAW () 子代:ZAZa(顯性)、ZaW(隱性),6.果蠅的紅眼為伴X顯性遺傳,其隱性性狀為白眼,在下列雜交組合中,通過眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是() A.雜合紅眼雌果蠅紅眼雄果蠅 B.白眼雌果蠅紅眼雄果蠅 C.雜合紅眼雌果蠅白眼雄果蠅 D.白眼雌果蠅白眼雄果蠅,答案 B,1.對野生純合小鼠進(jìn)行X射線處理,得到一只雄性突變型小鼠,該小鼠只有位于一條染色體上的某基因發(fā)生突變。讓該突變型雄鼠與多只野生型雌鼠交配。下列推理不合理的是() A.若發(fā)生顯性突變且基因位于X染色體上,子代雌鼠全為突變型,雄鼠全為野生型 B.若發(fā)生隱性突變且基因位于X染色體上,子代雌鼠全為野生型,雄鼠全為突變型 C.若發(fā)生顯性突變且基因位于常染色體上,子代雌、雄鼠中一半為野生型,一半為突變型 D.若發(fā)生顯性突變且基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上,子代雌鼠或雄鼠可能為突變型,跟蹤訓(xùn)練 當(dāng)堂清,【典題示導(dǎo)】 6.現(xiàn)有三個水稻品種,基因型分別為AABBdd、AabbDD和aaBBDD。如果從插秧(移栽幼苗)到獲得種子(花粉)為一次栽培,運用單倍體育種技術(shù),利用以上三個品種獲得基因型為aabbdd的植株最少需要幾次栽培() A.1 B.2 C.3 D.4,答案 B,解析 假設(shè)基因用A和a表示,若發(fā)生顯性突變且基因位于X染色體上,該突變型雄鼠為XAY,野生型雌鼠基因型為XaXa,因此后代基因型為XAXa和XaY,子代雌鼠全為突變型,雄鼠全為野生型,A正確;若發(fā)生隱性突變且基因位于X染色體上,該突變型雄鼠基因型為XaY,野生型雌鼠基因型為XAXA,因此后代基因型為XAXa和XAY,子代雌、雄鼠全為野生型,B錯誤;若發(fā)生顯性突變且基因位于常染色體上,該突變型雄鼠基因型為Aa,野生型雌鼠基因型為aa,因此后代基因型為Aa和aa,子代雌、雄鼠中各有一半為野生型,一半為突變型,C正確;若發(fā)生顯性突變且基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上,該突變型雄鼠基因型為XAYa或XaYA,野生型雌鼠基因型為XaXa,因此后代中基因型為XAXa、XaYa或XaXa、XaYA,子代雌鼠或雄鼠可能為突變型,D正確。,2.2016全國卷 已知果蠅的灰體和黃體受一對等位基因控制,但這對相對性狀的顯隱性關(guān)系和該等位基因所在的染色體是未知的。同學(xué)甲用一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交,子代中灰體黃體灰體黃體為 1111。同學(xué)乙用兩種不同的雜交實驗都證實了控制黃體的基因位于X染色體上,并表現(xiàn)為隱性。請根據(jù)上述結(jié)果,回答下列問題: (1)僅根據(jù)同學(xué)甲的實驗,能不能證明控制黃體的基因位于X染色體上,并表現(xiàn)為隱性? (2)請用同學(xué)甲得到的子代果蠅為材料設(shè)計兩個不同的實驗,這兩個實驗都能獨立證明同學(xué)乙的結(jié)論。(要求:每個實驗只用一個雜交組合,并指出支持同學(xué)乙結(jié)論的預(yù)期實驗結(jié)果。),【典題示導(dǎo)】 6.現(xiàn)有三個水稻品種,基因型分別為AABBdd、AabbDD和aaBBDD。如果從插秧(移栽幼苗)到獲得種子(花粉)為一次栽培,運用單倍體育種技術(shù),利用以上三個品種獲得基因型為aabbdd的植株最少需要幾次栽培() A.1 B.2 C.3 D.4,答案 (1)不能 (2)實驗1: 雜交組合:黃體灰體 預(yù)期結(jié)果:子一代中所有的雌性都表現(xiàn)為灰體,雄性都表現(xiàn)為黃體 實驗2: 雜交組合:灰體灰體 預(yù)期結(jié)果:子一代中所有的雌性都表現(xiàn)為灰體,雄性中一半表現(xiàn)為灰體,另一半表現(xiàn)為黃體,【典題示導(dǎo)】 6.現(xiàn)有三個水稻品種,基因型分別為AABBdd、AabbDD和aaBBDD。如果從插秧(移栽幼苗)到獲得種子(花粉)為一次栽培,運用單倍體育種技術(shù),利用以上三個品種獲得基因型為aabbdd的植株最少需要幾次栽培() A.1 B.2 C.3 D.4,解析 本題考查伴性遺傳與基因位置的判斷方法,主要考查學(xué)生的應(yīng)用能力。(1)若控制黃體的基因在常染色體上,并表現(xiàn)為隱性,基因型用aa表示,灰體雌蠅為顯性雜合子,基因型用Aa表示,二者雜交后也會出現(xiàn)題中所示結(jié)果。(2)若控制黃體的基因在X染色體上,并表現(xiàn)為隱性,則同學(xué)甲得到的子代表現(xiàn)型及基因型分別為灰體雌果蠅(XAXa)、黃體雌果蠅(XaXa)、灰體雄果蠅(XAY)、黃體雄果蠅(XaY)。證明控制黃體的基因在X染色體上,并表現(xiàn)為隱性,所選雜交親本產(chǎn)生的子代需在雌性和雄性中具有不同的表現(xiàn)型及比例,所以可以選擇黃體雌果蠅(XaXa)和灰體雄果蠅(XAY)雜交,后代雌果蠅均為灰體,雄果蠅均為黃體。也可選擇子代灰體雌果蠅(XAXa)和灰體雄果蠅(XAY)雜交,后代雌果蠅全部為灰體,雄果蠅一半為灰體,一半為黃體。,3.家鼠的毛色由兩對等位基因A、a和B、b共同控制,只有當(dāng)A存在時才有色素合成,能產(chǎn)生色素的個體毛色呈黑色或黃色,無色素合成個體呈白色。B使有色素個體毛色呈黑色,無B基因則呈黃色?，F(xiàn)有黃色雌性與白色雄性兩只純合家鼠交配,F1中雌性全為黑色,雄性全為黃色,且比例為11。交配過程中無突變或致死情況出現(xiàn)。請回答下列問題: (1)通過該雜交實驗結(jié)果分析,可以確定基因一定位于(填“?！薄癤”或“Y”)染色體上。 (2)兩對基因的位置關(guān)系存在兩種可能性,若兩對基因位于兩對同源染色體上,則親本基因型為。 (3)為了確定兩對基因在染色體上的位置關(guān)系,現(xiàn)將F1中雌、雄個體自由交配,若發(fā)現(xiàn)F2中雄性表現(xiàn)型及比例約為,則可判斷兩對基因位于兩對同源染色體上。,答案 (1)B、bX(2)aaXBY、AAXbXb (3)黑色黃色白色=332,解析 (1)純合黃色雌性與純合白色雄性兩只純合家鼠交配,F1中雌性全為黑色,雄性全為黃色,說明個體毛色的遺傳與性別相關(guān)聯(lián),B、b基因位于X染色體上。(2)若兩對基因位于兩對同源染色體上,B、b位于X染色體上,則A、a位于常染色體上,依據(jù)已知條件,純合黃色雌性基因型為 AAXbXb,純合白色雄性基因型為aaXBY。(3)aaXBY與AAXbXb 交配,F1中雌、雄個體基因型分別為AaXBXb、AaXbY。F1中雌、雄個體自由交配,兩對基因分別分析:Aa與Aa交配,子代有色素(A_)和無色(aa)之比為31。 XBXb與XbY雜交的子代基因型及比例為XBXbXBYXbXbXbY=1111。兩對等位基因的遺傳符合自由組合定律,綜合分析,F2中雄性基因型為A_XBY、A_XbY、aaXBY、aaXbY,比例為3311,表現(xiàn)型及比例為黑色黃色白色=332。,4.2018河北石家莊一模 某生物興趣小組用黑腹果蠅做實驗研究性狀遺傳,請回答下列問題: (1)果蠅的細(xì)眼(B)和粗眼(b)是一對相對性狀,現(xiàn)有純種的細(xì)眼果蠅和粗眼果蠅雌、雄若干,選擇進(jìn)行一次雜交實驗,若F1是,則可判斷B、b位于常染色體或X、Y染色體同源區(qū)段,而不在X、Y染色體非同源區(qū)段。 (2)繼續(xù)通過一次雜交實驗,探究B、b是位于X、Y染色體同源區(qū)段還是常染色體上,預(yù)測子代的結(jié)果并得出結(jié)論。 雜交方案:。 預(yù)測結(jié)果及結(jié)論:。,答案 (1)粗眼雌蠅和細(xì)眼雄蠅后代均為細(xì)眼果蠅 (2)F1雌、雄果蠅自由交配(或F1雄果蠅和粗眼雌果蠅雜交)若后代雌、雄均有細(xì)眼、粗眼,則B、b位于常染色體上;若后代雌果蠅出現(xiàn)細(xì)眼和粗眼,雄果蠅均為細(xì)眼,則B、b位于X、Y染色體同源區(qū)段(或若后代雌、雄均有細(xì)眼、粗眼,則B、b位于常染色體上;若后代雌果蠅均為粗眼,雄果蠅均為細(xì)眼,則B、b位于X、Y染色體同源區(qū)段),解析 (1)用一次交配實驗證明這對基因在何種染色體上,應(yīng)選擇雌性表現(xiàn)為隱性性狀,雄性表現(xiàn)為顯性性狀的純合子雜交,即選擇粗眼雌蠅和細(xì)眼雄蠅雜交,如果基因在X染色體非同源區(qū)段上,親本基因組成為XbXbXBY,則子代中雌果蠅全為細(xì)眼,雄果蠅全為粗眼;如果該基因位于常染色體或X、Y染色體的同源區(qū)段上,親本基因組成:bbBB或XbXbXBYB,則子代中無論雌、雄全為細(xì)眼。(2)如果進(jìn)一步探究B、b是位于X、Y染色體同源區(qū)段還是常染色體上,可選F1雄果蠅和粗眼雌果蠅雜交,如果B、b位于常染色體上,則后代無論雌、雄均有細(xì)眼、粗眼;如果B、b位于X、Y染色體同源區(qū)段,則F1雄果蠅基因型為XbYB,與粗眼雌果蠅XbXb雜交,子代表現(xiàn)為雌果蠅全為粗眼XbXb,雄果蠅全為細(xì)眼XbYB。,