生物学高考一轮复习学案：第21讲　基因定位的遗传实验设计

试卷更新日期：2024-12-17 类型：一轮复习

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一、

  • 1. 有关玉米的两个研究实验：
    (1)、已知玉米籽粒的黄色(A)对白色(a)为显性，非糯性(B)对糯性(b)为显性，这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证：①籽粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；②籽粒的非糯性和糯性的遗传符合分离定律；③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。

    思路：选择亲本基因型为的个体杂交得到F1；F1自交得到F2 ， 统计F2籽粒的性状及比例。

    结果与结论：①若 ， 则验证该性状的遗传符合分离定律；

    ②若 ， 则验证该性状的遗传符合分离定律；

    ③若 ， 则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律。

    (2)、玉米杂交种高茎(Dd)表现为高产，且在玉米幼苗期便能识别高茎和矮茎。某农场在培育玉米杂交种时，将纯种的高茎玉米(DD)和矮茎玉米(dd)进行了间行均匀种植，但是由于错过了人工授粉的时机，结果大面积地块自然受粉(假设同株异花受粉与品种间异株异花受粉概率相同)。如果希望不减产，则应在进行了自然受粉的地块中从(填“高茎”或“矮茎”)上采集种子，次年播种后，选择(填“高茎”或“矮茎”)幼苗进行栽种。

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  • 2. 某昆虫体色有灰体和黄体，分别由等位基因B、b控制；腿型有粗腿和细腿，分别由等位基因D、d控制。其中B、b基因位于常染色体上，D、d基因不位于Y染色体上。研究小组从该昆虫群体中选取一灰体昆虫甲(♀)与一黄体昆虫乙(♂)进行如下杂交实验：

    P　　甲(♀)×乙(♂)

    ↓

    表型

    及比例

    灰体

    粗腿

    灰体

    细腿

    黄体

    粗腿

    黄体

    细腿

    F1

    ♀

    ♂

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    回答下列问题：

    (1)、基因(B)与基因(b)的根本区别是 ， B、b基因不可能位于细胞质，根据杂交结果分析原因是。
    (2)、根据杂交结果不能判断D、d基因是位于X染色体还是常染色体上。

    ①若D、d基因位于常染色体上，则亲本的基因型是

    (要求写出亲本体色和腿型两对基因，并注明甲、乙)。根据杂交结果判断以上两对基因(填“遵循”“不遵循”或“无法确定是否遵循”)自由组合定律。

    ②若D、d基因位于X染色体上，则亲本的基因型是。

    (3)、请以F1为实验材料，通过一次杂交实验证明D、d基因是位于X染色体还是常染色体上。

    杂交组合为。

    预期结果及结论：

    若 ， 则D、d基因位于常染色体上；

    若 ， 则D、d基因位于X染色体上。

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  • 3. 果蝇(2n＝8)是常用的遗传学实验材料。如图为果蝇性染色体结构简图，果蝇的刚毛对截毛为显性，相关基因用B、b表示，已知该对等位基因位于性染色体上。请分析回答：

    (1)、科学家选择果蝇作为遗传学实验材料的原因是果蝇具有等优点(答两点即可)。
    (2)、若控制果蝇刚毛和截毛的等位基因是位于性染色体的片段Ⅰ上，则与这对相对性状相关的基因型有种；欲使获得的子代雌果蝇均为截毛，雄果蝇均为刚毛，则选择的亲本的基因型为。
    (3)、现有纯合雌、雄果蝇若干，欲判断果蝇的这对等位基因是位于片段Ⅰ还是片段Ⅱ－1上，请写出实验方案。

    若 ， 则可推断该对等位基因位于片段Ⅰ上；若 ， 则可推断该对等位基因位于片段Ⅱ－1上。

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  • 4. 小鼠的毛色灰色(B)对黑色(b)为显性，控制小鼠毛色的基因可能位于性染色体上(Ⅰ区段为X、Y染色体的同源区段，Ⅱ1、Ⅱ2分别为X、Y染色体的特有区段)。现有两个纯合品系，一个种群中雌雄鼠均为灰色，另一个种群中雌雄鼠均为黑色，某兴趣小组为探究B、b基因的位置进行了实验。请回答下列问题：
    (1)、根据种群中小鼠的表型，该小组认为B、b基因不位于Ⅱ2区段上，原因是。
    (2)、该小组欲通过一次杂交确定B、b基因位于Ⅰ区段还是Ⅱ1区段，可选择杂交，观察后代的表型及比例。
    (3)、若另一小组欲通过杂交实验(包括测交)，确定B、b基因位于Ⅰ区段还是常染色体上。

    实验步骤：

    ①黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交；

    ②；

    ③统计后代的表型及比例。

    结果分析：

    ①若后代的表型及比例为 ， 则B、b基因位于Ⅰ区段上；

    ②若后代的表型及比例为 ， 则B、b基因位于常染色体上。

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  • 5.  已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因(A/a)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。一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，F1中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体＝1∶1∶1∶1。回答下列问题：
    (1)、若这对等位基因位于X染色体上，则可以判断黄体为(填“显性”“隐性”或“无法判断”)性状，亲代中灰体雌蝇的基因型为 ， 子代雌蝇的基因型有种。
    (2)、若用F1中♀黄体和♂灰体杂交，F2为♀灰体∶♂黄体＝1∶1，则说明黄体基因位于(填“常染色体”“X染色体”或“无法判断”)上。
    (3)、请你以F1的果蝇为实验材料，再设计一个与前述不同的杂交实验，证明(1)、(2)的结论，并写出预期结果。。
    (4)、若这对等位基因位于常染色体上，则灰体性状为(填“显性”“隐性”或“无法判断”)，理由是。

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  • 6.  果蝇的红眼(E)对粉眼(e)为显性，基因位于性染色体上；翻翅(M)对正常翅(m)为显性，基因位于Ⅲ号染色体上。回答下列问题：
    (1)、请通过一次杂交实验，以纯种果蝇为材料，判断果蝇红眼(E)、粉眼(e)的眼色基因是位于X、Y染色体的同源区段，还是X染色体的非同源区段。

    实验思路：。

    预测实验结果：①若 ， 则E/e基因位于X、Y染色体的同源区段；

    ②若 ， 则E/e基因位于X染色体的非同源区段。

    (2)、若E/e基因位于X、Y染色体的同源区段，则自然界果蝇种群中雄果蝇关于眼色的基因型有。若E/e基因位于X染色体的非同源区段，Xe配子有活性，但基因纯合(基因型为XEY、XeY的雄蝇可以看作纯合子)时致死，则(填“能”或“不能”)选择出某种基因组合，使后代只有雌性，原因是。

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  • 7.  果蝇的灰体和黄体是一对相对性状，受一对等位基因(A/a)控制。王同学用一只灰体雌果蝇和一只灰体雄果蝇杂交，子代表现为灰体雌∶灰体雄∶黄体雄＝2∶1∶1。
    (1)、由子代表型可知，为显性性状，该性状的遗传(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律。基因自由组合定律的实质是。
    (2)、小王同学认为，该对等位基因可能位于X染色体的非同源区段上，也可能位于X染色体与Y染色体的同源区段上。如果是前者，上述子代中灰体雄果蝇的基因型是；如果是后者，上述子代中灰体雄果蝇的基因型是。
    (3)、现有纯合的灰体雌雄果蝇和黄体雌雄果蝇，计划通过一次杂交了解该对等位基因在染色体上的位置。请你写出杂交实验的思路，以及预期结果和分析。

    实验思路：。

    预期结果和分析：

    ①如果子代中 ， 则该对基因位于X染色体的非同源区段。

    ②如果子代中 ， 则该对基因位于X染色体与Y染色体的同源区段。

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  • 8.  果蝇红眼(R)与白眼(r)为一对相对性状，灰体(B)与黑体(b)为另一对相对性状。回答下列问题：
    (1)、若基因R/r位于常染色体上，则果蝇种群关于眼色的基因型有种，若基因R/r仅位于X染色体上，则果蝇种群中关于眼色的基因型有种。
    (2)、若基因R/r位于X、Y染色体的同源区段，则雌雄果蝇亲本交配方式最多有(仅考虑基因R/r)种，其中能够根据子代眼色判断性别的亲本组合是(写基因型组合)。
    (3)、请利用纯合灰体雌果蝇、纯合黑体雄果蝇、纯合灰体雄果蝇，设计两代杂交实验，判断基因B/b是否位于X染色体上。

    杂交实验方案：。

    预期结论：。

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  • 9.  果蝇的X、Y染色体存在同源区段和非同源区段(如图所示)，同源区段存在等位基因或相同基因，非同源区段不存在等位基因。果蝇的刚毛和截毛、灰体和黑檀体是两对独立遗传的相对性状。某研究小组用一只灰体截毛雌果蝇与黑檀体刚毛雄果蝇交配得F1 ， F1果蝇的表型及比例为灰体刚毛∶黑檀体刚毛＝1∶1，F1中雌雄果蝇交配得F2 ， F2果蝇的表型及比例为刚毛∶截毛＝3∶1。请回答下列问题：

    (1)、依据上述实验结果(填“能”或“不能”)确定控制果蝇刚毛和截毛性状的基因是位于X、Y染色体的同源区段上，还是位于常染色体上，理由是

    。

    (2)、若进一步统计F2中刚毛果蝇的性别比例，若 ， 则说明控制果蝇刚毛和截毛性状的基因位于常染色体上，若 ，

    则说明控制果蝇刚毛和截毛性状的基因位于X、Y染色体的同源区段上。

    (3)、已知控制果蝇灰体和黑檀体的基因位于常染色体上，请从F1果蝇中选材，设计一次杂交实验来确定灰体和黑檀体的显隐性关系(要求：写出实验思路和预期结果)。

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  • 10.  摩尔根的合作者布里吉斯发现白眼雌果蝇(XaXa)和红眼雄果蝇(XAY)杂交所产生的子一代中出现了一个白眼雌果蝇。大量的观察发现，在上述杂交中，2 000～3 000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同样在

    2 000～3 000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇。果蝇的性别决定如下表所示。请回答下列问题：

    染色体组成

    XX

    XXY

    XY

    XYY

    XO

    XXX

    YO

    YY

    性别

    雌性

    雌性

    雄性

    雄性

    雄性(不育)

    死亡

    (1)、摩尔根证明基因在染色体上呈排列。
    (2)、对布里吉斯的实验现象可以有两种不同的解释：①亲本果蝇在减数分裂形成配子的过程中，控制眼色的基因发生突变；②。
    (3)、请写出②解释产生异常果蝇的遗传图解(要求写出配子)。
    (4)、请设计一次杂交实验来探究产生这种实验现象的原因是①还是②，要求写出实验思路和预期实验结果。

    实验思路：。

    实验结果： ，

    则原因是①； ， 则原因是②。

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  • 11.  果蝇是遗传学研究中的模式生物。请结合所学知识回答以下问题：
    (1)、果蝇正常减数分裂过程中，含有两条Y染色体的细胞是。
    (2)、果蝇的卷曲翅(A)对正常翅(a)为显性。现有表中四种果蝇若干只，可选作亲本进行杂交实验。

    序号

    甲

    乙

    丙

    丁

    表型

    卷曲翅♂

    卷曲翅♀

    正常翅♂

    正常翅♀

    若表中四种果蝇均为纯合子，要通过一次杂交实验确定基因A、a是在常染色体上还是在X染色体上(不考虑X、Y染色体同源区段)，可选用(填序号)为亲本进行杂交。若子代性状表现为 ， 则基因位于X染色体上。

    (3)、果蝇X染色体上有下列等位基因：直刚毛(E)和焦刚毛(e)，X、Y染色体上存在同源区段和非同源区段，如何通过一次杂交实验，确定控制刚毛性状的等位基因(E、e)是否位于X、Y染色体同源区段。(写出杂交方案及相应结果分析)。
    (4)、性染色体比正常果蝇多一条的果蝇在减数分裂过程中，3条性染色体中的任意两条配对联会而正常分离，另一条性染色体不能配对而随机移向细胞的一极。则性染色体组成为XXY的果蝇，所产生配子的性染色体组成种类及比例为

    。

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  • 12.  某种ZW型性别决定的鸟类，其羽色分为芦花与非芦花两种，该性状仅由Z染色体上的等位基因B/b控制。现有一个随机交配多代的大群体，在某一繁殖季节中孵化了一批子代，其中有芦花雄鸟640只，非芦花雄鸟360只，芦花雌鸟400只，非芦花雌鸟600只，不考虑基因突变和致死效应，回答下列问题：
    (1)、某同学认为子代中芦花鸟的总数多于非芦花鸟的总数，因此可判断芦花对非芦花为显性。你认为该同学的判断是否准确？ ， 理由是。
    (2)、若已知芦花对非芦花为显性，则子代雌鸟中B的基因频率是 ， 子代芦花雄鸟的基因型及比例为。
    (3)、若已知芦花对非芦花为显性，请用孵化的这批子代为材料设计实验，验证控制羽色的基因位于Z染色体上(要求：写出杂交方案并预期实验结果)。。

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