2018屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 補(bǔ)上一課4 基因位置的確認(rèn)及遺傳實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)學(xué)案

補(bǔ)上一課4 基因位置的確認(rèn)及遺傳實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)巧用逆推法，判斷基因位置第一步破解疑難，明確原理，把握方法1.真核細(xì)胞基因的三種“位置”(1)主要位置：細(xì)胞核內(nèi)(即染色體上)(2)次要位置：細(xì)胞質(zhì)內(nèi)(位于線粒體、葉綠體中)遺傳時(shí)只能隨卵細(xì)胞傳遞，表現(xiàn)出“母系遺傳”特點(diǎn)。2.實(shí)驗(yàn)法確認(rèn)基因的位置(1)在常染色體上還是在X染色體上已知性狀的顯隱性未知性狀的顯隱性(2)在X、Y染色體的同源區(qū)段還是只位于X染色體上(3)基因位于常染色體上還是X、Y染色體同源區(qū)段上設(shè)計(jì)思路隱性的純合雌性個(gè)體與顯性的純合雄性個(gè)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(gè)體雜交獲得F2，觀察F2表現(xiàn)型情況。即：結(jié)果推斷3.數(shù)據(jù)信息分析法確認(rèn)基因位置除以上列舉的方法外，還可依據(jù)子代性別、性狀的數(shù)量分析確認(rèn)基因位置：若后代中兩種表現(xiàn)型在雌雄個(gè)體中比例一致，說明遺傳與性別無關(guān)，則可確定基因在常染色體上；若后代中兩種表現(xiàn)型在雌雄個(gè)體中比例不一致，說明遺傳與性別有關(guān)，則可確定基因在性染色體上。分析如下：(1)根據(jù)表格信息中子代性別、性狀的數(shù)量比分析推斷灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌蠅00雄蠅據(jù)表格信息：灰身與黑身的比例，雌蠅中31，雄蠅中也為31，二者相同，故為常染色體遺傳。直毛與分叉毛的比例，雌蠅中40，雄蠅中11，二者不同，故為伴X遺傳。(2)依據(jù)遺傳調(diào)查所得數(shù)據(jù)進(jìn)行推斷第二步透析典型例題，理清解題思路【典例】 (2018·北師大附中考試)大麻是一種雌雄異株的植物，請(qǐng)回答下列問題：(1)在大麻體內(nèi)，物質(zhì)B的形成過程如圖所示，基因M、m和N、n分別位于兩對(duì)常染色體上。據(jù)圖分析，能產(chǎn)生B物質(zhì)的大麻基因型可能有_種。如果兩個(gè)不能產(chǎn)生B物質(zhì)的大麻品種雜交，F(xiàn)1全都能產(chǎn)生B物質(zhì)，則親本的基因型是_和_。F1中雌雄個(gè)體隨機(jī)交配，后代中能產(chǎn)生B物質(zhì)的個(gè)體數(shù)和不能產(chǎn)生B物質(zhì)的個(gè)體數(shù)之比應(yīng)為_。(2)如圖為大麻的性染色體示意圖，X、Y染色體有同源部分(圖中片段)和非同源部分(圖中1、2片段)。若大麻的抗病性狀受性染色體上的顯性基因D控制，大麻的雌、雄個(gè)體均有抗病和不抗病類型。請(qǐng)回答：控制大麻抗病性狀的基因不可能位于圖中的_片段。請(qǐng)寫出具有抗病性狀的雄性大麻個(gè)體所有可能的基因型_。現(xiàn)有雌性不抗病和雄性抗病兩個(gè)品種的大麻雜交，請(qǐng)根據(jù)以下子代可能出現(xiàn)的情況，分別推斷出這對(duì)基因所在的片段：a.如果子代全為抗病，則這對(duì)基因位于_片段。b.如果子代雌性全為不抗病，雄性全為抗病，則這對(duì)基因位于_片段。c.如果子代雌性全為抗病，雄性全為不抗病，則這對(duì)基因位于_片段。審題指導(dǎo)答案(1)4MMnnmmNN97(2)2XDYD、XDYd、XdYD、XDYa.b.c.或1利用上述實(shí)驗(yàn)思路還可確認(rèn)生物性別即實(shí)驗(yàn)法判斷生物性別選擇同型性染色體(XX或ZZ)隱性個(gè)體與異型性染色體(XY或ZW)顯性個(gè)體雜交，具體分析如下：第三步增分強(qiáng)化，思維建模，成就高考1.(2018·河南八市一測)某昆蟲屬于XY型性別決定的生物，其長翅和小翅受A/a基因的控制，灰身和黃身受B/b基因控制。讓1對(duì)長翅、灰身的雌雄個(gè)體進(jìn)行雜交，對(duì)雜交子代(F1)的表現(xiàn)型及數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖。假設(shè)在遺傳過程中不存在基因突變和染色體變異，請(qǐng)回答：(1)上述雜交結(jié)果表明，A/a基因和B/b基因遵循_定律；若A/a與B/b基因都位于常染色體上，則F1中相關(guān)的基因型共有_種。(2)在上述雜交子代中，雌雄比例接近_時(shí)，說明控制長翅和小翅的基因位于常染色體上；若控制長翅和小翅的基因只位于X染色體上，則上述雜交子代中雌雄比例約為_；若讓多對(duì)長翅的雌雄個(gè)體雜交，并分別統(tǒng)計(jì)每對(duì)親本雜交所產(chǎn)生的小翅個(gè)體的雌雄比例，當(dāng)出現(xiàn)_時(shí)，說明控制長翅和小翅的基因位于X和Y染色體上。(3)某同學(xué)認(rèn)為控制翅型的A/a基因無論位于何種染色體上，種群中雌性長翅個(gè)體全為雜合體。請(qǐng)寫出該同學(xué)做出此判斷的證據(jù)并做出合理的解釋。解析本題考查基因的分離定律與自由組合定律的應(yīng)用，主要考查綜合運(yùn)用能力。(1)根據(jù)子代的表現(xiàn)型和數(shù)量統(tǒng)計(jì)可知，長翅、灰身為顯性性狀。若A/a與B/b基因都位于常染色體上，長翅小翅21，存在顯性純合致死現(xiàn)象。親代基因型為AaBb，若A/a與B/b基因位于一對(duì)同源染色體上，長翅和小翅與灰身和黃身之比均為21或長翅小翅21，灰身黃身10，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同，故A/a與B/b基因位于兩對(duì)同源染色體上，遵循自由組合定律。同理可知，A/a與B/b基因不會(huì)同時(shí)位于X與Y同源區(qū)段。所以，A/a與B/b基因遵循自由組合定律。長翅和小翅基因型有兩種Aa和aa，灰身和黃身基因型有三種BB、Bb和bb，因此F1中的基因型有2×36種。(2)若控制長翅和小翅的基因位于常染色體上，則雌雄比例接近11，若控制長翅和小翅的基因位于性染色體(X)上，則存在基因型為XAXA的個(gè)體致死現(xiàn)象，雌雄比例為12。若控制長翅和小翅的基因位于X和Y染色體上，母本基因型是XAXa，父本可能存在XaYA或XAYa，則后代的小翅個(gè)體可能全是雌性或雄性，由于父本基因型為XAY或XAYa時(shí)，后代的表現(xiàn)型不變，因此當(dāng)后代的小翅全是雌性時(shí)，一定可以說明長翅和小翅的基因位于X和Y染色體上。(3)由于親本長翅個(gè)體與長翅個(gè)體雜交，子代中的長翅與小翅個(gè)體的比例為21，此現(xiàn)象表明A基因純合的受精卵(AA或XAXA)不能發(fā)育或致死，因此雌性個(gè)體中的長翅只能是雜合體。答案(1)基因的分離與自由組合定律(或基因自由組合定律)6(2)1112部分親本雜交所產(chǎn)生的小翅個(gè)體全為雌性，另一部分親本雜交所產(chǎn)生的小翅個(gè)體全為雄性(或部分親本雜交所產(chǎn)生的小翅個(gè)體全為雌性)(3)長翅個(gè)體與長翅個(gè)體雜交，子代中的長翅與小翅個(gè)體的比例為21，此現(xiàn)象表明含A基因的精子和含A基因的卵細(xì)胞結(jié)合所形成的受精卵(AA或XAXA)不能發(fā)育或致死。2.(2017·河南中原名校聯(lián)考)果蠅繁殖力強(qiáng)，易飼養(yǎng)，是遺傳學(xué)常用的模式生物之一。請(qǐng)回答有關(guān)問題：(1)已知某果蠅種群中控制剛毛、截毛性狀的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上，則種群內(nèi)雄果蠅的基因型有_種；在隨機(jī)交配的情況下，該果蠅種群內(nèi)部交配的方式共有_種。(2)一個(gè)雌果蠅的后代中，若雄性個(gè)體僅為雌性個(gè)體的一半(不考慮染色體變異)，則可能的原因是_。(3)用純種灰身殘翅果蠅與純種黑身長翅果蠅交配，所獲子代(F1)全部為灰身長翅(控制灰身黑身、長翅殘翅的基因均位于常染色體上)，請(qǐng)你設(shè)計(jì)合適的實(shí)驗(yàn)方案以驗(yàn)證控制這兩對(duì)相對(duì)性狀基因的遺傳符合自由組合定律。實(shí)驗(yàn)方案：_。(4)果蠅的非直毛與直毛(顯隱關(guān)系未知)由細(xì)胞核中的一對(duì)等位基因控制。實(shí)驗(yàn)室中有數(shù)量充足的未交配過的純合直毛、非直毛雌、雄果蠅，請(qǐng)你通過一代雜交實(shí)驗(yàn)以探究該對(duì)等位基因是位于常染色體上還是X染色體上？(要求：寫出雜交方案、預(yù)測結(jié)果和結(jié)論)解析(1)已知某果蠅種群中控制剛毛、截毛性狀的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上，則種群內(nèi)雄果蠅的基因型可以表示為XBYB、XBYb、XbYB和XbYb，共4種，雌果蠅的基因型可表示為XBXB、XBXb和XbXb，共3種，在隨機(jī)交配的情況下，該果蠅種群內(nèi)部交配的方式共有4×312種。(2)若雄性個(gè)體為雌性個(gè)體的一半，說明X染色體上有一個(gè)顯性純合致死基因，則含有該基因的雄性親本不能成活，當(dāng)親代基因型組合為XBXb和XbY時(shí)，其子代基因型分別為XBXb、XbXb、XBY和XbY，其中XBY顯性純合致死，導(dǎo)致雌果蠅雄果蠅21，若X染色體上有一個(gè)隱性純合致死基因，則該雙親的基因型組合為XBXb和XBY，其子代基因型分別為XBXB、XBXb、XBY和XbY，其中XbY隱性純合致死，該種情況下也會(huì)出現(xiàn)雌果蠅雄果蠅21。(3)(4)見答案。答案(1)412(2)在果蠅的X染色體上有一個(gè)隱性致死基因或顯性致死基因，導(dǎo)致純合致死(3)方案一：用F1的果蠅與黑身殘翅果蠅進(jìn)行測交，統(tǒng)計(jì)測交的表現(xiàn)型比例；方案二：讓F1的雌雄果蠅相互交配，統(tǒng)計(jì)后代的表現(xiàn)型比例(4)取直毛雌雄果蠅與非直毛雌雄果蠅進(jìn)行正交和反交。若正交和反交后代性狀表現(xiàn)一致，則該等位基因位于常染色體上；若正交和反交后代性狀表現(xiàn)不一致，則該等位基因位于X染色體上7