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)及遺傳實驗設(shè)計學(xué)案

補(bǔ)上一課4 基因位置的確認(rèn)及遺傳實驗設(shè)計巧用逆推法，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)遺傳時只能隨卵細(xì)胞傳遞，表現(xiàn)出“母系遺傳”特點。2.實驗法確認(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)計思路隱性的純合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中雌雄個體隨機(jī)交配，后代中能產(chǎn)生B物質(zhì)的個體數(shù)和不能產(chǎn)生B物質(zhì)的個體數(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、雄個體均有抗病和不抗病類型。請回答：控制大麻抗病性狀的基因不可能位于圖中的_片段。請寫出具有抗病性狀的雄性大麻個體所有可能的基因型_?，F(xiàn)有雌性不抗病和雄性抗病兩個品種的大麻雜交，請根據(jù)以下子代可能出現(xiàn)的情況，分別推斷出這對基因所在的片段：a.如果子代全為抗病，則這對基因位于_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利用上述實驗思路還可確認(rèn)生物性別即實驗法判斷生物性別選擇同型性染色體(XX或ZZ)隱性個體與異型性染色體(XY或ZW)顯性個體雜交，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對長翅、灰身的雌雄個體進(jìn)行雜交，對雜交子代(F1)的表現(xiàn)型及數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計，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，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_；若讓多對長翅的雌雄個體雜交，并分別統(tǒng)計每對親本雜交所產(chǎn)生的小翅個體的雌雄比例，當(dāng)出現(xiàn)_時，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，種群中雌性長翅個體全為雜合體。請寫出該同學(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，與實驗結(jié)果不同，故A/a與B/b基因位于兩對同源染色體上，遵循自由組合定律。同理可知，A/a與B/b基因不會同時位于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，則后代的小翅個體可能全是雌性或雄性，由于父本基因型為XAY或XAYa時，后代的表現(xiàn)型不變，因此當(dāng)后代的小翅全是雌性時，一定可以說明長翅和小翅的基因位于X和Y染色體上。(3)由于親本長翅個體與長翅個體雜交，子代中的長翅與小翅個體的比例為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)生的小翅個體全為雌性，另一部分親本雜交所產(chǎn)生的小翅個體全為雄性(或部分親本雜交所產(chǎn)生的小翅個體全為雌性)(3)長翅個體與長翅個體雜交，子代中的長翅與小翅個體的比例為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)一個雌果蠅的后代中，若雄性個體僅為雌性個體的一半(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)，請你設(shè)計合適的實驗方案以驗證控制這兩對相對性狀基因的遺傳符合自由組合定律。實驗方案：_。(4)果蠅的非直毛與直毛(顯隱關(guān)系未知)由細(xì)胞核中的一對等位基因控制。實驗室中有數(shù)量充足的未交配過的純合直毛、非直毛雌、雄果蠅，請你通過一代雜交實驗以探究該對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)若雄性個體為雌性個體的一半，說明X染色體上有一個顯性純合致死基因，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，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