全國通用版2019高考生物二輪復(fù)習(xí)優(yōu)編增分練：非選擇題特訓(xùn)5基因與染色體位置關(guān)系的綜合分析.doc

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特訓(xùn)5　基因與染色體位置關(guān)系的綜合分析 1．(2018江西臨川一中期末)研究者在研究果蠅眼色的過程中，偶爾獲得了亮紅眼色的個體。為了探明亮紅眼果蠅的遺傳特性，進(jìn)行了下面的系列實驗。 (1)首先，研究者利用野生型果蠅(紅褐眼色)與亮紅眼色果蠅進(jìn)行了雜交實驗，結(jié)果如表所示： 雜交后代 正交(野生型♂亮紅眼♀) 反交(亮紅眼♂野生型♀) 野生表型 亮紅眼表型 野生表型 亮紅眼表型 F1 256♂∶281♀ 0 290♂∶349♀ 0 F2 155♂∶144♀ 37♂∶44♀ 134♂∶150♀ 34♂∶35♀ 在野生型果蠅群體中偶然出現(xiàn)亮紅眼個體的根本原因是____________。從表中的雜交結(jié)果可以看出，果蠅的紅褐眼/亮紅眼眼色性狀由________對基因控制，控制亮紅眼的基因位于________染色體上，為________性基因。 (2)已知控制正常翅/殘翅的基因(B，b)位于果蠅的2號染色體上，控制灰體/黑檀體的基因(D，d)位于果蠅的3號染色體上，其中殘翅和黑檀體為突變性狀。 ①將亮紅眼果蠅與殘翅果蠅進(jìn)行雜交，F(xiàn)1均為紅褐眼正常翅果蠅，將F1果蠅與______________(填性狀)果蠅雜交，則后代中出現(xiàn)4種不同的性狀，且比例為1∶1∶1∶1。 ②而將亮紅眼果蠅與黑檀體果蠅進(jìn)行雜交，F(xiàn)1均為紅褐眼灰體果蠅，F(xiàn)1測交后代中出現(xiàn)了4種不同的性狀，但比例為9∶9∶1∶1，其中比例較少的兩種性狀分別為________________、________________，出現(xiàn)這兩種性狀的原因是_________________________________ ________________________________________________________________________。 ③綜上可以判斷出，控制紅褐眼/亮紅眼的基因位于________號染色體上。請在圖中標(biāo)出野生型果蠅控制紅褐眼/亮紅眼、正常翅/殘翅、灰體/黑檀體的基因在染色體上的相應(yīng)位置?？刂萍t褐眼/亮紅眼的基因如果為一對，用A/a表示；如果為兩對，用A/a和E/e表示。 答案　(1)基因突變　一　?！‰[　(2)①亮紅眼殘翅?、诩t褐眼灰體　亮紅眼黑檀體　F1的紅褐眼灰體果蠅相應(yīng)基因所在的染色體片段在減數(shù)分裂過程中發(fā)生了交叉互換?、?　如圖(A、D基因的位置可以顛倒) 解析　(1)分析雜交實驗可知，無論正交、反交，F(xiàn)1都是野生型，F(xiàn)1雌雄個體相互交配，F(xiàn)2性狀分離比都近似為野生型∶亮紅眼＝3∶1，而且與性別無關(guān)(雌雄比例都接近1∶1)，所以該變異符合基因分離定律，所以亮紅眼的產(chǎn)生是隱性基因突變，而且位于常染色體上，由一對等位基因控制。 (2)①“亮紅眼果蠅與殘翅果蠅進(jìn)行雜交”可以理解為“亮紅眼正常翅果蠅與紅褐眼殘翅果蠅進(jìn)行雜交”子代都是“紅褐眼正常翅果蠅”，一對一對分析，亮紅眼正常眼→紅褐眼，紅褐眼為顯性，用A表示；正常翅殘翅→正常翅，正常翅為顯性，用B表示；則親本基因型為aaBBAAbb，子代為AaBb；子代測交才會出現(xiàn)1∶1∶1∶1的性狀比，即AaBbaabb，也就是亮紅眼殘翅。②同①的方法分析，親本基因型為aaDDAAdd，子代為AaDd。F1測交后代性狀比不為1∶1∶1∶1，說明這兩對基因不符合基因自由組合定律，即Aa和Dd都位于同一條染色體上——3號。因親本為aaDD和AAdd，說明a和D在同一條染色體，A和d在同一條染色體，AaDd產(chǎn)生的配子中，aD、Ad應(yīng)該是多數(shù)，因交叉互換產(chǎn)生的ad、AD為少數(shù)。所以，F(xiàn)1測交后代中AaDd(紅褐眼灰體)和aadd(亮紅眼黑檀體)較少。③野生型的基因型為AABBDD，根據(jù)②的推論推斷出答案。 2．(2018長沙重點中學(xué)聯(lián)考)已知某種植物的花色由兩對基因G(g)和F(f)控制，花色有紫花(G_ff)、紅花(G_Ff)、白花(G_FF、gg_ _)三種。請回答下列問題： (1)某研究小組成員中有人認(rèn)為G、g和F、f基因分別位于兩對同源染色體上；也有人認(rèn)為G、g和F、f基因位于同一對同源染色體上，故進(jìn)行如下實驗。 實驗步驟：讓紅花植株(GgFf)自交，觀察并統(tǒng)計子代的花色及比例(不考慮交叉互換)。 實驗預(yù)測及結(jié)論： ①若子代的花色及比例為紫花∶紅花∶白花＝3∶6∶7，則G、g和F、f基因________________________________________________________________________； ②若子代的花色及比例為紫花∶紅花∶白花＝1∶2∶1，則G、g和F、f基因________________________________________________________________________； ③若子代的花色及比例為________________________，則G、g和F、f基因位于一對同源染色體上，且G和F在同一條染色體上，g和f在同一條染色體上。 (2)若實驗證實G、g和F、f基因分別位于兩對同源染色體上。小組成員發(fā)現(xiàn)在紅花植株(GgFf)自交后代的紫花植株中，部分個體無論自交多少代，其后代表現(xiàn)型仍為紫花，這部分個體的基因型是________，這樣的個體在紫花植株中所占的比例為________。 (3)小組成員進(jìn)行相關(guān)雜交實驗時發(fā)現(xiàn)了如下實驗結(jié)果：紫花植株(GGff)與白花植株(ggFF)雜交所得F1中出現(xiàn)了一株紫花植株，讓F1中該紫花植株自交所得F2的表現(xiàn)型及比例為紫花∶紅花∶白花＝3∶6∶7。小組成員認(rèn)為F1中出現(xiàn)的紫花植株不是受精卵某個基因突變所致，因為若是受精卵某個基因突變所致，則該紫花植株的基因型是____________，其自交后代表現(xiàn)型的情況為________________，與實驗結(jié)果不一致。 答案　(1)①分別位于兩對同源染色體上?、谖挥谕粚ν慈旧w上，且G和f在同一條染色體上，g和F在同一條染色體上?、奂t花∶白花＝1∶1　(2)GGff　1/3 (3)Ggff　紫花∶白花＝3∶1 解析　(1)紅花植株(GgFf)自交，若G、g和F、f基因分別位于兩對同源染色體上，則自交后代出現(xiàn)9種基因型，3種表現(xiàn)型，其比例為紫花∶紅花∶白花＝3∶6∶7；若G、g和F、f基因位于同一對同源染色體上，且G和f在同一條染色體上，g和F在同一條染色體上，則自交后代的基因型為1/4GGff、1/2GgFf、1/4ggFF，表現(xiàn)型及比例為紫花∶紅花∶白花＝1∶2∶1；若G、g和F、f基因位于同一對同源染色體上，且G和F在同一條染色體上，g和f在同一條染色體上，則自交后代的基因型為1/4GGFF、1/2GgFf、1/4ggff，表現(xiàn)型及比例為紅花∶白花＝1∶1。(2)紅花植株(GgFf)自交后代中，紫花植株的基因型及比例為GGff∶Ggff＝1∶2，其中無論自交多少代，其后代仍為紫花的植株基因型是GGff，其在紫花植株中所占比例為1/3。(3)紫花植株(GGff)與白花植株(ggFF)雜交，子一代的基因型應(yīng)為GgFf，應(yīng)表現(xiàn)為紅花，而實際上F1中出現(xiàn)了一株紫花植株，若是受精卵某個基因突變所致，則該紫花植株的基因型應(yīng)為Ggff，其自交后代中紫花∶白花＝3∶1，與實驗結(jié)果不符，說明F1中出現(xiàn)的紫花植株不是受精卵某個基因突變所致。 3．遺傳學(xué)是一門探索生命起源和進(jìn)化歷程的學(xué)科，興起于20世紀(jì)，發(fā)展異常迅速。請分析回答： (1)最早證明基因位于染色體上的科學(xué)家是__________(填“孟德爾”“薩頓”或“摩爾根”)，他發(fā)現(xiàn)了控制果蠅紅白眼色的基因位于________染色體上。 (2)在遺傳學(xué)研究中，經(jīng)常要通過實驗來確定某基因位于哪一條常染色體。對于植物核基因的定位常用到下列方法(三體和單體產(chǎn)生的配子均為可育配子，且后代均存活)，例如： ①讓常染色體隱性突變型和野生型三體(2號染色體多一條)品系雜交，子一代中的三體個體再與隱性親本回交。如果在它們的子代中野生型和突變型之比是5∶1，而不是________，則說明該突變基因及其等位基因位于2號染色體上。 ②也可讓常染色體隱性突變型和野生型單體(2號染色體缺少一條)品系雜交，如果子一代中野生型和突變型之比是________，而不是____________，則說明該突變基因及其等位基因位于2號染色體上。 答案　(1)摩爾根　X　(2)①1∶1?、?∶1　1∶0 解析　(1)摩爾根以果蠅為實驗材料，最早證明了基因在染色體上，他發(fā)現(xiàn)了控制果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上。 (2)①讓常染色體隱性突變型和野生型三體(2號染色體多一條)品系雜交，子一代中的三體個體再與隱性親本回交。如果在它們的子代中野生型和突變型之比是5∶1，而不是1∶1，則說明該突變基因及其等位基因位于2號染色體上。 ②也可讓常染色體隱性突變型和野生型單體(2號染色體缺少一條)品系雜交，如果子一代中野生型和突變型之比是1∶1，而不是1∶0，則說明該突變基因及其等位基因位于2號染色體上。 4．小鼠體色由位于常染色體上的兩對基因決定，A基因決定黃色，R基因決定黑色，A、R同時存在則皮毛呈灰色，無A、R則呈白色。一灰色雄鼠和一黃色雌鼠交配，F(xiàn)1表現(xiàn)型及其比例為3/8黃色小鼠、3/8灰色小鼠、1/8黑色小鼠、1/8白色小鼠。試問： (1)親代中，灰色雄鼠的基因型為____________，黃色雌鼠的基因型為____________。 (2)讓F1的黑色雌、雄小鼠交配，則理論上F2黑色個體中純合子的比例為________。 (3)若小鼠的另一性狀由另外的兩對等位基因(B和b、F和f)決定，且遵循自由組合定律。讓基因型均為BbFf的雌、雄鼠相互交配，子代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，比例為6∶3∶2∶1。請對比例6∶3∶2∶1的產(chǎn)生原因做出合理解釋：____________________。 答案　(1)AaRr　Aarr　(2)1/3　(3)B或F純合致死 解析　(1)由題意知，親本分別為灰色和黃色，子代出現(xiàn)四種體色，推斷親本基因型分別為AaRr和Aarr。(2)F1的黑色鼠基因型為aaRr，所以讓F1的黑色雌、雄小鼠交配，則理論上F2黑色個體的基因型及其比例為aaRr∶aaRR＝2∶1，其中純合子的比例為1/3。(3)基因型均為BbFf的雌、雄鼠相互交配，正常情況子代出現(xiàn)的四種表現(xiàn)型及其比例為B_F_∶B_ff∶bbF_∶bbff＝9∶3∶3∶1，題中子代出現(xiàn)表現(xiàn)型比例為6∶3∶2∶1，即6∶3∶2∶1＝(3∶1)(2∶1)，則BB_ _或_ _FF不存在，即B或F純合致死。 5．(2018石家莊畢業(yè)班模擬)果蠅因為體型小、易飼養(yǎng)、繁殖快等優(yōu)點常作為遺傳學(xué)研究的實驗材料。某生物興趣小組用黑腹果蠅做實驗研究性狀遺傳，請回答相關(guān)問題： (1)已知果蠅的長翅和殘翅由常染色體上一對等位基因控制，用長翅果蠅與殘翅果蠅作親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)1均為長翅，由此可判斷________是顯性性狀。該小組模擬自然選擇做了如下實驗：保留子代中的長翅果蠅，淘汰殘翅果蠅，讓長翅果蠅自由交配，理論上F3中殘翅果蠅的基因型頻率是________。 (2)在一次實驗中，某同學(xué)將長翅果蠅與殘翅果蠅進(jìn)行雜交，子代果蠅中沒有出現(xiàn)殘翅，但出現(xiàn)了一種新性狀——匙型翅，且長翅331只、匙型翅336只。篩選出匙型翅雌雄果蠅隨機(jī)交配，其后代中沒有長翅果蠅，而匙型翅和殘翅的數(shù)量比約為3∶1。分析三種翅型的顯隱性關(guān)系：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)果蠅的細(xì)眼(B)和粗眼(b)也是一對相對性狀，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________________，則可判斷B、b位于常染色體或X、Y染色體的同源區(qū)段，而不在X、Y染色體的非同源區(qū)段。繼續(xù)通過一次雜交實驗，探究B、b是位于X、Y染色體的同源區(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)長翅　1/9　(2)顯隱性關(guān)系：長翅基因＞匙型翅基因＞殘翅基因(或長翅基因?qū)Τ仔统峄蚴秋@性，匙型翅基因?qū)埑峄蚴秋@性)　(3)粗眼雌果蠅和細(xì)眼雄果蠅　均為細(xì)眼果蠅 方案一：F1雌、雄果蠅自由交配 預(yù)測結(jié)果及結(jié)論：若后代雌雄果蠅均有細(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染色體的同源區(qū)段 方案二：F1雄果蠅和粗眼雌果蠅雜交 預(yù)測結(jié)果及結(jié)論：若后代雌雄果蠅均有細(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染色體的同源區(qū)段(寫出一個方案即可) 解析　(1)親本為長翅果蠅和殘翅果蠅，F(xiàn)1均為長翅果蠅，則長翅是顯性性狀。F1雌雄果蠅自由交配，設(shè)翅型由等位基因A/a控制，F(xiàn)2的基因型及比例為1/4AA、2/4Aa、1/4aa，淘汰aa，則a的基因頻率為1/3，A的基因頻率為2/3。F2自由交配，F(xiàn)3中aa的基因型頻率為(1/3)2＝1/9。(2)分析題干信息，長翅和殘翅雜交，后代有長翅和匙型翅，無殘翅，說明親本中匙型翅基因沒有表現(xiàn)出來，則長翅對匙型翅是顯性。匙型翅雌雄果蠅自由交配，后代既有匙型翅又有殘翅，說明匙型翅對殘翅是顯性。因此顯隱性關(guān)系可表示為長翅基因＞匙型翅基因＞殘翅基因。(3)要判斷基因是位于常染色體上或X、Y染色體的同源區(qū)段，還是位于X、Y染色體的非同源區(qū)段，選擇純合粗眼雌果蠅與細(xì)眼雄果蠅雜交。若相關(guān)基因位于X、Y染色體的非同源區(qū)段，則子代雄性果蠅都是粗眼，雌性果蠅都是細(xì)眼；若相關(guān)基因位于常染色體或X、Y染色體的同源區(qū)段，則F1都是細(xì)眼。要進(jìn)一步探究相關(guān)基因是位于常染色體上還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段，可讓F1雌雄果蠅繼續(xù)交配，若子代雌雄果蠅都既有粗眼也有細(xì)眼，則相關(guān)基因位于常染色體上；若子代雌果蠅既有粗眼也有細(xì)眼，雄果蠅都是細(xì)眼，則相關(guān)基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段。 6．(2018命題專家原創(chuàng)卷四)煙草含有24條染色體，染色體缺失某一片段不影響減數(shù)分裂過程，但會引起含缺失染色體的一種配子(不確定是雄配子還是雌配子)致死?，F(xiàn)有含如圖所示染色體的某株煙草，其中A、a基因分別控制煙草的心形葉和戟形葉。請回答下列問題： (1)圖中A、B、C基因在5號染色體上呈________排列。只考慮煙草的葉形，該株煙草自交后代的性狀表現(xiàn)為________________。 (2)若現(xiàn)有各種基因型及表現(xiàn)型的個體可供選擇，為了確定染色體缺失致死的配子是雄配子還是雌配子，請設(shè)計雜交實驗加以證明，用“O”代表缺失的基因，并預(yù)測實驗結(jié)果。 (3)已知B、b基因控制煙草的株高，D、d基因控制焦油的含量?，F(xiàn)有基因型為BbDd的個體，若想確定D、d基因是否位于5號染色體上，可讓基因型為BbDd的植株自交，若后代________________________________________________________________________， 則說明D、d基因不位于5號染色體上；若后代_______________________________ ________________________________________________________________________，則說明D、d基因位于5號染色體上。 答案　(1)線性　全為心形葉(或心形葉∶戟形葉＝1∶0) (2)設(shè)計實驗：選擇染色體缺失個體與戟形葉個體進(jìn)行正反交(正交：AO♀aa♂、反交AO♂aa♀)，觀察后代的性狀表現(xiàn)。結(jié)果預(yù)測：若正交后代全為心形葉，反交后代心形葉∶戟形葉＝1∶1，則染色體缺失會使雌配子致死；若正交后代心形葉∶戟形葉＝1∶1，反交后代全為心形葉，則染色體缺失會使雄配子致死。(3)出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，比例為9∶3∶3∶1　出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型，比例為3∶1；或出現(xiàn)三種表現(xiàn)型，比例為1∶2∶1 解析　(1)由圖可以看出，A、B、C基因在5號染色體上呈線性排列。用“O”表示缺失的基因，則基因型為AO的個體(該株煙草)自交，母本和父本中的一方只能產(chǎn)生一種配子A，另一方產(chǎn)生的配子為A∶O＝1∶1，因此后代均為心形葉。(2)選擇染色體缺失個體與戟形葉個體進(jìn)行正反交，若染色體缺失會使雌配子致死，則AO♀aa♂的后代全為心形葉，AO♂aa♀的后代心形葉∶戟形葉 ＝1∶1；若染色體缺失會使雄配子致死，則AO♀aa♂的后代心形葉∶戟形葉＝1∶1，AO♂aa♀的后代全為心形葉。(3)若D、d基因不位于5號染色體上，則B、b基因與D、d基因遵循自由組合定律，基因型為BbDd的植株自交后代會出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，比例為9∶3∶3∶1。若D、d基因位于5號染色體上，存在兩種情況：一種情況是B基因與D基因位于一條染色體上，b基因與d基因位于一條染色體上，則基因型為BbDd的植株自交后代會出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型，比例為3∶1；另一種情況是B基因與d基因位于一條染色體上，b基因與D基因位于一條染色體上，則基因型為BbDd的植株自交后代會出現(xiàn)三種表現(xiàn)型，比例為1∶2∶1。