新高考 一轮复习 人教版 微专题　基因定位的遗传实验设计与分析 教案.docx

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1、微专题基因定位的遗传实验设计与分析（对应学生用书P122）【科学探究领悟方法 提升能力】探究一 一对等位基因位置关系的判定1.探究基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上杂交实验法性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为纯合子时正反交结果实验厂基因在常染色体上（不一致）基因在X染色体上注：此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。假设正反交结果不同，且子代只表现母本的性状，那么控制该性状的基因位于细胞质中。性状的显隐性是“的”隐雌X显雄假设子代中雌性全为显性，雄性全为隐|性，那么相应基因在X染色体上|假设子代中雌性有隐性，雄性中有显性，那么相应基因在常染色体上在确定雌性个体为杂合子的条件

2、下杂合雌显性雄（2）调查实验法假设隐性性状只在雄性个体中，那么相应基因在X染色体上假设子代雌雄个体中都有隐性性状个体或子代全为显性性状个体, 那么相应基因位于常染色体上(调查某性状雌雄个体数量基本相同不同最可能位于常染色体上雌性明显多于雄性多为伴X显性 雄性明显多于雌性多为伴X隐性 只有雄性基因位于Y染色体上【对点落实】1 .（2016全国卷I）果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，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。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中早灰体：早黄体：自灰体：自黄体为1:1:1: 1。同学乙用两种不同的杂交实 验都证实了控制黄体的基因位于X染

3、色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答以下 问题：（1）仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性？（2）请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明 同学乙的结论。（要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结 果。）解析：（1）同学甲的实验是用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代无论雌雄均有灰 体和黄体，且比例均为1：1。根据以上实验，不能证明控制黄体的基因位于X染色体上， 也不能判断黄体与灰体的显隐性，因为假设控制黄体的基因位于常染色体上，也符合上述实验 结果。（2）同学乙的结论是控制黄体的基因位于X染色体

4、上，并表现为隐性。假设要证明同学 乙的这一结论，可以用同学甲得到的子代果蝇为材料设计杂交实验。先假设同学乙的结论成 立，那么同学甲的杂交实验用图解表示如下：P：XaY黄小X Xa灰早论。F）：可从实验P：Fi：X X，灰早xaxa黄早xay灰酒XaY黄小中选取果蝇与亲本进行以下两组杂交实验，根据子代的表现来证明同学乙的结xaxa黄早xay灰小X八X灰片XaY黄小实验1的预期结果是子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性都表现为黄体。实验2P：xAxa X灰早xay灰小Fi：XAXA XAXa灰早 灰早XaY XaY灰夕黄g实验2的预期结果是子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性中一半表现为灰体，另半

5、表现为黄体。答案：不能(2)实验1：杂交组合：早黄体XB灰体。预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性都表现为黄体实验2：杂交组合：早灰体X自灰体。预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性中一半表现为灰体，另一半表现为黄体2 .探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上(1)适用条件：性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。(2)基本思路：用“纯合隐性雌义纯合显性雄”进行杂交，观察分析B的性状。即：亲本亲本结论用“杂合显性雌x纯合显性雄”进行杂交，观察分析B的性状。即:亲本亲本结论【对点落实】2.(2020长沙市调研)科学家在研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截毛基

6、因(b)为显性。假设这对等位基因位于X、Y染色体上的同源区段，那么刚毛雄果蝇可表示为XBYB或XBYb或XbYB；假设仅位于X染色体上，那么只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇假设干，可利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上。请 完成推断过程:（1）实验方法：首先选用纯种果蝇作亲本进行杂交，雌雄两亲本的表型分别为母本： （填“刚毛”或“截毛”）；父本：（填“刚毛”或“截毛”）。（2）预测结果：假设子代雄果蝇表现为,那么此对基因位于X、Y染色体上的同源 区段，子代雄果蝇基因型为;假设子代雄果蝇表现为，那么此对基因只位于X 染色体上，子代雄果蝇基因型为

7、o（3）果蝇的刚毛基因和截毛基因的遗传遵循 定律。解析：（1）要验证这对等位基因是位于X、Y染色体的同源区段上还是仅位于X染色体 上，可选择纯种截毛雌果蝇（XbXb）和纯种刚毛雄果蝇（XBYB或XBY）杂交。（2）假设这对基因位 于X、Y染色体的同源区段上，那么亲本为XbXbXXByB,子代雌雄果蝇均表现为刚毛，且雄 果蝇的基因型为XbyB;假设这对基因只位于X染色体上，那么亲本为XbXbXXBY,子代雌果蝇 表现为刚毛，雄果蝇表现为截毛，且雄果蝇的基因型为XbYo （3）果蝇的刚毛基因和截毛基 因是一对等位基因，其遗传遵循基因的别离定律。答案：（1）截毛 刚毛（2）刚毛 XbYB截毛 XbY

8、 （3）基因的别离3 .探究基因位于常染色体上还是位于X、Y染色体同源区段上（1）在性状的显隐性的条件下，假设限定一次杂交实验来证明，那么可采用“隐性雌X 显性雄（杂合）”即aa（早）XAa）或或xaxaXX/A杂交组合，观察分析Fi的 表型。分析如下：假设子代中雌（或雄）性个体全表现显性 性状,雄（或雌）性个体全表现隐性性状位于X、Y染色体的同源区段上假设子代雌雄个体中既有显性性状乂 有隐性性状 位于常染色体上（2）在性状的显隐性的条件下，未限定杂交实验次数时，那么可采用以下方法，通过隐性雌X显性雄 （纯合）隐性雌X显性雄 （纯合）F1（均表现显性性状）Fi 早 XF/观察F2的性状表现来判

9、断：假设F2雌雄个体中都有显性性状和隐 性性状出现,且别离比均为3：1 ,位于常染色体上假设卜2雄性个体全表现显性性状，雌 性个体中既有显性性状又有隐性性状位于X、Y染色体的同源区段上【对点落实】3.（2020豫南九校联考）“秃顶”是一种性状表现，它和“非秃顶”是一对相对性状, 由基因B和b控制，其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶，而女性只有基因型为 bb时才表现为秃顶。秃顶这一性状在男性中出现的概率比女性中的高，某人怀疑控制该性 状的基因位于X染色体和Y染色体的同源区段上，他想用灵长类动物狒狒做杂交实验来证 明自己的想法。请你帮助他完成实验设计并对预测结果进行说明(假设狒狒的秃顶和非秃

10、顶 的遗传情况与人一样)。实验步骤:(1)挑选一只表型为 的雄狒狒和多只表型为 的雌狒狒做杂交实验,得到大量后代B。实验结果和结论：(1)假设，那么基因 位于常染色体上。(2)假设,那么基因于X染色体和Y染色体的同源区段上。解析：狒狒是灵长类动物，有许多和人类一样的性状。一般判断基因是否位于X染色 体和Y染色体的同源区段上，会选择隐性纯合子作为母本、显性纯合子作为父本，观察子 代表型。按题意雌性秃顶的基因型为bb(或XbXb),雄性非秃顶的基因型为BB(或XBYB), 雌雄个体之间相互交配，结果如下：1)1)雄非秃顶雄非秃顶雌秃顶1出(雌非秃顶、雄秃顶)相互交配雌性：非秃顶：秃顶=3 :雄性：

11、非秃顶：秃顶=1 ： 3PXI,X,)雌秃顶FXBXb雌非秃顶XxbybI雄非秃顶XXl,YB雄秃顶XBXb雌非秃顶1xX雌秃顶1xbyb xbyb雄非秃顶雄秃顶1 : 1答案：实验步骤:(1)非秃顶秃顶 (2)R雌雄个体之间相互交配，得到F2,观察F2中秃顶和非秃顶的个体数量及性别比例 实验结果和结论：(1)F2的雌性个体中非秃顶：秃顶=3 ： 1,雄性个体中非秃顶：秃顶=1 ： 3F2的雌雄个体中均为非秃顶：秃顶=1 ： 1探究二 探究控制性状的两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上判断，实质是确定两对等位基因的遗传是 遵循自由组合定律，还是遵循连

12、锁与互换规律。(1)如下图，图中A/a、B/b、D/d这三对等位基因的遗传都遵循 别离定律;图中A/a与D/d(或B/b与D/d)分别位于两对同源染色体上, 其遗传遵循自由组合定律；图中A/a和B/b位于一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合定律。根据后代性状别离比确定基因在染色体上的位置AaBbAaBbBftBxbbxB【对点落实】4.(2017全国卷HI)某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常 翅(E)与斑翅(e)这二对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：aaBBEE、 AAbbEE和AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答以下问题：(

13、1)假设A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实 验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结 果、得出结论)（2）假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验 对这一假设进行验证。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）解析：（1）实验思路：要确定三对等位基因是否分别位于三对染色体上，根据实验材料, 可将其拆分为判定每两对等位基因是否位于两对染色体上，如利用和杂交，得到Fi, 再让B雌雄个体自由交配，观察F2的表现型及比例来判定基因A/a和B/b是否位于两对染 色体上。同理用和

14、杂交判定基因E/e和B/b是否位于两对染色体上，用和杂交判定 基因E/e和A/a是否位于两对染色体上。预期实验结果（以判定基因A/a和B/b是否位于两对染色体上为例，假定不发生染色体 变异和染色体交换）：aaBBEEXAAbbEEFF2, F2个体中关于刚毛和眼的表现型及 比例为有眼正常刚毛：有眼小刚毛：无眼正常刚毛：无眼小刚毛=9 ： 3 ： 3 ： 1。同理义 杂交、义杂交后再进行Fi雌雄个体自由交配，F2中均出现四种表现型，且比例为 9 ： 3 ： 3 ： lo实验结论：X杂交一FI一F2,等位基因A/a和B/b位于两对染色体上。义杂交 -F-F2,等位基因E/e和B/b位于两对染色体上

15、。X杂交fFfF2,等位基因E/e和 A/a位于两对染色体上。综合上述情况，得出A/a、B/b、E/e这三对等位基因分别位于三对 染色体上。（2）实验思路：要验证A/a和B/b这两对等位基因都位于X染色体上，可通过aaBBEE、 AAbbEE两种实验材料，利用正反交实验，观察Fi雄性个体中刚毛和眼两对性状，如果 正反交结果均不相同，那么A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上。预期实验结果：正交早EEXaBxaBxBEEXAbYfFi：早全部为有眼正常刚毛正常翅， 自全部为无眼正常刚毛正常翅。反交9EEXaBYX早EEXAbxAb-Fi：早全部为有眼正常 刚毛正常翅，自全部为有眼小刚毛正常翅。实验结论：A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上。答案：（1）选择X、X、X三个杂交组合，分别得到R和F2,假设各杂交组 合的F2中均出现四种表现型，且比例为9 ： 3 ： 3 ： 1,那么可确定这三对等位基因分别位于三 对染色体上；假设出现其他结果，那么可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。（2） 选择X杂交组合进行正反交，观察R中雄性个体的表现型。假设正交得到的R中雄性个 体与反交得到的B中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同, 那么证明这两对等位基因都位于X染色体上。