生物课 基因位置的判定及相关实验设计.ppt
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1、高考提分课(七)基因位置的判定及相关实验设计考向一基因位于常染色体上考向一基因位于常染色体上还还是是X X染色体上染色体上高考高考这样这样考考【典例典例】(2016(2016全国卷全国卷)已知果已知果蝇蝇的灰体和黄体受一的灰体和黄体受一对对等位基因控制,但等位基因控制,但这对这对相相对对性状的性状的显隐显隐性关系和性关系和该该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌雌蝇蝇与一只黄体雄与一只黄体雄蝇杂蝇杂交,子代中交,子代中灰体灰体黄体黄体灰体灰体黄体黄体为为11111111。同学乙用两种。同学乙用两种不不同的同的杂杂交交实验实验都都证实证实
2、了控制黄体的基因位于了控制黄体的基因位于X X染色体上,染色体上,并表并表现为隐现为隐性。性。请请根据上述根据上述结结果,回答下列果,回答下列问题问题:世世纪纪金榜金榜导导学号学号7798211877982118(1)(1)仅仅根据同学甲的根据同学甲的实验实验,能不能,能不能证证明控制黄体的基因明控制黄体的基因位于位于X X染色体上,并表染色体上,并表现为隐现为隐性?性?(2)(2)请请用同学甲得到的子代果用同学甲得到的子代果蝇为蝇为材料材料设计设计两个不同的两个不同的实验实验,这这两个两个实验实验都能独立都能独立证证明同学乙的明同学乙的结论结论。(要求:要求:每个每个实验实验只用一个只用一个
3、杂杂交交组组合,并指出支持同学乙合,并指出支持同学乙结论结论的的预预期期实验结实验结果。果。)【解解题题探究探究】1.1.抓住三个关抓住三个关键键信息:一信息:一对对等位基因、控制黄体的基等位基因、控制黄体的基因位于因位于_染色体上、表染色体上、表现为隐现为隐性。性。2.2.理清理清证证明基因位于明基因位于X X染色体上的两种思路:染色体上的两种思路:(1)(1)测测交交实验实验:若若亲亲代代隐隐性性显显性,子代雌性全部表性,子代雌性全部表现为现为_性、性、雄性全部表雄性全部表现为现为_性,性,则则基因位于基因位于X X染色体上。染色体上。X X显显隐隐(2)(2)杂杂交交实验实验:若若亲亲代
4、代显显性性显显性,子代雌性全部表性,子代雌性全部表现为现为_性、性、雄性个体中既有雄性个体中既有_性又有性又有_性,性,则则基因位于基因位于X X染色体染色体上。上。显显隐隐显显【解析解析】本题主要考查基因自由组合与伴性遗传的原本题主要考查基因自由组合与伴性遗传的原理及实验设计能力。理及实验设计能力。(1)(1)同学甲的实验,杂交后代中同学甲的实验,杂交后代中灰体灰体黄体黄体灰灰体体黄体为黄体为11111111,在常染色体遗传中也会出,在常染色体遗传中也会出现这种比例,故无法证明控制黄体的基因位于现这种比例,故无法证明控制黄体的基因位于X X染色体染色体上,并表现为隐性。上,并表现为隐性。(2
5、)(2)由题干由题干“控制黄体的基因位于控制黄体的基因位于X X染色体上,并表现染色体上,并表现为隐性为隐性”可知,同学甲所做实验的后代中雌性灰体是可知,同学甲所做实验的后代中雌性灰体是杂合子,雌性黄体是纯合子,而雄性个体只有一条杂合子,雌性黄体是纯合子,而雄性个体只有一条X X染染色体,相关基因只有一个,故可选择雌性灰体与雄性色体,相关基因只有一个,故可选择雌性灰体与雄性灰体杂交,若后代雌性全是灰体,雄性灰体和黄体各灰体杂交,若后代雌性全是灰体,雄性灰体和黄体各占一半,即说明控制黄体的基因位于占一半,即说明控制黄体的基因位于X X染色体上,并染色体上,并表表现为隐性;或选择雌性黄体与雄性灰体
6、杂交,若后代现为隐性;或选择雌性黄体与雄性灰体杂交,若后代雌性全是灰体,雄性全是黄体,也说明控制黄体的基雌性全是灰体,雄性全是黄体,也说明控制黄体的基因位于因位于X X染色体上,并表现为隐性。染色体上,并表现为隐性。答案:答案:(1)(1)不能。不能。(2)(2)实验实验1 1:杂交组合:杂交组合:黄体黄体灰体灰体预期结果:子一代中所有的雌性都表现为灰体,雄性预期结果:子一代中所有的雌性都表现为灰体,雄性都表现为黄体。都表现为黄体。实验实验2 2:杂交组合:杂交组合:灰体灰体灰体灰体预期结果:子一代中所有的雌性都表现为灰体,雄性预期结果: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
7、一半表现为黄体。中一半表现为灰体,另一半表现为黄体。备备考考这样这样做做1.1.记记住一个事住一个事实实:若基因位于性:若基因位于性(X(X、Y)Y)染色体上,染色体上,遗遗传传上上总总是和是和_相关相关联联。2.2.熟悉正交和反交熟悉正交和反交实验实验:若相:若相对对性状的性状的显隐显隐性是未知性是未知的,且的,且亲亲本皆本皆为纯为纯合子,合子,则则用正交和反交的方法。用正交和反交的方法。性性别别(1)(1)若正交和反交的后代表若正交和反交的后代表现现型相同,都表型相同,都表现现同一同一亲亲本本的性状,的性状,则这对则这对基因位于基因位于_染色体上。如下表:染色体上。如下表:正交正交反交反交
8、P PBB()BB()bbbb()()bb()bb()BBBB()()F F1 1_常常BbBbBbBb(2)(2)若正交后代全表若正交后代全表现为现为甲性状,而反交后代中雌性全甲性状,而反交后代中雌性全表表现为现为甲性状,雄性全表甲性状,雄性全表现为现为乙性状,乙性状,则则甲性状甲性状为为_性性状,且基因位于性性状,且基因位于_染色体上。如下表:染色体上。如下表:正交正交反交反交P PX XB BX XB BX Xb bY YX Xb bX Xb bX XB BY YF F1 1_显显X XX XB BX Xb b、X XB BY YX XB BX Xb b、X Xb bY Y3.3.掌握一
9、个特殊的方法:根据掌握一个特殊的方法:根据显显雄雄隐隐雌的雌的结结果判果判断。断。(1)(1)若基因位于若基因位于X X染色体上,染色体上,则则后代中雌雄个体的表后代中雌雄个体的表现现型完全不同,雌性个体表型完全不同,雌性个体表现现_性性状,雄性个体表性性状,雄性个体表现现_性性状。如下性性状。如下图图:显显隐隐(2)(2)若基因位于常染色体上,若基因位于常染色体上,则则雌雄后代的表雌雄后代的表现现型与性型与性别别_关。如下关。如下图图:无无BbBb预测这样练预测这样练1.1.小家鼠的正常尾与弯曲尾是一小家鼠的正常尾与弯曲尾是一对对相相对对性状性状(相关基因相关基因用用A A、a a表示表示)
10、,灰身与黑身是一,灰身与黑身是一对对相相对对性状性状(相关基因用相关基因用B B、b b表示表示)。现现有有1010只基因型相同的灰身弯曲尾雌鼠与只基因型相同的灰身弯曲尾雌鼠与1010只基因型相同的灰身弯曲尾雄鼠分只基因型相同的灰身弯曲尾雄鼠分别别交配,得到后交配,得到后代的表代的表现现型和数量如表所示。型和数量如表所示。请请据上述据上述杂杂交交结结果回答果回答问题问题:世世纪纪金榜金榜导导学号学号7798211977982119灰身弯灰身弯曲尾曲尾灰身正灰身正常尾常尾黑身弯黑身弯曲尾曲尾黑身正黑身正常尾常尾雄鼠雄鼠7676747424242626雌鼠雌鼠1491490 051510 0(1)
11、(1)写出写出亲亲本中雌雄小鼠的基因型本中雌雄小鼠的基因型组组合:合:_。(2)(2)在上述子代中,灰身弯曲尾雌鼠中在上述子代中,灰身弯曲尾雌鼠中纯纯合子所占的比合子所占的比例例为为_。(3)(3)假如假如让让上述子代中的灰身雄鼠与黑身雌鼠交配,上述子代中的灰身雄鼠与黑身雌鼠交配,则则后代中灰身小鼠所占的比例后代中灰身小鼠所占的比例为为_。【解析解析】由表中数据可知,灰身弯曲尾雌鼠与灰身弯由表中数据可知,灰身弯曲尾雌鼠与灰身弯曲尾雄鼠交配,就体色来讲,后代雌雄小鼠中灰身与曲尾雄鼠交配,就体色来讲,后代雌雄小鼠中灰身与黑身的数量比均约等于黑身的数量比均约等于3 31 1,因此亲本的基因型都为,因
12、此亲本的基因型都为BbBb;就尾形来讲,后代雄性中弯曲尾;就尾形来讲,后代雄性中弯曲尾正常尾约为正常尾约为1 11 1,而后代雌性全是弯曲尾,因此可以推断亲本的,而后代雌性全是弯曲尾,因此可以推断亲本的基因型是基因型是X XA AX Xa a、X XA AY Y。综上所述,亲本中雌雄小鼠的基。综上所述,亲本中雌雄小鼠的基因型组合为因型组合为BbXBbXA AX Xa aBbXBbXA AY Y。子代中灰身弯曲尾雌鼠占。子代中灰身弯曲尾雌鼠占3/43/41/2=3/81/2=3/8,纯合的灰身弯曲尾雌鼠占,纯合的灰身弯曲尾雌鼠占1/41/41/4=1/161/4=1/16,因此,灰身弯曲尾雌鼠中
13、纯合子所占,因此,灰身弯曲尾雌鼠中纯合子所占的比例为的比例为1/61/6。子代中灰身雄鼠的基因型及比例为。子代中灰身雄鼠的基因型及比例为1/3BB1/3BB、2/3Bb2/3Bb,黑身雌鼠的基因型全为,黑身雌鼠的基因型全为bbbb,它们交配,它们交配产生的后代中灰身小鼠所占的比例为产生的后代中灰身小鼠所占的比例为1/31/31+2/31+2/31/2=2/31/2=2/3。答案:答案:(1)BbX(1)BbXA AX Xa aBbXBbXA AY Y(2)1/6(2)1/6(3)2/3(3)2/32.2.某野生型果某野生型果蝇蝇种群中,一只雌果种群中,一只雌果蝇蝇的一条染色体上的一条染色体上的
14、某基因的某基因发发生了突生了突变变,使野生型性状,使野生型性状变为变为突突变变型性状。型性状。让该让该雌果雌果蝇蝇与野生型雄果与野生型雄果蝇蝇交配,交配,F F1 1的雌雄个体中均的雌雄个体中均既有野生型,又有突既有野生型,又有突变变型。型。(设设相关基因用相关基因用R R、r r表示表示)(1)(1)在野生型和突在野生型和突变变型型这对这对相相对对性状中,性状中,显显性性状是性性状是_,隐隐性性状是性性状是_。(2)(2)根据上述根据上述杂杂交交实验实验的的结结果能否确定突果能否确定突变变基因是位于基因是位于X X染色体上,染色体上,还还是位于常染色体上?是位于常染色体上?请简请简要要说说明
15、推断明推断过过程:程:_。(3)(3)若要通若要通过过一次交配一次交配实验实验确定突确定突变变基因是位于基因是位于X X染色体染色体上,上,还还是位于常染色体上,最好是位于常染色体上,最好选择选择F F1 1中雌性中雌性为为_型,雄性型,雄性为为_型的个体作交配的型的个体作交配的亲亲本。本。【解析解析】该雌果蝇的一条染色体上的某基因发生了突该雌果蝇的一条染色体上的某基因发生了突变,产生的是原来基因的等位基因,性状由野生型变变,产生的是原来基因的等位基因,性状由野生型变为突变型,因此突变型为显性性状,野生型为隐性性为突变型,因此突变型为显性性状,野生型为隐性性状。若突变基因位于常染色体上,则突变
16、型雌果蝇与状。若突变基因位于常染色体上,则突变型雌果蝇与野生型雄果蝇的基因型分别是野生型雄果蝇的基因型分别是RrRr、rrrr;若突变基因位;若突变基因位于于X X染色体上,则突变型雌果蝇与野生型雄果蝇的基因染色体上,则突变型雌果蝇与野生型雄果蝇的基因型分别是型分别是X XR RX Xr r、X Xr rY Y。无论突变基因是位于常染色体上,。无论突变基因是位于常染色体上,还是位于还是位于X X染色体上,交配后代中雌雄个体均既有野生染色体上,交配后代中雌雄个体均既有野生型,又有突变型。如果要通过一次交配实验确定突变型,又有突变型。如果要通过一次交配实验确定突变基因是位于常染色体上,还是位于基因
17、是位于常染色体上,还是位于X X染色体上,选择的染色体上,选择的亲本中雌果蝇为隐性性状亲本中雌果蝇为隐性性状(即野生型即野生型),雄果蝇为显性,雄果蝇为显性性状性状(即突变型即突变型)。答案:答案:(1)(1)突变型野生型突变型野生型(2)(2)不能。在不能。在RrRrrrrr和和X XR RX Xr rX Xr rY Y两种情况下后代雌雄个体均有两种表现型两种情况下后代雌雄个体均有两种表现型(3)(3)野生突变野生突变【加固加固训练训练】(2017(2017南阳模南阳模拟拟)现现有一只黑色直毛雌家兔和一只白色有一只黑色直毛雌家兔和一只白色直毛雄家兔直毛雄家兔杂杂交,后代中雌、雄家兔都表交,后
18、代中雌、雄家兔都表现为现为黑色直黑色直毛。下列毛。下列说说法不正确的是法不正确的是()家兔性状的家兔性状的遗传遗传只受只受遗传遗传物物质质控制,与控制,与环环境条件无境条件无关关假假设设后代的数量足后代的数量足够够多,可以判断出黑色多,可以判断出黑色对对白色白色为为显显性,直毛性,直毛对对卷毛卷毛为显为显性性根据上述根据上述杂杂交交实验实验可判断出控制毛色的基因是位于可判断出控制毛色的基因是位于常染色体上常染色体上还还是位于是位于X X染色体上染色体上A.A.只有只有B.B.只有只有C.C.只有只有D.D.【解析解析】选选D D。性状是由遗传物质与环境共同作用的结。性状是由遗传物质与环境共同作
19、用的结果,果,错误。由题意可知,家兔黑色对白色为显性,错误。由题意可知,家兔黑色对白色为显性,但不能判断出直毛对卷毛为显性,但不能判断出直毛对卷毛为显性,错误。根据题干错误。根据题干信息不能判断出控制毛色的基因是位于常染色体上还信息不能判断出控制毛色的基因是位于常染色体上还是位于是位于X X染色体上,染色体上,错误。错误。考向二基因位于考向二基因位于X X、Y Y染色体的同源区段染色体的同源区段还还是是仅仅位于位于X X染色体上染色体上高考高考这样这样考考【典例典例】(2015(2015山山东东高考高考)果果蝇蝇的的长长翅翅(A)(A)对对残翅残翅(a)(a)为显为显性、性、刚刚毛毛(B)(B
20、)对对截毛截毛(b)(b)为显为显性。性。为为探究两探究两对对相相对对性状的性状的遗传规遗传规律,律,进进行如下行如下实验实验。世世纪纪金榜金榜导导学号学号7798212077982120(1)(1)若只根据若只根据实验实验一,可以推断出等位基因一,可以推断出等位基因A A、a a位于位于_染色体上;等位基因染色体上;等位基因B B、b b可能位于可能位于_染色体上,也可能位于染色体上,也可能位于_染色体上。染色体上。(填填“常常”“”“X X”“”“Y Y”或或“X X和和Y Y”)(2)(2)实验实验二中二中亲亲本的基因型本的基因型为为_;若只考;若只考虑虑果果蝇蝇的翅型性状,在的翅型性状
21、,在F F2 2的的长长翅果翅果蝇蝇中,中,纯纯合体合体(子子)所占比所占比例例为为_。(3)(3)用某基因型的雄果用某基因型的雄果蝇蝇与任何雌果与任何雌果蝇杂蝇杂交,后代中雄交,后代中雄果果蝇蝇的表的表现现型都型都为刚为刚毛。在毛。在实验实验一和一和实验实验二的二的F F2 2中,中,符合上述条件的雄果符合上述条件的雄果蝇蝇在各自在各自F F2 2中所占比例分中所占比例分别为别为_和和_。【解解题题探究探究】1.1.判断基因位于判断基因位于X X染色体上的思路:染色体上的思路:一般一般选选用用_性雌性个体与性雌性个体与_性雄性个体交配,然后根性雄性个体交配,然后根据子代性状分离情况,来判断基
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