1、热点题型六,基因在染色体上的位置判断,一、基因位于X染色体上还是常染色体上 例1 (2018东河区校级四模)果蝇具有繁殖速度快，培养周期短，相对性状明显等优点，在遗传学研究中是一种理想的实验材料。现有以下两只果蝇的遗传学实验： 实验一：两只红眼果蝇杂交，子代果蝇中红眼白眼31。 实验二：一只红眼果蝇与一只白眼果蝇杂交，子代红眼雄果蝇白眼雄果蝇红眼雌果蝇白眼雌果蝇1111。 请回答下列问题： (1)从实验一中可知_为显性性状。,(2)为了判断控制果蝇眼色的基因是位于X染色体上还是常染色体上，有两种思路： 在实验一的基础上，观察子代_， 如果子代_，则控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。 从实验二的
2、子代中选取_进行杂交，如果后代_，则控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。,审题关键 (1)实验一中：两只红眼果蝇杂交，子代果蝇中红眼白眼31，则红眼对白眼为显性。如果基因在X染色体上，则子代中的白眼全为雄性，如果基因在常染色体上，则子代雌雄中均有红眼白眼31，所以可根据白眼果蝇的性别来判断基因的位置。 (2)实验二中：若控制果蝇眼色的基因位于X染色体上(假设受基因A、a控制)，则子代基因型和表现型分别是红眼雄果蝇(XAY)、白眼雄果蝇(XaY)、红眼雌果蝇(XAXa)、白眼雌果蝇(XaXa)。从其中选取红眼雄果蝇和白眼雌果蝇杂交，后代性状表现会出现明显性别差异：子代雌性全为红眼，雄性全为白眼。,
3、答案 (1)红眼 (2)白眼果蝇的性别 白眼果蝇全为雄性 红眼雄果蝇和白眼雌果蝇 雌性全为红眼，雄性全为白眼,归纳总结,基因位于X染色体上还是位于常染色体上 (1)若相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则用正交和反交的方法。即：,(2)若相对性状的显隐性已知，只需一个杂交组合判断基因的位置，则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交方法。即：,1.从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相等，每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制，所有果蝇均能正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律。现用两个杂交组合：灰色雌蝇黄色雄
4、蝇、黄色雌蝇灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的F1可能出现的性状，并以此为依据，对于哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断(要求：只写出F1的性状表现和相应推断的结论)。,跟踪训练,答案,答案 如果两个杂交组合的F1中都是黄色个体多于灰色个体，并且体色的遗传与性别无关，则黄色为显性性状，基因位于常染色体上。 如果两个杂交组合的F1中都是灰色个体多于黄色个体，并且体色的遗传与性别无关，则灰色为显性性状，基因位于常染色体上。 如果灰雌和黄雄杂交，F1中的雄性全部表现为灰色，雌性全部表现为黄色；黄雌和灰雄杂
5、交，F1中的黄色个体多于灰色个体，则黄色为显性性状，基因位于X染色体上。 如果黄雌和灰雄杂交中，F1中的雄性全部表现为黄色，雌性全部表现为灰色；灰雌和黄雄杂交，F1中的灰色个体多于黄色个体，则灰色为显性性状，基因位于X染色体上,2.已知果蝇的圆眼和棒眼受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和等位基因所在的染色体是未知的。现有纯种圆眼和棒眼雌雄果蝇若干，某研究小组从中选取亲本进行了杂交实验，结果如图。据实验结果回答下列问题：,(1)仅根据实验结果，能否推断出控制眼形的基因是位于X染色体上还是常染色体上？_。说明理由：_ _。,能推断出控制眼形的基因位于X染色体上,若位于常染,色体上，F2
6、的性状分离比为31，与实验结果不符,答案,解析,解析 亲代为具有相对性状的纯合亲本，F1为杂合子，若为常染色体遗传，F1雌雄个体交配的后代性状分离比为31，与题干中实验结果不符。,(2)根据实验结果推断棒眼对圆眼为_(填“显性”或“隐性”)性状。,解析 因为控制眼形的基因位于X染色体上，所以由F2雄性个体的性状可推导出F1雌性果蝇基因型为XAXa(假设该性状由基因A、a控制)，而F2的雌性个体存在两种性状，推导出F1雄性为XaY，又由F1雄性推知母本为XaXa，由F1雌性推知父本为XAY，因此可知棒眼为隐性性状。,答案,解析,隐性,(3)为验证以上推断，研究小组的成员从F2果蝇中选择材料，设计
7、了两个不同的杂交实验，都能独立证明以上推断，请你写出支持以上推断的杂交组合及对应的预期实验结果。(要求：每个实验只用1个杂交组合) _。 解析 要验证题中推断，构建的杂交组合得到的子代个体雌雄性状不一致方可证明。所以两种杂交组合：F2中圆眼的雌雄果蝇杂交，预期结果：子代中圆眼雌果蝇圆眼雄果蝇棒眼雄果蝇211；F2中棒眼雌果蝇与圆眼雄果蝇杂交，预期结果：子代中圆眼雌果蝇棒眼雄果蝇11。,杂交组合：F2中圆眼的雌雄果蝇杂交，预期结果：子代中圆眼雌果蝇圆眼雄果蝇棒眼雄果蝇211；杂交组合：F2中棒眼雌果蝇与圆眼雄果蝇杂交，预期结果：子代中圆眼雌果蝇棒眼雄果蝇11,答案,解析,二、基因只位于X染色体上
8、还是位于X、Y染色体同源区段上 例2 果蝇刚毛(B)对截毛(b)为显性。现有纯合刚毛和纯合截毛果蝇若干，两种纯合果蝇均有雄有雌。若一只刚毛雌蝇与截毛雄蝇交配，得到的F1雌雄个体全部为刚毛。F1雌雄交配，F2表现型及其比例为雌性刚毛雄性刚毛雄性截毛为211，则 _(填“能”或“不能”)判断B/b基因只位于X染色体上，还是在X和Y染色体同源区段上？如果能，请说明理由；如果不能，请从题干所给果蝇中选取材料设计实验，写出亲本组合方式，并预期实验结果和结论。,审题关键 (1)若B/b基因只位于X染色体上，则亲本刚毛雌蝇(XBXB)与截毛雄蝇(XbY)杂交，F1雌雄个体全部为刚毛(XBXb、XBY)，F1
9、雌雄交配，F2中雌性刚毛(XBXB、XBXb)雄性刚毛(XBY)雄性截毛(XbY)211。若B/b基因在X、Y染色体同源区段上，则亲本刚毛雌蝇(XBXB)与截毛雄蝇(XbYb)杂交，F1雌雄个体全部为刚毛(XBXb、XBYb)，F1雌雄交配，F2中雌性刚毛(XBXB、XBXb)雄性刚毛(XBYb)雄性截毛(XbYb)211。两者结果一致，因此不能判断B/b基因只位于X染色体上，还是在X、Y染色体同源区段上。 (2)若B/b基因只位于X染色体上，则截毛雌蝇(XbXb)与刚毛雄蝇(XBY)交配，F1中有刚毛雌蝇(XBXb)和截毛雄蝇(XbY)；若B/b基因在X和Y染色体同源区段，则截毛雌蝇(XbX
10、b)与刚毛雄蝇(XBYB)交配，F1中只有刚毛果蝇(XBXb、XbYB)。,答案 不能 亲本组合：截毛雌蝇与刚毛雄蝇交配。预期实验结果和结论：若F1中有刚毛雌蝇和截毛雄蝇，则B/b基因位于X染色体上；若F1只有刚毛果蝇，则B/b基因位于X、Y染色体同源区段上。,归纳总结,基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传 适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。 (1)基本思路一：用“隐性雌纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：,(2)基本思路二：用“杂合显性雌纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：,3.科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截刚毛基因(b)
11、为完全显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体同源区段上，则刚毛雄果蝇表示为XBYB、XBYb、XbYB，若仅位于X染色体上，则只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体同源区段上还是仅位于X染色体上，写出遗传图解，并简要说明推断过程。,跟踪训练,答案,答案 用纯种截刚毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交，若F1雌雄果蝇均为刚毛，则这对等位基因位于X、Y染色体同源区段上，若F1雄果蝇均为截刚毛，雌果蝇均为刚毛，则这对等位基因仅位于X染色体上。 遗传图解如下：,答案,解析,4.(2018衡水金卷模拟)在果蝇中，翻翅(M)对正常翅(m)为显性，基因位于X、
12、Y染色体的同源区段上；红眼(E)对粉眼(e)为显性，基因位于性染色体上。请分析回答下列问题： (1)这两对性状的遗传_(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律，理由是_。 解析 据题意可知，控制果蝇的翻翅(M)与正常翅(m)、红眼(E)与粉眼(e)的基因都位于同一对同源染色体上，因此这两对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律。,不遵循,这两对等位基因位于一对同源染色体上,(2)若只考虑翻翅和正常翅这对相对性状的遗传，果蝇种群中雄果蝇的基因型除了有XMYM外，还有_三种。 解析 由于控制翻翅和正常翅这对相对性状的基因位于X、Y染色体的同源区段上，因此果蝇种群中雄果蝇的基因型除了XMYM外，还有
13、XMYm、XmYM、XmYm三种。,答案,解析,XMYm、XmYM、XmYm,(3)为了判断果蝇红眼(E)、粉眼(e)的眼色基因位于X、Y染色体的同源区段还是X染色体的非同源区段，将一只粉眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交，预测和分析实验结果： 若子代雌性为红眼，雄性为粉眼，则_； 若子代_或_，则该基因位于X、Y染色体同源区段。 解析 为了判断果蝇红眼(E)、粉眼(e)的眼色基因位于X、Y染色体的同源区段还是X染色体的非同源区段，将一只粉眼雌果蝇(XeXe)与一只红眼雄果蝇(XEY？或X？YE)杂交，若子代雌性为红眼，雄性为粉眼，则亲本红眼雄果蝇的基因型为XEY或XEYe，即无法得出结论；若子代全
14、为红眼或雌性为粉眼、雄性为红眼，则亲本雄果蝇的基因型为XEYE或XeYE，则该基因位于X、Y染色体的同源区段上。,答案,解析,无法得出结论,全为红眼,雌性为粉眼、雄性为红眼,(4)若果蝇红眼(E)、粉眼(e)的眼色基因位于X染色体的非同源区段，Xe配子有活性，但个体基因纯合致死，_(填“能”或“不能”)选择出某种基因组合，使后代只出现雌性，原因是_ _。 解析 由于雄果蝇只有XEY一种基因型，雌果蝇有XEXE、XEXe两种基因型，雌雄个体杂交，后代一定会出现XEY，因此不能选择出某种基因组合，使后代只有雌性个体。,答案,解析,不能,雄果蝇只有XEY一种基因型，雌果蝇有,XEXE、XEXe两种基
15、因型，后代一定出现XEY，不可能只有雌性,三、基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上 例3 (2018桃城区校级模拟)小鼠的毛色灰色(B)对黑色(b)为显性，控制小鼠毛色的基因可能位于性染色体上(区段为X、Y的同源区段，1、2分别为X、Y的特有区段)。现有两个纯合品系，一个种群雌雄鼠均为灰色，另一个种群雌雄鼠均为黑色，某兴趣小组为探究B、b基因的位置进行了实验。请回答下列问题： (1)根据种群中小鼠的表现型，该小组认为B、b基因不位于2区段上，原因是_。 (2)该小组欲通过一次杂交确定B、b基因位于区段还是1区段，可选择_杂交，观察后代的表现型及比例。,(3)若另一小组欲通过杂交实验(包
16、括测交)，确定B、b基因位于区段还是常染色体上。 实验步骤： 黑色雌鼠与灰色雄鼠杂交； _； 统计后代的表现型及比例。 结果分析： 若后代的表现型及比例为_，则B、b基因位于区段上； 若后代的表现型及比例为_，则B、b基因位于常染色体上。,审题关键 (1)因种群中雌雄鼠均有灰色和黑色，与性别没有关联，故可认为控制该性状的基因不位于Y染色体的2区段上。 (2)黑色雌鼠与灰色雄鼠杂交，如果子代雄性中出现了黑色个体，则说明B、b基因位于1区段上，如果子代雌雄个体均为灰色，则说明B、b基因位于区段上。 (3)若选择黑色雌鼠与灰色雄鼠杂交获得F1，不管B、b基因位于区段还是常染色体上，F1均表现灰色，则
17、还需测定F1个体的基因型，才能确定B、b基因的位置。故选F1中的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交，如果后代中雌性个体均为黑色，雄性个体均为灰色，则B、b基因位于区段上，即XbYBXbXbXbXb和XbYB；如果后代中雌雄个体均出现灰色黑色11，且与性别无关，则B、b基因位于常染色体上，即BbbbBb和bb，表现型与性别无关。,答案 (1)两种群中雌雄鼠均有灰色和黑色，不随雄性遗传 (2)黑色雌鼠与灰色雄鼠 (3)实验步骤：选F1中的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交 结果分析：雌性均为黑色，雄性均为灰色 灰色黑色11，且与性别无关,归纳总结,基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上 (1)设计思路：隐性的纯合雌
18、性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选F1中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表现型情况。即：,5.(2018江阴期末)正反交是遗传学实验中常用的研究手段，请分析下列相关问题： 若已知A和B为某种动物的一对相对性状且受一对等位基因控制(相关基因用D、d表示)。现有A、B两种性状的雌雄个体若干，且均为纯合子。 (1)根据题意可知，D、d基因_(填“是”或“不是”)只位于Y染色体上。 解析 由于雌雄个体中都有A、B两种性状，所以控制其性状的相关基因D、d不可能只位于Y染色体上。,跟踪训练,答案,解析,不是,(2)为确定D、d基因是位于X染色体上还是位于常染色体上，甲进行了如
19、下实验：,答案,解析,因为正反交结果相同，所以甲断定D、d基因位于常染色体上，_性状为显性，为保留显性纯种，甲很快做了第三组杂交：AAF1AA11。 解析 由于A、B两种性状的雌雄个体若干，且均为纯合子，正反交结果相同，所以甲断定D、d基因位于常染色体上，A性状为显性。,A,(3)乙通过分子生物学研究发现，D、d基因位于X、Y染色体的同源区段上。 根据乙的发现，请写出甲的第一组杂交实验的遗传图解。,答案,答案 如图所示,请你从以上三组的F1中选择材料，设计出两个不同的实验，使这两个实验都能独立证明乙的结论(要求：每个实验只有一个杂交组合，并指出支持乙结论的预期实验结果)。 实验1：_ _。 实
20、验2：_ _。,杂交组合1：让第一组的F1A(XDYd)与第一组(或第二组)的F1A(XDXd),杂交 预期结果：后代中AAB211,杂交组合2：让第二组的F1A(XdYD)与第一组(或第二组)的F1A(XDXd) 杂交 预期结果：后代中ABA112,答案,四、利用数据信息判断基因在染色体上的位置 例4 某雌雄异株植物，其叶形有阔叶和窄叶两种类型，由一对等位基因控制。现有三组杂交实验，结果如下表所示。下列有关表格数据的分析，正确的是(多选),A.用第2组的子代阔叶雌株与阔叶雄株杂交，后代基因型的比为31 B.用第1组子代的阔叶雌株与窄叶雄株杂交，则后代窄叶植株占1/4 C.仅根据第2组实验，无
21、法判断两种叶形的显隐性关系 D.根据第1或3组实验可以确定叶形基因位于X染色体上,答案,审题关键 (1)第1组实验，根据“无中生有为隐性”，可知阔叶为显性性状，窄叶为隐性性状。子代雌雄株的叶形阔叶和窄叶数目不均等；而第3组实验所得子代中雌株均为阔叶，雄株均为窄叶，出现了性别差异，由第1组或第3组实验可推知阔叶和窄叶这对相对性状与性别有关，且相关基因位于X染色体上。 (2)假设叶形基因为A、a。第1组实验中，由子代雄株有阔叶又有窄叶，可推知母本基因型为XAXa，又因父本阔叶基因型为XAY，则子代雌株的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa。若子代阔叶雌株与窄叶雄株杂交，后代窄叶植株所占比例为1/
22、21/21/4。,(3)由于第2组杂交组合的亲本有阔叶和窄叶，子代也有阔叶和窄叶，所以仅根据第2组实验，无法判断两种叶型的显隐性关系。在第2组中因子代雄株有阔叶又有窄叶，则亲本雌株基因型为XAXa，其与XaY杂交所得子代中的阔叶雌株与阔叶雄株的基因型分别为XAXa和XAY，二者杂交所得子代中基因型及比例为XAXAXAXaXAYXaY1111。,归纳总结,数据信息分析法确认基因位置 除了杂交实验法外，还可依据子代性别、性状的数量比分析确认基因位置：若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则可确定基因在常染色体上；若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则
23、可确定基因在性染色体上。分析如下： (1)根据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断,据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中为31，雄蝇中也为31，二者相同，故该性状为常染色体遗传。直毛与分叉毛的比例，雌蝇中为40，雄蝇中为11，二者不同，故该性状为伴X染色体遗传。 (2)依据遗传调查所得数据进行推断,6.豚鼠的野生型体色有黑色、灰色和白色，其遗传受两对等位基因D、d和R、r控制(两对等位基因独立遗传)。当个体同时含有显性基因D和R时，表现为黑色；当个体不含有D基因时，表现为白色；其他类型表现为灰色。现有两个纯合品系的亲本杂交，其结果如下表：,跟踪训练,回答下列问题： (1)上述实验结果表明，
24、等位基因R、r位于_(填“常”或“X”)染色体上，亲本白色雄性豚鼠的基因型为_，F2中r基因的基因频率为_。 解析 根据分析可知，F1类型存在性别差异，由于个体同时含有显性基因D和R时，表现为黑色，当个体不含有D基因时，表现为白色，其他类型表现为灰色。实验中纯合灰色雌性和纯合白色雄性杂交，F1雌性都是黑色，雄性都是灰色，F2中黑色灰色白色332，因此等位基因D、d位于常染色体上，等位基因R、r位于X染色体上，所以亲本灰色雌性豚鼠的基因型为DDXrXr，白色雄性豚鼠的基因型为ddXRY，F1的基因型是DdXRXr(黑色雌性)、DdXrY(灰色雄性)，所以F2中r基因的基因频率为2/3。,答案,解
25、析,X,ddXRY,2/3,(2)若豚鼠种群足够大，从F2开始，每代淘汰掉种群中灰色雄性豚鼠，照这样随机交配若干代，豚鼠种群是否发生了进化？_。依据是_ _。 解析 生物进化的实质是种群基因频率的改变。从F2开始，每代淘汰掉种群中灰色雄性豚鼠，使种群d、r基因的基因频率发生了改变，导致豚鼠种群发生进化。,答案,解析,是,种群中灰色雄性豚鼠，种群d、r基因的基因频率发生了改变，种群发生进化,淘汰掉,(3)某小组利用上述实验中豚鼠为实验材料，尝试选择不同体色的豚鼠进行杂交，使杂交后代中白色豚鼠只在雄性个体中出现。你认为该小组能否成功？_。理由是_ _。 解析 由分析可知，白色豚鼠的基因型为dd_
26、_，而D、d基因位于常染色体上，其遗传与性别无关，因此不能使杂交后代中白色豚鼠只在雌性或雄性个体中出现。,答案,解析,不能,白色豚鼠的基因型为dd_ _，而D、d基因位于常染色体上，,其遗传与性别无关,7.控制生物性状的基因是位于常染色体上、X染色体上，还是Y染色体上是遗传学研究的重要内容。请根据下列信息回答相关问题： 已知果蝇的暗红眼由隐性基因(r)控制，但不知控制该性状的基因(r)是位于常染色体上、X染色体上，还是Y染色体上，请你设计一个简单的调查方案进行调查，并预测调查结果。 (1)方案：寻找暗红眼的果蝇进行调查，统计_。 解析 因为是通过调查来判断r基因位于哪条染色体上，在性染色体上暗红眼性状会和性别有关，所以应统计具有暗红眼果蝇的性别比例。,答案,解析,具有暗红眼果蝇的性别比例,(2)结果：_，则r基因位于常染色体上； _，则r基因位于X染色体上； _，则r基因位于Y染色体上。 解析 如果暗红眼的个体雄性和雌性数目相当，几乎是11，说明r基因最可能位于常染色体上；如果暗红眼的个体雄性多于雌性，说明r基因最可能位于X染色体上；如果暗红眼的个体全是雄性，说明r基因位于Y染色体上。,答案,解析,若具有暗红眼的个体雄性与雌性数目差不多,若具有暗红眼的个体雄性多于雌性,若具有暗红眼的个体全是雄性,
