第26講 基因在染色體上的位置判斷與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)高考生物一輪復(fù)習(xí)情境教學(xué)精講課件

第26講基因在染色體上的位置判斷與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)考點(diǎn)五年考情（2020-2024）命題趨勢考點(diǎn)1伴性遺傳（5年5考）2024·廣東、貴州、浙江、山東、全國、湖北、江西、吉林、安徽、甘肅、湖南、山東2023·廣東、北京、山東、浙江、山西2022·全國、山東、浙江、廣東2021·全國、山東、廣東2020·江蘇從近五年全國各地的高考試題來看，

此部分內(nèi)容集中在選擇題部分考察，創(chuàng)設(shè)的情景依托具體的遺傳實(shí)例，運(yùn)用教材核心知識解決人類遺傳傳病的患病概率，解釋生產(chǎn)、生活中的遺傳相關(guān)問題。

考點(diǎn)2基因在染色體上（5年3考）2023·山東2022·江蘇2021·海南考點(diǎn)3人類遺傳病（5年5考）2024·貴州、廣東、安徽、湖北2023·湖南、湖北、浙江2022·廣東、浙江2021·湖南、湖北、海南、福建、北京、浙江、江蘇、河北2020·山東、江蘇

題型一探究基因位于常染色體上還是性染色體上正反交實(shí)驗(yàn)若

，則相應(yīng)基因在常染色體上若

，則相應(yīng)基因在X染色體上正反交子代雌雄表現(xiàn)型相同正反交子代雌雄表現(xiàn)型不同1.雜交實(shí)驗(yàn)法(1)性狀的顯隱性是“未知的”，且親本均為純合子時(shí)注意此方法還可以用于判斷基因是位于細(xì)胞核中還是細(xì)胞質(zhì)中。若正反交結(jié)果不同，且子代只表現(xiàn)母本的性狀，則控制該性狀的基因位于細(xì)胞質(zhì)中。若

，則相應(yīng)基因在常染色體上若

,則相應(yīng)基因在X染色體上若

，則相應(yīng)基因在常染色體上若

,則相應(yīng)基因在X染色體上(2)若已知性狀的顯隱性隱性雌×純合子顯雄子代雌性全為顯性,雄性全為隱性子代雌雄個(gè)體均為顯性(3)在確定雌性個(gè)體為雜合子的條件下隱性雌×純合子顯雄子代雌性全為顯性,雄性全為隱性子代雌雄個(gè)體均為顯性題型一探究基因位于常染色體上還是性染色體上最可能位于常染色體上2.調(diào)查實(shí)驗(yàn)法調(diào)查某性狀雌雄個(gè)體數(shù)量或比例基本相同不同雌性明顯多于雄性雄性明顯多于雌性只有雄性多為伴X顯性多為伴X隱性基因位于Y染色體上題型一探究基因位于常染色體上還是性染色體上例1一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生了突變,使野生型性狀變?yōu)橥蛔冃托誀?。該雌鼠與野生型雄鼠雜交,F1的雌、雄鼠中均既有野生型,又有突變型。若要通過一次雜交實(shí)驗(yàn)鑒別突變基因是在X染色體上還是在常染色體上,選擇雜交的F1個(gè)體最好是 (

A)A.野生型(雌)×突變型(雄)B.野生型(雄)×突變型(雌)C.野生型(雌)×野生型(雄)D.突變型(雌)×突變型(雄)[解析]由題干信息可知,該突變?yōu)轱@性突變,即突變型性狀為顯性性狀,野生型性狀為隱性性狀。可選擇雄性的顯性個(gè)體與雌性的隱性個(gè)體交配,若基因在X染色體上,則后代中雌性均表現(xiàn)為突變型性狀,雄性均表現(xiàn)為野生型性狀;若基因在常染色體上,則后代雌雄中均有突變型和野生型,故選A項(xiàng)。例2果蠅的灰身基因A與黃身基因a是一對等位基因,黃身基因能破壞其黑色素的形成使身體更黃;灰體基因E與黑檀體基因e是一對等位基因,位于Ⅲ號染色體上,黑檀體基因可使黑色素積累而全身發(fā)黑。請回答有關(guān)問題:(1)現(xiàn)有四種純合的果蠅:灰身雄果蠅、黃身雄果蠅、黃身雌果蠅和灰身雌果蠅,請以上述果蠅為親本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),不用正反交實(shí)驗(yàn)來探索黃身基因的遺傳方式(不考慮X、Y染色體的同源區(qū)段)。用純合的灰身雄果蠅、黃身雌果蠅雜交,若后代黃身都是雄蠅,灰身都為雌蠅,說明黃身基因?yàn)閄染色體上的隱性基因;若后代無論雌雄全部為灰身,說明黃身基因?yàn)槌Ｈ旧w上的隱性基因。[解析]設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探索黃身基因的遺傳方式,即判斷控制黃身的基因位于常染色體上還是X染色體上,不用正反交的方法,可以選擇隱性雌和顯性雄進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)。則根據(jù)提供的材料,可以用純合的灰身雄果蠅、黃身雌果蠅雜交,若后代黃身都是雄蠅,灰身都為雌蠅,說明黃身基因?yàn)閄染色體上的隱性基因;若后代無論雌雄全部為灰身,說明黃身基因?yàn)槌Ｈ旧w上的隱性基因。(2)現(xiàn)有純種灰體雌果蠅與純種黑檀體雄果蠅雜交,F1個(gè)體相互交配,F2個(gè)體的表型及比例為

,正反交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

(填“相同”或“不同”)。

[解析]灰體基因E與黑檀體基因e是一對等位基因,位于Ⅲ號染色體(常染色體)上,現(xiàn)有純種灰體雌果蠅(EE)與純種黑檀體(ee)雄果蠅雜交,F1個(gè)體(Ee)相互交配,無論正交還是反交,F2個(gè)體的表型及比例均為灰體∶黑檀體=3∶1?；殷w∶黑檀體=3∶1

相同題型二探究基因僅位于X染色體上還是X、Y染色體同源區(qū)段上已知性狀的顯隱性和控制性狀的基因在性染色體上?；舅悸芬唬河谩凹兒想[性雌×純合顯性雄”進(jìn)行雜交,觀察分析F1的性狀純合隱性雌×純合子顯雄①若

=位于X、Y染色體的同源區(qū)段上②若

→僅位于X染色體上子代所有雄性均為顯性性狀子代所有雄性均為隱性性狀基本思路二：用“雜合顯性雌×純合顯性雄”進(jìn)行雜交，觀察分析F1的性狀。雜合隱性雌×純合子顯雄①若

→此等位基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上②若

,

.→此等位基因僅位于X染色體上子代中雌雄個(gè)體全表現(xiàn)顯性性狀子代中雌性個(gè)體全表現(xiàn)顯性性狀，雄性個(gè)體中既有顯性性狀又有隱性性狀題型二探究基因僅位于X染色體上還是X、Y染色體同源區(qū)段上例3果蠅的紅眼和白眼受一對等位基因控制,紅眼雌蠅與紅眼雄蠅單對交配,子代中紅眼果蠅與白眼果蠅的比例為3∶1,下列分析正確的是 (

D)A.可以確定控制果蠅眼色的基因不在常染色體上B.可以確定親本中紅眼雌蠅和紅眼雄蠅均為雜合體C.若子代紅眼果蠅的雌雄比例為2∶1時(shí),則控制眼色的基因只位于X染色體上D.若子代紅眼果蠅的雌雄比例為1∶2時(shí),則控制眼色的基因位于X、Y染色體同源區(qū)段上[解析]

根據(jù)題干信息分析,假設(shè)果蠅的紅眼和白眼受一對等位基因A、a控制,紅眼雌蠅與紅眼雄蠅單對交配,后代出現(xiàn)了白眼,說明紅眼對白眼是顯性性狀;后代性狀分離比為3∶1,則控制眼色的基因可能在常染色體上或X染色體上或X、Y染色體的同源區(qū)段上,若在常染色體上,則親本都是Aa;若在X染色體上,則親本為XAXa、XAY;若在X、Y染色體的同源區(qū)段上,則親本基因型為XAXa、XAYa或XAXa、XaYA。根據(jù)以上分析可知,控制果蠅眼色的基因可能在常染色體上或X染色體上或X、Y染色體的同源區(qū)段上,A錯(cuò)誤;根據(jù)以上分析可知,若控制果蠅眼色的基因在X染色體上,則親本為XAXa、XAY,親本雄果蠅(XAY)不是雜合子,B錯(cuò)誤;根據(jù)以上分析可知,若子代紅眼果蠅的雌雄比為2∶1,親本為XAXa、XAY或XAXa、XAYa,控制眼色的基因位于X染色體上或者X、Y染色體的同源區(qū)段上,C錯(cuò)誤;根據(jù)以上分析可知,若子代紅眼果蠅的雌雄比為1∶2,親本基因型為XAXa、XaYA,控制眼色的基因位于X、Y染色體同源區(qū)段上,D正確。題型三探究基因位于常染色體上還是X、Y染色體同源區(qū)段上“隱性雌×顯性雄(雜合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]雜交組合，觀察分析F1的表現(xiàn)型。分析如下：隱性純合子(♀)aa或XaXa顯性純合子(♂)Aa或XAYa或XaYA×F1表現(xiàn)性雌雄個(gè)體既有顯性又有隱性該基因位于常染色體上雌(或雄)性個(gè)體全表現(xiàn)顯性性狀,雄(或雌)性個(gè)體全表現(xiàn)隱性性狀該基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上(1)在已知性狀的顯隱性的條件下，若限定一次雜交實(shí)驗(yàn)來證明，則可采用

(2)在已知性狀的顯隱性的條件下，未限定雜交實(shí)驗(yàn)次數(shù)時(shí)，則可采用以下方法，通過觀察F2的性狀表現(xiàn)來判斷：隱性純合子(♀)aa或XaXa顯性純合子(♂)AA或XAYA×F2表現(xiàn)性F1(自由交配)Aa×Aa或XAXa×XaYA雌雄個(gè)體中既有顯性又有隱性,且分離比例均為3:1該基因位于常染色體雄性個(gè)體全顯性,雌性個(gè)體中既有顯性又有隱性題型三探究基因位于常染色體上還是X、Y染色體同源區(qū)段上該基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上例4果蠅的體色(灰身、黑身)和翅型(正常翅、截翅)這兩對性狀分別由兩對等位基因A、a和B、b控制。利用兩對純種果蠅進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表所示：雜交組合子代表型

組合一：黑身正常翅♀×灰身截翅♂組合二：灰身截翅♀×黑身正常翅♂雌蠅雄蠅雌蠅雄蠅F1灰身正常翅2962903010灰身截翅000298(1)控制翅型的基因位于________染色體上，判斷的依據(jù)為__________。(2)某同學(xué)為了確定控制體色的A/a這對等位基因位于常染色體上還是X、Y染色體的同源區(qū)段上，讓組合二F1灰身雌、雄果蠅相互交配，然后統(tǒng)計(jì)F2中黑身果蠅的性別比例：若__________________________________，則說明A/a是位于常染色體上；若__________________，則說明A/a是位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。X雜交組合二中截翅雌果蠅與正常翅雄果蠅雜交，F(xiàn)1雌果蠅全為正常翅，雄果蠅全為截翅(雜交組合一、二是用純種正常翅、截翅果蠅進(jìn)行的正反交實(shí)驗(yàn)，正反交實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致)

黑身果蠅中雌性∶雄性＝1∶1黑身果蠅全為雄性(3)現(xiàn)已確認(rèn)灰身與黃身僅由位于X染色體上的一對等位基因控制,黑檀體時(shí)黃身純合個(gè)體表現(xiàn)為灰身。用純種灰身黑檀體雌果蠅與純種黃身灰體雄果蠅雜交,F1中的雄蠅與EeXaXa(黃身灰體雌蠅)個(gè)體相互交配,F2中雄蠅的表型及比例為_________________________________。

[解析]根據(jù)題意可知,灰身與黃身僅由位于X染色體上的一對等位基因控制,黑檀體時(shí)黃身純合個(gè)體表現(xiàn)為灰身,故親代純種灰身黑檀體雌果蠅基因型為eeXAXA或eeXaXa,純種黃身灰體雄果蠅基因型為EEXaY,雜交后代雄果蠅基因型為EeXAY或EeXaY,其與EeXaXa黃身灰體雌果蠅個(gè)體相互交配,F2雄果蠅的表型及比例為黃身灰體∶灰身黑檀體=3∶1。黃身灰體∶灰身黑檀體=3∶11．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）純合親本白眼長翅和紅眼殘翅果蠅進(jìn)行雜交，結(jié)果如圖。F2中每種表型都有雌、雄個(gè)體。根據(jù)雜交結(jié)果，下列推測錯(cuò)誤的是（A）A．控制兩對相對性狀的基因都位于X染色體上B．F1雌果蠅只有一種基因型C．F2白眼殘翅果蠅間交配，子代表型不變D．上述雜交結(jié)果符合自由組合定律【詳解】A、白眼雌蠅與紅眼雄果蠅雜交，產(chǎn)生的F1中白眼均為雄性，紅眼均為雌性，說明性狀表現(xiàn)與性別有關(guān)，則控制眼色的基因位于X染色體上，同時(shí)說明紅眼對白眼為顯性；另一對相對性狀的果蠅雜交，無論雌雄均表現(xiàn)為長翅，說明長翅對產(chǎn)殘翅為顯性，F(xiàn)2中無論雌雄均表現(xiàn)為長翅∶殘翅=3∶1，說明控制果蠅翅形的基因位于常染色體上，A錯(cuò)誤；B、若控制長翅和殘翅的基因用A/a表示，控制眼色的基因用B/b表示，則親本的基因型可表示為AAXbXb，aaXBY，二者雜交產(chǎn)生的F1中雌性個(gè)體的基因型為AaXBXb，B正確；C、親本的基因型可表示為AAXbXb，aaXBY，F(xiàn)1個(gè)體的基因型為AaXBXb、AaXbY，則F2白眼殘翅果蠅的基因型為aaXbXb、aaXbY，這些雌雄果蠅交配的結(jié)果依然為殘翅白眼，即子代表型不變，C正確；D、根據(jù)上述雜交結(jié)果可知，控制眼色的基因位于X染色體上，控制翅型的基因位于常染色體上，可見，上述雜交結(jié)果符合自由組合定律，D正確。2.(2023·浙江6月選考)某昆蟲的性別決定方式為XY型，其翅形長翅和殘翅、眼色紅眼和紫眼為兩對相對性狀，各由一對等位基因控制，且基因不位于Y染色體?，F(xiàn)用長翅紫眼和殘翅紅眼昆蟲各1只雜交獲得F1，F(xiàn)1有長翅紅眼、長翅紫眼、殘翅紅眼、殘翅紫眼4種表型，且比例相等。不考慮突變、互換和致死。下列關(guān)于該雜交實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A.若F1每種表型都有雌雄個(gè)體，則控制翅形和眼色的基因可位于兩對染色體B.若F1每種表型都有雌雄個(gè)體,則控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色體C.若F1有兩種表型為雌性，兩種為雄性，則控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色體D.若F1有兩種表型為雌性，兩種為雄性，則控制翅形和眼色的基因不可位于一對染色體經(jīng)典真題D【解析】D假設(shè)用A/a、B/b表示控制這兩對性狀的基因。若F1每種表型都有雌雄個(gè)體，則親本的基因型為AaBb和aabb或AaXBXb和aaXbY都符合F1有長翅紅眼、長翅紫眼、殘翅紅眼、殘翅紫眼4種表型，且比例相等的條件，A正確；若控制翅形和眼色的基因都位于X染色體，則子代的結(jié)果是F1有兩種表型為雌性，兩種為雄性，或只有兩種表型，兩種表型中每種表型都有雌雄個(gè)體，所以若F1有4種表型，且每種表型都有雌雄個(gè)體，則控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色體，B正確；若控制翅形和眼色的基因都位于常染色體，性狀與性別沒有關(guān)聯(lián)，則F1每種表型都應(yīng)該有雌雄個(gè)體，C正確；假設(shè)親本的基因型為XaBXab和XAbY或XAbXab和XaBY，符合F1有長翅紅眼、長翅紫眼、殘翅紅眼、殘翅紫眼4種表型，且比例相等的條件，控制翅形和眼色的基因可以位于一對染色體，D錯(cuò)誤。經(jīng)典真題經(jīng)典真題3.[2023·深圳模擬]某XY型性別決定的植物,其葉形受兩對獨(dú)立遺傳的等位基因控制,其中H/h基因位于常染色體上;B/b基因可能位于常染色體上或X染色體上(非同源區(qū)段),兩對基因都是完全顯性。兩對等位基因的作用關(guān)系如圖所示,不考慮基因突變和染色體變異。回答下列問題:(1)若B基因位于常染色體上,則卵形葉有

種基因型,心形葉有

種基因型。

[解析]若B基因位于常染色體上,則卵形葉有7種基因型(HHBB、HHBb、HhBB、HhBb、hhBB、hhBb、hhbb),心形葉有2種基因型(HHbb、Hhbb)。7

2經(jīng)典真題(2)在不考慮甲基化的情況下,現(xiàn)有純合卵形葉和純合心形葉植株若干,其中心形葉植株的基因型可能是

。為了確定B/b基因的具體位置,進(jìn)行了如下雜交實(shí)驗(yàn):選取心形葉雌株與一株卵形葉雄株雜交,收獲種子后種植,觀察記錄子代的表型。

①若子代葉形全是

,則說明B/b基因位于常染色體上;

②若子代葉形全是

,則無法確定B/b基因的位置,需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn);

③若子代

,則說明B/b基因位于X染色體上。

HHbb或HHXbXb、HHXbY

卵形葉

心形葉

卵形葉和心形葉都有

經(jīng)典真題據(jù)以上雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),可能無法確定B/b基因的位置,所以在做實(shí)驗(yàn)時(shí)通常選取多株純合心形葉雌株與

雜交,分別收獲種子后分區(qū)域種植,根據(jù)各區(qū)域子代表型出現(xiàn)的種類數(shù)確定B/b基因的位置。[解析]B/b基因位于常染色體上時(shí)純合心形葉植株基因型為HHbb,位于X染色體上時(shí)純合心形葉植株基因型為HHXbXb和HHXbY。若要確定B/b基因的具體位置,需進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn):心形葉雌株(HHbb或HHXbXb)與卵形葉雄株(hhBB、hhbb、HHBB或hhXbY、hhXBY、HHXBY)雜交。①若子代葉形全是卵形葉,則說明B/b基因位于常染色體上;②若子代葉形全是心形葉,則無法確定B/b基因的位置,需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn);③若子代卵形葉和心形葉都有,則說明B/b基因位于X染色體上。在做實(shí)驗(yàn)時(shí)通常選取多株純合心形葉雌株(為HHbb或HHXbXb)與多株純合卵形葉雄株雜交,分別收獲種子后分區(qū)域種植,根據(jù)各區(qū)域子代表型出現(xiàn)的種類數(shù)確定B/b基因的位置。經(jīng)典真題4.（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）某昆蟲的性別決定方式為XY型，野生型個(gè)體的翅形和眼色分別為直翅和紅眼，由位于兩對同源染色體上兩對等位基因控制。研究人員通過誘變育種獲得了紫紅眼突變體和卷翅突變體昆蟲。為研究該昆蟲翅形和眼色的遺傳方式，研究人員利用紫紅眼突變體卷翅突變體和野生型昆蟲進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見下表。雜交組合PF1F2甲紫紅眼突變體、紫紅眼突變體直翅紫紅眼直翅紫紅眼乙紫紅眼突變體、野生型直翅紅眼直翅紅眼∶直翅紫紅眼＝3∶1丙卷翅突變體、卷翅突變體卷翅紅眼∶直翅紅眼＝2∶1卷翅紅眼∶直翅紅眼＝1∶1丁卷翅突變體、野生型卷翅紅眼∶直翅紅眼＝1∶1卷翅紅眼∶直翅紅眼＝2∶3注：表中F1為1對親本的雜交后代，F(xiàn)2為F1全部個(gè)體隨機(jī)交配的后代；假定每只昆蟲的生殖力相同?；卮鹣铝袉栴}：經(jīng)典真題(4)又從野生型（灰體紅眼）中誘變育種獲得隱性純合的黑體突變體，已知灰體對黑體完全顯性，灰體（黑體）和紅眼（紫紅眼）分別由常染色體的一對等位基因控制。欲探究灰體（黑體）基因和紅眼（紫紅眼）基因的遺傳是否遵循自由組合定律?，F(xiàn)有3種純合品系昆蟲：黑體突變體、紫紅眼突變體和野生型。請完善實(shí)驗(yàn)思路，預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析討論。（說明：該昆蟲雄性個(gè)體的同源染色體不會發(fā)生交換；每只昆蟲的生殖力相同，且子代的存活率相同；實(shí)驗(yàn)的具體操作不作要求）(1)紅眼基因突變?yōu)樽霞t眼基因?qū)儆赺_________（填“顯性”或“隱性”）突變。若要研究紫紅眼基因位于常染色體還是X染色體上，還需要對雜交組合__________的各代昆蟲進(jìn)行__________鑒定。鑒定后，若該雜交組合的F2表型及其比例為__________，則可判定紫紅眼基因位于常染色體上。(2)根據(jù)雜交組合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性狀外，還具有純合__________效應(yīng)。(3)若讓雜交組合丙的F1和雜交組合丁的F1全部個(gè)體混合，讓其自由交配，理論上其子代（F2）表型

及其比例為__________。經(jīng)典真題①實(shí)驗(yàn)思路：第一步：選擇__________進(jìn)行雜交獲得F1，__________。第二步：觀察記錄表型及個(gè)數(shù)，并做統(tǒng)計(jì)分析。②預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析討論：Ⅰ：若統(tǒng)計(jì)后的表型及其比例為__________，則灰體（黑體）基因和紅眼（紫紅眼）基因的遺傳遵循自由組合定律。Ⅱ：若統(tǒng)計(jì)后的表型及其比例為__________，則灰體（黑體）基因和紅眼（紫紅眼）基因的遺傳不遵循自由組合定律?！敬鸢浮?1)隱性

乙

性別

直翅紅眼雌：直翅紫紅眼雌：直翅紅眼雄：直翅紫紅眼雄=3：1：3：1(2)