2024高考生物增分集訓(xùn)練5基因與染色體位置關(guān)系的綜合分析含解析

PAGEPAGE6集訓(xùn)5基因與染色體位置關(guān)系的綜合分析1．某科研人員欲從野生型紅眼果蠅中分別出紫眼突變體，進(jìn)行了以下試驗(yàn)。請回答下列問題：試驗(yàn)1：紫眼雌果蠅×野生型紅眼雄果蠅→F1均為紅眼→F2中紅眼∶紫眼＝3∶1試驗(yàn)2：紫眼雄果蠅×野生型紅眼雌果蠅→F1均為紅眼→F2中紅眼∶紫眼＝3∶1(1)依據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果可知，限制果蠅紅眼、紫眼這對相對性狀的基因可能位于____________________________________________上。(2)該科研人員對F2進(jìn)一步分析，若發(fā)覺試驗(yàn)1和試驗(yàn)2中F2的每種眼色中均有雄性和雌性，且比例也相當(dāng)，則限制果蠅眼色的基因位于__________上。若發(fā)覺試驗(yàn)1和試驗(yàn)2中F2的不同眼色果蠅中雄性和雌性的比例不相同，試驗(yàn)1和試驗(yàn)2中果蠅的眼色及性別的詳細(xì)狀況是_____________________，則限制果蠅眼色的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。(3)經(jīng)探討確定，上述紫眼果蠅突變體的突變基因位于Ⅲ號染色體上，之前發(fā)覺的來自國外果蠅探討中心的紫眼隱性突變體——Hnr3的突變基因也位于Ⅲ號染色體上，而且Hnr3突變體的其他基因均與野生型果蠅的相同。這兩種突變體的產(chǎn)生是不同基因突變的結(jié)果還是同一基因突變的結(jié)果？請完成以下試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路并預(yù)期試驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：讓__________________________果蠅進(jìn)行交配，視察子代果蠅的眼色狀況。預(yù)期試驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：假如子代表現(xiàn)為________________，則這兩種突變體的產(chǎn)生是同一基因突變的結(jié)果；假如子代表現(xiàn)為__________________，則這兩種突變體的產(chǎn)生是不同基因突變的結(jié)果。解析(1)依據(jù)題干試驗(yàn)結(jié)果，正反交子一代的性狀表現(xiàn)相同，子二代均表現(xiàn)為紅眼∶紫眼＝3∶1的性狀分別比，可以確定限制果蠅眼色的基因位于常染色體上或X、Y染色體的同源區(qū)段。(2)結(jié)合試驗(yàn)1和2中親本和F1、F2的表現(xiàn)型可知，紅眼對紫眼為顯性。若相關(guān)基因用A和a表示，假設(shè)限制果蠅眼色的基因位于常染色體上，則試驗(yàn)1和試驗(yàn)2中F2的每種眼色中均有雄性和雌性，且比例相當(dāng)；假設(shè)限制果蠅眼色的基因位于X、Y染色體同源區(qū)段上，則在試驗(yàn)1中：親本紫眼雌果蠅與野生型紅眼雄果蠅的基因型分別為XaXa、XAYA，F(xiàn)1的基因型為XAXa、XaYA，F(xiàn)2的基因型及比例為XAXa∶XaXa∶XAYA∶XaYA＝1∶1∶1∶1，表現(xiàn)型及其比例為紅眼雌果蠅∶紫眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅＝1∶1∶2；在試驗(yàn)2中，親本紫眼雄果蠅與野生型紅眼雌果蠅的基因型分別為XaYa、XAXA，F(xiàn)1的基因型為XAXa、XAYa，F(xiàn)2的基因型及其比例為XAXA∶XAXa∶XAYa∶XaYa＝1∶1∶1∶1，表現(xiàn)型及其比例為紅眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅∶紫眼雄果蠅＝2∶1∶1。(3)讓一個(gè)隱性突變純合子和另一個(gè)隱性純合突變體交配，假如兩個(gè)突變體在同一個(gè)基因上，子代將會表現(xiàn)出突變的性狀。反之，假如突變位于不同的基因上，子代則會表現(xiàn)出正常的野生型性狀。故讓紫眼果蠅與Hnr3紫眼果蠅突變體進(jìn)行交配，視察子代果蠅的眼色狀況。假如子代表現(xiàn)紫眼性狀，則這兩種突變體的產(chǎn)生是同一基因突變的結(jié)果，假如子代表現(xiàn)出正常的野生型，則這兩種突變體的產(chǎn)生是不同基因突變的結(jié)果。答案(1)常染色體或X、Y染色體的同源區(qū)段(2)常染色體試驗(yàn)1的F2中紅眼雌果蠅∶紫眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅＝1∶1∶2，而試驗(yàn)2的F2中紅眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅∶紫眼雄果蠅＝2∶1∶1(或試驗(yàn)1的F2中紫眼均為雌性，試驗(yàn)2的F2中紫眼均為雄性)(3)Hnr3突變體與紫眼紫眼性狀正常的野生型(或野生型紅眼)2．小鼠體色由位于常染色體上的兩對基因確定，A基因確定黃色，R基因確定黑色，A、R同時(shí)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(gè)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)確定，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)生緣由做出合理說明：__________________________。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(gè)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，正常狀況子代出現(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。答案(1)AaRrAarr(2)1/3(3)B或F純合致死3．果蠅因?yàn)轶w型小、易飼養(yǎng)、繁殖快等優(yōu)點(diǎn)常作為遺傳學(xué)探討的試驗(yàn)材料。某生物愛好小組用黑腹果蠅做試驗(yàn)探討性狀遺傳，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限制，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，由此可推斷__________是顯性性狀。該小組模擬自然選擇做了如下試驗(yàn)：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)在一次試驗(yàn)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)行一次雜交試驗(yàn)，若F1________________________，則可推斷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。接著通過一次雜交試驗(yàn)，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)料子代的結(jié)果并得出結(jié)論。雜交方案：___________________________________________________。預(yù)料結(jié)果及結(jié)論：________________________________________。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限制，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)要推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雌雄果蠅接著交配，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。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)料結(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)料結(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(gè)方案即可)4．果蠅的剛毛和截毛是一對相對性狀，受等位基因B、b限制。剛毛雌果蠅甲與剛毛雄果蠅乙交配，F(xiàn)1中剛毛∶截毛＝3∶1，F(xiàn)1雌雄果蠅隨機(jī)交配，所得F2中剛毛(♂)∶剛毛(♀)∶截毛(♂)∶截毛(♀)＝6∶7∶2∶1。回答下列問題：(1)果蠅的剛毛和截毛這對相對性狀中顯性性狀是______________，理由是____________________________________________________________。(2)剛毛雌果蠅甲與剛毛雄果蠅乙交配，所得F1中剛毛個(gè)體為__________(填“雌性”“雄性”或“雌性或雄性”)。(3)限制果蠅的剛毛和截毛的等位基因位于性染色體上，理由是___________________________________________________。(4)等位基因B、b所在性染色體的狀況有2種可能性，即____________________________________。請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)雜交試驗(yàn)并推斷等位基因B、b所在染色體的詳細(xì)狀況：_________________________________________________________________________________________。(注：不同時(shí)含B和b基因的個(gè)體均視為純合子。)解析F1雌雄果蠅隨機(jī)交配，所得F2中雌雄的表現(xiàn)型比例存在差異，說明等位基因B、b位于性染色體上。性染色體上存在等位基因的2種狀況為該對基因僅位于X染色體上或位于X和Y染色體的同源區(qū)段上。純合剛毛雄果蠅的基因型為XBYB或XBY，純合截毛雌果蠅的基因型為XbXb，兩者雜交，若子代均為剛毛，則等位基因B、b位于X和Y染色體的同源區(qū)段上；若子代中剛毛均為雌性、截毛均為雄性，則等位基因B、b位于X染色體上。答案(1)剛毛親本均為剛毛果蠅，子代中出現(xiàn)截毛果蠅，說明截毛為隱性性狀、剛毛為顯性性狀(意思合理即可)(2)雌性或雄性(3)F1雌雄果蠅隨機(jī)交配，所得F2中雌雄的表現(xiàn)型比例存在差異(意思合理即可)(4)僅位于X染色體上或位于X和Y染色體的同源區(qū)段上純合剛毛雄果蠅與純合截毛雌果蠅交配，若子代均為剛毛，則等位基因B、b位于X和Y染色體的同源區(qū)段上；若子代中剛毛均為雌性、截毛均為雄性，則等位基因B、b位于X染色體上5．已知某種植物的花色由兩對基因G(g)和F(f)限制，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)某探討小組成員中有人認(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)行如下試驗(yàn)。試驗(yàn)步驟：讓紅花植株(GgFf)自交，視察并統(tǒng)計(jì)子代的花色及比例(不考慮交叉互換)。試驗(yàn)預(yù)料及結(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)若試驗(yàn)證明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)覺在紅花植株(GgFf)自交后代的紫花植株中，部分個(gè)體無論自交多少代，其后代表現(xiàn)型仍為紫花，這部分個(gè)體的基因型是__________，這樣的個(gè)體在紫花植株中所占的比例為______。(3)小組成員進(jìn)行相關(guān)雜交試驗(yàn)時(shí)發(fā)覺了如下試驗(yàn)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(gè)基因突變所致，因?yàn)槿羰鞘芫涯硞€(gè)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)型的狀況為______________________________，與試驗(yàn)結(jié)果不一樣。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，而事實(shí)上F1中出現(xiàn)了一株紫花植株，若是受精卵某個(gè)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，與試驗(yàn)結(jié)果不符，說明F1中出現(xiàn)的紫花植株不是受精卵某個(gè)基因突變所致。答案(1)①分別位于兩對同源染色體上②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③紅花∶白花＝1∶1(2)GGff1/3(3)Ggff紫花∶白花＝3∶16．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基因分別限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(gè)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?jiān)O(shè)計(jì)雜交試驗(yàn)加以證明，用“O”代表缺失的基因，并預(yù)料試驗(yàn)結(jié)果。________________________________________________________________________________________________________________________________(3)已知B、b基因限制煙草的株高，D、d基因限制焦油的含量。現(xiàn)有基因型為BbDd的個(gè)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_____________