2026版《優(yōu)化設(shè)計(jì)大一輪》高考生物（優(yōu)化設(shè)計(jì)新高考版）專題精研課5探究基因在染色體上的位置

專題精研課5探究基因在染色體上的位置高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2026題型一探究基因是位于常染色體上還是僅位于X染色體上專項(xiàng)突破1.已知果蠅的灰體和黃體受一對(duì)等位基因控制,但這對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系和該等位基因所在的染色體是未知的。同學(xué)甲用一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交,子代中♀灰體∶♀黃體∶♂灰體∶♂黃體為1∶1∶1∶1。同學(xué)乙用兩種不同的雜交實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了控制黃體的基因位于X染色體上,并表現(xiàn)為隱性。請(qǐng)根據(jù)上述結(jié)果,回答下列問題。(1)僅根據(jù)同學(xué)甲的實(shí)驗(yàn),

(填“能”或“不能”)證明控制黃體的基因位于X染色體上,并表現(xiàn)為隱性。

不能

(2)請(qǐng)用同學(xué)甲得到的子代果蠅為材料設(shè)計(jì)兩個(gè)不同的實(shí)驗(yàn),這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都能獨(dú)立證明同學(xué)乙的結(jié)論。(要求:每個(gè)實(shí)驗(yàn)只用一個(gè)雜交組合,并指出支持同學(xué)乙結(jié)論的預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果)實(shí)驗(yàn)1:♀灰體×♂灰體。預(yù)期結(jié)果:子代中所有的雌性都表現(xiàn)為灰體,雄性中一半表現(xiàn)為灰體,另一半表現(xiàn)為黃體。實(shí)驗(yàn)2:♀黃體×♂灰體。預(yù)期結(jié)果:子代中所有的雌性都表現(xiàn)為灰體,雄性都表現(xiàn)為黃體。解析

(1)常染色體雜合子測交情況下也符合題干中的比例,故僅根據(jù)同學(xué)甲的實(shí)驗(yàn),既不能判斷控制黃體的基因是否位于X染色體上,也不能證明控制黃體的基因表現(xiàn)為隱性。(2)設(shè)控制灰體的基因?yàn)锳,控制黃體的基因?yàn)閍,假定相關(guān)基因位于X染色體上,則同學(xué)甲的實(shí)驗(yàn)中,親本黃體雄果蠅基因型為XaY,而雜交子代出現(xiàn)4種表型且分離比為1∶1∶1∶1,則親本灰體雌蠅為雜合子,即XAXa。F1的基因型為XAXa、XaXa、XAY、XaY。F1果蠅中雜交方式共有4種。其中,灰體雌蠅和黃體雄蠅雜交組合與親本相同,由(1)可知無法證明同學(xué)乙的結(jié)論。而黃體雌蠅與黃體雄蠅雜交組合中,子代均為黃體,無性狀分離,亦無法證明同學(xué)乙的結(jié)論。故應(yīng)考慮采用灰體雌蠅與灰體雄蠅、黃體雌蠅與灰體雄蠅的雜交組合。作遺傳圖解如下。F1灰體雌蠅與灰體雄蠅雜交:由圖解可知,F1中灰體雌蠅與灰體雄蠅雜交,后代表現(xiàn)為雌性個(gè)體全為灰體,雄性個(gè)體中灰體與黃體比例接近1∶1。F1黃體雌蠅與灰體雄蠅雜交:由圖解可知,F1中黃體雌蠅與灰體雄蠅雜交,后代表現(xiàn)為雌性個(gè)體全為灰體,雄性個(gè)體全為黃體。2.(2024·陜西師大附中模擬)果蠅的紅眼和白眼分別由X染色體上的等位基因B、b控制,某研究小組做了以下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答相關(guān)問題。(1)選擇白眼(♀)和紅眼(♂)作為親本雜交,

(填“能”或“不能”)通過眼色辨別子代個(gè)體性別。

(2)果蠅的長翅(D)對(duì)殘翅(d)為顯性,且D、d基因位于常染色體上。甲(♀)和乙(♂)均為長翅紅眼個(gè)體,二者雜交子一代中兩對(duì)相對(duì)性狀都出現(xiàn)了性狀分離,性狀分離是指

。若只考慮果蠅翅型這一對(duì)相對(duì)性狀,甲和乙產(chǎn)生的子一代長翅個(gè)體中,雜合子占

。

能

在雜種后代中,同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象

2/3

(3)果蠅的后胸正常(E)對(duì)后胸變形(e)為顯性,現(xiàn)有純合后胸正常的雌果蠅和純合后胸變形的雄果蠅,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究E、e基因位于常染色體上,還是位于X染色體上。實(shí)驗(yàn)思路:

。預(yù)期結(jié)果和結(jié)論:①若

,

則E、e基因位于常染色體上。②若

,

則E、e基因位于X染色體上。選擇純合后胸正常的雌果蠅和純合后胸變形的雄果蠅進(jìn)行雜交,F1雌雄果蠅相互交配,觀察并統(tǒng)計(jì)F2表型及比例F2雌雄果蠅均有后胸正常和后胸變形,且比例為3∶1

F2后胸正常雌果蠅∶后胸正常雄果蠅∶后胸變形雄果蠅=2∶1∶1解析

(1)白眼雌蠅(XbXb)和紅眼雄蠅(XBY)交配,子代雄蠅均為白眼(XbY),雌蠅均為紅眼(XBXb),表現(xiàn)和性別相關(guān)聯(lián),能通過眼色辨別子代個(gè)體性別。(2)性狀分離是指在雜種后代中,同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。若只考慮果蠅的翅型,甲(♀)和乙(♂)均為長翅個(gè)體,二者雜交子一代中出現(xiàn)了性狀分離,說明甲、乙均為雜合子,基因型為Dd,F1基因型及比例為1DD∶2Dd∶1dd,長翅果蠅(D_)中雜合子Dd占2/3。(3)若通過實(shí)驗(yàn)確定E、e基因是位于常染色體上還是X染色體上,可選擇純合后胸正常的雌果蠅和純合后胸變形的雄果蠅進(jìn)行雜交獲得子一代,F1雌雄果蠅相互交配,觀察并統(tǒng)計(jì)F2表型及比例。若基因位于常染色體上,后胸正常雌果蠅的基因型是EE,后胸變形的雄果蠅的基因型是ee,子一代果蠅基因型為Ee,F1雌雄果蠅相互交配,F2果蠅基因型為1EE∶2Ee∶1ee,表型為雌雄果蠅均有后胸正常和后胸變形,且比例為3∶1。若基因位于X染色體上,后胸正常雌果蠅的基因型是XEXE,后胸變形的雄果蠅的基因型是XeY,子一代果蠅基因型為XEXe、XEY,F1雌雄果蠅相互交配,F2果蠅基因型為1XEXE∶1XEXe∶1XEY∶1XeY,表型為后胸正常雌果蠅∶后胸正常雄果蠅∶后胸變形雄果蠅=2∶1∶1。題型二探究基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段還是只位于X染色體上1.適用條件已知性狀的顯隱性和控制性狀的基因在性染色體上。2.基本思路(1)用“純合隱性雌×純合顯性雄”進(jìn)行雜交,觀察分析F1的性狀。(2)用“雜合顯性雌×純合顯性雄”進(jìn)行雜交,觀察分析F1的性狀。

專項(xiàng)突破3.果蠅的紅眼(E)對(duì)粉眼(e)為顯性,基因位于性染色體上;翻翅(M)對(duì)正常翅(m)為顯性,基因位于Ⅲ號(hào)染色體上?；卮鹣铝袉栴}。(1)請(qǐng)通過一次雜交實(shí)驗(yàn),以純種果蠅為材料,判斷果蠅紅眼(E)、粉眼(e)的眼色基因是位于X、Y染色體的同源區(qū)段,還是X染色體的非同源區(qū)段。實(shí)驗(yàn)思路:

。

預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果:①若

,則E/e基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段;②若

,則E/e基因位于X染色體的非同源區(qū)段。

將純合粉眼雌果蠅與純合紅眼雄果蠅雜交,得到F1,觀察并統(tǒng)計(jì)F1雌、雄果蠅的表型及比例F1中紅眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅=1∶1(或F1中不論雌雄均為紅眼)F1中紅眼雌果蠅∶粉眼雄果蠅=1∶1(或F1中雌性個(gè)體均為紅眼,雄性個(gè)體均為粉眼)

(2)若E/e基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段,則自然界果蠅種群中雄果蠅關(guān)于眼色的基因型有

。若E/e基因位于X染色體的非同源區(qū)段,Xe配子有活性,但基因純合(基因型為XEY、XeY的雄蠅可以看作純合子)時(shí)致死,則

(填“能”或“不能”)選擇出某種基因組合,使后代只有雌性,原因是

。

XEYE、XEYe、XeYE、XeYe不能雄果蠅只有XEY一種基因型,雌果蠅有XEXE、XEXe兩種基因型,含Y染色體的配子均有活性,基因型為XEY的雄蠅與兩種基因型的雌蠅交配,后代均有雄果蠅存活解析

(1)判斷果蠅紅眼(E)、粉眼(e)的眼色基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段還是X染色體的非同源區(qū)段的方法是進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),根據(jù)后代的表型及比例來推斷其位置,即將純合粉眼雌果蠅與純合紅眼雄果蠅雜交,得到F1,觀察并統(tǒng)計(jì)F1雌、雄果蠅的表型及比例。若位于非同源區(qū)段,即XEY×XeXe,子代基因型為XEXe和XeY兩種,表現(xiàn)為紅眼雌果蠅∶粉眼雄果蠅=1∶1;若位于同源區(qū)段,即XEYE×XeXe,子代基因型為XEXe和XeYE兩種,表現(xiàn)為F1中不論雌雄均為紅眼。(2)若E/e基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段,則自然界果蠅種群中雄果蠅關(guān)于眼色的基因型有XEYE、XEYe、XeYE、XeYe

4種;若位于非同源區(qū)段且Xe純合致死,則雄果蠅只有XEY一種基因型,雌果蠅有XEXE、XEXe兩種基因型,含Y染色體的配子均有活性,基因型為XEY的雄蠅與兩種基因型的雌蠅交配,后代均有雄果蠅存活,故不可以選擇出某種基因組合,使后代只有雌性。4.果蠅(2n=8)是常用的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)材料。如圖為果蠅性染色體結(jié)構(gòu)簡圖,果蠅的剛毛對(duì)截毛為顯性,相關(guān)基因用B、b表示,已知該對(duì)等位基因位于性染色體上。請(qǐng)分析回答下列問題。(1)若控制果蠅剛毛和截毛的等位基因位于性染色體的片段Ⅰ上,則與這對(duì)相對(duì)性狀相關(guān)的基因型有

種;欲使獲得的子代雌果蠅均為截毛,雄果蠅均為剛毛,則選擇的親本的基因型為

。

(2)現(xiàn)有純合雌、雄果蠅若干,欲判斷果蠅的這對(duì)等位基因是位于片段Ⅰ還是片段Ⅱ-1上,請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)方案:

。若

,則可推斷該對(duì)等位基因位于片段Ⅰ上;若

,則可推斷該對(duì)等位基因位于片段Ⅱ-1上。7

XbXb、XbYB

讓截毛雌果蠅與純合的剛毛雄果蠅雜交,統(tǒng)計(jì)子代的表型及比例

子代雌雄果蠅均為剛毛

子代雌果蠅均為剛毛,雄果蠅均為截毛

解析

(1)如果控制果蠅剛毛和截毛的等位基因位于性染色體的片段Ⅰ上,則與這對(duì)相對(duì)性狀相關(guān)的基因型有XBXB、XBXb、XbXb、XBYB、XBYb、XbYB、XbYb,共7種。如果使子代中雌果蠅全是截毛(XbXb),雄果蠅全是剛毛,可以判斷B基因在Y染色體上,則親本的基因型為XbXb、XbYB。(2)欲判斷果蠅的這對(duì)等位基因是位于片段Ⅰ上還是片段Ⅱ-1上,可以讓截毛雌果蠅和純合的剛毛雄果蠅雜交,觀察并統(tǒng)計(jì)后代的表型及比例。若該對(duì)等位基因位于片段Ⅰ上,則親本的基因型為XbXb、XBYB,子一代的基因型為XBXb、XbYB,子代雌雄果蠅均表現(xiàn)為剛毛;若該對(duì)等位基因位于片段Ⅱ-1上,則親本的基因型為XbXb、XBY,子一代的基因型為XBXb、XbY,子代雄果蠅均為截毛,雌果蠅均為剛毛。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1.在已知性狀的顯隱性的條件下,若限定用一次雜交實(shí)驗(yàn)來證明,則可采用“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的表型。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。專項(xiàng)突破5.(2024·湖北襄陽模擬)小鼠的毛色灰色(B)對(duì)黑色(b)為顯性,控制小鼠毛色的基因可能位于性染色體上(Ⅰ區(qū)段為X、Y染色體的同源區(qū)段,Ⅱ1、Ⅱ2分別為X、Y染色體的特有區(qū)段)。現(xiàn)有兩個(gè)純合品系,一個(gè)種群中雌雄鼠均為灰色,另一個(gè)種群中雌雄鼠均為黑色,某興趣小組為探究B、b基因的位置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題。(1)根據(jù)種群中小鼠的表型,該小組認(rèn)為B、b基因不位于Ⅱ2區(qū)段上,原因是

。

(2)該小組欲通過一次雜交確定B、b基因位于Ⅰ區(qū)段還是Ⅱ1區(qū)段,可選擇

雜交,觀察后代的表型及比例。

兩種群中雌雄鼠均有灰色和黑色,不隨雄性遺傳

黑色雌鼠與純合灰色雄鼠(3)若另一小組欲通過雜交實(shí)驗(yàn)(包括測交),確定B、b基因位于Ⅰ區(qū)段還是常染色體上。實(shí)驗(yàn)步驟:①黑色雌鼠與純合灰色雄鼠雜交;②

;

③統(tǒng)計(jì)后代的表型及比例。結(jié)果分析:①若后代的表型及比例為

,則B、b基因位于Ⅰ區(qū)段上;

②若后代的表型及比例為

,則B、b基因位于常染色體上。

實(shí)驗(yàn)步驟:②選F1中的灰色雄鼠與黑色雌鼠測交

雌性均為黑色,雄性均為灰色

灰色∶黑色=1∶1且與性別無關(guān)

解析

(1)因種群中雌雄鼠均有灰色和黑色,不隨雄性遺傳,故可認(rèn)為控制該性狀的基因不位于Y染色體的Ⅱ2區(qū)段上。(2)黑色雌鼠與純合灰色雄鼠雜交,如果子代雄性中出現(xiàn)了黑色個(gè)體,則說明B、b基因位于Ⅱ1區(qū)段上,如果子代雌雄個(gè)體均為灰色,則說明B、b基因位于Ⅰ區(qū)段上。(3)若選擇黑色雌鼠與純合灰色雄鼠雜交獲得F1,不管B、b基因位于Ⅰ區(qū)段還是常染色體上,F1均表現(xiàn)為灰色,則還需測定F1個(gè)體的基因型,才能確定B、b基因的位置。故選F1中的灰色雄鼠與黑色雌鼠測交,如果后代中雌性個(gè)體均為黑色,雄性個(gè)體均為灰色,則B、b基因位于Ⅰ區(qū)段上,即XbYB×XbXb→XbXb和XbYB;如果后代中雌雄個(gè)體均出現(xiàn)灰色∶黑色=1∶1,且與性別無關(guān),則B、b基因位于常染色體上,即Bb×bb→Bb和bb,表型與性別無關(guān)。6.(2025·湖南名校第一次聯(lián)考)果蠅Ⅱ號(hào)染色體上的基因A(卷翅)對(duì)基因a(正常翅)為顯性,基因F(星狀眼)對(duì)基因f(正常眼)為顯性,都存在顯性純合致死效應(yīng)。果蠅品系M全部為卷翅星狀眼,且該品系內(nèi)的果蠅相互雜交后代也均為卷翅星狀眼。不考慮減數(shù)分裂中同源染色體之間的互換,回答下列問題。(1)果蠅品系M的基因型為

,其與正常翅正常眼果蠅雜交,后代表型及比例是

。果蠅品系M的雌、雄個(gè)體自由交配,不考慮基因突變和互換,則與親代相比,子代f基因的頻率

(填“上升”“下降”或“不變”)。

AaFf

卷翅正常眼∶正常翅星狀眼=1∶1

不變

(2)果蠅的細(xì)眼(B)和粗眼(b)為一對(duì)相對(duì)性狀。欲探究基因B、b是位于X、Y染色體同源區(qū)段上還是常染色體上,用純合粗眼雌果蠅和純合細(xì)眼雄果蠅進(jìn)行雜交,獲得F1,F1雌、雄果蠅自由交配,觀察并統(tǒng)計(jì)后代的表型。若基因B、b是位于X、Y染色體同源區(qū)段上,則實(shí)驗(yàn)結(jié)果是

。

細(xì)眼雌蠅∶粗眼雌蠅∶細(xì)眼雄蠅=1∶1∶2

。

(3)經(jīng)誘變處理后的一只正常翅正常眼雄果蠅X可能發(fā)生的基因突變位點(diǎn)如圖所示。現(xiàn)有一該品系M的果蠅與經(jīng)誘變處理后的一只正常翅正常眼雄果蠅X交配,從F1中挑選一只卷翅雄蠅與品系M的雌蠅雜交,在F2中選取卷翅正常眼的雌、雄個(gè)體相互交配,統(tǒng)計(jì)F3中的表型及比例?？赡芮闆r①:F3全部是卷翅果蠅,則果蠅X的Ⅱ號(hào)染色體上發(fā)生了

;

可能情況②:F3中有

的個(gè)體為新突變型,則果蠅X的Ⅱ號(hào)染色體上發(fā)生了隱性突變;

可能情況③:純合致死突變

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F3中全部為新突變型,則果蠅X的Ⅱ號(hào)染色體上發(fā)生了顯性突變

解析

(1)基因A和基因F均屬于純合致死基因,果蠅品系M全部為卷翅星狀眼(AaFf),且該品系內(nèi)的果蠅相互雜交后代也均為卷翅星狀眼(AaFf),可推出果蠅品系M中基因A與f位于同一條染色體上,基因a與F位于同一條染色體上。卷翅星狀眼減數(shù)分裂產(chǎn)生兩種配子,即Af∶aF=1∶1,其與正常翅正常眼果蠅雜交,后代中卷翅正常眼∶正常翅星狀眼=1∶1。果蠅品系M(AaFf)的雌、雄個(gè)體自由交配,不考慮基因突變和互換,則后代的基因型及比例為AAff∶aaFF∶AaFf=1∶1∶2,