2026版《優(yōu)化設計大一輪》高考生物（優(yōu)化設計新高考版）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習優(yōu)化設計GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2026題型一探究基因是位于常染色體上還是僅位于X染色體上專項突破1.已知果蠅的灰體和黃體受一對等位基因控制,但這對相對性狀的顯隱性關系和該等位基因所在的染色體是未知的。同學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。同學乙用兩種不同的雜交實驗都證實了控制黃體的基因位于X染色體上,并表現(xiàn)為隱性。請根據(jù)上述結果,回答下列問題。(1)僅根據(jù)同學甲的實驗,

(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)請用同學甲得到的子代果蠅為材料設計兩個不同的實驗,這兩個實驗都能獨立證明同學乙的結論。(要求:每個實驗只用一個雜交組合,并指出支持同學乙結論的預期實驗結果)實驗1:♀灰體×♂灰體。預期結果: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。實驗2:♀黃體×♂灰體。預期結果: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)同學甲的實驗,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)設控制灰體的基因為A,控制黃體的基因為a,假定相關基因位于X染色體上,則同學甲的實驗中,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)可知無法證明同學乙的結論。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,亦無法證明同學乙的結論。故應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)為雌性個體全為灰體,雄性個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)為雌性個體全為灰體,雄性個體全為黃體。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驗。請回答相關問題。(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體性別。

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

。若只考慮果蠅翅型這一對相對性狀,甲和乙產生的子一代長翅個體中,雜合子占

。

能

在雜種后代中,同時出現(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,請設計實驗探究E、e基因位于常染色體上,還是位于X染色體上。實驗思路:

。預期結果和結論: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行雜交,F1雌雄果蠅相互交配,觀察并統(tǒng)計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)和性別相關聯(lián),能通過眼色辨別子代個體性別。(2)性狀分離是指在雜種后代中,同時出現(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)若通過實驗確定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行雜交獲得子一代,F1雌雄果蠅相互交配,觀察并統(tǒng)計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”進行雜交,觀察分析F1的性狀。(2)用“雜合顯性雌×純合顯性雄”進行雜交,觀察分析F1的性狀。

專項突破3.果蠅的紅眼(E)對粉眼(e)為顯性,基因位于性染色體上;翻翅(M)對正常翅(m)為顯性,基因位于Ⅲ號染色體上?；卮鹣铝袉栴}。(1)請通過一次雜交實驗,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。實驗思路:

。

預測實驗結果: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中雌性個體均為紅眼,雄性個體均為粉眼)

(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)段的方法是進行雜交實驗,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)是常用的遺傳學實驗材料。如圖為果蠅性染色體結構簡圖,果蠅的剛毛對截毛為顯性,相關基因用B、b表示,已知該對等位基因位于性染色體上。請分析回答下列問題。(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,則與這對相對性狀相關的基因型有

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,欲判斷果蠅的這對等位基因是位于片段Ⅰ還是片段Ⅱ-1上,請寫出實驗方案:

。若

,則可推斷該對等位基因位于片段Ⅰ上;若

,則可推斷該對等位基因位于片段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,則與這對相對性狀相關的基因型有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)計后代的表型及比例。若該對等位基因位于片段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驗來證明,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,未限定雜交實驗次數(shù)時,則可采用以下方法,通過觀察F2的性狀表現(xiàn)來判斷。專項突破5.(2024·湖北襄陽模擬)小鼠的毛色灰色(B)對黑色(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)?，F(xiàn)有兩個純合品系,一個種群中雌雄鼠均為灰色,另一個種群中雌雄鼠均為黑色,某興趣小組為探究B、b基因的位置進行了實驗。請回答下列問題。(1)根據(jù)種群中小鼠的表型,該小組認為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驗(包括測交),確定B、b基因位于Ⅰ區(qū)段還是常染色體上。實驗步驟:①黑色雌鼠與純合灰色雄鼠雜交;②

;

③統(tǒng)計后代的表型及比例。結果分析: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。

實驗步驟: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

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)了黑色個體,則說明B、b基因位于Ⅱ1區(qū)段上,如果子代雌雄個體均為灰色,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,如果后代中雌性個體均為黑色,雄性個體均為灰色,則B、b基因位于Ⅰ區(qū)段上,即XbYB×XbXb→XbXb和XbYB;如果后代中雌雄個體均出現(xiàn)灰色∶黑色=1∶1,且與性別無關,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。6.(2025·湖南名校第一次聯(lián)考)果蠅Ⅱ號染色體上的基因A(卷翅)對基因a(正常翅)為顯性,基因F(星狀眼)對基因f(正常眼)為顯性,都存在顯性純合致死效應。果蠅品系M全部為卷翅星狀眼,且該品系內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)果蠅的細眼(B)和粗眼(b)為一對相對性狀。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眼雄果蠅進行雜交,獲得F1,F1雌、雄果蠅自由交配,觀察并統(tǒng)計后代的表型。若基因B、b是位于X、Y染色體同源區(qū)段上,則實驗結果是

。

細眼雌蠅∶粗眼雌蠅∶細眼雄蠅=1∶1∶2

。

(3)經誘變處理后的一只正常翅正常眼雄果蠅X可能發(fā)生的基因突變位點如圖所示。現(xiàn)有一該品系M的果蠅與經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、雄個體相互交配,統(tǒng)計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號染色體上發(fā)生了

;

可能情況②:F3中有

的個體為新突變型,則果蠅X的Ⅱ號染色體上發(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,