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【生物新高考一輪復習】
熱點微練16　探究不同的基因在常染色體上的位置
[規律方法]
1.判斷基因是否位于不同對同源染色體上
以AaBb為例，若兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上，則產生四種類型的配子。在此基礎上進行測交或自交時會出現特定的性狀分離比，如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等變式)，也會出現致死背景下特殊的性狀分離比，如4∶2∶2∶1或6∶3∶2∶1等。在涉及兩對等位基因遺傳時，若出現上述性狀分離比，可考慮基因位于兩對同源染色體上。
2.判斷外源基因整合到宿主染色體上的類型
外源基因整合到宿主染色體上有多種類型，有的遵循孟德爾遺傳定律。若多個外源基因以連鎖的形式整合在同源染色體的一條上，其自交會出現分離定律中的3∶1的性狀分離比；若多個外源基因分別獨立整合到非同源染色體的一條染色體上，各個外源基因的遺傳互不影響，則會表現出自由組合定律的現象。
[方法體驗]
1.(2021·太原市聯考)玉米的兩對等位基因A、a和B、b控制兩對相對性狀，某研究小組欲研究兩對等位基因是否位于兩對同源染色體上，進行了下列四組實驗，并分析四組實驗的子一代的表型和比例，其中無法確定兩對等位基因位置關系的是(　　)
A.AaBb個體進行自交 B.AaBb與aabb雜交
C.AaBb與Aabb雜交 D.aaBb與Aabb雜交
答案　D
解析　如果兩對基因位于兩對同源染色體上，基因型為AaBb的個體能產生四種比例相同的配子，如果兩對基因位于一對同源染色體上，基因型為AaBb的個體只能產生兩種配子(不考慮交叉互換)，A、B、C項均可通過后代的表型及其比例判斷兩對等位基因的位置關系，而D項中無論兩對基因是位于兩對同源染色體還是位于一對同源染色體上，基因型為aaBb和Aabb的個體都只能產生兩種配子(不考慮交叉互換)，無法根據后代的表型及其比例來判斷兩對等位基因的位置關系，故答案為D。
2.(2020·華師一附中調研)遺傳學的奠基人孟德爾利用豌豆進行了雜交實驗，揭示了“遺傳因子”的分離規律和自由組合規律。他從34個豌豆品種中選擇了7對相對性狀，這7對相對性狀分別由7對等位基因控制，現代科學研究表明這7對等位基因在染色體上的位置如圖所示。下列相關敘述正確的是(　　)
A.孟德爾利用了類比推理法得到了兩大遺傳規律
B.圖中Le/le和V/v可代表孟德爾兩對相對性狀雜交實驗中的基因位置
C.圖中所示V號染色體上的兩對等位基因在減數分裂時只能產生2種配子
D.已知豌豆體細胞染色體數目為2N＝14，圖示7條染色體組成一個染色體組
答案　D
解析　孟德爾發現兩大遺傳規律利用的是假說—演繹法，A錯誤；由圖可知Le/le和V/v這兩對等位基因位于同一對同源染色體上，不遵循基因的自由組合定律，而孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗中兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上，B錯誤；由圖可知，V號染色體上的兩對等位基因位于一對同源染色體上，在減數分裂時可能會發生交叉互換而產生4種配子，C錯誤；已知豌豆體細胞染色體數目為2N＝14，圖示7條染色體的大小、形態各不相同，故圖示7條染色體組成一個染色體組，D正確。
3.(2021·武漢市調研)某植物(2n＝12)的正常株開兩性花，一次能夠產生較多數量的子代，科學工作者用熒光標記法對正常顯性純合子的花色基因進行研究，顯性基因A被標記為紅色熒光點。請回答下列問題：
(1)正常個體一個根尖成熟區細胞的紅色熒光點數量最多為________個，這是因為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)已知該植物的花色與A的個數呈正相關，依次表現為黑紅、深紅、紅色、粉紅和白色，在該品系中，偶然發現一株深紅色花植株，其體細胞中有三個紅色熒光點，進一步研究發現該植株可育性正常，取該植株的體細胞進行觀察，發現染色體數量為12條，但染色體的結構異常，多出來一個A基因的原因有兩種可能：第一種情況位于同源染色體上；第二種情況位于非同源染色體上，如下圖所示。
現有各種已知表型的正常純合植株，請設計實驗“探究該深紅色花植株多出來的A基因的位置情況”，寫出實驗步驟，預測實驗結果和結論。
實驗步驟：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
實驗結果和結論：
①________________________________________________________________________，
則能確定屬于第一種情況。
②________________________________________________________________________，
則能確定屬于第二種情況。
答案　(1)2　顯性純合子的基因型為AA，根尖成熟區細胞高度分化，失去分裂能力，染色體不再復制，故A只有2個
(2)實驗步驟：
①讓該突變植株與已知白色花品系正常植株雜交得F1；
②將F1種子種植下去，篩選出F1的紅色花植株自交，得到數量足夠多的F2；
③將F2種子種植下去，統計F2中各花色的比例。
實驗結果和結論：
①若F2中黑紅色花∶紅色花∶白色花＝1∶2∶1
②若F2中黑紅色花∶深紅色花∶紅色花∶粉紅色花∶白色花＝1∶4∶6∶4∶1
解析　(1)A基因被標記為紅色熒光點，正常個體(AA)一個細胞中含有2個A基因，根尖成熟區細胞高度分化失去分裂能力，一個細胞中最多可以含有2個A基因。(2)如果屬于第一種情況，即多出的A基因在同源染色體上，則該植株能產生AA和A兩種配子，由于白色品系植株(aa)只產生a一種配子，所以與白色品系植株雜交所得F1的基因型為AAa和Aa，如果讓基因型為AAa的F1植株自交，由于該植株能產生1/2AA、1/2a兩種配子，所以該植株自交得到的F2中白花植株(aa)所占比例為1/4，紅花植株(AAa)所占比例為1/2，黑紅花植株(AAAA)所占比例為1/4。如果屬于第二種情況，即多出的A基因位于非同源染色體上，則該植株能產生AA和A兩種配子，由于白色品系植株(aa)只產生a一種配子，所以該植株與白色品系植株雜交所得F1的基因型為AAa和Aa。如果讓基因型為AAa的F1植株自交，由于該植株能產生1/4AA、1/4Aa、1/4A和1/4a四種配子，所以該植株自交得到的F2中白花植株(aa)所占比例為1/16，粉紅花植株(Aaa和Aa)所占比例為4/16，紅花植株(AAa和AA)所占比例為6/16，深紅花植株(AAAa和AAA)所占比例為4/16，黑紅花植株(AAAA)所占比例為1/16。因此，若F2黑紅色花∶深紅色花∶紅色花∶粉紅色花∶白色花＝1∶4∶6∶4∶1，則能確定屬于第二種情況。
4.(2021·湖南雅禮中學聯考)某種植物花色的控制過程如圖所示，不考慮突變和交叉互換，回答下列問題：
(1)該種植物花色的控制過程說明基因可以通過控制________________________________，從而控制生物體的性狀。
(2)如果基因A/a和基因B/b位于一對同源染色體上，一紫花植株進行測交后代均為紫花，則該親本紫花植株的基因型為________。如果基因A/a和基因B/b位于兩對同源染色體上，且基因型為AaBb的個體自交產生的F1中紫花∶白花＝5∶7，產生這種現象的原因可能是基因型為________的雄配子或雌配子存在不育現象；若將F1白花個體中的雜合子進行自由交配，則F2中紫色植株出現的概率為________。
(3)請根據以上信息及所學知識，以現有三種純合白花品種為材料，設計一個實驗確定基因A/a和基因B/b是否位于同一對同源染色體上。請簡要寫出實驗思路和預期結果及結論。
①實驗思路：_______________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②預期結果及結論：________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)酶的合成來控制代謝過程
(2)AABB　AB　1/8
(3)①將三種純合白花品種兩兩相互交配得到F1，從F1中選出紫花植株進行自交，得到F2，觀察并統計F2的表型及比例(合理即可)
②若F2中紫花∶白花＝1∶1，則基因A/a和基因B/b位于同一對同源染色體上；若F2中紫花∶白花＝5∶7，則基因A/a和基因B/b位于兩對同源染色體上(合理即可)

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