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高考生物二輪復(fù)習(xí)專題專練
(12)　通過“模式生物”分析“基因定位”類試題
題型一　一對等位基因位置關(guān)系的判定
從“高度”上研究高考
[典例]　果蠅的X、Y染色體上存在同源區(qū)和非同源區(qū)，如圖所示。
果蠅的剛毛和截毛是一對相對性狀，由基因B和b控制，顯隱性及其在染色體上的位置均未知。雌雄個體中均有剛毛個體和截毛個體，某同學(xué)選擇一只截毛雌性個體與一只剛毛雄性個體進行交配，產(chǎn)生了若干子代。據(jù)此分析下列問題。
(1)若子代雌性和雄性均為截毛∶剛毛＝1∶1，則截毛一定不是____(填“常”或“X”)染色體上____(填“顯性”或“隱性”)基因所控制。
(2)若子代雌性全為剛毛，雄性全為截毛，則該對基因可能位于______________上。
(3)若子代雌性全為截毛，雄性全為剛毛，則該對基因位于______________(填“Ⅰ非同源區(qū)”或“Ⅱ同源區(qū)”)上。
(4)若親本均為純合個體，且子代雌雄個體均為剛毛，則該對基因可能位于常染色體上，也可能位于Ⅱ同源區(qū)，請選用F1個體，通過實驗，進一步確認(rèn)基因的位置，寫出實驗思路、預(yù)期結(jié)果和相應(yīng)結(jié)論。
實驗思路：______________________________。
預(yù)期結(jié)果和相應(yīng)結(jié)論：_____________________________________________________。
[答案]　(1)X　隱性　(2)Ⅰ非同源區(qū)或Ⅱ同源區(qū)　(3)Ⅱ同源區(qū)　(4)讓F1個體相互交配統(tǒng)計F2的表型及其比例　如果F2中雄性個體全部為剛毛，則該對基因位于Ⅱ同源區(qū)；如果F2中雌雄個體均為截毛∶剛毛＝3∶1，則該對基因位于常染色體上
從“深度”上提升知能
一對等位基因位置關(guān)系的判定
實驗法判斷基因是位于常染色體、X(Z)染色體還是X、Y(Z、W)染色體同源區(qū)段上
從“寬度”上拓展訓(xùn)練
1．(2022·合肥一模)某昆蟲的性別決定類型為XY型，該種昆蟲的星眼、圓眼由位于常染色體上的一對等位基因A/a控制，體色紅色、白色由等位基因B/b控制。現(xiàn)讓白色星眼雌昆蟲與紅色星眼雄昆蟲雜交，獲得的F1性狀分離比為：白色星眼雄蟲∶白色圓眼雄蟲∶紅色星眼雌蟲∶紅色圓眼雌蟲＝2∶1∶2∶1，不考慮X、Y染色體的同源區(qū)段的遺傳，回答下列問題：
(1)控制體色的基因位于____(填“常”或“X”)染色體，理由是________________________________。
(2)F1中星眼∶圓眼＝2∶1的原因是____________________；F1中星眼與圓眼昆蟲自由交配，子代中圓眼個體所占的比例是______。
(3)假設(shè)某隱性致死突變基因有純合致死效應(yīng)(胚胎純合致死)，無其他性狀效應(yīng)。有一只雄性昆蟲接受射線輻射處理，發(fā)生隱性致死突變，為探究該突變基因位于常染色體上，還是X染色體上，請設(shè)計雜交實驗進行探究并預(yù)測實驗結(jié)果。
實驗思路：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
預(yù)期結(jié)果：若__________________________，則隱性致死突變基因在X染色體上；若______________________，則隱性致死突變基因在常染色體上。
解析：(1)親代白色雌昆蟲與紅色雄昆蟲雜交，子代中體色與性別相關(guān)聯(lián)，說明控制體色的基因位于X染色體。(2)親代星眼雜交，子代中出現(xiàn)圓眼，說明星眼為顯性性狀，且親代基因型均為Aa，正常情況下子代應(yīng)為A－∶aa＝3∶1，即星眼∶圓眼＝3∶1，出現(xiàn)星眼∶圓眼＝2∶1的原因是AA純合致死；F1中星眼基因型為Aa，占2/3，圓眼基因型為aa，占1/3，則A的基因頻率為1/3，a的基因頻率為2/3，因AA純合致死，所以兩者自由交配，子代中圓眼個體aa所占的比例是1/2。(3)設(shè)該隱性致死基因為d，欲探究該突變基因位于常染色體上，還是X染色體上，可將該只突變雄性昆蟲與正常雌性昆蟲雜交獲得F1，F(xiàn)1雌雄果蠅相互交配，統(tǒng)計F2成蟲中雄性昆蟲比例：若隱性致死突變基因在X染色體上，則該雄性個體基因型為XdY，與正常雌性個體XDXD雜交，F(xiàn)1為XDXd、XDY，F(xiàn)1相互交配，由于胚胎純合致死，則子代XdY個體死亡，存活個體基因型及比例為XDXD∶XDXd∶XDY＝1∶1∶1，F(xiàn)2中雄性昆蟲占1/3。若隱性致死突變基因在常染色體上，則致死現(xiàn)象與性別無關(guān)，即F2中雌∶雄＝1∶1。
答案：(1)X　昆蟲體色的遺傳與性別相關(guān)聯(lián)　(2)AA純合致死(星眼基因純合致死)　1/2　(3)將該只突變雄性昆蟲與正常雌性昆蟲雜交獲得F1，F(xiàn)1雌雄果蠅相互交配，統(tǒng)計F2成蟲中雄性昆蟲比例　F2中雄性昆蟲占1/3(或F2中雌∶雄＝2∶1)　F2中雄性昆蟲占1/2(或F2中雌∶雄＝1∶1)
2．(2022·杭州二模)果蠅的有眼與無眼由一對等位基因A、a控制，正常毛與短毛由另一對等位基因B、b控制，兩對基因獨立遺傳且有一對位于X染色體上。一群有眼正常毛雌蠅與一群有眼正常毛雄蠅交配，F(xiàn)1的表型及比例如下表。
分類 有眼正常毛 有眼短毛 無眼正常毛 無眼短毛
F1雄蠅 2 2 1 1
F1雌蠅 4 0 2 0
回答下列問題：
(1)無眼對有眼為______性，控制有眼與無眼的A(a)基因位于______染色體上。
(2)親本雌蠅的基因型為________________。讓F1自由交配，F(xiàn)2的基因型共有________種。F2出現(xiàn)的各種表型中比例最少的是(有眼與無眼、正常毛與短毛、性別均考慮在內(nèi))__________________________。
(3)摩爾根的果蠅眼色雜交實驗首次將白眼基因定位到了X染色體上。有人認(rèn)為控制果蠅眼色的基因可能不是僅位于X染色體上，而是位于X、Y染色體的同源區(qū)段。已知果蠅的紅眼對白眼為顯性，請利用純合的紅眼雄蠅、白眼雄蠅、白眼雌蠅、紅眼雌蠅，設(shè)計一個一代雜交實驗，判斷眼色基因的基因座位。
雜交實驗方案：________________________________________________________
________________________________________________________________________。
預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：
①__________________，則眼色基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段。
②________________________，則眼色基因僅位于X染色體上。
解析：(1)親代雌雄有眼果蠅雜交，子代中無論雌雄果蠅均有有眼和無眼，且比例為2∶1，該比例為3∶1的變形，說明子代發(fā)生了性狀分離的現(xiàn)象，則有眼對無眼為顯性，且存在顯性純合致死現(xiàn)象，控制該性狀的基因位于常染色體上。(2)根據(jù)以上分析可知，有眼對無眼為顯性，且控制該性狀的基因位于常染色體上，且親代在該性狀上均為雜合子；根據(jù)題意，兩對基因獨立遺傳且有一對位于X染色體上，則控制果蠅正常毛和短毛的基因位于X染色體上，由于親代均為正常毛，而子代雄果蠅中有正常毛和短毛，而雌果蠅中只有正常毛，故親代雌果蠅基因型為AaXBXb，雄果蠅基因型為AaXBY。將兩對性狀分開考慮，則F1的子代果蠅：有眼與無眼方面子代基因型為2/3Aa和1/3aa，那么產(chǎn)生的配子為1/3A、2/3a，正常毛與短毛性狀方面子代的基因型為1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY、1/4XbY，那么產(chǎn)生的雌配子為3/4XB、1/4Xb，產(chǎn)生雄配子為1/4XB、1/4Xb、1/2Y，F(xiàn)1自由交配，有眼與無眼方面F2的基因型有1/9AA、4/9Aa、4/9aa，由于AA致死，因此F2的基因型為1/2Aa、1/2aa；正常毛與短毛性狀方面F2的基因型有3/16XBXB、4/16XBXb、1/16XbXb、6/16XBY、2/16XbY，因此F2的基因型共有2×5＝10種。F2出現(xiàn)的各種表型中比例最少的是無眼短毛雌果蠅(aaXbXb)和有眼短毛雌果蠅(AaXbXb)。(3)判斷基因位于X染色體上還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段，通常選擇隱雌顯雄雜交法，選擇純合的紅眼雄蠅和白眼雌蠅交配，假設(shè)用基因R、r表示控制該性狀的基因，若該性狀的基因僅位于X染色體上，則親代果蠅的基因型分別為紅眼雄蠅XRY、白眼雌蠅XrXr，F(xiàn)1的雌果蠅均為紅眼XRXr，雄果蠅均為白眼XrY；若該性狀的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段，則親代果蠅的基因型分別為紅眼雄蠅XRYR、白眼雌蠅XrXr，子代F1雌果蠅均為紅眼XRXr，雄果蠅也均為紅眼XrYR。因此統(tǒng)計F1的表型及比例即可確定基因的位置。
答案：(1)隱　常　(2)AaXBXb　10　無眼短毛雌蠅和有眼短毛雌蠅　(3)選擇純合的紅眼雄蠅和白眼雌蠅交配得F1，統(tǒng)計后代的表型及比例　①若F1全為紅眼　②若F1雌性全為紅眼，雄性全為白眼
題型二　兩對等位基因位于一對還是兩對同源染色體上的判斷
從“高度”上研究高考
[典例]　某種雌雄同花的植物，花的顏色由兩對基因(A和a，B和b)控制，A基因控制紅色色素合成(AA和Aa的效應(yīng)相同)，B基因為修飾基因，淡化顏色的深度(BB使紅色完全消失而表現(xiàn)為白色，Bb使紅色變淡而表現(xiàn)為粉色)。為了探究兩對基因(A和a，B和b)是在同一對同源染色體上，還是在兩對同源染色體上，某課題小組選用基因型為AaBb的植株進行自交實驗。
(1)實驗假設(shè)：這兩對基因在染色體上的位置有三種類型，已給出兩種類型，請將未給出的類型畫在方框內(nèi)。如圖所示，豎線表示染色體，黑點表示基因在染色體上的位點。
(2)實驗步驟：
第一步：基因型為AaBb的植株自交。
第二步：觀察并統(tǒng)計子代植株花的顏色和比例。
(3)實驗可能的結(jié)果(不考慮基因突變、互換等變異)及相應(yīng)的結(jié)論：
①若子代植株花的顏色及比例為__________，則兩對基因在兩對同源染色體上(符合第一種類型)。
②若子代植株花的顏色及比例為__________，則兩對基因在一對同源染色體上(符合第二種類型)。
③若子代植株花的顏色及比例為__________，則兩對基因在一對同源染色體上(符合第三種類型)。
[答案]　(1)
(3)①紅色∶粉色∶白色＝3∶6∶7
②粉色∶白色＝1∶1
③紅色∶粉色∶白色＝1∶2∶1
從“深度”上提升知能
兩(多)對等位基因位置關(guān)系的判定
判斷兩(多)對等位基因位于一對還是兩對同源染色體上，實質(zhì)是確定兩對等位基因的遺傳是遵循自由組合定律，還是遵循連鎖與互換規(guī)律。
(1)如圖所示，①圖中A/a、B/b、D/d這三對等位基因的遺傳都遵循分離定律；
②圖中基因A/a與D/d(或基因B/b與D/d)分別位于兩對同源染色體上，其遺傳遵循自由組合定律；③圖中基因A/a和B/b位于一對同源染色體上，其遺傳不遵循自由組合定律。
(2)根據(jù)后代性狀分離比確定基因在染色體上的位置
從“寬度”上拓展訓(xùn)練
1．(2022·菏澤一模)某雌雄異株植物顯性基因A、B、C同時存在時開紫花，其余情況都開白花。一株純合紫花雌株與隱性純合白花雄株雜交得到F1 。回答下列問題：
(1)若三對等位基因均位于常染色體上且獨立遺傳，則F1雌雄株隨機傳粉得到的F2中紫花植株與白花植株的比例為__________。
(2)若三對基因均位于常染色體上，已知F1產(chǎn)生的配子如下表所示，則三對基因的分布情況是____________________________，且______(填“發(fā)生”或“未發(fā)生”)過片段互換，據(jù)此分析F1測交子代的表型及比例為________________。
配子 ABC Abc aBC abc ABc AbC aBc abC
占比 21% 4% 4% 21% 21% 4% 4% 21%
(3)若三對基因中有一對位于X染色體上，另外兩對基因在常染色體上且獨立遺傳，F(xiàn)1雌雄株隨機傳粉得到的F2中紫花雌株占______，白花植株中純合子占________。
(4)若不考慮片段互換，也不考慮基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段，已知至少有一對基因位于X染色體上，則三對基因位置關(guān)系為________時，F(xiàn)2中紫花∶白花＝3∶1。
解析：(1)已知雌雄異株植物顯性基因A、B、C同時存在時開紫花，其余情況都開白花，若三對基因均位于常染色體上且獨立遺傳，則F1雌雄株基因型均為AaBbCc，隨機傳粉得到的F2中紫花植株占3/4×3/4×3/4＝27/64，因此F2中紫花植株與白花植株的比例為27∶37。(2)若三對基因均位于常染色體上，由題表可知，AB組合在一起和ab組合在一起所占的比例較大，則三對基因的分布情況是A/a、B/b基因位于一對同源染色體上，且A和B連鎖，a和b連鎖，C/c基因位于另一對同源染色體上。由于F1能產(chǎn)生8種配子，因此推測F1在產(chǎn)生配子時發(fā)生過片段互換，由于F1產(chǎn)生ABC配子的概率為21%，因此測交子代表型及比例為紫花∶白花＝21∶79。(3)若三對基因中有一對位于X染色體上，另外兩對基因在常染色體上且獨立遺傳，假設(shè)親本為AABBXCXC及aabbXcY，F(xiàn)1為AaBbXCXc和AaBbXCY，則F1雌雄株隨機傳粉得到的F2中紫花雌株占3/4×3/4×1/2＝9/32，白花植株占37/64，其中純合子有AABBXcY、AAbbXCXC、AAbbXcY、AAbbXCY、aabbXCXC、aabbXCY、aaBBXcY、aaBBXCXC、aaBBXCY、aabbXcY，占F2全部植株的10/64，因此白花植株中純合子占10/37。(4)若不考慮片段互換，也不考慮基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段，已知至少有一對基因位于X染色體上，F(xiàn)2中紫花∶白花＝3∶1，符合分離定律，因此只有三對基因在同一對同源染色體上時，即均位于X染色體上時，才能符合此比例。
答案：(1)27∶37　(2)A/a、B/b基因位于一對同源染色體上，且A和B連鎖，a和b連鎖，C/c基因位于另一對同源染色體上　發(fā)生　紫花∶白花＝21∶79　(3)9/32　10/37　(4)均位于X染色體上
2．果蠅的灰身基因(A)對黑身基因(a)為顯性，剛毛基因(B)對截剛毛基因(b)為顯性。回答下列問題：
(1)現(xiàn)用一只灰身雄果蠅與一只灰身雌果蠅雜交，統(tǒng)計子一代果蠅的表型及比例，結(jié)果為灰身∶黑身＝3∶1。根據(jù)這一實驗數(shù)據(jù)還不能確定A和a是位于常染色體還是X染色體上，還需要統(tǒng)計__________________才能確定A和a位于X染色體上。
(2)若果蠅剛毛和截剛毛這對等位基因位于X和Y染色體的同源區(qū)段上，則果蠅群體中，基因型有______種；若果蠅剛毛和截剛毛這對等位基因位于X染色體上，Y染色體上沒有其等位基因，則果蠅群體中，基因型有____種。
(3)若果蠅剛毛和截剛毛這對等位基因位于X和Y染色體的同源區(qū)段上，現(xiàn)有四種純合子果蠅，表型為剛毛雌果蠅、剛毛雄果蠅、截剛毛雌果蠅、截剛毛雄果蠅，請從上述四種果蠅中選擇親本，通過兩代雜交，最終獲得的子代果蠅中，雌性全部表現(xiàn)為截剛毛，雄性全部表現(xiàn)為剛毛，請簡要寫出實驗思路：______________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)一只灰身雄果蠅與一只灰身雌果蠅雜交，統(tǒng)計子一代果蠅的表型及比例為灰身∶黑身＝3∶1，說明體色遺傳遵循基因的分離定律，由于親本基因型為Aa×Aa或XAXa×XAY時，其子一代結(jié)果都是灰身∶黑身＝3∶1，因此不能確定A和a是位于常染色體還是X染色體上。若A和a位于常染色體上，則子一代雄性和雌性都存在黑身果蠅；若A和a位于X染色體上，則子一代黑身果蠅全為雄性，所以還需要統(tǒng)計子一代黑身果蠅是否全為雄性才能確定A和a是否位于X染色體上。(2)若果蠅剛毛和截剛毛這對等位基因位于X和Y染色體的同源區(qū)段上，雌果蠅有XBXB、XBXb、XbXb 3種基因型，雄果蠅有XBYB、XBYb、XbYB、XbYb 4種基因型，則果蠅群體中基因型有7種；若果蠅剛毛和截剛毛這對等位基因位于X染色體上，Y染色體上沒有其等位基因，則果蠅群體中，基因型有XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY，共5種。(3)由于親本果蠅為四種純合子，即基因型分別為XBXB、XBYB、XbXb、XbYb，通過兩代雜交，最終獲得的子代果蠅中，雌性全部表現(xiàn)為截剛毛(XbXb)，雄性全部表現(xiàn)為剛毛(含B基因)，推測子一代雌雄果蠅基因型為XbXb、XbYB，進而確定親本基因型為XbXb、XBYB，親本雜交后得到F1，讓F1中的剛毛雄果蠅(XbYB)與截剛毛雌果蠅(XbXb)再雜交，得到的F2即為所需的果蠅。
答案：(1)子一代中黑身果蠅是否全為雄性　(2)7
5　(3)取純種截剛毛雌果蠅(XbXb)和剛毛雄果蠅(XBYB)雜交得到F1，讓F1中的剛毛雄果蠅(XbYB)與截剛毛雌果蠅(XbXb)再雜交，得到F2，F(xiàn)2中雌果蠅全為截剛毛，雄果蠅全為剛毛
3．(2022·濟南三模)玉米是雌雄同株異花的農(nóng)作物。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，玉米籽粒正常與干癟受一對等位基因A/a控制，干癟的籽粒無發(fā)芽能力；玉米的育性受另外一對等位基因M/m控制，其中基因型MM、Mm個體可產(chǎn)生可育的雌雄配子，mm表現(xiàn)為雄性不育。
(1)將基因型為MM的正常玉米籽粒種植，開花時隨機傳粉，成熟后收獲F1種子再種植。F1植株自花傳粉后，有1/2的F1植株果穗上結(jié)出干癟種子，則親代正常籽粒中純合子所占比例為__________。
(2)將基因型為AaMm的植株連續(xù)自交兩代，發(fā)現(xiàn)F1植株中雄性可育植株與雄性不育植株的比例為3∶1，則可判斷A/a、M/m兩對等位基因分別位于________(填“一對”或“兩對”)同源染色體上，理由是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
F2植株中雄性不育個體所占的比例為________。
(3)在玉米雜交育種過程中，為了持續(xù)獲得雄性不育植株，將雄配子致死基因B、紅色胚帶熒光基因R(正常玉米黃色胚)和花粉育性恢復(fù)基因M(使雄性不育植株恢復(fù)育性)構(gòu)成緊密連鎖的“元件”，可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將單個“元件”導(dǎo)入雄性不育植株細(xì)胞的染色體上。請簡述利用該轉(zhuǎn)基因植株持續(xù)獲得非轉(zhuǎn)基因雄性不育植株的育種過程。(以上植株均不含a基因)
(4)將上述轉(zhuǎn)基因植株作母本與基因型為MM的玉米雜交，F(xiàn)1自交，假設(shè)所有卵細(xì)胞均可受精，F(xiàn)2植株中有1/8的雄性不育植株，可知單個基因B、R和M構(gòu)成的緊密連鎖的“元件”導(dǎo)入雄性不育植株細(xì)胞的______(選填圖中“①”“②”“①或②”)處。
解析：(1)基因型為MM的正常玉米籽粒，開花時隨機傳粉，成熟后收獲F1種子再種植。F1植株自花傳粉后，有1/2的F1植株果穗上結(jié)出干癟種子，則可知干癟為隱性性狀，正常為顯性性狀；F1中基因型為AaMM的植株占1/2，故親本正常籽粒基因型為AAMM、AaMM，設(shè)親代產(chǎn)生的aM配子比例為X，則AM配子比例為1－X，由于基因型為aa的種子無發(fā)芽能力，可計算2X×(1－X)÷(1－X2)＝1/2，解得X為1/3，故基因型為AaMM的個體所占比例為2/3，AAMM所占比例為1/3，即親代正常籽粒中純合子所占比例為1/3。(2)將基因型為AaMm的植株連續(xù)自交兩代，發(fā)現(xiàn)F1植株中雄性可育植株與雄性不育植株的比例為3∶1，而由于基因型為aa的種子無發(fā)芽能力，若兩對等位基因位于1對同源染色體上，則F1植株中雄性可育植株∶雄性不育植株的比例為2∶1或3∶0，據(jù)此可判斷A/a、M/m兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。F1植株中雄性可育植株MM∶雄性可育植株Mm∶雄性不育植株mm＝1∶2∶1，雄性不育只能作母本，不能自交，故F2植株中雄性不育個體所占的比例為2/3×1/4＝1/6。(3)在玉米雜交育種過程中，為了持續(xù)獲得雄性不育植株，將雄配子致死基因B、紅色胚帶熒光基因R(正常玉米黃色胚)和花粉育性恢復(fù)基因M(使雄性不育植株恢復(fù)育性)構(gòu)成緊密連鎖的“元件”，可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將單個“元件”導(dǎo)入雄性不育植株細(xì)胞的染色體上。若要利用該轉(zhuǎn)基因植株持續(xù)獲得非轉(zhuǎn)基因雄性不育植株，可將該轉(zhuǎn)基因植株BRMmm進行自花傳粉，子代基因型為BBRRMMmm(雄配子均致死)、BRMmm(BRMm的雄配子致死，m的雄配子正常)、mm，種子成熟后，收獲種子，選黃色種子mm種植，即可得到非轉(zhuǎn)基因雄性不育植株；將帶熒光紅色胚種子BRMmm種植繼續(xù)自花傳粉，可持續(xù)獲得非轉(zhuǎn)基因雄性不育植株mm。(4)將上述轉(zhuǎn)基因植株作母本BRMmm與基因型為MM的玉米雜交，F(xiàn)1自交，假設(shè)所有卵細(xì)胞均可受精，F(xiàn)2植株中有1/8的雄性不育植株mm，將1/8拆分為1/2×1/4，可知F1中基因型為Mm的個體所占比例為1/2，可知單個基因B、R和M構(gòu)成的緊密連鎖的“元件”與m基因連鎖，即導(dǎo)入雄性不育植株細(xì)胞的①處。
答案：(1)1/3　(2)兩對　若兩對等位基因位于1對同源染色體上，則F1植株中雄性可育植株∶雄性不育植株的比例為2∶1或3∶0　1/6　(3)將該轉(zhuǎn)基因植株進行自花傳粉，種子成熟后，收獲種子，選黃色種子種植，即可得到非轉(zhuǎn)基因雄性不育植株；將帶熒光紅色胚種子種植繼續(xù)自花傳粉，可持續(xù)獲得非轉(zhuǎn)基因雄性不育植株。(4)①
題型三　利用單體、三體或缺體定位特定基因的位置
從“高度”上研究高考
[典例]　某二倍體植物(2n＝24)的紅花與白花受3對等位基因的控制(相關(guān)基因用A、a，B、b和D、d表示)，同時含有A、B與D基因的植株開紅花，其余的植株開白花。在對每株紅花植株的自交后代進行統(tǒng)計時，研究人員發(fā)現(xiàn)某些紅花植株能穩(wěn)定遺傳，某些紅花植株自交會出現(xiàn)性狀分離。體細(xì)胞中缺失了一條染色體的個體稱作單體，缺失了一條1號染色體的個體稱作1單體，缺失了一條2號染色體的個體稱作2單體，以此類推。現(xiàn)有用AABBDD植株培育成的12種紅花單體，某學(xué)者將其與基因型為aabbdd的植株進行雜交，并對12組雜交組合的子代性狀分別進行統(tǒng)計。回答下列問題：
(1)若只有2單體與基因型為aabbdd的植株雜交子代出現(xiàn)白花個體，則對該現(xiàn)象最合理的解釋是_____________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若有2組的雜交子代出現(xiàn)白花個體，該現(xiàn)象說明________________________________________________________________________。
此時這兩組雜交子代的花色性狀比例為____________________。
(3)若有3組的雜交子代出現(xiàn)白花個體，則基因型為AABbDd的植株自交，其子代的花色性狀及比例為________________。
[答案]　(1)控制花色的3對等位基因均位于2號染色體上，親本中的2單體產(chǎn)生了數(shù)量相等的ABD配子和不含花色基因的配子，與基因型為aabbdd的植株雜交后，基因型為AaBbDd的子代開紅花，基因型為abd的子代開白花　(2)控制花色的3對等位基因位于2對同源染色體上　紅花∶白花＝1∶1　(3)紅花∶白花＝9∶7
從“深度”上提升知能
1．利用三體進行基因定位
2．利用單體進行基因定位
3．利用染色體片段缺失進行基因定位
從“寬度”上拓展訓(xùn)練
1．(2022·保定模擬)果蠅由于繁殖周期短、子代數(shù)量多等特點成為遺傳學(xué)中常用的實驗材料，可用于染色體變異、檢測是顯性純合致死還是隱性致死突變、基因定位等方面的研究。回答下列問題：
(1)顯微鏡下觀察到一只果蠅的Ⅱ號染色體上出現(xiàn)了拱環(huán)結(jié)構(gòu)，如圖所示，該果蠅為雜合子(Aa)，基因A對a為顯性，卻表現(xiàn)出了隱性性狀，原因可能是_____________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在野生型群體中，某只缺失一條Ⅱ號染色體的雄蠅X經(jīng)射線處理后，出現(xiàn)一單基因顯性突變性狀，請設(shè)計實驗確定該突變基因是位于Ⅱ號染色體上還是位于其他常染色體上。已知果蠅缺失一條Ⅱ號染色體可以存活，缺失兩條則致死，要求寫出實驗思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論。
實驗思路：_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)基因A所在的染色體片段缺失導(dǎo)致基因型為Aa的果蠅表現(xiàn)為隱性性狀。(2)實驗材料是動物，不能自交，只能雜交。題干中明確指出只有一只缺失一條Ⅱ號染色體的雄蠅X經(jīng)過射線處理，故只能讓雄蠅與染色體數(shù)目正常的野生型個體雜交。假設(shè)顯性突變基因用B表示，缺失用O表示，若基因B位于Ⅱ號染色體上，第一步雜交實驗為BO×bb，所得F1基因型及比例為Bb∶bO＝1∶1；若基因B位于其他常染色體上，第一步雜交實驗則為Bb×bb，所得F1基因型及比例為Bb∶bb＝1∶l。因第一步雜交實驗后結(jié)果相同，故必須進行第二步雜交實驗，目的是讓子代中出現(xiàn)Ⅱ號染色體缺失純合個體，由F1中的隱性個體與雄蠅X回交產(chǎn)生F2。若基因B位于Ⅱ號染色體上，則第二步雜交實驗為BO×bO，所得F2基因型及比例為Bb∶BO∶bO∶OO(致死)＝1∶1∶1∶0，即突變型∶野生型＝2∶1；若基因B位于其他常染色體上，則第二步雜交為Bb×bb，所得F2基因型及比例為Bb∶bb＝1∶1，即突變型∶野生型＝1∶1。
答案：(1)基因A所在的染色體片段缺失
(2)方案一
實驗思路：讓雄蠅X與染色體數(shù)目正常的野生型雌蠅雜交產(chǎn)生F1，讓F1中的野生型雌蠅與雄蠅X回交產(chǎn)生F2，統(tǒng)計F2中的表型及比例
預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：若F2中突變型∶野生型＝2∶1，則突變基因位于Ⅱ號染色體上；若F2中突變型∶野生型＝1∶1，則突變基因位于其他常染色體上
方案二
實驗思路：讓雄蠅與染色體數(shù)目正常的野生型雌蠅雜交產(chǎn)生F1，讓F1中的雌雄果蠅自由交配，統(tǒng)計F2中的表型及比例
預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：若F2中突變型∶野生型＝7∶8，則突變基因位于Ⅱ號染色體上；若F2中突變型∶野生型＝7∶9，則突變基因位于其他常染色體上
2．染色體數(shù)目變異類型多樣，其中缺失一條染色體的情況稱為單體(2n－1)，增加一條染色體稱為三體(2n＋1)。黑腹果蠅是遺傳學(xué)研究的常用材料，染色體組成如圖所示。Ⅳ號染色體(點狀染色體)單體和三體的果蠅均能夠繁殖，分析回答下列問題：
(1)果蠅的性別決定方式為________。Ⅳ號染色體單體的雌性黑腹果蠅減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子種類有________種，染色體數(shù)量分別為________條。
(2)在黑腹果蠅群體中偶然出現(xiàn)一只染色體正常的無眼果蠅，已知無眼為隱性性狀，野生型為顯性性狀，受一對等位基因控制，但是不確定這對等位基因是位于Ⅲ號還是Ⅳ號染色體上，科研人員分成兩個小組分別進行了以下實驗，請補充完成以下探究實驗：
①甲組：取Ⅳ號染色體單體野生型果蠅與該無眼果蠅雜交，若子一代表型及比例約為____________，說明這對等位基因位于Ⅲ號染色體上；若子一代表型及比例約為______________，說明這對等位基因位于Ⅳ號染色體上。
②乙組：取Ⅳ號染色體三體野生型果蠅與該無眼果蠅雜交，子一代全為野生型，子一代雌雄果蠅雜交，若子二代表型及分離比為__________________，則說明無眼基因位于Ⅳ號染色體上。
解析：(1)由題圖可知，果蠅的性別決定方式為XY型。Ⅳ號染色體單體的雌性黑腹果蠅體細(xì)胞中有7條染色體，減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時，同源染色體分離，單個的Ⅳ號染色體隨機移向一極，則形成的配子中含有的染色體數(shù)為3條和4條，配子種類共兩種。(2)已知無眼為隱性性狀，野生型為顯性性狀，受一對等位基因控制，假設(shè)用A、a來表示。為研究這對等位基因是位于Ⅲ號還是Ⅳ號染色體上做了兩組實驗：①甲組：取Ⅳ號染色體單體野生型果蠅與該無眼果蠅雜交，若這對等位基因位于Ⅲ號染色體上，后代的遺傳與Ⅳ號染色體無關(guān)，則親本的基因型分別為AA、aa，子一代全為野生型(基因型為Aa)，即野生型∶無眼＝1∶0；若這對等位基因位于Ⅳ號染色體上，則Ⅳ號染色體單體野生型果蠅只含有一個顯性基因(假設(shè)用O表示缺失一條染色體，即基因型為AO)，與該無眼果蠅(基因型為aa)雜交，后代會出現(xiàn)野生型(基因型為Aa)和無眼(基因型為Oa)兩種，比例為1∶1。②乙組：取Ⅳ號染色體三體野生型果蠅與該無眼果蠅雜交，子一代全為野生型，子一代雌雄果蠅雜交。若無眼基因位于Ⅳ號染色體上，Ⅳ號染色體三體野生型果蠅(基因型為AAA)會產(chǎn)生兩種配子：一種為A，另一種為AA，比例為1∶1，與該無眼果蠅(基因型為aa)雜交，子一代全為野生型，基因型及比例為AAa∶Aa＝1∶1，子一代雌雄果蠅雜交，基因型為AAa的個體產(chǎn)生的配子及比例為AA∶a∶Aa∶A＝1∶1∶2∶2，基因型為Aa的個體產(chǎn)生的配子及比例為A∶a＝1∶1，則產(chǎn)生的基因型為a的雌雄配子均占1/3，后代無眼果蠅所占的比例為1/3×1/3＝1/9，野生型所占的比例為1－1/9＝8/9，即子二代表型及分離比為野生型∶無眼＝8∶1。
答案：(1)XY型　2　3和4　(2)①野生型∶無眼＝1∶0　野生型∶無眼＝1∶1　②野生型∶無眼＝8∶1
[微課微練·一點一評]
一、選擇題
1．(2022·全國乙卷)依據(jù)雞的某些遺傳性狀可以在早期區(qū)分雌雄，提高養(yǎng)雞場的經(jīng)濟效益。已知雞的羽毛性狀蘆花和非蘆花受1對等位基因控制。蘆花雞和非蘆花雞進行雜交，正交子代中蘆花雞和非蘆花雞數(shù)目相同，反交子代均為蘆花雞。下列分析及推斷錯誤的是(　 )
A．正交親本中雌雞為蘆花雞，雄雞為非蘆花雞
B．正交子代和反交子代中的蘆花雄雞均為雜合體
C．反交子代蘆花雞相互交配，所產(chǎn)雌雞均為蘆花雞
D．僅根據(jù)羽毛性狀蘆花和非蘆花即可區(qū)分正交子代性別
解析：選C　根據(jù)題意可知，正交子代中蘆花雞和非蘆花雞數(shù)目相同，反交子代均為蘆花雞，說明控制雞羽毛性狀蘆花和非蘆花的基因位于Z染色體上，且蘆花為顯性。設(shè)控制該對相對性狀的等位基因為A和a。正交為ZaZa(非蘆花雄雞)×ZAW(蘆花雌雞)，子代為ZAZa、ZaW，且蘆花雞和非蘆花雞數(shù)目相同，反交為ZAZA×ZaW，子代為ZAZa、ZAW，且全為蘆花雞，A正確；正交子代和反交子代中蘆花雄雞均為ZAZa(雜合子)，B正確；反交子代蘆花雞相互交配，即ZAZa×ZAW，所產(chǎn)雌雞為ZAW、ZaW(非蘆花)，C錯誤；正交子代為ZAZa(蘆花雄雞)、ZaW(非蘆花雌雞)，D正確。
2．(2022·濟南模擬)某動物的毛黑色(N)對白色(n)為顯性，有尾(R)對無尾(r)為顯性。下圖為甲、乙兩品系動物體細(xì)胞中部分染色體及基因情況。已知含片段缺失染色體的雄配子致死。取自甲品系的某雌性個體與取自乙品系的某雄性個體雜交，后代出現(xiàn)一個基因型為RRr的子代(丙)。下列相關(guān)敘述正確的是(　 )
A．甲品系的動物相互交配，后代有2種表型和8種基因型
B．甲品系雄性個體與乙品系雌性個體雜交，F(xiàn)1有4種基因型且F1的雄配子均不致死
C．丙與其父本雜交，產(chǎn)生Rr后代的概率是1/3
D．丙產(chǎn)生的原因可能是甲個體在減數(shù)分裂Ⅰ時異常所致
解析：選C　甲品系動物相互交配，雌性可以產(chǎn)生NR、Nr、nR、nr4種配子，雄性由于n基因所在的染色體片段缺失導(dǎo)致雄配子致死，只能產(chǎn)生NR、Nr這2種配子，雌雄配子間隨機結(jié)合，所以子代一共有6種基因型，2種表型，A錯誤；由于含片段缺失染色體的雄配子致死，甲品系動物雄性只能產(chǎn)生NR、Nr這2種配子，乙品系只能產(chǎn)生nr的配子，所以子代一共只有2種基因型(NnRr、Nnrr)，且F1個體染色體都沒有缺失，所以雄配子都不致死，B錯誤；由丙RRr的基因型可以看出，其中的RR來自其母本甲，r來自其父本乙，丙可以產(chǎn)生的配子R∶Rr∶RR∶r＝2∶2∶1∶1，父本(乙)只產(chǎn)生1種配子r，所以后代產(chǎn)生Rr的比例為1/3，C正確；丙個體基因型為RRr，父本的基因型為rr，母本的基因型為Rr，產(chǎn)生了RRr的子代只能是母本在減數(shù)分裂Ⅱ時含R的姐妹染色單體分開后移向了同一極，D錯誤。
3．(2022·菏澤二模)果蠅(2n＝8)羽化從蛹變蠅的時間有19 h、24 h和29 h三種，分別由基因A1、A2和A3控制，這三個基因的顯隱性關(guān)系未知，且都不位于X、Y染色體的同源區(qū)段，現(xiàn)用一只羽化時間為19 h的雌蠅和一只羽化時間為24 h的雄蠅雜交，F(xiàn)1的羽化時間及比例為19 h∶24 h∶29 h＝1∶2∶1，且羽化時間為24 h的果蠅都是雌性，其余都是雄性。下列說法正確的是(　 )
A．基因A1、A2和A3的遺傳遵循基因自由組合定律
B．基因A1、A2和A3的顯隱性關(guān)系是A2＞A3＞A1
C．控制果蠅羽化時間相關(guān)的基因型有6種
D．F1自由交配產(chǎn)生的子代中羽化時間為19 h的果蠅占5/16
解析：選D　基因A1、A2和A3是控制同一性狀的不同基因，屬于等位基因，其遺傳遵循基因的分離定律，A錯誤；基因A1、A2和A3的顯隱性關(guān)系是A2＞A1＞A3，B錯誤；由題意分析可知，控制羽化時間的基因A1、A2和A3位于X染色體上，則雌性的基因型有6種，雄性的基因型有3種，共9種基因型，C錯誤；親本的基因型為XA1XA3×XA2Y，則F1的基因型為XA1XA2、XA2XA3、XA1Y、XA3Y，比例為1∶1∶1∶1，則F1雌性個體產(chǎn)生的配子及比例為1/4XA1、2/4XA2、1/4XA3，雄性個體產(chǎn)生的配子中XA3的比例為1/4，XA1的比例為1/4，Y的比例為1/2，故F1自由交配產(chǎn)生的子代中羽化時間為19 h的果蠅占5/16，D正確。
4．(2022·揚州三模)“卵子死亡”是我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的一種新型常染色體顯性遺傳病。它是由PANX1基因發(fā)生突變后，引起PANX1通道蛋白異常激活，卵子萎縮、退化，最終導(dǎo)致不育。PANX1突變基因在男性個體中不表達。下列說法錯誤的是(　 )
A．PANX1基因通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物性狀
B．通過基因檢測在一定程度上能夠有效地預(yù)防和減少該病的產(chǎn)生和發(fā)展
C．患者的致病基因來自母方的概率是1/2
D．帶有致病基因的男性與正常女性結(jié)婚，生下患病小孩的概率是1/4
解析：選C　根據(jù)題干“PANX1基因發(fā)生突變后，引起PANX1通道蛋白異常激活”可知，PANX1基因通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物性狀，A正確。由題意可知，該病是由于基因突變引起的，因此通過基因檢測在一定程度上能夠有效地預(yù)防和減少該病的產(chǎn)生和發(fā)展，B正確。因為含致病基因的卵子會出現(xiàn)萎縮、退化的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致不育，因此患者的致病基因只能來自父方，C錯誤；假設(shè)控制該病的基因為A/a，帶有致病基因的男性與正常女性結(jié)婚，即Aa×aa→Aa(男孩不患病，女孩患病)、aa(男孩和女孩都正常)，所以生下患病小孩的概率是1/2×1/2＝1/4，D正確。
5．(2022·齊齊哈爾三模)絲毛雞的羽小枝、羽纖枝都缺乏羽小鉤，故羽毛開散，呈絲毛狀。用常羽雄雞和絲毛羽雌雞進行雜交，F(xiàn)1中常羽雄雞∶常羽雌雞∶絲毛羽雄雞∶絲毛羽雌雞＝1∶1∶1∶1，已知該性狀受一對等位基因B/b控制，W染色體上無該基因。下列相關(guān)分析正確的是(　 )
A．絲毛羽屬于隱性性狀，B/b位于常染色體上
B．F1中常羽雞與親本常羽雞的基因型相同
C．F1中常羽雞相互交配、絲毛羽雞相互交配，可確定B/b基因所在的位置
D．若B/b位于常染色體上，F(xiàn)1常羽雞相互交配，則子代的常羽雞∶絲毛羽雞＝3∶1
解析：選C　根據(jù)雜交結(jié)果，無法確定羽毛性狀的顯隱性及基因位置，A錯誤；若B/b位于常染色體上，則親本的雜交組合為：Bb×bb→Bb、bb，常羽雞與親本常羽雞的基因型相同；若B/b位于Z染色體上，親本的雜交組合為：ZBZb×ZbW→ZBW∶ZbW∶ZBZb∶ZbZb＝1∶1∶1∶1，F(xiàn)1常羽雞與親本常羽雞的基因型不完全相同，B錯誤；Bb×Bb、bb×bb與ZBW×ZBZb、ZbW×ZbZb雜交結(jié)果不同，故F1的常羽雞相互交配、絲毛羽雞相互交配，可以確定B/b基因所在的位置，C正確；若B/b位于常染色體，因無法確定羽毛性狀的顯隱性，故無法確定F1絲毛羽雞相互交配產(chǎn)生子代的性狀和比例，D錯誤。
6．(2022·長沙二模)大麥中雄性不育基因(ms)使植株不能產(chǎn)生花粉，ms的顯性等位基因Ms存在時植株能形成正常花粉。花的顏色由R(黃色)和r(褐色)控制。某品系中，帶有Ms、R兩個顯性基因的染色體片段易位連接到另一染色體片段上，形成帶有一個額外染色體的三體。該三體細(xì)胞減數(shù)分裂時，其他染色體都能正常配對，額外染色體在后期隨機移向一極，其中花粉中有額外染色體的配子無受粉能力，該品系的自交后代分離出兩種植株(如圖所示)。下列敘述不正確的是(　 )
A．雄性不育系雜交時母本不用去雄
B．三體的形成屬于光鏡下可見的染色體變異
C．若基因型為MsmsRr的雌配子與基因型為msr的雄配子結(jié)合后存活率很低，則該三體自交后代黃花個體少于褐花個體
D．該三體大麥自花受粉后，黃花個體均為雄性不育，褐花個體均為雄性可育
解析：選D　雄性不育系雜交時由于產(chǎn)生的花粉不可育，因此作為母本不用去雄，A正確；三體是由于單個染色體增加一條導(dǎo)致的，屬于染色體變異中的染色體數(shù)目變異，而此種染色體變異在光鏡下是可見的，B正確；若基因型為MsmsRr的雌配子與基因型為msr的雄配子結(jié)合后存活率很低，而基因型為msr的雌配子與基因型為msr的雄配子結(jié)合后存活率不受影響，則基因型為MsmsmsRrr個體占比減少，則該三體自交后代黃花個體少于褐花個體，C正確；該三體大麥自花受粉后，黃花個體的基因型為MsmsmsRrr，表現(xiàn)為雄性可育，褐花個體的基因型為msmsrr，表現(xiàn)為雄性不育，D錯誤。
二、非選擇題
7．(2022·臨沂三模)擬南芥(2N＝10)屬于十字花科植物，自花傳粉，被譽為“植物界的果蠅”，廣泛應(yīng)用于植物遺傳學(xué)研究。其植株較小，用一個普通培養(yǎng)皿即可種植4～10株，從發(fā)芽到開花約4～6周，每個果莢可著生50～60粒種子。
(1)擬南芥作為遺傳學(xué)研究材料的優(yōu)點是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)擬南芥的M基因決定雄配子育性，M失活會使雄配子育性減少1/3；N基因存在時種子萌發(fā)，但在種子中來自親代母本的N不表達。研究者將某種抗性基因插入野生型植株(MMNN)的M或N中，獲得了“敲除”M基因的抗性植株甲(表示為MmNN)和“敲除”N基因的抗性植株乙(表示為MMNn)。
①進行雜交實驗：甲(♂)×乙(♀)，則所結(jié)種子中，基因型為MmNn的種子所占比例為______，可萌發(fā)種子所占比例為______；萌發(fā)后抗性植株所占比例為________。
②為了探究基因M/m、N/n所在的位置，讓上述雜交實驗所得子代中基因型為MmNn的植株自交，若后代種子中可萌發(fā)種子占2/5，且萌發(fā)后抗性植株占100%，則表明M、N基因在染色體上的位置關(guān)系是____________，作出該判斷的依據(jù)是__________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)遺傳學(xué)實驗中實驗數(shù)據(jù)的得出應(yīng)在充分統(tǒng)計和觀察的基礎(chǔ)之上進行，且應(yīng)有足夠的數(shù)據(jù)，而擬南芥具有染色體數(shù)目比較少、易培養(yǎng)、生長周期短、后代數(shù)目多等特點，所以可以作為遺傳學(xué)的研究材料。(2)①進行雜交實驗：乙♀(MMNn)×甲♂(MmNN)，母本產(chǎn)生的配子種類和比例為MN∶Mn＝1∶1，由于“M基因失活會使雄配子育性減少1/3”，父本產(chǎn)生的雄配子的種類和比例為MN∶mN＝3∶2，因此甲與乙雜交所結(jié)種子中，基因型為MmNn的所占比例＝1/2×2/5＝1/5，可育種子所占比例為100%；F1植株中只要帶有基因m或帶有基因n便具有抗性，即只有MMNN不具有抗性，因此抗性植株所占比例＝1－1/2×3/5＝7/10。②若M、N基因位于同一對同源染色體上，且M和n位于一條染色體上，N和m位于另一條染色體上，則F1中基因型為MmNn的植株產(chǎn)生的配子只有Mn、mN兩種，考慮雄性育性會減少，雄配子的種類和比例為Mn∶mN＝3∶2，而雌配子中N基因不表達，因此后代種子中可育種子所占比例＝2/5，且后代植株中抗性植株所占比例為100%。
答案：(1)細(xì)胞中染色體數(shù)目少，植株小易培養(yǎng)，生長周期短，產(chǎn)生種子多等　(2)①1/5　100%　7/10　②兩對基因位于一對同源染色體上，且基因M和n位于一條染色體上，基因m和N位于另一條染色體上　在此情況下，MmNn植株產(chǎn)生的雄配子為Mn∶mN＝3∶2，而雌配子中N不表達，因此后代種子中可萌發(fā)種子(MmNn、mmNN)占2/5，符合題中比例，且獲得植株均含m或n，即均表現(xiàn)出抗性
8．(2022·德州三模)野生型果蠅為灰體，常見的隱性突變體有黃體(aa)、黑體(bb)和黑檀體(ee)，其中基因e位于Ⅱ號染色體上。科研人員利用野生型、黃體A、黑體B及黑檀體C四種純合果蠅品系進行雜交實驗(雜交過程中沒有發(fā)生突變)：
實驗一：野生型(♂)與黃體(♀)雜交，F(xiàn)1中黃體(♂)∶野生型(♀)＝1∶1
實驗二：野生型與黑體雜交得F1，F(xiàn)1自由交配，F(xiàn)2中野生型∶黑體＝3∶1
實驗三：黑檀體與黑體雜交，F(xiàn)1全為野生型，F(xiàn)1相互交配，F(xiàn)2中野生型∶黑體∶黑檀體＝3∶1∶1
(1)根據(jù)實驗一可知，基因a位于________染色體上；實驗一和實驗二的結(jié)果______(填“能”或“不能”)說明基因a和基因b位于兩對同源染色體上。
(2)根據(jù)實驗三可知，基因b和基因e位于______對同源染色體上，實驗三中F2的表型只有三種，其原因可能是_________________________________________________。
(3)研究人員發(fā)現(xiàn)一種新的黑檀體隱性突變體M，突變性狀由基因br控制。為確定基因br與基因e是否為同一基因突變，以及如果基因br與基因e不是同一基因突變，兩突變基因是位于同源染色體上還是位于非同源染色體上，請利用野生型、突變體M和黑檀體C設(shè)計實驗，寫出實驗思路并預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論(不考慮染色體互換)。
(4)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)基因br與基因e是由同一基因突變而來，為進一步探究基因br與基因e的區(qū)別，科研人員根據(jù)基因e設(shè)計了引物1、引物2、引物3和引物4(如圖1所示)，并選用了不同的引物組合分別對基因e和基因br進行PCR后電泳，結(jié)果如圖2所示。
因引物具有序列特異性，根據(jù)實驗結(jié)果得出的結(jié)論是____________________________。
解析：(1)根據(jù)實驗一的結(jié)果可知，控制該性狀的基因在向后代傳遞的過程中與性別相關(guān)聯(lián)，再結(jié)合親子代的表型可知，該性狀的基因a位于X染色體上。根據(jù)實驗二的結(jié)果分析可知，該性狀的基因b可能位于常染色體上，如親代的基因型分別為野生型BB、黑體bb，也可能位于X染色體上，如親代基因型分別為野生型XBXB、黑體XbY，也符合實驗中子代的結(jié)果，因此不能說明基因a和基因b位于兩對同源染色體上。(2)根據(jù)實驗三：黑檀體與黑體雜交，F(xiàn)1全為野生型，F(xiàn)1相互交配，F(xiàn)2中野生型∶黑體∶黑檀體＝3∶1∶1，則親代的基因型分別為黑檀體BBee、黑體bbEE，則F1基因型為BbEe，表型全為野生型，若基因位于兩對同源染色體上，則F1相互交配，F(xiàn)2中有9B_E_、3B_ee、3bbE_、1bbee，由于F2中只有三種表型，因此基因型為bbee的個體純合致死，因此F2中有9B_E_野生型、3B_ee黑檀體、3bbE_黑體，即性狀分離比為野生型∶黑體∶黑檀體＝3∶1∶1。(3)根據(jù)題意可知，該實驗的目的是確定新的黑檀體隱性突變體M的基因br與基因e是否為同一基因突變，以及如果基因br與基因e不是同一基因突變，兩突變基因是位于同源染色體上還是位于非同源染色體上。根據(jù)題目中所給的實驗材料則實驗思路為：利用突變體M和黑檀體C果蠅雜交得F1，F(xiàn)1的雌雄果蠅相互交配，統(tǒng)計F2的表型及比例。若基因br與基因e為同一基因突變，則突變體M和黑檀體C果蠅雜交得F1全為黑檀體；若基因br與基因e不是同一基因突變，且兩突變基因位于非同源染色體上，則遵循自由組合定律，那么F1全為野生型，F(xiàn)2中野生型與黑檀體比例為9∶7；若基因br與基因e不是同一基因突變，且兩突變基因位于同源染色體上，則屬于基因連鎖，則按照分離定律進行分析，則F1全為野生型，F(xiàn)2中野生型與黑檀體比例為1∶1。(4)根據(jù)題意，基因br與基因e是由同一基因突變而來，為進一步探究基因br與基因e的區(qū)別，選用了不同的引物組合分別對基因e和基因br進行PCR后電泳，根據(jù)圖1和圖2所示的結(jié)果可以看出，基因br只有利用引物1 4有擴增產(chǎn)物，而利用引物1 3和引物2 4擴增的結(jié)果沒有產(chǎn)物出現(xiàn)，說明基因br與基因e相比少了區(qū)段2。
答案：(1)X　不能　(2)兩　基因型bbee果蠅致死　(3)實驗思路：利用突變體M和黑檀體C果蠅雜交得F1，F(xiàn)1的雌雄果蠅相互交配，統(tǒng)計F2的表型及比例。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：若F1全為黑檀體，則基因br與基因e為同一基因突變；若F1全為野生型，F(xiàn)2中野生型與黑檀體比例為9∶7，則基因br與基因e不是同一基因突變，且兩突變基因位于非同源染色體上；若F1全為野生型，F(xiàn)2中野生型與黑檀體比例為1∶1，則基因br與基因e不是同一基因突變，且兩突變基因位于同源染色體上　(4)基因br與基因e相比少了區(qū)段2

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