全国通用版2022高考生物二轮复习优编增分练：非选择题特训5基因与染色体位置关系的综合分析

特训5　基因与染色体位置关系的综合分析1．(2022·江西临川一中期末)研究者在研究果蝇眼色的过程中，偶尔获得了亮红眼色的个体。为了探明亮红眼果蝇的遗传特性，进行了下面的系列实验。(1)首先，研究者利用野生型果蝇(红褐眼色)与亮红眼色果蝇进行了杂交实验，结果如表所示：杂交后代正交(野生型♂×亮红眼♀)反交(亮红眼♂×野生型♀)野生表型亮红眼表型野生表型亮红眼表型F1256♂∶281♀0290♂∶349♀0F2155♂∶144♀37♂∶44♀134♂∶150♀34♂∶35♀在野生型果蝇群体中偶然出现亮红眼个体的根本原因是____________。从表中的杂交结果可以看出，果蝇的红褐眼/亮红眼眼色性状由________对基因控制，控制亮红眼的基因位于________染色体上，为________性基因。(2)已知控制正常翅/残翅的基因(B，b)位于果蝇的2号染色体上，控制灰体/黑檀体的基因(D，d)位于果蝇的3号染色体上，其中残翅和黑檀体为突变性状。①将亮红眼果蝇与残翅果蝇进行杂交，F1均为红褐眼正常翅果蝇，将F1果蝇与______________(填性状)果蝇杂交，则后代中出现4种不同的性状，且比例为1∶1∶1∶1。②而将亮红眼果蝇与黑檀体果蝇进行杂交，F1均为红褐眼灰体果蝇，F1测交后代中出现了4种不同的性状，但比例为9∶9∶1∶1，其中比例较少的两种性状分别为________________、________________，出现这两种性状的原因是_________________________________________________________________________________________________________。③综上可以判断出，控制红褐眼/亮红眼的基因位于________号染色体上。请在图中标出野生型果蝇控制红褐眼/亮红眼、正常翅/残翅、灰体/黑檀体的基因在染色体上的相应位置。控制红褐眼/亮红眼的基因如果为一对，用A/a表示；如果为两对，用A/a和E/e表示。答案　(1)基因突变　一　常　隐　(2)①亮红眼残翅　②红褐眼灰体　亮红眼黑檀体　F1的红褐眼灰体果蝇相应基因所在的染色体片段在减数分裂过程中发生了交叉互换　③3　如图(A、D基因的位置可以颠倒)6\n解析　(1)分析杂交实验可知，无论正交、反交，F1都是野生型，F1雌雄个体相互交配，F2性状分离比都近似为野生型∶亮红眼＝3∶1，而且与性别无关(雌雄比例都接近1∶1)，所以该变异符合基因分离定律，所以亮红眼的产生是隐性基因突变，而且位于常染色体上，由一对等位基因控制。(2)①“亮红眼果蝇与残翅果蝇进行杂交”可以理解为“亮红眼正常翅果蝇与红褐眼残翅果蝇进行杂交”子代都是“红褐眼正常翅果蝇”，一对一对分析，亮红眼×正常眼→红褐眼，红褐眼为显性，用A表示；正常翅×残翅→正常翅，正常翅为显性，用B表示；则亲本基因型为aaBB×AAbb，子代为AaBb；子代测交才会出现1∶1∶1∶1的性状比，即AaBb×aabb，也就是亮红眼残翅。②同①的方法分析，亲本基因型为aaDD×AAdd，子代为AaDd。F1测交后代性状比不为1∶1∶1∶1，说明这两对基因不符合基因自由组合定律，即Aa和Dd都位于同一条染色体上——3号。因亲本为aaDD和AAdd，说明a和D在同一条染色体，A和d在同一条染色体，AaDd产生的配子中，aD、Ad应该是多数，因交叉互换产生的ad、AD为少数。所以，F1测交后代中AaDd(红褐眼灰体)和aadd(亮红眼黑檀体)较少。③野生型的基因型为AABBDD，根据②的推论推断出答案。2．(2022·长沙重点中学联考)已知某种植物的花色由两对基因G(g)和F(f)控制，花色有紫花(G_ff)、红花(G_Ff)、白花(G_FF、gg__)三种。请回答下列问题：(1)某研究小组成员中有人认为G、g和F、f基因分别位于两对同源染色体上；也有人认为G、g和F、f基因位于同一对同源染色体上，故进行如下实验。实验步骤：让红花植株(GgFf)自交，观察并统计子代的花色及比例(不考虑交叉互换)。实验预测及结论：①若子代的花色及比例为紫花∶红花∶白花＝3∶6∶7，则G、g和F、f基因________________________________________________________________________；②若子代的花色及比例为紫花∶红花∶白花＝1∶2∶1，则G、g和F、f基因________________________________________________________________________；③若子代的花色及比例为________________________，则G、g和F、f基因位于一对同源染色体上，且G和F在同一条染色体上，g和f在同一条染色体上。(2)若实验证实G、g和F、f基因分别位于两对同源染色体上。小组成员发现在红花植株(GgFf)自交后代的紫花植株中，部分个体无论自交多少代，其后代表现型仍为紫花，这部分个体的基因型是________，这样的个体在紫花植株中所占的比例为________。6\n(3)小组成员进行相关杂交实验时发现了如下实验结果：紫花植株(GGff)与白花植株(ggFF)杂交所得F1中出现了一株紫花植株，让F1中该紫花植株自交所得F2的表现型及比例为紫花∶红花∶白花＝3∶6∶7。小组成员认为F1中出现的紫花植株不是受精卵某个基因突变所致，因为若是受精卵某个基因突变所致，则该紫花植株的基因型是____________，其自交后代表现型的情况为________________，与实验结果不一致。答案　(1)①分别位于两对同源染色体上　②位于同一对同源染色体上，且G和f在同一条染色体上，g和F在同一条染色体上　③红花∶白花＝1∶1　(2)GGff　1/3(3)Ggff　紫花∶白花＝3∶1解析　(1)红花植株(GgFf)自交，若G、g和F、f基因分别位于两对同源染色体上，则自交后代出现9种基因型，3种表现型，其比例为紫花∶红花∶白花＝3∶6∶7；若G、g和F、f基因位于同一对同源染色体上，且G和f在同一条染色体上，g和F在同一条染色体上，则自交后代的基因型为1/4GGff、1/2GgFf、1/4ggFF，表现型及比例为紫花∶红花∶白花＝1∶2∶1；若G、g和F、f基因位于同一对同源染色体上，且G和F在同一条染色体上，g和f在同一条染色体上，则自交后代的基因型为1/4GGFF、1/2GgFf、1/4ggff，表现型及比例为红花∶白花＝1∶1。(2)红花植株(GgFf)自交后代中，紫花植株的基因型及比例为GGff∶Ggff＝1∶2，其中无论自交多少代，其后代仍为紫花的植株基因型是GGff，其在紫花植株中所占比例为1/3。(3)紫花植株(GGff)与白花植株(ggFF)杂交，子一代的基因型应为GgFf，应表现为红花，而实际上F1中出现了一株紫花植株，若是受精卵某个基因突变所致，则该紫花植株的基因型应为Ggff，其自交后代中紫花∶白花＝3∶1，与实验结果不符，说明F1中出现的紫花植株不是受精卵某个基因突变所致。3．遗传学是一门探索生命起源和进化历程的学科，兴起于20世纪，发展异常迅速。请分析回答：(1)最早证明基因位于染色体上的科学家是__________(填“孟德尔”“萨顿”或“摩尔根”)，他发现了控制果蝇红白眼色的基因位于________染色体上。(2)在遗传学研究中，经常要通过实验来确定某基因位于哪一条常染色体。对于植物核基因的定位常用到下列方法(三体和单体产生的配子均为可育配子，且后代均存活)，例如：①让常染色体隐性突变型和野生型三体(2号染色体多一条)品系杂交，子一代中的三体个体再与隐性亲本回交。如果在它们的子代中野生型和突变型之比是5∶1，而不是________，则说明该突变基因及其等位基因位于2号染色体上。②也可让常染色体隐性突变型和野生型单体(2号染色体缺少一条)品系杂交，如果子一代中野生型和突变型之比是________，而不是____________，则说明该突变基因及其等位基因位于2号染色体上。答案　(1)摩尔根　X　(2)①1∶1　②1∶1　1∶06\n解析　(1)摩尔根以果蝇为实验材料，最早证明了基因在染色体上，他发现了控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上。(2)①让常染色体隐性突变型和野生型三体(2号染色体多一条)品系杂交，子一代中的三体个体再与隐性亲本回交。如果在它们的子代中野生型和突变型之比是5∶1，而不是1∶1，则说明该突变基因及其等位基因位于2号染色体上。②也可让常染色体隐性突变型和野生型单体(2号染色体缺少一条)品系杂交，如果子一代中野生型和突变型之比是1∶1，而不是1∶0，则说明该突变基因及其等位基因位于2号染色体上。4．小鼠体色由位于常染色体上的两对基因决定，A基因决定黄色，R基因决定黑色，A、R同时存在则皮毛呈灰色，无A、R则呈白色。一灰色雄鼠和一黄色雌鼠交配，F1表现型及其比例为3/8黄色小鼠、3/8灰色小鼠、1/8黑色小鼠、1/8白色小鼠。试问：(1)亲代中，灰色雄鼠的基因型为____________，黄色雌鼠的基因型为____________。(2)让F1的黑色雌、雄小鼠交配，则理论上F2黑色个体中纯合子的比例为________。(3)若小鼠的另一性状由另外的两对等位基因(B和b、F和f)决定，且遵循自由组合定律。让基因型均为BbFf的雌、雄鼠相互交配，子代出现四种表现型，比例为6∶3∶2∶1。请对比例6∶3∶2∶1的产生原因做出合理解释：____________________。答案　(1)AaRr　Aarr　(2)1/3　(3)B或F纯合致死解析　(1)由题意知，亲本分别为灰色和黄色，子代出现四种体色，推断亲本基因型分别为AaRr和Aarr。(2)F1的黑色鼠基因型为aaRr，所以让F1的黑色雌、雄小鼠交配，则理论上F2黑色个体的基因型及其比例为aaRr∶aaRR＝2∶1，其中纯合子的比例为1/3。(3)基因型均为BbFf的雌、雄鼠相互交配，正常情况子代出现的四种表现型及其比例为B_F_∶B_ff∶bbF_∶bbff＝9∶3∶3∶1，题中子代出现表现型比例为6∶3∶2∶1，即6∶3∶2∶1＝(3∶1)(2∶1)，则BB__或__FF不存在，即B或F纯合致死。5．(2022·石家庄毕业班模拟)果蝇因为体型小、易饲养、繁殖快等优点常作为遗传学研究的实验材料。某生物兴趣小组用黑腹果蝇做实验研究性状遗传，请回答相关问题：(1)已知果蝇的长翅和残翅由常染色体上一对等位基因控制，用长翅果蝇与残翅果蝇作亲本进行杂交，F1均为长翅，由此可判断________是显性性状。该小组模拟自然选择做了如下实验：保留子代中的长翅果蝇，淘汰残翅果蝇，让长翅果蝇自由交配，理论上F3中残翅果蝇的基因型频率是________。(2)在一次实验中，某同学将长翅果蝇与残翅果蝇进行杂交，子代果蝇中没有出现残翅，但出现了一种新性状——匙型翅，且长翅331只、匙型翅336只。筛选出匙型翅雌雄果蝇随机交配，其后代中没有长翅果蝇，而匙型翅和残翅的数量比约为3∶1。分析三种翅型的显隐性关系：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6\n(3)果蝇的细眼(B)和粗眼(b)也是一对相对性状，现有纯种的细眼果蝇和粗眼果蝇雌雄若干，选择____________________________进行一次杂交实验，若F1________________，则可判断B、b位于常染色体或X、Y染色体的同源区段，而不在X、Y染色体的非同源区段。继续通过一次杂交实验，探究B、b是位于X、Y染色体的同源区段还是常染色体上，预测子代的结果并得出结论。杂交方案：___________________________________________________________。预测结果及结论：____________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)长翅　1/9　(2)显隐性关系：长翅基因＞匙型翅基因＞残翅基因(或长翅基因对匙型翅基因是显性，匙型翅基因对残翅基因是显性)　(3)粗眼雌果蝇和细眼雄果蝇　均为细眼果蝇方案一：F1雌、雄果蝇自由交配预测结果及结论：若后代雌雄果蝇均有细眼、粗眼，则B、b位于常染色体上；若后代雌果蝇出现细眼和粗眼，雄果蝇均为细眼，则B、b位于X、Y染色体的同源区段方案二：F1雄果蝇和粗眼雌果蝇杂交预测结果及结论：若后代雌雄果蝇均有细眼、粗眼，则B、b位于常染色体上；若后代雌果蝇均为粗眼，雄果蝇均为细眼，则B、b位于X、Y染色体的同源区段(写出一个方案即可)解析　(1)亲本为长翅果蝇和残翅果蝇，F1均为长翅果蝇，则长翅是显性性状。F1雌雄果蝇自由交配，设翅型由等位基因A/a控制，F2的基因型及比例为1/4AA、2/4Aa、1/4aa，淘汰aa，则a的基因频率为1/3，A的基因频率为2/3。F2自由交配，F3中aa的基因型频率为(1/3)2＝1/9。(2)分析题干信息，长翅和残翅杂交，后代有长翅和匙型翅，无残翅，说明亲本中匙型翅基因没有表现出来，则长翅对匙型翅是显性。匙型翅雌雄果蝇自由交配，后代既有匙型翅又有残翅，说明匙型翅对残翅是显性。因此显隐性关系可表示为长翅基因＞匙型翅基因＞残翅基因。(3)要判断基因是位于常染色体上或X、Y染色体的同源区段，还是位于X、Y染色体的非同源区段，选择纯合粗眼雌果蝇与细眼雄果蝇杂交。若相关基因位于X、Y染色体的非同源区段，则子代雄性果蝇都是粗眼，雌性果蝇都是细眼；若相关基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段，则F1都是细眼。要进一步探究相关基因是位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段，可让F1雌雄果蝇继续交配，若子代雌雄果蝇都既有粗眼也有细眼，则相关基因位于常染色体上；若子代雌果蝇既有粗眼也有细眼，雄果蝇都是细眼，则相关基因位于X、Y染色体的同源区段。6．(2022·命题专家原创卷四)烟草含有24条染色体，染色体缺失某一片段不影响减数分裂过程，但会引起含缺失染色体的一种配子(不确定是雄配子还是雌配子)致死。现有含如图所示染色体的某株烟草，其中A、a基因分别控制烟草的心形叶和戟形叶。请回答下列问题：6\n(1)图中A、B、C基因在5号染色体上呈________排列。只考虑烟草的叶形，该株烟草自交后代的性状表现为________________。(2)若现有各种基因型及表现型的个体可供选择，为了确定染色体缺失致死的配子是雄配子还是雌配子，请设计杂交实验加以证明，用“O”代表缺失的基因，并预测实验结果。(3)已知B、b基因控制烟草的株高，D、d基因控制焦油的含量。现有基因型为BbDd的个体，若想确定D、d基因是否位于5号染色体上，可让基因型为BbDd的植株自交，若后代________________________________________________________________________，则说明D、d基因不位于5号染色体上；若后代_______________________________________________________________________________________________________，则说明D、d基因位于5号染色体上。答案　(1)线性　全为心形叶(或心形叶∶戟形叶＝1∶0)(2)设计实验：选择染色体缺失个体与戟形叶个体进行正反交(正交：AO♀×aa♂、反交AO♂×aa♀)，观察后代的性状表现。结果预测：若正交后代全为心形叶，反交后代心形叶∶戟形叶＝1∶1，则染色体缺失会使雌配子致死；若正交后代心形叶∶戟形叶＝1∶1，反交后代全为心形叶，则染色体缺失会使雄配子致死。(3)出现四种表现型，比例为9∶3∶3∶1　出现两种表现型，比例为3∶1；或出现三种表现型，比例为1∶2∶1解析　(1)由图可以看出，A、B、C基因在5号染色体上呈线性排列。用“O”表示缺失的基因，则基因型为AO的个体(该株烟草)自交，母本和父本中的一方只能产生一种配子A，另一方产生的配子为A∶O＝1∶1，因此后代均为心形叶。(2)选择染色体缺失个体与戟形叶个体进行正反交，若染色体缺失会使雌配子致死，则AO♀×aa♂的后代全为心形叶，AO♂×aa♀的后代心形叶∶戟形叶＝1∶1；若染色体缺失会使雄配子致死，则AO♀×aa♂的后代心形叶∶戟形叶＝1∶1，AO♂×aa♀的后代全为心形叶。(3)若D、d基因不位于5号染色体上，则B、b基因与D、d基因遵循自由组合定律，基因型为BbDd的植株自交后代会出现四种表现型，比例为9∶3∶3∶1。若D、d基因位于5号染色体上，存在两种情况：一种情况是B基因与D基因位于一条染色体上，b基因与d基因位于一条染色体上，则基因型为BbDd的植株自交后代会出现两种表现型，比例为3∶1；另一种情况是B基因与d基因位于一条染色体上，b基因与D基因位于一条染色体上，则基因型为BbDd的植株自交后代会出现三种表现型，比例为1∶2∶1。6