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微专题12　基因位置的判定及相关实验设计突破
[专题整合]
1．基因位于X染色体上还是位于常染色体上的判断
(1)若相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则用正交和反交的方法判断，即：
正反交实验
(2)若相对性状的显隐性是已知的，只需一个杂交组合判断基因的位置，则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交的方法判断，即：
2．基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传
适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。
(1)基本思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状，即：
(2)基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：
3．基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段
(1)设计思路：隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选F1中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表型情况。即：
(2)结果推断
4．依据调查结果，推测基因的位置
[专题集训]
1．(2022·湖南邵阳模拟)果蝇有4对染色体(Ⅰ～Ⅳ号，其中Ⅰ号为性染色体)。纯合体野生果蝇表现为灰体红褐眼，从该野生型群体中分别得到了红褐眼突变型果蝇：朱红眼(a)、朱砂眼(b)、猩红眼(d)和亮红眼(e)等类型，其中朱砂眼(b)位于X染色体上，猩红眼(d)和亮红眼(e)都位于Ⅲ号染色体上，还得到了灰体突变型果蝇：黑体果蝇和黑檀体果蝇。下表是以三种突变型果蝇为亲本进行的杂交实验。
杂交后代 组合一：亮红眼♂×朱砂眼♀ 组合二：亮红眼♂×猩红眼♀
野生型 突变型 野生型 突变型
F1 77♀ 63♂ 0 114♂∶110♀
F2 75♂∶79♀ 110♂∶109♀ 0 227♂∶272♀
(1)组合一中亮红眼果蝇与朱砂眼果蝇杂交，F1雄果蝇的基因型为____________。
(2)组合二中亮红眼果蝇与猩红眼果蝇杂交，F1、F2果蝇中没有出现野生型，则可以推测亮红眼基因与猩红眼基因的关系是________________________。　
(3)科学家又将猩红眼果蝇与黑体果蝇杂交，F1均为红褐眼灰体果蝇，F1果蝇测交后代中出现了四种不同的性状，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_______________________________________
_______________________________________________________________。
(4)为判定黑檀体基因是位于X染色体上还是位于常染色体上，请写出实验设计思路并预期实验结果、得出结论。
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
2．(2022·河北沧州高三联考)已知只有一条X染色体的果蝇为雄性，而性染色体组成为XXY的果蝇为雌性，果蝇的红眼(E)对粉色眼(e)为显性。现准备纯种红眼和粉色眼雌、雄果蝇各若干只，将红眼雌果蝇与粉色眼雄果蝇杂交，F1全为红眼，F1自由交配得F2，F2中红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶粉色眼雄果蝇＝2∶1∶1。分析实验现象，回答下列问题：
(1)该对相对性状的遗传所遵循的遗传定律的细胞学基础是
_______________________________________________________________。
(2)实验发现F2中出现了一只粉色眼雌果蝇，为探究该果蝇出现的原因，研究者取该果蝇体细胞制作了临时装片，在光学显微镜下观察处于__________期的细胞，发现其变异类型属于染色体变异，又由题干可知该果蝇为雌性，则其性染色体组成应为__________，该果蝇出现的最可能的原因是
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(3)为探究控制E、e这对相对性状的基因是否位于X、Y染色体的同源区段，研究者将纯种红眼雄果蝇与正常的粉色眼雌果蝇进行杂交：
①若F1_______________________________________________________，
则这对等位基因位于X、Y染色体的非同源区段。
②若F1_______________________________________________________，
则这对等位基因位于X、Y染色体的同源区段。若让F1所有个体自由交配得F2，F2所有个体自由交配得F3，则F3的性状及分离比为__________________________________，雌果蝇中e基因的频率为__________。
3．(2022·山东济南高三模拟)“基因位于染色体上”是摩尔根通过果蝇的杂交实验验证的，以下是有关此实验的思考。回答下列问题：
(1)如图2为果蝇的一对性染色体模式图，非同源区段不存在等位基因，同源区段存在等位基因。现有一对相对性状受一对等位基因(A、a)控制，且位于此同源区段，则与此相关的基因型有________种，此性状的遗传与性别________(填“有”或“无”)关系。请写出支持的一个杂交组合：
_______________________________________________________________。
(2)关于摩尔根的果蝇杂交实验结果(如图1)，甲、乙同学都提出了与摩尔根不同的解释。甲同学的解释是：“控制白眼的基因在常染色体上，且隐性纯合的雌性个体胚胎致死”，该解释________(填“是”或“否”)合理，理由是
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
乙同学的解释是______________________________________________
_______________________________________________________________。
(3)雌果蝇有储精囊，交配过一次后会储备大量精子用于多次受精作用，而雄果蝇交配后很快就会死去。现要从野生型(红眼)果蝇及摩尔根果蝇杂交实验中选择材料只做一代杂交实验检验乙同学的解释和摩尔根的假说，请写出实验方案(要求写出杂交方案，结果预测和结论)。杂交方案：_______________________
________________________。
结果预测和结论：_____________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
4．(2022·湖北宜昌模拟)控制生物性状的基因是位于常染色体上、X染色体上还是Y染色体上是遗传学研究的重要内容。请根据下列信息回答相关问题：
已知果蝇的暗红眼由隐性基因(r)控制，但不知控制该性状的基因(r)是位于常染色体上、X染色体上还是Y染色体上，请你设计一个简单的调查方案进行调查，并预测调查结果。
(1)方案：寻找暗红眼的果蝇进行调查，统计__________________________
_______________________________________________________________。
(2)结果：①__________________________________________________，
则r基因位于常染色体上；
②______________________________________，则r基因位于X染色体上；
③____________________________，则r基因位于Y染色体上。
参考答案
1解析：(1)根据杂交组合一亮红眼♂×朱砂眼♀，F1雌性全为野生型、雄性全为突变型，所以推测组合一的基因型是eeXBY和EEXbXb，则F1雄果蝇的基因型是EeXbY，表现为突变型。(2)组合二中亮红眼果蝇与猩红眼果蝇杂交，F1、F2果蝇中没有出现野生型，说明亮红眼果蝇与猩红眼果蝇均不含有野生型基因，则可推测e是d的等位基因。(3)猩红眼果蝇与黑体果蝇杂交，用F、f表示体色，其基因型是FFdd和ffDD，所以F1的基因型为FfDd，对F1进行测交时，比例不是1∶1∶1∶1，而是9∶9∶1∶1，说明这两对基因位于一对同源染色体上，且F1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互换，产生了FD、Fd、fD、fd四种配子，其中FD和fd是经过互换形成的，所以子代F_D_(红褐眼灰体)和ffdd(猩红眼黑体)的比例较低。(4)判定一对基因是位于X染色体上还是位于常染色体上，常用正反交；思路：用黑檀体果蝇和野生型(灰体)果蝇进行正交与反交，观察子代的性状表现。结果：若正交与反交子代雌雄个体性状表现一致，则基因在常染色体上；若正交与反交子代雌雄个体的性状表现不一致，则基因在X染色体上。
答案：(1)EeXbY
(2)e是d的等位基因
(3)红褐眼灰体、猩红眼黑体　F1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互换
(4)用黑檀体果蝇和野生型(灰体)果蝇进行正交与反交，观察子代的性状表现。若正交与反交子代雌雄个体性状表现一致，则基因在常染色体上；若正交与反交子代雌雄个体的性状表现不一致，则基因在X染色体上
2解析：(3)①若控制这对相对性状的基因E、e位于X、Y染色体的非同源区段，则亲本的基因型为XeXe、XEY，F1雄性全为粉色眼，雌性全为红眼。②若控制这对相对性状的基因E、e位于X、Y染色体的同源区段，则亲本的基因型为XeXe、XEYE，F1的基因型为XEXe、XeYE，即F1无论雌、雄全为红眼。若让F1所有个体自由交配得F2，F2的基因型为XEXe、XeXe、XEYE、XeYE，该群体中卵细胞的种类及比例为XE∶Xe＝1∶3，精子的种类与比例为XE∶Xe∶YE＝1∶1∶2，则F3的性状及分离比为红眼雌果蝇∶粉色眼雌果蝇∶红眼雄果蝇＝5∶3∶8 ，其中雌果蝇的基因型及比例为XEXE∶XEXe∶XeXe＝1∶4∶3，可算出该雌蝇e基因的频率为10/16＝5/8。
答案：(1)减数分裂Ⅰ后期，等位基因随着同源染色体的分开而分离
(2)有丝分裂中　XXY　F1中雌果蝇减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离
(3)①雄性全为粉色眼，雌性全为红眼　②全为红眼　红眼雌果蝇∶粉色眼雌果蝇∶红眼雄果蝇＝5∶3∶8　5/8
3答案：(1)7　有　XaXa×XaYA或XaXa×XAYa或XAXa×XAYa或XAXa×XaYA
(2)否　摩尔根实验结果F2：雌蝇∶雄蝇＝1∶1，而按照甲同学的解释F2：雌蝇∶雄蝇不为1∶1(或雌蝇∶雄蝇＝3∶4)　控制白眼的基因位于X、Y染色体的同源区段
(3)将多对野生型雄果蝇与F2的雌果蝇交配，观察子代的表型　若子代出现白眼雄果蝇，则控制白眼的基因只在X染色体上。若子代全为红眼果蝇，则控制白眼的基因在X、Y染色体的同源区段上
4答案：(1)暗红眼果蝇的性别比例
(2)①若暗红眼的个体中雄性与雌性数目差别不大
②若暗红眼的个体中雄性多于雌性
③若暗红眼的个体全是雄性
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