高频微专题4 基因定位的遗传实验设计 练习(含解析)-《巅峰突破》2026版生物学高三一轮复习

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高频微专题4 基因定位的遗传实验设计 练习(含解析)-《巅峰突破》2026版生物学高三一轮复习

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高频微专题4 基因定位的遗传实验设计
满分40分,限时25分钟
一、选择题(本题共6小题,共24分。每题只有一项符合题目要求,每题4分。)
1.探究基因位于X、Y染色体的同源区段,还是只位于X染色体上的实验设计思路如下,下列方法和结论的组合中可以完成探究任务的是(  )
方法1:纯合显性雌性个体×纯合隐性雄性个体→F1
方法2:纯合隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→F1
结论:
①若子代雌雄全表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。
②若子代雌性个体表现为显性性状,雄性个体表现为隐性性状,则基因只位于X染色体上。
③若子代雄性个体表现为显性性状,则基因只位于X染色体上。
④若子代雌性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。
A.方法1+结论①②    B.方法1+结论③④
C.方法2+结论③④    D.方法2+结论①②
2.某蝴蝶的性别决定方式为ZW型,其口器长和短、翅色紫色和黑色为两对相对性状,各由一对等位基因控制,且基因不位于W染色体。现用黑色长口器和紫色短口器蝴蝶各1只杂交获得F1,F1有紫色长口器、黑色长口器、紫色短口器、黑色短口器4种表型,且比例相等。不考虑突变、染色体互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述,错误的是(  )
A.若F1雌雄个体都有4种表型,则控制口器长短和翅色的基因可位于两对染色体
B.若F1雌雄个体都有4种表型,则控制口器长短和翅色的基因可都位于Z染色体
C.若F1雌性有2种表型,雄性有另外2种表型,则控制口器长短和翅色的基因不可都位于常染色体
D.若F1雌性有2种表型,雄性有另外2种表型,则控制口器长短和翅色的基因可位于一对染色体
3.图1、图2表示甲、乙两种遗传方式不同的单基因遗传病,其中一种病的致病基因位于X染色体,甲病相关基因用A(a)表示、乙病相关基因用B(b)表示;图3表示A(a)、B(b)四种基因经过电泳所形成的条带分布情况。下列叙述正确的是(  )
 
A.Ⅱ5的甲病致病基因和Ⅱ7的乙病致病基因均来自Ⅰ1和Ⅰ2
B.图3中条带1、2、3、4对应的基因分别是A、a、B、b
C.Ⅱ7、Ⅱ9、Ⅱ10的基因型分别是AAXbY、aaXBY、AAXBXB
D.Ⅱ6与Ⅱ9婚配生出两病兼患男孩的概率是1/24
4.在雄果蝇减数分裂中,位于同一对染色体上的基因不会发生互换,雌果蝇则可能发生互换。已知果蝇的灰身与黑身由等位基因(B、b)控制,长翅与残翅由等位基因(V、v)控制,进行如下杂交实验。下列相关叙述错误的是(  )
实验 P F1 F2(F1中雄、雌个体相互交配获得)
一 纯种灰身长翅×黑身残翅 灰身长翅 灰身长翅∶黑身残翅∶灰身残翅∶黑身长翅=14∶4∶1∶1
A.上述两对基因位于一对同源染色体上
B.F1雄果蝇产生两种配子,比例为BV∶bv=1∶1
C.F1雌果蝇产生四种配子,比例为BV∶bv∶Bv∶bV=4∶4∶1∶1
D.若F1某卵母细胞发生了互换,产生的卵细胞是Bv,则与之来自同一个次级卵母细胞的极体必然是bV
5.果蝇眼色这一性状有红眼、伊红眼和奶油眼,已知这一性状由A/a、B/b两对等位基因控制。为研究其遗传规律,某科研小组选取了两只红眼果蝇作为亲本进行杂交,子代中雌雄各半,雌果蝇全为红眼,雄果蝇中,红眼∶伊红眼∶奶油眼=4∶3∶1。下列说法错误的是(  )
A.A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律
B.A/a与B/b中有一对位于X染色体上
C.子代果蝇的基因型共9种
D.子代个体中,纯合红眼雌性个体和纯合红眼雄性个体所占比例相同
6.在二倍体生物中,单体(2n-1)指体细胞中某对同源染色体缺失一条的个体,三体(2n+1)指体细胞中某对同源染色体多一条的个体,单体和三体都可以用于基因定位。某大豆突变株表现为黄叶(yy),为探究Y/y是否位于7号染色体上,用该突变株分别与单体(7号染色体缺失一条)、三体(7号染色体多一条)绿叶纯合植株杂交得F1,让F1自交得F2。已知单体和三体产生的配子均可育,而一对同源染色体均缺失的个体致死。以下叙述错误的是(  )
A.通过突变株与单体杂交的F1即可进行基因定位,而与三体杂交的F1则不能
B.若突变株与单体杂交的F2黄叶∶绿叶=3∶4,则Y/y基因位于7号染色体上
C.若突变株与三体杂交的F2黄叶∶绿叶=5∶31,则Y/y基因位于7号染色体上
D.若Y/y基因不位于7号染色体,则突变株与三体杂交的F2全为黄叶∶绿叶=1∶3
二、非选择题(本题共1小题,共16分。)
7.(16分)棉花白色(B)和棕色(b)是一对相对性状,控制该性状的一对等位基因位于2号染色体上。为了提高棉花的产量,使棉花具有抗虫特性,某科研小组将抗虫基因K导入某杂合的白色棉花细胞内,导入的抗虫基因K与2号染色体可能存在如图所示的三种位置关系,请回答下列有关问题。
  
(1)基因B与基因b的本质区别是        。
(2)请设计实验探究基因K与2号染色体的位置关系。
实验设计思路:             。
预期结果与结论:
①若子代中白色抗虫∶棕色不抗虫=3∶1,说明基因K与2号染色体的位置关系如图   所示;
②若子代中                  ,说明基因K与2号染色体的位置关系如图   所示;
③若子代中                   ,说明基因K与2号染色体的位置关系如图3所示。
(3)若已知基因K与2号染色体的位置关系如图1所示,棉花另有一对长绒(A)与短绒(a)性状,让白色抗虫长绒棉花与棕色不抗虫短绒棉花杂交,子代表型及比例为白色抗虫长绒∶白色抗虫短绒∶棕色不抗虫长绒∶棕色不抗虫短绒=1∶1∶1∶1,则长绒基因(A)与短绒基因(a)是否位于2号染色体上    (填“是”或“否”),原因是该白色抗虫长绒棉花与棕色不抗虫短绒棉花杂交,子代表型及比例说明A/a基因与B/b基因的遗传遵循     定律。
答案全解全析
1.D 方法1:纯合显性雌性与纯合隐性雄性杂交,无论基因位于X、Y染色体的同源区段,还是只位于X染色体上,结果都为子代雌雄全表现为显性性状,因此方法1无法完成探究任务,A、B不符合题意。方法2:纯合显性雄性与纯合隐性雌性杂交,若基因位于X、Y染色体的同源区段,则子代雌雄全为显性性状;若基因只位于X染色体上,则子代雌性个体表现为显性性状,雄性个体表现为隐性性状,因此方法2+结论①②能完成探究任务,C不符合题意,D符合题意。
2.B 假设蝴蝶口器长短和翅色受等位基因A/a、B/b控制。若F1雌雄个体都有4种表型,则控制口器长短和翅色的基因可位于两对常染色体,亲本基因型为Aabb×aaBb;也可能一对位于常染色体,另一对位于Z染色体,亲本基因型为AaZbW×aaZBZb或BbZaW×bbZAZa,A正确;若控制口器长短和翅色的基因都位于Z染色体,F1最多有4种基因型,不可能F1雌雄个体都有4种表型,B错误;若F1雌性有2种表型,雄性有另外2种表型,则必然存在着伴性遗传,控制口器长短和翅色的基因不可都位于常染色体,可能都位于Z染色体上,亲本基因型可能为AaZbZb×aaZBW、BbZaZa×bbZAW、ZAbZab×ZaBW、ZaBZab×ZAbW,C、D正确。
3.D 
审题指导:Ⅰ1和Ⅰ2个体正常,其女儿Ⅱ5患有甲病,据此可判断甲病为常染色体隐性遗传病;其儿子Ⅱ7患有乙病,可判断乙病为隐性遗传病,又因为甲、乙两种遗传病中有一种病的致病基因位于X染色体,所以可判断乙病为伴X隐性遗传病。
选项分析:Ⅱ5的甲病基因(a)来自Ⅰ1和Ⅰ2,Ⅱ7的乙病致病基因(b)来自Ⅰ1,A错误。Ⅱ5和Ⅱ9都患甲病,其关于甲病的基因型为aa,因此Ⅰ3、Ⅰ4关于甲病的基因型都为Aa;由图3中Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅱ5的条带1和条带2特点,可以推测条带1、条带2分别表示A、a基因;Ⅰ4不患乙病,其关于乙病的基因型为XBY,由Ⅰ4的条带3和条带4的特点可推知,条带3、条带4分别表示b、B基因,因此图3中的条带1、2、3、4对应的基因分别是A、a、b、B,故Ⅱ10的基因型是AAXBXB,Ⅱ7两病都患,其基因型为aaXbY,Ⅱ9只患甲病,其基因型为aaXBY,B、C错误。Ⅱ9的基因型为aaXBY,两病分开分析,Ⅱ6关于甲病的基因型为1/3AA、2/3Aa,关于乙病的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,则两者婚配生出两病兼患男孩的概率是(2/3×1/2)×(1/2×1/4)=1/24,D正确。
4.D 如果两对基因位于非同源染色体上,F2表型及比例应为灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=9∶3∶3∶1,而表中显示灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=14∶1∶1∶4,不符合9∶3∶3∶1,说明上述两对基因位于一对同源染色体上,A正确。分析题表可知,灰身、长翅为显性性状,亲本的基因型为BBVV、bbvv,F1的基因型为BbVv,因此B与V在一条染色体上,b与v在另一条染色体上,由于F1雄果蝇减数分裂时不会发生互换,则F1产生的雄配子有两种,比例为BV∶bv=1∶1,B正确。由上述分析可知,F1雄配子及比例为BV∶bv=1∶1,由F2表型及比例为灰身长翅∶黑身残翅∶灰身残翅∶黑身长翅=14∶4∶1∶1可知,黑身残翅(bbvv)占1/5,故F1雌果蝇产生的雌配子中bv占2/5,BV占2/5,由于雌果蝇减数分裂时发生互换,产生基因型为bV和Bv的雌配子,两者所占比例相等,都为1/10,因此F1产生的四种雌配子及比例为BV∶bv∶Bv∶bV=4∶4∶1∶1,C正确。因B与V在一条染色体上,b与v在一条染色体上,若B与b互换,产生了基因型为Bv的卵子,则次级卵母细胞的基因型为Bbvv,故与之来自同一个次级卵母细胞的极体必然是bv;若V与v互换,产生了基因型为Bv的卵子,则次级卵母细胞的基因型为BBVv,故与之来自同一个次级卵母细胞的极体必然是BV,D错误。
5.C 分析题意,杂交后代中,雌果蝇全为红眼,雄果蝇中,红眼∶伊红眼∶奶油眼=4∶3∶1,雌雄比例为1∶1,后代的表型及比例为红眼雌性∶红眼雄性∶伊红眼雄性∶奶油眼雄性=8∶4∶3∶1,表型与性别相关联且表型比为9∶3∶3∶1的变式,推出两对基因一对位于常染色体上,另一对位于性染色体上,其遗传遵循自由组合定律,A、B正确;设亲本基因型为AaXBXb和AaXBY(A/a与B/b位置可互换),若只考虑常染色体上的基因,子代果蝇基因型为AA、Aa、aa,共3种,若只考虑性染色体上的基因,则子代果蝇基因型为XBXB、XBXb、XBY、XbY,共4种,所以子代基因型共12种,C错误;分析可知,只要含有B基因的个体就为红眼,则子代中纯合红眼雌性所占比例为1/2×1/4=1/8,纯合红眼雄性个体所占比例为1/2×1/4=1/8,D正确。
6.B 若Y/y位于7号染色体上,则突变株基因型为yy,而单体绿色纯合植株的基因型为YO,二者杂交F1基因型及比例为Yy∶yO=1∶1,分别表现为绿色和黄色,若Y/y不位于7号染色体上,则突变株基因型为yy,而单体绿色纯合植株的基因型为YY,二者杂交F1基因型均为Yy,表现为绿色;若Y/y位于7号染色体上,则突变株基因型为yy,而三体绿色纯合植株的基因型为YYY,YYY产生的配子为YY或Y,因此二者杂交F1基因型为YYy或Yy,均为绿色,若Y/y不位于7号染色体上,则突变株基因型为yy,而三体绿色纯合植株的基因型为YY,二者杂交F1基因型均为Yy,表现为绿色,因此通过突变株与单体杂交的F1即可进行基因定位,而与三体杂交的F1则不能,A正确。若Y/y位于7号染色体上,则突变株基因型为yy,而单体绿色纯合植株的基因型为YO,二者杂交F1基因型及比例为Yy∶yO=1∶1,分别表现为绿色和黄色,F1中Yy自交后代中Y_占1/2×3/4=3/8、yy占1/2×1/4=1/8,yO自交后代中yy占1/2×1/4=1/8、yO占1/2×1/2=1/4,由于一对同源染色体均缺失的个体致死,因此致死个体所占比例为1/2×1/4=1/8,则F2黄叶∶绿叶=4∶3,B错误。若Y/y位于7号染色体上,则突变株基因型为yy,而三体绿色纯合植株的基因型为YYY,YYY产生的配子为1/2YY、1/2Y,因此二者杂交F1基因型为1/2YYy、1/2Yy,均为绿色,YYy产生的配子类型和比例为YY∶Yy∶Y∶y=1∶2∶2∶1,YYy自交后代中yy占1/2×1/6×1/6=1/72,Yy自交产生的后代中yy占1/2×1/4=1/8,因此F1自交后代中黄叶占1/72+1/8=10/72,绿叶占1-10/72=62/72,因此F2黄叶∶绿叶=5∶31,C正确。若Y/y基因不位于7号染色体,突变株基因型为yy,单体或三体基因型为YY,则突变株与单体或三体杂交F1的基因型都是Yy,F1自交,F2的表型及比例都是绿叶∶黄叶=3∶1,D正确。
7.答案 (每空2分)(1)基因中碱基的排列顺序不同
(2)让该白色抗虫棉花自交,观察子代的表型及比例 1 白色不抗虫∶白色抗虫∶棕色抗虫=1∶2∶1 2 白色抗虫∶白色不抗虫∶棕色抗虫∶棕色不抗虫=9∶3∶3∶1
(3)否 自由组合
解析 (1)基因B与基因b是一对等位基因,其本质区别是基因中碱基的排列顺序不同。
(2)要探究基因K与2号染色体的位置关系,可让该白色抗虫棉花自交,观察子代的表型及比例。①若基因K与2号染色体的位置关系如图1所示,则遵循基因分离定律,该白色抗虫棉花产生的配子为BK、b,可推知其自交后子代表型及比例为白色抗虫(1BBKK+2BbK)∶棕色不抗虫(1bb)=3∶1;②若基因K与2号染色体的位置关系如图2所示,仍然遵循基因分离定律,该白色抗虫棉花产生的配子为B、bK,可推知其自交后子代表型及比例为白色不抗虫(1BB)∶白色抗虫(2BbK)∶棕色抗虫(1bbKK)=1∶2∶1;③若基因K与2号染色体的位置关系如图3所示,遵循基因自由组合定律,根据自由组合定律可知,该白色抗虫棉花产生的配子为BK、B、bK、b,其自交后子代表型及比例为白色抗虫(9B_K_)∶白色不抗虫(3B_)∶棕色抗虫(3bbK_)∶棕色不抗虫(1bb)=9∶3∶3∶1。
(3)该白色抗虫长绒棉花与棕色不抗虫短绒棉花杂交,子代表型及比例为白色抗虫长绒∶白色抗虫短绒∶棕色不抗虫长绒∶棕色不抗虫短绒=1∶1∶1∶1,符合孟德尔的两对相对性状的测交实验结果,说明A/a基因与B/b基因的遗传遵循自由组合定律,则A/a基因不在2号染色体上。
专题通法
1.探究基因位于X染色体上还是位于常染色体上
(1)若相对性状的显隐性是未知的,则进行正反交实验,观察分析F1的性状。结果推断:
(2)若相对性状的显隐性已知,则用“隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。结果推断:
隐性雌×
纯合显性雄
2.探究基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传
(1)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。
(2)基本思路一:用“隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。结果推断:
(3)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。结果推断:
3.探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
(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:
隐性纯合雌×
显性纯合雄 获得F1(均表现显性性状)F2
(2)结果推断

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