资源简介

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第18讲 遗传综合实验分析
目 录
01考情解码·考点定标 2
02体系构建·思维领航 3
03考点突破·考向探究 3
考点一 基因在染色体上的位置判断 3
知识点1 探究基因位于常染色体上还是X染色体上 3
知识点2 探究基因仅位于X染色体上还是X、Y染色体的同源区段上 4
知识点3 探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体的同源区段上 5
考向1 基因位置的判断 5
考点二 探究不同对基因在常染色体上的位置 8
知识点1 判断两个品系的相同隐性性状是否由相同基因控制 9
知识点2 判断两对等位基因是否位于1对同源染色体上 9
知识点3 利用已知基因定位 9
知识点4 外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断 10
考向1 不同对基因的位置确定 10
考向2 外源基因整合位置判断 14
04真题感知·命题洞见（含2025年高考真题） 18
05 学以致用·能力提升 30
确定基因位置的4个判断方法 30
考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年
基因在染色体上位置的判定方法 选择题 非选择题 \ 甘肃卷T20, 11分 山东卷T23,16分
考情分析： 1．从命题题型和内容上看，试题以非选择题为主，题目难度一般较大。主要从实验设计的方案选择、结果分析等方面考查。 2．从命题思路上看，从以下几个方面进行考查： 利用杂交数据、系谱图或文字描述考查提取关键信息能力，再运用遗传学原理设计实验验证推测基因的位置；
复习目标： 通过对基因位置的实验分析，掌握实验设计的方法，培养实验设计及实验结果分析能力。(科学探究)
考点一 基因在染色体上的位置判断
知识夯基
知识点1 探究基因位于常染色体上还是X染色体上
1．杂交实验法
(1)性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为纯合子时，正反交的结果
①一致→基因位于常染色体上
②不一致→基因位于X染色体上
【易错提醒】
此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。若正反交结果不同，且子代只表现母本的性状，则控制该性状的基因位于细胞质中。
(2)性状的显隐性是“已知的”
(3)在确定雌性个体为杂合子的条件下
2．数据信息分析法
(1)依据子代性别、性状的数量分析确认
若后代中两种表型在雌雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则基因可能在常染色体上；若后代中两种表型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则可确定基因在性染色体上。
(2)依据遗传调查所得数据进行推断确认
　
知识点2　探究基因仅位于X染色体上还是X、Y染色体的同源区段上
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.思路：(1)思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的表型。即：
(2)思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的表型。即：
知识点3　探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体的同源区段上
1．在已知性状的显隐性的条件下，若限定一次杂交实验来证明，则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合，观察分析F1的表型。分析如下：
2．在已知性状的显隐性的条件下，未限定杂交实验次数时，则可采用以下方法，通过观察F2的表型来判断：
考向研析
考向1 基因位置的判断
例1．以下两对基因与果蝇眼色有关。眼色色素的产生必须有显性基因A,aa时眼色为白色,基因B存在时眼色为紫色,bb时眼色为红色。2个纯系果蝇杂交结果如图,请据图回答下列问题。
(1)果蝇是遗传学研究的经典实验材料,摩尔根等利用一个特殊眼色基因突变体开展研究,把基因传递模式与染色体在减数分裂中的分配行为联系起来,证明了 。
(2)A基因位于 染色体上,B基因位于 染色体上。若要进一步验证这个推论,可在2个纯系中选用表型为 的果蝇个体进行杂交。
(3)如图F1中紫眼雌果蝇的基因型为 ,F2中紫眼雌果蝇的基因型有 种。
(4)若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵,这种不分离发生的时期可能是 。
【答案】(1)基因位于染色体上
(2) 常 X 红眼雌性和白眼雄性
(3) AaXBXb 4
(4)减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期
【解析】（1）摩尔根通过果蝇杂交实验，利用白眼突变体与红眼果蝇的杂交及后续分析，证明了控制眼色的基因与性染色体连锁，从而将基因的传递模式与染色体在减数分裂中的行为联系起来，最终证实了基因位于染色体上的结论。
（2）据图分析，由F2红眼性状只在雄果蝇中出现可知，红眼性状与性别有关，说明B/b基因位于X染色体上。F2雌雄果蝇均出现白眼和紫眼，说明A/a基因位于常染色体上，两对基因遵循自由组合定律。眼色色素产生必需有显性基因A， aa时眼色白色，B存在时眼色为紫色，bb时眼色为红色，由此可知紫眼果蝇基因型为A-XB-、红眼果蝇基因型为A-XbXb、A-XbY，白眼果蝇基因型为aa--。则红眼纯系果蝇基因型为AAXbXb、AAXbY，结合F1的表现型可推断白眼纯系果蝇基因型为aaXBXB、aaXBY，若要进一步验证这个推论，可在2个纯系中选用表型为红眼雌性（AAXbXb）和白眼雄性（aaXBY）的果蝇个体进行杂交，子代基因型为AaXBXb、AaXbY，即雌性全为紫眼，雄性全为红眼。
（3）亲代纯系杂交组合为：白眼雌性（aaXBXB）× 红眼雄性（AAXbY），F1中紫眼雌果蝇基因型为AaXBXb，F1雌雄杂交（AaXBXb×AaXBY），F2雌果蝇中紫眼需满足A-且XBX-，所以基因型为AAXBXb，AaXBXb、AAXBXB，AaXBXB，共4种基因型。
（4）亲代纯系白眼雌果蝇（aaXBXB）在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵，这种不分离可能发生的时期有减数分裂Ⅰ后期（同源染色体未分离），也可能发生在减数分裂Ⅱ后期（姐妹染色单体未分离），产生的异常卵细胞基因型为aXBXB或aO。
【变式训练1·变载体】小麦易染条锈病（T）对抗条锈病（t）为显性，抗倒伏（D）对易倒伏（d）为显性。小麦患条锈病或倒伏，会导致减产甚至绝收。现有抗倒伏易染条锈病（DDTT）和易倒伏抗条锈病（ddtt）两品种，欲通过杂交育种获得抗倒伏抗条锈病的新品种。在杂交前需要正确地预测杂交结果。回答下列问题：
(1)按照孟德尔遗传自由组合定律来预测杂交结果，需要满足T/t位于一对同源染色体上，D/d位于 同源染色体上。为了确定这两对等位基因的位置，让抗倒伏易染条锈病（DDTT）和易倒伏抗条锈病（ddtt）的小麦杂交获得F1，可用F1与表型为 的小麦测交，①若测交后代表型及比例为 ，则这两对基因分别位于两对同源染色体上；②若测交后代表型及比例为 ，则这两对基因位于同一对同源染色体上。
(2)小麦条锈病是由条形柄锈菌感染导致。测交结果为第①种情况，F1自交获得F2中抗倒伏抗条锈病的植株数量大约占 ，抗倒伏抗条锈病的植株中理想基因型植株占 ，应该进行 处理才能获得纯合抗倒伏抗条锈病的新品种。
【答案】(1) 另一对（不同对） 易倒伏抗条锈病 抗倒伏易染条锈病：易倒伏易染条锈病：抗倒伏抗条锈病：易倒伏抗条锈病=1：1：1：1 抗倒伏易染条锈病：易倒伏抗条锈病=1：1
(2) 3/16 1/3 连续多代自交（自交）
【解析】（1）非同源染色体上的等位基因才符合自由组合定律，所以按照孟德尔遗传自由组合定律来预测杂交结果，需要满足等位基因T/t位于一对同源染色体上，D/d位于另一对同源染色体上。测交是用待测个体与隐性纯合子杂交，本题中抗倒伏对易倒伏为显性，染条锈病对抗条锈病为显性，所以为了确定这两对等位基因的位置，让抗倒伏易染条锈病（DDTT）和易倒伏抗条锈病（ddtt）的小麦杂交获得F1，再用F1与表型为易倒伏抗条锈病的小麦测交。如果两对基因分别位于两对同源染色体上，则符合自由组合定律，测交后代表型及比例为抗倒伏易染条锈病：易倒伏易染条锈病：抗倒伏抗条锈病：易倒伏抗条锈病=1：1：1：1；若这两对基因位于同一对同源染色体上（D和T在一条染色体，d和t在一条染色体），则测交后代表型及比例为抗倒伏易染条锈病：易倒伏抗条锈病=1：1。
（2）测交结果为第①种情况，则这两对等位基因位于两对同源染色体上，符合自由组合定律。F1自交获得F2，F2的表现型及比例为抗倒伏易染条锈病：易倒伏易染条锈病：抗倒伏抗条锈病：易倒伏抗条锈病=9：3：3：1，抗倒伏抗条锈病的植株数量大约占3/16，抗倒伏抗条锈病的植株的基因型有DDtt和Ddtt，其中理想基因型植株（DDtt）占1/3。要获得纯合抗倒伏抗条锈病的新品种，需要将F2中的抗倒伏抗条锈病植株进行连续多代自交，后代不出现性状分离的就是纯合抗倒伏抗条锈病的新品种。
【变式训练2·变载体】某昆虫的翅型有卷翅和平翅，眼色有灰眼和黑眼，每对性状各由一对等位基因控制，两对基因均不位于Y染色体上。选择一对表型相同的雌雄亲本杂交，F1表型及数量如表所示。回答下列问题：
F1 平翅黑眼 平翅灰眼 卷翅黑眼 卷翅灰眼
雌性 151 0 52 0
雄性 77 75 25 26
(1)果蝇是一种常见的昆虫，作为遗传学实验的常用材料，其优点有 （答出2点即可）。
(2)由实验结果可知，翅型中显性性状是 ，控制眼色的基因位于 染色体上，眼色基因的遗传遵循 定律。
(3)为最大概率获得卷翅灰眼雌昆虫，可选择F1中表型为 的个体进行杂交，F2中卷翅灰眼雌昆虫概率为 。
(4)取F1中所有平翅黑眼，让其自由交配获得F2，理论上F2中平翅黑眼：平翅灰眼：卷翅黑眼：卷翅灰眼= 。
【答案】(1)果蝇易饲养，繁殖快，后代多，有易于区分的相对性状
(2) 平翅 X 分离
(3) 卷翅黑眼雌和卷翅灰眼雄 1/8
(4)56：8：7：1
【解析】（1）果蝇是一种常见的昆虫，果蝇易饲养，繁殖快，后代多，有易于区分的相对性状，因而常作为遗传学实验的材料。
（2）一对表型相同的雌雄亲本杂交，F1表型中无论雌雄均表现为卷翅∶平翅=1∶3，因而说明翅型中显性性状是平翅，相关基因位于常染色体上，F1中雌性均为黑眼，雄性黑眼和灰眼的比例为1∶1，说明控制眼色的基因位于X染色体上，且黑眼对灰眼为显性，眼色基因的遗传遵循分离定律。
（3）若相关基因分别用A/a、B/b表示，则亲本的基因型为AaXBXb、AaXBY，为最大概率获得卷翅灰眼雌昆虫（aaXbXb），可选择F1中表型为卷翅黑眼雌(aaXBXB或aaXBXb)和卷翅灰眼雄（aaXbY）的个体进行杂交，F2中卷翅灰眼雌昆虫概率为1/2×1/4=1/8。
（4）取F1中所有平翅黑眼（A_XBXB、A_XBXb、A_XBY），考虑翅形，该群体中配子比例为A∶a=2∶1，随机交配情况下，子代的性状分离比为卷翅（1/3×1/3）∶平翅（1-1/9）=1∶8，考虑眼色，群体中雌配子比例为XB∶Xb=3∶1，雄配子比例为XB∶Y=1∶1，自由交配获得的子代中灰眼占比为1/4×1/2=1/8，即黑眼∶灰眼的比例为7∶1，因而可知，理论上F2中平翅黑眼∶平翅灰眼∶卷翅黑眼∶卷翅灰眼=（8∶1）×（7∶1）=56∶8∶7∶1。
考点二 探究不同对基因在常染色体上的位置
知识夯基
知识点1 判断两个品系的相同隐性性状是否由相同基因控制
知识点2 判断两对等位基因是否位于1对同源染色体上
1.自交法
2.测交法
知识点3 利用已知基因定位
1.已知基因A与a位于2号染色体上
2.电泳分离法
已知基因A与a位于2号染色体上，基因B与b位于4号染色体上，另外一对基因C和c控制红花和白花，为了定位C和c的基因位置，利用纯合红花和白花的植株进行杂交实验，并对相关个体的相关基因进行PCR扩增和电泳分离检测，结果如图所示，依据结果可知c基因在a基因所在的2号染色体上。
知识点4 外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断
由于外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置是随机的，因此需先绘出简图明确可能的位置情况，再利用自交或测交法判断基因的位置和位置关系。以导入两个抗病基因为例，如图所示：
考向研析
考向1 不同对基因的位置确定
例1.暹罗猫的性别决定方式为XY型，其毛色受常染色体上基因B+、B和b控制，它们之间的关系如下图，以黑色和巧克力色暹罗猫作为亲本进行杂交实验，所得F1中黑色：巧克力色：白色=2：1：1。请分析并回答下列问题。
(1)基因B+可以突变为B和b，体现了基因突变的特点 。基因B+、B和b的遗传符合 定律，这三个基因之间的显隐性关系是 。
(2)F1中黑色猫基因型是 。让F1黑色雌雄猫和巧克力色雌雄猫混在一起自由交配，理论上，F2中白色猫出现的概率是 ，F2黑色猫中纯合子占 。
(3)暹罗猫的毛色还受到另一对等位基因R和r控制，R基因能控制红色色素，而基因r无法控制色素合成。当红色基因R纯合时，毛色均表现为红色；当R基因杂合时，基因B+和R均可表达，毛色表现为红黑相间，这类猫称为玳瑁猫。
① 为了判断R/r基因是否位于X染色体上，科研人员选择纯合的红色雄猫与纯合的黑色雌猫进行杂交，若后代表型为 ，则可推测R/r基因位于X染色体上。
② 已证实R/r基因位于X染色体上。研究发现，在哺乳动物雌性个体胚胎发育过程中，细胞中的2条X染色体会随机失活1条(失活的染色体上的基因无法表达)。请推测基因型为B+B+XRXr个体的毛色表现为红黑相间的原因是 。
③ 调查发现一只红色雌猫(bbXRXr)与一只黑色雄猫(B+B+XY)交配生下一只玳瑁雄猫，仅考虑减数分裂染色体分离异常，该雄猫的基因型是 ，产生原因是 ，若让其与白色雌猫杂交，理论上，后代出现玳瑁雄猫的概率是 。
【答案】(1) 不定向性 分离 B+对B、b为显性，B对b为显性
(2) B+B和B+b 1/9 1/5
(3) 雌性为玳瑁猫（红黑相间），雄性为黑猫 XB失活时，表现为黑色，Xb失活时，表现为红色 B+bXbY 父本在减数分裂过程中X和Y染色体没有正常分离，产生了含XbY的精子 1/12
【解析】（1）基因B+可以突变为B和b，体现了基因突变具有不定向性的特点。因为这三个基因位于常染色体上的同源染色体的相同位置，所以它们的遗传符合基因的分离定律。 由以黑色（B+ ）和巧克力色（B ）暹罗猫作为亲本进行杂交，所得F1中黑色：巧克力色：白色=2:1:1，可知亲本黑色为B+b，巧克力色为Bb，进而推出显隐性关系为B+>B>b。
（2）由上述亲本杂交情况可知，F1中黑色猫基因型是B+B、B+b。 F1黑色雌雄猫（B+B、B+b）和巧克力色（Bb）雌雄猫混在一起自由交配，先分析产生配子的情况，B+B产生B+、B配子，B+b产生B+、b配子，Bb产生B、b配子，综合可得配子基因型及比例为B+:B:b = 1:1:1。白色猫基因型为bb，其出现概率为1/3×1/3 = 1/9。 F2中黑色猫概率为1 - 1/9 - (1/3×1/3 + 1/3×1/3×2) = 5/9，纯合黑猫（B+B+）概率为1/3×1/3 = 1/9，所以F2黑色猫中纯合子占1/9÷5/9 = 1/5。
（3）①若R/r基因位于X染色体上，纯合红色雄猫（XRY）与纯合黑色雌猫（B+B+XrXr）杂交，后代基因型为B+B+XRXr（雌性）、B+B+XrY（雄性），雌性为玳瑁猫（红黑相间），雄性为黑猫。
②对于基因型为B+B+XRXr的个体，因为在哺乳动物雌性个体胚胎发育过程中，细胞中的2条X染色体会随机失活1条，当XB失活时，表现为黑毛，当Xb失活时，表现为红毛，所以毛色表现为红黑相间。
③一只红色雌猫（bbXRXR）与一只黑色雄猫（B+B+XrY）交配，正常情况下，会生出B+bXRXr、B+bXRY。由于雄猫没有两条X染色体，不会出现两条X染色体随机失活的现象，但现在出现一只玳瑁雄猫（B+bXRXrY），仅考虑减数分裂染色体分离异常，该雄猫产生原因是父本在减数分裂过程中X和Y染色体没有正常分离，产生了含XbY的精子。与白色雌猫（bbXrXr）杂交，产生的基因型及比例为：B+bXRXr：B+bXrXrY：B+bXrXr：B+bXRXrY：B+bXRXrXr:
B+bXrY:bbXRXr：bbXrXrY:bbXrXr:bbXRXrY:bbXRXrXr:bbXrY=1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1.。通过分析产生的配子及组合情况，可得后代出现玳瑁雄猫的概率是1/12。
【变式训练1·变载体】某二倍体植物高秆和矮秆性状由等位基因A/a控制；抗病和感病性状由等位基因B/b控制。育种员用高秆抗病植株与矮秆感病植株杂交，F1中有高秆抗病植株和高秆感病植株。用F1中的高秆抗病植株自交，F2中高秆抗病∶高秆感病∶矮秆抗病∶矮秆感病＝6∶3∶2∶1。回答下列问题（不考虑突变、基因重组）：
(1)在抗病和感病这一对性状中，显性性状是 ，判断的依据是 。F2出现特殊性状分离比原因是 。
(2)利用生物技术对亲本和F1不同表型植株的等位基因进行电泳分离得到如下图谱：
表示亲本和F1中高秆抗病植株的电泳图谱分别是 。若要证明F2的性状分离比不是统计错误，与（1）中的推测相符，请使用上述图谱设计实验进行证明。实验思路是 。
(3)将C基因（抗寒基因）和D基因（抗旱基因）导入该二倍体植物，获得植株基因型为CCDD。C基因、D基因在该二倍体植物体内能正常表达，该植株自交子代中既不抗旱也不抗寒的植株占1/16，则上述4个外源基因插入染色体的情况为： 。
【答案】(1) 抗病 F1抗病植株自交，F2出现性状分离现象（或：F2出现抗病∶感病＝2∶1的性状分离比） BB（或控制抗病基因）显性纯合致死
(2) 图谱二和图谱三 选择F2中若干抗病植株通过PCR技术扩增控制抗病的相关基因（B/b基因）并进行电泳分离，观察电泳结果（条带的出现情况）
(3)插入两对同源染色体中的两条非同源染色体上
【解析】（1）由题意可知：高秆抗病植株与矮秆感病植株杂交，F1均为高秆，且F1中有抗病植株和感病植株，说明高秆为显性性状。用F1中的高秆抗病植株自交，F2中抗病∶感病＝8∶4＝2∶1，说明抗病为显性性状。BB（或控制抗病的基因）显性纯合致死，才会出现F2的特殊性状分离比。
（2）结合对（1）的分析可知：亲本中高秆抗病植株、矮秆感病植株的基因型分别为AABb、aabb，F1中高秆抗病植株与高秆感病植株的基因型分别为AaBb和Aabb。以上个体中，亲本矮秆感病植株只有a、b两种基因（2条带，电泳图谱为图谱一），F1高秆抗病植株含有A、a、B、b四种基因（4条带、电泳图谱为图谱三），而亲本高秆抗病植株（AABb）、F1中高秆感病植株（Aabb）各含三种基因（都含有三条带）。图谱一条带1和3可能对应基因a和b或b和a，若条带3为a，则图谱二表示的基因型为Aabb，不符合（因为此时条带1代表的是b），故图谱一条带1和3对应基因a和b，故图谱四代表的基因型为Aabb，因此图谱二代表的基因型为AABb（亲本高秆抗病植株），所以表示亲本和F1中高秆抗病植株的电泳图谱分别是图谱二和图谱三。欲对“BB显性纯合致死”这一假设进行验证，必须选择F2中若干抗病（B_）植株，通过PCR技术扩增控制抗病的相关基因（B/b基因）并进行电泳分离，观察电泳结果（条带的出现情况）。若电泳结果都出现了条带3，即可说明存活个体中的基因型都为Bb，没有基因型为BB的个体，说明假说成立；若电泳结果有的只出现条带4，则说明存活个体中的基因型有的为BB，说明假说不成立。
（3）将C基因（抗寒基因）和D基因（抗旱基因）导入该二倍体植物，获得植株基因型为CCDD。C基因、D基因在该二倍体植物体内能正常表达，该植株自交子代中既不抗旱也不抗寒的植株占1/16，说明该植株产生的配子中不含C基因和D基因的配子占1/4，说明4个外源基因插入两对同源染色体中的两条非同源染色体上。
【变式训练2·变考法】“霜禽欲下先偷眼，粉蝶如知合断魂”，诗中翩翩起舞的黄粉蝶（2n=50，性别决定类型为ZW型）的触角棒形和正常形为一对相对性状（相关基因用B/b表示）。科研人员将两个控制翅膀颜色的基因D与E插入野生浅色黄粉蝶（翅膀颜色记为0）的常染色体中，获得同时携带一个基因D和一个基因E的转基因品系，并进行了如表所示的遗传学实验。已知基因D和E均能加深翅膀颜色，作用效果相同且具有累加效应（颜色深浅用“+”数目表示，如“++”表示深色，“+”表示中等，“0”表示野生型浅色）。外源基因插入未破坏基因B/b，且不考虑Z、W染色体的同源区段。回答下列问题：
杂交组合 亲本 子一代表型及比例
雌性 雄性 棒形触角++：棒形触角+：棒形触角0：正常形触角++：正常形触角+：正常形触角0=3：6：3：1：2：1
一 棒形触角++ 棒形触角0
二 正常形触角0 棒形触角++ 棒形触角+：正常形触角+=1：1
(1)黄粉蝶的基因组计划需要测量 条染色体上DNA的碱基序列。
(2)根据杂交组合一 （填“能”或“不能”）判断基因B/b是在常染色体上还是在性染色体上，理由是 。若需进一步确定，则应增加的观察指标是 。
(3)根据杂交组合一，基因D和E插入的染色体情况为 ，判断依据是 。
(4)请在下方染色体示意图中标注杂交组合二中雄性亲本的基因B/b与基因D、E的可能位置（画出一种情况即可）。
【答案】(1)26
(2) 不能 无论基因B/b在常染色体上还是在2染色体上，子一代的表型都是棒形触角:正常形触角=3:1 任意一种性别的触角表型及比例（或雌性或雄性的触角表型及比例，或正常形触角个体的性别）
(3) 基因D和E插入了两对非同源染色体上，且不在基因B/b所在的染色体上 + +与0杂交相当于测交，子代翅膀颜色表型及比例为+ +: +:0=1:2:1，是1:1:1:1的变形，说明基因D和E插入了两对非同源染色体上；子代触角表型比例为3:1，后代表型比例3:6:3:1:2:1=(1:2:1)×(3:1)，说明基因B/b、基因D和E的遗传遵循自由组合定律
(4)（任选一种即可）
【解析】（1）黄粉蝶性别决定类型为ZW型，2n=50，即有24对常染色体和1对性染色体。基因组计划需要测量每对常染色体中的1条以及2条性染色体上DNA的碱基序列，所以需要测量24+2=26条染色体。
（2）无论基因B/b是在常染色体上还是在Z染色体上，子一代的表型都是棒形触角：正常形触角=3：1，故根据杂交组合一不能判断基因B/b是在常染色体上还是在性染色体上。若基因B/b在常染色体上，则雌雄子代的表型都是棒形触角：正常形触角=3：1，若基因B/b在Z染色体上，则雌性后代中棒形触角：正常形触角=1：1，雄性后代全为棒形触角，所以只要观察某种性别的表型或者正常形触角个体的性别即可。
（3）分析杂交组合一，+ +与0杂交相当于测交，子代翅膀颜色表型及比例为+ +： +：0=1：2：1，是1：1：1：1的变形，说明基因D和E插人了两对非同源染色体上；子代触角表型比例为3：1，后代表型比例3：6：3：1：2：1=(1：2：1) ×(3：1) ，说明基因B/b、D和E的遗传遵循自由组合定律，即基因D和E插入了两对非同源染色体上，且不在基因B/b所在的染色体上。
（4）杂交组合二中雌性亲本为正常形触角，子一代棒形触角：正常形触角=1：1，说明雄性亲本（棒形触角）为杂合子；子一代翅膀颜色都为+ ，说明雄性亲本产生的精子中都携带一个基因 D或基因E，则基因D和E插入了一对同源染色体中。具体情况见图示（任选一种即可）。
考向2 外源基因整合位置判断
例2.某农作物为雌雄同株异花的二倍体植物，利用转基因技术将抗虫基因和抗草甘膦(一种除草剂，对人有毒性)基因导入该植物，选育出甲、乙两株抗虫抗草甘膦植物。取甲、乙自交，F 结果如下表。已知外源基因能1次或多次插入并整合到受体细胞染色体上。
亲本 F1的表型及数量(株)
抗虫抗草甘膦 抗虫不抗草甘膦 不抗虫抗草甘膦 不抗虫不抗草甘膦
甲 182 58 61 22
乙 179 89 92 0
回答下列问题：
(1)根据数据可知抗草甘膦和不抗草甘膦这一相对性状中显性性状为 。取该植物自交， (填“需要”或“不需要”)进行套袋操作。
(2)甲的F1中抗虫不抗草甘膦及不抗虫抗草甘膦植株混合种植，随机传粉所得子代中，不抗虫不抗草甘膦植株所占比例为 。从甲的F1中筛选稳定遗传的抗虫抗草甘膦植株，最简便的杂交方法是 。
(3)根据乙自交后代可推测乙中抗虫基因和抗草甘膦基因的位置关系是 。
(4)中国科学家发现一种新型抗草甘膦基因GAT基因，该基因能编码草甘膦降解酶，利用GAT基因培育抗草甘膦农作物的优点是 。为降低土壤中残留草甘膦浓度，请提出可能的解决办法： 。
【答案】(1) 抗草甘膦 需要
(2) 自交
(3)分别位于一对同源染色体的不同染色体上
(4) 植物体内不会积累草甘膦 将抗草甘膦基因GAT基因导入到细菌中，投放到土壤中，降解草甘膦
【解析】（1）亲本甲自交，F1抗虫抗草甘膦：抗虫不抗草甘膦：不抗虫抗草甘膦：不抗虫不抗草甘膦=9：3：3：1，表明抗虫基因和抗草甘膦基因为显性；题干信息该植物为雌雄同株异花的二倍体植物，故该植物自交需要进行套袋操作，以防止外来花粉干扰。
（2）假设抗虫基因用A表示，抗草甘膦基因用B表示，则甲的F1抗虫不抗草甘膦基因型及比例为AAbb：Aabb=1：2，不抗虫抗草甘膦基因型及比例为aaBB：aaBb=1：2，群体中AAbb：Aabb：aaBB：aaBb=1：2：1：2，配子基因型及比例为Ab：aB：ab=1：1：1，随机传粉后，不抗虫不抗草甘膦aabb=×=；从甲的F1中筛选稳定遗传的抗虫抗草甘膦植株，最简便的方法是自交。
（3）亲本乙自交，F1抗虫抗草甘膦：抗虫不抗草甘膦：不抗虫抗草甘膦=4：2：2，表明抗虫基因和抗草甘膦基因分别位于一对同源染色体的不同染色体上。
（4）GAT基因能编码草甘膦降解酶，该酶可以降解草甘膦，导致植物体内不会积累草甘膦；
为降低土壤中残留草甘膦浓度，可将抗草甘膦基因GAT基因导入到细菌中，投放到土壤中，降解草甘膦。
【变式训练1·变载体】野生型水稻为纯合高秆品系，现已发现水稻中有30多个与株高相关的基因。只要存在一对矮秆基因，即可表现为矮秆，现有甲、乙、丙三种矮秆纯合品系，均为单基因隐性突变。
(1)研究人员将甲乙品系杂交得到F1，观察F1表型。若F1均为 ，则甲、乙品系的矮秆基因为同一基因突变；若F1均为 ，则甲、乙品系的矮秆基因为不同基因突变。现已证实甲、乙品系的矮秆基因位于非同源染色体上，请设计实验进行验证，写出实验思路并预期结果。
实验思路： 。
预期结果： 。
(2)现有矮秆纯合品系丙（dd），欲判断D、d基因是否位于5号染色体上。让该矮秆水稻丙（dd）与不含d的5号单体（5号染色体缺失一条）高秆水稻杂交得F1，统计F 的表型及比例。若单体产生的配子均可育，请预期结果及结论。预期结果及结论： 。
【答案】(1) 矮杆 高杆 将甲乙品系进行杂交得到（F1），将（F1）自交得到（F2），观察并统计（F2）表型比例 若（F2）中高杆与矮杆比例为9∶7，则甲乙品系矮杆基因位于非同源染色体上
(2)若产生（F1）高杆与矮杆比例为1∶1，则D、d位于5号染色体上；若（F1）均为高杆，则D、d不在5号染色体上
【解析】（1）研究人员将甲乙品系杂交得到F1，观察F1表型。若F1均为矮杆，则甲、乙品系的矮秆基因为同一基因突变；若F1均为高秆，则甲、乙品系的矮秆基因为不同基因突变。现已证实甲、乙品系的矮秆基因位于非同源染色体上，即涉及的基因在遗传时遵循基因自由组合定律，为了设计实验进行验证，则需要通过杂交再自交的思路进行验证。
设计思路为：将甲乙品系进行杂交得到（F1），将（F1）自交得到（F2），观察并统计（F2）表型比例；若相关基因用A/a、B/b表示，则亲本甲乙的基因型可表示为AAbb和aaBB，F1的基因型为AaBb，根据自由组合定律可推测，F2的表型比例应该为9∶7。
预期结果为：若（F2）中高杆与矮杆比例为9∶7，则甲乙品系矮杆基因位于非同源染色体上，相关基因的遗传遵循基因自由组合定律。
（2）现有矮秆纯合品系丙（dd），欲判断D、d基因是否位于5号染色体上。让该矮秆水稻丙（dd）与不含d的5号单体（5号染色体缺失一条）高秆水稻（可表示为Do）杂交得F1，统计F1的表型及比例,此时的杂交相当于测交。若单体产生的配子均可育（且相关基因位于5号染色体上），即单体产生了两种比例均等的配子，一个含D基因，一个不含D基因，且比例均等，则相应的结果应该为高杆与矮杆比例为1∶1，若相关基因不在5号染色体上，则单体高秆产生的配子均含有D基因，则子代均为高秆。
【变式训练2·变考法】果蝇的直毛和分叉毛受到一对等位基因（A/a）的控制。科研人员用多只果蝇进行了杂交实验，实验结果如下表（不考虑XY同源区段）。
杂交组合 母本 父本 F1雌性 F1雄性
甲组 直毛 分叉毛 1/2直毛，1/2分叉毛 1/2直毛，1/2分叉毛
乙组 直毛 直毛 直毛 1/2直毛，1/2分叉毛
丙组 直毛 分叉毛 4/5直毛，1/5分叉毛 4/5直毛，1/5分叉毛
回答下列问题：
(1)果蝇的直毛和分叉毛是一对相对性状，相对性状是指 。
(2)甲组亲本雌、雄果蝇的基因型分别是 。丙组亲本雌性果蝇基因型及比例为 ，丙组F1雌性直毛果蝇所占的比例为 。
(3)甲组F1雄性个体与丙组母本个体随机交配得到F2，F2中雌性果蝇表型及比例为 。
(4)研究人员将甲组F1中的一部分直毛雌果蝇经X射线处理后，有一只果蝇性状没有发生改变，但毛型基因所在染色体上产生了一个隐性致死基因r，该致死基因在纯合时使胚胎致死，且该基因与控制毛型的基因紧密连锁（不会发生互换）。为检验该隐性致死突变基因r是位于A基因所在染色体上，还是a基因所在染色体上，用该果蝇与一只纯合分叉毛雄果蝇杂交，统计子代的表型和比例。
①若子代 ，则基因r位于a基因所在的染色体上；
②若基因r位于A基因所在染色体上，请用遗传图解写出其杂交得到子代的过程 。
【答案】(1)同种生物同一性状的不同表现类型
(2) XAXa、XaY XAXA：XAXa=3：2 2/5
(3)直毛：分叉毛=9：1
(4) 雄果蝇均为直毛
【解析】（1）相对性状是同种生物同一性状的不同表现类型 。
（2）由乙组 “母本直毛、父本直毛，F1雌性全直毛，雄性直毛：分叉毛= 1：1”，可判断直毛为显性，且基因在X染色体上（伴X遗传）。甲组F1雌雄均有直毛和分叉毛，母本直毛、父本分叉毛，故母本基因型为XAXa ，父本基因型为XaY。由于丙组的F1雌雄中直毛：分叉毛=4：1，则说明丙组的母本有两种基因型XAXA和XAXa，且产生的XA：Xa=4：1，设丙组母本中XAXA占x ，XAXa占1-x，则母本直毛可产生的配子XA：Xa=（x+1/2（1-x））：1/2（1-x）=4：1，解得x=3/5，故母本基因型及比例XAXA：XAXa=3：2，据表可知，丙组F1雌性直毛果蝇所占的比例为4/5×1/2=2/5。
（3）甲组F1雄性个体（1/2XAY、1/2XaY）与丙组母本（3/5XAXA、3/5XAXa）个体随机交配，雄配子种类及比例为XA：Xa：Y=1：1：2，雌配子种类及比例为XA：Xa=4：1，故F2雌性中直毛：分叉毛=（4/5×1+1/5×1/2）：（1/5×1/2）=9：1。
（4）为检验该隐性致死突变基因r是位于A基因所在染色体上，还是a基因所在染色体上，用该果蝇与一只纯合分叉毛雄果蝇（XaY）杂交，统计子代的表型和比例。
①若r在a基因染色体上，雌蝇（XAXa）经X射线处理后为XAXar ，与XaY杂交，F1基因型XAXa 、XarXa 、XAY 、XarY （致死），即子代雄果蝇均为直毛；
②若r在A染色体上，雌蝇为XArXa ，与XaY 杂交，F1基因型XArXa 、XaXa 、XArY（致死）、XaY ，即子代雄果蝇均为分叉毛，遗传图解如下：。
1．（2024·浙江·高考真题）某昆虫的翅型有正常翅和裂翅，体色有灰体和黄体，控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传，且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交，F1表型及比例为裂翅灰体雌虫：裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配，F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的（ ）
A．1/12 B．1/10 C．1/8 D．1/6
【答案】B
【解析】翅型有正常翅和裂翅，假设控制翅型的基因为A、a，体色有灰体和黄体，假设控制体色的基因为B、b。控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传，可知两对基因的遗传遵循自由组合定律。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交，F1表型及比例为裂翅灰体雌虫：裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1，分析F1表现型可以发现，雌虫全为灰体，雄虫全为黄体，又因为控制翅型和体色的两对等位基因均不位于Y染色体上，因此可推测控制体色的基因位于X染色体上，且黄体为隐性性状。裂翅黄体雌虫与裂翅灰体雄虫杂交，F1出现了正常翅的性状，可以推测裂翅为显性性状，正常翅为隐性性状。由以上分析可以推出亲本裂翅黄体雌虫的基因型为AaXbXb，裂翅灰体雄虫的基因型为为AaXBY。AaXbXb和AaXBY杂交，正常情况下，F1中裂翅∶正常翅=3∶1，实际得到F1中裂翅∶正常翅=2∶1，推测应该是AA存在致死情况。AaXbXb和AaXBY杂交，F1表型及比例为裂翅灰体雌虫（AaXBXb）：裂翅黄体雄虫（AaXbY）∶正常翅灰体雌虫（aaXBXb）∶正常翅黄体雄虫（aaXbY）=2∶2∶1∶1。F1的裂翅个体基因型为AaXBXb和AaXbY交配才能得到裂翅黄体雄虫，占比为2/3×1/2×1/4=1/12，由于交配后AA个体致死（占比为2/3×1/4=1/6），故F2中裂翅黄体雄虫占比为1/12÷5/6=1/10。B正确，ACD错误。
2．（2023·北京·高考真题）纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交，结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果，下列推测错误的是（　　）
A．控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B．F1雌果蝇只有一种基因型
C．F2白眼残翅果蝇间交配，子代表型不变
D．上述杂交结果符合自由组合定律
【答案】A
【解析】A、白眼雌蝇与红眼雄果蝇杂交，产生的F1中白眼均为雄性，红眼均为雌性，说明性状表现与性别有关，则控制眼色的基因位于X染色体上，同时说明红眼对白眼为显性；另一对相对性状的果蝇杂交，无论雌雄均表现为长翅，说明长翅对产残翅为显性，F2中每种表型都有雌、雄个体，无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1，说明控制果蝇翅形的基因位于常染色体上，A错误；
B、若控制长翅和残翅的基因用A/a表示，控制眼色的基因用B/b表示，则亲本的基因型可表示为AAXbXb，aaXBY，二者杂交产生的F1中雌性个体的基因型为AaXBXb，B正确；
C、亲本的基因型可表示为AAXbXb，aaXBY，F1个体的基因型为AaXBXb、AaXbY，则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb、aaXbY，这些雌雄果蝇交配的结果依然为残翅白眼，即子代表型不变，C正确；
D、 根据上述杂交结果可知，控制眼色的基因位于X染色体上，控制翅型的基因位于常染色体上，可见， 上述杂交结果符合自由组合定律，D正确。
3．（2024·山东·高考真题）某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因，且每种性状只由1对等位基因控制，其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d；叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状，且只要有1对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性，进行了如表所示的杂交实验。另外，拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料，通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因，以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成（即基因型）相同的原则归类后，该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ，如图所示，其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分，各相对性状呈完全显隐性关系，不考虑突变和染色体互换。
组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例。
甲 紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析，由同一对等位基因控制的2种性状是 ，判断依据是 。
(2)据表分析，甲组F1随机交配，若子代中高茎植株占比为 ，则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。
(3)图中条带②代表的基因是 ；乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为 。若电泳图谱为类型Ⅰ，则被检测群体在F2中占比为 。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ，只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系，需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期，调查思路： ；预期调查结果并得出结论： 。（要求：仅根据表型预期调查结果，并简要描述结论）
【答案】(1) 花色和籽粒颜色 甲组子代中紫花的籽粒全是黄粒，红花的籽粒全是绿粒
(2)9/16
(3) A aaBBDD 1/4
(4) 调查红花植株的叶边缘形状 若红花植株中只有锯齿叶，则Abd（aBD)位于一条染色体上；若红花植株中既有锯齿叶又有光滑叶，则Ad（aD）位于一条染体上，Ad和B（b）位于非同源染色体上
【解析】（1）根据表格中甲组的杂交子代中，紫花的籽粒全是黄粒，红花的籽粒全是绿粒，结合题干信息“花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因”可知，花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的。
（2）根据乙组杂交结果可知，黄粒是显性性状，用D表示，设茎高的相关基因为E/e。若高茎为显性，则甲组亲本的基因型组合为：Eedd×eeDd，E/e和D/d可能位于一对或两对同源染色体上，F1中茎高相关的基因型及比例为Ee:ee=1:1，F1随机交配，子代中EE:Ee:ee=1:6:9，高茎E-植株占比为7/16。若高茎为隐性性状，则甲组亲本的基因型组合为EeDd×eedd，F1中茎高相关的基因型及比例为Ee:ee=1:1，F1随机交配，子代中高茎E-植株占比为9/16。故子代中高茎站9/16，说明两对基因独立遗传。
（3）类型Ⅰ中有三种基因型，且有的个体没有a；类型Ⅱ中只有一种基因型，且均不含a。根据乙组亲本和子代的表现型可知，亲本中关于叶边缘的基因型组合aaBB和AAbb，关于籽粒颜色的基因型组合为DD和dd，亲本的基因型组合可能为aaBBDD×AAbbdd或aaBBdd×AAbbDD，F1的基因型为AaBbDd。乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株（dd）不外乎为A_bbdd、aaB_dd、aabbdd，电泳结果若为类型Ⅰ，则该群体有三种基因型，若为类型Ⅱ，则只有一种基因型。若D/d、A/a和B/b位于三对同源染色体上，则电泳结果应该有9种基因型，与电泳结果不符；若三对基因位于一对同源染色体上，则F1中基因的位置关系如图：，若为①，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种，为AAbbdd，对应类型Ⅱ。若为②，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种，为aaBBdd，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若三对基因位于两对同源染色体上，则存在以下可能性，③A/a和B/b位于一对同源染色体上，则F1中基因的位置关系如图：，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有2种基因型：aaBBdd和AAbbdd，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若A/a和D/d位于一对同源染色体上，则F1中基因的位置关系如图：或，若为④，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型为AAbbdd，与类型Ⅱ相符；若为⑤，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种，均为aa，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若B/b和D/d位于一对同源染色体上，则F1中基因的位置关系如图：或，若为⑥，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种：AAbbdd、Aabbdd、aabbdd，与类型Ⅰ相符。若为⑦，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种：aaBBdd，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。上述假设中，符合类型Ⅰ的为⑥，乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为aaBBDD。子代中有的个体含有A，有的个体不含A，B/b和D/d相关的基因均为纯合子，电泳图中，有的个体含有条带②，据此推测条带②代表的基因是A。若电泳图谱为类型Ⅰ，F1中基因的位置为⑥，子代中锯齿叶绿粒植株--bbdd占1/4。
（4）若电泳图为类型Ⅱ，则F1可能为或，要确定三对基因的位置关系，可以调查红花植株的叶边缘形状，若红花植株中只有锯齿叶，则Abd（aBD)位于一条染色体上；若红花植株中既有锯齿叶又有光滑叶，则Ad（aD）位于一条染体上，Ad和B（b）位于非同源染色体上。
4．（2023·福建·高考真题）甜瓜幼果果皮有深绿色和浅绿色之分。为探究甜瓜幼果果皮颜色的遗传规律，科研人员进行了相关研究。回答下列问题:
(1)幼果果皮颜色由4号染色体上的等位基因A/a控制。将深绿色甜瓜与浅绿色甜瓜杂交，F1幼果为深绿色，F1自交后，F 深绿色幼果中纯合子所占的比例为 。
(2)研究发现，基因M与甜瓜幼果的叶绿素积累有关，蛋白A能通过与基因M的启动子结合来增强基因M的表达。测序结果表明，果皮浅绿色基因a是由基因A突变而成，相关信息如图所示。
①据图分析，与蛋白A相比，蛋白a发生的变化是 ，判断依据是 。
②结合上述研究结果，解释甜瓜幼果浅绿色果皮形成的原因 。
(3)已知甜瓜果皮有条纹基因B与无条纹基因b也位于4号染色体上。现有两个纯合甜瓜品种： 幼果深绿色无条纹和幼果浅绿色有条纹，设计一个杂交实验证明控制甜瓜果皮两对性状的基因位于同一对染色体上。（用遗传图解表示，不考虑染色体互换）
【答案】(1)1/3
(2) 肽链变短 基因 A突变后，编码谷氨酸的密码子变为终止密码子，翻译提前终止，肽链变短 基因A突变成基因a，影响蛋白A与基因M启动子的正常结合，基因M的表达量减少，叶绿素的积累量减少，果皮呈现浅绿色
(3)
【解析】（1）甜瓜幼果的颜色由位于4号染色体上的等位基因A/a控制，纯合幼果深绿色甜瓜和纯合幼果浅绿色甜瓜杂交，F1幼果为深绿色（Aa），说明深绿色是显性性状，F1（Aa）自交得F2，F2深绿色幼果甜瓜中纯合子(AA)占1/3。
（2）①分析图可知：基因A突变为基因a，碱基对C/G替换为A/T，相对应的mRNA的密码子由GAG变为UAG，编码的氨基酸由谷氨酸变为终止密码子，导致翻译提前终止，肽链变短。
②综合分析可知：基因A突变为基因a，相应的蛋白质由蛋白质A变为蛋白质a，影响蛋白A与基因M启动子的正常结合，基因M的表达量减少，叶绿素的积累量减少，果皮呈现浅绿色。
（3）用纯合幼果深绿色无条纹甜瓜和纯合幼果浅绿色有条纹甜瓜杂交得到F1，F1自交得到F2，统计F2表现型及比例。若F2中深绿色有条纹：深绿色无条纹：浅绿色有条纹=2：1：1，则说明两对基因位于同一对染色体上，如图：
5．（2023·浙江·高考真题）某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。
表
杂交组合 P F1 F2
甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼
乙 紫红眼突变体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼＝3∶1
丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1
丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶3
注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。
回答下列问题：
(1)红眼基因突变为紫红眼基因属于 （填“显性”或“隐性”）突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合 的各代昆虫进行 鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为 ，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
(2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合 效应。
(3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代（F2）表型及其比例为 。
(4)又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体（黑体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。
（说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实验的具体操作不作要求）
①实验思路：
第一步：选择 进行杂交获得F1， 。
第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论：
Ⅰ：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律。
Ⅱ：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。
【答案】(1) 隐性 乙 性别 直翅红眼雌：直翅紫红眼雌：直翅红眼雄：直翅紫红眼雄=3：1：3：1
(2)显性致死
(3)卷翅红眼：直翅红眼=4：5
(4) 黑体突变体和紫红眼突变体 F1随机交配得F2
灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9∶3∶3∶1 灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2∶1∶1
【解析】（1）杂交组合乙分析：紫红眼突变体与野生型交配，F1全为红眼，F2红眼∶紫红眼＝3∶1，可得红眼为显性，紫红眼为隐性，因此红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变；若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合乙的各代昆虫进行性别鉴定；若该杂交组合的F2表型及其比例为直翅红眼雌：直翅紫红眼雌：直翅红眼雄：直翅紫红眼雄=3：1：3：1，子代表型符合自由组合定律，与性别无关，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
（2）根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅∶直翅＝2∶1，不为基因分离定律的分离比3：1，因此卷翅基因具有纯合显性致死效应。
（3）由于卷翅基因具有纯合显性致死效应，设其基因用A表示，丙、丁两组的F1均为红眼，只看卷翅和直翅这对性状，则杂交组合丙的F1的卷翅Aa∶直翅aa＝2∶1，即2Aa、1aa，杂交组合丁的F1卷翅Aa∶直翅aa＝1∶1，即2Aa、2aa（考虑个体繁殖率相同），丙、丁两组的F1全部个体混合，则Aa为4/7、aa3/7，自由交配，则A的配子为2/7，a=5/7，则Aa：aa=（2×2/7×5/7）：（5/7×5/7）=4：5，即理论上其子代F2中表型及其比例为卷翅红眼：直翅红眼=4：5。
（4）实验思路：选择黑体突变体和紫红眼突变体进行杂交获得F1，F1随机交配得F2，观察F2表型及个数。
预测实验结果并分析讨论：若统计后的F2表型及其比例为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9∶3∶3∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律；若统计后的表型及其比例为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2∶1∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。
6．（2023·江苏·高考真题）科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验。请回答下列问题：
(1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，杂交实验及结果如下：
P 灰体长刚毛♀ × 黑檀体短刚毛 ↓F1 灰体长刚毛 测交 F1灰体长刚毛 × 黑檀体短刚毛♀ ↓测交后代 灰体长刚毛 黑檀体短刚毛 1 ： 1
据此分析，F1雄果蝇产生 种配子，这两对等位基因在染色体上的位置关系为 。
(2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系（突变基因位于Ⅱ号染色体上）。为了研究突变基因相对位置关系，进行两两杂交实验，结果如下：
P A1×A2 ↓F1 野生型 P A2×A3 ↓F1 突变型 P A1×A3 ↓F1 野生型
据此分析A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型，在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置 （A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示，野生型基因用“+”表示）。
(3)果蝇的正常刚毛（B）对截刚毛（b）为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下：
P 截刚毛♀ × 正常刚毛 ↓ F1 截刚毛♀ 截刚毛 正常刚毛 3 ： 1 ： 4
据此分析，亲本的基因型分别为 ，F1中雄性个体的基因型有 种；若F1自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体所占比例为 ，F2雌性个体中纯合子的比例为 。
【答案】(1) 2 两对等位基因在同一对同源染色体上
(2)
(3) TtXbXb、TtXbYB 4 1/12 2/5
【解析】（1）控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，亲本灰体长刚毛与黑檀体短刚毛杂交，F1全为灰体长刚毛，说明灰体与长刚毛均为显性性状，且F1为双杂合子，由F1测交结果灰体长刚毛： 黑檀体短刚毛=1 ： 1可知，F1灰体长刚毛仅产生2种配子，说明控制灰体与长刚毛、黑檀体与短刚毛的基因连锁，不遵循自由组合定律，故这两对等位基因在染色体上的位置关系为两对等位基因在同一对同源染色体上。
（2）由题干信息可知，果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系且突变基因位于Ⅱ号染色体上，则A1的基因型为a1a1、A2的基因型为a2a2、A3的基因型为a3a3、野生型的基因型为++，A1和A2杂交，后代都是野生型，说明a1和a2两个基因位于Ⅱ染色体的不同位置，a1和a2基因与野生型基因之间的相对位置图示为： ；A2和A3杂交，后代都是突变型，说明a2和a3两个基因位于Ⅱ染色体的相同位置，a2和a3基因与野生型基因之间的相对位置图示为： ，故突变型F1的基因型为a2a3，图示为： ；A1和A3杂交，后代都是野生型，说明a1和a3两个基因位于Ⅱ染色体的不同位置，a1和a3基因与野生型基因之间的相对位置图示为： ，故A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型的图示为：
。
（3）由题干信息可知，果蝇的正常刚毛（B）对截刚毛（b）为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体，截刚毛♀和正常刚毛♂杂交，截刚毛♀：截刚毛♂（tt引起的XX个体成为不育雄性个体）：正常刚毛♂=3：1：4，即不考虑tt影响的情况下，雌性全截毛、雄性全正常刚毛，则B和b基因位于X和Y的同源区段，且亲本基因型为XbXb、XbYB，截毛♀：截毛♂=3：1，说明子代中，T_：tt=3：1，则亲代相关基因型组合为Tt、Tt。综上所述，亲本基因型为TtXbXb、TtXbYB；F1中雄性个体的基因型有4种，分别为ttXbXb（不育）、TTXbYB、TtXbYB、ttXbYB，可育雄性个体的比例为1：2：1；F1中雌性个体的基因型有2种，TTXbXb：TtXbXb=1：2，故F1中雄性个体的精子类型及比例为TXb：tXb：TYB：tYB=1：1：1：1，F1中雌性个体的卵细胞的基因型及比例为TXb：tXb=2：1，若自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体（ttXbXb）所占比例为1/4×1//3＝1/12；F2雌性个体的基因型及比例为TTXbXb：TtXbXb=2：3，纯合子的比例为2/5。
7．（2023·山西·高考真题）果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状，眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状，翅型由等位基因T/t控制，眼色由等位基因R/r控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验，杂交子代的表型及其比例分别为，长翅红眼雌蝇：长翅红眼雄蝇=1：1（杂交①的实验结果）；长翅红眼雌蝇：截翅红眼雄蝇=1：1（杂交②的实验结果）。回答下列问题。
(1)根据杂交结果可以判断，翅型的显性性状是 ，判断的依据是 。
(2)根据杂交结果可以判断，属于伴性遗传的性状是 ，判断的依据是 。
杂交①亲本的基因型是 ，杂交②亲本的基因型是 。
(3)若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇杂交，则子代翅型和眼色的表型及其比例为 。
【答案】(1) 长翅 亲代是长翅和截翅果蝇，杂交①子代全是长翅
(2) 翅型 翅型的正反交实验结果不同 RRXTXT、rrXtY rrXtXt、RRXTY
(3)红眼长翅∶红眼截翅∶紫眼长翅∶紫眼截翅=3∶3∶1∶1
【解析】（1）具有相对性状的亲本杂交，子一代所表现出的性状是显性性状，分析题意可知，仅考虑翅型，亲代是长翅和截翅果蝇，杂交①子代全是长翅，说明长翅对截翅是显性性状。
（2）分析题意，实验①和实验②是正反交实验，两组实验中翅型在子代雌雄果蝇中表现不同（正反交实验结果不同），说明该性状位于X染色体上，属于伴性遗传；根据实验结果可知，翅型的相关基因位于X染色体，且长翅是显性性状，而眼色的正反交结果无差异，说明基因位于常染色体，且红眼为显性性状，杂交①长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇（R-XTX-）：长翅红眼雄蝇（R-XTY）=1：1，其中XT来自母本，说明亲本中雌性是长翅红眼RRXTXT，而杂交②长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇（R-XTX-）：截翅红眼雄蝇（R-XtY）=1：1，其中的Xt只能来自亲代母本，说明亲本中雌性是截翅紫眼，基因型是rrXtXt，故可推知杂交①亲本的基因型是RRXTXT、rrXtY，杂交②的亲本基因型是rrXtXt、RRXTY。
（3）若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇（RrXTXt）与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇（RrXtY）杂交，两对基因逐对考虑，则Rr×Rr→R-∶rr=3∶1，即红眼∶紫眼=3∶1，XTXt×XtY→XTXt：XtXt：XTY∶XtY=1∶1∶1∶1，即表现为长翅∶截翅=1∶1，则子代中红眼长翅∶红眼截翅∶紫眼长翅∶紫眼截翅=3∶3∶1∶1。
8．（2022·海南·高考真题）家蚕是二倍体生物（2n＝56），雌、雄个体性染色体组成分别是ZW、ZZ。某研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见表。回答下列问题。
突变体表型 基因 基因所在染色体
第二隐性灰卵 a 12号
第二多星纹 b 12号
抗浓核病 d 15号
幼蚕巧克力色 e Z
(1)幼蚕巧克力色的控制基因位于性染色体上，该性状的遗传总是和性别相关联，这种现象称为 。
(2)表中所列的基因，不能与b基因进行自由组合的是 。
(3)正常情况下，雌家蚕的1个染色体组含有 条染色体，雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有 条W染色体。
(4)幼蚕不抗浓核病（D）对抗浓核病（d）为显性，黑色（E）对巧克力色（e）为显性。为鉴定一只不抗浓核病黑色雄性幼蚕的基因型，某同学将其饲养至成虫后，与若干只基因型为ddZeW的雌蚕成虫交配，产生的F1幼蚕全部为黑色，且不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1∶1，则该雄性幼蚕的基因型是 。
(5)家蚕的成虫称为家蚕蛾，已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只，设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上（不考虑Z、W同源区段），并判断有鳞毛和无鳞毛的显隐性。要求简要写出实验思路、预期结果及结论。
【答案】(1)伴性遗传
(2)a
(3) 28 0或2
(4)DdZEZE
(5)实验思路：让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验，得到F1，观察并统计F1个体的表现型及比例。预期结果及结论：若正反结果只出现一种性状，则表现出来的性状为显性性状，且控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上；若正反交结果不同，则控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于Z染色体上，且F1中雄性个体表现出的性状为显性性状。
【解析】（1）位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
（2）a与b基因都位于12号染色体上，位于同一对染色体上的基因不能发生自由组合。
（3）家蚕是二倍体生物（2n＝56），正常情况下，雌家蚕的1个染色体组含有28条染色体，减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体着丝粒分裂，含有W染色体的条数为0或2。
（4）该只不抗浓核病黑色雄性幼蚕与若干只基因型为ddZeW的雌蚕成虫交配，产生的F1幼蚕全部为黑色，说明该雄性关于该性状的基因型为ZEZE。且F1中不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1∶1，说明该雄性关于该性状的基因型为Dd，综上分析雄性幼蚕的基因型是DdZEZE。
（5）需要通过实验来探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上（不考虑Z、W同源区段），但由于不知道显隐关系，可以利用正反交实验来探究。
实验思路：让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验，得到F1，观察并统计F1个体的表现型及比例（假设相关基因为A和a）。
预期结果及结论：若控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上，正反交分别为AA×aa、aa×AA，其子一代基因型都为Aa，只出现一种性状，且子一代表现出来的性状为显性性状；若有鳞毛和无鳞毛的基因是位于Z染色体上，正反交分别为ZAZA×ZaW（后代雌雄全为显性性状）、ZaZa×ZAW（后代雄全为显性性状，雌性全为隐性性状），则正反交结果不同，且F1中雄性个体表现出的性状为显性性状。
新情境
确定基因位置的判断方法
(1)判断基因是否位于一对同源染色体上(以AaBb为例)
①若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交会出现两种或三种表型，测交会出现两种表型。
②若两对等位基因位于一对同源染色体上，考虑互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表型。
③若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则产生四种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比，如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式)，也会出现致死背景下特殊的性状分离比，如4∶2∶2∶1、6∶3∶2∶1。
(2)判断基因是否易位到一对同源染色体上：若两对基因遗传具有自由组合定律的特点，但却出现不符合自由组合定律的现象，可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能，如由染色体易位引起的变异。
(3)判断外源基因整合到宿主染色体上的类型
①若多个外源基因以连锁的形式整合在同一条染色体上，其自交会出现3∶1的性状分离比。
②若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合的现象。
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第18讲 遗传综合实验分析
目 录
01考情解码·考点定标 2
02体系构建·思维领航 3
03考点突破·考向探究 3
考点一 基因在染色体上的位置判断 3
知识点1 探究基因位于常染色体上还是X染色体上 3
知识点2 探究基因仅位于X染色体上还是X、Y染色体的同源区段上 4
知识点3 探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体的同源区段上 5
考向1 基因位置的判断 5
考点二 探究不同对基因在常染色体上的位置 7
知识点1 判断两个品系的相同隐性性状是否由相同基因控制 7
知识点2 判断两对等位基因是否位于1对同源染色体上 7
知识点3 利用已知基因定位 7
知识点4 外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断 8
考向1 不同对基因的位置确定 8
考向2 外源基因整合位置判断 10
04真题感知·命题洞见（含2025年高考真题） 12
05 学以致用·能力提升 17
确定基因位置的4个判断方法 17
考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年
基因在染色体上位置的判定方法 选择题 非选择题 \ 甘肃卷T20, 11分 山东卷T23,16分
考情分析： 1．从命题题型和内容上看，试题以非选择题为主，题目难度一般较大。主要从实验设计的方案选择、结果分析等方面考查。 2．从命题思路上看，从以下几个方面进行考查： 利用杂交数据、系谱图或文字描述考查提取关键信息能力，再运用遗传学原理设计实验验证推测基因的位置；
复习目标： 通过对基因位置的实验分析，掌握实验设计的方法，培养实验设计及实验结果分析能力。(科学探究)
考点一 基因在染色体上的位置判断
知识夯基
知识点1 探究基因位于常染色体上还是X染色体上
1．杂交实验法
(1)性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为 时，正反交的结果
①一致→基因位于 染色体上
②不一致→基因位于 染色体上
【易错提醒】
此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。若正反交结果不同，且子代只表现母本的性状，则控制该性状的基因位于细胞质中。
(2)性状的显隐性是“已知的”
(3)在确定雌性个体为杂合子的条件下
2．数据信息分析法
(1)依据子代性别、性状的数量分析确认
若后代中两种表型在雌雄个体中 ，说明遗传与性别无关，则基因可能在 染色体上；若后代中两种表型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则可确定基因在 染色体上。
(2)依据遗传调查所得数据进行推断确认
　
知识点2　探究基因仅位于X染色体上还是X、Y染色体的同源区段上
1.适用条件：已知性状的 和控制性状的基因在性染色体上。
2.思路：(1)思路一：用 进行杂交，观察分析F1的表型。即：
(2)思路二：用 进行杂交，观察分析F1的表型。即：
知识点3　探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体的同源区段上
1．在已知性状的 的条件下，若限定一次杂交实验来证明，则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合，观察分析F1的表型。分析如下：
2．在已知性状的显隐性的条件下，未限定 时，则可采用以下方法，通过观察F2的表型来判断：
考向研析
考向1 基因位置的判断
例1．以下两对基因与果蝇眼色有关。眼色色素的产生必须有显性基因A,aa时眼色为白色,基因B存在时眼色为紫色,bb时眼色为红色。2个纯系果蝇杂交结果如图,请据图回答下列问题。
(1)果蝇是遗传学研究的经典实验材料,摩尔根等利用一个特殊眼色基因突变体开展研究,把基因传递模式与染色体在减数分裂中的分配行为联系起来,证明了 。
(2)A基因位于 染色体上,B基因位于 染色体上。若要进一步验证这个推论,可在2个纯系中选用表型为 的果蝇个体进行杂交。
(3)如图F1中紫眼雌果蝇的基因型为 ,F2中紫眼雌果蝇的基因型有 种。
(4)若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵,这种不分离发生的时期可能是 。
【变式训练1·变载体】小麦易染条锈病（T）对抗条锈病（t）为显性，抗倒伏（D）对易倒伏（d）为显性。小麦患条锈病或倒伏，会导致减产甚至绝收。现有抗倒伏易染条锈病（DDTT）和易倒伏抗条锈病（ddtt）两品种，欲通过杂交育种获得抗倒伏抗条锈病的新品种。在杂交前需要正确地预测杂交结果。回答下列问题：
(1)按照孟德尔遗传自由组合定律来预测杂交结果，需要满足T/t位于一对同源染色体上，D/d位于 同源染色体上。为了确定这两对等位基因的位置，让抗倒伏易染条锈病（DDTT）和易倒伏抗条锈病（ddtt）的小麦杂交获得F1，可用F1与表型为 的小麦测交，①若测交后代表型及比例为 ，则这两对基因分别位于两对同源染色体上；②若测交后代表型及比例为 ，则这两对基因位于同一对同源染色体上。
(2)小麦条锈病是由条形柄锈菌感染导致。测交结果为第①种情况，F1自交获得F2中抗倒伏抗条锈病的植株数量大约占 ，抗倒伏抗条锈病的植株中理想基因型植株占 ，应该进行 处理才能获得纯合抗倒伏抗条锈病的新品种。
【变式训练2·变载体】某昆虫的翅型有卷翅和平翅，眼色有灰眼和黑眼，每对性状各由一对等位基因控制，两对基因均不位于Y染色体上。选择一对表型相同的雌雄亲本杂交，F1表型及数量如表所示。回答下列问题：
F1 平翅黑眼 平翅灰眼 卷翅黑眼 卷翅灰眼
雌性 151 0 52 0
雄性 77 75 25 26
(1)果蝇是一种常见的昆虫，作为遗传学实验的常用材料，其优点有 （答出2点即可）。
(2)由实验结果可知，翅型中显性性状是 ，控制眼色的基因位于 染色体上，眼色基因的遗传遵循 定律。
(3)为最大概率获得卷翅灰眼雌昆虫，可选择F1中表型为 的个体进行杂交，F2中卷翅灰眼雌昆虫概率为 。
(4)取F1中所有平翅黑眼，让其自由交配获得F2，理论上F2中平翅黑眼：平翅灰眼：卷翅黑眼：卷翅灰眼= 。
考点二 探究不同对基因在常染色体上的位置
知识夯基
知识点1 判断两个品系的相同隐性性状是否由相同基因控制
知识点2 判断两对等位基因是否位于1对同源染色体上
1.自交法
2.测交法
知识点3 利用已知基因定位
1.已知基因A与a位于2号染色体上
2.电泳分离法
已知基因A与a位于2号染色体上，基因B与b位于4号染色体上，另外一对基因C和c控制红花和白花，为了定位C和c的基因位置，利用纯合红花和白花的植株进行杂交实验，并对相关个体的相关基因进行 和 检测，结果如图所示，依据结果可知c基因在a基因所在的 染色体上。
知识点4 外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置判断
由于外源基因整合到宿主细胞染色体上的位置是 ，因此需先绘出简图明确可能的位置情况，再利用 或 判断基因的位置和位置关系。以导入两个抗病基因为例，如图所示：
考向研析
考向1 不同对基因的位置确定
例1.暹罗猫的性别决定方式为XY型，其毛色受常染色体上基因B+、B和b控制，它们之间的关系如下图，以黑色和巧克力色暹罗猫作为亲本进行杂交实验，所得F1中黑色：巧克力色：白色=2：1：1。请分析并回答下列问题。
(1)基因B+可以突变为B和b，体现了基因突变的特点 。基因B+、B和b的遗传符合 定律，这三个基因之间的显隐性关系是 。
(2)F1中黑色猫基因型是 。让F1黑色雌雄猫和巧克力色雌雄猫混在一起自由交配，理论上，F2中白色猫出现的概率是 ，F2黑色猫中纯合子占 。
(3)暹罗猫的毛色还受到另一对等位基因R和r控制，R基因能控制红色色素，而基因r无法控制色素合成。当红色基因R纯合时，毛色均表现为红色；当R基因杂合时，基因B+和R均可表达，毛色表现为红黑相间，这类猫称为玳瑁猫。
① 为了判断R/r基因是否位于X染色体上，科研人员选择纯合的红色雄猫与纯合的黑色雌猫进行杂交，若后代表型为 ，则可推测R/r基因位于X染色体上。
② 已证实R/r基因位于X染色体上。研究发现，在哺乳动物雌性个体胚胎发育过程中，细胞中的2条X染色体会随机失活1条(失活的染色体上的基因无法表达)。请推测基因型为B+B+XRXr个体的毛色表现为红黑相间的原因是 。
③ 调查发现一只红色雌猫(bbXRXr)与一只黑色雄猫(B+B+XY)交配生下一只玳瑁雄猫，仅考虑减数分裂染色体分离异常，该雄猫的基因型是 ，产生原因是 ，若让其与白色雌猫杂交，理论上，后代出现玳瑁雄猫的概率是 。
【变式训练1·变载体】某二倍体植物高秆和矮秆性状由等位基因A/a控制；抗病和感病性状由等位基因B/b控制。育种员用高秆抗病植株与矮秆感病植株杂交，F1中有高秆抗病植株和高秆感病植株。用F1中的高秆抗病植株自交，F2中高秆抗病∶高秆感病∶矮秆抗病∶矮秆感病＝6∶3∶2∶1。回答下列问题（不考虑突变、基因重组）：
(1)在抗病和感病这一对性状中，显性性状是 ，判断的依据是 。F2出现特殊性状分离比原因是 。
(2)利用生物技术对亲本和F1不同表型植株的等位基因进行电泳分离得到如下图谱：
表示亲本和F1中高秆抗病植株的电泳图谱分别是 。若要证明F2的性状分离比不是统计错误，与（1）中的推测相符，请使用上述图谱设计实验进行证明。实验思路是 。
(3)将C基因（抗寒基因）和D基因（抗旱基因）导入该二倍体植物，获得植株基因型为CCDD。C基因、D基因在该二倍体植物体内能正常表达，该植株自交子代中既不抗旱也不抗寒的植株占1/16，则上述4个外源基因插入染色体的情况为： 。
【变式训练2·变考法】“霜禽欲下先偷眼，粉蝶如知合断魂”，诗中翩翩起舞的黄粉蝶（2n=50，性别决定类型为ZW型）的触角棒形和正常形为一对相对性状（相关基因用B/b表示）。科研人员将两个控制翅膀颜色的基因D与E插入野生浅色黄粉蝶（翅膀颜色记为0）的常染色体中，获得同时携带一个基因D和一个基因E的转基因品系，并进行了如表所示的遗传学实验。已知基因D和E均能加深翅膀颜色，作用效果相同且具有累加效应（颜色深浅用“+”数目表示，如“++”表示深色，“+”表示中等，“0”表示野生型浅色）。外源基因插入未破坏基因B/b，且不考虑Z、W染色体的同源区段。回答下列问题：
杂交组合 亲本 子一代表型及比例
雌性 雄性 棒形触角++：棒形触角+：棒形触角0：正常形触角++：正常形触角+：正常形触角0=3：6：3：1：2：1
一 棒形触角++ 棒形触角0
二 正常形触角0 棒形触角++ 棒形触角+：正常形触角+=1：1
(1)黄粉蝶的基因组计划需要测量 条染色体上DNA的碱基序列。
(2)根据杂交组合一 （填“能”或“不能”）判断基因B/b是在常染色体上还是在性染色体上，理由是 。若需进一步确定，则应增加的观察指标是 。
(3)根据杂交组合一，基因D和E插入的染色体情况为 ，判断依据是 。
(4)请在下方染色体示意图中标注杂交组合二中雄性亲本的基因B/b与基因D、E的可能位置（画出一种情况即可）。
考向2 外源基因整合位置判断
例2.某农作物为雌雄同株异花的二倍体植物，利用转基因技术将抗虫基因和抗草甘膦(一种除草剂，对人有毒性)基因导入该植物，选育出甲、乙两株抗虫抗草甘膦植物。取甲、乙自交，F 结果如下表。已知外源基因能1次或多次插入并整合到受体细胞染色体上。
亲本 F1的表型及数量(株)
抗虫抗草甘膦 抗虫不抗草甘膦 不抗虫抗草甘膦 不抗虫不抗草甘膦
甲 182 58 61 22
乙 179 89 92 0
回答下列问题：
(1)根据数据可知抗草甘膦和不抗草甘膦这一相对性状中显性性状为 。取该植物自交， (填“需要”或“不需要”)进行套袋操作。
(2)甲的F1中抗虫不抗草甘膦及不抗虫抗草甘膦植株混合种植，随机传粉所得子代中，不抗虫不抗草甘膦植株所占比例为 。从甲的F1中筛选稳定遗传的抗虫抗草甘膦植株，最简便的杂交方法是 。
(3)根据乙自交后代可推测乙中抗虫基因和抗草甘膦基因的位置关系是 。
(4)中国科学家发现一种新型抗草甘膦基因GAT基因，该基因能编码草甘膦降解酶，利用GAT基因培育抗草甘膦农作物的优点是 。为降低土壤中残留草甘膦浓度，请提出可能的解决办法： 。
【变式训练1·变载体】野生型水稻为纯合高秆品系，现已发现水稻中有30多个与株高相关的基因。只要存在一对矮秆基因，即可表现为矮秆，现有甲、乙、丙三种矮秆纯合品系，均为单基因隐性突变。
(1)研究人员将甲乙品系杂交得到F1，观察F1表型。若F1均为 ，则甲、乙品系的矮秆基因为同一基因突变；若F1均为 ，则甲、乙品系的矮秆基因为不同基因突变。现已证实甲、乙品系的矮秆基因位于非同源染色体上，请设计实验进行验证，写出实验思路并预期结果。
实验思路： 。
预期结果： 。
(2)现有矮秆纯合品系丙（dd），欲判断D、d基因是否位于5号染色体上。让该矮秆水稻丙（dd）与不含d的5号单体（5号染色体缺失一条）高秆水稻杂交得F1，统计F 的表型及比例。若单体产生的配子均可育，请预期结果及结论。预期结果及结论： 。
【变式训练2·变考法】果蝇的直毛和分叉毛受到一对等位基因（A/a）的控制。科研人员用多只果蝇进行了杂交实验，实验结果如下表（不考虑XY同源区段）。
杂交组合 母本 父本 F1雌性 F1雄性
甲组 直毛 分叉毛 1/2直毛，1/2分叉毛 1/2直毛，1/2分叉毛
乙组 直毛 直毛 直毛 1/2直毛，1/2分叉毛
丙组 直毛 分叉毛 4/5直毛，1/5分叉毛 4/5直毛，1/5分叉毛
回答下列问题：
(1)果蝇的直毛和分叉毛是一对相对性状，相对性状是指 。
(2)甲组亲本雌、雄果蝇的基因型分别是 。丙组亲本雌性果蝇基因型及比例为 ，丙组F1雌性直毛果蝇所占的比例为 。
(3)甲组F1雄性个体与丙组母本个体随机交配得到F2，F2中雌性果蝇表型及比例为 。
(4)研究人员将甲组F1中的一部分直毛雌果蝇经X射线处理后，有一只果蝇性状没有发生改变，但毛型基因所在染色体上产生了一个隐性致死基因r，该致死基因在纯合时使胚胎致死，且该基因与控制毛型的基因紧密连锁（不会发生互换）。为检验该隐性致死突变基因r是位于A基因所在染色体上，还是a基因所在染色体上，用该果蝇与一只纯合分叉毛雄果蝇杂交，统计子代的表型和比例。
①若子代 ，则基因r位于a基因所在的染色体上；
②若基因r位于A基因所在染色体上，请用遗传图解写出其杂交得到子代的过程 。
1．（2024·浙江·高考真题）某昆虫的翅型有正常翅和裂翅，体色有灰体和黄体，控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传，且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交，F1表型及比例为裂翅灰体雌虫：裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配，F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的（ ）
A．1/12 B．1/10 C．1/8 D．1/6
2．（2023·北京·高考真题）纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交，结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果，下列推测错误的是（　　）
A．控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B．F1雌果蝇只有一种基因型
C．F2白眼残翅果蝇间交配，子代表型不变
D．上述杂交结果符合自由组合定律
3．（2024·山东·高考真题）某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因，且每种性状只由1对等位基因控制，其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d；叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状，且只要有1对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性，进行了如表所示的杂交实验。另外，拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料，通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因，以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成（即基因型）相同的原则归类后，该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ，如图所示，其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分，各相对性状呈完全显隐性关系，不考虑突变和染色体互换。
组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例。
甲 紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析，由同一对等位基因控制的2种性状是 ，判断依据是 。
(2)据表分析，甲组F1随机交配，若子代中高茎植株占比为 ，则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。
(3)图中条带②代表的基因是 ；乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为 。若电泳图谱为类型Ⅰ，则被检测群体在F2中占比为 。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ，只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系，需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期，调查思路： ；预期调查结果并得出结论： 。（要求：仅根据表型预期调查结果，并简要描述结论）
4．（2023·福建·高考真题）甜瓜幼果果皮有深绿色和浅绿色之分。为探究甜瓜幼果果皮颜色的遗传规律，科研人员进行了相关研究。回答下列问题:
(1)幼果果皮颜色由4号染色体上的等位基因A/a控制。将深绿色甜瓜与浅绿色甜瓜杂交，F1幼果为深绿色，F1自交后，F 深绿色幼果中纯合子所占的比例为 。
(2)研究发现，基因M与甜瓜幼果的叶绿素积累有关，蛋白A能通过与基因M的启动子结合来增强基因M的表达。测序结果表明，果皮浅绿色基因a是由基因A突变而成，相关信息如图所示。
①据图分析，与蛋白A相比，蛋白a发生的变化是 ，判断依据是 。
②结合上述研究结果，解释甜瓜幼果浅绿色果皮形成的原因 。
(3)已知甜瓜果皮有条纹基因B与无条纹基因b也位于4号染色体上。现有两个纯合甜瓜品种： 幼果深绿色无条纹和幼果浅绿色有条纹，设计一个杂交实验证明控制甜瓜果皮两对性状的基因位于同一对染色体上。（用遗传图解表示，不考虑染色体互换）
5．（2023·浙江·高考真题）某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。
表
杂交组合 P F1 F2
甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼
乙 紫红眼突变体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼＝3∶1
丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1
丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶3
注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。
回答下列问题：
(1)红眼基因突变为紫红眼基因属于 （填“显性”或“隐性”）突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合 的各代昆虫进行 鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为 ，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
(2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合 效应。
(3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代（F2）表型及其比例为 。
(4)又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体（黑体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。
（说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实验的具体操作不作要求）
①实验思路：
第一步：选择 进行杂交获得F1， 。
第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论：
Ⅰ：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律。
Ⅱ：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。
6．（2023·江苏·高考真题）科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验。请回答下列问题：
(1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，杂交实验及结果如下：
P 灰体长刚毛♀ × 黑檀体短刚毛 ↓F1 灰体长刚毛 测交 F1灰体长刚毛 × 黑檀体短刚毛♀ ↓测交后代 灰体长刚毛 黑檀体短刚毛 1 ： 1
据此分析，F1雄果蝇产生 种配子，这两对等位基因在染色体上的位置关系为 。
(2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系（突变基因位于Ⅱ号染色体上）。为了研究突变基因相对位置关系，进行两两杂交实验，结果如下：
P A1×A2 ↓F1 野生型 P A2×A3 ↓F1 突变型 P A1×A3 ↓F1 野生型
据此分析A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型，在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置 （A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示，野生型基因用“+”表示）。
(3)果蝇的正常刚毛（B）对截刚毛（b）为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下：
P 截刚毛♀ × 正常刚毛 ↓ F1 截刚毛♀ 截刚毛 正常刚毛 3 ： 1 ： 4
据此分析，亲本的基因型分别为 ，F1中雄性个体的基因型有 种；若F1自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体所占比例为 ，F2雌性个体中纯合子的比例为 。
7．（2023·山西·高考真题）果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状，眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状，翅型由等位基因T/t控制，眼色由等位基因R/r控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验，杂交子代的表型及其比例分别为，长翅红眼雌蝇：长翅红眼雄蝇=1：1（杂交①的实验结果）；长翅红眼雌蝇：截翅红眼雄蝇=1：1（杂交②的实验结果）。回答下列问题。
(1)根据杂交结果可以判断，翅型的显性性状是 ，判断的依据是 。
(2)根据杂交结果可以判断，属于伴性遗传的性状是 ，判断的依据是 。
杂交①亲本的基因型是 ，杂交②亲本的基因型是 。
(3)若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇杂交，则子代翅型和眼色的表型及其比例为 。
8．（2022·海南·高考真题）家蚕是二倍体生物（2n＝56），雌、雄个体性染色体组成分别是ZW、ZZ。某研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见表。回答下列问题。
突变体表型 基因 基因所在染色体
第二隐性灰卵 a 12号
第二多星纹 b 12号
抗浓核病 d 15号
幼蚕巧克力色 e Z
(1)幼蚕巧克力色的控制基因位于性染色体上，该性状的遗传总是和性别相关联，这种现象称为 。
(2)表中所列的基因，不能与b基因进行自由组合的是 。
(3)正常情况下，雌家蚕的1个染色体组含有 条染色体，雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有 条W染色体。
(4)幼蚕不抗浓核病（D）对抗浓核病（d）为显性，黑色（E）对巧克力色（e）为显性。为鉴定一只不抗浓核病黑色雄性幼蚕的基因型，某同学将其饲养至成虫后，与若干只基因型为ddZeW的雌蚕成虫交配，产生的F1幼蚕全部为黑色，且不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1∶1，则该雄性幼蚕的基因型是 。
(5)家蚕的成虫称为家蚕蛾，已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只，设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上（不考虑Z、W同源区段），并判断有鳞毛和无鳞毛的显隐性。要求简要写出实验思路、预期结果及结论。
新情境
确定基因位置判断方法
(1)判断基因是否位于一对同源染色体上(以AaBb为例)
①若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交会出现两种或三种表型，测交会出现两种表型。
②若两对等位基因位于一对同源染色体上，考虑互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表型。
③若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则产生四种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比，如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式)，也会出现致死背景下特殊的性状分离比，如4∶2∶2∶1、6∶3∶2∶1。
(2)判断基因是否易位到一对同源染色体上：若两对基因遗传具有自由组合定律的特点，但却出现不符合自由组合定律的现象，可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能，如由染色体易位引起的变异。
(3)判断外源基因整合到宿主染色体上的类型
①若多个外源基因以连锁的形式整合在同一条染色体上，其自交会出现3∶1的性状分离比。
②若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合的现象。
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