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微专题3　基因位置的判定及相关实验设计
1.连锁和互换的分析判断
(1)两对等位基因位置关系的判断(三种可能)。
①若基因的位置关系如图1,则该个体产生AB、Ab、aB、ab四种类型的配子,其自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1。
②若基因的位置关系如图2,不考虑互换,则该个体产生AB、ab两种类型的配子,其自交后代的性状分离比为3∶1(完全显性条件下)。
③若基因的位置关系如图3,不考虑互换,则该个体产生Ab、aB两种类型的配子,其自交后代的性状分离比为1∶2∶1(完全显性条件下)。
(2)连锁和互换的分析判断。
互换率和重组率:发生互换的初级性母细胞(如初级精母细胞)占所有初级性母细胞的比率,即互换率;发生互换后产生的重组型配子占所有配子的比率是重组率。
①连锁互换产生的配子(以精原细胞为例)。
每个精原细胞发生一次图示互换,可得到一半重组类型和一半非重组类型的配子。例如,10%的精原细胞发生了图示互换,即互换率为10%,则重组率是5%。
②连锁和互换的判断:测交比例直接反映配子的基因型比,因此可以用测交来验证是否连锁和互换。
例:AaBb×aabb,若子代为AaBb∶aabb=1∶1,则AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶ab=1∶1,则AB连锁、ab连锁;若子代为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶1∶1∶4,推测AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=4∶1∶1∶4,由于互换率的极限值为100%,即重组率一定小于50%,由此可判断A、B在一条染色体上,a、b在一条染色体上,且发生了互换。
2.利用已知基因定位
(1)已知基因A、a位于某号染色体上,判断B、b在染色体上的位置。
根据自由组合定律,若已知基因A、a位于某号染色体上,则AaBb个体自交或该基因型个体之间自由交配,子代出现符合自由组合定律的分离比(9∶3∶3∶1或其变式),可以说明B、b与A、a独立遗传,不位于A、a所在的同源染色体上。如果子代出现不符合自由组合定律的分离比(不是9∶3∶3∶1或其变式),则说明B、b与A、a不是独立遗传的,即两对基因连锁。
(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基因与a基因为连锁关系,则c基因在a基因所在的2号染色体上。
3.三对基因位于2对或3对同源染色体上(仅讨论完全显性条件)
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。此时应考虑单拷贝、多拷贝插入的不同情形。以导入两个抗病基因为例,如图所示:
5.基因在性染色体上的位置判断
(1)探究基因位于常染色体上还是X染色体上。
①性状的显隐性是“未知的”,且亲本均为纯合子时(不考虑致死情况)。
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)探究基因位于X染色体上还是位于X染色体与Y染色体的同源区段上。
(3)探究基因是位于常染色体上还是仅位于X、Y染色体的同源区段上。
1.(2025·北京一模)遗传学家摩尔根用偶然发现的一只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交,F1全为红眼,F1雌雄交配,F2中红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1。下列杂交实验能将白眼基因定位于图中Ⅰ区段的是(　　)
A.白眼雄蝇×F1红眼雌蝇
B.白眼雌蝇×野生型红眼雄蝇
C.白眼雌蝇×F1红眼雄蝇
D.白眼雌蝇×F2红眼雄蝇
2.(2025·河南驻马店模拟)已知果蝇的正常翅(B)对小翅(b)为显性,科研人员将一DNA片段导入正常翅雌果蝇的受精卵中,获得了一只小翅果蝇。已知插入的DNA片段只抑制B基因的表达,为确定DNA片段插入的位置,让该果蝇与小翅雄果蝇杂交,统计子代表型及比例。已知果蝇受精卵中若无B、b基因则胚胎致死。下列相关叙述错误的是(　　)
A.为确定B/b基因在染色体上的相对位置,可用小翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交
B.实验所用雌果蝇为杂合子,导入的DNA片段可能破坏了B基因
C.若DNA片段导入位置4,则子代全为小翅,雌雄比例可能不同
D.若DNA片段导入位置2,则子代中小翅和正常翅果蝇的比例可能不同
3.(2025·云南昆明模拟)下图表示某两性花植物花色形成的遗传机理,该植物花瓣有白色、紫色、红色、粉红色四种,图中字母表示控制对应过程所需基因,基因A对a完全显性,基因B能降低色素含量。
(1)为研究两对基因(A和a、B和b)是在同一对同源染色体上还是在两对同源染色体上,某课题小组选用了基因型为AaBb的红色植株进行探究。
①实验假设:这两对基因在染色体上的位置存在三种类型。请在上图方框中补充其他两种类型(用竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位点)。
②实验思路:　 。
③实验结果(不考虑染色体互换)及结论:
a.若子代植株花色及比例为　　　　　　　　　　,则两对基因在两对同源染色体上,符合图中第一种类型,子代白色植株中杂合子占　　　 　　　,粉红花植株中能稳定遗传个体所占的比例是　　　　　　　。子代中自交后代不会发生性状分离的植株占　　　　　　。
b.若子代植株花色及比例为粉红色∶红色∶白色=1∶2∶1,符合图中第二种类型。
c.若子代植株花色及比例为　　　　　 　,符合图中第三种类型。
(2)若两对基因独立遗传,对基因型为AaBb的植株进行测交,子代植株花色及比例为
　　　　　　　　　　　　　　　　,若让其中的白色植株进行随机传粉,则产生的后代中能稳定遗传的个体占　　　　　 　。
4.(2025·安徽合肥模拟)玉米(2n=20)是常见的遗传学实验材料,某同学选取某品种玉米的高茎(A)与矮茎(a)、常态叶(B)与皱叶(b)、抗病(E)与感病(e)三对相对性状进行相关实验研究,先让纯合的高茎皱叶感病植株与矮茎常态叶抗病植株进行杂交,F1仅有一种表型;将F1的种子播种后,获得F2的玉米,然后随机选取F2中的部分植株进行性状统计,每种性状的植株平均值如下表。请回答下列相关问题。
植株 性状 高茎 皱叶 高茎 常态叶 矮茎 皱叶 矮茎 常态叶 抗病 感病
数量/株 24 77 9 23 98 35
(1)玉米是雌雄同株异花植物,在玉米杂交实验中,为避免玉米自交,常对母本未成熟的雌、雄花分别采取的措施是　　 　　　　,玉米作为遗传学研究材料的优点有　　　　　　　(答出一点)。
(2)根据表中数据判断,F1仅有一种表型,但F2中高茎与矮茎、常态叶与皱叶、抗病与感病的性状分离比均约为3∶1,则　　　　　　　　为显性,判断的理由是　
　　　　　　　　　　　　。
(3)不同品种的玉米性状表现有较大差异,某同学通过转基因技术将外源基因A、B、E导入另一品种玉米染色体上,该转基因玉米导入的A、B、E三种基因都表达才表现为高茎常态叶抗病,否则均表现为矮茎皱叶感病。如图所示甲、乙两个转基因玉米植株,二者杂交,子一代中高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=　　　 　;另有一株导入A、B、E三个基因的高茎常态叶抗病植株丙,欲探究A、B、E基因在染色体上的位置,让丙植株与该品种非转基因植株杂交,观察并统计子一代的表型及比例,请写出预测结果及结论。
①若子一代的表型及比例为 　　　　　 　　　,则该转基因植株的A、B、E基因位于同一条染色体上;
②若子一代全为矮茎皱叶感病,则该转基因植株的基因A、B、E位于　 　　　(填“一对”“两对”或“一对或两对”)同源染色体上;
③若子一代的表型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则该转基因植株的基因A、B、E位于两对同源染色体上,且有两个基因位于同一条染色体上。
5.(2025·辽宁抚顺三模)尺蛾的触角长度与常染色体上的A/a和B/b基因有关。已知A基因控制触角长度,而B基因对触角的生长有抑制作用,a、b基因没有作用。利用AAbb(4 cm)和aaBB(0 cm)的两种尺蛾杂交,F1全为1 cm,F2中触角长度与个体数量关系为0 cm∶1 cm∶2 cm∶3 cm∶4 cm=4∶6∶2∶3∶1。请回答下列问题。
(1)A/a和B/b基因的遗传符合　　 　　定律。累加效应是指每个显性基因对该表型所起的作用相等,且基因数量越多作用效果越强,以上　　　　 (填“A”或“B”或“A和B”)基因具有累加效应。
(2)F2中触角长度为1 cm的基因型包括　　　　　　;3 cm的基因型包括　　　　　　。
(3)尺蛾的翅色棕色与灰色受3号常染色体上的等位基因E/e控制,性别决定是ZW型。现有1只单体(缺失1条染色体)的棕色翅雌尺蛾甲,产生原因是3号常染色体中的一条移接到某条非同源染色体的末端,且移接时3号染色体的着丝粒已丢失。已知减数分裂时,未移接的染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常,不考虑其他突变和染色体互换。现利用杂交实验来探究3号常染色体的移接情况:甲×正常雄尺蛾→F1中棕翅∶灰翅=7∶1,且雌尺蛾群体中的棕翅∶灰翅=3∶1;亲本甲与正常雄尺蛾的基因型分别是　　　　　　　 　、
　　　 　　　　　。(要求写出性染色体,缺失染色体用O表示) 微专题3　基因位置的判定及相关实验设计
1.连锁和互换的分析判断
(1)两对等位基因位置关系的判断(三种可能)。
①若基因的位置关系如图1,则该个体产生AB、Ab、aB、ab四种类型的配子,其自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1。
②若基因的位置关系如图2,不考虑互换,则该个体产生AB、ab两种类型的配子,其自交后代的性状分离比为3∶1(完全显性条件下)。
③若基因的位置关系如图3,不考虑互换,则该个体产生Ab、aB两种类型的配子,其自交后代的性状分离比为1∶2∶1(完全显性条件下)。
(2)连锁和互换的分析判断。
互换率和重组率:发生互换的初级性母细胞(如初级精母细胞)占所有初级性母细胞的比率,即互换率;发生互换后产生的重组型配子占所有配子的比率是重组率。
①连锁互换产生的配子(以精原细胞为例)。
每个精原细胞发生一次图示互换,可得到一半重组类型和一半非重组类型的配子。例如,10%的精原细胞发生了图示互换,即互换率为10%,则重组率是5%。
②连锁和互换的判断:测交比例直接反映配子的基因型比,因此可以用测交来验证是否连锁和互换。
例:AaBb×aabb,若子代为AaBb∶aabb=1∶1,则AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶ab=1∶1,则AB连锁、ab连锁;若子代为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶1∶1∶4,推测AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=4∶1∶1∶4,由于互换率的极限值为100%,即重组率一定小于50%,由此可判断A、B在一条染色体上,a、b在一条染色体上,且发生了互换。
2.利用已知基因定位
(1)已知基因A、a位于某号染色体上,判断B、b在染色体上的位置。
根据自由组合定律,若已知基因A、a位于某号染色体上,则AaBb个体自交或该基因型个体之间自由交配,子代出现符合自由组合定律的分离比(9∶3∶3∶1或其变式),可以说明B、b与A、a独立遗传,不位于A、a所在的同源染色体上。如果子代出现不符合自由组合定律的分离比(不是9∶3∶3∶1或其变式),则说明B、b与A、a不是独立遗传的,即两对基因连锁。
(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基因与a基因为连锁关系,则c基因在a基因所在的2号染色体上。
3.三对基因位于2对或3对同源染色体上(仅讨论完全显性条件)
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。此时应考虑单拷贝、多拷贝插入的不同情形。以导入两个抗病基因为例,如图所示:
5.基因在性染色体上的位置判断
(1)探究基因位于常染色体上还是X染色体上。
①性状的显隐性是“未知的”,且亲本均为纯合子时(不考虑致死情况)。
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)探究基因位于X染色体上还是位于X染色体与Y染色体的同源区段上。
(3)探究基因是位于常染色体上还是仅位于X、Y染色体的同源区段上。
1.(2025·北京一模)遗传学家摩尔根用偶然发现的一只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交,
F1全为红眼,F1雌雄交配,F2中红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1。下列杂交实验能将白眼基因定位于图中Ⅰ区段的是(　　)
A.白眼雄蝇×F1红眼雌蝇
B.白眼雌蝇×野生型红眼雄蝇
C.白眼雌蝇×F1红眼雄蝇
D.白眼雌蝇×F2红眼雄蝇
【答案】 B
【解析】 一只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交,F1全为红眼,说明红眼是显性性状,F2白眼个体全为雄性,说明相关基因位于X染色体,可能是同源区段或非同源区段。要证明白眼基因位于X染色体的Ⅰ区段(即与Y染色体不同源的区段),可以让隐性纯合子雌性与显性雄性个体杂交,即让带有白眼等位基因的雌蝇(设为XbXb)与野生型红眼雄蝇(XBY或XBYB)杂交:若该基因位于X染色体非同源区段,则杂交后F1所有雌蝇均表现红眼(XBXb),而所有雄蝇均表现白眼(XbY);若位于同源区段,则杂交后子代雌雄个体都是红眼(XBXb、XbYB)。
2.(2025·河南驻马店模拟)已知果蝇的正常翅(B)对小翅(b)为显性,科研人员将一DNA片段导入正常翅雌果蝇的受精卵中,获得了一只小翅果蝇。已知插入的DNA片段只抑制B基因的表达,为确定DNA片段插入的位置,让该果蝇与小翅雄果蝇杂交,统计子代表型及比例。已知果蝇受精卵中若无B、b基因则胚胎致死。下列相关叙述错误的是(　　)
A.为确定B/b基因在染色体上的相对位置,可用小翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交
B.实验所用雌果蝇为杂合子,导入的DNA片段可能破坏了B基因
C.若DNA片段导入位置4,则子代全为小翅,雌雄比例可能不同
D.若DNA片段导入位置2,则子代中小翅和正常翅果蝇的比例可能不同
【答案】 A
【解析】 利用小翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交,根据子代的表型以及比例可初步确定基因位于常染色体还是X染色体上,不能确定基因在染色体上的位置;如果实验所用雌果蝇为杂合子,则基因型为Bb,导入的DNA片段可能破坏了B基因;若DNA片段导入位置4,即B基因所在位置,让该果蝇与小翅雄果蝇杂交,则子代全为小翅,雌雄比例可能不同(相关基因可能在性染色体上);若DNA片段导入位置2,由于插入片段与B基因可自由组合,则子代中小翅和正常翅果蝇的比例可能不同。
3.(2025·云南昆明模拟)下图表示某两性花植物花色形成的遗传机理,该植物花瓣有白色、紫色、红色、粉红色四种,图中字母表示控制对应过程所需基因,基因A对a完全显性,基因B能降低色素含量。
(1)为研究两对基因(A和a、B和b)是在同一对同源染色体上还是在两对同源染色体上,某课题小组选用了基因型为AaBb的红色植株进行探究。
①实验假设:这两对基因在染色体上的位置存在三种类型。请在上图方框中补充其他两种类型(用竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位点)。
②实验思路:　 。
③实验结果(不考虑染色体互换)及结论:
a.若子代植株花色及比例为　　　　　　　,则两对基因在两对同源染色体上,符合图中第一种类型,子代白色植株中杂合子占　　　　　　,粉红花植株中能稳定遗传个体所占的比例是　　　　　　　　。子代中自交后代不会发生性状分离的植株占　　　　　　。
b.若子代植株花色及比例为粉红色∶红色∶白色=1∶2∶1,符合图中第二种类型。
c.若子代植株花色及比例为　　　　　　,符合图中第三种类型。
(2)若两对基因独立遗传,对基因型为AaBb的植株进行测交,子代植株花色及比例为　　　　,若让其中的白色植株进行随机传粉,则产生的后代中能稳定遗传的个体占　　　　　　。
【答案】 (1) ①
②让该红色植株自交,观察并统计子代植株花的颜色和比例　③紫色∶红色∶粉红色∶白色=3∶6∶3∶4　1/2　1/3　3/8　紫色∶红色∶白色=1∶2∶1
(2)紫色∶红色∶白色=1∶1∶2　1
【解析】 (1)①两对基因在染色体上的位置有三种类型,一是分别位于两对同源染色体上,二是位于同一对同源染色体上,又有两种类型:A和B基因位于同一条染色体上;A和b位于同一条染色体上。若子代植株花色及比例为粉红色(A　BB)∶红色(A　Bb)∶白色(aabb)=1∶2∶1,符合图中第二种类型即A和B基因位于同一条染色体上,a和b位于另一条同源染色体上,可知其他两种类型的染色体位置图如答案图示。②实验思路:让该红色植株自交,观察并统计子代植株花的颜色和比例。③a.若两对基因在两对同源染色体上,符合图中第一种类型,则这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,基因型为AaBb的红色植株自交后代紫色(A　bb)∶红色(A　Bb)∶粉红色(A　BB)∶白色(aa　 　)=(3/4×1/4)∶(3/4×1/2)∶(3/4×1/4)∶(1/4)=3∶6∶3∶4,子代白色植株aa　 　包括1aaBB、2aaBb和1aabb,其中杂合子占1/2。粉红花植株基因型有AABB和AaBB,比例为1∶2,能稳定遗传个体所占的比例是1/3。子代自交不会发生性状分离的植株基因型有1/16AABB、1/16AAbb、1/16aaBB、1/16aabb和2/16aaBb,所以不会发生性状分离的比例为3/8。若两对基因在一对同源染色体上,符合第三种类型,亲本将形成两种比例相等的配子(Ab和aB),这两种配子随机组合产生的后代是AaBb(红色)∶AAbb(紫色)∶aaBB(白色)=2∶1∶1,即子代紫色∶红色∶白色=1∶2∶1。(2)若两对基因独立遗传,对AaBb植株进行测交,则子代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,花色及比例为紫色∶红色∶白色=1∶1∶2。若让其中的白色植株(aaBb、aabb)进行随机传粉,后代基因型是aa　 　,都表现为白花,所以产生的后代中能稳定遗传的个体占1。
4.(2025·安徽合肥模拟)玉米(2n=20)是常见的遗传学实验材料,某同学选取某品种玉米的高茎(A)与矮茎(a)、常态叶(B)与皱叶(b)、抗病(E)与感病(e)三对相对性状进行相关实验研究,先让纯合的高茎皱叶感病植株与矮茎常态叶抗病植株进行杂交,F1仅有一种表型;将F1的种子播种后,获得F2的玉米,然后随机选取F2中的部分植株进行性状统计,每种性状的植株平均值如下表。请回答下列相关问题。
植株 性状 高茎 皱叶 高茎 常态叶 矮茎 皱叶 矮茎 常态叶 抗病 感病
数量/株 24 77 9 23 98 35
(1)玉米是雌雄同株异花植物,在玉米杂交实验中,为避免玉米自交,常对母本未成熟的雌、雄花分别采取的措施是　　　　　　,玉米作为遗传学研究材料的优点有　　　　　　　　(答出一点)。
(2)根据表中数据判断,F1仅有一种表型,但F2中高茎与矮茎、常态叶与皱叶、抗病与感病的性状分离比均约为3∶1,则　　　　　　　　为显性,判断的理由是　 。
(3)不同品种的玉米性状表现有较大差异,某同学通过转基因技术将外源基因A、B、E导入另一品种玉米染色体上,该转基因玉米导入的A、B、E三种基因都表达才表现为高茎常态叶抗病,否则均表现为矮茎皱叶感病。如图所示甲、乙两个转基因玉米植株,二者杂交,子一代中高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=　　　　;另有一株导入A、B、E三个基因的高茎常态叶抗病植株丙,欲探究A、B、E基因在染色体上的位置,让丙植株与该品种非转基因植株杂交,观察并统计子一代的表型及比例,请写出预测结果及结论。
①若子一代的表型及比例为　　　　,则该转基因植株的A、B、E基因位于同一条染色体上;
②若子一代全为矮茎皱叶感病,则该转基因植株的基因A、B、E位于　　　　(填“一对”“两对”或“一对或两对”)同源染色体上;
③若子一代的表型及比例为　　　　,则该转基因植株的基因A、B、E位于两对同源染色体上,且有两个基因位于同一条染色体上。
【答案】 (1)套袋、去雄　相对性状明显(或后代数目多、生长周期短等)
(2)高茎、常态叶、抗病　具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出来的性状为显性性状
(3)5∶3　①高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=1∶1　②一对或两对　③高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=1∶3
【解析】 (1)对于玉米杂交实验,为避免自交,对母本未成熟雌花应套袋,防止外来花粉干扰,对未成熟雄花应去雄,避免自身花粉授粉,玉米作为遗传学研究材料的优点有相对性状明显,易于区分;后代数目多,统计结果更准确;生长周期短,繁殖速度快等。(2)纯合的高茎皱叶感病植株与矮茎常态叶抗病植株进行杂交,F1仅有一种表型,F1自交(或相互交配)后,F2中高茎与矮茎、常态叶与皱叶、抗病与感病的性状分离比均约为3∶1,根据孟德尔分离定律,具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出来的性状为显性性状,所以高茎、常态叶、抗病为显性性状。(3)甲植株产生的配子为ABEO∶OO=1∶1,乙植株可产生ABE∶AEO∶OO∶BO=1∶1∶1∶1,二者杂交,子一代的基因型中同时含有ABE的个体占5/8,所以高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=5∶3。①若该转基因植株的A、B、E基因位于同一条染色体上,丙植株可产生ABE、O两种配子,非转基因植株产生abe一种配子,子一代的基因型为AaBbEe和abeO,表型及比例为高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=1∶1;②若子一代全为矮茎皱叶感病,说明丙植株产生的配子都不能使植株表现为高茎常态叶抗病,即A、B、E基因在传递过程中都不能同时出现,所以该转基因植株的基因A、B、E位于一对或两对同源染色体上;③若该转基因植株的基因A、B、E位于两对同源染色体上,且有两个基因位于同一条染色体上,假设A和B在一条染色体上,丙植株产生的配子中有1/4ABE,非转基因植株产生abe一种配子,则子一代的高茎常态叶抗病AaBbEe所占比例为 1/4,矮茎皱叶感病=1-1/4=3/4,即高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感
病=1∶3。
5.(2025·辽宁抚顺三模)尺蛾的触角长度与常染色体上的A/a和B/b基因有关。已知A基因控制触角长度,而B基因对触角的生长有抑制作用,a、b基因没有作用。利用AAbb(4 cm)和aaBB(0 cm)的两种尺蛾杂交,F1全为1 cm,F2中触角长度与个体数量关系为0 cm∶1 cm∶2 cm∶3 cm∶4 cm=4∶6∶2∶3∶1。请回答下列问题。
(1)A/a和B/b基因的遗传符合　　　　定律。累加效应是指每个显性基因对该表型所起的作用相等,且基因数量越多作用效果越强,以上　　　　(填“A”或“B”或“A和B”)基因具有累加效应。
(2)F2中触角长度为1 cm的基因型包括　　　　　　;3 cm的基因型包括　　　　　　。
(3)尺蛾的翅色棕色与灰色受3号常染色体上的等位基因E/e控制,性别决定是ZW型。现有1只单体(缺失1条染色体)的棕色翅雌尺蛾甲,产生原因是3号常染色体中的一条移接到某条非同源染色体的末端,且移接时3号染色体的着丝粒已丢失。已知减数分裂时,未移接的染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常,不考虑其他突变和染色体互换。现利用杂交实验来探究3号常染色体的移接情况:甲×正常雄尺蛾→F1中棕翅∶灰翅=7∶1,且雌尺蛾群体中的棕翅∶灰翅=3∶1;亲本甲与正常雄尺蛾的基因型分别是　　　　　　　　、　　　　　　　。(要求写出性染色体,缺失染色体用O表示)
【答案】 (1)自由组合　A
(2)AaBb和AaBB　AABB和AABb
(3)EOZEW　EeZZ
【解析】 (1)AAbb(4 cm)和aaBB(0 cm)的两种尺蛾杂交,F1基因型为AaBb,全为1 cm,F1自交,F2中触角长度与个体数量关系为0 cm∶1 cm∶2 cm∶3 cm∶4 cm=4∶6∶2∶3∶1,该比例为 9∶3∶3∶1的变式,所以两对基因遵循自由组合定律。A基因控制触角长度,而B基因对触角的生长有抑制作用,F1基因型是AaBb,长度1 cm,AAbb长度4 cm,aaBB长度0 cm,可以推测,A基因使触角长长,且一个A使长度增加2 cm,具有累加效应,没有A基因,则触角长度为0,而B基因使触角长度减少1 cm,不具有累加效应。用棋盘法表示F1自交结果:
AB Ab aB ab
AB 3 cm 3 cm 1 cm 1 cm
Ab 3 cm 4 cm 1 cm 2 cm
aB 1 cm 1 cm 0 cm 0 cm
ab 1 cm 2 cm 0 cm 0 cm
所以0 cm∶1 cm∶2 cm∶3 cm∶4 cm=4∶6∶2∶3∶1。
(2)根据(1)的分析,触角长度为1 cm的基因型有AaBb和AaBB,3 cm的基因型包括AABB、AABb。
(3)3号常染色体中的一条移接到某条非同源染色体的末端,甲×正常雄尺蛾→F1中棕翅∶灰翅=7∶1,且雌尺蛾群体中的棕翅∶灰翅=3∶1;所以棕翅为显性,推测亲代雌性个体Z染色体上含有E基因,雌性既有棕翅,又有灰翅,所以甲突变前的基因型是EEZW,突变后其中一E基因移接到Z染色体上,基因型为EOZEW,正常雄性个体基因型是EeZZ,用棋盘法单独分析每一对性状,再综合表示杂交结果:
　 　常染色体 性染色体　 　 EE EO Ee eO
ZEZ 雄性 棕翅 雄性 棕翅 雄性 棕翅 雄性 棕翅
ZW 雌性 棕翅 雌性 棕翅 雌性 棕翅 雌性 灰翅
棕翅∶灰翅=7∶1,且雌尺蛾群体中的棕翅∶灰翅=3∶1,与预期相符,所以甲的基因型是EOZEW,正常雄尺蛾的基因型是EeZZ。
(时间:30分钟)
1.(2025·山东泰安期中)果蝇灰身对黑身为显性,为了确定这对等位基因位于常染色体上还是X染色体上,以下哪种方案最好(　　)
A.纯合灰身雌果蝇和纯合灰身雄果蝇交配
B.杂合灰身雌果蝇和纯合黑身雄果蝇交配
C.纯合灰身雌果蝇和纯合黑身雄果蝇交配
D.纯合黑身雌果蝇和纯合灰身雄果蝇交配
【答案】 D
【解析】 A组合无论基因是否在X染色体上,后代全为灰身;B组合无论是否在X染色体上,后代表现都是灰身∶黑身=1∶1;C组合无论是否在X染色体上,后代表型都是灰身;D组合若在X染色体上,后代表型为灰身雌蝇∶黑身雄蝇=1∶1,若在常染色体上,后代全为灰身,综上所述,D组具有性别差异。
2.(2025·山东滨州期末)摩尔根果蝇杂交实验证明基因在染色体上,以下是其中2个关键实验。实验一:白眼雄蝇和红眼雌蝇杂交,F1均为红眼,F1随机交配得F2,F2中红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1。实验二:将实验一中的F1红眼雌蝇和白眼雄蝇杂交,后代红眼∶白眼=
1∶1,雌蝇∶雄蝇=1∶1。下列说法正确的是(　　)
A.通过实验一可判断红眼为隐性性状
B.实验一中的白眼性状总是与性别相关联
C.仅靠实验二的现象即可判断控制眼色的基因只位于X染色体上
D.若控制白眼的基因只位于Y染色体上也能解释摩尔根的果蝇杂交实验
【答案】 B
【解析】 根据题干关键信息“白眼雄蝇和红眼雌蝇杂交,F1均为红眼”,说明红眼为显性性状,而非隐性性状。根据实验一中F2结果,发现白眼性状仅出现在雄蝇中,表明白眼性状与性别相关联,说明基因位于性染色体上;实验二为测交实验。若基因在X染色体上,则亲本的基因型为XAXa×XaY(相关基因用A、a表示),后代红眼∶白眼=1∶1,雌雄各半;若基因在常染色体上,则亲本的基因型为Aa×aa,两种情况的杂交结果相同,无法单独证明基因位于X染色体上,需结合实验一中F2的结果即性状与性别的关联性才能判断;若白眼基因仅位于Y染色体上,则白眼雄蝇(XYa)与红眼雌蝇(XX)杂交,F1雄蝇应全为白眼(XYa),与实验一中F1雄蝇全为红眼矛盾。
3.(2025·黑龙江哈尔滨一模)在遗传学中,正反交实验常用于判断相应基因的位置。某一单基因控制的具有相对性状的个体进行正反交实验,不考虑变异,下列叙述正确的是(　　)
A.正反交结果相同,基因一定位于常染色体上
B.正反交结果不同,基因一定位于性染色体上
C.正反交结果不同,基因可能位于常染色体上
D.通过正反交实验,一定能判断基因的位置
【答案】 C
【解析】 正反交结果相同,基因不一定位于常染色体上,也可能存在于XY染色体同源区段;正反交结果不同,基因可能位于性染色体上,也可能在细胞质中;基因位于常染色体上,若存在致死现象,正反交结果可能不同;通过正反交实验,不一定能判断基因的位置。
4.(2025·重庆期中)某二倍体生物的两对相对性状分别由两对等位基因(A、a与B、b)控制(基因之间完全显性),下列遗传分析和推理中,错误的是(　　)
A.基因型为AaBb的个体进行自交,可根据自交结果判断两对基因之间的位置关系
B.将具有相对性状的个体进行杂交,一定能判断性状的显隐性关系
C.连续自交并筛选,可以提高种群中显性纯合子的比例
D.可通过正反交来确定基因位于细胞核还是细胞质
【答案】 B
【解析】 基因型为AaBb的个体进行自交,可根据自交结果判断两对基因之间的位置关系。若后代出现四种表型且比例为9∶3∶3∶1,则两对等位基因分别位于两对同源染色体上;若后代出现两种表型且比例为3∶1,则AB在一条染色体上,ab在另一条染色体上;若后代出现三种表型且比例为1∶2∶1,则Ab在一条染色体上,aB在一条染色体上;将具有相对性状的个体进行杂交,若后代只出现一种表型则可判断性状的显隐性关系,若后代出现2种表型则无法判断;连续自交并筛选,可以提高种群中显性纯合子的比例;核遗传正反交结果相同,总是表现显性亲本性状,质遗传正反交结果不同,总是表现母本性状,可通过正、反交来确定基因位于细胞核还是细胞质。
5.(2025·四川德阳期末)果蝇体细胞中现有三对等位基因A/a、B/b、C/c。现用基因型为AABBCC的果蝇与aabbcc的果蝇杂交得到F1,再对F1进行测交,测交子代基因型及比例为aabbcc∶AaBbCc∶AaBbcc∶aabbCc=1∶1∶1∶1,则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置应为(　　)
A B C D
【答案】 C
【解析】 分析题意,基因型为AABBCC的个体与aabbcc的个体杂交得到F1,F1的基因型为 AaBbCc,对F1进行测交,即AaBbCc与aabbcc杂交,若三对等位基因独立遗传,测交结果应该有 8种情形,但现在只有4种,说明有两对基因位于同一对染色体上,由于aabbcc只能产生一种abc类型的配子,而测交子代基因型的种类及比例为 aabbcc∶AaBbCc∶AaBbcc∶aabbCc=1∶1∶1∶1,说明AaBbCc产生了abc、ABC、ABc、abC的 4种比例相同的配子,说明A和B基因、a和b基因连锁,C正确。
6.(2025·湖南邵阳期末)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有多个等位基因(例如:A1～An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列分析正确的是(不考虑XY同源区段)(　　)
父亲 母亲
基因组成 A1A12B9B16C3C6 A3A33B11B21C7C8
儿子 女儿
基因组成 A1A3B11B16C3C7 A12A33B9B21C6C8
A.基因A、B、C的遗传方式是伴性遗传
B.父亲的其中一条染色体上基因组成是A12B9C6
C.基因B的遗传符合分离定律,基因A与基因C之间的遗传符合自由组合定律
D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A1A33,则其C基因组成为C3C7
【答案】 B
【解析】 根据儿子的基因型A1A3B11B16C3C7和女儿A12A33B9B21C6C8推测,母亲的两条染色体是A3B11C7和A33B21C8,父亲的两条染色体是A1B16C3和A12B9C6,父亲的每对基因是成对的,因此在不考虑XY同源区段的情况下,只能是常染色体遗传,不是伴X遗传。根据A项分析可知父亲的两条染色体是A1B16C3和A12B9C6;分离定律适用于等位基因的分离(如B9与B16),但A、B、C完全连锁,三者之间无法自由组合。孩子A1来自父亲的A1B16C3染色体,A33来自母亲的A33B21C8染色体,所以C基因应为C3(父)C8(母),即C3C8。
7.(2025·辽宁大连一模)B(卷翅)、b(正常翅)和D、d是位于2号染色体上的两对等位基因,其中B、d为纯合致死基因,D不控制其他性状。以基因型为DDBb的果蝇相互杂交获得F1,F1表型及比例为卷翅∶正常翅=2∶1。甲、乙和丙是选育出的三种类型的果蝇,基因与染色体的位置关系如图所示。不考虑染色体互换等其他变异,下列说法错误的是(　　)
A.F1卷翅果蝇与果蝇甲杂交,后代的表型及比例为卷翅∶正常翅=1∶1
B.F1雌雄果蝇相互交配获得F2,F2的表型及比例为卷翅∶正常翅=1∶1
C.果蝇乙与果蝇丙杂交,后代的表型及比例为卷翅∶正常翅=2∶1
D.果蝇丙之间相互杂交获得F1,F1的基因型均与果蝇丙相同
【答案】 C
【解析】 由题意可知B、d为纯合致死基因,基因型为DDBb的果蝇相互杂交,获得的F1基因型及比例为 DDBb∶DDbb=2∶1,F1卷翅果蝇(DDBb)与果蝇甲(DDbb)杂交,后代的表型及比例为卷翅(DDBb)∶正常翅(DDbb)=1∶1;F1基因型及比例为DDBb∶DDbb=2∶1,雌雄果蝇相互交配,产生的配子种类和比例为DB∶Db=1∶2,产生 DDBB=1/9(死亡),DDBb=4/9,
DDbb=4/9,故F2的表型及比例为卷翅 (DDBb)∶正常翅(DDbb)=1∶1;果蝇乙(DdBb)与果蝇丙(DdBb)杂交,产生1DDBb、1Ddbb、1DdBB(死亡)、1ddBb(死亡),故后代的表型及比例为卷翅∶正常翅=1∶1;果蝇丙(DdBb)之间相互杂交产生1DDBB(死亡)、2DdBb、1ddbb(死亡),故F1的基因型均与果蝇丙相同。
8.(2025·江西南昌三模)某农业站研究小麦的两对相对性状:颖壳颜色(紫色和白色)及芒的有无(有芒和无芒),发现两相对性状分别受一对等位基因控制。研究人员进行两组杂交实验,结果如下表。以下分析错误的是(　　)
杂交 组合 亲本表型 F1表型 F2表型及比例
甲 紫色有芒(♂)× 白色无芒(♀) 全为紫 色有芒 紫色有芒∶白 色无芒=3∶1
乙 紫色无芒(♂)× 白色有芒(♀) 全为紫 色有芒
A.控制两相对性状的非等位基因位于一对同源染色体上
B.根据两组实验结果均能判断紫色和有芒为显性
C.让甲组F1与白色无芒植株正反交,结果完全相同
D.乙组F2的表型及比例为紫色有芒∶白色无芒=3∶1
【答案】 D
【解析】 分析表可知,甲组紫色有芒(♂)×白色无芒(♀),F1全为紫色有芒,紫色对白色为显性,有芒对无芒为显性,若紫色(A)白色(a),有芒(B)无芒(b),则F1为AaBb,若控制两相对性状的基因分别位于两对同源染色体上,则F2表型及比例应为9∶3∶3∶1,而F2表型及比例为紫色有芒∶白色无芒=3∶1,说明控制两相对性状的非等位基因位于一对同源染色体上;甲组紫色有芒(♂)×白色无芒(♀),F1全为紫色有芒,乙组紫色无芒(♂)×白色有芒(♀),F1全为紫色有芒,说明紫色对白色为显性,有芒对无芒为显性;甲组紫色有芒(♂)×白色无芒(♀),F1全为紫色有芒,若紫色(A)白色(a),有芒(B)无芒(b),则F1为AaBb,而F2表型及比例为紫色有芒∶白色无芒=3∶1,说明控制两相对性状的非等位基因位于一对同源染色体上,且AB连锁ab连锁,让甲组F1(AaBb)与白色无芒(aabb)植株正反交,结果完全相同;乙组紫色无芒AAbb(♂)×白色有芒 aaBB(♀),F1全为紫色有芒AaBb,A与b、a与B连锁,F2表型及比例为紫色有芒∶白色有芒∶紫色无芒=
2∶1∶1。
9.(2025·吉林白城模拟)某种昆虫有直毛和分叉毛,受一对等位基因控制,翅型有长翅和短翅。现将长翅直毛和短翅分叉毛正反交,正交子代中长翅直毛和长翅分叉毛数量相同,反交子代均为长翅直毛。下列分析及推断错误的是(　　)
A.长翅与短翅基因一定位于常染色体上
B.若正交子代中分叉毛全为雄性,则该昆虫性别决定方式为XY型
C.正交子代中,长翅分叉毛与长翅直毛昆虫的性别不同
D.反交子代长翅直毛相互交配,子代中所有的雄性均为直毛
【答案】 D
【解析】 由题意可知正反交结果均为长翅,说明翅型的长短基因位于常染色体上;依题意,直毛和分叉毛进行正反交,正交子代为直毛∶分叉毛=1∶1,反交子代全为直毛,正反交结果不同,说明基因位于性染色体上。假设控制直毛和分叉毛的基因为A/a,由反交结果知直毛为显性,由A基因控制。假设控制翅型的基因为B/b,由杂交结果知长翅为显性,由B基因控制。若该昆虫性别决定为 XY型,则两组实验为BBXAXA×bbXaY→1BbXAXa∶1BbXAY(反交),bbXaXa×
BBXAY→1BbXAXa∶1BbXaY(正交),则正交子代中长翅直毛为雌性,长翅分叉毛为雄性;若该昆虫性别决定为ZW型,则两组实验为BBZAZA×bbZaW→1BbZAZa∶1BbZAW(反交),bbZaZa×
BBZAW→1BbZAZa∶1BbZaW(正交),则正交子代中长翅直毛为雄性,长翅分叉毛为雌性;若该昆虫性别决定为XY型,则反交的子代中直毛的基因型为XAXa、XAY,直毛相互交配,所得子代雄性基因型为XAY、XaY,雄性有直毛,也有分叉毛;若该昆虫性别决定为ZW型,则反交的子代中直毛的基因型为ZAZa、ZAW,所得子代雄性基因型为ZAZA、ZAZa,子代中所有雄性均为直毛。
10.(2025·重庆模拟)GAL4基因的表达产物能特异性识别启动子中的UAS序列,进而驱动UAS序列下游基因的表达。野生型雌、雄果蝇均为无色翅,且基因组中无GAL4基因和含UAS序列的启动子。科研人员利用基因工程在雄果蝇的一条Ⅲ号染色体上插入GAL4基因,雌果蝇的某一条染色体上插入含有UAS序列的启动子的绿色荧光蛋白基因。某科研小组利用杂交实验对雌果蝇中外源基因插入的位置进行判断:将上述雌、雄果蝇杂交得到F1,让F1中绿色翅雌、雄果蝇随机交配,观察F2个体的表型和比例。下列说法错误的是(　　)
A.若绿色荧光蛋白基因插入Ⅳ号染色体上,则F1的绿色荧光翅∶无色翅=1∶3
B.若绿色荧光蛋白基因插入Ⅲ号染色体上,则F2中绿色荧光翅∶无色翅=1∶1
C.若绿色荧光蛋白基因插入Ⅱ号染色体上,则F2中无色翅雌性个体的比例为7/16
D.若绿色荧光蛋白基因插入X染色体上,则F2中无色翅个体的基因型共有6种
【答案】 C
【解析】 依据题意可知,同时具备GAL4基因和UAS绿色荧光蛋白基因的果蝇,才能合成GAL4蛋白驱动UAS下游的绿色荧光蛋白基因表达,从而表现出绿色性状。若绿色荧光蛋白基因插入Ⅳ号染色体上,设GAL4基因为A,UAS绿色荧光蛋白基因为B,则F1基因型及比例为AOBO∶AOOO∶BOOO∶OOOO=1∶1∶1∶1,因此F1中绿色翅∶无色翅=1∶3;若绿色荧光蛋白基因插入Ⅲ号染色体上,则F1中绿色翅基因型为OAOB(O代表相关位置没有基因),由于两对基因连锁遗传,故配子为1/2OA、1/2OB,F2中绿色荧光翅(2OAOB)∶无色翅(1OOAA+1OOBB)=1∶1;若绿色荧光蛋白基因插入Ⅱ号染色体上,两对基因独立遗传,则F2中无色翅占7/16,由于雌雄比例为1∶1,故无色翅雌性个体的比例为7/32;设插入GAL4基因用A表示(没有该基因用O表示),插入UAS绿色荧光蛋白基因用B表示(没有该基因用O表示),若绿色荧光蛋白基因插入X染色体上,亲本基因型即AOXOY×OOXBXO,F1绿色翅基因型分别为AOXBY、AOXBXO,F2中无色翅个体的基因型共有6种,为OOXBXO、OOXBXB、AAXOY、OOXBY、OOXOY、AOXOY。
11.(2025·山东日照三模)某昆虫红色色素的合成由等位基因A/a控制(AA、Aa的效应相同),并与等位基因B/b共同控制眼色,与等位基因D/d共同控制体色(d基因对A基因的表达有抑制效应),三对基因均位于常染色体上。为研究上述性状的遗传特性,利用3个纯合品系P1(深红眼深红体色)、P2(深红眼白体色)和P3(黄眼白体色)进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用实验二获得的所有F2皮肤细胞为材料,通过PCR检测每个个体中控制这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。对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因组成)相同的原则归类后,该群体得到的电泳图谱如图所示,同时确定其中的③、⑦和⑨组成F2中所有黄眼白体色个体形成的电泳图谱。条带1和5分别代表基因B和D。各基因的PCR产物通过电泳均可区分。不考虑突变和染色体互换。
实验 亲本 F1 F1随机交配得到的F2
一 P1×P3 深红眼 深红眼∶橙红眼∶ 黄眼=9∶3∶4
二 P2×P3 粉红体色 深红体色∶粉红体色∶ 白体色=3∶6∶7
(1)仅考虑眼色性状,实验一中F1深红眼个体的基因型为　　　　,仅考虑体色性状,对实验二中的F2粉红体色个体进行测交,测交后代的表型及比例为　　　　　　　　。
(2)利用表中的实验结果设计调查方案,判断基因B/b和D/d在染色体上的位置关系(不考虑染色体互换)。
调查思路:　 。
预期调查结果及相应结论:

(要求:仅根据所有子代的表型种类预期调查结果)。
(3)由电泳图谱可推知,代表基因a的条带是　　　　(填序号),若图谱为④和⑧的个体杂交,子代表型及比例为　　　　　　　　。
【答案】 (1)AaBb(或AaBbDD)　粉红体色∶白体色=1∶2
(2)对实验二中F2个体的眼色和体色同时进行调查统计　若实验二中F2中仅出现深红眼粉红体色、橙红眼深红体色、深红眼白体色、黄眼白体色四种体色,则B/b和D/d位于一对同源染色体上;若还出现其他表型如深红眼深红体色、橙红眼粉红体色和橙红眼白体色,则B/b和D/d位于两对同源染色体上
(3)条带4　深红眼粉红体色∶黄眼白体色=3∶1
【解析】 (1)实验一中子二代的比例是9∶3∶4,实验二中子二代的比例是3∶6∶7,均为9∶3∶3∶1的变式,说明A/a和B/b遵循基因的自由组合定律,A/a和D/d遵循基因的自由组合定律。实验一中F2深红眼的基因型为9A　B　,橙红眼的基因型为3A　bb(1/3AAbb,2/3Aabb),黄眼的基因型为aaB　、aabb。故实验一中P1的基因型是AABB、P3的基因型是aabb,F1深红眼个体的基因型为AaBb。仅考虑体色性状,实验二中子二代的比例是3∶6∶7,深红体色的基因型为 3A　DD,粉红体色的基因型为6A　Dd,白体色的基因型为3A　dd、3aaD　、1aadd。实验二中P2的基因型是AAdd、P3的基因型是aaDD。F2中粉红体色的基因型为A　Dd
(2/3AaDd、1/3AADd),测交个体基因型为aadd,测交后代的基因型及比例为1/3AaDd∶1/3Aadd∶1/6aaDd∶1/6aadd,表型及比例为粉红体色∶白体色=1∶2。
(2)根据第(1)问情况,可推出P1的基因型是AABBDD、P2的基因型是AABBdd、P3的基因型是aabbDD。要判断基因B/b和D/d在染色体上的位置关系,需要对BbDd双杂合个体随机交配产生的子代进行统计分析。
调查思路:对实验二中F2个体的眼色和体色同时进行调查统计。
若B/b和D/d位于一对同源染色体上,由亲本P2、P3的基因型可知,B与d连锁,b与D连锁,则子一代产生的配子是四种,分别为ABd、AbD、aBd、abD,四种配子随机结合,后代F2为深红眼粉红体色、橙红眼深红体色、深红眼白体色、黄眼白体色即出现四种表型;若B/b和D/d位于两对同源染色体上,则子一代产生8种类型的配子,雌雄配子随机结合后还会产生深红眼深红体色、橙红眼粉红体色和橙红眼白体色。
(3)实验一中黄眼个体的基因型为aaB　、aabb,实验二中白体色个体基因型有A　dd、aaD　、aadd,F2中所有黄眼白体色个体基因型为aa　 　(共 9种,aaB　D　、aaB　dd、aabbD　、aabbdd)。它们都有a基因条带,观察电泳图谱,③、⑦和⑨代表的黄眼白体色个体都有条带4,故条带4代表基因a,三者都没有A基因,对应条带3。条带1和5分别代表基因B和D,则条带2和条带6对应基因b和d,故④和⑧的基因型分别为AaBBdd、AabbDD,两者杂交,子代基因型及比例为3A　BbDd∶1aaBbDd,表型及比例为深红眼粉红体色∶黄眼白体色=3∶1。 微专题3　基因位置的判定及相关实验设计
(时间:30分钟)
1.(2025·山东泰安期中)果蝇灰身对黑身为显性,为了确定这对等位基因位于常染色体上还是X染色体上,以下哪种方案最好(　　)
A.纯合灰身雌果蝇和纯合灰身雄果蝇交配
B.杂合灰身雌果蝇和纯合黑身雄果蝇交配
C.纯合灰身雌果蝇和纯合黑身雄果蝇交配
D.纯合黑身雌果蝇和纯合灰身雄果蝇交配
2.(2025·山东滨州期末)摩尔根果蝇杂交实验证明基因在染色体上,以下是其中2个关键实验。实验一:白眼雄蝇和红眼雌蝇杂交,F1均为红眼,F1随机交配得F2,F2中红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1。实验二:将实验一中的F1红眼雌蝇和白眼雄蝇杂交,后代红眼∶白眼=1∶1,雌蝇∶雄蝇=1∶1。下列说法正确的是(　　)
A.通过实验一可判断红眼为隐性性状
B.实验一中的白眼性状总是与性别相关联
C.仅靠实验二的现象即可判断控制眼色的基因只位于X染色体上
D.若控制白眼的基因只位于Y染色体上也能解释摩尔根的果蝇杂交实验
3.(2025·黑龙江哈尔滨一模)在遗传学中,正反交实验常用于判断相应基因的位置。某一单基因控制的具有相对性状的个体进行正反交实验,不考虑变异,下列叙述正确的是(　　)
A.正反交结果相同,基因一定位于常染色体上
B.正反交结果不同,基因一定位于性染色体上
C.正反交结果不同,基因可能位于常染色体上
D.通过正反交实验,一定能判断基因的位置
4.(2025·重庆期中)某二倍体生物的两对相对性状分别由两对等位基因(A、a与B、b)控制(基因之间完全显性),下列遗传分析和推理中,错误的是(　　)
A.基因型为AaBb的个体进行自交,可根据自交结果判断两对基因之间的位置关系
B.将具有相对性状的个体进行杂交,一定能判断性状的显隐性关系
C.连续自交并筛选,可以提高种群中显性纯合子的比例
D.可通过正反交来确定基因位于细胞核还是细胞质
5.(2025·四川德阳期末)果蝇体细胞中现有三对等位基因A/a、B/b、C/c。现用基因型为AABBCC的果蝇与aabbcc的果蝇杂交得到F1,再对F1进行测交,测交子代基因型及比例为aabbcc∶AaBbCc∶AaBbcc∶aabbCc=1∶1∶1∶1,则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置应为(　　)
A B C D
6.(2025·湖南邵阳期末)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有多个等位基因(例如:A1~An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列分析正确的是(不考虑XY同源区段)(　　)
父亲 母亲
基因组成 A1A12B9B16C3C6 A3A33B11B21C7C8
儿子 女儿
基因组成 A1A3B11B16C3C7 A12A33B9B21C6C8
A.基因A、B、C的遗传方式是伴性遗传
B.父亲的其中一条染色体上基因组成是A12B9C6
C.基因B的遗传符合分离定律,基因A与基因C之间的遗传符合自由组合定律
D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A1A33,则其C基因组成为C3C7
7.(2025·辽宁大连一模)B(卷翅)、b(正常翅)和D、d是位于2号染色体上的两对等位基因,其中B、d为纯合致死基因,D不控制其他性状。以基因型为DDBb的果蝇相互杂交获得F1,F1表型及比例为卷翅∶正常翅=2∶1。甲、乙和丙是选育出的三种类型的果蝇,基因与染色体的位置关系如图所示。不考虑染色体互换等其他变异,下列说法错误的是(　　)
A.F1卷翅果蝇与果蝇甲杂交,后代的表型及比例为卷翅∶正常翅=1∶1
B.F1雌雄果蝇相互交配获得F2,F2的表型及比例为卷翅∶正常翅=1∶1
C.果蝇乙与果蝇丙杂交,后代的表型及比例为卷翅∶正常翅=2∶1
D.果蝇丙之间相互杂交获得F1,F1的基因型均与果蝇丙相同
8.(2025·江西南昌三模)某农业站研究小麦的两对相对性状:颖壳颜色(紫色和白色)及芒的有无(有芒和无芒),发现两相对性状分别受一对等位基因控制。研究人员进行两组杂交实验,结果如下表。以下分析错误的是(　　)
杂交 组合 亲本表型 F1表型 F2表型及比例
甲 紫色有芒(♂)× 白色无芒(♀) 全为紫 色有芒 紫色有芒∶白 色无芒=3∶1
乙 紫色无芒(♂)× 白色有芒(♀) 全为紫 色有芒
A.控制两相对性状的非等位基因位于一对同源染色体上
B.根据两组实验结果均能判断紫色和有芒为显性
C.让甲组F1与白色无芒植株正反交,结果完全相同
D.乙组F2的表型及比例为紫色有芒∶白色无芒=3∶1
9.(2025·吉林白城模拟)某种昆虫有直毛和分叉毛,受一对等位基因控制,翅型有长翅和短翅。现将长翅直毛和短翅分叉毛正反交,正交子代中长翅直毛和长翅分叉毛数量相同,反交子代均为长翅直毛。下列分析及推断错误的是(　　)
A.长翅与短翅基因一定位于常染色体上
B.若正交子代中分叉毛全为雄性,则该昆虫性别决定方式为XY型
C.正交子代中,长翅分叉毛与长翅直毛昆虫的性别不同
D.反交子代长翅直毛相互交配,子代中所有的雄性均为直毛
10.(2025·重庆模拟)GAL4基因的表达产物能特异性识别启动子中的UAS序列,进而驱动UAS序列下游基因的表达。野生型雌、雄果蝇均为无色翅,且基因组中无GAL4基因和含UAS序列的启动子。科研人员利用基因工程在雄果蝇的一条Ⅲ号染色体上插入GAL4基因,雌果蝇的某一条染色体上插入含有UAS序列的启动子的绿色荧光蛋白基因。某科研小组利用杂交实验对雌果蝇中外源基因插入的位置进行判断:将上述雌、雄果蝇杂交得到F1,让F1中绿色翅雌、雄果蝇随机交配,观察F2个体的表型和比例。下列说法错误的是(　　)
A.若绿色荧光蛋白基因插入Ⅳ号染色体上,则F1的绿色荧光翅∶无色翅=1∶3
B.若绿色荧光蛋白基因插入Ⅲ号染色体上,则F2中绿色荧光翅∶无色翅=1∶1
C.若绿色荧光蛋白基因插入Ⅱ号染色体上,则F2中无色翅雌性个体的比例为7/16
D.若绿色荧光蛋白基因插入X染色体上,则F2中无色翅个体的基因型共有6种
11.(2025·山东日照三模)某昆虫红色色素的合成由等位基因A/a控制(AA、Aa的效应相同),并与等位基因B/b共同控制眼色,与等位基因D/d共同控制体色(d基因对A基因的表达有抑制效应),三对基因均位于常染色体上。为研究上述性状的遗传特性,利用3个纯合品系P1(深红眼深红体色)、P2(深红眼白体色)和P3(黄眼白体色)进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用实验二获得的所有F2皮肤细胞为材料,通过PCR检测每个个体中控制这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。对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因组成)相同的原则归类后,该群体得到的电泳图谱如图所示,同时确定其中的③、⑦和⑨组成F2中所有黄眼白体色个
体形成的电泳图谱。条带1和5分别代表基因B和D。各基因的PCR产物通过电泳均可区分。不考虑突变和染色体互换。
实验 亲本 F1 F1随机交配得到的F2
一 P1×P3 深红眼 深红眼∶橙红眼∶ 黄眼=9∶3∶4
二 P2×P3 粉红体色 深红体色∶粉红体色∶ 白体色=3∶6∶7
(1)仅考虑眼色性状,实验一中F1深红眼个体的基因型为　　　　,仅考虑体色性状,对实验二中的F2粉红体色个体进行测交,测交后代的表型及比例为　　　　　　　　。
(2)利用表中的实验结果设计调查方案,判断基因B/b和D/d在染色体上的位置关系(不考虑染色体互换)。
调查思路:　 。
预期调查结果及相应结论:

(要求:仅根据所有子代的表型种类预期调查结果)。
(3)由电泳图谱可推知,代表基因a的条带是　　　　(填序号),若图谱为④和⑧的个体杂交,子代表型及比例为　　　　　　　　。 (共42张PPT)
微专题3　基因位置的
判定及相关实验设计
1.连锁和互换的分析判断
(1)两对等位基因位置关系的判断(三种可能)。
知识方法
①若基因的位置关系如图1,则该个体产生AB、Ab、aB、ab四种类型的配子,其自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1。
②若基因的位置关系如图2,不考虑互换,则该个体产生AB、ab两种类型的配子,其自交后代的性状分离比为3∶1(完全显性条件下)。
③若基因的位置关系如图3,不考虑互换,则该个体产生Ab、aB两种类型的配子,其自交后代的性状分离比为1∶2∶1(完全显性条件下)。
(2)连锁和互换的分析判断。
互换率和重组率:发生互换的初级性母细胞(如初级精母细胞)占所有初级性母细胞的比率,即互换率;发生互换后产生的重组型配子占所有配子的比率是重组率。
①连锁互换产生的配子(以精原细胞为例)。
每个精原细胞发生一次图示互换,可得到一半重组类型和一半非重组类型的配子。例如,10%的精原细胞发生了图示互换,即互换率为10%,则重组率是5%。
②连锁和互换的判断:测交比例直接反映配子的基因型比,因此可以用测交来验证是否连锁和互换。
例:AaBb×aabb,若子代为AaBb∶aabb=1∶1,则AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶ab=1∶1,则AB连锁、ab连锁;若子代为AaBb∶Aabb∶aaBb∶
aabb=4∶1∶1∶4,推测AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶
ab=4∶1∶1∶4,由于互换率的极限值为100%,即重组率一定小于50%,由此可判断A、B在一条染色体上,a、b在一条染色体上,且发生了互换。
2.利用已知基因定位
(1)已知基因A、a位于某号染色体上,判断B、b在染色体上的位置。
根据自由组合定律,若已知基因A、a位于某号染色体上,则AaBb个体自交或该基因型个体之间自由交配,子代出现符合自由组合定律的分离比(9∶3∶3∶1或其变式),可以说明B、b与A、a独立遗传,不位于A、a所在的同源染色体上。如果子代出现不符合自由组合定律的分离比(不是9∶3∶3∶1或其变式),则说明B、b与A、a不是独立遗传的,即两对基因连锁。
(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基因与a基因为连锁关系,则c基因在a基因所在的2号染色体上。
3.三对基因位于2对或3对同源染色体上(仅讨论完全显性条件)
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。此时应考虑单拷贝、多拷贝插入的不同情形。以导入两个抗病基因为例,如图所示:
5.基因在性染色体上的位置判断
(1)探究基因位于常染色体上还是X染色体上。
①性状的显隐性是“未知的”,且亲本均为纯合子时(不考虑致死情况)。
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)探究基因位于X染色体上还是位于X染色体与Y染色体的同源区段上。
(3)探究基因是位于常染色体上还是仅位于X、Y染色体的同源区段上。
1.(2025·北京一模)遗传学家摩尔根用偶然发现的一只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交,F1全为红眼,F1雌雄交配,F2中红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1。下列杂交实验能将白眼基因定位于图中Ⅰ区段的是(　　)
A.白眼雄蝇×F1红眼雌蝇
B.白眼雌蝇×野生型红眼雄蝇
C.白眼雌蝇×F1红眼雄蝇
D.白眼雌蝇×F2红眼雄蝇
B
考题精练
【解析】 一只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交,F1全为红眼,说明红眼是显性性状,F2白眼个体全为雄性,说明相关基因位于X染色体,可能是同源区段或非同源区段。要证明白眼基因位于X染色体的Ⅰ区段(即与Y染色体不同源的区段),可以让隐性纯合子雌性与显性雄性个体杂交,即让带有白眼等位基因的雌蝇(设为XbXb)与野生型红眼雄蝇(XBY或XBYB)杂交:若该基因位于X染色体非同源区段,则杂交后F1所有雌蝇均表现红眼(XBXb),而所有雄蝇均表现白眼(XbY);若位于同源区段,则杂交后子代雌雄个体都是红眼(XBXb、XbYB)。
2.(2025·河南驻马店模拟)已知果蝇的正常翅(B)对小翅(b)为显性,科研人员将一DNA片段导入正常翅雌果蝇的受精卵中,获得了一只小翅果蝇。已知插入的DNA片段只抑制B基因的表达,为确定DNA片段插入的位置,让该果蝇与小翅雄果蝇杂交,统计子代表型及比例。已知果蝇受精卵中若无B、b基因则胚胎致死。下列相关叙述错误的是(　　)
A.为确定B/b基因在染色体上的相对位置,可用小翅雌
果蝇与正常翅雄果蝇杂交
B.实验所用雌果蝇为杂合子,导入的DNA片段可能破坏了B基因
C.若DNA片段导入位置4,则子代全为小翅,雌雄比例可能不同
D.若DNA片段导入位置2,则子代中小翅和正常翅果蝇的比例可能不同
A
【解析】 利用小翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交,根据子代的表型以及比例可初步确定基因位于常染色体还是X染色体上,不能确定基因在染色体上的位置;如果实验所用雌果蝇为杂合子,则基因型为Bb,导入的DNA片段可能破坏了B基因;若DNA片段导入位置4,即B基因所在位置,让该果蝇与小翅雄果蝇杂交,则子代全为小翅,雌雄比例可能不同(相关基因可能在性染色体上);若DNA片段导入位置2,由于插入片段与B基因可自由组合,则子代中小翅和正常翅果蝇的比例可能不同。
3.(2025·云南昆明模拟)下图表示某两性花植物花色形成的遗传机理,该植物花瓣有白色、紫色、红色、粉红色四种,图中字母表示控制对应过程所需基因,基因A对a完全显性,基因B能降低色素含量。
(1)为研究两对基因(A和a、B和b)是在同一对同源染色体上还是在两对同源染色体上,某课题小组选用了基因型为AaBb的红色植株进行探究。
①实验假设:这两对基因在染色体上的位置存在三种类型。请在上图方框中补充其他两种类型(用竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位点)。
【答案】 (1) ①
【解析】 (1)①两对基因在染色体上的位置有三种类型,一是分别位于两对同源染色体上,二是位于同一对同源染色体上,又有两种类型:A和B基因位于同一条染色体上;A和b位于同一条染色体上。若子代植株花色及比例为粉红色(A　BB)∶红色(A　Bb)∶白色(aabb)=1∶2∶1,符合图中第二种类型即A和B基因位于同一条染色体上,a和b位于另一条同源染色体上,可知其他两种类型的染色体位置图如答案图示。
②实验思路:　 。
让该红色植株自交,观察并统计子代植株花的颜色和比例
【解析】 ②实验思路:让该红色植株自交,观察并统计子代植株花的颜色和比例。
③实验结果(不考虑染色体互换)及结论:
a.若子代植株花色及比例为　　　 　　　　,则两对基因在两对同源染色体上,符合图中第一种类型,子代白色植株中杂合子占　　　,粉红花植株中能稳定遗传个体所占的比例是　　　　　　。子代中自交后代不会发生性状分离的植株占　　　　　　。
b.若子代植株花色及比例为粉红色∶红色∶白色=1∶2∶1,符合图中第二种类型。
c.若子代植株花色及比例为　　 　　　 　,符合图中第三种类型。
紫色∶红色∶粉红色∶白色=3∶6∶3∶4
1/2
1/3
3/8
紫色∶红色∶白色=1∶2∶1
【解析】 ③a.若两对基因在两对同源染色体上,符合图中第一种类型,则这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,基因型为AaBb的红色植株自交后代紫色
(A　bb)∶红色(A　Bb)∶粉红色(A　BB)∶白色(aa　 　)=(3/4×1/4)∶(3/4×1/2)∶
(3/4×1/4)∶(1/4)=3∶6∶3∶4,子代白色植株aa　 　包括1aaBB、2aaBb和1aabb,其中杂合子占1/2。粉红花植株基因型有AABB和AaBB,比例为1∶2,能稳定遗传个体所占的比例是1/3。子代自交不会发生性状分离的植株基因型有1/16AABB、1/16AAbb、1/16aaBB、1/16aabb和2/16aaBb,所以不会发生性状分离的比例为3/8。若两对基因在一对同源染色体上,符合第三种类型,亲本将形成两种比例相等的配子(Ab和aB),这两种配子随机组合产生的后代是AaBb(红色)∶AAbb(紫色)∶aaBB
(白色)=2∶1∶1,即子代紫色∶红色∶白色=1∶2∶1。
(2)若两对基因独立遗传,对基因型为AaBb的植株进行测交,子代植株花色及比例为　　　 　　,若让其中的白色植株进行随机传粉,则产生的后代中能稳定遗传的个体占　　　　　　。
紫色∶红色∶白色=1∶1∶2
1
【解析】 (2)若两对基因独立遗传,对AaBb植株进行测交,则子代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,花色及比例为紫色∶红色∶白色=1∶1∶2。若让其中的白色植株(aaBb、aabb)进行随机传粉,后代基因型是aa　 　,都表现为白花,所以产生的后代中能稳定遗传的个体占1。
4.(2025·安徽合肥模拟)玉米(2n=20)是常见的遗传学实验材料,某同学选取某品种玉米的高茎(A)与矮茎(a)、常态叶(B)与皱叶(b)、抗病(E)与感病(e)三对相对性状进行相关实验研究,先让纯合的高茎皱叶感病植株与矮茎常态叶抗病植株进行杂交,F1仅有一种表型;将F1的种子播种后,获得F2的玉米,然后随机选取F2中的部分植株进行性状统计,每种性状的植株平均值如下表。请回答下列相关问题。
植株 性状 高茎 皱叶 高茎 常态叶 矮茎 皱叶 矮茎 常态叶 抗病 感病
数量/株 24 77 9 23 98 35
(1)玉米是雌雄同株异花植物,在玉米杂交实验中,为避免玉米自交,常对母本未成熟的雌、雄花分别采取的措施是　　　　　　,玉米作为遗传学研究材料的优点有　　　　　　　 　(答出一点)。
套袋、去雄　
相对性状明显(或后代数目多、生长周期短等)
【解析】 (1)对于玉米杂交实验,为避免自交,对母本未成熟雌花应套袋,防止外来花粉干扰,对未成熟雄花应去雄,避免自身花粉授粉,玉米作为遗传学研究材料的优点有相对性状明显,易于区分;后代数目多,统计结果更准确;生长周期短,繁殖速度快等。
(2)根据表中数据判断,F1仅有一种表型,但F2中高茎与矮茎、常态叶与皱叶、抗病与感病的性状分离比均约为3∶1,则　　　　 　　　　为显性,判断的理由是
　 。
高茎、常态叶、抗病
具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出来的性状为
【解析】 (2)纯合的高茎皱叶感病植株与矮茎常态叶抗病植株进行杂交,F1仅有一种表型,F1自交(或相互交配)后,F2中高茎与矮茎、常态叶与皱叶、抗病与感病的性状分离比均约为3∶1,根据孟德尔分离定律,具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出来的性状为显性性状,所以高茎、常态叶、抗病为显性性状。
显性性状
(3)不同品种的玉米性状表现有较大差异,某同学通过转基因技术将外源基因A、B、E导入另一品种玉米染色体上,该转基因玉米导入的A、B、E三种基因都表达才表现为高茎常态叶抗病,否则均表现为矮茎皱叶感病。如图所示甲、乙两个转基因玉米植株,二者杂交,子一代中高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=　　　　;另有一株导入A、B、E三个基因的高茎常态叶抗病植株丙,欲探究A、B、E基因在染色体上的位置,让丙植株与该品种非转基因植株杂交,观察并统计子一代的表型及比例,请写出预测结果及结论。
5∶3
【解析】 (3)甲植株产生的配子为ABEO∶OO=1∶1,乙植株可产生ABE∶
AEO∶OO∶BO=1∶1∶1∶1,二者杂交,子一代的基因型中同时含有ABE的个体占5/8,所以高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=5∶3。
①若子一代的表型及比例为　　 　　,则该转基因植株的A、B、E基因位于同一条染色体上;
高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=1∶1
【解析】 ①若该转基因植株的A、B、E基因位于同一条染色体上,丙植株可产生ABE、O两种配子,非转基因植株产生abe一种配子,子一代的基因型为AaBbEe和abeO,表型及比例为高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=1∶1;
②若子一代全为矮茎皱叶感病,则该转基因植株的基因A、B、E位于
　　　 　(填“一对”“两对”或“一对或两对”)同源染色体上;
一对或两对
【解析】 ②若子一代全为矮茎皱叶感病,说明丙植株产生的配子都不能使植株表现为高茎常态叶抗病,即A、B、E基因在传递过程中都不能同时出现,所以该转基因植株的基因A、B、E位于一对或两对同源染色体上;
③若子一代的表型及比例为　　　 　,则该转基因植株的基因A、B、E位于两对同源染色体上,且有两个基因位于同一条染色体上。
高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=1∶3
【解析】 ③若该转基因植株的基因A、B、E位于两对同源染色体上,且有两个基因位于同一条染色体上,假设A和B在一条染色体上,丙植株产生的配子中有1/4ABE,非转基因植株产生abe一种配子,则子一代的高茎常态叶抗病AaBbEe所占比例为 1/4,矮茎皱叶感病=1-1/4=3/4,即高茎常态叶抗病∶矮茎皱叶感病=1∶3。
5.(2025·辽宁抚顺三模)尺蛾的触角长度与常染色体上的A/a和B/b基因有关。已知A基因控制触角长度,而B基因对触角的生长有抑制作用,a、b基因没有作用。利用AAbb(4 cm)和aaBB(0 cm)的两种尺蛾杂交,F1全为1 cm,F2中触角长度与个体数量关系为0 cm∶1 cm∶2 cm∶3 cm∶4 cm=4∶6∶2∶3∶1。请回答下列问题。
(1)A/a和B/b基因的遗传符合　　 　　定律。累加效应是指每个显性基因对该表型所起的作用相等,且基因数量越多作用效果越强,以上　　　　(填“A”或“B”或“A和B”)基因具有累加效应。
自由组合　
A
【解析】 (1)AAbb(4 cm)和aaBB(0 cm)的两种尺蛾杂交,F1基因型为AaBb,全为1 cm,F1自交,F2中触角长度与个体数量关系为0 cm∶1 cm∶2 cm∶3 cm∶
4 cm=4∶6∶2∶3∶1,该比例为 9∶3∶3∶1的变式,所以两对基因遵循自由组合定律。A基因控制触角长度,而B基因对触角的生长有抑制作用,F1基因型是AaBb,长度1 cm,AAbb长度4 cm,aaBB长度0 cm,可以推测,A基因使触角长长,且一个A使长度增加2 cm,具有累加效应,没有A基因,则触角长度为0,而B基因使触角长度减少1 cm,不具有累加效应。用棋盘法表示F1自交结果:
AB Ab aB ab
AB 3 cm 3 cm 1 cm 1 cm
Ab 3 cm 4 cm 1 cm 2 cm
aB 1 cm 1 cm 0 cm 0 cm
ab 1 cm 2 cm 0 cm 0 cm
所以0 cm∶1 cm∶2 cm∶3 cm∶4 cm=4∶6∶2∶3∶1。
(2)F2中触角长度为1 cm的基因型包括　 　　　　　;3 cm的基因型包括
　　　 　　　。
AaBb和AaBB　
AABB和AABb
【解析】 (2)根据(1)的分析,触角长度为1 cm的基因型有AaBb和AaBB,
3 cm的基因型包括AABB、AABb。
(3)尺蛾的翅色棕色与灰色受3号常染色体上的等位基因E/e控制,性别决定是ZW型。现有1只单体(缺失1条染色体)的棕色翅雌尺蛾甲,产生原因是3号常染色体中的一条移接到某条非同源染色体的末端,且移接时3号染色体的着丝粒已丢失。已知减数分裂时,未移接的染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常,不考虑其他突变和染色体互换。现利用杂交实验来探究3号常染色体的移接情况:甲×正常雄尺蛾→F1中棕翅∶灰翅=7∶1,且雌尺蛾群体中的棕翅∶灰翅=3∶1;亲本甲与正常雄尺蛾的基因型分别是　　　　　　　　、　　　　　　　　。(要求写出性染色体,缺失染色体用O表示)
EOZEW　
EeZZ
【解析】 (3)3号常染色体中的一条移接到某条非同源染色体的末端,甲×正常雄尺蛾→F1中棕翅∶灰翅=7∶1,且雌尺蛾群体中的棕翅∶灰翅=3∶1;所以棕翅为显性,推测亲代雌性个体Z染色体上含有E基因,雌性既有棕翅,又有灰翅,所以甲突变前的基因型是EEZW,突变后其中一E基因移接到Z染色体上,基因型为EOZEW,正常雄性个体基因型是EeZZ,用棋盘法单独分析每一对性状,再综合表示杂交结果:
　 　常染色体 性染色体　 　 EE EO Ee eO
ZEZ 雄性 棕翅 雄性 棕翅 雄性 棕翅 雄性
棕翅
ZW 雌性 棕翅 雌性 棕翅 雌性 棕翅 雌性
灰翅
棕翅∶灰翅=7∶1,且雌尺蛾群体中的棕翅∶灰翅=3∶1,与预期相符,所以甲的基因型是EOZEW,正常雄尺蛾的基因型是EeZZ。
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(时间:30分钟)
1.(2025·山东泰安期中)果蝇灰身对黑身为显性,为了确定这对等位基因位于常染色体上还是X染色体上,以下哪种方案最好(　　)
A.纯合灰身雌果蝇和纯合灰身雄果蝇交配
B.杂合灰身雌果蝇和纯合黑身雄果蝇交配
C.纯合灰身雌果蝇和纯合黑身雄果蝇交配
D.纯合黑身雌果蝇和纯合灰身雄果蝇交配
【答案】 D
【解析】 A组合无论基因是否在X染色体上,后代全为灰身;B组合无论是否在X染色体上,后代表现都是灰身∶黑身=1∶1;C组合无论是否在X染色体上,后代表型都是灰身;D组合若在X染色体上,后代表型为灰身雌蝇∶黑身雄蝇=1∶1,若在常染色体上,后代全为灰身,综上所述,D组具有性别差异。
2.(2025·山东滨州期末)摩尔根果蝇杂交实验证明基因在染色体上,以下是其中2个关键实验。实验一:白眼雄蝇和红眼雌蝇杂交,F1均为红眼,F1随机交配得F2,F2中红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1。实验二:将实验一中的F1红眼雌蝇和白眼雄蝇杂交,后代红眼∶白眼=
1∶1,雌蝇∶雄蝇=1∶1。下列说法正确的是(　　)
A.通过实验一可判断红眼为隐性性状
B.实验一中的白眼性状总是与性别相关联
C.仅靠实验二的现象即可判断控制眼色的基因只位于X染色体上
D.若控制白眼的基因只位于Y染色体上也能解释摩尔根的果蝇杂交实验
【答案】 B
【解析】 根据题干关键信息“白眼雄蝇和红眼雌蝇杂交,F1均为红眼”,说明红眼为显性性状,而非隐性性状。根据实验一中F2结果,发现白眼性状仅出现在雄蝇中,表明白眼性状与性别相关联,说明基因位于性染色体上;实验二为测交实验。若基因在X染色体上,则亲本的基因型为XAXa×XaY(相关基因用A、a表示),后代红眼∶白眼=1∶1,雌雄各半;若基因在常染色体上,则亲本的基因型为Aa×aa,两种情况的杂交结果相同,无法单独证明基因位于X染色体上,需结合实验一中F2的结果即性状与性别的关联性才能判断;若白眼基因仅位于Y染色体上,则白眼雄蝇(XYa)与红眼雌蝇(XX)杂交,F1雄蝇应全为白眼(XYa),与实验一中F1雄蝇全为红眼矛盾。
3.(2025·黑龙江哈尔滨一模)在遗传学中,正反交实验常用于判断相应基因的位置。某一单基因控制的具有相对性状的个体进行正反交实验,不考虑变异,下列叙述正确的是(　　)
A.正反交结果相同,基因一定位于常染色体上
B.正反交结果不同,基因一定位于性染色体上
C.正反交结果不同,基因可能位于常染色体上
D.通过正反交实验,一定能判断基因的位置
【答案】 C
【解析】 正反交结果相同,基因不一定位于常染色体上,也可能存在于XY染色体同源区段;正反交结果不同,基因可能位于性染色体上,也可能在细胞质中;基因位于常染色体上,若存在致死现象,正反交结果可能不同;通过正反交实验,不一定能判断基因的位置。
4.(2025·重庆期中)某二倍体生物的两对相对性状分别由两对等位基因(A、a与B、b)控制(基因之间完全显性),下列遗传分析和推理中,错误的是(　　)
A.基因型为AaBb的个体进行自交,可根据自交结果判断两对基因之间的位置关系
B.将具有相对性状的个体进行杂交,一定能判断性状的显隐性关系
C.连续自交并筛选,可以提高种群中显性纯合子的比例
D.可通过正反交来确定基因位于细胞核还是细胞质
【答案】 B
【解析】 基因型为AaBb的个体进行自交,可根据自交结果判断两对基因之间的位置关系。若后代出现四种表型且比例为9∶3∶3∶1,则两对等位基因分别位于两对同源染色体上;若后代出现两种表型且比例为3∶1,则AB在一条染色体上,ab在另一条染色体上;若后代出现三种表型且比例为1∶2∶1,则Ab在一条染色体上,aB在一条染色体上;将具有相对性状的个体进行杂交,若后代只出现一种表型则可判断性状的显隐性关系,若后代出现2种表型则无法判断;连续自交并筛选,可以提高种群中显性纯合子的比例;核遗传正反交结果相同,总是表现显性亲本性状,质遗传正反交结果不同,总是表现母本性状,可通过正、反交来确定基因位于细胞核还是细胞质。
5.(2025·四川德阳期末)果蝇体细胞中现有三对等位基因A/a、B/b、C/c。现用基因型为AABBCC的果蝇与aabbcc的果蝇杂交得到F1,再对F1进行测交,测交子代基因型及比例为aabbcc∶AaBbCc∶AaBbcc∶aabbCc=1∶1∶1∶1,则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置应为(　　)
A B C D
【答案】 C
【解析】 分析题意,基因型为AABBCC的个体与aabbcc的个体杂交得到F1,F1的基因型为 AaBbCc,对F1进行测交,即AaBbCc与aabbcc杂交,若三对等位基因独立遗传,测交结果应该有 8种情形,但现在只有4种,说明有两对基因位于同一对染色体上,由于aabbcc只能产生一种abc类型的配子,而测交子代基因型的种类及比例为 aabbcc∶AaBbCc∶AaBbcc∶aabbCc=1∶1∶1∶1,说明AaBbCc产生了abc、ABC、ABc、abC的 4种比例相同的配子,说明A和B基因、a和b基因连锁,C正确。
6.(2025·湖南邵阳期末)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有多个等位基因(例如:A1～An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列分析正确的是(不考虑XY同源区段)(　　)
父亲 母亲
基因组成 A1A12B9B16C3C6 A3A33B11B21C7C8
儿子 女儿
基因组成 A1A3B11B16C3C7 A12A33B9B21C6C8
A.基因A、B、C的遗传方式是伴性遗传
B.父亲的其中一条染色体上基因组成是A12B9C6
C.基因B的遗传符合分离定律,基因A与基因C之间的遗传符合自由组合定律
D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A1A33,则其C基因组成为C3C7
【答案】 B
【解析】 根据儿子的基因型A1A3B11B16C3C7和女儿A12A33B9B21C6C8推测,母亲的两条染色体是A3B11C7和A33B21C8,父亲的两条染色体是A1B16C3和A12B9C6,父亲的每对基因是成对的,因此在不考虑XY同源区段的情况下,只能是常染色体遗传,不是伴X遗传。根据A项分析可知父亲的两条染色体是A1B16C3和A12B9C6;分离定律适用于等位基因的分离(如B9与B16),但A、B、C完全连锁,三者之间无法自由组合。孩子A1来自父亲的A1B16C3染色体,A33来自母亲的A33B21C8染色体,所以C基因应为C3(父)C8(母),即C3C8。
7.(2025·辽宁大连一模)B(卷翅)、b(正常翅)和D、d是位于2号染色体上的两对等位基因,其中B、d为纯合致死基因,D不控制其他性状。以基因型为DDBb的果蝇相互杂交获得F1,F1表型及比例为卷翅∶正常翅=2∶1。甲、乙和丙是选育出的三种类型的果蝇,基因与染色体的位置关系如图所示。不考虑染色体互换等其他变异,下列说法错误的是(　　)
A.F1卷翅果蝇与果蝇甲杂交,后代的表型及比例为卷翅∶正常翅=1∶1
B.F1雌雄果蝇相互交配获得F2,F2的表型及比例为卷翅∶正常翅=1∶1
C.果蝇乙与果蝇丙杂交,后代的表型及比例为卷翅∶正常翅=2∶1
D.果蝇丙之间相互杂交获得F1,F1的基因型均与果蝇丙相同
【答案】 C
【解析】 由题意可知B、d为纯合致死基因,基因型为DDBb的果蝇相互杂交,获得的F1基因型及比例为 DDBb∶DDbb=2∶1,F1卷翅果蝇(DDBb)与果蝇甲(DDbb)杂交,后代的表型及比例为卷翅(DDBb)∶正常翅(DDbb)=1∶1;F1基因型及比例为DDBb∶DDbb=2∶1,雌雄果蝇相互交配,产生的配子种类和比例为DB∶Db=1∶2,产生 DDBB=1/9(死亡),DDBb=4/9,
DDbb=4/9,故F2的表型及比例为卷翅 (DDBb)∶正常翅(DDbb)=1∶1;果蝇乙(DdBb)与果蝇丙(DdBb)杂交,产生1DDBb、1Ddbb、1DdBB(死亡)、1ddBb(死亡),故后代的表型及比例为卷翅∶正常翅=1∶1;果蝇丙(DdBb)之间相互杂交产生1DDBB(死亡)、2DdBb、1ddbb(死亡),故F1的基因型均与果蝇丙相同。
8.(2025·江西南昌三模)某农业站研究小麦的两对相对性状:颖壳颜色(紫色和白色)及芒的有无(有芒和无芒),发现两相对性状分别受一对等位基因控制。研究人员进行两组杂交实验,结果如下表。以下分析错误的是(　　)
杂交 组合 亲本表型 F1表型 F2表型及比例
甲 紫色有芒(♂)× 白色无芒(♀) 全为紫 色有芒 紫色有芒∶白 色无芒=3∶1
乙 紫色无芒(♂)× 白色有芒(♀) 全为紫 色有芒
A.控制两相对性状的非等位基因位于一对同源染色体上
B.根据两组实验结果均能判断紫色和有芒为显性
C.让甲组F1与白色无芒植株正反交,结果完全相同
D.乙组F2的表型及比例为紫色有芒∶白色无芒=3∶1
【答案】 D
【解析】 分析表可知,甲组紫色有芒(♂)×白色无芒(♀),F1全为紫色有芒,紫色对白色为显性,有芒对无芒为显性,若紫色(A)白色(a),有芒(B)无芒(b),则F1为AaBb,若控制两相对性状的基因分别位于两对同源染色体上,则F2表型及比例应为9∶3∶3∶1,而F2表型及比例为紫色有芒∶白色无芒=3∶1,说明控制两相对性状的非等位基因位于一对同源染色体上;甲组紫色有芒(♂)×白色无芒(♀),F1全为紫色有芒,乙组紫色无芒(♂)×白色有芒(♀),F1全为紫色有芒,说明紫色对白色为显性,有芒对无芒为显性;甲组紫色有芒(♂)×白色无芒(♀),F1全为紫色有芒,若紫色(A)白色(a),有芒(B)无芒(b),则F1为AaBb,而F2表型及比例为紫色有芒∶白色无芒=3∶1,说明控制两相对性状的非等位基因位于一对同源染色体上,且AB连锁ab连锁,让甲组F1(AaBb)与白色无芒(aabb)植株正反交,结果完全相同;乙组紫色无芒AAbb(♂)×白色有芒 aaBB(♀),F1全为紫色有芒AaBb,A与b、a与B连锁,F2表型及比例为紫色有芒∶白色有芒∶紫色无芒=
2∶1∶1。
9.(2025·吉林白城模拟)某种昆虫有直毛和分叉毛,受一对等位基因控制,翅型有长翅和短翅。现将长翅直毛和短翅分叉毛正反交,正交子代中长翅直毛和长翅分叉毛数量相同,反交子代均为长翅直毛。下列分析及推断错误的是(　　)
A.长翅与短翅基因一定位于常染色体上
B.若正交子代中分叉毛全为雄性,则该昆虫性别决定方式为XY型
C.正交子代中,长翅分叉毛与长翅直毛昆虫的性别不同
D.反交子代长翅直毛相互交配,子代中所有的雄性均为直毛
【答案】 D
【解析】 由题意可知正反交结果均为长翅,说明翅型的长短基因位于常染色体上;依题意,直毛和分叉毛进行正反交,正交子代为直毛∶分叉毛=1∶1,反交子代全为直毛,正反交结果不同,说明基因位于性染色体上。假设控制直毛和分叉毛的基因为A/a,由反交结果知直毛为显性,由A基因控制。假设控制翅型的基因为B/b,由杂交结果知长翅为显性,由B基因控制。若该昆虫性别决定为 XY型,则两组实验为BBXAXA×bbXaY→1BbXAXa∶1BbXAY(反交),bbXaXa×
BBXAY→1BbXAXa∶1BbXaY(正交),则正交子代中长翅直毛为雌性,长翅分叉毛为雄性;若该昆虫性别决定为ZW型,则两组实验为BBZAZA×bbZaW→1BbZAZa∶1BbZAW(反交),bbZaZa×
BBZAW→1BbZAZa∶1BbZaW(正交),则正交子代中长翅直毛为雄性,长翅分叉毛为雌性;若该昆虫性别决定为XY型,则反交的子代中直毛的基因型为XAXa、XAY,直毛相互交配,所得子代雄性基因型为XAY、XaY,雄性有直毛,也有分叉毛;若该昆虫性别决定为ZW型,则反交的子代中直毛的基因型为ZAZa、ZAW,所得子代雄性基因型为ZAZA、ZAZa,子代中所有雄性均为直毛。
10.(2025·重庆模拟)GAL4基因的表达产物能特异性识别启动子中的UAS序列,进而驱动UAS序列下游基因的表达。野生型雌、雄果蝇均为无色翅,且基因组中无GAL4基因和含UAS序列的启动子。科研人员利用基因工程在雄果蝇的一条Ⅲ号染色体上插入GAL4基因,雌果蝇的某一条染色体上插入含有UAS序列的启动子的绿色荧光蛋白基因。某科研小组利用杂交实验对雌果蝇中外源基因插入的位置进行判断:将上述雌、雄果蝇杂交得到F1,让F1中绿色翅雌、雄果蝇随机交配,观察F2个体的表型和比例。下列说法错误的是(　　)
A.若绿色荧光蛋白基因插入Ⅳ号染色体上,则F1的绿色荧光翅∶无色翅=1∶3
B.若绿色荧光蛋白基因插入Ⅲ号染色体上,则F2中绿色荧光翅∶无色翅=1∶1
C.若绿色荧光蛋白基因插入Ⅱ号染色体上,则F2中无色翅雌性个体的比例为7/16
D.若绿色荧光蛋白基因插入X染色体上,则F2中无色翅个体的基因型共有6种
【答案】 C
【解析】 依据题意可知,同时具备GAL4基因和UAS绿色荧光蛋白基因的果蝇,才能合成GAL4蛋白驱动UAS下游的绿色荧光蛋白基因表达,从而表现出绿色性状。若绿色荧光蛋白基因插入Ⅳ号染色体上,设GAL4基因为A,UAS绿色荧光蛋白基因为B,则F1基因型及比例为AOBO∶AOOO∶BOOO∶OOOO=1∶1∶1∶1,因此F1中绿色翅∶无色翅=1∶3;若绿色荧光蛋白基因插入Ⅲ号染色体上,则F1中绿色翅基因型为OAOB(O代表相关位置没有基因),由于两对基因连锁遗传,故配子为1/2OA、1/2OB,F2中绿色荧光翅(2OAOB)∶无色翅(1OOAA+1OOBB)=1∶1;若绿色荧光蛋白基因插入Ⅱ号染色体上,两对基因独立遗传,则F2中无色翅占7/16,由于雌雄比例为1∶1,故无色翅雌性个体的比例为7/32;设插入GAL4基因用A表示(没有该基因用O表示),插入UAS绿色荧光蛋白基因用B表示(没有该基因用O表示),若绿色荧光蛋白基因插入X染色体上,亲本基因型即AOXOY×OOXBXO,F1绿色翅基因型分别为AOXBY、AOXBXO,F2中无色翅个体的基因型共有6种,为OOXBXO、OOXBXB、AAXOY、OOXBY、OOXOY、AOXOY。
11.(2025·山东日照三模)某昆虫红色色素的合成由等位基因A/a控制(AA、Aa的效应相同),并与等位基因B/b共同控制眼色,与等位基因D/d共同控制体色(d基因对A基因的表达有抑制效应),三对基因均位于常染色体上。为研究上述性状的遗传特性,利用3个纯合品系P1(深红眼深红体色)、P2(深红眼白体色)和P3(黄眼白体色)进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用实验二获得的所有F2皮肤细胞为材料,通过PCR检测每个个体中控制这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。对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因组成)相同的原则归类后,该群体得到的电泳图谱如图所示,同时确定其中的③、⑦和⑨组成F2中所有黄眼白体色个体形成的电泳图谱。条带1和5分别代表基因B和D。各基因的PCR产物通过电泳均可区分。不考虑突变和染色体互换。
实验 亲本 F1 F1随机交配得到的F2
一 P1×P3 深红眼 深红眼∶橙红眼∶ 黄眼=9∶3∶4
二 P2×P3 粉红体色 深红体色∶粉红体色∶ 白体色=3∶6∶7
(1)仅考虑眼色性状,实验一中F1深红眼个体的基因型为　　　　,仅考虑体色性状,对实验二中的F2粉红体色个体进行测交,测交后代的表型及比例为　　　　　　　　。
(2)利用表中的实验结果设计调查方案,判断基因B/b和D/d在染色体上的位置关系(不考虑染色体互换)。
调查思路:　 。
预期调查结果及相应结论:

(要求:仅根据所有子代的表型种类预期调查结果)。
(3)由电泳图谱可推知,代表基因a的条带是　　　　(填序号),若图谱为④和⑧的个体杂交,子代表型及比例为　　　　　　　　。
【答案】 (1)AaBb(或AaBbDD)　粉红体色∶白体色=1∶2
(2)对实验二中F2个体的眼色和体色同时进行调查统计　若实验二中F2中仅出现深红眼粉红体色、橙红眼深红体色、深红眼白体色、黄眼白体色四种体色,则B/b和D/d位于一对同源染色体上;若还出现其他表型如深红眼深红体色、橙红眼粉红体色和橙红眼白体色,则B/b和D/d位于两对同源染色体上
(3)条带4　深红眼粉红体色∶黄眼白体色=3∶1
【解析】 (1)实验一中子二代的比例是9∶3∶4,实验二中子二代的比例是3∶6∶7,均为9∶3∶3∶1的变式,说明A/a和B/b遵循基因的自由组合定律,A/a和D/d遵循基因的自由组合定律。实验一中F2深红眼的基因型为9A　B　,橙红眼的基因型为3A　bb(1/3AAbb,2/3Aabb),黄眼的基因型为aaB　、aabb。故实验一中P1的基因型是AABB、P3的基因型是aabb,F1深红眼个体的基因型为AaBb。仅考虑体色性状,实验二中子二代的比例是3∶6∶7,深红体色的基因型为 3A　DD,粉红体色的基因型为6A　Dd,白体色的基因型为3A　dd、3aaD　、1aadd。实验二中P2的基因型是AAdd、P3的基因型是aaDD。F2中粉红体色的基因型为A　Dd
(2/3AaDd、1/3AADd),测交个体基因型为aadd,测交后代的基因型及比例为1/3AaDd∶1/3Aadd∶1/6aaDd∶1/6aadd,表型及比例为粉红体色∶白体色=1∶2。
(2)根据第(1)问情况,可推出P1的基因型是AABBDD、P2的基因型是AABBdd、P3的基因型是aabbDD。要判断基因B/b和D/d在染色体上的位置关系,需要对BbDd双杂合个体随机交配产生的子代进行统计分析。
调查思路:对实验二中F2个体的眼色和体色同时进行调查统计。
若B/b和D/d位于一对同源染色体上,由亲本P2、P3的基因型可知,B与d连锁,b与D连锁,则子一代产生的配子是四种,分别为ABd、AbD、aBd、abD,四种配子随机结合,后代F2为深红眼粉红体色、橙红眼深红体色、深红眼白体色、黄眼白体色即出现四种表型;若B/b和D/d位于两对同源染色体上,则子一代产生8种类型的配子,雌雄配子随机结合后还会产生深红眼深红体色、橙红眼粉红体色和橙红眼白体色。
(3)实验一中黄眼个体的基因型为aaB　、aabb,实验二中白体色个体基因型有A　dd、aaD　、aadd,F2中所有黄眼白体色个体基因型为aa　 　(共 9种,aaB　D　、aaB　dd、aabbD　、aabbdd)。它们都有a基因条带,观察电泳图谱,③、⑦和⑨代表的黄眼白体色个体都有条带4,故条带4代表基因a,三者都没有A基因,对应条带3。条带1和5分别代表基因B和D,则条带2和条带6对应基因b和d,故④和⑧的基因型分别为AaBBdd、AabbDD,两者杂交,子代基因型及比例为3A　BbDd∶1aaBbDd,表型及比例为深红眼粉红体色∶黄眼白体色=3∶1。

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