2.3

基因工程的應用

第五單元

基因的傳遞規律

與性染色體相關的基因位置的

分析與判斷題型突破

課標要求概述性染色體上的基因傳遞和性別相關聯。基因在染色體上位置的判斷XY同源區段（Ⅰ）非同源區段（Ⅱ2）非同源區段（Ⅱ1）①基因位于常染色體上②基因只位于X染色體上（Ⅱ2）③基因位于XY染色體同源區段上（Ⅰ）④基因位于Y染色體上（Ⅱ1）題型一探究基因位于常染色體上還是X染色體上(1)性狀的顯隱性是“未知的”，且親本均為純合子時1.雜交實驗法提醒

此方法還可以用于判斷基因是位于細胞核中還是細胞質中。若正反交結果不同，且子代只表現母本的性狀，則控制該性狀的基因位于細胞質中。正反交實驗結果相同或子代雌雄表型相同結果不同或子代雌雄表型不同常染色體上在X染色體上[典例1]果蠅的長剛毛與短剛毛是一對相對性狀，由基因A、a控制。現有長剛毛和短剛毛的純合雌雄個體若干，某小組欲證明該對基因的位置及性狀的顯隱性關系。若想通過雜交確定基因的位置，最常采用_______的方法；若__________________________，則A、a基因位于常染色體上，長剛毛為顯性；若_________________________________________________________________________________________________________________________，則A、a基因位于X染色體上，短剛毛為顯性。典例突破1正反交正反交子代全表現為長剛毛

正反交結果不同，短剛毛(♀)×長剛毛(♂)的子代全為短剛毛，長剛毛(♀)×短剛毛(♂)的子代中雌性全為短剛毛，雄性全為長剛毛

(1)性狀的顯隱性是“未知的”，且親本均為純合子時訓練1..2022年海南高考第18題第（5）題：

家蠶的成蟲稱為家蠶蛾，已知家蠶蛾有鱗毛和無鱗毛這對相對性狀受一對等位基因控制。現有純合的有鱗毛和無鱗毛的家蠶蛾雌、雄個體若干只，設計實驗探究控制有鱗毛和無鱗毛的基因是位于常染色體上還是Z染色體上（不考慮Z、W同源區段），并判斷有鱗毛和無鱗毛的顯隱性。要求簡要寫出實驗思路、預期結果及結論。

實驗思路：預期結果及結論：

①若正反結果只出現一種性狀，則表現出來的性狀為顯性性狀，且控制有鱗毛和無鱗毛的基因是位于常染色體上；②若正反交結果不同，則控制有鱗毛和無鱗毛的基因是位于Z染色體上，且F1中雄性個體表現出的性狀為顯性性狀。讓純合的有鱗毛和無鱗毛的家蠶蛾雌、雄個體進行正反交實驗，得到F1，觀察并統計F1個體的表現型及比例。(2)性狀的顯隱性是“已知的”1.雜交實驗法純合隱性雌×純合顯性雄在X染色體上若子代♀全為顯，♂全為隱若子代♀♂全為顯常染色體上假設：常染色體上假設：X染色體上P純合隱性♀

×

純合顯性♂P純合隱性♀

×

純合顯性♂aa

×AAXaXa

×XAYAa顯性XAXaXaY

顯性♀隱性♂假設分析逆向推斷法[典例2]

(2023·河南天一大聯考)某昆蟲體色有灰體和黃體，分別由等位基因B、b控制；腿型有粗腿和細腿，分別由等位基因D、d控制。其中B、b基因位于常染色體上，D、d基因不位于Y染色體上。研究小組從該昆蟲群體中選取一灰體昆蟲甲(♀)與一黃體昆蟲乙(♂)進行如下雜交實驗：表型及比例灰體粗腿灰體細腿黃體粗腿黃體細腿F1♀1111♂1111(2)性狀的顯隱性是“已知的”回答下列問題：(1)基因(B)與基因(b)的根本區別是____________________________________，B、b基因不可能位于細胞質，根據雜交結果分析原因是_______________________________________。(2)根據雜交結果不能判斷D、d基因是位于X染色體還是常染色體上。①若D、d基因位于常染色體上，則親本的基因型是_______________________________________(要求寫出親本體色和腿型兩對基因，并注明甲、乙)。②若D、d基因位于X染色體上，則親本的基因型是________________。4種脫氧核苷酸(堿基)的排列順序不同子代體色的表型與母本甲不完全一致BbDd(甲)×bbdd(乙)或Bbdd(甲)×bbDd(乙)BbXDXd×bbXdY(3)請以F1為實驗材料，通過一次雜交實驗證明D、d基因是位于X染色體還是常染色體上。雜交組合為__________________________________________________________。預期結果及結論：若_______________________________，則D、d基因位于常染色體上；若__________________________________________________________________，則D、d基因位于X染色體上。F1雄性粗腿與F1雌性細腿昆蟲雜交(或F1雄性粗腿與F1雌性粗腿昆蟲雜交)子代雌雄昆蟲均有粗腿與細腿子代雄性全為細腿，雌性全為粗腿(或子代雄性有粗腿與細腿，雌性全為粗腿)(3)在確定雌性個體為雜合子的條件下1.雜交實驗法假設：常染色體上假設：X染色體上P雜合子♀

×

顯性♂P雜合子♀

×

顯性♂Aa

×AA/AaXAXa

×XAYAaAA/AAAaaaXAXAXAXaXAY

XaY

顯性♀隱性♂假設分析逆向推斷法顯性♂2.數據信息分析法(1)依據子代性別、性狀的數量分析確認若后代中兩種表型在雌雄個體中比例一致，說明遺傳與性別無關，則基因在常染色體上；若后代中兩種表型在雌雄個體中比例不一致，說明遺傳與性別有關，則基因在性染色體上。(2)依據遺傳調查所得數據推斷確認典例突破2[典例3]果蠅的灰身基因A與黃身基因a是一對等位基因，黃身基因能破壞其黑色素的形成使身體更黃；灰體基因E與黑檀體基因e是一對等位基因，位于Ⅲ號染色體上，黑檀體基因可使黑色素積累而全身發黑。黑檀體時黃身純合個體表現為灰體。請回答有關問題：(1)現有四種純合的果蠅：灰身雄果蠅、黃身雄果蠅、黃身雌果蠅和灰身雌果蠅，請以上述果蠅為親本設計實驗，不用正反交實驗來探索黃身基因的遺傳方式(不考慮X、Y染色體的同源區段)。__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。用純合的灰身雄果蠅、黃身雌果蠅雜交，性狀的顯隱性是“已知的”②若后代黃身都是雄蠅，灰身都是雌蠅，說明黃身基因為X染色體上①若后代無論雌雄全部為灰身，說明黃身基因為常染色體上(2)現有純種灰體雌果蠅與純種黑檀體雄果蠅雜交，F1個體相互交配，F2個體的表型及分離比為___________________，正反交實驗結果________(填“相同”或“不同”)。灰體∶黑檀體＝3∶1相同灰體基因E與黑檀體基因e是一對等位基因，位于Ⅲ號染色體(常染色體上)，現有純種灰體雌果蠅(EE)與純種黑檀體雄果蠅(ee)雜交，F1個體(Ee)相互交配，無論正交還是反交，F2個體的表型及分離比為灰體∶黑檀體＝3∶1。(3)現已確認灰身與黃身僅由位于X染色體上的一對等位基因控制，用純種灰身黑檀體雌果蠅與純種黃身灰體雄果蠅雜交，F1中的雄蠅與EeXaXa(黃身灰體雌蠅)個體相互交配，F2中雄蠅的表型及其比例為_____________________________。黃身灰體∶灰身黑檀體＝3∶1灰身與黃身僅由位于X染色體上的一對等位基因控制，故親代純種灰身黑檀體雌果蠅基因型為eeXAXA，純種黃身灰體雄果蠅基因型為EEXaY，雜交后代雄果蠅基因型為EeXAY。EeXAY與EeXaXa(黃身灰體雌果蠅)個體相互交配，F2中雄果蠅的表型及比例為黃身灰體∶灰身黑檀體＝3∶1。題型二探究基因僅位于X染色體上還是X、Y染色體同源區段上適用條件：已知性狀的顯隱性和控制性狀的基因在性染色體上。(1)基本思路一：用“純合隱性雌×純合顯性雄”進行雜交，分析F1的性狀。假設：XY染色體上假設：X染色體上P純合隱性♀

×

純合顯性♂P純合隱性♀

×

純合顯性♂XaXa

×XAYAXaXa

×XAYXAXaXaY

顯性♀隱性♂XAXaXaYA顯性♀顯性♂僅在X染色體上若子代♀全為顯，♂全為隱若子代♀♂全為顯位于XY染色體同源區段上（Ⅰ）題型二探究基因僅位于X染色體上還是X、Y染色體同源區段上適用條件：已知性狀的顯隱性和控制性狀的基因在性染色體上。(2)基本思路二：用“雜合顯性雌×純合顯性雄”進行雜交，分析F1的性狀。P雜合顯性♀

×

純合顯性♂P雜合顯性♀

×

純合顯性♂XAXa

×XAYAXAXaXAY

顯性♀隱性♂XAXAXAXaXAYAXaYA顯性♀顯性♂僅在X染色體上若子代♀全為顯，♂有顯性，隱性性狀若子代♀♂全為顯位于XY染色體同源區段上（Ⅰ）假設：XY染色體上假設：X染色體上XAXAXAXaXAY

XaY

顯性♂[典例4]科學家在研究黑腹果蠅時發現，剛毛基因(B)對截毛基因(b)為顯性。現有各種純種果蠅若干，可利用一次雜交實驗來推斷這對等位基因是位于X、Y染色體的同源區段上還是僅位于X染色體上。請完成推斷過程：(1)實驗方法：首先選用純種果蠅作親本進行雜交，雌雄兩親本的表型分別為母本表型：____(填“剛毛”或“截毛”，下同)；父本表型：_____。(2)預測結果：若子代雄果蠅表現為_____，則此對基因位于X、Y染色體的同源區段上，子代雄果蠅基因型為______；若子代雄果蠅表現為_____，則此對基因只位于X染色體上，子代雄果蠅基因型為_____。截毛剛毛剛毛XbYB截毛XbY基本思路一：用“純合隱性雌×純合顯性雄”進行雜交，分析F1的性狀。親本基因型：XbXb×XBYBXbXb×XBY

[典例5]

(2023·山東青島調研)果蠅(2n＝8)是常用的遺傳學實驗材料。如圖為果蠅性染色體結構簡圖，果蠅的剛毛對截毛為顯性，相關基因用B、b表示，已知該對等位基因位于性染色體上。請分析回答：(1)科學家選擇果蠅作為遺傳學實驗材料的原因是果蠅具有_________________________________________________________________等優點(答兩點即可)。(2)若控制果蠅剛毛和截毛的等位基因是位于性染色體的片段Ⅰ上，欲使獲得的子代雌果蠅均為截毛，雄果蠅均為剛毛，則選擇的親本的基因型為________________。易獲得、易培養；繁殖周期短，子代數目多；具有多對易區分的相對性狀XbXb、XbYB根據子代分析逆向推斷，基因填充讓截毛雌果蠅與純合的剛毛雄果蠅雜交，統計子代的表型及比例子代雌雄果蠅均為剛毛子代雌果蠅均為剛毛，雄果蠅均為截毛基本思路一：用“純合隱性雌×純合顯性雄”進行雜交，分析F1的性狀。親本基因型：XbXb×XBYBXbXb×XBY

題型三探究基因位于常染色體上還是X、Y染色體同源區段上1.在已知性狀的顯隱性的條件下，若限定一次雜交實驗來證明，則可采用“隱性雌×顯性雄(雜合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]雜交組合，觀察分析F1的表型。假設：常染色體上假設：XY染色體上P純合隱性♀

×

顯性雜合♂aa

×Aa

子代AaaaP純合隱性♀

×

雜合顯性♂XaXa

×XAYa子代

XAXaXaYa位于XY染色體同源區段上（Ⅰ）若子代♀全為顯性，♂全為隱性性狀若子代♀♂有顯性，隱性性狀則基于位于常染色體上2.在已知性狀的顯隱性的條件下，未限定雜交實驗次數時，則可采用以下方法，通過觀察F2的表型來判斷：題型三探究基因位于常染色體上還是X、Y染色體同源區段上假設：常染色體上假設：XY染色體上P純合隱性♀

×

純合顯性♂aa

×AAAaP純合隱性♀

×

純合顯性♂XaXa

×XAYAXAXaXaYA×AaAA2Aaaa×XAXaXaXaXAYAXaYAF1♀♂均表現為顯性F2①若F2♀♂仍均有顯性和隱性常染色體上②若F2♂全為顯；♀有顯性和隱性位于XY染色體同源區段上（Ⅰ）[典例6]果蠅的體色(灰身、黑身)和翅型(正常翅、截翅)這兩對性狀分別由兩對等位基因A、a和B、b控制。利用兩對純種果蠅進行了雜交實驗，結果如下表所示：雜交組合子代表型組合一：黑身正常翅♀×灰身截翅♂組合二：灰身截翅♀×黑身正常翅♂雌蠅雄蠅雌蠅雄蠅F1灰身正常翅2962903010灰身截翅000298(1)控制翅型的基因位于_____染色體上，判斷的依據為_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。X翅雌果蠅與正常翅雄果蠅雜交，F1雌果蠅全為正常翅，雄果蠅全為截翅(雜交組合一、二是用純種正常翅、截翅果蠅進行的正反交實驗，正反交實驗結果不一致)雜交組合二中截雜交組合子代表型組合一：黑身正常翅♀×灰身截翅♂組合二：灰身截翅♀×黑身正常翅♂雌蠅雄蠅雌蠅雄蠅F1灰身正常翅2962903010灰身截翅000298(2)某同學為了確定控制體色的A/a這對等位基因位于常染色體上還是X、Y染色體的同源區段上，讓組合二F1灰身雌、雄果蠅相互交配，然后統計F2中黑身果蠅的性別比例：若___________________________，則說明A/a是位于常染色體上；若__________________，則說明A/a是位于X、Y的同源區段上。黑身果蠅中雌性∶雄性＝1∶1黑身果蠅全為雄性雜交組合子代表型組合一：黑身正常翅♀×灰身截翅♂組合二：灰身截翅♀×黑身正常翅♂雌蠅雄蠅雌蠅雄蠅F1灰身正常翅2962903010灰身截翅000298[典例7]“禿頂”是一種性狀表現，它和“非禿頂”是一對相對性狀，由基因B和b控制，其中男性只有基因型為BB時才表現為非禿頂，而女性只有基因型為bb時才表現為禿頂。禿頂這一性狀在男性中出現的概率比女性中的高。某人懷疑控制該性狀的基因位于X染色體和Y染色體的同源區段上，他想用靈長類動物狒狒做雜交實驗來證明自己的想法。請你幫助他完成實驗設計并對預測結果進行說明(假設狒狒的禿頂和非禿頂的遺傳情況與人一樣)。(1)實驗步驟：①挑選一只表型為________的雄狒狒和多只表型為______的雌狒狒做雜交實驗，得到大量后代F1。②___________________________________________________________________________。非禿頂禿頂

F1雌、雄個體之間相互交配，得到F2，觀察F2中禿頂和非禿頂的個體數量及性別比例(2)實驗結果和結論：①若_________________________________________________________，則基因在常染色體上。②若________________________________________，則基因在X染色體和Y染色體的同源區段上。

F2的雌性個體中非禿頂∶禿頂＝3∶1，雄性個體中非禿頂∶禿頂＝1∶3F2的雌、雄個體中均為非禿頂∶禿頂＝1∶11.(2021·全國甲，5)果蠅的翅型、眼色和體色3個性狀由3對獨立遺傳的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色體上。讓一群基因型相同的果蠅(果蠅M)與另一群基因型相同的果蠅(果蠅N)作為親本進行雜交，分別統計子代果蠅不同性狀的個體數量，結果如圖所示。已知果蠅N表現為顯性性狀灰體紅眼。下列推斷錯誤的是A.果蠅M為紅眼雜合體雌蠅B.果蠅M體色表現為黑檀體C.果蠅N為灰體紅眼雜合體D.親本果蠅均為長翅雜合體A重溫高考真題演練M為長翅黑檀體白眼雄蠅或長翅黑檀體白眼雌蠅2.(2022·河北，7)研究者在培養野生型紅眼果蠅時，發現一只眼色突變為奶油色的雄蠅。為研究該眼色遺傳規律，將紅眼雌蠅和奶油眼雄蠅雜交，結果如下圖。下列敘述錯誤的是A.奶