八基因定位(30分鐘28分)一、單項選擇題:共5題,每小題2分,共10分。每題只有一個選項最符合題意。1.下圖表示利用細胞融合技術進行基因定位的過程,在人-鼠雜種細胞中人的染色體會以隨機方式丟失,通過分析基因產物進行基因定位。現檢測細胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4種酶活性,只有Ⅱ具有芳烴羥化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脫氫酶活性。下列相關敘述錯誤的有()A.加入滅活仙臺病毒的作用是促進細胞融合B.細胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別為人-人、人-鼠、鼠-鼠融合細胞C.芳烴羥化酶基因位于2號染色體上,乳酸脫氫酶基因位于11號染色上D.胸苷激酶基因位于17號染色體上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色體上【解析】選B。本題考查動物細胞工程的應用等知識。動物細胞融合過程中,可以利用滅活的仙臺病毒或聚乙二醇作誘導劑促進細胞融合,A正確。細胞Ⅲ中保留了人的X、11、17號染色體,故不會是鼠-鼠融合細胞,B錯誤。Ⅰ保留X、11號染色體,Ⅱ保留2、11號染色體,只有Ⅱ具有芳烴羥化酶活性,Ⅲ保留X、11、17號染色體,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脫氫酶活性,所以控制芳烴羥化酶合成的基因位于2號染色體上,控制胸苷激酶合成的基因位于17號染色體上,控制磷酸甘油酸激酶合成的基因位于X染色體上,控制乳酸脫氫酶合成的基因位于11號染色體上,C、D正確。2.某昆蟲的性別決定方式為XY型,其翅形長翅和殘翅、眼色紅眼和紫眼為兩對相對性狀,各由一對等位基因控制,且基因不位于Y染色體上。現用長翅紫眼和殘翅紅眼昆蟲各1只雜交獲得F1,F1有長翅紅眼、長翅紫眼、殘翅紅眼、殘翅紫眼4種表型,且比例相等。不考慮突變、互換和致死。下列關于該雜交實驗的敘述,錯誤的是()A.若F1每種表型都有雌雄個體,則控制翅形和眼色的基因可能位于兩對染色體上B.若F1每種表型都有雌雄個體,則控制翅形和眼色的基因不可能都位于X染色體上C.若F1有兩種表型為雌性,兩種為雄性,則控制翅形和眼色的基因不可能都位于常染色體上D.若F1有兩種表型為雌性,兩種為雄性,則控制翅形和眼色的基因不可能位于一對染色體上【解析】選D。假設用A/a、B/b表示控制這兩對性狀的基因。若F1每種表型都有雌雄個體,則親本的基因型為AaBb、aabb或AaXBXb、aaXbY都符合“F1有長翅紅眼、長翅紫眼、殘翅紅眼、殘翅紫眼4種表型,且比例相等”的條件,A正確;若控制翅形和眼色的基因都位于X染色體上,則兩對基因連鎖,且遺傳將與性別相聯系,B正確;若控制翅形和眼色的基因都位于常染色體上,性狀與性別沒有關聯,則F1每種表型都應該有雌雄個體,C正確;若F1有兩種表型為雌性,兩種表型為雄性,則親本的基因型可以是XaBXab和XAbY,符合“F1有長翅紅眼、長翅紫眼、殘翅紅眼、殘翅紫眼4種表型,且比例相等”的條件,D錯誤。【方法規律】判斷兩對等位基因是位于一對同源染色體上還是兩對同源染色體上,實質是確定兩對等位基因的遺傳是遵循自由組合定律,還是遵循連鎖與互換規律,具體就是根據子代性狀分離比進行判斷。3.(生產生活)玉米是雌雄同株異花植物,利用玉米純合雌雄同株品系M培育出雌株突變品系,該突變品系的產生原因是2號染色體上的基因Ts突變為ts,Ts對ts為完全顯性。將抗玉米螟的基因A轉入該雌株品系中獲得甲、乙兩株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表現正常,乙植株矮小。為研究A基因的插入位置及其產生的影響,進行了下表實驗。選取實驗一的F1抗玉米螟植株自交,F2中抗玉米螟雌雄同株∶抗玉米螟雌株∶非抗玉米螟雌雄同株約為2∶1∶1。選取實驗二的F1抗玉米螟矮株自交,F2中抗玉米螟矮株雌雄同株∶抗玉米螟矮株雌株∶非抗玉米螟正常株高雌雄同株∶非抗玉米螟正常株高雌株約為3∶1∶3∶1。下列說法錯誤的是()實驗一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗玉米螟∶非抗玉米螟約為1∶1實驗二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗玉米螟矮株∶非抗玉米螟正常株高約為1∶1A.實驗二的F1中非抗玉米螟植株的性別表現為雌雄同株B.甲中轉入的A基因與ts基因位于同一條染色體上C.乙中轉入的A基因位于2號染色體上D.F2中抗玉米螟矮株所占比例低于預期值,原因最可能是含A基因的雄配子不育【解題指南】該題可以采取反證法,即假設——代入題目——符合,假設成立;否則,假設不成立。具體來說,A基因插入情況有兩種:插入2號染色體,不插入2號染色體。可以假設插入2號染色體,代入題目驗證。【解析】選C。根據題意和實驗結果可知,實驗二中F1的非抗玉米螟植株的基因型為OOTsts,為雌雄同株,A正確。實驗一中的F1抗玉米螟植株基因型為AOTsts,為雌雄同株,可以自交,后代F2為1AAtsts抗玉米螟雌株∶2AOTsts抗玉米螟雌雄同株∶1OOTsTs非抗玉米螟雌雄同株,符合基因的分離定律,說明甲中轉入的A基因與ts基因位于同一條染色體上,B正確。選取實驗二的F1抗玉米螟矮株自交,F2中抗玉米螟矮株雌雄同株∶抗玉米螟矮株雌株∶非抗玉米螟正常株高雌雄同株∶非抗玉米螟正常株高雌株約為3∶1∶3∶1,其中雌雄同株∶雌株≈3∶1,抗玉米螟∶非抗玉米螟≈1∶1,說明抗玉米螟性狀與性別之間發生了自由組合,結合題干“該突變品系的產生原因是2號染色體上的基因Ts突變為ts,Ts對ts為完全顯性”可知,A基因不位于2號染色體上,C錯誤。F2中抗玉米螟矮株所占比例低于預期值,說明A基因除導致植株矮小外,還影響了F1的繁殖。根據實驗結果可知,在實驗二的F1中,后代AOTsts抗玉米螟矮株雌雄同株∶OOTsts非抗玉米螟正常株高雌雄同株≈1∶1,則說明含A的卵細胞發育正常,而F2中抗玉米螟矮株所占比例小于理論值,故推測,最可能是F1產生的含基因A的雄配子不育導致后代中雄配子只產生了OTs和Ots兩種,才導致F2中抗玉米螟矮株所占比例小于理論值,D正確。4.某二倍體植株的花色有紅色(顯性)和白色(隱性)兩種,受等位基因R/r控制。現有一株2號染色體單體(2號同源染色體缺失一條的個體)的純合紅花植株,讓該單體植株與正常的白花植株雜交,得F1,F1自交得F2,植株成熟后觀察并統計F2花色及比例。已知一對同源染色體都缺失的植株不能存活。下列有關說法錯誤的是()A.若F2中紅花∶白花=3∶4,則等位基因R/r位于2號染色體上B.若F2中紅花∶白花=3∶1,則等位基因R/r不位于2號染色體上C.若F2中單體植株所占比例為1/4,則確定等位基因R/r位于2號染色體上D.若F2中的單體植株有紅花和白花,則確定等位基因R/r不位于2號染色體上【解析】選C。若等位基因R/r位于2號染色體上,2號單體純合紅花基因型記為RO(缺失標記為O),與正常白花(基因型rr)雜交,F1中基因型及比例為Rr∶Or=1∶1,F1自交,F2基因型及比例為RR∶Rr∶rr∶rO∶OO=1∶2∶2∶2∶1,因OO不能存活,所以F2中紅花∶白花=3∶4,單體植株∶正常植株=2∶5,且單體植株均為白花;若等位基因不位于2號染色體上,2號單體的純合紅花植株與正常白花植株雜交,F1自交,F2中紅花∶白花=3∶1,且單體植株既有紅花也有白花,綜上所述,C錯誤。【加固訓練】為了將基因定位在某條染色體上,可建立包括物種全套染色體在內的一整套雜種細胞,每種雜種細胞含有一部分各不相同的染色體,不同雜種細胞含有不同的染色體組成,這樣的一套雜種細胞稱為克隆分布板。通過對克隆分布板的培養,檢測每種雜種細胞是否表現出基因控制的表型特征,可將基因定位在某一染色體上。下表是某植物(2n=16)的克隆分布板,含三種雜種細胞,能將不同基因定位在全套8條染色體上。下列敘述錯誤的是()項目該植物全套染色體號數12345678雜種細胞種類甲++++----乙++--++--丙+-+-+-+-注:“+”代表含有該號染色體,“-”代表不含有該號染色體。A.雜種細胞甲、乙、丙中各含有4條染色體,且無同源染色體B.若某基因的表現特征只在雜種細胞甲、丙中出現,該基因可能位于3號染色體上C.人的克隆分布板含有的全套染色體條數應為23條,雜種細胞種類數至少應為5種D.利用熒光標記的DNA探針進行DNA分子雜交也可實現基因定位【解析】選C。分析表格數據,甲細胞含有1、2、3、4號染色體,乙含有1、2、5、6號染色體,丙含有1、3、5、7號染色體,各含有4條染色體,且無同源染色體,A正確;若某基因的表現特征只在雜種細胞甲(含有1、2、3、4號染色體)、丙(含有1、3、5、7號染色體)中出現,兩者共有的染色體是3號染色體,而甲、乙、丙均含1號染色體,則該基因可能位于3號染色體上,B正確;克隆分布板是包括物種全套染色體在內的一整套雜種細胞,由于人體有22對常染色體和1對性染色體,且X和Y染色體組成差別較大,故人的克隆分布板含有的全套染色體條數應為22+X+Y,共24條,C錯誤;熒光標記的DNA探針可與目標DNA分子遵循堿基互補配對而出現雜交帶,故利用熒光標記的DNA探針進行DNA分子雜交也可實現基因定位,D正確。5.(實驗探究)西瓜(雌雄同株)黃色果肉和白色果肉為一對相對性狀,為研究西瓜果肉顏色的遺傳特點,研究人員將黃色果肉西瓜(P1)與白色果肉西瓜(P2)純合親本進行雜交,F1皆為黃色果肉,F1自交得到的F2中,黃色果肉106株,白色果肉31株。染色體上有一些非編碼重復序列(SSR),不同親本來源的染色體上SSR通常不同。利用PCR擴增親本P1、P2與F2中的白色果肉個體的4、6號染色體DNA中的一段SSR,電泳后結果分別如圖甲、圖乙。下列有關實驗目的或結論的敘述合理的是()A.還需進一步通過正反交實驗以判斷西瓜果肉顏色基因是否位于性染色體上B.依據F1自交結果可以推斷控制西瓜果肉顏色基因的遺傳遵循自由組合定律C.圖中8號白色果肉西瓜的4號染色體都來自親本P2D.依據電泳結果可推斷西瓜果肉顏色基因位于6號染色體上【解析】選D。西瓜是雌雄同株植物,無性染色體,A錯誤;F1皆為黃色果肉,F1自交得到的F2中,黃色果肉106株,白色果肉31株,比例約為3∶1,說明其遵循基因的分離定律,B錯誤;由圖可知,圖中8號白色果肉西瓜的4號染色體一條來自P1,一條來自P2,C錯誤;不同親本來源的染色體上SSR通常不同,F2中果肉顏色與P2相同的個體,其6號染色體SSR電泳結果也相同,依據電泳結果可推斷西瓜果肉顏色基因位于6號染色體上,D正確。【加固訓練】如圖為性染色體X、Y的結構示意圖,圖中Ⅰ片段表示X、Y染色體的同源部分,同源部分存在等位基因;圖中Ⅱ-1、Ⅱ-2片段表示X、Y染色體的非同源部分,非同源部分不存在等位基因。下列關于控制某動物性狀的等位基因A與a的敘述,正確的是()A.若等位基因A與a位于Ⅱ-1片段上,則該種動物的基因型有3種B.若等位基因A與a位于片段Ⅰ上,則該種動物的基因型有7種C.若等位基因A與a位于片段Ⅰ上,在減數分裂過程中基因A與a不會發生互換D.若等位基因A與a位于片段Ⅰ上,雜交后代的性狀不與性別相關聯【解析】選B。若等位基因A與a位于Ⅱ-1片段上,則該種動物的基因型有5種,它們分別是XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY,A錯誤;若等位基因A與a位于片段Ⅰ上,則該種動物的基因型有7種,它們分別是XAXA、XAXa、XaXa、XAYa、XaYa、XAYA、XaYA,B正確;X和Y染色體是一對同源染色體,若等位基因A與a位于片段Ⅰ上,在減數分裂的四分體時期,同源染色體的非姐妹染色單體之間可能發生互換,故基因A與a可能隨著X和Y染色體的Ⅰ片段的互換而發生互換,C錯誤;Ⅰ片段是X和Y染色體的同源部分,若等位基因A與a位于片段Ⅰ上,則雜交后代的性狀也會與性別相關聯,D錯誤。二、多項選擇題:共2題,每題3分,共6分。每題有不止一個選項符合題意。每題全選對者得3分,選對但不全的得1分,選錯或不答的得0分。6.★某雌雄同株的植物的花色由位于2號染色體上的一對等位基因控制,A控制紅色,a控制白色。某雜合的紅花植株,經射線處理后2號染色體缺失了一個片段,含有片段缺失染色體的雄配子不能正常發育,該植株自交,后代中紅花∶白花=1∶1。下列有關說法錯誤的是()A.A基因所在染色體發生了片段缺失,且A基因位于缺失的片段上B.A基因所在染色體發生了片段缺失,且A基因不位于缺失的片段上C.a基因所在染色體發生了片段缺失,且a基因位于缺失的片段上D.a基因所在染色體發生了片段缺失,且a基因不位于缺失的片段上【解析】選A、C、D。本題具體分析見下圖:7.★★(2024·石家莊模擬)果蠅的紅眼、白眼受位于X染色體上的一對等位基因R/r控制,某實驗小組將1個致死基因S導入紅眼雌果蠅品系中,再利用該紅眼雌果蠅品系進行雜交實驗,如圖所示。已知S基因純合致死。下列敘述錯誤的是()A.致死基因S導入了r基因所在的X染色體上B.等位基因R/r與致死基因S的遺傳遵循自由組合定律C.據圖分析可知,致死果蠅的基因型為XrSYD.在F2中發現了一只染色體組成為XXY的紅眼雄果蠅,其基因型可能有3種【解析】選A、B、C。由F1雜交組合紅眼雌蠅(轉基因品系)和紅眼雄蠅雜交,F2中出現白眼個體可知紅眼為顯性性狀。由題中信息可知,紅眼雌蠅(轉基因品系)與白眼雄蠅(正常品系)雜交,子代雄蠅全部表現為白眼,說明r基因所在的X染色體上無致死基因S,致死基因S導入了R基因所在的X染色體上,則等位基因R/r與致死基因S位于一對同源染色體上,它們的遺傳不遵循自由組合定律,進一步分析可知,致死果蠅的基因型為XRSY,A、B、C錯誤;F1中紅眼雌蠅的基因型為XRSXr,與其雜交的紅眼雄蠅的基因型為XRY,二者雜交,在F2中發現了一只染色體組成為XXY的紅眼雄果蠅,其基因型可能為XRSXRY,XRXrY,XRSXrY,D正確。三、非選擇題:共1題,共12分。8.某家禽等位基因M/m控制黑色素的合成(MM與Mm的效應相同),并與等位基因T/t共同控制喙色,與等位基因R/r共同控制羽色。研究者利用純合品系P1(黑喙黑羽)、P2(黑喙白羽)和P3(黃喙白羽)進行相關雜交實驗,并統計F1和F2的部分性狀,結果如表所示。實驗親本F1F21P1×P3黑喙9/16黑喙,3/16花喙(黑黃相間),4/16黃喙2P2×P3灰羽3/16黑羽,6/16灰羽,7/16白羽回答下列問題:(1)由實驗1可判斷該家禽喙色的遺傳遵循自由組合定律,F2的黃喙個體雜合子占比為1/2。

【解析】(1)由題干信息可知,該家禽喙色由M/m和T/t共同控制,實驗1的F2中喙色表型有三種,比例為9∶3∶4,屬于9∶3∶3∶1的變式,故家禽喙色的遺傳遵循自由組合定律;F2中黃喙個體(mmT_、mmtt)占4/16,包括1mmTT、2mmTt、1mmtt,雜合子mmTt占1/2。(2)實驗2中F2白羽個體的基因型有5種。若F2的黑羽個體間隨機交配,所得后代中黑羽個體占比為8/9。

【解析】(2)由題干信息可知,該家禽羽色由M/m和R/r共同控制,實驗2的F2中羽色表型有三種,比例為3∶6∶7,是9∶3∶3∶1的特殊分離比,因此F1灰羽個體基因型為MmRr,F2的黑羽和灰羽個體共占9/16,基因型為M_R_,白羽占7/16,基因型共5種,分別為mmRR(1/16)、mmRr(2/16)、MMrr(1/16)、Mmrr(2/16)和mmrr(1/16);F2中基因型為M_R_的黑羽和灰羽的比例為3∶6,F2黑羽個體在基因型為M_R_的個體中占比為1/3,由于MM和Mm的表型效應相同,黑羽個體中兩種基因型及其占比為MMRR(1/3)和MmRR(2/3),黑羽個體(配子是1/3mR、2/3MR)隨機交配所得后代中,白羽個體(mmRR)的占比為1/9,黑羽個體占比為1-1/9=8/9。(3)利用現有的實驗材料設計調查方案,判斷基因T/t和R/r在染色體上的位置關系(不考慮染色體互換)。調查方案:對實驗2中F2個體的喙色和羽色進行調查統計。

結果分析:若F2中灰羽黑喙∶黑羽花喙∶白羽黑喙∶白羽黃喙=6∶3∶3∶4(寫出表型和比例),則T/t和R/r位于同一對染色體上;否則,T/t和R/r位于兩對染色體上。【解析】(3)綜合實驗1和實驗2的結果可知,P1的基因型為MMTTRR,P2的基因型為MMTTrr,P3的基因型為mmttRR,利用現有材料進行調查實驗,判斷T/t和R/r在染色體上的位置關系,需要選擇對TtRr雙雜合個體隨機交配的子代進行統計分析:實驗2中的F1基因型為MmTtRr,因此應對實驗2的F2個體喙色和羽色進行調查統計。如果T/t和R/r在同一對染色體上,由親本的基因型可知F1個體中三對基因在染色體上的位置關系如圖,不考慮染色體互換,F1可產生等比例的四種雌雄配子MTr、MtR、mTr、mtR。雌雄配子隨機結合,產生的F2表型及比例為灰羽黑喙∶黑羽花喙∶白羽黑喙∶白羽黃喙=6∶3∶3∶4。【加固訓練】平衡致死遺傳現象首先在果蠅中被發現,是指一對同源染色體上分別帶有兩個非等位的致死基因(不存在染色體互換),任意一個致死基因純合即致死,成活的個體均為雜合子。平衡致死品系內的個體自由交配可以將雜合狀態永久保存,省去了后期選育的繁雜。回答下列問題:(1)現有一批純合野生型直翅果蠅,經誘變處理后得到裂翅突變體品系。已知裂翅和直翅由一對等位基因A/a控制。現將裂翅突變體與純合野生型直翅果蠅雜交,后代既有裂翅性狀又有直翅,則裂翅對直翅為顯性(填“隱性”或“顯性”),該裂翅突變體的基因型為Aa。

【解析】(1)由題意知,將純合的直翅個體經過突變得到裂翅個體,且直翅和裂翅雜交后代既有直翅又有裂翅,如果裂翅是隱性,那么其和純合的顯性個體雜交后代肯定都是顯性,不符合題目要求,所以裂翅是顯性,其基因型為Aa。(2)經研究發現,該裂翅基因純合致死。將A/a控制的存活與致死看作一對相對性狀,則隱性性狀為存活(填“存活”或“致死”)。

【解析】(2)已知裂翅是顯性,且純