基因定位(進階)(時間：25分鐘)專題練12一、選擇題1.(2025·湖北新高考聯(lián)考協(xié)作體)水稻(2n＝24)是兩性植株，研究人員對野生型(長日照下正常開花)水稻的研究中偶然發(fā)現(xiàn)了一株突變體乙(長日照下晚開花)。在長日照條件下，科研人員將甲品系水稻(正常開花)與乙品系水稻(晚開花)雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)為正常開花，F(xiàn)1自交所得F2中正常開花∶晚開花＝3∶1。水稻的染色體DNA中有簡單重復序列STR，非同源染色體和不同品種的同源染色體上的STR不同。為確定晚開花突變基因的位置，研究者提取F2中20株晚開花植株的DNA，再對Ⅱ號和Ⅲ號染色體上特異性STR進行PCR擴增、電泳，結果如圖。下列敘述正確的是(

)DA.對水稻基因組進行測序，需要測13條染色體上全部DNA的堿基序列B.F2中正常開花的水稻自交，F(xiàn)3中正常開花∶晚開花比例為7∶1C.對F2中全部晚開花植株的Ⅲ號染色體上特異性STR進行PCR擴增、電泳，出現(xiàn)2號個體所示條帶的比例為1/4D.由擴增結果可推知突變基因在Ⅱ號染色體上解析水稻(2n＝24)是兩性植株，無性染色體，所以對水稻基因組進行測序，需要測12條染色體上全部DNA的堿基序列，A錯誤；科研人員將甲品系水稻(正常開花)與乙品系水稻(晚開花)雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)為正常開花，F(xiàn)1自交所得F2中正常開花∶晚開花＝3∶1，說明正常開花為顯性性狀，若用A、a表示正常開花和晚開花，則親本的基因型為AA、aa，F(xiàn)1的基因型為Aa，F(xiàn)2的正常開花的水稻中有2/3Aa、1/3AA，將F2中正常開花的水稻自交，得到晚開花水稻(aa)的概率為2/3×1/4＝1/6，則F3中正常開花∶晚開花的比例為5∶1，B錯誤；A.對水稻基因組進行測序，需要測13條染色體上全部DNA的堿基序列B.F2中正常開花的水稻自交，F(xiàn)3中正常開花∶晚開花比例為7∶1C.對F2中全部晚開花植株的Ⅲ號染色體上特異性STR進行PCR擴增、電泳，出現(xiàn)2號個體所示條帶的比例為1/4D.由擴增結果可推知突變基因在Ⅱ號染色體上由電泳結果可知，2號個體的Ⅲ號染色體上的STR與其他晚開花植株不同，說明突變基因不在Ⅲ號染色體上，這是Aa基因所在的染色體，F(xiàn)1全部有兩種Ⅲ號染色體，F(xiàn)2中Ⅲ號染色體的情況則有三種，含一種Ⅲ號染色體∶含兩種Ⅲ號染色體∶含另一種Ⅲ號染色體＝1∶2∶1，所以出現(xiàn)2號個體所示條帶(含兩種Ⅲ號染色體)的比例為1/2，C錯誤；由電泳結果可知，2號個體的Ⅱ號染色體上的STR與其他晚開花植株相同，說明控制晚開花的突變基因在Ⅱ號染色體上，D正確。A.對水稻基因組進行測序，需要測13條染色體上全部DNA的堿基序列B.F2中正常開花的水稻自交，F(xiàn)3中正常開花∶晚開花比例為7∶1C.對F2中全部晚開花植株的Ⅲ號染色體上特異性STR進行PCR擴增、電泳，出現(xiàn)2號個體所示條帶的比例為1/4D.由擴增結果可推知突變基因在Ⅱ號染色體上2.(2025·山東濟南模擬)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(nèi)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(yǎng)，檢測每種雜種細胞是否表現(xiàn)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(

)

該植物全套染色體號數(shù)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(xiàn)特征只在雜種細胞甲、丙中出現(xiàn)，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(shù)應為23條，雜種細胞種類數(shù)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(xiàn)基因定位答案C解析甲細胞含有1、2、3、4號染色體，乙細胞含有1、2、5、6號染色體，丙細胞含有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；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)共有的染色體是1、3號染色體，且乙細胞也含有1號染色體，故若某基因的表現(xiàn)特征只在雜種細胞甲、丙中出現(xiàn)，該基因可能位于3號染色體上，B正確；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，全套染色體條數(shù)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(xiàn)雜交帶，故也可實現(xiàn)基因定位，D正確。3.(2025·山東日照聯(lián)考)研究人員獲得了穗粒數(shù)增多的純合突變體水稻，將該突變體與純合普通型水稻雜交，F(xiàn)1全為普通型，F(xiàn)1自交得到的F2植株中，突變體性狀的植株與普通型植株的數(shù)量分別為108株、326株。研究人員進一步用SSR技術檢測F2部分植株的DNA序列，確定控制穗粒數(shù)增多的基因所在的染色體位置，結果如下圖。下列分析錯誤的是(

)C注：SSR是DNA中的簡單重復序列，非同源染色體上的SSR不同，不同品種的同源染色體上的SSR也不相同。普通型和突變體分別為親本，1～8是被檢測的植株，其中1、3、5、7號植株為突變體性狀；2、4、6、8號植株為普通型性狀。A.突變體性狀與普通型性狀的遺傳符合分離定律B.待測基因與SSR連鎖可提高檢測的準確性C.控制穗粒數(shù)增多的基因位于Ⅰ號染色體上D.被測的F2普通型植株中，部分植株為雜合子解析由題意可知，F(xiàn)1自交后，F(xiàn)2植株中突變體性狀的植株與普通型植株的數(shù)量分別為108株、326株，表型比約為1∶3，說明突變體性狀與普通型性狀的遺傳符合分離定律，A正確；SSR是DNA中的簡單重復序列，若待測基因與SSR連鎖則更易檢測，可提高檢測的準確性，B正確；根據(jù)電泳結果可知，Ⅰ號染色體的SSR序列中1、3、57的序列不相同，而Ⅱ號染色體的SSR序列中1、3、5、7的序列相同，都是純合子，且與普通型的不同，因穗粒數(shù)增多是單基因隱性突變，穗粒數(shù)增多基因型相同，所以可以確定穗粒數(shù)增多基因位于Ⅱ號染色體上，C錯誤；穗粒數(shù)增多是單基因隱性突變，由于穗粒數(shù)增多基因位于Ⅱ號染色體上，由右圖可知，被測的F2普通型植株中，部分植株(4、6、8)為雜合子，D正確。A.突變體性狀與普通型性狀的遺傳符合分離定律B.待測基因與SSR連鎖可提高檢測的準確性C.控制穗粒數(shù)增多的基因位于Ⅰ號染色體上D.被測的F2普通型植株中，部分植株為雜合子4.(不定項)(2025·山東棗莊高三模擬)果蠅的某一野生型性狀和突變型性狀受一對等位基因A/a控制?，F(xiàn)用一只野生型雌果蠅與一只突變型雄果蠅進行雜交，子一代中野生型♀∶野生型♂∶突變型♀∶突變型♂＝1∶1∶1∶1。下列說法正確的是(

)A.若A、a位于性染色體上，則它們不可能位于X、Y染色體的同源區(qū)段上B.若A、a僅位于X染色體上，則野生型為顯性性狀C.若A、a位于常染色體上，該突變?yōu)殡[性突變，則子代的野生型自由交配產(chǎn)生的后代出現(xiàn)性狀分離D.若A、a位于常染色體上，讓子代的突變型自由交配產(chǎn)生的后代均為突變型，則突變性狀為顯性性狀BC解析若A、a位于性染色體上，當親本野生型雌果蠅為雜合子，無論該基因位于X和Y染色體的同源區(qū)段上或是僅位于X染色體上，子一代的雌、雄果蠅中野生型與突變型的比例都是1∶1，A錯誤；若A、a僅位于X染色體上，則親本野生型雌果蠅應為雜合子才能使子一代表型比例為1∶1，因此野生型是顯性性狀，B正確；若A、a位于常染色體上，該突變?yōu)殡[性突變，子一代野生型個體為雜合子，子一代野生型雌雄果蠅雜交，產(chǎn)生的下一代出現(xiàn)性狀分離，C正確；若A、a位于常染色體上，讓子一代突變型的雌雄果蠅雜交，產(chǎn)生的下一代都是突變型，則突變型為隱性性狀，子一代中突變型個體均為隱性純合子，否則子代會出現(xiàn)性狀分離，D錯誤。5.(不定項)(2025·山東青島模擬)野生型水稻(2n＝24)的穗色為綠穗(RR)，科研人員在研究中獲得了水稻紫穗(rr)植株突變體，為了對紫穗基因進行染色體定位，研究人員利用單體(2n－1)定位法對紫穗基因進行定位(假設水稻單體減數(shù)分裂Ⅰ后期，未配對的染色體隨機分配)。其方法是：以表型為野生型綠穗(RR)的植株為材料人工構建水稻的單體系(即僅丟失某一條染色體的水稻植株)，將紫穗水稻(rr)與水稻單體系中的全部單體分別雜交，收獲子代獨立種植并觀察穗色。據(jù)材料分析，下列敘述正確的是(

)A.科學家需要構建的綠穗水稻的單體共有12種B.將綠穗和紫穗雜交獲得子代的過程運用的育種原理是染色體變異C.若子代綠穗∶紫穗約為1∶1，說明紫穗基因位于該單體所缺少的染色體上D.若子代全為綠穗，說明紫穗基因不位于該單體所缺少的染色體上BC解析水稻有12對同源染色體，紫穗基因可能位于其中任意對染色體上，故需要構建的綠穗水稻的單體共有12種，A正確；紫穗水稻和綠穗水稻雜交獲得子代的原理是基因分離，并不是染色體變異，B錯誤；若子代綠穗∶紫穗約為1∶1，說明親代綠穗水稻產(chǎn)生了兩種配子，說明紫穗基因位于該單體所缺少的染色體上，C正確；若子代全為綠穗，說明親代綠穗水稻只產(chǎn)生了一種配子，說明紫穗基因不位于該單體所缺少的染色體上，D正確。二、非選擇題6.(2025·湖北武漢模擬)水稻的粒形與產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)密切相關，研究粒形發(fā)育相關基因的作用機制，對提高產(chǎn)量、改善營養(yǎng)品質(zhì)具有重要意義。利用甲基磺酸乙酯(EMS)處理野生型水稻，獲得了1條水稻長粒單基因突變體。 (1)以突變體為父本，野生型為母本，雜交得F1，F(xiàn)1全為野生型，F(xiàn)1自交得F2共有野生型326株，突變型106株，實驗結果表明該突變?yōu)開_______(填“顯性”或“隱性”)突變。隱性(2)SSR是DNA中的簡單重復序列，非同源染色體和不同品種的同源染色體上的SSR都不相同(如圖2)，常用于染色體的特異性標記。為確定長粒基因在Ⅱ號還是Ⅲ號染色體，用位于這兩對染色體上的SSR進行基因定位?？蒲腥藛T擴增(1)中親本及若干F2個體的Ⅱ號和Ⅲ號染色體SSR序列，電泳結果如圖1所示。圖中F2的1～7號個體電泳結果說明長?；蛭挥赺_______號染色體上，依據(jù)是______________________________________________________________________________________________________________________________________。ⅡⅡ號染色體的SSR序列中1、3、6的序列相同(或與突變體相同)，都是純合子，而Ⅲ號染色體不是(3)為探究水稻粒形的調(diào)控機制，對野生型與突變體中某些基因的表達量進行分析，結果如圖3。已知GS2基因通過調(diào)控細胞分裂來正向影響籽粒長度，TGW6基因通過抑制胚乳的發(fā)育影響粒長，這表明在野生型個體中A基因通過______________________________來影響水稻粒長。(4)香味稻具有其他品種不具備的特殊香味，該香味性狀由Ⅴ號染色體上的b基因控制，請以純合的長粒突變體與香味稻為親本，用最簡