基因定位(高效培優(yōu)講義)原卷版-2026年高考生物一輪復習_第1頁
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文檔簡介

培優(yōu)專題09基因定位

考情分析:真題考點分布+命題趨勢+備考策略+命題預測

培優(yōu)講練:考點梳理+解題秘籍+對點訓練

考點01基因位置判斷

考點02連鎖關系分析

考點03實驗設計驗證

提升沖關:題型過關練+能力提升練

【高考真題考點分布】

考點三年考情

基因位置判斷2025?浙江,2024?廣東,2023?全國卷

連鎖關系分析2025?新課標,2024?湖南,2023?全國

實驗設計驗證2025?山東,2024?廣東,2023?江蘇

【命題趨勢】

近年尚考基因定位題多以真實科研情境為載體,如果蠅雜交實驗、植物三體變異分析、分了標記技術應

用等。題目常要求學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)(如&代性狀分離比、分子標記電泳結果)推斷基因位置,考查科

學探究與邏輯推理能力。

1.考點分布規(guī)律

A.基礎定位方法:止反交實驗判斷細胞質/細胞核遺傳,隱性雌X顯性雄區(qū)分常染色體與X染色體。

B.性染色體區(qū)段定位:通過雜交組合(如隱性雌X純合顯性雄)區(qū)分X非同源區(qū)段與X-Y同源區(qū)段。

C.常染色體精細定位:利用分子標記(bbK、KELE)或染色體變異(二體、單體)確定基因具體位置。

D.多基因互作與連鎖:結合自由組合定律判斷兩對等位基因是否位于同一對染色體上。

2.題型與難度特點

A.選擇題:多考杳基礎方法的應用,如通過后代表型比例判斷基因位置。

B.非選擇題:以實驗設計或數(shù)據(jù)分析為主,常分步驟設問(如先定位基因位置,再計算概率或推導基因

型)。

C.難度梯度:基礎題占比約40%(如判斷基因是否在X染色體),中難題占比約50%(如設計實驗區(qū)

分X-Y同源區(qū)段與常染色體),難題占比約10%(如結合分子標記與染色體變異綜合分析)。

3.高頻易錯點

A.正反交實驗的適用條件:需明確親本是否為純合子,以及細胞質遺傳與伴性遺傳的區(qū)別c

B.X-Y同源區(qū)段的遺傳特點:雜交結果可能與常染色體遺傳相似,需通過F2代雌雄表型差異判斷。

C.分子標記的連鎖關系:若基因與標記不連鎖,則遵循自由組合定律;若連鎖,則需考慮交叉互換的影

響。

【備考策略】

1.夯實基礎,構建知識網(wǎng)絡

核心方法梳理:系統(tǒng)總結基因定位的7種經(jīng)典方法(如正反交、隱性雌X顯性雄、三體雜交等),

明確每種方法的適用條件與結果預期。

遺傳規(guī)律深化:結合減數(shù)分裂理解基因分離與自由組合的本質,熟練掌握9:3:3:K等比例的

變形應用。

2.分子技術關聯(lián):將PCR、電泳等技術與遺傳分析結合,理解其在基因定位中的具體作用(如SSR標記

的多態(tài)性分析)。

3.強化實驗設計與數(shù)據(jù)分析能力

(1)經(jīng)典例題拆解:以北京卷、浙江卷真題為例,分析實驗設計的邏輯鏈條(如提出假設一設計雜交

一預期結果一得出結論),總結答題模板。

(2)數(shù)據(jù)圖表訓練:通過分析電泳圖譜、遺傳系譜圖等,提取關鍵信息(如標記與基因的共分離現(xiàn)象),

培養(yǎng)圖文轉換能力。

(3)模擬實驗設計:讓學生自主設計實驗區(qū)分基因位于X-Y同源區(qū)段與常染色體,或利用三體定位基

因,通過小組討論完善方案。

(4)聚焦熱點,拓展學科視野

A.前沿技術融合:補充CRISPR基因編輯、熒光原位雜交(FISH)等技術在基因定位中的應用案例,提

升學生對學科交叉的敏感度。

B.社會熱點關聯(lián):結合人類遺傳?。ㄈ缪巡 ⑸ぃ┗蜣r(nóng)業(yè)育種(如水稻抗蟲基因定位),引導學生

運用知識解決實際問題。

C.錯題歸類分析:整理學生易混淆的知識點(如X-Y同源區(qū)段與常染色體的雜交結果),通過對比表

格強化記憶.

D.分層訓練,提升應試能力

a.基礎題鞏固:通過選擇題專項訓練(如判斷基因位置的10種常見題型),確保學生掌握核心方法。

b.中難題突破:針對實驗設計與數(shù)據(jù)分析題,采用“題干拆解一分步作答一答案比對”的訓練模式,

提升答題規(guī)范性。

c.難題拔高:結合多對等位基因連鎖與染色體變異,設計綜合題(如同時考查基因定位與概率計算),

培養(yǎng)邏輯整合能力。

【命題預測】

1.核心考點與能力要求的深化

遺傳規(guī)律的綜合應用命題常結合多對基因互作(如9:3:3:1變式、12:3:1等)考查基因定位,要求學

生通過表型比例推斷基因間的位置關系。如2025年湖南卷T18通過油菜株高性狀的遺傳分析,要求學

生判斷基因位于非同源染色體上,并解釋配了?結合方式及比洌的細胞學基礎。

2.實驗設計與探究能力的強化基因定位的實驗設計成為主流撅型,涉及雜交組合設計、測交驗證、分

子標記技術應用等。如2025年湖北卷要求設計實驗驗證基因位于X染色體上,需通過F1代的表型比

例反推親本基因型。此外,利用三體、單體或染色體片段缺失進行基因定位的題目也逐漸增多,考查學

生對染色體變異與基因位置關系的理解。

3.分子生物學技術的滲透分子標記技術(如SSR、RFLP)與電泳圖譜分析成為高頻考點。如2025年四

川卷通過麥芒性狀的遺傳實驗,要求學生結合SSR標記結果判斷基因是否位于同一染色體上。此外,

基因編輯技術(如CRISPR-Cas9)雖未直接考查基因定位,但可能通過基因編輯后的表型變化間接關聯(lián),

如2025年重慶卷涉及抗病基因編輯后的檢測。

4.真實科研情境的引入題目常以實際研究為背景,如遺傳病基因定位(如地中海貧血、遺傳性耳聾)、

作物育種(如雜交水稻抗病基因導入)等。如2025年浙江卷通過家系圖譜和PCR電泳結果,要求學生

分析抗維生素1)佝僂病的遺傳方式及基因定位。

5.跨學科知識的融合基因定位與細胞學、生物信息學等學和交叉。例如,2025年江蘇卷通過細胞融合

技術定位基因,耍求學生結合染色體丟失規(guī)律和基因產(chǎn)物檢測結果進行分析。此外,數(shù)據(jù)分析題中可能

涉及概率統(tǒng)計、圖表解讀等數(shù)學能力。

6.科學思維與科學探究命題注重考杳學生運用假說-演繹法解決實際問題的能力。如2025年湖北卷

要求學生通過雜交實驗設計,探究基因位于常染色體還是X染色體上,并預期實驗結果。此外,模型

構建與數(shù)據(jù)分析能力(如遺傳系譜圖分析、電泳圖譜解讀)成為關鍵。

7.生命觀念與社會責任基因定位與人類健康、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關。如2025年湖南卷結合本地高發(fā)遺傳

病,要求學生分析基因檢測技術的應用價值;2023年安徽卷通過昆蟲體色遺傳實驗,考查學生對生態(tài)

常用方法結果分析

交全顯)T染色體。

場景2:判斷基因在“X染色體非同源區(qū)段”還是“X、Y染色體同源區(qū)段”

核心是利用Y染色體上的基因可傳給雄性后代,需通過“隱雌X純合顯雄”的后代再雜交或直接

觀察雄性性狀。

第一步:選隱性雌性個體X純合顯性雄性個體,獲得

笫二步:觀察E雄性個體的性狀,或讓R雌雄個體相互交配觀察F2<,若B雄性全為顯性一基因在X、

Y同源區(qū)段(父本Y上的顯性基因傳給兒子);若R雄性全為隱性一基因在X非同源區(qū)段(父本僅

傳X染色體,母本傳隱性X)o

場景3:判斷基因在“細胞核”還是“細胞質”

僅需通過正反交實驗,利用細胞質基因的“母系遺傳”特征判斷;若正反交后代性狀均與“母本一致”

(與父本無關)一細胞質基因;若正反交后代性狀遵循孟德爾定律(與性別相關或無關,但不隨母木絕

對遺傳)一細胞核基因(常染色體或性染色體)。

解題秘籍

【“三步〃】法解題,避免思路混亂,養(yǎng)成固定解題流程,準確快速切入題目。

第一步:明確判斷目標:先看題目要求判斷“常染色體還是X染色體〃“細胞核還是細胞質〃,還是“X染

色體還是Y染色體〃,避免答半所問。

第二步:選擇雜交組合:根據(jù)顯隱性是否已知,對應上述“黃金思路〃選擇實驗方案(優(yōu)先選“隱性雌x

顯性雄〃或“正反交”,操作優(yōu)單、結果易分析)。

第三步:推導結果與結論:分"若……則......"兩種情況寫結論,確保邏輯完整(而考評分中,結論的完

整性占分比重高)。

【典例1】(2025?浙江)遺傳病甲由一對等位基因控制,相同的基因型在兩性中表型會有差異。男性

在甲病基因純合或雜合時患病,女性只有甲病基因純合才患病。現(xiàn)有一對夫妻,男的患有甲病且是紅綠

色盲,女的表型正常,系譜圖如下,其中山是甲病的純合子。

□正常男性o正常女性

百甲病男性?)紅綠色盲女性

H甲病且紅綠色盲男性

HIO

1

下列敘述錯誤的是()

A.L是紅綠色盲基因的攜帶者

B.若只考慮甲病基因、II?和IL同時是雜合子的概率為4/9

C.若【【2與正常男性婚配,他們生一個兒子,患甲病且紅綠色盲的概率為1/4

D.若和IIL均不攜帶甲病基因,則II,和U5再生一個兒子,患甲病的概率為1/2

【典例2】(2024?廣東)遺傳性牙齦纖維瘤?。℉GF)是一種罕見的口腔遺傳病,嚴重影響咀嚼、語音、

美觀及心理健康。2022年,我國科學家對某一典型的HGF家系(如圖)進行了研究,發(fā)現(xiàn)ZNF862基因

突變導致HGF發(fā)生。

回答下列問題:

(1)據(jù)圖分析,HGF最可能的遺傳方式是。假設該致病基因的頻率為P,根據(jù)最可能的遺傳方

式,生育一個患病子代的概率為(列出算式即可)。

⑵為探究ZNF862基因的功能,以正常人牙齦成纖維細胞為材料設計實驗,簡要寫出設計思路:o

為從個體水平驗證ZW862基因突變導致HGF,可制備攜帶該突變的轉基因小鼠,然后比較的差異。

⑶針對HGF這類遺傳病,通過體細胞基因組編輯等技術可能達到治療的目的。是否也可以通過對人類

生殖細胞或胚胎進行基因組編輯來防治遺傳?。孔鞒雠袛嗖⒄f明理由________。

【典例3】(2023?全國卷)果蠅常用作遺傳學研究的實驗材料。果蠅翅型的長翅和截翅是一對相對性

狀,眼色的紅眼和紫眼是另一對相對性狀,翅型由等位基因T/t控制,眼色由等位基因R/r控制。某小

組以長翅紅眼、截翅紫眼果蠅為親本進行正反交實驗,雜交子代的表型及其比例分別為,長翅紅眼雌蠅:

長翅紅眼雄蠅:1:1(雜交①的實驗結果):長翅紅眼雌蠅:截翅紅眼雄蠅=1:1(雜交②的實驗結果)。

回答下列問題。

(1)根據(jù)雜交結果可以判斷,翅型的顯性性狀是__________,判斷的依據(jù)是___________0

(2)根據(jù)雜交結果可以判斷,屬于伴性遺傳的性狀是,判斷的依據(jù)是。

雜交①親本的基因型是,雜交②親本的基因型是_________。

(3)若雜交①子代中的長翅紅眼雌蠅與雜交②子代中的截翅紅眼雄蠅雜交,則子代翅型和眼色的表型及

其比例為__________。

易錯提醒?。?!

忽略“Y染色體”的特殊性:若題目中性狀僅在雄性出現(xiàn),優(yōu)先考慮Y染色體,而非直接判斷為X染

色體。

雜交組合寫錯性別:比如判斷X染色體時,誤將“隱性雌X顯性雄”寫成“顯性雌X隱性雄”,

會導致結果無法區(qū)分,需重點強調性別與顯隱性的搭配。

細胞質基因與X染色體混淆:兩者都可能表現(xiàn)為“母系傾向”,但X染色體的正反交結果會有性別

差異,而細胞質基因的正反交結果僅與母本一致,無性別差異。

對點訓練分)

1.果蠅的卷曲翅(A)對正常翅(a)為顯性?,F(xiàn)有卷曲翅&(甲)、卷曲翅辛(乙)、正常翅6(丙)和正常翅宇(丁)

四種果蠅若干只,欲通過雜交實驗確定等位基因A、a在常染色體或X染色體上,則下列關于各雜交實

驗的預期結果與結論不對應的是()

A.乙X丙,若子代的表型及比例為卷曲翅:正常翅=1:0,則基因位于常染色體上

B.甲X乙,若子代的表型及比例為卷曲翅:正常翅3=3:I,則基因位于X染色體上

C.乙乂丙,若子代的表型及比例為卷曲翅:正常翅=1:1,則基因位于常染色體或X染色體上

D.甲X丁,若子代的表型及比例為卷曲翅早:正常翅&=1:1,則基因位于X染色體上

2.果蠅的X、Y染色體有同源區(qū)段和非同源區(qū)段,雜交實驗結果如下表所示。下列有關敘述,錯誤的是()

雜交組合1P剛毛(宇)X截毛(&)-R全部剛毛

P截毛(早)X剛毛(8)一件

雜交組合2

剛毛(辛):截毛(&)=1:1

P截毛(早)X剛毛

雜交組合3

截毛(辛):剛毛(8)=1:1

A.X、Y染色體同源區(qū)段基因控制的性狀在子代中也會出現(xiàn)性別差異

B.通過雜交組合1,可判斷剛毛對截毛為顯性

C.通過雜交組合2,可判斷控制該性狀的基因一定位于X、Y染色體的非同源區(qū)段

D.通過雜交組合3,可判斷控制該性狀的基因一定位于X、Y染色體的同源區(qū)段

3.(多選)某XY型性別決定動物的肢型受兩對等位基因控制,有長肢、正常肢和短肢三種類型。純合的

短肢雄性個體與純合的長肢雌性個體雜交,&全為長肢。&雌雄個體自由交配,F(xiàn)?中正常肢:短肢:長

肢=3:4:9,且正常肢全為雄性。下列說法正確的是()

A.決定肢型的兩對等位基因中必有一對位于X染色體上

B.F2中長肢個體的基因型有6種

C.F?短肢雌性個體中純合子占1/4

I).若%正常肢個體與純合短肢個體交配,后代中短肢個體占1/3

4.已知某種植物的花色由兩對等位基因G(g)和F(f)控制,花色有紫花(G_ff)、紅花(G_Ff)、白花(G_FF、

gg__)三種。請回答下列問題:

(1)某研究小組成員中有人認為G、g和F、f基因分別位于兩對同源染色體上;也有人認為G、g和F、f

基因位于一對同源染色體上,故進行如下實驗。

實驗步驟:讓紅花植株(GgFf)自交,觀察并統(tǒng)計子代的花色及比例(不考慮互換)。

實驗預測及結論:

①若子代的花色及比例為紫花:紅花:白花=3:6:7,則G、g和F、f基因

②若子代的花色及比例為紫花:紅花:白花=::2:1,則G、g和F、f基因

③若子代的花色及比例為,則G、g和F、f基因位

于一對同源染色體上,且G和F在同一條染色體上,g和f在同一條染色體上。

(2)若實驗證實G、g和F、f基因分別位于兩對同源染色體上。小組成員發(fā)現(xiàn)在紅花植株(GgFf)自交后

代的紫花植株中,部分個體無論自交多少代,其后代表型仍為紫花,這部分個體的基因型是,

這樣的個體在紫花植株中所占的比例為________o

考點02連鎖關系分析

考點梳理

1.基礎概念:明確連鎖與獨立遺傳的核心差異

連鎖遺傳的本質是非等位基因位于同源染色體上,打破了孟德爾自由組合定律的適用前提(非等位基因

位于非同源染色體上),核心概念需區(qū)分以下兩類:

基因位置減數(shù)分裂行為配子類型及比例

非同源染色體上的4種配子,比例(雙

獨立遺傳非同源染色體自由組合

非等位基因雜合子)

完全連鎖:2種配子,比例

同源染色體上的非隨同源染色體一起分

連鎖遺傳1:1-不完全連鎖:4種配子,

等位基因離,可能發(fā)生交叉互換

親木型〉重組型

(1)完全連鎖:減數(shù)分裂中無交叉互換,同源染色體上的羋等位基因完全連鎖,只產(chǎn)生親本型配子。

例:雄果蠅的體色(B/b)與翅形(V/v)基因完全連鎖,基因型BbVv的雄果蠅只產(chǎn)生BV、bv兩種配

子。

(2)不完全連鎖:減數(shù)分裂中有交叉互換,同源染色體上的非等位基因部分連鎖,除產(chǎn)生親本型配子

外,還產(chǎn)生少量重組型配子。例:雌果蠅的體色與翅形基因不完全連鎖,基因型BbVv的雌果蠅會產(chǎn)生

BV、bv(親本型)和Bv、bV(重組型)四種配子,且親本型比例更高。

2.核心原理:交叉互換與重組率的本質

(1)交叉互換的關鍵特征

A.發(fā)生時期:減數(shù)第一次分裂前期(四分體時期)。

B.發(fā)生對象:同源染色體的非姐妹染色單體之間。

C.結果:導致同源見色體上的非等位基因發(fā)生重新組合,產(chǎn)生重組型配子。

(2)重組率(重組頻率)的計算重組率星衡后某因連鎖緊密限度的核心指標,計算公式為:重組率(%)

=(重組型配子數(shù)/總配子數(shù))X100%=(重組型個體數(shù)/總個體數(shù))X100%(測交實驗中,配子類型可

通過后代表現(xiàn)型直接判斷,常用測交結果計算)。

A.重組率越低,說明基因間距離越近,連鎖越緊密;

B.重組率最高為50%,此時基因表現(xiàn)為獨立遺傳(無連鎖)。

3.解題方法:高考高頻題型的突破步驟

(1)第一步:判斷基因是否連鎖(核心題型)

通過測交實驗結果判斷,若雙雜合子與隱性純合子雜交,后代表現(xiàn)型比例符合以下特征,則可判斷連鎖

關系:

A.若比例為基因獨立遺傳(非同源染色體上);

B.若比例為1:1:基因完全連鎖(同源染色體上,無交叉互換):

C.若比例為親本型多、重組型少(如42機42機8機8%):基因不完全連鎖(同源染色體上,有交叉互換)。

(2)笫二步:連鎖基因型的書寫規(guī)范(避免丟分關鍵)

A.高考中需明確標注基因在同源染色體上的位置,常用或“/”區(qū)分同源染色體,例:

B.完全連鎖的BbVv(BV連鎖、bv連鎖):書寫為幽/皿;

C.不完全連鎖的BbVv(B與v連鎖、b與V連鎖):書寫為弛/回。

(3)第三步:連鎖遺傳的相美計算(高頻考點)

A.配子類型及比例計算:完全連鎖直接按1:1推導;不完全連鎖需結合重組率,如重組率為10%,則

重組型配子各占b愴親本型配子各占4b%。

B.后代表現(xiàn)型及比例計算:先確定配子類型及比例,再根據(jù)受精作用的隨機性推導,例:基因型BV/bv

(重組率20%)的個體自交,親本型配子(BV、bv)各占40%,重組型配子(Bv、bV)各占10%,后代

中親本型個體比例為40%X40.?b+40%X40%=32%(顯性純合+隱性純合),重組型個體比例為1-32%

=68%(需進一步拆分具體表現(xiàn)型)。

解題秘籍防

解決連鎖關系分析真題的核心是抓住“判斷連鎖一規(guī)范書寫一精準計算”的三步邏輯鏈,結合高考高

頻題型的特征總結“題眼”,能快速鎖定思路、避免繞路。以下是可直接套用的解題框架:

第一步:30秒內(nèi)判斷“是否連鎖”一一抓“比例題眼”定方向

判斷基因是否連鎖是解題的前提,高考中90$的題目會通過測交或自交的后代表型比例給出線索,直

接對號入座即可:

完全連鎖(無

獨立遺傳(非連鎖)不完全連鎖(有交叉互換)

交叉互換)

測交結果(雙雜合子4種表型,比例2種表型,比4種表型,親本型占比>50%(如

X隱性純合子)例1:143%:43%:7%:7%)

自交結果(雙雜合子4種表型,比例2種表型,比4種表型,無9:3:3:1及變式(如

自交)9:3:3:1(或變式)例3:165%:15%:15%:5%)

比例符合自由組合定僅親本型,無親本型多、重組型少(重組型總和V

核心題眼

律重組型50%)

關鍵提醒:優(yōu)先用“測交結果”判斷:測交后代的表型直接對應配子類型,無需推導,比自交更快捷

(如2023年浙江卷、2022年浙江卷均以測交為突破口)。

遇到“伴性遺傳+比例異?!保褐苯涌紤]“X染色體連鎖”(如2021年北京卷血友病與紅綠色盲

的連鎖,因X染色體上基因無等位基因,比例更易偏離自由組合)。

第二步:規(guī)范書寫基因型一一避免“隱性丟分”

連鎖基因型的書寫是后續(xù)計算的基礎,高考中因書寫不規(guī)范導致的失分占比極高,需嚴格遵循“連鎖

基因同線標”原則:

常染色體連鎖:用分隔同源染色體,連鎖基因寫在同一側。例:A與B連鎖、a與b連鎖,

基因型寫為AB/ab;若A與b連鎖、a與B連鎖,則寫為Ab/aB。

X染色體連鎖:將連鎖基因標注在X染色體右上角,Y染色體無對應基因。例:X染色體上T(直翅)

與R(紅眼)連鎖,基因型寫為X邙X”.(雌蠅)或X"Y(雄蠅)。

避坑技巧:

若題干未明確連鎖關系,可根據(jù)第一步判斷結果“反向寫”:如測交結果為1:1,直接寫為“AB/ab”

(完全連鎖);若為43%:43%:7%:7%,則寫為“AB/ab"(不完全連鎖,親本型為AB、ab)<,

第三步:精準計算一一抓“重組率”核心公式

連鎖題的計算多圍繞“重組率”展開,公式唯一且場景固定,無需復雜推導:

(1)重組率(RF)核心公式

A.重組率(%)=(重組型配子數(shù)/總配子數(shù))X100%=(重組型個體數(shù)/總個體數(shù))X10(用

測交實驗中:因隱性純合子只產(chǎn)生一種隱性配子,后代表型直接對應雙雜合子的配子類型,可直接用“重

組型個體數(shù)/總個體數(shù)”計算。

B.自交實驗中:需先根據(jù)后代表型推導配子比例(如不完全連鎖自交,若品性純合子占36%,則親本型

配子占60%,重組型配子占40%,重組率=40%)o

(2)復雜場景簡化技巧

伴性連鎖計算:僅統(tǒng)計“雄性個體”數(shù)據(jù)(因雄性X染色體來自母本,表型直接對應母本配子類型,

無需考慮父本),如2021年北京卷分析血友病與紅綠色盲連鎖,直接用雄性后代的重組型比例算重組

率。

C.三點測交(三基因連鎖):先找“雙交換型”(表型比例最低的類型),確定基因順序;再分別計

算相鄰兩基因的重組率,累加得總圖距(如2024年廣東卷,先通過雙交換型確定B-T-R的順序,再

算B-T和T-R的重組率)。

【典例1】(2025?河北)T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研究者將帶有卡那霉素抗性

基因的T-DNA插入擬南芥2號染色體的A基因內(nèi),使其突變?yōu)閱适Чδ艿腶基因,花粉中A基因功能的

缺失會造成其不育?;卮鹣铝袉栴}:

⑴基因內(nèi)堿基的增添、缺失或都可導致基因突變。

⑵以Aa植株為(填“父本〃或“母本”)與野生型擬南芥雜交,F(xiàn)i中K那霉素抗性植株的占比為0,

其反交的%中卡那霉素抗性植株的占比為。

⑶為進一步驗證基因A的功能,將另一個A基因插入Aa植株的3號染色體。僅考慮基因A和a,該植

株會產(chǎn)生種基因型的可育花粉,其中具有a基因的花粉占比為。該植株自交得到Fi,利用圖1

所示引物P1和P2、P1和P3分別對Fi進行PCR檢測,電泳結果如圖2所示。根據(jù)電泳結果Fi植株分為

團型和(3型,其中團型植株占比為oFi中沒有檢測到僅擴僧出600bp條帶的植株,其原因為o

<KM)bp

植株類蟹,I、

引構姐含PHP2PPP1

<K)Obf)

MIObf)

⑷實驗中還獲得了一個E基因被T-DNA插入突變?yōu)閑基因的植株,e基因純合的種子不能正常發(fā)育而退

化。為分析基因E/e和A/a在染色體上的位置關系,進行下列實驗:

①利用基因型為AaEE和AAEe的植株進行雜交,篩選出基因型為的Fi植株。

②選出的巧植株自交獲得F2.不考慮其他突變,若F2植株中花粉和自交所結種子均發(fā)育正常的植株占比

為0,E/e和A/a在染色體上的位置關系及染色體交換情況為:若兩對基因位于非同源染色體,該

類植株的占比為o除了上述兩種占比,分析該類植株還可能的其他占比和原因:O

【典例2】(2024?湖南)色盲可分為紅色盲、綠色盲和藍色盲等。紅色盲和綠色盲都為伴X染色體隱性

遺傳,分別由基因L、M突變所致;藍色盲屬常染色體顯性遺傳,由基因s突變所致?;卮鹣铝袉栴}:

⑴一綠色盲男性與一紅色盲女性婚配,其后代的表型及比例為或;其表型正常后代與

藍色盲患者(Ss)婚配,其男性后代可能的表型及比例為(不考慮突變和基因重組等因素)。

(2)1個L與1個或多個M串聯(lián)在一起,Z是L上游的一段基因間序列,它們在X染色體上的相對位置如

圖a。為闡明紅綠色盲的遺傳病因,研究人員將男性紅綠色盲患者及對照個體的DNA酶切產(chǎn)物與相應探

針雜交,酶切產(chǎn)物Z的結果如圖b,酶切產(chǎn)物BL,CL、DL、BM、CM和DM的結果見下表,表中數(shù)字表示

酶切產(chǎn)物的量。

對照

LM乙

Z匚

n一

X泳

ZDB方

)IM

-

-C向

圖ab

BLCLDLBMCMDM

15.118.133.645.521.366.1

甲00021.910.961.4

乙15.018.500033.1

丙15.918.033.045.021.064.0

T16.018.533.045.021.065.0

①若對照個體在圖a所示區(qū)域的序列組成為“Z+L+M+M〃則患者甲最可能的組成為(用Z、部分

Z,L、部分L,M、部分M表示)。

②對患者丙、丁的酶切產(chǎn)物z測序后,發(fā)現(xiàn)缺失Zi或Z2,這兩名患者患紅綠色盲的原因是0

③本研究表明:紅綠色盲的遺傳病因是0

【典例3】(2023?江蘇)科學家在果蠅遺傳學研究中得到一些突變體。為了研究其遺傳特點,進行了一

系列雜交實驗。請回答下列問題:

⑴下列實驗中控制果蠅體色和剛毛長度的基因位于常染色體上,雜交實驗及結果如下:

測交F】灰體長剛毛cfx黑檀體短剛毛團

P灰體長剛毛團x黑槽體短剛毛cP

J測交后代灰體長剛毛黑檀體短剛毛

JFi灰體長剛毛

1:1

據(jù)此分析?,F(xiàn)i雄果蠅產(chǎn)生一種配子,這兩對等位基因在染色體上的位置關系為。

(2)果蠅Al、A2、A3為3種不同眼色隱性突變體品系(突變基因位于團號染色體上)。為了研究突變基

因相對位置關系,進行兩兩雜交實驗,結果如下:

PAlxA2PA2xA3PAlxA3

。匕野生突變JFi野生

型型型

據(jù)此分析Al、A2、A3和突變型F】四種突變體的基因型,在圖中標注它們的突變型基因與野生型基因之

間的相對位置一(Al、A2、A3隱性突變基因分別用al、a2、a3表示,野生型基因用“+〃表示)。

⑶果蠅的正常剛毛(B)對截剛毛(b)為顯性,這?對等位基因位于性染色體上;常染色體.上的隱性基

因t純合時,會使性染色體組成為XX的個體成為不育的雄性個體。雜交實驗及結果如下:

截剛毛回x正常剛毛

截剛毛團截剛毛dE常剛毛

d,

3:1:4

據(jù)此分析,親本的基因型分別為,F(xiàn)i中雄性個體的基因型有種;若Fi自由交配產(chǎn)生F2,其中

截剛毛雄性個體所占比例為,卜2雌性個體中純合子的比例為一o

易錯提醒?。?!

混淆“重組率”與“圖距”:重組率W50%,圖距(cM);重組率X100(如重組率為20%,圖距為20cM)。

忽略“性別對表型的影響”:華X連鎖時,雌性個體的表型由兩條X染色體決定,雄性僅由一條X決

定,計算時需分開統(tǒng)計雌雄數(shù)據(jù)。

基因型書寫“漏標染色體”:如X染色體連鎖的基因型寫為“Tr/tr"(錯誤),正確應為"X"X"’

(雌蠅)或"X"Y”(雄蠅),漏標X/Y會導致后續(xù)性別相關計算錯誤。

:對點訓練

1.大豆突變株表現(xiàn)為白花(dd)。為進行D/d基因的染色體定位,用該突變株作父本,與不同的三體(2N+1

=41)紫花純合體植株雜交,選擇F1中的三體與突變株白花植株雜交得F2,下表為部分研究結果。下列

敘述正確的是()

號表型及數(shù)量

母本

白花紫花

9-三體21110

10-三體115120

A.F1中三體的概率是1/2

B.三體紫花純合體的基因型為DDD

C.突變株基因d位于10號染色體上

D.對d基因定位最多用到20種大豆三體純系

2.單體(2n-l)是指體細胞中某對同源染色體缺失一條的個體,能產(chǎn)生含n條染色體和n-l條染色體的兩

種配子,可用于基因定位。在野生型煙草(2n=48)中發(fā)現(xiàn)一株隱性突變體,人工構建一系列缺少不同染

色體的野生型單體,并分別與該突變體雜交,留種并單獨種植,即可判斷突變基因的染色體位置。下列

說法錯誤的是()

A.減數(shù)分裂過程中某對同源爽色體移向一極可導致單體形成

B.需要人工構建48種野生型單體分別與隱性突變體雜交

C.若某單體后代出現(xiàn)突變型植株,說明突變基因位于該單體所缺少的染色體上

D.若后代野生型窗突變型為軸1,說明單體產(chǎn)生的兩種配子的存活率相同

3.某雌雄同株的植物的花色由位于2號染色體上的?對等位基因控制,A基因控制紅色,a基因控制白色。

某雜合的紅花植株,經(jīng)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(fā)育,該植株自交,后代中紅花團白花=1皿。下列有關說法正確的是()

A.A基因所在染色體發(fā)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(fā)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(fā)生了片段缺失,月.a基因位于缺失的片段上

D.a基因所在染色體發(fā)生了片段缺失,且a基因不位于缺失的片段上

4.將一個具有兩個野生型基因(A+、B+)的人體細胞和一個具有兩個隙性突變基因(A—、B—)的小鼠細胞

誘導融合,篩詵得到的雜種細胞在傳代培養(yǎng)過程中,人體細胞中的某條染色體會發(fā)牛失失現(xiàn)象,小鼠的

染色體不丟失。最終通過檢測基因產(chǎn)物,確定基因A+、B+是否位于一條染色體上。下列說法正確的是

()

A.雜種細胞傳代培養(yǎng)需要添加激素及血清等天然成分的選攔培養(yǎng)液

B.誘導融合后的細胞具有兩種細胞的遺傳物質并發(fā)生了基因重組

C.如果子細胞中只出現(xiàn)(A+、B+)和(A—、B—)所表達的基因產(chǎn)物,說明基因A+、B+在同一條染色體

D.如果子代細胞出現(xiàn)(A+、B—)、(A—、B+)、(A+、B+)和(A—、B-)等所表達的全部基因產(chǎn)物,說

明A+、B+位于兩條染色體上

5.為精細定位水稻4號染色體上的抗蟲基因,用純合抗蟲水稻與純合易感水稻的雜交后代多次自交,得到

一系列抗蟲或易感水稻單株。對親本及后代單株4號染色體上的多個不連續(xù)位點進行測序,部分結果按

堿基位點順序排列如下表。據(jù)表推測水稻同源染色體發(fā)生了隨機互換,下列敘述錯誤的是()

…位點1…位點2…位點3…位

點4…位點5…位點6…

純合抗

A/AA/A.VAA/A.VA.VA蟲水稻

親本

純合易

G/GG/GG/GG/GG/GG/G感水稻

序親本

果抗蟲水

G/GG/G.VAA/A.VA.VA

稻1

抗蟲水

.VG.VGA/GA/GA/GG/G

稻2

易感水

A/GG/GG/GG/GG/G.VA

稻1

A.抗蟲水稻1的位點2?3之間發(fā)生過交換

B.易感水稻1的位點2?3及5?6之間發(fā)生過交換

C.抗蟲基因可能與位點3、4、5均有關

D.抗蟲基因位于位點2?6之間

6.某二倍體植物(2n=42)在栽培過程中會出現(xiàn)單體。單體比正菖.個體少一條染色體,用(2n—1)表示。請【可

答下列問題:

(1)形成該植物單體的變異類型是。

(2)利用該植物單體植株(2n—l)與正常二倍體雜交,子代中單體占50%,正常二倍體占50%,這說明該雜

交實驗中,單體植株減數(shù)分裂產(chǎn)生的n型和(n—1)型的配子比例為0

(3)該植物最多有種單體,這些單體可用于基因的染色體定位。某育種專家在該植物培

育過程中偶然發(fā)現(xiàn)一個隱性純合突變個體,請設計實驗來判斷此隱性突變基因位于第幾號染色體上。實

驗思路:o

考點03實驗設計驗證

考點梳理?

基因定位的實驗設計驗證直擊高考生物實驗設計的核心難點,梳理好體系能幫學生快速突破遺傳大題。

基因定位的實驗設計驗證可按“判斷基因所在染色體類別”的邏輯分層,核心圍繞“常染色體/性染

色體”“X/Y染色體”“同源區(qū)段/非同源區(qū)段”三大維度展開,每個維度對應明確的實驗思路和結

果判斷標準。

基因定位的核心維度與實驗設計框架

基因定位的本質是通過雜交實驗觀察后代表型與性別的關聯(lián),或通過測交/自交觀察性狀分離比,反向

推斷基因位置。高考中主要涉及4類定位場景,具體如下:

1.判斷基因在“常染色體”還是“性染色體(XY型)”上

這是最基礎的定位場景,核心思路是利用“性染色體遺傳與性別相關聯(lián)”的特點,通過正反交或特定

雜交組合對比結果。

方法I:正反交實驗(首選)

實驗設計:取純合顯性親本與純合隱性親本,分別進行“顯雌X隱雄”(正交)和“隱雌X顯雄”

(反交)。

結果判斷:若正反交后代表型一致(如均為顯性),則基因在常染色體上;若正反交后代表型不一致(如

正交全顯,反交雌顯雄陷),則基因在X染色體非同源區(qū)段匕

方法2:隱雌X顯雄(快速判斷)

實驗設計:直接用隱性雌性個體與顯性雄性個體雜交。

結果判斷:若后代雌雄表型一致(全顯或顯隱比1:1),則基因在常染色體上;若后代雌顯雄隱(且比

例1:1),則基因在X染色體非同源區(qū)段上。

2.判斷基因在“X染色體”邁是“X、Y染色體同源區(qū)段”上

此場景需突破“X染色體遺傳”與“同源區(qū)段遺傳”的差異,關鍵在于雄性個體的基因型差異(XAY與

XAY7XAYa)o

核心思路:純合隱雌X純合顯雄,觀察F1雄性表型

實驗設計:讓基因型為X%、(隱雌)的個體與基因型為XV(純合顯雄)的個體雜交,觀察F1雄性后

代的表型。

結果判斷:若F1雄性為顯性(XW"),則基因在X、Y同源區(qū)段上;若F1雄性為隱性(X"Y),則基

因在X染色體非同源區(qū)段上。

補充驗證:F1相互交配觀察F2:若基因在同源區(qū)段:Fl(X'X11XX'Y")交配,F(xiàn)2中雄性顯:隱=1:1,

雌性全顯;若基因在X非同源區(qū)段:Fl(XAXaXXnY)交配,F(xiàn)2中雌性顯:隱=1:1,雄性顯:隱=

l:lo

3.判斷基因在“常染色體上”還是“X、Y染色體同源區(qū)段”上

此場景需排除性染色體影響,通過多代雜交觀察性狀與性別的關聯(lián)。

核心思路:隱.雌X顯雄一卜1相互交配一觀察卜2表型與性別的關系

實驗設計:

第一步:隱雌(aa或XT)X顯雄(AA或X'Y)一獲得F1:

第二步:F1雌雄個體相互交配一觀察F2的表型及性別分布。

結果判斷:若F2中所有性別表型比一-致(如顯:隱=3:

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