【生物】2021届一轮复习人教版科学思维系列(五)　基因位置的判定　教案

【生物】2021届一轮复习人教版科学思维系列(五)　基因位置的判定　教案

‎ ‎ 核心素养微专题　——科学思维系列(五)　基因位置的判定 命题点一　实验法判定基因的位置 ‎ ‎ ‎(2018·全国卷Ⅰ)果蝇体细胞有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交,杂交子代的表现型及其比例如下:‎ 眼 性别 灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅 ‎1/2有眼 ‎1/2雌 ‎9∶3∶3∶1‎ ‎1/2雄 ‎9∶3∶3∶1‎ ‎1/2无眼 ‎1/2雌 ‎9∶3∶3∶1‎ ‎1/2雄 ‎9∶3∶3∶1‎ ‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)根据杂交结果,__________(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于X染色体上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是__________,判断依据是__ ______________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。 ‎ ‎(2)若控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂交组合和预期结果)。‎ ‎(3)若控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交,F1相互交配后,F2中雌雄均有________种表现型,其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时,则说明无眼性状为__________‎ ‎(填“显性”或“隐性”)。 ‎ ‎【名师讲题】‎ ‎※题眼:‎ ‎1.2、3、4号为常染色体,控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上:这两对基因的遗传遵循自由组合定律。‎ ‎2.题表信息中有眼的雌雄比为1∶1,无眼的雌雄比为1∶1。‎ ‎※解题:‎ 破解(1)　根据题表中的杂交结果可知,有眼、无眼的雌雄比均为1∶1,因此不能根据表中给出的杂交结果判断控制有眼/无眼性状基因的位置。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上,只有当无眼为显性性状时,子代雌雄个体中才都会出现有眼和无眼性状的分离。‎ 破解(2)　假设控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上,可让表中杂交子代中无眼果蝇(♀)和无眼果蝇(♂)交配,观察子代的性状表现。若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼为显性性状,若子代全为无眼,则无眼为隐性性状。‎ 破解(3)　若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,则控制三对性状的基因独立遗传。由题表所示杂交结果可知,灰体、长翅性状为显性,‎ 用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交,F1中三对等位基因都杂合,故F1相互交配后,F2中有2×2×2=8种表现型,如果黑檀体长翅无眼所占比例为3/64=1/4×3/4×1/4,说明无眼性状为隐性。‎ ‎※答案:‎ ‎(1)不能　无眼　只有当无眼为显性时,子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离 ‎(2)杂交组合:无眼×无眼 预期结果:若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状。‎ ‎(3)8　隐性 ‎ ‎ ‎1.探究基因位于常染色体上还是X染色体上的方法分析:‎ ‎(1)若相对性状的显隐性是未知的,且亲本均为纯合子,则用正反交的方法判断,即:‎ ‎(2)若相对性状的显隐性已知,只需一个杂交组合判断基因的位置,用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交的方法判断,即:‎ ‎2.探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上:‎ 适用条件:已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。‎ ‎(1)基本思路一:用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状,即:‎ ‎(2)基本思路二:用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。即:‎ ‎3.探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是位于常染色体上:‎ ‎(1)设计思路:隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交,获得的F1全表现为显性性状,再选子代中的雌雄个体杂交获得F2,观察F2表现型情况。即:‎ ‎4.探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于Y染色体上:‎ 若相关的性状只出现在雄性个体中,则对应的基因一定在Y染色体上;若相关的性状可出现在雌、雄性个体中,并且表现与性别关联,则在X、Y染色体的同源区段上。‎ ‎5.判断两对基因位于非同源染色体上还是位于同源染色体上:‎ ‎(1)判断基因是否位于一对同源染色体上。‎ 以AaBb为例,若两对等位基因位于一对同源染色体上,不考虑交叉互换,则产生两种类型的配子,在此基础上进行自交会产生两种或三种表现型,测交会出现两种表现型;若两对等位基因位于一对同源染色体上,考虑交叉互换,则产生四种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型。‎ ‎(2)判断基因是否位于不同对同源染色体上。‎ 以AaBb为例,若两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则产生四种类型的配子,在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比,如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式),也会出现致死背景下特殊的性状分离比,如4∶2∶2∶1或6∶3∶2∶1等。在涉及两对等位基因遗传时,若出现上述性状分离比,可考虑基因位于两对同源染色体上。‎ ‎(3)判断外源基因整合到宿主染色体上的类型。‎ 外源基因整合到宿主染色体上有多种类型,有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上,其自交会出现分离定律中的3∶1的性状分离比;若多个外源基因分别独立整合到多对同源染色体的一条染色体上,各个外源基因的遗传互不影响,则会表现出自由组合的现象。‎ ‎6.基因是位于细胞核还是细胞质:‎ ‎(1)细胞质和细胞核的遗传物质都是DNA分子,但是其分布的位置不同。细胞核遗传的遗传物质在细胞核中的染色体上;细胞质中的遗传物质在细胞质中的线粒体和叶绿体中。‎ ‎(2)细胞质和细胞核的遗传都是通过配子,但是细胞核遗传雌雄配子的核遗传物质相等,而细胞质遗传物质主要存在于卵细胞中。‎ ‎(3)细胞核和细胞质的性状表达都是通过体细胞进行的。核遗传物质的载体(染色体)有均分机制,遵循遗传定律;细胞质遗传物质(具有DNA的细胞器,如线粒体、叶绿体等)没有均分机制,是随机分配的。‎ ‎(4)用具有相对性状的亲本杂交,如以甲作为母本,乙作为父本为正交;而用乙作为母本,甲作为父本的杂交为反交,正交和反交是相对而言,可以用来检验细胞核遗传和细胞质遗传。如果生物的某一性状由核基因控制,则正交、反交的结果一样,如果生物的某一性状是由细胞质基因控制的,则因母本不同,正交和反交的结果往往不同。‎ ‎ ‎ ‎1.果蝇具有繁殖速度快,培养周期短,相对性状明显等优点,在遗传学研究中是一种理想的实验材料。现有以下两只果蝇的遗传学实验:‎ 实验一:两只红眼果蝇杂交,子代果蝇中红眼∶白眼=3∶1。‎ 实验二:一只红眼果蝇与一只白眼果蝇杂交,子代红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇∶红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇=1∶1∶1∶1。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)从实验一中可知____________为显性性状。 ‎ ‎(2)为了判断控制果蝇眼色的基因是位于X染色体上还是常染色体上,有两种思路:‎ ‎①在实验一的基础上,观察子代_____________________________,如果子代__________________________,则控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。 ‎ ‎②从实验二的子代中选取____________进行杂交,如果后代______________‎ ‎____________,则控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。 ‎ ‎【解析】(1)实验一中,两只红眼果蝇杂交,子代果蝇中红眼∶白眼=3∶1,则红眼对白眼为显性。‎ ‎(2)①如果基因在X染色体上,则实验一子代中的白眼全为雄性,如果基因在常染色体上,则实验一子代雌雄中均有红眼∶白眼=3∶1,所以可根据白眼果蝇的性别来判断基因的位置。‎ ‎②若控制果蝇眼色的基因位于X染色体上(假设受基因A、a控制),则实验二子代基因型和表现型分别是红眼雄果蝇(XAY)、白眼雄果蝇(XaY)、红眼雌果蝇(XAXa)、白眼雌果蝇(XaXa),从其中选取红眼雄果蝇和白眼雌果蝇杂交,子代雌性全为红眼,雄性全为白眼。‎ 答案:(1)红眼 ‎(2)①白眼果蝇的性别　白眼果蝇全为雄性 ‎②红眼雄果蝇和白眼雌果蝇　雌性全为红眼,雄性全为白眼 ‎2.(2020·兰州模拟)野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼,某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇,他想探究果蝇眼形的遗传方式,设计了如图甲所示的实验。雄果蝇的染色体模式图及性染色体放大图如图乙所示。据图分析回答下列问题:‎ ‎ ‎ ‎(1)由F1可知,果蝇眼形的____________是显性性状。 ‎ ‎(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼,则控制圆眼、棒眼的基因位于____________染色体上。 ‎ ‎(3)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,但仅在雄果蝇中有棒眼,则控制圆眼、棒眼的基因有可能位于____________,也有可能位于____________。 ‎ ‎(4)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体,设计方案,对上述(3)中的问题作出判断。‎ 实验步骤:‎ ‎①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配;‎ ‎②选取____________与子代中的____________交配,观察子代中有没有____________个体出现。 ‎ 预期结果与结论:‎ ‎①若只有雄果蝇中出现棒眼个体,则控制圆眼、棒眼的基因位于___________‎ ‎__________________________________________________________________; ‎ ‎②若子代中没有棒眼果蝇出现,则控制圆眼、棒眼的基因位于_____________‎ ‎_______________________________________________________________。 ‎ ‎【解析】(1)图甲中,圆眼母本和棒眼父本杂交,F1全部是圆眼,说明果蝇眼形的圆眼是显性性状。(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼,说明眼形的遗传与性别无关,即控制圆眼、棒眼的基因位于常染色体上。(3)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,但仅在雄果蝇中有棒眼,说明眼形的遗传与性别有关,即控制圆眼、棒眼的基因有可能位于X染色体的Ⅱ区段,也有可能位于X和Y染色体的Ⅰ区段,但是不可能位于Ⅲ区段,因为Ⅲ区段是Y染色体所特有的,在X染色体上没有相应的等位基因。(4)假设相关基因用B、b表示,判断基因位于X染色体的Ⅱ区段还是位于X、Y染色体的同源区段,采用隐性雌性×显性雄性,即棒眼雌果蝇×圆眼雄果蝇,因为野生型雄果蝇为圆眼,所以还需要棒眼雌果蝇,通过F2中棒眼雄果蝇(XbY或XbYb)与F1中雌果蝇(XBXb)交配可以得到棒眼雌果蝇(XbXb),再用棒眼雌果蝇(XbXb)×野生型雄果蝇(XBY或XBYB),观察子代棒眼个体出现情况。若控制圆眼、棒眼的基因位于X染色体的特有区段Ⅱ,即棒眼雌果蝇(XbXb)×圆眼雄果蝇(XBY),则子代中只有雄果蝇中出现棒眼个体;若控制圆眼、棒眼的基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ,即棒眼雌果蝇(XbXb)×圆眼雄果蝇(XBYB),则子代中没有棒眼果蝇出现。‎ 答案:(1)圆眼　(2)常　(3)X染色体的Ⅱ区段　X和Y染色体的Ⅰ区段(顺序可颠倒)　(4)野生型雄果蝇　棒眼雌果蝇　棒眼　X染色体的特有区段Ⅱ　X、Y染色体的同源区段Ⅰ ‎3.(2017·全国卷Ⅰ节选)某种羊的性别决定为XY型。已知其黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制,且黑毛对白毛为显性。回答下列问题:‎ ‎(1)某同学为了确定M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配,子二代中黑毛∶白毛=3∶1,我们认为根据这一实验数据,不能确定M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,还需要补充数据,如统计子二代中白毛个体的性别比例,若__________________,则说明M/m是位于X染色体上;若______________________,则说明M/m是位于常染色体上。 ‎ ‎(2)一般来说,对于性别决定为XY型的动物群体而言,当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时,基因型有________种;当其仅位于X染色体上时,基因型有__________种;当其位于X和Y染色体的同源区段时(如图所示),基因型有______________种。 ‎ ‎ ‎ ‎【解析】本题主要考查了基因的分离定律和伴性遗传的相关知识。‎ ‎(1)已知黑毛对白毛为显性,为确定毛色基因M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,可采用显性雌性个体与隐性雄性个体杂交,统计F2中的表现型与性别比例。如果F2白毛个体中雌性∶雄性=1∶1,则说明M/m位于常染色体上,即亲本基因型分别为MM、mm,F1基因型为Mm,F2中黑毛占3/4,白毛占1/4。如果F2白毛个体全为雄性,则说明M/m位于X染色体上,即亲本基因型分别为XMXM、XmY,F1基因型为XMXm、XMY,F2中黑毛(XMXM、XMXm、XMY)占3/4,白毛(XmY)占1/4。‎ ‎(2)当一对等位基因位于常染色体上时,基因型有3种:AA、Aa、aa,若位于X染色体上,说明在Y染色体上无相应的基因(相同基因或等位基因),则个体的基因型有5种:XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY;若位于X和Y染色体的同源区段上,说明在Y染色体的相应区段上有相应的基因(相同基因或等位基因),则个体的基因型有7种:XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XaYA、XAYa、XaYa。‎ 答案:(1)白毛个体全为雄性　白毛个体中雌性∶雄性=1∶1　(2)3　5　7‎ ‎4.甜荞麦是异花传粉作物,具有花药大小(正常、小)、瘦果形状(棱尖、棱圆)等相对性状。某兴趣小组利用纯种甜荞麦进行杂交实验,获得了足量后代,F2性状统计结果如下(不考虑交叉互换)。‎ 为探究控制花药大小和瘦果形状两对相对性状的基因在染色体上的位置关系,小组成员选择了纯合花药正常、瘦果棱尖和纯合花药小、瘦果棱圆植株为材料,进行了实验。请写出简单可行的两种实验方案,并预测实验结果及结论。‎ 方案一:‎ 实验思路:_______________________________________________________‎ ‎_____________________。 ‎ 实验结果及结论:_________________________________________________‎ ‎_____________________________。 ‎ 方案二:实验思路:________________________________________________‎ ‎____________________________。 ‎ 实验结果及结论:___________________________________________________‎ ‎_________________________。 ‎ ‎【解析】由F2花药正常∶花药小=452∶348≈9∶7,是9∶3∶3∶1的变形,说明该性状受两对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律。假设受基因A、a和B、b控制,则F1基因型为AaBb,双显性(A_B_)为花药正常,其余为花药小;由瘦果棱尖∶瘦果棱圆=591∶209≈3∶1,可推知瘦果棱尖为显性,假设该性状受C、c基因控制,则F1基因型为Cc,进而可推知纯合花药正常、瘦果棱尖和相关基因均为隐性纯合的花药小、瘦果棱圆植株的基因型分别为AABBCC和aabbcc。‎ 三对等位基因的位置关系:‎ ‎(1)若为图1所示关系,二者杂交得F1,其基因型为AaBbCc,F1自交,则所得F2表现型及比例为(花药正常∶花药小)×(瘦果棱尖∶瘦果棱圆)=(9∶7)×(3∶1)→花药正常、瘦果棱尖∶花药正常、瘦果棱圆∶花药小、瘦果棱尖∶花药小、瘦果棱圆=27∶9∶21∶7;F1测交,则所得F2表现型及比例为(花药正常∶花药小)×(瘦果棱尖∶瘦果棱圆)=(1∶3)×(1∶1)→花药正常、瘦果棱尖∶花药正常、瘦果棱圆∶花药小、瘦果棱尖∶花药小、瘦果棱圆=1∶1∶3∶3。‎ ‎ ‎ ‎(2)若为图2所示关系,二者杂交得F1,其基因型为AaBbCc,其产生的配子种类和比例为ABC∶Abc∶aBC∶abc=1∶1∶1∶1,F1自交,则所得子代的基因型通式及比例为A_B_C_∶A_bbcc∶aaB_C_∶aabbcc=9∶3∶3∶1,则表现型为花药正常、瘦果棱尖(A_B_C_)∶花药小、瘦果棱尖(aaB_C_)∶花药小、瘦果棱圆(A_bbcc+aabbcc)=9∶3∶4;F1测交,则所得子代的基因型及比例为AaBbCc∶Aabbcc∶aaBbCc∶aabbcc=1∶1∶1∶1,则其表现型及比例为花药正常、瘦果棱尖(AaBbCc)∶花药小、瘦果棱尖(aaBbCc)∶花药小、瘦果棱圆(Aabbcc+aabbcc)‎ ‎=1∶1∶2。‎ ‎ ‎ 答案:方案一:‎ 实验思路:选择纯合花药正常、瘦果棱尖和相关基因均为隐性纯合的花药小、瘦果棱圆植株作亲本杂交,获得F1;让F1植株间进行异花传粉获得F2;统计F2中花药大小和瘦果形状的性状比例 实验结果及结论:若后代中花药正常、瘦果棱尖∶花药正常、瘦果棱圆∶花药小、瘦果棱尖∶花药小、瘦果棱圆=27∶9∶21∶7,则控制花药大小和瘦果形状两对相对性状的基因位于三对同源染色体上;若后代中花药正常、瘦果棱尖∶花药小、瘦果棱尖∶花药小、瘦果棱圆=9∶3∶4,则控制花药大小和瘦果形状两对相对性状的基因位于两对同源染色体上 方案二:‎ 实验思路:选择纯合花药正常、瘦果棱尖和相关基因均为隐性纯合的花药小、瘦果棱圆植株作亲本杂交,获得F1;让F1植株测交获得F2;统计F2中花药大小和瘦果形状的性状比例 实验结果及结论:若后代中花药正常、瘦果棱尖∶花药正常、瘦果棱圆∶花药小、瘦果棱尖∶花药小、瘦果棱圆=1∶1∶3∶3,则控制花药大小和瘦果形状两对相对性状的基因位于三对同源染色体上;若后代中花药正常、瘦果棱尖∶花药小、瘦果棱尖∶花药小、瘦果棱圆=1∶1∶2,则控制花药大小和瘦果形状两对相对性状的基因位于两对同源染色体上 命题点二　信息法和调查法判断基因的位置 ‎ ‎ 某雌雄异株植物,其叶形有阔叶和窄叶两种类型,由一对等位基因控制。现有三组杂交实验,结果如表所示。下列有关表格数据的分析,错误的是 (　　)‎ 杂 交 组 合 亲代表现型 子代表现型及株数 父本 母本 雌株 雄株 ‎1‎ 阔叶 阔叶 阔叶234‎ 阔叶119、窄叶122‎ ‎2‎ 窄叶 阔叶 阔叶83、‎ 窄叶78‎ 阔叶79、窄叶80‎ ‎3‎ 阔叶 窄叶 阔叶131‎ 窄叶127‎ A.用第2组的子代阔叶雌株与阔叶雄株杂交,后代基因型的比为3∶1‎ B.用第1组子代的阔叶雌株与窄叶雄株杂交,则后代窄叶植株占1/4‎ C.仅根据第2组实验,无法判断两种叶形的显隐性关系 D.根据第1或3组实验可以确定叶形基因位于X染色体上 ‎【名师讲题】‎ ‎※题眼:‎ ‎“阔叶和窄叶两种类型”“由一对等位基因控制”→该植物叶形的遗传遵循基因的分离定律。‎ ‎※解题:‎ 破解D　第1组实验 “无中生有为隐性”→阔叶为显性,窄叶为隐性。‎ 第1组实验子代雌雄株的阔叶和窄叶数目不均等,第3组实验所得子代中雌株均为阔叶,雄株均为窄叶→阔叶和窄叶这对相对性状的遗传与性别有关,且有关基因位于X染色体上。‎ 破解B　假设叶形基因为A、a。第1组实验中,由子代雄株有阔叶又有窄叶,可推知母本基因型为XAXa,又因父本阔叶基因型为XAY,则子代雌株的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,若子代阔叶雌株与窄叶雄株(XaY)杂交,后代窄叶植株所占比例为1/2×1/2=1/4。‎ 破解A、C　由于第2组杂交组合的亲本有阔叶和窄叶,子代也有阔叶和窄叶,所以仅根据第2组实验,无法判断两种叶形的显隐性关系。在第2组中因子代雄株有阔叶又有窄叶,则亲本雌株基因型为XAXa,其与XaY杂交所得子代中的阔叶雌株与阔叶雄株的基因型分别为XAXa和XAY,二者再杂交,所得子代基因型及比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1。‎ ‎※答案:选A。‎ ‎ ‎ ‎1.数据信息法判断基因位置:‎ ‎(1)依据子代性别、性状的数量分析确认基因位置:若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致,说明遗传与性别无关,则可确定基因在常染色体上;若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致,说明遗传与性别有关,则可确定基因在性染色体上。‎ ‎(2)示例分析:‎ 灰身、直毛 灰身、分叉毛 黑身、直毛 黑身、分叉毛 雌蝇 ‎3/4‎ ‎0‎ ‎1/4‎ ‎0‎ 雄蝇 ‎3/8‎ ‎3/8‎ ‎1/8‎ ‎1/8‎ 据表格信息:灰身与黑身的比例,雌蝇中为3∶1,雄蝇中也为3∶1,二者相同,故为常染色体遗传。直毛与分叉毛的比例,雌蝇中为4∶0,雄蝇中为1∶1,二者不同,故为伴X染色体遗传。‎ ‎2.调查法判断基因位置:‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎1.(2020·烟台模拟)羊的性别决定为XY型,已知某种羊的黑毛和白毛由一对等位基因(M/m)控制,且黑毛对白毛为显性。在正常情况下,下列叙述错误的是 ‎(　　)‎ A.若该对等位基因位于常染色体上,该羊群体中基因型可以有3种 B.若该对等位基因仅位于X染色体上,该羊群体中基因型可以有5种 C.若该对等位基因位于X和Y染色体的同源区段时,该羊群体中基因型有6种 D.若该对等位基因仅位于X染色体上,白毛母羊与黑毛公羊交配的后代中雌性均为黑毛 ‎【解析】选C。根据题意,若控制羊的黑毛和白毛的基因(M/m)位于常染色体上,则该羊群体中基因型可以有MM、Mm和mm 3种,A正确;若该对等位基因(M/m)仅位于X染色体上,该羊群体中基因型可以有XMXM、XMXm、XmXm、XMY和XmY 5种,B正确;若该对等位基因(M/m)位于X和Y染色体的同源区段时,该羊群体中基因型有XMXM、XMXm、XmXm、XMYM、XmYM、XMYm和XmYm 7种,C错误;若该对等位基因(M/m)‎ 仅位于X染色体上,白毛母羊(XmXm)与黑毛公羊(XMY)交配的后代中雌性个体的基因型都为XMXm,表现型均为黑毛,D正确。‎ ‎2.果蝇的直毛与截毛受一对等位基因控制,直毛雌蝇与直毛雄蝇单只交配,子代中直毛果蝇与截毛果蝇比为68∶23,已知这对等位基因不位于Y染色体上,则下列分析不正确的是 (　　)‎ A.无法确定亲代中直毛雌蝇和直毛雄蝇均为杂合子 B.可以确定控制直毛和截毛的基因位于X染色体上 C.当子代直毛果蝇中雌∶雄=2∶1时,可以确定这对基因位于X染色体上 D.当子代截毛果蝇中雌∶雄=1∶1时,可以确定这对基因位于常染色体上 ‎【解析】选B。直毛雌蝇与直毛雄蝇单只交配,子代中直毛果蝇与截毛果蝇比为68∶23≈3∶1,即直毛为显性,说明控制果蝇的直毛与截毛的基因可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上,若位于常染色体上,则亲本中直毛雌蝇与直毛雄蝇均为杂合子,若位于X染色体上,则亲本中直毛雌蝇为杂合子,直毛雄蝇为纯合子,因此无法确定亲代中直毛雌蝇和直毛雄蝇均为杂合子,A正确;不能确定控制直毛和截毛的基因位于X染色体上,B错误;若这对基因位于X染色体上,则子代直毛果蝇中雌∶雄=2∶1,C正确;若这对基因位于常染色体上,则子代截毛果蝇中雌∶雄=1∶1,D正确。‎ ‎3.控制生物性状的基因是位于常染色体上,X染色体上,还是Y染色体上是遗传学研究的重要内容。请根据下列信息回答相关问题。‎ 已知果蝇的暗红眼由隐性基因(r)控制,但不知控制该性状的基因(r)是位于常染色体上,X染色体上,还是Y染色体上,请你设计一个简单的调查方案进行调查,并预测调查结果。‎ ‎(1)方案:寻找暗红眼的果蝇进行调查,统计__________________________。 ‎ ‎(2)结果:①__________________________,则r基因位于常染色体上; ‎ ‎②__________________________,则r基因位于X染色体上; ‎ ‎③__________________________,则r基因位于Y染色体上。 ‎ ‎【解析】因为是通过调查来判断r基因位于哪条染色体上,在性染色体上暗红眼性状会和性别有关,所以应统计具有暗红眼果蝇的性别比例。如果暗红眼的个体雄性和雌性数目相当,几乎是1∶1,则说明r基因最可能位于常染色体上。如果暗红眼的个体雄性多于雌性,则说明r基因最可能位于X染色体上。如果暗红眼的个体全是雄性,则r基因应位于Y染色体上。‎ 答案:(1)具有暗红眼果蝇的性别比例 ‎(2)①若具有暗红眼的个体,雄性与雌性数目差不多 ‎②若具有暗红眼的个体,雄性多于雌性 ‎③若具有暗红眼的个体全是雄性 ‎4.(2019·郑州联考)某昆虫(ZW型性别决定类型)翅的颜色有灰色(A)和白色(a)两种,现有纯合的灰翅和白翅雌、雄昆虫若干只。请回答下列问题:‎ ‎(1)伴Z染色体隐性性状的遗传具有雌性个体________(填“多于” “少于”或“等于”)雄性个体的特点,其原因是 ___________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。 ‎ ‎(2)为研究A、a基因是位于常染色体上还是位于Z染色体上,某同学进行了如下实验:‎ 方案1:正反交。若正交的亲本组合是灰翅♂×白翅♀,则反交的亲本杂交组合是________________________;若正反交产生的F1表现型相同,则A、a 基因位于常染色体上;若A、a基因位于Z染色体上,则反交后代(F1)的表现型及比例为__________________________。 ‎ 方案2:若要通过一次杂交实验进行确定,应选用的亲本杂交组合为________‎ ‎__________________;若后代表现型及比例为__________________________,则A、a基因位于常染色体上。 ‎ ‎【解析】(1)根据以上分析可知,雌性的性染色体组成为ZW,雄性的性染色体组成为ZZ,则在伴Z染色体隐性性状的遗传中,雌性个体只要含有隐性基因就表现出隐性性状,而雄性个体两条Z染色体上均含有隐性基因时才表现出该性状,因此该性状的遗传具有雌性个体多于雄性个体的特点。‎ ‎(2)方案1:可以通过正反交实验检测等位基因在常染色体上还是Z染色体上,若正交的亲本组合是灰翅♂×白翅♀,则反交的亲本组合应该是白翅♂×灰翅♀。若正反交产生的后代表现型相同,雌雄性都表现为灰翅,则A、a基因位于常染色体上;若A、a基因位于Z染色体上,则正交后代雌雄性全部为灰翅,而反交后代的表现型及比例为灰翅雄性∶白翅雌性=1∶1。‎ 方案2: 若要通过一次杂交实验确定等位基因A、a位于什么染色体上,可以让显性的雌性与隐性的雄性杂交,即让灰翅♀与白翅♂杂交,若后代雄性全部为灰翅,雌性全部为白翅,则A、a基因位于Z染色体上;若后代雌雄性都表现为灰翅,则A、a基因在常染色体上。‎ 答案:(1)多于　雌性个体只有一条Z染色体,含有隐性基因即表现出隐性性状,雄性个体两条Z染色体上均含有隐性基因时才表现出该性状 ‎(2)灰翅♀×白翅♂　灰翅雄性∶白翅雌性=1∶1　灰翅♀×白翅♂　雌雄全为灰翅(或灰翅雌性∶灰翅雄性=1∶1)‎ ‎5.果蝇因为体型小、易饲养、繁殖快等优点常作为遗传学研究的实验材料。某生物兴趣小组用黑腹果蝇做实验研究性状遗传,请回答相关问题:‎ ‎(1)已知果蝇的长翅和残翅由常染色体上一对等位基因控制,用长翅果蝇与残翅果蝇作亲本进行杂交,F1均为长翅,由此可判断______________是显性性状。该小组模拟自然选择做了如下实验:保留子代中的长翅果蝇,淘汰残翅果蝇,让长翅果蝇自由交配,理论上F3中残翅果蝇的基因型频率是____________________‎ ‎_________。 ‎ ‎(2)在一次实验中,某同学将长翅果蝇与残翅果蝇进行杂交,子代果蝇中没有出现残翅,但出现了一种新性状——匙型翅,且长翅331只、匙型翅336只。筛选出匙型翅雌雄果蝇随机交配,其后代中没有长翅果蝇,匙型翅和残翅的数量比约为3∶1。分析出现此结果的原因:_____________________________________‎ ‎____________________________________________。 ‎ ‎(3)果蝇的细眼(B)和粗眼(b)也是一对相对性状,现有纯种的细眼果蝇和粗眼果蝇雌雄若干,选择________________________________进行一次杂交实验,若F1__________,则可判断B、b位于常染色体或X、Y染色体的同源区段,而不在X、Y染色体的非同源区段。继续通过一次杂交实验,探究B、b是位于X、Y染色体的同源区段还是常染色体上,预测子代的结果并得出结论。 ‎ 杂交方案:__________________________。 ‎ 预测结果及结论:_________________________________________________‎ ‎__________________。 ‎ ‎【解析】(1)亲本为长翅果蝇和残翅果蝇,F1均为长翅果蝇,则长翅是显性性状。F1雌雄果蝇自由交配,设有关基因为A/a,F2的基因型及比例为1/4AA、2/4Aa、1/4aa,淘汰aa,则a的基因频率为1/3,A的基因频率为2/3。F2自由交配,F3‎ 中aa的基因型频率为(1/3)2=1/9。(2)分析题干信息,长翅和残翅杂交,后代有长翅和匙型翅,无残翅,说明亲本中匙型翅基因没有表现出来,则长翅对匙型翅是显性。匙型翅雌雄果蝇随机交配,后代既有匙型翅又有残翅,说明匙型翅对残翅是显性。因此显隐性关系可表示为长翅基因>匙型翅基因>残翅基因。 (3)要判断基因是位于常染色体上或X、Y染色体的同源区段,还是位于X、Y染色体的非同源区段,选择粗眼雌果蝇与细眼雄果蝇杂交。若相关基因位于X、Y染色体的非同源区段,则子代雄性果蝇都是粗眼,雌性果蝇都是细眼;若相关基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段,则F1都是细眼。要进一步探究相关基因是位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段,可让F1雌雄果蝇继续交配,若子代雌雄果蝇都既有粗眼也有细眼,则相关基因位于常染色体上;若子代雌果蝇既有粗眼也有细眼,雄果蝇都是细眼,则相关基因位于X、Y染色体的同源区段。‎ 答案:(1)长翅　1/9‎ ‎(2)显隐性关系:长翅基因>匙型翅基因>残翅基因(或长翅基因对匙型翅基因是显性,匙型翅基因对残翅基因是显性)‎ ‎(3)粗眼雌果蝇和细眼雄果蝇　均为细眼果蝇 方案一:F1雌、雄果蝇自由交配 预测结果及结论:若子代雌雄果蝇均有细眼、粗眼,则B、b位于常染色体上;若子代雌果蝇出现细眼和粗眼,雄果蝇均为细眼,则B、b位于X、Y染色体的同源区段 方案二:F1雄果蝇和粗眼雌果蝇杂交 预测结果及结论:若子代雌雄果蝇均有细眼、粗眼,则B、b位于常染色体上;若子代雌果蝇均为粗眼,雄果蝇均为细眼,则B、b位于X、Y染色体的同源区段(写出一个方案即可)‎ ‎ ‎