一轮复习人教版核心素养微专题科学探究基因位置的实验探究课件

F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对 F1 的 繁 殖 造 成 影 响 ， 结 合 实 验 二 的 结 果 推 断 这 一 影 响 最 可 能 是 含___A_基__因__的__雄__配__子__不___育_。F2抗螟矮株中ts基因的频率为_1_/_2_，为了保存抗 螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮株使其随机受粉，并仅在雌株上收获 籽粒，籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为_1_/6_。
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3．某兴趣小组偶然发现一突变植株，突变性状是由一条染色体上的某 个基因突变产生的(假设突变性状和野生性状由一对等位基因A、a控制)。 为了了解突变基因的显隐性和在染色体中的位置，该小组设计了杂交实 验方案：利用该突变雄株与多株野生纯合雌株杂交，观察记录子代中雌 雄植株中野生性状和突变性状的数量。下列说法不正确的是( )
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解析：根据图一可知，正常双亲生出一个患病女孩，说明该病为常染色 体隐性遗传病，A正确；根据图二并结合该病的遗传方式可知，正常父 亲的基因型为Aa，患病母亲的基因型为aa，他们婚后所生正常女孩的 基因型为Aa，B正确；图一中正常父亲和正常母亲的基因型均为Aa，他 们第二胎生了一个正常的男孩(A_)，则该男孩为囊性纤维病致病基因携 带者(Aa)的概率为2/3，C错误；大多数囊性纤维病患者中，编码CFTR 蛋白的基因缺失了3个碱基，致使CFTR蛋白的结构和转运氯离子的功 能异常，D正确。
隐性雌①若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性⇒
× 位于X染色体上
纯合显②若子代中雌、雄均为显性⇒
性雄
位于常染色体上
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2．探究基因是伴 X 染色体遗传还是 X、Y 染色体同源区段的遗传 (1)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。 (2)基本思路一：用“隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析 F1 的性 状。即：
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抗螟矮株(AaTsts)自交，按照自由组合定律，后代表型及比例应该是抗 螟矮株雌雄同株(A_Ts_)∶抗螟矮株雌株(A_tsts)∶非抗螟正常株高雌雄 同株(aaTs_)∶非抗螟正常株高雌株(aatsts)＝9∶3∶3∶1，而事实上上 述比例出现异常的3∶1∶3∶1。据题中给出的A基因可能对F1的繁殖造 成影响，推测可能是含A基因的花粉致死，按照该推测分析：F1抗螟矮 株 (AaTsts) 产 生 的 4 种 雌 配 子 的 基 因 型 及 比 例 是 ATs∶Ats∶aTs∶ats ＝ 1∶1∶1∶1，产生2种雄配子的基因型及比例是aTs∶ats＝1∶1，后代
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表型及比例是抗螟矮株雌雄同株(AaTs_)∶抗螟矮株雌株(Aatsts)∶非抗 螟正常株高雌雄同株(aaTs_)∶非抗螟正常株高雌株(aatsts)＝ 3∶1∶3∶1，结果与题中事实吻合，说明含A基因的雄配子不育。F2中 抗螟矮株雌雄同株的基因型有2种，其比例为AaTsTs∶AaTsts＝1∶2， 抗螟矮株雌株的基因型是Aatsts，3种基因型个体的比例是 AaTsTs∶AaTsts∶Aatsts＝1∶2∶1，因此F2抗螟矮株中ts基因的频率是 1/2。F2抗螟矮株雌雄同株
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(2)结果 ①若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性 性状出现⇒位于常染色体上
推断②若F2中雄性个体全表现为显性性状，雌 性个体中既有显性性状又有隐性性状⇒ 位于X、Y染色体的同源区段上
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二、数据信息分析法确认基因位置 除了杂交实验法外，还可依据子代性别、性状的数量比分析确认基因位 置：若后代中两种表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。分析如下：
基因型可表示为
，品系 M 的基因型是
，F1 抗螟植株的
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基因型是
，F1 抗螟植株自交所得 F2 中抗螟雌雄同株∶抗螟雌
株∶非抗螟雌雄同株约为 2∶1∶1，因此甲转入的 A 基因与 ts 基因位于
同一条染色体上。F2 中抗螟雌株的基因型是 AAtsts，抗螟雌雄同株的基
因型是 ATsts(A 和 ts 位于同一条染色体上)，二者杂交，子代表型及比例
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2．(2022·河北衡水模拟)下面是探究基因位于X、Y染色体的同源区段还 是只位于X染色体上的实验设计思路，请判断下列说法正确的是( ) 方法1：纯合显性雌性个体×纯合隐性雄性个体→F1。 方法2：纯合隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→F1。 结论：①若子代雌雄个体全表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的 同源区段。 ②若子代雌性个体表现显性性状，雄性个体表现隐性性状，则基因只位 于X染色体上。
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1．根据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断
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
3
1
1
8
8
8
8
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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，故该性状为常染色体遗传。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，故该性状为伴X染色体遗传。
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科学探究(4) 基因位置的实验探究
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(2020·山东卷)玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M 培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts 突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中 获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同， 甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产 生的影响，进行了以下实验：
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实验一：品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1 实验二：品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株 高约为1∶1
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(1)实验一中作为母本的是__甲___，实验二的F1中非抗螟植株的性别表现 为__雌__雄__同__株___(填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。 (2)选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非 抗 螟 雌 雄 同 株 约 为 2∶1∶1 。 由 此 可 知 ， 甲 中 转 入 的 A 基 因 与 ts 基 因 __是_____(填“是”或“不是”)位于同一条染色体上，F2中抗螟雌株的 基因型是A_A__ts_t_s___。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表 型及比例为抗__螟__雌__雄__同__株__∶__抗__螟__雌__株__＝__1_∶__1_____。
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性个体杂交，若子代雌雄个体全表现显性性状，则基因位于X、Y染色 体的同源区段，结论①可以得出；若子代雌性个体表现显性性状，雄性 个体表现隐性性状，则基因只位于X染色体上，结论②可以得出；若子 代雄性个体表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段，结论 ③不能得出；若子代雌性个体表现显性性状，则基因位于X、Y染色体 的同源区段或仅位于X染色体上，结论④不能得出。只有C项符合题意。
是抗螟雌雄同株∶抗螟雌株＝1∶1。
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(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株 ∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1，由此 可知，乙中转入的A基因_不___位__于__(填“位于”或“不位于”)2号染色体上， 理由是__抗___螟__性__状__与__性__别__性__状__间__是__自__由__组___合__的__，__因__此__A_基___因__不__位__于__T_s_、__ __t_s基__因__所___在__的__2_号__染__色__体__上___。
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解析：(1)据题中信息可知，品系 M 为雌雄同株，甲基因型为 Atsts，表现 为雌株，因此实验一中的母本只能是甲。实验二的 F1 中非抗螟正常株高 植株中不含抗螟基因，且控制性别的基因型是 Tsts，性别应该是雌雄同株。 (2)实验一中，若转入的 A 基因与 ts 基因位于一条染色体上，则甲植株的
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解析：方法1：纯合显性雌性个体与纯合隐性雄性个体杂交，若子代雌 雄个体全表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X 染色体上，结论①不能得出；雄性个体不可能表现隐性性状，结论②不 能得出；若子代雄性个体表现显性性状，则基因可能只位于X染色体上， 也可能位于X、Y染色体的同源区段，结论③不能得出；若子代雌性个 体表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体 上，结论④不能得出。方法2：纯合显性雄性个体与纯合隐性雌
①若子代所有雄性均为显性性状⇒ 隐性雌 纯合×显性雄②位 若 位子于 于代XX、 染所Y色有染体雄色上性体均同为源隐区性段性上状⇒仅
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(3)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：
①若子代中雌雄个体全表现为显性性状
杂合显性雌 ⇒位于X、Y染色体同源区段上
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解析：(3)实验二的 F1 抗螟矮株自交，F2 中出现了抗螟性状和性别之间的 自由组合，推测插入的 A 基因不位于 2 号染色体上，乙植株的基因型可
表示为
，品系 M 的基因型是
，为了做题方便，可以
把插入 A 基因的染色体对应的同源染色体上标上等位基因 a，这样 F1 中
的抗螟矮株的基因型是 AaTsts，非抗螟正常株高的基因型是 aaTsts。F1
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一、实验法确定基因的位置 1．探究基因位于 X 染色体上还是位于常染色体上 (1)若相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则用正交和反交 的方法。即：
①若正反交子代雌雄表型相同⇒位于
正反交 常染色体上
实验 ⇒②若正反交子代雌雄表型不同⇒位于
X染色体上
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(2)若相对性状的显隐性已知，只需一个杂交组合就能判断基因的位置， 则用隐性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交方法。即：
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③若子代雄性个体表现显性性状，则基因只位于X染色体上。 ④若子代雌性个体表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。 A．“方法1＋结论①②”能够完成上述探究任务 B．“方法1＋结论③④”能够完成上述探究任务 C．“方法2＋结论①②”能够完成上述探究任务 D．“方法2＋结论③④”能够完成上述探究任务 答案：C
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有2种基因型，其比例为AaTsTs∶AaTsts＝1∶2，F2抗螟矮株雌株基因型 是Aatsts，让F2抗螟矮株随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，事实上就 是抗螟矮株雌株(Aatsts)作母本(产生2种配子：Ats∶ats＝1∶1)，抗螟 矮株雌雄同株(AaTsTs∶AaTsts＝1∶2)作父本进行杂交，父本产生雄配 子的基因型是(含A基因的雄配子不育)aTs∶ats＝2∶1，因此后代中抗螟 矮株雌株(Aatsts)所占的比例是1/6(1/2×1/3)。
×
②若子代中雌性个体全表现为显性性状，
纯合显性雄雄性个体中既有显性性状又有隐性性状
⇒仅位于X染色体上
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Байду номын сангаас
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3．探究基因位于常染色体上还是 X、Y 染色体同源区段上 (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 F1 中的雌雄个体杂交获得 F2，观察 F2 表型情 况。即： 隐性纯合雌 显×性纯合雄⇒均表获现得显F性1 性状个F―1♀体―、杂→♂交F2
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2．依据遗传调查所得数据进行推断
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1．如图一、图二表示两个出现囊性纤维病的家庭(设该性状由等位基因 A、a控制)。据遗传图解分析，下列说法错误的是( )
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A．从图一可推知，控制囊性纤维病的基因位于常染色体上 B．图二中，父亲的基因型为Aa，正常女孩的基因型为Aa C．图一中双亲第二胎生了一个正常的男孩，该男孩为囊性纤维病致病 基因携带者的概率为1/2 D．大多数囊性纤维病患者CFTR蛋白的结构异常，转运氯离子的功能 异常 答案：C