浅谈遗传题中如何确定基因位置

浅谈遗传题中如何确定基因位置
泸县五中高2012级生物组：邹开权
摘要本文就如何通过实验设计来确定基因位置的几种类型进行分类探讨
关键词遗传题确定基因位置
遗传学是中学生物学的主干知识，对控制性状的基因所在位置进行准确判断是解答遗传题的前提。

这类试题成为各地历年高考的热点，往往从实验设计的角度进行命题。

笔者根据多年的教学经验，对确定基因位置的几种类型进行探讨，现分析如下：
1 判断基因位于细胞质中还是细胞核中——正交与反交
例1 自然界中玉米的绿色茎为稳定遗传，但在田间偶尔也会有紫色茎的玉米出现。

请用绿茎玉米和紫茎玉米为材料，设计一个方案判断这一性状是由质基因控制还是由核基因控制。

请写出实验方法、预测结果及相应结论。

答案将绿茎玉米和紫茎玉米进行正交和反交，观察子代植株茎的颜色。

①若无论正交反交，两者子代茎的颜色一致，则为核基因控制。

②若无论正交反交，两者子代茎的颜色都与母本相同，则为质基因控制。

2 判断基因位于常染色体上还是位于X染色体上
2.1 隐性的雌性与显性的雄性杂交（使用条件：知道显隐性关系）
例2 已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状（红眼W显性，白眼w隐性），且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。

现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇，用一次杂交实验证明这对基因位于常染色体上还是X染色体上。

请写出你的实验方法、预测结果及相应结论。

答案将白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，观察后代雌雄果蝇的性状。

①若后代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，则这对基因位于X染色体上。

（分析：X w X w
白眼♀×X W Y红眼♂→X W X w红眼♀，X w Y白眼♂）
②若后代雌雄果蝇全为红眼，则这对基因位于常染色体上。

（分析：P:ww白眼♀×WW
红眼♂→F1: Ww红眼）
③若后代雌雄都有红眼和白眼，则这对基因位于常染色体上。

（分析: P:ww白眼♀×Ww
红眼♂→F1: Ww红眼,ww白眼）
2.2 正交与反交（使用条件：未道显隐性关系，且亲本都是纯合子）
例3：假设残翅果蝇是由于遗传物质改变引起的，现有一定数量的纯种长翅和纯种残翅果蝇，请通过一代杂交实验来确定该性状是伴X遗传还是常染色体遗传。

请写出你的实验方法、预测结果及相应结论。

答案将纯合长翅雌果蝇×纯合残翅雄果蝇，纯合残翅雌果蝇×纯合长翅雄果蝇。

①若两组杂交结果均是长翅或残翅，则该基因位于常染色体上。

②若两组杂交结果不同，且子代性状的表现与性别有关，则该基因位于X染色体上。

解析选择纯合长翅雌果蝇×纯合残翅雄果蝇，纯合残翅雌果蝇×纯合长翅雄果蝇作为亲
本杂交。

在不知道两性状的显隐关系的情况下，无法推测子代可能出现的性状，因此我们用假设法。

即：
①假设长翅为显性，若基因位于常染色体上。

其分析如下：
正交P: AA长翅♀×aa残翅♂→F1：Aa长翅，反交P:aa残翅♀×AA长翅♂→F1：Aa长翅同理：假设残翅为显性，若基因位于常染色体上。

则两组杂交结果均是残翅。

②假设长翅为显性，若基因位于X染色体上，则该其分析如下：
正交P: X A X A长翅♀×X a Y残翅♂→F1: X A X a长翅♀，X A Y长翅♂
反交P: X a X a残翅♀×X A Y长翅♂→F1: X A X a长翅♀，X a Y残翅♂
同理：假设残翅为显性，若基因位于X染色体上。

则两组杂交子代中结果不同，且子代性状的表现与性别有关。

3 判断基因位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上——隐性的雌性与显性的纯合雄性杂交。

例4 科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为显性。

若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇的基因型可表示为X B Y B或X B Y b或X b Y B；若这对等位基因仅位于X染色体上，则刚毛雄果蝇的基因型只能表示为X B Y。

现有各种纯种果蝇若干，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上。

请写出你的实验方法、预测结果及相应结论。

答案将纯合的截毛雌果蝇与纯合的刚毛雄果蝇杂交，观察子代雌雄果蝇的性状。

①若子代中的雌雄果蝇全表现为刚毛，则基因位于X、Y染色体的同源区段。

（分析：
P: X b X b截毛×X B Y B刚毛→F1: X B X b刚毛，X b Y B刚毛）
②若子代中雌果蝇全表现为刚毛，雄果蝇全表现为截毛，则基因位于X染色体上。

（分析：
P: X b X b截毛×X B Y刚毛→F1: X B X b刚毛，X b Y截毛）
4 判断基因位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段
4.1 隐性雌性与显性的纯合雄性（或显性纯和雌性与隐性雄性）杂交获得的F1全表现为显性性状，再选择F1中雌雄个体杂交获得F2(或选F1雄性个体与纯合的隐性雌蝇交配)。

例5 控制果蝇眼型的基因不在X、Y染色体的非同源区段，棒眼基因（A）对圆眼基因（a）为显性，现有足够的雌、雄果蝇均有棒眼和圆眼，且均为纯合体，请用杂交实验的方法推断这对基因位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段。

请写出你的实验方法、推断过程和相应的遗传图解。

答案将纯合的圆眼雌蝇与纯合棒眼雄蝇杂交获得的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。

①若F2雌雄果蝇中都有棒眼和圆眼，则该基因位于常染色体。

其遗传图解见图一：
②若F2中雄性果蝇全表现为棒眼，雌性果蝇中既有棒眼又有圆眼，且各占1/2，则该基
因位于XY的同源区段上。

其遗传图解见图二：
4.2 用隐性雌性与杂合雄性杂交
例6已知果蝇的正常硬毛（A）对短硬毛(a)是显性，且雌雄果蝇均有正常硬毛和短硬毛类型。

现有若干正常硬毛和短硬毛的雌雄果蝇，且正常硬毛为杂合子。

用一次杂交实验证明这对基因位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段。

请写出你的实验方法、预测结果及相应结论。

答案将短硬毛雌果蝇与杂合的正常硬毛雄果蝇杂交，观察后代雌雄果蝇的性状。

①若后代雌雄果蝇中均有正常硬毛和短硬毛，且比例相同都为1:1。

则这对基因位于常
染色体上。

（分析：P:aa短硬毛♀×Aa正常硬毛♂→F1:Aa正常硬毛:aa短硬毛=1:1）
②若后代雌果蝇全为正常硬毛，雄果蝇全为短硬毛。

则这对基因位于X、Y染色体的同
源区段上。

（分析：P: X a X a短硬毛♀×X A Y a正常硬毛♂→F1:X A X a正常硬毛,X a Y a短硬毛）
③若后代雄果蝇全为正常硬毛，雌果蝇全为短硬毛。

则这对基因位于X、Y染色体的同
源区段上。

（分析：P: X a X a短硬毛♀×X a Y A正常硬毛♂→F1:X a X a短硬毛,X a Y A正常硬毛）
通过实验设计来确定基因位置时，如果不知道基因的显隐关系时，通常用正交和反交的方法，观察后代雌雄个体的性状。

如果知道基因的显隐关系时，通常用隐性雌性与显性雄性杂交，观察后代雌雄个体的性状，采用“隐雌×显雄”模式在确定基因位置中有举足轻重的作用，灵活运用此方法可以快速、准确进行基因位置的判断。