如何判断基因位置（学生版）

如何判断基因位置（学⽣版）
如何判断基因的位置
基因是控制⽣物性状的基本单位，其位置可以有以下⼏个地⽅：
（1）位于细胞质中还是位于细胞核中；
（2）位于细胞核中的核基因⼜分为以下四种情况：
①位于常染⾊体上还是位于X染⾊体上；②位于常染⾊体上还是位于X、Y染⾊体的同源区段；
③位于X、Y染⾊体上的同源区段还是仅位于X染⾊体的特有区段上；
④控制两相对性状的两对等位基因是⼀对同源染⾊体上还是位于⾮同源染⾊体上。

⼀、探究某性状的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传
1、正反交法。

判断某对相对性状是细胞核遗传还是细胞质遗传，应该做正交实验和反交实验。

（该法必须为纯合⼦）（1）若正交与反交的结果，⼦代的性状都与母本⼀致，说明属于细胞质遗传。

（2）若正交与反交的结果，⼦代性状表现相同，与母本⽆关(表现的都是显性性状)，说明属于细胞核遗传。

例1、有⼈发现了⼀种受细胞质基因控制的⼤⾖芽黄突变体（其幼苗叶⽚明显黄化，长⼤后与正常绿⾊植株⽆差异）。

请你以该芽黄突变体和正常绿⾊植株（均为纯合⼦）为材料，⽤杂交实验的⽅法，验证芽黄性状属于细胞质遗传。

（要求：⽤遗传图解表⽰）答案：
正交：P 红花♀×⽩花♂反交：P ⽩花♀×红花♂
↓↓
F1 F1
若正交与反交产⽣的F1的性状表现都与母本相同，则该花⾊的遗传为细胞质遗传。

若正交与反交产⽣的F1的性状表现与母本⽆关，表现为红花或⽩花的⼀种，则该花⾊的遗传为细胞核遗传
⼆、判断基因位于x 染⾊体上还是常染⾊体上（通常不考虑性染⾊体的同源区段）
1、已知基因的显隐性：选择隐性雌性个体与显性雄性个体进⾏交配。

①若后代中的所有雌性个体表现出显性性状，所有雄性个体表现出隐性性状，说明该基因位于X染⾊体上。

②若后代中雌雄个体表现出显性性状或均表现出显隐性性状，说明该基因位于常染⾊体上。

3、已知雌雄个体均为纯合⼦：正交和反交，观察后代的表现型是否⼀致。

①若后代的表现型⼀致，与性别⽆关，说明该基因位于常染⾊体上。

②若后代的表现型不⼀致，与性别明显相关，说明该基因位于X染⾊体上。

例3、现有⼀定数量长翅果蝇和残翅果蝇（均有雌雄），且长翅对残翅为显性。

请设计实验来确定其基因位于x 染⾊体上还是常染⾊体上。

写出你的实验设计思路，并对可能的结果进⾏分析。

⽅法⼀：⼀对残翅雌×长翅雄
若⼦代雌全为长翅，雄全为残翅，这对基因在x 染⾊体上
若⼦代雌、雄全为长翅，这对基因位于常染⾊体上
若⼦代雌、雄既长翅⼜有残翅，这对基因位于常染⾊体上
⽅法⼆：多对残翅雌×长翅雄
若⼦代雌全为长翅，雄全为残翅，这对基因在x 染⾊体上
若⼦代雌、雄既长翅⼜有残翅，且长翅多于残翅，这对基因位于常染⾊体上
⽅法三：多对长翅雌×长雄
①若残翅只出现在⼦代雄性个体中，则基因位于X染⾊体上。

②若残翅同时出现在雌雄性个体中，则基因位于常染⾊体上。

例4、⼰知果蝇的直⽑与⾮直⽑是⼀对等位基因。

若实验室有纯合的直⽑和⾮直⽑雌、雄果蝇亲本，你能否通过⼀代杂交试验确定这对等位基因是位于常染⾊体上还是X染⾊体上?请说明推导过程。

答案：能。

正交和反交(即直⽑×⾮直⽑，⾮直⽑×直⽑)。

（1）若正、反交后代性状表现⼀致，则该等位基因位于常染⾊体上，（2）若正、反交后代性状表现不⼀致，则该等位基因位于X染⾊体上。

三、题⽬给信息要考虑性染⾊体的同源区段，判断基因仅位于X染⾊体特有区段还是在同源区段
1、选择隐性雌性个体与纯和显性雄性个体进⾏交配。

①若后代中的所有雄性个体表现出显性性状，说明该基因位于X、Y染⾊体上的同源区段。

②若后代中的所有雄性个体表现出隐性性状，说明该基因仅位于X染⾊体上。

例5、科学家研究⿊腹果蝇时发现，刚⽑基因（B)对截刚⽑基因（b)为完全显性。

若这对等位基因存在于X、Y染⾊体上的同源区段，则刚⽑雄果蝇可表⽰为XBYB或
XBYb或XbYB，若仅位于X染⾊体上，则只能表⽰
为XBY。

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染⾊体上的同源
区段还是仅位于X染⾊体上，请写出遗传图解，并简
要说明推断过程。

答案：⽤截刚⽑的雌果蝇与纯种刚⽑雄果蝇杂交，若
⼦代雄果蝇表现为刚⽑，则此对基因位于X、Y染⾊体上的同源区段；若⼦代雄果蝇表现为截剐⽑，则此对基因仅位于X染⾊体上。

2、选择性杂合雌性个体与纯和显性雄性个体进⾏交配。

①若⼦代只有雄性个体中出现隐性性状个体，则基因位于X染⾊体的特有区段。

②若⼦代中没有出现隐性性状个体，则基因位于X、Y染⾊体的同源区段。

例6、野⽣型果蝇（纯合体）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，设计了下图（左）实验。

雄果蝇染⾊体的模式图及性染⾊体放⼤图如下（右）。

分析回答：
（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，⼀次杂交，
设计⽅案，对上述（3）中的问题作出判断。

实验步骤：
①；②。

预期结果与结论：①；②。

答案：（1）圆眼（2）常（3）（顺序可颠倒）X染⾊体的II
区段X和Y染⾊体的I区段（4）实验步骤：①⽤F1中
圆眼雌果蝇与野⽣型圆眼雄果蝇交配②观察⼦代眼形情况
结果与结论：
①若只有雄果蝇中出现棒眼个体，则圆、棒眼基因位于X染⾊体的特有区段II
②若⼦代中没有棒眼果蝇出现，则圆、棒眼基因位于X、Y染⾊体的同源区段I
四、如何判断基因位于X和Y的同源区，还是位于常染⾊体上
选择隐性雌性个体与纯和显性雄性个体进⾏交配，得到F1，让F1雌雄个体⾃由交配得到F2。

（1）若F2中只有雌性个体中出现隐性性状，则说明该基因位于X、Y染⾊体上的同源区段。

（2）若后代中的雌雄个体均出现隐性性状，说明该基因仅位于常染⾊体上。

例7、果蝇的性染⾊体X和Y有⾮同源区和同源区。

⾮同源区上的X和Y⽚段上⽆等位基因或相同基因；同源区上的X和Y⽚段上有等位基因或相同基因。

棒眼（E）对圆眼（e）为显性，现有⾜够的纯合雌、雄棒眼果蝇和纯合雌、雄圆眼果蝇个体，请⽤杂交实验的⽅法推断这对基因是位于X和Y的同源区，还是位于常染⾊体上，还是仅位于X的⾮同源区。

写出你的实验⽅法、推断过程和相应遗传图解。

将纯合的圆眼雌蝇与纯合的棒眼雄蝇杂交，得到⾜够的F1个体，观察分析F1性状。

其遗传图解如下：
五、探究控制某两对相对性状的两对等位基因是否位于⼀对同源染⾊体上
⽅法：具有相对性状的亲本杂交得F1，F1⾃交(动物让雌、雄个体⾃由交配)得F2。

（1）若F2出现四种性状，其性状分离⽐为9∶3∶3∶1，符合基因的⾃由组合定律，说明控制某两个性状的两对等位基因不是位于⼀对同源染⾊体上(即位于两对同源染⾊体上)。

（2）若F2性性状分离⽐不是9∶3∶3∶1，则可能是位于⼀对同源染⾊体上。

例8、实验室中现有⼀批未交配过的纯种长翅灰体和残翅⿊檀体的果蝇。

已知长翅和残翅这对相对性状受⼀对位于第Ⅱ号同源染⾊体上的等位基因控制。

现欲利⽤以上两种果蝇研究有关果蝇灰体与⿊檀体性状的遗传特点(说明：控制果蝇灰体和⿊檀体的基因在常染⾊体上，所有果蝇均能正常繁殖存活)。

请设计⼀套杂交⽅案，研究控制果蝇灰体、⿊檀体的等位基因是否也位于第Ⅱ号同源染⾊体上，并作出判断。

答案：(1)杂交⽅案：长翅灰体×残翅⿊檀体→F1F2
(2)推断及结论：如果F2出现四种性状，且性状分离⽐为9∶3∶3∶1，说明符合基因的⾃由组合定律，因此控制灰体、⿊檀体的这对等位基因不是位于第⼆号同源染⾊体上。

反之，则可能是位于第⼆号同源染⾊体上。

6.基因是否位于某条缺失染⾊体上.
果蝇的灰体(E)对⿊檀体(e)为显性；灰体纯合果蝇与⿊檀体果蝇杂交，在后代群体中出现了⼀只⿊檀体果蝇。

出现该⿊檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产⽣配⼦过程中发⽣了基因突变或染⾊体⽚段缺失。

现有基因型为EE、Ee 和ee的果蝇可供选择，请完成下列实验步骤及结果预测，以探究其原因。

(注：⼀对同源染⾊体都缺失相同⽚段时胚胎致死；各型配⼦活⼒相同)
实验步骤：
①⽤该⿊檀体果蝇与基因型为________的果蝇杂交，获得F1；
②F1⾃由交配，观察、统计F2表现型及⽐例。

结果预测：Ⅰ.如果F2表现型及⽐例为____________ ，则为基因突变；
Ⅱ.如果F2表现型及⽐例为__________ __，则为染⾊体⽚段缺失。

答案：①EE ②灰体:⿊檀体=3:1 灰体:⿊檀体=4:1
7.基因是否易位到⼀对同源染⾊体上.
⽟⽶糯性与⾮糯性、甜粒与⾮甜粒为两对相对性状。

⼀般情况下，⽤纯合⾮糯⾮甜粒与糯性甜粒两种亲本进⾏杂交时， F 1 表现为⾮糯⾮甜粒， F 2 有 4 种表现型，其数量⽐为 9∶3∶3∶1 。

若重复该杂交实验时，偶然发现⼀个杂交组合，其 F 1 仍表现为⾮糯⾮甜粒，但某⼀ F 1 植株⾃交，产⽣的 F 2 只有⾮糯⾮甜粒和糯性甜粒两种表现型。

对这⼀杂交结果的解释，理论上最合理的是（A）
A ．发⽣了染⾊体易位
B ．染⾊体组数⽬整倍增加
C ．基因中碱基对发⽣了缺失
D ．基因中碱基对发⽣了增减
8.判断外源基因是否整合到宿主染⾊体上.
实验者利⽤基因⼯程技术将某抗旱植株的抗旱基因R成功转⼊到⼀抗旱能⼒弱的植株品种的染⾊体上，并得到下图所⽰的三种类型。

下列说法中不正确的是(A)
A．若⾃交产⽣的后代中⾼抗旱性植株所占⽐例为75%，则⽬的基因
的整合位点属于图中的Ⅲ类型
B．Ⅰ和Ⅱ杂交产⽣的后代中⾼抗旱性植株所占⽐例为100%
C．Ⅱ和Ⅲ杂交产⽣的后代中⾼抗旱性植株所占⽐例为7/8
D．Ⅰ和Ⅲ杂交产⽣的后代中⾼抗旱性植株所占⽐例为100%。