探究基因在染色体上

探究基因位置的实验设计方案

一、探究基因位于常染色体上还是X 染色体上

(一) 、在已知显隐性性状的条件下：隐性雌个体×显性雄个体

X a X a × X A Y 或 aa （雌）×A_（雄）

例1. 已知果蝇红眼(B)对白眼(b)为显性，现有一批纯合红眼和白眼果蝇，雌雄果蝇均有(不考虑基因突变)。（1）请设计一种简便的杂交方案来判断控制果蝇红眼和白眼的基因在常染色体上还是在X 染色上。（2）若只有纯合红眼雌果蝇和白眼雄果蝇若干只，请设计一种杂交方案来判断控制果蝇红眼和白眼的基因在常染色体上还是在X 染色上。

（二）在未知显隐性性状的条件下，可采取正反交法

①若正反交结果相同，则基因位于常染色体上。

②若正反交结果不同，且与性别有关，则基因位于X 染色体上。

例3.已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。

变式．

A.

C.灰色基因是X 染色体上的显性基因

D.黄色基因是常染色体上的隐性基因

二、探究基因位于X 染色体同源区段上

例4. 生物的性状由基因控制，不同染色体上的基因在群体中

所形成基因型的种类不同，如图为果蝇XY 染色体结构示意图。

请据图回答

( 1)若控制某性状的等位基因A与a位于X染色体Ⅱ区上，则该自然种群中控制该性状的基因型有_ _种。

(2)若等位基因A与a位于常染色体上，等位基因B与b位于X染色体Ⅱ区上，则这样的群体中最多有______种基因型。

(3)在一个种群中，控制一对相对性状的基因A与a位于X、Y染色体的同源区Ⅰ上，则该种群雄性个体中最多存在_ _种基因型，分别是_____ _ 例5. 现有若干纯合的雌雄果蝇，已知控制某性状的基因可能位于常染色体上或X、Y染色体的同源区段，请补充下列实验方案以确定该基因的位置。

选取若干对表现型分别为________、________的果蝇作为亲本进行杂交，子代(F1)中无论雌雄均为显性；再选取F1中雌、雄个体相互交配，观察其后代表现型。结果预测及结论：①若____ _，则该基因位于常染色体上；

②若________ __，则该基因位于X、Y染色体的同源区段。例6 .某雌雄异株植物有宽叶（B)和窄叶(b)两种类型，B和b均位于X染色体上。基因b使雄配子致死。

（1）若后代全为宽叶雄株，则亲本基因型是：

（2）若后代全为宽叶，雌雄株各一一半，则亲本基因型是：

（3）若后代全为雄株，宽叶和窄叶各一一半，则亲本基因型是：

（4）若后代性别比1：1，宽叶占3/4，则亲本基因型是：

三、探究基因位于细胞核还是位于细胞质

1．实验依据：细胞质遗传具有母系遗传的特点，子代性状与母方相同。因此正、反交结果不相同，且子代性状始终与母方相同。

2．实验设计：设置正反交杂交实验

①若正反交结果不同，且子代始终与母方相同，则为细胞质遗传。

②若正反交结果相同，则为细胞核遗传。

【典例】已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)；直毛与分叉毛是一对相对性状(显性基因用F表示，隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交，子代中雌蝇表现型比例及雄蝇表现型比例如图所示。

(1)雄性亲本的一个精原细胞产生的精细胞的基因型是___________________。

(2)控制直毛与分叉毛的基因位于___________________上，判断的主要依据是_________________________________________________________________。(3)若让子一代中灰身雄蝇与黑身雌蝇杂交，后代中黑身果蝇所占比例为_______。子一代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合子与杂合子的比例为_______。

(4)若实验室有纯合的直毛和分叉毛雌、雄果蝇亲本，你能否通过一代杂交实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。

答案例1、（1）选择白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交。①若F1 雌蝇全为红眼，雄蝇全为白眼，则基因在X染色体上；②若F1全为红眼果蝇，且雌雄比例均等，则基因在常染色体上。（关键：白眼雄蝇/出现）

解析: ①若基因在X染色体上，则♀白眼(XbXb)×♂红眼(XBY)→ F1 ♀红眼(XBXb) ：♂白眼(XbY)；②若基因在常染色体上，则♀白眼(bb)×♂红眼(BB)→ F1 ♀红眼(Bb) ：♂红眼(Bb) =1:1

（2）：选择白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1 雌、雄果蝇全为红眼，再让F1 雌、雄果蝇进行杂交。①若F2 雌蝇全为红眼无白眼雌蝇，雄蝇中既有红眼又有白眼，则基因在X染色体上；②若F2雌果蝇中既红眼又有白眼，雄蝇中既有红眼又有白眼，则基因在常染色体上。（关键：白眼雌蝇/不出现）

解析: ①若基因在X染色体上，则♂白眼(XbY)× ♀红眼(XB XB)→ F1 ♀红眼(XBXb) × ♂红眼(XBY) → F2 ♀红眼(XBXb 、XBXB) ：♂白眼(XbY) :♂红眼(XBY) ②若基因在常染色体上，则♂白眼(bb)× ♀红眼(BB)→ F1 ♀红眼(Bb) ×♂红眼(Bb) → F2 ♀红眼(1BB+2Bb）：♀白眼(1bb）：♂红眼(1BB+2Bb）：♂白眼(bb ）

例2 D 、例3 C

例4 (1)5(2)15(3)4 XAYA、XAYa、XaYA、XaYa

例5. 雌性个体为隐性雄性个体为显性①雌雄中均有显性和隐性两种性状

②雄性个体为显性，雌性个体表现为显性和隐性两种性状

例6（1）XbY×XBXB（2）XBY × XBXB （3）XbY ×XBXb （4）XBY × XBXb 解析(1)若等位基因A与a位于X染色体Ⅱ区上，则在雌性个体中可形成XAXA、XAXa、XaXa三种，雄性个体中可形成XAY、XaY两种，共5种基因型。(2)若等位基因A与a位于常染色体上，等位基因B与b位于X染色体Ⅱ区上，则在雄性个体中有3(AA、Aa、aa)×2(XBY、XbY)＝6种基因型；雌性个体中有3(AA、Aa、aa)×3(XBXB、XBXb、XbXb)＝9种基因型，因此共有15种基因型。(3)X和Y染色体属于性染色体，其基因的遗传与性别有关。在一个群体中，雌性个体的基因型有：XAXA、XAXa、XaXa三种；雄性个体的基因型有：XAYA、XAYa、XaYA、XaYa四种。

如果基因位于X、Y染色体的同源区段，亲本的基因型为XaXa、XAYA，F1的基因型为XAXa、XaYA，F2中雄性个体的基因型为XAYA、XaYA，均表现为显性性状；雌性个体的基因型为XAXa、XaXa，既有显性性状又有隐性性状。而对于常染色体遗传，F2雌雄个体中均有显性和隐性两种性状