一个特殊杂交组合的应用及例析

一个特殊杂交组合的应用及例析王守民　（河北省滦平县第一中学　０６８２５０）摘　要　利用显性雄性和隐性雌性杂交，可以有效判断显隐性关系、基因在染色体上的位置和推断子代的性别，进而能很好地解决遗传题的基因型推断和概率计算问题。

关键词　显隐性　常染色体　性染色体　同源区段 在高中生物学教学中，解决遗传学问题最重要的步骤，包括显隐性关系的判断、确定基因在染色体上的位置及推断基因型和表现型等环节。

有一个特殊的杂交组合在遗传学教学中具有很重要的用途，这个杂交组合是“显性♂×隐性♀”的杂交（当然若为ＺＷ性别决定，则为“显性♀×隐性♂”的杂交），那么它有哪些用途呢？１　判断显隐性关系具有相对性状的纯合亲本杂交，子代中雄性与亲代中雌性表现型相同，子代中雌性与亲代中雄性表现型相同。

那么，亲代中雄性所表现的性状即为显性性状，即亲本杂交组合就是显性♂×隐性♀。

分析：假设亲本中雄性表现型为隐性性状，如为常染色体遗传，亲本基因型为♀ＡＡ和♂ａａ，所得子代基因型全为Ａａ，无论雌雄表现型都相同，均为显性性状；如为ＸＹ染色体同源区段遗传，亲本基因型为♀ＸＡＸＡ和♂ＸａＹａ，所得子代基因型为ＸＡＸａ和ＸＡＹａ，无论雌雄表现型都相同，均为显性性状；如为伴Ｘ染色体遗传，亲本基因型为♀ＸＡＸＡ和♂ＸａＹ，所得子代基因型为ＸＡＸａ和ＸＡＹ，无论雌雄表现型都相同，为显性性状；即三种情况均与题意不符，故此假设是错误的，从而证明亲代中雄性所表现的性状为显性性状，即亲本杂交组合就是显性♂×隐性♀。

例１　有一种雌雄异株的草本经济植物，属于ＺＷ型性别决定，雌株是性杂合子，雄株是性纯合子。

已知其叶片上的斑点是由Ｚ染色体上隐性基因（ｂ）控制的。

某园艺场要通过杂交培育出一批在苗期就能识别雌雄的植株，则应选择：（１）表现型为的植株做母本，基因型为；表现型为的植株做父本，基因型为。

（２）子代中表现型为的是雌株；子代中表现型为的的是雄株。

解析：ＺＷ型性别决定与ＸＹ型性别决定类似。

依据题目所给信息“雌株是性杂合子，雄株是性纯合子”，则可推断出雌株基因型为ＺＢＷ，表现型为无斑点；基因型为ＺｂＷ，表现型为有斑点。

雄株基因型为ＺＢＺＢ、ＺＢＺｂ，表现型为无斑点；基因型为ＺｂＺｂ，表现型为有斑点。

参考答案：（１）无斑点　ＺＢＷ　有斑点　ＺｂＺｂ　（２）有斑点　无斑点。

２　确定基因所在染色体的位置２．１　判断基因位于常染色体还是Ｘ染色体　用隐性雌性与显性雄性纯合亲本杂交，观察子代的性状表现情况。

若子代无论雌雄表现型都相同，均为显性性状，没有明显的性别差异，即为常染色体遗传；若子代中雄性与亲代中雌性表现型相同，子代中雌性与亲代中雄性表现型相同，有明显的性别差异，即可确认伴Ｘ染色体遗传。

例２　一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型性状变为突变型性状。

该雌鼠与野生型雄鼠杂交，Ｆ１的雌、雄中均既有野生型，又有突变型。

若要通过一次杂交试验鉴别突变基因在Ｘ染色体还是在常染色体上，选择杂交的Ｆ１个体最好是Ａ．野生型（雌）×突变型（雄）Ｂ．野生型（雄）×突变型（雌）Ｃ．野生型（雌）×野生型（雄）Ｄ．突变型（雌）×突变型（雄）解析：据题意可知，一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型性状变为突变型性状，说明基因突变为显性突变。

突变型雌鼠与野生型雄鼠杂交，Ｆ１的雌、雄中均既有野生型，又有突变型，相当于测交，说明突变基因可能在Ｘ染色体还是在常染色体上。

最常用的办法就是用隐性雌性和显性雄性杂交，观察子代有无明显的性别差异。

即用野生型雌性和突变型雄性杂交，若子代雌性全为突变型，雄性全为野生型，则突变基因在Ｘ染色体；若子代雄性既有野生型又有突变型，则突变基因在常染色体上。

所以答案应选择Ａ。

２．２　判断基因仅位于Ｘ染色体还是Ｘ、Ｙ染色体的同源区段　用隐性雌性与显性雄性纯合亲本杂交，观察子代的性状表现情况。

若子代无论雌雄表现型都相同，均为显性性状，没有性别差异，即为ＸＹ染色体的同源区段遗传；若子代中雄性与亲代中雌性表现型相同，子代中雌性与亲代中雄性表现型相同，有明显的性别差异，即可确认伴Ｘ染色体遗传。

分析：假设是ＸＹ染色体的同源区段遗传，在已知万方数据显隐性关系的情况下，亲本基因型为♀ＸａＸａ和♂ＸＡＹＡ，所得子代基因型为ＸＡＸａ和ＸａＹＡ，子代中无论雄性还是雌性表现型都相同，均为显性性状，没有性别差异；假设是伴Ｘ染色体遗传，亲本基因型为♀ＸａＸａ和♂ＸＡＹ，所得子代基因型为ＸＡＸａ和ＸａＹ，子代中雄性与亲代中雌性表现型相同，子代中雌性与亲代中雄性表现型相同，有明显的性别差异。

例３　科学家研究黒腹果蝇时发现，刚毛基因（Ｂ）对截毛基因（ｂ）为显性。

现有各种纯种果蝇若干，可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为于Ｘ染色体上。

请设计实验方案并写出结果预测及结论。

解析：设计“显性♂×隐性♀”的杂交方案，即“刚毛♂×截毛♀”。

假设等位基因仅位于Ｘ染色体，则“刚毛♂×截毛♀”即为“ＸＢＹ♂×ＸｂＸｂ♀”，Ｆ１中雌性均为ＸＢＸｂ（刚毛），雄性均为ＸｂＹ（截毛）；假设等位基因位于Ｘ、Ｙ染色体的同源区段，“刚毛♂×截毛♀”即为“ＸＢＹＢ♂×ＸｂＸｂ♀”，Ｆ１中雌性均为ＸＢＸｂ（刚毛），雄性均为ＸｂＹＢ（刚毛）。

参考答案：选择纯种刚毛雄果蝇和截毛雌果蝇杂交，观察Ｆ１中雌、雄果蝇该性状的表现情况。

若Ｆ１中雌性全表现为刚毛，雄性全表现为截毛，则等位基因仅位于Ｘ染色体上；若Ｆ１个体全表现为刚毛，则等位基因位于Ｘ、Ｙ染色体同源区段。

２．３　判断基因位于常染色体还是Ｘ、Ｙ染色体的同源区段　用隐性雌性与显性雄性纯合亲本杂交，再用Ｆ１中的显性雄性个体与隐性雌性个体杂交，观察Ｆ２的性状表现情况。

若Ｆ２中雄性均是显性性状，雌性均是隐性性状，有明显的性别差异，即为ＸＹ染色体同源区段遗传；若Ｆ２中无论雌性还是雄性均有显性性状和隐性性状，无性别差异，即可确认为常染色体遗传。

分析：假设是ＸＹ染色体的同源区段遗传，在已知显隐性关系的情况下，亲本基因型为♀ＸａＸａ和♂ＸＡＹＡ，所得Ｆ１基因型为ＸＡＸａ和ＸａＹＡ，Ｆ１中的显性雄性个体ＸａＹＡ与隐性雌性个体ＸａＸａ杂交，所得Ｆ２中雄性与Ｆ１中雄性的基因型和表现型相同，均是ＸａＹＡ和显性性状，雌性与Ｆ１中雌性基因型和表现型相同，均是ＸａＸａ和隐性性状，有明显的性别差异；假设是常染色体遗传，亲本基因型为♀ａａ和♂ＡＡ，所得Ｆ１基因型为Ａａ，Ｆ１中雄性个体Ａａ与隐性雌性个体ａａ杂交，所得Ｆ２中无论雌性还是雄性基因型均有Ａａ与ａａ，表现型均有显性性状和隐性性状，没有性别差异。

也可用隐性雌性与显性雄性纯合亲本杂交，再用Ｆ１中的雄性个体与雌性个体杂交，观察Ｆ２的性状表现情况。

若Ｆ２中雄性均是显性性状，雌性既有显性性状又有隐性性状，有明显的性别差异，即为ＸＹ染色体同源区段遗传；若Ｆ２中无论雌性还是雄性均有显性性状和隐性性状，无性别差异，即可确认为常染色体遗传。

例４　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无相同基因；同源区上的Ｘ和Ｙ片段上有等位基因或有相同基因。

控制果蝇眼型的基因不在非同源区段，棒眼（Ｅ）对圆眼（ｅ）为显性。

现有足够的纯合雌、雄棒眼果蝇和纯合的雌、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。

请写出你的实验方法、推断过程和相应结论。

解析：设计“显性♂×隐性♀”的杂交方案，即“棒眼♂×圆眼♀”。

假设等位基因位于常染色体，则“棒眼♂×圆眼♀”即为“ＥＥ♂×ｅｅ♀”，子代均为Ｅｅ（棒眼）；假设等位基因位于Ｘ、Ｙ染色体的同源区段，则“棒眼♂×圆眼♀”即为“ＸＥＹＥ♂×ＸｅＸｅ♀”，子代中雌性均为ＸＥＸｅ（棒眼），雄性均为ＸｅＹＥ（棒眼）。

两种情况下杂交结果相同，无法判断。

但没关系，在此基础上用Ｆ１中雌、雄个体杂交即可。

假设等位基因位于常染色体，“Ｅｅ♂×Ｅｅ♀”的子代（Ｆ２）无论雌、雄均会出现棒眼和圆眼个体；假设等位基因位于Ｘ、Ｙ染色体的同源区段，则“ＸｅＹＥ×ＸＥＸｅ”的子代（Ｆ２）中雄性均为棒眼个体，雌性则棒眼和圆眼个体都有。

参考答案：选择纯种棒眼雄果蝇和圆眼雌果蝇杂交，得到Ｆ１，再选择Ｆ１中雌、雄果蝇进行杂交，观察Ｆ２中雌、雄果蝇该性状的表现情况。

若子代中雌性全表现为刚毛，雄性全表现为截毛，则等位基因仅位于Ｘ染色体上；若子代中的个体全表现为刚毛，则等位基因位于Ｘ、Ｙ染色体同源区段。

３　推知子代的性别例５　果蝇红眼为伴Ｘ显性遗传，白眼为隐性性状，下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的是（　）Ａ．杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇Ｂ．白眼雌果蝇×红眼雄果蝇Ｃ．杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇Ｄ．白眼雌果蝇×白眼雄果蝇解析：果蝇控制眼色的基因位于Ｘ染色体上，眼色遗传为伴Ｘ遗传，红眼基因为显性基因。

则有雌性的基因型和表现型为：ＸＡＸＡ、ＸＡＸａ为红眼，ＸａＸａ为白眼，雄性ＸＡＹ为红眼，ＸａＹ为白眼。

依据伴性遗传的两个规律：伴Ｘ显性遗传和伴Ｘ隐性遗传的传递规律：“父患女必患”和“母患子必患”，Ａ中子代雄果蝇既有红眼又有白眼，雌果蝇全为红眼；Ｂ中子代雄果蝇全为白眼，雌果蝇全为红眼；Ｃ中子代雌、雄个体均有万方数据基于生活情境的“饮食与营养”一节的教学设计章静娴　（江苏省苏州市高新区阳山实验初级中学校　２１５１５１）摘　要　在生活情境中让学生了解营养物质、鉴定食物中营养物质、归纳常见食物的主要营养物质，使学生在生命观念的驱动下进行科学探究，学有所乐且有所获。

关键词　生活情境　饮食　营养　教学设计　初中生物学１　教材分析及设计思路“饮食与营养”是苏科版枟生物学枠七年级上册第５章第１节的内容，本节重要概念“人体从食物中获取营养”来自枟义务教育生物学课程标准（２０１１年版）枠中的“生物圈中的人———人的食物来源于环境”。

教学重点为“说出人体需要的主要营养物质”，教学难点是“鉴定并分析食物中主要营养成分”。

教学首先以生活中的饮食问题入手，使学生了解营养物质的基本概念，再通过简单的实验验证食物中含有某些营养物质，并安排探究实验让学生分析不同食物中的主要营养物质，认同营养均衡的重要性；最后通过食物归类巩固所学，体现生物学与生活的密切联系。

２　教学目标２．１　知识目标　说出食物中含有糖类、蛋白质、脂肪、水分、无机盐和维生素等营养物质，举例说出含有糖类、蛋白质、脂肪和维生素较多的常见食物，并尝试对食物进行归类。