生物人教版高中必修2 遗传与进化遗传学探究实验的设计和推理

遗传学探究实验的设计和推理

探究点一：控制某性状的基因的位置

例1:有人发现果蝇的体色有灰色和黑色两种表现型。现有纯合的灰身和黑身雌、雄果蝇，请你设计—个实验，探究体色的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传。用图解和简洁语言回答

正交:P 灰身果蝇♀×黑身果蝇♂反交:P 黑身果蝇♀×灰身果蝇♂

F1 F1

如果正交与反交产生的F l的性状都与母本相同，则该体色的遗传为细胞质遗传

如果正交与反交产生的F l的性状与母本无关，表现为灰身或黑身的一种，则该体色的遗传为细胞核遗传。

1.判断基因位于细胞质中还是细胞核中的实验设计

(1)当该基因控制的性状可通过配子传递给子代时，则通过杂交实验来判断。

①实验设计：隐性的雌性×显性的纯合雄性，

显性的纯合雌性×隐性的雄性。

②结果预测及结论：

A.若两组杂交结果相同，则该基因位于细胞核内的常染色体上。

正交：♀aa×♂AA→Aa

反交：♀AA×♂aa→Aa

B.若两组杂交结果不同，且子代性状表现都与相应母本性状相同，则该基因位于细胞质中。

正交：♀H×♂L→H

反交：♀L×♂H→L

C.若两组杂交结果不同，且子代性状的表现与性别相关，则该基因位于细胞核内的性染色体上。

正交：♀X a X a×♂X A Y→X A X a、 X a Y

反交：♀X A X A×♂X a Y→X A X a、X A Y

(2)当体细胞内某基因突变后，表达的性状不遗传给子代时，则通过细胞工程的方法来判断。

①实验设计：

取两种细胞（正常细胞和突变细胞）分别进行细胞培养，再分别将正常细胞和突变细胞的细胞核与细胞质分离，然后将突变细胞的细胞核与正常细胞的细胞质融合形成重组细胞A并置入甲瓶中培养，将突变细胞的细胞质与正常细胞的细胞核融合形成重组细胞B并置入乙瓶中培养，观察甲、乙两瓶中细胞的形态是否发生变化。

②结果预测及结论：

A.若只有甲瓶中细胞（重组细胞A）形态发生明显变化，则

突变基因位于细胞核中

B.若只有乙瓶中细胞（重组细胞B)形态发生明显变化，则

突变基因位于细胞质中。

C.若甲、乙两瓶中细胞形态均发生明显变化，则突变基因可

能同时存在于细胞核和细胞质中。

D.若甲、乙两瓶中细胞形态均未发生明显变化，则突变基因

的表达需突变细胞自身的核质互作。

问题1: 基因位于细胞核中还是细胞质中?

规律方法:①用正交、反交方法，看子代表现型；

②依据控制性状的遗传物质来源；

③观察杂交后代性状分离的比例。

例2：①已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状（红眼A、

白眼a），且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。请用一次交配实

验证明这对基因是位于X染色体上，还是常染色体上。写出

亲本组合，讨论实验预期并得出相应结论。

P 白眼雌果蝇×红眼雄果蝇

假设这对基因位于X染色体上：假设这对基因位于常染色

体上：

P X a X a x X A Y P aa x AA P aa x Aa

F1 X A X a X a Y F1 Aa F1 Aa

aa

如果子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，则这对基因

位于X染色体上；

如果子代中雌、雄果蝇全部为红眼，或者子代中雌、雄果蝇

都有红眼和白眼，且比例接近1 : 1,则这对基因位于常染色

体上。

②果蝇的灰身（A）对黑身（a）显性，正常硬毛（B）对短

硬毛（b）显性，两对基因中有一对位于常染色体上，另一

对位于X和Y染色体同源的区段，现有杂交组合：杂合灰身

短硬毛雌蝇×杂合的黑身正常硬毛雄蝇，只做一代杂交试验，

判断A和a，B和b中哪一对基因位于常染色体？哪一对基

因位于性染色体同源的区段？

P 杂合灰身短硬毛雌蝇×杂合的黑身正常硬毛雄蝇

假设控制灰身（A）、黑身（a）基因在常染色体上，而控制

正常硬毛（B）、短硬毛（b）基因在X和Y染色体同源的区

段。

P AaX b X b x aaX B Y b P AaX b X b x

aaX b Y B

Aa x aa X b X b x X B Y b Aa x aa

X b X b x X b Y B

Aa aa X B X b X b Y b Aa aa X b X b X b Y B

灰身黑身正常硬毛短硬毛灰身黑身

短硬毛正常硬毛

如果子代中雌雄都有灰身与黑身，且比例接近1 : 1，而雌性都是正常硬毛，雄性都是短硬毛，或者雄性都是正常硬毛，雌性都是短硬毛，则控制灰身（A）、黑身（a）基因在常染色体上，而控制正常硬毛（B）、短硬毛（b）基因在X 和Y染色体同源的区段。

假设控制正常硬毛（B）、短硬毛（b）基因在常染色体上，而控制灰身（A）、黑身（a）基因在X和Y染色体同源的区段：

……判断方法与以上相同

2.判断基因位于常染色体上还是位于X染色体上的实验设计（1）方法一

①实验设计：隐性的雌性×显性的纯合雄性，

显性的纯合雌性×隐性的雄性。

②结果预测及结论：

A.若两组杂交结果相同，则该基因位于细胞核内的常染色体上。

正交：♀aa×♂AA→Aa

反交：♀AA×♂aa→Aa

B.若两组杂交结果不同，且子代性状的表现与性别有关，则该基因位于细胞核内的X染色体上。

正交：♀X a X a×♂X A Y→X A X a、 X a Y

反交：♀X A X A×♂X a Y→X A X a、X A Y