基因位置的确认及遗传实验设计

基因位置的确认及遗传实基因位置的确认及遗传实验设计验设计第一步第一步 破解疑难，明确原理，把握方法破解疑难，明确原理，把握方法1.真核细胞基因的三种真核细胞基因的三种“位置位置”(1)主要位置：主要位置：细胞核内胞核内(即染色体上即染色体上)，包括，包括(2)次要位置：次要位置：细胞胞质内内(位于位于线粒体、叶粒体、叶绿体中体中)2.实验法确认基因的位置实验法确认基因的位置(1)在常染色体上在常染色体上还是在是在X染色体上染色体上已知性状的已知性状的显隐性性未知性状的未知性状的显隐性性(2)在在X、Y染色体的同源区段染色体的同源区段还是只位于是只位于X染色体上染色体上(3)基因位于常染色体基因位于常染色体还是是X、Y染色体同源区段染色体同源区段设计思路思路隐性性的的纯合合雌雌性性个个体体与与显性性的的纯合合雄雄性性个个体体杂交交，获得得的的F1全全表表现为显性性性性状状，再再选子子代代中中的的雌雌雄雄个个体体杂交交获得得F2，观察察F2表表现型情况。即：型情况。即：结果推断果推断a.若若F2雌雄个体中都有雌雄个体中都有显性性状和性性状和隐性性性状出性状出现，则该基因位于常染色体上基因位于常染色体上b.若若F2中雄性个体全表中雄性个体全表现为显性性状，雌性性状，雌性个体中既有性个体中既有显性性状又有性性状又有隐性性状性性状该基因位于基因位于X、Y染色体的同源区段上染色体的同源区段上3.数据信息分析法确认基因位置数据信息分析法确认基因位置除除以以上上列列举的的方方法法外外，还可可依依据据子子代代性性别、性性状状的的数数量量分分析析确确认基基因因位位置置：若若后后代代中中两两种表表现型型在在雌雌雄雄个个体体中中比比例例一一致致，说明明遗传与与性性别无无关，则可可确确定定基基因因在在常常染染色色体体上上；若若后后代代中中两两种表表现型型在在雌雌雄雄个个体体中中比比例例不不一一致致，说明明遗传与与性性别有有关，则可确定基因在性染色体上。分析如下：可确定基因在性染色体上。分析如下：(1)根据表格信息中子代性根据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断、性状的数量比分析推断灰身、直毛灰身、直毛灰身、分叉毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、直毛 黑身、分叉毛黑身、分叉毛雌雌蝇00雄雄蝇据据表表格格信信息息：灰灰身身与与黑黑身身的的比比例例，雌雌蝇中中31，雄雄蝇中中也也为31，二二者者相相同同，故故为常常染染色色体体遗传。直直毛毛与与分分叉叉毛毛的的比比例例，雌雌蝇中中40，雄，雄蝇中中11，二者不同，故，二者不同，故为伴伴X遗传。(2)依据依据遗传调查所得数据所得数据进行推断行推断第二步第二步 透析典型例题，理清解题思路透析典型例题，理清解题思路【典典例例】野野生生型型果果蝇(纯合合子子)的的眼眼形形是是圆眼眼，某某遗传学学家家在在研研究究中中偶偶然然发现一一只只棒棒眼眼雄雄果果蝇，他他想想探探究究果果蝇眼眼形形的的遗传方方式式，设计了了如如图甲甲实验。雄雄果果蝇染染色色体体的的模模式式图及及性性染染色色体放大体放大图如如图乙所示。据乙所示。据图分析回答下列分析回答下列问题。(1)由由图甲中甲中F1可知，果可知，果蝇眼形的眼形的是是显性性状。性性状。(2)若若F2中中圆眼眼棒棒眼眼31，且且雌雌、雄雄果果蝇个个体体中中均均有有圆眼、棒眼，眼、棒眼，则控制控制圆眼、棒眼的基因位于眼、棒眼的基因位于染色体上。染色体上。(3)若若F2中中圆眼眼棒棒眼眼31，但但仅在在雄雄果果蝇中中有有棒棒眼眼，则控制控制圆眼、棒眼的基因可能位于眼、棒眼的基因可能位于，也也可可能位于能位于。(4)请从从野野生生型型F1、F2中中选择合合适适的的个个体体，设计方方案案，对上上述述(3)中的中的问题作出作出进一一步步判断。判断。实验步步骤：用用F2中棒眼雄果中棒眼雄果蝇与与F1中雌果中雌果蝇交配，得到交配，得到；圆眼眼常常X染色体的染色体的区段区段X和和Y染色体的染色体的区段区段(顺序可序可颠倒倒)棒眼雌果棒眼雌果蝇用用与与交交配配，观察察子代中有没有子代中有没有个体出个体出现。预期期结果与果与结论：若若只只有有雄雄果果蝇中中出出现棒棒眼眼个个体体，则圆、棒棒眼眼基基因因位位于于；若若子子代代中中没没有有棒棒眼眼果果蝇出出现，则圆、棒棒眼眼基基因因位位于于。棒眼雌果棒眼雌果蝇野生型雄果野生型雄果蝇棒眼棒眼X染色体的特有区段染色体的特有区段X、Y染色体的同源区段染色体的同源区段审题指导审题指导利用上述实验思路还可确认生物性别即实验法判断生物性别利用上述实验思路还可确认生物性别即实验法判断生物性别选选择择同同型型性性染染色色体体(XX或或ZZ)隐隐性性个个体体与与异异型型性性染染色色体体(XY或或ZW)显性个体杂交，具体分析如下：显性个体杂交，具体分析如下：第三步第三步 增分强化，思维建模，成就高考增分强化，思维建模，成就高考1.一一只只雌雌鼠鼠的的一一条条染染色色体体上上某某基基因因发生生了了突突变，使使野野生生型型性性状状变为突突变型型性性状状。该雌雌鼠鼠与与野野生生型型雄雄鼠鼠杂交交，F1的的雌雌、雄雄鼠鼠中中均均既既有有野野生生型型，又又有有突突变型型。若若要要通通过一一次次杂交交实验鉴别突突变基基因因是是在在X染染色色体体上上还是是在在常常染染色色体体上上，选择杂交的交的F1个体最好是个体最好是()A.野生型野生型(雌雌)突突变型型(雄雄)B.野生型野生型(雄雄)突突变型型(雌雌)C.野生型野生型(雌雌)野生型野生型(雄雄)D.突突变型型(雌雌)突突变型型(雄雄)解解析析由由题题中中“一一只只雌雌鼠鼠的的一一条条染染色色体体上上某某基基因因发发生生了了突突变变，使使野野生生型型性性状状变变为为突突变变型型性性状状”可可知知：该该突突变变为为显显性性突突变变，即即突突变变型型性性状状为为显显性性性性状状、野野生生型型性性状状为为隐隐性性性性状状。对对于于显显性性基基因因位位置置的的判判断断，应应选选择择雄雄性性的的显显性性个个体体与与雌雌性性的的隐隐性性个个体体交交配配，若若基基因因在在X染染色色体体上上，则则所所有有的的后后代代中中，雌雌性性均均表表现现为为突突变变型型性性状状、雄雄性性均均表表现现为为野野生生型型性性状状，否否则则，基基因因在在常染色体上。常染色体上。答案答案A2.下下面面是是探探究究基基因因位位于于X、Y染染色色体体的的同同源源区区段段，还是是只只位位于于X染染色色体体上上的的实验设计思思路路，请判判断断下下列列说法法中中正正确确的的是是()方法方法1纯合合显性雌性个体性雌性个体纯合合隐性雄性个体性雄性个体F1方法方法2纯合合隐性雌性个体性雌性个体纯合合显性雄性个体性雄性个体F1结论：若若子子代代雌雌雄雄全全表表现显性性性性状状，则基基因因位位于于X、Y染染色色体的同源区段。体的同源区段。若若子子代代雌雌性性个个体体表表现显性性性性状状，雄雄性性个个体体表表现隐性性性性状状，则基因只位于基因只位于X染色体上。染色体上。若子代雄性个体表若子代雄性个体表现显性性状，性性状，则基因只位于基因只位于X染色体上。染色体上。若若子子代代雌雌性性个个体体表表现显性性性性状状，则基基因因位位于于X、Y染染色色体体的的同源区段。同源区段。A.“方法方法1结论”能能够完成上述探究任完成上述探究任务B.“方法方法1结论”能能够完成上述探究任完成上述探究任务C.“方法方法2结论”能能够完成上述探究任完成上述探究任务D.“方法方法2结论”能能够完成上述探究任完成上述探究任务解解析析从从方方法法设设计计上上讲讲，方方法法1是是达达不不到到设设计计目目的的的的，因因为为不不管管基基因因是是位位于于X、Y染染色色体体的的同同源源区区段段，还还是是只只位位于于X染染色色体体上上，结结果果相相同同，就就是是子子代代雌雌雄雄全全表表现现显显性性性性状状。方方法法2的的设设计计是是正正确确的的。假假设设控控制制某某一一相相对对性性状状的的基基因因A(a)位位于于X、Y染染色色体体的的同同源源区区段段，那那么么纯纯合合隐隐性性雌雌性性个个体体的的基基因因型型为为XaXa，纯纯合合显显性性雄雄性性个个体体的的基基因因型型为为XAYA，XaXaXAYAXAXa、XaYA，则则得得出出结结论论，假假设设基基因因只只位位于于X染染色色体体上上，XaXaXAYXAXa、XaY，则则得得出出结结论论。因因此此“方方法法2结结论论”能能够够完完成成上上述探究任务。述探究任务。答案答案C3.(2015山山东东潍潍坊坊第第一一次次月月考考，43)如如图甲甲中中表表示示X和和Y染染色色体体的的同同源源区区域域，在在该区区域域上上基基因因成成对存存在在，和和是是非非同同源源区区域域，在在和和上上分分别含含有有X和和Y染染色色体体所所特特有有的的基基因因，在在果果蝇的的X和和Y染染色色体体上上分分别含含有有图乙乙所所示示的的基基因因，其其中中B和和b分分别控控制制果果蝇的的刚毛毛和和截截毛毛性性状状，R和和r分分别控控制制果果蝇的的红眼眼和和白眼性状。白眼性状。请据据图分析回答下列分析回答下列问题。(1)果果蝇的的B和和b基基因因位位于于图甲甲中中的的_(填填序序号号)区区域域，R和和r基因位于基因位于图甲中的甲中的_(填序号填序号)区域。区域。(2)在在减减数数分分裂裂时，图甲甲中中的的X和和Y染染色色体体之之间有有交交叉叉互互换现象象的是的是_(填序号填序号)区域。区域。(3)红眼眼雄雄果果蝇和和红眼眼雌雌果果蝇的的基基因因型型分分别为_和和_。(4)已已知知某某一一刚毛毛雄雄果果蝇的的体体细胞胞中中有有B和和b两两种基基因因，请写写出出该果果蝇可可能能的的基基因因型型，并并设计实验探探究究基基因因B和和b在在性性染染色色体体上的位置情况。上的位置情况。可能的基因型：可能的基因型：_。设计实验：_。预测结果果：如如果果后后代代中中雌雌性性个个体体全全为刚毛毛，雄雄性性个个体体全全为截截毛毛，说明明_；如如果果后后代代中中雌雌性性个个体体全全为截毛，雄性个体全截毛，雄性个体全为刚毛，毛，说明明_。解解析析(1)基基因因B、b在在X、Y染染色色体体上上成成对对存存在在，所所以以位位于于同同源源区区域域，即即图图甲甲中中的的区区域域；R和和r基基因因是是X染染色色体体上上特特有有的的基基因因，所所以以位位于于X染染色色体体上上的的非非同同源源区区域域，即即图图甲甲中中的的区区域域。(2)减减数数分分裂裂四四分分体体时时期期，能能联联会会的的染染色色体体同同源源区区段段才才可可能能发发生生交交叉叉互互换换现现象象。(3)红红眼眼雄雄果果蝇蝇和和红红眼眼雌雌果果蝇蝇的的基基因因型型分分别别为为XRY及及XRXR或或XRXr。(4)含含有有B和和b两两种种基基因因的的刚刚毛毛雄雄果果蝇蝇基基因因型型为为XBYb或或XbYB。若若要要判判断断基基因因B和和b在在性性染染色色体体上上的的位位置置情情况况，可可进进行行测测交交实实验验，即即让让该该刚刚毛毛雄雄果果蝇蝇与与截截毛毛雌雌果果蝇蝇(XbXb)杂杂交交，有有以以下下两两种种情情况况：XBYbXbXbXBXb(刚刚毛毛雌雌)、XbYb(截截毛毛雄雄)；XbYBXbXbXbXb(截截毛毛雌雌)、XbYB(刚刚毛毛雄雄)，由由此此可可判判断断基基因因B和和b在在X、Y染色体上的位置。染色体上的位置。答答案案(1)(2)(3)XRYXRXR或或XRXr(4)XBYb或或XbYB让该果果蝇与与截截毛毛雌雌果果蝇杂交交，分分析析后后代代的的表表现型型情情况况基基因因B和和b分分别位位于于X和和Y染染色色体体上上基基因因B和和b分分别位位于于Y和和X染色体上染色体上