精品微课(五) 五类基因定位的遗传实验设计与分析

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a.若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性 性状出现，则该基因位于常染色体上 2.结果推断b.若F2中雄性个体全表现为显性性状， 雌性个体中既有显性性状又有隐性性状， 则该基因位于X、Y染色体的同源区段上
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[典例 3]
已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼 W、白
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[典例 5] 植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因 有关，若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的 植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。假如用得到的二倍体转基 因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为 3∶1 时， 则可推测该耐旱基因整合到了 ________________(填“一条同源 染色体上”或“两条同源染色体上”)。
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[典例 4] 水稻的高秆对矮秆为完全显性，由一对等位基因 A、a 控制；抗病对易感病为完全显性，由另一对等位基因 B、b 控制。现有纯合高秆抗病和纯合矮秆易感病的两种亲本杂交，所 得 F1 自交，统计 F2 的表现型及比例近似得到如下结果：高秆抗 病∶高秆易感病∶矮秆抗病∶矮秆易感病＝66∶9∶9∶16。据实 验结果回答下列问题： (1) 控制抗病和易感病的等位基因 ________( 填“遵循”或 “不遵循”)基因的分离定律。 上述两对等位基因之间不遵循基因 的自由组合定律，原因是__________________________。 (2)有人针对上述实验结果提出了假说： 控制上述性状的两对 等位基因位于一对同源染色体上，F1 的部分性原细胞在减数第一 次分裂前期控制不同性状的基因进行了________，因此产生的配 子类型及其比例可能是 AB∶Ab∶aB∶ab＝4∶1∶1∶4，雌雄配 子随机结合导致上述结果产生。 解析
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基因位于 X、Y 染色体的同源区段还是 位于常染色体上
[实验设计]
1．设计思路 隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交， 获得的 F1 全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体 杂交获得 F2，观察 F2 表现型情况。即：
五类基因定位的遗传实验设子代中雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼，则这对
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探究两对基因是位于一对同源染色体上还是两对 同源染色体上
[实验设计]
1．若两对基因位于两对同源染色体上，则遵循自由组合定律， F1 自交后代性状分离比为 9∶3∶3∶1 ，测交后代性状分离比为 1∶1∶1∶1。
[解析] 如果耐旱基因整合到同源染色体的两条上，则子代将 全部表现耐旱，不会出现性状分离。如果耐旱基因整合到同源染色 体的一条上，则转基因植株的基因型可以用 A0 表示(A 表示耐旱基 因，0 表示另一条染色体上没有相应的基因)，A 自交后代基因型为 AA∶A0∶00＝1∶2∶1，所以耐旱∶不耐旱＝3∶1，与题意相符。 [答案] 一条同源染色体上
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2． 若相对性状的显隐性已知， 只需一个杂交组合判断基因 的位置，则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交。即： ①若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性 隐性雌 ⇒在X染色体上 × ②若子代中雌性有隐性，雄性中有显性 显性雄 ⇒在常染色体上
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探究外源基因是否整合到宿主染色体上
[实验设计] 外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循 孟德尔遗传规律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同 源染色体的一条上，其自交会出现分离定律中的 3∶1 的性 状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体 的一条上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出遵 循自由组合定律的现象。
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③若子代雄性个体表现显性性状， 则基因只位于 X 染色 体上。 ④若子代雌性个体表现显性性状，则基因位于 X、Y 染 色体的同源区段。 A．“方法 1＋结论①②”能够完成上述探究任务 B．“方法 1＋结论③④”能够完成上述探究任务 C．“方法 2＋结论①②”能够完成上述探究任务 D．“方法 2＋结论③④”能够完成上述探究任务
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[典例 2]
下面是探究基因位于 X、Y 染色体的同源区段，
还是只位于 X 染色体上的实验设计思路， 请判断下列说法中正确 的是 方法 1 方法 2 ( 纯合显性雌性个体×纯合隐性雄性个体→F1 纯合隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→F1 )
结论：①若子代雌雄全表现显性性状，则基因位于 X、Y 染 色体的同源区段。 ②若子代雌性个体表现显性性状，雄性个体表现隐性性状， 则基因只位于 X 染色体上。
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基因是伴 X 染色体遗传还是 X、 Y 染色体同源区 段的遗传
[实验设计] 1． 适用条件： 已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染
色体上。 2．设计思路
(1) 基本思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂 交，观察分析 F1 的性状。即： ①若子代所有雄性均为显性性状⇒位于 隐性雌 同源区段上 × ⇒ ②若子代所有雄性均为隐性性状⇒仅位 纯合显性雄 于X染色体上
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(2)基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交， 观察分析 F1 的性状。即： ①若子代中雌雄个体均表现显性性状⇒ 此等位基因位于X、Y染色体的同源 杂合显性雌 区段上 × ⇒ ②若子代中雌性个体全表现显性性状， 纯合显性雄 雄性个体中既有显性性状又有隐性性 状⇒此等位基因仅位于X染色体上
2．若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑交叉互换， 则产生两种类型的配子， 在此基础上进行自交或测交会出现两种表 现型；考虑交叉互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自 交或测交会出现四种表现型，但自交后代性状分离比不表现为 9∶3∶3∶1，而是表现为两多、两少的比例。
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基因位于常染色体上还是 X 染色体上
[实验设计] 1．若相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则 用正交和反交的方法。即： 正反交 ①若正反交子代雌雄表现型相同⇒常染色体上 ⇒ 实验 ②若正反交子代雌雄表现型不同⇒X染色体上
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[典例 1]
果蝇灰色基因(B)对黄色基因(b)为显性。 若用一次
交配实验， 即可证明这对基因是位于常染色体上还是位于性染色 体上， 应选择什么类型的亲本交配？并根据子代性状表现作出相 应的判断。 [解析] 本题涉及一次交配实验且基因的显隐性已知，可 考虑采用雌(隐性性状)与雄(显性性状)杂交。 即选择灰色雄果蝇 与黄色雌果蝇交配，根据后代的表现型不同进行分析判断。 [答案] 选择灰色雄果蝇与黄色雌果蝇交配。①若子代雄 果蝇全为黄色，雌果蝇全为灰色，可证明这对基因位于 X 染色 体上；②若子代雄、雌果蝇中，均有灰色和黄色，可证明这对 基因位于常染色体上；③若子代雄、雌果蝇全为灰色，可证明 这对基因位于常染色体上。
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眼 w)，且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌 雄果蝇，某实验小组欲用一次交配实验证明这对基因位于何种染色 体上。下列相关叙述，错误的是 基因位于 X 染色体上 B．若子代中雌雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体 或 X、Y 染色体的同源区段上 C．若子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于 常染色体上 D．这对基因也有可能只位于 Y 染色体上
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[解析]
从方法设计上讲，方法 1 达不到设计目的，因为不
管基因是位于 X、 Y 染色体的同源区段， 还是只位于 X 染色体上， 结果相同， 即子代雌雄全表现显性性状。 方法 2 的设计是正确的。 假设控制某一相对性状的基因 A(a)位于 X、 Y 染色体的同源区段， 那么纯合隐性雌性个体的基因型为 XaXa，纯合显性雄性个体的 基因型为 XAYA，XaXa×XAYA→XAXa、XaYA，则得出结论①； 假设基因只位于 X 染色体上，XaXa×XAY→XAXa、XaY，则得出 结论②。因此“方法 2＋结论①②”能够完成题述探究任务。 [答案] C