第23講 基因在染色體上的假說與證據(jù)
1.說出基因位于染色體上的理論依據(jù)。2.掌握摩爾根用假說—演繹法證明基因位于染色體上的過程。
考點一　基因位于染色體上的理論依據(jù)
考點二　基因所在的位置判斷
主要考點 必備知識
基因位于染色體上的理論依據(jù)
基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。
內(nèi)容：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給子代的，即基因在染色體上。
薩頓的假說(Suttn—Bveri假說)(1)基因在雜交過程中保持完整性和獨立性。染色體在配子形成和受精過程中，也有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。(2)在體細(xì)胞中基因成對存在，染色體也是成對的。在配子中只有成對的基因中的一個，同樣，也只有成對的染色體中的一條。(3)體細(xì)胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方。同源染色體也是如此。(4)非等位基因在形成配子時自由組合，非同源染色體在減數(shù)分裂Ⅰ的后期也是自由組合的。
類比推理 這是科學(xué)研究中常用的方法之一。類比推理是根據(jù)兩個或兩類對象有部分屬性相同，從而推出它們的其他屬性也相同的推理。19世紀(jì)物理學(xué)家研究光的性質(zhì)時， 曾經(jīng)將光與聲進行類比。聲有直線傳播、反射和折射等現(xiàn)象，其原因在于它有波動性。 后來發(fā)現(xiàn)光也有直線傳播、反射和折射等現(xiàn)象，因此推測光也可能有波動性。上面介紹的薩頓的推理，也是類比推理。他將看不見的基因與看得見的染色體的行為進行類比，根據(jù)其驚人的一致性，提出基因位于染色體上的假說。應(yīng)當(dāng)注意的是，類比推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性，其正確與否，還需要觀察和實驗的檢驗。
2.基因位于染色體上的實驗證據(jù)的“假說—演繹”分析
摩爾根（1866-1945）
③果蠅體細(xì)胞中染色體數(shù)少且形態(tài)有明顯差別
3 ： 1
3.當(dāng)時，性染色體已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，據(jù)此你能作出怎樣的解釋？
白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系
控制白眼性狀的基因可能在性染色體上
F2中紅眼：白眼比是3︰1
1.是否符合孟德爾遺傳定律？如何解釋？
摩爾根的實驗
（1）摩爾根那個時代已有的理論基礎(chǔ)：
經(jīng)過推理、想象提出假說:
果蠅體細(xì)胞染色體組成圖解
性染色體：與性別決定直接關(guān)系的染色體
常染色體：除性染色體外的其他染色體，雌雄性個體的
假設(shè)一：控制果蠅眼色的基因在Y 染色體上 ，X染色體上沒有對應(yīng)的等位基因。
假設(shè)二：控制果蠅眼色的基因在Y 染色體上 ，X染色體上也有對應(yīng)的等位基因。
假設(shè)三：控制果蠅眼色的基因在X 染色體上 ，Y染色體上沒有對應(yīng)的等位基因。
①控制白眼的基因是在常染色體上
②控制白眼的基因在性染色體上
紅眼：XWXW 、XWXw ；白眼： XwXw
紅眼： XWY；白眼：XwY
3/4紅眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）
3 ： 1
比例： 1: 1: 1: 1
選擇F1雌紅眼個體與雄白眼交配
根據(jù)摩爾根的假說，理論上測交后代比例：紅眼雌：白眼雌：紅眼雄： 白眼雄=1:1:1:1
——證明了基因在染色體上
實驗結(jié)果與理論推測一致，完全符合假說，假說完全正確！
摩爾根等人親自做了該實驗，實驗結(jié)果如下：
比例：1: 1: 1: 1
每種生物的基因數(shù)量，都要遠遠多于這種生物染色體的數(shù)目。
現(xiàn)代分子生物學(xué)，熒光標(biāo)記技術(shù)確定了基因在染色體上的位置。
基因在染色體上相對位置的圖，說明基因在染色體上呈線性排列。
在雜合體的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立的隨配子遺傳給后代。
3.孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
基因的分離定律的實質(zhì)是：
基因的自由組合定律的實質(zhì)是：
位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
真核生物，不適用原核生物及病毒的遺傳。
有性生殖，不適用無性生殖的遺傳；有絲分裂過程不遵循。
細(xì)胞核遺傳，不適用細(xì)胞質(zhì)遺傳
單基因遺傳符合該定律，多基因分別位于多對同源染色體上
4.孟德爾遺傳規(guī)律的適用范圍
1.如果用該基因型的個體研究分離定律，如何選擇研究對象？
2.如果用該基因型的個體研究自由組合定律，如何選擇研究對象？
AaDd BbDd
如果不知道兩對基因在染色體上的分布， 如何判斷這兩對基因是否遵循自由組合定律？
與Aabb雜交
與aaBb雜交
考向　基因和染色體的關(guān)系1.我國著名科學(xué)家覃重軍及團隊，把單倍體釀酒酵母細(xì)胞內(nèi)16條染色體串聯(lián)成一條染色體，在國際上首次人工“創(chuàng)建”了自然界中本不存在的簡約生命——僅含單條染色體的酵母真核細(xì)胞。下列有關(guān)染色體說法正確的是( )A.串聯(lián)染色體上的基因呈直線排列B.薩頓用類比推理證明了基因在染色體上C.串聯(lián)染色體上的基因數(shù)目沒有發(fā)生改變，因此生物沒有發(fā)生變異D.細(xì)胞內(nèi)基因的數(shù)目要遠遠多于染色體數(shù)目
解析：一條染色體上有很多基因，基因在染色體上呈線性排列，而不是呈直線排列，A錯誤；薩頓用類比推理提出了基因在染色體上的假說，摩爾根用假說—演繹法證明了基因在染色體上，B錯誤；串聯(lián)染色體上的基因數(shù)目沒有發(fā)生改變，但染色體數(shù)目發(fā)生改變，因此生物發(fā)生了變異，C錯誤。
考向 摩爾根實驗拓展辨析1.假說—演繹法是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的方法，利用該方法孟德爾發(fā)現(xiàn)了兩大遺傳定律，摩爾根證明了基因位于染色體上。下列有關(guān)分析錯誤的是( )A.提出問題是建立在純合親本雜交和F1自交的實驗基礎(chǔ)上B.摩爾根做出的假設(shè)為控制白眼的基因在X染色體上，Y染色體上不含它　的等位基因C.孟德爾在發(fā)現(xiàn)基因分離定律時的“演繹”過程是若F1產(chǎn)生配子時成對　的遺傳因子分離，則F2中三種基因型個體之比接近1∶2∶1D.摩爾根讓F1自由交配，后代出現(xiàn)性狀分離，白眼全部是雄性，由此判　斷基因可能位于X染色體上
解析：孟德爾在發(fā)現(xiàn)基因分離定律時的“演繹”過程是若F1會產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的配子，這樣測交后代應(yīng)該會產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的類型，比例為1∶1，C錯誤。
1.體細(xì)胞中基因成對存在，配子中只含一個基因(　　)2.非等位基因隨非同源染色體的自由組合而組合能說明“核基因和染色體行為存在平行關(guān)系”(　　)3.薩頓利用假說—演繹法推測基因位于染色體上，且基因都位于染色體上(　　)4.摩爾根利用假說—演繹法證明控制果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上(　　)
5.摩爾根在實驗室培養(yǎng)的雄果蠅中首次發(fā)現(xiàn)了白眼性狀，該性狀來自基因重組(　　)6.摩爾根果蠅雜交實驗證明了基因在染色體上且呈線性排列(　　)7.孟德爾和摩爾根都是通過測交實驗驗證其假說(　　)
①果蠅的基因全部位于8條染色體上(　　)②圖中白眼基因與朱紅眼基因是等位基因(　　)③精細(xì)胞中不可能同時存在白眼基因與朱紅眼基因(　　)④紅寶石眼基因在體細(xì)胞中可能存在4個(　　)⑤該染色體上的基因在后代中不一定都能表達(　　)
8.必修2 P32“圖2－11”：請據(jù)圖完成下列判斷
1.基因與染色體的數(shù)量與位置關(guān)系是___________________________________________________。2.利用摩爾根的雜交實驗，獲得白眼雌果蠅的方法是________________________________。
一條染色體上有許多基因；基因在染色體上呈線性排列
用F1雌果蠅與白眼雄果蠅雜交獲得
3.必修2 P31“思考·討論”：如果控制白眼的基因在Y染色體上，還能解釋摩爾根的果蠅雜交實驗嗎？ 如果控制白眼的基因在Y染色體上，紅眼基因在X染色體上，因為X染色體上的紅眼基因?qū)Π籽刍驗轱@性，所以不會出現(xiàn)白眼雄果蠅。這與摩爾根的果蠅雜交實驗結(jié)果不符；如果控制白眼的基因在Y染色體上，且X染色體上沒有顯性紅眼基因，白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅的雜交后代中雄果蠅全為白眼，也不能解釋摩爾根的果蠅雜交實驗結(jié)果。
4.必修2 P32“拓展應(yīng)用”：生物如果丟失或增加一條或若干條染色體，就會出現(xiàn)嚴(yán)重疾病甚至死亡。但是在自然界中，有些動植物的某些個體是由未受精的生殖細(xì)胞(如卵細(xì)胞)單獨發(fā)育來的，如蜜蜂中的雄蜂等。這些生物的體細(xì)胞中染色體數(shù)目雖然減少一半，但仍能正常生活。如何解釋這一現(xiàn)象？ 這些生物的體細(xì)胞中的染色體數(shù)目雖然減少一半，但仍具有一整套非同源染色體，這一套染色體攜帶著控制該種生物體所有性狀的一整套基因。
題型　基因位于位于RNA或DNA上
例:根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型，有些病毒對人類健康會造成很大危害，通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。 假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換，請利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計實驗以確定一種新病毒的類型，簡要寫出（1）實驗思路，（2）預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論即可。（要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組）
【答案】（1）實驗思路： 甲組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并監(jiān)測其放射性。 乙組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒病監(jiān)測其放射性。（2）結(jié)果及結(jié)論 若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。
題型　基因位于細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核上
可設(shè)置正反交兩組實驗，如果結(jié)果不相同（與性別無關(guān)）可以首先考慮基因位于細(xì)胞質(zhì)的DNA上；如果結(jié)果相同，可以考慮基因位于細(xì)胞核的DNA上。
題型　基因位于X染色體上還是常染色體上
(1)已知顯隱性的情況下，XY型性別決定的生物，在排除為伴Y遺傳、母系遺傳后?？衫秒[雌和純合的顯雄來判斷
(2)不知顯隱性的情況下，可利用具有相對性狀的純合雌雄個體進行正交和反交的方法來判斷，若結(jié)果不一致則基因位于X染色體上;若正交反交結(jié)果一致，則基因在常染色體上。
例:已知果蠅的紅眼和白眼是一對相對性狀分別由一對等位基因（W、w）控制，且紅眼為顯性性狀，雌雄果蠅均有紅眼和白眼類型?，F(xiàn)有若干紅眼和白眼的雌雄果蠅，用一次雜交實驗證明這對基因位于常染色體上還是X染色體上。請寫出你的實驗方法、預(yù)測結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論。
答案：將白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅雜交，觀察后代雌雄果蠅的性狀。
① 若后代雌果蠅全為紅眼，雄果蠅全為白眼，則這對基因位于X染色體上。（分析：XwXw白眼♀×XWY紅眼♂→XWXw紅眼♀，XwY白眼♂）
② 若后代雌雄果蠅全為紅眼，則這對基因位于常染色體上。（分析：P:ww白眼♀×WW紅眼♂→F1: Ww紅眼）
③ 若后代雌雄都有紅眼和白眼，則這對基因位于常染色體上。（分析: P:ww白眼♀×Ww紅眼♂→F1: Ww紅眼,ww白眼）
例3．假設(shè)殘翅果蠅是由于遺傳物質(zhì)改變引起的，現(xiàn)有一定數(shù)量的純種長翅和純種殘翅果蠅，請通過一代雜交實驗來確定該性狀是伴X遺傳還是常染色體遺傳。請寫出你的實驗方法、預(yù)測結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論。(如XAY、XaY可視為純種)
答案 ：將純種長翅雌果蠅×純種殘翅雄果蠅，純種殘翅雌果蠅×純種長翅雄果蠅。 ① 若兩組雜交結(jié)果均是長翅或殘翅，則該基因位于常染色體上。② 若兩組雜交結(jié)果不同，且子代性狀的表現(xiàn)與性別有關(guān)，則該基因位于X染色體上。
題目分析：① 若兩組雜交結(jié)果均是長翅或殘翅，則該基因位于常染色體上。
② 若兩組雜交結(jié)果不同，且子代性狀的表現(xiàn)與性別有關(guān)，則該基因位于X染色體上。
假設(shè)長翅為顯性，若基因位于常染色體上。其分析如下：正交 P: AA長翅♀×aa殘翅♂→F1：Aa長翅，反交 P: aa殘翅♀×AA長翅♂→F1：Aa長翅同理：假設(shè)殘翅為顯性，若基因位于常染色體上。則兩組雜交結(jié)果均是殘翅。
假設(shè)長翅為顯性，若基因位于X染色體上，則該其分析如下：正交 P: XAXA長翅♀×XaY殘翅♂→F1: XAXa長翅♀，XAY長翅♂反交 P: XaXa殘翅♀×XAY長翅♂→F1: XAXa長翅♀，XaY殘翅♂同理：假設(shè)殘翅為顯性，若基因位于X染色體上。則兩組雜交子代中結(jié)果不同，且子代性狀的表現(xiàn)與性別有關(guān)。
(3) 根據(jù)子代性別、性狀的數(shù)量比分析推斷：若告訴某一性狀在子代雌雄個體中出現(xiàn)的比例或數(shù)量，則依據(jù)該性狀在雌性個體中的比例是否一致即可確定。
例：某昆蟲的長翅與殘翅是一對相對性狀，由基因A/a控制，剛毛與截毛是一對相對性狀，由基因B/b控制，兩對基因均不位于X、Y染色體的同源區(qū)段，且獨立遺傳?，F(xiàn)有長翅剛毛雌性個體與殘翅截毛雄性個體作親代雜交，子一代均為長翅剛毛，子一代隨機交配，子二代表型及比例見下表：
回答下列問題：(1)兩對相對性狀中，屬于顯性性狀的是____和_____，基因A/a位于____染色體上，基因B/b位于____染色體上。
(2)親代的基因型為__________和________。
(3)子二代中與親代基因型相同的個體所占的比例是_____，雌性個體中雜合子的比例是____。
解析：親本的基因型為AAXBXB×aaXbY，子一代基因型為AaXBXb×AaXBY，子二代產(chǎn)生AAXBXB的概率為1/4×1/4＝1/16，產(chǎn)生aaXbY的概率為1/4×1/4＝1/16，則子二代中和親本基因型相同的個體所占比例為1/8。
(4)某同學(xué)認(rèn)為，若等位基因B/b位于X、Y染色體的同源區(qū)段，則該基因控制的性狀與性別無關(guān)，現(xiàn)有該昆蟲純合雌雄個體若干，請設(shè)計實驗證明此觀點是否正確。
答案　選用純合的剛毛雄性個體和截毛雌性個體進行雜交，則無論雜交多少代后代雄性個體全部為剛毛，說明該基因控制性狀與性別相關(guān)聯(lián)，該觀點不正確。
例.果蠅的灰身基因A與黃身基因a是一對等位基因，黃身基因能破壞其黑色素的形成使身體更黃；灰體基因E與黑檀體基因e是一對等位基因，位于Ⅲ號染色體上，黑檀體基因可使黑色素積累而全身發(fā)黑。黑檀體時黃身純合個體表現(xiàn)為灰身。請回答有關(guān)問題：(1)現(xiàn)有四種純合的果蠅：灰身雄果蠅、黃身雄果蠅、黃身雌果蠅和灰身雌果蠅，請以上述果蠅為親本設(shè)計實驗，不用正反交實驗來探索黃身基因的遺傳方式(不考慮X、Y染色體的同源區(qū)段)。
　用純合的灰身雄果蠅、黃身雌果蠅雜交，若后代黃身都是雄蠅，灰身都是雌蠅，說明黃身基因為X染色體上的隱性基因；若后代無論雌雄全部為灰身，說明黃身基因為常染色體上的隱性基因
解析：設(shè)計實驗探索黃身基因的遺傳方式，即判斷控制黃身的基因位于常染色體還是X染色體上，不用正反交的話，可以選擇隱雌顯雄法進行雜交實驗。則根據(jù)題意提供的材料，可以用純合的灰身雄果蠅、黃身雌果蠅雜交，若后代黃身都是雄蠅，灰身都是雌蠅，說明黃身基因為X染色體上的隱性基因；若后代無論雌雄全部為灰身，說明黃身基因為常染色體上的隱性基因。
(2)現(xiàn)有純種灰體雌果蠅與純種黑檀體雄果蠅雜交，F(xiàn)1個體相互交配，F(xiàn)2個體的表型及分離比為___________________，正反交實驗結(jié)果______(填“相同”或“不同”)。
解析：灰體基因E與黑檀體基因e是一對等位基因，位于Ⅲ號染色體(常染色體上)，現(xiàn)有純種灰體雌果蠅(EE)與純種黑檀體雄果蠅(ee)雜交，F(xiàn)1個體(Ee)相互交配，無論正交還是反交，F(xiàn)2個體的表型及分離比為灰體∶黑檀體＝3∶1。
(3)現(xiàn)已確認(rèn)灰身與黃身僅由位于X染色體上的一對等位基因控制，用純種灰身黑檀體雌果蠅與純種黃身灰體雄果蠅雜交，F(xiàn)1中的雄蠅與EeXaXa(黃身灰體雌蠅)個體相互交配，F(xiàn)2中雄蠅的表型及其比例為_____________________________。
解析：根據(jù)題意可知，灰身與黃身僅由位于X染色體上的一對等位基因控制，故親代純種灰身黑檀體雌果蠅基因型為eeXAXA，純種黃身灰體雄果蠅基因型為EEXaY，雜交后代雄果蠅基因型為EeXAY。EeXAY與EeXaXa黃身灰體雌果蠅個體相互交配，F(xiàn)2雄果蠅的表型為黃身灰體∶灰身黑檀體＝3∶1。
例：某昆蟲體色有灰體和黃體分別由等位基因B、b控制，腿型有粗腿和細(xì)腿分別由等位基因D、d控制，其中B、b基因位于常染色體上(D、d基因不位于Y染色體上)。研究小組從該昆蟲群體中選取一灰體昆蟲甲(♀)與一黃體昆蟲乙(♂)進行如下雜交實驗：
回答下列問題：(1)基因(B)與基因(b)的根本區(qū)別是______________________________，B、b基因不可能位于細(xì)胞質(zhì)，根據(jù)雜交結(jié)果分析原因是：__________________________________。
4種脫氧核苷酸(堿基)的排列順序不同
(2)根據(jù)雜交結(jié)果不能判斷D、d基因是位于X染色體上還是常染色體上。①若D、d基因位于常染色體上，則親本的基因型是________________________________________(要求寫出親本體色和腿型兩對基因，并注明甲、乙)，根據(jù)雜交結(jié)果判斷以上兩對基因___________________(填“遵循”“不遵循”或“無法確定是否遵循”)自由組合定律。
(甲)BbDd×bbdd(乙)
或(甲)Bbdd×bbDd(乙)
解析：若D、d基因位于常染色體上，子代雌蟲和雄蟲中均為灰體∶黃體＝1∶1，粗腿∶細(xì)腿＝1∶1，每對基因均為測交，可知親本的基因型是(甲)BbDd×bbdd(乙)或(甲)Bbdd×bbDd(乙)，根據(jù)雜交結(jié)果判斷以上兩對基因無法確定是否遵循自由組合定律。
②若D、d基因位于X染色體上，則親本的基因型是________________。
BbXDXd×bbXdY
解析：若D、d基因位于X染色體上，子代雌雄均表現(xiàn)為灰體∶黃體＝1∶1，粗腿∶細(xì)腿＝1∶1，則親本的基因型是(甲)BbXDXd×bbXdY(乙)。
(3)請以F1為實驗材料，通過一次雜交實驗證明D、d基因是位于X染色體上還是常染色體上。雜交組合：__________________________________________________________________。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：若_____________________________，則D、d基因位于常染色體上；若______________________________________________________________________，則D、d基因位于X染色體上。
F1雄性粗腿與F1雌性細(xì)腿昆蟲雜交(或F1雄性粗腿與F1雌性粗腿昆蟲雜交)
子代雌、雄昆蟲均有粗腿與細(xì)腿
子代雄性全為細(xì)腿，雌性全為粗腿(或子代雄性有粗腿與細(xì)腿，雌性全為粗腿)
題型　基因只位于X染色體上還是位于X、Y染色體同源區(qū)段上 “隱雌×純合的顯雄”(已知性狀的顯隱性和控制性狀的基因在性染色體上)
若Y染色體上含有隱性基因，則其遺傳結(jié)果與伴X染色體遺傳相似，所以設(shè)計實驗時應(yīng)選擇Y染色體上帶有顯性基因的個體進行雜交，如XaXa×XAYA、XaXa×XaYA、XAXa×XaYA等。
例:科學(xué)家研究黑腹果蠅時發(fā)現(xiàn)，剛毛基因（B）對截毛基因（b）為顯性?，F(xiàn)有各種純種果蠅若干，請利用一次雜交實驗來推斷這對等位基因是位于X、Y染色體的同源區(qū)段還是僅位于X染色體上。請寫出你的實驗方法、預(yù)測結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論。(XBY、XbY可視為純種)
答案：將純合的截毛雌果蠅與純合的剛毛雄果蠅雜交，觀察子代雌雄果蠅的性狀。
① 若子代中的雌雄果蠅全表現(xiàn)為剛毛，則基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段。（分析：P: XbXb截毛× XBYB剛毛→F1: XBXb剛毛，XbYB剛毛）
② 若子代中雌果蠅全表現(xiàn)為剛毛，雄果蠅全表現(xiàn)為截毛，則基因位于X染色體上。（分析：P: XbXb截毛×XBY剛毛→F1: XBXb剛毛，XbY截毛）
例:已知果蠅的正常硬毛（A）對短硬毛(a)是顯性，且雌雄果蠅均有正常硬毛和短硬毛類型?，F(xiàn)有若干正常硬毛和短硬毛的雌雄果蠅，且正常硬毛為雜合子。用一次雜交實驗證明這對基因位于常染色體上還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段。請寫出你的實驗方法、預(yù)測結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論。
答案：將短硬毛雌果蠅與雜合的正常硬毛雄果蠅雜交，觀察后代雌雄果蠅的性狀。
① 若后代雌雄果蠅中均有正常硬毛和短硬毛，且比例相同都為1:1。則這對基因位于常染色體上。（分析：P:aa短硬毛♀×Aa正常硬毛♂→F1:Aa正常硬毛:aa短硬毛=1:1）
② 若后代雌果蠅全為正常硬毛，雄果蠅全為短硬毛。則這對基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。（分析：P: XaXa短硬♀×XAYa正常硬毛♂→F1:XAXa正常硬毛,XaYa短硬毛）
③ 若后代雄果蠅全為正常硬毛，雌果蠅全為短硬毛。則這對基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。（分析：P: XaXa短硬毛♀×XaYA正常硬毛♂→F1:XaXa短硬毛,XaYA正常硬毛）
例：果蠅具有易飼養(yǎng)、繁殖快、子代多、相對性狀明顯等特點，生物學(xué)家常用它作為遺傳學(xué)研究的實驗材料。直毛與分叉毛是由一對等位基因(B/b)控制的相對性狀，現(xiàn)將一只直毛雌果蠅與一只分叉毛雄果蠅作為親本雜交，F(xiàn)1雌雄個體數(shù)相等，且直毛個體數(shù)量與分叉毛個體數(shù)量比為1∶1。欲選取F1直毛果蠅單獨飼養(yǎng)，統(tǒng)計F2果蠅的表型(不考慮突變)。下列敘述錯誤的是
A.若F2雌雄果蠅均為直毛，則B、b基因位于常染色體上且直毛為隱性性狀B.若分叉毛只在F2雄果蠅中出現(xiàn)，則B、b基因可能僅位于X染色體上且直毛為顯性性狀C.若F1無子代，則B、b基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段且直毛為隱性性狀D.若后代雌雄果蠅中都有直毛和分叉毛出現(xiàn)，則B、b基因位于常染色體上　且直毛為顯性性狀
解析：若F2雌雄果蠅均為直毛，說明該性狀與性別無關(guān)，若直毛為顯性，則后代會出現(xiàn)分叉毛，因此直毛為隱性，并且位于常染色體上，A正確；若F1無子代，則可能F1中直毛全為雄性，B、b基因僅位于X染色體上且直毛為隱性性狀，C錯誤；若后代雌雄果蠅中都有直毛和分叉毛出現(xiàn)，說明發(fā)生了性狀分離，因此直毛為顯性，且與性別無關(guān)，B、b基因位于常染色體上，D正確。
例：大麻是二倍體植物(2n＝20)，雌雄異株，性別決定方式為XY型(如圖所示)，Ⅱ是X、Y染色體的同源區(qū)段，Ⅰ、Ⅲ是X、Y染色體的非同源區(qū)段。已知大麻的抗病與不抗病是一對相對性狀，由基因T、t控制，抗病對不抗病為顯性?，F(xiàn)有純合抗病、不抗病雌雄大麻若干株，請回答下列問題：
(1)___區(qū)段可能通過同源染色體片段的互換發(fā)生基因重組，控制大麻抗病性狀的基因不可能位于圖中的___區(qū)段上。
解析：由于Ⅱ區(qū)段是X、Y染色體的同源區(qū)段，因此有可能在減數(shù)分裂過程中發(fā)生同源染色體片段的互換。如果控制抗病性狀的等位基因位于Y染色體特有的Ⅲ區(qū)段上，則會發(fā)生伴Y染色體遺傳，抗病性狀只能遺傳給子代雄株，與雌株無關(guān)，與題干所說的雌雄株均有抗病與不抗病性狀相矛盾，因此大麻抗病性狀不可能位于Ⅲ區(qū)段上。
(2)為了判定基因T、t是位于常染色體上還是位于性染色體的Ⅰ區(qū)段或Ⅱ區(qū)段上，最好選擇_______________和純合抗病雄株作為親本進行雜交實驗，觀察并統(tǒng)計F1的表型。①若F1中雌株都抗病，雄株都不抗病，則說明基因T、t位于________上。
解析：根據(jù)伴性遺傳的交叉遺傳特點，最好選擇純合不抗病雌株和純合抗病雄株作為親本雜交。運用遺傳圖解推導(dǎo)，如果基因T、t位于Ⅰ區(qū)段上，則F1的雌株都抗病，雄株都不抗?。蝗绻騎、t位于常染色體或Ⅱ區(qū)段上，則F1的雌雄植株都抗病。
②若F1中雌株和雄株都抗病，讓F1雌雄植株自由交配，如果F2表現(xiàn)為_________，則可以判定基因T、t位于________________________上。
答案　雌株中既有抗病個體也有不抗病個體，雄株都是抗病個體?、騾^(qū)段(或雌株和雄株中都有抗病和不抗病個體　常染色體)
解析：再次運用遺傳圖解推導(dǎo)，如果基因T、t位于Ⅱ區(qū)段上，則F2的雌株一半抗病一半不抗病，雄株都抗??；如果基因T、t位于常染色體上，則F2的雌雄株中都有抗病和不抗病個體，且比例約為3∶1。
題型　基因位于常染色體上還是X、Y染色體同源區(qū)段上1.在已知性狀的顯隱性的條件下，若限定一次雜交實驗來證明，則可采用“隱性雌×顯性雄(雜合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]雜交組合，觀察分析F1的表型。分析如下：
2.在已知性狀的顯隱性的條件下，未限定雜交實驗次數(shù)時，則可采用以下方法，通過觀察F2的性狀表現(xiàn)來判斷：
題型　基因位于常染色體上還是X、Y染色體同源區(qū)段上
例：某雌雄異株植物(性別決定方式為XY型)的花色有黃色、白色和橙紅色三種，由A、a(在常染色體上)和B、b兩對等位基因共同控制，已知無A基因時植株開白花。下表為兩組雜交實驗的結(jié)果。請分析回答。
(1)該種植物花色有不同的表現(xiàn)類型，這些表現(xiàn)類型在遺傳學(xué)上互稱為_________，根據(jù)表中____組實驗結(jié)果，可推知花色的遺傳遵循_______________________________定律。
由組合(或只答自由組合)
解析：一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型，在遺傳學(xué)上互稱為相對性狀，根據(jù)甲組的實驗結(jié)果，子二代出現(xiàn)了黃花∶白花∶橙紅花＝3∶4∶9(9∶3∶3∶1的變式)，可推測花色遺傳遵循自由組合定律。
(2)研究得知，乙組F1中A、a基因所在的染色體存在片段缺失，含有缺失染色體的某性別的配子致死，據(jù)此推測，乙組F1發(fā)生染色體缺失的是____(填“A”或“a”)基因所在的染色體。
解析：根據(jù)分析，子一代基因型為AaBb，若含A的雄配子致死，父本產(chǎn)生配子的基因型是aB∶ab＝1∶1，母本產(chǎn)生的配子的類型及比例是AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，運用棋盤法可得：后代的表型及比例是橙紅花∶黃花∶白花＝3∶1∶4，雌配子A致死與雄配子A致死結(jié)果相同；若含a的雄配子致死，父本產(chǎn)生配子AB∶Ab＝1∶1，母本產(chǎn)生配子AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，后代沒有aa_ _個體，即后代沒有白色個體，與結(jié)果不符合，因此是A基因所在染色體發(fā)生缺失。
(3)根據(jù)甲組數(shù)據(jù)，有同學(xué)提出B、b這對基因不在常染色體上，而是在X、Y染色體的同源區(qū)段，這位同學(xué)還需要統(tǒng)計甲組的_________________________________________________________，若_______________________________________，則表明B、b這對基因在X、Y染色體的同源區(qū)段。
F2中黃花(或橙紅花)個
體的雌雄比例(F2中各花色個體的雌雄比例)
花中雌雄比例為1∶2)
解析：若B、b位于X、Y的同源區(qū)段，親本的基因型為AAXbXb×aaXBYB，F(xiàn)1基因型為AaXBXb、AaXbYB，后代基因型A_∶aa＝3∶1，XBXb∶XBYB∶XbXb∶XbYB＝1∶1∶1∶1，橙紅花有A_XBXb∶A_XBYB∶A_XbYB，即橙紅花中雌雄比例為1∶2，因此可以通過子二代中橙紅花的雌雄比例來判斷是否位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。
例:控制果蠅眼型的基因不在X、Y染色體的非同源區(qū)段，棒眼基因（A）對圓眼基因（a）為顯性，現(xiàn)有足夠的雌、雄果蠅均有棒眼和圓眼，且均為純合子 ，請用雜交實驗的方法推斷這對基因位于常染色體上還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段。請寫出你的實驗方法、推斷過程和相應(yīng)的遺傳圖解。
答案：將純合的圓眼雌蠅與純合棒眼雄蠅雜交獲得的F1全表現(xiàn)為顯性性狀，再選子代中的雌雄個體雜交獲得F2，觀察F2表現(xiàn)型情況。
① 若F2雌雄果蠅中都有棒眼和圓眼，則該基因位于常染色體。其遺傳圖解見圖一；
② 若F2中雄性果蠅全表現(xiàn)為棒眼，雌性果蠅中既有棒眼又有圓眼，且各占1/2，則該基因位于XY的同源區(qū)段上。其遺傳圖解見圖二。

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