遗传学中基因定位实验设计题探析

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1、周应章工作室　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　教学指导遗传学中基因定位实验设计题辨析举隅岱山中学　柴君波摘要：遗传实验设计题能够较好地检测学生的实验分析、思维方式、创新能力和语言表达能力，故成为基于“能力立意”新课标高考生物命题的重要题型。本文结合典型遗传例题，对确定基因位置这一类型的实验设计题如何解答进行探讨。关键词：基因定位　遗传实验设计　辨析基因定位（即确定基因位置）是指对控制生物性状的基因所在的位置进行准确的判断。依据此知识点而命题的遗传实验设计题，既是对细胞质、常染色体及性染色体不同区段上基因的传递规律的考查，又是对基因分离定

2、律和伴性遗传知识的提炼与升华。本文结合具体的遗传题实例，就此类题型的解答进行归类辨析。1．判断基因位于细胞质中还是细胞核中的实验设计1）实验设计：正反交法。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。遗传图解说明如下：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相关，则该基因位于细胞核内的性染色体上。遗传图解说明如下：正交：♀XaXa×♂XAY→XAXa、XaY反交：♀XAXA×♂XaY→XAXa、XAYC．若两组杂交结果不同，且

3、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。遗传图解说明如下：正交：♀H×♂L→H反交：♀L×♂H→L［例1］己知果蝇对高浓度CO2耐受性与敏感性分别由一对等位基因控制。若实验室现有纯合的耐受性与敏感性雌雄果蝇（所有雌雄果蝇均能够正常繁殖存活），请设计杂交实验确定这对等位基因控制的性状属于何种遗传方式？［解答］正交：P敏感性♀×耐受性♂→F1；反交：P敏感性♂×耐受性♀→F1。若正反交结果不同，且产生的F1性状表现都与相应母本相同，则为细胞质遗传；若正反交产生的F1性状表现都与母本无关，表现为耐受性或敏感性一种，则为细胞核遗传。2．判断两对基因是否位于同一对同源

4、染色体上的实验设计1）实验设计：选具有两对相对性状且纯合的雌雄个体杂交得F1，再将F1中的雌雄个体相互交配产生F2，统计F2中性状的分离比（注：F1测交后统计F2中性状的分离比也可）2）结果预测及结论：A．若子代中出现9:3:3:1的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因不在同一对同源染色体上。B．若子代中没有出现9:3:3:1的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因位于同一对同源染色体上。4周应章工作室　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　教学指导［例2］摩尔根等人用纯种灰身残翅果蝇和纯种黑身长翅果蝇交配，所获得子代全部为灰身长翅

5、，由此可以推出，果蝇的灰身和长翅为显性性状。已知果蝇控制灰身黑身、长翅残翅的基因位于常染色体上，你如何确定灰身黑身,长翅残翅的遗传是否符合基因的自由组合定律。［解答］对杂交得到的子代灰身长翅果蝇雌雄交配，若后代灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅：黑身残翅＝9:3:3:1，则符合基因的自由组合规律。3．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3.1　方法一：正反交法（使用条件：不知道显隐性关系）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。遗传图解说明如下：正交：♀aa×

6、♂AA→Aa反交：♀AA×♂aa→AaB．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。遗传图解说明如下：正交：♀XaXa×♂XAY→XAXa、XaY反交：♀XAXA×♂XaY→XAXa、XAY3.2　方法二：隐雌×显雄（使用条件：知道显隐性关系，具显性性状个体为杂合子）1）实验设计：隐性的雌性×显性的雄性。2）结果预测及结论：A．若子代中的雄性个体全为隐性性状，雌性个体全为显性性状，则基因位于X染色体上。遗传图解说明如下：♀XaXa×♂XAY→XAXa、XaY。B．若子代中的雌雄个体中既有显性性状又有隐性性状且各占1/2，则基因位于常染

7、色体上。遗传图解说明如下：♀aa×♂Aa→Aa、aa。3.3　方法三：多组隐雌×显雄（使用条件：知道显隐性关系且显隐性基因的基因频率相等，具显性性状个体既有纯合子又有杂合子）1）实验设计：选多组隐性的雌性×显性的雄性（注：多组显性的雌性×显性的雄性也可）2）结果预测及给论：A．若子代中的隐性性状只出现在雄性中，则基因位于X染色体上。遗传图解说明如下：♀XaXa×♂XAY→XAXa、XaY。B．若子代中的隐性性状同时出现在雌性与雄性中，则基因位于常染色体上。遗传图解说明如下：♀aa×♂AA→AA；♀aa×♂Aa→AA