(共41张PPT)
第2章 基因和染色体的关系
第3节 伴性遗传
素能提升课3 确定基因在染色体上位置的实验设计
提升点1 判断两对等位基因位于一对或两对同源染色体上
01
提升点2 判断基因位于常染色体上还是X染色体上
02
提升点3 判断基因位于X染色体上还是X、Y染色体的同源区段
03
提升点4 判断基因位于常染色体上还是X、Y染色体的同源区段
04
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浅仰芹
我仰
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团结守纪勤学春 判断两对等位基因位于一对或两对同源染色体上
1．位置关系
(1)两对等位基因位于一对同源染色体上(基因用A、a，B、b表示)，位置如图甲和乙：
甲 乙
(2)两对等位基因位于两对同源染色体上(基因用A、a，B、b表示)，位置如图丙：
丙
2．判断方法
(1)自交法：如果双杂合子自交，后代表型分离比符合3∶1或1∶2∶1，则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上；如果后代表型分离比符合9∶3∶3∶1，则控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
(2)测交法：双杂合子与双隐性纯合子测交，如果测交后代表型比符合1∶1，则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上；如果测交后代表型比符合1∶1∶1∶1，则控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
1．果蝇的灰体(A)对黑檀体(a)为显性，短刚毛(B)和长刚毛(b)为另一对相对性状，现有杂交组合一：Aabb×aaBb，杂交组合二：AaBb×aabb，请依据后代表型的对比判断上述两对基因与染色体的关系，以下分析不正确的是( )
A．两个杂交组合均能验证是否遵循基因的分离定律
B．两个杂交组合均能验证是否遵循基因的自由组合定律
C．若两对基因位于一对同源染色体上，则杂交组合一后代表型之比仍为1∶1∶1∶1
D．若两对基因位于一对同源染色体上，则杂交组合二后代表型之比不是1∶1∶1∶1
B [两个杂交组合，每对基因都是测交，故均能验证是否遵循基因的分离定律，A正确；若两对基因位于一对同源染色体上，则杂交组合一后代表型之比也为1∶1∶1∶1，故杂交组合一不能验证是否遵循基因的自由组合定律，B错误；若两对基因位于一对同源染色体上，则杂交组合一中，Aabb产生的配子类型是Ab∶ab＝1∶1，aaBb产生的配子类型是aB∶ab＝1∶1，后代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb，表型之比仍为1∶1∶1∶1，C正确；若两对基因位于一对同源染色体上，则杂交组合二中，AaBb产生的配子类型是AB∶ab＝1∶1或aB∶Ab＝1∶1，aabb产生ab一种配子，故后代表型之比是1∶1，D正确。]
2．现提供纯种高茎腋生花豌豆和纯种矮茎顶生花豌豆若干，腋生花(E)对顶生花(e)为显性，高茎(D)对矮茎(d)为显性，现欲利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案，探究控制腋生花、顶生花的等位基因是否与控制高茎、矮茎的等位基因在同一对同源染色体上，并作出判断。
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[解析] 探究控制两对或多对相对性状的基因是否位于一对同源染色体上一般采用F1自交法(F1测交法)，对于控制两对相对性状的基因来说，观察F1后代分离比是否为3∶1或9∶3∶3∶1(1∶1或1∶1∶1∶1)。如果是9∶3∶3∶1(1∶1∶1∶1)，则这两对基因位于两对同源染色体上，即符合自由组合定律，如果是3∶1(1∶1)，则这两对等位基因位于同一对同源染色体上，即不符合自由组合定律。
[答案] 方案一：取纯种高茎腋生花豌豆和纯种矮茎顶生花豌豆杂交得F1，让其自交，如果F2出现四种性状，其分离比为9∶3∶3∶1，说明这两对基因的遗传符合自由组合定律，因此控制腋生花、顶生花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上；若分离比为3∶1，则这两对等位基因位于同一对同源染色体上。
方案二：取纯种高茎腋生花豌豆和纯种矮茎顶生花豌豆杂交得F1，将F1与纯种矮茎顶生花豌豆杂交，如果测交后代出现四种性状，其比例为1∶1∶1∶1，说明这两对基因的遗传符合自由组合定律，因此控制腋生花、顶生花的等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上；若分离比为1∶1，则这两对等位基因位于同一对同源染色体上
判断基因位于常染色体上还是X染色体上
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：
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：
3．一只雌鼠的一条染色体上某基因发生突变，使野生型变为突变型。该鼠与野生型鼠杂交，F1的雌雄鼠中均既有野生型，又有突变型。假如仅通过一次杂交实验鉴别突变基因是在常染色体上还是在X染色体上，F1的杂交组合最好选择( )
A．野生型(雌)×突变型(雄)
B．野生型(雄)×突变型(雌)
C．野生型(雌)×野生型(雄)
D．突变型(雌)×突变型(雄)
A [由题意可知，突变型是显性性状，野生型是隐性性状；选择隐性性状的雌鼠与显性性状的雄鼠杂交时，若后代雌鼠全为显性性状，雄鼠全为隐性性状，则该突变基因位于X染色体上；若后代雌雄鼠中都有显性性状，则该突变基因位于常染色体上。]
4．已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体∶♀黄体∶灰体∶黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题：
(1)仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性？
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(2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。(要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果)
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[解析] (1)判断控制某性状的基因是位于常染色体上还是X染色体上的依据通常是子代雌雄个体的表型及比例，若子代雌雄个体的表型及比例不同，则相关基因最可能位于X染色体上。而题干中，子代雌雄个体的表型及比例都是灰体∶黄体＝1∶1，因此无法判断控制体色的基因是位于X染色体上还是常染色体上。(2)要证明控制体色的基因位于X染色体上，则选择的亲本杂交后代的表型应与性别相关联，即雌雄的表型不同。假设控制体色的基因为A、a，控制体色的基因位于X染色体上且黄体为隐性性状，则题干中灰体雌蝇的基因型为XAXa，黄体雄蝇的基因型为XaY，二者杂交子代的基因型分别为XAXa、XaXa、XAY、XaY。若要证明同学乙的结论，可设计实验如下：实验①：XaXa(黄体雌蝇)×XAY(灰体雄蝇)→XAXa(灰体雌蝇)、XaY(黄体雄蝇)；实验②：XAXa(灰体雌蝇)×XAY(灰体雄蝇)→XAXa(灰体雌蝇)、XAXA(灰体雌蝇)、XAY(灰体雄蝇)、XaY(黄体雄蝇)。
[答案] (1)不能 (2)①杂交组合：♀黄体×灰体；预期结果：子一代中所有的雌蝇都表现为灰体，雄蝇都表现为黄体。②杂交组合：♀灰体×灰体；预期结果：子一代中所有的雌蝇都表现为灰体，雄蝇中一半表现为灰体，另一半表现为黄体
判断基因位于X染色体上还是X、Y染色体的同源区段
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：
(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：
5．如图是果蝇性染色体的结构模式简图，请回答相关问题。
(1)雌果蝇在减数分裂中能发生联会的区段是_____________。
(2)如果果蝇的某基因位于Ⅱ 2区段上，则该基因的遗传特点是______________。
(3)已知决定果蝇某一性状的基因可能位于Ⅰ或Ⅱ 1区段上，现有纯合的显性和隐性的雌雄个体若干只，请设计实验以确定该基因的具体位置。
①设计实验：___________________________________________________
______________________________________________________________。
②预测实验结果和结论：_________________________________________
______________________________________________________________。
[解析] (1)联会指的是同源染色体两两配对的现象，故雌果蝇在减数分裂中能发生联会的区段是Ⅰ和Ⅱ 1区段。(2)Ⅱ 2区段是Y染色体特有的片段，X染色体上不含其等位基因，故该基因遗传时只能遗传给后代的雄果蝇。(3)要判断该基因的具体位置，可用一只表型为隐性的纯合雌果蝇与一只表型为显性的纯合雄果蝇杂交，如果后代中雌性均为显性性状，雄性均为隐性性状，说明基因位于Ⅱ 1区段；如果后代中雌雄个体均为显性性状，说明基因位于Ⅰ区段。
[答案] (1)Ⅰ和Ⅱ 1区段 (2)该基因只能遗传给后代的雄果蝇 (3)①用一只表型为隐性的纯合雌果蝇与一只表型为显性的纯合雄果蝇杂交 ②如果后代中雌性均为显性性状，雄性均为隐性性状，说明基因位于Ⅱ 1区段；如果后代中雌雄个体均为显性性状，说明基因位于Ⅰ区段
判断基因位于常染色体上还是X、Y染色体的同源区段
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表型情况。即：
2．结果推断
6．果蝇是常用的遗传学实验材料。已知果蝇的长翅(A)对短翅(a)为显性，请回答：
(1)果蝇作为遗传学实验材料的优点有_______________________________
_______________________(答出两点)。
(2)为探究等位基因A和a位于常染色体、X染色体还是X与Y染色体的同源区段上，现选择一对果蝇进行杂交实验。若子代中雄果蝇均为长翅，雌果蝇均为短翅，则这对等位基因位于________________________________________；
若____________________，则这对等位基因位于常染色体上或X与Y染色体的同源区段上。由此两亲本果蝇的表型为_______。
[解析] (1)果蝇常用来作为遗传学实验材料，因为果蝇体积小，繁殖速度快、饲养容易，且具有易于区分的相对性状。(2)判断等位基因A和a在什么染色体上，可以用显性性状的父本与隐性性状的母本杂交，即让长翅雄果蝇与短翅雌果蝇杂交。若子代中雄果蝇均为长翅，雌果蝇均为短翅，说明这对等位基因位于X与Y染色体的同源区段上，亲本基因型为XaXa、XaYA；若雌雄果蝇均为长翅，说明这对等位基因位于常染色体上或X与Y染色体的同源区段上，亲本相关基因型为AA、aa或XaXa、XAYA，两亲本表型为雌果蝇为短翅，雄果蝇为长翅。
[答案] (1)个体小，易饲养，繁殖速度快且具有易于区分的相对性状 (2)X与Y染色体的同源区段上 雌雄果蝇均为长翅 雌果蝇为短翅，雄果蝇为长翅
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