1、实验探究(二)判断基因位置的探究实验考题示例考题示例(2016全国，32)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1111。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？_。不能解析常染色体杂合子测交情况下也符合题干中的比例，故仅根据同学甲的实验既不能判断控制黄体的基因是否位于X染色体上，也不能证明控制黄体的基因表现为隐性。(2)请
2、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)。答案实验1：杂交组合：灰体灰体预期结果：子代中所有的雌蝇都表现为灰体，雄蝇中一半表现为灰体，另一半表现为黄体实验2：杂交组合：黄体灰体预期结果：子代中所有的雌蝇都表现为灰体，雄蝇都表现为黄体解析设控制灰体的基因为A，控制黄体的基因为a，假定相关基因位于X染色体上，则同学甲的实验中，亲本黄体雄果蝇基因型为XaY，而杂交子代出现四种表现型且分离比为1111，则亲本灰体雌果蝇为杂合子，即XAXa。作遗传图解，得到F1的基因型如下：P：XAXaXaY
3、 灰雌 黄雄 F1：XAXaXaXaXAYXaY 灰雌 黄雌 灰雄 黄雄 1 1 1 1F1果蝇中杂交方式共有4种。其中，灰体雌蝇和黄体雄蝇杂交组合与亲本相同，由(1)可知灰体雌蝇与黄体雄蝇杂交组合无法证明同学乙的结论。而黄体雌蝇与黄体雄蝇杂交组合中，子代均为黄体，无性状分离，亦无法证明同学乙的结论。故应考虑采用灰体雌蝇与灰体雄蝇、黄体雌蝇与灰体雄蝇的杂交组合。作遗传图解如下：F1灰体雌蝇与灰体雄蝇杂交：F1：XAXaXAY 灰雌 灰雄 F2：XAXAXAXaXAYXaY 灰雌 灰雌 灰雄 黄雄 1 1 1 1由图解可知，F1中灰体雌蝇与灰体雄蝇杂交，F2表现为：雌性个体全为灰体，雄性个体中灰
4、体与黄体比例接近11。F1黄体雌蝇与灰体雄蝇杂交：F1：XaXaXAY 黄雌 灰雄 F2:XAXa XaY 灰雌 黄雄 1 1由图解可知，F1中黄体雌蝇与灰体雄蝇杂交，F2表现为：雌性个体全为灰体，雄性个体全为黄体。突破方法突破方法判断基因位置的方法判断基因位置的方法(1)调查实验法(2)实验法强化训练强化训练1.已知某雌雄异株植物(2n16，XY型)的花色受两对等位基因(A和a、B和b)控制，这两对基因与花色的关系如图所示，请回答下列问题：(1)题图所示过程说明基因可通过控制酶的合成来控制_，进而控制生物性状。从基因结构上分析，基因B与b的根本区别是_。代谢过程基因中脱氧核苷酸(或碱基对)的
5、排列顺序不同123(2)欲测定该种植物的基因组序列，需对_条染色体的DNA进行测序。9解析据题干信息可知，该植物含有性染色体X、Y，因此测定该种植物的基因组序列时，需测定7条常染色体和X、Y染色体，共9条染色体的DNA序列。123(3)假如基因A(a)、B(b)位于常染色体上，现有纯合的白花、粉花和红花植株若干，欲通过一次杂交实验判断控制酶B合成的基因是B还是b，则需选择_进行杂交，然后观察后代的表现型，若后代_，则酶B是由基因b控制合成的。纯合的粉花植株和纯合的红花植株全为粉花植株123解析分析题图可知，纯合白花植株的基因型为aaBB或aabb。纯合粉花和红花中都含有AA，因此要判断控制酶B
6、合成的基因是B还是b，需用纯合的粉花植株和纯合的红花植株进行杂交。假设基因B控制酶B的合成，则纯合粉花植株的基因型为AAbb，纯合红花植株的基因型为AABB，二者杂交后代的基因型为AABb，后代全部表现为红花；假设基因b控制酶B的合成，则纯合粉花植株的基因型为AABB，纯合红花植株的基因型为AAbb，二者杂交后代的基因型为AABb，后代全部表现为粉花。123(4)假如基因A、a位于常染色体上，酶B是由基因B控制合成的，现有甲(含基因B的纯合白花雌株)、乙(纯合粉花雄株)、丙(纯合红花雄株)，请设计实验判断基因B/b的位置(不考虑X、Y的同源区段)：实验设计方案：_。若_，则基因B/b位于X染色
7、体的非同源区段上。选择植株甲和植株乙杂交产生F1，再让F1随机交配产生F2，统计F2的表现型及比例 F2的表现型及比例为红花粉花白花934，且粉花植株全为雄株123解析假设基因B/b位于X染色体的非同源区段上，则甲(含有基因B的纯合白花雌株)的基因型为aaXBXB，乙(纯合粉花雄株)的基因型为AAXbY，丙(纯合红花雄株)的基因型为AAXBY。分析甲、乙、丙植株的基因型可知，应选择植株甲和植株乙进行杂交，F1的基因型为AaXBXb、AaXBY，雌、雄个体都表现为红色，无法得出结果，应再让F1雌、雄植株随机交配，后代的表现型及基因型为红色(1/16AAXBXB、1/16AAXBXb、2/16Aa
8、XBXb、1/16AAXBY、2/16AaXBXB、2/16AaXBY)、粉色(1/16AAXbY、2/16AaXbY)、白色(1/16aaXBXB、1/16aaXBXb、1/16aaXBY、1/16aaXbY)，只有雄株有粉色。1232.鸡的羽毛有斑纹和无斑纹是一对相对性状，无斑纹由仅位于Z染色体上的隐性基因a控制。回答下列问题：(1)用杂合的有斑纹鸡与无斑纹鸡杂交，杂交亲本的基因型为_；理论上F1个体有_种表现型。ZAZaZaW4解析由于基因位于Z染色体上，故杂合的有斑纹鸡必然是雄性。即杂交亲本的基因型为ZAZaZaW；后代出现有斑纹雄鸡、有斑纹雌鸡、无斑纹雄鸡、无斑纹雌鸡4种表现型。12
9、3解析由题意可知，雄鸡的性染色体组成为ZZ，雌鸡的性染色体组成为ZW。雌性亲本将Z染色体遗传给子代的雄性，将W染色体遗传给子代的雌性，而子代雌鸡的Z染色体则来自雄性亲本。可见，若使子代中的雌性均为无斑纹(ZaW)，雄性均为有斑纹(ZAZ)，则亲本的杂交组合为无斑纹雄鸡(ZaZa)有斑纹雌鸡(ZAW)，该杂交组合产生的子代的基因型和表现型为无斑纹雌鸡(ZaW)，有斑纹雄鸡(ZAZa)。(2)为了给饲养场选择产蛋的雌鸡，请确定一个合适的杂交组合，使其子代中雌鸡表现型均为无斑纹，雄鸡均为有斑纹。写出杂交组合和预期结果(要求：标明亲本和子代的表现型、基因型)。_。杂交组合：无斑纹雄鸡(ZaZa)有斑纹
10、雌鸡(ZAW)预期结果：子代雌鸡均无斑纹(ZaW)，雄鸡均有斑纹(ZAZa)123(3)假设鸡的羽毛颜色黄色(B)对白色(b)为显性，这对基因所在的染色体是未知的。现有纯合的黄色有斑纹、黄色无斑纹、白色有斑纹、白色无斑纹的雌、雄鸡若干只，请用上述的鸡为材料设计一个杂交实验，验证这对基因是位于常染色体还是Z染色体上(要求：只用一次杂交实验，写出实验思路、预期实验结果、得出结论)。答案实验思路：用多只纯合黄色有斑纹的雌鸡和白色无斑纹的雄鸡交配，观察并统计后代雌鸡的表现型(或亲本用黄色无斑纹的雌鸡和白色有斑纹的雄鸡交配，结果和结论书写正确即可)。预期结果及结论：若后代的雌鸡均为白色无斑纹，雄鸡均为黄
11、色有斑纹，则这对基因位于Z染色体上；若后代的雌鸡均为黄色无斑纹，雄鸡均为黄色有斑纹，则这对基因位于常染色体上。123解析用纯合的隐性白色无斑纹雄鸡和纯合的显性黄色有斑纹雌鸡交配，若控制羽毛黄色和白色这对性状的基因位于常染色体上，则后代的雌鸡均为黄色无斑纹，雄鸡均为黄色有斑纹；若控制羽毛黄色和白色这对性状的基因位于Z染色体上，则后代的雌鸡均为白色无斑纹，雄鸡均为黄色有斑纹。1233.从一个自然界果蝇种群中选出一部分未交配过的果蝇，该种果蝇具有刚毛(A)和截毛(a)一对相对性状，且刚毛果蝇和截毛果蝇的数量相等，每种性状的果蝇雌雄各半。所有果蝇均能正常生活。从种群中随机选出1只刚毛雄果蝇和1只截毛雌
12、果蝇进行交配，产生的87只子代中，42只雌果蝇全部表现为刚毛，45只雄果蝇全部表现为截毛。回答下列问题：(1)上述结果显示，果蝇刚毛和截毛在遗传上和性别相关联，这种现象称为_，其遗传遵循_定律。伴性遗传基因的分离解析伴性遗传是指基因位于性染色体上，相应性状遗传时总是和性别相关联的现象。刚毛和截毛是一对相对性状，其遗传遵循基因的分离定律。123解析若A、a位于X染色体上，该杂交组合可以表示为：XAYXaXa1XaY1XAXa；若A、a位于X、Y染色体的同源区段上，该杂交组合可以表示为：XAYaXaXa1XaYa1XAXa。(2)我们认为，根据上述结果不能确定A和a是位于X染色体上，还是位于X、Y
13、染色体的同源区段上。请简要说明理由(提示：如果位于X、Y染色体的同源区段上，则显性纯合雄果蝇的基因型可写成XAYA)。答案若A、a位于X染色体上，亲代刚毛雄果蝇的基因型为XAY，截毛雌果蝇的基因型为XaXa，则子代中刚毛雌果蝇截毛雄果蝇11；若A、a位于X、Y染色体的同源区段上，亲代刚毛雄果蝇的基因型为XAYa，截毛雌果蝇的基因型为XaXa，则子代中刚毛雌果蝇截毛雄果蝇11。123(3)为了确定A和a是位于X染色体上，还是位于X、Y染色体的同源区段上，请用上述果蝇种群为实验材料，进行一代杂交实验，请简要写出杂交组合，预期实验结果并得出结论。答案杂交组合：多对刚毛雄果蝇和截毛雌果蝇交配。预期结果：若子代中雌果蝇全部表现为刚毛，雄果蝇全部表现为截毛，则A和a位于X染色体上；若子代中雌雄果蝇均出现刚毛和截毛，则A和a位于X、Y染色体的同源区段上。123解析若A、a位于X染色体上，刚毛雄果蝇基因型为XAY，截毛雌果蝇基因型为XaXa，故用多对刚毛雄果蝇和截毛雌果蝇交配，子代中雌果蝇全部表现为刚毛，雄果蝇全部表现为截毛；若A、a位于X、Y染色体的同源区段上，多只刚毛雄果蝇中，可能存在的基因型有XAYA、XAYa、XaYA，故用多对刚毛雄果蝇和截毛雌果蝇交配，子代中雌雄果蝇均出现刚毛和截毛。123本课结束
