“基因位置的確認及遺傳試驗設(shè)計”高考考點精析

劉世明

摘要：基因位置的確認及遺傳試驗設(shè)計涉及到許多生物知識，也是高考生物的重要考點。明確基因的三種位置：基因在X染色體還是常染色體；基因在X、Y染色體的同源區(qū)段還是非同源區(qū)段。實驗法確認基因的位置。巧用逆推法，判斷基因位置?？梢罁?jù)子代性別、性狀的數(shù)量分析確認基因位置：若后代中兩種表現(xiàn)型在雌雄個體中比例一致，說明遺傳與性別無關(guān)，則可確定基因在常染色體上；若后代中兩種表現(xiàn)型在雌雄個體中比例不一致，說明遺傳與性別有關(guān)，則可確定基因在性染色體上。

關(guān)鍵詞：基因位置；遺傳試驗；逆推法

中圖分類號：G632.0 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）01-0111

基因位置的確認及遺傳試驗設(shè)計涉及基因在染色體上、伴性遺傳、基因分離定律以及基因的自由組合定律、細胞質(zhì)遺傳、減數(shù)分裂等多項高考生物重點內(nèi)容，能很好地考查學生基礎(chǔ)知識的掌握程度，分析、判斷、推理、組織語言等多種能力，是高考的重點內(nèi)容。

一、明確基因的三種位置

基因在X染色體還是常染色體；基因在X、Y染色體的同源區(qū)段還是非同源區(qū)段。真核細胞基因的三種“位置”：

1. 主要位置：細胞核內(nèi)（即染色體上），包括

①基因在常染色體上：遺傳時與性別無關(guān)

例題1：已知綿羊角的表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系如下表，下列判斷正確的是（ ）

A. 若雙親無角，則子代全部無角

B. 若雙親有角，則子代全部有角

C. 若雙親基因型為Hh，則子代有角與無角的數(shù)量比為1∶1

D. 綿羊角的性狀遺傳不遵循基因的分離規(guī)律

解析：HH無論公羊母羊都有角，hh無論公羊母羊都無角，Hh公羊有角，母羊無角，即雜合子母羊無角。

②基因在性染色體上：遺傳時與性別有關(guān)

a. Y染色體上（只與雄性有關(guān)，“限雄”遺傳，父—子—孫連續(xù)患病，無女患者）

b. X染色體非同源區(qū)段上（伴X遺傳，Y上無相應(yīng)等位基因，群體中有5種基因型）

c. X、Y染色體的同源區(qū)段上（含等位基因，，群體中有7種基因型）

2. 次要位置：細胞質(zhì)內(nèi)（位于線粒體、葉綠體中）

二、實驗法確認基因的位置

巧用逆推法，判斷基因位置。

1. 在常染色體上還是在X染色體上

①已知性狀的顯隱性

♀隱性×♂顯性

若子代♀、♂表現(xiàn)型一致，則基因在常染色體上（如♀aa×♂AA，F(xiàn)1均為Aa）；

若子代♀、♂分別為顯性、隱性，則基因在X染色體上（如♀XaXa×♂XAY）。

②未知性狀的顯隱性

正反交實驗

若正反交結(jié)果一致，則基因在常染色體上；若正反交結(jié)果不一致，則基因在X染色體上。

2. 在X、Y染色體的同源區(qū)段還是只位于X染色體上

♀純合隱性×♂純合顯性

若子代♀、♂均為顯性，則基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段（如♀XaXa×♂XAYA）。

若子代♀為顯性，♂均為隱性，則基因只位于X染色體上（如♀XaXa×♂XAY）。

3. 基因位于常染色體還是X、Y染色體同源區(qū)段

①設(shè)計思路

讓隱性的純合雌性個體與顯性的純合雄性個體雜交，獲得的F1全表現(xiàn)為顯性性狀，再選F1中的雌雄個體雜交獲得F2，觀察F2表現(xiàn)型情況。即：

a. 若F2雌雄個體中都有顯性性狀和隱性性狀出現(xiàn)，則該基因位于常染色體上（♀aa×♂AA，F(xiàn)1為Aa）

b. 若F2中雄性個體全表現(xiàn)為顯性性狀，雌性個體中既有顯性性狀又有隱性性狀 該基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上（♀XaXa×♂XAYA，F(xiàn)1為♀XAXa×♂XaYA）

三、數(shù)據(jù)信息分析法確認基因位置

除以上列舉的方法外，還可依據(jù)子代性別、性狀的數(shù)量分析確認基因位置：若后代中兩種表現(xiàn)型在雌雄個體中比例一致，說明遺傳與性別無關(guān)，則可確定基因在常染色體上；若后代中兩種表現(xiàn)型在雌雄個體中比例不一致，說明遺傳與性別有關(guān)，則可確定基因在性染色體上。分析如下：

1. 根據(jù)表格信息中子代性別、性狀的數(shù)量比分析推斷

據(jù)表格信息：子代灰身與黑身的比例，雌蠅中為3∶1，雄蠅中也為3∶1，二者相同，故為常染色體遺傳。直毛與分叉毛的比例，雌蠅中4∶0，雄蠅中1∶1，二者不同，故為伴X遺傳，并且推知雙親的基因型為AaXBXb×AaXBY。

2. 依據(jù)性狀調(diào)查所得數(shù)據(jù)進行推斷

a. 與性別無關(guān)——基因在常染色體上。

b. 與性別有關(guān)，雌雄性別中表現(xiàn)型種類及比例不一致：①只在雄性（男性）個體中出現(xiàn)，則基因在Y染色體上；②雌性多于雄性，則多為伴X顯性；③雄性多于雌性，則多為伴X隱性遺傳。

例題2：野生型果蠅（純合子）的眼形是圓眼，某遺傳學家在研究中偶然發(fā)現(xiàn)一只棒眼雄果蠅，他想探究果蠅眼形的遺傳方式，設(shè)計了如圖甲實驗。雄果蠅染色體的模式圖及性染色體放大圖如圖乙所示。據(jù)圖分析回答下列問題。

（1）由圖甲中F1可知，果蠅眼形的 是顯性性狀。

（2）若F2中圓眼∶棒眼≈3∶1，且雌、雄果蠅個體中均有圓眼、棒眼，則控制圓眼、棒眼的基因位于 染色體上。

（3）若F2中圓眼∶棒眼≈3∶1，但僅在雄果蠅中有棒眼，則控制圓眼、棒眼的基因可能位于 ，也可能位于 。

（4）請從野生型F1、F2中選擇合適的個體，設(shè)計方案，對上述（3）中的問題作出進一步判斷。

實驗步驟：①用F2中棒眼雄果蠅與F1中雌果蠅交配，得到

；②用 與 交配，觀察子代中有沒有 個體出現(xiàn)。

預(yù)期結(jié)果與結(jié)論：

①若只有雄果蠅中出現(xiàn)棒眼個體，則圓、棒眼基因位于

；

②若子代中沒有棒眼果蠅出現(xiàn)，則圓、棒眼基因位于 。

參考答案：1. 圓眼 2. 常

3. X染色體的Ⅱ區(qū)段 X和Y染色體的Ⅰ區(qū)段（順序可顛倒）

4. ①棒眼雌果蠅 ②棒眼雌果蠅 野生型雄果蠅 棒眼

預(yù)期結(jié)果與結(jié)論：①X染色體的特有區(qū)段Ⅱ ②X、Y染色體的同源區(qū)段Ⅰ

（作者單位：河北省邢臺市南宮市南宮中學 055750）