如何應(yīng)對相對性狀中基因設(shè)置的有關(guān)問題

陳瑞強(qiáng)

在高考的遺傳試題中，基因位置判斷的基因是位于染色體上控制一對或兩對相對性狀相關(guān)的基因，設(shè)置的問題主要有三：第一控制相對性狀的基因是遵循基因分離定律還是基因自由組合定律，即是位于一對或兩對同源染色體上;第二控制該性狀的基因是位于x、Y染色體的同源區(qū)段還是非同源區(qū)段上;第三控制該性狀的基因是位于常染色體上還是性染色體x（z）染色體上，那么如何應(yīng)對相關(guān)的問題？現(xiàn)就以全國卷非選擇題中的部分遺傳試題例談如下，以供參考，

一、如何應(yīng)對控制相對性狀的基因是位于一對、兩對或兩對以上的同源染色體上？

典例1（2018·全國卷Ⅲ·題32）某小組利用某二倍體自花傳粉植物進(jìn)行兩組雜交實(shí)驗(yàn)，雜交涉及的四對相對性狀分別是：紅果（紅）與黃果（黃），子房二室（二）與多室（多），圓形果（圓）與長形果（長），單一花序（單）與復(fù)狀花序（復(fù)），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

回答下列問題：

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是：控制甲組兩對相對性狀的基因位于__上，依據(jù)是__;控制乙組兩對相對性狀的基因位于__（填“一對”或“兩對”）同源染色體上，據(jù)據(jù)是__。

（2）某同學(xué)若用“長復(fù)”分別與乙組的兩個F，進(jìn)行雜交，結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析，其子代的統(tǒng)計(jì)結(jié)果不符合__的比例。

解析由表格中甲組的兩個雜交組合實(shí)驗(yàn)在F：中的性狀分離比符合9：3：3：1.據(jù)此可知控制這兩對相對性狀的基因是位于非同源染色體上或位于不同對的同源染色體上或位于兩對同源染色體上;而乙組的兩個雜交組合實(shí)驗(yàn)在F2中的性狀分離比不符合9：3：3：1.但每對相對性狀都符合3：1.則說明控制這兩對相對性狀的基因是位于一對同源染色體上，即兩對等位基因不遵循基因自由組合定律而遵循基因分離定律，F(xiàn)1與雙隱性純合子進(jìn)行雜交，若子代表現(xiàn)型及比例為1：1：1：1及其變式，則符合基因自由組合定律，反之，則不遵循基因自由組合定律。

答案：（1）兩對同源染色體;F2出現(xiàn)9：3：3：1的性狀分離比;一對;F：圓：長=3：1、單：復(fù)=3：1.但未出現(xiàn)9：3：3：1的性狀分離比，說明兩對等位基因遵循分離定律但不遵循自由組合定律（2）1：1：1：1。

策略若每組雜交組合實(shí)驗(yàn)中的F：出現(xiàn)的性狀分離比符合[3：1]“（n示意等位基因的對數(shù)），且每對相對性狀都符合3：1.則相關(guān)的基因位于兩對或兩對以上的同源染色體，F(xiàn)，與雙隱性純合子進(jìn)行雜交，若子代表現(xiàn)型及比例為1：1：1：1及其變式，則符合基因自由組合定律;若雜交組合實(shí)驗(yàn)中的F：表出現(xiàn)的性狀分離比不符合[3：1]n（n示意等位基因的對數(shù)），但每對相對性狀都符合3：1.F1與雙隱性純合子進(jìn)行雜交，若子代表現(xiàn)型及比例為1：1及其變式，則符合基因分離定律，說明控制這兩對相對性狀的基因是位于一對同源染色體上。

變式1

研究果蠅中常見的三對性狀的關(guān)系（不考慮x、Y同源區(qū)段），且紅眼對白眼為顯性，灰身對黑身為顯，洼，長翅對殘翅為顯性，請回答下列問題：

（1）如果控制灰身和黑身，長翅和殘翅的基因都在常染色體上，要研究這兩對性狀受幾對基因的控制，可選擇純系的灰身長翅和純系的黑身殘翅果蠅進(jìn)行雜交得F1.再讓F1雌雄個體隨機(jī)交配，若F2中灰身長翅：黑身殘翅為3：1.那么——（填”能”或“不能“）判斷這兩對性狀由一對等位基因控制還是由兩對等位基因控制，理由是——。

（2）摩爾根及其同事通過假設(shè)——演繹的方法，證明了控制紅眼和白眼這對相對性狀的基因在x染色體上，現(xiàn)將純系的紅眼黑身雌果蠅與白眼灰身雄果蠅進(jìn)行雜交得F1.再讓F1雌雄個體隨機(jī)交配，若后代表現(xiàn)型及比例為——，則說明這兩對基因遵循自由組合定律。

答案：（1）不能;若兩對相對性狀由一對基因控制，則F，中灰身長翅：黑身殘翅=3：l，若兩對相對性狀位于一對同源染色體上，則灰身長翅：黑身殘翅=3：1。

（2）紅灰雌：紅灰雄：白灰雄：紅黑雌：紅黑雄：白黑雄=6：3：3：2：1：1。

二、如何確定相對性狀的基因是位于x、Y染色體的同源區(qū)段、非同源區(qū)段上和常染色體上？

典例2（2018·全國卷I·題32）果蠅體細(xì)胞有4對染色體，其中2、3、4號為常染色體，抑制控制長翅/殘翅性狀的基因位于2號染色體上，控制灰體/黑檀體性狀的基因位于3號染色體上，某小組用一只無眼灰體長翅雌果蠅與一只有眼灰體長翅雄果蠅雜交，雜交子代的表現(xiàn)型及其比例如表2所示。

回答下列問題：

（1）根據(jù)雜交結(jié)果，__（填“能”或“不能”）判斷控制果蠅有眼/無眼性狀的基因是位于x染色體上還是常染色體上，若控制有眼/無眼性狀位于x染色體上，根據(jù)上述親本雜交組合和雜交結(jié)果判斷，顯性性狀是__，判斷依據(jù)是__。

（2）若控制有眼/無眼性狀的基因位于常染色體上，請用表中雜交子代果蠅為材料，設(shè)計(jì)一個雜交實(shí)驗(yàn)來確定無眼性狀的顯隱性（要求：寫出雜交組合和預(yù)期結(jié)果）。

（3）若控制有H艮/無眼性狀的基因位于4號染色體上，用灰體長翅有眼純合體和黑檀體殘翅無眼純合體果蠅雜交，F(xiàn)，相互交配后，F(xiàn)：中雌雄均有__種表現(xiàn)型，其中黑檀體長翅無眼所占比例為3/64時(shí)，則說明無眼性狀為——（填“顯性”或“隱性”）。

解析用一只無眼雌果蠅與一只有眼雄果蠅雜交，雜交子代的表現(xiàn)型及其比例為：1/2有眼，1/2無眼，且雌雄果蠅都存在有眼與無眼果蠅，即具有相對性狀的個體之間進(jìn)行雜交，子代只表現(xiàn)出親本具有的性狀，是不能判斷顯隱性，且雌雄個體中均有相對性狀的表現(xiàn)，也不能判斷控制該性狀的基因是位于x染色體還是常染色體上，若控制有眼/無眼性狀的基因位于x染色體上，根據(jù)上述親本雜交組合和雜交結(jié)果判斷：無眼是顯性性狀，判斷依據(jù)是只有當(dāng)無眼為顯性時(shí)，子代雌雄個體中才都會出現(xiàn)有眼與無眼性狀分離，若用B/b基因示意，即x^Bx^b×x^bY雜交，據(jù)該式轉(zhuǎn)換成文字即可，（2）若控制有眼/無眼性狀的基因位于常染色體上，設(shè)計(jì)一個雜交實(shí)驗(yàn)確定顯隱性，可將雌雄果蠅交配，據(jù)子代是否出現(xiàn)性狀分離判斷顯、隱性狀，（3）若控制有眼/無眼的性狀位于4號染色體上，長翅/殘翅、灰體/黑檀體、有眼/無眼這三對相對性狀的遺傳符合基因的自由組合定律，F(xiàn)1為三雜合體，F(xiàn)1相互交配后，F(xiàn)2雌雄個體均有2×2×2=8種表現(xiàn)型，依據(jù)自由組合定律與分離定律的關(guān)系，F(xiàn)：中黑檀體長翅無眼所占比例3/64可拆分1/4×1/4×3/4.據(jù)表可知長翅性狀、黑檀體性狀分別為顯性和隱性，此情況下，無眼性狀應(yīng)為隱性。

答案：（1）不能;無眼;只有當(dāng)無眼為顯性時(shí)，子代雌雄個體中才都會出現(xiàn)有眼與無眼性狀的分離，

（2）雜交組合：無眼×無眼;預(yù)期結(jié)果：若子代中無眼：有眼=3：1.則無眼為顯性性狀;若子代全部為無眼，則無眼為隱性性狀。

（3）8;隱性。

策略x與Y染色體是一對同源染色體，同源區(qū)段上有相關(guān)的基因和非同源區(qū)段有特有的基因，可采用相對性狀的純合親本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)：若F，雌雄個體的表現(xiàn)型不同，則說明控制該相對性狀的基因位于x染色體的非同源區(qū)段上;若F1雌雄個體的表現(xiàn)型相同，則說明控制該相對性狀的基因位于常染色體上或x、Y染色體同源區(qū)段上，但在F2中雌雄個體的表現(xiàn)型及比例不同，則說明控制相對性狀的基因位于x、Y染色體的同源區(qū)段上，反之則控制相對性狀的基因位于常染色體上，測交不能判斷顯隱性，它是在已知顯隱性的條件下進(jìn)行的雜交實(shí)驗(yàn)，顯性與隱性性狀的判斷方法：通常采用相同性狀的親本雜交，根據(jù)子代是否出現(xiàn)性狀分離：若出現(xiàn)性狀分離，新出現(xiàn)的性狀是隱性性狀，原有親本表現(xiàn)出的性狀為顯現(xiàn)性狀;選用具有相對性狀的純合親本進(jìn)行雜交，無論正交還是反交，若子一代均表現(xiàn)出了相同的性狀，則F1顯現(xiàn)出來性狀是顯性性狀，F(xiàn)1未顯現(xiàn)出來的性狀就是隱性性狀;據(jù)子代出現(xiàn)的性狀分離比，如（3：1）中3所代表的性狀就是顯性性狀、1所代表的性狀就是隱性性狀。

變式2果蠅的的大翅脈和小翅脈受一對等位基因A/a控制，剛毛和截毛受另一對等位基因B/b控制，科學(xué)家用大翅脈剛毛雌果蠅與小翅脈截毛雄果蠅雜交得F1表現(xiàn)型為大翅剛毛，F(xiàn)1隨機(jī)交配得F2.R2的表現(xiàn)型及比例如圖1所示。

（1）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，可以推斷出：大翅脈和小翅脈、剛毛和截毛這兩對相對性狀中，顯性性狀分別是__，控制大翅脈和小翅脈的基因位于__染色體上，控制剛毛和截毛的基因位于__染色體上。

（2）若控制剛毛和截毛的基因位于x染色體上，則分F1基因型為__。

（3）為了進(jìn)一步弄清是控制剛毛和截毛的基因位置，現(xiàn)有純種剛毛和截毛雌雄果蠅若干，請?jiān)O(shè)計(jì)一步雜交實(shí)驗(yàn)判斷控制該性狀的基因位置。

實(shí)驗(yàn)思路;__。

預(yù)期的結(jié)果和結(jié)論;__。

答案：（1）大翅脈、剛毛;常;x或x、Y同源區(qū)段的，（2）AaX^Bx^b×AaX^BY，（3）實(shí)驗(yàn)思路：多組純種截毛雌果蠅與純種剛毛雄果蠅進(jìn)行雜交，根據(jù)子代的表現(xiàn)型可判斷控制該性狀的基因位置，預(yù)期的結(jié)果和結(jié)論：若子代雌性果蠅全為剛毛，雄性果蠅全為截毛，則控制該性狀的基因位于x染色體的非同源區(qū)段上;若子代雌雄果蠅全為剛毛，則控制該性狀的基因位于x、Y染色體的同源區(qū)段上。

三、如何確定相對性狀基因位于z染色體上還是常染色體上？

典例3（2018·全國卷Ⅱ·題32）某種家禽的豁眼和正常眼是一對相對性狀，豁眼雌禽產(chǎn)蛋能力強(qiáng)，已知這種家禽的性別決定方式與雞相同，豁眼性狀由z染色體上的隱性基因a控制，且在w染色體上沒有其等位基因，回答下列問題：

（1）用純合體正常眼雄禽與豁眼雌禽雜交，雜交親本的基因型為__;理論上，F(xiàn)1個體的基因型和表現(xiàn)型為__，F(xiàn)2雌禽中豁眼禽所占的比例為__。

（2）為了給飼養(yǎng)場提供產(chǎn)蛋能力強(qiáng)的該種家禽，請確定一個合適的雜交組合，使其子代中雌禽均為豁眼，雄禽均為正常眼，寫出雜交組合和預(yù)測結(jié)果，要求標(biāo)明親本和子代的表現(xiàn)型、基因型。

（3）假設(shè)Mm基因位于常染色體上，m基因純合時(shí)可使部分應(yīng)表現(xiàn)為豁眼的個體表現(xiàn)為正常眼，而MM和Mm對個體眼的表現(xiàn)型無影響，以此推測，在考慮M/m基因的情況下，若兩只表現(xiàn)型均為正常眼的親本交配，其子代中出現(xiàn)豁眼雄禽，則親本雌禽的基因型為__，子代中豁眼雄禽可能的基因型包括__。