孟德尔定律实验设计

孟德尔定律、基因位置确认的遗传实验设计罗定中学陈东基因的分离定律：基因的自由组合定律：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。位于非同源染色体的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。如何验证基因的分离和自由组合定律？验证遗传两大定律的两种常用方法分离分离自由组合【例】（2017全国卷III）已知某种昆虫的有眼（A）与无眼（a）、正常刚毛（B）与小刚毛（b）、正常翅（E）与斑翅（e）这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：（1）若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9：3：3：1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。【例】（2017全国卷III）已知某种昆虫的有眼（A）与无眼（a）、正常刚毛（B）与小刚毛（b）、正常翅（E）与斑翅（e）这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：（2）假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。《基因存在的位置确认》基因存在的位置：常染色体X染色体Y染色体X、Y染色体的同源区段细胞质主要区分：常染色体X染色体X、Y染色体的同源区段1.基因在常染色体还是X染色体上（1）已知性状显隐性（2）未知显隐性或已给定亲本2.基因在X染色体还是X与Y染色体的同源区段3.基因在常染色体还是在X与Y染色体的同源区段（1）（2）最常用的杂交方式：雌隐×雄显温馨提示！（1）通过XbXb×XBY的杂交方式可依据子代性状推断生物性别——凡显性性状者均为雌性，凡隐性性状者均为雄性，这对于幼年时难以确认性别的生物进行性别推断具有重要应用价值。（2）对于ZW型性别决定的生物需将ZZ对应XX，ZW对应XY，相关实验设计思路一致，但务必将性别作相反分析。【例】下面是探究基因位于X、Y染色体的同源区段，还是只位于X染色体上的实验设计思路，请判断下列说法中正确的是（）方法1纯合显性雌性个体×纯合隐性雄性个体→F1方法2纯合隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→F1结论：①若子代雌雄全表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。②若子代雌性个体表现显性性状，雄性个体表现隐性性状，则基因只位于X染色体上。③若子代雄性个体表现显性性状，则基因只位于X染色体上。④若子代雌性个体表现显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段。A.“方法1＋结论①②”能够完成上述探究任务B.“方法1＋结论③④”能够完成上述探究任务C.“方法2＋结论①②”能够完成上述探究任务D.“方法2＋结论③④”能够完成上述探究任务C【例】如图为果蝇性染色体的同源情况：Ⅰ区段是X和Y染色体的同源部分，该部分基因存在等位基因；Ⅱ－1、Ⅱ－2区段分别为X、Y非同源部分，该部分基因不互为等位基因。果蝇的刚毛性状有正常刚毛、截刚毛，现用纯种果蝇进行杂交实验，其过程及结果如下：①截刚毛♀×正常刚毛♂，F1中雌雄个体均为正常刚毛；②F1相互交配，F2中雌性正常刚毛∶截刚毛为1∶1，雄性全为正常刚毛。则控制果蝇刚毛性状的基因位于（）A.性染色体的Ⅰ区段B.Ⅱ－1区段C.Ⅱ－2区段D.常染色体上A2.用表中四种果蝇作亲本进行杂交实验，卷曲翅（A）对正常翅（a）为显性。（1）若要通过一次杂交实验确定基因A、a是在常染色体上，还是在X染色体上，可设计实验如下：杂交组合为。①如果子代卷曲翅与正常翅无性别之分，则基因位于。②如果子代性状是，则基因位于。甲乙丙丁卷曲翅♂卷曲翅♀正常翅♂正常翅♀甲×丁常染色体上雌性全为卷曲翅，雄性全为正常翅X染色体上3.金鱼易于饲养，身姿奇异，很受人们喜爱。请分析回答下列问题：（1）一条雌金鱼的眼型表现为异型眼，该异型眼金鱼与双亲及周围其他个体的眼型都不同，假如已知该眼型由核内显性基因E控制，则该变异来源最可能是。（2）让（1）中的异型眼金鱼与正常眼雄金鱼杂交，得到足够多的F1个体，统计发现F1的表现型及比例为异型眼雌∶异型眼雄∶正常眼雌∶正常眼雄＝1∶1∶1∶1，此结果说明该异型眼金鱼为（填“纯合子”或“杂合子”），______________（填“可以确定”或“无法确定”）该基因位于常染色体上。请设计实验探究控制眼型的基因是位于常染色体上还是位于X染色体上（用遗传图解和相应的文字说明）。基因突变杂合子无法确定用F1中的异型眼雄金鱼与正常眼雌金鱼作为亲本进行杂交，如果后代中的雌性全为异型眼、雄性全为正常眼，则该基因位于X染色体上；如果后代的表现型与性别无关，则该基因位于常染色体上（遗传图解如图所示。）【例】（2016·北师大附中考试节选）大麻是一种雌雄异株的植物，请回答下列问题：（2）如图为大麻的性染色体示意图。若大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因D控制，大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型。请回答：（若大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因D控制，大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型）①控制大麻抗病性状的基因不可能位于图中的片段。②请写出具有抗病性状的雄性大麻个体所有可能的基因型____________。③现有雌性不抗病和雄性抗病两个品种的大麻杂交，请根据以下子代可能出现的情况，分别推断出这对基因所在的片段：如果子代全为抗病，则这对基因位于片段。如果子代雌性全为不抗病，雄性全为抗病，则这对基因位于_____片段。如果子代雌性全为抗病，雄性全为不抗病，则这对基因位于片段。Ⅱ2XDYD、XDYd、XdYD、XDYⅠⅠⅠ或Ⅱ1【例】（2016·东北三省三校联考）果蝇刚毛与截毛性状由一对等位基因（A，a）控制，红眼与白眼由另一对等位基因（R，r）控制。现用纯合的刚毛红眼雄果蝇与截毛白眼雌果蝇杂交得F1，F1相互交配得F2的性状表现如图所示（不考虑交叉互换）。果蝇性染色体组成如图所示。请分析回答：（1）两对相对性状中的显性性状分别为。（2）两对性状的遗传都表现出与性别相关联，请结合染色体组成判断刚毛、截毛基因位于图中区段，红眼、白眼基因位于图中区段。它们的遗传是否遵循基因的自由组合定律？。（3）F2中刚毛白眼雄果蝇的基因型为，用其与F2中的雌果蝇随机交配，子代的表现型及比例为________________________________________________________________________。刚毛截毛（A，a）红眼白眼（R，r）刚毛、红眼ⅠⅡ－2否XarYA刚毛红眼雌∶截毛白眼雌∶刚毛红眼雄∶刚毛白眼雄＝1∶3∶1∶3