基因在染色体位置上的实验设计

1.(2016·北京丰台区二模)某养殖场饲养的栗羽鹌鹑种群中,偶然发现一只白羽个体,长大后发现是雌性(ZW)。为了解该性状的遗传方式,研究者用栗羽雄性(ZZ)个体与之交配,F1均为栗羽,雌雄比例1∶1。F1雌雄个体交配得到的F2中出现白羽个体,且均为雌性。(1)白羽为性性状,判断依据是。(2)若要获得能够稳定的白羽群体,必须得到个体,获得的方法是。(3)控制白羽的基因位于染色体上,判断依据是。(4)设计实验证明上述(3)的推测成立,写出遗传图解(相关基因用A、a表示),并用文字说明对实验结果的预期。解析:(1)因为栗羽雄性个体与之交配,F1都为栗羽,雌雄比例1∶1。F1雌雄个体交配得到的F2中出现白羽个体且都为雌性,说明白羽为隐性性状且位于Z染色体上。(2)若要获得能够稳定遗传的白羽群体,必须得到白羽的雄性个体,该雄性的获得是白羽雌性个体与F1栗羽雄性交配,后代中才会出现白羽雄性。(3)控制白羽的基因位于Z染色体上,因为F1雌雄个体均为栗羽,F1雌雄个体交配得到的F2中白羽都是雌性,说明性状与性别有关。(4)遗传图解应写明基因型、表现型、配子、子代表现型、基因型及比例。验证应用测交,即用隐性的雄性和显性的雌性,预期结果应是后代中栗羽均为雄性,白羽均为雌性,且比例为1∶1。答案:(1)隐栗羽的雌雄个体交配后代中出现白羽个体(栗羽雄性与白羽雌性个体交配后代均为栗羽)(2)白羽雄性用白羽雌性个体与F1栗羽雄性交配,后代中出现雄性白羽个体(3)ZF1雌雄个体均为栗羽,F2中白羽个体均为雌性(4)结果预期:后代中栗羽均为雄性,白羽均为雌性,且比例为1∶12.从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相等，每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制，所有果蝇均能正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律。请回答下列问题：⑴种群中的个体通过繁殖将各自的______________传递给后代。⑵确定某性状由细胞核基因决定，还是由细胞质基因决定，可采用的杂交方法是______。⑶如果控制体色的基因位于常染色体上，则该自然果蝇种群中控制体色的基因型有______种；如果控制体色的基因位于X染色体上，则种群中控制体色的基因型有___种。⑷现用两个杂交组合：灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断。（要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论）。3．在寻找人类缺陷基因时，常常需要得到有患病史的某些近亲结婚家系的系谱进行功能基因定位。科学家在一个海岛的居民中，找到了引起蓝色盲的基因。该岛不患蓝色盲的人中约有44%为蓝色盲基因的携带者。而在世界范围内，则是每10000人中有一名蓝色盲患者。右图为该岛某家族系谱图，请分析回答下列问题：⑴该缺陷基因是__________性基因，在___________染色体上。⑵若个体Ⅲ8患蓝色盲的同时又患血友病，当Ⅲ8形成配子时，在相关的基因传递中遵循了______________________________________________________________遗传规律。⑶若个体Ⅳ14与该岛某表现型正常的男性结婚，预测他们后代患蓝色盲的几率是_____；若个体Ⅳ14与岛外其他地方表现正常的某男性结婚，预测他们生一个患蓝色盲男孩的几率可能是__________。⑷现需要从第Ⅳ代个体中取样（血液、皮肤细胞、毛发等）获得该缺陷基因，请选取出提供样本的较合适个体，并解释选与不选的原因：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。⑸诊断是否含缺陷基因的操作思路是__________________________________________________________________________________________________________________。2．⑴基因⑵正交与反交⑶3；5⑷如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体，并且体色的遗传与性别无关，则黄色为显性，基因位于常染色体上如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体，并且体色的遗传与性别无关，则灰色为显性，基因位于常染色体上如果在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中，子一代中的雄性全部表现灰色，雌性全部表现黄色：在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中，子一代中的黄色个体多于灰色个体，则黄色为显性，基因位于染色体上如果在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中，子一代中的雄性全部表现黄色，雌性全部表现灰色：在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中，子一代中的灰色个体多于黄色个体，则灰色为显性，基因位于X染色体上3．⑴隐；常⑵基因的分离定律和自由组合定律⑶11%；1/400⑷提供样本的合适个体为Ⅳ14或Ⅳ15，因为他们是杂合体，含缺陷基因。而Ⅳ16、Ⅳ17、Ⅳ18可能是杂合体或显性纯合体，不一定含缺陷基因⑸用致病基因单链作探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定标本是否含致病基因1.(2016·北京丰台区二模)某养殖场饲养的栗羽鹌鹑种群中,偶然发现一只白羽个体,长大后发现是雌性(ZW)。为了解该性状的遗传方式,研究者用栗羽雄性(ZZ)个体与之交配,F1均为栗羽,雌雄比例1∶1。F1雌雄个体交配得到的F2中出现白羽个体,且均为雌性。(1)白羽为性性状,判断依据是。(2)若要获得能够稳定的白羽群体,必须得到个体,获得的方法是。(3)控制白羽的基因位于染色体上,判断依据是。(4)设计实验证明上述(3)的推测成立,写出遗传图解(相关基因用A、a表示),并用文字说明对实验结果的预期。2.从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相等，每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制，所有果蝇均能正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律。请回答下列问题：⑴种群中的个体通过繁殖将各自的______________传递给后代。⑵确定某性状由细胞核基因决定，还是由细胞质基因决定，可采用的杂交方法是______。⑶如果控制体色的基因位于常染色体上，则该自然果蝇种群中控制体色的基因型有______种；如果控制体色的基因位于X染色体上，则种群中控制体色的基因型有___种。⑷现用两个杂交组合：灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断。（要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论）。3．在寻找人类缺陷基因时，常常需要得到有患病史的某些近亲结婚家系的系谱进行功能基因定位。科学家在一个海岛的居民中，找到了引起蓝色盲的基因。该岛不患蓝色盲的人中约有44%为蓝色盲基因的携带者。而在世界范围内，则是每10000人中有一名蓝色盲患者。右图为该岛某家族系谱图，请分析回答下列问题：⑴该缺陷基因是__________性基因，在___________染色体上。⑵若个体Ⅲ8患蓝色盲的同时又患血友病，当Ⅲ8形成配子时，在相关的基因传递中遵循了______________________________________________________________遗传规律。⑶若个体Ⅳ14与该岛某表现型正常的男性结婚，预测他们后代患蓝色盲的几率是_____；若个体Ⅳ14与岛外其他地方表现正常的某男性结婚，预测他们生一个患蓝色盲男孩的几率可能是__________。⑷现需要从第Ⅳ代个体中取样（血液、皮肤细胞、毛发等）获得该缺陷基因，请选取出提供样本的较合适个体，并解释选与不选的原因：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。⑸诊断是否含缺陷基因的操作思路是__________________________________________________________________________________________________________________。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）（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）【答案】（1）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。（2）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。实验过程：（以判定A/a和B/b是否位于位于一对染色体上为例）预期结果及结论：若F2的表现型及比例为有眼正常刚毛∶有眼小刚毛∶无眼正常刚毛∶无眼小刚毛＝9∶3∶3∶1，则A/a和B/b位于位于两对染色体上；否则A/a和B/b位于同一对染色体上。（2）实验思路：将验证A/a和B/b这两对基因都位于X染色体上，拆分为验证A/a位于X染色体上和B/b位于X染色体上分别进行验证。如利用①和③进行杂交实验去验证A/a位于X染色体上，利用②和③进行杂交实验去验证B/b位于X染色体上。实验过程：（以验证A/a位于X染色体上为例）取雌性的①和雄性的③进行杂交实验：预期结果及结论：若子一代中雌性全为有眼，雄性全为无眼，则A/a位于X染色体上；若子一代中全为有眼，且雌雄个数相等，则A/a位于常染色体上。【考点定位】自由组合定律、伴性遗传【名师点睛】根据题目所给实验材料，仅仅一个杂交组合不能解决题目中的问题；联系到是群体性问题，用数学方法对结果进行组合就能预见实验结果。学科…网【命题意图】本题考查运用基因自由组合定律设计遗传实验解决实际问题。【命题规律】运用基因自由组合定律确定基因位置是遗传实验探究常见题型。【方法点拨】确定基因位置的4个判断方法(1)判断基因是否位于一对同源染色体上以AaBb为例，若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑交叉互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现两种表现型；若两对等位基因位于一对同源染色体上，考虑交叉互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型。(2)判断基因是否易位到一对同源染色体上若两对基因遗传具有自由组合定律的特点，但却出现不符合自由组合定律的现象，可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能，如由染色体易位引起的变异。(3)判断外源基因整