基因定位的遗传实验设计与分析

结束五类基因定位的遗传实验设计与分析精品微课(五)五类基因定位的遗传实验设计与分析基因位于常染色体上还是X染色体上[实验设计]1．若相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则用正交和反交的方法。即：正反交实验⇒①若正反交子代雌雄表现型相同⇒常染色体上②若正反交子代雌雄表现型不同⇒X染色体上结束五类基因定位的遗传实验设计与分析2．若相对性状的显隐性已知，只需一个杂交组合判断基因的位置，则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交。即：隐性雌×显性雄①若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性⇒在X染色体上②若子代中雌性有隐性，雄性中有显性⇒在常染色体上结束五类基因定位的遗传实验设计与分析[典例1]果蝇灰色基因(B)对黄色基因(b)为显性。若用一次交配实验，即可证明这对基因是位于常染色体上还是位于性染色体上，应选择什么类型的亲本交配？并根据子代性状表现作出相应的判断。[解析]本题涉及一次交配实验且基因的显隐性已知，可考虑采用雌(隐性性状)与雄(显性性状)杂交。即选择灰色雄果蝇与黄色雌果蝇交配，根据后代的表现型不同进行分析判断。[答案]选择灰色雄果蝇与黄色雌果蝇交配。①若子代雄果蝇全为黄色，雌果蝇全为灰色，可证明这对基因位于X染色体上；②若子代雄、雌果蝇中，均有灰色和黄色，可证明这对基因位于常染色体上；③若子代雄、雌果蝇全为灰色，可证明这对基因位于常染色体上。结束五类基因定位的遗传实验设计与分析1．果蝇常被用作遗传学研究的实验材料，下面是以果蝇为材料的实验，请将实验补充完整。(1)果蝇的灰身和黄身是一对相对性状，若要确定控制这对性状的基因是在X染色体上还是在常染色体上，可将灰身纯合子和黄身纯合子进行________，若___________，则可确定控制这对性状的基因位于X染色体上，则种群中控制体色的基因型有________种。(2)若已知灰身是显性(基因用A表示)，若通过一代杂交就可判断这对相对性状的遗传方式，应选用的杂交组合是___________，若________________，则可确定控制灰身和黄身这对性状的基因位于X染色体上。请写出该遗传图解。解析结束五类基因定位的遗传实验设计与分析结束五类基因定位的遗传实验设计与分析答案：(1)正交和反交正交和反交结果不同5(2)雌性黄身纯合子×雄性灰身纯合子子代雌性都是灰身，雄性都是黄身遗传图解：解析：(1)根据题意可知，若正交和反交实验结果不同，可确定控制灰身和黄身的基因位于X染色体上，若正交和反交实验结果相同，且与性别无关联，可判断控制该相对性状的基因位于常染色体上。若已确定控制这对相对性状的基因(设由A、a控制)位于X染色体上，则种群中控制体色的基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY。(2)若通过一代杂交就可判断这对相对性状的遗传方式，常用的杂交组合是雌性黄身纯合子×雄性灰身纯合子，若子代雌性都是灰身，雄性都是黄身，则可确定控制灰身和黄身的基因位于X染色体上结束五类基因定位的遗传实验设计与分析基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传[实验设计]1．适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。2．设计思路(1)基本思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：隐性雌×纯合显性雄⇒①若子代所有雄性均为显性性状⇒位于同源区段上②若子代所有雄性均为隐性性状⇒仅位于X染色体上结束五类基因定位的遗传实验设计与分析(2)基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：杂合显性雌×纯合显性雄⇒①若子代中雌雄个体均表现显性性状⇒此等位基因位于X、Y染色体的同源区段上②若子代中雌性个体全表现显性性状，雄性个体中既有显性性状又有隐性性状⇒此等位基因仅位于X染色体上结束五类基因定位的遗传实验设计与分析[典例2]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。结束五类基因定位的遗传实验设计与分析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解析结束五类基因定位的遗传实验设计与分析[解析]从方法设计上讲，方法1达不到设计目的，因为不管基因是位于X、Y染色体的同源区段，还是只位于X染色体上，结果相同，即子代雌雄全表现显性性状。方法2的设计是正确的。假设控制某一相对性状的基因A(a)位于X、Y染色体的同源区段，那么纯合隐性雌性个体的基因型为XaXa，纯合显性雄性个体的基因型为XAYA，XaXa×XAYA→XAXa、XaYA，则得出结论①；假设基因只位于X染色体上，XaXa×XAY→XAXa、XaY，则得出结论②。因此“方法2＋结论①②”能够完成题述探究任务。[答案]C返回结束五类基因定位的遗传实验设计与分析7．自然界的女娄菜(2N＝46)为雌雄异株植物，其性别决定方式为XY型，如图为其性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源的(图中Ⅰ区段)，该部分存在等位基因；另一部分是非同源的(图中Ⅱ1和Ⅱ2区段)，该部分不存在等位基因。以下是针对女娄菜进行的一系列研究，请回答相关问题：(1)若要测定女娄菜的基因组应该对________条染色体进行研究。(2)女娄菜抗病性状受显性基因B控制。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则不抗病个体的基因型有XbYb和XbXb，而抗病雄性个体的基因型有______________。结束五类基因定位的遗传实验设计与分析(3)现有各种表现型的纯种雌雄个体若干，期望利用一次杂交实验来推断抗病基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上，则所选用的母本和父本的表现型分别应_______________________。预测该实验结果并推测相应结论：①_________________________________________。②_________________________________________。答案：(1)24(2)XBYB、XBYb、XbYB(3)不抗病(雌性)、抗病(雄性)①子代雌株与雄株均表现为抗病，则这种基因位于X、Y染色体的同源区段②子代雌株均表现为抗病，雄株均表现为不抗病，则这种基因只位于X染色体上结束五类基因定位的遗传实验设计与分析基因位于X、Y染色体的同源区段还是位于常染色体上[实验设计]1．设计思路隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表现型情况。即：结束五类基因定位的遗传实验设计与分析2.结果推断a.若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现，则该基因位于常染色体上b.若F2中雄性个体全表现为显性性状，雌性个体中既有显性性状又有隐性性状，则该基因位于X、Y染色体的同源区段上结束五类基因定位的遗传实验设计与分析[典例3]已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼W、白眼w)，且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇，某实验小组欲用一次交配实验证明这对基因位于何种染色体上。下列相关叙述，错误的是()A．若子代中雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼，则这对基因位于X染色体上B．若子代中雌雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上C．若子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上D．这对基因也有可能只位于Y染色体上解析结束五类基因定位的遗传实验设计与分析8．如图甲中Ⅰ表示X和Y染色体的同源区域，在该区域上基因成对存在，Ⅱ和Ⅲ是非同源区域，在Ⅱ和Ⅲ上分别含有X和Y染色体所特有的基因，在果蝇的X和Y染色体上分别含有图乙所示的基因，其中B和b分别控制果蝇的刚毛和截毛性状，R和r分别控制果蝇的红眼和白眼性状。请据图分析回答下列问题。(1)果蝇的B和b基因位于图甲中的________区域，R和r基因位于图甲中的________区域。(均填序号)(2)在减数分裂时，图甲中的X和Y染色体之间有交叉互换现象的是________(填序号)区域。(3)红眼雄果蝇和红眼雌果蝇的基因型分别为________和________。结束五类基因定位的遗传实验设计与分析(4)已知某一刚毛雄果蝇的体细胞中有B和b两种基因，请写出该果蝇可能的基因型，并设计实验探究基因B和b在性染色体上的位置情况。①可能的基因型：__________________________②设计实验：____________________________________。③预测结果：如果后代中雌性个体全为刚毛，雄性个体全为截毛，说明___________________________________________；如果后代中雌性个体全为截毛，雄性个体全为刚毛，说明______________。答案：(1)ⅠⅡ(2)Ⅰ(3)XRYXRXR或XRXr(4)①XBYb或XbYB②让该果蝇与截毛雌果蝇杂交，分析后代的表现型情况③基因B和b分别位于X和Y染色体上基因B和b分别位于Y和X染色体上