内容正文:
语言表达(四) 判断基因位置的探究实验
【高考示例】
(2018·全国卷Ⅰ)果蝇体细胞有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交,杂交子代的表现型及其比例如下:
眼
性别
灰体长翅∶灰体残翅∶黑
檀体长翅∶黑檀体残翅
1/2有眼
1/2雌
9∶3∶3∶1
1/2雄
9∶3∶3∶1
1/2无眼
1/2雌
9∶3∶3∶1
1/2雄
9∶3∶3∶1
回答下列问题:
(1)根据杂交结果,________(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是________,判断依据是
_________________________________________________。
(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂交组合和预期结果)。
(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交,F1相互交配后,F2中雌雄均有________种表现型,其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时,则说明无眼性状为______(填“显性”或“隐性”)。
解析 (1)分析题干可知,两亲本分别为无眼和有眼,且子代中有眼∶无眼=1∶1,且与性别无关联,所以不能判断控制有眼和无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上,且有眼为显性(用基因E表示),则亲本基因型分别为XeXe和XEY,子代的基因型为XEXe和XeY,表现为有眼为雌性,无眼为雄性,子代雌雄个体中没有同时出现有眼与无眼的性状,不符合题意,因此显性性状是无眼。(2)要通过一个杂交实验来确定无眼性状在常染色体上的显隐性,最简单的方法是可以选择表中杂交子代中雌雄果蝇均为无眼的性状进行杂交实验,若无眼为显性性状,则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为杂合子,则该杂交子代中无眼∶有眼=3∶1;若无眼为隐性性状,则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为隐性纯合子,则该杂交子代全部为无眼。(3)表格中灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅=9∶3∶3∶1,可分析出显性性状为灰体(用基因A表示)和长翅(用基因B表示),有眼和无眼不能确定显隐性关系(用基因C或c表示),灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体的基因型可写为AABB_ _和aabb_ _,可推出F1的基因型为AaBbCc,F1个体间相互交配,F2的表现型为2×2×2=8种。F2中黑檀体(Aa×Aa=1/4aa)长翅(Bb×Bb=3/4B_)无眼所占比例为3/64时,可知无眼所占比例为1/4,则无眼为隐性性状。
答案 (1)不能 无眼 只有当无眼为显性时,子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离
(2)杂交组合:无眼×无眼 预期结果:若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状
(3)8 隐性
方法突破
判断基因位置的方法
1.基因是否在Y染色体上
无需杂交,统计种群中具有相应性状个体的性别,若全为雄性,则为伴Y染色体遗传,若出现雌性,则排除伴Y染色体遗传。
2.基因是否在细胞质中
设计正反交实验,若子代的表现型总是和母本一致,则为细胞质遗传,否则排除细胞质遗传。
3.基因在常染色体上还是X染色体上
(1)若已知性状的显隐性,只需一个杂交组合判断基因的位置
杂交组合:
(2)若性状的显隐性未知,且亲本均为纯合子,用正、反交实验
4.基因在X、Y的同源区段上还是仅位于X染色体上
杂交组合:隐性雌×显性雄(已知纯合选择一对杂交即可,未知纯合应选择多对杂交)
⇓
若子代雄性个体全为隐性性状,则基因仅位于X染色体上;若子代雄性个体全为显性性状,则基因位于X、Y同源区段上。
5.基因在X、Y的同源区段上还是常染色体上
杂交组合:隐性雌×纯合显性雄→F1
(1)F1中雌雄个体相互交配
若子代雄性个体全为显性,雌性个体中显性∶隐性=1∶1,则基因在X、Y的同源区段上;
若子代雌、雄个体中均有两种性状,且显性∶隐性=3∶1,则基因在常染色体上。
(2)F1雄性个体与亲代隐性雌性个体回交(测交)
若子代雄性个体均为显性性状,雌性个体均为隐性性状,则基因在X、Y的同源区段上;
若子代雌、雄个体中均有两种性状,且显性∶隐性=1∶1,则基因在常染色体上。
【即时训练】
1.(2021·遵义三模)果蝇的体色有灰体和黑檀体,由A、a基因控制。翅