01.传统基因定位

基因定位路线图 ①确定基因位于细胞质还是细胞核(忽略） ②确定基因位于常染色体还是性染色体上 ③确定基因位于常染色体还是X-Y同源区段 ④确定基因位于几号常染色体上 ⑤确定基因在染色体上的相对位置 思考题-1 突变（转入）基因位于常染色体还是性染色体？ 实验设计思路有几种？ 思路 1.表现型相同的亲本杂交 2.一对相对性状的纯合亲本进行正反交实验 3.显性纯合♂×隐性♀ 某种羊的性别决定为XY型，已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制；黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性，某同学为了确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，我们认为根据这一实验数据，不能确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，还需要补充数据，如统计子二代中白毛个体的性别比例： 若________________，则说明M/m是位于X染色体上； 若________________，则说明M/m是位于常染色体上。 变式训练-1 思考题-2 若突变基因在常染色体，如何定位到几号染色体上？实验设计思路有几种？ 法1：利用已知的基因进行定位，自交或者测交； 典型例题 （2024·全国）某种瓜的性型（雌性株/普通株）和瓜刺（黑刺/白刺）各由1对等位基因控制。雌性株开雌花，经人工诱雄处理可开雄花，能自交；普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题 王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交，F1均为黑刺雌性株，F1经诱雄处理后自交得F2，能够验证“这2对等位基因不位于1对同源染色体上”这一结论的实验结果是 。 答案 (2)F2中的表型及比例为黑刺雌性株：黑刺普通株：白刺雌性株：白刺普通株=9:3:3:1。 玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响，进行了以下实验： 变式训练-1 （1）实验一中作为母本的是______________，实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为__________ （填：“雌雄同株"“雌株”或“雌雄同株和雌株”）。 （2）选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知，甲中转入的A基因与ts基因_____________ （填：“是”或“不是”）位于同一条染色体上，F2中抗螟雌株的基因型是_____________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表现型及比例为_____________。 （3）选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1，由此可知，乙中转入的A基因_____________ （填：“位于”或“不位于”）2号染色体上，理由是_____________。 F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对F1的繁殖造成影响，结合实验二的结果推断这一影响最可能是_____________。 （2023·江苏）科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验。请回答下列问题： (1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，杂交实验及结果如下： 据此分析，F1雄果蝇产生 种配子，这两对等位基因在染色体上的位置关系为 。 答案 (1) 2 两对等位基因在同一对同源染色体上 （2023·辽宁）萝卜是雌雄同花植物，其贮藏根（萝卜）红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制，长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交，F₁的表型及其比例如下表所示。 (1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传 （填“遵循”或“不遵循”）孟德尔第二定律。 (2)为验证上述结论，以F1为实验材料，设计实验进行验证： ①选择萝卜表型为 和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。 ②若子代表型及其比例为 ，则上述结论得到验证。 答案 (1)遵循 (2) 紫色椭圆形 紫色椭圆形：紫色长形：红色椭圆形：红色长形=l：1：1：1 （2025·四川·高考真题）水稻的叶色（紫色、绿色）是一对相对性状，由两对等位基因（A/a、D/d）控制；其籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律，有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验，结果见下表。回答下列问题（不考虑基因突变、染色体变异和互换）。 (3)为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则理论上子代植株的表型及比例为 。 (4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，继续开展如下实验，请预测结果。 ①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因，则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中，最多能观察到 个荧光标记。 ②若植株M自交，理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为 。 答案 (3)紫叶紫粒：紫叶棕粒：绿叶紫粒：绿叶棕粒=1：1：1：1 (4) 4 3/4或1/2 法2：利用三体定位 举例：正常隐性(aa)个体与7-三体(7号染色体有三条)显性纯合体杂交的F1，F1三体与正常隐性个体杂交得F2。统计F2性状及比例。 若F2性状分离为 ，则基因位于7号染色体上； 若F2性状分离为 ，则基因不位于7号染色体上； 法2：利用三体定位 举例：正常隐性(aa)个体与7-三体(7号染色体有三条)显性纯合体杂交的F1，F1三体与正常隐性个体杂交得F2。统计F2性状及比例。 若F2性状分离为5:1，则基因位于7号染色体上 若F2性状分离为1:1，则基因不位于7号染色体上 法3：利用单体定位 举例：正常隐性(aa)个体与7-单体(7号染色体单体)显性纯合体杂交的F1，统计F1性状及比例。 若F1性状分离为 ，则基因位于7号染色体上 若F1性状分离为 ，则基因不位于7号染色体上 法3：利用单体(缺失)定位 举例：正常隐性(aa)个体与7-单体(7号染色体单体)显性纯合体杂交的F1，统计F1性状及比例。 若F1性状分离为1:1，则基因位于7号染色体上 若F1全为显性，则基因不位于7号染色体上 单体果蝇是指缺失 1 条染色体的个体，常用 2n-1 来表示，如缺少 1 条第 2 染色体的称为第 2染色体单体。果蝇的无眼基因（e）是位于常染色体（第 2、3、4 染色体）上的隐性突变基因。可利用单体果蝇来研究无眼基因位于哪一条染色体上。具体方法是： 选择若干纯合无眼雄蝇，随机分为 ______ 组; 分别与 _________ 雌果蝇杂交，观察统计子代的表现型。 假定 e 基因就在第 4 染色体上，则预计的实验结果是________。 变式训练-1 答案 【解析】若 e 基因就在第 4 染色体上，则正常眼第4 染色体单体（+）与纯合无眼果蝇（ee）杂交的结果为正常眼（+e）∶无眼（e）=1 ∶ 1 法4：利用细胞融合定位 已知人的体细胞和小鼠的体细胞(2N=40) 杂交(融合)后，杂种细胞在有丝分裂过程中，人的染色体逐渐地丢失，最后仅保留少数几条。由于人染色体的丢失是随机的，因此不同的杂种细胞会保留不同的人染色体。 法4：利用细胞融合定位 (2020海南卷)将人细胞与小鼠细胞融合得到的人-鼠杂种细胞进行长期培养，杂种细胞随机丢失一部 分人的染色体后，染色体数目会保持稳定。选取三种杂种细胞，对编码人的芳焼羟化 酶（AHH）和磷酸甘油酸激酶（PGK）的基因进行染色体定位研究，结果如表（"+" 表示有，“—"表示无）。 下列有关叙述错误的是( ) A.聚乙二醇可诱导人细胞与小鼠细胞融合 B.培养杂种细胞时，通常需在培养液中添加一定量的抗生素 C.编码AHH的基因在11号染色体上 D.编码PGK的基因在X染色体上 杂种细胞 人的染色体 AHH PGK 2号 11号 17号 X 甲 — + — + — + 乙 + + — — + — 丙 — + + + — + $