确定基因位置的实验设计

基因定位问题的解决是正确解答遗传题的前提。

本文将通过对例题的分类讲解，帮助同学们了解基因定位问题一、将基因定位于常染色体、性染色体上的杂交年山东省学业水平选择性考试节选）果对等位基因控制。

要确定该性状的遗传方式，需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。

以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交，根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图，染色体同源区段的正常眼雌果蝇正常眼雄果蝇无眼雄果蝇③若子代【分析】（可通过测交或者杂交的方式判断。

根据题干信息，只杂交一次且仅根据子代表型预期结果，不涉及子代性状分离比的条件，而测交是在已知相对性状显隐性的条件下进行的，不适用于本题，因此选择Ⅱ若无眼性状的遗传为伴型为X A X a×眼和无眼；若无眼性状为常染色体隐性遗传，Ⅱ的基因型为若无眼性状为常染色体显性遗传，Ⅱ为aa×aa，后代雌蝇、雄蝇都只有正常眼。

【参考答案】传 3/8　（2）不能　无论正常眼是显性还是隐性，子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为或Ⅱ-4）与Ⅱ果蝇，则为常染色体显性遗传　出现无眼雌果蝇，则为常染色体隐性遗传　无眼果蝇全为雄性，则为伴性遗传关于基因定位问题的分析●浙江省嘉善高级中学　王红梅·新题好题·63｛学科加油站｝基因位于X 染色体的非同源区段。

二、基因定位的其他几种类型1.利用已知基因进行定位【例2】已知某种开两性花的植物基因型为AaBb ，基因A 、a 位于2号染色体上，试通过杂交实验判断B 与b 基因是否也位于2号染色体上。

【答案】将该植物自交，观察并统计后代表型。

若后代性状分离比为9∶3∶3∶1（或其变型），则B 、b 不位于2号染色体上；若后代性状分离比为3∶1或1∶2∶1，则B 、b 位于2号染色体上。

【解析】若B 、b 也位于2号染色体上，可分两种情况分析：A 与B 在同一条染色体上，a 与b 在同一条染色体上，AaBb 产生的配子为AB 、ab ，自交后代的基因型及比例为：AABB ∶AaBb ∶aabb=1∶2∶1，表型比为3∶1；A 与b 在同一条染色体上，a 与B 在同一条染色体上，AaBb 产生的配子为aB 、Ab ，自交后代的基因型及比例为：aaBB ∶AaBb ∶AAbb=1∶2∶1，表型比为1∶2∶1。

一、遗传系谱图的解题规律1．判定遗传病的类型(1)确定是否为细胞质遗传若系谱图中母亲患病，子女全患病；母亲正常，则子女全正常，与父亲是否患病无关，则很可能是细胞质遗传。

如图所示：(2)确定是否为伴Y染色体遗传①若系谱图中女性全正常，患者全为男性，而且患者的父亲、儿子全为患者，则为伴Y染色体遗传。

如图所示：②若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y染色体遗传。

(3)确定是显性遗传还是隐性遗传①“无中生有”是隐性遗传病，如图1。

②“有中生无”是显性遗传病，如图2。

(4)确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传①在已确定是隐性遗传的系谱图中，主要参照“女患者”a．若女患者的父亲和儿子都患病，则最可能为伴X染色体隐性遗传，如图3。

b．若女患者的父亲和儿子中有正常的，则一定为常染色体隐性遗传，如图4。

②在已确定是显性遗传的系谱图中，主要参照“男患者”。

a．若男患者的母亲和女儿都患病，则最可能为伴X染色体显性遗传，如图5。

b．若男患者的母亲和女儿中有正常的，则一定为常染色体显性遗传，如图6。

(5)若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测①若该病在代与代之间呈连续遗传，则最可能为显性遗传病；再根据患者性别比例进一步确定，如图所示：②如图最可能为伴X染色体显性遗传。

2．概率计算(1)只有伴性遗传的计算：符合分离定律，按照分离定律的解题方法计算(2)伴性遗传和常染色体遗传的综合计算：符合自由组合定律，按照分解组合法计算例1以下为判断遗传病类型的常用“突破口”(不考虑X、Y同源区段，阴影个体为患者)。

请将判断结果填写在横线上。

答案①常染色体隐性②常染色体显性③常染色体显性或伴X染色体显性④常染色体隐性或伴X染色体隐性⑤伴X染色体隐性⑥伴X染色体显性例2如图为某家庭的遗传系谱图，已知该家庭中有甲、乙两种遗传病，其中一种为红绿色盲。

下列说法正确的是()A ．甲病为常染色体显性遗传病，存在代代遗传的特点B ．乙病为红绿色盲，在人群中女性发病率高于男性C ．Ⅱ－4为甲病携带者的概率是23，为乙病携带者的概率是12D ．若Ⅱ－4和Ⅱ－5再生一个孩子，其为正常女孩的概率是38答案 D解析 由系谱图中Ⅱ－4和Ⅱ－5正常，生下患甲病女孩Ⅲ－6可知，甲病是常染色体隐性遗传病，则乙病是红绿色盲，即伴X 染色体隐性遗传病，在人群中男性发病率高于女性，A 、B 错误；对于甲病(设相关基因用A 、a 表示)，Ⅱ－4是杂合子(Aa)，Ⅱ－4为甲病携带者的概率为1，C 错误；对于乙病(设相关基因用B 、b 表示)，Ⅱ－4是携带者(X B X b )的概率是12，Ⅱ－4的基因型为12AaX B X b 、12AaX B X B ，Ⅱ－5的基因型为AaX B Y ，二者生下正常女孩的概率是12×34＝38，D 正确。

如何确定基因位置的实验设计探究一：基因是位于X染色体上还是位于常染色体上的判断1．若相对性状的显隐性是未知的，且亲本皆为纯合子，则用正交和反交的方法。

（1）若正交和反交的后代表现型相同，都表现同一亲本的性状，则这对基因位于常染色体上。

遗传图解如下：正交P BB（♀）× bb（♂）反交P bb（♀）× BB（♂）↓↓F1 Bb F1 Bb （2）若正交后代全表现为甲性状，而反交后代中雌性全表现为甲性状，雄性全表现为乙性状，则甲性状为显性性状，且基因位于X染色体上。

遗传图解如下：正交P X B X B × X b Y反交P Xb X b × X B Y↓↓F1 X B X b X B Y F1X B X b X b Y2．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的方法。

（1）若基因位于X染色体上，则后代中雌雄个体的表现型完全不同，雌性个体表现显性性状，雄性个体表现隐性性状。

遗传图解如下：P X b X b×X B Y↓F1X B X b X b Y（2）若基因位于常染色体上，则雌雄后代的表现型与性别无关。

遗传图解如下：P bb(♀)×BB(♂)↓F1Bb探究二：基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传的判断适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。

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。

基本推论一：若子代中雌雄个体全表现显性性状，说明此等位基因位于X、Y染色体的同源区段上；若子代中雌性个体全表现显性性状，雄性个体全表现隐性性状，说明此等位基因仅位于X染色体上。

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。

基本推论二：若子代中雌雄个体全表现显性性状，说明此等位基因位于X、Y染色体的同源区段上；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，说明此等位基因仅位于X染色体上。

例析高中生物基因位置的判定胡香荣山东省沾化县第二中学（256800）基因是有遗传效应的DNA片段。

根据DNA在真核细胞中的分布位置，可把基因分为细胞核基因和细胞质基因。

细胞核基因位于染色体上，在有性生殖产生精子或卵时遵循孟德尔遗传定律，使后代出现特殊的性状分离比例。

细胞质基因位于线粒体和叶绿体的基质，由于形成配子时随机分配，不遵循孟德尔定律，表现为母系遗传（子代总是表现出母本的性状）的特点。

真核生物的许多性状受细胞核基因控制，根据染色体类型，可以分为常染色体遗传和性染色体遗传。

高中生物遗传学题目中经常涉及基因位置的判定，现分类例析如下：1 细胞核遗传和细胞质遗传的判定例题：科学家分离了脉胞菌（真菌）的突变品系——poky小菌落，与野生型进行了下列杂交实验：①poky小菌落♀x野生型♂→后代全部为poky小菌落②野生型♀x poky小菌落♂→后代全部为野生型由此可判断决定突变性状的基因位于（）A.细胞核中DNAB.质体中的DNAC.细胞质中RNAD.线粒体中DNA解析：此题利用正反交法来判定。

因为子代总是表现出母本的性状，又因为脉胞菌是真菌，没有叶绿体，所以该基因位于线粒体基质中的DNA。

2006年全国卷1理综31题第（2）问，也是用正反交法来区别细胞核遗传和细胞质遗传。

2 常染色体和性染色体遗传的判定判定是常染色体还是性染色体遗传，一般根据子代某一性状的表现是否存在雌雄表现差异。

如果雌雄表现一致，则常染色体遗传，反之，是性染色体遗传。

如果仅有雄性表现某性状，则一般属伴Y遗传。

例题（2005年高考·全国卷2，部分）：已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状（显性基因用B表示，隐性基因用b表示）；直毛与分叉毛为一对相对性状（显性基因用F表示，隐性基因用f表示）。

两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例：灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌蝇3/401/40雄蝇3/83/81/81/8请回答：控制灰身与黑身的基因位于___________；控制直毛与分叉毛的基因位于_______________。

教课方案设计遗传实验研究基因的地点高三生物组一、教材剖析基因定位（即确立基因地点）是指对控制生物性状的基因地点的判断。

本节依照必修二第二章第二节《基因在染色体上》和第三节《伴性遗传》知识点而命题的遗传实验设计，既是对细胞质、常染色体及性染色体上基因的传达规律的考察，又是对基因分别定律和伴性遗传知识的提炼与升华。

本节是高考热门，仅全国I 卷，在 2016 年、 2017 年、 2018 年每年都有一个大题，所以学生有必需对基因的地点确立进行概括、总结、掌握其规律。

二、教课目的1.生命观点方面的培育目标：掌握基因在细胞中的地点及基因的遗传特色，进而表现生命观点。

2.科学研究方面的培育目标：巧用假说—演绎法判断基因地点，指引学生进行科学研究实验的设计，培育学生的科学研究的能力；3.科学思想方面的培育目标：模拟孟德尔的杂交实验中正反交过程来确立基因的地点。

认识生命现象，研究生命规律，培育学生的科学思想。

4.社会责任方面的培育目标：经过基因地点判断，掌握遗传规律的特色，应用于社会实践中，认识到生物学的价值，培育学生的社会责任。

三、教课要点、难点1.教课要点基因地点确实认及遗传实验设计。

2.教课难点基因地点确实认及遗传实验设计四、学情剖析本节内容是对细胞质、常染色体及性染色体同源区段和非同源区段上基因的传达规律的考察，又是对基因分别定律和伴性遗传知识的提炼与升华，学生对遗传规律有了必定的基础，可是缺少概括和总结，所以，有必需补上一课，指引学生进一步概括提高。

五、教课策略（ 1）巧用假法—演绎法，以典型例题剖析的形式总结科学的研究方法，明确基因的位置（ 2）确立基因详细地点（ 3）意会解题思路（ 4）对点增分加强训练六、教课过程教课环境教课活动学生活动教课企图今日我们要学习的内容是： 设计遗传实验研究基因的地点， 第一看课标要求， 说出本节课的重要性（高考热门）前言： 摩尔根果蝇杂交实验， 证明基因的地点在染色体上问题 1 举例说明控制某性状的基因位于什么染色体 以学生已知知上？识为基础， 经过（比如：①果蝇红白眼基因层层设问， 引起②豌豆高茎、矮茎基因学习兴趣， 概括学生回答出基因存在的导入③人类男性外耳道多毛症基因）问题概括2 XY 的同源区段上有基因吗？请在教案上地点， 教师进行 问题 总结基因 画出 A 、a 在同源区段的地点， 同时找一名 评论的地点学生画在黑板上。

2020届高考生物难点及易错题精讲精练专题06 基因定位的实验设计【难点精讲】一、X染色体上还是常染色体的判断例题：(2017·全国卷Ⅰ，32节选) 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，回答下列问题：(1)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。

(2)一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时，基因型有________种；当其位于X染色体上时，基因型有________种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，(如图所示)，基因型有________种。

【答案】(1)白毛个体全为雄性白毛个体中雌雄比例为1∶1(2)357【解析】(1)如果M/m是位于X染色体上，则纯合黑毛母羊为X M X M，纯合白毛公羊为X m Y，杂交子一代的基因型为X M X m和X M Y，子二代中黑毛(X M X M、X M X m、X M Y)∶白毛(X m Y)＝3∶1，但白毛个体的性别比例是雌∶雄＝0∶1。

如果M/m是位于常染色体上，则纯合黑毛母羊为MM，纯合白毛公羊为mm，杂交子一代的基因型为Mm，子二代中黑毛(1MM、2Mm)∶白毛(1mm)＝3∶1，但白毛个体的性别比例是雌∶雄＝1∶1，没有性别差异。

(2)对于性别决定为XY 型的动物群体而言，当一对等位基因位于常染色体上时，基因型有AA 、Aa 、aa 共3种；当其位于X 染色体上时，基因型有X A X A 、X A X a 、X a X a 、X A Y 、X a Y 共5种；当其位于X 和Y 染色体的同源区段时，基因型有X A X A 、X A X a 、X a X a 、X A Y A 、X A Y a 、X a Y A 、X a Y a 共7种。

探究基因在染色体上的定位的实验设计1、确定一对相对性状（完全显性）是常染色体遗传还是伴X遗传方法一：用“雌隐×雄显”【 (aa) X a X a×X A Y (AA、Aa) 】进行杂交，观察分析F1性状。

适用条件：已知性状的显隐性。

结果结论：（1）若后代雌雄个体全部都是显性性状，说明一定是常染色体遗传（aa×AA）。

（2）若后代雌雄个体既有显性性状，又有隐性性状，说明一定是常染色体遗传（aa×Aa）。

（3）若后代雌性个体全部是显性性状，雄性个体全部是隐性性状，说明一定是X染色体遗传，（X a X a×X A Y）。

方法二：用“正反交”法，观察分析F1性状。

适用条件：未知性状的显隐性。

结果结论：（1）若正交、反交结果相同，且与性别无关，是常染色体遗传；（2）若正交反交的结果不同，其中的一种杂交后代的某一性状和性别明显相关，则是伴X 遗传。

注意：在写具体的结果与结论时要分清亲本是纯合的还是野生型的？【例1】自然界的大麻为雌雄异株植物，其性别决定方式为XY型。

在研究中发现，大麻种群中的雌雄个体均有抗病和不抗病个体存在，已知该抗病性状受隐性基因b控制。

（1）若想利用一次杂交实验探究该抗病性状的遗传属于伴X遗传还是常染色体遗传，那么应选的杂交亲本性状为：父本___________，母本___________。

（2）预测可能的实验结果和结论：①____________________________________________________________。

②____________________________________________________________。

解析：从题意可知抗病性状是隐性性状，则不抗病性状为显性性状，可用“（抗病）隐雌×显雄（不抗病）”进行杂交，观察分析F1性状。

答案：（1）不抗病、抗病（2）若后代雌株全为不抗病，雄株全为抗病，则抗病性状为伴X 遗传；若后代雌雄中均有抗病与不抗病植株，则抗病为常染色体遗传【例2】果蝇的眼色有红眼和白眼。

基因在染色体的位置判断一、基因位于X染色体上还是常染色体上(2018·东河区校级四模)果蝇具有繁殖速度快，培养周期短，相对性状明显等优点，在遗传学研究中是一种理想的实验材料。

现有以下两只果蝇的遗传学实验：实验一：两只红眼果蝇杂交，子代果蝇中红眼∶白眼＝3∶1。

实验二：一只红眼果蝇与一只白眼果蝇杂交，子代红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇∶红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇＝1∶1∶1∶1。

请回答下列问题：(1)从实验一中可知________为显性性状。

(2)为了判断控制果蝇眼色的基因是位于X染色体上还是常染色体上，有两种思路：①在实验一的基础上，观察子代__________________，如果子代__________________，则控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。

②从实验二的子代中选取________________进行杂交，如果后代__________________，则控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。

答案(1)红眼(2)①白眼果蝇的性别白眼果蝇全为雄性②红眼雄果蝇和白眼雌果蝇雌性全为红眼，雄性全为白眼基因位于X染色体上还是位于常染色体上(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⇒位于常染色体上②若正反交子代雌雄表现型不同⇒位于X染色体上(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方法。

即：隐性雌×纯合显性雄⎩⎪⎨⎪⎧①若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性⇒位于X染色体上②若子代中雌、雄均为显性⇒位于常染色体上1．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。

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。