最新基因定位的遗传实验设计与分析

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。

基因位置的确认及遗传实验设计巧用逆推法，判断基因位置1.真核细胞基因的三种“位置”（1）主要位置：细胞核内（即染色体上），包括（2）次要位置：细胞质内（位于线粒体、叶绿体中）→遗传时只能随卵细胞传递，表现出“母系遗传”特点。

2.实验法确认基因的位置（1）在常染色体上还是在X染色体上①已知性状的显隐性②未知性状的显隐性（2）在X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上（3）基因位于常染色体还是X 、Y 染色体同源区段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F 1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F 2，观察F 2表现型情况。

即：②结果推断⎩⎪⎨⎪⎧a.若F 2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F 2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3.数据信息分析法确认基因位置除以上列举的方法外，还可依据子代性别、性状的数量分析确认基因位置：若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则可确定基因在常染色体上；若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则可确定基因在性染色体上。

分析如下：（1）根据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断灰身、直毛 灰身、分叉毛 黑身、直毛 黑身、分叉毛 雌蝇34 0 14 0 雄蝇 38 38 18 18据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中3∶1，雄蝇中也为3∶1，二者相同，故为常染色体遗传。

直毛与分叉毛的比例，雌蝇中4∶0，雄蝇中1∶1，二者不同，故为伴X 遗传。

（2）依据遗传调查所得数据进行推断【典例】（2016·北师大附中考试）大麻是一种雌雄异株的植物，请回答下列问题：（1）在大麻体内，物质B的形成过程如图所示，基因M、m和N、n分别位于两对常染色体上。

①据图分析，能产生B物质的大麻基因型可能有种。

一、实验背景基因精细定位是指通过分子标记技术将目标基因定位在染色体上的具体位置，并进一步缩小其所在区域，从而为后续的基因克隆、功能分析和基因工程等研究提供重要信息。

本研究旨在通过对小麦抗白粉病基因PmNJ3946进行精细定位，为小麦抗病育种提供理论依据。

二、实验材料与方法1. 实验材料（1）抗白粉病小麦品种：栽培一粒小麦TA2032和M389衍生的品系NJ3946。

（2）感病小麦品种：白粉菌菌株Bgt38。

（3）分子标记：多态性分子标记、旁侧标记、全基因组SNP检测标记等。

2. 实验方法（1）白粉病抗性鉴定：利用白粉菌菌株Bgt38对NJ3946与M389杂交产生的F2群体进行白粉病抗性鉴定。

（2）遗传分析：通过分析F2群体的表型数据，确定抗白粉病基因的遗传方式。

（3）基因定位：利用BSA（Bulked Segregant Analysis）技术筛选多态性分子标记，将目标基因定位在染色体上。

然后，通过旁侧标记和全基因组SNP检测标记，进一步缩小基因所在区域。

（4）候选基因分析：根据候选基因差异表达分析和抗感亲本间多态性比较，推测潜在的候选基因。

三、实验结果1. 白粉病抗性鉴定F2群体中，抗病植株与感病植株的比例接近3:1，表明白粉病抗性受显性单基因控制。

2. 基因定位利用BSA技术筛选多态性分子标记，将PmNJ3946定位在染色体3AS上13.6-cM的Xbarc294-Xbarc012区间。

3. 候选基因分析根据候选基因差异表达分析和抗感亲本间多态性比较，推测3个CC-NBS-LRR基因和3个受体蛋白激酶可能为潜在的候选基因。

四、讨论本研究通过对小麦抗白粉病基因PmNJ3946进行精细定位，成功将其定位在染色体3AS上13.6-cM的Xbarc294-Xbarc012区间。

这一发现拓宽了白粉病抗性基因的多样性，为小麦抗病育种提供了新的抗性来源。

同时，本研究推测3个CC-NBS-LRR 基因和3个受体蛋白激酶可能为潜在的候选基因，为后续的基因克隆和功能分析提供了重要线索。

第1篇一、实验目的本研究旨在通过基因定位技术，对甜瓜性别表达基因进行深入研究，明确控制甜瓜性别表达的遗传基础，为甜瓜遗传改良提供理论依据。

二、实验材料1. 甜瓜纯雌系（WI998）2. 甜瓜雄全同株品系（TopMark）3. SSR分子标记三、实验方法1. 杂交组合配制：以甜瓜纯雌系（WI998）为母本，甜瓜雄全同株品系（TopMark）为父本，配制杂交组合。

2. 遗传分析：对P1、P2、F1、F2、BC1P1、BC1P2六个世代群体进行遗传分析，观察并记录植株性别表现。

3. 基因定位：a. 采用SSR分子标记技术对F2分离群体进行遗传分析。

b. 利用遗传连锁分析，确定与性别表达相关的基因所在染色体区间。

c. 通过逐步缩小基因定位区间，最终确定控制甜瓜性别表达的基因。

四、实验结果1. 遗传分析结果：- P1、P2、F1代均为单性别植株，分别表现为雌性和雄性。

- F2代出现雌雄同株、雌株和雄株，符合孟德尔遗传规律。

2. 基因定位结果：- 利用SSR分子标记技术，初步确定控制甜瓜性别表达的基因所在染色体区间为第2染色体。

- 通过逐步缩小基因定位区间，最终确定控制甜瓜性别表达的基因位于第2染色体短臂上一个SSR标记附近。

五、实验讨论1. 本研究成功利用基因定位技术，确定了控制甜瓜性别表达的基因所在染色体区间，为甜瓜遗传改良提供了理论依据。

2. 本研究结果表明，甜瓜性别表达受单一基因控制，符合孟德尔遗传规律。

3. 本研究为甜瓜性别调控基因的研究提供了新的思路，有助于进一步揭示甜瓜性别表达机制。

六、实验结论本研究成功利用基因定位技术，确定了控制甜瓜性别表达的基因所在染色体区间，为甜瓜遗传改良提供了理论依据。

本研究结果有助于进一步研究甜瓜性别表达机制，为甜瓜育种提供新的思路。

七、实验展望1. 进一步研究控制甜瓜性别表达的基因功能，明确其作用机制。

2. 利用基因编辑技术，培育具有理想性别比例的甜瓜品种。

3. 将本研究结果应用于其他植物性别表达研究，拓展基因定位技术在植物遗传育种中的应用。

真核生物基因定位的遗传实验设计与分析作者：倪同亮来源：《新课程·中学》2017年第10期摘要：生物的性状是由基因控制的，基因位置的判断是高中生物的教学难点，也是高考的常考点。

但是，如何判断基因的位置，书中并未涉及，有些资料归纳较为繁琐，不便记忆与应用。

经过多年的教学实践，对这一考点教学颇有心得，撰文小结如下，以探讨出解决此类问题的最佳途径。

关键词：核基因；质基因；同源区段；非同源区段生物的性状是由基因控制的，对于真核生物来说，基因主要位于细胞核染色体上，但也有少量基因位于细胞质（线粒体、叶绿体）中。

细胞核染色体分为性染色体和常染色体，性染色体又分为Y染色体和X染色体。

仅由Y染色体基因控制的性状呈现出明显的雄性传雄性的特征，但控制性状的细胞核基因是位于X染色体上还是在常染色体上？是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体同源区？这些问题，本文将通过例题结合分析予以解决。

一、控制性状的基因是在细胞质还是在细胞核内【实验设计】研究方法：正交和反交实验（注：正交、反交实验中的父本与母本互换），观察子代的性状（表现型）。

结果分析：如果正反交两次实验呈现出子代所有个体的性状（表现型）相同，则控制性状的基因在细胞核内；如果正反交两次实验呈现出子代表现型不相同，而且有明显的特征：子代呈现出母系遗传，即表现型与母本性状相同，则可以确定性状是由细胞质基因所控制。

二、控制性状的基因是仅位于X染色体上还是在常染色体上【实验设计】1.如果未知研究性状的显隐性研究方法：采用正交和反交实验，观察子代的性状（表现型）。

结果分析：如果下一代雌性与雄性表现出的性状不相同，则控制性状的基因位于X染色体上；如果下一代雄雌表现型一致，则性状是由常染色体基因所控制。

2.如果已知研究性状的显隐性研究方法：采用显雄与隐雌杂交实验（雄性显性个体与雌性隐性个体），观察子代的性状（表现型）。

结果分析：如果下一代雌性全部表现为显性性状，而雄性全部表现为隐性性状，则控制性状的相关基因位于X染色体上；如果下一代雌雄果蝇表现型相同（全部为显性性状或均有显性和隐性性状）性状，则控制性状的相关基因位于常染色体上。

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。

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。

连锁遗传与基因定位实验报告今天咱们聊聊一个听上去挺复杂但其实蛮有趣的话题——连锁遗传和基因定位。

嘿，别担心，听起来像是科学课的内容，但其实这就像是一场侦探游戏，充满了悬疑和惊喜。

连锁遗传这玩意儿就像是家族聚会，基因们在一起聊家常。

它们是成对出现的，有些基因紧紧相依，就像亲兄弟姐妹，分不开，互相照应。

而有些基因就像那些远房亲戚，聚会的时候没什么交流，结果你问问他们，才发现原来根本没什么关系。

科学家们发现，如果两个基因离得很近，那它们就更有可能一起遗传。

这个原理可以帮助我们更好地理解一些遗传病的发生。

说到这里，大家可能会好奇，怎么搞定这些基因呢？科学家们有自己的“侦探工具”，比如说染色体图谱和基因组测序。

染色体就像是基因的大本营，里面装着我们所有的遗传信息。

我们可以通过观察染色体的形状和大小，来推测哪些基因可能是“好朋友”，哪些基因可能不太搭调。

用简单的话说，基因越近，合作的机会就越多。

就像打麻将一样，坐得近的玩家，肯定更容易形成“碰”或“杠”，这就是连锁遗传的魅力所在。

我们得聊聊基因定位。

基因定位就像是在玩“找茬”，找到特定的基因在染色体上的位置。

这就需要一些聪明的实验设计和技术手段，比如使用标记基因。

这些标记基因就像是一群小红旗，帮助我们找出目标基因。

通过观察这些标记基因的表现，咱们能逐步缩小范围，找到我们要找的基因。

真是神奇，对吧？这过程有时候像是在解谜，越往下走，线索越多，感觉就像是走进了一个迷宫，乐趣无穷。

实验过程中也少不了一些“小插曲”。

比如，有时候实验结果跟我们预想的完全不一样。

这就像是拍戏，导演和演员都准备好了，却突然发现天气变了，这场戏得临时改拍。

科学实验也是这样，充满了不确定性。

你以为找到了答案，结果发现其实是个误会。

可这就是科学的魅力，任何一次失败都可能为下次成功铺路。

就像成语说的，“不经历风雨，怎么见彩虹？”每一次挫折都是进步的垫脚石。

接下来的实验设计嘛，咱们需要确定哪些基因是目标，这就得用到一些统计学的知识。

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。