判断基因位置的实验设计

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1、l方法一选择亲本确定基因位置常染色体还是X染色体lXY型性别决定生物雌性个体选隐性性状；雄性个体选显性性状，即XbXbXBYlZW型性别决定生物雄性个体选隐性性状；雌性个体选显性性状，即ZbZbZBWl规律：两条同型性染色体的亲本选隐性性状，两条异型性染色体的亲本选显性性状。l原因及应用：由于性染色体上的基因遗传时与性别相联系，在生产实践中可巧妙利用这种基因与染色体的连锁关系进行实际应用，可用伴随性别而出现的性状进行品种的选育，如家蚕的正常蚕(A)对“油蚕”(a)是显性，正常蚕幼虫的皮肤不透明，“油蚕”幼虫的皮肤透明，基因A、a都位于Z染色体上，家蚕的性染色体为ZW型(即雄性为ZZ，雌性为ZW

2、)，我们可设计方案只根据皮肤特征即可将雌雄蚕区分开来，从而选出高产量的雄蚕。伴性遗传在人类遗传病的风险评估方面也具有重要应用价值，如伴X显性遗传的男性患者，其女儿一定为患者，伴X隐性遗传的遗传病，女患者的儿子一定为患者，伴Y遗传病则“传男不传女”，依据上述特点可服务于遗传咨询、指导生育、避免遗传病患儿的出生。l方法二根据子代性别、性状的数量比分析推断l (1)若告诉某一性状在子代雌雄个体中出现的比例或数量，则依据该性状在雌雄个体中的比例是否一致即可确定。l 如2005年全国高考理综，31题l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

3、比例，雌蝇中4 0，雄蝇中1 1，二者不同，故为伴性遗传。l(2)采用逆向思维的方法将结果作为依据，即若出现某种结果即确定基因在某种染色体上。l方法三假设分析逆向推断法l假设位于X染色体，分析现象结果；假设位于常染色体上，分析现象结果；将得到结果作为条件，若出现某一相应情况，即确定基因在X染色体或常染色体上。l自然界中的大麻为雌雄异株植物，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(图中片段)，该部分基因互为等位；另一部分是非同源的(图中的1，2片段)，该部分基因不互为等位。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，已知该抗病性状受显性基因B控

4、制。l(1)由题目信息可知，控制大麻是否具有抗性的基因不可能位于图中的_片段。l(2)大麻雄株在减数分裂形成配子过程中，不可能通过交叉互换发生基因重组的是图中的_片段。l(3)已知大麻的叶形有常态叶和缺刻叶，受一对等位基因A、a控制，其中常态叶为显性性状，A、a位于X染色体的2片段，想通过一次杂交实验培育一批在生殖生长之前根据叶形就能识别出雌雄的植株，请将设计的实验方案以遗传图解的形式表现出来。科目一考试网 http:/ 科目一模拟考试2016金手指驾校网 http:/ 金手指驾驶员考试2016l思路点拨：由于“大麻种群中的雌雄个体均有抗病与不抗病个体存在”，所以，该基因不会位于Y染色体的1片

5、段上，如果位于此片段上，应该属于“限雄遗传”。通过交叉互换进行的基因重组，只能发生在同源区段，不会发生在1和2片段上。对于XY型生物，若想借助一次杂交实验，就能通过性状来识别子代的性别，最佳组合就是用雌性隐性个体与雄性显性个体杂交，其后代不同性别的个体各表现一种性状(对于ZW型生物，最佳组合就是用雄性隐性个体与雌性显性个体杂交)。l答案：(1)1(2)1和2l(3)遗传图解lPXAYXaXal 雄性常态叶 雌性缺刻叶lF1 XAXaXaYl 雌性常态叶 雄性缺刻叶l1 1l1对减数分裂过程中产生配子的情况不熟练l分析配子产生时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。l(1)若是一个个体则

6、产生2n种配子，n代表同源染色体对数或等位基因对数。l(2)若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个2种(两两相同)精细胞(未发生交叉互换的情况)。例：YyRr基因型的个体产生配子情况如下： 产生配子的种类一个精原细胞 2种(YR、yr或Yr、yR)一个雄性个体 4种(YR、yr、Yr、yR)一个卵原细胞1种(YR或yr或Yr或yR)一个雌性个体 4种(YR、yr、Yr、yR)注意写产生配子时注意写产生配子时“、”和和“或或”的运用。的运用。l2混淆“男孩患病”与“患病男孩”的概率问题l(1)一对或多对常染色体上的基因(不连锁)控制的遗传病，男孩患病概率女孩患

7、病概率患病孩子概率，患病男孩概率患病女孩概率患病孩子概率1/2。l(2)“1/2”的生物学意义(实质)是什么？由于常染色体与人的性别无关，因此常染色体基因控制的遗传病在后代中与性别无关。在减数分裂过程中，由于性染色体与常染色体自由组合，因此后代男女中发病率相同。患病孩子实际包含了患病男孩和患病女孩两种情况，其患病概率相同。因此，患病男孩概率患病女孩概率患病孩子概率1/2。由此可见，这里的“1/2”是指自然状况下男女的概率均为1/2。l(3)性染色体上的基因控制的性状与人类的性别这一“性状”是“连锁”的，计算其概率问题时有以下规律：病名在前、性别在后，推测双亲基因型后可直接作图解，从全部后代中找

8、出患病男女，即可求得患病男(女)的概率，而不需再乘以1/2；若性别在前、病名在后，求概率问题时只考虑相应性别中的发病情况，根据图解可直接求得。l(4)当多种遗传病并存时，只要有伴性遗传病，求“患病男(女)孩”概率时一律不用乘以1/2。l3X、Y染色体同源区段和非同源区段与伴性遗传的关系模糊不清l(1)人的性染色体上不同区段图析：X和Y染色体有一部分是同源的(图中片段)，该部分基因互为等位基因；另一部分是非同源的(图中的1、2片段)，该部分基因不互为等位基因。l(2)基因所在区段位置与相应基因型对应关系基因所在区段基因型(隐性遗传病)男正常男患病女正常女患病XBYB、XBYb、XbYBXbYbX

9、BXB、XBXbXbXb1(伴Y遗传)XYBXYbl基因在、1、2任何区段上都与性别有关。l若将上图改为果蝇的性染色体，应注意大而长的为Y染色体，短而小的为X染色体，且在描述时注意“雌雄”与人的“男女”区别、“杂交”与人的“婚配”区别。l若将上图改为“ZW型性染色体”，注意Z与X的对应，W与Y的对应关系。l【错题实录】l在自然人群中，有一种单基因(用A、a表示)遗传病的致病基因频率为1/10 000，该遗传病在中老年阶段显现。1个调查小组对某一家族的这种遗传病所作的调查结果如图所示。请回答下列问题。l(1)该遗传病不可能的遗传方式是_。l(2)该种遗传病最可能是_遗传病。如果这种推理成立，推测

10、5的女儿的基因型及其概率(用分数表示)为。l(3)若3表现正常，那么该遗传病最可能是_，l则5的女儿的基因型为_。l(4)若下图表示基因型为AaBb(两对等位基因分别位于两对同源染色体上)的该人群某个体产生生殖细胞过程，有关正确的组合是_ l过程表示细胞进行有丝分裂l细胞中染色体数目减少一半是通过过程实现l一个A细胞经过减数分裂形成的C细胞有4种基因型l该个体为雄性个体l易错答案：(1)伴X隐性遗传(2)常染色体显性1/2Aa、1/2aa(3)常染色体显性遗传病AA、Aa或aa(4)l错因分析：(1)不全面，没考虑伴Y遗传。系谱图中男性有正常的也有患病的，所以一定不是伴Y遗传。4和5生出4，遵

11、循“隐性遗传看女病，母病儿正非伴性”，所以此病一定不是伴X隐性遗传。l(3)若3表现正常，此病不可能是伴X遗传，所以为常染色体显性遗传。5基因型为Aa或aa，其后代女儿可能有三种基因型，即为AA、Aa、aa。l(4)没有注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。过程细胞一分为二，表示细胞进行有丝分裂；细胞中染色体数目减少一半是通过过程减数第一次分裂实现；一个A细胞经过减数分裂形成的C细胞两两相同，只有2种基因型；D细胞为精子，所以该个体为雄性个体。l答案：(1)Y染色体遗传和X染色体隐性遗传l(2)X染色体显性1/40 000XAXA、10 002/40 000XAXa、29 997/40 000XaXal(3)常染色体显性遗传病AA、Aa、aa(4)