新高考生物一轮复习考点课件第23讲 基因在染色体上的假说与证据(含解析)
展开第23讲 基因在染色体上的假说与证据
1.说出基因位于染色体上的理论依据。2.掌握摩尔根用假说—演绎法证明基因位于染色体上的过程。
考点一 基因位于染色体上的理论依据
考点二 基因所在的位置判断
主要考点 必备知识
基因位于染色体上的理论依据
基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
内容:基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的,即基因在染色体上。
萨顿的假说(Suttn—Bveri假说)(1)基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构。(2)在体细胞中基因成对存在,染色体也是成对的。在配子中只有成对的基因中的一个,同样,也只有成对的染色体中的一条。(3)体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方。同源染色体也是如此。(4)非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在减数分裂Ⅰ的后期也是自由组合的。
类比推理 这是科学研究中常用的方法之一。类比推理是根据两个或两类对象有部分属性相同,从而推出它们的其他属性也相同的推理。19世纪物理学家研究光的性质时, 曾经将光与声进行类比。声有直线传播、反射和折射等现象,其原因在于它有波动性。 后来发现光也有直线传播、反射和折射等现象,因此推测光也可能有波动性。上面介绍的萨顿的推理,也是类比推理。他将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比,根据其惊人的一致性,提出基因位于染色体上的假说。应当注意的是,类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性,其正确与否,还需要观察和实验的检验。
2.基因位于染色体上的实验证据的“假说—演绎”分析
摩尔根(1866-1945)
③果蝇体细胞中染色体数少且形态有明显差别
3 : 1
3.当时,性染色体已经发现,据此你能作出怎样的解释?
白眼性状的表现总是与性别相联系
控制白眼性状的基因可能在性染色体上
F2中红眼:白眼比是3︰1
1.是否符合孟德尔遗传定律?如何解释?
摩尔根的实验
(1)摩尔根那个时代已有的理论基础:
经过推理、想象提出假说:
果蝇体细胞染色体组成图解
性染色体:与性别决定直接关系的染色体
常染色体:除性染色体外的其他染色体,雌雄性个体的
假设一:控制果蝇眼色的基因在Y 染色体上 ,X染色体上没有对应的等位基因。
假设二:控制果蝇眼色的基因在Y 染色体上 ,X染色体上也有对应的等位基因。
假设三:控制果蝇眼色的基因在X 染色体上 ,Y染色体上没有对应的等位基因。
①控制白眼的基因是在常染色体上
②控制白眼的基因在性染色体上
红眼:XWXW 、XWXw ;白眼: XwXw
红眼: XWY;白眼:XwY
3/4红眼(雌、雄) 1/4白眼(雄)
3 : 1
比例: 1: 1: 1: 1
选择F1雌红眼个体与雄白眼交配
根据摩尔根的假说,理论上测交后代比例:红眼雌:白眼雌:红眼雄: 白眼雄=1:1:1:1
——证明了基因在染色体上
实验结果与理论推测一致,完全符合假说,假说完全正确!
摩尔根等人亲自做了该实验,实验结果如下:
比例:1: 1: 1: 1
每种生物的基因数量,都要远远多于这种生物染色体的数目。
现代分子生物学,荧光标记技术确定了基因在染色体上的位置。
基因在染色体上相对位置的图,说明基因在染色体上呈线性排列。
在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立的随配子遗传给后代。
3.孟德尔遗传规律的现代解释
基因的分离定律的实质是:
基因的自由组合定律的实质是:
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
真核生物,不适用原核生物及病毒的遗传。
有性生殖,不适用无性生殖的遗传;有丝分裂过程不遵循。
细胞核遗传,不适用细胞质遗传
单基因遗传符合该定律,多基因分别位于多对同源染色体上
4.孟德尔遗传规律的适用范围
1.如果用该基因型的个体研究分离定律,如何选择研究对象?
2.如果用该基因型的个体研究自由组合定律,如何选择研究对象?
AaDd BbDd
如果不知道两对基因在染色体上的分布, 如何判断这两对基因是否遵循自由组合定律?
与Aabb杂交
与aaBb杂交
考向 基因和染色体的关系1.我国著名科学家覃重军及团队,把单倍体酿酒酵母细胞内16条染色体串联成一条染色体,在国际上首次人工“创建”了自然界中本不存在的简约生命——仅含单条染色体的酵母真核细胞。下列有关染色体说法正确的是( )A.串联染色体上的基因呈直线排列B.萨顿用类比推理证明了基因在染色体上C.串联染色体上的基因数目没有发生改变,因此生物没有发生变异D.细胞内基因的数目要远远多于染色体数目
解析:一条染色体上有很多基因,基因在染色体上呈线性排列,而不是呈直线排列,A错误;萨顿用类比推理提出了基因在染色体上的假说,摩尔根用假说—演绎法证明了基因在染色体上,B错误;串联染色体上的基因数目没有发生改变,但染色体数目发生改变,因此生物发生了变异,C错误。
考向 摩尔根实验拓展辨析1.假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,利用该方法孟德尔发现了两大遗传定律,摩尔根证明了基因位于染色体上。下列有关分析错误的是( )A.提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的实验基础上B.摩尔根做出的假设为控制白眼的基因在X染色体上,Y染色体上不含它 的等位基因C.孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程是若F1产生配子时成对 的遗传因子分离,则F2中三种基因型个体之比接近1∶2∶1D.摩尔根让F1自由交配,后代出现性状分离,白眼全部是雄性,由此判 断基因可能位于X染色体上
解析:孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程是若F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型,比例为1∶1,C错误。
1.体细胞中基因成对存在,配子中只含一个基因( )2.非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”( )3.萨顿利用假说—演绎法推测基因位于染色体上,且基因都位于染色体上( )4.摩尔根利用假说—演绎法证明控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上( )
5.摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状,该性状来自基因重组( )6.摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列( )7.孟德尔和摩尔根都是通过测交实验验证其假说( )
①果蝇的基因全部位于8条染色体上( )②图中白眼基因与朱红眼基因是等位基因( )③精细胞中不可能同时存在白眼基因与朱红眼基因( )④红宝石眼基因在体细胞中可能存在4个( )⑤该染色体上的基因在后代中不一定都能表达( )
8.必修2 P32“图2-11”:请据图完成下列判断
1.基因与染色体的数量与位置关系是___________________________________________________。2.利用摩尔根的杂交实验,获得白眼雌果蝇的方法是________________________________。
一条染色体上有许多基因;基因在染色体上呈线性排列
用F1雌果蝇与白眼雄果蝇杂交获得
3.必修2 P31“思考·讨论”:如果控制白眼的基因在Y染色体上,还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗? 如果控制白眼的基因在Y染色体上,红眼基因在X染色体上,因为X染色体上的红眼基因对白眼基因为显性,所以不会出现白眼雄果蝇。这与摩尔根的果蝇杂交实验结果不符;如果控制白眼的基因在Y染色体上,且X染色体上没有显性红眼基因,白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼,也不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。
4.必修2 P32“拓展应用”:生物如果丢失或增加一条或若干条染色体,就会出现严重疾病甚至死亡。但是在自然界中,有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞(如卵细胞)单独发育来的,如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物的体细胞中染色体数目虽然减少一半,但仍能正常生活。如何解释这一现象? 这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少一半,但仍具有一整套非同源染色体,这一套染色体携带着控制该种生物体所有性状的一整套基因。
题型 基因位于位于RNA或DNA上
例:根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型,有些病毒对人类健康会造成很大危害,通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型,简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
【答案】(1)实验思路: 甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。 乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒病监测其放射性。(2)结果及结论 若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。
题型 基因位于细胞质或细胞核上
可设置正反交两组实验,如果结果不相同(与性别无关)可以首先考虑基因位于细胞质的DNA上;如果结果相同,可以考虑基因位于细胞核的DNA上。
题型 基因位于X染色体上还是常染色体上
(1)已知显隐性的情况下,XY型性别决定的生物,在排除为伴Y遗传、母系遗传后。可利用隐雌和纯合的显雄来判断
(2)不知显隐性的情况下,可利用具有相对性状的纯合雌雄个体进行正交和反交的方法来判断,若结果不一致则基因位于X染色体上;若正交反交结果一致,则基因在常染色体上。
例:已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状分别由一对等位基因(W、w)控制,且红眼为显性性状,雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇,用一次杂交实验证明这对基因位于常染色体上还是X染色体上。请写出你的实验方法、预测结果及相应结论。
答案:将白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交,观察后代雌雄果蝇的性状。
① 若后代雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼,则这对基因位于X染色体上。(分析:XwXw白眼♀×XWY红眼♂→XWXw红眼♀,XwY白眼♂)
② 若后代雌雄果蝇全为红眼,则这对基因位于常染色体上。(分析:P:ww白眼♀×WW红眼♂→F1: Ww红眼)
③ 若后代雌雄都有红眼和白眼,则这对基因位于常染色体上。(分析: P:ww白眼♀×Ww红眼♂→F1: Ww红眼,ww白眼)
例3.假设残翅果蝇是由于遗传物质改变引起的,现有一定数量的纯种长翅和纯种残翅果蝇,请通过一代杂交实验来确定该性状是伴X遗传还是常染色体遗传。请写出你的实验方法、预测结果及相应结论。(如XAY、XaY可视为纯种)
答案 :将纯种长翅雌果蝇×纯种残翅雄果蝇,纯种残翅雌果蝇×纯种长翅雄果蝇。 ① 若两组杂交结果均是长翅或残翅,则该基因位于常染色体上。② 若两组杂交结果不同,且子代性状的表现与性别有关,则该基因位于X染色体上。
题目分析:① 若两组杂交结果均是长翅或残翅,则该基因位于常染色体上。
② 若两组杂交结果不同,且子代性状的表现与性别有关,则该基因位于X染色体上。
假设长翅为显性,若基因位于常染色体上。其分析如下:正交 P: AA长翅♀×aa残翅♂→F1:Aa长翅,反交 P: aa残翅♀×AA长翅♂→F1:Aa长翅同理:假设残翅为显性,若基因位于常染色体上。则两组杂交结果均是残翅。
假设长翅为显性,若基因位于X染色体上,则该其分析如下:正交 P: XAXA长翅♀×XaY残翅♂→F1: XAXa长翅♀,XAY长翅♂反交 P: XaXa残翅♀×XAY长翅♂→F1: XAXa长翅♀,XaY残翅♂同理:假设残翅为显性,若基因位于X染色体上。则两组杂交子代中结果不同,且子代性状的表现与性别有关。
(3) 根据子代性别、性状的数量比分析推断:若告诉某一性状在子代雌雄个体中出现的比例或数量,则依据该性状在雌性个体中的比例是否一致即可确定。
例:某昆虫的长翅与残翅是一对相对性状,由基因A/a控制,刚毛与截毛是一对相对性状,由基因B/b控制,两对基因均不位于X、Y染色体的同源区段,且独立遗传。现有长翅刚毛雌性个体与残翅截毛雄性个体作亲代杂交,子一代均为长翅刚毛,子一代随机交配,子二代表型及比例见下表:
回答下列问题:(1)两对相对性状中,属于显性性状的是____和_____,基因A/a位于____染色体上,基因B/b位于____染色体上。
(2)亲代的基因型为__________和________。
(3)子二代中与亲代基因型相同的个体所占的比例是_____,雌性个体中杂合子的比例是____。
解析:亲本的基因型为AAXBXB×aaXbY,子一代基因型为AaXBXb×AaXBY,子二代产生AAXBXB的概率为1/4×1/4=1/16,产生aaXbY的概率为1/4×1/4=1/16,则子二代中和亲本基因型相同的个体所占比例为1/8。
(4)某同学认为,若等位基因B/b位于X、Y染色体的同源区段,则该基因控制的性状与性别无关,现有该昆虫纯合雌雄个体若干,请设计实验证明此观点是否正确。
答案 选用纯合的刚毛雄性个体和截毛雌性个体进行杂交,则无论杂交多少代后代雄性个体全部为刚毛,说明该基因控制性状与性别相关联,该观点不正确。
例.果蝇的灰身基因A与黄身基因a是一对等位基因,黄身基因能破坏其黑色素的形成使身体更黄;灰体基因E与黑檀体基因e是一对等位基因,位于Ⅲ号染色体上,黑檀体基因可使黑色素积累而全身发黑。黑檀体时黄身纯合个体表现为灰身。请回答有关问题:(1)现有四种纯合的果蝇:灰身雄果蝇、黄身雄果蝇、黄身雌果蝇和灰身雌果蝇,请以上述果蝇为亲本设计实验,不用正反交实验来探索黄身基因的遗传方式(不考虑X、Y染色体的同源区段)。
用纯合的灰身雄果蝇、黄身雌果蝇杂交,若后代黄身都是雄蝇,灰身都是雌蝇,说明黄身基因为X染色体上的隐性基因;若后代无论雌雄全部为灰身,说明黄身基因为常染色体上的隐性基因
解析:设计实验探索黄身基因的遗传方式,即判断控制黄身的基因位于常染色体还是X染色体上,不用正反交的话,可以选择隐雌显雄法进行杂交实验。则根据题意提供的材料,可以用纯合的灰身雄果蝇、黄身雌果蝇杂交,若后代黄身都是雄蝇,灰身都是雌蝇,说明黄身基因为X染色体上的隐性基因;若后代无论雌雄全部为灰身,说明黄身基因为常染色体上的隐性基因。
(2)现有纯种灰体雌果蝇与纯种黑檀体雄果蝇杂交,F1个体相互交配,F2个体的表型及分离比为___________________,正反交实验结果______(填“相同”或“不同”)。
解析:灰体基因E与黑檀体基因e是一对等位基因,位于Ⅲ号染色体(常染色体上),现有纯种灰体雌果蝇(EE)与纯种黑檀体雄果蝇(ee)杂交,F1个体(Ee)相互交配,无论正交还是反交,F2个体的表型及分离比为灰体∶黑檀体=3∶1。
(3)现已确认灰身与黄身仅由位于X染色体上的一对等位基因控制,用纯种灰身黑檀体雌果蝇与纯种黄身灰体雄果蝇杂交,F1中的雄蝇与EeXaXa(黄身灰体雌蝇)个体相互交配,F2中雄蝇的表型及其比例为_____________________________。
解析:根据题意可知,灰身与黄身仅由位于X染色体上的一对等位基因控制,故亲代纯种灰身黑檀体雌果蝇基因型为eeXAXA,纯种黄身灰体雄果蝇基因型为EEXaY,杂交后代雄果蝇基因型为EeXAY。EeXAY与EeXaXa黄身灰体雌果蝇个体相互交配,F2雄果蝇的表型为黄身灰体∶灰身黑檀体=3∶1。
例:某昆虫体色有灰体和黄体分别由等位基因B、b控制,腿型有粗腿和细腿分别由等位基因D、d控制,其中B、b基因位于常染色体上(D、d基因不位于Y染色体上)。研究小组从该昆虫群体中选取一灰体昆虫甲(♀)与一黄体昆虫乙(♂)进行如下杂交实验:
回答下列问题:(1)基因(B)与基因(b)的根本区别是______________________________,B、b基因不可能位于细胞质,根据杂交结果分析原因是:__________________________________。
4种脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序不同
(2)根据杂交结果不能判断D、d基因是位于X染色体上还是常染色体上。①若D、d基因位于常染色体上,则亲本的基因型是________________________________________(要求写出亲本体色和腿型两对基因,并注明甲、乙),根据杂交结果判断以上两对基因___________________(填“遵循”“不遵循”或“无法确定是否遵循”)自由组合定律。
(甲)BbDd×bbdd(乙)
或(甲)Bbdd×bbDd(乙)
解析:若D、d基因位于常染色体上,子代雌虫和雄虫中均为灰体∶黄体=1∶1,粗腿∶细腿=1∶1,每对基因均为测交,可知亲本的基因型是(甲)BbDd×bbdd(乙)或(甲)Bbdd×bbDd(乙),根据杂交结果判断以上两对基因无法确定是否遵循自由组合定律。
②若D、d基因位于X染色体上,则亲本的基因型是________________。
BbXDXd×bbXdY
解析:若D、d基因位于X染色体上,子代雌雄均表现为灰体∶黄体=1∶1,粗腿∶细腿=1∶1,则亲本的基因型是(甲)BbXDXd×bbXdY(乙)。
(3)请以F1为实验材料,通过一次杂交实验证明D、d基因是位于X染色体上还是常染色体上。杂交组合:__________________________________________________________________。预期结果及结论:若_____________________________,则D、d基因位于常染色体上;若______________________________________________________________________,则D、d基因位于X染色体上。
F1雄性粗腿与F1雌性细腿昆虫杂交(或F1雄性粗腿与F1雌性粗腿昆虫杂交)
子代雌、雄昆虫均有粗腿与细腿
子代雄性全为细腿,雌性全为粗腿(或子代雄性有粗腿与细腿,雌性全为粗腿)
题型 基因只位于X染色体上还是位于X、Y染色体同源区段上 “隐雌×纯合的显雄”(已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上)
若Y染色体上含有隐性基因,则其遗传结果与伴X染色体遗传相似,所以设计实验时应选择Y染色体上带有显性基因的个体进行杂交,如XaXa×XAYA、XaXa×XaYA、XAXa×XaYA等。
例:科学家研究黑腹果蝇时发现,刚毛基因(B)对截毛基因(b)为显性。现有各种纯种果蝇若干,请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上。请写出你的实验方法、预测结果及相应结论。(XBY、XbY可视为纯种)
答案:将纯合的截毛雌果蝇与纯合的刚毛雄果蝇杂交,观察子代雌雄果蝇的性状。
① 若子代中的雌雄果蝇全表现为刚毛,则基因位于X、Y染色体的同源区段。(分析:P: XbXb截毛× XBYB刚毛→F1: XBXb刚毛,XbYB刚毛)
② 若子代中雌果蝇全表现为刚毛,雄果蝇全表现为截毛,则基因位于X染色体上。(分析:P: XbXb截毛×XBY刚毛→F1: XBXb刚毛,XbY截毛)
例:已知果蝇的正常硬毛(A)对短硬毛(a)是显性,且雌雄果蝇均有正常硬毛和短硬毛类型。现有若干正常硬毛和短硬毛的雌雄果蝇,且正常硬毛为杂合子。用一次杂交实验证明这对基因位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段。请写出你的实验方法、预测结果及相应结论。
答案:将短硬毛雌果蝇与杂合的正常硬毛雄果蝇杂交,观察后代雌雄果蝇的性状。
① 若后代雌雄果蝇中均有正常硬毛和短硬毛,且比例相同都为1:1。则这对基因位于常染色体上。(分析:P:aa短硬毛♀×Aa正常硬毛♂→F1:Aa正常硬毛:aa短硬毛=1:1)
② 若后代雌果蝇全为正常硬毛,雄果蝇全为短硬毛。则这对基因位于X、Y染色体的同源区段上。(分析:P: XaXa短硬♀×XAYa正常硬毛♂→F1:XAXa正常硬毛,XaYa短硬毛)
③ 若后代雄果蝇全为正常硬毛,雌果蝇全为短硬毛。则这对基因位于X、Y染色体的同源区段上。(分析:P: XaXa短硬毛♀×XaYA正常硬毛♂→F1:XaXa短硬毛,XaYA正常硬毛)
例:果蝇具有易饲养、繁殖快、子代多、相对性状明显等特点,生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。直毛与分叉毛是由一对等位基因(B/b)控制的相对性状,现将一只直毛雌果蝇与一只分叉毛雄果蝇作为亲本杂交,F1雌雄个体数相等,且直毛个体数量与分叉毛个体数量比为1∶1。欲选取F1直毛果蝇单独饲养,统计F2果蝇的表型(不考虑突变)。下列叙述错误的是
A.若F2雌雄果蝇均为直毛,则B、b基因位于常染色体上且直毛为隐性性状B.若分叉毛只在F2雄果蝇中出现,则B、b基因可能仅位于X染色体上且直毛为显性性状C.若F1无子代,则B、b基因位于X、Y染色体的同源区段且直毛为隐性性状D.若后代雌雄果蝇中都有直毛和分叉毛出现,则B、b基因位于常染色体上 且直毛为显性性状
解析:若F2雌雄果蝇均为直毛,说明该性状与性别无关,若直毛为显性,则后代会出现分叉毛,因此直毛为隐性,并且位于常染色体上,A正确;若F1无子代,则可能F1中直毛全为雄性,B、b基因仅位于X染色体上且直毛为隐性性状,C错误;若后代雌雄果蝇中都有直毛和分叉毛出现,说明发生了性状分离,因此直毛为显性,且与性别无关,B、b基因位于常染色体上,D正确。
例:大麻是二倍体植物(2n=20),雌雄异株,性别决定方式为XY型(如图所示),Ⅱ是X、Y染色体的同源区段,Ⅰ、Ⅲ是X、Y染色体的非同源区段。已知大麻的抗病与不抗病是一对相对性状,由基因T、t控制,抗病对不抗病为显性。现有纯合抗病、不抗病雌雄大麻若干株,请回答下列问题:
(1)___区段可能通过同源染色体片段的互换发生基因重组,控制大麻抗病性状的基因不可能位于图中的___区段上。
解析:由于Ⅱ区段是X、Y染色体的同源区段,因此有可能在减数分裂过程中发生同源染色体片段的互换。如果控制抗病性状的等位基因位于Y染色体特有的Ⅲ区段上,则会发生伴Y染色体遗传,抗病性状只能遗传给子代雄株,与雌株无关,与题干所说的雌雄株均有抗病与不抗病性状相矛盾,因此大麻抗病性状不可能位于Ⅲ区段上。
(2)为了判定基因T、t是位于常染色体上还是位于性染色体的Ⅰ区段或Ⅱ区段上,最好选择_______________和纯合抗病雄株作为亲本进行杂交实验,观察并统计F1的表型。①若F1中雌株都抗病,雄株都不抗病,则说明基因T、t位于________上。
解析:根据伴性遗传的交叉遗传特点,最好选择纯合不抗病雌株和纯合抗病雄株作为亲本杂交。运用遗传图解推导,如果基因T、t位于Ⅰ区段上,则F1的雌株都抗病,雄株都不抗病;如果基因T、t位于常染色体或Ⅱ区段上,则F1的雌雄植株都抗病。
②若F1中雌株和雄株都抗病,让F1雌雄植株自由交配,如果F2表现为_________,则可以判定基因T、t位于________________________上。
答案 雌株中既有抗病个体也有不抗病个体,雄株都是抗病个体 Ⅱ区段(或雌株和雄株中都有抗病和不抗病个体 常染色体)
解析:再次运用遗传图解推导,如果基因T、t位于Ⅱ区段上,则F2的雌株一半抗病一半不抗病,雄株都抗病;如果基因T、t位于常染色体上,则F2的雌雄株中都有抗病和不抗病个体,且比例约为3∶1。
题型 基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上1.在已知性状的显隐性的条件下,若限定一次杂交实验来证明,则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合,观察分析F1的表型。分析如下:
2.在已知性状的显隐性的条件下,未限定杂交实验次数时,则可采用以下方法,通过观察F2的性状表现来判断:
题型 基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
例:某雌雄异株植物(性别决定方式为XY型)的花色有黄色、白色和橙红色三种,由A、a(在常染色体上)和B、b两对等位基因共同控制,已知无A基因时植株开白花。下表为两组杂交实验的结果。请分析回答。
(1)该种植物花色有不同的表现类型,这些表现类型在遗传学上互称为_________,根据表中____组实验结果,可推知花色的遗传遵循_______________________________定律。
由组合(或只答自由组合)
解析:一种生物的同一种性状的不同表现类型,在遗传学上互称为相对性状,根据甲组的实验结果,子二代出现了黄花∶白花∶橙红花=3∶4∶9(9∶3∶3∶1的变式),可推测花色遗传遵循自由组合定律。
(2)研究得知,乙组F1中A、a基因所在的染色体存在片段缺失,含有缺失染色体的某性别的配子致死,据此推测,乙组F1发生染色体缺失的是____(填“A”或“a”)基因所在的染色体。
解析:根据分析,子一代基因型为AaBb,若含A的雄配子致死,父本产生配子的基因型是aB∶ab=1∶1,母本产生的配子的类型及比例是AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,运用棋盘法可得:后代的表型及比例是橙红花∶黄花∶白花=3∶1∶4,雌配子A致死与雄配子A致死结果相同;若含a的雄配子致死,父本产生配子AB∶Ab=1∶1,母本产生配子AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,后代没有aa_ _个体,即后代没有白色个体,与结果不符合,因此是A基因所在染色体发生缺失。
(3)根据甲组数据,有同学提出B、b这对基因不在常染色体上,而是在X、Y染色体的同源区段,这位同学还需要统计甲组的_________________________________________________________,若_______________________________________,则表明B、b这对基因在X、Y染色体的同源区段。
F2中黄花(或橙红花)个
体的雌雄比例(F2中各花色个体的雌雄比例)
花中雌雄比例为1∶2)
解析:若B、b位于X、Y的同源区段,亲本的基因型为AAXbXb×aaXBYB,F1基因型为AaXBXb、AaXbYB,后代基因型A_∶aa=3∶1,XBXb∶XBYB∶XbXb∶XbYB=1∶1∶1∶1,橙红花有A_XBXb∶A_XBYB∶A_XbYB,即橙红花中雌雄比例为1∶2,因此可以通过子二代中橙红花的雌雄比例来判断是否位于X、Y染色体的同源区段上。
例:控制果蝇眼型的基因不在X、Y染色体的非同源区段,棒眼基因(A)对圆眼基因(a)为显性,现有足够的雌、雄果蝇均有棒眼和圆眼,且均为纯合子 ,请用杂交实验的方法推断这对基因位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段。请写出你的实验方法、推断过程和相应的遗传图解。
答案:将纯合的圆眼雌蝇与纯合棒眼雄蝇杂交获得的F1全表现为显性性状,再选子代中的雌雄个体杂交获得F2,观察F2表现型情况。
① 若F2雌雄果蝇中都有棒眼和圆眼,则该基因位于常染色体。其遗传图解见图一;
② 若F2中雄性果蝇全表现为棒眼,雌性果蝇中既有棒眼又有圆眼,且各占1/2,则该基因位于XY的同源区段上。其遗传图解见图二。
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