“基因位置的确认及遗传试验设计”高考考点精析

刘世明

摘要：基因位置的确认及遗传试验设计涉及到许多生物知识，也是高考生物的重要考点。明确基因的三种位置：基因在X染色体还是常染色体；基因在X、Y染色体的同源区段还是非同源区段。实验法确认基因的位置。巧用逆推法，判断基因位置。可依据子代性别、性状的數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。

关键词：基因位置；遗传试验；逆推法

中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）01-0111

基因位置的确认及遗传试验设计涉及基因在染色体上、伴性遗传、基因分离定律以及基因的自由组合定律、细胞质遗传、减数分裂等多项高考生物重点内容，能很好地考查学生基础知识的掌握程度，分析、判断、推理、组织语言等多种能力，是高考的重点内容。

一、明确基因的三种位置

基因在X染色体还是常染色体；基因在X、Y染色体的同源区段还是非同源区段。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

①基因在常染色体上：遗传时与性别无关

例题1：已知绵羊角的表现型与基因型的关系如下表，下列判断正确的是（ ）

A. 若双亲无角，则子代全部无角

B. 若双亲有角，则子代全部有角

C. 若双亲基因型为Hh，则子代有角与无角的数量比为1∶1

D. 绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离规律

解析：HH无论公羊母羊都有角，hh无论公羊母羊都无角，Hh公羊有角，母羊无角，即杂合子母羊无角。

②基因在性染色体上：遗传时与性别有关

a. Y染色体上（只与雄性有关，“限雄”遗传，父—子—孙连续患病，无女患者）

b. X染色体非同源区段上（伴X遗传，Y上无相应等位基因，群体中有5种基因型）

c. X、Y染色体的同源区段上（含等位基因，，群体中有7种基因型）

2. 次要位置：细胞质内（位于线粒体、叶绿体中）

二、实验法确认基因的位置

巧用逆推法，判断基因位置。

1. 在常染色体上还是在X染色体上

①已知性状的显隐性

♀隐性×♂显性

若子代♀、♂表现型一致，则基因在常染色体上（如♀aa×♂AA，F1均为Aa）；

若子代♀、♂分别为显性、隐性，则基因在X染色体上（如♀XaXa×♂XAY）。

②未知性状的显隐性

正反交实验

若正反交结果一致，则基因在常染色体上；若正反交结果不一致，则基因在X染色体上。

2. 在X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上

♀纯合隐性×♂纯合显性

若子代♀、♂均为显性，则基因位于X、Y染色体的同源区段（如♀XaXa×♂XAYA）。

若子代♀为显性，♂均为隐性，则基因只位于X染色体上（如♀XaXa×♂XAY）。

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

让隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选F1中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表现型情况。即：

a. 若F2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（♀aa×♂AA，F1为Aa）

b. 若F2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 该基因位于X、Y染色体的同源区段上（♀XaXa×♂XAYA，F1为♀XAXa×♂XaYA）

三、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

据表格信息：子代灰身与黑身的比例，雌蝇中为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，并且推知双亲的基因型为AaXBXb×AaXBY。

2. 依据性状调查所得数据进行推断

a. 与性别无关——基因在常染色体上。

b. 与性别有关，雌雄性别中表现型种类及比例不一致：①只在雄性（男性）个体中出现，则基因在Y染色体上；②雌性多于雄性，则多为伴X显性；③雄性多于雌性，则多为伴X隐性遗传。

例题2：野生型果蝇（纯合子）的眼形是圆眼，某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，他想探究果蝇眼形的遗传方式，设计了如图甲实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图乙所示。据图分析回答下列问题。

（1）由图甲中F1可知，果蝇眼形的 是显性性状。

（2）若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于 染色体上。

（3）若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因可能位于 ，也可能位于 。

（4）请从野生型F1、F2中选择合适的个体，设计方案，对上述（3）中的问题作出进一步判断。

实验步骤：①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配，得到

；②用 与 交配，观察子代中有没有 个体出现。

预期结果与结论：

①若只有雄果蝇中出现棒眼个体，则圆、棒眼基因位于

；

②若子代中没有棒眼果蝇出现，则圆、棒眼基因位于 。

参考答案：1. 圆眼 2. 常

3. X染色体的Ⅱ区段 X和Y染色体的Ⅰ区段（顺序可颠倒）

4. ①棒眼雌果蝇 ②棒眼雌果蝇 野生型雄果蝇 棒眼

预期结果与结论：①X染色体的特有区段Ⅱ ②X、Y染色体的同源区段Ⅰ

（作者单位：河北省邢台市南宫市南宫中学 055750）