如何判断基因在染色体上的位置

河北 杨本芸

如何判断基因在染色体上的位置

河北 杨本芸

基因是控制生物性状的基本单位，基因位置的判断方法既是复习的重难点，又是高考的高频考点，现将基因位置的判断方法进行归类例析。

1.判断控制某性状的基因位于常染色体上还是X染色体上（或通过一次交配实验即可从子代的性状来判断性别）

【例题】（2016·全国卷Ⅰ）已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体：♀黄体：♂灰体：♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题：

（1）仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性？

（2）请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。（要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果。）

【解析及答案】（1）同学甲的实验灰体♀×黄体♂杂交，子代中灰体♀∶黄体♀∶灰体♂∶黄体♂为1∶1∶1∶1，由于子代雌性个体中灰体∶黄体为1∶1，雄性个体中灰体∶黄体也为1∶1，因此不能确定控制黄体基因的位置及显隐性。

（2）假设控制果蝇黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性（基因用b表示），则同学甲的实验为

因此可以选择同学甲得到的子代果蝇

预期结果：子一代中所有的雌性个体都表现为灰体，所有的雄性个体都表现为黄体。

也可以选择同学甲得到的子代果蝇

预期结果：子一代中所有的雌蝇都表现为灰体，雄蝇中1/2表现为灰体，1/2表现为黄体。

【变式】假设果蝇的刚毛直毛与非直毛是一对相对性状，实验室中有纯种的直毛与非直毛果蝇若干。要求通过一代杂交实验判断直毛与非直毛基因是位于常染色体上还是X染色体上这一问题作出相应的判断。

【解析及答案】实验思路：（正反交）

假设1：控制果蝇刚毛性状的基因位于常染色体上（基因用字母A、a表示）

假设2：控制果蝇刚毛性状的基因位于X染色体上（基因用字母B、b表示）

实验预期及相应结论为：

①正反交后代性状表现一致，则这对基因位于常染色体上。

②若正反交后代性状表现不同且与性别有关，则这对基因位于X染色体上。

【归纳】判断控制某性状的基因位于常染色体上还是X染色体上

a. 若子代中雄性全为隐性, 雌性全为显性, 则位于X染色体上

b. 若子代中雌性有隐性, 雄性有显性, 则位于常染色体上

（2）显隐性状未知：可用两组杂交组合（正反交）来判断

a. 若正反交后代性状表现一致，则这对基因位于常染色体。

b. 若正反交后代性状表现不同且与性别有关，则这对基因位于X染色体。

2.判断基因位于XY的同源区段还是仅位于X染色体上

【例题】果蝇的长翅基因（B）对残翅基因（b）为完全显性。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染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上这一问题作出相应的判断。

【解析及答案】 实验思路：长翅♂×残翅♀

假设基因位于X染色体上，

实验预期：后代雌性全为长翅，雄性全为残翅。假设基因位于X、Y染色体上的同源区段，

实验预期：后代不论雌、雄全为长翅。

实验结论：a. 如果后代雌性全为长翅，雄性全为残翅，那么基因位于X染色体上；

b. 如果后代雌、雄性全为长翅，那么基因位于X、Y染色体上的同源区段。

【归纳】判断基因位于XY的同源区段还是仅位于X染色体上

a.若子代所有雄性个体均表现显性性状,则位于X、Y的同源区段上

b.若子代所有雄性个体均为隐性性状,则仅位于X染色体上

3.判断基因位于常染色体上还是位于XY的同源区段

【例题】果蝇的灰身（D）对黄身（d）为显性，实验室中有纯种的灰身和黄身果蝇若干只，请用杂交实验的方法推断这对基因是位于X和Y的同源区，还是位于常染色体上并作出相应的判断。

【解析及答案】 实验思路：灰身♂×黄身♀→F1→F2

假设基因位于常染色体上，

假设基因位于X、Y染色体上的同源区段，

如果F2黄身中有雌雄个体，则基因位于常染色体上。

如果F2黄身全为雌性个体，基因位于X、Y染色体上的同源区段。

【归纳】判断基因位于常染色体上还是位于XY的同源区段上

隐性纯合雌性个体与显性纯合雄性个体杂交获得的F1，且F1全表现为显性性状，再选F1中的雌雄个体相互交配获得F2，再观察F2的表现型。

如果F2隐性性状个体中即有雌性又有雄性，则基因位于常染色体上。

如果F2隐性性状个体全为雌性，基因位于X、Y染色体上的同源区段。

（作者单位：河北省张家口市第四中学）