遺傳實(shí)驗——基因位置判定方法探究

基因位置判定是遺傳實(shí)驗經(jīng)常考查的問題，首先要判定基因是位于細(xì)胞核中還是位于細(xì)胞質(zhì)中。一般常用以下兩種方法。

1.看雜交后代的比例。如果子代性狀無一定的分離比，不遵循遺傳定律，即為細(xì)胞質(zhì)遺傳。

2.看正反交的子代表現(xiàn)型。如果無論正交、反交，子代均與母本性狀相同，即為細(xì)胞質(zhì)遺傳；如果正交、反交結(jié)果相同，即為細(xì)胞核遺傳。

例如，牽?；ǖ募t花和藍(lán)花是一對相對性狀，現(xiàn)有純種紅色和純種藍(lán)色牽?；?，設(shè)計實(shí)驗探究這對相對性狀是由核基因控制還是由質(zhì)基因控制。

雜交方法：紅色牽?；ㄅc藍(lán)色牽牛花正交和反交實(shí)驗結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論：

1.若正交、反交子代均表現(xiàn)相同，則該性狀由核基因控制。

2.若正交、反交子代均表現(xiàn)母體性狀，則該性狀由質(zhì)基因控制。但該實(shí)驗應(yīng)注意區(qū)別種皮、果皮性狀遺傳與細(xì)胞質(zhì)遺傳。細(xì)胞質(zhì)遺傳特點(diǎn)是母系遺傳，始終與母本保持一致，而種皮、果皮性狀遺傳與親體的遺傳物有關(guān)。該相應(yīng)對性狀的判定只不過在上面實(shí)驗正交、反交基礎(chǔ)上再自交一次，將其結(jié)果進(jìn)行比較，得出結(jié)論。當(dāng)基因位于細(xì)胞核中時，基因可位于常染色體上，也可位于性染色體上，當(dāng)位于Y上時，只有♂性個體表現(xiàn)該相對性狀，易于判定，所以常考查基因是位于常染色體，還是X染色體。

一般研究的是X、Y型性別決定的生物體，有以下兩類：

1.知道顯隱性的情況下，選隱性性狀的雌性和顯性性狀的雄性進(jìn)行雜交，如果后代中每種表現(xiàn)型中雌雄個體的比接近于1:1，即與性別無關(guān)，則控制該相對性狀的基因位于常染色體上;如果子代所有雌性性狀均與父本性狀相同，所有雄性性狀都與親本母本形狀相同，則基因位于X染色體上。

例如，已知果蠅的正常身（H）和毛身（h）是一對相對性狀，且雌雄果蠅均有正常身和毛身類型，若用一次交配實(shí)驗即可證明這對基因位于常染色體或X染色體上，選擇的雜交組合為雌性毛身與雄性正常身。

實(shí)驗預(yù)期結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論：

若選一對親本則有以下三種情況：①若子代全表現(xiàn)正常身，則控制該相對性的基因位于常染色體上。②若子代中既有正常身也有毛身，且每種表現(xiàn)中雌、雄的比接近1:1，則控制該相對性狀的基因位于X染色體上。③若子代中雌性全表現(xiàn)正常，雄性全表現(xiàn)為毛身，則控制該性狀的基因位于X染色體上。

當(dāng)選擇多對個體雜交，則①②合并為②，只分兩種情況即②③即可。

2.如果不知顯隱性，則往往看雜交后代有無性別差異。如果性狀在性別之間有差異，一般判定基因在X染色體上；如果性狀在性別之間無差異，一般判定基因在常染色體上。對于相對性狀的兩合親本雜交，無論基因在X染色體上還是常染色體上；后代結(jié)果相同，所以判斷此類問題常選用多對親本隨機(jī)雜交。還可以同時設(shè)計正、反交實(shí)驗，如果兩組中子一代的任一性狀的表現(xiàn)都與性別無關(guān)，則控制該相對性狀的基因位于常染色體，如果兩組中存一組子一代的表現(xiàn)型與性別有關(guān)，則控制該相對性狀的基因位于X染色體上。

還有一類通過調(diào)查方案確定基因位置的題型，應(yīng)與上面題型區(qū)分。

例如，已知女婁菜的一種隱性性狀由基因d控制，但不知控制該性狀的基因（d）是位于常染色體上，還是位于X（或Y）染色體上？請你設(shè)計一個簡單的調(diào)查方案進(jìn)行調(diào)查，并預(yù)測調(diào)查結(jié)果。

調(diào)查方案：

尋找具有該隱性性狀的女婁菜進(jìn)行調(diào)查

統(tǒng)計具有該性狀的女婁菜在♀♂個體中比例。

調(diào)查結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論：

①若具有該性狀的女婁菜在♀♂個體所占比例大致相等，則基因d位于常染色體上。

②若具有該性狀的女婁菜在♂性個體中所占比例高于♂性，則基因d位于X染色體上。

③若具有該性狀的女婁菜在全是♂性個體，則基因d位于Y染色體上。

有關(guān)基因位于X、Y染色體非同源區(qū)段，還是同源區(qū)段問題也是這部分實(shí)驗?？疾斓闹R。

例如，自然界的大麻為雌雄異株植物，現(xiàn)有抗病的雌雄大麻若干株，已知抗病性狀受顯性基因B控制，只做一代雜交試驗，推測雜交子一代可能出現(xiàn)的性狀，并以此為依據(jù)，對控制該性狀的基因位于X、Y同源區(qū)段，還是位于X的非同源區(qū)段做出相應(yīng)推斷。

例析：讓抗病的雄個體與不抗病的雌性雜交，如果子一代的表現(xiàn)為雌株和雄株中多為抗病，少數(shù)不抗病，那么控制該性狀的基因位于X、Y的同源區(qū)段。如果子一代的性狀表現(xiàn)為雌性表現(xiàn)抗病，雄株多數(shù)抗病，少數(shù)不抗病，那么控制該性狀的基因位于X的非同源區(qū)段。

總之，遺傳實(shí)驗的問題是遺傳學(xué)研究的重點(diǎn)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，學(xué)好遺傳學(xué)實(shí)驗要注意多歸納總結(jié)，找準(zhǔn)雜交組合，寫出遺傳圖解，分析各種可能，得出實(shí)驗答案。

【責(zé)編 張景賢】