如何判斷基因在染色體上的位置

河北 楊本蕓

如何判斷基因在染色體上的位置

河北 楊本蕓

基因是控制生物性狀的基本單位，基因位置的判斷方法既是復習的重難點，又是高考的高頻考點，現將基因位置的判斷方法進行歸類例析。

1.判斷控制某性狀的基因位于常染色體上還是X染色體上（或通過一次交配實驗即可從子代的性狀來判斷性別）

【例題】（2016·全國卷Ⅰ）已知果蠅的灰體和黃體受一對等位基因控制，但這對相對性狀的顯隱性關系和該等位基因所在的染色體是未知的。同學甲用一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交，子代中♀灰體：♀黃體：♂灰體：♂黃體為1∶1∶1∶1。同學乙用兩種不同的雜交實驗都證實了控制黃體的基因位于X染色體上，并表現為隱性。請根據上述結果，回答下列問題：

（1）僅根據同學甲的實驗，能不能證明控制黃體的基因位于X染色體上，并表現為隱性？

（2）請用同學甲得到的子代果蠅為材料設計兩個不同的實驗，這兩個實驗都能獨立證明同學乙的結論。（要求：每個實驗只用一個雜交組合，并指出支持同學乙結論的預期實驗結果。）

【解析及答案】（1）同學甲的實驗灰體♀×黃體♂雜交，子代中灰體♀∶黃體♀∶灰體♂∶黃體♂為1∶1∶1∶1，由于子代雌性個體中灰體∶黃體為1∶1，雄性個體中灰體∶黃體也為1∶1，因此不能確定控制黃體基因的位置及顯隱性。

（2）假設控制果蠅黃體的基因位于X染色體上，并表現為隱性（基因用b表示），則同學甲的實驗為

因此可以選擇同學甲得到的子代果蠅

預期結果：子一代中所有的雌性個體都表現為灰體，所有的雄性個體都表現為黃體。

也可以選擇同學甲得到的子代果蠅

預期結果：子一代中所有的雌蠅都表現為灰體，雄蠅中1/2表現為灰體，1/2表現為黃體。

【變式】假設果蠅的剛毛直毛與非直毛是一對相對性狀，實驗室中有純種的直毛與非直毛果蠅若干。要求通過一代雜交實驗判斷直毛與非直毛基因是位于常染色體上還是X染色體上這一問題作出相應的判斷。

【解析及答案】實驗思路：（正反交）

假設1：控制果蠅剛毛性狀的基因位于常染色體上（基因用字母A、a表示）

假設2：控制果蠅剛毛性狀的基因位于X染色體上（基因用字母B、b表示）

實驗預期及相應結論為：

①正反交后代性狀表現一致，則這對基因位于常染色體上。

②若正反交后代性狀表現不同且與性別有關，則這對基因位于X染色體上。

【歸納】判斷控制某性狀的基因位于常染色體上還是X染色體上

a. 若子代中雄性全為隱性, 雌性全為顯性, 則位于X染色體上

b. 若子代中雌性有隱性, 雄性有顯性, 則位于常染色體上

（2）顯隱性狀未知：可用兩組雜交組合（正反交）來判斷

a. 若正反交后代性狀表現一致，則這對基因位于常染色體。

b. 若正反交后代性狀表現不同且與性別有關，則這對基因位于X染色體。

2.判斷基因位于XY的同源區段還是僅位于X染色體上

【例題】果蠅的長翅基因（B）對殘翅基因（b）為完全顯性。現有各種純種果蠅若干，請利用一次雜交實驗來推斷這對等位基因是位于X、Y染色體上的同源區段還是僅位于X染色體上這一問題作出相應的判斷。

【解析及答案】 實驗思路：長翅♂×殘翅♀

假設基因位于X染色體上，

實驗預期：后代雌性全為長翅，雄性全為殘翅。假設基因位于X、Y染色體上的同源區段，

實驗預期：后代不論雌、雄全為長翅。

實驗結論：a. 如果后代雌性全為長翅，雄性全為殘翅，那么基因位于X染色體上；

b. 如果后代雌、雄性全為長翅，那么基因位于X、Y染色體上的同源區段。

【歸納】判斷基因位于XY的同源區段還是僅位于X染色體上

a.若子代所有雄性個體均表現顯性性狀,則位于X、Y的同源區段上

b.若子代所有雄性個體均為隱性性狀,則僅位于X染色體上

3.判斷基因位于常染色體上還是位于XY的同源區段

【例題】果蠅的灰身（D）對黃身（d）為顯性，實驗室中有純種的灰身和黃身果蠅若干只，請用雜交實驗的方法推斷這對基因是位于X和Y的同源區，還是位于常染色體上并作出相應的判斷。

【解析及答案】 實驗思路：灰身♂×黃身♀→F1→F2

假設基因位于常染色體上，

假設基因位于X、Y染色體上的同源區段，

如果F2黃身中有雌雄個體，則基因位于常染色體上。

如果F2黃身全為雌性個體，基因位于X、Y染色體上的同源區段。

【歸納】判斷基因位于常染色體上還是位于XY的同源區段上

隱性純合雌性個體與顯性純合雄性個體雜交獲得的F1，且F1全表現為顯性性狀，再選F1中的雌雄個體相互交配獲得F2，再觀察F2的表現型。

如果F2隱性性狀個體中即有雌性又有雄性，則基因位于常染色體上。

如果F2隱性性狀個體全為雌性，基因位于X、Y染色體上的同源區段。

（作者單位：河北省張家口市第四中學）