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【高考一轮专题复习】高考生物专题复习——第23讲《基因在染色体上的假说与证据》复习课件（新教材新高考）
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这是一份【高考一轮专题复习】高考生物专题复习——第23讲《基因在染色体上的假说与证据》复习课件（新教材新高考），共60页。PPT课件主要包含了果蝇-特点，基因所在的位置判断等内容，欢迎下载使用。
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。
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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