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摘  要:本文旨在引導(dǎo)學(xué)生探究基因在細(xì)胞中的粗略位置，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生系統(tǒng)靈活的掌握解決遺傳問題的常用方法

關(guān)鍵詞:正交反交法  定義法  假設(shè)法  隱雌顯雄法   單體定位法

學(xué)習(xí)了薩頓-波維利假說和摩爾根的演繹實(shí)驗(yàn)后，筆者根據(jù)歷年高考和�？�試題的設(shè)問類型給學(xué)生提出了一些問題，促使他們初步探究某基因在細(xì)胞中的大體位置，即位于質(zhì)還是核？如在核，那么在核中的X,Y還是常染色體？如在性染色體，那么它有可能位于X，Y染色體的同源區(qū)域還是非同源區(qū)域等進(jìn)行探究判斷？讓他們按演繹法的一般步驟：問題→方法→預(yù)期結(jié)果→相應(yīng)結(jié)論進(jìn)行探究�，F(xiàn)將探究結(jié)果與以歸納整理：

1、探究某性狀的遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳還是細(xì)胞核遺傳

(1)正反交法

方法：判斷某對(duì)相對(duì)性狀是細(xì)胞核遺傳還是細(xì)胞質(zhì)遺傳，應(yīng)該做正交實(shí)驗(yàn)和反交實(shí)驗(yàn)，若正交與反交的結(jié)果，子代的性狀都與母本一致，說明屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳。若正交與反交的結(jié)果，子代性狀表現(xiàn)相同，與母本無關(guān)(表現(xiàn)的都是顯性性狀)，說明屬于細(xì)胞核遺傳。

案例1：有人發(fā)現(xiàn)某種花卉有紅花和白花兩種表現(xiàn)型。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究花色的遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳還是細(xì)胞核遺傳。用圖解和簡潔語言問答。

答案：正交：P  紅花♀×白花♂     反交：P  白花♀×紅花♂

                ↓                       ↓

                F1                       F1

若正交與反交產(chǎn)生的F1的性狀表現(xiàn)都與母本相同，則該花色的遺傳為細(xì)胞質(zhì)遺傳。

若正交與反交產(chǎn)生的F1的性狀表現(xiàn)與母本無關(guān)，表現(xiàn)為紅花或白花的一種，則該花色的遺傳為細(xì)胞核遺傳。

(2)核移植構(gòu)建重組細(xì)胞法

方法：A細(xì)胞核+B細(xì)胞質(zhì)→重組細(xì)胞甲    B細(xì)胞核+A細(xì)胞質(zhì)→重組細(xì)胞乙

若重組細(xì)胞甲形態(tài)和細(xì)胞A相似而重組細(xì)胞乙形態(tài)和細(xì)胞B相似，則調(diào)控基因存在細(xì)胞核中。

若重組細(xì)胞甲形態(tài)和細(xì)胞B相似而重組細(xì)胞乙形態(tài)和細(xì)胞A相似，則調(diào)控基因存在細(xì)胞質(zhì)中。

若重組細(xì)胞甲和乙形態(tài)既相似細(xì)胞A又相似細(xì)胞B，則調(diào)控基因可能同時(shí)存在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中。

若重組細(xì)胞甲和乙形態(tài)既不相似細(xì)胞A又不相似細(xì)胞B，則調(diào)控基因發(fā)揮作用需要細(xì)胞自身的核質(zhì)互相作用。

案例2：生物學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，癌細(xì)胞的無限增殖受某調(diào)控基因的控制，該調(diào)控基因能激發(fā)所有動(dòng)物細(xì)胞大量增殖，為探究該調(diào)控基因是存在于細(xì)胞質(zhì)還是細(xì)胞核上，科研人員做了如下圖所示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

根據(jù)以上思路，請(qǐng)繼續(xù)完成下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。

(1)實(shí)驗(yàn)方案：(實(shí)驗(yàn)提示：癌細(xì)胞能傳代培養(yǎng)，細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯改變。如何觀察細(xì)胞形態(tài)不作實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求。)

①用胰蛋白酶分別處理宮頸癌細(xì)胞和小鼠肝臟使之分散成單個(gè)細(xì)胞。

②分別使單個(gè)癌細(xì)胞和單個(gè)肝臟細(xì)胞核質(zhì)分離。

③                                     。

④取2只培養(yǎng)瓶編號(hào)甲、乙，各加入等量的培養(yǎng)液。

⑤                                     。

⑥                                     。

(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：

答案：(1)③取癌細(xì)胞核和肝細(xì)胞質(zhì)形成重組細(xì)胞A，取癌細(xì)胞質(zhì)和肝細(xì)胞核形成重組細(xì)胞B。⑤分別取等量重組細(xì)胞A和重組細(xì)胞B，依次加入甲、乙兩只培養(yǎng)瓶中，進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。⑥分別觀察甲、乙培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞形態(tài)。

(2)①若甲瓶的細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯變化，則調(diào)控基因存在細(xì)胞核中。②若乙瓶中的細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯變化，則調(diào)控基因存在細(xì)胞質(zhì)中。③若甲、乙兩瓶中的細(xì)胞形態(tài)均發(fā)生明顯變化，則調(diào)控基因可能同時(shí)存在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中。④若甲、乙兩瓶中的細(xì)胞形態(tài)均沒有發(fā)生明顯變化，則調(diào)控基因發(fā)揮作用需要癌細(xì)胞自身的核質(zhì)互相作用。

2、探究某基因是位于X染色體上還是位于常染色體上

（1）若該相對(duì)性狀的顯隱性是未知的，但親本皆為純合子,則用正交和反交的方法。

① 若正交和反交的后代表現(xiàn)型相同,都表現(xiàn)同一親本的性狀,這基因位于常染色體上。

遺傳圖解：

 P   BB(♀) ×  bb(♂)       P    bb(♀ )    ×   BB(♂)

              ↓                                ↓

     F1       Bb                 F1              Bb

     ②若正交組合后代全表現(xiàn)為甲性狀,而反交組合后代中雌性全表現(xiàn)為甲性狀，而雄性全表現(xiàn)為乙性狀則甲為顯性性狀，且基因位于X染色體上。其遺傳圖譜如下：

正交 P  XBXB   ×  XbY      反交 P  XbXb     ×     XBY

              ↓                           ↓

     F1         XBXb   XBY            F1        XBXb   XbY  

案例3： 果蠅的眼色有紅眼和白眼。且眼色的遺傳是細(xì)胞核遺傳，現(xiàn)若有實(shí)驗(yàn)過程中所需要的純種果蠅，你如何確定紅眼對(duì)白眼是顯性，控制紅眼和白眼的基因位于X染色體上？

解答：方法:①純種白眼♀× 純種紅眼♂ ②純種白眼♂× 純種紅眼♀

結(jié)果及結(jié)論：雜交組合①中后代雌性全為紅眼，雄性全為白眼，在雜交組合②中后代全為紅眼，則紅眼對(duì)白眼是顯性，控制紅眼和白眼的基因位于X染色體上。

     （2）若該相對(duì)性狀的顯隱性是未知的，但親本皆為野生型（既有雜合子又有純合子）也用正交和反交的方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表達(dá)方式不同。

     ①若后代的性狀表現(xiàn)與性別無關(guān)，則基因位于常染色體上，表現(xiàn)型多的為顯性性狀，少的為隱性性狀，遺傳圖解：

正交P  BB 或 Bb (♀)  × bb（♂）   反交P  BB 或 Bb (♂)  × bb（♀） 

                       ↓                                  ↓

F1                  B     bb            F1             B     bb 

     ②若某組合中甲性狀多于乙性狀，其反交組合中雌性全為甲性狀，雄性全為乙性狀，則甲性狀為顯性，且為伴X遺傳。遺傳圖解：

正交P     XBXb 或 XBXB  ×  XbY      反交P    XbXb  ×  XBY

                       ↓                         ↓

    F1           XB    Xb Xb  XbY                 XBXb  XbY 

    案例4： 從一個(gè)自然果蠅種群中選出一部分未交配過的灰色和黃色兩種體色的果蠅，這兩種體色的果蠅數(shù)量相等，每種體色的果蠅雌雄各半。已知灰色和黃色這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制，所有果蠅均能正常生活，性狀的分離符合遺傳的基本定律，現(xiàn)用兩個(gè)雜交組合：灰色雌蠅×黃色雄蠅、黃色雌蠅×灰色雄蠅，只做一代雜交試驗(yàn)，每個(gè)雜交組合選用多對(duì)果蠅。推測(cè)兩個(gè)雜交組合的子一代可能出現(xiàn)的性狀，并以此為依據(jù)，對(duì)哪一種體色為顯性性狀，以及控制體色的基因位于X染色體上還是常染色體上這兩個(gè)問題，做出相應(yīng)的推斷。(要求：只寫出子一代的性狀表現(xiàn)和相應(yīng)推斷的結(jié)論)解答：

    如果兩個(gè)雜交組合的子一代中都是黃色個(gè)體多于灰色個(gè)體，并且體色的遺傳與性別無關(guān)，則黃色為顯性，基因位于常染色體上。

    如果兩個(gè)雜交組合的子一代中都是灰色個(gè)體多于黃色個(gè)體，并且體色的遺傳與性別無關(guān)，則灰色為顯性，基因位于常染色體上。

   如果在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅中，子一代中的雄性全部表現(xiàn)灰色，雌性全部表現(xiàn)黃色；在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅中，子一代中的黃色個(gè)體多于灰色個(gè)體，則黃色為顯性，基因位于X染色體上。

   如果在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅中，子一代中的雄性全部表現(xiàn)黃色，雌性全部表現(xiàn)灰色；在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅中，子一代中的灰色個(gè)體多于黃色個(gè)體，則灰色為顯性，基因位于X染色體上。

    （3）、 若已知性狀的顯隱性，則只需一個(gè)雜交組合即雌性隱性與雄性顯性雜交

    應(yīng)對(duì)策略：一般采用隱性雌性與顯性雄性雜交的方法進(jìn)行推測(cè)，若基因位于X染色體上，則后代中雌雄的表現(xiàn)型完全不同（雌性顯性，雄性隱性）；若位于常染色體上則雌雄后代的表現(xiàn)型與性別無關(guān)（雌雄個(gè)體二種表現(xiàn)型都可能存在）。

答案模式：選什么親本交配 → 結(jié)果：子代表現(xiàn)如何→結(jié)論：基因位于什么染色體上

1）親本為純合子則有：

      ①若后代雌性全為顯性，雄性全為隱性，則為伴X遺傳，遺傳圖解：

P     XbXb     ×   XBY   

                 ↓

F1        XBXb    Xb Y   

     ②若后代全為顯性與性別無關(guān)，則為常染色體遺傳，遺傳圖解：

P     bb （♀）×  BB（♂）

                  ↓

F1             Bb

    案例5： 果蠅的翅有殘翅和長翅且長翅對(duì)殘翅是顯性，現(xiàn)若有能夠滿足實(shí)驗(yàn)過程中所需要的純種果蠅，請(qǐng)選擇適合的材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)判定控制殘翅和長翅的基因位于常染色體上還是位于X染色體上？

     解答：方法：長翅（♂）× 殘翅（♀）若后代全為長翅，與性別無關(guān)，則基因位于常染色體上；若后代雌性全為長翅，雄性全為殘翅，則基因位于X染色體上。

      2）若親本為野生型的，則有：

      ① 若后代雌性全為顯性，雄性全為隱性，則為伴X遺傳，遺傳圖解：

P     XbXb     ×   XBY   

                  ↓

F1        XBXb    Xb Y   

      ②若后代顯性多于隱性且與性別無關(guān)，則為常染色體遺傳，遺傳圖解：

P     bb （♀） × BB 或Bb （♂）   

                    ↓

F1             B   bb

案例6：已知果蠅的紅眼和白眼是一對(duì)相對(duì)性狀(紅眼W、白眼w)，且雌雄果蠅均有紅眼和白眼類型�，F(xiàn)有若干紅眼和白眼的雌雄果蠅，若用一次交配實(shí)驗(yàn)證明這對(duì)基因位于何種染色體上，請(qǐng)選擇交配親本表現(xiàn)型             。實(shí)驗(yàn)預(yù)期及相應(yīng)結(jié)論為：               。

答案：白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅

①子代中雌果蠅全部紅眼，雄果蠅全部白眼，則這對(duì)基因位于X染色體上。

②子代中雌、雄果蠅全部為紅眼，則這對(duì)基因位于常染色體上。

③子代中雌、雄果蠅均既有紅眼又有白眼，則這對(duì)基因位于常染色體上。

3、一對(duì)相對(duì)性狀（完全顯性）僅是X染色體遺傳還是X、Y染色體同源區(qū)段的遺傳
   適用條件：已知性狀的顯隱性和基因型。
   基本思路一：用組合“純合隱雌×純合顯雄” 【XaXa×XAYA?XAY）】進(jìn)行雜交，觀察分析F1性狀。
   結(jié)果結(jié)論一：若子代中的雌雄果蠅全部表現(xiàn)為顯性性狀，說明此等位基因位于X、Y染色體上的同源區(qū)段；若子代中的雌果蠅全部  表現(xiàn)為顯性性狀，雄果蠅全部表現(xiàn)為隱性性狀，說明此等位基因位僅位于X染色體上。
   基本思路二：用組合“雜合顯雌×純合顯雄” 【XAXa×XAY（XAYA ）】進(jìn)行雜交，觀察分析F1性狀。
   結(jié)果結(jié)論二：若子代中的雌雄果蠅全部表現(xiàn)為顯性性狀，說明此等位基因位于X、Y染色體上的同源區(qū)段上；若子代中的雌果蠅全部表現(xiàn)為顯性性狀，雄果蠅出現(xiàn)性狀分離，說明此等位基因位僅位于X染色體上。
   案例7：（2008年廣東高考）科學(xué)家研究黑腹果蠅時(shí)發(fā)現(xiàn)，剛毛基因（B）對(duì)截毛基因（b）為顯性。若這對(duì)等位基因存在于X和Y染色體上的同源區(qū)段，則剛毛雄果蠅可表示為XBYB或XBYb或XbYB；若為僅X染色體上，則只能表示為XBY�，F(xiàn)有各種雌雄純種果蠅若干，可利用一次雜交實(shí)驗(yàn)來推測(cè)這對(duì)等位基因是位于X、Y染色體上的同源區(qū)段還是僅位于X染色體上。
請(qǐng)你完成推斷過程：
  （1）選用       作為親本進(jìn)行雜交，雌雄親本果蠅的表現(xiàn)型分別是              。
  （2）預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：
   解析：由題意可知實(shí)驗(yàn)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)材料都是各種純種雌雄果蠅，且剛毛為顯性性狀，截毛為隱性性狀，因此可以用 “（截毛雌）純合隱雌×純合顯雄（剛毛雄）”進(jìn)行雜交，觀察分析F1性狀。
  

答案：（1）純種； “截毛雌×剛毛雄”（2）若后代雌性個(gè)體全部是剛毛，雄性全部是截毛，說明是這對(duì)等位基因是僅位于X染色體上；若后代雌雄性個(gè)體全部是剛毛，說明這對(duì)等位基因是位于X染色體上的同源區(qū)段。

4、應(yīng)用單體可把新發(fā)現(xiàn)的隱性基因定位在特定的染色體上。

方法1:把新發(fā)現(xiàn)的隱性突變型的純合體，與缺少不同染色體的野生型逐一雜交，如果后代具有新發(fā)現(xiàn)隱性性狀的突變型，而且這種突變型與野生型的比例為1∶1，就說明這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的隱性基因正好在缺少了的這條染色體上。

方法2：人工方法造成x 染色體的不同位置發(fā)生斷裂，形成各種缺失類型，分別與待定定位的x染色體某隱性基因個(gè)體雜交，后代呈現(xiàn)雜合體，如果隱性基因表達(dá)，證明該隱性基因位于缺失的區(qū)域上。

案例8：遺傳學(xué)上將染色體上某一區(qū)段及其帶有的基因一起丟失的現(xiàn)象叫缺失，若一對(duì)同源染色體中兩條染色體在相同區(qū)域同時(shí)缺失叫缺失純合子，若僅一條染色體發(fā)生缺失而另一條正常叫缺失雜合子。缺失雜合子的生活力降低但能存活，缺失純合子常導(dǎo)致個(gè)體死亡。

現(xiàn)有一紅眼雄果蠅XAY與一白眼雌果蠅XaXa雜交，子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅。請(qǐng)采用兩種方法判斷這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于缺失造成的，還是由于基因突變引起的？

方法一：_____________________________________________________________。

方法二：_____________________________________________________________。

解析：方法一：用顯微鏡檢測(cè)的方法觀察該果蠅分裂的細(xì)胞中染色體結(jié)構(gòu)是否發(fā)生改變，確定該變異是來自基因突變還是染色體缺失造成的。方法二：利用題干信息：缺失純合子導(dǎo)致個(gè)體死亡這一現(xiàn)象，可將該果蠅與紅眼雄果蠅雜交，觀察并統(tǒng)計(jì)子代雌雄性個(gè)體數(shù)目的比例來確定該變異的來源。若為基因突變，則XaXa×XAY?→XAXa、XaY，子代雌雄比例為1∶1；若該變異為染色體缺失造成，則XaX×XAY→XAXa、XAX、XaY、XY(致死)，子代雌雄比例為2∶1。

答案：方法一：取該果蠅有分裂能力的細(xì)胞制成裝片，顯微鏡下觀察染色體結(jié)構(gòu)，若染色體正常，可能是基因突變引起的；反之可能是染色體缺失造成的　方法二：選該白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，若雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為1∶1，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于基因突變引起的；若雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為2∶1，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于缺失造成的

5、探究控制某兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因是否位于一對(duì)同源染色體上

方法，具有相對(duì)性狀的親本雜交得F1，F(xiàn)1自交(動(dòng)物讓雌、雄個(gè)體自由交配)得F2。若F2出現(xiàn)四種性狀，其性狀分離比為9∶3∶3∶1，符合基因的自由組合定律，說明控制某兩個(gè)性狀的兩對(duì)等位基因不是位于一對(duì)同源染色體上(即位于兩對(duì)同源染色體上)。反之，則可能是位于一對(duì)同源染色體上。

案例9：實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有一批未交配過的純種長翅灰體和殘翅黑檀體的果蠅。已知長翅和殘翅這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)位于第Ⅱ號(hào)同源染色體上的等位基因控制。現(xiàn)欲利用以上兩種果蠅研究有關(guān)果蠅灰體與黑檀體性狀的遺傳特點(diǎn)(說明：控制果蠅灰體和黑檀體的基因在常染色體上，所有果蠅均能正常繁殖存活)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一套雜交方案，研究控制果蠅灰體、黑檀體的等位基因是否也位于第Ⅱ號(hào)同源染色體上，并作出判斷。

答案：(1)雜交方案：長翅灰體×殘翅黑檀體→F1 F2

(2)推斷及結(jié)論：如果F2出現(xiàn)四種性狀，且性狀分離比為9∶3∶3∶1，說明符合基因的自由組合定律，因此控制灰體、黑檀體的這對(duì)等位基因不是位于第二號(hào)同源染色體上。反之，則可能是位于第二號(hào)同源染色體上。

6、探究某性狀是顯性性狀還是隱性性狀

（1）．定義法：具有相對(duì)性狀的純合體親本雜交，子一代表現(xiàn)出來的那個(gè)親本的性狀為顯性性狀，未表現(xiàn)出來的那個(gè)親本的性狀為隱性性狀。如高莖×矮莖→高莖，則高對(duì)矮是顯性性狀，矮是隱性性狀。可用公式表示為A×B→A，A為顯性性狀、B為隱性性狀

若已知親本皆為純合體，可利用顯、隱性性狀的概念，用雜交的方法即選取具有不同性狀的兩親本雜交，后代表現(xiàn)出的那一種親本的性狀即為顯性性狀，另一親本的性狀為隱性性狀。

案例10：果蠅的翅有殘翅和長翅，且此性狀是細(xì)胞核遺傳，現(xiàn)若有實(shí)驗(yàn)過程中所需要的純種果蠅，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定長翅和殘翅的顯隱性。

解答：選取純種長翅果蠅與異性的純種殘翅果蠅交配，若后代全為長翅，則長翅為顯性，殘翅為隱性；若后代全為殘翅，則殘翅為顯性，長翅為隱性。

（2）．性狀分離法：據(jù)“雜合體自交后代出現(xiàn)性狀分離”。新出現(xiàn)的性狀為隱性性狀。如高莖×高莖→高莖、矮莖，則矮莖是隱性性狀。可用公式表示為A×A→A、B，B為隱性性狀。

即通過相同性狀的親本雜交，觀察后代性狀。

若已知親本是野生型（顯性中既有純合體也有雜合體），可利用顯性雜合體自交會(huì)出現(xiàn)性狀分離的原理，選取具有相同性狀的兩親本雜交，看后代有無性狀分離，若有則親本的性狀為顯性性狀。

方法1雜交的方式：．A與B雜交后代只表現(xiàn)一個(gè)性狀，則出現(xiàn)的性狀即為顯性性狀，未出現(xiàn)性狀的即為隱性性狀（A、B為一對(duì)相對(duì)性狀），

方法2自交的方式：A和B自交，若能發(fā)生性狀分離的親本一定為顯性；不能發(fā)生性狀分離的無法確定，有可能為隱性性狀，也有可能為顯性性狀。

案例11：將純種黃色玉米種子用X射線處理后種植，長成高大植株，經(jīng)自花傳粉后結(jié)穗，穗上出現(xiàn)從未見過的“紅粒”性狀。經(jīng)鑒定，紅粒與黃粒是一對(duì)相對(duì)性狀，且為常染色體完全顯性遺傳。請(qǐng)你用該果穗上的紅粒與黃粒為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以鑒定這一相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系。

解析：根據(jù)題意分析可知：紅粒是由純種黃粒經(jīng)基因突變而產(chǎn)生的性狀，紅粒與黃粒是由一對(duì)等位基因控制的，遵循基因分離定律。要鑒定紅粒與黃粒之間的顯隱性關(guān)系可通過自交或雜交的后代是否發(fā)生性狀分離來加以分析確定。

答案：方案一．自交：若子代全部表現(xiàn)為黃粒或紅粒，可認(rèn)定黃粒或紅粒為純種；再讓子代純種黃粒和純種紅粒雜交，其后代表現(xiàn)出的性狀為顯性，未表現(xiàn)出的性狀為隱性。若自交后代出現(xiàn)性狀分離，則親本性狀為顯性，新出現(xiàn)性狀為隱性。

方案二．雜交：若后代出現(xiàn)某一親本性狀，則該性狀為顯性性狀，另一性狀為隱性性狀。若后代表現(xiàn)出兩種親本性狀，可再進(jìn)行自交，出現(xiàn)性狀分離的為顯性性狀，未出現(xiàn)性狀分離的為隱性性狀。

7、探究突變類型（即后代某現(xiàn)狀的出現(xiàn)是基因重組所致還是基因突變所致）：

（1）假設(shè)①雙親都是隱性基因的攜帶者，則

Aa（雌）×Aa（雄）→aa 

↓                  ↓

Aa（正常雌）×   aa（突變隱性雄）→1/2Aa（正常）+1/2aa（隱性）

（2）假設(shè)②某性狀為隱性突變所致，則

AA（雌）  ×  AA（雄） ──→AA

↓                           ↓

AA（正常雌）    ×       aa（突變隱性雄）→Aa（正常）

注：隱性性狀由常染色體隱性基因(aa)控制

（3）假設(shè)③某性狀為顯性突變所致，且該性狀為顯性純合子AA，則

aa(雌)  ×  aa(雄)  →Aa（顯性）

↓                   ↓

aa（正常雌）×    AA（突變顯性雄）→Aa（顯性）

（4）假設(shè)④某性狀為顯性突變所致，且該性狀為為雜合子Aa，則

aa  ×  aa    →  aa

↓               ↓

aa(正常雌)×    Aa（突變顯性雄）→1/2Aa（顯性）+1/2aa（正常）

注：顯性性狀由常染色體顯性基因（A_）控制

綜上所述，最終要很好地區(qū)別這一新性狀的出現(xiàn)，還是要回歸到正反交上去．

案例12：某生物學(xué)興趣小組在研究性學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)：飼養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)小白鼠群體中，一對(duì)正常尾的雙親鼠生了一只短尾的雄鼠。怎樣判斷這只短尾的雄鼠的產(chǎn)生，是基因突變的直接結(jié)果，還是由于它的雙親都是隱性短尾基因的攜帶者造成的?若只考慮常染色體遺傳，探究如下：

(一)提出假設(shè)

假設(shè)①：雙親都是隱性短尾基因的攜帶者

假設(shè)②：短尾的雄鼠為隱性突變

假設(shè)③：短尾的雄鼠為顯性突變

(二)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：將這對(duì)正常尾雙親中雌鼠與短尾的雄鼠交配，觀察其子代尾的表現(xiàn)型．

(三)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：子代出現(xiàn)正常尾的鼠和短尾的鼠

(四)結(jié)論：雙親都是隱性短尾基因的攜帶者

你對(duì)此實(shí)驗(yàn)方案有何評(píng)價(jià)?若有缺陷，請(qǐng)指出并改正或補(bǔ)充。

答案：該實(shí)驗(yàn)方案有缺陷，假設(shè)應(yīng)有4種，即：若為假設(shè)①，即雙親都是隱性短尾基因的攜帶者，則Aa(正常尾)×aa(短尾)→1／2Aa(正常尾)+1／2aa(短尾)；

若為假設(shè) ②，即短尾的雄鼠為隱性突變，則AA(正常尾)×aa(短尾) →Aa(正常尾)；

若為假設(shè)③，即短尾的雄鼠為顯性突變，且短尾的雄鼠為顯性純合子AA，則aa(正常尾)×AA(短尾) →Aa((短尾)；若為假設(shè)④，即短尾的雄鼠為顯性突變，且短尾的雄鼠為雜合子Aa，則aa(正常尾)×Aa(短尾)→1／2Aa(短尾)+1／2aa(正常尾)

    可見，原方案不能區(qū)分假設(shè)①和假設(shè)④，補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)操作如下：將該短尾的雄鼠與短尾的雌鼠交配，若子代全為短尾鼠，證明雙親都是隱性短尾基因的攜帶者；若子代出現(xiàn)正常尾鼠及短尾鼠，證明為短尾的雄鼠為顯性突變，且短尾的雄鼠為雜合子Aa

訓(xùn)練一：石刀板是一種名貴蔬菜，為XY型性別決定雌、雄異株植物。野生型石刀板葉窄，產(chǎn)量低。在某野生種群中，發(fā)現(xiàn)生長著少數(shù)幾株闊葉石刀板（突變型），雌株、雄株均有，雄株的產(chǎn)量高于雌株。

（1）要大面積擴(kuò)大種植突變型石刀板，可用                   來大量繁殖。有人認(rèn)為闊葉突變型株是具有雜種優(yōu)勢(shì)或具有多倍體特點(diǎn)的緣故。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)來鑒定突變型的出現(xiàn)是基因突變還是染色體組加倍所致？

（2）若已證實(shí)闊葉為基因突變所致，有兩種可能：一是顯性突變、二是隱性突變，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)方案加以判定。（要求寫出雜交組合，雜交結(jié)果，得出結(jié)論）

（3）若已證實(shí)為闊葉顯性突變所致，突變基因可能位于常染色體上，還可能位于Ｘ染色體上。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)方案加以判定（要求寫出雜合組合，雜交結(jié)果，得出結(jié)論）

（4）若已證實(shí)闊葉基因在Ｘ染色體上，現(xiàn)有闊葉石刀板和野生型石刀板，雌株、雄株均有。只做一代雜交實(shí)驗(yàn)，就可以在幼苗期篩選出高產(chǎn)（雄性）的個(gè)體。

（5）野生石刀板種群歷經(jīng)百年，窄葉基因頻率由98％變?yōu)?0％，則石刀板是否已發(fā)生了生物的進(jìn)化，為什么？

（6）同為突變型的闊葉石刁柏，其雄株的產(chǎn)量與質(zhì)量都超過雌株，石刀板雄株的產(chǎn)量高于雌株，有人從提高經(jīng)濟(jì)效益的角度考慮，設(shè)計(jì)了兩種獲得大量雄株的方案：

        ① 兩種方案中進(jìn)行組織培養(yǎng)的材料A和B分別是__________、__________ 。

        ② 試簡述方案二如何由C、D獲得大量XY植株?________________________

答案:（1）植物組織培養(yǎng)    取根尖分區(qū)制成裝片，顯微觀察有絲分裂中期細(xì)胞內(nèi)同源染色體數(shù)目．

若觀察到同源染色體增倍，則屬染色體組加倍所致；   否則為基因突變所致 

（2）選用多株闊葉突變型石刀板雌、雄相交。

若雜交后代出現(xiàn)了野生型，則為顯性突變所致； 若雜交后代僅出現(xiàn)突變型，則為隱性突變所致。

（3）選用多對(duì)野生型雌性植株與突變型雄性植株作為親本雜交。若雜交后代野生型全為雄株，突變型全為雌株，則這對(duì)基因位于Ｘ染色體上；若雜交后代，野生型和突變型雌、雄均有．則這對(duì)基因位于常染色體。

（4）選表現(xiàn)型為野生型的雌性與闊葉的雄性進(jìn)行雜交，幼苗為窄葉的即為雄性。

（5）已進(jìn)化，生物的進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變。

（6）①：雄株組織    花藥(或：花粉)

     ②：用C(XX植株)與D(YY植株)雜交可獲得大量的XY雄株

訓(xùn)練二： 有人選取豌豆的高莖與矮莖雜交得子一代，子一代全為高莖。子一代自交得子二代，子二代出現(xiàn)了性狀分離，但分離比并不是預(yù)期的3∶1，而是出現(xiàn)了高∶矮=35∶1。試分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，并設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案加以證明。

解析  這種特殊遺傳現(xiàn)象（不常見）的出現(xiàn)必然有規(guī)律的特殊性。這類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包含了遺傳規(guī)律建立的一般程序：提出假說、肯定假說、預(yù)期結(jié)果、雜交實(shí)驗(yàn)、比較分析。從所學(xué)的遺傳知識(shí)可以預(yù)測(cè)產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是雜種一代變成了多倍體（四倍體）。

F1                             DDdd

配子♂

♀

1 DD

4Dd

1dd

1DD

1DDDD

4DDDd

1DDdd

4Dd

4DDDd

16DDdd

4Dddd

1dd

1DDdd

4Dddd

1dddd

 F2   表現(xiàn)型     高莖∶矮莖=35∶1

答案 實(shí)驗(yàn)假設(shè)：豌豆雜合體自交后代性狀分離比為35∶1的原因可能是染色體加倍形成了四倍體DDdd 。同源四倍體減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，其配子的總組合數(shù)為。其種類和比例為 DD∶Dd∶dd =1∶4∶1。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄縁1的基因組成是否是四倍體。

實(shí)驗(yàn)原理：四倍體DDdd產(chǎn)生的配子有三種：DD、Dd 、dd。其比例為1∶4∶1。通過測(cè)交實(shí)驗(yàn)可測(cè)定F1的基因型。

實(shí)驗(yàn)材料 ：待測(cè)豌豆、矮莖豌豆、剪刀、毛筆、紙袋等

實(shí)驗(yàn)思路 : 肯定假說、預(yù)期結(jié)果、測(cè)交實(shí)驗(yàn)、記錄測(cè)交結(jié)果、比較分析兩者的結(jié)果即可得出結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)過程：根據(jù)假說，測(cè)交后代性狀分離比為高∶矮=5∶1。用上述待測(cè)的F1與隱性親本測(cè)交，記錄測(cè)交結(jié)果。再比較分析測(cè)交結(jié)果與預(yù)期結(jié)果是否一致。如果一致則說明F1染色體數(shù)目已加倍而成為四倍體。

訓(xùn)練三 ：動(dòng)物多為二倍體，缺失一條染色體是單體（2n-1）。大多數(shù)動(dòng)物的單體不能存活，但在黑腹果蠅中，點(diǎn)狀染色體（4號(hào)染色體）缺失一條也可以存活，而且能夠繁殖后代，可以用來進(jìn)行遺傳學(xué)研究。

⑴某果蠅體細(xì)胞染色體組成如右圖：該果蠅的性別是       ，對(duì)其進(jìn)行基因組測(cè)序時(shí)，需測(cè)定的染色體是               （填圖中字母）。

⑵從變異角度看，單體屬于              。請(qǐng)參照上面果蠅染色體組成示意圖，繪制出能繁殖后代的單體果蠅的染色體組成。

⑶果蠅群體中存在無眼個(gè)體，無眼基因位于常染色體上，將無眼果蠅個(gè)體與純合野生型個(gè)體交配，子代的表現(xiàn)型及比例如下表：

無眼

野生型

F1

0

85

F2

79

245

據(jù)表判斷，顯性性狀為    ，理由是                    。

⑷根據(jù)⑶中判斷結(jié)果，可利用正常無眼果蠅與野生型（純合）4號(hào)染色體單體果蠅交配，探究無眼基因是否位于4號(hào)染色體上。請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

實(shí)驗(yàn)步驟：

①                                                                       ；

②                                                                       。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：

①若                                ，則說明無眼基因位于4號(hào)染色體上；

②                                                                   。

答案;⑴雄性  aa’bcd（其他合理答案也可）  ⑵染色體變異（或染色體數(shù)目變異）見下圖⑶野生型  F1全為野生型（F2中野生型：無眼為3:1）  ⑷實(shí)驗(yàn)步驟：①讓正常無眼果蠅個(gè)體與野生型（純合）4號(hào)染色體單體果蠅交配，獲得子代；  ②統(tǒng)計(jì)子代的性狀表現(xiàn)，并記錄。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：①若子代中出現(xiàn)野生型果蠅和無眼果蠅且比例為1:1  ②若子代全為野生型，說明無眼基因不位于4號(hào)染色體上。

訓(xùn)練四： 已知牛的有角與無角為一對(duì)相對(duì)性狀，由常染色體上的等位基因A與a控制。在自由放養(yǎng)多年的一群牛中（無角的基因頻率與有角的基因頻率相等），為了確定有角與無角這對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系，用上述自由放養(yǎng)的牛群（假設(shè)無突變發(fā)生）為實(shí)驗(yàn)材料，再進(jìn)行新的雜交實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該怎樣進(jìn)行？

解答：（1）不能確定。

①假設(shè)無角為顯性，則公牛的基因型為Aa，6頭母牛的基因型都為aa，每個(gè)交配組合的后代或?yàn)橛薪腔驗(yàn)闊o角，概率各占1/2。6個(gè)組合后代合計(jì)會(huì)出現(xiàn)3頭無角小牛，3頭有角小牛。

②假設(shè)有角為顯性，則公牛的基因型為aa，6頭母牛可能有兩種基因型，即AA和Aa。AA的后代均為有角，Aa的后代或?yàn)闊o角或?yàn)橛薪�，概率各�?/2，由于配子的隨機(jī)結(jié)合及后代數(shù)量少，實(shí)際分離比例可能偏離1/2。所以，只要母牛中具有Aa基因型的頭數(shù)大于或等于3頭，那么6個(gè)組合后代合計(jì)也會(huì)出現(xiàn)3頭無角小牛，3頭有角小牛。

綜合上述分析，不能確定有角為顯性，還是無角為顯性。

（2）從牛群中選擇多對(duì)有角牛與有角牛雜交（有角�！劣薪桥＃�。如果后代出現(xiàn)無角小牛，則有角為顯性，無角為隱性；如果后代全部為有角小牛，則無角為顯性，有角為隱性。（其他正確答案也給分）

訓(xùn)練五：若已知果蠅的直毛和非直毛是位于X染色體上的一對(duì)等位基因。但實(shí)驗(yàn)室只有從自然界捕獲的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蠅各一只和非直毛雌、雄果蠅各一只，你能否通過一次雜交試驗(yàn)確定直毛和非直毛這對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系，請(qǐng)用圖解表示并加以說明和推導(dǎo)。

答案：任取兩只不同性狀的雌、雄果蠅雜交

假設(shè)直毛是顯性，非直毛是隱性（或非直毛是顯性，直毛是隱性）：

雌果蠅: XAXA   XAXa    XaXa   雄果蠅: XAY    XaY

P  XAXA  ×  XaY        XAXa  × XaY          XaXa  × XAY

        ↓                 ↓                   ↓

XAXa  XAY     XAXa  XaXa   XAY   XaY         XAXa  XaY

圖一                圖二                       圖三

若子代只出現(xiàn)一種性狀，則該雜交組合中的雌果蠅代表的性狀為顯性（如圖一）；

若子代中雌、雄果蠅均含有兩種不同的性狀且各占1/2，則該雜交組合中雌果蠅代表的性狀為顯性（如圖二）；

   若子代果蠅雌、雄各為一種性狀，則該雜交組合中的雄果蠅代表的性狀為顯性（如圖三）

訓(xùn)練六：番茄是二倍體植物(染色體2N＝24)。有一種三體，其6號(hào)染色體的同源染色體有三條(比正常的番茄多了一條6號(hào)染色體)。三體在減數(shù)分裂聯(lián)會(huì)時(shí)，形成一個(gè)二價(jià)體和一個(gè)單價(jià)體；3條同源染色體中的任意2條隨意配對(duì)聯(lián)會(huì)，另1條同源染色體不能配對(duì)，減數(shù)第一次分裂的后期，組成二價(jià)體的同源染色體正常分離，組成單價(jià)體的1條染色體隨機(jī)地移向細(xì)胞的任何一極，而其他如5號(hào)染色體正常配對(duì)、分離(如圖所示)。

(1)在方框中繪出三體番茄減數(shù)第一次分裂后期圖解。(只要畫出5、6號(hào)染色體就可以，并用“5、6號(hào)”字樣標(biāo)明相應(yīng)的染色體)[來源:學(xué)科網(wǎng)]

 (2)設(shè)三體番茄的基因型為AABBb，則花粉的基因型及其比例是________________。則根尖分生區(qū)連續(xù)分裂兩次所得到的子細(xì)胞的基因型為________。

(3)從變異的角度分析，三體的形成屬于______，形成的原因是______________________。

(4)以馬鈴薯葉型(dd)的二倍體番茄為父本，以正常葉型(DDD)的三體番茄為母本(純合體)進(jìn)行雜交。試回答下列問題：

①假設(shè)D(或d)基因不在第6號(hào)染色體上，使F1的三體植株正常葉型與二倍體馬鈴薯葉型雜交，雜交子代葉型的表現(xiàn)型及比例為________。

②假設(shè)D(或d)基因在第6號(hào)染色體上，使F1的三體植株正常葉型與二倍體馬鈴薯葉型雜交，雜交子代葉型的表現(xiàn)型及比例為________。

答案：(1)如圖　(2)ABB∶ABb∶AB∶Ab=1∶2∶2∶1　AABBb　(3)染色體(數(shù)目)變異　減數(shù)第一次分裂有一對(duì)同源染色體未分開或是減數(shù)第二次分裂有一對(duì)姐妹染色單體未分開，而是移向了同一極，這樣形成的異常配子和正常減數(shù)分裂形成的配子結(jié)合成的受精卵發(fā)育而成(4)①正常葉型∶馬鈴薯葉型=1∶1�、谡�常葉型∶馬鈴薯葉型=5∶1

總之，針對(duì)此類題可根據(jù)題目中所提供材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)判斷基因位置，解題時(shí)理清思路，緊扣已知條件，始終明白用一般方法還是特殊方法，研究的對(duì)象是群體還是個(gè)體，性狀顯隱性已知還是未知，檢測(cè)對(duì)象是純合還是雜合等問題按上述方法可分類解之。