專題突破8基因在染色體上的位置判斷課標要求概述性染色體上的基因傳遞和性別相關聯。考情分析基因在染色體上位置的判定方法2022·廣東·T192022·海南·T182022·湖南·T152021·福建·T13類型一探究基因位于常染色體上還是X染色體上基本模型1．雜交實驗法(1)性狀的顯隱性是“未知的”，且親本均為純合子時注：此方法還可以用于判斷基因是位于細胞核中還是細胞質中。若正反交結果不同，且子代只表現母本的性狀，則控制該性狀的基因位于細胞質中。(2)性狀的顯隱性是“已知的”(3)在確定雌性個體為雜合子的條件下典例1(經典高考題)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，____________(填“能”或“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)。典例2(2022·海南，18節選)家蠶是二倍體生物(2n＝56)，雌、雄個體性染色體組成分別是ZW、ZZ。家蠶的成蟲稱為家蠶蛾，已知家蠶蛾有鱗毛和無鱗毛這對相對性狀受一對等位基因控制。現有純合的有鱗毛和無鱗毛的家蠶蛾雌、雄個體若干只，設計實驗探究控制有鱗毛和無鱗毛的基因是位于常染色體上還是Z染色體上(不考慮Z、W染色體的同源區段)，并判斷有鱗毛和無鱗毛的顯隱性。要求簡要寫出實驗思路、預期結果及結論。基本模型2．數據信息分析法(1)依據子代性別、性狀的數量分析確認若后代中兩種表型在雌雄個體中比例一致，說明遺傳與性別無關，則基因可能在常染色體上；若后代中兩種表型在雌雄個體中比例不一致，說明遺傳與性別有關，則可確定基因在性染色體上。(2)依據遺傳調查所得數據進行推斷確認典例3某昆蟲的長翅與殘翅是一對相對性狀，由基因A/a控制，剛毛與截毛是一對相對性狀，由基因B/b控制，兩對基因均不位于X、Y染色體的同源區段且獨立遺傳。現有長翅剛毛雌性個體與殘翅截毛雄性個體作親代雜交，子一代均為長翅剛毛，子一代隨機交配，子二代表型及比例見表，則兩對相對性狀中，屬于顯性性狀的是長翅和剛毛，基因A/a位于____染色體上，基因B/b位于____染色體上。確定上述兩對基因的位置的理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。雌性個體表型長翅剛毛長翅截毛殘翅剛毛殘翅截毛數量比例3/401/40雄性個體表型長翅剛毛長翅截毛殘翅剛毛殘翅截毛數量比例3/83/81/81/8典例4某種羊的性別決定為XY型。已知黑毛和白毛由一對等位基因(M/m)控制，且黑毛對白毛為顯性。某同學為了確定M/m是位于X染色體上，還是位于常染色體上，讓多對純合黑毛母羊與純合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，我們認為根據這一實驗數據，不能確定M/m是位于X染色體上，還是位于常染色體上，還需要補充數據，如統計子二代中白毛個體的性別比例，若________________________________，則說明M/m位于X染色體上；若__________________________________________，則說明M/m位于常染色體上。類型二探究基因僅位于X染色體上還是X、Y染色體的同源區段上基本模型適用條件：已知性狀的顯隱性和控制性狀的基因在性染色體上。(1)思路一：用“純合隱性雌×純合顯性雄”進行雜交，觀察分析F1的表型。即：(2)思路二：用“雜合顯性雌×純合顯性雄”進行雜交，觀察分析F1的表型。即：典例5科學家在研究黑腹果蠅時發現，剛毛基因(B)對截毛基因(b)為顯性。現有各種純種果蠅若干，可利用一次雜交實驗來推斷這對等位基因是位于X、Y染色體的同源區段上還是僅位于X染色體上。請完成推斷過程：(1)實驗方法：首先選用純種果蠅作親本進行雜交，雌雄兩親本的表型分別為母本__________(填“剛毛”或“截毛”，下同)；父本__________。(2)預測結果：若子代雄果蠅表現為________，則此對基因位于X、Y染色體的同源區段上，子代雄果蠅基因型為__________；若子代雄果蠅表現為__________，則此對基因僅位于X染色體上，子代雄果蠅基因型為__________。類型三探究基因位于常染色體上還是X、Y染色體的同源區段上基本模型1．在已知性狀的顯隱性的條件下，若限定一次雜交實驗來證明，則可采用“隱性雌×顯性雄(雜合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]雜交組合，觀察分析F1的表型。分析如下：2．在已知性狀的顯隱性的條件下，未限定雜交實驗次數時，則可采用以下方法，通過觀察F2的表型來判斷：典例6果蠅的性染色體X和Y有非同源區段和同源區段。非同源區段上的X和Y片段上無等位基因或相同基因；同源區段上的X和Y片段上有等位基因或相同基因。控制果蠅眼形的基因不在非同源區段，棒眼(E)對圓眼(e)為顯性，現有足夠的純合雌、雄棒眼果蠅和純合雌、雄圓眼果蠅個體，請用雜交實驗的方法推斷這對基因是位于X、Y染色體的同源區段上還是位于常染色體上，寫出實驗方法、推斷過程和相應遺傳圖解。答案精析類型一典例1(1)不能(2)實驗1：雜交組合：♀灰體×♂灰體。預期結果：子代中所有的雌性都表現為灰體，雄性中一半表現為灰體，另一半表現為黃體。實驗2：雜交組合：♀黃體×♂灰體。預期結果：子代中所有的雌性都表現為灰體，雄性都表現為黃體。解析(1)常染色體雜合子測交情況下也符合題干中的比例，故僅根據同學甲的實驗，既不能判斷控制黃體的基因是否位于X染色體上，也不能證明控制黃體的基因表現為隱性。(2)設控制灰體的基因為A，控制黃體的基因為a，假定相關基因位于X染色體上，則同學甲的實驗中，親本黃體雄果蠅基因型為XaY，而雜交子代出現四種表型且分離比為1∶1∶1∶1，則親本灰體雌蠅為雜合子，即XAXa。F1的基因型為XAXa、XaXa、XAY、XaY。F1果蠅中雜交方式共有4種。其中，灰體雌蠅和黃體雄蠅雜交組合與親本相同，由(1)可知無法證明同學乙的結論。而黃體雌蠅與黃體雄蠅雜交組合中，子代均為黃體，無性狀分離，亦無法證明同學乙的結論。故應考慮采用灰體雌蠅與灰體雄蠅、黃體雌蠅與灰體雄蠅的雜交組合。作遺傳圖解如下：F1灰體雌蠅與灰體雄蠅雜交：F1XAXa×XAY灰雌灰雄↓F2XAXAXAXaXAYXaY灰雌灰雌灰雄黃雄1∶1∶1∶1由圖解可知，F1中灰體雌蠅與灰體雄蠅雜交，后代表現為：雌性個體全為灰體，雄性個體灰體與黃體比例接近1∶1。F1黃體雌蠅與灰體雄蠅雜交：F1XaXa×XAY黃雌灰雄↓F2XAXaXaY灰雌黃雄1∶1由圖解可知，F1中黃體雌蠅與灰體雄蠅雜交，后代表現為：雌性個體全為灰體，雄性個體全為黃體。典例2實驗思路：讓純合的有鱗毛和無鱗毛的家蠶蛾雌、雄個體進行正反交實驗，得到F1，觀察并統計F1個體的表型及比例。預期結果及結論：若正反交結果只出現一種性狀，則表現出來的性狀為顯性性狀，且控制有鱗毛和無鱗毛的基因位于常染色體上；若正反交結果不同，則控制有鱗毛和無鱗毛的基因位于Z染色體上，且F1中雄性個體表現出的性狀為顯性性狀。解析需要通過實驗來探究控制有鱗毛和無鱗毛的基因是位于常染色體上還是Z染色體上(不考慮Z、W染色體的同源區段)，但由于顯隱關系未知，可以利用正反交實驗來探究。實驗思路：讓純合的有鱗毛和無鱗毛的家蠶蛾雌、雄個體進行正反交實驗，得到F1，觀察并統計F1個體的表型及比例(假設相關基因為A和a)。預期結果及結論：若控制有鱗毛和無鱗毛的基因位于常染色體上，正反交分別為AA×aa、aa×AA，其F1的基因型都為Aa，只出現一種性狀，且F1表現出來的性狀為顯性性狀；若控制有鱗毛和無鱗毛的基因位于Z染色體上，正反交分別為ZAZA×ZaW(后代雌雄全為顯性性狀)、ZaZa×ZAW(后代雄性全為顯性性狀，雌性全為隱性性狀)，則正反交結果不同，且F1中雄性個體表現出的性狀為顯性性狀。典例3常X據表格信息可知，長翅與殘翅的比例，雌蠅中為3∶1，雄蠅中也為3∶1，二者相同，故基因A/a位于常染色體上。剛毛與截毛的比例，雌蠅中為4∶0，雄蠅中為1∶1，二者不同，故基因B/b位于X染色體上典例4白毛個體全為雄性白毛個體中雄性∶雌性＝1∶1解析若M/m位于常染色體上，則白毛個體中雌雄比例為1∶1；若M/m位于X染色體上，則子二代的基因型為XMXM、XMXm、XMY、XmY，其中白毛個體均為雄性。類型二典例5(1)截毛剛毛(2)剛毛XbYB截毛XbY解析若這對基因位于X、Y染色體的同源區段上，則親本的基因型組合為XbXb×XBYB，子代雌、雄果蠅均表現為剛毛，且雄果蠅的基因型為Xb