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热点六　基因在染色体中的定位
[规律方法·会总结]
1．判断基因位于常染色体上或X染色体上
(1)杂交实验法
基因 关系 杂交方案 实验结论
未知 显隐性 选用纯合亲本，采用正交和反交方法，看正反交结果是否相同 若结果相同，基因位于常染色体上；若结果不同，基因位于X染色体上
已知 显隐性 性雄性个体显与隐性雌性个体杂交 若后代雌性全为显性个体，雄性全为隐性个体，则基因位于X染色体上；若后代雌、雄个体中显隐性出现的概率相同(或显隐性的概率与性别无关)，则基因位于常染色体上
(2)调查实验法
调查统计具有某性状的雌、雄个体数量：①雌、雄个体数量基本相同，基因最可能位于常染色体上；②雌性个体数量明显多于雄性个体数量，则基因最可能位于X染色体上，且该基因为显性基因；③雄性个体数量明显多于雌性个体数量，则基因最可能位于X染色体上，且该基因为隐性基因；④只有雄性，则基因位于Y染色体上。
2．判断基因位于X和Y染色体同源区段还是仅位于X染色体上(已知基因的显隐性关系)
在已知基因的显隐性关系的情况下，探究基因是位于X和Y染色体的同源区段上还是仅位于X染色体上，首选隐性纯合子作母本；若所给出的实验材料中雌性只有杂合子，也可以此为母本，但父本均选择显性性状。具体归纳如下：
(1)利用纯合隐性母本×纯合显性父本：若子代所有个体均表现显性性状→则该基因位于X和Y染色体同源区段上；若子代所有雄性均表现隐性性状→则该基因仅位于X染色体上(如图)。
(2)利用杂合显性母本×纯合显性父本：若子代雌、雄个体均表现显性性状→则该基因位于X和Y染色体同源区段上；若子代雌性个体全表现显性性状，雄性个体既有显性性状又有隐性性状→则该基因仅位于X染色体上。
以上均是探究细胞核中染色体上基因的位置的方法，事实上基因除分布在细胞核中外，还分布在细胞质中，如线粒体、叶绿体等。若要探究基因是位于细胞质中还是细胞核中，可利用正反交法：若正反交结果不同，且子代性状始终与母方相同，则为细胞质遗传。
3．判断两对基因是否位于同一对同源染色体上
(1)确定方法：选具有两对相对性状且纯合的雌、雄个体杂交得F1，再将F1中的雌、雄个体相互交配产生F2，统计F2中性状的分离比。
(2)结果与结论：若子代中出现9∶3∶3∶1(或9∶3∶3∶1的变式)的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因不在同一对同源染色体上。若子代中没有出现9∶3∶3∶1(或9∶3∶3∶1的变式)的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因位于同一对同源染色体上。
[技能提升·会应用]
1．果蝇的有眼(A)对无眼(a)为显性，红眼(B)对白眼(b)为显性。已知等位基因B和b位于X染色体上，但等位基因A和a所在染色体的情况未知。回答下列问题：
(1)红眼雄果蝇甲与白眼雌果蝇乙交配，F1中红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇∶无眼雌果蝇∶无眼雄果蝇＝3∶3∶1∶1。
①等位基因A和a位于__________(填“常”或“X”)染色体上，理由是_________________
________________________________________________________________________；
②红眼雄果蝇甲和白眼雌果蝇乙的基因型分别是__________________________________
________________________________________________________________________；
③若F1中红眼雌果蝇与白眼雄果蝇随机交配，则F2的表现型及其比例为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)果蝇的刚毛(D)对截毛(d)为显性，该对等位基因位于性染色体上，雌雄果蝇都有刚毛和截毛性状。
①控制果蝇的刚毛和截毛性状的基因不可能仅位于Y染色体上，理由是_______________
__________(答出一点即可)。
③若刚毛雄果蝇与截毛雌果蝇交配，F1的表现型及其比例为______________________，
则说明控制果蝇的刚毛和截毛性状的基因位于X和Y染色体的同源区段上。
解析：(1)①红眼雄果蝇甲与白眼雌果蝇乙交配，F1中有眼∶无眼＝3∶1，并且没有性别差异，由此得出等位基因A和a位于常染色体上。②亲本均有眼，F1中有眼∶无眼＝3∶1，因此亲本的相关基因型为Aa、Aa，又因等位基因B和b位于X染色体上，由此推出红眼雄果蝇甲的基因型为AaXBY，白眼雌果蝇乙的基因型为AaXbXb。③解法一：F1中红眼雌果蝇的基因型为AAXBXb(1/3)、AaXBXb(2/3)，这些红眼雌果蝇产生配子的种类及其比例为AXB∶AXb∶aXB∶aXb＝2∶2∶1∶1，白眼雄果蝇的基因型为AAXbY(1/3)、AaXbY(2/3)，这些白眼雄果蝇产生配子的种类及其比例为AY∶AXb∶aXb∶aY＝2∶2∶1∶1，利用棋盘法可知，F2的表现型及其比例为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雌果蝇∶白眼雄果蝇∶无眼雌果蝇∶无眼雄果蝇＝4∶4∶4∶4∶1∶1。解法二：F1中红眼雌果蝇的基因型为AAXBXb(1/3)、AaXBXb(2/3)，白眼雄果蝇的基因型为AAXbY(1/3)、AaXbY(2/3)。先单独考虑A和a，F1产生A配子的概率为2/3、a配子的概率为1/3，因此F2中aa的概率为1/9，A_的概率为8/9；再单独考虑B和b，F2的基因型及其比例为XBXb∶XbXb∶XBY∶XbY＝1∶1∶1∶1，因此F2中红眼雌果蝇占8/9×1/4＝8/36、红眼雄果蝇占8/9×1/4＝8/36、白眼雄果蝇占8/9×/4＝8/36、白眼雄果蝇占8/9×1/4＝8/36、无眼雌果蝇占1/9×1/2＝2/36、无眼雄果蝇占1/9×1/2＝2/36，即红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雌果蝇∶白眼雄果蝇∶无眼雌果蝇∶无眼雄果蝇＝4∶4∶4∶4∶1∶1。(2)仅位于Y染色体上的基因所控制的性状只有雄性才有。根据题干信息可知，控制刚毛和截毛的基因可能仅位于X染色体上，刚毛雄果蝇的基因型为XDY；也可能位于X和Y染色体同源区段上，刚毛雄果蝇的基因型为XDYD、XdYD、XDYd。根据以上分析，四种可能基因型的刚毛雄果蝇分别与截毛雌果蝇(XdXd)交配，XDY和XDYd的结果相同，不能用于确定基因的位置；XDYD和XdYD与XDY的结果不同，能用于确定基因的位置，详细见答案所示。
答案：(1)①常　F1中四种表现型的比例为3∶3∶1∶1＝(3∶1)×(1∶1)，两对等位基因自由组合，而眼色基因在X染色体上，所以有、无眼基因在常染色体上(或“F1中有眼∶无眼＝3∶1，并且没有性别差异”)
②AaXBY、AaXbXb(顺序不可颠倒)
③红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雌果蝇∶白眼雄果蝇∶无眼雌果蝇∶无眼雄果蝇＝4∶4∶4∶4∶1∶1
(2)①雌雄果蝇都有刚毛和截毛性状
②刚毛雄果蝇∶截毛雌果蝇＝1∶1或刚毛雄果蝇∶刚毛雌果蝇＝1∶1
2．某动物(性别决定类型为ZW型)的体色有白色、灰色和黑色三种，受等位基因A和a、B和b控制，如图所示，另外基因a和b控制合成的酶不具有生物活性。回答下列问题：
(1)现要探究等位基因A和a、B和b所在染色体情况。让纯合黑色(♀)和纯合白色(♂)个体杂交，若所得子代中雄性个体均表现为黑色，雌性个体均表现为灰色，则等位基因A和a、B和b所在染色体分别是______________________________；若所得子代中雄性个体均表现为黑色，雌性个体均表现为白色，则等位基因A和a、B和b所在染色体分别是________________________________________；若等位基因A和a、B和b所在染色体分别是常染色体、常染色体，则所得子代的表现型为__________。
(2)让黑色雄性个体甲与黑色雌性个体乙交配。
①若所得F1中黑色∶灰色∶白色＝9∶3∶4，等位基因A和a、B和b的遗传遵循孟德尔的__________定律。
②若F1中黑色∶灰色∶白色＝9∶3∶4，F1雄性个体中白色∶黑色＝1∶3，则等位基因A和a、B和b分别位于__________，两亲本的基因型分别为__________。
解析：(1)纯合黑色(♀)×纯合白色(♂)，若所得子代中雄性个体均表现为黑色，雌性个体均表现为灰色，即子代均为非白色，说明等位基因A和a位于常染色体，雌雄子代的表现型存在差异，说明等位基因B和b位于Z染色体；纯合黑色(♀)×纯合白色(♂)，若所得子代中雄性个体均表现为黑色，雌性个体均表现为白色，说明等位基因A和a位于Z染色体、等位基因B和b位于常染色体或Z染色体；若等位基因A和a、B和b所在染色体分别是常染色体、常染色体，则纯合黑色(♀)×纯合白色(♂)，所得子代均含有A和B基因，即表现为黑色。
(2)根据子代中出现9∶3∶4的性状分离比可知，两对等位基因遵循孟德尔的自由组合定律。又因雌性子代与雄性子代的表现型存在差异，且雌雄子代中白色∶非白色＝1∶3，说明A和a位于常染色体，而B和b位于Z染色体。该对亲本的基因型分别为AaZBW、AaZBZb。
答案：(1)常染色体、Z染色体　Z染色体、常染色体(或“Z染色体、Z染色体”)　黑色　(2)①自由组合　②常染色体、Z染色体　AaZBW、AaZBZb
3．某种多年生植物有雌株(XX)和雄株(XY)两种，其茎的颜色有红色(A)和绿色(a)两种。回答下列问题：
(1)若等位基因A和a位于X染色体上，则基因型为XAXa的红茎雌株与基因型为XAY的红茎雄株杂交，所得F1的表现型及其比例为__________；幼苗期淘汰F1中的绿茎植株，随机受粉，所得F2中红茎植株所占比例为__________。
(2)若等位基因A和a位于常染色体上，则基因型为Aa的植株连续自交n代，那么Fn红茎植株中杂合子所占比例为__________。
(3)实验证明，等位基因A、a位于常染色体上。科研人员偶然发现一株红茎雌株甲，其第6号常染色体只有1条，而第6号染色体完全缺失的种子不能萌发。让红茎雌株甲与染色体正常的绿茎雄株杂交，若所得F1的表现型及比例为__________________________，则等位基因A和a不在第6号常染色体上；若所得F1的表现型及比例为____________________________，则等位基因A和a可能在第6号常染色体上，然后让F1中绿茎雄株与红茎雌株甲进行回交，当F2的表现型及其比例为__________________________________时，可得出等位基因A和a在第6号常染色体上的结论，否则不在第6号常染色体上。
解析：(1)XAXa×XAY，F1中XAXA(红茎)∶XAXa(红茎)∶XAY(红茎)∶XaY(绿茎)＝1∶1∶1∶1，即F1的表现型及其比例为红茎雌株∶红茎雄株∶绿茎雄株＝2∶1∶1；幼苗期淘汰F1中的绿茎植株，随机受粉，雌配子中3/4XA、1/4Xa，雄配子中1/2XA、1/2Y，即所得F2中红茎植株所占比例为1－1/4×1/2＝7/8。
(2)若等位基因A和a位于常染色体上，则基因型为Aa的植株连续自交n代，Fn中AA占1/2×(1－1/2n)、Aa占1/2n、aa占1/2×(1－1/2n)，因此Fn红茎植株中杂合子所占比例为2/(2n＋1)。
(3)若等位基因A和a位于第6号常染色体上，则红茎雌株甲的基因型为A0(0代表缺失染色体；若等位基因A和a不位于第6号常染色体上，则红茎雌株甲的基因型为AA或Aa。A0×aa，Aa×aa，所得F1中红茎∶绿茎＝1∶1；AA×aa，所得F1中红茎∶绿茎＝1∶0，即全部为红茎。A0×aa，F1中红茎的基因型为Aa，绿茎的基因型为a0；a0×A0，F2中的基因型及其比例为Aa(红茎)∶A0(红茎)∶a0(绿茎)∶00(不萌发)＝1∶1∶1∶1，即红茎∶绿茎＝2∶1；Aa×aa，F1中绿茎的基因型为aa，而aa与亲本Aa回交，所得F2中红茎∶绿茎＝1∶1。
答案：(1)红茎雌株∶红茎雄株∶绿茎雄株＝2∶1∶1　7/8　(2)2/(2n＋1)　(3)红茎∶绿茎＝1∶0　红茎∶绿茎＝1∶1　红茎∶绿茎＝2∶1
4．鼠的灰毛和黑毛由等位基因R、r控制，短尾和长尾由另一对等位基因T、t控制。灰毛短尾鼠与黑毛长尾鼠杂交，F1均为灰毛短尾，让F1雌鼠与黑毛长尾雄鼠杂交，F2中灰毛∶黑毛＝1∶1，长尾∶短尾＝1∶1。回答下列问题：
(1)通过上述实验不能说明控制灰毛和黑毛的等位基因位于常染色体上，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)无法确定控制鼠毛色和尾形这两对相对性状的等位基因是否遵循基因的自由组合定律，原因是_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若T、t位于X染色体上，现有一只灰毛短尾雄鼠与一只灰毛短尾雌鼠杂交，子代雌鼠中灰毛短尾∶黑毛短尾＝3∶1，为确定亲本雌鼠的基因型，需补充子代雄鼠的数据：若雄鼠的表现型及比例为__________，则亲本雌鼠的基因型是__________；若雄鼠的表现型及比例为__________，则亲本雌鼠的基因型是__________。
解析：(1)灰毛鼠与黑毛鼠杂交，F1均为灰毛，说明灰毛对黑毛为显性，F1灰毛与黑毛杂交，F2中灰毛∶黑毛＝1∶1，这结果说明灰毛与黑毛的杂交属于测交，若灰毛对黑毛为显性，无论R、r在常染色体上还是X染色体上，都符合上述实验结果。(2)只有当F2中灰毛短尾∶灰毛长尾∶黑毛短尾∶黑毛长尾＝1∶1∶1∶1时，才可确定鼠毛色和尾形基因遵循自由组合定律，但从上述实验结果无法确定F2中两对相对性状的组合结果。(3)灰毛短尾雄鼠与灰毛短尾雌鼠的杂交后代出现雌鼠中灰毛∶黑毛＝3∶1，说明该亲本雌雄鼠的毛色基因型均为Rr，则亲本雄鼠的基因型为RrXTY。 当亲本雌鼠基因型为RrXTXT时，子代雌鼠中灰毛短尾∶黑毛短尾＝3∶1，那么雄鼠的表现型及比例为灰毛短尾∶黑毛短尾＝3∶1；当亲本雌鼠基因型为RrXTXt时，子代雌鼠中灰毛短尾∶黑毛短尾也是3∶1，那么雄鼠的表现型及比例为灰毛短尾∶灰毛长尾∶黑毛短尾∶黑毛长尾＝3∶3∶1∶1。
答案：(1)R、r位于X染色体上时，也会出现上述实验结果
(2)没有统计F2中灰毛长尾、灰毛短尾、黑毛长尾、黑毛短尾的数据
(3)灰毛短尾∶黑毛短尾＝3∶1　RrXTXT　灰毛短尾∶灰毛长尾∶黑毛短尾∶黑毛长尾＝3∶3∶1∶1　RrXTXt




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