基因的位置1
判断基因所在的位置1
例1:(2010四川)果蝇对CO2 的耐受性有两个品系:敏感型(甲)和耐受型(乙),有人做了以下两个实验。
实验一 让甲品系雌蝇与乙品系雄蝇杂交,后代全为敏感型。
实验二 将甲品系的卵细胞去核后,移入来自乙品系雌蝇的体细胞核,由此培育成的雌蝇再与乙品系雄蝇杂交,后代仍全为敏感型。
① 此人设计实验二是为了验证 。
② 若另设计一个杂交实验替代实验二,该杂交实验的亲本组合为 。 例2:(05全国二31、) 已知果蝇中,灰身与黑身为一对相对性状(显性基因用B表示,隐性基因用b表示);直毛与分叉毛为一对相对性状(显性基因用F表示,隐性基因用f表示)。
(2)亲代果蝇的表现型为_______________、_____________________。
(3)亲代果蝇的基因型为_______________、_____________________。
(4)子代表现型为灰身直毛的雌蝇中,纯合体与杂合体的比例为____________。
(5)子代雄蝇中,灰身分叉毛的基因型为_______、______;黑身直毛的基因型为_______。 例3:女娄菜是一种雌雄异株的植物,其叶形有披针叶和狭披针叶两种类型,受一对等位基因(B、b)控制。某校生物研究小组用两个披针形叶的亲本进行杂交实验,后代出现了一定数量的狭披针形叶。请回答:
(1)狭披针形叶是________性状。
(2)其实女娄菜的叶型遗传属于伴性遗传。该研究小组打算利用杂交实验对此加以验证,那么,他们应选择何种表现型的杂交组合?父本________,母本________。 请你预测并简要分析实验结果(判断遗传方式的理由):
________________________________________________________________________。
(3)另一个研究小组试图研究玉米的叶型遗传是否为伴性遗传,你认为他们的研究是否有意义?为什么?
________________________________________________________________________ 例4(06全国理综一31.)从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇,这两种体色的果蝇数量相等,每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制,所有果蝇均都正常生活,性状的分离符合遗传的基本定律。 请回答下列问题:
(1)种群中的个体通过繁殖将各自的________传递给后代。
(2)确定某性状由细胞核基因决定,还是由细胞质基因决定,可采用的杂交方法是__
(3)如果控制体色的基因位于常染色体上,则该自然果蝇种群中控制体色的基因型有____种;如果控制体色的基因位于X染色体上,则种群中控制体色的基因型有______种。
(4)现用两个杂交组合:灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇,只做一代杂交试验,每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状,并以此为依据,对哪一种体色为显性性状,以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题,做出相应的推断。
(要求:只写出子一代的性状表现和相应推断的结论)
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对真核生物来说,既有细胞质基因,又有细胞核基因,而细胞核基因又有两个位置,分别在性(X和Y)染色体上和常染色体上,确定基因的位置是判断遗传方式的一个环节,是解答遗传题的基础。
一、判断基因是位于细胞核中还是位于细胞质中
判断方法
1、正反交法(做正交实验和反交实验)
若正交与反交的结果,子代的性状都与母本一致,说明属于细胞质遗传。若正交与反交的结果,子代性状表现相同,与母本无关(表现的都是显性性状),说明属于细胞核遗传。
2、核移植构建重组细胞法(以判断A细胞中控制某性状的基因的位置为例)
A细胞核+B细胞质→重组细胞甲 B细胞核+A细胞质→重组细胞乙
→观察重组细胞的性状:
若重组细胞甲表现该性状而重组细胞乙无该性状出现,则调控基因存在A细胞核中。 若重组细胞乙表现该性状而重组细胞甲无该性状出现,则调控基因存在A细胞质中。 若重组细胞甲和乙表现该性状,则调控基因可能同时存在A细胞核和细胞质中。
若重组细胞甲和乙均未表现该性状,则调控基因的表达需A细胞自身的核质互相作用。
二、判断基因是位于X染色体上还是位于常染色体上
判断方法
1、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,则依据该性状在雌雄个体中的比例来 判断,若该性状在雌雄个体中的比例相同说明基因在常染色体上,若该性状在雌雄个体中的 比例不同说明基因在X染色体上。
2、若已知性状的显隐性,选择隐性雌性个体与显性雄性个体进行交配
XY型性别决定生物——雌性个体选隐性性状;雄性个体选显性性状,即XbXb×XBY
若后代中的所有雌性个体表现出显性性状,所有雄性个体表现出隐性性状,说明该基因位于 X染色体上。若后代中雌雄个体表现出显性性状或均表现出显隐性性状,说明该基因位于常 染色体上。
注意:ZW型性别决定生物——雄性个体选隐性性状;雌性个体选显性性状,即ZbZb×ZBW
3、若未知性状的显隐性,用正交和反交的结果进行比较,若正交反交结果相同,与性别无关,说明该基因位于常染色体上;若正交反交的结果不同,与性别明显相关,且每(某)种性状雌雄均有,说明该基因位于X染色体上。
4、假设分析逆向推断法
假设位于X染色体,分析现象结果;假设位于常染色体上,分析现象结果;将得到结果作为条件,若出现某一相应情况,即确定基因在X染色体或常染色体上。
附:
正交和反交的用途
正交与反交是针对于同一组亲本而言的,如果♀P1×♂P2是正交的话,则♀P2×♂P1则是反交。正反交实验主要有两方面的用途:正反交实验结果是否一致可以推断控制性状的基因是细胞核基因还是细胞质基因控制的;正反交实验结果是否一致也可推断控制性状的基因是常染色体基因还是性染色体基因。————看杂交后代的比例。
A.若两组杂交结果相同,则该基因位于细胞核内的常染色体上。
正交:♀aa×♂AA→Aa 反交:♀AA×♂aa→Aa
B.若两组杂交结果不同,且子代性状表现都与相应母本性状相同,则该基因位于细胞质中。 正交:♀H×♂L→H 反交:♀L×♂H→L
C.若两组杂交结果不同,且子代性状的表现与性别相关,且每(某)种性状雌雄均有,则该基因位于细胞核内的X染色体上。 正交:♀XaXa×♂XAY→XAXa、 XaY 反交:♀XAXA×♂XaY→XAXa 、XAY
1、生物学家研究发现,癌细胞的无限增殖受某调控基因的控制,该调控基因能激发所有动物细胞大量增殖,为探究该调控基因是存在于细胞质还是细胞核上,科研人员做了如下图所示实验设计:
根据以上思路,请继续完成下列实验设计方案。
(1)实验方案:(实验提示:癌细胞能传代培养,细胞形态发生明显改变。如何观察细胞形态不作实验设计要求。)
①用胰蛋白酶分别处理宫颈癌细胞和小鼠肝脏使之分散成单个细胞。
②分别使单个癌细胞和单个肝脏细胞核质分离。
③ 。
④取2只培养瓶编号甲、乙,各加入等量的培养液。
⑤ 。
⑥ 。
(2)预期实验结果及结论:
2、选取果蝇的两个纯系品种进行两组杂交,其中一对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制,其杂交方式及结果如下:
杂交一:
根据以上实验结果,分析回答:
(1)控制对CO2有抗性的性状属于 遗传。
(2)控制灰身和黑身的基因位于 染色体上。控制正常刚毛和截刚毛的基因位于 染色体上,判断的依据是 。
(3)如果正常刚毛和截刚毛用基因A、a表示,灰身和黑身用基因B、b表示,杂交二中F1代的这两对相对性状的基因型是 。
3.(2010·广东调研)已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状(显性基因用B表示,隐性基因用b表示);直毛与分叉毛是一对相对性状(显性基因用F表示,隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交,子代中雌蝇表现型比例及雄蝇表现型比例如图所示。请回答:
(1)雄性亲本的一个精原细胞产生的精细胞的基因型是____________。
(2)控制直毛与分叉毛的基因位于________上,判断的主要依据是
________________________________________________________________________。
(3)若让子一代中灰身雄蝇与黑身雌蝇杂交,后代中黑身果蝇所占比例为________。子一代表现型为灰身直毛的雌蝇中,纯合子与杂合子的比例为________。
(4)若实验室有纯合的直毛和分叉毛雌、雄果蝇亲本,你能否通过一代杂交实验确定这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上?请说明推导过程。
4、(2010山东高考)26.100年来,果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题:
(2)卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交,在F1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅,所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。控制刚毛和翅型的基因分别位于_____和_____染色体上(如果在性染色体上,请确定出X或Y),判断前者的理由是______。控制刚毛和翅型的基因分别用D.d和E、e表示,F1雌雄果蝇的基因型分别为_____和_____。F1雌雄果蝇互交,F2中直刚毛弯翅果蝇占得比例是______。
判断基因所在的位置1
参考答案
2例1:①控制CO耐受性的基因位于细胞质 ②耐受型(♀)×敏感型(♂)
例2:⑴常染色体 X染色体⑵灰身直毛 灰身直毛 ⑶ BbXFXf BbXFY ⑷1:5 ⑸BBXfY bbXFY 例3:(1)隐性(2)披针形 狭披针形 后代雌性植株全为披针形叶,雄性植株全为狭披针形叶,即雌性植株不出现狭披针形叶,雄性植株不出现披针形叶,即可验证此基因的遗传为伴性遗传。(3)无意义。因为玉米为雌雄同株,不存在伴性遗传。
例4:31.(1)基因 (2)正交和反交(3)3 5
(4)解:如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体,并且体色的遗传与性别无关,则黄色为显性,基因位于常染色体上。
如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体,并且体色的遗传与性别无关,则灰色为显性,基因位于常染色体上。
如果在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中,子一代中的雄性全部表现灰色,雌性全部表现黄色;在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中,子一代中的黄色个体多于灰色个体,则黄色为显性,基因位于 X 染色体上。
如果在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中,子一代中的雄性全部表现黄色,雌性全部表现灰色;在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中,子一代中的灰色个体多于黄色个体,则灰色为显性,基因位于 X 染色体上。
专题练习
1、(1)③取癌细胞核和肝细胞质形成重组细胞A,取癌细胞质和肝细胞核形成重组细胞B。⑤分别取等量重组细胞A和重组细胞B,依次加入甲、乙两只培养瓶中,进行细胞培养。⑥分别观察甲、乙培养瓶中的细胞形态。
(2)①若甲瓶的细胞形态发生明显变化,则调控基因存在细胞核中。②若乙瓶中的细胞形态发生明显变化,则调控基因存在细胞质中。③若甲、乙两瓶中的细胞形态均发生明显变化,则调控基因可能同时存在细胞核和细胞质中。④若甲、乙两瓶中的细胞形态均没有发生明显变化,则调控基因发挥作用需要癌细胞自身的核质互相作用。
2、(1)细胞质遗传(2分)
(2)常染色体(2分) 性染色体(X和Y染色体)(2分) 这对相对性状的遗传与性别相关联(正交、反交后代中,同一性状的性别比例不相同) (2分)
(3)BbXAXa BbXAYa(2分)
3、(1)BXF、bY 或者BY、bXF (2 分,写出前两种或后两种都得1分)
(2)X 直毛在雌、雄果蝇上均有出现,而分叉毛仅在雄果蝇出现,可见控制这一对相对性状的遗传与性别相关;(1分)因为子代雄果蝇中有直毛和分叉毛,所以基因不可能在Y 染色体上,只能在X 染色体上。(1分)
(3)1︰5 1/3
(4)取纯合分叉毛雌果蝇与纯合直毛雄果蝇杂交,若后代雄果蝇均表现分叉毛,雌果蝇均表现直毛,则该则该等位基因位于X 染色体上;否则位于常染色体上。(3分)(或者取直毛雌、雄果蝇与分叉毛雄、雌果蝇进行正交和反交,(1分)若正、反交后代性状表现一致,则该等位基因位于常染色体上;(1分)若正、反交后代性状表现不一致,则该等位基因位于X 染色体上。)(1 分)
4、X 常 刚毛性状与性别有关且每种性状雌雄均有 EeXDXd EeXdY 1/8