用正反交法判断基因的存在位置
用正反交法判断基因的存在位置
谭家学（湖北省郧县第二中学442500）
有细胞结构的生物遗传遗传物质虽然都是DNA 分子，但是其分布的位置不同，有的分布在细胞核的常染色体上，有的在细胞核的性染色体上，还有的在细胞质中的线粒体和叶绿体中。下面通过一道例题引导同学们学会判断基因的存在位置。
【例题】果蝇是被用于遗传学研究的重要材料。分析回答下列在关问题：
（1）果蝇品系有三组性状：I 和I 、Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ（I 、Ⅱ、Ⅲ表示显性性状，I 、Ⅱ、Ⅲ表示隐性性状）根据以下几组实验结果，分析上述三组性状控制基因的位置和和方式，并简要说明理由。 ①♀I ×♂I →F 1 ,F 1只表现I 性状；♀I ×♂I →F 1 ,F 1只表现I 性状, 说明:
///////////②♀Ⅱ×♂Ⅱ→F 1 ,F 1只表现Ⅱ性状；♀Ⅱ×♂Ⅱ→F 1 ,F 1只表现Ⅱ性状（♀）和Ⅱ性状(♂), 说明: ③♀Ⅲ×♂Ⅲ→F 1 ,F 1只表现Ⅲ性状；♀Ⅲ×♂Ⅲ→F 1 ,F 1只表现Ⅲ性状, 说明:
(2)若已知果蝇的直毛和非直毛是位于染色体上的一对等位基因. 但实验室只有从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只，能否通过一次杂交试验确定这对相对性状中的显性性状，用标准遗传图解表示并加以说明和推导。
【解析】利用正交和反交法判断：用具有相对性状的亲本杂交，若正反交结果相同，子一代均表现显性亲本的性状，则控制该性状的基因位于细胞核中常染色体上；若正反交结果不同，子一代性状均与母本相同，则控制该性状的基因位于细胞质中的线粒体和叶绿体上；若正反交结果不同，子一代在不同性别中出现不同的性状分离（即与性别有关），则控制该性状的基因位于细胞核中的性染色体上。
【解答】根据正反交结果进行分析解答。（1）①控制I 和I 的基因在常染色体上，属细胞核遗传中的常染色体遗传，理由是F 1总表现显性性状，且正交和反交的结果相同。②控制Ⅱ和Ⅱ的基因在性染色体上，属细胞核遗传中的性染色体遗传，理由是F 1在不同性别中出现不同的性状分离。③控制Ⅲ和Ⅲ的基因在细胞质中，属细胞质遗传，理由是F 1总是表现出与母本相同的性状。
（2）能，遗传图解如下：
图一 图二 图三
亲本 XX ×X Y 亲本 XX ×X Y 亲本 XX ×X Y
↓ ↓ ↓ A A a a a A A a a a //////
子代 XX XY 子代 XX XY 子代 ♀X X XX
♂X Y XY
说明：任取两只不同性状的雌雄果蝇杂交：若后代只出现一种性状，则杂交组合中雌果蝇的性状为显性（图一）；若后代果蝇雌雄各为一种性状，则该杂交组合中雄果蝇的性状为显性（图二）；若后代中雌雄果蝇均有两种不同性状且各占1/2，则该杂交组合中雌果蝇的性状为显性（图三）
【实战演练】下面为果蝇三个不同的突变品系与野生型正交与反交的结果，试分析回答问题。
A a A a A A a a A a a a
（1）组数①的正交与反交结果相同，控制果蝇突变型a 的基因位于 染色体上，为 性突变。
（2）组数②的正交与反交结果不相同，用遗传图解说明这一结果（基因用B 、b 表示）。
（3）解释组数③正交与反交不同的原因。
【解析】细胞核遗传物质的载体（染色体）在分裂过程中进行均等分裂，且遵循遗传规律；细胞质遗传物质的载体（具有DNA 的细胞器）是随机不均等分配，且不遵循遗传规律。①突变品系与野生型正交与反交的结果相同，是细胞核遗传中的常染色体遗传。②突变品系与野生型正交与反交的结果不同，且子代的表现型与性别有关，应该是细胞核遗传中的伴性遗传，③突变品系与野生型正交与反交的结果不同，且均与母本相同，符合母系遗传的特点，是细胞质遗传。
答案：（1）常 隐；（2）由题意可知，该突变基因位于X 染色体上，为隐性突变。因此，正交与反交的遗传图解如下图：
（3）由题可推知，突变的基因最可能位于细胞质中，属于细胞质遗传，表现出母系遗传的特点，即杂交所得的子代总表现出母本的性状。
（谭家学，湖北省郧县第二中学（442500）生物高级教师，联系电话0719-7201577，[1**********]，邮箱：[email protected]）