遗传设计题的基本类型及解题方法

例析遗传设计题的基本类型及解题方法

一、判断基因的位置

1、判断基因在细胞质还是在细胞核

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。

解题方法：常采用正交和反交的方法。

【例1】玉米为单性花且雌雄同株，绿茎和紫茎为一对相对性状，现以纯种绿茎和纯种紫茎为材料，设计实验探究控制绿茎和紫茎这对相对性状的基因位于细胞质还是位于细胞核的染色体上，请写出实验思路，并推测预期结果及相应的结论。

解析：

实验思路：将纯种绿茎和纯种紫茎玉米作为亲本，雌雄花序分别套袋，然后相互授粉进行杂交（或做一个正交、反交实验，正交：绿茎♀×紫茎♂，反交：紫茎♀×绿茎♂），获得F 1种子，第二年分别种植两个杂交组合的F 1种子，然后观察并记录F 1植株茎的颜色。

预期结果和结论：

①如果两组杂交后代的性状相同，均为绿茎或紫茎，则说明控制这对相对性状的基因位于细胞核的染色体上（同时也可得出这对基因的显隐性）

②如果两组杂交后代的性状不同，正交后代为绿茎，反交后代为紫茎（或均和母本相同），则说明控制这对相对性状的基因位于细胞质。

【例2】实验室有三个不同的纯种果蝇突变品系a 、b 、c ，均由某纯种野生型果蝇突变而来。现以这些未交配过的果蝇为材料，设计实验探究突变基因a 、b 、c 位于细胞质还是位于细胞核的染色体上，请写出实验思路，并推测预期结果及相应的结论。

解析：

实验思路：分别用突变型a 、b 、c 和野生型果蝇做一个正交、反交实验，然后观察和记

预期结果和结论：

①如果正交和反交的子代性状相同，均为野生型或突变型，则说明控制这对相对性状的基因位于细胞核的常染色体上（同时也可得出这对基因的显隐性）

②如果正交和反交的子代性状不同，正交后代为野生型，反交后代为突变型（或均和母本相同），则说明控制这对相对性状的基因位于细胞质。

③如果正交和反交的子代性状不同，一个杂交组合后代雌雄个体性状表现相同，均为野生型或突变型，另一个杂交组合后代雌雄个体性状表现不同，雌性表现一个性状，雄性表现为另一个性状，则说明控制这对相对性状的基因位于细胞核的X 染色体上（同时也可得出这对基因的显隐性，第一个杂交组合的子代或第二个杂交组合的雌性子代的性状即为显性性状）。

小结：

（1）对于无性别区分的生物，它的结果预期和结论有两种情况：

①如果正交和反交的子代表现为一种性状，则为细胞核遗传；

②如果正交和反交的子代表现的是母本性状，则为细胞质遗传。

（2）对于有性别区分的生物，它的结果预期和结论有三种情况：

①如果正交和反交的子代表现为一种性状，则为细胞核遗传中的常染色体遗传； ②如果正交和反交的子代表现不同，但都为母本性状，则为细胞质遗传；

③如果正交和反交的子代表现不同，但一个杂交组合的后代雌雄个体表现相同性 状，另一个杂交组合的后代雌雄个体性状表现不同，雌性表现一个性状（为显性性 状），雄性表现为另一个性状（为隐性性状），则为细胞核遗传中的伴X 染色体遗传。

2、判断基因在常染色体还是在X 染色体

【例3】果蝇的红眼和白眼是一对相对性状（红眼W ，白眼w ），且雌雄果蝇均有红眼和白眼。实验室现有一批未交配过的红眼和白眼的雌雄果蝇，若要用一次交配实验即可证明这．．

对基因位于何种染色体上，则交配亲本的表现型为 。

实验预期和相应结论为：

② ； ② ； ③ 。 解析：

交配亲本的表现型为：白眼雌果蝇×红眼雄果蝇

实验预期和相应结论为：

①如果子代雌雄果蝇均为红眼，则说明这对基因位于常染色体上；

②如果子代雌雄果蝇均既有红眼和又有白眼，则说明这对基因位于常染色体上； ③如果子代雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼，则说明这对基因位于X 染色体上。

【例4】果蝇的紫眼和红眼是一对相对性状，且雌雄果蝇均有紫眼和红眼。实验室现有一批未交配过的纯种紫眼和纯种红眼的雌雄果蝇，若要用一代交配实验即可证明这对基因的．．

显隐性和位于何种染色体上，则选择的杂交组合方式为： ，请你推测杂交一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种眼色为显性性状，以及控制眼色的基因位于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：只需写出子一代的性状表现和相应推断的结论）

解析：

该题性状的显隐性未知（是需要判断的），只做一次交配的话，该交配组合就可能不是隐性雌性和显性雄性的杂交，并且还要判断基因的位置，而判断基因位置的基本方法是做一个正交和反交实验，所以，该题需用正交和反交实验的方法。

参考答案：

杂交组合方式为：

正交：紫眼雌果蝇×红眼雄果蝇；

反交：红眼雌果蝇×紫眼雄果蝇。

预期结果和结论：

①如果两个杂交组合的后代都是紫眼，则说明紫眼为显性，基因位于常染色体上。 ②如果两个杂交组合的后代都是红眼，则说明红眼为显性，基因位于常染色体上。 ③如果正交后代雌性都为红眼，雄性都为紫眼，而反交后代雌雄果蝇都为红眼，则红眼为显性，基因位于X 染色体上。

④如果正交后代雌雄果蝇都为紫眼，而反交后代雌性都为紫眼，雄性的都为红眼，则紫眼为显性，基因位于X 染色体上。

进一步思考：

如果没有告诉你紫眼和红眼是纯合子，那又该如何设计杂交交方案呢？