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摘  要:本文旨在引導(dǎo)學(xué)生探究基因在細(xì)胞中的粗略位置，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生系統(tǒng)靈活的掌握解決遺傳問題的常用方法

關(guān)鍵詞:正交反交法  定義法  假設(shè)法  隱雌顯雄法   單體定位法

學(xué)習(xí)了薩頓-波維利假說和摩爾根的演繹實驗后，筆者根據(jù)歷年高考和模考試題的設(shè)問類型給學(xué)生提出了一些問題，促使他們初步探究某基因在細(xì)胞中的大體位置，即位于質(zhì)還是核？如在核，那么在核中的X,Y還是常染色體？如在性染色體，那么它有可能位于X，Y染色體的同源區(qū)域還是非同源區(qū)域等進(jìn)行探究判斷？讓他們按演繹法的一般步驟：問題→方法→預(yù)期結(jié)果→相應(yīng)結(jié)論進(jìn)行探究。現(xiàn)將探究結(jié)果與以歸納整理：

1、探究某性狀的遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳還是細(xì)胞核遺傳

(1)正反交法

方法：判斷某對相對性狀是細(xì)胞核遺傳還是細(xì)胞質(zhì)遺傳，應(yīng)該做正交實驗和反交實驗，若正交與反交的結(jié)果，子代的性狀都與母本一致，說明屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳。若正交與反交的結(jié)果，子代性狀表現(xiàn)相同，與母本無關(guān)(表現(xiàn)的都是顯性性狀)，說明屬于細(xì)胞核遺傳。

案例1：有人發(fā)現(xiàn)某種花卉有紅花和白花兩種表現(xiàn)型。請你設(shè)計一個實驗，探究花色的遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳還是細(xì)胞核遺傳。用圖解和簡潔語言問答。

答案：正交：P  紅花♀×白花♂     反交：P  白花♀×紅花♂

                ↓                       ↓

                F1                       F1

若正交與反交產(chǎn)生的F1的性狀表現(xiàn)都與母本相同，則該花色的遺傳為細(xì)胞質(zhì)遺傳。

若正交與反交產(chǎn)生的F1的性狀表現(xiàn)與母本無關(guān)，表現(xiàn)為紅花或白花的一種，則該花色的遺傳為細(xì)胞核遺傳。

(2)核移植構(gòu)建重組細(xì)胞法

方法：A細(xì)胞核+B細(xì)胞質(zhì)→重組細(xì)胞甲    B細(xì)胞核+A細(xì)胞質(zhì)→重組細(xì)胞乙

若重組細(xì)胞甲形態(tài)和細(xì)胞A相似而重組細(xì)胞乙形態(tài)和細(xì)胞B相似，則調(diào)控基因存在細(xì)胞核中。

若重組細(xì)胞甲形態(tài)和細(xì)胞B相似而重組細(xì)胞乙形態(tài)和細(xì)胞A相似，則調(diào)控基因存在細(xì)胞質(zhì)中。

若重組細(xì)胞甲和乙形態(tài)既相似細(xì)胞A又相似細(xì)胞B，則調(diào)控基因可能同時存在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中。

若重組細(xì)胞甲和乙形態(tài)既不相似細(xì)胞A又不相似細(xì)胞B，則調(diào)控基因發(fā)揮作用需要細(xì)胞自身的核質(zhì)互相作用。

案例2：生物學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，癌細(xì)胞的無限增殖受某調(diào)控基因的控制，該調(diào)控基因能激發(fā)所有動物細(xì)胞大量增殖，為探究該調(diào)控基因是存在于細(xì)胞質(zhì)還是細(xì)胞核上，科研人員做了如下圖所示實驗設(shè)計：

根據(jù)以上思路，請繼續(xù)完成下列實驗設(shè)計方案。

(1)實驗方案：(實驗提示：癌細(xì)胞能傳代培養(yǎng)，細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯改變。如何觀察細(xì)胞形態(tài)不作實驗設(shè)計要求。)

①用胰蛋白酶分別處理宮頸癌細(xì)胞和小鼠肝臟使之分散成單個細(xì)胞。

②分別使單個癌細(xì)胞和單個肝臟細(xì)胞核質(zhì)分離。

③                                     。

④取2只培養(yǎng)瓶編號甲、乙，各加入等量的培養(yǎng)液。

⑤                                     。

⑥                                     。

(2)預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論：

答案：(1)③取癌細(xì)胞核和肝細(xì)胞質(zhì)形成重組細(xì)胞A，取癌細(xì)胞質(zhì)和肝細(xì)胞核形成重組細(xì)胞B。⑤分別取等量重組細(xì)胞A和重組細(xì)胞B，依次加入甲、乙兩只培養(yǎng)瓶中，進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。⑥分別觀察甲、乙培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞形態(tài)。

(2)①若甲瓶的細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯變化，則調(diào)控基因存在細(xì)胞核中。②若乙瓶中的細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯變化，則調(diào)控基因存在細(xì)胞質(zhì)中。③若甲、乙兩瓶中的細(xì)胞形態(tài)均發(fā)生明顯變化，則調(diào)控基因可能同時存在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中。④若甲、乙兩瓶中的細(xì)胞形態(tài)均沒有發(fā)生明顯變化，則調(diào)控基因發(fā)揮作用需要癌細(xì)胞自身的核質(zhì)互相作用。

2、探究某基因是位于X染色體上還是位于常染色體上

（1）若該相對性狀的顯隱性是未知的，但親本皆為純合子,則用正交和反交的方法。

① 若正交和反交的后代表現(xiàn)型相同,都表現(xiàn)同一親本的性狀,這基因位于常染色體上。

遺傳圖解：

 P   BB(♀) ×  bb(♂)       P    bb(♀ )    ×   BB(♂)

              ↓                                ↓

     F1       Bb                 F1              Bb

     ②若正交組合后代全表現(xiàn)為甲性狀,而反交組合后代中雌性全表現(xiàn)為甲性狀，而雄性全表現(xiàn)為乙性狀則甲為顯性性狀，且基因位于X染色體上。其遺傳圖譜如下：

正交 P  XBXB   ×  XbY      反交 P  XbXb     ×     XBY

              ↓                           ↓

     F1         XBXb   XBY            F1        XBXb   XbY  

案例3： 果蠅的眼色有紅眼和白眼。且眼色的遺傳是細(xì)胞核遺傳，現(xiàn)若有實驗過程中所需要的純種果蠅，你如何確定紅眼對白眼是顯性，控制紅眼和白眼的基因位于X染色體上？

解答：方法:①純種白眼♀× 純種紅眼♂ ②純種白眼♂× 純種紅眼♀

結(jié)果及結(jié)論：雜交組合①中后代雌性全為紅眼，雄性全為白眼，在雜交組合②中后代全為紅眼，則紅眼對白眼是顯性，控制紅眼和白眼的基因位于X染色體上。

     （2）若該相對性狀的顯隱性是未知的，但親本皆為野生型（既有雜合子又有純合子）也用正交和反交的方法，實驗結(jié)果的表達(dá)方式不同。

     ①若后代的性狀表現(xiàn)與性別無關(guān)，則基因位于常染色體上，表現(xiàn)型多的為顯性性狀，少的為隱性性狀，遺傳圖解：

正交P  BB 或 Bb (♀)  × bb（♂）   反交P  BB 或 Bb (♂)  × bb（♀） 

                       ↓                                  ↓

F1                  B     bb            F1             B     bb 

     ②若某組合中甲性狀多于乙性狀，其反交組合中雌性全為甲性狀，雄性全為乙性狀，則甲性狀為顯性，且為伴X遺傳。遺傳圖解：

正交P     XBXb 或 XBXB  ×  XbY      反交P    XbXb  ×  XBY

                       ↓                         ↓

    F1           XB    Xb Xb  XbY                 XBXb  XbY 

    案例4： 從一個自然果蠅種群中選出一部分未交配過的灰色和黃色兩種體色的果蠅，這兩種體色的果蠅數(shù)量相等，每種體色的果蠅雌雄各半。已知灰色和黃色這對相對性狀受一對等位基因控制，所有果蠅均能正常生活，性狀的分離符合遺傳的基本定律，現(xiàn)用兩個雜交組合：灰色雌蠅×黃色雄蠅、黃色雌蠅×灰色雄蠅，只做一代雜交試驗，每個雜交組合選用多對果蠅。推測兩個雜交組合的子一代可能出現(xiàn)的性狀，并以此為依據(jù)，對哪一種體色為顯性性狀，以及控制體色的基因位于X染色體上還是常染色體上這兩個問題，做出相應(yīng)的推斷。(要求：只寫出子一代的性狀表現(xiàn)和相應(yīng)推斷的結(jié)論)解答：

    如果兩個雜交組合的子一代中都是黃色個體多于灰色個體，并且體色的遺傳與性別無關(guān)，則黃色為顯性，基因位于常染色體上。

    如果兩個雜交組合的子一代中都是灰色個體多于黃色個體，并且體色的遺傳與性別無關(guān)，則灰色為顯性，基因位于常染色體上。

   如果在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅中，子一代中的雄性全部表現(xiàn)灰色，雌性全部表現(xiàn)黃色；在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅中，子一代中的黃色個體多于灰色個體，則黃色為顯性，基因位于X染色體上。

   如果在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅中，子一代中的雄性全部表現(xiàn)黃色，雌性全部表現(xiàn)灰色；在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅中，子一代中的灰色個體多于黃色個體，則灰色為顯性，基因位于X染色體上。

    （3）、 若已知性狀的顯隱性，則只需一個雜交組合即雌性隱性與雄性顯性雜交

    應(yīng)對策略：一般采用隱性雌性與顯性雄性雜交的方法進(jìn)行推測，若基因位于X染色體上，則后代中雌雄的表現(xiàn)型完全不同（雌性顯性，雄性隱性）；若位于常染色體上則雌雄后代的表現(xiàn)型與性別無關(guān)（雌雄個體二種表現(xiàn)型都可能存在）。

答案模式：選什么親本交配 → 結(jié)果：子代表現(xiàn)如何→結(jié)論：基因位于什么染色體上

1）親本為純合子則有：

      ①若后代雌性全為顯性，雄性全為隱性，則為伴X遺傳，遺傳圖解：

P     XbXb     ×   XBY   

                 ↓

F1        XBXb    Xb Y   

     ②若后代全為顯性與性別無關(guān)，則為常染色體遺傳，遺傳圖解：

P     bb （♀）×  BB（♂）

                  ↓

F1             Bb

    案例5： 果蠅的翅有殘翅和長翅且長翅對殘翅是顯性，現(xiàn)若有能夠滿足實驗過程中所需要的純種果蠅，請選擇適合的材料，設(shè)計實驗判定控制殘翅和長翅的基因位于常染色體上還是位于X染色體上？

     解答：方法：長翅（♂）× 殘翅（♀）若后代全為長翅，與性別無關(guān)，則基因位于常染色體上；若后代雌性全為長翅，雄性全為殘翅，則基因位于X染色體上。

      2）若親本為野生型的，則有：

      ① 若后代雌性全為顯性，雄性全為隱性，則為伴X遺傳，遺傳圖解：

P     XbXb     ×   XBY   

                  ↓

F1        XBXb    Xb Y   

      ②若后代顯性多于隱性且與性別無關(guān)，則為常染色體遺傳，遺傳圖解：

P     bb （♀） × BB 或Bb （♂）   

                    ↓

F1             B   bb

案例6：已知果蠅的紅眼和白眼是一對相對性狀(紅眼W、白眼w)，且雌雄果蠅均有紅眼和白眼類型。現(xiàn)有若干紅眼和白眼的雌雄果蠅，若用一次交配實驗證明這對基因位于何種染色體上，請選擇交配親本表現(xiàn)型             。實驗預(yù)期及相應(yīng)結(jié)論為：               。

答案：白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅

①子代中雌果蠅全部紅眼，雄果蠅全部白眼，則這對基因位于X染色體上。

②子代中雌、雄果蠅全部為紅眼，則這對基因位于常染色體上。

③子代中雌、雄果蠅均既有紅眼又有白眼，則這對基因位于常染色體上。

3、一對相對性狀（完全顯性）僅是X染色體遺傳還是X、Y染色體同源區(qū)段的遺傳
   適用條件：已知性狀的顯隱性和基因型。
   基本思路一：用組合“純合隱雌×純合顯雄” 【XaXa×XAYA?XAY）】進(jìn)行雜交，觀察分析F1性狀。
   結(jié)果結(jié)論一：若子代中的雌雄果蠅全部表現(xiàn)為顯性性狀，說明此等位基因位于X、Y染色體上的同源區(qū)段；若子代中的雌果蠅全部  表現(xiàn)為顯性性狀，雄果蠅全部表現(xiàn)為隱性性狀，說明此等位基因位僅位于X染色體上。
   基本思路二：用組合“雜合顯雌×純合顯雄” 【XAXa×XAY（XAYA ）】進(jìn)行雜交，觀察分析F1性狀。
   結(jié)果結(jié)論二：若子代中的雌雄果蠅全部表現(xiàn)為顯性性狀，說明此等位基因位于X、Y染色體上的同源區(qū)段上；若子代中的雌果蠅全部表現(xiàn)為顯性性狀，雄果蠅出現(xiàn)性狀分離，說明此等位基因位僅位于X染色體上。
   案例7：（2008年廣東高考）科學(xué)家研究黑腹果蠅時發(fā)現(xiàn)，剛毛基因（B）對截毛基因（b）為顯性。若這對等位基因存在于X和Y染色體上的同源區(qū)段，則剛毛雄果蠅可表示為XBYB或XBYb或XbYB；若為僅X染色體上，則只能表示為XBY。現(xiàn)有各種雌雄純種果蠅若干，可利用一次雜交實驗來推測這對等位基因是位于X、Y染色體上的同源區(qū)段還是僅位于X染色體上。
請你完成推斷過程：
  （1）選用       作為親本進(jìn)行雜交，雌雄親本果蠅的表現(xiàn)型分別是              。
  （2）預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：
   解析：由題意可知實驗的生物學(xué)實驗材料都是各種純種雌雄果蠅，且剛毛為顯性性狀，截毛為隱性性狀，因此可以用 “（截毛雌）純合隱雌×純合顯雄（剛毛雄）”進(jìn)行雜交，觀察分析F1性狀。
  

答案：（1）純種； “截毛雌×剛毛雄”（2）若后代雌性個體全部是剛毛，雄性全部是截毛，說明是這對等位基因是僅位于X染色體上；若后代雌雄性個體全部是剛毛，說明這對等位基因是位于X染色體上的同源區(qū)段。

4、應(yīng)用單體可把新發(fā)現(xiàn)的隱性基因定位在特定的染色體上。

方法1:把新發(fā)現(xiàn)的隱性突變型的純合體，與缺少不同染色體的野生型逐一雜交，如果后代具有新發(fā)現(xiàn)隱性性狀的突變型，而且這種突變型與野生型的比例為1∶1，就說明這個新發(fā)現(xiàn)的隱性基因正好在缺少了的這條染色體上。

方法2：人工方法造成x 染色體的不同位置發(fā)生斷裂，形成各種缺失類型，分別與待定定位的x染色體某隱性基因個體雜交，后代呈現(xiàn)雜合體，如果隱性基因表達(dá)，證明該隱性基因位于缺失的區(qū)域上。

案例8：遺傳學(xué)上將染色體上某一區(qū)段及其帶有的基因一起丟失的現(xiàn)象叫缺失，若一對同源染色體中兩條染色體在相同區(qū)域同時缺失叫缺失純合子，若僅一條染色體發(fā)生缺失而另一條正常叫缺失雜合子。缺失雜合子的生活力降低但能存活，缺失純合子常導(dǎo)致個體死亡。

現(xiàn)有一紅眼雄果蠅XAY與一白眼雌果蠅XaXa雜交，子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅。請采用兩種方法判斷這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于缺失造成的，還是由于基因突變引起的？

方法一：_____________________________________________________________。

方法二：_____________________________________________________________。

解析：方法一：用顯微鏡檢測的方法觀察該果蠅分裂的細(xì)胞中染色體結(jié)構(gòu)是否發(fā)生改變，確定該變異是來自基因突變還是染色體缺失造成的。方法二：利用題干信息：缺失純合子導(dǎo)致個體死亡這一現(xiàn)象，可將該果蠅與紅眼雄果蠅雜交，觀察并統(tǒng)計子代雌雄性個體數(shù)目的比例來確定該變異的來源。若為基因突變，則XaXa×XAY?→XAXa、XaY，子代雌雄比例為1∶1；若該變異為染色體缺失造成，則XaX×XAY→XAXa、XAX、XaY、XY(致死)，子代雌雄比例為2∶1。

答案：方法一：取該果蠅有分裂能力的細(xì)胞制成裝片，顯微鏡下觀察染色體結(jié)構(gòu)，若染色體正常，可能是基因突變引起的；反之可能是染色體缺失造成的　方法二：選該白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，若雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為1∶1，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于基因突變引起的；若雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為2∶1，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于缺失造成的

5、探究控制某兩對相對性狀的兩對等位基因是否位于一對同源染色體上

方法，具有相對性狀的親本雜交得F1，F(xiàn)1自交(動物讓雌、雄個體自由交配)得F2。若F2出現(xiàn)四種性狀，其性狀分離比為9∶3∶3∶1，符合基因的自由組合定律，說明控制某兩個性狀的兩對等位基因不是位于一對同源染色體上(即位于兩對同源染色體上)。反之，則可能是位于一對同源染色體上。

案例9：實驗室現(xiàn)有一批未交配過的純種長翅灰體和殘翅黑檀體的果蠅。已知長翅和殘翅這對相對性狀受一對位于第Ⅱ號同源染色體上的等位基因控制。現(xiàn)欲利用以上兩種果蠅研究有關(guān)果蠅灰體與黑檀體性狀的遺傳特點(說明：控制果蠅灰體和黑檀體的基因在常染色體上，所有果蠅均能正常繁殖存活)。請設(shè)計一套雜交方案，研究控制果蠅灰體、黑檀體的等位基因是否也位于第Ⅱ號同源染色體上，并作出判斷。

答案：(1)雜交方案：長翅灰體×殘翅黑檀體→F1 F2

(2)推斷及結(jié)論：如果F2出現(xiàn)四種性狀，且性狀分離比為9∶3∶3∶1，說明符合基因的自由組合定律，因此控制灰體、黑檀體的這對等位基因不是位于第二號同源染色體上。反之，則可能是位于第二號同源染色體上。

6、探究某性狀是顯性性狀還是隱性性狀

（1）．定義法：具有相對性狀的純合體親本雜交，子一代表現(xiàn)出來的那個親本的性狀為顯性性狀，未表現(xiàn)出來的那個親本的性狀為隱性性狀。如高莖×矮莖→高莖，則高對矮是顯性性狀，矮是隱性性狀。可用公式表示為A×B→A，A為顯性性狀、B為隱性性狀

若已知親本皆為純合體，可利用顯、隱性性狀的概念，用雜交的方法即選取具有不同性狀的兩親本雜交，后代表現(xiàn)出的那一種親本的性狀即為顯性性狀，另一親本的性狀為隱性性狀。

案例10：果蠅的翅有殘翅和長翅，且此性狀是細(xì)胞核遺傳，現(xiàn)若有實驗過程中所需要的純種果蠅，請設(shè)計實驗確定長翅和殘翅的顯隱性。

解答：選取純種長翅果蠅與異性的純種殘翅果蠅交配，若后代全為長翅，則長翅為顯性，殘翅為隱性；若后代全為殘翅，則殘翅為顯性，長翅為隱性。

（2）．性狀分離法：據(jù)“雜合體自交后代出現(xiàn)性狀分離”。新出現(xiàn)的性狀為隱性性狀。如高莖×高莖→高莖、矮莖，則矮莖是隱性性狀。可用公式表示為A×A→A、B，B為隱性性狀。

即通過相同性狀的親本雜交，觀察后代性狀。

若已知親本是野生型（顯性中既有純合體也有雜合體），可利用顯性雜合體自交會出現(xiàn)性狀分離的原理，選取具有相同性狀的兩親本雜交，看后代有無性狀分離，若有則親本的性狀為顯性性狀。

方法1雜交的方式：．A與B雜交后代只表現(xiàn)一個性狀，則出現(xiàn)的性狀即為顯性性狀，未出現(xiàn)性狀的即為隱性性狀（A、B為一對相對性狀），

方法2自交的方式：A和B自交，若能發(fā)生性狀分離的親本一定為顯性；不能發(fā)生性狀分離的無法確定，有可能為隱性性狀，也有可能為顯性性狀。

案例11：將純種黃色玉米種子用X射線處理后種植，長成高大植株，經(jīng)自花傳粉后結(jié)穗，穗上出現(xiàn)從未見過的“紅粒”性狀。經(jīng)鑒定，紅粒與黃粒是一對相對性狀，且為常染色體完全顯性遺傳。請你用該果穗上的紅粒與黃粒為實驗材料設(shè)計實驗，以鑒定這一相對性狀的顯隱性關(guān)系。

解析：根據(jù)題意分析可知：紅粒是由純種黃粒經(jīng)基因突變而產(chǎn)生的性狀，紅粒與黃粒是由一對等位基因控制的，遵循基因分離定律。要鑒定紅粒與黃粒之間的顯隱性關(guān)系可通過自交或雜交的后代是否發(fā)生性狀分離來加以分析確定。

答案：方案一．自交：若子代全部表現(xiàn)為黃粒或紅粒，可認(rèn)定黃粒或紅粒為純種；再讓子代純種黃粒和純種紅粒雜交，其后代表現(xiàn)出的性狀為顯性，未表現(xiàn)出的性狀為隱性。若自交后代出現(xiàn)性狀分離，則親本性狀為顯性，新出現(xiàn)性狀為隱性。

方案二．雜交：若后代出現(xiàn)某一親本性狀，則該性狀為顯性性狀，另一性狀為隱性性狀。若后代表現(xiàn)出兩種親本性狀，可再進(jìn)行自交，出現(xiàn)性狀分離的為顯性性狀，未出現(xiàn)性狀分離的為隱性性狀。

7、探究突變類型（即后代某現(xiàn)狀的出現(xiàn)是基因重組所致還是基因突變所致）：

（1）假設(shè)①雙親都是隱性基因的攜帶者，則

Aa（雌）×Aa（雄）→aa 

↓                  ↓

Aa（正常雌）×   aa（突變隱性雄）→1/2Aa（正常）+1/2aa（隱性）

（2）假設(shè)②某性狀為隱性突變所致，則

AA（雌）  ×  AA（雄） ──→AA

↓                           ↓

AA（正常雌）    ×       aa（突變隱性雄）→Aa（正常）

注：隱性性狀由常染色體隱性基因(aa)控制

（3）假設(shè)③某性狀為顯性突變所致，且該性狀為顯性純合子AA，則

aa(雌)  ×  aa(雄)  →Aa（顯性）

↓                   ↓

aa（正常雌）×    AA（突變顯性雄）→Aa（顯性）

（4）假設(shè)④某性狀為顯性突變所致，且該性狀為為雜合子Aa，則

aa  ×  aa    →  aa

↓               ↓

aa(正常雌)×    Aa（突變顯性雄）→1/2Aa（顯性）+1/2aa（正常）

注：顯性性狀由常染色體顯性基因（A_）控制

綜上所述，最終要很好地區(qū)別這一新性狀的出現(xiàn)，還是要回歸到正反交上去．

案例12：某生物學(xué)興趣小組在研究性學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)：飼養(yǎng)的實驗小白鼠群體中，一對正常尾的雙親鼠生了一只短尾的雄鼠。怎樣判斷這只短尾的雄鼠的產(chǎn)生，是基因突變的直接結(jié)果，還是由于它的雙親都是隱性短尾基因的攜帶者造成的?若只考慮常染色體遺傳，探究如下：

(一)提出假設(shè)

假設(shè)①：雙親都是隱性短尾基因的攜帶者

假設(shè)②：短尾的雄鼠為隱性突變

假設(shè)③：短尾的雄鼠為顯性突變

(二)設(shè)計實驗：將這對正常尾雙親中雌鼠與短尾的雄鼠交配，觀察其子代尾的表現(xiàn)型．

(三)實驗結(jié)果：子代出現(xiàn)正常尾的鼠和短尾的鼠

(四)結(jié)論：雙親都是隱性短尾基因的攜帶者

你對此實驗方案有何評價?若有缺陷，請指出并改正或補(bǔ)充。

答案：該實驗方案有缺陷，假設(shè)應(yīng)有4種，即：若為假設(shè)①，即雙親都是隱性短尾基因的攜帶者，則Aa(正常尾)×aa(短尾)→1／2Aa(正常尾)+1／2aa(短尾)；

若為假設(shè) ②，即短尾的雄鼠為隱性突變，則AA(正常尾)×aa(短尾) →Aa(正常尾)；

若為假設(shè)③，即短尾的雄鼠為顯性突變，且短尾的雄鼠為顯性純合子AA，則aa(正常尾)×AA(短尾) →Aa((短尾)；若為假設(shè)④，即短尾的雄鼠為顯性突變，且短尾的雄鼠為雜合子Aa，則aa(正常尾)×Aa(短尾)→1／2Aa(短尾)+1／2aa(正常尾)

    可見，原方案不能區(qū)分假設(shè)①和假設(shè)④，補(bǔ)充實驗操作如下：將該短尾的雄鼠與短尾的雌鼠交配，若子代全為短尾鼠，證明雙親都是隱性短尾基因的攜帶者；若子代出現(xiàn)正常尾鼠及短尾鼠，證明為短尾的雄鼠為顯性突變，且短尾的雄鼠為雜合子Aa

訓(xùn)練一：石刀板是一種名貴蔬菜，為XY型性別決定雌、雄異株植物。野生型石刀板葉窄，產(chǎn)量低。在某野生種群中，發(fā)現(xiàn)生長著少數(shù)幾株闊葉石刀板（突變型），雌株、雄株均有，雄株的產(chǎn)量高于雌株。

（1）要大面積擴(kuò)大種植突變型石刀板，可用                   來大量繁殖。有人認(rèn)為闊葉突變型株是具有雜種優(yōu)勢或具有多倍體特點的緣故。請設(shè)計一個簡單實驗來鑒定突變型的出現(xiàn)是基因突變還是染色體組加倍所致？

（2）若已證實闊葉為基因突變所致，有兩種可能：一是顯性突變、二是隱性突變，請設(shè)計一個簡單實驗方案加以判定。（要求寫出雜交組合，雜交結(jié)果，得出結(jié)論）

（3）若已證實為闊葉顯性突變所致，突變基因可能位于常染色體上，還可能位于Ｘ染色體上。請設(shè)計一個簡單實驗方案加以判定（要求寫出雜合組合，雜交結(jié)果，得出結(jié)論）

（4）若已證實闊葉基因在Ｘ染色體上，現(xiàn)有闊葉石刀板和野生型石刀板，雌株、雄株均有。只做一代雜交實驗，就可以在幼苗期篩選出高產(chǎn)（雄性）的個體。

（5）野生石刀板種群歷經(jīng)百年，窄葉基因頻率由98％變?yōu)?0％，則石刀板是否已發(fā)生了生物的進(jìn)化，為什么？

（6）同為突變型的闊葉石刁柏，其雄株的產(chǎn)量與質(zhì)量都超過雌株，石刀板雄株的產(chǎn)量高于雌株，有人從提高經(jīng)濟(jì)效益的角度考慮，設(shè)計了兩種獲得大量雄株的方案：

        ① 兩種方案中進(jìn)行組織培養(yǎng)的材料A和B分別是__________、__________ 。

        ② 試簡述方案二如何由C、D獲得大量XY植株?________________________

答案:（1）植物組織培養(yǎng)    取根尖分區(qū)制成裝片，顯微觀察有絲分裂中期細(xì)胞內(nèi)同源染色體數(shù)目．

若觀察到同源染色體增倍，則屬染色體組加倍所致；   否則為基因突變所致 

（2）選用多株闊葉突變型石刀板雌、雄相交。

若雜交后代出現(xiàn)了野生型，則為顯性突變所致； 若雜交后代僅出現(xiàn)突變型，則為隱性突變所致。

（3）選用多對野生型雌性植株與突變型雄性植株作為親本雜交。若雜交后代野生型全為雄株，突變型全為雌株，則這對基因位于Ｘ染色體上；若雜交后代，野生型和突變型雌、雄均有．則這對基因位于常染色體。

（4）選表現(xiàn)型為野生型的雌性與闊葉的雄性進(jìn)行雜交，幼苗為窄葉的即為雄性。

（5）已進(jìn)化，生物的進(jìn)化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變。

（6）①：雄株組織    花藥(或：花粉)

     ②：用C(XX植株)與D(YY植株)雜交可獲得大量的XY雄株

訓(xùn)練二： 有人選取豌豆的高莖與矮莖雜交得子一代，子一代全為高莖。子一代自交得子二代，子二代出現(xiàn)了性狀分離，但分離比并不是預(yù)期的3∶1，而是出現(xiàn)了高∶矮=35∶1。試分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，并設(shè)計一個實驗方案加以證明。

解析  這種特殊遺傳現(xiàn)象（不常見）的出現(xiàn)必然有規(guī)律的特殊性。這類實驗設(shè)計包含了遺傳規(guī)律建立的一般程序：提出假說、肯定假說、預(yù)期結(jié)果、雜交實驗、比較分析。從所學(xué)的遺傳知識可以預(yù)測產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是雜種一代變成了多倍體（四倍體）。

F1                             DDdd

配子♂

♀

1 DD

4Dd

1dd

1DD

1DDDD

4DDDd

1DDdd

4Dd

4DDDd

16DDdd

4Dddd

1dd

1DDdd

4Dddd

1dddd

 F2   表現(xiàn)型     高莖∶矮莖=35∶1

答案 實驗假設(shè)：豌豆雜合體自交后代性狀分離比為35∶1的原因可能是染色體加倍形成了四倍體DDdd 。同源四倍體減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時，其配子的總組合數(shù)為。其種類和比例為 DD∶Dd∶dd =1∶4∶1。

實驗?zāi)康模禾骄縁1的基因組成是否是四倍體。

實驗原理：四倍體DDdd產(chǎn)生的配子有三種：DD、Dd 、dd。其比例為1∶4∶1。通過測交實驗可測定F1的基因型。

實驗材料 ：待測豌豆、矮莖豌豆、剪刀、毛筆、紙袋等

實驗思路 : 肯定假說、預(yù)期結(jié)果、測交實驗、記錄測交結(jié)果、比較分析兩者的結(jié)果即可得出結(jié)論。

實驗過程：根據(jù)假說，測交后代性狀分離比為高∶矮=5∶1。用上述待測的F1與隱性親本測交，記錄測交結(jié)果。再比較分析測交結(jié)果與預(yù)期結(jié)果是否一致。如果一致則說明F1染色體數(shù)目已加倍而成為四倍體。

訓(xùn)練三 ：動物多為二倍體，缺失一條染色體是單體（2n-1）。大多數(shù)動物的單體不能存活，但在黑腹果蠅中，點狀染色體（4號染色體）缺失一條也可以存活，而且能夠繁殖后代，可以用來進(jìn)行遺傳學(xué)研究。

⑴某果蠅體細(xì)胞染色體組成如右圖：該果蠅的性別是       ，對其進(jìn)行基因組測序時，需測定的染色體是               （填圖中字母）。

⑵從變異角度看，單體屬于              。請參照上面果蠅染色體組成示意圖，繪制出能繁殖后代的單體果蠅的染色體組成。

⑶果蠅群體中存在無眼個體，無眼基因位于常染色體上，將無眼果蠅個體與純合野生型個體交配，子代的表現(xiàn)型及比例如下表：

無眼

野生型

F1

0

85

F2

79

245

據(jù)表判斷，顯性性狀為    ，理由是                    。

⑷根據(jù)⑶中判斷結(jié)果，可利用正常無眼果蠅與野生型（純合）4號染色體單體果蠅交配，探究無眼基因是否位于4號染色體上。請完成以下實驗設(shè)計：

實驗步驟：

①                                                                       ；

②                                                                       。

實驗結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：

①若                                ，則說明無眼基因位于4號染色體上；

②                                                                   。

答案;⑴雄性  aa’bcd（其他合理答案也可）  ⑵染色體變異（或染色體數(shù)目變異）見下圖⑶野生型  F1全為野生型（F2中野生型：無眼為3:1）  ⑷實驗步驟：①讓正常無眼果蠅個體與野生型（純合）4號染色體單體果蠅交配，獲得子代；  ②統(tǒng)計子代的性狀表現(xiàn)，并記錄。

實驗結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：①若子代中出現(xiàn)野生型果蠅和無眼果蠅且比例為1:1  ②若子代全為野生型，說明無眼基因不位于4號染色體上。

訓(xùn)練四： 已知牛的有角與無角為一對相對性狀，由常染色體上的等位基因A與a控制。在自由放養(yǎng)多年的一群牛中（無角的基因頻率與有角的基因頻率相等），為了確定有角與無角這對相對性狀的顯隱性關(guān)系，用上述自由放養(yǎng)的牛群（假設(shè)無突變發(fā)生）為實驗材料，再進(jìn)行新的雜交實驗，應(yīng)該怎樣進(jìn)行？

解答：（1）不能確定。

①假設(shè)無角為顯性，則公牛的基因型為Aa，6頭母牛的基因型都為aa，每個交配組合的后代或為有角或為無角，概率各占1/2。6個組合后代合計會出現(xiàn)3頭無角小牛，3頭有角小牛。

②假設(shè)有角為顯性，則公牛的基因型為aa，6頭母牛可能有兩種基因型，即AA和Aa。AA的后代均為有角，Aa的后代或為無角或為有角，概率各占1/2，由于配子的隨機(jī)結(jié)合及后代數(shù)量少，實際分離比例可能偏離1/2。所以，只要母牛中具有Aa基因型的頭數(shù)大于或等于3頭，那么6個組合后代合計也會出現(xiàn)3頭無角小牛，3頭有角小牛。

綜合上述分析，不能確定有角為顯性，還是無角為顯性。

（2）從牛群中選擇多對有角牛與有角牛雜交（有角牛×有角牛）。如果后代出現(xiàn)無角小牛，則有角為顯性，無角為隱性；如果后代全部為有角小牛，則無角為顯性，有角為隱性。（其他正確答案也給分）

訓(xùn)練五：若已知果蠅的直毛和非直毛是位于X染色體上的一對等位基因。但實驗室只有從自然界捕獲的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蠅各一只和非直毛雌、雄果蠅各一只，你能否通過一次雜交試驗確定直毛和非直毛這對相對性狀的顯隱性關(guān)系，請用圖解表示并加以說明和推導(dǎo)。

答案：任取兩只不同性狀的雌、雄果蠅雜交

假設(shè)直毛是顯性，非直毛是隱性（或非直毛是顯性，直毛是隱性）：

雌果蠅: XAXA   XAXa    XaXa   雄果蠅: XAY    XaY

P  XAXA  ×  XaY        XAXa  × XaY          XaXa  × XAY

        ↓                 ↓                   ↓

XAXa  XAY     XAXa  XaXa   XAY   XaY         XAXa  XaY

圖一                圖二                       圖三

若子代只出現(xiàn)一種性狀，則該雜交組合中的雌果蠅代表的性狀為顯性（如圖一）；

若子代中雌、雄果蠅均含有兩種不同的性狀且各占1/2，則該雜交組合中雌果蠅代表的性狀為顯性（如圖二）；

   若子代果蠅雌、雄各為一種性狀，則該雜交組合中的雄果蠅代表的性狀為顯性（如圖三）

訓(xùn)練六：番茄是二倍體植物(染色體2N＝24)。有一種三體，其6號染色體的同源染色體有三條(比正常的番茄多了一條6號染色體)。三體在減數(shù)分裂聯(lián)會時，形成一個二價體和一個單價體；3條同源染色體中的任意2條隨意配對聯(lián)會，另1條同源染色體不能配對，減數(shù)第一次分裂的后期，組成二價體的同源染色體正常分離，組成單價體的1條染色體隨機(jī)地移向細(xì)胞的任何一極，而其他如5號染色體正常配對、分離(如圖所示)。

(1)在方框中繪出三體番茄減數(shù)第一次分裂后期圖解。(只要畫出5、6號染色體就可以，并用“5、6號”字樣標(biāo)明相應(yīng)的染色體)[來源:學(xué)科網(wǎng)]

 (2)設(shè)三體番茄的基因型為AABBb，則花粉的基因型及其比例是________________。則根尖分生區(qū)連續(xù)分裂兩次所得到的子細(xì)胞的基因型為________。

(3)從變異的角度分析，三體的形成屬于______，形成的原因是______________________。

(4)以馬鈴薯葉型(dd)的二倍體番茄為父本，以正常葉型(DDD)的三體番茄為母本(純合體)進(jìn)行雜交。試回答下列問題：

①假設(shè)D(或d)基因不在第6號染色體上，使F1的三體植株正常葉型與二倍體馬鈴薯葉型雜交，雜交子代葉型的表現(xiàn)型及比例為________。

②假設(shè)D(或d)基因在第6號染色體上，使F1的三體植株正常葉型與二倍體馬鈴薯葉型雜交，雜交子代葉型的表現(xiàn)型及比例為________。

答案：(1)如圖　(2)ABB∶ABb∶AB∶Ab=1∶2∶2∶1　AABBb　(3)染色體(數(shù)目)變異　減數(shù)第一次分裂有一對同源染色體未分開或是減數(shù)第二次分裂有一對姐妹染色單體未分開，而是移向了同一極，這樣形成的異常配子和正常減數(shù)分裂形成的配子結(jié)合成的受精卵發(fā)育而成(4)①正常葉型∶馬鈴薯葉型=1∶1　②正常葉型∶馬鈴薯葉型=5∶1

總之，針對此類題可根據(jù)題目中所提供材料設(shè)計實驗判斷基因位置，解題時理清思路，緊扣已知條件，始終明白用一般方法還是特殊方法，研究的對象是群體還是個體，性狀顯隱性已知還是未知，檢測對象是純合還是雜合等問題按上述方法可分類解之。