文档内容
微专题 11 基因定位的遗传实验设计
一、探究基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上
1.杂交实验法 常用的解题方法
(1)性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为纯合子时
亲本(纯合)：正交和反交
注意 此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。若正反交结果不同，且
子代只表现母本的性状，则控制该性状的基因位于细胞质中。
(2)性状的显隐性是“已知的”2.调查实验法
3.假设分析逆向推断法
假设基因位于X染色体上，分析结果；假设基因位于常染色体上，分析结果。将得到的结
果作为条件，若出现某一相应情况，即可确定基因位于X染色体上还是常染色体上。
【典例1】 (2017·全国卷Ⅰ，32节选) 某种羊的性别决定为XY型，已知其有角和无角由
位于常染色体上的等位基因(N/n)控制；黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛
为显性，回答下列问题：
(1)某同学为了确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊
与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，我们认为根据这一实验数据，不能确
定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，还需要补充数据，如统计子二代中白毛
个体的性别比例，若___________________________________________________________，则说明M/m是位于X染色体上；若________________________________，则说明M/m是
位于常染色体上。
(2)一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因(如A/a)位于常染色
体上时，基因型有________种；当其仅位于X染色体上时，基因型有________种；当其位
于X和Y染色体的同源区段时，(如图所示)，基因型有________种。
答案 (1)白毛个体全为雄性 白毛个体中雌雄比例为1∶1
(2)3 5 7
解析 (1)如果M/m是位于X染色体上，则纯合黑毛母羊为XMXM，纯合白毛公羊为XmY，
杂交子一代的基因型为XMXm和XMY，子二代中黑毛(XMXM、XMXm、XMY)∶白毛(XmY)＝
3∶1，但白毛个体的性别全为雄性。如果 M/m是位于常染色体上，则纯合黑毛母羊为
MM，纯合白毛公羊为mm，杂交子一代的基因型为Mm，子二代中黑毛(1MM、2Mm)∶白
毛(1mm)＝3∶1，但白毛个体的性别比例是雌∶雄＝1∶1，没有性别差异。
(2)对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因位于常染色体上时，基因型有
AA、Aa、aa共3种；当其仅位于X染色体上时，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、
XaY 共 5 种；当其位于 X 和 Y 染色体的同源区段时，基因型有 XAXA、XAXa、XaXa、
XAYA、XAYa、XaYA、XaYa共7种。
[对点练] (2021·新乡市模拟)为研究果蝇的翅型，某生物小组对多个果蝇种群进行观察，
发现了长翅果蝇、卷翅果蝇、残翅果蝇三种类型，如图所示，已知果蝇翅的长短由一对等
位基因控制，且三种类型均有雌雄性。利用现有的纯合果蝇进行杂交实验。请回答下列问
题：(1)研究发现，染色体某片段位置颠倒会使果蝇出现卷翅个体，该变异属于________变异。
(2)为确定长翅和残翅的显隐性关系和控制相应性状基因的位置(不考虑X、Y染色体的同源
区段)，该小组欲采用一代杂交实验得到实验结果，选择的杂交亲本：第一组为长翅雌蝇×
残翅雄蝇、第二组为________________，预测实验现象以及结果：
①若两组的子代均表现为长(残)翅且雌雄数量相当，则长(残)翅为________性状，且基因位
于常染色体上；
②若第一组的子代________________________，第二组的子代________________________，
则长翅为显性性状，且基因位于X染色体上；
③若第一组的子代________________________，第二组的子代________________________，
则残翅为显性性状，且基因位于X染色体上。
答案 (1)染色体(结构)
(2)长翅雄蝇×残翅雌蝇 ①显性 ②均表现为长翅且雌雄相当 雌性均表现为长翅，雄性
均表现为残翅 ③雌性均表现为残翅，雄性均表现为长翅 均表现为残翅且雌雄相当
二、探究基因是仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上
已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。
1.让“隐性雌性个体”与“纯合显性雄性个体”杂交，观察F 的性状表现。 最常用的方
1
法2.让“杂合显性雌性个体”与“纯合显性雄性个体”杂交，观察子代的性状表现。分析如
下
【典例2】 (2021·长沙市调研)科学家在研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截毛基因(b)
为显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇可表示为 XBYB
或XBYb或XbYB；若仅位于X染色体上，则只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干，可
利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染
色体上。请完成推断过程：
(1)实验方法：首先选用纯种果蝇作亲本进行杂交，雌雄两亲本的表型分别为母本表型：
________(填“刚毛”或“截毛”)；父本表型：________(填“刚毛”或“截毛”)。
(2)预测结果：若子代雄果蝇表现为________，则此对基因位于X、Y染色体上的同源区段，
子代雄果蝇基因型为________；若子代雄果蝇表现为________，则此对基因只位于X染色体上，子代雄果蝇基因型为________。
(3) 果 蝇 的 刚 毛 基 因 和 截 毛 基 因 的 遗 传 遵 循
___________________________________________
________________________________________________
定律。
答案 (1)截毛 刚毛
(2)刚毛 XbYB 截毛 XbY
(3)基因的分离
解析 (1)要验证这对等位基因是位于X、Y染色体的同源区段上还是仅位于X染色体上，
可选择纯种截毛雌果蝇(XbXb)和纯种刚毛雄果蝇(XBYB或XBY)杂交。(2)若这对基因位于
X、Y染色体的同源区段上，则亲本为XbXb×XBYB，子代雌雄果蝇均表现为刚毛，且雄果
蝇的基因型为XbYB；若这对基因只位于X染色体上，则亲本为XbXb×XBY，子代雌果蝇表
现为刚毛，雄果蝇表现为截毛，且雄果蝇的基因型为 XbY。(3)果蝇的刚毛基因和截毛基因
是一对等位基因，其遗传遵循基因的分离定律。
三、探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
1.在已知性状的显隐性的条件下，若限定一次杂交实验来证明，则可采用“隐性雌×显性
雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合，观察分析F 的表型。
1
分析如下：
2.在已知性状的显隐性的条件下，未限定杂交实验次数时，则可采用以下方法，通过观察
F 的性状表现来判断：
2【典例3】 果蝇体细胞中有四对同源染色体，其中三对为常染色体，一对为性染色体(XY
型)。已知果蝇的长翅对残翅为完全显性，由一对等位基因(A、a)控制，刚毛对截毛为完全
显性，由另一对等位基因(B、b)控制。现有足够数量的纯合长翅刚毛品系和纯合残翅截毛
品系的雌、雄果蝇若干。
请根据要求回答下列问题：
(1)若已知刚毛和截毛这对相对性状由性染色体上的基因控制，那么________(填“能”或
“ 不 能 ” ) 仅 位 于 Y 染 色 体 上 ， 请 说 明 理 由 ：
_________________________________________。
(2)选择截毛雌果蝇与纯合刚毛雄果蝇杂交，观察子代的表型，探究 B、b基因是位于X染
色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上。若子代雌雄果蝇均为刚毛，则B、b基因位于
________________________；若子代雌果蝇均为刚毛，雄果蝇均为截毛，则 B、b基因位
于________。
(3)若两对基因均位于常染色体上，现要确定两对基因是否位于一对同源染色体上(不考虑交
叉互换)。请写出实验方案并预测实验结果。
答案 (1)不能 亲本雌蝇和雄蝇中均既有刚毛又有截毛
(2)X、Y染色体的同源区段上 X染色体 (3)实验方案：选择纯合长翅刚毛雌果蝇和残翅
截毛雄果蝇(或纯合长翅刚毛雄果蝇和残翅截毛雌果蝇)杂交得F ，F 雌雄果蝇相互交配，
1 1
观察统计F 的表型及比例。预测实验结果：若F 中长翅刚毛∶残翅截毛＝3∶1，则基因
2 2
A、a和B、b位于一对同源染色体上；若F 中长翅刚毛∶长翅截毛∶残翅刚毛∶残翅截毛
2
＝9∶3∶3∶1，则基因A、a和B、b位于两对同源染色体上。解析 (1)若控制某性状的基因仅位于Y染色体上，则该性状仅在雄性个体中表现，本题中
因亲本雌蝇和雄蝇中均既有刚毛又有截毛，说明相关基因不能仅位于Y染色体上。(2)选择
截毛雌果蝇与纯合刚毛雄果蝇杂交，探究B、b基因是位于X染色体上还是位于X、Y染色
体的同源区段上。若B、b基因位于X染色体上，则亲本组合为XbXb×XBY，子代的基因
型为XBXb、XbY，即子代雌果蝇均为刚毛，雄果蝇均为截毛；若B、b基因位于X、Y染色
体的同源区段上，则亲本组合为XbXb×XBYB，子代的基因型为XBXb、XbYB，即子代雌雄
果蝇全为刚毛。(3)若要确定均位于常染色体上的两对基因是否位于一对同源染色体上，则
可选择纯合长翅刚毛雌果蝇(AABB)和残翅截毛雄果蝇(aabb)(或纯合长翅刚毛雄果蝇和残翅
截毛雌果蝇)杂交得F(AaBb)，F 雌雄果蝇相互交配，观察统计F 的表型及比例：①若基因
1 1 2
A、a和B、b位于一对同源染色体上，则F 中长翅刚毛∶残翅截毛＝3∶1；②若A、a和
2
B、b位于两对同源染色体上，则F 中长翅刚毛(A_B_)∶长翅截毛(A_bb)∶残翅刚毛
2
(aaB_)∶残翅截毛(aabb)＝9∶3∶3∶1。
