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热点专题突破系列（三）基因在染色体上位置的判定►题型一探究控制两对或多对相对性状的基因是否位于一对同源染色体上的方法1．自交法：F1自交，如果后代性状分离比符合3∶1，则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果后代性状分离比符合9∶3∶3∶1或(3∶1)n(n≥3)，则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。2．测交法：F1测交，如果测交后代性状分离比符合1∶1，则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果测交后代性状分离比符合1∶1∶1∶1或(1∶1)n(n≥3)，则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。【典例1】玉米紫冠(A)对非紫冠(a)、非糯(B)对糯(b)、非甜(D)对甜(d)有完全显性作用，3对基因是独立遗传的。现有3个纯种的玉米品系，即甲(aaBBDD)、乙(AAbbDD)和丙(AABBdd)，某小组设计了获得aabbdd个体的杂交方案如下：第一年：种植品系甲与丙，让品系甲和丙杂交，获得F1的种子；第二年：种植F1和品系乙，让F1与品系乙杂交，获得F2的种子；第三年；种植F2，让F2自交，获得F3的种子；第四年：种植F3，植株长成后，选择表现型为非紫冠糯甜的个体，使其自交，保留种子。请回答下列问题。(1)F1的基因型为________________________________，表现型为_________________________。(2)F2的基因型及比例为_____________________________________________，表现型有________________种。(3)F3中aabbdd的个体所占的比例为________________。(4)为了验证基因B、b与D、d分别位于两对同源染色体上，请在甲、乙、丙3个品系中选取材料，设计可行的杂交实验方案：第一步：取__________________________________杂交，得F1；第二步：__________________________________；第三步：统计F2表现型及比例。结果预测：____________________________，说明基因B、b与D、d分别位于两对同源染色体上。【解析】(1)由题干可知，aaBBDD(甲)×AABBdd(丙)→F1：AaBBDd，表现型为紫冠非糯非甜。(2)AaBBDd(F1)×AAbbDD(乙)→F2：AABbDD、AABbDd、AaBbDD、AaBbDd，且比例为1∶1∶1∶1，全部表现为紫冠非糯非甜。(3)F2中AABbDD、AABbDd、AaBbDD、AaBbDd各占1/4，让其自交得F3，只有AaBbDd自交后代中会出现aabbdd的个体，且概率为(1/64)×(1/4)＝1/256。(4)为了验证基因B、b与D、d分别位于两对同源染色体上，即符合基因的自由组合定律，可用测交法、自交法、单倍体育种法、花粉鉴定法等。题中要求设计可行的杂交实验方案，可选用品系乙(bbDD)和丙(BBdd)杂交得F1(BbDd)，F1自交得F2，F2有4种表现型，且比例符合孟德尔的性状分离比(9∶3∶3∶1)，则说明基因B、b与D、d分别位于两对同源染色体上。【答案】(1)AaBBDd紫冠非糯非甜(2)AABbDD∶AABbDd∶AaBbDD∶AaBbDd＝1∶1∶1∶11(3)1/256(4)品系乙和丙让F1个体自交，得F2F2出现4种表现型(非糯非甜、非糯甜、糯非甜、糯甜)，且比例为9∶3∶3∶1►题型二探究一对相对性状基因的位置1．基因位于X染色体上还是位于常染色体上的判断(1)若相对性状的显隐性是未知的，且亲本皆为纯合子，则用正交和反交的方法。①若正交和反交的后代表现型相同，都表现同一亲本的性状，则这对基因位于常染色体上。②若正交后代全表现为甲性状，而反交后代中雌性全表现为甲性状，雄性全表现为乙性状，则甲性状为显性性状，且基因位于X染色体上。(2)若相对性状的显隐性已知，只需一个杂交组合判断基因的位置，则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交的方法。①若基因位于X染色体上，则后代中雌雄个体的表现型完全不同，雌性个体表现显性性状，雄性个体表现隐性性状。②若基因位于常染色体上，则雌雄后代的表现型与性别无关。2．基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传的判断已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。方法一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。结果与结论：若子代中雌雄个体全表现显性性状，说明此等位基因位于X、Y染色体的同源区段上；若子代中雌性个体全表现显性性状，雄性个体全表现隐性性状，说明此等位基因仅位于X染色体上。方法二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。结果与结论：若子代中雌雄个体全表现显性性状，说明此等位基因位于X、Y染色体的同源区段上；若子代中雌性个体全表现显性性状，雄性个体中既有显性性状又有隐性性状，说明此等位基因仅位于X染色体上。【典例2】鸡的芦花羽毛与非芦花羽毛是一对相对性状，其显隐性关系未知，基因在染色体上的位置也未知，控制这对相对性状的基因可用字母B、b表示。请回答下列问题。(1)现有一群自然放养的鸡群，雌雄均有性成熟的芦花羽毛与非芦花羽毛个体若干，请你设计杂交实验，判断这对相对性状的显隐性关系。________________________________________________________________。(2)若芦花羽毛为显性，非芦花羽毛为隐性，现有性成熟的纯种芦花羽毛和非芦花羽毛雌、雄个体数只，请你设计实验判断控制这对相对性状的基因是位于常染色体上还是性染色体的同源区段上，还是性染色体的非同源区段上。(最多只设计两代杂交组合实验)实验步骤：①选取芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交得F1，观察F1中小鸡羽毛与性别的关系。②__________________________________。③观察F2中小鸡羽毛与性别的关系。预测实验结果：①若________________________________，则控制这对相对性状的基因位于性染色体的非同源区段上；②若________________________________，则控制这对相对性状的基因位于常染色体上；③若________________________________，则控制这对相对性状的基因位于性染色体的同源区段上。(3)用遗传图解分析预测实验结果①。【解析】判断芦花羽毛与非芦花羽毛的显隐性时，由于显性性状中既有纯合子又有杂合子，故通常不用芦花羽毛与非芦花羽毛鸡杂交，而是将性状相同的多对鸡杂交，由于是随机取样，如果该性状是显性性状，其中就会存在杂合子自交的情况，后代将出现性状分离现象，如果该性状是隐性性状，则不会发生性状分离现象。鸡的性别决定方式为ZW型，选择芦花雌鸡(ZW)和非芦花雄鸡(ZZ)杂交，若这对基因位于性染色体的同源区段上，杂交结果为：ZBWB×ZbZb→ZBZb、ZbWB，即F1中雌、雄鸡都为芦花羽毛，将F1中芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交，则F2中雄鸡均为非芦花羽毛，雌鸡均为芦花羽毛；若这对基因位于常染色体上，杂交结果为：BB×bb→Bb，即F1中雌、雄鸡都表现为芦花羽毛，将F1中芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交，则F2中雌、雄鸡均有非芦花与芦花羽毛；若这对基因位于性染色体的非同源区段，杂交结果为：ZBW×ZbZb→ZBZb、ZbW，即F1中雄鸡都为芦花羽毛，雌鸡都为非芦花羽毛。【答案】(1)选取多对芦花羽毛雌、雄鸡杂交，若后代出现非芦花小鸡，则芦花羽毛为显性，非芦花羽毛为隐性；若后代均为芦花羽毛小鸡，则芦花羽毛为隐性，非芦花羽毛为显性。(或者：选取多对非芦花羽毛雌、雄鸡杂交，若后代出现芦花小鸡，则非芦花羽毛为显性，芦花羽毛为隐性；若后代均为非芦花小鸡，则非芦花羽毛为隐性，芦花羽毛为显性。)(2)实验步骤：②从F1中选取芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交得到F2预测实验结果：①若F1中雄鸡均为芦花羽毛，雌鸡均为非芦花羽毛②若F1中雌、雄鸡均为芦花羽毛，F2中雌、雄鸡均有芦花与非芦花羽毛③若F1中雌、雄鸡均为芦花羽毛，F2中雄鸡均为非芦花羽毛，雌鸡均为芦花羽毛(3)遗传图解如下【技法点拨】方案一正反交法若正反交结果一致，与性别无关，为细胞核内常染色体遗传；若正反交结果不一致，则分两种情况：后代不管正交还是反交都表现为母本性状，即母系遗传，则可确定基因在细胞质中的叶绿体或线粒体中；若正交与反交结果不一样且表现出与性别有关，则可确定基因在性染色体上——一般在X染色体上。方案二根据后代的表现型在雌雄性别中的比例是否一致进行判定若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则可确定基因在常染色体上；若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则可确定基因在性染色体上。方案三选择亲本杂交实验进行分析推断选择亲本进行杂交，根据后代的表现型及在雌雄个体中比例来确定基因位置：亲本的性状及性别的选择规律：选两条同型性染色体的亲本(XX或ZZ)为隐性性状，另一亲本则为显性性状。XY型性别决定ZW型性别决定雌性隐性性状显性性状雄性显性性状隐性性状后代性状分布雌性全为显性，雄性全为隐性雄性全为显性，雌性全为隐性►题型三设计实验方案确定基因型方法1自交的方式。后代能发生性状分离，则亲本一定为杂合子；无性状分离，则很可能为纯合子。方法2测交的方式。让待测个体与隐性类型测交，若后代出现隐性类型，则一定为杂合子；若后代只有显性性状个体，则可能为纯合子。方法3花粉鉴定法。方法4用花药离体培养形成单倍体植株，并用秋水仙素处理加倍后获得的植株进行鉴定。观察植株性状，若有两种类型，则亲本能产生两种类型的花粉，即为杂合子；若只得到一种类型的植株，则说明亲本只能产生一种类型的花粉，即为纯合子。【典例3】研究发现，小麦颖果皮色的遗传中，红皮与白皮这对相对性状的遗传涉及Y、y和R、r两对等位基因。两种纯合类型的小麦杂交，F1全为红皮，用F1与纯合白皮品种做了两个实验。实验1：F1×纯合白皮，F2的表现型及数量比为红皮∶白皮＝3∶1；实验2：F1自交，F2的表现型及数量比为红皮∶白皮＝15∶1。分析上述实验，回答下列问题。(1)根据实验________________可推知，与小麦颖果的皮色有关的基因Y、y和R、r位于________________对同源染色体上。(2)实验2的F2中红皮小麦的基因型有________________种，其中纯合子所占的比例为________________。(3)让实验1的全部F2植株继续与白皮品种杂交，假设每株F2植株产生的子代数量相同，则F3的表现型及数量之比为_________________________。(4)从实验2得到的红皮小麦中任取一株，用白皮小麦的花粉对其授粉，收获所有种子并单独种植在一起得到一个株系。观察统计这个株系的颖果皮色及数量，理论上可能有________________种情况，其中皮色为红皮∶白色＝1∶1的概率为________________。(5)现有2包基因型分别为yyRr和yyRR的小麦种子，由于标签丢失而无法区分。请利用白皮小麦种子设计实验方案确定每包种子的基因型。实验步骤：①分别将这2包无标签的种子和已知的白皮小麦种子种下，待植株成熟后分别让待测种子发育成的植株和白皮小麦种子发育成的植株进行杂交，得到F1种子；②将F1种子分别种下，待植株成熟后分别观察统计______________________。结果预测：如果_______________________。则包内种子的基因型为yyRr；如果___________________。【解析】(1)根据题意和两个实验的结果，可知小麦颖果的皮色受两对等位基因控制，基因型为yyrr的小麦颖果表现为白皮，基因型为Y__R__、Y__rr、yyR__的小麦颖果均表现为红皮。两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)F1的基因型为YyRr，自交得到的