基因位置的实验探究与判断

基因位置的实验探究与判断：伴性遗传：1、概念：是指在遗传过程中子代的部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传方式。2、伴性遗传的类型及特点伴性遗传方式遗传特点实例伴X染色体显性遗传“父患女必患，子患母必患，女性患者多于男性”――最可能为“X显”（男病女必病）连续遗传抗维生素D佝偻病伴X染色体隐性遗传“母患子必患，女患父必患，男性患者多于女性”――最可能为“X隐”（女病男必病）交叉遗传红绿色盲、血友病伴Y染色体“父传子，子传孙，子子孙孙无穷尽，无女性患者”――最可能为“伴Y”（男性全为患者）连续遗传外耳道多毛症1．探究基因位于常染色体上还是X染色体上(1)在已知显隐性性状的条件下，可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交。(2)在未知显隐性性状的条件下，可设置正交和反交实验。①若正反交结果相同，则基因位于常染色体上。②若正反交结果不同，且子代性状与性别有关，基因位于x染色体上。2．探究基因位于X、Y的同源区段，还是只位于X染色体上方法：纯合隐性雌性个体×纯合显性雄性个体。结果预测及结论：(1)若子代雌雄全为显性，则基因位于X、Y的同源区段。(2)若子代雌性个体为显性，雄性个体为隐性，则基因只位于X染色体上。知识点拨：一、伴X染色体隐性遗传病在人群中的发病率是男性高于女性，而伴X染色体显性遗传病的发病率则是女性高于男性的原因：伴X-隐性遗传的女性杂合子并不发病，因为她有两条X染色体，虽然一条有致病隐性基因，但另一条则是带有显性的正常基因，因而她仅仅是个携带者而已。二、X、Y染色体上基因的传递规律1、有关性染色体的分析(1)X、Y也是同源染色体XY型性别决定的生物，雄性体细胞内的X与Y染色体是一对异型性染色体。它们虽然形状、大小不相同，但在减数分裂过程中X.Y的行为与同源染色体一样，也要经历联会和分离的过程，因此X、Y是一对特殊的同源染色体。(2)X、Y染色体的来源及传递规律①X1Y中X1只能由父亲传给女儿，Y则由父亲传给儿子。②X2X3中X2、X3任何一条都可来自母亲，也可来自父亲。向下一代传递时，X2、X3任何一条既可传给女儿，也可传给儿子。③一对基因型为X1Y、X2X3的夫妇生两个女儿，则女儿中来自父亲的都为X1，且是相同的；但来自母亲的可能为X2，也可能为X3，不一定相同。(3)X、Y染色体上也存在等位基因X和Y染色体都有一部分与对方不同源，但也有一部分是同源的。二者关系如图所示：由图可知，在X、Y的同源区段，基冈是成对的，存在等位基因，而非同源区段则相互不存在等位基因。2、X、Y染色体同源区段上基因的遗传同源区段上基困的遗传与常染色体上基因的遗传相似，但在特殊情况下也有差别。3．X、Y染色体非同源区段上基因的遗传基因的位置Y染色体非同源区段基因的传递规律X染色体非同源区段基因的传递规律隐性基因显性基因模型图解判断依据父传于、于传孙，具有世代连续性双亲正常子病；母病子必病，女病父必病子女正常双亲病；父病女必病，子病母必病规律没有显隐性之分，患者全为男性，女性全部正常男性患者多于女性患者；具有隔代交叉遗传现象女性患者多于男性患者；具有连续遗传现象举例人类外耳道多毛症人类红绿色肓、血友病人类抗维生素D佝偻病例图甲为人的性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源的（甲图中I片段），该部分基因互为等位基因；另一部分是非同源的（甲图中的Ⅱ-l、Ⅱ-2片段），该部分基因不互为等位基因。请回答：(1)人类的血友病基因位于甲图中的（）片段。(2)在减数分裂形成配子过程中，X和Y染色体能通过交叉互换发生基因重组的是甲图中的（）片段。(3)某种遗传病的遗传系谱如乙图，则控制该病的基因很可能位于甲图中的（）片段。(4)假设控制某个相对性状的基因A(a)位于甲图所示X和Y染色体的I片段，那么这对性状在后代男女个体中表现型的比例一定相同吗？试举一例。思路点拨：(1)血友病是X染色体隐性遗传病，其基因位于甲图中的Ⅱ一2片段，Y染色体上无相应片段。(2)只有X、Y染色体同源区段的基因才能发生交叉互换。(3)从题图中看出，患该病的全部为男性，则可以推出该病的致病基因位于Y染色体的Ⅱ-l片段上。(4)X、Y染色体同源区段上的基因控制性状的遗传也可能与性别相关联，如XaXa×XaYA的雄性后代全为显性，雌性后代全为隐性。答案(1)Ⅱ-2(2)I(3)Ⅱ-1(4)不一定。例如母本为XaXa，父本为XaYA，则后代男性个体为XaY，全部表现为显性性状；后代女性个体为XaXa，全部表现为隐性性状。知识拓展：1、伴性遗传在实践中的应用(1)根据性状推断遗传病致病基因的来源及后代发病率，指导人类的优生优育。①若一对夫妇中，女性患血友病，则建议这对夫妇生女孩。因为他们所生的男孩全部是血友病患者，所生的女孩虽为致病基因携带者，但表现型正常。②若某患有抗维生素D佝偻病的男子与一正常女性结婚，则建议他们生男孩。因为他们所生的女孩全部是抗维生素D佝偻病患者，而所生的男孩则正常。(2)根据性状推断后代的性别，指导生产实践。①XY型性别决定（即雌性的性染色体组成为XX，雄性为XY）的生物（如果蝇等）：若控制某性状的基因位于X染色体上，则“雌隐×雄显”的杂交后代中，具有显性性状的都是雌性个体，具有隐性性状的都是雄性个体。如果蝇的红眼为伴X染色体显性遗传，其隐性性状为白眼，白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的杂交后代中，红眼的都是雌果蝇，白眼的都是雄果蝇。故通过眼色即可直接判断子代果蝇的性别。②ZW型性别决定（即雌性的性染色体组成为ZW，雄性为ZZ）的生物（如鸟类、家蚕等）：若控制某性状的基因位于Z染色体上，则“雌显×雄隐”的杂交后代中，具有显性性状的都是雄性个体，具有隐性性状的都是雌性个体。如家鸡的羽毛芦花(B)和非芦花(b)是一对相对性状，基因B、b位于Z染色体上，芦花母鸡(ZBW)与非芦花公鸡(ZbZb)杂交的后代中，非芦花鸡(ZbW)全是母鸡，芦花鸡(ZBZb)全是公鸡。这样就可根据早期雏鸡羽毛的特征把雌雄个体区分开，从而做到多养母鸡，多得鸡蛋。2、基因在细胞中的存在位置如下所示：若基因在细胞质中，子代性状与母本相同；若基因在性染色体上，子代性状的表现与性别有关；若基因在常染色体上，子代性状的表现与性别无关。我们可以利用这些特点，根据题目给定条件设计实验判断基因位置。3、受精卵中的细胞质几乎全部来自于卵细胞，所以如果控制性状的基因位于细胞质中，子代性状的表现都与母本性状相同。因此如果一对相对性状的正反交结果不同，且子代性状都与母本相同，则该基因位于细胞质中。例野生型果蝇有许多突变型，突变的情况也不一样：(l)如果♀突变型l×♂野生型→突变型l，♀野生型×♂突变型1→野生型，则可以推断控制果蝇突变型l的基因最可能的遗传方式是（）(2)如果突变型2和野生型无论正交还是反交，后代产生大量个体都是突变型2，则可以推断控制果蝇突变型2的基因最可能位于（）染色体上，为（）性突变。（3）如果要确定突变型3——白眼基因是位于X染色体上还是常染色体上（已知野生型红眼对突变型白眼为显性，雌雄果蝇均有红眼和白眼类型），请用一次交配实验予以推断：所选亲本的表现型（）推断理由是（至少写三种）：a．（）b．（）c．()思路点拨：正反交结果不同，而且都与母本相同，说明其遗传方式最可能为细胞质遗传；突变型2和野生型正交与反交结果一致，都是突变型2，说明该基因在常染色体上，而且是显性基因；要通过一次实验证明红眼、白眼基因的位置，可选用白眼雌果蝇×红眼雄果蝇进行交配，后代会因为不同的遗传方式而出现不同的情况。答案：(1)细胞质遗传(2)常显(3)白眼雌果蝇×红眼雄果蝇子代中雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼，则该基因位于X染色体上子代中雌雄果蝇全部为红眼，则该基因位于常染色体上子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼，则该基因位于常染色体上