遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)--基因定位高三生物二輪復(fù)習(xí)微專題基因化學(xué)本質(zhì)具有遺傳效應(yīng)的DNA片段分布細(xì)胞核特點(diǎn)母系遺傳分布（染色體）常染色體性染色體X染色體非同源區(qū)段Y染色體非同源區(qū)段X、Y染色體的同源區(qū)段特點(diǎn)與性別無關(guān)特點(diǎn)特點(diǎn)特點(diǎn)交叉遺傳限雄遺傳與性別有關(guān)細(xì)胞質(zhì)（線粒體、葉綠體）各自具備什么樣的遺傳特點(diǎn)？【課前準(zhǔn)備】基因的位置及遺傳特點(diǎn)CONTENT目錄判斷細(xì)胞質(zhì)遺傳與細(xì)胞核遺傳01判斷基因位于具體哪條染色體上1利用與已知位置基因的關(guān)系定位2利用單體、三體定位3利用細(xì)胞融合定位4利用原位DNA分子雜交定位04判斷限Y遺傳02基礎(chǔ)鞏固與拓展提升05判斷常染色體、X染色體與XY同源區(qū)遺傳03基因定位方法總結(jié)06一只正常果蠅的復(fù)眼由800個(gè)小眼組成，每個(gè)小眼又由8個(gè)細(xì)胞湊成一圈?？茖W(xué)家找到一個(gè)能做主的統(tǒng)領(lǐng)基因--無眼基因，這個(gè)基因如果出現(xiàn)異常，不論雌雄果蠅都成無眼果蠅。無眼基因同樣存在于其他生物中且相當(dāng)重要，無眼基因若在小鼠中缺失會(huì)引發(fā)小眼睛的性狀，若在人類中缺失會(huì)造成沒有虹膜的性狀。

無眼基因有可能在哪里?如何對(duì)果蠅的無眼基因進(jìn)行定位?PART-01判斷細(xì)胞質(zhì)遺傳與細(xì)胞核遺傳一只正常果蠅的復(fù)眼由800個(gè)小眼組成，每個(gè)小眼又由8個(gè)細(xì)胞湊成一圈。科學(xué)家找到一個(gè)能做主的統(tǒng)領(lǐng)基因--無眼基因，這個(gè)基因如果出現(xiàn)異常，不論雌雄果蠅都成無眼果蠅。無眼基因同樣存在于其他生物中且相當(dāng)重要，無眼基因若在小鼠中缺失會(huì)引發(fā)小眼睛的性狀，若在人類中缺失會(huì)造成沒有虹膜的性狀。思考：1、判斷細(xì)胞質(zhì)遺傳還是細(xì)胞核遺傳的方法是：結(jié)果與結(jié)論：

2、依據(jù)原理是：

細(xì)胞質(zhì)遺傳——母系遺傳（子代雌雄性狀均與母本一致）正、反交實(shí)驗(yàn)若正交/反交的結(jié)果相同若正交/反交的結(jié)果不同，且所有子代都表現(xiàn)為母本性狀【方法規(guī)律】【遺傳特點(diǎn)】細(xì)胞核遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳則則一、基因位于細(xì)胞質(zhì)還是細(xì)胞核的判斷方法若為細(xì)胞核遺傳，則下一步怎樣判斷基因位于什么染色體上？若正交/反交的結(jié)果不同，但子代性狀表現(xiàn)與性別相關(guān)PART-02判斷限Y遺傳遺一只正常果蠅的復(fù)眼由800個(gè)小眼組成，每個(gè)小眼又由8個(gè)細(xì)胞湊成一圈?？茖W(xué)家找到一個(gè)能做主的統(tǒng)領(lǐng)基因--無眼基因，這個(gè)基因如果出現(xiàn)異常，不論雌雄果蠅都成無眼果蠅。無眼基因同樣存在于其他生物中且相當(dāng)重要，無眼基因若在小鼠中缺失會(huì)引發(fā)小眼睛的性狀，若在人類中缺失會(huì)造成沒有虹膜的性狀。分析材料：1、從哪些信息得出果蠅的小眼基因不是限Y遺傳？2、依據(jù)原理：

科學(xué)家通過正反交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)無眼性狀不遵循母系遺傳的特點(diǎn)，排除了無眼基因是質(zhì)基因的可能控制無眼性狀的基因位于常染色體？X染色體？還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段?排除伴Y染色體遺傳無眼基因如果出現(xiàn)異常，不論雌雄果蠅都成無眼果蠅。PART-03判斷常染色體、X染色體與XY同源區(qū)遺傳例1：已知有眼(E)對(duì)無眼(e)為顯性，現(xiàn)有純合有眼、無眼雌雄果蠅若干，請(qǐng)選擇合適的親本設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)，探究該基因位于常染色體、X染色體、還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段，并寫出預(yù)期結(jié)果及結(jié)論。例1：已知有眼(E)對(duì)無眼(e)為顯性，現(xiàn)有純合有眼、無眼雌雄果蠅若干，請(qǐng)選擇合適的親本設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)，探究該基因位于常染色體、X染色體、還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段，并寫出預(yù)期結(jié)果及結(jié)論。P:eeXEEF1:EeP：XeXe

X

XEYF1:XEXe

XeYP：XeXe

X

XEYEF1:XEXe

XeYE有眼∶無眼=3∶1，且性狀與性別無關(guān)雌果蠅有眼，雄果蠅無眼只有雌果蠅出現(xiàn)無眼雌雄相互交配F2:XEXe∶XeXe∶XEYE∶XeYE雌雄相互交配F2:(3E_∶1ee)無眼雌果蠅X純合的有眼雄果蠅實(shí)驗(yàn)思路：用無眼雌果蠅與純合的有眼雄果蠅雜交，觀察并統(tǒng)計(jì)F1的表現(xiàn)型及比例；若F1性狀與性別無關(guān)，再讓F1雌雄個(gè)體相互交配，觀察并統(tǒng)計(jì)F2的表現(xiàn)型及比例。 預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：1.若F1雌果蠅有眼，雄果蠅無眼，則該基因位于X染色體上；2.若F1雌雄果蠅均為有眼，F(xiàn)2有眼∶無眼=3∶1，且性狀與性別無關(guān),則該基因位于常染色體上；3.若F1雌雄果蠅均為有眼，F(xiàn)2有眼∶無眼=3∶1，且只有雌果蠅出現(xiàn)無眼，則該基因位于X、Y染色體同源區(qū)段上。二、基因位于常染色體還是X染色體的判斷伴X遺傳——交叉遺傳（雄性個(gè)體的X染色體來自母本，并將其傳給下一代的雌性）【方法規(guī)律】【遺傳特點(diǎn)】1、未知性狀的顯隱性若正、反交的子代雌雄表現(xiàn)型相同若正、反交的子代雌雄表現(xiàn)型不同正、反交實(shí)驗(yàn)則則則基因在常染色體上基因在X染色體上顯性雄性×隱性雌性若子代不論雌雄均為顯性性狀，或子代不論雌雄均出現(xiàn)顯性和隱性性狀若子代雌性個(gè)體全為顯性性狀，雄性個(gè)體全為隱性性狀基因在常染色體上基因在X染色體上則則2、已知性狀的顯隱性若正、反交的子代雌雄與母本相同基因在細(xì)胞質(zhì)中判斷常染色體、X染色體與XY同源區(qū)遺傳方法歸納：1、取一對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交；2、親本性別上取顯雄隱雌3、分別寫出常染色體、X染色體與XY同源區(qū)三種情況的親本雜交組合4、寫出各雜交組合的F1代和F2代5、歸納各個(gè)組合的性狀及比例，逆推做答白眼雌紅眼雄PXwXw×XWY配子XwXW

YF1XWXwXwY紅眼雌白眼雄白眼雌紅眼雄PXwXw×

XWYW配子XwXWYWF1XWXwXwYW紅眼雌紅眼雄基因位于X染色體還是X、Y染色體同源區(qū)段例2.

現(xiàn)有一果蠅群體，雌、雄個(gè)體中均有紅、白眼（用W、w表示），且都為純合子，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一次雜交實(shí)驗(yàn)，探究控制果蠅紅眼和白眼的基因只位于X染色體還是位于X和Y染色體同源區(qū)段，并寫出相關(guān)遺傳圖解。方案：選擇

雌果蠅和

雄果蠅進(jìn)行雜交。P隱性♀×純合顯性♂X、Y染色體同源區(qū)段遺傳——性狀的遺傳與性別有關(guān)（X染色體表現(xiàn)為交叉遺傳，Y染色體限雄遺傳）【方法規(guī)律】【遺傳特點(diǎn)】顯性雄性（純合）×隱性雌性（純合）若子代雄性個(gè)體全為隱性性狀若子代雄性個(gè)體出現(xiàn)顯性性狀則則基因在X染色體上基因在X、Y染色體同源區(qū)段上若子代雄性個(gè)體既有顯性又有隱性性狀顯性雄性（純合）×顯性雌性（雜合）（1）（2）則基因在X、Y染色體同源區(qū)段上若子代雄性個(gè)體均為顯性性狀則基因在X染色體上三、基因位于X染色體還是X、Y染色體同源區(qū)段的判斷例3.已知果蠅的細(xì)眼（R）和粗眼（r）是一對(duì)相對(duì)性狀，雌雄果蠅均有細(xì)眼和粗眼類型且均為純合子。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究這對(duì)基因是位于常染色體上，還是XY同源區(qū)段上。①若基因位于常染色體②若基因位于X、Y染色體同源區(qū)段細(xì)眼♂×粗眼♀PF1PF1RRrr（雌、雄性均既有顯性性狀又有隱性性狀）細(xì)眼♀、♂細(xì)眼♂

×

粗眼♀XRYRXrXr細(xì)眼♀細(xì)眼♂

Rr

XRXrXrYR雌雄自由交配1RR1rr2RrF23細(xì)眼:1粗眼×細(xì)眼♀XRXrXRYRXrXr

XrYRF2細(xì)眼♂粗眼♀細(xì)眼♂（雌性既有顯性性狀又有隱性性狀，雄性均為顯性性狀）雌雄自由交配你會(huì)了嗎？基因位于常染色體還是X、Y染色體同源區(qū)段

科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)確定了無眼基因在常染色體上，但果蠅有3對(duì)常染色體，無眼基因究竟在哪一對(duì)常染色體上呢?PART-04判斷基因位于具體哪條染色體上1利用與已知位置基因的關(guān)系定位2利用單體、三體定位3利用細(xì)胞融合定位4利用原位DNA分子雜交定位例2：果蠅的灰身(B)對(duì)黑身(b)、有眼(E)對(duì)無眼(e)為顯性，相關(guān)基因的位置分布如下圖所示。將純合的灰身有眼果蠅與黑身無眼果蠅為親本雜交獲得F1，F(xiàn)1雌雄相互交配獲得F2，F(xiàn)2中灰身有眼:灰身無眼:黑身有眼:黑身無眼為9∶3∶3∶1，則F1中兩對(duì)基因在染色體上的位置關(guān)系是___，理由是__________________________________________________________。b×BbEe×BbEeBbEeBbEe

ABCDBDF2性狀分離比9∶3∶3∶1，說明這兩對(duì)等位基因符合自由組合定律1利用與已知位置基因的關(guān)系定位果蠅的灰身(B)對(duì)黑身(b)為顯性、有眼(E)對(duì)無眼(e)為顯性，假設(shè)這兩對(duì)等位基因都位于同一對(duì)染色體上，且不發(fā)生交叉互換，基因型為BbEe的個(gè)體雌雄相互交配，后代的性狀分離比是多少？bB果蠅的灰身(B)對(duì)黑身(b)為顯性、有眼(E)對(duì)無眼(e)為顯性，假設(shè)這兩對(duì)等位基因都位于同一對(duì)染色體上，且不發(fā)生交叉互換，基因型為BbEe的個(gè)體雌雄相互交配，后代的性狀分離比是多少？bBBbEe灰身有眼∶黑身無眼=3∶1BbEeBbEe灰身無眼∶灰身有眼∶黑身有眼=1∶2∶1BbEe灰身無眼∶灰身有眼∶黑身有眼=1∶2∶1例3：果蠅的有眼(E)對(duì)無眼(e)為顯性，科學(xué)家獲得一些無眼果蠅和純合有眼單體果蠅（該類型果蠅Ⅳ號(hào)染色體只有一條），并利用這些果蠅進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，判斷無眼基因是否位于Ⅳ號(hào)染色體上。實(shí)驗(yàn)思路:讓正常無眼果蠅與純合有眼單體果蠅交配，獲得F1，統(tǒng)計(jì)F1的表現(xiàn)型及比例。預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論:①若____________________，則無眼基因在Ⅳ號(hào)染色體上;②若____________________，則無眼基因不在Ⅳ號(hào)染色體上。2利用單體、三體定位無眼有眼F1:eEeP:×Ee×EeEⅣee×EE×ee有眼有眼有眼無眼無眼有眼ⅣⅣⅣⅣⅣF1:P:例3：果蠅的有眼(E)對(duì)無眼(e)為顯性，科學(xué)家獲得一些無眼果蠅和純合有眼單體果蠅（該類型果蠅Ⅳ號(hào)染色體只有一條），并利用這些果蠅進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，判斷無眼基因是否位于Ⅳ號(hào)染色體上。實(shí)驗(yàn)思路:讓正常無眼果蠅與純合有眼單體果蠅交配，獲得F1，統(tǒng)計(jì)F1的表現(xiàn)型及比例。預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論:①若____________________，則無眼基因在Ⅳ號(hào)染色體上;②若____________________，則無眼基因不在Ⅳ號(hào)染色體上。F1代果蠅有眼、無眼都有F1代果蠅都為有眼科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)確定了無眼基因在常染色體上，但果蠅有3對(duì)常染色體，無眼基因究竟在哪一對(duì)常染色體上呢?a、利用已知基因進(jìn)行定位b、利用單體（或三體）進(jìn)行定位

隨著體細(xì)胞雜交、DNA分子雜交和PCR等技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，基因定位的研究速度明顯加快，如細(xì)胞融合法、原位雜交技術(shù)等將基因定位的方式進(jìn)一步精細(xì)化。例4：已知人的體細(xì)胞和小鼠的體細(xì)胞(2N=40)雜交(融合)后，雜種細(xì)胞在有絲分裂過程中，人的染色體逐漸地丟失，最后僅保留少數(shù)幾條。由于人染色體的丟失是隨機(jī)的，因此不同的雜種細(xì)胞會(huì)保留不同的人染色體。測定不同的雜種細(xì)胞中人胸苷激酶的活性，結(jié)果見下表。由表分析：人胸苷激酶基因位于______號(hào)染色體上。17雜交細(xì)胞保留染色體人胸苷激酶的活性15、9、12、21-23、4、17、21+33、9、18、22-41、2、4、7、20-51、9、17、18、21+3利用細(xì)胞融合定位

原位雜交技術(shù)，指將待定位基因的特定DNA序列或該基因轉(zhuǎn)錄的RNA作為探針，在標(biāo)記了放射性同位素或非放射性化學(xué)物質(zhì)后，與變性后的染色體DNA雜交，該探針就會(huì)與其互補(bǔ)的DNA序列結(jié)合成為雙鏈，通過放射自顯影或顯色技術(shù)，就可顯示探針（即待定基因）在染色體上的位置，達(dá)到基因定位的目的。4利用原位DNA分子雜交定位PART-05基因定位方法總結(jié)科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)確定了無眼基因在常染色體上，但果蠅有3對(duì)常染色體，無眼基因究竟在哪一對(duì)常染色體上呢?a、利用已知基因進(jìn)行定位b、利用單體（或三體）進(jìn)行定位c、利用細(xì)胞融合法進(jìn)行定位d、利用原位雜交技術(shù)進(jìn)行定位e、。。。。。。判斷位于細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)？判斷位于常染色體還是X染色體上？判斷只位于X染色體還是位于X、Y同源區(qū)段？判斷位于常染色體還是位于X、Y同源區(qū)段?正、反交實(shí)驗(yàn)法①

正、反交(顯隱性未知)法②

顯雄×隱雌(顯隱性已知)法①

純合顯雄×隱雌法②

純合顯雄×雜合顯雌若為核遺傳調(diào)查統(tǒng)計(jì)法雜交實(shí)驗(yàn)法總結(jié):基因定位的實(shí)驗(yàn)方法Y染色體上法①純合顯雄×隱雌→F1→F2法②純合顯雌×隱雄→F1→F2歸納總結(jié)：果蠅無眼基因粗略定位（細(xì)胞核或細(xì)胞質(zhì)）(常染色體上或性染色體上）精確定位（某一條染色體上）個(gè)體水平細(xì)胞水平分子水平個(gè)體間相互交配細(xì)胞融合法原位雜交技術(shù)（某一條染色體上）PART-06基礎(chǔ)鞏固與拓展提升鞏固練習(xí)：1.（2022四月省質(zhì)檢）茄子（2n=24）是我國主要蔬菜品種之一，茄子果皮顏色主要有紫皮、綠皮和白皮，果肉顏色有綠白肉和白肉。為研究茄子果皮和果肉顏色的遺傳規(guī)律，科研人員用純合紫皮綠白肉與純合白皮白肉雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)為紫皮綠白肉，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例為紫皮綠白肉∶紫皮白肉∶綠皮綠白肉∶白皮白肉=9∶3∶3∶1（不考慮致死與子代數(shù)量過少等因素），請(qǐng)依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將F1果皮和果肉的相關(guān)基因標(biāo)注在下圖的染色體上，并做簡要說明。（相關(guān)基因用A/a、B/b、C/c......表示）×鞏固練習(xí)：1.（2022四月省質(zhì)檢）茄子（2n=24）是我國主要蔬菜品種之一，茄子果皮顏色主要有紫皮、綠皮和白皮，果肉顏色有綠白肉和白肉。為研究茄子果皮和果肉顏色的遺傳規(guī)律，科研人員用純合紫皮綠白肉與純合白皮白肉雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)為紫皮綠白肉，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例為紫皮綠白肉∶紫皮白肉∶綠皮綠白肉∶白皮白肉=9∶3∶3∶1（不考慮致死與子代數(shù)量過少等因素），請(qǐng)依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將F1果皮和果肉的相關(guān)基因標(biāo)注在下圖的染色體上，并做簡要說明。（相關(guān)基因用A/a、B/b、C/c......表示）×AaBbCc果皮顏色：A/a、C/c控制果肉顏色：B/b控制鞏固練習(xí)：2.(2022五月龍巖市質(zhì)檢)大豆是兩性花、一年生植物（2N=40）?，F(xiàn)有一株白花（dd）突變大豆，為研究D/d基因的位置，用該突變體做父本，與不同的三體（2N+1=41）紫花純合子雜交，再選擇F1的三體與突變體(dd）回交得到F2，下表為部分研究結(jié)果。表中數(shù)據(jù)說明基因d位于___號(hào)染色體上，對(duì)D/d基因定位最多用到___種三體純系大豆。母本F1表現(xiàn)型及數(shù)量白花紫花9號(hào)三體2111010號(hào)三體1151201991、(2017全國理綜Ⅲ卷32題節(jié)選)已知某種昆蟲的有眼(A)與無眼(a)、正常剛毛(B)與小剛毛(b)、正常翅(E)與斑翅(e)這三對(duì)相對(duì)性狀各受一對(duì)等位基因控制?，F(xiàn)有三個(gè)純合品系:①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不發(fā)生染色體變異和染色體交換，回