第25講

基因定位(微專題)【重點(diǎn)題型2】探究不同對基因在常染色體上的位置①判斷兩個品系的相同隱性性狀是否由相同基因控制②判斷兩對等位基因是否位于1對同源染色體上③判斷外源基因整合到宿主細(xì)胞染色體上的位置④判斷多對等位基因的位置判斷兩個品系的相同隱性性狀是否由相同基因控制【P148】01實驗思路：具有相同隱性性狀的兩個品系的個體雜交。預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：①若子代均表現(xiàn)為

性狀，則這兩個品系的相同隱性性狀是由相同的隱性基因控制的。②若子代均表現(xiàn)為

性狀，則這兩個品系的相同隱性性狀是由不同的隱性基因控制的。隱性顯性P隱性

×

隱性aaaa↓F1aa

隱性P隱性

×

隱性aaBBAAbb↓F1AaBb

顯性判斷兩個品系的相同隱性性狀是否由相同基因控制【P148】01[典例1]某花卉(2n)是自花傳粉植株，興趣小組在純合紫花品系中偶然發(fā)現(xiàn)一株白花植株甲。實驗證實，植株甲的白花基因(a)是由紫花基因(A)突變產(chǎn)生的。后來，該小組在純合紫花品系中又發(fā)現(xiàn)了一株白花植株乙，經(jīng)證實乙也是由一對基因發(fā)生隱性突變引起的。他們提出兩種假說對這一現(xiàn)象進(jìn)行解釋，假說1：白花植株乙是由原基因(A)發(fā)生突變引起的，與植株甲相同；假說2：白花植株乙是由新位置上的基因(B)發(fā)生突變引起的。欲探究哪種假說正確，請設(shè)計一個簡便的實驗并寫出實驗思路(用遺傳圖解表示)、預(yù)期結(jié)果及結(jié)論。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：①

，則是原位置發(fā)生基因突變引起的；預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：②

，則是新位置發(fā)生基因突變引起的。假說1：原位置發(fā)生基因突變實驗思路：

假說2：新位置發(fā)生基因突變實驗思路：如果產(chǎn)生的子代均開白花如果產(chǎn)生的子代均開紫花P白花

×

白花

aa(甲)

aa(乙)↓F1aa

白花P白花

×

白花

aaBB(甲)

AAbb(乙)↓F1AaBb

紫花判斷兩對等位基因是否位于一對同源染色體上【P148】02以A/a、B/b兩對等位基因為例基因位置兩對等位基因位于兩對同源染色體上兩對等位基因位于一對同源染色體上遺傳規(guī)律遵循

定律遵循

定律圖解自交后代基因型測交后代基因型自由組合分離1AABB:1AAbb:1aaBB:1aabb2AaBB2Aabb2aaBb2AABb4AaBb1AABB:2AaBb:1aabb1AaBb:1Aabb:1aaBb:1aabb1AAbb:2AaBb:1aaBB1AaBb:1aabb1Aabb:1aaBb判斷兩對等位基因是否位于一對同源染色體上【P148】02(1)自交法：實驗思路：具有兩對相對性狀的純合親本雜交得F1，

讓F1自交，觀察F2的性狀分離比。預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：①若子代出現(xiàn)

的性狀分離比，則這兩對基因位于2對同源染色體上。②若子代出現(xiàn)

的性狀分離比，則這兩對基因位于1對同源染色體上。9:3:3:13:1或1:2:1判斷兩對等位基因是否位于一對同源染色體上【P148】02(2)測交法：實驗思路：具有兩對相對性狀的純合親本雜交得F1，

讓F1與隱性純合子雜交，觀察F2的性狀分離比。預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：①若子代性狀比例為

，則這兩對基因位于2對同源染色體上。②若子代性狀比例為

，則這兩對基因位于1對同源染色體上。1:1:1:11:1判斷兩對等位基因是否位于一對同源染色體上【P148】02[典例2]如圖表示某一兩性花植物花色形成的遺傳機(jī)理，該植物的花瓣有白色、紫色、紅色、粉紅色四種，圖中字母表示控制對應(yīng)過程所需的基因，基因A對a完全顯性，基因B能降低色素的含量。(1)為研究兩對基因(A和a、B和b)是在一對同源染色體上還是在兩對同源染色體上，某課題小組選用了基因型為AaBb的紅色植株進(jìn)行探究。aa

.

.A

bbA

BbA

BB①實驗假設(shè)：這兩對基因在染色體上的位置存在三種類型。請在上圖方框中補(bǔ)充其他兩種類型(用豎線表示染色體，黑點(diǎn)表示基因在染色體上的位點(diǎn))。②實驗方法：讓該紅色植株（AaBb）自交。③實驗步驟：第一步讓紅色植株（AaBb）自交。第二步

。ABabAbaB觀察并統(tǒng)計子代植株花的顏色和比例④實驗結(jié)果(不考慮染色體互換)及結(jié)論：a.若子代植株花色及比例為

，則兩對基因在兩對同源染色體上，符合圖中第一種類型。子代白色植株中雜合子占

，粉紅花植株中能穩(wěn)定遺傳個體所占的比例是

，紫花植株中能穩(wěn)定遺傳個體所占的比例是

。子代中自交后代不會發(fā)生性狀分離的植株占

。粉紅色:紅色:紫色:白色＝3:6:3:41/21/31/33/81AABB

1AAbb

1aaBB1aabb

2AaBB

2Aabb

2aaBb

2AABb4AaBb④實驗結(jié)果(不考慮染色體互換)及結(jié)論：b.若子代植株花色及比例為粉色∶紅色∶白色＝1∶2∶1，符合圖中第二種類型。c.若子代植株花色及比例為

，符合圖中第三種類型。(2)若2對基因獨(dú)立遺傳，基因型為AaBb的植株進(jìn)行測交，則子代植株花色及比例為

，若讓其中的白色植株進(jìn)行隨機(jī)傳粉，則產(chǎn)生的后代中能穩(wěn)定遺傳的個體占

。紫色∶紅色∶白色＝1∶2∶1紫色∶紅色∶白色＝1∶1∶21AABB:2AaBb:1aabb1AAbb:2AaBb:1aaBBAaBb×aabb↓1AaBb:1Aabb:1aaBb:1aabb白色植株：1aaBb:1aabb1判斷外源基因整合到宿主細(xì)胞染色體上的位置【P150】03由于外源基因整合到宿主細(xì)胞染色體上的位置是隨機(jī)的，因此需先繪出簡圖明確可能的位置情況，再利用自交或測交法判斷基因的位置和位置關(guān)系。以導(dǎo)入兩個抗病基因為例，如圖所示：該轉(zhuǎn)基因個體自交：①若后代中

，如圖1。②若后代中

，如圖2。③若后代中

，如圖3。抗病:不抗病=3:1抗病:不抗病=15:1均抗病判斷外源基因整合到宿主細(xì)胞染色體上的位置【P150】03[典例4]研究發(fā)現(xiàn)，擬南芥的ATMYB44基因與ATMYB77基因均可以參與擬南芥耐旱性的調(diào)控。為提高水稻的耐旱性，科研工作者將一個擬南芥ATMYB44基因?qū)胍吧镜娜~肉細(xì)胞中，經(jīng)組織培養(yǎng)后獲得了一株耐旱水稻植株M。讓植株M自交得到F1，F(xiàn)1中耐旱植株∶不耐旱植株＝3∶1。回答下列問題：(1)科研人員提取擬南芥細(xì)胞中的ATMYB44基因的mRNA后通過逆轉(zhuǎn)錄可獲得ATMYB44基因，通過該方法獲得的ATMYB44基因與擬南芥細(xì)胞中的ATMYB44基因的DNA序列

(填“完全一致”或“不完全一致”)，原因是：

.

。不完全一致以ATMYB44基因的mRNA為模板進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄獲得的ATMYB44基因不含啟動子、終止子等非編碼序列【

編碼區(qū)】

轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的mRNA。

不同于原核生物的基因，真核生物的編碼區(qū)是

。

又可分為：①外顯子：

轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的mRNA，

編碼蛋白質(zhì)的DNA序列。

②內(nèi)含子：

轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的mRNA，

編碼蛋白質(zhì)的DNA序列。【非編碼區(qū)】

轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的mRNA。

含有能調(diào)控遺傳信息表達(dá)的DNA序列,如

和

。知識擴(kuò)展：真核細(xì)胞基因的結(jié)構(gòu)能能能不能不連續(xù)，有間隔的能不能真核生物的基因啟動子終止子啟動子終止子知識擴(kuò)展：真核細(xì)胞基因的表達(dá)啟動子終止子轉(zhuǎn)

錄前體mRNA翻

譯多肽鏈加

工成熟mRNA終止密碼子不編碼氨基酸[典例4]研究發(fā)現(xiàn)，擬南芥的ATMYB44基因與ATMYB77基因均可以參與擬南芥耐旱性的調(diào)控。為提高水稻的耐旱性，科研工作者將一個擬南芥ATMYB44基因?qū)胍吧镜娜~肉細(xì)胞中，經(jīng)組織培養(yǎng)后獲得了一株耐旱水稻植株M。讓植株M自交得到F1，F(xiàn)1中耐旱植株∶不耐旱植株＝3∶1?；卮鹣铝袉栴}：(2)科研工作者認(rèn)為擬南芥ATMYB44基因已經(jīng)成功導(dǎo)入了水稻細(xì)胞的染色體DNA上，根據(jù)題中信息分析，作出這一判斷的依據(jù)是：.

。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)該基因已經(jīng)導(dǎo)入了水稻細(xì)胞的5號染色體上，科研人員通過反復(fù)自交，從中篩選出不發(fā)生性狀分離的耐旱植株記作純合品系甲。植株M自交，F(xiàn)1中耐旱植株∶不耐旱植株＝3∶1，說明ATMYB44基因的遺傳遵循分離定律，已成功導(dǎo)入了水稻細(xì)胞的染色體DNA上Aa×Aa→AA:Aa:aa(3)科研工作者采用相同的方法將一個擬南芥ATMYB77基因?qū)胍吧镜娜~肉細(xì)胞中，獲得了耐旱的純合品系乙。為探究ATMYB77基因是否也位于水稻細(xì)胞的5號染色體上，以純合品系甲和純合品系乙為材料設(shè)計最簡便的遺傳實驗來探究，寫出實驗思路及預(yù)期結(jié)果和結(jié)論，不考慮突變和基因重組。實驗思路：.

。預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：若

，

則ATMYB77基因?qū)肓怂炯?xì)胞的5號染色體上；

若

，

則ATMYB77基因未導(dǎo)入水稻細(xì)胞的5號染色體上。選擇純合品系甲和純合品系乙進(jìn)行雜交得F1，讓F1自交，觀察并統(tǒng)計F2的表型及比例F2全表現(xiàn)為耐旱植株F1中耐旱植株∶不耐旱植株＝15∶1AAbb×aaBB→AaBb→判斷多對等位基因的位置【P150】04[典例5]木材的材質(zhì)與木質(zhì)素含量有密切的關(guān)系，用木質(zhì)素含量低的木材造紙能減少廢料和污染。下圖為木質(zhì)素合成的部分代謝途徑?；卮鹣铝袉栴}：(1)某樹種的木質(zhì)素含量正常與木質(zhì)素含量低是一對相對性狀，現(xiàn)有該樹種木質(zhì)素含量低的三個突變體，是上圖中三個酶對應(yīng)的常染色體單基因純合突變所致。三個突變體兩兩雜交，F(xiàn)1的木質(zhì)素含量都正常，說明三個突變體都是等位基因突變成為

性基因。上述突變體木質(zhì)素含量低是因為相應(yīng)的酶失去功能，說明基因通過控制

，進(jìn)而控制木質(zhì)素含量這一性