陳宜

摘 要 “遺傳方式的判斷”探究實(shí)驗(yàn)包括遺傳基因的顯隱性判斷和基因在染色體上的位置判斷，“♀隱×♂顯”雜交組合在這方面的應(yīng)用較多，通過符合“♀隱×♂顯”雜交組合的六種類型的比較和規(guī)律總結(jié)，能快速地判斷基因在染色體上的位置。

關(guān)鍵詞 基因位置 雜交組合 遺傳方式判斷

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

遺傳方式的判斷包括遺傳基因的顯隱性判斷和基因在染色體上的位置判斷，在遺傳實(shí)驗(yàn)題中更多地是探究基因的位置?；虻奈恢冒韵虑闆r：位于常染色體上、位于X或Y染色體上、位于X、Y的同源區(qū)段上。在眾多的雜交組合方式中，如何在短時(shí)間內(nèi)正確選擇雜交組合方式并分析完成探究實(shí)驗(yàn)，則是解題的關(guān)鍵所在。

2016年高考全國(guó)卷I的32題的考點(diǎn)就涉及一種雜交組合——隱性雌性個(gè)體與顯性雄性個(gè)體的雜交組合（以下簡(jiǎn)稱為：♀隱×♂顯）。這種雜交組合在解答“遺傳方式判斷”的題目中應(yīng)用較多，下面簡(jiǎn)述利用此組合分析探討這類探究實(shí)驗(yàn)。

使用“♀隱×♂顯”雜交組合的前提條件是已知一對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性。以A、a一對(duì)等位基因的遺傳方式為例，符合“♀隱×♂顯”這種雜交組合的類型有6種：♀aa×♂Aa、♀aa×♂Aa、XaXa×XAY、XaXa× XAYA、XaXa×XAYa、XaXa×XaYA，其圖解分析如圖1所示。

在這六個(gè)圖解中，類型Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ是親本為純合子的分析，類型Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ是親本為雜合子的分析。如果要判斷基因是否位于Y染色體上，只需看子代是否只有雄性個(gè)體出現(xiàn)相應(yīng)的性狀，所以位于Y染色體上的實(shí)驗(yàn)探究與要討論的“♀隱×♂顯”的雜交組合沒有任何關(guān)系。其他基因位置的判斷則是下面將要討論的。

1 判斷基因位于常染色體還是X染色體上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：類型Ⅰ、Ⅲ或者類型Ⅱ、Ⅲ組合進(jìn)行分析

判斷基因位于常染色體還是X染色體上的命題一般不考慮基因是否位于X、Y同源區(qū)段，只需判斷基因是位于常染色體上還是僅位于X染色體上即可。當(dāng)然，如果考慮進(jìn)去，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也是一樣的，都只需觀察子代性狀是否與性別相關(guān)聯(lián)。

1.1 選擇的材料為純合子（類型Ⅰ、Ⅲ）

實(shí)驗(yàn)方案：隱性的純合雌性與純合雄性雜交獲得的F1，觀察F1表現(xiàn)型。

預(yù)期結(jié)果：若F1中雌性個(gè)體全為顯性性狀，雄性個(gè)體全為隱性性狀，則該基因僅位于X染色體；若F1中無論雌雄都表現(xiàn)為顯性性狀，即雜交后代個(gè)體性狀與性別無關(guān)聯(lián)，則基因位于常染色體上。

1.2 選擇的材料為雜合子（類型Ⅱ、Ⅲ）

實(shí)驗(yàn)方案：隱性的純合雌性與雜合雄性雜交獲得的F1，觀察F1表現(xiàn)型。

預(yù)期結(jié)果：若F1中雌性個(gè)體全為顯性性狀，雄性個(gè)體全為隱性性狀，則該基因僅位于X染色體；若F1中雌性個(gè)體中有隱性性狀，雄性個(gè)體中有顯性性狀，即雜交后代個(gè)體性狀與性別無關(guān)聯(lián)，則基因位于常染色體上。

【例1】 （2016·全國(guó)卷I，節(jié)選）已知果蠅的灰體和黃體受一對(duì)等位基因控制，但這對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系和該等位基因所在的染色體是未知的。同學(xué)甲用一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交，子代中♀灰體∶♀黃體∶♂灰體∶♂黃體為1∶1∶1∶1。同學(xué)乙用兩種不同的雜交實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了控制黃體的基因位于X染色體上，并表現(xiàn)為隱性。請(qǐng)根據(jù)上述結(jié)果，回答下列問題：請(qǐng)用同學(xué)甲得到的子代果蠅為材料設(shè)計(jì)兩個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都能獨(dú)立證明同學(xué)乙的結(jié)論。（要求：每個(gè)實(shí)驗(yàn)只用一個(gè)雜交組合，并指出支持同學(xué)乙結(jié)論的預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果）

解析：雜交組合：雌性黃體×雄性灰體。

用同學(xué)甲得到的子代果蠅中的黃體雌蠅和灰體雄蠅雜交，符合類型Ⅱ、Ⅲ的組合分析，要證明同學(xué)乙的結(jié)論，后代中雌蠅應(yīng)全表現(xiàn)灰體，雄蠅應(yīng)全表現(xiàn)黃體。因此，預(yù)期結(jié)果為：子一代中所有的雌性都表現(xiàn)為灰體，雄性都表現(xiàn)為黃體。

2 判斷基因位于常染色體上還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：類型Ⅰ、Ⅳ組合或者類型Ⅱ、Ⅴ組合或者Ⅱ、Ⅵ組合進(jìn)行分析

X、Y染色體的同源區(qū)段上的基因雖存在等位基因，這些基因控制的性狀在后代中的性狀表現(xiàn)是否有性別之分，要視具體基因型而定，不能一概而論。

2.1 選擇的材料為純合子（類型Ⅰ、Ⅳ）

類型Ⅰ、Ⅳ中的子代無論是雄性還是雌性，都表現(xiàn)為顯性性狀，沒有體現(xiàn)出與性別的關(guān)聯(lián)，所以類型Ⅰ、Ⅳ的組合不能單獨(dú)使用，需將類型Ⅰ、Ⅳ中得到的F1相互交配得到F2，通過F2的表現(xiàn)型即可判斷出基因的位置。

實(shí)驗(yàn)方案：隱性的純合雌性與顯性的純合雄性雜交，獲得的F1全表現(xiàn)為顯性性狀，再選F1中的雌雄個(gè)體雜交獲得F2，觀察F2的表現(xiàn)型。

預(yù)期結(jié)果：若F2雌雄個(gè)體中都有顯性性狀和隱性性狀出現(xiàn)，則該基因位于常染色體；若F2中雄性個(gè)體全表現(xiàn)為顯性性狀，雌性個(gè)體中既有顯性性狀又有隱性性狀，且各占1/2，則該基因位于X、Y的同源區(qū)段上。

2.2 選擇的材料為雜合子（類型Ⅱ、Ⅴ或類型Ⅱ、Ⅵ）

類型Ⅱ中常染色體上等位基因是隨機(jī)傳遞，子代中的雌雄個(gè)體都可能是顯性或是隱性，與性別沒有關(guān)聯(lián)；若當(dāng)Y染色體上含顯性基因（YA）時(shí)，其雄性子代一定表現(xiàn)顯性性狀，如類型Ⅵ；而當(dāng)Y染色體上含隱性基因（Ya）時(shí)，其雄性子代一定表現(xiàn)隱性狀，如類型Ⅴ，都與類型Ⅱ的子代性狀有顯著差別，所以可以將類型Ⅱ、Ⅴ或類型Ⅱ、Ⅵ組合進(jìn)行分析。

實(shí)驗(yàn)方案：隱性的純合雌性與雜合雄性雜交獲得的F1，觀察F1表現(xiàn)型。

預(yù)期結(jié)果：若F1中雌性和雄性個(gè)體既有顯性性狀又有隱性性狀，即雜交后代個(gè)體性狀與性別無關(guān)聯(lián)，則該基因位于常染色體；若F1中雄性個(gè)體全為顯性性狀，雌性個(gè)體全部表現(xiàn)為隱性性狀（或者雌性個(gè)體全為顯性性狀，雄性個(gè)體全部表現(xiàn)為隱性性狀），則該基因位于X、Y的同源區(qū)段上。

【例2】 現(xiàn)有若干純合的雌雄果蠅（雌雄果蠅均有顯性與隱性性狀），已知控制某性狀的基因可能位于常染色體上或X、Y染色體的同源區(qū)段（區(qū)段I）（圖2），請(qǐng)補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)方案以確定該基因的位置。

實(shí)驗(yàn)方案：選取若干對(duì)表現(xiàn)型分別為 的果蠅作為親本進(jìn)行雜交，子代（F1）中無論雌雄均為顯性；再選取F1中雌、雄個(gè)體相互交配，觀察其后代表現(xiàn)型。

結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：

① 若 ，則該基因位于常染色體上；

② 若 ，則該基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段。

解析：本題給的材料為純合子，符合類型Ⅰ、Ⅳ組合的這種情況，所以選擇隱性雌性個(gè)體和顯性雄性個(gè)體為親本，通過分析F1相互交配產(chǎn)生的F2的表現(xiàn)型完成辨析。

結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：

① 雌雄個(gè)體中均有顯性和隱性兩種性狀；

② 雄性個(gè)體全為顯性性狀，雌性個(gè)體表現(xiàn)為顯性和隱性兩種性狀。

3 判斷基因位于X、Y的同源區(qū)段還是位于X染色體的非同源區(qū)上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：類型Ⅲ、Ⅳ或者類型Ⅲ、Ⅵ組合進(jìn)行分析。

3.1 選擇的材料為純合子（類型Ⅲ、Ⅳ）

實(shí)驗(yàn)方案：隱性的純合雌性與純合雄性雜交獲得的F1，觀察F1的表現(xiàn)型。

預(yù)期結(jié)果：若F1中雌性個(gè)體全為顯性性狀，雄性個(gè)體全為隱性性狀，則該基因僅位于X染色體；若F1中雌、雄性個(gè)體全表現(xiàn)為顯性性狀，則該基因位于X、Y的同源區(qū)段上。

3.2 選擇的材料為雜合子（類型Ⅲ、Ⅵ）

實(shí)驗(yàn)方案：隱性的純合雌性與雜合雄性雜交獲得的F1，觀察F1表現(xiàn)型。

當(dāng)Y染色體上含隱性基因（Ya）時(shí)，其雄性子代一定表現(xiàn)隱性狀，如類型Ⅴ，它與類型Ⅲ的子代性狀完全相同，無法判斷基因的位置；當(dāng)Y染色體上含顯性基因（YA）時(shí)，其雄性子代一定表現(xiàn)顯性性狀，類型Ⅲ、Ⅵ組合可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹Ｒ虼耍H本中的雜合雄性應(yīng)該選擇Y染色體上含顯性基因（YA）個(gè)體。

預(yù)期結(jié)果：若F1中雌性個(gè)體全為顯性性狀，雄性個(gè)體全為隱性性狀，則該基因僅位于X染色體；若F1中雌性全為隱性性狀、雄性個(gè)體全為顯性性狀，則該基因位于X、Y的同源區(qū)段上。

【例3】 摩爾根研究黑腹果蠅時(shí)發(fā)現(xiàn)，剛毛基因（B）對(duì)截毛基因（b）為完全顯性。現(xiàn)有各種果蠅若干，請(qǐng)利用一次雜交實(shí)驗(yàn)來推斷這對(duì)等位基因是位于X、Y染色體的同源區(qū)段還是僅位于X染色體上，請(qǐng)寫出遺傳圖解，并簡(jiǎn)要說明推斷過程。

解析：本題選擇類型Ⅲ、Ⅳ的組合或者類型Ⅲ、Ⅵ的組合進(jìn)行分析都可以。但是雜合子一般不容易獲得，所以選擇純合子來做本題的實(shí)驗(yàn)材料，也就是類型Ⅲ、Ⅵ的組合。本題的相關(guān)遺傳圖解見圖3。

結(jié)論：若子代雄性個(gè)體表現(xiàn)為剛毛，則等位基因位于X、Y同源區(qū)段；若子代雄性個(gè)體為截毛，則等位基因位于X染色體上。

綜上所述，在判斷基因位置的實(shí)驗(yàn)探究題中，可以選擇使用“♀隱×♂顯”雜交組合方式，通過子代表現(xiàn)型的比較分析，快速有效地完成命題，現(xiàn)將解題規(guī)律總結(jié)歸納如表1所示。