巧判高中遗传题中的“基因定位”

陈兆亮　康珍

摘 要 高中遗传部分是高考的高频考点，但是绝大多数的遗传题都需要对基因的位置进行判定，才能确定基因的遗传方式，进而利用已学的相关染色体上基因的遗传特点进行遗传题的解答。同时，在家禽育种上还可以结合基因位置进行性别设计，以便快速筛选出雌雄体，节约饲养成本，缩短培育周期，来获得最大经济收益。

关键词 正、反交 质、核遗传 常染色体 X染色体 表现型比例 ZW性别决定

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基因一般位于细胞质或细胞核（常染色体、X染色体、Y染色体、X的非同源区段、XY的同源区段、Y的非同源区段）中，学生可根据各种遗传方式特点及孟德尔两大遗传定律内容，对基因位置进行判定。基于以上各种情况的总结如下。

1 核遗传与质遗传的判定

（1） 方法：正、反交实验。

（2） 依据：由于细胞质遗传具有母系遗传的特点，子代性状与母方相同。因此若正、反交结果不相同，且子代性状始终与母方相同，则基因位于细胞质中，否则基因位于细胞核中。

（3） 课本链接：

在孟德尔发现两大遗传定律的过程中，其选择的双亲均为显性纯合和隐性纯合。孟德尔进行了正反交实验，结果F1均表现出显性性状。由此推知控制豌豆茎的高度、豌豆的粒形的基因均位于细胞核中，并确定了两大遗传定律的适用条件——真核生物的细胞核基因。

2 常染色体遗传与性染色体（X、Y）遗传的判定

（1） 根据群体中某种表现型在雌雄个体中的比例进行判定：

若某种表现型在雌雄个体中的比例相同，则控制该性状的基因在常染色体上；若比例不同，则控制该性状的基因在性染色体上。

（2） 若为伴Y遗传，子代中只有雄性个体表现出相应的性状。

（3） 常染色体遗传与X染色体遗传的判定：

① 若已知性状的显隐性，可通过一次杂交实验进行判断。

选择纯合隐性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交，据子代性状表现是否与性别相关联，予以确认。若在常染色体上，则Paa（♀）×AA（♂）→F1（Aa，雌雄表现型相同）；若在X染色体上， 则PXaXa×XAY→F1（XAXa、 XaY，雌雄表现型不同）。

② 若不知性状的显隐关系时，可利用正交和反交实验进行比较。

若正交和反交结果相同，则基因在常染色体上；若正交和反交结果不同，则基因在X染色体上。

③ 根据子代性别、性状的数量比分析判断，如根据表1判断。

根据表1，雌蝇中灰身与黑身的比例为3∶1，雄蝇中也为3∶1，二者相同，故为常染色体遗传。雄蝇中直毛与分叉毛的比例为1∶1，雌蝇中为1∶0，二者不同，故为伴X遗传。

（4） 课本链接：

摩尔根在研究果蝇眼色的基因位置时，采用P红眼（♀）×白眼（♂）→F1红眼。F1红眼（♀、♂）相互交配→F2红眼（♀、♂）∶白眼（♂）为3∶1。该实验结果表明：果蝇眼色基因遗传符合基因分离定律，说明果蝇的红眼和白眼是受一对等位基因控制的，且白眼性状只出现在雄性个体中，遗传上总是与性别相关联，故为伴性遗传。

3 X染色体非同源区段与X、Y的同源区段的判定

（1） 方法：可通过一次杂交实验进行判断：选择纯合隐性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交，据子代性状表现是否与性别相关联予以确认。若只在X染色体上PXaXa×XAY→F1（XAXa、XaY，雄性为隐性性状）；若在X、Y同源区段上PXaXa×XAYA→F1（XAXa、XaYA雌雄均为显性性状）。

（2） 课本链接：

结合摩尔根果蝇杂交实验的结果，由于白眼的遗传和性别相联系，而且与X染色体的遗传相似，但不知道是位于X染色体非同源区段还是X、Y的同源区段。于是摩尔根及其同事提出了3个假设：

① 假设1：控制白眼的基因在X的非同源区段。

② 假设2：控制白眼的基因在同源区段。

③ 假设3：控制白眼的基因在Y的非同源区段。

通过遗传图解的分析可知，假设1和假设2均可以合理解释果蝇杂交实验中白眼性状与性别相联系的遗传现象。比较假设1和2，最大差异表现在Y染色体上是否存在控制眼色基因的等位基因。要确定哪种假设正确，则可以从果蝇杂交实验的反交实验进行论证。通过两种假设的反交遗传图解得出：假设1反交实验F1出现红眼（雌）∶白眼（雄）为1∶1，假设2反交实验F1均为红眼果蝇，F1结果差异明显。由此得出结论：控制白眼的基因只在X染色体的非同源区段上。

4 非等位基因位于一对同源染色体上，还是非同源染色体上的判定

（1） 依据：根据基因是否遵循基因的自由组合定律进行判断。

（2） 方法：让具有两对相对性状的杂合子（如基因型为AaBb的个体）进行自交或测交，若自交后代表现型之比是9∶3∶3∶1或测交后代表现型之比是1∶1∶1∶1，则说明这两对等位基因位于非同源染色体上；否则位于一对同源染色体上。

5 基因定位知识在生产实践中的应用

（1） 家禽育种根据性状判断生物性别。

若控制某性状的基因只位于X（或Z）染色体上，Y（或W）染色体上无其等位基因，则可选择同型性染色体隐性类型（XbXb或ZbZb）与异型性染色体显性类型（XBY或ZBW）进行杂交。则子代中，凡具显性性状（XBXb或ZBZb）的个体应具同型性染色体；凡具隐性性状的个体均具异型性染色体。由此，可根据生物个体性状表现推测其性别类型，即PXbXb（♀）×XBY（♂）→F1XBXb（显性♀、XbY（隐性♂）或ZbZb（♂）×ZBW（♀）→F1ZBZb（显性♂）、ZbW（隐性♀）。

（2） 课本链接：

比如对于芦花鸡的选育，可以利用ZBW（芦花♀）×ZbZb（非芦花♂）→ZBZb（芦花♂）、ZbW（非芦花♀），通过子代中羽毛的颜色即可在雏鸡阶段进行选择，大大节省了抚育成本，获得高收益。

掌握了上述方法，基因位置的判断就迎刃而解了，遗传题的解答也就成功了一半。