“♀隐×♂显”杂交组合在遗传方式判断中的应用

陈宜

摘 要 “遗传方式的判断”探究实验包括遗传基因的显隐性判断和基因在染色体上的位置判断，“♀隐×♂显”杂交组合在这方面的应用较多，通过符合“♀隐×♂显”杂交组合的六种类型的比较和规律总结，能快速地判断基因在染色体上的位置。

关键词 基因位置 杂交组合 遗传方式判断

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

遗传方式的判断包括遗传基因的显隐性判断和基因在染色体上的位置判断，在遗传实验题中更多地是探究基因的位置。基因的位置包含以下情况：位于常染色体上、位于X或Y染色体上、位于X、Y的同源区段上。在众多的杂交组合方式中，如何在短时间内正确选择杂交组合方式并分析完成探究实验，则是解题的关键所在。

2016年高考全国卷I的32题的考点就涉及一种杂交组合——隐性雌性个体与显性雄性个体的杂交组合（以下简称为：♀隐×♂显）。这种杂交组合在解答“遗传方式判断”的题目中应用较多，下面简述利用此组合分析探讨这类探究实验。

使用“♀隐×♂显”杂交组合的前提条件是已知一对相对性状的显隐性。以A、a一对等位基因的遗传方式为例，符合“♀隐×♂显”这种杂交组合的类型有6种：♀aa×♂Aa、♀aa×♂Aa、XaXa×XAY、XaXa× XAYA、XaXa×XAYa、XaXa×XaYA，其图解分析如图1所示。

在这六个图解中，类型Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ是亲本为纯合子的分析，类型Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ是亲本为杂合子的分析。如果要判断基因是否位于Y染色体上，只需看子代是否只有雄性个体出现相应的性状，所以位于Y染色体上的实验探究与要讨论的“♀隐×♂显”的杂交组合没有任何关系。其他基因位置的判断则是下面将要讨论的。

1 判断基因位于常染色体还是X染色体上的实验设计：类型Ⅰ、Ⅲ或者类型Ⅱ、Ⅲ组合进行分析

判断基因位于常染色体还是X染色体上的命题一般不考虑基因是否位于X、Y同源区段，只需判断基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上即可。当然，如果考虑进去，实验结果也是一样的，都只需观察子代性状是否与性别相关联。

1.1 选择的材料为纯合子（类型Ⅰ、Ⅲ）

实验方案：隐性的纯合雌性与纯合雄性杂交获得的F1，观察F1表现型。

预期结果：若F1中雌性个体全为显性性状，雄性个体全为隐性性状，则该基因仅位于X染色体；若F1中无论雌雄都表现为显性性状，即杂交后代个体性状与性别无关联，则基因位于常染色体上。

1.2 选择的材料为杂合子（类型Ⅱ、Ⅲ）

实验方案：隐性的纯合雌性与杂合雄性杂交获得的F1，观察F1表现型。

预期结果：若F1中雌性个体全为显性性状，雄性个体全为隐性性状，则该基因仅位于X染色体；若F1中雌性个体中有隐性性状，雄性个体中有显性性状，即杂交后代个体性状与性别无关联，则基因位于常染色体上。

【例1】 （2016·全国卷I，节选）已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题：请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。（要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果）

解析：杂交组合：雌性黄体×雄性灰体。

用同学甲得到的子代果蝇中的黄体雌蝇和灰体雄蝇杂交，符合类型Ⅱ、Ⅲ的组合分析，要证明同学乙的结论，后代中雌蝇应全表现灰体，雄蝇应全表现黄体。因此，预期结果为：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性都表现为黄体。

2 判断基因位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段的实验设计：类型Ⅰ、Ⅳ组合或者类型Ⅱ、Ⅴ组合或者Ⅱ、Ⅵ组合进行分析

X、Y染色体的同源区段上的基因虽存在等位基因，这些基因控制的性状在后代中的性状表现是否有性别之分，要视具体基因型而定，不能一概而论。

2.1 选择的材料为纯合子（类型Ⅰ、Ⅳ）

类型Ⅰ、Ⅳ中的子代无论是雄性还是雌性，都表现为显性性状，沒有体现出与性别的关联，所以类型Ⅰ、Ⅳ的组合不能单独使用，需将类型Ⅰ、Ⅳ中得到的F1相互交配得到F2，通过F2的表现型即可判断出基因的位置。

实验方案：隐性的纯合雌性与显性的纯合雄性杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选F1中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2的表现型。

预期结果：若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现，则该基因位于常染色体；若F2中雄性个体全表现为显性性状，雌性个体中既有显性性状又有隐性性状，且各占1/2，则该基因位于X、Y的同源区段上。

2.2 选择的材料为杂合子（类型Ⅱ、Ⅴ或类型Ⅱ、Ⅵ）

类型Ⅱ中常染色体上等位基因是随机传递，子代中的雌雄个体都可能是显性或是隐性，与性别没有关联；若当Y染色体上含显性基因（YA）时，其雄性子代一定表现显性性状，如类型Ⅵ；而当Y染色体上含隐性基因（Ya）时，其雄性子代一定表现隐性状，如类型Ⅴ，都与类型Ⅱ的子代性状有显著差别，所以可以将类型Ⅱ、Ⅴ或类型Ⅱ、Ⅵ组合进行分析。

实验方案：隐性的纯合雌性与杂合雄性杂交获得的F1，观察F1表现型。

预期结果：若F1中雌性和雄性个体既有显性性状又有隐性性状，即杂交后代个体性状与性别无关联，则该基因位于常染色体；若F1中雄性个体全为显性性状，雌性个体全部表现为隐性性状（或者雌性个体全为显性性状，雄性个体全部表现为隐性性状），则该基因位于X、Y的同源区段上。

【例2】 现有若干纯合的雌雄果蝇（雌雄果蝇均有显性与隐性性状），已知控制某性状的基因可能位于常染色体上或X、Y染色体的同源区段（区段I）（图2），请补充下列实验方案以确定该基因的位置。

实验方案：选取若干对表现型分别为 的果蝇作为亲本进行杂交，子代（F1）中无论雌雄均为显性；再选取F1中雌、雄个体相互交配，观察其后代表现型。

结果预测及结论：

① 若 ，则该基因位于常染色体上；

② 若 ，则该基因位于X、Y染色体的同源区段。

解析：本题给的材料为纯合子，符合类型Ⅰ、Ⅳ组合的这种情况，所以选择隐性雌性个体和显性雄性个体为亲本，通过分析F1相互交配产生的F2的表现型完成辨析。

结果预测及结论：

① 雌雄个体中均有显性和隐性两种性状；

② 雄性个体全为显性性状，雌性个体表现为显性和隐性两种性状。

3 判断基因位于X、Y的同源区段还是位于X染色体的非同源区上的实验设计：类型Ⅲ、Ⅳ或者类型Ⅲ、Ⅵ组合进行分析。

3.1 选择的材料为纯合子（类型Ⅲ、Ⅳ）

实验方案：隐性的纯合雌性与纯合雄性杂交获得的F1，观察F1的表现型。

预期结果：若F1中雌性个体全为显性性状，雄性个体全为隐性性状，则该基因仅位于X染色体；若F1中雌、雄性个体全表现为显性性状，则该基因位于X、Y的同源区段上。

3.2 选择的材料为杂合子（类型Ⅲ、Ⅵ）

实验方案：隐性的纯合雌性与杂合雄性杂交获得的F1，观察F1表现型。

当Y染色体上含隐性基因（Ya）时，其雄性子代一定表现隐性状，如类型Ⅴ，它与类型Ⅲ的子代性状完全相同，无法判断基因的位置；当Y染色体上含显性基因（YA）时，其雄性子代一定表现显性性状，类型Ⅲ、Ⅵ组合可以达到实验目的。因此，亲本中的杂合雄性应该选择Y染色体上含显性基因（YA）个体。

预期结果：若F1中雌性个体全为显性性状，雄性个体全为隐性性状，则该基因仅位于X染色体；若F1中雌性全为隐性性状、雄性个体全为显性性状，则该基因位于X、Y的同源区段上。

【例3】 摩尔根研究黑腹果蝇时发現，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为完全显性。现有各种果蝇若干，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上，请写出遗传图解，并简要说明推断过程。

解析：本题选择类型Ⅲ、Ⅳ的组合或者类型Ⅲ、Ⅵ的组合进行分析都可以。但是杂合子一般不容易获得，所以选择纯合子来做本题的实验材料，也就是类型Ⅲ、Ⅵ的组合。本题的相关遗传图解见图3。

结论：若子代雄性个体表现为刚毛，则等位基因位于X、Y同源区段；若子代雄性个体为截毛，则等位基因位于X染色体上。

综上所述，在判断基因位置的实验探究题中，可以选择使用“♀隐×♂显”杂交组合方式，通过子代表现型的比较分析，快速有效地完成命题，现将解题规律总结归纳如表1所示。