确定基因位置的实验设计PPT课件

1、野生型（野生型（红眼红眼） 北京紫眼北京紫眼设计实验方案设计实验方案Q1.1Q1.1：如何确定紫眼与红眼的显隐性？：如何确定紫眼与红眼的显隐性？Q1.2Q1.2：控制眼色的基因在常染色体或控制眼色的基因在常染色体或X X染色体上？染色体上？杂交杂交正交、反交正交、反交第1页/共28页基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列第2页/共28页新的疑问：新的疑问： 人只有人只有2323对染色体，却有无数基因，对染色体，却有无数基因，基因与染色体可能有这种对应关系吗？基因与染色体可能有这种对应关系吗？一条染色体上一条染色体上有很多个基因有很多个基因基因在染色体基因在染色体上呈线性排列上呈线性排

2、列第3页/共28页19101910年摩尔根果蝇杂交实验年摩尔根果蝇杂交实验 找到证据：找到证据： 基因在染色体上基因在染色体上人类探明基因神秘踪迹的历程：人类探明基因神秘踪迹的历程：18661866年孟德尔的豌豆杂交实验年孟德尔的豌豆杂交实验 提出遗传因子提出遗传因子假说假说- -演绎法演绎法19031903年萨顿研究蝗虫精子形成年萨顿研究蝗虫精子形成 提出假说：提出假说： 基因在染色体上基因在染色体上类比推理法类比推理法假说假说- -演绎法演绎法现代分子生物学现代分子生物学 将基因定位在染色体上将基因定位在染色体上荧光标记荧光标记基因定位基因定位第4页/共28页20162016年诺贝尔生理学

3、奖：年诺贝尔生理学奖：日本的大隅良典确定了日本的大隅良典确定了细胞自噬相关细胞自噬相关基因基因。第5页/共28页遗传推理题的解题方法与技巧遗传推理题的解题方法与技巧 判断基因所在染色体上的位置判断基因所在染色体上的位置 第6页/共28页基础知识回顾：基础知识回顾：1.1.果蝇（果蝇（2n=82n=8）的染色体组成）的染色体组成: : ； 。2.2.家鸡（家鸡（2n=782n=78）的染色体组成）的染色体组成: : ； 。3.3.家鸡羽毛中家鸡羽毛中B B、b b等位基因分别控制芦花和非芦花等位基因分别控制芦花和非芦花性状，则其对应的基因型性状，则其对应的基因型: :芦花芦花 ；芦花；芦花 。非

4、芦花非芦花 ；非芦花；非芦花 。 6+XX6+XY76+ZW76+ZZZBWZBZB、 ZBZbZbWZbZb第7页/共28页4.4.对于对于XYXY型生物来说，根据控制一对相对性状的一对等型生物来说，根据控制一对相对性状的一对等位基因（位基因（A A、a a）所在位置完成下表）所在位置完成下表 位置位置不同表现型个体不同表现型个体常染常染色体色体X X染色体上染色体上的非同源的非同源区段区段 Y Y染色体染色体上的非同上的非同源区段源区段 X X、Y Y染色体上染色体上的同源区段的同源区段显性个体基因型显性个体基因型（雌）（雌）显性个体基因型显性个体基因型（雄）（雄）隐性个体基因型隐性个体基

5、因型（雌）（雌）隐性个体基因型隐性个体基因型（雌）（雌）AAAA、AaAaX XA AX XA A、X XA AX Xa aXXXXX XA AX XA A、X XA AX Xa aAAAA、AaAaX XA AY YXYXYA AX XA AY YA A、X XA AY Ya a、X Xa aY YA AaaaaaaaaX Xa aX Xa aXXXXX Xa aX Xa aX Xa aY YXYXYa aX Xa aY Ya a基因型基因型 第8页/共28页1 1探究活动探究活动11判断基因位于常染色体还是判断基因位于常染色体还是X X染色体上染色体上 (1)(1)在已知显隐性关系的情况下

6、进行判断在已知显隐性关系的情况下进行判断例例1 1 已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状分别由一对等位基因（分别由一对等位基因（W W、w w）控制，且红眼为）控制，且红眼为显性性状，雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现显性性状，雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇，用一次杂交实有若干红眼和白眼的雌雄果蝇，用一次杂交实验证明这对基因位于常染色体上还是验证明这对基因位于常染色体上还是X X染色体上。染色体上。请写出你的实验方法、预测结果及相应结论。请写出你的实验方法、预测结果及相应结论。 第9页/共28页答案：将白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，观察后代将

7、白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，观察后代雌雄果蝇的性状。雌雄果蝇的性状。 若后代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，则这对若后代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，则这对基因位于基因位于X X染色体上。染色体上。（分析：（分析：X Xa aX Xa a白眼白眼X XA AY Y红眼红眼X XA AX Xa a红眼，红眼，X Xa aY Y白眼）白眼） 若后代雌雄果蝇全为红眼，则这对基因位于常染色若后代雌雄果蝇全为红眼，则这对基因位于常染色体上。体上。（分析：（分析：P: aaP: aa白眼白眼AAAA红眼红眼F F1 1: Aa: Aa红眼）红眼） 若后代雌雄都有红眼和白眼，则这对基因位于常染若后代雌雄都

8、有红眼和白眼，则这对基因位于常染色体上。色体上。（分析（分析: P:aa: P:aa白眼白眼AaAa红眼红眼F F1 1: Aa: Aa红眼红眼,aa,aa白眼）白眼）第10页/共28页1 1探究活动探究活动11判断基因位于常染色体还是判断基因位于常染色体还是X X染色体上染色体上例2 假设残翅果蝇是由于遗传物质改变引起的，现有假设残翅果蝇是由于遗传物质改变引起的，现有一定数量的纯种长翅和纯种残翅果蝇，请通过一代杂交一定数量的纯种长翅和纯种残翅果蝇，请通过一代杂交实验来确定该性状是伴实验来确定该性状是伴X X遗传还是常染色体遗传。请写遗传还是常染色体遗传。请写出你的实验方法、预测结果及相应结论

9、。出你的实验方法、预测结果及相应结论。( (如如X XA AY Y、X Xa aY Y可视为纯种可视为纯种) )(2)在未知显隐性关系而亲本都是纯合子的情况下进行判断在未知显隐性关系而亲本都是纯合子的情况下进行判断第11页/共28页答案 ：将纯种长翅雌果蝇将纯种长翅雌果蝇纯种残翅雄果蝇，纯种残翅雄果蝇， 纯种残翅雌果蝇纯种残翅雌果蝇纯种长翅雄果蝇。纯种长翅雄果蝇。 若两组杂交结果均是长翅或残翅，则该基因位于常染色体上。若两组杂交结果均是长翅或残翅，则该基因位于常染色体上。 若两组杂交结果不同，且子代性状的表现与性别有关，则该若两组杂交结果不同，且子代性状的表现与性别有关，则该基因位于基因位于X

10、 X染色体上。染色体上。假设长翅为显性，若基因位于常染色体上。其分析如下：假设长翅为显性，若基因位于常染色体上。其分析如下： 正交正交 P: AAP: AA长翅长翅aaaa残翅残翅F F1 1：AaAa长翅，长翅， 反交反交 P: aaP: aa残翅残翅AAAA长翅长翅F F1 1：AaAa长翅长翅同理：假设残翅为显性，若基因位于常染色体上。则两组同理：假设残翅为显性，若基因位于常染色体上。则两组杂交结果均是残翅。杂交结果均是残翅。假设长翅为显性，若基因位于假设长翅为显性，若基因位于X X染色体上，则：染色体上，则：正交正交P XP XA AX XA A长翅长翅X Xa aY Y残翅残翅F F

11、1 1:X:XA AX Xa a长翅长翅 X XA AY Y长翅长翅反交反交P:XP:Xa aX Xa a残翅残翅X XA AY Y长翅长翅F F1 1:X:XA AX Xa a长翅长翅 X Xa aY Y残翅残翅同理：假设残翅为显性，若基因位于同理：假设残翅为显性，若基因位于X X染色体上。则两组染色体上。则两组杂交子代中结果不同，且子代性状的表现与性别有关。杂交子代中结果不同，且子代性状的表现与性别有关。第12页/共28页解题技巧 1 1探究活动探究活动11判断基因位于常染色体还是判断基因位于常染色体还是X X染色体上染色体上（1 1）在已知显隐性关系的情况下，用染色体同型隐性）在已知显隐

12、性关系的情况下，用染色体同型隐性个体与染色体异型显性个体通过一次杂交实验来判断个体与染色体异型显性个体通过一次杂交实验来判断 （2 2）在未知显隐性关系，且亲本都是纯合子的情况下，在未知显隐性关系，且亲本都是纯合子的情况下，通过正交与反交实验来判断通过正交与反交实验来判断第13页/共28页2. 2. 探究活动探究活动22判断基因位于判断基因位于X X、Y Y染色体的染色体的同源区段还是仅位于同源区段还是仅位于X X染色体上染色体上 例例3 3 科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因（科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因（B B）对）对截毛基因（截毛基因（b b）为显性。现有各种纯种果蝇若干，请利）为

13、显性。现有各种纯种果蝇若干，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X X、Y Y染色体染色体的同源区段还是仅位于的同源区段还是仅位于X X染色体上。请写出你的实验方染色体上。请写出你的实验方法、预测结果及相应结论。法、预测结果及相应结论。(X(XB BY Y、X Xb bY Y可视为纯种可视为纯种) )第14页/共28页答案答案 将纯合的截毛雌果蝇与纯合的刚毛雄果蝇杂交，将纯合的截毛雌果蝇与纯合的刚毛雄果蝇杂交，观察子代雌雄果蝇的性状。观察子代雌雄果蝇的性状。 若子代中的雌雄果蝇全表现为刚毛，则基因位若子代中的雌雄果蝇全表现为刚毛，则基因位于于X X、

14、Y Y染色体的同源区段。染色体的同源区段。（分析：（分析：P: XP: Xb bX Xb b截毛截毛 X XB BY YB B刚毛刚毛F F1 1: X: XB BX Xb b刚毛，刚毛，X Xb bY YB B刚毛）刚毛） 若子代中雌果蝇全表现为刚毛，雄果蝇全表现若子代中雌果蝇全表现为刚毛，雄果蝇全表现为截毛，则基因位于为截毛，则基因位于X X染色体上。染色体上。（分析：（分析：P: XP: Xb bX Xb b截毛截毛X XB BY Y刚毛刚毛F F1 1: X: XB BX Xb b刚毛，刚毛，X Xb bY Y截毛）截毛）第15页/共28页2. 2. 探究活动探究活动22判断基因位于判

15、断基因位于X X、Y Y染色体的染色体的同源区段还是仅位于同源区段还是仅位于X X染色体上染色体上 解题技巧: :隐性的纯合雌性与显性的纯合雄性杂交隐性的纯合雌性与显性的纯合雄性杂交第16页/共28页变式训练、变式训练、自然界的菠菜（二倍体）为雌雄异株植物，自然界的菠菜（二倍体）为雌雄异株植物，其性别决定方式为其性别决定方式为XYXY型，研究发现，某菠菜自然种群型，研究发现，某菠菜自然种群中的雌雄个体均有抗病（中的雌雄个体均有抗病（B B基因控制）和不抗病（基因控制）和不抗病（b b基基因控制）个体存在，且已知菠菜抗病基因位于性染色因控制）个体存在，且已知菠菜抗病基因位于性染色体上，为判断菠菜

16、该抗病基因位于体上，为判断菠菜该抗病基因位于X X、Y Y染色体的哪个染色体的哪个区段上，某研究小组做了以下两组杂交实验：区段上，某研究小组做了以下两组杂交实验：根据杂交结果判断，抗病基因位于根据杂交结果判断，抗病基因位于X X、Y Y染色体的同源染色体的同源区段还是仅位于区段还是仅位于X X染色体上染色体上 ？2. 2. 探究活动探究活动22判断基因位于判断基因位于X X、Y Y染色体的同源染色体的同源区段还是仅位于区段还是仅位于X X染色体上染色体上 第17页/共28页第一组亲本基因型为：第一组亲本基因型为：X Xb bX Xb b 、X XB BY Yb b ， F F1 1后代基因型为

17、：后代基因型为：X XB BY Yb b 、 X Xb bY Yb b；第二组亲本基因型为第二组亲本基因型为 X Xb bX Xb b 、 X Xb bY YB B ， 后代后代F F1 1基因型为：基因型为：X Xb bX Xb b 、 X Xb bY YB B。 答案：答案： X X、Y Y染色体的同源区段染色体的同源区段第18页/共28页3.3.探究活动探究活动33判断基因位于常染色体上还是位于判断基因位于常染色体上还是位于X X、Y Y染色体的同源区段染色体的同源区段 例4 控制果蝇眼型的基因不在控制果蝇眼型的基因不在X X、Y Y染色体的非同源染色体的非同源区段，棒眼基因（区段，棒眼

18、基因（A A）对圆眼基因（）对圆眼基因（a a）为显性，现有）为显性，现有足够的雌、雄果蝇均有棒眼和圆眼，且均为纯合子足够的雌、雄果蝇均有棒眼和圆眼，且均为纯合子 ，请用杂交实验的方法推断这对基因位于常染色体上还请用杂交实验的方法推断这对基因位于常染色体上还是位于是位于X X、Y Y染色体的同源区段。请写出你的实验方法、染色体的同源区段。请写出你的实验方法、推断过程和相应的遗传图解。推断过程和相应的遗传图解。第19页/共28页答案答案 将纯合的圆眼雌蝇与纯合棒眼雄蝇杂交获得的将纯合的圆眼雌蝇与纯合棒眼雄蝇杂交获得的F F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得全表现为显性性状，再选子代

19、中的雌雄个体杂交获得F F2，观察，观察F F2表现型情况。表现型情况。 若若F F2 2雌雄果蝇中都有棒眼和圆眼，则该基因位于雌雄果蝇中都有棒眼和圆眼，则该基因位于常染色体。其遗传图解见图一：常染色体。其遗传图解见图一： 若若F F2 2中雄性果蝇全表现为棒眼，雌性果蝇中既有中雄性果蝇全表现为棒眼，雌性果蝇中既有棒眼又有圆眼，且各占棒眼又有圆眼，且各占1/21/2，则该基因位于，则该基因位于XYXY的同源的同源区段上。其遗传图解见图二：区段上。其遗传图解见图二：第20页/共28页解题技巧:隐性雌性与显性的纯合雄性（或显性纯合雌性与隐性雄性）杂交获得的F1全表现为显性性状，再选择F1中雌雄个体

20、杂交获得F2(或选F1雄性个体与纯合的隐性雌蝇交配)。第21页/共28页3.3.探究活动探究活动33判断基因位于常染色体上判断基因位于常染色体上还是位于还是位于X X、Y Y染色体的同源区段染色体的同源区段 变式训练、变式训练、已知果蝇的正常硬毛（已知果蝇的正常硬毛（A A）对短硬毛）对短硬毛(a)(a)是显性，且雌雄果蝇均有正常硬毛和短硬毛类型。现是显性，且雌雄果蝇均有正常硬毛和短硬毛类型。现有若干正常硬毛和短硬毛的雌雄果蝇，且正常硬毛为有若干正常硬毛和短硬毛的雌雄果蝇，且正常硬毛为杂合子。用一次杂交实验证明这对基因位于常染色体杂合子。用一次杂交实验证明这对基因位于常染色体上还是位于上还是位

21、于X X、Y Y染色体的同源区段。请写出你的实验染色体的同源区段。请写出你的实验方法、预测结果及相应结论。方法、预测结果及相应结论。 第22页/共28页答案答案 将短硬毛雌果蝇与杂合的正常硬毛雄果蝇杂交，将短硬毛雌果蝇与杂合的正常硬毛雄果蝇杂交，观察后代雌雄果蝇的性状。观察后代雌雄果蝇的性状。 若后代雌雄果蝇中均有正常硬毛和短硬毛，且比若后代雌雄果蝇中均有正常硬毛和短硬毛，且比例相同都为例相同都为1:11:1。则这对基因位于常染色体上。则这对基因位于常染色体上。（分析：（分析：P:aaP:aa短硬毛短硬毛AaAa正常硬毛正常硬毛F F1 1:Aa:Aa正常正常硬毛硬毛:aa:aa短硬毛短硬毛=

22、1:1=1:1） 若后代雌果蝇全为正常硬毛，雄果蝇全为短硬若后代雌果蝇全为正常硬毛，雄果蝇全为短硬毛。则这对基因位于毛。则这对基因位于X X、Y Y染色体的同源区段上。染色体的同源区段上。（分析：（分析：P: XP: Xa aX Xa a短硬短硬X XA AY Ya a正常硬毛正常硬毛F F1 1:X:XA AX Xa a正常硬毛正常硬毛,X,Xa aY Ya a短硬毛）短硬毛） 若后代雄果蝇全为正常硬毛，雌果蝇全为短硬毛。若后代雄果蝇全为正常硬毛，雌果蝇全为短硬毛。则这对基因位于则这对基因位于X X、Y Y染色体的同源区段上。染色体的同源区段上。（分析：（分析：P: XP: Xa aX Xa a短硬毛短硬毛X Xa aY YA A正常硬毛正常硬毛F F1 1:X:Xa aX Xa a短短硬毛硬毛,X,Xa aY YA A正常硬毛）正常硬毛）第23页/共28页解题技巧1:解题技巧2:隐性雌性与显性的纯合雄性（或显性纯合隐性雌性与显性的纯合雄性（或显性纯合雌性与隐性雄性）杂交获得的雌性与隐性雄性）杂交获得的F F1 1全表现为全表现为显性性状，再选择显性性状，再选择F F1 1中雌雄个体杂交获得中雌雄个体杂交获得F F2 2( (或选或选F F1 1雄性个体与纯合的隐性雌蝇交配雄性个体与纯合的隐性雌蝇