《2025年教材全解高中生物必修第二册人教版》

例3　小鼠的毛色灰色（B）对黑色（b）为显性，控制小鼠毛色的基因可能位于性染色体上（Ⅰ区段为X、Y染色体的同源区段，Ⅱ1、Ⅱ2区段分别为X、Y染色体的非同源区段）。现有两个纯合品系，一个种群雌、雄鼠均为灰色，另一个种群雌、雄鼠均为黑色，某兴趣小组为探究B/b基因的位置进行了实验。请回答下列问题。
(1)根据种群中小鼠的表型，该小组认为B/b基因不位于Ⅱ2区段上，原因是两种群中雌、雄鼠均有灰色和黑色，不随雄性遗传。
(2)该小组欲通过一次杂交实验确定B/b基因位于Ⅰ区段还是Ⅱ1区段，可选择黑色雌鼠与灰色雄鼠杂交，观察后代的表型及比例。
(3)若另一小组欲通过杂交实验（包括测交），确定B/b基因位于Ⅰ区段还是常染色体上。
实验步骤：
①从纯合品系中选择黑色雌鼠与灰色雄鼠杂交。
②选F1中的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交。
③统计后代的表型及比例。
结果分析：
①若后代的表型为雌性均为黑色，雄性均为灰色，则B/b基因位于Ⅰ区段上。
②若后代的表型及比例为灰色:黑色=1:1，且与性别无关，则B/b基因位于常染色体上。

答案： 解析
(1)因种群中雌、雄鼠均有灰色和黑色，不随雄性遗传，可认为控制该性状的基因不位于Y染色体的Ⅱ2区段上。【方法】Y染色体非同源区段上的基因只出现在雄性个体中，且不显隐性
(2)黑色雌鼠与灰色雄鼠杂交，若子代雄性全为黑色，雌性全为灰色，则说明B/b基因位于Ⅱ1区段上；若子代雌雄个体均为灰色，则说明B/b基因位于Ⅰ区段上。
(3)若从纯合品系中选择黑色雌鼠与灰色雄鼠杂交，获得$F_1$，无论B/b基因位于Ⅰ区段还是位于常染色体上，$F_1$均表现灰色，则还需测定$F_1$个体的基因型，才能确定B/b基因的位置。故选$F_1$中的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交。若后代中雌性个体均为黑色，雄性个体均为灰色，则B/b基因位于Ⅰ区段上，即$X^bY^B×X^bX^b→X^bX^b$和$X^bY^B$；若后代中雌雄个体均出现灰色:黑色=1:1，且与性别无关，则B、b基因位于常染色体上，即Bb×bb→Bb和bb，表型与性别无关。
答案
(1)两种群中雌、雄鼠均有灰色和黑色，不随雄性遗传
(2)黑色雌鼠与灰色雄鼠
(3)实验步骤：②选$F_1$中的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交结果分析：①雌性均为黑色，雄性均为灰色②灰色:黑色=1:1，且与性别无关

4.果蝇的X、Y染色体上存在同源区段和非同源区段，如。果蝇的刚毛和截毛是一对相对性状，由基因B和b控制，显隐性及其在染色体上的位置均未知。雌雄个体中均有刚毛个体和截毛个体，某同学选择一只截毛雌性个体与一只刚毛雄性个体进行交配，产生了若干子代。据此分析下列问题。
(1)若子代雌性和雄性均为截毛:刚毛=1:1，则截毛一定不是由X(填“常”或“X”)染色体上的隐性(填“显性”或“隐性”)基因控制的。
(2)若了代雌性全为刚毛，雄性全为截毛，则该对基因可能位于Ⅰ非同源区段或Ⅱ同源区段(X染色体或X、Y染色体的同源区段)上。
(3)若子代雌性全为截毛，雄性全为刚毛，则该对基因位于Ⅱ同源区段(填“Ⅰ非同源区段”或“Ⅱ同源区段”)上。
(4)若亲本均为纯合子，且子代雌雄个体均为刚毛，则该对基因可能位于常染色体上，也可能位于Ⅱ同源区段上，请选用$F_1$雌雄个体，通过实验，进一步确认基因的位置，写出实验思路、预期结果和相应结论。
实验思路：让F1雌雄个体相互交配,统计F2的表型及比例。
预期结果和相应结论：若F2中雄性个体全部为刚毛,雌性个体既有刚毛也有截毛(或截毛:刚毛=1:1),则该对基因位于Ⅱ同源区段上;若F2中雌雄个体均为刚毛:截毛=3:1,则该对基因位于常染色体上。

答案： 4.
(1)X 隐性
(2)Ⅰ非同源区段或Ⅱ同源区段(X染色体或X、Y染色体的同源区段)
(3)Ⅱ同源区段
(4)让F1雌雄个体相互交配,统计F2的表型及比例 若F2中雄性个体全部为刚毛,雌性个体既有刚毛也有截毛(或截毛:刚毛=1:1),则该对基因位于Ⅱ同源区段上;若F2中雌雄个体均为刚毛:截毛=3:1,则该对基因位于常染色体上
解析:
(1)若为常染色体遗传,无论截毛是显性性状还是隐性性状,截毛雌性个体与刚毛雄性个体进行交配,当亲本的显性个体基因型为Bb时,与另一个隐性个体杂交,都会出现子代雌性和雄性均为截毛:刚毛=1:1;若截毛为伴X染色体显性遗传,截毛雌性个体与刚毛雄性个体进行交配,当截毛雌性个体的基因型为$X^BX^b$,刚毛雄性个体基因型为$X^bY$时,子代雌性和雄性均为截毛:刚毛=1:1;若截毛为伴X染色体隐性遗传,截毛雌性个体($X^bX^b$)与刚毛雄性个体($X^BY$)进行交配,子代雌性均为刚毛,雄性均为截毛,不符合题意。若子代雌性和雄性均为截毛:刚毛=1:1,则截毛一定不是由X染色体上的隐性基因控制的。
(2)若子代雌性全为刚毛,雄性全为截毛,说明性状和性别相关联,基因应该位于性染色体上,且一定不是伴Y染色体遗传。所以该对基因可能位于Ⅰ非同源区段或Ⅱ同源区段(X染色体或X、Y染色体的同源区段)上。
(3)若子代雌性全为截毛,雄性全为刚毛,说明性状和性别相关,相关基因应该位于性染色体上,且一定不是伴Y染色体遗传。子代雄性均与父本性状相同,即刚毛的性状是随Y染色体遗传给子代雄性个体的,亲本的基因型为$X^bX^b×X^bY^B$,所以该对基因位于Ⅱ同源区段上。
(4)若亲本均为纯合子,且子代雌雄个体均为刚毛,则刚毛为显性性状,该对基因可能位于常染色体上,也可能位于Ⅱ同源区段上(X染色体),亲本的基因型可能是$bb×BB$或$X^bX^b×X^BY^B$,则F1的基因型可能是Bb或$X^BX^b$、$X^bY^B$,让F1雌雄个体相互交配,若该对基因位于常染色体上,F1的基因型均为Bb,则F2中雌雄个体均为刚毛:截毛=3:1;若该对基因位于Ⅱ同源区段上,F1的基因型为$X^BX^b$、$X^bY^B$,则F1雌雄个体相互交配,F2的雌性个体中截毛:刚毛=1:1,雄性个体全为刚毛。