精神发育迟滞(mentalretardation’MR)又称为智力低下，按临床体征可分为非特异性精神发育迟滞(non-specificmentalretardation’NSMR)和智力低下伴发畸形两类。NSMR是指患者只是单纯性智力低下，不伴有临床上其它畸形。目前国外主要采用反向遗传学的方法来探讨NSMR的发病机理，但仅对非特异性X连锁智力低下进行过分析［1-3］，国内许多学者从NSMR的患病程度进行分析［4，5］，认为NSMR具有广泛的遗传异质性，但患病程度(重度、中度和轻度)是根据测定智商(IQ)的得分而进行分类的。由于测定IQ的标准不同，环境条件的不同，很难进行准确地分型。因此，我们从父母婚配型的角度探讨NSMR的遗传方式，不仅为探讨NSMR的发病机理提供理论依据，而且为临床诊断和临床遗传咨询提供理论参考。
1对象和方法
1.1对象根据1985年WHO对MR的定义说明及临床诊断标准，研究对象是出生以后无其他诱因的MR病例，排除各种体征畸形，而仅是单纯性的智力低下。
1.2方法
1.2.1调查方法分初筛和复查两步进行。(1)初筛：经过统一培训的乡村医生或妇幼保健人员对其所在村或街道按户口逐户查访，填写初筛表。(2)复查：经过专门培训的各科医生组成综合调查组，检查每个初筛患者，绘出系谱。必要时做辅助检查，明确诊断。
1.2.2遗传分析根据患者父母婚配型将调查的家系分为3种类型：U×U型(父母双方表型均正常)，U×A型(父母中有一方是患者)，A×A型(父母双方均是患者)；其中U×U多发家庭是指同胞中有两个或更多的患者。
1.2.3分析方法(1)分离分析：采用Morton［6］介绍的不完全确认条件下的分离分析模型进行假设检验及最大似然值估计。采用山东医科大学遗传教研室编制的计算机程序，在微机上操作运算。(2)Finney法［7］：对完全确认各种婚配型(U×A，A×A)子代进行分离比估计，同时将不完全确认条件下的U×A与完全确认条件下的U×A型进行比较，u检验。(3)遗传率计算：采用Falconer法估计多基因遗传的遗传率。
2结果
2.1分离分析对157个NSMR的家系通过不完全确认获得232个核心家系，共计患者271例，其中男性142例，女性129例，男女之比为1.10∶1，χ2检验，P＞0.05，男女之间差异无显著性。
2.1.1确认概率(π)值估计根据NSMR的患者(r)和先证者(a)的分布(表1)，计算确认概率π=0.895。
2.1.2不同婚配型分离比(p)估计根据NSMR各婚配型的同胞数(s)及患者数(r)的分布(表2)，在IBM计算机中用分离分析程序进行分析，结果见表3。其中A×A婚配型家系较少，不作分析。
2.2完全确认资料的分离比估计用完全确认法获得75个NSMR核心家系，共有患者79例，其中男性42例，女性37例，男女之比为1.14∶1，χ2检验，P＞0.05，男女间差异无显著性。根据完全确认条件下NSMR的同胞数(s)及患者数(r)的分布(表4)，当π=1时，用Finney法计算出U×A婚配型的分离比p=0.3348。
2.3遗传率按Falconer法计算NSMR的一级亲属和二级亲属的遗传率分别为89.4%±4.4%，73.6±10.95%，加权法得平均遗传率87.2%±4.1%。
3讨论
3.1U×U婚配型
3.1.1分离分析结果(表3)表明，U×U多发家庭，当p=0.25时，χ2P=2.2628’接受常染色体隐性遗传；U×U总体婚配型，设p=0.25’x=0.54时，χ2P=0.2645’χ2X=0’接受常染色体隐性遗传，并有散发病例存在，但p、x的最大似然估计值是p=0.19，x=0.46，此时分离比偏低，可能是由于有较多的散发病例存在，同时可能存在有多基因的主基因效应。
3.1.2多基因遗传分析一般认为人的智能属多基因控制的数量性状，智商70以下的即为精神发育迟滞(MR)，人群中大约有1.5%智力低下是由变异的极端型造成的，即由基因组合不良所致，又称为极端变异型，也就是说智能属于多基因遗传。由于NSMR的一级、二级亲属的遗传率分别为89.4%±4.4%、73.4%±10.95%，平均遗传率为87.2%±4.1%。表明NSMR的U×U婚配型可能又符合多基因遗传。
综上所述，U×U婚配型的NSMR既有常染色体隐性遗传，又有多基因的主基因效应，其遗传率的分析与许多研究结果基本一致［8，9］。
3.2U×A婚配型
3.2.1分4离分析在不完全确认条件下(表3)，U×A婚配型，设p=0.50’x=0时’χ2p=8.0627，χ2p=21.2785，不接受分离比p=0.50的假设，但最大似然估计值p=0.32，x=0’χ2P=0.0683’χ2X=0.6006，接受常染色体显性遗传，不完全外显，外显率为64%，无散发病例。
3.2.2完全确认条件下，利用Finney法计算NSMR的U×A婚配型的最佳分离比为p=0.3348’支持常染色体显性遗传、不完全外显，外显率为0.6696。
关键词:羊水细胞染色体核型分析产前诊断
染色体病是由于染色体数目或结构即便导致的疾病，是导致人类出生缺陷的主要原因。在妊娠中期，于超声引导下行羊膜腔穿刺术进行羊水细胞遗传学检查是产前诊断胎儿染色体疾病的主要方法之一，该方法具有安全性较高的优点，在临床上具有广泛的应用。本文收集了2011-2013年1292例在本院进行妊娠中期羊水细胞染色体核型检查的孕妇资料，通过分析胎儿染色体异常的发生率、主要类型等情况，以探讨其在遗传咨询中的意义。
1、对象与方法
1.1对象
2011年1月至2013年12月来我院产科就诊的有唐氏综合征筛查高风险、高龄、超声异常、父母为平衡易位携带者等产前诊断适应症的孕妇共1292例。年龄19-45岁，于孕16-24周抽羊水行产前诊断，培养成功1288例，具体指征主要包括胎儿超声筛查异常（包括结构异常和软指标异常）、唐氏筛查高风险、高龄、无创性产前基因检测高风险、不良生育史、父母染色体异常等。
1.2方法
首先，指导孕妇进行适当活动，常规消毒铺巾后，在B超监视下，用一次性羊水穿刺针经腹部抽取20ml羊水，分别装于两只10ml无菌离心管中。将上述离心管以1000r/min的转速离心10rnins，弃上清液，保留0.5ml细胞层，用吸管将其混匀后等分为2份，分别接种于2个25ml无菌培养瓶中，再加入羊水培养液(Gibico)5ml，混匀，拧松瓶口，置于5%CO2、37℃培养箱中培养，第6天观察细胞贴壁生长情况，并更换新鲜培养液后继续培养。以后每天连续观察细胞贴壁生长情况，当在倒置显微镜下观察到有多个较大的、生长良好的贴壁生长的梭形细胞克隆时，加入秋水仙素使细胞分裂终止于有丝分裂中期，再用胰酶消化，使贴壁细胞从瓶壁上脱落，将其移至无菌10ml离心管内，再用吸管反复吹打均匀，2000r/min离心10min三，弃去上清，加入37℃预热的0.075mol/L氯化钾8ml，用吸管轻轻吹打数十次，37℃水浴3mins，加固定液(甲醇：冰乙酸=3：1)1ml预固定5mins，2000r/min离心10mins，弃去上清，加固定液8ml，静置30mins。离心、弃上清后再重复固定1次，常规制片，烤片后吉姆萨染色，镜下观察、记数分散良好的中期分裂相30个，分析3个，显微镜下拍取照片。细胞染色体核型分析按照人类细胞遗传学国际命名体制(ISCN2009)标准进行核型分析诊断。
2、结果
2.1产前各种高危指证与染色体异常检出率的关系见表1。
表1产前诊断指证
*其他包括：孕期病毒感染、药物使用、接触致畸物质、不良生育史等指标。
2.2染色体异常核型的分布
1165例培养成功羊水标本，其中发现21三体14例，18三体5例，结构异常32例，其他染色体数目异常5例，嵌合体5例，其余染色体核型均正常(表1)。
3讨论
染色体异常分为数目异常和结构异常两种类型，数目异常以21三体、18三体、13三体、性染色体数目异常最常见。三体的发生机理一般是因为生殖细胞在减数分裂中染色体不分离所致，随母亲怀孕年龄的增高，其生殖细胞发生异常的机率增加，从而使高龄孕妇的胎儿数目异常发病率也增加[1]。但是很多研究表明，年龄低于35岁的妇女，具有年龄以外的产前诊断指证时，三体发生率和高龄初产组发生率差异并无显著差异，因此对非高龄孕妇进行产前筛查（包括唐氏筛查及超声筛查）是必须的。本研究共发现21三体14例，18三体5例，性染色体数目异常共4例，占染色体异常的37.7%，经遗传咨询后，该23例病例均作了引产。据报道约75%的18三体和90%的13三体以多发畸形为特征，超声检查即可发现异常。而21三体综合征超声特征不明显，只有经验丰富的超声医师才能分辨出颈部透明带厚度是否增厚或鼻骨有无缺失等[2，3]。通过脐血、绒毛羊水培养染色体分析可有效增加21三体的检出率，减少社会和家庭的负担。
胎儿染色体平衡易位者，多数来自于父母，本研究发现8例平衡易位核型，均来自父母之一。染色体平衡易位携带者，由于其遗传物质没有丢失或重复，其表型无异常，但是其配子在形成的过程中，可以形成正常配子，也可以形成部分重复或部分缺失的异常配子，与正常配子结合形成的下一代中，可以形成部分三体或单体，从而导致胚胎异常，临床上表现为胚胎停育、自然流产、胎儿畸形等情况[4]。因此父母中一方为染色体异常者必须进行胎儿染色体检查。
本研究发现一例18号染色体部分缺失的情况，由于一条染色体部分缺失会导致很多有关基因的丢失，从而导致智力低下及体格发育异常，经遗传咨询后，该病例也做了引产。
染色体的多态性以9号倒位最为常见，本研究共发现14例9号倒位，占染色体异常的22.9%，该13例病例检测其父母双方的染色体，均来自其父母，产后随访未见异常。群体中9号染色体倒位见于1.8%的人群[5]，目前多数报道认为不会导致胚胎发育异常，可以继续妊娠，也有报道表明inv（9）可能与不孕不育有关[6]。另外，大Y(Y≥18号染色体)和小Y也是较常见的染色体多态性，本研究共发现4例大Y和一例小Y，关于染色体结构多态性是否产生临床效应，目前尚无定论。有学者指出，大Y染色体在汉族男性群体中占13.8%，并无遗传效应[7]。也有报道指出，大Y异染色质中DNA过多的重复，有可能产生剂量效应或微小变异，能使有丝分裂发生错误或影响基因调节和细胞分化，干扰相邻常染色质区以及生成和发育有关基因功能的正常发挥，从而导致生殖异常[8]。本研究4例大Y均遗传自父亲，目前随访未见异常。有关小Y染色体的研究相对较少。程烽等[9]报道了5例小Y染色体者无精或异常引起的不育。本研究中胎儿的小Y遗传自父亲，说明小Y不一定导致发生异常，也可以正常生育，胎儿出生后随访未见异常。
据报道，具有产前诊断指征的高危孕妇胎儿染色体异常检出率为3.8%[10，11]。本组胎儿染色体异常检出率为4.7%，与报道相近，均高于一般人群染色体异常发生率0.5%[12]。由此可见，对有产前诊断指征的高危孕妇进行产前诊断，能有效检出染色体异常的胎儿，增加有创检查的目的性。本研究发现，夫妇平衡易位组中胎儿染色体异常的发生率较高，占该指征的66.7%，充分体现了染色体平衡易位携带者是行产前诊断的重要指证；超声检查异常组胎儿染色体异常的检出率位于第2位(6.9%)，说明超声检查胎儿异常是进行产前诊断的另一个重要指征；唐氏高危组、高龄组与高龄加唐氏高危组胎儿染色体异常检出率差别不大，说明高龄（35岁及以上）可以作为一个独立的产前诊断指征，先进行孕妇血清筛查，再根据筛查结果进一步判断是否行产前诊断既浪费人力物力，有时还会延误抽羊水行产前诊断的最佳时机。自2011年以来，随着无创性产前基因检测技术在临床的应用，胎儿染色体异常的筛查进入一个崭新的阶段，本院应用该方法检测近千份孕妇外周血，对其中3份阳性病例行羊膜腔穿刺检查胎儿染色体，结果完全一致。这显示了该项技术针对染色体非整倍性检测的特异性和敏感性非常高，随着该项技术成本的不断降低，在临床的应用有望愈来愈广泛。
总之，随着分子遗传学技术的飞速发展，应用微阵列比较基因组杂交等技术，可以检出常规G显带无法识别到的为微小缺失和重复，并且检测周期短，不需要进行细胞培养，在羊水细胞检测中联合应用细胞遗传学和分子遗传学技术，将会有助于产前诊断胎儿染色体病，对于预防出生缺陷和提高人口素质具有重要意义。
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1细胞分裂方式检索表(以二倍体为例)
①分裂过程中无纺锤体、染色体出现……………………………………………无丝分裂
①分裂过程中有纺锤体、染色体出现……②
②细胞中无同源染色体……………………③
②细胞中有同源染色体……………………④
③染色体着丝点排列于赤道板上…减Ⅱ中期
③染色体着丝点分裂，细胞质均等分配或不均等分配……………………………………减Ⅱ后期
(次级精母细胞、第一极体或次级卵母细胞)
④无同源染色体的变化……………………⑤
④有同源染色体的变化……………………⑥
⑤染色体着丝点排列于赤道板上………………………………………有丝分裂中期
⑤染色体着丝点分裂，子染色体分向两极………………………………………有丝分裂后期
⑥同源染色体联会、形成四分体或对称排列于赤道板两侧………………………减I前期或中期
⑥同源染色体分离并移向两极……………⑦
⑦细胞质均等分配…减I后期(初级精母细胞)
⑦细胞质不均等分配……………………………减I后期(初级卵母细胞)
此检索表还可进一步细化和扩充。查用检索表时，根据图像的特征与检索表上所记载的特征进行比较，逐级递进，便可检索出该图像的归属。
[例1]图1为三个处于分裂期细胞的示意图，下列叙述中正确的是()
A.甲可能是丙的子细胞
B.乙、丙细胞不可能来自同一个体
C.甲、乙、丙三个细胞均含有二个染色体组
D.甲、乙、丙三个细胞均含有同源染色体
解析：解答此题的关键是结合相关的原理准确地判断出相关图像的归属(分裂类型及时期)。据图1中显示的特征并结合检索表可知：三个细胞均无细胞壁但有中心体，故全为动物细胞。甲中有四条染色体，但无同源染色体，姐妹染色单体分开后形成的子染色体正在分离且细胞质均等分配，说明甲为处于减数第二次分裂后期的动物细胞，即甲可能是第一极体或次级精母细胞，此时细胞内有2个染色体组。乙中染色体着丝点分裂导致染色体暂时加倍，移向每一极的染色体中均有同源染色体，共含4个染色体组且细胞质均等分配，说明乙是处于有丝分裂后期的动物细胞。丙中有2个染色体组，同源染色体正在分离，且细胞质均等分配，应为处于减数第一次分裂后期的初级精母细胞。结合减数分裂过程，从非同源染色体的组合来看，甲可能是丙的两个子细胞(次级精母细胞)之一；从染色体组成来看，乙、丙染色体组成相同，可能来自同一雄性动物个体，只是两者所属分裂方式不同。
参考答案：A。
2遗传病类型检索表
①患者表现为母系遗传(母病则子女均病，父病子女均无病)…………………………细胞质遗传病
①患者不表现为母系遗传…②细胞核遗传病
②患者表现为家族聚集倾向且发病受环境影………………………………………多基因遗传病
②患者无家族聚集倾向且发病不受环境影响……………………………………③单基因遗传病
③患者只在男性中出现…伴Y染色体遗传病
③患者在男女中都会出现…………………④
④患病夫妇不会有正常孩子………………⑤
④患病夫妇有正常孩子……………………⑥
⑤患者男多女少，正常夫妇无病女；母病子必病……………………………伴X染色体隐性遗传病
⑤患者男女均等，正常夫妇可能有病女；母病子未必病………………………常染色体隐性遗传病
⑥患者男少女多，患病夫妇无常女；父病女必病……………………………伴X染色体显性遗传病
⑥患者男女均等，患病夫妇有常女；父病女未必病……………………………常染色体显性遗传病
[例2]图2为某家系遗传病的遗传图解，该病不可能是()
A.常染色体显性遗传病
B.常染色体隐性遗传病
C.X染色体隐性遗传病
D.细胞质遗传病
解析：遗传系谱分析是常见的遗传学题型之一，因其蕴涵着多种变化而常作为考查综合能力的难题。本题只为遗传病的分析提供了一个遗传系谱，因此不能从男女发病率(从自然人群调查中得到)角度分析，只能利用家系遗传图解提供的信息分析。利用检索表结合遗传系谱中相关患者的发病情况可知：“母病则子女均患病”，该病具有母系遗传的特点，说明该病可能是细胞质遗传；而从“母病、女病而父正”现象，不能排除该病为伴X染色体显性遗传病以及常染色体显性或隐陛遗传病的可能性，但可断定该病不会是伴X染色体隐陛遗传病。因为若为伴X染色体隐性遗传病，则“女病父必病”，与系谱中“女病而父正”现象相矛盾，所以只能选C项。
参考答案：C。
3基因位置(遗传方式)的推断检索表
①正、反交的结果相同……………………细胞核遗传中的常染色体遗传
①正、反交的结果不同……………………②
②正、反交后代性状均同母本(即母系遗传)…………………………………………细胞质遗传
②正、反交后代性状与性别相关联且分离比在两性间不同………………………………………③
③表现为交叉遗传，患者男性多于女性…………………………………X染色体隐性遗传
③表现为交叉遗传，患者女性多于男性…………………………………X染色体显性遗传
[例3]某果蝇品系有三组性状：I和I’、Ⅱ和Ⅱ’、Ⅲ和Ⅲ’(I、Ⅱ、Ⅲ表示显性性状，I’、Ⅱ’、Ⅲ’表示隐性性状)，请根据以下几组实验结果，分析上述三组性状的控制基因的位置和遗传方式，并简要说明理由。
①早I×I’F1表现I性状；I’×IF1表现I性状，说明：_________。
②Ⅱ×Ⅱ’F1表现Ⅱ性状；Ⅱ’×ⅡF1表现Ⅱ性状()和Ⅱ’性状()，说明：___________。
③早Ⅲ×6Ⅲ’F1表现Ⅲ性状；Ⅲ’×6ⅢF1表现Ⅲ’性状，说明：__________。
解析：遗传方式的推断基于遗传学的相关原理(遗传的基本定律、伴性遗传等)，是教学的重点与难点之一。正交与反交的结果常用于细胞质遗传与细胞核遗传的鉴别，而其在细胞核遗传的伴性遗传中存在的差异却常被忽视。据检索表可知：实验①中正反交结果相同，说明I性状为显性性状且与性别无关，控制I和I’的基因在常染色体上，属于细胞核遗传中的常染色体遗传；实验②中正、反交所得后代表现型不同且与性别相关联，说明控制Ⅱ和Ⅱ’的基因在X染色体上，属于细胞核遗传中的伴性遗传；实验③中正、反交所得后代性状均与母本相同，具有典型的母系遗传特征，说明相关基因位于细胞质中，属于细胞质遗传。
参考答案：①控制I和I’的基因在常染色体上，属于细胞核遗传中的常染色体遗传。因为正交、反交的结果相同，F1总是表现显性性状
②控制Ⅱ和Ⅱ’的基因在性染色体上，属于细胞核遗传中的伴性遗传。因为F1在不同性别中出现了不同的性状分离比
关键词：遗传实验应用类型示例实验方法分析
纵观历年高考生物试题，试题命制始终围绕学科的主干知识和重点知识。遗传学是生物学科主干知识的重要部分，特别是有关孟德尔遗传定律和伴性遗传的知识是历年也必将是今后高考命题的热点和重点，关于这一方面的遗传实验设计、实验分析的题目由于可很好地考查学生的理解能力、综合分析应用能力和语言表达能力，因此在近几年的高考试题中时常出现。如何利用有关的遗传实验对相关的遗传学事实进行验证、解释分析或作出相应的推断呢？下面就有关遗传实验设计的几种常见应用类型作简要归纳，供同行参考和指正。
一、设计遗传实验验证或探究相关基因控制的性状遗传是否遵循孟德尔遗传定律
例题：已知果蝇的灰身（B）对黑身（b）为显性，长翅（V）对残翅（v）为显性，且两对基因都位于常染色体上，现有纯种灰身长翅和黑身残翅果蝇，请设计实验探究灰身、黑身和长翅、残翅这两对相对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律。
实验方法分析：要判断性状遗传是否遵循孟德尔遗传定律，需依据孟德尔发现遗传定律的杂交试验即测交试验或杂合子自交试验。对于一对相对性状的遗传，若测交结果后代有两种表现型，性状分离比为1∶1或杂合子自交结果后代有两种表现型，性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律。对于两对相对性状的遗传，若测交结果后代有四种表现型，性状分离比为1∶1∶1∶1或杂合子自交结果后代有四种表现型，性状分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律。
（2）预测可能的试验结果及结论：
①若后代出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型，说明甲的基因型为YyRr。
②若后代出现黄色圆粒、黄色皱粒两种表现型，说明甲的基因型为YYRr。
③若后代出现黄色圆粒、绿色圆粒两种表现型，说明甲的基因型为YyRR。
④若后代出现黄色圆粒一种表现型，说明甲的基因型为YYRR。
三、设计遗传实验确定相对性状的显隐性关系
例题：已知牛的有角和无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A和a控制。在自由放养多年的牛群中，无角的基因频率与有角的基因频率相等，随机选1头无角公牛和6头有角母牛，分别每头母牛只产一头小牛，在6头小牛中，3头有角，3头无角。
（1）根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推理过程。
（2）为了确定有无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？（简要写出杂交组合，预期结果并得出结论。）
实验方法分析：要判断一对相对性状的显隐性关系，一般可采用以下两种方法：①用具有相对性状的个体杂交，若后代仅表现一方亲代性状，则后代所表现出的那个亲代性状为显性性状。②选用多对同一性状的个体杂交，若后代出现亲代没有的另一性状，则亲代表现的性状为显性性状；若后代全都表现为亲代性状，则亲代表现的性状为隐性。
例题中要求依据题目所给的遗传学事实对有角和无角这对相对性状的显隐性关系能否确定进行分析判断，分析时可分别假设有角为显性和无角为显性时，根据题目的遗传学事实，若在假设的两种情况下都会出现相同的结果，则不能确定这对相对性状的显隐性。若要进一步确定这对相对性状的显隐性关系，则可选择多对有角牛与有角牛杂交或无角牛与无角牛杂交，根据后代出现的性状表现类型即可推断。
例题答案：（1）不能确定。
①假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa，6头母牛的基因型都为aa，每个组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/2。6个组合后代合计出现3头无角小牛，3头有角小牛。
②假设有角为显性，则公牛的基因型为aa，6头母牛可能有两种的基因型，即AA和Aa。AA的后代均为有角。Aa的后代或为无角或为有角，概率各占1/2。由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2。所以只要母牛中恰有Aa基因型的头数大于或等于3头，那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛和3头有角小牛。
（2）从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交。如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。
四、设计遗传实验确认基因的存在位置
常见的主要有两种类型：一种是确认控制性状的基因是核基因还是质基因；另一种是已确定是核基因，进一步确认基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上，还是X染色体与Y染色体的同源区段。
例题：已知果蝇的灰身（B）和黑身（b），红眼（R）和白眼（r）分别受一对等位基因控制，B和b位于常染色体上，R和r位于X染色体上。遗传学家摩尔根等研究时发现：
实验方法分析：
（1）确认控制相对性状的基因是质基因还是核基因，可采用正交和反交的方法。因在有性生殖过程中，细胞质基因在遗传时具“母系遗传”特点，正交和反交的结果不同；核基因遗传时，受精卵的核基因取决于父本和母本双方，子代细胞核中的基因由父母双方各提供一半，若正交和反交的结果相同，即可推断控制性状的基因是常染色体上的核基因；若正交和反交的结果不同，且具有“母系遗传”特点，则可推断控制性状的基因是质基因。若控制性状的基因位于X染色体上，基因传递时往往与性别相联系，而基因位于常染色体上传递时与性别无关，这样位于X染色体上的核基因所控制的性状正交和反交的结果也会不同，但与细胞质基因遗传相比不具有“母系遗传”特点，所以在已确定的核遗传中，根据正交和反交的结果也可确认基因是在常染色体上还是在X染色体上。
（2）在细胞核遗传中且已确定相对性状的显隐性时，要用一次杂交实验确定基因是在常染色体上还是仅在X染色体上，可选择父本为显性性状，母本为隐性性状的双亲杂交，这样当基因仅位于X染色体上时，双亲杂交后代中雌性个体均表现为显性性状，雄性个体均表现为隐性性状，否则基因则位于常染色体上。
（3）亲本全为纯种果蝇，如果亲本表现型相同，则不管等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上，子代都只会出现一种相同表现型，不能对题目要求的问题作出判断。实验亲本只能用性状不同的两个亲本杂交，选择表现隐性性状个体做母本，表现显性性状纯合个体做父本进行杂交，对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段，还是仅位于X染色体上分别做假设，结果如下：
两种情况杂交子代的表现型不同即可推断。
例题答案：（1）正交和反交红眼和白眼常染色体上的核基因
（2）直毛雄果蝇和非直毛雌果蝇
①子代中雌果蝇全部表现为直毛，雄果蝇全部表现为非直毛，则这对基因位于X染色体上。
②子代中雌雄果蝇全部表现为直毛，则这对基因位于常染色体上。
③子代中雌雄果蝇均既有直毛又有非直毛，则这对基因位于常染色体上。
（3）①截刚毛、刚毛②刚毛截刚毛
五、设计或分析杂交实验判断基因致死情况
基因致死作用是指某些致死基因的存在使配子或个体死亡，常见的类型有配子致死、合子致死、显性致死、隐性致死，致死基因可以存在于常染色体上，也可以存在于性染色体上。
例题1：已知桃树中，蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状（由等位基因H、h控制），蟠桃对圆桃为显性。桃树的蟠桃果形具有较高的观赏性。已知现有蟠桃树种均为杂合子，欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象（即HH个体无法存活），研究小组设计了以下遗传实验，请补充有关内容。
实验方法分析：由于已知现有蟠桃树种均为杂合子，只要让蟠桃（Hh）自交（蟠桃与蟠桃杂交），根据基因分离定律，正常情况下子代基因型及比例应为HH∶Hh∶hh=1∶2∶1，表现型及比例为蟠桃∶圆桃=3∶1。若存在显性纯合致死现象，则子代基因型及比例应为Hh∶hh=2∶1，表现型及比例为蟠桃∶圆桃=2∶1。
例题1答案：（1）蟠桃（Hh）自交（蟠桃与蟠桃杂交）
（2）①表现型及比例为蟠桃∶圆桃=2∶1②表现型及比例为蟠桃∶圆桃=3∶1
（2）从该种群中任选一只果蝇，如何鉴别它是纯合子还是杂合子？
生物高考;全国新课标I卷;遗传题;复习教学策略
遗传规律是高中生物学的核心概念，也是学生学习的难点之一。遗传题是生物高考中的压轴题。围绕基因的分离和自由组合这两大定律为命题基础，遗传题能较好地考查生物科学思想方法、学生的生物科学素养和思维品质，具有良好的区分度，是高考选拔人才的主要落脚点。纵观全国历年生物高考的遗传题型，考查形式多样，能力要求高。本文以2014年、2015年全国统一命题的高考理科综合能力测试生物卷（下文简称全国新课标Ⅰ卷）中的遗传题为例，进行剖析，知微见著，以期总结应对全国新课标Ⅰ卷的复习教学策略。
一、2014、2015全国新课标I卷的遗传题分析
1.2014年全国新课标Ⅰ卷遗传题分析
现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆（易倒伏）和感病矮秆（抗倒伏）品种，已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。
回答下列问题：
（1）在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有优良性状的新品种。
（2）杂交育种前，为了确定F2的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律;其余两个条件是。
该题结合育种知识，着重考查了孟德尔遗传规律。题目出陈推新，一反常态，并不是象常规题型直接考后代性状及比例，而是让学生自已“提出”符合孟德尔遗传规律的条件，然后应用“假说――演绎法”验证“提出”的条件是否符合孟德尔遗传规律。题目看似容易，实则开放性较大，自主性较强，语言组织能力要求高，学生得分率较低。
2.2015年全国新课标Ⅰ卷遗传题分析
假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题：
（1）若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率：a基因频率为。理论上该果蝇种群随机产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为，A基因频率为。
（2）若该果蝇种群随机的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2：1，则对该结果最合理的解释是。根据这一解释，第一代再随机，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为。
该题题干和2014年一样简练，阅读量不大但思维量不小。一方面考查了应用遗传平衡定律解决问题的能力，另一方面在第2小题仍然考查了“假说――演绎法”这一科学方法的实际应用。纵观全国新课标卷，例如2015全国新课标II卷、2013全国新课标I卷等，也都体现了对遗传规律中“假说――演绎法”这一重要的科学思想方法的考查。
总之，2014年、2015年全国新课标I卷的遗传题皆“源于教材”，但又高于教材，综合性强。如果学生对原理、概念不熟悉，知其然而不知其所以然，则很容易丢分。例如2014年全国新课标I卷这道遗传题的第2小题，有很多学生写成“两对相对性状位于非同源染色体上”“两对相对性状的遗传互不影响”“配子与配子的结合是随机的”等不科学、不规范、答不到要点的答案。2015年这道遗传题的第2小题很多学生还是定势思维，局限于教材的分离比。与同年福建卷相比，全国卷的题目较简练但答案篇幅较长，对思维能力和文字组织能力要求较高。纵向分析其它的全国高考生物卷，其命题特点已从早期的侧重遗传概率计算向多元化考查转变，问题的设置也越来越灵活多样，与生活实际联系的越来越紧密。除了常规的遗传模型考查外，有的要求对非典型性的比例进行分析或计算，或者对系谱图进行非概率计算类的分析，有的要求对遗传实验预期做出解释，甚至要求对遗传现象的根本原因做出解释。
二、应用恰当的复习教学策略
做为压轴题，遗传题型虽然较难并且多样化，但规律性较强，要针对学生在复习过程中存在的问题，应用恰当的复习教学策略。
1.溯源回本，构建概念网络
万考不离其“宗”，要重视利用教材资源，提练和升华教材所蕴含的科学思想方法。2016年福建省高考回归使用全国卷，生物卷考查主要内容仍然是对教材基础知识的检测，以及学生基本能力、基本方法和基本的思维方式的考查。全国新课标Ⅰ卷中的许多试题素材和问题直接来自教材，教材是高考备考中最重要的资源。复习教学时要充分利用教材，除了要让学生理解、应用核心概念解决问题，更要让学生学会追根溯源，理解并能灵活应用核心概念所蕴含的科学思维方法。
近年来，遗传规律往往与减数分裂或者生物变异等知识联系起来，特别是将基因突变、染色体变异及异常配子的产生等内容渗透到遗传规律的考查中去，着重考查基因突变或者染色体变异类型的判断、或者产生异常配子的原因等。复习教学时，要重视核心概念形成过程的推导和分析，教学的基点要落在孟德尔的经典实验，让学生弄清遗传两大规律的来龙去脉。要一手抓遗传方式判定等基本环节的教学，一手抓变式训练，围绕“假说―演绎法”这一核心科学思想方法，注重知识的前后联系，引导学生构建概念网络，从多个角度分析遗传和变异现象，提高学生综合分析生物遗传和变异现象的能力，能够在新的问题情境中灵活运用规律、原理、方法解决问题。
2.掌握正确的解题方法
在常规遗传问题分析中，最根本的是确定每种性状的遗传方式，即准确的“定性”和“定位”。确定个体基因型的原则是善用“填空法”，首先根据个体自身的性状写出已知的基因，未知的基因先填空，然后结合个体的子代或亲代，采用顺推或者逆推法准确的判断常染色体遗传还是伴性遗传，写出没有确定的基因。当然，简单的题型基因型只有一种，但高考题型中的个体基因型常有多种，对于多种基因型的个体，要引导学生胆大心细，准确确定每种基因型的概率。
从学生平时做的常规遗传题来看，要引导学生将复杂的问题简单化。例如，在分析多对相对独立遗传性状时，要本着用分离定律解决自由组合问题的思路。无论有几对相对性状，如果每对相对性状的遗传具有独立性，则要学会合理运用“分支法”，将每对性状的遗传单独进行分析，然后运用乘法定律和加法定律进行相关的计算，解决相关问题。
要熟练运用“9：3：3：1”“3：1：3：1”“1：1：1：1”等常见的性状分离比，并结合伴性遗传分析一些特殊的遗传现象或者致死现象等。例如，2015年福建卷中出现的“9：3：4”这类的性状分离比，无论怎么变形，其根源都是“9：3：3：1”，分析的思路回到常规的“9：3：3：1”性状分离比上，注意题干条件的特殊性，就可以解决那些特殊的遗传现象。至于特殊的遗传致死问题，首先根据分离比之和先判断有没有致死现象，然后再根据比例的异常之处，就可以判断出是哪种类型致死。特别要提醒学生的是如何确定概率计算的“分母”问题，什么时候需要重新进行“化整归一”，如2015年全国新课标I卷的遗传题最后一空。
[关键词]遗传学实验；教学改革；创新
遗传学是研究生物体遗传和变异规律的科学，是当今生物科学的基础学科，也是一门实验性很强的学科。实验教学的改革和创新是创新型人才培养的迫切需要。针对实验教学中存在的问题，我校也在不断进行实验教学改革，逐步从传统的以教师为主体的封闭式实验教学向以学生为主体的开放式实验教学转变，努力使学生在积极主动的实验过程中学到知识，培养学生的创新思维，为其以后的科研工作打下坚实的基础。
近年来，社会对科研人才需求越来越偏向于基础牢、素质高、能力强、具有创新精神的复合型高级人才[1]。我校也采取有效措施，培养学生的动手实验能力、综合实验设计能力和创新能力，努力克服过去培养中专业划分过细、毕业生知识面窄、适应性差等问题。遗传学是生命科学中至关重要的基础学科，在高等院校所有与生物相关专业的课程设置中具有不可替代的地位。遗传学实验内容涵盖经典遗传学、细胞遗传学、微生物遗传学及分子遗传学等领域，主要是从个体、细胞、分子三个水平解释遗传学的基本现象与规律。如何完善这门实验课，发挥它的真正价值呢？我校在多年遗传学实验教学的基础上进行了教学改革，改进了教学方法，完善了教学体系，有效地培养了学生的综合能力和创新思维。
一、实验教学的现状
现今各综合性大学及专科院校均开设了遗传学实验课程。遗传学实验是重要的专业基础课实验，也是锻炼学生能力的重要实验。大部分院校开设的实验课以验证性实验为主，例如果蝇或玉米的杂交实验、链孢霉的分离和交换实验等，还有一部分是与染色体有关的操作技术实验，如细胞有丝分裂、减数分裂、压片法、植物的杂交、植物多倍体的诱导等[2]。学生做实验的目的主要是验证试验结果，因而缺乏主动性且效果不佳，达不到培养创新能力的目的，也不能发挥遗传学实验的价值。要想跟上现代遗传学的发展步伐，进一步提高实验教学质量，就必须进行实验教学体系和教学内容的改革。
二、实验教学的内容
目前多数高校的遗传学实验教材中，主要是经典遗传学实验，一般都是比较容易操作，而且涉及的技术含量不是很高，如有丝分裂制片、减数分裂制片、染色体组型分析以及利用玉米或果蝇进行的性状遗传分析等。而设计分子操作的实验较少，如DNA和RNA的分离、DNA的凝胶电泳、PCR和核酸杂交、限制性内切酶消化以及DNA分子标记、果蝇或细菌的突变体诱导与鉴定、大肠杆菌的转化、噬菌体的基因重组、基因功能实验等，大多没有在本科遗传学实验教材中体现，或学校很少开展这些实验。分子遗传学实验手段是全世界各个遗传学研究单位和实验室中使用最多的常规分析手段。随着遗传学的应用越来越广泛，遗传学实验教学也应该增加分子遗传学的实验内容，这样学生才能全面掌握遗传学实验的基本实验技能，提高实际操作能力。
目前的实验教学中，通常是教师先讲解实验，然后学生再动手做实验。学生在听完讲解后对每一个实验环节并不一定很清楚，所以教师要将每个实验环节讲清楚，并使其形象化。如在开始分子实验之前，必须非常详细地讲解每一个步骤的原理以及可能遇到的问题，讲解实验中的许多关键步骤或试剂的作用，然后再由学生来完成整个实验。在实验过程中，先请学生来分析出现相关问题可能存在的原因，然后再由教师来分析。教师应在学生操作过程中再具体讲解，不仅要教学生怎样做，还要讲明原理，避免出现学生只知道怎么操作，却不知道为什么这样操作的问题[3]。教师要遵循边实践边讲解的原则，当实验中遇到问题时，应让学生独立思考原因，而后再与学生一块探讨，更好地调动学生思维的积极性。
三、实验教学的策略
（一）划分实验层次
我们将整个实验内容分为两个模块：基础性实验和探究性实验。基础性实验即常规的实验，不需学生自己设计，只需按实验步骤操作即可。探究性实验则要求学生以课题组的形式，自由组合，一起探讨，一起设计，共同完成实验。每个课题组探究性实验终结后，应以论文的形式上交指导教师。学生可以选择导师已定的探究性实验的题目，也可以自行设计，但是学生必须预先写出实验设计方案及可行性报告，经导师审核后方可进行，对一些好的想法要推荐申报学校的实验室开放基金和团委学生课外学术科技活动基金项目，以调动学生参与创新课题研究的积极性。
（二）验证性实验与设计性实验相结合
学生只有掌握了基础性实验，才能了解设计实验的思路。因此，一些最基本、最能代表学科特点的实验需要学生熟练掌握。若验证性实验过多，会影响学生创新能力的发展，所以应加大综合性、设计性、创新性实验的比例。大二时应让学生接触一些典型的遗传学实验，如有丝分裂制片、减数分裂制片、染色体组型分析以及利用玉米或果蝇进行的性状遗传分析等，通过掌握这些相对简单的验证性实验使学生对如何开展科学实验、如何解决科研问题有一个略为清晰的认识，为学生独立设计、组织、实施实验奠定基础[4]。之后再逐步展开大型的技术含量高的实验，如DNA和RNA的分离、DNA的凝胶电泳、PCR和核酸杂交、限制性内切酶消化以及DNA分子标记、果蝇或细菌的突变体诱导与鉴定、大肠杆菌的转化等。接触并掌握这些实验，有助于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
（三）建立开放式实验教学模式
为了培养学生独立思考、动手操作、科研创新的能力，学校可以以成立课外活动小组、科研小组等形式向学生开放实验室[5]。对于学生在学习中提出的问题，能用实验来解决的，教师应指导学生通过亲自实验来获取答案。具体做法是：先让学生查阅大量的文献资料，然后建立科研小组，设计实验思路，再向学校提出申请，经学校审查批准后给学生开放实验室，提供实验仪器等条件，最后由学生自己动手进行操作。在实验过程中学生如果遇到问题，教师要给予适当指导，但教师在实验过程中的作用仅是辅助和指导，实验操作所有环节都应由学生独立完成。