最新基因定位的遗传实验设计与分析
关于基因定位问题的分析
基因定位问题的解决是正确解答遗传题的前提。
本文将通过对例题的分类讲解，帮助同学们了解基因定位问题一、将基因定位于常染色体、性染色体上的杂交年山东省学业水平选择性考试节选）果对等位基因控制。
要确定该性状的遗传方式，需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。
以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交，根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图，染色体同源区段的正常眼雌果蝇正常眼雄果蝇无眼雄果蝇③若子代【分析】（可通过测交或者杂交的方式判断。
根据题干信息，只杂交一次且仅根据子代表型预期结果，不涉及子代性状分离比的条件，而测交是在已知相对性状显隐性的条件下进行的，不适用于本题，因此选择Ⅱ若无眼性状的遗传为伴型为X A X a×眼和无眼；若无眼性状为常染色体隐性遗传，Ⅱ的基因型为若无眼性状为常染色体显性遗传，Ⅱ为aa×aa，后代雌蝇、雄蝇都只有正常眼。
【参考答案】传 3/8 （2）不能 无论正常眼是显性还是隐性，子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为或Ⅱ-4）与Ⅱ果蝇，则为常染色体显性遗传 出现无眼雌果蝇，则为常染色体隐性遗传 无眼果蝇全为雄性，则为伴性遗传关于基因定位问题的分析●浙江省嘉善高级中学 王红梅·新题好题·63｛学科加油站｝基因位于X 染色体的非同源区段。
二、基因定位的其他几种类型1.利用已知基因进行定位【例2】已知某种开两性花的植物基因型为AaBb ，基因A 、a 位于2号染色体上，试通过杂交实验判断B 与b 基因是否也位于2号染色体上。
【答案】将该植物自交，观察并统计后代表型。
若后代性状分离比为9∶3∶3∶1（或其变型），则B 、b 不位于2号染色体上；若后代性状分离比为3∶1或1∶2∶1，则B 、b 位于2号染色体上。
【解析】若B 、b 也位于2号染色体上，可分两种情况分析：A 与B 在同一条染色体上，a 与b 在同一条染色体上，AaBb 产生的配子为AB 、ab ，自交后代的基因型及比例为：AABB ∶AaBb ∶aabb=1∶2∶1，表型比为3∶1；A 与b 在同一条染色体上，a 与B 在同一条染色体上，AaBb 产生的配子为aB 、Ab ，自交后代的基因型及比例为：aaBB ∶AaBb ∶AAbb=1∶2∶1，表型比为1∶2∶1。
基因位置的确认及遗传实验设计
基因位置的确认及遗传实验设计巧用逆推法，判断基因位置1.真核细胞基因的三种“位置”（1）主要位置：细胞核内（即染色体上），包括（2）次要位置：细胞质内（位于线粒体、叶绿体中）→遗传时只能随卵细胞传递，表现出“母系遗传”特点。
2.实验法确认基因的位置（1）在常染色体上还是在X染色体上①已知性状的显隐性②未知性状的显隐性（2）在X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上（3）基因位于常染色体还是X 、Y 染色体同源区段①设计思路隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F 1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F 2，观察F 2表现型情况。
即：②结果推断⎩⎪⎨⎪⎧a.若F 2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上b.若F 2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，则 该基因位于X 、Y 染色体的同源区段上3.数据信息分析法确认基因位置除以上列举的方法外，还可依据子代性别、性状的数量分析确认基因位置：若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致，说明遗传与性别无关，则可确定基因在常染色体上；若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则可确定基因在性染色体上。
分析如下：（1）根据表格信息中子代性别、性状的数量比分析推断灰身、直毛 灰身、分叉毛 黑身、直毛 黑身、分叉毛 雌蝇34 0 14 0 雄蝇 38 38 18 18据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中3∶1，雄蝇中也为3∶1，二者相同，故为常染色体遗传。
直毛与分叉毛的比例，雌蝇中4∶0，雄蝇中1∶1，二者不同，故为伴X 遗传。
（2）依据遗传调查所得数据进行推断【典例】（2016·北师大附中考试）大麻是一种雌雄异株的植物，请回答下列问题：（1）在大麻体内，物质B的形成过程如图所示，基因M、m和N、n分别位于两对常染色体上。
①据图分析，能产生B物质的大麻基因型可能有种。
高考提分微课(四) 与基因定位相关的遗传实验设计与分析
-15-
答案:将纯合的圆眼雌蝇与纯合的棒眼雄蝇杂交,得到足够多的F1 个体,再让F1自由交配得F2。
①若F2中雄性全为棒眼,雌性既有棒眼又有圆眼,则E、e位于X染 色体和Y染色体的同源区。其遗传图解如下:
P
XeXe(圆眼)
×
XEYE(棒眼)
F1 XEXe(棒眼) × XeYE(棒眼)
F2 XEXe(♀) XeXe(♀) XEYE(♂) XeYE(♂)
为
。
-12-
(2)若鱼背部的颜色由基因B、b控制,已知某正常黑褐色雄鱼体
细胞中含有B、b两种基因,隐性个体为灰黄色,设计实验探究B、b
在性染色体上的位置情况。
①实验步骤:让
杂交,分析后代的表现型情况。
②预测结果:
a.如果后代中
,说明B和b分别位于X染色体
和Y染色体上;
b.如果后代中
,说明B和b分别位于Y染色体
-3-
(2)探究基因是仅位于X染色体上还是位于X染色体和Y染色体的 同源区段
适用条件:已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。 基本思路一:用“♀纯合隐性”与“♂纯合显性”进行杂交,观察分析 F1的性状。即:
a.若子代所有雄性均为显性性状⇒相 应基因位于 X 染色体和 Y 染色体的 ♀隐性×♂纯合显性⇒ 同源区段上 b.若子代所有雄性均为隐性性状⇒相 应基因仅位于 X 染色体上
-9-
(2)若等位基因A/a位于X染色体上,则雄性个体的基因型只有XAY、 XaY 2种,故雄性个体毛发的颜色也只有灰色和白色2种。联会后的 每对同源染色体含有4条染色单体,叫作四分体。由于该动物 (2n=62)有31对同源染色体,故在减数分裂过程中可以形成31个四 分体。若等位基因A/a位于X染色体上,则雌性个体的基因型为 XAXA、XAXa、XaXa,毛发的颜色分别为黑色、灰色、白色。两个 毛发颜色相同的个体为XAY(雄性灰色)和XAXa(雌性灰色),或者 XaY(雄性白色)和XaXa(雌性白色),而后一种杂交组合后代不发生性 状分离,故符合条件的杂交组合只有XAY(雄性灰色)和XAXa(雌性灰 色),它们的后代为XAY(雄性灰色)、XaY(雄性白色)、XAXA(雌性黑 色)、XAXa(雌性灰色),故子代中黑色毛发∶灰色毛发∶白色毛发 =1∶2∶1。
遗传学探究基因位置的实验设计
白眼雌蝇 红眼雄蝇
ｌ
Ｆ ｌ Ｘ Ａ Ｘ
』
Ｘ ａ Ｙ
红眼雌蝇 白眼雄蝇
Ｆ． Ｆ．
假设这对基因位于常染色体上：
Ｌ
Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ Ｉ Ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ：
Ｐ Ｘａ Ｘａ × Ｘ Ｙ
的性状就应当都与母本一致； 如果属于细胞核遗传， 则正 交与反交的结果 ， 子代性状表现不是都与母本一致。
问题 １ ：有人发现某种花卉有红花和 白花两种表现 型。请你设计一个实验， 探究花色的遗传是细胞质遗传还 是细胞核遗传 。用图解和简洁语言问答。
该杂交实验可设计为： 正反交法 ：
一
判断某对基因位于细胞质 中还是细胞核 中
判断某对相对性状是细胞核遗传还是细胞质遗传， 适合做正交实验和反交实验 。 因为如果属于细胞质遗传 ，
子代的性状都 由母本决定 ， 所以正交与反交 的结果 ， 子代
ｘ染色体上； 如果后代性状与性别无关， 则是常染色体的 遗传。 该题参考答案： 选择隐性雌性个体（ 白眼 雌蝇） 与显性 雄性个体（ 红眼雄蝇 ） 进行交配。 假设这对基因位于ｘ 染色体上：
子代表现 型及杂交后代性状分 离比作 出判 断。一般的方法步骤 ：如果某对性状只在雄性 中出现 ，则在Ｙ染色体
上一 其他情况 ， 据题意确定杂交亲本组合一作 出假设 ， 草稿上 书写 简要 图解。 关键词 ： 高 中生物 ； 基 因位置的判断 ； 正交 ； 反 交
中图分类号 ： Ｇ６ ３ ３ ． ９ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ０ １ ０ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ 一 ｏ ０ ６ ８ — ０ ２
高三生物课件 基因定位的遗传实验设计
考点一 细胞的多样性和统一性 预测实验结果：若__两__对__性__状__的__正__、__反__交__结__果__相__同______，则假设一成立； 若__有__一__对__性__状__的__正__反__交__结__果__相__同__，__另__一__对__不__同________，则假设二成立； 若__两__对__性__状__的__正__反__交__结__果__均__不__同_____，则假设三成立。
目录
考点一 细胞的多样性和统一性
【精准训练】 1.(2023·武汉市调研)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因(A/a)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。一只灰体雌蝇 与一只黄体雄蝇杂交，F1中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体＝1∶1∶1∶1。 回答下列问题： (1)若这对等位基因位于 X染色体上，则可以判断黄体为 __隐__性____(填 “显 性”“隐性”或“无法判断”)性状，亲代中灰体雌蝇的基因型为__X__A_X_a__， 子代雌蝇的基因型有____2____种。
8
活。若假设成立，F1中基因e的频率为_____1_5_____(用分数表示)。
目录
考点一 细胞的多样性和统一性
(2)现有果蝇的三个纯合品系：品系①含有A、B基因，品系②含A、b基因，品 系③含a、B基因。关于这两对基因在染色体上的分布有以下三种假设，假设 一：两对基因都位于常染色体上；假设二：有一对基因位于常染色体上，另 一对位于X染色体上；假设三：两对基因都位于X染色体上。已知Y染色体上 不存在相关基因。请以上述品系为材料，选择两个品系设计杂交实验，探究 上述哪一种假设成立。 简要写出实验思路：_选__择__②__③__进__行__正__、__反__交_____，根据子一代的情况作出判 断。
基因精细定位实验报告
一、实验背景基因精细定位是指通过分子标记技术将目标基因定位在染色体上的具体位置，并进一步缩小其所在区域，从而为后续的基因克隆、功能分析和基因工程等研究提供重要信息。
本研究旨在通过对小麦抗白粉病基因PmNJ3946进行精细定位，为小麦抗病育种提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料（1）抗白粉病小麦品种：栽培一粒小麦TA2032和M389衍生的品系NJ3946。
（2）感病小麦品种：白粉菌菌株Bgt38。
（3）分子标记：多态性分子标记、旁侧标记、全基因组SNP检测标记等。
2. 实验方法（1）白粉病抗性鉴定：利用白粉菌菌株Bgt38对NJ3946与M389杂交产生的F2群体进行白粉病抗性鉴定。
（2）遗传分析：通过分析F2群体的表型数据，确定抗白粉病基因的遗传方式。
（3）基因定位：利用BSA（Bulked Segregant Analysis）技术筛选多态性分子标记，将目标基因定位在染色体上。
然后，通过旁侧标记和全基因组SNP检测标记，进一步缩小基因所在区域。
（4）候选基因分析：根据候选基因差异表达分析和抗感亲本间多态性比较，推测潜在的候选基因。
三、实验结果1. 白粉病抗性鉴定F2群体中，抗病植株与感病植株的比例接近3:1，表明白粉病抗性受显性单基因控制。
2. 基因定位利用BSA技术筛选多态性分子标记，将PmNJ3946定位在染色体3AS上13.6-cM的Xbarc294-Xbarc012区间。
3. 候选基因分析根据候选基因差异表达分析和抗感亲本间多态性比较，推测3个CC-NBS-LRR基因和3个受体蛋白激酶可能为潜在的候选基因。
四、讨论本研究通过对小麦抗白粉病基因PmNJ3946进行精细定位，成功将其定位在染色体3AS上13.6-cM的Xbarc294-Xbarc012区间。
这一发现拓宽了白粉病抗性基因的多样性，为小麦抗病育种提供了新的抗性来源。
同时，本研究推测3个CC-NBS-LRR 基因和3个受体蛋白激酶可能为潜在的候选基因，为后续的基因克隆和功能分析提供了重要线索。
甜瓜基因定位实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本研究旨在通过基因定位技术，对甜瓜性别表达基因进行深入研究，明确控制甜瓜性别表达的遗传基础，为甜瓜遗传改良提供理论依据。
二、实验材料1. 甜瓜纯雌系（WI998）2. 甜瓜雄全同株品系（TopMark）3. SSR分子标记三、实验方法1. 杂交组合配制：以甜瓜纯雌系（WI998）为母本，甜瓜雄全同株品系（TopMark）为父本，配制杂交组合。
2. 遗传分析：对P1、P2、F1、F2、BC1P1、BC1P2六个世代群体进行遗传分析，观察并记录植株性别表现。
3. 基因定位：a. 采用SSR分子标记技术对F2分离群体进行遗传分析。
b. 利用遗传连锁分析，确定与性别表达相关的基因所在染色体区间。
c. 通过逐步缩小基因定位区间，最终确定控制甜瓜性别表达的基因。
四、实验结果1. 遗传分析结果：- P1、P2、F1代均为单性别植株，分别表现为雌性和雄性。
- F2代出现雌雄同株、雌株和雄株，符合孟德尔遗传规律。
2. 基因定位结果：- 利用SSR分子标记技术，初步确定控制甜瓜性别表达的基因所在染色体区间为第2染色体。
- 通过逐步缩小基因定位区间，最终确定控制甜瓜性别表达的基因位于第2染色体短臂上一个SSR标记附近。
五、实验讨论1. 本研究成功利用基因定位技术，确定了控制甜瓜性别表达的基因所在染色体区间，为甜瓜遗传改良提供了理论依据。
2. 本研究结果表明，甜瓜性别表达受单一基因控制，符合孟德尔遗传规律。
3. 本研究为甜瓜性别调控基因的研究提供了新的思路，有助于进一步揭示甜瓜性别表达机制。
六、实验结论本研究成功利用基因定位技术，确定了控制甜瓜性别表达的基因所在染色体区间，为甜瓜遗传改良提供了理论依据。
本研究结果有助于进一步研究甜瓜性别表达机制，为甜瓜育种提供新的思路。
七、实验展望1. 进一步研究控制甜瓜性别表达的基因功能，明确其作用机制。
2. 利用基因编辑技术，培育具有理想性别比例的甜瓜品种。
3. 将本研究结果应用于其他植物性别表达研究，拓展基因定位技术在植物遗传育种中的应用。
基因的定位实验设计
B. .若子代中没有出现9:3:3:1旳性状分离比，则控制这 两对相对性状旳两对基因位于同一对同源染色体上。
试验设计思绪总结
假如已知果蝇长翅和小翅、灰体和 黄体各为一对相对性状，分别受一对等 位基因控制，且控制长翅和小翅旳基因 位于Ⅱ染色体上，那么怎样设计试验判 断控制灰体和黄体旳基因是否在Ⅱ染色 体上？
5.判断两对基因是否位于同一对同源染 色体上旳试验设计
①试验设计：选择具有两对相对性状且纯合旳雌雄个体 杂交得F1，再将F1中旳雌雄个体相互交配产生F2，统计 F2中性状旳分离比。 ②成果预测及结论：
经过这位同学旳试验成果，我们是否能够判 断出显隐性？基因位于什么染色体上呢？
1.判断基因位于常染色体上还是位于X染色体上旳实 验设计
（1）措施一 ①试验设计：隐性旳雌性×显性旳纯合雄性， 显性旳纯合雌性×隐性旳雄性。
②成果预测及结论： A.若两组杂交成果相同，则该基因位于细胞核内旳常染 色体上。
B.若两组杂交成果不同，且子代性状旳体现与性别有关， 则该基因位于细胞核内旳X染色体上。
（2）请用同学甲得到旳子代果蝇为材料设计两个不同旳 试验，这两个试验都能独立证明同学乙旳结论。（要求： 每个试验只用一种杂交组合，并指出支持同学乙结论旳预 期试验成果。）
试验1： 杂交组合：♀黄体×♂灰体 预期成果：子一代中全部旳雌性都体现为灰体，雄
性都体现为黄体
试验2： 杂交组合：♀灰体×♂灰体 预期成果：子一代中全部旳雌性都体现为灰体，雄 性中二分之一体现为灰体，另二分之一体现为黄体
B.若两组杂交成果不同，且子代性状旳体现与性别有关， 则该基因位于细胞核内旳性染色体上。
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五类基因定位的遗传实验设计与分析 结 束
[解析] 从方法设计上讲，方法 1 达不到设计目的，因为不 管基因是位于 X、Y 染色体的同源区段，还是只位于 X 染色体上， 结果相同，即子代雌雄全表现显性性状。方法 2 的设计是正确的。 假设控制某一相对性状的基因 A(a)位于 X、Y 染色体的同源区段， 那么纯合隐性雌性个体的基因型为 XaXa，纯合显性雄性个体的 基因型为 XAYA，XaXa×XAYA→XAXa、XaYA，则得出结论①； 假设基因只位于 X 染色体上，XaXa×XAY→XAXa、XaY，则得出 结论②。因此“方法 2＋结论①②”能够完成题述探的杂交组合是___________，
若________________，则可确定控制灰身和黄身这对性状的基因
位于X染色体上。请写出该遗传图解。
解析
五类基因定位的遗传实验设计与分析 结 束
五类基因定位的遗传实验设计与分析 结 束
解析：(1)根据题意可知，若正交和反交实验结果不同，可确定 控制灰身和黄身的基因位于X染色体上，若正交和反交实验结果相 同，且与性别无关联，可判断控制该相对性状的基因位于常染色体 上。若已确定控制这对相对性状的基因(设由A、a控制)位于X染色 体上，则种群中控制体色的基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY。 (2)若通过一代杂交就可判断这对相对性状的遗传方式，常用的杂 交组合是雌性黄身纯合子×雄性灰身纯合子，若子代雌性都是灰身 ，雄性都是黄身，则可确定控制灰身和黄身的基因位于X染色体上
的实验，请将实验补充完整。
(1)果蝇的灰身和黄身是一对相对性状，若要确定控制这对性状
的基因是在X染色体上还是在常染色体上，可将灰身纯合子和黄身
纯合子进行________，若___________，则可确定控制这对性状的
基因位于X染色体上，则种群中控制体色的基因型有________种。
(2)若已知灰身是显性(基因用A表示)，若通过一代杂交就可判
[答案] 选择灰色雄果蝇与黄色雌果蝇交配。①若子代雄 果蝇全为黄色，雌果蝇全为灰色，可证明这对基因位于 X 染色 体上；②若子代雄、雌果蝇中，均有灰色和黄色，可证明这对 基因位于常染色体上；③若子代雄、雌果蝇全为灰色，可证明 这对基因位于常染色体上。
五类基因定位的遗传实验设计与分析 结 束
1．果蝇常被用作遗传学研究的实验材料，下面是以果蝇为材料
答案：(1)正交和反交 正交和反交结果不同 5 (2)雌性黄身纯合子×雄性灰 身纯合子 子代雌性都是灰身，雄性都是黄身 遗传图解：
五类基因定位的遗传实验设计与分析 结 束
基因是伴 X 染色体遗传还是 X、Y 染色体同源区 段的遗传
[ 实验设计] 1．适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染 色体上。 2．设计思路 (1)基本思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂 交，观察分析 F1 的性状。即：
(1)若要测定女娄菜的基因组应该对________条染色体进行研究。 (2)女娄菜抗病性状受显性基因B控制。若这对等位基因存在于X、 Y染色体上的同源区段，则不抗病个体的基因型有XbYb和XbXb， 而抗病雄性个体的基因型有______________。
状⇒此等位基因仅位于X染色体上
五类基因定位的遗传实验设计与分析 结 束
[典例 2] 下面是探究基因位于 X、Y 染色体的同源区段，
还是只位于 X 染色体上的实验设计思路，请判断下列说法中正确
的是
()
方法 1 纯合显性雌性个体×纯合隐性雄性个体→F1 方法 2 纯合隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→F1 结论：①若子代雌雄全表现显性性状，则基因位于 X、Y 染
色体的同源区段。
②若子代雌性个体表现显性性状，雄性个体表现隐性性状，
则基因只位于 X 染色体上。
五类基因定位的遗传实验设计与分析 结 束
③若子代雄性个体表现显性性状，则基因只位于 X 染色 体上。
④若子代雌性个体表现显性性状，则基因位于 X、Y 染 色体的同源区段。
A．“方法 1＋结论①②”能够完成上述探究任务 B．“方法 1＋结论③④”能够完成上述探究任务 C．“方法 2＋结论①②”能够完成上述探究任务 D．“方法 2＋结论③④”能够完成上述探究任务
五类基因定位的遗传实验设计与分析 结 束
[典例 1] 果蝇灰色基因(B)对黄色基因(b)为显性。若用一次
交配实验，即可证明这对基因是位于常染色体上还是位于性染色
体上，应选择什么类型的亲本交配？并根据子代性状表现作出相
应的判断。 [解析] 本题涉及一次交配实验且基因的显隐性已知，可
考虑采用雌(隐性性状)与雄(显性性状)杂交。即选择灰色雄果蝇 与黄色雌果蝇交配，根据后代的表现型不同进行分析判断。
[答案] C
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五类基因定位的遗传实验设计与分析 结 束
7．自然界的女娄菜(2N＝46)为雌雄异株植物，其性别决 定方式为XY型，如图为其性染色体简图。X和Y染色体有 一部分是同源的(图中Ⅰ区段)，该部分存在等位基因；另 一部分是非同源的(图中Ⅱ1和Ⅱ2区段)，该部分不存在等 位基因。以下是针对女娄菜进行的一系列研究，请回答相 关问题：
基因定位的遗传实验设计与 分析
五类基因定位的遗传实验设计与分析 结 束
2．若相对性状的显隐性已知，只需一个杂交组合判断基因 的位置，则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交。即： 隐性雌①若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性 显性 ×雄⇒⇒ ②在在 若常子X染染代色色中体体雌上上性有隐性，雄性中有显性
隐性雌 ①若子代所有雄性均为显性性状⇒位于 纯合×显性雄⇒同② 于源若X染区子色段代体上所上有雄性均为隐性性状⇒仅位
五类基因定位的遗传实验设计与分析 结 束
(2)基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交， 观察分析 F1 的性状。即：
①若子代中雌雄个体均表现显性性状⇒ 杂 × 纯合 合显 显性 性雌 雄⇒此 区 ② 雄等 段 性 若位 上 个 子基 体 代因 中 中位 既 雌于 有 性显 个X、性 体Y性 全染状 表色又 现体有 显的隐 性同性 性源性 状，