1.(2024·浙江嘉興·二模)某兩性花二倍體植物的花色由3對(duì)等位基因控制,其中基因A控制紫色,a無(wú)控制色素合成的功能?;駼控制紅色,b控制藍(lán)色。基因Ⅰ不影響上述2對(duì)基因的功能,但ii個(gè)體為白色花?;蛐蜑锳_B_I_和A_bbI_的個(gè)體分別表現(xiàn)為紫紅色花和靛藍(lán)色花。利用該植物的3個(gè)不同純合品系,進(jìn)行雜交試驗(yàn):
下列敘述正確的是( )
A.控制該植物花色的3對(duì)等位基因之間符合自由組合定律
B.通過(guò)測(cè)交不能確定雜交組合二的F2中某白色植株的基因型
C.所有F2的紫紅色植株自交子代中白花植株占比為1/9
D.若某植株自交子代中白花植株占比為1/4,則該植株可能的基因型有4種
【答案】B
【分析】題意分析,基因型為A_B_I_和A_bbI_的個(gè)體分別表現(xiàn)紫紅色花和靛藍(lán)色花,基因型為aaB_I_表現(xiàn)為紅色,_ _ _ _ii表現(xiàn)為白色。雜交組合一中F2的性狀分離比為紫紅色∶靛藍(lán)色∶白色=9∶3∶4,為9∶3∶3∶1的變式,說(shuō)明相關(guān)的兩對(duì)等位基因的遺傳符合基因自由組合定律,同理根據(jù)乙、丙雜交結(jié)果,也說(shuō)明相關(guān)的等位基因的遺傳符合基因自由組合定律。根據(jù)F2中性狀表現(xiàn)確定親本甲、乙和丙的基因型依次為AAbbII、AABBii,aaBBII。
【詳解】A、題意分析,基因型為A_B_I_和A_bbI_的個(gè)體分別表現(xiàn)紫紅色花和靛藍(lán)色花,基因型為aaB_I_表現(xiàn)為紅色,_ _ _ _ii表現(xiàn)為白色。雜交組合一中F2的性狀分離比為紫紅色∶靛藍(lán)色∶白色=9∶3∶4,為9∶3∶3∶1的變式,說(shuō)明相關(guān)的兩對(duì)等位基因(B/b、I/i)的遺傳符合基因自由組合定律,同理根據(jù)乙、丙雜交結(jié)果,也說(shuō)明相關(guān)的兩對(duì)等位基因(A/a、I/i)的遺傳符合基因自由組合定律,但三對(duì)基因是否遵循基因自由組合定律無(wú)從得知,A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)F2中性狀表現(xiàn)確定親本甲、乙和丙的基因型依次為AAbbII、AABBii,aaBBII,雜交組合二的F2中某白色植株的基因型可能為_(kāi)_BBii,測(cè)交是與隱性個(gè)體(ii)雜交,測(cè)交后仍為白花,無(wú)法判定F2白色植株的基因型,B正確;
C、甲×乙雜交組合中F2的紫紅色植株基因型為AABbIi:AABBIi:AABbII:AABBII=4:2:2:1。乙×丙雜交組合中F2的紫紅色植株基因型為AaBBIi:AaBBII:AaBBIi:AABBII=4:2:2:1。其中Ii:II=2:1,II自交不會(huì)產(chǎn)生白花,Ii自交后代有1/4是白花,因此白花植株在全體子代中的比例2/3×1/4=1/6,C錯(cuò)誤;
D、若某植株自交子代中白花植株占比為1/4,,則親本為(_ _ _ _Ii),則該植株可能的基因型最多有9種(3×3),D錯(cuò)誤。
故選B。
2.(2024·浙江臺(tái)州·二模)某雌雄同株異花植物的籽粒顏色由兩對(duì)基因控制,籽粒的紫色和黃色分別由基因A和a控制,基因B使基因型為Aa的個(gè)體籽粒呈現(xiàn)白色,但基因型為Bb的個(gè)體表型會(huì)受環(huán)境因素的影響。某小組利用黃色籽粒和紫色籽粒長(zhǎng)成的植株在不同環(huán)境條件下進(jìn)行雜交得F1,F(xiàn)1再進(jìn)行自交,結(jié)果如下表。下列敘述正確的是( )
A.親本的基因型分別是aaBB、AAbb
B.實(shí)驗(yàn)二中B基因?qū)基因?yàn)橥耆@性
C.實(shí)驗(yàn)一F2中的紫色和黃色個(gè)體雜交,子代中黃色個(gè)體所占比例為1/8
D.實(shí)驗(yàn)二F2中的紫色和黃色個(gè)體雜交,子代中黃色個(gè)體所占比例為3/10
【答案】D
【分析】由題意籽粒顏色由兩對(duì)基因控制,基因A控制籽粒為紫色,基因a控制籽粒為黃色,基因B只對(duì)基因型為Aa的個(gè)體有一定的抑制作用而使籽粒呈現(xiàn)白色可知,紫色基因型為AA_ _或Aabb,黃色基因型為aa_ _,白色基因型為AaB_。
【詳解】A、由題意可知,紫色基因型為AA_ _或Aabb,黃色基因型為aa_ _,白色基因型為AaB_。實(shí)驗(yàn)一的親代表型為黃色×紫色,而F1表型全為白色,而F1自交,所得F2表型為紫色:黃色:白色=6:4:6(是9:3:3:1的變式),故F1的基因型為AaBb,故親本的黃色與紫色的基因型分別為AABB、aabb或AAbb、aaBB,A錯(cuò)誤;
B、基因型為Bb的個(gè)體表型會(huì)受環(huán)境因素的影響,與BB表現(xiàn)型不完全一致,B基因?qū)基因不為完全顯性,B錯(cuò)誤;
C、實(shí)驗(yàn)一F2中的紫色籽粒個(gè)體為AA_ _:Aabb=2:1,黃色籽粒個(gè)體為aa_ _,子代中黃色個(gè)體aa_ _所占比例為1/3×1/2=1/6,C錯(cuò)誤;
D、實(shí)驗(yàn)二F2中的紫色籽粒個(gè)體有AA_ _、Aabb之外還有環(huán)境因素變化導(dǎo)致的籽粒AaBb,AaBb:AA_ _:Aabb=2:2:1,黃色籽粒個(gè)體為aa_ _,子代中黃色個(gè)體aa_ _所占比例為3/5×1/2=3/10,D正確。
故選D。
3.(2024·浙江杭州·二模)Cre-lxP是一種常用的基因改造工具,Cre基因的表達(dá)產(chǎn)物是Cre酶,lxP是一段DNA序列。當(dāng)Cre酶遇到兩段lxP序列時(shí),能將兩段lxP序列中間的序列刪除。甲為Cre基因的雜合個(gè)體(全身各細(xì)胞均表達(dá)Cre基因),乙是含外源基因D的純合個(gè)體(D基因兩端帶有l(wèi)xP序列),兩種基因在染色體上的分布如圖所示?,F(xiàn)將甲乙雜交,得到的F1自由交配,則F2中含D基因的個(gè)體的比例為( )

A.1/4B.3/8C.5/16D.9/32
【答案】C
【分析】Cre重組酶是一種位點(diǎn)特異性重組酶,能介導(dǎo)兩個(gè)LxP位點(diǎn)(序列)之間的特異性重組,使LxP位點(diǎn)間的基因序列被刪除或重組。
【詳解】結(jié)合題意可知,現(xiàn)有甲基因型記做CO(雜合子,一條染色體不含Cre基因),將其與乙基因型可記做DO,兩者交配,則F1基因型及比例為1/4DC、1/4CO、1/4DO、1/4OO,故F1產(chǎn)生的配子種類(lèi)及比例為1/4C、1/4D、2/4O,根據(jù)棋盤(pán)法可知,F(xiàn)1之間隨機(jī)交配所得F2中,含有D的個(gè)體有1/16DC、1/16DD、4/16DO,又因?yàn)镃re能介導(dǎo)兩個(gè)LxP位點(diǎn)(序列)之間的特異性重組,故1/16DC重組后不含D基因,則含有D的比例為1/16DD+4/16DO=5/16,ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選C。
(2024·浙江溫州·二模)閱讀下列材料,回答下列小題
葫蘆科植物噴瓜的性別由染色體上一組復(fù)等位基因決定:雄性基因aD、雌雄同體基因a+和雌性基因ad,其中aD對(duì)a+和ad為顯性,a+對(duì)ad為顯性。噴瓜的葉色由另外一對(duì)染色體上的一對(duì)等位基因(B/b)控制,BB表現(xiàn)深綠;Bb表現(xiàn)淺綠;bb呈黃色,幼苗階段死亡。
4.下列敘述正確的是( )
A.基因aD、a+和ad位于性染色體上
B.基因aD、a+和ad的遺傳遵循自由組合定律
C.不考慮基因突變,雄性噴瓜的基因型有2種
D.若模擬aDa+和a+ad雜交,則需要3個(gè)容器
5.現(xiàn)有兩株基因型a+a+Bb和a+adBb的噴瓜隨機(jī)授粉產(chǎn)生F1,取F1兩性植株自交產(chǎn)生F2,下列關(guān)于子代成熟植株的敘述,正確的是( )
A.F1深綠色與淺綠色之比為2:1B.F1深綠色基因型有4種
C.F2深綠色與淺綠色之比為3:2D.F2中a+基因頻率為50%
【答案】4.C 5.C
【分析】根據(jù)題目分析得知,淺綠色親本自交產(chǎn)生了深綠色、黃色植株,即同時(shí)一對(duì)等位基因控制的性狀出現(xiàn)了三種相對(duì)性狀,可以得出二者的顯隱關(guān)系為不完全顯性,說(shuō)明Bb表現(xiàn)為淺綠,BB表現(xiàn)為深綠,bb表現(xiàn)為黃色;aD是決定雄性的基因,a+是決定雌雄同株的基因,ad是決定雌性的基因,由于母本不含aD,因此雄性一定無(wú)純合子aDaD,只有aDad和aDa+。
4.A、由題意分析可知,葫蘆科植物噴瓜無(wú)性染色體,A錯(cuò)誤;
B、基因aD、a+和ad是復(fù)等位基因,在一對(duì)同源染色體上,所以遺傳遵循分離定律,B錯(cuò)誤;
C、aD是決定雄性的基因,a+是決定雌雄同株的基因,ad是決定雌性的基因,由于母本不含aD,因此雄性一定無(wú)純合子aDaD,只有aDad和aDa+,C正確;
D、若模擬aDa+和a+ad雜交,則需要2個(gè)容器,分別模擬雌雄生殖器官,D錯(cuò)誤。
故選C。
5.A、現(xiàn)有兩株基因型a+a+Bb和a+adBb的噴瓜隨機(jī)授粉產(chǎn)生F1,可得到BB:Bb:bb=1:2:1,即深綠色:淺綠色:黃色=1:2:1,子代的成熟植株F1深綠色與淺綠色之比為1:2,A錯(cuò)誤;
B、F1深綠色基因型有3種,a+a+BB、a+adBB、adadBB,B錯(cuò)誤;
CD、基因型a+a+Bb和a+adBb的噴瓜隨機(jī)授粉產(chǎn)生子一代,將兩對(duì)等位基因拆分開(kāi)成兩對(duì)來(lái)看:只考慮性別,配子種類(lèi)及比例為3/4a+、1/4ad,F(xiàn)1成熟株基因型及比例9/16a+a+:6/16a+ad、1/adad,取F1兩性植株3/5a+a+:2/5a+ad自交產(chǎn)生F2,故F2中a+a+=3/5×1+2/5×1/4=7/10,a+ad=2/5×1/2=1/5,adad=2/5×1/4=1/10;只考慮葉色,F(xiàn)1中基因型及比例為1/3BB、2/3Bb,F(xiàn)2中成熟的深綠植株BB=1/3×1+2/3×1/4=3/6,Bb=2/3×1/2=2/6,bb=1/6(成熟前死亡),所以F2深綠色與淺綠色之比為3:2;F2中成熟植株a+基因頻率=7/10+1/5×1/2=8/10,C正確,D錯(cuò)誤。
故選C。
6.(2024·浙江寧波·二模)用某種高等植物的純合紅花植株與純合白花植株進(jìn)行雜交,F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅花。F1自交,得到的F2植株中,紅花為272株,白花為212株;用純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉,得到的子代植株中,紅花為101株,白花為302株。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.紅花與白花這對(duì)相對(duì)性狀至少受2對(duì)等位基因控制
B.F2的紅花植株中純合子比例為1/16
C.上述實(shí)驗(yàn)得到的子代中白花植株的基因型類(lèi)型比紅花植株多
D.紅花與白花基因可能通過(guò)控制酶的合成間接控制該植物花色
【答案】B
【分析】分析題意:F1自交,得到的F2植株中,紅花為272株,白花為212株,即紅花:白花比例接近9:7;又由于“用純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉”,該雜交相當(dāng)于測(cè)交,得到的子代植株中,紅花為101株,白花為302株,由此可以確定該對(duì)表現(xiàn)型由兩對(duì)基因共同控制,并且A_B_表現(xiàn)為紅花,其余全部表現(xiàn)為白花。
【詳解】A、分析題意:F1自交,得到的F2植株中,紅花為272株,白花為212株,即紅花:白花比例接近9:7;又由于“用純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉”,該雜交相當(dāng)于測(cè)交,得到的子代植株中,紅花為101株,白花為302株,由此可以確定該對(duì)表現(xiàn)型至少由兩對(duì)基因共同控制,A正確;
B、由題意可知,A_B_表現(xiàn)為紅花,則F2中紅花植株中純合子(AABB)占1/9,B錯(cuò)誤;
C、該實(shí)驗(yàn)得到的F2中紅花植株的基因型有AABB、AaBB、AABb、AaBb四種,白花植物的基因型有aaBB、aaBb、AAbb、Aabb、aabb五種,白花植株的基因型類(lèi)型比紅花植株多,C正確;
D、紅花與白花基因可能通過(guò)控制酶的合成控制細(xì)胞代謝,來(lái)控制生物的性狀,間接控制該植物花色,D正確。
故選B。
7.(2024·浙江寧波·二模)果蠅的眼色(紅眼與白眼)、體色(灰身與黑身)、翅形(長(zhǎng)翅與截翅) 各由一對(duì)基因控制?,F(xiàn)有該動(dòng)物的3個(gè)不同純種品系甲、乙、丙,不考慮突變和交叉互換,根據(jù)下表中雜交結(jié)果,下列推斷正確的是( )
A.長(zhǎng)翅基因、截翅基因可能位于性染色體上
B.據(jù)上述雜交結(jié)果可知體色與翅形兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳符合自由組合定律
C.上表F?中紅眼灰身截翅與隱性個(gè)體雜交,后代中白眼黑身截翅個(gè)體占 1/4
D.讓乙品系與隱性個(gè)體進(jìn)行測(cè)交也可確定眼色與體色基因的位置關(guān)系
【答案】C
【分析】自由組合定律的實(shí)質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過(guò)程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【詳解】A、雜交組合1的子二代紅眼∶白眼=1∶1,且F1的眼色與性別有關(guān)(雌性紅眼、雄性白眼),可知控制眼色的基因在X染色體上,且紅眼為顯性性狀,設(shè)基因?yàn)锳,則母本甲為XaXa,乙為XAY,根據(jù)雜交組合1的子二代灰身∶黑身=3∶1,且子一代體色與性別無(wú)關(guān),可知控制該性狀的基因在常染色體上,且灰身為顯性性狀,設(shè)基因?yàn)锽,則甲為BB,乙為bb;雜交組合2的子二代長(zhǎng)翅∶截翅=3∶1,且子一代翅形與性別無(wú)關(guān),可知控制該性狀的基因在常染色體上,且長(zhǎng)翅為顯性性狀,設(shè)基因?yàn)镈,則丙為DD,甲和乙為dd;綜合分析可知,甲的基因型為BBddXaXa、乙的基因型為bbddXAY,丙的基因型為bbDDXaXa,A錯(cuò)誤;
B、雜交組合1中個(gè)體均為截翅(dd),雜交組合2中個(gè)體均為黑身(bb),無(wú)論體色與翅形兩對(duì)基因是否位于兩對(duì)同源染色體上,都能得到相同的結(jié)果,因此據(jù)上述雜交結(jié)果不能判斷體色與翅形兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳符合自由組合定律,B錯(cuò)誤;
C、上表F1中紅眼灰身截翅(BbddXAXa)與隱性個(gè)體(bbddXaY)雜交,后代中白眼黑身截翅(bbddXaXa、bbddXaY)個(gè)體占1/2×1×1/2=1/4,C正確;
D、乙品系關(guān)于體色的表型為隱性性狀,與隱性個(gè)體進(jìn)行測(cè)交后代只能出現(xiàn)一對(duì)等位基因,故不能確定眼色與體色基因的位置關(guān)系,D錯(cuò)誤。
故選C。
8.(2024·浙江·二模)蠶豆病受一對(duì)等位基因控制,人群中男性患者明顯多于女性患者。如圖為某家族蠶豆病的遺傳系譜圖。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.該病的遺傳方式是伴X染色體隱性遺傳B.7號(hào)個(gè)體是純合子的概率為1/2
C.9號(hào)的致病基因來(lái)自于2號(hào)個(gè)體D.8號(hào)與正常男性婚配,子代男孩患病的概率是1/8
【答案】D
【分析】遺傳病的監(jiān)測(cè)和預(yù)防(1)產(chǎn)前診斷:胎兒出生前,醫(yī)生用專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)手段確定胎兒是否患某種遺傳病或先天性疾病,產(chǎn)前診斷可以大大降低病兒的出生率。(2)遺傳咨詢(xún):在一定的程度上能夠有效的預(yù)防遺傳病的產(chǎn)生和發(fā)展。(3)禁止近親結(jié)婚。
【詳解】A、據(jù)圖可知,圖中的5號(hào)和6號(hào)正常,9號(hào)患病,說(shuō)明該病是隱性遺傳病,又因?yàn)槿巳褐心行曰颊呙黠@多于女性患者,可判斷該病最可能是伴X染色體隱性遺傳,A正確;
B、設(shè)相關(guān)基因是A/a,則9號(hào)個(gè)體是XaY,5號(hào)基因型是XAXa,6號(hào)是XAY,7號(hào)個(gè)體基因型是XAXA、XAXa,是純合子的概率是1/2,B正確;
C、9號(hào)個(gè)體是XaY,其致病基因來(lái)自5號(hào),5號(hào)的致病基因來(lái)自患病的2號(hào),C正確;
D、8號(hào)基因型是1/2XAXA、1/2XAXa(產(chǎn)生配子是3/4XA、1/4Xa)與正常男性婚配,子代男孩基因型是3/4XAY、1/4XaY,子代男孩患病的概率是1/4,D錯(cuò)誤。
故選D。
二、非選擇題
9.(2024·浙江·二模)野生型果蠅的眼色為暗紅眼(++),現(xiàn)有兩個(gè)純合突變品系朱砂眼(cc)和猩紅眼(ss)。為進(jìn)一步研究其眼色的遺傳機(jī)制,進(jìn)行了三組雜交實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表。
回答下列問(wèn)題:
(1)雌果蠅的生殖器官中有貯精囊,一次交配可保留大量精子,供多次受精使用。進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)選擇 的雌果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料。
(2)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,該果蠅的突變眼色為 性狀,控制突變品系的c基因與s基因 (“可能”或“不可能”)是等位基因。
(3)若c基因與s基因位于一對(duì)同源染色體上,則實(shí)驗(yàn)③F1相互交配產(chǎn)生的F2,其眼色表型及比例為 。
(4)若c基因與s基因位于兩對(duì)同源染色體上,請(qǐng)嘗試寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)③親本雜交得到F1過(guò)程的遺傳圖解: (要求寫(xiě)配子)。
(5)為探究s基因的分子作用機(jī)制,研究者分別提取 品系果蠅的基因組,設(shè)計(jì)特異性引物,對(duì)+和s基因片段進(jìn)行PCR擴(kuò)增后電泳,并對(duì)其表達(dá)量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)圖1和圖2所示。推測(cè)+基因發(fā)生了堿基對(duì)的 而突變?yōu)閟基因,導(dǎo)致其基因表達(dá)量 ,從而引起了果蠅體內(nèi)色素的含量變化。
【答案】(1)未交配過(guò)(未受精)
(2) 隱性 不可能
(3)朱砂眼:暗紅眼〈野生型〉:猩紅眼=1:2:1
(4)2種遺傳圖解任選其一
(5) 野生型和猩紅眼 缺失 下降(減少)
【分析】根據(jù)題圖分析,野生型基因型為C-S-,朱砂眼基因型ccS-,猩紅眼C-ss。
【詳解】(1)雌果蠅的生殖器官中有貯精囊,一次交配可保留大量精子,供多次受精使用。進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)選擇未受精的雌果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料。
(2)由實(shí)驗(yàn)①和②可知,親本雜交后,F(xiàn)1都是暗紅色,該果蠅的突變眼色為隱性性狀。根據(jù)組合丙的F1可知,朱砂眼和猩紅眼雜交,后代表現(xiàn)為暗紅眼,朱砂眼和猩紅眼為隱性突變體,若一對(duì)等位基因控制,不可能出現(xiàn)暗紅眼,因此c、s為非等位基因。
(3)實(shí)驗(yàn)③親本朱砂眼×猩紅眼即ccSS×CCss,F(xiàn)1為CcSs,若c基因與s基因位于一對(duì)同源染色體上,則F1為CcSs產(chǎn)生的配子為cS、Cs。則實(shí)驗(yàn)③F1相互交配產(chǎn)生的F2,其眼色表型及比例為朱砂眼:暗紅眼〈野生型〉:猩紅眼=1:2:1。
(4)實(shí)驗(yàn)③親本朱砂眼×猩紅眼即ccSS×CCss,F(xiàn)1為CcSs,若c基因與s基因位于兩對(duì)同源染色體上,遺傳圖解如下圖所示:
(5)野生型和猩紅眼可能含有s基因,探究s基因的分子作用機(jī)制,研究者分別提取野生型和猩紅眼品系果蠅的基因組,設(shè)計(jì)特異性引物,對(duì)+和s基因片段進(jìn)行PCR擴(kuò)增后電泳,并對(duì)其表達(dá)量進(jìn)行測(cè)定。根據(jù)圖1和2分析,+基因的電泳片段大于s基因的,故推測(cè)+基因發(fā)生了堿基對(duì)的缺失而突變?yōu)閟基因,導(dǎo)致其基因表達(dá)量下降,從而引起了果蠅體內(nèi)色素的含量變化。
10.(2024·浙江紹興·二模)某昆蟲(chóng)的性別決定方式為XY型,其有眼與無(wú)眼由一對(duì)等位基因(B、b)控制,紅眼與白眼由另一對(duì)等位基因(A、a)控制,兩對(duì)基因均不位于Y染色體上。為確定兩種性狀的遺傳方式,以無(wú)眼雌蟲(chóng)與白眼雄蟲(chóng)為親本進(jìn)行雜交,根據(jù)雜交結(jié)果繪制部分后代的系譜圖,如圖所示。不考慮突變和染色體交換的情況。

回答下列問(wèn)題:
(1)據(jù)圖可知,有眼性狀的遺傳方式是 ,判斷的依據(jù)是 ;可以確定控制白眼性狀的基因是 (填“A”或“a”),在II2,II3個(gè)體中a基因與b基因 (填“位于”“不位于”或“可能位于”)同一條染色體上。
(2)以系譜圖中呈現(xiàn)的昆蟲(chóng)為實(shí)驗(yàn)材料,通過(guò)一次雜交實(shí)驗(yàn),僅根據(jù)子代表型確定紅(白)眼基因與染色體的位置關(guān)系??蛇x擇 兩個(gè)體相互雜交,若雜交子代中僅有 (填“雌”“雄”或“雌和雄”)蟲(chóng)出現(xiàn) 性狀,則紅(白)眼基因位于X染色體上。
(3)若該昆蟲(chóng)白眼性狀產(chǎn)生的分子機(jī)制是控制紅眼的基因中間插入了一段較長(zhǎng)的DNA片段,則該變異屬于 。以Ⅱ4為實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)合適的 擴(kuò)增控制該對(duì)性狀的完整基因序列,電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物,若電泳結(jié)果為 ,則紅(白)眼基因位于X染色體上。
(4)若確定紅(白)眼基因位于X染色體上,Ⅲ1與Ⅲ2雜交子代中出現(xiàn)白眼的概率為 。
【答案】(1) 常染色體顯性遺傳 Ⅱ2和Ⅱ3均為紅眼(有眼),Ⅲ3為無(wú)眼 a 不位于
(2) Ⅱ1(或Ⅱ3)和Ⅱ2(或Ⅱ4) 雄 白眼
(3) 基因突變 引物 僅有一個(gè)條帶
(4)2/9
【分析】判斷遺傳方式的口訣“無(wú)中生有為隱性,隱性遺傳看女病,女病父正非伴性”;“有中生無(wú)為顯性,顯性遺傳看男病,男病女正非伴性”。
【詳解】(1)根據(jù)II-2和II-3均為有眼,而子代出現(xiàn)了無(wú)眼的個(gè)體,說(shuō)明有眼為顯性遺傳,若為伴X顯性遺傳,根據(jù)II-2有眼,子代雌性應(yīng)均為有眼,與圖中Ⅲ-3無(wú)眼矛盾,故有眼性狀的遺傳方式是常染色體顯性遺傳。根據(jù)II-2和II-3均為紅眼,子代出現(xiàn)了白眼雄蟲(chóng),說(shuō)明白眼性狀為隱性性狀,其基因是a。根據(jù)子代有無(wú)眼和白眼個(gè)體出現(xiàn),則II-2,II-3個(gè)體基因型均為AaBb,若II-2,II-3個(gè)體中a基因與b基因位于一條染色體上,且A和B在一條染色體上,子代基因型為AABB∶AaBb∶aabb=1∶2∶1,表型為紅眼和無(wú)眼,不會(huì)出現(xiàn)白眼個(gè)體,因此可判斷在II-2,II-3個(gè)體中a基因與b基因不位于同一條染色體上。
(2)若基因位于X染色體上,隱雌與顯雄個(gè)體雜交后代,雌雄表型會(huì)有差異,但圖中沒(méi)有白眼雌性個(gè)體。因此可選擇紅眼雜合雌性與紅眼雄性雜交,后代只在雄性中出現(xiàn)白眼。根據(jù)白眼為隱性性狀,由于Ⅰ-2與Ⅰ-4均為白眼,因此子代表現(xiàn)為紅眼的雌性一定是雜合子,故若通過(guò)一次雜交實(shí)驗(yàn),僅根據(jù)子代表型確定紅(白)眼基因與染色體的位置關(guān)系,可選Ⅱ-1(或Ⅱ-3)和Ⅱ-2(或Ⅱ-4)雜交。若白眼基因位于X染色體上,則Ⅱ-1(或Ⅱ-3)基因型為XAXa,Ⅱ-2(或Ⅱ-4)基因型為XAY,子代白眼只出現(xiàn)在雄性個(gè)體中。即若雜交子代中僅有雄蟲(chóng)出現(xiàn)白眼性狀,則紅(白)眼基因位于X染色體上。
(3)若該昆蟲(chóng)白眼性狀產(chǎn)生的分子機(jī)制是控制紅眼的基因中間插入了一段較長(zhǎng)的DNA片段,則該變異導(dǎo)致了紅眼基因堿基序列改變,屬于基因突變。PCR擴(kuò)增時(shí)需要設(shè)計(jì)合適的引物。Ⅱ-4是紅眼的雄性,若紅眼基因在X染色體上,則該個(gè)體基因型為XAY,由于只有一種類(lèi)型的基因,故電泳結(jié)果只有一個(gè)條帶。因此若電泳結(jié)果僅有一個(gè)條帶,則紅(白)眼基因位于X染色體上。
(4)若確定紅(白)眼基因位于X染色體上,根據(jù)子代無(wú)眼,親代至少含有一個(gè)無(wú)眼基因,可知Ⅱ-2基因型為BbXAY,Ⅱ-3基因型為BbXAXa,則Ⅲ-1基因型為1/3BB、2/3Bb;1/2XAXA、1/2XAXa,Ⅲ-2基因型為1/3BB、2/3Bb;XaY,子代bb的概率為2/3×2/3×1/4=1/9,則B-占8/9,子代XbXb、XbY的概率之和為1/2×1/2=1/4,因此Ⅲ-1與Ⅲ-2雜交子代為白眼的概率為8/9×1/4=2/9。
11.(2024·浙江臺(tái)州·二模)為探究某植物果皮與果肉顏色形成機(jī)制,科研人員進(jìn)行了相關(guān)研究。
(1)該植物果肉顏色受一對(duì)等位基因控制,果肉黃色與果肉白色植株雜交,F(xiàn)1果肉均為淡黃色、F1自交所得F2果肉顏色及比例為 。
(2)果皮的紫色與白色性狀受D/d、E/e兩對(duì)等位基因共同控制,當(dāng)其中一對(duì)為隱性時(shí)表現(xiàn)為白色?,F(xiàn)用果皮為白色的甲和乙進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),F(xiàn)1均表現(xiàn)為紫色。F1自交產(chǎn)生的F2中紫色和白色個(gè)體的比例為1:1,據(jù)此推測(cè)F2中紫色個(gè)體的基因型為 ,出現(xiàn)該比例的原因?yàn)? 。
(3)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞合成花青素并轉(zhuǎn)運(yùn)至液泡儲(chǔ)存使該植物果皮呈紫色,花青素合成過(guò)程如圖。
根據(jù)上述代謝途徑,解釋F1果皮呈紫色的原因 。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)D蛋白為一種 ,能與E基因的啟動(dòng)部位特異性結(jié)合,現(xiàn)欲利用這一特性測(cè)定E基因的啟動(dòng)子序列,請(qǐng)利用下列材料完善實(shí)驗(yàn)思路。
材料:含有E基因的DNA分子,D蛋白,PCR反應(yīng)體系,DNA水解酶,蛋白酶
實(shí)驗(yàn)思路:
①:利用含有E基因的DNA分子和PCR反應(yīng)體系對(duì)E基因進(jìn)行擴(kuò)增
②: 。
③:一段時(shí)間后加入 降解未結(jié)合的DNA片段,分離得到的產(chǎn)物用 處理
④: 。
(4)有一果皮紫色變淺的突變株丙,其中D、E基因均未突變,而M基因轉(zhuǎn)錄水平顯著提高,推測(cè)M基因使紫色變淺的原因是 。欲為此推測(cè)提供證據(jù),實(shí)驗(yàn)組的材料選擇及檢測(cè)指標(biāo)應(yīng)選擇 (填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母)。
a.M基因沉默突變體b.D基因沉默突變體c.E基因沉默突變體d.野生型植株e.檢測(cè)M基因表達(dá)量f.檢測(cè)D基因表達(dá)量g.檢測(cè)E基因表達(dá)量h.檢測(cè)果皮花青素含量
【答案】(1)黃色:淡黃色:白色=1:2:1
(2) DdEe 兩對(duì)基因位于一對(duì)同源染色體上,F(xiàn)1產(chǎn)生De和dE兩種配子比例為1:1
(3) F1具備D基因和E基因(同時(shí)含有D蛋白、E酶),能夠使前體物質(zhì)最終形成花青素 RNA聚合酶 獲得E基因片段后與D蛋白混勻 DNA水解酶 蛋白酶 對(duì)剩余的DNA片段進(jìn)行測(cè)序
(4) 抑制D基因或抑制E基因或抑制D、E基因或促進(jìn)花青素的降解 a、f、h 或a、g、h 或a、f、g、h 或a、h
【分析】1、基因分離定律的實(shí)質(zhì)是:在雜合體的細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體的等位基因,具有一定的獨(dú)立性;在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中,等位基因會(huì)隨同源染色體的分開(kāi)而分離,分別進(jìn)入兩個(gè)配子中,獨(dú)立的隨配子遺傳給后代。
2、基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過(guò)程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【詳解】(1)該植物果肉顏色受一對(duì)等位基因控制,果肉黃色與果肉白色植株雜交,F(xiàn)1果肉均為淡黃色,說(shuō)明淡黃色為雜合子,黃色、白色為純合子,則F1自交所得F2中果肉顏色及比例為黃色:淡黃色:白色=1:2:1。
(2)依據(jù)題干信息,白色的基因型為ddE_、D_ee、ddee、紫色的基因型為D_E_,現(xiàn)用果皮為白色的甲和乙進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),F(xiàn)1均表現(xiàn)為紫色,說(shuō)明白色的甲和乙的基因型為ddEE、DDee,F(xiàn)1的基因型為DdEe,F(xiàn)1自交產(chǎn)生的F2中紫色和白色個(gè)體的比例為1:1,這說(shuō)明D/d、E/e兩對(duì)等位基因并不位于兩對(duì)同源染色體上,假設(shè)D/d、E/e兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上,則dE位于一條染色體上,De位于另一條染色體上,dE//De自交,子代的基因型及比例為dE//dE:dE//De:De//De=1:2:1,表現(xiàn)為紫色:白色=1:1,符合題意,因此F2中紫色和白色個(gè)體的比例為1:1的原因?yàn)镈/d、E/e兩對(duì)基因位于一對(duì)同源染色體上,F(xiàn)1產(chǎn)生De和dE兩種配子比例為1:1。
(3)據(jù)圖分析可知,親本果皮呈白色是由于缺少基因D或基因E,進(jìn)而使細(xì)胞缺少D蛋白或E酶,缺少E酶,含有D蛋白,F(xiàn)1具備D基因和E基因(同時(shí)含有D蛋白、E酶),能夠使前體物質(zhì)(無(wú)色)最終形成花青素,進(jìn)而使F1果皮呈現(xiàn)紫色。RNA聚合酶能與啟動(dòng)子特異性結(jié)合,進(jìn)而啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程,由此推測(cè)D蛋白為一種RNA聚合酶,能與E基因的啟動(dòng)部位特異性結(jié)合。
為測(cè)定E基因的啟動(dòng)子序列,可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為:
①:利用含有E基因的DNA分子和PCR反應(yīng)體系對(duì)E基因進(jìn)行擴(kuò)增。
②:獲得E基因片段后與D蛋白混勻(D蛋白為一種RNA聚合酶,能與E基因的啟動(dòng)部位特異性結(jié)合)。 。
③:一段時(shí)間后加入DNA水解酶降解未結(jié)合的DNA片段,分離得到的產(chǎn)物為D蛋白與E基因的啟動(dòng)部位特異性結(jié)合的部分,用蛋白酶處理可水解D蛋白,剩余部分為E基因片段。
④對(duì)剩余的DNA片段進(jìn)行測(cè)序,即可得知E基因的DNA分子序列。
(4)D基因和E基因(同時(shí)含有D蛋白、E酶),能夠使前體物質(zhì)(無(wú)色)最終形成花青素,進(jìn)而使果皮呈現(xiàn)紫色,由此推測(cè),M基因使紫色變淺的原因是抑制D基因或抑制E基因或抑制D、E基因或促進(jìn)花青素的降解。據(jù)圖示信息可知,D、E基因均未突變,而M基因轉(zhuǎn)錄水平顯著提高,M基因使紫色變淺的原因是抑制D基因或抑制E基因或抑制D、E基因或促進(jìn)花青素的降解,所以對(duì)照組應(yīng)選擇野生型植株,實(shí)驗(yàn)組應(yīng)選擇M基因沉默突變體,其他無(wú)關(guān)變量保持相同且適宜,因變量是檢測(cè)D基因和M基因的表達(dá)量和檢測(cè)果皮花青素含量,即實(shí)驗(yàn)組材料的選擇和檢測(cè)指標(biāo)為a、f、g、h。
12.(2024·浙江金華·二模)果蠅的翅形有正常翅和網(wǎng)狀翅、體色有灰體和黃體,分別由基因A、a和B、b控制。某研究小組做的雜交實(shí)驗(yàn)及結(jié)果如下(實(shí)驗(yàn)果蠅染色體組型均正常)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)從基因與染色體的關(guān)系來(lái)看,A與B的區(qū)別是 ;從DNA結(jié)構(gòu)來(lái)看,A與a的區(qū)別是 。
(2)若僅考慮翅形這一性狀,根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)法判斷A-a是否位于X、Y染色體的同源區(qū)段,但可通過(guò)F1果蠅與其親本回交來(lái)確定,應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn) 的親本雄果蠅作為回交材料,其回交組合的基因型為 (按照基因位于同源區(qū)段書(shū)寫(xiě))。若子代 ,則說(shuō)明A-a位于XY染色體同源區(qū)段。
(3)若兩對(duì)基因均不位于Y染色體上。僅根據(jù)實(shí)驗(yàn)①分析,F(xiàn)1灰體果蠅體色的基因型有 種。若僅根據(jù)實(shí)驗(yàn)②分析, (填“能”或“不能”)判斷灰體與黃體的顯隱性關(guān)系。結(jié)合實(shí)驗(yàn)①、②,可判斷果蠅這兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由組合定律,判斷依據(jù)是 。
(4)若兩對(duì)基因均不位于Y染色體上,且綜合實(shí)驗(yàn)①、②判斷,在實(shí)驗(yàn)①的F1群體中,基因B的頻率為 。將實(shí)驗(yàn)①中F1雌雄果蠅隨機(jī)得到F2,F(xiàn)2中純合正常翅雄果蠅比例為 。
(5)果蠅屬于 型性別決定,果蠅性別取決于X染色體數(shù)與常染色體組數(shù)(A)的比值,當(dāng)X/A≥1時(shí)為雌性;當(dāng)X/A=0.5時(shí)為雄性;當(dāng)受精卵含有2條Y染色體時(shí),無(wú)法完成胚胎發(fā)育?,F(xiàn)有一只染色體組型為6+XXY的果蠅,其性別為 ,且可生育后代;這只果蠅與另一染色體組型正常的果蠅雜交,則子代雌雄果蠅比例為 。
【答案】(1) 基因座位/基因在染色體上的位置不同 堿基對(duì)排列順序不同
(2) ② XAXa×XAYA 子代雌雄果蠅全部為正常翅
(3) 2或3 能 遵循 控制翅形和體色的基因分別位于常染色體和X染色體上
(4) 2/3 3/32
(5) XY 雌性 5:4
【分析】1、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過(guò)程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合;
2、表格分析:實(shí)驗(yàn)①中,正常翅與網(wǎng)狀翅雜交,后代全為正常翅,說(shuō)明正常翅對(duì)網(wǎng)狀翅為顯性,灰體與灰體后代出現(xiàn)黃體,說(shuō)明灰體對(duì)黃體為顯性;實(shí)驗(yàn)②體色性狀受性別控制,控制該性狀的基因位于X染色體上,結(jié)合實(shí)驗(yàn)①②正反交結(jié)果可知,控制翅型基因位于常染色體上。
【詳解】(1)從基因與染色體的關(guān)系來(lái)看,A與B為控制不同性狀的基因,屬于非等位基因,基因在染色體上的位置不同;從DNA結(jié)構(gòu)來(lái)看,A與a是等位基因,區(qū)別是堿基對(duì)排列順序不同;
(2)假設(shè)翅形基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上,通過(guò)F1果蠅與其親本回交來(lái)確定,用實(shí)驗(yàn)②中的親本雄果蠅(XAYA)與F1雌果蠅(XAXa)進(jìn)行回交,其后代雌果蠅全為正常翅(XAXA、XAXa)、雄果蠅全為正常翅(XAYA、XaYA),則能證明上述基因的位置,否則應(yīng)該表現(xiàn)為雌雄個(gè)體均表現(xiàn)為正常翅和網(wǎng)狀翅,且比例為1∶1;
(3)若兩對(duì)基因均不位于Y染色體上。僅根據(jù)實(shí)驗(yàn)①分析,若相關(guān)基因位于X染色體上,F(xiàn)1灰體果蠅體色的基因型有XBXB、XBXb和XBY3種;若相關(guān)基因位于常染色體上,則有Bb和BB兩種基因。由實(shí)驗(yàn)②可知,體色性狀受性別控制,控制該性狀的基因位于X染色體上,且黃體雌果蠅與灰體雄果蠅雜交后代中雄果蠅全為黃體,而雌果蠅全為灰體,說(shuō)明灰體對(duì)黃體為顯性,故可根據(jù)實(shí)驗(yàn)②判斷灰體與黃體的顯隱性關(guān)系;結(jié)合實(shí)驗(yàn)①、②可知,控制翅型的基因(A/a)位于常染色體上,控制體色的基因(B/b)位于X染色體上,即控制翅型和體色的兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上,因此,果蠅正常翅和網(wǎng)狀翅、灰體和黃體這兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳遵循基因的自由組合定律;
(4)若只考慮體色的遺傳,實(shí)驗(yàn)①的親本為XBXb、XBY,子代基因型及比例為XBXB:XBXb:XBY:XbY=1:1:1:1,故基因B的頻率=(1/4×2+1/4×1+1/4×1)/(1/4×2+1/4×2+1/4×1+1/4×1)=2/3;若考慮翅型和體色,親本的基因型 為AAXBXb、aaXBY,F(xiàn)1代雌果蠅為AaXBXB、AaXBXb,雄果蠅為AaXBY、AaXbY,F(xiàn)1雌雄果蠅隨機(jī)得到F2,F(xiàn)2中純合正常翅雄果蠅(AAXBY)的比例為1/4(AA)×1/2(雄)×3/4(XBY)=3/32;
(5)果蠅屬于XY型性別決定,果蠅性別取決于X染色體數(shù)與常染色體組數(shù)(A)的比值,由題意可知,當(dāng)X/A≥1時(shí)為雌性;當(dāng)X/A=0.5時(shí)為雄性;染色體組型為6+XXY的果蠅的X/A=2/2=1,故該果蠅為雌性果蠅;這只果蠅(6+XXY)與另一染色體組型正常的果蠅(6+XY)雜交,子代染色體組型及比例為XXX:XXY:XX:XY=1:3:2:3,故子代中雌性果蠅:雄性果蠅=5:4。
13.(2024·浙江嘉興·二模)在組織培養(yǎng)過(guò)程中,對(duì)某水稻品種誘變,獲得2個(gè)突變型品系甲和乙?,F(xiàn)已從品系乙中克隆出位于2號(hào)染色體上的關(guān)鍵基因a,確定品系乙是野生型水稻(WT)的A基因發(fā)生隱性突變的結(jié)果。回答下列問(wèn)題:
(1)將品系甲與WT雜交,獲得的F1均表現(xiàn)為野生型,F(xiàn)1自交所得F2表現(xiàn)為野生型:突變型=3:1,可知品系甲的形成是 (填“顯性”或“隱性”) 突變的結(jié)果,受一對(duì)等位基因控制。為探究品系甲和乙是否為同一基因A突變導(dǎo)致,利用品系甲和乙進(jìn)行雜交,若F1 ,則品系甲和乙不是同一基因A突變導(dǎo)致,否則為同一基因A突變導(dǎo)致。
(2)在對(duì)水稻的愈傷組織或 培養(yǎng)時(shí)進(jìn)行人工誘變,誘變頻率會(huì)大于個(gè)體或器官水平,且可以在較小的空間內(nèi)一次性處理大量材料。誘變需處理大量材料是因?yàn)榛蛲蛔兙哂杏泻π?、多方向性? 。
(3)水稻種皮的顏色受一對(duì)等位基因B/b控制,僅有B種皮黑色,僅有b種皮白色,Bb為灰色。為確定基因B/b是否位于2號(hào)染色體上,請(qǐng)選用下列材料,完善實(shí)驗(yàn)方案、寫(xiě)出預(yù)期結(jié)果和結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)材料:純合種皮黑色植株Q(2n)和純合種皮白色植株R(2n),缺少一條2號(hào)染色體的種皮白色植株S。
實(shí)驗(yàn)思路:選取植株 為親本雜交,觀察子一代表型及比例。
預(yù)期結(jié)果與結(jié)論:①若子一代 ,則基因B/b位于2號(hào)染色體上;
②若子一代 ,則基因B/b不位于2號(hào)染色體上。
【答案】(1) 隱性 全為野生型
(2) 原生質(zhì)體 稀有性
(3) Q和S 種皮灰色:種皮黑色=1:1 全為種皮灰色
【分析】基因的分離定律的實(shí)質(zhì)是:在雜合子的細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體上的等位基因,具有一定的獨(dú)立性;在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中,等位基因會(huì)隨同源染色體的分開(kāi)而分離,分別進(jìn)入兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代?;虻姆蛛x定律的實(shí)質(zhì)是:在雜合子的細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體上的等位基因,具有一定的獨(dú)立性;在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中,等位基因會(huì)隨同源染色體的分開(kāi)而分離,分別進(jìn)入兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。
【詳解】(1)將品系甲與WT雜交,獲得的F1均表現(xiàn)為野生型,F(xiàn)1自交所得F2表現(xiàn)為野生型:突變型=3:1,可知品系甲的形成是隱性突變的結(jié)果,受一對(duì)等位基因控制。為探究品系甲和乙是否為同一基因A突變導(dǎo)致,利用品系甲和乙進(jìn)行雜交,若F1全為野生型,則品系甲和乙不是同一基因A突變導(dǎo)致,否則為同一基因A突變導(dǎo)致。
(2)在組織培養(yǎng)過(guò)程中,細(xì)胞處于不斷分裂狀態(tài),易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響下而發(fā)生變異。在對(duì)水稻的愈傷組織或原生質(zhì)體培養(yǎng)時(shí)進(jìn)行人工誘變,誘變頻率會(huì)大于個(gè)體或器官水平,且可以在較小的空間內(nèi)一次性處理大量材料?;蛲蛔兊奶攸c(diǎn)具有有害性、多方向性和稀有性,所以誘變需處理大量材料。
(3)水稻種皮的顏色受一對(duì)等位基因B/b控制,僅有B種皮黑色,僅有b種皮白色,Bb為灰色,則黑色的基因型為BB,白色的基因型為bb,為確定基因B/b是否位于2號(hào)染色體上,進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)思路:選取植株Q和S為親本雜交,觀察子一代表型及比例。若基因B/b位于2號(hào)染色體上,則親本為BB和bO雜交,子一代種皮灰色:種皮黑色=1:1;若基因B/b不位于2號(hào)染色體上,則親本為BB和bb雜交,子一代全為種皮灰色。
14.(2024·浙江杭州·二模)某昆蟲(chóng)(2n=8)的紅眼和朱紅眼受一對(duì)等位基因A/a控制。對(duì)一群純合朱紅眼雄蟲(chóng)的精巢進(jìn)行誘變處理,再分別與純合紅眼雌蟲(chóng)雜交,得到F1.多數(shù)雜交組合所得F1均全為紅眼,但有一只雄蟲(chóng)與純合紅眼雌蟲(chóng)雜交后得到的F1為一半紅眼一半朱紅眼。
為了解釋這一現(xiàn)象,提出了如下假設(shè):朱紅眼為隱性性狀,該雄蟲(chóng)發(fā)生如圖所示突變。兩個(gè)a基因同時(shí)存在可以遮蓋住一個(gè)A基因控制的性狀,從而使Aaa個(gè)體呈現(xiàn)出a基因控制的性狀?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)依據(jù)假設(shè),若該雜交組合的F1自由交配,所得F2的表型及比例為 。
(2)該假設(shè)的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的 ,可以觀察該雜交組合的F1中朱紅眼個(gè)體有絲分裂中期細(xì)胞并制作 來(lái)確認(rèn)。Aaa個(gè)體呈現(xiàn)朱紅眼可能是因?yàn)閮蓚€(gè)a基因的表達(dá)產(chǎn)物 ,效果超過(guò)了一個(gè)A基因的表達(dá)產(chǎn)物。
(3)上述假設(shè)還可通過(guò)測(cè)定每個(gè)細(xì)胞中a基因表達(dá)的 的含量來(lái)驗(yàn)證。依據(jù)此理論,若存在AAaa個(gè)體,推測(cè)其表型為 。
(4)為進(jìn)一步證明兩個(gè)a基因控制的性狀可以遮蓋住一個(gè)A基因控制的性狀,向基因型為 的受精卵中導(dǎo)入一個(gè)含a基因的重組質(zhì)粒,得到的成蟲(chóng)確為朱紅眼,表明該理論是正確的。將該只朱紅眼成蟲(chóng)與純合紅眼個(gè)體雜交,若子代表型及比例為 ,則表明a基因的插入位點(diǎn)在含A/a基因之外的染色體上。
(5)上一步得到的轉(zhuǎn)基因朱紅眼成蟲(chóng)意外的呈現(xiàn)出了殘翅的性狀(同批次未轉(zhuǎn)基因受精卵發(fā)育而來(lái)的均為長(zhǎng)翅個(gè)體),最有可能的原因是 。
【答案】(1)紅眼:朱紅眼=1:1
(2) 重復(fù) 染色體組型(染色體核型) 累加(寫(xiě)積累或疊加或更多均可)
(3) mRNA、蛋白質(zhì) 紅眼
(4) Aa 紅眼:朱紅眼=3:1
(5)a基因插入到長(zhǎng)翅基因片段中,導(dǎo)致長(zhǎng)翅基因發(fā)生基因突變失去作用
【分析】基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是進(jìn)行有性生殖的生物在產(chǎn)生配子時(shí),位于同源染色體上的等位基因分離的同時(shí),位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合,基因自由組合定律同時(shí)也遵循基因的分離定律。
【詳解】(1)依據(jù)假設(shè),朱紅眼為隱性性狀,有一只雄蟲(chóng)與純合紅眼雌蟲(chóng)雜交后得到的F1為一半紅眼一半朱紅眼,基因型為Aa,Aaa,比例是1:1,自由交配按照配子法計(jì)算,雌雄配子都是A:a:aa等于2:1:1,后代基因型為AA,Aa,Aaa,aaa,表現(xiàn)型比例為8:8,也就是紅眼:朱紅眼=1:1;
(2)染色體結(jié)構(gòu)變異包括缺失、重復(fù)、倒位、易位,如圖所示突變兩個(gè)a基因同時(shí)存在一條染色體上,屬于重復(fù);有絲分裂中期細(xì)胞是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最好時(shí)間,所以可以選擇有絲分裂中期細(xì)胞制作染色體組型來(lái)觀察,基因是看不到的;兩個(gè)a基因同時(shí)存在可以遮蓋住一個(gè)A基因控制的性狀,可能是因?yàn)閮蓚€(gè)a基因的表達(dá)產(chǎn)物一起疊加超過(guò)了單個(gè)A的表達(dá)產(chǎn)物,從而使Aaa個(gè)體呈現(xiàn)出a基因控制的性狀;
(3)基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩大階段,轉(zhuǎn)錄結(jié)果是產(chǎn)生mRNA,翻譯結(jié)果產(chǎn)生蛋白質(zhì),特定的基因表達(dá)產(chǎn)生特定的mRNA、蛋白質(zhì);若存在AAaa個(gè)體,AAaa包括兩個(gè)A基因,兩個(gè)a基因,兩個(gè)A基因的表達(dá)產(chǎn)物要超過(guò)兩個(gè)a基因的,所以性狀呈現(xiàn)顯性性狀紅眼;
(4)證明兩個(gè)a基因控制的性狀可以遮蓋住一個(gè)A基因控制的性狀,采用轉(zhuǎn)基因技術(shù),向基因型為Aa的受精卵中導(dǎo)入一個(gè)含a基因的重組質(zhì)粒,得到的成蟲(chóng)基因型就是Aaa,性狀確為朱紅眼,表明該理論是正確的;若a基因的插入位點(diǎn)在含A/a基因之外的染色體上,則相當(dāng)于A、a、a分別在三條染色體上,該個(gè)體減數(shù)分裂時(shí)產(chǎn)生配子為A、a、Aa、aa,比例為1:1:1:1,純合紅眼基因型AA產(chǎn)生配子為A,故二者雜交后代表型及比例為紅眼:朱紅眼=3:1,其中朱紅眼基因型為Aaa;
(5)轉(zhuǎn)基因朱紅眼成蟲(chóng)意外的呈現(xiàn)出了殘翅的性狀(同批次未轉(zhuǎn)基因受精卵發(fā)育而來(lái)的均為長(zhǎng)翅個(gè)體),最有可能的原因是a基因插入到長(zhǎng)翅基因片段中,導(dǎo)致長(zhǎng)翅基因發(fā)生基因突變失去原來(lái)的作用,符合基因突變中的增添情況。
雜交組合
親本
F?表型
F?表型及比例



靛藍(lán)色
白色
紫紅色
紫紅色:靛藍(lán)色:白色=9∶3∶4





白色
紅色
紫紅色
紫紅色:紅 色:白色=9:3:4
實(shí)驗(yàn)
親本
F1表型
F2表型及比例
實(shí)驗(yàn)一
黃色×紫色
全為白色
白色:黃色:紫色=3:2:3
實(shí)驗(yàn)二
全為紫色
白色:黃色:紫色=1:2:5
雜交組合
母本
父本
F1表型
F2表型及比列
雜交組合1
甲(白眼灰身截翅)
乙(紅眼黑身截翅)
雌性均為紅眼灰身截翅
雄性均為白眼灰身截翅
白眼灰身截翅:白眼黑身截翅:紅眼灰身截翅:紅眼黑身截翅=3: 1: 3: 1
雜交組合2
丙(白眼黑身常翅)
乙(紅眼黑身截翅)
雌性均為紅眼黑身長(zhǎng)翅
雄性均為白眼黑身長(zhǎng)翅
白眼黑身長(zhǎng)翅:白眼黑身截翅:紅眼黑身長(zhǎng)翅:紅眼黑身截翅=3: l: 3: 1
實(shí)驗(yàn)
P
F1

朱砂眼×野生型
野生型

猩紅眼×野生型
野生型

朱砂眼×猩紅眼
野生型

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