- 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
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在一个自然果蝇种群中,灰身与黑身为一对相对性状(由A、a控制);棒眼与红眼为一对相对性状(由B、b控制).现有两果蝇杂交,得到F1表现型和数目(只)如下表.
请回答:
(1)该种群中控制灰身与黑身的基因位于______;控制棒眼与红眼的基因位于______.
(2)亲代果蝇的基因型分别为______和______.
(3)F1中黑身棒眼雌雄果蝇随机交配,F2的表现型及比例为______.
(4)1915年,遗传学家Bridges发现用红眼雌果蝇与X射线处理过的棒眼雄果蝇进行杂交,总能在某些杂交组合的F1中发现红眼雌果蝇.该种红眼雌果蝇的出现是由于发生了基因突变还是父本棒眼果蝇X染色体缺失了显性基因B(B和b基因都没有的受精卵不能发育).
①请你设计杂交实验进行检测.
实验步骤:______.
结果预测及结论:
若子代棒眼雌果蝇:红眼雄果蝇=______,则是由于基因突变.
若子代棒眼雌果蝇:红眼雄果蝇=______,则是由于父本棒眼果蝇X染色体缺失.
②四幅图是Bridges对幼虫的唾腺细胞进行镜检发现的两条X染色体联会情况示意图(字母表示染色体上不同的区段),哪个支持上面的第二种预测?______
正确答案
解析
解:(1)子代雌蝇中黑身:灰身=50:156=1:3,雄蝇中黑身:灰身=26:70=1:3,雌雄比例相等,故控制灰身与黑身的基因位于常染色体.子代雌蝇全是棒眼,雄蝇棒眼:红眼=(70+26):(82+23)=1:1,雌雄比例不等,故控制棒眼与红眼的基因位于X染色体.
(2)子代黑身:灰身=1:3,亲本相关基因型为Aa×Aa; 子代雌蝇全是棒眼,雄蝇棒眼:红眼=1:1,亲本相关基因型为XBXb×XBY,故亲本基因型为AaXBXb和AaXBY.
(3)F1中黑身棒眼雌果蝇有aa XBXb()和aa XBXB(
),中黑身棒眼雌雄蝇有aa XBY.故有2种杂交组合:1,aa XBXb×aa XBY,子代为(
)(
黑身棒眼雌蝇:
黑身棒眼雄蝇:
黑身红眼雄蝇).2,aa XBXB×aa XBY,子代为(
)(
黑身棒眼雌蝇:
黑身棒眼雄蝇),故F2表现型及比例为:黑身棒眼雌蝇:黑身棒眼雄蝇:黑身红眼雄蝇=(
):(
):
=4:3:1.
(4)用假说-演绎法解决.①要探究红眼雌果蝇的出现是由于发生了基因突变还是父本棒眼果蝇X染色体缺失了显性基因B,必须让该F1中红眼雌果蝇与棒眼雄蝇杂交,统计子代表现型和比例,作出判断.
假设由于基因突变产生,则该红眼雌果蝇为XbXb,而棒眼雄蝇为XBY,杂交子代为1XBXb:1XBY,即子代棒眼雌果蝇:红眼雄果蝇=1:1.如果是由于父本棒眼果蝇X染色体缺失,则该红眼雌果蝇为XXb,而棒眼雄蝇为XBY,杂交子代为1XBXb:1XBY:1XBXb:1XY(致死),即子代棒眼雌果蝇:红眼雄果蝇=2:1.
(5)A为染色体增加,B为染色体缺失,C为染色体颠倒,D为染色体移接.
故答案为:
(1)常染色体 X染色体
(2)AaXBXb和AaXBY
(3)黑身棒眼雌蝇:黑身棒眼雄蝇:黑身红眼雄蝇=4:3:1
(4)①让F1中红眼雌果蝇与棒眼雄蝇杂交,统计子代表现型和比例. 1:1 2:1 ②B
家兔眼色受两对基因A、a和B、b共同决定,基因a纯合时表现为蓝眼;有A基因且基因b纯合时,表现为红眼;其他则表现为黑眼.现用纯系家兔进行杂交实验,得到如下实验结果.分析回答:
(1)基因型AB表现型为______,Abb的表现型______.
(2)由实验三知:基因A、a和B、b的遗传遵循______定律.
(3)蓝眼的基因型有______种,实验一中蓝眼亲本的基因型是______.
(4)实验二中F2黑眼个体间随机交配,后代表现型及比例为______.
正确答案
解析
解:(1)由分析可知,A、B同时存在表现为黑眼,A存在,B不存在表现为红眼.
(2)由分析可知,基因A、a和B、b的遗传遵循基因自由组合定律.
(3)蓝眼基因是aaBB、aaBb、aabb三种;实验一F2,黑眼:蓝眼=3:1,相当于一对相对性状的自交实验,又知亲本是纯系,黑眼基因是AABB,蓝眼基因型可能是aaBB或aabb,如果是aabb,则子二代性状分离比与实验三相同,因此蓝眼基因型是aaBB.
(4)实验二:亲本是纯系,黑眼的基因型是AABB,红眼的基因型是AAbb,子一代的基因型是AABb,
F2黑眼的基因型是AABB:AABb=1:2,F2黑眼个体间随机交配,红眼的概率是AAbb=,黑眼的概率是AAB_=
,黑眼:红眼=8:1.
故答案为:
(1)黑眼 红眼
(2)基因自由组合
(3)3 aaBB
(4)黑眼:红眼=8:1
矮秆迟熟水稻(ddEE)和高秆早熟水稻(DDee)杂交,子二代中有1200棵矮秆早熟,则F1自交的得到的子二代中,应该有纯种高秆迟熟水稻多少棵( )
正确答案
解析
解:用矮杆晚熟(ddEE)水稻和高杆早熟(DDee) 水稻杂交,F1为高杆晚熟(DdEe),F1自交,F2中矮杆早熟纯种水稻基因型为ddee、高秆迟熟纯种水稻基因型为DDEE,各占F2的,因此F2在理论上应该有纯种高秆迟熟水稻1200棵.
故选:B.
狗皮毛的颜色受两对常染色体上的等位基因A、a与B、b控制,且基因A使雄配子致死.狗皮毛的表现型有:沙色、红色和白色.经观察绘得如系谱图,请分析回答:(1号、2号为纯合子)
(1)该遗传遵循基因______定律.
(2)1号和2号的基因型是______和______.
(3)现有多只白色和红色母狗,请设计合理的实验方案,探究12号的基因型.
第一步:让12号与______母狗交配;
第二步:观察并统计后代的表现型.预期结果和结论:
①如果子代______,则______.
②如果子代______,则______.
③如果子代______,则______.
正确答案
解析
解:(1)依题意,这两对等位基因(A、a与B、b)分别位于两对同源染色体上,因此遵循分离定律和自由组合定律.
(2)13号的基因型为aabb,可推断亲本6号和7号基因型皆为AaBb,可知6号的父母1号和2号必分别含有A和B基因,又由题意,1号、2号为纯合子,所以其基因型为AAbb和aaBB.
(3)12号为沙色,其基因型有多种可能:aaB_或A_bb;所以让12号与多只白色母狗交配,观察并统计后代的表现型.如果子代全部为沙色,则12号的基因型为aaBB;如果子代中既有沙色又有白色,则12号的基因型为aaBb;如果子代全部为白色,则12号的基因型为Aabb.
答案:(1)自由组合
(2)AAbb aaBB
(3)多只白色 ①全部为沙色 aaBB ②沙色:白色约为1:1(或既有沙色又有白色) aaBb ③全部为白色 Aabb
野生型水貂的毛皮是黑色的.现有两种毛皮颜色的纯合突变体系,一种为银灰色的雄貂,另一种为铂灰色的雌貂,控制银灰色的基因为A,控制铂灰色的基因为B.用这两种突变体与野生型分别进行杂交,得到如表结果:
请回答下列问题:
(1)根据杂交实验的结果判断,上述两种水貂突变体的出现属于______性突变.控制水貂毛色遗传的两对基因位于______染色体上.
(2)如果A和B基因位于常染色体上,则亲本中银灰色的基因型是______.让杂交1中的F2雌雄个体相互交配,产生的F3代中表现型及比例为______.
(3)如果A和B基因位于常染色体上,则杂交组合3 的F2个体非野生型中的纯合子占______.让F2中的野生型个体与宝石蓝个体进行交配,后代表现型及比例为______.
(4)有人认为,B、b这对等位基因也可能位于X染色体上,请你对杂交1用遗传图解的方式说明其可能性.
______.
正确答案
解析
解:(1)根据以上分析可知野生型是显性性状,两种水貂突变体的出现属于隐性突变.控制水貂毛色遗传的两对基因位于2对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律.
(2)根据以上分析可知亲本银灰色的基因型是AAbb.让杂交1中的F2雌雄个体(3A_BB、1aaBB)相互交配,产生的F3代中表现型及比例为 野生型(3A_BB):银灰色(1aaBB)=3:1.
(3)如果A和B基因位于常染色体上,则杂交组合3 的F2个体非野生型(占总数的7份,其中3份是纯合子)中的纯合子占 .让F2中的野生型个体(A_B_)与宝石蓝个体(aabb)进行交配,野生型个体(A_B_)产生的配子及比例为AB:Ab:aB:ab=4:4:1:1,所以后代表现型及比例为野生型:铂灰色:银灰色:宝石蓝色=4:2:2:1.
(4)假设B、b这对等位基因位于X染色体上,则杂交1中亲本基因型分别是AAXBXB、AAXbY,其杂交产生子代的遗传图解如下:
故答案为:
(1)隐 2对同源(非同源)
(2)AAbb 野生型:银灰色=3:1
(3) 野生型:铂灰色:银灰色:宝石蓝色=4:2:2:1
(4)
玉米非糯性基因(A)对糯性基因(a)为显性,植株紫色基因(B) 对植株绿色基因(b)为显性,这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上.玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色,糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色.现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择.
(1)若要采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应选择非糯性紫株品系与______品系杂交.
(2)当用X射线照射纯合非糯性紫株玉米花粉后,将其授于纯合非糯性绿株的个体上,发现在F1代734株中有2株为绿色.经细胞学的检查表明,这2株绿色植株是由于第6号染色体载有紫色基因(B)区段缺失导致的.已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育,而缺失纯合体(两条同源染色体均缺失相同片段)致死.请回答:
①在上述F1代绿株的幼嫩花药中观察到如图染色体图象,说明此时细胞处于______期.该细胞中b基因所在位点应该是图中基因位点______(填基因位点“1”或者“2”).
②在做细胞学的检査之前,有人推测F1代出现绿株的原因是经X射线照射的少数花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b),导致F1代少数绿苗产生.某同学设计了以下杂交实验,以探究X射线照射花粉后产生的变异类型.
实验步骤:
第一步:选上述F1代绿色植株与______纯种品系杂交,得到种子(F2代);
第二步:让F2代植株自交,得到种子(F3代);
第三步:观察并记录F3代植株颜色及比例.
结果预测及结论:
若F3代植株的紫色:绿色为______,说明X射线照射的少数花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b).
若F3代植株的紫色:绿色为______,说明X射线照射的少数花粉中第6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失.
正确答案
糯性紫株
减数第一次分裂的前
1
非糯性紫株
3:1
6:1
解析
解:(1)由于玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色,糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色,所以采用花粉鉴定法验证基因分离定律,只能选择非糯性紫株与糯性紫株杂交.
(2)①由于第6号染色体载有紫色基因(B)区段缺失导致F1代出现2株绿色玉米,所以F1代绿株的基因组成bb,b基因所在位点应该是图中基因位点.同源染色体配对发生在减数第一次分裂的联会时期,即前期,所以要在幼嫩花药中观察上图染色体现象,应选择处于减数第一次分裂的前期细胞进行观察.
②要探究X射线照射花粉产生的变异类型,需要选F1代绿色植株与亲本中的非糯性紫株杂交,得到种子(F2代);将F2代植株的自交,得到种子(F3代).如果F3代植株的紫色:绿色为3:1,则说明花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b),没有发生第6染色体载有紫色基因(B)的区段缺失;如果F3代植株的紫色:绿色为6:1,则说明花粉中第6染色体载有紫色基因(B)的区段缺失.BB×bO→Bb、BO,让其分别自交BO的后代为:BB、2BO、OO(致死),Bb的后代为:BB、2Bb、bb,所以紫色:绿色为6:1.
故答案为:
(1)糯性紫株
(2)①减数第一次分裂的前(或四分体) 1
②非糯性紫株(或糯性紫株) 3:1 6:1
剪秋萝为雌雄异株,属于XY型性别决定,叶片的绿色对花斑色为显性(其基因位于常染色体上,用字母A、B、C、D…表示),Y染色体抑制花斑基因的表达.只有隐性纯合体才表现为花斑叶.下列是3组杂交实验,其中第1、2组中为4种不同品系(基因型不同)的剪秋萝,3组杂交实验后F1的结果如下:
第1组:亲本:花斑叶♀×绿色叶♂;F1:雌:雄=1:1,雌株中是花斑叶,
是绿叶;而雄株中没有花斑叶.
第2组:亲本:绿色叶♀×绿色叶♂;F1:得到2458个子代,由1216个雌株和1242个雄株组成,雌株中304个为花斑叶,而雄株中无花斑叶.若染色体上等位基因分离互不干扰.
第3组:亲本:绿色叶♀×绿色叶♂;F1:得到5124个子代,由2560个雌株和2564个雄株组成,雌株中40个为花斑叶,而雄株中无花斑叶.若染色体上等位基因分离互不干扰.
根据杂交结果回答以下问题:
(1)第1组实验的两亲本基因型是雌______;雄______.
(2)第2组实验的叶色至少受______对等位基因控制.其雌性亲本可能的基因型有______;对应的雄性亲本基因型分别是______.
(3)第3组实验的叶色至少受______对等位基因控制,其雌性亲本的基因型为______,对应的雄性亲本的基因型为______.F1代绿叶雌株中,只有一对基因中含有显性基因的个体占全部雌株的比例为______.
正确答案
aa
Aa
2
AaBb或Aabb或aaBb
aabb或aaBb或Aabb
3
AaBbCc
AaBbCc
解析
解:(1)由于第1组实验的两亲本花斑叶♀×绿色叶♂的后代雌株中花斑叶:绿叶=1:1,雄株中没有花斑叶,说明叶片的颜色由一对等位基因控制.因此,两亲本基因型分别是:雌为aa,雄为Aa.
(2)由于第2组实验的两亲本绿色叶♀×绿色叶♂的后代雌株中花斑叶:绿叶=304:(1216-304)=1:3.因此花斑叶的基因型中至少有aabb,则绿叶的基因型为AaBb、Aabb、aaBb.故可判断亲本的杂交组合为♀AaBb与♂aabb或♀Aabb与♂aaBb或♀aaBb与♂Aabb.
(3)由于第3组实验的两亲本绿色叶♀×绿色叶♂的后代雌株中花斑叶:绿叶=40:(2560-40)=1:63.因此花斑叶的基因型中至少有aabbcc,概率为=
.因此,可判断亲本的杂交组合为AaBbCc与AaBbCc.F1代绿叶雌株中,只有一对基因中含有显性基因的个体占全部雌株的比例为
×3=
.
故答案为:
(1)aa Aa
(2)2 AaBb或Aabb或aaBb aabb或aaBb或Aabb
(3)3 AaBbCc AaBbCc
某生物个体减数分裂产生的配子种类及其比例是Ab:aB:AB:ab为4:4:1:1,若这个生物进行自交,其后代出现纯合体的概率是( )
正确答案
解析
解:根据生物个体减数分裂产生的配子种类及其比例是Ab:aB:AB:ab为4:4:1:l,可求出Ab:aB:AB:ab的比例分别是4/10、4/10、1/10、1/10;因此,这个生物进行自交,其后代出现的纯合体有AABB、AAbb、aaBB、aabb,概率为1/10×1/10+4/10×4/10+4/10×4/10+1/10×1/10=34/100=17/50.
故选D.
小麦植株无性别之分,品种有抗锈病和不抗锈病(A、a)、无芒和有芒(B、b),控制这两对性状的基因分别位于不同对的染色体上.请回答下列问题:
(1)小麦的抗锈病和不抗锈病性状,在遗传学上称为一对______.
(2)小麦细胞中的染色体有无性染色体和常染色体之分?______,原因是______.
(3)已知小麦抗锈病对不抗锈病为显性,无芒对有芒为显性.用纯合的抗锈病无芒品种与不抗锈病有芒品种杂交,F1自交,播种所有的F2,假定所有F2植株都能成活,在F2植株开花前,拔掉所有的有芒植株,并对剩余植株套袋,假定剩余的每株F2收获的种子数量相等,且F3的表现型符合遗传定律.从理论上讲F3中表现不抗锈病植株的比例为______.
(4)请用竖线(|)表示相关染色体,用点(•)表示相关基因位置,在如图圆圈中画出F1体细胞的基因示意图.
______
(5)现有一表现型为抗锈病有芒的品种,确定其基因型是纯合子还是杂合子最简单的方法是______.
正确答案
解析
解:(1)小麦的抗锈病和不抗锈病性状,在遗传学上称为一对相对性状.
(2)小麦植株无性别之分,因此小麦细胞中的染色体无性染色体和常染色体之分.
(3)由于要求F3中表现不抗锈病植株的比例,所以只需要考虑植物抗锈病和不抗锈病这一对性状.纯合的抗锈病AA与不抗锈病aa杂交,F1全为抗锈病Aa,自交产生F2,F2的基因型为AA、Aa、aa=1:2:1.在F2植株开花前,拔掉所有的有芒植株,这对F2中抗锈病与不抗锈病的基因型比例没有影响.则F2中AA为,Aa为
,aa为
.F2中个体自交得F3,F3中表现不抗锈病植株,即aa的比例为
×
+
=
.
(4)用纯合的抗锈病无芒品种AABB与不抗锈病有芒品种aabb杂交,得到F1的基因型为AaBb.根据题干中“控制这两对性状的基因分别位于不同对的染色体上”,可以画出F1体细胞的基因示意图.(具体见答案)
(5)现有一表现型为抗锈病有芒的品种,确定其基因型是纯合子还是杂合子最简单的方法是让该植株自交,看后代中是否会发生性状分离,能发生性状分离的为杂合子,否则为纯合子.
故答案为:
(1)相对性状
(2)无 小麦植株无性别之分
(3)
(4)
(5)让该植株自交,看后代中是否会发生性状分离,能发生性状分离的为杂合子,否则为纯合子
玉米的基因型与性别对应关系如下表,已知B、b和T、t分别位于两对同源染色体上.若BbTt的玉米植株做亲本,自交得F1代,让F1中的雌雄同株异花植株相互交配,则F2代中雌、雄株的比例是( )
正确答案
解析
解:根据题意让BbTt的玉米植株自交,则F1代的情况是雌雄同株异花( BT):雄株(bbT):雌株(Btt):雌株(bbtt)=9:3:3:1;然后让F1中的雌雄同株异花植株相互交配,就是让基因型是BT的个体相互交配,BT的个体产生以下4种配子:BT()、Bt(
)、bT(
)、bt(
),让产生这四种配子的个体相互交配产生的F2的BBTT(
),BBTt(
×2=
),BbTT(
×2=
),BbTt(
×2+
×2=
),即雌雄同株异花(BT)的比例为
;BBtt(
),Bbtt(
×2=
),bbtt(
),即雌株(Btt或bbtt)比例为
,bbTT(
),bbTt(
×2=
),即雄(bbT)比例为
,所以F2代中雌、雄株的比例是
:
=9:8.
故选:C.
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