内容正文:
(2016·全国Ⅰ,32)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制,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。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交,子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性。请根据上述结果,回答下列问题:
(1)仅根据同学甲的实验,能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性?________________________________________________________________________。
(2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验,这两个实验都能独立证明同学乙的结论(要求:每个实验只用一个杂交组合,并指出支持同学乙结论的预期实验结果)。
答案 (1)不能
(2)实验1:杂交组合:♀灰体×♂灰体
预期结果:子代中所有的雌蝇都表现为灰体,雄蝇中一半表现为灰体,另一半表现为黄体
实验2:杂交组合:♀黄体×♂灰体
预期结果:子代中所有的雌蝇都表现为灰体,雄蝇都表现为黄体
解析 (1)常染色体杂合子测交情况下也符合题干中的比例,故仅根据同学甲的实验既不能判断控制黄体的基因是否位于X染色体上,也不能证明控制黄体的基因表现为隐性。(2)设控制灰体的基因为A,控制黄体的基因为a,假定相关基因位于X染色体上,则同学甲的实验中,亲本黄体雄果蝇基因型为XaY,而杂交子代出现四种表现型且分离比为1∶1∶1∶1,则亲本灰体雌果蝇为杂合子,即XAXa。作遗传图解,得到F1的基因型如下:
P: XAXa × XaY
灰雌 黄雄
↓
F1: XAXa XaXa XAY XaY
灰雌 黄雌 灰雄 黄雄
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
F1果蝇中杂交方式共有4种。其中,灰体雌蝇和黄体雄蝇杂交组合与亲本相同,由(1)可知灰体雌蝇与黄体雄蝇杂交组合无法证明同学乙的结论。而黄体雌蝇与黄体雄蝇杂交组合中,子代均为黄体,无性状分离,亦无法证明同学乙的结论。故应考虑采用灰体雌蝇与灰体雄蝇、黄体雌蝇与灰体雄蝇的杂交组合。作遗传图解如下:
F1灰体雌蝇与灰体雄蝇杂交:
F1: XAXa × XAY
灰雌 灰雄
↓
F2: XAXA XAXa XAY XaY
灰雌 灰雌 灰雄 黄雄
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
由图解可知,F1中灰体雌蝇与灰体雄蝇杂交,F2表现为:雌性个体全为灰体,雄性个体中灰体与黄体比例接近1∶1。
F1黄体雌蝇与灰体雄蝇杂交:
F1: XaXa × XAY
黄雌 灰雄
↓
F2: XAXa XaY
灰雌 黄雄
1 ∶ 1
由图解可知,F1中黄体雌蝇与灰体雄蝇杂交,F2表现为:雌性个体全为灰体,雄性个体全为黄体。
判断基因位置的方法
(1)调查实验法
(2)实验法
1.已知某雌雄异株植物(2n=16,XY型)的花色受两对等位基因(A和a、B和b)控制,这两对基因与花色的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)题图所示过程说明基因可通过控制酶的合成来控制________,进而控制生物性状。从基因结构上分析,基因B与b的根本区别是______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)欲测定该种植物的基因组序列,需对________条染色体的DNA进行测序。
(3)假如基因A(a)、B(b)位于常染色体上,现有纯合的白花、粉花和红花植株若干,欲通过一次杂交实验判断控制酶B合成的基因是B还是b,则需选择_________________________进行杂交,然后观察后代的表现型,若后代____________________________________________,则酶B是由基因b控制合成的。
(4)假如基因A、a位于常染色体上,酶B是由基因B控制合成的,现有甲(含基因B的纯合白花雌株)、乙(纯合粉花雄株)、丙(纯合红花雄株),请设计实验判断基因B/b的位置(不考虑X、Y的同源区段):
①实验设计方案:____________________________________________________________