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专题05 遗传规律的应用
(江苏省新高考基地学校2022-2023学年高三下学期重点热点测试生物试题) 某种昆虫(XY型)的翻翅与正常翅是一对相对性状,受一对等位基因(A、a)控制;昆虫眼睛的颜色伊红、淡色和乳白色分别由复等位基因e、t和i控制。为探究上述两对性状的遗传规律,用两组昆虫进行了杂交实验,其结果如下表。回答下列问题:
杂交组合
亲本
子代(F1)
♀
♂
♀
♂
甲
翻翅乳白眼
翻翅淡色眼
翻翅淡色眼:正常翅淡色眼=2:1
翻翅乳白眼:正常翅乳白眼=2:1
乙
翻翅伊红眼
正常翅淡色眼
翻翅伊红眼:翻翅淡色眼:正常翅伊红眼:正常翅淡色眼=1:1:1:1
翻翅伊红眼:翻翅淡色眼:正常翅伊红眼:正常翅淡色眼=1:1:1:1
(1)昆虫眼色基因的遗传遵循______定律。若只考虑眼色的遗传,昆虫的基因型有______种。
(2)甲杂交组合中亲本雌昆虫的基因型为_____乙杂交组合中亲本雄昆虫产生配子的基因型为______。
(3)已知翻翅伊红眼雌昆虫与翻翅乳白眼雄昆虫杂交,F1中出现了正常翅乳白眼雄昆虫。若再将F1中的翻翅伊红眼雌昆虫与翻翅乳白眼雄昆虫杂交,则F2中正常翅伊红眼雌昆虫的概率为_______。
(4)若将乙杂交组合子代(F1)中翻翅淡色眼雌昆虫与甲杂交组合子代(F1)中正常翅乳白眼雄昆虫杂交,产生子代的表型及比例为________。
(5)测序结果表明,昆虫翻翅基因的产生是由于正常翅基因转录产物编码序列第727位碱基改变,由5'-GAGAG-3'变为5'-GACAG-3',导致第______位氨基酸突变为______。(部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺)
(6)正常翅基因突变为翻翅基因产生了一个限制酶酶切位点。从翻翅昆虫细胞中获取控制翅形的基因片段,用限制酶处理后进行电泳(电泳条带表示特定长度的DNA片段),其结果为图中_______(填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
【答案】(1) ①. 分离 ②. 9
(2) ①. AaXiXi ②. aXt、aY
(3)1/12 (4)翻翅淡色眼雌:正常翅淡色眼雌:翻翅淡色眼雄:正常翅淡色眼雄=1:1:1:1
(5) ①. 243 ②. 谷氨酰胺
(6)Ⅲ
【解析】
【分析】根据题干信息可知,控制颜色的基因e、t和i均由野生型突变而来,这说明基因突变具有不定向性的特点。
【小问1详解】
分析题意,昆虫眼睛的颜色伊红、淡色和乳白色分别由复等位基因e、t和i控制,故性状遵循基因的分离定律;后代中果蝇的眼色与性别相关联,表明控制眼色的基因位于X染色体上,若只考虑眼色的遗传,由于e、t 和 i基因位于X染色体上,因此雌果蝇的基因型有6种(XeXe、XtXt、XiXi、XeXt、XeXi、XtXi),雄果蝇的基因型有3种(XeY、XtY、XiY),即共有9 种基因型。
【小问2详解】
分析杂交组合甲,果蝇的翻翅与正常翅与性别无关,表明A基因位于常染色体上,并且翻翅为显性性状,由于“A 是纯合致死基因”,并且后代表现出2:1的比例,说明亲本的基因型为Aa×Aa,后代中果蝇的眼色与性别相关联,表明控制眼色的基因位于X染色体上;又由于后代雄果蝇全为乳白眼,则母本基因型为XiXi,故甲杂交组合中亲本雌昆虫的基因型为AaXiXi;分析杂交组合乙,亲本中的母本为伊红眼,而后代雄果蝇出现两种表现型,说明母本雌果蝇为杂合子,并且伊红眼(e)对淡色眼(t)为显性性状,杂交组合中亲本雄果蝇(正常淡色眼)的基因型可以表示为aaXtY,因此产生配子的基因型为aXt和aY。
【小问3详解】
已知翻翅伊红眼雌果蝇(AaXeX- )与翻翅乳白眼雄果蝇(AaXiY)杂交,F1中出现了正常翅乳白眼雄果蝇,说明亲本翻翅伊红眼雌果蝇基因型为AaXeXi,若再将F1中的翻翅伊红眼雌果蝇(AaXeXi)与翻翅乳白眼雄果蝇(AaXiY)杂交,由于AA纯合致死,则 F2中正常翅伊红眼雌果蝇的概率为1/3×1/4=1/12。
【小问4详解】
若将乙杂交组合子代(F1)中翻翅淡色眼雌昆虫(基因型为:AaXiXi)与甲杂交组合子代(F1)中正常翅乳白眼雄昆虫(基因型为:aaXiY)杂交,得到的子代基因型、表现型及比例为:AaXiXi(翻翅淡色眼雌)、aaXiXi(正常翅淡色眼雌)、AaXiY(翻翅淡色眼雄)、aaXiY(正常翅淡色眼雄)=1:1:1:1。
【小问5详解】
测序结果表明,突变基因h转录产物编码序列第727位碱基改变,由G变为C,前面726个碱基对应242个氨基酸,故从727位开始的三个碱基对应第243位氨基酸,由GAG谷氨酸变为CAG谷氨酰胺