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素养提升课5 遗传的基本定律应用
1.果蝇体细胞中有四对同源染色体,其中三对为常染色体,一对为性染色体(XY型)。已知果蝇的长翅对残翅为完全显性,由一对等位基因(A、a)控制,刚毛对截毛为完全显性,由另一对等位基因(B、b)控制。现有足够数量的纯合长翅刚毛品系和纯合残翅截毛品系的雌、雄果蝇若干。请根据要求回答下列问题。
(1)若已知刚毛和截毛这对相对性状由性染色体上的基因控制,那么
(填“能”或“不能”)判断B、b基因仅位于Y染色体上,请说明理由: 。
(2)选择截毛雌果蝇与纯合刚毛雄果蝇杂交,观察子代的表型,探究B、b基因是位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上。若子代雌雄果蝇均为刚毛,则B、b基因位于 ;若子代雌果蝇均为刚毛,雄果蝇均为截毛,则B、b基因位于 。
(3)若两对基因均位于常染色体上,现要确定两对基因是否位于一对同源染色体上(不考虑交叉互换)。请写出实验方案并预测实验结果。
解析:(1)若控制某性状的基因仅位于Y染色体上,则该性状仅在雄性个体中表现,本题中因亲本雌蝇和雄蝇中均既有刚毛又有截毛,故不能判断相关基因仅位于Y染色体上。(2)选择截毛雌果蝇与纯合刚毛雄果蝇杂交,探究B、b基因是位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上。利用假说演绎的方法,若B、b基因位于X染色体上,则亲本组合为XbXb×XBY,子代的基因型为XBXb、XbY,即子代雌果蝇均为刚毛,雄果蝇均为截毛;若B、b基因位于X、Y染色体的同源区段上,则亲本组合为XbXb×XBYB,子代的基因型为XBXb、XbYB,即子代雌雄果蝇全为刚毛。(3)若要确定均位于常染色体上的两对基因是否位于一对同源染色体上,则可选择纯合长翅刚毛雌果蝇(AABB)和残翅截毛雄果蝇(aabb)(或纯合长翅刚毛雄果蝇和残翅截毛雌果蝇)杂交得F1(AaBb),F1雌雄果蝇相互交配,观察统计F2的表型及比例:①若基因A、a和B、b位于一对同源染色体上,则F2中长翅刚毛∶残翅截毛=3∶1;②若A、a和B、b位于两对同源染色体上,则F2中长翅刚毛(A B )∶长翅截毛(A bb)∶残翅刚毛(aaB )∶残翅截毛(aabb)=9∶3∶
3∶1。
答案:(1)不能 亲本雌蝇和雄蝇中均既有刚毛又有截毛
(2)X、Y染色体的同源区段 X染色体
(3)实验方案:选择纯合长翅刚毛雌果蝇和残翅截毛雄果蝇(或纯合长翅刚毛雄果蝇和残翅截毛雌果蝇)杂交得F1,F1雌雄果蝇相互交配,观察统计F2的表型及比例。预测实验结果:若F2中长翅刚毛∶残翅截毛=3∶1,则基因A、a和B、b位于一对同源染色体上;若F2中长翅刚毛∶长翅截毛∶残翅刚毛∶残翅截毛=9∶3∶3∶1,则基因A、a和B、b位于两对同源染色体上。
2.果蝇的红眼和白眼由一对等位基因(A/a)控制,黑身和灰身由另一对等位基因(B/b)控制,两对基因均不位于Y染色体上。果蝇的性别决定方式为XY型,偶然出现的XXY个体为雌性可育。某小组用果蝇做了甲、乙两个杂交组合实验,杂交结果如下表:
杂交组合
亲代
F1表型及比例
甲
红眼灰身(♀)×
白眼黑身()
红眼灰身(♀)∶
红眼灰身()≈1∶1
乙
白眼黑身(♀)×
红眼灰身()
红眼灰身(♀)∶
白眼灰身()≈1∶1
回答下列问题。
(1)通过上述实验可以判断的隐性性状是 。控制体色的基因(B/b)位于 染色体上,理由是 。
(2)甲组实验F1随机交配,则F2雌蝇中纯合灰身红眼所占比例为 ,
F2 A基因频率为 。
(3)在统计数量时发现乙组实验F1中有一只白眼雌果蝇:①若该白眼雌果蝇是基因突变导致的,则该果蝇的基因型为 。请用遗传图解预测该白眼雌果蝇与亲本回交产生子代的结果。②若该白眼雌果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,则该果蝇的基因型为 。为了判断该白眼雌果蝇的产生原因,最快捷的检测方法是 。
解析:(1)根据杂交组合甲,红眼灰身(♀)×白眼黑身(),子代全为红眼灰身,可判断隐性性状是白眼、黑身。杂交组合甲与乙为正反交,只考虑体色,子代均为灰身,与性别无关,说明控制体色的基因(B/b)位于常染色体上。
(2)甲组实验亲本基因型为BBXAXA、bbXaY,F1中雌雄个体的基因型为BbXAXa、BbXAY,F1随机交配,则F2雌蝇中纯合灰身红眼所占比例为1/4×1/2=1/8,只考虑眼色,F2基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY,且比例相同,A基因频率为4/6=2/3。
(3)乙组实验F1中有一只白眼雌果蝇:①若该白眼雌果蝇是基因突变导致的,则该果蝇的基因型为XaXa。该白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇回交,产生的子代中雄性全为白眼,雌性全为红眼。遗传图解