内容正文:
共研大题2 遗传变异►对应学生用书P77
【考情分析】
考查角度
考题分布
考查方式
备考建议
基因定位
2025黑吉辽蒙T24、
2025安徽T19、
2025四川T20、
2025云南T18、
2024河北T23、
2024浙江1月T23、
2024新课标T34(2)、
2024全国甲卷T32、
2024安徽T19、2024山东T22、
2024湖北T22、2024江西T19、
2023山东T23、2023河北T23
1.基因定位的考查以杂交结果(图或表)的形式呈现,多为正向遗传。通过分析实验结果,培养考生运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等方法探讨、阐释生命现象的能力,提高科学思维水平。
2.育种方式主要考查关键步骤、操作流程或结合遗传规律进行育种方案的设计,考查实验设计能力。
3.致死效应和不育效应主要考查考生的信息获取与加工能力,通过相关计算考查考生的分析归纳、逻辑推理及数理计算能力。
1.提高信息转化能力:从图中获取信息,通过对图表、图解的内化,提升知识迁移能力、分析推理能力和综合概括能力。
2.关注生物学发展前沿,关注分子遗传学“外溢”倾向。
3.以高考题为蓝本,提高复习的精准性:高考真题在题型、命题角度、试题质量等方面进行了精心设计和控制,多用高考真题进行训练能真正提高思维水平,做到精准备考。
育种方式
2025陕晋青宁T18、
2024山东T25、
2024全国甲卷T32、
2024吉林T24、
2023北京T19、2023广东T20
致死效应
和不育效应
2024贵州T20(3)、
2024江苏T24
考查角度一 基因定位►对应学生用书P78
【重点解读】
1.细胞中基因的位置关系
2.基因定位方法突破
(1)确定基因位于常染色体还是性染色体上
①性状显隐性未知时,利用具有一对相对性状的纯合子进行正反交
②性状显隐性已知时,进行以下杂交实验:构建“同型”隐ד异型”显或者“杂合雌”ד显雄”的交配组合,观察子一代雌雄表型。
(2)若确定了基因位于常染色体上,则需要确定该基因在几号染色体上
①利用染色体片段缺失定位
②利用现代科学技术定位
技术一 RFLP(限制性片段长度多态性),即不同等位基因会被限制酶(RE)切出不同数量、不同长度的片段,用探针标记后进行电泳分离可看出差异。
技术二 SNP定位就是用SNP作为DNA标记来进行定位。SNP即单核苷酸多态性,不同个体的区别在于单个核苷酸的差异(如图所示),可用DNA测序、基因芯片检测。
技术三 SSR定位,方法是用PCR将SSR扩增,再对不同长度的DNA片段进行电泳分离。SSR为短串联重复序列,其内侧为不同长度的重复序列如(CA)n,但外侧的序列高度保守(如图所示),可用于设计PCR引物进行扩增。
③利用非整倍体杂交定位
a.利用三体定位
b.利用单体定位
④利用已知位置的基因定位未知位置的基因
举例:已知基因A与a位于2号染色体上
(3)利用细胞融合定位
细胞融合可以在基因型相同或不同的细胞间进行,其中基因型不同的细胞间的融合就是细胞杂交。由于细胞杂交中染色体容易丢失,利用杂交细胞检测特定染色体丢失与特定基因产物(蛋白质)减少的对应关系可以进行基因定位。
【考题印证】
[示例1](2024·河北高考)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律,选用纯合体P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计,长形和椭圆形统一记作非圆,结果见表。
实验
杂交组合
F1表型
F2表型和比例
①
P1×P2
非圆深绿
非圆深绿︰非圆浅绿︰圆形深绿︰圆形浅绿=9∶3∶3∶1
②
P1×P3
非圆深绿
非圆深绿︰非圆绿条纹︰圆形深绿︰圆形绿条纹=9∶3∶3∶1
回答下列问题:
(1)由实验①结果推测,瓜皮颜色遗传遵循_______定律,其中隐性性状为_______。
(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断,还需从实验①和②的亲本中选用______进行杂交。若F1瓜皮颜色为_______,则推测两基因为非等位基因。
(3)对实验①和②的F1非圆形瓜进行调查,发现均为椭圆形,则F2中椭圆深绿瓜植株的占比应为____________。若实验①的F2植株自交,子代中圆形深绿瓜植株的占比为______。
(4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同,SSR2长度也不同。❶为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位,电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于_____染色体。检测结果表明,15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列,同时具有SSR1的根本原因是_______________________,同时具有SSR2的根本原因是_____________________。
(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系,对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为________________的植株,不考虑交换,其自交后代即为目的株系。
高效解读
(1)题干表中信息→F1为深绿,F2中深绿∶浅绿=3∶1→该性状遵循基因的分离定律,且浅绿为隐性。
(2)【重点解读2(2)④】+表中实验②信息→若两基因为非等位基因,可假设P1为深绿AABB,P2为浅绿AAbb,P3为绿条纹aaBB,从实验①和②的亲本中选用P2×P3,若F1为AaBb表现为深绿,则推测两基因为非等位基因。
(3)实验①和②信息→实验①和②的F2中非圆(长形和椭圆形)∶圆形=3∶1,表明瓜形的遗传遵循分离定律。由题干可知,实验①和②的F1杂合子均为椭圆形,故F2中椭圆形瓜植株占比均为1/2。由表格可知,F2中深绿瓜植株占比均为3/4,故F2中椭圆深绿瓜植株的占比为1/2×3/4=3/8。
假设A/a控制瓜皮的深绿和浅绿,C/c控制瓜形的非圆和圆形。实验①的F2植株自交后,圆形瓜(cc)占3/8,深绿瓜(AA、Aa)占3/8+1/4=5/8。A/a和C/c的遗传遵循自由组合定律,所以实验①的F2植株自交,子代中圆形深绿瓜植株占3/8×5/8=15/64。
(4)【重点解读2(2)③】+题干信息❶+题图→F2浅绿瓜植株中都含有P2亲本的SSR1,而SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体上→推测控制瓜皮颜色的基因位于9号染色体上。
F1形成配子时,位于一对同源染色体上的SSR1和控制瓜皮颜色基因随非姐妹染色单体交换而重组,15号植株同时具有两亲本的SSR1;F1形成配子时,位于非同源染色体上的SSR2和控制瓜皮颜色基因自由组合,15号植株同时具有两亲本的SSR2。
(5)【重点解读2(2)③】+题图信息→稳定遗传的深绿瓜株系应是纯合子,其深绿基因最终来源于亲本P1→应选择SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同的植株。
[即时练1](2025·江西萍乡二模)玉米雌雄同株异花授粉,是重要的粮食作物,在我国粮食安全体系中占有举足轻重的地位。在农业生产中,科研人员通过自然选育和诱变育种获得了三种纯合抗病突变体:抗灰斑病甲、抗小斑病乙、抗圆斑病丙。已明确每种抗性性状分别由一对等位基因控制,并且控制甲的灰斑病抗性基因位于5号染色体上,为探究控制乙、丙抗性基因的位置,将甲与乙、甲与丙分别进行杂交,F1自交得F2,杂交结果见下表:
杂交实验
F1性状
F2性状及分离比
甲×乙
抗灰斑病同时抗小斑病
抗灰斑病∶抗小斑病∶两病皆抗=1∶1∶2
甲×丙
抗灰斑病同时抗圆斑病
抗病∶不抗病=15∶1
(1)控制灰斑病抗性基因与小斑病抗性基因的位置关系是________________________________________________________________________。
(2)灰斑病抗性与圆斑病抗性性状的遗传遵循_________(填“基因分离”或“基因自由组合”)定律。甲与丙杂交子代的F2植株自交,子代中两病皆抗的纯合子占比为________________________________________________________________________。
(3)科研人员在选育过程得到了雄性不育品系丁,控制玉米雄性不育的基因______(填“可能”或“不可能”)位于X染色体上,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知SSR是DNA中普遍存在的简单重复序列,不同品系、不同染色体DNA的SSR互不相同。为进一步研究雄性不育基因与抗病基因的位置关系,科研人员用丁作母本与甲品系作父本杂交后得到F1,F1均为可育植株。将F1自交得到F2群体,从中选出雄性不育植株,利用5号染色体上SSR1序列和7号染色体上的SSR2序列进行了基因定位研究,结果如下:
若实验结果证明控制雄性不育基因位于7号染色体而不是5号染色体上,则上图中F2植株SSR1电泳结果有_______种可能,并在上图中用阴影在空白格中画出SSR2理论电泳条带情况。
解析:(1)甲(抗灰斑病)×乙(抗小斑病),F1表现为抗灰斑病同时抗小斑病,F2性状分离比为抗灰斑病∶抗小斑病∶两病皆抗=1∶1∶2。 该比例不符合自由组合定律的性状分离比,说明控制灰斑病抗性基因与小斑病抗性基因位于一对同源染色体上(基因连锁)。(2)甲(抗灰斑病)×丙(抗圆斑病),F1表现为抗灰斑病同时抗圆斑病,F2中抗病∶不抗病=15∶1。F2的性状分离比为9∶3∶3∶1的变形,说明灰斑病抗性与圆斑病抗性性状的遗传遵循基因自由组合定律。 设控制灰斑病抗性的基因为A,控制圆斑病抗性的基因为B,甲为AAbb,丙为aaBB, F1为AaBb。F1自交,F2中两病皆抗(A_B_)的纯合子(AABB)占比为1/9。(3)因为玉米是雌雄同株异花植物,没有性染色体,所以控制玉米雄性不育的基因不可能位于X染色体上。(4)已知SSR是DNA中普遍存在的简单重复序列,不同品系、不同染色体DNA的SSR互不相同。 因为SSR1位于5号染色体上,与控制雄性不育的基因独立遗传,在F2中会出现3种与SSR1相关的条带情况(一条来自甲、一条来自丁,都来自丁,都来自甲)。 理论电泳条带情况:因为雄性不育植株是从 F2群体中选出的,控制雄性不育基因位于7号染色体,与SSR2位于同一条染色体(7号染色体),所以对于SSR2,与雄性不育基因连锁,会出现一种特定的条带情况(与丁提供的SSR2相关DNA片段对应一种条带,在代表该情况的方格中用阴影画出对应条带)。 示意图见答案。
答案:(1)位于一对同源染色体上(基因连锁) (2)基因自由组合 1/9 (3)不可能 玉米是雌雄同株异花植物,没有性染色体 (4)3
考查角度二 育种方式►对应学生用书P81
【重点解读】
1.三系法杂交水稻
(1)“三系”的基因型及功能
名称
基因型
功能
不育系
S(rr)
雄蕊不育,雌蕊正常,只用作母本
保持系
N(rr)
与不育系(母本)杂交,子代仍为不育系S(rr),因此称为雄性不育保持系
恢复系
N(RR)
与不育系(母本)杂交,子代为S(Rr),恢复育性,因此称为雄性不育恢复系
(2)三系法杂交水稻育种流程
2.两系法杂交水稻
“两系法”杂交育种技术的基本原理:同一水稻株系,在一定条件下花粉可育,利用其可育性繁殖不育系种子;在另一特定条件下花粉不育,利用其不育性与父本杂交,制备杂交种子,如下图所示:
【考题印证】
[示例2](2024·全国甲卷·节选)袁隆平研究杂交水稻,对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题:
(1)用性状优良的水稻纯合子(甲)给某雄性不育水稻植株授粉,杂交子一代均表现雄性不育;杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配),子代均表现雄性不育;连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)❶。由此推测控制雄性不育的基因(A)位于______(填“细胞质”或“细胞核”)。
(2)将另一性状优良的水稻纯合子(丙)与乙杂交,F1均表现雄性可育,且长势与产量优势明显,F1即为优良的杂交水稻❷。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达❸。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为________。
(3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1,F1自交得F2❹,则F2中与育性有关的表型有________种。反交结果与正交结果不同❺,反交的F2中与育性有关的基因型有__________种。
高效解读
(1)【重点解读1】+信息❶→雄性不育株只能作母本,并且在多次杂交过程中,雄性不育株的子代始终表现为雄性不育,即与母本表型相同→雄性不育为母系遗传,即控制雄性不育的基因(A)位于细胞质中。
(2)【重点解读2】+信息❷❸→基因A位于细胞质中,基因R位于细胞核中→丙的基因型为A(RR)或a(RR),雄性不育乙的基因型为A(rr),子代细胞质来自母本→F1的基因型为A(Rr),表现为雄性可育,F1自交,子代的基因型及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)=1∶2∶1→子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为3∶1。
(3)信息❹→丙为雄性可育,其基因型为A(RR)或a(RR),甲也为雄性可育,其基因型为a(rr)→以丙为父本与甲杂交(正交)得F1,F1基因型为a(Rr),表现为雄性可育,F1自交的后代F2可育→F2中与育性有关的表型有1种。
信息❺→说明丙的基因型为A(RR),甲的基因型为a(rr),反交时,丙为母本,F1的基因型为A(Rr),F2中的基因型及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)=1∶2∶1,即F2中与育性有关的基因型有3种。
[即时练2](2025·安徽合肥模拟)雄性不育水稻是一类特殊的水稻类型,其雄花发育不完善,不能形成正常的花粉,其雌花发育正常,但需要借助外来水稻花粉才能结出种子。雄性不育稻在育种工作中发挥了重要作用。1970年,袁隆平团队在海南岛南红农场发现了一株雄性不育野生稻“野败”,为三系杂交水稻的研究成功打开了突破口。所谓三系法,是指雄性不育系(以下简称不育系)与保持系杂交(前者接受后者的花粉),得到的种子发育成的植株仍然是不育系;不育系与恢复系杂交(前者接受后者的花粉),得到的种子发育成的植株就是一般意义上的生产杂交种,如下图。请回答下列问题。
(1)水稻雄性不育系产生的花粉全部败育,使其在育种工作中,只能作____________,因此具有重要的意义,可免去人工杂交实验中的____________操作,提高了杂交效率。
(2)在水稻细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因。其中细胞核中的不育基因用r表示,可育基因用R表示,且R对r为显性;细胞质中的不育基因用S表示,可育基因用N表示。只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育,即基因型为S(RR)的水稻表现为雄性可育。
①水稻种群中雄性可育植株共有_______种基因型,不育系的基因型为________________________________________________________________________。
②据上图分析,保持系的基因型为_______,纯合恢复系的基因型为_______________。
(3)现有不育系、保持系和一个纯合恢复系品种的水稻,为确定纯合恢复系基因型,请设计一个杂交实验,以确定纯合恢复系的基因型,并对可能的实验结果进行分析。
①实验过程:纯合恢复系作母本,保持系作父本杂交,F1作母本与保持系杂交,统计F2的表型和比例。
②实验结果:
若F2表型为__________,则纯合恢复系基因型为______________;
若F2表型为________________________,则纯合恢复系基因型为______________。
解析:(2)①水稻种群中雄性可育植株共有5种基因型,分别为S(RR)、S(Rr)、N(RR)、N(Rr)、N(rr);只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育,不育系的基因型为S(rr)。②由题意可知,保持系能够保持不育系,其细胞质中含有可育的N基因,因此为N(rr);恢复系含有能恢复细胞质雄性不育的核基因R,其还能保持杂交优势,其一定为纯合子,因此其基因型为N(RR)或S(RR)。(3)纯合恢复系基因型为N(RR)或S(RR),若要确定其基因型,则需要确定细胞质基因,则其作母本。由于不育系只能作母本,则选保持系作父本。实验过程为:纯合恢复系[母本N(RR)或S(RR)]与保持系[父本N(rr)]杂交,F1[N(Rr)或S(Rr)]作母本与保持系[父本N(rr)]杂交,统计F2的表型和比例。实验结果:若纯合恢复系基因型为N(RR),则F2基因型为N(Rr)、N(rr),表型都为雄性可育;若纯合恢复系基因型为S(RR),则F2基因型为S(Rr)、S(rr),表型为雄性可育∶雄性不育=1∶1。
答案:(1)母本 人工去雄 (2)①5 S(rr) ②N(rr) N(RR)或S(RR) (3)雄性可育 N(RR) 雄性可育∶雄性不育=1∶1 S(RR)
考查角度三 致死效应和不育效应►对应学生用书P82
【重点解读】
1.合子致死
(1)显性纯合致死:显性基因成对存在具有致死效应。
①单基因致死
a.Aa自交,后代性状分离比是2∶1(AA致死)。
b.AaBb自交,后代性状分离比是6∶2∶3∶1(AA或BB致死)。
②两个基因致死:AaBb自交,后代性状分离比是4∶2∶2∶1(AA和BB致死)。
(2)隐性纯合致死
①单基因致死:AaBb自交,子代出现9∶1(单隐性aaB_、A_bb致死);后代全为双显性(隐性aaB_、A_bb、aabb均致死)。
②两个基因致死:AaBb自交,子代出现9∶3∶3(双隐性aabb致死)。
2.配子致死
(1)单基因致死或不育效应
Ⅰ.正推法(知致死求比例):先将无致死配子列出来,再计算致死后的比例,最后重新调整配子比例(换比)。例如a雄配子中有1/3可以存活,Aa自交,求子代的性状分离比。
雌配子
雄配子
A
1/2→3/4
原比 换比
a
1/2→1/6→1/4
原比 存活 换比
A 1/2
AA(3/8)
Aa(1/8)
a 1/2
Aa(3/8)
aa(1/8)
Ⅱ.逆推法(知比例求致死):可通过方程5步法解决,例如因雄配子致死而导致后代出现AA∶Aa∶aa=2∶5∶3,求雄配子致死情况,
①设X:(AA+Aa)∶aa=7∶3<3∶1。说明含A的雄配子有致死,可设含A的雄配子有X致死。
②算比:A雄配子还剩(1-X)/2,a为1/2,此时A+a≠1。
③换比:A占剩余雄配子的(1-X)/(2-X),a占1/(2-X),雌配子A/a各占1/2。
④列棋盘:
雌配子
雄配子
A
(1-X)/(2-X)
a
1/(2-X)
A
1/2
1/2×(1-X)/(2-X)
1/2×1/(2-X)
a
1/2
1/2×(1-X)/(2-X)
1/2×1/(2-X)
⑤得结果:AA=1/2×(1-X)/(2-X),aa=1/2×1/(2-X),AA∶aa=2∶3,计算出X=1/3。
(2)两个基因致死
配子
AB
Ab
aB
ab
AB
AABB
AABb
AaBB
AaBb
Ab
AABb
AAbb
AaBb
Aabb
aB
AaBB
AaBb
aaBB
aaBb
ab
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
①含A或B的雄配子致死,子代出现3∶1∶3∶1。
②含AB的雄配子致死,子代出现5∶3∶3∶1。
③含单显aB或Ab雄配子致死,子代出现7∶3∶1∶1。
④含ab雄配子致死,子代出现8∶2∶2∶0。
【考题印证】
[示例3](2024·江苏高考)有一种植物的花色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制,有色基因B对白色基因b为显性,基因I存在时抑制基因B的作用,使花色表现为白色,基因i不影响基因B和b的作用。❶现有3组杂交实验,结果如下。请回答下列问题:
(1)甲和丙的基因型分别是__________、__________。
(2)组别①的F2中有色花植株有________种基因型。若F2中有色花植株随机传粉,后代中白色花植株比例为________。
(3)组别②的F2中白色花植株随机传粉,后代白色花植株中杂合子比例为________。
(4)组别③的F1与甲杂交,后代表型及比例为_____。组别③的F1与乙杂交,后代表型及比例为______。
(5)若这种植物性别决定类型为XY型,在X染色体上发生基因突变产生隐性致死基因k,导致合子致死。❷基因型为IiBbX+Y和IiBbX+Xk的植株杂交,F1中雌雄植株的表型及比例为________;F1中有色花植株随机传粉❸,后代中有色花雌株比例为______。
高效解读
(1)信息❶→有色基因型是iiB_,白色基因型是I_B_、I_bb、iibb,结合组别②→F1都是白色,自交后白色∶有色=3∶1→F1是单杂合子,F2白色花植株的基因型为I_BB→F1 的基因型是IiBB,据此可推知甲的基因型应是iiBB,丙的基因型是IIBB。
(2)组别①中的信息→乙的基因型为iibb→F2中有色花植株有2种基因型(iiBB、iiBb)。F2中有色花随机传粉→只有Bb个体间随机传粉才能得到白色花个体→bb占2/3×2/3×1/4=1/9。
(3)组别②中的信息→F2中白色花植株基因型为IIBB、IiBB,随机传粉→后代白色花植株中杂合子占1/2。
(4)组别③中的信息→F1基因型为IiBb,与甲(iiBB)杂交→后代中白色花∶有色花=1∶1。
F1与乙(iibb)杂交→后代中白色花∶有色花=3∶1。
(5)【重点解读1】+信息❷→基因型为IiBbX+Y和IiBbX+Xk的植株杂交→F1中关于花色的基因型及比例为I_B_∶I_bb∶iiB_∶iibb=9∶3∶3∶1→F1中关于花色的基因型及比例为白色∶有色=13∶3,结合X+Y和X+Xk的植株杂交→F1中雌性∶雄性=2∶1→F1中雌雄植株的表型及比例为白色♀∶有色♀∶白色∶有色=26∶6∶13∶3。
F1中有色花雌性基因型有iiB_X+X+、iiB_X+Xk,雄性是iiB_X+Y,其中iiB_的比例为1/3BBii、2/3Bbii→F1产生的配子及比例是2/3iB、1/3ib,结合信息❸→随机交配后有色个体(iiB_)占8/9,再结合性染色相关基因→雌配子及比例是3/4X+、1/4Xk,雄配子及比例是1/2X+、1/2Y,随机交配后子代是3/8X+X+、1/8X+Xk、3/8X+Y、1/8XkY (致死),即雌株∶雄株=4∶3→后代中有色花雌株比例为8/9×4/7=32/63。
[即时练3](2025·山东泰安二模)果蝇的裂翅(A)对正常翅(a)为显性,基因位于Ⅲ号染色体上,红眼(B)对白眼(b)为显性,基因只位于X染色体上,甲种果蝇基因的分布情况如图甲所示,已知甲种果蝇与雌果蝇杂交后获得的子代中,裂翅红眼∶裂翅白眼∶正常翅红眼∶正常翅白眼=6∶2∶3∶1。
(1)亲本雌果蝇的基因型为______,子代中未出现9∶3∶3∶1的原因是________________________________________________________________________。
(2)果蝇的粘胶眼(G)对正常眼(g)为显性,基因也位于Ⅲ号染色体上,其致死机理与A/a相同。研究人员让一批裂翅粘胶眼果蝇雌雄随机交配,结果F1全为粘胶眼。请在下图标出A/a和G/g的位置。若该批裂翅果蝇子代连续随机交配,则裂翅基因的频率将_______________。
(3)研究人员用射线处理甲种果蝇,会发生含有A(或a)基因的Ⅲ号染色体上的一个片段转移到一条性染色体上,经筛选得到了图乙、丙、丁、戊所示的四种突变品系,已知染色体变异不影响精子发育,不含B(b)基因也不影响精子发育,但是不含A(a)基因的精子无法发育。
①请补全图戊。
②请设计一个杂交实验,来确定某种突变品系雄果蝇属于上述四种突变品系中的哪一种。
实验方案:_________________________________________________________。
预期实验结果之一:若_______________________________________________,则该品系为图戊所示的突变品系。
解析:(1)据图可知,甲种果蝇基因型为AaXBY,与雌果蝇杂交后获得的子代中裂翅∶正常翅=(6+2)∶(3+1)1=2∶1,推出A基因纯合的个体致死,再根据子代中红眼∶白眼=3∶1,推出亲本雌果蝇基因型为AaXBXb,子代中未出现9∶3∶3∶1的原因是A基因纯合的个体致死。(2)分析题意可知,果蝇的粘胶眼(G)对正常眼(g)为显性,基因也位于Ⅲ号染色体上,其致死机理与A/a相同。研究人员让一批裂翅粘胶眼果蝇雌雄(AaG_×AaG_)随机交配,结果F1全为粘胶眼,已知A基因纯合的个体致死,由此推测a基因与G基因连锁,A/a和G/g在染色体上的位置见答案。由于裂翅基因(A)和正常眼基因(g)的连锁关系使得它们在后代中的分离和组合受到限制,裂翅基因(A)的频率不会因为随机交配而发生变化,因此该批裂翅果蝇子代连续随机交配,则裂翅基因的频率将保持不变。(3)①研究人员用射线处理甲种果蝇,会发生含有A(或a)基因的Ⅲ号染色体上的一个片段转移到一条性染色体上,可知有4种转移可能,乙、丙、丁呈现了三种,还有一种:含有a基因的片段转移到Y染色体上,图示见答案。②要判断四种易位情况,最简单的方法是进行测交,即将该突变品系雄果蝇与正常翅白眼雌果蝇杂交,统计子代的表型及比例。若为戊品系,理论上可产生AXB、AYa、XB、Ya四种配子,又因为不含A(a)基因的精子是无法发育的,所以最终产生三种配子AXB、AYa、Ya,与aaXbXb测交,后代表型及比例为裂翅红眼雌果蝇(AaXBXb)∶裂翅白眼雄果蝇(AaXbYa)∶正常翅白眼雄果蝇(aXbYa)=1∶1∶1。
答案:(1)AaXBXb A基因纯合的个体致死 (2) 保持不变 (3)① ②将该突变品系雄果蝇与正常翅白眼雌果蝇杂交,统计子代的表型及比例 裂翅红眼雌果蝇∶裂翅白眼雄果蝇∶正常翅白眼雄果蝇=1∶1∶1
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