1、大题1题多练四遗传定律及应用B1.某雌雄异株植物为二倍体(2n),花色由两对等位基因(A、a和B、b)控制,其中B、b位于X染色体上,A和B同时存在时开红花,B存在而A不存在时开粉花,其他情况下开白花。该植物的叶片中圆叶(T)对掌状叶(t)为显性。请分析回答下列问题。(1)某生物小组进行了如下杂交实验:亲本F1F2红花红花粉花=11纯合粉花红花红花纯合红花A、a位于染色体上,F1红花的基因型为。控制花色的两对基因的遗传(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律。(2)某植株中t基因中部分碱基对缺失,引起的变异属于,而当t基因所在染色体缺失时会形成缺体,缺体可用于基因的染色体定位。现人工构建该
2、种植物的圆叶缺体系,欲通过实验确定掌状叶基因在染色体上的位置。实验的设计思路为,可将掌状叶基因定位于染色体上。导学号50074092答案 (1)XXABXAB、XABXaB、XABY不遵循(2)基因突变将掌状叶植株与圆叶缺体系中的全部缺体分别杂交,留种并单独种植,当子代出现圆叶掌状叶为11时该缺体所缺少的解析 (1)假设A、a位于常染色体上,则亲本基因型为A_XBY和A_XBX-两者杂交,不能得出题中F1的表现型及比例;假设A、a位于X染色体上,则亲本基因型为XABXaB和XABY,两者杂交后,F1中雌性的基因型为XABXAB、XABXaB,均为红花,雄性中红花(XABY)粉花(XaBY)=1
3、1,符合题意,故A、a位于X染色体上,F1红花的基因型为XABXAB、XABXaB、XABY。根据前面的分析可知,两对等位基因都位于X染色体上,所以它们不遵循基因的自由组合定律。(2)某植株中t基因中部分碱基对缺失,但t基因所在染色体上的基因数量和排列顺序并未改变,所以引起的变异属于基因突变。利用缺体确定掌状叶基因(t)在染色体上的位置,设计思路是利用一系列圆叶缺体植株与正常掌状叶植株杂交,观察统计子代植株的性状。若子代植株中出现掌状叶植株大约占全部植株一半的现象,说明缺体圆叶中T基因正好位于该缺失染色体的同源染色体上,即掌状叶基因位于这对同源染色体上。2.(2017福建福州一中5月质检,31
4、)杂种优势泛指杂种品种F1(杂合子)表现出的某些性状或综合性状优于其亲本品种(纯合子)的现象。我国大面积推广种植的优质、高产杂交稻品种即为杂合子。请回答下列问题。(1)在农业生产时,杂交稻(F1)的杂种优势明显,但是F2会出现杂种优势衰退现象。原因是F1产生配子时发生了等位基因的,受精后F2出现一定比例的纯合子。(2)若水稻的大粒杂种优势性状由一对等位基因(A1A2)控制。现将若干大粒水稻杂交种平分为甲、乙两组,相同条件下隔离种植。甲组自然状态授粉,乙组在人工控制下进行严格自交授粉。若所有的种子均正常发育,繁殖两代后的甲组和乙组杂种优势衰退率(小粒所占比例)分别为、,该实验的目的是。(3)若水
5、稻的大穗杂种优势性状由两对等位基因(B1B2、C1C2)共同控制。两对等位基因都纯合时表现为衰退的小穗性状。若大穗杂交种(B1B2C1C2)自交一代后出现衰退的小穗性状的概率为1/2。则说明这两对等位基因位于,且(填“发生”或“不发生”)交叉互换。(4)如果水稻的某杂种优势性状由n对等位基因控制,且每对等位基因都独立遗传。某杂交稻品种n对基因都杂合,而其后代n对基因都纯合时才表现衰退。该品种(F1)自然状态下授粉,第二年种植时(F2)表现衰退的概率为,由此推断,杂合等位基因对数越多,F2杂种优势衰退率越。答案 (1)分离(2)1/23/4探究授粉方式对杂种优势衰退率的影响 (3)一对同源染色体
6、上不发生(4)1/2n低解析 (1)杂交种(F1)的杂种优势明显,但是F2会出现杂种优势衰退现象,因为在F2会出现性状分离,原因是F1产生配子时发生了等位基因的分离,受精后F2出现一定比例的纯合子。(2)由题意可知,甲组相当于随机交配,因为配子中A1A2=11,因此每一代中的小粒所占比例=1/21/2(A1A1)+1/21/2(A2A2)=1/2。而乙组人工控制自交授粉,属于自交,A1A2自交到第三代产生的杂合子为1/21/2=1/4,小粒所占比例为3/4;该实验的自变量是授粉方式不同,因变量是杂种优势衰退率,所以该实验的目的是探究授粉方式对杂种优势衰退率的影响。(3)若两对等位基因分别位于两
7、对同源染色体上,大穗杂交种水稻(B1B2C1C2)自交,则后代衰退的小穗性状的概率=1/16(B1B1C1C1)+1/16(B1B1C2C2)+1/16(B2B2C1C1)+1/16(B2B2C2C2)=1/4,与题意不符。若大穗杂交种(B1B2C1C2)自交,F1出现衰退的小穗性状的概率为1/2,说明这两对等位基因位于一对同源染色体上,且不发生交叉互换。(4)一对杂合子自交后代产生杂合子的概率为1/2,纯合子的概率为1/2,因此n对基因都为杂合子,自交后代全为纯合子的概率=1/2n;根据等式可知,F2杂种优势衰退速率与杂合等位基因对数呈负相关,杂合等位基因对数越多,F2杂种优势衰退速率越低。
8、3.(2017广西桂林中学6月适应性模拟,30)已知果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼各为一对相对性状,分别受一对等位基因控制(控制翅型的基因为A、a,控制眼色的基因为B、b),且两对等位基因位于不同的染色体上。为了确定这两对相对性状的显隐性关系,以及控制它们的等位基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上(表现为伴性遗传),某同学让一只雄性长翅红眼果蝇与一雌性长翅棕眼果蝇杂交,发现子一代中表现型及其分离比为长翅红眼长翅棕眼小翅红眼小翅棕眼=3311。回答下列问题。(1)依题意可知果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼这两对性状的遗传符合定律,判断的依据是。(2)根据实验结果分析,果蝇长翅和小翅这对性状中,显性性状
9、是,判断的依据是。(3)现通过实验来确定眼色遗传的显隐性关系,可选用F1中的果蝇进行自由交配,若F2中既有棕眼又有红眼,则棕眼为显性;进一步对F2中不同性别果蝇的眼色进行统计,若,则控制眼色的基因位于X染色体上;若,则控制眼色的基因位于常染色体上。(4)若翅长基因位于常染色体上,眼色基因位于X染色体上,棕眼对红眼为显性,则亲本的基因型为,子一代长翅红眼果蝇中雌性个体所占比例为,子一代小翅红眼果蝇中雄性个体所占比例为。答案 (1)基因的自由组合控制这两对性状的基因位于两对染色体上(2)长翅子一代出现了性状分离(3)棕眼F2中雌果蝇均为棕眼,雄果蝇有棕眼又有红眼F2中雌、雄果蝇均既有棕眼又有红眼(
10、4)AaXBXb、AaXbY50%50%解析 (1)根据题干信息可知,控制果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼这两对性状的基因位于两对同源染色体上,所以遵循基因的自由组合定律。(2)若只分析长翅和小翅这对相对性状,长翅雌果蝇长翅雄果蝇长翅小翅=31,即子一代出现了性状分离,说明长翅是显性性状,小翅是隐性性状。(3)若要通过实验来确定眼色遗传的显隐性关系,可选用F1中的棕眼果蝇进行自由交配,若F2中既有棕眼又有红眼,则棕眼为显性。假设控制眼色的基因位于X染色体上,根据题意和前面分析可知,亲本中红眼雄果蝇的基因型是XbY,亲本棕眼雌果蝇的基因型是XBXb,则F1中的棕眼果蝇基因型是XBXb、XBY。若F1中
11、的棕眼果蝇进行自由交配,则F2果蝇的基因型分别是XBXB、XBXb、XBY、XbY,所以F2中雌果蝇均为棕眼,雄果蝇有棕眼又有红眼。假设控制眼色的基因位于常染色体上,根据题意和前面分析可知,亲本中红眼雄果蝇的基因型是bb,亲本棕眼雌果蝇的基因型是Bb,则F1中的棕眼果蝇基因型是Bb。若F1中的棕眼果蝇进行自由交配,则F2果蝇的基因型分别是BB、BB和bb,所以F2中雌雄果蝇均既有棕眼又有红眼。(4)若翅长基因位于常染色体上,眼色基因位于X染色体上,棕眼对红眼为显性,根据杂交后代中长翅小翅=31,棕眼红眼=11,可推知亲本的基因型是AaXbY和AaXBXb;子一代中长翅红眼果蝇(A_Xb_)所占
12、比例为3/41/2=3/8,子一代中长翅红眼雌果蝇 (A_XbXb)所占比例为3/41/4=3/16,所以子一代长翅红眼果蝇中雌性个体所占比例为50%;子一代小翅红眼果蝇(aaXb_)所占比例为1/41/2=1/8,子一代中小翅红眼雄果蝇(aaXbY) 所占比例为1/41/4=1/16,所以子一代小翅红眼果蝇中雄性个体所占比例为50%。4.(2017湖北黄冈中学5月三模,30)果蝇的翅形有长翅、小翅和无翅3种类型,其中长翅、小翅属于完整型翅(简称有翅)。控制有翅和无翅的基因位于常染色体上,且有翅对无翅为显性(用A、a表示);控制长翅、小翅的基因位于X染色体上,但显隐性未知(用B、b表示)。现用
13、纯种小翅雌果蝇与纯种无翅雄果蝇杂交,F1中雌蝇全为长翅,雄蝇全为小翅。回答下列问题。(1)长翅、小翅中显性性状是,亲代雌、雄果蝇的基因型分别为。(2)让F1中的雌、雄果蝇杂交,理论上,F2中长翅、小翅、无翅三种果蝇的数量比为。(3)现有1只长翅雄果蝇,若要求从F2中选出一只果蝇与其进行一次杂交实验,以确定该长翅雄果蝇是否为纯合子。请简要写出实验思路、预期实验结果及结论。实验思路:。结果及结论:。答案 (1)长翅AAXbXb、aaXBY(2)332(3)将该长翅雄果蝇与F2中的无翅雄果蝇进行杂交(记录分析子代的表现型)如果后代出现无翅果蝇,则该雄果蝇为杂合子;如果后代全为长翅果蝇,则该雄果蝇为纯
14、合子解析 (1)据试题分析可知长翅对小翅为显性;亲代雌、雄果蝇的基因型AAXbXb、aaXBY。(2)让F1中的雌、雄果蝇杂交(AaXBXbAaXbY),F2中3/4(1/4A_XBXb、1/4A_XbXb、1/4A_XBY、1/4A_XbY)、1/4(aa_ _),即后代中长翅果蝇和小翅果蝇的比例都为3/41/2=3/8,无翅果蝇的比例为1/4,即长翅、小翅、无翅三种果蝇的数量比为332。(3)现有1只长翅雄果蝇,基因型可能为AAXBY或AaXBY,将该长翅雄果蝇与F2中的无翅雌果蝇(aaXBXb 或aaXbXb)进行杂交(记录分析子代的表现型)。如果后代没有出现无翅果蝇,则该雄果蝇为纯合子;如果后代出现无翅果蝇,则该雄果蝇为杂合子。