1、学生用书1野茉莉的花色有白色、浅红色、粉红色、红色和深红色。(1)研究发现野茉莉花色受一组复等位基因控制(b1白色、b2浅红色、b3粉红色、b4红色、b5深红色),复等位基因彼此间具有完全显隐性关系。为进一步探究b1、b2b5之间的显隐性关系,科学家用5个纯种品系进行了以下杂交实验:则b1、b2、b3、b4、b5之间的显隐性关系是_(若b1对b2为显性,可表示为b1b2,依此类推)。自然界野茉莉花色基因型有_种。(2)理论上分析,野茉莉花色的遗传还有另一种可能:花色受两对基因(A/a,B/b)控制,这两对基因分别位于两对同源染色体上,每个显性基因对颜色的增加效应相同且具叠加性。请据此分析一株杂
2、合粉红色野茉莉自交后代的表现型及比例:_。(3)若要区分上述两种可能,可用一株_品系的野茉莉进行自交。若_,则为第一种情况;若_,则为第二种情况。(4)野茉莉叶片颜色有深绿(DD)、浅绿(Dd)、白色(dd),白色植株幼苗期会死亡。现有深绿和浅绿野茉莉进行杂交得到F1,让F1植株相互授粉得到F2,请计算F2成熟个体中叶片颜色的表现型及比例_。解析:(1)纯种白色花纯种浅红色花F1为浅红色花,说明浅红色对白色为显性,即b2b1;纯种粉红色花纯种红色花F1为红色花,说明红色对粉红色为显性,即b4b3;F1红色花纯种深红色花F2深红色花,说明深红色对红色为显性,即b5b4;F1浅红色花F1红色花F2
3、粉红色花红色花11,说明粉红色对浅红色为显性,即b3b2。综上可知b1、b2b5之间的显隐性关系为b5b4b3b2b1。5个复等位基因,则纯合子的基因型有5种,杂合子的基因型有54210(种),共15种。(2)根据题意可知表现型有5种(4个显性基因、3个显性基因、2个显性基因、1个显性基因、0个显性基因)。则杂合粉红色野茉莉的基因型有AaBb、AAbb、aaBB三种。若AaBb自交,后代的表现型及比例为深红色(1AABB)红色(2AaBB2AABb)粉红色(4AaBb1AAbb1aaBB)浅红色(2Aabb2aaBb)白色(1aabb)14641。(3)若要区分上述两种可能,可用一株浅红色野茉
4、莉进行自交。若子代全为浅红色或子代为浅红色、白色,则为第一种情况,若子代出现粉红色则是第二种情况。(4)深绿野茉莉和浅绿野茉莉进行杂交得到F1(1/2DD、1/2Dd),则D的基因频率3/4,d的基因频率1/4,让F1植株相互授粉得到F2,根据遗传平衡定律,F2中DD(深绿)3/43/49/16,Dd(浅绿)23/41/46/16,dd(白色,死亡),因此F2成熟个体中叶片颜色的表现型及比例是深绿浅绿96。答案:(1)b5b4b3b2b115种(2)白色浅红色粉红色红色深红色14641(其他答案合理也可)(3)浅红色子代全为浅红色或子代为浅红色、白色子代出现粉红色(4)深绿浅绿962野生型果蝇
5、(2N8)的眼色是暗红色,现发现三个隐性的突变群体,眼色分别为白色、朱红色、棕色。以上群体均为纯合子,相关基因均位于常染色体上。(1)正常果蝇在减数第二次分裂后期的细胞内四分体为_个,有丝分裂后期的细胞中染色体组数目为_个。基因型为Aa的果蝇进行减数分裂时,出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Aa的细胞,最可能的原因是_。(2)隐性的突变群体中,任何两个隐性突变群体个体间的杂交后代都是暗红眼,说明眼色受_对等位基因控制。(3)现有一只暗红色眼雄果蝇,控制眼色的基因型是杂合的,但不知有几对基因杂合,现将该果蝇与多只隐性的雌果蝇(控制眼色的基因都是隐性的)进行测交,请预测测交后代结果,并做出杂合基
6、因有几对的结论。如果测交后代_,说明控制眼色的基因有一对杂合;如果测交后代_,说明控制眼色的基因有两对杂合;如果测交后代_,说明控制眼色的基因有三对杂合。解析:(1)四分体在减数第一次分裂前期出现,正常果蝇在减数第二次分裂后期的细胞内无四分体。有丝分裂后期的细胞内染色体数目加倍,染色体组的数目也加倍,因此有丝分裂后期的细胞中染色体组数目为4个。基因型为Aa的果蝇处于减数第二次分裂中期的细胞基因型应为AA或aa,出现了一部分基因型为Aa的细胞,最可能的原因是减数第一次分裂前期发生了交叉互换(根据基因突变的低频性可排除基因突变)。(2)隐性的突变群体中,任何两个隐性突变群体个体间的杂交后代都是暗红
7、眼,说明每个隐性的突变群体,只有一对基因是隐性纯合,因此果蝇眼色共受3对等位基因控制。(3)由于测交是杂合体与隐性个体杂交,假设一对等位基因的杂合体是Aa,则后代为Aa和aa,比例为11,依此类推。如果测交后代暗红色眼占1/2,说明控制眼色的基因有一对杂合;如果测交后代暗红色眼占1/4,说明控制眼色的基因有两对杂合;如果测交后代暗红色眼占1/8,说明控制眼色的基因有三对杂合。答案:(1)04(减数第一次分裂时)交叉互换(2)3(3)暗红色眼占1/2暗红色眼占1/4暗红色眼占1/83某二倍体高等植物有三对较为明显的相对性状,基因控制情况见表。现有一个种群,其中基因型为AaBbCc的植株M若干株,
8、基因型为aabbcc的植株N若干株,其他基因型的植株若干株。不考虑基因突变、交叉互换和染色体变异,回答以下问题:基因组成表现型等位基因显性纯合杂合隐性纯合Aa红花白花Bb宽叶窄叶Cc粗茎中粗茎细茎(1)该植物种群内,共有_种基因型,其中红花植株有_种基因型。(2)若三对等位基因位于三对同源染色体上,则:M与N杂交,F1中红花、窄叶、中粗茎植株占_。M自交后代中,红花、窄叶、细茎植株中的纯合子占_。若M与N数量相等,则M与N自由交配后代中,粗茎中粗茎细茎_。(3)若植株M体细胞内该三对基因在染色体上的分布如图1所示,则MN,F1表现型及比例为_。(4)若MN,F1的基因型及比例为Aabbccaa
9、BbCc11,请在图2中绘出植株M体细胞内该三对基因在染色体上的分布。解析:(1)该植物种群内基因型共有3 3 327(种);其中红花植株的基因型有2 3318(种)。(2)AaBbCc与aabbcc杂交,F1中红花、窄叶、中粗茎植株的基因型有两种,即AaBbCc、AabbCc,其中AaBbCc占1/2 1/21/21/8、AabbCc占1/2 1/21/21/8,因此,F1中红花、窄叶、中粗茎植株占1/4。AaBbCc自交,后代中红花、窄叶、细茎植株的基因型有两类,即A_Bbcc、A_bbcc,其中A_Bbcc在后代中占3/42/41/43/32、A_bbcc在后代中占3/4 1/41/43
10、/64,则红花、窄叶、细茎植株在后代中一共占9/64;后代红花、窄叶、细茎植株中纯合子为AAbbcc,占后代的比例为1/4 1/4 1/41/64,因此,后代中红花、窄叶、细茎植株中纯合子占1/649/641/9。若M与N数量相等,则该种群中基因C和c的频率分别为1/4和3/4,自由交配后种群的基因频率不变,则后代中CC(粗茎)的频率为1/4 1/41/16、Cc(中粗茎)的频率为2 1/43/46/16、cc(细茎)的频率为3/43/49/16,因此,后代中粗茎中粗茎细茎169。(3)AaBbCc产生的配子类型有AbC、Abc、aBC、aBc四种,比例为1111,则AaBbCc与aabbcc
11、杂交,F1的基因型有AabbCc、Aabbcc、aaBbCc、aaBbcc四种,表现型分别为红花窄叶中粗茎、红花窄叶细茎、白花窄叶中粗茎、白花窄叶细茎,比例为1111。(4)根据M与N杂交,后代只有Aabbcc、aaBbCc两种基因型且比例为11,可知M只能产生Abc、aBC两种配子,这说明M的体细胞中基因A、b、c在一对同源染色体的一条染色体上,基因a、B、C在一对同源染色体的另一条染色体上。答案:(1)2718(2)1/41/9169(3)红花窄叶中粗茎红花窄叶细茎白花窄叶中粗茎白花窄叶细茎1111(4)如图4保加利亚玫瑰(2n14)是蔷薇科蔷薇属小灌木,为观赏花卉,花瓣可提取精油。已知其
12、花色有淡粉色、粉红色和白色三种,涉及A、a和B、b两对等位基因。与其花色有关的色素、酶和基因的关系如图所示。现用白甲、白乙、淡粉色和粉红色4个纯合品种进行杂交实验,结果如下:实验1:淡粉色粉红色,F1表现为淡粉色,F1自交,F2表现为3淡粉1粉红。实验2:白甲淡粉色,F1表现为白色,F1自交,F2表现为12白3淡粉1粉红。实验3:白乙粉红色,F1表现为白色,F1粉红(回交),F2表现为2白1淡粉1粉红。分析上述实验结果,请回答下列问题:(1)绘制保加利亚玫瑰的基因组图谱时需测定_条染色体;图示体现了基因控制生物性状的途径是_。(2)保加利亚玫瑰花色的遗传_(填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合
13、定律。(3)实验中所用的淡粉色纯合品种的基因型为_。(4)若将实验3得到的F2白色植株自交,F3中花色的表现型及比例是_。(5)现有纯种的白色保加利亚玫瑰和纯种的粉红色保加利亚玫瑰,要在最短时间内获得能稳定遗传的淡粉色植株,请完成下列问题。大致过程:根据题中所提供的实验材料,首先需要获得基因型为_的植株,然后采用花药离体培养的方法获得_,用_溶液处理得到染色体数目恢复正常的植株,从中选出开淡粉色花的植株即可。育种的遗传学原理:_。解析:(1)该植物的一个染色体组含有7条染色体,绘制该植物基因组图谱时需要测定7条染色体。图中显示基因通过控制酶的合成控制代谢过程,从而控制生物性状。(2)根据实验2
14、的F2中性状分离比为1231(9331的变形),可知两对基因独立遗传(两对基因分别位于两对同源染色体上),遵循基因自由组合定律。(3)根据实验2的F2表现型可判断:淡粉色纯合品种的基因型为AAbb或aaBB。(4)实验3中F1的基因型为AaBb,则回交的后代F2中白色个体的基因型为AaBb和Aabb(或aaBb),若为AaBb和Aabb,则AaBb自交,后代F3的基因型有 A_B_(白色,9/16)、A_bb(白色,3/16)、aaB_(淡粉,3/16)、aabb(粉红,1/16),Aabb自交后代F3的基因型有AAbb(白色,4/16)、Aabb(白色,8/16)、aabb(粉红,4/16)
15、,因此,后代F3中白色淡粉粉红(9348)3(14)2435。同理,如果F2中白色个体的基因型为AaBb和aaBb,则自交也会得到相同的结果。(5)要在最短的时间内获得能稳定遗传的品种,需要采用单倍体育种的方法。题干中的纯种白色个体的基因型只能是AABB,让AABB与aabb杂交,获得AaBb的后代,然后对AaBb产生的花药进行离体培养,获得单倍体植株,再用秋水仙素处理单倍体植株的幼苗,即可以获得染色体数目加倍的能稳定遗传的纯合子,最后从各个纯合子中筛选出所需性状的个体。单倍体育种所利用的原理是染色体数目变异。答案:(1)7基因通过控制酶的合成控制代谢过程,从而控制生物性状(2)遵循(3)aa
16、BB或AAbb(4)白色淡粉色粉红色2435(5)AaBb单倍体幼苗秋水仙素染色体变异5如表表示果蝇三个纯合品种的性状和控制相应性状的基因,其中“野生型”的翅型、眼色均为显性。回答下列问题:性状野生型残翅白眼基因aXb(1)翅型和眼色这两对性状的遗传遵循_定律。研究伴性遗传时,可选用的亲本组合是与_。(2)让中的雌性与中的雄性杂交,在 25 条件下培养,F1均为长翅红眼,则F1的基因型为_。(3)将上述F1的雌、雄个体相互交配,理论上F2中残翅白眼果蝇占_。若在37 条件下培养,发现F2中残翅个体比例高于理论值。出现这一结果的原因是温度改变直接导致性状改变,而遗传物质没有发生变化。为验证该结论
17、,请选用F2中的果蝇为实验材料设计实验(写出实验思路,并预期结果)_。解析:(1)从表格可以看出,残翅、白眼均是由隐性基因控制的,所以,野生型的长翅、红眼均由显性基因控制。控制翅型的基因位于常染色体上,而控制眼色的基因位于X染色体上,所以,两对基因的遗传遵循基因自由组合定律。在研究伴性遗传时,应选用位于性染色体上的基因控制的性状,即所选亲本应为与。(2)由于均为纯合品种,F1均为长翅红眼,据此判断中雌蝇的基因型为aaXBXB,中雄蝇的基因型为AAXbY,F1的基因型为AaXBXb(长翅红眼雌蝇)、AaXBY(长翅红眼雄蝇)。(3)让F1的雌雄个体交配,F2中残翅白眼果蝇的基因型为aaXbY,理
18、论上所占的比例为1/41/41/16。由于37 的培养温度高于25 ,所以,残翅比例上升可能与温度的变化有关,而遗传物质没有发生变化。所以,用F2中的残翅雌雄果蝇相互交配,在25 条件下培养,子代中会出现长翅果蝇。答案:(1)基因自由组合(2)AaXBY、AaXBXb(3)1/16用F2中的残翅雌、雄果蝇相互交配,并在25 条件下培养,子代中会出现长翅果蝇6已知果蝇中灰身与黑身是一对相对性状(显性基因用B表示,隐性基因用b表示);直毛与分叉毛是一对相对性状(显性基因用F表示,隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交,子代中雌果蝇表现型比例及雄果蝇表现型比例如图所示。请回答:(1)雄性亲本的一个精原
19、细胞产生的精细胞的基因型是_。(2)控制直毛与分叉毛的基因位于_上,判断的主要依据是_。(3)若让子一代中灰身雄果蝇与黑身雌果蝇杂交,后代中黑身果蝇所占比例为_。子一代表现型为灰身直毛的雌果蝇中,纯合子与杂合子的比例为_。(4)若实验室有纯合的直毛和分叉毛雌、雄果蝇若干,你能否通过一代杂交实验确定这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上?请说明推导过程:_。解析:据图分析,灰身、黑身这对性状在子代的雌、雄个体中均存在,说明这对性状位于常染色体上,再依据形成的子代中灰身黑身31,可判断出亲本的基因组成为BbBb。直毛在子代雌、雄果蝇中均有出现,而分叉毛只在子代雄果蝇中出现,由此可以推断控制直毛
20、与分叉毛这一相对性状的基因位于X染色体上;依据后代中雌果蝇无分叉毛,雄果蝇中直毛分叉毛11,可推出亲本的基因组成是XFXfXFY。答案:(1)BXF、bY或bXF、BY(2)X染色体直毛在子代雌、雄果蝇中均有出现,而分叉毛只在子代雄果蝇中出现,由此可以推断控制直毛与分叉毛这一对相对性状的基因与性别相关;因为子代雄果蝇中有直毛和分叉毛,所以基因不可能在Y染色体上,只能位于X染色体上(3)1/315(4)能。取直毛雌、雄果蝇与分叉毛雌、雄果蝇进行正交和反交(即直毛雌果蝇分叉毛雄果蝇、分叉毛雌果蝇直毛雄果蝇),若正交、反交后代性状表现一致,则该等位基因位于常染色体上;若正交、反交后代性状表现不一致,
21、则该等位基因位于X染色体上7如图是甲病(用A、a表示)和乙病(用B、b表示)两种遗传病的系谱图,已知其中一种为伴性遗传。请据图回答下列问题。(1)乙病是_染色体_性遗传病。(2)5号的基因型是_,8号是纯合子的概率为_,若9号携带乙病致病基因,那么此基因最终来自_号。(3)若7号与9号个体结婚,生育的子女患甲病的概率为_,只患一种病的概率为_。(4)若医学检验发现,7号关于甲病的致病基因处于杂合状态,且含有该隐性基因的精子会有1/3死亡,无法参与受精作用,存活的精子均正常,则7号与9号个体结婚,生育的子女正常的概率为_。解析:(1)由5号、6号正常,生下9号女性患病,可判断甲病是常染色体隐性遗
22、传病。由2号患病、5号正常可判断出乙病是伴X染色体隐性遗传病。(2)由2号患乙病可知5号的基因型是XBXb,由9号患甲病可知5号的基因型是Aa,因此5号的基因型是AaXBXb。8号的基因型是aaXBXb,是纯合子的概率为0。若9号携带乙病致病基因,则该致病基因最终来自2号。(3)7号的基因型为1/3AAXbY、2/3AaXbY,9号的基因型为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb。对于甲病,子女患病的概率为1/3,正常的概率是2/3,对于乙病,患病的概率为1/4,正常的概率为3/4。因此只患一种病的概率为1/33/42/31/45/12。(4)7号的基因型为AaXbY,且含有基因a的精子会有1
23、/3死亡,9号的基因型为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb。对于甲病,7号产生的配子中A占3/5,a占2/5,9号的基因型为aa,故子女患甲病的概率为2/5,正常的概率为3/5;对于乙病,子女患病的概率是1/4,正常的概率是3/4,因此7号与9号结婚,生育的子女正常的概率为3/53/49/20。答案:(1)伴X隐(2)AaXBXb02(3)1/35/12(4)9/208人类的甲型血友病为伴X染色体隐性遗传病,致病基因用字母h表示;粘多糖病、葡萄糖6磷酸脱氢酶缺乏症(俗称蚕豆黄)均为单基因遗传病,其中粘多糖病基因与正常基因可用字母A或a表示,蚕豆黄病基因与正常基因可用字母E或e表示。如图为甲
24、、乙家族通婚的遗传系谱图,通婚前,甲家族没有粘多糖病致病基因,乙家族没有蚕豆黄病致病基因。请据图回答。(1)2没有蚕豆黄病致病基因,则甲家庭中的两种遗传病的遗传是否遵循基因的自由组合定律?_。为什么?_。(2)在人群中,平均每2 500人中有1位粘多糖病患者,6产生含粘多糖病致病基因配子的概率是_,代的5号与6号再生一个患两种病孩子的概率是_。(3)写出下列个体的基因型:2_,5_。解析:(1)由甲家族的遗传系谱图中1和2不患蚕豆黄病而2、4患有该病,可知该病为隐性遗传病,而2没有蚕豆黄病致病基因,故该病致病基因位于X染色体上。血友病的致病基因也位于X染色体上,所以两种遗传病的遗传不遵循基因的
25、自由组合定律。(2)从乙家族的系谱图中可以看出,粘多糖病是常染色体隐性遗传病,粘多糖病的发病率是1/2 500,所以该致病基因(a)的频率为1/50,正常基因(A)的频率为49/50,6表现正常,其为杂合子的概率(21/5049/50)/(2 1/50 49/5049/5049/50)2/51,则产生含粘多糖病致病基因的配子的概率为1/22/511/51。5基因型为Aa的概率为2/3,所以代的5号与6号再生一个患粘多糖病孩子的概率为1/4 2/51 2/31/153;关于血友病,6的基因型是XHY,5的基因型是XHXh,所以他们再生育一个患血友病孩子的概率为1/4,所以5和6再生育一个患两种遗
26、传病孩子的概率1/153 1/41/612。(3)2患蚕豆黄病,且不患血友病,又由于甲家族没有粘多糖病致病基因,所以其基因型是AAXeHY。5本身不患病,但其父母是粘多糖病的携带者,又由于乙家族没有蚕豆黄病致病基因,所以其基因型是AAXEHXEh或AaXEHXEh。答案:(1)不遵循两对等位基因位于一对同源染色体上(2)1/511/612(3)AAXeHYAAXEHXEh或AaXEHXEh9某种鱼的鳞片有4种表现型:单列鳞、野生型鳞、无鳞和散鳞(鳞片不规则覆盖于一部分表皮上),由位于两对同源染色体上的两对等位基因共同决定(分别用A/a、B/b表示,均为完全显性),且基因型为BB的个体胚胎致死。
27、让两尾单列鳞鱼作亲本杂交,F1中这4种表现型的比例为6321,请回答:(1)假设A、a和B、b基因均位于常染色体上,则该鱼鳞的遗传遵循_定律。亲本中单列鳞鱼的基因型是_,F1中正常存活的无鳞鱼的基因型是_。F1中胚胎致死的个体基因型有_。(2)假设A、a基因位于常染色体上,B、b基因位于下图中X、Y染色体的区段上。正常存活的无鳞鱼的基因型为:雌鱼_,雄鱼_。请画出该对无鳞鱼相互交配产生F1的遗传图解。解析:(1)由于控制鳞片性状的两对等位基因分别位于两对同源染色体上,故该鱼鳞的遗传遵循基因的自由组合定律。因基因型为BB的个体胚胎致死,且双亲为单列鳞鱼的杂交后代的4种表现型的比例为6321,故双
28、亲的基因型均为AaBb;F1中正常存活的无鳞鱼的基因型只有一种aaBb,F1中胚胎致死的个体的基因型有AABB、AaBB、aaBB三种。(2)根据题意,B、b基因位于图中X、Y染色体的区段上,说明Y染色体上也存在B或b基因。故正常存活的雌性无鳞鱼基因型为aaXBXb,雄鱼基因型为aaXBYb或aaXbYB。遗传图解的绘制要写出:亲本和子代的表现型,亲本、配子、子代的基因型,P、配子、F1、等符号说明,子代表现型的比例,致死个体基因型与“死亡”标志等。答案:(1)基因的(分离定律和)自由组合AaBbaaBbAABB、AaBB、aaBB(2)aaXBXbaaXBYb或aaXbYB图解如下(只写其中
29、的一种答案即可)10自然界中,多数动物的性别决定属于XY型,而鸡属于ZW型(雄:ZZ,雌:ZW)。鸡具有一些易观察的性状,且不同相对性状之间的差别明显,易于分辨,因此常作为遗传研究的实验材料。鸡的羽毛有芦花和非芦花两种,由同源染色体上的一对等位基因控制,芦花(B)对非芦花(b)是显性。芦花鸡羽毛在雏鸡阶段的绒羽为黑色且头顶有黄色斑点。(1)若欲确定B、b基因的位置,现选择纯合的芦花雌鸡和非芦花雄鸡杂交,结果如下:若F1表现型为_,则可以肯定B、b基因位于Z染色体的非同源区段(即W染色体上没有与之相应的等位基因)上。若F1全为芦花鸡,则B、b基因位于_。若欲再通过一代杂交实验作进一步的判断,其最
30、简单的方法是_。(2)假设实验已确定芦花(B)、非芦花(b)基因位于Z染色体的非同源区段上。现有一蛋用鸡养殖场为了降低饲养成本,提高经济效益,在他们扩大养殖规模时,请你设计一个方案,以实现他们的愿望(用遗传图解和必要的文字表示)。解析:(1)若B、b基因位于Z染色体的非同源区段上,则有ZBWZbZbZBZb、ZbW,即子代雄鸡全为芦花,雌鸡全为非芦花;若两亲本杂交F1全为芦花鸡,则B、b基因可能位于常染色体上,也可能位于Z、W染色体的同源区段上;若要作进一步的判断,可使F1雌雄个体自由交配,若后代无论雌雄均出现31的分离比,说明B、b位于常染色体上,若后代性状与性别有关,说明B、b位于Z、W染色体的同源区段上。(2)为了降低养殖成本,应在雏鸡阶段判断出鸡的性别,从中尽量选择母鸡饲养。要根据鸡的羽毛性状就能分辨出鸡的性别,则应选择ZBWZbZbZBZb、ZbW,即子代公鸡为芦花鸡,母鸡为非芦花鸡,在雏鸡阶段淘汰绒羽为黑色且头顶有黄色斑点的个体,其余个体全部保留饲养。答案:(1)雄鸡全为芦花,雌鸡全为非芦花常染色体上或Z、W染色体的同源区段上让F1的雌雄个体自由交配(或让F1雌性芦花鸡与雄性非芦花鸡交配)(2)如图在雏鸡阶段淘汰绒羽为黑色且头顶有黄色斑点的个体,其余个体全部保留饲养。