1、8.分析变异与育种的相关应用(时间：20分钟)1.(2019广东惠州市调研)家蚕(核染色体组成为2N56)，其性别决定方式为ZW型。有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性，A和a所在的常染色体偶见缺失(但基因A/a所在的片段并没有缺失，如图1)现象，表示为A0、a0。家蚕的正常体壁(B)对透明体壁(b)为显性，相关基因位于Z染色体上。请回答：(1)若要研究家蚕的基因组，应测定_条染色体上的DNA序列。(2)研究发现染色体缺失的卵细胞不可育，而染色体缺失的精子可育。基因型为A0aZBZB的个体，产生的可育配子的基因组成为_；基因型为A0aZbW的个体，产生的可育配子的基因组成为_。这两个亲本家蚕杂交，
2、得到的F1中，有斑纹正常体壁雄性所占的比例为_。(3)由于雄蚕吐丝多、丝的质量好，更受蚕农青睐，但在幼蚕阶段，雌雄不易区分。科学家利用已培育出的限性斑纹蚕(如图2)和无斑纹异性蚕杂交，选择其后代中表现型为_(填“有斑纹”或“无斑纹”)的个体培养，得到的都是高产的雄蚕。限性斑纹蚕的培育过程所依据的原理是_。解析(1)家蚕(核染色体组成为2N56)，其性别决定方式为ZW型。若要研究家蚕的基因组，应测定27条常染色体Z染色体W染色体共29条染色体上的DNA序列。(2)染色体缺失的精子可育，因此基因型为A0aZBZB的雄蚕的精原细胞经减数分裂产生的可育配子的基因组成为A0ZB、aZB。染色体缺失的卵细
3、胞不可育，基因型为A0aZbW的雌蚕的卵原细胞经减数分裂产生的可育配子的基因组成为aZb、aW。基因型为A0aZBZB的雄蚕与基因型为A0aZbW的雌蚕杂交，得到的F1的基因型为A0aZBZb(有斑纹正常体壁雄蚕)、aaZBZb(无斑纹正常体壁雄蚕)、A0aZBW(有斑纹正常体壁雌蚕)、aaZBW(无斑纹正常体壁雌蚕)，因此有斑纹正常体壁雄性所占的比例为1/4。(3)分析题图2可知，限性斑纹雌蚕的基因型为aaZWA；在生产中，可利用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕培育出易于辨别幼蚕性别的后代。遗传图解如下：选择其后代中表现型为无斑纹的个体培养，得到的都是高产的雄蚕。限性斑纹蚕的产生是由于号染色体上的一
4、个片段(含A基因)移接到W染色体上，因此属于染色体结构变异中的易位。答案(1)29(2)A0ZB、aZBaZb、aW1/4(3)无斑纹染色体变异(或易位或染色体结构变异)2.(2019河南百校联盟质检)玉米籽粒的黄色(T)对白色(t)为显性、非甜味(B)对甜味(b)为显性，这两对相对性状独立遗传。请回答下列问题：(1)现有黄色非甜味玉米、白色甜味玉米两种纯种玉米，欲培育纯合黄色甜味玉米品种。若用杂交育种的方法，此育种方法应该在第_代开始选择，然后使其连续自交，经过选择，淘汰掉不合要求的植株，直至不出现_为止。若用单倍体育种的方法，具体措施为_。(2)已知基因T、t位于9号染色体上，无正常9号染
5、色体的花粉不能参与受精作用，而卵细胞不受影响。现有基因型为Tt的黄色籽粒植株A，其细胞中9号染色体如图1所示。该黄色籽粒植株的变异类型属于染色体结构变异中的_。为了确定植株A的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，让其自交，若F1的表现型及比例为_，则说明T基因位于异常染色体上。以植株A为父本，正常的白色籽粒植株为母本，杂交产生的F1中，发现了一株黄色籽粒植株B，其染色体及基因组成如图2。植株B出现的原因是_。若植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机地移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以植株B为父本进行测交，得到的后代中染色体异常植株占_。解析(1)杂交育种工作
6、量较大，年限长，最早从第2代开始就应该进行选择，再进行连续自交并选择，直至不再出现性状分离为止；单倍体育种能明显缩短育种年限，其过程为让亲本黄色非甜味玉米与白色甜味玉米杂交，取F1的花粉进行离体培养获得单倍体幼苗，人工诱导使其染色体数目加倍后即可筛选出符合要求的品种。(2)由图1可知，与正常染色体相比，异常染色体缺失了某一片段，这种染色体结构变异属于缺失。若植株A的T基因位于异常染色体上，则雌蕊产生基因型为T或t两种类型的卵细胞，雄蕊中只有基因型为t的花粉可参与受精作用，故F1中既有黄色籽粒植株，又有白色籽粒植株，且比例为11。植株A的基因型为Tt，正常白色籽粒植株的基因型为tt，由于无正常9
7、号染色体的花粉不能参与受精作用，所以图2中一个t来自母本，另外的T和t来自父本，即植株B出现的原因是父本减数分裂过程中同源染色体未分离。根据题意分析可知，植株B为父本产生的可育雄配子的基因型分别为2/5t、1/5tt、2/5Tt，对其进行测交，由于母本产生的卵细胞的基因型为t，故后代的基因型及比例为tttttTtt212，其中染色体异常植株占3/5。答案(1)2性状分离取亲本杂交所得F1的花粉进行离体培养获得单倍体幼苗，人工诱导使其染色体数目加倍(2)缺失黄色籽粒植株白色籽粒植株11父本减数分裂过程中同源染色体未分离3/53.(2019贵州遵义检测)某植物花色色素形成与基因的关系如图1，该植物
8、两对等位基因与染色体关系如图2，请根据所学知识回答下列问题：(1)据图1和图2可知，开红花雌性植株的基因型有_种，图2中植物与开黄花植株大量杂交，若得到的子代只出现两种花色，则该黄花植株基因型为_；若得到的子代出现三种花色，那么子代雌性植株中开红花个体所占比例为_。(2)若该植物正常植株均为圆形叶纯合体，利用种子进行辐射诱变处理后单独隔离种植，出现了一株椭圆形叶突变雌株。若该性状是由于某条染色体上的一个基因发生突变而产生的，则：突变发生在常染色体上，则显性性状是_；若该突变发生在Z染色体上，请设计杂交实验判断显性性状是圆形叶还是椭圆形叶。.实验设计思路：取该椭圆形叶突变雌株与_杂交，统计子一代
9、的表现型及比例。.预测实验结果及结论：若子一代_，则圆形叶为显性性状；若子一代_，则椭圆形叶为显性性状。解析(1)依题意与图示分析可知：开红花雌性植株的基因型有2种，即BBZAW和BbZAW。图2所示为雌性植株的基因型为BbZAW，开黄花的雄植株的基因型为bbZAZA或bbZAZa，二者杂交，若得到的子代只出现两种花色，说明该黄花植株为纯合子，其基因型为bbZAZA。若得到的子代出现三种花色，说明该黄花植株的基因型为bbZAZa，那么子代雌性植株的基因型及其比例为BbZAWbbZAWBbZaWbbZaW1111，即开红花个体(BbZAW)所占比例为1/4。(2)已知正常植株均为圆形叶纯合体，利
10、用种子进行辐射诱变处理后获得的椭圆形叶突变性状是由于某条染色体上的一个基因发生突变而产生的。若突变发生在常染色体上，则该突变为显性突变，椭圆形叶是显性性状。若该突变发生在Z染色体上(设相关基因用R和r表示)，可取该椭圆形叶突变雌株与正常圆形叶雄株杂交，统计子一代的表现型及比例。若圆形叶为显性性状，则该椭圆形叶突变雌株的基因型为ZrW，正常圆形叶雄株的基因型为ZRZR，子代的基因型为ZRZr、ZRW，无论雌雄都表现为圆形叶；若椭圆形叶为显性性状，则该椭圆形叶突变雌株的基因型为ZRW，正常圆形叶雄株的基因型为ZrZr，子代的基因型为ZRZr、ZrW，雄性都为椭圆形叶，雌性都为圆形叶。答案(1)2b
11、bZAZA1/4(2)椭圆形叶正常圆形叶雄株无论雌雄都表现为圆形叶雄性都为椭圆形叶，雌性都为圆形叶4.某二倍体植株(2N14)的叶形有宽叶和窄叶两种情况，分别受一对等位基因D、d控制。该植株中偶见7号三体的变异植株，这种变异植株能正常繁殖，产生的配子均可育。回答下列问题：(1)7号三体植株的变异类型属于_。(2)这种植株偶见7号三体的，从未见其他染色体三体的植株，最可能的原因是_。(3)研究发现控制叶形的基因不位于15号染色体上。请以纯合的7号三体宽叶植株、纯合的正常宽叶植株、正常窄叶植株为实验材料，设计简要的实验，判定基因D、d位于几号染色体上(只需写出实验设计思路，并预测结果和结论)。解析
12、(1)7号三体植株的细胞内比正常植株多一条染色体，属于染色体数目变异。(2)染色体变异是随机发生的，也会产生多一条其他染色体的生殖细胞，实际中并不存在这种植株，说明发生其他染色体增加的受精卵不能发育。(3)假设D、d基因位于6号染色体上，用纯合的7号三体宽叶植株DD与正常窄叶植株dd杂交得到F1(Dd)，F1自交，F2中窄叶植株约占1/4。假设D、d基因位于7号染色体上，用纯合的7号三体宽叶植株DDD与正常窄叶植株dd杂交得到F1(1/2DDd、1/2Dd)，F1自交，F2中窄叶植株约占5/36。答案(1)染色体数目变异(2)发生其他染色体数目增加的受精卵不能发育(3)用纯合的7号三体宽叶植株与正常窄叶植株杂交得到F1，F1自交，统计F2中窄叶植株所占比例(或者宽叶与窄叶植株的比例)。如果F2中窄叶植株约占1/4(或宽叶窄叶31)，则D、d基因位于6号染色体上；如果F2中窄叶植株约占5/36(或宽叶窄叶315)，则D、d基因位于7号染色体上。