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=1∶1纯合粉花♀红花红花纯合红花①A、a位于 染色体上,F1红花的基因型为 。 ②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。 2.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、高产的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 。 3.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=3∶3∶1∶1。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 。 44\n.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: 。 4\n大题1题多练四 遗传定律及应用B1.答案(1)①X XABXAB、XABXaB、XABY ②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1∶1时 该缺体所缺少的解析(1)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∶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。②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分别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.答案(1)分离 (2)1/2 3/4 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A1∶A2=1∶1,因此每一代中的小粒所占比例=1/2×1/2(A1A1)+1/2×1/2(A2A2)=1/2。而乙组人工控制的自交授粉,属于自交,A1A2自交,F2中杂合子为1/2×1/2=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。3.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(4)AaXBXb、AaXbY 50% 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,所以这两对性状的遗传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=3∶1,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=3∶1,棕眼∶红眼=1∶1,可推知亲本的基因型是AaXBXb和AaXbY;子一代中长翅红眼果蝇(A_Xb_)所占比例为3/4×1/2=3/8,子一代中长翅红眼雌果蝇(A_XbXb)所占比例为3/4×1/4=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1/4×1/2=1/8,子一代中小翅红眼雄果蝇(aaXbY)所占比例为1/4×1/4=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.答案(1)长翅 AAXbXb、aaXBY(2)3∶3∶24\n(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(AaXBXb×AaXbY),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3/4×1/2=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3∶3∶2。(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。4
