大题1题多练四 遗传规律及应用B1.某雌雄异株的二倍体植物花色有红花、橙花、白花三种。已知雌株与雄株由M、m基因控制,花色受A、a与B、b基因的控制(A与B基因同时存在的植株开红花,二者都不存在时开白花),相关基因独立遗传且完全显性。为研究该植物的遗传,进行了如下实验。 实验1:利用红花植株的花粉进行离体培养获得幼苗,对幼苗进行处理,获得的正常植株全部开白花且雌株与雄株的比例约为1∶1。利用橙花植株的花粉重复上述实验,结果相同。实验2:红花雄株与红花雌株杂交,每组杂交子代中,雌株与雄株的比例约为1∶1,且总出现比例约为1∶2∶1的红花株、橙花株、白花株。请回答下列问题。(1)对红花植株的花粉离体培养,所获得的幼苗的特点是 。 (2)由实验1可知:正常白花雌株的基因型是 。正常情况下,雄株与雌株杂交,每组杂交子代中,雌株与雄株的比例总是1∶1,出现该结果的原因是 。此实验结果验证了 定律。 (3)结合实验1和实验2的结果,研究者认为杂交后代出现以上情况的原因是只有基因型为ab的花粉才可育。可利用红花或橙花植株的测交实验进行验证。若用红花雄株测交的结果为 ,用红花雌株测交的结果为子代红花∶橙花∶白花=1∶2∶1,则该观点正确;若用橙花雄株测交的结果为子代全白,用橙花雌株测交的结果为 ,则该观点正确。 答案:(1)植株弱小,高度不育(2)aabbmm 正常情况下雌株的基因型为mm,不产生含M基因的雌配子,因此,雄株的基因型始终为Mm。当雄株和雌株杂交时,雌株与雄株的比例总是1∶1 基因的分离(3)子代全白 子代橙花∶白花=1∶1 解析:根据题意分析,红花基因型为A_B_,白花基因型为aabb,橙花基因型为A_bb、aaB_。(1)对红花植株的花粉离体培养,获得的植株是单倍体,表现为弱小,高度不育。4\n(2)实验1中,利用红花的花粉进行离体培养,亲本是雄性的,后代雌性∶雄性=1∶1,说明亲本是Mm,进而说明雄性是显性性状,雌性是隐性性状,因此正常白花雌株的基因型是aabbmm。雄株M_与雌株mm杂交,后代雌株与雄株的比例总是1∶1,说明雄株的基因型始终为Mm,其遵循基因的分离定律,产生了M和m两种比例相等的雄配子,与雌配子m结合,产生Mm、mm的后代。(3)根据题意分析,假设只有基因型为ab的花粉才可育,则让红花雄株AaBb与aabb测交,后代基因型为aabb、aabb,即后代雌雄性应该都是白花;红花雌株AaBb与aabb测交,后代AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,即后代表现为及其比例为红花∶橙花∶白花=1∶2∶1。若用橙花雄株(如Aabb)测交的结果为子代全白,用橙花雌株(如Aabb)测交的结果为子代橙花∶白花=1∶1,则也说明只有基因型为ab的花粉才可育。2.(2022黑龙江哈尔滨第三中学二模,32)已知果蝇长翅和短翅为一对相对性状,受一对等位基因(A/a)控制,现有长翅和短翅雌雄果蝇若干,某同学让一只雌性长翅果蝇与一只雄性长翅果蝇杂交,子一代中表现型及其分离比为长翅∶短翅=3∶1。回答下列问题。(1)依据上述实验结果,可以确定 为显性性状。 (2)依据上述实验结果,无法确定等位基因是位于常染色体上,还是X染色体上。若要判断基因的位置,还需要统计子一代翅型与性别的关系。①若 ,则基因位于常染色体上。 ②若 ,则基因位于X染色体上。 (3)根据子一代翅型与性别的关系,可以确定该等位基因位于X染色体,但是无法确定该等位基因位于X和Y染色体的同源区段(如上图所示)还是非同源区段(只位于X染色体)。请用适合的果蝇为材料设计一个杂交实验,判断基因位于X和Y染色体的同源区段还是非同源区段。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论) 。 (4)如果该性状由常染色体上两对等位基因(A/a,B/b)控制,当A和B同时存在时表现为长翅,其他情况表现为短翅。则双亲两对基因均为杂合子时,子代出现上述比例满足的条件是 , 。 答案:(1)长翅(2)①子一代性状分离比在雌雄果蝇中相同 ②雌性都为长翅,雄性既有长翅又有短翅(3)选择多对短翅(♀)×长翅(♂)进行杂交得到F1,若F1出现雄性长翅果蝇,则基因位于X和Y染色体的同源区段;若F1雄性果蝇都为短翅,则基因位于X和Y染色体的非同源区段4\n(4)A和B位于同一条染色体上,a和b位于同一条染色体上 减数分裂时同源染色体非姐妹染色单体无交叉互换解析:(1)一只雌性长翅果蝇与一只雄性长翅果蝇杂交,子一代中出现了短翅个体,说明长翅对短翅为显性。(2)①若基因位于常染色体上,则双亲的基因型均为Aa,子一代性状分离比在雌雄果蝇中相同,均为长翅(A_)∶短翅(aa)=3∶1。②若基因位于X染色体上,则双亲的基因型分别为XAXa、XAY,子一代的基因型及其比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,雌性都为长翅,雄性既有长翅又有短翅。(3)判断该等位基因位于X和Y染色体的同源区段还是非同源区段上,可选择多对短翅(♀)与长翅(♂)进行杂交得到F1,观察并分析F1的表现型及其比例。若该等位基因位于X和Y染色体的同源区段上,则短翅(♀)的基因型为XaXa,长翅(♂)的基因型为XAYA或XaYA或XAYa,F1会出现雄性长翅果蝇(XaYA);若该等位基因位于X和Y染色体的非同源区段,则短翅(♀)的基因型为XaXa,长翅(♂)的基因型为XAY,F1雄性果蝇都为短翅(XaY)。 (4)如果该性状由常染色体上两对等位基因(A/a,B/b)控制,当A和B同时存在时表现为长翅,其他情况表现为短翅。双亲两对基因均为杂合子,子代出现上述比例(长翅∶短翅=3∶1)满足的条件是:A和B位于同一条染色体上,a和b位于同一条染色体上,减数分裂时同源染色体的非姐妹染色单体之间无交叉互换。3.(2022河南中原名校第六次质考,32)果蝇体内有4对染色体,其上有多对等位基因。果蝇的长翅(A)与残翅(a)、灰身(B)与黑身(b)两对等位基因均位于常染色体上;果蝇刚毛与截毛为另一对相对性状,相关基因用D、d表示。请回答下列问题。(1)为判断果蝇刚毛与截毛的显隐性关系及相关基因所在的染色体,现将纯合截毛雌果蝇与纯合刚毛雄果蝇杂交,然后观察F1的表现型,若F1中雌果蝇均为刚毛而雄果蝇均为截毛,则说明 ;若F1中雌雄果蝇均为刚毛,则说明刚毛为显性性状且相关基因(D、d)位于 。 (2)为判断果蝇翅长基因(A、a)与体设问基因(B、b)间的遗传规律,现有杂交实验如下:P灰身长翅♀×黑身残翅♂→F1雌雄果蝇均为灰身长翅;而后对F1果蝇进行测交,测交实验甲:F1灰身长翅♂×黑身残翅♀→灰身长翅∶黑身残翅=50∶50;测交实验乙:F1灰身长翅♀×黑身残翅♂→灰身长翅∶黑身残翅∶灰身残翅∶黑身长翅=42∶42∶8∶8。①由题意知,F1中灰身长翅果蝇的基因型为 ;由测交实验甲的结果可知,果蝇翅长基因(A、a)与体色基因(B、b)不遵循基因的自由组合定律,其原因是 。 ②在不考虑致死现象及环境影响的情况下,比较测交实验甲的测交实验结果乙可知,F1灰身长翅雌果蝇产生四种雌配子而F1灰身长翅雄果蝇只产生两种雄配子,其原因可能是 。 答案:(1)刚毛为显性性状且相关等位基因(D、d)位于X染色体上 常染色体或X、Y染色体的同源区段上(2)①AaBb 果绳翅长基因(A、a)与体色基因(B、b)位于一对同源染色体上4\n②果蝇翅长基因(A、a)与体色基因(B、b)位于一对同源染色体上,F1灰身长翅雌果蝇的初级卵母细胞中发生了交叉互换行为解析:(1)纯合截毛雌果蝇与纯合刚毛雄果蝇杂交,若F1中雌果蝇均为刚毛而雄果蝇均为截毛,刚毛为显性性状,且等位基因(D、d)位于X染色体上;若F1中雌雄果蝇均为刚毛,则说明刚毛对截毛是显性性状,且等位基因(D、d)位于常染色体上或X、Y染色体的同源区段上。(2)①P灰身长翅♀×黑身残翅♂→F1雌雄果蝇均为灰身长翅,则亲本基因型为AABB、aabb,F1雌雄果蝇基因型为AaBb;测交实验甲:F1灰身长翅♂(AaBb)×黑身残翅♀(aabb)→灰身长翅(AaBb)∶黑身残翅(aabb)=50∶50,说明果绳翅长基因(A、a)与体色基因(B、b)位于一对同源染色体上,且雄果蝇中A与B完全连锁,a与b完全连锁。②交实验乙:F1灰身长翅♀(AaBb)×黑身残翅♂(aabb)→灰身长翅(AaBb)∶黑身残翅(Aabb)∶灰身残翅(aaBb)∶黑身长翅(aabb)=42∶42∶8∶8,说明果蝇翅长基因(A、a)与体色基因(B、b)位于一对同源染色体上,F1灰身长翅雌果蝇的初级卵母细胞中发生了交叉互换行为。4
