高中 | 第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段 题目答案及解析

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必修二 遗传与进化

第三章 基因的本质

第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段

果蝇是遗传学明星模式生物,其长翅($\rm A$)与残翅($\rm a$)基因位于一对常染色体上,其红眼($\rm B$)与白眼($\rm b$)位于$\rm X$染色体上(不考虑$\rm XY$同源区段),已知某种基因型的配子存在完全致死现象。科学家做了如图所示的杂交实验,回答下列有关问题:

  

长翅基因、残翅基因的本质区别在于                          

[["

碱基对排列顺序不同

"]]

长翅基因$\rm A$与残翅基因$\rm a$苏云等位基因,两者本质区别是碱基对的排列顺序不同。

$\rm F_{2}$代结果分析可知,致死配子是含                (填“$\rm X^{B}$”或“$\rm X^{b}$”)的                (填“雌配子”或“雄配子”),判断的理由是                                                                                 

[["

$\\rm X^{B}$;雄配子;$\\rm F_{2}$雌性中红眼白眼比例与雄性相同,说明只有$\\rm X$$\\rm Y$的雄配子参与受精作用,$\\rm X$的雄配子未参与受精作用(致死)

"]]

$\rm A/a$基因分析,$\rm F_{1}$中雌、雄果蝇的基因型均为$\rm Aa$$\rm F_{1}$随机交配,$\rm F_{2}$代中雌、雄果蝇均是长翅:残翅$\rm =3:1$,说明$\rm A/a$基因不会导致配子致死。对$\rm B/b$基因分析,亲代雄果蝇为$\rm X^{b}Y$$\rm F_{1}$中雌果蝇为红眼:白眼$\rm =3:5$,推知$\rm F_{1}$中雌果蝇的基因型为$\rm \dfrac{3}{8}X^{B}X^{b}$$\rm \dfrac{5}{8}X^{b}X^{b}$,推知$\rm F_{1}$中雌果蝇产生的卵细胞为$\rm X^{B}$$\rm X^{b}=3:13$$\rm F_{1}$随机交配,$\rm F_{2}$代中雌、雄果蝇均是红眼:白眼$\rm =3:13$,说明$\rm F_{1}$中雌果蝇产生的卵细胞未死,$\rm F_{1}$中雄果蝇产生的精子只有$\rm Y$$\rm X^{b}$两种,所以推知$\rm X^{B}$的雄配子致死。

亲本雌果蝇群体的基因型及比例为                 $\rm F_{1}$代中长翅白眼雌果蝇个体所占比例为                 

[["$\\rm AAX^{B}X^{b}$$\\rm AAX^{b}X^{b}=3$$\\rm 1$","$\\rm \\dfrac{5}{16}$"]]

由分析可知,亲本雌果蝇的基因型及比例为$\rm AAX^{B}X^{b}$$\rm AAX^{B}X^{b}=3:1$$\rm F_{1}$代中长翅白眼雌果蝇个体所占比例为$\rm 3\div (3+1)\times\dfrac{1}{4}+1\div (3+1)\times \dfrac{1}{2}=\dfrac{5}{16}$

为了验证($\rm 2$)的结论,请用纯种果蝇设计一组杂交实验,写出杂交组合,并预测结果。杂交组合:                                                                                  ;预测结果:                                                                                 

[["

红眼雄性$\\rm \\times $白眼雌性(或红眼雄性$\\rm \\times $红眼雌性);预测结果:后代只有白眼雄性果蝇,(预测结果:后代只有雄性果蝇)

"]]

可以用红眼雄性$\rm XY\times $白眼雌性$\rm XX$,红眼雄性$\rm XY$所产的$\rm X$致死,只产生$\rm Y$精子,所以后代只有白眼雄性果蝇$\rm XY$(或者红眼雄性$\rm \times $红眼雌性预测结果:后代只有雄性果蝇)。

为了进一步确定长翅($\rm A$)与残翅($\rm a$)基因是否位于$\rm I$号常染色体上,科学家把$\rm I$号常染色体三体的纯种长翅果蝇与正常残翅果蝇进行测交得$\rm F_{1}$,再对$\rm F_{1}$进行测交实验,若$\rm F_{2}$的性状及比例为                 则说明该基因位于$\rm I$号常染色体上。

[["长翅∶残翅$\\rm =2$$\\rm 1$"]]

若该基因位于$\rm I$号常染色体上,$\rm I$号常染色体三体的纯种长翅果蝇($\rm AAA$)与正常残翅果蝇($\rm aa$)进行测交得$\rm F_{1}$基因型及比例为:$\rm 1AAa:1Aa$$\rm F_{1}$产生的配子为$\rm \dfrac{2}{6}A$$\rm \dfrac{2}{6}Aa$$\rm \dfrac{1}{6}a$$\rm \dfrac{1}{6}AA$$\rm \dfrac{3}{6}A$$\rm \dfrac{3}{6}a$,配子显性:隐性$\rm =2:1$,所以对$\rm F_{1}$进行测交实验后,长翅:残翅$\rm =2:1$

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