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高中 | 第1 节 基因突变和基因重组题目答案及解析如下,仅供参考!
必修二 遗传与进化
第五章 基因突变及其他变异
第1 节 基因突变和基因重组
果蝇是一种常见的昆虫,也是遗传学研究的良好材料,其性染色体组成与性别及育性的对应关系如下表$\rm 1$所示。回答下列问题:
性染色体组成 | $\rm XX$ | $\rm XY$ | $\rm XXY$ | $\rm XO$ | $\rm XYY$ |
性别及育性 | 雌性、可育 | 雄性、可育 | 雌性、可育 | 雄性、不育 | 雄性、可育 |
表$\rm 1$
注:性染色体组成为$\rm YO$、$\rm XXX$、$\rm YY$的个体均在胚胎时期死亡。
由表$\rm 1$分析可知,果蝇的性别具体是由 (填“$\rm X$”或“$\rm Y$”)染色体的数量决定的,$\rm Y$染色体的作用是 。
$\\rm X$;决定雄性果蝇的育性
"]]如图:一个$\rm X$为雄性,两个$\rm X$为雌性,果蝇的性别具体是由$\rm X$染色体的数量决定,$\rm Y$染色体的作用是决定雄性果蝇的育性。
果蝇的眼色有红眼和白眼,分别由$\rm W$和$\rm w$基因控制。现以正常的白眼雌果蝇和红眼雄果蝇为亲本相互交配,其子一代雌性几乎均表现为红眼,雄性几乎均表现为白眼,但存在少数例外,每$\rm 600$个子一代中有一个白眼雌果蝇或红眼雄果蝇,且红眼雄果蝇总是不育。
①研究人员首先排除基因突变的可能,从基因突变的特点分析,排除该可能的理由是 。
②进一步推测,在配子形成过程中发生了染色体不分离的现象,即本该分别进入两个子细胞的染色体进入细胞同一极。根据性染色体组成与性别的对应关系,发生染色体不分离现象的亲本是 。随后研究人员通过显微观察确定该推测是正确的。
基因突变的频率很低;母本
"]]①每$\rm 600$个子一代中有一个白眼雌果蝇或红眼雄果蝇,且红眼雄果蝇总是不育,考虑基因突变的频率很低,可以排除基因突变的可能。
②根据性染色体组成与性别的对应关系,亲本雌性为$\rm X^{w}X^{w}$,雄性为$\rm X^{W}Y$,每$\rm 600$个子一代中有一个白眼雌果蝇(基因型为:$\rm X^{w}X^{w}Y$)或红眼雄果蝇(基因型为$\rm X^{W}O$),则应该是母本在减数分裂$\rm I$或$\rm II$的$\rm XX$没有分开。
研究人员继续让子一代的白眼雌果蝇与正常的红眼雄果蝇交配,子二代的表型及各表型所占百分比如表$\rm 2$所示。已知性染色体组成为$\rm XXY$的雌果蝇在减数分裂Ⅰ前期存在两种配对情况:情况一,两条$\rm X$染色体配对,$\rm Y$染色体游离,两条$\rm X$相互分离的同时$\rm Y$随机进入一极;情况二,$\rm X$和$\rm Y$相互配对,另一条$\rm X$游离,$\rm X$、$\rm Y$相互分离的同时另一条游离的$\rm X$随机进入一极。其余分裂时期正常。
表型 | 胚胎死亡 | 红眼♀ | 白眼 | 白眼♀ | 红眼(可育) |
百分比 | $\rm 4\%$ | $\rm 46\%$ | $\rm 46\%$ | $\rm 2\%$ | $\rm 2\%$ |
表$\rm 2$
①上述两种配对情况中发生概率较小的是情况 (填“一”或“二”),从染色体结构方面分析,原因是 。
②根据子二代的结果推断,性染色体组成为$\rm XXY$的雌果蝇在减数分裂时,$\rm X$和$\rm Y$相互配对的概率是 (用$\rm \%$表示)。
二;与$\\rm Y$相比,两条$\\rm X$染色体形态大小结构相同,配对概率更高;$\\rm 16\\%$
"]]子一代的白眼雌果蝇($\rm X^{w}X^{w}Y$)与正常的红眼雄果蝇($\rm X^{W}Y$)交配,当两条$\rm X$染色体配对,$\rm Y$染色体游离,两条$\rm X$相互分离的同时$\rm Y$随机进入一极,得到的子代为$\rm 1X^{W}X^{w}Y$(红眼雌)、$\rm 1X^{W}X^{w}$(红眼雌)、$\rm 1X^{w}YY$(白眼雄)、$\rm 1X^{w}Y$(白眼雄)。当$\rm X$和$\rm Y$相互配对,另一条$\rm X$游离,$\rm X$、$\rm Y$相互分离的同时另一条游离的$\rm X$随机进入一极,得到的子代为$\rm 1X^{W}X^{w}X^{w}$(死亡)、$\rm 1X^{w}X^{w}Y$(红眼雌)、$\rm 1X^{W}X^{w}Y$(红眼雌)、$\rm 1X^{w}YY$(白眼雄)。胚胎死亡$\rm 4\%$,根据上述比例,$\rm X^{W}X^{w}X^{w}$(死亡)、$\rm 1YY$(死亡)各占$\rm 2\%$,,情况二各基因型各占$\rm 2\%$,情况二发生概率较小。从染色体结构方面分析,原因是两条$\rm X$染色体形态大小结构相同,配对概率更高。情况二共产生八种后代,各占$\rm \dfrac{1}{8}$,在子二代中占$\rm 2\%$,故$\rm X$和$\rm Y$相互配对的概率是$\rm 16\%$。
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