高中 | 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二) 题目答案及解析

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必修二 遗传与进化

第一章 遗传因子的发现

第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)

鸡的体型正常和矮小受等位基因$\rm D/d$控制,鸡的羽型卷羽、半卷羽和片羽,受另一对等位基因$\rm B/b$控制,不位于$\rm W$染色体上。为确定两对相对性状的遗传方式,科研人员利用卷羽正常鸡和片羽矮小鸡进行杂交实验得到$\rm F_{1}$$\rm F_{1}$自由交配得到$\rm F_{2}$,结果如下表。回答下列问题:

组别亲本$\rm F_{1}$表型及比例$\rm F_{2}$表型及比例

卷羽正常(♂)$\rm \times $

羽矮小(♀)

♀♂均为半卷羽正常

♂:卷羽正常:半卷羽正常:片羽正常$\rm =1:2:1\;\rm s\;\rm pecialRightP$

♀:卷羽正常:半卷羽正常:片羽正常:卷羽

矮小:半卷羽矮小:片羽矮小$\rm =1:2:1:1:2:1\;\rm s\;\rm pecialRightP$

卷羽正常(♀)$\rm \times $

羽矮小(♂)

半卷羽正常(♂):半卷

羽矮小(♀)$\rm =1:1\;\rm s\;\rm pecialRightP$

♀♂:卷羽正常:半卷羽正常:片羽正常:卷羽矮小:半卷羽矮小:片羽矮小$\rm =1:2:1:1:2:1\;\rm s\;\rm pecialRightP$

根据实验结果                 (填“能”或“不能”)确定卷羽与片羽的显隐性关系,基因$\rm D/d$位于                 染色体上(填“常”“$\rm Z$”或“$\rm ZW$同源区段”)。

[["不能","$\\rm Z$"]]

实验甲和乙亲代卷羽鸡与片羽鸡杂交,$\rm F_{1}$全为半羽鸡,$\rm F_{2}$中卷羽鸡与片羽鸡比例相同,这是不完全显性,故卷羽和片羽无法判断它们的显隐关系。甲组中,只考虑鸡的体型,亲代是正常(♂)$\rm \times $矮小(♀),$\rm F_{1}$雌雄都是正常,说明正常对矮小为显性,$\rm F_{2}$中雄性都是正常,雌性正常:矮小$\rm =1:1$,说明控制鸡体型的基因位于$\rm Z$染色体上。

甲组$\rm F_{2}$中半卷羽正常鸡自由交配,$\rm F_{3}$中片羽矮小雌鸡占比为                 

[["$\\rm \\dfrac{1}{32}$"]]

实验甲和乙的两亲本进行杂交,$\rm F_{1}$$\rm F_{2}$卷羽性状的表型与性别不相关联,说明该基因位于常染色体上,且$\rm F_{2}$雌雄中卷羽:半卷羽:片羽$\rm =1:2:1$,说明$\rm F_{1}$的基因型为$\rm Bb$。甲组中,只考虑鸡的体型,亲代是正常(♂)$\rm \times $矮小(♀),$\rm F_{1}$雌雄都是正常,说明正常对矮小为显性,$\rm F_{2}$中雄性都是正常,雌性正常:矮小$\rm =1:1$,说明控制鸡体型的基因位于$\rm Z$染色体上,$\rm F_{1}$的基因型为$\rm BbZ^{D}Z^{d}$$\rm BbZ^{D}W$$\rm F_{2}$中半卷羽正常鸡基因型为♂$\rm \dfrac12BbZ^{D}Z^{D}$$\rm \dfrac12BbZ^{D}Z^{d}$,♀$\rm BbZ^{D}W$$\rm F_{2}$中半卷羽正常鸡自由交配,$\rm F_{3}$中片羽矮小雌鸡($\rm BBZ^{d}W$或者$\rm bbZ^{d}W$)占比为$\rm \dfrac14\times \dfrac14\times \dfrac12=\dfrac{1}{32}$

生产上矮小型鸡能够节约粮食且繁殖性能较强,卷羽鸡适应高温环境,为获得耐热节粮型种鸡,缩短育种时间,以实现规模化生产,可选取$\rm F_{1}$                                                                (写基因型)杂交,使后代获得最大比例为                的卷羽矮小鸡。

[["

$\\rm BbZ^{d}W\\times BbZ^{D}Z^{d}$$\\rm \\dfrac18$

"]]

乙组中,$\rm F_{1}$基因型为$\rm BbZ^{D}Z^{d}$$\rm BbZ^{d}W$,甲组中,$\rm F_{1}$的基因型为$\rm BbZ^{D}Z^{d}$$\rm BbZ^{D}W$,耐热节粮型种鸡的基因型为$\rm BBZ^{d}Z^{d}$$\rm BBZ^{d}W$(或者$\rm bbZ^{d}Z^{d}$$\rm bbZ^{d}W$),要获得耐热节粮型种鸡,缩短育种时间,以实现规模化生产,可选取$\rm F_{1}$$\rm BbZ^{d}W\times BbZ^{D}Z^{d}$杂交,使后代获得最大比例为$\rm \dfrac14\times \dfrac12=\dfrac18$的卷羽矮小鹏。

从乙组$\rm F_{2}$中随机选取$\rm 3$只矮小鸡进行矮小基因的$\rm PCR$扩增并检测,电泳结果如下图所示。

已知控制鸡体型正常基因长度为$\rm 1000bp$,推测该矮小基因至少有                种,不同矮小基因形成的具体原因是                                                                

[["

$\\rm 2$;矮小突变品系存在两种$\\rm d$基因,假设分别为$\\rm d_{1}$$\\rm d_{2}$$\\rm d_{1}$基因由$\\rm D$基因某位点的碱基替换形成,$\\rm d_{2}$基因由$\\rm D$基因缺失$\\rm 142bp$形成

"]]

据题意可知,矮小是由隐性基因控制的,电泳图谱中矮小基因由两种片段,$\rm 1000b$$\rm 858bp$,说明矮小突变品系存在两种$\rm d$基因,已知控制鸡体型正常基因长度为$\rm 1000bp$,假设两种$\rm d$基因分别为$\rm d_{1}$$\rm d_{2}$$\rm d_{1}$基因($\rm 1000bp$)由$\rm D$基因某位点的碱基替换形成,$\rm d_{2}$基因($\rm 858bp$)由$\rm D$基因缺失$\rm 1000-858=142bp$形成。

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