常红花植株自交后代出现两种表现型,且比例为3:1,则该正常红花植株的基因型中有一iiD_rr、iiddR_、对基因杂合,应为iiDDRr或iiDdRR。正常情况下,白花植株的基因型有:iiddrr、I_D_R_、I_D_rr、I_ddR_、I_ddrr。其中各有一个纯合子,因此纯合白花的基因型有7种。
( 2 )为了确定iiDdRrr植株属于图乙中的哪一种突变体 ,关键是判断其中rr基因的位置,为了避免另两对基因的干扰,可让该突变体与基因型为iiDDrr的植株杂交,观察并统计子代的表现型与比例。I.突变体①能产生四种配子,R:Rr:r:rr=1:1:1:1,与iiDDrr植株杂交后,子代为Rr:Rrr:rr:rrr=1:1:1:1,即红花Rr、粉红花Rrr、 白花植株(rr、rrr )的比例为1:1:2。Ⅱ.突变体②为三体,可产生含R、rr、 Rr、 r的4种配子 ,其比例为1:1:2:2 ,与含r的配子结合,子代中红花Rr、粉红花Rrr与白花植株(rr、rrr)的比例为1:2:3。Ⅲ.突变体③为基因重复,属于染色体结构变异,能产生两种配子:R:rr=1:1,与含r的配子结合,子代中红花Rr与白花rrr的比例为1:1。
19.鹦鹉羽毛的颜色有蓝色、绿色、黄色和白色四种,由两对独立遗传的等位基因控制,其中B、b这对等位基因位于Z染色体上,其遗传机理如图。现有多组绿色雄鹦鹉与白色雌鹦鹉杂交(正交),后代雌、雄鹦鹉的羽毛均为绿色;反交后代中,雄鹦鹉羽毛均为绿色,雌鹦鹉羽毛均为蓝色。回答下列问题。
(1)由鹦鹉羽毛颜色的遗传机理可知,基因与生物性状的关系是___________________。 (2)控制羽毛颜色的基因型共有_____种,正交亲本中绿色雄鹦鹉和白色雌鹦鹉的基因型分别是_____________________。若某鹦鹉蓝色羽毛出现白色斑点,是由于_____________。
(3)养鸟专家在配制鹦鹉饲料时,发现含某微量元素的3号饲料会抑制黄色物质的合成,使黄羽变为白羽。现有3号饲料长期饲喂的一只蓝色雄鹦鹉和正常饲料喂养的各种雌鹦鹉,请设计杂交实验,确定该蓝色雄鹦鹉为纯合子还是杂合子。
实验思路:____________________________________________________________ 预测结果及结论:______________________________________________________ 【答案】基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物性状一种性状可由两个基因控制 15 AAZBZB、aaZbW 体细胞发生了基因突变或染色体缺失 用该蓝色雄鹦鹉与多只白色雌鹦鹉杂交,子代用正常饲料喂养,观察并统计子代表现型及比
例 若子代雌、雄鹦鹉的羽毛都为绿色或者都为蓝色,则该个体为纯合子;否则为杂合子
【解析】由题干可知鹦鹉的性别决定是ZW型,鹦鹉的羽毛由两对独立遗传的等位基因控制,基因型为A_ZbZb或A_ZbW的个体表现为蓝色,基因型为A_ZBZ_或A_ZBW的表现为绿色,基因型为aaZBZ_或aaZBW表现为黄色,基因型为aaZbZb或aaZbW表现为白色。基因与性状的关系是:①基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状③基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。
(1)由鹦鹉羽毛颜色的遗传机理可知,基因与生物性状的关系是基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物性状一种性状可由两个基因控制。
(2)鹦鹉羽毛的颜色有蓝色、绿色、黄色和白色四种,由两对独立遗传的等位基因控制,其中B、b这对等位基因位于Z染色体上,因此基因A应在常染色体上,所以控制羽毛颜色的基因型在常染色体上有AA、Aa、aa3种基因型,在Z染色体的的B的基因ZBZb、ZbZb、ZBW、ZbW等5种基因型,型有ZBZB、因此控制羽毛颜色的基因型共有3×5=15种。由题意可知正交的雄性绿鹦鹉为基因型为A_ZBZ-与白色雌鹦鹉aaZbW杂交后代雌、雄鹦鹉的羽毛均为绿色,也即后代中的雄鹦鹉都为AaZBZb,而雌鹦鹉都为AaZBW,因此正交亲本中绿色雄鹦鹉和白色雌鹦鹉的基因型分别是AAZBZB、aaZbW。蓝色鹦鹉的基因型是A_ZbZb或A_ZbW,若某鹦鹉蓝色羽毛出现白色斑点,是由于体细胞发生了基因突变或染色体缺失。
(3)由题意可知该蓝色的雄鹦鹉可能的基因型为A_ZBZ_或A_ZbZb,要验证其是纯合子还是杂合子可用该蓝色雄鹦鹉与多只白色雌(aaZbW)鹦鹉杂交,子代用正常饲料喂养,观察并统计子代表现型及比例,若子代雌、雄鹦鹉的羽毛都为绿色或者都为蓝色,则该个体为纯合子;否则为杂合子。
20.果蝇是进行遗传学研究的模式生物。请回答以下相关问题。
(1)美国生物学家摩尔根用果蝇进行实验,通过_____________方法证明了基因位于染色体上。
(2)摩尔根在一个灰色果蝇纯系中发现几只黑身雌、雄果蝇。让灰身果蝇与黑身果蝇杂交,发现无论______,F1均表现为灰身,再由F1雌、雄果蝇相互交配产生的F2中灰身与黑身分离比为3:1,由此判断黑身是位于_______基因控制的。
(3)果蝇共有3对常染色体,编号为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。研究人员培育出果蝇甲品系,它的4种突变性状分别由一种显性突变基因控制,如下图所示,并且突变基因纯合时胚胎致死(不考虑交叉互换)。
①果蝇甲品系的雌、雄个体间相互交配,子代果蝇的成活率为_____________ ②现有野生型各体色果蝇,若甲品系为杂合灰身,欲判断控制果蝇体色基因的位置,最好选择的交配方式是__________,若后代出现8种表现型(只考虑给出性状),则果蝇体色基因位于___________号染色体上。
【答案】假说——演绎 正交和反交(黑身果蝇做父本或母本) 常染色体隐性 1/4 甲品系与野生黑身杂交 IV
【解析】(1)萨顿用类比推理法推测基因在染色体上,摩尔根采用假说——演绎法证明了基因位于染色体上。
(2)黑身果蝇和灰身果蝇杂交,未知显隐性,可以采用正反交,F1若全是灰身,说明灰身是显性性状。无论正反交,F1全是灰身,说明与性别无关,因此控制该性状的基因位于常染色体上,则黑身是位于常染色体上隐性基因控制的。
(3)①甲品系含有4种显性突变基因,且控制翅型和翅脉的基因位于一对同源染色体上,控制刚毛和平衡棒的基因位于另一对同源染色体上,且突变基因纯合时胚胎致死,甲品系内的雌雄交配,雌配子有:AcSt、AcsT、aCSt、aCsT四种,雄配子也有四种:AcSt、AcsT、aCSt、aCsT。后代中能够存活的只有杂合子AaCcSsTt,占1/4×1/4×4=1/4。 ②现有野生型各体色果蝇,若甲品系为杂合灰身,预判断控制体色基因的位置,最好用测交的方法,即选择甲品系与野生黑身杂交,野生型果蝇应为隐性纯合子,甲品系为显性性状,据图分析甲品系II号染色体上的基因测交后有2种表现型,III号染色体上的基因测交后,后代有2种表现型,即II号和III号染色体测交后总共能产生2×2=4种表现型,若后代出现8种表现型,说明杂合灰身果蝇测交后也能产生2种表现型,即2×2×2=8种,符合基因的自由组合定律,因此,果蝇体色基因不位于II号和III号染色体上,只能位于IV号染色体上。