请回答下列Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ小题:
Ⅰ、已知玉米是雌雄同株异花的植物,雄花着生在植株顶端的雄穗上,雌花着生在茎秆中部叶腋间的雌穗上,是一种良好的植物杂交试验材料。
(1)一粒玉米种子中,在正常情况下,种皮的基因型为aabb,胚的基因型全为AaBb,则胚乳的基因型为 。
(2)现有ABC三种品系的种子,每个品系均只有一个性状为隐性纯合,其它性状均为显性纯合。以上三个品系的种子均可作为亲本,运用杂交育种的方法培育出白色非甜矮茎的玉米种子,至少需要 年的时间。
Ⅱ、石刁柏是一种XY型性别决定的雌、雄异株植物。野生型石刁柏叶窄,产量低。在某野生种群中,发现生长着少数几株阔叶石刁柏(突变型),雌株、雄株均有,雄株的产量高于雌株。
(1)有人认为阔叶突变型株是具有杂种优势或具有多倍体的特点的缘故.请你设计一个简单实验来鉴定突变型的出现是基因突变所致,还是染色体组加倍所致?
简述方案:
(2)若已证实阔叶为基因突变所致,有两种可能:一是显性突变.二是隐性突变,请你设计一个简单实验方案加以判定(要求写出杂交组合)
杂交组合:
(3)若已证实为阔叶显性突变所致,突变基因可能位于常染色体上,还可能位于X染色体上。请你设计一个简单实验方案加以判定(要求写出杂合组合)
杂交组合:
Ⅲ、在蜜蜂种群中,雌性(蜂王和工蜂)为二倍体,雄性为单倍体,配子染色体数均为N。研究发现工蜂的下列行为受两对相对独立的基因控制:
行为一:能咬开蜂室盖(h) 不能咬开蜂室盖(H)
行为二:能移出蜂室中死掉的幼虫(r) 不能移出蜂室中死掉的幼虫(R)
某实验室现有四种蜂王,其基因型分别为HHRR、HhRr、HhRR、HHRr;两种雄蜂,其表现型为能咬开蜂室盖并能移出蜂室中死掉的幼虫的、不能咬开蜂室盖并不能移出蜂室中死掉的幼虫的。
请选择合适的交配方案,获得具有对蜂群生存最有利行为组合基因型的工蜂。(遗传图解并加以简要文字说明)
Ⅰ、(1)AaaBbb
(2)4
Ⅱ、(1)取根尖分区制成装片,显微镜下观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目是否改变.
(2)选用多株阔叶突变型石刀板雌、雄相交。(若杂交后代出现了野生型,则为显性突变所致;若杂交后代仅出现突变型,则为隐性突变所致。)
(3)选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交。(若杂交后代野生型全为雄株,突变型全为雌株,则这对基因位于X染色体上;若杂交后代,野生型和突变型雌、雄均有.则这对基因位于常染色体。)
Ⅲ、对蜂群生存最有利行为组合是能咬开蜂室盖、能移出蜂室中死掉的幼虫的性状组合,其对应的基因型为hhrr。
选择基因型为HhRr蜂王与雄蜂hr交配。
根据子一代的行为性状,就可以挑选出所需要的hhrr基因型的工蜂。
类型 | 定义 | 实例 | 示意图 |
缺失 | 一条正常染色体断裂后丢失某一片段引起的变异。 | 猫叫综合征 | |
重复 | 染色体增加某一片段引起的变异。一条染色体的某一片段连接到同源的另一条染色体上,结果后者就有一段重复基因。 | 果蝇棒状眼 | |
倒位 | 染色体中某一片段位置颠倒180°后重新结合到原部位引起的变异。基因并不丢失,因此一般生活正常。 | — | |
易位 | 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异 | 人慢性粒细胞白血病 |
项目 | 单倍体 | 多倍体 | |
概念 | 体细胞中含有本物种配子染包体数目的个体 | 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 | |
成因 | 自然成因 | 由配子直接发育成个体,如雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来 | 外界环境条件剧变 |
人工诱导 | 花药离体培养 | 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 | |
发育起点 | 配子 | 受精卵或合子 | |
植株特点 | 植株弱小 | 茎秆粗壮,叶片、果实和种子比较大,营养物质含量丰富,发育延迟,结实率低 | |
可育性 | 高度不育 | 可育,但结实性差 | |
应用 | 单倍体育种 | 多倍体育种 |
项目 | 基因重组 | 基因突变 | 染色体变异 |
概念 | 因基因的重新组合而发生的变异 | 基因结构的改变,包括DNA碱基对的替换、增添和缺失 | 染色体结构或数目变化而引起的变异 |
类型 | ①非同源染色体上的非等位基因自由组合;②同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换 | ①自然状态下发生的——自然突变;②人为条件下发生的——人工诱变 | ①染色体结构变异;②染色体数目变异 |
鉴定方法 | 光学显微镜下均无法检出,可根据是否有新性状或新性状组合确定 | 光学显微镜下可检出 | |
适用范围 | 真核生物进行有性生殖的过程中发生 | 任何生物均可发生(包括原核生物、真核生物及非细胞结构的生物) | 真核生物遗传中发生 |
生殖类型 | 自然状态下只在有性生殖中发生 | 无性生殖和有性生殖均可发生 | 无性生殖和有性生殖均可发生 |
产生机理 | 由基因的自由组合和交叉互换引起 | 基因的分子结构发生改变的结果 | 染色体的结构或数目发生变化的结果 |
细胞分裂 | 在减数分裂中发生 | 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂均可发生 | 有丝分裂和减数分裂中均可发生 |
产生结果 | 只改变基因型,未发生基因的改变,既无“质”的变化,也无“量”的变化 | 产生新的基因,发生基因“种类”的改变,即有“质”的变化,但无“量”的变化 | 可引起基因“数量”的变化,如增添或缺失几个基因 |
意义 | 生物变异的来源之一,对生物进化有十分重要的意义 | 生物变异的根本来源,提供生物进化的原材料 | 对生物进化有一定意义 |
育种应用 | 杂交育种 | 诱变育种 | 单倍体、多倍体育种 |
知识点拨:染色体组数的判定
1.染色体组数的判断方法
(1)根据细胞中染色体的形态判断
细胞内同一种形态的染色体有几条,则含有几个染色体组。如图A细胞内同种形态的染色体有3条,则该细胞中有3个染色体组;图C细胞内同一种形态的染色体有1条,则该细胞中有1个染色体组。
细胞内有几种形态的染色体,一个染色体组内就有几条染色体。如图A细胞内有3种形态的染色体,则该细胞的一个染色体组内就有3条染色体;如图C 细胞内有5种形态的染色体,则该细胞的一个染色体组内就有5条染色体。
(2)根据基因型判断
在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因出现几次,则含有几个染色体组,可简记为“同一英文字母无论大写还是小写,出现几次就含几个染色体组”。如图B细胞内控制同一性状的基因出现4次,则含有4个染色体组。
(3)根据染色体数目的形态数判断
染色体组的数目=染色体数/染色体的形态数
如图A细胞内共含有9条染色体,染色体的形态数是3种,9/3=3,则该细胞内含有3个染色体组;如图 B细胞内共含有8条染色体,染色体的形态数是2种, 8/2=4,则该细脆内含有4个染色体组;如图C细胞内共含有5条染色体,染色体的形态数是5种,5/5=1,则该细胞内含有1个染色体组。
2.一些细胞分裂图中的染色体组数判断(如图)
①减数第一次分裂的前期,染色体4条,生殖细胞中含有染色体2条,每个染色体组有2条染色体,该细胞中有2个染色体组。
②减数第二次分裂的前期,染色体2条,生殖细胞中含有染色体2条,每个染色体组有2条染色体,该细胞中有1个染色体组。
③减数第一次分裂的后期,染色体4条,生殖细胞中含有染色体2条,每个染色体组有、2条染色体,该细胞中有2个染色体组。
④有丝分裂后期,染色体8条,生殖细胞中含有染色体2条,每个染色体组有2条染色体,该细胞中有4 个染色体组。
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