某昆虫体色的灰色和黑色由 B/b 基因控制, A 基因能促进色素产生, a 基因则有抑制作用。现有多只灰色雌性个体与多只白色雄性个体杂交, F 1 表现型及比例如下表所示。请回答:
| 灰色 | 黑色 | 白色 |
雌性 | 2 | 0 | 2 |
雄性 | 1 | 1 | 2 |
(1) 体色中的 ________ 是显性性状, B/b 基因位于 ________ 染色体上。两对基因的遗传遵循 ________ 定律。
(2) 雌性亲本的基因型为 ____________________ , F 1 雌蝇中纯合子占 ____________ 。
(3)F 1 中灰色雌性与白色雄性个体随机交配,后代中黑色个体占 ________________ 。
(4) 若 F 1 出现黑身雌性昆虫,让其与白色雄性个体杂交,统计子代的雌雄比例,若子代 ____________ ,则为基因突变;若子代 ____________ ,则为染色体畸变。(无控制体色基因的个体致死)
(5) 用遗传图解表示 F 1 灰色雄性个体测交产生后代的过程。 __________________
(1) 灰色 X 自由组合
(2) AaX B X b 1/4
(3)3/32
(4) 雌:雄 =1 : 1 雌:雄 =2 : 1
(5)
【解析】
【分析】
根据多只灰色雌性个体与多只白色雄性个体杂交, F 1 中雌性没有黑色,雄性有黑色,说明控制体色的 B/b 基因位于 X 染色体上,根据 “A 基因能促进色素产生, a 基因则有抑制作用 ” ,结合白色个体在子代中出现的概率相同,说明 A/a 基因位于常染色体上,亲本为灰色和白色,子代出现了黑色,所以黑色为隐性性状,灰色为显性性状,故可推知亲本灰色雌性个体的基因型为 AaX B X b ,白色雄性个体的基因型为 aaX B Y 。
( 1 )根据亲本为灰色和白色, F 1 中雌性有两种表现型灰色和白色,雄性有三种表现型,灰色、黑色和白色,所以可推测黑色为隐性性状,灰色为显性性状,根据子一代中只有雄性有黑色,可知控制体色的基因 B/b 位于 X 染色体上;根据 “A 基因能促进色素产生, a 基因则有抑制作用 ” ,结合白色个体在子代中出现的概率相同,说明 A/a 基因位于常染色体上,故两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
( 2 )根据( 1 )中分析可知灰色为显性性状, B/b 位于 X 染色体上, A/a 基因位于常染色体上。子一代均出现了白色,说明子一代出现了 aa ,子一代的雄性个体有灰色和黑色,说明亲本雌性基因型为 X B X b ,根据亲本雌性表现为灰色可知亲本雌性的基因型为 AaX B X b ,亲本雄性个体为白色,且子代中雌性中灰色 ∶ 白色 =1∶1 ,没有黑色,可知亲本雄性个体的基因型为 aaX B Y 。所以两亲本杂交 F 1 雌性中纯合子 aaX B X B 占 1/2×1/2=1/4 。
( 3 ) F 1 灰色雌性中有 1/2AaX B X B 、 1/2AaX B X b ,白色雄性个体有 1/2aaX B Y 、 1/2aaX b Y ,随机交配,由于黑色的基因型为 A_X b Y 或 A_X b X b ,所以只计算能出现黑色的杂交组合即可, 1/2AaX B X b 和 1/2aaX B Y 交配后代出现黑色的概率为 1/2×1/2×1/2×1/4=1/32 , 1/2AaX B X b 和 1/2aaX b Y 交配后代出现黑色的概率为 1/2×1/2×1/2×1/2=1/16 ,所以后代出现黑色的概率为 1/32+1/16=3/32 。
( 4 )若 F 1 出现了黑身雌性昆虫,如果是发生了基因突变,则黑身雌性昆虫基因型为 AaX b X b ,让其与白色雄性( aaX - Y )个体杂交,则子代雌 ∶ 雄 =1∶1 ;如果出现染色体畸变,可能是 AaX B X b 的个体 B 基因所在的片段缺失,缺失的染色体记为 X O ,则黑身雌性昆虫基因型为 AaX O X b ,让其与白色雄性( aaX - Y )个体杂交,子代基因型为 1AaX O X - 、 1AaX b X - 、 1aaX O X - 、 1aaX b X - 、 1AaX O Y 、 1AaX b Y 、 1aaX O Y 、 1aaX b Y ,由于无控制体色基因的个体致死,所以 AaX O Y 和 aaX O Y 致死,则子代雌:雄 =2 : 1 。
( 5 ) F 1 灰色雄性个体测交即 AaX B Y × aaX b X b ,遗传图解如图所示: 。
基因的自由组合定律与应用:
1.自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
2. 实质
(1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。
(2)在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3.适用条件
(1)有性生殖的真核生物。
(2)细胞核内染色体上的基因。
(3)两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。
4.细胞学基础:基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期。
5.应用
(l)指导杂交育种,把优良性状重组在一起。
(2)为遗传病的预测和诊断提供理沦依据。
条件 | 种类和分离比 | 相当于孟德尔的分离比 |
显性基因的作用可累加 | 5种,1:4:6:4:1 | 按基因型中显性基因个数累加 |
正常的完全显性 | 4种,9:3:3:1 | 正常比例 |
只要A(或B)存在就表现为同一种,其余正常为同一种,其余正常表现 | 3种,12:3:1 | (9:3):3:1 |
单独存在A或B时表现同一种,其余正常表现 | 3种,9:6:1 | 9:(3:3):1 |
aa(或hb)存在时表现为同一种,其余正常表现 | 3种,9:3:4 | 9:3:(3:1) |
A_bb(或aaB_)的个体表现为一种,其余都是另一种 | 2种,13:3 | (9:3:1):3 |
A、B同时存在时表现为同一种,其余为另一种 | 2种,9:7 | 9:(3:3:1) |
只要存在显性基因就表现为同一种 | 2种,15:1 | (9:3:3):1 |
分离定律 | 自由组合定律 | ||
两对相对性状 | n对相对性状 | ||
相对性状的对数 | 1对 | 2对 | n对 |
等位基因及位置 | 1对等位基因位于1对同源染色体上 | 2对等位基因位于2对同源染色体上 | n对等位基因位于n对同源染色体上 |
F1的配子 | 2种,比例相等 | 4种,比例相等 | 2n种,比例相等 |
F2的表现型及比例 | 2种,3:1 | 4种,9:3:3:1 | 2n种,(3:1)n |
F2的基因型及比例 | 3种,1:2:1 | 9种,(1:2:1)2 | 3n种,(1:2:1)n |
测交后代表现型及比例 | 2种,比例相等 | 4种,比例相等 | 2n种,比例相等 |
遗传实质 | 减数分裂时,等位基因随同源染色体的分离而分开,分别进入不同配子中 | 减数分裂时,在等位基因随同源染色体分开而分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,进而进入同一配子中 | |
实践应用 | 纯种鉴定及杂种自交纯合 | 将优良性状重组在一起 | |
联系 | 在遗传中,分离定律和自由组合定律同时起作用:在减数分裂形成配子时,既有同源染色体上等位基因的分离,又有非同源染色体上非等位基因的自由组合 |
知识拓展:
1、两对相对性状杂交试验中的有关结论
(1)两对相对性状由两对等位基因控制,且两对等位基因分别位于两对同源染色体。
(2)F1减数分裂产生配子时,等位基因一定分离,非等位基因(位于非同源染色体上的非等位基因)自由组合,且同时发生。
(3)F2中有16种组合方式,9种基因型,4种表现型,比例9:3:3:1。
2、自由组合定律的实质:减I分裂后期等位基因分离,非等位基因自由组合。
3、孟德尔成功的原因分析
(1)正确选择实验材料豌豆适合作杂交实验材料酌优点有:
①具有稳定的、易于区分的相对性状。
②严格自花传粉,闭花受粉,在自然状态下均是纯种。
③花比较大,易于做人工杂交实验。
(2)精心设计实验程序
①采取单一变量分析法,即分别观察和分析在一个时期内的一对相对性状的差异,最大限度地排除各种复杂因素的干扰。
②遵循了由简单到复杂的原则,即先研究一对相对性状的遗传,再研究多对相对性状的遗传,由此从数学统计中发现遗传规律。
③运用了严密的假说—演绎法。针对发现的问题提出假说,并设计实验验证假说,在不同的杂交实验中分别验证假说的正确性,从而使假说变成普遍的规律。
(3)精确的统计分析通过对一对相对性状、两对相对性状杂交实验中子代出现的性状进行分类、计数和数学归纳,找出实验显示出来的规律性,并深刻的认识到比例中所隐藏的意义和规律。
(4)首创了测交的方法巧妙地设计了测交方法,证明了假说的正确性。这种以杂交子一代个体与隐性纯合子进行测交的方法,已成为遗传学分析的经典方法。
4、遗传规律的再发现
(1)1909年,丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫做基因。
(2)因为孟德尔的杰出贡献,他被公认为“遗传学之父”。
例 下列哪项不是孟德尔选用豌豆作实验材料并获得成功的原因( )
A.豌豆具有稳定的、容易区分的相对性状
B.豌豆是严格闭花受粉的植物
C.用统计学的方法引入对实验结果的分析
D.豌豆在杂时,母本不需去雄
思路点拨:孟德尔获得成功的原因有:①正确选择实验材料;②精心设计实验程序;③精确的统计分析; ④首创了测交方法。孟德尔的杂交实验中,母本是必须去雄的。所以D选项错误。答案D
登录并加入会员可无限制查看知识点解析