果蝇的正常眼和星眼受等位基因 A 、 a 控制,正常翅和小翅受等位基因 B 、 b 控制其中 1 对基因位于常染色体上。为进一步研究遗传机制,以纯合个体为材料进行了杂交实验,各组合重复多次,结果如下表。
杂交组合 | P | F 1 | ||
♀ | ♂ | ♀ | ♂ | |
甲 | 星眼正常翅 | 正常眼小翅 | 星眼正常翅 | 星眼正常翅 |
乙 | 正常眼小翅 | 星眼正常翅 | 星眼正常翅 | 星眼小翅 |
丙 | 正常眼小翅 | 正常眼正常翅 | 正常眼正常翅 | 正常眼小翅 |
回答下列问题:
(1) 综合考虑 A 、 a 和 B 、 b 两对基因,它们的遗传符合孟德尔遗传定律中的 __________ 。组合甲中母本的基因型为 __________ 。果蝇的发育过程包括受精卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段。杂交实验中,为避免影响实验结果的统计,在子代处于蛹期时将亲本 __________ 。
(2) 若组合乙 F 1 的雌雄个体随机交配获得 F 2 ,则 F 2 中星眼小翅雌果蝇占 ____________ 。果蝇的性染色体数目异常可影响性别,如 XYY 或 XO 为雄性, XXY 为雌性。若发现组合甲 F 1 中有 1 只非整倍体星眼小翅雄果蝇,原因是母本产生了不含 __________ 的配子。
(3) 若有一个由星眼正常翅雌、雄果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体,群体中个体均为纯合子。该群体中的雌雄果蝇为亲本,随机交配产生 F 1 , F 1 中正常眼小翅雌果蝇占 21/200 、星眼小翅雄果蝇占 49/200 ,则可推知亲本雄果蝇中星眼正常翅占 __________ 。
(4) 写出以组合丙 F 1 的雌雄果蝇为亲本杂交的遗传图解。 ____________ 。
(1) 自由组合定律 AAX B X B 移除
(2) 3/16 X 染色体
(3)7/10
(4)
【分析】分析题意可知,甲、乙组中星眼与正常眼杂交,子代全为星眼,说明星眼为显性,且性别与形状无关, A 、 a 基因位于常染色体上;甲组中雌性正常翅与雄性小翅杂交,子代全为正常翅,乙组中雌性小翅与雄性正常翅杂交,子代中雌性为正常翅,雄性为小翅,说明该性状与性别相关联,位于 X 染色体上,且正常翅为显性。
【详解】( 1 )结合分析可知, A 、 a 位于常染色体,而 B 、 b 位于 X 染色体,两对基因分别位于两对同源染色体,它们的遗传遵循自由组合定律;组合甲中母本为星眼正常翅,均为显性性状,且为纯合子,故基因型为 AAX B X B ;杂交实验中,为避免影响实验结果的统计,在子代处于蛹期时将亲本移除。
( 2 )组合乙为 ♀ 正常眼小翅( aaX b X b ) ×♂ 星眼正常翅( AAX B Y ), F 1 基因型为 AaX B X b 、 AaX b Y , F 1 的雌雄个体随机交配获得 F 2 ,则 F 2 中星眼( A- )小翅雌果蝇( X b X b )占 3/4×1/4=3/16 ;组合甲基因型为 AAX B X B 、 aaX b Y , F 1 基因型应为 AaX B X b 、 AaX B Y ,若发现组合甲 F 1 中有 1 只非整倍体星眼小翅雄果蝇,则该个体基因型可能为 AaX b O 。原因是母本产生了不含 X 染色体的配子。
( 3 )设亲本星眼正常翅雄果蝇在亲本雄果蝇中占比为 m ,则正常眼小翅雄果蝇在雄果蝇中占比为( 1-m )。同理设亲本雌果蝇中正常眼小翅在雌果蝇中占比为 n, 则星眼正常翅雌果蝇占比为( 1-n )。由题意可知,子代正常眼小翅雌果蝇占 21/200 ,即为 aaX b X b ,1/2×aaX b X b ×aaX b Y=1/2 ( 1-m ) n=21/200 ,星眼小翅雄果蝇占 49/200 ,即为 AaX b Y=1/2×AAX B Y×aaX b X b =1/2mn=49/200 。可算出 n=7/10,1-m=3/10, 则 m=7/10 ,即亲本星眼正常翅雄果蝇在亲本雄果蝇中占比为 7/10 。
( 4 )组合丙的双亲基因型为 aaX b X b ×aaX B Y , F 1 基因型为 aaX B X b 、 aaX b Y , F 1 的雌雄果蝇为亲本杂交的遗传图解为:
。
【点睛】本题考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质和使用条件,学会根据子代表现型比例推测亲本基因型及性状偏离比出现的原因,并能结合题意分析作答。
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